KR102062244B1

KR102062244B1 - Apparatus for forming torsion beam of vehicle

Info

Publication number: KR102062244B1
Application number: KR1020180070018A
Authority: KR
Inventors: 김성철; 정태중
Original assignee: 태흥정밀(주)
Priority date: 2018-06-19
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2020-01-06
Also published as: KR20190142838A

Abstract

본 발명은 차량용 토션빔 성형장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 펀치의 형상을 이용해 토션빔의 내구성을 향상시키는 차량용 토션빔 성형장치에 관한 것이며, 본 발명은 토션빔에 스프링백을 유발시키기 위해, 펀치에 각 구간별로 실험을 통해 도출된 곡률을 적용하여 두 겹의 토션빔의 내측면을 밀착시키는 효과가 있다.The present invention relates to a torsion beam forming apparatus for a vehicle, and more particularly to a torsion beam forming apparatus for a vehicle to improve the durability of the torsion beam by using the shape of the punch, the present invention to induce a spring back to the torsion beam, Applying the curvature derived through the experiment for each section to the punch has the effect of closely contacting the inner surface of the two layers of torsion beams.

Description

Apparatus for forming torsion beam of vehicle}

본 발명은 차량용 토션빔 성형장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 펀치의 형상을 이용해 토션빔의 내구성을 향상시키는 차량용 토션빔 성형장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle torsion beam forming apparatus, and more particularly, to a vehicle torsion beam forming apparatus for improving the durability of the torsion beam by using the shape of the punch.

자동차 후륜 현가계는 토션빔의 양측에 트레일링 암이 결합되는 구조를 가지며, 토션빔은 차량의 선회 시에 발생하는 원심력에 의해 발생하는 비틀림힘에 대한 내구성을 가져야 한다.The vehicle rear wheel suspension system has a structure in which a trailing arm is coupled to both sides of the torsion beam, and the torsion beam must have durability against torsional force generated by centrifugal force generated when the vehicle turns.

즉, 토션빔은 주행 시에 차량에 발생하는 비틀림힘 및 벤딩힘을 충분히 흡수하는 비틀림 강성과 탄성력을 가져야한다.That is, the torsion beam must have a torsional rigidity and elastic force to sufficiently absorb the torsional and bending forces generated in the vehicle while driving.

이를 위해 초기에는 철판을 "V" 형태 또는 "U" 형태 등의 단면을 갖도록 벤딩작업하여 토션빔을 구성하였으며, 그 내측으로 토션바를 결합하여 트레일링 암과는 별도의 보강판을 통해 용접 접합하였다.To this end, the torsion beam was initially constructed by bending the steel plate to have a cross section such as "V" shape or "U" shape, and the torsion bar was coupled to the inside to be welded through a reinforcement plate separate from the trailing arm. .

이러한 구조는 상기 구조의 토션빔은 목표 요구 조건인 비틀림 강성과 밴딩강성은 만족할 수 있지만, 토션빔과 추가 부품수의 증가로 조립 및 용접공수 증대로 인하여, 생산시간 증가 및 생산성 저하가 발생되며, 공차관리의 어려움으로 불량율 증가의 주된 요인이며, 효과대비 무게증가로 차량의 연비를 저하시키는 문제점의 한 요인을 제공하였다.This structure is torsion beam of the structure can meet the target requirements of torsional rigidity and banding stiffness, but the increase in the number of assembly and welding due to the increase in the number of torsion beams and additional parts, increase in production time and productivity decrease, Difficulties in tolerance management have been a major factor in increasing the defective rate, and the increase in weight compared to the effect has contributed to the problem of lowering the fuel efficiency of the vehicle.

