KR20110014005A - 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템 - Google Patents

증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20110014005A
KR20110014005A KR1020090071741A KR20090071741A KR20110014005A KR 20110014005 A KR20110014005 A KR 20110014005A KR 1020090071741 A KR1020090071741 A KR 1020090071741A KR 20090071741 A KR20090071741 A KR 20090071741A KR 20110014005 A KR20110014005 A KR 20110014005A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
boss
plate
forming
cup
Prior art date
Application number
KR1020090071741A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101111953B1 (ko
Inventor
김병민
고대철
최홍석
남기주
Original Assignee
부산대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부산대학교 산학협력단 filed Critical 부산대학교 산학협력단
Priority to KR1020090071741A priority Critical patent/KR101111953B1/ko
Publication of KR20110014005A publication Critical patent/KR20110014005A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101111953B1 publication Critical patent/KR101111953B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/005—Multi-stage presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D11/00—Bending not restricted to forms of material mentioned in only one of groups B21D5/00, B21D7/00, B21D9/00; Bending not provided for in groups B21D5/00 - B21D9/00; Twisting
    • B21D11/02—Bending by stretching or pulling over a die
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor
    • B21D24/06—Mechanically spring-loaded blank holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B21D35/001—Shaping combined with punching, e.g. stamping and perforating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

본 발명은 정해진 두께의 판재로부터 플랜지를 가지는 보스(boss)의 관형상의 벽 부위를 증육시키면서 일체로 성형하기 위한 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템은 드로잉(drawing)과 같은 소성가공을 의해 정해진 두께의 판재의 중앙부에 보스로 유도되는 컵 형상의 돌출부가 형성되도록 하고, 보스의 내주면 형상에 대응하는 원통형 성형단을 가진 제1금형과 보스의 외주면 형상에 대응하는 원통형 성형홈을 가진 제2금형 및 컵 형상의 돌출부 외측의 판재를 일정압으로 누르게되는 압출용 누름편으로 이루어진 업세팅-압출 성형용 금형이 구비되어 컵 형상의 돌출부가 제1금형 및 제2금형에 의해 보스 형상으로 업세팅되는 동시에 압출용 누름편에 의해 컵 형상의 돌출부 외측의 판재를 이루는 소재가 보스 방향으로 소성유동하게 되어 보스의 벽 부위의 두께가 증육되도록 하게 된다. 이에 따라, 단순한 구조와 형상을 가진 금형을 사용한 단순화된 성형공정을 통해서도 보스의 벽 두께가 용이하고 원활하게 증육될 수 있게 된다.
본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법은 보스 예비성형 단계와, 보스 성형단계로 이루어지는데, 보스 예비성형 단계는 판재를 소성가공하여 보스로 유도되는 컵(cup) 형상의 돌출부가 판재의 중앙부에 형성되도록 하는 단계이다. 보스 성형단계는 보스 내주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형단 이 돌출된 제1금형과 증육된 벽 부위의 두께에 대응하도록 설계된 보스 외주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형홈이 파여 있는 제2금형을 구비하여 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 제1금형의 성형단과 제2금형의 성형홈 사이에 놓이도록 판재를 위치시키고, 제1금형 및 제2금형과 분리되어 제1금형과 제2금형 중에서 선택된 어느 하나의 외측에 위치되는 압출용 누름편을 구비하여 압출용 누름편이 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 정해진 압력으로 누르는 동시에 제1금형과 제2금형 중에서 선택된 어느 하나가 수직이동하여 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 제1금형의 성형단과 제2금형의 성형홈 사이에서 보스로 성형되도록 하여 압출용 누름편에 의해 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위가 얇아지면서 보스의 벽 부위로 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 이루는 소재의 소성유동이 유도되어 보스의 벽 부위의 두께가 증육되도록 하는 단계이다.
보스, 플랜지, 증육, 금형, 드로잉, 업세팅, 압출

Description

증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템{Method for manufacturing boss with integrated thickened wall and its molding system}
본 발명은 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 판재의 중앙부에 형성된 컵 형상의 돌출부를 업세팅에 의해 보스로 성형시키는 과정에서 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위가 압출용 누름편에 의해 눌러지면서 소재가 보스의 벽 부위로 소성유동하여 보스의 벽 부위의 두께가 증육되도록 함에 따라 단순한 구조와 형상을 가진 금형과 단순화된 성형공정을 통해서도 보스의 벽 두께가 용이하고 원활하게 증육될 수 있도록 한 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차나 선박에서의 엔진마운팅부 등 각종 산업분야에서 구조물이 탑재되는 부위에는 엔진이나 각종 구조물을 보다 견고하면서도 안정적으로 장착할 수 있도록 하기 위하여 도 1의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 광폭의 플랜지부(10)와 보스부(12)가 일체로 형성된 금속재 또는 비철금속재의 구조부재가 널리 적용되고 있다.
상기 광폭 플랜지부(10)를 갖는 보스부(12)를 형성하기 위하여, 종래에는 금속재 또는 비철금속재로 이루어진 판재상의 정해진 위치에 미리 소정의 직경을 갖는 구멍을 형성하고, 그 구멍의 가장자리를 원통형의 프레스 펀치로 구멍늘리기 하는 버링(Burring)가공이나 드로잉(Drawing)가공하였다.
그러나, 상기의 버링가공이나 드로잉가공에 의하여 형성되는 보스부의 경우 선단부를 포함하여 전체적으로 살두께가 반드시 얇아지면서 강도(强度)가 약화되기 때문에 제기능을 발휘하지 못하며, 무거운 구조물을 탑재하기에는 내구성이 떨어진다는 문제가 있다.
이와 같이 종래 버링가공이나 드로잉가공으로 성형되는 보스부의 문제점을 개선하기 위한 방안으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 플랜지부(10)와 보스부(12)를 각각 별도로 성형한 후 보스부를 플랜지부상의 정해진 위치에 밀착시킨 상태에서 그 접합부위를 용접하여 일체화하는 방법이 제안되고 있다.
그러나, 이와 같이 플랜지부(10)와 보스부(12)를 별도로 성형한 후 용접방식으로 일체화시키는 종래 기술에서는 용접열(鎔接熱)에 따라 치수가 변형되거나 뒤틀림현상이 발생될 우려가 높다는 문제가 있고, 이 상태에서 엔진 같은 무거운 구조물이 탑재되어 조립되는 경우 내구성에서 한계가 있는 것은 물론, 무엇보다 생산성이 현저하게 떨어진다는 심각한 문제가 있다.
