KR101270985B1 - Ecap 공정용 저마찰형 금형 및 이를 이용한 소재 개선 방법 - Google Patents

Ecap 공정용 저마찰형 금형 및 이를 이용한 소재 개선 방법 Download PDF

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KR101270985B1 KR1020130024284A KR20130024284A KR101270985B1 KR 101270985 B1 KR101270985 B1 KR 101270985B1 KR 1020130024284 A KR1020130024284 A KR 1020130024284A KR 20130024284 A KR20130024284 A KR 20130024284A KR 101270985 B1 KR101270985 B1 KR 101270985B1
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강성훈
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이상익
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Abstract

본 발명에 의한 개선 대상 소재를 성형 방향에 대하여 교차하는 방향으로 수용하여 가압하는 플런저와, 상기 플런저 내부에 삽입되어 개선 대상 소재의 일면에 대하여 이송 방향을 안내하는 가이드와, 상기 가이드 및 플런저가 직선 왕복 운동 가능하게 수용하고, 상기 플런저의 동작과 연동하여 개선 대상 소재의 이송 방향을 전환하는 다이와, 상기 다이와 결합하여 개선 대상 소재의 이송 통로 일부를 형성하는 블럭을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

ECAP 공정용 저마찰형 금형 및 이를 이용한 소재 개선 방법{A Low friction type dies for Equal Channel Angular Pressing and Method for improvement of material property using of it}
본 발명은 ECAP 공정용 저마찰형 금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개선대상금속을 내부에 수용하고 개선대상금속과 동시에 연동하여 가압하는 플런저를 구비하여 마찰력이 저감되도록 한 ECAP 공정용 저마찰형 금형에 관한 것이다.
본 발명은 개선대상금속의 외면 중 적어도 3면 이상을 차폐한 상태로 플런저를 이동시킴으로써 개선대상금속과 플런저 사이의 마찰력을 현저히 저감시켜 버어(burr) 발생을 획기적으로 차단할 수 있도록 한 ECAP 공정용 저마찰형 금형에 관한 것이다.
본 발명은 플런저의 이송 방향을 안내함과 동시에 개선대상금속의 이송 방향을 안내하는 가이드를 금형으로부터 선택적으로 분리 가능하게 구성하여 유지 및 관리가 용이하도록 한 ECAP 공정용 저마찰형 금형에 관한 것이다.
일반적으로 알려진 금속소재의 재질을 개량화하는 방법으로는 결정립 미세화가 가장 유용한 것으로 알려져 있으며, 이를 실현할 수 있는 방법으로는 급냉응고법, 분말야금법, 기계적 합금화법, 소성가공법 등이 있다.
이 중에서 급냉응고법, 분말 야금법, 기계적 합금화법 등은 대량생산에 적합치 못하므로 상업적으로는 사용되지 못하고 있으며, 지금은 소성가공법이 상업적으로 가장 유용하게 사용되고 있는 실정이다.
상기 소성가공법으로는 압연, 압출, 인발등의 다양한 방법이 있으며, 이들은 상업상의 여러가지 이점으로 인해 과거부터 현재까지 광범위하게 응용되고 있다.
그러나, 상기 소성가공법은 금속과 금형의 마찰로 인해 금속의 표면과 내부를 균일하게 소성가공시키기에는 부적합하므로 적용분야가 제한적이다.
또한 상기 소성가공법에서는 가공량 증가에 따른 단면적 감소가 불가피하다는 공정특성으로 인해 금속소재 내에 대량의 변형에너지를 축적할 수 없으므로 금속소재의 재질개선이 용이하지 못하다는 단점을 지닌다.
따라서, 종래의 소성가공법이 보여준 비효율적인 결정립미세화 성향을 극복하고자 하는 노력의 일환으로 다양한 극한 강소성 가공법이 개발되기에 이르렀으며, 그중에서도 특히 등단면 경사 압축법(ECAP : equal channel angular pressing)은 가장 대표적인 극한 강소성 가공법이라 할 수 있다.
