KR100527504B1

KR100527504B1 - 헤밍장치

Info

Publication number: KR100527504B1
Application number: KR10-2004-0011991A
Authority: KR
Inventors: 박세복
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2004-02-23
Publication date: 2005-11-09
Also published as: KR20050083471A

Abstract

본 발명은 차량의 도어 패널 성형시 레일 프론트 도어 벨트 아우터의 용접공정을 제거하며, 아우터 패널과 인너 패널의 헤밍시 레일 프론트 도어 벨트 아우터도 동시에 생산 가능하게 하여 생산성의 극대화를 가져올 수 있는 헤밍장치에 관한 것으로, 차량의 도어 패널을 구성하는 레일 프론트 도어 벨트 아우터의 헤밍장치에 있어서, 상형 다이와; 상기 상형 다이의 하면에 장착되어 메인 헤밍작업을 수행하는 메인 펀치와; 상기 메인 펀치와 이격된 상태에서 일단이 자유운동하도록 상기 상형 다이에 지지되며, 상기 메인 펀치의 메인 헤밍작업 이전에 프리 헤밍작업을 수행하는 프리 펀치와; 상기 상형 다이의 하면에 장착되며, 외부의 동력 전달에 따라 구동되어 상기 프리 펀치의 일단을 각운동시키는 액츄에이터와; 상기 상형 다이의 하측에 설치되며, 일측면이 설정된 각도로 하향 경사로 형성되는 하형 다이와; 상기 상형 다이의 하면에 장착되며, 일측면이 상기 하형 다이의 경사면과 대응되도록 하향 경사로 형성되는 슬라이드와; 상기 슬라이드와 하형 다이의 사이에 장착되어 상기 슬라이드와 하형 다이의 경사면에 각각 접촉하는 웨어 플레이트와; 상기 하형 다이에 장착되어 상형 다이의 하형 다이측 움직임을 안내하며, 상형 다이와 하형 다이의 틈새를 유지하는 가이드 포스트와; 외력의 전달에 따라 상기 가이드 포스트에 체결되어 상기 상형 다이의 하강 높이를 제한하는 가이드 포스트 클램핑부를 포함하여 구성한다.

Description

헤밍장치{HEMMING DEVICE}

본 발명은 헤밍장치에 관한 것이다.

통상적으로, 차량의 제조 공정에 있어서, 헤밍(Hemming) 공정은 프리 펀치(Pre-Punch)의 타원궤적 운동을 통한 프리 헤밍후 메인 펀치(Main Punch)의 수직운동으로 메인 헤밍이 완성되는 공정으로 이루어진다.

헤밍이 가능한 패널류 가운데 프론트 도어(FRT DR)의 경우 종래 기술에서는 프론트 도어 아우터(FRT DR OTR), 프론트 도어 인너(FRT DR INR)의 헤밍후 후공정에서 스폿 용접을 이용하여 프론트 도어 아우터(FRT DR OTR)와 레일 프론트 도어 벨트 아우터(RAIL-FRT DR BELT OTR)의 체결이 이루어진다.

도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 프론트 도어 패널의 헤밍 공정 작동순서를 설명한다.

먼저, 패드(PAD)가 프론트 도어 아우터(FRT DR OTR)를 홀딩(Holding) 시킨 후 프리 펀치(Pre-Punch)가 헤밍을 용이하게 하기 위해서 프리 헤밍을 한다.

프리 헤밍이 완료된 후 메인 펀치(Main-Punch)와의 간섭을 피하기 위하여 프리 펀치가 후진한다.

이어서, 메인 펀치가 하강하면서 최종적으로 헤밍을 완성한다.

인너 패널과 아우터 패널의 간섭조건으로 인하여 헤밍을 할 수 없으므로 레일 프론트 도어 벨트 아우터(RAIL-FRT DR BELT OTR)와 프론트 도어 아우터(FRT DR OTR)를 스폿 용접으로 체결한다.

위와 같은 방법을 사용할 때 종래에는 프론트 도어 중 글라스(Glass)부위의 헤밍에 있어서는 프론트 도어 아우터(FRT DR OTR)와 레일 프론트 도어 벨트 아우터(RAIL-FRT DR BELT OTR)의 헤밍이 인너 패널의 간섭조건으로 인하여 메인 펀치가 수직운동을 할 수 없으므로 후 공정에서 용접공정을 통하여 이 부분의 문제점을 해결하므로 공정의 추가가 필요하다.

