KR20020076943A - Dual hydroforming system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 듀얼 하이드로포밍 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펀치측에 별도로 하이드로포밍 수단을 구성하여, 판재와 펀치 사이에서 발생되는 마찰력의 감소와 정압 효과를 얻을 수 있도록 한 듀얼 하이드로포밍 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a dual hydroforming apparatus, and more particularly, to a dual hydroforming apparatus configured to separately configure the hydroforming means on the punch side to obtain a reduction in frictional force and a static pressure effect generated between the plate and the punch. will be.
일반적으로 판재를 가공하는 다양한 방법 중에서 유체(fluid)의 정압을 이용한 특수 가공법으로서 하이드로포밍 방법(hydroforming method)이 많이 사용되고 있다.In general, a hydroforming method is widely used as a special processing method using a static pressure of a fluid among various methods of processing a plate.
하이드로포밍 방법은, 첨부도면 도 2에서 도시한 바와 같은 하이드로포밍 장치를 이용하게 된다. 상기 하이드로포밍 장치(100)는 내부에 소정의 양만큼 액체가 채워지는 챔버(110)와, 이 챔버(110)의 상부에 장착되는 다이(120) 및 이 다이에 놓여진 판재(200)를 가압해 주는 블랭크 홀더(130)와, 상기 블랭크 홀더(130)를 통해 판재(200)를 가압해 주는 펀치(140)로 구성되어 있다.The hydroforming method uses a hydroforming apparatus as shown in FIG. 2. The hydroforming apparatus 100 pressurizes the chamber 110 in which the liquid is filled in a predetermined amount therein, the die 120 mounted on the chamber 110, and the plate 200 placed on the die. The main body consists of a blank holder 130 and a punch 140 for pressing the plate 200 through the blank holder 130.
특히, 상기 챔버(110)에는 내부에 채워진 유체(150)가 외부로 배출될 수 있도록 압력 밸브(111)가 구비되어 있으며, 이 압력 밸브(111)를 통해 펀치(140)의 가압력에 의해 생기는 챔버(110) 내부의 유체압을 조절해 주게 된다.In particular, the chamber 110 is provided with a pressure valve 111 so that the fluid 150 filled therein can be discharged to the outside, the chamber generated by the pressing force of the punch 140 through the pressure valve 111 110 to adjust the fluid pressure inside.
이와 같이 이루어진 하이드로포밍 장치(100)는 상기 챔버(110)에 일정량의 유체를 채우고 다이(120) 위에 판재(200)를 올려 놓은 다음 그 위에 블랭크 홀더(130)를 적층시켜 고정시켜 펀치(140)로 판재(200)를 가압하여 원하는 제품을성형하게 된다.The hydroforming apparatus 100 formed as described above fills the chamber 110 with a predetermined amount of fluid, places the plate 200 on the die 120, and stacks and fixes the blank holder 130 thereon to punch 140. By pressing the plate 200 to form a desired product.
이때, 상기 챔버(110) 내의 유체 압력은 펀치(140)의 가압력에 의해 점차 높아지게 되는데 이 유체의 정압에 의해 상기 판재(200)가 펀치(140)의 형상과 유사하게 변형을 일으키게 되며, 이 유체의 압력이 어느 정도 이상이 되면 미도시된 제어기의 제어를 받는 상기 압력 밸브(111)를 통해 유체의 일부가 배출시켜 원하는 형태의 완제품을 얻게 된다.At this time, the fluid pressure in the chamber 110 is gradually increased by the pressing force of the punch 140. The static pressure of the fluid causes the plate 200 to deform similarly to the shape of the punch 140, and this fluid When the pressure of a certain degree or more is a part of the fluid is discharged through the pressure valve 111 under the control of the controller not shown to obtain a finished product of the desired form.