이러한 등단면 경사 압축법은 동일한 단면적을 갖는 두 채널을 일정각도로 서로 교차시킨 금형의 통로를 통해 금속을 고압으로 통과시킴으로써 금속소재 내에 가혹한 전단변형에너지를 축적할 수 있어서 재질을 획기적으로 개선할 수 있는 방법이다.
일반적인 등단면 경사 압축 금형은 상부금형과 하부금형이 일체로 결합되어 사용되므로 유지 및 보수에 어려움이 있으며, 금형 내부의 표면 손상이 극심한 문제점이 있다.
즉, 소재가 이동하는 통로 중에서 교차되는 지점에서는 극심한 국부마모를 유발시켜 마찰로 인한 금형 손상을 야기하게 되므로 바람직하지 못하다.
이에 따라 대한민국 등록특허공보 제10-0833672호에는 금형을 구성하는 부품을 분리 가능하게 제작하여 가공하중의 증가가 방지될 수 있도록 한 ECAP 공정용 저하중 분리형 금형이 개시되어 있다.
또한 대한민국 등록특허공보 제10-0737520호에는 마모가 극심한 부위에 내마모성이 뛰어난 소재로 육성 용접하여 금형의 수명을 연장시킬 수 있도록 한 등단면 경사 압축 금형이 개시되어 있다.
그러나, 상기와 같이 구성되는 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 도 1과 같이 상부금형(14)과 하부금형(16)에 교차되게 형성된 통로(12)는 소재(W)가 가압되어 이동하더라도 고정된 상태를 유지하게 되므로 마찰이 발생하게 되며, 이러한 마찰은 도 1의 확대도와 같이 플런저(18)와 상부금형(14) 사이의 틈을 통해 버어(burr)를 형성시키게 된다.
그리고 버어(burr)는 플런저(18)와 상부금형(14) 사이의 마찰력을 더욱 가중시키게 되어 소착을 야기하므로 금형의 파손을 유발하며, 나아가서는 프레스 설비의 과중한 작업하중(punch load)을 야기하여 고장 발생 요인으로 작용하게 되므로바람직하지 못하다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 개선대상금속을 내부에 수용하고 개선대상금속과 동시에 연동하여 가압하는 플런저를 구비하여 마찰력이 저감되도록 한 ECAP 공정용 저마찰형 금형을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 개선대상금속의 외면 중 적어도 3면 이상을 차폐한 상태로 플런저를 이동시킴으로써 개선대상금속과 플런저 사이의 마찰력을 현저히 저감시켜 버어(burr) 발생을 획기적으로 차단할 수 있도록 한 ECAP 공정용 저마찰형 금형에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 플런저의 이송 방향을 안내함과 동시에 개선대상금속의 이송 방향을 안내하는 가이드를 금형으로부터 선택적으로 분리 가능하게 구성하여 유지 및 관리가 용이하도록 한 ECAP 공정용 저마찰형 금형을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 개선 대상 소재를 성형 방향에 대하여 교차하는 방향으로 수용하여 가압하는 플런저와, 상기 플런저 내부에 삽입되어 개선 대상 소재의 일면에 대하여 이송 방향을 안내하는 가이드와, 상기 가이드 및 플런저가 직선 왕복 운동 가능하게 수용하고, 상기 플런저의 동작과 연동하여 소재의 배출 방향을 전환하는 다이와, 상기 다이와 결합하여 개선 대상 소재의 이송 통로 일부를 형성하는 블럭을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 플런저 일측에는, 외부로 개구되어 가이드 및 개선 대상 소재가 접촉한 상태로 수용되는 수용공간과, 상기 플런저가 이송시에 개선 대상 소재를 가압하기 위한 누름부가 구비됨을 특징으로 한다.
상기 다이의 일측에는, 상기 플런저의 일부가 외부로 관통할 수 있도록 천공된 천공부와, 상기 가이드의 일단부와 접촉하여 일방향 움직임을 제한하는 지지부와, 상기 지지부에서 연장 형상되어 상기 개선 대상 소재의 절곡 방향을 안내하는 절곡부가 구비됨을 특징으로 한다.
