KR20120038082A - Complex forming system and complex forming method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A complex forming system and complex forming method are provided to shape quickly a difficult-to-form material by using a high pressure gas. CONSTITUTION: A composite molding apparatus(100) includes molds(101,102), a punch, a fluid passage(106), a first and second holders(107,109). The internal space(103) of the mold copes with a shape of a molded article. The punch pressurizes a molding material(104) mounted on the mold to mold the molding material. The fluid passage flows fluid into the internal space. While the punch pressurizes the molding material, the first holder fixes the molding material. The second holder is combined with the upper side of the mold. The internal space is hermetically sealed.

Description

복합성형장치 및 복합성형방법 {Complex forming system and complex forming method} Complex forming system and complex forming method

본 발명은 금속판재를 성형하기 위한 복합성형장치 및 이를 이용한 복합성형방법에 관한 것이다. The present invention relates to a composite molding apparatus for molding a metal sheet and a composite molding method using the same.

금속판재의 프레스 성형은 생산성이 높고 고정밀도로 가공할 수 있으므로 자동차와 같은 각종 기계 또는 전자기기의 부품 등의 제조에 널리 이용되고 있는 소성가공법이다. 최근 금속소재의 경량화 추세에 따라 연구개발이 활발한 알루미늄, 마그네슘 등은 난성형성을 가지고 있어 일반적인 복합성형방법에 의한 성형이 용이하지 않은 문제점이 있다 . Press molding of metal sheets is a plastic processing method that is widely used in the production of parts of various machines or electronic devices such as automobiles because of their high productivity and high precision processing. Recently, according to the trend of light weight of metal materials, aluminum, magnesium, etc., which are actively researched and developed, have difficulty in forming, and thus, molding by general composite molding methods is not easy.

이에 이러한 난성형성 소재의 성형성을 개선하기 위해 상기 소재를 가열한 후 이를 고압의 가스로 성형하는 열간(또는 온간)가스성형법이 제시되고 있다. 도 5에는 열간가스성형법의 개략적인 개념도가 도시되어 있다. In order to improve the moldability of such a hardly forming material, a hot (or warm) gas forming method of heating the material and then molding the material with high pressure gas has been proposed. 5 is a schematic conceptual diagram of a hot gas forming method.

도 5를 참조하면, 상부금형(501) 및 하부금형(502) 사이에 미리 가열한 판재형태의 피성형재(503)를 장착한 후 밀봉한 후 하부금형(502)에 형성된 가스유입로(504)를 통해 가스(505)를 하부금형(502)과 피성형재(503)가 이루는 공간으로 투입하여 고압상태를 형성한다. 이러한 고압의 가스가 피성형재(503)를 상부금형(501)의 내부공간 쪽으로 가압함으로써 피성형재(503)를 상부금형(501)의 형상대로 성형하는 것이다.Referring to FIG. 5, a gas inflow path 504 formed in the lower mold 502 is mounted between the upper mold 501 and the lower mold 502, and then sealed after mounting a member 503 having a plate shape heated in advance. The gas 505 is introduced into the space formed by the lower mold 502 and the molded object 503 through the) to form a high pressure state. The high-pressure gas presses the molded object 503 toward the inner space of the upper mold 501 to form the molded object 503 in the shape of the upper mold 501.

그러나 이러한 열간가스성형법은 성형에 소요되는 시간이 길어 생산성이 낮으며, 따라서 이를 상용화하기에 어려운 점이 있다. 특히 이러한 열간가스성형법을 스트레치 포밍(stretch forming)에 적용하는 경우 가스에 의해 성형되는 시간이 더욱 길어짐에 따라 최종적으로 성형을 완료하는데 소요되는 시간이 매우 길어지게 된다. However, the hot gas forming method has a low productivity due to the long time required for molding, and thus, it is difficult to commercialize it. In particular, when the hot gas forming method is applied to stretch forming, as the time to be formed by the gas becomes longer, the time required to finally complete the forming becomes very long.

이에 본 발명은 종래의 열간가스성형법의 문제점을 해결하여 성형에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시켜 생산성을 향상시키는 성형장치 및 성형방법을 제공한다. 전술한 과제는 예시적으로 제시되었고, 본 발명의 범위가 이러한 과제에 의해서 제한되는 것은 아니다.Accordingly, the present invention provides a molding apparatus and a molding method to solve the problems of the conventional hot gas molding method to significantly shorten the time required for molding to improve productivity. The foregoing problem has been presented by way of example, and the scope of the present invention is not limited by this problem.

