KR20130060590A

KR20130060590A - Hot stamping method and hot stamping appratus

Info

Publication number: KR20130060590A
Application number: KR1020110126727A
Authority: KR
Inventors: 허남일; 김도형; 이보룡; 김영진; 문만빈
Original assignee: 현대하이스코 주식회사
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2013-06-10

Abstract

PURPOSE: A hot-stamping molding method capable of preventing wrinkles of a material and omitting a post process and a hot-stamping molding device for the same are provided to mold a peripheral portion after pressing a central portion of the material, thereby preventing the generation of wrinkles of the central portion. CONSTITUTION: A hot-stamping molding method capable of preventing wrinkles of a material comprises a base plate(110), a lower mold(120), an upper mold(130), a pad mold(135), a blank holder(170), a press slide(140), a first elastic supporting unit(150), a second elastic supporting unit(155), a front cutting unit(160), and a buffering pin(180). The upper mold corresponds to the lower mold and includes a through-hole. The pad mold is independently moved upwards and downwards in the through-hole of the upper mold. The press slide moves the upper mold and the pad mold. The first elastic supporting unit is arranged between the press slide and the upper mold. The second elastic supporting unit is arranged between the press slide and the pad mold. The front cutter unit cuts a blanket exposed to the lower parts of the upper and lower molds. The buffering supports the blank holder to be moved upwards and downwards.

Description

Hot stamping molding method to prevent wrinkles of materials and reduce post-processing and hot stamping molding apparatus therefor {HOT STAMPING METHOD AND HOT STAMPING APPRATUS}

본 발명은 판재를 열간상태에서 프레스 성형한 후 급냉하여 성형체를 제조하는 핫스탬핑(Hot stamping) 성형방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소재의 중심부를 먼저 압착한 상태에서 주변부를 성형하도록 함으로써 중심부의 주름 발생을 방지하고, 또한 열간상태에서 프레스 성형한 후 절단 작업을 수행함으로써 레이저 트리밍과 같은 후가공 공정을 절감할 수 있는 핫스탬핑 성형방법 및 성형장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a hot stamping molding method for pressing a sheet in a hot state and then quenching to manufacture a molded body. The present invention relates to a hot stamping molding method and a molding apparatus which can prevent wrinkles and also reduce post-processing processes such as laser trimming by performing a cutting operation after press molding in a hot state.

핫스탬핑 성형방법은 경화능을 가지는 블랭크를 가열한 후, 가열된 상태에서 프레스 성형을 통해 형상을 성형하고, 금형을 닫은 상태로 냉각함으로써 고강도의 성형체를 제조하는 가공방법이다.The hot stamping molding method is a processing method of manufacturing a high-strength molded body by heating a blank having a hardenability, forming a shape through press molding in a heated state, and cooling the mold in a closed state.

프레스 성형을 하게되면 금형에 지지되는 부분이 필요하기 때문에 불가피하게 추후 절단을 통해 제거할 부분이 블랭크에 포함되어 있다. 또한, 정교한 치수정밀도를 요구하는 경우 성형 후 경화된 상태에서 트리밍 공정이 필요하게 된다.Since press molding requires a part to be supported by a mold, a part to be removed through cutting is inevitably included in the blank. In addition, when a precise dimensional accuracy is required, a trimming process is required in a cured state after molding.

그런데, 열간 성형후 급냉된 성형체는 높은 강도를 가지기 때문에 프레스를 이용한 절단이 불가능한 경우가 많아 주로 레이저나 워터젯을 이용하여 트리밍을 수행할 수 밖에 없다. 레이저나 워터젯을 이용한 트리밍은 가공시간이 길고 가공비용이 비싸 제품의 생산원가를 상승시키는 원인이 된다.However, since the molded article quenched after hot forming has a high strength, it is often impossible to cut using a press, and thus, trimming is mainly performed using a laser or a water jet. Trimming using a laser or waterjet causes a long processing time and a high processing cost, thereby increasing the production cost of the product.

특히, 레이저 트리밍의 경우 절단부가 가열되기 때문에 열영향부가 발생하게 되고, 열영향부는 물성이 변화하기 때문에 제품의 품질과 용접 품질에 좋지 않은 영향을 미치는 문제점도 가지고 있었다.In particular, in the case of laser trimming, the heat-affected portion is generated because the cut portion is heated, and the heat-affected portion has a problem of adversely affecting the product quality and the welding quality because the physical properties are changed.

또한, 제품의 형상에 따라서 중앙부가 요입된 형상(중앙부가 위쪽으로 돌출된 형상)을 가지는 경우, 성형 과정에서 주변부에서 중앙부로 성형이 이루어지게 된다. 이러한 경우 제품의 중앙부에 주름이 발생하는 문제점을 가지고 있었다.
In addition, in the case of having a shape in which the central part is recessed (a shape in which the central part protrudes upward) according to the shape of the product, molding is performed from the peripheral part to the central part in the molding process. In this case, there was a problem that wrinkles occurred in the center of the product.

본 발명의 목적은 가공비용과 가공시간의 측면에서 불리한 후가공 공정을 감소시킬 수 있는 핫스탬핑 성형방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a hot stamping molding method which can reduce post processing disadvantageous in terms of processing cost and processing time.

본 발명의 다른 목적은 프레스 금형이 닫힌 상태에서 성형체가 경화되기 이전에 전단금형을 이용하여 트리밍을 수행할 수 있는 핫스탬핑 성형장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a hot stamping molding apparatus capable of trimming using a shearing mold before the molded body is cured in a state in which the press die is closed.

