KR102587968B1 - 점진 성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 판재를 두께 방향으로 점진적으로 국부 성형하여 금형 없이 금속 판재를 소정의 형상으로 성형할 수 있는 점진 성형 장치에 관한 것으로서, 금속 판재의 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향의 양단을 파지하는 한 쌍의 제 1 파지부와, 상기 한 쌍의 제 1 파지부의 이동과 연동되어, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 상기 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 금속 판재의 상기 폭 방향의 양단을 파지하는 한 쌍의 제 2 파지부 및 상기 금속 판재의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향을 기준으로 고정적으로 설치되고, 상기 금속 판재의 적어도 일부분을 점진적으로 가압하여 상기 금속 판재를 소정의 형상으로 점진 성형하는 성형부를 포함할 수 있다.

Description

점진 성형 장치{Incremental forming apparatus}

본 발명은 점진 성형 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 금속 판재를 두께 방향으로 점진적으로 국부 성형하여 금형 없이 금속 판재를 소정의 형상으로 성형할 수 있는 점진 성형 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 금속 판재의 성형은 암수 한 쌍으로 된 금형 사이에 금속 판재를 삽입한 후 금형으로 가압하여 성형하는 매칭 다이 성형법이 가장 널리 사용되고 있다. 그러나, 상기 매칭 다이 성형법은, 금형의 제조와 수정이 어려울 뿐 아니라 제품에 맞게 금형을 수시로 바꾸어야 하고, 반복 사용 시 금형의 마모로 인해 정밀도가 점차 떨어지며, 특히 대형 금형의 경우에는 금형 제작에 막대한 시간과 비용이 소모되는 문제점이 있었다. 이에 따라, 종래의 금형을 이용한 금속 가공산업을 대체할 수 있는 경제적이고 유연한 제조 기술이 지속적으로 개발되고 있다.

예컨대, 다양한 형상의 제품 성형에 민첩하게 대응할 수 있는 스케일러블(Scalable) 시스템을 들 수 있는 바, 이와 같은 스케일러블 시스템을 기반으로 한 성형기술에는 대표적으로 점진 성형 기술(Incremental forming)이 있다.

점진 성형 장치는, 일반적으로, 겐트리(Gantry) 구조를 바탕으로 상부에 위치한 하중 부가부(성형툴)와, 하중 부가부와 대향되게 하부에 위치한 하중 지지부(가변 지지툴)의 수직 구조로 구성되며, 3차원 형상의 점진 성형을 위한 하중 부가부와 하중 지지부는 CNC(Computerized numerical control)를 통한 위치제어를 바탕으로 3차원 자유형상에 대한 점진 성형 경로를 추적하여 금속 판재를 국부적으로 성형함으로써, 원하는 형상의 최종 제품을 성형할 수 있다.

