KR20130099051A - 짧은 사이클 타임으로 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 부분적으로 U자형인 시트를 제조하기 위한 제1 툴 하프 내의 U자형 펀치와 적어도 부분적으로 U자형인 시트를 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일로 성형하기 위한 제2 툴 하프 내의 상부 다이를 포함하는 툴 세트를 이용한 U-O 성형으로 시트로부터 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치에 관한 것이다. 시트로부터 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치 및 방법을 제공하고, 짧은 사이클 타임과 높은 공정 신뢰도로 상응하는 프로파일의 제조를 보장하는 장치 및 방법을 제공하고자 하는 본 발명의 목적은 상기 툴 세트의 부분들이 제조되는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일의 축 방향으로 서로에 대해 평행하게 연장하며 툴 하프의 폐쇄 방향으로 서로 겹쳐서 배열되고, 상기 툴 세트의 툴 하프들 사이에 공용 매트릭스 수용기가 제공되며, 상기 공용 매트릭스 수용기는 적어도 2개의 동일한 부분적으로 U자형인 툴 세트의 다이들을 포함하고, 상기 매트릭스 수용기는 그 종축을 중심으로 회전할 수 있는 것에 의해 달성된다.

Description

짧은 사이클 타임으로 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING AT LEAST PARTIALLY CLOSED HOLLOW PROFILES WITH A SHORT CYCLE TIME}
본 발명은 적어도 부분적으로 U자형인 시트를 제조하기 위한 제1 툴 하프(half)와 적어도 부분적으로 U자형인 시트를 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일로 성형하기 위한 제2 툴 하프를 포함하는 툴 세트를 이용한 U-O 성형으로 시트 또는 판으로부터 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 시트로부터 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일은 개방된 프로파일들과 서로 용접된 프로파일들을 대체하기 위해 자동차 구조에서 자주 사용된다. 그러나, 복잡한 성형 공정으로 인한 성형 단계들의 수는 경제적인 생산과 상충된다. 대량 생산에 이용되는 U-O 성형은 적어도 2개의 성형 단계들을 필요로 하며, 각각의 성형 단계는 하나 이상의 공정에서 분리하여 실시되고, 작업 스테이션들 사이에서 부품이 다시 펼쳐진다. 선호되는 디자인과 장치에 의하면, 프레스 행정당 하나의 완성품이 생산될 수 있으나, 그럼에도 불구하고, 이 장치는 포괄적인 툴 세트와 아울러, 개별 툴들 간에 시트들과 미완성 시트들을 운반하기 위한 수개의 로봇들 또는 공급 장치들을 필요로 한다. 특히, U-O 성형에 의하면, 초기에 적어도 부분적으로 U자형으로 성형된 시트가 다이로부터 제거된 다음, 0-성형을 위해 다이로 도입되는 문제점이 있다. 이는 기술적인 문제, 특히, O자형 다이로 삽입될 때 스큐 정렬(skew alignment)과 관련한 기술적인 문제로 이어진다. 또한, 고도로 탄성적인 물질들에 의하면, 이 물질들이 O-성형을 위한 다이로 직접 도입될 수 없는 문제점이 발생할 수 있다. 본 출원인이 소유한 독일 특허 출원 번호 제10 2007 021 798A1호로부터 적어도 부분적으로 폐쇄된 프로파일을 제조하기 위한 장치가 공지되었으며, 상기 장치는 변위가능한 베이스 플레이트와 변위가능한 펀치를 포함함으로써, 초기에 U자형으로 성형된 시트가 O-성형 전에 대응하는 매트릭스로 남을 수 있다. 그러나, 각각의 두 번째 프레스 행정으로 단지 1개의 완성품만 제조할 수 있으므로, 이 장치로 구현할 수 있는 사이클 타임을 개선할 필요가 있다. 또한, 이 장치와 관련된 비용과 복잡성이 비교적 높다.