본 발명의 일측면에 따르면, 성형물의 형상에 대응하는 내부공간을 구비한 금형, 상기 금형 상에 장착되는 피성형재를 상기 내부공간으로 가압하여 성형하는 펀치, 상기 내부공간으로 유체를 투입할 수 있는 유체통로, 상기 펀치로 상기 피성형재를 가압하는 동안 상기 피성형재를 고정시킬 수 있는 제 1 홀더 및 상기 금형의 상부면과 결합하여 상기 내부공간을 밀봉시킬 수 있는 제 2 홀더를 포함하는 복합성형장치가 제공된다. According to one aspect of the invention, a mold having an inner space corresponding to the shape of the molding, a punch to press the molded material mounted on the mold to the inner space for molding, the fluid can be injected into the inner space. A fluid passage therein, the first holder capable of holding the molded material while pressing the molded material with the punch, and a second holder capable of sealing the inner space in combination with an upper surface of the mold; Complex molding apparatus is provided.

이때 상기 유체통로는 상기 펀치를 관통하여 형성될 수 있다.In this case, the fluid passage may be formed through the punch.

또한, 상기 제 2 홀더의 일단부 및 상기 금형의 상부면에는 서로 정합하여 결합되는 밀봉용 구조물이 형성될 수 있다. In addition, one end of the second holder and the upper surface of the mold may be formed with a sealing structure that is matched to each other and coupled.

또한, 상기 제 1 홀더의 일단부는 고온용 스프링과 같은 탄성부재와 연결되어 있을 수 있다. In addition, one end of the first holder may be connected to an elastic member such as a high temperature spring.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 성형물의 형상에 대응하는 내부공간을 구비한 제 1 금형, 상기 제 1 금형과 피성형재를 사이에 두고 반대쪽에 배치되는 제 2 금형을 구비하고, 제 2 금형은 상기 제 1 금형 상에 장착되는 피성형재를 상기 내부공간으로 가압하여 성형하는 펀치, 상기 제 2 금형을 관통하여 상기 내부공간으로 유체를 투입할 수 있는 유체통로, 상기 펀치의 외측에 형성되며 그 일단부는 탄성부재와 연결되고 그 타단부는 피성형재를 가압하여 고정시킬 수 있는 제 1 홀더 및 상기 제 1 홀더의 외측에 형성되며, 상기 제 1 금형의 상부면과 결합되어 상기 내부공간을 밀봉시키는 제 2 홀더를 포함하는 복합성형장치가 제공된다. According to still another aspect of the present invention, there is provided a first mold having an inner space corresponding to a shape of a molding, and a second mold disposed on the opposite side with the first mold and the molding member interposed therebetween, wherein the second mold is provided. Is a punch for pressing and molding the molded material mounted on the first mold into the inner space, a fluid passage through which the fluid is introduced into the inner space, and formed at an outer side of the punch. One end thereof is connected to the elastic member, and the other end thereof is formed on the first holder and the outside of the first holder capable of pressing and fixing the workpiece, and is coupled to the upper surface of the first mold to form the internal space. Provided is a composite molding apparatus comprising a second holder for sealing.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 성형물의 형상에 대응하는 내부공간을 구비한 금형 및 펀치 사이에 상기 피성형재를 제공하는 단계, 상기 펀치로 상기 피성형재를 상기 내부공간으로 가압하여 1차 성형하는 단계 및 상기 1차 성형된 피성형재가 상기 내부공간에 수용된 상태에서 상기 피성형재로 가스를 투입하여 압력을 상승시켜 상기 피성형재를 2차 성형 하는 단계를 포함하는 복합성형방법이 제공될 수 있다. According to another aspect of the invention, the step of providing the molded material between the mold and the punch having an internal space corresponding to the shape of the molding, by pressing the molded material into the internal space with the punch primary The present invention provides a composite molding method comprising the steps of molding and forming a second molded product by increasing the pressure by injecting gas into the molded material while the first molded object is accommodated in the inner space. Can be.

