KR20130115829A - Hot stamping apprarus and hot stamping mtehod using the same - Google Patents

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KR20130115829A
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Abstract

PURPOSE: A hot stamping apparatus without a scrap disposal unit and a hot stamping method using the same are provided to implement a trimming process using a shearing mold before a molded body is cured when a press mold is closed. CONSTITUTION: A hot stamping apparatus includes a base plate (110), a lower mold (120) fixed to the base plate, an upper mold (130) corresponding to the lower mold, a press slide (140) moving the upper mold up and down, an elastic supporting part (150) placed between the press slide and the upper mold, a shearing cutter part (160) forming a cutting line on a blank exposed to outside the upper mold and the lower mold, a blank holder (170) on which the blank is mounted, a cushioning pin supporting the blank holder which is movable up and down, and a heater part (190) controlling the local temperature of the blank.

Description

스크랩 처리 장치가 필요치 않은 핫스탬핑 성형장치 및 이를 이용한 핫스탬핑 성형방법{HOT STAMPING APPRARUS AND HOT STAMPING MTEHOD USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot stamping molding apparatus and a hot stamping molding apparatus using the hot stamping molding apparatus,
본 발명은 판재를 열간상태에서 프레스 성형한 후 급냉하여 성형체를 제조하는 핫스탬핑(Hot stamping) 성형방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열간상태에서 프레스 성형과정에서 절단선을 형성하되 스크랩이 완제품으로부터 분리되지 않도록 함으로써 별도의 스크랩 처리 장치가 필요치 않은 핫스탬핑 성형장치 및 핫스탬핑 성형방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a hot stamping molding method for producing a molded article by press molding a sheet material in a hot state and then rapidly cooling the sheet material. More particularly, the present invention relates to a hot stamping method for forming a cutting line in a hot- To a hot stamping molding apparatus and a hot stamping molding method in which a separate scrap processing apparatus is not required.
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 for manufacturing a high strength molded body by heating a blank having hardenability and then shaping the 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.When the press molding is performed, a portion to be supported by the mold is necessary, so that the blank is inevitably included in the blank to be removed later. In addition, when 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 rapidly cooled formed body after hot forming has a high strength, it is often impossible to cut using a press, so that trimming can be performed mainly by using a laser or a water jet. Trimming using laser or waterjet is a long process time and high processing cost, which causes the production cost of the product to rise.
또한, 프레스 성형 과정에서 절단작업을 수행하는 경우 레이저 트리밍 작업을 감소시킬 수 있으나, 스크랩을 프레스 장치의 외부로 배출하여 처리하기 위한 별도의 처리 장치가 필요하게 된다.Further, when the cutting operation is performed in the press forming process, it is possible to reduce the laser trimming operation, but a separate processing device for discharging the scrap to the outside of the press apparatus is required.
본 발명은, 프레스 성형 과정에서 절단선을 형성하되 스크랩이 완제품과 분리되지 않도록 함으로써 별도의 스크랩 처리 장치가 필요치 않은 핫스탬핑 성형장치 및 이를 이용한 핫스탬핑 성형방법을 제공하기 위한 것이다.
The present invention provides a hot stamping molding apparatus in which a scrap line is formed in a press molding process, but scrap is not separated from the finished product so that a separate scrap processing apparatus is not required, and a hot stamping molding method using the same.
본 발명의 목적은 가공비용과 가공시간의 측면에서 불리한 후가공 공정을 감소시킬 수 있는 핫스탬핑 성형방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a hot stamping molding method capable of reducing a post-processing process which is 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 performing trimming by using a shearing mold before the molding is cured in a state where the press die is closed.
본 발명의 또 다른 목적은 전단금형을 이용한 트리밍 작업에서는 스크랩이 완제품에서 완전히 분리되지 않도록 하고, 후속 레이저 트리밍 과정에서 스크랩이 분리되도록 함으로써, 핫스탬핑 성형장치에 별도의 스크랩 처리장치가 필요치 않은 핫스탬핑 성형방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to prevent scrap from being completely separated from the finished product in the trimming operation using the shearing mold and to separate the scrap in the subsequent laser trimming process so that hot stamping, And a molding method.
