KR20200062555A - Apparatus and method for forming metal product - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for forming a metal product. The present invention is to provide an apparatus and the method in which a cutting process is not required when forming a product having a step formed at an upper end of a pipe region. The method for forming a metal product according to one embodiment of the present invention includes: an indentation unit forming step of forming an indentation unit indented upward in a central region of a plate made of a metal material; an opening step of opening the upper surface of the indentation unit to form the pipe region; and a step forming step of forming the step indented inward at an upper end of a side wall of the pipe region. In the step forming step, the step is formed by stamping with a mold having a shape corresponding to the step.

Description

금속 제품 성형 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR FORMING METAL PRODUCT}Metal product forming apparatus and method{APPARATUS AND METHOD FOR FORMING METAL PRODUCT}

본 발명은 금속 재질로 제공된 재료를 성형하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스탬핑(Stamping) 공법을 이용하여 금속 제품을 성형하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for molding a material provided from a metal material, and more particularly, to an apparatus and method for molding a metal product using a stamping method.

도 1은 관 영역(22) 및 프린지 영역(23)을 포함하고 관 영역(22)의 상단에 내측으로 단차(21)가 형성된 제품(20)의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 제품(20)의 단면 및 기존의 성형 방법에 의해 제품(20)으로 성형되는 재료(10)의 단면을 비교한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 관 형상으로 제공된 관 영역(22) 및 관 영역(22)의 하단으로부터 외측으로 연장되는 프린지 영역(23)을 포함하되, 관 영역(22)의 상단에 내측으로 만입되도록 단차(21)가 형성되는 터빈 드럼 등의 제품(20)의 성형 시, 기존의 성형 방법은 드로잉(Drawing) 공법을 이용하여 일반적으로 제품(20)에서 가장 두껍게 제공되는 프린지 영역(23) 보다 두꺼운 두께를 가지는 플레이트 형상의 재료를 만입부(12)와 만입부(12)의 하단으로부터 외측으로 연장되는 프린지 영역(13)을 포함하는 재료(10)로 성형한 후, 재료(10)의 제품(20)에 해당되는 영역 외의 영역을 절삭 가공하여 제품(20)을 성형한다. 따라서, 절삭에 의한 재료의 로스(Loss)가 발생되고, 절삭 중 재료(10)의 파손 가능성이 높으며, 절삭면에 발생되는 절삭 흔적은 제품(20) 파손의 원인이 될 수 있다. 1 is a view showing an example of a product 20 including a pipe region 22 and a fringe region 23 and having a step 21 formed inwardly at an upper end of the pipe region 22. FIG. 2 is a diagram comparing the cross section of the product 20 of FIG. 1 and the cross section of the material 10 molded into the product 20 by a conventional molding method. Referring to FIGS. 1 and 2, a pipe region 22 provided in a tube shape and a fringe region 23 extending outward from the bottom of the pipe region 22 are included, but inwardly at the top of the pipe region 22. When forming the product 20 such as a turbine drum in which the step 21 is formed so as to be indented, the conventional forming method uses a drawing method to generally provide the thickest fringe area 23 provided in the product 20. After forming the plate-shaped material having a thicker thickness into the material 10 including the indentation 12 and the fringe region 13 extending outward from the lower end of the indentation 12, the material 10 is The product 20 is formed by cutting an area other than the area corresponding to the product 20. Therefore, a loss of material due to cutting occurs, and the possibility of damage to the material 10 during cutting is high, and a cutting trace generated on the cutting surface may cause damage to the product 20.

또한, 재료의 로스를 줄이기 위해 플레이트 형상의 재료의 두께를 제품(20)에서 가장 두껍게 제공되는 프린지 영역(23)과 동일하게 제공하는 경우, 드로잉 공법에 의한 인장에 의해 관 영역(22) 및 프린지 영역(23)에 비해 얇아지는 관 영역(22) 및 프린지 영역(23)의 연결부(24)의 충분한 두께를 확보할 수 없다. In addition, in order to reduce the loss of material, when the thickness of the plate-shaped material is provided in the same manner as the fringe area 23 provided thickest in the product 20, the tube area 22 and the fringe by tension by the drawing method are provided. A sufficient thickness of the connecting portion 24 of the pipe region 22 and the fringe region 23 that becomes thinner than the region 23 cannot be secured.

또한, 관 영역(22)의 두께를 보다 두껍게 형성시키는 등 단차 형성 이외에 제품의 형상을 변형시키기 위해서는 상기 절삭 공정 이외의 별도의 공정이 요구된다.In addition, in order to deform the shape of the product in addition to forming a step, such as forming the thickness of the tube region 22 thicker, a separate process other than the cutting process is required.

본 발명은 관 영역의 상단에 단차가 형성된 제품 성형시 절삭 공정이 요구되지 않는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide an apparatus and method in which a cutting process is not required when forming a product having a step formed at the upper end of a pipe region.

또한, 본 발명은 절삭에 의한 재료의 로스를 방지함으로써 소재를 절감할 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide an apparatus and method capable of saving material by preventing loss of material due to cutting.

또한, 본 발명은 공정을 줄이고, 소재를 절감함으로써 제품 생산 효율을 높일 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide an apparatus and method capable of increasing product production efficiency by reducing processes and reducing materials.

또한, 본 발명은 제품의 각 영역의 두께를 용이하게 변경할 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide an apparatus and method that can easily change the thickness of each area of the product.

또한, 본 발명은 절삭에 의한 재료 또는 제품의 파손을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide an apparatus and method capable of preventing damage to materials or products by cutting.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to this, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 금속 재질로 제공된 재료를 성형하는 금속 제품 성형 방법을 제공한다. 일 실시 예에 따르면, 금속 제품 성형 방법은, 금속 재질로 제공된 플레이트의 중앙 영역에 위 방향으로 만입된 만입부를 형성하는 만입부 형성 단계와; 상기 만입부의 상면을 개방하여 관 영역을 형성시키는 개방 단계와; 상기 관 영역의 측벽의 상단에 내측으로 만입되는 단차를 형성시키는 단차 형성 단계를 포함하되, 상기 단차 형성 단계에서는, 상기 단차에 대응되는 형상을 가지는 금형으로 스탬핑(Stamping)하여 상기 단차를 형성한다.The present invention provides a metal product forming method for molding a material provided from a metal material. According to one embodiment, a method of forming a metal product includes a step of forming an indentation to form an indentation indented upward in a central region of a plate made of a metal material; An opening step of opening the upper surface of the indentation to form a pipe region; And a step forming step of forming a step indented inward at an upper end of the side wall of the tube region. In the step forming step, the step is formed by stamping with a mold having a shape corresponding to the step.

상기 만입부 형성 단계에서 상기 만입부는 드로잉(Drawing) 공법에 의해 형성될 수 있다.In the forming of the indentation, the indentation may be formed by a drawing method.

상기 개방 단계에서 상기 상면은 펀칭(Punching) 공법에 의해 개방될 수 있다.In the opening step, the upper surface may be opened by a punching method.

상기 단차는 상기 측벽의 둘레 방향을 따라서 형성될 수 있다.The step may be formed along the circumferential direction of the side wall.

상기 금형은, 상면에 상기 재료가 상기 관 영역의 길이 방향이 상하 방향이 되도록 놓이는 하부 금형과; 저면에 상기 하부 금형에 놓인 상기 재료가 삽입되는 금형 홈이 형성되는 상부 금형을 포함하되, 상기 하부 금형의 상기 상면에는 상기 재료의 내부로 삽입되도록 위 방향으로 연장되는 삽입 돌출부가 제공될 수 있다.The mold includes: a lower mold on which the material is placed such that the length direction of the tube region is vertically on the upper surface; The upper surface of the lower mold including an upper mold in which a mold groove into which the material placed in the lower mold is inserted is formed on the bottom surface, and an insertion protrusion extending upwardly to be inserted into the material may be provided on the upper surface of the lower mold.

