KR20120035550A - 온간 가스 성형 장치, 온간 가스 성형용 금형 및 온간 가스 성형 방법 - Google Patents

온간 가스 성형 장치, 온간 가스 성형용 금형 및 온간 가스 성형 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120035550A
KR20120035550A KR1020100097134A KR20100097134A KR20120035550A KR 20120035550 A KR20120035550 A KR 20120035550A KR 1020100097134 A KR1020100097134 A KR 1020100097134A KR 20100097134 A KR20100097134 A KR 20100097134A KR 20120035550 A KR20120035550 A KR 20120035550A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
inner groove
molding
gas
mold part
Prior art date
Application number
KR1020100097134A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101234741B1 (ko
Inventor
김동옥
유용문
한범석
Original Assignee
자동차부품연구원
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 자동차부품연구원 filed Critical 자동차부품연구원
Priority to KR1020100097134A priority Critical patent/KR101234741B1/ko
Publication of KR20120035550A publication Critical patent/KR20120035550A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101234741B1 publication Critical patent/KR101234741B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D17/00Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles
    • B21D17/02Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles by pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/021Deforming sheet bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/021Deforming sheet bodies
    • B21D26/029Closing or sealing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/021Deforming sheet bodies
    • B21D26/031Mould construction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

온간 가스 성형 장치 및 온간 가스 성형 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 온간 가스 성형 장치에 따르면, 성형물의 형상에 대응하는 내부 홈 및 상기 내부 홈 주위의 소재 유입부를 포함하는 제 1 금형부가 제공된다. 제 2 금형부는 피성형재를 사이에 두고 상기 제 1 금형부에 결합된다. 가스 공급부는 상기 피성형재를 가압하기 위해 상기 제 2 금형부를 통해서 상기 홈으로 가스를 공급한다.

Description

온간 가스 성형 장치, 온간 가스 성형용 금형 및 온간 가스 성형 방법{hot blow forming apparatus, mold for hot blow forming and hot blow forming method}
본 발명은 금형을 이용한 성형 장치에 대한 것으로서, 특히 온간 가스 성형 장치 및 이를 이용한 성형방법에 관한 것이다.
금속 판재의 프레스 성형은 생산성이 높고, 고정밀도로 가공할 수 있으므로, 자동차 부품, 기계, 전자기기 등의 부품 등의 제조에 널리 이용되고 있는 소성가공법이다. 최근 소재의 경량화 추세에 따라 각광받는 금속 소재인 알루미늄, 마그네슘 등은 난성형성을 가지고 있어 일반적인 프레스 성형방법에 의해 성형시 파단이 발생하는 등 성형이 용이하지 않다. 이에 이러한 난성형성 판재의 성형성을 개선하기 위해 판재를 가열한 후 이를 고압의 가스로 성형하는 온간 가스 성형법이 이용되고 있다.
하지만, 통상적인 온간 가스 성형법 하에서도 성형 정도가 다소 큰 경우 난성형성 판재의 연신이 제한적이어서 성형에 어려움이 있다. 특히, 두께가 일정하지 않은 테일러 롤드 블랭크(tailor rolled blank; TRB) 재료를 성형 시, 판재 두께 차이에 의해서 가스가 유출되어 가스 압력으로 성형하기가 더욱 어려워진다. 이에, 본 발명의 일 과제는 스틸 판재뿐만 아니라 TRB 판재 및 난성형성 재료의 성형성을 향상시킬 수 있는 온간 가스 성형 장치 및 이를 이용한 온간 가스 성형 방법을 제공하는 것이다. 이러한 과제는 예시적으로 제시되었고, 본 발명의 범위가 이러한 과제에 의해서 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 형태에 따른 온간 가스 성형 장치가 제공된다. 성형물의 형상에 대응하는 내부 홈 및 상기 내부 홈 주위의 소재 유입부를 포함하는 제 1 금형부가 제공된다. 제 2 금형부는 피성형재를 사이에 두고 상기 제 1 금형부에 결합된다. 가스 공급부는 상기 피성형재를 가압하기 위해 상기 제 2 금형부를 통해서 상기 홈으로 가스를 공급한다.
상기 장치의 일 예에 있어서, 상기 소재 유입부는 상기 피성형재를 상기 소재 유입부 상으로 이격시키기 위한 경사면을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 소재 유입부의 경사면은 상기 내부 홈 방향으로 갈수록 상기 피성형재와 상기 경사면 사이의 이격 거리가 커지도록 내부로 경사지게 형성될 수 있다.
