KR100250349B1 - 두께차를 갖는 강판의 블랭킹 성형용 커핑 테스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두께차를 갖는 강판의 블랭킹 성형용 커핑 테스터를 개시한다. 개시된 본 발명은, 두께가 다른 2개가 용접으로 일체화된 강판을 블랭킹 성형하기 전에, 원통형 펀치의 누름에 의한 변형 정도로 상기 강판의 성형 한계를 검증하는 커핑 테스터로서, 하부 홀더; 상기 하부 홀더의 중앙에 설치되고, 중공부가 형성된 지지 블럭; 상기 지지 블럭상에 설치되어 상기 강판이 상부면에 안치되고, 상기 중공부와 대응되는 중공부가 형성되며, 대칭으로 분할되어 한 쌍으로 구성된 다이 플레이트; 상기 2개의 다이 플레이트중 어느 하나와 지지 블럭 사이에 개재되어, 상기 강판이 수평을 이루도록 각 다이 플레이트의 높이차를 형성시키는 보정 블럭; 상기 하부 홀더의 상부에 배치된 상부 홀더; 상기 상부 홀더의 중앙에 설치되어, 상기 다이 플레이트상에 안치된 강판을 눌러 지지하는 블랭크 홀더; 및 상기 블랭크 홀더의 중앙에 장착되어, 상기 강판을 중공부내로 눌러 변형시키는 원통형 펀치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

두께차를 갖는 강판의 블랭킹 성형용 커핑 테스터

본 발명은 두께차를 갖는 강판의 블랭킹(blanking) 성형용 커핑 테스터(cupping tester)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 두께가 다른 2개가 용접으로 일체화된 강판을 블랭킹 성형하기 전에, 성형시의 성형 한계에 따른 용접의 정도와 용접선 이동 거리를 미리 검증하기 위한 커핑 테스터에 관한 것이다.

예를 들어서, 자동차의 차체, 보다 구체적인 예로 도 1에 도시된 도어 패널(1)은 강판을 절단한 후, 설계된 형상대로 프레스 가공을 하므로써 제작된다. 그런데, 도어 패널(1)에는 강도 보강을 위해 보강 패널과 같은 다른 부재가 조립되는데, 이러한 각 부재들은 프레스 가공된 도어 패널(1)에 점용접을 통해 조립되도록 되어 있다.

따라서, 도어 패널(1)을 완성하기까지에는 보강 패널과 같은 다른 부재를 도어 패널(1)에 조립하기 위한 점용접 작업이 필수적으로 포함되어 있어서, 부품수의 많음에 따른 작업 공수가 늘어나서 개선의 요지가 되어 왔다.

이를 해소하기 위해 제시된 방식이 두께가 서로 다른 2개의 강판을 용접으로 일체화시킨 다음, 이 강판을 프레스 가공으로 성형하므로써, 보강 패널과 같은 부재를 용접할 작업이 필요없도록 한 것이다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 도어 패널(2)은 두께가 서로 다른 2개의 강판이 용접으로 일체화된다. 즉, 도어 패널(2)중 보강 패널이 조립되는 부분의 두께(21)가 다른 부분(22)의 두께보다 두껍다. 따라서, 보강 패널과 같은 다른 부재를 용접할 필요가 없게 된다.

한편, 상기된 도 1의 도어 패널(1)과 도 2의 도어 패널(2)은 프레스 가공, 보다 구체적으로는 블랭킹 성형을 하게 되는데, 이때 블랭킹 성형중에 도어 패널이 견디는 힘, 즉 성형 한계를 미리 검증해야 되고, 이러한 성형 한계를 검증하는 장치가 바로 커핑 테스터이다. 커핑 테스트란, 강판과 같은 재료를 원통형 펀치로 눌러서, 이때 생기는 귀의 높이, 방향 등을 측정하므로써, 이후에 실시될 블랭킹 성형과 같은 가공 작업중에 재료의 성형 한계를 검증하는 것이다.

