KR20130075582A - Hydroforming mold apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A hydro-forming mold apparatus is provided to prevent the slip of a side punch because the side punch is supported by a holding part, thereby preventing sealing defect. CONSTITUTION: A hydro-forming mold apparatus (100) comprises a first mold (210), a second mold (250), a pressing unit (300), and a pressing unit support part (400). The second mold is coupled to the first mold to form a product forming space. The pressing unit is arranged to seal both sides of a gap between the first and second molds and maintains the product forming space at a high pressure. The pressing unit support part is arranged on the first or second mold and supports one side of the pressing unit.

Description

하이드로포밍 금형장치 {HYDROFORMING MOLD APPARATUS}Hydroforming Molding Equipment {HYDROFORMING MOLD APPARATUS}

본 발명은 하이드로포밍 금형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금형에 의한 제품 사출시 내부 압력을 증가시킬 수 있도록 하여 형상정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 하이드로포밍 금형장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydroforming mold apparatus, and more particularly, to a hydroforming mold apparatus to improve the shape precision by increasing the internal pressure during product injection by the mold.

일반적으로 자동차의 현가장치(Suspension)는 주행시 발생하는 노면의 충격이 차체나 탑승자에게 전달되지 않도록 해주는 구조장치로서, 노면의 격을 완화하여 승차감을 향상시키는 한편 주행시 노면의 접지력에 대한 조정 안정성을 높일 수 있도록 설계된다.In general, the suspension of the vehicle is a structural device that prevents the impact of the road surface from being transmitted to the vehicle body or the occupant, and improves the ride comfort by reducing the price of the road, and improves the stability of the road surface while driving. Is designed to be.

이러한 현가장치로서, 커플드 토션 빔 액슬(CTBA : Coupled Torsion Beam Axle)은 차량이 선회할 때, 차체의 흔들림을 잡아주며, 차량의 균형을 유지할 수 있도록 하기 때문에 승차감을 높여주는 역할을 하며, CTBA의 강성과 내구성을 보장하기 위해서는 차량 설계자가 의도한 대로 제품이 만들어져야 한다.As such a suspension device, the coupled torsion beam axle (CTBA) is to stabilize the vehicle body when the vehicle turns, and to maintain the balance of the vehicle to increase the ride comfort, CTBA To ensure robustness and durability, products must be made as intended by the vehicle designer.

이에 따라 종래에는 제품 사출 성형시의 형상정밀도를 향상시키기 위해 하이드로포밍 가공법이 사용된다.Accordingly, hydroforming is conventionally used in order to improve the shape precision during product injection molding.

하이드로포밍 가공법은 유압(hydraulic pressure)이나 공압(pneumatic pressure)을 이용하여 피가공물을 확대 성형시키는 기계 판금의 특수한 가공법 중의 하나이다.Hydroforming is one of the special methods of mechanical sheet metal that enlarges and molds the workpiece using hydraulic or pneumatic pressure.

종래의 하이드로포밍 금형은 프레스에 의해 구동이 이루어지는 하부 금형과 상부 금형을 포함하며, 하부 금형과 상부 금형의 측면을 밀폐하는 측면펀치를 포함한다. 측면펀치는 측면펀치 실린더에 의해 가압된다.
The conventional hydroforming mold includes a lower mold and an upper mold driven by a press, and includes a side punch for sealing the sides of the lower mold and the upper mold. The side punch is pressurized by the side punch cylinder.

그러나, 종래의 하이드로포밍 금형장치를 이용하여 CTBA를 성형할 경우, 하부 금형과 상부 금형을 가압하는 프레스의 용량이 큼에도 불구하고 측면펀치 실린더의 용량이 적어 금형 내부에 가할 수 있는 압력이 제한되기 때문에 CTBA의 형상 정밀도를 높이는데 한계가 있다.However, when molding CTBA using a conventional hydroforming mold apparatus, despite the large capacity of the press for pressing the lower mold and the upper mold, the capacity of the side punch cylinder is small so that the pressure that can be applied to the inside of the mold is limited. Therefore, there is a limit to increase the shape precision of CTBA.

한편, 프레스의 용량 및 압력에 맞추어 측면 펀치 실린더를 제조하게 되면, 전체적인 금형장치의 크기가 증가해야 하고, 측면펀치 실린더의 크기가 커져 제조비용을 증가시키는 요인이 되고 있다.On the other hand, when manufacturing the side punch cylinder in accordance with the capacity and pressure of the press, the overall size of the mold apparatus must be increased, the size of the side punch cylinder has become a factor that increases the manufacturing cost.