상기 수용공간은, 상기 가이드가 수용되는 가이드수용부와, 상기 개선 대상 소재가 수용되는 소재수용부를 포함하여 구성되며, 상기 소재수용부는 개선 대상 소재에 대하여 3면 이상의 외면을 차폐하는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드수용부와 가이드 및 지지부는 동일한 횡단면형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형을 이용한 소재 개선 방법은, 개선 대상 소재를 성형 방향에 대하여 교차하는 방향으로 수용하여 가압하는 플런저와, 상기 플런저 내부에 삽입되어 개선 대상 소재의 일면에 대하여 이송 방향을 안내하는 가이드와, 상기 가이드 및 플런저가 직선 왕복 운동 가능하게 수용하고, 상기 플런저의 동작과 연동하여 개선 대상 소재의 배출 방향을 전환하는 다이와, 상기 다이와 결합하여 개선 대상 소재의 이송 통로 일부를 형성하는 블럭을 포함하여 구성하는 ECAP 공정용 저마찰형 금형을 준비하는 준비단계와, 상기 플런저 내부에 개선 대상 소재를 삽입하여 안착하는 안착단계와, 상기 플런저를 이송하여 개선 대상 소재를 가압 및 개선하는 개선단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 준비단계에서, 상기 가이드는 플런저의 일측에 삽입된 상태로 상기 다이의 일측에 접촉하여 안착됨을 특징으로 한다.
상기 안착단계는, 상기 플런저의 움직임 방향에 대하여 교차하는 방향으로 플런저 내부에 개선 대상 소재를 삽입하는 과정임을 특징으로 한다.
상기 안착단계에서, 상기 개선 대상 소재는 플런저에 의해 3면 이상이 차폐되고, 상기 가이드와 블럭에 의해 2면이 차폐됨을 특징으로 한다.
상기 개선단계에서, 상기 플런저의 일부는 다이 외측으로 노출됨을 특징으로 한다.
본 발명에서는 개선대상금속을 내부에 수용하고 개선대상금속과 동시에 연동하여 가압하는 플런저가 구비된다.
따라서, 개선대상금속과의 마찰력을 저감시켜 성형하중을 낮출 수 있게 되므로 공정 효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에서는 개선대상금속의 외면 중 적어도 3면 이상을 차폐한 상태로 플런저를 이동시킴으로써 개선대상금속과 플런저 사이의 마찰력을 현저히 저감시켜 버어(burr) 발생을 획기적으로 차단할 수 있는 이점이 있다.
뿐만 아니라, 플런저의 이송 방향을 안내함과 동시에 개선대상금속의 이송 방향을 안내하는 가이드를 금형으로부터 선택적으로 분리 가능하게 구성하여 유지 및 관리가 용이하다.
도 1 은 종래 기술에 의한 ECAP 공정용 금형의 내부 구성을 보인 개요도.
도 2 는 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형에서 제1실시예의 외관 구성을 보인 사용 상태도.
도 3 은 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형에서 제1실시예의 세부 구성을 보인 분해 사시도.
도 4 는 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형에서 제1실시예의 내부 결합 관계를 나타낸 종단면도.
도 5 는 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형에서 제1실시예의 일 구성인 다이의 세부 구성을 보인 상면 사시도.
도 6 은 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형에서 제1실시예의 일 구성인 다이의 세부 구성을 보인 저면 사시도.
도 7 은 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형을 이용한 소재 개선 방법을 나타낸 공정 순서도.
도 8 은 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형을 이용한 소재 개선 방법에서 일 단계인 준비단계의 상태를 보인 전면 사시도.
도 9 는 본 발명에 의한 ECAPS 공정용 저마찰형 금형을 이용한 소재 개선 방법에서 일 단계인 안착단계의 상태를 보인 전면 사시도.
도 10 은 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형의 제2실시예의 구성을 보인 분해 사시도.
도 11 은 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형의 제2실시예의 사용 상태도.
이하 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형(이하 '금형(100)'이라 칭함)의 구성을 설명한다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2에는 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형에서 제1실시예의 외관 구성을 보인 사용 상태도가 도시되어 있다.
