KR101498377B1 - 플랜지를 구성한 곡면프레임 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 TV 디스플레이용 플랜지를 구성한 곡면프레임을 프레스 가공제조함에 있어서, 플랜지 부분의 밴딩응력을 고르게 분산하여 일정한 곡률을 얻는 양질의 플랜지를 구성한 곡면프레임 및 그 제조방법에 관한 것으로, TV 디스플레이용 곡면프레임을 제조함에 있어서, 가공소재인 철판롤을 풀어서 피더로 공급하는 소재공급공정인 제1공정과; 상기 소재공급공정인 제1공정에서 공급된 철판을 가공에 필요한 크기로 따내는 것과 동시에 필요한 홀을 피어싱하고 엠보싱을 하는 평면상의 가공을 완성하는 블랭킹공정인 제2공정과; 상기 블랭킹공정인 제2공정에서 평면상의 가공이 완료된 소재의 외측을 접어서 플랜지를 형성하는 박스밴딩공정인 제3공정과; 상기 박스밴딩공정인 제3공정에서 플랜지를 형성한 소재의 화면을 구성하는 부분을 따내서 프레임으로 형성하는 베젤오픈공정인 제4공정과; 상기 베젤오픈공정인 제4공정에서 형성한 프레임의 밴딩하고자 하는 플랜지에 전체적으로 나열되도록 펀칭하여 각인함으로써 응력이 각각의 펀칭부위별로 작용하도록 분할하는 각인공정인 제5공정과; 상기 각인공정인 제5공정에서 응력이 각각의 펀칭부위별로 분할되어 작용하도록 플랜지를 각인한 프레임을 프레스로 밴딩하는 밴딩공정인 제6공정과; 상기 밴딩공정인 제6공정에서 밴딩되어 완성된 곡면프레임에 도장이나, 도금처리하여 완성하는 완성공정인 제7공정으로 이루어지는 플랜지를 구성한 곡면프레임 제조방법으로, 베젤오픈한 정면테와 상기 정면테의 외단부와 일체로 배면으로 절곡되어 형성한 플랜지에 전체적으로 나열되도록 펀칭하여 플랜지의 길이방향과 직교한 각인을 형성하여 응력이 각각의 펀칭부위별로 분할되어 작용함으로써 플랜지를 구성한 곡면프레임을 밴딩 시 곡률이 일정하도록 구성하여 양질의 제품을 생산하는 것은 물론, 불량발생을 제거한 효과를 기대할 수 있는 신규한 발명이다.

Description

플랜지를 구성한 곡면프레임 및 그 제조방법{Flange configured round curved frame and the manufacturing method}

본 발명은 TV 디스플레이용 외곽프레임에 있어서, 플랜지를 구성한 곡면프레임 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 TV 디스플레이용 플랜지를 구성한 곡면프레임을 프레스 가공제조함에 있어서, 플랜지 부분의 밴딩응력을 고르게 분산하여 일정한 곡률을 얻는 양질의 플랜지를 구성한 곡면프레임 및 그 제조방법에 관한 것이다.

산업이 발전함에 따라 공간활용도를 크게 하기 위하여 TV의 화면은 보다 크게 하면서도 뛰어난 입체감을 확보하기 위하여 곡면화면을 요구하게 된다.

따라서 상기한 TV 디스플레이를 완성함에 있어서는 디스플레이의 화면크기를 결정하고 화면 외곽을 보호하기 위한 외곽프레임을 곡면프레임으로 가공하는 것이 가장 중요하다.

이와 같은 외곽프레임은 철판으로 가공하여 구성하는 것이 일반적이나 이때 화면의 크기가 결정되어야 하기 때문에 그 정밀도가 대단히 중요하며 특히 플랜지를 형성한 프레임을 플랜지가 터지지않고 일정한 곡률로 밴딩하는 것이 제품불량을 감소하는 가장 큰 원인이 되고 있다.

