KR101006051B1

KR101006051B1 - 블랭킹 성형방법

Info

Publication number: KR101006051B1
Application number: KR1020080095413A
Authority: KR
Inventors: 김도완
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2011-01-06
Also published as: KR20100035992A

Abstract

플랜지(Flange)를 갖는 패널제품의 절곡 성형을 위하여 블랭킹 공정에서 그 절곡부의 절단 가공 시, 상기 절곡부에 대응하는 블랭킹 프레스 금형의 상부 절단스틸과 하부 절단스틸 간의 클리어런스(Clearance)를 가변하여 절단면 상에 파단면의 형성을 최소화하여 절곡 성형시의 크랙 발생을 방지할 수 있도록 하는 블랭킹 성형방법을 제공한다.

블랭킹 프레스, 절단스틸, 클리어런스, 파단면, 절단면, 전단면

Description

블랭킹 성형방법{BLANKING METHOD}

본 발명은 블랭킹 성형방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플랜지(Flange)를 갖는 패널제품의 절곡 성형을 위하여 블랭킹 공정에서 그 절곡부의 절단 가공 시, 상기 절곡부에 대응하는 블랭킹 프레스 금형의 상부 절단스틸과 하부 절단스틸 간의 클리어런스(Clearance)를 가변하여 절단면 상에 파단면의 형성을 최소화하여 절곡 성형시의 크랙 발생을 방지할 수 있도록 하는 블랭킹 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 산업분야에서 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 생산되는 패널제품은 최초로 코일소재를 패널제품의 사이즈에 맞게 적당한 크기로 절단하는 블랭킹(BLANKING) 성형공정을 거친 후, 여러 종류의 프레스 장비를 통하여 일정한 형태로 가압 성형하는 성형공정 후, 트리밍(TRIMMING)과 피어싱(PIECING) 및 플랜징(FLANGING) 성형 등의 프레스 공정에서 절단, 홀 가공, 절곡 등의 가공작업을 거치게 된다.

이러한 패널제품의 생산 공정 중에서, 상기 코일소재의 블랭킹 성형공정은, 도 1에서 도시한 바와 같은 블랭킹 프레스를 사용하게 된다.

즉, 하부 절단스틸(101)이 하형(103) 상에 장착되고, 상기 하형(103)의 상부에는 상기 코일(100)을 상기 하부 절단스틸(101)과 함께, 압착하여 규제하는 상형패드(105)가 배치되며, 이 상형패드(105)는 그 상부의 상형(107)과의 사이에 쿠션 스프링(109)을 개재하여 연결된다.

그리고 상기 상형패드(105)의 일측방에 대응하는 상기 상형(107)에는 상기 상형패드(105)와 하부 절단스틸(101)에 의해 규제된 코일(100)의 선단을 하부 절단스틸(101)과 함께 절단하는 상부 절단스틸(111)이 장착되어 상기 상형(107)의 작동에 연동하게 된다.

또한, 상기 하형(103) 상에서 하부 절단스틸(101)의 전,후측으로는, 각각 코일(100)의 투입 및 패널(113)의 취출시, 상기 코일(100) 및 패널(113)의 표면을 보호하고 원활한 이송을 할 수 있도록 해주는 가이드 롤러세트(115,117)가 각각 구성된다.

이러한 블랭킹 프레스에서 상형(107)과 하형(103)에 각각 장착되는 상부 및 하부 절단스틸(111,101)은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상호 대응하는 선단의 모서리가 각각 절단날부(119,121)로 이루어져, 일정한 클리어런스(C; Clearance)로 상형(107)의 하부면 일측과 하형(103)의 상부면 일측에 각각 장착된다.

이때, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 상부 및 하부 절단스틸(111,101)의 클리어런스(C; Clearance)는 소재에 대한 전단하중을 고려하여 보통 소재두께의 5% 내지 7%의 범위 내에서 일정하게 설정되어 가공하게 된다.

그러나 상기와 같이, 종래 소재두께의 5% 내지 7% 범위 내에서 상부 및 하부 절단스틸(111,101)의 클리어런스(C; Clearance)를 일정하게 설정하는 경우, 프레스 장비가 소재에 대한 전단하중에는 충분히 대응할 수는 있으나, 상기 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 상부 및 하부 절단스틸(111,101)에 의해 소재두께의 절반 정도가 절단된 후에는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 그 절단면 상에 전체 소재두께의 절반정도에 해당하는 파단면(F3)이 형성된다.

