KR100476216B1 - 프레스용 리테이너 핀 장치 - Google Patents

Abstract

상형패드의 리테이너 홈 상부에서 리테이너 핀의 초기 접촉충격의 완화 및 최종 접촉속도를 줄여 충격소음의 저감 및 충격력의 흡수를 가능하게 하는 프레스용 리테이너 핀 장치를 제공할 목적으로,

상기 상형패드와 상형다이 사이에 구비되어 상기 상형패드의 작동 스트로크를 제한하여 낙하를 방지하도록 상형패드의 외측면부에 리테이너 홈을 형성하고, 상기 리테이너 홈에 대응하여 상기 상형다이에는 리테이너 핀이 장착되어 상형패드의 작동 스트로크를 제한하는 프레스용 리테이너 핀 장치에서,

상기 상형패드 상의 리테이너 홈의 상부에는 상기 리테이너 핀에 대응 접촉하여 상형패드의 복원 충격력을 흡수할 수 있도록 충격력 흡수유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스용 록킹 리테이너 핀 장치를 제공한다.

Description

프레스용 리테이너 핀 장치{A RETAINER PIN DEVICE FOR PRESS}

본 발명은 프레스용 리테이너 핀 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상형에 장착되어 패드의 작동 스트로크 내에서 패드의 낙하를 방지할 수 있도록 하는 프레스용 리테이너 핀 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2 내지 3만여개의 부품을 수차례의 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 일정한 형태로 가압 성형하는 성형공정 후, 트림(TRIM)과 피어싱(PIECING) 및 플랜징(FLANGING) 등의 프레스 공정에서 절단, 홀 가공, 절곡 등의 가공작업을 거치게 되는 것이다.

이러한 프레스 공정 중에서, 패널의 트림(TRIM) 성형은, 도 7에서 도시한 바와 같은 트리밍용 프레스 장치를 사용하게 된다.

즉, 하형트림스틸(101)이 하형다이(103) 상에 장착되고, 상기 하형다이(103)의 상부에는 소재패널(100)을 상기 하형트림스틸(101)과 함께, 압착하여 규제하는 상형패드(105)가 배치되며, 이 상형패드(105)는 그 상부의 상형다이(107)와의 사이에 쿠션 스프링(109)을 개재하여 연결된다.

그리고 상기 상형패드(105)의 외측방으로 상기 상형다이(107)에 하향하여 상기 상형패드(105)와 하형트림스틸(101)에 의해 패딩된 소재패널(100)의 선단을 트림(TRIM) 성형 할 수 있도록 상형트림스틸(111)이 장착되어 상기 상형다이(107)의 작동에 연동하게 된다.

따라서, 도 7에서와 같이, 소재패널(100)이 투입된 상태로 상형다이(107)가 하강하면, 상기 쿠션 스프링(109)의 작용에 의하여 상형패드(105)가 소정의 형상으로 1차 성형된 소재패널(100)을 하형트림스틸(101)과 함께 패딩하게 되며, 이 후, 상형패드(105)가 소재패널(100)을 패딩(PADDING)한 상태에서 상기 상형트림스틸(111)은, 도 8에서와 같이, 하형트림스틸(101)과 함께, 소재패널(100)의 선단을 트림 성형하게 되는 것이다.

상기와 같이, 트림 성형에 의해 절단된 스크랩(113)은 스크랩 받이(115)을 통하여 작업실 바닥으로 낙하하게 되며, 도9에서와 같이, 다시 상기 상형다이(107)는 상형패드(105)와 함께, 상승하여 상기 소재패널(100)의 트림 성형을 완료하게 되는 것이다.

여기서 상기 상형패드(105)의 외측면부와 상형다이(107) 사이에는 상형패드(105)의 작동 스트로크를 제한하기 위한 안전장치로써, 도 10에서 도시한 바와 같이, 리테이너 핀 장치를 구성하는데, 상기 리테이너 핀 장치는 상기 상형패드(105)의 외측면부에 일정길이의 리테이너 홈(117)이 수직방향으로 형성되고, 이에 대응하는 상기 상형다이(107)의 내측면부에는 리테이너 핀(119)이 장착된다.

