KR20180122224A - Press apparatus for composite forming and method of thesame - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복합 성형 프레스 장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로 판재 및 금형을 동시에 예열할 수 있는 복합 성형 프레스 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite molding press apparatus and method, and more particularly, to a composite molding press apparatus and method capable of simultaneously preheating a plate material and a mold.
최근에는 차체의 고강도 경량화 추세에 따라 차체 소재로서, 초고장력강 등과 같은 강판, 알루미늄 또는 마그네슘 등과 같은 비철 금속판재, 이 뿐만 아니라 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS) 등과 같은 복합소재의 판재를 적용하는 사례가 빈번해 졌다.[0002] In recent years, as a vehicle body has been made lighter and lighter, it has become increasingly sophisticated to use a composite material plate such as a steel plate such as ultra high tensile steel, a non-ferrous metal plate such as aluminum or magnesium or the like as well as a carbon fiber reinforced plastic (CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics There have been frequent applications.
이러한, 복합소재는 강도, 탄성률, 경량성 및 안정성이 우수하기 때문에, 높은 성능이 요구되는 항공이나 자동차 분야에서 주요한 재료 중 하나로 각광받고 있으며, 경제적인 조건만 해결되면 향후 사용이 더욱 확대되고, 복합소재의 제조량이 비약적으로 증가될 것으로 기대된다.Since these composite materials have excellent strength, elastic modulus, light weight, and stability, they are widely regarded as one of the main materials in the aviation and automobile fields requiring high performance. If the economic conditions are solved, The production volume of the material is expected to increase dramatically.
특히, 자동차 산업에서의 복합소재는 주로 에폭시나 플라스틱 등과 같은 플라스틱 수지류에 섬유소재를 함침하여 경화한 것이다. 예를 들면, CFRP는 탄소섬유를 와인딩 모양이나 직물 모양으로 제조한 후, 수지류에 함침하여 경화시킴으로써 제조될 수 있으며, 고강도, 고탄성의 경량소재로 주목받고 있는 첨단 복합 재료이다.In particular, composite materials in the automotive industry are mainly made by impregnating plastic materials such as epoxy or plastic with fiber materials. For example, CFRP is a state-of-the-art composite material that can be manufactured by making carbon fiber in a winding or fabric shape, then impregnating it in resin streams and curing, and is attracting attention as a lightweight material with high strength and high elasticity.
일반적으로 복합소재를 성형하기 위해서는 핫 스탬핑 방식과 온간 성형 방식을 통해 성형한다. Generally, to form composite materials, hot stamping and warm molding are used.
이러한 핫 스탬핑 방식과 온간 성형 방식은 카트리지 등의 가열 장치를 포함한 온간 금형 및 가열로 등을 활용하여 판재와 금형을 별도로 예열하여 제품의 성형을 진행한다. In the hot stamping method and the warm forming method, the plate and the mold are separately preheated by using a warm mold including a heating device such as a cartridge and a heating furnace, and molding of the product proceeds.
종래의 경우에는 금형을 예열하게 되면 금형의 열변형으로 인해 형압 및 품질 확보가 어렵게 되어 스페어 금형 또한 냉간 금형에 비하여 많은 수량이 필요하게 된다. 이러한 열변형으로 주위 환경 및 계절에 영향을 받게 되어 성형 조건이 계속하여 변경되게 되므로 생산성 및 품질이 하락되는 문제가 발생한다. In the conventional case, if the mold is preheated, it is difficult to secure the mold pressure and quality due to thermal deformation of the mold, and a larger quantity of the spare mold is required than the cold mold. Such thermal deformation causes the molding environment to be continuously changed due to the influence of the surrounding environment and the season, resulting in a problem of deterioration in productivity and quality.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.
본 발명의 실시 예는 이송예열 유닛을 이용하여 판재와 상형 및 하형의 표면을 동시에 예열할 수 있는 복합 성형 프레스 장치 및 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention provides a composite molding press apparatus and method capable of simultaneously preheating a plate material, a top mold, and a bottom mold surface using a transfer preheating unit.
그리고 본 발명의 실시 예는 대류열을 통하여 판재 및 금형을 예열할 수 있는 복합 성형 프레스 장치 및 방법을 제공한다.The embodiments of the present invention provide a composite molding press apparatus and method capable of preheating plate materials and molds through convection heat.
