KR102417957B1

KR102417957B1 - A deep drawing device capable of controlling the flow of blanks

Info

Publication number: KR102417957B1
Application number: KR1020210016177A
Authority: KR
Inventors: 김동규; 띠엔 쩐민; 천두만; 이대호; 이재운
Original assignee: 울산대학교 산학협력단
Priority date: 2021-02-04
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2022-07-06

Abstract

The present invention relates to a deep drawing device capable of controlling the flow of a blank, and the deep drawing device capable of controlling the flow of a blank according to the present invention includes a punch for pressing the blank; a die supporting one side of the blank; and a blank holder supporting a portion of the other side of the blank, wherein the blank holder controls the flow of the blank by increasing a blank holding force in a specific area of the blank.

Description

A deep drawing device capable of controlling the flow of blanks {A DEEP DRAWING DEVICE CAPABLE OF CONTROLLING THE FLOW OF BLANKS}

본 발명은 블랭크의 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 블랭크홀더에 금속의 쿠션부재를 구비하여 딥 드로잉 공정시 블랭크 이방성으로 인해 발생되는 이어링 현상을 완화시키기 위한 블랭크의 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a deep drawing apparatus capable of controlling the flow of a blank, and more particularly, by providing a metal cushion member in a blank holder to alleviate an earing phenomenon occurring due to blank anisotropy during the deep drawing process. It relates to a possible deep drawing device.

드로잉이란 블랭킹된 소재를 펀치가 다이속으로 인입하고 인입과정에서 주름, 파단등의 결함이 없고, 이음매가 없는 깨끗한 용기를 성형하는 가공을 말하는 것으로, 특히, 용기의 깊이가 상대적으로 깊어 2회 이상 드로잉을 요할 때 이를 딥 드로잉(Deep drawing)이라고 한다.Drawing refers to the process of forming a clean container without defects such as wrinkles and fractures, in which the punch enters the blanked material into the die and there are no defects such as wrinkles and fractures in the drawing process. When drawing is required, this is called deep drawing.

상기 딥드로잉 가공은 원형 또는 사각의 판재를 직경 대비 높이비가 10 이상 긴 원통형 또는 사각통 형상으로 변형시켜 일체로 뽑아내는 가공법이다.The deep drawing processing is a processing method in which a circular or square plate is transformed into a cylindrical or square cylindrical shape with a height ratio to diameter of 10 or more and pulled out integrally.

이러한 가공 방법은 판재를 여러 단계의 프레스로 드로잉하여 다이 표면상의 소재판을 원주방향으로 압축하면서 재료를 펀치와 다이 사이에 이동시켜 컵 형상의 측벽을 만드는 것으로, 평판에서 이음부 없이 중공의 바닥이 있는 용기를 성형하는 데 쓰이는 대표적인 성형법이다. This processing method creates a cup-shaped side wall by drawing the plate material with a press of several stages and moving the material between the punch and the die while compressing the material plate on the surface of the die in the circumferential direction. It is a typical molding method used to mold a container.

따라서, 대부분의 드로잉 가공을 위한 금형구조는 펀치, 다이, 블랭크홀더, 패드 등 크게 4가지 부품으로 구성된다. Therefore, most of the mold structure for drawing processing consists of four parts: a punch, a die, a blank holder, and a pad.

또한, 딥 드로잉 가공 작업 중 각 부분의 동작을 살펴보면 프레스 슬라이더가 하강함에 따라 프레스 슬라이더에 장착된 상측 금형이 하강하여 펀치가 재료를 누르고 연속해서 다이가 블랭크를 아래로 밀어내리면 블랭크를 소성 변형시키면서 유동하게 된다.In addition, if you look at the operation of each part during the deep drawing processing operation, as the press slider descends, the upper mold mounted on the press slider descends, the punch presses the material, and the die continuously pushes the blank downward, plastically deforming the blank and flowing. will do

또한, 드로잉 공정시 블랭크는 부위별로 여러 종류의 힘들이 복합적으로 작용하게 되는데, 이 중 특히 플랜지 부위에서의 원주 방향 압축력과 측벽에서의 길이 방향 인장력이 드로잉에 가장 큰 영향을 미치게 된다.In addition, during the drawing process, various kinds of forces are compounded for each part of the blank, and of these, the circumferential compressive force at the flange part and the longitudinal tensile force at the side wall have the greatest effect on drawing.

압축력에 의해서는 성형품에 주름이 발생하기 쉽고, 인장력이 크면 성형품 밑에서 파단되기 쉽기 때문에 금형 설계 조건과 작업 조건을 적절하게 조절할 필요가 있다.It is necessary to properly control mold design conditions and working conditions because wrinkles are easy to occur in the molded article by the compressive force, and if the tensile force is large, it is easy to break under the molded article.

또한, 공정시, 블랭크 홀더가 재료를 눌러주어야 하는데, 누르는 힘이 약하게 되면 소재가 유동 중에 주름이 발생하게 되어 더 이상 드로잉 성형이 진행되지 못하고 제품 상단이 터지는 현상이 발생한다. In addition, during the process, the blank holder must press the material, and if the pressing force is weak, wrinkles are generated while the material is flowing, so that the drawing molding cannot proceed any more and the top of the product bursts.

반면, 블랭크 홀더가 재료를 너무 센 힘으로 누르게 되면 재료가 유동하지 못해 이 역시 제품의 상단이 터지게 되는 파단이 발생하여 더 이상 성형을 할 수 없게 된다.On the other hand, if the blank holder presses the material with too much force, the material does not flow and this also causes the top of the product to burst, which makes molding impossible.

또한, 종래의 딥 드로잉 공정은 제품 성형시 판재 소재의 이방성이 두드러지게 나타나고 이로 인해 드로잉된 컵 형상의 벽면 끝에 파도 모양의 구조를 갖는 이어링(earing, 귀생김)이 발생할 수 있다.In addition, in the conventional deep drawing process, the anisotropy of the sheet material is prominent during product molding, and this may result in earing having a wave-shaped structure at the end of the drawn cup-shaped wall surface.

