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KR100558784B1 - Method for measuring tube hydroforming property - Google Patents

Method for measuring tube hydroforming property Download PDF

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KR100558784B1
KR100558784B1 KR1020010083820A KR20010083820A KR100558784B1 KR 100558784 B1 KR100558784 B1 KR 100558784B1 KR 1020010083820 A KR1020010083820 A KR 1020010083820A KR 20010083820 A KR20010083820 A KR 20010083820A KR 100558784 B1 KR100558784 B1 KR 100558784B1
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tube
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punches
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hydroforming
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명은 튜브 하이드로포밍성(Tube Hydroformability)을 측정하기 위한 장치 및 그 측정방법에 있어서, 튜브 하이드로포밍성을 측정하는 과정에서 튜브의 중간부가 부풀리면서 튜브의 단부가 중간부 방향으로 유입되는 것을 차단하여 정확한 튜브 하이드로포밍성을 측정할 수 있는 장치 및 그 측정방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is a device for measuring tube hydroformability (Tube Hydroformability) and a method for measuring the same, in the process of measuring the tube hydroformability while the middle portion of the tube is inflated to prevent the end of the tube flowing in the direction of the middle portion It is an object of the present invention to provide an apparatus and a measuring method thereof capable of measuring accurate tube hydroforming properties.

본 발명에 따르면, 튜브(3)의 양단부를 클램핑하도록 튜브(3)의 양단부에 상하로 각각 위치하며 상하로 마주하는 면에는 튜브(3)를 감싸도록 반원홈(11)이 형성된 금형(1HL, 1HR, 1LL, 1LR)들과, 튜브(3)의 양단을 향해 이동하여 양단을 밀폐하며 내부에 형성된 중공을 통해 유체를 튜브(3)의 내부로 주입하는 펀치(4L, 4R)를 구비한 하이드로포밍성 측정장치에 있어서, 튜브(3)의 양단에 대응하는 반원홈(11)의 바깥쪽 가장자리를 따라 모따기(13)된 금형(10HL, 10HR, 10LL, 10LR)과, 튜브(3)의 단부를 향한 단면의 가장자리를 따라 모따기(23)된 펀치(20L, 20R)를 포함하는 하이드로포밍성 측정장치가 제공된다.According to the present invention, molds 1HL having semicircular grooves 11 formed on the opposite ends of the tube 3 to face the tube 3 are positioned up and down at both ends of the tube 3 so as to clamp both ends of the tube 3. Hydro with 1HR, 1LL, 1LR, and punches 4L, 4R which move toward both ends of the tube 3 to seal both ends and inject fluid into the interior of the tube 3 through a hollow formed therein. In the formability measuring apparatus, the dies 10HL, 10HR, 10LL, 10LR chamfered 13 along the outer edge of the semicircular groove 11 corresponding to both ends of the tube 3, and the ends of the tube 3, respectively. A hydroformability measuring apparatus is provided that includes punches 20L and 20R chamfered 23 along an edge of a cross section toward.

Description

튜브 하이드로포밍성 측정방법{Tube hydroformability measurement method}Tube hydroformability measurement method

도 1은 일반적인 하이드로포밍 공정 순서를 나타낸 개략도이고,1 is a schematic diagram showing a general hydroforming process sequence,

도 2는 하이드로포밍 공정 수행 시에 발생한 튜브의 터짐불량을 나타낸 사진이고,Figure 2 is a photograph showing the failure of the tube occurred when performing the hydroforming process,

도 3은 하이드로포밍 공정 수행 시에 발생하는 튜브의 좌굴불량을 나타낸 사진이고,Figure 3 is a photograph showing the buckling failure of the tube generated when performing the hydroforming process,

도 4는 종래 기술에 따른 하이드로포밍성을 측정하기 위한 자유 벌징시험과정을 나타낸 개략도이고,Figure 4 is a schematic diagram showing a free bulging test process for measuring the hydroforming property according to the prior art,

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 하이드로포밍성 측정장치의 사시도이며,5 is a perspective view of a hydroformability measuring apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 6은 도 5에 도시된 하이드로포밍성 측정장치를 이용한 자유 벌징시험과정을 나타낸 개략도이다.Figure 6 is a schematic diagram showing a free bulging test process using the hydroformability measuring apparatus shown in FIG.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠       ♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠

1H, 1L, 1HL, 1HR, 1LL, 1LR, 10HL, 10HR, 10LL, 10LR : 금형Mold: 1H, 1L, 1HL, 1HR, 1LL, 1LR, 10HL, 10HR, 10LL, 10LR

3 : 튜브 4L, 4R, 20L, 20R : 펀치3: Tube 4L, 4R, 20L, 20R: Punch

13, 23 : 모따기 40L, 40R : 유압시스템13, 23: Chamfer 40L, 40R: Hydraulic system

본 발명은 튜브 하이드로포밍성(Tube Hydroformability)을 측정하는 장치 및 그 측정방법에 관한 것이며, 특히, 자유 벌징시험을 통해 튜브 하이드로포밍성을 측정함에 있어서 튜브의 중간부가 부풀리면서 튜브의 양단부가 튜브의 중간부로 유입되는 것을 방지하여 정확한 튜브 하이드로포밍성을 측정할 수 있는 장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for measuring tube hydroformability (Tube Hydroformability) and a method of measuring the same, in particular, in the measurement of tube hydroforming properties through free bulging test, while the middle of the tube inflates both ends of the tube The present invention relates to an apparatus and a method for measuring the same, which can prevent the inflow into the intermediate portion and accurately measure the hydrophobicity of the tube.

현재, 자동차의 차체 경량화에 대한 사회적인 요구로 인하여 자동차 생산에 있어서, 차량 부품의 무게를 줄이면서 요구강도를 충분히 유지할 수 있는 새로운 부품 가공 방법들의 사용이 대두되고 있다. At present, due to the social demand for weight reduction of the automobile body, the use of new parts processing methods that can sufficiently maintain the required strength while reducing the weight of the vehicle parts are emerging in automobile production.

이러한 신 가공법 중에서 튜브 하이드로포밍(Tube Hydroforming) 기술이 개발되었으며, 이런 튜브 하이드로포밍은 생산비용 절감, 강도향상 그리고, 부품의 경량화 등의 여러 가지 장점을 갖고 있어 수요자들의 관심이 매우 증가하고 있으며, 현재 많은 자동차 부품생산에 적용이 되고 있다. Among these new processing methods, tube hydroforming technology has been developed. This tube hydroforming has many advantages such as reduced production cost, increased strength, and lighter parts. It is applied to many automobile parts production.

도면에서, 도 1은 일반적인 하이드로포밍 공정 순서를 나타낸 개략도이고, 도 2는 하이드로포밍 공정 수행 시에 발생한 튜브의 터짐불량을 나타낸 사진이고, 도 3은 하이드로포밍 공정 수행 시에 발생하는 튜브의 좌굴불량을 나타낸 사진이며, 도 4는 T-형상 부품의 하이드로포밍 공정을 수행하는 과정을 나타낸 개략도이다.In the drawings, Figure 1 is a schematic diagram showing a general hydroforming process sequence, Figure 2 is a photograph showing the failure of the tube generated when performing the hydroforming process, Figure 3 is a buckling defect of the tube generated when performing the hydroforming process 4 is a schematic view showing a process of performing a hydroforming process of a T-shaped component.

도 1에 도시된 바와 같이, 튜브 하이드로포밍 공정은 공동부(5)가 형성된 상하부 금형(1H, 1L)에 성형 전인 원통형 튜브(3)를 놓고 상하부 금형(1H, 1L)을 닫은(close) 후에, 튜브(3)의 양단을 펀치(4L, 4R)를 이용하여 밀폐한다. 그리고, 튜브(3)의 내부에 유체를 주입하여 높은 압력을 가하면, 튜브(3)는 상하부 금형(1H, 1L)에 형성된 공동부(5)와 동일한 형상으로 부풀리면서 공동부(5)와 같은 형상을 갖는 튜브(3)가 성형된다. 이때 튜브(3)의 양단은 펀치(4L, 4R)에 의해 밀폐된 상태로, 유압이 튜브(3)의 내주면에 작용하도록 개발되어 있으며, 튜브(3) 내부에 가하여지는 압력의 변화에 따라 펀치(4L, 4R)가 튜브(3)의 길이방향으로 피딩(Feeding)되는 길이를 조절한다.As shown in FIG. 1, the tube hydroforming process is performed by placing the cylindrical tube 3 before molding in the upper and lower molds 1H and 1L in which the cavity 5 is formed, and closing the upper and lower molds 1H and 1L. Both ends of the tube 3 are sealed using punches 4L and 4R. Then, when a fluid is injected into the tube 3 to apply a high pressure, the tube 3 is inflated to the same shape as the cavity 5 formed in the upper and lower molds 1H and 1L, and the same as the cavity 5. A tube 3 having a shape is molded. At this time, both ends of the tube 3 are sealed by the punches 4L and 4R, and the hydraulic pressure is developed to act on the inner circumferential surface of the tube 3, and the punch is changed according to the pressure applied inside the tube 3. Adjust the length at which 4L and 4R are fed in the longitudinal direction of the tube 3.