지금까지 TV 디스프레이에 사용되는 프레임에 대한 선행기술의 특허문헌을 살펴보면 본 출원인의 선 특허출원 제10-2009-0048267호(2009.06.01)는 평면TV LCD프레임을 프레스 가공함에 있어서 전 공정을 연속적으로 자동화가공 하도록 한 평면TV 모니터인 LCD프레임 가공방법에 관한 것으로, 가공소재인 철판롤을 풀어서 공급하는 소재공급공정과 상기 소재공급공정에서 공급된 철판을 가공에 필요한 크기로 따내는 것과 동시에 기타 필요한 홀을 피어싱하고 엠보싱을 하는 등 평면상의 가공을 완성하는 블랭킹공정과, 상기 블랭킹공정에서 평면상의 가공이 완료된 소재를 용도에 맞게 4조각으로 분할하는 분할공정과, 상기 분할공정에서 분할된 4조각의 소재를 사각프레임 형상으로 정렬하는 사각정렬공정과, 상기 사각정렬공정에서 사각프레임 형상으로 정렬된 소재의 4조각을 단일 체가 되도록 서로 일체로 연결하는 코킹공정과, 상기 코킹공정에서 단일체로 형성된 사각프레임 형상의 소재의 절곡부를 절곡하는 밴딩공정과, 상기 밴딩공정에서 밴딩된 소재의 평면에 화면 사이즈를 설정하기 위한 기준 홀을 천공하는 피어싱공정과, 상기 피어싱공정에서 피어싱한 소재의 표면과 이면에 가공 버가 발생한 것을 제거하는 챔퍼공정(CHAMFER)과, 상기 챔퍼공정으로 완성한 소재를 검사하는 검사공정과, 상기 검사공정에서 이상이 없는 소재를 포장하는 포장공정으로 이루어진다. 특허출원 제10-2004-0093682호(2004.11.16)는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치가 개시되고, 백라이트 어셈블리는 수납용기, 광학모듈 및 고정부재를 포함하며, 광학모듈은 수납용기에 수납되어 광을 발생하고, 고정부재는 수납용기의 상호 마주보는 측벽들에 배치되는 것으로, 고정부재는 수납용기의 상호 마주보는 측벽들에 배치된 힌지부, 힌지부로부터 연장된 제1 고정부 및 제1 고정부로부터 연장된 제2고정부를 포함하며, 표시 장치는 백라이트 어셈블리 및 표시패널을 포함하며, 표시패널은 제2 고정부에 의하여 지지된다. 특허출원 제10-2005-0082850호(2005.09.06)는 두 기판, 격벽, 구동 전극, 형광체, 방전 가스 등을 구비하여 이루어지는 플라즈마 표시 패널과, 구동 전극에 구동 신호를 발생시키는 회로부와, 이들 회로부 및 패널을 지지하는 프레임를 구비하여 이루어지는 플라즈마 표시 장치에서, 프레임의 본체를 이루는 프레임 베이스가 수지층을 위주로 이루어지고, 프레임 베이스의 적어도 일부가 곡면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 표시 장치가 개시된다. 이때, 프레임 베이스를 이루는 곡면은 화면 측을 전면이라 할 때 배면측으로 볼록하게 형성된 볼록부를 이룰 수 있고, 곡면은 1개 이상의 볼록부를 가질 수 있다. 따라서, 플라즈마 표시 장치에서 화면을 기준으로 횡방향으로의 구부리는 힘, 외력에 저항력이 강해지고, 중간 영역의 테이프 없이도 프레임 베이스가 패널을 잘 지지할 수 있다. 또한, 프레임 베이스와 패널의 이격 공간을 이용하여 보스의 패널측 리벳 구조를 형성하기 용이해진다. 실용신안등록출원 제20-2007-0007947호(2007.05.15)는 액정표시장치에 관한 것으로, 탑프레임와 바텀프레임의 사이에 개재되는 액정패널과, 미들몰드와, 백라이트유닛을 포함하는 액정표시장치에 있어서, 상기 액정패널과 테이프캐리어패키지에 의해 연결되며 판면에 적어도 하나 이상의 홀이 형성된 인쇄회로기판; 및, 상기 인쇄회로기판의 홀에 삽입되도록 상기 바텀프레임의 측면으로부터 돌출형성되어 상기 인쇄회로기판이 바텀프레임의 측면에 고정되게 하는 고리부를 포함하여 달성된다. 이러한 액정표시장치는 종래의 미들프레임의 측면부를 제거하고, 바텀프레임의 측면에 고정부를 형성하여 인쇄회로기판이 상기 고정부에 고정되게 함으로써, 미들프레임의 측면부 제거에 따른 원료절감과 아울러, 금속재질로 이루어진 바텀프레임 고정부 인쇄회로기판이 고정되게 함으로써 인쇄회로기판이 견고하게 고정될 뿐만 아니라, 고정부의 내구성을 증대시켜 쉽게 파손되는 것을 방지한 것이다.