상기 금형 홈은, 상기 저면으로부터 상기 제 1 높이까지의 제 1 영역과; 상기 제 1 높이로부터 상기 제 1 높이보다 높은 제 2 높이까지의 제 2 영역과; 상기 삽입 돌출부의 상부가 삽입되고 상기 제 2 높이로부터 상기 제 2 높이보다 높은 제 3 높이까지의 제 3 영역을 포함하고 상기 삽입 돌출부의 높이는 상기 하부 금형의 상기 상면에 놓인 상기 재료의 상기 관 영역보다 높게 제공되고, 상기 제 2 높이는 상기 관 영역의 하단으로부터 외측으로 연장되는 프린지 영역의 상면으로부터 상기 관 영역의 상단까지의 높이보다 낮게 제공되고, 상기 제 1 영역의 내측면은 상기 제 2 영역의 내측면으로부터 외측으로 단차지도록 제공되고, 상기 제 2 영역의 내측면은 상기 제 3 영역의 내측면으로부터 외측으로 단차지도록 제공되고, 상기 제 3 영역의 내측면은, 상기 삽입 돌출부가 삽입된 상태에서, 상기 삽입 돌출부의 외측면에 맞물리도록 제공되고, 상기 재료는 상기 삽입 돌출부의 외측면과 상기 관 영역의 내측면이 맞물리도록 제공되고, 상기 제 1 영역의 내측면의 상기 제 3 영역의 내측면으로부터 이격된 거리는 상기 재료의 상기 관 영역의 두께보다 크게 제공될 수 있다.The mold groove includes: a first region from the bottom surface to the first height; A second region from the first height to a second height higher than the first height; The upper portion of the insertion protrusion is inserted and includes a third area from the second height to a third height higher than the second height, and the height of the insertion protrusion is greater than the tube area of the material placed on the upper surface of the lower mold. It is provided high, the second height is provided lower than the height from the upper surface of the fringe area extending outward from the bottom of the tube area to the top of the tube area, the inner surface of the first area is within the second area It is provided to step outward from the side, and the inner surface of the second area is provided to step outward from the inner surface of the third area, and the inner surface of the third area is in the state where the insertion protrusion is inserted, It is provided to engage the outer surface of the insertion protrusion, and the material is provided to engage the outer surface of the insertion protrusion and the inner surface of the tube area, and from the inner surface of the third area of the inner surface of the first area The spaced distance can be provided greater than the thickness of the tube region of the material.

상기 상부 금형이 최저 위치에 위치된 경우, 상기 상부 금형의 상기 저면은 상기 재료의 상기 프린지 영역의 상면보다 낮게 위치될 수 있다.When the upper mold is positioned at the lowest position, the bottom surface of the upper mold may be positioned lower than the upper surface of the fringe region of the material.

상기 금속 제품 성형 방법은, 상기 단차 형성 단계 이후에, 상기 삽입 돌출부를 냉각시키는 냉각 단계를 더 포함할 수 있다.The metal product forming method may further include a cooling step of cooling the insertion protrusion after the step forming step.

또한, 본 발명은 금속 재질로 제공된 재료를 성형하는 금속 제품 성형 장치를 제공한다. 일 실시 예에 따르면, 금속 제품 성형 장치는, 상기 재료는, 관 형상으로 제공되는 관 영역과, 상기 관 영역의 하단으로부터 외측으로 연장되는 프린지 영역을 포함하고, 상기 금속 제품 성형 장치는, 상면에 상기 재료가 상기 관 영역의 길이 방향이 상하 방향이 되도록 놓이는 하부 금형과; 저면에 상기 하부 금형에 놓인 상기 재료가 삽입되는 금형 홈이 형성되는 상부 금형을 포함하되, 상기 하부 금형의 상기 상면에는 상기 재료의 내부로 삽입되도록 위 방향으로 연장되는 삽입 돌출부가 제공되고, 상기 금형 홈은, 상기 저면으로부터 상기 제 1 높이까지의 제 1 영역과; 상기 제 1 높이로부터 상기 제 1 높이보다 높은 제 2 높이까지의 제 2 영역을 포함하며, 상기 제 1 영역의 내측면은 상기 제 2 영역의 내측면으로부터 외측으로 단차지도록 제공된다.In addition, the present invention provides a metal product forming apparatus for molding a material provided from a metal material. According to one embodiment, the metal product forming apparatus, the material includes a pipe region provided in a tubular shape, and a fringe region extending outwardly from a lower end of the pipe region, wherein the metal product molding apparatus comprises: A lower mold in which the material is placed such that the longitudinal direction of the tube region is in the vertical direction; The upper surface of the lower mold includes an upper mold in which a mold groove into which the material placed in the lower mold is inserted is provided on the bottom surface, and an insertion protrusion extending upwardly to be inserted into the material is provided on the upper surface of the lower mold. The groove includes: a first region from the bottom surface to the first height; It includes a second area from the first height to a second height higher than the first height, and an inner surface of the first area is provided to be stepped outward from an inner surface of the second area.

상기 삽입 돌출부의 높이는 상기 하부 금형의 상기 상면에 놓인 상기 재료의 상기 관 영역보다 높게 제공되고, 상기 제 2 높이는 상기 삽입 돌출부의 높이보다 낮게 제공되며, 상기 금형 홈은, 상기 삽입 돌출부의 상부가 삽입되고 상기 제 2 높이로부터 상기 제 2 높이보다 높은 제 3 높이까지의 제 3 영역을 더 포함하고, 상기 제 3 영역의 내측면은, 상기 삽입 돌출부가 삽입된 상태에서, 상기 삽입 돌출부의 외측면에 맞물리도록 제공되고, 상기 제 2 영역의 내측면은 상기 제 3 영역의 내측면으로부터 외측으로 단차지도록 제공될 수 있다.The height of the insertion protrusion is provided higher than the tube area of the material placed on the upper surface of the lower mold, the second height is provided lower than the height of the insertion protrusion, and in the mold groove, an upper portion of the insertion protrusion is inserted And further comprising a third area from the second height to a third height higher than the second height, wherein the inner surface of the third area is on the outer surface of the insertion protrusion while the insertion protrusion is inserted. It is provided to be engaged, and the inner surface of the second region may be provided to be stepped outward from the inner surface of the third region.

상기 제 2 높이는 상기 프린지 영역의 상면으로부터 상기 관 영역의 상단까지의 높이보다 낮게 제공될 수 있다.The second height may be provided lower than the height from the top surface of the fringe area to the top of the tube area.

상기 재료는 상기 삽입 돌출부의 외측면과 상기 관 영역의 내측면이 맞물리도록 제공되고, 상기 제 1 영역의 내측면의 상기 제 3 영역의 내측면으로부터 이격된 거리는 상기 재료의 상기 관 영역의 두께보다 크게 제공될 수 있다.The material is provided such that the outer surface of the insertion protrusion and the inner surface of the tube area engage, and the distance from the inner surface of the third area of the inner surface of the first area is greater than the thickness of the tube area of the material. It can be greatly provided.

상기 상부 금형이 최저 위치에 위치된 경우, 상기 상부 금형의 상기 저면은 상기 재료의 상기 프린지 영역의 상면보다 낮게 위치될 수 있다.When the upper mold is positioned at the lowest position, the bottom surface of the upper mold may be positioned lower than the upper surface of the fringe region of the material.

상기 하부 금형의 상기 상면에는 상기 상면으로부터 위로 돌출되는 가이드 돌기가 형성되되, 상기 가이드 돌기는 상기 상면에 놓인 상기 재료의 상기 프린지 영역을 둘러싸도록 제공될 수 있다.A guide protrusion protruding upward from the upper surface is formed on the upper surface of the lower mold, and the guide protrusion may be provided to surround the fringe area of the material placed on the upper surface.

상기 금속 제품 성형 장치는, 상기 삽입 돌출부를 냉각시키는 냉각 유닛을 더 포함할 수 있다.The metal product forming apparatus may further include a cooling unit that cools the insertion protrusion.

