KR102045304B1

KR102045304B1 - 일체형 차량용 허브 프레스장치

Info

Publication number: KR102045304B1
Application number: KR1020190040845A
Authority: KR
Inventors: 박제화
Original assignee: 박제화
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2019-11-15

Abstract

본 발명은 일체형 차량용 허브 프레스 장치 및 이를 이용한 차량용 허브 제조방법에 관한 것으로서, 상하 승강작동하는 상부다이; 가공을 위한 판재가 공급 거치되는 하부다이; 상기 상부다이에 설치되어 블랭킹, 드로잉, 포밍, 피어싱공정을 동시에 수행하는 복수의 금형부가 일체로 조립된 상부금형조립체; 및 상기 상부금형조립체와 대합되도록 하부다이에 설치되는 하부금형조립체;를 포함하는 프레스장치가 제공된다.

Description

일체형 차량용 허브 프레스장치{PRESS APPARATUS FOR PULLEY HUB OF VEHICLE}

본 발명은 일체형 차량용 허브 프레스장치에 관한 것으로서, 차량용 허브 제조시의 블랭킹공정, 드로잉공정, 피어싱공정을 하나의 금형조립체에 의한 단일작업으로 수행되도록 하는 일체형 차량용 허브 프레스장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 댐퍼풀리는 엔진의 크랭크샤프트에서 발생하는 비틀림 및 굽힘 진동을 제어하는 부품이다.

이러한 댐퍼풀리는 댐퍼앗세이에 의해 관성력을 조절하여 NVH 특성 개선을 하는 역할을 한다.

최근들어 이러한 댐퍼풀리의 허브는 경량화함으로서 회전력에 의한 관성질량을 줄여 NVH 특성을 개선하고, 고회전력을 구하도록하는 부품개발이 시도되고 있다.

따라서, 댐퍼풀리는 댐퍼앗세이와 댐퍼허브 및 중간에 러버(비틀림 토오크 완충고무)가 삽입되어 조립된다.

대한민국 공개특허 제1999-0032757호의 차량용 풀리의 허브 제조방법을 통해 개시되는 종래기술에서는 댐퍼풀리허브가 알미늄합금재의 소재로 되어 노에서 반용융상태로 가열시키는 단계와 ; 상기 반용융된 소재를 성형틀에 장착하는 단계와 ; 상기 성형틀에 장착된 소재를 가압 및 응고시키는 단계와 ; 상기 응고된 소재를 댐퍼풀리허브의 규격에 맞도록 제작하는 가공단계로 제조된다.

그러나, 상기한 종래기술은 댐퍼풀리허브가 주물 제작됨으로써, 무게가 무거울 뿐만아니라, 사용중 조직의 균열로 인한 파손의 위험이 있었다.

또한, 종래기술의 댐퍼풀리는 댐퍼아세이와 결합시 러버를 매개로 조립됨으로써, 내구성이 떨어지는 문제가 있었다.

대한민국 공개특허 제1999-0032757호

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량용 허브 제조시의 블랭킹공정, 드로잉공정, 피어싱공정을 하나의 금형조립체에 의한 단일작업으로 수행되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 상하 승강작동하는 상부다이; 가공을 위한 판재가 공급 거치되는 하부다이; 상기 상부다이에 설치되어 블랭킹, 드로잉, 포밍, 피어싱공정을 동시에 수행하는 복수의 금형부가 일체로 조립된 상부금형조립체; 및 상기 상부금형조립체와 대합되도록 하부다이에 설치되는 하부금형조립체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 차량용 허브 프레스 장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 하부다이에 판재를 롤 공급하는 단계; 상부다이가 하강하여 가이드핀이 하부다이의 가이드홀에 정합되는 단계; 상부다이측의 가압판이 판재를 하부다이 측으로 가압하여 움직임을 고정하는 단계; 상부금형조립체가 판재를 사이에 두고 하부금형조립체와 정합하면서, 블랭킹, 드로잉, 포밍, 피어싱 공정을 동시에 수행하는 단계; 상부다이 및 상부금형조립체가 승강하면서, 금형작업된 완성허브를 하부다이 상측으로 취출하는 단계; 및 일정구간 판재를 롤 공급하여 완성허브를 장치 외부로 꺼내는 동시에 다음 금형작업을 준비하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 허브 제조방법이 제공될 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명은 프레스 금형의 공정 간소화 및 생산효율성이 향상되며, 판재가공 방식에 따른 경량화 효과를 갖는다.

