KR101555292B1 - Forming metallic mold and Forming method to bend in multistage - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 금형 및 다단 프레스 포밍 방법은, 판상의 소재(S)를 절곡, 드로잉, 딥드로잉 등 프레스 방식으로 성형함에 있어서, 플랜지 등의 절곡부(L)를 다단계에 걸쳐서 굽히도록 한 것을 특징으로 한다.
따라서, 갑작스러운 압축력에 의해서 금형이 파손되는 현상을 방지할 수 있고, 절곡부(L)의 두께를 맞추기 위해서 절삭하는 공정을 생략할 수 있는 효과가 있다. 또한, 절곡부(L)를 소재(S)의 두께보다 얇은 두께(규정된 두께)로 프레스 성형할 경우, 일반적인 토크(배경기술에 비해서 낮은 토크)의 프레스 장비로 성형이 가능하여 제조 단가를 낮출 수 있으며, 상대적으로 금형 즉, 제1금형(100) 및 제2금형(200)에도 일반적인 토크에 의한 압력이 가해지므로 금형의 수명을 최대한 연장할 수 있는 효과가 있다. The multistage press forming mold and the multistage press forming method according to the present invention can be applied to a method of forming a plate material S by bending, folding, folding, folding, .
Therefore, it is possible to prevent the mold from being damaged by sudden compressive force, and it is possible to omit the step of cutting in order to match the thickness of the bending portion (L). Further, when the bending portion L is press-formed to a thickness (prescribed thickness) thinner than the thickness of the material S, it is possible to form the bending portion L by press equipment with a general torque (lower torque than the background technology) The first mold 100 and the second mold 200 are pressurized by a general torque, so that the life of the mold can be maximally extended.

Description

다단 프레스 포밍 금형 및 다단 프레스 포밍 방법{Forming metallic mold and Forming method to bend in multistage}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a multistage press forming mold and a multistage press forming method,

본 발명은 다단 프레스 포밍 금형 및 다단 프레스 포밍 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 두께를 얇게 하면서 절곡할 필요성이 있는 부분을, 금형의 파손을 방지하면서 낮은 토크의 프레스 장비를 이용하여 성형할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 다단 프레스 포밍 금형 및 다단 프레스 포밍 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a multistage press forming mold and a multistage press forming method, and more particularly, to a multistage press forming mold and a multistage press forming method which are capable of forming a portion that needs to be bent while reducing the thickness thereof by using a press machine of low torque while preventing breakage of the mold The present invention relates to a multistage press forming die and a multistage press forming method.

이하, 첨부되는 도면과 함께 배경기술을 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, the background art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 배경기술에 의한 소재 안착 단계를 도시한 단면도, 도 2는 배경기술에 의한 가압 단계를 도시한 단면도, 도 3은 배경기술에 의해서 소재에 절곡부가 성형된 상태를 도시한 단면도, 도 4는 배경기술에 의해서 성형된 제품을 도시한 단면도로서 함께 설명한다.Fig. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a bent portion is formed in a workpiece by a background technique. Fig. 4 is a cross- Is a cross-sectional view illustrating a product molded by the background art.

선행기술 문헌의 용기(容器) 또는 자동차 부품이나 각종 기계 부품으로서 플랜지 등 본체에서 굽힘 가공된 절곡부(L)가 형성된 제품(M)은 판상의 소재(S)를 금형(1)으로 프레스 가공하는 절곡 포밍 방법에 의해서 성형된다.A product M in which a bent portion L bended in the main body such as a flange is formed as a container of a prior art document or an automobile part or various kinds of mechanical parts is formed by pressing a plate- And is formed by a bending forming method.

상기 절곡 포밍 방법의 제조 과정을 살펴보면 다음과 같다.A manufacturing process of the bending forming method will be described below.

먼저, 금형(1)이 구비되는데 다음과 같이 구성된다. First, a mold 1 is provided, which is constructed as follows.

오목 패턴(11)이 하면(15)에 형성된 상형(10)과 상기 오목 패턴(11)에 삽입되는 돌출 패턴(21)이 상면(25)에 형성된 하형(20)이 구성된다. 상기 돌출 패턴(21)의 외측면(23)과 하형(20)의 상면(25)이 이루는 각(T)은 직각으로 형성되고 상기 오목 패턴(11)의 내측면(13)과 하면(15)이 이루는 각(G)은 직각으로 형성된다. The upper mold 10 formed on the lower surface 15 of the concave pattern 11 and the lower mold 20 having the upper surface 25 formed with the protruding pattern 21 inserted into the concave pattern 11 are formed. The angle T between the outer surface 23 of the protruding pattern 21 and the upper surface 25 of the lower mold 20 is formed at right angles and the inner surface 13 of the concave pattern 11 and the bottom surface 15 of the concave pattern 11, And the angle (G) formed between them is formed at right angles.

상기 금형(1)을 이용하여 다음 단계가 이루어진다. The next step is performed using the mold 1.

상기 하형(20)의 돌출 패턴(21) 상면(25)에 판상의 소재(S)를 안착하는 소재 안착 단계가 이루어진다.A material placing step for placing a plate-like material S on the upper surface 25 of the protruding pattern 21 of the lower die 20 is performed.