상기 장치의 다른 예에 있어서, 상기 가스 공급부로부터 공급된 가스를 밀봉하도록 상기 소재 유입부 바깥쪽의 상기 제 1 금형부 및 상기 제 2 금형부 사이에 배치된 밀봉 유닛이 더 제공될 수 있다.
상기 장치의 또 다른 예에 있어서, 상기 밀봉 유닛은 상기 제 1 금형부 및 상기 제 2 금형부 중 어느 하나 상의 돌출부; 및 상기 제 1 금형부 및 상기 제 2 금형부 중 다른 하나 상에 형성되고, 상기 성형물의 추가적인 소성 유동을 허용하도록 상기 돌출부와의 사이에 여유부를 갖도록 상기 돌출부와 결합되는 오목부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따른 온간 가스 성형용 금형이 제공된다. 성형물의 형상에 대응하는 내부 홈 및 상기 내부 홈 주위의 경사면을 갖는 소재 유입부를 포함하는 제 1 금형부가 제공된다. 제 2 금형부는 피성형재를 사이에 두고 상기 제 1 금형부에 결합되고, 상기 피성형재를 가압하기 위한 가스가 공급되는 가스 유입구를 포함한다.
본 발명의 일 형태에 따른 온간 가스 성형 방법이 제공된다. 피성형재를 예열한다. 상기 피성형재로부터 형성될 성형물의 형상에 대응하는 내부 홈 및 상기 내부 홈 주위의 소재 유입부를 포함하는 금형 내에 상기 피성형재를 장착한다. 상기 금형의 상기 내부 홈으로 가스를 공급하여 상기 소재 유입부로부터 상기 내부 홈 내로 상기 피성형재의 연신을 허용하면서 상기 피성형재를 상기 내부 홈 내로 가압하여 성형한다.
본 발명의 실시예들에 따른 온간 가스 성형 장치 또는 온간 가스 성형 방법에 의하면, 내부 홈 주위로 소재 유입부를 배치하여 피성형재가 내부 홈 주위로부터 내부 홈 내로 추가적으로 연신될 수 있도록 허용함으로써, 피성형재가 내부 홈 내에서만 과도하게 연신되는 것을 막아줄 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 온간 가스 성형 장치 또는 온간 가스 성형 방법에 따르면, 밀봉 유닛 내에 여유부를 배치함으로써 제 1 금형부 및 제 2 금형부의 결합 시 피성형재의 형상 또는 두께 분포에 크게 관계없이 소재 유동을 이용하여 가스가 새는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시예들에 따른 온간 가스 성형 장치 또는 온간 가스 성형 방법을 이용하여, 스틸 재질뿐만 아니라 난성형성 경량 재질, 예컨대 알루미늄 또는 마그네슘 재질을 포함하는 피성형재를 안정적으로 성형할 수 있을뿐더러, TRB 판재에 대해서도 성형성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온간 가스 성형 장치를 도시하는 개략적인 사시도이고;
도 2는 도 1의 온간 가스 성형 장치의 단면도이고;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온간 가스 성형 장치를 보여주는 단면도이고;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온간 가스 성형 방법을 보여주는 개략적인 순서도이고;
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온간 가스 성형 방법을 보여주는 단면도들이고; 그리고
도 7은 TRB 판재 성형 시 판재 두께에 따른 밀봉 형상을 개략적으로 보여주는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 온간 가스 성형 또는 온간 가스 성형 장치는 열간 가스 성형 또는 열간 가스 성형 장치로 불릴 수도 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에서, 온간 가스 성형 장치는 실질적으로 금형을 의미하거나 또는 이러한 금형을 포함하는 보다 넓은 의미의 성형 장치를 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온간 가스 성형 장치를 도시하는 개략적인 사시도이다. 도 2는 도 1의 온간 가스 성형 장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제 1 금형부(110)가 피성형재(50)의 하부에 제공되고, 제 2 금형부(120)가 피성형재(50)의 상부에 제공될 수 있다. 이러한 의미에서, 제 1 금형부(110)를 하부 금형이라 부르고, 제 2 금형부(120)를 상부 금형이라고 부를 수도 있다. 하지만, 이 실시예의 변형된 예에서, 제 1 금형부(110)와 제 2 금형부(120)의 위치가 서로 바뀔 수도 있고, 그 경우 제 1 금형부(110)를 상부 금형이라 부르고, 제 2 금형부(120)를 하부 금형이라고 부를 수도 있다.