상기 냉각 유닛은, 상기 삽입 돌출부 내에 형성되고, 냉각 유체가 흐르는 냉각 유로와; 상기 냉각 유로에 상기 냉각 유체를 공급하는 유체 공급부를 포함할 수 있다.The cooling unit includes a cooling passage formed in the insertion protrusion and through which cooling fluid flows; It may include a fluid supply for supplying the cooling fluid to the cooling passage.

본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 관 영역의 상단에 단차가 형성된 제품 성형시 절삭 공정이 요구되지 않는다.In the apparatus and method according to an embodiment of the present invention, a cutting process is not required when forming a product having a step formed on an upper end of a pipe region.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 절삭에 의한 재료의 로스를 방지함으로써 소재를 절감할 수 있다. In addition, the apparatus and method according to an embodiment of the present invention can save material by preventing loss of material due to cutting.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 공정을 줄이고, 소재를 절감함으로써 제품 생산 효율을 높일 수 있다. In addition, the apparatus and method according to an embodiment of the present invention can increase the production efficiency of products by reducing processes and reducing materials.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 제품의 각 영역의 두께를 용이하게 변경할 수 있다.In addition, the apparatus and method according to the embodiment of the present invention can easily change the thickness of each area of the product.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 절삭에 의한 재료 또는 제품의 파손을 방지할 수 있다.In addition, the apparatus and method according to an embodiment of the present invention can prevent damage to materials or products by cutting.

도 1은 관 영역 및 프린지 영역을 포함하고 관 영역의 상단에 내측으로 단차가 형성된 제품의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 제품의 단면 및 기존의 성형 방법에 의해 제품으로 성형되는 재료의 단면을 비교한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 제품 성형 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 도 3의 만입부 형성 단계에 제공되는 플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 3의 만입부 형성 단계가 완료된 재료를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 3의 개방 단계가 완료된 재료를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 제품 성형 장치를 나타낸 단면도이다.
도 8은 도 7의 상부 금형이 최저 위치에 위치된 금속 제품 성형 장치를 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 7의 재료의 일측 단면 및 도 8의 제품의 일측 단면을 비교한 도면이다.
도 10은 다른 실시 예에 따른 삽입 돌출부를 나타낸 단면도이다.1 is a view showing an example of a product including a pipe region and a fringe region and having a step inwardly at the top of the pipe region.
FIG. 2 is a comparison of the cross-section of the product of FIG. 1 and the cross-section of a material molded into a product by a conventional molding method.
Figure 3 is a flow chart showing a metal product forming method according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a plate provided in the indentation forming step of FIG. 3.
5 is a perspective view showing a material in which the forming of the indentation of FIG. 3 is completed.
6 is a perspective view showing a material in which the opening step of FIG. 3 is completed.
7 is a cross-sectional view showing a metal product forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view showing a metal product forming apparatus in which the upper mold of FIG. 7 is positioned at the lowest position.
FIG. 9 is a comparison of one side section of the material of FIG. 7 and one side section of the product of FIG. 8.
10 is a cross-sectional view showing an insertion protrusion according to another embodiment.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다. 이하, 상하의 방향은 도면을 기준으로 서술하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings has been exaggerated to emphasize a clearer explanation. Hereinafter, the up and down directions were described based on the drawings.

본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 금속 재질로 제공된 제품을 성형한다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법에 의해 성형되는 제품(20)은 관 형상을 가지는 관 영역(22)을 포함하되, 관 영역(22)의 상단이 단차(21)지도록 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 제품(20)은 관 영역(22)의 하단으로부터 외측으로 연장되는 프린지 영역(23)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 제품(20)은 금속 재질의 터빈 드럼(Turbine Drum)일 수 있다. 제품(20)은 스테인레스 강 또는 고탄소강 재질로 제공될 수 있다. 이와 달리, 본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 일부 영역이 관 형상으로 제공되고, 관 형상을 가지는 영역의 일측 끝단이 단차지도록 제공되는 다양한 종류의 제품을 성형하는 데 적용될 수 있다. Apparatus and method according to an embodiment of the present invention molds a product made of a metal material. Referring to FIG. 1, a product 20 formed by an apparatus and method according to an embodiment of the present invention includes a pipe region 22 having a pipe shape, but an upper end of the pipe region 22 has a step difference 21. Is provided. According to one embodiment, the product 20 may further include a fringe region 23 extending outward from the bottom of the tube region 22. For example, the product 20 may be a metal-made turbine drum. The product 20 may be made of stainless steel or high carbon steel material. Alternatively, the apparatus and method according to an embodiment of the present invention may be applied to molding various types of products provided that some regions are provided in a tubular shape and one end of a region having a tubular shape is stepped.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 제품 성형 방법을 나타낸 순서도이다. 도 4는 도 3의 만입부 형성 단계(S10)에 제공되는 플레이트(20a)를 나타내는 사시도이다. 도 5는 도 3의 만입부 형성 단계(S10)가 완료된 재료(20b)를 나타내는 사시도이다. 도 6은 도 3의 개방 단계(S20)가 완료된 재료(20c)를 나타내는 사시도이다. 도 1 및 도 3 내지 도 6을 참조하면, 금속 제품 성형 방법은 만입부 형성 단계(S10), 개방 단계(S20), 단차 형성 단계(S30), 냉각 단계(S40) 및 반출 단계(S50)를 포함할 수 있다. 금속 재질로 제공되는 플레이트(20a)는 만입부 형성 단계(S10), 개방 단계(S20), 단차 형성 단계(S30), 냉각 단계(S40) 및 반출 단계(S50)가 순차적으로 수행되어 도 1에 도시된 바와 같은 형상을 가지는 제품(20)으로 성형된다.Figure 3 is a flow chart showing a metal product forming method according to an embodiment of the present invention. 4 is a perspective view showing the plate 20a provided in the indentation forming step S10 of FIG. 3. 5 is a perspective view showing the material 20b in which the indentation forming step S10 of FIG. 3 is completed. 6 is a perspective view showing the material 20c in which the opening step S20 of FIG. 3 is completed. 1 and 3 to 6, the metal product forming method includes the indentation forming step (S10), the opening step (S20), the step forming step (S30), the cooling step (S40) and the carrying out step (S50) It can contain. Plate (20a) is made of a metal material is formed in the indentation step (S10), the opening step (S20), the step forming step (S30), the cooling step (S40) and the carrying out step (S50) is sequentially performed in Figure 1 It is molded into a product 20 having a shape as shown.

만입부 형성 단계(S10)에서는 플레이트(20a)의 중앙 영역에 위 방향으로 만입된 만입부(22b)를 형성한다. 일 실시 예에 따르면, 만입부 형성 단계(S10)에서 만입부(22b)는 드로잉(Drawing) 공법에 의해 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 플레이트(20a)는 원판 형상으로 제공될 수 있다. 또한, 만입부(22b)는 위에서 바라볼 때, 원형으로 제공될 수 있다.In the indentation forming step (S10), the indentation 22b is indented in the upward direction in the central region of the plate 20a. According to one embodiment, the indentation 22b in the indentation formation step S10 may be formed by a drawing method. According to one embodiment, the plate 20a may be provided in a disc shape. Further, the indentation portion 22b may be provided in a circular shape when viewed from above.