더욱이 용접공정은 헤밍공정보다 품질과 강도적인 측면을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 차량의 도어 패널 성형시 레일 프론트 도어 벨트 아우터(RAIL-FRT DR BELT OTR)의 용접공정을 제거하며, 아우터 패널(OTR)과 인너 패널(INR)의 헤밍시 레일 프론트 도어 벨트 아우터(RAIL-FRT DR BELT OTR)도 동시에 생산 가능하게 하여 생산성의 극대화를 가져올 수 있는 헤밍장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 도어 패널을 구성하는 레일 프론트 도어 벨트 아우터의 헤밍장치에 있어서, 상형 다이와; 상기 상형 다이의 하면에 장착되어 메인 헤밍작업을 수행하는 메인 펀치와; 상기 메인 펀치와 이격된 상태에서 일단이 자유운동하도록 상기 상형 다이에 지지되며, 상기 메인 펀치의 메인 헤밍작업 이전에 프리 헤밍작업을 수행하는 프리 펀치와; 상기 상형 다이의 하면에 장착되며, 외부의 동력 전달에 따라 구동되어 상기 프리 펀치의 일단을 각운동시키는 액츄에이터와; 상기 상형 다이의 하측에 설치되며, 일측면이 설정된 각도로 하향 경사로 형성되는 하형 다이와; 상기 상형 다이의 하면에 장착되며, 일측면이 상기 하형 다이의 경사면과 대응되도록 하향 경사로 형성되는 슬라이드와; 상기 슬라이드와 하형 다이의 사이에 장착되어 상기 슬라이드와 하형 다이의 경사면에 각각 접촉하는 웨어 플레이트와; 상기 하형 다이에 장착되어 상형 다이의 하형 다이측 움직임을 안내하며, 상형 다이와 하형 다이의 틈새를 유지하는 가이드 포스트와; 외력의 전달에 따라 상기 가이드 포스트에 체결되어 상기 상형 다이의 하강 높이를 제한하는 가이드 포스트 클램핑부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예는 헤밍 장치에 관한 것으로, 도어 벨트 레일부의 경사 헤밍 캠구조에 관한 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 헤밍장치의 구성을 도시한 도면이며, 도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 헤밍장치의 동작을 도시한 도면이다.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 상형 다이(210)의 움직임과 셧 높이의 관계를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 가이드 포스트 클램핑부(226, 228)의 구성을 도시한 도면이다.

도 2와 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예는 차량의 도어 패널을 구성하는 레일 프론트 도어 벨트 아우터의 헤밍장치에 있어서, 상형 다이(210)(Upper Die), 메인 펀치(212)(Main Punch), 프리 펀치(214)(Pre-Punch), 액츄에이터(216), 하형 다이(218)(Lower Die), 슬라이드(220)(Slide), 웨어 플레이트(222)(Wear Plate), 가이드 포스트(224)(Guide Post), 가이드 포스트 클램핑부(226, 228)를 포함하여 구성한다.

메인 펀치(212)는 상형 다이(210)의 하면에 장착되어 메인 헤밍작업을 수행한다.

프리 펀치(214)는 메인 펀치(212)와 이격된 상태에서 일단이 자유운동하도록 상형 다이(210)에 지지되며, 메인 펀치(212)의 메인 헤밍작업 이전에 프리 헤밍작업을 수행한다.

액츄에이터(216)는 상형 다이(210)의 하면에 장착되며, 외부의 동력 전달에 따라 구동되어 프리 펀치(214)의 일단을 각운동시키는 기능을 한다.

본 발명의 실시예에 따른 액츄에이터(216)는 에어 실린더(Air Cylinder)로 구성한다.

하형 다이(218)는 상형 다이(210)의 하측에 설치되며, 일측면이 설정된 각도로 하향 경사로 형성된다.

슬라이드(220)는 상형 다이(210)의 하면에 장착되며, 일측면이 하형 다이(218)의 경사면과 대응되도록 하향 경사로 형성된다.

웨어 플레이트(222)는 슬라이드(220)와 하형 다이(218)의 사이에 장착되어 슬라이드(220)와 하형 다이(218)의 경사면에 각각 접촉한다.

가이드 포스트(224)는 하형 다이(218)에 장착되어 상형 다이(210)의 하형 다이(218)측 움직임을 안내하며, 상형 다이(210)와 하형 다이(218)의 틈새를 유지하는 기능을 한다.

