KR20200101126A - 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치 - Google Patents

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KR20200101126A
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Abstract

일 실시 예에 따른 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치는, 시편을 지지하는 바닥면과, 상기 시편의 제 1 방향 소성 변형을 제한하는 변형 제한면들과, 제 2 방향으로 상기 시편의 변형률을 설정하도록 상기 시편으로부터 이격되는 변형률 설정면들을 포함하는 업셋 베이스금형; 및상기 업셋 베이스금형을 따라 슬라이딩 가능하고, 상기 바닥면을 향해 돌출 형성되는 업셋 돌기를 포함하는 업셋 가압금형을 포함할 수 있다.

Description

단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치{APPARATUS FOR INDICATING THE CHARGING DIRECTION OF SPECIMEN BETWEEN FORGING PROCESSES}
아래의 설명은 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치에 관한 것이다.
시편의 미세조직 및 집합조직은 금속의 특성의 큰 영향을 미친다. 시편의 미세조직과 집합조직을 제어하기 위한 방법으로 상기 시편에 소성 변형을 가하거나, 열처리를 부가하는 방법이 이용될 수 있다. 소성 변형과 열처리를 통하여 시편의 조직을 제어하면, 시편의 특성을 향상될 수 있다.
일반적인 압연, 압출, 인발 등의 방법으로 시편에 소성 변형을 가하는 것은 시편의 내부에 큰 소성 변형을 일으킴과 동시에 외형의 변화를 초래하기 때문에 추가적인 공정으로 구현할 수 있는 한계가 있다.
시료의 크기 변화 없이 소성 변형을 부가하는 방법인 ECAP(Equal Cannel Angular Pressing) 공정은 시편의 크기 변화 없이 반복적으로 강한 소성 변형을 부가할 수 있다. 하지만 공정 특성상 접촉 마찰로 인해 상당히 높은 응력을 필요로 하며, 시편의 시작부와 끝단부에는 균일한 변형을 얻을 수 없으며, 시작부와 끝단의 불균일 부분을 제거하여야 하기 때문에 공정 진행에 따라 시료의 손실이 존재한다.
기존의 통상적인 업셋 단조 및 복귀 단조를 통하여 형상의 변화 없이 변형을 부가할 수 있으나, 업셋 단조 및 복귀 단조를 통한 반복 단조만으로는 시편 내부에 균일한 변형을 얻기가 힘들다. 이를 해소하고자, 업셋 단조 및 업셋 복귀 단조, 쐐기 단조 및 쐐기 복기 단조를 3축으로 연속적으로 반복함으로써, 시편의 형상 변화없이 균일한 변형을 부가하는 다축대각단조(MADF) 공정이 개발되었다.
다축대각단조 공정은 대량생산이 용이한 새로운 강소성가공법으로 시편을 혁신할 수 있는 유망한 기술이다. 이 기술은 12패스의 단조공정을 1싸이클로 하여 무한히 단조공정을 반복할 수 있다는 것을 특징으로 한다. 12패스의 단조공정은 업셋 단조 후 복귀단조를 수행하는 2패스의 단조공정을 3회 반복하고, 대각단조(쐐기단조) 후 복귀단조를 수행하는 2패스의 단조공정을 3회 반복하는 것으로 이루어져 있다.
이와 같은 12패스의 연속적인 단조공정에서 중요한 것은 시편의 장입 방향이 지속적으로 변화한다는 것이고, 각각의 단조공정에서 이전 단계의 단조공정에서의 장입 방향과 다르게 특정한 원칙에 따라 장입하여야 한다는 것이다.
그러나 작업자가 대량의 단조를 수행하면서, 대칭적인 모양의 시편의 장입 방향을 구분하는 것은 용이하지 않으며, 마커로 표시하면서 작업을 하는 것은 작업을 어렵게 하며, 작업도중 방향을 분실할 가능성이 존재한다. 작업도중 단조방향을 분실하면 그 시편은 파기하여야 한다. 기존에는 페인트를 시편의 일면에 칠하여 장입 방향을 표시하였는데, 단조 수행 과정에서 페인트가 소실되며, 반복적인 수행을 하는 동안 페인트가 혼합되어 작업자에게 혼동을 초래하기도 했다. 또한, 페인트를 시편에 하나하나 칠하는 작업은 단조 공정의 공정 시간을 크게 증가시켰다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은, 업셋 단조 및 업셋 복귀 단조, 쐐기 단조 및 쐐기 복기 단조를 3축으로 연속적으로 반복하는 과정에서, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향을 표시하는 장치를 제공하는 것이다.
구체적으로, 일 실시 예의 목적은, 전 단계의 단조공정에서 단조방향을 표시하여 다음 단계의 단조에서 시편의 장입 방향을 표시하는 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치는, 시편을 지지하는 바닥면과, 상기 시편의 제 1 방향 소성 변형을 제한하는 변형 제한면들과, 제 2 방향으로 상기 시편의 변형률을 설정하도록 상기 시편으로부터 이격되는 변형률 설정면들을 포함하는 업셋 베이스금형; 및 상기 업셋 베이스금형을 따라 슬라이딩 가능하고, 상기 바닥면을 향해 돌출 형성되는 업셋 돌기를 포함하는 업셋 가압금형을 포함할 수 있다.
상기 업셋 가압금형이 상기 시편을 가압하는 동안, 상기 업셋 돌기는 상기 시편에 표식을 새길 수 있다.
상기 업셋 돌기는, 상기 업셋 가압금형의 밑면의 중심보다 상기 업셋 가압금형에 모서리에 가까이 위치할 수 있다.
상기 업셋 돌기는 구결(spherical cap) 형상을 갖고, 상기 업셋 돌기의 높이는 상기 업셋 돌기의 밑면의 직경보다 작을 수 있다.
상기 업셋 돌기는 다각 뿔 형상을 갖고, 상기 업셋 돌기의 높이의 길이는 상기 업셋 돌기의 밑면의 모서리보다 작을 수 있다.
일 실시 예에 따른 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치는, 시편을 지지하는 바닥면과, 상기 시편의 제 1 방향 소성 변형을 제한하는 변형 제한면들과, 제 2 방향으로 상기 시편의 변형률을 설정하도록 상기 시편으로부터 이격되는 변형률 설정면들과, 상기 변형률 설정면들 중 어느 하나의 변형률 설정면으로부터 상기 시편을 향해 돌출 형성되는 복귀 돌기를 포함하는 복귀 베이스금형; 및 상기 복귀 베이스금형을 따라 슬라이딩 가능한 복귀 가압금형을 포함할 수 있다.
