KR100444070B1

KR100444070B1 - 프레스용 피어싱 장치

Info

Publication number: KR100444070B1
Application number: KR10-2002-0039619A
Authority: KR
Inventors: 공호영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2002-07-09
Publication date: 2004-08-12
Also published as: KR20040006097A

Abstract

피어싱 펀치를 작동시키는 구동원과 선별 캠 블록을 수직방향으로 배치하여 제작이 간단하고, 사용부품의 수를 줄이며, 이에 따라 설치공간을 최소화 할 수 있도록,

상기 상형의 하단 일측에 장착되는 원통형상의 펀치홀더와; 상기 상형의 하단과 상기 펀치홀더의 외측 사이에 장착되어 제어기의 제어신호에 따라 회전 구동력을 발생시키는 구동모터와; 상기 펀치홀더의 내부에서, 상기 구동모터의 회전축에 그 회전중심을 통하여 연결되며, 하단면에는 경사진 캠면이 형성되어 상기 구동모터의 작동에 의해 회전작동 가능하도록 설치되는 상부 선별 캠 블록과; 상기 펀치홀더의 내부에서, 상단면에 상기 상부 선별 캠 블록의 캠면에 대응하는 경사진 캠면을 형성하여 상기 상부 선별 캠 블록의 회전에 의한 캠작동을 통하여 상하작동을 이루도록 배치되는 하부 선별 캠 블록과; 상기 하부 선별 캠 블록의 하단 중앙에 장착되며, 상기 펀치홀더를 관통하여 상기 하형에 대응하는 피어스 펀치와; 상기 하부 선별 캠 블록의 하단면과 상기 펀치홀더의 내부 하단면 사이에 설치되어 상기 하부 선별 캠 블록에 탄성 복원력을 제공하는 리턴부재를 포함하는 프레스용 피어싱 장치를 제공한다.

Description

프레스용 피어싱 장치{PIERCING DEVICE FOR PRESS SYSTEM}

본 발명은 프레스용 피어싱 장치에 것으로서, 보다 상세하게는 상형다이와 하형다이 사이에서 상형의 하강작동에 의해 패널의 작업부위에 피어스 홀을 가공하는 프레스용 피어싱 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 패널의 제작은 다단계의 프레스 성형 공정에 의해 이루어지며, 이러한 공정을 이루기 위해서는 여러 종류의 프레스 장치들이 필요하게 된다.

도 6에서 도시한 바와 같은 피어싱 프레스 장치는 공압을 이용하여 차체패널 의 사양에 따라 피어스 홀을 선별적으로 가공하는 프레스 장치로서, 그 구성은 패널(100)을 상부에서 프레스 금형의 상부 구조물인 상형다이(121)의 하측에 이와 연동하도록 구성되어 성형할 패널(100)에 압력을 가하여 이를 규제하는 상형패드 (125)와, 상기 상형패드(125)의 하부에서 패널(100)을 받쳐주기 위한 프레스 금형의 하부 구조물인 하형다이(127)와, 상기 하형다이(127)의 내측에서 가동되지 않고 상기 패널(100)의 가공부를 직접 지지하는 하형스틸(129)을 포함한다.

또한, 상기 상형다이(121)의 하부 일측에는 캠 블록을 통하여 설치되어 공압에 의해 작동하는 피어싱 장치(131)를 장착하여 상기 상형다이(121)와 연동하면서 성형할 패널(100)에 위치하여 공압이 작동하면, 패널(100)의 가공부에 피어스 홀을 가공하게 된다.

이때, 상기 피어스 장치(131)에 대응하여 상기 상형패드(125)와 하형스틸 (129) 상에는 각각 가이드 홀(133,135)을 형성하여 이루어진다.

이러한 프레스 장치에서, 종래의 상기 피어싱 장치(131)의 구성은, 도 7에서 도시한 바와 같이, 펀치 세트 블록(101) 내부에 피어싱 펀치(103)가 코일 스프링(105)을 통하여 리턴되도록 설치되고, 상기 피어싱 펀치(103)의 상단은 백킹 플레이트(107)와 접촉된다.

그리고 상기 펀치 세트 블록(101)의 일측은 실린더 세트 블럭(109)을 통하여공압 실린더(111)가 장착되며, 이의 피스톤 로드(113)의 선단은 연결바아(115)를 통하여 공압 실린더(111)의 작동에 따라 전후진하면서 상기 피어싱 펀치(103)의 상단을 밀어 피어싱 펀치(103)를 전진 작동시켜 패널(100)에 피어싱 홀을 성형하는 캠 로드(117)가 구성된다.

그러나 상기한 바와 같은 프레스용 피어싱 장치는 공압 실린더가 펀치 세트 블록의 외측에서 별도의 실린더 블록을 통하여 연결되어 전체적인 길이가 길어지고, 공압을 이용하여 작동시킴에 따라 그 구성이 복잡하여 제작이 어려우며, 특히, 패널의 작업위치에 따라 그 크기가 길어지는 경우에는 적용하기 어렵다는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 피어싱 펀치를 작동시키는 구동원과 선별 캠 블록을 수직방향으로 배치하여 제작이 간단하고, 사용부품의 수를 줄이며, 이에 따라 설치공간을 최소화 할 수 있도록 하는 프레스용 피어싱 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 피어싱 프레스의 단면 구성도이다.

도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 본 발명의 프레스용 피어싱 장치의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 프레스용 피어싱 장치의 내부 주요구성요소의 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 프레스용 피어싱 장치의 제1작동 상태도이다.

도 5는 본 발명에 따른 프레스용 피어싱 장치의 제2작동 상태도이다.

도 6은 종래 기술의 피어싱 프레스의 단면 구성도이다.

도 7은 종래 기술에 따른 프레스용 피어싱 장치의 단면도이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프레스용 피어싱 장치는 상형과 하형을 포함하는 프레스 장치내에서 제품패널에 선별적으로 피어스 홀을 가공하는 프레스용 피어싱 장치에서,

상기 상형의 하단 일측에 장착되는 원통형상의 펀치홀더와; 상기 상형의 하단과 상기 펀치홀더의 외측 사이에 장착되어 제어기의 제어신호에 따라 회전 구동력을 발생시키는 구동모터와; 상기 펀치홀더의 내부에서, 상기 구동모터의 회전축에 그 회전중심을 통하여 연결되며, 하단면에는 경사진 캠면이 형성되어 상기 구동모터의 작동에 의해 회전작동 가능하도록 설치되는 상부 선별 캠 블록과; 상기 펀치홀더의 내부에서, 상단면에 상기 상부 선별 캠 블록의 캠면에 대응하는 경사진 캠면을 형성하여 상기 상부 선별 캠 블록의 회전에 의한 캠작동을 통하여 상하작동을 이루도록 배치되는 하부 선별 캠 블록과; 상기 하부 선별 캠 블록의 하단 중앙에 장착되며, 상기 펀치홀더를 관통하여 상기 하형에 대응하는 피어스 펀치와; 상기 하부 선별 캠 블록의 하단면과 상기 펀치홀더의 내부 하단면 사이에 설치되어 상기 하부 선별 캠 블록에 탄성 복원력을 제공하는 리턴부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용된 피어싱 프레스의 단면 구성도로서, 본 발명의 프레스용 피어싱 장치는 선별 피어싱 프레스 장치 내에서 구동모터의 회전력을 이용하여 작동하는 피어스 펀치로부터 차체패널의 사양에 따라 피어스 홀을 선별적으로 가공하는 것으로, 본 발명이 적용되는 상기 피어싱 프레스 장치의 구성을 먼저, 살펴보면, 패널(1)을 상부에서 프레스 금형의 상부 구조물인 상형다이(3)의 하측에 이와 연동하도록 구성되어 성형할 패널(1)에 압력을 가하여 이를 규제하는 상형패드(5)와, 상기 상형패드(5)의 하부에서 패널(1)을 받쳐주기 위한 프레스 금형의 하부 구조물인 하형다이(7)와, 상기 하형다이(7)의 내측에서 가동되지 않고 상기 패널(1)의 가공부를 직접 지지하는 하형스틸(9)을 포함한다.

또한, 상기 상형패드(5)와 하형스틸(9) 상에는 각각 가이드 홀(11,13)을 형성한다.

이러한 피어싱 프레스 장치에서, 본 발명에 따른 프레스용 피어싱 장치(15)의 구성은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 상형(3)의 하단 일측에서 상기 상형패드(5) 상의 가이드 홀(11)에 대응하여 원통형상의 펀치홀더(21)가 장착된다.

상기 상형(3)의 하단 내측으로는 상기 펀치홀더(21)의 상부 외측 사이에 구동모터(23)를 장착하여 미도시된 제어기의 제어신호에 따라 회전 구동력을 발생시키게 되는데, 상기 구동모터(23)는 상기 제어기의 제어신호에 따라 그 회전수를 결정하여 회전 구동하는 스텝모터로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 펀치홀더(21)의 내부에서, 상기 구동모터(23)의 회전축(25)에는 상부 선별 캠 블록(27)이 그 회전중심을 통하여 연결되며, 상기 상부 선별 캠 블록(27)의 하단면에는, 도 3에서와 같이, 경사진 캠면(29)이 형성되어 상기 구동모터(23)의 작동에 의해 회전작동 가능하도록 설치된다.

또한, 상기 펀치홀더(21)의 내부에서, 상기 상부 선별 캠 블록(27)의 캠면(29)에 대응하여 상단면에 경사진 캠면(31)을 형성하는 하부 선별 캠 블록(33)이 상기 상부 선별 캠 블록(27)의 회전에 의한 캠작동을 통하여 상하작동을 이루도록 상기 상부 선별 캠 블록(27)의 하부에 배치된다.

상기 하부 선별 캠 블록(33)의 하단 중앙에는 피어스 펀치(35)가 장착되며, 상기 피어스 펀치(35)는 그 하부가 상기 펀치홀더(21)를 관통하여 상기 하형(7) 상의 하형스틸(9)에 형성된 가이드 홀(13)에 대응하게 된다.

그리고 상기 하부 선별 캠 블록(33)의 하단면과 상기 펀치홀더(21)의 내부 하단면 사이에는 상기 하부 선별 캠 블록(33)에 상방향으로 탄성 복원력을 제공하도록 리턴부재로 코일 스프링(37)이 설치된다.

또한, 상기 상부 선별 캠 블록(27) 및 하부 선별 캠 블록(33)의 외주면과 상기 펀치홀더(21)의 내측면 사이에는 슬라이드 부시(39)를 개재하여 마찰력을 줄여주게 된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 프레스용 피어싱 장치의 작동을 피어싱 프레스 장치의 작동과 함께, 설명하면, 도 4에서와 같이, 패널(1)에 피어싱 홀을 가공하고자 하는 경우에는, 제어기(41)의 제어신호에 따라 상기 구동모터(23)를 구동하여 상기 상부 선별 캠 블록(27)을 하부 선별 캠 블록(33)과 캠작동시켜 하부 선별 캠 블록(33)를 하강시키게 되며, 이에 따라 피어스 펀치(35)가 하강한 상태로, 가공할 패널(1)을 상기 하형다이(7)와 하형스틸(9)의 상면에 안착시킨 후, 상기 상형다이(3)를 하강시켜, 상기 상형패드(5)가 패널(1)을 압착 고정하며, 동시에 상기 피어싱 펀치(35)가 상형패드(5)와 하형스틸(9)에 형성된 가이드 홀(11,13)을 따라 이동하면서, 패널(1)에 피어스 홀을 가공하여 스크랩(43)을 배출시키게 된다.

또한, 도 5에서와 같이, 패널(1)에 피어싱 홀을 가공하지 않을 경우에는, 제어기(41)의 제어신호에 따라 상기 구동모터(23)를 구동하여 상기 상부 선별 캠 블록(27)을 하부 선별 캠 블록(33)과 캠작동시켜 하부 선별 캠 블록(33)이 코일 스프링에 의해 상승 복원시키게 되며, 이에 따라 피어스 펀치(35)도 상승한 상태로, 가공할 패널(1)을 상기 하형다이(7)와 하형스틸(9)의 상면에 안착시킨 후, 상기 상형다이(3)를 하강 작동시키게 된다.

그러면, 상기 상형패드(5)가 패널(1)을 압착 고정하며, 계속해서 상형다이 (3)가 하강 작동하여도, 상기 피어싱 펀치(35)는 하형스틸(9)에 형성된 가이드 홀(13) 까지는 미치지 못하여 상기 패널(1)에 피어스 홀을 가공하지 않게 되는 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 프레스용 피어싱 장치(15)에 의하면, 피어싱 펀치(35)를 상하 작동시키는 구동모터(23)와 상부 및 하부 선별 캠 블록(27,33)이 수직방향으로 배열되어 그 설치공간을 최소화할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 프레스용 피어싱 장치에 의하면, 피어싱 펀치를 작동시키는 구동원과 선별 캠 블록을 수직방향으로 배치하여 제작이 간단하고, 사용부품의 수를 줄이며, 이에 따라 설치공간을 최소화 할 수 있도록 함으로써, 프레스 장비의 설계 자유도를 향상시키는 등의 효과가 있다.

Claims

상형과 하형을 포함하는 프레스 장치내에서 제품패널에 선별적으로 피어스 홀을 가공하는 프레스용 피어싱 장치에 있어서,

상기 상형의 하단 일측에 장착되는 원통형상의 펀치홀더와;

상기 상형의 하단과 상기 펀치홀더의 외측 사이에 장착되어 제어기의 제어신호에 따라 회전 구동력을 발생시키는 구동모터와;

상기 펀치홀더의 내부에서, 상기 구동모터의 회전축에 그 회전중심을 통하여 연결되며, 하단면에는 경사진 캠면이 형성되어 상기 구동모터의 작동에 의해 회전작동 가능하도록 설치되는 상부 선별 캠 블록과;

상기 펀치홀더의 내부에서, 상단면에 상기 상부 선별 캠 블록의 캠면에 대응하는 경사진 캠면을 형성하여 상기 상부 선별 캠 블록의 회전에 의한 캠작동을 통하여 상하작동을 이루도록 배치되는 하부 선별 캠 블록과;

상기 하부 선별 캠 블록의 하단 중앙에 장착되며, 상기 펀치홀더를 관통하여 상기 하형에 대응하는 피어스 펀치와;

상기 하부 선별 캠 블록의 하단면과 상기 펀치홀더의 내부 하단면 사이에 설치되어 상기 하부 선별 캠 블록에 탄성 복원력을 제공하는 리턴부재와;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스용 피어싱 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 구동모터는

상기 제어기의 제어신호에 따라 그 회전수를 결정하여 회전 구동하는 스텝모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스용 피어싱 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상부 및 하부 선별 캠 블록의 외주면과 상기 펀치홀더의 내측면 사이에는 슬라이드 부시를 개재하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스용 피어싱 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 리턴부재는

코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스용 피어싱 장치.