즉, 상기 리테이너 핀(119)의 장착은 원형의 단면을 갖는 봉부재로 그 일단이 상기 상형패드(105)상의 리테이너 홈(117)에 위치하게 되며, 타단에는 "T"형 핸들(121)이 구성되어 핸들(121)을 이용하여 상기 상형다이(107)의 측면부에 설치한 후, 별도의 핀 고정 플레이트(123)를 이용하여 상형다이(107)에 고정하게 되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같이, 종래의 프레스용 리테이너 핀 장치에 의하면, 상기 도 10의 P부분에서와 같이, 상형다이가 트림 성형을 완료한 후, 상형패드와 함께 다시 상승할 때, 상기 상형패드는 상형다이와 상형패드 사이의 쿠션 스프링의 복원력에 의해 리테이너 핀이 그 리테이너 홈 내에의 상단과 접촉하게 되고, 이 때 발생되는 충격력에 의해 충격소음이 발생하며, 심한 경우에는 상형패드의 파손을 초래하여 상형패드가 낙하하는 등의 대형 사고를 유발하게 되는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상형패드의 리테이너 홈 상부에서 리테이너 핀의 초기 접촉충격의 완화 및 최종 접촉속도를 줄여 충격소음의 저감 및 충격력의 흡수를 가능하게 하는 프레스용 리테이너 핀 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 프레스용 리테이너 핀 장치는 소재패널이 안착되는 하형트림스틸이 하형다이 상에 장착되고, 상기 하형트림스틸의 상부에서 소재패널을 상기 하형트림스틸과 함께 압착하여 이를 규제하는 상형패드가 상형다이의 하부에 쿠션 스프링을 통하여 설치되며, 상기 하형트림스틸과 함께 소재패널의 선단부를 절단하는 상형트림스틸이 상기 상형다이에 구비되는 프레스 장치의 상기 상형패드와 상형다이 사이에 구비되어 상기 상형패드의 작동 스트로크를 제한하여 낙하를 방지하도록 상형패드의 외측면부에 리테이너 홈을 형성하고, 상기 리테이너 홈에 대응하여 상기 상형다이에는 리테이너 핀이 장착되어 상형패드의 작동 스트로크를 제한하는 프레스용 리테이너 핀 장치에서,

상기 상형패드 상의 리테이너 홈의 상부에는 상기 리테이너 핀에 대응 접촉하여 상형패드의 복원 충격력을 흡수할 수 있도록 충격력 흡수유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 충격력 흡수유닛은 상기 상형패드 상의 리테이너 홈 상부에 하향하여 장착되는 수직탄성수단과; 상기 상형패드 상의 리테이너 홈 내에서 상기 수직탄성수단과 상기 리테이너 핀 사이에 배치되며, 상기 리테이너 핀에 대응하여 접촉되도록 라운드 홈이 형성되는 가이드 플레이트와; 상기 가이드 플레이트의 일측면에 대응 접촉하여 가이드 플레이트를 탄성력으로 지지하도록 상형패드의 일측에 장착되는 수평탄성수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 수직탄성수단은 상기 가이드 플레이트의 상단면에 작동로드를 통하여 접촉하여 하향 탄성력을 제공하는 가스 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 수평탄성수단은 상기 상형패드의 일측면에 상기 리테이너 홈을 향하는 스프링 홈을 형성하고, 상기 스프링 홈 내에 삽입 장착되는 코일 스프링과; 상기 스프링 홈 내에 삽입되어 상기 코일 스프링의 탄성력을 제공받는 로드와; 일면이 상기 가이드 플레이트의 일측면에 슬라이드 가능하게 접촉하며, 타면은 상기 로드의 선단에 연결되어 상기 가이드 플레이트를 탄성 지지하는 슬라이딩 패드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 리테이너 핀 장치의 구성 단면도로서, 본 발명에 따른 프레스용 리테이너 핀 장치를 설명하기에 앞서, 본 발명이 적용되는 프레스 장치의 일례로 소재패널(1)의 일부를 트림 성형하기 위한 트리밍용 프레스 장치의 구성을 살펴보면, 소재패널(1)이 안착되는 하형트림스틸(3)이 하형다이(5) 상에 장착되고, 상기 하형트림스틸(3)의 상부에는 소재패널(1)을 상기 하형트림스틸(3)과 함께, 압착하여 규제하는 상형패드(7)가 배치된다.