본 발명의 일 실시 예에서는 고강재 판재를 성형하는 복합 성형 프레스 장치에 있어서, 상기 판재를 일정 형상으로 성형하기 위한 상부 성형면이 형성되며, 상부 슬라이더 상에 고정되는 상형; 상기 상부 성형면에 대응하여 하부 성형면이 형성되며, 볼스터 상에 고정되는 하형; 상기 하형의 둘레에 배치되어 쿠션 스프링을 통해 승, 하강하며, 상기 볼스터 상에 구성되는 블랭크 홀더; 상기 블랭크 홀더의 일 측방에 구성되어 성형할 판재가 투입되면, 상기 상형과 하형 사이의 성형위치에 이송함과 동시에, 상기 판재와 상형의 상부 성형면 및 하형의 하부 성형면을 일정 온도까지 예열하는 이송예열 유닛; 및 상기 블랭크 홀더의 타 측방에 구성되어 상기 이송예열 유닛에 의해 성형할 판재가 성형위치에 투입되면, 상기 판재의 선단을 고정하여 상기 상형의 작동에 따라 상기 판재를 승, 하강시키는 고정안내 유닛을 포함하는 복합 성형 프레스 장치를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a composite molding press apparatus for molding a high-strength steel plate, comprising: an upper mold having an upper molding surface for molding the plate into a predetermined shape and fixed on an upper slider; A lower mold having a lower molding surface corresponding to the upper molding surface and fixed to the bolster; A blank holder disposed on the bottom of the bolster and rising and lowering through a cushion spring; When the plate to be formed is inserted into one side of the blank holder, the plate is transferred to a molding position between the upper and lower molds, and the upper molding surface of the upper mold and the lower molding surface of the lower mold are preheated to a predetermined temperature A transfer preheating unit; And a fixing guide unit which is provided on the other side of the blank holder and fixes the leading end of the sheet material to the sheet material to be formed by the conveyance preheating unit so as to raise and lower the sheet material according to the operation of the sheet material, The present invention can provide a composite molding press apparatus including the above-
또한, 상기 이송예열 유닛은 상기 블랭크 홀더의 일 측방에 대응하여 상기 볼스터 상에 고정되는 회전모터; 상기 회전모터와 연결된 회전축 상의 선단에 고정되는 소켓; 및 상기 소켓과 연결되며, 내부에 열원이 구성되어 개구부를 통하여 투입되는 판재를 예열하는 예열 케이스를 포함할 수 있다.The transfer preheating unit may include a rotary motor fixed on the bolster corresponding to one side of the blank holder; A socket fixed to a tip of a rotary shaft connected to the rotary motor; And a preheating case connected to the socket and having a heat source formed therein, for preheating the plate to be introduced through the opening.
또한, 상기 예열 케이스는 상기 열원을 이용하여 상기 상형의 상부 성형면 및 상기 하형의 하부 성형면을 예열할 수 있다.In addition, the preheating case may preheat the upper molding surface of the upper mold and the lower molding surface of the lower mold using the heat source.
또한, 상기 열원은 상기 예열 케이스의 내부에 구성되는 고주파 유도가열기 또는 적외선 램프일 수 있다.In addition, the heat source may be a high frequency induction heater or an infrared lamp formed inside the preheating case.
또한, 상기 회전모터는 회전방향 및 회전수 제어가 가능한 서보 모터로 구성될 수 있다. Further, the rotation motor may be constituted by a servo motor capable of controlling the rotation direction and the rotation speed.
또한, 상기 고정안내 유닛은 상기 블랭크 홀더의 타 측방에 대응하여 상기 볼스터 상에 수직으로 세워져 설치되는 안내봉; 상기 안내봉을 따라 이동하는 슬라이더 상에 일체로 구성되며, 투입되는 판재의 선단이 끼워지는 클램퍼; 상기 안내봉에 끼워진 상태로 상기 클램퍼의 상향 지지력을 제공하는 리턴 스프링; 및 상기 클램퍼 상의 일측에 구성되어 상기 클램퍼에 끼워진 판재의 선단을 고정핀으로 고정하는 클램핑 액추에이터를 포함할 수 있다.Further, the fixed guide unit may include a guide bar vertically installed on the bolster in correspondence with the other side of the blank holder; A clamper which is integrally formed on a slider moving along the guide rod and in which a leading end of a sheet material to be inserted is inserted; A return spring for providing an upward bearing force of the clamper in a state of being fitted to the guide rod; And a clamping actuator which is disposed on one side of the clamper and fixes the tip end of the plate material fitted to the clamper with a fixing pin.
또한, 상기 고정안내 유닛은 상기 클램퍼의 내부에 설치되어 상기 판재의 온도를 검출하는 온도 센서를 더 포함할 수 있다.The fixed guide unit may further include a temperature sensor installed inside the clamper and detecting a temperature of the plate material.