개방 단계(S20)에서는 만입부 형성 단계(S10)에서 형성된 만입부(22b)의 상면을 개방하여 관 영역(22c)을 형성시킨다. 일 실시 예에 따르면, 개방 단계(S20)에서 만입부(22b)의 상면은 펀칭(Punching) 공법에 의해 개방될 수 있다. 따라서, 개방 단계(S20)가 완료된 재료(20c)는 관 영역(22c) 및 프린지 영역(23c)을 포함한다. 관 영역(22c)은 만입부(22b)의 상면이 개방됨으로써 관 형상으로 제공된다. 프린지 영역(23c)은 관 영역(22c)의 하단으로부터 외측으로 연장된다. 일 실시 예에 따르면, 관 영역(22c)은 단면이 원형인 관 형상으로 제공될 수 있고, 프린지 영역(23c)은 관 영역(22c)의 하단을 둘러싼 링 형상으로 제공될 수 있다.In the opening step S20, the upper surface of the indentation portion 22b formed in the indentation formation step S10 is opened to form the pipe region 22c. According to an embodiment, the upper surface of the indentation portion 22b in the opening step S20 may be opened by a punching method. Therefore, the material 20c in which the opening step S20 is completed includes the tube region 22c and the fringe region 23c. The pipe region 22c is provided in a pipe shape by opening the upper surface of the indentation portion 22b. The fringe region 23c extends outwardly from the bottom of the tube region 22c. According to an embodiment, the pipe region 22c may be provided in a circular pipe shape in cross section, and the fringe region 23c may be provided in a ring shape surrounding the lower end of the pipe region 22c.

단차 형성 단계(S30)에서는 개방 단계(S20)가 완료된 관 영역(22c)의 측벽의 상단에 내측으로 만입되는 단차(21)를 형성시킨다. 단차(21)는 관 영역(22c)의 측벽의 둘레 방향을 따라서 형성된다. 단차 형성 단계(S30)에서는, 단차(21)에 대응되는 형상을 가지는 금형으로 스탬핑(Stamping)함으로써 단차(21)를 형성한다. In the step forming step (S30), a step 21 that is inwardly indented is formed at the upper end of the sidewall of the pipe region 22c in which the opening step S20 is completed. The step 21 is formed along the circumferential direction of the side wall of the tube region 22c. In the step forming step S30, the step 21 is formed by stamping a mold having a shape corresponding to the step 21.

냉각 단계(S40)에서는 단차 형성 단계(S30)에서 금형에 놓이는 재료(20c)의 내부로 삽입되는 삽입 돌출부를 냉각시킨다. 냉각 단계(S40)는 필요에 따라, 선택적으로 수행될 수 있다. In the cooling step S40, the insertion protrusion inserted into the material 20c placed in the mold in the step forming step S30 is cooled. Cooling step (S40) may be optionally performed, if necessary.

반출 단계(S50)는 만입부 형성 단계(S10), 개방 단계(S20) 및 단차 형성 단계(S30)가 완료된 이후, 또는 만입부 형성 단계(S10), 개방 단계(S20), 단차 형성 단계(S30) 및 냉각 단계(S40)가 완료된 이후 수행된다. 반출 단계(S50)에서는 상기 금형으로부터 제품(20)을 반출시킨다. The carrying out step (S50) is after the indentation forming step (S10), the opening step (S20) and the step forming step (S30) are completed, or the indentation forming step (S10), the opening step (S20), the step forming step (S30) ) And the cooling step (S40) is completed. In the carrying out step S50, the product 20 is carried out from the mold.

단차 형성 단계(S30), 냉각 단계(S40) 및 반출 단계(S50)의 보다 상세한 예는 아래에서 서술한다.More detailed examples of the step forming step (S30), the cooling step (S40), and the carrying out step (S50) are described below.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 제품 성형 장치(10)에 대해 설명한다. 금속 제품 성형 장치(10)는 금속 재질로 제공된 재료를 성형한다. 일 실시 예에 따르면, 도 1의 단차 형성 단계(S30), 냉각 단계(S40) 및 반출 단계(S50)는 본 실시 예에 따른 금속 제품 성형 장치(10)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, 상술한 단차 형성 단계(S30), 냉각 단계(S40) 및 반출 단계(S50)가 수행되는 금형은 본 실시 예의 금속 제품 성형 장치(10)일 수 있다. 이하, 본 실시 예에 따른 금속 제품 성형 장치(10)에 의해 성형되는 재료는 도 1의 단차 형성 단계(S30)가 수행되는 도 6의 재료(20c)인 것으로 가정한다. Hereinafter, a metal product forming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention will be described. The metal product forming apparatus 10 molds a material provided with a metal material. According to one embodiment, the step forming step (S30), the cooling step (S40) and the carrying out step (S50) of FIG. 1 may be performed by the metal product forming apparatus 10 according to the present embodiment. For example, the mold in which the above-described step forming step (S30), cooling step (S40), and carrying out step (S50) is performed may be the metal product forming apparatus 10 of the present embodiment. Hereinafter, it is assumed that the material molded by the metal product forming apparatus 10 according to the present embodiment is the material 20c of FIG. 6 in which the step forming step S30 of FIG. 1 is performed.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 제품 성형 장치(10)를 나타낸 단면도이다. 도 8은 도 7의 상부 금형(200)이 최저 위치에 위치된 금속 제품 성형 장치(10)를 나타낸 단면도이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 금속 제품 성형 장치(10)는 하부 금형(100) 및 상부 금형(200)을 포함한다. 7 is a cross-sectional view showing a metal product forming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. 8 is a cross-sectional view showing a metal product forming apparatus 10 in which the upper mold 200 of FIG. 7 is positioned at the lowest position. Referring to FIGS. 7 and 8, the metal product forming apparatus 10 includes a lower mold 100 and an upper mold 200.

하부 금형(100)은 상면에 재료(20c)가 관 영역(22c)의 길이 방향이 상하 방향이 되도록 놓인다.The lower mold 100 is placed so that the material 20c on the upper surface is the longitudinal direction of the pipe region 22c in the vertical direction.

하부 금형(100)의 상면에는 삽입 돌출부(110)가 제공된다. 재료(20c)는 관 영역(22c)의 내부에 삽입 돌출부(110)가 아래로부터 삽입되도록 하부 금형(100)의 상면에 놓인다. 삽입 돌출부(110)의 높이는 하부 금형(100)의 상면에 놓인 재료(20c)의 관 영역(22c)보다 높게 제공될 수 있다. 재료(20c)는 삽입 돌출부(110)에 삽입된 경우, 삽입 돌출부(110)의 외측면과 관 영역(22c)의 내측면이 맞물리도록 제공될 수 있다. An insertion protrusion 110 is provided on the upper surface of the lower mold 100. The material 20c is placed on the upper surface of the lower mold 100 such that the insertion protrusion 110 is inserted from below inside the tube region 22c. The height of the insertion protrusion 110 may be provided higher than the tube area 22c of the material 20c placed on the upper surface of the lower mold 100. When the material 20c is inserted into the insertion protrusion 110, the outer surface of the insertion protrusion 110 and the inner surface of the tube region 22c may be provided to engage.

일 실시 예에 따르면, 하부 금형(100)의 상면에는 가이드 돌기(120)가 형성될 수 있다. 가이드 돌기(120)는 하부 금형(100)의 상면으로부터 위로 돌출되게 제공된다. 가이드 돌기(120)는 하부 금형(100)의 상면에 놓인 재료(20c)의 프린지 영역(23c)을 둘러싸도록 제공된다. 가이드 돌기(120)는 내측면이 하부 금형(100)의 상면에 놓인 재료(20c)의 프린지 영역(23c)의 측면에 접하게 제공되거나, 하부 금형(100)의 상면에 놓인 재료(20c)의 프린지 영역(23c)의 측면으로부터 일정거리로 이격되도록 제공될 수 있다. 가이드 돌기(120)가 제공됨으로써, 상부 금형(200)이 하강하여 스탬핑을 수행할 때, 프린지 영역(23c)이 과도하게 외측으로 연장되는 것을 방지한다. 따라서, 가이드 돌기(120)가 제공됨으로써, 스탬핑에 의해 프린지 영역(23c)이 과도하게 외측으로 연장되어 금형 홈(210)의 상부에 재료가 공급되지 못해 빈공간이 형성되는 것을 방지할 수 있다.According to an embodiment, a guide protrusion 120 may be formed on the upper surface of the lower mold 100. The guide protrusion 120 is provided to protrude upward from the upper surface of the lower mold 100. The guide protrusion 120 is provided to surround the fringe area 23c of the material 20c placed on the upper surface of the lower mold 100. The guide protrusion 120 is provided in contact with the side surface of the fringe area 23c of the material 20c placed on the upper surface of the lower mold 100, or the fringe of the material 20c placed on the upper surface of the lower mold 100 It may be provided to be spaced a certain distance from the side of the region (23c). When the guide protrusion 120 is provided, when the upper mold 200 descends and performs stamping, the fringe area 23c is prevented from being excessively extended outward. Therefore, by providing the guide protrusion 120, the fringe area 23c is excessively extended outward by stamping, so that material cannot be supplied to the upper portion of the mold groove 210, thereby preventing an empty space from being formed.