한편, 플랜지부(10)상에 보스부(12)를 일체로 성형하기 위한 종래의 방법으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 금속재 또는 비철금속재의 판재를 다수회에 걸쳐 드로잉가공하여 보스부를 형성한 후 업세팅 펀치(Upsetting Punch)로 보스부의 상단부를 업세팅함으로써 길이를 짧게하고, 단면을 크게하는 방식이 적용될 수 있다.
그러나, 이 경우 보스부(12)에 좌굴(Buckling)현상이 발생되고, 플랜지부(10)와 보스부(12)의 코너부분에 겹침현상이 발생되면서 구조적으로 강도가 약해진다는 문제가 있다.
이와 같은 종래의 기술 이외에 보스부의 구조적 강도를 확보하기 위하여 판재와 일체화된 증육 보스부를 형성하기 위한 여러가지 방법에 제시되고 있으나, 그 대부분 복잡한 금형형상 및 구조를 가지고 있고, 경우에 따라서는 높은 증육율을 만족시키기 어려워 실제 적용하기 어렵다는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 보스의 내주면 형상에 대응하는 원통형 성형단을 가진 제1금형과 보스의 외주면 형상에 대응하는 원통형 성형홈을 가진 제2금형 및 컵 형상의 돌출부 외측의 판재를 일정압으로 누르게되는 압출용 누름편으로 이루어진 업세팅-압출 성형용 금형이 구비되어 컵 형상의 돌출부가 제1금형 및 제2금형에 의해 보스 형상으로 업세팅되는 동시에 압출용 누름편에 의해 컵 형상의 돌출부 외측의 판재를 이루는 소재가 보스 방향으로 소성유동하여 보스의 벽 부위의 두께가 증육됨에 따라, 단순한 구조와 형상을 가진 금형을 사용한 단순화된 성형공정을 통해서도 보스의 벽 두께가 용이하고 원활하게 증육될 수 있는 새로운 형태의 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 드로잉(drawing)에 의해 판재의 중앙부에 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 형성되도록 하고, 원형단면의 홀의 직경이 점차 작아지는 다수개의 중공형 펀치를 순차적으로 교체시키는 한편, 중공형 펀치와 분리된 블랭크 홀더가 돌출부 둘레의 판재 부위를 일정압으로 누르게 하여 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 점진적으로 보스형상에 대응하는 컵 형상의 돌출부로 성형되도록 함으로써 보스의 예비성형단계에서도 보스로 유도되는 컵 형상의 돌출부가 증육될 수 있도록 하는 새로운 형태의 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은, 정해진 두께의 판재로부터 플랜지를 가지는 보스(boss)의 관형상의 벽 부위를 증육시키면서 일체로 성형하기 위한 방법에 있어서, 상기 판재를 소성가공하여 상기 보스로 유도되는 컵(cup) 형상의 돌출부가 상기 판재의 중앙부에 형성되도록 하는 보스 예비성형 단계와; 상기 보스 내주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형단이 돌출된 제1금형과 증육된 벽 부위의 두께에 대응하도록 설계된 상기 보스 외주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형홈이 파여 있는 제2금형을 구비하여 상기 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 상기 제1금형의 성형단과 상기 제2금형의 성형홈 사이에 놓이도록 상기 판재를 위치시키고, 상기 제1금형 및 제2금형과 분리되어 상기 제1금형과 제2금형 중에서 선택된 어느 하나의 외측에 위치되는 압출용 누름편을 구비하여 상기 압출용 누름편이 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 정해진 압력으로 누르는 동시에 상기 제1금형과 제2금형 중에서 선택된 어느 하나가 수직이동하여 상기 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 상기 제1금형의 성형단과 상기 제2금형의 성형홈 사이에서 보스로 성형되도록 하여 상기 압출용 누름편에 의해 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위가 얇아지면서 상기 보스의 벽 부위로 상기 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 이루는 소재의 소성유동이 유도되어 상기 보스의 벽 부위의 두께가 증육되는 보스 성형단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법에서 상기 보스 성형단계는 상기 제2금형에 형성된 원통형 성형홈의 끝단부를 통해 상기 보스와 플랜지가 서로 이어지는 코너부가 성형되도록 하되, 상기 원통형 성형홈을 둘러싸는 상기 제2금형의 끝단부가 정해진 라운드 반경(R)으로 라운드처리되도록 하여 상기 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위에서 상기 보스의 벽 부위로 소성유동하는 소재에 대한 유동저항이 최소화되어 상기 코너부의 접힘현상이 방지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법에서 상기 보스 예비성형 단계는 드로잉용 다이(die)와 드로잉용 펀치(punch)가 구비되어 상기 판재가 상기 드로잉용 다이와 드로잉용 펀치 사이에 위치되도록 하고, 상기 드로잉용 다이와 드로잉용 펀치 중에서 선택된 어느 하나의 수직이동에 의해 상기 판재의 중앙부에 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 형성되도록 하는 드로잉(drawing) 성형단계와; 정해진 직경을 가진 원형단면의 홀이 형성되되 상기 홀의 끝단부가 정해진 라운드 반경(r)으로 라운드처리되어 있는 중공형 펀치와 상기 중공형 펀치의 외측에 상기 중공형 펀치와 분리되어 설치되는 블랭크 홀더가 구비되어 상기 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부 둘레의 판재 부위가 상기 블랭크 홀더에 의해 정해진 압력으로 눌려진 상태에서 상기 중공형 펀치가 수직이동하여 상기 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부를 누르도록 하되, 상기 중공형 펀치에 형성된 홀의 직경과 상기 홀 끝단부의 라운드 반경(r)이 순차적으로 동시에 작아지는 다수개의 중공형 펀치를 구비하여 상기 