이러한, 점진 성형 장치는, 금속 판재의 국부 점진 성형을 바탕으로 종래의 프레스 공정에서의 소재 성형 한계를 확장 가능하며, 상부의 하중 부가부의 위치를 추적하여 성형 하중을 지지 가능한 하부의 하중 지지부를 적용 시 다품종 성형 공정의 무금형화를 달성할 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 점진 성형 장치는, 금속 판재를 고정 후, 성형부의 하중 부가부(성형툴)와 하중 지지부(지지툴) 간의 위치 제어를 통해 금속 판재의 국부 성형을 유발하여 금속 판재의 점진 성형이 이루어지는 과정에서, 금속 판재의 성형 부위가 소재의 인장에 의해 두께 감소 현상이 일어남으로써, 금속 판재의 성형 부위를 지지하는 하중 지지부와 금속 판재 간의 접촉이 이루어지지 않는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 이 같은 현상을 해소하고 금속 판재의 성형 부위를 지지하는 하중 지지부와 금속 판재 간의 접촉을 지속적으로 유지하기 위해, 금속 판재의 성형 부위의 두께 감소를 고려하여 이에 대한 하중 지지부의 위치 보상을 수행하는 경우에도, 하중 지지부의 접촉 제어를 위한 피드백 구성 및 각 제어값이 소재 재질에 따라 상이하여, 하중 지지부의 위치 보상이 원활하게 이루어지지 않아 여전히 하중 지지부와 금속 판재 간의 접촉이 이루어지지 않는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 금속 판재의 점진 성형 시, 금속 판재의 성형 부위의 두께 감소 발생 시에도, 금속 판재의 성형 부위를 지지하는 하중 지지부와 금속 판재 간의 접촉이 지속적으로 이루어질 수 있도록 유도할 수 있는 점진 성형 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 점진 성형 장치가 제공된다. 상기 점진 성형 장치는, 금속 판재의 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향의 양단을 파지하는 한 쌍의 제 1 파지부; 상기 한 쌍의 제 1 파지부의 이동과 연동되어, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 상기 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 금속 판재의 상기 폭 방향의 양단을 파지하는 한 쌍의 제 2 파지부; 및 상기 금속 판재의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향을 기준으로 고정적으로 설치되고, 상기 금속 판재의 적어도 일부분을 점진적으로 가압하여 상기 금속 판재를 소정의 형상으로 점진 성형하는 성형부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 성형부는, 봉 형상으로 형성되고, 상기 금속 판재의 일면과 마주보는 방향에 설치되어, 상기 금속 판재의 일면의 적어도 일부분을 상기 금속 판재의 두께 방향으로 가압하는 하중 부가부; 및 봉 형상으로 형성되고, 상기 금속 판재의 타면과 마주보는 방향에 상기 하중 부가부와 대향되게 설치되어, 상기 하중 부가부가 상기 금속 판재의 일면을 상기 두께 방향으로 가압하는 부분에서 상기 금속 판재의 타면을 지지하는 하중 지지부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 하중 지지부는, 상기 금속 판재의 점진 성형 시, 상기 금속 판재의 타면을 탄성적으로 지지할 수 있도록, 하부에 탄성 부재가 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 성형부는, 상기 금속 판재의 점진 성형 시, 상기 하중 부가부의 단부와 상기 하중 지지부의 단부 간의 이격 거리가 상기 금속 판재의 두께 보다 짧은 거리로 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 성형부는, 상기 금속 판재의 두께에 따라 상기 하중 부가부의 단부와 상기 하중 지지부의 단부 간의 상기 이격 거리를 조절하거나, 상기 하중 지지부가 상기 금속 판재를 지지하는 탄성 지지력을 조절할 수 있도록, 상기 하중 부가부 및 상기 하중 지지부 중 적어도 어느 하나가 상기 금속 판재의 상기 두께 방향으로 승하강 가능하게 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 성형부는, 상기 하중 부가부의 단부와 상기 하중 지지부의 단부에 볼 베어링이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 금속 판재의 점진 성형 시, 상기 성형부의 상기 하중 부가부 및 상기 하중 지지부는 고정된 상태를 유지하고, 상기 금속 판재를 파지하여 상기 금속 판재의 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 상기 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동하는 상기 한 쌍의 제 1 파지부 및 상기 한 쌍의 제 2 파지부에 의해 상기 금속 판재가 소정의 형상으로 점진 성형될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 한 쌍의 제 1 파지부는, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향의 양단의 일면을 가압하는 한 쌍의 제 1 상부 블록체; 및 상기 금속 판재를 기준으로 상기 한 쌍의 제 1 상부 블록체와 상하로 대향되게 설치되어, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향의 양단의 타면을 지지하는 한 쌍의 제 1 하부 블록체;를 포함하고, 상기 한 쌍의 제 2 파지부는, 상기 금속 판재의 상기 폭 방향의 양단의 일면을 가압하는 한 쌍의 제 2 상부 블록체; 및 상기 금속 판재를 기준으로 상기 한 쌍의 제 2 상부 블록체와 상하로 대향되게 설치되어, 상기 금속 판재의 상기 폭 방향의 양단의 타면을 지지하는 한 쌍의 제 2 하부 블록체;를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 판재를 국부적으로 점진 성형하는 성형부는 고정적으로 설치되고, 금속 판재를 파지하는 한 쌍의 제 1 파지부 및 한 쌍의 제 2 파지부가 금속 판재를 이동시킴으로써, 금속 판재를 3차원의 소정의 형상으로 점진 성형할 수 있다.

