KR100559331B1

KR100559331B1 - 헤밍 프레스 장치

Info

Publication number: KR100559331B1
Application number: KR1020030085162A
Authority: KR
Inventors: 허태양
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2006-03-15
Also published as: KR20050051388A

Abstract

예비 헤밍 및 메인 헤밍 작동에 의해 헤밍 성형할 패널 제품의 성형 작동을 한번에 이룰 수 있도록 함으로써, 성형성을 향상 및 작업시간 단축에 의해 제품의 원가를 절감할 수 있도록;

상형과 하형 사이에서 2장의 패널이 상호 결합되는 결합부를 헤밍 성형하도록 구성되는 헤밍 프레스 장치에서, 상기 상형의 하부 일측에 하향하여 장착되며, 하부 일측면에 작동캠을 구성하는 제1차 캠 드라이버; 상기 제1차 캠 드라이버의 측방으로 상기 상형의 하부에 하향하여 장착되며, 하부 일측면에 작동캠을 구성하는 제2차 캠 드라이버; 상기 상형의 하부 타측에 하향하여 장착되며, 하단에는 경사진 메인 성형면을 형성하는 메인 헤밍스틸; 상기 메인 헤밍스틸의 하부에 대응하여 상기 2장의 패널 결합부를 위치시켜 이를 지지하도록 상기 하형 상에 구성되는 경사다이; 상기 하형 상에서, 경사다이의 측방에 구성되어 상기 제1차 캠 드라이버와 제2차 캠 드라이버에 대응하는 각각의 접촉롤러가 다수개의 링크들로 연결되어 캠작동을 링크 작동으로 변환하는 링크 캠 유닛; 상기 링크 캠 유닛의 일측 링크에 연결되어 링크 작동에 따라 상기 메인 헤밍스틸의 성형작동 전에 2장의 패널 결합부에 대하여 예비 헤밍 성형을 이루는 예비 헤밍스틸을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤밍 프레스 장치를 제공한다.

헤밍 프레스, 링크 캠 유닛, 예비 헤밍

Description

헤밍 프레스 장치{PRESS SYSTEM FOR HEMMING}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 헤밍 프레스 장치의 측면 구성도,

도 2는 본 발명의 헤밍 프레스 장치에 적용되는 링크 캠 유닛의 사시도,

도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 헤밍 프레스 장치의 단계별 작동 상태도,

도 7은 종래 예비 헤밍을 위한 캠 프레스 장치의 측면 구성도, 및

도 8은 종래 메인 헤밍을 위한 펀치 프레스 장치의 측면 구성도이다.

본 발명은 헤밍 프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인너 패널과 아웃터 패널로 구성되는 패널 제품의 헤밍 가공시, 예비 헤밍 및 메인 헤밍 작동에 의해 헤밍 성형할 패널 제품의 성형작동을 한번에 이룰 수 있도록 함으로써, 성형성을 향상 및 제품의 원가를 절감할 수 있도록 하는 헤밍 프레스 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2 내지 3만여개의 부품을 수 차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 제품 패널을 생산한 후, 차체 공장으로 옮겨와서 제품 패널의 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 된다.

이와 같이 패널을 성형하기 위해서는 여러 종류의 프레스 장비를 통하여 일정한 형태로 가압 성형하는 성형공정 후, 트리밍(TRIMMING)과 피어싱(PIECING) 및 플랜징(FLANGING), 헤밍(HEMMING) 등의 프레스 공정에서 절단, 홀 가공, 절곡, 휨 등의 가공작업을 거치게 된다.

