KR100775813B1

KR100775813B1 - 동시 성형용 롤 포밍 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100775813B1
Application number: KR1020060134444A
Authority: KR
Inventors: 이문용; 유정수
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2007-11-12

Abstract

본 발명은 두께가 서로 다른 상판과 하판 사이에 절곡형상의 코어패널를 한번의 롤 포밍 성형과정을 통하여 일체로 용접하여 샌드위치 타입의 복합판재로 형성함과 동시에, 일정한 형상으로 롤 포밍 성형할 수 있도록 하는 동시 성형용 롤 포밍 장치 및 그 방법을 제공한다.

롤 포밍, 동시 성형, 범퍼빔, 복합판재, 코어패널

Description

동시 성형용 롤 포밍 장치 및 그 방법{ROLL FORMING SYSTEM FOR SIMULTANEOUS FORMING AND METHOD THEREOF}

도 1은 일반적인 차량용 범퍼유닛의 분리 사시도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 롤 포밍 장치 및 그 단계별 공정 개념도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 롤 포밍 장치 및 그 방법에 의해 성형된 범퍼빔의 일례를 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동시 성형용 롤 포밍 장치 및 그 단계별 공정 개념도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 동시 성형용 롤 포밍 장치 및 그 방법에 의해 성형된 범퍼빔의 일례를 도시한 사시도이다.

본 발명은 동시 성형용 롤 포밍 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 두께가 서로 다른 상판과 하판 사이에 절곡형상의 코어패널를 한번의 롤 포밍 성형과정을 통하여 일체로 용접하여 샌드위치 타입의 복합판재로 형성함과 동시에, 일정한 형상으로 롤 포밍 성형할 수 있도록 하는 동시 성형용 롤 포밍 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 범퍼유닛은 차량의 저속 충돌 시, 탄성적으로 변형하여 차체의 물리적 손상을 최소화하며, 다른 차량이나 고정체와의 충돌 시, 그 충격력을 흡수하여 승차자의 안전을 도모할 수 있도록 차량의 전,후방에 설치되는 완충유닛이다.

이러한 차량용 범퍼유닛은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 차량의 전,후방에서 차폭방향으로 배치되는 범퍼 빔(101)과, 상기 범퍼 빔(101)의 전방에 배치되어 충격력을 흡수하는 에너지 업소버(103), 그리고 상기 범퍼 빔(101)과 에너지 업소버(103)를 감싸는 범퍼커버(105), 상기 범퍼 빔(101)과 프런트 사이드 멤버(107)를 상호 연결하기 위한 스테이(109)를 포함하여 구성된다.

따라서 상기한 차량용 범퍼유닛은 차량의 충돌시에 에너지 업소버(103)가 압축되면서 충돌에너지를 일부 흡수하며, 상기 에너지 업소버(103)에서 흡수되지 못한 나머지 충돌에너지는 그 후방의 범퍼 빔(101)과 스테이(109)를 통하여 차체로 분산되어 흡수된다.

여기서, 상기한 범퍼빔과 같은 직선타입의 빔류는 상부 롤과 하부 롤로 구성되는 롤 포머가 10단 이상으로 일렬 배치되어 공급되는 패널을 다양한 형상으로 절곡하여 성형하는 롤 포밍 장치에 의해 이루어진다.

이러한 롤 포밍 장치는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 공급되는 코일(100)을 풀어주는 언코일러(101)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S110)를 이루고, 상기 언코일러(101)로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 평판의 띠상 강판패널(200)로 펴주는 스트레이트너(103)가 그 후방에 구비되어 스트레이트닝 단계(S120)를 이룬다.

그리고 상기 스트레이트너(103)의 후방에는 스트레이트너(103)로부터 공급된 띠상 강판패널(200)에, 성형될 메인빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(105)가 구비되어 피어싱 단계(S130)를 진행한다.