본 발명의 또 다른 목적은 절단선이 형성되는 부분 또는 완제품이 다른 제품과 용접되는 부분이 일정온도를 유지하도록 함으로써 전단금형의 수명을 향상시키고, 용접부의 품질을 향상시키기 위함이다.
Another object of the present invention is to improve the service life of the shearing mold and to improve the quality of the welded part by keeping the part where the cutting line is formed or the part where the finished product is welded with other products at a certain temperature.
본 발명은, 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트에 고정되는 하부금형; 상기 하부금형에 대응하는 상부금형; 블랭크가 안착되는 블랭크 홀더; 상기 상부금형을 승하강시키는 프레스 슬라이드; 상기 프레스 슬라이드와 상부금형의 사이에 구비되는 탄성지지부; 상기 프레스 슬라이드에 고정되어, 상기 상부금형과 하부금형의 외부로 노출된 블랭크에 절단선을 형성하되 절단선이 블랭크의 내부에서 시작되도록 함으로써 스크랩이 분리되지 않도록 하는 전단커터부; 및 상기 블랭크 홀더를 승하강 가능하게 지지하는 완충핀을 포함하는 핫스탬핑 성형장치를 제공한다.The present invention provides a base plate comprising: a base plate; A lower mold fixed to the base plate; An upper mold corresponding to the lower mold; A blank holder on which the blank is seated; A press slide for moving up and down the upper mold; An elastic supporting portion provided between the press slide and the upper mold; A shearing cutter fixed to the press slide to form a cut line in the blank exposed to the outside of the upper mold and the lower mold so that the cut line is started inside the blank so that the scrap is not separated; And a buffer pin for supporting the blank holder so as to move up and down.
상기 상부금형 또는 상기 하부금형에 구비되어 상기 블랭크의 국부적인 온도를 조절하는 히터부를 더 포함하는 것이 바람직하다.And a heater unit provided in the upper mold or the lower mold to adjust a local temperature of the blank.
상기 히터부는 절단선이 형성되는 부분에 구비되거나, 완제품이 다른 부분과 용접되는 부분에 구비될 수 있다. 이 때, 상기 히터부는 절단선이 형성되는 부분 또는 완제품이 다른 부분과 용접되는 부분의 온도를 400~700℃ 로 유지시키면 더욱 바람직하다.The heater portion may be provided at a portion where the cutting line is formed or may be provided at a portion where the finished product is welded to another portion. At this time, it is more preferable that the heater portion is maintained at a temperature of 400 to 700 DEG C at a portion where the cutting line is formed or a portion where the finished product is welded to the other portion.
한편, 상기 전단커터부는 상기 상부금형과 상기 하부금형이 닫힌 상태에서 하강하여 절단선을 형성하며, 상기 탄성지지부는 유압식 스프링 또는 기계식 스프링을 포함할 수 있다.In the meantime, the shearing cutter portion may descend in a state where the upper mold and the lower mold are closed to form a cutting line, and the elastic supporting portion may include a hydraulic spring or a mechanical spring.
아울러, 상기 하부금형과 상기 상부금형은 히터부가 배치되지 않은 영역에 성형된 소재의 냉각을 위한 냉각홀을 구비한다.In addition, the lower mold and the upper mold have cooling holes for cooling the formed material in a region where the heater is not disposed.
상기 블랭크 홀더는 블랭크 소재의 안착을 안내 또는 감지하는 게이지를 구비하고, 상기 완충핀은 상기 블랭크 홀더가 상기 베이스플레이트에 대하여 상승한 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 것이 바람직하다.Preferably, the blank holder has a gauge for guiding or sensing the seating of the blank material, and the buffering pin preferably provides an elastic force so that the blank holder remains elevated relative to the base plate.
이 때, 상기 완충핀은 상기 블랭크 홀더가 상기 베이스플레이트에 대하여 승하강 가능하도록 링크, 공압식실린더 및 유압실린더 중의 어느 하나를 포함할 수 있다.
At this time, the buffer pin may include any one of a link, a pneumatic cylinder and a hydraulic cylinder so that the blank holder can move up and down with respect to the base plate.
