KR101892444B1

KR101892444B1 - 밴딩 장치

Info

Publication number: KR101892444B1
Application number: KR1020170032067A
Authority: KR
Inventors: 최성훈; 박병학
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2017-03-14
Filing date: 2017-03-14
Publication date: 2018-08-28

Abstract

밴딩 장치가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 밴딩 장치는, ⅰ)베이스 상의 양측에 각각 쿠션핀을 통해 상하 이동 가능하게 설치되며, 밴딩 성형할 관재의 양단부를 지지하는 하부 금형과, ⅱ)하부 금형에 대응하여 베이스의 상부에 승하강 구동 가능하게 설치되는 상부 금형과, ⅲ)하부 금형의 측방에 대응하여 베이스의 양측에 상하 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 관재의 양단부를 각각 규제하고, 상부 금형 및 하부 금형을 통해 관재를 가압 성형할 때 그 관재의 단부 밴딩 각도만큼 회전하는 클램핑유닛과, ⅳ)베이스의 양측에 설치되며, 관재의 양 단부 내측으로 밴딩 코어를 삽입하도록 구성되는 코어유닛과, ⅴ)베이스의 하부 금형 측에 설치되며, 관재의 굽힘 부위에 가공홀을 형성하고, 관재의 내측에서 밴딩 코어를 관통하는 피어싱유닛을 포함할 수 있다.

Description

밴딩 장치 {BENDING DEVICE}

본 발명의 실시 예는 차량의 범퍼 빔용 밴딩 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직선형 관재를 일정 곡률로 스트레치 밴딩 성형하기 위한 스트레치 밴딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에서의 범퍼는 자동차가 다른 자동차나 고정체와의 충돌시, 그 충격을 흡수하여 승객의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화 할 수 있도록 자동차의 전방 및 후방에 배치되는 완충유닛이다.

범퍼는 차량의 전방과 후방에서 차폭 방향으로 배치되는 범퍼 빔을 구비하고 있다. 이러한 범퍼 빔은 그 양 단부 일측이 각각 일정 곡률로 굽힘 성형되어 차체의 전방 범퍼 커버의 양측 곡선부에 대응하게 된다.

범퍼 빔은 대표적인 예로 롤 포밍 성형 공법으로 성형되는데, 그 공법은 코일소재를 롤 포밍 공정을 통하여 폐구간의 성형빔으로 성형하고, 성형빔의 양 단부를밴딩 장치를 통하여 일정 곡률로 밴딩 성형한다.

밴딩 장치는 롤 포밍 성형빔이나 압출관재 등의 직선형 관재를 일정 곡률로 성형하는 것으로, 롤 밴딩기, 라운드 벤더, 스트레치 밴딩기 등을 들 수 있다. 이 중에서 스트레치 밴딩기는 관재의 양단을 당기면서 일정 형상의 금형에 대하여 스트레칭과 밴딩을 동시에 진행하여 강성이나 스프링 백을 제어하면서 곡률을 성형하는 장치이다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 롤 포밍 성형빔이나 압출관재 등의 직선형 관재를 일정 곡률로 밴딩 성형한 범퍼 빔(1)의 밴딩 성형부에는 드레인 홀 및 각종 센서류 장착 홀 등과 같은 가공홀(3)이 구비되는데, 이러한 가공홀(3)들은 관재의 밴딩 성형 전후에 가공될 수 있다.

그러나, 스트레치 밴딩 공정에서 관재의 스트레치 밴딩 성형 전에 가공홀(3)을 가공할 경우, 후 공정으로서의 스트레치 밴딩 성형 시, 소재의 인장 및 응력 집중 현상으로 인해 가공홀(3)의 형상이 변경되거나 홀 주변에 크랙이 발생할 수 있다.

이를 방지하기 위해 종래 기술에 따른 스트레치 밴딩 공정에서는 관재를 스트레치 밴딩 성형한 후에 레이저 커팅기 또는 셀 피더 등과 같은 별도의 피어싱 설비를 이용하여 관재의 굽힘 부위에 가공홀(3)을 가공하고 있다.