홀의 직경과 홀 끝단부의 라운드 반경(r)이 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 중공형 펀치가 교체되면서 상기 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 눌러져 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 상기 보스에 대응하는 컵 형상의 돌출부로 성형되도록 하는 점진성형단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법에서 상기 점진성형단계는 상기 홀의 직경과 홀 끝단부의 라운드 반경(r)이 큰 것에서 작은 것 순으로 중공형 펀치를 교체하기 전에 직전 순번의 중공형 펀치에 의해 성형된 돌출부의 체적이 증육된 벽 부위를 가진 상기 보스에 대응하여 정해지는 체적보다 적을 시에는 상기 블랭크 홀더가 돌출부 둘레의 판재 부위를 누르는 힘을 증대시킨 후 중공형 펀치의 교체가 이루어지도록 하여 돌출부를 이루는 소재가 외측으로 소성유동하는 것이 방지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은, 정해진 두께의 판재로부터 플랜지를 가지는 보스(boss)의 관형상의 벽 부위를 증육시키면서 일체로 성형하기 위한 금형시스템에 있어서, 상기 판재보다 넓은 표면적을 가져 상기 판재의 전체 부위가 수용되고, 상기 보스 내주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형단이 중앙부에 돌출형성된 제1금형과; 증육된 벽 부위의 두께에 대응하도록 설계된 상기 보스 외주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형홈이 중앙부에 파여 있는 원통체 형상으로 이루어지고, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 되되 상기 원통형 성형홈을 둘러싸는 정해진 두께의 끝단부가 상기 보스와 플랜지가 서로 이어지는 코너부와 연결되는 플랜지의 정해진 부위를 누르게 되며, 상기 원통형 성형홈을 둘러싸는 끝단부가 정해진 라운드 반경(R)으로 라운드처리되어 있는 제2금형 및; 중앙에 상기 제2금형의 수평단면과 동일한 형상의 원형홀이 형성된 링 형상으로 이루어져 상기 제2금형과 분리되어 상기 제2금형의 외주면과 연접되게 설치되고, 외측 끝단부가 상기 판재의 외측 끝단부보다 더 외측에 위치되도록 하여 상기 판재의 전체 부위가 수용되도록 하며, 액추에이터와 결합되어 가압력이 조절되면서 수직이동하게 되는 압출용 누름편으로 이루어진 업세팅-압출 성형용 금형을 포함하여, 상기 업세팅-압출 성형용 금형을 이루는 제1금형과 제2금형 사이에 소성가공에 의해 컵 형상의 돌출부가 중앙부에 형성된 상기 판재가 놓이되 상기 제1금형의 성형단과 상기 제2금형의 성형홈 사이에 상기 돌출부가 위치되도록 상기 판재가 놓이도록 하고, 상기 압출용 누름편이 수직이동하여 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 정해진 압력으로 누르는 동시에 상기 제2금형이 수직이동하여 상기 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 상기 제1금형의 성형단과 상기 제2금형의 성형홈 사이에서 보스로 성형되도록 하여 상기 압출용 누름편에 의해 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위가 얇아지면서 상기 보스의 벽 부위로 상기 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 이루는 소재의 소성유동이 유도되어 상기 보스의 벽 부위의 두께가 증육되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템에서 정해진 두께의 판재를 소성가공하여 중앙부에 컵 형상의 돌출부가 형성되도록 하는 드로잉 성형용 금형과 점진성형용 금형을 더 구비하여 상기 업세팅-압출 성형용 금형을 이루는 제1금형과 제2금형 사이에 상기 컵 형상의 돌출부가 중앙부에 형성된 판재가 놓일 수 있도록 하되, 상기 드로잉 성형용 금형은 상기 보스의 내주면의 직경보다 큰 직경을 가지되 상기 판재보다는 작은 크기의 원통형으로 이루어져 제1다이홀더에 돌출되게 형성되는 드로잉용 다이와; 상기 드로잉용 다이의 직경보다 큰 직경의 원형홀이 형성된 중공형 원통체로 이루어져 제2다이홀더에 돌출되게 형성되고, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 되는 드로잉용 펀치 및; 중앙에 관통홀이 형성된 링 형상으로 이루어져 상기 드로잉용 다이의 외측을 둘러싸며 설치되되 상기 제1다이홀더에 고정된 스프링과 결합되어 정해진 높이 상에 설치되고, 상기 드로잉용 펀치와 마주보는 위치에 설치되어 상기 드로잉용 펀치의 수직이동에 따라 상기 드로잉용 다이와 드로잉용 펀치 사이에 위치되는 판재를 고정시키게 되는 블랭크 홀더로 이루어지고, 상기 점진성형용 금형은 정해진 직경을 가진 원형단면의 홀이 형성되되 상기 홀의 끝단부가 정해진 라운드 반경(r)으로 라운드처리되어 있고, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 되는 중공형 펀치와; 중앙에 상기 중공형 펀치의 수평단면과 동일한 형상의 삽입홀이 형성된 링 형상으로 이루어져 상기 중공형 펀치와 분리되어 상기 중공형 펀치의 외주면과 연접되게 설치되고, 외측 끝단부가 상기 판재의 외측 끝단부보다 더 외측에 위치되도록 하여 상기 판재의 전체 부위가 수용되도록 하며, 액추에이터와 결합되어 가압력이 조절되면서 수직이동하게 되는 블랭크 홀더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템에 의하면, 판재의 중앙부에 형성된 컵 형상의 돌출부를 업세팅에 의해 보스로 성형시키는 과정에서 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위가 압출용 누름편에 의해 눌러지면서 소재가 보스의 벽 부위로 소성유동하여 보스의 벽 부위의 두께가 증육되도록 함에 따라 금형의 구조와 형상을 단순화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 성형공정도 단순화되는 효과를 가진다.
이에 따라, 증육된 벽 부위를 가진 보스의 제조비용이 절감되고, 제조시간도 줄어들게 되어 생산성이 향상되는 효과를 가지게 된다.