이러한 파단면(F3)은 그 표면이 매끄럽지 못하여, 도 5에서 도시한 바와 같이, 플랜지(F; Flange)를 갖는 패널제품(200)의 절곡 성형을 위하여, 블랭킹 공정에서 그 절곡부(B) 형상을 반영하여 절단 가공한 후, 제품의 강성보강을 위한 플랜지(F)를 성형하고, 다시 상기 도 5에서 도시한 바와 같은, 절곡 형상의 제품을 생산하는 과정에서, 상기 절곡부(B)에서 크랙(CR)이 발생하는 문제점을 내포하고 있다.

상기한 도 4에 기재된 미 설명 도면부호 F1은 눌림면, F2는 전단면, F4는 버(BURR)을 지칭한다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 플랜지(Flange)를 갖는 패널제품의 절곡 성형을 위하여 블랭킹 공정에서 그 절곡부의 절단 가공 시, 상기 절곡부에 대응하는 블랭킹 프레스 금형의 상부 절단스틸과 하부 절단스틸 간의 클리어런스(Clearance)를 가변하여 절단면 상에 파단면의 형성을 최소화하여 절곡 성형시의 크랙 발생을 방지할 수 있도록 하는 블랭킹 성형방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 블랭킹 성형방법은 블랭킹 프레스 금형의 상부 절단스틸과 하부 절단스틸을 통하여 코일소재를 플랜지(Flange)를 갖는 절곡 형상의 패널제품으로 성형하기 위하여 일정한 규격의 패널소재로 절단 성형하는 블랭킹 성형방법에 있어서,

상기 패널제품의 플랜지 부분의 절곡부를 절단 가공하는 과정에서, 상기 절곡부에 대응하는 블랭킹 프레스 금형의 상부 절단스틸과 하부 절단스틸 간의 요부 클리어런스는 이외의 부분인 직선부 클리어런스보다 좁게 형성하여 성형하되, 상기 직선부 클리어런스 구간과 상기 요부 클리어런스 구간 사이에는 클리어런스가 점점 좁아지는 연결부 클리어런스 구간를 형성하고, 상기 요부 클리어런스 구간과 상기 연결부 클리어런스 구간은 상기 패널소재의 일정규격으로 설정되는 하부 트림스틸에 대응하여 상기 상부 트림스틸을 변형함으로써 형성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 요부 클리어런스는 코일소재두께의 2% 내지 3% 범위 내에서 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 요부 클리어런스는 상기 직선부 클리어런스의 50%±10%의 범위 내에서 설정되는 것으로 할 수 있다.

삭제

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 블랭킹 성형방법에 의하면, 플랜지(Flange)를 갖는 패널제품의 절곡 성형을 위하여 블랭킹 공정에서 그 절곡부의 절단 가공 시, 상기 절곡부에 대응하는 블랭킹 프레스 금형의 상부 절단스틸과 하부 절단스틸 간의 클리어런스(Clearance)를 가변하여 절단면 상에 파단면을 줄이고, 약 80% 이상을 표면이 매끄러운 전단면으로 형성함으로써 절곡 성형 시의 크랙 발생을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 실시예의 블랭킹 성형방법에 따른 블랭킹 프레스용 절단스틸 간의 클리어런스를 도시한 단면도이다.

도 7은 본 발명의 실시예의 블랭킹 성형방법에 따른 패널소재의 절단면 단면도이다.

단, 본 발명의 구성 및 방법을 설명함에 있어, 종래 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

본 실시예에 따른 블랭킹 성형방법은 블랭킹 프레스 금형의 상부 절단스틸(111)과 하부 절단스틸(101)을 통하여 코일소재(100)를, 도 5에서 도시한 바와 같이, 플랜지(F; Flange)를 갖는 절곡 형상의 패널제품(200)으로 성형하기 위하여 일정한 규격의 패널소재(113)로 절단 성형하는 공정 중에, 상기 패널제품(200)의 플랜지(F) 부분의 절곡부(B)를 절단 가공하는 과정에서, 상기 절곡부(B)에 대응하는 블랭킹 프레스 금형의 상부 절단스틸(111)과 하부 절단스틸(101) 간의 요부 클리어런스(C2)를 이외의 부분인 직선부 클리어런스(C1)보다 좁게 형성하여 절단 성형한다.