그런데, 종래 기술에서는 관재의 밴딩 성형 후에 피어싱 설비를 이용하여 관재의 굽힘 부위에 가공홀을 가공함으로, 별도의 공정 추가로 인해 공정 수 및 공정 사이클 타임이 증가하고, 설비 투자비가 증가하며, 추가적인 작업인원 및 설비 설치공간이 필요하다는 단점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 관재의 양 단부를 스트레치 밴딩 성형하는 공정 내에서 관재의 굽힘 부위에 가공홀을 가공할 수 있도록 한 밴딩 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치는, ⅰ)베이스 상의 양측에 각각 쿠션핀을 통해 상하 이동 가능하게 설치되며, 밴딩 성형할 관재의 양단부를 지지하는 하부 금형과, ⅱ)상기 하부 금형에 대응하여 상기 베이스의 상부에 승하강 구동 가능하게 설치되는 상부 금형과, ⅲ)상기 하부 금형의 측방에 대응하여 상기 베이스의 양측에 상하 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 관재의 양단부를 각각 규제하고, 상기 상부 금형 및 하부 금형을 통해 관재를 가압 성형할 때 그 관재의 단부 밴딩 각도만큼 회전하는 클램핑유닛과, ⅳ)상기 베이스의 양측에 설치되며, 상기 관재의 양 단부 내측으로 밴딩 코어를 삽입하도록 구성되는 코어유닛과, ⅴ)상기 베이스의 하부 금형 측에 설치되며, 상기 관재의 굽힘 부위에 가공홀을 형성하고, 상기 관재의 내측에서 상기 밴딩 코어를 관통하는 피어싱유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치에 있어서, 상기 코어유닛은 상기 베이스에 승강 가능하게 설치되고, 상기 밴딩 코어와 힌지 결합되며, 상기 밴딩 코어를 관재의 양 단부 내측에 대해 전후진 구동시키는 구동원을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치에 있어서, 상기 밴딩 코어는 좌우 측벽 및 전후 측벽을 가지며, 일면이 폐쇄되고, 다른 일면이 개방된 다수 개의 코어들과, 상기 코어들의 전후 측벽을 힌지 연결하는 힌지 링크를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치에 있어서, 상기 코어들 중 적어도 하나의 일면에는 가이드 홀이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치에 있어서, 상기 가이드 홀에는 가이드 부시가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치에 있어서, 상기 피어싱유닛은 상기 관재의 굽힘 부위에 대해 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되는 피어싱 펀치를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치에 있어서, 상기 피어싱 펀치는 상기 관재를 펀칭하며 가공홀을 형성하고, 상기 가이드 홀을 통해 상기 코어의 내측으로 삽입될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치에 있어서, 상기 코어의 일면은 상기 관재의 내측에서 상기 가공홀의 가장자리 부분을 지지하는 지지단으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치에 있어서, 상기 피어싱 펀치에 의해 펀칭된 관재의 펀칭 스크랩은 상기 밴딩 코어가 상기 관재로부터 빠져나올 때 그 관재의 외부로 배출될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치는, ⅰ)베이스 상의 양측에 각각 쿠션핀을 통해 상하 이동 가능하게 설치되며, 밴딩 성형할 관재의 양단부를 지지하는 하부 금형과, ⅱ)상기 하부 금형에 대응하여 상기 베이스의 상부에 승하강 구동 가능하게 설치되는 상부 금형과, ⅲ)상기 하부 금형의 측방에 대응하여 상기 베이스의 양측에 상하 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 관재의 양단부를 각각 규제하고, 상기 상부 금형 및 하부 금형을 통해 관재를 가압 성형할 때 그 관재의 단부 밴딩 각도만큼 회전하는 클램핑유닛과, ⅳ)상기 베이스의 양측에 설치되며, 구동원을 통하여 관재의 양 단부 내측으로 밴딩 코어를 삽입하도록 구성되되, 상기 밴딩 코어는 다수 개의 코어들이 힌지 링크를 통해 연결되어 일정 곡률로 굽혀지도록 구비되고, 상기 코어들 중 적어도 하나에 가이드 홀이 형성되는 코어유닛과, ⅴ)상기 베이스의 하부 금형 측에 설치되며, 피어싱 펀치를 통해 상기 관재를 펀칭하여 가공홀을 형성하고, 상기 피어싱 펀치가 상기 가이드 홀을 통해 상기 코어의 내측으로 삽입되는 피어싱유닛을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치에 있어서, 상기 코어는 좌우 측벽 및 전후 측벽을 가지며, 일면이 폐쇄되고, 다른 일면이 개방된 형태로 구비되고, 상기 코어들 중 적어도 하나의 일면에는 상기 가이드 홀이 형성되되, 상기 일면은 상기 관재의 내측에서 상기 가공홀의 가장자리 부분을 지지하는 지지단으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치에 있어서, 상기 코어는 상기 피어싱 펀치에 의해 펀칭된 관재의 펀칭 스크랩이 수용되는 수용 공간을 형성할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 관재의 양 단부를 스트레치 밴딩 성형하는 공정 및 관재의 굽힘 부위에 가공홀을 피어싱 가공하는 공정을 스트레치 밴딩 성형 공정 내에서 한번에 수행할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 관재의 밴딩 성형 후에 별도의 피어싱 설비 및 공정을 통하여 관재의 굽힘 부위에 가공홀을 가공하는 종래 기술과 달리, 별도의 추가 공정 및 설비를 배제할 수 있으므로, 공정 사이클 타임을 줄일 수 있고, 설비 투자비, 작업인원 및 설비 설치공간을 절감하는 효과가 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 일반적인 범퍼 빔의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치에 적용되는 코어유닛의 밴딩 코어를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치에 적용되는 피어싱유닛을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치에 적용되는 피어싱유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