제 1 금형부(110)는 피성형재(50)로부터 성형될 성형물의 형상에 대응하는 내부 홈(112)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 내부 홈(112)은 제 1 금형부(110)의 표면으로부터 내부로 소정 형상 및 소정 깊이로 파인 형상을 가질 수 있다. 후술하는 바와 같이, 피성형재(50)는 내부 홈(112)을 따라서 성형될 수 있다. 내부 홈(112)은 피성형재(50)의 성형 형상 및 성형 정도에 따라서 다양하게 변형될 수 있고, 이 실시예의 범위를 제한하지 않는다. 예를 들어, 내부 홈(112)은 얕은 성형 깊이를 요하는 성형물뿐만 아니라 상당한 성형 깊이를 요하는 성형물, 예컨대 자동차용 센터필러용으로도 이용될 수 있다.
나아가, 제 1 금형부(110)는 피성형재(50)의 성형을 돕기 위해 내부 홈(112) 주위로 소재 유입부(114)를 더 포함할 수 있다. 소재 유입부(114)는 피성형재(50)의 성형시 내부 홈(112) 내로 피성형재(50)가 추가적으로 연신할 수 있도록 해줘, 피성형재(50)의 과도한 성형에 따른 파단을 막아줄 수 있다. 예를 들어, 소재 유입부(114)는 제 1 금형부(110)와 제 2 금형부(120)가 결합될 때, 내부 홈(112) 주위의 피성형재(50)가 제 1 금형부(110)에 밀착되지 않고 제 1 금형부(110)의 표면으로부터 이격되도록 해 줄 수 있다.
예를 들어, 소재 유입부(114)는 경사면(116)을 포함할 수 있다. 경사면(116)은 제 1 금형부(110)의 바깥쪽으로부터 내부 홈(112) 방향으로 갈수록 피성형재(50)로부터 제 1 금형부(110)의 표면까지의 거리가 점차 멀어지도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 경사면(116)은 제 1 금형부(110)의 바깥쪽으로부터 내부 홈(112) 방향으로 소정의 경사각(이하, 여유각이라 함)(117)을 가지면서 기울어지게 배치될 수 있다. 이러한 경사면(116)으로 인해서, 소재 유입부(114) 내 제 1 금형부(110)의 표면과 피성형재(50) 사이에는 여유의 공간이 형성될 수 있다.
제 1 금형부(110)의 수평면(점선)과 경사면(116)이 이루는 여유각(117)은 피성형재(50)의 재질 및 성형 정도를 결정하는 내부 홈(112)의 깊이 또는 부피에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 여유각(117)은 내부 홈(112)의 깊이가 깊거나 또는 부피가 커짐에 따라서 커질 수 있다. 피성형재(50)가 금속 판재인 경우 적절한 연신을 확보하기 위해서, 여유각(117)은 최소 5o 이상일 수 있다. 나아가, 소재 유입부(114)로 인한 형상 변화를 줄이기 위해서, 여유각(117)은 10o 내로 제한될 수도 있다. 다만, 피성형재(50)의 재질 또는 성형 정도에 따라서, 여유각(117)의 범위가 이러한 범위로부터 벗어날 수도 있다.
이 실시예에서, 경사면(116)은 직선 형태일 수 있다. 하지만, 이 실시예의 변형된 예에서, 경사면(116)은 곡선 형태일 수도 있다. 아울러, 이 실시예의 다른 변형된 예에서, 경사면(116)은 계단부를 포함하는 다단 직선 형태, 다단 곡선 형태 또는 이들의 조합 형태를 포함할 수도 있다.
제 2 금형부(120)는 피성형재(50)를 사이에 두고 제 1 금형부(110)의 반대편에 배치될 수 있다. 피성형재(50)의 성형 시, 제 2 금형부(120)는 피성형재(50)를 누르면서 제 1 금형부(110)에 결합될 수 있다. 제 2 금형부(120)는 피성형재(50)를 가압하기 위한 가스(60)를 공급하는 가스 공급부(124)를 포함할 수 있다.