그리고 본 발명의 다른 실시 예에서는 고강재 판재를 성형하는 복합 성형 프레스 방법에 있어서, 이송예열 유닛에 성형할 판재를 투입하는 단계; 상기 판재가 투입된 상태에서 상기 이송예열 유닛이 회전하여 상형과 하형 사이의 성형위치에 이송하고, 상기 판재의 선단을 고정안내 유닛에 고정하는 단계; 상기 이송예열 유닛을 통해 상기 판재, 상기 상형의 상부 성형면 및 하형의 하부 성형면을 일정 온도까지 예열하는 단계; 상기 판재, 상기 상형의 상부 성형면 및 하형의 하부 성형면이 일정 온도까지 예열되면, 상기 판재의 선단을 고정안내 유닛에 고정시킨 상태로 상기 이송예열 유닛이 회전하여 성형위치에서 이탈시키는 단계; 및 상기 상형과 하형을 합형하여 판재를 일정 형상으로 성형하는 단계를 포함하는 복합 성형 프레스 방법을 제공할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a composite molding press method for molding a high-strength steel plate, comprising the steps of: inputting a plate to be molded into a transfer preheating unit; The transfer preheating unit is rotated and transferred to a forming position between the upper mold and the lower mold in a state that the plate is inserted, and fixing the tip of the plate to the stationary guide unit; Preheating the sheet material, the upper molding surface of the upper mold and the lower molding surface of the lower mold to a predetermined temperature through the transfer preheating unit; When the upper molding surface of the upper mold and the lower molding surface of the lower mold are preheated to a predetermined temperature, the transfer preheating unit is rotated and released from the molding position while the tip of the plate is fixed to the fixed guide unit; And molding the plate material into a predetermined shape by combining the upper and lower molds.
본 발명의 실시 예는 이송예열 유닛을 이용하여 판재와 상형 및 하형의 표면을 동시에 예열할 수 있으므로 판재가 상형 및 하형에 의해 열손실이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 생산성 및 제품성을 향상시킬 수 있다.Since the embodiment of the present invention can simultaneously preheat the plate material and the surfaces of the upper mold and the lower mold using the transfer preheating unit, it is possible to prevent the heat loss from being caused by the upper and lower molds of the plate material, .
또한, 대류열을 통하여 판재 및 금형을 예열할 수 있으므로 단시간에 판재 및 금형을 예열하여 별도의 냉각 장치가 필요 없으므로 금형비 및 투자비를 절약할 수 있으며, 제품의 원가도 절약할 수 있다.In addition, since the plate material and the mold can be preheated through the convection heat, the plate material and the mold are preheated in a short time, and no separate cooling device is required. Therefore, the mold and investment cost can be saved, and the cost of the product can be saved.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, effects obtainable or predicted by the embodiments of the present invention will be directly or implicitly disclosed in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects to be predicted according to the embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 성형 프레스 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 성형 프레스 장치의 예열 케이스를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 성형 프레스 장치의 클램퍼를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 성형 프레스 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 성형 프레스 방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다. 1 is a view showing a composite molding press apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a preheating case of a composite molding press apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a clamper of a composite forming press apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a composite molding press method according to an embodiment of the present invention.
5 to 10 are process charts sequentially illustrating a composite molding press method according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 복합 성형 프레스 장치 및 방법에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described more fully with reference to the accompanying drawings, in which exemplary embodiments of the invention are shown. It should be understood, however, that the drawings and the following detailed description are exemplary and explanatory of various embodiments for effectively illustrating the features of the present invention. Therefore, embodiments of the present invention should not be limited to the following drawings and descriptions.
또한, 하기에서 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Further, in the following description of the embodiments of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the gist of the present invention unnecessarily obscure. The terms used below are defined in consideration of the functions of the embodiments of the present invention, which may vary depending on the user, the intention or custom of the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.In order to efficiently explain the essential technical features of the present invention, the following embodiments will appropriately modify, integrate, or separate terms to be understood by those skilled in the art to which the present invention belongs , And the present invention is by no means thereby limited.