도 3에 도 1의 도어 패널(1)에 적용되는 종래의 커핑 테스터가 단면도로 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 하부 홀더(3)의 중앙부에 중공부가 형성된 다이 플레이트(5)가 장착되고, 이 다이 플레이트(5)상에 테스트될 도어 패널(1)이 안치되어 고정된다. 하부 홀더(3)의 상부에 상부 홀더(4)가 소정 거리를 두고 배치되어 있고, 상부 홀더(4)의 중앙 하부에는 블랭크 홀더(7)가 설치되어 있으며, 블랭크 홀더(7)에 도어 패널(1)을 누르게 되는 원통형 펀치(6)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되어서, 다이 플레이트(5)상에 도어 패널(1)이 안치된 후, 상부 홀더(4)가 하강되어 하부 홀더(3)에 견고히 밀착된다. 그러면, 도어 패널(1)은 블랭크 홀더(7)에 밀착되어 지지되고, 이러한 상태에서 원통형 펀치(6)가 하강하여 도어 패널(1)을 누르게 된다. 도어 패널(1)은 다이 플레이트(5)의 중공부내로 밀려들어가게 되고, 이렇게 밀려들어간 부분을 검사하여, 이후에 실시될 블랭킹 성형에 대한 성형 한계를 검증할 수가 있게 된다.

그런데, 상기된 종래의 커핑 테스터는 도 1에 도시된 도어 패널(1), 즉 두께가 일정한 재료를 테스트하는데는 문제가 없으나, 도 2의 도어 패널(2)을 테스트하기에는 부적합하다.

왜냐하면, 다이 플레이트(5)의 높이를 변화시킬 수가 없으므로, 도어 패널(2)의 얇은 부분은 블랭크 홀더(7)에 의해 견고히 지지를 받지 못하기 때문이다. 이로 인하여, 원통형 펀치(6)로 도어 패널(2)을 누를 때, 도어 패널(2)의 얇은 부분에 주림이 발생되므로써, 두께가 다른 도어 패널(2)의 성형 한계를 정확히 검증하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 커핑 테스트가 안고 있는 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 다이 플레이트의 높이를 재료의 두께에 따라 가변시킬 수 있도록 하여, 정확한 성형 한계를 검증할 수 있는 두께차를 갖는 강판의 블랭킹 성형용 커핑 테스터를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 블랭킹 성형으로 제작되는 일반적인 도어 패널을 나타낸 도면

도 2는 블랭킹 성형으로 제작되는 두께차를 갖는 도어 패널을 나타낸 도면

도 3은 도 1에 도시된 도어 패널을 테스트하기 위한 종래의 커핑 테스터를 나타낸 단면도

도 4는 도 2에 도시된 두께차를 갖는 도어 패널을 테스트하는 본 발명의 커핑 테스터를 나타낸 단면도

도 5는 본 발명의 주요부인 다이 플레이트를 나타낸 평면도

- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

2 - 도어 패널 3 - 하부 홀더

4 - 상부 홀더 6 - 원통형 펀치

7 - 블랭크 홀더 8 - 지지 블럭

10 - 보정 블럭 51,52 - 다이 플레이트

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 두께가 다른 2개가 용접으로 일체화된 강판을 블랭킹 성형하기 전에, 원통형 펀치의 누름에 의한 변형 정도로 상기 강판의 성형 한계를 검증하는 커핑 테스터로서,

하부 홀더; 상기 하부 홀더의 중앙에 설치되고, 중공부가 형성된 지지 블럭; 상기 지지 블럭상에 설치되어 상기 강판이 상부면에 안치되고, 상기 중공부와 대응되는 중공부가 형성되며, 대칭으로 분할되어 한 쌍으로 구성된 다이 플레이트; 상기 2개의 다이 플레이트중 어느 하나와 지지 블럭 사이에 개재되어, 상기 강판이 수평을 이루도록 각 다이 플레이트의 높이차를 형성시키는 보정 블럭; 상기 하부 홀더의 상부에 배치된 상부 홀더; 상기 상부 홀더의 중앙에 설치되어, 상기 다이 플레이트상에 안치된 강판을 눌러 지지하는 블랭크 홀더; 및 상기 블랭크 홀더의 중앙에 장착되어, 상기 강판을 중공부내로 눌러 변형시키는 원통형 펀치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 다이 플레이트가 대칭적으로 2개로 분할되고, 이 다이 플레이트와 지지 블럭 사이에 강판의 두께에 따른 높이차를 보정하는 보정 블럭이 개재되므로써, 다이 플레이트상에 안치된 두께차를 갖는 강판은 수평 상태로 유지되어서, 블랭크 홀더에 의해 견고히 지지될 수가 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 커핑 테스터를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 주요부인 다이 플레이트를 나타낸 평면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 하부 홀더(3)의 중앙에 중공부가 형성된 지지 블럭(8)이 볼트로 체결되고, 지지 블럭(8)의 상부에는 두께차를 갖는 강판, 본 실시예에서는 도어 패널(2)이 안치되는 다이 플레이트가 볼트로 체결된다.