상기한 지금까지의 TV 디스플레이의 외곽테를 구성하는 프레임은 철판을 프레스 가공하여 평면 외곽테를 구성함으로써 생산에 별다른 문제점이 발생하지 않았으나, 화면이 곡면을 이루는 TV 디스플레이의 프레임은 그 구성이 곡면을 이루어야하고 이때 프레임의 강도와 패널과의 결합성을 위하여 프레임의 배면에 플랜지를 일체로 구성하여야 하는바, 플랜지가 형성된 프레임을 곡면형상으로 곡면밴딩성형 시에는 플랜지의 인장응력과 압축응력의 잔류응력으로 인하여 휨(평탄도) 문제와, 스프링백 형상으로 정확한 곡률을 실현하지 못하는 문제점으로 곡면프레임의 불량을 발생하여 많은 문제점을 야기하였던바, 본 발명에서는 상기한 플랜지가 형성된 곡면프레임을 안정되고 일정한 곡률을 갖도록 밴딩하도록 함에 그 목적을 둔 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, TV 디스플레이의 곡면프레임을 제조함에 있어서, 가공소재인 철판롤을 풀어서 피더로 공급하는 소재공급공정인 제1공정과; 상기 소재공급공정인 제1공정에서 공급된 철판을 가공에 필요한 크기로 따내는 것과 동시에 필요한 홀을 피어싱하고 엠보싱을 하는 평면상의 가공을 완성하는 블랭킹공정인 제2공정과; 상기 블랭킹공정인 제2공정에서 평면상의 가공이 완료된 소재의 외측을 접어서 플랜지를 형성하는 박스밴딩공정인 제3공정과; 상기 박스밴딩공정인 제3공정에서 플랜지를 형성한 소재의 화면을 구성하는 부분을 따내서 프레임으로 형성하는 베젤오픈공정인 제4공정과; 상기 베젤오픈공정인 제4공정에서 형성한 프레임의 밴딩할 플랜지에 전체적으로 나열되도록 펀칭하여 각인함으로써 응력이 각 단위별로 작용하도록 분할하는 각인공정인 제5공정과; 상기 각인공정인 제5공정에서 응력이 각각의 펀칭부위별로 분할되어 작용하도록 플랜지를 각인한 프레임을 프레스로 밴딩하는 밴딩공정인 제6공정과; 상기 밴딩공정인 제6공정에서 밴딩되어 완성된 곡면프레임에 도장이나, 도금처리하여 완성하는 완성공정인 제7공정으로 이루어지는 플랜지를 구성한 곡면프레임 제조방법으로, 베젤오픈한 정면테와 상기 정면테의 외단부와 일체로 배면으로 절곡되어 형성한 플랜지에 전체적으로 나열되도록 펀칭하여 플랜지의 길이방향과 직교한 각인을 형성하여 응력이 각각의 펀칭부위별로 분할되어 작용함으로써 플랜지를 구성한 곡면프레임을 밴딩 시 곡률이 일정하도록 구성한다.

상기한 본 발명은 곡면화면을 구성하는 TV디스플레이의 외곽테를 구성하는 곡면프레임을 프레스 가공함에 있어서 프레임의 플랜지 전체에 각인을 부여하여 밴딩 시 플랜지에 작용하는 인장응력과 압축응력을 분할하여 분산함으로써 플랜지의 휨 현상과 스프링백 현상을 억제함으로써 안정된 곡률을 갖는 양질의 제품을 생산하여 불량발생을 제거한 효과를 기대할 수 있는 신규한 발명이다.

도 1은 본 발명을 실시하는데 따른 공정예시도.
도 2는 본 발명의 소재가 각 공정을 수행한 상태 예시도.
도 3은 본 발명의 각인 및 밴딩 상태를 예시한 일부 발췌 확대도.
도 4는 본 발명의 곡면프레임의 각인의 다른 실시상태 예시도.

TV 디스플레이의 곡면프레임을 제조함에 있어서, 가공소재인 철판롤을 풀어서 피더로 공급하는 소재공급공정인 제1공정과; 상기 소재공급공정인 제1공정에서 공급된 철판을 가공에 필요한 크기로 따내는 것과 동시에 필요한 홀을 피어싱하고 엠보싱을 하는 평면상의 가공을 완성하는 블랭킹공정인 제2공정과; 상기 블랭킹공정인 제2공정에서 평면상의 가공이 완료된 소재의 외측을 접어서 플랜지를 형성하는 박스밴딩공정인 제3공정과; 상기 박스밴딩공정인 제3공정에서 플랜지를 형성한 소재의 화면을 구성하는 부분을 따내서 프레임으로 형성하는 베젤오픈공정인 제4공정과; 상기 베젤오픈공정인 제4공정에서 형성한 프레임의 밴딩하고자 하는 플랜지에 전체적으로 나열되도록 펀칭하여 각인함으로써 응력이 각각의 펀칭부위별로 작용하도록 분할하는 각인공정인 제5공정과; 상기 각인공정인 제5공정에서 응력이 각각의 펀칭부위별로 분할되어 작용하도록 플랜지를 각인한 프레임을 프레스로 밴딩하는 밴딩공정인 제6공정과; 상기 밴딩공정인 제6공정에서 밴딩되어 완성된 곡면프레임에 도장이나, 도금처리하여 완성하는 완성공정인 제7공정으로 이루어지는 플랜지를 구성한 곡면프레임 제조방법으로, 베젤오픈한 정면테(11)와 상기 정면테(11)의 외단부와 일체로 배면으로 절곡되어 형성한 플랜지(12)에 전체적으로 나열되도록 펀칭하여 플랜지(12)의 길이방향과 직교한 각인(21)을 형성하여 응력이 각각의 펀칭부위별로 분할되어 작용함으로써 플랜지를 구성한 곡면프레임을 밴딩 곡률이 일정하도록 구성한다.