이에 근래에는 실용신안등록 제278494호에서 볼 수 있는 바와 같이 원통형 파이프를 프레스 가압성형하여 중앙부는 비틀림강성을 위하여 두겹의 "U"형 내지는 "V"형 단면을 갖도록 하고 양측부는 트레일링암과의 넓은 용접면 확보와 벤딩강성을 위하여 "ㅁ"형 단면을 갖도록 한 빔이 이용되고 있으며, 이는 토션빔의 빔으로서 비틀림과 벤딩에 대한 충분한 강성을 지니면서 부품수와 조립 및 용접공정수를 줄일 수 있어 종래에 비해 생산성 향상과 불량발생율 감소 및 경량화로 차량의 연비를 개선해 줄 수 있는 것으로 평가받고 있다.Recently, as can be seen in Utility Model Registration No. 278494, the cylindrical pipe is press-molded so that the central portion has two "U" or "V" cross sections for torsional rigidity, and both sides are wide with the trailing arm. A beam having a "ㅁ" -shaped cross section is used for securing the welding surface and bending rigidity, which is a beam of a torsion beam, and has a sufficient rigidity for torsion and bending while reducing the number of parts, assembly and welding processes. Compared to the above, it is evaluated that the fuel efficiency of the vehicle can be improved by improving productivity, reducing the occurrence rate of defects and reducing weight.

상기와 같은 빔의 경우 두겹의 "U"형 내지는 "V"형 단면이 밀착되어야 하고 완전한 밀착이 되지 않을 시에는 차량의 주행시에 두 겹의 면이 접착과 분리가 반복되어 충격이 가해지게 되고 이로 인해 소음까지 발생하게 된다.In the case of the beam as described above, two layers of “U” or “V” shapes should be in close contact with each other, and if not completely in contact with each other, the two surfaces of the beam may be repeatedly bonded and separated during the driving of the vehicle, thereby causing an impact. This can cause noise.

따라서, 완전한 밀착이 가능한 빔의 제조가 필수적이며, 이를 위해 다단 공정을 통한 점차적인 성형을 진행하고, 공정시간도 늘려야 할 것이다.Therefore, it is essential to manufacture a beam that can be completely adhered to, and for this purpose, it is necessary to proceed with a gradual molding through a multi-stage process and increase the processing time.

이로 인해 생산성의 저하와 제조단가가 상승으로 제품의 가격 경쟁력이 떨어지게 되는 문제점이 발생하게 된다.As a result, there is a problem that the price competitiveness of the product is lowered due to a decrease in productivity and an increase in manufacturing cost.

실용신안등록 제278494호Utility Model Registration No. 278494

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 적은 공정수와 공정시간으로 생산성을 상승시키고, 제조단가를 낮출 수 있는 차량용 토션빔 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, the object of the present invention is to provide a torsion beam forming apparatus for a vehicle that can increase the productivity with a low number of processes and process time, and can reduce the manufacturing cost.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 차량용 토션빔 성형장치는, 차량용 토션빔 성형장치에 있어서, 상부 금형에 장착되는 펀치부는, 상기 펀치부의 측면부의 중심점을 기준으로 일정구간 하부 금형을 향한 방향으로 돌출되는 돌출부를 갖는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a torsion beam forming apparatus for a vehicle of the present invention includes a torsion beam forming apparatus for a vehicle, wherein the punch portion mounted on the upper mold protrudes in a direction toward the lower mold at a predetermined interval based on the center point of the side portion of the punch portion. It is characterized by having a protruding portion.

상기 펀치부는 상기 중심점에 가까운 부분부터 제1구간, 제2구간, 제3구간, 제4구간으로 나눌 수 있으며, 각 구간의 양끝점을 기준으로 한 기울기값의 크기는, 제2구간＞제3구간＞제1구간＞제4구간의 값을 갖는 것을 특징으로 한다.The punch part may be divided into a first section, a second section, a third section, and a fourth section from a portion close to the center point, and the magnitude of the inclination value based on both end points of each section is the second section> third. Section> first section> fourth section.