이때 상기 피성형재를 제공하는 단계 전에 상기 피성형재를 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다. In this case, the method may further include heating the molding material before providing the molding material.

또한 상기 압력은 20 내지 50bar 범위로 상승시킬 수 있다.In addition, the pressure may be raised in the range of 20 to 50 bar.

또한 상기 피성형재는 알루미늄 또는 마그네슘을 포함하는 금속판재일 수 있다. In addition, the molding material may be a metal plate containing aluminum or magnesium.

본 발명에 따르면, 펀치를 이용한 1차 성형을 통해 우선 최종제품의 형상에 근접한 성형체를 성형한 후 이를 고압의 가스를 이용하여 2차 성형하여 최종 제품을 성형함에 따라 종래의 열간가스성형법에 비해 더 빠른 속도로 성형할 수 있다. According to the present invention, first molding using a punch to form a molded body close to the shape of the final product, and then secondary molding using a high-pressure gas to form a final product is more than the conventional hot gas forming method It can be molded at a high speed.

특히 프레스 성형이 어려운 난성형성 소재를 짧은 시간 내에 안정적으로 성형할 수 있음에 따라 종래에 비해 생산성을 획기적으로 개선할 수 있다.In particular, since it is possible to stably form a refractory forming material that is difficult to press molding in a short time, it is possible to significantly improve productivity compared to the conventional.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects, which are not mentioned above, will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복합성형장치를 이용한 성형단계를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복합성형방법의 각 단계를 나타낸 순서도이다.
도 5는 종래의 열간가스성형법의 개념을 대략적으로 도시한 것이다. 1 to 3 illustrate a molding step using a complex molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flow chart showing each step of the complex molding method according to an embodiment of the present invention.
5 schematically illustrates the concept of a conventional hot gas forming method.

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 과장될 수 있다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. In the drawings, the size of components may be exaggerated for convenience of explanation. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1에는 본 발명의 일실시예를 따르는 복합성형장치(100)의 단면도가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 복합성형장치(100)는 하부의 제 1 금형(101) 및 상부의 제 2 금형(102)을 구비한다. 1 is a cross-sectional view of a composite molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the complex molding apparatus 100 includes a lower first mold 101 and an upper second mold 102.

제 1 금형(101)은 성형물의 형상에 대응되는 내부공간(103)을 구비하며, 제 1 금형(101)의 상부면에는 피성형재(104)가 장착될 수 있다. The first mold 101 has an inner space 103 corresponding to the shape of the molding, and the molded object 104 may be mounted on an upper surface of the first mold 101.

피성형재(104)는 전형적으로 판재형태를 가지는 금속소재 일수 있다. 이때 금속소재로는 알루미늄, 마그네슘 등의 경량소재와 탄소강, 스테인레스강 등의 각종 철강소재도 포함할 수 있다.Molded material 104 may be a metal material typically having a plate shape. In this case, the metal material may include light weight materials such as aluminum and magnesium, and various steel materials such as carbon steel and stainless steel.

피성형재(104)가 제 1 금형(101)의 상부면에 장착됨에 따라 피성형재(104)는 하부의 제 1 금형(101) 및 상부의 제 2 금형(102) 사이에 놓이게 된다.  As the workpiece 104 is mounted on the upper surface of the first mold 101, the workpiece 104 is placed between the lower first mold 101 and the upper second mold 102.

제 2 금형(102)은 제 1 금형(101) 상부면에 장착되는 피성형재(104)를 제 1 금형(101)의 내부공간(103)으로 가압하여 성형하는 펀치(105)를 구비한다. 펀치(105)는 정지된 상태에서는 하부의 제 1 금형(101)의 내부공간(103) 직상에 위치되며, 하부로 하강되는 경우 제 1 금형(101)의 내부공간(103) 내로 수용될 수 있는 형상 및 크기를 가진다. The second mold 102 includes a punch 105 for pressing and molding the molded object 104 mounted on the upper surface of the first mold 101 into the internal space 103 of the first mold 101. The punch 105 is positioned directly above the inner space 103 of the lower first mold 101 in the stopped state, and can be accommodated into the inner space 103 of the first mold 101 when lowered downward. Has shape and size.

