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KR20230021857A - Incremental forming apparatus - Google Patents

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KR20230021857A
KR20230021857A KR1020210103756A KR20210103756A KR20230021857A KR 20230021857 A KR20230021857 A KR 20230021857A KR 1020210103756 A KR1020210103756 A KR 1020210103756A KR 20210103756 A KR20210103756 A KR 20210103756A KR 20230021857 A KR20230021857 A KR 20230021857A
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metal plate
gripping
gripping part
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KR1020210103756A
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박남수
송정한
배기현
이종섭
Original Assignee
한국생산기술연구원
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Abstract

The present invention relates to an incremental forming apparatus, which can incrementally and locally form a metal plate in the thickness direction to form the metal plate at a predetermined shape without a mold. In particular, the present invention may comprise: a pair of first gripping units which grip both ends of the metal plate in the longitudinal direction thereof; a pair of second gripping units which are formed in a direction perpendicular to the pair of first gripping units to grip both ends of the metal plate in the width direction thereof; a shaping unit which, in order to incrementally form the metal plate at a predetermined shape by incrementally pressurizing at least one portion of the metal plate, is installed to be movable in at least one direction of the longitudinal direction and the width direction of the metal plate; and a tensile force generating unit which, in order to apply tensile force to the metal plate when the shaping unit incrementally forms the metal plate, moves at least one gripping unit of the pair of first gripping units and the pair of second gripping units in directions retreating from each other. Therefore, the bending degree of the surface may be compensated.

Description

점진 성형 장치{Incremental forming apparatus}Incremental forming apparatus {Incremental forming apparatus}

본 발명은 점진 성형 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 금속 판재를 두께 방향으로 점진적으로 국부 성형하여 금형 없이 금속 판재를 소정의 형상으로 성형할 수 있는 점진 성형 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gradual forming apparatus, and more particularly, to a gradual forming apparatus capable of forming a metal sheet into a predetermined shape without a mold by gradually locally forming a metal sheet in a thickness direction.

일반적으로, 금속 판재의 성형은 암수 한 쌍으로 된 금형 사이에 금속 판재를 삽입한 후 금형으로 가압하여 성형하는 매칭 다이 성형법이 가장 널리 사용되고 있다. 그러나, 상기 매칭 다이 성형법은, 금형의 제조와 수정이 어려울 뿐 아니라 제품에 맞게 금형을 수시로 바꾸어야 하고, 반복 사용 시 금형의 마모로 인해 정밀도가 점차 떨어지며, 특히 대형 금형의 경우에는 금형 제작에 막대한 시간과 비용이 소모되는 문제점이 있었다. 이에 따라, 종래의 금형을 이용한 금속 가공산업을 대체할 수 있는 경제적이고 유연한 제조기술이 지속적으로 개발되고 있다.In general, for forming a metal plate, a matching die forming method in which a metal plate is inserted between a pair of male and female molds and then pressed with a mold to form is most widely used. However, in the matching die molding method, it is difficult to manufacture and modify the mold, and the mold must be changed frequently to suit the product, and the precision gradually deteriorates due to wear of the mold during repeated use, and in the case of a large mold, in particular, it takes a lot of time to manufacture the mold. And there was a problem with cost consumption. Accordingly, economical and flexible manufacturing technologies that can replace the metal processing industry using conventional molds are continuously being developed.

예컨대, 다양한 형상의 제품 성형에 민첩하게 대응할 수 있는 스케일러블(Scalable) 시스템을 들 수 있는 바, 이와 같은 스케일러블 시스템을 기반으로 한 성형기술에는 대표적으로 점진 성형 기술(Incremental forming)이 있다.For example, a scalable system capable of responding quickly to forming products of various shapes can be mentioned, and a typical forming technology based on such a scalable system includes incremental forming technology.

점진 성형 장치는, 일반적으로, 겐트리(Gantry) 구조를 바탕으로 상부에 위치한 하중 부가부(성형툴)와, 하중 부가부와 대향되게 하부에 위치한 하중 지지부(가변 지지툴)의 수직 구조로 구성되며, 3차원 형상의 점진 성형을 위한 하중 부가부와 하중 지지부는 CNC(Computerized numerical control)를 통한 위치제어를 바탕으로 3차원 자유형상에 대한 점진 성형 경로를 추적하여 금속 판재를 국부적으로 성형함으로써, 원하는 형상의 최종 제품을 성형할 수 있다.The progressive forming device is generally composed of a vertical structure of a load-applying part (forming tool) located at the top and a load-bearing part (variable support tool) located at the bottom opposite to the load-applying part based on a gantry structure. The load-applying part and the load-bearing part for the progressive forming of a three-dimensional shape tracing the progressive forming path for the three-dimensional free form based on position control through CNC (Computerized numerical control) and forming the metal plate locally, The final product of the desired shape can be molded.

이러한, 점진 성형 장치는, 금속 판재의 국부 점진 성형을 바탕으로 종래의 프레스 공정에서의 소재 성형 한계를 확장 가능하며, 상부의 하중 부가부의 위치를 추적하여 성형 하중을 지지 가능한 하부의 하중 지지부를 적용 시 다품종 성형 공정의 무금형화를 달성할 수 있다.This gradual forming device can expand the material forming limit in the conventional press process based on the local gradual forming of the metal sheet, and applies the lower load support unit capable of supporting the forming load by tracking the position of the upper load applying unit. It is possible to achieve mold-free multi-species molding process.

