KR102532669B1 - Press forming apparatus and press forming method - Google Patents

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KR102532669B1 KR1020200114514A KR20200114514A KR102532669B1 KR 102532669 B1 KR102532669 B1 KR 102532669B1 KR 1020200114514 A KR1020200114514 A KR 1020200114514A KR 20200114514 A KR20200114514 A KR 20200114514A KR 102532669 B1 KR102532669 B1 KR 102532669B1
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Abstract

본 발명은 판재를 드로잉 성형할 수 있는 프레스 성형 장치 및 프레스 성형 방법에 관한 것으로서, 판재의 성형 영역의 일면의 적어도 일부분을 가압하여 드로잉 성형하는 펀치부 및 상기 펀치부의 양측에 설치되어 상기 펀치부가 상기 판재를 드로잉 성형 시 상기 판재의 상기 성형 영역 양측의 홀딩 영역의 일면을 가압하여 홀딩하는 홀딩부를 포함하는 제 1 금형과, 상기 제 1 금형과 대향되게 구비되어, 상기 펀치부가 상기 판재를 드로잉 성형 시 상기 판재의 상기 홀딩 영역의 타면을 지지하는 다이부를 포함하는 제 2 금형과, 상기 제 1 금형 또는 상기 제 2 금형에 적어도 하나가 설치되어, 상기 제 1 금형 및 상기 제 2 금형을 포함하는 성형 금형에 가해지는 하중값을 측정하는 하중 센서부 및 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형이 형합하여 상기 판재를 드로잉 성형 시 상기 하중 센서부로부터 상기 성형 금형에 가해지는 상기 하중값을 실시간으로 인가받아 상기 하중값의 변화를 패턴화한 금형하중 패턴 신호를 산출하고, 상기 금형하중 패턴 신호와 기 저장된 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형의 이상 여부를 판별하는 제어부를 포함할 수 있다.The present invention relates to a press forming apparatus and a press forming method capable of drawing a sheet material, and relates to a punch unit for draw forming by pressurizing at least a portion of one surface of a forming region of a sheet material, and the punch unit is installed on both sides of the punch unit to perform drawing forming. A first mold including a holding part for pressurizing and holding one side of a holding area on both sides of the forming area of the plate material when drawing forming the plate material, provided to face the first mold, and the punch part when drawing forming the plate material A second mold including a die portion supporting the other surface of the holding area of the plate material, and at least one of which is installed in the first mold or the second mold and includes the first mold and the second mold. A load sensor unit for measuring a load value applied to and when the first mold and the second mold are molded together to form the plate by drawing, the load sensor unit receives the load value applied to the forming mold in real time to obtain the A control unit may be configured to calculate a mold load pattern signal obtained by patterning the change in load value, and to compare the mold load pattern signal with a pre-stored reference pattern signal to determine whether or not there is an abnormality in drawing molding.

Description

프레스 성형 장치 및 프레스 성형 방법{Press forming apparatus and press forming method}Press forming apparatus and press forming method {Press forming apparatus and press forming method}

본 발명은 프레스 성형 장치 및 프레스 성형 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 판재를 드로잉 성형할 수 있는 프레스 성형 장치 및 프레스 성형 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a press forming apparatus and a press forming method, and more particularly, to a press forming apparatus capable of draw forming a sheet material and a press forming method.

프레스 가공은 프레스 성형 장치를 이용하여 주로 판상의 소재를 절단하거나 또는 변화시켜 소재의 형상을 변형케 함으로써 소정의 형상을 가지는 제품으로 성형시킬 수 있는 소성 가공의 일종으로서, 예를 들면, 전단, 펀칭, 트리밍, 벤딩, 버링, 컬링 및 드로잉 등의 여러 형태의 소재로 가공할 수 있다.Press working is a type of plastic working that can be molded into a product having a predetermined shape by cutting or changing a plate-shaped material using a press forming device to deform the shape of the material, for example, shearing, punching It can be processed into various types of materials such as , trimming, bending, burring, curling and drawing.

이러한, 프레스 성형 장치는, 내부에 장착되는 성형 금형의 상형과 하형 사이에 판재 등의 원재료가 구비된 후 상형을 하형에 밀착한 후 가압하여 제품을 성형하게 된다. 이와 같은 프레스 성형 장치의 특성으로, 양산조건이 설정되면 동일한 조건에서 프레스 성형 장치가 계속 가동되지만, 양산 중에 실시간으로 발생하는 소재 편차나 공정 편차 또는 성형 금형의 마모 등으로 인하여, 양산조건으로 대량 생산된 제품들에서 품질 산포가 발생하고 있다.In such a press molding apparatus, a raw material such as a plate is provided between an upper mold and a lower mold of a forming mold mounted therein, and then presses the upper mold in close contact with the lower mold to form a product. Due to the characteristics of such a press molding device, if mass production conditions are set, the press molding device continues to operate under the same conditions. There is a quality dispersion in the products that have been sold.

