KR20190072570A - 복합 재료용 성형 및 절삭 공구 - Google Patents
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Abstract
복합 재료를 성형하고 성형된 복합 재료의 비평면 에지를 절단하기 위한 성형 및 절삭 공구로서 유용한 물품. 물품은 상부 다이 및 하부 다이를 포함한다. 상부 다이는 상부 전단 에지를 갖는 상부 압력 패드 및 캐비티를 갖는 상부 주형을 포함한다. 하부 다이는 코어 및 하부 전단 에지를 갖는 하부 주형 및 하부 압력 패드를 포함한다. 상부 다이는 하부 다이와 접촉하여, 상부 압력 패드 및 상부 주형은 하부 압력 패드 및 하부 주형에 압력을 가해서 복합재 블랭크를 성형 복합 구조물로 성형하도록 구성된다. 상부 다이는 하부 다이와 접촉하여, 상부 전단 에지가 하부 전단 에지를 우회하여 성형 복합재의 적어도 일부에 비평면 절단부를 형성하도록 구성된다.
Description
복합 재료를 성형하고 성형된 복합 재료의 비평면 절단 에지를 트리밍하기 위한 성형 및 절삭 공구 및 사용 방법.
차량의 연비를 더 높이기 위해서는 동일한 안전성 및 성능 기준을 충족하는 보다 경량의 차체가 필요하였다. 보다 경량의 차체를 제공하기 위해, 복합 재료와 같은 경량 재료를 사용하여 차량의 차체 패널, 보강 구조물, 및 기타 구성요소를 형성해 왔다. 차량 중량 감소를 제공하기 위해 차체에 사용되는 복합 재료의 일례는 탄소 섬유 복합재이다. 차량 제조용으로 지속 가능하기 위해서는, 탄소 섬유 복합재는 대량 생산 및 경제적 생산에 적합한 방법으로 제조되어야 한다. 모든 목적을 위해 그 전체가 참조로서 본 명세서에 명확하게 포함되어 있는 WO 2014/182429호는 탄소 섬유 복합재의 중량 절감 가능성을 달성하고 복합 재료를 트리밍하는 것과 관련된 스크랩을 최소화하기 위하여 복합 재료를 형성하고 트리밍하기 위한 명쾌한 해결책을 개시하고 있다. 그럼에도 불구하고, 복합 재료로부터 3차원의 비평면 기하학적 구조(즉, 종방향 평면 및 횡방향 평면에 대해 상대적임)를 갖는 복합 구조물을 형성하고, 이러한 복합 재료로부터 형성된 후에 그 구조물의 비평면 에지를 트리밍하는 것에 직면한 문제는 여전히 존재한다.
복합 성형 및 절삭 공구는 복합 재료를 복합 구조물로 성형하고 복합 구조물의 에지를 트리밍하기 위해 함께 작동하는 다수의 구성요소를 포함한다. 다이 프레스에서의 구성요소가 많을수록, 공구를 작업 조건에서 유지하는데 일반적으로 더 많은 유지 보수를 필요로 하고; 공구의 조립과 관련된 모든 구성요소 및 노동을 얻기 위해 공구 비용이 더 상승하고; 공구를 사용하고 결함을 해결하고 및/또는 수리하는데 더 많이 복잡할 수 있다.
비평면 복합 구조물의 압축 성형 시, 복합재 블랭크는 주름지거나, 찢어지거나, 그 외에 손상될 수 있다. 이러한 손상은 상부 다이와 하부 다이 사이에서 복합재 블랭크를 클램핑할 때 및/또는 상하부 다이 사이에서 복합재 블랭크를 변형시켜 복합재 블랭크를 형성(즉, 성형)할 때 압력을 인가하는 동안 일어날 수 있다. 복합재 블랭크의 클램핑 및/또는 형성 시에 가해진 압력은 복합 재료가 상부 다이와 하부 다이 사이에서 미끄러지는 것을 방지하여 복합재 블랭크에 주름, 찢김, 또는 다른 손상을 초래한다.
복합재 블랭크를 비평면 프로파일을 갖는 성형 복합 재료로 형성하고 그 성형 복합 재료의 비평면 에지를 절단하는데 유용하고; 더 적은 구성요소를 갖는 단순화된 공구 설계로 이루어지고; 재료 주름을 방지하는데 도움을 줄 수 있는 단일 성형 및 절삭 공구가 필요하다.
본 개시물은 물품에 관한 것으로, 상기 물품은, (a) 상부 다이로서, 상기 상부 다이는, (i) 상기 상부 다이의 지지면에 장착된 상부 압력 패드로서, 상기 상부 압력 패드는 상부 압력 패드의 내주 둘레에 적어도 부분적으로 위치되는 상부 전단 에지를 포함하는, 상부 압력 패드, 및 (ii) 상기 상부 다이의 지지면에 장착되고 상기 상부 압력 패드의 리세스 내에 배치되는 상부 주형을 구비한, 상부 다이; 및 (b) 상기 상부 다이와 대향하는 하부 다이로서, 상기 하부 다이는, (i) 상기 하부 다이의 지지면에 장착된 하부 압력 패드, 및 (ii) 상기 하부 다이의 지지면에 장착되고 상기 하부 압력 패드의 리세스 내에 배치되는 하부 주형으로서, 상기 하부 주형은 하부 주형의 외주 둘레에 적어도 부분적으로 위치되는 하부 전단 에지를 포함하는, 하부 주형을 구비한, 하부 다이를 포함하고; 상기 상부 다이는 상기 하부 다이와 접촉하여, 상기 상부 압력 패드가 상기 하부 압력 패드에 압력을 가하고 상기 상부 주형은 상기 하부 주형에 압력을 가해서 복합 구조물을 형성하고; 상기 상부 다이는 상기 하부 다이와 접촉하여, 상기 상부 전단 에지가 상기 하부 전단 에지를 우회하여 상기 복합 구조물의 일부에 비평면 절단부를 형성하고; 상기 물품은 성형 및 절삭 공구로서 유용하다.
상기 상부 전단 에지 및 하부 전단 에지는 비평면일 수 있고 상기 비평면 절단부를 형성하도록 구성될 수 있다. 상기 상부 전단 에지 및 하부 전단 에지는 비평면이며 상호적인 윤곽을 가질 수 있다. 상기 복합 재료를 다이력의 인가 시에 비평면 형상으로 형성하도록 상기 상부 주형은 하부 주형의 코어를 수용하거나 또는 하부 주형의 코어에 수용되도록 구성되는 캐비티를 포함할 수 있다. 상기 상부 주형의 캐비티와 하부 주형의 코어는 비평면이며 상호적인 윤곽을 가질 수 있다. 상기 상부 압력 패드는 하부 압력 패드를 향하는 하부 압력면을 포함할 수 있고, 상기 하부 압력 패드는 상부 압력 패드를 향하는 상부 압력면을 포함할 수 있고, 상기 상하부 압력면은 상호적 형상을 가질 수 있다. 상기 상부 다이와 하부 다이 사이에서 복합재 블랭크를 유지하도록 하부 압력면은 상부 압력면에 클램핑력을 가하도록 구성될 수 있다. 상기 상부 압력 패드는 상부 다이에 견고하게 부착될 수 있다. 상기 하부 주형은 하부 다이에 견고하게 부착될 수 있다. 상기 하부 압력 패드는 하나 이상의 하부 스프링 부재로 하부 다이에 장착될 수 있다. 상기 상부 주형은 하나 이상의 하부 스프링 부재로 상부 다이에 장착될 수 있다. 상기 하나 이상의 하부 스프링 부재, 하나 이상의 상부 스프링 부재, 또는 이들 모두는 하나 이상의 질소 가스 스프링일 수 있다.
본 개시물은 또한 성형 및 절단 복합 구조물을 형성하기 위해 복합재 블랭크를 성형하고 절단하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, (i) 상기 복합재 블랭크를 상부 다이와 하부 다이 사이에서 클램핑하는 단계; (ii) 상기 복합재 블랭크를 적어도 일부가 비평면인 성형 복합 구조물로 성형하는 단계; 및 (iii) 상기 성형 복합 구조물의 하나 이상의 에지를 절단하여 상기 성형 복합 구조물의 적어도 일부에 대해 하나 이상의 비평면 절단 에지를 형성하고 상기 성형 및 절단 복합 구조물을 생성하는 단계를 포함한다.
본 개시물의 물품 및 방법은 복합재 블랭크를 비평면 프로파일 또는 비평면 및 평면 모두를 갖는 프로파일을 갖는 적어도 일부를 가질 수 있는 성형 복합 구조물로 형성하는데 유용한 성형 및 절삭 공구를 제공한다. 본 개시물의 물품 및 방법은 복합재 블랭크를 성형 복합 구조물로 형성하고 성형된 구조물의 에지를 트리밍하여 비평면 에지 또는 비평면 및 평면 모두를 갖는 에지를 생성할 수 있는 단일의 성형 및 절삭 공구를 제공한다. 본 개시물의 물품은 전단 에지를 주형에 그리고 물품의 압력 패드에 결합하여 구성요소 및 공구의 복잡성을 감소시킬 수 있다. 본 개시물의 물품은 복합 재료에 압력을 최적화하여 성형 시 재료의 주름을 감소시키거나 방지하는데 도움을 주기 위해 질소 스프링을 포함할 수 있다.
도 1은 본 교시에 따른 개방 위치에서 물품을 도시하고 있다.
도 2는 본 교시에 따른 물품의 상부 압력 패드를 도시하고 있다.
도 3은 본 교시에 따른 물품의 상부 주형을 도시하고 있다.
도 4는 본 교시에 따른 물품의 하부 압력 패드를 도시하고 있다.
도 5는 본 교시에 따른 물품의 하부 주형을 도시하고 있다.
도 6은 본 교시에 따른 최종 성형 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 7은 본 교시에 따른 최종 절삭 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 8a는 본 교시에 따른 복합재 블랭크를 수용할 때 개방 및 로딩 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 8b는 본 교시에 따른 복합재 블랭크를 유지하기 위해 클램핑 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 8c는 본 교시에 따른 복합재 구조물을 형성하는 도중에 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 8d는 본 교시에 따른 성형 복합 구조물을 형성한 후 최종 성형 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 8e는 본 교시에 따른 성형 및 절단 복합 구조물을 절단 후 최종 절삭 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 8f는 본 교시에 따른 성형 및 절단 복합 구조물을 생성하기 위해 성형 및 절단 후 개방 및 언로딩 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 9는 본 교시에 따른 물품에 의해 형성된 예시적인 필러 조립체를 도시하고 있다.
도 2는 본 교시에 따른 물품의 상부 압력 패드를 도시하고 있다.
도 3은 본 교시에 따른 물품의 상부 주형을 도시하고 있다.
도 4는 본 교시에 따른 물품의 하부 압력 패드를 도시하고 있다.
도 5는 본 교시에 따른 물품의 하부 주형을 도시하고 있다.
도 6은 본 교시에 따른 최종 성형 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 7은 본 교시에 따른 최종 절삭 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 8a는 본 교시에 따른 복합재 블랭크를 수용할 때 개방 및 로딩 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 8b는 본 교시에 따른 복합재 블랭크를 유지하기 위해 클램핑 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 8c는 본 교시에 따른 복합재 구조물을 형성하는 도중에 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 8d는 본 교시에 따른 성형 복합 구조물을 형성한 후 최종 성형 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 8e는 본 교시에 따른 성형 및 절단 복합 구조물을 절단 후 최종 절삭 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 8f는 본 교시에 따른 성형 및 절단 복합 구조물을 생성하기 위해 성형 및 절단 후 개방 및 언로딩 위치에서 물품의 단면을 도시하고 있다.
도 9는 본 교시에 따른 물품에 의해 형성된 예시적인 필러 조립체를 도시하고 있다.
본 명세서에 제시된 설명 및 예시는 당업자에게 본 교시, 그 원리, 및 이의 실제적인 적용을 알리기 위한 것이다. 제시된 본 교시의 특정 실시예는 본 교시를 완전하거나 또는 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본 교시의 범위는 첨부된 청구 범위를 참조하고, 이러한 청구 범위가 부여되는 균등물의 전체 범위와 함께 결정되어야 한다. 특허 출원 및 간행물을 포함한 모든 기사 및 참고 문헌의 공개물은 모든 목적을 위해 참조로 포함된다. 다음의 청구 범위로부터 얻을 수 있는 다른 조합도 또한 가능하며, 이는 또한 본 명세서에 참조로서 포함된 것도 포함할 수 있다.
본 개시물은 복합재 블랭크를 비평면 기하학적 구조를 갖는 복합 구조물로 성형하고 절단하도록 구성된 물품에 관한 것이다. 이러한 물품은 성형 및 절삭 공구라고 지칭될 수 있다. 복합 재료는 복합 구조물로 형성 및 절단된 후에 패널 부재(즉, 차량 패널)로서 작용할 때; 보강 구조물; 차량, 철도 엔진이나 승용차, 버스, 트럭과 같은 운송 수단에 유용한 구조물; 등에 특히 유용할 수 있다. 비평면 기하학적 구조는 만곡된 구조물의 하나 이상의 표면; 구조물의 하나 이상의 축 및/또는 구조물의 하나 이상의 평면에 대하여 기울어지게(즉, 향하거나 그로부터 멀어지도록 경사지게) 배치된 하나 이상의 표면; 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복합 구조물은 필러 조립체일 수 있는데, 이는 조립체의 들레의 적어도 일부 및 비평면인 표면에 대해 에지(즉, 플랜지)를 포함할 수 있다. 복합 재료의 에지, 표면, 또는 이들 모두는 종축을 향하거나 그로부터 멀어지게 만곡되거나 기울어질 수 있다. 복합 재료의 에지, 표면, 또는 이들 모두는 복합 재료의 횡방향 평면, 종방향 평면, 또는 이들 모두를 향하여 또는 그로부터 멀어지게 기울어질 수 있다.
본 발명의 물품은 복합재 블랭크를 원하는 복합 구조물로 성형하고 절단하는데 특히 유용할 수 있다. 복합재 블랭크는 복합 재료의 하나 이상의 시트 또는 층을 포함할 수 있다. 복합재 블랭크는 라미네이트를 포함할 수 있다. 복합 재료는 보강 재료를 포함할 수 있다. 보강 재료는 치수 안정성, 탄성률, 인장 강도, 굴곡 탄성률, 전기적 특성 등, 또는 이들의 임의의 조합 중 하나 이상을 향상시킬 수 있는 임의의 재료일 수 있다. 보강 재료는 성형 구조물의 치수 안정성, 탄성률, 인장 강도, 굴곡 탄성률, 전기적 특성 등, 또는 이들의 임의의 조합 중 하나 이상을 향상시킬 수 있는 임의의 형상으로 사용될 수 있다. 보강 재료의 예시적인 형태로는 입자, 비드, 다공성 재료, 섬유 재료, 직물, 직조 재료, 부직 재료 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 복합재 블랭크는 수지계를 포함할 수 있다. 수지계는 보강 재료를 위한 매트릭스로서 유용할 수 있다. 수지계는 에폭시 및 경화제로서 기능할 수 있는 임의의 중합체 물질을 포함할 수 있다. 매트릭스 수지로서 유용한 예시적인 수지계로는 에폭시 수지, 폴리우레탄, 열가소성 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀, 스티렌 수지 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 복합재 블랭크는 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유, 다른 구조 섬유 등, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 섬유를 포함할 수 있다. 섬유는 부직 구조물, 직조 구조물, 또는 이들의 조합일 수 있다. 섬유는 미리 코팅될 수 있고, 직조 구조물은 매트릭스 수지로 미리 함침될 수 있거나, 또는 둘 다로 될 수 있다. 예를 들어, 복합재 블랭크는 탄소 섬유 사전 함침된 직포를 포함할 수 있다. 복합재 블랭크는 실온에서 촉감적으로 점착성일 수 있거나 실온에서 촉감적으로 점착성이 없을 수 있다. 복합재 블랭크는 연화 온도, 경화 온도, 또는 이들 모두를 가질 수 있다. 연화 온도에서, 압력의 인가에 따라, 또는 이들 모두에서, 복합재 블랭크는 복합재 블랭크에 압력을 가하는 주형의 형태를 취할 수 있다. 복합 재료는 잠열 경화제를 포함하여 복합 재료는 온도와 같은 반응 조건 하에서 경화될 수 있다. 복합 재료는 2성 수지계와 같이, 조기 경화를 방지하기 위해 별도의 구성요소로 이루어질 수 있다. 복합 재료는 별도의 구성요소가 서로 혼합되어 복합 재료를 형성할 때 경화될 수 있다. 복합재 블랭크는 복합재 블랭크, 성형 복합 구조물 및/또는 성형 및 절단 복합 구조물이 경화 전에 저장 및/또는 스테이지될 수 있도록 B-스테이징과 양립할 수 있다. 복합 재료는 열경화성 플라스틱 또는 열가소성 수지일 수 있다. 열가소성 복합 재료는 성형 복합 구조물로부터 제거된 스크랩이 다른 구성요소, 다른 복합재 블랭크, 다른 성형 복합 구조물 등, 또는 이들의 임의의 조합을 형성하는데 재활용되게 할 수 있다. 예시적인 복합재 조성물은 PCT 공보 WO 2014/182429호에서 찾을 수 있다.
