KR101518603B1 - Apparatus for deep drawing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 딥 드로잉 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레스 성형을 위한 다이유닛에 진동을 부여하는 진동유닛을 제공하는 것에 더 나아가, 상기 진동유닛의 진동이 없는 부분인 고정부를 바디프레임에 고정시키고, 진동을 다이유닛 전체에 부가하는 발명에 관한 것이다.The present invention relates to a deep drawing device, and more particularly, to a deep drawing device which is provided with a vibration unit for imparting vibration to a die unit for press forming, And the vibration is added to the entirety of the die unit.
일반적으로 제품을 동일한 형태의 품질을 유지하면서 균일하게 생산할 수 있는 공정으로 재료의 소성변형 성질을 이용한 프레스공정, 단조공정, 주조공정, 사출공정, 분말야금공정 등이 있다.In general, a process that can uniformly produce a product while maintaining the same quality is a press process, a forging process, a casting process, an injection process, and a powder metallurgy process using the plastic deformation property of a material.
이 중에서, 자동차용 차체 및 샤시 등의 부품은 대부분 프레스 공정으로 제작한다. 특히, 프레스 공정 중에는 딥 드로잉 방법이 사용되고 있다.Of these, most parts such as automobile body and chassis are manufactured by pressing process. Particularly, a deep drawing method is used during the pressing process.
상기 딥 드로잉 방법은 피성형물의 직경을 줄이거나, 피성형물의 주변부를 중앙으로 좁혀서 성형하는 방법을 말한다.The deep drawing method refers to a method of reducing the diameter of an article to be formed or molding the article by narrowing the peripheral portion of the article to the center.
다시 말해, 상기 딥 드로잉 방법은 도 1에 도시한 바와 같아, 상기 피성형물(2)이 안착되는 하부다이(21')와 상기 하부다이(21') 쪽으로 가압하여 상기 피성형물(2)을 고정하는 상부다이(22')를 포함하는 다이유닛(20') 및 고정된 상기 피성형물(2)를 가압하여 제품을 성형하는 펀치유닛(30')에 의해서 실행되게 된다.In other words, the deep drawing method is as shown in Fig. 1, and presses the lower die 21 'on which the
이러한 프레스 가공하는 경우에는 소재의 탄성계수 및 성형 형상에 따라서는 만족스러운 성형이 되지 않는 경우가 있다.In the case of such press processing, satisfactory molding may not be achieved depending on the elastic modulus of the material and the molding shape.
즉, 상기 피성형물(2')이 가압되어 성형되는 과정에서 상기 다이유닛(20')과 상기 피성형물(2') 사이의 마찰력에 의해서 성형 하자가 발생하는 문제가 있는 것이다.In other words, there is a problem that molding defects occur due to the frictional force between the die unit 20 'and the object 2' during the process of pressing and forming the object 2 '.
이를 해결하기 위해, 기존에는 상기 다이유닛(20')의 형상을 조정하여야 하는데 이는 제품 형상과의 관계에서 설계치수를 조정해야 하는 어려움이 있다.In order to solve this problem, the shape of the die unit 20 'has to be adjusted. However, it is difficult to adjust the dimension of the die unit 20' in relation to the product shape.
또한, 성형성이 좋은 소재를 사용하기도 하는데, 이러한 경우에는 제품의 원가가 높아지는 문제가 있다.In addition, a material having good moldability may be used. In such a case, the cost of the product is increased.
가장 널리 적용되고 있는 방법은, 고점도의 윤활유를 상기 다이유닛(20')에 도포하여 마찰력을 감소시켜 사용하였는데, 이는 가공 전에 윤활유를 도포하는 공정이 추가하여야 하고, 가공 후에 윤활유를 제거하는 공정이 추가되는 등으로 생산원가를 상승시키는 문제가 있었다.The most widely applied method is to apply a lubricating oil having a high viscosity to the die unit 20 'to reduce frictional force. This is because a process for applying lubricating oil must be added before processing, and a process for removing lubricating oil after processing There is a problem in that the production cost is increased due to the addition of the catalyst.
따라서, 전술한 문제를 해결하기 위한 딥 드로잉 장치에 대한 연구가 필요하게 되었다.Therefore, there is a need for research into a deep drawing apparatus for solving the above-mentioned problems.
본 발명의 목적은 프레스 가공시에 다이유닛가 피성형물 사이의 마찰력에 의해서 발생하는 성형 불량을 효율적으로 방지하기 위한 딥 드로잉 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a deep drawing apparatus for efficiently preventing a molding defect caused by a frictional force between die pieces during press working.