본 발명의 또 다른 목적은 제품의 중앙부에서 주름이 발생하지 않도록 하는 핫스탬핑 성형 장치를 제공함에 있다.
It is still another object of the present invention to provide a hot stamping molding apparatus to prevent wrinkles from occurring in the center of the product.

본 발명은 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트에 고정되는 하부금형; 상기 하부금형에 대응하며 관통공을 구비하는 상부금형; 상기 상부금형의 관통공에 독립적으로 승하강 가능하게 형성되는 패드금형; 블랭크가 안착되는 블랭크 홀더; 상기 상부금형과 상기 패드금형을 승하강시키는 프레스 슬라이드; 상기 프레스 슬라이드와 상기 상부금형의 사이에 구비되는 제1탄성 지지부; 상기 프레스 슬라이드와 상기 패드금형의 사이에 구비되는 제2탄성 지지부; 상기 프레스 슬라이드에 고정되어, 상기 상부금형과 하부금형의 외부로 노출된 블랭크를 절단하는 전단커터부; 및 상기 블랭크 홀더를 승하강 가능하게 지지하는 완충핀을 포함하는 핫스탬핑 성형장치를 제공한다.The present invention is a base plate; A lower mold fixed to the base plate; An upper mold corresponding to the lower mold and having a through hole; A pad mold formed to be independently liftable in the through hole of the upper mold; A blank holder on which the blank is seated; A press slide for raising and lowering the upper mold and the pad mold; A first elastic support portion provided between the press slide and the upper mold; A second elastic support portion provided between the press slide and the pad mold; A shear cutter part fixed to the press slide to cut the blank exposed to the outside of the upper mold and the lower mold; And it provides a hot stamping molding apparatus comprising a buffer pin for supporting the blank holder to be lowered.

이 때, 상기 패드금형은 상기 상부금형과 함께 하강하되, 상기 상부금형보다 먼저 하부금형에 압착되도록 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the pad mold is lowered together with the upper mold, it is preferable to be formed to be pressed to the lower mold before the upper mold.

상기 전단커터부는, 상기 상부금형과 상기 하부금형이 닫히는 상태에서 하강하여 블랭크의 불필요부를 절단한다.The shear cutter portion is lowered while the upper mold and the lower mold are closed to cut the unnecessary portion of the blank.

상기 탄성지지부는, 유압식 스프링 또는 기계식 스프링을 포함하여 상기 상부금형이 상기 프레스 슬라이드에 대하여 상대적인 운동이 가능하도록 한다.The elastic support may include a hydraulic spring or a mechanical spring to allow the upper mold to move relative to the press slide.

그리고, 상기 하부금형과 상기 상부금형은 성형된 소재의 냉각을 위한 냉각홀을 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the lower mold and the upper mold is preferably provided with a cooling hole for cooling the molded material.

또한, 상기 블랭크 홀더는, 블랭크 소재의 안착을 안내 또는 감지하는 게이지를 구비한다.In addition, the blank holder is provided with a gauge for guiding or sensing the mounting of the blank material.

상기 완충핀은, 상기 블랭크 홀더가 상기 베이스플레이트에 대하여 상승한 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하거나, 상기 블랭크 홀더가 상기 베이스플레이트에 대하여 승하강 가능하도록 링크 또는 공/유압식 실린더를 포함할 수 있다.The buffer pin may include a link or a pneumatic / hydraulic cylinder to provide an elastic force to maintain the blank holder raised relative to the base plate, or to allow the blank holder to move up and down relative to the base plate.

아울러, 상기 전단커터부에 의하여 절단된 스크랩의 배출을 안내하는 스크랩슈를 더 포함하는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable to further include a scrap shoe for guiding the discharge of the scrap cut by the shear cutter.

그리고, 본 발명은 열간프레스 가공을 통하여 블랭크 소재의 형상을 성형하되, 패드금형을 하강하여 소재의 중앙부를 압착한 후 상부금형이 하강하여 성형 완료하고, 소재가 냉각되기 이전 또는 소재가 냉각되는 과정에서 성형된 소재의 불필요부를 전단커터를 이용하여 절단하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형방법을 제공한다.In addition, the present invention is to form the shape of the blank material through the hot press processing, the pad mold is lowered to compress the central portion of the material and then the upper mold is lowered to complete the molding, before the material is cooled or the process of cooling the material It provides a hot stamping molding method characterized in that the unnecessary portion of the molded material is cut using a shear cutter.

이 때, 상기 전단커터를 이용한 절단은 소재가 금형에 구속된 상태에서 이루어지는 것이 바람직하다.
At this time, the cutting using the shear cutter is preferably made in a state where the material is restrained by the mold.

본 발명에 따른 후가공을 절감하는 핫스탬핑 성형방법 및 핫스탬핑 성형장치는 레이저 장비의 사용을 최소화하거나 또는 경우에 따라 전혀 사용하지 않고 프레스 금형을 사용하여 트림 작업을 수행할 수 있어서, 레이저 장비에 수반되는 가공비용을 절감할 수 있는 효과를 가져온다.The hot stamping molding method and the hot stamping molding apparatus according to the present invention can reduce the use of laser equipment to minimize the use of the laser equipment or in some cases without using the press mold to perform the trim operation, accompanying the laser equipment The effect is to reduce the processing cost.