가이드 포스트 클램핑부(226, 228)는 외력의 전달에 따라 가이드 포스트(224)에 체결되어 상형 다이(210)의 하강 높이를 제한한다.

가이드 포스트 클램핑부(226, 228)는 도 10에 도시된 바와 같이 셧 높이 제어 클램프(226)(Shut Height Control Clamp)와 클램핑 구동부(228)를 포함하여 구성한다.

셧 높이 제어 클램프(226)는 프리 펀치(214)와 메인 펀치(212)의 간섭을 피하기 위하여 외력의 전달에 따라 구동되어 회전되면서 가이드 포스트(224)에 체결되어 상형 다이(210)의 셧 높이(Shut Height)를 클램프의 높이로 일정하게 유지하여 상형 다이(210)의 하강 높이를 제한한다.

클램핑 구동부(228)는 가이드 포스트(224)를 지지하는 플레이트의 일측에 연결되며, 외력의 전달에 따라 구동되어 셧 높이 제어 클램프(226)로 구동력을 전달한다.

셧 높이 제어 클램프(226)와 플레이트는 핀(Pin)으로 연결된다.

본 발명의 실시예에 따른 클램핑 구동부(228)는 에어 실린더(Air Cylinder)로 구성한다.

상기와 같은 구성으로, 본 발명의 실시예는 차량의 도어 패널을 구성하는 레일 프론트 도어 벨트 아우터(RAIL FRT DR BELT OTR)의 용접체결이 헤밍작업으로 전환되면서 품질과 강도가 향상된다.

그리고, 레일 프론트 도어 벨트 아우터(RAIL-FRT DR BELT OTR)의 용접공정을 없애기 위하여 인너 패널(INR), 아우터 패널(OTR) 헤밍공정에서 수직운동을 경사운동으로 가능하게 한다.

또한, 프리 펀치(214)(Pre-Punch)와 메인 펀치(212)(Main-Punch)의 간격을 일정하게 유지하면서 두 번의 프레스 운동으로 아우터 패널(OTR), 인너 패널(INR)의 헤밍시 레일 프론트 도어 벨트 아우터(RAIL-FRT DR BELT OTR)도 동시에 생산 가능하게 함으로써 생산성의 극대화를 가져올 수 있다.

도 3 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 헤밍장치의 동작상태를 설명한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 상형 다이(210)가 하강하면서 액츄에이터(216)가 스트로크(Stroke) 만큼 하강하면서 링크에 연결된 프리 펀치(214)(Pre-Punch)를 밀어주어 각운동으로 전환시킨다.

이때 상형 다이(210)와 하형 다이(218)를 가이드 포스트(224)에 클램핑 구동부(228)가 스트로크(Stroke)만큼 움직이면서 셧 높이 제어 클램프(226)(Shut Height Control Clamp)를 회전시키면서 가이드 포스트(224)에 체결한다.(도 6)

클램핑 구동부(228)의 스트로크(Stroke) 만큼 밀어주면 핀(Pin)에 연결된 셧 높이 제어 클램프(226)(Shut Height Control Clamp)가 클램핑 구동부(228)의 압력에 의해 회전하면서 가이드 포스트(224)를 체결한다.

슬라이드(220)(Slide)가 하형 다이(218)와 접촉하면서 계속 경사각만큼 내려오면서 인너 패널(INR PNL)과의 간섭을 피하고 프리 펀치(214)(Pre-Punch)가 프리 헤밍(Free Hemming)을 완성한다.(도 3과 도 7)

프리 헤밍(Free Hemming)시 셧 높이(Shut Height)는 기존의 높이가 아닌 클램프 높이(Clamp Height)를 더한 값이 된다.

그러므로, 메인 펀치(212)(Main Punch)가 인너 패널(INR PNL)의 간섭을 피할 수 있다.

프리 헤밍(Free Hemming)이 끝나면 도 4에 도시된 바와 같이 다시 상형 다이(210)가 상승하고 액츄에이터(216)가 압축하면서 프리 펀치(214)(Pre-Punch)를 끌어당겨 반대 방향으로 각운동시킨다.

또한, 셧 높이 제어 클램프(226)(Shut Height Control Clamp)도 클램핑 구동부(228)가 압축하면서 반대 클램프(Clamp)를 끌어 당겨 클램핑 방향과 반대 방향으로 회전하면서 가이드 포스트(224)에서 벗어난다.(도 8)

이와 같은 상태에서 도 5에 도시된 바와 같이 다시 상형 다이(210)가 하강하면서 슬라이드(220)가 하형 다이(218)와 접하면서 경사각만큼 내려간다.

