KR20150007288A

KR20150007288A - 워크피스의 재형성 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20150007288A
Application number: KR1020147029327A
Authority: KR
Inventors: 베네딕트 닐리에스
Original assignee: 라이펠트 메탈 스피닝 아게
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2015-01-20
Also published as: WO2013156193A1; JP2015514588A; EP2653244B1; CN104395008A; JP6131317B2; CN104395008B; US20150089986A1; ES2532217T3; US9669445B2; KR101910395B1; EP2653244A1

Abstract

본 발명은 중심축(112), 반경방향 내측 영역(102) 그리고 반경방향 외측 영역(104)를 구비하는 워크피스(100) 재형성 방법에 관한 것으로, 상기 워크피스(100)의 반경방향 내측 영역(102)이 축방향 형상부(106)가 형성되도록 축방향으로 가해지는 인발 공정을 수행함으로써 펀치(30)와 다이(20)에 의해 재형성된다. 상기 인발 공정에 의한 상기 재형성 공정 중에, 상기 워크피스(100)가 그 중심축(112)에 대하여 회전하고, 상기 인발 공정에 의한 상기 재형성 공정 중에, 재료 유동이 상기 워크피스(100)의 반경방향 내측 영역(102)의 방향으로 일어나도록 적어도 하나의 쉐이핑 롤러(40)의 작용으로 회전하는 동안에 상기 워크피스(100)의 반경방향 외측 영역(104)이 처리된다. 본 발명은 추가적으로 워크피스를 재형성하기 위한 장치에 관한 것이다.

Description

워크피스의 재형성 방법 및 장치{Method and device for reshaping a workpice}

본 발명은 청구항 1과 청구항 11에 따른 워크피스를 재형성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

재형성될 워크피스는 중심축, 반경방향 내측 영역 그리고 반경방향 외측 영역을 구비한다. 본 방법에서 워크피스의 반경방향 내측 영역이, 축방향의 인발 공정을 통해 펀치와 다이에 의해 재형성된다. 이를 통해 축방향 형상부가 형성된다.

본 장치는 인발 공정에 의해 워크피스의 반경방향 내측 영역을 재형성하기 위한 다이와 펀치를 구비한다.

많은 형상이 소위 인발(drawing 또는 deep-drawing) 공정이라고 하는 수단을 통한 재형상 방법과 장치에 의해 제조될 수 있다. 이는 보통 워크피스의 직경의 감소를 초래한다. 재형성 과정에서 발생하는 스트레스 특히, 반경 방향 인장 스트레스와 접선 방향 압축 스트레스는 결과적으로 재료의 복합 유동(complex flow)을 초래한다.

인발(drawing 또는 deep-drawing) 공정을 통해 제조된 형상은, 보통 반경 방향 플랜지부와 축방향 형상부를 구비한다. 이하에서 축방향 형상부는 특히, 반경 방향 플랜지부의 레벨(level)로부터 돌출하는 워크피스의 부분으로 이해되어야 한다.

반경 방향 플랜지부와 축방향 형상부 사이의 에지 또는 전이부(edge 또는 transition)는, 재형성이 인발에 의해 수행될 때, 알려진 위크 포인트(weak point)이다. 재료의 약화는 이 영역에서 발생하고, 최악의 경우 이 영역에서의 재료의 파손으로 이어진다. 예를 들어, 재료의 과도한 약화는, 워크피스를 가열함으로써, 전이부(transition)에 비교적 큰 굽힘 반경을 사용함으로써, 및/또는 다수의 단계로 인발 공정을 수행함으로써 회피될 수 있다는 것이 알려져 있다.

예를 들어 용기(bowls)는 인발(drawing 또는 deep-drawing) 공정을 통해서 제조될 수 있다. 딥-드로잉(deep-drawing)에 의한 형성(shaping)는 높은 축방향의 가압력을 요구한다.

인발(drawing 또는 deep-drawing)의 추가적인 적용 분야는 중심 허브를 가지는 기어링 요소(gearing components)의 제조이다. 예를 들어 이 방법은, 벨트 풀리 또는 디스크 캐리어의 제조에서 사용된다. 이것은 첫째로 허브를 가지는 사전 형성품(preliminary shape)의 제조와 관련되고, 이러한 사전 형성품은 유동 형성 기계 또는 스피닝 기계 상에서 추가적으로 형성된다. 예를 들어, 워크피스를 딥-드로잉하여 디스크 캐리어를 제조하는 기술이 DE 43 27 746 A1에 개시되어 있다.

초기 워크피스로서 원형 블랭크 시트(circular blank sheet)에서 허브를 제조하는 다른 방법에서, 워크시트의 외측 영역은 가압롤러에 의해 재형성되고, 그로부터 얻어진 재료는, 핀이 워크피스를 관통하는 툴링 핀(tooling pin) 주위의 원통형 돌출부 속에서 형성된다. 예를 들어 DE 44 00 257 C1은 허브를 갖는 기어 요소의 제조를 위한 이러한 방법을 개시한다.

EP 0 997 210 A2는 워크피스의 외주 영역에 작용하기 적합한 커팅 에지(cutting edge)를 가지는 롤러에 의해 허브를 형성하기 위한 방법을 개시한다. 외주 영역으로부터 분리된 재료는 롤러의 엔클로징 챔버(enclosing chamber) 내의 허브 속에서 형성된다.

가압 또는 스플리팅(splitting)에 의한 허브 제조에서는 허브의 벽 두께와 디자인에 대해서 제한적이다.

본 발명의 목적은 특히 경제적이고 효과적인 방법으로 재형성하게 하는 워크피스의 재형성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은 청구항 1에 기재된 특징을 보이는 방법 및 청구항 11에 기재된 특징을 보이는 장치에 의해 달성된다. 바람직한 실시예는 적절한 종속 청구항에 언급되어 있다.

