KR20230082295A

KR20230082295A - Forming apparatus

Info

Publication number: KR20230082295A
Application number: KR1020210170088A
Authority: KR
Inventors: 박준홍
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2021-12-01
Publication date: 2023-06-08

Abstract

본 발명은 성형 장치에 관한 것으로서, 가열된 기재를 안착시키기 위한 제1 금형; 상기 제1 금형과 마주보고, 상기 제1 금형과 상대 이동 가능하도록 설치되는 제2 금형; 및 상기 기재에서 전단부가 될 영역에 맞추어, 상기 제1 금형과 상기 제2 금형 중 적어도 하나의 내부에 형성되는 공간을 포함하는 공간부;를 포함하고, 기재를 국부적으로 연화시켜 전단 하중을 저감시킬 수 있다.The present invention relates to a molding apparatus, comprising: a first mold for seating a heated substrate; a second mold facing the first mold and installed to be relatively movable with the first mold; And a space part including a space formed inside at least one of the first mold and the second mold according to the region to be the shear part in the substrate; including, to locally soften the substrate to reduce the shear load can

Description

Forming apparatus {Forming apparatus}

본 발명은 성형 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기재를 국부적으로 연화시켜 전단 하중을 저감시킬 수 있는 성형 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a molding apparatus, and more particularly, to a molding apparatus capable of reducing a shear load by locally softening a substrate.

차량 안전성 및 연비향상을 위한 요구가 증가됨에 따라 차체강도 향상 및 경량화에 대한 연구가 늘어나고 있는 추세이다. 차체강도 향상 및 경량화를 위한 성형공법으로 열간 프레스 공법이 있다. 열간 프레스 공법은 담금질(Quenching) 효과에 의해 성형물의 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 피성형물은 고온의 연성이 큰 상태에서 성형되기 때문에 성형성이 우수하고 스프링백(spring back) 현상을 저감시켜 성형물의 치수 정밀도가 향상된다. As the demand for improving vehicle safety and fuel efficiency increases, research on vehicle body strength improvement and weight reduction is increasing. There is a hot press method as a forming method for improving body strength and reducing weight. The hot press method can improve the strength of the molded article by the quenching effect. In addition, since the object to be molded is molded in a high-temperature ductility state, the moldability is excellent and the dimensional accuracy of the molded object is improved by reducing the spring back phenomenon.

그러나 열간 프레스 공법으로 만들어진 성형물은 강도가 매우 높기 때문에, 트리밍(Trimming), 피어싱(Piercing), 블랭킹(Blanking) 등의 전단 공정에서 전단 금형에 전단 하중을 증가시켜, 전단 금형이 쉽게 마모되거나 손상되는 문제가 있다. 이에 열간 프레스 공법에 의한 성형물은 주로 레이저를 이용하여 전단되고 있는 실정이다. 레이저를 이용한 전단 공정의 경우, 전단 금형을 이용한 전단 공정에 비해 많은 시간과 비용이 들기 때문에 제품의 생산성은 저하되고, 제품을 제조하는데 소요되는 비용이 증가하는 문제가 있다. However, since moldings made by the hot press method have very high strength, they increase the shear load on the shear mold in shear processes such as trimming, piercing, and blanking, so that the shear mold is easily worn or damaged. there is a problem. Accordingly, the molded article by the hot press method is mainly sheared using a laser. In the case of a shearing process using a laser, since it takes a lot of time and cost compared to a shearing process using a shearing mold, there is a problem in that productivity of the product is lowered and the cost required to manufacture the product increases.

JPJP 2006-1045272006-104527 AA KRKR 10-2016-012874410-2016-0128744 AA

본 발명은 기재를 국부적으로 연화시켜 전단 하중을 저감시킬 수 있는 성형 장치를 제공한다. The present invention provides a molding apparatus capable of reducing a shear load by locally softening a substrate.

본 발명은 전단 효율을 향상시키고, 전단 장치의 수명을 연장시킬 수 있는 성형 장치를 제공한다. The present invention provides a molding device capable of improving the shearing efficiency and extending the life of the shearing device.

본 발명의 실시 형태에 따른 성형 장치는, 가열된 기재를 안착시키기 위한 제1 금형; 상기 제1 금형과 마주보고, 상기 제1 금형과 상대 이동 가능하도록 설치되는 제2 금형; 및 상기 기재에서 전단부가 될 영역에 맞추어, 상기 제1 금형과 상기 제2 금형 중 적어도 하나의 내부에 형성되는 공간을 포함하는 공간부;를 포함할 수 있다.A molding apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a first mold for seating a heated substrate; a second mold facing the first mold and installed to be relatively movable with the first mold; and a space portion including a space formed inside at least one of the first mold and the second mold in accordance with a region to be the front end of the base material.

상기 공간부는 오목하게 함몰되도록 형성되는 요홈을 포함하고, 상기 요홈은 상기 전단부가 될 영역에 맞추어 상기 공간과 연결되도록 형성될 수 있다.The space portion may include a groove formed to be concavely depressed, and the groove may be formed to be connected to the space in accordance with a region to be the front end portion.

상기 제1 금형과 상기 제2 금형 중 적어도 하나는 상기 기재가 접촉되는 성형면이 평면인 평면영역과, 절곡되는 절곡영역을 포함하고, 상기 공간은 상기 절곡영역에 형성되고, 상기 요홈은 상기 평면영역에 형성될 수 있다.At least one of the first mold and the second mold includes a plane region in which a molding surface contacting the substrate is a plane and a bending region in which the base material is in contact, the space is formed in the bending region, and the groove is formed in the plane region. can be formed in the area.

상기 공간은 양쪽이 개방되도록 형성되고, 상기 요홈은 상기 공간과 연통되도록 형성될 수 있다. Both sides of the space may be open, and the groove may be formed to communicate with the space.

상기 절곡영역은 상기 제1 금형에 형성되는 제1 절곡영역과, 상기 제2 금형에 상기 제1 절곡영역과 마주보도록 형성되는 제2 절곡영역을 포함하고, 상기 제1절곡영역과 상기 제2절곡영역 중 하나는 돌출되는 양각으로 형성되고, 다른 하나는 함몰되는 음각으로 형성되며, 상기 공간은 상기 제1절곡영역과 상기 제2절곡영역 중 양각으로 형성되는 절곡영역에 설치될 수 있다.The bending area includes a first bending area formed in the first mold and a second bending area formed in the second mold to face the first bending area, the first bending area and the second bending area. One of the areas is formed as a protruding embossed angle, and the other is formed as a recessed intaglio, and the space may be installed in a bending area formed as an embossed angle among the first bending area and the second bending area.

상기 공간의 중심에서 상기 기재와 접촉 가능한 상기 제1 또는 제2 금형의 성형면까지의 거리는 상기 공간의 가장자리에서 상기 성형면까지의 거리보다 길 수 있다.A distance from the center of the space to a molding surface of the first or second mold that can contact the substrate may be longer than a distance from an edge of the space to the molding surface.

상기 공간에 설치되는 가열부재; 및 상기 가열부재에 전력을 공급하기 위한 전력 공급기;를 더 포함할 수 있다.a heating member installed in the space; and a power supply for supplying power to the heating member.

상기 제1 금형 및 상기 제2 금형을 이루는 물질보다 열전도도가 낮은 물질을 함유하고, 상기 공간에 설치되는 차단부재를 더 포함할 수 있다.A blocking member containing a material having lower thermal conductivity than a material constituting the first mold and the second mold and installed in the space may be further included.