또한, 프레스 금형을 이용하는 트림 작업은 레이저를 이용하는 가공에 비하여 짧은 공정시간을 가지고 있어서, 가공에 소요되는 싸이클 타임을 단축하게 된다. 따라서 단위 시간당 생산량이 증가하는 효과를 가져온다.In addition, the trim operation using the press die has a short process time compared to the machining using a laser, thereby reducing the cycle time required for the machining. This results in an increase in output per unit time.

그리고, 본 발명에 따른 핫스탬핑 성형장치는 패드금형을 이용하여 제품의 중앙부를 먼저 압착함으로써, 중앙부에 주름이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과를 가져온다.
In addition, the hot stamping molding apparatus according to the present invention has an effect of preventing the occurrence of wrinkles in the central portion by first pressing the central portion of the product using the pad mold.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형장치를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형장치의 성형 대기 상태를 나타낸 구성도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형장치의 상부금형 하강 상태를 나타낸 구성도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형장치의 상부금형과 하부금형이 닫힌 상태를 나타낸 구성도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형장치의 전단커터부의 절단 과정을 나타낸 구성도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형 방법의 진행에 따른 소재의 형상을 나타낸 개념도임.1 is a block diagram showing a hot stamping molding apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a block diagram showing a molding standby state of the hot stamping molding apparatus according to an embodiment of the present invention,
3 and 4 is a configuration diagram showing a lower state of the upper mold of the hot stamping molding apparatus according to an embodiment of the present invention,
5 is a block diagram showing a closed state of the upper mold and the lower mold of the hot stamping molding apparatus according to an embodiment of the present invention,
6 and 7 is a configuration diagram showing a cutting process of the shear cutter portion of the hot stamping forming apparatus according to an embodiment of the present invention,
8 is a conceptual diagram showing the shape of the material according to the progress of the hot stamping molding method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 후가공을 절감하는 핫스탬핑 성형방법 및 이를 위한 핫스탬핑 성형장치의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a hot stamping molding method and a hot stamping molding apparatus for reducing post-processing according to the present invention.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or an operator.

그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형장치를 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing a hot stamping molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 핫스탬핑 성형장치(100)는, 베이스플레이트(110)와, 베이스플레이트(110)에 고정되는 하부금형(120)과, 상기 하부금형(120)에 대응하며 관통공(134)을 구비하는 상부금형(130)과, 상기 상부금형(130)의 관통공(134)에 독립적으로 승하강 가능하게 형성되는 패드금형(135)과, 상기 상부금형(130)을 승하강시키는 프레스 슬라이드(140)와, 상기 프레스 슬라이드(140)와 상부금형(130)의 사이에 구비되는 제1탄성지지부(150)와, 상기 프레스 슬라이드(140)와 상기 패드금형(135)의 사이에 구비되는 제2탄성지지부(155)와, 상기 상부금형(130)과 하부금형(120)의 외부로 노출된 블랭크를 절단하는 전단커터부(160)와, 블랭크가 안착되는 블랭크 홀더(170)와, 블랭크 홀더(170)를 승하강 가능하게 지지하는 완충핀(180)을 포함한다.The hot stamping apparatus 100 according to the present invention includes a base plate 110, a lower mold 120 fixed to the base plate 110, and a through hole 134 corresponding to the lower mold 120. The upper mold 130 to be provided, the pad mold 135 is formed to be lowered independently of the through hole 134 of the upper mold 130, and the press slide for raising and lowering the upper mold 130 ( 140, a first elastic support part 150 provided between the press slide 140 and the upper mold 130, and a second provided between the press slide 140 and the pad mold 135. The elastic support 155, the shear cutter 160 for cutting the blank exposed to the outside of the upper mold 130 and the lower mold 120, the blank holder 170, the blank is seated, and the blank holder ( It includes a buffer pin 180 for supporting the lifting 170.

본 발명에 따른 핫스탬핑 성형장치(100)는 성형온도로 가열된 블랭크 소재를 공급받아 소정의 형상으로 열간 성형함과 동시에 트리밍 작업을 수행하고, 성형된 제품을 급냉하여 강도를 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.The hot stamping molding apparatus 100 according to the present invention is configured to receive a blank material heated at a molding temperature, perform hot forming and simultaneously trimming to a predetermined shape, and quench the molded product to improve strength. It is.

상부금형(130)과 하부금형(120)은 서로 대응되는 코어와 캐비티를 구비하고 있다. 또한 상부금형(130)과 하부금형(120)은 냉각을 위한 냉각홀(122, 132)을 구비하고 있다. 냉각홀(122, 132)은 냉매를 공급하는 냉각장치와 연결되어 있다.The upper mold 130 and the lower mold 120 have cores and cavities corresponding to each other. In addition, the upper mold 130 and the lower mold 120 has cooling holes 122 and 132 for cooling. The cooling holes 122 and 132 are connected to a cooling device for supplying a refrigerant.

패드금형(135)은 상부금형(130)에 형성된 관통공(134)에 독립적으로 승하강 가능하게 형성되며, 프레스 슬라이드(140)와 제2탄성지지부(155)로 연결되어 있다.The pad mold 135 is formed to be independently liftable in the through hole 134 formed in the upper mold 130 and is connected to the press slide 140 and the second elastic support 155.