이때, 튜브(3)의 내부압력과 피딩(Feeding)되는 길이를 적절하게 유지하여야만, 도 2에 도시된 바와 같은 튜브(3)의 터짐이나 도 3에 도시된 바와 같은 튜브(3)의 좌굴 현상을 방지할 수 있다.At this time, the internal pressure of the tube 3 and the feeding length should be properly maintained, but the bursting of the tube 3 as shown in FIG. 2 or the buckling of the tube 3 as shown in FIG. Can be prevented.

한편, 튜브 하이드로포밍 공정에서의 재료는 판재 상태가 아닌, 판재를 조관한 튜브를 사용하기 때문에, 튜브의 하이드로포밍성을 평가하는 것이 매우 중요하다. 그 이유는 판재가 튜브로 조관될 때 가공 경화되어 원래의 판재와는 전혀 다른 성형특성을 갖게 되기 때문이다. 또한, 튜브 하이드로포밍 공정은 튜브가 펀치 등에 의해서 성형되는 것이 아니라, 튜브 내에 유체를 주입하고 유압에 의해 성형하기 때문에, 기존에 판재의 성형성을 평가하는 방법으로는 튜브가 갖고 있는 하이드로포밍성을 평가할 수 없으며, 하이드로포밍 공정과 유사한 조건에서 성형성을 평가하여야 한다.On the other hand, it is very important to evaluate the hydroforming property of the tube because the material in the tube hydroforming process uses a tube formed by the plate, not the plate state. The reason is that when the sheet is tubed, it is work hardened to have molding properties that are completely different from those of the original sheet. In addition, in the tube hydroforming process, the tube is not formed by a punch or the like, but the fluid is injected into the tube and molded by hydraulic pressure. Thus, in the conventional method of evaluating the formability of a plate, the tube has a hydroforming property. It should not be evaluated, and moldability should be evaluated under similar conditions to hydroforming processes.

이와 같은 여러 조건을 고려하여 튜브 하이드로포밍성을 측정하기 위해 개발된 것이 자유 벌징시험이다.Considering these various conditions, the free bulging test was developed to measure tube hydroforming properties.

도 4에 도시된 바와 같이, 자유 벌징시험은 튜브(3)의 양단을 밀봉장치로 밀봉한 후 튜브(3)의 중간부에서 터짐이 일어날 때까지 튜브(3) 내부의 압력을 증가시킨다. 그리고, 내부압력에 의해 터짐이 발생한 후에 튜브(3) 최대 원주 길이와 초기 튜브(3)의 원주 길이를 비교하여 튜브(3)의 하이드로포밍성을 측정한다. 이런 자유 벌징시험은 시험과정 중에 튜브(3)의 중간부가 부풀어지면서 튜브(3)의 양단부가 중간부 방향으로 유입되는 현상이 발생한다. As shown in FIG. 4, the free bulging test seals both ends of the tube 3 with a sealing device, and then increases the pressure inside the tube 3 until a burst occurs in the middle of the tube 3. Then, after the burst occurs by the internal pressure, the hydroforming property of the tube 3 is measured by comparing the maximum circumferential length of the tube 3 with the circumferential length of the initial tube 3. In this free bulging test, the middle part of the tube 3 is inflated during the test process, and both ends of the tube 3 enter the middle part.

이와 같이, 자유 벌징시험 중에 발생하는 튜브(3)의 축 방향으로의 유입은 튜브(3)와 금형(1HL, 1LL, 1HR, 1LR)의 간극, 표면특성 등에 의해서 영향을 받는다. 결국 시험 중 일어나는 축 방향으로의 재료의 유입량에 따라서 그 하이드로포밍성의 실험데이터가 다르게 나타난다.In this way, the inflow into the axial direction of the tube 3 generated during the free bulging test is influenced by the gap between the tube 3 and the molds 1HL, 1LL, 1HR, 1LR, surface characteristics, and the like. Eventually, the experimental data of the hydroforming property differ depending on the amount of material flowing in the axial direction during the test.

