KR20040050172A

KR20040050172A - 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20040050172A
Application number: KR1020020077809A
Authority: KR
Inventors: 류성지
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2004-06-16
Also published as: KR100508981B1

Abstract

고강도 알루미늄 튜브소재의 온도에 따른 연신율 특성을 이용하여 설정 온도범위 내에서 충분한 성형성을 확보한 상태로 온간 액압 성형을 순차적으로 수행할 수 있도록;

하부에 구성되는 하형다이와; 상기 하형다이 상의 중앙에 장착되며, 내부면은 튜브소재의 확관성형을 위한 성형면이 형성되는 하형과; 상기 하형의 외측으로 상기 하형다이의 상에 수직방향으로 세워져 장착되는 복수개의 슬라이딩 가이더와; 상기 슬라이딩 가이더의 상단에 장착 프레임을 통하여 작동로드가 하향하도록 장착되는 구동 실린더와; 상기 슬라이딩 가이더에 의해 슬라이딩 가이드 되도록 설치되며, 상단의 중앙이 상기 구동 실린더의 작동로드와 연결되는 상형다이와; 상기 하형에 대응하여 그 상부에서 상형다이의 하단면 상에 장착되며, 내부면은 상기 하형과 함께, 상기 튜브소재의 확관성형을 위한 성형면이 형성되는 상형과; 상기 하형의 내측에 장착되어 상기 튜브소재의 일단이 끼워지며, 내부에는 액압을 공급하기 위한 액압 공급로가 형성되는 하부 피딩펀치와; 상기 상형의 내측에 장착되어 상기 튜브소재의 타단이 끼워지며, 상기 상형다이와의 사이에는 소재유입을 위한 가압수단과 연결되는 상부 피딩펀치와; 상기 하부 피딩펀치의 내부 액압 공급로와 액압 공급관을 통하여 연결되어 외부에 구성되며, 제어신호에 따라 상기 액압을 공급액압과 성형액압으로 구분하여 공급하는 증압기와; 상기 증압기와 액압 공급로를 연결하는 액압 공급관 상의 일측에 구성되어 공급되는 액압의 압력을 검출하는 압력검출센서와; 상기 하부 피딩펀치 상에 장착되어 제어신호에 따라 튜브소재 내부로 충진된 액압을 설정온도까지 가열하는 가열수단과; 상기 하부 피딩펀치 상에 장착되어 튜브소재 내부로 충진된 액압의 온도를 검출하는 온도검출센서와; 상기 상부 피딩펀치와 연결되는 가압수단에 작동압를 공급하는 작동유관 상에 장착되어 제어신호에 따라 작동압을 제어하는 압력제어밸브와; 상기 구동 실린더에 구동압을 공급하는 구동유관 상에 장착되어 제어신호에 따라 상기 구동압을 제어하는 구동서보밸브와; 상기 압력검출센서와 온도검출센서로부터 검출신호를 입력받아 설정된 맵에 따라 상기 구동서보밸브, 압력제어밸브, 증압기 및 가열수단을 제어하는 제어기를 포함하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치 및 그 제어방법을 제공한다.

Description

알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치 및 그 제어방법{A DEVICE FOR WARM HYDRO-FORMING OF ALUMINIUM ALLOY AND A METHOD}

본 발명은 알루미늄 합금의 액압 성형 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고강도 알루미늄 튜브소재의 온도에 따른 연신율 특성을 이용하여 고온에서 그 성형성을 확보하여 확관 액압 성형을 순차적으로 수행할 수 있도록 하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 액압 성형(HYDRO-FORMING) 방법은 상온(10℃~30℃)에서 이루어지며, 액압(hydraulic pressure)을 이용하여 튜브소재를 확관 성형하는 기계 판금의 특수한 가공법 중의 하나로써, 자동차 산업 등에서 프론트 사이드 멤버류와 같이 크고 작은 단품패널의 조합으로 이루어지는 프레스 생산품의 경량화 및 성형 원가의 절감에 효과가 크다.