상기 복귀 가압금형이 상기 시편을 가압하는 동안, 상기 복귀 돌기는 상기 시편에 표식을 새길 수 있다.
상기 복귀 돌기는, 상기 변형률 설정면이 상기 바닥면에 접하는 부분에 위치할 수 있다.
상기 복귀 돌기는 구결 형상을 갖고, 상기 복귀 돌기의 높이는 상기 복귀 돌기의 밑면의 직경보다 작을 수 있다.
상기 복귀 돌기는 다각 뿔 형상을 갖고, 상기 복귀 돌기의 높이의 길이는 상기 복귀 돌기의 밑면의 모서리보다 작을 수 있다.
일 실시 예에 따른 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치는, 시편의 모서리를 지지하는 베이스 모서리와, 상기 시편의 제 1 방향 소성 변형을 제한하는 상기 시편의 면들과 맞닿는 변형 제한면들과, 상기 시편의 변형률을 설정하도록 상기 베이스 모서리의 양쪽에 대칭적으로 경사지게 형성되는 베이스 경사면들과, 상기 시편을 팔면체로 변형시키도록 상기 시편으로부터 이격되는 높이면들을 포함하는 대각 베이스금형; 및 상기 대각 베이스금형을 따라 슬라이딩 가능하고, 상기 베이스 모서리에 의해 지지되는 모서리의 대각선 방향에 위치하는 모서리를 가압하는 가압 모서리와, 상기 시편의 변형률을 설정하도록 상기 가압 모서리의 양쪽에 대칭적으로 경사지게 형성되는 가압 경사면들과, 상기 가압 경사면들로부터 돌출 형성되는 대각 돌기를 포함하는 대각 가압금형을 포함할 수 있다.
상기 대각 가압금형이 상기 시편을 가압하는 동안, 상기 복귀 돌기는 상기 시편에 표식을 새길 수 있다.
상기 대각 돌기는 복수 개가 구비되고, 상기 복수 개의 대각 돌기는, 상기 가압 경사면들 중 어느 하나의 가압 경사면에 형성되는 제 1 돌기와, 다른 하나의 가압 경사면에 형성되는 제 2 돌기를 포함할 수 있다.
상기 제 1 돌기는, 상기 어느 하나의 가압 경사면의 중심보다 상기 어느 하나의 가압 경사면의 모서리에 가까이 형성될 수 있다.
상기 제 1 돌기 및 제 2 돌기는 상기 가압 모서리를 기준으로 대칭되는 위치에 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따른 단조 공정 간의 시편의 장입 방향을 표시하는 장치는, 업셋 단조 및 업셋 복귀 단조, 쐐기 단조 및 쐐기 복기 단조를 3축으로 연속적으로 반복하는 과정에서, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향을 표시할 수 있다.
또한, 별도의 작업 없이 단조 공정과 함께 시편의 장입 방향을 표시할 수 있으므로, 작업 소요 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
또한, 매우 세심한 주의를 기울여야하는 다축대각단조 공정에서, 각 단조 공정의 시편 장입 방향을 간단하게 구별할 수 있으므로, 복잡한 다축 대각 단조 공정의 원리를 이해하기 어려운 단순 작업자의 경우에도 용이하게 공정작업을 수행할 수 있다.
또한, 특히 대칭적인 형상으로 반복하여 단조하는 다축대각단조 공정에서 단조 방향을 구분할 수 있으므로 단조공정을 중단하거나, 중간단계의 단조재를 보관하는 경우에도 이후 공정을 효율적으로 진행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편의 가공 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2a는 업셋 단조 및 업셋 복귀 단조가 수행되는 개념도이다.
도 2b는 쐐기 단조 및 쐐기 복귀 단조가 수행되는 개념도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치의 사시도이다. 구체적으로 도 3은 업셋 단조를 수행 가능한 장치를 도시한다.
도 4는 업셋 단조가 수행되기 전, 시편, 업셋 베이스 금형 및 업셋 가압 금형을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 5는 업셋 단조가 수행된 후, 시편, 업셋 베이스 금형 및 업셋 가압 금형을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치의 사시도이다. 구체적으로 도 3은 업셋 복귀 단조를 수행 가능한 장치를 도시한다.
도 7은 복귀 단조가 수행되기 전, 시편, 업셋 베이스 금형 및 업셋 가압 금형을 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 8은 복귀 단조가 수행된 후, 시편, 업셋 베이스 금형 및 업셋 가압 금형을 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 9는 작업자가 표식을 통해 시편의 장입 방향을 인지하고, 제 1 방향으로 업셋 단조 및 업셋 복귀 단조를 수행하는 모습을 개념적으로 도시한 순서도이다.
도 10는 작업자가 표식을 통해 시편의 장입 방향을 인지하고, 제 2 방향으로 업셋 단조 및 업셋 복귀 단조를 수행하는 모습을 개념적으로 도시한 순서도이다.
도 11은 작업자가 표식을 통해 시편의 장입 방향을 인지하고, 제 3 방향으로 업셋 단조 및 업셋 복귀 단조를 수행하는 모습을 개념적으로 도시한 순서도이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 업셋 가압 금형의 저면도이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 업셋 가압 금형의 평면도이다.
도 14는 일 실시 에에 따른 업셋 가압 금형의 저면도이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 업셋 가압 금형의 평면도이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치의 사시도이다. 구체적으로 도 16은 대각 단조를 수행 가능한 장치를 도시한다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시편 가공 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 시편 가공 방법은, 제1 단조 단계(S100)와 제2 단조 단계(S200)를 포함할 수 있다.
제 1 단조 단계(S100)는 제1축의 방향으로 육면체의 시편을 업셋 단조를 수행한 후, 업셋 단조에 의해 돌출된 방향으로 업셋 복귀 단조를 수행하는 단계(S110), 제 2 축 및 제 3 축의 방향으로 각각 업셋 단조 및 상기 업셋 복귀 단조를 순차적으로 수행하는 단계(S120, S130)를 포함한다.
