KR101048107B1

KR101048107B1 - 열간성형장치 및 열간성형방법

Info

Publication number: KR101048107B1
Application number: KR1020080114917A
Authority: KR
Inventors: 이기동
Original assignee: 주식회사화신
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2011-07-08
Also published as: KR20100055994A

Abstract

본 발명은 소정 온도 이상 가열하여 제품을 성형하는 열간성형장치에 관한 것으로서, 특히, 금형작업에 의해 제조되는 제품의 강도가 향상되도록 하는 열간성형장치에 관한 것이다.

본 발명은 작업 대상물이 놓이는 하부금형, 상기 하부금형과 결합되어 작업 대상물을 성형하는 상부금형, 상기 하부금형과 상기 상부금형 사이에 개재되는 작업 대상물의 내부 공간을 성형하는 캠, 및 작업 대상물 표면에 냉각유체를 공급하는 냉각장치를 포함하는 열간성형장치를 제공한다.

제조장치, 빔, 자동차, 후륜, 현가장치

Description

열간성형장치 및 열간성형방법 {HOT FORMING APPARATUS AND HOT FORMING METHOD}

열간성형장치 및 열간성형방법에 의해 제작되는 제품은 다양하지만 본 발명에서는 자동차의 후륜 현가계의 토션빔을 예로 들어 설명한다.

자동차 후륜 현가계의 토션빔은 크게 빔과, 빔 양측에 갖는 트레일링암으로 구성되어 차량의 선회시 작용하는 원심력에 대한 빔의 비틀림으로 자세를 유지하도록 하는 기능을 담당하는 것으로서, 강한 비틀림강성과 벤딩강성이 요구된다.

초기에는 철판의 단면을 "U"형 내지는 "V"형으로 구부려서 빔을 구성하고 그 내측에는 토션바를 갖도록 하여 보강하며, 트레일링암과는 별도의 보강판을 통한 용접으로 비틀림강성과 벤딩강성을 갖도록 하였다.

상기한 구조의 토션빔은 강도가 보강된 만큼 비틀림강성과 벤딩강성은 충분히 만족할 수가 있으나 토션바와 보강판 등 늘어난 부품수와 조립 및 용접공정수 등으로 인하여 현저한 생산성 저하를 가져오게 되고 또 용접공정시 공차관리의 어려움으로 불량 발생률이 매우 높으며 제품의 무게 가중으로 차량의 연비를 저하시키는 한 원인을 제공하는 등의 문제점들이 지적되고 있었다.

이에 근래에는 원통형 파이프를 프레스 가압 성형하여 중앙부는 비틀림강성을 위하여 두 겹의 "U"형 내지는 "V"형 단면을 갖도록 하고 양측부는 트레일링암과의 넓은 용접면 확보와 벤딩강성을 위하여 "ㅁ"형 단면을 갖도록 한 빔이 이용되고 있다.

이는 토션빔의 빔으로서 비틀림과 벤딩에 대한 충분한 강성을 지니면서 부품수와 조립 및 용접공정수를 줄일 수 있어 종래에 비해 생산성 향상과 불량 발생률 감소 및 경량화로 차량의 연비를 개선해 줄 수 있는 것으로 평가받고 있다.

다만 상기와 같이 부위별 단면형상을 달리하는 빔을 얻도록 함에 있어서는 그 공정수가 늘어날수록 생산성 저하는 물론 제조단가의 상승으로 가격경쟁력이 떨어지게 되므로 바람직하게는 최소공정으로 완성된 형태의 빔을 얻는 것이다.

원통형 파이프를 가압 성형하여 단면 "U"형 내지는 "V"형 제품을 제조함에 있어, 하형의 형태를 달리하는 두 조의 금형을 이용하거나 상형과 서로를 향하여 움직이는 여러 개의 하형으로 구성된 한조의 금형을 이용하여 완제품을 얻을 수 있는 방법과 도구가 공지되어 있다.

