KR20010059417A - Structure of die for hydro-forming - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Die structure is provided to improve the forming property by securing an expanding rate of a material. CONSTITUTION: A lower die clamping die(3) is installed to support an unformed portion of a material pipe(1). An upper die clamping die(5) is installed on the lower die clamping die(3) to pressurize and to support the material pipe(1) with the lower die clamping die(3). A fixing die(7) and a moving die(11) are fixed in the material pipe(1). Forming faces(9) are formed in the fixing die(7) and the moving die(11). A left and a right hydraulic cylinders(13,15) are formed in the fixing die(7) and the moving die(11) to pressurize and to supply hydraulic pressure into the material pipe(1). A rubber friction material(17) is contacted with the dies(5,3) to increase the friction force. A combining device is installed between the dies(5,3) and the moving die(11). Pin grooves(19,21) are formed in the dies(5,3). Combining pins(23,25) are installed in the moving die(11) corresponding to the pin grooves.

Description

하이드로 포밍용 다이 구조{STRUCTURE OF DIE FOR HYDRO-FORMING}Die structure for hydroforming {STRUCTURE OF DIE FOR HYDRO-FORMING}

본 발명은 하이드로 포밍용 다이 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멀티 피스(multi-piece) 금형의 하이드로 포밍 성형시, 최적의 소재 유입을 이루어 소재의 확관률을 확보하여 성형성을 향상시킬 수 있도록 하는 하이드로 포밍용 다이 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a die structure for hydroforming, and more particularly, in the case of hydroforming molding of a multi-piece mold, it is possible to improve the moldability by securing the material expansion rate by making an optimum material inflow. It relates to a die structure for hydroforming.

일반적으로 하이드로 포밍 성형법은 액압을 이용하여 확관 성형하는 하는 것으로 기계 판금의 특수한 가공법 중의 하나이다. 특히, 자동차 산업에서는 프론트 서브 프레임과 같이 멀티 피스 금형의 성형시에 주로 사용되며, 성형의 원가 절감에 효과가 크다.In general, the hydroforming molding method is to expand the tube by using a hydraulic pressure is one of the special processing method of mechanical sheet metal. In particular, in the automotive industry, it is mainly used in the molding of multi-piece molds, such as the front subframe, and is effective in reducing the cost of molding.

도 5는 종래 하이드로 포밍 성형에 사용되는 다이 구조의 일례로, 하부에 고정되는 하형 다이(51)와 그 상부에서 프레스(미도시)에 의해 하부로 진행하여 상기 하형 다이(51)와 함께 소재 파이프(53)를 가압하는 상형 다이(55)로 이루어진다.FIG. 5 is an example of a die structure used in a conventional hydroforming molding, which is a lower die die 51 fixed to a lower portion and a lower portion of the die die 51 and a press (not shown). It consists of an upper die | dye 55 which presses 53. As shown in FIG.

이와 같이, 상기 하형 다이(51)와 상형 다이(55)로 이루어지는 다이 구조에 의해 하이드로 포밍 성형을 이루기 위해서는 상기 하형 다이(51) 상의 성형면에 소재 파이프(53)를 안착시킨 후, 프레스(미도시)에 의해 상형 다이(55)를 하부로 진행시켜 상기 소재 파이프(53)를 가압하면서 양측으로 액압 실린더(57,59)를 통하여 상기 소재 파이프(53)를 축 방향으로 가압한다.Thus, in order to achieve hydroforming by the die structure which consists of the said lower die | dye die 51 and the upper die | dye 55, the raw material pipe 53 is seated on the shaping | molding surface on the said die | dye die 51, By pressing the upper die (55) to the lower by pressing the material pipe 53 in the axial direction through the hydraulic cylinders (57, 59) on both sides.

이와 동시에, 상기 액압 실린더(57,59)는 상기 소재 파이프(53) 내부로 액압을 공급하여 내부에서 상형 다이(55)와 하형 다이(51)에 형성된 성형면을 따라 상기 소재 파이프(53)를 확관시켜, 성형하게 되는 것이다.At the same time, the hydraulic cylinders 57 and 59 supply hydraulic pressure into the material pipe 53 to open the material pipe 53 along the molding surface formed in the upper die 55 and the lower die 51. It expands and forms.