이때 제 2 금형(102)의 내부에는 제 2 금형(102)을 관통하여 유체를 제 1 금형(101)의 내부공간(103)으로 투입할 수 있는 유체통로(106)가 형성될 수 있다. 예를 들어 펀치(105)의 내부에는 펀치(105)를 관통하는 유체통로(106)가 형성될 수 있다. 이때 유체통로(106)는 제 2 금형(102)의 외면으로부터 펀치(105)의 피성형재(104)와 접촉되는 면까지 연결되어 있다. In this case, a fluid passage 106 through which the fluid penetrates the second mold 102 and into the inner space 103 of the first mold 101 may be formed in the second mold 102. For example, the fluid passage 106 penetrating the punch 105 may be formed inside the punch 105. At this time, the fluid passage 106 is connected from the outer surface of the second mold 102 to the surface in contact with the mold member 104 of the punch 105.

따라서 제 2 금형(102)의 외면에 형성된 투입구를 통해 유체, 예를 들어 고압의 가스가 공급되는 경우에는 펀치(105)의 피성형재(104)와 접촉되는 면에 형성된 배출구를 통해 배출되게 된다. 펀치(105)가 제 1 금형(101)의 내부공간(103) 내로 수용될 경우 유체통로(106)를 통해 이동하는 유체는 내부공간(103) 내로 투입될 수 있다.이때 공급되는 가스는 별도의 열원(미도시)에 의해 고온으로 가열될 수 있다. Therefore, when a fluid, for example, a high-pressure gas, is supplied through an inlet formed on the outer surface of the second mold 102, it is discharged through the outlet formed on the surface in contact with the mold member 104 of the punch 105. . When the punch 105 is accommodated in the internal space 103 of the first mold 101, the fluid moving through the fluid passage 106 may be introduced into the internal space 103. It may be heated to a high temperature by a heat source (not shown).

이러한 유체통로(106)를 통한 가스의 공급은 피성형재(104)를 펀치(105)를 이용하여 1차 성형한 후 2차로 가스를 이용한 성형단계에서 수행된다. 이에 대해서는 본 발명의 일실시예에 따른 성형방법의 설명에서 구체적으로 기술하도록 한다. The supply of gas through the fluid passage 106 is performed in the molding step using the gas in the secondary furnace after primary molding the molded object 104 using the punch 105. This will be described in detail in the description of the molding method according to an embodiment of the present invention.

유체통로(106)는 펀치(105)의 피성형재(104)와 접하는 면의 중앙부에 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 유체통로(106)는 복수개로 구비될 수 있다. The fluid passage 106 may be formed in a central portion of the surface of the punch 105 in contact with the molded object 104, but is not limited thereto. In addition, the fluid passage 106 may be provided in plurality.

펀치(105)의 외측에는 펀치(105)로 피성형재(104)를 가압하여 성형하는 동안 피성형재(104)를 고정하기 위한 제 1 홀더(107)가 형성된다. 제 1 금형(101)의 상부면에 장착된 피성형재(104)를 성형하기 위해 펀치(105)를 하부로 하강시킬 때 펀치(105)의 측면에 배치된 제 1 홀더(107)가 제 1 금형(101)의 상부면에 놓인 피성형재(104)를 위로부터 가압함으로써 피성형재(104)가 펀치(105)에 의해 성형되는 동안 움직이지 않도록 고정시킨다. On the outer side of the punch 105, a first holder 107 is formed to press the molded object 104 with the punch 105 to fix the molded object 104 during molding. When the punch 105 is lowered to form the shaped material 104 mounted on the upper surface of the first mold 101, the first holder 107 disposed on the side of the punch 105 is the first. Pressing the to-be-molded material 104 placed on the upper surface of the mold 101 from above to fix the to-be-molded material 104 so as not to move while being molded by the punch 105.

이때 제 1 홀더(107)의 피성형재(104)와 접촉하는 단부의 반대쪽 단부 쪽에 탄성부재(108)가 형성될 수 있다. 탄성부재(108)는 일예로서 고온용 스프링일 수 있다. 이러한 쿠션형태(cushion type)의 제 1 홀더에 의해 피성형재(104)의 성형시 피성형재(104)의 드로우-인(draw-in)이 가능하게 된다. At this time, the elastic member 108 may be formed on the opposite side of the end of the first holder 107 in contact with the molded object 104. The elastic member 108 may be, for example, a high temperature spring. The cushion-type first holder enables draw-in of the workpiece 104 during molding of the workpiece 104.