금형의 셧 높이(Shut Height)는 클램프(Clamp)가 없는 상태이므로 슬라이드(220)는 더욱더 하강한다.(도 5와 도 9)

프리 펀치(214)(Pre-Punch)는 회전상태이므로 패널의 간섭을 피할 수 있고 메인 펀치(212)(Main-Punch)는 헤밍을 최종적으로 완성한다(Main Hemming).

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 헤밍장치는 레일 프론트 도어 벨트 아우터(RAIL FRT DR BELT OTR)의 용접체결이 헤밍작업으로 전환되면서 품질과 강도를 향상시킬 수 있다.

또한, 후공정에서의 용접공정이 없어지고 인너 패널(INR), 아우터 패널(OTR)의 헤밍시 동시에 작업할 수 있다.

또한, 프론트 도어 아우터(FRT DR OTR), 인너(INR) 헤밍시 레일 프론트 도어 벨트 아우터(RAIL FRT DR BELT OTR)도 동시에 헤밍이 가능하므로 용접공정이 축소되는 효과 및 생산성의 극대화를 가져올 수 있다.

참고적으로, 헤밍으로 이루어지는 패널은 용접공정보다 훨씬 더 강도와 품질면에서 우수하다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량의 도어 패널 성형시 레일 프론트 도어 벨트 아우터의 헤밍 공정을 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 헤밍장치의 구성을 도시한 도면.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 헤밍장치의 동작을 도시한 도면.

도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 상형 다이의 움직임과 셧 높이의 관계를 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 가이드 포스트 클램핑부의 구성을 도시한 도면.

Claims

차량의 도어 패널을 구성하는 레일 프론트 도어 벨트 아우터의 헤밍장치에 있어서,

상형 다이와;

상기 상형 다이의 하면에 장착되어 메인 헤밍작업을 수행하는 메인 펀치와;

상기 메인 펀치와 이격된 상태에서 일단이 자유운동하도록 상기 상형 다이에 지지되며, 상기 메인 펀치의 메인 헤밍작업 이전에 프리 헤밍작업을 수행하는 프리 펀치와;

상기 상형 다이의 하면에 장착되며, 외부의 동력 전달에 따라 구동되어 상기 프리 펀치의 일단을 각운동시키는 액츄에이터와;

상기 상형 다이의 하측에 설치되며, 일측면이 설정된 각도로 하향 경사로 형성되는 하형 다이와;

상기 상형 다이의 하면에 장착되며, 일측면이 상기 하형 다이의 경사면과 대응되도록 하향 경사로 형성되는 슬라이드와;

상기 슬라이드와 하형 다이의 사이에 장착되어 상기 슬라이드와 하형 다이의 경사면에 각각 접촉하는 웨어 플레이트와;

상기 하형 다이에 장착되어 상형 다이의 하형 다이측 움직임을 안내하며, 상형 다이와 하형 다이의 틈새를 유지하는 가이드 포스트와;

외력의 전달에 따라 상기 가이드 포스트에 체결되어 상기 상형 다이의 하강 높이를 제한하는 가이드 포스트 클램핑부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 헤밍장치.
제1항에 있어서, 상기 액츄에이터는 에어 실린더로 구성하는 것을 특징으로 하는 헤밍장치.
제1항에 있어서, 상기 가이드 포스트 클램핑부는

프리 펀치와 메인 펀치의 간섭을 피하기 위하여 외력의 전달에 따라 구동되어 회전되면서 상기 가이드 포스트에 체결되어 상기 상형 다이의 셧 높이를 클램프의 높이로 일정하게 유지하여 상기 상형 다이의 하강 높이를 제한하는 셧 높이 제어 클램프와;

상기 가이드 포스트를 지지하는 플레이트의 일측에 연결되며, 외력의 전달에 따라 구동되어 상기 셧 높이 제어 클램프로 구동력을 전달하는 클램핑 구동부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 헤밍장치.
제3항에 있어서, 상기 클램핑 구동부는 에어 실린더로 구성하는 것을 특징으로 하는 헤밍장치.
제3항에 있어서, 상기 셧 높이 제어 클램프와 플레이트는 핀으로 연결되는 것을 특징으로 하는 헤밍장치.