물품은 적어도 2개의 서브어셈블리 부분으로 구성된다. 적어도 2개의 서브어셈블리는 함께 협력하여 물품의 하나 이상의 구성요소를 서로를 향해 이동시키고, 복합재 블랭크를 성형(즉, 형성)하고, 성형 복합 구조물을 절단하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행한다. 적어도 2개의 서브어셈블리 부분은 함께 협력하여 복합재 블랭크를 형성하고, 성형 복합 구조물을 절단하고, 또는 이들 모두를 수행하기 위해 임의의 크기 또는 형상을 가질 수 있다. 적어도 2개의 서브어셈블리 부분은 상부 구성요소 및 하부 구성요소를 포함할 수 있다. 적어도 2개의 서브어셈블리 부분 중 하나는 복합 재료를 형성 및/또는 절단하기 위해 적어도 2개의 서브어셈블리 부분 중 다른 하나를 향해 이동할 수 있다. 서브어셈블리 부분 중 적어도 하나는 적어도 하나의 다른 서브어셈블리 부분의 하나 이상의 구성요소에 대해 상호적인 하나 이상의 구성요소를 가질 수 있다. 상호적은 다른 구성요소의 형상의 윤곽과 실질적으로 유사하고 반대인 윤곽을 갖는 형상을 갖는 하나의 구성요소로서 정의될 수 있다. 상호적 구성요소는 함께 협력하여 복합 재료에서 비평면 프로파일을 형성하고 및/또는 비프로파일 에지를 절단할 수 있다. 서브어셈블리 부분의 구성요소는 둘 이상의 다이부, 둘 이상의 압력 패드, 둘 이상의 전단 에지, 둘 이상의 주형, 하나 이상의 캐비티, 하나 이상의 코어, 하나 이상의 인장 부재, 하나 이상의 정합 특징부, 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부, 하나 이상의 다이부 정지 특징부, 하나 이상의 마운트, 서브어셈블리 부분의 임의의 다른 구성요소 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
물품은 하나 이상의 위치를 포함할 수 있고 및/또는 그 위치에 배치될 수 있으며, 적어도 2개의 서브어셈블리 부분은 그 위치로 전이될 수 있고 및/또는 그 위치에 배치될 수 있다. 하나 이상의 위치는 물품이 복합재 블랭크를 수용할 수 있고, 복합재 블랭크를 클램핑할 수 있고, 복합재 블랭크를 형성할 수 있고, 성형 복합 구조물을 절단할 수 있고, 성형 및 절단 복합 구조물의 제거를 가능하게 할 수 있고, 등등, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 위치는 물품이 복합재 블랭크를 수용하고, 복합재 블랭크를 클램핑하고, 복합재 블랭크를 형성하고, 성형 복합 구조물을 절단하고, 성형 및 절단 복합 구조물의 제거를 가능하게 하고, 등등, 또는 이들의 임의의 조합을 수행할 수 있게 하는 적어도 2개의 서브어셈블리 부분의 임의의 구성일 수 있다. 하나 이상의 위치는 개방 위치, 클램핑 위치, 성형 위치, 절삭 위치, 폐쇄 위치 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 위치는 정적으로 유지될 수 있고, 하나 이상의 구성요소의 연속적 이동을 포함할 수 있고, 또는 이들 모두가 행해질 수 있다.
개방 위치는 복합재 블랭크가 적어도 2개의 서브어셈블리 부분 사이에 배치되게 하고, 성형 복합 구조물이 적어도 2개의 서브어셈블리 부분 사이에서 제거되게 하고, 또는 이들 모두를 가능하게 할 수 있다. 개방 위치에서, 적어도 2개의 서브어셈블리 부분은 서로 이격되어 복합재 블랭크 및/또는 구조물을 수용 및/또는 제거하기 위한 충분한 공간을 허용할 수 있다. 클램핑 위치는 하나 이상의 구성요소가 적어도 2개의 서브어셈블리 부분 사이에서 복합재 블랭크를 클램핑할 수 있는 적어도 2개의 서브어셈블리 부분의 하나 이상의 구성요소의 하나 이상의 위치를 포함할 수 있다. 클램핑 위치는 다른 서브어셈블리 부분 측으로 이동하는 적어도 2개의 서브어셈블리 부분 중 적어도 하나, 복합재 블랭크에 클램핑력을 가하여 블랭크를 물품 내에서 유지하는 적어도 2개의 서브 어셈블리 부분 중 적어도 하나, 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 성형 위치는 하나 이상의 구성요소가 복합재 블랭크를 비평면 프로파일을 갖는 성형 복합 구조물로 형성할 수 있는 적어도 2개의 서브어셈블리 부분의 하나 이상의 구성요소의 하나 이상의 위치를 포함할 수 있다. 성형 복합 구조물은 복합재 블랭크로부터 형성 및/또는 성형된 구조물을 지칭할 수 있다. 성형 위치는 복합 재료를 형성하기 위해 다른 서브어셈블리 부분의 다른 부분 내에 수용되는 서브어셈블리 부분의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 절삭 위치 또는 일련의 절삭 위치는 성형 복합 구조물의 둘레의 적어도 일부에 대해 적어도 하나의 비평면 에지를 절단하게 할 수 있다. 절삭 위치는 성형 복합 구조물의 적어도 하나의 비평면 에지를 절단하는 하나 이상의 구성요소를 초래하는 적어도 2개의 서브어셈블리 부분의 하나 이상의 구성요소의 하나 이상의 위치를 포함할 수 있다. 절삭 위치는 적어도 하나의 다른 전단 에지를 우회하는 적어도 하나의 전단 에지를 포함할 수 있다. 폐쇄 위치는 하나 이상의 구성요소가 그 위에 놓여진 성형 및 절단 복합 구조물을 갖고, 하나 이상의 구성요소가 개방 위치로 복귀하기 전에 물품의 성형 및 절삭 사이클의 마지막 위치에 있는 적어도 2개의 서브어셈블리 부분의 하나 이상의 구성요소의 하나 이상의 위치, 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 성형 및 절단 복합 구조물, 복합 구조물, 및/또는 복합재 구조물은 복합재 블랭크로부터 형성 및/또는 성형되고 둘레의 적어도 일부에 대하여 절단된 재료를 지칭할 수 있다. 폐쇄 위치는 정지 특징부가 다른 서브어셈블리 부분 측으로의 적어도 하나의 서브어셈블리 부분의 추가 이동을 방지하는 정도까지 다른 서브어셈블리 부분 내에 수용된 적어도 하나의 서브어셈블리 부분을 포함할 수 있다. 폐쇄 위치는 물품이 개방 위치로 복귀하기 전에 복합 재료를 성형하고 절단하기 위한 최종 위치일 수 있다.
물품은 둘 이상의 다이부를 포함한다. 둘 이상의 다이부는 하나 이상의 구성요소를 지지 및/또는 운반하고, 하나 이상의 구성요소를 하나 이상의 다른 구성요소를 향해 이동시키고, 하나 이상의 구성요소를 하나 이상의 다른 구성요소로부터 멀어지게 이동시키고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 둘 이상의 다이부는 하나 이상의 구성요소를 지지 및/또는 운반하고, 하나 이상의 구성요소를 하나 이상의 다른 구성요소를 향해 이동시키고, 하나 이상의 구성요소를 하나 이상의 다른 구성요소로부터 멀어지게 이동시키고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하기에 적합한 임의의 크기 및 형상을 가질 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 전단 에지, 하나 이상의 주형, 하나 이상의 캐비티, 하나 이상의 코어, 하나 이상의 인장 부재, 하나 이상의 정합 특징부, 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부, 하나 이상의 다이부 정지 특징부 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 둘 이상의 다이부는 상부 다이 및 하부 다이를 포함할 수 있다. 둘 이상의 다이부는 다이력을 제공하도록 하나 이상의 구성요소의 이동을 제공할 수 있다. 다이력은 적어도 2개의 다이부 사이에서 복합 재료를 클램핑하고, 복합재 블랭크를 비평면 프로파일을 갖는 성형 복합 구조물로 형성하고, 성형 복합 구조물에 대해 적어도 부분적으로 비평면 에지를 절단하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 다이력은 클램핑력, 성형력, 절삭력 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 둘 이상의 다이부는 다이 블록으로서 기능할 수 있다. 다이 블록은 물품의 하나 이상의 구성요소가 장착되고 및/또는 고정되는 다이의 일부로 이해될 수 있다. 하나 이상의 다이부는 하나 이상의 다른 다이부와 대향할 수 있다. 예를 들어, 제1 다이부 및 제2 다이부는 서로 나란하게(즉, 측방향으로) 대향할 수 있거나 또는 서로 수직으로 대향할 수 있다. 다이부 중 적어도 하나는 적어도 하나의 다른 다이부 측으로 이동 가능할 수 있다. 하나 이상의 다이부는 하위 부분을 포함할 수 있다. 하위 부분은 복수의 다이부로 분할된 다이부로 이해 될 수 있다. 예를 들어, 상부 다이는 단일의 하부 다이와 협력하는 2개의 상부 다이를 포함할 수 있다. 하나 이상의 다이부는 일 부분, 두 부분, 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 하나 이상의 다이부는 둘 이상의 다이부를 함께 정합, 결합, 또는 정렬하는 하나 이상의 정합 또는 정렬 특징부를 포함할 수 있다. 하나 이상의 다이부는 적어도 하나의 다른 다이부를 향하여 적어도 하나의 다이부의 추가 이동을 방지하는 정지 특징부를 포함할 수 있다.
물품은 하나 이상의 평면을 포함한다. 물품은 횡방향 평면을 포함한다. 횡방향 평면은 둘 이상의 다이부(예를 들어, 상부 다이부와 제2 다이부) 사이에 위치할 수 있다. 횡방향 평면은 대체로 하나 이상의 다이부의 지지면에 평행할 수 있다. 물품은 종방향 평면을 포함한다. 종방향 평면은 하나 이상의 다이부와 교차할 수 있다. 종방향 평면은 대체로 횡방향 평면에 수직할 수 있다. 대체로 평행 및 대체로 수직은 평행 또는 수직으로부터 최대 15도까지의 변동을 포함할 수 있다. 변동은 제조 가변성, 공차 누적, 구배 각도 등, 또는 이들의 임의의 조합이 이유일 수 있다.
둘 이상의 다이부 각각은 하나 이상의 지지면을 포함할 수 있다. 하나 이상의 지지면은 물품의 하나 이상의 구성요소를 지지하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 지지면은 물품의 하나 이상의 구성요소를 지지하도록 임의의 크기, 형상, 및/또는 프로파일을 가질 수 있다. 지지면 중 적어도 하나는 적어도 하나의 다른 지지면을 향해 대향 관계에 있을 수 있다. 예를 들어, 상부 다이는 하부 다이의 지지면과 대향하는 지지면을 포함할 수 있다. 둘 이상의 지지면은 서브어셈블리 부분의 하나 이상의 구성요소에 부착될 수 있다. 둘 이상의 지지면은 복합 재료를 성형(즉, 형성) 및/또는 절단하는데 유용한 하나 이상의 구성요소에 부착될 수 있다. 둘 이상의 지지면은 복합재 블랭크, 복합 구조물, 또는 서브어셈블리 부분의 다른 구성요소에 클램핑, 형성, 절단, 압력 인가, 힘 제공, 이동 제한이나 방지 및/또는 등을 할 수 있는 서브어셈블리 부분의 하나 이상의 구성요소에 부착되거나, 또는 이들의 임의 조합을 수행할 수 있다. 예시적인 구성요소는 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 하나 이상의 전단 에지, 하나 이상의 캐비티, 하나 이상의 코어, 하나 이상의 인장 부재, 하나 이상의 정합 특징부, 하나 이상의 다이부 정지 부재, 하나 이상의 마운트, 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 하나 이상의 지지면은 하나 이상의 다른 지지면 측으로 이동하도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 다이부의 지지면은 다른 다이부의 지지면 측으로 이동하여 다이력을 가하고, 하나 이상의 복합재 블랭크를 성형 또는 형성하고, 하나 이상의 성형 복합 구조물을 절단하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 구성될 수 있다.
물품은 둘 이상의 압력 패드를 포함한다. 하나 이상의 압력 패드는 대향 압력 패드에 압력을 가하고, 적어도 2개의 서브어셈블리 부분 사이에서 복합재 블랭크의 둘레를 유지시키고, 복합 재료의 하나 이상의 부분을 성형 및/또는 형성하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 둘 이상의 압력 패드는 대향 압력 패드에 압력을 가하고, 적어도 2개의 서브어셈블리 부분 사이에서 복합재 블랭크의 둘레를 유지시키고, 복합 재료의 하나 이상의 부분을 성형 및/또는 형성하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 임의의 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 복합재 블랭크, 복합 구조물, 또는 서브어셈블리 부분의 다른 구성요소에 클램핑, 형성, 절단, 압력 인가, 힘 제공, 이동 제한이나 방지 및/또는 등을 할 수 있는 하나 이상의 구성요소에 부착되거나, 또는 이들의 임의 조합을 수행할 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 하나 이상의 다이부, 하나 이상의 인장 부재, 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부, 하나 이상의 마운트, 물품의 임의의 다른 구성요소, 또는 이들의 임의의 조합에 부착될 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 다이부에 견고하게 부착될 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 다이부의 지지면에 견고하게 부착될 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 다이부에 부착되어 압력 패드가 다이부,지지면, 또는 이들 모두와 함께 이동할 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 다이부 또는 다이부의 지지면에 이동 가능하게 부착될 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 다이부에 부착되어 압력 패드가 다이부에 대하여 이동할 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 다이부에 대해 압력 패드의 이동을 용이하게 하는 커넥터로 다이부에 부착될 수 있다. 커넥터는 다이부에 대해 하나 이상의 압력 패드의 이동을 용이하게 하도록 기능하는 임의의 연결부를 포함할 수 있다. 예시적인 커넥터로는 인장 부재, 나사형 패스너, 가이드 핀, 로드, 부싱 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 나사형 패스너는 하나 이상의 볼트, 숄더 볼트, 스크류, 스터드, 너트 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 압력 패드가 다이부에 하나 이상의 인장 부재로 부착되어 다이부에 대한 압력 패드의 이동을 가능하게 할 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 하나 이상의 다른 압력 패드와 협력하여 복합재 블랭크, 성형 복합 구조물, 성형 및 절단 복합 구조물(즉, 둘레 영역, 에지, 및/또는 임의의 다른 영역)을 유지하고; 복합 재료의 하나 이상의 부분을 성형 및/또는 형성하고; 또는 이들의 임의의 조합을 수행할 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 하나 이상의 대향 압력 패드에 클램핑력을 가하여 대향 압력 패드 사이에 위치된 복합재 블랭크의 둘레 영역을 유지할 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 하나 이상의 대향 압력 패드에 다이력을 가하여 복합재 블랭크에 대하여 에지를 형성할 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 물품의 하나 이상의 구성요소와 협력하여 성형 복합 구조물의 에지 및/또는 둘레에 대해 절단할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 압력 패드는 다른 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 하나 이상의 전단 에지, 또는 이들의 임의의 조합과 협력하여 성형 복합 구조물의 에지 및/또는 둘레에 대해 절단할 수 있다.