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, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

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 "...부", ""...수단" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치(100)는 상형과 하형 사이로 투입된 직선 관재(B)의 양 단부를 이들 상형과 하형의 프레스 작동을 통해 일정 곡률로 가압 성형하기 위한 것이다.

예를 들면, 상기 밴딩 장치(100)는 빔 형태의 직선 관재(B) 양단을 당기면서 일정 형상의 금형에 대하여 스트레칭과 밴딩을 동시에 진행하여 강성이나 스프링 백을 제어하면서 곡률을 성형하는 스트레치 밴딩 장치로 구비된다.

이와 같은 스트레치 밴딩 공정을 수행하는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치(100)는 기본적으로, 베이스(10), 하부 금형(20), 상부 금형(30) 그리고 클램핑유닛(40)을 포함하고 있다.

여기서, 상기 하부 금형(20) 및 클램핑유닛(40)은 베이스(10)의 양측에 각각 구성되는 것이나, 도 2에서는 베이스의 한쪽에 하부 금형(20) 및 클램핑유닛(40)이 구성되는 예를 도시하고 있음을 미리 밝혀둔다.

상기 베이스(10)는 작업 공정 상의 프레스 설비의 하부에 설치되는 것으로, 뒤에서 더욱 설명될 구성 요소들을 지지하는 하나의 프레임 또는 둘 이상으로 구획된 프레임으로 구성될 수 있다. 상기 베이스(10)에는 각각의 구성 요소들을 지지하기 위한 브라켓, 바아, 로드, 플레이트, 하우징, 케이스, 블록 등과 같은 각종 부속요소들을 포함할 수 있다.

상기한 각종 부속요소들은 이하에서 설명될 각각의 구성 요소들을 베이스(10)에 설치하기 위한 것이므로, 본 발명의 실시 예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 베이스(10)로 통칭한다.

상기 하부 금형(20)은 베이스(10) 상의 양측에 각각 쿠션핀(21)을 통하여 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 상기 하부 금형(20)의 상면에는 밴딩 성형할 관재(B)의 양단부를 지지하는 곡률 성형면(23)이 형성된다. 상기 곡률 성형면(23)은 관재(B)의 길이 방향을 따라 일정 곡률의 면으로 형성된다.

상기 상부 금형(30)은 하부 금형(20)에 대응하여 베이스(10)의 상부에 승하강 구동 가능하게 설치된다. 상기 상부 금형(30)은 슬라이더(31)를 통해 승하강 구동되며, 하부 금형(20)의 곡률 성형면(23)에 걸쳐진 관재(B)의 양 단부를 실질적으로 가압한다.

따라서, 상기한 바와 같은 하부 금형(20) 및 상부 금형(30)은 베이스(10)와 슬라이더(31)에 각각 구성되며, 관재(B)의 양단부를 일정 곡률로 가압 성형할 수 있다.

상기에서 클램핑유닛(40)은 밴딩 성형할 관재(B)의 양단부를 클램핑 규제하기 위한 것이다. 상기 클램핑유닛(40)은 하부 금형(20)의 측방에 대응하여 베이스(10)의 양측에 각각 구성되는 바, 베이스(10) 상의 브라켓(41)에 회전 중심점을 두고 그 회전 중심점을 중심으로 하여 클램프 실린더(43)를 통해 상하 방향으로 회전 가능하게 설치된다.