일 실시 예에 따르면, 하부 금형(100)의 하부 금형(100)에 놓인 재료(20c)의 프린지 영역(23c)에 대향되는 영역에는 하부 푸쉬부재(101)가 제공될 수 있다. 하부 푸쉬부재(101)는 상부 금형(200)의 하강에 의한 스탬핑 공정이 완료된 후, 상승함으로써 제품(20)을 밀어올려 제품(20)이 삽입 돌출부(110)로부터 분리되는 것을 용이하게 한다.According to an embodiment, the lower push member 101 may be provided in an area opposite to the fringe area 23c of the material 20c placed on the lower mold 100 of the lower mold 100. The lower push member 101 facilitates separation of the product 20 from the insertion protrusion 110 by pushing up the product 20 by rising after the stamping process by the lowering of the upper mold 200 is completed.

상부 금형(200)은 저면에 금형 홈(210)이 형성된다. 금형 홈(210)에는 상부 금형(200)이 하강함에 따라 하부 금형(100)에 놓인 재료(20c)가 삽입된다. 일 실시 예에 따르면, 금형 홈(210)은 제 1 영역(211), 제 2 영역(212) 및 제 3 영역(213)을 포함한다.The upper mold 200 is formed with a mold groove 210 on the bottom surface. As the upper mold 200 descends, the material 20c placed in the lower mold 100 is inserted into the mold groove 210. According to one embodiment, the mold groove 210 includes a first region 211, a second region 212 and a third region 213.

제 1 영역(211)은 상부 금형(200)의 저면으로부터 제 1 높이(31)까지의 영역이다. 제 1 영역(211)의 내측면은 제 2 영역(212)의 내측면으로부터 외측으로 단차지도록 제공된다.The first area 211 is an area from the bottom surface of the upper mold 200 to the first height 31. The inner surface of the first region 211 is provided to be stepped outward from the inner surface of the second region 212.

제 2 영역(212)은 상부 금형(200)의 제 1 높이(31)로부터 제 2 높이(32)까지의 영역이다. 제 2 높이(32)는 제 1 높이(31)보다 높은 높이이다. 제 2 높이(32)는 삽입 돌출부(110)의 높이보다 낮게 제공될 수 있다. 제 2 영역(212)의 내측면은 제 3 영역(213)의 내측면으로부터 외측으로 단차지도록 제공될 수 있다.The second area 212 is an area from the first height 31 to the second height 32 of the upper mold 200. The second height 32 is higher than the first height 31. The second height 32 may be provided lower than the height of the insertion protrusion 110. The inner surface of the second region 212 may be provided to be stepped outward from the inner surface of the third region 213.

제 3 영역(213)은 상부 금형(200)의 제 2 높이(32)로부터 제 3 높이(33)까지의 영역이다. 제 3 높이(33)는 제 2 높이(32)보다 높은 높이이다. 제 3 영역(213)에는 삽입 돌출부(110)의 상부가 삽입될 수 있다. 삽입 돌출부(110)가 제 3 영역(213)에 삽입된 상태에서, 제 3 영역(213)의 내측면은 삽입 돌출부(110)의 외측면에 맞물리도록 제공될 수 있다. 제 3 높이(33)는 상부 금형(200)이 최저 높이에 위치될 때, 삽입 돌출부(110)의 상단보다 높거나 삽입 돌출부(110)의 상단과 동일한 높이로 제공될 수 있다. The third area 213 is an area from the second height 32 to the third height 33 of the upper mold 200. The third height 33 is higher than the second height 32. The upper portion of the insertion protrusion 110 may be inserted into the third region 213. With the insertion protrusion 110 inserted into the third area 213, the inner surface of the third area 213 may be provided to engage the outer surface of the insertion protrusion 110. When the upper mold 200 is positioned at the lowest height, the third height 33 may be provided higher than the upper end of the insertion protrusion 110 or the same height as the upper end of the insertion protrusion 110.

일 실시 예에 따르면, 상부 금형(200)에는 상부 푸쉬부재(미도시)가 제공될 수 있다. 상부 푸쉬부재는 상부 금형(200)의 하강에 의한 스탬핑 공정이 완료된 후, 제품(20)을 아래 방향으로 밀어내어 제품(20)이 금형 홈(210)으로부터 분리되는 것을 용이하게 한다.According to one embodiment, the upper mold 200 may be provided with an upper push member (not shown). The upper push member facilitates separation of the product 20 from the mold groove 210 by pushing the product 20 downward after the stamping process by the lowering of the upper mold 200 is completed.

도 9는 도 7의 재료(20c)의 일측 단면 및 도 8의 제품(20)의 일측 단면을 비교한 도면이다. 도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 금속 제품 성형 장치(10)는 금형 홈(210)의 형상에 따라 관 영역(22)의 단차(21)의 형성 및 그 외의 재료(20c)의 형상의 변형을 하나의 공정으로 수행하여 제품(20)을 성형할 수 있다. FIG. 9 is a view comparing one side cross section of the material 20c of FIG. 7 and one side cross section of the product 20 of FIG. 8. 7 to 9, the metal product forming apparatus 10 according to the embodiment of the present invention is formed of the step 21 of the pipe region 22 according to the shape of the mold groove 210 and other materials ( The product 20 may be molded by performing the deformation of the shape of 20c in one process.

예를 들면, 제 2 높이(32)는 재료(20c)의 프린지 영역(23c)의 상면으로부터 재료(20c)의 관 영역(22c)의 상단까지의 높이보다 낮게 제공될 수 있다. 제 1 영역(211)의 내측면의 제 3 영역(213)의 내측면으로부터 이격된 거리(41)는 재료(20c)의 관 영역(22c)의 두께(42)보다 크게 제공될 수 있다. 상부 금형(200)이 최저 위치에 위치되는 경우, 상부 금형(200)의 저면은 재료(20c)의 프린지 영역(23c)의 상면보다 낮게 위치될 수 있다.For example, the second height 32 may be provided lower than the height from the top surface of the fringe region 23c of the material 20c to the top of the tube region 22c of the material 20c. The distance 41 spaced from the inner surface of the third area 213 of the inner surface of the first area 211 may be provided greater than the thickness 42 of the tube area 22c of the material 20c. When the upper mold 200 is positioned at the lowest position, the bottom surface of the upper mold 200 may be positioned lower than the upper surface of the fringe region 23c of the material 20c.

본 발명의 일 실시 예에 따른 금속 제품 성형 장치(10)는 금형 홈(210)의 형상을 상술한 바와 같이 제공함으로써, 하나의 스탬핑 공정으로 단차(21)를 형성함과 동시에, 재료(20c)의 관 영역(22c)의 두께(42)보다 제품(20)의 관 영역(22)의 두께를 증육시킬 수 있고, 재료(20c)의 높이보다 제품(20)의 높이를 낮출 수 있으며, 재료(20c)의 내측면의 하단(24c)의 곡률 반경보다 제품(20)의 내측면의 하단(24)의 곡률 반경을 감소시킬 수 있다. The metal product forming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention provides the shape of the mold groove 210 as described above, thereby forming the step 21 in one stamping process, and at the same time, the material 20c It is possible to increase the thickness of the tube region 22 of the product 20 than the thickness 42 of the tube region 22c of, and to lower the height of the product 20 than the height of the material 20c, the material ( The radius of curvature of the bottom 24 of the inner surface of the product 20 can be reduced rather than the radius of curvature of the bottom 24c of the inner surface of 20c).