상기한 바와 같은 액압 성형(HYDRO-FORMING)에 적용되는 튜브소재에 있어서도, 경량화를 위하여 최근 철계 소재를 대신하여 고강도의 알루미늄 합금이 많이 사용되며, 이러한 고강도의 알루미늄 합금의 경우, 상온에서의 성형성은 철계 소재에 비하여 떨어지나, 성형 전에 연화처리를 통하여 성형성을 확보한 후, 단계별 액압 성형을 이루고 있다. 여기서 연화처리라 함은 알루미늄 소재의 강도를 낮추면서 연신율을 증가시키는 것으로 풀림(어닐링)열처리가 가장 흔하게 사용된다.

이 때, 상기 고강도 알루미늄 합금소재의 성형성 확보를 위해서는 성형품의 형상에 따른 변형량이 최대인 부위를 고려하여 충분한 연신율을 확보하여야 하며, 적어도 20% 이상의 연신율 확보를 위하여 상기의 연화처리과정은 필수공정이라 할 수 있다.

이와 같은 알루미늄 합금의 종래 액압 성형 방법을 도 9를 통하여 살펴보면, 먼저, 성형품의 형상에 따른 변형량을 고려하여 소재의 연신율을 충분히 확보할 수 있도록 상기 고강도 알루미늄 합금의 튜브소재를 미리 연화처리하게 된다.(S110)

이와 같이, 연화처리를 통하여 연신율을 확보한 튜브소재를 액압 성형용 프레스 금형의 하형에 로딩하고(S120), 그 상부의 상형이 하강하여 하형과 합형된 상태에서, 상기 튜브소재의 양단에 액압 실린더를 장착하게 된다.(S130)

이러한 상태로, 상기 액압 실린더는 자체 축압과 함께, 상기 튜브소재의 내부로 액압을 공급하여 상형과 하형의 각 성형면을 따라 상기 튜브소재를 확관 성형시킴으로써, 상온에서의 액압 성형을 이루게 되며,(S140) 액압 성형이 완료된 상기 튜브소재는 상기 금형으로부터 취출되어 상기의 연신율 확보를 위하여 연화처리 공정을 거치는 과정에서 강성이 약해진 상기 튜브소재의 강도를 보강하기 위한 별도의 경화처리 공정을 수행하여 성형품으로서의 요구강도를 확보하게 되는 것이다.(S150)

그러나 상기한 바와 같은 종래의 액압 성형 방법에 의하여 고강도의 알루미늄 합금의 튜브소재를 액압 성형하기 위해서는 그 성형성을 확보하기 위하여 성형 전에 연화처리 공정이 필수적이나, 이러한 연화처리 공정은 상기 소재의 강도를 현저하게 떨어뜨리는 원인이 되어 성형 품질을 보장할 수 없으며, 성형 후에도, 상기 소재의 강도를 보강하기 위하여 별도의 경화처리 공정을 추가하고는 있으나, 이러한 추가공정단계로 인하여 성형 품질과 생산성에는 부정적인 영향을 미치는 등의 단점이 있어, 최근에는 고강도의 알루미늄 합금 튜브소재를 열처리에 의한 연화처리 공정을 수행하지 않고도, 알루미늄의 온도에 따른 연신율의 특성 즉, 알루미늄의 온도가 고온(약 50℃~300℃ 정도로 임의 설정함)으로 증가하면, 강도가 떨어지고, 연신율은 급격히 증가하였다가, 다시 온도가 상온(약 10℃~30℃ 정도의 작업장의 실내온도)으로 낮아지면, 상기 강도는 다시 높아지고, 연신률은 다시 낮아져 최초 상온 상태의 강도 및 연신율의 성질을 유지하는 특성을 이용하여 상기 튜브소재를 상기 고온(약 50℃~300℃까지) 상태에서의 온간 액압 성형방법을 통하여 성형성 및 요구 강도를 동시에 확보할 수 있도록 하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 고강도 알루미늄 튜브소재의 온간 액압 성형을 이룰 수 있도록 창출된 장치 및 그 제어방법으로서, 본 발명의 목적은 고강도 알루미늄 튜브소재의 온도에 따른 연신율 특성을 이용하여 설정 온도범위 내에서 충분한 성형성을 확보한 상태로 온간 액압 성형을 순차적으로 수행하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명 실시예에 따른 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 전체 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 부분 확대 단면 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 제어방법에 따른 흐름도이다.