그러나, 이러한 종래의 점진 성형 장치는, 3차원 자유형상의 성형을 위해 성형부의 하중 부가부가 성형경로를 추적하여 금속 판재의 두께 방향으로 점진적으로 국부 성형이 진행되어, 금속 판재의 면외 방향으로 굽힘이 발생함에 따라, 성형품 최외곽부 형상 치수 정밀도 확보에 부정적인 영향을 미치는 문제점이 있었다.However, in such a conventional gradual forming apparatus, the load application part of the molding part traces the forming path to form a three-dimensional freeform shape, and local molding proceeds gradually in the thickness direction of the metal sheet material, so that bending in the out-of-plane direction of the metal sheet material occurs. As this occurs, there is a problem that negatively affects the accuracy of the outermost shape of the molded product.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 점진 성형 시, 금속 판재 내 면내 방향으로 가변 이축 인장력을 부가하여 성형품 면내 최외곽부의 면외 굽힘량을 보상할 수 있는 점진 성형 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is intended to solve various problems including the above problems, and is a progressive forming apparatus capable of compensating for the amount of out-of-plane bending of the outermost portion of a molded product by applying a variable biaxial tensile force in an in-plane direction inside a metal sheet during progressive forming. is intended to provide However, these tasks are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 점진 성형 장치가 제공된다. 상기 점진 성형 장치는, 금속 판재의 길이 방향의 양단을 파지하는 한 쌍의 제 1 파지부; 상기 한 쌍의 제 1 파지부에 수직한 방향으로 형성되어 상기 금속 판재의 폭 방향의 양단을 파지하는 한 쌍의 제 2 파지부; 상기 금속 판재의 적어도 일부분을 점진적으로 가압하여 상기 금속 판재를 소정의 형상으로 점진 성형할 수 있도록, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하게 설치되는 성형부; 및 상기 성형부가 상기 금속 판재를 점진 성형 시, 상기 금속 판재에 인장력을 가할 수 있도록, 상기 한 쌍의 제 1 파지부 및 상기 한 쌍의 제 2 파지부 중 적어도 어느 하나의 파지부를 서로 멀어지는 방향으로 이동시키는 인장력 발생부;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a gradual molding apparatus is provided. The gradual forming apparatus includes a pair of first gripping parts gripping both ends of a metal plate in a longitudinal direction; a pair of second gripping parts formed in a direction perpendicular to the pair of first gripping parts to grip both ends of the metal plate in a width direction; A molding unit installed to be movable in at least one of the longitudinal direction and the width direction of the metal plate so as to gradually press at least a portion of the metal plate to gradually form the metal plate into a predetermined shape. ; and a direction in which at least one gripping part of the pair of first gripping parts and the pair of second gripping parts moves away from each other so as to apply a tensile force to the metal sheet material when the molding unit gradually forms the metal sheet material. It may include; a tension generating unit that moves to.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 한 쌍의 제 1 파지부는, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향의 일단을 파지하는 제 1-1 파지부; 및 상기 금속 판재를 기준으로 상기 제 1-1 파지부와 대향되게 형성되어, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향의 타단을 파지하는 제 1-2 파지부;를 포함하고, 상기 한 쌍의 제 2 파지부는, 상기 금속 판재의 상기 폭 방향의 일단을 파지하는 제 2-1 파지부; 및 상기 금속 판재를 기준으로 상기 제 2-1 파지부와 대향되게 형성되어, 상기 금속 판재의 상기 폭 방향의 타단을 파지하는 제 2-2 파지부;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the pair of first gripping units may include: 1-1 gripping units gripping one end of the metal plate in the longitudinal direction; and a 1-2 gripping part formed to face the 1-1st gripping part with respect to the metal plate and gripping the other end of the metal plate in the longitudinal direction, wherein the pair of second gripping parts are included. The part may include a 2-1 gripping part gripping one end of the metal plate in the width direction; and a 2-2 gripping part formed to face the 2-1 gripping part based on the metal plate and gripping the other end of the metal plate in the width direction.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 인장력 발생부는, 상기 제 1-1 파지부와 상기 제 1-2 파지부 및 상기 제 2-1 파지부와 상기 제 2-2 파지부에 서로 멀어지는 방향으로 탄성력이 가해질 수 있도록, 상기 제 1-1 파지부, 상기 제 1-2 파지부, 상기 제 2-1 파지부 및 상기 제 2-2 파지부의 일측에 설치되는 탄성 부재;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the tensile force generating unit, the 1-1 gripping unit, the 1-2 gripping unit, the 2-1 gripping unit and the 2-2 gripping unit in a direction away from each other An elastic member installed on one side of the 1-1 gripping part, the 1-2nd gripping part, the 2-1st gripping part, and the 2-2nd gripping part so that elastic force can be applied. .

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 인장력 발생부는, 상기 제 1-1 파지부와 상기 제 1-2 파지부가 서로 멀어지는 방향 또는 서로 가까워지는 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록, 상기 제 1-1 파지부와 상기 제 1-2 파지부에 구동력을 인가하는 제 1 구동부; 및 상기 제 2-1 파지부와 상기 제 2-2 파지부가 서로 멀어지는 방향 또는 서로 가까워지는 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록, 상기 제 2-1 파지부와 상기 제 2-2 파지부에 구동력을 인가하는 제 2 구동부;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the tensile force generator may slide the 1-1 gripping part and the 1-2 gripping part in a direction away from each other or in a direction approaching each other, so that the 1-1 gripping part and a first driving unit for applying a driving force to the 1-2 gripping units; and applying a driving force to the 2-1 gripping part and the 2-2nd gripping part so that the 2-1 gripping part and the 2-2nd gripping part can slide in a direction away from each other or in a direction approaching each other. A second driving unit; may be included.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제 1-1 파지부와 상기 제 1-2 파지부 간의 슬라이딩 이동량 및 상기 제 2-1 파지부와 상기 제 2-2 파지부 간의 슬라이딩 이동량을 제어할 수 있도록, 상기 제 1 구동부 및 상기 제 2 구동부에 제어신호를 인가하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to control the sliding movement amount between the 1-1 gripping part and the 1-2 gripping part and the sliding movement amount between the 2-1 gripping part and the 2-2nd gripping part. A control unit for applying a control signal to the first driving unit and the second driving unit may be further included.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 성형부는, 봉 형상으로 형성되고, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하도록, 상기 금속 판재의 일면과 마주보는 방향에 설치되어, 상기 금속 판재의 일면의 적어도 일부분을 상기 금속 판재의 두께 방향으로 가압하는 하중 부가부; 및 봉 형상으로 형성되고, 상기 하중 부가부의 이동과 연동되어, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하도록, 상기 금속 판재의 타면과 마주보는 방향에 상기 하중 부가부와 대향되게 설치되어, 상기 하중 부가부가 상기 금속 판재의 일면을 상기 두께 방향으로 가압하는 부분에서 상기 금속 판재의 타면을 지지하는 하중 지지부;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the forming unit is formed in a rod shape, and is movable in at least one direction of the longitudinal direction and the width direction of the metal plate material, in a direction facing one surface of the metal plate material. a load-applying unit that is installed on and presses at least a portion of one surface of the metal plate in the thickness direction of the metal plate; And formed in a rod shape, interlocked with the movement of the load applying unit, so as to be movable in at least one of the longitudinal direction and the width direction of the metal plate, in a direction facing the other surface of the metal plate. It may include a; installed to be opposite to the adding part, and supporting the other surface of the metal plate at a portion where the load applying part presses one surface of the metal plate in the thickness direction.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 금속 판재를 점진 성형 시, 상기 하중 부가부가 상기 금속 판재를 가압하는 가압량을 기초로 상기 제 1-1 파지부와 상기 제 1-2 파지부 간의 슬라이딩 이동량 및 상기 제 2-1 파지부와 상기 제 2-2 파지부 간의 슬라이딩 이동량을 실시간 가변 제어하여 상기 금속 판재에 가해지는 인장력을 조절할 수 있도록, 상기 하중 부가부의 상기 가압량에 따라 상기 제 1 구동부 및 상기 제 2 구동부를 피드백 제어할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the control unit, when the metal sheet material is progressively formed, based on the amount of pressure applied by the load applying unit to press the metal sheet material, the 1-1 gripping part and the 1-2nd wave The amount of sliding movement between the branches and the amount of sliding movement between the 2-1 gripping part and the 2-2 gripping part are variably controlled in real time to adjust the tensile force applied to the metal plate according to the pressing amount of the load applying unit. The first driving unit and the second driving unit may be feedback controlled.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 하중 지지부의 인근에 상기 금속 판재와 소정 거리 이격되게 설치되어, 상기 금속 판재의 상기 하중 부가부에 의해 가압된 부분의 처짐량을 측정하는 거리 센서;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a distance sensor installed near the load support unit and spaced apart from the metal plate by a predetermined distance to measure the amount of deflection of the portion of the metal plate pressed by the load applying unit; further comprising can do.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 거리 센서로부터 상기 금속 판재의 가압된 부분의 상기 처짐량을 인가 받고, 상기 처짐량을 기초로 상기 제 1-1 파지부와 상기 제 1-2 파지부 간의 슬라이딩 이동량 및 상기 제 2-1 파지부와 상기 제 2-2 파지부 간의 슬라이딩 이동량을 실시간 가변 제어하여 상기 금속 판재에 가해지는 인장력을 조절할 수 있도록, 상기 거리 센서로부터 인가되는 상기 처짐량에 따라 상기 제 1 구동부 및 상기 제 2 구동부를 피드백 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the control unit receives the deflection amount of the pressed portion of the metal plate from the distance sensor, and the 1-1 gripping part and the 1-2 wave based on the deflection amount. According to the amount of deflection applied from the distance sensor, the amount of sliding movement between the branches and the amount of sliding movement between the 2-1 and 2-2 gripping parts can be variably controlled in real time to adjust the tensile force applied to the metal plate. The first driving unit and the second driving unit may be feedback controlled.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속 판재의 점진 성형 시, 이축 가변 스트레칭 공정 융합을 통해 금속 판재의 성형부 및 최외곽 굽힘부에 인장-굽힘의 응력 상태를 유도하여 금속 판재의 두께 방향의 응력 편차 감소에 따른 탄성 복원량 저감을 유도할 수 있다.According to one embodiment of the present invention made as described above, during the gradual forming of a metal sheet material, a stress state of tensile-bending is induced in the forming part and the outermost bent part of the metal sheet material through the biaxial variable stretching process fusion. It is possible to induce a reduction in the amount of elastic recovery according to the decrease in the stress deviation in the thickness direction of .