본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템은 정해진 두께의 판재로부터 플랜지를 가지는 보스(boss)의 관형상의 벽 부위를 증육시키면서 일체로 성형하기 위한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템(100)은 보스(220)의 내주면 형상에 대응하는 원통형 성형단(622)을 가진 제1금형(62)과 보스(220)의 외주면 형상에 대응하는 원통형 성형홈(642)을 가진 제2금형(64) 및 컵 형상의 돌출부(214) 외측의 판재(200)를 일정압으로 누르게되는 압출용 누름편(66)으로 이루어 진 업세팅-압출 성형용 금형(60)이 구비되어 컵 형상의 돌출부(214)가 제1금형(62) 및 제2금형(64)에 의해 보스 형상으로 업세팅되는 동시에 압출용 누름편(66)에 의해 컵 형상의 돌출부(214) 외측의 판재(200)를 이루는 소재가 보스 방향으로 소성유동하게 되어 보스(220)의 벽 부위(222)의 두께가 증육되도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 따라, 단순한 구조와 형상을 가진 금형을 사용한 단순화된 성형공정을 통해서도 보스(220)의 벽 부위(222)의 두께가 용이하고 원활하게 증육될 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 4 내지 도 9에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법의 프로세스를 보여주기 위한 블록도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템을 보여주기 위한 블록도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템을 이루는 드로잉 성형용 금형을 보여주기 위한 도면이고, 도 7의 (a), (b), (c)는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템을 이루는 점진성형용 금형을 보여주기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템을 이루는 업세팅-압출 성형용 금형을 보여주기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템을 사용하여 증육된 벽 부위를 가진 보스를 성형하는 과정을 보여주기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법은 도 4에서와 같이 보스 예비성형 단계와, 보스 성형단계로 이루어진다.
보스 예비성형 단계는 판재(200)를 소성가공하여 보스(220)로 유도되는 컵(cup) 형상의 돌출부(214)가 판재(200)의 중앙부에 형성되도록 하는 단계이다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보스 예비성형 단계는 드로잉(drawing) 성형단계와, 점진성형단계로 이루어져 있다.
드로잉 성형단계에서는 도 5에서와 같이 드로잉용 다이(die)(22)와 드로잉용 펀치(punch)(24)가 구비되어 정해진 두께의 판재(200)에 대한 성형이 이루어지게 된다.
이를 위하여, 먼저 정해진 두께의 판재(200)를 드로잉용 다이(22)와 드로잉 용 펀치(24) 사이에 위치시킨 후, 드로잉용 다이(22)와 드로잉용 펀치(24) 중에서 선택된 어느 하나를 수직이동시키게 되는데, 이에 따라 판재(200)의 중앙부가 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)로 소성가공되게 된다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드로잉 성형단계에서 도 9에서와 같이 드로잉용 다이(22)는 원통체 형상으로 이루어지고, 드로잉용 펀치(24)는 중공형 원통체 형상으로 이루어져 드로잉용 다이(22)가 고정된 상태에서 드로잉용 펀치(24)가 수직이동하여 판재(200)의 중앙부에 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)가 형성되도록 한다.
점진성형단계에서는 도 5와 도 9에서와 같이 정해진 직경을 가진 원형단면의 홀(422)이 형성되고, 홀(422)의 끝단부가 정해진 라운드 반경(r)으로 라운드처리되어 있는 중공형 펀치(42)와, 중공형 펀치(42)의 외측에 중공형 펀치(42)와 분리되어 설치되는 블랭크 홀더(44)가 구비되어 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)가 중앙부에 형성된 판재(200)에 대한 성형이 이루어지게 된다.
이를 위하여, 먼저 블랭크 홀더(44)가 수직이동하여 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210) 둘레의 판재(200) 부위가 블랭크 홀더(44)에 의해 정해진 압력으로 눌려지도록 한 다음, 중공형 펀치(42)가 수직이동하여 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)를 누르도록 한다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 점진성형단계에서는 도 9에서와 같이 중공형 펀치(42)에 형성된 홀(422)의 직경과 홀(422) 끝단부의 라운드 반경(r)이 순차적으로 동시에 작아지는 다수개의 중공형 펀치(42)를 구비한다. 그리 고, 이와 같은 다수개의 중공형 펀치(42) 중에서 홀(422)의 직경과 홀(422) 끝단부의 라운드 반경(r)이 큰 것에서 작은 것 순으로 하나의 중공형 펀치(42)를 선택하여 반복적으로 중공형 펀치(42)를 교체시키면서 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)를 누르는 과정을 반복하게 되는데, 이에 따라 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)가 보스(220)에 대응하는 컵 형상의 돌출부(214)로 성형되게 된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 점진성형단계에서 상기와 같이 홀(422)의 직경과 홀(422) 끝단부의 라운드 반경(r)이 큰 것에서 작은 것 순으로 중공형 펀치(42)를 교체하기 전에 직전 순번의 중공형 펀치(42)에 의해 성형된 돌출부(212a)(212b)(212c)의 체적이 증육된 벽 부위를 가진 보스(220)에 대응하여 정해지는 체적{증육된 벽 부위를 가진 보스(220)의 체적과 동일할 수도 있고, 다음 단계의 보스 성형단계에서 보스(220)와 플랜지(240)가 서로 이어지는 코너부(260) 부위로부터 보스(220)의 벽 부위(222)로 증육이 일어나는 것을 감안하여 증육된 벽 부위를 가진 보스(220)의 체적에서 정해진 체적만큼을 뺀 체적일 수도 있음}보다 적을 시에는 블랭크 홀더(44)가 돌출부(212a)(212b)(212c) 둘레의 판재(200) 부위를 누르는 힘을 증대시킨 후 중공형 펀치(42)의 교체가 이루어지도록 하여 돌출부(212a)(212b)(212c)를 이루는 소재가 돌출부(212a)(212b)(212c)의 둘레 외측으로 소성유동하는 것이 방지되도록 한다.
상기와 같이 블랭크 홀더(44)가 판재(200)의 중앙부에 형성된 돌출부(212a)(212b)(212c) 둘레를 정해진 압력으로 누르면서 중공형 펀치(42)의 수직이동에 따라 판재(200)의 중앙부에 형성된 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)가 컵 형상의 돌출부(214)로 성형됨에 따라, 상기와 같은 점진성형단계에서도 블랭크 홀더(44)가 판재(200)의 돌출부(212a)(212b)(212c) 둘레를 누르는 힘에 따른 돌출부(212a)(212b)(212c) 둘레의 판재(200) 부위를 이루는 소재의 소성유동에 의해 돌출부(212a)(212b)(212c)의 증육이 일어나게 된다.
