KR100889851B1 - 피어싱 펀치 프레스 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패널 상에 피어싱 홀의 연속 가공 시, 피어싱 펀치와 피어싱 부시 사이에 발생하는 마찰열을 라인공압을 통하여 신속하게 냉각시켜 상기 피어싱 펀치와 피어싱 부시의 열변형을 방지함으로써 상호간의 크리어런스(CLEARANCE)의 유지 및 상기 피어싱 펀치의 파손, 마모, 및 가이드 홀의 변형을 예방할 수 있도록 함과 동시에, 펀치홀더 및 피어싱 펀치의 내부와 상형패드 사이에 링크작동을 이용하여 스크랩에 대한 키킹 작동을 수행하는 키킹수단을 구성함으로써 피어싱 부시의 가이드 홀 상에 스크랩이 끼이는 끼임현상을 방지할 수 있도록 하는 피어싱 펀치 프레스 장치를 제공한다.

피어싱 홀, 키킹수단, 피어싱 펀치, 냉각, 키킹핀, 링크바

Description

피어싱 펀치 프레스 장치{PIERCING PUNCH PRESS}

본 발명은 피어싱 펀치 프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패널 상에 피어싱 홀의 연속 가공 시, 피어싱 펀치와 피어싱 부시 사이에 발생하는 마찰열을 라인공압을 통하여 신속하게 냉각시키며, 동시에 피어싱 펀치의 작동과 연동하여 스크랩에 대하여 키킹 작동을 수행하는 키킹수단을 구성하여 피어싱 부시의 가이드 홀 상에 스크랩이 끼이는 현상을 방지하도록 하는 피어싱 펀치 프레스 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차체를 제작하기 위한 차체패널 등의 성형은 다단계의 프레스 성형 공정에서 트리밍, 피어싱, 플랜징 등의 성형작업을 통하여 이루어진다.

특히, 상기 피어싱 작업에서는 차체 의장라인에서 클립 등을 조립하기 위한 장착홀 또는 대차상에서 용접 작업 시, 패널의 위치규제를 위한 툴링핀 홀 등을 가공하게 된다.

이와 같이, 피어싱 홀의 성형을 위한 종래 피어싱 펀치 프레스 장치는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 프레스 금형의 상부 구조물인 상형(101)과 하부 구조물인 하형(103)이 구비된다.

상기 상형(101)의 하측에는 다수개의 쿠션 스프링(105)을 통하여 상형패드(107)가 설치되어 성형할 패널(100)을 하형(103)과 함께 규제하도록 구성된다.

상기 하형(103)의 내측에는 가동되지 않고, 상기 패널(100)의 가공부를 직접적으로 지지하는 피어싱 부시(109)가 구성된다.

또한, 상기 피어싱 부시(109)에 대응하여 상기 상형(101)의 하부면 일측에는 펀치홀더(111)를 통하여 피어싱 펀치(113)가 장착되며, 상기 피어싱 펀치(113)의 선단에 대응하는 상기 상형패드(107)와 피어싱 부시(109) 상에는 각각 가이드 홀(115,117)이 형성된다.

따라서, 피어싱 홀을 가공할 패널(100)을 상기 하형(103)과 피어싱 부시(109)의 상면에 안착시키고, 상형(101)을 하강시키면, 상형패드(107)가 패널(100)을 가압하여 규제한 상태에서, 상기 피어싱 펀치(113)가 상기 패널(100)에 대하여 전진 작동하게 된다.

그러면, 상기 피어싱 펀치(113)는 상형패드(107)와 피어싱 부시(109)에 형성된 각 가이드 홀(115,117)을 따라 이동하면서, 상기 패널(100)의 일측에 피어싱 홀을 가공하게 된다.

이와 같이, 상기 패널(100)에 피어싱 홀을 가공하고 난 후에는, 상기 상형(101)을 후퇴 작동시키며, 상기 피어싱 펀치(113)는 이와 연동하여 상부로 복귀하게 되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같이, 종래 피어싱 펀치 프레스 장치는 프레스 성형 과정에서, 패널 상에 피어싱 홀의 가공 작업 시, 피어싱 펀치와 피어싱 부시 사이에 발생하는 마찰열에 의해 피어싱 홀의 변형 및 피어싱 펀치의 마모, 파손 등의 내구성 면에서 문제점을 내포하고 있다.