그러나 상기한 바와 같은 구성을 갖는 하이드로 포밍용 다이 구조에 의하면, 소재 파이프의 중간부분에 소재 유입이 적어, 이 부분의 성형이 불가능하거나 확관률에 많은 제약을 받는다는 문제점을 내포하고 있다.However, according to the die structure for hydroforming having the above-described configuration, the inflow of material into the middle portion of the material pipe is small, and thus, the molding of this part is impossible or limited in the expansion rate.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 멀티 피스(multi-piece) 금형의 하이드로 포밍 성형시, 최적의 소재 유입을 이루어 소재의 확관률을 확보하여 성형성을 향상시킬 수 있도록 하는 하이드로 포밍용 다이 구조를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to achieve an optimum material inflow during hydroforming molding of a multi-piece mold, thereby securing the expandability of the material and forming the moldability. It is to provide a die structure for hydroforming which can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a die structure for hydroforming according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이의 제1작동 상태도이다.2 is a first operating state diagram of a die for hydroforming according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이의 제2작동 상태도이다.3 is a second operating state diagram of a die for hydroforming according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이의 제3작동 상태도이다.4 is a third operation state diagram of a die for hydroforming according to the present invention.

도 5는 종래기술에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a die structure for hydroforming according to the prior art.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조는 소재 파이프의 성형되지 않는 부분을 하부에서 지지하여 주는 하형 클램핑 다이와; 상기 하형 클램핑 다이의 상부에서 이와 함께 소재 파이프를 가압하여 지지하여 주는 상형 클램핑 다이와; 상기 상,하형 클램핑 다이에 의해 지지되는 소재 파이프의 일측에 고정되어 상기 소재 파이프가 끼워져 성형되는 성형면이 형성된 고정 다이와; 상기 상,하형 클램핑 다이에 의해 지지되는 소재 파이프의 타측에 상기 고정 다이측으로 이동하면서 상기 소재 파이프가 끼워져 성형되는 성형면이 형성된 이동 다이와; 상기 고정 다이와 이동 다이의 일측으로부터 소재 파이프를 가압 및 액압을 공급하여 주는 좌,우측 액압 실린더를 포함하며,In order to achieve this object, the die structure for hydroforming according to the present invention includes: a lower clamping die for supporting a non-molded portion of a material pipe from below; An upper clamping die for pressurizing and supporting a material pipe together with an upper portion of the lower clamping die; A fixed die fixed to one side of a material pipe supported by the upper and lower die clamping dies, and having a molding surface on which the material pipe is inserted and molded; A moving die having a forming surface on which the raw material pipe is inserted and molded while moving toward the fixed die on the other side of the raw material pipe supported by the upper and lower die clamping dies; It includes a left and right hydraulic cylinder for supplying pressure and hydraulic pressure from the one side of the fixed die and the moving die,

상기 상,하형 클램핑 다이는 상기 소재 파이프와 접촉하는 면에 석면 또는 고무 재질의 마찰소재를 가류 접착하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,The upper and lower clamping dies are characterized in that the friction material of asbestos or rubber material is made by vulcanization adhesion to the surface in contact with the material pipe,

상기 상,하형 클램핑 다이와 상기 이동 다이 사이에는 상기 상,하형 다이의 각각 측면 일측에 핀 홈을 형성하고, 상기 상,하형 다이의 핀 홈에 대응하여 상기 이동 다이의 측면의 상,하측에 체결 핀을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A pin groove is formed at one side of each of the upper and lower dies between the upper and lower clamping dies and the movable die, and fastening pins are disposed at the upper and lower sides of the moving dies in correspondence with the pin grooves of the upper and lower dies. Characterized in that the installation is made.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조의 단면도로서, 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조는 소재 파이프(1)의 성형되지 않는 부분을 하부에서 지지하도록 하형 클램핑 다이(3)를 구성하고, 상기 하형 클램핑 다이(3)의 상부에는 상형 클램핑 다이(5)를 구성하여 상기 하형 클램핑 다이(3)와 함께 소재 파이프(1)를 가압하여 지지하도록 이루어진다.1 is a cross-sectional view of a die structure for hydroforming according to the present invention, wherein the die structure for hydroforming according to the present invention constitutes a lower mold clamping die 3 so as to support an unformed portion of the raw material pipe 1 from the bottom thereof. The upper clamping die 3 has an upper clamping die 5 configured to press and support the material pipe 1 together with the lower clamping die 3.

상기 상,하형 클램핑 다이(5,3)에 의해 지지되는 소재 파이프(1)의 일측에는 고정 다이(7)가 고정되며, 그 내부에는 상기 소재 파이프(1)가 끼워져 성형되는 성형면(9)이 형성된다.A fixing die 7 is fixed to one side of the material pipe 1 supported by the upper and lower clamping dies 5 and 3, and a molding surface 9 into which the material pipe 1 is inserted and molded. Is formed.

그리고 상기 상,하형 클램핑 다이(5,3)에 의해 지지되는 소재 파이프(1)의 타측에는 이동 다이(11)가 구성되며, 그 내부에는 상기 고정 다이(7)측으로 이동하면서 상기 소재 파이프(1)가 끼워져 성형되는 성형면(9)이 형성된다.And the other side of the material pipe (1) supported by the upper and lower clamping dies (5,3) is configured with a moving die 11, inside the material pipe (1) while moving to the fixed die (7) side ) Is formed to form a molding surface 9.

