KR20160077098A - 평평한 시트를 제조하기 위한 압출 프레스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성되는 중공 섹션으로부터 평평한 시트를 제조하기 위한 압출 프레스에 관한 것으로, 상기 프레스는 압출 다이의 다이 개구 내로 돌출되는 맨드릴 헤드 및 상기 다이 개구 내로 돌출되는 맨드릴 헤드(7) 가지는 맨드릴(5)를 포함하며, 상기 맨드릴 헤드(7)는 원추 형상이다.

Description

평평한 시트를 제조하기 위한 압출 프레스{EXTRUSION PRESS FOR PRODUCING FLAT SHEETS}

본 발명은, 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성되는 중공 섹션으로부터 평평한 시트를 제조하기 위한 압출 프레스로서, 압출 다이의 다이 개구로 돌출되는 맨드릴 헤드를 포함하는 압출 프레스에 관한 것이다.

중공 섹션 제조를 위한 압출 프레스가 알려져 있으며, 이는 예를 들어 고정된 맨드릴에서 또는 프레스에서 빌렛을 펀칭하는 등 여러 압출 방식에 따라 작동한다.

DE 102 15 056 A1에는 빌렛을 펀칭하는 원리에 기초한 압출 프레스가 알려져 있다. 이는 맨드릴과 다이 홀더에 삽입된 성형 다이를 포함하며, 맨드릴과 다이 사이에 만들어진 틈새를 통해서 블럭으로부터 관을 압축한다.

압출 가공에서는 펀치의 빌렛의 연성화된 가공 소재는 - 또는 액체를 통한 유체정역학적(hydrastatic) 압출 가공에서- 수용체로부터 하나 또는 그 이상의 압축 방향을 가로지르는 성형 툴(forming tool)의 단면 형상을 통해서 압축된다.

중공 섹션의 형성을 위하여, 압출 가공을 위한 중공 섹션 툴에 다이 플레이트가 삽입된다. 다이 플레이트는 프로필 외부 윤곽의 형성에서 맨드릴 부분에 편입된다. 마지막에는 내부 윤곽 형성을 위해 맨드릴이 다이 플레이트 안으로 그리고 그들의 모양을 형성하는 구역까지 돌출되도록 고정된다. 그와 동시에 연성화된 가공 재료가 유입되어 압축 장비로 인도된다. 여기서 각 유동의 부분 줄기들은 맨드릴 지지암 아래 용접실에서 다시 융합되고 서로 용접된다.

이러한 중공 섹션의 압출 가공을 위한 툴은 예컨대 DE 24 46 308 C2에 알려져 있다. 제조할 수 있는 중공 섹션의 크기는 수용체 지름과 중공 바깥 주변에 배치된 유입들 및 맨드릴 지지암의 지지능력에 의해 제한된다.

DE 28 48 274 C2에서는 압출 가공을 위한 챔버 툴이 개시되어 있으며, 이는 2-부분 다이, 첫 번째 부분은 섹션의 외부 윤곽을 정하는 개구부 및 두 번째 부분은 브릿지 위로 기초판에 연결된 맨드릴 축으로 구성된다. 이들의 외부표면은 섹션의 내부 표면을 한정한다. 수용체를 향하는 면에는 맨드릴 축에 대하여 바닥 면이 압축 방향으로 오목한 맨드릴 축의 전면에 형성되는 중심 유입실이 형성된다. 이때에 브릿지의 위 전면이 바닥 면으로부터 수용체를 향한 방향으로 비스듬하게 경사지게 유입실 벽까지 형성된다.

DE 198 42 293 C2에서는 잉곳으로부터 중공 섹션 또는 그와 같은 바디의 압출 가공을 위한 방법 및 장치가 알려져 있다. 잉곳은 수용체의 개구으로 가이드되며, 압출 다이를 통해 압출 방향으로 성형 툴의 성형 단면이 인도된다. 이때 잉곳 재료는 압력 아래 성형 툴의 중심 유입으로 수용되며, 그때 생성되는 연성 블럭은 압축 방향의 각도로 다양한 채널을 통해 밖으로 큰 용접실과 성형 단면으로 인도된다.

종래의 방법들의 단점은, 소재의 유동이 맨드릴 주위를 흘러 용접실에 합류되고 다시 전체 재료 유동으로 연결되기 위해서 브릿지 세그먼트들에 의해 분리된다는 점이다. 이를 통해 재료 유동에서 멸실 부분이 생길 수 있으며, 이러한 멸실 부분은 최종품에서 폐기물로 제거되어야 하는 긴 섹션 부분을 유발한다. 이를 통해 생기는 모든 결과들은 섹션 산출량이 줄어 경제성을 감소된다. 또한, 복잡한 구조의 도구에 의해서는 예컨대 세라믹 소재의 코팅막과 마찰을 최소화하는 것이 불가능하다. 상기한 툴들은 맨드릴이 제자리에서 유지되는 브릿지들을 제시한다. 압출 방향으로 압축과 마찰력이 맨드릴과 브릿지들 결합한다. 이들은 축적된 압축력과 마찰력을 맨드릴을 포함하는 다이 부분에 가중시키고 다이 부분의 바깥쪽 가장자리에만 지지될 수 있다. 다이 부분은 이를 통해 높은 벤딩 모멘트(bending moment)를 상응하는 변형과 함께 받게된다. 이러한 변형은 맨드릴에서 브릿지들의 변이에 대해서도 작용한다. 이러한 스트레스는 맨드릴이 지지되는 브릿지들이 가중에 의해 압출 방향으로 벤딩되어 변형이나 크랙을 유발한다.