또한, 상기한 10단 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들은 상기 브레이크 프레스(105)의 후방에 일렬로 배치되어 상기 언코일러(101), 스트레이트너(103), 및 브레이크 프레스(105)를 거쳐 공급되는 띠상의 강판패널(200)을 순차적으로 절곡 성형하여, 도 3에서 도시한 바와 같이, 얻고자 하는 범퍼빔(300)의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S140)를 진행하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 롤 포밍 장치는 한 장의 강판패널(200)만을 롤 포밍 성형할 수 있는 구성으로, 2장 이상의 강판패널로 이루어지는 범퍼빔(300)을 구성하기 위해서는 상기 범퍼빔(300)의 성형과 동일한 과정으로 범퍼빔을 구성하여 별도의 용접공정을 통하여 접착시키는 추가적인 과정이 필요하며, 이에 따른 생산성 저하, 및 제조원가의 상승 요인이 된다.

더욱이, 본 발명에서 실현하고자하는 샌드위치 타입의 복합판재를 형성하여 일정한 형상으로 롤 포밍 성형하기 위해서는 새로운 개념의 롤 포밍 장치가 요구된다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 기술적 요구에 의해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 두께가 서로 다른 상판과 하판 사이에 절곡형상의 코어패널를 한번의 롤 포밍 성형과정을 통하여 일체로 용접하여 샌드위치 타입의 복합판재로 형성함과 동시에, 일정한 형상으로 롤 포밍 성형할 수 있도록 하는 동시 성형용 롤 포밍 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명의 동시 성형용 롤 포밍 장치는 공정라인 상에서, 전방에 구성되어 공급되는 코일을 풀어주는 제1언코일러; 상기 제1언코일러의 후방에 구비되어 제1언코일러로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 지그재그 형상으로 절곡하여 코어패널로 성형하는 롤 코어 성형기; 상기 공정라인 상에서 롤 코어 성형기의 후방에 구성되어 상기 롤 코어 성형기로부터 성형되어 공급되는 코어패널의 상측과 하측으로 각각 상판과 하판용으로 공급되는 코일을 풀어주는 제2언코일러; 상기 공정라인 상에서 제2언코일러의 후방에 구성되어 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널과 상판과 하판용 코일의 양측단을 가이드하여 일렬로 정렬해주는 가이드롤러; 상기 공정라인 상에서 상기 가이드롤러의 후방에 구성되어 상기 코어패널의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상판과 하판용 코일을 상부 및 하부 로러전극을 통하여 통전시켜 샌드위치 타입의 복합판재로 연속적으로 용접하는 롤러 전기저항용접기; 상기 공정라인 상에서 상기 롤러 전기저항용접기의 후방에 구성되어 롤러 전기저항용접기로부터 공급된 띠상의 복합판재에, 성형될 범퍼빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스; 상기 브레이크 프레스의 후방에서 다수개의 롤 포머들이 일렬로 배치되어 상기 전공정으로부터 최종 브 레이크 프레스를 거쳐 공급되는 띠상의 복합판재을 순차적으로 절곡 성형하여 상기 범퍼빔으로 롤 포밍 성형하는 롤 포머유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2언코일러는 상기 상판용으로 공급되는 상부 코일을 상부에 장착하며, 상기 상부 코일의 하부에는 상기 코어패널이 통과하도록 일정간격 이격된 상태로, 하판용으로 공급되는 하부 코일이 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 바와 같은 동시 성형용 롤 포밍 장치를 이용한 동시 성형용 롤 포밍 방법은 공정라인 상에서, 전방에 구성되어 제1언코일러를 통하여 코어패널용으로 공급할 코일을 풀어주는 제1언코일 단계;(S1) 상기 제1언코일러의 후방에서, 제1언코일 단계로부터 공급되는 띠상의 강판을 롤 코어 성형기를 통하여 지그재그 형상으로 절곡하여 코어패널로 성형하는 코어패널 성형단계;(S2) 상기 롤 코어 성형기의 후방에서, 제2언코일러를 통하여 상기 코어패널 성형단계로부터 성형되어 공급되는 코어패널의 상측과 하측으로 각각 상판과 하판용 코일을 풀어주는 제2언코일 단계;(S3) 상기 제2언코일러의 후방에서, 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널과 상판과 하판용 코일의 양측단을 가이드롤러를 통하여 가이드하여 일렬로 정렬해주는 정렬단계;(S4) 상기 가이드롤러의 후방에서, 상기 코어패널의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상판과 하판용 코일을 롤러 전기저항용접기의 상부 및 하부 로러전극을 통하여 통전시켜 샌드위치 타입의 복합판재로 연속적으로 용접하는 용접단계;(S5) 상기 롤러 전기저항용접기의 후방에서, 상기 롤러 전기저항용접기로부터 공급된 띠상의 복합판재에 성형될 범퍼빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 브레이크 프레스로 피어싱 가공하는 피어싱 단계;(S6) 상기 브레이크 프레스의 후 방에서, 상기 전공정으로부터 최종 브레이크 프레스를 거쳐 공급되는 띠상의 복합판재을 순차적으로 절곡 성형하여 상기 범퍼빔으로 롤 포밍 성형하는 롤 포머 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제2언코일 단계(S3)는 상기 상판용으로 공급되는 상부 코일을 코어패널의 상부로 풀어주고, 상기 하판용으로 공급되는 하부 코일을 상기 코어패널의 하부로 풀어주는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 동시 성형용 롤 포밍 장치 및 그 단계별 공정 개념도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 동시 성형용 롤 포밍 장치 및 그 방법에 의해 성형된 범퍼빔의 일례를 도시한 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 동시 성형용 롤 포밍 장치의 구성은, 상기 도 4에서 도시한 바와 같이, 공정라인 상에서, 전방에 제1언코일러(1)가 구성되어 코어패널용으로 공급될 코일(11)을 풀어주도록 구비된다.