상기 차단부재는 상기 공간에 충진되거나 상기 공간의 내면에 부착되도록 형성될 수 있다.The blocking member may be filled in the space or attached to an inner surface of the space.

상기 공간과 연통되도록 상기 제1 및 제2 금형 중 적어도 하나에 형성되는 가스 공급라인; 및 상기 공간에 가스를 공급하기 위해 상기 가스 공급라인에 연결되는 가스 공급기;를 더 포함할 수 있다.a gas supply line formed in at least one of the first and second molds to communicate with the space; and a gas supplier connected to the gas supply line to supply gas to the space.

상기 제1 및 제2 금형의 내부에는 냉각 채널이 형성되고, 상기 공간부는 상기 기재와 상기 냉각 채널 간의 열교환을 차단시킬 수 있다.A cooling channel may be formed inside the first and second molds, and the space may block heat exchange between the substrate and the cooling channel.

상기 냉각 채널은 상기 공간부와 이격되도록 형성될 수 있다.The cooling channel may be formed to be spaced apart from the space portion.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 성형된 기재의 전단부를 국부적으로 연화시켜 후속 전단 공정에서 전단 하중을 저감시킬 수 있다. 즉, 기재의 전단부가 형성될 영역에 맞추어, 금형의 내부에 기재의 전단부와 금형 간의 열교환을 차단 또는 억제할 수 있는 공간부를 형성하고, 기재를 성형 및 냉각시킴으로써 기재의 전단부와 기재의 본체부를 서로 다른 속도로 냉각시킬 수 있다. 따라서 성형된 기재를 전단하는 공정에서 전단 장치가 마모되거나 손상되는 것을 방지하여 전단 장치의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 공간부가 금형의 내부에 형성되기 때문에 기재의 전단부가 기재의 절곡영역에 형성되는 경우에도, 기재를 성형하는데 영향을 미치지 않고 기재의 전단부를 효과적으로 연화시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to reduce shear load in a subsequent shear process by locally softening the shear portion of the molded substrate. That is, a space portion capable of blocking or suppressing heat exchange between the front end of the substrate and the mold is formed in the mold according to the region where the front end of the substrate is to be formed, and the front end of the substrate and the main body of the substrate are molded and cooled. The parts can be cooled at different rates. Therefore, the life of the shearing device can be extended by preventing the shearing device from being worn or damaged in the process of shearing the molded substrate. In addition, since the space portion is formed inside the mold, even when the front end of the substrate is formed in the bending region of the substrate, it is possible to effectively soften the front end of the substrate without affecting molding of the substrate.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 성형 성형 장치가 적용되는 공정도를 개념적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 성형 장치의 사시도.
도 3은 제1금형과 제2금형을 합형했을 때, 도 2에 도시된 선A-A'에 따른 성형 장치의 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 B영역의 확대도.
도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 성형 장치의 요부 구조를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 다른 변형 예에 따른 성형 장치를 개략적으로 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 성형 장치로 기재를 성형하는 과정을 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 성형 장치로 성형된 기재를 전단한 상태를 보여주는 도면. 1 is a view conceptually showing a process chart to which a molding apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
Figure 2 is a perspective view of a molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the molding apparatus taken along the line AA′ shown in FIG. 2 when a first mold and a second mold are molded together;
4 is an enlarged view of region B shown in FIG. 3;
5 is a view showing the main part structure of a molding apparatus according to a modified example of the present invention.
6 schematically shows a molding apparatus according to another modified example of the present invention.
7 is a view showing a process of molding a substrate with a molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a state in which a substrate molded by a molding apparatus according to an embodiment of the present invention is sheared.

이하, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments will complete the disclosure of the present invention, and will fully cover the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to inform you. In order to explain the embodiments of the present invention, the drawings may be exaggerated, and the same reference numerals in the drawings refer to the same components.

본 발명의 실시 예에 따른 성형 장치는, 가열된 기재를 열간 상태로 성형하고, 기재의 냉각 속도를 국부적으로 저감시킬 수 있다. 특히, 성형 장치는 기재의 평면영역은 물론, 절곡영역에 전단부가 형성되는 경우에도, 기재의 성형에 영향을 미치지 않고 기재의 전단부와 본체부를 서로 다른 냉각 속도로 냉각시킬 수 있다. The molding apparatus according to the embodiment of the present invention may form a heated substrate in a hot state and locally reduce the cooling rate of the substrate. In particular, the forming apparatus can cool the front end and the main body of the substrate at different cooling rates without affecting the molding of the substrate even when the front end is formed in the bent area as well as the flat area of the substrate.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 성형 성형 장치가 적용되는 공정도를 개념적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 성형 장치의 사시도이고, 도 3은 제1금형과 제2금형을 합형했을 때, 도 2에 도시된 선A-A'에 따른 성형 장치의 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 B영역의 확대도이다. 도 5는 본 발명의 변형 예에 따른 성형 장치의 요부 구조를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 변형 예에 따른 성형 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.1 is a view conceptually showing a process diagram to which a molding apparatus according to an embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a perspective view of a molding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a first mold and a second mold When the mold is molded, it is a cross-sectional view of the molding apparatus taken along the line A-A' shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged view of region B shown in FIG. 5 is a view showing the structure of a main part of a molding device according to a modified example of the present invention, and FIG. 6 is a schematic view of a molding device according to another modified example of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 성형 장치를 설명하기에 앞서, 먼저 도 1을 참조하여 기재를 성형하는 방법에 대해 설명한다.Prior to describing a molding apparatus according to an embodiment of the present invention, a method for molding a substrate will be described with reference to FIG. 1 .