그러나, 이러한 종래의 프레스 성형 장치 및 프레스 성형 방법은, 소재편차나 공정편차 또는 성형 금형의 마모 등의 변화 혹은 이상 유무를 양산 공정 중에 실시간으로 확인하는 것이 불가능하여, 최종 제품의 육안검사를 통하여 불량 여부를 확인해야 하는 문제점이 있었다. 또한, 최종 제품의 확인에 따른 불량판별로 불량 발생 시 불량원인의 파악이 어려워 양산조건 재정립을 위한 시간과 비용의 소모가 큰 문제점이 있었다.However, in the conventional press molding apparatus and press molding method, it is impossible to check in real time the presence or absence of changes or abnormalities such as material deviations, process deviations, wear of molding molds, etc. during the mass production process, and defective products are visually inspected. I had a problem with checking whether or not. In addition, it is difficult to identify the cause of the defect when a defect occurs due to the confirmation of the final product and the time and cost consumption for re-establishing mass production conditions.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 양산 공정 중에도 성형 불량을 실시간으로 감지할 수 있는 프레스 성형 장치 및 프레스 성형 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve various problems including the above problems, and an object of the present invention is to provide a press molding apparatus and a press molding method capable of detecting molding defects in real time during a mass production process. However, these tasks are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레스 성형 장치가 제공된다. 상기 프레스 성형 장치는, 판재의 성형 영역의 일면의 적어도 일부분을 가압하여 드로잉 성형하는 펀치부 및 상기 펀치부의 양측에 설치되어 상기 펀치부가 상기 판재를 드로잉 성형 시 상기 판재의 상기 성형 영역 양측의 홀딩 영역의 일면을 가압하여 홀딩하는 홀딩부를 포함하는 제 1 금형; 상기 제 1 금형과 대향되게 구비되어, 상기 펀치부가 상기 판재를 드로잉 성형 시 상기 판재의 상기 홀딩 영역의 타면을 지지하는 다이부를 포함하는 제 2 금형; 상기 제 1 금형 또는 상기 제 2 금형에 적어도 하나가 설치되어, 상기 제 1 금형 및 상기 제 2 금형을 포함하는 성형 금형에 가해지는 하중값을 측정하는 하중 센서부; 및 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형이 형합하여 상기 판재를 드로잉 성형 시 상기 하중 센서부로부터 상기 성형 금형에 가해지는 상기 하중값을 실시간으로 인가받아 상기 하중값의 변화를 패턴화한 금형하중 패턴 신호를 산출하고, 상기 금형하중 패턴 신호와 기 저장된 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형의 이상 여부를 판별하는 제어부;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a press forming apparatus is provided. The press forming apparatus is installed on both sides of the punch unit and the punch unit for pressing and drawing at least a portion of one surface of the forming area of the sheet material, so that the punch unit draw-forming the sheet material while holding areas on both sides of the forming area of the sheet material. A first mold including a holding unit for pressing and holding one side of the; a second mold provided to face the first mold and including a die part supporting the other surface of the holding area of the plate material when the punch part draws and molds the plate material; a load sensor unit, at least one of which is installed in the first mold or the second mold, to measure a load value applied to the molding mold including the first mold and the second mold; And when the first mold and the second mold are molded and the plate material is drawn and molded, the load value applied to the forming mold from the load sensor unit is applied in real time, and a change in the load value is patterned. A control unit that calculates a signal and compares the mold load pattern signal with a pre-stored reference pattern signal to determine whether or not the drawing is abnormal.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 하중 센서부는, 볼트(Bolt) 형태로 상기 제 1 금형의 상기 펀치부나 상기 홀딩부 인근 또는 상기 제 2 금형의 다이부 인근에 결합되어 상기 성형 금형에 가해지는 상기 하중값을 측정하는 피에조 볼트(Piezo Bolt)일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the load sensor unit is coupled to the vicinity of the punch portion or the holding portion of the first mold or the die portion of the second mold in the form of a bolt to be applied to the forming mold It may be a piezo bolt that measures the load value.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1 금형 또는 상기 제 2 금형에 설치되어 상기 제 1 금형을 향해 승하강하는 상기 제 2 금형의 위치를 측정하는 리니어 센서부;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a linear sensor unit installed in the first mold or the second mold to measure a position of the second mold moving up and down toward the first mold; may further include.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 하중 센서부로부터 상기 성형 금형의 상기 하중값을 인가받고 상기 리니어 센서부로부터 상기 제 2 금형의 위치값을 인가받아, 상기 제 2 금형의 상기 위치값과 상기 성형 금형의 상기 하중값의 관계를 상기 금형하중 패턴 신호로 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit receives the load value of the forming mold from the load sensor unit and receives the position value of the second mold from the linear sensor unit, The relationship between the position value and the load value of the forming mold may be calculated as the mold load pattern signal.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 정상 상태일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계, 성형불량일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계 및 공정 이상일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계를 상기 기준 패턴 신호로 사전에 산출하여 저장하고, 상기 판재를 드로잉 성형 시 실시간으로 산출되는 상기 금형하중 패턴 신호와 상기 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형되는 상기 판재의 성형불량 또는 상기 성형 금형의 공정이상 여부를 판별할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit may include a relationship between the position value and the load value in a normal state, a relationship between the position value and the load value in a molding defect, and the position value in a process abnormality. The relationship between the load value and the load value is calculated and stored in advance as the reference pattern signal, and the mold load pattern signal calculated in real time during drawing molding of the plate material is compared with the reference pattern signal to form defects of the plate material drawn. Alternatively, it is possible to determine whether or not the process of the forming mold is abnormal.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 프레스 성형 방법이 제공된다. 상기 프레스 성형 방법은, 드로잉 성형할 판재를 성형 금형의 제 1 금형과 제 2 금형 사이에 안착하는 안착 단계; 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형이 형합하여 상기 제 1 금형에 형성된 펀치부가 상기 판재의 성형 영역의 일면의 적어도 일부분을 가압하여 드로잉 성형하는 성형 단계; 및 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형이 형개된 후 드로잉 성형이 완료된 성형품을 상기 성형 금형으로부터 취출하는 취출 단계;를 포함하고, 상기 성형 단계에서, 상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형이 형합하여 상기 판재를 드로잉 성형 시 하중 센서부로부터 상기 성형 금형에 가해지는 하중값을 실시간으로 인가받아 상기 하중값의 변화를 패턴화한 금형하중 패턴 신호를 산출하고, 상기 금형하중 패턴 신호와 기 저장된 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형의 이상 여부를 판별할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a press forming method is provided. The press forming method may include a seating step of seating a plate material to be draw formed between a first mold and a second mold of a forming mold; a forming step in which the first mold and the second mold are molded together and a punch formed in the first mold presses at least a portion of one surface of a forming region of the plate member to form a drawing; And a take-out step of taking out the molded article on which drawing molding has been completed after the first mold and the second mold are opened, from the molding mold; wherein, in the molding step, the first mold and the second mold are molded together When drawing and molding the plate, the load value applied to the forming mold is applied in real time from the load sensor unit, and a mold load pattern signal obtained by patterning the change in the load value is calculated, and the mold load pattern signal and a pre-stored reference pattern By comparing the signals, it is possible to determine whether or not the drawing is abnormal.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 성형 단계에서, 상기 하중 센서부는, 볼트(Bolt) 형태로 상기 제 1 금형의 상기 펀치부나 상기 홀딩부 인근 또는 상기 제 2 금형의 다이부 인근에 결합되어 상기 성형 금형에 가해지는 상기 하중값을 측정하는 피에조 볼트(Piezo Bolt)일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the molding step, the load sensor unit is coupled in the form of a bolt to the vicinity of the punch part or the holding part of the first mold or the vicinity of the die part of the second mold, It may be a piezo bolt that measures the load value applied to the forming mold.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 성형 단계에서, 상기 제 1 금형 또는 상기 제 2 금형에 설치된 리니어 센서부로부터 상기 제 1 금형을 향해 승하강하는 상기 제 2 금형의 위치값을 인가받을 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the molding step, a position value of the second mold moving up and down toward the first mold may be applied from a linear sensor unit installed in the first mold or the second mold. .