상기 펀치부의 중심점을 원점(a)으로 보고, 장축의 길이 방향을 x축으로 보고 단축의 길이 방향을 y축으로 볼 때에, 제1구간의 양끝점은 a와 b,When the center point of the punch portion is viewed as the origin (a), the longitudinal direction of the long axis is viewed as the x axis, and the longitudinal direction of the short axis is viewed as the y axis,

제2구간의 양끝점은 b와c, 제3구간의 양끝점은 c와d, 제4구간의 양끝점은 d와 e, 그리고 f점을 가진다고 했을 때에, 각 점의 값은 a(0,0), b(175, 0.95), c(380, 2.76), d(380, 2.76), e(460, 2.97), f(545, 2.97)을 ±0.05의 오차범위 내에서 갖는 것을 특징으로 하며, 원점을 중심으로 대칭한 형상을 갖는 것을 특징으로 한다,Assuming that both ends of the second section have b and c, both ends of the third section have c and d, both ends of the fourth section have d and e, and f points, the value of each point is a (0, 0), b (175, 0.95), c (380, 2.76), d (380, 2.76), e (460, 2.97), f (545, 2.97) within ± 0.05 , Characterized in that it has a symmetrical shape around the origin,

상기 상부 금형은 빗면이 형성되는 캠드라이브를 더 포함하여 이루어지고, 상기 상부 금형의 하측에 위치하는 하부 금형은, 상기 캠드라이브의 빗면과 맞닿는 빗면이 형성되는 캠슬라이드, 빔의 양끝단이 안착되고, 상기 캠 슬라이드가 장착되며, 구동장치를 이용해 상기 상부 금형을 향하거나 멀어지게 상하 방향으로 이동하는 하부패드, 상기 자재의 일부가 안착되고, 상기 하부패드가 상하로 구동해도 고정된 상태를 갖는 안착부를 포함하여 이루어지며, 상기 상부 금형을 상기 하부 금형을 향해 이동시켜 빔을 가압성형하는 작업과 동시에, 상기 하부패드를 하방으로 이동시키는 힘을 이용해 상기 안착부와 상기 펀치부를 이용한 가압이 추가적으로 진행되는 것을 특징으로 한다.The upper mold further comprises a cam drive having a slanted surface, and a lower mold positioned below the upper mold, a cam slide having a slanted surface which is in contact with the slanted surface of the cam drive, and both ends of the beam are seated. , The cam slide is mounted, the lower pad moving in the vertical direction toward or away from the upper mold by using a drive device, a portion of the material is seated, the seat having a fixed state even if the lower pad is driven up and down It is made to include a portion, the pressure to move the upper mold toward the lower mold by pressing the beam and at the same time, the pressing using the seating portion and the punch using the force to move the lower pad downward It is characterized by.

본 발명은 토션빔에 스프링백을 유발시키기 위해, 펀치에 각 구간별로 실험을 통해 도출된 곡률을 적용하여 두 겹의 토션빔의 내측면을 밀착시키는 효과가 있다.The present invention has the effect of in close contact with the inner surface of the two layers of torsion beam by applying the curvature derived through the experiment for each section to the torsion beam spring spring.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 토션빔을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 1차 금형을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 1차 상부 금형을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 1차 하부 금형을 나타낸 사시도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 1차 금형을 나타낸 장축 단면도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 1차 금형을 나타낸 단축 단면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 2차 금형을 나타낸 사시도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 2차 상부 금형을 나타낸 사시도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 2차 상부 금형을 나타낸 사시도.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 2차 금형을 나타낸 장축 단면도,
도 14 및 도 15은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 2차 금형을 나타낸 단축 단면도.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 펀치부를 나타낸 단면도.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 토션빔 성형장치의 V형 단면부를 나타낸 도면.1 is a perspective view showing a torsion beam of a vehicle torsion beam forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a primary mold of the torsion beam forming apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing a primary upper mold of the vehicle torsion beam forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing a primary lower mold of the torsion beam forming apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are long-axis cross-sectional view showing a primary mold of the torsion beam forming apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention,
7 and 8 are a sectional view showing a primary mold of the torsion beam forming apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a perspective view showing a secondary mold of the torsion beam forming apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing a secondary upper mold of the vehicle torsion beam forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 11 is a perspective view showing a secondary upper mold of the vehicle torsion beam forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
12 and 13 are long-sectional view showing a secondary mold of the torsion beam forming apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention;
14 and 15 is a sectional view showing a secondary mold of the torsion beam forming apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 16 is a cross-sectional view showing a punch portion of the vehicle torsion beam forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
17 is a view showing a V-shaped cross section of the vehicle torsion beam forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying exemplary drawings. In the description of the present invention, descriptions of already known functions or configurations will be omitted to clarify the gist of the present invention. Also, like reference numerals denote like elements throughout the specification.