제 2 단조 단계(S200)는 제 1 축 방향의 모서리들 중 서로 가장 멀리 이격된 두 모서리를 쐐기 단조를 수행한 후, 돌출된 방향으로 쐐기 복귀 단조를 수행하는 단계(S210), 제 2 축 방향의 두 모서리 및 제 3 축 방향의 두 모서리에 대하여, 쐐기 단조 및 상기 쐐기 복귀 단조를 수행하는 단계(S220, S230)를 포함한다.
도 2a는 업셋 단조 및 업셋 복귀 단조가 수행되는 개념도이다.
도 2a를 참조하면, 제 1 단조 단계(S100)는 제 1 축 내지 제 3 축으로 각각 업셋 단조 및 업셋 복귀 단조를 수행하는 단계이다(S110a, S110b, S120a, S120b, S130a, S130b).
제 1 축의 방향으로 업셋 단조가 수행되고(S110a), 가압하여 시편을 원래의 형상으로 복원시키는 업셋 복귀 단조가 업셋 단조에 의해 돌출된 면을 가압하는 방향으로 수행된다(S110b). 다음으로, 제 2 축의 방향으로 업셋 단조가 수행되고(S120a), 업셋 복귀 단조가 업셋 단조에 의해 돌출된 면을 가압하는 방향으로 수행된다(S120b). 마지막으로, 제3축의 방향으로 업셋 단조가 수행되고(S130a), 업셋 복귀 단조가 업셋 단조에 의해 돌출된 면을 가압하는 방향으로 수행된다(S130b).
제 1 축 내지 제 3 축의 방향으로 업셋 및 업셋 복귀 단조를 수행함에 따라, 시편은 외부의 형상은 초기 형상으로 되며, 시편의 내부에는 주로 대각선 방향의 균일한 소성 변형이 가해지게 된다. 제 1 축 내지 제 3 축 방향으로의 업셋 단조 및 돌출 방향으로 수행되는 업셋 복귀 단조만으로는, 시편에 대각선 방향으로만 주로 변형이 가해지고, 시편의 각 면과 수직 또는 수평의 방향으로는 소성 변형이 거의 가해지지 않는다.
따라서, 시편 내부에 금속의 대각선 방향의 변형뿐만 아니라 금속의 면과 수직/수평의 변형을 부가하기 위해 이하 쐐기 단조 및 쐐기 복귀 단조를 수행하게 된다.
도 2b는 쐐기 단조 및 쐐기 복귀 단조가 수행되는 개념도이다.
도 2b를 참조하면, 제 2 단조 단계(S200)는 제 1 축 방향의 모서리들 중 서로 가장 멀리 이격된 두 모서리를 시편의 내부 방향으로 가압하는 쐐기 단조를 수행하고(S210a), 쐐기 단조에 의해 돌출 변형된 방향으로 쐐기 복귀 단조를 수행한다(S210b). 다음으로, 제 2 축 방향의 두 모서리를 가압하는 쐐기 단조를 수행하고(S220a), 쐐기 단조에 의해 돌출 변형된 방향으로 쐐기 복귀 단조를 수행한다(S220b). 마지막으로, 제 3 축 방향의 두 모서리에 대하여도 각각 쐐기 단조(S230a) 및 쐐기 복귀 단조를 수행한다(S230b).
제 1 단조 단계(S100) 및 제 2 단조 단계(S200)를 수행하여, 시편 외부의 형상은 초기의 육면체의 형상으로 유지되지만, 시편의 내부에는 대각선 방향, 면에 수직/수평 방향으로 균일하게 소성 변형이 가해지게 된다. 이러한 소성 변형으로 인해, 금속의 미세조직 및 집합조직을 균일하게 제어할 수 있게 된다.
도 3은 일 실시 예에 따른 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치의 사시도이다. 구체적으로 도 3은 업셋 단조를 수행 가능한 장치를 도시한다. 도 4는 업셋 단조가 수행되기 전, 시편, 업셋 베이스 금형 및 업셋 가압 금형을 개략적으로 도시하는 정면도이고, 도 5는 업셋 단조가 수행된 후, 시편, 업셋 베이스 금형 및 업셋 가압 금형을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치(100)는 업셋 베이스금형(110) 및 업셋 가압금형(120)을 포함할 수 있다.
업셋 베이스금형(110)은 시편(10)을 수용할 수 있다. 업셋 베이스금형(110)은 바닥면(118), 변형 제한면들(111a, 111b) 및 변형률 설정면들(113a, 113b)을 포함할 수 있다.
업셋 가압금형(120)은 업셋 베이스금형(110)을 따라 슬라이딩 가능하다. 업셋 가압금형(120)은 업셋 베이스금형(110)을 따라 슬라이딩하여, 업셋 베이스금형(110) 내부에 수용되어 있는 시편(10)을 변형시킬 수 있다. 업셋 가압금형(120)은 업셋 돌기(121)를 포함할 수 있다.
업셋 단조는 장입 방향 표시 장치(100)를 이용해 실시될 수 있다. 장입 방향 표시 장치(100)는 업셋 베이스금형(110)과 업셋 가압금형(120)을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 서로 수직인 제 1 내지 제 3 방향(X, Y, Z)을 기준으로 시편(10)의 면들 및 모서리들을 설정한다. 처음 상태에서, 시편(10)의 제 1 방향 면은 제 1 방향(X)을 바라보는 면을 의미하고, 제 2 방향 면은 제 2 방향(Y)을 바라보는 면을 의미하며, 제 3 방향 면은 제 3 방향(Z)을 바라보는 면을 의미한다. 시편(10)의 제 1 방향 모서리는 제 1 방향(X)과 평행한 모서리를 의미하고, 제 2 방향 모서리는 제 2 방향(Y)과 평행한 모서리를 의미하며, 제 3 방향 모서리는 제 3 방향(Z)과 평행한 모서리를 의미한다.
바닥면(118), 변형 제한면들(111a, 111b) 및 변형률 설정면들(113a, 113b)은 시편(10)을 수용하는 공간(119, 수용부)을 형성할 수 있다. 변형 제한면들(111a, 111b)과 변형률 설정면들(113a, 113b)은 실질적으로 시편(10)을 수용하는 공간의 높이면을 형성할 수 있다. 시편(10)은, 바닥면(118), 변형 제한면들(111a, 111b) 및 변형률 설정면들(113a, 113b)에 의해 형성되는 공간(119, 수용부)에 수용될 수 있다.
