KR20220156641A - 충격에 의한 재료 성형용 장치 및 방법 - Google Patents

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셀 임팩트 아베
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Abstract

본원은 공구(4´) 및 구동 유닛(2)에 의한, 재료 성형용 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 상기 구동 유닛(2)을 이동하여 상기 공구(4´)에 운동 에너지를 제공하며, 상기 공구(4´)가 작업 재료(W)를 타격하여, 상기 작업 재료(W)를 성형하도록 배치되는 것이며, 상기 장치는 상기 구동 유닛(2) 및 상기 공구(4´) 사이에 임팩트 헤드(4˝)가 제공되며, 및 상기 장치는 상기 임팩트 헤드(4˝)를 타격하는 상기 구동 유닛(2)에 의하여 상기 공구에 상기 운동 에너지를 제공하도록 배치되는 것이며, 적어도 상기 임팩트 헤드(4˝)의 영역(region)이 상기 공구(4´)와의 관계에서 상기 구동 유닛의 타격 방향의 측면으로 이동하도록 허용되며, 이에 의해 상기 임팩트 헤드는 상기 공구와의 관계에서 측면으로 확장되도록 배치되는 것이다. 본원은 또한 재료 성형 방법에 관한 것이다.

Description

충격에 의한 재료 성형용 장치 및 방법
본원은 공구 및 구동 유닛에 의한 재료 성형용 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 상기 구동 유닛을 이동하여 상기 공구에 운동 에너지를 제공하며, 상기 공구가 작업 재료를 타격하여, 상기 작업 재료를 성형하도록 배치되는 것이며, 상기 장치는 상기 구동 유닛 및 상기 공구 사이에 임팩트 헤드가 제공되며, 및 상기 장치는 상기 임팩트 헤드를 타격하는 상기 구동 유닛에 의하여 상기 공구에 상기 운동 에너지를 제공하도록 배치되는 것이다.
본원은 고속 성형(high velocity forming; HVF)에 유리하게 사용되나, 본원의 다른 구현예들에 따르면 HVF에 사용되는 것과 다른 속도와 관련된 재료 성형에 사용될 수 있다. 여기서, HVF는 고속 재료 성형을 의미하기도 한다. 금속의 HVF는 고속 금속 성형으로서 알려져 있기도 하다.
종래의 금속 성형 작업에서는, 작업할 금속에 단순 해머 블로우(simple hammer blow) 또는 파워 프레스(power press)를 이용하여 힘을 가한다; 상기 사용되는 무거운 공구들은 상대적으로 느린 속도로 움직이게 된다. 종래의 기술들은 단조 (forging), 압출 (extrusion), 늘임 (drawing), 및 펀칭 (punching) 등과 같은 방법들을 포함한다. 다른 기술들 중에는, 레이저 연소, 산소-연료 연소, 및 플라즈마와 같은 용접 (welding)/연소 기술도 있다.
HVF의 예시는 EP3122491B1에 주어진다. HVF는, 공작물(work piece)을 타격하기 전에, 공구에 높은 속도를 부여함으로써 높은 운동 에너지를 전달하는 것과 관계된다. HVF는, 예를 들어, 전기 모터에 의한, 유압 성형 (hydraulic forming), 폭발 성형 (explosive forming), 전기 유압 성형 (electro hydraulic forming), 및 전자기 성형 (electromagnetic forming)과 같은 방법을 포함한다. 이러한 성형 공정에서, 매우 짧은 시간 간격 동안 많은 양의 에너지가 상기 공작물에 가해진다. HVF의 속도는 전형적으로 1 m/s 이상, 바람직하게는 3 m/s 이상, 바람직하게는 5 m/s 이상일 수 있다. 예를 들어, HVF의 상기 속도는 1 m/s 내지 20 m/s, 바람직하게는, 3 m/s 내지 15 m/s, 바람직하게는 5 m/s 내지 15 m/s일 수 있다. HVF는 운동 에너지로부터 재료 형성력(material shaping force)을 얻는 공정으로서 간주할 수 있는 반면, 종래의 재료 성형에서는, 상기 재료 성형력이 압력, 예를 들어, 유압에 의해 얻어진다.
HVF의 장점은 많은 금속들이 매우 빠른 하중의 적용 하에 더 쉽게 변형되는 경향이 있다는 사실에서 제공된다. 변형 분포는 종래의 성형 기술들과 비교하여 HVF의 단일 작업에서 훨씬 더 균일하다. 이는 그 결과 재료에 있어서 불필요한 변형을 유발하지 않고 복잡한 형상들을 쉽게 생성할 수 있게 한다. 이는 정밀한 허용 오차(tolerances) 내에서 복잡한 부품의 성형을 가능하게 한다. 이는 종래의 금속 성형으로는 성형할 수 없었던 합금들의 성형도 가능하게 한다. 예를 들어, HVF는 연료 전지에 사용되는 금속 플로우 플레이트(metal flow plate)의 제조에 사용될 수 있다. 이러한 제조는 작은 허용 오차를 요구한다.
HVF의 또 다른 장점은, 공구의 운동 에너지는 상기 공구의 질량에 선형적으로 비례하지만, 상기 공구의 속도의 제곱에 비례하므로, 종래의 금속 성형과 비교하여 HVF에서 상당히 더 가벼운 공구들을 사용할 수 있다는 점이다.
HVF에서는 플런저와 공구 사이에 임팩트 헤드(impact head)를 제공하는 것으로 알려져 있다. 상기 장치의 반복되는 작업 주기들에서, 상기 임팩트 헤드는 타격에서의 변형(deformations)으로 인하여 가열될 수 있다. 이에 따라, 상기 임팩트 헤드의 재료가 팽창하여, 상기 임팩트 헤드의 변형을 유발할 수 있다. 이러한 변형으로 인하여, 상기 임팩트 헤드는 상기 공구, 및/또는 상기 장치의 공구 홀더와 같은 상기 장치의 다른 부품들에 간섭할 수 있다. 이는 상기 장치의 수명을 단축시킬 수 있다. 또한, 상기 공구가 변형되면, 상기 공구의 작업 재료 타격의 정확도가 저하될 수 있다. 이에 의하여, 장치에 의하여 생산되는 제품의 품질이 저하될 수 있다.
본원의 목적은, 재료 성형용 장치, 바람직하게는 고속 재료 성형에서 장치에 포함되는 부품들의 수명을 증가시키는 것이다. 또한, 본원의 목적은 또한 재료 성형 장치에 의하여, 바람직하게는 고속 재료 성형에서, 제조된 제품의 질을 향상시키는 것이다.
청구항 1에 따른 장치를 이용하여 상기 목적들은 달성된다. 따라서, 본원은 공구 및 구동 유닛에 의한, 재료 성형용 장치를 제공한다. 상기 장치는 상기 구동 유닛을 이동하여 상기 공구에 운동 에너지를 제공하며, 상기 공구가 작업 재료를 타격하여, 상기 작업 재료를 성형하도록 배치되는 것이다. 상기 장치는 상기 구동 유닛 및 상기 공구 사이에 임팩트 헤드가 제공된다. 상기 장치는 상기 임팩트 헤드를 타격하는 상기 구동 유닛에 의하여 상기 공구에 상기 운동 에너지를 제공하도록 배치되는 것이다. 적어도 상기 임팩트 헤드의 영역(region)이 상기 공구와의 관계에서 상기 구동 유닛의 타격 방향의 측면으로 이동하도록 허용된다. 이에 의하여, 상기 임팩트 헤드는 상기 공구와의 관계에서 상기 구동 유닛의 타격 방향에 측면으로 확장되도록 배치된다.
상기 구동 유닛은 아래로 이동하도록 아래로 이동하도록 배열될 수 있다. 상기 임팩트 헤드는 상기 공구에 운동 에너지를 전달할 수 있다. 상기 공구는 이동 가능할 수 있다. 상기 임팩트 헤드는 상기 공구와 접촉되도록 배치될 수 있다. 상기 임팩트 헤드는 상기 공구에 얹혀질 수 있다. 상기 전체 임팩트 헤드 또는 적어도 이의 영역은 상기 공구에 대하여 측면으로 이동하도록 허용될 수 있다. 그러한 영역은 상기 임팩트 헤드의 주변 영역일 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 상기 임팩트 헤드의 일부(portion)는 상기 공구에 대하여 측면으로 이동하는 것이 방지될 수 있다. 그러한 일부는 상기 임팩트 헤드의 중심부 또는 주변부에 근접하도록 위치될 수 있다. 이에 의하여, 그러한 측면으로 구속된 부분의 외부의 상기 임팩트 헤드의 영역은 상기 공구에 대하여 측면으로 이동하도록 허용될 수 있다.