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 성형 단계는, 상기 하중 센서부로부터 상기 성형 금형의 상기 하중값을 인가받고 상기 리니어 센서부로부터 상기 제 2 금형의 위치값을 인가받아, 상기 제 2 금형의 상기 위치값과 상기 성형 금형의 상기 하중값의 관계를 상기 금형하중 패턴 신호로 산출하는 패턴 신호 산출 단계; 및 상기 금형하중 패턴 신호와 상기 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형의 이상 여부를 판별하는 이상 감지 단계;를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the molding step, the load value of the molding mold is applied from the load sensor unit and the position value of the second mold is applied from the linear sensor unit, so that the second mold a pattern signal calculating step of calculating a relationship between the position value and the load value of the forming mold as the mold load pattern signal; and an abnormality detecting step of comparing the mold load pattern signal and the reference pattern signal to determine whether or not there is an abnormality in drawing molding.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 이상 감지 단계는, 정상 상태일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계, 성형불량일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계 및 공정 이상일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계를 상기 기준 패턴 신호로 사전에 산출하여 저장하고, 상기 패턴 신호 산출 단계에서 실시간으로 산출되는 상기 금형하중 패턴 신호와 상기 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형되는 상기 판재의 성형불량 또는 상기 성형 금형의 공정이상 여부를 판별할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the abnormality detecting step may include the relationship between the position value and the load value in a normal state, the relationship between the position value and the load value in a molding defect, and the relationship between the position value and the load value in a process abnormality. The relationship between the position value and the load value is previously calculated and stored as the reference pattern signal, and the mold load pattern signal calculated in real time in the pattern signal calculation step is compared with the reference pattern signal to form the plate material to be drawn. It is possible to determine whether there is a molding defect or a process abnormality of the molding mold.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레스 성형 공정의 불량감지를 위한 모니터링 시스템을 통하여 측정된 금형하중의 신호를 패턴화하여 성형 불량을 실시간으로 감지하고, 동시에 불량요인을 판정해낼 수 있다.According to one embodiment of the present invention made as described above, the signal of the mold load measured through the monitoring system for detecting defects in the press molding process is patterned to detect molding defects in real time and at the same time determine the defect factors. can

이에 따라, 양산 프레스 성형 공정의 실시간 성형불랑 및 공정이상 감지를 통한 즉각적인 대응조치가 가능하여, 프레스 성형 공정의 생산성을 향상시키고 비용손실을 최소화하는 효과를 가질 수 있는 프레스 성형 장치 및 프레스 성형 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Accordingly, immediate countermeasures are possible through detection of real-time molding failures and process abnormalities in the mass production press molding process, thereby improving the productivity of the press molding process and minimizing cost loss. can be implemented Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 프레스 성형 장치의 제 1 금형의 펀치부를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 절취선 A-A를 따라 취한 단면도를 개략적으로 나타내는 절단 단면도이다.
도 4는 도 1의 프레스 성형 장치에서 성형불량 검출을 위해 금형하중을 패턴화한 예를 나타낸 표이다.
도 5는 도 1의 프레스 성형 장치에서 성형품질에 따른 금형하중 분석 결과를 나타내는 그래프들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레스 성형 방법을 순서대로 나타내는 순서도이다.
1 is a schematic cross-sectional view of a press forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically illustrating a punch portion of a first mold of the press forming apparatus of FIG. 1 .
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 .
FIG. 4 is a table showing an example of patterning a mold load to detect molding defects in the press molding apparatus of FIG. 1 .
5 are graphs showing results of mold load analysis according to molding quality in the press molding apparatus of FIG. 1 .
6 is a flow chart showing a press molding method according to another embodiment of the present invention in order.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of explanation.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the depicted shape may be expected, depending on, for example, manufacturing techniques and/or tolerances. Therefore, embodiments of the inventive concept should not be construed as being limited to the specific shape of the region shown in this specification, but should include, for example, a change in shape caused by manufacturing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치(100)를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 프레스 성형 장치(100)의 제 1 금형(10)의 펀치부(11)를 개략적으로 나타내는 평면도이며, 도 3은 도 2의 절취선 A-A를 따라 취한 단면도를 개략적으로 나타내는 절단 단면도이다. 그리고, 도 4는 도 1의 프레스 성형 장치(100)에서 성형불량 검출을 위해 금형하중을 패턴화한 예를 나타낸 표이고, 도 5는 도 1의 프레스 성형 장치(100)에서 성형품질에 따른 금형하중 분석 결과를 나타내는 그래프들이다.1 is a schematic cross-sectional view of a press forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a punch unit 11 of a first mold 10 of the press forming apparatus 100 of FIG. 1 It is a plan view schematically shown, and FIG. 3 is a cut cross-sectional view schematically showing a cross-sectional view taken along the cut line A-A in FIG. 2 . 4 is a table showing an example of patterning the mold load to detect molding defects in the press molding apparatus 100 of FIG. 1, and FIG. 5 is a mold according to molding quality in the press molding apparatus 100 of FIG. These are graphs showing the load analysis results.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치(100)는, 크게, 제 1 금형(10)과, 제 2 금형(20)과, 하중 센서부(30)와, 리니어 센서부(40)와, 제어부(50) 및 이들이 설치되는 본체(60)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIG. 1, the press molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention largely includes a first mold 10, a second mold 20, and a load sensor unit 30. And, it may include a linear sensor unit 40, a control unit 50, and a main body 60 in which they are installed.

도 1에 도시된 바와 같이, 프레스 성형 장치(100)는, 본체(60)의 고정 플레이트(61)와 고정 플레이트(61)를 향해 승하강 왕복 운동하는 프레스 램(62)에 성형 금형(M)을 부착하여 성형 금형(M)의 제 1 금형(10)과 제 2 금형(20) 사이에 안착된 판재(S)를 가압 또는 타격하는 구조로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the press molding apparatus 100 has a forming mold (M) on the fixed plate 61 of the main body 60 and the press ram 62 moving up and down and reciprocating toward the fixed plate 61. It may be formed in a structure that presses or hits the plate material (S) seated between the first mold 10 and the second mold 20 of the molding mold (M) by attaching.

