KR102355071B1

KR102355071B1 - Superplastic forming device

Info

Publication number: KR102355071B1
Application number: KR1020200163696A
Authority: KR
Inventors: 이용남; 유원규
Original assignee: 대화항공산업(주)
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2022-02-07

Abstract

The present invention relates to a superplastic molding device, in which a pressing operation can be more smoothly performed. The superplastic molding device of the present invention comprises: a heating chamber in which a plurality of heaters are installed at set intervals; a molding chamber for softening a steel sheet; a gas supplier for plastically deforming the softened steel sheet; and a mold pressurizer coupled to a base frame.

Description

초소성 성형장치{Superplastic forming device}Superplastic forming device

본 발명은 초소성 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 성형을 위한 강판을 연성화시켜 고압의 가스로 프레스 하는 초소성 성형과정에서 가스의 유압에 의해 상하부 금형이 분리되지 않도록, 상부 금형의 가압 구조를 포함하는 초소성 성형장치에 관한 것이다.The present invention relates to a superplastic molding apparatus, and more particularly, a pressurizing structure of the upper mold so that the upper and lower molds are not separated by the hydraulic pressure of the gas in the superplastic molding process of softening a steel sheet for molding and pressing with high-pressure gas It relates to a super plastic molding apparatus comprising a.

프레스 성형은 상하부에 성형물의 성형공간이 형성된 금형을 제작하여 하부 금형에 강판을 얹은 상태에서 상부 금형으로 강판을 눌러 하부 금형에 대응되는 형상의 성형물을 제작하는 성형법이다.Press molding is a molding method in which a mold with a molding space for the molding is formed at the upper and lower parts, and a steel plate is pressed with an upper mold while a steel plate is placed on the lower mold to produce a molded product having a shape corresponding to the lower mold.

그러나, 이러한 프레스 타입의 성형법은 주로 연신율이 낮은 금속을 사용하여 성형하는 것이 일반적이며, 연신율이 높은(200%) 알루미늄, 티타늄 등의 박판(5mm 이내)의 금속 강판을 사용한 성형 시, 금속 강판이 찢어져 성형이 불가능한 문제가 있다. 이에, 경량이 요구되는 분야, 예를 들면 우주 항공산업, 자동차 산업, 전자산업 등에 사용되는 부품 제작에는 초소성 프레스 성형법이 사용된다.However, in this press-type forming method, it is common to form mainly using a metal with a low elongation, and when forming using a metal steel sheet (within 5 mm) of a thin plate (within 5 mm) such as aluminum or titanium with a high elongation (200%), the metal steel sheet There is a problem that it is torn and cannot be molded. Accordingly, the superplastic press forming method is used to manufacture parts used in fields requiring light weight, for example, in the aerospace industry, automobile industry, electronic industry, and the like.

초소성 프레스 성형은 미세한 결정립 조직의 재료가 고온에서 낮은 응력으로 수백 내지 수천 %의 높은 연성을 갖는 특성을 이용하여 밀폐된 금형 내 강판을 가열한 후 기체로 압력을 가하여 성형하는 기술이다.Superplastic press forming is a technology of molding by heating a steel sheet in a closed mold and then applying pressure with gas by using the property of a material with a fine grain structure to have a high ductility of hundreds to thousands of percent at high temperature and with low stress.

그러나, 이러한 초소성 프레스 성형법은 강판을 성형하기 위해 금형의 온도를 강판의 변형이 용이한 온도까지 가열하여야 하는 어려움이 따르며, 고압의 가스에 의해 금형이 분리되지 않도록 금형을 고압으로 가압하여 고정하여야 하는 어려움이 따른다.However, in this superplastic press forming method, it is difficult to heat the temperature of the mold to a temperature at which the steel plate can be easily deformed to form the steel plate, and the mold must be fixed by pressing the mold with high pressure so that the mold is not separated by the high-pressure gas. difficulties accompany

『대한민국등록특허공보 제10-1676762호』『Korea Registered Patent Publication No. 10-1676762』

본 발명은 초소성 프레스 성형 시 고압의 가스에 의해 금형이 분리되지 않도록, 금형을 가압하는 가압기가 용이하게 가압 하중을 전달하게 하는 초소성 성형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a superplastic molding apparatus that allows a pressurizing device to easily transmit a pressure load so that a mold is not separated by a high-pressure gas during superplastic press molding.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 내부에 소성가공용 금형을 수용할 수 있는 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간에 노출되는 내주면을 따라 상기 금형을 가열하기 위한 히터들이 설정 간격 복수 개로 설치된 히팅 챔버; 상부 금형과 하부 금형의 결합을 통해 강판의 성형공간을 형성하며, 상기 히팅 챔버의 수용공간에 상기 히터들에 의해 가열되어 상기 히터의 열을 상기 강판에 전달함으로써 상기 강판을 연성화시키는 성형 챔버; 상기 성형 챔버에 고압의 가스를 공급하여 상기 성형 챔버 내 연성화된 강판이 상기 공급된 고압의 가스에 의해 가압되도록 함으로써, 상기 연성화된 강판을 상기 금형들의 형상에 대응되는 형상으로 소성 변형시키는 가스 공급기; 및 상기 히팅 챔버를 둘러싼 베이스 프레임에 결합되어 상기 상부 금형을 가압함으로써, 상기 성형 챔버에 공급되는 고압 가스의 유압에 의해 상기 상부 금형이 상기 하부 금형으로부터 분리되지 않도록 하는 금형 가압기를 포함하며, 상기 금형 가압기는, 상기 베이스 프레임을 축방향으로 관통하여 설치되며, 상기 베이스 프레임을 지지하여 축방향을 따라 왕복 이동함으로써 상기 상부 금형을 가압하는 가압 하중을 형성하는 구동 실린더; 상기 구동 실린더의 축반경보다 넓은 반경을 갖는 원판 형상 또는 돔 구조로 형성되어 일면이 상기 구동 실린더의 선단에 결합되고 타면이 상기 상부 챔버의 상면에 결합됨으로써, 상기 구동 실린더의 집중된 가압 하중을 상기 상부 금형에 분포된 가압 하중으로 전달하는 가압 플레이트; 후크 형상으로 형성되며, 상기 후크의 갈고리 부분인 선단은 상기 구동 실린더의 선단에 환형으로 돌출된 걸림 단턱에 걸림결합되고, 상기 후크의 후단은 상기 가압 플레이트의 폭방향을 따라 연장되어 상기 가압 플레이트의 상면에 결합되어 상기 구동 실린더와 상기 가압 플레이트를 결합시키는 실린더 체결핀; 및 H빔 또는 I빔 형상으로 형성되며, 두 플랜지 부분이 상기 가압 플레이트의 외주면과 상기 상부 금형의 외주면에 각각 삽입되어 걸림결합됨으로써 상기 가압 플레이트와 상기 상부 금형을 결합시키는 금형 체결핀을 포함하는 초소성 성형장치를 제공한다.In order to achieve this object, in the present invention, an accommodation space that can accommodate a mold for plastic processing is formed therein, and heaters for heating the mold are installed at a plurality of set intervals along the inner circumferential surface exposed to the accommodation space. chamber; a forming chamber that forms a forming space of the steel sheet through a combination of an upper mold and a lower die, and is heated by the heaters in the accommodating space of the heating chamber to transmit the heat of the heater to the steel sheet to soften the steel sheet; a gas supplier for plastically deforming the softened steel sheet into a shape corresponding to the shapes of the molds by supplying a high-pressure gas to the forming chamber to pressurize the softened steel sheet in the forming chamber by the supplied high-pressure gas; and a mold presser coupled to the base frame surrounding the heating chamber and pressurizing the upper mold to prevent the upper mold from being separated from the lower mold by the hydraulic pressure of the high-pressure gas supplied to the molding chamber, The pressing machine includes: a driving cylinder installed to penetrate the base frame in an axial direction, and forming a pressing load for pressing the upper mold by supporting the base frame and reciprocating along the axial direction; It is formed in a disk shape or a dome structure having a radius wider than the shaft radius of the driving cylinder, and one surface is coupled to the front end of the driving cylinder and the other surface is coupled to the upper surface of the upper chamber, so that the concentrated pressure load of the driving cylinder is applied to the upper part of the driving cylinder. a pressure plate that transmits the pressure load distributed in the mold; It is formed in the shape of a hook, and the front end, which is the hook portion of the hook, is engaged with the hooking step protruding annularly from the front end of the driving cylinder, and the rear end of the hook is extended along the width direction of the pressure plate. a cylinder fastening pin coupled to the upper surface to couple the driving cylinder and the pressure plate; And formed in an H-beam or I-beam shape, the two flange portions are respectively inserted into the outer circumferential surface of the pressure plate and the outer circumferential surface of the upper mold and engaged with each other, so that the second comprising a mold fastening pin for coupling the pressure plate and the upper mold A plastic molding apparatus is provided.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, there are the following effects.

