KR20200053827A - 성형용 지그 를 이용한 성형방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 성형용 지그를 이용한 성형방법에 관한 것으로, 그 구성은, 판상으로 형성되며, 상면 중앙에 돌출된 제 1가공면이 형성되는 제 1하부금형과, 상기 제 1하부금형의 상방에 위치하고 판상으로 형성되며, 상면에 제 2가공면이 형성되고, 상기 제 2가공면 중앙에 상기 제 1가공면과 대응되는 가공홈이 형성되는 제 2하부금형과, 상기 제 1하부금형에 대하여 상기 제 2하부금형이 승하강하도록 가이드되는 가이드부를 포함하여 구성되는 하부금형과, 상기 하부금형의 상면의 형상에 대응되는 하면을 가지는 상부금형을 포함하여 구성되는 지그에 있어서, 피가공물을 소정이 크기로 절단하는 제 1단계와, 성형용 지그의 하부금형에 절단된 피가공물을 고정시키는 제 2단계와, 상기 성형용 지그를 가열하고, 상기 상부금형을 상기 하부금형으로 이동시켜 압력을 가하는 제 3단계와, 상기 지그에서 피가공물을 이탈시키고, 후처리하는 제 4단계를 포함하여 구성될 수 있다.
Description
본 발명은 성형용 지그를 이용한 성형방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3번 이상의 절곡면을 가지는 부품들을 안전하게 성형하는 성형용 지그를 이용한 성형방법에 관한 것이다.
현재 미국, 러시아, 일본, 독일, 프랑스 등의 공정기술 선진국에는 난 가공성 소재의 부품제작을 위한 재료 및 공정기술이 개발되어 있으나, 국내에서는 소형 부품을 제외한 부품 성형 공정기술이 확보되어 있지 않아 완제품뿐만 아니라 반제품까지도 외국에 의존하고 있는 실정이다.
특히 점차 수요가 증대되고 있는 티타늄 합금의 경우 국내에서는 부품제작을 위한 공정기술 특히 중·대형 부품에의 열간 성형 기술에 대한 체계적인 연구가 거의 이루어지지 못하고 변형거동, 업 세팅 성형 등 개별 기술에 대한 기초적인 연구만 이루어지고 있으므로 티타늄 합금의 실 부품 자체생산을 위하여 정밀 성형 기술의 확보가 요구되고 있다.
티타늄 합금의 성형성이 까다로운 이유는 다음과 같은 재료의 기본적인 특성에 기인한다. 변형속도에 민감하여 공정에 따라 하중속도 조절이 가능 한 장비가 요구되며, 노치 민감도가 커서 냉간 가공 시 균열 또는 찢어지는 현상이 자주 발생하고, 스테인레스 강보다 심한 마손(galling) 특성을 가지고, 수축률이 비교적 적어 프레스 작업 시 문제점이 야기되며, 과다 가열 및 가스 흡수에 의한 취성발생과, 가공성 범위의 제한 및 박판에서의 균질도가 낮은 문제점 등이 있다. 티타늄 합금의 상온 성형의 경우, 항복강도/인장강도 비가 높아 스프링백이 크며 동시에 변화가 큰 문제점이 있다. 변화가 심한 이유는 항복강도가 제품에 따라 다르고 티타늄합금의 낮은 탄성률 성질로 인하여 변화의 영향이 확대되어 스프링백의 변화도가 심하게 되면 예측 또한 쉽지 않다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 티타늄 등의 금속으로 3단 이상의 절곡 성형시 주름이나, 찢어짐을 방지할 수 있는 성형용 지그를 이용한 성형방법를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명인 성형용 지그를 이용한 성형방법은, 판상으로 형성되며, 상면 중앙에 돌출된 제 1가공면이 형성되는 제 1하부금형과, 상기 제 1하부금형의 상방에 위치하고 판상으로 형성되며, 상면에 제 2가공면이 형성되고, 상기 제 2가공면 중앙에 상기 제 1가공면과 대응되는 가공홈이 형성되는 제 2하부금형과, 상기 제 1하부금형에 대하여 상기 제 2하부금형이 승하강하도록 가이드되는 가이드부를 포함하여 구성되는 하부금형과, 상기 하부금형의 상면의 형상에 대응되는 하면을 가지는 상부금형을 포함하여 구성되는 지그에 있어서, 피가공물을 소정이 크기로 절단하는 제 1단계와, 성형용 지그의 하부금형에 절단된 피가공물을 고정시키는 제 2단계와, 상기 성형용 지그를 가열하고, 상기 상부금형을 상기 하부금형으로 이동시켜 압력을 가하는 제 3단계와, 상기 지그에서 피가공물을 이탈시키고, 후처리하는 제 4단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1하부금형과 상기 제 2하부금형 사이에는 상기 제 2하부금형이 상기 제 1하부금형에 대해 일정한 간격을 유지할 수 있도록 탄성지지하는 탄성부가 더 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2가공면이 상기 제 1가공면 보다 높게 위치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 성형용 지그를 이용한 성형방법에서는 다음과 같은 효과가 있다.