가스 공급부(124)는 제 1 금형부(110)의 내부 홈(112) 위로 가스(60)를 공급하도록 형성된 가스 유입구(126)를 포함할 수 있다. 가스 유입구(126)는 제 2 금형부(120)를 관통해서 형성될 수 있다. 예를 들어, 가스 공급부(124)는 내부 홈(112)의 중심 바로 위에 피성형재(50)에 수직하게 배치될 수 있다. 이 경우, 가스 유입구(126)를 통해서 소정의 압력으로 가압된 고압의 가스(60)가 피성형재(50) 위로 대칭적으로 공급될 수 있다. 이 실시예의 변형된 예에서, 가스 유입구(126)의 위치 및 각도는 다양하게 변형될 수 있다.
제 1 금형부(110)와 제 2 금형부(120)는 가압용 가스(60)가 누출되지 않도록 적절하게 밀봉 결합될 수 있다. 예를 들어, 제 1 금형부(110)와 제 2 금형부(120)는 내부 홈(112) 및 소재 유입부(116) 외각에 배치된 밀봉 유닛(130)을 통해서 결합될 수 있다. 이 실시예에서, 밀봉 유닛(130)은 제 2 금형부(120)의 피성형재(50)를 바라보는 면상에 배치된 돌출부(128) 및 제 1 금형부(120)의 피성형재(50)를 바라보는 면 상에 배치된 오목부(118)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 돌출부(128)는 비드라고 불릴 수도 있다.
돌출부(128)와 오목부(118)는 제 2 금형부(120) 및 제 1 금형부(110)의 가장자리 부근에 서로 바라보도록 배치될 수 있다. 돌출부(128)와 오목부(118)는 실질적으로 소재 유입부(116)를 둘러싸도록 배치될 수도 있다. 한편, 이 실시예의 변형된 예에서, 돌출부(128)가 제 1 금형부(110) 상에 형성되고, 오목부(118)가 제 2 금형부(120) 상에 형성될 수도 있다.
오목부(118)는 돌출부(128)와 결합 시 그 사이에 여유부(도 5의 119 참조)를 한정하도록 돌출부(128)보다 더 넓게 퍼지도록 형성될 수 있다. 즉, 돌출부(128)와 오목부(118)는 서로 꼭 맞도록 결합되지 않고, 그 사이에 여유부(도 5의 119)가 한정되도록 결합될 수 있다. 예를 들어, 오목부(118)는 돌출부(128)보다 측방향으로 더 퍼지도록 완만한 기울기를 가질 수 있다. 이러한 여유부(도 5의 119)는 후술하는 바와 같이, 피성형재(50)의 추가적인 소성 유동을 허용함으로써 피성형재(50)의 두께가 달라지거나 또는 피성형재(50)가 다양한 두께 분포를 갖더라도, 피성형재(50)와 밀봉 유닛(130)이 서로 밀봉될 수 있도록 해준다.
선택적으로, 제 1 금형부(110) 및 제 2 금형부(120)는 성형성을 높이기 위해서 내부에 가열 카트리지(heating cartridge)(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 피성형재(50)를 온간 또는 열간 성형할 수 있다.
이 실시예에서, 제 1 금형부(110) 및 제 2 금형부(120)의 결합 구조는 실질적으로 온간 가스 성형 장치에 사용되는 금형을 구성할 수 있다.
전술한 온간 가스 성형 장치에 따르면, 고압의 가스(60)를 주입하여, 다양한 재질의 피성형재(50)를 성형할 수 있다. 아울러, 내부 홈(112) 주위에 여유 공간을 갖도록 소재 유입부(114)를 배치함으로써, 피성형재(50)가 내부 홈(112) 주위로부터 내부 홈(112) 내로 추가적으로 연신될 수 있도록 할 수 있다. 이러한 추가적인 연신은 피성형재(50)가 내부 홈(112) 내에서만 과도하게 연신되는 경우에 비해서 피성형재(50)의 파단을 크게 줄일 수 있다.
이에 따라, 전술한 온간 가스 성형 장치를 이용하여, 스틸 재질뿐만 아니라 난성형성 경량 재질, 예컨대 알루미늄 또는 마그네슘 재질을 포함하는 피성형재(50)를 안정적으로 성형할 수 있다. 아울러, 밀봉 유닛(130)을 통해서 가스(60)의 누출을 막을 수 있어서, 그 두께가 균일하지 않은 판재, 예컨대 테일러 롤드 블랭크(TRB) 재질을 포함하는 피성형재(50)도 안정적으로 성형할 수 있다.