하나 이상의 압력 패드는 물품의 하나 이상의 다른 구성요소에 다이력을 가하고, 복합재 구조물의 하나 이상의 부분을 성형 및/또는 형성하고, 복합재 구조물의 하나 이상의 부분을 절단하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하기에 적합한 하나 이상의 재료로 이루어질 수 있다. 하나 이상의 압력 패드의 하나 이상의 재료는 물품의 하나 이상의 다른 구성요소에 다이력을 가하고, 복합재 구조물의 하나 이상의 부분을 성형 및/또는 형성하고, 복합재 구조물의 하나 이상의 부분을 절단하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하기에 유용한 임의의 재료를 포함할 수 있다. 예시적인 구성요소로는 하나 이상의 대향 압력 패드, 하나 이상의 주형, 하나 이상의 전단 에지, 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 압력 패드는 금속, 중합체 물질 등, 또는 이들의 임의의 조합으로 이루어질 수 있다. 예시적인 금속은 스틸을 포함할 수 있다. 예시적인 중합체 물질은 폴리아미드, 나일론, 플라스틱, 열가소성 수지, 스티렌 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 압력 패드는 단일 압력 패드 또는 복수의 압력 패드로 구성될 수 있다.
둘 이상의 압력 패드는 적어도 2개의 서브어셈블리 부분 사이에서 복합재 블랭크의 둘레 영역을 유지하고, 복합재 구조물을 형성하고, 성형 복합 구조물을 절단하고, 압력 패드의 내부 및/또는 리세스 내에 서브어셈블리 부분 중 적어도 하나의 하나 이상의 다른 구성요소를 유지하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하기에 적합한 임의의 크기 또는 형상을 가질 수 있다. 둘 이상의 압력 패드는 하나 이상의 주형과 협력하고, 압력 패드의 내부 및/또는 리세스 내에 하나 이상의 주형을 유지하고, 또는 이들 모두를 수행하기에 적합한 임의의 형상을 가질 수 있다. 압력 패드 중 적어도 하나는 리세스를 포함할 수 있다. 리세스는 압력 패드의 내부에 위치될 수 있다. 리세스는 압력 패드 내에 배치된 하나 이상의 주형을 갖도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 주형은 리세스 내에 위치될 수 있다. 예를 들어, 상부 주형은 상부 압력 패드의 리세스 내에 위치될 수 있고, 하부 주형은 하부 압력 패드의 리세스 내에 위치될 수 있고, 또는 이들 모두가 가능할 수 있다. 둘 이상의 압력 패드는 서로에 대해, 성형 및 절단 복합 구조물에 대해, 또는 이들 모두에 대해 상호적 형상을 가질 수 있다. 상호적은 서로에 대해 실질적으로 유사한 및/또는 반대인 형상을 의미할 수 있다. 둘 이상의 압력 패드는 성형 및 절단 복합 구조물의 외주 영역과 같은 성형 복합 구조물의 표면에 대해 네거티브 형상을 가질 수 있다. 네거티브는 실질적으로 유사하고 반대인 형상 및/또는 윤곽을 의미할 수 있다. 대향 압력 패드 및/또는 성형 및 절단 복합 구조물의 외주 영역에 대해 상호적 및/또는 네거티브 형상은 둘 이상의 압력 패드가 협력하고 클램핑력을 인가하여 둘 이상의 압력 패드 사이에서 그 둘레 영역을 유지하게 할 수 있고 및/또는 성형 복합 구조물이 하나 이상의 비평면 에지를 따라 절단되어 스크랩의 양을 최소화로 할 수 있다. 스크랩의 양을 최소화함으로써, 성형 복합 구조물 상에 남아 있는 과잉 재료가 감소될 수 있다. 과잉 재료는 성형 및 절단 복합재 구조물의 하나 이상의 에지를 노출시키기 위해 복합재 블랭크 및/또는 제거된(즉, 폐기된) 성형 복합 구조물의 둘레에 대한 재료로 정의될 수 있다. 제거 전에, 과잉 재료는 향후 노출된 하나 이상의 에지로부터 성형 복합 구조물의 둘레에 대해 외향으로의 거리일 수 있는 선형 두께를 가질 수 있다. 물품은 둘 이상의 압력 패드 사이에서 복합재 블랭크의 적절한 클램핑을 제공하기 위해 약 0mm 이상, 약 1mm 이상, 또는 심지어 약 2mm 이상의 과잉 재료가 사용될 수 있게 한다. 물품은 둘 이상의 압력 패드 사이에서 복합재 블랭크의 적절한 클램핑을 제공하기 위해 약 5mm 이하, 약 4mm 이하, 또는 심지어 약 3mm 이하의 과잉 재료가 사용될 수 있게 한다. 물품은 압력 패드 사이에서 복합재 블랭크의 적절한 클램핑을 제공하는데 필요한 과잉 재료의 양을 약 83% 이상, 약 87% 이상, 또는 심지어 약 90% 이상 감소시키게 제공할 수 있다. 물품은 압력 패드 사이에서 복합재 블랭크의 적절한 클램핑을 제공하는데 필요한 과잉 재료의 양을 약 100% 이하, 약 97% 이하, 또는 심지어 약 93% 이하 감소시키게 제공할 수 있다. 압력 패드의 상호적 형상은 하나 이상의 압력 패드가 하나 이상의 대향 압력 패드에 클램핑력, 다이력, 또는 이들 모두를 가하게 할 수 있다. 예를 들어, 상부 압력 패드는 하부 압력 패드에 대해 상호적 형상 및 윤곽을 가질 수 있다.
하나 이상의 압력 패드는 하나 이상의 압력면을 포함할 수 있다. 하나 이상의 압력면은 다른 하나 이상의 압력면과 협력하고, 복합재 블랭크의 둘레 영역을 클램핑하고, 복합재 블랭크 및/또는 구조물을 적어도 2개의 서브어셈블리 부분 사이에서 유지하고, 성형 복합 구조물의 둘레 영역을 클램핑하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 압력면은 하나 이상의 다른 압력면과 협력하고, 복합재 블랭크 및/또는 구조물을 적어도 2개의 서브어셈블리 부분 사이에서 유지하고, 복합재 블랭크의 둘레 영역을 클램핑하고, 성형 복합 구조물의 둘레 영역을 클램핑하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 임의의 크기, 형상, 윤곽, 및/또는 프로파일을 가질 수 있다. 하나 이상의 압력면은 다이부에 부착되지 않고, 다이부에 직접 부착되지 않고, 다이부에 직접 인접하지 않고, 다이부의 지지면에 직접 인접하지 않고, 또는 이들의 임의의 조합인, 다이부의 지지면과 대향하는 하나 이상의 압력 패드의 표면일 수 있다. 하나 이상의 압력면은 하나 이상의 다른 압력 표면, 하나 이상의 다이부의 하나 이상의 지지면, 하나 이상의 다른 압력 패드, 또는 이들의 임의의 조합과 대향 및/또는 마주할 수 있다. 하나 이상의 압력면은 상부 압력면, 하부 압력면, 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 상부 압력면은 하부 압력면과 대향하며 마주할 수 있다. 하나 이상의 압력면은 하나 이상의 다른 압력면과 협력하여 복합 재료의 둘레 영역을 클램핑할 수 있다. 하나 이상의 압력면은 하나 이상의 다른 압력면에 대해 상호적 윤곽을 가질 수 있다. 예를 들어, 상부 압력면은 하부 압력면에 대해 상호적 윤곽을 가질 수 있다. 하나 이상의 압력면은 비평면일 수 있다. 비평면 압력면은 물품의 횡방향 평면, 종방향 평면, 또는 이들 모두에 대해 만곡되거나 기울어질 수 있다. 압력면의 둘레에 대해 위치된 압력 패드의 하나 이상의 에지는 다른 압력 패드, 하나 이상의 주형, 또는 이들의 임의의 조합과 협력하여 성형 복합 구조물의 에지에 대해 절단할 수 있다.
물품은 하나 이상의 전단 에지를 포함할 수 있다. 하나 이상의 전단 에지는 복합 재료를 절단하도록 기능할 수 있는데, 하나 이상의 절단부는 하나 이상의 에지를 생성할 수 있고, 하나 이상의 에지는 비평면일 수 있다. 복합 재료를 절단하는데 있어서, 하나 이상의 전단 에지는 대향 서브어셈블리의 다른 구성요소, 예를 들어 다른 압력 패드의 하나 이상의 다른 전단 에지, 다른 주형, 물품의 임의의 다른 구성요소, 또는 이들의 임의의 조합과 협력할 수 있다. 전단 에지는 복합 재료를 절단하고, 하나 이상의 비평면 에지를 절단하고, 하나 이상의 다른 전단 에지와 협력하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 임의의 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다. 압력 패드 및/또는 주형의 하나 이상의 전단 에지는 다른 압력 패드, 다른 주형, 물품의 임의의 다른 구성요소, 또는 이들의 임의의 조합의 하나 이상의 전단 에지와 협력할 수 있다. 하나 이상의 전단 에지는 원하는 절단을 용이하게 하는 임의의 위치에 배치될 수 있다. 하나 이상의 전단 에지는 성형 복합 구조물의 절단 에지의 형성을 가능하게 하는 서브어셈블리 부분의 구성요소의 임의의 구성요소나 부분에 배치될 수 있다. 상부 서브어셈블리 부분의 전단 에지부는 상부 전단 에지로 지칭될 수 있다. 하부 서브어셈블리 부분의 전단 에지부는 하부 전단 에지로 지칭될 수 있다. 예시적인 구성요소는 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 또는 이들 모두를 포함한다. 하나 이상의 전단 에지가 배치되거나 또는 일부일 수 있는 예시적인 구성요소의 부분은 적어도 부분적으로 하나 이상의 압력 패드의 둘레에 대해; 적어도 부분적으로 압력 패드의 내주 둘레에; 다른 압력 패드의 압력면과 대향하는 압력 패드의 압력면을 따르거나 인접한; 하나 이상의 주형의 둘레에 대해 적어도 부분적으로 위치되는; 적어도 부분적으로 하나 이상의 주형의 외주 둘레에; 압력 패드에 인접한 주형의 에지에 대해; 압력 패드의 압력면에 인접한 주형의 에지에 대해, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 전단 에지는 하나 이상의 다른 전단 에지를 우회하여 성형 복합 구조물을 절단할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 압력 패드의 하나 이상의 전단 에지는 하나 이상의 주형의 하나 이상의 전단 에지를 우회하여 복합 구조물을 절단할 수 있고, 및/또는 그 반대일 수 있다. 하나 이상의 전단 에지는 비평면일 수 있다. 비평면 전단 에지는 원하는 절단을 제공하는 임의의 형상을 가질 수 있다. 비평면 전단 에지는 물품의 횡방향 평면, 종방향 평면, 또는 이들 모두에 대해 만곡되거나, 기울어지거나, 또는 이들 모두가 될 수 있다. 하나 이상의 전단 에지는 하나 이상의 다른 전단 에지에 대해 상호적 윤곽을 가질 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 압력 패드의 하나 이상의 전단 에지는 하나 이상의 주형의 하나 이상의 전단 에지에 대해 상호적 윤곽을 가질 수 있고, 및/또는 그 반대일 수 있다.
물품은 하나 이상의 주형을 포함한다. 하나 이상의 주형은 복합재 블랭크를 3차원 및/또는 비평면 기하학적 구조를 갖는 성형 복합 구조물로 형성하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 주형은 복합재 블랭크를 3차원 및/또는 비평면 기하학적 구조를 갖는 성형 복합 구조물로 형성하도록 임의의 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다. 하나 이상의 주형은 상부 주형, 하부 주형, 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 하나 이상의 주형은 하나 이상의 다이부에 부착될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 주형은 하나 이상의 다이부, 하나 이상의 인장 부재, 또는 이들의 임의의 조합의 하나 이상의 지지면에 부착될 수 있다. 하나 이상의 주형은 하나 이상의 인장 부재, 하나 이상의 나사형 패스너 등, 또는 이들의 임의의 조합으로 하나 이상의 다이부에 부착될 수 있다. 예를 들어, 주형은 하나 이상의 스프링, 하나 이상의 나사형 패스너 등, 또는 이들의 임의의 조합으로 다이부에 부착될 수 있다. 하나 이상의 나사형 패스너는 하나 이상의 볼트, 스크류, 스터드, 너트 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 주형은 하나 이상의 주형의 외주 둘레에 외면 또는 외벽을 가질 수 있다. 외면은 하나 이상의 압력 패드의 리세스에 대해 위치된 내벽에 대해 상호적이거나, 유사하거나, 또는 동일한 형상을 가질 수 있다. 하나 이상의 주형은 하나 이상의 다른 주형과 협력하도록 상호적 및 정합 형상을 포함할 수 있다. 하나 이상의 다른 주형과 협력하여, 하나 이상의 주형은 복합재 블랭크를 3차원 및 비평면 기하학적 구조를 갖는 성형 복합 구조물로 형성할 수 있다.
하나 이상의 주형은 캐비티, 코어, 또는 이들 모두를 포함한다. 캐비티, 코어, 또는 이들 모두는 복합재 블랭크를 3차원 기하학적 구조 및 비평면 윤곽을 갖는 성형 복합 구조물로 형성하도록 기능할 수 있다. 캐비티, 코어, 또는 이들 모두는 복합재 블랭크를 3차원 기하학적 구조 및 비평면 윤곽을 갖는 성형 복합 구조물로 형성하도록 임의의 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다. 캐비티, 코어, 또는 이들 모두는 성형 복합 구조물의 원하는 대향 표면으로서 형성될 수 있다. 캐비티, 코어, 또는 이들 모두는 하나 이상의 주형 내에서 형성 및/또는 성형되는 성형 복합재의 네거티브일 수 있다. 캐비티, 코어, 또는 이들 모두는 하나 이상의 주형에서 중공부일 수 있다. 캐비티, 코어, 또는 이들 모두는 하나 이상의 주형의 돌출부 또는 외향 연장면일 수 있다. 캐비티는 코어에 대해 상호적 형상을 가질 수 있다. 캐비티, 코어, 또는 이들 모두는 대향 캐비티, 코어, 이들 사이의 복합재 블랭크, 또는 이들의 임의의 조합을 수용하도록 형성될 수 있다. 캐비티, 코어, 또는 이들 모두는 다른 캐비티 및/또는 코어와 협력하여 복합재 블랭크를 성형 복합 구조물로 형성할 수 있다. 캐비티는 캐비티 표면을 포함할 수 있다. 캐비티 표면은 물품의 횡방향 평면에 대해 만곡되거나, 기울어지거나, 또는 이들 모두가 되도록 비평면일 수 있다. 코어는 코어 표면을 포함할 수 있다. 코어 표면은 캐비티 표면에 대해 상호적 형상을 가질 수 있다. 코어 표면은 물품의 횡방향 평면에 대해 만곡되거나, 기울어지거나, 또는 이들 모두가 되도록 비평면일 수 있다. 코어 표면은 캐비티 표면과 실질적으로 상호적일 수 있다. 코어 표면의 전부 또는 일부는 캐비티 표면의 일부에 대해 오프셋 각도로 이루어질 수 있다. 오프셋 각도는 구배 각도를 제공할 수 있다. 코어 표면, 캐비티 표면, 또는 이들 모두는 성형된 복합 재료의 대향 표면의 네거티브일 수 있다.