또한, 하이드로포밍 금형장치에 높은 압력을 가할 경우, 측면펀치 실린더의 압력이 충분히 형성되지 못할 경우 측면펀치 실린더가 밀리게 되면서 측면펀치와 하부 금형 및 상부 금형 사이가 밀폐되지 않아 성형이 불가능할 뿐 아니라 새어 나오는 고압의 유체 등에 의해 작업자가 상해를 입을 위험이 있다.In addition, if a high pressure is applied to the hydroforming mold apparatus, if the pressure of the side punch cylinder is not sufficiently formed, the side punch cylinder will be pushed out and the molding between the side punch, the lower mold and the upper mold will not be sealed, and it will be impossible to mold. There is a risk of injury to the operator due to high pressure fluid.

본 발명의 실시예는, 하이드로포밍 금형의 내부에 발생되는 고압에 의해 측면을 밀폐하는 측면펀치의 밀림이 발생하지 않도록 하여, 금형 내부를 고압으로 유지할 수 있고, 측면펀치를 지지하는 실린더의 설계용량 및 부하를 작게 할 수 있도록 한 하이드로포밍 금형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the inside of the mold can be maintained at a high pressure, and the design capacity of the cylinder supporting the side punch is prevented from causing the side punches to close the side by the high pressure generated inside the hydroforming mold. And a hydroforming mold apparatus capable of reducing the load.

본 발명의 일 측면에 따른 하이드로포밍 금형장치는 제1금형; 상기 제1금형과 결합되며 제품 성형 공간을 형성하는 제2금형; 상기 제1금형과 상기 제2금형 사이의 양측을 밀폐하도록 제공되며, 상기 제품 성형 공간을 고압으로 유지시키는 가압유닛; 상기 제1금형 또는 상기 제2금형에 제공되며 상기 가압유닛의 일측을 지지하도록 제공되는 가압유닛 지지부를 포함한다.Hydroforming mold apparatus according to an aspect of the invention the first mold; A second mold coupled to the first mold to form a product molding space; A pressurizing unit provided to seal both sides between the first mold and the second mold, and maintaining the product molding space at a high pressure; And a pressing unit support provided on the first mold or the second mold and provided to support one side of the pressing unit.

또한, 상기 가압유닛은 상기 제1금형과 상기 제2금형 사이의 개방부를 막는 펀치와, 상기 펀치를 가압하도록 제공된 구동부(330)를 포함할 수 있다.In addition, the pressing unit may include a punch for blocking the opening between the first mold and the second mold, and a driving unit 330 provided to press the punch.

또한, 상기 가압유닛은 상기 제품 성형 공간과 연결되는 내부 배관으로 고압의 유체를 공급하여 제품에 압력을 가하는 유체공급부(350)를 포함할 수 있다.In addition, the pressurization unit may include a fluid supply unit 350 for supplying a high pressure fluid to the internal pipe connected to the product forming space to apply pressure to the product.

또한, 상기 가압유닛 지지부는 상기 제1금형 또는 상기 제2금형에 제공되어 상기 가압유닛 방향으로 돌출되는 적어도 하나의 가동돌부와, 상기 가압유닛의 일측에 제공되어 상기 가동돌부의 일단이 삽입되도록 제공된 홈부를 포함할 수 있다.In addition, the pressing unit support is provided on the first mold or the second mold at least one movable protrusion protruding in the direction of the pressing unit, provided on one side of the pressing unit is provided so that one end of the movable protrusion is inserted It may include a groove portion.

또한, 상기 가동돌부는 상기 제1금형 또는 상기 제2금형의 일측에 제공된 가동돌부 구동부와, 상기 가동돌부 구동부에 연계하여 상기 홈부에 탈착되는 돌출부재를 포함할 수 있다.In addition, the movable protrusion may include a movable protrusion driver provided on one side of the first mold or the second mold, and a protrusion member detachably attached to the groove in connection with the movable protrusion driver.

본 발명의 실시예들에 따르면, 금형의 일측에 제공된 걸림부가 측면펀치에 걸리며 측면펀치를 지지하도록 하여 금형 내부의 압력 증가에 따른 측면펀치의 밀림 또는 이에 따른 밀폐불량의 발생을 방지할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, the locking portion provided on one side of the mold is caught by the side punch and the side punch can be prevented from the push of the side punch due to an increase in the pressure inside the mold or the occurrence of poor sealing.

또한, 본 실시예는 금형에 제공된 측면펀치의 밀림이 발생하지 않으므로, 금형 내부 압력을 더욱 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 제조되는 제품의 성형 안정성을 증가시킬 수 있다.In addition, since the present embodiment does not generate the side punch provided in the mold, it is possible to further increase the internal pressure of the mold, thereby increasing the molding stability of the manufactured product.

