KR100470157B1

KR100470157B1 - 브라켓을 파이프형으로 성형하는 프레스 기구

Info

Publication number: KR100470157B1
Application number: KR10-2002-0033342A
Authority: KR
Inventors: 박종호
Original assignee: (주)신흥산업
Priority date: 2002-06-14
Filing date: 2002-06-14
Publication date: 2005-02-05
Also published as: KR20030095774A

Abstract

본 발명은 파이프형 브라켓트를 금속판을 오무리기 가공으로 성형하는 프레스에 설치되는 기구에 관한 것으로, 프레스의 구동원과 일체로 운동하며 U자형으로 성형된 소재 안측으로 코어파이프를 삽입 및 인발할 수 있는 링크 기구에 의해 별도의 유압기구 및 유압제어기구없이 4절링크 및 탄성체의 복원력에 의하여 파이프형의 브라켓의 성형이 가능하며, 이에 따른 비용절감 및 프레스장치의 소형화가 가능하게 한다. 또한, 1차성형된 브라켓의 공급 및 본 발명에 의해 성형된 브라켓의 배출이 자동화되면, 원하는 파이프형의 브라켓의 대량생산이 가능하다.

Description

브라켓을 파이프형으로 성형하는 프레스 기구{press device forming brackets into pipe-types}

본 발명은 프레스 기구에 관한 것으로서, 특히 금속판을 펀치 가공으로 파이프형으로 성형하는 프레스에 설치되어 프레스의 구동원과 일체로 운동하며 U자형으로 성형된 소재 안측으로 코어파이프를 삽입 및 인발할 수 있는 링크 기구에 관한것이다.

종래에는 일반적으로 파이프형 브라켓트는 도 7과 같이 평평한 금속판의 소재(10)를 반원의 요곡형 다이(20)에 올려놓고 U자형의 펀치(30)로 가압하여 소재(10)를 U자형으로 구부리는 하부원 성형공정과, 소재(10)사이에 소정이 지름을 갖는 코어파이프(50)를 설치하고 반원의 요곡형 펀치(40)로 가압하여 상부를 벤딩하여 성형하는 상부원 성형공정으로 이루어진다.

그러나, 종래기술은 코어파이프(50)의 소재(10)사이의 삽입 및 인발을 유압실린더를 이용하여 자동화시켰으나, 유압실린더를 사용할 경우 금형의 부피가 커져 소형프레스에 적용이 불가하고, 유압실린더를 구동시키기 위한 별도의 구동원을 사용하므로 구조가 복잡하여지고 비용이 증가할 뿐 아니라, 프레스기의 행정에 맞추어 유압실린더를 제어하는 것이 곤란한 문제점이 있다.

또한, 유압실린더는 구조적으로 취약하여 파손되기 쉬우므로, 그에 따른 수선비용의 발생 및 작업의 중단으로 인한 부수적인 손해를 일으키게 된다.

본 발명은 상기의 문제점을 극복하고자 안출된 것으로, 프레스의 구동원과 일체로 운동하며 U자형으로 성형된 소재 안측으로 코어파이프를 삽입 및 인발할 수있는 링크 기구를 제공함을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 사시도

도 2 는 본 발명이 설치된 프레스기의 상부베이스가 상사점에 있는 경우의 정면도

도 3 은 본 발명이 설치된 프레스기의 상부베이스가 하사점에 있는 경우의 정면도

도 4 는 본 발명이 설치된 프레스기의 상부베이스가 상사점에 있는 경우의 측면도

도 5 는 상부베이스를 아래쪽에서 바라본 사시도

도 6 은 본 발명이 설치된 프레스기의 하부베이스의 사시도

도 7 은 종래기술의 개념도

*도면의 주요부호에 대한 설명*

100: 상부베이스 110: 상부링크드라이버

120: 요곡펀치 130: 코어플레이트

140: 사이드드라이브캠 200: 하부베이스

210: 요곡다이 220: 스프링하우징

221: 인장로드 222: 코일스프링

223: 조절볼트 230: 사이드펀치

240: 부싱블록 250: 가이드펜스

260: 요크블록 270: 스프링하우징

271: 스프링 272: 인장로드

273: 인장블록 274: 조절볼트

281: 고정링크 282: 작동링크

283: 슬라이딩블록 284: 핀 1

285: 핀 2 286: 핀 3

287: 코어파이프 300: 사이드브레이크용 브라켓

310: 손잡이레버부 320: 날개부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 대한 구성 및 실시예를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

본 발명은 하부베이스(200)에 고정된 반원형의 요곡다이(210)와, 소정의 곡률로 성형된 U자형의 소재 내측에 삽입 및 인발되는 코어파이프(287)와, 상부베이스(100)에 부착되어 구동원과 일체로 상하운동하는 반원형의 요곡펀치(120)를 포함하는 U자형의 소재를 파이프형으로 오므리는 프레스기에 설치된다.

도 1과 같이 고정링크(281)는 하부베이스(200)에 고정시킨 요크블록(260)에 핀 1(284)을 이용하여 결합한다.

따라서, 고정링크(281)는 소정의 각도로 회전운동만이 가능하게 힌지고정되어 있다.

상기의 고정링크(281)는 요곡다이(210)에 투입된 소재내부로 코어파이프(287)를 삽입할 수 있도록 요곡다이(210)와 소정의 거리를 두어 위치시킨다.

한편, 상기의 코어파이프(287)의 헤드부는 슬라이딩블록(283)에 결합되어 슬라이딩블록(283)의 미끄럼운동에 맞추어 코어파이프(287)가 요곡다이(210)에 투입된 소재의 내부로 삽입 또는 인발된다.

고정링크(281)와 슬라이딩블록은(283) 핀 2(285) 및 핀 3(286)에 의해 작동링크(282)와 체결된다. 따라서, 고정링크(281), 슬라이딩블록(283), 작동링크(282)는 기구학상 4절링크를 이루어, 고정링크(281)는 소정의 각도만큼 회전운동을 하고 슬라이딩블록(283)은 소정의 거리만큼 병진운동을 하고, 작동링크(282)는 회전운동과 병진운동을 병행하며 고정링크(281)의 운동과 슬라이딩블록(283)의 운동을 매개시킨다.

상기의 4절링크를 작동시키기 위하여 본 발명은 코어파이프(287)의 삽입은 상부베이스(100)의 하강운동시 이와 일체로 작동하며, 코어파이프(287)의 인발은 상부베이스(100)의 상승운동시 인발장치에 의하도록 하고 있다.

코어파이프(287)의 삽입을 위하여 상부베이스(100)의 하면에 도 2와 같이 상부링크드라이버(110)를 부착시켰다.

도 2 내지 도 3과 같이 상부베이스(110)의 하강에 따라 이와 일체로 운동하는 상부링크드라이버(110)의 110a부분이 핀 2(285)를 누르며, 110b부분으로 슬립이 일어난다. 핀 2(285)가 하향함에 따라, 고정링크(281)와 작동링크(282)의 사이각이 커지며 하강하며, 작동링크(282)의 끝에 연결되어 있는 슬라이딩블록(283)은 요곡다이(210)를 향하여 미끄러지게 된다. 이때, 슬라이딩블록(283)에 결합되어 있는 코어파이프(287)가 요곡다이(210)에 투입되어 있는 소재의 내부로 삽입되게 된다.

상부링크드라이버(110)는 핀 2(285)와의 슬립이 계속되다가, 결국 110c부분이 핀 2(285)에 접촉하며 도 3처럼 최종상태에 이르게 된다. 이 때에 맞추어 요곡펀치(120)가 소재의 상부를 가압하여 소재를 파이프형으로 성형하게 된다.

소재의 성형의 완료후 상부베이스(100)가 상승하면 요곡펀치(120) 및 상부링크드라이버(110)는 상부베이스(100)와 함께 상승하며, 성형된 제품을 제거하고 새로운 성형작업을 위해 코어파이프(287)의 인발이 필요하게 된다.

본 발명은 코어파이프(287)를 인발시키기 위해 인발장치를 복원토크부와 복원인장부로 구성시키고 있다.

먼저, 복원토크부는 3개의 핀(284,285,286) 중 적어도 하나 이상에 태엽스프링(도시생략)을 마련함으로써, 핀에 복원토크를 발생시켜 인발을 꾀하고 있다. 바람직하게는 핀 2(285)에 태엽스프링(도시생략)을 설치하고, 필요에 따라 핀 1(284)또는 핀 3(285)에 태엽스프링(도시생략)을 설치하여 복원토크를 크게 할 수 있다.

한편, 복원인장부는 슬라이딩블록(283)과 연결되어 일체로 운동하는 인장블록(273)과, 복원력을 발생시키는 코일스프링(271)과, 코일스프링을 내부에 삽입토록 하여 지지하는 스프링하우징(270)과, 코일스프링(271)의 복원력을 전달하는 인장로드(272)와, 코일스프링(271)의 복원력을 조절하는 조절볼트(274)를 포함한다.

복원토크부의 토크의 부족을 복원인장부의 인장력으로 보충하고 있다. 또한, 고정링크(281)와 작동링크(282)의 사잇각이 180°인 경우 인장력으로는 이를 복원시킬 수 없으므로, 복원토크부와 복원인장부가 상조하여 코어파이프(287)를 복원시킨다.

복원인장부는 4절링크의 양쪽에 설치하는 것이 힘의 분배상 유리할 뿐 아니라 불필요한 모멘트를 발생시키지 않으므로 바람직하다. 또한, 인장블록(273)의 외측으로 가이드펜스(250)를 두어 인장블록(273)의 운동을 병진운동으로만 제한하는 것이 좋다.

따라서, 상부베이스(100)가 상승하면 인발장치의 복원력으로 4절링크는 최초의 상태로 복귀하며, 이때 슬라이딩블록(283)에 체결되어 있는 코어파이프(287)가 소재로부터 이탈되어 인발되게 된다.

이하, 상기의 발명의 실시예로써, 자동차의 사이드브레이크용 브라켓(300)의 성형을 위한 프레스를 설명한다.

도 2에서와 같이 1차성형가공된 사이드브레이크용 브라켓(300)이 프레스기 내부로 공급된다. 이때, 사이드브레이크용 브라켓(300)은 손잡이레버부(310)는 U자형으로 가공된 상태이고, 연결부분인 날개부(320)는 V형으로 가공된 상태이다. 이런 형태의 브라켓(300)을 손잡이레버부(310)는 파이프형으로, 날개부(320)는 U형으로 가공하고자 한다.

상부베이스(100)에는 도 5와 같이 설치된다. 상부베이스(100)의 중심부에는 손잡이레버부 가공을 위한 요곡펀치(120)와, 날개부(320)의 사이에 삽입되어 형을 유지시키는 코어플레이트(130)과, 날개부(320)를 안쪽으로 가압하기 위한 사이드드라이브캠(140)이 전후 2개가 형성된다.

상부베이스(100)의 좌우측으로는 파이프형 브라켓 페싱용 프레스기구를 작동시키기 위한 상부링크드라이버(110)가 설치된다.

하부베이스(200)에는 도 6와 같이 설치된다. 하부베이스(200)의 중심부에는 상기 요곡펀치(120)에 대향되는 요곡다이(210)와, 날개부(320)를 안쪽으로 가압하는 상기 사이드드라이브캠(140)에 의해 작동되는 사이드펀치(230)와, 상기 사이드펀치(230)를 복원시키는 인장장치(220)가 마련된다.

사이드펀치(230)는 전후로 소정의 거리만큼 병진운동이 가능하다. 또한, 상부에 사이드드라이브캠(140)과 접촉을 위한 경사면이 마련되어 있다.

인장장치는 스프링하우징(221), 인장로드(221), 코일스프링(222), 조절볼트(223)을 포함한다. 인장장치는 제품의 성형이 끝나고 상부베이스(100)의 상승시 사이드펀치(230)을 브라켓(300)으로부터 분리시키는 역할을 한다.

하부베이스(200)의 좌우측으로는 상기의 파이프형 브라켓 페싱용 프레스기구 2기가 대칭되도록 마련된다.

본 장치의 작동과정은 다음과 같다.

먼저 요곡다이(210)와 사이드펀치(230)의 내부로 1차 성형된 브라켓(300)이 공급된다.

