KR101557706B1 - 프레스 장치 - Google Patents

Abstract

프레스 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치는 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형이 하부의 볼스터에 장착되고, 상기 하형의 외측으로 상기 볼스터에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되며, 상기 하형의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형이 상부의 슬라이더에 장착되어 상기 하형과의 사이에 투입되는 소재패널을 가압하여 제품패널로 성형하는 프레스 장치에 있어서, 성형깊이 차이가 발생되는 위치에서 소재패널의 일측을 상형에 홀딩한 상태로 성형을 진행하여 성형깊이 차이를 상쇄하도록 상기 블랭크 홀더의 사이에서 상기 하형의 내부에 장착되는 소재유입 조절유닛을 더 포함한다.

Description

프레스 장치{PRESS APPARATUS}

본 발명은 프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도어 인너 패널과 같이 성형깊이 차가 존재하는 제품패널의 성형 시, 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이로 소재가 원활하게 유입되지 않은 것을 방지하도록 하는 프레스 장치에 관한 것이다.

유입이 원활하게 되지 않는 것을 방지하여 성형이 완료된 제품패널의 터짐 또는 찢어짐 문제 발생을 방지하도록 하는 프레스 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2 내지 3만여 개의 부품을 수 차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 제품패널을 생산한 후, 차체공장으로 옮겨와서 제품패널의 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 되는 것이다.

이와 같이 소재패널을 제품패널로 성형하기 위해서는 드로우 성형공정, 트리밍 및 피어싱 성형공정, 컷팅 및 피어싱 성형공정 그리고 플랜징 및 피어싱 성형공정으로 이루어지는 평균 4공정의 프레스 성형공정을 거치게 되는데, 상기 드로우 성형공정은 제품 데이터대로 소재를 소성 가공하는 공정으로 패널부품의 품질을 90%이상 결정하는 주요공정이다.

이러한 드로우 성형공정에 적용되는 일반적인 프레스 장치는 하형이 하부의 볼스터에 장착되고, 이 하형의 외측으로는 블랭크 홀더가 볼스터에 쿠션핀을 통하여 장착되며, 하형의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형이 상부의 슬라이더에 장착되어 하형과의 사이에, 소재패널을 블랭크 홀더에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품패널을 성형 가공하게 된다.

즉, 종래의 프레스 장치는 상형과 블랭크 홀더는 상승 작동을 함과 동시에, 이 상형과 하형 사이에는 소재패널이 투입되어 블랭크 홀더에 패널을 걸쳐둔 상태에서, 상형이 하강 작동을 진행하여 상형의 다이 페이스면과 블랭크 홀더의 다이 페이스면에 의해 패널의 가장자리가 홀딩된다.

그런 후, 상형과 블랭크 홀더가 함께, 하강 작동을 하여 제품패널로 가압 성형에 의해 소성 가공된다.

그러나 상기와 같은 종래의 프레스 장치는 소재패널에 돌출 형상과 같은 성형깊이가 깊은 형상에 대한 성형 과정에서 소재패널이 제품형상에 맞게 유입될 때, 성형깊이 차이로 인해 소재가 원활하게 유입되지 못하게 되는 바, 성형깊이 차이로 인해 제품패널이 터지거나 찢어져 크랙이 발생하는 문제점이 있다.