또한, 본 실시예는 측면펀치를 지지하는 실린더의 설계용량 및 부하를 작게 할 수 있고, 이에 따라 전체적인 금형장치의 크기를 줄일 수 있으며, 제조비용을 감소시킬 수 있다.In addition, the present embodiment can reduce the design capacity and load of the cylinder for supporting the side punch, thereby reducing the size of the overall mold apparatus, it is possible to reduce the manufacturing cost.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로포밍 금형장치를 간략하게 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 단면도.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로포밍 금형장치를 이용한 제품 성형과정을 도시한 작동상태도.1 is a cross-sectional view schematically showing a hydroforming mold apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of portion A of FIG. 1;
3 to 6 is an operational state diagram showing a product forming process using a hydroforming mold apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에 제공된 실시예들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 각 실시예에서 도면상에 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Shapes and sizes of the embodiments provided in the drawings may be exaggerated for clarity, and in each embodiment, elements denoted by the same reference numerals are the same elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로포밍 금형장치를 간략하게 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a hydroforming mold apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of portion A of FIG.

도 1과 도 2를 참고하면, 본 실시예에서 하이드로포밍 금형장치(100)는 제1금형(210), 제2금형(250), 가압유닛(300), 가압유닛 지지부(400)를 포함할 수 있다.1 and 2, in the present embodiment, the hydroforming mold apparatus 100 may include a first mold 210, a second mold 250, a pressurizing unit 300, and a pressurizing unit support 400. Can be.

본 실시예에서 하이드로포밍 금형장치(100)는 하이드로포밍에 의해 제품을 생산하기 위한 금형수단(200)을 구비할 수 있다.In this embodiment, the hydroforming mold apparatus 100 may include a mold means 200 for producing a product by hydroforming.

금형수단(200)은 제1금형(210) 및 제2금형(250)이 서로 맞물리도록 제공되며, 제1금형(210)과 제2금형(250) 사이에 제품 성형 공간(290)이 형성될 수 있다.The mold means 200 is provided so that the first mold 210 and the second mold 250 mesh with each other, and a product molding space 290 is formed between the first mold 210 and the second mold 250. Can be.

이를 위해, 제1금형(210)은 제2금형(250)과 맞물리는 면에 제품의 일측 형상을 구현하기 위한 제1성형홈(212)이 제공될 수 있다.To this end, the first mold 210 may be provided with a first molding groove 212 for realizing one side shape of the product on the surface engaged with the second mold 250.

또한, 제2금형(250)은 제1금형(210)과 맞물리는 면에 제품의 타측 형상을 구현하기 위한 제2성형홈(252)이 제공될 수 있다.In addition, the second mold 250 may be provided with a second molding groove 252 for implementing the other side shape of the product on the surface that is engaged with the first mold (210).

일례로, 제1금형(210)은 작업면에 지지된 상태일 수 있고, 제2금형(250)은 프레스 수단에 의해 상하로 승강하며 제1금형(210)의 성형면을 개방하거나 덮도록 제공될 수 있다.
In one example, the first mold 210 may be supported on the working surface, the second mold 250 is raised and lowered by the press means and provided to open or cover the molding surface of the first mold 210. Can be.

또한, 제1금형(210)과 제2금형(250)이 맞물려진 양측에는 제품 성형 공간(290)에 제공된 제품을 가압하기 위한 가압유닛(300)이 장착되는 개방부가 마련될 수 있다.In addition, both sides of the first mold 210 and the second mold 250 engaged with each other may be provided with an opening in which the pressing unit 300 for pressing the product provided in the product molding space 290 is mounted.

일례로, 본 실시예에서 가압유닛(300)은 제1금형(210)과 제2금형(250) 사이의 개방부를 막는 펀치(310)를 포함할 수 있고, 이 펀치(310)는 구동부(330)에 연계되어 제품 성형 공간(290)을 밀폐 또는 가압할 수 있다.For example, in the present embodiment, the pressurizing unit 300 may include a punch 310 for blocking an opening between the first mold 210 and the second mold 250, and the punch 310 may include a driving unit 330. The product forming space 290 can be sealed or pressurized in conjunction with

본 실시예에서 펀치(310)를 구동시키는 구동부(330)는 유압 또는 공압에 의해 작동하는 액츄에이터를 포함할 수 있으며, 이러한 액츄에이터는 유체 또는 기체가 충진된 실린더 및 이 실린더에 신축이동 가능하게 제공되는 작동로드를 포함할 수 있다.In this embodiment, the driving unit 330 for driving the punch 310 may include an actuator that is operated by hydraulic or pneumatic, such an actuator is provided with a fluid or gas-filled cylinder and is provided to be movable in the cylinder It may include a working rod.