상기 소재 안착 단계 이후에, 상기 돌출 패턴(21)이 상기 오목 패턴(11)에 삽입되도록 상형(10)과 하형(20)이 부합되도록 하여 소재(S)를 압축시키는 가압 단계가 이루어진다. 상기 가압 단계에서는 하형(20)이 고정되고 상형(10)이 상부에서 하강하여 부합할 수도 있고, 상형(10)은 고정되고 하형(20)이 상승하여 부합할 수도 있다. 이때, 하형(20)의 돌출 패턴(21)이 상형(10)의 오목 패턴(11)으로 소재를 밀어 넣으면서 용기 형상으로 성형하게 되고 돌출 패턴(21)의 외측면(23)과 하형(20)의 상면(25) 그리고 오목 패턴(11)의 내측면(13)과 상형(10)의 하면(15)이 이루는 각(T, G)에 의해 90도로 굽힘되는 절곡부(L)가 성형된다. 이 경우, 상형(10)의 오목 패턴(11)이 소재(S)를 밀어 내리면서 절곡부(L)의 두께(P)가 증가될 수도 있고, 두꺼워진 절곡부(L)가 외측방으로 밀려나가면서 두께(P)가 그대로 유지될 수도 있다.A pressing step of compressing the work S by pressing the upper mold 10 and the lower mold 20 such that the protruding pattern 21 is inserted into the concave pattern 11 is performed after the material placing step. In the pressing step, the lower mold 20 is fixed and the upper mold 10 can be lowered from the upper mold, or the upper mold 10 can be fixed and the lower mold 20 can be raised and matched. At this time, the projecting pattern 21 of the lower die 20 is formed into a container shape by pushing the material into the concave pattern 11 of the upper die 10 and the outer side surface 23 of the projecting pattern 21 and the lower die 20 The bent portion L is bent at an angle of 90 degrees by the upper surface 25 of the concave pattern 11 and the inner surface 13 of the concave pattern 11 and the lower surface 15 of the upper mold 10. In this case, the thickness P of the bending portion L may be increased as the concave pattern 11 of the upper die 10 pushes down the work S, and the thickened bending portion L is pushed outwardly The thickness P may be maintained as it is.

상기 가압 단계 이후에, 상형(10)과 하형(20)이 서로 이탈되도록 하는 금형 분리 단계가 이루어진다. After the pressing step, the upper mold 10 and the lower mold 20 are separated from each other.

상기 금형 분리 단계 이후에 성형된 제품(M)을 하형(20)으로부터 이탈시키는 이탈 단계가 이루어진다.A releasing step for releasing the molded product M from the lower mold 20 is performed after the mold separating step.

상기 이탈 단계 이후에, 상기 두꺼워지거나 본래의 두께로 유지된 절곡부(L)의 하면(H)을 절삭하여 규정된 두께(Q)로 가공하는 절삭 단계가 이루어진다. After the separating step, a cutting step is performed in which the bottom surface (H) of the bending portion (L) thickened or maintained at the original thickness is cut to form a predetermined thickness (Q).

또는, 상기 가압 단계 이후, 상기 절삭 단계 대신에 2차 가압 단계가 이루어질 수 있다. 상기 2차 가압 단계는 절곡부(L)를 추가로 압축하여 원하는 두께로 얇게 하는 것으로서 외측방으로 밀려나오는 부분은 2차 가압 단계 시, 절단되도록 금형(1)이 구성된다. Alternatively, after the pressing step, a secondary pressing step may be performed instead of the cutting step. In the secondary pressing step, the bending portion L is further compressed to be thinned to a desired thickness, and the portion protruding to the outside chamber is cut at the secondary pressing step.

상기 제조 방법에 의하면, 상기 절곡부(L)가 성형될 때, 상기 각(T, G)에 의해서 한 공정으로 절곡되므로 상기 각(T, G)의 부위에 응력이 집중되어 균열이 발생하거나 파손되는 문제점이 있었다.According to the above manufacturing method, when the bending portion L is formed, the bending is performed in one step by the angles T and G, so that stress is concentrated on the portions of the T and G, .

또한, 상기 절곡부(L)를 규정된 두께(Q)로 가공할 경우, 상기 이탈 단계 이후에 제품(M)을 엔시(NC) 선반 등의 공작기계로 절삭가공해야 하는 번거로움이 있었고, 이로 인해서 인건비가 상승하고 가공면이 매끈하지 못한 문제점이 있었다. In addition, when the bent portion L is machined to the prescribed thickness Q, there is a problem that the product M must be cut with a machine tool such as an NC lathe after the disengaging step, There was a problem that the labor cost was increased and the processing surface was not smooth.

또한, 상기 2차 가압 단계가 이루어지는 경우에는, 절곡부(L)의 면 전체를 수직으로 가압하여 얇게 성형하므로 큰 압축력을 필요로 하게 된다. 따라서, 고출력의 높은 토크의 프레스 장비가 필요하므로 제조 단가 상승의 원인이 되고, 상대적으로 큰 압축력이 걸리게 되어 금형(1)의 수명이 짧아지고 쉽게 파손되는 문제점이 있었다. In addition, when the secondary pressing step is performed, a large compressive force is required because the entire surface of the bent portion L is vertically pressed to be thinly formed. Therefore, since a high-output high-torque press machine is required, the manufacturing cost is increased, a relatively large compressive force is applied, and the life of the metal mold 1 is shortened and easily damaged.

한국 특허 등록 10-0676199 (2007. 01. 24.)Korean Patent Registration 10-0676199 (Jan. 24, 2007)

본 발명은 다음과 같은 과제를 해결하고자 한다.The present invention is intended to solve the following problems.

첫째, 상기 절곡부가 성형될 때, 상기 직각부에 의해서 한 공정으로 절곡되므로 상기 직각부에 응력이 집중되어 쉽게 손상되는 문제점을 해결하고자 한다.First, when the bending portion is formed, since the bending portion is bent in one step by the right angle portion, stress is concentrated on the right angle portion, and the problem is easily solved.