본 발명의 일 실시예에 따른 딥 드로잉 장치는 바디프레임, 피성형물이 안착되는 하부다이와, 상기 하부다이로 가압되어 상기 피성형물을 고정하는 상부다이를 포함하며, 상기 바디프레임에 제공되는 다이유닛, 상기 하부다이와 상기 상부다이에 형성된 가공홀로 삽입되어, 상기 피성형물을 가압하여 성형하게 상기 바디프레임에 제공되는 펀치유닛 및 상기 다이유닛 전체에 일정한 진동을 부여하게 상기 다이유닛에 접촉하는 접촉부를 제공하며, 진동에 의한 진폭이 없는 부분인 고정부가 상기 바디프레임에 결합되어 제공되는 진동유닛을 포함할 수 있다.A deep drawing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a body frame, a lower die on which the molding is placed, and an upper die pressed by the lower die to fix the molding, wherein the die unit, A punch unit inserted into the lower die and a machining hole formed in the upper die to be provided in the body frame so as to press and form the workpiece and a contact portion contacting the die unit to impart a constant vibration to the entire die unit, And a vibration unit in which a fixing part, which is a part without amplitude by vibration, is provided coupled to the body frame.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 딥 드로잉 장치의 상기 진동유닛은 상기 펀치유닛이 가압하는 방향과 수평한 방향으로 상기 다이유닛에 접촉하게 상기 바디프레임에 결합되며, 상기 다이유닛의 외측면에 일정 간격으로 복수 개가 제공될 수 있다.Further, the vibration unit of the deep drawing device according to an embodiment of the present invention is coupled to the body frame so as to contact the die unit in a direction horizontal to the direction in which the punch unit is pressed, A plurality may be provided at regular intervals.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 딥 드로잉 장치의 상기 진동유닛은 상기 펀치유닛이 가압하는 방향과 수직한 방향으로 상기 다이유닛에 접촉하게 상기 바디프레임에 결합되며, 상기 다이유닛의 상면과 하면에 일정 간격으로 복수 개가 제공될 수 있다.The vibrating unit of the deep drawing device according to an embodiment of the present invention is coupled to the body frame so as to contact the die unit in a direction perpendicular to the direction in which the punch unit is pressed, A plurality may be provided at regular intervals.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 딥 드로잉 장치의 상기 진동유닛은, 외부 전력원과 연결되어 전기적 에너지를 진동 에너지로 변환시키는 진동자를 더 포함하며, 상기 고정부는 (E/ρ)0.5 = fλ, L = (λ×n)/2 + λ/4, n = 0, 1, 2, 3 … 의 수식에서 계산되는 L의 거리만큼 상기 진동자에서 이격된 위치에 제공될 수 있다. Further, the vibration unit of the deep drawing apparatus according to an embodiment of the present invention further includes a vibrator connected to an external power source to convert electrical energy into vibrational energy, and the fixed portion has a ratio of (E /?) 0.5 = f? , L = (lambda x n) / 2 + lambda / 4, n = 0, 1, 2, 3 ... Lt; RTI ID = 0.0 > L < / RTI >
여기서, E는 상기 진동자의 탄성계수, ρ는 상기 진동자의 밀도, f는 상기 진동자의 진동 주파수, λ는 상기 진동자의 진동 파장이다.Here, E is the elastic modulus of the vibrator, p is the density of the vibrator, f is the oscillation frequency of the oscillator, and lambda is the oscillation wavelength of the oscillator.
본 발명의 딥 드로잉 장치는 프레스 가공을 위한 다이유닛 전체에 진동을 부가하는 동시에, 상기 다이유닛과는 별도로 진폭이 없는 부분인 고정부가 바디프레임에 고정되어 제공될 수 있는 효과가 있다.The deep drawing apparatus of the present invention has the effect that vibration is added to the entire die unit for press working, and a fixing portion, which is a portion having no amplitude separately from the die unit, is fixed to the body frame.
이에 의해, 상기 다이유닛에 전체에 진동을 고르게 부가하여, 상기 다이유닛과 피성형물 사이의 마찰력을 줄일 수 있는 효과가 있다.Thereby, vibration is uniformly applied to the entirety of the die unit, thereby reducing the frictional force between the die unit and the molded article.