이에 따라, 금속 판재의 점진 성형 후, 스프링백(탄성 복원)에 따른 형상 치수 정밀도 저하를 억제함으로써, 성형품의 불량률을 감소시키고 생산성을 향상시킬 수 있는 점진 성형 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Accordingly, it is possible to implement a gradual forming apparatus capable of reducing the defect rate of molded products and improving productivity by suppressing the decrease in shape and dimension accuracy due to springback (elastic restoration) after the gradual forming of the metal sheet. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점진 상형 장치의 상면을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 점진 성형 장치의 정면을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 점진 성형 장치의 상면을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 점진 성형 장치의 정면을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 5는 도 3의 점진 성형 장치가 금속 판재를 점진 성형하는 과정의 정면을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점진 성형 장치가 금속 판재를 점진 성형하는 부분을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
1 is a plan view schematically showing an upper surface of a progressive imaging device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view schematically showing the front of the progressive molding apparatus of Figure 1;
3 is a plan view schematically showing an upper surface of a gradual molding apparatus according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a front view schematically showing the front of the progressive molding apparatus of Figure 3;
5 is a front view schematically illustrating a front view of a process in which the progressive forming apparatus of FIG. 3 progressively forms a metal sheet.
6 is an enlarged view schematically illustrating a portion in which a metal sheet is progressively formed by a gradual forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, several preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified in many different forms, and the scope of the present invention is as follows It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the spirit of the invention to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of explanation.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the depicted shape may be expected, depending on, for example, manufacturing techniques and/or tolerances. Therefore, embodiments of the inventive concept should not be construed as being limited to the specific shape of the region shown in this specification, but should include, for example, a change in shape caused by manufacturing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점진 상형 장치(100)의 상면을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 점진 성형 장치(100)의 정면을 개략적으로 나타내는 정면도이다. 1 is a plan view schematically showing an upper surface of a progressive molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view schematically showing a front surface of the progressive molding apparatus 100 of FIG. 1 .

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 점진 성형 장치(100)는, 크게, 한 쌍의 제 1 파지부(10)와, 한 쌍의 제 2 파지부(20)와, 성형부(30) 및 인장력 발생부(40)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIGS. 1 and 2 , the gradual molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention largely includes a pair of first gripping parts 10 and a pair of second gripping parts. (20), a forming part (30) and a tensile force generating part (40).

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 제 1 파지부(10)는, 금속 판재(1)의 길이 방향의 양단을 파지할 수 있다. 또한, 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 한 쌍의 제 1 파지부(10)에 수직한 방향으로 형성되어 금속 판재(1)의 폭 방향의 양단을 파지할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the pair of first gripping parts 10 may grip both ends of the metal plate 1 in the longitudinal direction. In addition, the pair of second gripping parts 20 are formed in a direction perpendicular to the pair of first gripping parts 10 to grip both ends of the metal plate 1 in the width direction.

더욱 구체적으로, 한 쌍의 제 1 파지부(10)는, 금속 판재(1)의 상기 길이 방향의 일단을 파지하는 제 1-1 파지부(11) 및 금속 판재(1)를 기준으로 상기 길이 방향으로 제 1-1 파지부(11)와 좌우로 대향되게 형성되어, 금속 판재(1)의 상기 길이 방향의 타단을 파지하는 제 1-2 파지부(12)를 포함하고, 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 금속 판재(1)의 상기 폭 방향의 일단을 파지하는 제 2-1 파지부(21) 및 금속 판재(1)를 기준으로 상기 폭 방향으로 제 2-1 파지부(21)와 전후로 대향되게 형성되어, 금속 판재(1)의 상기 폭 방향의 타단을 파지하는 제 2-2 파지부(22)를 포함할 수 있다.More specifically, the pair of first gripping parts 10 include a 1-1 gripping part 11 for gripping one end of the metal plate 1 in the longitudinal direction and the length of the metal plate 1 as a reference. It includes a 1-2 gripping part 12 formed to face the 1-1st gripping part 11 in the left and right direction and gripping the other end of the metal plate 1 in the longitudinal direction, 2 The gripping part 20 includes a 2-1st gripping part 21 gripping one end of the metal plate 1 in the width direction and a 2-1st gripping part in the width direction with respect to the metal plate 1 It may include a 2-2 gripping part 22 formed to be opposite to (21) in front and back and gripping the other end of the metal plate 1 in the width direction.

이러한, 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 일종의 클램프(Clamp)로서, 금속 판재(1)를 파지하여 지지할 수 있는 적절한 강도와 내구성을 갖는 블록 구조체일 수 있다. 예컨대, 이러한 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 스틸, 스테인레스, 알루미늄, 마그네슘 및 아연 중 어느 하나 이상의 재질을 선택하여 구성되는 블록 구조체일 수 있다. 그러나, 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20)는, 도 1 및 도 2에 반드시 국한되지 않고, 금속 판재(1)를 파지하여 지지할 수 있는 매우 다양한 재질의 부재들이 적용될 수 있다.The pair of first gripping parts 10 and the pair of second gripping parts 20, as a kind of clamp, have appropriate strength and durability capable of gripping and supporting the metal plate 1. It can be a block structure. For example, the pair of first gripping parts 10 and the pair of second gripping parts 20 may be a block structure made of one or more materials selected from among steel, stainless steel, aluminum, magnesium, and zinc. . However, the pair of first gripping parts 10 and the pair of second gripping parts 20 are not necessarily limited to those in FIGS. 1 and 2, and can grip and support the metal plate 1 in a wide variety of ways. Members of the material may be applied.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 성형부(30)는, 금속 판재(1)의 적어도 일부분을 점진적으로 가압하여 금속 판재(1)를 소정의 형상으로 점진 성형할 수 있도록, 금속 판재(1)의 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2 , the forming unit 30 gradually presses at least a portion of the metal plate 1 to gradually form the metal plate 1 into a predetermined shape, the metal plate ( 1) may be installed to be movable in at least one of the longitudinal direction, the width direction, and the thickness direction.