그리고, 본 발명은 열간프레스 가공을 통하여 블랭크 소재의 형상을 성형한 후, 소재가 냉각되기 이전 또는 소재가 냉각되는 과정에서 성형된 소재의 불필요부와 완제품의 경계선에 전단커터를 이용하여 절단선을 형성하되, 상기 절단선이 블랭크의 내부에서 시작되도록 하여 불필요부가 분리되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형방법을 제공한다.The present invention relates to a method of forming a blank material by hot press working and then forming a cut line by using a shearing cutter at the boundary between the unnecessary portion of the formed material and the finished product before the material is cooled or the material is cooled Wherein the cutting line is started inside the blank so that unnecessary parts are not separated.
이 때, 상기 절단선은 불필요부의 내부에서 시작되는 것이 바람직하며, 상기 불필요부는 프레스에 분리된 후, 레이저 트리밍을 통해 완제품에서 분리되는 것이 바람직하다.
In this case, it is preferable that the cutting line starts inside the unnecessary portion, and the unnecessary portion is separated from the finished product through laser trimming after being separated from the press.
본 발명에 따른 스크랩 처리 장치가 필요치 않은 핫스탬핑 성형장치 및 이를 이용한 핫스탬핑 성형방법은, 프레스 금형에서 절단선을 형성함으로써 레이저 장비의 사용구간을 감소시켜 레이저 장비에 수반되는 가공비용을 절감할 수 있는 효과를 가져온다.The hot stamping forming apparatus and the hot stamping forming method using the same according to the present invention do not require a scrap processing apparatus according to the present invention, because cutting lines are formed in a press die to reduce the use period of the laser equipment, Brings the effect.
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.Further, the trim operation using the press mold has a shorter processing time than the laser processing, which shortens the cycle time required for processing. Therefore, the production amount per unit time is increased.
아울러, 본 발명은 절단선이 형성되는 부분 또는 완제품이 다른 제품과 용접되는 부분이 일정온도를 유지하도록 함으로써 전단금형의 수명을 향상시키고, 용접부의 품질을 향상시키는 효과를 가져온다.
In addition, according to the present invention, the part where the cutting line is formed or the part where the finished product is welded with another product maintains a constant temperature, thereby improving the life of the shearing mold and improving the quality of the welded part.
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 configuration diagram showing a hot stamping molding apparatus according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a configuration diagram showing a molding standby state of the hot stamping forming apparatus according to the embodiment of the present invention. Fig.
FIG. 3 and FIG. 4 are views showing the state of the upper mold lowering state of the hot stamping molding apparatus according to the embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a schematic view illustrating a closed state of an upper mold and a lower mold of a hot stamping molding apparatus according to an embodiment of the present invention;
6 and 7 are views showing a cutting process of a front cutter portion of a hot stamping forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a conceptual view showing a shape of a work according to the progress of a hot stamping molding method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 스크랩 처리 장치가 필요치 않은 핫스탬핑 성형장치 및 이를 이용한 핫스탬핑 성형방법의 실시예를 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a hot stamping molding apparatus and a hot stamping molding method using the same, which do not require a scrap processing apparatus according to the present invention, will be described with reference to the accompanying drawings.
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, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the 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 configuration 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 대응하는 상부금형(130)과, 상기 상부금형(130)을 승하강시키는 프레스 슬라이드(140)와, 상기 프레스 슬라이드(140)와 상부금형(130)의 사이에 구비되는 탄성지지부(150)와, 상기 상부금형과 하부금형의 외부로 노출된 블랭크에 절단선을 형성하되 절단선이 블랭크의 내부에서 시작되도록 함으로써 스크랩이 분리되지 않도록 하는 전단커터부(160)와, 블랭크가 안착되는 블랭크 홀더(170)와, 블랭크 홀더(170)를 승하강 가능하게 지지하는 완충핀(180)과, 상부금형(130) 또는 하부금형(120)에 구비되어 블랭크의 국부적인 온도를 조절하는 히터부(190)을 포함한다.The hot stamping forming apparatus 100 according to the present invention includes a base plate 110, a lower mold 120 fixed to the base plate 110, an upper mold 130 corresponding to the lower mold 120, A press slide 140 for moving up and down the upper mold 130, an elastic supporter 150 provided between the press slide 140 and the upper mold 130, A blank holder 170 on which a blank is seated, a blank holder 170, a blank holder 170 on which the blank is placed, a front end cutter 160 for cutting the blank by exposing the blank, And a heater unit 190 provided in the upper mold 130 or the lower mold 120 to adjust the local temperature of the blank.