또한, 상기 고정부가 상기 바디프레임에 고정되어 지지점으로 작용함으로써, 작은 진동에너지로도 마찰력 저감효과를 높일 수 있는 이점도 발생하게 된다.In addition, since the fixing portion is fixed to the body frame and functions as a fulcrum, there is an advantage that the effect of reducing the frictional force can be enhanced even with a small vibration energy.
따라서, 상기 다이유닛과 상기 피성형물 사이의 마찰력으로 인해 발생하는 제품 성형 불량을 감소시켜, 제품 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, defective product formation caused by the frictional force between the die unit and the molded article can be reduced, and product productivity can be improved.
도 1은 종래의 딥 드로잉 장치를 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 딥 드로잉 장치에서 진동유닛이 수평하게 제공되는 것을 도시한 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 딥 드로잉 장치의 수평하게 제공되는 진동유닛을 복수 개 제공한 것을 도시한 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 딥 드로잉 장치에서 진동유닛이 수직하게 제공되는 것을 도시한 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 딥 드로잉 장치의 수직하게 제공되는 진동유닛을 복수 개 제공한 것을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 딥 드로잉 장치에서 진동유닛을 도시한 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 딥 드로잉 장치의 진동유닛에서 고정부의 위치를 진동의 진폭 그래프에 대응되게 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 딥 드로잉 장치에서 다이유닛에 진동부과시의 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 종래와 본 발명에 의한 마찰력을 비교하여 나타낸 그래프이다.1 is a view showing a conventional deep drawing apparatus.
2A is a perspective view showing that a vibration unit is horizontally provided in the deep drawing apparatus of the present invention.
FIG. 2B is a plan view showing a plurality of horizontally provided vibration units of the deep drawing apparatus of the present invention. FIG.
3A is a perspective view showing that a vibration unit is provided vertically in the deep drawing apparatus of the present invention.
3B is a plan view showing a plurality of vertically provided vibration units of the deep drawing apparatus of the present invention.
4 is an exploded perspective view showing the vibration unit in the deep drawing apparatus of the present invention.
5 is a front view showing the position of the fixing portion in the vibration unit of the deep drawing device of the present invention corresponding to the amplitude graph of the vibration.
Fig. 6 shows a simulation result when vibration is applied to the die unit in the deep drawing apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing a comparison between the conventional and the friction force according to the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventive concept. Other embodiments falling within the scope of the inventive concept may readily be suggested, but are also considered to be within the scope of the present invention.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
The same reference numerals are used to designate the same components in the same reference numerals in the drawings of the embodiments.
본 발명의 딥 드로잉 장치(1)는 프레스 성형을 위한 다이유닛(20)에 진동을 부여하는 진동유닛(40)을 제공하는 것에 더 나아가, 상기 진동유닛(40)의 진동이 없는 부분인 고정부(41)를 바디프레임(10)에 고정시키고, 진동을 다이유닛(20) 전체에 부가하는 발명에 관한 것이다.The
이에 의해, 상기 다이유닛(20)에 전체에 진동을 고르게 부가하여, 상기 다이유닛(20)과 피성형물(2) 사이의 마찰력을 줄일 수 있게 된다.This makes it possible to evenly add vibration to the entirety of the
또한, 상기 고정부(41)가 상기 바디프레임(10)에 고정되어 지지점으로 작용함으로써, 작은 진동에너지로도 마찰력 저감효과를 높일 수도 있다.In addition, since the
따라서, 상기 다이유닛(20)과 상기 피성형물(2) 사이의 마찰력으로 인해 발생하는 제품 성형 불량을 감소시켜, 제품 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
Therefore, defective product forming caused by the frictional force between the
구체적으로, 도 2a는 본 발명의 딥 드로잉 장치(1)에서 진동유닛(40)이 수평하게 제공되는 것을 도시한 사시도이며, 도 3a는 본 발명의 딥 드로잉 장치(1)에서 진동유닛(40)이 수직하게 제공되는 것을 도시한 사시도이다.2A is a perspective view showing that the
또한, 도 4는 본 발명의 딥 드로잉 장치(1)에서 진동유닛(40)을 도시한 분해사시도이고, 도 6은 본 발명의 딥 드로잉 장치(1)에서 다이유닛(20)에 진동부과시의 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이며, 도 7은 종래와 본 발명에 의한 마찰력을 비교하여 나타낸 그래프이다.4 is an exploded perspective view showing the
도 2a, 도 3a, 도 4, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 딥 드로잉 장치(1)는 바디프레임(10), 피성형물(2)이 안착되는 하부다이(21)와, 상기 하부다이(21)로 가압되어 상기 피성형물(2)을 고정하는 상부다이(22)를 포함하며, 상기 바디프레임(10)에 제공되는 다이유닛(20), 상기 하부다이(21)와 상기 상부다이(22)에 형성된 가공홀(H)로 삽입되어, 상기 피성형물(2)을 가압하여 성형하게 상기 바디프레임(10)에 제공되는 펀치유닛(30) 및 상기 다이유닛(20) 전체에 일정한 진동을 부여하게 상기 다이유닛(20)에 접촉하는 접촉부(44)를 제공하며, 진동에 의한 진폭이 없는 부분인 고정부(41)가 상기 바디프레임(10)에 결합되어 제공되는 진동유닛(40)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2A, 3A, 4, 6 and 7, a
즉, 상기 진동유닛(40)은 진동에너지를 효율적으로 전달하기 위해서 고정부(41)를 제공하는 동시에, 진동에너지의 고르게 분포시켜 제공하기 위해서 접촉부(44)를 제공할 수 있는 것이다.