본 발명의 방법은, 인발 공정에 의한 재형성 공정 중에, 워크피스가 그 중심축에 대하여 회전하고, 워크피스가 회전할 때, 워크피스의 반경방향 외측 영역이, 재료의 유동이 워크피스의 반경방향 내측 영역의 방향으로 일어나도록 유도하는 어도 하나의 쉐이핑 롤러의 작용으로, 처리되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 장치는 다이와 펀치가 회전하도록 장착되고, 재료의 유동이 워크피스의 반경방향 내측 영역의 방향으로 일어날 수 있도록, 인발에 의해 워크피스를 재형성하는 공정 중에, 쉐이핑 롤러가 워크피스의 반경방향 외측 영역에서 작용하도록 마련된다.

본 발명의 기본적인 사상은 인발 공정 중에 쉐이핑 롤러에 의해 반경방향 외측 영역에서 반경방향 내측 영역으로의 재료의 변위(유동)를 돕는 것이다. 워크피스의 반경방향 외측 영역의 쉐이핑 또는 쉐이핑 롤러의 작용은 반경방향 내측으로 재료의 목표 유동이 만들어질 수 있도록, 다시 말해, 재료가 내측 방향으로 이동하도록 강제되는 방식으로 일어날 수 있다.

쉐이핑 롤러에 의해 생성된 재료의 유동은, 인발 공정의 재료 유동을 돕는다. 인발에 의해 형성된 반경방향 내측 영역과 워크피스의 외측 영역 사이의 에지에서의 재료의 약화는 실질적으로 줄어든다.

따라서 본 발명의 방법과 장치는 정확하게 이러한 전이 포인트(transition point)에서 무거운 하중을 받는 기어링 요소 예를 들어 허브, 풀리, 디스크 캐리어 또는 토션 진동 댐퍼의 제조에 특히 적합하다. 게다가, 재료를 약화시키지 않고 상기 전이 포인트 또는 에지에서 더 작은 반경을 형성하는 것이 가능하다. 나아가, 재료의 후속 내측 이동은 펀치와 다이 사이에 필요한 가압력을 감소시키는 것이 가능하게 한다. 나아가, 재형성 롤러의 작용은 반경방향 외측 영역에서의 인장을 감소시키고 따라서 웨이브 형성을 감소시킨다.

본 발명의 추가적인 이점은, 재형성 롤러에 의해 외주 영역을 재형성하는 것이 고도로 재료의 콜드 경화(cold hardening)에 유효할 수 있다는 것이다. 이는 특히 탄성 요소의 경제적 제조에 좋다.

인발에 의한 반경방향 내측 영역의 재형성은, 자유 디자인(free design)을 가능하게 하는데, 이 경우에 다각형 또는 주름진 형상과 같은 반드시 회전방향 대칭일 필요가 없는 형상의 형성을 가능하게 한다. 이러한 개선된 재료의 유동은 복잡한 워크피스 형상을 제조하는 것을 가능하게 한다.

재형성될 워크피스는, 특히 평평한 재료, 특히 외주가 중심축에 대해 직각이거나 방사상인 시트 메탈 플레이트로 구성된다. 예를 들어, 워크피스는 라운드 블랭크일 수 있다. 처리되지 않는 워크피스는 중심축에 대해 적어도 실질적으로 회전방향으로 대칭인 것이 바람직하다.

워크피스의 인발 공정은 펀치와 다이 사이의 드로잉 갭에서 일어난다. 이를 위해서 다이는 중앙의 자유 공간 또는 인테이크 챔버를 구비하고, 펀치가 그 속으로 구동되어 인발에 의해 워크피스가 재형성된다. 재형성은 펀치를 다이의 인테이스 챔버 속으로 이동시킴으로써 발생한다.

본 발명에 따르면, 워크피스는 적어도 어떠한 공정 시간 동안에 펀치와 다이의 인발 공정의 작용과 쉐이핑 롤러의 작용을 받는다. 따라서 본 장치는 다이와 펀치 뿐만 아니라 쉐이핑 롤러에 의한 워크피스의 동시 처리를 제공한다.

워크피스의 인발 공정은 워크피스의 플레인 도는 반경방향 외측 영역의 플레인으로부터 돌출하는 축방향 형상부를 생성한다. 이러한 축방향 형상부는 예를 들어, 링 형상의 벽, 특히 워크피스의 중심축에서 연장하는 원통형 또는 원추형 벽을 포함한다. 축방향 형상부의 생성과 함께, 워크피스의 반경방향 외주에서 플랜지부로 명명된 반경방향 외측 영역이 형성된다.

쉐이핑 롤러는 특히, 가압 롤러 또는 스피닝 롤러일 수 있다. 워크피스에 작용하여 반경방향 외측 영역의 두께를 감소시키고 이러한 방식으로 변위된 재료는 내측 방향으로 강제된다. 재형성은 워크피스가 회전함에 따라 이루어진다. 재료를 두껍게 하거나 업세팅(upsetting) 하기 위해서 프로파일링 롤러가 사용될 수 있고, 이러한 롤러는 반경방향으로 진행하는 것이 바람직하다.

기본적으로, 재료를 반경방향 내측으로 강제 이동시키도록 쉐이핑 롤러에 의해 오로지 축방향 가압력을 생성하면 충분하다. 하지만, 보다 효과적인 재료의 재분포는 쉐이핑 롤러가 반경방향 이동을 통해서 워크피스의 프랜지부를 형성하면 성취될 수 있다.

특히, 내측 방향으로의 재료의 효과적인 유동은 쉐이핑 롤러를 워크피스의 반경방향 내측 영역의 방향으로 또는 축방향 형상부의 방향으로 진행시킴으로써 얻어질 수 있다. 이를 위해서 쉐이핑 롤러는 먼저, 워크피스의 외주 영역에서 축방향으로 위치되고, 이어서 반경방향으로 내측으로 이동된다. 재료의 내측 변위의 결과로 반경방향 외측 영역의 축방향 두께는 감소된다.

워크피스의 반경방향 외측 영역은 재료의 외측 방향으로의 유동을 제한하기 위해 그 외주 방향을 따라서 지지되는 것이 바람직하다. 이러한 지지는 당접(abutment) 수단 예를 들어, 재료의 외측 방향 이동을 구속하는 링에 의해 제공되는 것이 바람직하다. 이러한 당접 수단은 워크피스의 외주 영역에 대한 정지부(stop)를 제공한다. 이러한 방식으로 재료에 쉐이핑 롤러를 작용시키면, 그 재료는 큰 범위로 내측방향으로만 이동하고, 결과적으로 펀치와 다이 사이의 드로잉 갭의 방향 또는 플랜지부와 축방향 형상부 사이의 전이부 방향으로 재료의 효과적인 유동이 발생한다.

