KR100730572B1 - Manufacturing Method of Sandwich Type Panel and Manufacturing Metal Mold Set - Google Patents
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Abstract
본 발명은 샌드위치 판재 제작방법에 관한 것으로서, a) 한 쌍의 판재를 그 일면이 서로 마주보도록 배치하는 단계와, b) 상기 한 쌍의 판재 사이에 상기 한 쌍의 판재의 일면에 수직방향으로 소통되는 성형공간을 갖는 다이를 배치하는 단계와, c) 상기 한 쌍의 판재의 타면에 상기 성형공간으로 삽입되는 제1펀치와 제2펀치를 각각 배치하는 단계, 및 d) 상기 제1펀치와 상기 제2펀치를 상기 성형공간으로 압축시켜 상기 한 쌍의 판재의 일면을 서로 접합시키는 단계를 포함하며, 상기 제1펀치의 끝에는 돌기가 형성되고, 상기 제2펀치의 끝에는 상기 돌기가 삽입되는 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 이루어진 본 발명의 샌드위치 판재 제작방법은 별도의 접착제와 용접 없이 2개의 판재를 접합시킬 수 있다.The present invention relates to a sandwich plate manufacturing method, comprising the steps of: a) arranging a pair of plates so that one surface thereof faces each other, and b) communicating between the pair of plates in a vertical direction on one surface of the pair of plates. Disposing a die having a molding space, c) disposing a first punch and a second punch respectively inserted into the molding space on the other surface of the pair of plate members, and d) the first punch and the And compressing a second punch into the molding space to bond one surface of the pair of plates to each other, wherein a protrusion is formed at an end of the first punch, and a groove into which the protrusion is inserted at the end of the second punch. It is characterized by being formed. Sandwich plate manufacturing method of the present invention made as described above can be bonded to the two plate without a separate adhesive and welding.
Description
도 1은 본 발명 샌드위치 판재 제작용 펀치의 한 실시예에 따른 사시도이고,1 is a perspective view according to one embodiment of the present invention punch for producing a sandwich sheet,
도 2는 도 1에 도시된 펀치용 다이의 부분 절개 사시도이고,FIG. 2 is a partial cutaway perspective view of the die for punching shown in FIG. 1;
도 3은 도 1과 도 2에 도시된 한 쌍의 펀치와 다이의 결합관계를 설명하는 단면도이고,3 is a cross-sectional view illustrating a coupling relationship between a pair of punches and a die illustrated in FIGS. 1 and 2;
도 4는 도 1에 도시된 펀치의 결합부위를 확대하여 나타낸 부분 확대 단면도이고,4 is a partially enlarged cross-sectional view showing an enlarged coupling portion of the punch shown in FIG.
도 5는 도 1과 도 2에 도시된 펀치와 다이가 구비된 설비의 한 실시예에 따른 사시도이고,FIG. 5 is a perspective view according to one embodiment of a facility equipped with punches and dies shown in FIGS. 1 and 2;
도 6은 도 5의 설비를 이용한 샌드위치 판재 제작방법을 나타내는 공정도이고,6 is a process chart showing a sandwich plate manufacturing method using the equipment of FIG.
도 7은 도 6의 제작방법에 의해 생산되는 샌드위치 판재를 나타낸 예시도이다.7 is an exemplary view showing a sandwich plate produced by the manufacturing method of FIG.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
10 : 제1펀치 12 : 경사면10: first punch 12: inclined surface
14 : 돌기 20 : 제2펀치14: projection 20: second punch
22 : 경사면 24 : 홈22: slope 24: groove
26 : 골 30 : 다이26
32 : 성형공간 34 : 경사부32: forming space 34: inclined portion
110 : 샌드위치 판재 112 : 접합부110: sandwich plate 112: the junction
본 발명은 샌드위치 판재 제작방법 및 제작용 금형세트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 접착제와 용접 없이 신속 정확하게 2개의 판을 접합시킬 수 있는 샌드위치 판재 제작방법 및 제작용 금형세트에 관한 것이다.The present invention relates to a sandwich plate manufacturing method and a manufacturing die set, and more particularly to a sandwich plate manufacturing method and a manufacturing die set that can be bonded two plates quickly and accurately without adhesive and welding.
샌드위치 판재는 합성수지 복합재료, 폼, 금속, 및 비금속 등을 이용하여 2차원 또는 3차원 형상의 내부구조를 갖도록 제작된다. 이와 같이 제작된 샌드위치 판재는 판재 사이에 형성되는 입체적 내부구조로 인하여 고비강성 특징을 갖는다. 이때, 샌드위치 판재의 내부구조와 외측 판재는 대부분 화학적 접합에 의해 접합되고 일부 금속 재료의 경우에 브레이징이나 용접을 통해 결합된다.The sandwich plate is manufactured to have a two-dimensional or three-dimensional internal structure using a synthetic resin composite material, a foam, a metal, and a nonmetal. The sandwich plate produced as described above has high specific rigidity due to the three-dimensional internal structure formed between the plate. At this time, the internal structure of the sandwich plate and the outer plate are mostly joined by chemical bonding and in the case of some metal materials are joined by brazing or welding.