또한, 상기 피어싱 홀의 가공에 따라 발생되는 스크랩이 피어싱 부시의 가이드 홀 내부에 끼이는 등의 문제점도 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 패널 상에 피어싱 홀의 연속 가공 시, 피어싱 펀치와 피어싱 부시 사이에 발생하는 마찰열을 라인공압을 통하여 신속하게 냉각시켜 상기 피어싱 펀치와 피어싱 부시의 열변형을 방지함으로써 상호간의 크리어런스(CLEARANCE)의 유지 및 상기 피어싱 펀치의 파손, 마모, 및 가이드 홀의 변형을 예방할 수 있도록 하는 피어싱 펀치 프레스 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 펀치 홀더 및 피어싱 펀치의 내부와 상형패드 사이에 링크작동을 이용하여 스크랩에 대한 키킹 작동을 수행하는 키킹수단을 구성함으로써 피어싱 부시의 가이드 홀 상에 스크랩이 끼이는 끼임현상을 방지할 수 있도록 하는 피어싱 펀치 프레스 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 피어싱 펀치 프레스 장치는 상형과 하형이 구비되고, 상기 상형의 하측에는 다수개의 쿠션 스프링을 통하여 상형패드가 설치되며, 상기 하형의 내측에는 피어싱 부시가 구성되고, 상기 피어싱 부시에 대응하여 상기 상형의 하부면 일측에는 펀치홀더를 통하여 피어싱 펀치가 장착되며, 상기 피어싱 펀치의 선단에 대응하는 상기 상형패드와 피어싱 부시 상에는 각각 가이드 홀이 형성되며, 상기 상형패드의 내부에는 패널 상의 피어싱 홀 가공부를 향하는 에어통로를 형성하고, 상기 상형패드 상면 일측에는 상기 에어통로와 연결되어 라인공압을 공급하는 공압호스가 설치되며, 상기 피어싱 펀치의 내부에는 그 선단까지 관통되는 키킹홀을 형성하고, 상기 펀치홀더의 내부에는 링크작동 공간부를 형성하며, 상기 키킹홀에 설치되는 키킹핀을 상기 링크작동 공간부에 설치되는 링크바와 연결하고, 상형의 작동에 연동하여 링크바를 링크작동시켜 상기 키킹핀이 피어싱 홀 가공 시 발생되는 스크랩을 피어싱 부시 상의 가이드 홀 하부로 키킹하는 키킹수단을 포함한다.

삭제

삭제

여기서, 상기 키킹수단은 상기 피어싱 펀치의 키킹홀에 삽입되어 그 상단은 상기 링크작동 공간부에 위치되는 키킹핀; 상기 링크작동 공간부의 일측부에 중앙 일측이 힌지 체결되고, 일단부에는 슬롯을 형성하여 상기 키킹핀의 상단과 힌지핀으로 연결되며, 타단에는 롤러 브라켓을 통하여 가이드 롤러가 회전 가능하게 설치되는 링크바; 상기 링크바의 가이드 롤러를 안내 지지하도록 상기 상형패드의 상면 일측에 구성되는 지지수단으로 이루어진다.

그리고 상기 지지수단은 상기 링크바의 가이드 롤러에 대응하여 상기 상형패 드의 상면 일측에 설치되는 쿠션 실린더; 상기 쿠션 실린더의 작동로드 선단에 장착되며, 상부면에는 상기 가이드 롤러가 구름 접촉되어 구름방향으로 안내 및 지지되는 지지블록으로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 지지블록의 상부면은 오목한 라운드 면으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지블록의 일측과 상기 가이드 롤러의 회전축 사이에는 상기 가이드 롤러가 상기 지지블록의 상부면에 상시 구름 접촉된 상태를 유지하도록 당김 스프링으로 상호 연결되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 피어싱 펀치 프레스 장치에 의하면, 패널 상에 피어싱 홀의 연속 가공 시, 피어싱 펀치와 피어싱 부시 사이에 발생하는 마찰열을 라인공압을 통하여 신속하게 냉각시켜 줌으로써 상기 피어싱 펀치와 피어싱 부시의 열변형을 방지하고, 이로 인한 피어싱 펀치와 피어싱 부시 상호간의 크리어런스(CLEARANCE)를 유지하여 상기 피어싱 펀치의 파손, 마모, 및 가이드 홀의 변형을 예방할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 펀치홀더 및 피어싱 펀치의 내부와 상형패드 사이에서 상형의 작동에 연동하여 링크작동하는 키킹수단을 이용하여 스크랩에 대한 키킹 작동을 수행함으로써 피어싱 부시의 가이드 홀 상에 스크랩이 끼이는 끼임현상을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한 다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 피어싱 펀치 프레스 장치의 단면 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 피어싱 펀치 프레스 장치의 구성은 프레스 금형의 상부 구조물인 상형(1)과 하부 구조물인 하형(3)이 구비된다.

상기 상형(1)의 하측에는 다수개의 쿠션 스프링(5)을 통하여 상형패드(7)가 설치되어 성형할 패널(10)을 하형(3)과 함께 규제하도록 구성된다.

