KR101546722B1 - 금형용 강재의 변형방지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 금형용 강재의 변형 방지방법에 관한 것으로, 상세하게는 자동차의 부품을 제작할 때 사용하는 금형용 강재의 가공부에 열처리를 할 경우 바닥면의 수평부에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 금형용 강재의 변형방지 방법에 관한 것이다.
본 발명은 금형용 강재의 가공부는 성형시 가공부가 힘을 많이 받게 되고, 이로 인하여 강도가 약한 금형용 강재의 가공부를 열처리하여 강도를 높일 때 금형용 강재의 하단부에 형성된 수평부를 먼저 열처리한다.
본 발명에 따르면 금형용 강재의 하단부에 형성된 수평부의 변형을 방지하기 위하여 수평부에서 길이가 긴 면부터 먼저 열처리를 한 다음 길이가 짧은 면을 열처리하고, 이 상태에서 가공부를 다시 열처리를 하면 금형용 강재의 수평부에 변형이 일어나는 것을 방지할 수가 있다.
따라서 본 발명은 금형용 강재의 수평부의 변형을 방지함으로써 작업 공정을 줄이고, 이로 인하여 작업시간을 단축하고 불량의 발생을 줄임으로써 원자재의 낭비를 절감할 수가 있는 유용한 발명이다.

Description

금형용 강재의 변형방지 방법{The transformation prevention method of the steel material for the mold}

본 발명은 자동차 금형용 강재의 변형 방지방법에 관한 것으로, 상세하게는 자동차의 부품을 제작할 때 사용하는 금형용 강재의 가공부에 열처리를 할 경우 바닥면의 수평부에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 금형용 강재의 변형방지 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 밴딩 부위에 사용되는 패널 제작용 금형용 강재의 가공부는 힘을 많이 받기 때문에 가공 중 파손되는 것을 방지하기 위하여 가공부를 열처리를 하게 된다.

종래에는 금형용 강재를 제작하는 제철소에서 강재를 치수가 변형되는 것을 방지하기 위한 열처리 방법으로 대한민국 특허 제10-0994562호(강 제품의 초저온 다단냉각에 의한 시효 변형방지방법이 안출되었다.

상기의 방법은 금형용 강제를 제조하는 제철소에서 변형을 방지하기 위한 열처리 방법이고 상기의 강재를 구입하여 금형을 가공한 후 가공부에 가해지는 압력으로부터 가공부를 보호하기 위하여 부가적인 열처리를 할 경우 금형용 강재의 가공부에 가해지는 열에 의하여 수평부가 변형이 일어나게 된다.

좀더 상세하게 설명하면 도 1에서와 같이 자동차 금형용 강재(10)를 가공하기 위하여 금형용 강제를 금형에 조립하여 가공부를 가공한 다음 강재를 다시 금형에서 분리한다.

상기와 같이 분리된 금형용 강재의 가공부에 산소 토치를 이용하여 가공부(20)만 열처리를 함으로써 가공부의 강도를 단단하게 하여 가공부의 파손을 방지하였으나, 가공부(20)만 열처리를 할 경우 금형용 강재(10)의 하단부에 형성된 수평부가 온도 변화에 의하여 뒤틀려 변형이 일어나게 되는 문제점이 있다.

이와 같이 상기 종래의 방법은 금형용 강재의 가공부만 열처리를 할 경우 ?하단부에 형성된 수평부가 뒤틀림이 발생하게 되어 금형용 강재의 하단부를 밀링의 받침대에 올려놓고 가공 면을 가공할 경우 변형이 발생한 강재의 하단부에 의하여 오차가 발생하게 되는 단점이 있으며, 이로 인하여 강재가 불량이 발생하게 되어 폐기되는 단점이 있다.

따라서 상기 종래의 방법은 가공부의 열처리로 인하여 금형용 강재의 불량이 심한 단점이 있으며, 이로 인하여 원자재의 낭비를 초래하였고 불필요한 인력의 낭비와 작업시간이 오래 걸리게 되는 문제점이 있다.

상기 종래의 방법을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

금형용 강재를 금형에 조립한 후 가공부를 가공하는 금형용 강재 가공단계;

상기 금형용 강제 가공단계에 의하여 가공된 금형을 금형에서 분리하는 강재 분리단계;

상기 분리단계에 의하여 분리된 금형용 강재의 가공부에 대한 강도를 증가시키기 위하여 가공부에 산소 토치를 이용하여 작업자가 직접 열처리하는 가공부 열처리 단계;

상기 열처리 단계에 의하여 가공부가 열처리 되면 열처리에 의하여 금형용 강재의 하단부가 필수적으로 변형이 일어나게 되고, 변형이 일어난 금형용 강재를 밀링으로 이동하여 금형용 강재의 바닥면을 수평으로 가공하는 수평 가공단계;

상기 수평가공단계에 의하여 바닥면이 수평으로 된 금형용 강재를 밀링에서 인출하는 인출단계가 더 포함된다.

