KR100771419B1

KR100771419B1 - 자동차 서브프레임의 컵 성형용 금형

Info

Publication number: KR100771419B1
Application number: KR1020060020630A
Authority: KR
Inventors: 임용희
Original assignee: 임용희
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-10-30
Also published as: KR20070090663A

Abstract

본 발명은 자동차 서브프레임의 컵 성형용 금형에 관한 것으로 하형(A)은 고정판(12) 상면에 고정된 제1하부코어(2)와 상기 제1하부코어(2)를 중앙에 두고 고정판(12)으로부터 하부실린더(14)에 의해 상하로 작동하도록 설치되는 제2하부코어(4)로 구성하고, 상형(B)은 지지판(16) 저면에 상부실린더(18)에 의해 상하로 작동하도록 설치되는 제1상부코어(6)를 중앙에 두고 제2상부코어(8)를 지지판(16)에 고정설치하여서 된 것으로서, 상형(B)의 하강시 하형(A)과의 사이에 얻고자하는 컵(10)과 같은 형상의 성형실(20)이 형성되게 하여 적정 직경과 길이를 갖는 단관(10')을 공급하여 가압성형하게 되면 본체부(10b)를 사이에 두고 그 하부 일부는 외측으로 벌어져 하부용접부(10a)를 갖게 되고 상부 일부는 내측으로 오무려져 상부 용접부(10c)를 갖게 되는 완전한 컵(10) 형상으로 성형되도록 한 것이다.

Description

자동차 서브프레임의 컵 성형용 금형{METALLIC MOULD FOR CUP EXTRUDE OF AUTOMOBILE SUB-FRAME}

도 1 : 본 발명의 단면 구성도

도 2 : 본 발명의 소재공급시를 나타낸 단면 구성도

도 3 : 본 발명의 성형시를 나타낸 단면 구성도

도 4 : 본 발명의 탈형시를 나타낸 단면 구성도

도 5 : 본 발명을 통한 제조시 이용되는 단관의 사시도

도 6 : 본 발명에 의해 제조된 컵의 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(A)--하형 (B)--상형

(2)--제1하부코어 (2a)--고정부

(2b)--삽입부 (4)--제2하부코어

(4a)--결합홈 (6)--제1상부코어

(6a)--받침부 (6b)--결합부

(6c)--단턱 (8)--제2상부코어

(8a)--작동실 (8b)--결합공

(8c)--결합돌부 (8d)--안내면

(10)--컵 (10a)--하부용접부

(10b)--본체부 (10c)--상부용접부

(10d)--통공 (12)---고정판

(14)--하부실린더 (16)--지지판
(18)--상부실린더 (20)--성형실

본 발명은 주로 자동차 서브프레임의 컵을 성형하는 금형에 관한 것이다.

자동차 서브프레임의 컵은 서브프레임의 사방에 용접고정되어 그 수장실 내에 삽입형성되는 볼죠인트를 통하여 엔진과 연결되는 것으로서, 수장실을 갖는 원통형 본체부와 상기 본체부 상부에 내측으로 빙둘러서 절곡형성되어 그 중앙에 통공을 갖는 상부 용접부와 본체부 하부에 외측으로 빙둘러서 절곡형성되는 하부 용접부로 구성된다.

그러나 종래에는 이러한 구조의 컵을 얻기 위하여 철판을 블랭킹 가공하여 원판을 얻고 상기 원판을 3차에 걸친 드로잉 가공으로 본체부와 상기 본체부 상하에 용접부가 형성되게 한 다음 피어싱과 동시에 트리밍 작업하여 완성된 형태를 얻도록 하고 있으며 일부는 이러한 모든 공정이 순차금형에 의해 순차적으로 이루어지도록 하여 생산성을 높여주도록 하고 있다.