바닥면(118)은 업셋 베이스금형(110)에 수용된 시편(10)을 지지할 수 있다. 바닥면(118)의 면적은 변형 제한면들(111a, 111b)과 변형률 설정면들(113a, 113b)에 의해 결정될 수 있다. 업셋 가압금형(120)에 의해 시편(10)이 가압될 때, 바닥면(118)은 시편(10)을 기준으로 업셋 가압금형(120)의 반대쪽에서 시편(10)을 가압할 수 있다.
변형 제한면들(111a, 111b)은 시편(10)의 제 1 방향(X) 소성 변형을 제한하도록 시편(10)의 제 1 방향(X) 면들과 맞닿을 수 있다. 시편(10)은 두 개의 제 1 방향 면을 가질 수 있다. 이에 대응하여 업셋 베이스금형(110)도 두 개의 변형 제한면(111a, 111b)을 가질 수 있다. 변형 제한면들(111a, 111b)은 업셋 베이스금형(110)에 수용된 시편(10)을 기준으로 제 1 방향(X)을 따라 서로 반대쪽에 위치할 수 있다.
변형 제한면들(111a, 111b)은 시편(10)의 제 1 방향(X) 면들과 맞닿을 수 있다. 따라서 시편(10)에 외력이 가해지더라도 변형 제한면들(111a, 111b)은 시편(10)의 제 1 방향(X) 소성 변형을 제한할 수 있다.
변형률 설정면들(113a, 113b)은 시편(10)의 제 2 방향(Y) 변형률을 설정하도록 시편(10)의 제 2 방향 면들로부터 이격될 수 있다. 시편(10)은 두 개의 제 2 방향 면을 갖는다. 이에 대응하여 업셋 베이스금형(110)도 두 개의 변형률 설정면(113a, 113b)을 가질 수 있다. 변형률 설정면들(113a, 113b)은 업셋 베이스금형(110)에 수용된 시편(10)을 기준으로 제 2 방향(Y)을 따라 서로 반대쪽에 위치할 수 있다.
변형률 설정면들(113a, 113b)은 시편(10)의 제 2 방향 면들로부터 이격될 수 있다. 시편(10)에 외력이 가해지면, 시편(10)은 제 2 방향(Y)으로 소성 변형될 수 있다. 외력이 충분하게 가해지면 시편(10)의 제 2 방향(Y) 소성 변형은 변형률 설정면들(113a, 113b)에 맞닿을 때까지 이루어질 수 있다. 다시 말하면, 변형률 설정면들(113a, 113b)은 시편(10)의 변형률을 설정할 수 있다. 변형률 설정면들(113a, 113b)은 변형량 설정면들로 명명될 수도 있다.
시편(10)의 변형률은 업셋 베이스금형(110)에 수용된 시편(10)과 변형률 설정면들(113a, 113b) 사이의 거리에 따라 결정될 수 있다. 시편(10)의 변형률이 상대적으로 작게 설정되려면, 변형률 설정면들(113a, 113b)은 상대적으로 시편(10)에 가깝게 배치되어야 한다. 한편, 시편(10)의 변형률이 상대적으로 크게 설정되려면 변형률 설정면들(113a, 113b)은 상대적으로 시편(10)으로부터 멀리 배치되어야 한다.
업셋 가압금형(120)은 시편(10)의 제 3 방향 면을 가압할 수 있다. 업셋 가압금형(120)이 시편(10)의 두 제 3 방향 면 중 하나를 가압하면, 작용 반작용의 법칙에 의해 업셋 베이스금형(110)의 바닥면(118)도 시편(10)의 다른 제 3 방향 면을 가압할 수 있다. 업셋 가압금형(120)은 시편(10)의 제 3 방향 면 중 하나에 표식을 남길 수 있는 업셋 돌기(121)를 포함할 수 있다.
업셋 돌기(121)는 업셋 가압금형(120)이 시편(10)을 가압하는 동안, 시편(10)에 표식(10a)을 새길 수 있다. 예를 들어, 업셋 돌기(121)는 시편(10)의 상면에 표식(10a)을 새길 수 있다. 업셋 돌기(121)로 인해 새겨진 표식(10a)은 작업자에 의해 식별될 수 있다. 예를 들어, 작업자는 시각적으로 및/또는 촉각적으로 표식(10a)을 감지할 수 있다.
업셋 돌기(121)는 업셋 가압금형(120)의 밑면의 중심보다 업셋 가압금형(120)에 모서리에 가까이 위치할 수 있다. 따라서, 업셋 돌기(121)가 새긴 표식(10a)은 시편(10)의 중심에 형성되는 것이 아닌, 시편(10)에 테두리부에 형성될 수 있다. 표식(10a)은 시편(10)의 각각의 면에 위치적 의미를 부여할 수 있다. 예를 들어, 작업자는 작업자가 시편(10)을 바라보는 방향을 기준으로, 항상 시편(10) 상에 새겨진 표식(10a)이 오른편이 있도록 하여 시편(10)은 각각의 단조 공정의 장치에 장입시킬 수 있다. 해당 내용에 대한 구체적인 설명은 이하, 도 9 내지 도 11에서 후술하기로 한다.
업셋 단조는 업셋 베이스금형(110)에 시편(10)을 배치시키고 업셋 가압금형(120)으로 시편(10)을 가압하여 실시될 수 있다. 업셋 단조의 실시에 의해 시편(10)은 제 1 방향(X)으로는 변화가 없고, 제 2 방향(Y)으로는 돌출되며, 제 3 방향(Z)으로는 압축될 수 있다.
시편(10)의 다른 방향들에서 실시되는 업셋 단조들은, 업셋 베이스금형(110)에 시편(10)을 배치시키는 방향들을 달리하여 실시될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치의 사시도이다. 구체적으로 도 3은 업셋 복귀 단조를 수행 가능한 장치를 도시한다. 도 7은 복귀 단조가 수행되기 전, 시편, 업셋 베이스 금형 및 업셋 가압 금형을 개략적으로 도시하는 측면도이고, 도 8은 복귀 단조가 수행된 후, 시편, 업셋 베이스 금형 및 업셋 가압 금형을 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치(200)는 복귀 베이스금형(210) 및 복귀 가압금형(220)을 포함할 수 있다.
