KR100936308B1 - 헤밍 다이의 예비헤밍 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헤밍 다이의 예비헤밍 기구에 관한 것으로서, 종래에는 회전운동을 하는 링크 기구를 채용하여 외판 플랜지를 눌러주는 부분(매금)이 곡선운동으로 진입하는 것과 아울러 이때 각속도의 변화가 발생하여 판재의 품질 저하 등을 야기하는 문제점이 있었으나, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 발명에서는 하형에 설치된 슬라이드 지지체의 슬라이드면을 따라 슬라이더 본체가 슬라이드되면서 슬라이더 본체에 설치된 매금이 곡선이 아닌 하향 경사방향으로 직선 진입하도록 구성됨으로써, 링크 기구 사용에 따른 종래 문제점, 즉 외판 플랜지와의 접촉 타이밍 상이, 각속도 변화에 의한 예비헤밍 접촉 부하 상이, 그에 따른 판재의 품질 저하의 문제점을 해소할 수 있도록 한 헤밍 다이의 예비헤밍 기구에 관한 것이다.

헤밍, 예비헤밍, 슬라이더 본체, 슬라이드면, 매금, 직선운동, 드라이버

Description

헤밍 다이의 예비헤밍 기구{Pre-hemming mechanism of hemming die}

본 발명은 헤밍 다이의 예비헤밍 기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외판과 내판을 결합하는 헤밍 가공에서 본 헤밍에 앞서 외판 플랜지를 일정각도만큼 미리 구부려주는 예비헤밍 기구에 관한 것이다.

일반적으로 헤밍(hemming)이란 내판(inner panel)을 외판(outer panel)에 얹고 외판의 플랜지를 펀치로 눌러 접어 내판과 외판을 결합하는 가공방식으로, 주로 판재로 제작되는 도어류, 후드, 트렁크 등 무빙류에 대해 실시한다.

이러한 헤밍 가공의 목적은 전단 가공 후에 날카로운 가장자리를 속으로 집어넣음으로써 사용자 안전과 외관을 향상시키면서 두 부품을 하나로 결합하는 것이다.

헤밍 가공은 예비헤밍(pre-hemming)과 본 헤밍(main-hemming)의 2단계 과정으로 구성되는데, 첨부한 도 1에 나타낸 바와 같이, 예비헤밍에서는 예비헤밍용 펀치(또는 매금)(11)가 경사방향으로 진입하여 예비로 꺾어주는 과정이며, 수직 하강 하는 본 헤밍용 펀치(17)에 의해 외판(1)의 플랜지가 눌러져 접혀질 수 있도록 경사방향으로 꺾인 상태가 되게 외판(1)의 플랜지를 소정 각도만큼 미리 꺾어주는 가공을 하게 된다.

즉, 수직 하강하는 본 헤밍용 펀치(17)가 하방으로 눌러주기만 하면, 즉 수직 하방의 가압력이 가해지기만 하면, 외판(1)의 플랜지가 내판(2)의 가장자리부 위로 완전히 포개질 수 있도록 외판(1)의 플랜지를 경사방향 상태가 되도록 미리 성형 가공하는 것이다.

이후 본 헤밍에서는 수직 하강하는 본 헤밍용 펀치(17)가 예비헤밍된 외판(1)의 플랜지를 하방향으로 추가로 눌러주어 완전히 접혀지도록 하며, 이와 같이 예비헤밍 및 본 헤밍을 거쳐 헤밍 가공이 완료되게 된다.

이러한 헤밍 가공시에는 첨부한 도 2에 나타낸 바와 같이 늘어짐(Dare, Deflection), 들어감(Warp, Shakure)과 같은 결함을 남기는데, 늘어짐은 예비헤밍 중 플랜지가 굽혀질 때 플랜지의 꺾이는 부위가 위로 들려 올라갔다 본 헤밍 중에 일부가 회복되고 남은 것이며, 들어감은 본 헤밍 중 외판과 다이의 접촉점이 이동하면서 외판이 들떠 오목하게 들어가는 외관 불량 현상이다.

헤밍은 강판의 면을 0°→90°→180° 이상 접는 심한 굽힘 가공이기 때문에 제품의 품질 육성은 거의 시행 착오에 의해 진행되며, 특히 예비헤밍 중에 발생하는 결함 최소화와 품질 육성 기간 단축을 위한 예비헤밍용 펀치의 입사각(진입각도)을 최적화하는 것이 필요하다.