이하에서 기재(S)는 금속 판재일 수 있으며, 예를 들어 자동차를 구성하는 구조재를 마련하기 위한 강재일 수 있다. 자동차에 사용되는 강재는 강도가 높고 경량일 필요가 있다. 이러한 강재는 열간 프레스 공정으로 성형된다. 도 1의 (a) 내지 (c)를 참조하여 설명하면 열간 프레스 공정은, 기재(S)를 마련하는 과정(S10), 가열 장치(100)를 이용하여 기재(S)를 가열하는 과정(S20) 및 성형 장치(200)를 이용하여 가열된 기재를 성형한 후 냉각하는 과정(S30)을 포함할 수 있다. 성형 및 냉각이 완료된 기재(S)는 후속 전단 공정에서 전단될 수 있으며, 전단이 완료된 기재(S)는 제조하고자 하는 제품 즉, 강재일 수 있다. 이하에서 성형이 완료된 기재(S)에서 절단, 펀칭 등에 의해 제거될 영역을 전단부라 하고, 나머지 영역은 본체부라 한다. 이때, 전단부는 성형이 완료된 기재(S)에서 평면영역, 절곡영역 등 다양한 영역에 형성될 수 있고, 이하에서는 절단부가 평면영역과 절곡영역에 걸쳐 형성되는 것을 예시한다. Hereinafter, the substrate S may be a metal plate material, and may be, for example, a steel material for preparing a structural material constituting an automobile. Steel materials used in automobiles need to be high in strength and lightweight. These steel materials are formed in a hot press process. Referring to FIG. 1 (a) to (c), the hot press process is a process of preparing a substrate (S) (S10) and a process of heating the substrate (S) using a heating device 100 (S20). ) and forming the heated substrate using the forming apparatus 200 and then cooling it (S30). The base material (S) after molding and cooling may be sheared in a subsequent shearing process, and the base material (S) after completion of the shearing may be a product to be manufactured, that is, a steel material. Hereinafter, a region to be removed from the molded base material S by cutting, punching, or the like is referred to as a front end, and the remaining region is referred to as a main body. At this time, the front end portion may be formed in various areas such as a flat area and a bending area in the molded substrate S, and hereinafter, the cutting portion is formed over the flat area and the bending area.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 성형 장치(200)는, 가열된 기재(S)를 안착시키기 위한 제1 금형(212)과, 제1 금형(212)과 마주보고 제1 금형(212)과 상대 이동 가능하도록 설치되는 제2 금형(222) 및 기재(S)에서 전단부가 될 영역에 맞추어 제1 금형(212)과 제2 금형(222) 중 적어도 하나의 내부에 형성되는 공간(231a, 232a)을 포함하는 공간부(230: 231, 232)를 포함할 수 있다. 이때, 공간부(231, 232)는 기재(S)에서 전단부가 될 영역에 맞추어 제1 금형(212)과 제2 금형(222) 중 적어도 하나에 형성되는 요홈(231b, 232b)을 포함할 수 있고, 요홈(231b, 232b)은 공간(231a, 232a)과 연결되도록 형성될 수 있다. 여기에서 공간부(321a, 322a)와 요홈(231b, 232b)은 밀폐되지 않고 외부와 연통되도록 형성될 수 있다. 2 and 3, the molding apparatus 200 according to the embodiment of the present invention faces the first mold 212 and the first mold 212 for seating the heated substrate (S). Inside at least one of the first mold 212 and the second mold 222 according to the area to be the front end in the second mold 222 and the base material (S) installed to be movable relative to the first mold 212 It may include a space portion 230 (231, 232) including the formed spaces (231a, 232a). At this time, the space portions 231 and 232 may include grooves 231b and 232b formed in at least one of the first mold 212 and the second mold 222 in accordance with the region to be the front end of the base material S. And, the grooves 231b and 232b may be formed to be connected to the spaces 231a and 232a. Here, the space portions 321a and 322a and the grooves 231b and 232b may be formed to communicate with the outside without being sealed.

또한, 성형 장치(200)는 제1 금형(212) 및 제2 금형(222) 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 구동기(240)를 포함할 수 있다. 제1 금형(212)과 제2 금형(222)은 상하 방향(Z)으로 상대 이동 가능하도록 배치될 수도 있고, 수평 방향(X 또는 Y)으로 상대 이동 가능하도록 배치될 수도 있다. 이하에서는 제1 금형(212)과 제2 금형(222)이 상하 방향(Z)으로 상대 이동 가능하도록 배치되는 예에 대해서 설명하며, 제1 금형(212)은 하부 금형(212)으로 예시하고, 제2 금형(222)은 상부 금형(222)으로 예시한다. 이때, 구동기(240)는 하부 금형(212)과 상부 금형(222) 중 적어도 하나를 상하방향(Z)으로 이동시킬 수 있으나, 여기에서는 구동기(240)가 상부 금형(222)을 상하방향(Z)으로 이동시킬 수 있도록 설치되는 것으로 설명한다. 또한, 수평 방향(X)은 성형 장치(100) 또는 하부 금형(212)과 상부 금형(222)의 폭방향이고, 수평 방향(Y)은 성형 장치(100) 또는 하부 금형(212)과 상부 금형(222)의 두께 방향이라 하며, 상하 방향(Z)은 성형 장치(100) 또는 하부 금형(212)과 상부 금형(222)의 높이 방향이라 한다. In addition, the molding apparatus 200 may include a driver 240 for moving at least one of the first mold 212 and the second mold 222 . The first mold 212 and the second mold 222 may be arranged to be relatively movable in the vertical direction (Z) or relatively movable in the horizontal direction (X or Y). Hereinafter, an example in which the first mold 212 and the second mold 222 are arranged to be relatively movable in the vertical direction (Z) will be described, and the first mold 212 is exemplified as the lower mold 212, The second mold 222 is exemplified as the upper mold 222 . At this time, the actuator 240 may move at least one of the lower mold 212 and the upper mold 222 in the vertical direction (Z), but here, the actuator 240 moves the upper mold 222 in the vertical direction (Z). ) is described as being installed so that it can be moved to. Further, the horizontal direction (X) is the width direction of the molding device 100 or the lower mold 212 and the upper mold 222, and the horizontal direction (Y) is the molding device 100 or the lower mold 212 and the upper mold. 222 is referred to as the thickness direction, and the vertical direction Z is referred to as the height direction of the molding device 100 or the lower mold 212 and the upper mold 222 .

하부 금형(212)은 하부 지지대(211)에 설치되고, 상부 금형(222)은 상부 지지대(221)에 설치된다. 구동기(240)는 하부 금형(212)과 상부 금형(222)이 서로 마주보게 배치되도록 하부 지지대(211)와 상부 지지대(221)에 연결되며, 상부 금형(222)을 상하방향(Z)으로 이동시킬 수 있다. 하부 금형(212)과 상부 금형(222)은 표면에 형성되는 성형면의 형상이 다를 뿐, 거의 동일한 구조를 갖는다. 이하에서는 하부 금형(212)의 구조에 대해서 구체적으로 설명하며, 상부 금형(222)의 구조는 간략하게 설명하기로 한다. The lower mold 212 is installed on the lower support 211 , and the upper mold 222 is installed on the upper support 221 . The driver 240 is connected to the lower support 211 and the upper support 221 so that the lower mold 212 and the upper mold 222 face each other, and moves the upper mold 222 in the vertical direction (Z). can make it The lower mold 212 and the upper mold 222 have almost the same structure except for the shape of the molding surface formed on the surface. Hereinafter, the structure of the lower mold 212 will be described in detail, and the structure of the upper mold 222 will be briefly described.

도 2 및 도 3을 참조하면, 하부 금형(212)은 성형될 기재(S)의 형상에 직접적으로 영향을 미치며, 상부면에 기재(S)와 접촉하는 성형면을 가질 수 있다. 성형면은 성형될 기재(S)의 형상에 대응하는 형상으로 형성되며, 기재(S)와 접촉하는 면이 평평하게 형성되는 평면영역, 예컨대 제1평면영역과, 기재(S)와 접촉하는 면이 구부러지거나 꺾이는 절곡영역, 예컨대 제1절곡영역(B)을 포함할 수 있다. 제1평면영역은 수평방향(X, Y) 및 상하방향(Z)으로 연장되도록 형성되고, 제1절곡영역(B)은 수평방향(X, Y)에서 상하방향(Z), 또는 상하방향(Z)에서 수평방향(X, Y)으로 전환되도록 형성될 수 있다. 예컨대 제1평면영역은 상하방향(Z)으로 연장되는 제1면(212a)과, 수평방향(X, Y)으로 연장되는 제2면(212b)을 포함할 수 있다. 그리고 제1절곡영역(B)은 2개의 면, 예컨대 제1면(212a)과 제2면(212b)이 구부러지거나 꺾이는 영역으로, 제1면(212a)의 가장자리와 제2면(212b)의 가장자리가 만나서 형성되는 모서리를 포함한다. 즉, 제1절곡영역(B)은 제1면(212a)과 제2면(212b)에 의해 형성되는 부피를 가지는 영역이다. 제1절곡영역(B)은 제1면(212a)과 제2면(212b)이 만나 형성되는 모서리와, 모서리를 기준으로 제1면(212a) 및 제2면(212b)쪽으로 소정 거리, 예컨대 수 ㎜ 내지 수 ㎝ 정도 연장되는 영역일 수 있다. 이러한 제1절곡영역(B)은 돌출되는 양각으로 형성될 수도 있고, 함몰되는 음각으로 형성될 수도 있다. 이러한 구성에 의해 하부 금형(212)의 성형면 중 일부는 돌출되도록 형성되고, 일부는 평평하게 형성될 수 있다. Referring to FIGS. 2 and 3 , the lower mold 212 directly affects the shape of the substrate S to be molded, and may have a molding surface on its upper surface that contacts the substrate S. The molding surface is formed in a shape corresponding to the shape of the substrate (S) to be molded, and includes a flat area, for example, a first flat area, in which a surface in contact with the substrate (S) is formed flat, and a surface in contact with the substrate (S). It may include a bending area that is bent or folded, for example, a first bending area (B). The first flat area is formed to extend in the horizontal direction (X, Y) and the vertical direction (Z), and the first bending area (B) is formed in the vertical direction (Z) or in the vertical direction (Z) in the horizontal direction (X, Y). Z) to the horizontal directions (X, Y). For example, the first plane area may include a first surface 212a extending in the vertical direction (Z) and a second surface 212b extending in horizontal directions (X, Y). And the first bending region (B) is a region where two surfaces, for example, the first surface (212a) and the second surface (212b) are bent or bent, the edge of the first surface (212a) and the second surface (212b). Includes corners formed by edges meeting. That is, the first bending region B is a region having a volume formed by the first surface 212a and the second surface 212b. The first bending region B is a corner formed by the meeting of the first surface 212a and the second surface 212b, and a predetermined distance toward the first surface 212a and the second surface 212b based on the corner, for example, It may be a region extending from several millimeters to several centimeters. The first bending region B may be formed as a protruding embossed angle or a recessed intaglio. Due to this configuration, some of the molding surfaces of the lower mold 212 may protrude, and some may be formed flat.