도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 단계별 작동 상태도이다.

도 9는 종래 알루미늄 합금의 액압 성형 방법에 따른 단계별 공정을 도시한 블록도이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치는 하부에 구성되는 하형다이와; 상기 하형다이 상의 중앙에 장착되며, 내부면은 튜브소재의 확관성형을 위한 성형면이 형성되는 하형과; 상기 하형의 외측으로 상기 하형다이의 상에 수직방향으로 세워져 장착되는 복수개의 슬라이딩 가이더와; 상기 슬라이딩 가이더의 상단에 장착 프레임을 통하여 작동로드가 하향하도록 장착되는 구동 실린더와; 상기 슬라이딩 가이더에 의해 슬라이딩 가이드 되도록 설치되며, 상단의 중앙이 상기 구동 실린더의 작동로드와 연결되는 상형다이와; 상기 하형에 대응하여 그 상부에서 상형다이의 하단면 상에 장착되며, 내부면은 상기 하형과 함께, 상기 튜브소재의 확관성형을 위한 성형면이 형성되는 상형과; 상기 하형의 내측에 장착되어 상기 튜브소재의 일단이 끼워지며, 내부에는 액압을 공급하기 위한 액압 공급로가 형성되는 하부 피딩펀치와; 상기 상형의 내측에 장착되어 상기 튜브소재의 타단이 끼워지며, 상기 상형다이와의 사이에는 소재유입을 위한 가압수단과 연결되는 상부 피딩펀치와; 상기 하부 피딩펀치의 내부 액압 공급로와 액압 공급관을 통하여 연결되어 외부에 구성되며, 제어신호에 따라 상기 액압을 공급액압과 성형액압으로 구분하여 공급하는 증압기와; 상기 증압기와 액압 공급로를 연결하는 액압 공급관 상의 일측에 구성되어 공급되는 액압의 압력을 검출하는 압력검출센서와; 상기 하부 피딩펀치 상에 장착되어 제어신호에 따라 튜브소재 내부로 충진된 액압을 설정온도까지 가열하는 가열수단과; 상기 하부 피딩펀치 상에 장착되어 튜브소재 내부로 충진된 액압의 온도를 검출하는 온도검출센서와; 상기 상부 피딩펀치와 연결되는 가압수단에 작동압를 공급하는 작동유관 상에 장착되어 제어신호에 따라 작동압을 제어하는 압력제어밸브와; 상기 구동 실린더에 구동압을 공급하는 구동유관 상에 장착되어 제어신호에 따라 상기 구동압을 제어하는 구동서보밸브와; 상기 압력검출센서와 온도검출센서로부터 검출신호를 입력받아 설정된 맵에 따라 상기 구동서보밸브, 압력제어밸브, 증압기 및 가열수단을 제어하는 제어기를 포함한다.