더욱 구체적으로, 프레스 성형 장치(100)는, 프레스 램(62)을 승하강시키는 구조에 따라 크랭크 프레스, 너클 프레스, 마찰 프레스, 스크류 프레스, 랙 프레스, 링크 프레스 및 캡 프레스 등으로 분류될 수 있으며, 본 발명의 프레스 성형 장치(100)와 같은 크랭크 프레스는, 본체(60)의 상부에 구동부를 설치하고 상기 구동부의 회전축을 크랭크축으로 하여 프레스 램(62)과 연계시킴으로써, 본체(60)에서 프레스 램(62)이 상승 및 하강하면서 고정 플레이트(61)에 설치된 성형 금형(M)의 제 1 금형(10)과 프레스 램(62)에 설치된 제 2 금형(20) 사이에서 판재(S)를 가압하여 드로잉 성형할 수 있다. 본 실시예에서는 프레스 성형 장치(100)가 크랭크 프레스 구조에 의해 구동하는 것을 예로 들었지만, 반드시 이에 국한되지 않고 성형 금형(M)에 의해 판재(S)를 드로잉 성형할 수 있는 상술한 다양한 구동 방식이 적용될 수 있다.More specifically, the press forming apparatus 100 may be classified into a crank press, a knuckle press, a friction press, a screw press, a rack press, a link press, and a cap press according to a structure in which the press ram 62 is raised and lowered. , The crank press, such as the press forming apparatus 100 of the present invention, by installing a driving unit on the upper part of the main body 60 and using the rotational axis of the driving unit as a crank shaft to link with the press ram 62, in the main body 60 While the press ram 62 rises and falls, the plate material S is moved between the first mold 10 of the forming mold M installed on the fixed plate 61 and the second mold 20 installed on the press ram 62. It can be pressurized and drawn. In this embodiment, although the press forming apparatus 100 is driven by a crank press structure as an example, it is not necessarily limited to this, and the above-described various driving methods capable of drawing and forming the plate material S by the forming mold M are used. can be applied

이러한, 프레스 성형 장치(100)에 장착되어 판재(S)를 드로잉 성형할 수 있는 성형 금형(M)의 구조를 더욱 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 성형 금형(M)은, 본체(60)의 고정 플레이트(61)에 고정되고, 판재(S)의 성형 영역의 일면의 적어도 일부분을 가압하여 드로잉 성형하는 펀치부(11) 및 펀치부(11)의 양측에 설치되어 펀치부(11)가 판재(S)를 드로잉 성형 시 상기 판재(S)의 상기 성형 영역 양측의 홀딩 영역의 일면을 가압하여 홀딩하는 홀딩부(12)를 포함하는 제 1 금형(10) 및 제 1 금형(10)과 대향되도록 프레스 램(62)에 고정되어, 펀치부(11)가 판재(S)를 드로잉 성형 시 판재(S)의 상기 홀딩 영역의 타면을 지지하는 다이부(21)를 포함하는 제 2 금형(20)을 포함할 수 있다.When the structure of the forming mold (M) mounted on the press forming apparatus 100 and capable of drawing and forming the plate material (S) is described in more detail, as shown in FIG. 1, the forming mold (M), A punch unit 11 fixed to the fixed plate 61 of the main body 60 and pressing at least a portion of one surface of the forming area of the plate material S to form a drawing, and the punch unit installed on both sides of the punch unit 11 (11) a first mold 10 including a holding part 12 for pressing and holding one surface of the holding area on both sides of the molding area of the plate material S when drawing and molding the plate material S and the first mold It is fixed to the press ram 62 so as to be opposed to (10), and the punch unit 11 supports the other surface of the holding area of the plate material S when drawing and forming the plate material S. Includes a die part 21 A second mold 20 may be included.

이와 같이, 제 2 금형(20)은, 제 1 금형(10)이 고정된 고정 플레이트(61)를 향해 승하강 왕복 운동하는 프레스 램(62)에 고정되어, 프레스 램(62)의 승하강 왕복 운동에 따라 제 1 금형(10)을 향해 하강하여 제 1 금형(10)과 형합되거나, 반대로 상승하여 제 1 금형(10)과 분리될 수 있다. 이때, 본 실시예에서는, 제 1 금형(10)이 성형 금형(M)의 하형으로서 본체(60)의 고정 플레이트(61)에 고정되고, 제 2 금형(20)이 상형으로서 프레스 램(62)에 고정되는 것을 예로 들었지만, 반드시 이에 국한되지 않고, 이와는 반대로 제 1 금형(10)이 상형으로서 프레스 램(62)에 고정되고, 제 2 금형(20)이 하형으로서 고정 플레이트(61)에 고정될 수도 있다.In this way, the second mold 20 is fixed to the press ram 62 that moves up and down reciprocally toward the fixed plate 61 to which the first mold 10 is fixed, so that the press ram 62 moves up and down reciprocally. Depending on the movement, it may descend toward the first mold 10 and be molded with the first mold 10, or may ascend and separate from the first mold 10 in the opposite direction. At this time, in this embodiment, the first mold 10 is fixed to the fixing plate 61 of the main body 60 as a lower mold of the molding die M, and the second mold 20 is a press ram 62 as an upper mold Although fixed to the example, it is not necessarily limited to this, and on the contrary, the first mold 10 is fixed to the press ram 62 as an upper mold, and the second mold 20 is fixed to the fixing plate 61 as a lower mold. may be

또한, 성형 금형(M)의 제 1 금형(10)과 제 2 금형(20)의 형합 시 금형 하중을 실시간으로 모니터링 및 측정된 금형 하중을 제 2 금형(20)이 제 1 금형(10)을 향해 하강하는 거리에 따라 패턴화할 수 있도록, 성형 금형(M)에 하중 센서부(30) 및 리니어 센서부(40)가 설치될 수 있다.In addition, when the first mold 10 and the second mold 20 of the forming mold M are molded, the mold load is monitored in real time, and the measured mold load is measured so that the second mold 20 moves the first mold 10 The load sensor unit 30 and the linear sensor unit 40 may be installed in the molding mold M so as to be patterned according to the distance descending towards the direction.

하중 센서부(30)는, 제 1 금형(10) 또는 제 2 금형(20)에 적어도 하나가 설치되어, 제 1 금형(10) 및 제 2 금형(20)을 포함하는 성형 금형(M)에 가해지는 하중값을 측정하고, 리니어 센서부(40)는, 제 1 금형(10) 또는 제 2 금형(20)에 설치되어 제 1 금형(10)을 향해 승하강하는 제 2 금형(20)의 위치를 측정할 수 있다.At least one of the load sensor unit 30 is installed in the first mold 10 or the second mold 20, and is applied to the molding mold M including the first mold 10 and the second mold 20. The applied load value is measured, and the linear sensor unit 40 is installed in the first mold 10 or the second mold 20 to detect the second mold 20 moving up and down toward the first mold 10. position can be measured.