물품은 하나 이상의 인장 부재를 포함할 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 하나 이상의 서브어셈블리의 하나 이상의 구성요소의 압력을 관리하며 흡수하고; 물품 내에 위치된 복합재 블랭크, 성형 복합 구조물, 및/또는 성형 및 절단 복합 구조물을 구속하기 위해 다이력 및/또는 압력을 최적화하고; 제어된 복귀 압력을 제공하고; 하나 이상의 주형, 하나 이상의 압력 패드, 또는 이들 모두가 하나 이상의 다이부를 향하거나 이에 대해 이동하게 하고; 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 하나 이상의 서브어셈블리의 하나 이상의 구성요소의 압력을 관리하며 흡수하고; 물품 내에 위치된 복합재 블랭크, 성형 복합 구조물, 및/또는 성형 및 절단 복합 구조물을 구속하기 위해 다이력 및/또는 압력을 최적화하고; 제어된 복귀 압력을 제공하고; 하나 이상의 주형, 하나 이상의 압력 패드, 또는 이들 모두가 하나 이상의 다이부를 향하거나 이에 대해 이동하게 하고; 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 임의의 구성, 형상, 및/또는 크기를 가질 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 복합재 블랭크 상의 압력을 최적화하여 클램핑, 성형, 또는 이들 모두 동안 복합재 블랭크에서의 주름을 감소시키거나 방지하는데 도움을 줄 수 있고; 및/또는 복합재 블랭크를 성형 복합 구조물로 형성하고, 성형 복합 구조물을 성형 및 절단 복합 구조물로 절단하고, 또는 이들 모두를 수행하도록 다이력의 적어도 일부를 제공할 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 하나 이상의 서브어셈블리; 하나 이상의 서브어셈블리의 하나 이상의 하나 이상의 구성요소; 또는 이들 모두의 일부일 수 있거나 이에 부착될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 인장 부재는 하나 이상의 다이부에 부착될 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 하나의 다이부로부터 대향 다이부로 연장될 수 있고; 지지면으로부터 대향 지지면 측으로 연장될 수 있고; 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 또는 이들 모두에 부착될 수 있고; 하나 이상의 주형 및/또는 하나 이상의 압력 패드를 하나 이상의 다이부에 연결할 수 있고; 또는 이들의 임의의 조합을 수행할 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 하나 이상의 상부 인장 부재, 하나 이상의 하부 인장 부재, 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 하나 이상의 상부 인장 부재는 하나 이상의 상부 서브어셈블리의 일부이거나 이에 연결될 수 있고, 하나 이상의 하부 인장 부재는 하나 이상의 하부 서브어셈블리의 일부이거나 이에 연결될 수 있고, 또는 이들 모두일 수 있다.
하나 이상의 인장 부재는 적절한 초기 힘, 접촉에 따른 최대 힘, 인장 강도, 내마모성 및 인열 저항성, 내하중 성능, 및/또는 압축 특성을 갖는 임의의 적합한 장치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 약 20 lb/in(3.5 N/mm) 이상, 약 40 lb/in(7.0 N/mm) 이상, 또는 심지어 약 80 lb/in(14 N/mm) 이상의 스프링 강성(즉, 스프링 상수)을 가질 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 약 180 lb/in(31.5 N/mm) 이하, 약 160 lb/in(28 N/mm) 이하, 또는 심지어 약 140 lb/in(24.5 N/mm) 이하의 스프링 강성(즉, 스프링 상수)을 가질 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 물품 내의 복합 재료를 클램핑, 형성, 및/또는 절단하는 동안에 단위 절단 길이당 힘을 단독으로 또는 조합하여 인가할 수 있다. 복합 재료를 클램핑 및/또는 형성하는 동안 단위 절단 길이당 힘은 약 3.0 N/mm 이상, 약 3.1 N/mm 이상, 또는 심지어 약 3.2 N/mm 이상일 수 있다. 복합 재료를 클램핑 및/또는 형성하는 동안 단위 절단 길이당 힘은 약 3.7 N/mm 이하, 약 3.6 N/mm 이하, 또는 심지어 약 3.5 N/mm 이하일 수 있다. 복합 재료를 절단하는 동안 단위 절단 길이당 힘은 클램핑 및/또는 성형 시보다 약 5배 이상, 약 6배 이상, 또는 심지어 약 7배 이상일 수 있다. 복합 재료를 절단하는 동안 단위 절단 길이당 힘은 클램핑 및/또는 성형 시보다 약 10배 이하, 약 9배 이하, 또는 심지어 약 8배 이하일 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 에너지를 저장하거나, 에너지를 방출하거나, 또는 이들 모두를 위한 능력을 가진 임의의 재료 또는 구성요소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 하나 이상의 스프링, 하나 이상의 엘라스토머계, 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 하나 이상의 엘라스토머계는 폴리우레탄과 같은 중합체 물질을 포함할 수 있다. 적합한 예시적인 엘라스토머계는 Dayton Lamina에 의해 판매되는 Formathane® Urethane을 포함할 수 있다. 하나 이상의 스프링은 질소 스프링, 서비스 스프링, 주형 리턴 스프링, 메가 코일 스프링, 다이 스프링 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 적절한 예시적인 질소 스프링은 Dadco, Inc.에 의해 판매되는 DADCO® 부품 번호 SC.01800.40.TO, charge 1,450 PSI 및/또는 DADCO® 부품 번호 SC.00740.25.TO, charge 370 PSI를 포함할 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 하나 이상의 다른 인장 부재보다 더 강성일 수 있다. 하부 서브어셈블리의 일부인 하나 이상의 인장 부재는 상부 서브어셈블리의 일부인 하나 이상의 인장 부재보다 더 강성일 수 있고, 및/또는 그 반대일 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 하부 인장 부재는 하나 이상의 상부 인장 부재보다 더 강성일 수 있거나 또는 그 반대일 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 하나 이상의 서브 어셈블리의 하나 이상의 구성요소가 하나 이상의 서브어셈블리의 하나 이상의 다른 구성요소와 협력하도록 다른 인장 부재보다 더 강성일 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 하나 이상의 전단 에지가 하나 이상의 다른 전단 에지를 우회하도록 다른 강성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상부 다이부가 하부 다이부를 향해 절삭 위치로 이동함에 따라, 상부 다이부가 하나 이상의 하부 인장 부재를 압축할 수 있는 것보다 상부 다이부가 하나 이상의 상부 인장 부재를 더 큰 압축 간격을 두고 압축할 수 있도록, 하나 이상의 하부 인장 부재는 더 강성일 수 있다. 상부 인장 부재를 더 큰 간격을 두고 압축함으로써, 하부 압력 패드가 하부 다이부 측으로 이동할 수 있는 것보다 상부 다이부는 상부 주형 측으로 더 가깝게 이동할 수 있다. 하나 이상의 하부 인장 부재와 비교할 때 하나 이상의 상부 인장 부재의 압축의 차이는 상부 전단 에지가 하부 전단 에지를 우회하게 한다. 질소 스프링은 작은 영역에서 높은 힘을 제공함으로써 유리할 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 하나 이상의 대향 주형 사이에서 다이 프레스 또는 성형력을 야기할 수 있는 하나 이상의 스프링 예압을 가질 수 있다.
물품은 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부를 포함할 수 있다. 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부는 하나 이상의 압력 패드의 이동을 제한하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부는 하나 이상의 압력 패드의 이동을 제한하도록 임의의 구성, 형상, 및/또는 크기를 가질 수 있다. 예시적인 압력 패드 정지 특징부로는 하나 이상의 정지 핀, 하나 이상의 나사형 패스너 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 나사형 패스너는 하나 이상의 볼트, 숄더 볼트, 스크류, 스터드, 너트 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 숄더 볼트는 압력 패드가 부착되는 다이부의 하나 이상의 지지면 측으로의 하나 이상의 압력 패드의 이동을 제한하는데 유용할 수 있다. 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부는 하나 이상의 서브어셈블리 부분의 일부이거나 이에 부착될 수 있다. 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부는 하나 이상의 압력 패드의 이동을 제한하도록 서브어셈블리 부분의 임의의 구성요소에 부착될 수 있다. 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부는 하나 이상의 다이부, 하나 이상의 압력 패드, 또는 이들 모두에 부착될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부는 다이부의 지지면에 부착될 수 있다. 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부는 대향 압력 패드로부터의 다이력이 없을 때 하나 이상의 압력 패드가 극단적으로 상승하거나 하강하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부는 상부 압력 패드로부터 다이력이 없을 때 하부 압력 패드가 극단적으로 상승하는 것을 방지할 수 있고, 상부 압력 패드로부터 다이력이 없을 때 상부 압력 패드가 극단적으로 하강하는 것을 방지할 수 있고, 또는 이들 모두가 가능할 수 있다.
물품은 하나 이상의 정합 특징부를 포함할 수 있다. 하나 이상의 정합 특징부는 하나 이상의 다이부를 하나 이상의 다른 다이부와 정렬하거나, 물품의 고정을 방지하거나, 또는 이들 모두를 수행하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 정합 특징부는 하나 이상의 다이부를 하나 이상의 다른 다이부와 정렬하거나, 물품의 고정을 방지하거나, 또는 이들 모두를 수행하도록 임의의 구성, 형상, 및/또는 크기를 가질 수 있다. 예시적인 정합 특징부로는 하나 이상의 정렬 핀, 하나 이상의 부싱, 하나 이상의 다이 인터로크 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예시적인 적절한 다이 인터로크는 Milacron®의 DME에 의해 판매되는 부품 번호 PLF0001 내지 PLF0005 및/또는 PLM0001 내지 PLM0005를 포함할 수 있다. 하나 이상의 정합 특징부는 하나 이상의 다이부를 하나 이상의 다른 다이부와 정렬하거나, 물품의 고정을 방지하거나, 또는 이들 모두를 수행하도록 하나 이상의 서브어셈블리 부분의 임의의 부분에 위치될 수 있다. 하나 이상의 정합 특징부는 하나의 다이부로부터 대향 다이부 측으로 연장될 수 있다. 하나 이상의 정합 특징부는 하나의 다이부의 지지면으로부터 다른 다이부의 대향 지지면 측으로 연장될 수 있다. 하나 이상의 정합 특징부는 하나 이상의 다른 정합 특징부와 동심으로 정렬될 수 있다. 하나 이상의 정합 특징부는 다이부의 하나 이상의 코너에, 하나 이상의 에지에, 둘레의 적어도 일부에 대해, 또는 이들의 임의의 조합에 위치될 수 있다. 개방 위치에서, 하나 이상의 정합 특징부는 하나 이상의 대향 정합 특징부와 동심이고 및/또는 이로부터 이격될 수 있다. 성형 위치, 절삭 위치, 폐쇄 위치, 또는 이들의 임의의 조합에서, 하나 이상의 정합 특징부는 하나 이상의 대향 정합 특징부와 동심이고, 정렬하고, 및/또는 이의 내부에 있을 수 있다.
물품은 하나 이상의 다이부 정지 특징부를 포함할 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 다른 다이부 측으로의 하나의 다이부의 이동을 방지 및/또는 정지시키고, 물품의 하나 이상의 구성요소의 과잉 이동을 방지하고, 하나 이상의 다른 다이부 정지 특징부와 협력하고, 하나 이상의 정합 특징부와 협력하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 기능할 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 다른 다이부 측으로의 하나의 다이부의 이동을 방지 및/또는 정지시키고, 물품의 하나 이상의 구성요소의 과잉 이동을 방지하고, 하나 이상의 다른 다이부 정지 특징부와 협력하고, 하나 이상의 정합 특징부와 협력하고, 또는 이들의 임의의 조합을 수행하도록 임의의 구성, 크기, 및 형상을 가질 수 있다. 하나 이상의 대향 다이부 정지 특징부 또는 서브어셈블리 부분의 임의의 다른 구성요소와 접촉할 때 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 다이부가 하나 이상의 다른 다이부 측으로 더 이동하는 것을 방지할 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 정지 블록, 하나 이상의 프레스 댐퍼 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 개별 정지 블록은 프레스 댐퍼를 포함할 수 있다. 프레스 댐퍼는 물품이 폐쇄 위치로 슬래밍(slamming)하는 것을 방지할 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 상부 다이부 정지 특징부, 하나 이상의 하부 다이부 정지 특징부, 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 서브어셈블리 부분의 일부이거나 이에 부착될 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 다이부에 부착될 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 다이부의 하나 이상의 지지면에 부착될 수 있고; 하나의 지지면으로부터 대향 지지면, 대향 다이부 정지 특징부, 또는 이들 모두를 향해 연장될 수 있고; 및/또는 하나 이상의 정합 특징부에 인접하게 위치될 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 큐브형, 원통형, 구형, 피라미드형, 프리즘형, 원추형 등, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 임의의 형상을 가질 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 물품이 최종 절삭 위치, 폐쇄 위치, 또는 이들 모두에 있을 때 하나 이상의 다른 다이부 정지 특징부와 접촉할 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 물품이 최종 절삭 위치에 도달한 후에 하나 이상의 다이부가 하나 이상의 다른 다이부 측으로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 전단 에지가 성형 복합 구조물의 하나 이상의 에지를 절단하도록 전단 에지를 다른 전단 에지에 대해 우회 가능하게 하는 크기로 이루어질 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 전단 에지가 하나 이상의 다른 전단 에지를 1mm 이상, 2mm 이상, 또는 심지어 3mm 이상 만큼 우회하게 하는 크기로 이루어질 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 전단 에지가 하나 이상의 다른 전단 에지를 15mm 이하, 12mm 이하, 또는 심지어 10mm 이하 만큼 우회하게 하는 크기로 이루어질 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 상이한 크기(즉, 높이 또는 두께)의 하나 이상의 다이부 정지 특징부와 교환 가능하여 상이한 크기로 이루어진 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 다른 전단 에지에 대해 하나 이상의 전단 에지의 우회 거리를 조정하는데 사용될 수 있다. 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 다른 전단 에지에 대해 하나 이상의 전단 에지의 우회 거리를 조정하기 위한 저비용 및 간단한 해결책을 제공할 수 있다.