복귀 베이스금형(210)은 시편(10)을 수용할 수 있다. 복귀 베이스금형(120)은 바닥면(218), 변형 제한면들(211a, 211b), 변형률 설정면들(213a, 213b) 및 복귀 돌기(211)를 포함할 수 있다. 복귀 베이스금형(210)은 시편(10)을 수용하도록 형성되는 수용부(219)를 포함할 수 있다. 수용부(219)의 형상은 시편(10)의 원래의 형상에 대응할 수 있다. 여기서, 원래의 형상이란 시편(10)이 업셋 단조되기 전의 형상을 의미한다.
바닥면(218)은 복귀 베이스금형(210)에 수용된 시편(10)을 지지할 수 있다. 바닥면(218)의 면적은 변형 제한면들(211a, 211b)과 변형률 설정면들(213a, 213b)에 의해 결정될 수 있다. 복귀 가압금형(220)이 시편(10)을 가압할 때, 바닥면(218)은 시편(10)을 기준으로 복귀 가압금형(220)의 반대쪽에서 시편(10)을 가압할 수 있다.
변형 제한면들(211a, 211b)은 시편(10)의 제 1 방향 소성 변형을 제한하도록 시편(10)의 제 1 방향 면들과 맞닿을 수 있다. 시편(10)은 두 개의 제 1 방향 면을 가질 수 있다. 이에 대응하여 복귀 베이스금형(210)도 두 개의 변형 제한면(211a, 211b)을 가질 수 있다. 변형 제한면들(211a, 211b)은 복귀 베이스금형(210)에 수용된 시편(10)을 기준으로 제1방향을 따라 서로 반대쪽에 위치할 수 있다.
변형 제한면들(211a, 211b)은 시편(10)의 제1방향 면들과 맞닿을 수 있다. 따라서 시편(10)에 외력이 가해지더라도 변형 제한면들(211a, 211b)은 시편(10)의 제1방향 소성 변형을 제한할 수 있다.
변형률 설정면들(213a, 213b)은 시편(10)의 변형률을 설정하도록 시편(10)으로부터 이격될 수 있다. 이에 대응하여 복귀 베이스금형(210)도 두 개의 변형률 설정면(213a, 213b)을 가질 수 있다.
시편(10)에 외력이 가해지면, 시편(10)은 소성 변형될 수 있다. 외력이 충분하게 가해지면 시편(10)의 소성 변형은 변형률 설정면들(213a, 213b)에 맞닿을 때까지 이루어지므로, 변형률 설정면들(213a, 213b)은 시편(10)의 변형률을 설정할 수 있다. 변형률 설정면들(213a, 213b)은 변형량 설정면들로 명명될 수도 있다.
시편(10)의 변형률은 복귀 베이스금형(210)에 수용된 시편(10)과 변형률 설정면들(213a, 213b) 사이의 거리에 따라 결정될 수 있다. 시편(10)의 변형률이 상대적으로 작게 설정되려면, 변형률 설정면들(213a, 213b)은 상대적으로 시편(10)에 가깝게 배치되어야 한다. 시편(10)의 변형률이 상대적으로 크게 설정되려면 변형률 설정면들(213a, 213b)은 상대적으로 시편(10)으로부터 멀리 배치되어야 한다. 시편(10)의 변형률은 시편(10)을 업셋 단조 전의 형상으로 복원시키는 값으로 설정된다.
복귀 돌기(221)는 변형률 설정면들(213a, 213b) 중 어느 하나의 변형률 설정면(213a 또는 213b)로부터 시편(10)을 향해 돌출 형성될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 복귀 돌기(221)가 변형률 설정면(213b)에 형성되는 것을 기준으로 설명하기로 하나, 이에 제한되지 않음을 밝혀 둔다. 복귀 돌기(221)는 복귀 가압금형(220)이 시편(10)을 가압하는 동안, 시편(10)에 표식(10a)을 새길 수 있다. 예를 들어, 복귀 돌기(221)는 시편(10)의 상면에 표식(10a)을 새길 수 있다. 복귀 돌기(221)로 인해 새겨진 표식(10a)은 작업자에 의해 식별될 수 있다. 예를 들어, 작업자는 시각적으로 및/또는 촉각적으로 표식(10a)을 감지할 수 있다.
복귀 돌기(221)는 변형률 설정면(213b) 중 바닥면(218)에 접하는 부분 위치할 수 있다. 따라서, 복귀 돌기(221)가 새긴 표식(10a)은 시편(10)의 중심에 형성되는 것이 아닌, 시편(10)에 테두리부에 형성될 수 있다. 표식(10a)은 시편(10)의 각각의 면에 위치적 의미를 부여할 수 있다. 예를 들어, 작업자는 작업자가 시편(10)을 바라보는 방향을 기준으로, 항상 시편(10) 상에 새겨진 표식(10a)이 오른편이 있도록 하여 시편(10)은 각각의 단조 공정의 장치에 장입시킬 수 있다. 해당 내용에 대한 구체적인 설명은 이하, 도 9 내지 도 11에서 후술하기로 한다.
복귀 돌기(211)는 구결(spherical cap) 형상 또는 다각 뿔 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 복귀 돌기(211)가 구결 형상을 가질 때, 복귀 돌기(211)의 높이는 밑면의 직경보다 작을 수 있다. 다른 예로, 복귀 돌기(211)가 다각 뿔 형상을 가질 때, 복귀 돌기(211)의 높이는 복귀 돌기(211)의 밑면의 모서리의 길이보다 작을 수 있다.
복귀 가압금형(220)은 복귀 베이스금형(210)을 따라 슬라이딩 가능하다. 복귀 가압금형(220)은 복귀 베이스금형(210)을 따라 슬라이딩하여, 복귀 베이스금형(210) 내부에 수용되어 있는 시편(10)을 변형시킬 수 있다.
업셋 단조 후의 복귀단조는 복귀 베이스금형(210)에 시편(10)을 배치시키고 복귀 가압금형(220)으로 시편(10)을 가압하여 실시된다. 복귀단조의 실시에 의해 시편(10)은 업셋 단조 전의 형상으로 복원된다.
시편(10)의 다른 방향들에서 실시되는 복귀단조들은, 복귀 베이스금형(210)에 시편(10)을 배치시키는 방향들을 달리하여 실시될 수 있다.