첨부한 도 3과 도 4는 종래의 예비헤밍 기구를 나타낸 도면으로, 도시된 바 와 같이 종래에는 2절/4절 구동 예비헤밍 링크를 사용하여 강판의 예비헤밍 가공을 실시하였다.

여기서, 도 3을 참조하여 2절 링크 기구를 사용한 예비헤밍 기구의 작동 순서에 대해 설명하면, 상형다이가 하강하기 시작하고, 이에 상형다이와 일체로 수직 하강하도록 된 상형 드라이버 홀더(11) 및 드라이버(11a)가 하강하게 된다.

도 3의 (a)는 상형다이의 하강 시작 후에 상형 드라이버(11a)가 하형(20) 측의 예비헤밍 링크(이하, 하형 링크라 칭함)(12)에 접촉하기 전의 상태를 보여주는 것으로, 아직 예비헤밍 전 상태가 된다.

이후 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이 상형 드라이버(11a)가 하강하여 하형 링크(12) 상단의 롤러(13)에 접촉하게 되면(하형 예비헤밍 시작) 하형 링크(12)가 하단의 힌지축(14)을 중심으로 회전하면서 하형 링크(12)에 장착된 매금(15)이 곡선 진입하여 외판(1)의 플랜지를 눌러줌으로써 예비헤밍이 실시된다.

이어 도 3의 (c)와 같이 상형 드라이버(11a)가 추가적인 하강을 하고 하형 링크(12)가 리턴 회전된 상태에서 본 헤밍 가공이 실시된다(강제 리터 플레이트에 의한 작업불량 방지).

또한 도 4에 도시된 4절 링크 기구를 사용한 예비헤밍 기구의 경우도 링크(16)의 수를 늘려 곡선 및 직선 운동을 구현한 것을 제외하고는 2절 링크 기구의 예비헤밍 기구와 작동원리는 유사하다.

한편, 상기와 같은 링크 기구를 채용한 예비헤밍 기구에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

우선, 2절 링크 구조에서는 링크 하단의 힌지축(14)을 중심으로 한 링크(12)의 회전운동으로 인해 외판 플랜지와의 접촉 타이밍이 상이하고, 각속도 변화에 의한 예비헤밍 접촉 부하가 상이하며, 이에 판재의 품질 저하가 있게 된다.

특히, 링크(12)가 회전하여 매금(15)이 곡선운동을 하므로 외판 플랜지와의 접촉 타이밍 측면에서 불리하고, 링크 회전에 따른 각속도 변화가 발생하여 접촉 부하가 달라질 수 있다는 점이 판재의 품질을 크게 저하시킨다.

또한 4절 링크 구조에서는 링크 구조에 의한 링크 축 중심의 직선운동으로 인해 진입각도에 한계(45°)가 있으며, 최적 품질을 확보하기가 어렵다는 문제점이 있다.

또한 2절/4절 링크 기구(표준부품 사용 불가)의 제작 기간이 과다 소요되고, 접촉 타이밍 상이에 따른 트라이아웃(T/O) 공수 과다 발생 및 일정 지연의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 링크 기구 사용에 따른 문제점, 즉 외판 플랜지와의 접촉 타이밍 상이, 각속도 변화에 의한 예비헤밍 접촉 부하 상이, 진입각도 설정의 한계, 그에 따른 판재의 품질 저하의 문제점을 해소할 수 있는 헤밍 다이의 예비헤밍 기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 상형에 설치되어 상형 하강시 수직 하강하는 상형 드라이버 홀더 및 상기 상형 드라이버 홀더에 부착된 상형 드라이버와; 하형에 설치되고 상부에는 경사진 슬라이드면이 형성된 슬라이드 지지체와; 전면에 외판 플랜지를 가압하여 예비헤밍하는 매금이 설치되고, 후면에는 상기 상형 드라이버가 접촉하는 슬라이더 드라이버가 설치되며, 상기 슬라이드 지지체의 슬라이드면을 따라 슬라이드되면서 경사방향으로 직선 이동하는 슬라이더 본체와; 하형에 설치되어 상기 슬라이더 본체를 전방에서 탄력 지지하면서 경사방향으로 직선 이동하여 하강한 슬라이더 본체를 초기 위치로 리턴시키기 위한 리턴 스프링을 포함하여 구성되고,

상기 상형 드라이버가 하강하여 슬라이더 드라이버의 표면에 접촉한 뒤 그 표면을 지나는 동안, 상기 슬라이더 본체가 전방으로 밀리면서 상기 슬라이드면을 따라 경사방향으로 하강하여 매금을 통해 외판 플랜지를 예비헤밍한 뒤 상기 리턴 스프링에 의해 리턴되도록 구성된 헤밍 다이의 예비헤밍 기구를 제공한다.