둘째, 상기 절곡부를 규정된 두께로 가공할 경우, 상기 이탈 단계 이후에 제품을 엔시(NC) 선반 등의 공작기계로 절삭가공해야 하는 번거로움이 있었고, 이로 인해서 인건비가 상승하고 가공면이 매끈하지 못한 문제점을 해결하고자 한다. Secondly, when the bent portion is machined to a specified thickness, it is necessary to cut the product by a machine tool such as an NC lathe after the disengaging step, thereby increasing the labor cost and making the machined surface smooth I want to solve the problem that can not be done.

셋째, 상기 2차 가압 단계에서처럼, 절곡부를 압축하여 원하는 치수로 얇게 할 경우, 금형에 큰 압축력이 걸리게 되어 금형의 수명이 짧아지고 쉽게 파손되는 문제점을 해결하고자 한다. Third, when the bending portion is compressed to a desired dimension, as in the secondary pressing step, a large compressive force is applied to the mold, thereby shortening the life of the mold and easily breaking the mold.

본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 금형은, In the multi-step press forming mold according to the present invention,

판상의 소재를 성형하는 제1금형과, 상기 제1금형을 거친 소재를 2차로 성형하는 제2금형을 포함하고, 상기 제1금형은, 오목 패턴이 하면에 형성된 상형과, 상기 오목 패턴에 삽입되는 돌출 패턴이 상면에 형성된 하형을 포함하고, 상기 돌출 패턴의 하단부 둘레를 따라 돌출된 챔퍼링부와, 상기 챔퍼링부에 대응되도록 상기 오목 패턴의 하단부 내측 모서리 둘레를 따라 형성된 챔퍼링부를 포함하고, 상기 제2금형은, 오목 패턴이 하면에 형성된 상형과, 상기 오목 패턴에 삽입되는 돌출 패턴이 상면에 형성된 하형을 포함하고,상기 오목 패턴의 내측면과 상기 상형의 하면이 이루는 각은 상기 챔퍼링부의 경사각보다 작고, 상기 돌출 패턴의 외측면과 상기 하형의 상면이 이루는 각은 상기 챔퍼링부의 경사각보다 작은 제2금형을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A first mold for forming a plate material; and a second mold for forming a second material through the first mold, wherein the first mold has an upper mold formed on the lower surface of the concave pattern, And a chamfered portion formed along the inner edge of the lower end of the concave pattern so as to correspond to the chamfered portion, wherein the chamfering portion protrudes along the lower end of the protruding pattern, The second mold includes an upper mold formed on the lower surface of the concave pattern and a lower mold having a protrusion pattern inserted on the concave pattern formed on the upper surface and an angle formed by the inner surface of the concave pattern and the lower surface of the upper mold, And an angle formed by the outer surface of the protruding pattern and the upper surface of the lower mold is smaller than the inclination angle of the chamfered portion. It is gong.

또한, 상기 제1항에 의한 다단 프레스 포밍 금형을 이용하여 이루어지는 다단 프레스 포밍 방법은, Further, in the multi-step press forming method using the multi-step press forming mold according to the first aspect,

상기 제1금형의 하형에 소재를 올리는 1차 소재 안착 단계와, 상기 1차 소재 안착 단계 이후에, 상기 제1금형의 상형과 하형이 부합되도록 하여 상기 오목 패턴(111)이 상기 소재(S)를 하방으로 밀어내리게 하고,상기 소재의 테두리가 상기 챔퍼링부에 의해 절곡부를 형성하는 1차 가압 단계와, 상기 1차 가압 단계 이후에, 상기 제1금형의 상형과 하형을 분리하여 제품을 이탈하는 1차 이탈 단계와, 상기 1차 이탈 단계 이후에, 상기 제품을 상기 제2금형의 하형에 올리는 2차 소재 안착 단계와, 상기 2차 소재 안착 단계 이후에, 상기 제2금형의 상형과 하형이 부합되도록 하여 상기 절곡부를 다시 절곡하는 2차 가압 단계와, 상기 2차 가압 단계 이후에, 상기 제2금형의 상형과 하형을 분리하여 제품을 이탈하는 2차 이탈 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. A first material placing step of placing a material on a lower mold of the first mold; and a second material placing step of positioning the upper mold and the lower mold of the first mold so that the concave pattern (111) dumped pushed downward, and the first pressing step of the rim of the material forming the bending by the chamfer ring, and after the first compression step, separating the upper mold and lower mold of the first mold to release the product A second material placing step of placing the product on a lower mold of the second mold after the first releasing step and a second material placing step of placing the upper mold and the lower mold of the second mold And a second releasing step of separating the upper mold and the lower mold of the second mold and leaving the product after the second pressing step. The.

또한, 상기 1차 가압 단계에서의 절곡부의 굽힘각은 120도∼140도이고, 상기 2차 가압 단계에서의 절곡부의 최종 굽힘각은 80도∼100도로 이루어지는 것을 특징으로 한다. The bending angle of the bent portion in the first pressing step is 120 to 140 degrees and the final bending angle of the bent portion in the secondary pressing step is 80 to 100 degrees.