첫째, 가압 플레이트를 원판 또는 돔 구조로 형성하여 구동 실린더의 집중된 하중을 상부 금형에 고르게 분포시켜 전달함으로써, 고압의 가스에 의해 하부 금형으로부터 상부 금형이 분리 또는 이탈되는 것을 크게 경감할 수 있다.First, by forming the pressure plate in a disc or dome structure to evenly distribute and transmit the concentrated load of the driving cylinder to the upper mold, separation or separation of the upper mold from the lower mold by high-pressure gas can be greatly reduced.

둘째, 금형 체결핀과 실린더 체결핀을 통해 실린더, 가압 플레이트 및 상부 금형의 견고한 결합 구조 및 탈착 구조를 형성함으로써, 상부 금형의 교체 동작, 상부 금형의 하부 금형으로부터의 분리 동작은 물론, 가압 동작이 더욱 원활하게 수행될 수 있다.Second, by forming a solid coupling structure and detachment structure of the cylinder, the pressure plate and the upper mold through the mold clamping pin and the cylinder clamping pin, the replacement operation of the upper mold, the separation operation of the upper mold from the lower mold, as well as the pressing operation It can be performed more smoothly.

셋째, 상부 금형에 연결되는 가스 배관을 구부려 금형에 진입하는 강판의 진입경로를 우회하게 하면, 고압의 가스를 공급하는 과정과 강판의 안착 및 설치 과정이 서로 간섭되지 않게 할 수 있다.Third, if the gas pipe connected to the upper mold is bent to bypass the entry path of the steel plate entering the mold, the process of supplying high-pressure gas and the process of seating and installing the steel plate may not interfere with each other.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소성 성형장치의 외형에 나타난 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 베이스 프레임의 구성을 설명하기 위한 부분도이다.
도 3은 도 2의 지지 프레임의 세부 구성을 설명하기 위한 부분도이다.
도 4는 도 1의 히팅 챔버의 구성을 설명하기 위한 부분도이다.
도 5는 도 1의 히팅 챔버 내 배치되는 성형 챔버, 금형 가압기 및 가스 공급기의 구성을 설명하기 위한 요부 확대도이다.
도 6은 도 5의 상부 금형과 금형 가압기의 결합 관계를 설명하기 위한 부분도이다.
도 7은 5의 상부 챔버 및 하부 챔버의 형상 및 구조를 설명하기 위한 부분도이다.1 is a perspective view for explaining the configuration shown in the outer appearance of the plastic molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial view for explaining the configuration of the base frame of FIG. 1 .
FIG. 3 is a partial view for explaining a detailed configuration of the support frame of FIG. 2 .
4 is a partial view for explaining the configuration of the heating chamber of FIG.
FIG. 5 is an enlarged view of essential parts for explaining the configuration of a molding chamber, a mold press, and a gas supplier disposed in the heating chamber of FIG. 1 .
6 is a partial view for explaining a coupling relationship between the upper mold and the mold press of FIG. 5 .
7 is a partial view for explaining the shape and structure of the upper chamber and the lower chamber of 5 .

도 1 내지 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 초소성 성형장치(100)의 기본 구성이자 가열 및 프레스 등의 주요 기능을 담당하는 구성들이 나타나 있다. 도 5에는 히팅 챔버(140) 내 배치되는 성형 챔버(150), 금형 가압기(170) 및 가스 공급기(160)의 구성이 나타나 있다.1 to 4 show the basic configuration of the superplastic molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention and the configurations responsible for main functions such as heating and pressing. 5 shows the configuration of the molding chamber 150 , the mold presser 170 , and the gas supply unit 160 disposed in the heating chamber 140 .

도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초소성 성형장치(100)는 초소성 프레스 성형 시 고압의 가스에 의해 금형이 분리되지 않도록, 금형 가압기(170)가 용이하게 금형을 가압하게 함은 물론, 견고한 결합 구조 및 탈착 구조를 갖도록 하는 것으로, 베이스 프레임(110), 이송 대차(120), 지지 프레임(130), 히팅 챔버(140), 성형 챔버(150), 가스 공급기(160) 및 금형 가압기(170)를 포함한다.1 to 5, in the super plastic molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, the mold presser 170 easily presses the mold so that the mold is not separated by the high-pressure gas during the super plastic press molding. As well as pressurizing, to have a strong coupling structure and a detachable structure, the base frame 110, the transfer cart 120, the support frame 130, the heating chamber 140, the forming chamber 150, the gas supply ( 160 ) and a mold press 170 .

베이스 프레임(110)은 히팅 챔버(140)를 내부에 수용하는 것은 물론, 히팅 챔버(140)에 제공되는 금형 가압기(170)를 지지하기 위한 것으로, 바닥 플레이트(111), 기둥들(112), 천정 플레이트(113), 실린더 수용공(114) 및 레일(115)을 포함한다.The base frame 110 is for accommodating the heating chamber 140 therein, as well as for supporting the mold press 170 provided in the heating chamber 140, the bottom plate 111, the pillars 112, It includes a ceiling plate 113 , a cylinder receiving hole 114 and a rail 115 .

바닥 플레이트(111)는 베이스 프레임(110)의 바닥면을 형성함과 동시에 지면과의 체결 구조를 이용하여 금형 가압기(170)의 구동 동작에 따른 하중을 지탱하며, 이를 위해 지면과의 체결 구조를 포함한다. 기둥들(112)은 히팅 챔버(140) 상부에 배치되는 금형 가압기(170)를 설치 및 지지하기 위하여 바닥 플레이트(111)와 결합하여 복수 개로 천정 플레이트(113)를 지지하며, 천정 플레이트(113)는 기둥들(112)에 지지되어 금형 가압기(170)를 수용함으로써, 금형 가압기(170)가 히팅 챔버(140) 상부에 위치되도록 하며, 중심에 후술될 금형 가압기(170)의 구동 실린더(171)를 수용하기 위한 실린더 수용공(114)을 포함한다. 또한, 레일(115)은 후술될 성형 챔버(150)를 탑재한 이송 대차(120)가 히팅 챔버(140) 내부로 안내되는 이송 경로를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에서 설명하는 베이스 프레임(110)의 구조는 상술한 구성을 사용할 수 있으나, 히팅 챔버(140)를 둘러싸 수용하면서 금형 가압기(170)가 그 상부에 위치되도록 하는 그 어떠한 구성이 채택되어도 무방함은 물론이며, 그 기술 구성 역시 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것은 자명하다.The bottom plate 111 forms the bottom surface of the base frame 110 and at the same time supports the load according to the driving operation of the mold presser 170 using the fastening structure with the ground, and for this, the fastening structure with the ground is used. include The pillars 112 are coupled to the bottom plate 111 in order to install and support the mold press 170 disposed on the heating chamber 140, and support the ceiling plate 113 in plurality, and the ceiling plate 113. is supported on the pillars 112 to accommodate the mold press 170, so that the mold press 170 is located above the heating chamber 140, and the driving cylinder 171 of the mold press 170 to be described later in the center Includes a cylinder accommodating hole 114 for accommodating the. In addition, the rail 115 provides a transport path through which the transport cart 120 on which the forming chamber 150 to be described later is mounted is guided into the heating chamber 140 . The structure of the base frame 110 described in an embodiment of the present invention may use the above-described configuration, but any configuration that surrounds and accommodates the heating chamber 140 and allows the mold presser 170 to be positioned thereon It goes without saying that it may be adopted, and it is obvious that the technical configuration is also included in the technical idea of the present invention.