바람직한 실시예에서, 상기 슬라이드 지지체의 슬라이드면 위에는 마모판이 설치되어 상기 마모판 위에서 상기 슬라이더 본체가 슬라이드 이동하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 슬라이더 드라이버는 상형 드라이버가 접촉하도록 된 표면의 상부와 하부가 경사면으로 되어 있고 상부와 하부의 경사면 사이 중간부가 수직면으로 형성되어, 상기 상형 드라이버가 상부의 경사면을 지나는 동안 슬라이더 본체가 경사방향으로 하강하고, 중간부의 수직면을 지나는 동안 슬라이더 본체의 위치가 유지되며, 하부의 경사면을 지나는 동안 슬라이더 본체가 리턴되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 하형에 설치되어 슬라이더 본체의 측방 및 상하 유동을 방지하면서 슬라이더 본체의 이동을 안내하는 유동방지구조를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 유동방지구조는, 상기 슬라이더 본체 좌우 양 측방에 위치되도록 하형에 설치되는 고정블록과; 상기 고정블록 내측면에 설치된 상태에서 슬라이더 본체 측면과 접촉하여 슬라이드 본체를 안내하면서 좌우 유동을 방지하는 사이드 플레이트와; 상기 고정블록 내측 방향으로 일정부분 돌출되도록 고정블록 상단부에 설치되어, 그 돌출된 부분이 슬라이더 본체 측면에 경사방향으로 길게 형성된 돌출부 상면을 따라 슬라이드 접촉하도록 된 어퍼 플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 예비헤밍 기구에 의하면, 링크 기구 사용에 따른 문제점, 즉 외판 플랜지와의 접촉 타이밍 상이, 각속도 변화에 의한 예비헤밍 접촉 부하 상이, 그에 따른 판재의 품질 저하의 문제점을 해소할 수 있게 된다.

특히, 슬라이더 본체에 부착된 매금이 일정한 속도로 직선 이동하여 가공이 이루어지므로 판재의 품질 저하가 발생하지 않게 된다.

또한 슬라이드 지지체의 주물 제작시에 슬라이드면 경사각도를 조정 및 변경 설계하는 것에 의해 외판 플랜지 형상에 따른 매금의 최적 진입각도 조정(경사각 조정)이 가능해진다.

또한 종래 링크에 의한 곡선 진입과 달리 매금이 직선 진입하므로 트라이아웃(T/O) 작업 효율이 증가하는 효과가 있으며, 매금과 판재의 접촉 타이밍 확인이 가능하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 5는 본 발명에 따른 예비헤밍 기구의 조립사시도이고, 도 6과 도 7은 본 발명에 따른 예비헤밍 기구의 분해사시도이다.

또한 첨부한 도 8은 본 발명에 따른 예비헤밍 기구의 개략 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 예비헤밍 기구의 매금이 최대로 진입한 상태를 나타낸 단면도이다.

또한 첨부한 도 10은 본 발명에 따른 예비헤밍 기구에서 입사각에 따른 가공상태를 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명에 따른 예비헤밍 기구에서 입사각 조정을 위한 슬라이드면 각도의 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.

또한 첨부한 도 12는 본 발명에 따른 예비헤밍 기구의 작업 단계별 작동상태도이다.

종래에는 회전운동을 하는 링크 기구를 채용하여 외판 플랜지를 눌러주는 부분(매금)이 곡선 운동으로 진입하는 것과 아울러 이때 각속도의 변화가 발생하여 판재의 품질 저하 등을 야기하는 문제점이 있었으나, 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 발명에서는 곡선이 아닌 하향 경사방향의 직선 운동을 하여 진입하도록 구성한 것에 주안점이 있는 것이다.