또한, 상기 고정 다이(7)와 이동 다이(11)의 일측에는 각각 양측으로 소재 파이프(1)를 가압 및 액압을 공급하여 주는 좌,우측 액압 실린더(13,15)가 구성된다.In addition, left and right hydraulic cylinders 13 and 15 are provided at one side of the fixed die 7 and the moving die 11 to supply pressure and hydraulic pressure to the material pipe 1 on both sides, respectively.

그리고 상기 상,하형 클램핑 다이(5,3)는 상기 소재 파이프(1)와 접촉하는 면에 석면 또는 고무 재질의 마찰부재(17)를 가류 접착하여 소재와의 마찰력을 증대시킬 수 있도록 구성된다.In addition, the upper and lower clamping dies 5 and 3 are configured to increase the frictional force with the material by vulcanizing and attaching the friction member 17 of asbestos or rubber material to the surface in contact with the material pipe 1.

또, 상기 상,하형 클램핑 다이(5,3)와 상기 이동 다이(11) 사이에는 체결수단이 구성되는데, 상기 체결수단은 상기 상,하형 클램핑 다이(5,3)의 각각 측면 일측에 핀 홈(19,21)을 형성하고, 상기 상,하형 클램핑 다이(5,3)의 핀 홈(19,21)에 대응하여 상기 이동 다이(11)의 측면의 상,하측에 체결 핀(23,25)을 설치하여 이루어진다.In addition, a fastening means is configured between the upper and lower clamping dies 5 and 3 and the moving die 11, and the fastening means is a pin groove at one side of each of the upper and lower clamping dies 5 and 3. (19, 21) and fastening pins (23, 25) on the upper and lower sides of the side of the moving die (11) in correspondence with the pin grooves (19, 21) of the upper and lower clamping dies (5, 3). Is achieved by installing

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 하이드로 포밍용 다이 구조에 의해하이드로 포밍 성형을 이루기 위해서는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 고정 다이(7)의 성형면(9)에 소재 파이프(1)의 일측을 삽입시킨 후, 하형 클램핑 다이(3)와 상형 클램핑 다이(5)가 프레스 장비(미도시)에 의해 소재 파이프(1)를 가압하여 고정하게 된다.Therefore, in order to achieve hydroforming molding by the hydroforming die structure having the above-described configuration, as shown in FIG. 2, the material pipe 1 is formed on the forming surface 9 of the fixed die 7. After inserting one side, the lower clamping die 3 and the upper clamping die 5 press the material pipe 1 by press equipment (not shown) to fix it.

그 다음, 상기 소재 파이프(1)의 타측에 이동 다이(11)를 배치하고, 상기 고정 다이(7)와 이동 다이(11)를 통하여 좌,우측 액압 실린더(13,15)가 상기 소재 파이프(1)의 양단을 유압 프레스(미도시)에 의해 가압할 수 있도록 배치한다.Then, the moving die 11 is disposed on the other side of the raw material pipe 1, and the left and right hydraulic cylinders 13 and 15 are connected to the raw material pipe through the fixed die 7 and the moving die 11. Both ends of 1) are arranged to be pressurized by a hydraulic press (not shown).

이러한 하이드로 포밍 성형을 위한 준비가 이루어지면, 도 3에서 도시한 바와 같이, 이동 다이(11)가 유압 프레스(미도시)에 의해 상기 고정 다이(7) 쪽으로 이동하게 되고, 이와 동시에, 상기 좌,우측 액압 실린더(13,15)도 소재 파이프(1)를 가압하여 소재 유입 작동을 이루게 된다.When the preparation for the hydroforming molding is made, as shown in FIG. 3, the moving die 11 is moved toward the fixed die 7 by a hydraulic press (not shown), and at the same time, the left, The right hydraulic cylinders 13 and 15 also pressurize the material pipe 1 to achieve a material inflow operation.

이때, 상기 좌,우측 액압 실린더(13,15)는 상기 소재 유입 작동과 함께, 소재 파이프(1)의 내부로 액압을 공급하는 작동을 시작하게 되며, 상기 작동이 계속 진행되면, 상기 이동 다이(11)의 체결 핀(23,25)은 상기 상,하형 클램핑 다이(3,5)의 핀 홈(19,21)과 체결된다.At this time, the left and right hydraulic cylinders 13 and 15 start the operation of supplying the hydraulic pressure to the inside of the material pipe 1 together with the material inflow operation. When the operation continues, the moving die ( 11, the fastening pins 23 and 25 are fastened to the pin grooves 19 and 21 of the upper and lower clamping dies 3 and 5.