따라서, 이상의 배경에 대하여, 본 발명의 목적은 시트로부터 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치 및 방법을 제안하는 것이며, 짧은 사이클 타임과 높은 공정 신뢰도로 상응하는 프로파일의 제조를 보장하는 장치 및 방법을 제안하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따라, 이 목적은 상기 툴 세트의 부분들은 제조되는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일의 축 방향으로 서로에 대해 평행하게 연장하며 툴 하프의 폐쇄 방향으로 서로 겹쳐서 배열되고, 상기 툴 세트의 툴 하프들 사이에 공용 매트릭스 수용기가 제공되며, 상기 공용 매트릭스 수용기는 적어도 2개의 동일하며 적어도 부분적으로 U자형인 툴 세트의 다이들을 포함하고, 상기 매트릭스 수용기는 그 종축을 중심으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치에 의해 구현된다.
먼저, 툴 세트의 부분들이 서로에 대해 평행하게 겹쳐서 연장하도록 배열된다는 것은 단일의 폐쇄 공정으로 툴 세트가 폐쇄될 수 있고, 그에 따라 시트 또는 이미 성형된 시트의 성형이 양 툴 하프들에서 동시에 이루어질 수 있다는 것을 의미한다. 매트릭스 수용기가 그 종축을 중심으로 회전할 수 있다는 것은 시트가 U-성형을 위해 사용되는 적어도 부분적으로 U자형인 다이로부터 제거될 필요가 없으며, 회전에 의해 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일로 성형되기 위해 제2 툴 하프 내에 배치될 수 있다는 것을 의미한다. 그 종축을 중심으로 한 매트릭스 수용기의 회전으로 인하여, O-성형을 위해 그리고 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일의 제조를 위해, 다음 툴 하프에서의 적어도 부분적으로 U자형인 시트의 배치가 이루어질 수 있다. 회전가능한 매트릭스 수용기는 이를 위해 어떠한 복잡한 장치도 필요로 하지 않는다. 또한, 시트를 삽입하고, 완성된 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제거하기 위해서만, 핸들링 시스템과 로봇과 공급기가 단지 필요하다.
상기 장치의 제1 구성예에 따르면, 상기 매트릭스 수용기는 2개를 초과하는 적어도 부분적으로 U자형인 다이를 포함하며, 상기 다이의 개수는 2의 배수이다. 바람직하게, 따라서, 상기 매트릭스 수용기는 4개, 6개 또는, 예컨대, 8개의 U자형 다이를 포함할 수 있으며, 이에 따라, 상기 매트릭스 수용기는 성형될 복수의 시트들을 동시에 수용할 수 있다. 특히, 2개의 하프들이 폐쇄 운동하는 동안 또는 그 사이에 사이클 타임의 지연이나 어떠한 문제도 없이, 완성된 적어도 부분적으로 폐쇄된 프로파일들의 제거가 이루어질 수 있다.
공정 신뢰도를 최대화하고 장치의 마모를 최소화하기 위해, 상기 장치의 다른 변형예에 따르면, 상기 매트릭스 수용기는 툴 하프들의 폐쇄 방향으로 이동가능하며 선택적으로 중량이 감소된다. 장치의 툴 하프들 중 하나가 고정식으로 형성될 수 있기 때문에, 변위가능성은 성형 장치가 단순화될 수 있도록 한다. 선택적인 중량 감소로 인하여, 회전가능한 매트릭스 수용기의 마모가, 예컨대, 필로우 블록(pillow blocks)의 필수적인 베어링 내에서 감소된다.
특히 복잡한 성형 작업이 가능하도록 하기 위해, O-성형에 지지 코어의 사용이 흔히 필요하다. 따라서, 상기 장치는 매트릭스 수용기의 회전가능한 베어링을 위한 필로우 블록과 적어도 하나의 코어 견인기 시스템을 제공하도록 유리하게 변형될 수 있으며, 상기 적어도 하나의 코어 견인기 시스템은 상기 필로우 블록 상에 선택적으로 배열된다. 상기 매트릭스 수용기의 필로우 블록 상에 상기 코어 견인기 시스템이 배열됨으로써, 성형 전에 지지 코어를 배치하기 위해, 또는 성형 후 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일로부터 지지 코어를 제거하기 위해, O-성형 영역 내에 코어 견인기 시스템의 간단한 배치가 실시될 수 있다.
