KR102000088B1 - 차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치 - Google Patents

차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치 Download PDF

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남재두
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Abstract

본 발명은 차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치에 관한 것이다. 다이는 마그네슘 판재의 엣지를 상면에 적재해서 지지하는 것으로, 상면에 제1 드로잉 성형부가 형성되고, 측면 상측에 제1 상측 벤딩 성형부가 형성되며, 측면 하측에 제1 하측 벤딩 성형부가 형성된다. 드로잉 펀치는 탄성 지지된 상태로 다이의 상측에서 하강하여 다이와 형합됨에 따라 판재의 엣지 내측 부위를 제1 드로잉 성형부와 함께 드로잉 성형하도록 하면에 제2 드로잉 성형부가 형성된다. 상측 벤딩 펀치는 드로잉 펀치가 다이와 형합된 상태에서 다이의 상측에서 하강하여 다이와 형합됨에 따라 판재의 엣지 외측 부위를 제1 상측 벤딩 성형부와 함께 1차 벤딩 성형하도록 측면에 제2 상측 벤딩 성형부가 형성된다. 하측 벤딩 펀치는 상측 벤딩 펀치가 다이와 형합된 상태에서 다이의 옆쪽에서 수평 이동하여 다이와 형합됨에 따라 판재의 엣지 외측 부위를 제1 하측 벤딩 성형부와 함께 2차 벤딩 성형하도록 측면에 제2 하측 벤딩 성형부가 형성된다. 히터들은 다이와, 드로잉 펀치와, 상측 벤딩 펀치, 및 하측 벤딩 펀치를 각각 가열한다.

Description

차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치{Warm press mold device for molding edge of vehicle body panel}
본 발명은 차체 패널의 엣지를 성형하기 위해 사용되는 온간 프레스 금형장치에 관한 것이다.
종래의 자동차 산업에서는 강(Steel)의 사용빈도가 높았으나, 환경 및 연비에 대한 관심이 증대됨에 따라 차량의 경량화를 위한 신소재 적용이 활발히 진행되고 있다. 특히, 강에 비해 비중이 낮은 경량 비철금속의 사용이 증대되고 있다. 예를 들어, 비철금속인 마그네슘(Mg)을 적용한 차체 패널과 같은 차체 부품을 제조함으로써 자동차 차체 경량화를 확보하고자 하는 노력이 있어 왔다.
하지만, 마그네슘 판재로 차체 패널을 성형하는 경우, 마그네슘의 결정구조가 조밀육방격자로 상온 성형성이 매우 열위하기 때문에, 기존의 냉간 성형공정으로 스템핑(Stamping), 프레스 포징(Press Forging), 드로잉(Drawing), 벤딩(Bending) 등의 공정을 이용하여 차체 패널을 성형하기 어렵다. 게다가, 마그네슘 판재로 복잡한 형상을 갖는 차체 패널을 성형하는 경우, 다양한 부위에서 결함이 발생하기도 한다. 특히, 차체 패널은 복잡한 단면 형상의 엣지를 갖기도 하는데, 이러한 엣지를 갖는 차체 패널을 마그네슘 판재로 성형하기가 어려운바, 이를 해결하기 위한 방안이 필요하다.
본 발명의 과제는 마그네슘 판재로 차체 패널의 엣지 형상에 제한을 받지 않고 성형할 수 있음에 따라 제조성을 향상시킬 수 있는 차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치는 다이(die)와, 드로잉 펀치(drawing punch)와, 상측 벤딩 펀치(upper bending punch)와, 하측 벤딩 펀치(lower bending punch), 및 히터(heater)들을 포함한다. 다이는 마그네슘 판재의 엣지를 상면에 적재해서 지지하는 것으로, 상면에 제1 드로잉 성형부가 형성되고, 측면 상측에 제1 상측 벤딩 성형부가 형성되며, 측면 하측에 제1 하측 벤딩 성형부가 형성된다. 드로잉 펀치는 탄성 지지된 상태로 다이의 상측에서 하강함에 따라 다이와 형합되는 것으로, 다이와 형합시 판재의 엣지 내측 부위를 제1 드로잉 성형부와 함께 드로잉 성형하도록 하면에 제2 드로잉 성형부가 형성된다. 상측 벤딩 펀치는 드로잉 펀치가 다이와 형합된 상태에서 다이의 상측에서 하강함에 따라 다이와 형합되는 것으로, 다이와 형합시 판재의 엣지 외측 부위를 제1 상측 벤딩 성형부와 함께 1차 벤딩 성형하도록 측면에 제2 상측 벤딩 성형부가 형성된다. 하측 벤딩 펀치는 상측 벤딩 펀치가 다이와 형합된 상태에서 다이의 옆쪽에서 수평 이동함에 따라 다이와 형합되는 것으로, 다이와 형합시 판재의 엣지 외측 부위를 제1 하측 벤딩 성형부와 함께 2차 벤딩 성형하도록 측면에 제2 하측 벤딩 성형부가 형성된다. 히터들은 다이와, 드로잉 펀치와, 상측 벤딩 펀치, 및 하측 벤딩 펀치를 각각 가열한다.
본 발명에 따르면, 마그네슘 판재로 차체 패널의 엣지 형상에 제한을 받지 않고 성형할 수 있음에 따라 제조성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치에 대한 구성도이다.
도 2는 도 1에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 있어서, 다이에 드로잉 펀치와 상측 벤딩 펀치 및 하측 벤딩 펀치가 형합된 상태를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 도 1에 도시된 차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치에 의해 차체 패널의 엣지를 성형하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치에 대한 구성도이다. 도 2는 도 1에 대한 분해 사시도이다. 도 3은 도 1에 있어서, 다이에 드로잉 펀치와 상측 벤딩 펀치 및 하측 벤딩 펀치가 형합된 상태를 도시한 도면이다. 도 4 내지 도 7은 도 1에 도시된 차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치에 의해 차체 패널의 엣지를 성형하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치(100)는 다이(110)와, 드로잉 펀치(120)와, 상측 벤딩 펀치(130)와, 하측 벤딩 펀치(140), 및 히터(150)들을 포함한다.
다이(110)는 마그네슘 판재(10)의 엣지(11)를 상면에 적재해서 지지한다. 여기서, 마그네슘 판재(10)는 마그네슘 또는 마그네슘 합금 소재로 이루어진 판재이다. 마그네슘 판재(10)는 중앙 부위(12)가 차체 패널의 중앙 부위 형상을 갖도록 미리 성형된 상태로 엣지 내측 부위(11a)가 다이(110)에 적재될 수 있다. 마그네슘 판재(10)의 엣지(11)는 차체 패널의 엣지 형상을 갖도록 드로잉 및 벤딩 가공에 의해 피성형될 부위이다.
다이(110)는 상면에 제1 드로잉 성형부(111)가 형성되고, 측면 상측에 제1 상측 벤딩 성형부(112)가 형성되며, 측면 하측에 제1 하측 벤딩 성형부(113)가 형성된다. 다이 프레임(116)은 다이(110)를 일부 감싸서 지지할 수 있다. 다이 프레임(116)은 히터(150)에 의해 가열된 다이(110)로부터 열손실을 차단할 수 있다. 다이 프레임(116)은 제1 드로잉 성형부(111)와 제1 상측 벤딩 성형부(112)와 제1 하측 벤딩 성형부(113)가 형성되지 않은 다이(110)의 측면들을 감싸는 형태로 이루어질 수 있다.
드로잉 펀치(120)는 탄성 지지된 상태로 다이(110)의 상측에서 하강함에 따라 다이(110)와 형합된다. 드로잉 펀치(120)는 가스 스프링 등의 탄성수단(122)에 의해 지지될 수 있다. 드로잉 펀치(120)가 상측 벤딩 펀치(130)와 함께 하강하는 경우, 드로잉 펀치(120)는 다이(110)와 먼저 형합된 상태에서 탄성수단(122)의 탄성력을 받음에 따라 상측 벤딩 펀치(130)가 계속 하강하여 다이(110)와 형합될 수 있게 한다.
드로잉 펀치(120)는 다이(110)와 형합시 판재(10)의 엣지 내측 부위(11a)를 제1 드로잉 성형부(111)와 함께 드로잉 성형하도록 하면에 제2 드로잉 성형부(121)가 형성된다. 드로잉 펀치 프레임(126)은 드로잉 펀치(120)를 일부 감싸서 지지할 수 있다. 드로잉 펀치 프레임(126)은 히터(150)에 의해 가열된 드로잉 펀치(120)로부터 열손실을 차단할 수 있다. 드로잉 펀치 프레임(126)은 상측 벤딩 펀치(130)와 마주하는 부위와 제2 드로잉 성형부(121)가 형성되지 않은 드로잉 펀치(120)의 측면들을 감싸는 형태로 이루어질 수 있다.
드로잉 펀치(120)는 유압식 또는 기계식 승강구동 액추에이터(20)의 승강 가동체(21)에 드로잉 펀치 프레임(126)을 매개로 연결되어, 승강 가동체(21)가 승강구동 액추에이터(20)에 의해 승강 동작할 때, 승강 가동체(21)와 함께 승강 동작할 수 있다. 드로잉 펀치 프레임(126)은 승강구동 액추에이터(20)의 승강 가동체(21)에 탄성수단(122)에 의해 탄성 지지됨에 따라 드로잉 펀치(120)가 탄성 지지되게 한다. 따라서, 드로잉 펀치(120)는 다이(110)와 형합 또는 형분리될 수 있다.
다이 프레임(116)의 상면에 수직으로 돌출된 형합 가이드 봉(117)들이 형성될 수 있다. 형합 가이드 봉(117)들은 다이 프레임(116)의 양쪽 주변 상면에 적어도 하나씩 배치될 수 있다. 드로잉 펀치 프레임(126)의 하면에 다이(110)와 드로잉 펀치(120)의 형합을 안내하도록 형합 가이드 봉(117)들과 각각 끼움 결합하는 형합 가이드 홈(127)들이 형성될 수 있다.
드로잉 펀치(120)가 다이(110)와 형합되기 위해 하강할 때 형합 가이드 봉(117)들이 형합 가이드 홈(127)들에 끼워짐으로써, 드로잉 펀치(120)와 다이(110) 간에 정확한 형합이 이루어질 수 있다. 형합 가이드 봉(117) 및 형합 가이드 홈(127)은 허용 공차 범위 내에서 끼움 결합할 수 있는 크기로 이루어질 수 있다. 형합 가이드 봉(117) 및 형합 가이드 홈(127)은 각 횡단면이 원형 단면으로 이루어질 수 있다.
형합 가이드 봉(117)은 상방으로 갈수록, 즉 형합 가이드 홈(127) 쪽으로 갈수록 작은 지름의 돌출부들이 연결된 형태로 이루어질 수 있다. 형합 가이드 홈(127)은 하방으로 갈수록, 즉 형합 가이드 봉(117) 쪽으로 갈수록 큰 지름의 홈부들이 연결된 형태로 이루어질 수 있다. 따라서, 형합 가이드 봉(117)은 형합 가이드 홈(127)에 원활하게 끼워질 수 있다. 또한, 형합 가이드 봉(117)과 형합 가이드 홈(127) 간의 정렬 영역들이 복수 개로 마련될 수 있으므로, 드로잉 펀치(120)와 다이(110) 간의 형합 안내 효과를 높일 수 있다.
다른 예로, 도시하고 있지 않지만, 형합 가이드 봉(117)들은 드로잉 펀치 프레임(126)의 하면에 형성되며, 형합 가이드 홈(127)들은 다이 프레임(116)의 상면에 형성될 수도 있다.
상측 벤딩 펀치(130)는 드로잉 펀치(120)가 다이(110)와 형합된 상태에서 다이(110)의 상측에서 하강함에 따라 다이(110)와 형합된다. 상측 벤딩 펀치(130)는 다이(110)와 형합시 판재(10)의 엣지 외측 부위(11b)를 제1 상측 벤딩 성형부(112)와 함께 1차 벤딩 성형하도록 측면에 제2 상측 벤딩 성형부(131)가 형성된다. 상측 벤딩 펀치(130)는 다이(110)와 형합시 판재(10)의 엣지 외측 부위(11b)를 엣지 내측 부위(11a)와의 경계를 중심으로 절곡시키는 형태로 성형할 수 있다.
상측 벤딩 펀치 프레임(136)은 상측 벤딩 펀치(130)를 일부 감싸서 지지할 수 있다. 상측 벤딩 펀치 프레임(136)은 히터(150)에 의해 가열된 상측 벤딩 펀치(130)로부터 열손실을 차단할 수 있다. 상측 벤딩 펀치 프레임(136)은 하측 벤딩 펀치(140)와 마주하는 부위와 제2 상측 벤딩 성형부(131)가 형성되지 않은 상측 벤딩 펀치(130)의 측면들을 감싸는 형태로 이루어질 수 있다.
상측 벤딩 펀치(130)는 유압식 또는 기계식 승강구동 액추에이터(20)의 승강 가동체(21)에 상측 벤딩 펀치 프레임(136)을 매개로 연결되어, 승강 가동체(21)가 승강구동 액추에이터(20)에 의해 승강 동작할 때, 승강 가동체(21)와 함께 승강 동작할 수 있다. 상측 벤딩 펀치 프레임(136)은 승강구동 액추에이터(20)의 승강 가동체(21)에 연결된다. 따라서, 상측 벤딩 펀치(130)는 드로잉 펀치(120)와 함께 승강 동작할 수 있다. 또한, 상측 벤딩 펀치(130)는 다이(110)와 형합 또는 형분리될 수 있다.
하측 벤딩 펀치(140)는 상측 벤딩 펀치(130)가 다이(110)와 형합된 상태에서 다이(110)의 옆쪽에서 수평 이동함에 따라 다이(110)와 형합된다. 하측 벤딩 펀치(140)는 다이(110)와 형합시 판재(10)의 엣지 외측 부위(11b)를 제1 하측 벤딩 성형부(113)와 함께 2차 벤딩 성형하도록 측면에 제2 하측 벤딩 성형부(141)가 형성된다. 하측 벤딩 펀치(140)는 다이(110)와 형합시 1차로 절곡되게 벤딩된 판재(10)의 엣지 외측 부위(11b)를 내측으로 오목하게 2차 벤딩시키는 형태로 성형할 수 있다.
따라서, 차체 패널의 엣지 외측 부위가 다이(110)와 드로잉 펀치(120)만으로 성형되기가 어려운 구조, 예컨대 볼록진 형태와 오목진 형태를 포함하여 복잡한 구조로 이루어지더라도, 상측 벤딩 펀치(130)와 하측 벤딩 펀치(140)는 다이(110)와 함께 판재(10)의 엣지 외측 부위(11b)를 차체 패널의 엣지 외측 부위 형상으로 용이하게 성형할 수 있다.
하측 벤딩 펀치 프레임(146)은 하측 벤딩 펀치(140)를 일부 감싸서 지지할 수 있다. 하측 벤딩 펀치 프레임(146)은 히터(150)에 의해 가열된 하측 벤딩 펀치(140)로부터 열손실을 차단할 수 있다. 하측 벤딩 펀치 프레임(146)은 상측 벤딩 펀치(130)와 마주하는 부위와 제2 하측 벤딩 성형부(141)가 형성되지 않은 하측 벤딩 펀치(140)의 측면들을 감싸는 형태로 이루어질 수 있다.
하측 벤딩 펀치(140)는 유압식 또는 기계식 수평구동 액추에이터(30)의 수평 가동체(31)에 하측 벤딩 펀치 프레임(146)을 매개로 연결되어, 수평 가동체(31)가 수평구동 액추에이터(30)에 의해 수평 왕복할 때, 수평 가동체(31)와 함께 수평 왕복할 수 있다. 하측 벤딩 펀치 프레임(146)은 수평구동 액추에이터(30)의 수평 가동체(31)에 연결된다. 따라서, 하측 벤딩 펀치(140)는 다이(110)와 형합 또는 형분리될 수 있다.
다이(110)의 상면 주변에는 수직으로 돌출된 밀림 방지 돌기(114)들이 형성될 수 있다. 다이(110)의 상면 주변은 제1 드로잉 성형부(111)가 형성되지 않은 부위이다. 밀림 방지 돌기(114)들은 다이(110)의 양쪽 주변 상면에 적어도 하나씩 배치될 수 있다. 드로잉 펀치(120)의 하면 주변에는 하측 벤딩 펀치(140)와 다이(110)의 형합시 드로잉 펀치(120)에 대한 다이(110)의 밀림 현상을 방지하도록 밀림 방지 돌기(114)들과 각각 끼움 결합하는 밀림 방지 홈(123)들이 형성될 수 있다.
드로잉 펀치(120)가 다이(110)에 형합된 상태에서, 밀림 방지 홈(123)들은 밀림 방지 돌기(114)들을 각각 끼움으로써, 하측 벤딩 펀치(140)가 다이(110)와 형합될 때 드로잉 펀치(120)에 대한 다이(110)의 밀림 현상을 방지할 수 있다. 즉, 드로잉 펀치(120)와 다이(110)는 밀림 방지 돌기(114) 및 밀림 방지 홈(123)에 의해 상호 간에 수평 움직임이 구속될 수 있다. 밀림 방지 돌기(114) 및 밀림 방지 홈(123)은 허용 공차 범위 내에서 끼움 결합할 수 있는 크기로 이루어질 수 있다. 밀림 방지 돌기(114) 및 밀림 방지 홈(123)의 각 횡단면은 사각형 단면으로 이루어질 수 있다.
밀림 방지 돌기(114)는 상방으로 갈수록, 즉 밀림 방지 홈(123) 쪽으로 갈수록 좁아지는 형태로 이루어질 수 있다. 밀림 방지 홈(123)은 하방으로 갈수록, 즉 밀림 방지 돌기(114) 쪽으로 갈수록 넓어지는 형태로 이루어질 수 있다. 따라서, 밀림 방지 돌기(114)는 밀림 방지 홈(123)에 원활하게 끼워질 수 있다.
다른 예로, 도시하고 있지 않지만, 밀림 방지 돌기(114)들은 드로잉 펀치(120)의 하면에 형성되며, 밀림 방지 홈(123)들은 다이(110)의 상면에 형성될 수도 있다.
히터(150)들은 다이(110)와, 드로잉 펀치(120)와, 상측 벤딩 펀치(130), 및 하측 벤딩 펀치(140)를 각각 가열한다. 히터(150)들은 다이(110)와, 드로잉 펀치(120)와, 상측 벤딩 펀치(130), 및 하측 벤딩 펀치(140)에 각각 내장될 수 있다. 각각의 히터(150)는 복수의 히터카트리지(151)들을 포함할 수 있다. 히터카트리지(151)들은 다이(110)와, 드로잉 펀치(120)와, 상측 벤딩 펀치(130), 및 하측 벤딩 펀치(140)에 각각 복수 개씩 삽입되어 장착될 수 있다.
히터카트리지(151)들은 전류 공급시 발열한다. 다이(110)와 드로잉 펀치(120)와 상측 벤딩 펀치(130) 및 하측 벤딩 펀치(140)가 히터카트리지(151)들에 의해 가열된 상태에서, 드로잉 펀치(120)와 상측 벤딩 펀치(130) 및 하측 벤딩 펀치(140)가 마그네슘 판재(10)의 엣지(11)를 사이에 두고 다이(110)와 형합되면, 마그네슘 판재(10)의 엣지(11)는 다이(110)와 드로잉 펀치(120)와 상측 벤딩 펀치(130) 및 하측 벤딩 펀치(140)의 열로 인해 가열되어 설정 형상으로 온간 성형될 수 있다.
예컨대, 히터카트리지(151)는 관체와, 관체의 내부에 권취된 전열선, 및 전열선에 전류를 공급하기 위한 리드선들을 각각 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 리드선들은 외부 전원과 연결되어 전열선에 전류를 공급한다. 전열선은 관체 내에서 공급받은 전류에 의해 발열작용을 하여 관체로 열을 전달한다.
히터카트리지(151)들은 다이(110)와 드로잉 펀치(120)와 상측 벤딩 펀치(130) 및 하측 벤딩 펀치(140)의 각 한쪽 측면에 형성된 삽입구들을 통해 각각 삽입될 수 있다. 히터카트리지(151)들은 다이(110)와 드로잉 펀치(120)와 상측 벤딩 펀치(130) 및 하측 벤딩 펀치(140)에 삽입된 상태에서 전기적인 연결을 위해 각각의 한쪽 단부가 인출될 수 있다. 히터카트리지(151)들은 마그네슘 판재(10)에 열이 고르게 전달될 수 있도록 나란한 형태로 배열되는 등 다양한 패턴으로 배열될 수 있다.
도시하고 있지 않지만, 히터카트리지(151)들은 온도 제어부에 의해 제어될 수 있다. 그리고, 온도센서들은 다이(110)와 드로잉 펀치(120)와 상측 벤딩 펀치(130) 및 하측 벤딩 펀치(140)의 온도를 측정할 수 있다. 온도센서는 열전대(thermocouple)를 포함할 수 있다. 열전대들은 다이(110)와 드로잉 펀치(120)와 상측 벤딩 펀치(130) 및 하측 벤딩 펀치(140)에 각각 삽입되어 장착될 수 있다. 온도센서는 열전대 이외의 다양한 온도센서로 이루어질 수 있음은 물론이다. 온도 제어부는 온도센서들로부터 측정된 온도를 제공받아서 판재(10)의 엣지(11)를 설정 온도에서 온간 성형시키도록 히터카트리지(151)들을 제어할 수 있다.
전술한 차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치(100)에 의해 마그네슘 판재(10)의 엣지(11)를 차체 패널의 엣지 형상으로 성형하는 방법에 대해, 도 1 내지 도 3과 함께 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 다이(110)의 상면에 마그네슘 판재(10)의 엣지 내측 부위(11a)를 적재한다. 이 상태에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 드로잉 펀치(120)를 하강시킴에 따라 다이(110)와 형합시켜 제1,2 드로잉 성형부(111, 121)에 의해 판재(10)의 엣지 내측 부위(11a)를 가압함과 아울러, 히터(150)들에 의해 다이(110)와 드로잉 펀치(120)를 설정 온도로 승온시켜 판재(10)의 엣지 내측 부위(11a)를 가열하여 드로잉 성형한다. 이때, 형합 가이드 봉(117)들이 형합 가이드 홈(127)들에 끼워짐으로써, 드로잉 펀치(120)와 다이(110) 간에 정확한 형합이 이루어질 수 있다. 또한, 밀림 방지 돌기(114)들이 밀림 방지 홈(123)들에 끼워짐으로써, 드로잉 펀치(120)와 다이(110)는 형합된 상태에서 상호 간에 수평 움직임이 구속될 수 있다.
그 다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 드로잉 펀치(120)가 다이(110)에 형합된 상태에서, 상측 벤딩 펀치(130)를 하강시킴에 따라 다이(110)와 형합시켜 제1,2 상측 벤딩 성형부(112, 131)에 의해 판재(10)의 엣지 외측 부위(11b)를 가압함과 아울러, 히터(150)들에 의해 다이(110)와 상측 벤딩 펀치(130)를 설정 온도로 승온시켜 판재(10)의 엣지 외측 부위(11b)를 가열하여 1차 벤딩 성형한다.
그 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 드로잉 펀치(120) 및 상측 벤딩 펀치(130)가 다이(110)에 형합된 상태에서, 하측 벤딩 펀치(140)를 수평 이동시킴에 따라 다이(110)와 형합시켜 제1,2 하측 벤딩 성형부(113, 141)에 의해 판재(10)의 엣지 외측 부위(11b)를 가압한다. 이때, 밀림 방지 돌기(114)들이 밀림 방지 홈(123)들에 끼워져 있으므로, 드로잉 펀치(120)에 대한 다이(110)의 밀림 현상이 방지될 수 있다.
제1,2 하측 벤딩 성형부(113, 141)에 의해 판재(10)의 엣지 외측 부위(11b)를 가압함과 아울러, 히터(150)들에 의해 다이(110)와 하측 벤딩 펀치(140)를 설정 온도로 승온시켜 판재(10)의 엣지 외측 부위(11b)를 가열하여, 판재(10)의 엣지 외측 부위(11b)를 2차 벤딩 성형한다. 그 결과, 마그네슘 판재(10)의 엣지(11)는 차체 패널의 엣지 형상으로 최종 성형될 수 있다. 그 다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 드로잉 펀치(120)와 상측 벤딩 펀치(130)와 하측 벤딩 펀치(140)를 다이(110)로부터 형분리시켜, 성형 완료된 차체 패널을 취출하게 된다.
이와 같이, 차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치(10)에 의하면, 마그네슘 판재(10)로 차체 패널의 엣지 형상에 제한을 받지 않고 성형할 수 있음에 따라 제조성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10..판재
11..엣지
11a..엣지 내측 부위
11b..엣지 외측 부위
110..다이
114..밀림 방지 돌기
117..형합 가이드 봉
120..드로잉 펀치
123..밀림 방지 홈
127..형합 가이드 홈
130..상측 벤딩 펀치
140..하측 벤딩 펀치
150..히터

Claims (3)

  1. 마그네슘 판재의 엣지를 상면에 적재해서 지지하는 것으로, 상면에 제1 드로잉 성형부가 형성되고, 측면 상측에 제1 상측 벤딩 성형부가 형성되며, 측면 하측에 제1 하측 벤딩 성형부가 형성된 다이;
    상기 다이를 일부 감싸서 지지하는 다이 프레임;
    탄성 지지된 상태로 상기 다이의 상측에서 하강함에 따라 상기 다이와 형합되는 것으로, 상기 다이와 형합시 판재의 엣지 내측 부위를 상기 제1 드로잉 성형부와 함께 드로잉 성형하도록 하면에 제2 드로잉 성형부가 형성된 드로잉 펀치;
    상기 드로잉 펀치를 일부 감싸서 지지하며, 승강구동 액추에이터의 승강 가동체에 탄성수단에 의해 탄성 지지됨에 따라 상기 드로잉 펀치가 탄성 지지되게 하는 드로잉 펀치 프레임;
    상기 드로잉 펀치가 상기 다이와 형합된 상태에서 상기 다이의 상측에서 하강함에 따라 상기 다이와 형합되는 것으로, 상기 다이와 형합시 판재의 엣지 외측 부위를 상기 제1 상측 벤딩 성형부와 함께 1차 벤딩 성형하도록 측면에 제2 상측 벤딩 성형부가 형성된 상측 벤딩 펀치;
    상기 상측 벤딩 펀치를 일부 감싸서 지지하며, 상기 승강구동 액추에이터의 승강 가동체에 연결되는 상측 벤딩 펀치 프레임;
    상기 상측 벤딩 펀치가 상기 다이와 형합된 상태에서 상기 다이의 옆쪽에서 수평 이동함에 따라 상기 다이와 형합되는 것으로, 상기 다이와 형합시 판재의 엣지 외측 부위를 상기 제1 하측 벤딩 성형부와 함께 2차 벤딩 성형하도록 측면에 제2 하측 벤딩 성형부가 형성된 하측 벤딩 펀치;
    상기 하측 벤딩 펀치를 일부 감싸서 지지하며, 수평구동 액추에이터의 수평 가동체에 연결되는 하측 벤딩 펀치 프레임; 및
    상기 다이와, 드로잉 펀치와, 상측 벤딩 펀치, 및 하측 벤딩 펀치를 각각 가열하는 히터들;을 포함하며,
    상기 다이 프레임과 드로잉 펀치 프레임 중, 어느 한쪽에는 수직으로 돌출된 형합 가이드 봉들이 형성되며, 다른 쪽에는 상기 다이와 드로잉 펀치의 형합을 안내하도록 상기 형합 가이드 봉들과 각각 끼움 결합하는 형합 가이드 홈들이 형성되며;
    상기 형합 가이드 봉은 상기 형합 가이드 홈 쪽으로 갈수록 작은 지름의 돌출부들이 연결된 형태로 이루어지며, 상기 형합 가이드 홈은 상기 형합 가이드 봉 쪽으로 갈수록 큰 지름의 홈부들이 연결된 형태로 이루어지며;
    상기 다이와 드로잉 펀치 중, 어느 한쪽 주변에는 수직으로 돌출된 밀림 방지 돌기들이 형성되며, 다른 쪽 주변에는 상기 하측 벤딩 펀치와 다이의 형합시 상기 드로잉 펀치에 대한 상기 다이의 밀림 현상을 방지하도록 상기 밀림 방지 돌기들과 각각 끼움 결합하는 밀림 방지 홈들이 형성되며;
    상기 밀림 방지 돌기는 상기 밀림 방지 홈 쪽으로 갈수록 좁아지는 형태로 이루어지며, 상기 밀림 방지 홈은 상기 밀림 방지 돌기 쪽으로 갈수록 넓어지는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 차체 패널의 엣지 성형용 온간 프레스 금형장치.
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