KR100864690B1 - 브라켓 체결부 성형이 가능한 ｌｃｄ 바텀샤시 제조용프레스 금형 - Google Patents

브라켓 체결부 성형이 가능한 ｌｃｄ 바텀샤시 제조용프레스 금형 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치(LCD)의 바텀샤시 제조용 프레스 금형에 관한 것으로서, LCD 바텀샤시의 제조공정 중에 제품설치용 브라켓이 체결되는 브라켓 체결부를 바텀샤시에 일체로 성형할 수 있는 LCD 바텀샤시 제조용 프레스 금형에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 종래의 스터드 역할을 대신할 수 있는 구조의 브라켓 체결부를 바텀샤시에 일체로 형성할 수 있도록, 상기 브라켓 체결부를 성형하기 위한 1차 예비 성형 기구, 2차 성형 기구, 3차 성형 기구가 구비되어, 바텀샤시를 제조하는 과정에서 상기 성형 기구에 의해 브라켓 체결부를 바텀샤시 소재의 살 부분을 이용하여 바텀샤시의 표면에 일체로 성형할 수 있도록 구성됨으로써, 별도의 스터드 제작 및 압입 공정이 삭제되면서 바텀샤시의 전체 제조 공정을 하나의 연속된 공정으로 진행하는 라인 자동화가 가능해지며, 생산성 향상, 제조단가 하락, 공정 효율성 향상 등의 많은 장점이 있게 된다.
액정표시장치, LCD, 스터드, 브라켓 체결부, 프레스, 금형, 성형 기구

Description

브라켓 체결부 성형이 가능한 ＬＣＤ 바텀샤시 제조용 프레스 금형{Press die for forming bottom chassis of LCD}
본 발명은 액정표시장치(LCD)의 바텀샤시 제조용 프레스 금형에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LCD 바텀샤시의 제조공정 중에 제품설치용 브라켓이 체결되는 브라켓 체결부를 바텀샤시에 일체로 성형할 수 있는 LCD 바텀샤시 제조용 프레스 금형에 관한 것이다.
최근 정보처리장치의 발달과 더불어 사용자와 정보처리장치 사이에서 인터페이스 역할을 수행하는 디스플레이 장치의 수요가 급격히 증가하고 있는 추세이다.
특히, 고선명 텔레비전(High Definition Television)의 개발이 완료되고 그 개선안이 연구되는 과정에서 디스플레이 장치의 중요성이 더욱 부각되고 있다.
디스플레이 장치의 종류로는 이미 알려진 바와 같이 컬러음극선관(CRT), 액정표시장치(LCD), 형광표시장치(VFD), 플라즈마 디스플레이 장치(PDP) 등이 있다.
그러나, 고선명 텔레비전의 개발과 관련하여 흡족할 만한 표시소자로서 아직 까지는 기술적으로 완성되어 있지 못하기 때문에, 상기와 같은 디스플레이 장치들이 서로 다른 위치에서 상호 보완관계를 유지하며 발전해 가고 있다.
특히, 상기한 디스플레이 장치 중에서 액정표시장치(LCD)와 프라즈마 디스플레이 장치(PDP)의 경우 최근 경쟁적으로 성능향상이 이루어지고 있다.
액정표시장치는 액정표시패널의 내부에 주입된 액정물질의 전기적, 광학적 성질을 이용하여 정보를 표시하는 장치로서, 최근에는 텔레비전 및 컴퓨터의 모니터, 영상 표시장치로서 휴대용 비디오 카메라, 디지탈 카메라, 자동차의 내비게이션 장치, 각종 정보화기기 및 통신기기 등 적용되는 분야가 점차 확대되고 있는 추세이다.
상기와 같은 액정표시장치는 정보처리장치로부터 영상신호를 인가받아 액정제어용 신호로 컨버팅한 후 액정을 통해 광의 투과량을 조절하여 전기적 형태의 영상신호를 육안으로 인식할 수 있도록 하는 액정표시패널 어셈블리를 필요로 한다.
이 액정표시패널 어셈블리는 다시 액정을 이용하여 화상을 표시하기 위한 액정표시패널, 액정표시패널에 전기적 신호를 인가하기 위한 인쇄회로기판, 및 액정표시패널과 인쇄회로기판을 상호 연결하고 액정표시장치의 평면적을 감소시키는 연성회로기판을 포함한다.
또한 액정표시장치는 스스로 광을 발산하지 못하는 수광소자인 액정을 이용하기 때문에 액정표시패널 어셈블리 외에 액정표시패널 어셈블리의 하부면에 설치되어 액정표시패널 어셈블리로 광을 제공하는 백라이트 어셈블리를 더 필요로 하게 된다.
상기한 구성요소들은 외부의 충격으로부터 보호 및 고정을 위해 샤시 내부에 수납되는데, 이 샤시의 바닥에 백라이트 어셈블리의 구성요소들이 순차적으로 수납된 뒤 그 위로는 액정표시패널 어셈블리가 수납된다.
상기 액정표시장치의 샤시는 백라이트 어셈블리를 수용하는 바텀샤시와, 상기 바텀샤시와 상호 결합되어 액정표시패널의 전면을 커버하는 탑샤시로 구분된다.
탑샤시의 경우 주로 알루미늄 합금이나 스테인리스 스틸(SUS) 등의 금속 재료로 제작되고, 바텀샤시의 경우 전기아연도금강판(EGI) 등의 금속 재료로 제작되고 있다.
상기 탑샤시는 LCD 액정 및 백라이트 유닛을 보호하고 보강하며, 백라이트 유닛의 구성품인 여러 패널의 이탈을 방지하는 역할을 한다.
상기 탑샤시는 제품 형상에 따라 여러 공정에 의해서 완성되며, 주공정으로는 블랭킹(blanking), 피어싱(piercing), 랜싱(lancing), 박스 벤딩(box bending), 오프닝(openning), 챔퍼(chamfer) 등을 들 수 있다.
그리고, 바텀샤시는 LCD 액정 및 백라이트 유닛의 후면 전체를 보호하고 보강하며, 주공정으로는 노칭(notching), 엠보싱(embossing), 피어싱, L-벤딩, 박스 벤딩, 버어링(burring) 등을 들 수 있다.
한편, TV 등 제품으로 생산된 액정표시장치(이하, LCD라 칭함)를 벽면 등에 설치하기 위해서는, 제품 후면에 브라켓을 체결하고, 이 브라켓을 설치하고자 하는 벽면에 고정하여, LCD TV 등 제품이 상기 브라켓을 매개로 벽면에 안전하게 고정 및 지지되도록 한다.
이와 같이 제품 설치를 위한 브라켓이 체결되는 부분은 종래의 경우 제품에서 바텀샤시에 고정된 스터드이며, 바텀샤시에 소정 개수의 스터드를 압입 고정한 뒤 각 스터드에 브라켓을 체결하게 된다.
상기와 같이 바텀샤시에는 제품 설치를 위한 브라켓 체결용 스터드(2 ~ 5개)가 미리 압입되어 설치되는데, 바텀샤시의 미리 정해진 다수의 위치에 스터드 장착홀을 미리 가공한 뒤, 각 스터드 장착홀에 스터드를 압입 장착하여, 각 스터드 장착홀에 압입된 스터드들을 브라켓 체결을 위한 수단으로 사용하게 된다.
첨부한 도 1은 LCD용 바텀샤시에 압입 장착되는 스터드를 도시한 사시도이고, 도 2는 다수개의 스터드가 압입 장착된 LCD용 바텀샤시를 도시한 사시도이며, 도 3은 LCD용 바텀샤시의 각 위치에서 스터드가 압입된 상태를 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이, LCD용 바텀샤시(20)에 압입 장착되는 스터드(10)는, 소정 직경의 몸체부(12) 중앙에 이를 관통하는 탭홀(13)이 형성되어 있고, 몸체부(12)의 끝단에 반경방향으로 확장된 형태의 플랜지(14)가 형성된 구조로 되어 있다.