종래 기술에 따른 열간성형장치는 토션빔의 빔과 같이 부위별 단면형상이 상이하여 다양안 모양의 단면이 연속적으로 이루어지는 제품은 상기한 바와 같은 종래의 제조장치 및 그 제조방법에 의해 제작될 때에 양측 단부나 단면 모양이 변형되는 부분의 강도가 소정치 이상 향상되기 어려우므로 쉽게 변형되거나 파손되는 문제점이 있다.

따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 금형작업에 의해 제조되는 제품의 강도가 향상되도록 하는 열간성형장치 및 열간성형방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 성형시 모양 변형 등으로 인해 발생되는 불량품의 발생을 줄일 수 있는 열간성형장치 및 열간성형방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 작업 대상물이 놓이는 하부금형; 상기 하부금형과 결합되어 작업 대상물을 성형하는 상부금형; 상기 하부금형과 상기 상부금형 사이에 개재되는 작업 대상물의 내부 공간을 성형하는 캠; 및 작업 대상물 표면에 냉각유체를 공급하는 냉각장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간성형장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 냉각장치는, 작업 대상물에 대응되게 구비되는 냉각유 로; 상기 냉각유로에 상기 냉각유체를 공급하는 펌프; 및 상기 냉각유로와 상기 펌프를 연결하는 냉각파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간성형장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 냉각유로는, 상기 하부금형과 상기 상부금형 내부에 형성되는 금형유로; 및 상기 캠 내부에 형성되는 캠유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간성형장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 캠과 상기 하부금형, 상기 상부금형 사이에는 공간부가 형성되는 것을 특징으로 하는 열간성형장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 공간부는 상기 금형유로와 연통되는 것을 특징으로 하는 열간성형장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 공간부는 상기 캠유로와 연통되는 것을 특징으로 하는 열간성형장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 하부금형에 작업 대상물을 안착시키고, 상부금형과 하부금형, 캠을 결합시켜 열간성형을 행하는 프레싱단계; 상기 프레싱단계가 개시된 후에 설정된 시간이 경과되었는지를 판단하는 성형완료판단단계; 및 상기 성형완료판단단계에서 설정된 시간이 경과되었으면 상기 작업 대상물 표면에 냉각유체를 공급하는 냉각단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간성형방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 냉각단계는 상기 냉각유체를 상기 캠과 상기 상부금형과 상기 하부금형 사이로 공급하여 작업 대상물에 상기 냉각유체를 접촉시키는 것을 특징으로 하는 열간성형방법을 제공한다.

본 발명에 따른 열간성형장치는 열간성형이 완료된 작업 대상물에 냉각유체를 공급하는 직접냉각유로가 구비됨으로써, 성형이 완료된 작업 대상물이 급랭되므로 작업 대상물을 금형 내부에서 담금질하는 효과가 나타나게 되어 완성된 제품의 강도가 향상되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 열간성형방법은 열간성형이 완료된 작업 대상물 표면에 직접 냉각유체를 공급하는 냉각단계가 구비됨으로써, 열간성형이 완료된 작업 대상물을 금형으로부터 분리하기 전에 담금질하는 효과가 나타나므로 성형이 완료된 제품을 금형으로부터 분리시키면서 발생되는 작업 대상물의 변형을 억제할 수 있어 불량품 발생을 줄일 수 있고, 제품의 불량률 감소에 의해 토션빔 제작에 소요되는 비용이 절감되는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 열간성형장치 및 열간성형방법의 일 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대 로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 열간성형장치의 일 실시예가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 열간성형장치의 일 실시예의 유로가 도시된 정단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간성형장치의 유로가 도시된 측단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 A부 확대도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열간성형장치는 베이스(10)와, 베이스(10)에 설치되어 작업 대상물이 놓아지는 하부금형(30)과, 베이스(10)에 유동 가능하게 설치되어 하부금형(30)과 결합되면 작업 대상물을 열간 성형하는 상부금형(20)과, 베이스(10)에 유동 가능하게 설치되어 상부금형(20)과 하부금형(30) 사이에 개재되어 작업 대상물의 내부 공간을 성형하는 캠(40)과, 하부금형(30)과 상부금형(20)과 캠(40)에 설치되어 열간 성형이 종료된 후에 작업 대상물을 냉각시키는 냉각장치(50)를 포함한다.