이때, 고정적으로 설치되어 금속 판재의 성형 부위를 지지하는 성형부의 하중 지지부가 금속 판재를 탄성적으로 가압하도록 구성됨으로써, 금속 판재의 성형 부위의 두께 감소 발생 시에도 하중 지지부와 금속 판재 간의 접촉이 지속적으로 이루어지고, 하중 지지부가 금속 판재에 일정한 가압력을 점진 성형이 이루어지는 동안 지속적으로 가하도록 유도할 수 있다.

이에 따라, 종래와 같이 성형부의 하중 부가부와 하중 지지부의 위치 제어에 대한 복잡한 피드백 제어에 관한 구성 없이, 성형부와 금속 판재 간의 접촉을 일관되게 부가할 수 있는 장치 구성을 통해 종래의 무금형 점진 성형 대비 성형 불량률을 감소시키고 생산성을 증가시킬 수 있는 점진 성형 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점진 성형 장치의 상면을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 점진 성형 장치의 정면을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 점진 성형 장치가 금속 판재를 점진 성형하는 과정을 개략적으로 나타내는 공정도들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

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.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점진 성형 장치(100)의 상면을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 점진 성형 장치(100)의 정면을 개략적으로 나타내는 정면도이며, 도 3 및 도 4는 도 1의 점진 성형 장치(100)가 금속 판재(1)를 점진 성형하는 과정을 개략적으로 나타내는 공정도들이다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 점진 성형 장치(100)는, 크게, 한 쌍의 제 1 파지부(10)와, 한 쌍의 제 2 파지부(20) 및 성형부(30)를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제 1 파지부(10)는, 금속 판재(1)의 길이 방향의 양단을 파지할 수 있다. 또한, 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 한 쌍의 제 1 파지부(10)에 수직한 방향으로 형성되어 금속 판재(1)의 폭 방향의 양단을 파지할 수 있다.

더욱 구체적으로, 한 쌍의 제 1 파지부(10)는, 금속 판재(1)의 상기 길이 방향의 양단의 일면을 가압하는 한 쌍의 제 1 상부 블록체(11) 및 금속 판재(1)를 기준으로 한 쌍의 제 1 상부 블록체(11)와 상하로 대향되게 설치되어, 금속 판재(1)의 상기 길이 방향의 양단의 타면을 지지하는 한 쌍의 제 1 하부 블록체(12)를 포함하고, 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 금속 판재(1)의 상기 폭 방향의 양단의 일면을 가압하는 한 쌍의 제 2 상부 블록체(21) 및 금속 판재(1)를 기준으로 한 쌍의 제 2 상부 블록체(21)와 상하로 대향되게 설치되어, 금속 판재(1)의 상기 폭 방향의 양단의 타면을 지지하는 한 쌍의 제 2 하부 블록체(미도시)를 포함할 수 있다.

이러한, 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 일종의 클램프(Clamp)로서, 금속 판재(1)를 파지하여 지지할 수 있는 적절한 강도와 내구성을 갖는 블록 구조체일 수 있다. 예컨대, 이러한 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 스틸, 스테인레스, 알루미늄, 마그네슘 및 아연 중 어느 하나 이상의 재질을 선택하여 구성되는 블록 구조체일 수 있다. 그러나, 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 도 1 및 도 2에 반드시 국한되지 않고, 금속 판재(1)를 파지하여 지지할 수 있는 매우 다양한 재질의 부재들이 적용될 수 있다.

또한, 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 후술될 성형부(30)가 금속 판재(1)를 국부적으로 가압 시, 금속 판재(1)가 3차원의 소정의 형상으로 점진 성형될 수 있도록, 금속 판재(1)의 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하게 설치됨으로써, 파지하고 있는 금속 판재(1)를 성형부(30)를 기준으로 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 상기 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동시킬 수 있다.

더욱 구체적으로, 한 쌍의 제 1 파지부(10)는, 금속 판재(1)의 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 상기 두께 방향과 같이 3차원으로 이동되어, 성형부(30)에 의해 국부적으로 가압되고 있는 금속 판재(1)를 3차원의 상기 소정의 형상으로 점진적으로 성형할 수 있도록, 다관절을 가진 겐트리 구조의 로봇팔(미도시)에 각각 장착될 수 있다.