아래의 표 1은 자유 벌징시험 결과를 나타낸 것으로서, 동일한 튜브에 대해서도 튜브 단부의 유입이 증가할수록 하이드로포밍성이 더 좋게 나타난 것을 알 수 있다. 전술한 바와 같이 시험 중 발생하는 축방향으로의 재료의 유입량은 소재튜브 외적인 인자에 영향을 받고, 이것이 시험결과에 영향을 미치기 때문에 종래의 자유 벌징시험으로는 튜브가 갖는 정확한 하이드로포밍성을 측정하기가 곤란하다는 단점이 있다.Table 1 below shows the results of the free bulging test, and it can be seen that the hydroforming property is better as the inflow of the tube end increases for the same tube. As described above, the amount of material flowing in the axial direction during the test is influenced by external factors of the material tube, and since this affects the test result, the conventional free bulging test measures the exact hydroforming property of the tube. There is a disadvantage that it is difficult.

Figure 112001034268266-pat00001
Figure 112001034268266-pat00001

또한, 동일한 외경을 갖는 튜브에 대해서 튜브두께에 따라 그 내경이 다르게 됨으로써, 직경이 다른 밀봉용 펀치를 구비하여야 한다. 따라서, 내경이 다른 튜브에 따라 다양한 밀봉용 펀치를 구비하여야 한다는 단점이 있다.In addition, since the inner diameter of the tubes having the same outer diameter is different depending on the tube thickness, a sealing punch having a different diameter must be provided. Therefore, there is a disadvantage in that various sealing punches should be provided according to tubes having different inner diameters.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 자유 벌징시험 시에 튜브의 양단부가 중간부로 유입되는 것을 차단하여 측정결과의 반복성과 정확성을 향상시키고, 또한 동일한 외경을 갖으나 두께에 따라 그 내경이 다른 튜브의 하이드로포밍성을 한 종류의 펀치로 측정할 수 있는 튜브 하이드로포밍성 측정장치 및 그 측정방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention is provided to solve the problems of the prior art as described above, in the case of free bulging test to block the inflow of both ends of the tube to the middle part to improve the repeatability and accuracy of the measurement results, and also has the same outer diameter SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a tube hydroforming property measuring apparatus capable of measuring the hydroforming property of tubes having different inner diameters according to thickness, and a measuring method thereof.

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 튜브의 양단부를 클램핑하도록 튜브의 양단부에 상하로 각각 위치하며 상하로 마주하는 면에는 상기 튜브를 감싸도록 반원홈이 형성된 금형들과, 상기 튜브의 양단을 향해 이 동하여 양단을 밀폐하며 내부에 형성된 중공을 통해 유체를 상기 튜브의 내부로 주입하는 펀치를 구비한 하이드로포밍성 측정장치에 있어서, 상기 튜브의 양단에 대응하는 반원홈의 바깥쪽 가장자리를 따라 모따기된 금형과, 상기 튜브의 단부를 향한 단면의 가장자리를 따라 모따기된 펀치를 포함하는 하이드로포밍성 측정장치가 제공된다.According to the present invention for achieving the object as described above, the mold is formed with a semi-circular groove so as to surround the tube on the upper and lower sides and the upper and lower facing portions of the tube to clamp both ends of the tube and the tube, A hydroforming measuring apparatus having a punch for injecting a fluid into the tube through a hollow formed therein, which moves toward both ends of the tube and closes both ends, the outer side of the semicircular groove corresponding to both ends of the tube. A hydroformability measuring apparatus is provided that includes a mold chamfered along an edge and a punch chamfered along an edge of a section towards the end of the tube.

또한, 본 발명에 따르면, 금형으로 튜브의 양단부를 고정하고 상기 튜브의 내부에 유체를 주입하여 상기 튜브의 중간부가 팽창하여 터진 후의 최대 원주길이와 최초 튜브의 원주길이를 비교하여 하이드로포밍성을 측정하는 방법에 있어서, 고정된 상기 튜브의 양단에 펀치가 삽입되어 상기 튜브의 양단 내경을 확장하는 단계와, 상기 확장된 튜브의 양단 가장자리를 상기 펀치가 가압하여 상기 금형과 상기 펀치 사이에 고정하는 단계와, 상기 튜브의 내부에 유체를 주입하는 단계와, 상기 튜브의 중간부가 유압에 의해 터지면 상기 튜브의 최대 확관된 부위의 원주길이와 최초 튜브의 원주길이의 차를 하이드로포밍성으로 측정하는 단계를 포함하는 하이드로포밍용 튜브의 마찰특성 측정방법이 제공된다.In addition, according to the present invention, the hydroformability is measured by fixing both ends of the tube with a mold and injecting fluid into the inside of the tube to compare the maximum circumferential length after the middle part of the tube expands and bursts with the circumferential length of the initial tube. The method of claim 1, further comprising: inserting punches at both ends of the fixed tube to expand the inner diameter at both ends of the tube, and pressing the punch at both ends of the expanded tube to fix the mold and the punch. And a step of injecting fluid into the inside of the tube, and measuring the difference between the circumferential length of the largest expanded portion of the tube and the circumferential length of the first tube when the intermediate portion of the tube is blown by hydraulic pressure. Provided is a method of measuring friction characteristics of a hydroforming tube comprising.