이때 탄성부재(108)는 도 1에서와 같이 제 2 금형(102)의 내부에 형성된 수용공간 상에 장착될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 탄성부재(108)는 제 1 홀더(107)가 탄성력을 받을 수 있도록 제 1 홀더(107)의 일단부에 연결되는 구성을 취하면 족하다 할 것이다. 또한 탄성부재(108)의 위치나 개수는 성형하고자 하는 제품의 형상 또는 제품의 소재특서 예를 들어 강도 등에 따라 적절하게 변경될 수 있다. In this case, the elastic member 108 may be mounted on an accommodation space formed in the second mold 102 as shown in FIG. 1. However, the present invention is not limited thereto, and the elastic member 108 may have a configuration in which the first holder 107 is connected to one end of the first holder 107 so as to receive an elastic force. In addition, the position or number of the elastic member 108 may be appropriately changed depending on the shape of the product to be molded or the material specification of the product, for example, the strength.

제 1 홀더(107)의 외측에는 그 일단부가 제 1 금형의 상부면과 결합하여 제 1 금형(101)의 내부공간(103)을 밀봉시키는 제 2 홀더(109)가 구비된다. The outer side of the first holder 107 is provided with a second holder 109 whose one end is coupled to the upper surface of the first mold to seal the internal space 103 of the first mold 101.

제 2 홀더(109)는 펀치(105)가 피성형재(104)를 가압하며 제 1 금형(101)의 내부공간(103)으로 하강함에 따라, 상기 내부공간(103)으로 드로우-인된 피성형재(104)에 의해 형성된 공간으로 투입된 가스의 누설을 막게 된다. 이러한 가스의 누설이 차단됨에 따라 투입된 가스는 고압으로 상승할 수 있으며, 이러한 고압의 가스에 의해 피성형재(104)의 성형이 가능하게 된다. The second holder 109 is a blood drawn into the inner space 103 as the punch 105 presses the workpiece 104 and descends into the inner space 103 of the first mold 101. The leakage of gas introduced into the space formed by the molding material 104 is prevented. As the leakage of the gas is blocked, the injected gas may rise to a high pressure, and the molding member 104 may be formed by the gas of such a high pressure.

이때 제 2 홀더(109)의 일단부 및 제 1 금형(101)의 상부면에는 서로 정합하여 결합되는 밀봉용 구조물이 형성될 수 있다. 밀봉용 구조물로서 제 2 홀더(109)의 일단부에는 볼록한 형상의 비드(109a)가 형성되고, 이에 대응하여 제 1 금형(101)의 상부면에는 비드(109a)와 정합되도록 오목하게 형성된 홈(101a)이 형성될 수 있다. At this time, one end of the second holder 109 and the upper surface of the first mold 101 may be formed with a sealing structure that is matched and coupled to each other. A convex bead 109a is formed at one end of the second holder 109 as a sealing structure, and correspondingly, a groove formed in a concave to be matched with the bead 109a on the upper surface of the first mold 101. 101a) may be formed.

이러한 밀봉구조물(101a, 109a)은 피성형재(104)를 사이에 두고 서로 정합되거나 또는 직접 맞닿아 정합됨으로써 가스를 이용한 성형단계에서 가스가 누설되지 않도록 밀봉할 수 있다. The sealing structures 101a and 109a may be matched or directly contacted with each other with the molding member 104 interposed therebetween to seal the gas so as not to leak in the forming step using the gas.

한편 상술한 실시예에서는 제 1 금형(101)이 하부에, 제 2 금형(102)이 상부에 형성되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 제 1 금형(101)이 상부에, 제 2 금형(102)이 하부에 배치되어 있는 실시예를 가질 수 있다.Meanwhile, in the above-described embodiment, although the first mold 101 is formed at the bottom and the second mold 102 is formed at the top, the present invention is not limited thereto, and the first mold 101 is placed on the top and the second mold ( 102 may be disposed at the bottom.

