KR20210042889A - A Forming Jig - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 성형용 지그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3번 이상의 절곡면을 가지는 부품들을 안전하게 성형하는 성형용 지그에 관한 것이다. The present invention relates to a molding jig, and more particularly, to a molding jig for safely molding parts having three or more bent surfaces.
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. Currently, materials and process technologies for manufacturing parts made of difficult-to-process materials are developed in advanced countries of process technology such as the United States, Russia, Japan, Germany, and France. In addition, even semi-finished products are dependent on foreign countries.
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.In particular, in the case of titanium alloys, which are increasingly in demand, systematic research on process technology for manufacturing parts, especially hot forming technology for medium and large parts in Korea, is hardly carried out, and the basis for individual technologies such as deformation behavior and up-setting molding. Since only research is being conducted, it is required to secure precision molding technology for self-production of titanium alloy seal parts.
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. The reason why the formability of titanium alloys is difficult is due to the basic properties of the following materials. Equipment that can adjust the load speed according to the process is required because it is sensitive to the deformation speed.The notch sensitivity is large, so cracking or tearing occurs frequently during cold working, has a more severe galling characteristic than stainless steel, and has a higher shrinkage rate. It is relatively small and causes problems during press work, and there are problems such as brittleness due to excessive heating and gas absorption, limitation of workability range, and low homogeneity in thin plates. In the case of forming a titanium alloy at room temperature, there is a problem in that the yield strength/tensile strength ratio is high, so that the springback is large and the change is large at the same time. The reason for the severe change is that the yield strength varies depending on the product, and the effect of the change increases due to the low elastic modulus property of the titanium alloy.
상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 티타늄 등의 금속으로 3단 이상의 절곡 성형시 주름이나, 찢어짐을 방지할 수 있는 성형용 지그를 제공하는 것이다. In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a molding jig capable of preventing wrinkles or tears during bending molding of three or more stages of a metal such as titanium.
상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명인 성형용 지그는, 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 구성될 수 있다. In order to achieve the above object, the molding jig according to the present invention has a first lower mold formed in a plate shape and having a first processing surface protruding in the center of the upper surface, and is positioned above the first lower mold in a plate shape. A second lower mold having a second processing surface formed on the upper surface, a processing groove corresponding to the first processing surface formed in the center of the second processing surface, and the second lower part with respect to the first lower mold It may be configured to include a lower mold including a guide portion for guiding the mold to move up and down, and an upper mold having a lower surface corresponding to the shape of the upper surface of the lower mold.
상기 제 1가공면에는 상방으로 돌출되는 제 1핀이 상기 제 2가공면에는 상방으로 돌출되는 제 2핀이 형성되어 피가공물을 상기 하부금형 상면에 고정시키는 것을 특징으로 한다. A first pin protruding upward on the first processing surface and a second pin protruding upward on the second processing surface are formed to fix the workpiece to the upper surface of the lower mold.
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.An elastic part is further provided between the first lower mold and the second lower mold to elastically support the second lower mold to maintain a certain distance with respect to the first lower mold.
상기 제 2가공면이 상기 제 1가공면 보다 높게 위치되는 것을 특징으로 한다.It characterized in that the second processing surface is positioned higher than the first processing surface.
본 발명에 의한 성형용 지그에서는 다음과 같은 효과가 있다. The molding jig according to the present invention has the following effects.
하부금형을 제 1하부금형과 제 2하부금형으로 구분하고, 제 1하부금형과 제 2하부금형이 승하강하면서 돌출되는 가공면의 단차를 이용하여 하나의 지그로 다양한 모양으로 성형할 수 있는 이점이 있다. The advantage of dividing the lower mold into a first lower mold and a second lower mold, and being able to form various shapes with one jig by using the step of the processing surface protruding as the first lower mold and the second lower mold rise and fall. There is this.
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.1 is a perspective view showing a lower mold constituting a molding jig according to the present invention.
Figure 2 is a side view showing a lower mold constituting the jig for molding according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing an upper mold constituting the jig for molding according to the present invention.
Figure 4 is a side cross-sectional view showing the operating state of the lower mold constituting the jig for molding according to the present invention.
Figure 5 is a side cross-sectional view showing the operating state of the lower mold constituting the jig for molding according to the present invention.
Figure 6 is a flow chart showing a preferred embodiment of a molding method using a molding jig according to the present invention.