아래에서, 본 발명에 따른 튜브 하이드로포밍성 측정장치 및 그 측정방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.In the following, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the tube hydroformability measuring apparatus and measuring method according to the present invention will be described in detail.

도면에서, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 하이드로포밍성 측정장치의 사시도이며, 도 6은 도 5에 도시된 하이드로포밍성 측정장치를 이용한 자유 벌징시험과정을 나타낸 개략도이다.5 is a perspective view of a hydroformability measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a schematic diagram showing a free bulging test process using the hydroformability measuring apparatus shown in FIG.

도 5에 도시된 바와 같이, 튜브 하이드로포밍성 측정장치는 튜브(3)의 양단부를 감싸 클램핑하는 상부 금형(10HL, 10HR)과 하부 금형(10LL, 10LR)을 포함한다. 이런 상하부 금형(10HL, 10HR, 10LL, 10LR)은 튜브(3)의 길이만큼의 간격으로 이격된 좌측 상하부 금형(10HL, 10LL)과 우측 상하부 금형(10HR, 10LR)을 구비하고, 좌측 상하부 금형(10HL, 10LL)과 우측 상하부 금형(10HR, 10LR)은 상호 대응하게 위치하며, 마주하는 면에는 튜브(3)를 감싸도록 반원홈(11)이 형성된다.As shown in FIG. 5, the tube hydroforming measuring apparatus includes upper molds 10HL and 10HR and lower molds 10LL and 10LR that wrap and clamp both ends of the tube 3. The upper and lower molds 10HL, 10HR, 10LL, and 10LR have left upper and lower molds 10HL and 10LL and right upper and lower molds 10HR and 10LR spaced at intervals of the length of the tube 3, and the upper and lower molds 10HL and 10LR. 10HL and 10LL and the right upper and lower molds 10HR and 10LR are positioned to correspond to each other, and semicircular grooves 11 are formed on the opposite surfaces to surround the tube 3.

그리고, 이들 좌우측 상하부 금형(10HL, 10HR, 10LL, 10LR)의 바깥쪽에는 펀치(20L, 20R)를 지지하는 브라켓(30)이 형성되고, 펀치(20L, 20R)는 브라켓(30)을 관통하여 클램핑된 튜브(3)의 양단부를 향해 위치한다. 그리고, 두 브라켓(30)의 바깥쪽에는 펀치(20L, 20R)를 이송하는 유압시스템(40L, 40R)이 각각 설치된다.Then, a bracket 30 supporting punches 20L and 20R is formed outside the left and right upper and lower molds 10HL, 10HR, 10LL, and 10LR, and the punches 20L and 20R penetrate the bracket 30. It is located toward both ends of the clamped tube (3). In addition, the hydraulic systems 40L and 40R for transferring the punches 20L and 20R are provided at the outside of the two brackets 30, respectively.

이런 펀치(20L, 20R)에는 그 내부에 중공(21)이 펀치(20L, 20R)의 길이를 따라 형성되고, 펀치(20L, 20R)가 튜브(3)의 양단과 접한 상태에서, 중공(21)을 통해 유체가 튜브(3)의 내부로 주입된다.In such punches 20L and 20R, hollows 21 are formed therein along the lengths of the punches 20L and 20R, and in the state in which the punches 20L and 20R are in contact with both ends of the tube 3, the hollows 21 The fluid is injected into the tube 3 through).

