KR101455673B1 - 캠 프레스 장치 - Google Patents

Abstract

캠 프레스 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 캠 프레스 장치는 승하강 가능하게 설치되는 상부다이; 상기 상부다이의 하부 일측에 장착되는 캠 드라이버; 상기 상부다이의 하부 타측에 장착되는 상형패드; 상기 상부다이의 하부에 구비되는 하부다이; 상기 캠 드라이버에 대응하여 상기 하부다이의 상부 일측에 구비되며, 상기 캠 드라이버의 하강 시, 캠 접촉되어 상기 하부다이 상에서 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 캠 슬라이더; 상기 상형패드에 대응하여 상기 하부다이의 상부 타측에 구비되며, 상부에 성형패널이 안착되는 안착유닛; 및 상기 안착유닛에 안착된 상기 성형패널의 일측을 성형하도록 상기 성형패널의 일측에 대응하여 상기 상부다이의 하강 시, 상기 캠 드라이버에 캠 접촉되어 슬라이드 이동되는 상기 캠 슬라이더에 장착되는 성형 캠을 포함한다.

Description

캠 프레스 장치{CAM PRESS APPARATUS}

본 발명은 캠 프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비 필라 인너 패널과 같이 성형패널에 언더 컷 형상을 성형하도록 하는 캠 프레스 장치에 관한 것이다.

일반적으로 하나의 완성된 차체 패널을 생산하기 위해서는 여러 차례의 프레스 성형공정을 거쳐야 하는데, 보통은 형상성형을 하는 드로우(DRAW)성형 공정을 수행하고, 그 다음, 불필요한 부분을 절단하는 트림(TRIM) 및 피어싱(PIERCING) 공정을 수행하며, 최종 플랜지 벤딩(FLANGE BENDING) 및 포밍(FORMING) 공정을 수행하게 된다.

이러한 차량용 패널은 제작 시, 상기와 같이 다단계의 프레스 성형 공정에 의해 이루어지며, 이러한 공정을 이루기 위해서는 여러 종류의 프레스 장치들이 필요하게 된다.

도 5는 일반적인 비 필라 인너 패널의 사시도이고, 도 6은 도 5의 A-A 선에 따른 단면도이다.

한편, 최근에는, 도 5와 도 6에서 도시한 바와 같이, 차량의 비 필라 인너 패널과 같이 언더 컷 형상(X)이 요구되는 성형패널(P)의 성형 시, 단순 프레스 장치로는 성형이 어렵기 때문에 언더 컷 형상을 성형하기 위하여 상부 롤과 하부 롤로 구성되는 롤 포머가 10 단 이상으로 일렬 배치되어 공급되는 패널을 다양한 형상으로 절곡하여 성형하는 롤 포밍 시스템을 프레스 장치와 함께 이용해 성형을 하고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 성형패널(P)은 프레스 공정과 함께 롤 포밍 시스템을 이용하여 성형할 경우, 소재 변동에 따라 제품 산포가 발생하여 성형품질이 저하되고, 롤 포밍 시스템 적용에 따른 제작비용 및 유지보수 비용이 상승하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량의 비 필라 인너 패널과 언더 컷 형상이 요구되는 성형패널의 성형 시, 성형각도에 따라 발생하는 언더 컷 형상을 성형 캠을 이용해 성형하도록 함으로써, 롤 포밍 시스템의 적용 없이도 언더 컷 형상의 성형이 가능하여 생산성을 향상시키는 동시에, 제작비용을 절감하도록 하는 캠 프레스 장치를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 캠 프레스 장치는 승하강 가능하게 설치되는 상부다이; 상기 상부다이의 하부 일측에 장착되는 캠 드라이버; 상기 상부다이의 하부 타측에 장착되는 상형패드; 상기 상부다이의 하부에 구비되는 하부다이; 상기 캠 드라이버에 대응하여 상기 하부다이의 상부 일측에 구비되며, 상기 캠 드라이버의 하강 시, 캠 접촉되어 상기 하부다이 상에서 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 캠 슬라이더; 상기 상형패드에 대응하여 상기 하부다이의 상부 타측에 구비되며, 상부에 성형패널이 안착되는 안착유닛; 및 상기 안착유닛에 안착된 상기 성형패널의 일측을 성형하도록 상기 성형패널의 일측에 대응하여 상기 상부다이의 하강 시, 상기 캠 드라이버에 캠 접촉되어 슬라이드 이동되는 상기 캠 슬라이더에 장착되는 성형 캠을 포함하되, 상기 안착유닛은 상기 성형패널이 상부에 안착되고, 상기 캠 슬라이더의 반대측에서 상기 하부다이에 고정 장착되는 고정스틸; 및 상기 캠 슬라이더 측을 향하는 상기 고정스틸의 일면에 접촉된 상태로, 승하강 가능하게 설치되는 가동스틸로 구성되어 상기 성형패널의 언더 컷 형상의 성형 전, 상기 가동스틸이 하부로 하강된 상태를 유지하다가, 성형패널의 안착 후, 상승되어 언더 컷 형상의 성형이 요구되는 일측을 지지하게 되고, 상기 고정스틸과 상기 가동스틸은 상호 접촉되는 접촉면이 경사지게 형성되며, 상기 접촉면은 상기 성형패널이 안착되는 상부로부터 하부를 향하여 하향 경사지게 형성되고, 상기 상형패드는 상기 안착유닛에 안착된 성형품의 상부와 타측면을 지지하는 “ㄱ”자 형상으로 이루어질 수 있다.