따라서, 종래에는 공정시 발생한 이어링 제거를 위해 절단과 같은 별도의 과정이 요구되었으며 이는 시간 및 재료의 사용량 측면에서 경제적인 손실이 발생하고, 따라서, 이어링을 줄이기 위해 다양한 기술들이 개발되고 있다. Therefore, in the prior art, a separate process, such as cutting, was required to remove the earring generated during the process, which incurs an economic loss in terms of time and material usage. Therefore, various techniques have been developed to reduce the earring.

그러나, 이러한 종래의 기술들은 최적화된 분포 하중을 형성하기 위한 과정에서 블랭크 홀더를 다수의 파트로 나눈 뒤 추가적인 구동수단을 이용해 성형하거나 유압 장치를 사용하는 등 매우 복잡한 구조의 기계 장치가 적용되고 있어 제조 공정 설계에서 많은 비용이 발생하는 문제점이 있다.However, in these conventional techniques, in the process of forming an optimized distributed load, a mechanical device with a very complex structure is applied, such as forming the blank holder into a plurality of parts and then molding it using an additional driving means or using a hydraulic device. There is a problem in that a lot of cost occurs in process design.

따라서, 블랭크 홀더 설계시 이어링이 발생한 지점 사이의 골이 발생하는 영역에 블랭크에 대한 블랭크 홀딩 포스를 증대시켜 이어링 현상을 완화할 뿐 아니라 별도의 추가적인 구동 수단 없이 간단한 구조를 가짐으로써 제조 공정 설계에 큰 비용이 들지 않는 딥 드로잉 장치의 개발이 요구되고 있다.Therefore, when designing the blank holder, the blank holding force for the blank is increased in the region where the trough occurs between the points where the earing occurs to alleviate the earring phenomenon, and by having a simple structure without additional driving means, it is great for designing the manufacturing process. There is a demand for the development of a deep drawing apparatus that does not cost money.

[특허문헌] KR 20-0388550호 (등록일자 2005년 06월 22일)[Patent Document] KR 20-0388550 (Registration Date: June 22, 2005)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 제1홀더 및 제2홀더가 수직적으로 대응 결합된 블랭크홀더에 금속 소재의 쿠션부재를 다수개로 이격 배치함으로써, 블랭크의 특정 영역에 응력 증대에 따른 유동 제어가 가능하여 판재 소재의 이방성에 의해 발생되는 이어링 현상을 완화시킬 수 있는 부분적인 블랭크 홀딩력 조절에 따른 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a plurality of metal cushion members spaced apart from each other in a blank holder in which the first holder and the second holder are vertically coupled to each other, so that the flow according to the increase in stress in a specific area of the blank An object of the present invention is to provide a deep drawing device capable of controlling flow according to partial blank holding force adjustment, which can be controlled and can alleviate the earring phenomenon caused by the anisotropy of the sheet material.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 블랭크의 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치는 블랭크를 가압하는 펀치; 상기 블랭크의 일면을 지지하는 다이; 및 상기 블랭크의 타면 일부를 지지하는 블랭크홀더;를 포함하고, 상기 블랭크홀더는 상기 블랭크에 가해지는 블랭크 홀딩 포스를 증대시켜 블랭크의 유동을 제어하는 것을 특징으로 한다.A deep drawing apparatus capable of controlling the flow of a blank according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a punch for pressing the blank; a die supporting one surface of the blank; and a blank holder supporting a part of the other surface of the blank, wherein the blank holder controls the flow of the blank by increasing a blank holding force applied to the blank.

또한, 본 발명에 따른 상기 블랭크홀더는 상기 블랭크의 타면과 접촉하는 제1홀더; 상기 제1홀더와 대응 결합한 제2홀더; 및 상기 제1홀더 및 상기 제2홀더 사이에 일정 간격 이격되도록 삽입되는 다수개의 쿠션부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the blank holder according to the present invention includes a first holder in contact with the other surface of the blank; a second holder coupled to the first holder; and a plurality of cushion members inserted to be spaced apart from each other by a predetermined interval between the first holder and the second holder.

또한, 본 발명에 따른 상기 쿠션부재는 금속 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cushion member according to the present invention is characterized in that it is composed of a metal material.

또한, 본 발명에 따른 상기 블랭크홀더는 상기 블랭크홀더의 두께(t₁)와 상기 쿠션부재의 두께(t₂)의 비(Rt= t₂/t₁)가 0.9 로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the blank holder according to the present invention is characterized in that the ratio (Rt=t₂/t₁) of the thickness (t₁) of the blank holder and the thickness (t₂) of the cushion member is 0.9.

또한, 본 발명에 따른 상기 쿠션부재는 상기 블랭크의 이어링과 이어링 사이의 골이 발생하는 영역에 대응되는 상기 블랭크홀더의 영역에 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the cushion member according to the present invention is characterized in that it is arranged in the region of the blank holder corresponding to the region where the valley between the earring and the earring of the blank occurs.

아울러, 본 발명에 따른 상기 제1홀더 및 제2홀더는 플라스틱 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first holder and the second holder according to the present invention is characterized in that it is composed of a plastic material.

상기와 같은 본 발명에 따른 블랭크의 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치에 의하면, 공정시, 이어링과 이어링이 발생되는 사이인 골 영역의 블랭크홀더에 금속 소재의 쿠션부재를 구비함으로써, 블랭크 홀딩력을 더 크게 부가해 블랭크의 유동을 제어하여 이방성에 의해 발생되는 이어링 현상을 완화시키는 효과가 있다.According to the deep drawing apparatus capable of controlling the flow of the blank according to the present invention as described above, by providing a cushion member made of metal in the blank holder of the valley region between the earring and the earring during the process, the blank holding force is increased In addition, by controlling the flow of the blank, there is an effect of mitigating the earring phenomenon caused by anisotropy.