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 펀치(20L, 20R)의 단면 즉, 튜브(3)의 단부를 향하고 있는 펀치(20L, 20R)의 단면은 그 가장자리를 따라 모따기(23)되어 소정의 경사면을 갖고 있으며, 또한, 튜브(3)를 클램핑하도록 좌우측 상하부 금형(10HL, 10HR, 10LL, 10LR)에 형성된 반원홈(11)에 있어서, 상기 반원홈(11)의 바깥쪽 즉 펀치(20L, 20R)와 마주하는 바깥쪽 가장자리를 따라 모따기(13)되어 있다.On the other hand, as shown in Fig. 6, the end faces of the punches 20L and 20R, that is, the end faces of the punches 20L and 20R facing the end of the tube 3, are chamfered 23 along the edge thereof, so that a predetermined slope In the semicircular groove 11 formed in the left and right upper and lower molds 10HL, 10HR, 10LL, and 10LR to clamp the tube 3, the outer side of the semicircular groove 11, that is, the punches 20L and 20R Is chamfered (13) along the outer edge facing ().

이와 같이 구성된 튜브 하이드로포밍성 측정장치의 작동관계에 대하여 상세 히 설명하겠다.The operation relationship of the tube hydroformability measuring apparatus configured as described above will be described in detail.

따라서, 튜브(3)가 하부 금형(10LL, 10LR)의 반원홈(11)에 안착되고 상부 금형(10HL, 10HR)이 하부로 이동하여 튜브(3)를 클램핑한 상태에서, 유압시스템(40L, 40R)의 스트로크가 신장하여 펀치(20L, 20R)는 튜브(3)의 단부 방향으로 이동한다. 그리고, 펀치(20L, 20R)의 단부는 튜브(3)의 단부에 삽입되며, 이런 상태에서 펀치(20L, 20R)가 계속 튜브(3)의 중간방향으로 이동하면 튜브(3)의 단부는 확장되어 금형(10HL, 10HR, 10LL, 10LR)의 모따기(13) 부위와 펀치(20L, 20R)의 모따기(23) 부위의 사이에 물려 고정된다.Therefore, with the tube 3 seated in the semicircular groove 11 of the lower molds 10LL and 10LR and the upper molds 10HL and 10HR moved downward to clamp the tube 3, the hydraulic system 40L, The stroke of 40R extends so that the punches 20L and 20R move in the end direction of the tube 3. Then, the ends of the punches 20L and 20R are inserted into the ends of the tube 3, and in this state, when the punches 20L and 20R continue to move in the middle direction of the tube 3, the ends of the tubes 3 expand. Then, it is bitten and fixed between the chamfer 13 site | part of mold 10HL, 10HR, 10LL, and 10LR, and the chamfer 23 site | part of punch 20L, 20R.

이런 상태에서 펀치(20L, 20R)의 중공(21)을 통해 유체를 튜브(3)의 내부로 계속 주입하게 되면, 유압에 의해 튜브(3)의 중간부는 부풀리게 되는데, 이와 같이 부풀려지는 튜브(3)의 중간부는 좌측 상하부 금형(10HL, 10LL)과 우측 상하부 금형(10HR, 10LR)의 사이에서 발생한다. 또한, 튜브(3)의 양단부는 펀치(20L, 20R)에 의해 밀폐되어 있기 때문에 누수되지 않는다.In this state, if the fluid continues to be injected into the inside of the tube 3 through the hollows 21 of the punches 20L and 20R, the middle portion of the tube 3 is inflated by hydraulic pressure. An intermediate portion of 3) occurs between the left upper and lower molds 10HL and 10LL and the right upper and lower molds 10HR and 10LR. In addition, since the both ends of the tube 3 are sealed by the punch 20L, 20R, it does not leak.

또한 튜브(3)의 중간부가 부풀려지더라도 튜브(3)의 양단부는 펀치(20L, 20R)와 금형(10HL, 10HR, 10LL, 10LR)의 사이에 고정되어 있기 때문에, 튜브(3)의 단부가 중간부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.In addition, even if the intermediate portion of the tube 3 is inflated, both ends of the tube 3 are fixed between the punches 20L and 20R and the molds 10HL, 10HR, 10LL, and 10LR, so that the end of the tube 3 is fixed. It can block the flow into the middle part.

이와 같이, 유체가 계속적으로 튜브(3)의 내부에 주입되면 결국 튜브(3)의 중간부가 떠지게 되는데, 이때 부풀려진 튜브(3)의 최대 외주길이와 자유 벌징시험을 위한 초기 튜브(3)의 외주길이의 차를 측정하여 튜브(3)의 하이드로포밍성을 측정한다.As such, when the fluid is continuously injected into the tube 3, the middle part of the tube 3 eventually floats, where the maximum outer circumference of the inflated tube 3 and the initial tube 3 for free bulging test The hydroformability of the tube 3 is measured by measuring the difference in the outer circumferential length.