이러한 TRB 판재는 구조적 강성이 필요한 부위에는 그 두께를 두껍게 하고, 구조적 강성이 상대적으로 덜 필요한 부위에는 그 두께를 상대적으로 얇게 할 수 있다. 이에 따라, TRB 판재는 안전성(구조적 강성) 및 경량화를 동시에 요하는 부품, 예컨대 자동차용 센터필러용으로 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온간 가스 성형 장치를 보여주는 단면도이다. 이 실시예에 따른 온간 가스 성형 장치는 도 2의 온간 가스 성형 장치에서 일부 구성을 변형한 것이고, 따라서 두 실시예들에서 중복된 설명은 생략된다.
도 3을 참조하면, 제 1 금형부(110a) 내의 내부 홈(112a)은 도 2의 내부 홈(112)과 달리 비대칭적으로 배치될 수 있다. 이 경우, 내부 홈(112a)의 형상에 따라서 소재 유입부(114a)의 형상도 비대칭적인 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 여유각(117)은 상대적으로 깊은 내부 홈(112a) 주위 부분이 상대적으로 얕은 내부 홈(112a) 주위 부분보다 클 수 있다.
이에 따라서, 피성형재(50)의 성형 시, 내부 홈(112a)의 깊은 부분으로 추가적인 연신이 더 크고, 내부 홈(112a)의 얕은 부분으로 추가적인 연신이 더 적게 할 수 있다. 그럼에도, 이 실시예의 변형된 예에서, 내부 홈(112a)의 형상에 상관없이, 소재 유입부(114a)의 형상을 대칭적으로 형성할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온간 가스 성형 방법을 보여주는 개략적인 순서도이다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온간 가스 성형 방법을 보여주는 단면도들이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 먼저 피성형재(50)를 소정 온도로 예열할 수 있다(S10). 이러한 예열은 피성형재(50)의 성형성을 높여줄 수 있다. 이어서, 피성형재(50)를 금형 내에 장착할 수 있다(S20). 예를 들어, 피성형재(50)를 제 1 금형부(110) 상에 놓고, 그 위로 제 2 금형부(120)를 결합할 수 있다. 제 1 금형부(110) 및 제 2 금형부(120)는 적절한 온도, 예컨대 알루미늄 또는 마그네슘 판재의 경우 약 400 내지 500℃ 범위로 가열될 수 있다.
이러한 결합 단계에서, 제 1 금형부(110) 및 제 2 금형부(120)는 밀봉 유닛(130)을 통해서 밀봉될 수 있다. 제 1 금형부(110) 및 제 2 금형부(120) 사이에 압력이 가해지면, 밀봉 유닛(130) 내의 피성형재(50)가 부분적으로 소성 변형되어 밀려나가면서, 밀봉 유닛(130) 내의 돌출부(128) 및 오목부(118) 사이에 밀착될 수 있다. 실험적으로, 이러한 밀봉 유닛(130)을 이용한 경우, 약 45bar의 가스 압력까지 밀봉이 유지될 수 있었다.
특히, 피성형재(50)가 다양한 두께 분포를 갖는 TRB 판재인 경우, 밀봉 유닛(130) 내의 피성형재(50)의 두께가 일정하지 않을 수도 있다. 하지만, 이 경우에도, 두께 차이만큼이 여유부(119) 내로 소성 유동됨으로써, 돌출부(128)와 오목부(118)의 첨단에서 압착되는 피성형재(50)의 두께는 일정하게 유지할 수 있다. 이에 따라, TRB 판재에 대해서도, 가스 압력이 새지 않도록 밀봉력이 유지될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 2mm의 판재(a) 및 1mm의 판재(b)가 모두 1mm 두께로 동일하게 압착되어 밀봉 유닛(130)과 결합되는 것을 확인할 수 있다. 이 경우, 영유부(119) 내로 밀려나는 소성 유동양은 2mm 판재(a)의 경우가 1.5mm 판재(b)의 경우보다 크다는 것을 알 수 있다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 금형의 내부 홈(112) 내로 가스(60)를 주입하여 피성형재(50)를 가압 성형할 수 있다(S30). 예를 들어, 가스 유입구(126) 내로 고압의 가스(60)를 주입하면, 피성형재(50)에 압력이 가해질 수 있다. 이어서, 이러한 압력에 의해서, 피성형재(50)가 내부 홈(112) 내로 성형될 수 있다.