이러한 클램핑유닛(40)은 관재(B)의 양단부를 클램퍼(45)를 통해 클램핑하며, 하부 금형(20) 및 상부 금형(30)으로 관재(B)를 가압 성형할 때, 그 관재(B)의 단부 밴딩 각도만큼 회전하면서 관재(B) 양 단부의 밴딩과 함께 그 관재(B)의 양 단부를 당기면서 스트레칭 할 수 있는 구조로 이루어진다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치(100)의 기본적인 구성은 본 출원인의 한국등록특허 제1465997호에 개시된 사항으로부터 쉽게 구현 가능하므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치(100)는 관재(B)의 양 단부를 스트레치 밴딩 성형하는 공정 내에서 관재(B)의 굽힘 부위에 가공홀(H: 이하 도 8 참조)을 가공할 수 있는 구조로 이루어진다. 이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 밴딩 장치(100)는 코어유닛(50)과 피어싱유닛(70)을 포함하고 있다.

여기서, 상기 코어유닛(50) 및 피어싱유닛(70)은 베이스(10)의 양측에 각각 구성되는 것이나, 도면에서는 편의 상 베이스의 한쪽에 코어유닛(50) 및 피어싱유닛(70)이 구성되는 예를 도시하고 있음을 미리 밝혀둔다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 코어유닛(50)은 하부 금형(20), 상부 금형(30) 및 클램핑유닛(40)을 통해 관재(B)의 양 단부를 스트레치 밴딩 성형하는 경우, 관재(B)의 외측에 힘을 가하여 굽힘 성형함에 따라, 관재(B)의 내측을 지지하며, 그 관재(B)의 굽힘 성형 부위에 주름이나 굴곡이 생기는 것을 방지하는 기능을 하게 된다.

더 나아가, 상기 코어유닛(50)은 관재(B)의 양 단부를 스트레치 밴딩 성형하는 과정에, 그 관재(B)의 굽힘 부위에 가공홀(H)을 피어싱 가공하는 경우, 관재(B)의 내측에서 가공홀(H) 가장자리 부분을 지지하며, 소재의 인장 및 응력 집중 현상으로 인해 가공홀(H)의 형상이 변경되거나 홀 주변에 크랙이 발생하는 것을 방지하는 기능도 하게 된다.

이러한 코어유닛(50)은 베이스(10)의 양측에 구성되는 바, 관재(B)의 양 단부 내측으로 삽입 가능하게 구비되는 밴딩 코어(51)를 포함한다. 그리고 상기 코어유닛(50)은 밴딩 코어(51)를 관재(B)의 양 단부에 대해 전후진 구동시키며, 관재(B)의 내측으로 밴딩 코어(51)를 삽입하고, 그 내측으로부터 밴딩 코어(51)를 인출하기 위한 구동원(61)을 포함하고 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치에 적용되는 코어유닛의 밴딩 코어를 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 밴딩 코어(51)는 하부 금형(20), 상부 금형(30) 및 클램핑유닛(40)을 통해 관재(B)의 양 단부를 스트레치 밴딩 성형하는 경우, 관재(B)의 내측에서 양 단부의 굽힘 부위를 따라 일정 곡률로 굽혀지며, 관재(B)의 내측을 지지하도록 구비된다. 그리고, 상기 밴딩 코어(51)는 관재(B)의 양 단부를 스트레치 밴딩 성형하는 과정에, 그 관재(B)의 굽힘 부위에 가공홀(H)을 피어싱 가공하는 경우, 관재(B)의 내측에서 가공홀(H) 가장자리 부분을 지지하도록 구비된다. 이러한 밴딩 코어(51)는 다수 개의 코어(53)들과, 힌지 링크(55)를 포함한다.

상기 코어(53)들은 베이스(10)의 길이 방향(관재의 길이 방향)을 따라 연속적으로 배열된다. 상기 코어(53)들은 좌우 측벽 및 전후 측벽을 가지며, 일면이 폐쇄되고, 다른 일면이 개방된 사각의 하우징 형태로 구비된다. 그리고 상기 코어(53)의 내측에는 좌우 측벽, 전후 측벽 및 일면에 의해 구획된 소정의 공간을 형성하고 있다. 본 발명의 실시 예에서는 상기한 공간을 "수용 공간(57)"이라고 한다.