더욱 구체적으로, 성형부(30)는, 봉 형상으로 형성되고, 금속 판재(1)의 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 상기 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하도록, 금속 판재(1)의 상면과 마주보는 방향에 설치되어, 금속 판재(1)의 상면의 적어도 일부분을 금속 판재(1)의 상기 두께 방향으로 가압하는 하중 부가부(31) 및 봉 형상으로 형성되고, 하중 부가부(31)의 이동과 연동되어, 금속 판재(1)의 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 상기 두께 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하도록, 금속 판재(1)의 하면과 마주보는 방향에 하중 부가부(31)와 대향되게 설치되어, 하중 부가부(31)가 금속 판재(1)의 상면을 상기 두께 방향으로 가압하는 부분에서 금속 판재(1)의 하면을 지지하는 하중 지지부(32)를 포함할 수 있다.More specifically, the forming unit 30 is formed in a rod shape, and is movable in at least one of the longitudinal direction, the width direction, and the thickness direction of the metal plate 1, so that the metal plate 1 It is installed in a direction facing the upper surface of the metal plate 1, and is formed in the form of a load applying portion 31 and a rod for pressing at least a portion of the upper surface of the metal plate 1 in the thickness direction of the metal plate 1, the load applying portion ( 31), a load is applied in a direction facing the lower surface of the metal plate 1 so as to be movable in at least one of the longitudinal direction, the width direction, and the thickness direction of the metal plate 1 A load support part 32 installed opposite to the part 31 and supporting the lower surface of the metal plate 1 at a portion where the load applying part 31 presses the upper surface of the metal plate 1 in the thickness direction. can do.

이러한, 하중 부가부(31) 및 하중 지지부(32)는, 스타일러스 펜과 같은 형태의 성형툴 및 가변 지지툴로 형성되어 상하로 대향되게 형성되고, 금속 판재(1)의 상기 길이 방향, 상기 폭 방향 및 상기 두께 방향과 같이 3차원으로 이동되어, 금속 판재(1)를 3차원의 소정의 형상으로 점진적으로 성형할 수 있도록, 다관절을 가지는 겐트리 구조의 로봇팔(미도시)에 각각 장착될 수 있다.The load applying unit 31 and the load supporting unit 32 are formed of a forming tool and a variable support tool in the form of a stylus pen, and are formed to face each other in the longitudinal direction and the width of the metal plate 1. Each mounted on a multi-joint gantry-structured robot arm (not shown) so that the metal plate 1 can be gradually formed into a three-dimensional predetermined shape by being moved in three dimensions in the direction and thickness direction. It can be.

예컨대, 로봇팔(미도시)에 장착된 하중 부가부(31)는, CNC를 통한 위치제어를 바탕으로 3차원 자유 형상에 대한 점진 성형 경로를 추적하여 금속 판재(1)를 국부적으로 점진 성형함으로써, 금속 판재(1)를 원하는 소정의 형상으로 성형할 수 있다. 이때, 다른 로봇팔(미도시)에 장착된 하중 지지부(32)는, 하중 부가부(31)의 위치를 추적하여 하중 부가부(31)의 이동과 연동되어 이동함으로써, 하중 부가부(31)가 금속 판재(1)를 점진 성형 시, 금속 판재(1)의 성형 부분에서 하중 부가부(31)가 금속 판재(1)에 가하는 성형 가중을 지지할 수 있다.For example, the load applying unit 31 mounted on the robot arm (not shown) traces the progressive forming path for the three-dimensional free shape based on the position control through the CNC, and gradually forms the metal plate 1 locally. , The metal plate 1 can be molded into a predetermined desired shape. At this time, the load support unit 32 mounted on another robot arm (not shown) tracks the position of the load application unit 31 and moves in conjunction with the movement of the load application unit 31, thereby moving the load application unit 31 During the gradual forming of the temporary metal plate 1 , the forming weight applied to the metal plate 1 by the load applying unit 31 may be supported at the forming portion of the metal plate 1 .

또한, 하중 부가부(31)의 단부 및 하중 지지부(32)의 단부에는 볼 베어링이 형성되어, 하중 부가부(31) 및 하중 지지부(32)가 금속 판재(1)를 가압 및 지지한 상태에서 용이하게 이동이 가능하도록 유도할 수 있다.In addition, ball bearings are formed at the end of the load applying unit 31 and the end of the load supporting unit 32, in a state where the load applying unit 31 and the load supporting unit 32 press and support the metal plate 1 It can be induced to move easily.

더불어, 본 실시예에서는, 하중 부가부(31)가 금속 판재(1)의 상방에 설치되어 금속 판재(1)의 상면의 적어도 일부분을 가압하고, 하중 지지부(32)가 금속 판재(1)의 하방에 설치되어 금속 판재(1)의 하중 부가부(31)에 의해 가압되고 있는 부분의 하면을 지지하는 것을 예로 들었지만, 반드시 도 1 및 도 2에 국한되지 않고, 하중 부가부(31)가 금속 판재(1)의 하방에 설치되고, 하중 지지부(32)가 금속 판재(1)의 상방에 설치될 수도 있다.In addition, in this embodiment, the load applying unit 31 is installed above the metal sheet 1 to press at least a part of the upper surface of the metal sheet 1, and the load support unit 32 is installed on the metal sheet 1 An example of supporting the lower surface of the portion that is installed below and pressed by the load applying portion 31 of the metal plate 1 is cited as an example, but is not necessarily limited to FIGS. 1 and 2, and the load applying portion 31 is metal. It is installed below the plate material 1, and the load support part 32 may be installed above the metal plate material 1.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 인장력 발생부(40)는, 성형부(30)가 금속 판재(1)를 점진 성형 시, 금속 판재(1)에 인장력을 가할 수 있도록, 한 쌍의 제 1 파지부(10) 및 한 쌍의 제 2 파지부(20) 중 적어도 어느 하나의 파지부를 서로 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the tensile force generating unit 40, when the forming unit 30 gradually forms the metal sheet material 1, to apply a tensile force to the metal sheet material 1, a pair of At least one of the first gripping part 10 and the pair of second gripping parts 20 may be moved in a direction away from each other.