상기 하형(3)의 내측에는 가동되지 않고, 상기 패널(10)의 가공부를 직접적으로 지지하는 피어싱 부시(9)가 구성된다.

또한, 상기 피어싱 부시(9)에 대응하여 상기 상형(1)의 하부면 일측에는 펀치홀더(11)를 통하여 피어싱 펀치(13)가 장착되며, 상기 피어싱 펀치(13)의 선단에 대응하는 상기 상형패드(7)와 피어싱 부시(9) 상에는 각각 가이드 홀(15,17)이 형성된다.

이러한 구성을 갖는 피어싱 펀치 프레스 장치에서, 상기 상형패드(7)의 내부에는 패널(10) 상의 피어싱 홀 가공부를 향하는 에어통로(21)를 형성하고, 상기 상형패드(7) 상면 일측에는 상기 에어통로(21)와 연결되어 라인공압을 공급하는 공압호스(23)가 설치되어 상기 패널(10) 상의 피어싱 홀 가공부에 대하여 상시 냉각에어를 분사하도록 구성된다.

또한, 상기 피어싱 펀치(13)의 내부에는 그 선단까지 관통되는 키킹홀(25)을 형성하고, 상기 펀치홀더(11)의 내부에는 일측방으로 개방되는 링크작동 공간 부(27)를 형성하여 구성된다.

그리고 상기 펀치홀더(11) 및 피어싱 펀치(13)의 내부와, 상기 상형패드(7) 사이에는, 도 2에서 도시한 바와 같은, 키킹수단(30)이 구성되는데, 상기 키킹수단(30)은 상기 키킹홀(25)에 설치되는 키킹핀(31)을 상기 링크작동 공간부(27)에 설치되는 링크바(33)와 연결하고, 상형(1)의 작동에 연동하여 링크바(33)를 링크작동시켜 상기 키킹핀(31)이 피어싱 홀 가공 시에 발생되는 스크랩(S)을 피어싱 부시(9) 상의 가이드 홀(17) 하부로 키킹하는 작동을 갖는다.

이러한 키킹수단(30)의 구체적인 구성은 먼저, 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 피어싱 펀치(13)의 키킹홀(25)에 키킹핀(31)이 삽입되며, 이 키킹핀(31)의 상단은 상기 링크작동 공간부(27)에 위치된다.

상기 링크작동 공간부(27)의 일측부에는 링크바(33)가 그 중앙 일측을 통하여 힌지(H) 체결되고, 상기 링크바(33)의 일단부에는 슬롯(35)을 형성하는데, 상기 키킹핀(31)의 상단이 상기 슬롯(35)을 통하여 힌지핀(P)으로 연결된다.

또한, 상기 링크바(33)의 타단에는 롤러 브라켓(37)을 통하여 가이드 롤러(39)가 회전 가능하게 설치된다.

그리고 상기 링크바(33)의 가이드 롤러(39)를 안내 지지하도록 상기 상형패드(7)의 상면 일측에는 지지수단(40)이 구성되는데, 상기 지지수단(40)은 상기 링크바(33)의 가이드 롤러(39)에 대응하여 상기 상형패드(7)의 상면 일측에 설치되는 쿠션 실린더(41)와, 상기 쿠션 실린더(41)의 작동로드(43) 선단에 장착되며, 상기 가이드 롤러(39)를 안내 및 지지하는 지지블록(45)으로 구성된다.

여기서, 상기 지지블록(45)은 그 상부면(F)에 상기 가이드 롤러(39)가 구름 접촉되어 구름방향으로 안내 및 지지되도록 오목한 라운드 면으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지블록(45)의 일측과 상기 가이드 롤러(39)의 회전축 사이에는 상기 가이드 롤러(39)가 상기 지지블록(45)의 상부면(F)에 상시 구름 접촉된 상태를 유지하도록 당김 스프링(47)으로 상호 연결되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 당김 스프링(47)은 코일 스프링을 적용하는 것이 바람직하다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 피어싱 펀치 프레스 장치의 작동은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 상기 상형패드(7) 상의 에어통로(21)를 통하여 라인공압이 공급되어 패널(10) 상의 피어싱 홀 가공부에 대하여 상시 냉각에어가 분사되도록 하여 상기 패널(10) 상에 피어싱 홀의 연속 가공 시, 피어싱 펀치(13)와 피어싱 부시(9) 사이에 발생하는 마찰열을 지속적으로 냉각시켜 주게된다.

이러한 상태에서, 피어싱 홀을 가공할 패널(10)을 상기 하형(3)와 피어싱 부시(9)의 상면에 안착시키고, 도 3에서와 같이, 상형(1)을 하강시키면, 상형패드(7)가 먼저 패널(10)을 가압하여 규제하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 상형(1)이 계속 하강작동하면, 도 4에서와 같이, 상기 피어싱 펀치(13)가 상기 패널(10)에 대하여 전진 작동하게 된다.