상기 힌지 링크(55)는 코어(53)들을 일렬로 힌지 결합하기 위한 것으로서, 코어(53)들의 전후 측벽에 각각 설치된다. 예를 들면, 상기 힌지 링크(55)는 체인 형태의 링크를 통하여 코어(53)들을 서로 힌지 연결한다.

상기 구동원(61)은 밴딩 코어(51)를 관재(B)의 양 단부 내측에 대해 전후진 구동시키는 것으로서, 베이스(10)의 양측에 승하강 가능하며 힌지 회전 가능하게 구비되고, 밴딩 코어(51)와 힌지 결합된다.

여기서, 상기 구동원(61)은 도면에 도시되지 않은 유압 또는 공압의 작동 실린더를 통해 베이스(10) 상에서 상하 방향으로 승하강 가능하게 구비되며, 그 작동 실린더의 작동 로드에 힌지 결합될 수 있다.

그리고, 상기 구동원(61)은 밴딩 코어(51)를 전후진 작동시키기 위한 유압 또는 공압의 코어 실린더(도면에 도시되지 않음)를 포함하며, 그 코어 실린더의 코어 로드(도면에 도시되지 않음)는 도면에 도시되지 않은 힌지 핀을 통하여 밴딩 코어(51)의 선단과 힌지 결합될 수 있다.

따라서, 상기와 같은 구동원(61)은 하부 금형(20) 상에 직선 관재(B)를 배치한 상태에서, 코어 실린더의 전진 작동을 통해 밴딩 코어(51)를 관재(B)의 양 단부 내측으로 삽입할 수 있다.

그리고, 상기 구동원(61)은 클램핑유닛(40)을 통해 관재(B)의 양 단부를 규제하며, 하부 금형(20) 및 상부 금형(30)으로 관재(B)를 가압하고, 클램핑유닛(40)이 관재(B)의 단부 밴딩 각도만큼 회전하면서 관재(B) 양 단부의 밴딩과 함께 그 관재(B)의 양 단부를 당기면서 스트레칭 할 때, 작동 실린더를 통해 상측 방향으로 이동하며 그 작동 실린더로부터 힌지 회전할 수 있다.

또한, 상기와 같이 클램핑유닛(40)이 관재(B)의 단부 밴딩 각도만큼 회전할 때, 상기 구동원(61)의 코어 로드는 밴딩 코어(51)의 선단에 대해 힌지 회전할 수 있다.

이러한 구동원(61)의 힌지 결합 구조 및 밴딩 코어 결합 구조는 본 출원인의 한국공개특허공보 제2012-0126455호에 개시된 사항으로부터 쉽게 구현 가능하므로, 본 명세서에서 그 구조의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 밴딩 코어(51)의 코어(53)들 중 적어도 하나의 일면에는 뒤에서 더욱 설명될 피어싱유닛(70)을 통하여 관재(B)의 굽힘 부위에 가공홀(H)을 형성하기 위한 가이드 홀(58)이 형성된다. 상기 가이드 홀(58)은 가공홀(H)을 형성코자 하는 관재(B) 굽힘 부위의 설정된 위치에 대응하는 코어(53)의 일면에 형성된다.

여기서, 상기 가이드 홀(58)에는 중공을 가진 원통 형상의 가이드 부시(59)가 설치된다. 상기 가이드 부시(59)는 뒤에서 더욱 설명될 피어싱유닛(70)의 피어싱 펀치(71)를 코어(53)의 내측으로 가이드 하는 기능을 하게 된다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 피어싱유닛(70)은 관재(B)의 굽힘 부위에 가공홀(H)을 피어싱 가공하기 위한 것으로서, 베이스(10)의 양측에서 하부 금형(20) 측에 각각 구비된다.

그리고, 상기 피어싱유닛(70)은 관재(B)의 굽힘 부위에 가공홀(H)을 형성하고, 관재(B)의 내측에서 가이드 부시59)를 통해 코어(53)의 가이드 홀(58)에 관통 가능하게 구비된다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치에 적용되는 피어싱유닛을 도시한 도면이다.

도 2와 함께 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 피어싱유닛(70)은 관재(B)의 굽힘 부위에 대해 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되는 피어싱 펀치(71)를 포함한다.

상기 피어싱 펀치(71)는 유압 또는 공압 실린더와 같은 작동 실린더(73)에 의하여 관재(B)의 굽힘 부위에 대해 전후진 작동 가능하게 설치된다. 이러한 작동 실린더(73)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 유압 실린더 또는 공압 실린더로 이루어지므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 피어싱 펀치(71)는 관재(B)의 굽힘 부위를 펀칭하며 그 굽힘 부위에 가공홀(H)을 형성하고, 관재(B) 내측에서 코어(53)의 가이드 홀(58)을 통해 코어(53)의 내측으로 삽입 가능하게 구비된다.