That is, the
상기 바디프레임(10)은 장치의 기본 지지체로써의 역할을 할 수 있으며, 후술할 다이유닛(20), 펀치유닛(30), 진동유닛(40) 등이 결합되어 제공될 수 있다.The
특히, 후술할 진동유닛(40)의 고정부(41)가 결합되는 부분인 진동유닛연결부(10a)를 제공할 수 있다.
In particular, it is possible to provide a vibrating-
상기 다이유닛(20)은 프레스 가공에서의 피성형물(2)을 성형하는 역할을 할 수 있다. 특히, 프레스 가공에서도 딥 드로잉에 의한 가공에서는 상기 피성형물(2)을 고정하는 역할을 하고, 후술할 펀치유닛(30)과 협력하여 상기 피성형물(2)을 제품 형상으로 성형할 수 있게 된다.The die
이를 위해, 상기 다이유닛(20)은 상부다이(22), 하부다이(21)를 제공할 수 있다.To this end, the die
상기 하부다이(21)는 상기 피성형물(2)이 안착되는 부분으로 상기 바디프레임(10)의 하측에 결합되어 제공될 수 있다. The
그리고, 상기 하부다이(21)에는 상기 펀치유닛(30)이 삽입될 수 있는 가공홀(H)이 형성될 수도 있다. 이는 성형하려는 제품의 형상에 따라 다르게 상기 가공홀(H)을 형성할 수도 있다.The
상기 상부다이(22)는 상기 하부다이(21)에 안착된 상기 피성형물(2)을 가압하여 고정하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 상부다이(22)가 상기 피성형물(2)이 안착된 상기 하부다이(21) 방향으로 밀착하게 이동하여 상기 피성형물(2)을 고정할 수 있는 것이다. The
여기서, 상기 상부다이(22)가 상기 하부다이(21) 방향으로 가압하는 압력은 상기 펀치유닛(30)에 의한 딥 드로잉 시의 압력을 견딜 수 있는 압력으로 가압하는 것이 바람직하다. Here, it is preferable that the pressure that the
즉, 상기 피성형물(2)의 소성변형에 의한 제품 형상의 성형시에, 상기 상부다이(22)에 의해서 고정되는 상기 피성형물(2)의 일측이 고정되지 않으면, 의도되지 않은 형상으로 성형되어 제품 성형의 불량이 발생하기 때문이다. That is, when one side of the molded
특히, 상기 상부다이(22)는 다수 개로 분할되어 제공될 수도 있으며, 이는 성형하려는 제품의 형상에 따라서 개별적으로 설정하여 제공할 수 있다.
Particularly, the
상기 펀치유닛(30)은 상기 다이유닛(20)과 협력하여 상기 피성형물(2)을 제품으로 성형하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 펀치유닛(30)은 상기 다이유닛(20)에 형성된 가공홀(H)로 삽입되게 가압하여 상기 피성형물(2)을 딥 드로잉할 수 있는 것이다.The
이를 위해, 상기 펀치유닛(30)은 상기 바디프레임(10)의 하단부에 제공될 수 있으며, 유압 또는 공압 실린더로 제공될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 성형하려는 제품의 형상에 따라서는 상기 펀치유닛(30)은 상기 바디프레임(10)의 상단부, 측면부 등에 제공될 수도 있다.