본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 금형 및 다단 프레스 포밍 방법은, The multistage press forming mold and the multistage press forming method according to the present invention,

다단계로 절곡부를 굽히기 때문에 1차 가압 단계에서 배경기술보다 작은 힘으로 1차 절곡이 이루어지도록 한다. 이때, 갑작스러운 큰 힘이 작용하지 않기 때문에 오목 패턴이 소재를 하방으로 밀어 내려서 절곡부가 두꺼워지는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 이 상태에서 오히려 상기 챔퍼링부에 의해서 절곡부를 압착하여 두께를 소재의 두께보다 원하는 두께로 얇게 할 수 있는 효과가 있다. Since the bent portion is bent in a multistage manner, primary bending is performed with a smaller force than the background technique in the primary pressing step. At this time, since the sudden large force does not act, it is possible to prevent the concave pattern from pushing down the material downward, thereby preventing the bending portion from being thickened. Further, in this state, the bending portion is compressed by the chamfering portion, and the thickness can be made thinner to a desired thickness than the thickness of the material.

또한, 2차 가압 단계를 통해서 상기 절곡부는 다시 한 번 굽힘 되어 원하는 굽힘각을 이루도록 하는데, 제2금형의 압축력은 굽힘된 절곡부를 다시 한 번 굽히는 정도의 압축력이면 충분하므로 제품의 측벽을 밀어 내려서 절곡부를 두껍게 하는 현상은 발생하지 않는다. In addition, the bending portion is bent once again through the second pressing step to form a desired bending angle. Since the compressive force of the second metal mold is sufficient to compress the bending bent portion once again, it pushes down the side wall of the product, The phenomenon of thickening the portion does not occur.

아울러, 1차 가압 단계에서처럼 2차 가압 단계에서도 상기 1차 가압 단계와 유사한 압축력으로 소재의 두께를 얇게 할 수 있으므로, 필요에 따라 배경기술의 압축력보다 작은 압축력으로 소재의 두께를 원하는 두께로 얇게 할 수 있다.Furthermore, since the thickness of the material can be made thinner by a compressive force similar to that of the primary pressing step even in the secondary pressing step, as in the primary pressing step, the thickness of the material can be reduced to a desired thickness with a compressive force smaller than that of the background art .

따라서, 상기 절곡부의 두께를 얇게 하기 위해서 절삭하는 공정을 생략할 수 있으므로 공정 단가를 배경기술에 비해서 낮출 수 있는 효과가 있다. Therefore, since the step of cutting can be omitted in order to reduce the thickness of the bent portion, the process cost can be lowered compared to the background art.

또한, 절곡부를 소재의 두께보다 얇게 규정된 두께로 압축할 때, 일반적인 배경기술의 프레스 장비보다 출력이 작은 토크의 프레스 장비로 성형이 가능하므로 제조 단가를 낮출 수 있으며, 상대적으로 금형에도 일반적인 압축력이 가해지므로 금형(제1금형, 제2금형)의 수명을 최대한 연장할 수 있는 효과가 있다. In addition, when the bending portion is compressed to a specified thickness that is thinner than the thickness of the material, it is possible to reduce the manufacturing cost by molding with a press machine with a torque smaller than that of a press device of general background technology, The life of the mold (the first mold and the second mold) can be maximally extended.

도 1은 배경기술에 의한 소재 안착 단계를 도시한 단면도.
도 2는 배경기술에 의한 가압 단계를 도시한 단면도.
도 3은 배경기술에 의해서 소재에 절곡부가 성형된 상태를 도시한 단면도.
도 4는 배경기술에 의해서 성형된 제품을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 방법으로서 소재 안착 단계를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 방법으로서 1차 가압 단계를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 방법으로서 1차 가압 단계에서 절곡부가 압축되는 과정을 역학적으로 표시한 예시도.
도 8은 본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 방법으로서 2차 가압 단계를 시작하는 과정을 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 방법으로서 2차 가압 단계가 실시된 상태를 도시한 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing a material placing step according to the background art; FIG.
2 is a cross-sectional view showing a pressing step according to the background art;
3 is a cross-sectional view showing a state in which a bending portion is formed in a workpiece by the background art;
4 is a cross-sectional view of an article molded by the background art;
5 is a cross-sectional view showing the step of placing a material as a multi-step press forming method according to the present invention.
6 is a sectional view showing a primary pressing step as a multi-step press forming method according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an example in which the process of bending the bending portion in the first pressing step is dynamically displayed as a multi-step press forming method according to the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a process of starting a secondary pressing step as a multi-step press forming method according to the present invention.
9 is a sectional view showing a state in which a secondary pressing step is performed as a multi-step press forming method according to the present invention.

이하, 첨부되는 도면과 관련하여 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 방법으로서 소재 안착 단계를 도시한 단면도, 도 6은 본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 방법으로서 1차 가압 단계를 도시한 단면도, 도 7은 본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 방법으로서 1차 가압 단계에서 절곡부가 압축되는 과정을 역학적으로 표시한 예시도, 도 8은 본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 방법으로서 2차 가압 단계를 시작하는 과정을 도시한 단면도, 도 9는 본 발명에 의한 다단 프레스 포밍 방법으로서 2차 가압 단계가 실시된 상태를 도시한 단면도로서 함께 설명한다. 6 is a cross-sectional view showing a first pressing step as a multistage press forming method according to the present invention. Fig. 7 is a cross-sectional view showing a multi-step press forming method according to the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a process of starting a secondary pressing step as a multistage press forming method according to the present invention, and FIG. 9 is a sectional view showing the process of starting a secondary pressing step according to the present invention. The multi-step press forming method according to the present invention will be described together with a sectional view showing a state in which the secondary pressing step is performed.

본 발명은 금형을 이용하여 판상의 소재(S)를 절곡, 드로잉, 딥드로잉 등의 프레스 방식으로 성형함에 있어서, 플랜지 등의 절곡부(L)를 다단으로 굽힘 가공하여 금형의 파손을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the plate-like material S is formed by a press method such as bending, drawing, or deep drawing using a metal mold, the bent portion L such as a flange is bended in multiple stages to prevent breakage of the metal mold .

