KR101111953B1 - Method for manufacturing boss with integrated thickened wall and its molding apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정해진 두께의 판재로부터 플랜지를 가지는 보스(boss)의 관형상의 벽 부위를 증육시키면서 일체로 성형하기 위한 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치는 드로잉(drawing)과 같은 소성가공을 의해 정해진 두께의 판재의 중앙부에 보스로 유도되는 컵 형상의 돌출부가 형성되도록 하고, 보스의 내주면 형상에 대응하는 원통형 성형단을 가진 제1금형과 보스의 외주면 형상에 대응하는 원통형 성형홈을 가진 제2금형 및 컵 형상의 돌출부 외측의 판재를 일정압으로 누르게되는 압출용 누름편으로 이루어진 업세팅-압출 성형용 금형이 구비되어 컵 형상의 돌출부가 제1금형 및 제2금형에 의해 보스 형상으로 업세팅되는 동시에 압출용 누름편에 의해 컵 형상의 돌출부 외측의 판재를 이루는 소재가 보스 방향으로 소성유동하게 되어 보스의 벽 부위의 두께가 증육되도록 하게 된다. 이에 따라, 단순한 구조와 형상을 가진 금형을 사용한 단순화된 성형공정을 통해서도 보스의 벽 두께가 용이하고 원활하게 증육될 수 있게 된다.The present invention provides a method for forming a boss having a thickened wall portion for integrally molding a thickened tubular wall portion of a boss having a flange from a plate of predetermined thickness, and a mold apparatus therefor. Such a method of forming a boss having a thickened wall portion and a mold apparatus therefor according to the present invention is such that a cup-shaped protrusion guided to the boss is formed at the center of a plate having a predetermined thickness by plastic processing such as drawing. And presses the first mold having a cylindrical molding end corresponding to the inner circumferential shape of the boss and the second mold having a cylindrical molding groove corresponding to the outer circumferential shape of the boss and the plate member outside the cup-shaped protrusion at a constant pressure. A material for forming an upsetting-extrusion molding comprising a piece so that the cup-shaped protrusion is upset into a boss shape by the first mold and the second mold, and at the same time, the material forming the plate outside the cup-shaped protrusion by the extrusion pressing piece. Is plastic flow in the boss direction so that the thickness of the wall portion of the boss is increased. Accordingly, the wall thickness of the boss can be easily and smoothly increased even through a simplified molding process using a mold having a simple structure and shape.
본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법은 보스 예비성형 단계와, 보스 성형단계로 이루어지는데, 보스 예비성형 단계는 판재를 소성가공하여 보스로 유도되는 컵(cup) 형상의 돌출부가 판재의 중앙부에 형성되도록 하는 단계이다. 보스 성형단계는 보스 내주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형단이 돌출된 제1금형과 증육된 벽 부위의 두께에 대응하도록 설계된 보스 외주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형홈이 파여 있는 제2금형을 구비하여 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 제1금형의 성형단과 제2금형의 성형홈 사이에 놓이도록 판재를 위치시키고, 제1금형 및 제2금형과 분리되어 제1금형과 제2금형 중에서 선택된 어느 하나의 외측에 위치되는 압출용 누름편을 구비하여 압출용 누름편이 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 정해진 압력으로 누르는 동시에 제1금형과 제2금형 중에서 선택된 어느 하나가 수직이동하여 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 제1금형의 성형단과 제2금형의 성형홈 사이에서 보스로 성형되도록 하여 압출용 누름편에 의해 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위가 얇아지면서 보스의 벽 부위로 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 이루는 소재의 소성유동이 유도되어 보스의 벽 부위의 두께가 증육되도록 하는 단계이다.According to the present invention, a method of forming a boss having a thickened wall portion includes a boss preforming step and a boss forming step. The boss preforming step includes a cup-shaped protrusion which is guided to the boss by plastically processing a sheet material. This step is to be formed in the center of the plate. The boss forming step includes a cylindrical molding groove having a size equal to the diameter and height of the boss outer circumferential surface designed to correspond to the thickness of the first mold and the thickness of the wall portion where the cylindrical molding end is equal to the diameter and height of the boss inner circumferential surface. The plate member is provided with a second mold such that the cup-shaped protrusion formed on the plate lies between the forming end of the first mold and the forming groove of the second mold, and is separated from the first mold and the second mold to separate the first mold and the second mold. The extrusion press piece is located on the outside of any one selected from the two molds, and the extrusion press piece presses the plate portion around the cup-shaped protrusion at a predetermined pressure, and any one selected from the first mold and the second mold is vertically moved. The cup-shaped protrusion formed on the plate to form a boss between the forming end of the first mold and the forming groove of the second mold. As the plate portion around the protrusion is thinned, plastic flow of the material forming the plate portion around the cup-shaped protrusion is induced to the wall portion of the boss so that the thickness of the wall portion of the boss is increased.
보스, 플랜지, 증육, 금형, 드로잉, 업세팅, 압출 Boss, Flange, Thickening, Mold, Drawing, Upsetting, Extrusion
Description
본 발명은 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 판재의 중앙부에 형성된 컵 형상의 돌출부를 업세팅에 의해 보스로 성형시키는 과정에서 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위가 압출용 누름편에 의해 눌러지면서 소재가 보스의 벽 부위로 소성유동하여 보스의 벽 부위의 두께가 증육되도록 함에 따라 단순한 구조와 형상을 가진 금형과 단순화된 성형공정을 통해서도 보스의 벽 두께가 용이하고 원활하게 증육될 수 있도록 한 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a boss having a thickened wall portion and a mold apparatus therefor, and more particularly, to a cup-shaped protrusion in the process of forming a cup-shaped protrusion formed in the center of the plate into a boss by upsetting. As the plate part of the circumference is pressed by the extrusion pressing piece, the material flows plastically to the wall part of the boss so that the thickness of the wall part of the boss is thickened. The present invention relates to a method for forming a boss having a thickened wall portion so that the wall thickness can be easily and smoothly increased, and a mold apparatus therefor.