예컨대, 인장력 발생부(40)는, 제 1-1 파지부(11)와 제 1-2 파지부(12) 및 제 2-1 파지부(21)와 제 2-2 파지부(22)에 서로 멀어지는 방향으로 탄성력이 가해질 수 있도록, 제 1-1 파지부(11)와, 제 1-2 파지부(12), 제 2-1 파지부(21) 및 제 2-2 파지부(22)의 일측에 설치되는 탄성 부재(S)를 포함할 수 있다.For example, the tensile force generating unit 40 is applied to the 1-1st gripping unit 11, the 1-2nd gripping unit 12, the 2-1st gripping unit 21 and the 2-2nd gripping unit 22. The 1-1st gripping part 11, the 1-2nd gripping part 12, the 2-1st gripping part 21 and the 2-2nd gripping part 22 so that elastic force can be applied in the direction away from each other It may include an elastic member (S) installed on one side of.

더욱 구체적으로, 탄성 부재(S)는, 제 1-1 파지부(11)의 일측, 제 1-2 파지부(12)의 일측, 제 2-1 파지부(21)의 일측 및 제 2-2 파지부(22)의 일측에 각각 설치되어, 금속 판재(S)의 상기 길이 방향의 양단을 파지하는 제 1-1 파지부(11)와 제 1-2 파지부(12) 및 금속 판재(S)의 상기 폭 방향의 양단을 파지하는 제 2-1 파지부(21)와 제 2-2 파지부(22)를 서로 멀어지는 방향으로 잡아당기는 코일 스프링일 수 있다.More specifically, the elastic member (S) is one side of the 1-1st gripping part 11, one side of the 1-2nd gripping part 12, one side of the 2-1st gripping part 21 and the second- The 1-1st gripping part 11 and the 1-2nd gripping part 12 and the metal plate ( S) may be a coil spring that pulls the 2-1 gripping part 21 and the 2-2 gripping part 22 that grip both ends in the width direction in directions away from each other.

이와 같은, 탄성 부재(S)를 사용한 인장력 발생부(40)에 의해, 성형부(30)가 금속 판재(1)의 상기 두께 방향으로 금속 판재(1)를 점진 성형 시, 금속 판재(1)에 점진 성형 방향과 수직한 금속 판재(1)의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향, 2축으로 인장력을 가할 수 있다.When the forming unit 30 gradually forms the metal sheet 1 in the thickness direction of the metal sheet 1 by the tensile force generating unit 40 using the elastic member S, the metal sheet 1 Tensile force may be applied in two axes, the longitudinal direction and the width direction of the metal plate 1 perpendicular to the progressive molding direction.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 점진 성형 장치(100)에 따르면, 금속 판재(1)의 점진 성형 시, 이축 가변 스트레칭 공정 융합을 통해 금속 판재(1)의 성형부 및 최외곽 굽힘부에 인장-굽힘의 응력 상태를 유도하여 금속 판재(1)의 상기 두께 방향의 응력 편차 감소에 따른 탄성 복원량 저감을 효과적으로 유도할 수 있다.Therefore, according to the gradual forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, during the gradual forming of the metal plate 1, the forming part and the outermost bent portion of the metal plate 1 are fused through a biaxial variable stretching process. By inducing a tensile-bending stress state, it is possible to effectively induce a decrease in the amount of elastic recovery according to a decrease in the stress deviation of the metal plate 1 in the thickness direction.

이에 따라, 금속 판재(1)의 점진 성형 후, 스프링백(탄성 복원)에 따른 형상 치수 정밀도 저하를 억제함으로써, 최종 성형품의 불량률을 감소시키고 생산성을 향상시키는 효과를 가질 수 있다.Accordingly, after the gradual forming of the metal plate 1, it is possible to have an effect of reducing the defect rate of a final molded product and improving productivity by suppressing a decrease in shape and dimension accuracy due to springback (elastic restoration).

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 점진 성형 장치(200)의 상면을 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 3의 점진 성형 장치(200)의 정면을 개략적으로 나타내는 정면도이며, 도 5는 도 3의 점진 성형 장치(200)가 금속 판재(1)를 점진 성형하는 과정의 정면을 개략적으로 나타내는 정면도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점진 성형 장치(300)가 금속 판재(1)를 점진 성형하는 부분을 개략적으로 나타내는 확대도이다.Figure 3 is a plan view schematically showing the upper surface of the gradual molding apparatus 200 according to another embodiment of the present invention, Figure 4 is a front view schematically showing the front of the gradual molding apparatus 200 of Figure 3, Figure 5 is FIG. 3 is a front view schematically showing the front of a process of progressively forming the metal plate 1 by the gradual forming apparatus 200 . And, FIG. 6 is an enlarged view schematically showing a portion in which the progressive forming apparatus 300 according to another embodiment of the present invention progressively forms the metal plate 1 .

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 점진 성형 장치(200)의 인장력 발생부(40)는, 제 1-1 파지부(11)와 제 1-2 파지부(12)가 서로 멀어지는 방향 또는 서로 가까워지는 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록, 제 1-1 파지부(11)와 제 1-2 파지부(12)에 구동력을 인가하는 제 1 구동부(41) 및 제 2-1 파지부(21)와 제 2-2 파지부(22)가 서로 멀어지는 방향 또는 서로 가까워지는 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록, 제 2-1 파지부(21)와 제 2-2 파지부(22)에 구동력을 인가하는 제 2 구동부(42)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4 , the tensile force generating unit 40 of the gradual forming apparatus 200 according to another embodiment of the present invention includes a 1-1 holding unit 11 and a 1-2 holding unit. A first driving unit 41 for applying a driving force to the 1-1 holding unit 11 and the 1-2 holding unit 12 so that the 12 can slide in a direction moving away from each other or in a direction approaching each other; and The 2-1 gripping part 21 and the 2-2nd gripping part 21 and the 2-2nd gripping part ( 22) may include a second driving unit 42 for applying a driving force.

여기서, 제 1 구동부(41) 및 제 2 구동부(42)는, 제 1-1 파지부(11)와 제 1-2 파지부(12) 및 제 2-1 파지부(21)와 제 2-2 파지부(22)를 각각 선형으로 슬라이딩 이동시킬 수 있는 전동 실린더나, 유압 실린더나, 공압 실린더 등 제 1-1 파지부(11)와 제 1-2 파지부(12) 및 제 2-1 파지부(21)와 제 2-2 파지부(22)를 선형으로 슬라이딩 이동시킬 수 있는 모든 종류의 구동 장치가 적용될 수 있다.Here, the first drive unit 41 and the second drive unit 42 are the 1-1 gripping unit 11, the 1-2 gripping unit 12, the 2-1 gripping unit 21 and the 2- The 1-1 gripping part 11, the 1-2 gripping part 12 and the 2-1 All types of driving devices capable of linearly sliding and moving the gripping part 21 and the 2-2 gripping part 22 can be applied.