한편, 샌드위치 판재 패널은 비강성, 흡음성, 내 충격성 등의 기계적 성질이 매우 우수함에도 불구하고, 접착 공정 혹은 용접공정이 번거롭고 공정 증가에 따른 단가 상승 및 자동화의 어려움 등으로 비교적 고가의 재료로 여겨지고 있다. On the other hand, the sandwich plate panel is considered to be a relatively expensive material because of its excellent mechanical properties such as non-stiffness, sound absorption and impact resistance. .
대한민국 공개특허공보 제2002-40802호에는 샌드위치 패널 및 차체부품의 제조방법이 개시되어 있다. 이 특허는 돌기형상을 샌드위치 판 내의 내부구조로 사용한다. 그리고 내측구조물과 외측 판간의 접합은 접착제에 의해 이루어진다.Korean Unexamined Patent Publication No. 2002-40802 discloses a method for manufacturing a sandwich panel and a vehicle body part. This patent uses protrusions as internal structures in sandwich plates. And the bonding between the inner structure and the outer plate is made by adhesive.
그러나, 이와 같이 접착제를 이용한 접합방법은 접착제의 화학적 특성상 시간적 내구성이 떨어질 뿐만 아니라 강도가 약하다는 단점이 있다. 또한, 접착제를 이용하는 경우에는 돌기형상에 접착제를 도포하는 부가적인 공정이 더 필요하므로 생산성이 떨어진다.However, the bonding method using the adhesive as described above has the disadvantage that the strength is weak as well as the time durability is poor due to the chemical properties of the adhesive. In addition, in the case of using the adhesive, productivity is reduced because an additional step of applying the adhesive on the protrusion is required.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 접착제를 사용하지 않고 용접하지 않으면서도 샌드위치 판재의 결합강도와 내구성을 향상시킬 수 있는 샌드위치 판재 제작방법 및 제작용 금형세트를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems as described above, it is an object of the present invention to provide a sandwich plate manufacturing method and a manufacturing die set that can improve the bonding strength and durability of the sandwich plate without using an adhesive. .
본 발명의 한 실시예에 따르면, a) 한 쌍의 판재를 그 일면이 서로 마주보도록 배치하는 단계와, b) 상기 한 쌍의 판재 사이에 상기 한 쌍의 판재의 일면에 수직방향으로 소통되는 성형공간을 갖는 다이를 배치하는 단계와, c) 상기 한 쌍의 판재의 타면에 상기 성형공간으로 삽입되는 제1펀치와 제2펀치를 각각 배치하는 단계, 및 d) 상기 제1펀치와 상기 제2펀치를 상기 성형공간으로 압축시켜 상기 한 쌍의 판재의 일면을 서로 접합시키는 단계를 포함하며, 상기 제1펀치의 끝에는 돌기가 형성되고, 상기 제2펀치의 끝에는 상기 돌기가 삽입되는 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 판재 제작방법을 제공한다. According to one embodiment of the invention, a) arranging a pair of plate material so that one side of each other facing each other, b) molding between the pair of plate material in vertical communication with one surface of the pair of plate material Disposing a die having a space; c) disposing a first punch and a second punch respectively inserted into the molding space on the other surface of the pair of sheet materials; and d) the first punch and the second punch. Compressing a punch into the molding space to bond one surface of the pair of plates to each other, wherein a protrusion is formed at an end of the first punch, and a groove into which the protrusion is inserted is formed at the end of the second punch. It provides a sandwich plate production method characterized in that.
바람직하게는 상기 다이는 상기 성형공간을 중심으로 분리 가능한 것이 좋다.Preferably, the die may be separated about the molding space.
또한, 상기 제1펀치와 제2펀치는 경사면을 갖는 원뿔 형상인 것이 좋다.In addition, the first punch and the second punch is preferably a conical shape having an inclined surface.
아울러, 상기 성형공간은 상기 경사면과 일치하는 경사부를 갖는 것이 좋다.In addition, the molding space may have an inclined portion coinciding with the inclined surface.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 한 쌍의 판재를 기계적으로 압축 성형하여 샌드위치 판재를 제작하는 금형세트로서, 윗면에 돌기가 형성되는 원뿔 형상의 제1펀치와, 윗면에 상기 돌기를 수용하는 홈이 형성되는 원뿔 형상의 제2펀치, 및 내부에 상기 제1펀치와 상기 제2펀치를 함께 수용하는 성형공간이 마련되고 상기 성형공간을 중심으로 분리 가능한 다이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 상기 홈에는 상기 한 쌍의 판재의 접합 변형부분을 수용하는 골이 더 형성되는 것이 좋다. In addition, according to another embodiment of the present invention, as a mold set for manufacturing a sandwich plate material by mechanically compression molding a pair of plate material, the first punch having a conical shape is formed projections on the upper surface, and receiving the projections on the upper surface And a conical second punch having a groove formed therein, and a molding space accommodating the first punch and the second punch therein and having a die separated around the molding space.