일반적으로, 자동차나 선박에서의 엔진마운팅부 등 각종 산업분야에서 구조물이 탑재되는 부위에는 엔진이나 각종 구조물을 보다 견고하면서도 안정적으로 장착할 수 있도록 하기 위하여 도 1의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 광폭의 플랜지부(10)와 보스부(12)가 일체로 형성된 금속재 또는 비철금속재의 구조부재가 널리 적용되고 있다.In general, in the various parts of the industry, such as the engine mounting unit in the automobile or ship, the structure is shown in Figures (a) and (b) of Figure 1 in order to be able to mount the engine or various structures more robust and stable As described above, a structural member of a metal material or a non-ferrous metal material in which the
상기 광폭 플랜지부(10)를 갖는 보스부(12)를 형성하기 위하여, 종래에는 금속재 또는 비철금속재로 이루어진 판재상의 정해진 위치에 미리 소정의 직경을 갖는 구멍을 형성하고, 그 구멍의 가장자리를 원통형의 프레스 펀치로 구멍늘리기 하는 버링(Burring)가공이나 드로잉(Drawing)가공하였다.In order to form the
그러나, 상기의 버링가공이나 드로잉가공에 의하여 형성되는 보스부의 경우 선단부를 포함하여 전체적으로 살두께가 반드시 얇아지면서 강도(强度)가 약화되기 때문에 제기능을 발휘하지 못하며, 무거운 구조물을 탑재하기에는 내구성이 떨어진다는 문제가 있다.However, in the case of the boss portion formed by the burring or drawing process, the thickness of the boss portion including the tip portion is necessarily thinned and the strength is weakened, so that the boss portion is not functioned, and the durability is inferior for mounting a heavy structure. Has a problem.
이와 같이 종래 버링가공이나 드로잉가공으로 성형되는 보스부의 문제점을 개선하기 위한 방안으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 플랜지부(10)와 보스부(12)를 각각 별도로 성형한 후 보스부를 플랜지부상의 정해진 위치에 밀착시킨 상태에서 그 접합부위를 용접하여 일체화하는 방법이 제안되고 있다.Thus, as a method for improving the problem of the boss portion formed by the conventional burring or drawing process, as shown in Figure 2, separately forming the
그러나, 이와 같이 플랜지부(10)와 보스부(12)를 별도로 성형한 후 용접방식으로 일체화시키는 종래 기술에서는 용접열(鎔接熱)에 따라 치수가 변형되거나 뒤틀림현상이 발생될 우려가 높다는 문제가 있고, 이 상태에서 엔진 같은 무거운 구조물이 탑재되어 조립되는 경우 내구성에서 한계가 있는 것은 물론, 무엇보다 생산성이 현저하게 떨어진다는 심각한 문제가 있다.However, in the prior art in which the
한편, 플랜지부(10)상에 보스부(12)를 일체로 성형하기 위한 종래의 방법으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 금속재 또는 비철금속재의 판재를 다수회에 걸쳐 드로잉가공하여 보스부를 형성한 후 업세팅 펀치(Upsetting Punch)로 보스부의 상단부를 업세팅함으로써 길이를 짧게하고, 단면을 크게하는 방식이 적용될 수 있다.On the other hand, as a conventional method for integrally forming the
그러나, 이 경우 보스부(12)에 좌굴(Buckling)현상이 발생되고, 플랜지부(10)와 보스부(12)의 코너부분에 겹침현상이 발생되면서 구조적으로 강도가 약해진다는 문제가 있다. However, in this case, a buckling phenomenon occurs in the
이와 같은 종래의 기술 이외에 보스부의 구조적 강도를 확보하기 위하여 판재와 일체화된 증육 보스부를 형성하기 위한 여러가지 방법에 제시되고 있으나, 그 대부분 복잡한 금형형상 및 구조를 가지고 있고, 경우에 따라서는 높은 증육율을 만족시키기 어려워 실제 적용하기 어렵다는 문제가 있다.In addition to such conventional techniques, various methods for forming a thickening boss unit integrated with a sheet material are proposed in order to secure structural strength of the boss unit, but most of them have a complicated mold shape and structure, and in some cases, a high growth rate There is a problem that it is difficult to satisfy and is difficult to apply.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 보스의 내주면 형상에 대응하는 원통형 성형단을 가진 제1금형과 보스의 외주면 형상에 대응하는 원통형 성형홈을 가진 제2금형 및 컵 형상의 돌출부 외측의 판재를 일정압으로 누르게되는 압출용 누름편으로 이루어진 업세팅-압출 성형용 금형이 구비되어 컵 형상의 돌출부가 제1금형 및 제2금형에 의해 보스 형상으로 업세팅되는 동시에 압출용 누름편에 의해 컵 형상의 돌출부 외측의 판재를 이루는 소재가 보스 방향으로 소성유동하여 보스의 벽 부위의 두께가 증육됨에 따라, 단순한 구조와 형상을 가진 금형을 사용한 단순화된 성형공정을 통해서도 보스의 벽 두께가 용이하고 원활하게 증육될 수 있는 새로운 형태의 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention improves the problems of the prior art, and includes a first mold having a cylindrical molding end corresponding to the inner circumferential surface shape of the boss and a second mold and a cup shaped protrusion having a cylindrical molding groove corresponding to the outer circumferential surface shape of the boss. An upsetting-extrusion molding die comprising an extrusion pressing piece that presses the outer plate at a constant pressure so that the cup-shaped protrusion is upset into a boss shape by the first mold and the second mold, and at the same time, the pressing piece for extrusion As the material forming the plate outside the cup-shaped protrusion is plastic flow in the boss direction and the thickness of the wall portion of the boss is increased, the wall thickness of the boss is increased even through a simplified molding process using a mold having a simple structure and shape. A method of forming a boss having a new type of thickened wall portion which can be easily and smoothly thickened and a mold apparatus therefor are provided. It is aimed at giving.