또한, 점진 성형 장치(200)는, 제 1-1 파지부(11)와 제 1-2 파지부(12) 간의 슬라이딩 이동량 및 제 2-1 파지부(21)와 제 2-2 파지부(22) 간의 슬라이딩 이동량을 제어할 수 있도록, 제 1 구동부(41) 및 제 2 구동부(42)에 제어신호를 인가하는 제어부(50)를 포함할 수 있다.In addition, the gradual molding apparatus 200 determines the amount of sliding movement between the 1-1st gripping part 11 and the 1-2nd gripping part 12 and the sliding movement between the 2-1st gripping part 21 and the 2-2nd gripping part ( 22) may include a control unit 50 for applying a control signal to the first driving unit 41 and the second driving unit 42 so as to control the amount of sliding movement between them.

이러한, 제어부(50)는, 성형부(30)가 금속 판재(1)를 점진 성형 시, 하중 부가부(31)가 금속 판재(1)를 가압하는 가압량을 기초로 제 1-1 파지부(11)와 제 1-2 파지부(12) 간의 슬라이딩 이동량 및 제 2-1 파지부(21)와 제 2-2 파지부(22) 간의 슬라이딩 이동량을 실시간 가변 제어하여 금속 판재(1)에 가해지는 인장력을 조절할 수 있도록, 하중 부가부(31)의 상기 가압량에 따라 제 1 구동부(41) 및 제 2 구동부(42)를 피드백 제어할 수 있다.When the forming unit 30 gradually forms the metal sheet 1, the control unit 50 controls the 1-1 holding unit based on the amount of pressure applied by the load applying unit 31 to the metal sheet 1. (11) and the sliding movement amount between the 1-2 gripping part 12 and between the 2-1 gripping part 21 and the 2-2nd gripping part 22 are variably controlled in real time to The first driving unit 41 and the second driving unit 42 may be feedback-controlled according to the amount of pressure applied by the load applying unit 31 so as to adjust the applied tensile force.

여기서, 하중 부가부(31)가 금속 판재(1)를 가압하는 상기 가압량은, 성형부(30)의 하중 부가부(31)가 금속 판재(1)를 가압하기 위해 하강하는 거리를 기초로 산출하거나, 하중 부가부(31)에 로드셀을 설치하여 상기 로드셀로부터 인가되는 하중값을 기초로 산출할 수 있다.Here, the amount of pressure applied by the load applying unit 31 to the metal sheet 1 is based on the distance that the load applying unit 31 of the forming unit 30 descends to press the metal sheet 1. It can be calculated, or it can be calculated based on the load value applied from the load cell by installing a load cell in the load application unit 31.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 점진 성형 장치(200)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 성형부(30)가 금속 판재(1)의 상기 두께 방향으로 금속 판재(1)를 점진 성형 시, 성형부(30)의 하중 부가부(31)가 금속 판재(1)를 가압하는 상기 가압량을 고려하여, 금속 판재(1)에 점진 성형 방향과 수직한 금속 판재(1)의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향, 2축으로 인장력을 적절히 가할 수 있다.Therefore, in the gradual forming apparatus 200 according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the forming unit 30 gradually forms the metal sheet 1 in the thickness direction of the metal sheet 1. The length of the metal sheet 1 perpendicular to the gradual forming direction of the metal sheet 1 in consideration of the amount of pressure applied by the load applying unit 31 of the forming unit 30 to the metal sheet 1 during the operation. Tensile force can be appropriately applied in the direction and the width direction, and in two axes.

그러므로, 금속 판재(1)의 점진 성형 시, 점진 가공량을 고려하여 적절한 힘으로 금속 판재(1)에 2축으로 인장력을 가해, 금속 판재(1)의 성형부 및 최외곽 굽힘부에 인장-굽힘의 응력 상태를 최적으로 유도하여 금속 판재(1)의 상기 두께 방향의 응력 편차 감소에 따른 탄성 복원량 저감을 유도할 수 있다. 이에 따라, 금속 판재(1)의 점진 성형 후, 스프링백(탄성 복원)에 따른 형상 치수 정밀도 저하를 억제함으로써, 성형품의 불량률을 감소시키고 생산성을 향상시키는 효과를 가질 수 있다.Therefore, during the gradual forming of the metal plate 1, a tensile force is applied biaxially to the metal plate 1 with an appropriate force in consideration of the amount of gradual processing, thereby forming a tensile- By optimally inducing a bending stress state, it is possible to induce a decrease in the amount of elastic recovery according to a decrease in the stress deviation of the metal plate 1 in the thickness direction. Accordingly, after the gradual forming of the metal plate 1, by suppressing the deterioration of shape and dimension accuracy due to springback (elastic restoration), it is possible to have an effect of reducing the defect rate of molded products and improving productivity.

이외에도, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점진 성형 장치(300)는, 하중 지지부(32)의 인근에 금속 판재(1)와 소정 거리(D) 이격되게 설치되어, 금속 판재(1)의 하중 부가부(31)에 의해 가압된 부분의 처짐량을 측정하는 거리 센서(60)를 포함할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 6, the gradual forming apparatus 300 according to another embodiment of the present invention is installed in the vicinity of the load support part 32 and spaced apart from the metal plate 1 by a predetermined distance (D) , a distance sensor 60 for measuring the amount of deflection of the portion of the metal plate 1 pressed by the load applying unit 31 may be included.

이에 따라, 제어부(50)는, 거리 센서(60)로부터 금속 판재(1)의 가압된 부분의 상기 처짐량을 인가 받고, 상기 처짐량을 기초로 제 1-1 파지부(11)와 제 1-2 파지부(12) 간의 슬라이딩 이동량 및 제 2-1 파지부(21)와 제 2-2 파지부(22) 간의 슬라이딩 이동량을 실시간 가변 제어하여 금속 판재(1)에 가해지는 인장력을 조절할 수 있도록, 거리 센서(60)로부터 인가되는 상기 처짐량에 따라 제 1 구동부(41) 및 제 2 구동부(42)를 피드백 제어할 수 있다.Accordingly, the control unit 50 receives the amount of deflection of the pressed portion of the metal plate 1 from the distance sensor 60, and the 1-1 gripping unit 11 and the 1-2 The sliding movement amount between the gripping units 12 and the sliding movement amount between the 2-1 gripping unit 21 and the 2-2 gripping unit 22 are variably controlled in real time to adjust the tensile force applied to the metal plate 1, The first driving unit 41 and the second driving unit 42 may be feedback-controlled according to the amount of deflection applied from the distance sensor 60 .

여기서 사용되는 거리 센서(60)는, 설치된 위치로부터 금속 판재(1)까지 레이저(L)를 조사하여 거리를 측정할 수 있는 적외선 거리 센서나, 초음파를 발산하여 거리를 측정할 수 있는 초음파 거리 센서 등 다양한 종류의 센서들 적용될 수 있다. 또한, 거리 센서(60)는, 금속 판재(1)의 하중 부가부(31)에 의해 가압된 부분의 상기 처짐량을 측정할 수 있도록, 하중 지지부(32)와 함께 금속 판재(1)의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향으로는 이동할 수 있으나, 정확한 거리 측정을 위해 금속 판재(1)와 상기 두께 방향으로 이격되는 소정 거리(D)는, 성형 전 금속 판재(1)의 위치를 기준으로 고정되는 것이 바람직할 수 있다.The distance sensor 60 used here is an infrared distance sensor capable of measuring a distance by irradiating a laser L from the installed position to the metal plate 1, or an ultrasonic distance sensor capable of measuring a distance by emitting ultrasonic waves. Various types of sensors may be applied. In addition, the distance sensor 60 may measure the amount of deflection of the portion of the metal plate 1 pressed by the load applying unit 31, and the length of the metal plate 1 together with the load support part 32. direction and the width direction, but in order to accurately measure the distance, a predetermined distance (D) spaced apart from the metal plate 1 in the thickness direction is fixed based on the position of the metal plate 1 before molding. may be desirable.