그러나, 제2 툴 하프 내에 코어 견인기 시스템을 배열하는 것이 또한 실현가능하다.
본 발명에 따른 상기 장치의 다음 변형예에 따르면, 상기 상부 다이 아래에 U자형 펀치가 배열되며, 상기 U자형 펀치와 홀드다운(hold-down) 장치가 선택적으로 연결된다. 상부 다이 아래에 U자형 펀치가 배열됨으로써, U-성형의 실시를 위해 시트가 간단히 삽입될 수 있다. 제1 툴 하프에 홀드다운 장치가 선택적으로 제공됨으로써, U-성형에서 시트의 제어된 공급이 가능하고, 특히, 홀드다운 장치가 제1 툴 하프의 U자형 펀치의 정점 기선(apex baseline)만큼 멀리 이동할 수 있다면, 시트의 더 개선된 삽입을 보장한다.
바람직하게, 상기 매트릭스 수용기의 적어도 부분적으로 U자형인 다이들은 측벽들을 포함하며, 상기 측벽들의 높이는 제조되는 중공의 프로파일의 최대 롤-아웃(rolled-out) 측벽 길이의 적어도 절반이다. 제조되는 중공의 프로파일의 최대 롤-아웃 측벽 길이는 상기 적어도 부분적으로 U자형으로 성형된 시트의 U자형 암(arm)들의 최대 길이에 대응한다. 상기 매트릭스 수용기의 적어도 부분적으로 U자형인 다이들의 측벽들의 대응하는 변형은 U-성형을 가능하게 하고, 상기 적어도 부분적으로 U자형으로 성형된 시트의 암이 이 경우에서 복원력으로 인해 더 이상 크게 확장될 수 없기 때문에, 이는 특히 고도로 탄성적인 물질의 경우에서 후속하는 O-성형에 더 높은 공정 신뢰도를 제공한다.
상기 장치의 다른 변형예에서, 적어도 부분적으로 U자형인 다이의 측벽들이 외측으로 변위가능한 부분 영역들과 라운드진 입구를 포함하면, 적어도 부분적으로 U자형으로 성형된 시트의 암들이 제2 툴 하프의 상부 다이 속으로 안내되어야 하는 제2 툴 하프 내에서의 O-성형에서 삽입 공정이 간단해지며, 공정이 더 안정된다.
또한, 적어도 부분적으로 U자형인 시트에 대해 또는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일에 대해 추가적인 작업 단계들을 실시하기 위한 수단이 제공될 수 있으며, 이에 따라, 적어도 부분적으로 U자형인 시트가 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일로 성형되기 전에 상기 시트에 대해 추가적인 작업 단계들이 실행될 수 있다. 또한, 적어도 부분적으로 U자형인 시트가 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일로 성형된 후 상기 작업 단계들을 실행하는 것도 실현가능하다.
본 발명의 제2 양태에 따라, 상술한 목적은 본 발명에 따른 장치를 이용하여 시트로부터 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 방법에 의해 구현되며, 상기 방법은
- 평탄한 시트를 제1 툴 하프 속으로 삽입하는 단계;
- 툴 세트의 툴 하프들을 폐쇄함으로써, 상기 제1 툴 하프 내의 시트를 적어도 부분적으로 U자형인 시트로 성형하는 단계;
- 적어도 부분적으로 U자형인 시트가 제2 하프 툴 내에 위치되고 다른 U자형 다이가 제1 툴 하프 내에 위치되도록, 상기 툴 하프들을 개방하고 매트릭스 수용기를 회전시키는 단계;
- 제2 시트를 상기 제1 툴 하프 속으로 삽입하는 단계; 및
- 상기 툴 하프들을 폐쇄하는 동시에 상기 제2 툴 하프 내에서 상기 적어도 부분적으로 U자형인 시트를 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일로 성형하고, 상기 제1 툴 하프 내에서 상기 삽입된 시트를 부분적으로 U자형인 시트로 성형하는 단계를 포함한다.