또한, 본 발명은 드로잉(drawing)에 의해 판재의 중앙부에 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 형성되도록 하고, 원형단면의 홀의 직경이 점차 작아지는 다수개의 중공형 펀치를 순차적으로 교체시키는 한편, 중공형 펀치와 분리된 블랭크 홀더가 돌출부 둘레의 판재 부위를 일정압으로 누르게 하여 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 점진적으로 보스형상에 대응하는 컵 형상의 돌출부로 성형되도록 함으로써 보스의 예비성형단계에서도 보스로 유도되는 컵 형상의 돌출부가 증육될 수 있도록 하는 새로운 형태의 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is to make a protrusion formed of a smooth curved surface in the center portion of the plate by drawing, and sequentially replace a plurality of hollow punches in which the diameter of the hole of the circular cross section is gradually reduced, while the hollow punch The blank holder separated from the press causes the plate portion around the protrusion to be pressed at a constant pressure, so that the smoothly curved protrusion is gradually formed into a cup-shaped protrusion corresponding to the boss shape. It is an object of the present invention to provide a method for forming a boss having a thickened wall portion of a new shape that allows a protrusion of a shape to be thickened and a mold apparatus therefor.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은, 정해진 두께의 판재로부터 플랜지를 가지는 보스(boss)의 관형상의 벽 부위를 증육시키면서 일체로 성형하기 위한 방법에 있어서, 상기 판재를 소성가공하여 상기 보스로 유도되는 컵(cup) 형상의 돌출부가 상기 판재의 중앙부에 형성되도록 하는 보스 예비성형 단계와; 상기 보스 내주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형단이 돌출된 제1금형과 증육된 벽 부위의 두께에 대응하도록 설계된 상기 보스 외주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형홈이 파여 있는 제2금형을 구비하여 상기 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 상기 제1금형의 성형단과 상기 제2금형의 성형홈 사이에 놓이도록 상기 판재를 위치시키고, 상기 제1금형 및 제2금형과 분리되어 상기 제1금형과 제2금형 중에서 선택된 어느 하나의 외측에 위치되는 압출용 누름편을 구비하여 상기 압출용 누름편이 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 정해진 압력으로 누르는 동시에 상기 제1금형과 제2금형 중에서 선택된 어느 하나가 수직이동하여 상기 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 상기 제1금형의 성형단과 상기 제2금형의 성형홈 사이에서 보스로 성형되도록 하여 상기 압출용 누름편에 의해 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위가 얇아지면서 상기 보스의 벽 부위로 상기 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 이루는 소재의 소성유동이 유도되어 상기 보스의 벽 부위의 두께가 증육되는 보스 성형단계를 포함하며, 상기 보스 예비성형 단계는 드로잉용 다이(die)와 드로잉용 펀치(punch)가 구비되어 상기 판재가 상기 드로잉용 다이와 드로잉용 펀치 사이에 위치되도록 하고, 상기 드로잉용 다이와 드로잉용 펀치 중에서 선택된 어느 하나의 수직이동에 의해 상기 판재의 중앙부에 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 형성되도록 하는 드로잉(drawing) 성형단계와; 정해진 직경을 가진 원형단면의 홀이 형성되되 상기 홀의 끝단부가 정해진 라운드 반경(r)으로 라운드처리되어 있는 중공형 펀치와 상기 중공형 펀치의 외측에 상기 중공형 펀치와 분리되어 설치되는 블랭크 홀더가 구비되어 상기 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부 둘레의 판재 부위가 상기 블랭크 홀더에 의해 정해진 압력으로 눌려진 상태에서 상기 중공형 펀치가 수직이동하여 상기 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부를 누르도록 하되, 상기 중공형 펀치에 형성된 홀의 직경과 상기 홀 끝단부의 라운드 반경(r)이 순차적으로 동시에 작아지는 다수개의 중공형 펀치를 구비하여 상기 홀의 직경과 홀 끝단부의 라운드 반경(r)이 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 중공형 펀치가 교체되면서 상기 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 눌러져 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 상기 보스에 대응하는 컵 형상의 돌출부로 성형되도록 하는 점진성형단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is a method for integrally molding a thickened tubular wall portion of a boss having a flange from a plate of a predetermined thickness, wherein the plate A boss preforming step of plastic processing the cup-shaped protrusions guided to the boss to be formed at the center of the plate; A second mold in which a cylindrical molding end of the same size as the diameter and height of the boss inner circumferential surface protrudes and a cylindrical forming groove of the same size as the diameter and height of the outer circumferential surface of the boss designed to correspond to the thickness of the wall portion. The plate member is positioned such that a cup-shaped protrusion formed on the plate member is disposed between the forming end of the first mold and the forming groove of the second mold, and is separated from the first mold and the second mold. An extrusion pressing piece which is located on the outside of any one selected from the first mold and the second mold, wherein the pressing piece presses the plate portion around the cup-shaped protrusion at a predetermined pressure, and among the first mold and the second mold, Any one selected is moved vertically to form a cup-shaped protrusion formed on the plate between the molding end of the first mold and the molding groove of the second mold. The plastic sheet is formed into a boss so that the plate portion around the cup-shaped protrusion is thinned by the extrusion pressing piece, and the plastic flow of the material forming the plate portion around the cup-shaped protrusion is induced to the wall portion of the boss so that And a boss forming step in which a wall portion is thickened, wherein the boss preforming step is provided with a drawing die and a drawing punch so that the plate is positioned between the drawing die and the drawing punch. And a drawing forming step of forming a protrusion having a smooth curved surface in the center of the plate by any one vertical movement selected from the drawing die and the drawing punch; A hole having a circular cross section having a predetermined diameter is formed, and a hollow punch in which the end of the hole is rounded to a predetermined round radius (r) and a blank holder installed separately from the hollow punch on the outside of the hollow punch are provided. The hollow punch is vertically moved in a state in which the plate portion around the protrusion formed of the smooth curved surface is pressed by a predetermined pressure by the blank holder to press the protrusion formed of the smooth curved surface. The hollow punch is provided with a plurality of hollow punches in which the diameter of the hole and the round radius r of the hole ends are sequentially reduced at the same time. The replacement of the gentle curved surface is pressed to replace the gentle curved surface Luer binary characterized in that the projection comprises an incremental forming method comprising: forming a cup-shaped so that the projection corresponding to the boss.
이와 같은 본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법에서 상기 보스 성형단계는 상기 제2금형에 형성된 원통형 성형홈의 끝단부를 통해 상기 보스와 플랜지가 서로 이어지는 코너부가 성형되도록 하되, 상기 원통형 성형홈을 둘러싸는 상기 제2금형의 끝단부가 정해진 라운드 반경(R)으로 라운드처리되도록 하여 상기 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위에서 상기 보스의 벽 부위로 소성유동하는 소재에 대한 유동저항이 최소화되어 상기 코너부의 접힘현상이 방지되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the method of forming a boss having a thickened wall portion according to the present invention, the boss forming step is such that the corner portion where the boss and the flange are connected to each other through the end of the cylindrical molding groove formed in the second mold, but the cylindrical The end of the second mold surrounding the forming groove is rounded to a predetermined round radius (R) to minimize the flow resistance for the material plastically flows from the plate portion around the cup-shaped protrusion to the wall portion of the boss It is characterized in that the folding phenomenon of the corner portion is prevented.