또한, 압연강판재 자체적으로 탄성력을 제공하여 기존의 러버의 완충력을 구현함으로써, 별도의 러버 사용이 불필요하고 직접 차량용 댐퍼풀리에 결합하여 사용할 수 있어 내구성이 향상되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 프레스장치 하부다이에 판재를 공급하는 예시도.
도 2는 본 발명의 프레스장치 상부다이가 하강하여 금형작업을 수행하는 예시도.
도 3은 본 발명의 프레스장치 상부다이가 승강하면서 완성허브를 취출하는 예시도.
도 4는 본 발명의 프레스장치 하부다이에 판재를 공급하여 금형작업을 준비하는 동시에 도 3의 취출된 완성허브가 밀려서 장치 밖으로 이동하는 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 프레스장치 하부다이에 판재를 공급하는 예시도이고, 도 2는 본 발명의 프레스장치 상부다이가 하강하여 금형작업을 수행하는 예시도이며, 도 3은 본 발명의 프레스장치 상부다이가 승강하면서 완성허브를 취출하는 예시도이고, 도 4는 본 발명의 프레스장치 하부다이에 판재를 공급하여 금형작업을 준비하는 동시에 도 3의 취출된 완성허브가 밀려서 장치 밖으로 이동하는 예시도이다.

도 1내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 프레스장치(1)는 크게 상부다이(100), 하부다이(200), 상부금형조립체(300), 하부금형조립체(400)로 구성된다.

이하, 각 구성요소에 대한 상세한 구조설명 및 각 구성요소간의 유기적인 결합관계에 대해 설명한다.

먼저, 상기 상부다이(100)은 별도의 프레스 동력원에 의해 상하 승강작동하는 구성요소로서, 상기 상부다이(100)는, 금형작업 시에 판재(2)의 움직임을 하부다이(200) 및 하부금형조립체(400)측에 가압 고정하는 가압판(110)을 형성하고, 상부금형조립체(300)과 하부금형조립체(400)의 정합을 유도하는 가이드핀(120)을 형성하며, 상기 가압판(110)과 상부다이(100) 사이에 개재되어 가압판(110)을 탄력적으로 지지하는 스프링가압부(130)을 형성하고, 상기 스프링가압부(130)의 내측 공간에 마련되는 상부금형설치부(140)을 형성한다.

이때, 상기 가이드핀(120)은 상단이 상부다이(100)에 고정되며, 하단은 어디에도 고정되지 않고 오픈된 상태로 설치된다. 상기 가이드핀(120)은 가압판(110)을 관통하여 설치되며 복수개가 상부다이(100) 전체에 고르게 분포되어 상부금형조립체(300) 및 하부금형조립체(400)의 안정적인 정합이 이루어지도록 안내하게 된다.

또한, 상기 가압판(110)은 가이드핀(120)의 축방향으로 이동이 가능한 형태가 되는데, 상기 가압판(110)과 상부다이(100) 사이에 복수개의 스프링부재가 개재되는 한편, 상기 스프링부재를 관통하는 축부재가 가압판(110)과 상부다이(100) 사이를 기구적으로 연결하여 상호 분리되는 것이 방지되도록 한다.

이때, 상부금형설치부(140)은 가이드핀(120) 및 스프링가압부(130)과 간섭되지 않도록 상부다이(100) 중심부 측의 공간에 마련된다.