따라서 완성된 형태의 컵을 얻기까지 소요되는 공정수 만큼 금형의 설치비용이 증가하게 되고 또 여러대의 성형기를 운영하는 만큼 제반비용이 추가소요되며 순차금형이 이용된다 하더라도 작업능율의 향상은 크게 기대할 수가 없게 된다.

또한 얻고자 하는 컵은 원형인 만큼 블랭킹 가공시 철판을 원판형으로 절단하여 윤곽상을 얻어야하고 또 상부 용접부의 중앙에 통공을 형성하는 과정에서 철판의 손실을 가져오게 되므로 자원이 낭비되고 또 판형의 철판을 강제적으로 오무려서 원통형의 본체부와 상하 용접부를 얻는 과정에서 그 표면이 거칠어지거나 산포발생 등으로 불량제품을 양산하게 되므로 제조단가의 상승요인이 되어 제품의 가격경쟁력이 떨어지게 되는 등의 많은 문제점들이 있는 것이다.

본 발명은 상술한 종래기술이 갖는 문제점들을 감안하여 단공정으로 완성된 형태의 컵을 얻도록 할 수가 있어 금형의 설치비용 및 제반운영비용을 줄일 수가 있게 됨은 물론 작업능률을 향상시켜줄 수가 있고, 재료의 손실이 전혀 없어 자원낭비를 방지할 수가 있으며, 재료의 변형을 최소화하여 또 성형과정에서의 불량발생을 없애줄 수가 있도록 하고 또 낮은 제조단가로 제품의 가격경쟁력을 높여줄 수가 있는 자동차 서브프레임의 컵 성형용 금형을 제공하고자 한다.

상기한 본 발명의 목적은 고정된 제1하부코어를 중앙에 두고 제2하부코어가 상하로 작동하는 하형과, 고정된 제2상부코어 중앙부에 제1상부코어가 상하로 작동하는 상형으로 구성되어 상,하형 사이에 갖는 성형실에 적정직경과 길이를 갖는 단관을 공급한 다음 가압 성형해주게 되면 단관의 하부일부는 외측으로 벌어지고 상부일부는 내측으로 오무려져 수장실을 갖는 본체부 상하에 용접부가 형성되어 완전한 컵형상을 갖도록 한 금형에 의해 달성된다.

도 1은 본 발명의 단면 구성도로서, 본 발명은 고정된 제1하부코어(2)와 상하작동하는 제2하부코어(5)를 갖는 하형(A)과, 상하작동하는 제1상부코어(6)와 고정된 제2상부코어(8)를 갖는 상형(B)으로 구성된다.

상기 하형(A)이 갖는 제1하부코어(2)는 얻고자 하는 컵(10)의 하부 용접부(10a)가 갖는 외경보다는 작고 본체부(10b) 내경보다는 큰 직경으로서 고정판(12)에 고정되는 고정부(2a)의 상부에 컵(10)의 본체부(10b) 내경과 같거나 약간 적은 직경으로서 본체부와 같은 높이의 삽입부(2b)가 돌출형성되고 또 고정부와 삽입부 사이에는 만곡된 제1안내면(2c)이 형성되며 삽입부(2b) 상면에는 결합홈(2d)이 형성된다.

또한 하형(A)의 제2하부코어(4)는 내측에 제1하부코어(2)를 수용하는 작동실이 형성되고 상기 작동실의 상부에는 제1하부코어(2)의 제1안내면(2c)을 연장하여 그 내경이 컵(10)의 하부용접부(10a)가 갖는 외경과 같은 직경을 갖는 결합홈(4a)이 빙둘러 형성되며 고정판(12)에 설치되는 한개 이상의 하부실린더(14)에 의해 제1하부코어(2)가 갖는 고정부(2a)의 안내로 상하로 작동하도록 구성된다.