그리고 상기한 바와 같은 본 발명의 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 제어를 위한 제어방법은 알루미늄 합금으로 구성되는 튜브소재를 온간 액압 성형 장치의 하형 상에 로딩하여 구동 실린더를 작동시켜 하형과 상형을 합형한 후, 증압기를 구동하여 작동액압을 상기 튜브소재의 내부로 공급하는 소재로딩 및 합형단계와; 상기 튜브소재 내부로 공급되는 작동액압의 압력을 검출하고, 상기 튜브소재의 내부에 충진된 액압을 가열수단을 통하여 가열함과 동시에, 상기 튜브소재 내의 작동액압의 온도를 검출하는 액압가열 및 압력, 온도검출단계와; 상기 검출된 작동액압의 압력이 기 설정된 공급 설정압에 도달하였는가를 판단하여 조건을 만족하면, 상기 검출된 작동액압의 온도가 설정온도 이상인가를 판단하는 검출신호 판단단계와; 상기 검출신호 판단단계의 모든 조건을 만족하지 않으면, 상기 액압가열 및 압력, 온도검출단계로 리턴하며, 상기 모든 조건을 만족하면, 상기 증압기를 구동하여 성형액압을 상기 튜브소재의 내부로 공급하며 동시에, 가압수단을 구동하여 소재 유입량 만큼 상부 피딩펀치를 가압 구동하는 소재가압 성형단계와; 상기 소재가압 성형단계의 진행중에, 검출된 작동액압의 압력이 기 설정된 성형 설정압에 도달하였는가를 판단하여 조건을 만족하면, 상기 증압기 및 상부 피딩펀치 가압수단의 구동을 정지시키고, 튜브소재 내부의 액압은 회수한 후, 구동 실린더를 복원작동시켜 성형이 완료된 튜브소재를 취출하는 소재성형 및 취출단계를 포함한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 실시예에 따른 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 부분 확대 단면 구성도로써, 본 발명에 따른 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 실시예에 의한 구성은, 하부에 하형다이(1)가 구성된다.

상기 하형다이(1) 상의 중앙에는 하형(3)이 장착되며, 상기 하형(3)의 내부면은 튜브소재(5; 도 4참조)의 확관성형을 위한 성형면이 형성된다.

상기 하형(3)의 외측으로 상기 하형다이(1)의 상에는 수직방향으로 복수개의 슬라이딩 가이더(7)가 세워져 장착되며, 상기 슬라이딩 가이더(7)의 상단에는 장착 프레임(9)을 통하여 작동로드(11)가 하향하도록 구동 실린더(13)가 장착된다.

그리고 상기 슬라이딩 가이더(7)에 의해 슬라이딩 가이드 되도록 상형다이(15)가 설치되는데, 상기 상형다이(15)는 그 상단 중앙이 상기 구동 실린더(13)의 작동로드(11)와 연결된다.

상기 상형다이(15)의 하단면 상에는 상기 하형(3)에 대응하여 상형(17)이 장착되는데, 상기 상형(17)의 내부면은 상기 하형(3)과 함께, 상기 튜브소재(5)의 확관성형을 위한 성형면이 형성된다.

그리고 상기 하형(3)의 내측에는, 도 2에서와 같이, 하부 피딩펀치(19)가 장착되는데, 상기 하부 피딩펀치(19)는 상기 튜브소재(5; 도 4참조)의 일단이 끼워지며, 내부에는 상기 튜브소재(5) 내측으로 액압을 공급하기 위한 액압 공급로(23)가 형성된다.

또한, 상기 상형(17)의 내측에는 상부 피딩펀치(21)가 장착되는데, 상기 상부 피딩펀치(21)에는 상기 튜브소재(5)의 타단이 끼워진다.

상기 상부 피딩펀치(21)는 상기 상형다이(15)와의 사이에 소재유입을 위하여 구성되는 가압수단과 연결되는데, 상기 가압수단은 상기 상형다이(15)의 내부에 작동유관(25)으로부터 압력이 제어된 작동압을 공급받는 오일챔버(27)가 형성되며, 상기 오일챔버(27) 내에는 상기 작동압에 의해 상하로 작동하는 피스톤(29)이 상기상부 피딩펀치(21)와 로드(31)를 통하여 연결된다.

또한, 상기 피스톤(29)과 상형(17)의 내면 사이에는 복원력을 제공하는 탄성부재(33)가 개재되는데, 상기 탄성부재(33)는 코일 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 하부 피딩펀치(19)의 내부 액압 공급로(23)와 액압 공급관(37)을 통하여 액압을 발생시키는 외부의 증압기(35)가 연결되어, 제어신호에 따라 상기 액압을 공급액압과 성형액압으로 구분하여 공급하게 된다.