또한, 공정시 발생하는 이어링 제거를 위해 다수의 블랭크로 나누고 유압 장치를 사용하는 등 매우 복잡한 구조의 기계장치가 적용되어 제조 공정 설계에 많은 비용이 발생되었던 종래의 공정과 달리 불필요한 과정을 수행하지 않고 구성이 간단할 뿐 아니라 유압 장치등의 별도의 제어기술이 필요하지 않아 경제적인 효과가 있다.In addition, in order to remove the earring generated during the process, a mechanical device of a very complicated structure such as dividing a number of blanks and using a hydraulic device is applied, and unlike the conventional process, which caused a lot of cost in designing the manufacturing process, unnecessary process is not performed. It is not only simple in configuration but also economical because it does not require a separate control technology such as a hydraulic device.

아울러, 제1홀더 및 제2홀더는 변형이 용이하고 탄성 복원력이 뛰어난 플라스틱 재질로 구성되고, 블랭크의 이어링 사이의 골이 발생하는 영역의 블랭크홀더에 삽입되는 쿠션부재는 일정한 강성과 하중을 갖는 금속 재질로 구성함으로써, 공정시 블랭크에 작용하는 압축력과 인장력을 적절하게 작용시킬 수 있도록 구성되어 공정시 발생되는 이어링과 이어링 사이의 골의 발생이 예상되는 영역에 응력을 증대시켜 블랭크의 유동을 제어함으로써 블랭크의 파단이 발생하지 않으면서도 이어링 발생이 완화될 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, the first holder and the second holder are made of a plastic material that is easy to deform and has excellent elastic restoring force, and the cushion member inserted into the blank holder in the region where the valley between the earrings of the blank occurs is a metal having a certain rigidity and load. By controlling the flow of the blank by increasing the stress in the region where the generation of valleys between the earring and the earring generated during the process is expected to be generated during the process, it is configured to properly apply the compressive and tensile forces acting on the blank during the process. There is an effect of allowing the occurrence of earring to be alleviated without breaking the blank.

도 1은 본 발명에 따른 블랭크의 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치의 전반적인 구성을 나타내는 제1구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 블랭크의 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치의 사용상태를 나타내는 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 블랭크홀더의 응력 분포를 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 블랭크홀더의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 블랭크홀더의 세부적인 구성을 나타내는 일부확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 쿠션부재의 배치상태를 나타내는 도이다.
도 7은 본 발명에 따른 블랭크홀더와 쿠션부재의 두께의 비율을 설명하기 위한 도이다.
도 8은 본 발명에 따른 딥 드로잉 장치와 공지의 딥 드로잉 장치에서 드로잉된 제품에서 생성된 이어링의 높이를 비교하여 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명에 따른 딥 드로잉 장치와 공지의 딥 드로잉 장치에서 드로잉된 제품의 두께 감소율 및 두께 분포도를 비교하여 나타낸 도이다.1 is a first configuration diagram showing the overall configuration of a deep drawing apparatus capable of controlling the flow of a blank according to the present invention.
Figure 2 is a state diagram showing a state of use of the deep drawing apparatus capable of controlling the flow of the blank according to the present invention.
3 is a view showing the stress distribution of the blank holder according to the present invention.
4 is a block diagram showing the configuration of a blank holder according to the present invention.
5 is a partially enlarged view showing the detailed configuration of the blank holder according to the present invention.
6 is a view showing an arrangement state of the cushion member according to the present invention.
7 is a view for explaining the ratio of the thickness of the blank holder and the cushion member according to the present invention.
8 is a view showing a comparison of the height of the earring generated from the product drawn by the deep drawing apparatus according to the present invention and a known deep drawing apparatus.
9 is a view showing a comparison of the thickness reduction rate and thickness distribution of the product drawn by the deep drawing apparatus according to the present invention and the known deep drawing apparatus.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that the same components or parts in the drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related known functions or configurations are omitted so as not to obscure the gist of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 블랭크의 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치의 전반적인 구성을 나타내는 제1구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 블랭크의 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치의 사용상태를 나타내는 상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 블랭크홀더의 응력 분포를 나타내는 도이다.1 is a first configuration diagram showing the overall configuration of a deep drawing apparatus capable of controlling the flow of a blank according to the present invention, and FIG. 2 is a state diagram showing a state of use of the deep drawing apparatus capable of controlling the flow of a blank according to the present invention. , Figure 3 is a view showing the stress distribution of the blank holder according to the present invention.

본 발명에 따른 블랭크의 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치(1)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 펀치(100), 다이(200) 및 블랭크홀더(300)를 포함할 수 있다.The deep drawing apparatus 1 capable of controlling the flow of a blank according to the present invention may include a punch 100 , a die 200 and a blank holder 300 as shown in FIGS. 1 to 3 .

상기 펀치(100)는 블랭크(10)를 가압하도록 구비된다.The punch 100 is provided to press the blank 10 .

구체적으로, 상기 펀치(100)는 피가공물 즉, 성형하지 않은 상태의 경판인 블랭크(10)를 가압할 수 있는 것으로, 프레스 장치(미도시)와 연결되어 상기 다이(200)에 의해 지지되는 블랭크(10)을 가압하도록 구비된다.Specifically, the punch 100 is capable of pressing a workpiece, that is, a blank 10 that is a hard plate in an unmolded state, and is connected to a press device (not shown) and supported by the die 200 . (10) is provided to pressurize.

또한, 상기 펀치(100)는 압력을 고르게 분산할 수 있는 특정 형상 예를 들면, 원형, 타원형 또는 장타원형을 가진 공지의 것을 적용 실시할 수 있다.In addition, the punch 100 may be implemented by applying a specific shape capable of evenly distributing the pressure, for example, a known one having a circular, oval or long oval shape.