하부금형을 제 1하부금형과 제 2하부금형으로 구분하고, 제 1하부금형과 제 2하부금형이 승하강하면서 돌출되는 가공면의 단차를 이용하여 하나의 지그로 다양한 모양으로 성형할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 성형용 지그를 구성하는 하부금형을 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 성형용 지그를 구성하는 하부금형을 보인 측면도.
도 3은 본 발명에 의한 성형용 지그를 구성하는 상부금형을 보인 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 성형용 지그를 구성하는 하부금형의 동작상태를 보인 측단면도.
도 5는 본 발명에 의한 성형용 지그를 구성하는 하부금형의 동작상태를 보인 측단면도.
도 6은 본 발명에 의한 성형용 지그를 이용한 성형방법의 바람직한 실시예를 보인 순서도.
도 2는 본 발명에 의한 성형용 지그를 구성하는 하부금형을 보인 측면도.
도 3은 본 발명에 의한 성형용 지그를 구성하는 상부금형을 보인 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 성형용 지그를 구성하는 하부금형의 동작상태를 보인 측단면도.
도 5는 본 발명에 의한 성형용 지그를 구성하는 하부금형의 동작상태를 보인 측단면도.
도 6은 본 발명에 의한 성형용 지그를 이용한 성형방법의 바람직한 실시예를 보인 순서도.
이하, 본 발명에 의한 성형용지그를 이용한 성형방법의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명에 의한 성형용 지그는, 판상으로 형성되며, 상면 중앙에 돌출된 제 1가공면(14)이 형성되는 제 1하부금형(10)과, 상기 제 1하부금형(10)의 상방에 위치하고 판상으로 형성되며, 상면에 제 2가공면(24)이 형성되고, 상기 제 2가공면(24) 중앙에 상기 제 1가공면(14)과 대응되는 가공홈(22)이 형성되는 제 2하부금형(20)과, 상기 제 1하부금형(10)에 대하여 상기 제 2하부금형(20)이 승하강하도록 가이드되는 가이드부(30)를 포함하여 구성되는 하부금형(2)과, 상기 하부금형(2)의 상면의 형상에 대응되는 하면을 가지는 상부금형(4)을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명인 성형용 지그는 하부금형(2)과 상부금형(4)으로 구분된다. 상기 하부금형(2)과 상부금형(4) 사이의 공간에 피가공물(P)이 삽입되어 성형된다.
상기 하부금형(2)에는 제 1하부금형(10)이 마련된다. 상기 제 1하부금형(10)은 성형을 위한 피가공물(P)의 하부를 지지하면서 성형하는 역할을 한다. 상기 제 1하부금형(10)은 판상으로 형성되며, 상면 중앙에 돌출된 돌출부(12)가 마련되며, 상기 돌출부(12)의 상면에는 제 1가공면(14)이 마련된다.
즉, 상기 제 1가공면(14)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 1하부금형(10)의 평면형상의 상면에 돌출되어 상기 피가공물(P)의 일측면의 모양으로 형성된다.