예컨대, 로봇팔(미도시)에 장착된 한 쌍의 제 1 파지부(10)는, CNC를 통한 위치제어를 바탕으로 3차원 자유 형상에 대한 점진 성형 경로를 추적하여, 성형부(30)에 의해 국부적으로 가압되고 있는 금속 판재(1)를 3차원으로 이동 시킴으로써, 금속 판재(1)를 원하는 상기 소정의 형상으로 점진 성형할 수 있다. 이때, 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 한 쌍의 제 1 파지부(10)의 이동과 연동되어 이동할 수 있도록, 한 쌍의 제 1 파지부(10)가 장착된 상기 로봇팔에 함께 장착될 수 있다.

이외에도, 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 한 쌍의 제 1 파지부(10)가 장착된 상기 로봇팔과 다른 로봇팔에 장착되어 한 쌍의 제 1 파지부(10)의 이동과 연동되어 이동할 수도 있다. 또한, 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)를 3차원으로 이동시키는 구동 장치는 반드시 다관절 로봇에만 국한되지 않고, 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)를 3차원으로 이동시킬 수 있는 모든 종류의 구동 장치가 적용될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 성형부(30)는, 금속 판재(1)의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향을 기준으로 고정적으로 설치되고, 금속 판재(1)의 적어도 일부분을 점진적으로 가압하여 금속 판재(1)를 소정의 형상으로 점진 성형할 수 있다.

예컨대, 성형부(30)는, 성형툴로서 봉 형상으로 형성되고, 금속 판재(1)의 상기 두께 방향으로 승하강 가능하도록, 금속 판재(1)의 일면과 마주보는 방향에 설치되어, 금속 판재(1)의 일면의 적어도 일부분을 금속 판재(1)의 두께 방향으로 가압하는 하중 부가부(31) 및 지지툴로서 봉 형상으로 형성되고, 금속 판재(1)의 상기 두께 방향으로 승하강 가능하도록, 금속 판재(1)의 타면과 마주보는 방향에 하중 부가부(31)와 대향되게 설치되어, 하중 부가부(31)가 금속 판재(1)의 일면을 상기 두께 방향으로 가압하는 부분에서 금속 판재(1)의 타면을 지지하는 하중 지지부(32)를 포함할 수 있다.

이때, 하중 지지부(32)는, 하중 부가부(31)가 금속 판재(1)의 일면을 가압하여 금속 판재(1)의 점진 성형 시, 금속 판재(1)의 타면을 탄성적으로 가압하여 지지할 수 있도록, 하부에 탄성 부재(32a)가 형성될 수 있다.

이러한, 탄성 부재(32a)는, 하중 지지부(32)를 금속 판재(1)를 가압하는 방향으로 일정한 힘으로 밀어줄 수 있도록, 압축 스프링이나, 공압 실린더 및 유압 실린더와 같이 다양한 탄성력을 가할 수 있는 부재가 사용될 수 있다. 그러나, 탄성 부재(32a)는, 반드시 무동력 부재만에 국한되지 않고, 전동 실린더와 같이, 별도의 동력원을 이용한 동력 부재가 사용될 수도 있다.

또한, 점진 성형 시, 금속 판재(1)의 두께 감소에도 금속 판재(1)와 하중 지지부(32)의 접촉이 지속적으로 이루어질 수 있도록, 하중 부가부(31)의 단부와 하중 지지부(32)의 단부 간의 이격 거리는, 금속 판재(1)의 두께 보다 짧은 거리로 설정되는 것이 바람직할 수 있다.

예컨대, 상기 이격 거리는, 금속 판재(1)의 점진 성형 시, 금속 판재(1)의 성형 부위에서 발생할 수 있는 두께 감소의 최대치를 고려하여, 인장된 금속 판재(1)의 최소 두께(금속 판재의 파단이 발생하기 전 최소 두께) 보다 짧은 거리로 설정되는 것이 더욱 바람직할 수 있다.

또한, 성형부(30)는, 금속 판재(1)의 초기 두께나 재질에 따라 하중 부가부(31)의 단부와 하중 지지부(32)의 단부 간의 상기 이격 거리를 조절하거나, 하중 지지부(32)가 금속 판재(1)를 가압 지지하는 탄성 지지력을 조절할 수 있도록, 하중 부가부(31) 및 하중 지지부(32) 중 적어도 어느 하나가 금속 판재(1)의 상기 두께 방향으로 승하강 가능하게 설치될 수 있다.