베이스(10)는 바닥면에 설치되어 하부금형(30)이 설치되는 하부베이스(12)와, 하부베이스(12) 상면에 베이스실린더(16)에 의해 수직 방향으로 유동 가능하게 설치되고 상부금형(20)이 설치되는 상부베이스(14)를 포함한다.

하부금형(30)에 작업 대상물이 놓아진 후에 베이스실린더(16)가 구동되어 상부베이스(14) 및 상부금형(20)이 하강하면 상부금형(20)과 하부금형(30)이 결합되면서 금형에 의한 프레스 작업이 이루어진다.

이때, 상부금형(20) 및 하부금형(30)은 소정 온도 이상으로 가열되어 작업 대상물을 열간 성형한다.

금형을 가열하여 열간 성형 작업이 이루어지도록 하는 가열장치(미도시)는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 널리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 도면 및 설명을 생략하기로 한다.

베이스실린더(16) 또한 당업자에게 널리 알려져 있는 유압실린더이므로 상세한 도면이나 설명 및 구동방법에 대한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 베이스실린더(16) 역시 통상적인 유압실린더 이므로 상세한 도면 및 설명, 구동방법을 생략하기로 한다.

하부금형(30)과 상부금형(20) 사이에는 가이드(32)가 설치되는데, 이는 상부금형(20)과 하부금형(30)이 결합될 때에 정확한 위치에 결합되도록 하기 위한 장치이다.

또한, 가이드(32)는 작업 대상물이 하부금형(30)에 놓아질 때에 정확하게 중앙에 놓일 수 있도록 함으로써, 성형이 완료된 제품이 정확하게 좌우 대칭을 이룰 수 있도록 한다.

이러한 가이드(32)는 작업 대상물이 안착되는 하부금형(30)의 홈부 테두리에 설치되는 소정 크기의 편으로 이루어지고, 가이드(32)를 이루는 편은 볼트, 리벳 등과 같은 통상적인 체결부재에 의해 하부금형(30)의 상면에 결합된다.

캠(40)은 하부베이스(12)의 상면에 수평 방향으로 설치되는 한 쌍의 캠실린더(42)에 설치된다.

캠실린더(42)의 암이 돌출되면 암의 단부에 설치되는 캠(40)이 하부금형(30)과 상부금형(20) 사이로 개재되고, 암이 캠실린더(42) 내부로 삽입되면 캠(40)이 하부금형(30)과 상부금형(20) 사이의 공간으로부터 배출된다.

이러한 구성에 의해 하부금형(30)에 파이프 형상의 토션빔(70)이 놓아지고 캠실린더(42)가 구동되면 토션빔(70)의 양측 단부로 캠(40)이 삽입된다.

이후에 베이스실린더(16)가 구동되면 상부금형(20)이 하강하고 하부금형(30)과 결합되면서 열간성형이 이루어지게 된다.

상기한 바와 같이 상부금형(20), 하부금형(30), 및 캠(40)에 의해 파이프 형상의 빔을 제작하는 금형장치는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시하는 장치이므로 상부금형(20), 하부금형(30), 및 캠(40)이 자세하게 도시되는 분해 사시도는 생략하기로 한다.

냉각장치(50)는 하부금형(30)과 상부금형(20)과 캠(40) 중 적어도 어느 하나의 내부에 형성된다.

이러한 냉각장치(50)는 작업 대상물에 대응되게 구비되어 냉각유체가 공급되는 냉각유로(52)와, 냉각유로(52)에 냉각유체를 공급하는 펌프(미도시)와, 펌프와 냉각유로(52)를 연결하는 냉각파이프(54)와, 냉각유체가 충전되어 냉각파이프(54)와 연결되는 탱크(미도시)를 포함한다.

여기서, 냉각유로(52)는 열간성형으로 오스테나이트 조직을 갖는 작업 대상물인 토션빔의 조직이 바로 마르텐사이트 조직으로 변형되도록 배치된다.

냉각유로(52)는 작업 대상물을 급랭시킬 수 있도록 하부금형(30)이나, 상부금형(20) 또는 캠(40)을 관통하여 작업 대상물에 대응되게 배치되는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는, 냉각유로(52)는 하부금형(30)이나, 상부금형(20) 또는 캠(40)을 관통하여 작업 대상물에 대응되도록 복수 개가 배치된다.