이러한 성형 단계에서, 내부 홈(112) 가장자리 부분의 피성형재(50)가 소재 유입부(114)로 인해서 고정되지 않고 떠 있기 때문에 내부 홈(112) 내로 추가적으로 연신될 수 있다. 즉, 소재 유입부(114)는 내부 홈(112) 내로 여유분의 피성형재(50)를 부가적으로 제공해 줄 수 있고, 이로 인해서 내부 홈(112) 내에서 피성형재(50)가 과도하게 연신되면서 파단되는 것을 막아줄 수 있다.
위와 같은 방법으로 성형된 성형물은 두께가 일정한 부품뿐만 아니라 두께가 일정하지 않은 TRB 부품으로도 이용될 수 있다. 예를 들어, TRB 부품은 자동차용 센터필러를 포함할 수 있다.
발명의 특정 실시예들에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제공되었다. 따라서 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.
50: 피성형재 60: 가스
110: 제 1 금형 112: 내부 홈
114: 소재 유입부 116: 경사면
117: 여유각 118; 오목부
120: 제 2 금형 124: 가스 공급부
126: 가스 유입구 128: 돌출부
130: 밀봉 유닛

Claims (12)

  1. 성형물의 형상에 대응하는 내부 홈 및 상기 내부 홈 주위의 소재 유입부를 포함하는 제 1 금형부;
    피성형재를 사이에 두고 상기 제 1 금형부에 결합되는 제 2 금형부; 및
    상기 피성형재를 가압하기 위해 상기 제 2 금형부를 통해서 상기 홈으로 가스를 공급하는 가스 공급부를 포함하는, 온간 가스 성형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 소재 유입부는 상기 피성형재를 상기 소재 유입부 상으로 이격시키기 위한 경사면을 포함하는, 온간 가스 성형 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 소재 유입부의 경사면은 상기 내부 홈 방향으로 갈수록 상기 피성형재와 상기 경사면 사이의 이격 거리가 커지도록 내부로 경사지게 형성된, 온간 가스 성형 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 경사면의 경사각은 상기 제 1 금형부의 수평면을 기준으로 5 내지 10o 범위인, 온간 가스 성형 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 가스 공급부로부터 공급된 가스를 밀봉하도록 상기 소재 유입부 바깥쪽의 상기 제 1 금형부 및 상기 제 2 금형부 사이에 배치된 밀봉 유닛을 더 포함하는, 온간 가스 성형 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 밀봉 유닛은
    상기 제 1 금형부 및 상기 제 2 금형부 중 어느 하나 상의 돌출부; 및
    상기 제 1 금형부 및 상기 제 2 금형부 중 다른 하나 상에 형성되고, 상기 성형물의 추가적인 소성 유동을 허용하도록 상기 돌출부와의 사이에 여유부를 갖도록 상기 돌출부와 결합되는 오목부를 포함하는, 온간 가스 성형 장치.
  7. 성형물의 형상에 대응하는 내부 홈 및 상기 내부 홈 주위의 경사면을 갖는 소재 유입부를 포함하는 제 1 금형부; 및
    피성형재를 사이에 두고 상기 제 1 금형부에 결합되고, 상기 피성형재를 가압하기 위한 가스가 공급되는 가스 유입구를 포함하는 제 2 금형부를 포함하는, 온간 가스 성형용 금형.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 가스 유입구를 통해 공급된 가스를 밀봉하도록 상기 소재 유입부 바깥쪽에서 상기 제 1 금형부 및 상기 제 2 금형부에 결합된 밀봉 유닛을 더 포함하고, 상기 밀봉 유닛은 상기 성형물의 추가적인 소성 유동을 허용하도록 여유부를 포함하는, 온간 가스 성형용 금형.
  9. 피성형재를 예열하는 단계;
    상기 피성형재로부터 형성될 성형물의 형상에 대응하는 내부 홈 및 상기 내부 홈 주위의 소재 유입부를 포함하는 금형 내에 상기 피성형재를 장착하는 단계; 및
    상기 금형의 상기 내부 홈으로 가스를 공급하여 상기 소재 유입부로부터 상기 내부 홈 내로 상기 피성형재의 연신을 허용하면서 상기 피성형재를 상기 내부 홈 내로 가압하여 성형하는 단계를 포함하는, 온간 가스 성형 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 장착하는 단계에서 상기 소재 유입부 바깥쪽의 밀봉 유닛을 통해서 상기 제 1 금형부 및 상기 제 2 금형부를 밀봉하고, 상기 밀봉 유닛은 상기 성형물의 추가적인 소성 유동을 허용하도록 여유부를 포함하는, 온간 가스 성형 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 피성형재는 다양한 두께를 갖는 테일러 롤드 블랭크를 포함하고, 상기 장착하는 단계에서 상기 테일러 롤드 블랭크는 상기 여유부로 인해서 상기 제 1 금형부 및 상기 제 2 금형부 사이에서 두께에 상관없이 밀봉되는, 온간 가스 성형 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 테일러 롤드 블랭크는 자동차용 센터필러용으로 이용되는, 온간 가스 성형 방법.