이와 같이 상기 종래의 방법은 금형용 강재의 가공부가 가공 중 파손되는 것을 방지하기 위하여 작업자가 산소 토치를 이용하여 정확하지 않은 방법으로 대략적으로 열처리를 함으로써 금형용 강재의 가공부의 강도가 일정하지 못하게 되는 단점이 있다.

따라서 상기의 방법은 금형용 강재의 가공부 강도가 불균일한 단점이 있고, 열처리를 숙련공만이 작업을 하여야 하므로 임금이 고가인 숙련공을 요함으로써 불필요한 인력과 인건비를 지출함으로써 가공단가를 상승시키는 요인이 되었다.

그리고 상기의 방법은 불필요하게 금형용 강재의 바닥면을 수평 연마작업을 하여야 하므로 작업공정이 많아 불편하고, 이로 인하여 작업시간이 오래 걸려 생산성을 떨어트리게 되는 문제점이 있다.

대한민국 특허 제10-0994562호(공고일자 2010년11월16일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 금형용 강재의 가공부의 강도를 높이기 위하여 가공부를 열처리할 경우 금형용 강재의 하단부에 형성되어 수평을 이루는 수평부에 변형이 일어나지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 부가적인 목적으로는 바닥면이 수평이 되도록 가공되어온 금형용 강재의 수평부를 재가공하지 않음으로써 작업공정을 줄일 수 있도록 하는데 그 부가적인 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 금형용 강재를 금형에 조립한 후 가공부를 가공하는 금형용 강재 가공단계;

상기 금형용 강제 가공단계에 의하여 가공된 금형을 금형에서 분리하는 금형용 강재 분리단계;

상기 금형용 강재 분리 단계에 의하여 금형에서 분리된 금형용 강재의 가공부가 하단으로 향하게 하고, 하단부의 수평부를 상단으로 향하여 노출되게 한 상태에서 바이트와 같은 공작기기에 고정하는 금형용 강재의 수평부 고정단계;

상기 금형용 강재의 수평부 고정단계에 의하여 상측에 위치한 수평부를 직사각형으로 볼 때 길이가 긴 면을 1번과 2번으로 하고, 짧은 면을 3번과 4번으로 하여 긴 면 1번과 2번부터 짧은 면의 3번과 4번 순서로 120℃~150℃의 온도로 2~5초간 열처리하는 수평부 변형 방지용 열처리 단계;

상기 수평부 변형 방지용 열처리 단계에 의하여 금형용 강재의 수평부가 열처리되면 금형용 강재를 공작기기에서 분리하는 금형용 강재 분리단계;

상기 금형용 강재 분리단계에 의하여 분리된 금형용 강재를 가공부가 상단으로 향하고 수평부가 하단으로 향하게 뒤집어 다시 공작기기에 고정하는 금형용 강재 고정단계:

상기 수평부 변형 방지용 열처리 단계와 금형용 강재 고정단계에 의하여 수평부가 열처리 되어 가열된 금형용 강재를 가공부가 상측으로 향한 상태로 공작기기에 고정된 상태에서 가공부를 120℃~150℃의 온도로 2~5초간 열처리하는 가공부 열처리 단계;

상기 가공부 열처리 단계에 의하여 가열된 금형용 강재를 금형용 강재가 식을 때까지 자연 공랭식으로 냉각시키는 냉각단계;

냉각된 금형용 강재를 공작기기에서 인출하는 인출단계; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 된 본 발명은 금형용 강재의 가공부는 성형시 가공부가 힘을 많이 받게 되고, 이로 인하여 강도가 약한 금형용 강재의 가공부를 열처리하여 강도를 높일 때 금형용 강재의 하단부에 형성된 수평부를 먼저 열처리한다.

본 발명에 따르면 금형용 강재의 하단부에 형성된 수평부의 변형을 방지하기 위하여 수평부에서 길이가 긴 면부터 먼저 열처리를 한 다음 길이가 짧은 면을 열처리하고, 이 상태에서 가공부를 다시 열처리를 하면 금형용 강재의 수평부에 변형이 일어나는 것을 방지할 수가 있다.

따라서 본 발명은 금형용 강재의 수평부의 변형을 방지함으로써 작업 공정을 줄이고, 이로 인하여 작업시간을 단축하고 불량의 발생을 줄임으로써 원자재의 낭비를 절감할 수가 있는 유용한 발명이다.

도 1은 종래의 금형용 강재를 보인 개략 사시도
도 2는 본 발명의 방법을 보인 블록도
도 3은 본 발명의 방법을 통하여 금형용 강재의 수평부를 열처리할 때의 수서를 보인 개략 저면 사시도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2 및 도 3에서와 같이 금형용 강재를 금형에 조립한 후 가공부를 가공한다.

상기와 같이 금형의 가공부를 가공한 후 가공된 금형용 강재를 금형에서 분리한다.