가능한 한, 워크피스의 반경방향 외측 영역에서 재료의 어떠한 벌징(buldging)을 방지하기 위해서, 워크피스의 반경방향 외측영역이 디프레싱 롤러에 의해 홀드 다운(hold down)되는 것이 바람직하다. 디프레싱 롤러는 워크피스의 외주 방향에 대항하여 위치하고 축방향 벌징을 방지하기 위해 축방향으로 가압한다. 쉐이핑 롤러와 달리, 디프레싱 롤러는 워크피스의 재형성에서 적극적으로 참여하지 않는다.

특히 경제적인 방법은 다이의 압력면 상에 워크피스의 반경방향 외측 영역을 재형성하는 것과 관련된다. 따라서 다이는 워크피스를 인발하기 위한 리쉐이핑 툴 및 쉐이핑 롤러에 의한 재형성을 위한 드로잉 척과 동시에 기능한다. 이러한 방식으로 워크피스는 인발에 의해 그리고 동시에 가압 롤링 또는 스피닝에 의해 다이 상에서 형성될 수 있다.

워크피스의 반경방향 내측 영역을 인발함으로써, 예들 들어 용기 또는 슬리이브의 형상이 형성될 수 있다. 슬리이브 형상을 형성하기 위해서, 중심 오리피스가 먼저 워크피스에서 형성되거나 중심 오리피스를 가지는 워크피스가 사용될 수 있다. 중심 오리피스는 펀치와 다이에 의해 인발됨으로써 확대될 수 있다. 인발 공정은 재형성 동안에 구멍을 확장시킬 수 있고, 재료는 인발 툴에 의해 보다 큰 직경을 만들도록 중심으로부터 강제된다.

본 발명의 방법의 바람직한 실시예에서, 워크피스의 중심 영역은 인발 공정 동안에 스무팅 링(smoothing ring)에 의해 신장 형성될 수 있다. 이러한 방식으로 인발하는 동안에, 축방향 형상부의 벽 두께는 효과적으로 감소되고 재료는 개선된 경화를 얻을 수 있다. 쉐이핑 롤러는 적어도 하나이고, 드로잉 갭을 향하여 스무팅(smoothing) 및/또는 재형성을 위해서 필요한 재료를 공급한다.

쉐이핑 롤러로 워크피스를 재형성할 때, 한정된 구조(a defined structure)가 워크피스의 반경방향 외측 영역에서 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위해서 다이의 압력면은 재료가 쉐이핑 롤러에 의해 그 속에서 몰딩되는 상응하는 한정된 구조를 갖는 것이 바람직하다. "한정된 구조"는 특히 레지(ledges), 노치(notches), 그루우브(grooves), 플루트(flutes), 또는 기어 이(gear teeth)로 이해되어야 한다. 이러한 방식으로 워크피스의 외주 영역은 인발 과정 중에 특히 효과적인 방법으로 형성된다. 본 발명의 방법에 의해 워크피스의 플랜지부는 예를 들어 방사상의 축방향 강화가 형성될 수 있다.

워크피스 재형성의 신뢰성은 펀치를 펄세이팅(진동) 방식으로 구동함으로써 더욱 개선될 수 있다. 특히 재료에 스트레인을 경감시키기 위해 짧은 시간 내에 연속하여 각각의 진행 스트로크 이후에 짧은 역방향 진행 스트로크가 이어지는 것이 바람직하다. 가압 공정 동안에 쉐이핑 롤러의 연속 이동과 펀치의 펄세이팅(진동) 이동의 결합은 재료의 특히, 외측 플랜지부와 축방향 형상부의 전이부 에지에서의 효과적인 경화와 형성을 유도한다. 나아가, 펀치에 의한 기어 이를 축방향으로 형성하기 위해 요구되는 힘을 줄인다.

게다가, 인발 공정을 점진적으로 증가시키면 워크피스에서 크랙 발생의 위험을 감소시킨다.

본 발명의 방법의 추가적인 실시예에서, 워크피스가 정지 상태에서 즉 회전하지 않고 펀치로 먼저 사전인발(predrawn)되고, 이어서 워크피스를 회전시키고 쉐이핑 롤러를 작용시키는 연속 공정이 이루어진다. 쉐이핑 롤러의 작용 없는 사전인발은 워크피스의 신뢰할 만한 중심 맞추기 및 사이클 타임의 단축 그리고 각각의 재형성 타임의 단축을 가능하게 한다.

바람직한 실시예에서, 워크피스의 재형성은 적어도 큰 범위에서 직경을 유지시킨 채로 즉, 직경의 감축 없이 발생할 수 있다. 이를 위해서, 워크피스의 반경방향 외측 영역은 다이에 고정될 수 있다.

쉐이핑 롤러는 인터폴레이팅(interpolating) 방식으로 펀치로 진행하는 것이 바람직하다.

일단 인발 공정이 완료되면, 추가적인 재형성 단계가, 워크피스를 후형성(post-shaping)하기 위해서, 워크피스가 다이와 펀치 사이에서 고정되는 동안에, 특히, 가압 롤링, 스피닝, 스무팅(smoothing), 스플리팅 및/또는 프로파일링에 의해 사용되는 것이 바람직하다. 인발된 영역은 또한 적어도 하나의 유동 스피너에 의해 형성될 수 있고, 벽 두께는 적어도 부분적으로 축소될 수 있다. 동시에 변위되는 재료는 외부 기어 이를 형성할 수 있다.

이러한 방식에서 다중 재형성 단계가 다이와 펀치 사이에서 고정된 잔존하는 워크피스에 대해서 동일 기계에서 발생하는 것이 바람직하다. 선택적으로 펀치와 다이 사이에서의 워크피스의 고정에 추가하여 다른 지지장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 장치에 관하여, 다이는 쉐이핑 롤러의 척으로 기능하고, 링 형상의 압력면을 가진다. 이 압력면은 워크피스의 중심축에 직각으로 또는 회전축에 직각으로 연장한다. 쉐이핑 롤러는 압력면 상에 있는 동안에 워크피스의 외주 영역에 작용하거나 외주 영역을 재형성할 수 있다.