이러한 스터드(10)는 40인치 ~ 52인치의 LCD TV에서 도 2에 나타낸 바와 같이 바텀샤시(20)의 측면 플랜지 부분 등에 대략 5개 정도가 장착되며, 도 3에 나타낸 바와 같이 샤시의 각 위치에 가공되어 있는 스터드 장착홀(22)에 대략 높이 5 ~ 7mm가 되도록 스터드(10)를 강제 압입하여 고정하는 형태로 바텀샤시(20)에 장착한다.
바텀샤시에 대한 제품설치용 스터드의 압입 작업은 대부분 스터드 압입기 등을 이용하여 바텀샤시의 제작 중간에 또는 그 후속공정에서 진행하며, 바텀샤시의 제작 과정에서 스터드 장착홀을 가공하고, 스터드를 별도로 제작한 뒤, 스터드 압입기를 이용하여 스터드를 바텀샤시의 각 스터드 장착홀에 압입 장착하게 된다.
그러나, 스터드 압입 공정이 바텀샤시 제작 공정과는 무관한 별도 후속공정으로 진행되거나 바텀샤시 제작 중간에 실시되는 별도 조립 공정으로 진행됨에 따라, 종래에는 바텀샤시 제작 및 스터드 압입 등 바텀샤시 전체 제작 공정을 연속된 공정으로 진행하는 라인 자동화에 많은 어려움이 있으며, 바텀샤시 제작 중간에 스터드를 압입하고 다시 바텀샤시를 제작 공정에 투입해야 하는 등, 별도 조립 공정 진행에 따른 생산성 하락, 제조단가 상승, 공정 효율성 저하 등의 많은 문제점이 있는 것이 사실이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 종래의 스터드 역할을 대신할 수 있는 구조의 브라켓 체결부를 바텀샤시에 일체로 형성할 수 있도록, 상기 브라켓 체결부를 성형하기 위한 1차 예비 성형 기구, 2차 성형 기구, 3차 성형 기구가 구비되어, 바텀샤시를 제조하는 과정에서 상기 성형 기구에 의해 브라켓 체결부를 바텀샤시 소재의 살 부분을 이용하여 바텀샤시의 표면에 일체로 성형할 수 있도록 구성됨으로써, 별도의 스터드 제작 및 압입 공정이 삭제되면서 바텀샤시의 전체 제조 공정을 하나의 연속된 공정으로 진행하는 라인 자동화가 가능해지며, 생산성 향상, 제조단가 하락, 공정 효율성 향상 등의 많은 장점이 있는 바텀샤시 제조용 프레스 금형을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, LCD의 바텀샤시(20)를 제조하기 위한 프레스 금형에 있어서, 원통형의 측면부(25)가 바텀샤시(20)의 표면에서 상방 돌출되어 있고 상면부(26) 중앙부분에는 원통형의 보스부(27)가 하방 돌출되어 있으며 상기 보스부(27)의 저면에는 홀(29)이 가공된 구조의 브라켓 체결부(24)의 형상을 프레스 성형하기 위한 것으로, 바텀샤시(20)가 상형(80)과 하형(90) 사이에서 단계적으로 이동된 상태에서 금형의 닫힘시에 상기 브라켓 체결부(24) 형상을 단계적으로 성형할 수 있도록, 1차 예비 성형 기구(100), 2차 성형 기구(200) 및 3차 성형 기구(300)를 금형 내 상형(80)과 하형(90) 사이의 바텀샤시 이동경로를 따라 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 브라켓 체결부 성형이 가능한 LCD 바텀샤시 제조용 프레스 금형을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바텀샤시 제조용 프레스 금형에 의하면, 종래의 스터드 역할을 대신할 수 있는 구조의 브라켓 체결부를 바텀샤시에 일체로 형성할 수 있도록, 상기 브라켓 체결부를 성형하기 위한 1차 예비 성형 기구, 2차 성형 기구, 3차 성형 기구가 구비되어, 바텀샤시를 제조하는 과정에서 상기 성형 기구에 의해 브라켓 체결부를 바텀샤시 소재의 살 부분을 이용하여 바텀샤시의 표면에 일체로 성형할 수 있도록 구성됨으로써, 별도의 스터드 제작 및 압입 공정이 삭제되면서 바텀샤시의 전체 제조 공정을 하나의 연속된 공정으로 진행하는 라인 자동화가 가능해지며, 생산성 향상, 제조단가 하락, 공정 효율성 향상 등의 많은 장점이 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
종래의 문제점을 해결하기 위하여, LCD 바텀샤시의 제작 과정 중에 스터드 장착홀을 가공한 뒤 그 후속공정에서 별도 제작한 스터드를 상기 스터드 장착홀에 압입 장착하는 방식 대신에, 제품설치용 브라켓이 장착될 수 있는 스터드 형상의 브라켓 체결부를 바텀샤시에 일체로 성형하는 방식을 적용한다.
이를 위해, 본 발명은 바텀샤시의 제작 과정 중에 스터드 형상의 브라켓 체결부를 바텀샤시에 일체로 성형할 수 있는 바텀샤시 제조용 프레스 금형을 개시하며, 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
우선, 첨부한 도 4는 본 발명에 따른 프레스 금형을 이용하여 바텀샤시에 일체로 성형한 브라켓 체결부의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 프레스 금형을 이용하여 바텀샤시에 일체로 성형한 브라켓 체결부의 정면도이다.
첨부한 도 6은 도 4의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도로서, 바텀샤시(20)에 일체로 성형한 브라켓 체결부(24)의 단면 구조를 나타낸 도면이다.
도시한 바와 같이, 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 스터드와 같이 소정 높이를 가지면서 중앙 보스부(27)의 내주면에 브라켓과의 체결을 위한 나사산(28)이 형성된 탭홀을 가지는 소정 외경(예, 9mm)의 브라켓 체결부(24)가 바텀샤시(20)의 소정 위치에 일체로 성형된다.
상기 브라켓 체결부(24)는, 원통형의 측면부(25)가 바텀샤시(20)의 표면에서 소정 높이로 상방 돌출되어 있는 동시에, 상면부(26)의 중앙부분에는 원통형의 보스부(27)가 소정 깊이로 하방 돌출되어 있고, 상기 보스부(27)의 저면에는 홀(29)이 가공되어 있으며, 상기 보스부(27)의 내주면에는 나사산(28)이 가공되어 보스부(27)의 내주부가 제품설치용 브라켓이 체결되는 탭홀을 형성하고 있는 구조로 되어 있다.
상기 브라켓 체결부(24)에서 보스부(27)는 제품설치용 브라켓과 실제 체결되는 부분으로, 내주면에 형성된 나사산(28)에 의해 제품설치용 브라켓의 소정 부위와 나사 체결되도록 되어 있다.
한편, 첨부한 도 7a ~ 도 7c는 도 4 내지 도 6에 도시된 브라켓 체결부 형상을 바텀샤시에 일체로 성형하기 위한 프레스 금형의 단면도로서, 바텀샤시 제조용 프레스 금형에서 브라켓 체결부 형상을 성형하기 위한 각 성형 기구의 단면 구조를 나타낸 것이다.
그리고, 첨부한 도 8a ~ 도 8c는 본 발명에 따른 각 성형 기구의 주요부분 및 브라켓 체결부가 성형되는 상태를 도시한 확대도이다.
본 발명에 따른 프레스 금형에는, 제품설치용 브라켓이 체결되는 브라켓 체결부(24)의 형상을 바텀샤시(20)의 제작 과정 중에 일체로 형성하기 위하여, 상기 브라켓 체결부 형상을 성형하기 위한 별도 프레스 성형 기구(100,200,300)가 구비된다.