이를 위한 본 발명의 다단 프레스 포밍 금형은 제1금형(100)과 제2금형(200)을 포함한다. The multistage press forming mold of the present invention includes a first mold 100 and a second mold 200.

상기 제1금형(100)은, 오목 패턴(111)이 하면(113)에 형성된 상형(110)이 구성되고, 상기 오목 패턴(111)에 삽입되는 돌출 패턴(121)이 상면(123)에 형성된 하형(120)을 포함한다. The first mold 100 includes a top mold 110 having a concave pattern 111 formed on a bottom surface 113 and a protrusion pattern 121 inserted into the concave pattern 111 is formed on an upper surface 123 And a lower mold 120.

또한, 상기 돌출 패턴(121)의 하단부 둘레를 따라 돌출된 챔퍼링부(125)가 형성되고, 상기 챔퍼링부(125)에 대응되도록 상기 오목 패턴(111)의 하단부 내측 모서리 둘레를 따라 형성된 챔퍼링부(115)를 포함한다. 따라서, 상기 각각의 챔퍼링부(125, 115)가 부합하게 되면 소재(S)를 챔퍼링부(125, 115)의 경사각(a, b)만큼 굽히도록 구성된다.A chamfering portion 125 protruding along the lower end of the protrusion pattern 121 is formed and a chamfering portion 125 formed along the inner edge of the lower end of the concave pattern 111 to correspond to the chamfering portion 125 115). Therefore, when the chamfering portions 125 and 115 are aligned, the workpiece S is bent by the inclination angles a and b of the chamfering portions 125 and 115. [

상기 제2금형(200)은, 오목 패턴(211)이 하면(213)에 형성된 상형(210)이 구성되고, 상기 오목 패턴(211)에 삽입되는 돌출 패턴(221)이 상면(223)에 형성된 하형(220)을 포함한다. The second mold 200 has a top mold 210 formed with a concave pattern 211 on a lower surface 213 and a protrusion pattern 221 inserted into the concave pattern 211 is formed on a top surface 223 And a lower mold 220.

상기 오목 패턴(211)의 내측면(215)과 상기 상형(210)의 하면(213)이 이루는 각(c)은 상기 챔퍼링부(115)의 경사각(a)보다 작고, 상기 돌출 패턴(221)의 외측면(225)과 상기 하형(220)의 상면(223)이 이루는 각(d)은 상기 챔퍼링부(125)의 경사각(b)보다 작은 제2금형(200)이 구성된다.The angle c formed between the inner surface 215 of the concave pattern 211 and the lower surface 213 of the upper mold 210 is smaller than the inclination angle a of the chamfering portion 115, The angle d between the outer surface 225 of the lower mold 220 and the upper surface 223 of the lower mold 220 is smaller than the inclination angle b of the chamfering portion 125.

상기 다단 프레스 포밍 금형을 구성하는 제1금형(100)과 제2금형(200)을 이용하여 이루어지는 다단 프레스 포밍 방법을 살펴보면 다음과 같다. The multi-step press forming method using the first mold 100 and the second mold 200 constituting the multi-step press forming mold will be described as follows.

상기 제1금형(100)의 하형(120)에 판상의 소재를 올리는 1차 소재 안착 단계가 이루어진다. A primary material placing step of raising a plate-like material on the lower mold 120 of the first mold 100 is performed.

상기 1차 소재 안착 단계 이후에, 상기 제1금형(100)의 상형(110)과 하형(120)이 부합되도록 하여, 상기 오목 패턴(111)이 상기 소재(S)를 하방으로 밀어내리게 하고, 상기 소재(S)의 테두리(H)가 상기 챔퍼링부(115, 125)에 의해 굽힘되어 절곡부(L)를 형성하는 1차 가압 단계가 이루어진다. 이때, 상기 1차 가압 단계에서의 절곡부(L)의 굽힘각(V)은 120도∼140도가 바람직하다. 상기 굽힘각(V)은 제품(M)의 외측면에서 절곡부(L) 사이의 각도를 지칭한다. The upper mold 110 and the lower mold 120 of the first mold 100 are brought into contact with each other so that the concave pattern 111 pushes down the material S downward, A first pressing step is performed in which the rim H of the material S is bent by the chamfering parts 115 and 125 to form a bent part L. [ At this time, the bending angle (V) of the bent portion L in the primary pressing step is preferably 120 to 140 degrees. The bending angle (V) refers to the angle between the bent portion (L) on the outer surface of the product (M).

그런데, 상기 굽힘각(V)이 작을수록 상형(110)과 하형(120)의 압축력(하중)은 비례하여 커진다. 즉, 굽힘각(V)이 120도∼140도일 때보다는 90도로 굽힐 때 굽힘량이 더 많으므로 더 큰 압축력을 필요로 하게 된다. However, as the bending angle V becomes smaller, the compressive force (load) between the upper die 110 and the lower die 120 increases proportionally. That is, since the bending amount is larger when the bending angle (V) is bent at 90 degrees than when the bending angle (V) is 120 to 140 degrees, a larger compression force is required.