따라서, 상기 장치는 바람직하게는 적어도 상기 임팩트 헤드의 영역이 상기 공구에 대하여 상기 구동 유닛의 타격 방향에 측면으로 이동하는 것이 허용되도록 배치될 수 있다. 상기 공구에 대하여 이동하도록 허용되는 상기 임팩트 헤드의 영역은 상기 공구와 접촉되도록 배치되는 하나 이상의 표면을 형성할 수 있다. 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구 사이의 측면의 이동은 상기 공구의 하나 이상의 표면에 슬라이드하도록 허용되는 상기 임팩트 헤드의 하나 이상의 표면에 의해 허용될 수 있다. 그러한 표면은 평면이며 상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 수직일 수 있다.
따라서, 상기 공구에 대하여 상기 임팩트 헤드의 확장은 상기 공구에 독립적으로 상기 임팩트 헤드의 확장일 수 있다. 상기 공구에 독립적으로 상기 타격 방향에 측면으로 확장되도록 배치되는 상기 임팩트 헤드는 상기 공구의 변형없이, 예를 들어, 상기 장치의 반복되는 작업 주기에 의하여 야기되는, 상기 임팩트 헤드의 온도 확장을 허용한다. 이에 의하여, 상기 임팩트 헤드는 상기 타격 방향으로만 상기 공구에 영향을 줄 수 있다. 특히, 측면의 임팩트 헤드 변형에 의하여 야기되는 상기 공구의 측면 변형은 방지되거나 최소화될 수 있다. 이에 의하여, 공구 변형에 의한 상기 장치 제품 품질의 저하가 방지되거나 최소화될 수 있다.
상기 구동 유닛을 이동하는 것은 상기 구동 유닛을 가속화하는 것을 포함할 수 있다. 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구에 운동 에너지를 제공하는 것은 다른 방법들로 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동 유닛은 상기 임팩트 헤드를 타격할 수 있다. 이에 의하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 상기 타격전에 정지할 수 있고, 상기 구동 유닛은 상기 임팩트 헤드에 접근한다.
상기 임팩트 헤드는 상기 타격 전에 상기 공구와 접촉할 수 있으며, 상기 구동 유닛을 상기 임팩트 헤드에 접근한다. 상기 임팩트 헤드는 상기 공구 위에 배치될 수 있다. 이에 의하여, 상기 임팩트 헤드는 상기 공구 위에 얹혀질 수 있다. 이에 의하여, 상기 구동 유닛은 아래 방향으로 이동하여 상기 임팩트 헤드를 타격할 수 있다.
일부 구현예에 있어서, 상기 구동 유닛을 이동하는 것은 상기 구동 유닛을 가속화하는 것을 포함하며, 상기 구동 유닛은 유압 시스템에 의해 구동되도록 배치되는 플런저(plunger)이다. 상기 플런저는 실린더 하우징에 이동 가능하게 배치될 수 있다. 상기 실린더 하우징은 프레임에 장착될 수 있다. 대안적인 구현예들에 있어서, 상기 구동 유닛은 일부 대안적인 방식, 예를 들어, 폭발물, 전자기학적, 또는 기체역학적으로 구동되도록 배치될 수 있다.
상기 공구의 에너지는 상기 공구의 속도 및/또는 질량을 조정함으로써 조정될 수 있다. 제 2 공구가 상기 작업 재료의 반대쪽에 존재할 수 있음은 이해된다. 상기 작업 재료는, 예를 들어, 금속과 같은 시트 형태의 고체 재료 조각과 같은 공작물일 수 있다. 상기 작업 재료는, 대안적으로, 다른 형태, 예를 들어, 분말 형태의 재료일 수 있다.
바람직하게는, 상기 구동 유닛은, 상기 임팩트 헤드의 충격(impact)에 따라 상기 작업 재료로부터 멀어지도록 이동한다. 상기 구동 유닛의 이동은, 상기 임팩트 헤드의 충격에 따라 상기 구동 유닛의 질량, 상기 임팩트 헤드의 질량, 상기 공구의 질량, 및 상기 임팩트 헤드의 충격시 상기 구동 유닛에 작용하는 구동력(driving force)의 적절한 선택에 의하여 확보될 수 있다. 이는 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 복귀 이동(return movements) 중 상기 임팩트 헤드가 상기 구동 유닛에 접촉하는 것을 방지하기 위해 제공한다.
여기서 많은 실시예들이 고속 성형에 관계되나, 본원의 구현예는 다른 유형들의 재료 성형에도 사용될 수 있다.
상기 장치는 프레임을 포함할 수 있다. 이에 의하여, 상기 장치는 상기 프레임 및 상기 임팩트 헤드의 사이에 배치되는 하나 이상의 제 1 탄성 요소를 포함하여 상기 임팩트 헤드를 상기 작업 재료쪽으로 기울어지게 할 수 있으며, 상기 장치는 상기 프레임 및 상기 공구 사이에 배치되는 하나 이상의 제 2 탄성 요소를 포함하여 상기 공구를 상기 작업재료로부터 멀어지도록 기울어지게 한다.
상기 제 1 및 상기 제 2 탄성요소들은 탄성 장치(elastic arrangement)를 형성할 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 상기 구동 유닛은 상기 프레임에 장착되도록 배치된다. 상기 프레임은 고정되어 있을 수 있다. 상기 프레임은 공구 하우징을 포함할 수 있다. 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 상기 공구 하우징에 제공될 수 있다. 상기 프레임, 예를 들어 이의 상기 공구 하우징은 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구를 고정하도록 배치될 수 있다. 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 프레임에 대하여 이동 가능하도록 배치될 수 있다. 상기 탄성 배치는 상기 프레임에 장착될 수 있다. 일부 구현예에 있어서, 상기 탄성 장치는 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구에 장착될 수 있다. 상기 프레임은 상기 작업 재료를 수용하도록 배치될 수 있다. 상기 프레임, 예를 들어 이의 상기 공구 하우징은 상기 작업 재료의 타격에서 상기 공구를 가이드하도록 배치될 수 있다. 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 상기 탄성 장치에 의하여 감쇠되도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 상기 복귀 이동은 상기 탄성 장치에 의하여 감쇠된다. 바람직하게는, 상기 탄성 장치는 상기 복귀 이동 동안 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 운동 에너지의 적어도 일부의 소멸에 의해 상기 복귀 이동을 감쇠하도록 배치된다. 바람직하게는, 상기 탄성 장치는 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 운동 에너지의 적어도 일부를 열로 변화시킴으로써 상기 복귀 이동을 감쇠하도록 배치된다.
상기 하나 이상의 제 1 탄성 요소는 상기 프레임, 예를 들어 이의 상기 공구 하우징과 상기 작업 재료로부터 멀어지는 상기 임팩트 헤드의 표면 사이에 배치될 수 있다. 이에 의하여, 상기 하나 이상의 제 1 탄성 요소는 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 복귀 이동을 감쇠할 수 있다. 상기 하나 이상의 제 1 탄성 요소는 상기 프레임에 장착될 수 있다. 상기 하나 이상의 제 1 탄성 요소는 상기 임팩트 헤드에 장착될 수 있다.
바람직하게는, 상기 프레임, 예를 들어 이의 공구 하우징은 숄더(shoulder)를 포함한다. 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는, 상기 작업 재료가 타격될 때, 상기 작업 재료를 접촉하도록 배치되는, 상기 공구의 표면의 외부에, 상기 작업 재료의 타격 방향에 대하여 측면으로 제공되는 최하부(foot portion)를 함께 제시할 수 있다. 아래에 예시된 바와 같이, 상기 최하부는 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 각각의 칼라들에 의하여 형성될 수 있다. 상기 공구 하우징의 상기 숄더는 상기 작업 재료의 반대쪽을 향하는 상기 최하부의 표면 위로 연장되도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 제 2 탄성 요소는 상기 프레임, 예를 들어 이의 상기 공구 하우징과 상기 작업 재료 쪽으로 향하는 상기 공구의 표면 사이에 배치된다. 상기 하나 이상의 제 2 탄성 요소는 상기 프레임에 장착될 수 있다. 상기 하나 이상의 제 2 탄성 요소는 상기 공구 하우징에 장착될 수 있다. 대안적으로, 상기 하나 이상의 제 2 탄성 요소는 상기 공구에 장착될 수 있다.