이와 같이 본 발명에 따른 프레스 금형은 브라켓 체결부(24)의 형상을 바텀샤시(20)에 일체로 성형하기 위한 전용의 프레스 성형 기구(100,200,300)를 구비한 것에 특징이 있는 것이며, 상기 프레스 성형 기구(100,200,300)에 의해 브라켓 체결부 형상이 바텀샤시(20)에 성형되고 나면 그 후속공정에서 보스부(27)의 내주면에 나사산(28)을 가공하여(통상의 나사산 가공 장치가 이용됨) 브라켓 체결부(24)를 완성하게 된다.
본 발명에 따른 바텀샤시 제조용 금형에는, 특히 하나의 브라켓 체결부(24) 의 성형을 위해서 후술하는 바와 같이 3가지 연속된 공정을 거치므로, 제조 중인 바텀샤시(20) 소재가 단계적으로 이동하는 금형 내 경로에서, 바텀샤시(20)의 각 브라켓 체결부(24)가 놓여지는 위치에, 각 공정을 수행하기 위한 총 3가지의 성형 기구(100,200,300)가 순차적으로 설치된다.
결국, 바텀샤시 소재가 금형 내에서 단계적으로 이동되면서 통상의 성형 공정을 거치는 동안, 바텀샤시 소재에서 브라켓 체결부(24)가 성형되는 위치는, 3가지 연속된 성형 공정을 거칠 수 있도록, 3가지 성형 기구(100,200,300)를 차례로 거치도록 되어 있다.
즉, 바텀샤시(20)가 금형 내 경로를 단계적으로 이동하면서 최종 형상으로 성형되는데, 최종 형상으로 성형되기 위한 단계별 공정, 예컨대 노칭(notching), 엠보싱(embossing), 피어싱, L-벤딩, 박스 벤딩, 버어링(burring) 등의 공정이 수행될 수 있도록 바텀샤시 제조용 금형에서 바텀샤시(20)가 금형 내 소정 경로를 따라 단계적으로 이동되는 동안, 각 브라켓 체결부(24) 위치가 후술하는 3가지 성형 기구(100,200,300)를 차례로 거치면서 해당 위치에서 브라켓 체결부(24)의 성형이 이루어지는 것이다.
본 발명에 따른 프레스 금형에서 상기 노칭, 엠보싱, 피어싱, L-벤딩, 박스 벤딩, 버어링 등을 단계적으로 수행하기 위한 각 구성부들에 대해서는 통상적인 바텀샤시 제조용 프레스 금형의 그것들과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 본 명세서에서는 신규한 구성요소, 즉 바텀샤시 제조용 프레스 금형 내에서 바텀샤시(20)가 최종 형상으로 성형되기 위해 이동되는 동안, 바텀샤시(20)의 소정 위치에 브라켓 체결부(24)를 일체로 성형하기 위한 3가지 성형 기구(100,200,300)에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 7a ~ 도 7c를 참조하면, 바텀샤시 제조용 프레스 금형의 3가지 성형 기구(100,200,300)가 도시되어 있는데, 바텀샤시(20)가 통상의 성형 공정을 위해 금형 내에서 단계적으로 이동되는 동안, 각 브라켓 체결부 위치는 도시된 3가지 성형 기구(100,200,300)를 차례로 거치게 되며, 각 위치가 3가지 성형 기구를 단계적으로 거치면서 브라켓 체결부 형상이 만들어지게 된다.
이와 같이 바텀샤시(20)의 3단계 이동에 의해 각 브라켓 체결부 위치가 3가지 성형 기구(100,200,300)를 차례로 거치면서 브라켓 체결부 형상이 만들어지는 바, 단계별 공정을 수행하는 각 성형 기구에 대해서 하나씩 설명하기로 한다.
우선, 바텀샤시(20)의 3단계 이동 동안에 바텀샤시(20)에서 각 브라켓 체결부(24)가 형성되는 부분은 1차 예비 성형 기구(100), 2차 성형 기구(200), 버어링 및 피어싱을 수행하는 3차 성형 기구(300)를 차례로 거치게 되며, 이 중에 1차 예비 성형 기구(100)는 바텀샤시(20)의 브라켓 체결부 형성 부위를 1차로 상방 돌출 성형시켜 곡면으로 된 컵 모양을 만들어주는 기구이다.
도 7a ~ 도 7c에서, 도면부호 80은 프레스 금형의 상형을 나타내고, 도면부호 90은 하형을 나타낸다.
바텀샤시(20)가 금형의 상형(80) 및 하형(90) 사이에 위치된 상태에서, 금형의 상형(80)이 하강하여 하형(90)과 조합된 상태, 즉 금형이 닫혀지게 되면 바텀샤 시(20)의 브라켓 체결부 위치에서는 1차 예비 성형 기구(100)에 의한 성형이 이루어지고, 이후 상형(80)이 상승하여 금형이 열린 뒤 바텀샤시(20)는 통상의 금형 이동수단에 의해 도면상 우측으로 이동하게 된다.
그리고, 바텀샤시(20)가 우측으로 이동한 상태에서 1차 예비 성형 기구(100)에 의해 성형된 브라켓 체결부(24) 위치는 2차 성형 기구(200) 위치에 위치하게 되며, 이때 상형(80)이 다시 하강하여 금형이 닫혀지게 되면 바텀샤시(20)의 브라켓 체결부 위치에서는 2차 성형 기구(200)에 의한 추가적인 성형이 이루어지고, 이후 상형(80)이 상승하여 금형이 열린 뒤 바텀샤시(20)가 다시 도면상 우측으로 한 단계 이동하게 된다.
이와 같이 바텀샤시(20)가 우측으로 이동한 상태에서 2차 성형 기구(200)에 의해 성형된 브라켓 체결부(24) 위치는 3차 성형 기구(300) 위치에 위치하게 되며, 이때 상형(80)이 다시 하강하여 금형이 닫혀지게 되면 바텀샤시(20)의 브라켓 체결부 위치에서는 3차 성형 기구(300)에 의한 추가적인 성형이 이루어지고, 이후 상형(80)이 상승하여 금형이 열리게 되면 브라켓 체결부 형상의 성형이 완료된다.
상기 1차 예비 성형 기구(100)는, 하형(90)의 상면부 내에 설치된 지지패드(110)를 수직 관통하여 상단부가 상기 하형(90)의 상면에서 일정 높이로 상방 돌출된 상태로 하형(90)의 상면부 내에 고정 설치된 성형핀(120)과, 상형(80)의 하면부 내에 고정 설치된 상태에서 하면에 상기 성형핀(120)의 돌출된 상단부가 수용될 수 있는 오목한 컵 모양의 성형홈(131)이 형성된 고정블록(130)을 포함한다.
상기 성형핀(120)은 하형(90)의 상면부 내에 고정 설치되는데, 이때 그 상단부가 하형(90)의 상면 위로 돌출되도록 설치되며, 상면 위로 돌출된 성형핀(120)의 상단부는 상대부품인 상형(80)의 고정블록(130)에 형성된 성형홈(131) 내에 삽입될 수 있는 형상으로 되어 있다.
특히, 상기 상형(80)과 함께 고정블록(130)이 하강하여 성형핀(120)의 상단부가 성형홈(131) 내에 삽입될 경우에, 그 사이에 위치된 바텀샤시(20)의 판재 부분, 즉 브라켓 체결부가 형성될 부분이 성형핀(120)의 상단부에 의해 위로 밀리면서 변형됨과 동시에 성형홈(131) 내부로 들어가게 되고, 이후 금형이 완전히 닫혀진 상태에서 성형핀(120)의 상단부가 고정블록(130)의 성형홈(131) 내부에 조합된 상태에서는 브라켓 체결부(24)의 부분이 성형핀(120)의 표면과 성형홈(131)의 내측면 사이에 압착 개재되면서 최종적으로 소정 높이(대략 8mm)의 오목한 컵 모양으로 프레스 성형되어지게 된다.