이렇게, 압축력이 클수록 상기 오목 패턴(111)은 소재(S)를 하방으로 밀어 내려서 절곡부(L)의 두께를 두껍게 하는 현상이 발생한다. 그러나, 상기 굽힘각(V)이 120도∼140도가 되도록 하면 90도일 때보다 작은 압축력으로 성형이 가능하므로 오목 패턴(111)이 소재(S)를 하방으로 밀어내려서 절곡부(L)를 두껍게 하는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 챔퍼링부(115, 125)가 절곡부(L)를 압축하게 되어 배경기술에서의 압축력보다 작은 압축력(하중)으로 오히려 두께를 얇게 하는 효과가 있다. As the compressive force increases, the concave pattern 111 pushes down the material S downward to increase the thickness of the bent portion L. However, if the bending angle (V) is 120 to 140 degrees, the concave pattern 111 can be formed with a compressive force smaller than 90 degrees, so that the concave pattern 111 pushes down the material S downward to thicken the bent portion L The phenomenon can be prevented. In addition, the chamfering portions 115 and 125 compress the bending portion L, which has the effect of reducing the thickness rather than a compressive force (load) smaller than the compressive force in the background art.

즉, 도 7을 통해서 살펴보면 절곡부(L)에는 상하방으로 압축력 즉, 수직 하중 P가 상형(110)에 의해서 작용하고 상기 P에 역방향으로 대응하는 Q가 하형(120)에 의해서 작용한다. 이때, P는 절곡부(L)에 직각으로 작용하는 P1과 절곡부(L)의 경사면과 평행하게 작용하는 P2로 분할된다. 그리고, Q도 P1에 역방향으로 작용하는 Q1과 P2에 역방향으로 작용하는 Q2로 분할된다. 이때, P1과 Q1은 절곡부(L)의 경사면에 직각으로 작용하면서 압축하여 얇게 하며, P2와 Q2는 절곡부(L)를 굽히는 힘으로 작용하게 된다. 그런데, 굽힘각(V)이 120도∼140도로 완료된 후에는 P2와 Q2는 힘의 크기는 동일하고 방향이 반대이므로 서로 상쇄되고, P1과 Q1에 의해서 압축 현상만 발생한다. 이처럼, 절곡부(L)를 굽힐 때, 압축 현상도 동시에 일어나므로 절곡부(L)를 얇게 성형하는 것이 가능하다. That is, referring to FIG. 7, a compressive force, that is, a vertical load P acts on the bending part L by the upper die 110 and a corresponding Q on the lower side B acts on the lower die 120 by the lower die 120. At this time, P is divided into P1, which acts at right angles to the bend L, and P2, which acts in parallel with the slopes of the bend L. Q is also divided into Q1 acting in the opposite direction to P1 and Q2 acting in the opposite direction to P2. At this time, P1 and Q1 are compressed and thinned while acting perpendicularly to the inclined surfaces of the bent portion L, and P2 and Q2 act as bending forces for the bent portion L. [ However, after the bending angle (V) is 120 degrees to 140 degrees, P2 and Q2 cancel each other because the magnitude of the force is the same and the direction is opposite, and only the compression phenomenon occurs by P1 and Q1. As described above, when the bent portion L is bent, the compression phenomenon also occurs at the same time, so that the bent portion L can be formed thinly.

상기 1차 가압 단계 이후에, 상기 제1금형(100)의 상형(110)과 하형(120)을 분리하여 제품(M)을 이탈하는 1차 이탈 단계가 이루어진다. After the primary pressing step, the upper mold 110 and the lower mold 120 of the first mold 100 are separated to separate the product M from each other.

상기 1차 이탈 단계 이후에, 상기 제품(M)을 상기 제2금형(200)의 하형(220)에 올리는 2차 소재 안착 단계가 이루어진다. After the first releasing step, a second material placing step is carried out in which the product M is lifted onto the lower mold 220 of the second mold 200.

상기 2차 소재 안착 단계 이후에, 상기 제2금형(200)의 상형(210)과 하형(220)이 부합되도록 하여 상기 절곡부(L)를 다시 절곡하는 2차 가압 단계가 이루어진다. 즉, 오목 패턴(211)의 내측면(215)과 상형(210)의 하면(213)이 이루는 각(c)은 상기 챔퍼링부(115)의 경사각(a)보다 작고, 상기 돌출 패턴(221)의 외측면(225)과 상기 하형(220)의 상면(223)이 이루는 각(d)은 상기 챔퍼링부(125)의 경사각(b)보다 작다. 따라서, 상기 절곡부(L)를 상기 각(c, d)으로 절곡할 수 있다. A secondary pressing step is performed in which the upper mold 210 and the lower mold 220 of the second mold 200 are brought into contact with each other so as to bend the bent portion L after the secondary material placing step. That is, the angle c formed by the inner surface 215 of the concave pattern 211 and the lower surface 213 of the upper mold 210 is smaller than the inclination angle a of the chamfering portion 115, The angle d between the outer surface 225 of the lower mold 220 and the upper surface 223 of the lower mold 220 is smaller than the inclination angle b of the chamfering portion 125. Therefore, the bent portion L can be bent to the angles (c, d).

이때, 굽힘각(V)은 80도∼100도가 되도록 한다. 상기 2차 가압 단계에서는 굽혀진 절곡부(L)를 규정된 굽힘각(V)으로 굽힐 뿐, 상기 제2금형(200)의 오목 패턴(211)과 돌출 패턴(221)은 더 이상 제품(M)을 성형하지 않으므로 오목 패턴(211)이 제품(M)의 측면을 아래로 밀어서 상기 절곡부(L)가 두꺼워지는 현상을 발생하지 않는다. 2차 가압 단계에서는 절곡부(L)를 굽히는 힘만 필요하므로 1차 가압 단계만큼 압축력을 필요로 하지는 않는다. At this time, the bending angle (V) is set to 80 to 100 degrees. The concave pattern 211 and the protruding pattern 221 of the second mold 200 are bent so that the bent product L is bent at a predetermined bending angle V in the secondary pressing step, The concave pattern 211 pushes down the side surface of the product M so that the bending portion L does not become thick. In the secondary pressing step, only the bending force of the bending portion L is required, so that the pressing force is not required as much as the primary pressing.