따라서, 금속 판재(1)의 점진 성형 시, 도 2에 도시된 바와 같이, 금속 판재(1)를 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)에 파지하여 고정시킨 후, 하중 부가부(31) 및 하중 지지부(32) 중 적어도 어느 하나를 승하강 시킴으로써, 성형부(30)의 하중 부가부(31) 및 하중 지지부(32)가 금속 판재(1)의 어느 한 부분을 상하로 국부적으로 가압하고 있는 형태로 초기 세팅할 수 있다.

이때, 하중 지지부(32)는, 하부에 설치된 탄성 부재(32a)에 의해 금속 판재(1)의 하면을 탄성적으로 지지할 수 있다.

이어서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 금속 판재(1)의 점진 성형 시, 성형부(30)의 하중 부가부(31) 및 하중 지지부(32)는 고정된 상태를 유지하고, 금속 판재(1)를 파지한 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)가 금속 판재(1)의 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 상기 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동함으로써, 금속 판재(1)가 3차원의 상기 소정의 형상으로 점진 성형될 수 있다.

이때, 하중 부가부(31) 및 하중 지지부(32)에 의해 국부적으로 상하 가압되고 있는 상태에서, 금속 판재(1)가 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)에 의해 금속 판재(1)의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향으로 용이하게 이동될 수 있도록, 하중 부가부(31)의 단부 및 하중 지지부(32)의 단부에는 볼 베어링(B)이 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

이와 같이, 하중 부가부(31) 및 하중 지지부(32)를 포함하는 성형부(30)가 이동하는 구성이 아닌, 금속 판재(1)를 파지하는 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)가 이동하면서 금속 판재(1)를 점진 성형하는 구성으로, 상면이 하중 부가부(31)에 의해 가압된 금속 판재(1)의 성형 부위의 하면을 탄성 부재(32a)가 설치된 하중 지지부(32)를 이용하여 탄성적으로 일정한 가압력을 이용하여 지지할 수 있다.

예컨대, 종래와 같이 성형부(30)가 이동하는 구성이라면, 금속 판재(1)를 탄성적으로 가압하는 하중 지지부(32)의 하부에 설치된 탄성 부재(32a)가 축 방향과 수직한 방향으로 외력을 받아 쉽게 휘어짐이 발생함으로써, 하중 지지부(32)의 기울어짐이 발생하여 금속 판재(1)를 제대로 지지하지 못하는 문제점이 발생할 수 있지만, 본 발명의 하중 지지부(32)는, 고정된 위치로 설치됨에 따라 탄성 부재(32a)가 축 방향과 수직한 방향으로 외력을 받는 것을 방지하여 상술한 문제점의 발생을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 점진 성형 장치(100)에 따르면, 금속 판재(1)를 국부적으로 점진 성형하는 성형부(30)는 고정적으로 설치되고, 금속 판재(1)를 파지하는 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)가 금속 판재(1)를 이동시킴으로써, 금속 판재(1)를 3차원의 소정의 형상으로 점진 성형할 수 있다.

이때, 고정적으로 설치되어 금속 판재(1)의 성형 부위를 지지하는 성형부(30)의 하중 지지부(32)가 금속 판재(1)를 탄성적으로 가압하도록 구성됨으로써, 금속 판재(1)의 성형 부위의 두께 감소 발생 시에도 하중 지지부(32)와 금속 판재(1) 간의 접촉이 지속적으로 이루어지고, 하중 지지부(32)가 금속 판재(1)에 일정한 가압력을 점진 성형이 이루어지는 동안 지속적으로 가하도록 유도할 수 있다.

그러므로, 종래와 같이 성형부(30)의 하중 부가부(31)와 하중 지지부(32)의 위치 제어에 대한 복잡한 피드백 제어에 관한 구성 없이, 간단한 구성으로 성형부(30)와 금속 판재(1) 간의 접촉을 일관되게 부가할 수 있는 장치 구성을 통해 종래의 무금형 점진 성형 대비 성형 불량률을 감소시키고 생산성을 증가시키는 효과를 가질 수 있다.

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.