도 9는 작업자가 표식을 통해 시편의 장입 방향을 인지하고, 제 1 방향으로 업셋 단조 및 업셋 복귀 단조를 수행하는 모습을 개념적으로 도시한 순서도이다. 도 10는 작업자가 표식을 통해 시편의 장입 방향을 인지하고, 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 업셋 단조 및 업셋 복귀 단조를 수행하는 모습을 개념적으로 도시한 순서도이다. 도 11은 작업자가 표식을 통해 시편의 장입 방향을 인지하고, 상기 제 1 방향 및 제 2 방향과 수직한 제 3 방향으로 업셋 단조 및 업셋 복귀 단조를 수행하는 모습을 개념적으로 도시한 순서도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 먼저 작업자는 시편의 Y면이 변형률 설정면을 바라보도록 배치하여 업셋 단조를 수행할 수 있다. 이 경우, 시편은 Y면이 향하는 방향으로 변형될 수 있다. 업셋 단조 동안, 시편의 Z면 중 X면에 접한 부분에 표식이 새겨질 수 있다.
다음으로, 작업자는 표식이 작업자를 마주하면서 작업자의 오른쪽에 위치하도록 시편을 회전시킬 수 있다.
다음으로, 작업자는 업셋 복귀 단조를 수행할 수 있다. 이 경우, 시편은 원래 형상으로 복귀할 수 있다. 복귀 단조 동안, 시편의 Y면 중 Z면에 접한 부분에 표식이 새겨질 수 있다.
다음으로, 작업자는 표식이 작업자를 마주하면서 작업자의 오른쪽에 위치하도록 시편을 회전시킬 수 있다.
다음으로, 작업자는 시편의 Z면이 변형률 설정면을 바라보도록 배치하여 업셋 단조를 수행할 수 있다. 이 경우, 시편은 Z면이 향하는 방향으로 변형될 수 있다. 업셋 단조 동안, 시편의 X면 중 Y면에 접한 부분에 표식이 새겨질 수 있다. 이 전 단계에서, 작업자는 표식을 보고 업셋 단조의 방향을 결정할 수 있다.
다음으로, 작업자는 표식이 작업자를 마주하면서 작업자의 오른쪽에 위치하도록 시편을 회전시킬 수 있다.
다음으로, 작업자는 업셋 복귀 단조를 수행할 수 있다. 이 경우, 시편은 원래 형상으로 복귀할 수 있다. 복귀 단조 동안, 시편의 Z면 중 X면에 접한 부분에 표식이 새겨질 수 있다.
다음으로, 작업자는 표식이 작업자를 마주하면서 작업자의 오른쪽에 위치하도록 시편을 회전시킬 수 있다.
다음으로, 작업자는 시편의 X면이 변형률 설정면을 바라보도록 배치하여 업셋 단조를 수행할 수 있다. 이 경우, 시편은 X면이 향하는 방향으로 연장할 수 있다. 업셋 단조 동안, 시편의 Y면 중 Z면에 접한 부분에 표식이 새겨질 수 있다. 이 전 단계에서, 작업자는 표식을 보고 업셋 단조의 방향을 결정할 수 있다.
다음으로, 작업자는 표식이 작업자를 마주하면서 작업자의 오른쪽에 위치하도록 시편을 회전시킬 수 있다.
다음으로, 작업자는 업셋 복귀 단조를 수행할 수 있다. 이 경우, 시편은 원래 형상으로 복귀할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 작업자는 다축대각단조(MADF) 공정에서 매우 세심한 주의를 기울여야 하는 각 단조 공정의 단조 소재 장입 방향을 간단하게 구별할 수 있다. 이러한 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치를 통해, 복잡한 다축대각단조 공정의 원리를 이해하기 어려운 단순 작업자의 경우에도, 용이하게 단조 공정 작업을 수행할 수 있다.
특히, 대칭적인 형상을 반복적으로 단조하여야 하는 다축대각단조 공정에서 단조 방향을 구분할 수 있으므로, 단조 공정을 중단하거나, 중간 단계의 시편을 보관하는 경우에도 이후 공정을 효율적으로 진행할 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 업셋 가압 금형의 저면도이고, 도 13은 일 실시 예에 따른 업셋 가압 금형의 평면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 업셋 가압금형(120)에서 돌출 형성되는 업셋 돌기(121)는 구결(spherical cap) 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 업셋 돌기(121)는 중심(C)이 업셋 가압금형(120)의 내부에 형성되는 구의 일부일 수 있다. 업셋 돌기(121)의 높이는 업셋 돌기(121)의 밑면의 직경보다 작을 수 있다. 이러한 업셋 돌기(121)의 형상에 의하면, 업셋 단조 과정에서 시편에 새겨진 표식은 업셋 복귀 단조 과정에서 제거될 수 있으며, 표식은 업셋 복귀 단조 과정에서 접히지 않을 수 있다.
도 14는 일 실시 에에 따른 업셋 가압 금형의 저면도이고, 도 15는 일 실시 예에 따른 업셋 가압 금형의 평면도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 업셋 가압금형(120)에서 돌출 형성되는 업셋 돌기(521)는 다각 뿔 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 업셋 돌기(521)는 삼각 뿔 형상이며, 일 면이 시편의 X축 방향 면에 평행한 면을 가질 수 있다. 업셋 돌기(521)의 밑면의 각가의 모서리(l1, l2, l3)의 길이는 업셋 돌기(121)의 높이(h)의 길이 보다 작을 수 있다. 이러한 업셋 돌기(521)의 형상에 의하면, 업셋 단조 과정에서 시편에 새겨진 표식은 업셋 복귀 단조 과정에서 제거될 수 있으며, 표식은 업셋 복귀 단조 과정에서 접히지 않을 수 있다.
도 16은 일 실시 예에 따른 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치의 사시도이다. 구체적으로 도 16은 대각 단조를 수행 가능한 장치를 도시한다.
도 16을 참조하면, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치(300)는 대각 베이스금형(310) 및 대각 가압금형(320)을 포함할 수 있다.
대각 베이스금형(310)은 시편(10)을 수용하도록 이루어진다. 대각 베이스금형(310)은 변형 제한면들(311a, 311b), 베이스 모서리(315), 베이스 경사면들(317a, 317b) 및 높이면들(313a, 313b)을 포함한다. 변형 제한면들(311a, 311b), 베이스 모서리(315), 베이스 경사면들(317a, 317b) 및 높이면들(313a, 313b)은 시편(10)을 수용하는 공간(319, 수용부)을 형성한다. 시편(10)은, 변형 제한면들(311a, 311b), 베이스 모서리(315), 베이스 경사면들(317a, 317b) 및 높이면들(313a, 313b)에 의해 형성되는 공간(319, 수용부)에 수용된다.