이와 같이 구성된 튜브 하이드로포밍성 측정방법에 대하여 상세히 설명하겠다.A method for measuring tube hydroforming properties configured as described above will be described in detail.

튜브(3)의 하이드로포밍성을 측정하기 위해서는 우선, 튜브(3)를 일정 길이로 절단하고, 절단면에 형성된 버어(burr)를 완전히 제거하고, 튜브(3) 내부의 이물질들을 깨끗이 제거한다. 그리고, 튜브(3)를 좌우측 하부 금형(10LL, 10LR)에 형성된 반원홈(11)에 안착한다. 다음으로, 상부 금형(10HL, 10HR)을 하강하여 상하부 금형(10HL, 10HR, 10LL, 10LR)의 사이에 위치한 튜브(3)를 클램핑한다. 그리고, 튜브(3)의 양단부에 각각 위치한 펀치(20L, 20R)를 튜브방향으로 이동시켜 튜브(3)의 양단을 확장한다. 이와 같이 확장된 튜브(3)의 양단 가장자리는 좌우측 상하부 금형(10HL, 10HR, 10LL, 10LR)과 펀치(20L, 20R)의 사이에 물려 고정된다.In order to measure the hydroformability of the tube 3, first, the tube 3 is cut to a certain length, the burrs formed on the cut surface are completely removed, and foreign substances in the tube 3 are removed. Then, the tube 3 is seated in the semicircular groove 11 formed in the left and right lower molds 10LL and 10LR. Next, the upper molds 10HL and 10HR are lowered to clamp the tube 3 located between the upper and lower molds 10HL, 10HR, 10LL and 10LR. Then, the punches 20L and 20R respectively positioned at both ends of the tube 3 are moved in the tube direction to extend both ends of the tube 3. The edges of both ends of the tube 3 thus expanded are clamped between the left and right upper and lower molds 10HL, 10HR, 10LL and 10LR and the punches 20L and 20R.

그러면, 펀치(20L, 20R)의 중공(21)을 통해 유체를 튜브(3)의 내부에 주입한다. 이와 같이, 유체가 계속적으로 주입되면 유압에 의해 튜브(3)의 중간부가 부풀리게 되며, 결국 터지게 된다. 그러면 유압시스템(40L, 40R)을 수축시켜 펀치(20L, 20R)를 후퇴하고, 상부 금형(10HL, 10HR)을 상부로 이동시켜 터진 튜브(3)를 하부 금형(10LL, 10LR)으로부터 제거한다.Then, the fluid is injected into the tube 3 through the hollows 21 of the punches 20L and 20R. As such, when the fluid is continuously injected, the middle part of the tube 3 is inflated by hydraulic pressure, and eventually bursts. The hydraulic systems 40L and 40R are then retracted to retreat the punches 20L and 20R, and the upper molds 10HL and 10HR are moved upward to remove the popped tube 3 from the lower molds 10LL and 10LR.

그리고, 튜브(3)의 최대 확관된 부위의 원주길이를 측정하고, 이를 초기 튜브(3)의 원주 길이와 비교하여 확관비를 계산하고, 이를 튜브의 하이드로포밍성으로 나타낸다.Then, the circumferential length of the largest expanded portion of the tube 3 is measured, and this is compared with the circumferential length of the initial tube 3 to calculate the expansion ratio, which is expressed as the hydroforming property of the tube.

아래에서는 앞에서 설명한 본 발명의 튜브 하이드로포밍성 측정장치를 이용하여 하이드로포밍성을 측정하였다.Below, the hydroforming property was measured using the above-described tube hydroforming property measuring apparatus of the present invention.

직경이 50.8mm이고 두께가 3.2mm인 튜브를 300mm길이로 절단하여 절단면의 버어를 제거하고, 튜브 내부에 이물질을 제거하여 튜브시편을 준비한 다음, 좌우측 하부 금형 위에 튜브시편을 안착한다.Cut a tube with a diameter of 50.8 mm and a thickness of 3.2 mm to a length of 300 mm to remove burrs on the cut surface, prepare a tube specimen by removing foreign matter inside the tube, and then place the tube specimen on the lower left and right molds.