그리고 나서, 상기 상,하형 클램핑 다이(3,5)와 상기 이동 다이(11)는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 체결된 상태로 상기 고정 다이(7) 측으로 이동하며, 측면이 접촉되어 지지되고, 이때 상기 상,하형 클램핑 다이(3,5)는 소재 파이프(1)와의 마찰부재(17)을 통하여 마찰력이 작용하여 고정 다이(7) 측으로의 소재 유입을 돕게 되며, 이 순간 상기 좌,우측 액압 실린더(13,15)를 통하여 상기 소재 파이프(1)내부로 공급되는 액압은 최고치가 되어 상기 고정 및 이동 다이(7,11)에 형성된 성형면(9)을 따라 상기 소재 파이프(1)를 확관시켜, 성형하게 되는 것이다.Then, the upper and lower clamping dies 3 and 5 and the moving die 11 move to the fixed die 7 side in a fastened state, as shown in FIG. At this time, the upper and lower clamping dies (3,5) is a friction force acts through the friction member 17 with the material pipe (1) to help the material flow into the fixed die (7) side, at this moment the left, The hydraulic pressure supplied to the inside of the material pipe 1 through the right hydraulic cylinders 13 and 15 is at a maximum, and the material pipe 1 is formed along the forming surface 9 formed in the fixed and moving dies 7 and 11. It expands and will shape.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하이드로 포밍용 다이 구조에 의하면, 고정 다이에 대하여 이동 다이가 소재 파이프의 소재 유입방향으로 이동하면서 확관 성형 작업을 이루게 됨으로, 최적의 소재 유입을 이루어 소재의 확관률을 확보하여 성형성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.As described above, according to the die structure for hydroforming according to the present invention, since the moving die moves toward the material inflow direction of the material pipe with respect to the fixed die, the expansion molding is performed, thereby achieving an optimum material inflow to increase the material expansion rate. It has the effect of securing and improving moldability.

Claims (4)

소재 파이프의 성형되지 않는 부분을 하부에서 지지하여 주는 하형 클램핑 다이와;A lower clamping die for supporting an unmolded portion of the raw pipe at a lower portion thereof; 상기 하형 클램핑 다이의 상부에서 이와 함께 소재 파이프를 가압하여 지지하여 주는 상형 클램핑 다이와;An upper clamping die for pressurizing and supporting a material pipe together with an upper portion of the lower clamping die; 상기 상,하형 클램핑 다이에 의해 지지되는 소재 파이프의 일측에 고정되어 상기 소재 파이프가 끼워져 성형되는 성형면이 형성된 고정 다이와;A fixed die fixed to one side of a material pipe supported by the upper and lower die clamping dies, and having a molding surface on which the material pipe is inserted and molded; 상기 상,하형 클램핑 다이에 의해 지지되는 소재 파이프의 타측에 상기 고정 다이측으로 이동하면서 상기 소재 파이프가 끼워져 성형되는 성형면이 형성된 이동 다이와;A moving die having a forming surface on which the raw material pipe is inserted and molded while moving toward the fixed die on the other side of the raw material pipe supported by the upper and lower die clamping dies; 상기 고정 다이와 이동 다이의 일측으로부터 소재 파이프를 가압 및 액압을 공급하여 주는 좌,우측 액압 실린더와;Left and right hydraulic cylinders for supplying pressure and hydraulic pressure from one side of the fixed die and the moving die; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이드로 포밍용 다이 구조.Die structure for hydroforming comprising a. 청구항 1에 있어서, 상기 상,하형 클램핑 다이는The method of claim 1, wherein the upper and lower clamping die 상기 소재 파이프와 접촉하는 면에 석면 또는 고무 재질의 마찰소재를 가류 접착하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이드로 포밍용 다이 구조.Die structure for hydroforming, characterized in that the friction material of asbestos or rubber material on the surface in contact with the material pipe. 청구항 1에 있어서, 상기 상,하형 클램핑 다이와 상기 이동 다이 사이에는The method of claim 1, wherein between the upper and lower clamping die and the moving die 체결수단을 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이드로 포밍용 다이 구조.A die structure for hydroforming, comprising the fastening means. 청구항 3에 있어서, 상기 체결부재는The method of claim 3, wherein the fastening member 상기 상,하형 다이의 각각 측면 일측에 형성되는 핀 홈과;Pin grooves formed at one side of each of the upper and lower dies; 상기 상,하형 다이의 핀 홈에 대응하여 상기 이동 다이의 측면의 상,하측에 설치되는 체결 핀으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이드로 포밍용 다이 구조.Die structure for hydroforming, characterized in that the fastening pins are provided on the upper and lower sides of the side of the moving die in correspondence with the pin groove of the upper and lower dies.
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