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 forming apparatus 100 according to the present invention is configured such that a blank material heated at a forming temperature is supplied to perform hot forming and a trimming operation in a predetermined shape, .
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. The upper mold 130 and the lower mold 120 are provided with cooling holes 122 and 132 for cooling. The cooling holes 122 and 132 are connected to a cooling device for supplying the coolant.
냉각홀(122, 132)은 히터부(190)가 설치되지 않은 부분들에 형성된다.The cooling holes 122 and 132 are formed in portions where the heater portion 190 is not provided.
히터부(190)는 절단선이 형성되는 부분 또는 완제품이 다른 부품과 용접되어야 하는 부분에 구비된다.The heater portion 190 is provided at a portion where a cutting line is formed or a portion where the finished product is to be welded to another component.
히터부(190)는 소재의 온도를 국부적으로 일정온도가 되도록 조절한다.The heater unit 190 adjusts the temperature of the workpiece to a locally constant temperature.
히터부(190)는 소재의 온도가 400~700℃ 범위에서 유지될 수 있도록 한다.The heater unit 190 allows the temperature of the material to be maintained in the range of 400 to 700 占 폚.
이러한 온도범위가 유지되면, 재질의 경화가 이루어지지 않으므로 전단커터부(160)의 파손을 방지하고, 마모를 감소시킬 수 있다.If this temperature range is maintained, the material is not hardened, so that breakage of the shear cutter portion 160 can be prevented and abrasion can be reduced.
또한, 이러한 온도 범위로 유지된 부분은 국부적으로 연화되어 다른 부품들과 용접될 때, 좋은 용접 특성을 가지게 된다.Also, the portions maintained in this temperature range will have good weld properties when locally softened and welded to other components.
본 발명에 따른 상부금형(130)은 프레스 슬라이드(140)와 탄성지지부(150)를 통해 연결되어 있다. 탄성지지부(150)는 유압식 또는 기계식 스프링으로 구성될 수 있다. 탄성지지부(150)는 전단커터부(160)가 블랭크를 절단하기 이전에 상부금형(130)이 하부금형(120)에 맞물릴 수 있도록 하는 역할을 수행한다.The upper mold 130 according to the present invention is connected to the press slide 140 through the elastic support 150. The resilient support portion 150 may be constructed of a hydraulic or mechanical spring. The elastic supporting portion 150 serves to engage the upper mold 130 with the lower mold 120 before the shearing cutter 160 cuts the blank.
전단커터부(160)는 상부금형(130)의 둘레에 날을 구비하여 상부금형(130)의 외부로 노출되어 있는 블랭크의 불필요부와 완제품의 경계선에 절단선을 형성한다. 전단커터부(160)는 프레스 슬라이드(140)에 고정되어, 프레스 슬라이드(140)와 함게 승하강하게 된다.The shearing cutter unit 160 has a blade around the upper mold 130 to form a cut line at the boundary between the unnecessary portion of the blank exposed to the outside of the upper mold 130 and the finished product. The shearing cutter portion 160 is fixed to the press slide 140 and is elevated and lowered together with the press slide 140.
절단선은 블랭크의 내부에서 시작되는 것이 바람직하다. 즉, 불필요부와 제품이 완전히 분리되지 않도록 함으로써, 스크랩이 분리되지 않도록 한다. 스크랩은 후속 레이저 트리밍 공정을 통해 제거한다.It is preferred that the cutting line be started inside the blank. That is, by preventing the unnecessary part from being completely separated from the product, the scrap is not separated. The scrap is removed through a subsequent laser trimming process.
스크랩을 완제품으로부터 분리하게 되면, 발생하는 스크랩을 이송하고 배출하기 위한 별도의 스크랩 처리 장치가 필요해지기 때문에, 본 발명은 핫스탬핑 성형 장치에서는 불필요부가 완전히 분리되지 않도록 하는 것이다.Since the scrap is separated from the finished product, a separate scrap processing device for transferring and discharging the generated scrap is required. Therefore, the present invention prevents the unnecessary part from being completely separated in the hot stamping molding machine.
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.The shearing cutter unit 160 is positioned above the upper mold 130 in a state where the upper mold 130 is separated from the lower mold 120. When the presser slide 140 is completely lowered, 160 are positioned below the upper mold 130. [ The reference that the shearing cutter unit 160 is positioned above or below the upper mold 130 means that the lower end of the shearing cutter unit 160 is positioned 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 fix the blank material 10 in place.