더욱 구체적으로, 하중 센서부(30)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 볼트(Bolt) 형태로 제 1 금형(10)의 펀치부(11)나 홀딩부(12) 인근에 결합될 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 1 , the load sensor unit 30 may be coupled to the vicinity of the punch unit 11 or the holding unit 12 of the first mold 10 in the form of a bolt. .

예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 하중 센서부(30)는, 펀치부(11)의 펀치(11a)를 중심으로 펀치(11a)를 지지하는 펀치 플레이트(11b)에 볼트 형태로 결합될 수 있다. 이때, 하중 센서부(30)는 펀치 플레이트(11b)에 적어도 하나가 설치될 수 있으며, 복수개가 설치될 경우 펀치(11a)를 중심으로 방사상으로 배치되어 영역별로 금형 하중을 측정할 수도 있다.For example, as shown in FIG. 2 , the load sensor unit 30 may be coupled to a punch plate 11b supporting the punch 11a centered on the punch 11a of the punch unit 11 in the form of a bolt. there is. At this time, at least one load sensor unit 30 may be installed in the punch plate 11b, and when a plurality of load sensors 30 are installed, they may be radially arranged around the punch 11a to measure the mold load for each area.

더욱 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 하중 센서부(30)는, 머리부(31)와 적어도 일부 구간에 나사산이 형성된 몸체(32)를 가지는 볼트 형태의 피에조 볼트(Piezo Bolt)일 수 있다. 이때, 하중 센서부(30)가 결합되는 펀치 플레이트(11b)는, 상판(P1)과 하판(P2)으로 구성되어, 상판(P1)에는 하중 센서부(30)의 몸체(32)가 통과하는 관통홀(H1)이 형성되고, 하판(P2)의 관통홀(H1)과 대응되는 위치에는 하중 센서부(30)가 나사 결합될 수 있도록 암나사산이 형성되는 나사홀(H2)이 형성될 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 3, the load sensor unit 30 may be a piezo bolt in the form of a bolt having a head portion 31 and a body 32 in which threads are formed in at least a portion of the section. there is. At this time, the punch plate 11b to which the load sensor unit 30 is coupled is composed of an upper plate P1 and a lower plate P2, and the body 32 of the load sensor unit 30 passes through the upper plate P1. A through hole H1 is formed, and a screw hole H2 having a female screw thread so that the load sensor unit 30 can be screwed to be formed at a position corresponding to the through hole H1 of the lower plate P2. .

이에 따라, 상하로 적층된 펀치 플레이트(11b)의 상판(P1)과 하판(P2)에 결합된 하중 센서부(30)는, 머리부(31)의 하면으로 상판(P1)의 상면을 가압하는 형태로서, 제 1 금형(10)과 제 2 금형(20)의 형합 시 발생하는 금형하중이 펀치 플레이트(11b)를 통해 하중 센서부(30)로 직접적으로 전달되어, 하중 센서부(30)를 통해 성형 금형(M)에 가해지는 하중값을 측정할 수 있다.Accordingly, the load sensor unit 30 coupled to the upper and lower plates P1 and P2 of the vertically stacked punch plates 11b presses the upper surface of the upper plate P1 with the lower surface of the head part 31. As a form, the mold load generated when the first mold 10 and the second mold 20 are molded is directly transferred to the load sensor unit 30 through the punch plate 11b, and the load sensor unit 30 Through this, the load value applied to the forming mold (M) can be measured.

이러한, 하중 센서부(30)는, 제 1 금형(10)에 설치되는 것을 예로 들었지만 반드시 이에 국한되지 않고, 도시되진 않았지만, 제 2 금형(20)의 다이부(21) 인근에 결합되어 성형 금형(M)에 가해지는 상기 하중값을 측정할 수도 있다.The load sensor unit 30 is installed in the first mold 10 as an example, but is not necessarily limited thereto, and although not shown, it is coupled to the vicinity of the die unit 21 of the second mold 20 to form the mold. The value of the load applied to (M) can also be measured.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 제어부(50)는, 제 1 금형(10)과 제 2 금형(20)이 형합하여 판재(S)를 드로잉 성형 시 하중 센서부(30)로부터 성형 금형(M)에 가해지는 상기 하중값을 실시간으로 인가받아 상기 하중값의 변화를 패턴화한 금형하중 패턴 신호를 산출하고, 상기 금형하중 패턴 신호와 기 저장된 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형의 이상 여부를 판별할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the control unit 50, when the first mold 10 and the second mold 20 are molded to draw and mold the plate material S, from the load sensor unit 30 to the molding mold ( The load value applied to M) is applied in real time, and a mold load pattern signal obtained by patterning the change in the load value is calculated, and the mold load pattern signal is compared with a previously stored reference pattern signal to determine whether or not there is an abnormality in drawing molding. can be identified.

더욱 구체적으로, 제어부(50)는, 하중 센서부(30)로부터 성형 금형(M)의 상기 하중값을 인가받고 리니어 센서부(40)로부터 제 2 금형(20)의 위치값을 인가받아, 제 2 금형(20)의 상기 위치값과 성형 금형(M)의 상기 하중값의 관계를 상기 금형하중 패턴 신호로 산출할 수 있다.More specifically, the control unit 50 receives the load value of the forming mold M from the load sensor unit 30 and receives the position value of the second mold 20 from the linear sensor unit 40, 2 The relationship between the position value of the mold 20 and the load value of the forming mold M can be calculated as the mold load pattern signal.

예컨대, 제어부(50)는, 정상 상태일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계, 성형불량일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계 및 공정 이상일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계를 상기 기준 패턴 신호로 사전에 산출하여 저장하고, 판재(S)를 드로잉 성형 시 실시간으로 산출되는 상기 금형하중 패턴 신호와 상기 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형되는 판재(S)의 성형불량 또는 성형 금형(M)의 공정이상 여부를 판별할 수 있다.For example, the controller 50 determines the relationship between the position value and the load value in a normal state, the relationship between the position value and the load value in a molding defect, and the position value and the load value in a process abnormality. The relationship is calculated and stored in advance as the reference pattern signal, and the mold load pattern signal calculated in real time during drawing molding of the plate material S is compared with the reference pattern signal to determine whether or not the molding defect of the plate material S to be drawn is formed or It is possible to determine whether or not the process of the forming mold (M) is abnormal.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 정상 상태일 때의 금형하중 패턴(실선) 대비 성형불량이 발생했을 때의 금형하중 패턴(점선)을 저장하고, 판재(S)를 드로잉 성형 시 실시간으로 산출되는 상기 금형하중 패턴 신호와 이를 비교하여 성형불량 발생여부를 판별할 수 있다.As shown in (a) of FIG. 4, the mold load pattern (dotted line) when molding defects occur compared to the mold load pattern (solid line) in the normal state is stored, and the plate material (S) is drawn in real time during drawing molding. It is possible to determine whether a molding defect has occurred by comparing it with the mold load pattern signal calculated as .