여기서, 상기 피어싱 펀치(71)가 관재(B)의 굽힘 부위에 가공홀(H)을 형성하고, 관재(B) 내측에서 코어(53)의 가이드 홀(58)을 통해 코어(53)의 내측으로 삽입 가능하므로, 그 코어(53)의 일면은 관재(B)의 내측에서 가공홀(H)의 가장자리 부분을 지지하는 지지단(54)으로 구비된다.

더 나아가, 상기 피어싱 펀치(71)에 의해 펀칭된 관재(B)의 펀칭 스크랩(S: 이하 도 8 참조)은 코어(53)의 가이드 홀(58)을 통해 그 코어(53) 내측의 수용 공간(57)에 수용된다. 그리고 상기 펀칭 스크랩(S)은 코어유닛(50)의 구동원(61)에 의해 밴딩 코어(51)가 관재(B) 양 단부의 내측에서 외부로 인출되는 때, 관재(B)의 양 단부 내측에서 빠져나오는 밴딩 코어(51)와 함께 외부로 배출될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치(100)의 작동을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치에 적용되는 피어싱유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

앞서 개시한 도 2를 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 상부 금형(30)이 슬라이더(31)의 상승 작동으로 상승되고, 하부 금형(20)이 쿠션핀(21)에 의해 상승된 상태에서, 그 하부 금형(20)과 상부 금형(30) 사이로 직선형 관재(B)를 투입한다. 여기서, 클램핑유닛(40)은 클램핑이 해제된 상태에 있다.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 관재(B)의 양단부를 하부 금형(20)의 곡률 성형면(23)에 걸쳐놓고, 코어유닛(50)의 구동원(61)을 통해 밴딩 코어(51)를 관재(B)의 양 단부 내측으로 삽입한다. 그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 클램핑유닛(40)을 통해 관재(B)의 양 단부를 클램핑 한다.

다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 도 6에서와 같이, 슬라이더(31)의 하강 작동에 의해 상부 금형(30)을 하부 금형(20) 측으로 이동시키며, 관재(B)의 양 단부가 걸쳐져 있는 하부 금형(20)을 가압한다. 그러면, 상기 하부 금형(20)은 쿠션핀(21)의 쿠션을 극복하며 하측 방향으로 이동하게 된다.

이와 동시에, 본 발명의 실시 예에서는 상기 클램핑유닛(40)을 관재(B)의 양 단부 밴딩 각도만큼 회전시키는데, 코어유닛(50)의 구동원(61)은 작동 실린더를 통해 상측 방향으로 이동하며 그 작동 실린더로부터 힌지 회전하고, 코어 로드는 밴딩 코어(51)의 선단에 대해 힌지 회전한다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상부 금형(30)이 관재(B)의 양 단부를 사이에 두고 하부 금형(20)을 가압하며, 클램핑유닛(40)이 관재(B)의 양 단부를 클램핑 한 상태로 회전한다. 이에 따라 관재(B)의 양 단부는 클램핑유닛(40)에 의해 당겨지고, 상부 금형(30)의 가압력에 의해 하부 금형(20)의 곡률 성형면(23)을 따라 소성변형을 일으키며 일정 곡률로 밴딩 성형된다.

여기서, 상기 밴딩 코어(51)의 코어(53)들은 관재(B)의 양 단부 내측에서 그 양 단부의 굽힘 부위를 따라 힌지 링크(55)를 통해 일정 곡률로 굽혀지며, 관재(B)의 내측을 지지하게 된다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 상기 밴딩 코어(51)의 코어(53)들을 통해 관재(B)의 내측을 지지함에 따라, 그 관재(B) 양 단부의 굽힘 성형 부위에 주름이나 굴곡이 생기는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이 관재(B) 양 단부의 스트레치 밴딩 성형이 이루어진 후, 본 발명의 실시 예에서는 도 7 및 도 8에서와 같이, 피어싱유닛(70)의 피어싱 펀치(71)를 전진 작동시킨다. 이에 상기 피어싱 펀치(71)는 관재(B)의 굽힘 부위를 펀칭하며 그 굽힘 부위에 가공홀(H)을 형성하고, 그 관재(B) 내측에서 코어(53)의 가이드 홀(58)을 통해 코어(53)의 내측으로 삽입된다.