또한 상술한 실시예에서는 펀치 및 제 2 홀더가 일체로 이루어진 제 2 금형의 일부 영역을 이루는 것으로 되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 제 2 금형이 펀치 및 제 2 홀더가 별도로 구분될 수 있는 프레임에 결합되어 형성될 수 있다. In addition, in the above-described embodiment, but the punch and the second holder is to form a partial region of the second mold integrally, the present invention is not limited to this, the second mold is a frame in which the punch and the second holder can be separated separately It can be combined to form.

이러한 본 발명의 일실시예를 따르는 복합성형장치에 의할 경우, 펀치를 이용한 성형과 가스를 이용한 성형을 연속적으로 수행함에 따라 성형에 소요되는 시간을 획기적으로 단축시킬 뿐만 아니라 난성형성 소재의 성형도 빠른 시간 내에 안정적으로 수행할 수 있게 된다. In the case of the composite molding apparatus according to the embodiment of the present invention, as the molding using a punch and the molding using a gas are continuously performed, the time required for molding is dramatically shortened and the molding of the refractory forming material is performed. It can be performed stably in a short time.

도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 복합성형방법의 순서도가 나타나 있으며, 도 1 내지 도 3에는 각 단계별 성형과정을 개념적으로 도시한 도면이 나타나 있다. 이를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따르는 복합성형방법에 대해 설명한다. 4 is a flow chart of a complex molding method according to an embodiment of the present invention, Figures 1 to 3 is a diagram conceptually showing each step forming process. With reference to this it will be described a complex molding method according to an embodiment of the present invention.

우선 성형을 위해 피성형재(104)를 소정의 온도까지 가열한 후(단계 S1) 제 1 금형(101) 및 제 2 금형(102) 사이에 피성형재(104)를 장착한다(단계 S2). 경우에 따라 피성형재(104)를 가열하는 단계를 생략하는 것도 가능하다.First, the molded object 104 is heated to a predetermined temperature for molding (step S1), and then the molded object 104 is mounted between the first mold 101 and the second mold 102 (step S2). . In some cases, it is also possible to omit the step of heating the molded object 104.

다음, 제 2 금형(102)을 하부로 이동시킴에 따라 펀치(105) 및 제 1 홀더(107)가 피성형재(104)에 접촉하게 된다. 제 2 금형(102)을 계속 하강시키게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 탄성부재(108)가 제 1 홀더(107)의 일단부를 가압하게 되며, 이때 따라 제 1 홀더(107)의 타단부가 피성형재(104) 중 제 1 금형(101)의 상부면에 놓인 부분을 가압함으로써 피성형재(104)를 고정시킨다. 한편 펀치(105)는 고정된 피성형재(104)를 계속 가압하며 제 1 금형(101)의 내부공간(103)쪽으로 들어가게 됨에 따라, 피성형재(104)는 내부공간(103) 내로 드로우-인 되게 된다. Next, as the second mold 102 is moved downward, the punch 105 and the first holder 107 come into contact with the workpiece 104. If the second mold 102 is continuously lowered, as shown in FIG. 2, the elastic member 108 presses one end of the first holder 107, and thus the other end of the first holder 107. The to-be-molded material 104 is fixed by pressing the part which lays on the upper surface of the 1st metal mold | die 101 of the to-be-molded material 104. FIG. On the other hand, as the punch 105 continuously presses the fixed mold member 104 and enters the inner space 103 of the first mold 101, the mold member 104 draws into the inner space 103. Becomes.

피성형재(104)가 펀치(105)에 의해 소정의 형상을 갖추게 되면 1차 성형이 완료된다(S3). 펀치(105)에 의한 1차 성형시 피성형재(104)는 최종 제품형상에 근접한 형상을 가지게 된다. 이렇게 1차 성형을 통해 최종 제품형상에 근접한 형상을 가진 피성형재(104)는 다음 단계인 가스압력을 이용한 2차 성형단계에서 최종적인 제품형상으로 완성되게 된다(S4 단계). When the to-be-molded material 104 has a predetermined shape by the punch 105, primary molding is completed (S3). In the primary molding by the punch 105, the workpiece 104 has a shape close to the final product shape. Thus, the molded object 104 having a shape close to the final product shape through the primary molding is completed in the final product shape in the second molding step using the gas pressure, the next step (S4 step).