그러나, 필요에 따라 절곡부(L)의 두께를 더 얇게 할 필요가 있을 때에는 1차 가압 단계만큼의 압축력으로 2차 가압 단계가 이루어질 수도 있다. 이때, 배경기술에서처럼 큰 압축력을 필요로 하지는 않으므로 제2금형(200)이 파손되는 현상은 발생하지 않는다. However, when it is necessary to make the thickness of the bending portion L thinner as necessary, the secondary pressing step may be performed with a compressive force equal to that of the first pressing step. At this time, since the large compression force is not required as in the background art, the second mold 200 is not broken.

또한, 상기 1차 가압 단계와 2차 가압 단계에서처럼, 절곡과 함께 압축력에 의해서 절곡부(L)의 두께를 얇게 할 수도 있고, 1차 가압 단계와 2차 가압 단계에서는 절곡만 이루어지고, 이후에 압축단계를 더 추가하여 상기 절곡부(L)를 얇게 성형할 수도 있다. Further, as in the primary pressurizing step and the secondary pressurizing step, the thickness of the bending portion L may be reduced by the compressive force together with the bending. In the primary pressing step and the secondary pressing step, only the bending is performed. A compression step may be further added to form the bent portion L thinly.

상기 2차 가압 단계 이후에, 상기 제2금형(200)의 상형(210)과 하형(220)을 분리하여 제품(M)을 이탈하는 2차 이탈 단계를 포함하여 이루어진다.And a secondary releasing step of separating the upper mold 210 and the lower mold 220 of the second mold 200 and leaving the product M after the secondary pressing step.

상기 본 발명에 의하면, 제품(M)의 절곡부(L)를 성형함에 있어서, 다단계로 이루어진다. 만약, 한번에 굽힘각(V)이 완료되도록 하면 본 발명에 비해서 큰 압축력을 필요로 하게 되어 제1금형(100)과 제2금형(200)에 균열이 발생하거나 파손되는 현상이 발생하겠지만, 본 발명에서는 압축력을 다단계로 나누어서 부가하기 때문에 상기 금형의 파손현상을 방지할 수 있다. According to the present invention, the bending portion (L) of the product (M) is formed in multiple stages. If the bending angle V is completed at one time, a large compressive force is required as compared with the present invention, so that the first and second molds 100 and 200 may be cracked or broken. However, It is possible to prevent breakage of the mold because the compressive force is divided and added in multiple steps.

또한, 본 발명에서는 다단계로 절곡부(L)를 굽히기 때문에 1차 가압 단계에서 배경기술보다 적은 힘으로 1차 절곡이 이루어지도록 한다. 이때, 갑작스러운 큰 힘이 작용하지 않기 때문에 오목패턴(111)이 소재(S)를 하방으로 밀어 내려서 절곡부(L)가 두꺼워지는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 이 상태에서 오히려 상기 챔퍼링부(115, 125)에 의해서 절곡부(L)를 압착하여 소재(S)의 두께보다 얇게 할 수 있는 이점이 있다. 즉, 본 발명은 절곡하고자 하는 부분을 소재(S)의 두께보다 얇게 성형하고자 할 경우, 다단으로 절곡하여 원하는 두께의 절곡부(L)를 얻을 수 있다. Further, in the present invention, since the bent portion L is bent in a multistage, primary bending is performed with less force than the background technique in the primary pressing step. At this time, since the sudden large force does not act, it is possible to prevent the concave pattern 111 from pushing down the material S downward, thereby making the bending portion L thick. In addition, in this state, there is an advantage that the bent portion L can be compressed by the chamfering portions 115 and 125 to be thinner than the thickness of the material S. That is, in the present invention, when the portion to be bent is to be formed thinner than the thickness of the material S, the bent portion L having a desired thickness can be obtained by bending in multiple stages.

그리고나서, 2차 가압 단계를 통해서 상기 절곡부(L)는 다시 한 번 굽힘 되어 원하는 굽힘각(V)을 이루도록 한다. 이때, 제2금형(200)의 압축력은 굽힘된 절곡부(L)를 다시 한 번 굽히는 정도의 압축력이면 충분하므로 제품(M)의 측벽을 밀어 내려서 절곡부(L)를 두껍게 하는 현상은 발생하지 않는다. 따라서, 상기 절곡부(L)의 두께를 얇게 하기 위해 절삭하는 공정을 생략할 수 있어서 공정 단가를 배경기술에 비해서 낮출 수 있는 이점이 있다. Then, the bending portion L is bent once again through the secondary pressing step so as to form a desired bending angle (V). At this time, since the compression force of the second mold 200 is sufficient to bend the bent bent portion L once again, the phenomenon of pushing the side wall of the product M to thicken the bent portion L occurs Do not. Therefore, the step of cutting can be omitted in order to reduce the thickness of the bent portion L, which is advantageous in that the process cost can be lowered compared to the background art.