상기 하나 이상의 제 2 탄성 요소는 스프링의 역할을 할 수 있다. 상기 하나 이상의 제 2 탄성 요소는, 상기 작업 재료가 타격되기 전에, 상기 작업 재료 쪽을 향한 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 이동 동안 탄성 에너지를 축적하도록 배치될 수 있다. 상기 타격 후에, 상기 탄성 에너지는 방출되어 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구를 상기 작업 재료로부터 멀리 밀어낼 수 있다. 이에 의하여, 상기 하나 이상의 제 1 탄성 요소는 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 결과적인 복귀 이동을 감쇠시키는 역할을 할 수 있다. 상기 하나 이상의 제 2 탄성 요소는, 상기 작업 재료 쪽을 향한 이동 동안 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 운동 에너지의 일부를 소멸시킴으로써, 상기 작업 재료쪽을 향한 이동을 감쇠시키도록 배치될 수 있음에 유의해야 한다.
바람직하게는, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 상기 제 1 및 제 2 탄성 요소들에 의하여, 상기 구동 유닛의 타격 방향으로, 함께 유지된다. 이에 의하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 상기 제 1 및 제 2 탄성 요소에 의해서만 서로 기울어질 수 있다. 상기 탄성 요소는 공구 및 임팩트 헤드를 함께 고정할 수 있다. 이에 의하여, 상기 제 1 및 제 2 탄성 요소는, 상기 타격 방향으로, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 분리를 방지할 수 있다. 이에 의하여, 이러한 분리에 의하여 야기되는 에너지 손실을 방지할 수 있다. 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 예를 들어 상기 타격 방향의 분리를 방지하는 추가적인 연결이 없을 수 있다. 이에 의하여, 상기 타격 방향의 상기 분리는 방지할 수 있는 한편, 상기 임팩트 헤드는 상기 공구에 대하여 상기 타격 방향에 측면으로 확장되도록 허용될 수 있다.
일부 구현예에 있어서, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 상기 탄성 요소 사이에 구속될 수 있다. 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 상기 탄성요소들 사이에 구속된 맞물림 상태(engagement)로 배치될 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구에 작용하는 반작용 스프링력을 생성하기 위하여 상기 탄성 요소들은 탄성 에너지를 축적하도록 배치될 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 상기 제 1 및 상기 제 2 탄성 요소들 사이에 압착될 수 있다. 이로 인하여, 상기 공구 하우징 및 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구 사이의 임의의 움직임(play)이 감소하거나 또는 제거될 수 있다.
이로 인하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 분리는 제거될 수 있는 한편, 상기 임팩트 헤드는 상기 공구에 대하여 측면으로 확장되도록 허용된다. 또한, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 이동은, 예를 들어, 상기 구동 유닛 또는 상기 작업 재료와의 2차 충돌, 측면 이동, 또는 회전 이동의 임의의 바람직하지 않은 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 이동을 감소시키거나 제거하기 위하여 제어될 수 있다. 바람직하게는, 상기 작업 재료의 타격의 전체 과정 동안, 상기 임팩트 헤드, 상기 공구 및 상기 프레임 사이의 접촉은 상기 탄성 요소들을 통하여 유지될 수 있다. 상기 과정은 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 정지 상태로부터 상기 작업 재료의 타격을 통하여 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구가 다시 정지 상태가 되는 시간까지 시간이 연장되는 것으로 간주될 수 있다.
일부 구현예에서는, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 상기 타격 방향에서 분리가 허용될 수 있음에 주목해야 한다. 예를 들어, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구가 탄성 요소 사이에 구속되는 경우, 상기 예시된 바와 같이, 상기 구동 유닛이 상기 임팩트 헤드를 타격하기 전에, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 서로 접촉할 수 있다. 그러나, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구 사이의 접촉은 상기 작업재료를 타격하는 과정의 일부 동안 일시적으로 손실될 수 있다. 이러한 분리는 상기 구동 유닛이 상기 임팩트 헤드를 타격함에 따라 발생하여, 상기 공구가 상기 임팩트 헤드에 대한 접촉을 잃도록 야기할 수 있다. 상기 탄성 요소들에 의하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구 사이의 상기 접촉은 이후에 재설정될 수 있다. 상기 재설정된 접촉은 상기 공구가 상기 작업 재료를 타격하기 전 또는 후에 발생할 수 있다.
바람직하게는, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 인터페이스에 각각의 칼라를 포함하며, 상기 칼라는 상기 프레임의 리세스에 배치되는 것이다. 하나 이상의 제 1 탄성 요소는 상기 작업 재료의 반대쪽을 향하는 상기 임팩트 헤드 칼라의 하나 이상의 표면과 상기 리세스 내의 하나 이상의 표면 사이에 배치될 수 있다. 이로 인하여, 상기 하나 이상의 탄성 요소는 상기 작업 재료의 반대쪽을 향하는 상기 임팩트 헤드 칼라의 표면과 프레임의 숄더, 예를 들어 이의 공구 하우징 사이에 배치될 수 있다. 하나 이상의 제 2 탄성 요소는 상기 임팩트 헤드의 반대쪽을 향하는 상기 공구 칼라의 하나 이상의 표면과 상기 리세스 내의 하나 이상의 표면 사이에 배치되는 것이고, 상기 칼라들은 상기 탄성요소들 사이에 구속되도록 배치된다. 이로 인하여, 상기 하나 이상의 제 2 탄성 요소는 상기 임팩트 헤드의 반대쪽을 향하는 상기 공구 칼라의 표면과 프레임의 숄더, 예를 들어 이의 공구 하우징 사이에 배치될 수 있다. 상기 칼라들은 상기 탄성 요소들 사이에 구속되도록 배치될수 있다.
상기 칼라들은 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 최하부로서 지칭되는 것을 형성할 수 있다. 상기 공구의 칼라는, 상기 구동 유닛의 타격 방향에서 볼 때, 상기 타격에서 상기 작업 재료와 접촉하도록 배치되는 상기 공구의 작업 표면을 둘러쌀 수 있다.
상기 하나 이상의 제 1 탄성 요소는 상기 하나 이상의 제 2 탄성 요소보다 낮은 강도로 제공될 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구가 상기 제 1 및 제 2 탄성 요소 사이에 구속될 때, 상기 하나 이상의 제 1 탄성 요소는 상기 하나 이상의 제 2 탄성요소보다 더 압축될 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구가 정지 상태일 때, 상기 공구 및 상기 작업 재료 사이에 접촉이 없도록 확보할 수 있다. 바람직하게는, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구가 정지 상태일 때, 상기 하나 이상의 제 1 요소의 압축은 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 각각의 정지 위치로부터 상기 작업 재료의 타격에서 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구가 갖는 각각의 위치들까지의 거리보다 크다. 이로 인하여, 상기 제 1 및 상기 제 2 탄성 요소들이 상기 전반적인 타격 과정 동안 상기 임팩트 헤드, 상기 공구 및 상기 프레임과의 접촉을 유지하는 것을 확보할 수 있다. 예를 들어, 상기 정지 위치로부터 상기 타격 위치까지의 이동이 특정 거리, 예를 들어 2.0 mm 인 경우, 상기 정지 위치에서 상기 제 1 탄성 요소의 압축이 예를 들어 2.0 mm보다 크므로, 그 특정 거리보다 크다.
바람직하게는, 상기 임팩트 헤드는, 상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 수직인 평면에서 상기 프레임에 둘러싸여 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드는, 상기 타격 방향에서 볼 때, 상기 프레임에 대하여 중앙에 위치되는 경우, 바람직하게는 상기 평면에서 상기 임팩트 헤드 및 상기 프레임 사이의 거리가 존재한다. 상기 거리는 0.1 mm 내지 3.0 mm일 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 공구는 상기 타격 방향에 대하여 측면으로 확장하도록 허용되는 것을 확보할 수 있다. 상기 임팩트 헤드는 상기 구동 유닛에 의하여 상기 타격에서 압축될 수 있다. 상기 프레임까지의 상기 거리로 인하여, 상기 압축에 의하여 야기되는, 상기 타격 방향에 측면으로, 상기 임팩트 헤드의 확장은 허용될 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 프레임 사이의 접촉을 피할 수 있다. 이로 인하여, 이러한 접촉에 의하여 야기되는 에너지 손실을 피할 수 있다.
바람직하게는, 적어도 상기 임팩트 헤드의 주변 영역은 상기 공구에 대하여 측면으로 이동하도록 허용된다. 일부 구현예에 있어서, 상기 임팩트 헤드는, 상기 공구에 대하여, 상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 수직으로 이동하는 것이 허용되도록 배치된다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드 전체는, 상기 공구에 대하여, 상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 수직으로 이동하도록 허용될 수 있다. 이로 인하여, 공구에 대한 임팩트 헤드의 측면 이동을 방지하는 제한이 없을 수 있다.
일부 구현예에 있어서, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 다른 하나와 접촉되도록 배치되는, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 임의의 각각의 표면은 평면이며, 상기 구동 유닛의 타격 방향에 수직이다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드 전체는 상기 공구에 대하여 상기 구동 유닛의 타격 방향에 수직으로 이동하도록 허용될 수 있다.