이를 위하여 하형(20)에는 소정 경사각을 가진 슬라이드면(21a)이 상부에 형성된 슬라이드 지지체(21)가 설치되며, 이 슬라이드 지지체(21)는 주물로 제작하여 설치한다.

이와 같이 슬라이드 지지체(21)를 주물로 제작하는 경우에 슬라이드면(21a)의 경사각(이는 매금의 진입각도(입사각)를 결정하는 것임) 설정이 용이해진다.

즉, 외판(1)의 플랜지 형상에 따라 필요한 매금(33)의 입사각을 고려하여 슬라이드 지지체(21)의 슬라이드면(21a)을 주물 제작시에 용이하게 경사각 조정하여 성형할 수 있고, 주물 제작시 슬라이드면(21a)의 경사각을 원하는 대로 만들어줄 수 있기 때문에, 매금(33)의 진입각도를 원하는 대로 쉽게 설정할 수 있게 된다(플랜지 형상에 따른 입사각 최적화가 가능해짐).

종래에는 링크가 회전하는 구조이므로 매금의 진입각도가 원하는 각도로 조정하는 것이 불가능하였다.

상기 슬라이드면(21a)은 후술하는 슬라이더 본체(31)의 하부 경사면(31a)이 접촉상태에서 하향 경사방향으로 슬라이드 이동되도록 안내되는 면으로, 바람직하게는 슬라이더 본체(31)의 하부 경사면(31a)과 마찰되는 것을 고려하여 슬라이더면 상측에 마모판(wear plate)(22)을 볼팅하여 부착한다.

상기 마모판(22)은 동합금 재질로 슬라이더 본체(31)의 하부 경사면(31a)과의 마찰이 반복적으로 발생할 경우 마모가 발생하도록 된 것으로, 동일 소재를 사용하여 모두 주물로 제작된 슬라이더 본체(31)와 슬라이드면(21a)이 직접 마찰한다면 슬라이더 본체(31)와 슬라이드면(21a)의 어느 한쪽에 마모가 발생할 수 있기 때문에, 이를 막기 위해 마모판(22)을 설치하는 것이며, 일정수준 이상의 마모가 발생한 경우 마모판(22)을 교체해준다.

도면부호 11은 상형에 설치되어 상형과 일체로 수직 하강하는 상형 드라이버 홀더를 나타내며, 도면부호 11a는 상형 드라이버를 나타낸다.

그리고, 상기 슬라이드 지지체(21)의 슬라이드면(21a) 위에는 마모판(22)을 개재한 상태에서 접촉되도록 설치되어 상기 슬라이드면(21a)을 따라 하향 경사방향으로 슬라이드 이동하는 슬라이더 본체(31)가 설치된다.

상기 슬라이더 본체(31)의 하부에는 슬라이드 지지체(21)와 접촉하게 되는 경사면(31a)이 형성되어 있고, 슬라이더 본체(31)의 후면에는 상기 상형 드라이버(11a)가 접촉하게 되는 슬라이더 드라이버(32)가 고정 설치되어 있다.

상기 슬라이더 드라이버(32)의 단면 구조는 도 8에 도시되어 있는데, 상형 드라이버(11a)가 접촉하도록 된 표면의 상부(32a)가 경사면, 중간부(32b)가 수직면, 하부(32c)가 경사면인 단면 구조로 되어 있다.

또한 슬라이더 본체(31)의 전면 상단부에는 매금(33)이 고정 설치되는데, 이 매금(33)은 슬라이더 본체(31)의 전면 상단부에 돌출 형성된 매금 장착부(31b)에 볼트 체결되어 고정되게 된다.

상기 슬라이더 본체(31)는 주물로 제작될 수 있는데, 주물로 제작하는 경우 슬라이더 본체(31)의 제작이 용이해지며, 다양한 형상으로 슬라이더 본체(31)를 제작할 수 있게 된다.

한편, 하형(20)에는 슬라이더 본체(31)의 전면 하단부를 전방에서 지지하는 리턴 스프링(34)이 고정 설치되고, 슬라이더 본체(31)의 측방 유동 및 상하 유동을 방지하기 위한 유동방지구조가 설치된다.

즉, 슬라이더 본체(31) 좌우 양 측방에 위치되도록 하형(20)에는 고정블록(도 5에서 도면부호 35임)(도 6 및 도 7에는 미도시)이 수직으로 세워져 설치되고, 좌우 양 측방의 각 고정블록(35) 내측면에는 슬라이더 본체(31)의 측면과 접촉하여 슬라이더 본체(31)의 좌우 유동을 방지하는 사이드 플레이트(36)가 볼트 체결되어 설치된다.