상기 증압기(35)와 액압 공급로(23)를 연결하는 액압 공급관(37) 상의 일측에는 공급되는 액압의 압력을 검출하는 압력검출센서(39)가 구비되며, 상기 하부 피딩펀치(19) 상에는 제어신호에 따라 튜브소재(5) 내부로 충진된 액압을 설정온도까지 가열하는 가열수단(41)이 장착된다.

여기서, 상기 가열수단(41)은 고주파 가열기로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고 상기 하부 피딩펀치(19) 상에 는 튜브소재(5) 내부로 충진된 액압의 온도를 검출하는 온도검출센서(43)가 장착된다.;

상기 상부 피딩펀치(21)와 연결되는 가압수단의 상기 오일챔버(27)에 작동압를 공급하는 작동유관(25) 상에는 제어신호에 따라 작동압을 제어하는 압력제어밸브(45)가 장착되며, 상기 구동 실린더(13)에 구동압을 공급하는 구동유관(47) 상에는 제어신호에 따라 상기 구동압을 제어하는 구동서보밸브(49)가 장착된다.

그리고 상기 압력검출센서(39)와 온도검출센서(43)로부터 검출신호를 입력받아 설정된 맵에 따라 상기 구동서보밸브(49), 압력제어밸브(45), 증압기(35) 및 가열수단(41)을 제어하는 제어기(51)가 별도로 구비된다.

여기서 상기 액압은 50℃∼300℃의 온도에서 압력전달매체로 사용이 가능한 물, 수용성 액체 및 유성 액체를 사용하는 것이 바람직하며, 특히, 본 실시예에서는 상기 액압을 고온에서 이루어지는 액압 성형의 특성상 고온(150℃~370℃)에서도 안정성 있는 실리콘 오일을 적용하여 상기 고온에 대응할 수 있도록 한다.

또한, 상기 튜브소재(5)는 튜브로 만들 수 있는 순수알루미늄과 합금을 포함한 모든 알루미늄 소재가 적용 가능하다.

즉, 본 실시예의 이러한 온간 액압 성형 장치를 이용한 알루미늄 합금의 온간 액압 성형은 상기 고강도 알루미늄 합금의 온도에 따른 연신율의 특성을 이용한 것으로, 상기 튜브소재(5)가 설정범위 내에서의 온도에서는 강도가 다소 떨어지나, 연신율이 급격히 증가하여 성형품의 변형량을 충분히 확보할 수 있도록 해줌으로, 상기 튜브소재(5)의 성형온도를 연신율이 급격히 증가하는 대략 50℃~300℃의 범위를 온도설정범위로 하게 된다.

따라서, 도 3 내지 도 8을 통하여, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 제어방법을 통하여 그 작동을 설명한다.

먼저, 본 발명의 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 제어방법은, 먼저, 도 3과 도 4 및 도 5에서와 같이, 알루미늄 합금으로 구성되는 튜브소재(5)를 온간 액압 성형 장치의 하형(3) 상의 하부 피딩펀치(19)에 끼워 로딩하시킨 후,(S11) 제어기(51)에 의한 구동서보밸브(49)의 구동압 제어로 구동 실린더(13)를 작동시켜하형(3)에 상기 튜브소재(5)가 로딩된 상태로 상형(17)과 하형(3)을 합형하게 된다.(S12)

이어서, 상기 제어기(51)는 증압기(35)를 구동하여 하부 피딩펀치(19) 내부의 액압 공급로(23)를 통하여 작동액압을 상기 튜브소재(5)의 내부로 공급하여 충진시킴으로써(S13), 소재로딩 및 합형단계(S10)를 이루게 된다.