상기 제1언코일러(1)의 후방에는 톱니형상의 상부롤(21)과 하부롤(23)를 이용하여 제1언코일러(1)로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 지그재그 형상으로 절곡하여 코어패널(10)로 성형하는 롤 코어 성형기(2)가 구성된다.

그리고 상기 롤 코어 성형기(2)의 후방에는 상기 롤 코어 성형기(2)로부터 성형되어 공급되는 코어패널(10)의 상측과 하측으로 각각 상판과 하판용으로 공급되는 상부 코일(31) 및 하부 코일(33)을 풀어주도록 제2언코일러(3)가 구성된다.

여기서, 상기 제2언코일러(3)는 상기 상판용으로 공급되는 상부 코일(31)을 상부에 장착하며, 상기 상부 코일(31)의 하부에는 상기 코어패널(10)이 통과하도록 일정간격 이격된 상태로, 하판용으로 공급되는 하부 코일(33)이 설치된다.

또한, 상기 공정라인 상에서 제2언코일러(3)의 후방에는 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널(10)과 상판과 하판용 코일의 양측단을 가이드하여 일렬로 정렬해주는 가이드롤러(4)가 구성된다.

상기 가이드롤러(4)의 후방에는 상기 코어패널(10)의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상판과 하판용 코일을 상부 및 하부 로러전극(51,53)을 통하여 통전시켜 각각 코어패널(10)과 전기저항에 의해 용접하여 샌드위치 타입의 복합판재(20)로 연속적으로 용접하는 롤러 전기저항용접기(5)가 구성된다.

그리고 상기 롤러 전기저항용접기(5)의 후방에는 롤러 전기저항용접기(5)로부터 공급된 띠상의 복합판재(20)에 성형될 범퍼빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(6)가 구성된다.