또한, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 하중 센서부(30)가 양측에 설치될 경우, 정상 상태일 때의 양측의 금형하중 패턴(실선) 대비 소재편심이 발생했을 때의 양측의 금형하중 패턴(점선)을 저장하고, 판재(S)를 드로잉 성형 시 실시간으로 산출되는 상기 금형하중 패턴 신호와 이를 비교하여 소재의 편심여부와 같은 공정 이상을 판별할 수 있다.In addition, as shown in (b) of FIG. 4, when the load sensor units 30 are installed on both sides, the mold load patterns (solid lines) on both sides in the normal state are compared to the both sides when material eccentricity occurs. The mold load pattern (dotted line) is stored and compared with the mold load pattern signal calculated in real time during drawing and molding of the plate material S to determine process anomalies such as eccentricity of the material.

또한, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 정상 상태일 때의 금형하중 패턴(실선) 대비 윤활불량일 때의 금형하중 패턴(점선)을 저장하고, 판재(S)를 드로잉 성형 시 실시간으로 산출되는 상기 금형하중 패턴 신호와 이를 비교하여 윤활불량과 같은 공정 이상을 판별할 수 있다.In addition, as shown in (c) of FIG. 4, the mold load pattern (dotted line) in the case of poor lubrication compared to the mold load pattern (solid line) in the normal state is stored, and the plate material (S) is drawn in real time during drawing molding. Process anomalies such as poor lubrication can be identified by comparing this with the mold load pattern signal calculated by .

또한, 제어부(50)는, 성형불량의 판별 시, 하중 센서부(30)에서 측정되는 상기 하중값의 변화 패턴으로 성형불량의 종류를 판별할 수 있다.In addition, when determining a molding defect, the control unit 50 may determine the type of molding defect based on a change pattern of the load value measured by the load sensor unit 30 .

예컨대, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 정상 상태일 때와 터짐(Fracture)이나 주름(Wrinkle) 발생 시, 하중 센서부(30)에서 측정되는 상기 하중값의 변화 패턴에 명확한 차이가 발생하여, 상기 하중값의 변화 패턴으로 성형불량의 종류를 확인할 수 있는 것으로 나타났다.For example, as shown in (a) of FIG. 5, there is a clear difference in the change pattern of the load value measured by the load sensor unit 30 in the normal state and when fracture or wrinkle occurs. occurred, and it was found that the type of molding defect could be confirmed by the change pattern of the load value.

또한, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 정상 상태일 때와 터짐(Fracture)이나 주름(Wrinkle) 발생 시, 하중 센서부(30)에서 측정되는 하중값 변화율의 패턴에도 명확한 차이가 발생하여, 상기 하중값 변화율의 패턴으로도 성형불량의 종류를 확인할 수 있는 것으로 나타났다.In addition, as shown in (b) of FIG. 5, there is a clear difference in the pattern of change rate of the load value measured by the load sensor unit 30 in the normal state and when fracture or wrinkle occurs. Thus, it was found that the type of molding defect could be confirmed even with the pattern of the change rate of the load value.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치에 따르면, 프레스 성형 공정의 불량감지를 위한 모니터링 시스템을 통하여 측정된 금형하중의 신호를 패턴화하여 성형불량을 실시간으로 감지하고, 동시에 불량요인을 판정해낼 수 있다.Therefore, according to the press molding apparatus according to an embodiment of the present invention, molding defects are detected in real time by patterning the signal of the mold load measured through the monitoring system for detecting defects in the press molding process, and at the same time, defect factors are detected. can determine

그러므로, 양산 프레스 성형 공정의 실시간 성형불량 및 공정이상 감지를 통한 즉각적인 대응조치가 가능하여, 프레스 성형 공정의 생산성을 향상시키고 비용손실을 최소화하는 효과를 가질 수 있다.Therefore, it is possible to take immediate countermeasures through real-time detection of molding defects and process abnormalities in the mass production press molding process, thereby improving productivity of the press molding process and minimizing cost loss.

이하에서는 상술한 프레스 성형 장치(1000)를 이용한 프레스 성형 방법에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, a press forming method using the press forming apparatus 1000 described above will be described.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레스 성형 방법을 순서대로 나타내는 순서도이다.6 is a flow chart showing a press molding method according to another embodiment of the present invention in order.

본 발명의 다른 실시예에 따른 프레스 성형 방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 크게, 드로잉 성형할 판재(S)를 성형 금형(M)의 제 1 금형(10)과 제 2 금형(20) 사이에 안착하는 안착 단계(S10)와, 제 1 금형(10)과 제 2 금형(20)이 형합하여 제 1 금형(10)에 형성된 펀치부(11)가 판재(S)의 성형 영역의 일면의 적어도 일부분을 가압하여 드로잉 성형하는 성형 단계(S20) 및 제 1 금형(10)과 제 2 금형(20)이 형개된 후 드로잉 성형이 완료된 성형품을 성형 금형(M)으로부터 취출하는 취출 단계(S30) 순으로 진행될 수 있다.As shown in FIG. 6, in the press forming method according to another embodiment of the present invention, the first mold 10 and the second mold 20 of the forming mold M largely draw the plate material S to be drawn. In the seating step (S10) of seating between the first mold 10 and the second mold 20, the punch unit 11 formed in the first mold 10 is formed on one surface of the molding area of the plate material S. A forming step of drawing by pressing at least a portion of the (S20) and a taking out step of taking out the molded article after drawing has been completed from the forming mold (M) after the first mold 10 and the second mold 20 are opened (S30). ) can proceed in this order.

이때, 성형 단계(S20)에서, 제 1 금형(10)과 제 2 금형(20)이 형합하여 판재(S)를 드로잉 성형 시 하중 센서부(30)로부터 성형 금형(M)에 가해지는 하중값을 실시간으로 인가받아 상기 하중값의 변화를 패턴화한 금형하중 패턴 신호를 산출하고, 상기 금형하중 패턴 신호와 기 저장된 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형의 이상 여부를 판별할 수 있다.At this time, in the molding step (S20), the first mold 10 and the second mold 20 are molded to draw and mold the plate material S. The load value applied to the molding mold M from the load sensor unit 30 is applied in real time to calculate a mold load pattern signal in which the change in the load value is patterned, and it is possible to determine whether the drawing is abnormal by comparing the mold load pattern signal with a previously stored reference pattern signal.