그러나, 일부 구현예에 있어서, 상기 타격 방향의 중앙에 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구 사이에 측면 제한이 있을 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드의 주변 영역을 상기 공구에 대하여 측면으로 제한되지 않을 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드의 상기 주변 영역은 상기 공구에 대하여 측면으로 이동하도록 허용될 수 있다.
보다 일반적으로, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구 사이에 측면 제한은 있을 수도 있고, 없을 수도 있다. 구현예에 있어서, 이러한 측면 제한이 제공되는 경우, 상기 측면 제한으로부터 측면으로 분리되며, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 다른 하나와 접촉되도록 배치되는, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 임의의 각각의 표면은 바람직하게는 평면이며 상기 구동 유닛의 타격 방향에 수직이다. 이로 인하여, 상기 측면 제한으로부터 측면으로 분리되는 상기 임팩트 헤드의 영역, 예를 들어, 상기 임팩트 헤드의 주변 영역은 상기 공구에 대하여 측면으로 이동하도록 허용될 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드는 상기 공구에 대하여 상기 구동 유닛의 타격 방향에 측면으로 확장되도록 배치된다.
바람직하게는, 상기 구동 유닛의 타격 방향에 측면으로 상기 임팩트 헤드에 의한 이동은 상기 프레임에 의하여 제한된다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 프레임 사이의 상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 측면으로의 거리는 상기 임팩트 헤드가 상기 타격 방향에 측면으로 이동하도록 허용될 수 있는 것이다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드의 상기 허용되는 이동은 0.2 mm 내지 6.0 mm일 수 있다. 상기 프레임은 상기 임팩트 헤드를 우회할 수 있다. 상기 프레임의 숄더는 상기 임팩트 헤드를 우회할 수 있다.
바람직하게는, 상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 측면으로, 상기 공구에 의한 이동은 상기 프레임에 의하여 제한된다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 프레임 사이의 상기 타격 방향에 대하여 측면의 거리 및 상기 공구 및 상기 프레임 사이의 상기 타격 방향에 대하여 측면의 거리는 상기 임팩트 헤드가 상기 공구보다 더 측면으로 이동하도록 허용되는 것일 수 있다. 상기 프레임은 상기 타격 방향을 따라 상기 공구를 가이드하도록 배치될 수 있다. 상기 공구의 가이드는 상기 작업 재료에 상기 공구의 정확한 포지셔닝을 허용한다. 이로 인하여, 상기 프레임에서 상기 공구의 끼워맞춤(fit)은 상기 타격 방향을 따라 상기 공구의 제한되지 않은 이동이 허용되도록 할 수 있는 것이다. 이로 인하여, 상기 프레임에 대하여 상기 공구의 최소의 측면 이동은 허용될 수 있다. 따라서, 상기 프레임 및 상기 공구 사이의 긴밀한 측면 끼워맞춤은 제공될 수 있다.
제안된 바와 같이, 상기 공구에 측면으로 독립적으로 확장되도록 배치되는 상기 임팩트 헤드는 상기 공구에 영향을 미치지 않고, 상기 임팩트 헤드의 온도 확장을 허용한다. 특히, 상기 임팩트 헤드 변형에 의하여 야기되는, 상기 공구의 변형은 방지되거나 최소화될 수 있다. 이로 인하여, 상기 프레임에 의한 상기 타격 방향에 따른 상기 공구에 의한 가이딩은 상기 임팩트 헤드 변형에 의해 영향받지 않을 수 있다.
일부 구현예에 있어서, 상기 공구 및/또는 상기 프레임에 고정된 하나 이상의 핀은 상기 프레임에 따라 상기 공구를 가이드하기 위하여 제공될 수 있다. 또한, 이러한 구현예에서, 상기 임팩트 헤드는 상기 공구를 측면으로 독립적으로 확장하도록 배치되므로, 상기 프레임에 의한 상기 타격 방향에 따른 상기 공구의 가이딩은 상기 임팩트 헤드의 변형에 의하여 영향을 받지 않을 수 있다.
바람직한 구현예에 있어서, 상기 구동 유닛의 타격 방향은 수직이다. 이로 인하여, 상기 타격 방향은 아래쪽을 향할 수 있다. 그러나, 일부 구현예에서, 상기 타격 방향은 위쪽을 향할 수 있다.
상기 하나 이상의 제 1 탄성 요소는 추가적인 이점을 가질 수 있다. 상기 장치는, 상기 공구에 의한 상기 작업 재료의 타격 이후에, 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 상기 공구의 상기 작업 재료로부터 멀어지는 복귀 이동이 감쇠되도록 배치될 수 있다. 이러한 감쇠는 상기 하나 이상의 제 1 탄성 요소에 의하여 제공될 수 있다. 상기 장치가 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 상기 공구가 감쇠되도록 배치되는 경우, 상기 장치는 상기 이동가능한 임팩트 헤드 및 상기 공구의 이들의 복귀 이동에서 튐(bouncing)을 방지하도록 배치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 감쇠는 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 복귀 이동의 운동 에너지의 적어도 일부를 소멸시키는 것에 관계된다. 바람직하게는, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 감쇠는, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 복귀 이동의 운동 에너지의 적어도 일부를 열로 변환하는 것과 관계된다. 상기 감쇠는 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 속도에 비례할 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 상기 구동 유닛에 접근함에 따라 감쇠될 수 있다. 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 이동이 감쇠되므로, 반동(rebound)의 위험이 감소하거나 방지된다. 이는 상기 최종 제품의 특성을 개선하여 약화 및 불균일의 문제들을 방지할 뿐만 아니라 생산에 있어서 실패의 위험을 감소시킨다. 또한, 상기 작업 재료의 타격 이후에, 상기 임팩트 헤드가 상기 구동 유닛 또는 상기 공구 홀더와 같은 상기 장치의 다른 부품과 충돌할 위험이 저감된다. 이는 재료 성형용, 바람직하게는, 고속 성형에서, 상기 장치에 포함되는 부품들의 수명을 연장시킨다. 본원은 그러나 다른 유형의 재료 성형에도 사용될 수 있다.
일부 구현예에 있어서, 상기 임팩트 헤드는 유리한 형태를 가질 수 있다. 상기 임팩트 헤드는 상기 타격 방향으로 임팩트 단부(impact end)로부터 베이스 영역까지 연장될 수 있다. 여기서, 상기 베이스 영역은 상기 임팩트 단부보다 상기 공구에 더 가까운 것이고, 상기 임팩트 헤드는 상기 타격 방향에 대하여 상기 임팩트 단부가 측면으로 상기 베이스 영역보다 더 작은 연장을 갖도록 배치하는 것이다. 이로 인하여, 상기 임팩트 단부로부터 상기 베이스 영역까지의 증가된 측면 연장이 제공될 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드의 상기 임팩트 단부에의 상기 구동 유닛의 타격으로부터의 에너지는 직접적인 방식으로 외부로 분배될 수 있다. 이로 인하여, 상기 운동 에너지는 상기 작업 재료와 접촉하도록 의도된 상기 공구의 작업 표면에 직접적인 방식으로 분배될 수 있다. 상기 에너지가 중앙에 더 분배된 다음 외부로 분배되는 해결책과 비교하여, 이것이 유리하다. 이는 상기 송구의 일부분에 약간의 지연을 갖고 분배되는 운동 에너지로 인하여 상기 공구의 임의의 변형을 감소시킬 것이다. 따라서, 상기 임팩트 헤드의 모든 부분에 대한 운동 에너지의 동시 전달이 달성될 수 있다. 이는 상기 최종 제품의 특성을 개선하여 약화 및 불균일의 문제들을 방지할 뿐만 아니라 생산에 있어서 실패의 위험을 감소시킨다. 또한, 상기 공구의 변형을 감소시킴으로써 약화를 감소시켜, 재료 성형용 장치에 포함된 상기 부품들의 수명을 향상시킨다.
상기 임팩트 단부는, 예를 들어, 상기 구동 유닛에서 상기 임팩트 헤드로 충격을 가할 때, 상기 구동 유닛과 접촉하도록 배치될 수 있음에 유의해야 한다. 상기 베이스 영역은 상기 임팩트 헤드와 상기 공구의 인터페이스로부터 거리를 둘 수 있다. 그로 인하여, 상기 베이스 영역은 상기 임팩트 단부 및 상기 인터페이스의 사이에 위치할 수 있다. 그러나, 일부 구현예들에 있어서, 상기 베이스 영역은 상기 인터페이스에 있을 수 있다. 상기 임팩트 단부로부터 상기 베이스 영역으로 연장되는 상기 임팩트 헤드의 일부는 상기 임팩트 헤드의 제 1 부분으로도 지칭된다.