제2 툴 하프 내에서 적어도 U자형인 시트를 성형하기 전에, 코어 견인기 시스템에 의해 지지 코어가 적어도 부분적으로 U자형으로 성형된 시트 내에 선택적으로 배치될 수 있으며, 상기 코어 견인기 시스템은 완성된 중공의 프로파일을 제거하기 전에 다시 제거된다.
본 발명에 따른 방법의 상세한 설명으로부터 명확해지는 바와 같이, 툴 하프들을 단순히 폐쇄하는 공정에 의해, 상기 장치에서 U-성형과 아울러 O-성형이 동시에 실시된다. 그 결과, 폐쇄 공정마다 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일이 완전히 성형된다. 그에 대응하여 본 발명에 따른 방법의 사이클 타임이 짧아진다. 또한, 평탄한 시트를 삽입하고, 완성된 중공의 프로파일을 제거하기 위해서만, 로봇이나 공급 장치가 필요하기 때문에, 본 발명을 실시하기 위한 장치의 복잡성이 낮아진다.
매트릭스 수용기가 4개의 적어도 부분적으로 U자형인 다이들을 포함하고, 제1 및 제2 툴 하프들이 각각 개방된 이후, 매트릭스 수용기가 90°씩 회전한다면, 본 발명에 따른 방법이 더 개선될 수 있다. 이 경우, 매트릭스 수용기를 회전시키고 적어도 부분적으로 U자형으로 성형된 시트를 제2 하프 툴 내에 배치하기 위한 사이클 타임이 줄어든다. 또한, O-성형과 매트릭스 수용기의 90°회전 이후 완성품들의 제거가 간단하게 이루어질 수 있다.
O-성형에서 공정 신뢰도를 개선하기 위해, 매트릭스 수용기의 적어도 부분적으로 U자형인 다이는 라운드진 입구를 구비한 측벽에 측방향으로 변위가능한 부분 영역을 포함하며, 상기 부분 영역들은 툴 세트의 툴 하프들을 폐쇄할 때 제2 툴 하프의 상부 다이의 측벽들에 의해 외측으로 선택적으로 변위된다. 이러한 공정의 결과로서, 제2 툴 하프의 대응하는 상부 다이 속으로의 적어도 부분적으로 U자형인 시트의 U자형 암들의 삽입이 용이하게 단순화될 수 있으며 공정을 더 안정되게 만든다. 제2 툴 하프의 상부 다이의 측벽들이 매트릭스 수용기의 U자형 다이의 측벽들의 변위가능한 부분 영역들을 외측으로 변위시키면, 예컨대, 상기 측벽들의 변위가능한 부분 영역들을 능동적으로 변위시키기 위한 수단이 생략될 수 있어서, 상기 장치가 더 단순화될 수 있다. 변위가능한 부분 영역들은, 제2 툴 하프의 개방 후 그들의 원위치로 복귀하도록, 예컨대, 스프링 작동식일 수 있다. 그러나, 부분 영역들의 이러한 운동은 점증적으로 또는 대안적으로 능동적으로 실시될 수도 있다.
마지막으로, 매트릭스 수용기에서 적어도 부분적으로 U자형인 시트에 대해 또는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일에 대해 추가적인 작업 단계들이 실시되면, 상기 방법은 더 개선된다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 예시적 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 개략적인 사시도이다.
도 2는 툴 하프들이 개방된 도 1의 실시예의 개략적인 사시도이다.
도 3은 툴 하프들이 폐쇄된 도 1의 실시예의 개략적인 사시도이다.
도 4는 적어도 부분적으로 U자형인 시트의 U-암들이 스레딩(threading)되기 전의 도 1의 실시예의 제2 툴 하프의 개략적인 평면도이다.
