KR102045208B1

KR102045208B1 - 고속 블로우 성형 방법

Info

Publication number: KR102045208B1
Application number: KR1020187007917A
Authority: KR
Inventors: 라제시 프라산나벤카테산; 매튜 파커; 이봉 라플랑뜨; 니콜라스 붐바디어; 벤 러시; 쉬 리
Original assignee: 테슬라, 인크.
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2019-11-15
Also published as: CA2996418C; CN108136470B; EP3352925B1; KR20180048730A; CA2996418A1; JP2018529525A; JP6569007B2; US20170087617A1; EP3352925A1; CN108136470A; EP3352925A4; US10166590B2; WO2017053352A1

Abstract

실링 대응물의 위에 장착되는 주형을 포함하는 다이에 블랭크를 삽입하고; 상기 주형과 상기 실링 대응물 사이에 상기 블랭크를 클램핑하고; 상기 실링 대응물로부터 상기 블랭크 상에 제1 압력을 가하여, 상기 주형에 대응하는 형상 부품을 성형하도록 상기 블랭크가 상방으로 프레스되고; 상기 주형과 상기 실링 대응물을 분리한 후에 상기 주형에 대항하여 유지하도록 상기 형상 부품에 진공을 가하고, 상기 진공은, 상기 제 1 압력이 가해질 때 상기 블랭크가 도달하지 못하는 상기 주형의 코너에 위치한 상기 주형에 있는 적어도 하나의 개구를 통하여 가해지며; 및 상기 형상 부품이 상기 주형으로 릴리스되도록 상기 진공을 중단하는 것을 포함하는, 부품을 성형하는 방법.

Description

고속 블로우 성형 방법

본 출원은 "고속 블로우 성형 방법(HIGH SPEED BLOW FORMING PROCESSES)"이라는 발명의 명칭으로, 2015년9월25일에 출원된 미국출원(U.S. Utility Application) No. 14/865,625에 대하여 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참조로서 여기에 포함되고, 모든 목적을 위하여 본 출원의 일부를 구성한다.

어떤 금속 부품은, 금속 블랭크(blank)가 원하는 형상으로 프레스되는 냉간 성형 같은 성형 기술을 사용하여 제조된다. 몇몇 상황에서, 냉간 성형으로는 완성품의 형상을 생산할 수 없는 경우 초소성(superplastic) 성형이 사용된다. 그러나, 초소성 성형은 느린 공정이며 자동차 제조 산업 같은 대량 생산 환경에서는 비현실적일 수 있다.

본 출원서는 대량 제조 공정에서의 부품의 개량된 성형을 위한 시스템과 기술의 실시예를 설명한다. 특히, 고속의 부품 성형은 핫 크래쉬 성형(hot crash forming) 단계와 고속 블로우 성형을 결합함으로써 성취될 수 있다. 또한, 부품을 성형하는 주형은 다이의 상부로서 위치할 수 있다. 이러한 모든 접근 방식의 몇몇 또는 모든 것은, 복잡한 형상을 가지는 부품을 효율적으로 생산해야 하는 모든 경우에 적용될 수 있다. 예를 들면, 이것은 다른 기술을 활용하기에는 가능하지 않은 부품을 생산하거나 향상된 처리효율을 허용할 수 있는 자동차 제조 산업을 포함한다.

부품은 알루미늄 같은 적절히 성형가능한 재료를 사용하여 제조될 수 있다. 알루미늄 합금 중에서도, 5000 시리즈는 과거에 초소성 성형에 사용되어 왔다. 그러나, 초소성 성형은 변형 속도가 낮기 때문에 비교적 느린 공정이다. 예를 들면, 이것은 복잡한 정도에 따라 부품을 성형하는데 10-15분 정도가 소요된다. 대량 생산을 위해서는, 이러한 속도는 실행할 수 없을 정도로 느리거나 또는 적어도 제조에 있어서 상당한 리드 타임을 요하거나 또는 병렬로 많은 부품을 가공해야 하는 능력을 요하게 된다.

반면 고속 블로우 성형은 초소성 성형 보다 더 빠르다. 본 발명자들은 2000, 5000, 6000 및 7000 시리즈 합금을 포함하는 여러 유형의 알루니늄 합금에 적용될 수 있는 고속 블로우 성형을 허용하는 기술을 발명하였다. 알루미늄 이외의 마그네슘, 티타늄 및 강 합금(이에 국한되지는 않는다)을 포함하는 재료가 또한 여기서 설명된 기술에 의해 성형될 수 있다.

고속 블로우 성형은 제 자리에서 클램핑된, 가열되고 윤활된 금속 블랭크에 압력 및/또는 진공을 가하는 것을 포함하므로, 블랭크는 가압으로부터 대향하는 측에 있는 주형에 일치하게 된다. 여기서 실시예는 압력을 가하는 매체로서 공기를 사용하지만, 블랭크 및 다이의 나머지 부분과 호환할 수 있는 임의의 가스가 사용될 수 있다. 여기에서 설명된 실시예에서, 고속 블로우 성형에 의한 성형은 초소성 성형보다 실질적으로 더욱 빠르게 발생한다. 예를 들면, 부품은 15초 이내에 성형될 수 있다. 또한, 고속 블로우 성형은 부품의 상당한 신장(elongation)을 허용한다. 예를 들면, 어떤 실시예에서는 200% 이상의 신장이 얻어지질 수도 있다. 고속 블로우 성형 동안의 변형 속도는 매 초당 0.1mm/mm의 차수 또는 그 이상의 차수일 수 있다.

고속 블로우 성형의 온도는 적어도 부분적으로 성형되는 재료에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들면, 알루미늄 5000 시리즈에서는 온도가 약 430-490°C의 범위 이지만, 2000과 6000 시리즈에 대해서는 약 470-550°C의 범위를 포함할 수 있다. 7000 시리즈에 대해서, 온도는 가량 약 430-550°C 같은 비교적 낮은 온도 범위일 수 있다. 성형 온도는 몇몇의 예를 들자면, 최종 부품 형상을 달성하는 능력에 따라서, 그리고 단을 만는 정도(hemmability), 용접성, 내부식성, 우수한 페인트 코스메틱(paint-cosmetics), 및 덴트 저항에 대해 원하는 물성을 달성하는 능력에 따라서 선택될 수 있다.