이송 대차(120)는 성형물의 형상 및 구조에 따라 달리 선택되는 여러 규격의 성형 챔버(150)를 히팅 챔버(140) 내부로 이동시키는 것으로, 상술한 구동장치에 의해 레일(115)을 따라 이동한다.The transfer cart 120 moves the molding chamber 150 of various sizes selected differently according to the shape and structure of the molding into the heating chamber 140, and moves along the rail 115 by the above-described driving device. .

지지 프레임(130)은 이동 대차에 실려 히팅 챔버(140) 내부로 이동되어진 성형 챔버(150)를 지지하는 것으로, 지지 플레이트(131), 지지 기둥(132) 및 냉각 프레임(133)을 포함한다.The support frame 130 supports the molding chamber 150 that is loaded onto the moving cart and moved into the heating chamber 140 , and includes a support plate 131 , a support column 132 , and a cooling frame 133 .

지지 플레이트(131)는 히팅 챔버(140)의 하부에 밀착되어 히팅 챔버(140)의 하중을 지지하며, 지지 기둥(132)들은 일단과 타단이 각각 지지 플레이트(131)와 바닥 플레이트(111)에 결합되어 지지 플레이트(131)에 전가된 히팅 챔버(140)의 하중을 지면으로 전달한다. 또한, 냉각 프레임(133)은 지지 플레이트(131)와 지지 기둥(132) 사이 또는 그 둘레에 설치되어 내부에 순환하는 냉각수를 이용하여 지지 플레이트(131)와 열교환함으로써, 지지 플레이트(131)의 과열을 방지한다.The support plate 131 is in close contact with the lower portion of the heating chamber 140 to support the load of the heating chamber 140 , and the support posts 132 have one end and the other end on the support plate 131 and the bottom plate 111 , respectively. It is coupled to transfer the load of the heating chamber 140 transferred to the support plate 131 to the ground. In addition, the cooling frame 133 is installed between or around the support plate 131 and the support pillar 132 and heat-exchanges with the support plate 131 using cooling water circulating therein, thereby overheating the support plate 131 . to prevent

히팅 챔버(140)는 베이스 프레임(110)이 제공하는 히팅 챔버(140)의 수용공간에 배치되며, 내부에 소성가공용 금형을 수용할 수 있는 수용공간이 형성되어 그 수용공간으로 진입 및 배치되는 성형 챔버(150)에 고온의 열을 제공하는 것으로, 개폐부(141), 히터(142) 및 실린더 관통공(143)을 포함한다.The heating chamber 140 is disposed in the accommodating space of the heating chamber 140 provided by the base frame 110, and an accommodating space capable of accommodating a mold for plastic processing is formed therein, so that it enters and is disposed into the accommodating space. It provides high-temperature heat to the chamber 150 , and includes an opening/closing part 141 , a heater 142 , and a cylinder through-hole 143 .

개폐부(141)는 내부에 성형 챔버(150)를 수용하기 위하여 전후좌우 방향으로 형성되는 히팅 챔버(140)의 어느 하나의 측면이 인접한 다른 측면으로부터 이동하여 히팅 챔버(140)의 측면을 개방하는 것으로, 미닫이 또는 여닫이 방식이 채택될 수 있다. 히터(142)는 히팅 챔버(140)의 수용공간으로 노출되는 내주면을 따라 설정 간격 복수 개로 배치되어 전기적인 저항에 의해 발열함으로써, 성형 챔버(150)가 배치된 수용공간을 가열한다. 실린더 관통공(143)은 히팅 챔버(140)의 상면에 원통 형상으로 관통된 개구부로, 상술한 천정 플레이트(113)에 결합된 후술될 금형 가압기(170)의 구동 실린더(171)의 선단이 성형 챔버(150)의 상부를 향하도록 안내한다.The opening/closing unit 141 opens the side of the heating chamber 140 by moving from the other side adjacent to any one side of the heating chamber 140 that is formed in the front, back, left, and right directions to accommodate the molding chamber 150 therein. , a sliding door or a hinged door method may be adopted. A plurality of heaters 142 are disposed along the inner circumferential surface exposed to the receiving space of the heating chamber 140 at set intervals to heat the receiving space in which the forming chamber 150 is disposed by generating heat by electrical resistance. The cylinder through-hole 143 is an opening penetrating through the upper surface of the heating chamber 140 in a cylindrical shape, and the tip of the driving cylinder 171 of the mold press 170 to be described later coupled to the ceiling plate 113 is formed Guided toward the upper portion of the chamber (150).

성형 챔버(150)는 상부 금형(151)과 하부 금형(154)의 결합을 통해 가공 전 성형물인 강판의 성형공간을 형성하는 것으로, 히팅 챔버(140)가 제공하는 수용공간에 수용된 상태에서 히터(142)들에 의해 가열되어 히터(142)의 열을 강판에 전달함으로써, 성형 챔버(150) 내에 안착된 강판을 연성화시킨다. 이때, 상부 금형(151)의 측면에는 후술될 금형 체결핀(174)의 플랜지 형상에 대응되는 ‘ㅗ’자 형태의 체결핀 하부삽입공(151a)이 형성된다. 여기서, 성형 챔버(150)의 세부 구조는 후술될 도 7에 다시 상세히 설명한다.The forming chamber 150 forms a forming space of the steel sheet as a molded product before processing through the combination of the upper mold 151 and the lower mold 154. In a state accommodated in the receiving space provided by the heating chamber 140, the heater ( By being heated by the 142 and transferring the heat of the heater 142 to the steel sheet, the steel sheet seated in the forming chamber 150 is softened. At this time, on the side surface of the upper mold 151, a lower insertion hole 151a for a fastening pin in the form of an 'ㅗ' corresponding to the flange shape of a mold fastening pin 174 to be described later is formed. Here, the detailed structure of the forming chamber 150 will be described in detail again with reference to FIG. 7 to be described later.