1차 성형이 완료된 시점에 제 1 금형(101) 및 제 2 홀더(109)의 밀봉용 구조물(101a, 109a)은 서로 정합상태로 맞닿은 상태가 된다. 이 상태에서 도 3에서와 같이 유체통로(106)를 통해 고압의 가스를 투입하게 되면 펀치(105)의 일면에 형성된 유체통로(106)의 배출구를 통해 투입된 가스가 펀치(105)의 일면과 피성형재(104) 사이의 공간으로 배출되게 된다. 이때 투입된 가스는 제 1 금형(101) 및 제 2 홀더(109)의 결합에 의해 밀봉되어 외부로 누설되지 못함에 따라 피성형재(104)에 인가되는 가스의 압력이 상승하게 된다. 이후 소정의 압력에 도달하면 도 3과 같이 피성형재(104)가 가압되어 성형되기 시작한다. When the primary molding is completed, the sealing structures 101a and 109a of the first mold 101 and the second holder 109 are brought into contact with each other in a mating state. In this state, when the high-pressure gas is introduced through the fluid passage 106 as shown in FIG. 3, the gas introduced through the outlet of the fluid passage 106 formed on one surface of the punch 105 is discharged from one surface of the punch 105. It is discharged to the space between the molding material 104. At this time, the injected gas is sealed by the combination of the first mold 101 and the second holder 109 and thus cannot leak to the outside, thereby increasing the pressure of the gas applied to the shaped material 104. After that, when the predetermined pressure is reached, the shaped member 104 is pressed to start molding.

이때 피성형재(104)에 가압되는 압력은 피성형재(104)의 특성에 적절하게 선택될 수 있으며, 일예로서 20 내지 50bar 범위를 가질 수 있다. In this case, the pressure pressurized on the to-be-molded material 104 may be appropriately selected according to the characteristics of the to-be-molded material 104 and may have a range of 20 to 50 bar as an example.

가스에 의한 2차 성형은 피성형재(104)의 형상이 제 1 금형(101)의 내부공간(103)에 의해 형성되는 최종제품의 형상에 도달할 때 까지 수행된다. Secondary molding by gas is performed until the shape of the molded object 104 reaches the shape of the final product formed by the inner space 103 of the first mold 101.

이러한 펀치(105)에 의한 1차 성형과 가스에 의한 2차 성형을 단계적으로 실시함에 따라 펀치(105)에 의한 최종제품에 근접한 형상까지의 빠른 성형과 이후의 가스에 의한 정밀한 성형이 수행될 수 있다. 이때 성형속도가 상대적으로 느린 가스에 의한 성형은 이미 최종제품에 근접한 형상으로부터 최종제품에 이르기 까지만 수행됨에 따라 가스성형단계는 전체 성형과정에서 일부분만을 차지하게 된다. As the primary molding by the punch 105 and the secondary molding by gas are carried out in stages, rapid molding to a shape close to the final product by the punch 105 and precise molding by the gas afterwards can be performed. have. At this time, since the molding by the gas having a relatively low molding speed is performed only from the shape close to the final product to the final product, the gas forming step occupies only a part of the overall molding process.

이러한 본 발명의 일실시예에 따른 성형방법을 난성형성 소재에 적용하는 경우, 펀치에 의한 성형은 난성형성 소재를 결함이 발생되지 않는 정도까지 수행하고 나머지 성형은 보다 정밀한 가스성형을 통해 수행함으로써 종래기술에 비해 빠른 시간 내에 안정적으로 성형을 수행할 수 있게 된다.When the molding method according to an embodiment of the present invention is applied to a refractory forming material, the forming by punch is performed to the extent that the refractory forming material does not generate defects and the remaining forming is performed through more precise gas forming. As a result, molding can be performed stably in a faster time than in the related art.

발명의 특정 실시예 및 실험예에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제공되었다. 따라서 본 발명은 상기 실시예 및 실험예들에 의해 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.The foregoing descriptions of specific examples and experimental examples of the invention have been provided for purposes of illustration and description. Therefore, the present invention is not limited to the above embodiments and experimental examples, and various modifications and changes such as those performed by combining the above embodiments by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. This is possible.