제1 측면에 있어서 부품을 성형하는 방법은, 실링 대응물(sealing counterpart)의 위에 장착되는 주형을 포함하는 다이에 블랭크를 삽입하고; 상기 주형과 상기 실링 대응물 사이에 상기 블랭크를 클램핑하고; 상기 실링 대응물로부터 상기 블랭크 상에 제1 압력을 가하여, 상기 주형에 대응하는 형상 부품(shaped part)을 성형하도록 상기 블랭크가 상방으로 프레스되고; 상기 주형과 상기 실링 대응물을 분리한 후에 상기 주형에 대항하여 유지하도록 상기 형상 부품에 진공을 가하고, 상기 진공은, 상기 제 1 압력이 가해질 때 상기 블랭크가 도달하지 못하는 상기 주형의 코너에 위치한 상기 주형에 있는 적어도 하나의 개구를 통하여 가해지며; 및 상기 형상 부품이 상기 주형으로 릴리스되도록 상기 진공을 중단하는 것을 포함한다.

실시예는 다음의 어느 구성 또는 모든 구성을 포함할 수 있다. 상기 진공은 상기 주형에 있는 복수의 개구를 통해 가해지고, 상기 방법은 상기 진공을 중단한 후에 상기 형상 부품 상에 제2 압력을 가하는 것을 더 포함하고, 상기 제2 압력은 상기 개구를 통하여 차례대로(sequenced) 가해져서 상기 개구의 적어도 하나는 상기 개구의 적어도 다른 하나 보다 먼저 가압된다. 상기 제1 압력은 상기 실링 대응물 상의 디퓨저를 통해 가해지고, 상기 디퓨저는 가스가 다음 레벨로 이동하기 전에 구불구불한 경로를 통과하는 복수의 레벨을 포함한다. 상기 블랭크를 클램핑하는 것은 상기 블랭크로부터 최소한의 가용한 신장만을 소모하는 핫 크래쉬 성형을 포함하고, 상기 제1 압력을 가하는 것은 상기 형상 부품을 발생시키는 고속 블로우 성형을 포함한다. 방법은 상기 블랭크를 삽입하기 전에 상기 다이를 용접물에 위치시키는 것을 더 포함하고, 상기 용접물은 상기 다이를 가열된 상태에 있는 또 다른 다이로 교환하는 것을 허용하는 절연체를 포함한다. 방법은 상기 용접물 상의 키퍼(keeper)를 사용하여 상기 용접물에 있는 상기 다이를 센터링(centering)하는 것을 더 포함하고, 상기 키퍼는 상기 다이의 열 팽창과 수축을 허용한다. 방법은 상기 형상 부품을 성형하는 동안에 주름을 제거하는 것을 더 포함하고, 상기 주름은 상기 주형에 형성된 적어도 하나의 풀을 사용하여 제거된다.

제2 측면에 있어서 부품을 성형하는 방법은, 실링 대응물의 위에 장착되는 주형을 포함하는 다이에 블랭크를 삽입하고; 상기 주형과 상기 실링 대응물 사이에 상기 블랭크를 클램핑하고; 상기 실링 대응물로부터 상기 블랭크 상에 제1 압력을 가하여, 상기 주형에 대응하는 형상 부품을 성형하도록 상기 블랭크가 상방으로 프레스되고, 상기 제1 압력은 상기 실링 대응물 상의 디퓨저를 통해 가해지고, 상기 디퓨저는 가스가 다음 레벨로 이동하기 전에 구불구불한 경로를 통과하는 복수의 레벨을 포함하며; 상기 주형과 상기 실링 대응물을 분리한 후에 상기 주형에 대항하여 유지하도록 상기 형상 부품에 진공을 가하고; 및 상기 형상 부품이 상기 주형으로 릴리스(release)되도록 상기 진공을 중단하는 것을 포함한다.

실시예는 다음의 어느 구성 도는 모든 구성을 포함할 수 있다. 상기 진공은 상기 주형에 있는 복수의 개구를 통해 가해지고, 상기 방법은 상기 진공을 중단한 후에 상기 형상 부품 상에 제2 압력을 가하는 것을 더 포함하고, 상기 제2 압력은 상기 개구를 통하여 차례대로 가해져서 상기 개구의 적어도 하나는 상기 개구의 적어도 다른 하나 보다 먼저 가압된다. 상기 진공은, 상기 제 1 압력이 가해질 때 상기 블랭크가 도달하지 못하는 상기 주형의 코너에 위치한 상기 주형에 있는 적어도 하나의 개구를 통하여 가해진다. 상기 블랭크를 클램핑하는 것은 상기 블랭크로부터 최소한의 가용한 신장만을 소모하는 핫 크래쉬 성형을 포함하고, 상기 제1 압력을 가하는 것은 상기 형상 부품을 발생시키는 고속 블로우 성형을 포함한다. 방법은 상기 형상 부품을 성형하는 동안에 주름을 제거하는 것을 더 포함하고, 상기 주름은 상기 주형에 형성된 적어도 하나의 풀을 사용하여 제거된다.

제3 측면에 있어서 알루미늄으로부터 부품을 성형하는 방법은, 실링 대응물의 위에 장착되는 주형을 포함하는 다이에 블랭크를 삽입하고; 상기 주형과 상기 실링 대응물 사이에 상기 블랭크를 클램핑하고, 상기 블랭크를 클램핑하는 것은 상기 블랭크로부터 최소한의 가용한 신장만을 소모하는 핫 크래쉬 성형을 포함하고; 상기 실링 대응물로부터 상기 블랭크 상에 제1 압력을 가하여, 상기 주형에 대응하는 형상 부품을 형성하도록 상기 블랭크가 상방으로 프레스되고, 상기 제1 압력을 가하는 것은 상기 형상 부품을 발생시키는 고속 블로우 성형 작업을 포함하고; 상기 주형과 상기 실링 대응물을 분리한 후에 상기 주형에 대하여 유지하도록 상기 형상 부품 에 진공을 가하고; 및 상기 형상 부품이 상기 주형으로 릴리스 되도록 상기 진공을 중단하는 것을 포함한다.

실시예는 다음의 어느 구성 도는 모든 구성을 포함할 수 있다. 상기 진공은 상기 주형에 있는 복수의 개구를 통해 가해지고, 상기 방법은 상기 진공을 중단한 후에 상기 형상 부품 상에 제2 압력을 가하는 것을 더 포함하고, 상기 제2 압력은 상기 개구를 통하여 차례대로 가해져서 상기 개구의 적어도 하나는 상기 개구의 적어도 다른 하나 보다 먼저 가압된다. 상기 진공은, 상기 제 1 압력이 가해질 때 상기 블랭크가 도달하지 못하는 상기 주형의 코너에 위치한 상기 주형에 있는 적어도 하나의 개구를 통하여 가해진다. 상기 제1 압력은 상기 실링 대응물 상의 디퓨저를 통해 가해지고, 상기 디퓨저는 가스가 다음 레벨로 이동하기 전에 구불구불한 경로를 통과하는 복수의 레벨을 포함한다. 방법은 상기 블랭크를 삽입하기 전에 상기 다이를 용접물에 위치시키는 것을 더 포함하고, 상기 용접물은 상기 다이를 가열된 상태에 있는 또 다른 다이로 교환하는 것을 허용하는 절연체를 포함한다. 방법은 상기 용접물 상의 키퍼를 사용하여 상기 용접물에 있는 상기 다이를 센터링하는 것을 더 포함하고, 상기 키퍼는 상기 다이의 열 팽창과 수축을 허용한다. 상기 형상 부품을 성형하는 동안에 주름을 제거하는 것을 더 포함하고, 상기 주름은 상기 주형에 형성된 적어도 하나의 풀을 사용하여 제거된다.