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이와 같은 본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법에서 상기 점진성형단계는 상기 홀의 직경과 홀 끝단부의 라운드 반경(r)이 큰 것에서 작은 것 순으로 중공형 펀치를 교체하기 전에 직전 순번의 중공형 펀치에 의해 성형된 돌출부의 체적이 증육된 벽 부위를 가진 상기 보스에 대응하여 정해지는 체적보다 적을 시에는 상기 블랭크 홀더가 돌출부 둘레의 판재 부위를 누르는 힘을 증대시킨 후 중공형 펀치의 교체가 이루어지도록 하여 돌출부를 이루는 소재가 외측으로 소성유동하는 것이 방지되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the method of forming a boss having a thickened wall portion according to the present invention, the progressive forming step is performed immediately before replacing the hollow punch in order of the diameter of the hole and the round radius (r) of the hole end from large to small. When the volume of the protrusion formed by the hollow punch is less than the volume determined corresponding to the boss having the wall portion which has been thickened, the blank holder increases the pressing force on the plate portion around the protrusion, and then It is characterized in that the replacement is made so that the material forming the protrusion is prevented from plastic flow to the outside.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은, 정해진 두께의 판재로부터 플랜지를 가지는 보스(boss)의 관형상의 벽 부위를 증육시키면서 일체로 성형하기 위한 금형장치에 있어서, 상기 판재보다 넓은 표면적을 가져 상기 판재의 전체 부위가 수용되고, 상기 보스 내주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형단이 중앙부에 돌출형성된 제1금형과; 증육된 벽 부위의 두께에 대응하도록 설계된 상기 보스 외주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형홈이 중앙부에 파여 있는 원통체 형상으로 이루어지고, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 되되 상기 원통형 성형홈을 둘러싸는 정해진 두께의 끝단부가 상기 보스와 플랜지가 서로 이어지는 코너부와 연결되는 플랜지의 정해진 부위를 누르게 되며, 상기 원통형 성형홈을 둘러싸는 끝단부가 정해진 라운드 반경(R)으로 라운드처리되어 있는 제2금형 및; 중앙에 상기 제2금형의 수평단면과 동일한 형상의 원형홀이 형성된 링 형상으로 이루어져 상기 제2금형과 분리되어 상기 제2금형의 외주면과 연접되게 설치되고, 외측 끝단부가 상기 판재의 외측 끝단부보다 더 외측에 위치되도록 하여 상기 판재의 전체 부위가 수용되도록 하며, 액추에이터와 결합되어 가압력이 조절되면서 수직이동하게 되는 압출용 누름편으로 이루어진 업세팅-압출 성형용 금형을 포함하여, 상기 업세팅-압출 성형용 금형을 이루는 제1금형과 제2금형 사이에 소성가공에 의해 컵 형상의 돌출부가 중앙부에 형성된 상기 판재가 놓이되 상기 제1금형의 성형단과 상기 제2금형의 성형홈 사이에 상기 돌출부가 위치되도록 상기 판재가 놓이도록 하고, 상기 압출용 누름편이 수직이동하여 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 정해진 압력으로 누르는 동시에 상기 제2금형이 수직이동하여 상기 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 상기 제1금형의 성형단과 상기 제2금형의 성형홈 사이에서 보스로 성형되도록 하여 상기 압출용 누름편에 의해 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위가 얇아지면서 상기 보스의 벽 부위로 상기 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 이루는 소재의 소성유동이 유도되어 상기 보스의 벽 부위의 두께가 증육되도록 하며, 정해진 두께의 판재를 소성가공하여 중앙부에 컵 형상의 돌출부가 형성되도록 하는 드로잉 성형용 금형과 점진성형용 금형을 더 구비하여 상기 업세팅-압출 성형용 금형을 이루는 제1금형과 제2금형 사이에 상기 컵 형상의 돌출부가 중앙부에 형성된 판재가 놓일 수 있도록 하되, 상기 드로잉 성형용 금형은 상기 보스의 내주면의 직경보다 큰 직경을 가지되 상기 판재보다는 작은 크기의 원통형으로 이루어져 제1다이홀더에 돌출되게 형성되는 드로잉용 다이와; 상기 드로잉용 다이의 직경보다 큰 직경의 원형홀이 형성된 중공형 원통체로 이루어져 제2다이홀더에 돌출되게 형성되고, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 되는 드로잉용 펀치 및; 중앙에 관통홀이 형성된 링 형상으로 이루어져 상기 드로잉용 다이의 외측을 둘러싸며 설치되되 상기 제1다이홀더에 고정된 스프링과 결합되어 정해진 높이 상에 설치되고, 상기 드로잉용 펀치와 마주보는 위치에 설치되어 상기 드로잉용 펀치의 수직이동에 따라 상기 드로잉용 다이와 드로잉용 펀치 사이에 위치되는 판재를 고정시키게 되는 블랭크 홀더로 이루어지고, 상기 점진성형용 금형은 정해진 직경을 가진 원형단면의 홀이 형성되되 상기 홀의 끝단부가 정해진 라운드 반경(r)으로 라운드처리되어 있고, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 되는 중공형 펀치와; 중앙에 상기 중공형 펀치의 수평단면과 동일한 형상의 삽입홀이 형성된 링 형상으로 이루어져 상기 중공형 펀치와 분리되어 상기 중공형 펀치의 외주면과 연접되게 설치되고, 외측 끝단부가 상기 판재의 외측 끝단부보다 더 외측에 위치되도록 하여 상기 판재의 전체 부위가 수용되도록 하며, 액추에이터와 결합되어 가압력이 조절되면서 수직이동하게 되는 블랭크 홀더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is a mold apparatus for integrally molding while thickening a tubular wall portion of a boss having a flange from a plate of a predetermined thickness, A first mold having a larger surface area than the plate and accommodating an entire portion of the plate, and having a cylindrical molding end protruding from the center at a diameter equal to the diameter and height of the boss inner circumferential surface; A cylindrical molding groove having a size equal to the diameter and height of the boss outer circumferential surface designed to correspond to the thickness of the thickened wall portion is formed in a cylindrical shape that is dug in the center, and is coupled to the actuator to be vertically moved to surround the cylindrical molding groove. The second mold and the end of the predetermined thickness presses a predetermined portion of the flange connected to the corner portion that the boss and the flange connected to each other, the second mold rounded to the predetermined round radius (R) end portion surrounding the cylindrical molding groove and ; Consists of a ring-shaped circular hole having the same shape as the horizontal cross section of the second mold in the center is separated from the second mold and installed in contact with the outer circumferential surface of the second mold, the outer end portion than the outer end portion of the plate The upsetting-extrusion molding die, including an upsetting-extrusion molding die, which is configured to be located on the outer side to accommodate the entire portion of the plate, and is combined with the actuator, and the pressing piece for vertical movement while the pressing force is adjusted. The plate is formed between the first mold and the second mold constituting the molding die in the center of the cup-shaped protrusion by plastic processing, the protrusion between the molding end of the first mold and the molding groove of the second mold. The plate is placed so that the plate is placed, and the pressing piece for extrusion moves vertically to determine the plate portion around the cup-shaped protrusion. At the same time, the second mold is vertically moved so that the cup-shaped protrusion formed on the plate is formed into a boss between the forming end of the first mold and the forming groove of the second mold, thereby forming a cup shape by the pressing piece for extrusion. As the plate portion around the protrusion of the thinner becomes thinner, the plastic flow of the material forming the plate portion around the cup-shaped protrusion is induced to the wall portion of the boss so that the thickness of the wall portion of the boss is increased, The cup-shaped protrusion between the first mold and the second mold forming the upsetting-extrusion molding die further comprising a drawing molding die and a progressive molding die for plastic processing to form a cup-shaped protrusion at a central portion thereof. Is formed so that the plate formed in the center portion, the drawing molding