워크피스의 반경방향 외측 영역에서 한정된 표면 구조를 형성하기 위해서, 다이는 적절하고 한정된 구조의 압력면을 구비하는 것이 바람직하다. 이렇게 구조화된 압력면은 예를 들어 레지(ledges), 노치(notches), 그루우브(grooves), 플루트(flutes), 기어 이(gear teeth) 등을 포함할 수 있다.

게다가, 다이 및/또는 펀치는, 워크피스의 반경방향 내측 영역에서의 한정된 구조를 형성하기 위해, 상응하는 한정된 윤곽 특히, 다각형 및/또는 프로파일을 가질 수 있다. 예를 들어, 다이의 인테이크 챔버는, 축방향 형상부 영역에 있는 워크피스의 외측 윤곽과 상응하는 한정된 내측 윤곽을 포함할 수 있다. 축방향 형상부 영역에 있는 워크피스에 한정된 내측 윤곽을 형성하기 위해서, 다이는 적절한 외측 윤곽을 포함할 수 있다. 특히 본 발명의 장치는 회전 대칭을 가진 형상과 회전 대칭이 없는 형상 둘 다 제조하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 다각형 또는 주름진 축방향 형상부가 제조될 수 있다.

인발 공정 동안에 내측 및/또는 외측 형상, 바람직하기로는 스플라인은 인발된 영역에서 형성될 수 있다. 게다가, 본 방법 동안에 허쓰 커플링(Hirth coupling)이 허브 또는 용기의 바닥에서 및/또는 플랜지 영역에서 내측 및/또는 외측으로 형성될 수 있다.

쉐이핑 롤러가 재료의 효과적인 내측으로의 유동을 만들기 위해서, 특히 원피스로 된 당접 링(abutment ring)이 공급되는 것이 바람직하다. 이는 재료의 외측방향으로의 유동을 제한하거나 워크피스의 중심맞추기 기능을 하거나 워크피스에 토크를 전달하는 기능을 하는 스톱면(stop surface)을 제공한다. 이 당접 링은 또한 다수의 파트를 포함할 수 있는데, 각 파트 또는 세그멘트는 반경 방향으로 구동되는 것이 바람직하다.

다이는, 인발 과정 동안에 워크피스의 내측 영역을 스트레치 형성하기 위해 스무팅 링(smoothing ring) 또는 스트레치 형성 링을 구비하는 것이 바람직하다. 이 스무팅 링은 워크피스의 축방향 세그멘트가 인발되는 동안에 재료의 두께 감소를 유도할 수 있다.

본 발명에 따르면, 다이와 펀치는 회전되도록 구동된다. 다이와 펀치의 회전 속도를 동기화 하는 동기화 장치(synchronization device)가 마련되는 것이 바람직하다. 특히 정밀한 재형성이 다이와 펀치의 회전력에 의해 성취될 수 있다.

본 발명의 장치에서 또는 본 발명의 방법 동안에 별도의 에이전트, 특히 윤활제가 사용되어 인발 공정 및 구성요소의 후속 제거 또는 이동을 원활하게 할 수 있다. 또한 에멀젼이 본 발명이 방법 동안의 열 제거를 보다 잘 하도록 별도의 에이전트로서 사용될 수 있다.

구겨짐 발생을 피하기 위해서, 재료를 보유하도록 드로잉 링이 인발 공정 동안에 사용될 수 있다. 또한 엑스트라 롤러가 구겨짐 발생의 방지를 위해서, 백 스톱(back stop)으르서 사용될 수 있다.

본 발명의 장치에는 이젝터(ejector) 및/또는 자동 로딩(loading) 및 언로딩(unloading) 수단이 장착될 수 있다.

펀치 및/또는 쉐이핑 롤러를 위치시키는 것은 패스 콘트롤 차축 또는 파워 콘트롤 차축, 특히 인터폴레이팅 패스 콘트롤 또는 파워 콘트롤 차축에 의해 유효할 수 있다.

본 발명의 방법을 사용하면, 인발된 영역의 반대 방향으로 연장하는 제2의 축방향 연장 허브 형상의 영역을 형성하는 것이 가능하다. 제2의 허브의 형성은 예를 들면, 스피닝 또는 스플리팅 및/또는 챔버 쉐이핑 롤러에 의해 성취될 수 있다. 싱글 셋업(single setup)에서 제3 허브를 형성하기 위해 슬라이딩 슬리이브 툴의 사용이 가능하다.

본 발명의 방법은 소스 재료의 두께와 거의 동일한 두께를 가지는 허브를 형성하는 것이 가능하다.

본 발명은 도면에서 설명된 바람직한 실시예와 관련하여 추가로 설명될 것이다.

본 발명의 방법과 장치는 전이 포인트(transition point)에서 무거운 하중을 받는 기어링 요소 예를 들어 허브, 풀리, 디스크 캐리어 또는 토션 진동 댐퍼의 제조에 특히 적합하다. 게다가, 재료를 약화시키지 않고 상기 전이 포인트 또는 에지에서 더 작은 반경을 형성하는 것이 가능하다. 나아가, 재료의 후속 내측 이동은 펀치와 다이 사이에 필요한 가압력을 감소시키는 것이 가능하게 한다. 나아가, 재형성 롤러의 작용은 반경방향 외측 영역에서의 인장을 감소시키고 따라서 웨이브 형성을 감소시킨다.

도 1은 재형성 장치와 재형성 방법의 제1실시예를 보인 도면이다.
도 2는 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 3은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 4는 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 5는 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 6은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 7은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 8은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 9는 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 10은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 11은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 12는 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 13은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 14는 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 15는 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 16은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 17은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 18은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 19는 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 20은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 21은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 22는 컴플렉스 컴파운드의 제조를 위한 재형성 단계들을 보인 도면이다
도 23은 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 24는 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 25는 재형성 장치와 재형성 방법의 추가실시예를 보인 도면이다.
도 26은 허브를 업세팅하기 위한 재형성 단계를 보인 도면이다.
도 27은 본 발명의 재형성 공정과 본 발명의 재형성 장치를 통해 제조될 수 있는 다양한 컴포넌트와 중간 형상을 보인 도면이다.