또한, 상기 펀치(100)는 도시된 바와 같이 상기 다이(200)에 형성된 펀치홀(400)에 삽입 가능하도록 하부가 돌출된 형상을 갖으며 내부에 열전도부재(미도시)가 삽입될 수 있다.In addition, as shown in the figure, the punch 100 has a shape in which a lower portion protrudes so as to be inserted into the punch hole 400 formed in the die 200, and a heat conduction member (not shown) may be inserted therein.

상기 다이(200)는 상기 블랭크(10)의 일면을 지지하도록 구비된다.The die 200 is provided to support one surface of the blank 10 .

구체적으로, 상기 다이(200)는 블랭크(10) 일면의 일부를 지지하는 것으로, 중앙에 상기 펀치(100)가 삽입될 수 있는 펀치홀(400)이 형성될 수 있다.Specifically, the die 200 supports a portion of one surface of the blank 10 , and a punch hole 400 into which the punch 100 can be inserted may be formed in the center.

도 4는 본 발명에 따른 블랭크홀더의 구성을 나타내는 구성도이다.4 is a block diagram showing the configuration of a blank holder according to the present invention.

본 발명에 따른 상기 블랭크홀더(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 블랭크(10)의 타면 일부를 지지하도록 구비된다.The blank holder 300 according to the present invention is provided to support a part of the other surface of the blank 10 as shown in FIG. 4 .

구체적으로, 상기 블랭크홀더(300)는 블랭크(10) 외영의 주름 방지를 위해 상기 다이(200) 위에 올려진 블랭크(10)의 상단에 배치되어 블랭크(10)의 외주연에 일정한 크기의 블랭크 홀딩 포스를 제공하기 위한 것으로, 상면에 블랭크(10)의 고정 브라켓 수단(미도시)의 체결볼트(미도시)가 접촉될 수 있으며, 저면에 상기 블랭크 상면 외연을 따라 밀착되는 밀착면을 형성하고, 상기 블랭크를 소정 형상(원형, 타원형, 장타원형)으로 성형 가공하기 위한 펀치(100)가 상하 이동할 수 있도록 통공된 공간부(340)를 포함할 수 있다.Specifically, the blank holder 300 is disposed on the upper end of the blank 10 mounted on the die 200 to prevent wrinkles on the outer edge of the blank 10 to hold a blank of a certain size on the outer periphery of the blank 10 . In order to provide a force, the fastening bolt (not shown) of the fixing bracket means (not shown) of the blank 10 may be in contact with the upper surface, and a contact surface that is in close contact along the outer periphery of the upper surface of the blank is formed on the bottom surface, The punch 100 for forming and processing the blank into a predetermined shape (round, oval, or long oval) may include a through-hole space 340 to move up and down.

또한, 본 발명에 따른 상기 블랭크홀더(300)는 수직적으로 대응 결합된 상단 및 하단으로 구성된 이중 구조를 갖고, 그 내부에 금속 소재의 쿠션부재(330)를 다수개로 이격 배치함으로써, 공정시 발생되는 이어링 사이의 영역에 응력을 증대시켜 블랭크(10)의 유동을 제어할 수 있도록 구성된다.In addition, the blank holder 300 according to the present invention has a double structure consisting of an upper and a lower end vertically coupled to each other, and by disposing a plurality of cushion members 330 made of a metal material therein, spaced apart from each other, It is configured to control the flow of the blank 10 by increasing the stress in the region between the earrings.

따라서, 상기 블랭크홀더(300)는 제1홀더(310), 제2홀더(320) 및 쿠션부재(330)를 포함할 수 있다.Accordingly, the blank holder 300 may include a first holder 310 , a second holder 320 , and a cushion member 330 .

상기 제1홀더(310)는 일면이 상기 블랭크(10)의 타면과 접촉하고, 타면이 상기 제2홀더(320)와 결합하도록 구성된다.The first holder 310 is configured such that one surface is in contact with the other surface of the blank 10 , and the other surface is coupled to the second holder 320 .

구체적으로, 상기 제1홀더(310)는 이중 구조로 구성된 상기 블랭크홀더(300)의 하측을 구성하는 것으로, 하단으로 상기 블랭크(10)와 접촉하고 상측으로 상기 제2홀더(310)와 접합하도록 구성된다.Specifically, the first holder 310 constitutes the lower side of the blank holder 300 having a double structure, and is in contact with the blank 10 at the lower end and is joined with the second holder 310 at the upper side. is composed

또한, 상기 제1홀더(310)는 제2홀더(320)와 접합하는 타면에 상기 쿠션부재(330)가 일정 간격 이격되도록 배치되고, 상기 쿠션부재(330)가 배치된 상태로 상기 제2홀더(320)와 접합하여 상기 블랭크홀더(300)를 구성할 수 있다.In addition, the first holder 310 is disposed such that the cushion member 330 is spaced apart from the other surface to be bonded to the second holder 320 at a predetermined distance, and the second holder is in a state in which the cushion member 330 is disposed. The blank holder 300 may be formed by bonding with the 320 .

또한, 상기 제1홀더(310)는 상기 제2홀더(320)와 동일하게 변형이 용이하고 탄성 복원력이 뛰어난 플라스틱 재질로 구성될 수 있다.In addition, the first holder 310 may be made of a plastic material that is easy to deform and has excellent elastic restoring force, similarly to the second holder 320 .

따라서, 상기 블랭크홀더(300)는 상기 제1홀더(310) 및 제2홀더(320)를 플라스틱 재질로 구성함으로써, 공정 시 블랭크(10)에 작용하는 압축력과 인장력을 적절하게 제어시킬 수 있도록 구성된다.Accordingly, the blank holder 300 is configured to appropriately control the compressive and tensile forces acting on the blank 10 during the process by configuring the first holder 310 and the second holder 320 with a plastic material. do.