도면과 같이 상기 금형(100)은 개선 대상 소재(도 3의 도면부호 W 참조)을 내부에 수용하여 하측 방향으로 가압하고, 전방으로 개선소재(M)를 배출하여 소재에 전단변형에너지를 축적함으로써 재질을 획기적으로 개선할 수 있도록 한 ECAP 공정용 금형이다.
그리고, 상기 금형(100)은 개선 대상 소재(W)를 개선하기 위해 이송시에 발생하는 마찰을 줄일 수 있도록 구성된다.
즉, 상기 개선 대상 소재(W)는 금형(100) 내부에 수용시에 개선을 위한 이송 방향과 교차하는 방향(후방으로)으로 수용되며, 하방향으로 이송하여 개선된다. 이때 상기 개선 대상 소재(W)는 적어도 3면(본 발명의 실시예에서는 상면과 좌/우측면) 이상이 감싸진 상태로 가압됨으로써 마찰력이 감소되고 버어(소재의 이송 반대 방향으로 형성되는 버어)의 형성이 획기적으로 감소된다.
이하 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 상기 금형(100)의 세부 구성을 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형(100)에서 제1실시예의 세부 구성을 보인 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형(100)에서 제1실시예의 내부 결합 관계를 나타낸 종단면도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형(100)에서 제1실시예의 일 구성인 다이의 세부 구성을 보인 상면 및 저면 사시도이다.
먼저 도 3과 같이 상기 금형(100)은 개선 대상 소재(W)를 성형 방향에 대하여 교차하는 방향으로 수용하여 가압하는 플런저(120)와, 상기 플런저(120) 내부에 삽입되어 개선 대상 소재(W)의 일면에 대하여 이송 방향을 안내하는 가이드(140)와, 상기 가이드(140) 및 플런저(120)가 직선 왕복 운동 가능하게 수용하고, 상기 플런저(120)의 동작과 연동하여 소재의 배출 방향을 전환하는 다이(160)와, 상기 다이(160)와 결합하여 개선 대상 소재(W)의 이송 통로(P) 일부를 형성하는 블럭(180)을 포함하여 구성된다.
상기 다이(160)와 블럭(180)은 서로 결합하여 대략 직육면체의 외형을 가지며, 상부를 통해 개선 대상 소재(W)를 수용한 후 하측 전방으로 개선소재(M)를 배출하게 된다.
상기 플런저(120)는 내부에 개선 대상 소재(W)를 수용하기 위한 수용공간(122)이 구비되며, 상기 수용공간(122)은 전방으로 개구되도록 형성된다.
보다 구체적으로는, 상기 수용공간(122)은 가이드(140)가 상/하 방향으로 직선 왕복 운동 가능하도록 수용하는 가이드수용부(123)와, 개선 대상 소재(W)를 수용하기 위한 소재수용부(124)를 포함하여 구성되며, 상기 가이드수용부(123)와 소재숭요부는 서로 연통하게 된다.
상기 가이드수용부(123)는 플런저(120)의 상면 중앙에서 하측 방향으로 천공 형성되고, 상기 소재수용부(124)는 플런저(120)의 전면에서 "
Figure 112013019904315-pat00001
" 형상의 테두리를 제외한 내부를 후방으로 함몰시켜 형성됨으로써 가이드수용부(123)와 연통하게 된다.
따라서, 상기 가이드(140)가 가이드수용부(123)를 통해 하측 방향으로 삽입하게 되면 상기 소재수용부(124)의 후방 벽면은 가이드(140)가 형성하게 되며, 상기 가이드(140)와 개선 대상 소재(W)의 두께 합은 수용공간(122)의 깊이와 대응된다.
상기 플런저(120)의 양측단에는 직선안내돌기(125)가 구비된다. 상기 직선안내돌기(125)는 다이(160)의 내부 좌/우측에 함몰 형성된 직선안내홈(161)과 대응하는 횡단면 형상을 갖도록 구비되어 직선안내홈(161)과 끼워짐으로써 상기 플런저(120)의 직선 왕복 운동을 안내하게 된다.