모든 도면에서, 동일 또는 균등한 구성요소는 동일한 도면번호가 부여된다. 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 기술적 사상들은 기본적을 상호 자유롭게 결합될 수 있으며 상호 배타적인 대체수단으로 이해되어서는 안 된다.

도 1 및 2는 본 발명의 방법과 본 발명의 장치(10)의 기본적인 특징을 보여주고, 바람직하기로는 회전 대칭 워크피스(rotationally symmetrical workpiece 100), 예를 들어 라운드 시트 메탈 블랭크(round sheet metal blank) 또는 미리 형성된 블랭크(preshaped blank)로부터 커팅 없이 용기(bowl) 또는 허브(hub)를 형성하는 예를 도시한 것이다.

워크피스(workpiece 100)를 재형성하기 위한 장치(100)는 중앙 인테이크 오리피스(central intake orifice 22)를 가지는 다이(20)를 포함하고, 그 내부로 펀치(30)가 축방향으로 선형적으로 이동할 수 있다. 다이(20)와 펀치(30)는 상호 조정되어 그들 사이에 드로잉 갭(drawing gap)이 형성되며, 그 내부로 워크피스(100)의 내측 영역(102)이, 펀치(30)가 다이(20) 내부로 이동될 때, 형성된다.

다이(20)와 펀치(30)는 머신 베드(미도시) 상에서 회전축(12)에 대하여 회전하도록 장착되고 구동된다. 워크피스(100)는 다이(20) 상에서 위치될 수 있으며 또한 결과적으로 회전할 수 있도록 구성된다. 워크피스(100) 또한 다이(20) 상에서 중심이 맞춰지고 재형성 과정 동안에 다이(20)와 펀치(30)에 의해 위치가 정해진다. 특별히 효과적인 재형성을 위해서, 펀치(30)는 회전 또는 각 회전으로 구동될 수 있어 다이의 회전에 부가적으로 동기화 될 수 있다.

더구나, 장치(10)는 하나 이상의 쉐이핑 롤러(shaping roller 40)를 포함하는데, 이들은 축방향 및/또는 반경방향으로 진행하여 워크피스(100)의 외측 영역(104)을 실질적으로 반경방향으로 연장하며, 이때 워크피스(100)의 내측 영역((102)은 펀치(30)와 다이(20)에 의해 재형성된다. 적어도 하나의 쉐이핑 롤러(40)가 회전축(42)에 대하여 회전할 수 있도록 설치되며, 이 회전축(42)은 회전축(12)과 수직이거나 소정 각도를 이루는 것이 바람직하다. 다이(20)는 압력면(24)을 구비하며, 이 압력면(24)은 회전축(12)에 직각으로 형성되고 샤프트(14)에 장착된다.

워크피스(100)를 재형성하기 위해서, 워크피스(100)는 다이(20) 위에 위치된다. 펀치(20)는 회전축(12)을 따라서 축방향으로 또는 다이(20) 방향으로 회전축(12)과 동축적으로 이동되어, 워크피스(100)가 다이(20)와 펀치(30) 사이에서 클램핑된다. 다이(20)와 펀치(30)는 회전축(12)에 대하여 회전하도록 세팅되는데, 회전축(12)은 동시에 워크피스(100)의 중심축(112)을 형성한다. 워크피스(100)는 또한 다이(20)에 의해 회전하도록 세팅된다.

펀치(30)가 축방향으로 추가적으로 진행하면서 다이(20)의 자유 공간 또는 인테이크 오리피스(22) 속으로 이동하고, 워크피스(100)를 다이(20)와 펀치(30) 사이에 형성된 드로잉 갭 속으로 드로잉하여 축방향 형상부(106)와 반경방향 플랜지부(108)를 만든다. 펀치(30)와 다이(20)는 상호 동축적으로 배치되고 이동한다. 펀치(30)는 워크피스(100)를 가압하거나 인발한다.

쉐이핑 롤러(40)는 워크피스(100)가 인발될 때 동시에 워크피스(100)의 반경방향 외측 영역(104)로 이동하고, 이 쉐이핑 롤러가 반경 방향 외측 영역(104)으로부터 반경 방향 내측 영역(102)의 방향으로 적극적으로 재료의 유동을 만든다. 재료는 쉐이핑 롤러(40)에 의해 반경 방향 및/또는 축방향으로 이동하고 외측 영역(104)의 축방향 두께는 감소한다. 쉐이핑 롤러(40)는 재료를 특히 반경방향 내측으로 이동시켜 드로잉 갭 안으로 안내한다. 이를 위해 쉐이핑 롤러(40)는, 도 1.b와 1.c 및 2.b와 2.c에 도시된 바와 같이, 반경방향 내측으로 이동하는 것이 바람직하다.

쉐이핑 롤러(40)를 이용하면 특히 압력 롤러 또는 플로우 스피너(flow spinner), 압력 스트레인 및/또는 드로잉 스트레인이 형성되는 워크피스(100)에 작용한다. 이 스트레인(strain)은 펀치(30)의 재형성 공정 동안에 재료의 유동을 돕는다.

따라서 워크피스(100)는 딥-드로잉(deep-drawing) 방법과 축방향 및/또는 반경방향 유동 스피닝(flow spinning) 방법의 결합으로 통해서 재형성된다.

도 1은 예를 들어 라운드 시트 메탈 블랭크 형상의 워크피스(100)가 용기 형상의 내측 영역 형상의 축방향 형상부(106)를 가지는 구성요소를 형성하도록 재형성하기 위한 본 발명의 방법과 본 발명 장치의 구성요소를 도시한 것이다. 펀치(30)는 원통형 외면(32)를 구비한 원통 형상을 가지는 것이 바람직하다.

