KR100422651B1 - 더블 액션 프레스 장치 - Google Patents

Abstract

하형과 상형펀치 및 블랭크 홀더 사이에서 소재패널이 성형한계에 도달하기 전에, 금형의 다이 페이스면에 극압 윤활유를 공급하여 소재의 유입성을 향상시킴으로서 성형성을 높이고, 성형범위를 확대할 수 있도록 하는 더블액션 프레스 장치를 제공할 목적으로,

제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형이 볼스터와 함께, 하부에 구성되고, 상기 하형의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형펀치가 상부의 슬라이더에 장착되며, 이 상형펀치의 외측에는 상기 슬라이더에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되어 상기 상형펀치과 하형 사이에서 소재패널을 가압하여 제품패널을 성형하는 더블 액션 프레스 장치에서,

상기 하형의 일측에 장착되는 유압탱크와; 상기 하형의 다이페이스면 일측에 장착되어 블랭크 홀더의 하강작동에 연동하여 유압을 펌핑하며, 상기 유압탱크와 펌핑관을 통하여 연결되는 유압펌핑수단과; 상기 하형의 다이 페이스면을 따라 다수개 설치되어 극압 윤활유를 다이 페이스면에 공급할 수 있도록 상기 유압탱크와 유압관을 통하여 연결되는 유압 벤츄리관; 상기 유압관 상의 일측에 장착되어 전기적 신호에 의해 이 유압관을 단속하는 솔레노이드 밸브와; 상기 하형의 패널 성형면 일측에 장착되어 상형펀치가 소재패널을 가압하기 시작하는 시점에서 소재패널을 감지하여 그 신호를 상기 솔레노이드 밸브로 출력하는 패널감지센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 더블 액션 프레스 장치를 제공한다.

Description

더블 액션 프레스 장치 {DOUBLE ACTION PRESS SYSTEM}

본 발명은 더블 액션 프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하형과 상형펀치 및 블랭크 홀더 사이에서 소재패널이 성형한계에 도달하기 전에 금형의 다이 페이스면에 극압 윤활유를 공급하여 소재의 유입성을 증대시킴으로서 성형성을 향상시키고, 성형범위를 확대할 수 있도록 하는 더블액션 프레스 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2 내지 3만여개의 부품을 수 차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 제품패널을 생산한 후, 차체공장으로 옮겨와서 제품패널의 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 된다.

이와 같이 소재패널을 제품패널로 성형하기 위해서는 여러 종류의 프레스 장비를 통하여 가압 성형함으로서 이루어지는데, 도 7 내지 도 10는 종래 더블 액션 프레스 장치의 각 작동별 상태를 도시한 구성도로서, 소재패널을 제품패널로 성형하는 과정을 도시하고 있다.

즉, 상기한 종래의 더블 액션 프레스 장치의 구성은 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형(101)이 볼스터(103)와 함께, 하부에 구성되고, 상기 하형(101)의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형펀치(105)가 상부의 슬라이더(107)에 장착되며, 이 상형펀치(105)의 외측에는 상기 슬라이더(107)에 쿠션핀(109)을 통하여 블랭크 홀더(111)가 장착된다.

따라서 상기 하형(101)의 양단에 로더(115)를 통하여 소재패널(117)을 투입하여 상부에서 상형펀치(105)가 이를 가압하여 제품패널로 성형 가공하게 된다.

즉, 도 7에서와 같이, 먼저 상기 상형펀치(105)는 블랭크 홀더(111)와 함께 상승한 상태에서, 이 상형펀치(105)와 상기 하형(101) 사이에는 로더(115)가 소재패널(117)을 투입하여 상기 하형의 양단에 소재패널(117)을 걸쳐두게 된다.

이때, 도 8에서와 같이, 상기 상형펀치(105)와 블랭크 홀더(111)는 하강 작동을 시작하게 되며, 블랭크 홀더(111)가 먼저 상기 하형(101)의 양단과 함께, 각 다이 페이스면(119,121)을 통하여 소재패널(117)의 가장자리를 홀딩하게 된다.