상기에서, 헤밍 가공은, 도 7에서 도시한 바와 같이, 캠 프레스 장치를 이용하여 인너 패널(101)과 아웃터 패널(103)로 구성되는 도어, 후드, 트렁크 리드 등에 적용되는 성형방법으로 헤밍 프레스 장치를 이용하게 되는데, 하형(105) 상에 아웃터 패널(103)을 안착시킨 후, 그 위에 인너 패널(101)을 로딩하고, 상형(107)과 연동하는 상형패드(109)가 상기 인너 패널(101)의 헤밍부(h) 일측을 상기 하형(105)과 함께 규제한 상태로, 상형(107)이 계속 하강하면, 상형 드라이버(111)가 하형(105)의 일측에 구비되는 예비 성형캠(113)과 캠 작동에 의해 아웃터 패널(103)의 플랜지면(115)을 절곡시키면서 밀어 넣어 예비 헤밍을 먼저 진행하게 된다.

이와 같이, 예비 헤밍이 완료된 인너 패널(101)과 아웃터 패널(103)은, 도 8에서 도시한 바와 같은 펀치 프레스 장치를 이용하여 메인 헤밍을 진행하게 되는데, 먼저, 상기 예비 헤밍이 완료된 인너 패널(101)과 아웃터 패널(103)을 하형(205) 상에 안착시킨 후, 상형(207)과 연동하는 상형패드(209)가 상기 인너 패 널(101)의 헤밍부(h) 일측을 상기 하형(205)과 함께 규제한 상태로, 상형(207)이 하강하면, 상형의 펀치(211)가 예비 헤밍된 아웃터 패널(103)의 절곡된 플랜지면(115)을 완전히 가압하여 넣어 메인 헤밍을 진행하여 헤밍 작업을 완료하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 헤밍 프레스 장치에 의하면, 예비 헤밍과 메인 헤밍을 각각 다른 프레스 장치에 의해 2번의 공정을 거쳐서 성형하게 됨으로, 상호간의 작업시점을 맞추기가 어려우며, 작업시간이 길어지는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 본 발명의 목적은 예비 헤밍 및 메인 헤밍 작동에 의해 헤밍 성형할 패널 제품의 성형작동을 한번에 이룰 수 있도록 함으로써, 성형성을 향상 및 작업시간 단축에 의해 제품의 원가를 절감할 수 있도록 하는 헤밍 프레스 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 헤밍 프레스 장치는, 상형과 하형 사이에서 2장의 패널이 상호 결합되는 결합부를 헤밍 성형하도록 구성되는 헤밍 프레스 장치에서,

상기 상형의 하부 일측에 하향하여 장착되며, 하부 일측면에 작동캠을 구성하는 제1차 캠 드라이버; 상기 제1차 캠 드라이버의 측방으로 상기 상형의 하부에 하향하여 장착되며, 하부 일측면에 작동캠을 구성하는 제2차 캠 드라이버; 상기 상형의 하부 타측에 하향하여 장착되며, 하단에는 경사진 메인 성형면을 형성하는 메인 헤밍스틸; 상기 메인 헤밍스틸의 하부에 대응하여 상기 2장의 패널 결합부를 위치시켜 이를 지지하도록 상기 하형 상에 구성되는 경사다이; 상기 하형 상에서, 경사다이의 측방에 구성되어 상기 제1차 캠 드라이버와 제2차 캠 드라이버에 대응하는 각각의 접촉롤러가 다수개의 링크들로 연결되어 캠작동을 링크 작동으로 변환하는 링크 캠 유닛; 상기 링크 캠 유닛의 일측 링크에 연결되어 링크 작동에 따라 상기 메인 헤밍스틸의 성형작동 전에 2장의 패널 결합부에 대하여 예비 헤밍 성형을 이루는 예비 헤밍스틸을 포함하는 것을 특징으로 하며,

상기 링크 캠 유닛은 상기 하형 상의 경사다이 측방에 장착되는 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임 상의 일측에 힌지 브라켓을 통하여 하단 일측이 힌지 체결되고, 상단에는 일측으로 상기 제1차 캠 드라이버의 작동캠에 의해 작동하는 제1차 접촉롤러가 장착되는 제1링크; 상기 제1링크의 하단 타측에, 일단이 힌지 체결되고, 타단에는 일측으로 상기 제2차 캠 드라이버의 작동캠에 의해 작동하는 제2차 접촉롤러가 장착되는 제2링크; 상기 제1링크의 상단에, 상기 제1차 접촉롤러와 동일 축선상의 타측으로 중앙 일측이 힌지 체결되고, 일단부에는 상기 예비 헤밍스틸이 그 배면을 통하여 장착되는 제3링크; 상기 제2링크의 타단에, 상기 제2차 접촉롤러와 동일 축선상의 타측으로 일단이 힌지 체결되고, 타단은 상기 제3링크의 타단과 힌지 체결되어 상기 제2링크와 제3링크의 각 타단을 상호 연결하는 제4링크; 상기 제2링크 타단의 타측과 상기 베이스 프레임의 일측을 연결하여 상기 각 링크 에 복원력을 제공하는 복원 스프링으로 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 헤밍 프레스 장치의 측면 구성도, 도 2는 본 발명의 헤밍 프레스 장치에 적용되는 링크 캠 유닛의 사시도로써, 본 발명의 실시예에 따른 헤밍 프레스 장치는 상형(1)과 하형(3) 사이에서 2장의 패널 즉, 인너 패널(5)과 아웃터 패널(7)이 상호 결합되는 결합부(9, 즉 헤밍부)을 헤밍 성형하게 되는데, 그 구성을 상기한 도 1과 도 2를 통하여 살펴보면, 먼저 상기 상형(1)의 하부 일측에 제1차 캠 드라이버(11)가 하향하여 장착되며, 이 제1차 캠 드라이버(11)의 하부 일측면에는 작동캠(13)을 구성하여 이루어진다.

상기 제1차 캠 드라이버(11)의 측방으로는 제2차 캠 드라이버(15)가 상기 상형(1)의 하부에 하향하여 장착되며, 제2차 캠 드라이버(15)의 하부 일측면에도 작동캠(17)을 구성하여 이루어진다.

상기 제1차 캠 드라이버(11)에 대응하는 상형(1)의 하부 타측에는 메인 헤밍스틸(19)이 하향하여 장착되는데, 이 메인 헤밍스틸(19)의 하단에는 경사진 메인 성형면(21)을 형성한다.

그리고 상기 메인 헤밍스틸(19)의 하부에 대응하여 상기 2장의 패널 결합부(9)를 위치시켜 이를 지지하도록 경사다이(23)가 상기 하형(3) 상에 구성된다.

여기서, 상기 메인 헤밍스틸(19)은 그 하단의 메인 성형면(21)의 경사각(θ) 이 상기 경사다이(23)의 경사각(θ)과 동일각으로 형성된다.

또한, 상기 하형(3) 상에는 상기 경사다이(23)의 측방에, 상기 제1차 캠 드라이버(11)와 제2차 캠 드라이버(15)에 대응하는 각각의 접촉롤러가 다수개의 링크들로 연결되어 캠작동을 링크 작동으로 변환하는 링크 캠 유닛(30)이 구성되며, 상기 링크 캠 유닛(30)의 하나의 링크 일측에는 예비 헤밍스틸(31)이 장착되어 링크 캠 유닛(30)의 링크 작동에 따라 상기 메인 헤밍스틸(19)의 성형작동 전에 2장의 패널 결합부(9)에 대하여 예비 헤밍 성형을 이루도록 구성된다.

여기서, 상기 링크 캠 유닛(30)의 구성은 상기 하형(3) 상의 경사다이(23) 측방에 베이스 프레임(33)이 장착되고, 상기 베이스 프레임(33) 상에는 상기 경사다이(23)의 측방에 이웃하여 힌지 브라켓(35)을 구성하고, 상기 힌지 브라켓(35)에는 제1링크(37)가 그 하단의 일측을 통하여 힌지(h1) 체결된다.

상기 제1링크(37)의 상단에는 일측으로 상기 제1차 캠 드라이버(11)의 작동캠(13)에 의해 작동하는 제1차 접촉롤러(39)가 장착된다.