이하, 본 발명에 의한 성형용지그의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of a molding jig according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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. First, the molding jig according to the present invention is formed in a plate shape, the first
본 발명인 성형용 지그는 하부금형(2)과 상부금형(4)으로 구분된다. 상기 하부금형(2)과 상부금형(4) 사이의 공간에 피가공물(P)이 삽입되어 성형된다. The present inventors molding jig is divided into a lower mold (2) and an upper mold (4). The workpiece (P) is inserted into the space between the lower mold (2) and the upper mold (4) to be molded.
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. A first
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. That is, as shown in FIG. 1, the
*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. * And, a second
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. The
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. A
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. In addition, the
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. In the molding jig of the present invention, the
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. In addition, a
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. In addition, an
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. In addition, a
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. In addition, a
상기 제 1핀(16)과 상기 제 2핀(26)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 동일한 높이로 구성될 수 있다. The
그리고, 상기 하부금형(2)의 바닥면에는 레일홈(6)이 마련된다. 상기 레일홈(6)은 본 발명인 성형용 지그가 성형기에 고정되도록 한다. In addition, a
이하, 본 발명에 의한 성형용 지그를 이용한 성형방법을 자세하게 설명한다. Hereinafter, a molding method using a molding jig according to the present invention will be described in detail.
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. First, the workpiece P is cut into a predetermined size. Then, a guide groove is formed in the workpiece (P). The guide groove is fixed to the lower mold (2) by engaging the first pin (16) and the second pin (26) of the lower mold (2).
상기 하부금형(2)과 상부금형(4)을 가열하면서 상기 하부금형(2)에 대해 상기 상부금형(4)이 하방으로 이동시켜 피가공물(P)을 성형한다. While heating the
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. At this time, when the
그러면, 피가공물(P)이 성형되며, 상기 상부금형(4)을 다시 올린 후 상기 피가공물(P)을 상기 지그에서 이탈시키고 후처리하면 성형이 종료된다. Then, the workpiece (P) is molded, and after the upper mold (4) is raised again, the workpiece (P) is removed from the jig and post-processed to complete the molding.
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.As described above, it will be appreciated that the above-described technical configuration of the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention by those skilled in the art.
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.Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative and non-limiting in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and the All changes or modifications derived from the equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.
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 2: lower mold 4: upper mold
6: rail part 10: first lower mold
12: protrusion 14: first processing surface
16: first pin 20: second lower mold
22: machining groove 24: second machining surface
30: guide portion 40: elastic portion
Claims (1)
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 포함하고,
상기 제 1가공면에는 상방으로 돌출되는 제 1핀이 상기 제 2가공면에는 상방으로 돌출되는 제 2핀이 형성되어 피가공물을 상기 하부금형 상면에 고정시키는 것을 특징으로 하며,
상기 제 1하부금형과 상기 제 2하부금형 사이에는 상기 제 2하부금형이 상기 제 1하부금형에 대해 일정한 간격을 유지할 수 있도록 탄성지지하는 탄성부가 더 마련되고,
상기 제 2가공면이 상기 제 1가공면 보다 높게 위치되고,
상기 제 1핀과 상기 제 2핀은 같은 높이로 형성되며,
상기 상부금형이 상기 하부금형방향으로 이동하면서, 상기 피가공물은 제 2가공면에 안착된 상태로 유지되고, 상기 상부금형이 더 하강하면 상대적으로 제 1하부금형이 상기 제 1가공면이 상기 제 2가공면보다 상대적으로 높에 위치되면서 성형되는 것을 특징으로 하는 성형용 지그.A first lower mold formed in a plate shape and having a first processing surface protruding from the center of the upper surface;
A second lower mold that is positioned above the first lower mold and is formed in a plate shape, a second processing surface is formed on an upper surface, and a processing groove corresponding to the first processing surface is formed in the center of the second processing surface;
A lower mold comprising a guide portion for guiding the second lower mold to move up and down with respect to the first lower mold; And
Includes; an upper mold having a lower surface corresponding to the shape of the upper surface of the lower mold,
A first pin protruding upward on the first processing surface and a second pin protruding upward on the second processing surface are formed to fix the workpiece to the upper surface of the lower mold,
An elastic part is further provided between the first lower mold and the second lower mold to elastically support the second lower mold to maintain a certain distance with respect to the first lower mold,
The second processing surface is positioned higher than the first processing surface,
The first pin and the second pin are formed to have the same height,
As the upper mold moves in the direction of the lower mold, the workpiece is maintained in a state seated on the second processing surface, and when the upper mold is further lowered, the first lower mold is relatively moved to the first processing surface. 2 It is formed while being positioned relatively higher than the processing surface. Molding jig, characterized in that.
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