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상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 캠 프레스 장치에 의하면, 차량의 비 필라 인너 패널과 언더 컷 형상이 요구되는 성형패널의 성형 시, 성형각도에 따라 발생하는 언더 컷 형상을 성형 캠을 이용해 성형하도록 함으로써, 롤 포밍 시스템의 적용 없이도 언더 컷 형상의 성형이 가능하여 성형품질 및 생산성을 향상시키는 동시에, 제작비용을 절감하는 효과가 있다.

또한, 고정스틸과 가동스틸로 구성된 안착유닛을 적용함으로써, 성형패널의 투입 및 성형 완료 후, 취출이 용이하도록 함으로써, 작업성을 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 캠 프레스 장치의 구성도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캠 프레스 장치의 단계별 작동 상태도이다.
도 5는 일반적인 비 필라 인너 패널의 사시도이다.
도 6은 도 5의 A-A 선에 따른 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 캠 프레스 장치의 구성도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캠 프레스 장치의 단계별 작동 상태도이다.

단, 본 발명의 예시적인 실시예에 대한 구성을 설명함에 있어, 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 및 도면 부호를 적용하여 설명한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 캠 프레스 장치(1)는 차량의 비 필라 인너 패널과 언더 컷 형상(100)이 요구되는 성형패널(P)의 성형 시, 성형각도에 따라 발생하는 언더 컷 형상(100)을 성형 캠(19)을 이용해 성형하도록 함으로써, 롤 포밍 시스템의 적용 없이도 언더 컷 형상(100)의 성형이 가능하여 생산성을 향상시키는 동시에, 제작비용을 절감할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 캠 프레스 장치(1)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상부다이(3), 캠 드라이버(5), 상형패드(7), 하부다이(9), 캠 슬라이더(11), 안착유닛(13), 및 성형 캠(19)을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 상부다이(3)는 작업장의 상부에서 승하강 가능하게 설치되며, 성형패널(P)의 성형을 위한 작동 시, 상기 하부다이(9)를 향하여 하강하고, 성형 완료 후에는 다시 초기위치로 상승된다.

상기 캠 드라이버(5)는 상기 상부다이(3)의 하부 일측에 장착되고, 상기 상형패드(7)는 상기 캠 드라이버(5)와는 이격된 위치에서 상기 상부다이(3)의 하부 타측에 고정 장착된다.

이러한 캠 드라이버(5)는 하부에 제1 캠면(6)이 형성된다.

여기서, 상기 상형패드(7)는 성형패널(P)의 언더 컷 형상(100)의 캠 성형 시, 성형패널(P)을 고정시키기 위한 것으로, 상기 안착유닛(11)에 안착된 상기 성형품(P)의 상부와 타측면을 지지하는 “ㄱ”자 형상으로 이루어질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 캠 슬라이더(11)는 상기 캠 드라이버(5)에 대응하여 상기 하부다이(9)의 상부 일측에 구비되며, 상기 캠 드라이버(5)의 제1 캠면(6)과 캠 접촉되는 제2 캠면(12)이 형성된다.