패드금형(135)은 상부금형(130)의 중앙부에 위치하며, 프레스 슬라이드(140) 하강시 상부금형(130)보다 먼저 하부금형(120)에 압착되도록 형성된다.The pad mold 135 is positioned at the center of the upper mold 130 and is formed to be pressed onto the lower mold 120 before the upper mold 130 when the press slide 140 descends.

여기서 하부금형(120)에 압착된다는 의미는 하부금형(120)과의 사이에 블랭크 소재를 압착한다는 것을 의미한다.Here, the meaning of being pressed onto the lower mold 120 means that the blank material is pressed between the lower mold 120.

본 발명에 따른 상부금형(130)은 프레스 슬라이드(140)와 제1탄성지지부(150)를 통해 연결되어 있다. 제1탄성지지부(150)와 제2탄성지지부(155)는 유압식 또는 기계식 스프링으로 구성될 수 있다.The upper mold 130 according to the present invention is connected through the press slide 140 and the first elastic support 150. The first elastic support 150 and the second elastic support 155 may be composed of a hydraulic or mechanical spring.

제1탄성지지부(150)는 전단커터부(160)가 블랭크를 절단하기 이전에 상부금형(130)이 하부금형(120)에 맞물릴 수 있도록 하는 역할을 수행한다.The first elastic support 150 serves to allow the upper mold 130 to engage the lower mold 120 before the shear cutter 160 cuts the blank.

제2탄성지지부(155)는 상부금형(130)보다 먼저 패드금형(135)이 하부금형(120)에 압착할 수 있도록 하며, 패드금형(135)이 상부금형(130)과 독리적으로 승하강할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.The second elastic support 155 allows the pad mold 135 to be pressed onto the lower mold 120 before the upper mold 130, and the pad mold 135 can be independently lowered from the upper mold 130. It plays a role to make it possible.

제2탄성지지부(155)의 가변길이(완충가능한 길이)는 제1탄성지지부(150)의 가변길이보다 긴 것이 바람직하다. 이는 패드금형(135)이 먼저 하부금형(120)에 압착된 후 상부금형(130)이 하강하는 동안에도 제2탄성지지부(155)가 프레스 슬라이드(140)의 이동 거리를 흡수할 수 있도록 하기 위한 것이다.The variable length (bufferable length) of the second elastic support part 155 is preferably longer than the variable length of the first elastic support part 150. This is because the pad mold 135 is first compressed to the lower mold 120 and then the second elastic support 155 can absorb the moving distance of the press slide 140 even while the upper mold 130 is lowered. will be.

도시된 실시예의 경우 상부금형(130)이 1개의 관통공(134)을 구비하고, 1개의 패드금형(135)이 구비되어 있으나, 제품의 형상에 따라서 상부금형(130)에 복수개의 관통공(134)을 형성하고, 관통공(134) 각각에 패드금형(135)을 배치할 수도 있다.In the illustrated embodiment, although the upper mold 130 has one through hole 134 and one pad mold 135 is provided, the plurality of through holes in the upper mold 130 are formed according to the shape of the product. 134 may be formed, and the pad mold 135 may be disposed in each of the through holes 134.

전단커터부(160)는 상부금형(130)의 둘레에 날을 구비하여 상부금형(130)의 외부로 노출되어 있는 블랭크의 불필요부를 절단하는 역할을 수행한다. 전단커터부(160)는 프레스 슬라이드(140)에 고정되어, 프레스 슬라이드(140)와 함게 승하강하게 된다.Shear cutter portion 160 serves to cut the unnecessary portion of the blank exposed to the outside of the upper mold 130 by having a blade around the upper mold (130). The shear cutter portion 160 is fixed to the press slide 140, and is raised and lowered together with the press slide 140.

상부금형(130)이 하부금형(120)과 이격된 상태에서는 전단커터부(160)가 상부금형(130)보다 위쪽에 위치하게 되고, 프레스 슬라이드(140)가 완전히 하강한 상태에서는 전단커터부(160)가 상부금형(130)보다 아래쪽에 위치하게 된다. 여기서 전단커터부(160)가 상부금형(130)의 위쪽이나 아래쪽에 위치한다는 기준은 전단커터부(160) 하단이 상부금형(130)의 하단에 대한 상대적인 위치를 의미하는 것이다.In the state in which the upper mold 130 is spaced apart from the lower mold 120, the shear cutter portion 160 is positioned above the upper mold 130, and the shear cutter portion (when the press slide 140 is completely lowered) 160 is located below the upper mold 130. Here, the reference that the shear cutter unit 160 is located above or below the upper mold 130 means that the lower end of the shear cutter unit 160 is relative to the lower end of the upper mold 130.

블랭크 홀더(170)는 블랭크 소재(10)를 안착 고정하는 역할을 수행한다.The blank holder 170 serves to seat and fix the blank material 10.

종래에는 블랭크 홀더(170)만을 이용하여 블랭크 소재(10)를 안착 고정하였으나, 본원발명의 경우 패드금형(135)과 블랭크 홀더(170)가 함께 블랭크 소재(10)를 안착고정하게 된다. 패드금형(135)은 블랭크 소재(10)의 중심부분을 고정하게 되며, 블랭크 홀더(170)는 블랭크 소재(10)의 가장자리 부분을 고정하게 됨으로써 보다 견고하게 블랭크 소재(10)를 고정할 수 있다.Conventionally, the blank material 10 is seated and fixed using only the blank holder 170, but in the present invention, the pad mold 135 and the blank holder 170 are seated and fixed together with the blank material 10. The pad mold 135 fixes the central portion of the blank material 10, and the blank holder 170 may fix the blank material 10 more firmly by fixing the edge portion of the blank material 10. .