이를 위해, 제1금형(210)의 양측 개방부에는 펀치(310)의 일측, 즉 하부가 위치되는 제1펀치홈(214)이 형성되고, 제2금형(250)의 양측에는 제1펀치홈(214)에 대향되어 펀치(310)의 타측, 즉 상부가 위치하는 제2펀치홈(254)이 형성될 수 있다.To this end, first punch grooves 214 are formed at both sides of the first mold 210 at one side, that is, the lower portion of the punch 310, and the first punch grooves are formed at both sides of the second mold 250. A second punch groove 254 opposite to 214 may be formed on the other side of the punch 310, that is, the upper portion thereof.

또한, 본 실시예에서 가압유닛(300)은 외부에 제공된 유압수단에 의해 제품 성형 공간(290)으로 고압의 유체를 공급하는 유체공급부(350)를 포함할 수 있다.In addition, in the present embodiment, the pressurizing unit 300 may include a fluid supply unit 350 for supplying a high pressure fluid to the product molding space 290 by an external hydraulic means.

가압유닛(300)은, 유체공급부(350)에 의해 공급되는 유체에 의해 제품 성형 공간(290)에 장착된 제품을 팽창시킬 수 있다.The pressurizing unit 300 may expand the product mounted in the product forming space 290 by the fluid supplied by the fluid supply unit 350.

이를 위해, 유체공급부(350)는 제품 성형 공간(290)과 연결되는 내부 배관(352)을 포함하며, 이를 통해 고압의 유체를 제품 성형공간으로 내부 압력을 증가시킬 수 있다.To this end, the fluid supply unit 350 includes an inner pipe 352 connected to the product forming space 290, through which the high pressure fluid may increase the internal pressure into the product forming space.

본 실시예에서 내부 배관(352)은 가압유닛(300)의 펀치(310)를 통해 제품 성형 공간(290)과 연통하도록 제공될 수 있다.In this embodiment, the inner pipe 352 may be provided to communicate with the product forming space 290 through the punch 310 of the pressing unit 300.

또한, 본 실시예의 하이드로포밍 금형장치(100)는 가압유닛(300)의 구동부(330)가 펀치(310)를 지지하여 내부 압력에 의해 밀리는 것을 방지하고 있으며, 내부 압력의 증가에 의해 가압유닛(300)의 펀치(310)가 밀리는 것을 방지하기 위한 물리적인 지지수단이 구비될 수 있다.In addition, the hydroforming mold apparatus 100 of the present embodiment prevents the driving unit 330 of the pressing unit 300 from being pushed by the internal pressure by supporting the punch 310, and by increasing the internal pressure of the pressing unit ( Physical support means for preventing the punch 310 of 300 is pushed may be provided.

이러한 물리적인 지지수단으로는, 제1금형(210) 또는 제2금형(250)에 제공되는 가압유닛 지지부(400)를 포함할 수 있다.Such physical support means may include a pressing unit support part 400 provided on the first mold 210 or the second mold 250.

가압유닛 지지부(400)는 가압유닛(300)의 일측을 지지하도록 제공되며, 바람직하게는 펀치(310)의 일측을 지지하도록 제공될 수 있다.The pressing unit support unit 400 may be provided to support one side of the pressing unit 300, and preferably may be provided to support one side of the punch 310.

본 실시예에서 가압유닛 지지부(400)는 제1금형(210) 또는 제2금형(250)에 제공되어 가압유닛(300) 방향으로 돌출되는 적어도 하나의 가동돌부(410)를 포함할 수 있다.In this embodiment, the pressing unit support part 400 may include at least one movable protrusion 410 provided in the first mold 210 or the second mold 250 to protrude in the direction of the pressing unit 300.

또한, 가압유닛 지지부(400)는 가압유닛(300), 일례로 펀치(310)의 일측에 제공되어 가동돌부(410)의 일단이 삽입되는 홈부(312)를 포함할 수 있다.In addition, the pressurizing unit support part 400 may include a pressurizing unit 300, for example, a groove part 312 provided at one side of the punch 310 to insert one end of the movable protrusion 410.

또한, 펀치(310)의 일측에는 제품 성형 공간(290)을 형성하는 제1금형(210)의 제1성형홈(212) 및 제2금형(250)의 제2성형홈(252)에 밀폐되는 밀폐부재(314)가 제공될 수 있다. 또한, 펀치(310)에는 밀폐부재(314)가 안착되는 밀폐부재 안착홈(316)이 제공될 수 있다.In addition, one side of the punch 310 is sealed in the first molding groove 212 of the first mold 210 and the second molding groove 252 of the second mold 250 forming the product molding space 290. Sealing member 314 may be provided. In addition, the punch 310 may be provided with a sealing member seating groove 316 on which the sealing member 314 is seated.

본 실시예에서 밀폐부재(314)는 오링(O-ring)을 포함할 수 있다.In the present embodiment, the sealing member 314 may include an O-ring.