가스 공급기(160)는 성형 챔버(150)에 고압의 가스를 공급하는 것으로, 성형 챔버(150) 내 가열되어 연성화된 강판을 고압의 가스에 가압되도록 함으로써, 연성화된 강판을 금형들의 형상에 대응되는 형상으로 소성 변형시킨다. 이를 위해, 지지 플레이트(131) 또는 성형 챔버(150)의 하부로부터 인출되어 상부 금형(151)에 인입되며, 지지 플레이트(131) 또는 성형 챔버(150)의 하부 내주면으로부터 인출된 배관이 하부 금형(154)의 폭방향을 따라 굴절된 상태에서, 상부 금형(151)을 향해 굴절된 후, 다시 상부 금형(151)의 폭방향을 따라 굴절되어 상부 금형(151)에 인입되는 ‘ㄷ’자 구조의 가스 공급관(161)을 포함한다. 이에, 가스 공급관(161)이 서로 분리되어 이격된 상부 금형(151)과 하부 금형(154) 사이에 형성되는 강판의 진입경로가 가로지르지 않도록 함으로써, 고압의 가스를 공급하는 과정과 강판의 진입 및 안착 과정이 서로 간섭되지 않게 할 수 있다.The gas supply 160 supplies high-pressure gas to the forming chamber 150, and by heating the forming chamber 150 to pressurize the softened steel sheet with the high-pressure gas, the softened steel sheet is converted to a shape corresponding to the shape of the molds. plastically deformed into shape. To this end, the pipe drawn out from the support plate 131 or the lower part of the molding chamber 150 is drawn into the upper mold 151, and the pipe drawn out from the lower inner circumferential surface of the support plate 131 or the molding chamber 150 is connected to the lower mold ( 154), refracted toward the upper mold 151, and then refracted along the width direction of the upper mold 151 to enter the upper mold 151. and a gas supply pipe 161 . Accordingly, the gas supply pipe 161 is separated from each other so that the entry path of the steel plate formed between the upper mold 151 and the lower mold 154 spaced apart from each other does not cross, so that the process of supplying high-pressure gas and the entry and exit of the steel plate It is possible to ensure that the seating processes do not interfere with each other.

금형 가압기(170)는 앞서 언급한 바와 같이, 천정 플레이트(113)에 설치되어 히팅 챔버(140)를 거쳐 성형 챔버(150) 중 상부 금형(151)을 가압함으로써, 성형 챔버(150)에 공급되는 고압 가스의 유압에 의해 상부 금형(151)이 하부 금형(154)으로부터 분리되지 않도록 한다. 여기서, 금형 가압기(170)의 구성은 후술될 도 6에 다시 상세히 설명한다.As mentioned above, the mold presser 170 is installed on the ceiling plate 113 and pressurizes the upper mold 151 of the molding chamber 150 through the heating chamber 140 to be supplied to the molding chamber 150 . The upper mold 151 is not separated from the lower mold 154 by the hydraulic pressure of the high-pressure gas. Here, the configuration of the mold press 170 will be described in detail again with reference to FIG. 6 to be described later.

아래에서는, 금형 가압기(170)의 세부 구성과 함께 성형 챔버(150)의 상부 금형(151)과 금형 가압기(170)의 결합 관계를 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the coupling relationship between the upper mold 151 and the mold press 170 of the molding chamber 150 together with the detailed configuration of the mold press 170 will be described in detail with reference to FIG. 6 .

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 금형 가압기(170)는 상부 금형(151)을 상하부로 이동시켜 하부 금형(154)에 결합 및 분리되게 함은 물론, 하부 금형(154)과 결합된 상부 금형(151)을 가압하여 초소성 프레스 성형 과정 중, 상부 금형(151)이 고압 가스의 유압에 의해 하부 금형(154)으로부터 분리되지 않도록 하는 것으로, 구동 실린더(171), 가압 플레이트(172), 실린더 체결핀(173) 및 금형 체결핀(174)을 포함한다.Referring to FIG. 6 , the mold presser 170 of an embodiment of the present invention moves the upper mold 151 up and down to be coupled to and separated from the lower mold 154 , as well as coupled to the lower mold 154 . During the superplastic press molding process by pressing the upper mold 151, the upper mold 151 is not separated from the lower mold 154 by the hydraulic pressure of the high-pressure gas. The driving cylinder 171 and the pressing plate 172 , including a cylinder fastening pin 173 and a mold fastening pin 174 .

구동 실린더(171)는 원통 형상으로 형성되어 일단이 상술한 천정 플레이트(113)를 축방향으로 관통하여 설치되며, 베이스 프레임(110)을 지지하여 축방향을 따라 왕복 이동함으로써, 상부 금형(151)을 가압하는 가압 하중을 형성한다. 이때, 구동 실린더(171)의 외주면을 따라 연장형성되는 환형의 걸림 단턱(171a)이 형성된다.The driving cylinder 171 is formed in a cylindrical shape, one end is installed to pass through the above-described ceiling plate 113 in the axial direction, and by supporting the base frame 110 and reciprocating along the axial direction, the upper mold 151 . to form a pressing load that pressurizes the At this time, an annular engaging step 171a extending along the outer circumferential surface of the driving cylinder 171 is formed.

가압 플레이트(172)는 구동 실린더(171)의 축반경보다 넓은 반경을 갖는 원판 형상 또는 돔 구조로 형성되어 동일 또는 좁은 반경을 갖는 일면이 상기 구동 실린더(171)의 선단에 결합되고, 타면이 상부 금형(151)의 상면에 결합됨으로써, 구동 실린더(171)의 집중된 가압 하중을 상부 금형(151)에 분포된 가압 하중으로 전달한다. 이때, 일면에는 후술될 실린더 체결핀(173)과의 결합을 위한 ‘T’자 형태의 체결핀 결합공(172a)이 원주방향을 따라 설정 간격 복수 개로 형성된다. The pressure plate 172 is formed in a disk shape or a dome structure having a radius wider than the shaft radius of the driving cylinder 171 , so that one surface having the same or narrow radius is coupled to the front end of the driving cylinder 171 , and the other surface is the upper portion By being coupled to the upper surface of the mold 151 , the concentrated pressing load of the driving cylinder 171 is transferred to the pressing load distributed in the upper mold 151 . At this time, on one surface, a plurality of 'T'-shaped fastening pin coupling holes 172a for coupling with the cylinder fastening pin 173 to be described later are formed in a plurality of set intervals along the circumferential direction.

실린더 체결핀(173)은 후크 형상으로 형성되며, 후크의 갈고리 부분인 선단은 구동 실린더(171)의 선단에 환형으로 돌출된 걸림 단턱(171a)에 걸림결합되고, 후크의 후단은 가압 플레이트(172)의 폭방향을 따라 연장되어 가압 플레이트(172)의 상면에 형성된 체결핀 결합공(172a)에 볼팅 결합됨으로써, 구동 실린더(171)와 가압 플레이트(172)의 결합 구조를 형성한다.The cylinder fastening pin 173 is formed in a hook shape, and the tip, which is the hook portion of the hook, is engaged with the engagement step 171a protruding in an annular shape to the tip of the driving cylinder 171 , and the rear end of the hook is a pressing plate 172 . ) is extended along the width direction and is bolted to the fastening pin coupling hole 172a formed on the upper surface of the pressure plate 172 , thereby forming a coupling structure between the driving cylinder 171 and the pressure plate 172 .

금형 체결핀(174)은 H빔 또는 I빔 형상으로 형성되며, 상부 플랜지 부분이 가압 플레이트(172)에 형성된 체결핀 상부삽입공(172b)에 삽입되고, 하부 플랜지 부분이 상술한 상부 금형(151)에 형성된 체결핀 하부삽입공(151a)에 삽입되어 각각 걸림결합됨으로써, 가압 플레이트(172)와 상부 금형(151)을 결합시킨다.The mold fastening pin 174 is formed in an H-beam or I-beam shape, the upper flange portion is inserted into the fastening pin upper insertion hole 172b formed in the pressure plate 172 , and the lower flange portion is the upper mold 151 described above. ) is inserted into the lower insertion hole (151a) of the fastening pin formed in each of the engaging pins, thereby coupling the pressure plate 172 and the upper mold 151.