본원 발명의 차량용 토션빔 성형장치는 냉간성형으로 진행되고, 파워프레스를 이용하며, 기계적 캠을 사용하는 것을 특징으로 한다. The torsion beam forming apparatus for a vehicle of the present invention is characterized in that it is performed by cold forming, uses a power press, and uses a mechanical cam.

따라서 공정 단계 및 시간을 줄일 수 있다.Thus, process steps and time can be reduced.

도 1에 도시된 바와 같이, 본원 발명에 따른 토션빔(3)은 크게 세 구간으로 나눌 수 있으며, 양쪽 끝단은 전체적으로 사각형상의 단면부를 가지는 사각단면부(3b)와, 두 개의 사각단면부(3b)의 사이에서 V형의 단면부를 가지는 V형 단면부(3a)를 가진다.As shown in FIG. 1, the torsion beam 3 according to the present invention can be divided into three sections, and both ends have a rectangular cross section 3b having a rectangular cross-section as a whole, and two square cross sections 3b. Has a V-shaped cross section 3a having a V-shaped cross section.

이러한 토션빔(3)을 제작하기 위해 2쌍의 금형으로 2차로 공정이 진행되며, 필요에 따라 3차 공정을 추가할 수도 있다.In order to manufacture such a torsion beam 3, a process is performed secondarily with two pairs of molds, and a third process may be added as necessary.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 1차 금형은 제1 상부 금형(10)과 제1 하부 금형(20)으로 이루어지며, 파워프레스에 장착된다. 제1 하부 금형(20)은 고정된 상태이며, 제1 상부 금형(10)은 제1 하부 금형(20)의 상측에 장착되어 제1 하부 금형(20)을 향하거나 멀어지는 방향으로 구동한다. As shown in Figures 2 to 4, the primary mold is composed of the first upper mold 10 and the first lower mold 20, it is mounted on the power press. The first lower mold 20 is in a fixed state, and the first upper mold 10 is mounted on the upper side of the first lower mold 20 to drive toward or away from the first lower mold 20.

제1 상부 금형(10)은, 내부에 공간이 형성되고 전체적으로 외형을 이루는 제1 상부 금형 프레임(11), 양쪽 끝단에서 제1 하부 금형(20)을 향해 돌출되는 돌출부(12), 제1 상부 금형(10)의 상단면에서 제1 하부 금형(20)을 향해 중심부를 향해 비스듬하게 돌출되는 캠드라이브(13), 파이프(1)의 양끝단에서 사각형상의 단면을 가지도록 파이프(1)를 지지하는 상부패드(14), 파이프(1)의 중간부를 가압하도록 제1 하부 금형(20)을 향해 돌출되는 펀치부(15)로 이루어진다.The first upper mold 10 includes a first upper mold frame 11 having a space formed therein and forming an overall appearance, protrusions 12 protruding toward the first lower mold 20 at both ends, and a first upper portion. The cam drive 13 protrudes obliquely toward the center from the upper end surface of the mold 10 toward the first lower mold 20, and the pipe 1 is supported to have a rectangular cross section at both ends of the pipe 1. The upper pad 14 and the punch portion 15 protruding toward the first lower die 20 to press the middle portion of the pipe (1).