상기 성형핀(120)의 상단부는 고정블록(130)의 성형홈(131) 내에 삽입될 수 있는 형상이면서 금형 닫힘시에 판재로 된 바텀샤시(20)의 브라켓 체결부 부분을 성형홈(131) 내측면으로 밀어주어 오목한 컵 모양으로 성형시킬 수 있는 곡면 형상으로 되어 있으며, 성형홈(131)의 컵 모양 형상과 유사한 형상이나, 금형이 완전히 닫힌 상태에서, 그 표면이, 대응되는 성형홈(131) 내측면과 성형부 판재 두께만큼 간극을 유지할 수 있는 형상으로 되어 있다.
이와 같이 1차 예비 성형 기구(100)에서는, 상형(80)이 하강하여 금형이 닫히게 되면, 하형(90)의 상면 위로 돌출된 성형핀(120)의 상단부가 상형(80)의 고정블록(130)에 형성된 성형홈(131)의 내부로 삽입되면서 그 사이에 위치된 바텀샤 시(20)의 브라켓 체결부 부위를 중간 형상, 즉 둥글게 곡면으로 된 컵 모양으로 1차 예비 성형하게 된다.
이후, 바텀샤시(20)가 다음 공정을 위하여 금형에 장치된 통상의 이동수단에 의해 도면상의 우측으로 이동되면, 1차 예비 성형 기구(100)에 의해 컵 모양으로 예비 성형된 브라켓 체결부(24)는 2차 성형 기구(200) 위치에 놓여지게 되며, 이후 금형이 다시 닫히게 되면 2차 성형 기구(200)에 의해 브라켓 체결부(24)에는 추가적인 성형이 가해지게 된다.
상기 2차 성형 기구(200)는 1차 예비 성형 기구에 의해 예비 성형된 브라켓 체결부(24)의 측면부(25)와 상부에 추가적인 성형을 가하여, 측면부(25)를 일정한 외경을 가지는 형상으로 만들어주는 동시에 상부를 수평면 형상의 상면부(26)로 만들어주게 되며, 하면에 고정 설치된 성형핀(220)이 이용된다.
상기 2차 성형 기구(200)는, 하형(90)의 상면부 내에 설치된 지지 패드(210)를 수직 관통하여 상단부가 상기 하형(90)의 상면에서 일정 높이로 상방 돌출된 상태로 하형(90)의 상면부 내에 고정 설치된 성형핀(220)과, 상형(80)의 하면부 내에 고정 설치된 상태에서 상기 성형핀(220)의 돌출된 상단부가 수용될 수 있는 원통형의 성형홀(231)이 형성되어 브라켓 체결부(24)의 측면부(25)를 성형하게 되는 고정블록(230)과, 상기 고정블록(230)의 상부 중앙에 조립되어 하방의 핀부(241)가 상기 고정블록(230)의 성형홀(231) 내부에 상측으로부터 삽입된 상태에서 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)를 성형하게 되는 중앙블록(240)을 포함한다.
상기 성형핀(220)은 하형(90)의 상면부 내에 고정 설치되는데, 이때 그 상단 부가 하형(90)의 상면 위로 돌출되도록 설치되며, 상면 위로 돌출된 성형핀(220)의 상단부는 상대부품인 상형(80)의 고정블록(230)에 형성된 성형홀(231) 내에 삽입될 수 있게 되어 있다.
특히, 상기 상형(80)과 함께 고정블록(230)이 하강하여 성형핀(220)의 상단부가 성형홀(231) 내에 삽입될 경우에, 그 사이에 위치된 바텀샤시(20)의 1차 성형된 부분, 즉 컵 모양으로 1차 성형된 브라켓 체결부(24)가 성형핀(220)의 상단부에 의해 고정블록(230)의 성형홀(231) 내측면에 압착되면서 변형되게 되고, 금형이 완전히 닫혀진 상태에서 성형핀(220)의 상단부가 고정블록(230)의 성형홀(231) 내부에 조합된 상태에서는 브라켓 체결부(24)의 측면부(25)가 성형핀(220)의 측면과 성형홀(231)의 내측면 사이에 압착 개재되면서 최종적으로 일정 외경(대략, 9mm)의 컵 모양으로 프레스 성형되어지게 된다.
상기 성형핀(220)의 상단부는 고정블록(230)의 성형홀(231) 내에 삽입될 수 있는 형상이면서 금형 닫힘시에 1차 성형된 브라켓 체결부(24)의 측면부(25)를 성형홀(231) 내측면으로 압착시켜줄 수 있는 형상으로 되어 있으며, 금형이 완전히 닫힌 상태에서, 그 측면이, 대응되는 성형홀(231) 내측면과 성형부 판재 두께만큼 간극을 유지할 수 있는 형상으로 되어 있다.
그리고, 상기 성형핀(220)의 상단부 끝면 형상은, 대응면이 되는 중앙블록(240)의 핀부(241) 하면(수평면임)과의 사이에서 수평면으로 된 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)가 성형될 수 있도록, 수평면 형상으로 되어 있다.
그리고, 상기 고정블록(230)의 성형홀(231)은 성형핀(220)의 상단부가 삽입 될 수 있도록 고정블록(230)의 중앙에 형성되되, 브라켓 체결부(24)의 측면부(25)가 성형핀(220)에 의해 압착되어 일정 외경으로 성형될 수 있도록, 상기 고정블록(230)의 성형홀(231)은 일정 내경의 원통형으로 형성되어 있다.
그리고, 상기 중앙블록(240)은 고정블록(230)의 상부 중앙에 형성된 요부(240a) 내에 조립된 상태로 중앙 핀부(241)가 고정블록(230)의 성형홀(231) 내부에 삽입되어 설치되며, 상기 중앙 핀부(241)의 하면은 수평면으로 되어 있는 바, 성형핀(220) 상단부 끝면과의 사이에 개재된 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)를 수평면으로 성형할 수 있게 되어 있다.
바람직한 실시예에서, 상기 중앙블록(240)은 상형(80)과의 사이에 설치된 스프링(245)에 의해 고정블록(230) 내에서 탄력적으로 상하 유동될 수 있도록 되어 있는데, 상측으로는 로드(242)가 일체로 연결되어 있고, 이 로드(242)와 상형(80) 사이에 중앙블록(240)을 탄력적으로 지지하기 위한 스프링(245)이 설치된다.
상기 로드(242)는 상형(80)의 수직 관통로(81)를 통과하도록 설치되며, 상기 로드(242)의 상단에는 스프링 장착단(243)이 일체로 설치되어 있고, 이 스프링 장착단(243)과 상형(80) 내 상측에 체결 설치된 체결블록(244) 사이에 스프링(245)이 장착된다.
상기 스프링(245)은 상형(80) 내에 상하로 길게 형성된 스프링실(82) 내에 설치되며, 성형이 이루어지는 동안 상기 로드(242)를 매개로 연결된 중앙블록(240)이 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)를 가압할 때 일정부분 압축이 이루어지도록 되어 있다.
상기 스프링(245)은 제품빼기용 스프링으로서, 성형 후 금형이 열리는 순간 고정블록(230)의 성형홀(231) 내에서 프레스 성형된 브라켓 체결부(24)가 하방향으로 쉽게 빠져나올 수 있게 설치되는 것이며, 금형 닫힘시에 일정부분 압축되었다가 금형이 열리는 순간 인장 복원되면서 그 탄성력으로 중앙블록(240)을 하방향으로 살짝 밀어주게 되며, 스프링(245)의 탄성력에 의해 하방향으로 밀린 중앙블록(240)의 핀부(241) 하면이 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)를 밀어주어, 브라켓 체결부(24)가 상형(80)의 고정블록(230)에 형성된 성형홀(231)로부터 쉽게 빼내지도록 한다.