상술한 바와 같이, 이를 통해, 성형물의 달라지는 형상에 따라 여러 금형이 사용되는 초소성 프레스 성형 과정에서 금형 체결핀(174)과 실린더 체결핀(173)을 용이하게 교체하여 금형 가압기(170)와 성형 챔버(150)의 결합 과정을 보다 손쉽게 할 수 있으며, H빔 또는 I빔 구조의 금형 체결핀(174)과 후크 형상의 실린더 체결핀(173)을 이용하여 구동 실린더(171)의 가압 하중을 보다 용이하게 성형 챔버(150)에 전달할 수 있다.As described above, through this, the mold clamping pin 174 and the cylinder clamping pin 173 are easily replaced in the superplastic press molding process in which several molds are used according to the changing shape of the molded product, thereby forming the mold presser 170 and molding. The coupling process of the chamber 150 can be made easier, and the pressure load of the driving cylinder 171 can be reduced by using the mold fastening pin 174 of the H-beam or I-beam structure and the cylinder fastening pin 173 of the hook shape. It can be easily transferred to the forming chamber 150 .

이하에서는, 상부 금형(151)과 하부 금형(154)의 형상 및 구조를 도 7을 통해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the shape and structure of the upper mold 151 and the lower mold 154 will be described in more detail with reference to FIG. 7 .

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 성형 챔버(150)는 히팅 챔버(140)로부터 전달되는 고온의 열을 이용하여 안착된 강판을 연성화시킨 상태에서 고압의 가스를 이용하여 강판이 금형의 형상에 대응되는 형상으로 성형되도록 하는 것으로, 전술한 바와 같이 상부 금형(151) 및 하부 금형(154)을 포함한다.Referring to FIG. 7 , the forming chamber 150 according to an embodiment of the present invention uses high-pressure gas to soften the seated steel sheet using high-temperature heat transferred from the heating chamber 140, It is molded into a shape corresponding to the shape, and includes the upper mold 151 and the lower mold 154 as described above.

상부 금형(151)의 하부 금형(154)과의 결합면에는 후술될 하부 금형(154)의 금형 결합홈(155) 대응되는 돌출된 장방형 구조의 금형 결합턱(152)이 형성되며, 그 내측으로 역시 후술될 하부 금형(154)의 가스 차폐홈(157)에 대응되는 돌출된 장방형 구조의 가스 차폐턱(153)이 형성된다. A mold coupling jaw 152 having a protruding rectangular structure corresponding to a mold coupling groove 155 of a lower mold 154, which will be described later, is formed on the coupling surface of the upper mold 151 with the lower mold 154, and the inner side thereof A gas shielding jaw 153 having a protruding rectangular structure corresponding to the gas shielding groove 157 of the lower mold 154 to be described later is also formed.

또한, 하부 금형(154)에는 강판의 용이한 안착을 위하여, 상부 금형(151)과의 결합면에 강판을 감싸는 구조로 형성되는 강판 안착홈(156)이 형성되고, 강판 안착홈(156)의 외측으로 가스 차폐턱(153)에 대응되는 인입된 형상의 가스 차폐홈(157)이 강판 안착홈(156)을 감싸는 구조로 형성된다. 상부 금형(151) 및 하부 금형(154)이 결합되어 성형 챔버(150)의 성형공간을 형성하면, 가스 차폐턱(153)이 가스 차폐홈(157)에 끼워져 성형공간에 채워지는 고압 가스의 누설경로를 연장 및 굴절시킴으로써, 고압 가스의 누설을 크게 경감할 수 있다.In addition, for easy seating of the steel plate in the lower mold 154 , a steel plate seating groove 156 formed in a structure surrounding the steel plate on the coupling surface with the upper mold 151 is formed, and the steel plate seating groove 156 is formed. A gas shielding groove 157 of a retracted shape corresponding to the gas shielding jaw 153 to the outside is formed to surround the steel plate seating groove 156 . When the upper mold 151 and the lower mold 154 are combined to form a molding space of the molding chamber 150, the gas shield 153 is inserted into the gas shielding groove 157 and the high-pressure gas filled in the molding space is leaked. By extending and deflecting the path, it is possible to greatly reduce the leakage of the high-pressure gas.

한편, 하부 금형(154)에는 가스 차폐홈(157)의 테두리에 연결되어 가스 차폐홈(157)의 외측으로 연장형성되되, 가스 차폐홈(157)의 깊이보다 더 깊은 구조로 형성되는 성형물 취출홈(158)이 형성되며, 상부 금형(151)과 하부 금형(154) 중 어느 하나의 금형 또는 두 금형(151, 154) 모두에는 결합된 두 금형(151, 154)의 모서리 부분을 서로에 대해 설정 간격으로 이격시켜 결합된 두 금형(151, 154)이 용이하게 분리되도록, 하나 이상의 모서리 부분에 금형 분리홈(159)이 형성된다.On the other hand, in the lower mold 154 , it is connected to the edge of the gas shielding groove 157 and is formed to extend outwardly of the gas shielding groove 157 , and is formed to have a structure deeper than the depth of the gas shielding groove 157 . 158 is formed, and in either one of the upper mold 151 and the lower mold 154 or both molds 151 and 154, the corner portions of the two combined molds 151 and 154 are set relative to each other The mold separation grooves 159 are formed in one or more corner portions so that the two molds 151 and 154 coupled by being spaced apart are easily separated.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 초소성 성형장치
110 : 베이스 프레임 111 : 바닥 플레이트
112 : 기둥들 113 : 천정 플레이트
114 : 실린더 수용공 115 : 레일
120 : 이송 대차 130 : 지지 프레임
131 : 지지 플레이트 132 : 지지 기둥
133 : 냉각 프레임 140 : 히팅 챔버
141 : 개폐부 142 : 히터
143 : 실린더 관통공 150 : 성형 챔버
151 : 상부 금형 151a : 체결핀 하부삽입공
152 : 금형 결합턱 153 : 가스 차폐턱
154 : 하부 금형 155 : 금형 결합홈
156 : 강판 안착홈 157 : 가스 차폐홈
158 : 성형물 취출홈 159 : 금형 분리홈
160 : 가스 공급기 161 : 가스 공급관
170 : 금형 가압기 171 : 구동 실린더
171a : 걸림 단턱 172 : 가압 플레이트
172a : 체결핀 결합공 172b : 체결핀 상부삽입공
173 : 실린더 체결핀 174 : 금형 체결핀100: super plastic molding device
110: base frame 111: bottom plate
112: pillars 113: ceiling plate
114: cylinder receiving hole 115: rail
120: transfer bogie 130: support frame
131: support plate 132: support pillar
133: cooling frame 140: heating chamber
141: opening and closing part 142: heater
143: cylinder through hole 150: forming chamber
151: upper mold 151a: fastening pin lower insertion hole
152: mold coupling jaw 153: gas shield jaw
154: lower mold 155: mold coupling groove
156: steel plate seating groove 157: gas shielding groove
158: molded product take-out groove 159: mold separation groove
160: gas supply 161: gas supply pipe
170: mold press 171: drive cylinder
171a: jamming step 172: pressure plate
172a: fastening pin coupling hole 172b: fastening pin upper insertion hole
173: cylinder fastening pin 174: mold fastening pin