그리고, 상기 제 1하부금형(10)의 상방에는 제 2하부금형(20)이 마련된다. 상기 제 2하부금형(20)은 상기 제 1하부금형(10)과 대응되는 크기와 형상의 판상으로 형성되며, 상기 제 2하부금형(20)이 중앙에 상기 제 1가공면(14)과 대응되는 가공홈(22)이 마련된다.
상기 가공홈(22)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 1가공면(14)이 통과할 수 있도록 상기 제 2하부금형(20)을 관통하도록 구성된다. 상기 가공홈(22)과 상기 제 1가공면(14)의 돌출부(12)의 맞물림으로 상기 가공홈(22)의 내측벽과 상기 돌출부(12)의 외측면은 서로 이격되도록 구성된다.
상기 제 2하부금형(20)의 상면에는 제 2가공면(24)이 마련된다. 상기 제 2가공면(24)은 상기 제 1가공면(14)과 함께 상기 피가공물(P)의 일측의 모양에 대응되도록 형성되어 상기 피가공물(P)을 성형하는 역할을 한다.
또한, 상기 제 1가공면(14)과 상기 제 2가공면(24)이 서로 높이가 다르게 구비될 수 있다. 이는 상기 피가공물(P)이 성형시 외측면에 단차가 형성되도록 한다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 2가공면(24)이 상기 제 1가공면(14) 보다 상대적으로 높게 위치될 수 있다. 물론, 상기 제 1가공면(14)이 상기 제 2가공면(24) 보다 상대적으로 높게 형성할 수 있다.
본원발명의 성형용 지그에서 상기 하부금형(2)은 기본적으로 제 2가공면(24)이 더 상방에 위치되도록 구성되며, 상기 상부금형(4)이 하방으로 이동하면, 상기 제 2하부금형(20)이 하강하여 상기 제 1가공면(14)이 상기 제 2가공면(24) 보다 상대적으로 더 높게 돌출되게 된다.
그리고, 상기 제 1하부금형(10)에 대하여 상기 제 2하부금형(20)이 승하강할 수 있도록 가이드부(30)가 더 마련된다. 상기 가이드부(30)는 상기 제 1하부금형(10) 또는 상기 제 1하부금형(20) 중 일측에 가이드홈(미도시)이 형성되고, 타측에 가이드돌기(미도시)가 형성되어 서로 맞물리도록 형성된다.
그리고, 상기 제 1하부금형(10)과 상기 제 2하부금형(20) 사이에는 탄성부(40)가 더 마련될 수 있다. 상기 탄성부(40)는 상기 제 1하부금형(10)에 대하여 상기 제 2하부금형(20)이 항상 이격될 수 있도록 탄성지지하는 역할을 한다.
그리고, 상기 제 1가공면(14)에는 제 1핀(16)이 마련된다. 상기 제 1핀(16)은 피가공물(P)을 본원발명인 지그에 안정적으로 고정시키는 역할을 한다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 피가공물(P)에 형성되는 홈(미도시)을 상기 제 1핀(16)에 삽입시켜, 상기 피가공물(P)이 하부금형(2)에 고정시킨다.
또한, 상기 제 2가공면(24)에는 제 2핀(26)이 마련된다. 상기 제 2핀(26)은 상기 제 1핀(16)과 마찬가지로 상기 피가공물(P)을 본원발명인 지그에 안정적으로 고정시키는 역할을 한다. 즉, 상기 제 2핀(26)은 제 1핀(16)과 함께 상기 피가공물(P)이 홈에 결합되어, 상기 피가공물(P)이 성형 중에 하부금형(2)에서 이탈되는 것을 방지하게 된다.
그리고, 상기 하부금형(2)의 바닥면에는 레일홈(6)이 마련된다. 상기 레일홈(6)은 본 발명인 성형용 지그가 성형기에 고정되도록 한다.
이하, 본 발명에 의한 성형용 지그를 이용한 성형방법을 자세하게 설명한다.