그러나, 종래의 하이드로포밍 장치(100)는 일반 프레스 가공과 마찬가지로 펀치(140)에 의해 가압력이 직접 판재에 가해지기 때문에 판재(200)와 펀치(140) 사이에서 마찰이 생기게 되어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.However, in the conventional hydroforming apparatus 100, since the pressing force is applied directly to the plate by the punch 140, as in general press processing, friction is generated between the plate 200 and the punch 140, and improvement of this is necessary. Was done.
이를 개선하기 위한 방법으로 상기 판재(200)와 펀치(140) 사이에 오일을 공급해 주는 방법이 있으나, 형상 변경이 어려운 고장력 판재(200)의 경우 펀치(140)의 가압력이 커지게 되어 펀치(140)와 판재(200) 사이에 충분한 오일 공급이 이루어지지 않게 되고, 또한 펀치(140)에 먼저 접하는 판재(200)에 국부적으로 소성 변형이 일어나게 되어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.As a method for improving this, there is a method of supplying oil between the plate 200 and the punch 140, but in the case of the high tension plate 200, which is difficult to change the shape, the pressing force of the punch 140 is increased, so that the punch 140 A sufficient oil supply is not made between the plate and the plate 200, and plastic deformation occurs locally on the plate 200 which comes into contact with the punch 140 first, thereby requiring improvement.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 판재에 압력을 가해주는 펀치측에 하이드로포밍 수단을 구비하여, 펀치로 가압하는 방향에서도 하이드로포밍 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 펀치와 판재 사이의 마찰력을 없앨 수 있도록 한 듀얼 하이드로포밍 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in view of the above, and is provided with a hydroforming means on the punch side to apply pressure to the plate, not only to obtain a hydroforming effect in the direction of pressing with the punch, but also to improve friction between the punch and the plate. Its purpose is to provide a dual hydroforming device that can be eliminated.
도 1은 본 발명에 따르는 듀얼 하이드로포밍 장치를 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing a dual hydroforming apparatus according to the present invention,
도 2는 종래의 하이드로포밍 장치를 나타내는 단면도.2 is a cross-sectional view showing a conventional hydroforming device.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
10 : 하이드로포밍 수단 11 : 압력 다이10 hydroforming means 11 pressure die
12 : 유체 밸브 13 : 작동구멍12 fluid valve 13 operating hole
14 : 유체 챔버 100 : 하이드로포밍 장치14 fluid chamber 100 hydroforming device
110 : 챔버 111 : 압력 밸브110: chamber 111: pressure valve
120 : 다이 130 : 블랭크 홀더(blank holder)120: die 130: blank holder
140 : 펀치 150 : 유체140: Punch 150: Fluid
200 : 판재200: plate
이를 실현하기 위한 본 발명은 상부가 개구되어 내부에 유체가 채워지는 챔버와, 이 챔버의 상부에 장착되는 다이와, 다이 상부에 놓여지는 판재를 고정시켜 주는 블랭크 홀더와, 이 블랭크 홀더를 통해 상기 판재를 가압해 주는 펀치를 포함하는 듀얼 하이드로포밍 장치에 있어서, 상기 블랭크 홀더 상부에는 다이와 블랭크 홀더 사이에 고정된 판재와의 사이에 일정한 유체 챔버를 구성하는 압력 다이와, 유체탱크에 연결되어 있으면서 유체 챔버로 유체를 유입 또는 배출시켜 주는 압력 밸브를 포함하는 하이드로포밍 수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing this is a chamber in which an upper portion is opened to fill a fluid, a die mounted on an upper portion of the chamber, a blank holder for fixing a plate placed on an upper portion of the die, and the plate material through the blank holder. A dual hydroforming apparatus comprising a punch for pressing a pressure die, wherein the blank holder has a pressure die constituting a constant fluid chamber between a die and a plate fixed between the blank holder, and a fluid chamber connected to the fluid tank. Characterized in that the hydroforming means including a pressure valve for introducing or discharging the fluid.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 하이드로포밍 수단의 압력 밸브는 펀치가 판재를 가압하기 전에 유체를 유체 챔버에 제공하고, 펀치가 판재를 가압함에 따라 유체 챔버로부터 유체를 배출시켜 주는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the invention, the pressure valve of the hydroforming means is characterized in that to provide a fluid to the fluid chamber before the punch presses the plate, and to discharge the fluid from the fluid chamber as the punch presses the plate. .