이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 성형 프레스 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 성형 프레스 장치의 예열 케이스를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 성형 프레스 장치의 클램퍼를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a preheating case of a composite molding press apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a composite molding press apparatus according to an embodiment of the present invention. Sectional view showing a clamper of a composite molding press apparatus according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 복합 성형 프레스 장치는 상형(100), 하형(140), 블랭크 홀더(160), 이송예열 유닛(200), 고정안내 유닛(250) 및 제어기(300)를 포함한다.1, a composite molding press apparatus according to the present invention includes an
상형(100)은 판재(50)를 일정 형상으로 성형하기 위해 상부 성형면(105)을 형성한다. 이러한 상부 성형면(105)은 제품의 최종 형상을 성형하도록 최종 제품 형상면으로 형성된다. The
상형(100)은 상부 슬라이더(110) 상에 고정된다. 이러한 상형(100)은 상부 슬라이더(110)의 작동에 따라 승, 하강한다. 즉, 상형(100)은 상부 슬라이더(110)의 작동에 따라 하강 구동하여 하형(140)과 합형하거나, 상승 구동하여 하형(140)과 이형된다.The
하형(140)은 상형(100)과 대응하여 위치한다. 하형(140)은 판재(50)를 일정 형상으로 성형하기 위해 상형(100)의 상부 성형면(105)과 대응하여 하부 성형면(145)을 형성한다.The
하형(140)은 볼스터(150) 상에 고정된다.The
블랭크 홀더(160)는 볼스터(150) 상에 고정된다. 즉, 블랭크 홀더(160)는 하형(140)의 둘레에 배치된다. The
블랭크 홀더(160)는 상하 방향으로 거동 가능하도록 설치된다. 즉, 블랭크 홀더(160)는 쿠션 스프링(165)을 통해 승, 하강한다. The
이송예열 유닛(200)은 블랭크 홀더(160)의 일 측방에 구성되어 판재(50)가 투입되며, 판재(50)를 상형(100)과 하형(140) 사이에 이송한다. 이를 위해, 이송예열 유닛(200)은 회전모터(210), 소켓(220) 및 예열 케이스(230)를 포함한다. The
회전모터(210)는 볼스터(150) 상에 고정된다. 즉, 회전모터(210)는 블랭크 홀더(160)의 일 측방에 대응하여 볼스터(150) 상에 고정된다. The
회전모터(210)는 제어기(300)의 제어에 따라 작동된다. 즉, 회전모터(210)는 제어기(300)의 제어에 따라 회전방향 및 회전수가 제어된다.The
회전모터(210)는 제어기(300)의 제어가 가능한 서보 모터로 구성될 수 있다.The
소켓(220)은 회전모터(210)와 연결된 회전축(215) 상의 선단에 고정된다. 소켓(220)은 회전모터(210)의 회전에 의해 회전된다. The
예열 케이스(230)는 소켓(220)과 연결된다. 예열 케이스(230)는 소켓(220)의 회전에 회전된다. The preheating
예열 케이스(230)는 도 2에 도시된 바와 같이 일측이 개구되는 개구부(235)가 형성된다. 이러한 개구부(235)를 통해 판재(50)가 투입된다. The preheating
예열 케이스(230)는 판재(50)가 투입되거나, 판재(50)를 성형하기 위해 상형(100)과 하형(140)이 합형할 때 상형(100)과 하형(140)의 외측으로 이탈된다. The preheating
또한, 예열 케이스(230)는 판재(50)가 투입되면 회전모터(210)의 회전에 의해 상형(100)과 하형(140) 사이의 성형위치로 이송한다. 이때, 성형위치는 판재(50)를 성형하기 위한 위치를 나타낼 수 있다. The preheating
예열 케이스(230)는 내부에 구성된 열원을 이용하여 판재(50), 상형(100)의 상부 성형면(105) 및 하형(140)의 하부 성형면(145)을 일정 온도까지 예열한다. 이때, 일정 온도는 판재(50)를 성형하기 위해 설정된 온도로, 판재(50)의 종류 등에 따라 상이해질 수 있다. The preheating
열원은 예열 케이스(230)의 내부에 구성되는 고주파 유도가열기 또는 적외선 램프일 수 있다. 이렇게 고주파와 적외선과 같은 대류 열을 이용하여 판재(50), 상형(100)의 상부 성형면(105) 및 하형(140)의 하부 성형면(145)을 예열하므로 단시간에 예열할 수 있다.The heat source may be a high frequency induction heater or an infrared lamp configured inside the preheating
고정안내 유닛(250)은 블랭크 홀더(160)의 타 측방에 구성되어 판재(50)를 고정한다. 이를 위해, 고정안내 유닛(250)은 안내봉(260), 클램퍼(270), 리턴 스프링(265), 클램핑 액추에이터(280) 및 온도 센서(290)를 포함한다. The
안내봉(260)은 볼스터(150) 상에 고정된다. 즉, 안내봉(260)은 블랭크 홀더(160)의 타 측방에 대응하여 볼스터(150) 상에 수직으로 세워져 설치된다. The
클램퍼(270)는 안내봉(260)을 따라 이동하는 슬라이더(275) 상에 일체로 구성된다. 즉, 클램퍼(270)는 하강하는 상형(100)에 의해 안내봉(260)을 따라 슬라이더(275)를 이용하여 하강한다. 이때, 슬라이더(275)는 안내봉(260)의 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위해 스토퍼(277)로 고정된다.The
클램퍼(270)는 성형위치로 이성된 판재(50)의 선단이 끼워진다. 이러한 클램퍼(270)는 일측이 개구된 삽입부(275)가 형성된다. 즉, 클램퍼(270)는 예열 케이스(230)와 평행하게 위치하며, 예열 케이스(230)에 투입된 판재(50)에서 외부로 돌출된 판재(50)의 선단이 삽입부(275)에 끼워진다.The
리턴 스프링(265)은 안내봉(260)에 끼워진다. The
리턴 스프링(265)은 클램퍼(270)의 상향 지지력을 제공한다. 즉, 리턴 스프링(265)은 상형(100)이 상승하게 되면, 클램퍼(270)와 일체로 형성된 슬라이더(275)에 상향 지지력을 제공하여 클램퍼(270)를 원래 위치로 복귀시킨다. The