도 5는 폐쇄 공정 중에 적어도 부분적으로 U자형인 시트의 암들이 삽입(threading)될 때의 제2 툴 하프의 개략적인 평면도이다.
우선, 도 1은 개방된 상태의 시트로부터 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치의 실시예를 도시하고 있다. 장치(1)는 제1 툴 하프(4) 내에 배열된 U자형 펀치(3)를 포함하는 툴 세트(2, 5)를 포함한다. 적어도 부분적으로 U자형인 시트를 제2 툴 하프(7)에서 적어도 부분적으로 폐쇄된 프로파일로 성형하기 위해 배열된 상부 다이(6)가 더 포함된다. 또한, 툴 세트(2, 5)의 부분들이 서로에 대해 평행하게 연장하며, 폐쇄 방향(8)으로 툴 하프(4, 7)들이 서로 중첩되어 있음을 볼 수 있다. 매트릭스 수용기(9)는 여기에 도시된 실시예에서 4개의 동일한 적어도 부분적으로 U자형인 다이(10)들을 포함하며, 상기 다이들은 매트릭스 수용기(9)의 종축(11)을 중심으로 반경 방향으로 배열되어 있다. 매트릭스 수용기(9)는 그 종축(11)을 중심으로 회전가능하게 장착된다. 매트릭스 수용기는 여기에 간단하게 개략적으로 나타낸 위치결정 드라이브(12)에 의해 회전될 수 있다.
아울러, 도 1은 코어 견인기 시스템(13)을 또한 도시하고 있으며, 상기 코어 견인기 시스템은 제2 툴 하프의 영역 내에 배열되며 성형될 적어도 부분적으로 U자형인 시트 속으로 지지 코어의 도입과 성형 후 제거를 가능하게 한다.
코어 견인기 시스템(13)은 마찬가지로 개략적으로만 나타낸 필로우 블록(14) 상에 배열된다. 또한, 예컨대, 가스 작동식 압축 스프링 형태의 중량 감소 수단(15)이 제공되며, 매트릭스 수용기(9)를 중간 높이 레벨로 유지하고, 툴 세트(2, 5)의 폐쇄 방향으로 매트릭스 수용기(9)의 변위를 가능하게 한다.
이제, 도 2는 도 1의 예시적인 실시예를 마찬가지로 개략적인 사시도로 나타내고 있으며, 삽입된 시트(16)와 아울러 적어도 부분적으로 U자형으로 성형된 시트(17)를 나타내고 있다. 상기 시트(16)는 다이(3)의 정점 기선까지 연장하는 홀드다운 장치(18) 상에 놓여 있으며, 이에 따라, 간단한 방식으로 장치 내에 배치되고 위치결정될 수 있다. 또한, 폐쇄 공정에서 매트릭스 수용기(9)와 제2 툴 하프(7)의 이동 방향(8)이 도 2에 도시되어 있다. 성형을 위해, 툴 하프(7)와 아울러 매트릭스 수용기(9)가 제1 툴 하프(4)의 방향으로 움직인다. 또한, U자형 다이(10)의 측벽들이 제조될 중공의 프로파일의 최대 롤-아웃 측벽 길이의 적어도 절반에 해당하는 높이, 즉, U자형으로 성형된 시트의 암들의 높이에 해당하는 높이를 갖는다는 것을 볼 수 있다. 또한, 상기 측벽들에는 변위가능한 부분 영역(19)들이 제공되며, 이 부분 영역들은 제2 툴 하프(7)에서 O-성형시 적어도 부분적으로 U자형인 시트의 암들의 삽입을 개선하는 역할을 한다.