제1 하부 금형(20)은, 내부에 공간이 형성되고 전체적으로 외형을 이루는 제1 하부 금형 프레임(21), 양 끝단에서 상기 돌출부(12)가 내부에 위치하도록 일부 구간 도피된 도피부(22), 상기 캠드라이브(13)의 빗면과 맞닿아 파이브(1)를 향한 방향으로 이동하는 캠슬라이드(23), 상기 캠슬라이드(23)의 내측면에 장착되어 캠슬라이드(23)의 이동에 따라 일부분이 파이프(1)의 내부에 위치하는 코어(24), 파이프(1)의 중간부가 지지되는 안착부(25), 파이프(1)의 양끝단에서 사각형상의 단면을 가지도록 파이프(1)를 지지하는 하부스틸(26)로 이루어진다.The first lower mold 20 includes a first lower mold frame 21 having a space formed therein and having an overall appearance, and an evacuation portion 22 which is partially escaped so that the protrusion 12 is located at both ends thereof. And a cam slide 23 moving in a direction toward the pipe 1 in contact with the comb surface of the cam drive 13, and mounted on an inner surface of the cam slide 23 and partially moving in accordance with the movement of the cam slide 23. The core 24 located inside the pipe 1, the seating portion 25 on which the intermediate portion of the pipe 1 is supported, and the pipe 1 are supported to have a rectangular cross section at both ends of the pipe 1; It consists of a lower steel (26).

도 5 내지 도 8을 참조하여 제1 상부 금형(10) 및 제1 하부 금형(20)의 구동을 설명하도록 한다.5 to 8, driving of the first upper mold 10 and the first lower mold 20 will be described.

제1 상부 금형 프레임(11)의 내부에는 상부패드(14)의 후면에 상부패드 구동장치(14-1)가 장착되며, 상부패드 구동장치(14-1)는 상부패드(14)를 파이프(1)를 향해 이동시켜 파이프(1)의 양 끝단을 가압한다.An upper pad driving unit 14-1 is mounted on the rear surface of the upper pad 14 in the first upper mold frame 11, and the upper pad driving unit 14-1 pipes the upper pad 14. Move toward 1) to press both ends of the pipe (1).

또한, 캠드라이브(13)에 의해 파이프(1)를 향한 방향으로 이동한 캠슬라이드(23)를 원위치로 복원시키는 방향으로의 이동을 위해 캠슬라이드(23)에 캠슬라이드 구동장치(23-1)가 장착된다.In addition, the cam slide drive device 23-1 to the cam slide 23 for movement in the direction of restoring the cam slide 23 moved in the direction toward the pipe 1 by the cam drive 13 to its original position. Is fitted.

또한, 가압이 완료된 1차빔(2)을 금형에서 분리하기 위해 안착부(25)를 상방으로 이동시키기 위해 안착부(25)에 고정되는 리프트바(27)와, 상기 리프트바(27)를 구동시키기 위한 리프트 구동 장치(27-1)가 장착된다.In addition, the lift bar 27 is fixed to the seating portion 25 to move the seating portion 25 upward to separate the pressurized primary beam 2 from the mold, and drives the lift bar 27. The lift drive device 27-1 is mounted.

1차 금형의 구동 순서는 다음과 같다,The driving sequence of the primary mold is as follows.

제1 상부 금형(10)이 제1 하부 금형(20)과 일정 거리를 가진 상태에서 안착부(25)에 파이프(1)를 위치시킨다.The pipe 1 is positioned on the seating portion 25 in a state where the first upper mold 10 has a predetermined distance from the first lower mold 20.

그 후에 파워프레스의 구동력을 이용해 제1 상부 금형(10)을 제1 하부 금형(20)을 향해 구동시키면, 캠드라이브(13)의 빗면이 캠슬라이드(23)의 빗면과 맞닿아 제1 상부 금형(10)이 하방으로 이동할 수록 캠슬라이드(23)가 파이프(1)를 향한 방향으로 이동하여 코어(24)가 파이프(1)의 내부에 위치하게 되고, 동시에 상부패드(14) 및 펀치부(15)에 의한 파이프(1)의 가압성형이 진행된다.Thereafter, when the first upper mold 10 is driven toward the first lower mold 20 by using the driving force of the power press, the comb surface of the cam drive 13 contacts the comb surface of the cam slide 23 so as to contact the first upper mold 10. As the 10 moves downward, the cam slide 23 moves in the direction toward the pipe 1 so that the core 24 is positioned inside the pipe 1, and at the same time, the upper pad 14 and the punch portion ( The press forming of the pipe 1 by 15 is carried out.