클램핑 액추에이터(280)는 클램퍼(270)의 일측에 위치한다. The clamping
클램핑 액추에이터(280)는 판재(50)를 고정하기 위한 고정핀(285)이 형성된다. The clamping
다시 말하면, 클램핑 액추에이터(280)는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 판재(50)가 클램퍼(270)에 끼워지지 않을 경우에 고정핀(285)을 상승시킨 상태로 유지시킨다.In other words, the clamping
그리고 클램핑 액추에이터(280)는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 판재(50)가 클랩퍼의 삽입부(275)에 끼워지면 고정핀(285)을 하강시켜 판재(50)에 고정시킨다. 3 (b), the clamping
온도 센서(290)는 클램퍼(270)의 내부에 구성된다. 이러한 온도 센서(290)는 클램퍼(270)의 내부에서 클램핑 액추에이터(280)와 일정 간격 이격되어 구성될 수 있다. The
온도 센서(290)는 클램퍼(270)로 끼워지는 판재(50)의 온도를 검출하고, 검출한 판재 온도 신호를 제어기(300)에 제공한다. The
제어기(300)는 판재(50)를 성형하기 위해 복합 성형 프레스 장치의 구성 요소를 제어한다. The
다시 말하면, 제어기(300)는 판재(50)가 예열 케이스(230)에 투입되면 소켓(220) 및 예열 케이스(230)를 상형(100)과 하형(140) 사이의 성형위치로 이송되도록 회전모터(210)를 제어한다.In other words, when the
그리고 제어기(300)는 예열 케이스(230)가 클램퍼(270)와 체결되면 판재(50)를 고정하기 위한 클램핑 액추에이터(280)를 제어하여 고정핀(285)을 판재(50)에 고정시킨다. The
또한, 제어기(300)는 온도 센서(290)로부터 판재 온도 신호를 수신한다. 제어기(300)는 판재 온도 신호가 기준 온도 이상인지를 판단한다. 여기서, 기준 온도는 판재(50)를 성형하기 위해 설정된 온도일 수 있다. In addition, the
제어기(300)는 판재 온도 신호가 기준 온도 이상이면 예열 케이스(230)의 내부에 구성된 열원의 작동을 중지하고, 소켓(220) 및 예열 케이스(230)를 성형위치에서 이탈시키도록 구동모터를 제어한다. The
이하에서는 도 4 내지 도 10을 참조하여 복합 성형 프레스 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a composite molding press method will be described with reference to FIGS. 4 to 10. FIG.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 성형 프레스 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복합 성형 프레스 방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다. FIG. 4 is a flowchart illustrating a composite molding press method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5 to 10 are process diagrams sequentially illustrating a composite molding press method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 이송예열 유닛(200)에 성형할 판재(50)를 투입한다(S410).Referring to FIG. 4, a
다시 말하면, 도 5에 도시된 바와 같이 이송예열 유닛(200)의 예열 케이스(230)에 판재(50)를 투입시키기 위해 회전모터(210)가 회전하여 상형(100)과 하형(140)의 외측으로 예열 케이스(230)가 위치한다. 5, the
성형할 판재(50)가 예열 케이스(230)의 형성된 개구부(235)를 통해 투입된다. 이때, 판재(50)는 고강재 판재일 수 있다. The
판재(50)가 투입된 상태에서 이송예열 유닛(200)이 회전하여 상형(100)과 하형(140) 사이의 성형위치에 이송하고, 판재(50)의 선단을 고정안내 유닛(250)에 고정한다(S420).The
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 이송예열 유닛(200)의 예열 케이스(230)로 판재(50)가 투입되면, 이송예열 유닛(200)의 회전모터(210)를 통해 회전하여 상형(100)과 하형(140) 사이의 성형위치에 예열 케이스(230)가 이송된다. 6, when the
그리고 판재(50)의 선단이 고정안내 유닛(250)의 클램퍼(270)에 끼워지고, 판재(50)가 클램퍼(270)에 끼워진 상태로 클램핑 액추에이터(280)가 작동하여 판재(50)의 선단이 고정핀(285)을 통해 고정된다. The tip end of the
이송예열 유닛(200)이 판재(50)를 일정 온도까지 예열한다(S430).The
다시 말하면, 도 7에 도시된 바와 같이 이송예열 유닛(200)의 예열 케이스(230)에 내부에 구성된 열원을 이용하여 판재(50), 상형(100)의 상부 성형면(105) 및 하형(140)의 하부 성형면(145)을 일정 온도까지 예열한다. 클램퍼(270)에 구성된 온도 센서(290)를 통해 검출된 판재 온도 신호를 이용하여 기준 온도까지 판재(50)를 예열할 수 있다. 7, the
이렇게 상부 성형면(105) 및 하부 성형면(145)만 예열하는 이유는 금형에 의하여 판재(50)가 열 손실되는 것을 방지하기 위함이다. The reason why only the
판재(50)의 선단을 고정안내 유닛(250)에 고정시킨 상태로, 이송예열 유닛(200)이 회전하여 성형위치에서 이탈시킨다(S440).The conveying
즉, 도 8에 도시된 바와 같이 판재(50), 상형(100)의 상부 성형면(105) 및 하형(140)의 하부 성형면(145)을 일정 온도까지 예열한 후, 판재(50)의 선단을 고정안내 유닛(250)의 고정핀(285)을 통해 고정시킨 상태로, 이송예열 유닛(200)의 회전모터(210)를 통해 이송예열 유닛(200)의 예열 케이스(230)를 회전하여 성형위치에서 이탈시킨다. 8, after the
상형(100)을 하형(140)에 합형하여 일정 형상으로 판재(50)를 성형한다(S450).The
다시 말하면, 도 9에 도시된 바와 같이 상형(100)을 상부 슬라이더(110)를 통해 하강시키고, 상형(100)의 하강에 의해 쿠션 스프링(165)을 이용하여 블랭크 홀더(160)가 하강하게 된다. 또한, 상형(100)의 하강에 의해 안내봉(260)을 따라 판재(50)가 끼워진 상태로 고정안내 유닛(250)의 클램퍼(270)가 하강하게 된다. 9, the