도 2는 중앙 오리피스(110)를 가지는 라운드 시트 메탈 블랭크 형상의 워크피스(100) 재형성에 관한 본 발명의 방법의 실시예를 도시한 것이고, 재형성되는 워크피스(100)는 슬리브 형상의 내측 영역 형상의 축방향 형상부(106)를 가지는 구성요소를 형성한다. 이 경우 펀치(30)는 워크피스(100)를 넓히기 위해 축방향 원추부(34)와 워크피스(100)를 삽입하고 중심맞추기 위해 사용되는 삽입부(35)를 구비한다. 삽입부(35)가 먼저 워크피스(100)의 중앙 오리피스(110) 내부로 이동하고, 이어서 펀치(30)가 인테이스 오리피스(22) 속으로 이동하고, 워크피스(100)가 오리피스(110)를 넓히면서 다이(20)와 펀치(30) 사이에 형성된 드로잉 갭 속에서 인발된다. 워크피스(100)가 인발되는 동안에 도 1의 실시예와 유사하게, 쉐이핑 롤러(40)가 반경 방향 외측 영역에 작용하고 드로잉 갭 방향으로 목표로 하는 재료의유동을 만든다.

도 3은 본 발명의 방법의 실시예를 보여주는데, 워크피스(100)는 반경방향 내측 영역(102)이 드로잉으로 형성되기 전에 쉐이핑 롤러(40)에 의해 미리 형성되고, 워크피스(100)는 다이(20) 상에서 중심이 맞춰진다. 중심맞추기는 워크피스(100)를 다이(20)의 윤곽 내부로 가압함으로써 수행된다. 본 예에서 워크피스(100)는 다이(20)에 구비된 환형 그루브 내부로 가압된다.

워크피스(100)는 워크피스(100)의 반경방향 외측 영역(104)을 미리 형성함으로써 다이(20)에 반경 방향으로 고정된다. 그 결과, 다이(20)와 펀치(30)에 의한 워크피스(100)의 인발과 관련된 재형성 공정의 다음 단계 동안에, 워크피스(100)의 반경방향 범위는 그 둘레 방향을 따라서 연장하는 외측 영역(104)의 프로필 때문에 불변 상태를 유지한다. 이것은 워크피스(100)가 인발될 때 특히 강한 인발력의 발생을 유도하고, 재형성 동안에 외측 영역(104)에 대한 작용 없이, 인발력이 워크피스(100)의 중심맞추기 및/또는 파손 위험을 제거하게 될 것이다.

도 4는 워크피스(100)를 다이(20)에 고정시키는 다른 가능성을 도시한 것이다. 도 4의 변형 예에서, 다이(20)는 워크피스(100)가 그 위해 위치하는 내면부와 소정 각도를 이루는 외측 주변부(26)을 구비한다. 쉐이핑 롤러(40)에 의해 워크피스(100)는 다이(20)의 외측 주변부(26)를 향하는 힘을 받아서 링 형상의 패스를 따라 연장하는 꺽임부를 만든다. 이어서 워크피스(100)는 홀드-다운 링(28)에 의해 고정되고, 이때 워크피스(100)는 다이(20)와 홀드-다운 링(28) 사이에서 클램프된다. 이어서 워크피스(100)의 내측 영역(102)이 위에서 설명한 것 처럼 인발에 의해 형성되고, 동시에 쉐이핑 롤러(40)가 작용하여 외측 영역(104)을 재형성한다.

도 4에서 하측 도면은 쉐이핑 롤러(40)에 부가하여, 축방향에서 워크피스(100)를 유지하고 워크피스(100) 또는 재료가 들뜨는 것을 방지하는 디프레싱 롤러(66)를 도시한 것이다.

도 5는 도 1.b 및 2.b에 대응하며, 펀치(30)가 서포팅 롤러(54)에 의해 지지된다. 서포팅 롤러(54)는 펀치(30)와 거의 평행하게 회전하도록 장착되며, 펀치(30)의 외주면을 지지한다. 다수의 서포팅 롤러(54)가 펀치(30)외 외주 방향으로 배치되는 것도 가능하다.

도 6 내지 8은 외측 영역(104)을 재형성할 때 재료가 외측 방향으로 유동하는 것을 제한 또는 방지하고, 지지하는 것을 보여준다.

도 6에서, 쉐이핑 롤러(40)의 반경 방향 외측에 배치된 압력 롤러(68)를 보여주고, 압력롤러는 워크피스(100)를 반경 방향 내측으로 가압한다. 이러한 방식으로 재료의 외측 방향 유동이 방지되고, 쉐이핑 롤러(40)의 효과 때문에, 재료 유동이 거의 배타적으로 반경 방향 내측으로 일어나도록 만들어진다. 이것은 압력롤러(68)의 배치의 결과로서 재료의 유동을 지지하는 것이 가능하게 만든다. 한쌍의 롤러(66)(67)의 사용은 외측 영역(104)에서 재료의 축방향 들뜸을 최소화하거나 방지한다.

도 7은 재료의 외측 방향 유동을 방지하기 위해 워크피스(100)의 주위에 배치된 지지링(60)을 보여준다. 워크피스(100)의 외주 영역은 상기 지지링(60)에 대항하여 지지된다.

도 8은 압력롤러(60)의 추가적 실시예를 보여주는데, 도 6에 도시된 것과 달리 워크피스(100)를 축방향으로 고정하고 외측 영역(104)의 바람직한 두께를 얻기 위해서 사용될 수 있는 챔버링(chambering)을 보여준다.

도 6과 8은 워크피스(100) 상부의 디프레싱 롤러(66)를 보여주고, 워크피스(100) 일측 상의 카운터 롤러(67)가 다이(20) 옆에서 디프레싱 롤러(66)와 대향한다. 나아가 롤러 (66)와 (67)은 외측영역(104)에서 축방향 재료 유동을 제한할 수 있다.

도 9는 서포팅 링(60)의 실시예를 도시한다. 서포팅 링(60)은 반경 방향으로 이동할 수 있도록 배치된 다수의 링 세그멘트(62)를 포함한다. 링 세그멘트(62)를 반경 방향 내측으로 이동함으로써 워크피스(100)는 도 9의 하부에 도시된 바와 같이 고정될 수 있다.