Preferably, the groove is further formed with a valley to accommodate the joint deformation portion of the pair of plate material.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 샌드위치 판재 제작용 펀치의 한 실시예에 따른 사시도이다.1 is a perspective view according to one embodiment of the present invention for producing a sandwich plate punch.
도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예의 제1펀치(10)와 제2펀치(20)는 측면에 경사면(12, 22)이 형성되는 원뿔형상이다. 제1펀치(10)와 제2펀치(20)는 서로 짝을 이루며 판재를 가공한다. 한편 제1펀치(10)와 제2펀치(20)는 샌드위치 판재의 사용용도와 특성에 따라 각뿔형상이나 다른 형상으로 제작될 수 있다.As shown in FIG. 1, the
제1펀치(10)의 윗면에는 돌기(14)가 상방으로 돌출되게 형성되고, 제2펀치(20)의 상부에는 원형의 홈(24)이 오목하게 형성된다. 이러한 제1펀치(10)의 돌기(14)는 제2펀치(20)의 홈(24)에 삽입가능하게 구성된다.The
도 2는 도 1에 도시된 펀치용 다이의 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view of the die for punching shown in FIG. 1. FIG.
도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예의 펀치용 다이(30)는 2개의 몸체로 이루어진다. 각 몸체의 측면에는 상하방향으로 관통하는 성형공간(32)이 마련된다. 2개의 몸체가 결합되어 이루어지는 다이(30)의 성형공간(32)은 제1펀치(10)와 제2펀치(20)를 동시에 수용하며, 제1펀치(10)와 제2펀치(20)의 경사면(12, 22)과 평행한 경사부(34)를 갖는다. 이때 성형공간(32)의 경사부(34)와 제1펀치(10) 및 제2펀치(20)의 경사면(12, 22)사이에는 판재 두께만큼의 틈새가 존재한다.As shown in FIG. 2, the
한편, 펀치용 다이(30)는 외형보다 내부 성형공간(32)이 중요하므로 그 외형은 본 실시예와 달리 원통형 등 다양하게 변형될 수 있다.On the other hand, the
도 3은 도 1과 도 2에 도시된 한 쌍의 펀치와 다이의 결합관계를 설명하는 단면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 펀치의 결합부위를 확대하여 나타낸 부분 확대 단면도이고, 도 5는 도 1과 도 2에 도시된 펀치와 다이가 구비된 설비의 한 실시예에 따른 사시도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a coupling relationship between a pair of punches and a die illustrated in FIGS. 1 and 2, FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating an enlarged coupling portion of the punch illustrated in FIG. 1, and FIG. 1 and 2 are perspective views according to one embodiment of the installation with the punch and die shown in FIG.
도 3에 도시된 바와 같이 제1펀치(10)와 제2펀치(20)는 각각의 윗면이 서로 마주보도록 배치되고, 다이(30)는 제1펀치(10)와 제2펀치(20)의 측면방향에 배치된다.As shown in FIG. 3, the
제1펀치(10)와 제2펀치(20)는 수직방향으로 이동하고, 2개의 몸체로 분리된 다이(30)는 수평방향으로 이동한다. 제1펀치(10)의 돌기(14)는 제1펀치(10)와 제2펀치(20)의 수직이동에 따라 제2펀치(20)의 홈(24)에 삽입되거나 이탈된다. 그리고 다이(30)는 제1펀치(10)와 제2펀치(20)가 결합된 측면을 감싼다. 다이(30)의 성형 공간(32)과 제1펀치(10) 및 제2펀치(20)의 경사면(12, 22) 사이에는 전술한 바와 같이 판재의 두께만큼의 공간이 형성된다.The
돌기(14)의 측면과 홈(24)의 내벽 사이에는 간격이 형성된다. 이 간격은 2장의 판재가 압축될 수 있는 공간으로서, 판재의 압축 변형률을 감안하여 2장의 판재의 두께보다 작은 것이 바람직하다.A gap is formed between the side surface of the
홈(24)의 안쪽에는 도 4에 도시된 바와 같이 골(26)이 더 형성된다. 이 골(26)은 2장의 판재(100)가 제1펀치(10)와 제2펀치(20)에 의해 압축되는 부분을 수용한다. 한편, 골(26)의 폭은 판재(100)의 두께보다 작은 것이 좋은데 이는 2장의 판재(100)가 압축 성형될 때 단단히 접합되도록 유도하기 위함이다.Inside the
위와 같이 이루어지는 다수의 제1펀치(10), 제2펀치(20), 및 다이(30)를 도 5에 도시된 바와 같이 배치하여 하나의 설비로 제작할 수 있다.The plurality of
제1펀치(10)와 제2펀치(20)는 유압 또는 공압장치에 의해 수직방향으로 이동하며 판재를 압축 성형하고, 다이(30)는 유압 또는 공압장치에 의해 판재의 길이방향으로 이동하며 판재의 성형을 돕는다.The