이어서, 도 9에서와 같이, 상형펀치(105)가 하형(101)과 함께, 상기 소재패널(117)을 가압하여 소정의 형상으로 성형하게 되며, 계속해서 도 10에서와 같이, 상기 상형펀치(105)는 상기 블랭크 홀더(111)와 함께, 상승 작동하여 복귀하면, 상형펀치(105)와 하형(101) 사이에는 언로더(123)가 투입되어 상기 하형(101)의 성형면으로부터 제품패널(125)을 흡착하여 취출하게 되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 더블 액션 프레스 장치에 의하면, 블랭크 홀더와 하형 사이의 다이 페이스면을 통하여 적당한 다이 페이스압으로 소제의 유입량을 제어하여야 하는데, 다이 페이스압이 과다할 경우에는 소재의 유입량을 억제시켜 제품패널에 터짐현상을 발생시키며, 이 다이 페이스압이 작을 경우에는 소재 유입량이 과다하여 제품패널에 주름현상을 발생시키는 등의 단점이 있으며, 대량 생산시에는 제품패널에 긁힘현상을 유발시키는 등의 문제점을 내포하고 있다.

이러한 문제점들은 최근 세계 자동차 시장의 경향이 경량화로 진행되는 추세에 근거하여 현재보다 차체강도를 향상시키면서 경량화를 실현하기 위하여 제품패널의 성형깊이는 그대로 유지하면서 고장력의 재질을 사용하여 패널의 두께를 얇게 함에 따라 재료의 인장한계를 확보하기가 더욱 어려워진 현실에서는 소재의 유입량을 효과적으로 제어하는 것은 중요하다.

따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하형과 상형펀치 및 블랭크 홀더 사이에서 소재패널이 성형한계에 도달하기 전에, 금형의 다이 페이스면에 극압 윤활유를 공급하여 소재의 유입성을 향상시킴으로서 성형성을 높이고, 성형범위를 확대할 수 있도록 하는 더블액션 프레스 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 더블 액션 프레스 장치의 작동 전 상태의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 더블 액션 프레스 장치의 제1작동 상태의 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 더블 액션 프레스 장치의 제2작동 상태의 구성도이다.

도 4는 본 발명에 따른 더블 액션 프레스 장치의 제3작동 상태의 구성도이다.

도 5는 본 발명에 따른 더블 액션 프레스 장치의 제4작동 상태의 구성도이다.

도 6은 본 발명에 따른 더블 액션 프레스 장치의 제5작동 상태의 구성도이다.

도 7은 종래 기술에 따른 더블 액션 프레스 장치의 작동 전 상태의 구성도이다.

도 8은 종래 기술에 따른 더블 액션 프레스 장치의 제1작동 상태의 구성도이다.

도 9는 종래 기술에 따른 더블 액션 프레스 장치의 제2작동 상태의 구성도이다.

도 10는 종래 기술에 따른 더블 액션 프레스 장치의 제3작동 상태의 구성도이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 더블 액션 프레스 장치는, 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형이 볼스터와 함께, 하부에 구성되고, 상기 하형의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형펀치가 상부의 슬라이더에 장착되며, 이 상형펀치의 외측에는 상기 슬라이더에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되어 상기 상형펀치과 하형 사이에서 소재패널을 가압하여 제품패널을 성형하는 더블 액션 프레스 장치에서,

상기 하형의 일측에 장착되는 유압탱크와; 상기 하형의 다이페이스면 일측에 장착되어 블랭크 홀더의 하강작동에 연동하여 유압을 펌핑하며, 상기 유압탱크와 펌핑관을 통하여 연결되는 유압펌핑수단과; 상기 하형의 다이 페이스면을 따라 다수개 설치되어 극압 윤활유를 다이 페이스면에 공급할 수 있도록 상기 유압탱크와 유압관을 통하여 연결되는 유압 벤츄리관; 상기 유압관 상의 일측에 장착되어 전기적 신호에 의해 이 유압관을 단속하는 솔레노이드 밸브와; 상기 하형의 패널 성형면 일측에 장착되어 상형펀치가 소재패널을 가압하기 시작하는 시점에서 소재패널을 감지하여 그 신호를 상기 솔레노이드 밸브로 출력하는 패널감지센서로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 유압관 상에는 솔레이드 밸브와 유압 벤츄리관 사이에 레귤레이터가 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 유압펌핑수단은 공압펌핑 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 더블 액션 프레스 장치의 각 작동별 상태를 도시한 구성도로서, 소재패널을 제품패널로 성형하는 과정을 도시하고 있다.

상기한 도 1에 의하여 본 발명의 구성을 살펴보면, 먼저, 제품패널의 하단면형상을 갖는 하형(1)이 볼스터(3)와 함께, 하부에 구성되고, 상기 하형(1)의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형펀치(5)가 상부의 슬라이더(7)에 장착되며, 이 상형펀치(5)의 외측에는 상기 슬라이더(7)에 쿠션핀(9)을 통하여 블랭크 홀더(11)가 장착되어 상기 상형펀치(5)과 하형(1) 사이에서 소재패널을 가압하여 제품패널을 성형하게 되는 것이다.

이러한 더블 액션 프레스 장치에서, 본 발명에 따르면, 상기 하형(1)의 일측에는 윤활유를 담고있는 유압탱크(41)가 장착되고, 상기 하형(1)의 다이 페이스면(21) 일측에는 블랭크 홀더(11)의 하강작동에 연동하여 상기 유압탱크(41)내의 윤활유압을 펌핑하도록, 상기 유압탱크(41)와 펌핑관(43)을 통하여 연결되는 유압펌핑수단인 공압펌핑 실린더(31)가 구성된다.

또한, 상기 하형(1)의 다이 페이스면(21)을 따라 유압 벤츄리관(33)이 다수개 설치되며, 이 유압 벤츄리관(33)은 상기 유압탱크(41)와 유압관(35)을 통하여 연결된 상태로 유압탱크(41)내 윤활유를 상기 공압펌프 실린더(31)의 작동에 의해 다이 페이스면(21)에 공급하게 된다.

또, 상기 유압관(35) 상의 일측에는 전기적 신호에 의해 이 유압관(35)을 단속하는 솔레노이드 밸브(37)가 각각 설치되며, 상기 솔레노이드 밸브(37)는 상기 하형(1)의 패널 성형면 일측에 장착되어 상형펀치(5)가 소재패널(17)을 가압하기 시작하는 시점에서 소재패널(17)을 감지하여 패널감지신호를 발생시키는 패널감지센서(39)와 전기적으로 연결되어 이루어진다.

그리고 상기 유압관(35) 상에는 상기 솔레이드 밸브(37)와 유압 벤츄리관(33) 사이에 레귤레이터(45)가 장착되어 유압관(35)내의 유압을 제어하게 된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 더블 액션 프레스 장치의 작동은, 먼저, 도 1에서와 같이, 먼저 상기 상형펀치(5)는 블랭크 홀더(11)와 함께 상승한 상태에서, 이 상형펀치(5)와 상기 하형(1) 사이에는 로더(15)가 소재패널(17)을 투입하여 상기 하형(1)의 양단에 소재패널(17)을 걸쳐두게 된다.

이러한 상태에서, 도 2에서와 같이, 상기 상형펀치(5)와 블랭크 홀더(11)는 하강 작동을 시작하게 되며, 이때, 상기 블랭크 홀더(11)는 그 일측을 통하여 공압펌핑 실린더(31)를 작동시키기 위한 위치까지 하강되며, 계속해서 도 3에서와 같이, 블랭크 홀더(11)가 먼저, 상기 하형(1)의 양단과 함께, 각 다이 페이스면 (19,21)을 통하여 소재패널(17)의 가장자리를 홀딩하게 된다.

이어서, 도 4에서와 같이, 상형펀치(5)가 상기 소재패널(17)을 가압하여 소정의 형상으로 성형하는 동안, 상기 유압탱크(41) 내에는 상기 공압펌핑 실린더 (31)의 펌핑작동에 의해 고압이 형성된 상태를 유지하게 되며, 상형펀치(5)의 작동에 의해 소재패널(17)이 어느 정도 성형형상을 갖추게 되면, 패널감지센서(39)가 소재패널(17)을 감지하여 그 패널감지신호를 상기 솔레노이드 밸브(37)에 인가하게 된다.

그러면, 상기 솔레노이드 밸브(37)는, 도 5에서와 같이, 유압관(35)을 오픈시키게 되며, 이에 따라 상기 유압탱크(41) 내의 유활유는 극압으로 상기 유압관 (35)을 따라 유압 벤츄리관(39)에 공급되어 상기 블랭크 홀더(11)와 하형(1)의 다이 페이스면(19,21)으로 공급되며 동시에, 상기 상형펀치(5)는 하형(1)과 함께, 소재패널(17)을 제품패널(47)로 가압하여 소정의 형상으로 성형하게 된다.

이때, 상기 블랭크 홀더(11)와 하형(1)의 다이 페이스면(19,21)에 의해 홀딩된 소재패널(17)은 상형펀치(5)와 하형(1)에 의해 제품패널(47)로 성형되는 동안, 소재의 유입성을 향상시켜 성형성을 보조하게 되며, 소패패널(17)의 두께가 얇아서 인장한계가 낮아도 소재의 유입성의 향상에 의해 제품의 터짐 또는 주름현상 등의 성형불량률을 낮출 수 있게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이, 성형이 완료된 제품패널(47)은, 도 6에서와 같이, 상기 상형펀치(5)와 블랭크 홀더(11)가 함께, 상승 작동하여 복귀한 후, 상형펀치(5)와 하형(1) 사이에 언로더(49)가 투입되어 상기 하형(1)의 성형면으로부터 제품패널(47)을 흡착하여 취출하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 더블 액션 프레스 장치에 의하면, 하형과 상형펀치 및 블랭크 홀더 사이에서 소재패널이 성형한계에 도달하기 전에, 금형의 다이 페이스면에 극압 윤활유를 공급하여 소재의 유입성을 향상시킴으로서 제품패널에 터짐현상 및 주름현상 등의 발생을 억제하며, 무엇보다 대량 생산시에 제품패널에 긁힘현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기한 바와 같은 효과에 의해 차체강도를 향상시키면서 경량화를 실현하기 위하여 제품패널의 성형깊이는 그대로 유지하면서 고장력의 재질을 사용하여 패널의 두께를 얇게 하여도 소재의 유입량을 효과적으로 제어함으로서 재료의 인장한계를 효과적으로 극복할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형이 볼스터와 함께, 하부에 구성되고, 상기 하형의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형펀치가 상부의 슬라이더에 장착되며, 이 상형펀치의 외측에는 상기 슬라이더에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되어 상기 상형펀치과 하형 사이에서 소재패널을 가압하여 제품패널을 성형하는 더블 액션 프레스 장치에 있어서,

   상기 하형의 일측에 장착되는 유압탱크와;

   상기 하형의 다이페이스면 일측에 장착되어 블랭크 홀더의 하강작동에 연동하여 유압을 펌핑하며, 상기 유압탱크와 펌핑관을 통하여 연결되는 유압펌핑수단과;

   상기 하형의 다이 페이스면을 따라 다수개 설치되어 극압 윤활유를 다이 페이스면에 공급할 수 있도록 상기 유압탱크와 유압관을 통하여 연결되는 유압 벤츄리관;

   상기 유압관 상의 일측에 장착되어 전기적 신호에 의해 이 유압관을 단속하는 솔레노이드 밸브와;

   상기 하형의 패널 성형면 일측에 장착되어 상형펀치가 소재패널을 가압하기 시작하는 시점에서 소재패널을 감지하여 그 신호를 상기 솔레노이드 밸브로 출력하는 패널감지센서와;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 더블 액션 프레스 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 유압관 상에는

   솔레이드 밸브와 유압 벤츄리관 사이에 레귤레이터가 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 더블 액션 프레스 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 유압펌핑수단은

   공압펌핑 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 더블 액션 프레스 장치.