물품은 하나 이상의 위치에 배치될 수 있다. 하나 이상의 위치는 복합재 블랭크가 물품 내로 로딩되고, 성형 복합 구조물이 물품으로부터 제거되고, 복합재 블랭크가 물품에 클램핑되고, 복합재 블랭크가 성형 복합 구조물로 성형되거나 형성되고, 성형 복합 구조물이 절단되고, 또는 이들의 임의의 조합이 수행되도록 물품의 다른 구성요소에 대해 물품의 하나 이상의 구성요소의 위치를 제공할 수 있다. 하나 이상의 위치는 복합재 블랭크가 물품 내로 로딩되고, 성형 복합 구조물이 물품으로부터 제거되고, 복합재 블랭크가 물품에 클램핑되고, 복합재 블랭크가 성형 복합 구조물로 성형되거나 형성되고, 복합 재료가 절단되고, 또는 이들의 임의의 조합이 수행되도록 물품이 배치될 수 있는 임의의 위치를 포함할 수 있다. 하나 이상의 위치는 복합재 블랭크를 성형하고 절단할 시 특정 시간 동안 수행되는 단계에 좌우될 수 있다. 하나 이상의 위치는 개방 위치, 클램핑 위치, 중간 성형 위치, 최종 성형 위치, 절삭 위치, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 물품은 연속 프레스 작업에서 작동할 수 있다. 연속 프레스 작업에서, 물품은 멈추지 않고 하나 이상의 위치 사이에서 전이할 수 있다. 연속 프레스 작업에서, 물품은 폐쇄 스트로크와 같은 하나의 스트로크에서 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 전이할 수 있다. 폐쇄 스트로크의 속도는 개방 위치로부터 폐쇄 위치까지 일관될 수 있거나 또는 물품의 인발 속도를 감소시키거나 증가시키도록 조절될 수 있다. 물품은 불연속 프레스 작업일 수 있다. 불연속 프레스 작업에서, 물품은 다른 위치로 전이 전에 하나 이상의 위치에서 잠시 멈출 수 있거나, 하나 이상의 위치로 전이하는 동안 속도를 변경할 수 있거나, 또는 이들 모두가 수행될 수 있다. 물품은 개방 위치에 있을 수 있다.
물품은 개방 위치에 배치될 수 있다. 개방 위치는 복합재 블랭크가 물품 내에 배치되게 하고, 성형 및 절단 복합 구조물이 물품으로부터 제거되게 하고, 또는 이들 모두를 가능하게 하는 적어도 2개의 서브어셈블리 부분의 하나 이상의 구성요소의 위치일 수 있다. 개방 위치는 복합재 블랭크가 물품 내에 배치되게 하고, 성형 및 절단 복합 구조물이 물품으로부터 제거되게 하고, 또는 이들 모두를 가능하게 하도록 물품이 배치될 수 있는 임의의 위치일 수 있다. 개방 위치에서, 하나 이상의 다이부, 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 하나 이상의 정합 특징부, 및/또는 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 다른 다이부, 하나 이상의 다른 압력 패드, 하나 이상의 다른 주형, 하나 이상의 다른 정합 특징부, 및/또는 하나 이상의 다른 다이부 정지 특징부로부터 이격되고 이와 대향하여 복합재 블랭크가 둘 이상의 서브어셈블리 부분으로 삽입 및/또는 이로부터 제거될 수 있다. 개방 위치에서, 상부 서브어셈블리 부분의 하나 이상의 구성요소는 하부 서브어셈블리 부분의 하나 이상의 구성요소로부터 이격될 수 있다. 개방 위치에서, 하나 이상의 다이부, 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 또는 이들의 임의의 조합 사이에 충분한 간격을 두어 복합재 블랭크를 그 사이에 위치시키고 및/또는 이로부터 제거할 수 있다. 개방 위치에서, 하나의 서브어셈블리의 하나 이상의 구성요소는 그 위에 배치될 때 복합재 블랭크의 지지를 제공하고 및/또는 이의 조기 변형을 방지하도록 정렬될 수 있다. 개방 위치에서, 압력 패드의 압력면 및 주형의 표면은 복합재 블랭크에 지지를 제공하고, 압력 패드 및/또는 주형에 배치될 때 복합재 블랭크의 조기 변형을 방지하고, 또는 이들 모두를 수행하도록 비교적 정렬될 수 있다. 예를 들어, 개방 위치에서, 하부 압력 패드의 상부 압력면 및 하부 주형의 상부 코어 표면은 비교적 정렬될 수 있다. 개방 위치에서, 하나 이상의 인장 부재는 비교적 비압축 상태에 있을 수 있다. 개방 위치에서, 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부는 압력 패드가 하나의 다이부로부터 대향 다이부를 향하여 일정 거리 이상으로 연장되는 것을 방지할 수 있다. 개방 위치에서, 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 또는 이들 모두에 가해지는 압력, 다이력, 클램핑력, 또는 임의의 다른 힘이 존재하지 않을 수 있다. 복합재 블랭크가 물품 내에 배치된 후, 상부 서브어셈블리 부분의 하나 이상의 구성요소는 복합재 블랭크로부터 이격될 수 있다. 예를 들어, 개방 위치에서, 상부 압력 패드, 상부 주형, 또는 이들 모두는 복합재 블랭크와 접촉하지 않는다. 복합재 블랭크가 물품 내에 배치된 후, 물품은 개방 위치로부터 클램핑 위치로 전이될 수 있다.
물품은 클램핑 위치에 배치될 수 있다. 클램핑 위치는 복합재 블랭크가 물품 사이에 유지되게 할 수 있다. 클램핑 위치는 복합재 블랭크가 물품 내 사이에서 유지되도록 물품이 배치될 수 있는 임의의 위치일 수 있다. 개방 위치로부터 클램핑 위치로 이동하기 위해, 하나 이상의 다이부는 하나 이상의 다른 다이부 측으로 이동하여 복합재 블랭크에 클램핑력을 가할 수 있다. 클램핑 위치에서, 하나 이상의 정합 특징부(즉, 정렬 핀)는 하나 이상의 다른 정합 특징부(즉, 부싱) 내에 부분적으로 수용될 수 있다. 클램핑 위치에서, 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 또는 이들 모두는 복합재 블랭크와 직접 접촉하고 있을 수 있다. 클램핑 위치에서, 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 또는 이들 모두는 복합재 블랭크의 대향 표면과 적어도 부분적으로 직접 접촉하고 있을 수 있다. 클램핑 위치에서, 둘 이상의 압력 패드는 복합재 블랭크의 둘레 영역에 대해 클램핑력을 가할 수 있다. 클램핑력은 물품이 클램핑 위치로부터 성형 위치, 절삭 위치, 폐쇄 위치, 또는 이들의 임의의 조합으로 이동하므로 복합재 블랭크의 둘레 영역을 제 위치에 유지하는데 충분할 수 있다. 클램핑력은 복합재 블랭크의 주름을 방지하고, 복합 재료의 여러 시트 및/또는 층을 함께 일시적으로 및/또는 영구적으로 결합시키는 것을 조장하고, 또는 이들 모두를 가능하게 할 수 있을 정도로 충분히 클 수 있다. 클램핑력은 복합재 블랭크의 찢김을 방지하고, 복합재 블랭크의 미끄러짐이 하나 이상의 주형의 형상을 취하게 하고, 또는 이들 모두를 가능하게 할 수 있을 정도 충분히 작을 수 있다. 복합재 블랭크가 물품에 클램핑된 후, 물품은 클램핑 위치로부터 성형 위치로 전이될 수 있다.
물품은 성형 위치에 배치될 수 있다. 성형 위치는 복합재 블랭크를 성형 복합 구조물로 형성 및/또는 성형하도록 기능할 수 있다. 성형 위치는 복합재 블랭크를 성형 복합 구조물로 형성 및/또는 성형할 수 있게 물품이 배치될 수 있는 임의의 위치일 수 있다. 성형 위치는 물품의 하나 이상의 구성요소의 정지 위치일 수 있거나 또는 물품의 하나 이상의 구성요소의 연속적인 이동일 수 있다. 성형 위치에서, 복합재 블랭크는 둘 이상의 서브어셈블리 부분의 둘 이상의 구성요소 사이에 위치될 수 있고 성형 복합 구조물로 성형될 수 있다. 예를 들어, 복합재 블랭크는 상부 다이와 하부 다이 사이에 위치될 수 있고 성형 복합 구조물로 성형(즉, 형성)될 수 있다. 개방 위치, 클램핑 위치, 또는 이들 모두로부터 성형 위치로의 이동은 적어도 하나의 다른 다이부를 향한 적어도 하나의 다이부의 이동, 하나 이상의 다른 주형을 향한 하나 이상의 주형의 이동, 하나 이상의 다른 주형의 적어도 일부 내에 하나 이상의 주형의 적어도 일부의 수용, 주형의 캐비티에 주형의 코어의 수용, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 복합재 블랭크는 하나 이상의 주형이 하나 이상의 다른 주형 내에 적어도 부분적으로 수용될 때 성형 복합 구조물로 형성될 수 있다. 하나 이상의 주형은 하나 이상의 대향 주형에 압력을 가하여 캐비티, 코어, 또는 이들 모두와 상호적인 형상으로 복합재 블랭크를 형성할 수 있다. 대향 주형 사이의 압력으로 인해, 복합재 블랭크의 층은 함께 결합될 수 있다. 성형 위치에서, 하나 이상의 인장 부재는 적어도 부분적으로 압축될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 상부 인장 부재는 압축될 수 있다. 성형 위치에서, 물품은 복합재 블랭크를 성형 복합 구조물로 형성하기 위해 적절한 양의 압력으로 하나 이상의 다이부 사이에서 복합재 블랭크를 유지하도록 작동 가능할 수 있다. 적절한 양의 압력은 복합재 블랭크가 다이부 사이에 형성된 형상에 부합하도록 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 또는 이들 모두와 부합하고 그 상에서 미끄러지도록 할 수 있다. 적절한 양의 압력은 복합재 블랭크에 대한 주름, 찢김, 또는 손상을 야기하지 않고 복합재 블랭크가 물품 내에서 미끄러지게 할 수 있다. 성형 위치에서, 하나 이상의 압력 패드는 복합 재료의 둘레 영역에 대해 압력을 계속적으로 가하여 압력 패드 사이에서 둘레 영역을 유지할 수 있다. 복합재 블랭크를 성형 복합 구조물로 형성한 후, 물품은 성형 위치로부터 절삭 위치로 전이될 수 있다.
물품은 절삭 위치에 배치될 수 있다. 절삭 위치에서, 성형 복합 구조물의 둘레 영역의 적어도 일부에 대한 하나 이상의 에지는 하나 이상의 절단 에지로 절단되어 성형 및 절단 복합 구조물을 생성할 수 있다. 절삭 위치는 하나 이상의 절단 에지를 제공하기 위해 성형 복합 구조물의 둘레 영역의 적어도 일부에 대해 절단하여 성형 및 절단 복합 구조물을 생성하도록 물품이 배치될 수 있는 임의의 위치 또는 일련의 위치일 수 있다. 절삭 위치는 물품의 하나 이상의 구성요소의 일련의 위치 중 연속적인 이동일 수 있다. 개방 위치, 클램핑 위치, 성형 위치, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 절삭 위치로의 이동은 하나 이상의 다른 다이부를 더 향한 하나 이상의 다이부의 이동, 하나 이상의 주형을 향한 하나 이상의 압력 패드의 이동, 하나 이상의 주형의 적어도 일부를 적어도 부분적으로 넘어서는 하나 이상의 압력 패드의 이동, 하나 이상의 다른 전단 에지를 향한 하나 이상의 전단 에지의 이동, 하나 이상의 다른 전단 에지를 지나는 하나 이상의 전단 에지의 이동, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 다른 다이부를 향한 하나 이상의 다이부의 이동은 대향 다이부로 더 가깝게 하나 이상의 압력 패드의 이동을 초래할 수 있다. 하나 이상의 압력 패드의 이동은 대향 다이부로 더 가깝게 하나 이상의 전단 에지의 이동을 초래할 수 있다. 절삭 위치에서, 하나 이상의 다른 다이부를 향한 하나 이상의 다이부의 이동은 하나 이상의 전단 에지가 하나 이상의 다른 전단 에지를 우회하게 할 수 있다. 하나 이상의 다른 전단 에지를 우회하는 하나 이상의 전단 에지에 의해, 성형 복합 구조물은 둘레 영역에 대해 적어도 부분적으로 절단될 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 하나 이상의 전단 에지가 하나 이상의 다른 전단 에지를 우회하도록 압축될 수 있다. 하나 이상의 인장 부재는 하나 이상의 전단 에지가 하나 이상의 다른 전단 에지를 우회하도록 하나 이상의 다른 인장 부재보다 더 압축될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 상부 인장 부재는 하나 이상의 하부 인장 부재보다 더 압축될 수 있다.
물품은 폐쇄 위치에 배치될 수 있다. 폐쇄 위치는 개방 및/또는 복귀 스트로크를 시작하기 전에 하향 스트로크의 완료 시 물품이 배치되는 위치일 수 있다. 폐쇄 위치는 하향 스트로크의 완료, 복귀 스트로크의 시작, 또는 이들 모두로서 기능할 수 있는 복합 재료를 형성 및 절단한 후에 물품이 배치될 수 있는 임의의 위치일 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 다이부는 하나 이상의 다른 다이부 측으로 이동할 수 있고, 하나 이상의 주형은 하나 이상의 다른 주형에 의해 또는 그 내부에 이동하여 수용될 수 있고, 하나 이상의 압력 패드는 하나 이상의 다른 압력 패드 및/또는 하나 이상의 인장 부재와 접촉하고 있거나 또는 이에 압력을 가할 수 있고, 또는 이들의 임의의 조합이 수행될 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 주형은 하나 이상의 주형 사이에서 성형 복합 구조물의 하나 이상의 층을 클램핑할 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 압력 패드는 하나 이상의 압력 패드 사이에서 성형 복합 구조물의 둘레 영역에 대해 절단 에지를 클램핑할 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 다이부 정지 특징부는 하나 이상의 다른 다이부 정지 특징부와 접촉하고 있을 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 정합 특징부는 완전히 정합될 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 인장 부재의 일부 또는 전부는 비교적 완전히 압축될 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 인장 부재의 일부 또는 전부는 복귀력의 적어도 일부를 인가할 준비가 될 수 있다. 복귀력은 하나 이상의 구성요소가 물품을 개방 위치로 복귀시키는 것을 도울 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 압력 패드의 일부는 하나 이상의 주형의 일부를 지나서 위치될 수 있다. 폐쇄 위치에서, 하나 이상의 전단 에지는 하나 이상의 다른 전단 에지를 지나서 위치될 수 있다. 폐쇄 위치에 도달한 후, 물품은 개방 및/또는 복귀 스트로크를 가질 수 있다. 개방 및/또는 복귀 스트로크는 물품을 개방 위치로 복귀시킬 수 있다.