블랭크 홀더(170)는 베이스 플레이트(110)에 완충핀(180)으로 연결되어 있다. 완충핀(180)은 블랭크 홀더(170)가 베이스 플레이트(110)에 대하여 승하강 가능하도록 한다. 완충핀(180)은 블랭크 홀더(170)가 베이스 플레이트(110)에 대하여 상승한 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 방식이거나, 블랭크 홀더(170)를 베이스 플레이트(110)에 대하여 승하강 시키도록 구성될 수 있다. 완충핀(180)이 기계식으로 구성되는 경우 링크, 공압식 실린더, 유압식 실린더 등을 포함하여 구성될 수 있다.
The blank holder 170 is connected to the base plate 110 by a buffer pin 180. The buffer pin 180 allows the blank holder 170 to move up and down relative to the base plate 110. The buffer pin 180 may be configured to provide an elastic force to maintain the blank holder 170 in an elevated state with respect to the base plate 110, or may be configured to raise and lower the blank holder 170 with respect to the base plate 110. Can be. When the shock absorbing pin 180 is mechanically configured, it may include a link, a pneumatic cylinder, a hydraulic cylinder, and the like.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형장치의 성형 대기 상태를 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram showing a molding standby state of the hot stamping molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

성형 대기 상태에서는 프레스 슬라이드(140)가 상승한 상태(상사점)여서, 상부금형(130) 및 패드금형(135)과 하부금형(120)이 이격된 상태이며, 블랭크 홀더(170)도 상승한 상태이다.In the molding standby state, the press slide 140 is in a raised state (top dead center), so that the upper mold 130 and the pad mold 135 and the lower mold 120 are spaced apart, and the blank holder 170 is also raised. .

이러한 상태에서 블랭크 소재(10)가 블랭크 홀더(170)에 로딩되면, 블랭크 소재(10)는 위쪽의 상부금형(130) 및 패드금형(135)과 아래쪽의 하부금형(120)의 사이에 위치하게 된다.When the blank material 10 is loaded in the blank holder 170 in this state, the blank material 10 is positioned between the upper mold 130 and the pad mold 135 and the lower mold 120 at the bottom. do.

이 때, 패드금형(135)의 하단면이 상부금형(130)의 하단면보다 아래쪽에 위치하게 된다. 이는 프레스 슬라이드(140) 하강시 패드금형(135)이 먼저 블랭크 소재(10)를 압착하기 위한 것이다.At this time, the bottom surface of the pad mold 135 is located below the bottom surface of the upper mold 130. This is for the pad mold 135 to compress the blank material 10 when the press slide 140 descends.

블랭크 홀더(170)에는 블랭크 소재(10)의 안착을 안내하거나 감지하는 게이지(172)가 구비될 수 있다.The blank holder 170 may be provided with a gauge 172 for guiding or detecting the mounting of the blank material 10.

성형 대기 상태에서 블랭크 소재(10)가 블랭크 홀더(170)에 로딩된 후, 블랭크 소재(10)가 정위치에 안착되었음이 확인된 후, 프레스 슬라이더(140)가 하강하기 시작한다.
After the blank material 10 is loaded into the blank holder 170 in the molding standby state, after confirming that the blank material 10 is seated in place, the press slider 140 starts to descend.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형장치의 상부금형 하강 상태를 나타낸 구성도이다.3 and 4 is a configuration diagram showing a lower state of the upper mold of the hot stamping molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이, 블랭크 소재(10)가 로딩된 후, 프레스 슬라이드(140)가 하강함에 따라 상부금형(130)과 패드금형(135)이 함께 하강하게 된다. 상부금형(130)은 프레스 슬라이드(140)와 제1탄성지지부(150)로 연결되어 있고, 패드금형(135)은 프레스 슬라이드(140)와 제2탄성지지부(155)로 연결되어 있다.As described above, after the blank material 10 is loaded, the upper mold 130 and the pad mold 135 are lowered together as the press slide 140 descends. The upper mold 130 is connected to the press slide 140 and the first elastic support 150, and the pad mold 135 is connected to the press slide 140 and the second elastic support 155.

이 대, 탄성지지부들(150, 155)은 상부금형(130) 및 패드금형(135)을 프레스 슬라이드(140)와 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 패드금형(135)이 블랭크 소재(10)에 접촉하기 전까지는 패드금형(135)은 상부금형(130)과 동일하게 하강하게 된다.In this case, the elastic supports 150 and 155 provide an elastic force in a direction in which the upper mold 130 and the pad mold 135 are spaced apart from the press slide 140. As shown in FIG. 3, the pad mold 135 descends in the same manner as the upper mold 130 until the pad mold 135 contacts the blank material 10.

패드금형(135)이 블랭크 소재(10)에 접촉한 이후에는 패드금형(135)은 그 상태를 유지하며 패드금형(135)에 압착된 영역의 소재를 성형하고 고정하게 되고, 상부금형(130)은 프레스 슬라이드(140)와 함께 하강하게 된다.After the pad mold 135 is in contact with the blank material 10, the pad mold 135 maintains its state and molds and fixes the material of the region pressed onto the pad mold 135, and the upper mold 130. Is lowered together with the press slide 140.