바람직하게는, 상기 장치는 상기 임팩트 헤드의 상기 베이스 영역의 둘레 가장자리(perimeter edge)는, 상기 타격 방향에서, 상기 타격에서 상기 작업 재료와 접촉하게 되도록 배치되는 상기 공구의 작업 표면의 둘레 가장자리의 바깥쪽에 있고/있거나 실질적으로 이와 일치하도록 배치된다. 적합하게는, 상기 임팩트 헤드는 상기 공구로부터 멀어지는 방향으로 좁아지며, 상기 장치는 상기 임팩트 헤드가 상기 구동 유닛의 상기 임팩트 헤드에 대한 타격에 의해 상기 공구의 둘레 가장자리를 향하여 운동 에너지를 전달하도록 배치된다. 바람직하게는, 상기 임팩트 헤드는 상기 공구로부터 멀어지는 방향으로 가늘어지며, 상기 장치는 상기 임팩트 헤드가 상기 임팩트 단부로부터 상기 베이스 영역으로 상기 공구에 운동 에너지를 분산시키도록 배치된다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드는 상기 임팩트 단부로부터 상기 베이스 영역으로 상기 공구에 고르게 운동 에너지를 분산시킬 수 있다.
일부 구현예에 있어서, 상기 임팩트 단부는 상기 구동 유닛의 원형 임팩트 표면을 제공할 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 표면은 상기 구동 유닛의 실린더형 피스톤으로부터의 타격을 받도록 조정될 수 있다. 상기 임팩트 표면의 직경은 상기 피스톤의 직경과 실질적으로 동일할 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드로의 운동 에너지의 균일한 전달이 달성될 수 있다. 상기 베이스 영역은 임의의 적합한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 베이스 영역은 상기 작업 재료의 타격 방향에 횡단하는 평면에서 직사각형 또는 원형일 수 있다. 따라서, 일부 구현예에 있어서, 상기 임팩트 헤드는 상기 임팩트 단부로부터 상기 베이스 영역까지, 예를 들어 원형 형태로부터 직사각형 형태까지 횡단면 형상의 점진적인 변화를 나타낼 수 있다.
제안된 바와 같이, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구는 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구 사이의 인터페이스에 각각의 칼라를 포함할 수 있다. 상기 공구의 상기 칼라는, 상기 타격 방향에서 볼 때, 상기 타격에서 상기 작업 재료와 접촉하게 되도록 배치되는 상기 공구의 작업 표면을 둘러싸는 것일 수 있다. 상기 임팩트 헤드의 제 1 부분은 상기 임팩트 헤드의 칼라로부터 상기 임팩트 헤드의 임팩트 단부까지 연장될 수 있으며, 상기 제 1 부분은, 상기 타격 방향에서 볼 때, 상기 작업 표면과 실질적으로 일치하는 상기 칼라에서 둘레 가장자리를 제공한다. 상기 제 1 부분은, 상기 타격 방향에 대하여, 측면으로 상기 임팩트 헤드 칼라에서보다 상기 임팩트 단부에서 더 작은 연장을 가지도록 배치될 수 있다. 상기 칼라들은 프레임, 예를 들어, 이의 공구 하우징의 리세스 내에 배치될 수 있다.
상기 칼라에서, 상기 작업 표면과 일치하는 상기 둘레 가장자리는 운동 에너지가 상기 작업 표면 전체에 직접적이고 균일하게 분산될 수 있도록 허용한다. 이는 상기 작업 표면의 변형을 저감시킨다. 이는 상기 공정의 결과의 품질을 향상시킨다.
제안된 바와 같이, 하나 이상의 제 1 탄성 요소는 상기 작업 재료의 반대쪽을 향하는 상기 임팩트 헤드 칼라의 표면과 프레임의 숄더, 예를 들어, 이의 공구 하우징 사이에 배치될 수 있다. 하나 이상의 제 2 탄성 요소는 상기 임팩트 헤드의 반대쪽을 향하는 상기 공구 칼라의 표면과 프레임의 숄더, 예를 들어, 이의 공구 하우징 사이에 배치될 수 있다. 상기 칼라들은 상기 탄성 요소를 사이에 구속될 수 있다. 이로 인하여, 상기 칼라들은, 예를 들어, 상기 탄성 요소들에 의하여, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구를 함께 유지하도록 제공하는 것 및 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 제어된 이동을 제공하는 것의 이중 목적을 제공할 수 있다.
상기 목적들은 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 재료 성형 방법에 의해서도 달성된다.
본원의 추가적인 이점 및 유리한 특성들은 하기 설명 및 종속항에 기재되어 있다.
이하, 본원의 구현예들은 도면을 참조하여 여기에서 설명될 것이다:
도 1은, 본원의 일 구현예에 따른, 재료 성형용 장치의 부분적인 단면의 개략도를 나타낸다,
도 2는, 도 1의 상기 장치의 일부의 개략적인 수직 단면 사시도를 나타낸다,
도 3은, 더 자세한 도 2의 일부를 나타낸다,
도 4는, 수직으로 분리된 부분이 있는 도 2의 단면을 나타낸다.
도 5는, 본원의 다른 구현예에 따른 재료 성형용 장치의 부분 수직 단면도를 나타낸다, 및
도 6은, 본원의 일 구현예에 따른 방법의 단계들을 도시한 흐름도이다.
도 1은 본원의 일 구현예에 따른 재료 성형용 장치를 나타낸다. 본원의 구현예들에 있어서, 상기 장치는 상기 작업 재료(W)를 타격하는 이동 가능한 공구를 고정하는 공구 하우징을 포함한다. 상기 장치는 임팩트 헤드를 추가 포함한다. 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 조합은 여기서 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)으로서 지칭된다. 상기 공구 및 상기 임팩트 헤드는 하기에 더 상세히 기술된다.
상기 공구 하우징은 프레임(30)의 일부를 형성할 수 있다. 상기 장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 플런저(2)의 형태로 구동 유닛을 추가 포함한다. 도 1에 나타난 구현예에서, 구동 어셈블리는 실린더 하우징(1)을 포함한다. 또한, 상기 구동 어셈블리는 상기 플런저(2)를 포함하며, 이는 상기 실린더 하우징(1)에 배치된다. 상기 실린더 하우징(1)은 상기 프레임(30)에 장착될 수 있다.
모루(anvil, 106)은 상기 프레임에 고정된다. 고정된 공구(5)는 상기 모루(106)에 장착된다. 상기 고정된 공구(5)는 상기 모루(106)의 위쪽에 장착된다. 도 2를 참조하여 하기에 상세히 설명된, 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)은 상기 고정된 공구(5) 위에 위치한다. 상기 공구들(4, 5)은 서로 마주 보는 상보적인 표면들을 제공한다. 작업 재료(W)는 상기 고정된 공구(5)에 제거 가능하도록 장착된다. 상기 작업 재료(W)는 임의의 적합한 방법, 예를 들어, 클램핑 또는 진공으로 상기 고정된 공구(5)에 장착될 수 있다. 상기 작업 재료(W)는, 예를 들어, 판금 조각과 같은 다양한 유형일 수 있다. 일부 구현예들에 있어서, 여기서 고정된 공구로서 지칭되는 것은 또한 이동 가능한 것임에 유의해야 한다.
상기 플런저(2)는, 하기 상세히 설명된 바와 같이, 상기 고정된 공구(5)를 향하고, 그리고 그로부터 멀어지게 이동하도록 배치된다. 상기 플런저(2)는 유압 시스템(6)에 의해 구동하도록 배치되는 것이다. 상기 유압 시스템 압력에 의해 구동되는, 상기 플런저(2)와 관련하여, 여기에 참조로서 포함된, EP 3122491 B1의 개시 내용이 참조된다.
상기 장치는, 상기 플런저(2)를 이동시켜 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)에 운동 에너지를 제공하고, 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)이 작업 재료를 타격함으로써, 상기 작업 재료(W)를 성형하도록 배치되는 것이다.
상기 플런저(2)를 이동하거나 또는 가속하여 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)을 타격함으로써 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)에 운동 에너지를 제공하기 전에, 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)은 상기 작업 재료(W)로부터 임의의 적합한 거리에 위치될 수 있다. 예를 들어, 상기 거리는 1.0 mm 내지 10.0 mm, 예를 들어, 1.5 mm 내지 5.0 mm, 또는 2.0 mm 내지 3.0 mm일 수 있다.
상기 장치는, 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)에 의한 상기 작업 재료(W)의 타격 후에, 상기 작업 재료(W)로부터 멀어지는, 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)의 복귀 이동이 감쇠되도록 배치된다. 상기 장치가 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)이 감쇠되도록 배치되는 경우, 상기 장치는 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)의 복귀 이동의 반동(bouncing)이 방지되도록 배치될 수 있다.