이때에 파이프(1)의 양끝단은 내부에 코어(24)가 위치한 상태에서 상부패드 구동장치(14-1)가 구동하여 상부패드(14)의 파이프(1)를 향한 압박이 가중되어 파이프(1)의 양끝단이 사각단면부(3b)를 갖도록 한다.At this time, both ends of the pipe 1 are driven by the upper pad driving device 14-1 in a state where the core 24 is located therein, and the pressure toward the pipe 1 of the upper pad 14 is increased. Both ends of 1) have square end portions 3b.

가압이 완료된 후에 제1 상부 금형(10)이 제1 하부 금형(20)과 멀어지는 방향으로 이동하고, 리프트 구동장치(27-1)가 이용해 안착부(25)에 고정된 리프트바를 상방으로 이동시켜 가압성형이 완료된 1차빔(2)을 제1 하부 금형(20)에서 분리할 수 있다.After the pressurization is completed, the first upper mold 10 moves in a direction away from the first lower mold 20, and the lift bar fixed by the seating unit 25 is moved upward by using the lift driving device 27-1. The primary beam 2 after the press molding is completed may be separated from the first lower mold 20.

제1 상부 금형(10)의 구동은 돌출부(12)가 도피부(22)에의 내부에 위치한 상태에서 진행됨에 따라 제1 상부 금형(10)이 제1 하부 금형(20)과 동일한 축으로 구동되도록 제어한다.The driving of the first upper mold 10 is performed such that the first upper mold 10 is driven on the same axis as the first lower mold 20 as the protrusion 12 is positioned inside the escape portion 22. To control.

1차빔(2)은 2차 금형으로 이동시켜 2차 가압성형이 진행된다.The primary beam 2 is moved to the secondary mold to undergo secondary press molding.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 2차 금형은 제2 상부 금형(30)과 제2 하부 금형(40)으로 이루어지며, 파워프레스에 장착된다. 제2 하부 금형(40)은 파워프레스의 하측에 일부분 고정된 상태로 장착되며, 제2 상부 금형(30)은 제2 하부 금형(40)의 상측에서 제2 하부 금형(40)을 향하거나 멀어지는 방향으로 구동한다.9 to 11, the secondary mold includes a second upper mold 30 and a second lower mold 40, and is mounted on a power press. The second lower mold 40 is mounted to the lower side of the power press in a fixed state, and the second upper mold 30 faces the second lower mold 40 toward or away from the upper side of the second lower mold 40. Drive in the direction of

제2 상부 금형(30)은, 내부에 공간이 형성되고 전체적으로 외형을 이루는 제2 상부 금형 프레임(31), 양쪽 끝단에서 제2 하부 금형(40)을 향해 돌출되는 돌출부(32), 제2 상부 금형(30)의 상단면에서 제2 하부 금형(40)을 향해 중심부를 향해 비스듬하게 돌출되는 캠드라이브(33), 1차빔(2)의 양끝단에서 사각형상의 단면을 가지도록 1차빔(2)을 지지하는 상부패드(34), 1차빔(2)의 중간부를 가압하도록 제2 하부 금형(40)을 향해 돌출되는 펀치부(35)로 이루어진다.The second upper mold 30 includes a second upper mold frame 31 having a space formed therein and forming an overall appearance, a protrusion 32 projecting toward the second lower mold 40 at both ends, and a second upper mold. The cam drive 33 protruding obliquely toward the center from the upper end surface of the mold 30 toward the second lower mold 40, and the primary beam 2 to have a rectangular cross section at both ends of the primary beam 2. It consists of an upper pad 34 for supporting the punch portion 35 protruding toward the second lower mold 40 to press the middle portion of the primary beam (2).