그리고 상기 제1링크(37)의 하단 타측에는 제2링크(41)가 그 일단을 통하여 힌지(h2) 체결되고, 제2링크(41)의 타단에는 일측으로 상기 제2차 캠 드라이버(15)의 작동캠(17)에 의해 작동하는 제2차 접촉롤러(43)가 장착된다.

또한, 상기 제1링크(37)의 상단에 장착되는 상기 제1차 접촉롤러(39)와 동일 축선상의 타측으로 제3링크(45)가 그 중앙 일측을 통하여 힌지(h3) 체결되고, 제3링크(45)의 일단부에는 상기 예비 헤밍스틸(31)이 그 배면을 통하여 장착된다.

또, 상기 제2링크(41)의 타단에 장착되는 상기 제2차 접촉롤러(43)와 동일 축선상의 타측으로 제4링크(47)가 그 일단을 통하여 힌지(h4) 체결되고, 제4링크(47)의 타단은 상기 제3링크(45)의 타단과 힌지 (h5)체결되어 상기 제2링크(41)와 제3링크(45)의 각 타단을 상호 연결하여 구성된다.

그리고 상기 제2링크(41) 타단의 타측과 상기 베이스 프레임(33)의 일측을 복원 스프링(49)이 연결하여 상기 각 링크에 복원력을 제공하도록 구성된다.

또한, 상기 베이스 플레이트(33) 상에는 상기 제1링크(37)의 하단을 지지하는 스톱퍼(51)가 일체로 설치된다.

여기서, 상기 제1차 접촉롤러(39)와 제2차 접촉롤러(43)는 각각 메탈 베어링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 예비 헤밍스틸(31)은 그 선단에, 상기 2장의 패널 결합부(9)를 예비 헤밍 성형하는 성형단부(53)를 형성하여 이루어진다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 헤밍 프레스 장치의 작동을 도 1과, 도 3내지 도 6을 통하여 단계별로 살펴보면, 먼저, 도 1에서와 같이, 소정의 형상으로 일차 성형된 인너 패널(5)과 아웃터 패널(7)을 상기 경사다이(23) 상에 각각 헤밍부(9)를 정확하게 맞추어 투입한 후, 도 3에서와 같이, 상형(1)을 하강 작동시킨다.

그러면, 상기 상형(1)과 연동하는 상기 제1차 캠 드라이버(11)의 작동캠(13)이 먼저, 제1차 접촉롤러(39)와 접촉되어 캠작동에 의해 상기 제1링크(37)를 시계방향으로 회전시켜 제3링크(45)에 연결된 예비 헤밍스틸(31)을, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 제2차 캠 드라이버(15)의 작동캠(17)이 제2차 접촉롤러(43)에 접 촉될 때까지 패널의 결합부(9)를 향하여 이동시킨다.

이 때, 상기 예비 헤밍스틸(31)의 성형단부(53)는 상기 2장의 패널 결합부(9)에서, 아웃터 패널(7)의 헤밍단부(f)까지 이동한 상태가 되며, 상기 복원 스프링(49)은 제2링크(41)의 회전으로 팽창하게 된다.

이러한 상태로, 상형(1)이 계속 하강 작동하게 되면, 도 5에서와 같이, 상기 제2차 캠 드라이버(15)의 작동캠(17)이 제2차 접촉롤러(43)에 대하여 캠 작동을 이루어 상기 예비 헤밍스틸(31)의 성형단부(53)가 아웃터 패널(7)의 헤밍단부(f)를 절곡시켜 예비 헤밍 성형하게 된다.

이와 같이, 예비 헤밍 성형 작동을 완료한 후, 상형(1)이 계속 하강하면, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 메인 헤밍스틸(19)이 그 하단의 메인 성형면(21)을 통하여 상기 아웃터 패널(7)의 예비 헤밍 성형된 헤밍단부(f)를 완전히 가압하여 메인 헤밍 성형 작동을 이루게 된다.

상기와 같이, 메인 헤밍 성형작동이 완료된 후, 복귀 작동은 상기 상형(1)을 다시 상승 작동시킴으로써, 상기 복원 스프링(49)의 복원 탄성력에 의해 상기 헤밍 성형작동의 역순으로 이루어지며, 그 구체적인 작동의 설명은 생략한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 헤밍 프레스 장치에 의하면, 인너 패널과 아웃터 패널로 구성되는 패널 제품의 헤밍 가공시, 예비 헤밍 및 메인 헤밍 작동에 의해 헤밍 성형할 패널 제품의 성형작동을 한번에 이룰 수 있도록 함으로써, 성형성을 향상 및 작업시간 단축에 의해 제품의 원가를 절감할 수 있은 효과가 있다.

Claims

상형과 하형 사이에서 2장의 패널이 상호 결합되는 결합부를 헤밍 성형하도록 구성되는 헤밍 프레스 장치에 있어서,

상기 상형의 하부 일측에 하향하여 장착되며, 하부 일측면에 작동캠을 구성하는 제1차 캠 드라이버;

상기 제1차 캠 드라이버의 측방으로 상기 상형의 하부에 하향하여 장착되며, 하부 일측면에 작동캠을 구성하는 제2차 캠 드라이버;

상기 상형의 하부 타측에 하향하여 장착되며, 하단에는 경사진 메인 성형면을 형성하는 메인 헤밍스틸;

상기 메인 헤밍스틸의 하부에 대응하여 상기 2장의 패널 결합부를 위치시켜 이를 지지하도록 상기 하형 상에 구성되는 경사다이;

상기 하형 상에서, 경사다이의 측방에 구성되어 상기 제1차 캠 드라이버와 제2차 캠 드라이버에 대응하는 각각의 접촉롤러가 다수개의 링크들로 연결되어 캠작동을 링크 작동으로 변환하도록, 상기 하형 상의 경사다이 측방에 장착되는 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임 상의 일측에 힌지 브라켓을 통하여 하단 일측이 힌지 체결되고, 상단에는 일측으로 상기 제1차 캠 드라이버의 작동캠에 의해 작동하는 제1차 접촉롤러가 장착되는 제1링크와, 상기 제1링크의 하단 타측에, 일단이 힌지 체결되고, 타단에는 일측으로 상기 제2차 캠 드라이버의 작동캠에 의해 작동하는 제2차 접촉롤러가 장착되는 제2링크와, 상기 제1링크의 상단에, 상기 제1차 접촉롤러와 동일 축선상의 타측으로 중앙 일측이 힌지 체결되고, 일단부에는 상기 예비 헤밍스틸이 그 배면을 통하여 장착되는 제3링크와, 상기 제2링크의 타단에, 상기 제2차 접촉롤러와 동일 축선상의 타측으로 일단이 힌지 체결되고, 타단은 상기 제3링크의 타단과 힌지 체결되어 상기 제2링크와 제3링크의 각 타단을 상호 연결하는 제4링크, 및 상기 제2링크 타단의 타측과 상기 베이스 프레임의 일측을 연결하여 상기 각 링크에 복원력을 제공하는 복원 스프링으로 구성되는 링크 캠 유닛;

상기 링크 캠 유닛의 일측 링크에 연결되어 링크 작동에 따라 상기 메인 헤밍스틸의 성형작동 전에 2장의 패널 결합부에 대하여 예비 헤밍 성형을 이루는 예비 헤밍스틸;을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤밍 프레스 장치.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 베이스 플레이트 상에는

상기 제1링크의 하단을 지지하는 스톱퍼가 일체로 설치되는 것을 특징으로 하는 헤밍 프레스 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 메인 헤밍스틸은

그 하단의 메인 성형면의 경사각이 상기 경사다이의 경사각과 동일각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 헤밍 프레스 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 접촉롤러는

메탈 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 헤밍 프레스 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 예비 헤밍스틸은

그 선단에, 상기 2장의 패널 결합부를 예비 헤밍 성형하는 성형단부를 형성하는 것을 특징으로 하는 헤밍 프레스 장치.