여기서, 상기 코어(53)의 지지단(54)은 관재(B)의 내측에서 가공홀(H)의 가장자리 부분을 지지하고 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 관재(B) 양 단부의 굽힘 부위에 가공홀(H)을 피어싱 가공할 때, 코어(53)의 지지단(54)이 관재(B)의 내측에서 가공홀(H)의 가장자리 부분을 지지함에 따라, 소재의 인장 및 응력 집중 현상으로 인해 가공홀(H)의 형상이 변경되거나 홀 주변에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상기한 바와 같은 홀 가공 과정에서, 상기 피어싱 펀치(71)에 의해 펀칭된 관재(B)의 펀칭 스크랩(S)은 코어(53)의 가이드 홀(58)을 통해 그 코어(53) 내측의 수용 공간(57)에 수용된다.

한편, 상술한 바와 같이 관재(B)의 양 단부를 스트레치 밴딩 성형하고, 그 양 단부 측의 굽힘 부위에 가공홀(H)을 피어싱 가공한 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 앞서 설명한 바와 같은 하부 금형(20), 상부 금형(30), 클램핑유닛(40), 코어유닛(50) 그리고 피어싱유닛(70)을 원래의 위치로 복원한다. 이와 같은 하부 금형(20), 상부 금형(30), 클램핑유닛(40), 코어유닛(50) 그리고 피어싱유닛(70)의 복원은 전술한 바와 같은 작동의 역순으로 이루어지는 바, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이 경우, 상기 코어유닛(50)이 원래의 위치로 복원되는 경우, 그 코어유닛(50)의 밴딩 코어(51)는 구동원(61)에 의해 관재(B) 양 단부의 내측에서 외부로 인출되는데, 이때 상기한 바와 같은 펀칭 스크랩(S)은 코어(53)의 수용 공간(57)으로부터 외부로 배출된다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 장치(100)에 의하면, 관재(B)의 양 단부를 스트레치 밴딩 성형하는 공정 내에서 관재(B)의 굽힘 부위에 가공홀(H)을 가공할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 관재(B)의 양 단부를 스트레치 밴딩 성형하는 공정 및 관재(B)의 굽힘 부위에 가공홀(H)을 피어싱 가공하는 공정을 스트레치 밴딩 성형 공정 내에서 한번에 수행할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 관재의 밴딩 성형 후에 별도의 피어싱 설비 및 공정을 통하여 관재의 굽힘 부위에 가공홀을 가공하는 종래 기술과 달리, 별도의 추가 공정 및 설비를 배제할 수 있으므로, 공정 사이클 타임을 줄일 수 있고, 설비 투자비, 작업인원 및 설비 설치공간을 절감하는 효과가 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 피어싱 펀치(71)를 통해 관재(B) 양 단부의 굽힘 부위에 가공홀(H)을 피어싱 가공할 때, 관재(B)의 내측에서 가공홀(H)의 가장자리 부분을 지지하고 있는 코어(53)의 가이드 홀(58)에 피어싱 펀치(71)가 관통하므로, 소재의 인장 및 응력 집중 현상으로 인해 가공홀(H)의 형상이 변경되거나 홀 주변에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10... 베이스 20... 하부 금형
21... 쿠션핀 23... 곡률 성형면
30... 상부 금형 31... 슬라이더
40... 클램핑유닛 41... 브라켓
43... 클램프 실린더 45... 클램퍼
50... 코어유닛 51... 밴딩 코어
53... 코어 54... 지지단
55... 힌지 링크 57... 수용 공간
58... 가이드 홀 59... 가이드 부시
61... 구동원 70... 피어싱유닛
71... 피어싱 펀치 73... 작동 실린더
B... 관재 H... 가공홀
S... 펀칭 스크랩