도 4에 도시된 바와 같이, 상부금형(120)이 블랭크 소재(10)를 가압하여 성형을 시작하게 되면, 제1탄성지지부(150)는 수축력을 받게된다. 그런데, 제1탄성지지부(150)의 반력은 블랭크 소재(10)의 가공시에 발생하는 반력보다 크게 설정되어 있다. 따라서, 상부금형(130)과 하부금형(120)이 완전히 닫힐 때까지는 상부금형(130)은 프레스 슬라이드(140)의 하강과 함께 하강하게 된다.
As shown in FIG. 4, when the upper mold 120 presses the blank material 10 to start molding, the first elastic support 150 receives a contractive force. By the way, the reaction force of the 1st elastic support part 150 is set larger than the reaction force which arises at the time of the blank material 10 processing. Therefore, the upper mold 130 is lowered with the lowering of the press slide 140 until the upper mold 130 and the lower mold 120 are completely closed.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형장치의 상부금형과 하부금형이 닫힌 상태를 나타낸 구성도이다.5 is a block diagram showing a closed state of the upper mold and the lower mold of the hot stamping molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

상부금형(130)과 하부금형(120)이 닫힌 상태라는 것은, 상부금형(130)과 하부금형(120)이 블랭크 소재(10) 사이에 두고 밀착된 상태를 의미하는 것으로, 프레스 성형이 완료된 상태를 의미한다.The upper mold 130 and the lower mold 120 is a closed state means that the upper mold 130 and the lower mold 120 is in close contact with the blank material 10, the press molding is completed Means.

상부금형(130)과 하부금형(120)이 닫히게 되면, 형상 성형은 완료된 상태이므로, 성형된 소재를 냉각시키게 된다. 소재의 냉각은 금형 자체를 냉각시킴으로써 이루어진다. 상부금형(130)과 하부금형(120)에는 각각 냉각홀(122, 132)이 형성되어 있어서, 냉각홀(122, 132)에 냉매를 공급함으로써 상부금형(130)과 하부금형(120)을 냉각시킬 수 있다.When the upper mold 130 and the lower mold 120 is closed, the shape molding is completed, thereby cooling the formed material. Cooling of the material is achieved by cooling the mold itself. Cooling holes 122 and 132 are formed in the upper mold 130 and the lower mold 120, respectively, to cool the upper mold 130 and the lower mold 120 by supplying a coolant to the cooling holes 122 and 132. You can.

도시하지는 않았으나, 패드금형(135)에도 냉각홀이 형성될 수 있다.Although not shown, a cooling hole may be formed in the pad mold 135.

도시된 바와 같이, 상부금형(130)이 블랭크 소재(10) 사이에 두고 하부금형(120)과 밀착하게 되면, 하부금형(120)은 베이스 플레이트(110)에 고정되어 있고, 베이스 플레이트(110)는 고정된 상태이기 때문에, 프레스 슬라이드(140)가 하강하더라도 상부금형(130)은 더 이상 하강할 수 없다. 따라서 이 후로는 프레스 슬라이드(140)가 하강함에 따라 상부금형(130)은 하강하지 못하므로, 제1탄성지지부(150)가 수축하게 된다.As shown, when the upper mold 130 is in close contact with the lower mold 120 between the blank material 10, the lower mold 120 is fixed to the base plate 110, the base plate 110 Since the fixed state, even if the press slide 140 is lowered, the upper mold 130 can not be lowered any more. Therefore, after this, as the press slide 140 descends, the upper mold 130 cannot fall, so that the first elastic support 150 contracts.

제1탄성지지부(150)가 수축하게 되면, 프레스 슬라이드(140)가 상부금형(130)에 대하여 하강하게 되고, 전단커터부(160)는 프레스 슬라이드(140)에 고정되어 있기 때문에, 전단커터부(160)가 상부금형(130)에 대하여 하강하게 된다.
When the first elastic support 150 is contracted, the press slide 140 is lowered relative to the upper mold 130, and the shear cutter portion 160 is fixed to the press slide 140, so that the shear cutter portion 160 is lowered with respect to the upper mold 130.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형장치의 전단커터부의 절단 과정을 나타낸 구성도이다.6 and 7 is a block diagram showing a cutting process of the shear cutter portion of the hot stamping forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6은 절단 이전 상태를 나타낸 것이고, 도 7은 절단 이후 상태를 나타낸 것이다.6 shows a state before cutting, and FIG. 7 shows a state after cutting.

도시한 바와 같이, 블랭크 소재(10)는 상부금형(130)과 하부금형(120)의 외부로 불필요부가 노출되어 있는데, 이 부분들을 전단커터부(180)로 절단한다.As shown, the blank material 10 is exposed to the outside of the upper mold 130 and the lower mold 120, the unnecessary portion is cut by the shear cutter portion 180.

전단커터부(180)는 상부금형(130)에 대하여 하강하며, 하단의 전단날이 블랭크 소재의 불필요부를 절단하게 된다.Shear cutter portion 180 is lowered with respect to the upper mold 130, the lower edge of the shear cutting the unnecessary portion of the blank material.

도 6은 전단커터부(180)가 블랭크 소재(10)의 위쪽에 위치한 상태를 나타낸 것이고, 도 7은 전단커터부(180)가 하강을 완료하여 블랭크 소재(10)의 아래쪽에 위치한 상태를 나타낸 것이다.6 illustrates a state in which the shear cutter unit 180 is positioned above the blank material 10, and FIG. 7 illustrates a state in which the shear cutter unit 180 is positioned below the blank material 10 by completing the lowering. will be.