여기서, 상기 요부 클리어런스(C2)는 상기 코일소재(100) 두께의 2% 내지 3% 범위 내에서 설정되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 요부 클리어런스(C2)는 상기 직선부 클리어런스(C1)가 보통 코일소재(100) 두께의 5% 내지 7% 범위 내에서 설정된다면, 상기 직선부 클리어런스(C1)의 50%±10%의 범위 내에서 설정되는 것이 바람직할 것이다.

그리고 상기 직선부 클리어런스 구간(S1)과 상기 요부 클리어런스 구간(S2) 사이에는 클리어런스가 점점 좁아지는 연결부 클리어런스 구간(S3)를 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 연결부 클리어런스(C3)는 상기 직선부 클리어런스 구간(S1)으로부터 상기 요부 클리어런스 구간(S2)을 향하여 점점 좁아지도록 형성되는 것이다.

이때, 상기와 같이 점점 좁아지도록 연결되는 연결부 클리어런스 구간(S3)과 상기 직선부 클리어런스 구간(S1)보다 좁게 형성되는 상기 요부 클리어런스 구간(S2)은 상기 코일소재(100)를 일정규격의 패널소재(113)로 절단하는 과정에서, 상기 패널소재(113)의 일정규격으로 설정되는 하부 트림스틸(101)에 대응하여 상기 상부 트림스틸(111)을 변형함으로써 형성하는 것이 바람직하다.

이는 상기 코일소재(100)를 절단하여 생성되는 패널소재(113)가 일정규격을 그대로 유지할 수 있도록 하기 위함이다.

따라서 상기한 바와 같은 블랭킹 성형방법에 의하면, 블랭킹 프레스 장비의 상부 트림스틸(111)과 하부 트림스틸(101)간의 클리어런스를 국부적으로 좁힘으로써, 블랭킹 프레스 장비가 소재에 대한 전단하중에 충분히 대응하면서도, 도 5에서 도시한 바와 같이, 플랜지(F; Flange)를 갖는 절곡 형상의 패널제품(200)의 상기 플랜지 부분의 절곡부(B) 절단면은, 도 7에서 도시한 바와 같이, 파단면(F3)이 전체 패널소재(113) 두께의 약 10% 미만으로 형성된다.

그리고 전체 패널소재(113) 두께의 약 80% 이상은 그 표면이 매끄러운 전단면(F2)으로 형성되어, 도 5에서 도시한 바와 같은, 플랜지(F; Flange)를 갖는 패널제품(200)의 절곡 성형 시, 상기 절곡부(B)에서 크랙(CR)의 발생을 억제하거나 최소화시켜 주게 된다.

상기한 도 7에 기재된 미 설명 도면부호 F1은 눌림면, F4는 버(BURR)을 지칭한다.

도 1은 일반적인 블랭킹 프레스 장비의 구성 단면도이다.

도 2는 도 1의 A부분 확대 단면도이다.

도 3은 종래 기술의 블랭킹 성형방법에 따른 블랭킹 성형 공정도이다.

도 4는 종래 기술의 블랭킹 성형방법에 따른 패널소재의 절단면 단면도이다.

도 5는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 플랜지(Flange)를 갖는 절곡 형상의 패널제품을 도시한 사시도이다.

Claims

블랭킹 프레스 금형의 상부 절단스틸과 하부 절단스틸을 통하여 코일소재를 플랜지(Flange)를 갖는 절곡 형상의 패널제품으로 성형하기 위하여 일정한 규격의 패널소재로 절단 성형하는 블랭킹 성형방법에 있어서,

상기 패널제품의 플랜지 부분의 절곡부를 절단 가공하는 과정에서, 상기 절곡부에 대응하는 블랭킹 프레스 금형의 상부 절단스틸과 하부 절단스틸 간의 요부 클리어런스는 이외의 부분인 직선부 클리어런스보다 좁게 형성하여 성형하되,

상기 직선부 클리어런스 구간과 상기 요부 클리어런스 구간 사이에는 클리어런스가 점점 좁아지는 연결부 클리어런스 구간를 형성하고, 상기 요부 클리어런스 구간과 상기 연결부 클리어런스 구간은 상기 패널소재의 일정규격으로 설정되는 하부 트림스틸에 대응하여 상기 상부 트림스틸을 변형함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 블랭킹 성형방법.
제1항에서,

상기 요부 클리어런스는

코일소재두께의 2% 내지 3% 범위 내에서 설정되는 것을 특징으로 하는 블랭킹 성형방법.
삭제
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제1항에서,

상기 요부 클리어런스는

상기 직선부 클리어런스의 50%±10%의 범위 내에서 설정되는 것을 특징으로 하는 블랭킹 성형방법.