die is larger than the diameter of the inner peripheral surface of the boss A drawing die having a cylindrical shape having a smaller size than the plate and protruding from the first die holder; A drawing punch formed of a hollow cylindrical body having a circular hole having a diameter larger than the diameter of the drawing die, protruding from the second die holder, coupled to the actuator, and vertically moving; It is formed in a ring shape with a through-hole formed at the center, and is installed to surround the outside of the drawing die, and is installed at a predetermined height in combination with a spring fixed to the first die holder, and is installed at a position facing the drawing punch. And a blank holder for fixing a plate positioned between the drawing die and the drawing punch according to the vertical movement of the drawing punch, wherein the progressive molding die is formed with a hole having a circular cross section having a predetermined diameter. A hollow punch in which the end portion of the hole is rounded to a predetermined round radius r, and coupled to the actuator to vertically move; Consists of a ring shape having an insertion hole having the same shape as the horizontal cross section of the hollow punch in the center is separated from the hollow punch and installed to be in contact with the outer peripheral surface of the hollow punch, the outer end portion than the outer end portion of the plate It is positioned so that the outer portion of the plate is accommodated further, characterized in that it comprises a blank holder which is coupled to the actuator is moved vertically while the pressing force is adjusted.
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본 발명에 의한 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치에 의하면, 판재의 중앙부에 형성된 컵 형상의 돌출부를 업세팅에 의해 보스로 성형시키는 과정에서 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위가 압출용 누름편에 의해 눌러지면서 소재가 보스의 벽 부위로 소성유동하여 보스의 벽 부위의 두께가 증육되도록 함에 따라 금형의 구조와 형상을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 성형공정도 단순화되는 효과를 가진다.According to the molding method of the boss having a thickened wall portion according to the present invention and a mold apparatus therefor, the plate portion around the cup-shaped protrusion in the process of forming the cup-shaped protrusion formed in the center of the plate into the boss by upsetting. As the material is pressed by the extrusion pressing piece and plastic material flows to the wall part of the boss to increase the thickness of the wall part of the boss, the structure and shape of the mold can be simplified and the molding process can be simplified. Have
이에 따라, 증육된 벽 부위를 가진 보스의 제조비용이 절감되고, 제조시간도 줄어들게 되어 생산성이 향상되는 효과를 가지게 된다.Accordingly, the manufacturing cost of the boss having the thickened wall portion is reduced, and the manufacturing time is also reduced, thereby improving the productivity.
본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치는 정해진 두께의 판재로부터 플랜지를 가지는 보스(boss)의 관형상의 벽 부위를 증육시키면서 일체로 성형하기 위한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치(100)는 보스(220)의 내주면 형상에 대응하는 원통형 성형단(622)을 가진 제1금형(62)과 보스(220)의 외주면 형상에 대응하는 원통형 성형홈(642)을 가진 제2금형(64) 및 컵 형상의 돌출부(214) 외측의 판재(200)를 일정압으로 누르게되는 압출용 누름편(66)으로 이루어진 업세팅-압출 성형용 금형(60)이 구비되어 컵 형상의 돌출부(214)가 제1금형(62) 및 제2금형(64)에 의해 보스 형상으로 업세팅되는 동시에 압출용 누름편(66)에 의해 컵 형상의 돌출부(214) 외측의 판재(200)를 이루는 소재가 보스 방향으로 소성유동하게 되어 보스(220)의 벽 부위(221)의 두께가 증육되도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 따라, 단순한 구조와 형상을 가진 금형을 사용한 단순화된 성형공정을 통해서도 보스(220)의 벽 부위(221)의 두께가 용이하고 원활하게 증육될 수 있게 된다.The molding method for a boss having a thickened wall portion and a mold apparatus therefor according to the present invention are for integrally molding while thickening a tubular wall portion of a boss having a flange from a plate of a predetermined thickness. Such a method of forming a boss having a thickened wall portion and a mold apparatus 100 therefor according to the present invention includes a
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 4 내지 도 9에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 9. On the other hand, in the drawings and detailed description showing and referring to the construction and operation that can be easily understood by those skilled in the art from the method of forming a boss having a thickened wall portion and a mold apparatus therefor are briefly or omitted. In particular, in the drawings and detailed description of the drawings, detailed descriptions and illustrations of specific technical configurations and operations of elements not directly related to technical features of the present invention are omitted, and only the technical configurations related to the present invention are briefly shown or described. It was.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법의 프로세스를 보여주기 위한 블록도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형장치를 보여주기 위한 블록도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형장치를 이루는 드로잉 성형용 금형을 보여주기 위한 도면이고, 도 7의 (a), (b), (c)는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형장치를 이루는 점진성형용 금형을 보여주기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형장치를 이루는 업세팅-압출 성형용 금형을 보여주기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형장치를 사용하여 증육된 벽 부위를 가진 보스를 성형하는 과정을 보여주기 위한 도면이다.4 is a block diagram showing a process of a method of forming a boss having a thickened wall portion according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a molding of a boss having a thickened wall portion according to an embodiment of the present invention. Figure 6 is a block diagram for showing a mold apparatus for, Figure 6 is a view for showing a mold for drawing forming a mold apparatus for forming a boss having a thickened wall portion according to an embodiment of the present invention, Figure 7 (a), (b), (c) is a view for showing a mold for progressive molding forming a mold apparatus for forming a boss having a thickened wall portion according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is a view of the present invention 9 is a view showing an upsetting extrusion molding mold forming a mold apparatus for forming a boss having a thickened wall portion according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a thickened wall portion according to an embodiment of the present invention. For shaping the boss A drawing for showing a process of forming a boss having a wall portion thickened using a mold apparatus.
본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법은 도 4에서와 같이 보스 예비성형 단계와, 보스 성형단계로 이루어진다.According to an embodiment of the present invention, a method of forming a boss having a thickened wall portion includes a boss preforming step and a boss forming step as shown in FIG. 4.
보스 예비성형 단계는 판재(200)를 소성가공하여 보스(220)로 유도되는 컵(cup) 형상의 돌출부(214)가 판재(200)의 중앙부에 형성되도록 하는 단계이다.The boss preforming step is a step in which the
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보스 예비성형 단계는 드로잉(drawing) 성형단계와, 점진성형단계로 이루어져 있다.Here, the boss preforming step according to a preferred embodiment of the present invention consists of a drawing (molding) molding step, a progressive molding step.
드로잉 성형단계에서는 도 5에서와 같이 드로잉용 다이(die)(22)와 드로잉용 펀치(punch)(24)가 구비되어 정해진 두께의 판재(200)에 대한 성형이 이루어지게 된다.In the drawing molding step, as shown in FIG. 5, a
이를 위하여, 먼저 정해진 두께의 판재(200)를 드로잉용 다이(22)와 드로잉 용 펀치(24) 사이에 위치시킨 후, 드로잉용 다이(22)와 드로잉용 펀치(24) 중에서 선택된 어느 하나를 수직이동시키게 되는데, 이에 따라 판재(200)의 중앙부가 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)로 소성가공되게 된다.To this end, first, the
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드로잉 성형단계에서 도 9에서와 같이 드로잉용 다이(22)는 원통체 형상으로 이루어지고, 드로잉용 펀치(24)는 중공형 원통체 형상으로 이루어져 드로잉용 다이(22)가 고정된 상태에서 드로잉용 펀치(24)가 수직이동하여 판재(200)의 중앙부에 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)가 형성되도록 한다.Here, in the drawing molding step according to the preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, the drawing die 22 is formed in a cylindrical shape, and the drawing
점진성형단계에서는 도 5와 도 9에서와 같이 정해진 직경을 가진 원형단면의 홀(422)이 형성되고, 홀(422)의 끝단부가 정해진 라운드 반경(r)으로 라운드처리되어 있는 중공형 펀치(42)와, 중공형 펀치(42)의 외측에 중공형 펀치(42)와 분리되어 설치되는 블랭크 홀더(44)가 구비되어 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)가 중앙부에 형성된 판재(200)에 대한 성형이 이루어지게 된다.In the progressive molding step, as shown in FIGS. 5 and 9, a
이를 위하여, 먼저 블랭크 홀더(44)가 수직이동하여 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210) 둘레의 판재(200) 부위가 블랭크 홀더(44)에 의해 정해진 압력으로 눌려지도록 한 다음, 중공형 펀치(42)가 수직이동하여 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)를 누르도록 한다.To this end, first, the
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 점진성형단계에서는 도 9에서와 같이 중공형 펀치(42)에 형성된 홀(422)의 직경과 홀(422) 끝단부의 라운드 반경(r)이 순차적으로 동시에 작아지는 다수개의 중공형 펀치(42)를 구비한다. 그리 고, 이와 같은 다수개의 중공형 펀치(42) 중에서 홀(422)의 직경과 홀(422) 끝단부의 라운드 반경(r)이 큰 것에서 작은 것 순으로 하나의 중공형 펀치(42)를 선택하여 반복적으로 중공형 펀치(42)를 교체시키면서 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)를 누르는 과정을 반복하게 되는데, 이에 따라 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)가 보스(220)에 대응하는 컵 형상의 돌출부(214)로 성형되게 된다.Here, in the progressive forming step according to the preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, the diameter of the
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 점진성형단계에서 상기와 같이 홀(422)의 직경과 홀(422) 끝단부의 라운드 반경(r)이 큰 것에서 작은 것 순으로 중공형 펀치(42)를 교체하기 전에 직전 순번의 중공형 펀치(42)에 의해 성형된 돌출부(212a)(212b)(212c)의 체적이 증육된 벽 부위를 가진 보스(220)에 대응하여 정해지는 체적{증육된 벽 부위를 가진 보스(220)의 체적과 동일할 수도 있고, 다음 단계의 보스 성형단계에서 보스(220)와 플랜지(240)가 서로 이어지는 코너부(260) 부위로부터 보스(220)의 벽 부위(221)로 증육이 일어나는 것을 감안하여 증육된 벽 부위를 가진 보스(220)의 체적에서 정해진 체적만큼을 뺀 체적일 수도 있음}보다 적을 시에는 블랭크 홀더(44)가 돌출부(212a)(212b)(212c) 둘레의 판재(200) 부위를 누르는 힘을 증대시킨 후 중공형 펀치(42)의 교체가 이루어지도록 하여 돌출부(212a)(212b)(212c)를 이루는 소재가 돌출부(212a)(212b)(212c)의 둘레 외측으로 소성유동하는 것이 방지되도록 한다.On the other hand, in the progressive molding step according to a preferred embodiment of the present invention, the
상기와 같이 블랭크 홀더(44)가 판재(200)의 중앙부에 형성된 돌출부(212a)(212b)(212c) 둘레를 정해진 압력으로 누르면서 중공형 펀치(42)의 수직이동에 따라 판재(200)의 중앙부에 형성된 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)가 컵 형상의 돌출부(214)로 성형됨에 따라, 상기와 같은 점진성형단계에서도 블랭크 홀더(44)가 판재(200)의 돌출부(212a)(212b)(212c) 둘레를 누르는 힘에 따른 돌출부(212a)(212b)(212c) 둘레의 판재(200) 부위를 이루는 소재의 소성유동에 의해 돌출부(212a)(212b)(212c)의 증육이 일어나게 된다.As described above, while the
보스 성형단계에서는 도 5와 도 9에서와 같이 보스(220) 내주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형단(622)이 돌출된 제1금형(62)과, 증육된 벽 부위(221)의 두께에 대응하도록 설계된 보스(220) 외주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형홈(642)이 파여 있는 원통체 형상의 제2금형(64) 및 제1금형(62) 및 제2금형(64)과 분리되어 제1금형(62)과 제2금형(64) 중에서 선택된 어느 하나의 외측에 위치되는 압출용 누름편(66)이 구비되어 판재(200)에 형성된 컵 형상의 돌출부(214)가 보스(220) 형상으로 성형되게 된다. 여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보스 성형단계에서는 압출용 누름편(66)이 제2금형(64)의 외측에 위치된다.In the boss forming step, as shown in FIGS. 5 and 9, the
이를 위하여, 먼저 컵 형상의 돌출부(214)가 중앙부에 형성된 판재(200)를 제1금형(62)과 제2금형(64) 사이에 위치시키게 되는데, 제1금형(62)의 성형단(622)과 제2금형(64)의 성형홈(642) 사이에 판재(200)에 형성된 컵 형상의 돌출부(214)가 놓이도록 한다.To this end, first, the
그리고, 압출용 누름편(66)을 수직이동시켜 컵 형상의 돌출부(214) 둘레의 판재(200) 부위가 정해진 압력으로 눌러지도록 하면서 제1금형(62)과 제2금형(64) 중에서 선택된 어느 하나가 수직이동하여 판재(200)에 형성된 컵 형상의 돌출부(214)가 제1금형(62)의 성형단(622)과 제2금형(64)의 성형홈(642) 사이에서 보스(220)로 성형되도록 하는데, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보스 성형단계에서는 제2금형(64)이 수직이동하게 된다.Then, any one selected from the
상기와 같은 과정을 거치면서 압출용 누름편(66)에 의해 컵 형상의 돌출부(214) 둘레의 판재(200) 부위가 얇아지면서 보스(220)의 벽 부위(221)로 컵 형상의 돌출부(214) 둘레의 판재(200) 부위를 이루는 소재의 소성유동이 유도되어 보스(220)의 벽 부위(221)의 두께가 증육되게 된다.Through the above process, the
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보스 성형단계에서 제2금형(64)에 형성된 원통형 성형홈(642)의 끝단부를 통해 보스(220)와 플랜지(240)가 서로 이어지는 코너부(260)가 성형되는데, 원통형 성형홈(642)을 둘러싸는 제2금형(64)의 끝단부가 정해진 라운드 반경(R)으로 라운드처리되도록 하여 컵 형상의 돌출부(214) 둘레의 판재(200) 부위에서 보스(220)의 벽 부위(221)로 소성유동하는 소재에 대한 유동저항이 최소화되도록 한다. 이에 따라 보스(220)와 플랜지(240) 사이 코너부(260)의 접힘현상이 방지되게 된다.Here, the
상기와 같이 본 발명의 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법에서는 보스(220)의 벽 부위(221)의 증육이 제1금형(62)과 제2금형(64)에 의한 업세팅과 압출용 누름편(66)에 의한 압출에 의해 이루어지도록 함에 따라 금형의 구조와 형상을 단순화시킬 수 있게 되고, 더불어 성형공정도 상기와 같이 단순화시킬 수 있는 것이다.In the method of forming a boss having a thickened wall portion of the present invention as described above, the thickening of the
상기와 같은 증육된 벽 부위(221)를 가진 보스(220)를 성형하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 금형장치(100)는 도 5에서와 같이 보스 예비성형단계에서 정해진 두께의 판재(200)를 소성가공하여 중앙부에 컵 형상의 돌출부(214)가 형성되도록 하는 드로잉 성형용 금형(20)과 점진성형용 금형(40) 및, 보스 성형단계에서 판재(200)에 형성된 컵 형상의 돌출부(214)를 보스(220)로 성형하게 되는 업세팅-압출 성형용 금형(60)으로 이루어진다.The mold apparatus 100 according to the embodiment of the present invention for forming the
드로잉 성형용 금형(20)은 도 6에서와 같이 드로잉용 다이(22), 드로잉용 펀치(24), 블랭크 홀더(26)를 포함하여 이루어지는데, 드로잉용 다이(22)는 보스(220)의 내주면의 직경보다 큰 직경을 가지되 판재(200)보다는 작은 크기의 원통형으로 이루어진 것으로, 제1다이홀더(222)에 돌출되게 형성되어 있다.The drawing molding die 20 includes a
드로잉용 펀치(24)는 드로잉용 다이(22)의 직경보다 큰 직경의 원형홀(244)이 형성된 중공형 원통체로 이루어져 제2다이홀더(242)에 돌출되게 형성되어 있다. 이와 같은 드로잉용 펀치(24)는 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 된다.The drawing
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드로잉 성형용 금형(20)은 드로잉용 다이(22)에 하측에 위치되고, 드로잉용 펀치(24)가 상측에 위치되어 드로잉용 펀치(24)가 하강하면서 판재(200)의 중앙부에 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)가 형성되도록 한다.Here, the drawing molding die 20 according to the preferred embodiment of the present invention is positioned below the drawing die 22, and the drawing
블랭크 홀더(26)는 중앙에 관통홀(262)이 형성된 링 형상으로 이루어져 드로잉용 다이(22)의 외측을 둘러싸며 설치되는 것으로, 제1다이홀더(222)에 고정된 스프링(264)과 결합되어 정해진 높이 상에 위치하게 된다. 이와 같은 블랭크 홀더(26)는 드로잉용 펀치(24)와 마주보는 위치에 설치됨에 따라, 드로잉용 펀치(24)의 수직이동에 따라 드로잉용 다이(22)와 드로잉용 펀치(24) 사이에 위치되는 판재(200)를 고정시키게 된다.The
점진성형용 금형(40)은 도 7의 (a), (b), (c)에서와 같이 다수개의 중공형 펀치(42)와, 블랭크 홀더(44)를 포함하여 이루어진다.The progressive molding die 40 includes a plurality of
중공형 펀치(42)는 정해진 직경을 가진 원형단면의 홀(422)이 형성되되 홀(422)의 끝단부가 정해진 라운드 반경(r)으로 라운드처리되어 있는 원통체 형상으로 이루어지는 것으로, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 된다.The
이와 같은 중공형 펀치(42)는 홀(422)의 직경과 홀(422) 끝단부의 라운드 반경(r)을 달리하여 다수개가 구비된다.Such
블랭크 홀더(44)는 중앙에 중공형 펀치(42)의 수평단면과 동일한 형상의 삽입홀(442)이 형성된 링 형상으로 이루어지는 것으로, 중공형 펀치(42)와 분리되어 중공형 펀치(42)의 외주면과 연접되게 설치된다. 이와 같은 블랭크 홀더(44)는 외측 끝단부가 판재(200)의 외측 끝단부보다 더 외측에 위치되도록 하는 크기를 가짐에 따라 판재(200)의 전체 부위가 수용될 수 있도록 한다. 그리고, 블랭크 홀더(44)는 액추에이터와 결합되어 가압력이 조절되면서 수직이동하게 된다.The
업세팅-압출 성형용 금형(60)는 도 8에서와 같이 제1금형(62), 제2금형(64), 압출용 누름편(66)을 포함하여 이루어진다.The upsetting-extrusion molding die 60 includes a
제1금형(62)은 판재(200)보다 넓은 표면적을 가지게 되는데, 이에 따라 판재(200)의 전체 부위가 제1금형(62)에 수용되게 된다. 이와 같은 제1금형(62)은 보스(220) 내주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형단(622)이 중앙부에 돌출형성되어 있다.The
제2금형(64)은 증육된 벽 부위(221)의 두께에 대응하도록 설계된 보스 외주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형홈(642)이 중앙부에 파여 있는 원통체 형상으로 이루어지는 것으로, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 된다.The