이에 따라, 소재패널의 성형 시, 돌출 형상 깊이의 제약이 발생하여 성형성 및 상품성이 저하되고, 돌출 형상 구현을 위해 별도의 추가 구조물 설치가 요구됨에 따라, 원가가 상승되는 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 성형깊이 차이가 과도하게 존재하는 도어 인너 패널과 같은 제품패널의 성형 시, 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이로 소재패널이 원활하게 유입되지 않는 것을 방지하도록 성형이 완료된 제품패널에서 펀칭에 의해 제거되는 부분을 먼저 홀딩하여 소재패널의 유입을 조절한 상태로, 드로우 성형을 진행함으로써, 소재유입을 원활히 하여 성형이 완료된 제품패널의 터짐 또는 찢어짐 문제 발생을 방지하도록 하는 프레스 장치를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치는 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형이 하부의 볼스터에 장착되고, 상기 하형의 외측으로 상기 볼스터에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되며, 상기 하형의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형이 상부의 슬라이더에 장착되어 상기 하형과의 사이에 투입되는 소재패널을 가압하여 제품패널로 성형하는 프레스 장치에 있어서, 성형깊이 차이가 발생되는 위치에서 소재패널의 일측을 상형에 홀딩한 상태로 성형을 진행하여 성형깊이 차이를 상쇄하도록 상기 블랭크 홀더의 사이에서 상기 하형의 내부에 장착되는 소재유입 조절유닛을 더 포함하되, 상기 소재유입 조절유닛은 성형이 완료된 제품패널에서 펀칭을 통해 제거되는 부분에 대응하여 상기 하형에 형성되는 펀칭부의 각 모서리부에 대응하여 상기 하형의 내부에서 4 개소에 각각 설치되며, 상기 소재유입 조절유닛은 상기 볼스터의 상부에 장착되는 장착 플레이트; 상기 장착 플레이트 상부에 배치되어 상기 하형의 내부에서 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 성형깊이 차이가 발생되는 상기 소재패널의 일측을 상기 상형에 홀딩하는 홀더; 및 상기 장착 플레이트와 홀더의 사이에 적어도 하나 이상이 구비되어 상기 홀더에 탄성력을 제공하는 탄성부재로 이루어질 수 있다.

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상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치에 의하면, 성형깊이 차이가 과도하게 존재하는 도어 인너 패널과 같은 제품패널의 성형 시, 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이로 소재패널이 원활하게 유입되지 않는 것을 방지하도록 성형이 완료된 제품패널에서 펀칭에 의해 제거되는 부분을 먼저 홀딩하여 소재패널의 유입을 조절한 상태로, 드로우 성형을 진행함으로써, 소재유입을 원활히 하여 성형이 완료된 제품패널의 터짐 또는 찢어짐 문제 발생을 방지하는 효과가 있다.

또한, 하형의 내부에 구성되는 소재유입 조절유닛을 통하여 성형깊이 차이가 발생되는 소재패널의 일측에서 펀칭에 의해 제거되는 부분을 미리 상형에 홀딩하여 소재 유입량을 조절함에 따라, 성형깊이 차이를 상쇄해 성형성을 향상시키고, 성형이 완료된 제품패널의 상품성을 향상시키는 효과도 있다.

또한, 종래 성형깊이 차이를 상쇄하도록 성형깊이에 따라 다단으로 금형을 제작하여 적용하지 않아도 한번에 소재패널의 성형을 완료함으로써, 생산성을 향상시키고 금형제작 비용을 절감하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치에 적용되는 하형의 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 단계별 작동 상태도이다.

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.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 단면 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치에 적용되는 하형의 부분 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치는 성형깊이 차이가 과도하게 존재하는 도어 인너 패널과 같은 제품패널의 성형 시, 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이로 소재패널(P)이 원활하게 유입되지 않는 것을 방지하도록 성형이 완료된 제품패널에서 펀칭에 의해 제거되는 부분을 먼저 홀딩하여 소재패널(P)의 유입을 조절한 상태로, 드로우 성형을 진행함으로써, 소재유입을 원활히 하여 성형이 완료된 제품패널의 터짐 또는 찢어짐 문제 발생을 방지할 수 있도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 프레스 장치는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 기본적으로, 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형(1)이 하부의 볼스터(3)에 장착되고, 이 하형(1)의 외측으로는 블랭크 홀더(7)가 상기 볼스터(3)에 쿠션핀(5)을 통하여 장착된다.

그리고 상기 하형(1)의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형(11)이 상부의 슬라이더(9)에 장착되어 상기 하형(1)과의 사이에, 소재패널(P)을 상기 블랭크 홀더(7)에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품패널을 성형하도록 이루어진다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치는 상기 하형(1)의 내부에 장착되는 소재유입 조절유닛(20)을 더 포함하여 구성된다.