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 a raised state with respect to the base plate 110 or may be configured to move the blank holder 170 up and down with respect to the base plate 110 . When the buffering pin 180 is mechanically constructed, it may be configured to 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 configuration diagram showing a waiting state of the hot stamping forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
성형 대기 상태에서는 프레스 슬라이드(140)가 상승한 상태(상사점)여서, 상부금형(130)과 하부금형(120)이 이격된 상태이며, 블랭크 홀더(170)도 상승한 상태이다.In the forming standby state, the press slide 140 is raised (top dead center), so that the upper mold 130 and the lower mold 120 are spaced apart from each other, and the blank holder 170 is also raised.
이러한 상태에서 블랭크 소재(10)가 블랭크 홀더(170)에 로딩되면, 블랭크 소재(10)는 상부금형(130)과 하부금형(120)의 사이에 위치하게 된다.In this state, when the blank material 10 is loaded in the blank holder 170, the blank material 10 is positioned between the upper mold 130 and the lower mold 120.
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 sensing the seating 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 forming standby state, it is confirmed that the blank material 10 is seated in the correct position, and then the press slider 140 starts to descend.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형장치의 상부금형 하강 상태를 나타낸 구성도이다.FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams showing the state of the upper mold lowering state of the hot stamping molding apparatus according to the embodiment of the present invention.
상술한 바와 같이, 블랭크 소재(10)가 로딩된 후, 프레스 슬라이드(140)가 하강함에 따라 상부금형(120)이 함께 하강하게 된다. 상부금형(120)은 프레스 슬라이드(140)와 탄성지지부(150)로 연결되어 있고, 탄성지지부(150)는 상부금형(120)을 프레스 슬라이드(140)와 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상부금형(120)이 블랭크 소재(10)에 접촉하기 전까지는 상부금형(120)은 프레스 슬라이드(140)와 동일하게 하강하게 된다.After the blank material 10 is loaded, as the press slide 140 is lowered, the upper mold 120 is lowered together. The upper mold 120 is connected to the press slide 140 by an elastic supporting part 150 and the elastic supporting part 150 provides an elastic force in a direction to separate the upper mold 120 from the press slide 140. The upper mold 120 is lowered in the same manner as the press slide 140 until the upper mold 120 contacts the blank material 10 as shown in FIG.
도 4에 도시된 바와 같이, 상부금형(120)이 블랭크 소재(10)를 가압하여 성형을 시작하게 되면, 탄성지지부(150)는 수축력을 받게된다. 그런데, 탄성지지부(150)의 반력은 블랭크 소재(10)의 가공시에 발생하는 반력보다 크게 설정되어 있다. 따라서, 상부금형(120)과 하부금형(130)이 완전히 닫힐 때 까지는 상부금형(120)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 elastic supporting portion 150 is subjected to contractile force. However, the reaction force of the elastic supporting portion 150 is set to be larger than the reaction force generated when the blank material 10 is machined. Therefore, until the upper mold 120 and the lower mold 130 are completely closed, the upper mold 120 is lowered along with the lowering of the press slide 140.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형장치의 상부금형과 하부금형이 닫힌 상태를 나타낸 구성도이다.FIG. 5 is a view showing a state in which the upper mold and the lower mold of the hot stamping molding apparatus according to the embodiment of the present invention are closed.
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 closed state of the upper mold 130 and the lower mold 120 means that the upper mold 130 and the lower mold 120 are in close contact with each other between the blank material 10, .
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 are closed, the shape forming is completed and the molded material is cooled. 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 to cool the upper mold 130 and the lower mold 120 by supplying coolant to the cooling holes 122 and 132, .
이 때, 히터부(190)는 일정온도를 유지하여, 용접부와 절단선 형성부가 경화되지 않도록 한다.At this time, the heater unit 190 maintains a constant temperature so that the welded portion and the cut line forming portion are not cured.
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, 탄성지지부(150)가 수축하게 된다.The lower mold 120 is fixed to the base plate 110 when the upper mold 130 is placed between the blank materials 10 and the lower mold 120 is closely contacted with the lower mold 120, The upper mold 130 can not be lowered further even if the press slide 140 is lowered. Accordingly, since the press slide 140 is lowered, the upper mold 130 can not be lowered, so that the elastic supporting part 150 is contracted.