제4 측면에 있어서 부품을 성형하는 방법은, 주형과 실링 대응물을 포함하는 다이를 용접물에 위치시키며, 상기 주형은 형상 부품을 성형하도록 구성된 메일 타입 주형이고, 상기 주형은 복수의 개구를 구비하고, 상기 주형은 상기 형상 부품의 스크랩 영역에 형성된 적어도 하나의 풀을 구비하며, 상기 실링 대응물은 상기 메일 타입 주형에 기초한 정반대 형상을 구비하며; 상기 용접물에 상기 다이를 위치시킨 후에, 상기 다이를 가열하고; 상기 다이와 함께 상기 용접물을 프레스로 이동시키고; 상기 다이와 함께 상기 용접물을 상기 프레스에 설치하여, 상기 주형이 상기 실링 대응물 위에 장착되고; 블랭크를 예열하고; 상기 프레스에 있는 상기 다이에 상기 블랭크를 삽입하고; 핫 크래쉬 성형 부품을 발생하도록 상기 주형과 상기 실링 대응물의 적어도 하나를 상기 주형과 상기 실링 대응물의 다른 것에 대항하여 이동시킴으로써 상기 블랭크의 핫 크래쉬 성형을 수행하고, 상기 블랭크는 상기 주형과 상기 실링 대응물 사이에서 클램핑되어 시일을 형성하며; 상기 형상 부품을 형성하도록 상기 실링 대응물 상에 디퓨저를 통해 공기를 불어넣어서 상기 핫 크래쉬 성형 부품의 고속 블로우 성형을 수행하고, 상기 디퓨저는 상기 공기가 다음 레벨로 이동하기 전에 구불구불한 경로를 통과하는 복수의 레벨을 포함하고; 상기 주형에 있는 상기 개구를 통해 상기 형상 부품에 진공을 가하여 상기 형상 부품을 상기 주형에 대항하여 유지하고, 상기 개구의 적어도 몇 개는 제1 압력이 가해질 때 상기 블랭크가 도달하지 않는 상기 주형의 하나 이상의 코너에 위치하고; 상기 진공을 가한 후에 상기 주형과 상기 실링 대응물을 분리시키고, 상기 형상 부품이 상기 진공에 의해 상기 주형에 유지되고; 상기 형상 부품 아래에 캐리어를 위치시키고; 상기 개구를 이용하여 차례대로 사출을 수행하며, 상기 차례대로 수행되는 사출은 각각의 상기 개구에 대하여: i) 상기 진공을 가하는 것을 중단 하고, ii) 상기 개구를 통해 가압 공기를 가하며, 상기 가압 공기는 상기 개구의 다른 개구보다도 먼저 상기 개구의 어느 하나에 가해지며, 상기 형상 부품은 중력에 의해 상기 주형으로부터 분리되며; 및 상기 차례로 배열되는 사출 후에 상기 캐리어 상에 상기 부품을 캐치하는 것을 포함한다.

개선된 성형 기술의 일 측면은 핫 크래쉬 성형 작업을 구비한 주된 성형 단계에 선행할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 핫 크래쉬 성형은 주된 성형 단계를 위한 주형과 실링 대응물 사이에서 일어날 수 있다. 예를 들면, 메일 타입(male type) 주형은 실링 대응물의 대응하는 공동으로 가열된 블랭크를 쭈그려(crush) 넣을 수 있다. 블랭크의 이러한 초기 성형은 그 변형의 상당 부분을 담당할 수 있다. 예를 들면, 블랭크를 얇게 하지 않고도 완성 부품의 총 형상의 50% 이상을 핫 크래쉬 성형으로 생산할 수 있다. 이것은 더욱 진보되고 복잡한 형상을 성형하도록, 블랭크 재료의 가용한 신장이 완성 부품으로의 최종 형성에 대해 사용될 수 있음을 의미한다.

다이의 상부 부분으로서 주형을 위치시키는 것은 상당한 이점을 제공한다. 예를 들면, 중력이 주형으로부터 멀어지는 방향으로 부품을 끌어당기는 경향이 있으므로 부품을 변형시킬 수도 있는 제거용 도구가 필요 없기 때문에, 이것은 완성 부품의 제거를 단순화할 수 있다. 필요하다면, 부품 사출은 완성 부품의 뒤에 압력을 가함으로써 및/또는 진공 컵을 사용함으로써 보조될 수 있다. 여기서의 실시예는 압력을 가하는 매체로서 공기를 사용하지만, 완성 부품 및 다이의 나머지 부분과 호환할 수 있는 임의의 가스가 사용될 수 있다. 또 다른 이점으로서, 주형을 상부에 장착하는 것은 윤활제가 블랭크로부터 주형으로 떨어지는 문제점을 방지할 수 있다. 반면 바닥에 주형이 장착되는 경우, 주형 면이 절연체로부터 나오는 윤활제, 먼지, 오염물질, 또는 다른 부스러기에 의해 오염되면, 완성 부품의 질이 저급해지고, 주형을 자주 세척해야할 필요가 있게 된다.

도 1은 진공 개구를 구비하는 주형의 실시예의 단면도를 도시한다.
도 2는 성형된 부품에 진공 또는 압력을 가하는 시스템의 실시예를 도시한다.
도 3은 실링 플레이트에 있는 디퓨저의 실시예를 도시한다.
도 4는 디퓨저의 단면을 도시한다.
도 5는 핫 크래쉬 성형 동안의 다이의 측면을 도시한다.
도 6은 핫 크래쉬 성형 블랭크의 실시예를 도시한다.
도 7은 성형된 부품 상의 헤밍(hemming; 단 만들기)의 실시예를 도시한다.
도 8은 용접물의 실시예를 도시한다.
도 9는 용접물 상의 키퍼의 실시예를 도시한다.
도 10은 방법의 실시예를 도시한다.

도 1은 진공 개구(102)를 구비하는 주형 실시예의 단면을 도시한다. 이 실시예에서 일부분만이 도시된 주형은, 실질적으로 모든 영역에서 블랭크를 가압하여 특정한 부품을 성형하도록 설계된 형상면(shape surfaces, 104)을 구비한다. 이러한 주형은 다이의 상부 부분으로서 장착될 수 있어서, 블랭크(미도시)는 제조 공정시에 주형 상에 상방으로 가압된다.

진공 개구(102)는 주형 재료에 형성된 도관(106)에 연결된다. 예를 들면, 도관은, 비교적 작은 개구 보다는 넓다. 도관은 전체의 주형에 대해 진공 시스템의 일 부분을 형성하는 튜브(108, 일부분만 도시함)에 연결된다. 각각의 튜브는 클러스트(cluster) 그리고 궁극적으로는 개구(102)에 진공 또는 가압 가스를 공급하는 역할을 하는 하나 이상의 파이프(110)에 연결된다. 예를 들면, 파이프(110)는 적절한 가압 챔버 또는 진공 펌프에 선택적으로 연결될 수 있다.

다른 실시예에서, 개구(102)는 좁은 구멍일 수 있다. 예를 들면, 개구는 1 내지 수 mm 폭의 차수일 수 있다. 개구는 형상면의 코너(112)에 위치한다. 이 실시예의 코너(112)에서, 형상면은 코너에 있는 면(112A)과 면(112B) 사이에 스텝을 구비하고, 면(112A, 112B)은 면(112C)에 의해 분리된다.

제조 공정 시에, 블랭크의 재료는 가압 가스에 의해 코너(112)(및 형상면의 나머지 부분)를 향하여 푸쉬된다. 그러나, 코너에 있는 비교적 가파른 면의 경사로 인해, 블랭크의 재료는 코너(112)의 바닥에 도달하지 못한다. 오히려, 중간 크기의 포켓이 재료와 코너 사이에 형성될 수 있다. 개구(102)는 이러한 포켓에 위치한다. 즉, 블랭크 재료와 진공 개구 사이에 작은 챔버가 확실히 존재하게 함으로써, 블랭크를 주형에 대항하여 유지하도록 블랭크에 대항하여 충분한 흡입력을 얻을 수 있고, 개구(102)가 매우 작은 크기일지라도 중력에 기인하여 블랭크가 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 주형은 그 표면 위의 선택된 위치에 배치되는 복수의 진공 개구(102)를 구비하고, 부품이 성형될 때 진공 개구를 둘러싸는 작은 포켓을 형성하는 능력으로 인해 이들 위치의 적어도 몇 개가 선택될 수 있다. 이러한 위치는, 실험에 의해 및/또는 완성 부품이 다른 형상면에 있는 주형에 어떻게 일치하는지를 예측하는 시뮬레이션 프로그램을 실행시킴으로써 확인될 수 있다.

도 2는 성형 부품에 진공 또는 압력을 가하는 시스템(200)의 실시예를 도시한다. 시스템은, 점선으로 도시된 형상면(104)에 대향하는 측으로부터 보이는 주형(100)을 포함한다. 주형이 다이의 상부 부분으로서 설치될 때, 현재 도면은 다이의 상부를 나타낸다.

여기서 시스템은 그 양측으로 연장하는 파이프(110)을 구비한다. 파이프는 주형 상에 또는 주형의 내측에 형성되는 복수의 클러스터(202)의 각각의 하나에 연결된다. 여기서, 클러스터의 어느 하나는 각각의 브랜치(202A 내지 202D)를 구비한다. 각각의 브랜치는 하나 이상의 튜브(108, 도 1)로 이루어 질 수 있고, 이것에 부착된 적어도 하나의 도관(106)을 구비할 수 있다.

설명한 바와 같이, 시스템(200)은 다이가 개방됨에 따라, 주형에 완성 부품을 유지하도록 사용될 수 있다. 시스템은 완성된 부품의 차례대로의 릴리스를 수행하도록 사용될 수 있다. 즉, 어떤 영역에서는 부품이 들러붙기 때문에, 진공을 해제하는 것은 주형으로부터 부품을 릴리스 하기에 충분하지 않을 수 있다. 이러한 이유로, 가압 가스(예를 들면, 공기)는 개구(102, 도1)의 몇몇 또는 모든 개구를 통해 가해진다. 그러나, 완성 부품의 어떤 영역은 다른 영역 보다도 주형에 들러붙으려는 경향이 더욱 강하다. 따라서, 부품의 균일한 릴리스를 확실하게 하고 변형을 방지하도록, 다른 영역에 압력을 가하기 직전에 이들 영역에 먼저 압력을 가하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 다이의 비드 영역을 따라 브랜치를 구비하는 하나 이상의 클러스터(202)는 하나 이상의 다른 영역이 가압되기 직전(예를 들면, 수 밀리 초의 차수)에 가압된다.

형상면(104)은 하나 이상의 풀(pool, 204)를 포함한다. 풀은 신장 공정 동안 블랭크 재료의 일부를 수집하도록 설계된 함몰 형상면이다. 하나 이상의 다른 구조부가적으로 또는 대안적으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 공동, 게이너(gainer), 플랜지, 및/또는 3D 실링 플레이트가 사용될 수 있다. 게이너는 표면 위로 융기했다는 점에서 풀에 대향한다. 다른 실시에에서, 풀은 주형의 또 다른 영역으로부터 멀리 과잉 재료를 끌어당기도록 위치하고, 이로써 그 영역에서의 주름 또는 슬립 라인을 제거한다. 예를 들면, 신장 공정의 컴퓨터 시뮬레이션이 주름이 일어나기 쉬운 영역을 찾도록 실행될 수 있고, 풀은 그 정보에 기초하여 위치할 수 있다.

도 3은 실링 플레이트(302)에 있는 디퓨저(300)의 실시예를 도시한다. 실링 플레이트는 주형으로부터 대향하는 부분일 수 있다. 예를 들면, 주형이 상부에 장착될 때, 실링 대응물은 바닥에 위치할 수 있다. 실링 플레이트는, 다이의 부분들이 함께 클램핑될 때 주형 상의 대응하는 비드와 함께 기밀한 시일을 형성하는 역할을 하는 비드(304)를 제공한다. 즉, 이것은 고속 블로우 성형 공정을 위해 챔버의 가압을 허용한다.