도 2는 도 1의 상기 장치의 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4) 및 주변 부품들을 개략적으로 나타낸다. 상기 프레임(30)은 공구 하우징(34)을 포함할 수 있다. 상기 고정된 공구(5)는 공구 지지부(51)에 제공된다.
도 2는, 본 제시를 위하여, 상기 공구 하우징(34)은 상기 공구 지지부(51)로부터 분리된 것으로서 도시된다. 그러나, 상기 장치가 사용될 때, 상기 공구 하우징(34)은 상기 공구 지지부(51)에 접촉할 것이다. 따라서, 도 2는 상기 고정된 공구(5)로부터 떨어져 있는 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)을 도시한다. 따라서, 도 2에서, 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)은 상기 작업 재료(W)로부터 상당한 거리에 위치되는 것으로 도시된다. 그러나, 상기 작업 재료를 타격하기 위하여, 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)은, 본 실시예에 있어서, 상기 작업 재료(W)를 향하여 훨씬 가깝게 위치된다. 그럼에도 불구하고, 상기 작업 재료를 변경하기 위하여, 상기 공구 하우징(34)은, 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공구 지지부(51)로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 이러한 분리는 상기 공구 하우징의 이동을 가이드하도록 배치된 가이딩 장치에 의해 지원될 수 있다.
도 3도 참조된다. 탄성 장치(32)는, 상기 프레임(30), 본 실시예에 있어서, 상기 공구 하우징(34)에 장착될 수 있다. 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)은 상기 탄성 장치(32)에 의하여 감쇠되도록 배치될 수 있다. 상기 탄성 장치(32)는, 상기 공구 하우징(34) 및 상기 작업 재료(W)로부터 멀어지는 방향의 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)의 표면(36) 사이에 배치된 제 1 탄성 요소(32′)를 포함할 수 있다. 상기 공구 하우징(34)은 숄더(38)가 제공될 수 있다. 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)은, 상기 작업 재료의 타격 방향(D)과의 관계에서, 상기 작업 재료가 타격될 때, 상기 작업 재료(W)를 접촉하도록 배치된 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)의 표면(S)의 바깥쪽 측면으로 제공되는 최하부(40)를 제공할 수 있다. 상기 공구 하우징의 상기 숄더(38)는, 본 실시예에 있어서, 상기 작업 재료(W)로부터 반대쪽을 향하는 상기 최하부(40)의 표면 위로 연장되도록 배치된다.
바람직하게는, 상기 탄성 장치(32)는, 상기 공구 하우징(34) 및 상기 작업 재료(W) 쪽을 향하는 방향의 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)의 표면(42) 사이에 배치되는 제 2 탄성 요소(32″)를 포함한다. 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)은 상기 탄성 요소들(32′, 32″) 사이에 구속된 결합으로 배치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 1 탄성 요소(32′)는 상기 제 2 탄성 요소(32″)보다 더 낮은 강도로 제공된다.
상기 탄성 요소들(32′, 32″)은 임의의 적합한 재료, 예를 들어, 폴리우레탄, 또는 고무일 수 있다. 상기 재료는 탄성이 있을 수 있다. 상기 재료는 감쇠 특성을 가질 수 있다. 상기 재료는 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)의 운동 에너지를 소멸시키기에 적합할 수 있다. 대안적으로, 상기 탄성 요소들(32′, 32″)은 감쇠 스프링들로서 제공될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 상기 탄성 요소들은 연장된 스트립들(32′, 32″)로서 제공된다. 상기 스트립들(32′, 32″)은 직사각형 단면을 가진다. 상기 스트립들은 부분적으로 상기 공구 하우징의 각각의 홈에 끼워질 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 상기 스트립들은 부분적으로 상기 최하부(40)의 각각의 홈에 끼워질 수 있다. 상기 스트립들은 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)의 작업 표면(S)의 외부에 측면으로 위치된다. 상기 타격의 방향(D)에서 볼 때, 상기 스트립들(32′, 32″)은 상기 작업 표면(S)을 둘러싼다. 대안적으로, 상기 탄성 요소들(32′, 32″)의 하나 또는 각각은 복수의 분리된 요소들이 제공될 수 있다.
상기 제 1 탄성 요소의 재료는 탄성이 있을 수 있다. 상기 재료는 감쇠 특성을 가질 수 있다. 상기 재료는 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)의 운동 에너지를 소멸시키기에 적합할 수 있다. 상기 제 1 탄성 요소의 치수 및 재료는 바람직하게는 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합의 운동 에너지의 소멸로 인한 과도한 열 발생을 방지하도록 조정된다.
상기 제 2 탄성 요소의 재료는 탄성이 있을 수 있다. 상기 재료는 감쇠 특성을 가질 수 있다. 상기 제 2 탄성 요소의 치수 및 재료는 바람직하게는 상기 타격 공정에서 그 변형 동안 과도한 열 발생을 방지하도록 조정된다.
도 1 및 도 2에 나타낸 구현예에 있어서, 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)은 상기 작업 재료(W)를 타격하는 공구(4′)를 포함한다. 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)은 상기 이동하는 구동 유닛(2)으로부터 타격을 받는 임팩트 헤드(4″)를 추가 포함한다.
바람직하게는, 상기 임팩트 헤드(4″) 및 상기 공구(4′)는 상기 임팩트 헤드(4″) 및 상기 공구(4′)의 사이의 인터페이스에 각각의 칼라(50, 52)를 포함하며, 상기 공구(4′)의 칼라(52)는, 상기 타격의 방향(D)에서 볼 때, 상기 타격에서 상기 작업 재료(W)와 접촉하게 되도록 배치되는 상기 공구의 상기 작업 표면(S)을 둘러싼다. 상기 칼라들(50, 52)은, 그로 인하여 상기 최하부(40)를 형성한다. 양 칼라(50, 52)는 상기 공구 하우징(34)의 상기 리세스(44) 내로 연장될 수 있다. 상기 탄성 요소들(32´, 32˝)은 바람직하게는 상기 리세스(44) 내에 제공된다. 상기 리세스(44)는 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)의 작업 표면(S)의 외부에 측면으로 위치된다. 타격의 방향(D)에서 볼 때, 상기 리세스(44)는 상기 작업 표면(S)을 둘러싼다.
상기 임팩트 헤드(4″)의 칼라(50)는 상기 제 1 탄성 요소(32′)와 접촉하도록 배치될 수 있다. 상기 공구(4′)의 칼라(52)는 상기 제 2 탄성 요소(32″)와 접촉하도록 배치될 수 있다.
타격시, 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)은 상기 작업 재료(W)를 향하여 이동하며, 그로 인하여 상기 제 2 탄성 요소(32″)를 압축한다. 상기 작업 재료(W)가 타격되었을 때, 상기 제 2 탄성 요소(32″)에서 탄성 에너지는 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)을 상기 작업 재료(W)로부터 멀어지도록 이동시킨다. 그로 인하여, 상기 제 1 탄성 요소(32′)는, 상기 작업 재료(W)로부터 멀어질 때, 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합 (4)의 이동을 감쇠시킨다. 그로 인하여, 타격시 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)의 밀접하게 제어된 왕복 이동이 달성된다.
상기 임팩트 헤드(4″)는 상기 타격의 방향(D)에서 임팩트 단부(46)로부터 베이스 영역(48)까지 연장되며, 여기서 상기 베이스 영역(48)은 상기 임팩트 단부(46)보다 상기 공구(4′)에 더 가깝다. 상기 임팩트 헤드(4″)는, 상기 임팩트 단부(46)가, 상기 타격의 방향(D)과 관련하여, 측면으로 상기 베이스 영역(48)보다 더 작은 연장을 갖도록 배치된다. 상기 베이스 영역(48)은, 본 실시예에 있어서, 상기 공구(4′)와 상기 임팩트 헤드(4″)의 인터페이스에 있지 않다. 상기 베이스 영역은 이 인터페이스로부터 떨어져 있다. 상기 베이스 영역(48)은 도 2에서 파선으로서 표시된다.