To this end, the
상기 진동유닛(40)은 상기 다이유닛(20)에 진동을 부가하여 제품 성형시의 상기 다이유닛(20), 펀치유닛(30)과 상기 피성형물(2) 사이의 마찰력을 감소시켜 성형성을 높이는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 진동유닛(40)은 고정부(41), 진동자(42), 부스터(43), 접촉부(44) 등을 포함할 수 있다.The vibrating
여기서, 상기 진동유닛(40)을 상기 바디프레임(10)에 고정하여 제공함으로써, 진동의 부가시의 지지점을 제공하여, 공중진동을 방지하여 진동에너지를 최대로 부가할 수 있게 된다.Here, by providing the
특히, 상기 진동유닛(40)이 상기 다이유닛(20)에 일정간격으로 복수 개가 제공되어 상기 다이유닛(20) 전체에 일정한 진동을 부가하여, 마찰력을 저감시키는 효과를 높일 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 2b 및 도 3b를 참조하여 후술한다.In particular, a plurality of vibrating
즉, 상기 진동유닛(40)은 상기 펀치유닛(30)이 가압하는 방향과 수평한 방향의 일정 간격으로 복수 개가 제공되거나, 수직한 방향의 일정 간격으로 복수 개가 제공될 수 있는 것이다.That is, a plurality of the
이와 같은, 진동유닛(40)의 부가에 의한 마찰력 저감의 효과는 도금층(EG, GI, GA, 흑색수지 등)을 가지는 피성형물(2)에 따라서 실험한 이하의 표 1에서 확인할 수 있다.The effect of reducing the frictional force due to the addition of the
즉, 도금층의 종류에 따라서 차이가 있긴 하지만, 진동을 부가했을 때의 마찰계수가 진동이 없는 경우의 마찰계수에 비교하여 1/10 수준으로 낮아진 것을 알 수 있다.That is, although there is a difference depending on the kind of the plated layer, it can be seen that the coefficient of friction when vibration is applied is reduced to 1/10 level as compared with the coefficient of friction when there is no vibration.
이는 도 8에 나타낸 그래프에서 초음파 진동시의 펀치유닛(30)에 의한 가압압력(Pulling Load)이 초음파 진동이 없는 경우에 비하여 절반 수준으로 감소한 것에서도 확인할 수 있다.This can be confirmed from the graph shown in Fig. 8 that the pumping load by the
또한, 도 6에서 나타낸 것은 진동자(42)의 주파수가 20kHz인 경우에 펀치유닛(30)의 가압방향에 수평하게 진동유닛(40)이 결합되었을 때, 상기 진동유닛(40)의 가공홀(H)이 팽창수축하는 것을 나타낸 시뮬레이션 결과로써, 이러한 팽창수축에 의해 상기 피성형물(2)과 상기 다이유닛(20) 사이에 일정간격이 형성되어 마찰력을 감소시킬 수 있는 것이다.6 shows a state in which when the
상기 고정부(41)는 상기 바디프레임(10)에 고정되는 상기 진동유닛(40)의 부분으로써, 상기 진동자(42)에 의한 진동의 진폭이 없는 부분으로써, 이에 대한 자세한 설명은 도 5를 참조하여 후술한다.The fixing
상기 진동자(42)는 진동을 발생시키는 역할을 하는 부분으로, 전기에너지를 공급받아 진동에너지로 변환할 수 있게 된다.The
즉, 상기 진동자(42)는 외부의 전력원과 연결되어, 압전소자를 진동을 부여하게 제공할 수도 있고, 자기변형을 이용하여 진동을 부여할 수도 있다.That is, the
이러한 진동자(42)를 이용한 진동 부가시에 진동 주파수는 14kHz, 20kHz 등으로 일정한 주파수를 발생시키게 되며, 이러한 주파수는 초음파로 분류하는 진동에 포함되는 주파수로 발생되게 된다.The vibration frequency using the
즉, 초음파는 학술적으로는 초당 20만 번 이상의 20kHz 이상의 진동이 발생되는 파를 의미하지만, 14kHz 이상의 경우에도 일반적으로 초음파를 이용한 것으로 통용되고 있는 것이다.In other words, ultrasound means a wave in which a vibration of more than 200,000 times per second is generated at a rate of 20kHz or more per second, but even when the frequency is higher than 14kHz, ultrasound is commonly used.