상기 소재유입 조절유닛(20)은 성형깊이 차이가 발생되는 위치에서 소재패널(P)의 일측을 상형에 홀딩한 상태로 성형을 진행하여 성형깊이 차이를 상쇄하도록 상기 블랭크 홀더(7)의 사이에서 상기 하형(1)의 내부에 장착된다.

이러한 소재유입 조절유닛(20)은 상기 각 블랭크 홀더(7)가 소재패널(P)의 양측단을 홀딩한 상태에서, 성형깊이 차이가 존재하는 돌출형상이 성형되는 위치의 일측에서 상기 슬라이더(9)에 의해 하강되는 상형(11)에 상기 소재패널(P)을 홀딩한 상태로 성형을 진행하게 된다.

이러한 소재유입 조절유닛(20)은, 장착 플레이트(21), 홀더(23), 및 탄성부재(25)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 장착 플레이트(21)는 상기 볼스터(3)의 상부에 장착된다.

상기 홀더(23)는 상기 장착 플레이트(21) 상부에 배치되어 상기 하형(1)의 내부에서 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 성형깊이 차이가 발생되는 상기 소재패널(P)에서 성형 완료 후, 펀칭을 통해 제거될 일측을 상기 상형(11)에 홀딩하게 된다.

그리고 상기 탄성부재(25)는 상기 장착 플레이트(21)와 홀더(23)의 사이에 적어도 하나 이상이 구비되어 상기 홀더(23)에 탄성력을 제공하게 된다.

여기서, 상기 탄성부재(25)는 가스 실린더형 스프링으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 쿠션 스프링으로도 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성되는 상기 소재유입 조절유닛(20)은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 성형이 완료된 제품패널에서 펀칭을 통해 제거되는 부분에 대응하여 상기 하형(1)에 형성되는 펀칭부(2)에 설치될 수 있다.

또한, 상기 소재유입 조절유닛(20)은 상기 펀칭부(2)의 각 모서리부에 대응하여 상기 하형(1)의 내부에서 4 개소에 각각 개가 각각 설치될 수 있다.

따라서, 상기 소재유입 조절유닛(20)은 도어 인너 패널과 같이, 외측 둘레가 중앙보다 성형깊이가 크고, 성형 완료 후에 펀칭을 통해 제거되어 성형이 크게 이루어지지 않는 중앙에 위치되는 하형(1)의 펀칭부(2)에 설치되어 블랭크 홀더(7)와 함께, 소재패널의 가장자리와 중앙부분을 먼저 상기 상형(11)에 홀딩시켜 소재의 유입량을 조절함으로써, 제품패널에서 성형깊이가 깊은 부분과 낮은 부분의 깊이차이를 상쇄하게 된다.

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

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 단계별 작동 상태도이다.

먼저, 상기 상형(11)은 슬라이더(9)에 의해 상승되며, 상기 양측 블랭크 홀더(7)는 쿠션핀(9)에 의해 상기 하형(1)으로부터 상승되고, 이 때, 상기 소재유입 조절유닛(20)의 홀더는 상기 탄성부재(25)에 의해 상기 각 블랭크 홀더(7)와 같이 상기 하형(1)으로부터 상승된 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 하형(1)과 상형(11) 사이에는 소재패널(P)이 투입되어 상기 블랭크 홀더(7)와 홀더(23)에 걸쳐두게 된다.

그런 후, 상기 상형(11)은, 도 3의 (S1)과 같이, 상기 슬라이더(9)에 의해 하강 작동을 진행하여 소재패널(P)의 양측 가장자리를 상형(11)의 다이 페이스면과 블랭크 홀더(7)의 다이 페이스면을 통해 홀딩하게 된다.

이러한 상태에서, 상기 상형(11)은 계속해서 하강되는데, 여기서, 상기 홀더(23)는, 도 3의 (S2)과 같이, 성형깊이 차이가 발생되는 상기 소재패널(P)에서 성형 완료 후, 펀칭을 통해 제거될 일측을 상형(11)에 홀딩시키게 된다.