복합재 구조물을 형성하는 방법은 (i) 상부 다이와 하부 다이 사이에서 복합재 블랭크를 클램핑하는 단계, (ii) 복합재 블랭크를 비평면의 복합 구조물로 형성하는 단계, 및 (iii) 성형 복합 구조물의 하나 이상의 에지를 절단하여 하나 이상의 비평면 절단 에지 및 성형 및 절단 복합 구조물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 복합재 구조물을 형성하는 방법은 복합재 블랭크를 물품 내에 배치하는 단계; 물품으로부터 성형 및 절단 복합 구조물을 제거하는 단계; 복합재 구조물을 경화하는 단계; 또는 이들의 임의의 조합을 더 포함할 수 있다. 복합재 구조물을 형성하는 방법은 짧은 사이클 시간을 포함할 수 있다. 짧은 사이클 시간은 자동화 생산, 대량 생산, 상업화 등, 또는 이들의 임의의 조합에 적합한 시간 내에 복합재 블랭크가 복합 구조물로 형성되고 절단되게 할 수 있다. 짧은 사이클 시간은 약 6분 이하, 약 5분 이하, 또는 심지어 약 3분 이하일 수 있다. 짧은 사이클 시간은 약 0.1분 이상, 약 0.5분 이상, 또는 심지어 약 0.8분 이상일 수 있다. 복합재 구조물을 형성하는 방법은 복합재 블랭크(즉, 시트)를 물품 내에 배치하기 전에 연화 온도까지 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 연화 온도는 약 90℃ 이하, 약 80℃ 이하, 또는 심지어 약 85℃ 이하일 수 있다. 연화 온도는 약 50℃ 이상, 약 60℃ 이상, 또는 심지어 약 65℃ 이상일 수 있다. 복합재 블랭크는 연화할 시간 동안 연화 온도에서 가열되어 복합재 블랭크가 물품으로부터 힘의 인가 시에 성형 복합재 구조물로 형성될 수 있도록 구부러지게 할 수 있다. 복합재 블랭크는 복합 재료의 경화를 초래하지 않을 수 있는 시간 동안 연화 온도에서 가열될 수 있다. 복합재 블랭크가 연화 온도에 노출될 수 있는 시간은 약 0.1분 이상, 약 2분 이상, 또는 심지어 약 3분 이상일 수 있다. 복합재 블랭크가 연화 온도에 노출될 수 있는 시간은 약 6분 이하, 약 5분 이하, 또는 심지어 약 4분 이하일 수 있다. 연화 온도는 복합 재료의 경화 온도보다 낮을 수 있다. 연화 온도는 경화 온도보다 낮은 약 150℃ 이하, 약 130℃ 이하, 또는 심지어 약 110℃ 이하일 수 있다. 연화 온도는 경화 온도보다 낮은 약 40℃ 이상, 약 60℃ 이상, 또는 심지어 약 80℃ 이상일 수 있다. 경화 온도는 약 200℃ 이하, 약 180℃ 이하, 또는 심지어 약 160℃ 이하일 수 있다. 경화 온도는 약 130℃ 이상, 약 140℃ 이상, 또는 심지어 약 150℃ 이상일 수 있다.
복합재 구조물을 형성하는 방법은 복합재 블랭크를 물품에 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 복합재 블랭크는 둘 이상의 다이부 사이에 배치될 수 있다. 복합재 블랭크는 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 또는 이들 모두에 배치될 수 있다. 복합재 블랭크는 하나 이상의 압력 패드에 위치될 수 있어서 복합재 블랭크의 중심이 하나 이상의 주형의 코어와 대략 중심에 위치된다. 복합재 블랭크는 하나 이상의 압력 패드에 위치될 수 있어서 복합재 블랭크의 전부 또는 일부의 둘레 영역이 하나 이상의 압력 패드의 하나 이상의 압력면으로 외측으로 연장된다. 복합재 블랭크는 하나 이상의 주형에 놓일 수 있거나 또는 물품 내에 초기에 배치될 때 하나 이상의 주형과 접촉하지 않을 수 있다.
복합재 구조물을 형성하는 방법은 복합재 블랭크를 물품에 클램핑하는 단계를 포함한다. 복합재 블랭크를 클램핑하는 단계는 복합재 블랭크를 개방 위치와 클램핑 위치 사이에 둔 상태에서 물품이 개방 위치로부터 클램핑 위치로 이동하는 단계를 포함할 수 있다. 복합재 블랭크를 클램핑하는 단계는 하나 이상의 다이부를 하나 이상의 다른 다이부 측으로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 복합재 블랭크를 클램핑하는 단계는 복합재 블랭크를 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 또는 이들 모두와 접촉시키는 단계를 포함할 수 있다. 복합재 블랭크를 클램핑하는 단계는 적어도 2개의 조립체 부분 사이에서 복합 블랭크를 유지하는 단계를 포함할 수 있다. 복합재 블랭크를 클램핑하는 단계는 복합재 블랭크의 둘레 영역을 하나 이상의 압력 패드의 하나 이상의 압력면과 접촉시켜 유지시키는 단계를 포함할 수 있다. 복합재 블랭크를 클램핑하는 단계는 복합재 블랭크를 성형, 절삭, 또는 이들 모두의 단계 동안 제 위치에 유지시키는데 유용할 수 있다.
복합재 구조물을 형성하는 방법은 복합재 블랭크를 성형 복합 구조물로 형성 또는 성형하는 단계를 포함한다. 복합재 구조물을 형성하는 단계는 개방 위치 또는 클램핑 위치로부터 성형 위치로 물품이 전이하는 단계를 포함할 수 있다. 복합재 구조물을 형성하는 단계는 하나 이상의 다이부를 하나 이상의 다른 다이부 측으로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 복합재 구조물을 형성하는 단계는 하나 이상의 주형을 하나 이상의 다른 주형으로 이동시키는 단계, 하나 이상의 주형을 하나 이상의 다른 주형 내에 수용하는 단계, 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 복합재 구조물을 형성하는 단계는 코어와 캐비티 사이에 복합재 블랭크를 둔 상태에서 캐비티 내에 코어를 수용하는 단계를 포함할 수 있다. 코어가 캐비티 내에 수용됨에 따라, 복합재 블랭크는 변형되어 코어 및 캐비티의 형상을 취할 수 있다. 복합재 블랭크가 완전히 변형되어 코어 및 캐비티에 대해 상호적으로 된 후, 복합재 블랭크는 성형 복합 구조물이 될 수 있다. 성형 시, 물품은 실온에서 유지될 수 있고 및/또는 저온으로 냉각되어 복합재 블랭크로부터 열을 끌어낼 수 있다. 복합재 블랭크의 가열, 공구의 냉각, 또는 이들 모두는 성형 복합 구조물이 물품으로부터 제거 후에 성형된 형상을 유지하는데 도움을 줄 수 있다.
복합재 구조물을 형성하는 방법은 성형 복합 구조물을 절단하는 단계를 포함한다. 성형 복합 구조물을 절단하여 성형 및 절단 복합 구조물을 제공하는 단계는 물품이 개방 위치, 클램핑 위치, 성형 위치, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 절삭 위치, 폐쇄 위치, 또는 이들 모두로 전이하는 단계를 포 할 수 있다. 성형 복합 구조물을 절단하는 단계는 하나 이상의 다이부가 하나 이상의 다른 다이부 측으로 이동하는 단계를 포함할 수 있다. 성형 복합 구조물을 절단하는 단계는 하나 이상의 압력 패드가 하나 이상의 주형과 협력하는 단계를 포함할 수 있다. 성형 복합 구조물을 절단하는 단계는 하나 이상의 전단 에지가 하나 이상의 다른 전단 에지를 우회하는 단계를 포함할 수 있다. 하나 이상의 전단 에지는 성형 복합 구조물의 둘레 영역에 대해 위치될 수 있다. 전단 에지가 서로 우회하면 복합 재료의 둘레 영역에 대한 에지가 절단될 수 있다. 둘레 영역은 비평면 에지로 절단될 수 있다. 성형 복합 구조물을 절단하는 단계 시, 하나 이상의 인장 부재는 단독으로 또는 조합하여 스프링의 길이 인치당 약 100파운드(17.5 N/mm) 이상, 스프링의 길이 인치당 약 200 lbs(35 N/mm) 이상, 또는 심지어 스프링의 길이 인치당 약 250 lbs(43.8 N/mm) 이상의 힘 또는 하중을 인가할 수 있다. 성형 복합 구조물을 절단하는 단계 시, 하나 이상의 인장 부재는 스프링의 길이 인치당 약 500파운드(87.6 N/mm) 이하, 스프링의 길이 인치당 약 400파운드(70.1 N/mm) 이하, 또는 심지어 스프링의 길이 인치당 약 350파운드(61.3 N/mm) 이하의 힘 또는 하중을 인가할 수 있다. 복합 재료를 절단한 후, 물품은 폐쇄 위치로 전이할 수 있다.
복합재 구조물을 형성하는 방법은 물품으로부터 성형 및 절단 복합 구조물을 제거하는 단계를 포함한다. 절단 및 성형 복합 구조물을 제거하는 단계는 물품이 절삭 위치, 폐쇄 위치, 또는 이들 모두로부터 개방 위치로 전이하는 단계를 포함할 수 있다. 복합 재료의 제거는 하나 이상의 다이부가 하나 이상의 다른 다이부로부터 멀어지게 이동하는 단계를 포함할 수 있다. 복합 재료의 제거는 하나 이상의 압력 패드, 하나 이상의 주형, 또는 이들 모두를 성형 및 절단 복합 구조물과의 접촉으로부터 멀어지게 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 압력 패드 및 하나 이상의 주형은 복합 재료 및 대향 다이부로부터 멀어지게 이동될 수 있어서, 성형 및 절단 복합 구조물은 하나 이상의 대향 압력 패드, 하나 이상의 주형, 또는 이들 모두 상에 놓여진 채 남게 된다. 성형 및 절단 복합 구조물의 제거는 수동으로 또는 로봇으로 완료될 수 있다. 성형 및 절단 복합 구조물의 제거는 물품을 개방 위치로 복귀시킨 직후에 일어날 수 있거나 지연될 수 있다. 성형 복합 구조물의 제거는 약 90° 이하, 약 80° 이하, 또는 심지어 약 70° 이하의 구배 각도에 의해 도움을 받을 수 있다. 성형 복합 구조물의 제거는 약 3° 이상, 약 5° 이상, 또는 심지어 약 10° 이상의 구배 각도에 의해 도움을 받을 수 있다. 물품으로부터 성형 및 절단 복합 구조물의 제거는 또한 물품으로부터 스크랩의 제거를 포함할 수 있다. 스크랩은 성형 복합 구조물로부터 절단된 하나 이상의 에지를 포함할 수 있다. 스크랩은 물품에 의해 형성된 후속 성형 복합 구조물에서 재활용되고 재사용될 수 있다.
복합재 구조물을 형성하는 방법은 복합 재료를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 경화는 성형 및 절단 복합 구조물이 그의 성형된(즉, 형성된) 형상을 영구적으로 유지하게 할 수 있다. 경화 전에, 성형 및 절단 복합 구조물은 물품으로부터 제거될 수 있거나 또는 물품 내의 제 위치에 남아있을 수 있다. 물품으로부터 제거 또는 물품 내의 잔류 후, 성형 및 절단 복합 구조물은 경화를 거칠 수 있다. 성형 및 절단 복합 구조물은 즉시 경화 공정으로 이송될 수 있거나 또는 추후 경화를 위해 보관될 수 있다. 물품으로부터의 제거, 경화, 또는 이들 모두 시에, 성형 및 절단 복합 구조물은 완화되거나 스프링-백될 수 있다. 성형 및 절단 복합 구조물의 완화 또는 스프링-백을 보상하기 위해, 상부 주형, 하부 주형, 또는 이들 모두는 성형 및 절단 복합 구조물의 요구되는 윤곽을 약간 넘는 형상을 형성하도록 구성되고, 구조화되고, 및/또는 배치될 수 있다.
본 개시물의 물품은 본 명세서에 열거된 바람직한 구현 및 실시예를 포함하고 다음의 특징을 포함하여 임의의 조합으로 본 명세서에 기재된 특징 중 임의의 하나 이상을 더 포함할 수 있다: 상부 전단 에지의 일부 및 하부 전단 에지의 일부는 비평면일 수 있으며 비평면 절단부를 형성하도록 구성될 수 있고; 상부 전단 에지의 일부 및 하부 전단 에지의 일부는 비평면이며 상호적인 윤곽을 가질 수 있고; 상부 주형은 하부 주형의 코어를 수용하거나 이에 수용되도록 구성된 캐비티를 포함할 수 있어 이후 다이력의 인가 시 복합 구조물의 적어도 일부를 비평면 형상으로 형성할 수 있고; 캐비티 및 코어는 비평면이며 상호적인 윤곽을 가질 수 있고; 상부 압력 패드는 하부 압력면을 포함할 수 있고 하부 압력 패드는 상부 압력면을 포함할 수 있고; 하부 압력면은 상부 압력면을 향할 수 있고 상부 압력면과 대향하는 관계에 있을 수 있고; 하부 압력면은 상부 다이와 하부 다이 사이에서 복합재 블랭크를 유지하도록 상부 압력면에 클램핑력을 가하도록 구성될 수 있고; 하부 압력면은 상부 압력면의 표면적과 거의 동일한 표면적을 가질 수 있고; 상부 압력 패드는 상부 다이에 견고하게 부착될 수 있고; 하부 주형은 하부 다이에 견고하게 부착될 수 있고; 하부 압력 패드는 하나 이상의 하부 인장 부재로 하부 다이에 장착될 수 있고; 하나 이상의 하부 인장 부재는 하나 이상의 하부 스프링일 수 있고; 하나 이상의 하부 인장 부재는 예압 상태에 있는 동안 하부 압력 패드를 개방 위치에서 유지할 수 있고; 하나 이상의 하부 인장 부재는 하나 이상의 질소 가스 스프링일 수 있고; 상부 주형은 하나 이상의 상부 인장 부재로 상부 다이에 장착될 수 있고; 하나 이상의 상부 인장 부재는 하나 이상의 상부 스프링일 수 있고; 하나 이상의 상부 인장 부재는 하나 이상의 질소 가스 스프링일 수 있고; 상부 다이는 하부 다이에 대해 이동하도록 구성될 수 있고; 하부 다이에 대한 상부 다이의 이동은 하부 다이를 향하는 그리고 이로부터 멀어지는 이동을 포함할 수 있고; 하부 다이를 향하는 그리고 이로부터 멀어지는 이동은 수직 이동일 수 있고; 하부 다이를 향한 이동은 하향 이동일 수 있고; 하부 다이로부터 멀어지는 운동은 상향 이동일 수 있고; 물품은 복합재 블랭크를 물품에 로딩하기 위해 개방 위치에 배치될 수 있고; 개방 위치에서 상부 다이는 하부 다이로부터 이격될 수 있어 상부 압력 패드 및 상부 주형은 하부 압력 패드 및 하부 주형으로부터 이격되어 이에 힘을 가하지 않을 수 있고; 물품은 상부 압력 패드 및 하부 압력 패드가 물품 내에서 그 사이에 배치된 복합재 블랭크를 지속시키기 위해 압력을 인가할 수 있는 클램핑 위치에 배치될 수 있고, 하부 주형은 상부 주형으로부터 이격될 수 있어 하부 주형은 상부 주형 내에 수용되지 않을 수 있고; 개방 위치로부터 클램핑 위치로 하부 다이를 향하는 상부 다이의 이동 시, 상부 압력 패드는 하부 압력 패드 측으로 이동할 수 있으며 복합재 블랭크에 클램핑력을 가할 수 있고; 물품은 하부 주형의 코어가 상부 주형의 캐비티 내에 적어도 부분적으로 수용될 수 있는 성형 위치에 배치될 수 있고, 상부 압력 패드는 하부 압력 패드에 클램핑력을 가할 수 있고, 상부 전단 표면은 하부 전단 표면과의 접촉 없이 유지될 수 있고; 클램핑 위치로부터 성형 위치로 하부 다이를 향하는 상부 다이의 이동 시, 하부 주형의 코어는 복합재 블랭크에 성형력을 가하기 위해 상부 주형의 캐비티 내에 적어도 부분적으로 수용될 수 있으며 복합재 블랭크를 비평면 프로파일을 갖는 적어도 일부를 구비할 수 있는 성형 복합 구조물로 형성할 수 있고; 물품은 하부 주형의 코어가 상부 주형의 캐비티 내에 적어도 부분적으로 수용될 수 있는 절삭 위치에 배치될 수 있고, 상부 전단 에지는 하부 전단 에지를 넘어 위치될 수 있고; 성형 위치로부터 절삭 위치로 하부 다이를 향하는 상부 다이의 이동 시, 상부 전단 에지는 성형 복합 구조물의 적어도 일부의 하나 이상의 에지를 비평면 절단부로 절단하기 위해 하부 전단 에지를 통과할 수 있고; 물품은 성형 및 절단 복합 구조물을 물품으로부터 언로딩하기 위해 개방 위치에 배치될 수 있고, 개방 위치에서 상부 다이는 하부 다이로부터 이격될 수 있어서 상부 압력 패드 및 상부 주형은 하부 압력 패드 및 하부 주형으로부터 이격되어 이에 힘을 가하지 않을 수 있고; 상부 다이와 하부 다이는 복수의 정합 특징부를 포함할 수 있고; 하부 다이의 정합 특징부는 상부 다이의 정합 특징부를 수용하도록 구성될 수 있고; 하부 다이의 정합 특징부는 복수의 정렬 부싱일 수 있고; 상부 다이의 정합 특징부는 복수의 정렬 핀일 수 있고; 하부 다이는 하부 압력 패드를 지지할 수 있는 하나 이상의 장착부를 포함할 수 있고; 하부 다이는 상부 다이가 하부 다이에 힘을 가하지 않을 때 하부 다이로부터 일정 거리 이상으로 하부 압력 패드가 연장되는 것을 방지할 수 있는 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부를 포함할 수 있고; 하나 이상의 압력 패드 정지 특징부는 하나 이상의 정지 핀일 수 있다.