한편 상형(B)이 갖는 제1상부코어(6)는 컵(10)의 본체부(10b)가 갖는 외경보다는 작고 상부용접부(10c)의 통공(10d)이 갖는 직경보다는 큰 직경의 받침부(6a) 하부에 단턱(6c)을 사이에 두고 컵(10)의 상부 용접부(10c)가 갖는 통공(10d)과 같은 직경의 결합부(6b)가 돌출형성되는 것으로서, 지지판(16)에 고정설치되는 제2상부코어(8) 내측에 결합되어 지지판(16)에 설치되는 한개 이상의 상부실린더(18)에 의해 상하로 작동되도록 구성된다.

또한 제2상부코어(8)는 그 내측 상부에 갖는 작동실(8a) 내에 제1상부코어(6)가 설치되고 상기 작동실 아래에 컵(10)의 본체부(10b) 외경과 같거나 약간 큰 직경으로서 그 길이는 본체부가 갖는 길이와 같은 길이의 결합공(8b)이 형성되고 상기 작동실과 결합공 사이에는 제1상부코어(6)가 갖는 단턱(6c)의 끝지점으로부터 만곡된 제2안내면(8d)이 형성되며 성형실 하부에는 하형(A)과의 결합시 제2하부코어(4)의 결합홈(4a)에 결합되는 결합돌부(8c)가 돌출형성되게하여 상하 금형(A)(B)의 결합시 그 사이에 얻고자하는 컵(10)과 같은 형상의 성형실(20)이 형성되도록 구성된다.

본 발명은 도 2에서와 같이 상형(B)의 상승상태에서 하형(A)이 갖는 제1하부코어(2)에 적정길이로 절단된 단관(10')을 공급하고 상형(B)을 하강작동시켜서 단관을 가압성형해주게 되면 본체부(10b) 상하에 용접부(10a)(10c)를 갖는 완전한 형상의 컵(10)을 얻을 수가 있게 된다.

도 3은 상형(B)의 하강에 의한 성형시를 나타낸 것으로서, 단관(10')의 공급 후 상형(B)의 하강으로 하형(A)에 공급된 단관(10')을 가압성형해주게 되면 그 가압력에 의해 상기 단관(10')의 하부 일부는 제2하부코어(4)와 제2상부코어(8) 사이에 갖는 성형실(20)을 따라 외측으로 벌어지게 되고 그 단부가 제2하부코어(4)의 결합홈(4a) 내벽과 접촉하게 되면 더이상의 벌어짐이 방지되어 원하는 형상의 하부용접부(10a)가 형성되고 이와 동시에 단관(10')의 상부일부는 제1하부코어(2)와 제1상부코어(6) 사이에 갖는 성형실(20)을 따라 내측으로 오무려지게 되고 이 역시 그 단부가 제1상부코어(6)가 갖는 결합부(6b) 외벽과 접촉하게 되면 더이상의 오무려짐이 방지되어 원하는 형상의 상부용접부(10c)가 형성되므로 본체부(10b) 상하에 용접부(10a)(10c)를 갖는 완전한 형상의 컵(10)이 성형된다.

이때 수직으로 공급된 단관(10')의 상하부는 상형(B)에 의해 가압력이 가해질시 상하 금형(A)(B)이 갖는 제1,2안내면(2c)(8d)의 안내로 작은 힘에도 수평방향으로 쉽게 벌어지거나 오무려질 수가 있게 된다.

이러한 상형(B)의 하강에 의한 단관(10')의 가압성형시 그 단관(10')은 얻고자 하는 컵(10)의 본체부(10b)가 갖는 직경과 같은 직경으로서, 본체부(10b)는 단관(10')의 중앙부가 단순히 제1하부코어(2)와 제2상부코어(6) 사이에 갖는 성형실(20)에 끼어 단관에 의해 주어지는 본래의 형태를 유지하는 것으로 완전한 형태를 얻을 수 있게 되고 또 상기 본체부(10b) 상하에 갖는 용접부(10a)(10b)는 상기 본체부로부터 약간 벌어지게 하거나 오무려지게 하는 것으로 완전한 형태를 얻을 수가 있어 성형시 변형폭의 최소화로 불량발생을 방지해줄 수가 있게 된다.

성형 후에는 상형(B)의 상승 및 하형(A)의 제2하부코어(4)와 상형(B)의 제1상부코어(6)가 각각 실린더(14)(18)에 의해 돌출하게 하면 성형 완료된 컵(10)의 탈형이 이루어지게 되고 탈형 후 제2하부코어와 제1상부코어를 후퇴시키고 하부 금형(A)에 단관(10')을 공급한 다음 상형(B)을 하강작동시켜 주는 것으로 단공정에 의한 성형작업이 연속반복적으로 이루어지게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 단공정에 의해 완전한 형상의 컵(10)을 얻을 수가 있어 금형의 설치비용 및 제반운영비용을 줄일 수가 있고 또 작업능률을 향상시켜 줄 수 가 있게 된다.

또한 원재료로서 단관(10')이 이용되므로 재료의 손실이 전혀 없어 자원낭비를 방지할 수가 있고 또 컵(10)이 갖는 본체부(10b)는 단관(10')이 갖는 본래의 형태유지로 얻게 되고 그 본체부(10b)로부터 하부일부는 벌려주고 상부일부는 오무려서 상하 용접부(10a)(10b)가 형성되도록 하므로서 변형의 폭을 최소화할 수가 있어 성형시 표면이 거칠어지거나 산포발생 등의 우려가 없어 성형과정에서의 불량발생 방지로 현저한 생산성 향상을 가져올 수가 있게 됨은 물론 재조단가를 낮출 수가 있어 제품의 가격경쟁력을 높여줄 수가 있게 되는 등의 많은 효과가 있는 것이다.

Claims

고정판(12) 상면에 고정되는 고정부(2a) 상부에 만곡된 제1안내면(2c)을 사이에 두고 삽입부(2b)가 형성되는 제1하부코어(2) 및 상기 제1하부코어를 중앙에 두고 고정판으로부터 하부실린더(14)에 의해 상하 작동되게 설치되고 그 내측상부에는 제1하부코어의 제1안내면을 연장하는 결합홈(4a)이 빙둘러 형성되는 제2하부코어(4)로 이루어진 하형(A)과, 지지판(16) 저면에 상부실린더(18)에 의해 상하 작동되게 설치되고 그 받침부 하단에는 단턱(6c)을 사이에 두고 결합부(6b)를 갖는 제1상부코어(6) 및 상기 제1상부코어를 중앙에 두고 지지판에 고정설치되고 또 제1상부코어를 수용하는 작동실(8a) 아래에는 만곡된 제2안내면(8d)을 사이에 두고 결합공이 형성되며 그 하단에는 결합돌부(8c)를 갖는 제2상부코어(8)로 이루어진 상형(B)으로 구성함을 특징으로 하는 자동차 서브프레임의 컵 성형용 금형.
제1항에 있어서, 상기 하형(A)의 제1하부코어(2)가 갖는 삽입부(2b)는 얻고자하는 컵(10)의 본체부와 같은 길이로서 그 직경은 본체부 내경보다 작고, 제2하부코어(4)가 갖는 결합홈(4a)은 컵의 하부용접부 직경과 같은 직경으로 형성되며, 상형(B)의 제1상부코어(6)가 갖는 결합부(6b)는 컵의 상부용접부가 갖는 통공과 같은 직경으로 형성되고, 제2상부코어(8)가 갖는 결합공은 컵의 본체부와 같은 길이로서 상기 본체부가 갖는 외경보다 약간 큰 직경을 갖도록 형성되고, 제2상부코어 (8) 하단에 갖는 결합돌부(8c)는 제2하부코어(4)가 갖는 결합홈(4a)에 결합되게 하여 상,하금형 사이에 얻고자 하는 컵과 같은 형상의 성형실이 형성되도록 구성함을 특징으로 하는 자동차 서브프레임의 컵 성형용 금형.