Claims

내부에 소성가공용 금형을 수용할 수 있는 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간에 노출되는 내주면을 따라 상기 금형을 가열하기 위한 히터들이 설정 간격 복수 개로 설치된 히팅 챔버;
상부 금형과 하부 금형의 결합을 통해 강판의 성형공간을 형성하며, 상기 히팅 챔버의 수용공간에 수용된 상태에서 상기 히터들에 의해 가열되어 상기 히터의 열을 상기 강판에 전달함으로써 상기 강판을 연성화시키는 성형 챔버;
상기 성형 챔버에 고압의 가스를 공급하여 상기 성형 챔버 내 연성화된 강판이 상기 공급된 고압의 가스에 의해 가압되도록 함으로써, 상기 연성화된 강판을 상기 금형들의 형상에 대응되는 형상으로 소성 변형시키는 가스 공급기; 및
상기 히팅 챔버를 둘러싼 베이스 프레임에 결합되어 상기 상부 금형을 가압함으로써, 상기 성형 챔버에 공급되는 고압 가스의 유압에 의해 상기 상부 금형이 상기 하부 금형으로부터 분리되지 않도록 하는 금형 가압기를 포함하며,
상기 금형 가압기는,
상기 베이스 프레임을 축방향으로 관통하여 설치되며, 상기 베이스 프레임을 지지하여 축방향을 따라 왕복 이동함으로써 상기 상부 금형을 가압하는 가압 하중을 형성하는 구동 실린더;
상기 구동 실린더의 축반경보다 넓은 반경을 갖는 원판 형상 또는 돔 구조로 형성되어 일면이 상기 구동 실린더의 선단에 결합되고 타면이 상기 상부 금형의 상면에 결합됨으로써, 상기 구동 실린더의 집중된 가압 하중을 상기 상부 금형에 분포된 가압 하중으로 전달하는 가압 플레이트;
후크 형상으로 형성되며, 상기 후크의 갈고리 부분인 선단은 상기 구동 실린더의 선단에 환형으로 돌출된 걸림 단턱에 걸림결합되고, 상기 후크의 후단은 상기 가압 플레이트의 폭방향을 따라 연장되어 상기 가압 플레이트의 상면에 결합되어 상기 구동 실린더와 상기 가압 플레이트를 결합시키는 실린더 체결핀; 및
H빔 또는 I빔 형상으로 형성되며, 두 플랜지 부분이 상기 가압 플레이트의 외주면과 상기 상부 금형의 외주면에 각각 삽입되어 걸림결합됨으로써 상기 가압 플레이트와 상기 상부 금형을 결합시키는 금형 체결핀을 포함하고,
상기 하부 금형은,
강판의 용이한 안착을 위하여, 상기 상부 금형과의 결합면에 상기 강판을 감싸는 구조로 형성되는 강판 안착홈을 포함하고,
상기 상부 금형은,
상기 강판 안착홈의 외측으로 돌출된 형상의 가스 차폐턱이 상기 강판 안착홈을 둘러싸는 구조로 형성되고,
상기 하부 금형은,
상기 강판 안착홈의 외측으로 상기 가스 차폐턱에 대응되는 인입된 형상의 가스 차폐홈이 상기 강판 안착홈을 감싸는 구조로 형성되며,
상기 두 금형이 결합되어 상기 성형 챔버의 성형공간을 형성하면, 상기 가스 차폐턱이 상기 가스 차폐홈에 끼워져 상기 성형공간에 채워지는 고압 가스의 누설경로를 연장 및 굴절시키는 초소성 성형장치.A heating chamber having an accommodation space accommodating the mold for plastic working therein, and heaters for heating the mold along the inner circumferential surface exposed to the accommodating space in a plurality of set intervals;
Forming that forms a forming space for a steel sheet through the combination of an upper mold and a lower mold, is heated by the heaters in a state accommodated in the receiving space of the heating chamber, and transmits the heat of the heater to the steel sheet to soften the steel sheet chamber;
a gas supplier for plastically deforming the softened steel sheet into a shape corresponding to the shapes of the molds by supplying a high-pressure gas to the forming chamber to pressurize the softened steel sheet in the forming chamber by the supplied high-pressure gas; and
It is coupled to the base frame surrounding the heating chamber and pressurizes the upper mold, so that the upper mold is not separated from the lower mold by the hydraulic pressure of the high-pressure gas supplied to the molding chamber;
The mold pressing machine,
a driving cylinder installed to pass through the base frame in the axial direction, the driving cylinder supporting the base frame and reciprocating along the axial direction to form a pressing load for pressing the upper mold;
It is formed in a disk shape or a dome structure having a radius wider than the shaft radius of the driving cylinder, and one surface is coupled to the front end of the driving cylinder and the other surface is coupled to the upper surface of the upper mold, so that the concentrated pressing load of the driving cylinder is applied to the upper part a pressure plate that transmits the pressure load distributed in the mold;
It is formed in the shape of a hook, and the tip, which is the hook part of the hook, is engaged with the engagement step protruding in an annular shape to the tip of the driving cylinder, and the rear end of the hook is extended along the width direction of the pressing plate. a cylinder fastening pin coupled to the upper surface to couple the driving cylinder and the pressure plate; and
It is formed in an H-beam or I-beam shape, and the two flange portions are respectively inserted into the outer peripheral surface of the pressing plate and the outer peripheral surface of the upper mold to engage and engage the pressing plate and include a mold fastening pin for coupling the pressing plate and the upper mold,
The lower mold is
For easy seating of the steel plate, it includes a steel plate seating groove formed in a structure surrounding the steel plate on the coupling surface with the upper mold,
The upper mold is
A gas shielding jaw of a shape protruding to the outside of the steel plate seating groove is formed to surround the steel plate seating groove,
The lower mold is
A gas shielding groove of a shape corresponding to the gas shielding jaw is drawn to the outside of the steel plate seating groove to surround the steel plate seating groove,
When the two molds are combined to form a molding space of the molding chamber, the gas shield is inserted into the gas shield groove to extend and refract a leak path of high-pressure gas filled in the molding space.