보스 성형단계에서는 도 5와 도 9에서와 같이 보스(220) 내주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형단(622)이 돌출된 제1금형(62)과, 증육된 벽 부위(222)의 두께에 대응하도록 설계된 보스(220) 외주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형홈(642)이 파여 있는 원통체 형상의 제2금형(64) 및 제1금형(62) 및 제2금형(64)과 분리되어 제1금형(62)과 제2금형(64) 중에서 선택된 어느 하나의 외측에 위치되는 압출용 누름편(66)이 구비되어 판재(200)에 형성된 컵 형상의 돌출부(214)가 보스(220) 형상으로 성형되게 된다. 여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보스 성형단계에서는 압출용 누름편(66)이 제2금형(64)의 외측에 위치된다.
이를 위하여, 먼저 컵 형상의 돌출부(214)가 중앙부에 형성된 판재(200)를 제1금형(62)과 제2금형(64) 사이에 위치시키게 되는데, 제1금형(62)의 성형단(622)과 제2금형(64)의 성형홈(642) 사이에 판재(200)에 형성된 컵 형상의 돌출부(214)가 놓이도록 한다.
그리고, 압출용 누름편(66)을 수직이동시켜 컵 형상의 돌출부(214) 둘레의 판재(200) 부위가 정해진 압력으로 눌러지도록 하면서 제1금형(62)과 제2금형(64) 중에서 선택된 어느 하나가 수직이동하여 판재(200)에 형성된 컵 형상의 돌출부(214)가 제1금형(62)의 성형단(622)과 제2금형(64)의 성형홈(642) 사이에서 보스(220)로 성형되도록 하는데, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보스 성형단계에서는 제2금형(64)이 수직이동하게 된다.
상기와 같은 과정을 거치면서 압출용 누름편(66)에 의해 컵 형상의 돌출부(214) 둘레의 판재(200) 부위가 얇아지면서 보스(220)의 벽 부위(222)로 컵 형상의 돌출부(214) 둘레의 판재(200) 부위를 이루는 소재의 소성유동이 유도되어 보스(220)의 벽 부위(222)의 두께가 증육되게 된다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 보스 성형단계에서 제2금형(64)에 형성된 원통형 성형홈(642)의 끝단부를 통해 보스(220)와 플랜지(240)가 서로 이어지는 코너부(260)가 성형되는데, 원통형 성형홈(642)을 둘러싸는 제2금형(64)의 끝단부가 정해진 라운드 반경(R)으로 라운드처리되도록 하여 컵 형상의 돌출부(214) 둘레의 판재(200) 부위에서 보스(220)의 벽 부위(222)로 소성유동하는 소재에 대한 유동저항이 최소화되도록 한다. 이에 따라 보스(220)와 플랜지(240) 사이 코너부(260)의 접힘현상이 방지되게 된다.
상기와 같이 본 발명의 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법에서는 보스(220)의 벽 부위(222)의 증육이 제1금형(62)과 제2금형(64)에 의한 업세팅과 압출용 누름편(66)에 의한 압출에 의해 이루어지도록 함에 따라 금형의 구조와 형상을 단순화시킬 수 있게 되고, 더불어 성형공정도 상기와 같이 단순화시킬 수 있는 것이다.
상기와 같은 증육된 벽 부위(222)를 가진 보스(220)를 성형하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 금형시스템(100)은 도 5에서와 같이 보스 예비성형단계에서 정해진 두께의 판재(200)를 소성가공하여 중앙부에 컵 형상의 돌출부(214)가 형성되도록 하는 드로잉 성형용 금형(20)과 점진성형용 금형(40) 및, 보스 성형단계에서 판재(200)에 형성된 컵 형상의 돌출부(214)를 보스(220)로 성형하게 되는 업세팅-압출 성형용 금형(60)으로 이루어진다.
드로잉 성형용 금형(20)은 도 6에서와 같이 드로잉용 다이(22), 드로잉용 펀치(24), 블랭크 홀더(26)를 포함하여 이루어지는데, 드로잉용 다이(22)는 보스(220)의 내주면의 직경보다 큰 직경을 가지되 판재(200)보다는 작은 크기의 원통형으로 이루어진 것으로, 제1다이홀더(222)에 돌출되게 형성되어 있다.
드로잉용 펀치(24)는 드로잉용 다이(22)의 직경보다 큰 직경의 원형홀(244)이 형성된 중공형 원통체로 이루어져 제2다이홀더(242)에 돌출되게 형성되어 있다. 이와 같은 드로잉용 펀치(24)는 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 된다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드로잉 성형용 금형(20)은 드로잉용 다이(22)에 하측에 위치되고, 드로잉용 펀치(24)가 상측에 위치되어 드로잉용 펀치(24)가 하강하면서 판재(200)의 중앙부에 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부(210)가 형성되도록 한다.
블랭크 홀더(26)는 중앙에 관통홀(262)이 형성된 링 형상으로 이루어져 드로잉용 다이(22)의 외측을 둘러싸며 설치되는 것으로, 제1다이홀더(222)에 고정된 스프링(264)과 결합되어 정해진 높이 상에 위치하게 된다. 이와 같은 블랭크 홀더(26)는 드로잉용 펀치(24)와 마주보는 위치에 설치됨에 따라, 드로잉용 펀치(24)의 수직이동에 따라 드로잉용 다이(22)와 드로잉용 펀치(24) 사이에 위치되는 판재(200)를 고정시키게 된다.
점진성형용 금형(40)은 도 7의 (a), (b), (c)에서와 같이 다수개의 중공형 펀치(42)와, 블랭크 홀더(44)를 포함하여 이루어진다.
중공형 펀치(42)는 정해진 직경을 가진 원형단면의 홀(422)이 형성되되 홀(422)의 끝단부가 정해진 라운드 반경(r)으로 라운드처리되어 있는 원통체 형상으로 이루어지는 것으로, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 된다.
이와 같은 중공형 펀치(42)는 홀(422)의 직경과 홀(422) 끝단부의 라운드 반경(r)을 달리하여 다수개가 구비된다.
블랭크 홀더(44)는 중앙에 중공형 펀치(42)의 수평단면과 동일한 형상의 삽입홀(442)이 형성된 링 형상으로 이루어지는 것으로, 중공형 펀치(42)와 분리되어 중공형 펀치(42)의 외주면과 연접되게 설치된다. 이와 같은 블랭크 홀더(44)는 외측 끝단부가 판재(200)의 외측 끝단부보다 더 외측에 위치되도록 하는 크기를 가짐에 따라 판재(200)의 전체 부위가 수용될 수 있도록 한다. 그리고, 블랭크 홀더(44)는 액추에이터와 결합되어 가압력이 조절되면서 수직이동하게 된다.