하부 금형(212)의 내부에는 성형된 기재(S)를 급냉시키기 위한 냉각 채널(214)이 형성될 수 있다. 냉각 채널(214)은 냉각수 등과 같은 유체를 이동시킬 수 있는 관 형상으로 형성될 수 있다. 냉각 채널(214)은 하부 금형(212)의 내부에 성형면을 따라 소정 거리 이격되도록 배치되어 성형된 기재(S)를 균일하게 냉각시킬 수 있다. 냉각 채널(214)은 기재(S)에서 전단부를 제외한 본체부를 냉각시키도록 하부 금형(212)의 내부에 배치될 수 있다. 예컨대 냉각 채널(214)은 기재(S)에 전단부를 형성할 하부 금형(212)의 제1절곡영역(B)을 제외한 제1평면영역에 배치될 수 있다. 이는 냉각 채널(214)이 제1절곡영역(B)에 배치되면, 냉각 채널(214)을 따라 이동하는 냉각 매체의 영향으로 전단부의 냉각 속도를 지연시키기 어렵기 때문이다. 따라서 냉각 채널(214)은 공간부(231)가 배치되는 위치에서 이격되도록 형성되는 것이 좋다. 예컨대 냉각 채널(214)은 공간부(231)를 구성하는 공간(231a)의 양쪽에 하부 금형(212)의 성형면과 나란하게 배치될 수 있다. 다만, 제1절곡영역(B)에 전단부가 형성되지 않는 경우에는 제1절곡영역(B)에도 냉각 채널(214)이 형성될 수 있다. 또는, 냉각 채널(214)은 공간부(231)를 구성하는 요홈(231b)이 형성되는 영역을 제외한 영역에 형성될 수도 있다. 즉, 냉각 채널(214)은 하부 금형(212)에서 공간부(231)가 형성되는 영역을 제외한 영역에 공간부(231)와 이격되도록 형성될 수 있다. 그러나 공간부(231)에 의해 기재(S)와 하부 금형(212) 간에 열전달이 차단되기 때문에, 냉각 채널(214)은 공간부(231)가 형성되는 영역에 형성될 수도 있다. A cooling channel 214 for rapidly cooling the molded substrate S may be formed inside the lower mold 212 . The cooling channel 214 may be formed in a tubular shape capable of moving a fluid such as cooling water. The cooling channels 214 are disposed inside the lower mold 212 to be spaced apart by a predetermined distance along the molding surface to uniformly cool the molded substrate S. The cooling channel 214 may be disposed inside the lower mold 212 to cool the main body except for the front end of the base material (S). For example, the cooling channel 214 may be disposed in a first plane area excluding the first bending area B of the lower mold 212 to form the front end of the substrate S. This is because when the cooling channel 214 is disposed in the first bending region B, it is difficult to delay the cooling rate of the front end due to the cooling medium moving along the cooling channel 214. Therefore, the cooling channel 214 is preferably formed to be spaced apart from the position where the space portion 231 is disposed. For example, the cooling channels 214 may be arranged parallel to the molding surfaces of the lower mold 212 on both sides of the space 231a constituting the space 231 . However, when the front end is not formed in the first bending region (B), the cooling channel 214 may also be formed in the first bending region (B). Alternatively, the cooling channel 214 may be formed in an area other than an area in which the groove 231b constituting the space 231 is formed. That is, the cooling channel 214 may be formed to be spaced apart from the space portion 231 in an area of the lower mold 212 excluding the area where the space portion 231 is formed. However, since heat transfer between the substrate S and the lower mold 212 is blocked by the space portion 231 , the cooling channel 214 may be formed in an area where the space portion 231 is formed.

도 4를 참조하면, 공간부(231)는 제1절곡영역(B)에 형성되는 공간(231a)과 제1평면영역에 형성되는 요홈(231b)을 포함할 수 있다. 공간(231a)은 하부 금형(212)의 내부를 관통하도록 형성될 수 있다. 예컨대 공간(231a)은 하부 금형(212)의 내부에 제1면(212a)에서 제2면(212b)까지 비스듬하게 관통하도록 형성될 수 있다. 그리고 요홈(231b)은 하부 금형(212)의 표면에서 하부로 오목하게 함몰되도록 형성될 수 있다. 이때, 요홈(231b)은 성형면이 평면인 제1평면영역에 형성되고, 공간(231a)과 서로 연결되도록 형성될 수 있다. 요홈(231b)은 기재(S)를 성형할 때 기재(S)의 표면과의 사이에 공간(231a)과 연통되는 통로를 형성할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the space portion 231 may include a space 231a formed in the first bending area B and a groove 231b formed in the first flat area. The space 231a may be formed to pass through the inside of the lower mold 212 . For example, the space 231a may be formed in the lower mold 212 so as to obliquely penetrate from the first surface 212a to the second surface 212b. Also, the groove 231b may be formed to be concavely depressed downward from the surface of the lower mold 212 . In this case, the groove 231b may be formed in a first plane region having a flat molding surface and connected to the space 231a. The groove 231b may form a passage communicating with the space 231a between the substrate S and the surface of the substrate S when molding the substrate S.