이제, 도 3은 폐쇄된 상태, 즉, 툴 세트(2, 5)가 폐쇄된 상태의 장치(1)를 도시하고 있다. 이제, 시트(1)가 적어도 부분적으로 U자형인 시트로 성형된 것을 볼 수 있다. 도 3은, 반시계 방향으로 매트릭스 수용기(9)가 90°회전한 후, 성형에 연관되지 않은 매트릭스 수용기(9)의 U자형 다이(10) 내에, 제1 툴 하프(4)와 제2 툴 하프(7)에서 각각 U-성형으로 인해 적어도 부분적으로 U자형으로 성형된 시트(20)와 O-성형으로 인해 완성된 형태의 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일(21)을 추가적으로 도시하고 있다.
성형 공정 후, 매트릭스 수용기(9)는 제2 툴 하프(7)와 함께 폐쇄 방향으로 상방향으로 이동하지만, 매트릭스 수용기(9)가 자유롭게 회전할 수 있을 정도까지만 이동한다. 이와 관련하여 매트릭스 수용기(9)와 아울러 제2 툴 하프(7)의 이동 방향(22)이 도 3에 도시되어 있다. O-성형과 반시계 방향으로 매트릭스 수용기(9)가 90°회전한 후, 완성된 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일(21)이 간단한 방식으로, 예컨대, 상응하는 로봇을 이용하여, U자형 다이(10)로부터 제거될 수 있다. 본 발명에 따른 장치의 간단한 디자인과 구조로 인하여, 1회의 폐쇄 운동으로 2개의 성형 공정, 즉 U-성형과 O-성형을 동시에 실시하는 것이 가능하며, 또한 장치로부터 완제품의 간단한 제거를 보장할 수 있다.
또한, 매트릭스 수용기(9) 내의 적어도 부분적으로 U자형인 다이(10)의 개수를 늘림으로써, 예컨대, 6개 또는 8개의 다이들로 동일한 장치에서 통합된 방식으로 다른 처리 단계들, 예컨대, 용접 단계를 실시할 수 있을 것으로 생각할 수 있다. 바람직하게, 이러한 작업 단계들은 성형에 연관되지 않은 매트릭스 수용기(9) 내에서 실시된다.
도 4 및 도 5는 O-성형시 제2 툴 하프(7)에서의 삽입 공정을 개략적인 평면도로 나타내고 있다. 제2 툴 하프(7)는 상부 다이(6)를 포함하며, 상기 상부 다이의 측벽(6a, 6b)들은 폐쇄 공정 중 매트릭스 수용기(9)의 적어도 부분적으로 U자형인 다이(10)의 측벽들의 변위가능한 부분 영역(19)들의 라운드진 입구(23)들에 대해 가압된다. 상기 측벽들의 변위가능한 부분 영역(19)들은 라운드진 입구(23)들 위에서, 예컨대, 스프링 부하에 대항하여, 외측으로 가압됨으로써, 아직 U자형인 시트(17)의 암들이 제2 툴 하프(7)의 상부 다이(6) 속으로 삽입된다(도 5). 상부 다이(6)의 측벽(6a, 6b)들이 침입할 때 상기 측벽들의 부분 영역(19)들이 능동적으로 회수되거나, 상기 측벽들의 변위가능한 부분 영역(19)들의 "변위"가 보조를 받는 것을 또한 생각할 수 있다.
앞에 도시한 실시예들과는 별도로 추가적인 지지 코어(24)가 도 4 및 도 5에 도시되어 있으며, 상기 지지 코어는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일의 최종 형상을 개선하는 구조물로서의 역할을 한다. 이 지지 코어는 도 4 및 도 5에는 도시되지 않은 코어 견인기 시스템을 통해 적어도 부분적으로 U자형인 시트 속에 도입되었으며, 매트릭스 수용기(9)가 회전하기 전에 제거된다.