업세팅-압출 성형용 금형(60)는 도 8에서와 같이 제1금형(62), 제2금형(64), 압출용 누름편(66)을 포함하여 이루어진다.
제1금형(62)은 판재(200)보다 넓은 표면적을 가지게 되는데, 이에 따라 판재(200)의 전체 부위가 제1금형(62)에 수용되게 된다. 이와 같은 제1금형(62)은 보스(220) 내주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형단(622)이 중앙부에 돌출형성되어 있다.
제2금형(64)은 증육된 벽 부위(222)의 두께에 대응하도록 설계된 보스 외주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형홈(642)이 중앙부에 파여 있는 원통체 형상으로 이루어지는 것으로, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 된다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제2금형(64)은 원통형 성형홈(642)을 둘러싸는 정해진 두께의 끝단부가 보스(220)와 플랜지(240)가 서로 이어지는 코너부(260)와 연결되는 플랜지(240)의 정해진 부위를 누르게 되는데, 이와 같은 제2금형(64)의 원통형 성형홈(642)을 둘러싸는 끝단부는 정해진 라운드 반경(R)으로 라운드처리되어 컵 형상의 돌출부(214) 둘레의 판재(200) 부위에서 보스(220)의 벽 부위(222)로 소성유동하는 소재에 대한 유동저항이 최소화되도록 한다.
압출용 누름편(66)은 중앙에 제2금형(64)의 수평단면과 동일한 형상의 원형홀(662)이 형성된 링 형상으로 이루어지는 것으로, 제2금형(64)과 분리되어 제2금형(64)의 외주면과 연접되게 설치되는데, 압출용 누름편(66)은 외측 끝단부가 판 재(200)의 외측 끝단부보다 더 외측에 위치되도록 하는 크기를 가짐에 따라 판재(200)의 전체 부위가 수용될 수 있도록 한다. 이와 같은 압출용 누름편(66)은 액추에이터와 결합되어 가압력이 조절되면서 수직이동하게 된다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 업세팅-압출 성형용 금형(60)은 제1금형(62)이 하측에 위치되고, 제2금형(64)과 압출용 누름편(66)은 상측에 위치되어 제2금형(64)과 압출용 누름편(66)이 하강하면서 판재(200)를 누르게 된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1의 (a)와 (b)는 증육된 벽 부위를 가진 보스와 플랜지가 일체로 성형되어 있는 것을 보여주기 위한 도면;
도 2는 종래 용접방식에 의해 증육된 벽 부위를 가지게 되는 보스의 예시도;
도 3은 종래 업세팅 방식에 의해 증육된 벽 부위를 가지게 되는 보스를 보여주기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법의 프로세스를 보여주기 위한 블록도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템을 보여주기 위한 블록도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템을 이루는 드로잉 성형용 금형을 보여주기 위한 도면;
도 7의 (a), (b), (c)는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템을 이루는 점진성형용 금형을 보여주기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템을 이루는 업세팅-압출 성형용 금형을 보여주기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템을 사용하여 증육된 벽 부위를 가진 보스를 성형하는 과정을 보여주기 위한 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
20 : 드로잉 성형용 금형 22 : 드로잉용 다이
222 : 제1다이홀더 24 : 드로잉용 펀치
242 : 제2다이홀더 244 : 원형홀
26 : 블랭크 홀더 262 : 관통홀
264 : 스프링 40 : 점진성형용 금형
42 : 중공형 펀치 422 : 홀
44 : 블랭크 홀더 442 : 삽입홀
60 : 업세팅-압출 성형용 금형 62 : 제1금형
622 : 원통형 성형단 64 : 제2금형
642 : 원통형 성형홈 66 : 압출용 누름편
662 : 원형홀 100 : 금형시스템
200 : 판재
210 : 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부
212a, 212b, 212c : 돌출부
214 : 컵 형상의 돌출부
220 : 보스 222 : 벽 부위
240 : 플랜지 260 : 코너부

Claims (6)

  1. 정해진 두께의 판재로부터 플랜지를 가지는 보스(boss)의 관형상의 벽 부위를 증육시키면서 일체로 성형하기 위한 방법에 있어서,
    상기 판재를 소성가공하여 상기 보스로 유도되는 컵(cup) 형상의 돌출부가 상기 판재의 중앙부에 형성되도록 하는 보스 예비성형 단계와;
    상기 보스 내주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형단이 돌출된 제1금형과 증육된 벽 부위의 두께에 대응하도록 설계된 상기 보스 외주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형홈이 파여 있는 제2금형을 구비하여 상기 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 상기 제1금형의 성형단과 상기 제2금형의 성형홈 사이에 놓이도록 상기 판재를 위치시키고, 상기 제1금형 및 제2금형과 분리되어 상기 제1금형과 제2금형 중에서 선택된 어느 하나의 외측에 위치되는 압출용 누름편을 구비하여 상기 압출용 누름편이 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 정해진 압력으로 누르는 동시에 상기 제1금형과 제2금형 중에서 선택된 어느 하나가 수직이동하여 상기 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 상기 제1금형의 성형단과 상기 제2금형의 성형홈 사이에서 보스로 성형되도록 하여 상기 압출용 누름편에 의해 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위가 얇아지면서 상기 보스의 벽 부위로 상기 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 이루는 소재의 소성유동이 유도되어 상기 보스의 벽 부위의 두께가 증육되는 보스 성형단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보스 성형단계는 상기 제2금형에 형성된 원통형 성형홈의 끝단부를 통해 상기 보스와 플랜지가 서로 이어지는 코너부가 성형되도록 하되, 상기 원통형 성형홈을 둘러싸는 상기 제2금형의 끝단부가 정해진 라운드 반경(R)으로 라운드처리되도록 하여 상기 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위에서 상기 보스의 벽 부위로 소성유동하는 소재에 대한 유동저항이 최소화되어 상기 코너부의 접힘현상이 방지되도록 하는 것을 특징으로 하는 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 보스 예비성형 단계는 드로잉용 다이(die)와 드로잉용 펀치(punch)가 구비되어 상기 판재가 상기 드로잉용 다이와 드로잉용 펀치 사이에 위치되도록 하고, 상기 드로잉용 다이와 드로잉용 펀치 중에서 선택된 어느 하나의 수직이동에 의해 상기 판재의 중앙부에 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 형성되도록 하는 드로잉(drawing) 성형단계와;