본 개시물의 방법은 본 명세서에 열거된 바람직한 구현 및 실시예를 포함하고 다음의 특징을 포함하여 임의의 조합으로 본 명세서에 기재된 특징 중 임의의 하나 이상을 더 포함할 수 있고: 본 방법은 복합재 블랭크를 상부 다이와 하부 다이 사이에 배치하는 단계를 포함하고; 복합재 블랭크는 물품이 개방 위치에 있을 때 상부 다이와 하부 다이 사이에 배치될 수 있고; 복합재 블랭크를 배치하는 단계는 복합재 블랭크를 하부 압력 패드 상에 놓는 단계를 포함할 수 있고; 복합재 블랭크를 클램핑하는 단계는 상부 압력 패드가 하부 압력 패드 측으로 이동할 수 있고 복합재 블랭크에 클램핑력을 가할 수 있도록 개방 위치로부터 클램핑 위치로 하부 다이를 향한 상부 다이의 이동을 포함할 수 있고; 복합재 블랭크를 형성하는 단계는 하부 주형의 코어가 상부 주형의 캐비티 내에 적어도 부분적으로 수용될 수 있고 성형력을 복합재 블랭크에 가할 수 있으며 복합재 블랭크를 비평면인 적어도 일부를 갖는 성형 복합 구조물로 성형할 수 있도록 클램핑 위치로부터 성형 위치로 하부 다이를 향한 상부 다이의 이동을 포함할 수 있고; 복합재 블랭크를 성형 복합 구조물로 형성하는 단계는 복합재 블랭크에 열을 가하는 것을 포함할 수 있고; 성형 복합 구조물을 절단하는 단계는 상부 전단 에지가 하부 전단 에지를 통과할 수 있고 복합재 블랭크의 하나 이상의 에지를 비평면 절단부로 절단할 수 있도록 최종 성형 위치로부터 절삭 위치로 하부 다이를 향한 상부 다이의 이동을 포함할 수 있고; 본 방법은 성형 및 절단 복합 구조물의 제거를 가능하게 할 수 있는 절삭 위치로부터 개방 위치로 하부 다이로부터 멀어지는 상부 다이의 이동을 포함할 수 있는 물품을 개방하는 단계를 포함할 수 있고; 본 방법은 성형 및 절단 복합 구조물을 물품으로부터 제거하는 단계를 포함할 수 있고; 성형 및 절단 복합 구조물은 물품이 개방 위치에 있을 때 상부 다이와 하부 다이 사이로부터 제거될 수 있다.
예시적 실시예
도면에 대한 다음의 설명은 본 명세서의 교시를 예시하기 위해 제공되나, 이의 범위를 제한하려는 것은 아니다.
도 1은 성형 및 절삭 공구인 물품(10)을 도시하고 있다. 성형 및 절삭 공구(10)는 개방 위치(200)에 있다. 성형 및 절삭 공구(10)는 하부 다이(14)와 대향 관계에 있는 상부 다이(12)를 포함한다. 성형 및 절삭 공구(10)는 횡방향 평면(PT)을 포함한다. 횡 방향 평면(PT)은 일반적으로 상부 다이(12) 및 하부 다이(14)의 지지면(13, 15)과 평행하다. 일반적으로, 종방향 평면(PL)은 횡방향 평면(PT)에 수직하다. 상부 다이(12)는 대향 하부 다이(14)를 향하여 내측으로 향하는 상부 다이 내면(13)을 포함한다. 상부 다이(12)는 상부 압력 패드(16)를 포함한다. 상부 압력 패드(16)는 상부 다이 내면(13)에 장착된다. 상부 다이(12)는 상부 주형(18)(미도시)을 포함한다. 상부 주형(18)은 상부 다이 내면(13)에 장착된다. 상부 주형(18)은 상부 압력 패드(16)의 리세스(42)(미도시) 내에 배치된다. 상부 다이(12)는 상부 다이(12)의 하나 이상의 코너에 위치된 정렬 핀(24)을 포함한다. 정렬 핀(24)은 상부 다이(12)의 지지면(13)으로부터 하부 다이(14) 측으로 연장된다. 정렬 핀(24)은 정렬되어 하나 이상의 부싱(26)에 위치한다. 상부 다이(12)는 하나 이상의 상부 정지 블록(28)을 포함한다. 상부 정지 블록(28)은 상부 다이(12)의 지지면(13)으로부터 하부 다이(14) 측으로 연장된다. 상부 정지 블록(28)은 하부 정지 블록(30)과 정렬되고 접촉한다.
도 1은 성형 및 절삭 공구(10)의 하부 다이(14)를 도시하고 있다. 하부 다이(14)는 상부 다이 내면(13)을 향하는 하부 다이 내면(15)을 포함한다. 성형 및 절삭 공구(10)는 하부 압력 패드(20)를 포함한다. 하부 압력 패드(20)는 하부 다이(14)의 지지면(15)에 장착된다. 하부 압력 패드(20)는 상부 압력 패드(16)를 향하는 상부 압력면(21)을 갖는다. 상부 압력면(21)은 비평면이다. 상부 압력면(21)은 상부 압력 패드(16)의 하부 압력면(17)의 윤곽과 상호적인 윤곽을 갖는다. 하부 다이(14)는 하부 압력 패드(20)를 지지하는 하나 이상의 장착부(36)를 포함한다. 하부 압력 패드(20)는 하나 이상의 하부 스프링 부재(32)로 다이에 장착된다. 하부 다이(14)는 하부 주형(22)을 포함한다. 하부 주형(22)은 하부 압력 패드(20)의 리세스(44) 내에 배치된다. 하부 다이(14)는 하부 다이(14)의 하나 이상의 코너에 위치된 부싱(26)을 포함한다. 부싱(26)은 하부 다이(14)의 지지면(15)으로부터 상부 다이(12) 측으로 연장된다. 부싱(26)은 상부 다이(12)가 하부 다이(14) 측으로 이동할 때 하나 이상의 정렬 핀(24)을 수용한다. 하부 다이(14)는 하나 이상의 하부 정지 블록(30)을 포함한다. 하부 정지 블록(30)은 하부 다이(14)의 지지면(15)으로부터 상부 다이(16) 측으로 연장된다. 하부 정지 블록(30)은 상부 정지 블록(28)과 정렬되고 접촉한다. 하부 다이(14)는 하나 이상의 정지 핀(38)을 포함한다. 정지 핀(38)은 상부 다이(12)가 하부 다이(14)에 힘을 가하지 않을 때 하부 압력 패드(20)가 하부 다이(14)로부터 일정 거리 이상으로 연장되는 것을 방지한다.
도 2는 상부 압력 패드(16)를 도시하고 있다. 상부 압력 패드(16)는 하부 압력면(17)을 포함한다. 하부 압력면(17)은 하부 압력 패드(20)(미도시)의 상부 압력면(21)에 대한 윤곽과 상호적이다. 하부 압력면(17)은 비평면이다. 상부 압력 패드(16)는 리세스(42)를 포함한다. 리세스(42)는 그 내부에 상부 주형(18)(미도시)을 수용하기 위해 구성된다. 리세스(42)는 상부 압력 패드(16)의 내부에 대해 내벽(43)을 포함한다. 상부 압력 패드(16)는 상부 전단 에지(40)를 포함한다. 상부 전단 에지(40)는 내벽(43)이 하부 압력면(17)에 인접한 에지에 위치된다.
도 3은 상부 주형(18)을 도시하고 있다. 물품(10)에 조립될 때, 상부 주형(18)은 상부 압력 패드(16)의 리세스(42)(미도시) 내에 배치된다. 상부 주형(18)은 외벽(47)을 포함한다. 외벽(47)은 상부 주형(18)의 둘레에 대해 연속적이다. 외벽(47)은 상부 압력 패드(16)(미도시)의 내벽(43)(미도시)과 실질적으로 유사한 윤곽으로 이루어진다. 외벽(47)은 상부 압력 패드(16)의 내벽(43)에 구조적인 보강을 제공한다. 상부 주형(18)은 캐비티(48)를 포함한다. 캐비티(48)는 상부 주형(18)의 내부에 대해 내벽(49)을 포함한다. 캐비티(48)는 하부 주형(22)의 코어(50)와 상호적인 형상을 가지므로 코어(50)는 캐비티(48) 내에 수용될 수 있다. 내벽(49)은 하부 주형(20)(미도시)의 코어(50)(미도시)의 외부와 실질적으로 유사한 형상으로 이루어진다. 캐비티(48)와 코어(50)는 함께 작동하여 복합재 블랭크(110)(미도시)에 원하는 형상 또는 프로파일을 형성한다.
도 4는 하부 압력 패드(20)를 도시하고 있다. 하부 압력 패드(20)는 상부 압력면(21)을 포함한다. 상부 압력면(21)은 상부 압력 패드(16)(미도시)의 하부 압력면(17)(미도시)의 윤곽과 상호적이다. 상부 압력면(21)은 비평면이다. 하부 압력 패드(20)는 리세스(44)를 포함한다. 리세스(44)는 그 내부에 하부 주형(50)(미도시)을 수용하기 위해 구성된다. 리세스(44)는 하부 압력 패드(20)의 내부에 대해 내벽(45)을 포함한다. 내벽(45)은 하부 주형(22)(미도시)의 외부의 일부와 실질적으로 유사한 윤곽 또는 형상을 가질 수 있다.
도 5는 하부 주형(22)을 도시하고 있다. 물품(10)에 조립될 때, 하부 주형(22)은 하부 압력 패드(20)(미도시)의 리세스(44)(미도시) 내에 배치된다. 하부 주형(20)은 베이스(52)를 포함한다. 베이스(52)로부터 코어(50)가 연장된다. 베이스(52) 및 코어(50) 각각은 그 둘레에 대해 외벽(53, 54)을 포함한다. 베이스(52)는 코어(50)보다 넓어서, 플랜지(55)는 베이스(52)의 외벽을 코어(50)의 외벽(54)에 인접하게 한다. 베이스(52)의 외벽(53)은 하부 압력 패드(20)(미도시)의 내벽(45)(미도시)과 실질적으로 유사한 형상으로 이루어진다. 코어(50)의 외벽(51)은 상부 주형(18)(미도시)의 캐비티(48)(미도시)의 내벽(49)과 실질적으로 유사한 형상으로 이루어진다. 하부 주형(22)은 하부 전단 에지(46)를 포함한다. 하부 전단 에지(46)는 베이스(52)의 외벽(53)이 코어(50)의 외벽(54)으로 전이하는 위치에 위치된다. 하부 전단 에지(46)는 베이스(52)의 외벽(53)이 플랜지(55)에 인접한 위치에 위치된다.
도 6은 복합재 블랭크(110)를 성형 복합 구조물(111)로 성형(즉, 형성)하기 위한 최종 성형 위치(206)에서의 물품(10)의 단면을 도시하고 있다. 하부 다이(14)는 하나 이상의 하부 스프링 부재(32)를 포함한다. 하부 압력 패드(20)는 하나 이상의 하부 스프링 부재(32)로 하부 다이에 장착된다. 상부 압력 패드(16) 및 상부 주형(18)이 복합 재료(110, 111), 하부 압력 패드(20), 및 하부 주형(22)에 압력을 가할 때, 하나 이상의 하부 스프링 부재(32)는 압축된 것으로 보여진다. 하부 스프링 부재(32) 중 적어도 2개는 질소 가스 스프링(33)이다. 상부 압력 패드(16)는 상부 다이(12)의 지지면(13)에 부착된다. 상부 주형(18)은 상부 압력 패드(16) 내에 위치되고 하나 이상의 상부 스프링 부재(34)를 통해 상부 다이(12)에 장착된다. 상부 스프링 부재(34) 중 적어도 일부는 질소 스프링(35)일 수 있다. 복합재 블랭크(110)는 상부 다이(12)와 하부 다이(14) 사이에 위치된다. 상부 주형(12)이 하부 주형(14)을 향해 최종 성형 위치(206)로 이동하면, 하부 주형(22)의 코어(50)는 상부 주형(18)의 캐비티(47) 내에 수용된다. 코어(50) 및 캐비티(48)의 반력은 서로 가압하고, 하부 압력 패드(20)에 대해 가압하는 상부 압력 패드(16)는 복합재 블랭크(110)를 성형 복합 구조물(111)로 형성한다.
도 7은 성형 복합 구조물(111)을 성형 및 절단 복합 구조물(113)로 절단하기 위한 최종 절삭 위치(208)에서의 물품(10)의 단면을 도시하고 있다. 최종 절삭 위치(208)에서, 상부 다이(12)는 하부 다이에 더 가깝게 이동한다. 하부 다이에 더 가깝게 이동함으로써, 상부 압력 패드(16)에 의해 하부 압력 패드(20)에 추가적인 힘이 가해진다. 상부 압력 패드(16) 및 하부 압력 패드(20)가 하부 다이의 지지면(15)에 더 가깝게 이동하도록 하나 이상의 하부 압력 스프링(32, 33)은 더욱 압축된다. 상부 압력 패드(16)가 하부 다이(14) 측으로 이동하면 상부 압력 패드의 상부 전단 에지(40)는 하부 주형(22)의 하부 전단 에지를 우회한다. 하부 전단 에지에 대한 상부 전단 에지(40)의 이러한 우회 동작은 성형 복합 구조물(111)의 에지를 절단하여 성형 및 절단 복합 구조물을 생성시킨다.
도 8a-8f는 복합재 블랭크(110)의 성형 및 절단 공정 시 물품(10)의 단면을 도시하고 있다. 물품(10)은 단일 폐쇄 스트로크에서 개방 위치(200)와 폐쇄 위치(208) 사이에서 전이할 수 있다. 물품(10)은 단일 개방 스트로크에서 폐쇄 위치(208)와 개방 위치(200) 사이에서 전이할 수 있다. 물품(10)은 (도 8a에 도시 된 바와 같이) 개방 위치(200)에서 성형 및 절삭 사이클을 시작한다. 개방 위치(200)는 또한 개방 및 로딩 위치일 수 있다. 개방 위치에서, 상부 다이(12)는 하부 다이(14)로부터 이격되어 있다. 개방 위치(200)에서, 상부 압력 패드(16)는 하부 압력 패드(20)로부터 이격되어 있다. 개방 위치(200)에서, 상부 주형(18)은 하부 주형(22)으로부터 이격되어 있다. 개방 위치(200)에서, 복합재 블랭크(110)를 하부 압력 패드 상에 배치시키기 위해 상부 압력 패드(16)와 하부 압력 패드(20) 사이 및 상부 주형(18)과 하부 주형(22) 사이에 충분한 간격이 있다. 복합재 블랭크(110)는 하부 주형(22)의 표면에 놓일 수 있거나 또는 하부 주형(22)으로부터 이격될 수 있다. 복합 재료(110)의 둘레 영역(112)(즉, 에지(들))은 하부 압력 패드(20)의 상부 압력면(21)에 놓일 수 있다.