또한 상기 고정블록(35)의 상단부에는 슬라이더 본체(31)의 상하 유동을 방지하기 위한 어퍼 플레이트(37)가 볼트(38)로 체결되어 설치된다.

이때, 상기 어퍼 플레이트(37)는 고정블록(35)에서 슬라이더 본체(31)가 위치한 방향, 즉 고정블록(35)의 내측 방향으로 일정부분이 돌출되도록 설치되는데, 이러한 어퍼 플레이트(37)의 돌출부분은 슬라이더 본체(31)의 양 측면에 경사방향으로 길게 형성된 돌출부(31c) 상측으로 위치되는 바, 어퍼 플레이트(37)의 돌출부분과 그 하측에 위치된 슬라이더 본체(31)의 돌출부(31c)가 물려 있는 구조가 된다.

이에 따라, 슬라이더 본체(31)가 슬라이드 지지체(21)의 경사면, 즉 슬라이드면(21a)의 마모판(22) 위에서 미끄러져 내려갈 때, 슬라이더 본체(31)의 돌출부(31c) 상면이 어퍼 플레이트(37)의 돌출부(31c) 하면에 접촉 및 상방으로 걸린 상태에서 슬라이드되므로, 어퍼 플레이트(37)가 슬라이더 본체(31)의 상방 유동을 잡아주게 되고, 또한 사이드 플레이트(36)가 슬라이더 본체(31)의 좌우 유동을 잡아주게 되면서, 슬라이더 본체(31)의 안정적인 슬라이드 이동이 가능해지게 된다.

도 8을 참조하면, 상형이 상하 운동할 때 상형 드라이버 홀더(11)가 상형과 함께 상하 운동을 하게 되며, 이때 상형 드라이버(11a)는 슬라이더 드라이버(32)의 표면에 접촉하면서 이동하게 된다.

물론, 이때 슬라이더 본체(31)는 슬라이드 지지체(21)의 슬라이드면(21a)에 설치된 마모판(22) 위에 접촉되어 있으면서 리턴 스프링(34)에 의해 탄력 지지된 상태로 있게 되는데, 상형 드라이버(11a)가 상하 이동하는 동안 슬라이더 드라이 버(32)의 표면을 접촉함과 동시에 눌러주게 되면 슬라이더 본체(31)는 슬라이드 지지체(21)의 경사면, 즉 슬라이드면(21a)의 마모판(22) 위에서 경사방향으로 직선 운동을 하게 된다.

특히, 상형 드라이버(11a)의 하강시에 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 상부 경사면(32a)에 접촉한 상태에서 하강하는 동안에는 슬라이더 본체(31)가 전방으로 밀림과 동시에 슬라이더 본체(31)가 슬라이드 지지체(21)의 마모판(22) 위에서 하향 경사방향으로 슬라이드 이동하게 된다.

이때, 슬라이더 본체(31)의 매금(33)은 도 8과 도 9에 나타낸 바와 같이 소정 입사각의 경사방향으로 직선 하강 이동을 하는 바, 외판(1)의 플랜지를 눌러주면서 예비헤밍 가공을 해주게 된다.

상기와 같이 상형이 하강하여 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)에 접촉하는 순간부터 예비헤밍 가공이 개시되고, 이 시점부터 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 상부 경사면(32a)을 이동하는 동안 슬라이더 본체(31)가 경사방향으로 직선 이동을 하여 외판(1)의 플랜지를 예비로 접어주는 예비헤밍 가공이 이루어지게 된다.

도 9는 슬라이더 본체(31)의 매금(33)이 최대로 진입한 상태에서 외판(1)의 플랜지를 눌러주고 있는 상태를 나타내는데, 이 상태는 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 상부 경사면(32a)을 막 지난 상태에서 중간부의 수직면(32b) 구간(직선구간)으로 진입한 시점의 상태가 된다.

상기 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 중간부 수직면(32b) 구 간을 진입한 뒤 하부 경사면(32c) 구간을 진입하기 전까지 중간부 수직면(32b) 구간을 이동하는 동안에는, 슬라이더 본체(31)의 최대 진입상태에서 슬라이더 드라이버(32) 및 슬라이더 본체(31)가 상형 드라이버(11a)에 의해 더 이상 밀리지 않게 되므로, 슬라이더 본체(31)는 최대 진입상태를 유지하게 된다.