상기 상형패드(7)는 그 상부의 상형다이(9)와의 사이에 쿠션 스프링(11)이 개재되며, 상기 상형패드(7)의 외측방에 대응하여 상기 상형다이(9)의 하부 일측에는 상기 하형트림스틸(3)의 외측단에 대응하여 이와 함께 소재패널(1)의 선단부를 절단하는 상형트림스틸(13)이 장착된다.

또한, 상기 상형패드(7)와 상형다이(9) 사이에는, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 상형패드(7)의 작동 스트로크(S)를 제한하여 낙하를 방지하도록 상형패드(7)의 외측면부에 리테이너 홈(15)을 형성하고, 상기 리테이너 홈(15)에 대응하여 상기 상형다이(9) 상에는 리테이너 핀(17)이 장착되어 상형패드(7)의 작동을 제한하는 프레스용 리테이너 핀 장치가 구비된다.

여기서, 상기 상형패드(7) 상의 리테이너 홈(15)의 상부에는 상기 리테이너 핀(17)에 대응 접촉하여 상형패드(7)의 쿠션 스프링(11)에 의한 복원 충격력을 흡수할 수 있도록 충격력 흡수유닛을 포함하는데, 상기 충격력 흡수유닛은 상기 상형패드(7) 상의 리테이너 홈(15) 상부에 하향하여 수직탄성수단인 가스 스프링(21)을 장착한다.

그리고 상기 상형패드(7) 상의 리테이너 홈(15) 내에서 상기 가스 스프링(21)과 상기 리테이너 핀(17) 사이에는 가이드 플레이트(23)가 배치되며, 상기 가스 스프링(21)은 상기 가이드 플레이트(23)의 상단면에 작동로드(25)를 통하여 접촉하여 이에 하향 탄성력을 제공한다.

상기 가이드 플레이트(23)는 상기 리테이너 핀(17)에 대응하여 접촉되는 하부에 라운드 홈(27)이 형성되며, 상기 가이드 플레이트(23)의 일측면에 대응하여 상기 상형패드(7)의 일측에는 수평탄성수단(30)이 장착되어 상기 가이드 플레이트(23)의 일측면에 접촉하여 이를 탄성력으로 지지하게 된다.

상기 수평탄성수단(30)은 상기 상형패드(7)의 일측면에 상기 리테이너 홈(15)을 향하는 스프링 홈(31)을 형성하고, 상기 스프링 홈(31) 내에 코일 스프링(33)이 장착되며, 상기 스프링 홈(31) 내에 상기 코일 스프링(33)의 탄성력을 제공받도록 로드(35)가 삽입되고, 상기 로드(35)의 선단에는 일면이 상기 가이드 플레이트(23)의 일측면에 슬라이드 가능하게 접촉되는 슬라이딩 패드(37)의 배면에 연결되어 이루어진다.

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 프레스용 리테이너 핀 장치의 작동은, 상기 도 1에서와 같이, 상기 상형다이(9)가 하강 작동하여 상형패드(7)와 하형트림스틸(3)에 의해 홀딩된 소재패널(1)을 상기 하형트림스틸(3)과 상형트림스틸(13)에 의해 절단한 후, 도 3에서와 같이, 상기 리테이너 핀(17)이 가이드 플레이트(23)와 비접촉 상태로 상기 리테이너 홈(15)의 하부에 위치된 상태에서, 상기 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 상형다이(9)가 상승 작동하여 상형패드(7)가 쿠션 스프링(11)의 복원 탄성력에 의해 복원되면, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 리테이너 핀(17)은 그 일측이 상기 가이드 플레이트(23)의 라운드 홈(27) 일측에 먼저 접촉하여 상기 슬라이딩 패드(37)에 의해 탄성 지지되는 가이드 플레이트(23)를 도면에서 수평방향으로 코일 스프링(33)의 탄성력을 극복하면서 좌향 이동시켜 초기 접촉 충격력을 완화시키게 된다.