다음으로, 하부다이(200)에 대해 설명하면, 상기 하부다이(200)은 가공을 위한 판재(2)가 공급 거치되는 구성요소로서, 상기 하부다이(200)는, 공급되는 판재(2)를 거치하고, 가압판(110)과 대면하여 판재(2)에 가압력이 작용되도록 하는 대면부(210)을 형성하고, 상부다이(100) 측의 가이드핀(120)이 축결합되어 슬라이드 하강되도록 안내하는 가이드홀(220)이 형성되며, 상기 가이드홀(220) 설치되는 하부다이(200) 내측에 마련되는 하부금형설치부(230)을 형성한다.

다음으로, 상부금형조립체(300)에 대해 설명하면, 상기 상부금형조립체(300)은 상기 상부다이(100)에 설치되어 블랭킹, 드로잉, 포밍, 피어싱공정을 동시에 수행하는 복수의 금형부가 일체로 조립된 구성요소이다.

상기 상부금형조립체(300)는, 판재(2)에 맞닿아 판재(2)를 원판형태로 절단하는 블랭킹작업 및 절단된 원판의 단부 일정구간을 직각방향으로 가압하여 원통형태로 드로잉되도록 하는 드로잉작업을 수행하는 상1금형부(310)와, 상기 상1금형부(310)의 내측 상부 공간에 형성되어 완성허브(3)의 바닥부를 가압 포밍하는 상2금형부(320)와, 상기 상2금형부(320)의 중심에 관통되어 돌출형성되어 완성허브(3) 바닥부 중심에 샤프트 결합용 홀을 피어싱하는 상3금형부(330)로 구성된다.

상기 상1금형부(310)은 원통형의 형태를 갖는데, 외경이 판재(2)의 블랭킹 하고자 하는 직경으로 형성되며, 원통형태의 테두리 두께는 완성허브(3)의 드로잉구간에 해당하는 폭으로 형성된다.

또한, 상기 상1금형부(310)은 판재(2)에 맞닿는 외측단부를 블랭킹 작업이 가능한 예각형태의 커팅단면(311)을 형성하고, 판재(2)에 맞닿는 내측단부를 블랭킹 된 판재(2)의 표면을 슬립가능하게 가압하여 드로잉되도록 가이드하는 라운드형태의 드로잉단면(312)를 형성한다.

상기 커팅단면(311)은 첨부도면에서 직각단면으로 예시되고 있다.

다음으로 하부금형조립체(400)에 대해 설명하면, 상기 하부금형조립체(400)은 상기 상부금형조립체(300)과 대합되도록 하부다이(200)에 설치되는 구성요소로서, 상기 하부금형조립체(400)는, 상1금형부(310)의 외경과 동일한 내경을 형성하여 상1금형부(310)의 삽입을 안내하며, 상1금형부(310)의 사이에 개재된 판재(2)에 전단력이 작용되도록 하는 하1금형부(410)을 형성하고, 상기 하1금형부(410)의 내측 공간에 형성되며, 상1금형부(310)의 내경과 사이에 판재(2)의 드로잉공간을 형성하여 완성허브(3)의 원통부 내경을 형성하도록 하2금형부(420)을 형성하며, 상기 하2금형부(420)의 내측에 슬라이드 가능하게 정합되어 상2금형부(320)과 대합되며, 상3금형부(330)의 피어싱작업을 위한 내홈을 형성하는 하3금형부(430)을 형성한다.

이때, 상기 하3금형부(430)과 하부다이(200) 사이에 개재되어 금형충격을 완충하는 완충부(440)을 더 형성하는데, 상기 완충부(440)은 완성허브(3)에 반동을 제공하여 하부다이(200) 상부로 취출되는 것을 돕는 역할을 함께 수행할 수 있다.

상기한 구성으로 이루어지는 본 발명의 프레스장치(1)을 이용해 차량용 허브를 제조하는 방법에 대해 도 1내지 도 4를 참조하여 설명한다.