상기 플런저(120)의 상부 전방에는 누름부(126)가 구비된다. 상기 누름부(126)는 플런저(120)가 하측으로 이동할 때 개선 대상 소재(W)를 실질적으로 가압하기 위한 구성으로, 개선 대상 소재(W)의 상면과 누름부(126)의 하면이 접촉하게 되며, 개선 대상 소재(W)의 두께와 대응하는 두께를 갖는다.
그리고, 상기 누름부(126)는 플런저(120)와 일체로 형성됨이 바람직하며, 누름부(126)의 후면은 가이드수용부(123)의 내부 전방 벽면을 형성하게 된다.
상기 가이드(140)는 전술한 가이드수용부(123)에 끼워져 개선 대상 소재(W)의 후면과 접촉함으로써 움직임 방향을 안내하는 것으로, 하단부는 아래에서 설명하게 될 지지부(도 5의 도면부호 162 참조)와 접촉하여 안착하게 된다.
그리고, 상기 가이드(140)는 플런저(120)의 하방향 움직임에 의해 개선 대상 소재(W)가 이송될 때 플런저(120)의 직선 안내를 안내하는 역할도 동시에 수행한다.
따라서, 상기 가이드(140)는 가이드수용부(123)의 내부 형상과 대응하는 횡단면 형상을 갖는 판 형태를 갖는 것이 바람직하며 플런저(120)의 높이보다는 큰 높이를 갖도록 구성된다.
상기 다이(160)는 플런저(120)에 의해 하측 방향 이송이 강제된 개선 대상 소재(W)를 간섭하여 전방으로 절골될 수 있도록 하는 구성으로, 내부 바닥면 중앙에는 곡면을 갖는 절곡부(164)가 구비된다.
상기 절곡부(164)는 개선 대상 소재(W)의 동일한 수직선 상에 위치하여 소재의 전방향 절곡을 가능하게 한다.
상기 절곡부(164)의 후측에는 지지부(162)가 구비되며, 상기 지지부(162)의 좌/우측 및 후방으로는 천공부(도 5의 도면부호 166 참조)가 천공 형성된다.
상기 천공부(166)는 플런저(120)가 하측 방향으로 이송하여 개선 대상 소재(W)를 이송시에 플런저(120)의 하부가 금형(100) 외부로 노출되도록 하는 구성이다.
즉, 상기 천공부(166)는 플런저(120)의 하부(도 3에서 볼 때 누름부(126)가 형성되지 않은 하부)의 횡단면과 대응하는 형상으로 천공되어 상기 플런저(120)의 하부가 관통할 수 있도록 하는 구성이다.
이것은 실질적으로 펀치 역할을 수행하는 누름부(126)가 플런저(120)의 상부에 위치함에 따라 개선 대상 소재(W)의 이송 거리를 충분히 확보하기 위한 것이다.
상기 천공부(166)는 도 5에서 볼 때 지지부(162)의 후측에 위치하며, 도 6에서 볼 때 다이(160)의 내부가 개구되도록 천공 형성된다.
상기 다이(160)의 전방에는 블럭(180)이 구비된다. 상기 블럭(180)은 다이(160)의 개구된 전방을 차폐하여 개선 대상 소재(W)의 이송 통로(도 4의 도면부호 P 참조)의 일부를 형성하고, 누름부(126)의 전방을 차폐하여 플런저(120)의 전/후 방향 움직임이 제한되도록 하게 된다.
즉, 상기 이송 통로(P)는 플런저(120)의 소재수용부(124)와 소재수용부(124)에 인접한 블럭(180)의 일면에 의해 수직 방향의 관형상을 가지게 되며, 절곡부(164)의 내부 바닥면과 블럭(180)의 하단면에 의해 수평 방향의 관형상을 가지게 된다.
그리고, 상기 가이드수용부(123)와 가이드(140) 및 지지부(162)는 동일한 횡단면형상을 갖도록 구성되어 가이드(140)의 전면(도 3에서 볼 때)과 절곡부(164)가 연속된 면을 이루게 된다.