이와 같이, 소재로딩 및 합형단계(S10)를 이룬 후에는, 도 6에서와 같이, 제어기(51)가 상기 압력검출센서(39)를 통하여 튜브소재(5) 내부로 공급되는 작동액압의 압력을 검출하면서, 상기 튜브소재(5)의 내부에 충진된 액압을 가열수단(41)을 통하여 가열함과 동시에, 온도검출센서(43)를 통하여 상기 튜브소재(5) 내부의 작동액압의 온도를 검출하는(S21) 액압가열 및 압력, 온도검출단계(S20)를 이룬다.

그리고 상기 제어기(51)는 상기 액압가열 및 압력, 온도검출단계(S20)로부터 검출된 작동액압의 압력이 기 설정된 공급 설정압에 도달하였는가를 판단하고,(S31); 상기 단계(S31)의 검출된 작동액압의 압력이 기 설정된 공급 설정압에 도달하지 않았으면, 상위 단계인 액압가열 및 압력, 온도검출단계(S20)로 리턴하고, 상기 조건을 만족하면, 상기 검출된 작동액압의 온도가 설정온도 이상인가를 다시 판단하는(S32) 검출신호 판단단계(30)를 수행한다.

상기 검출신호 판단단계(S30)에서 두 조건 모두를 만족하면, 도 7에서와 같이, 제어기(51)는 증압기(35)를 구동하여 하부 피딩펀치(19) 내부의 액압 공급로(23)를 통하여 튜브소재(5)의 확관성형을 위한 작동액압보다 고압의 성형액압을 상기 튜브소재(5)의 내부로 공급하게 된다.(S41)

상기 단계(S41)와 동시에, 제어기(51)는 압력제어밸브(45)의 제어를 통하여 제어된 작동압으로 가압수단 내의 피스톤(29)을 함께, 전진 구동하여 소재 유입량 만큼 상부 피딩펀치(21)의 전진을 통하여 튜브소재(5)를 가압 구동함으로써,(S42) 소재가압 성형단계(S40)를 진행한다.

이 후, 도 8에서와 같이, 상기 제어기(51)는 압력검출센서(39)로부터 검출된 작동액압의 압력이 기 설정된 성형 설정압에 도달하였는가를 판단하고,(S51) 상기 단계(S51)의 조건을 만족하지 않으면, 상기 소재가압 성형단계(S40)로 리턴하며, 상기 조건을 만족하면, 상기 증압기(35) 및 가압수단의 구동을 정지시키며, 동시에 튜브소재(5) 내부의 액압을 회수하게 된다.(S52)

상기 단계(S52)에 이어, 제어기(51)는 상기 구동서보밸브(49)의 구동압 제어를 통하여 구동 실린더(13)를 복원 작동시키게 되며,(S53) 이로써, 튜브소재(5)의 성형이 완료되면, 소재를 취출함으로써,(S54) 상기 소재성형 및 취출단계(S50)로 종료된다.

즉, 고온의 온간에서의 액압 성형이 완료된 상기 튜브소재(5)를 냉각시키면, 상기 알루미늄 합금의 튜브소재(5)는 최초 상온에서의 강도를 회복하며, 연신율 또한, 현저하게 낮아져 최소 상온 상태의 기계적 특성을 다시 유지하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치 및 그 제어방법에 의하면, 고강도 알루미늄 합금의 튜브소재를 그 온도에 따른 연신율 특성을 이용하여 설정 온도범위 내에서 충분한 성형성을 확보한 상태로 확관 액압성형을 실시함으로, 종래 고강도 소재의 액압 성형시 연화처리를 통하여 연신율을 높여 성형성을 좋게 하던 공정 및 별도의 경화처리를 위한 추가공정 등을 삭제할 수 있어 공정이 단순해지며, 이로 인한 성형 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

하부에 구성되는 하형다이와;

상기 하형다이 상의 중앙에 장착되며, 내부면은 튜브소재의 확관성형을 위한 성형면이 형성되는 하형과;

상기 하형의 외측으로 상기 하형다이의 상에 수직방향으로 세워져 장착되는 복수개의 슬라이딩 가이더와;