또한, 상기 블랭크홀더(300)는 상기 제1홀더(310) 및 제2홀더(320)가 플라스틱 재질로 구성되며, 후술할 쿠션부재(330)를 금속의 재질로 구성함으로써, 공정시 이어링과 이어링 사이 골의 발생이 예상되는 영역은 금속의 쿠션부재(330)를 이용하여 집중적으로 응력을 증대시킴으로써, 블랭크(10)의 유동을 제어할 수 있도록 한다.In addition, in the blank holder 300, the first holder 310 and the second holder 320 are made of a plastic material, and the cushion member 330, which will be described later, is made of a metal material. In the region where the occurrence of the interstitial valley is expected, the flow of the blank 10 can be controlled by intensively increasing the stress using the metal cushion member 330 .

상기 제2홀더(320)는 상기 제1홀더(310)와 수직적으로 대응 결합하도록 구성된다.The second holder 320 is configured to vertically correspond to the first holder 310 .

구체적으로, 상기 제2홀더(320)는 상기 제1홀더(310)의 상단 즉, 상기 제1홀더(310)의 타면에 접합하는 것으로, 이중 구조를 갖는 블랭크홀더(300)의 상측을 구성하고 있다.Specifically, the second holder 320 is bonded to the upper end of the first holder 310, that is, the other surface of the first holder 310, and constitutes the upper side of the blank holder 300 having a double structure, and have.

또한, 상기 제2홀더(320)는 제1홀더(310)와 접합하는 저면에 상기 쿠션부재(330)가 일정 간격 이격되도록 배치되고, 상기 쿠션부재(330)가 배치된 상태로 상기 제1홀더(310)와 접합하여 상기 블랭크홀더(300)를 구성할 수 있다.In addition, the second holder 320 is disposed such that the cushion member 330 is spaced apart from each other by a predetermined interval on a bottom surface that is joined to the first holder 310 , and the cushion member 330 is disposed on the first holder. The blank holder 300 may be configured by bonding with the 310 .

또한, 상기 제2홀더(320)는 상기 제1홀더(310)와 동일하게 변형이 용이하고 탄성 복원력이 뛰어난 플라스틱 재질로 구성될 수 있다.In addition, the second holder 320 may be made of a plastic material that is easy to deform and has excellent elastic restoring force, like the first holder 310 .

상기 쿠션부재(330)는 상기 제1홀더(310) 및 상기 제2홀더(320) 사이에 일정 간격 이격되도록 내삽되는 다수개로 구성될 수 있다.The cushion member 330 may be formed of a plurality of pieces interpolated to be spaced apart from each other by a predetermined interval between the first holder 310 and the second holder 320 .

또한, 상기 쿠션부재(330)는 금속 재질로 구성될 수 있다.In addition, the cushion member 330 may be made of a metal material.

일 실시예로써, 상기 쿠션부재(330)는 이어링의 골이 발생하는 블랭크의 영역에 대응되는 블랭크홀더(300)의 영역에 배치될 수 있으며, 도시된 바와 같이 상기 블랭크홀더(300)에 일정 간격 이격 배치된 4개로 구성될 수 있고, 이어링이 발생하는 수에 따라 상기 쿠션부재(330)을 추가적으로 블랭크홀더(300)에 삽입할 수 있다. 일 실시예로써 상기 쿠션부재(330)은 철 소재로 이루어질 수 있다.As an embodiment, the cushion member 330 may be disposed in an area of the blank holder 300 corresponding to the area of the blank in which the valley of the earring occurs, and as shown in the figure, the cushion member 330 may be spaced at a predetermined interval from the blank holder 300 . It may be composed of four spaced apart, and the cushion member 330 may be additionally inserted into the blank holder 300 according to the number of ear rings. In one embodiment, the cushion member 330 may be made of an iron material.

구체적으로, 상기 쿠션부재(330)는 성형 시 판재 소재의 이방성에 의해 생성되는 이어링을 완화시키기 위해 이어링과 이어링 사이 골의 발생이 예상되는 영역에 블랭크(10)의 응력을 집중적으로 증대시키기 위해 배치하는 것으로, 블랭크(10)의 유동을 제어하는데 필요한 응력을 구현할 수 있는 금속의 재질로 구성될 수 있다.Specifically, the cushion member 330 is disposed to intensively increase the stress of the blank 10 in the region where the generation of troughs between the earring and the earring is expected to alleviate the earring generated by the anisotropy of the sheet material during molding. By doing so, it may be made of a metal material that can implement the stress required to control the flow of the blank 10 .

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 블랭크홀더(300)의 응력 분포를 살펴보면 금속 소재의 쿠션부재(330)가 삽입된 부분의 응력이 쿠션부재(330)가 삽입되지 않은 부분 부분보다 더 많은 응력이 가해지고 있음(붉은 색 부분)을 알 수 있다.Therefore, looking at the stress distribution of the blank holder 300 as shown in FIG. 3 , the stress in the portion where the cushion member 330 made of metal is inserted is more stress than the portion in which the cushion member 330 is not inserted. It can be seen that it is being applied (red area).

따라서, 상기 쿠션부재(330)는 일반적으로 발생되는 이어링의 갯수에 적합하도록 상기 브랭크홀더(300) 내부에 90°로 이격 배치되는 4개로 구성될 수 있다.Accordingly, the cushion member 330 may be composed of four that are spaced apart from each other at 90° inside the blank holder 300 to suit the number of commonly generated earring.

또한, 본 발명에 따른 상기 쿠션부재(330)는 블랭크 소재 종류에 따라 추가적으로 구성될 수도 있다.In addition, the cushion member 330 according to the present invention may be additionally configured according to the type of blank material.