이에 따라, 상기 소재패널(P)은 블랭크 홀더(7)와, 성형이 완료된 제품패널에서 펀칭되는 위치에 위치된 상기 하형(1)의 펀칭부(2) 각 모서리로부터 돌출되는 각각의 홀더(23)에 의해 양측 가장자리부와 중앙의 각 모서리부가 성형 완료 전에 홀딩된 상태를 유지함으로써, 성형깊이가 큰 위치로 소재유입이 원활해진다.

이러한 상태에서, 상기 상형(11)과 블랭크 홀더(7)는 함께 하강 작동을 하여, 도 3의 (S3)과 같이, 상기 하형(1)의 성형면에 소재패널(P)을 사이에 두고 완전히 결합됨으로써, 소재패널(P)을 제품패널로 성형하게 된다.

즉, 본 발명의 프레스 장치는 상기 블랭크 홀더(7)와 함께, 소재유입 조절유닛(20)의 홀더(23)가 소재패널(P)을 순차적으로 상형(11)에 홀딩시킴으로써, 성형 개시 전에 소재 유입량을 조절하게 된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치를 적용하면, 성형깊이 차이가 과도하게 존재하는 도어 인너 패널과 같은 제품패널의 성형 시, 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이로 소재패널(P)이 원활하게 유입되지 않는 것을 방지하도록 성형이 완료된 제품패널에서 펀칭에 의해 제거되는 부분을 먼저 홀딩하여 소재패널(P)의 유입을 조절한 상태로, 드로우 성형을 진행함으로써, 소재유입을 원활히 하여 성형이 완료된 제품패널의 터짐 또는 찢어짐 문제 발생을 방지할 수 있다.

또한, 하형(1)의 내부에 구성되는 소재유입 조절유닛(20)을 통하여 성형깊이 차이가 발생되는 소재패널(P)의 일측에서 펀칭에 의해 제거되는 부분을 미리 상형에 홀딩하여 소재 유입량을 조절함에 따라, 성형깊이 차이를 상쇄해 성형성을 향상시키고, 성형이 완료된 제품패널의 상품성을 향상시킬 수 있다.

또한, 종래 성형깊이 차이를 상쇄하도록 성형깊이에 따라 다단으로 금형을 제작하여 적용하지 않아도 한번에 소재패널(P)의 성형을 완료함으로써, 생산성을 향상시키고 금형제작 비용을 절감할 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 : 하형 3 : 볼스터
5 : 쿠션핀 7 : 블랭크 홀더
9 : 슬라이더 11 : 상형
20 : 소재유입 조절유닛 21 : 장착 플레이트
23 :홀더 25 : 탄성부재

Claims (10)

1. 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형이 하부의 볼스터에 장착되고, 상기 하형의 외측으로 상기 볼스터에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되며, 상기 하형의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형이 상부의 슬라이더에 장착되어 상기 하형과의 사이에 투입되는 소재패널을 가압하여 제품패널로 성형하는 프레스 장치에 있어서,
   성형깊이 차이가 발생되는 위치에서 소재패널의 일측을 상형에 홀딩한 상태로 성형을 진행하여 성형깊이 차이를 상쇄하도록 상기 블랭크 홀더의 사이에서 상기 하형의 내부에 장착되는 소재유입 조절유닛을 더 포함하되,
   상기 소재유입 조절유닛은
   성형이 완료된 제품패널에서 펀칭을 통해 제거되는 부분에 대응하여 상기 하형에 형성되는 펀칭부의 각 모서리부에 대응하여 상기 하형의 내부에서 4 개소에 각각 설치되며,
   상기 소재유입 조절유닛은
   상기 볼스터의 상부에 장착되는 장착 플레이트;
   상기 장착 플레이트 상부에 배치되어 상기 하형의 내부에서 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 성형깊이 차이가 발생되는 상기 소재패널의 일측을 상기 상형에 홀딩하는 홀더; 및
   상기 장착 플레이트와 홀더의 사이에 적어도 하나 이상이 구비되어 상기 홀더에 탄성력을 제공하는 탄성부재;
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
   
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