공간(231a)은 하부 금형(212)에서 양각으로 형성되는 제1절곡영역(B)과 음각으로 형성되는 제1절곡영역(B) 중 양각으로 형성되는 제1절곡영역(B)에만 형성될 수 있다. 상부 금형(222)과 하부 금형(212)을 합형했을 때, 양각으로 형성되는 제1절곡영역(B)과 음각으로 형성되는 제2절곡영역이 서로 맞물려지고, 음각으로 형성되는 제1절곡영역(B)과 양각으로 형성되는 제2절곡영역이 서로 맞물려진다. 이때, 서로 맞물려지는 제1절곡영역(B)과 제2절곡영역에 공간(231a, 232a)를 형성하면, 공간(231a, 232a)에 의해 상부 금형(222)과 하부 금형(212)의 절곡영역이 구조적으로 약해져서 기재(S)를 원하는 형상으로 성형할 수 없기 때문이다. 따라서 공간(231a, 232a)을 쉽게 형성할 수 있고, 기재(S)가 냉각되는 것을 효율적으로 지연시킬 수 있는 양각인 제1 및 제2절곡영역에 공간(231a, 232a)를 형성하는 것이 좋다. The space 231a may be formed only in the first bending area B formed in the embossed shape among the first bending area B formed in the lower mold 212 as an embossment and the first bending area B formed in a negative angle. there is. When the upper mold 222 and the lower mold 212 are molded together, the first bending region B formed in a positive angle and the second bending region formed in a negative angle are interlocked with each other, and the first bending region formed in a negative angle ( B) and the second bending area formed embossed are engaged with each other. At this time, if spaces 231a and 232a are formed in the first bending area B and the second bending area that are engaged with each other, the bending areas of the upper mold 222 and the lower mold 212 are formed by the spaces 231a and 232a. This is because the base material S cannot be molded into a desired shape due to structural weakness. Therefore, it is preferable to form the spaces 231a and 232a in the embossed first and second bending regions, which can easily form the spaces 231a and 232a and can effectively delay cooling of the substrate S.

공간(231a)은 하부 금형(212)의 제1절곡영역(B)의 모서리와 마주보도록 배치될 수 있다. 예컨대 공간부(23)은 하부 금형(212)의 제1절곡영역(B)의 중심(P₁)과 상부 금형(222)의 제2절곡영역 중심(P₂)을 연장시킨 가상의 선에 대해 직교하는 방향으로 배치될 수 있다. 이때, 제1절곡영역(B) 중심(P₁)과 제2절곡영역 중심(P₂)을 연장시킨 가상의 선에 대해 직교하는 방향을 공간(231a)의 폭 방향이라 하면, 공간(231a)의 폭방향으로 공간(231a)의 중심은 제1절곡영역(B)의 중심(P₁) 및 제2절곡영역의 중심(P₂)과 일직선 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 공간(231a)은 제1절곡영역(B)에 비스듬하게 경사지게 배치되며, 공간(231a)의 폭방향으로 공간(231a)의 중심에서 하부 금형(212)의 성형면까지 거리는 공간(231a)의 가장자리에서 성형면까지의 거리보다 길 수 있다. 기재(S)를 성형하기 위해 하부 금형(212)과 상부 금형(222)을 합형하는 경우, 하부 금형(212)의 제1절곡영역(B) 중 양각으로 형성되는 제1절곡영역(B)은 음각으로 형성되는 제1절곡영역(B)에 비해 더 큰 압력을 받게 된다. 특히, 하부 금형(212)의 제1절곡영역(B)이 이루는 각도(제2면(212b)과 제1면(212a)이 이루는 각도)가 작을수록 큰 압력을 받으며, 제1절곡영역(B)의 중심(P₁)으로 갈수록 그 압력은 증가한다. 따라서 제1절곡영역(B)에 공간(231a)을 경사지게 형성하여 공간(231a)과 제1절곡영역(B)의 중심(P₁)까지 거리를 확보함으로써 하부 금형(212)의 제1절곡영역(B)가 성형 압력에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. The space 231a may be disposed to face the corner of the first bending region B of the lower mold 212 . For example, the space part 23 is the center of the first bending region B of the lower mold 212 (P ₁ ) and the center of the second bending region of the upper mold 222 (P ₂ ) With respect to a virtual line extending It may be arranged in an orthogonal direction. At this time, if the direction orthogonal to the imaginary line extending the center of the first bending region (B) (P ₁ ) and the center of the second bending region (P ₂ ) is the width direction of the space (231a), the space (231a) The center of the space 231a in the width direction of the first bending region (B) of the center (P ₁ ) and the second bending region of the center (P ₂ ) and may be arranged on a straight line. In this case, the space 231a is obliquely disposed in the first bending region B, and the distance from the center of the space 231a to the molding surface of the lower mold 212 in the width direction of the space 231a is the space 231a. ) may be longer than the distance from the edge to the molding surface. When the lower mold 212 and the upper mold 222 are combined to mold the base material S, the first bending area B formed in an embossed shape among the first bending areas B of the lower mold 212 is It receives a greater pressure than the first bending area (B) formed in a negative angle. In particular, the smaller the angle formed by the first bending region B of the lower mold 212 (the angle formed by the second surface 212b and the first surface 212a), the greater the pressure, and the first bending region B ), the pressure increases toward the center (P ₁ ). Therefore, the first bending area of the lower mold 212 is secured by forming the space 231a at an angle in the first bending area B to secure a distance between the space 231a and the center P ₁ of the first bending area B. (B) can be prevented from being damaged by molding pressure.

요홈(231b)은 하부 금형(212)의 표면, 예컨대 성형면에서 하부로 오목하게 함몰되도록 형성될 수 있다. 요홈(231b)은 성형 시 기재(S)의 표면과의 사이에 공간(231a)과 연통되는 통로를 형성할 수 있다. 요홈(231b)은 공간(231a)의 내경보다 얕은 깊이로 형성될 수 있고, 대략, 공간(231a)의 내경에 대해 10 내지 70% 정도, 또는 30 내지 50% 정도의 깊이를 갖도록 형성될 수 있다. The groove 231b may be formed to be concavely depressed downward on the surface of the lower mold 212, for example, on the molding surface. The groove 231b may form a passage communicating with the space 231a between the surface and the surface of the base material S during molding. The groove 231b may be formed to a depth shallower than the inner diameter of the space 231a, and may be formed to have a depth of approximately 10 to 70%, or 30 to 50% of the inner diameter of the space 231a. .

이러한 공간부(231)은 기재(S)가 절단 또는 제거될 영역을 따라 제1절곡영역과 제1평면영역에 걸쳐 형성되고, 공간(231a)과, 요홈(231b)과 기재(S) 사이에 형성되는 통로를 이용하여 기재(S)와 냉각 채널(214)을 따라 이동하는 냉각 매체 간의 열전달을 차단 또는 억제함으로써 기재(S)가 냉각 매체에 의해 급냉되는 것을 방지할 수 있다. The space portion 231 is formed across the first bending area and the first flat area along the area where the substrate S is to be cut or removed, and is formed between the space 231a, the groove 231b and the substrate S. By blocking or suppressing heat transfer between the substrate S and the cooling medium moving along the cooling channel 214 using the formed passage, rapid cooling of the substrate S by the cooling medium can be prevented.