그리고, 초기 시험압력을 200Bar, 최종 압력을 1000bar로 설정하고, 튜브시편 내부에 유체를 주입하였다. 이때 압력을 시간에 대해 선형적으로 변화시켜 튜브의 하이드로포밍성을 측정하였다.The initial test pressure was set to 200 Bar and the final pressure to 1000 Bar, and fluid was injected into the tube specimen. At this time, the pressure was changed linearly with time to measure the hydroforming property of the tube.

동일 튜브시편에 대하여 3회의 반복하여 시험한 결과, 튜브의 최대 확관된 원주길이는 203.9mm로서, 최초 직경이 50.8mm인 튜브시편에서는 127.8%의 확관비를 나타냈다. 이때, 반복 오차는 ±0.005 이내였다. The test was repeated three times on the same tube specimen. The maximum tube length of the tube was 203.9 mm, and the tube diameter of 50.8 mm was 127.8%. At this time, the repetition error was within ± 0.005.

그리고, 시험 전과 시험 후의 튜브의 길이를 측정한 결과 모두 동일하여 튜브의 중간부가 부풀리는 과정에서 튜브의 단부가 중간부로 유입되지 않았음을 확인하였다.As a result of measuring the length of the tube before and after the test, it was confirmed that the end of the tube did not flow into the middle part while the middle part of the tube was inflated.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 튜브 하이드로포밍성 측정장치 및 그 측정방법은 튜브의 중간부가 부풀려지는 과정에서 튜브의 양단부가 중간부로 유입되지 않음으로써, 하이드로포밍성 측정에 정밀도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.As described in detail above, the tube hydroforming property measuring apparatus and the measuring method of the present invention can improve the accuracy of the hydroforming properties by measuring both ends of the tube does not flow into the middle part in the process of inflating the middle part of the tube. There is an advantage.

또한, 본 발명의 튜브 하이드로포밍성 측정장치 및 그 측정방법은 외경이 동일한 튜브에 대해서는 그 두께가 달라 내경이 다르더라도 동일한 펀치로 하이드로포밍성 측정을 수행할 수 있기 때문에 경제적이며, 또한, 측정시간을 단축할 수 있 다는 장점이 있다.In addition, the tube hydroforming property measuring apparatus and the measuring method of the present invention is economical because the hydroformability measurement can be performed with the same punch even if the thickness of the tube having the same outer diameter is different, even if the inner diameter is different, the measurement time There is an advantage that can be reduced.

이상에서 본 발명의 튜브 하이드로포밍성 측정장치 및 그 측정방법에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. Although the technical idea of the apparatus for measuring the tube hydroforming property and the measuring method of the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

Claims (2)

삭제delete 튜브의 내부에 유체를 주입하여 상기 튜브의 중간부가 팽창하여 터진 후의 최대 원주길이와 최초 튜브의 원주길이를 비교하는 튜브 하이드로포밍성 측정방법에 있어서,In the tube hydroformability measuring method of injecting a fluid into the tube to compare the maximum circumferential length of the tube and the maximum circumferential length after the middle portion of the tube is expanded and burst, 상기 튜브를 감싸는 반원홈의 양 단부에 바깥쪽 가장자리를 따라 모따기된 다수 개의 금형들로 상기 튜브를 양 단부 상하에서 각각 고정하는 제1 단계와;A first step of respectively fixing the tubes at both ends up and down with a plurality of molds chamfered along outer edges at both ends of the semicircular grooves surrounding the tube; 상기 튜브의 양 단부에 단면의 가장자리가 모따기된 펀치가 각각 삽입되어 상기 튜브의 양단 내경을 확장하는 제2 단계와;A second step of inserting punches having chamfered edges at both ends of the tube to expand inner diameters at both ends of the tube; 상기 확장된 튜브의 양 단부를 상기 펀치들이 가압하면서 상기 튜브를 상기 금형과 상기 펀치 사이에 각각 밀착 고정하는 제3 단계와;A third step of tightly fixing the tube between the mold and the punch while pressing the punches on both ends of the expanded tube; 상기 펀치에 형성된 중공을 통해 상기 튜브의 내부로 유체를 주입하는 제4 단계; 및A fourth step of injecting fluid into the tube through the hollow formed in the punch; And 상기 튜브의 중간부가 유압에 의해 터진 후에 상기 튜브의 최대 확관된 부위의 원주길이와 최초 튜브의 원주길이의 차를 측정 비교하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브 하이드로포밍성 측정방법.And a fifth step of measuring and comparing the difference between the circumferential length of the largest tube and the circumferential length of the first tube after the middle portion of the tube is blown off by hydraulic pressure.
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