또한, 상기 쿠션부재(330)는 단면이 사다리꼴 형상이거나 외측 장호(長弧)가 내측 단호(短弧)를 갖는 부채꼴 형상일 수 있으며, 각각의 쿠션부재(330)들은 동일한 크기로 구성됨이 바람직할 수 있다.In addition, the cushion member 330 may have a trapezoidal cross section or a sectoral shape with an outer long arc and an inner short arc, and each cushion member 330 is preferably configured to have the same size. can

또한, 상기 쿠션부재(330)는 도시되지는 않았지만 상기 블랭크홀더(300)에 삽입 가능한 다양한 다각 형상으로 구성될 수도 있다.In addition, although not shown, the cushion member 330 may be configured in various polygonal shapes that can be inserted into the blank holder 300 .

또한, 상기 쿠션부재(330)는 변형이 거의 일어나지 않는 금속 소재로 구성됨으로써, 상기 쿠션부재(330)가 위치한 부분은 쿠션부재(330)가 위치하지 않은 부분에 비해 더 큰 하중을 블랭크(10)에 전달할 수 있게 된다.In addition, since the cushion member 330 is made of a metal material that hardly deforms, the portion where the cushion member 330 is located receives a greater load than the portion where the cushion member 330 is not located. can be transmitted to

또한, 상기 쿠션부재(330)는 상기 제1홀더(310) 및 제2홀더(320) 사이에 내삽되도록 구성될 수 있으나, 상기 제1홀더(310) 및 제2홀더(320) 사이에 삽입되고 상기 제2홀더(320) 상단에 쿠션부재(330)의 상단이 드러나도록 배치될 수도 있다.In addition, the cushion member 330 may be configured to be interpolated between the first holder 310 and the second holder 320 , but is inserted between the first holder 310 and the second holder 320 and An upper end of the cushion member 330 may be exposed at the upper end of the second holder 320 .

또한, 상기 쿠션부재(330)는 상기 제1홀더(310) 및 제2홀더(320) 사이에 내삽되도록 구성될 수 있으며 하단부가 드러나도록 배치될 수도 있다.In addition, the cushion member 330 may be configured to be interpolated between the first holder 310 and the second holder 320 and may be disposed so that the lower end thereof is exposed.

또한, 상기 쿠션부재(330)는 상기 블랭크홀더(300)에 내삽되는 경우와 상기 블랭크홀더(300) 상단에 드러나도록 삽입되는 경우 상기 블랭크(10)에 부가되는 응력의 효과는 동일하게 나타나며 따라서 경우에 따라 상기한 두가지 경우를 적절하게 적용 실시할 수 있도록 한다.In addition, the effect of the stress applied to the blank 10 is the same when the cushion member 330 is inserted into the blank holder 300 and when it is inserted so as to be exposed at the top of the blank holder 300 . Accordingly, the above two cases can be properly applied and implemented.

또한, 상기 쿠션부재(330)는 상기한 바와 같이 쿠션부재(330)의 하단부가 드러나도록 배치되는 경우에는 상기 쿠션부재에 작용하는 마찰력에 의해 블랭크홀더(300)에 내삽되거나 블랭크홀더(300) 상단이 드러나도록 삽입되는 경우와 다른 효과가 나타날 수도 있다.In addition, when the cushion member 330 is disposed so that the lower end of the cushion member 330 is exposed as described above, it is interpolated into the blank holder 300 by the frictional force acting on the cushion member or the upper end of the blank holder 300 . A different effect may appear compared to the case where it is inserted so that it is exposed.

따라서, 상기 쿠션부재(330)는 상기 블랭크홀더(300)에 배치되는 형상을 상기한 3가지 경우를 적절하게 적용시켜 실시할 수 있도록 한다.Accordingly, the cushion member 330 can be implemented by appropriately applying the above three cases to the shape disposed on the blank holder 300 .

도 5는 본 발명에 따른 블랭크홀더의 세부적인 구성을 나타내는 일부확대도이다.5 is a partially enlarged view showing the detailed configuration of the blank holder according to the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이 상기 쿠션부재(330)를 수직 방향으로 블랭크홀더(300)에 투영시킨 분홍색 영역의 면적을

, 쿠션부재(330)가 없는 노란색 영역의 면적을

이라 하고 쿠션부재를 강체로 가정한다.As shown in FIG. 5 , the area of the pink region projected by the cushion member 330 on the blank holder 300 in the vertical direction is measured

, the area of the yellow area without the cushion member 330

and the cushion member is assumed to be a rigid body.

이 때, 상기 블랭크홀더(300)에 수직방향으로 힘이 가해진 경우 블랭크홀더(300)의 수직방향 변형량을

라 하면, 도 5에서

이므로,At this time, when a force is applied to the blank holder 300 in the vertical direction, the amount of deformation in the vertical direction of the blank holder 300 is

If , in FIG. 5

Because of,

위 식을 통해

임을 알 수 있다. through the above formula

it can be seen that

즉, 상기 제1홀더(310)가 블랭크(10)에 가하는 응력이 금속의 쿠션부재(330)가 없는 영역 보다 쿠션부재(330)가 있는 영역에서 더 크게 나타남을 알 수 있다.That is, it can be seen that the stress applied by the first holder 310 to the blank 10 is greater in the area where the cushion member 330 is present than in the area where the cushion member 330 is not made of metal.

도 7은 본 발명에 따른 블랭크홀더와 쿠션부재의 두께의 비율을 설명하기 위한 도이다.7 is a view for explaining the ratio of the thickness of the blank holder and the cushion member according to the present invention.

또한, 상기 쿠션부재(330)의 배치 구조를 살펴보면, 일 실시예로써, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 블랭크홀더(300)의 두께(t₁)와 상기 쿠션부재(330)의 두께(t₂)의 비(Rt= t₂/t₁)가 0.9 의 비례값을 나타낼 때 최적화된다.In addition, looking at the arrangement structure of the cushion member 330 , as an embodiment, as shown in FIG. 7 , the thickness t₁ of the blank holder 300 and the thickness t₂ of the cushion member 330 are It is optimized when the ratio (Rt = t₂/t₁) represents a proportional value of 0.9.