상기 브레이크 프레스(6)의 후방에는 10단 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시) 들이 일렬로 배치되어 상기 제1언코일러(1)와, 롤 코어 성형기(2), 제2언코일러(3), 가이드롤러(4), 롤러 전기저항용접기(5) 및 브레이크 프레스(6)를 거쳐 공급되는 복합판재(20)를 순차적으로 절곡 성형하여, 도 5에서 도시한 바와 같은 샌드위치 타입의 복합판재(20)를 이용한 범버빔(30)으로 롤 포밍 성형하는 롤 포머유닛(R)이 구성된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 동시 성형용 롤 포밍 장치를 이용하여 샌드위치 타입의 복합판재(20)를 이용하여 형성되는 범퍼빔(30)을 롤 포밍 성형하기 위한 동시 성형용 롤 포밍 방법은, 먼저, 공정라인 상에서, 전방에 구성되어 제1언코일러(1)를 통하여 코어패널용으로 롤 코어 성형기(2)로 공급할 코일(11)을 풀어주는 제1언코일 단계(S1)를 진행한다.

상기 제1언코일러(1)의 후방에서는 상기 제1언코일 단계(S1)로부터 공급되는 띠상의 강판을 롤 코어 성형기(2)를 통하여 지그재그 형상으로 절곡하여 코어패널(10)로 성형하는 코어패널 성형단계(S2)를 진행한다.

이어서, 상기 코어패널 성형단계(S2)에서 롤 코어 성형기(2)에 의해 성형된 코어패널(10)은 제2언코일러(3)를 통과하면서 상기 제2언코일러(3) 상의 상부 코일(31)과 하부 코일(33)이 그 상부와 하부에 상판과 하판용으로 겹쳐지도록 풀려 제2언코일 단계(S3)를 진행한다.

여기서, 상기 제2언코일 단계(S3)에서는 상기 상판용으로 공급되는 상부 코일(31)을 코어패널(10)의 상부로 풀어주고, 상기 하판용으로 공급되는 하부 코일(33)을 상기 코어패널(10)의 하부로 풀어주게 된다.

이와 같이, 상기 제2언코일러(3)에서, 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널(10)과 상판과 하판용 코일(즉, 상부 코일(31) 및 하부 코일(33))은 그 양측단이 상기 제2언코일러(3)의 후방에 구성되는 가이드롤러(4)에 의해 가이드되어 일렬로 정렬되는 정렬단계(S4)를 진행한다.

그리고 상기 가이드롤러(4)의 후방에서는 상기 코어패널(10)의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상판과 하판용 코일을 롤러 전기저항용접기(5)의 상부 및 하부 로러전극(51,53)을 통하여 통전시켜 샌드위치 타입의 복합판재(20)로 연속적으로 용접하는 용접단계(S5)를 진행한다.

이어서, 상기 롤러 전기저항용접기(5)의 후방에서는 상기 용접단계(S5)로부터 공급된 띠상의 복합판재(20)에 브레이크 프레스(6)를 통하여 성형될 범퍼빔(30)의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 피어싱 가공하는 피어싱 단계(S6)를 진행한다.

이와 같이, 상기 제1언코일 단계(S1)와 코어패널 성형단계(S2), 제2언코일 단계(S3), 정렬단계(S4), 용접단계(S5) 및 피어싱 단계(S6)를 거친 띠상의 샌드위치 타입의 복합판재(20)는 롤 포머유닛(R)으로 안내하여 각 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)를 거치는 과정에서 순차적으로 절곡 성형되어, 도 5에서 도시한 바와 같은 범퍼빔(30)으로 롤 포밍 성형되는 롤 포밍단계(S7)를 진행하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 동시 성형용 롤 포밍 장치 및 그 방법에 의하면, 두께가 서로 다른 상판과 하판 사이에 절곡형상의 코어패널를 한번의 롤 포밍 성형과정을 통하여 일체로 용접하여 샌드위치 타입의 복합판재로 형성함과 동시에, 일정한 형상으로 롤 포밍 성형된 범퍼빔 등의 빔류를 성형할 수 있어 생산성 향상 및 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims

동시 성형용 롤 포밍 장치에 있어서,

공정라인 상에서, 전방에 구성되어 공급되는 코일을 풀어주는 제1언코일러;

상기 제1언코일러의 후방에 구비되어 제1언코일러로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 지그재그 형상으로 절곡하여 코어패널로 성형하는 롤 코어 성형기;