Claims (9)

성형물의 형상에 대응하는 내부공간을 구비한 금형;
상기 금형 상에 장착되는 피성형재를 상기 내부공간으로 가압하여 성형하는 펀치;
상기 내부공간으로 유체를 투입할 수 있는 유체통로;
상기 펀치로 상기 피성형재를 가압하는 동안 상기 피성형재를 고정시킬 수 있는 제 1 홀더; 및
상기 금형의 상부면과 결합하여 상기 내부공간을 밀봉시킬 수 있는 제 2 홀더;
를 포함하는 복합성형장치.A mold having an inner space corresponding to the shape of the molding;
A punch for pressing and molding the molded object mounted on the mold into the inner space;
A fluid passage through which fluid can be introduced into the internal space;
A first holder capable of holding the shaped material while pressing the shaped material with the punch; And
A second holder coupled to an upper surface of the mold to seal the internal space;
Complex molding apparatus comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 유체통로는 상기 펀치를 관통하여 형성되는, 복합성형장치.The apparatus of claim 1, wherein the fluid passage is formed through the punch. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 홀더의 일단부 및 상기 금형의 상부면에는 서로 정합하여 결합되는 밀봉용 구조물이 형성된, 복합성형장치.The complex molding apparatus according to claim 1, wherein a sealing structure is formed at one end of the second holder and the upper surface of the mold to be mated and coupled to each other. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 홀더의 일단부는 탄성부재와 연결되는, 복합성형장치.The composite molding apparatus according to claim 1, wherein one end of the first holder is connected with an elastic member. 성형물의 형상에 대응하는 내부공간을 구비한 제 1 금형;
상기 제 1 금형과 피성형재를 사이에 두고 반대쪽에 배치되는 제 2 금형을 구비하고, 상기 제 2 금형은
상기 제 1 금형 상에 장착되는 피성형재를 상기 내부공간으로 가압하여 성형하는 펀치;
상기 제 2 금형을 관통하여 상기 내부공간으로 유체를 투입할 수 있는 유체통로;
상기 펀치의 외측에 형성되며 그 일단부는 탄성부재와 연결되고 그 타단부는 피성형재를 가압하여 고정시킬 수 있는 제 1 홀더; 및
상기 제 1 홀더의 외측에 형성되며, 상기 제 1 금형의 상부면과 결합되어 상기 내부공간을 밀봉시키는 제 2 홀더;
를 포함하는 복합성형장치. A first mold having an inner space corresponding to the shape of the molding;
And a second mold disposed on the opposite side with the first mold and the molding member interposed therebetween, wherein the second mold
A punch for pressing and molding the molded object mounted on the first mold into the inner space;
A fluid passage through which the fluid is introduced into the internal space through the second mold;
A first holder formed at an outer side of the punch, one end of which is connected to an elastic member, and the other end of which is to press and fix the molded material; And
A second holder formed outside the first holder and coupled to an upper surface of the first mold to seal the internal space;
Complex molding apparatus comprising a. 성형물의 형상에 대응하는 내부공간을 구비한 금형 및 펀치 사이에 피성형재를 제공하는 단계;
상기 펀치로 상기 피성형재를 상기 내부공간으로 가압하여 1차 성형하는 단계; 및
상기 1차 성형된 피성형재가 상기 내부공간에 수용된 상태에서 상기 피성형재로 가스를 투입하여 압력을 상승시켜 상기 피성형재를 2차 성형 하는 단계;
를 포함하는 복합성형방법.Providing a molding material between a mold and a punch having an inner space corresponding to the shape of the molding;
Pressing the molded material into the inner space with the punch to primary molding; And
Secondary molding the molded material by increasing a pressure by injecting gas into the molded material while the primary molded object is accommodated in the inner space;
Complex molding method comprising a. 제 6 항에 있어서, 상기 피성형재를 제공하는 단계 전에 상기 피성형재를 가열하는 단계를 더 포함하는, 복합성형방법. 7. The method of claim 6, further comprising heating the shaped material prior to providing the shaped material. 제 6 항에 있어서, 상기 압력은 20 내지 50bar 범위로 상승시키는, 복합성형방법.The method of claim 6, wherein the pressure is raised in the range of 20 to 50 bar. 제 6 항에 있어서, 상기 피성형재는 알루미늄 또는 마그네슘을 포함하는 금속판재인, 복합성형방법.
The composite molding method according to claim 6, wherein the molded material is a metal plate containing aluminum or magnesium.
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