    정해진 직경을 가진 원형단면의 홀이 형성되되 상기 홀의 끝단부가 정해진 라운드 반경(r)으로 라운드처리되어 있는 중공형 펀치와 상기 중공형 펀치의 외측에 상기 중공형 펀치와 분리되어 설치되는 블랭크 홀더가 구비되어 상기 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부 둘레의 판재 부위가 상기 블랭크 홀더에 의해 정해진 압력으로 눌려진 상태에서 상기 중공형 펀치가 수직이동하여 상기 완만한 곡면으로 이 루어진 돌출부를 누르도록 하되, 상기 중공형 펀치에 형성된 홀의 직경과 상기 홀 끝단부의 라운드 반경(r)이 순차적으로 동시에 작아지는 다수개의 중공형 펀치를 구비하여 상기 홀의 직경과 홀 끝단부의 라운드 반경(r)이 큰 것에서 작은 것 순으로 상기 중공형 펀치가 교체되면서 상기 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 눌러져 완만한 곡면으로 이루어진 돌출부가 상기 보스에 대응하는 컵 형상의 돌출부로 성형되도록 하는 점진성형단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 점진성형단계는 상기 홀의 직경과 홀 끝단부의 라운드 반경(r)이 큰 것에서 작은 것 순으로 중공형 펀치를 교체하기 전에 직전 순번의 중공형 펀치에 의해 성형된 돌출부의 체적이 증육된 벽 부위를 가진 상기 보스에 대응하여 정해지는 체적보다 적을 시에는 상기 블랭크 홀더가 돌출부 둘레의 판재 부위를 누르는 힘을 증대시킨 후 중공형 펀치의 교체가 이루어지도록 하여 돌출부를 이루는 소재가 외측으로 소성유동하는 것이 방지되도록 하는 것을 특징으로 하는 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법.
  5. 정해진 두께의 판재로부터 플랜지를 가지는 보스(boss)의 관형상의 벽 부위를 증육시키면서 일체로 성형하기 위한 금형시스템에 있어서,
    상기 판재보다 넓은 표면적을 가져 상기 판재의 전체 부위가 수용되고, 상기 보스 내주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형단이 중앙부에 돌출형성된 제1금형과;
    증육된 벽 부위의 두께에 대응하도록 설계된 상기 보스 외주면의 직경과 높이와 동일한 크기의 원통형 성형홈이 중앙부에 파여 있는 원통체 형상으로 이루어지고, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 되되 상기 원통형 성형홈을 둘러싸는 정해진 두께의 끝단부가 상기 보스와 플랜지가 서로 이어지는 코너부와 연결되는 플랜지의 정해진 부위를 누르게 되며, 상기 원통형 성형홈을 둘러싸는 끝단부가 정해진 라운드 반경(R)으로 라운드처리되어 있는 제2금형 및;
    중앙에 상기 제2금형의 수평단면과 동일한 형상의 원형홀이 형성된 링 형상으로 이루어져 상기 제2금형과 분리되어 상기 제2금형의 외주면과 연접되게 설치되고, 외측 끝단부가 상기 판재의 외측 끝단부보다 더 외측에 위치되도록 하여 상기 판재의 전체 부위가 수용되도록 하며, 액추에이터와 결합되어 가압력이 조절되면서 수직이동하게 되는 압출용 누름편으로 이루어진 업세팅-압출 성형용 금형을 포함하여,
    상기 업세팅-압출 성형용 금형을 이루는 제1금형과 제2금형 사이에 소성가공에 의해 컵 형상의 돌출부가 중앙부에 형성된 상기 판재가 놓이되 상기 제1금형의 성형단과 상기 제2금형의 성형홈 사이에 상기 돌출부가 위치되도록 상기 판재가 놓이도록 하고, 상기 압출용 누름편이 수직이동하여 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 정해진 압력으로 누르는 동시에 상기 제2금형이 수직이동하여 상기 판재에 형성된 컵 형상의 돌출부가 상기 제1금형의 성형단과 상기 제2금형의 성형홈 사이 에서 보스로 성형되도록 하여 상기 압출용 누름편에 의해 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위가 얇아지면서 상기 보스의 벽 부위로 상기 컵 형상의 돌출부 둘레의 판재 부위를 이루는 소재의 소성유동이 유도되어 상기 보스의 벽 부위의 두께가 증육되는 것을 특징으로 하는 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    정해진 두께의 판재를 소성가공하여 중앙부에 컵 형상의 돌출부가 형성되도록 하는 드로잉 성형용 금형과 점진성형용 금형을 더 구비하여 상기 업세팅-압출 성형용 금형을 이루는 제1금형과 제2금형 사이에 상기 컵 형상의 돌출부가 중앙부에 형성된 판재가 놓일 수 있도록 하되,
    상기 드로잉 성형용 금형은 상기 보스의 내주면의 직경보다 큰 직경을 가지되 상기 판재보다는 작은 크기의 원통형으로 이루어져 제1다이홀더에 돌출되게 형성되는 드로잉용 다이와; 상기 드로잉용 다이의 직경보다 큰 직경의 원형홀이 형성된 중공형 원통체로 이루어져 제2다이홀더에 돌출되게 형성되고, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 되는 드로잉용 펀치 및; 중앙에 관통홀이 형성된 링 형상으로 이루어져 상기 드로잉용 다이의 외측을 둘러싸며 설치되되 상기 제1다이홀더에 고정된 스프링과 결합되어 정해진 높이 상에 설치되고, 상기 드로잉용 펀치와 마주보는 위치에 설치되어 상기 드로잉용 펀치의 수직이동에 따라 상기 드로잉용 다이와 드로잉용 펀치 사이에 위치되는 판재를 고정시키게 되는 블랭크 홀더로 이루어지고,
    상기 점진성형용 금형은 정해진 직경을 가진 원형단면의 홀이 형성되되 상기 홀의 끝단부가 정해진 라운드 반경(r)으로 라운드처리되어 있고, 액추에이터와 결합되어 수직이동하게 되는 중공형 펀치와; 중앙에 상기 중공형 펀치의 수평단면과 동일한 형상의 삽입홀이 형성된 링 형상으로 이루어져 상기 중공형 펀치와 분리되어 상기 중공형 펀치의 외주면과 연접되게 설치되고, 외측 끝단부가 상기 판재의 외측 끝단부보다 더 외측에 위치되도록 하여 상기 판재의 전체 부위가 수용되도록 하며, 액추에이터와 결합되어 가압력이 조절되면서 수직이동하게 되는 블랭크 홀더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형을 위한 금형시스템.