이와 같이 상형 드라이버(11a)가 중간부 수직면(32b)을 이동하는 동안의 일정시간 동안에는 슬라이더 본체(31)가 최대 진입상태를 유지하고, 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 하부 경사면(32c)에 진입하기 전까지는 슬라이더 본체(31)가 뒤로 밀림(후퇴), 즉 리턴되지 않는다.

결국, 슬라이더 본체(31)가 최대 진입상태에서 일정시간 동안 예비헤밍된 외판(1)의 플랜지를 꾹 눌러주게 되므로 판재의 스프링 백 현상을 최소화할 수 있게 된다.

그리고, 상형이 계속적으로 하강하여 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 하부 경사면(32c)으로 진입한 시점부터 리턴 스프링(34)에 의해 슬라이더 본체(31)는 슬라이드 지지체(21)의 경사면, 즉 슬라이드면(21a)의 마모판(22) 위를 따라 뒤로 밀려 올라가게 되는데, 이와 같이 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 하부 경사면(32c) 구간을 접촉하여 통과하게 되면 슬라이더 본체(31)의 리턴이 완료되게 된다.

이와 같이 슬라이더 본체(31)의 리턴이 완료되면 본 헤밍이 진행되게 되며, 본 헤밍용 펀치(17)가 하강하여 본 헤밍이 완료되면 상형이 올라가고 헤밍 가공의 1사이클이 완료된다.

도 9에서 도면부호 18은 상형 하강이 시작된 후 예비헤밍과 본 헤밍용 펀치(17)에 의해 본 헤밍이 완료되는 동안 내판(2)을 소정 압력(P)으로 가압하여 잡아주는 역할을 하는 패드(18)를 나타낸다.

도 9의 상태에서 슬라이더 본체(31)가 상향 경사방향으로 리턴 이동하여 예비헤밍이 완료되면, 본 헤밍용 펀치(17)가 수직 하강하여 예비헤밍이 완료된 외판(1)의 플랜지를 접어주는 본 헤밍이 진행된다.

도 10은 여러 입사각에 따라 불량 발생이 있을 수 있음을 설명하는 도면으로, 예비헤밍 전에 외판(1)의 플랜지는 예비헤밍이 가능하도록 미리 소정 각도만큼 꺾여진 상태로 제공되며, 이때 외판(1)의 플랜지 내각을 105°이내로 관리한다.

이때, 내각이 작을수록 예비헤밍 조건상 유리하며, 내각이 클수록 예비헤밍 조건이 불리해지는 바, 판넬의 내각을 105°이내로 관리한다.

또한 슬라이더 본체(31) 및 매금(33)의 예비헤밍시 진입각도, 즉 입사각은 클수록 불리해지는데, 슬라이더 본체(31)가 슬라이드 지지체(21)의 슬라이드면(21a)을 따라 진입하므로, 상기 입사각은 슬라이드 지지체의 슬라이드면 경사각도에 따라 정해진다.

앞서 본 발명의 슬라이드 지지체(21)는 주물로 제작하는 것이 바람직함을 설명하였는 바, 주물 제작 방식에 따르면, 도 11에 나타낸 바와 같이 슬라이드면(21a) 경사각의 다양한 설계 및 설정, 외판 플랜지 형상을 반영한 조정이 용이해지는 바, 가공하고자 하는 외판의 플랜지 형상에 따라 슬라이드면 경사각도를 최적 각도로 설계하여 제작할 수 있다.

즉, 외판의 플랜지 형상을 고려하여 슬라이드면 경사각도가 변경될 필요가 있는 경우, 이러한 변경된 경사각도를 반영하여 슬라이드 지지체를 다시 주물 제작한 뒤 사용하고, 이를 통해서 플랜지 형상에 따른 최적 진입각도 조정이 가능함을 말하는 것이다. 종래에는 회전하는 링크 기구를 사용함에 따라 진입각도 조정이 불가능하였다.

도 12는 예비헤밍시 기구의 작동상태를 단계별로 나타낸 도면으로, (a)는 헤밍 가공을 위한 상형 하강이 개시된 직후 상태를 나타내는 것으로, 이 과정에서 패드가 내판을 눌러주게 되고, 상형 및 상형 드라이버(11a)가 하강하는 상태가 된다.