상기 슬라이딩 가이더의 상단에 장착 프레임을 통하여 작동로드가 하향하도록 장착되는 구동 실린더와;

상기 슬라이딩 가이더에 의해 슬라이딩 가이드 되도록 설치되며, 상단의 중앙이 상기 구동 실린더의 작동로드와 연결되는 상형다이와;

상기 하형에 대응하여 그 상부에서 상형다이의 하단면 상에 장착되며, 내부면은 상기 하형과 함께, 상기 튜브소재의 확관성형을 위한 성형면이 형성되는 상형과;

상기 하형의 내측에 장착되어 상기 튜브소재의 일단이 끼워지며, 내부에는 액압을 공급하기 위한 액압 공급로가 형성되는 하부 피딩펀치와;

상기 상형의 내측에 장착되어 상기 튜브소재의 타단이 끼워지며, 상기 상형다이와의 사이에는 소재유입을 위한 가압수단과 연결되는 상부 피딩펀치와;

상기 하부 피딩펀치의 내부 액압 공급로와 액압 공급관을 통하여 연결되어 외부에 구성되며, 제어신호에 따라 상기 액압을 공급액압과 성형액압으로 구분하여공급하는 증압기와;

상기 증압기와 액압 공급로를 연결하는 액압 공급관 상의 일측에 구성되어 공급되는 액압의 압력을 검출하는 압력검출센서와;

상기 하부 피딩펀치 상에 장착되어 제어신호에 따라 튜브소재 내부로 충진된 액압을 설정온도까지 가열하는 가열수단과;

상기 하부 피딩펀치 상에 장착되어 튜브소재 내부로 충진된 액압의 온도를 검출하는 온도검출센서와;

상기 상부 피딩펀치와 연결되는 가압수단에 작동압를 공급하는 작동유관 상에 장착되어 제어신호에 따라 작동압을 제어하는 압력제어밸브와;

상기 구동 실린더에 구동압을 공급하는 구동유관 상에 장착되어 제어신호에 따라 상기 구동압을 제어하는 구동서보밸브와;

상기 압력검출센서와 온도검출센서로부터 검출신호를 입력받아 설정된 맵에 따라 상기 구동서보밸브, 압력제어밸브, 증압기 및 가열수단을 제어하는 제어기;

를 포함하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 가압수단은

상기 상형다이의 내부에 형성되어, 상기 작동유관으로부터 압력이 제어된 작동압을 공급받는 오일챔버와;

상기 오일챔버 내에서 상기 작동압에 의해 작동하며, 상기 상부 피딩펀치와 로드를 통하여 연결되는 피스톤과;

상기 피스톤과 상형의 내면 사이에 개재되어 복원력을 제공하는 탄성부재;

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 액압은

50℃∼300℃의 온도에서 압력전달매체로 사용이 가능한 물, 수용성 액체 및 유성 액체를 사용하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 튜브소재는

튜브로 만들 수 있는 순수알루미늄과 합금을 포함한 모든 알루미늄 소재를 적용하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 가열수단은

고주파 가열기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치.
알루미늄 합금으로 구성되는 튜브소재를 온간 액압 성형 장치의 하형 상에 로딩하여 구동 실린더를 작동시켜 하형과 상형을 합형한 후, 증압기를 구동하여 작동액압을 상기 튜브소재의 내부로 공급하는 소재로딩 및 합형단계와;

상기 튜브소재 내부로 공급되는 작동액압의 압력을 검출하고, 상기 튜브소재의 내부에 충진된 액압을 가열수단을 통하여 가열함과 동시에, 상기 튜브소재 내부의 작동액압의 온도를 검출하는 액압가열 및 압력, 온도검출단계와;

상기 검출된 작동액압의 압력이 기 설정된 공급 설정압에 도달하였는가를 판단하여 조건을 만족하면, 상기 검출된 작동액압의 온도가 설정온도 이상인가를 판단하는 검출신호 판단단계와;