KR1020100097134A 2010-10-06 2010-10-06 온간 가스 성형 장치, 온간 가스 성형용 금형 및 온간 가스 성형 방법 KR101234741B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100097134A KR101234741B1 (ko) 2010-10-06 2010-10-06 온간 가스 성형 장치, 온간 가스 성형용 금형 및 온간 가스 성형 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100097134A KR101234741B1 (ko) 2010-10-06 2010-10-06 온간 가스 성형 장치, 온간 가스 성형용 금형 및 온간 가스 성형 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120035550A true KR20120035550A (ko) 2012-04-16
KR101234741B1 KR101234741B1 (ko) 2013-02-19

Family

ID=46137440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100097134A KR101234741B1 (ko) 2010-10-06 2010-10-06 온간 가스 성형 장치, 온간 가스 성형용 금형 및 온간 가스 성형 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101234741B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170024385A (ko) * 2015-08-25 2017-03-07 주식회사 성우하이텍 차량용 쇽 업소버 하우징의 성형방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102174318B1 (ko) * 2014-02-07 2020-11-04 강대건 판재 액압성형 방법 및 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100231075B1 (ko) * 1991-07-23 1999-12-01 로렌스 제이. 로어즈 금속판재의 다이포밍 방법
JP2001129618A (ja) * 1999-10-28 2001-05-15 Honda Motor Co Ltd 超塑性成形金型及び超塑性成形方法
KR20020083222A (ko) * 2001-04-26 2002-11-02 현대자동차주식회사 하이드로 포밍 시스템 및 그 방법
JP2010046673A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 熱間ブロー成形による中空一体成形品の製造方法、該熱間ブロー成形による中空一体成形品の製造方法において使用する金型及び成形材

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170024385A (ko) * 2015-08-25 2017-03-07 주식회사 성우하이텍 차량용 쇽 업소버 하우징의 성형방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101234741B1 (ko) 2013-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10308542B2 (en) Apparatus and method for reforming sheet material
CN102712120B (zh) 车辆内饰材料的卧式成型方法及设备
JPH10296737A (ja) 複合材の成形装置
CN108349174B (zh) 用于由纤维复合材料制造构件的方法和压机
KR20160019498A (ko) 프레스 성형 방법 및 프레스 성형 부품의 제조 방법
US8640519B2 (en) Press-molding mold, and press-molding method
RU2008141965A (ru) Способ литья под давлением и оборудование для литья под давлением (варианты)
CN106825096B (zh) 一种大曲率高翻边钣金零件的橡皮成形方法及成形模具
KR101234741B1 (ko) 온간 가스 성형 장치, 온간 가스 성형용 금형 및 온간 가스 성형 방법
KR101679966B1 (ko) 핫스탬핑 금형 장치
KR102045208B1 (ko) 고속 블로우 성형 방법
KR20150125901A (ko) 차량용 내장재의 성형 장치 및 성형 방법
JP2018167442A (ja) プレス成形金型および樹脂成形品
WO2018198934A1 (ja) 複合材料の成形方法および複合材料の成形装置
JP2007223147A (ja) 樹脂成形品の製造方法
JP2012106490A (ja) 複合成形体の製造方法および装置
US20180147771A1 (en) Apparatus for forming plastic fuel tank for vehicle
JP2015024657A (ja) プレス成形装置
CN106003672A (zh) 汽车空调风管的吸塑成型方法
CN206882435U (zh) 一种大曲率高翻边钣金零件的橡皮成形模具
WO2018225271A1 (ja) 複合材料の成形方法
JP3731811B2 (ja) 合成樹脂成形品の製造方法
CN108726853A (zh) 一种用于热弯汽车曲面玻璃的模具
KR101514632B1 (ko) 사출 성형 방법
KR102308725B1 (ko) 하이드로포밍 성형장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160112

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170126

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee