KR101921233B1

KR101921233B1 - 다단식 벤딩장치

Info

Publication number: KR101921233B1
Application number: KR1020170041780A
Authority: KR
Inventors: 오세일
Original assignee: (주)세일금형
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2018-11-22
Also published as: KR20180111191A

Abstract

본 발명은 다단식 벤딩장치에 관한 것으로서, 평판형 베이스와; 상기 베이스에 설치되고, 성형대상판재의 일부가 장착되며, 하부 일 측에는 상기 성형대상판재의 일부를 제품의 설계각도보다 더 작은 임계각도로 절곡시킬 수 있도록 상방으로 경사지게 인입되는 인입홈부가 형성된 고정블록과; 상기 고정블록을 향해 접근하거나 멀어지도록 상기 베이스를 따라 왕복 이동 가능하게 설치되는 가동블록과; 상기 고정블록을 향해 상기 가동블록을 이동시키는 승강블록과; 상기 고정블록과 마주하는 상기 가동블록의 단부에 설치되고, 상기 가동블록이 상기 고정블록을 향해 이동될 때 상기 고정블록 하방의 상기 인입홈부 측으로 진입되면서 상기 성형대상판재의 일부를 상방으로 절곡시키는 펀칭블록과; 상기 펀칭블록 하방의 상기 베이스에 설치되고, 상기 펀칭블록이 상기 고정블록 하방의 상기 인입홈부 측으로 진입될 때 상기 펀칭블록이 상기 인입홈부의 내주면을 향해 근접될 수 있도록 상기 펀칭블록을 안내하는 경사블록과; 상기 베이스와 상기 가동블록 각각에 대해 상기 펀칭블록이 일정 각도 유동될 수 있도록 지지하는 유동지지부;를 구비한다.

Description

다단식 벤딩장치{Multistage　bending　device}

본 발명은 다단식 벤딩장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스프링백양을 미리 예측한 후, 실제 제품의 설계 치수(설계 각도)보다 적은 치수로 제품을 성형함으로써 탄성 회복 후에 제품의 설계 치수와 일치되도록 할 수 있는 다단식 벤딩장치에 관한 것이다.

일반적으로, 강판 등의 판재를 원하는 형상의 제품으로 성형하고자 하는 경우에 성형품의 형상과 상응하는 프로파일을 갖는 다이(Die) 위에 판재를 올려놓은 상태에서 승강 작동되는 펀치에 의해 일정 압력으로 가압하여 판재를 원하는 각도 및 형상으로 절곡시키게 된다.

이와 같이 판재를 벤딩(Bending)시켜 성형하는 과정에서는 굽힘 힘을 받는 영역의 두께 방향 및 면내 응력(應力) 차이로 인하여 판재 자체의 탄성을 완전히 제거하기 어렵기 때문에 재료가 원상태로 회복되려고 하는 스프링백(Spring back) 현상이 발생된다.

상기한 스프링백(Spring back) 현상은 성형품의 치수 정밀도 및 형상에 큰 악영향을 미치게 된다. 이에 따라 치수 정밀도를 향상시키기 위하여, 통상적으로는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 스프링백양을 미리 예측한 후 실제 제품의 각도보다 금형의 각도를 작게 설계하여 탄성 회복 후의 치수가 제품의 치수가 되도록 보정하고 있다.

그러나, 제품성형 과정에서 금형의 손상에 따른 마찰 조건, 금형 곡면부 등에 따라 스프링백양이 달라질 뿐만 아니라, 동일한 금형 조건하에서도 판재의 항복점 같은 물성치의 산포에 따라서 차이를 발생시키는 등 현장에서 큰 애로 사항을 가지고 있는 것이 현실이다.

KR

10-1671721

B1

KR

10-0774703

B1

KR

10-2009-0100501

A

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 탄성 회복에 의한 제품의 스프링백양을 미리 예측한 후, 실제 제품의 설계 치수(설계 각도)보다 적은 치수로 제품을 성형함으로써 탄성 회복 후에 제품의 설계 치수와 일치되도록 하여 후가공이 필요없는 다단식 벤딩장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다단식 벤딩장치는 평판형 베이스와; 상기 베이스에 설치되고, 성형대상판재의 일부가 장착되며, 하부 일 측에는 상기 성형대상판재의 일부를 제품의 설계각도보다 더 작은 임계각도로 절곡시킬 수 있도록 상방으로 경사지게 인입되는 인입홈부가 형성된 고정블록과; 상기 고정블록을 향해 접근하거나 멀어지도록 상기 베이스를 따라 왕복 이동 가능하게 설치되는 가동블록과; 상기 고정블록을 향해 상기 가동블록을 이동시키는 승강블록과; 상기 고정블록과 마주하는 상기 가동블록의 단부에 설치되고, 상기 가동블록이 상기 고정블록을 향해 이동될 때 상기 고정블록 하방의 상기 인입홈부 측으로 진입되면서 상기 성형대상판재의 일부를 상방으로 절곡시키는 펀칭블록과; 상기 펀칭블록 하방의 상기 베이스에 설치되고, 상기 펀칭블록이 상기 고정블록 하방의 상기 인입홈부 측으로 진입될 때 상기 펀칭블록이 상기 인입홈부의 내주면을 향해 근접될 수 있도록 상기 펀칭블록을 상승시키는 경사블록과; 상기 베이스와 상기 가동블록 각각에 대해 상기 펀칭블록이 일정 각도 유동될 수 있도록 지지하는 유동지지부;를 구비한다.

상기 펀칭블록의 상부는 상기 인입홈부가 형성된 상기 고정블록의 저면과 대응되는 경사도로 형성된다.

상기 유동지지부는 상기 가동블록에 대해 상기 펀칭블록이 상하로 유동할 수 있도록 상기 펀칭블록의 외측에서 상기 펀칭블록을 관통하여 상기 가동블록에 결합되는 제1유동지지부와, 상기 베이스에 형성된 이동안내홈에 삽입 장착되어 상기 가동블록을 상기 베이스를 따라 이동 가능하게 지지하는 이동블록 및 상기 이동안내홈을 따라 형성된 장공을 각각 관통하도록 설치되고, 단부가 상기 펀칭블록에 결합되는 제2유동지지부를 포함한다.

그리고, 상기 이동블록은 상하로 소정길이 연장되고, 상기 베이스에 대해 상하로 승강 가능하게 설치되며, 하부에는 상기 베이스에 대해 경사진 제1경사부가 마련된 승강로드를 포함하고, 상기 가동블록은 상기 베이스를 따라 이동 가능하게 설치되고, 일 측에 상기 제1경사부와 대응되는 경사도로 형성되어 상기 제1경사부에 면 접촉되는 제2경사부가 마련된다.

삭제

본 발명에 따른 다단식 벤딩장치는 고정블록에 형성된 인입홈부와, 이 인입홈부의 내측으로 진입되는 펀칭블록 및 펀칭블록을 인입홈부의 내주면에 밀착되도록 지지하는 경사블록을 통해 실제 제품의 설계 치수(설계 각도)보다 적은 치수로 제품을 성형하여 제품의 설계 치수와 일치되도록 함으로써 성형후 탄성 회복에 의한 스프링백 현상을 방지 및 후처리가 요구되지 않은 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 다단식 벤딩장치의 분리사시도.
도 2는 본 발명에 따른 다단식 벤딩장치를 이용하여 성형대상판재를 절곡시키는 동작을 설명하는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 다단식 벤딩장치를 이용하여 성형대상판재를 절곡시키는 동작을 설명하는 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 다단식 벤딩장치를 이용하여 성형대상판재를 절곡시키는 동작을 설명하는 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다단식 벤딩장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 다단식 벤딩장치가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 를 참조하면, 본 발명에 따른 다단식 벤딩장치는 베이스(100)와, 고정블록(200)과, 가동블록(300)과, 승강블록(400)과, 펀칭블록(500)과, 경사블록(600)과, 유동지지부를 구비한다.

상기 베이스(100)는 상면과 저면이 평평하게 형성되고, 상면으로부터 하방으로 소정깊이 인입되고 베이스(100)의 길이방향을 따라 연장된 이동안내홈(101)이 형성된다.

상기 이동안내홈(101)에는 후술하는 가동블록(300)을 베이스(100)를 따라 이동할 수 있게 지지하는 이동블록(150)이 삽입 장착된다. 그리고, 베이스(100)에는 이동안내홈(101)의 바닥으로부터 하방으로 연장되어 베이스(100)를 관통하고, 이동안내홈(101)의 길이방향을 따라 소정길이 연장된 장공(102)이 형성된다.

상기 고정블록(200)은 베이스(100)에 고정 설치되고, 일 측에 성형대상판재(10)의 일부가 장착되는 부분으로서, 하부 일 측에 성형대상판재(10)의 일부를 제품의 설계각도보다 더 작은 임계각도로 절곡시킬 수 있도록 상방으로 경사지게 인입되는 인입홈부(210)가 형성된다.

상기 고정블록(200)은 도시된 바와 같이 베이스(100)의 상면으로부터 상방으로 소정길이 돌출되게 설치되고, 상부가 성형대상판재(10)의 일부분과 접하도록 곡면 형태로 형성된다.

상기 인입홈부(210)는 후술하는 가동블록(300)과 마주하는 고정블록(200)의 하측 일부가 내측으로 인입되어 형성되되, 고정블록(200)의 내측 저면(201)이 베이스(100)에 대해 소폭의 경사를 가지도록 상향 경사지게 형성된다.

상기 가동블록(300)은 고정블록(200)을 향해 접근하거나 멀어지도록 베이스(100)를 따라 왕복 이동 가능하게 설치되는 것으로서, 베이스(100)의 이동안내홈(101)에 삽입 장착된 이동블록(150)의 상측에 배치된다. 상기 이동블록(150)은 이동안내홈(101)에 삽입 장착된 상태로 이동할 수 있게 이동안내홈(101)의 길이보다 짧은 길이로 형성된다.

상기 가동블록(300)은 베이스(100)를 따라 이동 가능하게 설치되고, 일 측에는 후술하는 승강블록(400)에 마련된 제2경사부(410)와 대응되는 경사도로 형성되어 제2경사부(410)에 면 접촉되는 제1경사부(310)가 마련된다. 상기 제1경사부(310)는 도시된 바와 같이 가동블록(300)과는 별개로 패드 형태로 구비되어 가동블록(300)에 마련된 홈에 삽입 장착될 수도 있고, 이와 다르게 일체로 형성될 수도 있다. 상기 제1경사부(310)와 후술하는 제2경사부(410)는 마찰력은 줄이면서 서로 미끄러짐이 발생할 수 있게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 고정블록(200)과 마주하는 가동블록(300)의 타 측에는, 가동블록(300)이 후술하는 승강블록(400)에 의해 고정블록(200)을 향해 이동할 때 고정블록(200)과 함께 고정블록(200)에 장착된 성형대상판재(10)를 가압 및 파지하기 위한 파지블록(250)이 결합된다. 상기 파지블록(250)은 가동블록(300)의 길이방향을 따라 연장되고, 가동블록(300)에 대해 유동 가능하게 결합된다.

상기 파지블록(250)은 가동블록(300)의 외측에서 가동블록(300)을 수평방향으로 관통하여 그 단부가 파지블록(250)에 나사결합되는 지지볼트(260)에 의해 지지되며, 서로 마주하는 가동블록(300)의 일 면과 파지블록(250)의 일 면에 각각 형성된 장착구멍(251)에는 스프링부재(270)가 삽입 설치된다. 상기 파지블록(250)은 평상시 스프링부재(270)의 탄성에 의해 가동블록(300)에 대해 최대한 먼 위치에 있다가, 고정블록(200) 측으로 이동하여 고정블록(200)에 장착된 성형대상판재(10)에 접촉되는 시점부터 스프링부재(270)가 압축되면서 가동블록(300)과 점진적으로 가까워지도록 되어 있다.

상기 승강블록(400)은 고정블록(200)을 향해 가동블록(300)을 이동시키는 것으로서, 상하로 소정길이 연장되고, 베이스(100)에 대해 상하로 승강 가능하게 설치되며, 하부에는 베이스(100)에 대해 설정된 경사도록 경사진 제2경사부(410)가 마련된 승강로드(420) 및 승강로드(420)를 지지하는 승강판(430)을 포함한다. 상기 승강블록(400)은 승강로드(420)가 하방로 이동할 때 제2경사부(410)가 제1경사부(310)에 면 접촉된 상태로 미끄러지면서 가동블록(300)이 고정블록(200)을 향해 이동할 수 있도록 한다.

상기 베이스(100)에는 승강로드(420)가 하방으로 이동할 때, 승강로드(420)의 일면과 접촉되는 접촉지지부(160)가 설치된다. 상기 접촉지지부(160)는 승강로드(420)가 가동블록(300)과 접촉되어 가동블록(300)을 일 측 방향으로 이동시킬 때, 가동블록(300)의 반력에 의해 승강로드(420)가 후방으로 밀리는 것을 방지할 수 있도록 승강로드(420)의 이동동방향과 나란한 방향으로 설치되며, 승강로드(420)와 접촉되는 부분에는 마찰을 줄이기 위한 패드부(421)가 구비된다.

상기 펀칭블록(500)은 고정블록(200)과 마주하는 가동블록(300)의 단부 측에 파지블록(250)의 하방에 위치하도록 설치되고, 가동블록(300)이 고정블록(200)을 향해 이동될 때 고정블록(200) 하방의 인입홈부(210) 측으로 진입되면서 파지블록(250)과 고정블록(200) 사이의 하방으로 노출된 성형대상판재(10)의 일부를 밀어 상방으로 절곡시킨다.

상기 펀칭블록(500)의 상부는 인입홈부(210)가 형성된 고정블록(200)의 저면과 대응되는 경사도로 형성되고, 가동블록(300)과 대향되는 단부 측 하부의 모서리 부분에 설정된 각도로 경사지게 형성된 제1경사지지부(510)가 형성된다. 또한, 상기 펀칭블록(500)은 가동블록(300)에 대해 파지블록(250)보다 더 돌출되게 형성된다.

상기 경사블록(600)은 펀칭블록(500) 하방의 베이스(100)에 설치되고, 펀칭블록(500)이 고정블록(200) 하방의 인입홈부(210) 측으로 진입될 때 펀칭블록(500)이 인입홈부(210)의 내주면 즉, 고정블록(200)의 저면을 향해 근접될 수 있도록 펀칭블록(500)의 이동을 안내한다.

상기 경사블록(600)은 가동블록(300)과 고정블록(200) 사이의 베이스(100)의 상면에 마련된 고정홈에 삽입 장착되는 삽입부(610)와, 삽입부(610)의 양측 단부 중 고정블록(200)을 향하는 일 측 상면으로부터 경사지게 연장되어 펀칭블록(500)의 제1경사지지부(510)와 면 접촉되는 제2경사지지부(620)를 포함한다.

상기 경사블록(600)은 펀칭블록(500)이 가동블록(300)과 함께 고정블록(200) 측을 향해 이동할 때 제2경사지지부(620)를 통해 펀칭블록(500)을 상측으로 이동되게 안내함으로써 펀칭블록(500)의 상부가 고정블록(200)에 형성된 인입홈부(210) 측으로 밀착되게 진입시킬 수 있다.

상기 유동지지부는 상기 베이스(100)와 상기 가동블록(300) 각각에 대해 상기 펀칭블록(500)이 일정 각도 유동될 수 있도록 지지하는 유동지지부를 구비한다.

상기 유동지지부는 제1유동지지부(710)와, 제2유동지지부(720)를 포함한다.

상기 제1유동지지부(710)는 가동블록(300)에 대해 펀칭블록(500)의 단부측이 상하로 일정 간격 유동할 수 있도록 펀칭블록(500)의 외측에서 펀칭블록(500)을 관통하여 가동블록(300)에 결합되며, 가동블록(300)에 대해 펀칭블록(500)을 탄성적으로 지지한다.

상기 제2유동지지부(720)는 이동안내홈(101)에 삽입 장착된 이동블록(150) 및 이동안내홈(101)을 따라 일정 길이 연장된 장공(102)을 각각 관통하도록 설치되고, 단부가 펀칭블록(500)에 결합된다. 상기 제2유동지지부(720)는 펀칭블록(500)에 결합되는 지지볼트(721)와, 지지볼트(721)의 머리부와 이동블록(150)의 저면 사이에 설치되어 지지볼트(721)를 탄성적으로 지지하는 스프링부재(722)를 포함한다.

상기 스프링부재(722)는 펀칭블록(500)이 고정블록(200) 측으로 이동할 때에는 지지볼트(721)에 의해 압축되면서 펀칭블록(500)이 상승할 수 있도록 함과 동시에, 펀칭블록(500)이 고정블록(200)으로부터 멀어질 때에는 펀칭블록(500)을 하방으로 잡아당겨 원래의 상태로 복귀시킨다.

이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하면서 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 다단식 벤딩장치를 이용하여 성형대상판재(10)를 절곡시키는 공정을 설명한다.

먼저, 성형대상판재(10)의 일부를 고정블록(200)에 안착시킨 뒤, 승강블록(400)을 하강시키면 승강블록(400)의 제2경사부(420)와 가동블록(300)의 제1경사부(310)가 접촉되면서 가동블록(300)이 고정블록(200) 측으로 이동한다. 가동블록(300)이 고정블록(200) 측을 향해 이동하면서 가동블록(300)의 단부에 설치된 펀칭블록(500)이 먼저 고정블록(200)에 형성된 인입홈부(210) 측으로 일정길이 진입하면서 성형대상판재(10)의 단부를 고정블록(200)의 인입홈부(210) 측으로 밀어 절곡시킨다.