또한, 가압유닛 지지부(400)에서 가동돌부(410)는 가동유닛, 일례로 펀치(310)의 이동방향에 대해 수직한 방향으로 이동 가능하도록 제공되며, 이에 따라 가동돌부(410)가 펀치(310)의 홈부(312)에 삽입됨에 따라 펀치(310)의 축방향 이동을 차단할 수 있다.In addition, the movable protrusion 410 in the pressure unit support unit 400 is provided to be movable in a direction perpendicular to the moving direction of the movable unit, for example punch 310, the movable protrusion 410 is punch 310 As it is inserted into the groove 312 of the) it can block the axial movement of the punch (310).

본 실시예에서 가동돌부(410)는 제1금형(210) 또는 제2금형(250)의 일측에 제공된 가동돌부 구동부(412)와, 이러한 가동돌부 구동부(412)에 연계하여 이동하는 돌출부재(414)를 포함할 수 있다.In the present exemplary embodiment, the movable protrusion 410 includes a movable protrusion driver 412 provided on one side of the first mold 210 or the second mold 250, and a protrusion member moving in connection with the movable protrusion driver 412. 414).

본 실시예에서 돌출부재(414)는 쐐기 형태, 즉 돌출 쐐기로 제공될 수 있으며, 삽입방향의 전단부가 내측으로 오므려진 형태로 제공될 수 있다.In this embodiment, the protruding member 414 may be provided in a wedge shape, that is, in a protruding wedge, and may be provided in a form in which the front end portion of the insertion direction is retracted inward.

또한, 홈부(312)는 돌출부재(414)에 대응하여 함몰된 형태, 즉 패인 쐐기로 제공될 수 있다.In addition, the groove 312 may be provided in a recessed shape corresponding to the protruding member 414, that is, a wedge.

더불어, 본 실시예에서 돌출부재(414) 및 홈부(312)의 형상은 한정되지 않으며, 다양한 형태로 변형이 가능한 것으로, 상호 결합 및 분리가 용이하며 결합된 상태의 유지가 용이한 형태, 즉 사각단면, 삼각단면, 반원형단면, 사다리꼴단면 등과 같은 다양한 형태로 제공될 수 있다.In addition, the shape of the protruding member 414 and the groove portion 312 in the present embodiment is not limited, and can be modified in various forms, it is easy to mutually combine and separate, easy to maintain the combined state, that is, square It may be provided in various forms such as a cross section, a triangular cross section, a semi-circular cross section, a trapezoidal cross section, or the like.

또한, 돌출부재(414)는 복수개로 제공되어 등간격으로 배치될 수 있다. 또한, 돌출부재(414)는 가압유닛(300)을 전체적으로 지지하는 하나의 부재로 제공되는 것도 가능하며, 이때 홈부(312)는 돌출부재(414)가 전체적으로 수용가능하도록 외주면에 연속적으로 오목한 띠 형태로 제공될 수 있다.In addition, the protruding members 414 may be provided in plural and arranged at equal intervals. In addition, the protruding member 414 may also be provided as a single member supporting the pressing unit 300 as a whole, and the groove 312 may be continuously concave on the outer circumferential surface so that the protruding member 414 is entirely accommodated. It may be provided as.

여기서, 가동돌부 구동부(412)는 유압 또는 공압에 의해 작동하는 액츄에이터로 제공될 수 있다.Here, the movable protrusion driver 412 may be provided as an actuator operating by hydraulic pressure or pneumatic pressure.

돌출부재(414)는 가동돌부 구동부(412)의 수축시 제1금형(210) 또는 제2금형(250)의 내측으로 수용되고, 가동돌부 구동부(412)의 팽창시 제1금형(210) 또는 제2금형(250)의 외측으로 돌출할 수 있다.The protruding member 414 is accommodated into the first mold 210 or the second mold 250 when the movable protrusion driver 412 is contracted, and the first mold 210 when the movable protrusion driver 412 is expanded. It may protrude out of the second mold 250.

또한, 돌출부재(414)는 제1금형(210) 또는 제2금형(250)의 외측으로 돌출된 상태에서, 펀치(310)에 제공된 홈부(312)에 삽입되며 펀치(310)의 축방향 이동을 제한할 수 있다.In addition, the protruding member 414 is inserted into the groove portion 312 provided in the punch 310 in the state of protruding out of the first mold 210 or the second mold 250 and moves in the axial direction of the punch 310. Can be limited.

이와 같이, 본 실시예의 하이드로포밍 금형장치(100)는 고압 상황에서도 제1금형(210)과 제2금형(250)이 가압유닛(300)에 의해 밀폐 유지될 수 있다. As such, in the hydroforming mold apparatus 100 of the present embodiment, the first mold 210 and the second mold 250 may be kept closed by the pressure unit 300 even in a high pressure situation.