개방 위치(200)로부터, 물품(10)은 (도 8b에 도시된 바와 같이) 클램핑 위치(202)로 전이한다. 클램핑 위치(202)에서, 상부 다이(12)는 개방 위치(200)에서보다 하부 다이(14)에 더 가깝다. 클램핑 위치(202)에서, 하부 압력 패드(20)는 복합재 블랭크(110)와 접촉을 유지한다. 상부 압력면(21)은 복합재 블랭크(110)의 둘레 영역(112)과 계속 접촉하고 이를 지지한다. 복합재 블랭크(110)는 하부 주형(22)의 표면에 놓일 수 있거나 또는 하부 주형(22)으로부터 이격될 수 있다. 클램핑 위치(202)에서, 상부 압력 패드(16)는 하부 압력 패드로서 복합재 블랭크(110)의 대향 표면과 접촉하고 있다. 상부 압력 패드(16)의 하부 압력면(17)은 복합재 블랭크(110)의 둘레 영역(112)과 직접 접촉하고 있다. 클램핑 위치(202)에서, 상부 주형(18)은 복합재 블랭크(110)와 적어도 부분적으로 접촉하고 있다. 클램핑 위치(202)에서, 상부 압력 패드(16)는 하부 압력 패드(20)에 클램핑력을 가하여 압력 패드(16, 20) 사이에서 복합재 블랭크의 둘레 영역(112)을 유지시킨다.
클램핑 위치(202)로부터, 물품은 (도 8c에 도시된 바와 같이) 중간 성형 위치(204)로 전이한 후에 성형 위치(206)(도 8d 참조)로 전이한다. 성형 위치(206)에서, 상부 다이(12)는 하부 다이(14)로 더 가깝게 이동된다. 상부 주형(18)은 하부 주형(22) 측으로 이동되어, 캐비티(48)는 그 사이에 복합재 블랭크(110)를 둔 상태에서 코어(22)를 수용한다. 상부 주형(18)은 하부 주형(22)에 압력을 가하고 상부 압력 패드(16)는 하부 압력 패드(20)에 압력을 가하여 (도 8d에 도시된 바와 같이) 복합재 블랭크(110)를 성형 복합 구조물(111)로 형성 또는 성형한다. 성형 복합 구조물(111)은 캐비티(48) 및 코어(50)와 상호적인 형상을 갖는다. 성형 위치(206)에서, 성형 복합 구조물(111)의 둘레 영역(112)은 상부 압력 패드(16)와 하부 압력 패드(20) 사이에서 계속 유지된다.
복합재 블랭크(110)가 성형 복합 구조물(111)로 완전히 형성된 후, 물품은 (도 8e에 도시된 바와 같이) 성형 위치(206)로부터 절삭 위치(208)로 전이되는데, 이는 또한 완전한 폐쇄 위치일 수 있다. 절삭 위치(208)에서, 상부 다이(12)는 성형 위치(206)에서보다 하부 다이(14)에 더 가까울 수 있다. 절삭 위치(208)에서, 하부 다이(14) 측으로 상부 다이(12)를 이동하면 상부 전단 에지(40)가 하부 전단 에지(46)를 우회한다. 상부 전단 에지(40)가 하부 전단 에지(46)를 우회할 때, 외주 영역(112)은 하부 압력 패드(20)와 상부 압력 패드(16) 사이에 끼워진 상태로 유지된다. 외주 영역(112)은 성형 복합 구조물(111)로부터 분리(즉, 절단)된다. 외주 영역(112)이 성형 복합 구조물(111)로부터 절단될 때, 비평면 절단 에지(114)는 성형 복합 구조물의 둘레의 적어도 일부에 대해 생성된다. 비평면 절단 에지(114)를 가지면, 성형 복합 구조물(111)은 성형 및 절단 복합 구조물(113)로 변형된다.
복합재 블랭크(110)가 성형 및 절단 복합 구조물(113)로 변형 완료된 후, 물품(10)은 (도 8f에 도시된 바와 같이) 개방 위치(200)로 다시 전이한다. 개방 위치(200)는 개방 및 언로딩 위치로 지칭될 수도 있다. 개방 위치(200)에서, 성형 및 절단 복합 구조물(113)은 하부 주형(22) 상에 남는다. 개방 위치(200)에서, 둘레 영역(112)(즉, 스크랩, 스크랩 둘레 영역)은 하부 압력 패드 상에 남는다. 개방 위치(200)에서, 성형 및 절단 복합 구조물(113) 및 스크랩 둘레 영역(112)은 물품(10)으로부터 제거될 수 있다.
도 9는 물품(10)에 의해 형성된 예시적인 성형 및 절단 복합 구조물(113)을 도시하고 있다. 성형 및 절단 복합 구조물(113)은 차체(미도시)를 위한 필러 조립체 또는 다른 구조적 보강재 또는 패널일 수 있다. 성형 및 절단 복합 구조물(113)은 그의 길이를 따라 연장되는 종축(AL)을 포함한다. 성형 및 절단 복합 구조물(113)은 종축(AL)과 교차하는 횡방향 평면을 포함한다. 성형 및 절단 복합 구조물(113)은 횡방향 평면과 대체로 수직하며 종축(AL)과 교차하는 종방향 평면을 포함한다. 성형 및 절단 복합 구조물(113)의 적어도 일부는 하나 이상의 비평면 표면(115, 116)을 포함할 수 있다. 비평면 표면 중 하나는 외향 표면(115)일 수 있다. 내향 표면(116)은 외향 표면(115)과 대향할 수 있다. 외향 표면(115)은 상부 주형(18)(미도시)과 상호적인 형상을 가질 수 있다. 내향 표면(116)은 하부 주형(22)(미도시)과 상호적인 형상을 가질 수 있다. 성형 및 절단 복합 구조물(113)의 둘레의 적어도 일부에 대해 비평면 절단 에지(114)가 연장된다. 비평면 표면(115, 116) 및 비평면 절단 에지(114)는 횡방향 평면 및 종방향 평면 모두에 대해 비평면이다.
위 출원에서 언급된 임의의 수치는 임의의 하위 값과 임의의 상위 값 사이에 적어도 2개의 단위가 분리되어 있으면, 하나의 단위의 증분에서 하위 값 내지 상위 값의 모든 값을 포함한다. 이는 특별히 의도된 것의 예시일 뿐이며, 열거된 가장 낮은 값과 가장 높은 값 사이의 가능한 모든 수치 조합은 본 출원에서 유사한 방식으로 명확하게 언급된 것으로 간주되어야 한다. 별도의 언급이 없는 한, 모든 범위는 엔드 포인트 및 엔드 포인트 사이의 모든 숫자를 포함한다. 조합을 설명하기 위한 "본질적으로 이루어지는"이란 용어는 식별된 요소, 성분, 구성요소, 또는 단계 및 조합의 기본적이고 신규한 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 다른 요소, 성분 구성요소, 또는 단계를 포함한다. 본 명세서에서 요소, 성분, 구성요소, 또는 단계의 조합을 설명하기 위한 "포함하는" 또는 "구비하는"이란 용어의 사용은 요소, 성분, 구성요소, 또는 단계로 본질적으로 이루어지는 실시예를 또한 고려한다.
복수의 요소, 성분, 구성요소, 또는 단계는 단일의 통합된 요소, 성분, 구성요소, 또는 단계에 의해 제공될 수 있다. 대안적으로, 단일의 통합된 요소, 성분, 구성요소, 또는 단계는 별개의 복수의 요소, 성분, 구성요소, 또는 단계로 분할될 수 있다. 요소, 성분, 구성요소, 또는 단계를 설명하기 위한 관사 "a" 또는 "하나"의 개시 내용은 추가적인 요소, 성분, 구성요소, 또는 단계를 배제하는 것으로 의도되지 않는다.
Claims (20)
- 물품(10)으로서,
(a) 상부 다이(12)로서, 상기 상부 다이(12)는,
(i) 상기 상부 다이(13)의 지지면에 장착된 상부 압력 패드(16)로서, 상기 상부 압력 패드(16)는 상기 상부 압력 패드(16)의 내주(17) 둘레에 적어도 부분적으로 위치되는 상부 전단 에지(40)를 포함하는, 상부 압력 패드(16), 및
(ii) 상기 상부 다이(13)의 지지면에 장착되고 상기 상부 압력 패드(42)의 리세스 내에 배치되는 상부 주형(18)을 구비한, 상부 다이(12); 및
(b) 상기 상부 다이(12)와 대향하는 하부 다이(14)로서, 상기 하부 다이(14)는,
(i) 상기 하부 다이(15)의 지지면에 장착된 하부 압력 패드(20), 및
(ii) 상기 하부 다이(15)의 지지면에 장착되고 상기 하부 압력 패드(44)의 리세스 내에 배치되는 하부 주형(22)으로서, 상기 하부 주형(22)은 하부 주형(22)의 외주(23) 둘레에 적어도 부분적으로 위치되는 하부 전단 에지(46)를 포함하는, 하부 주형(22)을 구비한, 하부 다이(14)를 포함하되,
상기 상부 다이(12)는 상기 하부 다이(14)와 접촉하여, 상기 상부 압력 패드(16)가 상기 하부 압력 패드(20)에 압력을 가하고 상기 상부 주형(18)이 상기 하부 주형(22)에 압력을 가해서 복합 구조물(111)을 형성하도록 구성되며;
상기 상부 다이(12)는 상기 하부 다이(14)와 접촉하여, 상기 상부 전단 에지(40)가 상기 하부 전단 에지(46)를 우회하여 상기 복합 구조물(111)의 일부에 비평면 절단부를 형성하도록 구성되고;
상기 물품(10)은 성형 및 절삭 공구로서 유용한, 물품(10). - 제1항에 있어서, 상기 상부 전단 에지(40)의 일부 및 상기 하부 전단 에지(46)의 일부는 비평면이고 상기 비평면 절단부를 형성하도록 구성되는, 물품(10).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상부 전단 에지(40)의 일부 및 상기 하부 전단 에지(46)의 일부는 비평면이며 상반되는(reciprocal) 윤곽을 갖는, 물품(10).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합 구조물(111)의 적어도 일부를 다이력의 인가 시에 비평면 형상으로 형성하도록 상기 상부 주형(18)은 상기 하부 주형(22)의 코어(50)를 수용하거나 또는 상기 하부 주형(22)의 코어(50)에 수용되도록 구성되는 캐비티(48)를 포함하는, 물품(10).
- 제4항에 있어서, 상기 캐비티(48)와 코어(50)는 비평면이며 상반되는 윤곽을 갖는, 물품(10).
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 압력 패드(16)는 하부 압력면(17)을 포함하고, 상기 하부 압력 패드(20)는 상부 압력면(21)을 포함하고, 상기 하부 압력면(17)은 상기 상부 압력면(21)을 향하고 상기 상부 압력면(21)과 대향 관계에 있는, 물품(10).
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 하부 압력면(17)은 상기 상부 다이(12)와 하부 다이(14) 사이에서 복합재 블랭크(110)를 유지하도록 상부 압력면(21)에 클램핑력을 가하도록 구성되는, 물품(10).
- 제4항에 있어서, 상기 하부 압력면(17)은 상기 상부 압력면(21)의 표면적과 거의 동일한 표면적을 갖는, 물품(10).
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 압력 패드(16)는 상기 상부 다이(12)에 견고하게 부착되고; 및/또는
상기 하부 주형(22)은 상기 하부 다이(14)에 견고하게 부착되는, 물품(10). - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하부 압력 패드(20)는 하나 이상의 하부 인장 부재로 상기 하부 다이(14)에 장착되고; 및/또는
상기 상부 주형(18)은 하나 이상의 상부 인장 부재로 상기 상부 다이(12)에 장착되는, 물품(10). - 제10항에 있어서, 상기 하나 이상의 하부 인장 부재는 하나 이상의 하부 스프링(32)이고; 및/또는
상기 하나 이상의 상부 인장 부재는 하나 이상의 상부 스프링(34)인, 물품(10). - 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 하나 이상의 하부 인장 부재(32)는 하나 이상의 질소 가스 스프링(33)이고; 및/또는
상기 하나 이상의 상부 인장 부재(34)는 하나 이상의 질소 가스 스프링(35)인, 물품(10). - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 물품을 사용하여 성형 및 절단 복합 구조물을 형성하기 위해 복합재 블랭크를 성형하고 절단하는 방법으로서,
(i) 상기 복합재 블랭크(110)를 상기 상부 다이(12)와 하부 다이(14) 사이에 클램핑하는 단계;
(ii) 상기 복합재 블랭크(110)를 적어도 일부가 비평면인 상기 성형 복합 구조물(111)로 성형하는 단계; 및
(iii) 상기 성형 복합 구조물(111)의 하나 이상의 에지(112)를 절단하여 상기 성형 복합 구조물(111)의 적어도 일부에 대해 하나 이상의 비평면 절단 에지를 형성하고 상기 성형 및 절단 복합 구조물(114)을 생성하는 단계를 포함하는, 복합재 블랭크를 성형하고 절단하는 방법. - 제13항에 있어서, 상기 방법은 상기 상부 다이(12)와 상기 하부 다이(14) 사이에 상기 복합재 블랭크(110)를 배치하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 복합재 블랭크(110)는 상기 물품(10)이 개방 위치(200)에 있을 때 상기 상부 다이(12)와 상기 하부 다이(14) 사이에 배치되는, 방법.
- 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합재 블랭크(110)를 배치하는 단계는 상기 복합재 블랭크(110)를 상기 하부 압력 패드(20) 상에 놓는 단계를 포함하는, 방법.
- 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합재 블랭크(110)를 클램핑하는 단계는 상기 상부 압력 패드(16)가 상기 하부 압력 패드(20) 측으로 이동하여 상기 복합재 블랭크(110)에 클램핑력을 가하도록 상기 상부 다이(12)가 개방 위치(200)로부터 클램핑 위치(202)로 상기 하부 다이(14) 측으로 이동하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합재 블랭크(110)를 성형하는 단계는 상기 하부 주형(22)의 코어(50)가 상기 상부 주형(18)의 캐비티(48) 내에 적어도 부분적으로 수용되어 상기 복합재 블랭크(110)에 성형력을 가해서 상기 복합재 블랭크(110)를 적어도 일부가 비평면인 성형 복합 구조물(111)로 성형하도록 상기 상부 다이(12)가 클램핑 위치(200)로부터 성형 위치(206)로 상기 하부 다이(14) 측으로 이동하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합재 블랭크(110)를 상기 성형 복합 구조물(111)로 성형하는 단계는 상기 복합재 블랭크(110)에 열을 가하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형 복합 구조물(111)을 절단하는 단계는 상부 전단 에지(40)가 하부 전단 에지(46)를 통과하여 상기 복합재 블랭크(110)의 하나 이상의 에지를 비평면 절단부로 절단하도록 상기 상부 다이(12)가 최종 성형 위치(206)로부터 절삭 위치(208)로 상기 하부 다이(14) 측으로 이동하는 단계를 포함하는, 방법.
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