또한, 상기 블랭크홀더(300)의 두께값(t₁)은 상기 제1홀더(310)와 상기 제2홀더(320)의 두께를 모두 합한 값을 의미한다.In addition, the thickness value t₁ of the blank holder 300 means the sum of the thicknesses of the first holder 310 and the second holder 320 .

도 6은 본 발명에 따른 쿠션부재의 배치상태를 나타내는 도이다.6 is a view showing an arrangement state of the cushion member according to the present invention.

4개로 배치되는 상기 쿠션부재(330)는 일 실시예로써 도 6에 도시된 바와 같이 4등분으로 분할된 블랭크홀더(300)의 반지름과 이와 인접한 쿠션부재(330)의 일측 모서리까지의 각도(α₁)는 33.75°이고, 4등분으로 분할된 블랭크홀더(300)의 반지름과 상기 쿠션부재(330)의 타측 모서리까지의 각도(α₂)는 56.25°일 때 최적화된다.The cushion members 330 arranged in four are, as shown in FIG. 6 as an embodiment, the radius of the blank holder 300 divided into quarters and the angle (α₁) to one edge of the cushion member 330 adjacent thereto. ) is 33.75°, and the radius of the blank holder 300 divided into quarters and the angle α₂ to the other edge of the cushion member 330 are optimized when 56.25°.

도 8은 본 발명에 따른 딥 드로잉 장치와 공지의 딥 드로잉 장치에서 드로잉된 제품에서 생성된 이어링의 높이를 비교하여 나타는 도이다.8 is a view showing a comparison of the height of the earring generated from the product drawn by the deep drawing apparatus according to the present invention and a known deep drawing apparatus.

또한, 상기 쿠션부재(330)는 도 8에 도시된 바와 같이 공정 시 이어링 발생을 완화시키기 위한 구성으로, 금속 재질의 쿠션부재(330)가 구비된 블랭크홀더(300)를 사용하여 성형된 제품과 쿠션부재(330)가 구비되지 않은 공지의 블랭크홀더(300)를 사용하여 성형된 제품의 이어링 발생 상태를 비교한 결과, 공지의 장치로 성형한 제품의 이어링의 평균 높이 (ΔH)는 14.75 mm 이고, 본 발명에 따른 딥 드로잉 장치(1)로 성형한 제품의 이어링의 평균 높이는 11.13mm 로 나타난다.In addition, as shown in FIG. 8 , the cushion member 330 is configured to alleviate the occurrence of earring during the process, and a product molded using a blank holder 300 provided with a cushion member 330 made of a metal material and As a result of comparing the state of occurrence of earrings of products molded using the known blank holder 300 that is not provided with a cushion member 330, the average height (ΔH) of the earrings of products molded by a known device is 14.75 mm, and , the average height of the earring of the product molded by the deep drawing apparatus 1 according to the present invention is 11.13mm.

따라서, 본 발명에 따른 블랭크의 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치(1)는 쿠션부재(330)가 구비되지 않은 공지의 장치보다 발생되는 이어링의 높이가 25％ 저감되는 현저한 효과가 나타날 수 있다.Therefore, the deep drawing device 1 capable of controlling the flow of the blank according to the present invention has a remarkable effect of reducing the height of the earring generated by 25% compared to the known device in which the cushion member 330 is not provided.

도 9는 본 발명에 따른 딥 드로잉 장치와 공지의 딥 드로잉 장치에서 드로잉된 제품의 두께 감소율 및 두께 분포도를 비교하여 나타낸 도이다.9 is a view showing a comparison of the thickness reduction rate and thickness distribution of the product drawn by the deep drawing apparatus according to the present invention and the known deep drawing apparatus.

본 발명에 따른 딥 드로잉 장치(1)는 도 9에 도시된 바와 같이 공정 시 블랭크(10)의 두께 감소율과 전체적인 두께 분포도가 균일하게 나타나게 된다.In the deep drawing apparatus 1 according to the present invention, as shown in FIG. 9 , the thickness reduction rate and the overall thickness distribution of the blank 10 are uniformly displayed during the process.

도 9에 의하면, 상기 쿠션부재(330)가 구비된 딥 드로잉 장치(1)로 성형된 제품의 두께 감소율 및 두께 분포도를 (Ⅰ)바닥부(cup bottom), (Ⅱ)코너부(cup corner) 및 (Ⅲ)측벽부(cup wall)로 구분하고, 해당 부분의 컵의 두께를 컵의 중심부로부터의 거리에 따라 측정하여 그래프로 나타내었으며, 도시된 그래프는 컵의 압연 방향(Rolling Direction, RD)의 측정 그래프는 도 9(a), 컵의 대각선 방향(Diagonal Direction, DD)의 측정 그래프는 도 9(b), 컵의 수평 방향(Transverse Direction, TD)의 측정 그래프는 도 9(c)로 분류하여 나타내고 있다.According to FIG. 9 , the thickness reduction rate and thickness distribution diagram of the product molded by the deep drawing device 1 provided with the cushion member 330 is (I) a bottom part (cup bottom), (II) a corner part (cup corner). and (III) a side wall part (cup wall), and the thickness of the cup of the corresponding part was measured according to the distance from the center of the cup and shown as a graph, and the graph shown is the cup rolling direction (RD) The measurement graph of Fig. 9 (a), the measurement graph of the diagonal direction of the cup (Diagonal Direction, DD) is Fig. 9 (b), the measurement graph of the horizontal direction (Transverse Direction, TD) of the cup is Fig. 9 (c) classified and shown.

또한, 상기 도 9를 살펴보면, 금속의 쿠션부재(330)가 포함된 딥 드로잉 장치(with insert)는 붉은 색, 상기 쿠션부재(330)를 포함하지 않은 공지의 딥 드로잉 장치(w/o insert)는 검은 색으로 도시되었으며, 각각의 그래프의 붉은 선과 검은 선을 비교한 결과 쿠션부재(330)가 포함된 딥 드로잉 장치(1)로 성형된 제품이 전체적인 두께 분포도가 균일하게 분포함을 알 수 있다.In addition, referring to FIG. 9 , a deep drawing device (with insert) including a metal cushion member 330 has a red color, and a known deep drawing device (w/o insert) that does not include the cushion member 330 is shown in black, and as a result of comparing the red and black lines of each graph, it can be seen that the overall thickness distribution of the product molded by the deep drawing device 1 including the cushion member 330 is uniformly distributed. .