따라서, 본 실시예의 하이드로포밍 금형장치(100)는 제품의 성형 가공시 내부 압력을 더욱 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 성형되는 제품의 정밀도를 더욱 증가시킬 수 있다.Therefore, the hydroforming mold apparatus 100 of the present embodiment can further increase the internal pressure during the molding process of the product, thereby further increasing the precision of the molded product.

또한, 본 실시예에서 하이드로포밍 금형장치(100)는 가압유닛(300)인 펀치(310)의 가압력 및 가압유닛 지지부(400)에 의한 물리적인 지지력에 의해 내부 압력을 더욱 증가시킬 수 있다.In addition, in the present embodiment, the hydroforming mold apparatus 100 may further increase the internal pressure by the pressing force of the punch 310, which is the pressing unit 300, and the physical supporting force by the pressing unit support unit 400.

또한, 본 실시예는 가압유닛(300)인 펀치(310)를 가압하는 구동부(330)의 작동부하를 증가시키지 않더라도 충분한 밀폐력을 유지할 수 있으므로, 동일한 내부 압력 발생시 구동부(330)의 작동부하를 줄일 수 있고, 이에 따라 구동부(330)의 소형화가 가능하다.
In addition, the present embodiment can maintain a sufficient sealing force even without increasing the operating load of the drive unit 330 for pressing the punch 310 of the pressing unit 300, thereby reducing the operating load of the drive unit 330 when the same internal pressure occurs As a result, the driving unit 330 can be miniaturized.

Figure pat00001
Figure pat00001

표 1은 하이드로포밍 성형시 제품 최소 반경을 성형하기 위해 필요한 측면 펀치의 실린더 용량을 계산한 표이다.Table 1 is a table that calculates the cylinder capacity of the side punch required for forming the product minimum radius in hydroforming molding.

일례로, 소재 FB780의 경우, 항복강도는 728MPa이고, 인장강도는 799MPa 일 수 있다. 이러한 소재 FB780으로 제공된 직경 약 101.6mm 이고, 두께 3.4t 인 튜브를 하이드로포밍 성형하기 위해, 약 400ton 의 작동부하를 갖는 가압유닛(300)의 구동부(330)가 사용될 경우, 이 구동부(330)에 작용하는 힘들의 합은 400ton 이하로 유지되어야 한다. 이때, 구동부(330)에 작용하는 힘들은 가압유닛(300)의 펀치(310)를 미는 반력과, 재료 소성 변형력 및 금형과 소재의 마찰력으로 사용되는 힘의 합력일 수 있다.For example, in case of the material FB780, the yield strength may be 728 MPa, and the tensile strength may be 799 MPa. When the drive unit 330 of the pressurizing unit 300 having an operating load of about 400 tons is used to hydroform a tube having a diameter of about 101.6 mm and a thickness of 3.4 tons provided by this material FB780, The sum of the forces acting should be kept below 400 tons. At this time, the force acting on the driving unit 330 may be a force of the reaction force pushing the punch 310 of the pressing unit 300, the material plastic deformation force and the force used as the friction force between the mold and the material.

이와 같이, 구동부(330)에 작용하는 힘들의 합이 400ton 이하로 유지될 경우, 소재 FB780의 성형가능한 최소 반경은 약 18mm 정도일 수 있다.As such, when the sum of the forces acting on the driving unit 330 is maintained below 400 tons, the minimum moldable radius of the material FB780 may be about 18 mm.

한편, 구동부(330)에 작용하는 힘들의 합에 대해 안전계수(일례로 0.1)을 고려하면 약 364ton 이내에서 작동이 유지되어야 하며, 이러한 압력에서 소재 FB780의 성형가능한 최소 반경은 약 20mm 정도일 수 있다.On the other hand, considering the safety factor (for example, 0.1) for the sum of the forces acting on the drive unit 330, the operation should be maintained within about 364 tons, and at this pressure, the minimum moldable radius of the material FB780 may be about 20 mm. .

한편, 본 실시예의 하이드로포밍 금형장치(100)는 가압유닛(300)이 가압유닛 지지부(400)에 의해 제품 성형 공간(290)을 밀폐 유지할 수 있으므로, 내부 압력 상승시 발생하는 부하는 재료 소성 변형력 및 금형과 소재의 마찰력으로 사용되는 힘으로 사용될 수 있다.On the other hand, in the hydroforming mold apparatus 100 of the present embodiment, since the pressurizing unit 300 can keep the product forming space 290 closed by the pressurizing unit support 400, the load generated when the internal pressure rises is deformed. And it can be used as a force used as a friction force between the mold and the material.