상기 검출신호 판단단계의 모든 조건을 만족하지 않으면, 상기 액압가열 및 압력, 온도검출단계로 리턴하며, 상기 모든 조건을 만족하면, 상기 증압기를 구동하여 성형액압을 상기 튜브소재의 내부로 공급하며 동시에, 가압수단을 구동하여 소재 유입량 만큼 상부 피딩펀치를 가압 구동하는 소재가압 성형단계와;

상기 소재가압 성형단계의 진행중에, 검출된 작동액압의 압력이 기 설정된 성형 설정압에 도달하였는가를 판단하여 조건을 만족하면, 상기 증압기 및 상부 피딩펀치 가압수단의 구동을 정지시키고, 튜브소재 내부의 액압은 회수한 후, 구동 실린더를 복원작동시켜 성형이 완료된 튜브소재를 취출하는 소재성형 및 취출단계와;

를 포함하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 제어방법.
청구항 6에 있어서, 상기 소재로딩 및 합형단계는

알루미늄 합금으로 구성되는 튜브소재를 온간 액압 성형 장치의 하형 상의 하부 피딩펀치에 끼워 로딩하는 단계(S10);

구동 서보밸브를 통한 구동압 제어로 구동 실린더를 작동시켜 하형에 상기 튜브소재가 로딩된 상태로 상형과 하형을 합형하는 단계(S20);

증압기를 구동하여 하부 피딩펀치 내부의 액압 공급로를 통하여 작동액압을 상기 튜브소재의 내부로 공급하여 충진시키는 단계(S30);

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 제어방법.
청구항 6에 있어서, 상기 액압가열 및 압력, 온도검출단계는

압력검출센서를 통하여 튜브소재 내부로 공급되는 작동액압의 압력을 검출하고, 상기 튜브소재의 내부에 충진된 액압을 가열수단을 통하여 가열함과 동시에, 온도검출센서를 통하여 상기 튜브소재 내부의 작동액압의 온도를 검출하는 단계(S40);

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 제어방법.
청구항 6에 있어서, 상기 검출신호 판단단계는

검출된 작동액압의 압력이 기 설정된 공급 설정압에 도달하였는가를 판단하는 단계(S50);

상기 단계(S50)의 조건을 만족하지 않으면, 상기 액압가열 및 압력, 온도검출단계로 리턴하고, 상기 조건을 만족하면, 상기 검출된 작동액압의 온도가 설정온도 이상인가를 판단하는 단계(S60);

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의제어방법.
청구항 6에 있어서, 상기 소재가압 성형단계는

상기 검출신호 판단단계의 모든 조건을 만족하면, 증압기를 구동하여 하부 피딩펀치 내부의 액압 공급로를 통하여 성형액압을 상기 튜브소재의 내부로 공급하는 단계(S70);

상기 단계(S70)와 동시에, 압력제어밸브의 제어를 통하여 제어된 작동압으로 가압수단을 구동하여 소재 유입량 만큼 상부 피딩펀치를 통하여 튜브소재를 가압 구동하는 단계(S80);

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 제어방법.
청구항 6에 있어서, 상기 소재성형 및 취출단계는

검출된 작동액압의 압력이 기 설정된 성형 설정압에 도달하였는가를 판단하는 단계(S90);

상기 단계(S90)의 조건을 만족하지 않으면, 상기 소재가압 성형단계로 리턴하며, 상기 조건을 만족하면, 증압기 및 상부 피딩펀치 가압수단의 구동을 정지시키며, 튜브소재 내부의 액압을 회수하는 단계(S100);

상기 단계(S100)에 이어, 상기 구동서보밸브의 구동압 제어를 통하여 구동 실린더를 복원 작동시키는 단계(S110);

상기 단계(S110)에 이어, 튜브소재의 성형이 완료되면, 소재를 취출하는 단계(S120);

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금의 온간 액압 성형 장치의 제어방법.