이러한 캠 슬라이더(11)는 상기 캠 드라이버(5)의 하강 시, 상기 캠 드라이버(5)의 제1 캠면(6)과 제2 캠면(12)이 서로 캠 접촉될 경우, 상기 하부다이(9) 상에서 슬라이드 이동 가능하게 설치된다.

상기 안착유닛(13)은 상기 상형패드(7)에 대응하여 상기 하부다이(9)의 상부 타측에 구비되며, 상부에 성형패널(P)이 안착된다.

여기서, 상기 안착유닛(13)은 상기 성형패널(P)이 상부에 안착되고, 상기 캠 슬라이더(11)의 반대측에서 상기 하부다이(9)에 고정 장착되는 고정스틸(15)과, 상기 캠 슬라이더(11) 측을 향하는 상기 고정스틸(15)의 일면에 접촉된 상태로, 승하강 가능하게 설치되는 가동스틸(17)로 구성된다.

본 실시예에서, 상기 고정스틸(15)과 상기 가동스틸(17)은 상호 접촉되는 접촉면이 경사지게 형성될 수 있으며, 본 실시예에서, 상기 접촉면은 상기 성형패널(P)이 안착되는 상부로부터 하부를 향하여 하향 경사지게 형성될 수 있다.

즉, 상기 안착유닛(13)은 상기 성형패널(P)의 언더 컷 형상(100)의 성형 전에는 상기 가동스틸(17)이 하부로 하강된 상태를 유지하다가, 성형패널(P)의 안착 후, 상승되어 언더 컷 형상(100)의 성형이 요구되는 일측을 지지하게 된다.

이 때, 상기 고정스틸(15)과 가동스틸(17)은 그 접촉면이 경사지게 형성되는 바, 상기 가동스틸(17)의 상승 또는 하강 시에 경사각도를 따라 사선방향으로 작동하게 됨으로써, 캠 프레스 장치(1)의 작동 전, 또는 후에 언더 컷 형상(100)으로 인해 성형패널(P)이 안착유닛(13)에 끼임 현상 발생을 방지하게 된다.

그리고 상기 성형 캠(19)은 상기 안착유닛(13)에 안착된 상기 성형패널(P)의 일측을 성형하도록 상기 성형패널(P)의 일측에 대응하여 상기 상부다이(3)의 하강 시, 상기 캠 드라이버(5)에 캠 접촉되어 슬라이드 이동되는 상기 캠 슬라이더(11)에 장착된다.

이러한 성형 캠(19)은 상기 가동스틸(17)을 향하는 상기 캠 슬라이더(11)의 일면에 장착되어 상기 가동스틸(17)에 형성된 성형부로 삽입됨으로써, 상기 성형패널(P)에 언더 컷 형상(100)을 성형하게 된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캠 프레스 장치의 단계별 작동 상태도이다.

먼저, 성형패널(P)의 투입 전에는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 상부다이(3)는 하부다이(9)로부터 상승된 위치가 되며, 상기 안착유닛(13)의 가동스틸(15)은 하부로 하강된 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태에서, 성형패널(P)은 작업자 또는 로봇에 의해 상기 캠 프레스 장치(1)로 투입되어, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 고정스틸(15)의 상부에 안착되고, 상기 가동스틸(17)은 하강된 위치에서 상승하여 상기 성형패널(P)을 안정적으로 안착시키게 된다.

여기서, 상기 가동스틸(17)은 고정스틸(15)과 접촉되는 접촉면이 경사지게 형성됨으로써, 언더 컷 형상(100)이 성형될 위치와의 간섭 또는 끼임 현상 없이 상승된다.

그런 후, 상기 성형패널(P)의 안착이 완료되면, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 상부다이(3)가 하강하게 된다.

그러면, 상기 상형패드(7)는 상기 안착유닛(13)의 상부에 안착된 성형패널(P)의 상부와 고정스틸(15) 측의 외측면을 안정적으로 가압하게 되며, 동시에, 상기 캠 드라이브(5)는 제1 캠면(6)이 상기 캠 슬라이더(11)의 제2 캠면(12)과 캠 접촉된 상태로 하강되어 상기 캠 슬라이더(11)를 상기 하부다이(9) 상에서 상기 성형패널(P) 측으로 슬라이드 이동시키게 된다.