비드의 주변부 내에 공동(306)이 형성된다. 공동은 고속 블로우 성형 작업 전에 초기 스텝이 될 수 있는 핫 크래쉬 성형 동안 블랭크가 밀어넣어지는 공간을 제공한다. 즉, 주형은 메일 타입 형상을 구비하고, 이것은 다이가 함께 클램핑 됨에 따라 블랭크에 대항하여 가압되고, 블랭크가 공동(306)으로 부분적으로 들어가도록 야기한다. 블랭크는 이러한 단계 동안에 공동의 임의의 부분과 접촉할 필요가 없다. 예를 들면, 실링 대응물을 향하는 블랭크의 측부는, 표면 손상을 방지하도록 다이의 어느 부분에도 접촉하지 않는 클래스 A(class A) 표면으로서 고려될 수 있으므로, 고속 블로우 성형은 마무리 수작업을 요하지 않는 부품을 제공할 수 있다. 오히려, 공동은 주형에 대응할 수 있어서, 실링 플레이트의 어느 부분과도 충돌함이 없이 주형과 블랭크는 공동으로 부분적으로 들어가도록 하는 형상으로 쭈그러진다.

디퓨저(300)는, 주형에 대항하여 블랭크를 가압하는 공동으로 가압되는 가스를 주입하는 역할을 한다. 다른 실시예에서 디퓨저는, 공기가 가열된 블랭크에 가해지기 전에 공기가 적절한 온도로 확실히 도달하게 하는 유리한 방식을 제공한다. 예를 들면, 공기를 가열하는 것은 공정을 가속시키고, 공기가 가령 더 적은 신장을 필요로 하는 영역 같은 부품의 덜 중요한 영역으로 향하게 한다. 공기는 초기에 상온으로 공급되는 반면, 다이의 내부는 약 500°이다. 디퓨저는, 사출 되기 전에 공기가 플레이트의 스택을 통과하는 복층 구조를 포함한다. 여기서, 구불구불한 경로의 실시예는 공기가 각각의 플레이트를 떠맡는(take on) 것으로 도시된다. 디퓨저는 하나 이상의 파이프(308)를 사용하여 제공된다.

실링 플레이트(302)는 그 주변부의 주위에 위치한 키퍼 스페이서(310)를 구비한다. 주형은 그 각각의 키퍼를 구비할 수 있다. 다른 실시예에서, 이들은 제조 공정 동안에 실링 플레이트의 적절한 위치 결정을 확실히 하는 역할을 한다. 예를 들면, 실링 플레이트의 열 팽창과 수축은 어긋남을 야기할 수 있다. 즉, 키퍼 스페이서는 다이의 나머지 부분에 대하여 실링 플레이트를 센터링 하는 것을 보조하므로, 자유로이 팽창 및 수축할 수 있다.

도 4는 디퓨저의 단면을 도시한다. 입구(400)는 가압 공기를 제공한다. 플레이트(402)의 스택은, 이 실시예에서 상부로부터 바닥까지 공기가 디퓨저를 통하여 이동하는 경로를 제공한다. 공기는 각각의 플레이트에 또는 이들 플레이트 사이에 형성된 구불구불한 패턴(404)을 통과한다. 즉, 디퓨저는 다이의 나머지 부분 및 블랭크와 동일 또는 유사한 온도를 가지는 구조를 통해 공기가 실질적인 거리를 이동하게 한다. 디퓨저는 유입되는 공기가 공동을 들어가는 하나 이상의 출구(406)을 제공한다. 예를 들면, 공기의 이러한 흐름은, 고속 블로우 성형 공정의 일부로서 가열된 블랭크에 대항하여 압력을 가한다. 출구(406)는 하나 이상의 방향으로 배향될 수 있다. 예를 들면 출구는 부품의 크리티컬한 영역에 대량의 분사기류가 가해지는 것을 방지하도록 유입되는 공기를 복수의 방향으로 퍼트린다.

도 5는 핫 크래쉬 성형 동안 다이(500)의 측면을 도시한다. 다이는 상부에 위치한 주형(502)과 바닥에 위치한 실링 대응물(504)을 구비한다. 주형은 이 실시예에서는 메일 타입 주형인 형상면(506)을 구비하고, 실링 대응물은 핫 크래쉬 성형을 촉진시키는 공동(508)을 구비한다. 블랭크(510)는 주형과 공동 사이에 도시된다. 다이는 핫 크래쉬 성형의 개시 이후이면서 완료되기 이전인 상태를 도시한다. 즉, 블랭크는 형상면(506)으로부터의 압력에 기인하여 변형되기 시작하고, 주형과 실링 대응물 사이의 간극이 근접함에 따라 더욱 변형된다. 결과적으로, 이들 다이 부품들은 블랭크 상에 클램핑되어 가령 비드(304)(도 3)를 사용하여 그 중심 주변에 시일을 형성한다. 그러나, 핫 크래쉬 성형은 기껏해야 최소한의 가용한 재료의 신장을 사용한다. 여기서 사용되는 바와 같이, 최소한의 양은 5% 이하의 신장에 대응한다. 오히려, 재료는 가령 고속 블로우 성형 동안에 후속하는 제조 단계에서 신장될 수 있다.

도 6은 핫 크래쉬 성형 블랭크(600)의 실시에를 도시한다. 예를 들면, 이러한 부품은, 변형된 블랭크가 들어가는 공동을 구비하는 다이에 있는 가열된 블랭크에 대항하여 메일 타입 주형을 가압함으로써 형성될 수 있다. 비드 영역(602)은, 주형과 실링 대응물 사이의 클램핑이 다이를 시일하여 부품을 더욱 형성하도록, 압력이 가해지는 곳을 나타낸다.

도 7은 성형 부품(702) 상의 헤밍(700)의 실시예를 도시한다. 부품(702)은 여기서 비교적 얇은 게이지로 만들어지므로, 단독으로 차량에 대한 차체부품으로써 역할을 할 수 있는 구조와 강성을 가지지는 않는다. 오히려, 이 부품은 내측 부품(미도시)에 의해 트랙(tracked)된다. 헤밍은, 180도의 휨에 순응하는 재료일 것을 요구한다. 예를 들면, 6000 시리즈 알루미늄 합금은 종종 초기에 너무 소프트한 상태이므로, 헤밍에 어떠한 어려움도 없다. 반면, 5000 시리즈 합금과 관련하여, 고속 블로우 성형은 재료에 충분한 컴플라이언스를 제공하므로, 헤밍이 수행될 수 있다. 이와 같이, 성형 부품의 대량 생산에 이러한 기술을 사용하는 것이 유리하다.

도 8은 용접물(800)의 실시예를 도시한다. 용접물은 베이스(804)에 부착되는 벽(802)을 포함한다. 공구를 다루기 쉽게 하기 위한 성형 공정의 이전, 중간 및 이후에 용접물은 다이의 절연을 촉진한다. 예를 들면, 용접물은 다이를 위한 조작 지점을 제공한다. 용접물에 일단 위치하면, 제조 공정 동안과 사용하지 않을 경우 모두에 있어서, 다이는 용접물에 남아 있을 수 있다. 예를 들면, 다이가 생산 라인에서 임시로 제거될 때, 그 자신의 용접물을 구비하는 또 다른 다이로 교체된다. 즉, 용접물은 주형과 다이의 대응물을 각각의 함유할 수 있고, 이들 각각은 일체로 된 가열기를 구비할 수 있다. 키퍼 스페이스(806)는 주형 또는 대응물에 부착되는 플레이트(808)로부터 몇 가지의 방향으로 연장한다. 복수의 키퍼는 용접물에 사용될 수 있다. 플레이트는 다이를 가열하는 결과로서 가열된다. 키퍼 스페이스는 벽에 있는 절연된 개구를 통과하고, 그 단부에 위치한 절연된 키퍼 블록을 구비한다.