이후, 판재(50)가 클램퍼(270)에 끼워진 상태로 상형(100)의 상부 성형면(105) 및 하형(140)의 하부 성형면(145)을 통해 판재(50)를 일정 형상의 제품으로 성형한다. The
도 10에 도시된 바와 같이 제품을 성형한 후, 상형(100)을 상부 슬라이더(110)를 통해 상승하고, 상형(100)의 상승에 의하여 블랭크 홀더(160) 및 고정안내 유닛(250)의 클램퍼(270)가 상승하여 원래 위치로 위치한다. 이때, 클램퍼(270)는 안내봉(260)에 끼워진 리턴 스프링(265)에 의해 원래 위치로 복귀할 수 있다.The
이후, 상형(100) 및 하형(140)에 의해 성형된 제품(70)이 완성된다.Thereafter, the
이에 따라, 상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 성형 프레스 장치는 이송예열 유닛의 예열 케이스 내부에 구성된 열원을 통해 판재, 상형의 상부 성형면 및 하형의 하부 성형면을 일정 온도까지 예열할 수 있으므로 판재가 상형 및 하형에 의하여 열 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다. Accordingly, as described above, the composite molding press apparatus according to the present invention can preheat the plate material, the upper molding surface of the upper mold and the lower molding surface of the lower mold to a predetermined temperature through the heat source formed inside the preheating case of the transfer preheating unit Therefore, it is possible to prevent heat loss from occurring due to the upper and lower plates.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 복합 성형 프레스 장치는 단시간에 예열이 가능하여 제작 시간을 단축할 수 있고, 냉각 장치가 필요하지 않으므로 제작 비용 또한 절약할 수 있다.Further, since the composite molding press apparatus according to the embodiment of the present invention can be preheated in a short time, the manufacturing time can be shortened, and the manufacturing cost can be saved because no cooling device is required.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.
50: 판재
100: 상형
105: 상부 성형면
140: 하형
145: 하부 성형면
160: 블랭크 홀더
200: 이송예열 유닛
210: 회전모터
220: 소켓
230: 예열 케이스
250: 고정안내 유닛
260: 안내봉
270: 클램퍼
280: 클램핑 액추에이터
300: 제어기50: plate
100: HYPER
105: upper shaping surface
140: Lower mold
145: Lower molding surface
160: Blank holder
200: Feed Preheating Unit
210: Rotary motor
220: Socket
230: Preheating case
250: Fixed guide unit
260: guide rod
270: clamper
280: Clamping actuator
300: controller
Claims (13)
상기 판재를 일정 형상으로 성형하기 위한 상부 성형면이 형성되며, 상부 슬라이더 상에 고정되는 상형;
상기 상부 성형면에 대응하여 하부 성형면이 형성되며, 볼스터 상에 고정되는 하형;
상기 하형의 둘레에 배치되어 쿠션 스프링을 통해 승, 하강하며, 상기 볼스터 상에 구성되는 블랭크 홀더;
상기 블랭크 홀더의 일 측방에 구성되어 성형할 판재가 투입되면, 상기 상형과 하형 사이의 성형위치에 이송함과 동시에, 상기 판재와 상형의 상부 성형면 및 하형의 하부 성형면을 일정 온도까지 예열하는 이송예열 유닛; 및
상기 블랭크 홀더의 타 측방에 구성되어 상기 이송예열 유닛에 의해 성형할 판재가 성형위치에 투입되면, 상기 판재의 선단을 고정하여 상기 상형의 작동에 따라 상기 판재를 승, 하강시키는 고정안내 유닛;
을 포함하는 복합 성형 프레스 장치.A composite molding press apparatus for molding a high-strength steel plate,
An upper mold having an upper molding surface for molding the plate material into a predetermined shape and fixed on the upper slider;
A lower mold having a lower molding surface corresponding to the upper molding surface and fixed to the bolster;
A blank holder disposed on the bottom of the bolster and rising and lowering through a cushion spring;
When the plate to be formed is inserted into one side of the blank holder, the plate is transferred to a molding position between the upper and lower molds, and the upper molding surface of the upper mold and the lower molding surface of the lower mold are preheated to a predetermined temperature A transfer preheating unit; And
A fixing guide unit which is provided on the other side of the blank holder and fixes a tip end of the plate to move up and down the plate according to the operation of the upper mold when the plate to be formed by the transfer preheating unit is put into a molding position;
To form a composite molding press.