탄성지지부(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.
The press slide 140 is lowered with respect to the upper mold 130 and the front end cutter 160 is fixed to the press slide 140. Therefore, the front end cutter 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 are sectional views illustrating a cutting process of the front end cutter of the hot stamping forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 6은 절단 이전 상태를 나타낸 것이고, 도 7은 절단 이후 상태를 나타낸 것이다.FIG. 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)가 관통하여 절단선을 형성한다.As shown in the figure, unnecessary portions of the blank material 10 are exposed to the outside of the upper mold 130 and the lower mold 120, and the front cutter portion 180 penetrates these portions to form a cutting line.
전단커터부(180)는 상부금형(130)에 대하여 하강하며, 하단의 전단날이 블랭크 소재의 불필요부와 완제품의 경계선 절단선을 형성한다.The shear cutter portion 180 descends with respect to the upper mold 130, and the shearing edge at the lower end forms the unnecessary portion of the blank material and the boundary line of the finished product.
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 shows a state in which the shearing cutter unit 180 is positioned above the blank material 10 and FIG. 7 shows a state in which the shearing cutter unit 180 has completed the lowering and is positioned below the blank material 10 will be.
전단커터부(180)가 하강하며, 블랭크 소재(10)를 통과하며 불필요부와 완제품의 경계선에 절단선을 형성한다.The shear cutter portion 180 descends, passes through the blank material 10, and forms a cut line at the boundary between the unnecessary portion and the finished product.
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 shearing cutter unit 180 interferes with the blank holder 170 during the cutting process because the blank holder 170 is connected to the base plate 110 by the buffering pin 180 so that the shearing cutter unit 180 The blank holder 170 is also lowered.
전단커터부(180)의 하강은 블랭크 소재(10)의 냉각과정에서 연속적으로 이루어지는 것이 바람직하다.It is preferable that the lowering of the front end cutter 180 is continuously performed during the cooling process of the blank material 10. [
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 탄성지지부(150)의 동작으로 대기 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 lifted, the operation of the buffer pin 180 restores the blank holder 170 to the standby position. Then, the upper mold 130 is restored to the standby state by the operation of the elastic supporter 150.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 핫스탬핑 성형 방법의 진행에 따른 소재의 형상을 나타낸 개념도이다.8 is a conceptual view showing the shape of a work according to the progress of the hot stamping molding method according to the embodiment of the present invention.
본 발명은 열간프레스 가공을 통하여 블랭크 소재의 형상을 성형한 후, 소재가 냉각되기 이전 또는 소재가 냉각되는 과정에서 성형된 소재의 불필요부와 완제품의 경계선에 전단커터를 이용하여 절단선을 형성하되, 상기 절단선이 블랭크의 내부에서 시작되도록 하여 불필요부가 분리되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형방법을 제공한다.The present invention relates to a method of forming a cut line by forming a blank material through a hot press working and then using a shearing cutter at a boundary line between the unnecessary portion of the formed material and the finished product before cooling the material or cooling the material So that the cutting line is started inside the blank so that the unnecessary part is not separated.
상기 절단선은 불필요부의 내부에서 시작되며, 상기 불필요부는 프레스에 분리된 후, 레이저 트리밍을 통해 완제품에서 분리된다.The cutting line starts inside the unnecessary portion, and the unnecessary portion is separated from the finished product through laser trimming after being separated into a press.
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 in the figure, the uppermost drawing shows a state in which the blank material is completed using the upper mold and the lower mold. After loading the heated material and closing the upper mold and the lower mold, 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, unnecessary portions exist around the blank material, so additional cutting operation is required.
위에서 2번째 도면은 전단커터부에 의하여 블랭크 소재의 양측에 제품과 불필요부(12)의 경계선에 절단선이 형성된 상태를 나타낸 것이다. 절단선의 시작점(15)은 불필요부의 내부에 위치하게 된다.The second figure above shows a state in which cutting lines are formed on the boundary between the product and the unnecessary portion 12 on both sides of the blank material by the shearing cutter portion. The starting point 15 of the cutting line is located inside the unnecessary portion.