도 10은 다른 실시 예에 따른 삽입 돌출부(110)를 나타낸 단면도이다. 도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 금속 제품 성형 장치(10)는 냉각 유닛(300) 및 가열 유닛(400)을 더 포함할 수 있다.10 is a cross-sectional view showing an insertion protrusion 110 according to another embodiment. Referring to FIG. 10, according to an embodiment, the metal product forming apparatus 10 may further include a cooling unit 300 and a heating unit 400.

냉각 유닛(300)은 삽입 돌출부(110)를 냉각시킨다. 일 실시 예에 따르면, 냉각 유닛(300)은 냉각 유로(310) 및 유체 공급부(320)를 포함할 수 있다.The cooling unit 300 cools the insertion protrusion 110. According to an embodiment, the cooling unit 300 may include a cooling channel 310 and a fluid supply unit 320.

냉각 유로(310)는 삽입 돌출부(110) 내에 형성된다. 냉각 유로(310)에는 냉각 유체가 흐를 수 있다. 냉각 유체는 아르곤(Ar) 및 헬륨(He) 등의 비활성 가스로 제공될 수 있다. The cooling passage 310 is formed in the insertion protrusion 110. Cooling fluid may flow in the cooling passage 310. Cooling fluid may be provided as an inert gas such as argon (Ar) and helium (He).

유체 공급부(320)는 냉각 유로(310)에 냉각 유체를 공급한다. 일 실시 예에 따르면, 유체 공급부(320)는 순환 부재(321) 및 냉각 부재(323)를 포함할 수 있다. The fluid supply unit 320 supplies cooling fluid to the cooling passage 310. According to an embodiment, the fluid supply part 320 may include a circulation member 321 and a cooling member 323.

순환 부재(321)는 냉각 유체를 냉각 유로(310)로 순환 시킨다. 즉, 순환 부재(321)는 냉각 유체를 냉각 유로(310)로 공급하고, 냉각 유로(310)를 순환한 냉각 유체는 순환 부재(321)로 유입된다. 냉각 부재(323)는 순환 부재(321)로부터 냉각 유로(310)로 공급되는 냉각 유체를 냉각시킨다. The circulation member 321 circulates the cooling fluid to the cooling passage 310. That is, the circulation member 321 supplies the cooling fluid to the cooling passage 310, and the cooling fluid circulated through the cooling passage 310 flows into the circulation member 321. The cooling member 323 cools the cooling fluid supplied from the circulation member 321 to the cooling passage 310.

일 실시 예에 따르면, 냉각 단계(S40)에서 냉각 유닛(300)은 단차 형성 단계(S30)에서의 삽입 돌출부(110)의 온도보다 낮은 온도로 삽입 돌출부(110)를 냉각시킬 수 있다. 예를 들면, 단차 형성 단계(S30)가 상온에서 수행된 경우, 냉각 유닛(300)은 단차 형성 단계(S30)가 완료된 직후, 냉각 부재(323)에 의해 상온보다 낮은 온도로 냉각된 냉각 유체를 순환 부재()를 가동하여 냉각 유로(310)로 공급할 수 있다. 이와 달리, 단차 형성 단계(S30)가 아래에서 설명될 가열 유닛(400)에 의해 가열되어 상온보다 높은 온도에서 수행되는 경우, 냉각 유닛(300)은 단차 형성 단계(S30)가 완료된 직후, 순환 부재()를 가동하여 상온의 냉각 유체를 냉각 유로(310)로 공급할 수 있다. 이 경우, 냉각 부재(323)는 선택적으로 제공되지 않을 수 있다.According to an embodiment, in the cooling step S40, the cooling unit 300 may cool the insertion protrusion 110 to a temperature lower than the temperature of the insertion protrusion 110 in the step forming step S30. For example, when the step forming step (S30) is performed at room temperature, the cooling unit 300 cools the cooling fluid cooled to a temperature lower than the room temperature by the cooling member 323 immediately after the step forming step (S30) is completed. The circulation member () may be operated to be supplied to the cooling passage (310). Alternatively, when the step forming step (S30) is heated by the heating unit 400 to be described below and performed at a temperature higher than room temperature, the cooling unit 300 immediately after the step forming step (S30) is completed, the circulation member By operating (), the cooling fluid at room temperature may be supplied to the cooling passage 310. In this case, the cooling member 323 may not be provided selectively.

이 후, 반출 단계(S50)에서는 상부 금형(200)을 상승 시키고, 상부 푸쉬부재(미도시) 및 하부 푸쉬부재(101)를 이용하여 제품(20)을 금형 홈(210) 또는 삽입 돌출부(110)로부터 이탈시킨다. 이 때, 삽입 돌출부(110)가 냉각 유닛(300)에 의해 냉각되는 경우, 삽입 돌출부(110)가 열수축되어 삽입 돌출부(110)로부터 제품(20)을 용이하게 이탈시킬 수 있다.Thereafter, in the step of carrying out (S50), the upper mold 200 is raised, and the product 20 is mold groove 210 or insert protrusion 110 using the upper push member (not shown) and the lower push member 101. ). At this time, when the insertion protrusion 110 is cooled by the cooling unit 300, the insertion protrusion 110 is heat-shrinked to easily detach the product 20 from the insertion protrusion 110.

가열 유닛(400)은 삽입 돌출부(110)를 가열한다. 일 실시 예에 따르면, 가열 유닛(400)은 열선(410) 및 전원(420)을 포함할 수 있다.The heating unit 400 heats the insertion protrusion 110. According to an embodiment, the heating unit 400 may include a heating wire 410 and a power source 420.

열선(410)은 삽입 돌출부(110)의 내부에 제공될 수 있다. 전원(420)은 열선(410)에 전력을 공급한다. 열선(410)은 전원(420)으로부터 공급되는 전력에 의해 발열한다. 가열 유닛(400)은 금속 제품 성형 장치(10)에 제공되는 재료(20c)의 재질에 따라 소성 가공에 적절한 온도로 삽입 돌출부(110)를 가열한다. 예를 들면, 단차 형성 단계(S30)에서 가열 유닛(400)은 삽입 돌출부(110)를 재료(20c)의 재질에 따라 소성 가공에 적절한 온도로 가열할 수 있다.The hot wire 410 may be provided inside the insertion protrusion 110. The power source 420 supplies power to the heating wire 410. The heating wire 410 generates heat by electric power supplied from the power source 420. The heating unit 400 heats the insertion protrusion 110 to a temperature suitable for plastic working according to the material of the material 20c provided to the metal product forming apparatus 10. For example, in the step forming step (S30), the heating unit 400 may heat the insertion protrusion 110 to a temperature suitable for plastic working according to the material of the material 20c.

이와 달리, 가열 유닛(400)은 선택적으로 제공되지 않을 수 있다. 예를 들면, 금속 제품 성형 장치(10)에 제공되는 재료(20c)가 상온에서 소성 가공이 용이한 경우, 가열 유닛(400)은 제공되지 않을 수 있다.Alternatively, the heating unit 400 may not be provided selectively. For example, when the material 20c provided to the metal product forming apparatus 10 is easily plasticized at room temperature, the heating unit 400 may not be provided.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 스탬핑 공정을 이용해 단차를 형성시키고, 이와 동시에 각 영역의 두께 등 단차 이외의 형상을 변형시킬 수 있음으로써, 별도의 절삭 공정이 요구되지 않는다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 공정을 줄일 수 있고 절삭에 의한 재료의 로스를 절감할 수 있음으로써, 제품 생산 효율을 높일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 절삭에 의한 재료 또는 제품의 파손을 방지할 수 있다.As described above, the apparatus and method according to the embodiment of the present invention can form a step using a stamping process, and at the same time, a shape other than the step such as the thickness of each region can be modified, so that a separate cutting process is not required. Does not. Therefore, the apparatus and method according to the exemplary embodiment of the present invention can reduce the process and reduce the loss of material due to cutting, thereby improving product production efficiency. In addition, the apparatus and method according to an embodiment of the present invention can prevent damage to materials or products by cutting.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The above detailed description is to illustrate the present invention. In addition, the above-described content is to describe and describe preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications and environments. That is, it is possible to change or modify the scope of the concept of the invention disclosed herein, the scope equivalent to the disclosed contents, and/or the scope of the art or knowledge in the art. The embodiments described describe the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in specific application fields and uses of the present invention are possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. In addition, the appended claims should be construed to include other embodiments.