상부 금형(222)은 성형될 기재(S)를 가압하고, 하부면에 성형될 기재(S)의 형상에 대응하는 성형면을 가질 수 있다. 이때, 상부 금형(222)의 성형면은 하부 금형(212)에 형성되는 성형면과 동일한 형상을 갖도록 마련될 수 있다. 상부 금형(222)의 성형면은 수평방향(X, Y) 및 상하방향(Z)으로 연장되는 평면영역, 예컨대 제2평면영역과, 수평방향(X, Y)에서 상하방향(Z) 상하방향(Z)에서 수평방향(X, Y)으로 전환되는 제2절곡영역을 가질 수 있다. 제2절곡영역은 상부 금형(222)과 하부 금형(212)을 합형했을 때 제1절곡영역(B)과 맞물려지도록 형성될 수 있다. 예컨대 상부 금형(222)의 성형면은 상하방향(Z)으로 연장되는 제1면(222a)과, 수평방향(X, Y)으로 연장되는 제2면(222b)을 포함할 수 있고, 하부 금형(212)의 제1면(212a)과 제2면(212b)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 그리고 제2절곡영역은 제1절곡영역(B)과 유사하게 제1면(222a)과 제2면(222b) 사이에 형성되는 영역으로, 제1면(222a)의 가장자리와 제2면(222b)의 가장자리가 만나서 형성되는 모서리를 포함하는 영역이다. 제2절곡영역은 돌출되는 양각으로 형성될 수도 있고, 함몰되는 음각으로 형성될 수도 있으며, 제1절곡영역(B)과 맞물려지도록, 제1절곡영역(B)과 서로 반대 형상을 갖도록 형성될 수 있다.The upper mold 222 presses the substrate S to be molded, and may have a molding surface corresponding to the shape of the substrate S to be molded on its lower surface. At this time, the molding surface of the upper mold 222 may be provided to have the same shape as the molding surface formed on the lower mold 212 . The molding surface of the upper mold 222 includes a plane area extending in horizontal directions (X, Y) and up and down directions (Z), for example, a second plane area, and a vertical direction (Z) in the horizontal direction (X, Y). It may have a second bending area that is converted from (Z) to horizontal directions (X, Y). The second bending region may be formed to be engaged with the first bending region (B) when the upper mold 222 and the lower mold 212 are combined. For example, the molding surface of the upper mold 222 may include a first surface 222a extending in the vertical direction (Z) and a second surface 222b extending in horizontal directions (X, Y), and the lower mold The first surface 212a and the second surface 212b of 212 may be disposed to face each other. And, similar to the first bending region (B), the second bending region is formed between the first surface 222a and the second surface 222b, and is formed between the edge of the first surface 222a and the second surface 222b. ) is a region that includes a corner formed by meeting edges. The second bending area may be formed as a protruding embossed angle, or may be formed as a recessed intaglio, and may be formed to have a shape opposite to that of the first bending area (B) so as to be engaged with the first bending area (B). there is.

상부 금형(222)의 내부에는 성형된 기재(S)를 급냉시키기 위한 냉각 채널(224)이 형성될 수 있다. 냉각 채널(224)은 냉각수 등과 같은 유체를 이동시킬 수 있는 관 형상으로 형성될 수 있다. 냉각 채널(224)은 상부 금형(222)의 내부에 성형면을 따라 소정 거리 이격되도록 배치되고, 하부 금형(212)에 형성되는 냉각 채널(214)과 유사한 구조로 형성될 수 있다. A cooling channel 224 for rapidly cooling the molded substrate S may be formed inside the upper mold 222 . The cooling channel 224 may be formed in a tubular shape capable of moving a fluid such as cooling water. The cooling channels 224 may be arranged inside the upper mold 222 to be spaced apart from each other by a predetermined distance along the molding surface, and may have a structure similar to that of the cooling channels 214 formed in the lower mold 212 .

공간부(232)는 제2절곡영역에 형성되는 공간(232a)과 제2평면영역에 형성되는 요홈(232b)을 포함할 수 있다. 공간(232a)은 상부 금형(222)의 내부를 관통하도록 형성될 수 있다. 예컨대 공간(232a)은 상부 금형(222)의 내부에 제1면(222a)에서 제2면(222b)까지 비스듬하게 관통하도록 형성될 수 있다. 그리고 요홈(232b)은 상부 금형(222)의 표면에서 하부로 오목하게 함몰되도록 형성될 수 있다. 이때, 요홈(232b)은 성형면이 평면인 제2평면영역에 형성되고, 공간(232a)과 서로 연결되도록 형성될 수 있다. 요홈(232b)은 기재(S)를 성형할 때 기재(S)의 표면과의 사이에 공간(232a)과 연통되는 통로를 형성할 수 있다. The space portion 232 may include a space 232a formed in the second bending area and a groove 232b formed in the second flat area. The space 232a may be formed to pass through the inside of the upper mold 222 . For example, the space 232a may be formed inside the upper mold 222 so as to obliquely penetrate from the first surface 222a to the second surface 222b. Also, the groove 232b may be formed to be concavely depressed downward from the surface of the upper mold 222 . At this time, the groove 232b may be formed in the second plane area where the molding surface is flat and connected to the space 232a. The groove 232b may form a passage communicating with the space 232a between the substrate S and the surface of the substrate S when molding the substrate S.

공간(232a)은 상부 금형(222)의 제2절곡영역에 배치되고, 상부 금형(222)의 성형면으로부터 이격되도록 상부 금형(222)의 내부에 형성될 수 있다. 공간(232a)은 요홈(232b)과 연결되도록 형성되고, 공간(232a)과, 요홈(232b) 및 기재(S) 사이에 형성되는 통로는 서로 연통될 수 있다. The space 232a may be disposed in the second bending region of the upper mold 222 and formed inside the upper mold 222 to be spaced apart from the molding surface of the upper mold 222 . The space 232a is formed to be connected to the groove 232b, and the passage formed between the space 232a, the groove 232b and the substrate S may communicate with each other.

공간(232a)은 상부 금형(222)에서 양각으로 형성되는 제2절곡영역과 음각으로 형성되는 제2절곡영역 중 양각으로 형성되는 제2절곡영역에만 형성될 수 있다. 공간(232a)은 상부 금형(222)의 제2절곡영역의 모서리와 마주보도록 배치될 수 있으며, 하부 금형(212)에 형성되는 공간(231a)과 유사한 방식으로 상부 금형(222) 내부에 형성될 수 있다. The space 232a may be formed only in the second bending area formed embossed among the second bending area formed embossedly and the second bending area formed concavely in the upper mold 222 . The space 232a may be disposed to face the corner of the second bending region of the upper mold 222, and may be formed inside the upper mold 222 in a manner similar to the space 231a formed in the lower mold 212. can

요홈(232b)은 상부 금형(222)의 표면, 예컨대 성형면에서 상부로 오목하게 함몰되도록 형성될 수 있다. 요홈(232b)은 성형 시 기재(S)의 표면과의 사이에 공간(232a)과 연통되는 통로를 형성할 수 있다. 요홈(232b)은 공간(232a)의 내경보다 얕은 깊이로 형성될 수 있고, 대략, 공간(232a)의 내경에 대해 10 내지 70% 정도, 또는 30 내지 50% 정도의 깊이를 갖도록 형성될 수 있다. The groove 232b may be formed to be concavely recessed upward from the surface of the upper mold 222, for example, the molding surface. The groove 232b may form a passage communicating with the space 232a between the surface and the surface of the substrate S during molding. The groove 232b may be formed to a depth shallower than the inner diameter of the space 232a, approximately 10 to 70%, or 30 to 50% of the inner diameter of the space 232a. .

여기에서는 상부 금형(222)에 형성되는 공간부(232)에 대해서 간략하게 설명하지만, 상부 금형(222)은 앞서 설명한 하부 금형(212)의 특징 및 앞으로 설명할 도 5 및 도 6의 특징을 모두 가질 수 있다. Although the space portion 232 formed in the upper mold 222 is briefly described here, the upper mold 222 has all the features of the lower mold 212 described above and the features of FIGS. 5 and 6 to be described later. can have

한편, 성형 장치(200)는 절곡영역에서 기재(S)의 냉각 속도를 더욱 저감시키도록 다양하게 변형될 수 있다. On the other hand, the molding apparatus 200 may be modified in various ways to further reduce the cooling rate of the substrate (S) in the bending region.