가장 아래쪽 도면은 제품과 불필요부의 나머지 경계선을 레이저 트리밍을 이용하여 후속 공정에서 절단한 상태를 나타낸 것이다. 이러한 과정은 핫스탬핑 성형장치에서 제품을 취출한 후에 이루어지며, 스크랩도 이 과정에서 완제품에서 분리된다. 따라서, 스크랩(14)이 핫스탬핑 성형 장치에서 분리되지 않고 레이저 트리밍 과정에서 분리되므로, 핫스탬핑 성형장치에는 별도의 스크랩 처리 장치가 필요치 않게 된다.The lower drawing shows the state where the remaining boundary of the product and the unnecessary portion is cut off in the subsequent process using laser trimming. This process is performed after the product is taken out from the hot stamping molding apparatus, and the scrap is also separated from the finished product in this process. Therefore, since the scrap 14 is separated in the laser trimming process without being separated in the hot stamping molding apparatus, a separate scrap processing apparatus is not required in the hot stamping molding apparatus.
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
140 : 프레스 슬라이드
150 : 탄성지지부
160 : 전단커터부
170 : 블랭크 홀더
180 : 완충핀
190 : 히터부
100: Hot stamping molding device
110: base plate
120: Lower mold
130: upper mold
140: Press slide
150: elastic support
160: Shearing cutter part
170: Blank holder
180: buffer pin
190: heater part

Claims (15)

  1. 베이스플레이트;
    상기 베이스플레이트에 고정되는 하부금형;
    상기 하부금형에 대응하는 상부금형;
    블랭크가 안착되는 블랭크 홀더;
    상기 상부금형을 승하강시키는 프레스 슬라이드;
    상기 프레스 슬라이드와 상부금형의 사이에 구비되는 탄성지지부;
    상기 프레스 슬라이드에 고정되어, 상기 상부금형과 하부금형의 외부로 노출된 블랭크에 절단선을 형성하되 절단선이 블랭크의 내부에서 시작되도록 함으로써 스크랩이 분리되지 않도록 하는 전단커터부; 및
    상기 블랭크 홀더를 승하강 가능하게 지지하는 완충핀을 포함하는 핫스탬핑 성형장치.
    A base plate;
    A lower mold fixed to the base plate;
    An upper mold corresponding to the lower mold;
    A blank holder on which the blank is seated;
    A press slide for moving up and down the upper mold;
    An elastic supporting portion provided between the press slide and the upper mold;
    A shearing cutter fixed to the press slide to form a cut line in the blank exposed to the outside of the upper mold and the lower mold so that the cut line is started inside the blank so that the scrap is not separated; And
    Hot stamping molding apparatus comprising a buffer pin for supporting the blank holder to be lowered.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부금형 또는 상기 하부금형에 구비되어 상기 블랭크의 국부적인 온도를 조절하는 히터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형장치.
    The method of claim 1,
    The hot stamping molding apparatus further comprises a heater unit provided in the upper mold or the lower mold to adjust the local temperature of the blank.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 히터부는
    절단선이 형성되는 부분에 구비되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형장치.
    3. The method of claim 2,
    The heater part
    Hot stamping forming apparatus, characterized in that provided in the portion where the cutting line is formed.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 히터부는 완제품이 다른 부분과 용접되는 부분에 구비되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형장치.
    3. The method of claim 2,
    The heater part hot stamping molding apparatus, characterized in that the finished product is provided in the portion welded with other parts.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 히터부는
    절단선이 형성되는 부분 또는 완제품이 다른 부분과 용접되는 부분의 온도를 400~700℃ 로 유지시키는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형장치.
    3. The method of claim 2,
    The heater part
    The hot stamping molding apparatus, characterized in that for maintaining the temperature of the portion where the cutting line is formed or the part of the finished product is welded with other parts at 400 ~ 700 ℃.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전단커터부는
    상기 상부금형과 상기 하부금형이 닫힌 상태에서 하강하여 절단선을 형성하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형장치.
    The method of claim 1,
    The shear cutter portion
    Wherein the upper die and the lower die are lowered in a closed state to form a cutting line.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성지지부는
    유압식 스프링 또는 기계식 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형장치.
    The method of claim 1,
    The elastic support portion
    Characterized in that it comprises a hydraulic spring or a mechanical spring.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부금형과 상기 상부금형은 히터부가 배치되지 않은 영역에 성형된 소재의 냉각을 위한 냉각홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형장치.