성형 후 금형이 닫힌 상태에서는 브라켓 체결부(24)가 고정블록(230)의 성형홀(231) 내에서 성형핀(220)에 의해 컵 모양으로 성형된 상태로 그 외주면이 성형홀(231) 내측면에 꽉 끼어있는 상태이므로, 금형이 열리는 순간, 즉 상형(80)이 상승하는 순간에 상기와 같이 스프링(245)의 탄성력에 의해 중앙블록(240)이 하방향으로 밀리면서 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)를 밀어주게 되면, 성형홀(231) 내측면에 끼어있던 브라켓 체결부(24)가 하방향으로 이동되면서 고정블록(230)의 성형홀(231)로부터 쉽게 분리될 수 있게 된다.
또한 바람직한 실시예에서, 상기 성형핀(220)에서 하형(90)의 상면 위로 돌출된 상단부의 하단 가장자리에는 전 둘레에 걸쳐 단차진 구조의 단차부(221)가 형성되어 있으며, 또한 고정블록(230)에서 성형핀(220)의 단차부 대응위치인 성형홀(231) 하단의 가장자리부(232)는 전 둘레에 걸쳐 소정 곡률반경으로 라운드 진 구조로 형성된다.
이러한 구조는 단차부(221)가 형성된 위치에서 성형핀(220)과 고정블록(230) 사이의 갭을 상대적으로 줄여주는 구조가 되는데, 성형핀(220)의 단차부(221)와 그 대응면인 고정블록 성형홀(231) 하단의 가장자리부(232)가 대략 0.5 ~ 0.7mm의 갭을 형성하도록 되어 있다.
결국, 금형이 닫히는 순간에 성형핀(220)의 상단부가 고정블록(230)의 성형홀(231)로 삽입되면서 성형이 이루어지는 동안, 성형핀(220)의 단차부(221)는 브라켓 체결부 하단의 홀 가장자리부(25a)를 고정블록 성형홀(231) 하단의 가장자리부(232)에 압착시키면서 위로 올려주게 되며, 이에 따라 브라켓 체결부(24) 하단의 홀 가장자리부(25a)를 중심으로 그 부분의 남는 부분을 위로 올려주게 되면서 성형이 이루어지는 측면부(25)에서 충분한 두께가 확보될 수 있게 한다.
또한 2차 프레스시에 브라켓 체결부(24) 하단의 홀 가장자리부(25a) 살을 안쪽으로 밀어 넣어주게 되면서 크랙 방지와 더불어 높이(깊이) 연장이 가능하도록 한다.
이와 같이 2차 성형 기구(200)에서는, 상형(80)이 하강하여 금형이 닫히게 되면, 하형(90)의 상면 위로 돌출된 성형핀(220)의 상단부가 상형(80)의 고정블록(230)에 형성된 성형홀(231) 내부로 삽입되면서, 브라켓 체결부(24)의 내측면을 바깥쪽으로 밀어주는 성형핀(220)과, 브라켓 체결부(24)의 외측면이 압착되어 가압되어지는 동안 바깥쪽에서 브라켓 체결부(24)의 형상을 잡아주는 고정블록(230) 및 중앙블록(240)에 의해 외경이 일정하면서 상면부(26)가 수평면이 되는 컵 모양으로 2차 성형이 이루어지게 된다.
이후, 바텀샤시(20)가 다음 공정을 위하여 금형에 장치된 통상의 이동수단에 의해 도면상의 우측으로 이동되면, 2차 성형 기구(200)에 의해 컵 모양으로 성형된 브라켓 체결부(24)는 3차 성형 기구(300) 위치에 놓여지게 되며, 이후 금형이 다시 닫히게 되면 3차 성형 기구(300)에 의해 추가적인 성형이 가해지게 된다.
상기 3차 성형 기구(300)는 2차 성형 기구(200)를 거친 브라켓 체결부(24)의 측면부(25)와 상면부(26)에 추가적인 성형을 가하여 상면부(26) 중앙부분에 보스부(27)가 형성되어 있는 브라켓 체결부(24)의 최종 형상을 만들어주게 된다.
상기 3차 성형 기구(300)는, 하형(90)의 상면부(26) 내에 설치된 지지 패드(310)를 수직 관통하여 상단부가 상기 하형(90)의 상면에서 일정 높이로 상방 돌출된 상태로 하형(90)의 상면부 내에 고정 설치되고 금형의 닫힘시에 고정블록(340)의 성형홀(341) 내측으로 삽입되면서 브라켓 체결부(24)를 최종 형상으로 성형해주는 성형핀(320)을 포함한다.
3차 성형 기구(300)의 성형핀(320)은 일정 외경을 가지면서 후술하는 펀칭용 핀(350) 하단부의 버어링부(351)와 피어싱부(352)가 삽입될 수 있는 내부홀(321)이 길이방향을 따라 길게 형성된 구조로 되어 있으며, 성형핀(320)의 내부홀(321)에는 펀칭용 핀(350)에 의해 성형되는 보스부(27) 하단 끝면을 받쳐주도록 된 하부핀(330)이 설치된다.
그리고, 상기 3차 성형 기구(300)는 상형(80)의 하면부 내에 고정 설치된 상태에서 상기 성형핀(320)의 돌출된 상단부가 수용될 수 있는 원통형의 성형홀(341)이 형성된 고정블록(340)을 포함한다.
상기 3차 성형 기구(300)에서 금형의 닫힘시에 브라켓 체결부(24)가 고정블록(340)의 성형홀(341) 내측으로 삽입되고 이어 성형핀(320)이 브라켓 체결부(24)의 내측면을 가압하게 되면, 브라켓 체결부(24)의 측면부(25)는 고정블록(340)의 성형홀(341) 내측면에 압착되면서 일정한 내경을 가지는 컵 모양으로 성형되어진다.
또한 상기 3차 성형 기구(300)는 상형(80) 내에 수직으로 길게 고정 설치되고 하단부가 상기 고정블록(340)의 성형홀(341) 내측으로 삽입된 펀칭용 핀(350)을 포함한다.
상기 펀칭용 핀(350)은 상형(80)의 수직 관통로(91) 내에 길게 삽입되어 설치되는데, 상단부에는 핀 고정부(354)가 결합되어 있고, 이 핀 고정부(354)는 상형(80)의 장착홀(353) 내에 체결되어 고정되어 있는 바, 펀칭용 핀(350)이 핀 고정부(354)를 매개로 상형(80)에 고정되어 있으며, 펀칭용 핀(350)의 하단부는 고정블록(340)의 성형홀(341) 내측에 위치된 상태에서 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)를 가압하여 보스부(27)와 홀(29)을 가공하게 되는 버어링부(351)와 피어싱부(352)가 형성된 구조로 되어 있다.
보다 상세하게는, 금형의 닫힘시에, 브라켓 체결부(24)가 고정블록 성형홀(341)의 내측에 삽입된 상태에서, 상기 펀칭용 핀(350)은 하측 성형핀(320)의 상단부 끝면에 지지된 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)를 성형하는 것으로, 펀칭용 핀(350)의 하단부는 단차진 구조로 되어 있으며, 단차진 구조의 상측 부분은 버어링부(351)이고, 그 하측 부분은 피어싱부(352)가 된다.
상기 피어싱부(352)의 하단에는 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)에 홀(29)을 가공하기 위한 날(353)이 형성되어 있다.
결국, 상형(80)이 하강하여 금형이 닫혀지게 되면, 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)가 그 하측의 성형핀(320) 상단부 끝면에 지지된 상태에서, 브라켓 체결부(24)의 상면부(26) 중앙부분이 펀칭용 핀(350)의 피어싱부(352)에 먼저 접촉하면서 하방향으로 변형되고, 피어싱부(352)의 날(353)이 브라켓 체결부(24)의 상면부(26) 중앙부분에 소정 직경의 홀(29)을 가공하면서 최종적으로 피어싱부(352)가 하부핀(330)의 내부홀(331)에 삽입되며, 또한 펀칭용 핀(350)의 버어링부(351)는 브라켓 체결부(24)의 상면부(26) 중앙부분을 성형핀(320)의 내부홀(321) 내주면으로 압착시키는 추가적인 성형을 가하여 보스부(27)를 형성하게 된다.