더욱 구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 성형 단계(S20)는, 하중 센서부(30)로부터 성형 금형(M)의 상기 하중값을 인가받고 리니어 센서부(40)로부터 제 2 금형(20)의 위치값을 인가받아, 제 2 금형(20)의 상기 위치값과 성형 금형(M)의 상기 하중값의 관계를 상기 금형하중 패턴 신호로 산출하는 패턴 신호 산출 단계(S21) 및 상기 금형하중 패턴 신호와 상기 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형의 이상 여부를 판별하는 이상 감지 단계(S22)를 포함할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 6, in the molding step (S20), the load value of the molding mold M is applied from the load sensor unit 30, and the second mold 20 is applied from the linear sensor unit 40. A pattern signal calculation step (S21) of receiving the position value of ) and calculating the relationship between the position value of the second mold 20 and the load value of the forming mold M as the mold load pattern signal and the mold load An abnormality detection step (S22) of comparing the pattern signal and the reference pattern signal to determine whether or not the drawing is abnormal may be included.

예컨대, 이상 감지 단계(S22)는, 정상 상태일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계, 성형불량일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계 및 공정 이상일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계를 상기 기준 패턴 신호로 사전에 산출하여 저장하고, 상기 패턴 신호 산출 단계에서 실시간으로 산출되는 상기 금형하중 패턴 신호와 상기 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형되는 판재(S)의 성형불량 또는 성형 금형(M)의 공정이상 여부를 판별할 수 있다.For example, in the abnormality detection step (S22), the relationship between the position value and the load value in a normal state, the relationship between the position value and the load value in a molding defect, and the position value and the load in an abnormal process The relationship between the values is calculated and stored in advance as the reference pattern signal, and the mold load pattern signal calculated in real time in the pattern signal calculation step is compared with the reference pattern signal to form defects or It is possible to determine whether or not the process of the forming mold (M) is abnormal.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레스 성형 방법에 따르면, 프레스 성형 공정의 불량감지를 위한 모니터링 시스템을 통하여 측정된 금형하중의 신호를 패턴화하여 성형불량을 실시간으로 감지하고, 동시에 불량요인을 판정해낼 수 있다.Therefore, according to the press molding method according to another embodiment of the present invention, molding defects are detected in real time by patterning the signal of the mold load measured through the monitoring system for detecting defects in the press molding process, and at the same time, defect factors are detected. can determine

그러므로, 양산 프레스 성형 공정의 실시간 성형불량 및 공정이상 감지를 통한 즉각적인 대응조치가 가능하여, 프레스 성형 공정의 생산성을 향상시키고 비용손실을 최소화하는 효과를 가질 수 있다.Therefore, it is possible to take immediate countermeasures through real-time detection of molding defects and process abnormalities in the mass production press molding process, thereby improving productivity of the press molding process and minimizing cost loss.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10: 제 1 금형
11: 펀치부
12: 홀딩부
20: 제 2 금형
21: 다이부
30: 하중 센서부
31: 머리부
32: 몸체
40: 리니어 센서부
50: 제어부
60: 본체
61: 고정 플레이트
62: 프레스 램
S: 판재
M: 성형 금형
100: 프레스 성형 장치
10: first mold
11: punch part
12: holding part
20: second mold
21: Daibu
30: load sensor unit
31: head
32: body
40: linear sensor unit
50: control unit
60: body
61: fixed plate
62: press ram
S: Plate
M: molding mold
100: press molding device

Claims (10)