이는, 공지의 장치로 딥 드로잉 공정을 실행하게 되는 경우 소재가 얇아져 파단 현상이 발생하는 경우가 빈번하게 나타나는 것에 반해, 도시된 바와 같이 상기 쿠션부재(330)를 포함한 딥 드로잉 장치로 성형된 제품의 두께 감소율과 전체적인 두께 분포도가 균일하게 나타나 공정시 소재가 얇아 지지 않아 파단 현상이 발생하지 않는 것을 알 수 있으며, 이로써 본 발명에 따른 딥 드로잉 장치가 보다 안정적으로 제품을 성형할 수 있다는 것을 알 수 있다.In contrast, when the deep drawing process is performed with a known device, the material becomes thin and fracture occurs frequently, as shown, the product formed by the deep drawing device including the cushion member 330 as shown. It can be seen that the thickness reduction rate and the overall thickness distribution are uniform, so that the material does not become thin during the process, so that the fracture does not occur. .

상기와 같은 본 발명에 따른 블랭크의 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치에 의하면, 공정 시 블랭크에서 이어링과 이어링 사이의 골이 발생하는 영역에 대응하는 블랭크홀더 영역에 금속 소재의 쿠션부재를 다수개로 구비함으로써, 블랭크의 해당 영역에 블랭크홀더가 가하는 응력을 증대시켜 블랭크의 유동을 제어하여 이방성에 의해 발생되는 이어링 현상을 완화시킬 수 있다.According to the deep drawing apparatus capable of controlling the flow of the blank according to the present invention as described above, by providing a plurality of cushion members made of a metal material in the blank holder area corresponding to the area where the valley between the earring and the earring occurs in the blank during the process , by increasing the stress applied by the blank holder to the corresponding area of the blank to control the flow of the blank, it is possible to alleviate the earing phenomenon caused by anisotropy.

또한, 공정시 발생하는 이어링 제거를 위해 다수의 블랭크로 나누고 유압 장치를 사용하는 등 매우 복잡한 구조의 기계 장치가 적용되어 제조 공정 설계에 많은 비용이 발생되었던 종래의 공정과 달리 불필요한 과정을 수행하지 않고 구성이 간단할 뿐 아니라 유압 장치등의 별도의 제어기술이 필요하지 않아 경제적인 효과가 있다.In addition, in order to remove the earring generated during the process, a mechanical device of a very complicated structure such as dividing a number of blanks and using a hydraulic device is applied, and unlike the conventional process, which caused a lot of cost in designing the manufacturing process, unnecessary process is not performed. It is not only simple in configuration but also economical because it does not require a separate control technology such as a hydraulic device.

아울러, 블랭크홀더는 변형이 용이하고 탄성 복원력이 뛰어난 플라스틱 재질로 구성되고, 상기 블랭크홀더에 내삽되는 쿠션부재는 일정한 강성과 하중을 갖는 금속 재질로 구성함으로써, 공정시 블랭크에 작용하는 압축력과 인장력을 적절하게 작용시킬 수 있으며, 이어링에 의한 골의 발생이 예상되는 영역에서는 보다 집중적인 블랭크 홀딩 포스를 제공할 수 있도록 구성되어 블랭크의 파단이 발생하지 않으면서도 이어링 발생이 완화될 수 있도록 한다.In addition, the blank holder is made of a plastic material that is easy to deform and has excellent elastic restoring force, and the cushion member interpolated into the blank holder is made of a metal material having a certain rigidity and load. It can act appropriately, and it is configured to provide a more intensive blank holding force in the region where the generation of bone due to the earring is expected, so that the generation of the earring can be alleviated without breaking the blank.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 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.The terms and words used in the present specification and claims described above should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the present inventors have adequately defined the concept of terms to describe their invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined as

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the configurations shown in the drawings and embodiments described in this specification are merely one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so they can be substituted at the time of the present application. It should be understood that there may be various equivalents and variations that exist.

1 : 블랭크의 유동 제어가 가능한 딥 드로잉 장치
100 : 펀치 200 : 다이
300 : 블랭크홀더 310 : 제1홀더
320 ; 제2홀더 330 : 쿠션부재
340 : 공간부 400 : 펀치홀
10 : 블랭크1: Deep drawing device capable of controlling blank flow
100: punch 200: die
300: blank holder 310: first holder
320 ; Second holder 330: cushion member
340: space 400: punch hole
10: blank

Claims

punch for pressing the blank;
a die supporting one surface of the blank; and
Including; a blank holder for supporting a part of the other surface of the blank;
The blank holder is
Controlling the flow of the blank by increasing the blank holding force applied to the blank,
The blank holder is
a first holder in contact with the other surface of the blank;
a second holder coupled to the first holder; and
Including; a cushion member made of a metal material inserted in plurality so as to be spaced apart from the first holder and the second holder by a predetermined interval;
The first holder and the second holder,
It is made of plastic material,
The cushion member,
Earrings generated by the anisotropy of the sheet material during molding by intensively increasing the stress of the blank in the region where the ribs are generated by being disposed in the region of the blank holder corresponding to the region in which the trough occurs between the earring of the blank and the earring A deep drawing device capable of controlling the flow of the blank, characterized in that it relieves.

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The method of claim 1,
The blank holder is
A deep drawing apparatus capable of controlling the flow of blanks, characterized in that the ratio (Rt=t₂/t₁) of the thickness (t₁) of the blank holder and the thickness (t₂) of the cushion member is 0.9.

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