도 1을 참조하면, 상부다이(100)이 승강된 상태에서 하부다이(200)에 판재(2)를 롤 공급하게 된다. 상기 판재(2)는 롤 형태로 연속 공급된다.

도 2를 참조하면, 상부다이(100)이 하강하여 상부금형조립체(300)과 하부금형조립체(400)이 정합되면서, 판재(2)의 블랭킹, 드로잉, 포밍, 피어싱 공정을 동시에 수행하게 되는데, 이를 보다 자세히 설명하면, 상부다이(100)이 하강함에 따라 제일 먼저 가이드핀(120)이 하부다이(200)의 가이드홀(220)에 정합된다.

이후, 상부다이(100)측의 가압판(110)이 판재(2)를 하부다이(200) 측으로 가압하여 움직임을 고정하게 되며, 이후, 상부금형조립체(300)이 판재(2)를 사이에 두고 하부금형조립체(400)과 정합하면서, 블랭킹, 드로잉, 포밍, 피어싱 공정을 동시에 수행하게 된다.

이때, 상기 블랭킹, 드로잉, 포밍, 피어싱 공정은 판재와의 접촉순서에 따라 이루어지는 것이지만 이는 동시에 진행되는 것으로 볼 수 있는 구조이다.

예컨대, 상1금형부(310)의 커팅단면(311)이 판재(2)와 접촉하는 순간 블랭킹 공정이 진행되고, 다시 상1금형부(310)의 드로잉단면(312)가 판재(2)와 접촉하면서 드로잉공정이 진행되며, 다시 상2금형부(320)과 판재(2)가 접촉하는 순간 포밍공정이 진행되고, 상3금형부(330)의 단부가 판재(2)와 접촉하는 순간 피어싱공정이 진행되는 것이다.

이후, 상기 상부다이(100) 및 상부금형조립체(300)이 승강하게 되는데, 상기 상1금형부(310) 내면이 금형작업된 완성허브(3)의 외통부 표면을 간섭하여 상부로 끌어올리는 작용을 함으로써, 완성허브(3)이 하부다이(200) 상측으로 취출된다.

이때, 하3금형부(430)과 하부다이(200) 사이에 개재되어진 완충부(440)의 작용에 의해 하3금형부(430)을 매개로 하여 완성허브(3)에 취출 반동을 제공할 수 있다.

이후, 상부다이(100)이 승강한 상태로 일정구간 판재(2)를 롤 공급하여 다음 금형작업을 준비하게 된다.

이때, 상기 판재(2)가 이동함에 따라 완성허브(3)을 간섭하여 함께 이동시키게 되고, 상기 완성허브(3)이 장치 외부로 이동되어 낙하됨으로써, 완성허브(3)을 수거할 수 있게 된다.

앞서 살펴본 바와 같은 본 발명은 차량용 허브 제조시의 블랭킹공정, 드로잉공정, 피어싱공정을 하나의 금형조립체에 의한 단일작업으로 수행되도록 함으로써, 프레스 금형의 공정 간소화 및 생산효율성이 향상되며, 판재가공 방식에 따른 경량화 효과를 갖는다

또한, 본 발명은 압연강판재의 특성에 따른 재료의 균열 및 파손이 방지되는 이점이 있고, 판재형태이기 때문에 경량화가 가능한 이점이 있고, 또한, 압연강판재 자체적으로 탄성력을 제공하여 기존의 러버의 완충력을 구현함으로써, 별도의 러버 사용이 불필요하고 직접 차량용 댐퍼풀리에 결합하여 사용할 수 있어 내구성이 향상되는 이점을 갖는다.