1: 금속 판재
10: 한 쌍의 제 1 파지부
11: 한 쌍의 제 1 상부 블록체
12: 한 쌍의 제 1 하부 블록체
20: 한 쌍의 제 2 파지부
21: 한 쌍의 제 2 상부 블록체
30: 성형부
31: 하중 부가부
32: 하중 지지부
32a: 탄성 부재
100: 점진 성형 장치
B: 볼 베어링

Claims (8)

1. 금속 판재의 길이 방향, 폭 방향 및 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향의 양단을 파지하는 한 쌍의 제 1 파지부;
   상기 한 쌍의 제 1 파지부의 이동과 연동되어, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 상기 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 금속 판재의 상기 폭 방향의 양단을 파지하는 한 쌍의 제 2 파지부; 및
   상기 금속 판재의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향을 기준으로 고정적으로 설치되고, 상기 금속 판재의 적어도 일부분을 점진적으로 가압하여 상기 금속 판재를 소정의 형상으로 점진 성형하는 성형부;를 포함하고,
   상기 성형부는,
   봉 형상으로 형성되고, 상기 금속 판재의 일면과 마주보는 방향에 설치되어, 상기 금속 판재의 일면의 적어도 일부분을 상기 금속 판재의 두께 방향으로 가압하는 하중 부가부; 및
   봉 형상으로 형성되고, 상기 금속 판재의 타면과 마주보는 방향에 상기 하중 부가부와 대향되게 설치되어, 상기 하중 부가부가 상기 금속 판재의 일면을 상기 두께 방향으로 가압하는 부분에서 상기 금속 판재의 타면을 지지하는 하중 지지부;를 포함하고,
   상기 하중 지지부는,
   상기 금속 판재의 점진 성형 시, 상기 금속 판재의 타면을 탄성적으로 지지할 수 있도록, 하부에 탄성 부재가 형성되고,
   상기 성형부는,
   상기 하중 지지부가 상기 금속 판재를 가압 지지하는 탄성 지지력을 조절할 수 있도록, 상기 하중 부가부 및 상기 하중 지지부 중 적어도 어느 하나가 상기 금속 판재의 상기 두께 방향으로 승하강 가능하게 설치되고,
   상기 금속 판재의 점진 성형 시, 상기 성형부의 상기 하중 부가부 및 상기 하중 지지부는 고정된 상태를 유지하고, 상기 금속 판재를 파지하여 상기 금속 판재의 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 상기 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동하는 상기 한 쌍의 제 1 파지부 및 상기 한 쌍의 제 2 파지부에 의해 상기 금속 판재가 상기 소정의 형상으로 점진 성형되는, 점진 성형 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 성형부는,
   상기 금속 판재의 점진 성형 시, 상기 하중 부가부의 단부와 상기 하중 지지부의 단부 간의 이격 거리가 상기 금속 판재의 두께 보다 짧은 거리로 설정되는, 점진 성형 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 성형부는,
   상기 금속 판재의 두께에 따라 상기 하중 부가부의 단부와 상기 하중 지지부의 단부 간의 상기 이격 거리를 조절하거나, 상기 하중 지지부가 상기 금속 판재를 지지하는 탄성 지지력을 조절할 수 있도록, 상기 하중 부가부 및 상기 하중 지지부 중 적어도 어느 하나가 상기 금속 판재의 상기 두께 방향으로 승하강 가능하게 설치되는, 점진 성형 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 성형부는,
   상기 하중 부가부의 단부와 상기 하중 지지부의 단부에 볼 베어링이 형성되는, 점진 성형 장치.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 제 1 파지부는,
   상기 금속 판재의 상기 길이 방향의 양단의 일면을 가압하는 한 쌍의 제 1 상부 블록체; 및
   상기 금속 판재를 기준으로 상기 한 쌍의 제 1 상부 블록체와 상하로 대향되게 설치되어, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향의 양단의 타면을 지지하는 한 쌍의 제 1 하부 블록체;를 포함하고,
   상기 한 쌍의 제 2 파지부는,
   상기 금속 판재의 상기 폭 방향의 양단의 일면을 가압하는 한 쌍의 제 2 상부 블록체; 및
   상기 금속 판재를 기준으로 상기 한 쌍의 제 2 상부 블록체와 상하로 대향되게 설치되어, 상기 금속 판재의 상기 폭 방향의 양단의 타면을 지지하는 한 쌍의 제 2 하부 블록체;
   를 포함하는, 점진 성형 장치.

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