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and effect of the present invention will be described.
첨부도면 도 1은 본 발명에 따르는 듀얼 하이드로포밍 장치를 나타내는 단면도로, 도면부호 중에서 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 그대로 사용한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a cross-sectional view showing a dual hydroforming apparatus according to the present invention, and the same reference numerals are used for the same components as in the prior art.
본 발명은 종래의 하이드로포밍 장치(hydroforming device)에 별도의 하이드로포밍 수단(10)을 구성하여, 펀치(140)가 판재(200)를 가압하는 쪽에 대해서는 하이드로포밍 효과와 마찰 감소 효과는 물론 정압 효과를 동시에 얻을 수 있도록 한 것이다.The present invention constitutes a separate hydroforming means 10 in a conventional hydroforming device, so that the punch 140 presses the plate 200 to the hydroforming effect and the friction reducing effect as well as the positive pressure effect. To get them at the same time.
여기서, 상기 하이드로 포밍 수단(10)은 펀치(140)가 장착되는 쪽에 설치되어 유체 챔버(14)를 구성해 주는 압력 다이(11)와 이 유체 챔버(14)로부터 유체를 듀얼 하이드로포밍 장치의 외부로 배출시켜 주기 위한 유체 밸브(12)로 구성되어 있다.Here, the hydroforming means 10 is installed on the side on which the punch 140 is mounted, and constitutes a fluid chamber 14, and the fluid from the fluid chamber 14 to the outside of the dual hydroforming device. It consists of a fluid valve 12 for discharging the furnace.
상기 압력 다이(11)는 종래의 챔버(110) 상부에 설치되는 일종의 블럭으로 중앙에는 펀치(140)가 상하로 작동할 수 있도록 작동구멍(13)이 형성되어 있으며, 특히 상기 작동구멍(12)은 내주면이 펀치(140)와의 사이에서 유체 누유가 일어나지 않도록 정밀가공되어 있다.The pressure die 11 is a kind of block installed in the upper portion of the conventional chamber 110, and an operating hole 13 is formed at the center thereof so that the punch 140 can be operated up and down, and in particular, the operating hole 12. The silver inner circumferential surface is precisely processed so that fluid leakage does not occur between the punch 140.
이와 같이 이루어진 압력 다이(11)는 상기 블랭크 홀더(130)의 상부에 장착하여 사용하게 되는데, 상기 판재(200)와의 사이에 소정의 크기를 갖는 유체 챔버(14)를 구성하게 된다.The pressure die 11 formed as described above is used by being mounted on the blank holder 130, and constitutes a fluid chamber 14 having a predetermined size between the plate 200.
즉, 상기 듀얼 하이드로포밍 장치를 통해 판재(200) 성형을 위해 종래와 마찬가지로 일정량의 유체(150)가 채워진 챔버(110) 상단에 고정된 다이(120)에 판재(200)를 올려 놓고 그 위에 블랭크 홀더(130)를 장착하게 되는데, 본 발명에서는 이 블랭크 홀더(130)의 상부에 상기 압력 다이(11)를 장착하여 펀치(140)가 상하 작동하는 작동영역에 액체를 채워 유체 챔버(14)로서 사용하게 되는 것이다.That is, the plate 200 is placed on the die 120 fixed to the top of the chamber 110 filled with a predetermined amount of fluid 150 to form the plate 200 through the dual hydroforming apparatus, and then blanked thereon. The holder 130 is mounted. In the present invention, the pressure die 11 is mounted on the blank holder 130 to fill the liquid in the operating region in which the punch 140 is operated up and down as the fluid chamber 14. Will be used.