도 9는 용접물 상에 키퍼의 실시예를 도시한다. 이 도면은 벽(802)에 있는 개구를 통과하는 스페이서(806)와 키퍼 블록(810)의 위치를 도시한다. 여기서, 볼트(900)는 키퍼 스페이스의 단부에 부착되고, 볼트는 키퍼 블록에 있는 개구(902)를 통과한다. 예를 들면, 주형과 대응물 사이에서 정렬이 유지되어 비드가 적절히 시일하는 동안에, 키퍼 어프로치(approach)는 다이의 가열과 관련하여 열 팽창 및 수축을 수용한다.

도 10은 공정(1000)의 실시에를 도시한다. 단계(1002)에서, 다이는 용접물에 위치한다. 예를 들면 다이 및/또는 용접물은 용접물에 위치하는 동안 다이를 가열하도록 구성된다. 또 다른 실시예로서, 다이는 용접물에 위치하기 전에 가열된다. 단계(1004)에서, 용접물은 사용되어야할 생산 라인으로 이송된다. 몇몇 실시예는 부품의 대량 생산을 위해 사용되고, 거기에서 하나의 다이로부터 또 다른 다이로 효율적으로 교환될 수 있는 것이 중요하다. 예를 들면, 가령 상당한 생산 중단 없이 몇 개의 다이 사이 간에 교환을 허용함으로써, (그 자신의 용접물에 있는) 이미 가열된 다이로 현재 사용된 다이를 교환할 수 있는 능력은 효율을 상당히 향상시킬 수 있다. 단계(1006)에서, 용접물은 프레스에 위치한다. 예를 들면, 주형은 상부에 위치하고, 실링 대응물은 하부에 위치할 수 있다.

단계(1008)에서, 블랭크는 예열된다. 임의의 적절한 가열 수단이 사용될 수 있다. 윤활이 블랭크에 가해질 수도 있다. 단계(1010)에서, 블랭크는 공극을 구비하는 다이의 일부분에 위치한다. 예를 들면, 이것은 핫 크래쉬 성형을 위한 공극과 가령 디퓨저 같은, 공기 분배 기구를 구비하는 실링 대응물이다. 단계(1012)에서, 가열된 블랭크는 핫 크래쉬 성형된다. 이것은 도 5와 관련하여, 상술한 바와 같이 행해질 수 있다. 예를 들면, 가령 몇 초 동안 프레스가 다이 부품을 함께 근접하게 하는 것이 필요하기만 하면 크래쉬 성형이 일어난다. 결과는 그 최종 형상을 향하여 부분적으로 변형된 핫 크래쉬 성형 부품이다. 예를 들면, 최종 형상의 변형의 약 50% 이상이 핫 크래쉬 성형으로부터 나올 수 있다. 단계(1014)에서, 핫 크래쉬 성형이 종료되고, 블랭크는 주형과 실링 대응물 사이에 클램핑된다. 예를 들면, 비드 영역은 블랭크의 주변부 주위에 기밀한 시일을 제공할 수 있다.

단계(1016)에서, 핫 크래쉬 성형 부품은 그 최종 형상으로 고속 블로우 성형된다. 다른 실시예에서, 이것은 주형에 대향하는 측으로부터의 부품 상에 높은 압력을 가하는 것을 포함하므로 부품은 주형의 형상을 향하여 신장되거나 그렇지 않으면 변형된다. 공기 압력이 가해지는 시간 길이와 압력 레벨은 제어될 수 있다. 압력은 소정 시간 동안 증가할 수 있고 그 후에는 공정이 안정상태에 있음에 따라 일정하게 유지되며, 그 후에 가압이 다시 증가하거나 감소할 수 있다. 예를 들면, 이것은 재료에 있는 응력을 경감시킨다. 고속 블로우 성형 작업은 10 내지 20초의 차수 또는 몇 분이 걸린다. 특정한 변형 속도에 대해 최종 형상을 성취하는 핫 크래쉬 성형 후에 요구되는 신장에 의해 성형 시간이 결정된다.

단계(1018)에서, 진공은 완성 부품에 가해진다. 다른 실시예에서, 진공은 다이의 상부인 주형에 있는 개구를 통해 가해진다. 예를 들면, 몇몇의 개구는 비교적 작지만, 고속 블로우 성형 동안 블랭크 재료가 도달하지 못하는 주형의 코너 부근 또는 다른 날카로운 턴(turn)에 개구를 위치시킴으로써, 부품을 제 자리에 유지하기 위한 충분한 영역이 얻어진다. 단계(1020)에서 다이의 상부와 하부는 분리된다. 예를 들면, 이것은 주형을 들어올리거나 또는 실링 대응물을 내리거나 또는 이들 모두를 포함한다. 부품은 가해진 진공에 의해 주형에 대항하여 제 위치에 유지된다.

단계(1022)에서, 로봇 예를 들면 자동화 셔틀이 다이의 부분들 사이에 도입된다. 예를 들면, 로봇은 완성 부품에 접촉함이 없이 완성 부품의 아래에 근접하여 위치할 수 있다. 로봇은 주형으로부터 부품이 릴리스 될 때 부품을 캐치(catch)하도록 위치하여, 다이로부터 부품을 제거한다. 단계(1024)에서, 차례로 배열되는 사출이 실행된다. 다른 실시예에서, 이것은 진공을 중단하고 개구를 통해 가압 공기를 가하는 것을 포함한다. 예를 들면, 완성된 부품의 휨 또는 변형을 방지 또는 감소시키도록, 균형된 사출을 위해 몇몇 개구는 다른 개구들 보더 먼저 가압될 수 있다. 다른 실시예에서, 부품을 사출시키기 위해 (예를 들면, 위에서 설명된 것과 유사한) 디퓨저가 단독으로 또는 진공 개구와 함께 주형 상에서 사용될 수 있다. 단계(1026)에서, 완성된 부품은 로봇 상에 캐치된다. 다른 실시예에서, 로봇은 부품에 대한 시트로서 진공 컵을 구비할 수 있다. 예를 들면, 로봇 상의 진공은 완성된 부품의 스크랩 부에 가해진다.