상기 이송예열 유닛은
상기 블랭크 홀더의 일 측방에 대응하여 상기 볼스터 상에 고정되는 회전모터;
상기 회전모터와 연결된 회전축 상의 선단에 고정되는 소켓; 및
상기 소켓과 연결되며, 내부에 열원이 구성되어 개구부를 통하여 투입되는 판재를 예열하는 예열 케이스;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 성형 프레스 장치.The method according to claim 1,
The transfer preheating unit
A rotating motor fixed on the bolster in correspondence with one side of the blank holder;
A socket fixed to a tip of a rotary shaft connected to the rotary motor; And
A preheating case connected to the socket and having a heat source therein, for preheating a plate material to be introduced through the opening;
Wherein the press forming device comprises:
상기 예열 케이스는
상기 열원을 이용하여 상기 상형의 상부 성형면 및 상기 하형의 하부 성형면을 예열하는 것을 특징으로 하는 복합 성형 프레스 장치. 3. The method of claim 2,
The preheating case
Wherein the upper molding surface of the upper mold and the lower molding surface of the lower mold are preheated by using the heat source.
상기 열원은
상기 예열 케이스의 내부에 구성되는 고주파 유도가열기 또는 적외선 램프인 것을 특징으로 하는 복합 성형 프레스 장치.3. The method of claim 2,
The heat source
Wherein the high-frequency induction heater is an infrared or infrared lamp that is installed inside the preheating case.
상기 회전모터는
회전방향 및 회전수 제어가 가능한 서보 모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 성형 프레스 장치.3. The method of claim 2,
The rotating motor
And a servo motor capable of controlling the rotational direction and the number of revolutions.
상기 고정안내 유닛은
상기 블랭크 홀더의 타 측방에 대응하여 상기 볼스터 상에 수직으로 세워져 설치되는 안내봉;
상기 안내봉을 따라 이동하는 슬라이더 상에 일체로 구성되며, 투입되는 판재의 선단이 끼워지는 클램퍼;
상기 안내봉에 끼워진 상태로 상기 클램퍼의 상향 지지력을 제공하는 리턴 스프링; 및
상기 클램퍼 상의 일측에 구성되어 상기 클램퍼에 끼워진 판재의 선단을 고정핀으로 고정하는 클램핑 액추에이터;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 성형 프레스 장치.The method according to claim 1,
The fixed guide unit
A guide rod vertically installed on the bolster in correspondence with the other side of the blank holder;
A clamper which is integrally formed on a slider moving along the guide rod and in which a leading end of a sheet material to be inserted is inserted;
A return spring for providing an upward bearing force of the clamper in a state of being fitted to the guide rod; And
A clamping actuator formed at one side of the clamper and fixing the tip end of the plate material fitted to the clamper with a fixing pin;
Wherein the press forming device comprises:
상기 고정안내 유닛은
상기 클램퍼의 내부에 설치되어 상기 판재의 온도를 검출하는 온도 센서를 더 포함하는 복합 성형 프레스 장치. The method according to claim 6,
The fixed guide unit
And a temperature sensor installed inside the clamper for detecting the temperature of the plate material.