제안된 바와 같이, 상기 임팩트 헤드(4″) 및 상기 공구(4′)는 상기 프레임(30)에 장착될 수 있고, 상기 프레임(30)의 상기 공구 하우징(34)과의 관계에서 이동 가능하도록 배치될 수 있다. 바람직하게는, 상기 장치는, 상기 임팩트 헤드(4″)의 베이스 영역(48)의 둘레 가장자리가, 상기 타격의 방향(D)에서, 상기 타격에서 상기 작업 재료(W)와 접촉하게 되도록 배치되는 상기 공구(4′)의 작업 표면(S)의 둘레 가장자리와 실질적으로 일치하도록 배치된다. 적합하게는, 상기 임팩트 헤드(4″)는 상기 공구(4′)로부터 멀어지는 방향(DA)으로 좁아진다. 상기 장치는, 본 실시예에 있어서, 상기 임팩트 헤드(4″)가 상기 플런저(2)의 타격으로부터 상기 임팩트 헤드(4″)까지, 상기 작업 표면(S) 전체에 대하여 직접적으로 운동 에너지를 전달하도록 배치된다. 상기 임팩트 단부 및 상기 베이스 영역(48)의 사이의 상기 임팩트 헤드(4″)의 제 1 부분(54)은 상기 공구(4′)로부터 멀어지는 방향(DA)으로 가늘어진다. 상기 장치는 상기 임팩트 헤드(4″)가 상기 임팩트 단부(46)로부터 상기 작업 표면(S) 위로 직접적으로 운동 에너지를 분산시키도록 배치된다.
제안된 바와 같이, 상기 임팩트 헤드(4″) 및 상기 공구(4′)는, 본 실시예에 있어서, 상기 임팩트 헤드(4″) 및 상기 공구(4′) 사이의 인터페이스에 각각의 칼라들(50, 52)을 포함한다. 상기 공구(4′)의 칼라(52)는, 상기 타격의 방향(D)에서 볼 때, 상기 타격에서, 상기 작업 재료(W)와 접촉하게 되도록 배치되는 상기 공구의 작업 표면(S)을 둘러싼다. 상기 임팩트 헤드(4″)의 제 1 부분(54)은 상기 임팩트 헤드(4″)의 칼라(50)로부터 상기 임팩트 헤드의 임팩트 단부(46)까지 연장된다. 상기 제 1 부분(54)은 상기 칼라(50), 즉, 상기 베이스 영역(48)에서 둘레 가장자리를 나타내며, 상기 타격의 방향(D)에서 볼 때, 실질적으로 상기 작업 표면(S)과 일치한다. 상기 제 1 부분(54)은, 상기 제 1 부분(54)이, 상기 타격의 방향(D)과 관련하여, 측면으로 상기 임팩트 헤드 칼라(50)에서 보다 상기 타격 단부(46)에서 더 작은 연장을 갖도록 배치된다. 제안된 바와 같이, 상기 칼라들(50, 52)은, 본 실시예에 있어서, 상기 공구 하우징(34)의 상기 리세스(44)에 배치된다. 그로 인하여, 상기 탄성 요소들(32′, 32″)은, 상기 임팩트 단부(46)로부터 상기 작업 표면(S)까지 운동 에너지의 직접적인 전달을 "방해"하지 않고 이로부터 분리될 수 있다.
사용시, 상기 구동 유닛은 상기 임팩트 헤드를 타격하기 위하여 이동되며, 그로 인하여 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구로 운동 에너지를 제공한다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드(4˝)는 상기 공구의 둘레 가장자리뿐만 아니라 중앙을 향하여 운동 에너지를 전달할 수 있다. 따라서, 운동 에너지가 제공된 상기 공구는 상기 작업 재료를 형성하기 위하여 상기 작업 재료(W)를 타격하도록 허용된다. 그 결과, 상기 작업 재료로부터 멀어지는 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)의 복귀 이동은 상기 제 2 탄성 요소(32˝)의 스프링 작용에 의하여 가능하거나 또는 지원된다. 또한, 상기 이동 가능한 임팩트 헤드 및 공구 조합(4)의 복귀 이동은 상기 제 1 탄성 요소(32´)에 의하여 감쇠된다.
바람직하게는, 상기 구동 유닛(2)은, 본 실시에 있어서 상기 플런저는, 상기 임팩트 헤드와의 충돌시, 상기 작업 재료로부터 멀어지게 이동한다. 따라서, 상기 구동 유닛(2)은, 상기 임팩트 헤드와의 충돌시, 상기 작업 재료로부터 멀어지게 이동하도록 배치될 수 있다. 상기 구동 유닛(2)은, 상기 임팩트 헤드와의 충돌시, 반동하도록 배치될 수 있다. 상기 임팩트 헤드와의 충돌시, 상기 구동 유닛(2)의 이동은 상기 구동 유닛의 질량 및 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합의 질량의 적절한 선택에 의해 확보될 수 있다. 상기 임팩트 헤드와의 충돌에 따라, 상기 구동 유닛(2)의 이동은, 상기 임팩트 헤드와의 충돌시, 상기 구동 유닛에 대한 상기 구동력, 예를 들어, 유압력의 적절한 선택에 의하여 추가적으로 확보될 수 있다.
상기 임팩트 헤드와의 충돌시, 상기 구동 유닛의 상기 작업 재료로부터 멀어지는 이동은, 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합의 복귀 이동 동안, 상기 임팩트 헤드 및 공구 조합이 상기 구동 유닛에 접촉하는 것을 방지하기 위해 제공한다.
도 2로부터 이해되는 바와 같이, 상기 임팩트 헤드(4˝)는, 상기 구동 유닛의 타격의 방향(D)에 수직인 평면에서, 상기 프레임(30)에 의하여 둘러싸인다. 도 3에서 화살표(LD)로 표시된 바와 같이, 상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 프레임(30) 사이에 측면 거리가 있다. 보다 구체적으로, 상기 타격 방향(D)에서 볼 때, 상기 임팩트 헤드(4˝)가 상기 프레임(30)에 대하여 중앙에 위치하는 경우, 상기 임팩트 헤드 및 상기 프레임의 사이에 상기 평면에서 거리가 존재한다. 상기 거리(LD)는 0.1 mm 내지 3.0 mm일 수 있다.
수직적으로 분리된 상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 공구(4´)를 나타내는 도 4 또한 참조한다. 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 다른 하나와 접촉하도록 배치되는, 상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 공구(4´)의 각각의 표면들(401, 402)은 평면이며 상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 수직이다. 제안된 바와 같이, 상기 칼라들(50, 52)은 상기 탄성 요소들(32´, 32˝) 사이에 구속되도록 배치된다.
이로 인하여, 상기 임팩트 헤드(4˝)는, 상기 공구(4´)에 대하여, 상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 수직으로 이동하는 것이 허용되도록 배치된다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드는, 상기 공구에 대하여, 상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 측면으로 확장되도록 배치된다.
상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 측면으로, 상기 임팩트 헤드(4˝)에 의한 이동은 상기 프레임(30)에 의하여 제한된다. 상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 프레임(30) 사이의 상기 구동 유닛의 타격 방향에 측면으로의 거리는 상기 임팩트 헤드가 상기 타격 방향에 측면으로 이동하도록 허용되는 것이다. 상기 임팩트 헤드(4˝)의 허용되는 이동은 0.2 mm 내지 6.0 mm일 수 있다.
상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 측면으로, 상기 공구(4´)에 의한 이동은 상기 프레임(30)에 의하여 제한된다. 상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 프레임 사이의 상기 타격 방향에 측면으로의 거리 및 상기 공구(4´) 및 상기 프레임 사이의 상기 타격 방향의 측면으로의 거리는 상기 임팩트 헤드가 상기 공구보다 더 측면으로 이동하도록 허용되게 하는 것일 수 있다. 상기 프레임은 상기 타격 방향을 따라 상기 공구(4´)를 가이드하도록 배치된다. 상기 공구(4´) 및 상기 프레임 사이의 상기 타격 방향에 대하여 측면의 거리는 상기 공구 및 상기 프레임의 사이에 긴밀한 끼워맞춤이 제공되도록 하는 것일 수 있다. 상기 공구 및 상기 프레임 사이의 끼워맞춤은 상기 공구가 상기 타격 방향을 따라 이동하도록 허용할 수 있으나, 상기 공구의 측면 이동을 최소화할 수 있다. 상기 구동 유닛이 상기 임팩트 헤드를 타격하고/타격하거나 상기 공구가 상기 작업 재료를 타격할 때, 상기 공구는 측면으로 확장되는 경향이 있음을 유의해야 한다. 이로 인하여, 상기 공구 및 상기 프레임 사이의 마찰(friction)은 허용 가능한 정도이기는 하지만, 상기 공구 이동을 어느 정도 제동하는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 프레임은 상기 공구를 사용하여 측면으로 확장되는 것이 허용될 수 있음에 유의해야 한다.
본원의 다른 구현예에 따른 장치의 부품의 단면을 나타내는 도 5를 참조한다. 본 구현예에 있어서, 상기 타격 방향의 중앙에, 상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 공구(4´) 사이의 측면 제한부(411)가 있다. 상기 측면 제한부는 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구 중 하나의 돌출부(protrusion)에 의하여 제공되며, 상기 임팩트 헤드 및 상기 공구의 다른 하나의 리세스로 연장된다. 상기 구동 유닛의 타격 방향에 측면으로 상기 임팩트 헤드(4˝)에 의한 이동은 상기 공구(4´)에 의하여 제한된다.