변형 제한면들(311a, 311b)은 시편(10)의 일 방향(X) 소성 변형을 제한하도록 상기 일 방향(X)을 바라보는 시편(10)의 면들과 맞닿는다. 따라서 시편(10)에 외력이 가해지더라도 변형 제한면들(311a, 311b)은 시편(10)의 소성 변형을 제한할 수 있다.
베이스 모서리(315)는 대각 베이스금형(310)에 수용된 시편(10)의 모서리(15a1)를 지지한다. 대각 가압금형(320)에 의해 대각 베이스금형(310)에 수용된 시편(10)이 가압될 때, 베이스 모서리(315)는 시편(10)의 모서리(15a1)를 가압한다.
시편(10)은 변형 제한 방향(X)에 평행한 네 개의 모서리(15a1, 15a2, 15a3, 15a4)를 갖는다. 네 개의 모서리들 중 서로 대각선 방향에 위치한 임의의 두 모서리(15a1, 15a2)가 각각 베이스 모서리(315)와 가압 모서리(325)에 의해 가압된다. 가압 모서리(325)는 대각 가압금형(320)에 포함되는 구성요소로 가압 모서리(325)에 대하여는 후술한다.
베이스 경사면들(317a, 317b)은 시편(10)의 변형률을 설정하도록 베이스 모서리(315)의 양쪽에 대칭적으로 경사지게 형성된다. 시편(10)이 대각 가압금형(320)에 의해 가압되기 전에 베이스 경사면들(317a, 317b)은 시편(10)의 면으로부터 이격되어 있다. 외력이 충분하게 가해지면 시편(10)의 소성 변형은 베이스 경사면들(317a, 317b)에 맞닿을 때까지 이루어지므로, 베이스 경사면들(317a, 317b)은 시편(10)의 변형률을 설정할 수 있다.
시편(10)에 외력이 가해지면, 시편(10)은 베이스 경사면들(317a, 317b)에 대응되는 형태로 소성 변형될 수 있다. 베이스 모서리(315)에 의해 가압되는 시편(10)의 모서리(15a1)의 양쪽에는 두 면이 위치하고 있다. 시편(10)이 대각 가압금형(320)에 의해 가압되기 전에 이 두 면이 이루는 각도는 실질적으로 90°다. 시편(10)이 대각 가압금형(320)에 의해 가압되면, 상기 두 면이 이루는 각도는 둔각으로 변형된다. 이 둔각은 베이스 경사면들(317a, 317b) 사이의 각도와 동일하다.
시편(10)의 변형률은 베이스 경사면들(317a, 317b)이 이루는 각도에 따라 설정될 수 있다. 베이스 경사면들(317a, 317b)의 각도는 100~170°로 설정될 수 있다. 시편(10)의 변형률이 상대적으로 작게 설정되려면, 베이스 경사면들(317a, 317b)의 각도는 100°에 가깝게 형성된다. 시편(10)의 변형률이 상대적으로 크게 설정되려면, 베이스 경사면들(317a, 317b)의 각도는 170°에 가깝게 형성된다. 마찬가지로 시편(10)의 변형률은 가압 경사면들(327a, 327b)이 이루는 각도에 따라 설정될 수 있다.
높이면들(313a, 313b)은, 시편(10)의 변형률을 설정하고 시편(10)을 팔면체로 변형시키도록 대각 베이스금형(310)에 수용된 시편(10)으로부터 이격된다. 시편(10)은 변형 제한 방향(X)에 평행한 네 개의 모서리(15a1, 15a2, 15b1, 15b2)를 갖는다. 네 개의 모서리 중 서로 대각선 방향에 위치한 임의의 두 모서리(15a1, 15a2)는 베이스 모서리(315)와 가압 모서리(325)에 의해 가압된다. 그리고 나머지 두 모서리(15b1, 15b2)는 서로 반대쪽에서 높이면들(313a, 313b)을 마주보게 된다.
시편(10)이 대각 가압금형(320)에 의해 가압되면, 높이면들(313a, 313b)은 상기 나머지 두 모서리(15b1, 15b2)를 면으로 변형시킨다. 이에 따라 시편(10)은 모서리들의 양쪽에 두 면이 배치되는 육면체의 형상(15b1 모서리의 양쪽에 두 면이 배치되고, 15b2 모서리의 양쪽에 두 면이 배치되는 구조)에서 면의 양쪽에 두 면이 배치되는 팔면체의 형상(15b1 모서리가 소성 변형되어 형성된 면의 양쪽에 두 면이 배치되고, 15b2 모서리가 소성 변형되어 형성된 면의 양쪽에 두 면이 배치되는 구조)으로 변형된다.
대각 가압금형(320)은 가압 모서리(325), 가압 경사면들(327a, 327b) 및 대각 돌기(321)를 포함한다.
가압 모서리(325)는 베이스 모서리(315)에 의해 지지되는 모서리(15a1)의 대각선 방향에 위치하는 모서리(15a2)를 가압하도록 이루어진다. 가압 모서리(325)에 의해 가압되는 모서리(15a2)는 변형 제한 방향(X)에 평행한 모서리들(15a1, 15a2, 15b1, 15b2) 중 하나다.
가압 경사면들(327a, 327b)은 시편(10)의 변형률을 설정하도록 가압 모서리(325)의 양쪽에 대칭적으로 경사지게 형성된다. 대각 가압금형(320)에 의해 외력이 충분하게 가해지면 시편(10)의 소성 변형은 가압 경사면들(327a, 327b)에 맞닿을 때까지 이루어지므로, 가압 경사면들(327a, 327b)은 시편(10)의 변형률을 설정할 수 있다.
시편(10)에 외력이 가해지면, 시편(10)은 가압 경사면들(327a, 327b)에 대응되는 형태로 소성 변형될 수 있다. 가압 모서리(325)에 의해 가압되는 시편(10)의 모서리(15a2)의 양쪽에는 두 면이 위치하고 있다. 시편(10)이 대각 가압금형(320)에 의해 가압되기 전에 이 두 면이 이루는 각도는 실질적으로 90°다. 시편(10)이 대각 가압금형(320)에 의해 가압되면, 상기 두 면이 이루는 각도는 둔각으로 변형된다. 이 둔각은 가압 경사면들(327a, 327b) 사이의 각도와 동일하다.