상기 펀칭용 핀(350)의 버어링부(351)는 브라켓 체결부(24)의 상면부(26) 중앙부분을 하방향으로 변형시킨 뒤 성형핀(320)의 내부홀(321) 내측으로 밀어넣게 되는데, 최종적으로 펀칭용 핀(350)의 버어링부(351) 외주면과 성형핀(320)의 내부홀(321) 내주면 사이에 브라켓 체결부(24)의 상면부(26) 중앙부분이 압착 개재되면서 원통형의 보스부(27)가 성형되어지며, 이 보스부(27)의 저면에는 피어싱부(352)에 의해 홀(29)이 가공되어서, 최종적으로는 도 6에 도시된 것과 같은 소정 내경의 보스부(27)가 성형되어지게 된다.
성형이 이루어지는 동안 하부핀(330)의 상단 끝면은 브라켓 체결부(24)의 보스부(27) 하단 끝면을 지지하게 되며, 보스부(27) 저면에서 피어싱부 날(353)에 의해 홀 가공되어 분리된 샤시 파편은 하부핀(330)의 내부홀(331)을 통해 하방향으로 배출되게 된다.
상기 하부핀(330)의 내부홀(331)은 파편을 하방향으로 배출하기 위해 하부핀의 길이방향을 따라 길게 형성되는 것으로, 하부핀(330)의 중심을 따라 형성되며, 그 내부에 펀칭용 핀(350)의 피어싱부(352)가 삽입될 수 있게 되어 있는 바, 보스부(27)의 홀 가공시에 펀칭용 핀(350)의 피어싱부(352)가 하부핀(330)의 내부홀(331)로 하방향 삽입되면서 피어싱부(352)의 날(353)에 의해 보스부(27)의 홀(29)이 가공되고, 이때 분리된 파편이 하부핀(330)의 내부홀(331)을 통해 하방향으로 배출되게 된다.
바람직한 실시예에서, 상기 하부핀(330)은 하형(90)과의 사이에 설치된 스프링(335)에 의해 성형핀(320)의 내부홀(321) 내에서 탄력적으로 유동될 수 있도록 되어 있는데, 그 구조를 설명하면 다음과 같다.
상기 하부핀(330)은 하형(90)에 형성된 수직 관통로(91) 내부에 장착되며, 하부핀(330)의 상부가 성형핀(320)의 내부홀(321) 내측으로 삽입되고, 중간에는 스프링 장착단(332)이 일체로 설치된다.
그리고, 하형(90)의 수직 관통로(91) 하단부에는 체결블록(333)이 체결되어 고정 설치되는데, 이 하형(90)의 체결블록(333)과 상기 하부핀(330)의 스프링 장착단(332) 사이에는 하부핀(330)을 탄력적으로 지지 및 유동시키기 위한 스프링(335)이 장착되며, 이 스프링(335) 내측으로 하부핀(330)의 스프링 장착단(332) 하측의 부분이 삽입되어 있게 된다.
이와 같이 하부핀(330)의 스프링 장착단(332) 하측의 부분이 스프링(335) 내 측으로 삽입된 상태에서 하부핀(330)의 하단부는 상기 하형(90)의 체결블록 내부홀(334) 내에 삽입되어 있으며, 이에 따라 홀 가공시에 보스부(27)로부터 분리된 파편이 하부핀(330) 전체 길이를 따라 형성된 내부홀(331)을 통해 하방향으로 이동된 후 하형(90)의 체결블록 내부홀(334)을 통해 하측으로 배출될 수 있게 된다.
하부핀의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
상기 스프링(335)은 제품취출용 스프링으로서, 성형 완료 후 상형(80)이 상승하는 순간, 즉 금형이 열리는 순간에 브라켓 체결부(24)가 성형핀(320)에서 쉽게 분리될 수 있도록 하부핀(330)을 순간적으로 밀어 올려주는 역할을 하며, 이때 하부핀(330)은 스프링(335)의 탄성력에 의해 상방으로 살짝 이동하면서 브라켓 체결부(24)의 보스부(27) 하단 끝면을 밀어 올려주는 바, 이에 브라켓 체결부(24)는 성형핀(320)에 압착된 상태에서 성형핀(320)으로부터 쉽게 분리될 수 있게 된다.
기본적으로 금형 열림 상태에서는 하부핀(330)이 성형핀 내부홀(321) 내측에서 약간 위로 올라간 상태로 있게 되는데, 금형이 닫혀지면서 브라켓 체결부(24)가 성형핀(320) 외측에 끼워지고 이어 브라켓 체결부(24)의 상면부(26) 중앙부분이 펀칭용 핀(350)에 의해 성형핀 내부홀(321) 내측으로 삽입되어 변형되어지면, 변형되는 브라켓 체결부(24)의 상면부(26) 중앙부분에 의해 하부핀(330) 상단이 눌려지면서 하부핀(330)은 스프링(335)을 압축함과 동시에 하강하게 된다.
이와 같이 하부핀(330)이 일정부분 하강한 상태에서 성형이 모두 완료되고 이후 상형(80)이 상승하여 금형이 열리게 되면, 펀칭용 핀(350)이 브라켓 체결부(24)의 보스부(27)로부터 분리되고, 스프링(335)은 탄성에 의해 인장 복원되는 바, 이때의 탄성력에 의해 하부핀(330)이 원래 위치로 상승하게 된다.
결국, 하부핀(330) 상단 끝면이 보스부(27) 하단 끝면을 밀어 올리면서 성형핀(320) 외측에 끼워져 있던 브라켓 체결부(24)가 상측으로 힘을 받게 되어 결국 성형핀(320)으로부터 상방향으로 분리될 수 있게 된다.
이와 같이 3차 성형 기구(300)에서도 2차 성형 기구(200)에서와 마찬가지로 성형이 완료된 뒤 스프링 힘에 의해 브라켓 체결부(24)가 쉽게 분리될 수 있게 되어 있다.
이와 같이 하여, 본 발명에서는, 바텀샤시(20)의 제작 과정 중에 스터드 장착홀을 가공한 뒤 그 후속공정에서 별도 제작한 스터드를 상기 스터드 장착홀에 압입 장착하는 대신에, 바텀샤시(20) 소재의 살 부분을 이용하여 도 6에 나타낸 바와 같이 스터드 역할을 대신할 수 있는 구조의 브라켓 체결부(24)를 바텀샤시(20)에 일체로 형성하며, 이때 바텀샤시(20)에서 브라켓 체결부(24)가 형성될 각 부분이 1차 예비 성형 기구(100), 2차 성형 기구(200), 3차 성형 기구(300)를 순차적으로 거치도록 하여, 각 부분에서 총 3단계의 프레스 성형 과정, 즉 1차 예비 성형 단계, 2차 성형 단계, 3차 성형 단계에 의해 브라켓 체결부(24)의 최종 형상이 성형되어진다.
첨부한 도 9는 각 공정에 의해 바텀샤시에 브라켓 체결부가 형성되는 과정을 나타낸 단면도로서, 도 8a ~ 도 8c와 함께 설명하면, 1차 예비 성형 단계(a)에서는 상형(80)이 하강하여 금형이 닫혀질 때 1차 예비 성형 기구(100)의 성형핀(120) 상단부가 하형(90)의 상면 위로 돌출된 상태로 바텀샤시(20)의 부분을 변형시키면서 상형(80)의 고정블록(130)에 형성된 성형홈(131)의 내부로 삽입되며, 이때 변형되는 바텀샤시(20)의 부분이 성형핀(120) 상단부에 의해 고정블록(130)의 성형홈(131) 내측면으로 압착되면서 프레스 성형되고, 결국 성형핀(120)의 상단부 형상 및 고정블록(130)의 성형홈(131) 형상에 따라 브라켓 체결부(24)의 중간 형상, 즉 둥글게 라운드 진 컵 모양이 형성되게 된다.