상기 부스터(43)는 상지 진동자(42)에서 발생된 진동을 증폭시켜주는 역할을 할 수 있다. 기계적 구성에 의해서 상기 부스터(43)를 구성할 수 있으며, 회로의 구성에 의한 전기적 방법으로도 진동을 증폭시키게 제공할 수도 있다.The
상기 접촉부(44)는 상기 다이유닛(20)으로 상기 진동자(42)에서 발생된 진동을 전달하는 역할을 할 수 있다. 이를 위해, 상기 접촉부(44)는 상기 다이유닛(20)에 접하게 제공될 수 있으며, 상기 다이유닛(20)에 진동을 신뢰도 있게 제공하기 위해서, 상기 다이유닛(20)과 결합하여 제공될 수도 있다.The
특히, 상기 접촉부(44)는 도 2b 및 도 3b를 참조하여 후술할 바와 같이, 상기 다이유닛(20)에 수평 또는 수직 방향의 일정 간격으로 복수 개가 제공되어, 균일한 진동부가로 마찰력 저감을 효율적으로 실시할 수 있게 된다.
In particular, as described later with reference to FIGS. 2B and 3B, the
도 2b는 본 발명의 딥 드로잉 장치(1)의 수평하게 제공되는 진동유닛(40)을 복수 개 제공한 것을 도시한 평면도이며, 도 3b는 본 발명의 딥 드로잉 장치(1)의 수직하게 제공되는 진동유닛(40)을 복수 개 제공한 것을 도시한 평면도이다.FIG. 2B is a plan view showing the provision of a plurality of horizontally provided
도 2b 및 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 딥 드로잉 장치(1)의 상기 진동유닛(40)은 상기 펀치유닛(30)이 가압하는 방향과 수평한 방향으로 상기 다이유닛(20)에 접촉하게 상기 바디프레임(10)에 결합되며, 상기 다이유닛(20)의 외측면에 일정 간격으로 복수 개가 제공될 수 있다.2B and 3B, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 딥 드로잉 장치(1)의 상기 진동유닛(40)은 상기 펀치유닛(30)이 가압하는 방향과 수직한 방향으로 상기 다이유닛(20)에 접촉하게 상기 바디프레임(10)에 결합되며, 상기 다이유닛(20)의 상면과 하면에 일정 간격으로 복수 개가 제공될 수 있다.The vibrating
즉, 상기 다이유닛(20)에 일정간격으로 복수 개의 진동유닛(40)이 제공되어 상기 다이유닛(20) 전체에 일정한 진동을 부가하여, 마찰력을 저감시키는 효과를 높일 수 있는 것이다.That is, a plurality of
다시 말해, 상기 진동유닛(40)이 상기 펀치유닛(30)이 가압하는 방향과 수평한 방향으로 제공되는 경우에는, 상기 펀치유닛(30)의 가압시에 상기 피성형물(2)과의 마찰력을 줄여서 상기 펀치유닛(30)의 진입을 용이하게 할 수 있다. In other words, when the
이에 의해서 상기 피성형물(2)의 제품 품질을 향상시킬 수 있게 되는데, 이러한 마찰력을 감소시키는 효과는 상기 다이유닛(20) 전체에 일정한 진동이 부가되었을 경우에 크게 나타나며, 이를 위해 상기 다이유닛(20)에 일정 간격으로 상기 접촉부(44)가 결합하게 상기 진동유닛(40)을 제공하는 것이다.In this way, the product quality of the molded
이러한 효과는 상기 진동유닛(40)이 상기 펀치유닛(30)이 가압하는 방향과 수직한 방향의 일정 간격으로 복수 개가 제공되는 경우에도 효과의 크기가 전술한 수평 방향 보다는 크지 않지만 어는 정도의 효과를 예상할 수 있다.Even when a plurality of vibrating
더욱이, 상기 진동유닛(40)이 수직한 방향으로 제공되면, 펀치유닛(30)에 의한 딥 드로잉에 의한 상기 피성형물(2)의 밴딩 방향과 어느 정도 일치하게 되어 성형시 발생할 수 있는 스프링 백(spring back)을 저감시키는 추가적인 이점이 발생한다.Further, when the
즉, 상기 펀치유닛(30)이 가압하는 방향과 수직한 방향으로 상기 피성형물(2)이 밴딩하게 되는데, 이와 같은 방향으로 상기 진동유닛(40)에 의해서 진동을 부가하면, 밴딩부(2a)에 대한 반복밴딩의 효과를 진동에 의해서 제공할 수 있는 것이다.