이러한 냉각유로(52)는 하부금형(30)과 상부금형(20) 내부에 형성되는 금형유로(52a)와, 캠(40) 내부에 형성되는 캠유로(52b)를 포함한다.

냉각파이프(54)는 탱크로부터 상부금형(20) 및 하부금형(30)에 연결되는 금형파이프(54a)와, 탱크로부터 캠(40)에 연결되는 캠파이프(54b)를 포함한다.

이러한 냉각파이프(54)는 탱크로부터 연장되는 파이프에 밸브(56)가 설치되고, 이 밸브(56)로부터 금형파이프(54a)와 캠파이프(54b)가 분기된다.

이로써, 열간성형이 종료된 후에 펌프가 구동되면 냉각유체가 하부금형(30), 상부금형(20), 캠(40)을 관통하여 형성된 냉각유로(54)를 따라 작업 대상물 표면에 공급되므로 하부금형(30), 상부금형(20), 캠(40) 사이에 개재된 작업 대상물이 온도가 소정 온도 이하로 급랭된다.

캠(40)은 캠실린더(42)와 대응되는 외측 단부의 단면이 사각 모양으로 형성되고, 내측 단부로 갈수록 그 단면 형상이 작아진다.

또한, 캠(40)은 내측 단부로 갈수록 'V' 모양의 홈부가 형성되므로 토션빔(70)의 형상을 가공할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열간성형장치의 유로가 도시된 측단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 B부 상세도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열간성형장치는 일 실시예와 비교하여 하부금형(130), 상부금형(120), 캠(140), 냉각장치(150)로 이루 어지는 것을 동일하지만, 냉각장치(150)에 그 특징이 있다.

냉각장치(150)는 일 실시예와 달리 캠(140)과 하부금형(130), 상부금형(120) 사이에 공간부(110)가 형성되는 것이 특징이다.

또한, 공간부(110)는 금형유로(152a) 및 캠유로(152b)와 연통되므로 금형유로(152a)와 캠유로(152b)를 통해 유입되는 냉각유체가 공간부(110) 내측으로 공급되므로 토션빔(70 : 도 2 참조) 내부에 냉각유체의 공급이 이루어지게 되며, 공간부(110)에 냉각유체가 충진되면 토션빔(70)과 냉각유체의 접촉량이 증가되어 냉각 속도가 가중되는 효과가 나타나게 된다.

이로써, 토션빔(70)이 냉각될 때에 냉각유로(152)를 따라 공급되는 냉각유체는 공간부(110)로 유입되면서 토션빔(70)과 직접 접촉되면서 토션빔(70)의 냉각을 가속시킨다.

이러한 구성 및 작동에 의해 토션빔(70)이 마르텐사이트 조직으로 보다 용이하게 변환될 수 있으므로 토션빔(70)의 강도 보강이 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.

공간부(110)는 하부금형(130), 상부금형(120), 및 캠(140) 중에 적어도 어느 하나에 형성되는 냉각유로(152)와 연통되는데, 여기서는 하부금형(130) 및 상부금형(120)의 금형유로(152a)와 캠(140)의 캠유로(152b)에 공간부(110)가 연통되는 예를 도면으로 도시하였다.

하지만, 공간부(110)는 상부금형(120)의 금형유로(152a), 하부금형(130)의 금형유로(152a), 및 캠(140)의 캠유로(152b) 중 어느 하나에만 연통되어도 무방하 며, 각각의 구성요소에 형성되는 홈부가 서로 결합되면서 냉각유로를 이루도록 성형되어도 무방하다.

상기한 바와 같이 냉각유로(152)의 구조는 본 발명의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 실시할 수 있으며, 설계 변형이 가능하므로 냉각유로(152)의 다양한 실시예에 대한 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 열간성형 제조방법의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간성형 제조방법이 도시된 순서도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간성형장치 및 열간성형 제조방법에 의해 제작된 토션빔이 도시된 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 A-A선 단면도이고, 도 10은 도 8에 도시된 B-B선 단면도이고, 도 11은 도 8에 도시된 C-C선 단면도이다.