상기 공정라인 상에서 롤 코어 성형기의 후방에 구성되어 상기 롤 코어 성형기로부터 성형되어 공급되는 코어패널의 상측과 하측으로 각각 상판과 하판용으로 공급되는 코일을 풀어주는 제2언코일러;

상기 공정라인 상에서 제2언코일러의 후방에 구성되어 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널과 상판과 하판용 코일의 양측단을 가이드하여 일렬로 정렬해주는 가이드롤러;

상기 공정라인 상에서 상기 가이드롤러의 후방에 구성되어 상기 코어패널의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상판과 하판용 코일을 상부 및 하부 로러전극을 통하여 통전시켜 샌드위치 타입의 복합판재로 연속적으로 용접하는 롤러 전기저항용접기;

상기 공정라인 상에서 상기 롤러 전기저항용접기의 후방에 구성되어 롤러 전기저항용접기로부터 공급된 띠상의 복합판재에, 성형될 범퍼빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스;

상기 브레이크 프레스의 후방에서 다수개의 롤 포머들이 일렬로 배치되어 상 기 전공정으로부터 최종 브레이크 프레스를 거쳐 공급되는 띠상의 복합판재을 순차적으로 절곡 성형하여 상기 범퍼빔으로 롤 포밍 성형하는 롤 포머유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 동시 성형용 롤 포밍 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2언코일러는

상기 상판용으로 공급되는 상부 코일을 상부에 장착하며, 상기 상부 코일의 하부에는 상기 코어패널이 통과하도록 일정간격 이격된 상태로, 하판용으로 공급되는 하부 코일이 설치되는 것을 특징으로 하는 동시 성형용 롤 포밍 장치.
동시 성형용 롤 포밍 방법에 있어서,

공정라인 상에서, 전방에 구성되어 제1언코일러를 통하여 코어패널용으로 공급할 코일을 풀어주는 제1언코일 단계;(S1)

상기 제1언코일러의 후방에서, 제1언코일 단계로부터 공급되는 띠상의 강판을 롤 코어 성형기를 통하여 지그재그 형상으로 절곡하여 코어패널로 성형하는 코어패널 성형단계;(S2)

상기 롤 코어 성형기의 후방에서, 제2언코일러를 통하여 상기 코어패널 성형단계로부터 성형되어 공급되는 코어패널의 상측과 하측으로 각각 상판과 하판용 코일을 풀어주는 제2언코일 단계;(S3)

상기 제2언코일러의 후방에서, 상호 겹쳐서 공급되는 상기 코어패널과 상판 과 하판용 코일의 양측단을 가이드롤러를 통하여 가이드하여 일렬로 정렬해주는 정렬단계;(S4)

상기 가이드롤러의 후방에서, 상기 코어패널의 상측과 하측에 겹쳐서 공급되는 상판과 하판용 코일을 롤러 전기저항용접기의 상부 및 하부 로러전극을 통하여 통전시켜 샌드위치 타입의 복합판재로 연속적으로 용접하는 용접단계;(S5)

상기 롤러 전기저항용접기의 후방에서, 상기 롤러 전기저항용접기로부터 공급된 띠상의 복합판재에 성형될 범퍼빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 브레이크 프레스로 피어싱 가공하는 피어싱 단계;(S6)

상기 브레이크 프레스의 후방에서, 상기 전공정으로부터 최종 브레이크 프레스를 거쳐 공급되는 띠상의 복합판재을 순차적으로 절곡 성형하여 상기 범퍼빔으로 롤 포밍 성형하는 롤 포머 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동시 성형용 롤 포밍 방법.
제3항에 있어서,

상기 제2언코일 단계(S3)는

상기 상판용으로 공급되는 상부 코일을 코어패널의 상부로 풀어주고, 상기 하판용으로 공급되는 하부 코일을 상기 코어패널의 하부로 풀어주는 것을 특징으로 하는 동시 성형용 롤 포밍 방법.