도 10은 워크피스(100)의 어느 한정된 구조(a defined structure)를 외측 영역 속으로 도입하는 것을 보여준다. 이를 위해서 다이(20)는 다중 구조 요소, 예를 들어 워크피스(100)의 외측 영역(104)에 쉐이핑 스티프너 리브(shaping stiffener ribs), 강화 포인트(reinforcement points), 또는 기어 이(gear teeth)를 가진 압력면(24) 상의 한정된 구조(25)를 포함한다. 이러한 구조 요소는 의도적으로 배치될 수 있고, 회전방향으로 대칭되지 않은 배치가 가능하다.

도 11 내지 13은 워크피스(100)의 내측 영역(102)에서 프로필을 형성하는 것을 보여준다. 도 11에서 다이(20)는 프로필 형상의 인테이크 오리피스(22)에서 한정된 윤곽(23)를 가지고, 그 내부에서 재료가 인발과정에서 가압되어, 워크피스(100)의 프로필 또는 주름진 축방향 형상부가 형성될 수 있다. 비슷한 방식으로 도 12에서 펀치(30)는 구조화된 외부 윤곽(33)을 가지고, 그 구조화된 영역이 워크피스(100)의 축방향 형상부로 도입된다. 도 13에 도시된 바와 같이, 다각형 윤곽(118)이 워크피스(100)의 축방향 형상부에 형성될 수 있다. 쉐이핑 롤러(40)에 의한 재료의 후속 이동은 그러한 윤곽의 정밀한 형성을 가능하게 하고 워크피스(100)의 반경 방향 파열을 방지한다.

도 14는 본 발명의 방법의 변형예로서 인발과정 중의 재료가 부드럽게 신장되는 과정을 보여준다. 이 방식에서 워크피스(100)의 인발 영역 또는 축방향 형상부(106)의 재료의 두께는 바람직한 값으로 줄어들 수 있다. 스무팅 링(smoothing ring 56)은, 다이(20)에 존재하여 링 형상으로 인테이크 오리피스(22)를 감싸고, 인테이크 오리피스(22)보다 작은 직경을 가진 스무팅부(smoothing section)를 포함한다. 도 14의 좌측은 재형성 공정의 초기 단계를 보여주고, 우측은 인발 공정이 완료된 단계를 보여준다.

도 15는 축(14) 또는 오프-푸셔(off-pusher)가 카운터 펀치로서 디자인된 실시예를 보여준다. 바닥부(114)가 펀치와 오프-푸셔(off-pusher) 또는 카운터 펀치사이의 워크피스(100)를 인발하거나 가압함으로써 워크피스(100)의 인발부 윤곽을 형성할 수 있다. 이를 위해서 펀치(30)와 카운터 펀치는 각각 최종적으로 형성된 워크피스(100) 윤곽에 상응하는 축방향 당접면(abutting face)을 구비한다.

도 16 내지 27은 재형성 공정에서 추가적인 단계를 보여주는데, 특히 인발 과정 이후에 수행될 수 있다. 도 16은 워크피스(100)가 인발 과정 이후에 다이(20)와 펀치(30) 사이에서 유지되고, 펀치가 후퇴하는 실시예를 보여준다. 이 경우에 내측 롤러 형상의 후형성 롤러(post-shaping roller 70)의 사용으로, 워크피스(100)의 축방향 형상부가 후형성(post-shaped)될 수 있다. 이는 워크피스(100)의 축방향 형상부(106)의 내부 직경을 감소시킨다. 동시에 쉐이핑 롤러(40)는 도시된 바와 같이 워크피스(100)의 외측 영역 상에서 작용하여 보다 많은 재료를 축방향 형상부(106)로 밀어준다.

도 17은 워크피스(100) 축방향 형상부(106)와 축방향으로 대향하는 쪽에 제2의 축방향 형상부(106)를 형성하는 실시예를 보여준다. 이를 위해서, 워크피스(100)가 다이(20)와 펀치(30) 사이에서 위치 고정되는 동안에, 그리고 인발 과정 이후에, 추가 재료가 쉐이핑 롤러 (40a)(40b)에 의해 외측 영역(104)으로부터 내측 방향으로 슬라이딩되어 펀치(30) 상에서 형성된다. 도 17에 도시된 바와 같이, 펀치 및/또는 쉐이핑 롤러(40a)(40b)는 챔버링을 보여줄 수 있다. 또한 쉐이핑 롤러(40a)(40b)는 인발과정에서 사용된 것과 동일한 쉐이핑 롤러(40)일 수 있다.

도 18 및 19는 본 발명의 유연성을 증대시키기 위해 슬라이딩 슬리이브(74)의 사용하여 복잡한 구성요소의 제조를 가능하게 하는 것을 보여준다. 슬라이딩 슬리이브(74)는 펀치(30) 주위에 환형으로 배치되며, 펀치에 대하여 축방향으로 슬라이딩 할 수 있다. 슬라이딩 슬리이브(74)는 인발과정 중에 후퇴하여 쉐이핑 롤러(40)가 이동하여 펀치(30)를 지지할 수 있도록 허용하고, 재료가 드로잉 갭을 향하여 반경방향 내측으로 효과적으로 이동할 수 있도록 한다. 인발과정의 결과로 슬라이딩 슬리이브(74)는 워크피스(100)를 향하여 축방향으로 이동하여 도 19에 도시된 바와 같이, 제2 축방향 형상부를 위한 맨드릴(mandrel)을 만든다. 슬라이딩 슬리이브(74)의 반경방향 치수는 선택될 수 있으며 워크피스(100)의 다른 형상이 제조될 수 있다.

기본적으로 다중 슬라이드 슬리이브를 제공하는 것이 가능하고 그들을 하나 이후에 다른 하나를 채용하여, 도 22에 도시된 바와 같은 복잡한 구조물을 제조할 수 있다. 예를 들어 추가적인 축방향 형상부를 형성하기 위해서 내측 슬라이딩 슬리이브로 시작하여 이어서 외측 슬라이딩 슬리이브를 사용하는 것도 가능하다. 형성되어야 할 구조물의 유연성을 증대시키기 위해, 도 20 및 21에 도시된 것처럼, 다이(20)의 디자인을 다중 파트로 하거나 적어도 하나는 슬라이딩할 수 있게 하는 것이 바람직한데, 이는 외측 영역(104)을 추가적으로 재형성하는 것을 가능하게 한다.