이로 인하여, 상기 임팩트 헤드(4˝)의 주변 영역은 상기 공구(4´)에 대하여 측면으로 제한되지 않을 수 있다. 이로 인하여, 상기 임팩트 헤드의 상기 주변 영역은 상기 공구에 대하여 측면으로 이동하도록 허용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 예를 들어, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명되는 구현예들에 따른 장치를 사용하여 재료 성형 방법이 설명될 것이다. 따라서, 상기 장치는 실린더 하우징(1)에 배치되는 플런저(2)의 형태의 구동 유닛을 포함한다. 상기 장치는 또한 상기 실린더 하우징(1)에 고정되는 프레임(30)에 배치되는 임팩트 헤드(4˝) 및 공구(4´)를 포함한다.
본 방법은 (S1) 상기 제 1 및 제 2 탄성 요소들(32´, 32˝)에 의하여, 상기 구동 유닛(2)의 타격 방향에서 상기 프레임과 함께 유지되도록 상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 공구(4´)를 배치하는 것을 포함한다. 그 후, 상기 구동 유닛(2)은 이동되어 (S2) 상기 임팩트 헤드(4˝)를 타격한다. 이로 인하여, (S3) 상기 임팩트 헤드는 상기 공구(4´)에 대하여 측면으로 움직이도록 허용된다.
본원은 상기 기재되고 도면들로 나타낸 구현예들에 제한되지 않는 것으로 이해된다. 반대로, 통상의 기술자는 청구범위에 기재된 범위에서 많은 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다.

Claims (21)

  1. 공구(4´) 및 구동 유닛(2)에 의한, 재료 성형용 장치로서,
    상기 장치는 상기 구동 유닛(2)을 이동하여 상기 공구(4´)에 운동 에너지를 제공하며, 상기 공구(4´)가 작업 재료(W)를 타격하여, 상기 작업 재료(W)를 성형하도록 배치되는 것이며,
    상기 장치는 상기 구동 유닛(2) 및 상기 공구(4´) 사이에 임팩트 헤드(4˝)가 제공되며, 및 상기 장치는 상기 임팩트 헤드(4˝)를 타격하는 상기 구동 유닛(2)에 의하여 상기 공구에 상기 운동 에너지를 제공하도록 배치되는 것이며,
    적어도 상기 임팩트 헤드(4˝)의 영역(region)이 상기 공구(4´)와의 관계에서 상기 구동 유닛의 타격 방향의 측면으로 이동하도록 허용되며, 이에 의해 상기 임팩트 헤드는 상기 공구와의 관계에서 측면으로 확장되도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는 프레임(30)을 포함하며,
    상기 장치는 상기 프레임(30) 및 상기 임팩트 헤드(4˝) 사이에 배치되는 하나 이상의 제 1 탄성 요소(32´)를 포함하여 상기 임팩트 헤드를 상기 작업 재료(W) 쪽으로 기울어지게 하며,
    상기 장치는 상기 프레임(30) 및 상기 공구(4´) 사이에 배치되는 하나 이상의 제 2 탄성 요소(32˝)를 포함하여 상기 공구를 상기 작업 재료(W)로부터 멀어지도록 기울어지게 하는 것인, 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 공구(4´)는 상기 제 1 및 제 2 탄성 요소들에 의하여 상기 구동 유닛의 타격 방향으로 함께 유지되는 (held together) 것인, 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 프레임(30)을 포함하며,
    상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 공구(4´)는 상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 공구(4´) 사이의 인터페이스에 각각의 칼라(50, 52)를 포함하는 것이며,
    상기 칼라들(50, 52)은 상기 프레임(30)의 리세스(44)에 배치되는 것인, 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    하나 이상의 제 1 탄성 요소(32´)는, 상기 작업 재료(W)의 반대쪽을 향하는 상기 임팩트 헤드 칼라(50)의 하나 이상의 표면(36)과 상기 리세스(44) 내의 하나 이상의 표면 사이에 배치되는 것이며,
    하나 이상의 제 2 탄성 요소(32˝)는, 상기 임팩트 헤드(4˝)의 반대쪽을 향하는 상기 공구 칼라(52)의 하나 이상의 표면(42)과 상기 리세스(44) 내의 하나 이상의 표면 사이에 배치되는 것이고,
    상기 칼라들(50, 52)은 상기 탄성 요소들(32´, 32˝) 사이에 구속되도록 배치되는 것인, 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 프레임(30)을 포함하며,
    상기 임팩트 헤드(4˝)는 상기 구동 유닛의 타격 방향에 수직인 평면 에서 상기 프레임에 의해 둘러싸인 것인, 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 임팩트 헤드(4˝)가, 상기 타격 방향에서 볼 때, 상기 프레임에 대하여 중앙에 위치하는 경우, 상기 평면에 상기 임팩트 헤드 및 상기 프레임 사이에 거리(LD)가 있는 것인, 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 거리(LD)는 0.1 mm 내지 3.0 mm인 것인, 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 임팩트 헤드(4˝)의 주변 영역(peripheral region)은 상기 공구(4´)에 대하여 측면으로 이동하도록 허용되는 것인, 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 임팩트 헤드(4˝)는, 상기 공구(4´)와의 관계에서, 상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 수직으로 이동하게 허용되도록 배치되는 것인, 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 임팩트 헤드 및 상기 공구 중 다른 하나와 접촉되도록 배치되는, 상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 공구(4´)의 임의의 각 표면(401, 402)은 평면이며 상기 구동 유닛의 타격 방향과 수직인 것인, 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 프레임(30)을 포함하며,
    상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 측면으로의, 상기 임팩트 헤드(4˝)에 의한 이동들은 상기 프레임에 의하여 제한되는 것인, 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동 유닛의 타격 방향에 측면으로의, 상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 프레임 사이의 거리(LD)는 상기 임팩트 헤드가 상기 타격 방향에 측면으로 이동하도록 허용하는 것인, 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 임팩트 헤드(4˝)의 상기 허용되는 이동은 0.2 mm 내지 6.0 mm인 것인, 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 프레임(30)을 포함하며,
    상기 구동 유닛의 타격 방향에 대하여 측면으로의 상기 공구(4´)에 의한 이동은 상기 프레임에 의하여 제한되는 것인, 장치.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 프레임 사이의 상기 타격 방향에 측면으로의 거리(LD), 및 상기 공구(4´) 및 상기 프레임 사이의 상기 타격 방향에 측면으로의 거리는 상기 임팩트 헤드가 상기 공구보다 측면으로 이동하도록 허용하는 것인, 장치.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 타격 방향을 따라 상기 공구(4´)를 가이드하도록 배치되는 것인, 장치.
  18. 공구(4´) 및 구동 유닛(2)에 의한, 재료 성형 방법으로서,
    상기 방법은, 상기 구동 유닛(2)이 이동하여 상기 공구(4´)에 운동 에너지를 제공하고, 상기 공구(4´)가 작업 재료(W)를 타격함으로써, 상기 작업 재료(W)를 성형하는 것을 포함하며,
    상기 구동 유닛(2)과 상기 공구(4´) 사이에 임팩트 헤드(4˝)를 타격하는 상기 구동 유닛(2)에 의하여 상기 공구에 상기 운동 에너지가 제공되는 것이며,
    상기 구동 유닛에 의한 상기 임팩트 헤드의 타격에 따라, 적어도 상기 임팩트 헤드(4˝)의 영역이 상기 구동 유닛의 타격 방향에 측면으로 상기 공구(4´)에 대하여 이동하도록 허용하여, 이에 의해 상기 임팩트 헤드는 상기 공구와의 관계에서 측면으로 확장되도록 허용되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    프레임(30)과 상기 임팩트 헤드(4˝)의 사이에 배치되는 하나 이상의 제 1 탄성 요소(32´) 및 상기 프레임(30) 및 상기 공구(4´) 사이에 배치되는 하나 이상의 제 2 탄성 요소(32˝)에 의하여, 상기 임팩트 헤드(4˝) 및 상기 공구(4´)는 상기 구동 유닛의 타격 방향으로 함께 유지되도록(held together) 배치되는 것을 포함하는, 방법.
  20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 구동 유닛에 의한 상기 임팩트 헤드의 타격에 따라, 적어도 상기 임팩트 헤드(4˝)의 주변 영역(peripheral region)이 상기 공구(4´)에 대하여 측면으로 이동하도록 허용하는 것을 포함하는, 방법.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 유닛에 의한 상기 임팩트 헤드의 타격에 따라, 상기 임팩트 헤드(4˝)가 상기 공구(4´)와의 관계에서 상기 구동 유닛의 타격 방향에 수직으로 이동하도록 허용하는 것을 포함하는, 방법.
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