도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열간성형 제조방법은 하부금형(30)에 작업 대상물, 즉 토셤빔(70)을 안착시키고, 상부금형(20)과 하부금형(30), 캠(40)을 결합시켜 열간성형을 행하는 프레싱단계(S10)와, 프레싱단계(S10)가 개시된 후에 설정된 시간이 경과되었는지를 판단하는 성형완료판단단계(S20)와, 형성완료판단단계(S20)에서 설정된 시간이 경과되었으면 토션빔(70) 표면에 냉각유체를 공급하는 냉각단계(S30)와, 냉각단계(S30)가 개시된 후에 토션빔(70)의 온도가 설정 온도 이하인지를 판단하는 온도판단단계(S40)와, 온도판단단계(S40)에서 작업 대상물이 설정 온도 이하이면 상부금형(20)과 하부금형(30), 캠(40)을 분리하여 토션빔(70)을 분리시키는 분리단계(S50)를 포함한다.

이러한 열간성형 제조방법을 자세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 파이프 형상을 이루는 금속 재질의 토션빔(70)이 하부금형(30)에 안착된 후에 캠실린더(42)가 구동되면 캠(40)이 토션빔(70)의 양측 단부로 삽입된다.

이후에, 베이스실린더(16)가 구동되면서 상부금형(20)이 하부금형(30)에 결합되어 프레싱단계(S10)가 이루어진다.

이때, 열간 성형을 이루는 상부금형(20) 및 하부금형(30), 캠(40)은 600℃ ~ 900℃ 까지 가열되어 열간 성형을 행하게 된다.

성형완료판단단계(S20)는 열간 성형이 진행되는 시간을 측정하는 단계로서, 타이머와 같은 통상의 시간 측정 장치에 의해 이루어진다.

성형완료판단단계(S20)에 의해 설정된 시간이 경과된 것이 감지되면 펌프가 구동되어 냉각파이프(54) 및 냉각유로(52)를 따라 하부금형(30) 및 상부금형(20), 캠(40)을 관통하여 토션빔(70)의 표면에 냉각유체가 공급되면서 토션빔(70)을 급랭하는 냉각단계(S30)가 진행된다.

이렇게 급랭되는 토션빔(70)은 100℃ ~ 350℃ 까지 약 1초 내외의 시간 동안 급랭된다.

이러한 냉각단계(S30)는 설정된 시간 내에 토션빔(70)의 온도를 소정 온도 이하로 낮추어 금속재질로 이루어지는 토션빔(70)의 조직을 오스테나이트(Austenite) 조직에서 마르텐사이트(Martensite) 조직으로 변화시켜 작업 대상물인 토션빔(70)의 강도가 향상되도록 한다.

이때, 냉각유체는 하부금형(30)과 상부금형(20)과 캠(40)을 관통하여 토션빔에 접촉되면서 토션빔(70)을 냉각하고, 별도의 배출구를 통해 금형 외부로 배출된다.

이로써, 상부금형(20), 하부금형(30) 및 캠(40)이 냉각되면서 상부금형(20), 하부금형(30), 캠(40)과 접촉된 토션빔(70)이 급랭되는데, 상부금형(20), 하부금형(30), 및 캠(40) 사이의 공간에 충진되는 냉각유체와 토션빔(70)이 접촉되면서 냉각 속도가 가중되므로 보다 효과적인 급랭 작업이 이루어지게 된다.

상기한 바와 같이 토션빔(70)에 직접 냉각유체를 공급하는 방법은, 금형의 내부에서만 냉각유체가 순환되어 냉각작동을 행하는 방법과 비교하여 냉각 속도를 가속시킬 수 있게 되므로 작업 대상물이 마르텐사이트 조직으로 보다 용이하게 변환될 수 있게 된다.

온도판단단계(S40)는 성형완료판단단계(S20)와 같이 통상의 시간 측정 장치에 의해 냉각유체가 공급되는 시간을 감지하고, 설정된 시간이 경과되면 냉각단계(S30)를 종료하여 토션빔(70)의 제작을 완료토록 한다.