도 23 및 24는 워크피스(100)의 외측 영역을 형성하기 위한 추가적인 후형성 단계를 보여준다. 여기서 다이(20)와 슬라이딩 슬리이브(74)는 맨드릴로서 기능하여 재료의 주변을 가압한다.

도 25는 본 발명의 방법에 의해 제조될 수 있는 복합 구조물을 보여준다. 다양한 슬라이딩 슬라이브(74)가 다중 허브 섹션을 형성할 목적으로 사용된다.

도 26은 인발에 의한 허브 제조에 이어서 워크피스(100)의 허브를 업세팅(upsetting)하고 동시에 플랜지부(108)를 형성하는 것을 보여준다.

도 27은 본 발명이 방법과 본 발명의 장치에 의해 워크피스(100)를 재형성하여 제조되는 추가적인 구조물을 보여준다.

본 발명의 방법과 장치는 특히 라운드 시트 메탈 블랭크 형상의 워크피스(100)를 유연하고 신뢰성있게 재형성하는 것을 가능하게 해 준다. 복합 구조물이 경제적으로 그리고 메탈 커팅 없이 생산될 수 있다.

10: 본 발명의 장치
20: 다이
30: 펀치
40: 쉐이핑 롤러
56: 스무팅 링
60: 서포팅 링
66: 디프레싱 롤러
100: 워크피스

Claims

중심축(112), 반경방향 내측 영역(102) 그리고 반경방향 외측 영역(104)를 구비하는 워크피스(100)의 재형성 방법으로, 상기 워크피스(100)의 반경방향 내측 영역(102)이, 축방향 형상부(106)가 형성되도록 축방향으로 가해지는 인발 공정을 통해 펀치(30)와 다이(20)에 의해 재형성되고,
상기 인발 공정에 의한 상기 재형성 공정 중에, 상기 워크피스(100)가 그 중심축(112)에 대하여 회전하고,
상기 인발 공정에 의한 상기 재형성 공정 중에, 재료 유동이 상기 워크피스(100)의 반경방향 내측 영역(102)의 방향으로 일어나도록 적어도 하나의 쉐이핑 롤러(40)의 작용으로 회전하는 동안에, 상기 워크피스(100)의 반경방향 외측 영역(104)이 처리되는 것을 특징으로 하는 워크피스의 재형성 방법.
제1항에 있어서,
상기 쉐이핑 롤러(40)가 상기 워크피스(100)의 반경방향 내측 영역(102)의 방향으로 진행하는 것을 특징으로 하는 워크피스의 재형성 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 워크피스(100)의 반경방향 외측 영역(104)이 외측 방향으로 재료의 유동이 제한되도록 주변에서 지지되는 것을 특징으로 하는 워크피스의 재형성 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 워크피스(100)의 반경방향 내측 영역(102)이 적어도 하나의 디프레싱 롤러(66)에 의해 디프레스되는 것을 특징으로 하는 워크피스의 재형성 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 워크피스(100)의 반경방향 외측 영역(104)이 상기 다이(20)의 압력면(24) 상에서 재형성되는 것을 특징으로 하는 워크피스의 재형성 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인발 공정 중에, 상기 워크피스(100)의 반경방향 내측 영역(102)이, 스무팅 링(smoothing ring 56)에 의해 신장되는 것을 특징으로 하는 워크피스의 재형성 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 쉐이핑 롤러(40)에 의해 상기 워크피스(100)를 재형성하는 동안에, 한정된 구조(a defined structure)가 상기 워크피스(100)의 반경방향 외측 영역(104)에서 형성되는 것을 특징으로 하는 워크피스의 재형성 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 펀치(30)가 진동 방식으로 상기 다이(20) 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 워크피스의 재형성 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 쉐이핑 롤러(40)가 인터폴레이팅(interpolating) 방식으로 상기 펀치(30)로 진행하는 것을 특징으로 하는 워크피스의 재형성 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인발 공정이 완료되면, 추가적인 재형성 공정이, 특히 스피닝(spinning), 유동 형성(flow forming), 스트레치 유동 형성(stretch flow forming), 스프리팅(splitting), 및/또는 프로파일링(profiling)의 수단으로 수행되고, 상기 워크피스는 상기 다이(20)와 상기 펀치(30) 사이에 위치하여 고정되는 것을 특징으로 하는 워크피스의 재형성 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 장치로서, 인발 공정에 의해 상기 워크피스(100)의 반경방향 내측 영역(102)을 재형성하기 위한 다이(20)와 펀치(30)를 구비하고,
상기 다이(20)와 상기 펀치(30)는 회전하도록 장착되고,
적어도 하나의 쉐이핑 롤러(40)가, 재료의 유동이 상기 워크피스(100)의 반경방향 내측 영역(102)의 방향으로 일어날 수 있도록, 인발에 의해 상기 워크피스(100)를 재형성하는 공정 중에, 상기 워크피스(100)의 반경방향 외측 영역(104)을 처리할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항에 있어서,
상기 다이(20)는 상기 쉐이핑 롤러(40)의 스피닝 척(spinning chuck)을 형성하고 환형의 압력면(24)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 워크피스(100)의 반경방향 외측 영역(104)에서 한정된 구조(a defined structure)를 형성하기 위해, 상기 다이(20)는 한정된 구조(defined structure 25)를 가지는 압력면(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이(20) 및/또는 상기 펀치(30)에는 한정된 윤곽(defined contour 23, 33), 특히 상기 워크피스(100)의 반경방향 내측 영역(102)에서 한정된 윤곽을 형성하기 위한 다각형 윤곽 및/또는 프로파일링이 마련되는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
하나 이상의 파트를 구비하는 서포팅 링(60)이 마련되며, 상기 하나 이상의파트는 상기 워크피스(100)의 외측 둘레로의 재료의 유동을 제한하기 위한 스톱면(stop surface)을 향하여 존재하고, 상기 워크피스의 중심을 맞추거나 상기 워크피스에 토크(torque)를 인가하는 기능을 하는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이(20)는 상기 인발 공정 중에 상기 워크피스(100)의 반경방향 내측 영역(102)을 형성하기 위한 스무팅 링(56)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다이(20)와 상기 펀치(30)는 회전하도록 구동되는 것을 특징으로 하는 장치.