이와 같이 이루어진 유체 챔버(14)에는 외부로 유체를 배출시킬 수 있도록 유체 챔버(12)가 구비되어 있는데, 첨부도면 도 1에서는 상기 압력 다이(11)와 블랭크 홀더(130) 사이에 장착된 예를 보여 주고 있다.The fluid chamber 14 formed as described above is provided with a fluid chamber 12 to discharge the fluid to the outside. In the accompanying drawings, an example mounted between the pressure die 11 and the blank holder 130 is shown. Is showing.
상기 유체 밸브(12)는 미도시된 제어기의 제어를 받아 선택적으로 개폐되게되며, 본 발명에 따르는 듀얼 하이드로포밍 장치(100)의 외부에 설치되는 미도시된 유체 탱크에 연결되어 있다.The fluid valve 12 is selectively opened and closed under the control of a not shown controller, and is connected to an unshown fluid tank installed outside the dual hydroforming apparatus 100 according to the present invention.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 유체 밸브(12)는 체크 밸브 기능을 갖는 것을 사용하여 제어기의 제어에 의해 선택적으로 개폐가능하도록 구성하는 것이 바람직하며, 하나는 상기 유체 탱크에 연결하여 유체를 유체 챔버(14)로 공급가능하게 하고, 다른 하나는 유체 챔버(14)로부터 유체를 배출하는데 사용하는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment of the present invention, the fluid valve 12 is preferably configured to be selectively opened and closed under the control of a controller using a check valve function, one connected to the fluid tank to fluidize the fluid. It is preferably used to supply the chamber 14 and the other to drain the fluid from the fluid chamber 14.
이와 같이 구성된 유체 밸브(12)는 펀치(140)가 작동전일 경우 개구되어 유체 탱크로부터 유체(150)를 공급받아 유체 챔버(14)에 채워지게 되며, 상기 펀치(140)가 작동중인 경우에는 반대로 유체 챔버(14)로부터 유체(150)를 배출시켜 주게 된다.The fluid valve 12 configured as described above is opened when the punch 140 is operated and is supplied with the fluid 150 from the fluid tank to be filled in the fluid chamber 14, and in contrast, when the punch 140 is in operation. The fluid 150 is discharged from the fluid chamber 14.
따라서, 상기 펀치(140)는 판재(200)와의 사이에 항상 유체(150)가 존재하게 되고, 특히 이 유체(150)는 오일로서의 기능 뿐만 아니라 챔버(110)에 채워진 오일과 같이 하이드로포밍 효과를 내게 되는 것이다.Accordingly, the punch 140 is always present with the fluid 150 between the plate 200, in particular the fluid 150 has a hydroforming effect, such as oil filled in the chamber 110, as well as function as the oil. Will be mine.
이상에서 본 바와 같이 본 발명은 종래의 하이드로포밍 장치의 펀치측에 별도의 하이드로포밍 수단을 구비하여, 펀치 작용시 판재를 기준으로 상하부에서 하이드로포밍 효과를 얻을 수 있게 함으로써 다음과 같은 효과를 얻게 된다.As described above, the present invention is provided with a separate hydroforming means on the punch side of the conventional hydroforming apparatus, thereby obtaining the following effects by obtaining a hydroforming effect on the upper and lower parts based on the plate during the punching action. .
1) 펀치가 직접 판재에 닿지 않게 되어 펀치와의 마찰력에 의해 판재에 생기는 국부적인 소성 변형을 없앨 수 있게 되게 된다.1) Since the punch does not directly contact the plate, it is possible to eliminate local plastic deformation caused by the friction with the punch.
2) 펀치의 가압력과 하이드로포밍 수단의 정압에 의해 판재의 포밍력을 높여 제품성을 향상시킬 수 있게 된다.2) It is possible to improve the productability by increasing the forming force of the plate by the pressing force of the punch and the static pressure of the hydroforming means.
3) 펀치와 판재의 마찰을 없애기 위한 오일 사용을 없애 주고 이러한 효과와 함께 하이드로포밍 효과를 동시에 얻을 수 있게 된다.3) It eliminates the use of oil to eliminate the friction between the punch and the plate and at the same time achieves the hydroforming effect.
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