이에 따라, 상기 성형 캠(19)은 상기 가동스틸(17)에 형성된 성형부로 삽입되면서 상기 성형패널(P)의 언더 컷 형상(100)을 성형하게 된다.

전술한 바와 같이, 성형패널(P)의 언더 컷 형상(100)의 성형이 완료된 후에는, 다시 도 3과 같이, 상기 상부다이(3)가 상승하여 상기 캠 드라이버(5)와 캠 슬라이더(11)가 각각 초기위치로 복귀된다.

그런 후, 작업자 또는 로봇은 성형이 완료된 성형패널(P)을 취출하게 되는데, 이 때, 가동스틸(17)은 사선방향으로 하강됨에 따라, 성형패널(P)은 언더 컷 형상(100)에 의해 안착유닛(13)에 끼이는 현상이 방지된 상태로, 수월하게 취출된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 캠 프레스 장치(100)를 적용하면, 차량의 비 필라 인너 패널과 언더 컷 형상이 요구되는 성형패널(P)의 성형 시, 성형각도에 따라 발생하는 언더 컷 형상(100)을 성형 캠(19)을 이용해 성형하도록 함으로써, 롤 포밍 시스템의 적용 없이도 언더 컷 형상(100)의 성형이 가능하여 성형품질 및 생산성을 향상시키는 동시에, 제작비용 및 초기 투자비를 절감할 수 있다.

또한, 고정스틸(15)과 가동스틸(17)로 구성된 안착유닛을 적용함으로써, 성형패널(P)의 투입 및 성형 완료 후, 취출이 용이하도록 함으로써, 작업성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 캠 프레스 장치 3 : 상부다이
5 : 캠 드라이버 6 : 제1 캠면
7 : 상형패드 9 : 하부다이
11 : 캠 슬라이더 12 : 제2 캠면
13 : 안착유닛 15 : 고정스틸
17 : 가동스틸 19 : 성형 캠
P : 성형패널 100 : 언더 컷 형상

Claims (5)

1. 승하강 가능하게 설치되는 상부다이;
   상기 상부다이의 하부 일측에 장착되는 캠 드라이버;
   상기 상부다이의 하부 타측에 장착되는 상형패드;
   상기 상부다이의 하부에 구비되는 하부다이;
   상기 캠 드라이버에 대응하여 상기 하부다이의 상부 일측에 구비되며, 상기 캠 드라이버의 하강 시, 캠 접촉되어 상기 하부다이 상에서 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 캠 슬라이더;
   상기 상형패드에 대응하여 상기 하부다이의 상부 타측에 구비되며, 상부에 성형패널이 안착되는 안착유닛; 및
   상기 안착유닛에 안착된 상기 성형패널의 일측을 성형하도록 상기 성형패널의 일측에 대응하여 상기 상부다이의 하강 시, 상기 캠 드라이버에 캠 접촉되어 슬라이드 이동되는 상기 캠 슬라이더에 장착되는 성형 캠을 포함하되,
   상기 안착유닛은 상기 성형패널이 상부에 안착되고, 상기 캠 슬라이더의 반대측에서 상기 하부다이에 고정 장착되는 고정스틸; 및 상기 캠 슬라이더 측을 향하는 상기 고정스틸의 일면에 접촉된 상태로, 승하강 가능하게 설치되는 가동스틸로 구성되어 상기 성형패널의 언더 컷 형상의 성형 전, 상기 가동스틸이 하부로 하강된 상태를 유지하다가, 성형패널의 안착 후, 상승되어 언더 컷 형상의 성형이 요구되는 일측을 지지하게 되고,
   상기 고정스틸과 상기 가동스틸은 상호 접촉되는 접촉면이 경사지게 형성되며,
   상기 접촉면은 상기 성형패널이 안착되는 상부로부터 하부를 향하여 하향 경사지게 형성되고,
   상기 상형패드는 상기 안착유닛에 안착된 성형품의 상부와 타측면을 지지하는 “ㄱ”자 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캠 프레스 장치.
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