That is, the to-
도 5는 본 발명의 딥 드로잉 장치(1)의 진동유닛(40)에서 고정부의 위치를 진동의 진폭 그래프에 대응되게 도시한 정면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 딥 드로잉 장치(1)의 상기 진동유닛(40)은, 외부 전력원과 연결되어 전기적 에너지를 진동 에너지로 변환시키는 진동자(42)를 더 포함하며, 상기 고정부(41)는 (E/ρ)0.5 = fλ, L = (λ×n)/2 + λ/4, n = 0, 1, 2, 3 … 의 수식에서 계산되는 L의 거리만큼 상기 진동자(42)에서 이격된 위치에 제공될 수 있다. 5 is a front view of the
여기서, E는 상기 진동자(42)의 탄성계수, ρ는 상기 진동자(42)의 밀도, f는 상기 진동자(42)의 진동 주파수, λ는 상기 진동자(42)의 진동 파장이다.Here, E is the elastic modulus of the
즉, 상기 진동유닛(40)은 진폭이 없는 부분인 고정부(41)를 상기 바디프레임(10)에 고정하게 제공하여, 지지점으로써 작용함으로써, 진동에너지를 더 많이 제공할 수 있으며, 제공하려는 주파수의 제어를 용이하게 할 수 있는 것이다.That is, the
다시 말해, 진동에너지의 경우는 일정한 웨이브를 전달하는 것으로 특정 작용물에 힘을 전달하는 것과 같은 것으로, 지지점이 없이 힘을 전달하는 것은 공중에서 힘을 부가하는 것과 마찬가지로써, 힘이 제대로 전달되지 않게 되는 것이다.In other words, in the case of vibrational energy, it is the same as transmitting a certain wave by transmitting a force to a specific action. Like transmitting a force in the air, transmitting a force without a support point prevents the force from being transmitted .
이는 작용점과 지지점이 같은 물체에 존재할 때 일어나는 현상으로, 상기 진동유닛(40)이 상기 다이유닛(20)에만 지지되어 제공되면, 진동에너지를 제대로 전달할 수 없는 것이다.This is a phenomenon that occurs when the action point and the support point are present on the same object. If the
그러나, 본 발명의 진동유닛(40)은 지지점은 상기 바디프레임(10)에 결합되고, 작용점은 상기 다이유닛(20)에 제공되기 때문에, 진동에너지를 더 많이 제공하고, 더 신뢰도 높게 제공할 수 있는 것이다.However, since the vibrating
한편, 상기 진동유닛(40)에서 발생한 진동에 의한 영향이 상기 바디프레임(10)에 작용하지 않도록, 상기 진동유닛(40)과 상기 바디프레임(10)이 결합되는 고정부(41)는 상기 진동자(42)에 의한 진폭이 없는 부분으로 제공되는 것이 바람직하다.The fixing
이는 구체적은 수식에서 유도할 수 있다. 즉, 이하의 식에 의해서 제공되는 이격거리(L)로 제공될 수 있는 것이다.This can be derived from a specific formula. That is, it can be provided with a separation distance L provided by the following equation.
진동파의 스피드(C)는 진동자(42)의 탄성계수와 밀도에 의해서 정해질 수 있다. 즉, C = (E/ρ)0.5의 식으로 나타낼 수 있다. 또한, 상기 진동파의 스피드(C)는 진동자(42)의 주파수와 파장에 의한 C = fλ의 식으로도 나타낼 수 있다. 결론적으로 (E/ρ)0.5 = fλ의 식을 성립시킬 수 있다. 여기서, E는 상기 진동자(42)의 탄성계수, ρ는 상기 진동자(42)의 밀도, f는 상기 진동자(42)의 진동 주파수, λ는 상기 진동자(42)의 진동 파장이다.The speed C of the vibration wave can be determined by the elastic modulus and density of the
한편, 상기 고정부(41)가 상기 진동자(42)에서 이격된 거리(L)는 초기 상기 진동자(42)에서 발생한 진폭을 최대진폭으로 제공한다면, L = (λ×n)/2 + λ/4, n = 0, 1, 2, 3 … 로 나타낼 수 있다. 즉, 상기 고정부(41)에서 제공하는 주파수는 코사인파와 같은 파형을 형성하기 때문에, 진동이 없는 부분은 반파장(λ/2)에 λ/4를 더하거나 뺀값이 되는 것이다.L = (lambda x n) / 2 + lambda / (lambda lambda lambda lambda lambda lambda lambda lambda lambda lambda lambda) 4, n = 0, 1, 2, 3 ... . That is, since the frequency provided by the fixing
1 : 딥 드로잉 장치 2 : 피성형물
10: 바디프레임 20: 다이유닛
21: 하부다이 22: 상부다이
30: 펀치유닛 40: 진동유닛
41: 고정부 42: 진동자
43: 부스터 44: 접촉부1: deep drawing device 2: molded article
10: Body frame 20: Die unit
21: Lower die 22: Upper die
30: punch unit 40: vibration unit
41: fixing part 42: vibrator
43: Booster 44: Contact
Claims (4)
피성형물이 안착되는 하부다이와, 상기 하부다이로 가압되어 상기 피성형물을 고정하는 상부다이를 포함하며, 상기 바디프레임에 제공되는 다이유닛;