도 5의 (a)를 참조하면, 성형 장치(200)는 하부 금형(212)을 이루는 물질보다 열전도도가 낮은 물질을 포함하고, 공간(231a)에 형성되는 차단 부재(241)를 포함할 수 있다. 예컨대 하부 금형(212)은 기계 구조용 탄소강, 구조용 합금강 등의 금속으로 형성되며, 차단 부재(241)는 금속보다 열전도도가 낮은 세라믹 등으로 형성될 수 있다. 차단 부재(241)는 공간(231a)을 충진하도록 형성될 수도 있고, 공간(231a)의 내면을 피복하는 코팅층으로 형성될 수 있다. 이러한 차단 부재(241)는 공간(231a)에서 기재(S)와 냉각 매체 간의 열교환을 차단하여, 기재(S)의 냉각 속도를 저감시킴으로써 기재(S)가 냉각되는 것을 지연시킬 수 있다. Referring to (a) of FIG. 5 , the molding apparatus 200 may include a material having a lower thermal conductivity than the material constituting the lower mold 212 and may include a blocking member 241 formed in the space 231a. there is. For example, the lower mold 212 may be formed of a metal such as carbon steel for machine structure or structural alloy steel, and the blocking member 241 may be formed of a ceramic having lower thermal conductivity than metal. The blocking member 241 may be formed to fill the space 231a or may be formed of a coating layer covering the inner surface of the space 231a. The blocking member 241 blocks heat exchange between the substrate S and the cooling medium in the space 231a, thereby reducing the cooling rate of the substrate S, thereby delaying the cooling of the substrate S.

도 5의 (b)를 참조하면, 성형 장치(200)는 공간(231a)에 설치되는 가열 부재(242)와, 가열 부재(242)에 전력을 공급하기 위한 전력 공급기(250)를 포함할 수 있다. 이때, 가열 부재(242)는 공간(231a) 내부에 설치되고, 전력 공급기(250)는 하부 금형(212)의 외부에 가열 부재(242)와 연결되도록 설치될 수 있다. 전력 공급기(250)는 기재(S)를 성형하는 동안, 또는 기재(S)를 성형한 후 냉각시키는 동안 가열 부재(242)에 전력을 공급하여 열을 발생시킬 수 있다. 이때, 전력 공급기(250)는 가열 부재(242)에서 발생되는 열이 기재(S)의 온도보다 낮은 온도의 열을 발생시키도록 전력을 공급할 수 있다. Referring to (b) of FIG. 5, the molding apparatus 200 may include a heating member 242 installed in a space 231a and a power supply 250 for supplying power to the heating member 242. there is. In this case, the heating member 242 may be installed inside the space 231a, and the power supply 250 may be installed outside the lower mold 212 to be connected to the heating member 242. The power supply 250 may generate heat by supplying power to the heating member 242 while molding the substrate S or while cooling the substrate S after molding. At this time, the power supply 250 may supply power so that the heat generated from the heating member 242 generates heat at a temperature lower than the temperature of the substrate (S).

도 6을 참조하면, 성형 장치(200)는 공간(231a)에 가스를 공급하기 위한 가스공급기(260)를 포함할 수 있다. 이때, 하부 금형(212)에는 공간(231a)에 가스를 공급하도록 공간(231a)과 연통되는 가스공급라인(261)이 형성되고, 가스공급기(260)는 가스공급라인(261)에 연결될 수 있다. 도 6에서 도면부호 262는 상부 금형(222)에 형성되는 공간(232a)과 연통되는 가스공급라인이다. 공간(231a) 내부로 공급되는 가스는 공간(231a)의 양쪽으로 배출되서 요홈(231b)으로 유입될 수 있다. 이때, 요홈(231b)과 기재(S)의 표면 사이에 통로가 형성되므로, 공간(231a)에서 배출되는 가스는 요홈(231b)과 기재(S) 사이에 형성되는 통로를 따라 이동하여 외부로 배출될 수 있다. 가스공급기(260)는 냉각 채널(214)을 따라 이동하는 냉각 매체의 온도보다 높고, 기재(S)의 온도보다 낮은 가스를 가스공급라인(261)에 공급할 수 있다. 이때, 냉각 매체에 의해 가스의 온도가 낮아지는 것을 방지하도록, 가스공급라인(261)은 하부 금형(212) 내에 형성되는 냉각 채널(214)과 이격시켜 배치하는 것이 좋다. Referring to FIG. 6 , the molding apparatus 200 may include a gas supplier 260 for supplying gas to the space 231a. At this time, a gas supply line 261 communicating with the space 231a is formed in the lower mold 212 to supply gas to the space 231a, and the gas supply 260 may be connected to the gas supply line 261. . In FIG. 6 , reference numeral 262 denotes a gas supply line communicating with the space 232a formed in the upper mold 222 . Gas supplied into the space 231a may be discharged to both sides of the space 231a and introduced into the groove 231b. At this time, since a passage is formed between the groove 231b and the surface of the substrate S, the gas discharged from the space 231a moves along the passage formed between the groove 231b and the substrate S and is discharged to the outside. It can be. The gas supplier 260 may supply a gas that is higher than the temperature of the cooling medium moving along the cooling channel 214 and lower than the temperature of the substrate S to the gas supply line 261 . At this time, to prevent the temperature of the gas from being lowered by the cooling medium, the gas supply line 261 is preferably disposed apart from the cooling channel 214 formed in the lower mold 212.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 성형 장치를 이용하여 기재(S)를 성형하는 방법에 대해서 설명한다. Hereinafter, a method of molding the base material S using the molding apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 성형 장치로 기재를 성형하는 과정을 보여주는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 성형 장치로 성형된 기재를 전단한 상태를 보여주는 도면이다. 7 is a view showing a process of molding a substrate with a molding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view showing a state in which a substrate molded with a molding apparatus according to an embodiment of the present invention is sheared.

도 7의 (a)를 참조하면, 상부 금형(222)을 상부로 이동시켜 상부 금형(222)을 하부 금형(212) 상부에서 이격시키고, 가열 공정에서 가열된 기재(S)를 하부 금형(212) 상부에 안착시킨다. 이때, 기재(S)는 기재(S)의 상변태 온도 범위로 가열되어, 조직이 변태된 상태이다. 예컨대 기재(S)는 보론(B)을 포함하는 합금일 수 있고, 기재(S)의 상변태 온도는 600℃ 내지 900℃(600℃ 이상, 900℃ 이하)일 수 있다. 기재(S)를 가열하면 기재(S)의 조직이 변태된다. 이때, 상변태 온도 범위 내에서 가열하면 부분 오스테나이트화 된다. Referring to (a) of FIG. 7, the upper mold 222 is moved upward to separate the upper mold 222 from the upper part of the lower mold 212, and the substrate (S) heated in the heating process is moved to the lower mold 212. ) and set it on top. At this time, the substrate (S) is heated to the phase transformation temperature range of the substrate (S), and the structure is transformed. For example, the substrate (S) may be an alloy containing boron (B), and the phase transformation temperature of the substrate (S) may be 600 ℃ to 900 ℃ (600 ℃ or more, 900 ℃ or less). When the substrate (S) is heated, the structure of the substrate (S) is transformed. At this time, when heated within the phase transformation temperature range, partial austenitization occurs.