여기서 상기 각인공정인 제5공정은, 플랜지의 길이방향으로 길이방향과 직교하게 펀치로 각인하되, 플랜지부의 양 측면에 서로 교호하도록 순차로 각인하거나, 일 측면에만 각인하되, 이때 각인은 그 간격과 각인모양을 일정하게 하는 것이 효과적이나 각인의 간격과 모양을 무질서하게 형성하여도 무방하다.

상기한 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

소재공급공정: 제1공정

가공소재인 철판롤을 풀어서 프레스가공라인에서 널리 사용되고 있는 공지의 피더를 이용하여 가공소재를 가공프레스로 공급한다.

블랭킹공정: 제2공정

상기 소재공급공정인 제1공정에서 공급된 가공소재인 철판을 블랭킹 금형에서 가공에 필요한 크기로 따내는 것과 동시에 필요한 홀을 피어싱하고 엠보싱을 하는 평면상의 가공을 완성한다.

박스밴딩공정: 제3공정

상기 블랭킹공정인 제2공정에서 평면상의 가공이 완료된 소재를 절곡프레스에서 블랭킹한 소재의 외측을 일체로 접어서 패널의 외면을 감싸도록 플랜지를 형성하는 것으로, 보편적으로 프레임을 구성시 플랜지를 배면측으로 절곡하여 구성한다.

이와 같이 플랜지를 구성함은 프레임의 결합성을 향상시키는 것은 물론 패널의 외주면을 보호하고 프레임의 휨강도를 보완하도록 하는 등 그 기능이 다양하다 할 것이므로 플랜지를 형성하는 것은 필수적이다.

베젤오픈공정: 제4공정

상기 박스밴딩공정인 제3공정에서 플랜지를 형성한 소재를 화면을 구성하는 부분을 따내는 베젤오픈금형에서 화면이 노출되도록 따내서 외곽프레임으로 형성한다.

각인공정: 재5공정

상기 베젤오픈공정인 제4공정에서 화면이 노출되도록 따내서 프레임으로 형성된 소재를 각인프레스에서 밴딩하고자 하는 플랜지에 전체적으로 나열되도록 펀칭하여 각인함으로써 응력이 각각의 펀칭부위별로 분할되어 작용하도록 한다.

이와 같은 각인공정인 제5공정은 본 발명을 실시하는데 있어서 없어서는 안 되는 가장 중요한 공정으로, 밴딩 시 플랜지에 작용하는 인장응력과 압축응력을 분할하여 분산함으로써 플랜지의 휨 현상과 스프링백 현상을 억제함으로써 안정된 곡률을 갖는 양질의 제품을 생산하기 위함이다.

이때 각인은, 플랜지의 길이방향으로 길이방향과 직교하게 펀치로 각인하되, 플랜지부의 양 측면에 서로 교호하도록 순차로 각인하거나, 그 간격과 각인모양을 무질서하게 형성하면 되는 것이다.

따라서 본 공정을 실시하여 형성하는 각인은 간격은 물론 형상에 구애를 받지 않을 것이나 가장 이상적으로는 등 간격으로 일자로 각인하는 것이 좋다.

밴딩공정: 제6공정

상기 각인공정인 제5공정에서 플랜지에 각인을 형성하여 각인된 각각의 펀칭부위별로 응력이 분할되도록 구성한 샤시 프레임을 밴딩금형에서 플랜지의 날개 방향으로 밴딩 한다.