그러면, 상기 피어싱 펀치(13)는 상형패드(7)와 피어싱 부시(9)에 형성된 가이드 홀(15,17)을 따라 이동하면서, 패널(10)의 일측에 피어싱 홀을 가공하게 된다.

이때, 상기 키킹수단(30)의 링크바(33)는 그 타단의 가이드 롤러(39)가 지지블록(45)에 의해 구름 지지된 상태로 중앙의 힌지(H)를 중심으로 회전하게 되며, 이 링크바(33)의 일단에 연결된 상기 키킹핀(31)은 피어싱 펀치(13)의 키킹홀(25)을 통하여 전진하여 상기 피어싱 펀치(13)에 의해 절단된 스크랩(S)을 피어싱 부시(9)의 가이드 홀(17) 하부를 향하여 순간적으로 키킹하여 제거하게 된다.

여기서, 상기 쿠션 실린더(41)는 상기 링크바(33)의 작동 스트로크와 상형(1)의 작동 스크로크의 차이를 흡수하여 수축 또는 팽창되면서, 상기 링크바(33)의 변형을 방지해주게 되며, 동시에 상기 가이드 롤러(39)가 지지블록(45)에 구름 접촉된 상태를 유지해주게 된다.

이와 같이, 상기 패널(10)에 피어싱 홀을 가공하고 난 후에는, 상기 상형(1)이 상승 작동하여 상기 피어싱 펀치(13)는 상부로 복귀하고, 상기 링크바(33)와 키킹핀(31)도 초기위치로 복귀하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 피어싱 펀치 프레스 장치의 단면 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 피어싱 펀치 프레스 장치에 적용되는 킥킹수단의 구성 사시도이다.

도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 피어싱 펀치 프레스 장치의 단계별 작동 상태도이다.

도 5는 종래 기술에 따른 피어싱 펀치 프레스 장치의 단면 구성도이다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 상형과 하형이 구비되고, 상기 상형의 하측에는 다수개의 쿠션 스프링을 통하여 상형패드가 설치되며, 상기 하형의 내측에는 피어싱 부시가 구성되고, 상기 피어싱 부시에 대응하여 상기 상형의 하부면 일측에는 펀치홀더를 통하여 피어싱 펀치가 장착되며, 상기 피어싱 펀치의 선단에 대응하는 상기 상형패드와 피어싱 부시 상에는 각각 가이드 홀이 형성되며, 상기 상형패드의 내부에는 패널 상의 피어싱 홀 가공부를 향하는 에어통로를 형성하고, 상기 상형패드 상면 일측에는 상기 에어통로와 연결되어 라인공압을 공급하는 공압호스가 설치되며, 상기 피어싱 펀치의 내부에는 그 선단까지 관통되는 키킹홀을 형성하고, 상기 펀치홀더의 내부에는 링크작동 공간부를 형성하며, 상기 키킹홀에 설치되는 키킹핀을 상기 링크작동 공간부에 설치되는 링크바와 연결하고, 상형의 작동에 연동하여 링크바를 링크작동시켜 상기 키킹핀이 피어싱 홀 가공 시 발생되는 스크랩을 피어싱 부시 상의 가이드 홀 하부로 키킹하는 키킹수단을 포함하는 피어싱 펀치 프레스 장치에 있어서,

   상기 키킹수단은

   상기 피어싱 펀치의 키킹홀에 삽입되어 그 상단은 상기 링크작동 공간부에 위치되는 키킹핀;

   상기 링크작동 공간부의 일측부에 중앙 일측이 힌지 체결되고, 일단부에는 슬롯을 형성하여 상기 키킹핀의 상단과 힌지핀으로 연결되며, 타단에는 롤러 브라켓을 통하여 가이드 롤러가 회전 가능하게 설치되는 링크바;

   상기 링크바의 가이드 롤러를 안내 지지하도록 상기 상형패드의 상면 일측에 구성되는 지지수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피어싱 펀치 프레스 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 지지수단은

   상기 링크바의 가이드 롤러에 대응하여 상기 상형패드의 상면 일측에 설치되는 쿠션 실린더;

   상기 쿠션 실린더의 작동로드 선단에 장착되며, 상부면에는 상기 가이드 롤러가 구름 접촉되어 구름방향으로 안내 및 지지되는 지지블록으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피어싱 펀치 프레스 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 지지블록의 상부면은

   오목한 라운드 면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 피어싱 펀치 프레스 장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 지지블록의 일측과 상기 가이드 롤러의 회전축 사이에는

   상기 가이드 롤러가 상기 지지블록의 상부면에 상시 구름 접촉된 상태를 유지하도록 당김 스프링으로 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 피어싱 펀치 프레스 장치.

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