(b)는 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)에 접촉된 초기 상태를 나타내는 것으로, 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 상부 경사면(32a)에 접촉한 이후 슬라이더 본체(31)가 슬라이더 지지부 슬라이드면(21a)의 마모판(22) 위를 슬라이드 이동하게 되면서 예비헤밍 가공이 개시된다.

상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 상부 경사면(32a)을 이동하는 동안, 슬라이더 본체(31)는 계속해서 슬라이드 이동하게 되고, 매금(33)은 외판 플랜지를 가압하여 예비헤밍 완료 위치까지 판재를 구부려준다.

(c)는 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 중간부 수직면(32b) 구간에 진입한 상태를 나타내는 것으로, 상형 드라이버(11a)가 중간부 수직면(32b) 구간에 진입한 순간부터 실질적인 예비헤밍 가공(판재 구부림)은 완료가 되며, 이후 상형 드라이버(11a)가 중간부 수직면(32b) 구간을 따라 이동하는 동안은 슬라이더 본체(31)가 리턴되지 않고 외판 플랜지를 눌러주는 상태가 된다.

이와 같이 상형 드라이버(11a)가 중간부 수직면(32b) 구간(직선구간)과 접촉하는 일정시간 동안 외판 플랜지를 눌러주게 되면서(누름상태 유지) 판재 구부림 후 발생할 수 있는 스프링 백 현상이 최소화될 수 있고, 본 헤밍 품질의 확보에 기여하게 된다.

(d)는 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 하부 경사면(32c)을 이동하여 완전히 통과한 상태를 나타내는 것으로, 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 하부 경사면(32c)을 이동하는 동안 슬라이더 본체(31)는 리턴 스프링(34)에 의해 서서히 리턴 이동을 하게 되며, 상형 드라이버(11a)가 슬라이더 드라이버(32)의 하부 경사면(32c)을 완전히 통과하게 되면 슬라이더 본체(31)의 리턴 이동이 완료된다.

이와 같이 이후 실시되는 본 헤밍 가공과의 간섭이 발생하지 않도록 슬라이더 본체(31)는 초기 위치로 완전히 후퇴되며, 이후 본 헤밍용 펀치(17)가 하강하여 외판을 내판에 접합하는 본 헤밍을 실시하게 된다.

본 헤밍 가공이 완료되면 상형이 다시 상승하여 헤밍 가공의 1사이클을 완료하게 된다.

도면상 상형의 위치를 도시하지는 않았으나, 상형은 하강이 개시된 후 예비헤밍이 완료될 때까지 단계적으로 계속해서 하강하게 된다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 예비헤밍 기구에 의하면, 링크 기구를 채용한 종래의 문제점, 즉 외판 플랜지와의 접촉 타이밍 상이, 각속도 변화에 의한 예비헤밍 접촉 부하 상이, 판재의 품질 저하의 문제점을 해소할 수 있게 된다.

특히, 매금이 일정한 속도로 직선 이동하여 가공이 이루어지므로 판재의 품질 저하가 발생하지 않게 된다.

또한 슬라이드 지지체의 주물 제작시에 슬라이드면 경사각도를 조정 및 변경 설계하는 것에 의해 외판 플랜지 형상에 따른 매금의 최적 진입각도 조정(경사각 조정)이 가능해진다.

또한 종래 링크에 의한 곡선 진입과 달리 매금이 직선 진입하므로 트라이아웃(T/O) 작업 효율이 증가하는 효과가 있으며, 또한 매금과 판재의 접촉 타이밍 확인이 가능하다.

도 1은 헤밍 가공의 단계를 도시한 도면,

도 2는 헤밍 가공시의 결함을 설명하기 위한 도면,

도 3과 도 4는 종래의 예비헤밍 기구를 나타낸 도면,

도 5는 본 발명에 따른 예비헤밍 기구의 조립사시도,

도 6과 도 7은 본 발명에 따른 예비헤밍 기구의 분해사시도,

도 8은 본 발명에 따른 예비헤밍 기구의 개략 단면도,

도 9는 본 발명에 따른 예비헤밍 기구의 매금이 최대로 진입한 상태를 나타낸 단면도,

도 10은 본 발명에 따른 예비헤밍 기구에서 입사각에 따른 가공상태를 나타낸 도면,

도 11은 본 발명에 따른 예비헤밍 기구에서 입사각 조정을 위한 슬라이드면 각도의 다양한 실시예를 나타낸 도면,

도 12는 본 발명에 따른 예비헤밍 기구의 작업 단계별 작동상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 상형 드라이브 홀더 11a : 상형 드라이버