내부에 소성가공용 금형을 수용할 수 있는 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간에 노출되는 내주면을 따라 상기 금형을 가열하기 위한 히터들이 설정 간격 복수 개로 설치된 히팅 챔버;
상부 금형과 하부 금형의 결합을 통해 강판의 성형공간을 형성하며, 상기 히팅 챔버의 수용공간에 수용된 상태에서 상기 히터들에 의해 가열되어 상기 히터의 열을 상기 강판에 전달함으로써 상기 강판을 연성화시키는 성형 챔버;
상기 성형 챔버에 고압의 가스를 공급하여 상기 성형 챔버 내 연성화된 강판이 상기 공급된 고압의 가스에 의해 가압되도록 함으로써, 상기 연성화된 강판을 상기 금형들의 형상에 대응되는 형상으로 소성 변형시키는 가스 공급기; 및
상기 히팅 챔버를 둘러싼 베이스 프레임에 결합되어 상기 상부 금형을 가압함으로써, 상기 성형 챔버에 공급되는 고압 가스의 유압에 의해 상기 상부 금형이 상기 하부 금형으로부터 분리되지 않도록 하는 금형 가압기를 포함하며,
상기 금형 가압기는,
상기 베이스 프레임을 축방향으로 관통하여 설치되며, 상기 베이스 프레임을 지지하여 축방향을 따라 왕복 이동함으로써 상기 상부 금형을 가압하는 가압 하중을 형성하는 구동 실린더;
상기 구동 실린더의 축반경보다 넓은 반경을 갖는 원판 형상 또는 돔 구조로 형성되어 일면이 상기 구동 실린더의 선단에 결합되고 타면이 상기 상부 금형의 상면에 결합됨으로써, 상기 구동 실린더의 집중된 가압 하중을 상기 상부 금형에 분포된 가압 하중으로 전달하는 가압 플레이트;
후크 형상으로 형성되며, 상기 후크의 갈고리 부분인 선단은 상기 구동 실린더의 선단에 환형으로 돌출된 걸림 단턱에 걸림결합되고, 상기 후크의 후단은 상기 가압 플레이트의 폭방향을 따라 연장되어 상기 가압 플레이트의 상면에 결합되어 상기 구동 실린더와 상기 가압 플레이트를 결합시키는 실린더 체결핀; 및
H빔 또는 I빔 형상으로 형성되며, 두 플랜지 부분이 상기 가압 플레이트의 외주면과 상기 상부 금형의 외주면에 각각 삽입되어 걸림결합됨으로써 상기 가압 플레이트와 상기 상부 금형을 결합시키는 금형 체결핀을 포함하고,
상기 하부 금형은,
강판의 용이한 안착을 위하여, 상기 상부 금형과의 결합면에 상기 강판을 감싸는 구조로 형성되는 강판 안착홈을 포함하고,
상기 상부 금형은,
상기 강판 안착홈의 외측으로 돌출된 형상의 가스 차폐턱이 상기 강판 안착홈을 둘러싸는 구조로 형성되고,
상기 하부 금형은,
상기 강판 안착홈의 외측으로 상기 가스 차폐턱에 대응되는 인입된 형상을 가져서, 상기 강판 안착홈을 감싸는 구조로 형성되는 가스 차폐홈; 및
상기 가스 차폐홈의 테두리에 연결되어 상기 가스 차폐홈의 외측으로 연장형성되며, 상기 가스 차폐홈의 깊이보다 더 깊은 구조로 형성되는 성형물 취출홈을 더 포함하는 초소성 성형장치.A heating chamber having an accommodation space accommodating the mold for plastic working therein, and heaters for heating the mold along the inner circumferential surface exposed to the accommodating space in a plurality of set intervals;
Forming that forms a forming space for a steel sheet through the combination of an upper mold and a lower mold, is heated by the heaters in a state accommodated in the receiving space of the heating chamber, and transmits the heat of the heater to the steel sheet to soften the steel sheet chamber;
a gas supplier for plastically deforming the softened steel sheet into a shape corresponding to the shapes of the molds by supplying a high-pressure gas to the forming chamber to pressurize the softened steel sheet in the forming chamber by the supplied high-pressure gas; and
It is coupled to the base frame surrounding the heating chamber and pressurizes the upper mold, so that the upper mold is not separated from the lower mold by the hydraulic pressure of the high-pressure gas supplied to the molding chamber;
The mold pressing machine,
a driving cylinder installed to pass through the base frame in the axial direction and configured to support the base frame and reciprocate along the axial direction to form a pressing load for pressing the upper mold;
It is formed in a disc shape or a dome structure having a radius wider than the shaft radius of the driving cylinder, and one surface is coupled to the front end of the driving cylinder and the other surface is coupled to the upper surface of the upper mold, thereby transferring the concentrated pressure load of the driving cylinder to the upper part. a pressure plate that transmits the pressure load distributed in the mold;
It is formed in the shape of a hook, and the front end, which is the hook portion of the hook, is engaged with the hooking step protruding annularly from the front end of the driving cylinder, and the rear end of the hook is extended along the width direction of the pressure plate. a cylinder fastening pin coupled to the upper surface to couple the driving cylinder and the pressure plate; and
It is formed in an H-beam or I-beam shape, and the two flange portions are respectively inserted into the outer peripheral surface of the pressing plate and the outer peripheral surface of the upper mold to engage and engage the pressing plate and include a mold fastening pin for coupling the pressing plate and the upper mold,
The lower mold is
For easy seating of the steel plate, it includes a steel plate seating groove formed in a structure surrounding the steel plate on the coupling surface with the upper mold,
The upper mold is
A gas shielding jaw of a shape protruding to the outside of the steel plate seating groove is formed to surround the steel plate seating groove,
The lower mold is
a gas shielding groove having a shape corresponding to the gas shielding chin to the outside of the steel plate seating groove, and formed in a structure surrounding the steel plate seating groove; and
The superplastic molding apparatus further comprising a molded product take-out groove connected to the edge of the gas shielding groove and extending to the outside of the gas shielding groove, the molded product taking-out groove being formed to be deeper than the depth of the gas shielding groove.

청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 상부 금형은,
외주면에 상기 금형 체결핀의 하부 플랜지의 형상에 대응되는 ‘ㅗ’자 구조의 체결핀 상부삽입공이 형성되어 상기 금형 체결핀의 하부 플랜지가 삽입 및 수용되도록 하며,
상기 가압 플레이트는,
외주면에 상기 실린더 체결핀의 상부 플랜지 형상에 대응되는 ‘T’자 구조의 체결핀 하부삽입공이 형성되어 상기 금형 체결핀의 상부 플랜지가 삽입 및 수용되도록 하는 초소성 성형장치.The method according to claim 1 or 2,
The upper mold is
A fastening pin upper insertion hole having a 'ㅗ' structure corresponding to the shape of the lower flange of the mold fastening pin is formed on the outer circumferential surface so that the lower flange of the mold fastening pin is inserted and accommodated,
The pressure plate,
A 'T'-shaped fastening pin lower insertion hole corresponding to the shape of the upper flange of the cylinder fastening pin is formed on an outer circumferential surface so that the upper flange of the mold fastening pin is inserted and accommodated.

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내부에 소성가공용 금형을 수용할 수 있는 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간에 노출되는 내주면을 따라 상기 금형을 가열하기 위한 히터들이 설정 간격 복수 개로 설치된 히팅 챔버;
상부 금형과 하부 금형의 결합을 통해 강판의 성형공간을 형성하며, 상기 히팅 챔버의 수용공간에 수용된 상태에서 상기 히터들에 의해 가열되어 상기 히터의 열을 상기 강판에 전달함으로써 상기 강판을 연성화시키는 성형 챔버;
상기 성형 챔버에 고압의 가스를 공급하여 상기 성형 챔버 내 연성화된 강판이 상기 공급된 고압의 가스에 의해 가압되도록 함으로써, 상기 연성화된 강판을 상기 금형들의 형상에 대응되는 형상으로 소성 변형시키는 가스 공급기; 및
상기 히팅 챔버를 둘러싼 베이스 프레임에 결합되어 상기 상부 금형을 가압함으로써, 상기 성형 챔버에 공급되는 고압 가스의 유압에 의해 상기 상부 금형이 상기 하부 금형으로부터 분리되지 않도록 하는 금형 가압기를 포함하며,
상기 금형 가압기는,
상기 베이스 프레임을 축방향으로 관통하여 설치되며, 상기 베이스 프레임을 지지하여 축방향을 따라 왕복 이동함으로써 상기 상부 금형을 가압하는 가압 하중을 형성하는 구동 실린더;
상기 구동 실린더의 축반경보다 넓은 반경을 갖는 원판 형상 또는 돔 구조로 형성되어 일면이 상기 구동 실린더의 선단에 결합되고 타면이 상기 상부 금형의 상면에 결합됨으로써, 상기 구동 실린더의 집중된 가압 하중을 상기 상부 금형에 분포된 가압 하중으로 전달하는 가압 플레이트;
후크 형상으로 형성되며, 상기 후크의 갈고리 부분인 선단은 상기 구동 실린더의 선단에 환형으로 돌출된 걸림 단턱에 걸림결합되고, 상기 후크의 후단은 상기 가압 플레이트의 폭방향을 따라 연장되어 상기 가압 플레이트의 상면에 결합되어 상기 구동 실린더와 상기 가압 플레이트를 결합시키는 실린더 체결핀; 및
H빔 또는 I빔 형상으로 형성되며, 두 플랜지 부분이 상기 가압 플레이트의 외주면과 상기 상부 금형의 외주면에 각각 삽입되어 걸림결합됨으로써 상기 가압 플레이트와 상기 상부 금형을 결합시키는 금형 체결핀을 포함하고,
상기 상부 금형과 상기 하부 금형 중 어느 하나의 금형 또는 두 금형은,
상기 결합된 두 금형의 모서리 부분을 서로에 대해 설정 간격 이격시켜 상기 결합된 두 금형이 용이하게 분리되도록, 하나 이상의 모서리 부분에 금형 분리홈이 형성되어 있는 초소성 성형장치.A heating chamber having an accommodation space accommodating the mold for plastic working therein, and heaters for heating the mold along the inner circumferential surface exposed to the accommodating space in a plurality of set intervals;
Forming that forms a forming space for a steel sheet through the combination of an upper mold and a lower mold, is heated by the heaters in a state accommodated in the receiving space of the heating chamber, and transmits the heat of the heater to the steel sheet to soften the steel sheet chamber;
a gas supplier for plastically deforming the softened steel sheet into a shape corresponding to the shapes of the molds by supplying a high-pressure gas to the forming chamber to pressurize the softened steel sheet in the forming chamber by the supplied high-pressure gas; and
It is coupled to the base frame surrounding the heating chamber and pressurizes the upper mold, so that the upper mold is not separated from the lower mold by the hydraulic pressure of the high-pressure gas supplied to the molding chamber;
The mold pressing machine,
a driving cylinder installed to pass through the base frame in the axial direction, the driving cylinder supporting the base frame and reciprocating along the axial direction to form a pressing load for pressing the upper mold;
It is formed in a disk shape or a dome structure having a radius wider than the shaft radius of the driving cylinder, and one surface is coupled to the front end of the driving cylinder and the other surface is coupled to the upper surface of the upper mold, so that the concentrated pressing load of the driving cylinder is applied to the upper part a pressure plate that transmits the pressure load distributed in the mold;
It is formed in the shape of a hook, and the tip, which is the hook part of the hook, is engaged with the engagement step protruding in an annular shape to the tip of the driving cylinder, and the rear end of the hook is extended along the width direction of the pressing plate. a cylinder fastening pin coupled to the upper surface to couple the driving cylinder and the pressure plate; and
It is formed in an H-beam or I-beam shape, and the two flange portions are respectively inserted into the outer peripheral surface of the pressing plate and the outer peripheral surface of the upper mold to engage and engage the pressing plate and include a mold fastening pin for coupling the pressing plate and the upper mold,
Any one of the upper mold and the lower mold or both molds,
A mold separation groove is formed in at least one corner portion so that the two combined molds are easily separated by separating the edge portions of the two combined molds by a set distance from each other.