본 공정을 실시함에 있어서, 프레임을 정면테를 기준으로 정면테의 양단이 들어가고 중앙이 튀어나오도록 밴딩하면, 플랜지에 작용하는 밴딩응력은 플랜지의 후단인 외측에는 압축응력이 작용하고 플랜지의 정면테와 연결된 부분에는 인장응력이 작용하게 되며, 프레임을 정면테를 기준으로 정면테의 양단이 튀어나오고 중앙이 들어가도록 밴딩하면, 플랜지에 작용하는 밴딩응력은 플랜지의 후단인 외 측에는 인장응력이 작용하고 플랜지의 정면테와 연결된 부분에는 압축응력이 작용하게 되는데 이때 밴딩응력이 각인으로 각각 분할되어 작용하게 됨으로써 프레임은 일정하게 밴딩되면서 플랜지가 휘거나 스프링백하는 현상이 없이 일정한 곡률을 이루도록 성형 된다.

완성공정: 제7공정

상기 밴딩공정인 제6공정에서 밴딩되어 완성된 곡면프레임을 도장하거나, 도금처리하여 곡면프레임을 완성한다.

상기한 바와 같이, 소재공급공정인 제1공정과; 블랭킹공정인 제2공정과; 박스밴딩공정인 제3공정과; 베젤오픈공정인 제4공정과; 각인공정인 제5공정과; 밴딩공정인 제6공정과; 완성공정인 제7공정을 순차로 실시하여, 베젤오픈한 정면테(11)와 상기 정면테(11)의 외단부와 일체로 배면으로 절곡되어 형성한 플랜지(12)에 전체적으로 나열되도록 펀칭하여 플랜지(12)의 길이방향과 직교한 각인(21)을 형성하여 응력이 각각의 펀칭부위별로 분할되어 작용함으로써, 곡률이 일정하게 구성한 곡면프레임을 구성한다.

11:정면테 12: 플랜지 21: 각인

Claims (5)

1. TV 디스플레이의 곡면프레임을 제조함에 있어서,
   가공소재인 철판롤을 풀어서 피더로 공급하는 소재공급공정인 제1공정과;
   상기 소재공급공정인 제1공정에서 공급된 철판을 가공에 필요한 크기로 따내는 것과 동시에 홀을 피어싱하고 엠보싱을 하는 평면상의 가공을 완성하는 블랭킹공정인 제2공정과;
   상기 블랭킹공정인 제2공정에서 평면상의 가공이 완료된 소재의 외측을 접어서 플랜지를 형성하는 박스밴딩공정인 제3공정과;
   상기 박스밴딩공정인 제3공정에서 플랜지를 형성한 소재의 화면을 구성하는 부분을 따내서 프레임으로 형성하는 베젤오픈공정인 제4공정과;
   상기 베젤오픈공정인 제4공정에서 형성한 프레임의 플랜지에 전체적으로 나열되도록 펀칭하여 각인함으로써 응력이 각각의 펀칭부위별로 작용하도록 분할하는 각인공정인 제5공정과;
   상기 각인공정인 제5공정에서 응력이 각각의 펀칭부위별로 분할되어 작용하도록 플랜지를 각인한 프레임을 프레스로 밴딩하는 밴딩공정인 제6공정과;
   상기 밴딩공정인 제6공정에서 밴딩되어 완성된 곡면프레임에 도장이나, 도금처리하여 완성하는 완성공정인 제6공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 플랜지를 구성한 곡면프레임 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 각인공정인 제5공정은, 플랜지의 길이방향으로 길이방향과 직교하게 펀치로 각인하되, 플랜지부의 양 측면에 서로 교호하도록 순차로 각인함을 특징으로 하는 플랜지를 구성한 곡면프레임 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 각인공정인 제5공정은, 플랜지의 길이방향으로 길이방향과 직교하게 펀치로 각인하되, 그 간격과 각인모양을 무질서하게 형성함을 특징으로 하는 플랜지를 구성한 곡면프레임 제조방법.
4. 플랜지를 형성한 곡면프레임을 구성함에 있어서,
   베젤오픈한 정면테(11)와 상기 정면테(11)의 외단부와 일체로 배면으로 절곡되어 형성한 플랜지(12)로 구성되는 곡면프레임을 구성함에 있어서,
   상기 플랜지(12)에 전체적으로 나열되도록 펀칭하여 플랜지(12)의 길이방향과 직교한 각인(21)을 형성하여 응력이 각각의 펀칭부위별로 분할되어 작용하도록 함으로써 곡률이 일정하도록 구성함을 특징으로 하는 플랜지를 구성한 곡면프레임.
5. 제4항에 있어서,
   상기 각인(21)은 플랜지(12)의 길이방향 양면에 모양과 간격이 무질서하게 형성함을 특징으로 하는 플랜지를 구성한 곡면프레임.

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