따라서, 본 발명은, 상기한 단점들을 제거하는, 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성되는 중공 섹션으로부터 평평한 시트를 제조하기 위한 압출 프레스로서, 압출 다이의 다이 개구로 돌출되는 맨드릴 헤드를 포함하는 압출 프레스를 제거하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제는 독립 청구항에 의하여 해결된다. 종속 청구항들은 유리한 실시형태를 제공한다.

본 발명에 의하면 빌렛은 압출을 통해 다이의 외부로부터 돌출된 맨드릴의 꼭지에 대해 가압된다. 빌렛의 소재 유동은 맨드릴의 원추형 꼭지를 따라 맨드릴과 다이 사이의 틈새로 가이드된다.

그 장점은 소재의 유동이 더 이상 브릿지들을 통해 분리되어 용접실에서 다시 결합되지 않는다는 것이다. 따라서, 결과물에서 폐기물로 제거되어야 하는 더 긴 섹션들이 유발하는 결함이 안정적으로 방지되어, 효율이 상당히 개선된다. 또한, 개방된 두 부분으로 분리된 다이와 맨드릴의 형성을 통해 단순하게 제작될 수 있고 마찰을 경감하기 위해 세라믹 재료의 코팅층을 표면층에 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 압출기의 단면도이다.

이하에서는 본 발명을 실시예를 통하여 더 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 압출기의 단면도이다. 이 압출기는 중공 섹션(hollow sections)을 평평한 시트로 직접 압출하기 위한 것으로, 압출 실린더에 수용체(10)의 길이방향 축을 따라 형성된 관통홀을 따라 뻗어있는 압출 다이(1)를 가진다. 상기 수용체(10)는 압출 빌렛(2)을 수용한다.

상기 수용체(10)의 일 단부에는 다이 홀더(4)에 다이(3)가 설치되며, 이 다이(3)는 중공 섹션(11)의 외형을 한정한다. 맨드릴 헤드(7)를 가지는 맨드릴(5)은 외부로부터 다이의 개구로 돌출되게, 즉 맨드릴 헤드(7)가 수용체(10) 방향을 가리키도록 배열된다. 맨드릴(5)은 중공 섹션(11)의 내부 윤곽을 한정하며, 원추형으로 형성된다. 맨드릴(5)에는 냉방장치 또는 난방장치가 제공될 수 있다.

상기 맨드릴(5)은 맨드릴 헤드(7) 반대편 단부(9)에서 압출기 프레임에 연결된다. 맨드릴(5)의 상기 단부(9)는 다이(3)를 향하는 면에 날개 모양으로 형성된 에지 확장부(8)를 가진다. 에지 확장부(8)와 다이(3) 사이에는, 바람직하게는 레이저로 된, 절단 장치(6)가 바람직하게는 다이 가까이에 배치된다. 상기 절단 장치(6)는 중공 섹션(11)을 다이(3)에서 방출된 후 칼집선을 따라 분리한다.

중공 섹션(11)을 형성하고 마지막에 평평한 시트로 제조하기 위하여, 수용체(10)에 압출 빌렛(2)이 로드되고, 이는 압출 다이(1)에 의해서 다이(3)의 방향으로 압축된다. 압츨 스터드(2)가 맨드릴 헤드(7)에 충돌하면 압출 빌렛(2)의 소재의 유동은 맨드릴 헤드(7)의 원추형 꼭지를 따라 맨드릴(5)과 다이(3) 사이 틈새 방향으로 가이드되어 중공 섹션(11)으로 성형된다.

다이(3)로부터 중공 섹션(11)이 방출되면 칼집선을 따라 절개되고 에지 확장부(8)에서 풀어지면서 평평한 금속판으로 변형된다.

1- 압출 다이
2- 압출 빌렛
3- 다이
4- 다이 홀더
5- 맨드릴
6- 절단 장치
7- 맨드릴 헤드
8- 에지 확장부
9- 단부
10- 수용체
11- 중공 섹션

Claims (6)

1. 마그네슘 또는 마그네슘 합금으로 형성되는 중공 섹션으로부터 평평한 시트를 제조하기 위한 압출 프레스로서, 압출 다이의 다이 개구로 돌출되는 맨드릴 헤드를 포함하는 압출 프레스에 있어서,
   상기 맨드릴 헤드(7)를 가지는 맨드릴(5)이 외부로부터 다이 개구로 돌출되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 압출 프레스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 맨드릴 헤드(7)는 원추형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압출 프레스.
3. 제1항 및 제2항에 있어서,
   상기 맨드릴(5)에는 냉방장치 또는 난방장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 압출 프레스.
4. 제1항 내지 제3항에 있어서,
   상기 맨드릴(5)에는 다이 홀더(4)의 근처에 절단 장치(6)가 배치되는 것을 특징으로 하는 압출 프레스.
5. 제1항 내지 제4항에 있어서,
   절단 장치(6)는 에지 확장부(8) 다음에 제공되는 것을 특징으로 하는 압출 프레스.
6. 제1항 내지 제5항에 있어서,
   상기 맨드릴(5)은 일 단부(9)에서 압출기 프레임에 연결되는 것을 특징으로 하는 압출 프레스.

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