이상에서와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

1:프레스장치 2:판재
3:완성허브 100:상부다이
110:가압판 120:가이드핀
130:스프링가압부 140:상부금형 설치부
200:하부다이 210:대면부
220:가이드홀 230:하부금형 설치부
300:상부금형 조립체 310:상1금형부
311:커팅단면 312:드로잉단면
320:상2금형부 330:상3금형부
400:하부금형 조립체 410:하1금형부
420:하2금형부 430:하3금형부
440:완충부

Claims

상하 승강작동하는 상부다이(100); 가공을 위한 판재(2)가 공급 거치되는 하부다이(200); 상기 상부다이(100)에 설치되어 블랭킹, 드로잉, 포밍, 피어싱공정을 동시에 수행하는 복수의 금형부가 일체로 조립된 상부금형조립체(300); 및 상기 상부금형조립체(300)과 대합되도록 하부다이(200)에 설치되는 하부금형조립체(400);를 포함하며,
상기 하부금형조립체(400)는, 상1금형부(310)의 외경과 동일한 내경을 형성하여 상1금형부(310)의 삽입을 안내하며, 상1금형부(310)의 사이에 개재된 판재(2)에 전단력이 작용되도록 하는 하1금형부(410); 상기 하1금형부(410)의 내측 공간에 형성되며, 상1금형부(310)의 내경과 사이에 판재(2)의 드로잉공간을 형성하여 완성허브(3)의 원통부 내경을 형성하도록 하2금형부(420); 및 상기 하2금형부(420)의 내측에 슬라이드 가능하게 정합되어 상2금형부(320)과 대합되며, 상3금형부(330)의 피어싱작업을 위한 내홈을 형성하는 하3금형부(430);를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 차량용 허브 프레스 장치.
제1항에 있어서,
상기 상부다이(100)는, 금형작업 시에 판재(2)의 움직임을 하부다이(200) 및 하부금형조립체(400)측에 가압 고정하는 가압판(110);
상부금형조립체(300)과 하부금형조립체(400)의 정합을 유도하는 가이드핀(120);
상기 가압판(110)과 상부다이(100) 사이에 개재되어 가압판(110)을 탄력적으로 지지하는 스프링가압부(130); 및
상기 스프링가압부(130)의 내측 공간에 마련되는 상부금형설치부(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 차량용 허브 프레스 장치.
제1항에 있어서,
상기 하부다이(200)는, 공급되는 판재(2)를 거치하고, 가압판(110)과 대면하여 판재(2)에 가압력이 작용되도록 하는 대면부(210);
상부다이(100) 측의 가이드핀(120)이 축결합되어 슬라이드 하강되도록 안내하는 가이드홀(220); 및
상기 가이드홀(220) 설치되는 하부다이(200) 내측에 마련되는 하부금형설치부(230);를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 차량용 허브 프레스 장치.
제1항에 있어서,
상기 상부금형조립체(300)는,
판재(2)에 맞닿아 판재(2)를 원판형태로 절단하는 블랭킹작업 및 절단된 원판의 단부 일정구간을 직각방향으로 가압하여 원통형태로 드로잉되도록 하는 드로잉작업을 수행하는 상1금형부(310);
상기 상1금형부(310)의 내측 상부 공간에 형성되어 완성허브(3)의 바닥부를 가압 포밍하는 상2금형부(320); 및
상기 상2금형부(320)의 중심에 관통되어 돌출형성되어 완성허브(3) 바닥부 중심에 샤프트 결합용 홀을 피어싱하는 상3금형부(330);를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 차량용 허브 프레스 장치.
제4항에 있어서,
상기 상1금형부(310)은 완성허브(3)의 드로잉구간에 해당하는 폭으로 형성되며, 판재(2)에 맞닿는 외측단부를 블랭킹 작업이 가능한 예각형태의 커팅단면(311)을 형성하고, 판재(2)에 맞닿는 내측단부를 블랭킹 된 판재(2)의 표면을 슬립가능하게 가압하여 드로잉되도록 가이드하는 라운드형태의 드로잉단면(312)를 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 차량용 허브 프레스 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 하3금형부(430)과 하부다이(200) 사이에 개재되어 금형충격을 완충하는 완충부(440)을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 차량용 허브 프레스 장치.
삭제