그리고, 1차 예비 성형 단계를 거친 컵 모양의 브라켓 체결부 중간 형상은 바텀샤시(20)의 이동으로 2차 성형 기구(200)로 이동되며, 이 2차 성형 기구(200)에서 라운드 진 컵 모양의 브라켓 체결부 중간 형상(1차 예비 성형 단계를 마친 상태)은 2차 성형 단계(b)를 거치면서 일정 외경을 갖는 컵 모양(원통형)으로 추가 성형되어진다.
2차 성형 단계(b)에서는 상형(80)이 하강하여 금형이 닫혀질 때 2차 성형 기구(200)의 성형핀(220) 상단부가 하형(90)의 상면 위로 돌출된 상태로 1차 예비 성형된 컵 모양의 브라켓 체결부(24)를 추가로 변형시키면서 상형(80)의 고정블록(230)에 형성된 성형홀(231)의 내부로 삽입되며, 이때 변형되는 브라켓 체결부(24)의 측면부(25) 및 상면부(26)가 성형핀(220) 상단부에 의해 고정블록(230)의 성형홀(231) 내측면 및 중앙블록(240)의 핀부(241) 하면으로 압착되면서 프레스 성형되고, 결국 브라켓 체결부(24)가 성형핀(220)의 상단부 형상 및 고정블록(230)의 성형홀(231) 형상, 중앙블록(240)의 핀부(241) 하면 형상에 따라 일정 외경을 가지면서 수평의 상면부(26)를 갖는 컵 모양으로 성형되어진다.
그리고, 2차 성형 단계(b)를 거친 컵 모양의 브라켓 체결부는 바텀샤시(20) 의 이동으로 3차 성형 기구(300)로 이동되며, 이 3차 성형 기구(300)에서 3차 성형 단계(c)를 거치면서 일정 내경 및 외경을 가지는 원통형의 측면부(25)와, 일정 두께를 갖는 수평의 상면부(26)와, 상기 상면부(26) 중앙부분에서 하방 돌출되어 형성된 원통형의 보스부(27)로 이루어진 브라켓 체결부(24) 최종 형상으로 추가 성형되어진다.
3차 성형 단계(c)에서는 상형(80)이 하강하여 금형이 닫혀질 때 3차 성형 기구(300)의 성형핀(320) 상단부가 하형(90)의 상면 위로 돌출된 상태로 2차 성형된 컵 모양의 브라켓 체결부(24)를 추가로 변형시키면서 상형(80)의 고정블록(340)에 형성된 성형홀(341)의 내부로 삽입되고, 이때 변형되는 브라켓 체결부(24)의 측면부(25)가 성형핀(320) 상단부에 의해 고정블록(340)의 성형홀(341) 내측면으로 압착되는 동시에, 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)가 하측 성형핀(320)의 상단 끝면에 지지된 상태에서, 상면부(26) 중앙부분이 하강하는 펀칭용 핀(350)의 버어링부(351)에 의해 하방향으로 변형되어 성형핀 내부홀(321)로 삽입된 후 내부홀 내측면에 압착되며, 하방향으로 변형되는 부분의 하단 끝면이 성형핀 내부홀(321)에 위치된 하부핀(330)의 상단 끝면에 지지된 상태로 하부핀(330)의 내부홀(331)로 삽입되는 펀칭용 핀(350)의 피어싱부(352)에 의해 홀 가공되는 바, 결국 이러한 프레스 성형에 의해 측면부(25), 상면부(26), 홀이 가공된 보스부(27)로 이루어진 최종의 브라켓 체결부(24) 형상이 만들어지게 된다.
이후, 금형이 열린 뒤 브라켓 체결부(24)가 성형핀(320)의 상단부에서 분리되어 브라켓 체결부(24)의 성형이 모두 완료되면, 보스부(27)의 내측면에 나사산을 가공하여 탭홀을 만들어주게 된다.
이와 같이 완성된 브라켓 체결부(24)는 종래의 스터드와 동일 용도로 사용할 수 있는데, 브라켓 체결부(24)의 보스부(27)에 브라켓을 나사 체결하고, 이 브라켓을 설치하고자 하는 벽면에 고정하여, LCD TV 등 제품이 상기 브라켓을 매개로 벽면에 안전하게 고정 및 지지되도록 한다.
도 1은 LCD용 바텀샤시에 압입 장착되는 스터드를 도시한 사시도,
도 2는 다수개의 스터드가 압입 장착된 LCD용 바텀샤시를 도시한 사시도,
도 3은 LCD용 바텀샤시의 각 위치에서 스터드가 압입된 상태를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 프레스 금형을 이용하여 바텀샤시에 일체로 성형한 브라켓 체결부의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 프레스 금형을 이용하여 바텀샤시에 일체로 성형한 브라켓 체결부의 정면도,
도 6은 도 4의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도로서, 바텀샤시에 일체로 성형한 브라켓 체결부의 단면 구조를 나타낸 도면,
도 7a ~ 도 7c는 도 4 내지 도 6에 도시된 브라켓 체결부 형상을 바텀샤시에 일체로 성형하기 위한 프레스 금형의 단면도로서, 바텀샤시 제조용 프레스 금형에서 브라켓 체결부 형상을 성형하기 위한 각 성형 기구의 단면 구조,
도 8a ~ 도 8c는 본 발명에 따른 각 성형 기구의 주요부분 및 브라켓 체결부가 성형되는 상태를 도시한 확대도,
도 9는 본 발명에 따른 각 공정에 의해 바텀샤시에 브라켓 체결부가 형성되는 과정을 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20 : 바텀샤시 24 : 브라켓 체결부
25 : 측면부 26 : 상면부
27 : 보스부 28 : 나사산
29 : 홀 80 : 상형
90 : 하형 100 : 1차 예비 성형 기구
120 : 성형핀 130 : 고정블록
131 : 성형홈 200 : 2차 성형 기구
220 : 성형핀 221 : 단차부
230 : 고정블록 231 : 성형홀
240 : 중앙블록 241 : 핀부
245 : 스프링 300 : 3차 성형 기구
320 : 성형핀 330 : 하부핀
340 : 고정블록 341 : 성형홀
350 : 펀칭용 핀 351 : 버어링부
352 : 피어싱부

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. LCD의 바텀샤시(20)를 제조하기 위한 프레스 금형에 있어서,
    원통형의 측면부(25)가 바텀샤시(20)의 표면에서 상방 돌출되어 있고 상면부(26) 중앙부분에는 원통형의 보스부(27)가 하방 돌출되어 있으며 상기 보스부(27)의 저면에는 홀(29)이 가공된 구조의 브라켓 체결부(24)의 형상을 프레스 성형하기 위한 것으로, 바텀샤시(20)가 상형(80)과 하형(90) 사이에서 단계적으로 이동된 상태에서 금형의 닫힘시에 상기 브라켓 체결부(24) 형상을 단계적으로 성형할 수 있도록, 1차 예비 성형 기구(100), 2차 성형 기구(200) 및 3차 성형 기구(300)를 금형 내 상형(80)과 하형(90) 사이의 바텀샤시 이동경로를 따라 구비하여 구성되되,
    상기 2차 성형 기구(200)는, 1차 예비 성형된 컵 모양의 브라켓 체결부에 추가적인 성형을 가하여 일정 외경의 측면부(25)와 수평의 상면부(26)를 갖는 컵 모양으로 2차 성형하는 것으로서,
    상기 상형(80)의 하면부 내에 고정 설치되고, 하면에 원통형의 성형홀(231)이 형성되어 브라켓 체결부(24)의 측면부(25)를 성형하게 되는 고정블록(230)과;
    상기 고정블록(230)의 상부 중앙 요부(240a)에 조립되고, 하방의 핀부(241)가 상기 고정블록(230)의 성형홀(231) 내부에 삽입된 상태에서 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)를 성형하게 되는 중앙블록(240)과;