따라서, 상기 가이드(140)의 하단부가 플런저(120)를 관통한 후 지지부(162)에 안착되고, 상기 플런저(120)는 직선안내홈(161)에 끼워지며 블럭(180)과 다이(160)가 결합하게 되면, 이송 통로(P)는 도 4에서 볼 때 대략 "
Figure 112013019904315-pat00002
" 형상을 가지게 된다.
이하 첨부된 도 7 내지 도 9를 참조하여 상기와 같이 구성되는 금형(100)을 이용하여 소재를 개선하는 방법을 설명한다.
도 7에는 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형(100)을 이용한 소재 개선 방법을 나타낸 공정 순서도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명에 의한 ECAP 공정용 저마찰형 금형(100)을 이용한 소재 개선 방법에서 일 단계인 준비단계의 상태를 보인 전면 사시도가 도시되어 있으며, 도 9에는 본 발명에 의한 ECAPS 공정용 저마찰형 금형(100)을 이용한 소재 개선 방법에서 일 단계인 안착단계의 상태를 보인 전면 사시도가 도시되어 있다.
도면과 같이 ECAP 공정용 저마찰형 금형(100)을 이용한 소재 개선 방법은, 상기 플런저(120)와, 가이드(140), 다이(160), 블럭(180) 및 개선 대상 소재(W)를 준비하는 준비단계(S100)와, 상기 플런저(120) 내부에 개선 대상 소재(W)를 삽입하여 안착하는 안착단계(S200)와, 상기 플런저(120)를 이송하여 개선 대상 소재(W)를 가압 및 개선하는 개선단계(S300)를 순차적으로 실시하여 완성된다.
상기 준비단계(S100)는 개선 대상 소재(W)와 이를 개선하기 위한 금형(100)을 준비하는 과정으로서, 상기 금형(100)은 도 8과 같은 상태이다.
보다 구체적으로 살펴보면, 상기 가이드(140)는 플런저(120)의 일측에 삽입된 상태로 상기 다이(160)의 지지부(162)에 접촉한 상태를 유지하며, 상기 가이드(140)의 외측에는 플런저(120)가 상/하 방향으로 직선 왕복운동 가능한 상태이다.
이때 상기 플런저(120)는 금형(100)의 상측으로 일부가 노출되어 소재수용부(124)가 전방으로 개구된 상태이다.
상기 준비단계(S100) 이후에는 안착단계(S200)가 실시된다. 상기 안착단계(S200)는 소재수용부(124)의 내부에 개선 대상 소재(W)를 삽입(플런저(120)의 움직임 방향에 대하여 교차하는 방향으로 삽입)하여 도 9와 같은 상태가 되도록 하는 과정이다.
이때 상기 개선 대상 소재(W)는 상면과 좌/우측면이 플런저(120)에 의해 차폐된 상태가 된다. 즉, 상기 개선 대상 소재(W)의 상면은 누름부(126)의 하측에 위치하고, 개선 대상 소재(W)의 좌/우측면은 소재수용부(124)의 내측에 위치하며, 개선 대상 소재(W)의 전면과 후면은 블럭(180)의 후면과 가이드(140)의 전면에 의해 차폐된 상태이다.
상기 안착단계(S200) 이후에는 개선단계(S300)가 실시된다. 상기 개선단계(S300)는 플런저(120)를 하측 방향으로 이동시켜 누름부(126)에 의해 개선 대상 소재(W)가 하방향으로 강제 이송되도록 하고, 상기 플런저(120)의 하방향 이동 거리를 증가시켜 상기 개선 대상 소재(W)가 전방으로 나오도록 하는 과정이다.
이때 상기 가이드(140)는 하단부가 지지부(162)와 접촉한 상태를 유지하게 되므로 움직임이 제한되어 도 2와 같이 위치를 유지하게 되며, 상기 플런저(120)만 하측으로 이동하게 된다.
그리고, 상기 개선단계(S300)에서 플런저(120)의 하부는 다이(160)의 외측으로 노출된다. 즉, 상기 플런저(120)는 천공부(166)의 상측에 위치하므로 플런저(120)가 하측으로 이동하게 되면, 상기 절곡부(164)와 누름부(126)의 간섭이 발생하기까지 이동이 가능하며, 이때 상기 플런저(120)의 하부는 천공부(166)를 통해 다이(160) 외부로 돌출된다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
예를 들어 본 발명의 실시예에서는 판재 형상의 개선 대상 소재(W)에 적용 가능한 구조를 제시하였으나, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 소정의 두께를 가지는 소재에 대해서도 적용 가능함은 물론이다.