10: 금속 제품 성형 장치 20: 제품
20a: 플레이트 20b, 20c: 재료
21: 단차 22, 22b, 22c: 관 영역
23, 23b, 23c: 프린지 영역 100: 하부 금형
110: 삽입 돌출부 120: 가이드 돌기
200: 상부 금형 210: 금형 홈
211: 제 1 영역 212: 제 2 영역
213: 제 3 영역 300: 냉각 유닛
310: 냉각 유로 320: 유체 공급부
400: 가열 유닛 10: metal product forming apparatus 20: product
20a: plate 20b, 20c: material
21: step 22, 22b, 22c: tube area
23, 23b, 23c: fringe area 100: lower mold
110: insertion protrusion 120: guide projection
200: upper mold 210: mold groove
211: first area 212: second area
213: third zone 300: cooling unit
310: cooling passage 320: fluid supply
400: heating unit

Claims (16)

금속 재질로 제공된 재료를 성형하는 금속 제품 성형 방법에 있어서,
금속 재질로 제공된 플레이트의 중앙 영역에 위 방향으로 만입된 만입부를 형성하는 만입부 형성 단계와;
상기 만입부의 상면을 개방하여 관 영역을 형성시키는 개방 단계와;
상기 관 영역의 측벽의 상단에 내측으로 만입되는 단차를 형성시키는 단차 형성 단계를 포함하되,
상기 단차 형성 단계에서는, 상기 단차에 대응되는 형상을 가지는 금형으로 스탬핑(Stamping)함으로써 상기 단차를 형성하는 금속 제품 성형 방법.In the metal product molding method for molding a material provided with a metal material,
An indentation part forming step of forming an indentation indented upward in a central region of the plate made of a metal material;
An opening step of opening the upper surface of the indentation to form a pipe region;
A step forming step of forming a step that is inwardly indented at the upper end of the side wall of the tube region,
In the step forming step, the metal product forming method of forming the step by stamping (Stamping) with a mold having a shape corresponding to the step. 제 1 항에 있어서,
상기 만입부 형성 단계에서 상기 만입부는 드로잉(Drawing) 공법에 의해 형성되는 금속 제품 성형 방법.According to claim 1,
In the step of forming the indentation, the indentation is a metal product forming method formed by a drawing method. 제 1 항에 있어서,
상기 개방 단계에서 상기 상면은 펀칭(Punching) 공법에 의해 개방되는 금속 제품 성형 방법.According to claim 1,
In the opening step, the upper surface is a metal product forming method that is opened by a punching (Punching) method. 제 1 항에 있어서,
상기 단차는 상기 측벽의 둘레 방향을 따라서 형성되는 금속 제품 성형 방법.According to claim 1,
The step is a metal product forming method formed along the circumferential direction of the side wall. 제 1 항에 있어서,
상기 금형은,
상면에 상기 재료가 상기 관 영역의 길이 방향이 상하 방향이 되도록 놓이는 하부 금형과;
저면에 상기 하부 금형에 놓인 상기 재료가 삽입되는 금형 홈이 형성되는 상부 금형을 포함하되,
상기 하부 금형의 상기 상면에는 상기 재료의 내부로 삽입되도록 위 방향으로 연장되는 삽입 돌출부가 제공되는 금속 제품 성형 방법.According to claim 1,
The mold,
A lower mold on which the material is placed such that the lengthwise direction of the tube region is vertically on the upper surface;
The bottom surface includes an upper mold in which a mold groove into which the material placed in the lower mold is inserted is formed,
A metal product forming method is provided on the upper surface of the lower mold so that an insertion protrusion extending upwardly is provided to be inserted into the material. 제 5 항에 있어서,
상기 금형 홈은,
상기 저면으로부터 상기 제 1 높이까지의 제 1 영역과;
상기 제 1 높이로부터 상기 제 1 높이보다 높은 제 2 높이까지의 제 2 영역과;
상기 삽입 돌출부의 상부가 삽입되고 상기 제 2 높이로부터 상기 제 2 높이보다 높은 제 3 높이까지의 제 3 영역을 포함하고
상기 삽입 돌출부의 높이는 상기 하부 금형의 상기 상면에 놓인 상기 재료의 상기 관 영역보다 높게 제공되고,
상기 제 2 높이는 상기 관 영역의 하단으로부터 외측으로 연장되는 프린지 영역의 상면으로부터 상기 관 영역의 상단까지의 높이보다 낮게 제공되고,
상기 제 1 영역의 내측면은 상기 제 2 영역의 내측면으로부터 외측으로 단차지도록 제공되고,
상기 제 2 영역의 내측면은 상기 제 3 영역의 내측면으로부터 외측으로 단차지도록 제공되고,
상기 제 3 영역의 내측면은, 상기 삽입 돌출부가 삽입된 상태에서, 상기 삽입 돌출부의 외측면에 맞물리도록 제공되고,
상기 재료는 상기 삽입 돌출부의 외측면과 상기 관 영역의 내측면이 맞물리도록 제공되고,
상기 제 1 영역의 내측면의 상기 제 3 영역의 내측면으로부터 이격된 거리는 상기 재료의 상기 관 영역의 두께보다 크게 제공되는 금속 제품 성형 방법.The method of claim 5,
The mold groove,
A first region from the bottom surface to the first height;
A second region from the first height to a second height higher than the first height;
The upper portion of the insertion protrusion is inserted and includes a third area from the second height to a third height higher than the second height
The height of the insertion protrusion is provided higher than the tube area of the material placed on the upper surface of the lower mold,
The second height is provided lower than the height from the upper surface of the fringe region extending outward from the lower end of the pipe region to the top of the pipe region,
The inner surface of the first area is provided to be stepped outward from the inner surface of the second area,
The inner surface of the second area is provided to be stepped outward from the inner surface of the third area,
The inner surface of the third region is provided to engage the outer surface of the insertion protrusion in the state where the insertion protrusion is inserted,
The material is provided so that the outer surface of the insertion protrusion and the inner surface of the tube region engage,
A method of forming a metal product, wherein the distance spaced from the inner surface of the third area of the inner surface of the first area is greater than the thickness of the tube area of the material. 제 6 항에 있어서,
상기 상부 금형이 최저 위치에 위치된 경우, 상기 상부 금형의 상기 저면은 상기 재료의 상기 프린지 영역의 상면보다 낮게 위치되는 금속 제품 성형 방법.The method of claim 6,
When the upper mold is positioned at the lowest position, the bottom surface of the upper mold is positioned lower than the upper surface of the fringe area of the material. 제 5 항에 있어서,
상기 금속 제품 성형 방법은, 상기 단차 형성 단계 이후에, 상기 삽입 돌출부를 냉각시키는 냉각 단계를 더 포함하는 금속 제품 성형 방법.The method of claim 5,
The metal product forming method further comprises a cooling step of cooling the insertion protrusion after the step forming step. 금속 재질로 제공된 재료를 성형하는 금속 제품 성형 장치에 있어서,
상기 재료는, 관 형상으로 제공되는 관 영역과, 상기 관 영역의 하단으로부터 외측으로 연장되는 프린지 영역을 포함하고,
상기 금속 제품 성형 장치는,
상면에 상기 재료가 상기 관 영역의 길이 방향이 상하 방향이 되도록 놓이는 하부 금형과;
저면에 상기 하부 금형에 놓인 상기 재료가 삽입되는 금형 홈이 형성되는 상부 금형을 포함하되,
상기 하부 금형의 상기 상면에는 상기 재료의 내부로 삽입되도록 위 방향으로 연장되는 삽입 돌출부가 제공되고,
상기 금형 홈은,
상기 저면으로부터 상기 제 1 높이까지의 제 1 영역과;
상기 제 1 높이로부터 상기 제 1 높이보다 높은 제 2 높이까지의 제 2 영역을 포함하며,
상기 제 1 영역의 내측면은 상기 제 2 영역의 내측면으로부터 외측으로 단차지도록 제공되는 금속 제품 성형 장치.In the metal product forming apparatus for molding a material provided with a metal material,