여기서, 다이 플레이트는 하나로 이루어진 단품이 아니라, 도 5에 도시된 바대로, 지름선을 따라 분할된 2개로 구성된다. 즉, 오른쪽 다이 플레이트(51)와 왼쪽 다이 플레이트(52)로 대칭으로 분할된다. 각 다이 플레이트(51,52)가 합쳐지게 되면, 지지 블럭(8)의 중공부와 대응되는 중공부가 형성된다. 즉, 각 다이 플레이트(51,52)의 중앙에는 반호 형상의 홈이 형성된다.

그리고, 어느 하나의 다이 플레이트, 즉 도어 패널(2)의 얇은 부분을 밑에서 받치게 되는 오른쪽 다이 플레이트(51)와 지지 블럭(8) 사이에 도어 패널(2)을 수평하게 유지시키는 보정 블럭(10)이 개재되어, 같이 볼트로 체결된다. 따라서, 보정 블럭(10)의 두께는 도어 패널(2)의 두께차와 동일함은 물론이다.

한편, 미설명부호 4는 상부 홀더이고, 6은 도어 패널(2)을 누르게 되는 원통형 펀치이며, 7은 상부 홀더(4)의 중앙에 설치되어 원통형 펀치(6)가 중앙에 장착되어서, 원통형 펀치(6)와 하강하면서 도어 패널(2)을 눌러 지지하는 블랭크 홀더이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 상세히 설명한다.

도어 패널(2)의 두께차와 같은 두께를 갖는 보정 블럭(10)을 오른쪽 다이 플레이트(51)와 지지 블럭(8) 사이에 개재시킨 다음, 전체를 볼트로 체결시킨다. 따라서, 오른쪽 다이 플레이트(51)는 왼쪽 다이 플레이트(52)보다 보정 블럭(10)의 높이만큼 높게 상승된다.

이러한 상태에서, 각 다이 플레이트(51,52)상에 도어 패널(2)을 안치시키면, 도어 패널(2)의 얇은 부분은 오른쪽 다이 플레이트(51)에 안치되고, 두꺼운 부분은 왼쪽 다이 플레이트(52)에 안치되어서, 도어 패널(2) 전체가 수평상태로 유지된다.

이와 같이 도어 패널(2)이 안치되면, 상부 홀더(4)가 하강되어, 블랭크 홀더(7)가 도어 패널(2)을 누르게 되는데, 도어 패널(2)은 수평한 상태이므로 두께차에 상관없이 전체가 블랭크 홀더(7)에 의해 견고히 지지를 받을 수가 있게 된다.

따라서, 원통형 펀치(6)가 도어 패널(2)을 눌렀을 때, 도어 패널(2)의 얇은 부분에 주름이 발생되지 않게 된다.

한편, 본 실시예에서는 강판의 한 예로서 자동차의 도어 패널을 예시하였으나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니고, 두께차를 갖으면서 블랭킹 성형이 실시되는 모든 강판에 적용됨은 물론이다.

상기된 바와 같이 본 발명에 의하면, 두께차를 갖는 강판이 수평한 상태로 견고히 지지될 수가 있으므로, 블랭킹 성형시의 성형 한계에 대한 검증이 정확히 이루어진다.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 두께가 다른 2개가 용접으로 일체화된 강판을 블랭킹 성형하기 전에, 원통형 펀치의 누름에 의한 변형 정도로 상기 강판의 성형 한계를 검증하는 커핑 테스터로서,

   하부 홀더; 상기 하부 홀더의 중앙에 설치되고, 중공부가 형성된 지지 블럭; 상기 지지 블럭상에 설치되어 상기 강판이 상부면에 안치되고, 상기 중공부와 대응되는 중공부가 형성되며, 대칭으로 분할되어 한 쌍으로 구성된 다이 플레이트; 상기 2개의 다이 플레이트중 어느 하나와 지지 블럭 사이에 개재되어, 상기 강판이 수평을 이루도록 각 다이 플레이트의 높이차를 형성시키는 보정 블럭; 상기 하부 홀더의 상부에 배치된 상부 홀더; 상기 상부 홀더의 중앙에 설치되어, 상기 다이 플레이트상에 안치된 강판을 눌러 지지하는 블랭크 홀더; 및 상기 블랭크 홀더의 중앙에 장착되어, 상기 강판을 중공부내로 눌러 변형시키는 원통형 펀치를 포함하는 것을 특징으로 하는 두께차를 갖는 강판의 블랭킹 성형용 커핑 테스터.

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