다른 실시예에서, 위에서 설명된 것보다 더 많은 스텝 또는 더 적은 스텝이 수행될 수도 있다. 또 다른 실시예로서, 두 개 이상이 스텝이 다른 순서로 실행될 수 있다.

여기에서 설명된 성형 기술은, 제조 공정 상의 효율성 외에도 완성 부품에서 이점들을 제공한다. 다른 실시예에서, 차량 부품이 형성되는데, 이는 다른 접근 방식을 사용해서는 제조하기에 가능하지 않다. 예를 들면, 차량 내리닫이문 또는 트렁크 상의 소위 덕테일(ducktail)은 이것의 대부분의 폭을 따라 릿지를 형성한다. 이러한 릿지는 몇몇 복잡한 구성을 가질 수 있는데, 예를 들면 냉간 성형을 사용하여 제조하기에는 가능하지 않은, 가령 측부 전방부 및 상부 같은 몇몇 투시(perspectives)로부터 동시적인으로 굴곡을 형성할 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 초소성 성형은 차량의 대량 생산에 사용되기에는 너무 느릴 수 있다. 또한, 덕테일은 가장자리의 선단에서 날카로운 굴곡 반경을 가진다. 예를 들면, 알루미늄의 냉간 성형 덕테일은 항복(yield) 요건을 충족하도록 약 8mm의 굴곡 반경을 가지는 가장자리를 구비하는 반면, 본 발명의 기술에 따르면 이러한 반경의 절반 이하, 예를 들면 수 mm이하의 굴곡 반경을 성취할 수 있다. 즉, 이러한 릿지는 몇몇 기존의 기술을 사용하여 형성되는 것보다도 더욱 날카로운 가장자리를 가질 수 있다. 이것은 부품이 더욱 잘 정의되고, 차량의 스타일링에 부가하는 성형 기술의 사용을 위한 더 많은 기회를 부여하는 점에서, 심미적인 이점을 가진다. 또한, 이러한 구성은 차량의 주행거리 또는 범위를 향상시키는데 중요한 공기역학적 관점에서 이점을 가질 수 있다. 예를 들면, 전기 차량에서 차량의 트렁크 또는 후방 내리닫이문 상의 날카로운 가장자리는 차량의 범위를 향생시킬 수 있다. 또 다른 실시예로서, 날카로운 뒷문 릿지는 그 위치에서 별개로 된 스포일러에 대한 필요를 제거할 수 있다.

여러 실시들이 실시예로서 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 다른 실시들이 이하의 청구범위에 포함된다.