한편 2장의 판재는 길이방향으로 이송하며 연속적으로 압축 성형된다. 그런데 2장의 판재가 성형되면 판재와 판재 사이에 제1펀치(10), 제2펀치(20), 및 다이(30)에 의해 성형되는 접합부가 형성되므로 전진할 때 다이(30)와 간섭된다. 따라서, 본 실시예에서는 이러한 점을 고려하여 전방(판재의 이송방향 기준)에 위치한 다이(30)는 판재의 폭 방향으로 이동할 수 있도록 하였다.On the other hand, two sheets are conveyed in the longitudinal direction and continuously compression molded. However, when the two sheets are molded, a joint formed by the
다음에서는 위와 같은 설비에 의한 샌드위치 판재 제작공정을 설명하겠다.Next will be described the sandwich plate manufacturing process by the above equipment.
도 6은 도 5의 설비를 이용한 샌드위치 판재 제작방법을 나타내는 공정도이고, 도 7는 도 6의 제작방법에 의해 생산되는 샌드위치 판재를 나타낸 예시도이다.6 is a process chart showing a sandwich plate manufacturing method using the facility of Figure 5, Figure 7 is an exemplary view showing a sandwich plate produced by the manufacturing method of FIG.
도 6에 도시된 바와 같이 먼저 제1펀치(10)와 제2펀치(20)가 2장의 판재(100)가 다이(30)의 위와 아래쪽으로 각각 통과할 수 있도록 이격되고, 한 쌍의 다이(30)는 분리된다.As shown in FIG. 6, first, the
2장의 판재(100)가 제1펀치(10)와 제2펀치(20)에 의해 압축 성형되기 충분한 위치에 도달하면, 판재(100)는 이동을 멈추고 한 쌍의 다이(30)는 합체되어 하나의 성형공간(32)을 형성한다. 이와 함께 제1펀치(10)와 제2펀치(20)는 각각 하방 및 상방으로 이동하며 각각의 판재(100)를 다이(30)의 성형공간(32) 안쪽으로 압축한다. 그러면 2개의 판재(100)는 성형공간(32)의 형태로 성형되면서 돌기(14)와 골(26)의 압축에 의해 접합된다.When the two
판재(100)의 접합성형이 끝나면 제1펀치(10)와 제2펀치(20)는 다시 상방과 하방으로 이동하고 결합되었던 다이(30)는 분리된다. 이 중 판재(100)의 이동방향 전방에 위치한 다이(30)는 판재(100)의 이동에 지장을 주지 않도록 판재(100)의 폭 방향(즉 도면 안쪽방향)으로 이동한다.When the joining molding of the
위와 같은 공정을 반복하면 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 접합부(112)가 규칙적으로 배열된 형태의 샌드위치 판재(110)를 생산할 수 있다. 샌드위치 판재(110)는 종래 기술부분에서 언급한 바와 같이 2장의 판재(100)가 접합되는 접합부(112)가 일정간격으로 형성되어 구조의 안정성이 높다. 한편, 접합부(112)의 배열형태는 적용분야의 하중특성에 따라 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 지그재그 형태로 변형할 수 있다.By repeating the above process, as shown in Figure 7 (a) it can produce a
본 발명은 복수개의 금속 판재를 접착제와 용접 없이 기계적으로 성형에 의해 결합시키므로 별도의 접합공정이 필요 없다. 또한, 본 발명은 간단한 기계적 장치를 통해 샌드위치 판재의 연속 생산이 가능하다. 따라서, 본 발명에 따르면 샌드위치 판재의 생산효율을 높이고 제작단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.In the present invention, a plurality of metal sheets are joined by molding without welding with an adhesive, so that no separate bonding process is required. In addition, the present invention enables the continuous production of sandwich plate material through a simple mechanical device. Therefore, according to the present invention there is an advantage that can increase the production efficiency of the sandwich plate material and lower the manufacturing cost.
이상에서 샌드위치 판재 제작방법 및 제작용 금형세트에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical idea of the sandwich plate manufacturing method and the manufacturing mold set for the above has been described together with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
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GRNT | Written decision to grant | ||
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