100: 제1금형 200: 제2금형
110, 210: 상형 111, 211: 오목 패턴
113, 213: 하면 115, 125: 챔퍼링부
215: 내측면 120, 220: 하형
121, 221: 돌출 패턴 123, 223: 상면
a, b: 경사각 c, d: 각
S: 소재 M: 제품
L: 절곡부100: first mold 200: second mold
110, 210: HIGH PORTION 111, 211:
113, 213: lower surface 115, 125: chamfering portion
215: inner side surfaces 120, 220:
121, 221: protruding patterns 123, 223: upper surface
a, b: inclination angle c, d: angle
S: Material M: Product
L:

Claims (3)

판상의 소재(S)를 성형하는 제1금형(100)과,
상기 제1금형(100)을 거친 소재(S)를 2차로 성형하는 제2금형(200)을 포함하고,
상기 제1금형(100)은, 오목 패턴(111)이 하면(113)에 형성된 상형(110)과,
상기 오목 패턴(111)에 삽입되는 돌출 패턴(121)이 상면(123)에 형성된 하형(120)을 포함하고,
상기 돌출 패턴(121)의 하단부 둘레를 따라 돌출된 챔퍼링부(125)와,
상기 챔퍼링부(125)에 대응되도록 상기 오목 패턴(111)의 하단부 내측 모서리 둘레를 따라 형성된 챔퍼링부(115)를 포함하고,
상기 제2금형(200)은, 오목 패턴(211)이 하면(213)에 형성된 상형(210)과,
상기 오목 패턴(211)에 삽입되는 돌출 패턴(221)이 상면(223)에 형성된 하형(220)을 포함하고,
상기 오목 패턴(211)의 내측면(215)과 상기 상형(210)의 하면(213)이 이루는 각(c)은 상기 챔퍼링부(115)의 경사각(a)보다 작고,
상기 돌출 패턴(221)의 외측면(225)과 상기 하형(220)의 상면(223)이 이루는 각(d)은 상기 챔퍼링부(125)의 경사각(b)보다 작은 제2금형(200)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다단 프레스 포밍 금형.A first mold 100 for molding a sheet material S,
And a second mold (200) for forming a second material (S) having passed through the first mold (100)
The first mold 100 includes a top mold 110 having a concave pattern 111 formed on a bottom surface 113,
A protrusion pattern 121 inserted into the concave pattern 111 includes a lower mold 120 formed on an upper surface 123,
A chamfering portion 125 protruding along the lower end of the protruding pattern 121,
And a chamfering part (115) formed along the inner edge of the lower end of the concave pattern (111) to correspond to the chamfering part (125)
The second mold 200 includes a top mold 210 having concave patterns 211 formed on a bottom surface 213,
A protrusion pattern 221 inserted into the concave pattern 211 includes a lower mold 220 formed on the upper surface 223,
The angle c formed between the inner surface 215 of the concave pattern 211 and the lower surface 213 of the upper mold 210 is smaller than the inclination angle a of the chamfering portion 115,
The angle d between the outer surface 225 of the protrusion pattern 221 and the upper surface 223 of the lower mold 220 is smaller than the inclination angle b of the chamfering portion 125, Wherein the mold is formed of a metal material. 상기 제1항에 의한 다단 프레스 포밍 금형을 이용하여 이루어지는 다단 프레스 포밍 방법으로서,
상기 제1금형(100)의 하형(120)에 소재를 올리는 1차 소재 안착 단계와,
상기 1차 소재 안착 단계 이후에, 상기 제1금형(100)의 상형(110)과 하형(120)이 부합되도록 하여, 상기 오목 패턴(111)이 상기 소재(S)를 하방으로 밀어내리게 하고, 상기 소재(S)의 테두리(H)가 상기 챔퍼링부(115, 125)에 의해 절곡부(L)를 형성하는 1차 가압 단계와,
상기 1차 가압 단계 이후에, 상기 제1금형(100)의 상형(110)과 하형(120)을 분리하여 제품(M)을 이탈하는 1차 이탈 단계와,
상기 1차 이탈 단계 이후에, 상기 제품(M)을 상기 제2금형(200)의 하형(220)에 올리는 2차 소재 안착 단계와,
상기 2차 소재 안착 단계 이후에, 상기 제2금형(200)의 상형(210)과 하형(220)이 부합되도록 하여 상기 절곡부(L)를 다시 절곡하는 2차 가압 단계와,
상기 2차 가압 단계 이후에, 상기 제2금형(200)의 상형(210)과 하형(220)을 분리하여 제품(M)을 이탈하는 2차 이탈 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로하는 다단 프레스 포밍 방법.A multi-step press forming method using the multi-step press forming mold according to claim 1,
A primary material placing step of placing a material on the lower mold 120 of the first mold 100,
The upper mold 110 and the lower mold 120 of the first mold 100 are brought into contact with each other so that the concave pattern 111 pushes down the material S downward, A first pressing step in which the rim H of the material S forms a bent portion L by the chamfering portions 115 and 125,
A first separating step of separating the upper mold 110 and the lower mold 120 of the first mold 100 from the product M after the first pressing step,
A secondary material placing step of placing the product (M) on the lower mold (220) of the second mold (200) after the first releasing step,
A second pressing step of bending the bent portion L so that the upper mold 210 and the lower mold 220 of the second mold 200 are brought into contact with each other after the securing of the second material,
And a secondary releasing step of releasing the product (M) by separating the upper mold (210) and the lower mold (220) of the second mold (200) after the secondary pressing step Way. 제2항에 있어서,
상기 1차 가압 단계에서의 절곡부(L)의 굽힘각은 120도∼140도이고,
상기 2차 가압 단계에서의 절곡부(L)의 최종 굽힘각은 80도∼100도로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 다단 프레스 포밍 방법.3. The method of claim 2,
The bending angle of the bending portion L in the primary pressing step is 120 to 140 degrees,
Wherein a final bending angle of the bending portion (L) in the secondary pressing step is set to 80 to 100 degrees.
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