이때, 본 실시예에서 가압유닛(300)의 펀치(310)를 미는 반력은 가압유닛 지지부(400)에 의해 발생하는 지지력에 의해 상쇄 가능하고, 재료 소성 변형력과, 금형과 소재의 마찰력은 고정된 힘으로 임의로 줄일 수 없다.At this time, the reaction force pushing the punch 310 of the pressing unit 300 in the present embodiment can be offset by the support force generated by the pressing unit support 400, the material plastic deformation force, the friction force between the mold and the material is fixed It cannot be arbitrarily reduced by force.

따라서, 가압유닛(300)에 허용되는 내부 압력은 이들 힘에 대해 안전계수(일례로 0.1)을 고려하더라도 재료 소성변형에 사용되는 힘 및 금형과 소재의 마찰력으로 사용되는 힘의 합력인 약 364ton 을 견딜 수 있으며, 이러한 압력에 소재 FB780의 성형가능한 최소 반경은 약 12mm 정도일 수 있다.Therefore, the internal pressure allowed for the pressurizing unit 300 is about 364 tons, which is the sum of the forces used for the plastic deformation and the forces used for the friction between the mold and the material, even when the safety factor (for example, 0.1) is considered for these forces. Withstanding this pressure, the minimum moldable radius of the material FB780 can be about 12 mm.

이와 같이, 본 실시예의 하이드로포밍 금형장치(100)는 동일한 조건에서 내부 압력을 더 크게 발생시킬 수 있으며, 이에 따라 더욱 정밀하게 제품을 성형시킬 수 있다.
As such, the hydroforming mold apparatus 100 of the present embodiment may generate a larger internal pressure under the same conditions, thereby molding the product more precisely.

전술된 바와 같이 구성된 하이드로포밍 금형장치(100)를 이용한 제품 성형 과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the product forming process using the hydroforming mold apparatus 100 configured as described above are as follows.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로포밍 금형장치를 이용한 제품 성형과정을 도시한 작동상태도이다.3 to 6 is an operating state diagram showing a product forming process using a hydroforming mold apparatus according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 3과 같이, 하이드로포밍 금형장치(100)의 제1금형(210)과 제2금형(250) 사이에 하이드로포밍 성형을 위한 제품(10)을 위치시킨다. 이때, 제품(10)은 내부가 빈 형태일 수 있으며, 이러한 일례로 파이프 부재가 적용될 수 있다.First, as shown in FIG. 3, the product 10 for hydroforming molding is positioned between the first mold 210 and the second mold 250 of the hydroforming mold apparatus 100. In this case, the product 10 may be in an empty form, and in this example, a pipe member may be applied.

다음으로, 도 4와 같이, 제1금형(210)과 제2금형(250) 사이에 제품이 위치되면, 제품(10)의 양단부에 가압유닛(300)의 펀치(310)를 결합한다.Next, as shown in Figure 4, when the product is located between the first mold 210 and the second mold 250, the punch 310 of the pressing unit 300 is coupled to both ends of the product (10).

그리고, 도 5와 같이, 제1금형(210)과 제2금형(250)을 맞물린다. 이때, 제2금형(250)이 프레스에 의해 하강하며 제1금형(210)과 제2금형(250) 사이를 밀폐하게 된다.As shown in FIG. 5, the first mold 210 and the second mold 250 are engaged with each other. At this time, the second mold 250 is lowered by the press to seal between the first mold 210 and the second mold 250.

또한, 제1금형(210)과 제2금형(250)의 양측면은 가압유닛(300)에 의해 밀폐될 수 있다.In addition, both side surfaces of the first mold 210 and the second mold 250 may be sealed by the pressing unit 300.

또한, 제1금형(210)과 제2금형(250)에 제공된 가압유닛 지지부(400)의 가동돌부(410)가 가압유닛(300)의 펀치(310)의 홈부(312)에 삽입되며, 가압유닛(300)을 지지할 수 있다.In addition, the movable protrusion 410 of the pressing unit support 400 provided in the first mold 210 and the second mold 250 is inserted into the groove 312 of the punch 310 of the pressing unit 300, and pressurized. The unit 300 may be supported.

이와 같이, 제1금형(210)과 제2금형(250)이 맞물리는 과정에서 제품(10)은 제품 성형 공간(290)의 형상에 대응하여 1차 성형이 이루어질 수 있다.As described above, in the process of engaging the first mold 210 and the second mold 250, the product 10 may be primarily molded in correspondence to the shape of the product molding space 290.

다음으로, 도 6과 같이, 제1금형(210)과 제2금형(250)이 가압유닛(300)에 의해 밀폐된 상태에서, 가압유닛(300)의 유체공급부를 통해 유체가 공급되면, 제품(10)의 내부 압력이 증가하며 제품이 확장되며 2차 성형될 수 있다.Next, as shown in FIG. 6, when the first mold 210 and the second mold 250 are sealed by the pressing unit 300, when the fluid is supplied through the fluid supply unit of the pressing unit 300, the product The internal pressure of 10 is increased and the product can be expanded and secondary molded.