판재의 성형 영역의 일면의 적어도 일부분을 가압하여 드로잉 성형하는 펀치부 및 상기 펀치부의 양측에 설치되어 상기 펀치부가 상기 판재를 드로잉 성형 시 상기 판재의 상기 성형 영역 양측의 홀딩 영역의 일면을 가압하여 홀딩하는 홀딩부를 포함하는 제 1 금형;
상기 제 1 금형과 대향되게 구비되어, 상기 펀치부가 상기 판재를 드로잉 성형 시 상기 판재의 상기 홀딩 영역의 타면을 지지하는 다이부를 포함하는 제 2 금형;
상기 제 1 금형 또는 상기 제 2 금형에 적어도 하나가 설치되어, 상기 제 1 금형 및 상기 제 2 금형을 포함하는 성형 금형에 가해지는 하중값을 측정하는 하중 센서부;
상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형이 형합하여 상기 판재를 드로잉 성형 시 상기 하중 센서부로부터 상기 성형 금형에 가해지는 상기 하중값을 실시간으로 인가받아 상기 하중값의 변화를 패턴화한 금형하중 패턴 신호를 산출하고, 상기 금형하중 패턴 신호와 기 저장된 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형의 이상 여부를 판별하는 제어부; 및
상기 제 1 금형 또는 상기 제 2 금형에 설치되어 상기 제 1 금형을 향해 승하강하는 상기 제 2 금형의 위치를 측정하는 리니어 센서부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 하중 센서부로부터 상기 성형 금형의 상기 하중값을 인가받고 상기 리니어 센서부로부터 상기 제 2 금형의 위치값을 인가받아, 상기 제 2 금형의 상기 위치값과 상기 성형 금형의 상기 하중값의 관계를 상기 금형하중 패턴 신호로 산출하고,
정상 상태일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계, 성형불량일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계 및 공정 이상일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계를 상기 기준 패턴 신호로 사전에 산출하여 저장하고, 상기 판재를 드로잉 성형 시 실시간으로 산출되는 상기 금형하중 패턴 신호와 상기 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형되는 상기 판재의 성형불량 또는 상기 성형 금형의 공정이상 여부를 판별하고,
상기 하중 센서부는,
머리부와 적어도 일부 구간에 나사산이 형성된 몸체를 가지는 볼트(Bolt) 형태로, 상기 제 1 금형의 상기 펀치부의 펀치를 중심으로 상기 펀치를 지지하는 펀치 플레이트에 결합되되 상기 머리부의 하면으로 상기 펀치 플레이트의 상면을 가압하는 형태로 결합되어, 상기 성형 금형에 가해지는 상기 하중값을 측정하는 피에조 볼트(Piezo Bolt)로 형성되는, 프레스 성형 장치.
A punch unit that presses and draws at least a portion of one surface of the forming area of the plate material, and is installed on both sides of the punch unit to press and hold one surface of the holding area on both sides of the forming area of the sheet material when the punch unit draws and forms the sheet material. A first mold including a holding portion to;
a second mold provided to face the first mold and including a die part supporting the other surface of the holding area of the plate material when the punch part draws and molds the plate material;
a load sensor unit, at least one of which is installed in the first mold or the second mold, to measure a load value applied to the molding mold including the first mold and the second mold;
When the first mold and the second mold are molded and the plate material is drawn and molded, the load value applied to the forming mold from the load sensor unit is applied in real time, and the change in the load value is patterned. Mold load pattern signal a control unit that calculates and compares the mold load pattern signal with a pre-stored reference pattern signal to determine whether or not the drawing is abnormal; and
A linear sensor unit installed in the first mold or the second mold to measure the position of the second mold moving up and down toward the first mold; includes,
The control unit,
The load value of the forming mold is applied from the load sensor unit and the position value of the second mold is applied from the linear sensor unit, and the relationship between the position value of the second mold and the load value of the forming mold is determined. Calculated by the mold load pattern signal,
The relationship between the position value and the load value in the normal state, the relationship between the position value and the load value in the case of defective molding, and the relationship between the position value and the load value in the case of process abnormality are pre-predicted as the reference pattern signal. , and comparing the mold load pattern signal and the reference pattern signal, which are calculated in real time during drawing molding of the plate material, to determine whether the plate material to be drawn is defective in molding or the process of the forming mold is abnormal,
The load sensor unit,
In the form of a bolt having a head portion and a body having a thread formed in at least a portion thereof, the punch plate of the first mold is coupled to a punch plate supporting the punch centered on the punch portion of the punch portion of the first mold, but the punch plate is connected to the lower surface of the head portion. Combined in the form of pressing the upper surface of, formed of a piezo bolt (Piezo Bolt) for measuring the load value applied to the forming mold, press molding apparatus.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 드로잉 성형할 판재를 성형 금형의 제 1 금형과 제 2 금형 사이에 안착하는 안착 단계;
상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형이 형합하여 상기 제 1 금형에 형성된 펀치부가 상기 판재의 성형 영역의 일면의 적어도 일부분을 가압하여 드로잉 성형하는 성형 단계; 및
상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형이 형개된 후 드로잉 성형이 완료된 성형품을 상기 성형 금형으로부터 취출하는 취출 단계;를 포함하고,
상기 성형 단계에서,
상기 제 1 금형과 상기 제 2 금형이 형합하여 상기 판재를 드로잉 성형 시 하중 센서부로부터 상기 성형 금형에 가해지는 하중값을 실시간으로 인가받아 상기 하중값의 변화를 패턴화한 금형하중 패턴 신호를 산출하고, 상기 금형하중 패턴 신호와 기 저장된 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형의 이상 여부를 판별하며, 상기 제 1 금형 또는 상기 제 2 금형에 설치된 리니어 센서부로부터 상기 제 1 금형을 향해 승하강하는 상기 제 2 금형의 위치값을 인가받고,
상기 성형 단계는,
상기 하중 센서부로부터 상기 성형 금형의 상기 하중값을 인가받고 상기 리니어 센서부로부터 상기 제 2 금형의 위치값을 인가받아, 상기 제 2 금형의 상기 위치값과 상기 성형 금형의 상기 하중값의 관계를 상기 금형하중 패턴 신호로 산출하는 패턴 신호 산출 단계; 및
상기 금형하중 패턴 신호와 상기 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형의 이상 여부를 판별하는 이상 감지 단계;를 포함하고,
상기 이상 감지 단계는,
정상 상태일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계, 성형불량일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계 및 공정 이상일 때의 상기 위치값과 상기 하중값의 관계를 상기 기준 패턴 신호로 사전에 산출하여 저장하고, 상기 패턴 신호 산출 단계에서 실시간으로 산출되는 상기 금형하중 패턴 신호와 상기 기준 패턴 신호를 비교하여 드로잉 성형되는 상기 판재의 성형불량 또는 상기 성형 금형의 공정이상 여부를 판별하고,
상기 성형 단계에서, 상기 하중 센서부는,
머리부와 적어도 일부 구간에 나사산이 형성된 몸체를 가지는 볼트(Bolt) 형태로, 상기 제 1 금형의 상기 펀치부의 펀치를 중심으로 상기 펀치를 지지하는 펀치 플레이트에 결합되되 상기 머리부의 하면으로 상기 펀치 플레이트의 상면을 가압하는 형태로 결합되어, 상기 성형 금형에 가해지는 상기 하중값을 측정하는 피에조 볼트(Piezo Bolt)로 형성되는, 프레스 성형 방법.
A seating step of seating the plate material to be draw-molded between the first mold and the second mold of the forming mold;
a forming step in which the first mold and the second mold are molded together and a punch formed in the first mold presses at least a portion of one surface of a forming region of the plate member to form a drawing; and
After the first mold and the second mold are opened, a take-out step of taking out a molded article on which drawing molding has been completed from the mold; includes,
In the forming step,
When the first mold and the second mold are molded and the plate material is drawn and molded, the load value applied to the forming mold is applied in real time from the load sensor unit, and the change in the load value is patterned to calculate a mold load pattern signal and compares the mold load pattern signal with a pre-stored reference pattern signal to determine whether or not the drawing molding is abnormal, and moves up and down from the linear sensor unit installed in the first mold or the second mold toward the first mold. Receiving the position value of the second mold,
The molding step is
The load value of the forming mold is applied from the load sensor unit and the position value of the second mold is applied from the linear sensor unit, and the relationship between the position value of the second mold and the load value of the forming mold is determined. a pattern signal calculation step of calculating the mold load pattern signal; and
An abnormality detection step of comparing the mold load pattern signal and the reference pattern signal to determine whether or not there is an abnormality in drawing molding; including,
In the abnormal detection step,
The relationship between the position value and the load value in the normal state, the relationship between the position value and the load value in the case of defective molding, and the relationship between the position value and the load value in the case of process abnormality are pre-predicted as the reference pattern signal. , and compares the mold load pattern signal calculated in real time in the pattern signal calculation step with the reference pattern signal to determine whether the plate material to be drawn is defective in molding or the process of the molding mold is abnormal,
In the molding step, the load sensor unit,
It is in the form of a bolt having a head and a body with threads formed at least in part, and is coupled to a punch plate supporting the punch around the punch of the punch of the first mold, but the punch plate is connected to the lower surface of the head. Combined in the form of pressing the upper surface of, formed by a piezo bolt (Piezo Bolt) for measuring the load value applied to the molding mold, press molding method.
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