전단커터부(180)가 하강하며, 블랭크 소재(10)를 통과하며 불필요부의 절단을 수행하게 된다.The shear cutter unit 180 descends, passes through the blank material 10, and performs cutting of the unnecessary portion.

전단커터부(180)는 절단 과정에서 블랭크 홀더(170)와 간섭하게 되는데, 블랭크 홀더(170)는 완충핀(180)에 의하여 베이스플레이트(110)에 연결되어 있으므로, 전단커터부(180)가 하강함에 따라 블랭크 홀더(170)도 함께 하강하게 된다.The shear cutter unit 180 interferes with the blank holder 170 during the cutting process. Since the blank holder 170 is connected to the base plate 110 by the buffer pin 180, the shear cutter unit 180 is As the descending blank holder 170 is also lowered.

전단커터부(180)의 하강으로 절단이 완료되면 도 7에 도시된 바와 같이 절단된 불필요부(12)는 외부로 배출되는 것이 바람직하다. 이를 위해 블랭크 홀더(170)의 양측에는 불필요부(스크랩)의 배출을 안내하는 스크랩슈(190)가 구비될 수 있다. 스크랩슈(190)는 불필요부가 일정한 경로로 배출될 수 있도록 경사판의 형태를 가질 수 있다.When the cutting is completed by the lowering of the shear cutter unit 180, the unnecessary portion 12 is preferably discharged to the outside as shown in FIG. To this end, both sides of the blank holder 170 may be provided with a scrap shoe 190 for guiding the discharge of the unnecessary portion (scrap). Scrap shoe 190 may have a form of inclined plate so that the unnecessary portion can be discharged in a predetermined path.

전단커터부(180)의 하강은 블랭크 소재(10)의 냉각과정에서 연속적으로 이루어지는 것이 바람직하다. 블랭크 소재(10)가 완전히 냉각되면 강도가 증가하여 전단커터부(160)에 의한 절단이 용이하지 않기 때문이다.The lowering of the shear cutter unit 180 is preferably made continuously in the cooling process of the blank material 10. This is because when the blank material 10 is completely cooled, the strength increases, so that cutting by the shear cutter unit 160 is not easy.

전단커터부(180)의 절단이 완료되고, 소재의 냉각이 완료되면, 프레스 슬라이드(140)를 상승시켜 제품을 취출하게 된다. 프레스 슬라이드(140)가 상승하면 완충핀(180)의 동작으로 블랭크 홀더(170)가 대기 상태의 위치로 복원된다. 그리고 상부금형(130)은 제1탄성지지부(150)의 동작으로 대기 상태의 위치로 복원되며, 패드금형(135)은 제2탄성지지부(155)의 동작으로 대시 상태의 위치로 복원된다.
When the cutting of the shear cutter unit 180 is completed, and the cooling of the material is completed, the press slide 140 is raised to take out the product. When the press slide 140 is raised, the blank holder 170 is restored to the position of the standby state by the operation of the buffer pin 180. And the upper mold 130 is restored to the position of the standby state by the operation of the first elastic support 150, the pad mold 135 is restored to the position of the dashed state by the operation of the second elastic support 155.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형 방법의 진행에 따른 소재의 형상을 나타낸 개념도이다.8 is a conceptual diagram showing the shape of the material according to the progress of the hot stamping molding method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 열간프레스 가공을 통하여 블랭크 소재의 형상을 성형하되, 패드금형을 하강하여 소재의 중앙부를 압착한 후 상부금형이 하강하여 성형 완료하고, 소재가 냉각되기 이전 또는 소재가 냉각되는 과정에서 성형된 소재의 불필요부를 전단커터를 이용하여 절단하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형방법을 제공한다. The present invention is to form the shape of the blank material through the hot press processing, the pad mold is lowered to compress the center portion of the material and then the upper mold is lowered to complete the molding, before the material is cooled or in the process of cooling the material It provides a hot stamping molding method characterized in that the unnecessary portion of the material is cut using a shear cutter.

이 때, 전단커터를 이용한 절단은 소재가 금형에 구속된 상태에서 이루어지는 것을 특징으로 한다.At this time, the cutting using the shear cutter is characterized in that the material is made in a state bound to the mold.

도시한 바와 같이, 가장 위쪽의 도면은 블랭크 소재를 상부금형과 하부금형을 이용하여 형상 가공을 완료한 상태를 나타낸 것이다. 가열된 소재를 로딩 한 후 상부금형과 하부금형을 닫으면 블랭크 소재는 상부금형과 하부금형에 의하여 형상이 가공된다.As shown, the uppermost figure shows a state in which the shape processing is completed using the upper mold and the lower mold of the blank material. If the upper mold and the lower mold are closed after loading the heated material, the blank material is processed by the upper mold and the lower mold.

그런데, 블랭크 소재의 주변으로는 불필요부가 존재하게 되므로 추가적인 절단 작업이 필요하다.However, since unnecessary parts exist around the blank material, additional cutting work is required.