20 : 하형 21 : 슬라이드 지지체

21a : 슬라이드면 22 : 마모판

31 : 슬라이더 본체 32 : 슬라이더 드라이버

33 : 매금 34 : 리턴 스프링

35 : 고정블록 36 : 사이드 플레이트

37 : 어퍼 플레이트

Claims (5)

1. 상형에 설치되어 상형 하강시 수직 하강하는 상형 드라이버 홀더(11) 및 상기 상형 드라이버 홀더(11)에 부착된 상형 드라이버(11a)와;

   하형(20)에 설치되고 상부에는 경사진 슬라이드면(21a)이 형성된 슬라이드 지지체(21)와;

   전면에 외판 플랜지를 가압하여 예비헤밍하는 매금(33)이 설치되고, 후면에는 상기 상형 드라이버(11a)가 접촉하는 슬라이더 드라이버(32)가 설치되며, 상기 슬라이드 지지체(21)의 슬라이드면(21a)을 따라 슬라이드되면서 경사방향으로 직선 이동하는 슬라이더 본체(31)와;

   하형(20)에 설치되어 상기 슬라이더 본체(31)를 전방에서 탄력 지지하면서 경사방향으로 직선 이동하여 하강한 슬라이더 본체(31)를 초기 위치로 리턴시키기 위한 리턴 스프링(34);

   을 포함하여 구성되고, 상기 상형 드라이버(11a)가 하강하여 슬라이더 드라이버(32)의 표면에 접촉한 뒤 그 표면을 지나는 동안, 상기 슬라이더 본체(31)가 전방으로 밀리면서 상기 슬라이드면(21a)을 따라 경사방향으로 하강하여 매금(33)을 통해 외판 플랜지를 예비헤밍한 뒤 상기 리턴 스프링(34)에 의해 리턴되도록 구성된 것을 특징으로 하는 헤밍 다이의 예비헤밍 기구.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 슬라이드 지지체(21)의 슬라이드면(21a) 위에는 마모판(22)이 설치되어 상기 마모판(22) 위에서 상기 슬라이더 본체(31)가 슬라이드 이동하도록 된 것을 특징으로 하는 헤밍 다이의 예비헤밍 기구.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 슬라이더 드라이버(32)는 상형 드라이버(11a)가 접촉하도록 된 표면의 상부와 하부가 경사면(32a,32c)으로 되어 있고 상부와 하부의 경사면(32a,32c) 사이 중간부가 수직면(32b)으로 형성되어, 상기 상형 드라이버(11a)가 상부의 경사면(32a)을 지나는 동안 슬라이더 본체(31)가 경사방향으로 하강하고, 중간부의 수직면(32b)을 지나는 동안 슬라이더 본체(31)의 위치가 유지되며, 하부의 경사면(32b)을 지나는 동안 슬라이더 본체(31)가 리턴되는 것을 특징으로 하는 헤밍 다이의 예비헤밍 기구.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 하형(20)에 설치되어 슬라이더 본체(31)의 측방 및 상하 유동을 방지하면서 슬라이더 본체(31)의 이동을 안내하는 유동방지구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤밍 다이의 예비헤밍 기구.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 유동방지구조는

   상기 슬라이더 본체(31) 좌우 양 측방에 위치되도록 하형(20)에 설치되는 고정블록(35)과;

   상기 고정블록(35) 내측면에 설치된 상태에서 슬라이더 본체(31) 측면과 접촉하여 슬라이더 본체(31)를 안내하면서 좌우 유동을 방지하는 사이드 플레이트(36)와;

   상기 고정블록(35) 내측 방향으로 일정부분 돌출되도록 고정블록(35) 상단부에 설치되어, 그 돌출된 부분이 슬라이더 본체(31) 측면에 경사방향으로 길게 형성된 돌출부(31c) 상면을 따라 슬라이드 접촉하도록 된 어퍼 플레이트(37);

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 헤밍 다이의 예비헤밍 기구.

Images