    3. The method of claim 2,
    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 in the region where the heater unit is not disposed.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 블랭크 홀더는
    블랭크 소재의 안착을 안내 또는 감지하는 게이지를 구비하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형장치.
    The method of claim 1,
    The blank holder
    And a gauge for guiding or sensing the seating of the blank material.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 완충핀은
    상기 블랭크 홀더가 상기 베이스플레이트에 대하여 상승한 상태를 유지하도록 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형장치.
    The method of claim 1,
    The buffer pin
    Wherein the blank holder provides an elastic force to keep the blank holder in a raised state with respect to the base plate.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 완충핀은
    상기 블랭크 홀더가 상기 베이스플레이트에 대하여 승하강가능하도록 링크, 공압식실린더 및 유압실린더 중의 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형장치.
    The method of claim 1,
    The buffer pin
    Wherein the blank holder includes any one of a link, a pneumatic cylinder and a hydraulic cylinder so that the blank holder can move up and down with respect to the base plate.
  12. 열간프레스 가공을 통하여 블랭크 소재의 형상을 성형한 후, 소재가 냉각되기 이전 또는 소재가 냉각되는 과정에서 성형된 소재의 불필요부와 완제품의 경계선에 전단커터를 이용하여 절단선을 형성하되, 상기 절단선이 블랭크의 내부에서 시작되도록 하여 불필요부가 분리되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형방법.
    After forming the shape of the blank material through hot pressing, the cutting line is formed by using a shear cutter on the boundary between the unnecessary part of the formed material and the finished product before the material is cooled or in the process of cooling the material. Hot stamping forming method characterized in that the line is started inside the blank so that unnecessary parts are not separated.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 절단선은 불필요부의 내부에서 시작되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형방법.
    13. The method of claim 12,
    And the cutting line is started inside the unnecessary part.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 불필요부는 프레스에 분리된 후, 레이저 트리밍을 통해 완제품에서 분리되는 것을 특징으로 하는 핫스탬힝 성형방법.
    13. The method of claim 12,
    The unnecessary part is separated from the press, hot stamping molding method, characterized in that separated from the finished product by laser trimming.
  15. 베이스플레이트;
    상기 베이스플레이트에 고정되는 하부금형;
    상기 하부금형에 대응하는 상부금형;
    블랭크가 안착되는 블랭크 홀더;
    상기 상부금형을 승하강시키는 프레스 슬라이드;
    상기 프레스 슬라이드와 상부금형의 사이에 구비되는 탄성지지부;
    상기 프레스 슬라이드에 고정되어, 상기 상부금형과 하부금형의 외부로 노출된 블랭크에 절단선을 형성하되 절단선이 블랭크의 내부에서 시작되도록 함으로써 스크랩이 분리되지 않도록 하는 전단커터부;
    상기 상부금형 또는 상기 하부금형에 구비되어 상기 블랭크의 국부적인 온도를 조절하는 히터부;
    상기 하부금형과 상기 상부금형의 히터부가 배치되지 않은 영역에 형성되어 성형된 소재를 급속냉각하는 냉각홀; 및
    상기 블랭크 홀더를 승하강 가능하게 지지하는 완충핀;을 포함하며,
    상기 히터부는 절단선이 형성되는 부분 또는 완제품이 다른 부분과 용접되는 부분의 온도를 400~700℃로 유지시키는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑 성형장치.
    A base plate;
    A lower mold fixed to the base plate;
    An upper mold corresponding to the lower mold;
    A blank holder on which the blank is seated;
    A press slide for moving up and down the upper mold;
    An elastic supporting portion provided between the press slide and the upper mold;
    A shearing cutter fixed to the press slide to form a cut line in the blank exposed to the outside of the upper mold and the lower mold so that the cut line is started inside the blank so that the scrap is not separated;
    A heater unit provided in the upper mold or the lower mold to adjust a local temperature of the blank;
    A cooling hole formed in an area where the heater part of the lower mold and the upper mold is not disposed and rapidly cooling the formed material; And
    And a buffer pin for supporting the blank holder to be lowered and lowered.
    The heater part hot stamping molding apparatus, characterized in that for maintaining the temperature of the portion where the cutting line is formed or the part of the finished product is welded with the other part 400 ~ 700 ℃.
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