위에서 2번째 3번째 도면은 전단커터부에 의하여 블랭크 소재의 양측에 불필요부를 절단한 상태를 나타낸 것이다. 종래에는 금형을 닫은 상태에서 소재의 냉각을 완료 한 후, 후가공으로 불필요부를 절단하였으나, 본 발명은 전단커터부(160)를 이용하여 소재가 냉각되기 이전 혹은 소재의 냉각과정에서 불필요부를 절단하는 것을 특징으로 한다. 소재가 냉각되기 이전 혹은 냉각과정에서 절단을 수행하게 되면 소재의 강도가 상대적으로 낮아 전단커터부를 이용한 절단이 가능하다.The second and third drawings from the top show a state in which unnecessary parts are cut at both sides of the blank material by the shear cutter part. Conventionally, after the cooling of the material in the closed state of the mold is completed, the unnecessary part is cut by post processing, but the present invention is to cut the unnecessary part before the material is cooled or during the cooling process of the material using the shear cutter unit 160. It features. If the cutting is performed before the material is cooled or during the cooling process, the strength of the material is relatively low, and thus cutting using the shear cutter part is possible.

가장 아래쪽 도면은 전단커터부에 의한 절단이 곤란한 부분을 후가공을 이용하여 절단하여 완제품(20)을 완성하는 상태를 나타낸 것이다. 절단이 필요한 부분중 높은 치수 정밀도를 요구하거나 형상이 복잡하여 전단커터부를 이용하여 절단하기 곤란한 부분은 레이저나 워터젯을 이용하여 후가공으로 절단을 추가로 수행할 수 있다.The lowermost figure shows a state of completing the finished product 20 by cutting the part difficult to cut by the shear cutter using post-processing. Among the parts that require high dimensional accuracy or complicated shapes, the parts that are difficult to cut using the shear cutter part may be further cut by post-processing using a laser or a water jet.

도면부호 12는 전단커터부에 의하여 절단이 이루어지는 불필요부를 나타낸 것이며, 도면부호 14는 후가공에 의하여 절단이 이루어지는 불필요부를 나타낸 것이다. 도시한 실시예의 경우 후가공에 의한 절단작업이 필요한 것으로 설명하였으나, 제품의 형상에 따라서는 전단커터부에 의하여 불필요부를 모두 절단하고 완제품을 취득할 수도 있다.Reference numeral 12 denotes an unnecessary part to be cut by the shear cutter part, and reference numeral 14 denotes an unnecessary part to be cut by post processing. In the illustrated embodiment, the cutting operation by post-processing has been described as necessary, but depending on the shape of the product, all of the unnecessary parts may be cut by the shear cutter unit to obtain a finished product.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It will be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100 : 핫스탬핑 성형장치
110 : 베이스플레이트
120 : 하부금형
130 : 상부금형
134 : 관통공
135 : 패드금형
140 : 프레스 슬라이드
150 : 제1탄성지지부
155 : 제2탄성지지부
160 : 전단커터부
170 : 블랭크 홀더
180 : 완충핀100: hot stamping forming apparatus
110: base plate
120: lower mold
130: upper mold
134: through hole
135: pad mold
140: press slide
150: first elastic support
155: second elastic support
160: shear cutter portion
170: blank holder
180: buffer pin

Claims

A base plate;
A lower mold fixed to the base plate;
An upper mold corresponding to the lower mold and having a through hole;
A pad mold formed to be independently liftable in the through hole of the upper mold;
A blank holder on which the blank is seated;
A press slide for raising and lowering the upper mold and the pad mold;
A first elastic support portion provided between the press slide and the upper mold;
A second elastic support portion provided between the press slide and the pad mold;
A shear cutter part fixed to the press slide to cut the blank exposed to the outside of the upper mold and the lower mold; And
Hot stamping molding apparatus comprising a buffer pin for supporting the blank holder to be lowered.

The method of claim 1,
The pad mold is
Down with the upper mold, hot stamping molding apparatus, characterized in that formed to be pressed to the lower mold before the upper mold.

The method of claim 1,
The upper mold has a plurality of through holes,
Hot stamping molding apparatus characterized in that the pad mold is formed in each of the through-holes of the upper mold.

The method of claim 1,
The shear cutter portion
Hot stamping forming apparatus, characterized in that for cutting the unnecessary part of the blank by descending in the closed state of the upper mold and the lower mold.

The method of claim 1,
The first elastic support and the second elastic support
Hot stamping forming apparatus comprising a hydraulic spring or a mechanical spring.

The method of claim 1,
The lower mold and the upper mold is hot stamping molding apparatus characterized in that it comprises a cooling hole for cooling the molded material.

The method of claim 1,
The blank holder
Hot stamping forming apparatus comprising a gauge for guiding or sensing the seating of the blank material.

The method of claim 1,
The buffer pin is
Hot stamping forming apparatus, characterized in that to provide an elastic force to maintain the blank holder raised relative to the base plate.

The method of claim 1,
The buffer pin is
And a blank, a pneumatic cylinder, or a hydraulic cylinder such that the blank holder is movable up and down relative to the base plate.

The method of claim 1,
Hot-stamping forming apparatus further comprises a scrap shoe for guiding the discharge of the scrap cut by the shear cutter.

The shape of the blank material is formed by hot pressing, but the pad mold is lowered to squeeze the center part of the material, and then the upper mold is lowered to complete the molding, and before the material is cooled or the material is cooled, Hot stamping molding method characterized in that the unnecessary portion is cut using a shear cutter.

The method of claim 11,
Cutting using the shear cutter is a hot stamping molding method, characterized in that the material is made in a state bound to the mold.