하부 금형(212) 상부에 기재(S)가 안착되면, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 구동기(240)를 이용하여 상부 금형(222)을 하강시켜 기재(S)를 가압하고, 하부 금형(212)과 합형시킨다. 그리고 하부 금형(212)과 상부 금형(222)을 합형시킨 상태로 냉각 채널(214, 224)을 따라 이동하는 냉각 매체를 이용하여 성형된 기재(S)를 냉각시킨다. 성형된 기재(S)의 본체부는 하부 금형(212) 및 상부 금형(222)의 평면영역에 형성된 냉각 채널(214, 224)을 따라 이동하는 냉각 매체와 빠르게 열교환하면서 급냉된다. 그리고 성형된 기재(S)의 전단부는 제1 및 제2절곡영역에 형성된 공간(231a, 232a)과 제1 및 제2평면영역에 형성되는 요홈(231b, 232b)에 의해 냉각 매체와의 열교환이 차단되어 서서히 냉각된다. 이때, 본체부는 냉각 매체와의 열교환에 의해 -30℃/초 이상의 냉각 속도로 급냉되어, 펄라이트 또는 페라이트 조직으로 변태되면서, 강도가 높아진다. 이때, 급냉이 완료된 기재(S) 즉, 본체부의 강도는 예를 들어 500Mpa 내지 600Mpa 일 수 있다. 반면, 전단부는 공간부(231, 232)에 의해 냉각 매체와의 열교환이 차단되어 -30℃/초 미만의 냉각 속도로 서냉되고, 펄라이트 및 페라이트 조직이 혼재된 상태로 변태되면서 연화된다. 즉, 전단부는 본체부보다 낮은 강도를 가지게 되며, 예컨대 500Mpa 미만의 강도를 가지게 된다. When the base material (S) is seated on the upper part of the lower mold 212, as shown in FIG. It is combined with the mold 212. Then, the molded substrate S is cooled by using a cooling medium moving along the cooling channels 214 and 224 while the lower mold 212 and the upper mold 222 are molded together. The main body of the molded substrate S is quenched while rapidly exchanging heat with a cooling medium moving along the cooling channels 214 and 224 formed in the plane regions of the lower mold 212 and the upper mold 222 . In addition, the front end of the molded base material S is heat exchanged with the cooling medium by the spaces 231a and 232a formed in the first and second bending areas and the grooves 231b and 232b formed in the first and second flat areas. blocked and cooled slowly. At this time, the main body is rapidly cooled at a cooling rate of −30° C./sec or higher by heat exchange with the cooling medium, and is transformed into a pearlite or ferrite structure, increasing strength. At this time, the strength of the rapidly cooled substrate (S), that is, the main body may be, for example, 500Mpa to 600Mpa. On the other hand, the front end portion is blocked from heat exchange with the cooling medium by the space portions 231 and 232, and is slowly cooled at a cooling rate of less than -30° C./sec, and is softened while transforming into a mixed state of pearlite and ferrite structures. That is, the front end portion has a lower strength than the main body portion, for example, a strength of less than 500Mpa.

이후, 기재(S)가 냉각되면, 기재(S)를 후속 전단 공정으로 이동시켜 전단할 수 있다. 도 8은 기재(S)의 전단부를 절단하여 제거한 상태를 보여주는 도면이다. 도 8을 참조하면, 기재(S)에서 전단부가 제거된 영역, 예컨대 기재(S)의 전단 영역은 하부 금형(212) 및 상부 금형(222)의 제1 및 제2절곡영역에 의해 형성된 영역, 예컨대 절곡영역과 제1 및 제2평면영역에 의해 형성된 영역, 예컨대 평면영역에 대응하는 영역이다. 이처럼, 기재(S)의 전단부가 절곡영역과 평면영역에 형성되는 경우, 절곡영역에 공간(231a, 232a)이 형성되고 평면영역에 요홈(231b, 232b)이 형성된 하부 금형(212)과 상부 금형(222)을 이용하여 기재(S)를 성형하면, 기재(S)를 성형하는데 영향을 미치지 않고 기재(S)를 국부적으로 연화시킬 수 있다. 따라서 기재(S)를 전단하는 과정에서 전단 하중에 의해 전단 장치가 손상되는 것을 방지하고, 기재(S)가 변형되는 것을 방지할 수 있다. Thereafter, when the substrate (S) is cooled, the substrate (S) may be moved to a subsequent shearing process and sheared. 8 is a view showing a state in which the front end of the substrate (S) is cut and removed. Referring to FIG. 8, the area from which the front end is removed from the substrate S, for example, the shear area of the substrate S is the area formed by the first and second bending areas of the lower mold 212 and the upper mold 222, For example, a region formed by the bending region and the first and second plane regions, for example, a region corresponding to the plane region. As such, when the front end of the base material S is formed in the bending area and the flat area, the lower mold 212 and the upper mold have spaces 231a and 232a formed in the bending area and grooves 231b and 232b formed in the flat area. When the base material S is molded using 222, the base material S can be locally softened without affecting the molding of the base material S. Therefore, in the process of shearing the substrate (S), it is possible to prevent the shearing device from being damaged by the shear load and to prevent the substrate (S) from being deformed.

한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Meanwhile, although the technical spirit of the present invention has been specifically described according to the above embodiments, it should be noted that the above embodiments are for explanation and not for limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical spirit of the present invention.

100: 가열 장치 200: 성형 장치
212: 하부 금형(제1 금형) 222: 상부 금형(제2 금형)
231, 232: 공간부 240: 구동기 100: heating device 200: molding device
212: lower mold (first mold) 222: upper mold (second mold)
231, 232: space unit 240: actuator

Claims

A first mold for seating the heated substrate;
a second mold facing the first mold and installed to be relatively movable with the first mold; and
A molding apparatus comprising: a space portion including a space formed inside at least one of the first mold and the second mold in accordance with a region to be the front end of the base material.

The method of claim 1,
The space portion includes a groove formed to be concavely depressed,
The groove is formed to be connected to the space in accordance with the region to be the front end.

The method of claim 2,
At least one of the first mold and the second mold includes a flat area in which the molding surface with which the base material is in contact is flat and a bending area in which it is bent;
The space is formed in the bending area, and the groove is formed in the plane area.

The method of claim 3,
The space is formed so that both sides are open, and the groove is formed to communicate with the space.

The method of claim 3,
The bending area includes a first bending area formed in the first mold and a second bending area formed in the second mold to face the first bending area,
One of the first bending region and the second bending region is formed as a protruding embossed angle, and the other is formed as a depressed intaglio,
The space is installed in a bending area formed by embossing among the first bending area and the second bending area.

The method of claim 3,
The molding apparatus of claim 1 , wherein a distance from the center of the space to a molding surface of the first or second mold contactable with the substrate is longer than a distance from an edge of the space to the molding surface.

According to any one of claims 1 to 6,
a heating member installed in the space; and
Molding apparatus further comprising; a power supply for supplying power to the heating member.

According to any one of claims 1 to 6,
The molding apparatus further comprises a blocking member installed in the space and containing a material having a lower thermal conductivity than a material constituting the first mold and the second mold.

The method of claim 8,
The blocking member is formed to be filled in the space or attached to the inner surface of the space.

According to any one of claims 1 to 6,
a gas supply line formed in at least one of the first and second molds to communicate with the space; and
The molding apparatus further comprising a; gas supply connected to the gas supply line to supply gas to the space.

According to any one of claims 3 to 6,
Cooling channels are formed inside the first and second molds,
The space unit is capable of blocking heat exchange between the substrate and the cooling channel.

The method of claim 11,
The cooling channel is formed to be spaced apart from the molding apparatus.