    상단부가 상기 하형(90)의 상면에서 상방 돌출된 상태로 하형(90)의 상면부 내에 고정 설치되고, 금형의 닫힘시에 상기 돌출된 상단부가 상기 고정블록(230)의 성형홀(231) 내에 삽입되면서 상기 컵 모양의 브라켓 체결부(24)를 상기 성형홀(231) 내측면과 상기 핀부(241) 하면에 압착시킴으로써 성형을 가하는 성형핀(220);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 브라켓 체결부 성형이 가능한 LCD 바텀샤시 제조용 프레스 금형.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 중앙블록(240)은, 상형(80)과의 사이에 설치된 스프링(245)에 의해 상기 고정블록(230) 내에서 탄력적으로 상하 유동되도록 설치되어, 금형의 열림시에는 상기 스프링(245)의 탄성력에 의해 하방향 이동되면서 상기 핀부(241) 하면이 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)를 하방향으로 밀어주도록 된 것을 특징으로 하는 브라켓 체결부 성형이 가능한 LCD 바텀샤시 제조용 프레스 금형.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 중앙블록(240) 상측이 상형(80) 내 수직 관통로(81)를 통과하는 로드(242)와 일체로 연결되고, 상기 로드(242) 상단에는 스프링 장착단(243)이 일체로 설치되며, 상형(80)에 형성된 스프링실(82) 내에서 상기 스프링 장착단(82)과 상형(80) 내 상측에 체결 설치된 체결블록(244) 사이에 상기 스프링(245)이 장착되어, 상기 중앙블록(240)이 상기 로드(242)를 매개로 하여 상기 스프링(245)에 탄력 지지되는 것을 특징으로 하는 브라켓 체결부 성형이 가능한 LCD 바텀샤시 제조용 프레스 금형.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 성형핀(220)에서 하형(90)의 상면 위로 돌출된 상단부의 하단 가장자리에 전 둘레에 걸쳐 단차진 구조의 단차부(221)가 형성되어 있고, 상기 고정블록(230)에서 상기 성형핀(220)의 단차부 대응위치인 성형홀(231) 하단의 가장자리부(232)는 전 둘레에 걸쳐 라운드 진 구조로 형성되어, 금형의 닫힘시에 상기 성형핀(220)의 단차부(221)가 브라켓 체결부(24) 하단의 홀 가장자리부(25a) 살을 위로 올려주면서 성형홀(231) 안쪽으로 밀어 넣어주는 것을 특징으로 하는 브라켓 체결부 성형이 가능한 LCD 바텀샤시 제조용 프레스 금형.
  7. LCD의 바텀샤시(20)를 제조하기 위한 프레스 금형에 있어서,
    원통형의 측면부(25)가 바텀샤시(20)의 표면에서 상방 돌출되어 있고 상면부(26) 중앙부분에는 원통형의 보스부(27)가 하방 돌출되어 있으며 상기 보스부(27)의 저면에는 홀(29)이 가공된 구조의 브라켓 체결부(24)의 형상을 프레스 성형하기 위한 것으로, 바텀샤시(20)가 상형(80)과 하형(90) 사이에서 단계적으로 이동된 상태에서 금형의 닫힘시에 상기 브라켓 체결부(24) 형상을 단계적으로 성형할 수 있도록, 1차 예비 성형 기구(100), 2차 성형 기구(200) 및 3차 성형 기구(300)를 금형 내 상형(80)과 하형(90) 사이의 바텀샤시 이동경로를 따라 구비하여 구성되되,
    상기 3차 성형 기구(300)는, 2차 성형된 컵 모양의 브라켓 체결부(24)에 추가적인 성형을 가하여 상기 상면부(26) 중앙부분에 보스부(27)를 성형하면서 보스부(27) 저면에 홀(29)을 가공하여 최종의 브라켓 체결부(24) 형상을 성형하는 것으로서,
    상기 상형(80)의 하면부 내에 고정 설치되고, 하면에 원통형의 성형홀(341)이 형성되어 브라켓 체결부(24)의 측면부(25)를 성형하게 되는 고정블록(340)과;
    상기 상형(80) 내에 수직으로 길게 고정 설치되고, 하단부가 상기 고정블록(340)의 성형홀(341) 내측에 위치된 상태에서 브라켓 체결부(24)의 상면부(26) 중앙부분을 가압하여 상기 보스부(27)와 홀(29)을 가공하게 되는 펀칭용 핀(350)과;
    상단부가 상기 하형(90)의 상면에서 상방 돌출된 상태로 하형(90)의 상면부 내에 고정 설치되고, 상기 펀칭용 핀(350)의 하단부가 삽입되는 내부홀(321)이 길이방향으로 형성되며, 금형의 닫힘시에 상기 돌출된 상단부가 상기 고정블록(340)의 성형홀(341) 내에 삽입된 브라켓 체결부(24)를 가압하여 최종 형상으로 성형해주는 성형핀(320)과;
    상부가 상기 성형핀(320)의 내부홀(321)에 삽입되어 설치되고, 상기 보스부(27)의 홀(29) 가공시 상기 펀칭용 핀(350)의 하단부 끝 일부가 삽입되는 내부홀(331)을 가지며, 상기 펀칭용 핀(350)에 의해 성형된 보스부(27) 하단 끝면을 받쳐주게 되는 하부핀(330);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 브라켓 체결부 성형이 가능한 LCD 바텀샤시 제조용 프레스 금형.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 하부핀(330)은, 하형(90)과의 사이에 설치된 스프링(335)에 의해 상기 성형핀(320)의 내부홀(321)에서 탄력적으로 상하 유동되도록 설치되어, 금형의 열림시에는 상기 스프링(335)의 탄성력에 의해 상방향 이동되면서 상단 끝면이 상기 보스부(27) 하단 끝면을 상방향으로 밀어주도록 된 것을 특징으로 하는 브라켓 체결부 성형이 가능한 LCD 바텀샤시 제조용 프레스 금형.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 하부핀(330)의 중간에 스프링 장착단(332)이 일체로 설치되고, 상기 하부핀(330)이 하형(90)에 형성된 수직 관통로(91) 내부를 따라 장착된 상태에서 상기 스프링 장착단(332)과 상기 수직 관통로(91) 하단부에 설치된 체결블록(333) 사이에 상기 스프링(335)이 설치되는 것을 특징으로 하는 브라켓 체결부 성형이 가능한 LCD 바텀샤시 제조용 프레스 금형.
  10. 청구항 7에서 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부핀(330)은 내부홀(331)이 전체 길이를 따라 형성된 구조로 되어 있고, 보스부(27)의 홀(29) 가공시 보스부(27)로부터 분리된 파편이 상기 하부핀(330)의 내부홀(331)을 통해 하방향으로 이동 후 외부 배출되는 것을 특징으로 하는 브라켓 체결부 성형이 가능한 LCD 바텀샤시 제조용 프레스 금형.
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 펀칭용 핀(350)의 하단부는 단차진 구조로 형성되어, 이 단차진 구조의 상측 부분이 브라켓 체결부(24)의 상면부(26)를 상기 성형핀(320)의 내부홀(321) 내측면에 압착시켜 상기 보스부(27)를 성형하는 버어링부(351)이고, 그 하측 부분이 상기 하부핀(330)의 내부홀(331)에 삽입되면서 상기 보스부(27)의 홀(29)을 가공하게 되는 피어싱부(352)인 것을 특징으로 하는 브라켓 체결부 성형이 가능한 LCD 바텀샤시 제조용 프레스 금형.
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