상기 하부다이와 상기 상부다이에 형성된 가공홀로 삽입되어, 상기 피성형물을 가압하여 성형하게 상기 바디프레임에 제공되는 펀치유닛; 및
상기 다이유닛 전체에 일정한 진동을 부여하게 상기 다이유닛에 접촉하는 접촉부를 제공하여 작용점으로 작용시키며, 진동에 의한 진폭이 없는 부분인 고정부가 상기 바디프레임에 결합되어 지지점으로 작용하게 제공되는 진동유닛;
을 포함하며,
상기 진동유닛은, 외부 전력원과 연결되어 전기적 에너지를 진동 에너지로 변환시키는 진동자;
를 더 포함하며,
상기 고정부는 상기 진동자에서 아래 수식의 L의 거리만큼 이격된 위치에 제공되는 딥 드로잉 장치.
(E/ρ)0.5 = fλ, L = (λ×n)/2 + λ/4, n = 0, 1, 2, 3 …
여기서, E는 상기 진동자의 탄성계수, ρ는 상기 진동자의 밀도, f는 상기 진동자의 진동 주파수, λ는 상기 진동자의 진동 파장Body frame;
A die unit comprising a lower die on which an object is placed and an upper die pressed by the lower die to fix the object, wherein the die unit is provided on the body frame;
A punch unit inserted into the lower die and a machining hole formed in the upper die, the punch unit being provided in the body frame to press and form the molding; And
A vibrating unit provided with a contact portion contacting the die unit to give a constant vibration to the whole of the die unit and serving as a point of action;
/ RTI >
The vibrating unit includes: a vibrator connected to an external power source to convert electrical energy into vibrational energy;
Further comprising:
Wherein the fixing portion is provided at a position spaced apart from the vibrator by a distance L of the following equation.
(E /?) 0.5 = f ?, L = (? Xn) / 2 +? / 4, n = 0, 1, 2, 3 ...
Here, E is the elastic modulus of the vibrator, p is the density of the vibrator, f is the oscillation frequency of the oscillator, lambda is the oscillation wavelength of the oscillator
상기 진동유닛은 상기 펀치유닛이 가압하는 방향과 수평한 방향으로 상기 다이유닛에 접촉하게 상기 바디프레임에 결합되며, 상기 다이유닛의 외측면에 일정 간격으로 복수 개가 제공되는 딥 드로잉 장치.The method according to claim 1,
Wherein the vibrating unit is coupled to the body frame so as to be in contact with the die unit in a direction parallel to a direction in which the punch unit is pressed, and a plurality of the vibrating units are provided on the outer surface of the die unit at regular intervals.
상기 진동유닛은 상기 펀치유닛이 가압하는 방향과 수직한 방향으로 상기 다이유닛에 접촉하게 상기 바디프레임에 결합되며, 상기 다이유닛의 상면과 하면에 일정 간격으로 복수 개가 제공되는 딥 드로잉 장치.The method according to claim 1,
Wherein the vibration unit is coupled to the body frame so as to contact the die unit in a direction perpendicular to the direction in which the punch unit is pressed, and a plurality of the vibration units are provided on the upper surface and the lower surface of the die unit at regular intervals.
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JP2005138130A (en) * | 2003-11-05 | 2005-06-02 | Nippon Steel Corp | Method for press-forming of steel sheet |
KR100796082B1 (en) * | 2005-04-20 | 2008-01-21 | 쟈트코 가부시키가이샤 | Press forming method and apparatus |
JP4582630B2 (en) * | 2004-12-10 | 2010-11-17 | 日新製鋼株式会社 | Press molding method for structural members with excellent shock absorption characteristics |
-
2013
- 2013-10-29 KR KR1020130129154A patent/KR101518603B1/en active IP Right Grant
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