Claims

베이스 상의 양측에 각각 쿠션핀을 통해 상하 이동 가능하게 설치되며, 밴딩 성형할 관재의 양단부를 지지하는 하부 금형;
상기 하부 금형에 대응하여 상기 베이스의 상부에 승하강 구동 가능하게 설치되는 상부 금형;
상기 하부 금형의 측방에 대응하여 상기 베이스의 양측에 상하 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 관재의 양단부를 각각 규제하고, 상기 상부 금형 및 하부 금형을 통해 관재를 가압 성형할 때 그 관재의 단부 밴딩 각도만큼 회전하는 클램핑유닛;
상기 베이스의 양측에 설치되며, 상기 관재의 양 단부 내측으로 밴딩 코어를 삽입하도록 구성되는 코어유닛; 및
상기 베이스의 하부 금형 측에 설치되며, 상기 관재의 굽힘 부위에 가공홀을 형성하고, 상기 관재의 내측에서 상기 밴딩 코어를 관통하는 피어싱유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 밴딩 장치.
제1 항에 있어서,
상기 코어유닛은,
상기 밴딩 코어를 관재의 양 단부 내측에 대해 전후진 구동시키는 구동원을 포함하는 것을 특징으로 하는 밴딩 장치.
제1 항에 있어서,
상기 밴딩 코어는,
좌우 측벽 및 전후 측벽을 가지며, 일면이 폐쇄되고, 다른 일면이 개방된 다수 개의 코어들과,
상기 코어들의 전후 측벽을 힌지 연결하는 힌지 링크
를 포함하는 것을 특징으로 하는 밴딩 장치.
제3 항에 있어서,
상기 코어들 중 적어도 하나의 일면에는 가이드 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 밴딩 장치.
제4 항에 있어서,
상기 가이드 홀에는 가이드 부시가 설치되는 것을 특징으로 하는 밴딩 장치.
제1 항에 있어서,
상기 피어싱유닛은,
상기 관재의 굽힘 부위에 대해 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되는 피어싱 펀치를 포함하는 것을 특징으로 하는 밴딩 장치.
제4 항에 있어서,
상기 피어싱유닛은 상기 관재의 굽힘 부위에 대해 전후 방향으로 이동 가능하게 설치되는 피어싱 펀치를 포함하며,
상기 피어싱 펀치는 상기 관재를 펀칭하며 가공홀을 형성하고, 상기 가이드 홀을 통해 상기 코어의 내측으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 밴딩 장치.
제7 항에 있어서,
상기 코어의 일면은 상기 관재의 내측에서 상기 가공홀의 가장자리 부분을 지지하는 지지단으로 구비되는 것을 특징으로 하는 밴딩 장치.
제7 항에 있어서,
상기 피어싱 펀치에 의해 펀칭된 관재의 펀칭 스크랩은 상기 밴딩 코어가 상기 관재로부터 빠져나올 때 그 관재의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 밴딩 장치.
베이스 상의 양측에 각각 쿠션핀을 통해 상하 이동 가능하게 설치되며, 밴딩 성형할 관재의 양단부를 지지하는 하부 금형;
상기 하부 금형에 대응하여 상기 베이스의 상부에 승하강 구동 가능하게 설치되는 상부 금형;
상기 하부 금형의 측방에 대응하여 상기 베이스의 양측에 상하 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 관재의 양단부를 각각 규제하고, 상기 상부 금형 및 하부 금형을 통해 관재를 가압 성형할 때 그 관재의 단부 밴딩 각도만큼 회전하는 클램핑유닛;
상기 베이스의 양측에 설치되며, 구동원을 통하여 관재의 양 단부 내측으로 밴딩 코어를 삽입하도록 구성되되, 상기 밴딩 코어는 다수 개의 코어들이 힌지 링크를 통해 연결되어 일정 곡률로 굽혀지도록 구비되고, 상기 코어들 중 적어도 하나에 가이드 홀이 형성되는 코어유닛; 및
상기 베이스의 하부 금형 측에 설치되며, 피어싱 펀치를 통해 상기 관재를 펀칭하여 가공홀을 형성하고, 상기 피어싱 펀치가 상기 가이드 홀을 통해 상기 코어의 내측으로 삽입되는 피어싱유닛;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 밴딩 장치.
제10 항에 있어서,
상기 코어는 좌우 측벽 및 전후 측벽을 가지며, 일면이 폐쇄되고, 다른 일면이 개방된 형태로 구비되고,
상기 코어들 중 적어도 하나의 일면에는 상기 가이드 홀이 형성되되, 상기 일면은 상기 관재의 내측에서 상기 가공홀의 가장자리 부분을 지지하는 지지단으로 구비되는 것을 특징으로 하는 밴딩 장치.
제11 항에 있어서,
상기 코어는,
상기 피어싱 펀치에 의해 펀칭된 관재의 펀칭 스크랩이 수용되는 수용 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 밴딩 장치.