제2 상부 금형(40)은, 내부에 공간이 형성되고 전체적으로 외형을 이루는 제2 하부 금형 프레임(41), 양 끝단에서 상기 돌출부(32)가 내부에 위치하도록 일부 구간 도피된 도피부(42), 상기 캠드라이브(33)의 빗면과 맞닿아 1차빔(2)을 향한 방향으로 이동하는 캠슬라이드(43), 상기 캠슬라이드(43)의 내측면에 장착되어 캠슬라이드(43)의 이동에 따라 일부분이 1차빔(2)의 내부에 위치하는 코어(44), 1차빔(2)의 중간부가 지지되는 안착부(45), 1차빔(2)의 양끝단에서 사각형상의 단면을 가지도록 1차빔(2)를 지지하는 하부패드(46)로 이루어진다.The second upper mold 40 includes a second lower mold frame 41 having a space formed therein and having an overall appearance, and an evacuation portion 42 which is partially evacuated so that the protrusions 32 are positioned at both ends thereof. The cam slide 43 moves in the direction toward the primary beam 2 in contact with the comb surface of the cam drive 33, and is mounted on the inner surface of the cam slide 43 and moves according to the movement of the cam slide 43. The core beam is partially located inside the primary beam 2, the seating portion 45 at which the intermediate portion of the primary beam 2 is supported, and the primary beam has a rectangular cross section at both ends of the primary beam 2. It consists of the lower pad 46 which supports (2).

도 12 내지 도 15를 참조하면, 캠드라이브(33)에 의해 1차빔(2)을 향한 방향으로 이동한 캠슬라이드(43)를 원위치로 복원시키는 방향으로의 이동을 위해 캠슬라이드(43)에 캠슬라이드 구동장치(43-1)가 장착된다.12 to 15, the cam slide 43 is moved to the cam slide 43 in order to restore the cam slide 43 moved in the direction toward the primary beam 2 to the original position by the cam drive 33. The slide drive 43-1 is mounted.

또한, 하부패드(46)를 상하 방향으로 구동시키기 위한 하부패드 구동장치(46-1,47)가 하부패드(46)의 후면에 장착되고, 제2 하부 금형 프레임(41)의 내부에 위치한다.In addition, lower pad driving devices 46-1 and 47 for driving the lower pad 46 in the vertical direction are mounted on the rear surface of the lower pad 46 and are located inside the second lower mold frame 41. .

하부패드(46)를 구동하기 위한 하부패드 구동장치(46-1,7)는 다수가 형성될 수 있으며, 하부패드(46)는 전체적으로 내부에 안착부(45)의 형상으로 관통된 관통구를 가진 형상을 가지며, 안착부(45)는 고정된 상태에서 하부패드(46)가 하부패드 구동장치(46-1,47)를 이용해 상하로 구동한다.A plurality of lower pad driving devices 46-1 and 7 for driving the lower pad 46 may be formed, and the lower pad 46 has a through hole penetrated in the shape of a seating portion 45 therein. It has a shape having an excitation, the seating portion 45 is driven in the fixed state by the lower pad 46 using the lower pad driving device (46-1, 47).

2차 금형의 구동 순서는 다음과 같다,The driving sequence of the secondary mold is as follows.

제2 상부 금형(30)이 제2 하부 금형(40)과 일정 거리를 가진 상태에서 하부패드 구동장치(46-1,47)를 통해 하부패드(46)가 제2 상부 금형(30)을 향해 이동한 상태에서 하부패드(46)에 1차 금형에서 분리한 1차빔(2)을 위치시킨다.The lower pad 46 is directed toward the second upper mold 30 through the lower pad driving units 46-1 and 47 with the second upper mold 30 at a predetermined distance from the second lower mold 40. In the moved state, the primary beam 2 separated from the primary mold is placed on the lower pad 46.