Claims (12)

  1. 적어도 부분적으로 U자형인 시트(17)를 제조하기 위한 제1 툴 하프(4) 내의 U자형 펀치(3)와 적어도 부분적으로 U자형인 시트(17)를 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일로 성형하기 위한 제2 툴 하프(7) 내의 상부 다이(6)를 포함하는 툴 세트(2, 5)를 이용한 U-O 성형으로 시트(16)로부터 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치(1)에 있어서,
    상기 툴 세트(2, 5)의 부분들은 제조되는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일의 축 방향으로 서로에 대해 평행하게 연장하며 툴 하프(4, 7)의 폐쇄 방향(8)으로 서로 겹쳐서 배열되고, 상기 툴 세트(2, 5)의 툴 하프(4, 7)들 사이에 공용 매트릭스 수용기(9)가 제공되며, 상기 공용 매트릭스 수용기는 적어도 2개의 동일한 부분적으로 U자형인 툴 세트(2, 5)의 다이(10)들을 포함하고, 상기 매트릭스 수용기(9)는 그 종축(11)을 중심으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매트릭스 수용기(9)는 2개를 초과하는 적어도 부분적으로 U자형인 다이(10)를 포함하며, 상기 다이의 개수는 2의 배수인 것을 특징으로 하는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 매트릭스 수용기(9)는 툴 하프(4, 7)들의 폐쇄 방향으로 이동가능하며 선택적으로 중량이 감소되는 것을 특징으로 하는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매트릭스 수용기(9)의 회전가능한 베어링을 위한 필로우 블록(14)과 적어도 하나의 코어 견인기 시스템(13)이 제공되며, 상기 적어도 하나의 코어 견인기 시스템(13)은 상기 필로우 블록 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 다이(6) 아래에 U자형 펀치(3)가 배열되며, 상기 U자형 펀치(3)와 홀드다운 장치(18)가 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매트릭스 수용기(9)의 적어도 부분적으로 U자형인 다이(10)들은 측벽들을 포함하며, 상기 측벽들의 높이는 제조되는 중공의 프로파일의 최대 롤-아웃 측벽 길이의 적어도 절반인 것을 특징으로 하는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 U자형인 다이의 측벽들이 외측으로 변위가능한 부분 영역(19)들과 라운드진 입구(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 부분적으로 U자형인 시트에 대해 또는 상기 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일에 대해 추가적인 작업 단계들을 실시하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 장치를 이용하여 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 방법으로서,
    - 평탄한 시트를 제1 툴 하프 속으로 삽입하는 단계;
    - 툴 세트의 툴 하프들을 폐쇄함으로써, 상기 제1 툴 하프 내의 시트를 적어도 부분적으로 U자형인 시트로 성형하는 단계;
    - 적어도 부분적으로 U자형인 시트를 구비한 적어도 부분적으로 U자형인 다이가 제2 하프 툴 내에 위치되고 다른 U자형 다이가 제1 툴 하프 내에 위치되도록, 상기 툴 하프들을 개방하고 매트릭스 수용기를 회전시키는 단계;
    - 제2 시트를 상기 제1 툴 하프 속으로 삽입하는 단계; 및
    - 상기 툴 하프들을 폐쇄하는 동시에 상기 제2 툴 하프 내에서 상기 적어도 부분적으로 U자형인 시트를 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일로 성형하고, 상기 제1 툴 하프 내에서 상기 삽입된 시트를 부분적으로 U자형인 시트로 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 매트릭스 수용기가 4개의 적어도 부분적으로 U자형인 다이들을 포함하고, 제1 및 제2 툴 하프들이 각각 개방된 이후, 상기 매트릭스 수용기가 90°씩 회전하는 것을 특징으로 하는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 매트릭스 수용기의 적어도 부분적으로 U자형인 다이의 측벽들은 라운드진 입구를 구비한 외측으로 변위가능한 부분 영역들을 포함하며, 상기 부분 영역들은 툴 세트의 툴 하프들을 폐쇄할 때 제2 툴 하프의 상부 다이의 측벽들에 의해 외측으로 변위되는 것을 특징으로 하는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매트릭스 수용기에서 적어도 부분적으로 U자형인 시트에 대해 추가적인 작업 단계들이 실시되는 것을 특징으로 하는 적어도 부분적으로 폐쇄된 중공의 프로파일을 제조하기 위한 방법.
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