The material includes a tube region provided in a tubular shape, and a fringe region extending outward from a lower end of the pipe region,
The metal product forming apparatus,
A lower mold on which the material is placed such that the lengthwise direction of the tube region is vertically on the upper surface;
The bottom surface includes an upper mold in which a mold groove into which the material placed in the lower mold is inserted is formed,
The upper surface of the lower mold is provided with an insertion protrusion extending upwardly to be inserted into the material,
The mold groove,
A first region from the bottom surface to the first height;
A second area from the first height to a second height higher than the first height,
The metal product forming apparatus is provided so that the inner surface of the first region is stepped outward from the inner surface of the second region. 제 9 항에 있어서,
상기 삽입 돌출부의 높이는 상기 하부 금형의 상기 상면에 놓인 상기 재료의 상기 관 영역보다 높게 제공되고,
상기 제 2 높이는 상기 삽입 돌출부의 높이보다 낮게 제공되며,
상기 금형 홈은, 상기 삽입 돌출부의 상부가 삽입되고 상기 제 2 높이로부터 상기 제 2 높이보다 높은 제 3 높이까지의 제 3 영역을 더 포함하고,
상기 제 3 영역의 내측면은, 상기 삽입 돌출부가 삽입된 상태에서, 상기 삽입 돌출부의 외측면에 맞물리도록 제공되고,
상기 제 2 영역의 내측면은 상기 제 3 영역의 내측면으로부터 외측으로 단차지도록 제공되는 금속 제품 성형 장치.The method of claim 9,
The height of the insertion protrusion is provided higher than the tube area of the material placed on the upper surface of the lower mold,
The second height is provided lower than the height of the insertion protrusion,
The mold groove further includes a third area from the second height to a third height higher than the second height, into which the upper portion of the insertion protrusion is inserted,
The inner surface of the third region is provided to engage the outer surface of the insertion protrusion in the state where the insertion protrusion is inserted,
The metal product forming apparatus is provided so that the inner surface of the second region is stepped outward from the inner surface of the third region. 제 10 항에 있어서,
상기 제 2 높이는 상기 프린지 영역의 상면으로부터 상기 관 영역의 상단까지의 높이보다 낮게 제공되는 금속 제품 성형 장치.The method of claim 10,
The second height is lower than the height from the upper surface of the fringe area to the top of the tube area. 제 10 항에 있어서,
상기 재료는 상기 삽입 돌출부의 외측면과 상기 관 영역의 내측면이 맞물리도록 제공되고,
상기 제 1 영역의 내측면의 상기 제 3 영역의 내측면으로부터 이격된 거리는 상기 재료의 상기 관 영역의 두께보다 크게 제공되는 금속 제품 성형 장치.The method of claim 10,
The material is provided so that the outer surface of the insertion protrusion and the inner surface of the tube region engage,
A metal product forming apparatus wherein a distance spaced from the inner surface of the third area of the inner surface of the first area is greater than the thickness of the tube area of the material. 제 10 항에 있어서,
상기 상부 금형이 최저 위치에 위치된 경우, 상기 상부 금형의 상기 저면은 상기 재료의 상기 프린지 영역의 상면보다 낮게 위치되는 금속 제품 성형 장치.The method of claim 10,
When the upper mold is positioned at the lowest position, the bottom surface of the upper mold is positioned lower than the upper surface of the fringe area of the material. 제 10 항에 있어서,
상기 하부 금형의 상기 상면에는 상기 상면으로부터 위로 돌출되는 가이드 돌기가 형성되되,
상기 가이드 돌기는 상기 상면에 놓인 상기 재료의 상기 프린지 영역을 둘러싸도록 제공되는 금속 제품 성형 장치.The method of claim 10,
A guide protrusion protruding upward from the upper surface is formed on the upper surface of the lower mold,
And the guide projection is provided to surround the fringe region of the material placed on the top surface. 제 9 항에 있어서,
상기 금속 제품 성형 장치는, 상기 삽입 돌출부를 냉각시키는 냉각 유닛을 더 포함하는 금속 제품 성형 장치.The method of claim 9,
The metal product forming apparatus further includes a cooling unit that cools the insertion protrusion. 제 15 항에 있어서,
상기 냉각 유닛은,
상기 삽입 돌출부 내에 형성되고, 냉각 유체가 흐르는 냉각 유로와;
상기 냉각 유로에 상기 냉각 유체를 공급하는 유체 공급부를 포함하는 금속 제품 성형 장치.
The method of claim 15,
The cooling unit,
A cooling passage formed in the insertion protrusion and through which a cooling fluid flows;
Metal product forming apparatus including a fluid supply for supplying the cooling fluid to the cooling passage.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10296346A (en) * 1997-04-25 1998-11-10 Taiho Seiki Co Ltd Pressing method
KR20040105558A (en) * 2003-06-09 2004-12-16 가부시키가이샤 고신기켄 Method and apparatus for forming thin walled tubular product with thick walled flange portion
KR20050006969A (en) * 2003-07-10 2005-01-17 주식회사 비에스이 Backplate for electret condenser microphone, method of making the same and the microphone using the same
KR100907266B1 (en) * 2007-08-17 2009-07-10 주식회사 엠에스 오토텍 Mold for hot stamping strip making
KR20130108899A (en) * 2012-03-26 2013-10-07 현대자동차주식회사 Hot stamping device
KR101586934B1 (en) * 2014-07-31 2016-01-19 현대제철 주식회사 Hot stamping device
KR101754016B1 (en) * 2015-03-09 2017-07-19 오토테크 엔지니어링 에이.아이.이. Press systems and methods
KR20170110251A (en) * 2016-03-23 2017-10-11 현대제철 주식회사 Mold device for hot stamping
KR101830909B1 (en) * 2017-04-11 2018-02-22 주식회사 엠에스 오토텍 Cooling apparatus for hot stamping mold

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10296346A (en) * 1997-04-25 1998-11-10 Taiho Seiki Co Ltd Pressing method
KR20040105558A (en) * 2003-06-09 2004-12-16 가부시키가이샤 고신기켄 Method and apparatus for forming thin walled tubular product with thick walled flange portion
KR20050006969A (en) * 2003-07-10 2005-01-17 주식회사 비에스이 Backplate for electret condenser microphone, method of making the same and the microphone using the same
KR100907266B1 (en) * 2007-08-17 2009-07-10 주식회사 엠에스 오토텍 Mold for hot stamping strip making
KR20130108899A (en) * 2012-03-26 2013-10-07 현대자동차주식회사 Hot stamping device
KR101586934B1 (en) * 2014-07-31 2016-01-19 현대제철 주식회사 Hot stamping device
KR101754016B1 (en) * 2015-03-09 2017-07-19 오토테크 엔지니어링 에이.아이.이. Press systems and methods
KR20170110251A (en) * 2016-03-23 2017-10-11 현대제철 주식회사 Mold device for hot stamping
KR101830909B1 (en) * 2017-04-11 2018-02-22 주식회사 엠에스 오토텍 Cooling apparatus for hot stamping mold

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