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2금형(64)은 원통형 성형홈(642)을 둘러싸는 정해진 두께의 끝단부가 보스(220)와 플랜지(240)가 서로 이어지는 코너부(260)와 연결되는 플랜지(240)의 정해진 부위를 누르게 되는데, 이와 같은 제2금형(64)의 원통형 성형홈(642)을 둘러싸는 끝단부는 정해진 라운드 반경(R)으로 라운드처리되어 컵 형상의 돌출부(214) 둘레의 판재(200) 부위에서 보스(220)의 벽 부위(221)로 소성유동하는 소재에 대한 유동저항이 최소화되도록 한다.Here, the
압출용 누름편(66)은 중앙에 제2금형(64)의 수평단면과 동일한 형상의 원형홀(662)이 형성된 링 형상으로 이루어지는 것으로, 제2금형(64)과 분리되어 제2금형(64)의 외주면과 연접되게 설치되는데, 압출용 누름편(66)은 외측 끝단부가 판 재(200)의 외측 끝단부보다 더 외측에 위치되도록 하는 크기를 가짐에 따라 판재(200)의 전체 부위가 수용될 수 있도록 한다. 이와 같은 압출용 누름편(66)은 액추에이터와 결합되어 가압력이 조절되면서 수직이동하게 된다.The
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 업세팅-압출 성형용 금형(60)은 제1금형(62)이 하측에 위치되고, 제2금형(64)과 압출용 누름편(66)은 상측에 위치되어 제2금형(64)과 압출용 누름편(66)이 하강하면서 판재(200)를 누르게 된다.Here, in the upsetting-extrusion molding die 60 according to the preferred embodiment of the present invention, the
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.As described above, although the method of forming a boss having a thickened wall portion and a mold apparatus therefor according to an embodiment of the present invention are shown in accordance with the above description and drawings, these are merely described as examples and the technical features of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit.
도 1의 (a)와 (b)는 증육된 벽 부위를 가진 보스와 플랜지가 일체로 성형되어 있는 것을 보여주기 위한 도면;1 (a) and (b) are views for showing that the boss and the flange having the thickened wall portion are integrally formed;
도 2는 종래 용접방식에 의해 증육된 벽 부위를 가지게 되는 보스의 예시도;Figure 2 is an illustration of a boss having a wall portion thickened by a conventional welding method;
도 3은 종래 업세팅 방식에 의해 증육된 벽 부위를 가지게 되는 보스를 보여주기 위한 도면;3 is a view for showing a boss having a wall portion thickened by a conventional upsetting method;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법의 프로세스를 보여주기 위한 블록도;4 is a block diagram illustrating the process of a method of forming a boss with a thickened wall portion in accordance with an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형장치를 보여주기 위한 블록도;5 is a block diagram showing a mold apparatus for forming a boss having a thickened wall portion according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형장치를 이루는 드로잉 성형용 금형을 보여주기 위한 도면;Figure 6 is a view for showing a mold for forming a drawing forming a mold apparatus for forming a boss having a thickened wall portion according to an embodiment of the present invention;
도 7의 (a), (b), (c)는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형장치를 이루는 점진성형용 금형을 보여주기 위한 도면;Figure 7 (a), (b), (c) is a view for showing a mold for gradual molding forming a mold apparatus for forming a boss having a thickened wall portion according to an embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형장치를 이루는 업세팅-압출 성형용 금형을 보여주기 위한 도면;8 is a view for showing a mold for upsetting-extrusion molding forming a mold apparatus for forming a boss having a thickened wall portion according to an embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형장치를 사용하여 증육된 벽 부위를 가진 보스를 성형하는 과정을 보여주기 위한 도면이다.9 is a view showing a process of molding a boss having a thickened wall portion by using a mold apparatus for molding a boss having a thickened wall portion according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
20 : 드로잉 성형용 금형 22 : 드로잉용 다이20: die for drawing molding 22: die for drawing
222 : 제1다이홀더 24 : 드로잉용 펀치222: first die holder 24: punch for drawing
242 : 제2다이홀더 244 : 원형홀242: second die holder 244: circular hole
26 : 블랭크 홀더 262 : 관통홀26: blank holder 262: through hole
264 : 스프링 40 : 점진성형용 금형264: spring 40: mold for progressive molding
42 : 중공형 펀치 422 : 홀42: hollow punch 422: hole
44 : 블랭크 홀더 442 : 삽입홀44: blank holder 442: insertion hole
60 : 업세팅-압출 성형용 금형 62 : 제1금형60: mold for upsetting-extrusion molding 62: first mold
622 : 원통형 성형단 64 : 제2금형622: cylindrical molding end 64: the second mold
642 : 원통형 성형홈 66 : 압출용 누름편642: Cylindrical molding groove 66: Pressing piece for extrusion
662 : 원형홀 100 : 금형장치662: circular hole 100: mold apparatus
200 : 판재200: plate
210 : 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부210: protrusion having a smooth surface
212a, 212b, 212c : 돌출부212a, 212b, 212c: protrusions
214 : 컵 형상의 돌출부214: cup-shaped protrusion
220 : 보스 221 : 벽 부위220: boss 221: wall area
240 : 플랜지 260 : 코너부240: flange 260: corner portion
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