KR1020090071741A 2009-08-04 2009-08-04 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치 KR101111953B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090071741A KR101111953B1 (ko) 2009-08-04 2009-08-04 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090071741A KR101111953B1 (ko) 2009-08-04 2009-08-04 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110014005A true KR20110014005A (ko) 2011-02-10
KR101111953B1 KR101111953B1 (ko) 2012-02-13

Family

ID=43773403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090071741A KR101111953B1 (ko) 2009-08-04 2009-08-04 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101111953B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101365493B1 (ko) * 2013-03-07 2014-02-21 부산대학교 산학협력단 판단조 및 버링 공법을 이용한 휴대폰용 커넥터 쉘 제조 방법
CN109261802A (zh) * 2018-11-15 2019-01-25 北京科技大学设计研究院有限公司 一种轧制钢板冲压成形法兰的模具及加工方法
CN109590380A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 浙江舜仕汽车技术有限公司 具有凸台的钣金件的成型工艺
US11338348B2 (en) * 2017-05-15 2022-05-24 Northwestern University Method and apparatus for double-sided incremental flanging
KR102433882B1 (ko) * 2022-02-11 2022-08-18 (주) 아스픽 양면 돌출 광폭플랜지의 성형 파인블랭킹 프로그레시브 금형과 그 제조방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102581127B (zh) * 2012-02-28 2015-02-11 昆山三景科技股份有限公司 适用于led显示器背板凸包结构的冲压模具和冲压方法
CN102581126B (zh) * 2012-02-28 2014-10-01 昆山三景科技股份有限公司 适用于平板显示器背板圆形凸包的冲压模具及冲压方法
WO2014181751A1 (ja) 2013-05-08 2014-11-13 新日鐵住金株式会社 ボス付き円筒容器の成形方法
KR102062228B1 (ko) 2018-04-27 2020-01-03 주식회사전우정밀 절곡부위를 증육드로잉하는 드로잉 장치 및 그 작동방법
KR102062229B1 (ko) 2018-04-27 2020-01-03 주식회사전우정밀 복수 개의 절곡부위를 증육드로잉하는 복합 증육 드로잉 장치 및 그 작동방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06102227B2 (ja) * 1992-11-20 1994-12-14 株式会社長谷川精工 ラチェット歯を備えた板金部品の製造方法
JPH1133655A (ja) 1997-07-15 1999-02-09 Toyota Motor Corp 突部一体成形方法
JP3364124B2 (ja) 1997-08-27 2003-01-08 本田技研工業株式会社 ボス付きドラムの製造方法
JP2005028427A (ja) * 2003-07-09 2005-02-03 Haruma Tanaka プレス装置用多段階式プレス型

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101365493B1 (ko) * 2013-03-07 2014-02-21 부산대학교 산학협력단 판단조 및 버링 공법을 이용한 휴대폰용 커넥터 쉘 제조 방법
US11338348B2 (en) * 2017-05-15 2022-05-24 Northwestern University Method and apparatus for double-sided incremental flanging
US11607719B2 (en) 2017-05-15 2023-03-21 Northwestern University Method and apparatus for double-sided incremental flanging
CN109590380A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 浙江舜仕汽车技术有限公司 具有凸台的钣金件的成型工艺
CN109261802A (zh) * 2018-11-15 2019-01-25 北京科技大学设计研究院有限公司 一种轧制钢板冲压成形法兰的模具及加工方法
CN109261802B (zh) * 2018-11-15 2024-03-12 北京科技大学设计研究院有限公司 一种轧制钢板冲压成形法兰的模具及加工方法
KR102433882B1 (ko) * 2022-02-11 2022-08-18 (주) 아스픽 양면 돌출 광폭플랜지의 성형 파인블랭킹 프로그레시브 금형과 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101111953B1 (ko) 2012-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101111953B1 (ko) 증육된 벽 부위를 가진 보스의 성형방법 및 그를 위한 금형장치
EP2974808B1 (en) Method for manufacturing molded material
US10092940B2 (en) Method for forming a pressed component, method for manufacturing a pressed component, and die apparatus for forming a pressed component
KR101865733B1 (ko) 브래킷 일체형 너트 및 그 제조방법
JP5191613B2 (ja) 車両用ホイールリムの製造方法
US8359893B2 (en) Method for producing a shock absorber and shock absorber thus obtained
KR101751160B1 (ko) 컵 형상 부재의 프레스 성형 방법
CN102172733B (zh) 一种采用局部变形来解决纵梁成型扭曲回弹的工艺
KR20150046223A (ko) 프레스 성형 방법
CN105880308A (zh) 一种动触头两次挤压模具及其第二序挤压模具
CN109689243B (zh) 用于生产成型的、尤其具有凸缘的板构件的方法和装置
CN110090911A (zh) 锻造装置以及锻造方法
US7985496B2 (en) Side terminal and insert, method and apparatus for manufacturing same
CN211839806U (zh) 一种用于钣金件成型的多工序级进模具
JP2015039716A (ja) バーリング加工方法及びバーリング加工装置
US20180339330A1 (en) Manufacturing method for cylindrical portion
JP2011240362A (ja) プーリの成形方法
CN213469191U (zh) 一种金属管凸环加工装置
JP2001259750A (ja) 金属製品の成形方法及びそれに用いられる成形金型
JP6201509B2 (ja) バーリング加工装置
CN113042627B (zh) 一种减少零件缺陷的多工步冲压成型方法
CN101367165B (zh) 将制动踏板臂与支撑管连为一体的制作方法
JP2004322104A (ja) 絞り成形金型および絞り成形方法
CN203991731U (zh) 一种汽车螺母板挤压成型模具
CN219817759U (zh) 一种薄壁钢管活接密封凸台胀形模具

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150119

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160105

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170421

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee