KR100471301B1 - 멀티 캠형 프레스 장치 - Google Patents

Abstract

단부에 수평 플랜지 및 업 플랜지 형상을 갖는 패널제품의 플랜지 성형을 하나의 캠형 프레스 내에서 동시에 이룰 수 있도록;

상형과; 그 하부에 구성되는 하형다이와; 상기 상형의 하부에서 소재패널을 받쳐주며, 단부 일측에는 하형스틸을 구비하여 상기 하형다이의 일측에 장착되는 하형과; 상기 상형의 하부 일측에 쿠션 스프링을 통하여 장착되는 상형패드와; 하단에 캠 경사면을 형성하여 상기 상형의 일측 하단에 하향하여 장착되는 작동 드라이버와; 상기 작동 드라이버에 의해 캠 작동을 이루어 상기 하형스틸에 대응하여 작동하도록 상기 하형다이 상에 슬라이드 가능하게 장착되는 캠 유닛; 및 상기 하형다이와 캠 유닛 사이에서 스프링의 탄성력에 의해 캠 유닛에 복원력을 제공하는 리턴수단을 포함하는 캠형 프레스 장치에서,

상기 캠 유닛은 상기 하형다이 상의 일측에 상향하여 복수개 장착되는 롤러 드라이버와; 상기 하형다이 상에 장착되며, 하부 일측에는 상기 롤러 드라이버에 구름 접촉되어 수평 및 경사방향으로의 캠 구동 스트로크를 갖도록 수평 접촉면과 경사 접촉면을 형성하여, 상부 타측에는 상기 작동 드라이버의 캠 경사면에 대응하는 캠 경사면을 형성하는 멀티 캠과; 상기 하형스틸에 대응하여, 상기 멀티 캠의 상부 일측 선단에서 장착되는 성형스틸로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 캠형 프레스 장치를 제공한다.

Description

멀티 캠형 프레스 장치{MULTI-CAM TYPE PRESS SYSTEM}

본 발명은 멀티 캠형 프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단부에 수평 및 업 플랜지 형상을 갖는 패널제품의 플랜지 성형을 하나의 플랜지 성형용 캠 프레스 내에서 동시에 이룰 수 있도록 하는 멀티 캠형 프레스 장치에 관한 것이다.

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

특히, 도 1에서 도시한 바와 같이, 패널제품(3)의 단부(F)가 수평 플랜지 (F1) 및 업 플랜지(F2) 부분과 같이 2중으로 플랜지 성형되는 경우, 그 성형방향이 각각 틀려서 먼저, 수평캠이 적용되는 캠형 프레스를 이용하여 수평 플랜지(F1) 부분을 성형한 후, 수평 역경사 조합캠이 적용되는 캠형 프레스를 이용하여 경사 방향의 업 플랜지(F2) 부분을 성형하게 된다.

즉, 상기 수평 플랜지(F1) 부분을 성형하기 위하여 수평캠이 적용되는 캠형 프레스는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상부에서 승하강 작동하는 상형(1)과, 상기 상형(1)의 그 하부에서 소재패널(3)을 받쳐주는 하형(5)이 하부의 하형다이(7) 일측에 장착되고, 상기 하형(5)의 단부 일측에는 하형스틸(9)이 구성된다.

상기 상형(1)과 하형(5) 사이에는 상형(1)의 하부 일측에는 쿠션 스프링(11)을 통하여 상형패드(13)가 장착되고, 상기 상형(1)의 하부에서, 상기 상형패드(13)의 측방에는 하향하여 하단에 캠 경사면을 갖는 작동 드라이버(15)가 장착된다.

그리고 상기 하형다이(7) 상에는 상기 작동 드라이버(15)의 하강 작동에 의해 캠 작동을 이루는 수평캠(17)이 구비되며, 상기 수평캠(17)에는 상기 하형스틸(9)에 대응하여 성형스틸(19)이 장착되어 수평캠(17)의 캠 작동에 따라 상기 성형스틸(19)이 상기 하형스틸(9)과 함께, 소재패널(3)의 일측을 수평방향으로 수평 플랜지(F1)를 성형 가공하는 캠 구성을 갖는다.

또한, 상기한 하형다이(7)와 수평캠(17) 사이에는 수평캠(17)의 캠 작동에 의한 수평 이동 후, 스프링의 탄성력에 의해 다시 원위치로 복원되도록 일반적인 리턴수단(21)이 내부에 구성되나, 여기서는 그 구체적인 구성은 생략한다.

이러한 수평캠(17)이 적용된 캠형 프레스를 통하여 수평 플랜지(F1)가 성형된 패널제품(3)은 다시 경사방향으로 업 플랜지(F2) 부분을 성형하기 위하여, 상기 수평 역경사 조합캠이 적용되는 캠형 프레스 장치에 공급하여 업 플랜지 부분을 성형하게 되는데, 상기 수평 역경사 조합캠이 적용되는 캠형 프레스 장치는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상부에서 승하강 작동하는 상형(51)과, 상기 상형(51)의 그 하부에서 패널(3)을 받쳐주는 하형(55)이 하부의 하형다이(57) 일측에 장착되고, 상기 하형(55)의 단부 일측에는 하형스틸(59)이 구성된다.

상기 상형(51)과 하형(55) 사이에는 상형(51)의 하부 일측에는 쿠션 스프링 (61)을 통하여 상형패드(63)가 장착되고, 상기 상형(61)의 하부에서, 상기 상형패드(63)의 측방에는 하향하여 하단에 캠 경사면을 갖는 작동 드라이버(65)가 장착된다.

그리고 상기 하형다이(57) 상에는 상기 작동 드라이버(65)의 하강 작동에 의해 캠 작동을 이루는 수평 조합캠(67)이 구비되며, 상기 수평 조합캠(67)의 타측으로는 상기 하형다이(57)의 일측에 경사면을 형성하여 이에 슬라이딩 작동하는 역경사 캠(69)을 구비하며, 이 역경사 캠(69)은 상기 수평 조합캠(67)에 의해 슬라이드 구동하여 경사방향으로 진행하도록 이루어진다.

또한, 상기 역경사 캠(69)의 선단에는 상기 하형스틸(59)에 대응하여 성형스틸(71)이 장착되어 수평 조합캠(67)과 역경사 캠(69)의 캠 작동에 따라 상기 성형스틸(71)이 상기 하형스틸(59)과 함께, 소재패널(3)의 수평 플랜지(F1) 부분의 일측을 경사방향으로 업 플랜지(F2)를 성형 가공하는 캠 구성을 갖는다.

또한, 상기한 하형다이(57)와 수평 조합캠(67) 사이에는 수평 조합캠(67)의 캠 작동에 의한 수평 이동 후, 스프링의 탄성력에 의해 다시 원위치로 복원되도록 일반적인 리턴수단(73)이 내부에 구성되나, 여기서는 그 구체적인 구성은 생략한다.

그러나 도 1에서 도시한 바와 같이, 단부에 수평 및 업 플랜지 형상을 갖는 패널제품의 플랜지 성형을 위해서는 수평 플랜지(F1) 및 업 플랜지(F2) 부분의 성형방향이 달라 종래 하나의 플랜지 성형용 캠형 프레스로는 불가능하며, 수평캠 및 수평 역경사 조합캠을 갖는 각각의 캠형 프레스 장치를 통하여 2개의 공정을 거쳐야하며, 이에 따른 금형도 각각 준비해야 하는 등의 제품 원가를 상승시키는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 단부에 수평 플랜지 및 업 플랜지 형상을 갖는 패널제품의 플랜지 성형을 하나의 캠형 프레스 내에서 동시에 이룰 수 있도록 하는 멀티 캠형 프레스 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 멀티 캠형 프레스 장치는 상형과; 그 하부에 구성되는 하형다이와; 상기 상형의 하부에서 소재패널을 받쳐주며, 단부 일측에는 하형스틸을 구비하여 상기 하형다이의 일측에 장착되는 하형과; 상기 상형의 하부 일측에 쿠션 스프링을 통하여 장착되는 상형패드와; 하단에 캠 경사면을 형성하여 상기 상형의 일측 하단에 하향하여 장착되는 작동 드라이버와; 상기 작동 드라이버에 의해 캠 작동을 이루어 상기 하형스틸에 대응하여 작동하도록 상기 하형다이 상에 슬라이드 가능하게 장착되는 캠 유닛; 및 상기 하형다이와 캠 유닛 사이에서 스프링의 탄성력에 의해 캠 유닛에 복원력을 제공하는 리턴수단을 포함하는 캠형 프레스 장치에서,

상기 캠 유닛은 상기 하형다이 상의 일측에 상향하여 복수개 장착되는 롤러 드라이버와; 상기 하형다이 상에 장착되며, 하부 일측에는 상기 롤러 드라이버에 구름 접촉되어 수평 및 경사방향으로의 캠 구동 스트로크를 갖도록 수평 접촉면과 경사 접촉면을 형성하여, 상부 타측에는 상기 작동 드라이버의 캠 경사면에 대응하는 캠 경사면을 형성하는 멀티 캠과; 상기 하형스틸에 대응하여, 상기 멀티 캠의 상부 일측 선단에서 장착되는 성형스틸로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캠형 프레스 장치의 측면 구성도로써, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캠형 프레스 장치는, 상기 도 1에서 도시한 바와 같이, 패널제품(3)의 단부(F)가 수평 플랜지(F1) 및 업 플랜지(F2) 부분과 같이 2중으로 플랜지 성형되는 경우에 적용되어 하나의 프레스 장치에서 동시에 성형을 이루게 되는 것으로, 그 구성은 상부에서 승하강 작동하는 상형(101)과 하부에 하형다이(107)가 구비된다.

상기 상형(101)의 하부에서 소재패널(3)을 받쳐주는 하형(105)이 하부의 하형다이(107) 일측에 장착되고, 상기 하형(105)의 단부 일측에는 하형스틸(109)이 구성된다.

또한, 상기 상형(101)과 하형(105) 사이에는 상형(101)의 하부 일측에 쿠션 스프링(111)을 통하여 상형패드(113)가 장착되고, 상기 상형(101)의 하부에서, 상기 상형패드(113)의 측방에는 하향하여 하단에 캠 경사면(114)을 갖는 작동 드라이버(115)가 장착된다.

그리고 상기 하형다이(107) 상에는 상기 작동 드라이버(115)의 하강 작동에 의해 캠 작동을 이루는 캠 유닛(116)이 슬라이드 가능하게 설치되는데, 이 캠 유닛(116)은 상기 하형스틸(109)에 대응하여 전후진 작동하게 된다.

또한, 상기 하형다이(107)와 캠 유닛(116) 사이에서 스프링의 탄성력에 의해 캠 유닛(116)에 복원력을 제공하는 리턴수단(118)이 구비되는데, 이 리턴수단(118)은 상기 캠 유닛(116)이 캠 작동에 의한 수평 이동 후, 스프링의 탄성력에 의해 다시 원위치로 복원되도록 일반적인 리턴수단(116)이 내부에 구성되나, 여기서는 그 구체적인 구성은 생략한다.

상기 캠 유닛(116)은 상기 하형다이(107) 상의 일측에 상향하여 2개의 롤러 드라이버(117;하나는 미도시)가 구성되는데, 이 롤러 드라이버(117)는 상기 하형다이(107) 상에 구성되는 롤러 프레임에 회전 가능하게 장착되는 롤러로 이루어진다.

그리고 상기 하형다이(107) 상에는 멀티 캠(119)이 슬라이드 가능하게 장착되는데, 이 멀티 캠(119)은 그 하부 일측에 상기 롤러 드라이버(117)에 구름 접촉되어 수평 및 경사방향으로의 캠 구동 스트로크를 갖도록 수평 접촉면(121)과 경사 접촉면(123)을 형성한다.

또한, 상기 멀티 캠(119)의 상부 타측에는 상기 작동 드라이버(115)의 캠 경사면(114)에 대응하는 캠 경사면(125)을 형성하여, 상기 멀티 캠(119)의 상부 일측 선단에는 상기 하형스틸(109)에 대응하여 패널(3)의 단부(F)를 플랜지 성형하는 성형스틸(127)이 장착된다.

상기 성형스틸(127)은 상기 하형스틸(109)에 대응하여, 패널(3)의 단부(F)에 대하여 1차로 수평 플랜지 성형을 위한 수평의 상단면(129)과, 1차 수평 플랜지 성형 이후, 경사방향의 2차 업 플랜지 성형을 이루도록 이웃한 경사면(131)을 형성하여 이루어진다.

여기서, 상기 멀티 캠(119)은 그 하부의 수평 접촉면(121)과 경사 접촉면(123)이 만나는 부분이 라운드부(R)로 처리되는데, 상기 라운드부(R)의 곡률(r1)은 상기 롤러 드라이버(117)의 롤러가 갖는 곡률(r2)보다는 크게 하여 형성된다.

또한, 상기 멀티 캠(119)은 기준 수평선에 대하여 그 하부의 경사 접촉면(123)이 갖는 경사각(θ1)이 상기 작동 드라이버(115)의 캠 경사면(114)이 갖는 경사각(θ2)보다 작게 형성됨과 동시에, 상기 성형스틸(127)의 업 플랜지 성형을 위한 경사 작동 방향(S)과 동일하게 형성된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 멀티 캠형 프레스 장치를 이용하여 패널제품(3)의 단부(F)를 수평 플랜지(F1) 및 업 플랜지(F2) 부분과 같이 2중으로 플랜지 성형되는 과정을, 도 5 내지 도 7을 통하여 설명한다.

먼저, 상기 도 4에서와 같이, 성형할 패널(3)을 하형(105)에 안착시키고, 상형(101)을 하강 작동시키면, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 상형패드(113)와 작동 드라이버(115)가 연동하여 하향 이동한다.

이 때, 상기 작동 드라이버(115)는 그 캠 경사면(114)이 상기 멀티 캠(119)의 캠 경사면(125)에 접촉하며, 동시에 상기 상형패드(113)는 상기 하형(105)과의 사이에 패널(3)을 가압하여 규제하게 된다.

계속해서, 상기 상형(101)이 하강 작동하면, 상기 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 멀티 캠(119)이 작동 드라이버(115)와의 캠 작동을 통하여 도면에서 우측으로 수평 이동시키게 되어, 성형스틸(127)이 하형스틸(109)과 함께, 패널(3)의 단부(F)를 1차로 플랜지 성형하여 수평 플랜지를 형성하게 된다.

이 때, 상기 멀티 캠(119)은 그 하부에 형성되는 수평 접촉면(121)을 통하여 롤러 드라이버(117)와 구름 접촉하여 수평방향으로만 진행하게 되며, 상기 패널(3)의 단부(F)에 대한 1차 플랜지 성형이 완료되는 시점에서는 상기 멀티 캠(119)의 라운드부(R)에 롤러 드라이버(117)가 접촉되는 시점이 된다.

이어서, 상기 상형(101)이 계속 하강 작동을 이루면, 도 7에서와 같이, 상기 멀티 캠(119)은 그 경사 접촉면(123)이 롤러 드라이버(117)와 구름 접촉되면서, 롤러 드라이버(117)를 지지점으로 하여 멀티 캠(119)이 경사 작동 방향(S)으로 진행하게 되는데, 이 때, 상기 성형스틸(127)은 하형스틸(109)과 함께, 상기 수평 플랜지로 1차 플랜지 성형된 패널(3)의 단부(F)를 다시 경사방향으로 업 플랜지 성형하여 2차 플랜지 성형을 이루게 된다.

여기서, 상기 멀티 캠(119)의 캠 작동에 의한 진행으로 1차 플랜지 성형 이후, 2차 플랜지 성형을 진행하기 위해, 상기 롤러 드라이버(117)가 수평 접촉면(121)에서 경사 접촉면(123)과 접촉되는 과정에서, 상기 라운드부(R)를 거치게 되며, 이에 따라 접촉 소음을 최소화 할 수 있는 것이다.

이와 같이, 상기 멀티 캠형 프레스 장치가 성형작동을 완료한 후, 상기 상형(101)이 상기 작동 드라이버(115)와 함께, 상승 이동하게 되면, 상기 리턴수단(118)에 의해 상기 멀티 캠(119)이 하형다이(107)에 대하여 최초 위치로 복원되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 멀티 캠형 프레스 장치에 의하면, 작동 드라이버에 의해 캠 구동하는 멀티 캠이 하부의 수평 및 경사 접촉면을 통하여 롤러 드라이버와 접촉 진행하면서, 단부에 수평 플랜지 및 업 플랜지 형상을 갖는 패널제품의 플랜지 성형을 하나의 캠형 프레스 내에서 동시에 이룰 수 있도록 하여 종래 2개의 공정을 축소시킬 수 있으며, 이에 따른 금형 제작비용을 절감하여 제품 원가를 최소화 할 수 있는 등의 효과가 있다.

도 1은 일반적으로 단부의 일측에 2중으로 플랜지 성형된 패널제품의 단면도이다.

도 2는 종래 기술의 일실시예에 따른 캠형 프레스 장치의 구성도이다.

도 3은 종래 기술의 다른 실시예에 따른 캠형 프레스 장치의 구성도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캠형 프레스 장치의 측면 구성도이다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 캠형 프레스 장치의 단계별 작동 상태도이다.

Claims (6)

1. 상형과; 그 하부에 구성되는 하형다이와; 상기 상형의 하부에서 소재패널을 받쳐주며, 단부 일측에는 하형스틸을 구비하여 상기 하형다이의 일측에 장착되는 하형과; 상기 상형의 하부 일측에 쿠션 스프링을 통하여 장착되는 상형패드와; 하단에 캠 경사면을 형성하여 상기 상형의 일측 하단에 하향하여 장착되는 작동 드라이버와; 상기 작동 드라이버에 의해 캠 작동을 이루어 상기 하형스틸에 대응하여 작동하도록 상기 하형다이 상에 슬라이드 가능하게 장착되는 캠 유닛; 및 상기 하형다이와 캠 유닛 사이에서 스프링의 탄성력에 의해 캠 유닛에 복원력을 제공하는 리턴수단을 포함하는 캠형 프레스 장치에 있어서,

   상기 캠 유닛은

   상기 하형다이 상의 일측에 상향하여 복수개 장착되는 롤러 드라이버와;

   상기 하형다이 상에 장착되며, 하부 일측에는 상기 롤러 드라이버에 구름 접촉되어 수평 및 경사방향으로의 캠 구동 스트로크를 갖도록 수평 접촉면과 경사 접촉면을 형성하여, 상부 타측에는 상기 작동 드라이버의 캠 경사면에 대응하는 캠 경사면을 형성하는 멀티 캠과;

   상기 하형스틸에 대응하여, 상기 멀티 캠의 상부 일측 선단에서 장착되는 성형스틸;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 캠형 프레스 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 롤러 드라이버는

   상기 하형다이 상에 구성되는 롤러 프레임에 회전 가능하게 장착되는 롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 캠형 프레스 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 멀티 캠은

   그 하부의 수평 접촉면과 경사 접촉면이 만나는 부분이 라운드 처리되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 캠형 프레스 장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 멀티 캠은

   기준 수평선에 대하여 그 하부의 경사 접촉면이 갖는 경사각이 상기 작동 드라이버의 캠 경사면이 갖는 경사각보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티 캠형 프레스 장치.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 멀티 캠은

   기준 수평선에 대하여 그 하부의 경사 접촉면이 갖는 경사각이 상기 성형스틸의 업 플랜지 성형을 위한 경사 작동 방향과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티 캠형 프레스 장치.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 성형스틸은

   상기 하형스틸에 대응하여, 패널의 선단에 대한 1차 수평 플랜지 성형 및 경사방향의 2차 업 플랜지 성형을 이루도록 수평의 상단면과 이웃한 경사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 멀티 캠형 프레스 장치.