내부에 소성가공용 금형을 수용할 수 있는 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간에 노출되는 내주면을 따라 상기 금형을 가열하기 위한 히터들이 설정 간격 복수 개로 설치된 히팅 챔버;
상부 금형과 하부 금형의 결합을 통해 강판의 성형공간을 형성하며, 상기 히팅 챔버의 수용공간에 수용된 상태에서 상기 히터들에 의해 가열되어 상기 히터의 열을 상기 강판에 전달함으로써 상기 강판을 연성화시키는 성형 챔버;
상기 성형 챔버에 고압의 가스를 공급하여 상기 성형 챔버 내 연성화된 강판이 상기 공급된 고압의 가스에 의해 가압되도록 함으로써, 상기 연성화된 강판을 상기 금형들의 형상에 대응되는 형상으로 소성 변형시키는 가스 공급기; 및
상기 히팅 챔버를 둘러싼 베이스 프레임에 결합되어 상기 상부 금형을 가압함으로써, 상기 성형 챔버에 공급되는 고압 가스의 유압에 의해 상기 상부 금형이 상기 하부 금형으로부터 분리되지 않도록 하는 금형 가압기를 포함하며,
상기 금형 가압기는,
상기 베이스 프레임을 축방향으로 관통하여 설치되며, 상기 베이스 프레임을 지지하여 축방향을 따라 왕복 이동함으로써 상기 상부 금형을 가압하는 가압 하중을 형성하는 구동 실린더;
상기 구동 실린더의 축반경보다 넓은 반경을 갖는 원판 형상 또는 돔 구조로 형성되어 일면이 상기 구동 실린더의 선단에 결합되고 타면이 상기 상부 금형의 상면에 결합됨으로써, 상기 구동 실린더의 집중된 가압 하중을 상기 상부 금형에 분포된 가압 하중으로 전달하는 가압 플레이트;
후크 형상으로 형성되며, 상기 후크의 갈고리 부분인 선단은 상기 구동 실린더의 선단에 환형으로 돌출된 걸림 단턱에 걸림결합되고, 상기 후크의 후단은 상기 가압 플레이트의 폭방향을 따라 연장되어 상기 가압 플레이트의 상면에 결합되어 상기 구동 실린더와 상기 가압 플레이트를 결합시키는 실린더 체결핀; 및
H빔 또는 I빔 형상으로 형성되며, 두 플랜지 부분이 상기 가압 플레이트의 외주면과 상기 상부 금형의 외주면에 각각 삽입되어 걸림결합됨으로써 상기 가압 플레이트와 상기 상부 금형을 결합시키는 금형 체결핀을 포함하고,
상기 금형 가압기는,
상기 고압 가스를 상기 상부 금형에 공급하기 위하여, 상기 히팅 챔버의 하부 내주면으로부터 인출되어 상기 상부 금형에 인입되되, 상기 히팅 챔버의 하부 내주면으로부터 인출된 배관이 상기 하부 금형의 폭방향을 따라 굴절된 상태에서 상기 상부 금형을 향해 굴절된 후, 다시 상기 상부 금형의 폭방향을 따라 굴절되어 상기 상부 금형에 인입되는 ‘ㄷ’자 구조의 가스 공급관을 포함함으로써, 상기 가스 공급관이 서로 분리되어 이격된 상기 상부 금형과 상기 하부 금형 사이에 형성되는 상기 강판의 진입경로를 가로지르지 않도록 하는 초소성 성형장치.
A heating chamber having an accommodation space accommodating the mold for plastic working therein, and heaters for heating the mold along the inner circumferential surface exposed to the accommodating space in a plurality of set intervals;
Forming that forms a forming space for a steel sheet through the combination of an upper mold and a lower mold, is heated by the heaters in a state accommodated in the receiving space of the heating chamber, and transmits the heat of the heater to the steel sheet to soften the steel sheet chamber;
a gas supplier for plastically deforming the softened steel sheet into a shape corresponding to the shapes of the molds by supplying a high-pressure gas to the forming chamber to pressurize the softened steel sheet in the forming chamber by the supplied high-pressure gas; and
It is coupled to the base frame surrounding the heating chamber and pressurizes the upper mold, so that the upper mold is not separated from the lower mold by the hydraulic pressure of the high-pressure gas supplied to the molding chamber;
The mold pressing machine,
a driving cylinder installed to pass through the base frame in the axial direction, the driving cylinder supporting the base frame and reciprocating along the axial direction to form a pressing load for pressing the upper mold;
It is formed in a disk shape or a dome structure having a radius wider than the shaft radius of the driving cylinder, and one surface is coupled to the front end of the driving cylinder and the other surface is coupled to the upper surface of the upper mold, so that the concentrated pressing load of the driving cylinder is applied to the upper part a pressure plate that transmits the pressure load distributed in the mold;
It is formed in the shape of a hook, and the tip, which is the hook part of the hook, is engaged with the engagement step protruding in an annular shape to the tip of the driving cylinder, and the rear end of the hook is extended along the width direction of the pressing plate. a cylinder fastening pin coupled to the upper surface to couple the driving cylinder and the pressure plate; and
It is formed in an H-beam or I-beam shape, and the two flange portions are respectively inserted into the outer peripheral surface of the pressing plate and the outer peripheral surface of the upper mold to engage and engage the pressing plate and include a mold fastening pin for coupling the pressing plate and the upper mold,
The mold pressing machine,
In order to supply the high-pressure gas to the upper mold, it is drawn out from the lower inner circumferential surface of the heating chamber and introduced into the upper mold, the pipe drawn out from the lower inner circumferential surface of the heating chamber is bent along the width direction of the lower mold After being refracted toward the upper mold in the upper mold, the gas supply pipe is separated from each other and spaced apart by including a 'C'-shaped gas supply pipe that is refracted along the width direction of the upper mold and introduced into the upper mold. A superplastic forming apparatus that does not cross the entry path of the steel plate formed between the mold and the lower mold.