100: 주형 102: 진공 개구
104: 형상면 106: 도관
108: 튜브 110: 파이프
112: 코너

Claims

실링 대응물의 위에 장착되는 주형을 포함하는 다이에 블랭크를 삽입하고;
상기 주형과 상기 실링 대응물 사이에 상기 블랭크를 클램핑하고;
상기 실링 대응물로부터 상기 블랭크 상에 제1 압력을 가하여, 상기 주형에 대응하는 형상 부품을 성형하도록 상기 블랭크가 상방으로 프레스되고 ― 상기 제1 압력은 가스를 주입함으로써 가해짐 ―;
상기 주형과 상기 실링 대응물을 분리한 후에 상기 주형에 대항하여 유지하도록 상기 형상 부품에 진공을 가하고, 상기 진공은, 상기 제 1 압력이 가해질 때 상기 블랭크가 도달하지 못하는 상기 주형의 코너에 위치한 상기 주형에 있는 적어도 하나의 개구를 통하여 가해지며; 및
상기 형상 부품이 상기 주형으로 릴리스되도록 상기 진공을 중단하는 것을 포함하는,
부품을 성형하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 진공은 상기 주형에 있는 복수의 개구를 통해 가해지고,
상기 방법은 상기 진공을 중단한 후에 상기 형상 부품 상에 제2 압력을 가하는 것을 더 포함하고,
상기 제2 압력은 상기 개구를 통하여 차례대로 가해져서 상기 개구의 적어도 하나는 상기 개구의 적어도 다른 하나 보다 먼저 가압되는,
부품을 성형하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 압력은 상기 실링 대응물 상의 디퓨저를 통해 가해지고, 상기 디퓨저는 가스가 다음 레벨로 이동하기 전에 구불구불한 경로를 통과하는 복수의 레벨을 포함하는,
부품을 성형하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 블랭크를 클램핑하는 것은 상기 블랭크로부터 최소한의 가용한 신장만을 소모하는 핫 크래쉬 성형을 포함하고,
상기 제1 압력을 가하는 것은 상기 형상 부품을 발생시키는 고속 블로우 성형을 포함하는,
부품을 성형하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 블랭크를 삽입하기 전에 상기 다이를 용접물에 위치시키는 것을 더 포함하고, 상기 용접물은 상기 다이를 가열된 상태에 있는 또 다른 다이로 교환하는 것을 허용하는 절연체를 포함하는,
부품을 성형하는 방법.
제5항에 있어서,
상기 용접물 상의 키퍼를 사용하여 상기 용접물에 있는 상기 다이를 센터링하는 것을 더 포함하고, 상기 키퍼는 상기 다이의 열 팽창과 수축을 허용하는,
부품을 성형하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 형상 부품을 성형하는 동안에 주름을 제거하는 것을 더 포함하고, 상기 주름은 상기 주형에 형성된 적어도 하나의 풀을 사용하여 제거되는,
부품을 성형하는 방법.
실링 대응물의 위에 장착되는 주형을 포함하는 다이에 블랭크를 삽입하고;
상기 주형과 상기 실링 대응물 사이에 상기 블랭크를 클램핑하고;
상기 실링 대응물로부터 상기 블랭크 상에 제1 압력을 가하여, 상기 주형에 대응하는 형상 부품을 성형하도록 상기 블랭크가 상방으로 프레스되고, 상기 제1 압력은 상기 실링 대응물 상의 디퓨저를 통해 가해지고, 상기 디퓨저는 가스가 다음 레벨로 이동하기 전에 구불구불한 경로를 통과하는 복수의 레벨을 포함하며;
상기 주형과 상기 실링 대응물을 분리한 후에 상기 주형에 대항하여 유지하도록 상기 형상 부품에 진공을 가하고; 및
상기 형상 부품이 상기 주형으로 릴리스되도록 상기 진공을 중단하는 것을 포함하는,
부품을 성형하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 진공은 상기 주형에 있는 복수의 개구를 통해 가해지고,
상기 방법은 상기 진공을 중단한 후에 상기 형상 부품 상에 제2 압력을 가하는 것을 더 포함하고,
상기 제2 압력은 상기 개구를 통하여 차례대로 가해져서 상기 개구의 적어도 하나는 상기 개구의 적어도 다른 하나 보다 먼저 가압되는,
부품을 성형하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 진공은, 상기 제 1 압력이 가해질 때 상기 블랭크가 도달하지 못하는 상기 주형의 코너에 위치한 상기 주형에 있는 적어도 하나의 개구를 통하여 가해지는,
부품을 성형하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 블랭크를 클램핑하는 것은 상기 블랭크로부터 최소한의 가용한 신장만을 소모하는 핫 크래쉬 성형을 포함하고,
상기 제1 압력을 가하는 것은 상기 형상 부품을 발생시키는 고속 블로우 성형을 포함하는,
부품을 성형하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 형상 부품을 성형하는 동안에 주름을 제거하는 것을 더 포함하고, 상기 주름은 상기 주형에 형성된 적어도 하나의 풀을 사용하여 제거되는,
부품을 성형하는 방법.
실링 대응물의 위에 장착되는 주형을 포함하는 다이에 블랭크를 삽입하고;
상기 주형과 상기 실링 대응물 사이에 상기 블랭크를 클램핑하고, 상기 블랭크를 클램핑하는 것은 상기 블랭크로부터 최소한의 가용한 신장만을 소모하는 핫 크래쉬 성형을 포함하고;
상기 실링 대응물로부터 상기 블랭크 상에 제1 압력을 가하여, 상기 주형에 대응하는 형상 부품을 형성하도록 상기 블랭크가 상방으로 프레스되고, 상기 제1 압력을 가하는 것은 상기 형상 부품을 발생시키는 고속 블로우 성형 작업을 포함하고 ― 상기 제1 압력은 가스를 주입함으로써 가해짐 ―;
상기 주형과 상기 실링 대응물을 분리한 후에 상기 주형에 대항하여 유지하도록 상기 형상 부품에 진공을 가하고; 및
상기 형상 부품이 상기 주형으로 릴리스 되도록 상기 진공을 중단하는 것을 포함하는,
알루미늄으로부터 부품을 성형하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 진공은 상기 주형에 있는 복수의 개구를 통해 가해지고,
상기 방법은 상기 진공을 중단한 후에 상기 형상 부품 상에 제2 압력을 가하는 것을 더 포함하고,
상기 제2 압력은 상기 개구를 통하여 차례대로 가해져서 상기 개구의 적어도 하나는 상기 개구의 적어도 다른 하나 보다 먼저 가압되는,
알루미늄으로부터 부품을 성형하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 진공은, 상기 제 1 압력이 가해질 때 상기 블랭크가 도달하지 못하는 상기 주형의 코너에 위치한 상기 주형에 있는 적어도 하나의 개구를 통하여 가해지는,
알루미늄으로부터 부품을 성형하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 제1 압력은 상기 실링 대응물 상의 디퓨저를 통해 가해지고, 상기 디퓨저는 가스가 다음 레벨로 이동하기 전에 구불구불한 경로를 통과하는 복수의 레벨을 포함하는,
알루미늄으로부터 부품을 성형하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 블랭크를 삽입하기 전에 상기 다이를 용접물에 위치시키는 것을 더 포함하고, 상기 용접물은 상기 다이를 가열된 상태에 있는 또 다른 다이로 교환하는 것을 허용하는 절연체를 포함하는,
알루미늄으로부터 부품을 성형하는 방법.
제17항에 있어서,
상기 용접물 상의 키퍼를 사용하여 상기 용접물에 있는 상기 다이를 센터링하는 것을 더 포함하고, 상기 키퍼는 상기 다이의 열 팽창과 수축을 허용하는,
알루미늄으로부터 부품을 성형하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 형상 부품을 성형하는 동안에 주름을 제거하는 것을 더 포함하고, 상기 주름은 상기 주형에 형성된 적어도 하나의 풀을 사용하여 제거되는,
알루미늄으로부터 부품을 성형하는 방법.
주형과 실링 대응물을 포함하는 다이를 용접물에 위치시키며, 상기 주형은 형상 부품을 성형하도록 구성된 메일 타입 주형이고, 상기 주형은 복수의 개구를 구비하고, 상기 주형은 상기 형상 부품의 스크랩 영역에 형성된 적어도 하나의 풀을 구비하며, 상기 실링 대응물은 상기 메일 타입 주형에 기초한 정반대 형상을 구비하며;
상기 용접물에 상기 다이를 위치시킨 후에, 상기 다이를 가열하고;
상기 다이와 함께 상기 용접물을 프레스로 이동시키고;
상기 다이와 함께 상기 용접물을 상기 프레스에 설치하여, 상기 주형이 상기 실링 대응물 위에 장착되고;
블랭크를 예열하고;
상기 프레스에 있는 상기 다이에 상기 블랭크를 삽입하고;
핫 크래쉬 성형 부품을 발생하도록 상기 주형과 상기 실링 대응물의 적어도 하나를 상기 주형과 상기 실링 대응물의 다른 것에 대항하여 이동시킴으로써 상기 블랭크의 핫 크래쉬 성형을 수행하고, 상기 블랭크는 상기 주형과 상기 실링 대응물 사이에서 클램핑되어 시일을 형성하며;
상기 형상 부품을 형성하도록 상기 실링 대응물 상에 디퓨저를 통해 공기를 불어넣어서 상기 핫 크래쉬 성형 부품의 고속 블로우 성형을 수행하고, 상기 디퓨저는 상기 공기가 다음 레벨로 이동하기 전에 구불구불한 경로를 통과하는 복수의 레벨을 포함하고;
상기 주형에 있는 상기 개구를 통해 상기 형상 부품에 진공을 가하여 상기 형상 부품을 상기 주형에 대항하여 유지하고, 상기 개구의 적어도 몇 개는 제1 압력이 가해질 때 상기 블랭크가 도달하지 않는 상기 주형의 하나 이상의 코너에 위치하고;
상기 진공을 가한 후에 상기 주형과 상기 실링 대응물을 분리시키고, 상기 형상 부품이 상기 진공에 의해 상기 주형에 유지되고;
상기 형상 부품 아래에 캐리어를 위치시키고;
상기 개구를 이용하여 차례대로 사출을 수행하며, 상기 차례대로 수행되는 사출은 각각의 상기 개구에 대하여: i) 상기 진공을 가하는 것을 중단하고, ii) 상기 개구를 통해 가압 공기를 가하며, 상기 가압 공기는 상기 개구의 다른 개구보다도 먼저 상기 개구의 어느 하나에 가해지며, 상기 형상 부품은 중력에 의해 상기 주형으로부터 분리되며; 및
상기 차례로 배열되는 사출 후에 상기 캐리어 상에 상기 부품을 캐치하는 것을 포함하는,
부품을 성형하는 방법.