이러한 리테이너 핀(17)은 상형패드(7)의 복원에 의해 리테이너 홈(15)의 상부로 계속 이동하면서, 도 6에서와 같이, 상기 가이드 플레이트(23)를 수직방향으로 가스 스프링(21)의 탄성력을 극복하면서 상향하여 이동시키게 되며, 이는 최종 접촉속도를 줄여 충격력을 최소화하도록 작용하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프레스용 록킹 리테이너 핀 장치에 의하면, 상형패드의 리테이너 홈 상부에서 충격력 흡수유닛을 구성하여 리테이너 핀의 초기 접촉충격의 완화 및 최종 접촉속도를 줄여 충격소음의 저감 및 충격력의 흡수를 가능하게 하며, 상형패드의 파손을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 리테이너 핀 장치의 구성 단면도이다.

도 2는 도 1의 A 부분의 확대 단면도이다.

도 3은 도 2의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 리테이너 핀 장치의 작동시의 구성 단면도이다.

도 5와 도 6은 도 4의 C-C 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 리테이너 핀 장치의 단계별 작동 상태도이다.

도 7 내지 도 9는 종래 기술에 따른 리테이너 핀 장치가 적용된 트리밍용 프레스 장치의 단계별 작동 상태를 도시한 측 단면도이다.

도 10은 종래 기술에 따른 프레스용 리테이너 핀 장치의 확대 단면도이다.

Claims (4)

1. 소재패널이 안착되는 하형트림스틸이 하형다이 상에 장착되고, 상기 하형트림스틸의 상부에서 소재패널을 상기 하형트림스틸과 함께 압착하여 이를 규제하는 상형패드가 상형다이의 하부에 쿠션 스프링을 통하여 설치되며, 상기 하형트림스틸과 함께 소재패널의 선단부를 절단하는 상형트림스틸이 상기 상형다이에 구비되는 프레스 장치의 상기 상형패드와 상형다이 사이에 구비되어 상기 상형패드의 작동 스트로크를 제한하여 낙하를 방지하도록 상형패드의 외측면부에 리테이너 홈을 형성하고, 상기 리테이너 홈에 대응하여 상기 상형다이에는 리테이너 핀이 장착되어 상형패드의 작동 스트로크를 제한하는 프레스용 리테이너 핀 장치에 있어서,

   상기 상형패드 상의 리테이너 홈의 상부에는 상기 리테이너 핀에 대응 접촉하여 상형패드의 복원 충격력을 흡수할 수 있도록 충격력 흡수유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스용 리테이너 핀 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 충격력 흡수유닛은

   상기 상형패드 상의 리테이너 홈 상부에 하향하여 장착되는 수직탄성수단과;

   상기 상형패드 상의 리테이너 홈 내에서 상기 수직탄성수단과 상기 리테이너 핀 사이에 배치되며, 상기 리테이너 핀에 대응하여 접촉되도록 라운드 홈이 형성되는 가이드 플레이트와;

   상기 가이드 플레이트의 일측면에 대응 접촉하여 가이드 플레이트를 탄성력으로 지지하도록 상형패드의 일측에 장착되는 수평탄성수단;

   으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스용 리테이너 핀 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 수직탄성수단은

   상기 가이드 플레이트의 상단면에 작동로드를 통하여 접촉하여 하향 탄성력을 제공하는 가스 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스용 리테이너 핀 장치.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 수평탄성수단은

   상기 상형패드의 일측면에 상기 리테이너 홈을 향하는 스프링 홈을 형성하고, 상기 스프링 홈 내에 삽입 장착되는 코일 스프링과;

   상기 스프링 홈 내에 삽입되어 상기 코일 스프링의 탄성력을 제공받는 로드와;

   일면이 상기 가이드 플레이트의 일측면에 슬라이드 가능하게 접촉하며, 타면은 상기 로드의 선단에 연결되어 상기 가이드 플레이트를 탄성 지지하는 슬라이딩 패드;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스용 리테이너 핀 장치.