승강블록(400)에 의해 가동블록(300)이 고정블록(200)을 향해 이동될수록 파지블록(250)이 고정블록(200) 측으로 접근하여 고정블록(200)과 함께 성형대상판재(10)를 파지하고, 펀칭블록(500)은 인입홈부(210)의 내측으로 더 진입되면서 펀칭블록(500)의 제1경사지지부(510)가 경사블록(600)의 제2경사지지부(620)를 따라 이동하면서 상승한다. 이때, 성형대상판재(10)는 펀칭블록(500)에 의해 고정블록(200)의 내측 저면(201)에 밀착되면서 설계된 각도보다 더 작은 각도로 절곡된다. 절곡이 완료된 후 승강블록(400)을 상승시켜 가동블록(300)을 일 측으로 이동시키는 힘을 제거하면, 유동지지부에 의해 펀칭블록(500)이 고정블록(200)의 인입홈부(210)로부터 인출되면서 원래의 상태로 복귀된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 다단식 벤딩장치는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10 : 성형대상판재
100 : 베이스
101 : 이동안내홈 102 : 장공
150 : 이동블록
200 : 고정블록
210 : 인입홈부 250 : 파지블록
260 : 지지볼트 270 : 스프링부재
300 : 가동블록
310 : 제1경사부
400 : 승강블록
410 : 제2경사부 420 : 승강로드
430 : 승강판
500 : 펀칭블록
510 : 제1경사지지부
600 : 경사블록
610 : 삽입부 620 : 제2경사지지부
710 : 제1유동지지부 720 : 제2유동지지부
721 : 지지볼트 722 : 스프링부재

Claims

평판형 베이스와;
상기 베이스에 설치되고, 성형대상판재의 일부가 장착되며, 하부 일 측에는 상기 성형대상판재의 일부를 제품의 설계각도보다 더 작은 임계각도로 절곡시킬 수 있도록 상방으로 경사지게 인입되는 인입홈부가 형성된 고정블록과;
상기 고정블록을 향해 접근하거나 멀어지도록 상기 베이스를 따라 왕복 이동 가능하게 설치되는 가동블록과;
상기 고정블록을 향해 상기 가동블록을 이동시키는 승강블록과;
상기 고정블록과 마주하는 상기 가동블록의 단부에 설치되고, 상기 가동블록이 상기 고정블록을 향해 이동될 때 상기 고정블록 하방의 상기 인입홈부 측으로 진입되면서 상기 성형대상판재의 일부를 상방으로 절곡시키는 펀칭블록과;
상기 펀칭블록 하방의 상기 베이스에 설치되고, 상기 펀칭블록이 상기 고정블록 하방의 상기 인입홈부 측으로 진입될 때 상기 펀칭블록이 상기 인입홈부의 내주면을 향해 근접될 수 있도록 상기 펀칭블록을 상승시키는 경사블록과;
상기 베이스와 상기 가동블록 각각에 대해 상기 펀칭블록이 일정 각도 유동될 수 있도록 지지하는 유동지지부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 다단식 벤딩장치.
제1항에 있어서,
상기 펀칭블록의 상부는 상기 인입홈부가 형성된 상기 고정블록의 저면과 대응되는 경사도로 형성된 것을 특징으로 하는 다단식 벤딩장치.
제1항에 있어서,
상기 유동지지부는
상기 가동블록에 대해 상기 펀칭블록이 상하로 유동할 수 있도록 상기 펀칭블록을 관통하여 상기 가동블록에 결합되는 제1유동지지부와,
상기 베이스에 형성된 이동안내홈에 삽입 장착되어 상기 가동블록을 상기 베이스를 따라 이동 가능하게 지지하는 이동블록 및 상기 이동안내홈을 따라 형성된 장공을 각각 관통하도록 설치되고, 단부가 상기 펀칭블록에 결합되는 제2유동지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단식 벤딩장치.
제3항에 있어서,
상기 이동블록은 상하로 소정길이 연장되고, 상기 베이스에 대해 상하로 승강 가능하게 설치되며, 하부에는 상기 베이스에 대해 경사진 제1경사부가 마련된 승강로드를 포함하고,
상기 가동블록은 상기 베이스를 따라 이동 가능하게 설치되고, 일 측에 상기 제1경사부와 대응되는 경사도로 형성되어 상기 제1경사부에 면 접촉되는 제2경사부가 마련된 것을 특징으로 하는 다단식 벤딩장치.
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