이후에 베이스실린더(16)가 역방향으로 구동되고, 캠실린더(42)가 역방향으로 구동되어 상부금형(20)과 하부금형(30)이 분리되고, 토션빔(70)의 양측 단부로부터 캠(40)이 분리되는 분리단계(S50)가 이루어진다.

상기한 바와 같은 구성 및 작동에 의해 토션빔(70)의 양측 단부(74)는 사각 모양을 이루고, 중앙부(72)는 상면과 하면이 밀착된 'V'모양의 단면을 이루고, 중앙부(72)와 단부(74) 사이의 연결부(76)는 사각 모양에서 상면 중앙에 'V'모양의 홈부가 형성되는 토션빔(70)이 이루어진다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 자동차 후륜 현가계용 토션빔을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 자동차에 사용되는 토션빔이 아닌 다른 제품에 사용되는 토션빔에도 본 발명의 열간성형 제조방법이 사용될 수 있다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간성형조장치의 일 실시예가 도시된 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간성형장치의 일 실시예의 유로가 도시된 정단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간성형장치의 유로가 도시된 측단면도이다.

도 4는 도 3에 도시된 A부 확대도이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열간성형장치의 유로가 도시된 측단면도이다.

도 6은 도 5에 도시된 B부 상세도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간성형 제조방법이 도시된 순서도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간성형장치 및 열간성형 제조방법에 의해 제작된 토션빔이 도시된 사시도이다.

도 9는 도 8에 도시된 A-A선 단면도이다.

도 10은 도 8에 도시된 B-B선 단면도이다.

도 11은 도 8에 도시된 C-C선 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 베이스 12 : 하부베이스

14 : 상부베이스 16 : 베이스실린더

20 : 상부금형 30 : 하부금형

32 : 가이드 40 : 캠

42 : 캠실린더 50 : 냉각장치

52 : 냉각유로 52a : 금형유로

52b : 캠유로 54 : 냉각파이프

54a : 금형파이프 54b : 캠파이프

56 : 밸브 70 : 토션빔

72 : 중앙부 74 : 단부

76 : 연결부

Claims

작업 대상물이 놓이는 하부금형;

상기 하부금형과 결합되어 작업 대상물을 성형하는 상부금형;

상기 하부금형과 상기 상부금형 사이에 개재되는 작업 대상물의 내부 공간을 성형하는 캠; 및

작업 대상물 표면에 냉각유체를 공급하는 냉각장치를 포함하고;

상기 냉각장치는,

작업 대상물에 대응되게 구비되는 냉각유로;

상기 냉각유로에 상기 냉각유체를 공급하는 펌프; 및

상기 냉각유로와 상기 펌프를 연결하는 냉각파이프를 포함하고;

상기 냉각유로는,

상기 하부금형과 상기 상부금형 내부에 형성되는 금형유로; 및

상기 캠 내부에 형성되는 캠유로를 포함하고;

상기 캠과 상기 하부금형, 상기 상부금형 사이에는 공간부가 형성되고;

상기 공간부는 상기 금형유로와 연통되는 것을 특징으로 하는 열간성형장치.
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제1항에 있어서,

상기 공간부는 상기 캠유로와 연통되는 것을 특징으로 하는 열간성형장치.
하부금형에 작업 대상물을 안착시키고, 상부금형과 하부금형, 캠을 결합시켜 열간성형을 행하는 프레싱단계;

상기 프레싱단계가 개시된 후에 설정된 시간이 경과되었는지를 판단하는 성형완료판단단계; 및

상기 성형완료판단단계에서 설정된 시간이 경과되었으면 상기 작업 대상물 표면에 냉각유체를 공급하는 냉각단계를 포함하고;

상기 냉각단계는 상기 냉각유체를 상기 캠과 상기 상부금형과 상기 하부금형 사이로 공급하여 작업 대상물에 상기 냉각유체를 접촉시키고;

상기 냉각단계는 상기 성형완료판단단계에 의해 설정된 시간이 경과된 것이 감지되면 하부금형, 상부금형 및 캠을 관통하여 상기 작업 대상물의 표면에 냉각유체가 접촉되는 것을 특징으로 하는 열간성형방법.
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