이송예열 유닛에 성형할 판재를 투입하는 단계;
상기 판재가 투입된 상태에서 상기 이송예열 유닛이 회전하여 상형과 하형 사이의 성형위치에 이송하고, 상기 판재의 선단을 고정안내 유닛에 고정하는 단계;
상기 이송예열 유닛을 통해 상기 판재, 상기 상형의 상부 성형면 및 하형의 하부 성형면을 일정 온도까지 예열하는 단계;
상기 판재, 상기 상형의 상부 성형면 및 하형의 하부 성형면이 일정 온도까지 예열되면, 상기 판재의 선단을 고정안내 유닛에 고정시킨 상태로 상기 이송예열 유닛이 회전하여 성형위치에서 이탈시키는 단계; 및
상기 상형과 하형을 합형하여 판재를 일정 형상으로 성형하는 단계;
를 포함하는 복합 성형 프레스 방법.A composite molding press method for molding a high-strength steel plate,
Feeding a plate to be formed into the transfer preheating unit;
The transfer preheating unit is rotated and transferred to a forming position between the upper mold and the lower mold in a state that the plate is inserted, and fixing the tip of the plate to the stationary guide unit;
Preheating the sheet material, the upper molding surface of the upper mold and the lower molding surface of the lower mold to a predetermined temperature through the transfer preheating unit;
When the upper molding surface of the upper mold and the lower molding surface of the lower mold are preheated to a predetermined temperature, the transfer preheating unit is rotated and released from the molding position while the tip of the plate is fixed to the fixed guide unit; And
Molding the plate material into a predetermined shape by combining the upper and lower molds;
≪ / RTI >
상기 상형과 하형 사이의 성형위치에 이송하고, 상기 판재의 선단을 고정안내 유닛에 고정하는 단계는
상기 판재가 투입되면, 상기 이송예열 유닛의 회전모터를 통해 상기 이송예열 유닛의 예열 케이스를 회전하여 상형과 하형 사이의 성형위치에 이송하고, 상기 판재의 선단을 고정안내 유닛에 고정하는 단계인 것을 특징으로 하는 복합 성형 프레스 방법.9. The method of claim 8,
The step of transferring the plate material to the forming position between the upper and lower molds and fixing the tip of the plate material to the stationary guide unit
The preheating case of the transfer preheating unit is rotated through the rotation motor of the transfer preheating unit and transferred to the molding position between the upper mold and the lower mold to fix the tip of the plate to the fixing guide unit Wherein the composite molding press method comprises the steps of:
상기 판재의 선단을 고정안내 유닛에 고정하는 단계는
상기 판재의 선단을 상기 고정안내 유닛의 클램퍼에 끼우는 단계; 및
상기 클램퍼에 끼워진 판재의 선단을 상기 고정안내 유닛의 클램핑 액추에이터를 작동하여 고정핀을 통해 고정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 성형 프레스 방법.9. The method of claim 8,
The step of fixing the leading end of the plate to the stationary guide unit
Fitting the tip end of the plate material to the clamper of the stationary guide unit; And
Operating the clamping actuator of the fixed guide unit to fix the tip end of the plate material fitted to the clamper through the fixing pin;
Wherein the press forming step comprises the steps of:
상기 판재, 상기 상형의 상부 성형면 및 하형의 하부 성형면을 일정 온도까지 예열하는 단계는
상기 이송예열 유닛에 포함된 예열 케이스의 내부에 구성되는 열원을 이용하여 상기 판재, 상기 상형의 상부 성형면 및 하형의 하부 성형면을 일정 온도까지 예열하는 단계인 것을 특징으로 하는 복합 성형 프레스 방법.9. The method of claim 8,
The step of preheating the plate material, the upper molding surface of the upper mold and the lower molding surface of the lower mold to a predetermined temperature
Wherein the step of preheating the plate, the upper molding surface of the upper mold and the lower molding surface of the lower mold to a predetermined temperature by using a heat source formed inside the preheating case included in the transfer preheating unit.
상기 판재의 선단을 고정안내 유닛에 고정시킨 상태로 상기 이송예열 유닛이 회전하여 성형위치에서 이탈시키는 단계는
상기 판재의 선단을 고정안내 유닛에 고정시킨 상태로 상기 이송예열 유닛의 회전모터를 통해 상기 이송예열 유닛의 예열 케이스를 회전하여 성형위치에서 이탈시키는 단계인 것을 특징으로 하는 복합 성형 프레스 방법.9. The method of claim 8,
The step of rotating the conveying preheating unit and leaving the conveying preheating unit at the forming position while the leading end of the plate material is fixed to the stationary guide unit
Wherein the preheating case of the conveying preheating unit is rotated through the rotation motor of the conveying preheating unit while the leading end of the plate material is fixed to the fixed guide unit and is released from the forming position.
상기 상형과 하형을 합형하여 판재를 일정 형상으로 성형하는 단계는
상기 상형의 하강에 의해 상기 고정안내 유닛의 안내봉을 따라 상기 판재가 끼워진 상태로, 상기 고정안내 유닛의 클램퍼가 하강하는 단계; 및
상기 판재가 상기 클램퍼에 끼워진 상태로, 상기 상형의 상부 성형면 및 상기 하형의 하부 성형면을 통해 상기 판재를 일정 형상으로 성형하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 성형 프레스 방법.
9. The method of claim 8,
The step of molding the plate material into a predetermined shape by combining the upper and lower molds
Lowering the clamper of the stationary guide unit in a state where the plate member is fitted along the guide rod of the stationary guide unit by the lowering of the upper mold; And
Molding the plate material into a predetermined shape through the upper molding surface of the upper mold and the lower molding surface of the lower mold with the plate material sandwiched by the clamper;
Wherein the press forming step comprises the steps of:
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