상부베이스(100)가 구동원에 의해 하강하면, 상부링크드라이버(110)는 상술한대로 핀 2(285)를 누르게 되고, 이에 따라 2개의 파이프형 브라켓 페싱용 프레스기구가 작동하여 코어파이프(287)를 브라켓(300)의 손잡이레버부(310)과 날개부(320) 사이로 삽입된다.

코어파이프(287)의 삽입과 함께, 도 4에서와 같이 코어플레이트(130)도 브라켓(300)의 날개부(320)에 삽입되며, 사이드드라이브캠(140)이 상부베이스(100)와 일체로 하강하면서 사이드펀치(230)를 안쪽으로 누르게 되어, 사이드펀치(230)은 브라켓(300)의 날개부(320)을 가압하여 U자형으로 만들게 된다.

또한, 이와 동시에 요곡펀치(120)가 상부베이스(100)와 함께 브라켓(300)의 손잡이레버부(310)을 내리 누르면, 코어파이프(287)과 요곡펀치(120)에 의해 소성변형이 일어나 파이프형으로 소성변형된다.

상기와 같은 동작은 상부베이스(100)가 하사점에 도달할 때까지 일어나고, 일단 상부베이스(100)가 하사점에 도달하면 원하는 모양으로 브라켓(300)의 성형이 이루어진다. 이후에, 상부베이스(100)가 상승함에 따라, 상부링크드라이버(110), 코어플레이트(130), 요곡펀치(120), 사이드드라이브캠(140)이 일체로 상승한다.

이때, 인발장치에 의해 슬라이딩블록(283)이 후퇴하면서 코어파이프(287)을 브라켓(300)으로 부터 인발한다. 또한, 사이드드라이브캠(140)의 상승 후에 인장장치(220)이 사이드펀치(230)를 잡아당겨 브라켓(300)과 분리시킨다.

상부베이스(100)가 상사점에 도달하면, 모든 장치는 초기 상태가 되며, 이때 성형된 브라켓(300)을 배출하고, 다시 새로운 1차성형된 브라켓(300)을 프레스에공급한다.

본 발명의 효과로써, 프레스의 구동원과 일체로 운동하며 U자형으로 성형된 소재 안측으로 코어파이프를 삽입 및 인발할 수 있는 페싱용 기구에 의해 별도의 유압기구 및 유압제어기구없이 파이프형의 브라켓의 성형이 가능하며, 이에 따른 비용절감 및 프레스장치의 소형화가 가능한 점을 들 수 있다.

또한, 1차성형된 브라켓의 공급 및 본 발명에 의해 성형된 브라켓의 배출이 자동화되면, 원하는 파이프형의 브라켓의 대량생산이 가능하다.

Claims

반원형의 요곡다이(210), 소정의 곡률로 성형된 U자형의 소재 내측에 삽입 및 인발되는 코어파이프(287)와, 반원형의 요곡펀치(120)를 포함하는 U자형의 소재를 파이프형으로 오므리는 프레스기에 있어서,

하부베이스(200)의 상면에 설치되며 핀 1(284)에 의해 힌지고정되어 회전운동이 가능한 고정링크(281);

하부베이스(200)의 상면에 설치되며 슬라이딩 운동을 하며 요곡다이(210) 측으로 상기의 코어파이프(287)와 결합되어 있는 슬라이딩블록(283);

핀 2(284)에 의해 고정링크(281)와 연결되며, 핀 3(285)에 의해 슬라이딩블록(283)과 연결되는 작동링크(283);

상부베이스(100)의 하면에 부착되어 핀 2(285)를 눌러 상기의 코어파이프(287)를 삽입시키는 상부링크드라이버(110); 및

코어파이프(287)의 인발을 위한 인발장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프형 브라켓 페싱용 프레스기구.
제 1 항에 있어서,

인발장치는 3개의 핀 중 적어도 하나 이상에 마련되는 태엽스프링으로 구성되는 복원토크부; 및

슬라이딩블록(283)과 연결되어 일체로 운동하는 인장블록(273)과, 복원력을 발생시키는 코일스프링(271)과, 코일스프링을 내부에 삽입토록 하여 지지하는 스프링하우징(270)과, 코일스프링(271)의 복원력을 전달하는 인장로드(272)와, 스프링의 복원력을 조절하는 조절볼트(274)를 구비하는 복원인장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프형 브라켓 페싱용 프레스기구.