또한, 거리 센서(60)는, 하중 지지부(32)의 주위를 따라 복수개가 설치되어, 금속 판재(1)의 하중 부가부(31)에 의해 가압된 부분의 상기 처짐량을 3각 측량하여, 금속 판재(1)의 상기 처짐량을 더욱 정밀하게 측정할 수도 있다.In addition, a plurality of distance sensors 60 are installed along the periphery of the load supporting portion 32 and triangulate the amount of deflection of the portion of the metal plate 1 pressed by the load applying portion 31, The deflection amount of the plate material 1 may be measured more accurately.

따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 점진 성형 장치(300)는, 성형부(30)가 금속 판재(1)의 상기 두께 방향으로 금속 판재(1)를 점진 성형 시, 금속 판재(1)의 하중 부가부(31)에 의해 가압된 부분의 상기 처짐량을 고려하여, 금속 판재(1)에 점진 성형 방향과 수직한 금속 판재(1)의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향, 2축으로 인장력을 적절히 가할 수 있다.Therefore, in the gradual forming apparatus 300 according to another embodiment of the present invention, when the forming unit 30 gradually forms the metal sheet 1 in the thickness direction of the metal sheet 1, the metal sheet 1 Considering the amount of deflection of the portion pressed by the load applying unit 31 of the metal sheet 1, the tensile force is applied in two axes, the longitudinal direction and the width direction of the metal sheet 1 perpendicular to the progressive forming direction. can be applied appropriately.

그러므로, 금속 판재(1)의 점진 성형 시, 금속 판재(1)의 상기 처짐량을 고려하여 적절한 힘으로 금속 판재(1)에 2축으로 인장력을 가해, 금속 판재(1)의 성형부 및 최외곽 굽힘부에 인장-굽힘의 응력 상태를 최적으로 유도하여 금속 판재(1)의 상기 두께 방향의 응력 편차 감소에 따른 탄성 복원량 저감을 유도할 수 있다. 이에 따라, 금속 판재(1)의 점진 성형 후, 스프링백(탄성 복원)에 따른 형상 치수 정밀도 저하를 억제함으로써, 성형품의 불량률을 감소시키고 생산성을 향상시키는 효과를 가질 수 있다.Therefore, during the gradual forming of the metal plate 1, a biaxial tensile force is applied to the metal plate 1 with an appropriate force in consideration of the amount of deflection of the metal plate 1, so that the forming part and the outermost part of the metal plate 1 A tensile-bending stress state is optimally induced in the bent portion, thereby reducing the amount of elastic restoration according to the decrease in the stress deviation of the metal plate 1 in the thickness direction. Accordingly, after the gradual forming of the metal plate 1, by suppressing the deterioration of shape and dimension precision due to springback (elastic restoration), it is possible to have an effect of reducing the defect rate of molded products and improving productivity.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 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 embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1: 금속 판재
10: 한 쌍의 제 1 파지부
11: 제 1-1 파지부
12: 제 1-2 파지부
20: 한 쌍의 제 2 파지부
21: 제 2-1 파지부
22: 제 2-2 파지부
30: 성형부
40: 인장력 발생부
41: 제 1 구동부
42: 제 2 구동부
50: 제어부
60: 거리 센서
100, 200, 300: 점진 성형 장치
S: 탄성 부재
1: metal plate
10: a pair of first gripping parts
11: 1-1 gripping part
12: 1-2 gripping part
20: a pair of second gripping parts
21: 2-1 holding part
22: 2-2 gripping part
30: molding part
40: tension generating unit
41: first driving unit
42: second driving unit
50: control unit
60: distance sensor
100, 200, 300: progressive molding device
S: elastic member

Claims (9)