이때, 가압유닛(300)의 펀치(310)는 홈부(312)에 삽입된 가압유닛 지지부(400), 즉 가동돌부(410)에 의해 후방으로 밀림이 방지되며, 이에 따라 내부 압력을 더욱 증가시킬 수 있다.At this time, the punch 310 of the pressing unit 300 is prevented from being pushed backward by the pressing unit support 400 inserted into the groove 312, that is, the movable protrusion 410, thereby increasing the internal pressure further. Can be.

이와 같은 과정을 거쳐, 제품(10)의 성형이 완료되면, 가동돌부(410)를 제1금형(210) 또는 제2금형(250) 내부로 수용하고, 제1금형(210)과 제2금형(250) 및 가압유닛(300)을 분리하여 하이드로포밍 성형된 제품을 분리한다.
Through the above process, when the molding of the product 10 is completed, the movable protrusion 410 is accommodated in the first mold 210 or the second mold 250, and the first mold 210 and the second mold are accommodated. Separate the 250 and the pressurizing unit 300 to separate the hydroformed product.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add components within the same spirit. Other embodiments may be easily proposed by changing, deleting, adding, and the like, but this will also fall within the spirit of the present invention.

10: 제품 100: 하이드로포밍 금형장치
200: 금형수단 210: 제1금형
212: 제1성형홈 214: 제1펀치홈
250: 제2금형 252: 제2성형홈
254: 제2펀치홈 290: 제품 성형 공간
300: 가압유닛 310: 펀치
312: 홈부 330: 구동부
350: 유체공급부 352: 배관
400: 가압유닛 지지부 410: 가동돌부
412: 가동돌부 구동부 414: 돌출부재10: product 100: hydroforming mold apparatus
200: mold means 210: first mold
212: first forming groove 214: first punch groove
250: second mold 252: second molding groove
254: second punch groove 290: product forming space
300: pressure unit 310: punch
312: groove portion 330: driving portion
350: fluid supply part 352: piping
400: pressure unit support 410: movable protrusion
412: movable protrusion driving portion 414: protruding member

Claims (5)

제1금형;
상기 제1금형과 결합되며 제품 성형 공간을 형성하는 제2금형;
상기 제1금형과 상기 제2금형 사이의 양측을 밀폐하도록 제공되며, 상기 제품 성형 공간을 고압으로 유지시키는 가압유닛;
상기 제1금형 또는 상기 제2금형에 제공되며 상기 가압유닛의 일측을 지지하도록 제공되는 가압유닛 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍 금형장치.
A first mold;
A second mold coupled to the first mold to form a product molding space;
A pressurizing unit provided to seal both sides between the first mold and the second mold, and maintaining the product molding space at a high pressure;
And a pressurizing unit support provided on the first mold or the second mold and provided to support one side of the pressurizing unit.
청구항 1에 있어서, 상기 가압유닛은
상기 제1금형과 상기 제2금형 사이의 개방부를 막는 펀치와,
상기 펀치를 가압하도록 제공된 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍 금형장치.
The method of claim 1, wherein the pressing unit
A punch for blocking the opening between the first mold and the second mold,
And a drive portion provided to press the punch.
청구항 1에 있어서,
상기 가압유닛은 상기 제품 성형 공간과 연결되는 내부 배관으로 고압의 유체를 공급하여 제품에 압력을 가하는 유체공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍 금형장치.
The method according to claim 1,
The pressurizing unit is a hydroforming mold apparatus, characterized in that it comprises a fluid supply unit for supplying a pressure to the product by supplying a high pressure fluid to the inner pipe connected to the product forming space.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가압유닛 지지부는
상기 제1금형 또는 상기 제2금형에 제공되어 상기 가압유닛 방향으로 돌출되는 적어도 하나의 가동돌부와,
상기 가압유닛의 일측에 제공되어 상기 가동돌부의 일단이 삽입되도록 제공된 홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍 금형장치.
The pressing unit support unit according to any one of claims 1 to 3, wherein
At least one movable protrusion provided on the first mold or the second mold and protruding toward the pressing unit;
Hydroforming die apparatus characterized in that it comprises a groove provided on one side of the pressing unit is provided so that one end of the movable protrusion is inserted.
청구항 4에 있어서, 상기 가동돌부는
상기 제1금형 또는 상기 제2금형의 일측에 제공된 가동돌부 구동부와,
상기 가동돌부 구동부에 연계하여 상기 홈부에 탈착되는 돌출부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이드로포밍 금형장치.The method according to claim 4, wherein the movable protrusion
A movable protrusion driving part provided on one side of the first mold or the second mold,
And a protruding member detachably attached to the groove in association with the movable protrusion driving unit.
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