시편(10)의 변형률은 가압 경사면들(327a, 327b)이 이루는 각도에 따라 설정될 수 있다. 가압 경사면들(327a, 327b)의 각도는 100~170°로 설정될 수 있다. 시편(10)의 변형률이 상대적으로 작게 설정되려면, 가압 경사면들(327a, 327b)의 각도는 100°에 가깝게 형성된다. 시편(10)의 변형률이 상대적으로 크게 설정되려면, 가압 경사면들(327a, 327b)의 각도는 170°에 가깝게 형성된다. 베이스 경사면들(317a, 317b)의 각도는 가압 경사면들(327a, 327b)의 각도와 실질적으로 동일할 수 있다.
대각 돌기(321)는 가압 경사면들(327a, 327b)로부터 돌출 형성될 수 있다. 대각 돌기(321)는 대각 가압금형(320)이 시편(10)을 가압하는 동안, 시편(10)에 표식을 새길 수 있다.
대각 돌기(321)는 복수 개가 구비될 수 있다. 복수 개의 대각 돌기(321)는, 가압 경사면들(327a, 327b) 중 어느 하나의 가압 경사면에 형성되는 돌기와, 다른 하나의 가압 경사면에 형성되는 돌기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대각 돌기들(321)은 제 1 가압 경사면(327a)에 한 개, 제 2 가압 경사면(327b)에 한 개 총 두 개가 구비될 수 있다.
복수 개의 돌기들(321)은 각각 가압 경사면들(327a, 327b)의 중심보다 모서리에 가까이 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 돌기들(321)은 가압 경사면들(327a, 327b)의 테두리부에 형성될 수 있다. 또한, 복수 개의 돌기들(321)은 가압 모서리(325)를 기준으로 대칭되는 위치에 형성될 수 있다. 복수 개의 돌기들(321)은 시편(10)이 소성 변형되는 동안 회전되는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (15)

  1. 시편을 지지하는 바닥면과, 상기 시편의 제 1 방향 소성 변형을 제한하는 변형 제한면들과, 제 2 방향으로 상기 시편의 변형률을 설정하도록 상기 시편으로부터 이격되는 변형률 설정면들을 포함하는 업셋 베이스금형; 및
    상기 업셋 베이스금형을 따라 슬라이딩 가능하고, 상기 바닥면을 향해 돌출 형성되는 업셋 돌기를 포함하는 업셋 가압금형을 포함하는, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 업셋 가압금형이 상기 시편을 가압하는 동안, 상기 업셋 돌기는 상기 시편에 표식을 새기는, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 업셋 돌기는, 상기 업셋 가압금형의 밑면의 중심보다 상기 업셋 가압금형에 모서리에 가까이 위치하는, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 업셋 돌기는 구결(spherical cap) 형상을 갖고,
    상기 업셋 돌기의 높이는 상기 업셋 돌기의 밑면의 직경보다 작은, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 업셋 돌기는 다각 뿔 형상을 갖고,
    상기 업셋 돌기의 높이의 길이는 상기 업셋 돌기의 밑면의 모서리보다 작은, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  6. 시편을 지지하는 바닥면과, 상기 시편의 제 1 방향 소성 변형을 제한하는 변형 제한면들과, 제 2 방향으로 상기 시편의 변형률을 설정하도록 상기 시편으로부터 이격되는 변형률 설정면들과, 상기 변형률 설정면들 중 어느 하나의 변형률 설정면으로부터 상기 시편을 향해 돌출 형성되는 복귀 돌기를 포함하는 복귀 베이스금형; 및
    상기 복귀 베이스금형을 따라 슬라이딩 가능한 복귀 가압금형을 포함하는, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복귀 가압금형이 상기 시편을 가압하는 동안, 상기 복귀 돌기는 상기 시편에 표식을 새기는, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복귀 돌기는, 상기 변형률 설정면이 상기 바닥면에 접하는 부분에 위치하는, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 복귀 돌기는 구결 형상을 갖고,
    상기 복귀 돌기의 높이는 상기 복귀 돌기의 밑면의 직경보다 작은, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 복귀 돌기는 다각 뿔 형상을 갖고,
    상기 복귀 돌기의 높이의 길이는 상기 복귀 돌기의 밑면의 모서리보다 작은, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  11. 시편의 모서리를 지지하는 베이스 모서리와, 상기 시편의 제 1 방향 소성 변형을 제한하는 상기 시편의 면들과 맞닿는 변형 제한면들과, 상기 시편의 변형률을 설정하도록 상기 베이스 모서리의 양쪽에 대칭적으로 경사지게 형성되는 베이스 경사면들과, 상기 시편을 팔면체로 변형시키도록 상기 시편으로부터 이격되는 높이면들을 포함하는 대각 베이스금형; 및
    상기 대각 베이스금형을 따라 슬라이딩 가능하고, 상기 베이스 모서리에 의해 지지되는 모서리의 대각선 방향에 위치하는 모서리를 가압하는 가압 모서리와, 상기 시편의 변형률을 설정하도록 상기 가압 모서리의 양쪽에 대칭적으로 경사지게 형성되는 가압 경사면들과, 상기 가압 경사면들로부터 돌출 형성되는 대각 돌기를 포함하는 대각 가압금형을 포함하는, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 대각 가압금형이 상기 시편을 가압하는 동안, 상기 대각 돌기는 상기 시편에 표식을 새기는, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 대각 돌기는 복수 개가 구비되고,
    상기 복수 개의 대각 돌기는, 상기 가압 경사면들 중 어느 하나의 가압 경사면에 형성되는 제 1 돌기와, 다른 하나의 가압 경사면에 형성되는 제 2 돌기를 포함하는, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 돌기는, 상기 어느 하나의 가압 경사면의 중심보다 상기 어느 하나의 가압 경사면의 모서리에 가까이 형성되는, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 돌기 및 제 2 돌기는 상기 가압 모서리를 기준으로 대칭되는 위치에 형성되는, 단조 공정 간의 시편의 장입 방향 표시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09164443A (ja) * 1995-12-14 1997-06-24 Kuraimu N C D:Kk プレス金型における工程間パネル位置決め方法
KR101630667B1 (ko) * 2014-12-22 2016-06-15 국방과학연구소 금속의 가공 방법

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