금속 판재의 길이 방향의 양단을 파지하는 한 쌍의 제 1 파지부;
상기 한 쌍의 제 1 파지부에 수직한 방향으로 형성되어 상기 금속 판재의 폭 방향의 양단을 파지하는 한 쌍의 제 2 파지부;
상기 금속 판재의 적어도 일부분을 점진적으로 가압하여 상기 금속 판재를 소정의 형상으로 점진 성형할 수 있도록, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하게 설치되는 성형부; 및
상기 성형부가 상기 금속 판재를 점진 성형 시, 상기 금속 판재에 인장력을 가할 수 있도록, 상기 한 쌍의 제 1 파지부 및 상기 한 쌍의 제 2 파지부 중 적어도 어느 하나의 파지부를 서로 멀어지는 방향으로 이동시키는 인장력 발생부;
를 포함하는, 점진 성형 장치.
a pair of first gripping parts gripping both ends of the metal plate in the longitudinal direction;
a pair of second gripping parts formed in a direction perpendicular to the pair of first gripping parts to grip both ends of the metal plate in a width direction;
A molding unit installed to be movable in at least one of the longitudinal direction and the width direction of the metal plate so as to gradually press at least a portion of the metal plate to gradually form the metal plate into a predetermined shape. ; and
At least one gripping part of the pair of first gripping parts and the pair of second gripping parts in a direction away from each other so that the molding unit can apply a tensile force to the metal sheet material when the forming unit gradually forms the metal sheet material Tensile force generating unit for moving;
Including, gradual molding apparatus.
제 1 항에 있어서,
상기 한 쌍의 제 1 파지부는,
상기 금속 판재의 상기 길이 방향의 일단을 파지하는 제 1-1 파지부; 및
상기 금속 판재를 기준으로 상기 제 1-1 파지부와 대향되게 형성되어, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향의 타단을 파지하는 제 1-2 파지부;를 포함하고,
상기 한 쌍의 제 2 파지부는,
상기 금속 판재의 상기 폭 방향의 일단을 파지하는 제 2-1 파지부; 및
상기 금속 판재를 기준으로 상기 제 2-1 파지부와 대향되게 형성되어, 상기 금속 판재의 상기 폭 방향의 타단을 파지하는 제 2-2 파지부;
를 포함하는, 점진 성형 장치.
According to claim 1,
The pair of first gripping parts,
a 1-1 gripping part gripping one end of the metal plate in the longitudinal direction; and
A 1-2 gripping part formed to face the 1-1st gripping part based on the metal plate member and gripping the other end of the metal plate material in the longitudinal direction;
The pair of second gripping parts,
a 2-1 gripping part gripping one end of the metal plate in the width direction; and
a 2-2 gripping part formed to face the 2-1 gripping part with respect to the metal plate and gripping the other end of the metal plate in the width direction;
Including, gradual molding apparatus.
제 2 항에 있어서,
상기 인장력 발생부는,
상기 제 1-1 파지부와 상기 제 1-2 파지부 및 상기 제 2-1 파지부와 상기 제 2-2 파지부에 서로 멀어지는 방향으로 탄성력이 가해질 수 있도록, 상기 제 1-1 파지부, 상기 제 1-2 파지부, 상기 제 2-1 파지부 및 상기 제 2-2 파지부의 일측에 설치되는 탄성 부재;
를 포함하는, 점진 성형 장치.
According to claim 2,
The tensile force generating unit,
The 1-1 gripping part, so that elastic force can be applied to the 1-1 gripping part, the 1-2nd gripping part, and the 2-1st gripping part and the 2-2nd gripping part in a direction away from each other; an elastic member installed on one side of the 1-2 gripping part, the 2-1 gripping part, and the 2-2nd gripping part;
Including, gradual molding apparatus.
제 2 항에 있어서,
상기 인장력 발생부는,
상기 제 1-1 파지부와 상기 제 1-2 파지부가 서로 멀어지는 방향 또는 서로 가까워지는 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록, 상기 제 1-1 파지부와 상기 제 1-2 파지부에 구동력을 인가하는 제 1 구동부; 및
상기 제 2-1 파지부와 상기 제 2-2 파지부가 서로 멀어지는 방향 또는 서로 가까워지는 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있도록, 상기 제 2-1 파지부와 상기 제 2-2 파지부에 구동력을 인가하는 제 2 구동부;
를 포함하는, 점진 성형 장치.
According to claim 2,
The tensile force generating unit,
Applying a driving force to the 1-1 gripping part and the 1-2nd gripping part so that the 1-1 gripping part and the 1-2nd gripping part can slide in a direction moving away from each other or in a direction approaching each other. 1 driving unit; and
A method for applying a driving force to the 2-1 gripping part and the 2-2nd gripping part so that the 2-1 gripping part and the 2-2nd gripping part can slide in a direction away from each other or in a direction approaching each other. 2 drive unit;
Including, gradual molding apparatus.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1-1 파지부와 상기 제 1-2 파지부 간의 슬라이딩 이동량 및 상기 제 2-1 파지부와 상기 제 2-2 파지부 간의 슬라이딩 이동량을 제어할 수 있도록, 상기 제 1 구동부 및 상기 제 2 구동부에 제어신호를 인가하는 제어부;
를 더 포함하는, 점진 성형 장치.
According to claim 4,
The first driving unit and the first driving unit and the first driving unit and the 1-2 sliding movement amount between the 1-1 gripping part and the 1-2 gripping part and the sliding movement between the 2-1 gripping part and the 2-2 gripping part can be controlled. 2 a control unit for applying a control signal to the driving unit;
Further comprising a gradual molding apparatus.
제 5 항에 있어서,
상기 성형부는,
봉 형상으로 형성되고, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하도록, 상기 금속 판재의 일면과 마주보는 방향에 설치되어, 상기 금속 판재의 일면의 적어도 일부분을 상기 금속 판재의 두께 방향으로 가압하는 하중 부가부; 및
봉 형상으로 형성되고, 상기 하중 부가부의 이동과 연동되어, 상기 금속 판재의 상기 길이 방향 및 상기 폭 방향 중 적어도 어느 한 방향 이상으로 이동 가능하도록, 상기 금속 판재의 타면과 마주보는 방향에 상기 하중 부가부와 대향되게 설치되어, 상기 하중 부가부가 상기 금속 판재의 일면을 상기 두께 방향으로 가압하는 부분에서 상기 금속 판재의 타면을 지지하는 하중 지지부;
를 포함하는, 점진 성형 장치.
According to claim 5,
The molding part,
It is formed in a rod shape and is installed in a direction facing one surface of the metal plate material so as to be movable in at least one of the longitudinal direction and the width direction of the metal plate material, and at least a portion of one surface of the metal plate material a load applying unit for pressing in the thickness direction of the metal plate; and
It is formed in a rod shape, and the load is applied in a direction facing the other surface of the metal plate so as to be movable in at least one of the longitudinal direction and the width direction of the metal plate in conjunction with the movement of the load applying unit. a load support unit installed opposite to the unit and supporting the other surface of the metal sheet at a portion where the load applying unit presses one surface of the metal sheet in the thickness direction;
Including, gradual molding apparatus.
제 6 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 금속 판재를 점진 성형 시, 상기 하중 부가부가 상기 금속 판재를 가압하는 가압량을 기초로 상기 제 1-1 파지부와 상기 제 1-2 파지부 간의 슬라이딩 이동량 및 상기 제 2-1 파지부와 상기 제 2-2 파지부 간의 슬라이딩 이동량을 실시간 가변 제어하여 상기 금속 판재에 가해지는 인장력을 조절할 수 있도록, 상기 하중 부가부의 상기 가압량에 따라 상기 제 1 구동부 및 상기 제 2 구동부를 피드백 제어하는, 점진 성형 장치.
According to claim 6,
The control unit,
When the metal plate is progressively formed, the sliding movement amount between the 1-1 gripping part and the 1-2 gripping part and the 2-1 gripping part based on the amount of pressure applied by the load applying unit to the metal plate Feedback-controlling the first driving unit and the second driving unit according to the pressing amount of the load applying unit so that the amount of sliding movement between the 2-2 gripping units can be variably controlled in real time to adjust the tensile force applied to the metal plate, Gradual forming device.
제 6 항에 있어서,
상기 하중 지지부의 인근에 상기 금속 판재와 소정 거리 이격되게 설치되어, 상기 금속 판재의 상기 하중 부가부에 의해 가압된 부분의 처짐량을 측정하는 거리 센서;
를 더 포함하는, 점진 성형 장치.
According to claim 6,
a distance sensor installed in the vicinity of the load support unit and spaced apart from the metal plate by a predetermined distance to measure a deflection amount of a portion of the metal plate pressed by the load applying unit;
Further comprising a gradual molding apparatus.
제 8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 거리 센서로부터 상기 금속 판재의 가압된 부분의 상기 처짐량을 인가 받고, 상기 처짐량을 기초로 상기 제 1-1 파지부와 상기 제 1-2 파지부 간의 슬라이딩 이동량 및 상기 제 2-1 파지부와 상기 제 2-2 파지부 간의 슬라이딩 이동량을 실시간 가변 제어하여 상기 금속 판재에 가해지는 인장력을 조절할 수 있도록, 상기 거리 센서로부터 인가되는 상기 처짐량에 따라 상기 제 1 구동부 및 상기 제 2 구동부를 피드백 제어하는, 점진 성형 장치.
According to claim 8,
The control unit,
The amount of deflection of the pressed portion of the metal plate is applied from the distance sensor, and based on the amount of deflection, the amount of sliding movement between the 1-1 gripping part and the 1-2nd gripping part and the 2-1 gripping part Feedback-controlling the first driving unit and the second driving unit according to the amount of deflection applied from the distance sensor so that the amount of sliding movement between the 2-2 gripping units can be variably controlled in real time to adjust the tensile force applied to the metal plate. , a progressive forming device.
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