먼저, 피가공물(P)을 소정의 크기로 절단한다. 그리고, 상기 피가공물(P)에 가이드홈을 형성한다. 상기 가이드홈이 하부금형(2)의 제 1핀(16)과 제 2핀(26)에 맞물리도록 하여 하부금형(2)에 고정시킨다.
상기 하부금형(2)과 상부금형(4)을 가열하면서 상기 하부금형(2)에 대해 상기 상부금형(4)이 하방으로 이동시켜 피가공물(P)을 성형한다.
이때, 상기 상부금형(4)이 이동하면서 상기 피가공물(P)을 하방으로 이동시키면, 상기 피가공물(P)은 먼저, 제 2가공면(24)에 안착된 상태로 유지되며, 상기 상부금형(4)에 의하여 하강하면 상기 피가공물(P)도 하강하여 제 2하부금형(20)이 하강하면서 상대적으로 제 1하부금형(10)의 돌출부(12)의 제 1가공면(14)이 상기 제 2가공면(24) 보다 상대적으로 높게 위치된다.
그러면, 피가공물(P)이 성형되며, 상기 상부금형(4)을 다시 올린 후 상기 피가공물(P)을 상기 지그에서 이탈시키고 후처리하면 성형이 종료된다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
2: 하부금형
4: 상부금형
6: 레일부 10: 제 1하부금형
12: 돌출부 14: 제 1가공면
16: 제 1핀 20: 제 2하부금형
22: 가공홈 24: 제 2가공면
30: 가이드부 40: 탄성부
6: 레일부 10: 제 1하부금형
12: 돌출부 14: 제 1가공면
16: 제 1핀 20: 제 2하부금형
22: 가공홈 24: 제 2가공면
30: 가이드부 40: 탄성부
Claims (3)
- 판상으로 형성되며, 상면 중앙에 돌출된 제 1가공면이 형성되는 제 1하부금형;
상기 제 1하부금형의 상방에 위치하고 판상으로 형성되며, 상면에 제 2가공면이 형성되고, 상기 제 2가공면 중앙에 상기 제 1가공면과 대응되는 가공홈이 형성되는 제 2하부금형;
상기 제 1하부금형에 대하여 상기 제 2하부금형이 승하강하도록 가이드되는 가이드부를 포함하여 구성되는 하부금형; 및
상기 하부금형의 상면의 형상에 대응되는 하면을 가지는 상부금형;을 포함하여 구성되는 지그에 있어서,
피가공물을 소정이 크기로 절단하는 제 1단계;
성형용 지그의 하부금형에 절단된 피가공물을 고정시키는 제 2단계;
상기 성형용 지그를 가열하고, 상기 상부금형을 상기 하부금형으로 이동시켜 압력을 가하는 제 3단계;
상기 지그에서 피가공물을 이탈시키고, 후처리하는 제 4단계;
를 포함하여 구성되는 성형용 지그를 이용한 성형방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 1하부금형과 상기 제 2하부금형 사이에는 상기 제 2하부금형이 상기 제 1하부금형에 대해 일정한 간격을 유지할 수 있도록 탄성지지하는 탄성부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 성형용 지그를 이용한 성형방법. - 제 1항에 있어서,
상기 제 2가공면이 상기 제 1가공면 보다 높게 위치되는 것을 특징으로 하는 성형용 지그를 이용한 성형방법.
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|---|---|---|---|---|
| CN111992597A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-27 | 秦素容 | 一种金属成型用负角折弯装置及其实施方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180004244A (ko) | 2015-06-01 | 2018-01-10 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 프레스 성형품, 프레스 성형 방법, 및 프레스 성형 장치 |
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| KR20180004244A (ko) | 2015-06-01 | 2018-01-10 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 프레스 성형품, 프레스 성형 방법, 및 프레스 성형 장치 |
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| CN111992597B (zh) * | 2020-08-07 | 2022-09-09 | 秦素容 | 一种金属成型用负角折弯装置及其实施方法 |
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