100. 금형 120. 플런저
122. 수용공간 123. 가이드수용부
124. 소재수용부 125. 직선안내돌기
126. 누름부 140. 가이드
160. 다이 161. 직선안내홈
162. 지지부 164. 절곡부
166. 천공부 180. 블럭
M . 개선소재 P . 이송 통로
S100. 준비단계 S200. 안착단계
S300. 개선단계 W . 개선 대상 소재

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 개선 대상 소재를 성형 방향에 대하여 교차하는 방향으로 수용하여 가압하는 플런저와, 상기 플런저 내부에 삽입되어 개선 대상 소재의 일면에 대하여 이송 방향을 안내하는 가이드와, 상기 가이드 및 플런저가 직선 왕복 운동 가능하게 수용하고, 상기 플런저의 동작과 연동하여 소재의 이송 방향을 전환하는 다이와, 상기 다이와 결합하여 개선 대상 소재의 이송 통로 일부를 형성하는 블럭을 포함하여 구성되고,
    상기 플런저 일측에는, 외부로 개구되어 가이드 및 개선 대상 소재가 접촉한 상태로 수용되는 수용공간과, 상기 플런저가 이송시에 개선 대상 소재를 가압하기 위한 누름부가 구비되며,
    상기 다이의 일측에는, 상기 플런저의 일부가 외부로 관통할 수 있도록 천공된 천공부와, 상기 가이드의 일단부와 접촉하여 일방향 움직임을 제한하는 지지부와, 상기 지지부에서 연장 형상되어 상기 개선 대상 소재의 절곡 방향을 안내하는 절곡부가 구비됨을 특징으로 하는 ECAP 공정용 저마찰형 금형.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 수용공간은,
    상기 가이드가 수용되는 가이드수용부와,
    상기 개선 대상 소재가 수용되는 소재수용부를 포함하여 구성되며,
    상기 소재수용부는 개선 대상 소재에 대하여 3면 이상의 외면을 차폐하는 것을 특징으로 하는 ECAP 공정용 저마찰형 금형.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 가이드수용부와 가이드 및 지지부는 동일한 횡단면형상을 갖는 것을 특징으로 하는 ECAP 공정용 저마찰형 금형.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 개선 대상 소재를 성형 방향에 대하여 교차하는 방향으로 수용하여 가압하는 플런저와, 상기 플런저 내부에 삽입되어 개선 대상 소재의 일면에 대하여 이송 방향을 안내하는 가이드와, 상기 가이드 및 플런저가 직선 왕복 운동 가능하게 수용하고, 상기 플런저의 동작과 연동하여 소재의 이송 방향을 전환하는 다이와, 상기 다이와 결합하여 개선 대상 소재의 이송 통로 일부를 형성하는 블럭을 포함하여 구성하는 ECAP 공정용 저마찰형 금형을 준비하는 준비단계와, 상기 플런저의 움직임 방향에 대하여 교차하는 방향으로 플런저 내부에 개선 대상 소재를 삽입하여 안착하는 안착단계와, 상기 플런저를 이송하여 개선 대상 소재를 가압 및 개선하는 개선단계로 이루어지며,
    상기 준비단계에서 상기 가이드는 플런저의 일측에 삽입된 상태로 다이의 일측에 접촉하여 안착되고,
    상기 안착단계에서 상기 개선 대상 소재는 플런저에 의해 3면 이상이 차폐도며, 상기 가이드와 블럭에 의해 2면이 차폐됨을 특징으로 하는 ECAP 공정용 저마찰형 금형을 이용한 소재 개선 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 개선단계에서,
    상기 플런저의 일부는 다이 외측으로 노출됨을 특징으로 하는 ECAP 공정용 저마찰형 금형을 이용한 소재 개선 방법.
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