이때 금형용 강재는 전체가 균일한 강도를 가지게 되므로 비교적 가공부의 강도가 약하게 된다. 따라서 금형용 강재를 금형에 조립하여 사용하게 되면 가공부에 많은 힘이 작용하게 된다.

본 발명에 따르면 가공부의 강도를 높이기 위하여 금형에서 분리된 금형용 강재의 가공부가 하단으로 향하게 하고, 하단부의 수평부를 상단으로 향하여 노출되게 하여 바이트와 같은 공작기에 고정한다.

상기와 같이 금형용 강재의 수평부가 상측에 위치한 상태에서 상측에 위치한 수평부를 직사각형으로 볼 때 길이가 긴 면을 1번과 2번으로 하고, 짧은 면을 3번과 4번으로 하여 긴 면 1번과 2번부터 짧은 면의 3번과 4번 순서로 120℃~150℃의 온도로 2~5초간 열처리한다.

즉 금형용 강재를 직사각형으로 가정할 때 길이가 긴 면 1번과 대응되는 긴 면 2번을 먼저 120℃~150℃의 온도로 2~5초간 열처리한 후 길이가 짧은 3번과 4번 면을 120℃~150℃의 온도로 2~5초간 열처리한다.

본 발명에 따르면 상기 열처리 단계에 의하여 수평부가 열처리 되어 가열된 금형용 강재를 바이트에서 분리하여 금형용 강재를 가공부가 상단으로 향하고 수평부가 하단으로 향하게 뒤집어 다시 바이트에 고정한다.

상기와 같이 가공부가 상측으로 향하여 고정된 금형용 강재의 가공부를 120℃~150℃의 온도로 2~5초간 열처리한다.

본 발명에 따르면 금형용 강제의 하단 수평부를 열처리하여 금형용 강재가 가열된 상태에서 금형용 강재를 뒤집어 가열부를 다시 120℃~150℃의 온도로 2~5초간 가열함으로써 금형용 강재의 수평부가 뒤틀리는 등의 변형이 일어나는 것을 방지 할 수가 있다.

본 발명에 따르면 열처리에 의하여 가열된 금형용 강재를 자연 공랭방식으로 금형용 강재가 냉각될 때까지 냉각시킨다.

상기에서 냉각은 금형용 강재가 식을 때까지 공랭방식으로 냉각시키는 것으로 5분 이상을 냉각시키면 된다.

한편, 본 발명에서 금형용 강재를 열처리하는 산소 토치는 일반적으로 널리 사용되고 있는 것으로서 자세한 언급은 하지 않는다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술 분야에 따라 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진자에겐 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

1. 1번째 열 처리부 2. 2번째 열 처리부
3. 3번째 열 처리부 4. 4번째 열 처리부
10. 금형용 강재 20. 가공부

Claims (1)

1. 금형용 강재를 금형에 조립한 후 가공부를 가공하는 금형용 강재 가공단계;
   상기 금형용 강제 가공단계에 의하여 가공된 금형을 금형에서 분리하는 금형용 강재 분리단계;
   상기 금형용 강재 분리 단계에 의하여 금형에서 분리된 금형용 강재의 가공부가 하단으로 향하게 하고, 하단부의 수평부를 상단으로 향하여 노출되게 한 상태에서 바이트와 같은 공작기기에 고정하는 금형용 강재의 수평부 고정단계;
   상기 금형용 강재의 수평부 고정단계에 의하여 상측에 위치한 수평부를 직사각형으로 볼 때 길이가 긴 면을 1번과 2번으로 하고, 짧은 면을 3번과 4번으로 하여 긴 면 1번과 2번부터 짧은 면의 3번과 4번 순서로 120℃~150℃의 온도로 2~5초간 열처리하는 수평부 변형 방지용 열처리 단계;
   상기 수평부 변형 방지용 열처리 단계에 의하여 금형용 강재의 수평부가 열처리되면 금형용 강재를 공작기기에서 분리하는 금형용 강재 분리단계;
   상기 금형용 강재 분리단계에 의하여 분리된 금형용 강재를 가공부가 상단으로 향하고 수평부가 하단으로 향하게 뒤집어 다시 공작기기에 고정하는 금형용 강재 고정단계:
   상기 수평부 변형 방지용 열처리 단계와 금형용 강재 고정단계에 의하여 수평부가 열처리 되어 가열된 금형용 강재를 가공부가 상측으로 향한 상태로 공작기기에 고정된 상태에서 가공부를 120℃~150℃의 온도로 2~5초간 열처리하는 가공부 열처리 단계;
   상기 가공부 열처리 단계에 의하여 가열된 금형용 강재를 금형용 강재를 자연 공랭식으로 냉각시키는 냉각단계; 로 이루어져 금형용 강재의 열처리시 금형용 강재의 하단부에 형성되는 수평부에 변형이 일어나는 것을 방지할 수 있도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 금형용 강재의 변형방지 방법.

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