그 후에 제2 상부 금형(30)으 제2 하부 금형(40)을 향한 방향으로 이동시키면, 캠드라이브(33)의 빗면이 캠슬라이드(43)의 빗면과 맞닿아 제2 상부 금형(30)이 하방으로 이동할 수록 캠슬라이드(43)가 1차빔(2)을 향한 방향으로 이동하여 코어(44)가 1차빔(2)의 내부에 위치하게 되고, 상부패드(34) 및 펀치부(35)에 의한 1차빔(2)의 가압성형이 진행된다.Thereafter, when the second upper mold 30 is moved in the direction toward the second lower mold 40, the comb surface of the cam drive 33 contacts the comb surface of the cam slide 43 so that the second upper mold 30 is moved. As it moves downward, the cam slide 43 moves in the direction toward the primary beam 2 so that the core 44 is positioned inside the primary beam 2, and the upper pad 34 and the punch unit 35 are moved. Pressing of the primary beam 2 is performed.

동시에, 하부패드 구동장치(46-1,47)가 하부패드(46)를 하방으로 구동시킨다.At the same time, the lower pad driving devices 46-1 and 47 drive the lower pad 46 downward.

따라서, 1차빔(2)의 중간부를 안착부(45)를 향해 이동시키고, 안착부(45)에 위치함과 동시에 펀치부(35)를 이용해 강한 힘으로 1차빔(2)을 가압하여 가압성형의 효과를 더욱 높이게 된다.Therefore, the intermediate part of the primary beam 2 is moved toward the seating portion 45, and is positioned at the seating portion 45 and presses the primary beam 2 with a strong force by using the punching portion 35 to press-form. Will increase the effect even more.

가압 성형이 완료된 후에 제2 상부 금형(30)을 상방으로 이동시키고, 하부패드 구동장치(46-1,47)를 이용해 하부패드(46)를 상방으로 이동시켜 가압성형이 완료된 2차빔(3)을 제2 하부 금형(40)에서 분리시킬 수 있다.After the press forming is completed, the second upper mold 30 is moved upward, and the lower pad 46 is moved upward by using the lower pad driving units 46-1 and 47 to complete the press molding secondary beam 3. May be separated from the second lower mold 40.

필요에 따라서 3차 금형을 이용한 3차 공정을 추가로 진행하여 2차빔(3)의 가압성형을 추가로 진행할 수 있다.If necessary, pressurization of the secondary beam 3 may be further performed by further proceeding with the tertiary process using the tertiary mold.

도 16은 본원 발명의 펀치부(35)를 나타낸 도면으로 중심점(a)을 지나는 중심축을 기준으로 대칭되는 형상을 갖는다.FIG. 16 is a view showing the punch part 35 of the present invention and has a shape symmetrical with respect to the central axis passing through the center point a.

도 16 및 도 17을 참조하면, 본원 발명의 펀치부(35)는 중심부분에 돌출부를 갖게되고, 펀치부(35)의 가압성형을 통해 형성된 돌출부에 의해 V형 단면부(3a)의 경우 두 겹의 V형 단면부(3a) 중 하측단(3-1)에 발생하는 스프링백의 거리가 상측단(3-2)에 발생하는 스프링백의 거리보다 커서 하측단(3-1)이 상측단(3-2)에 밀착하는 방향으로 이동하여 밀착력을 높일 수 있다.16 and 17, the punch portion 35 of the present invention has a protrusion in the central portion, and in the case of the V-shaped cross-section 3a by the protrusion formed through the pressing of the punch portion 35 The distance between the springback occurring at the lower end 3-1 of the layered V-shaped cross section 3a is greater than the springback distance occurring at the upper end 3-2, so the lower end 3-1 is the upper end ( The adhesive force can be increased by moving in the direction of close contact with 3-2).

이러한 효과를 얻기 위해 본원 발명인은 다수의 실험을 통해 스프링백에 의한 밀착력을 최대로 높일 수 있는 펀치의 구간별 기울기를 도출해냈다.In order to obtain such an effect, the inventors of the present invention have derived a slope for each section of the punch that can maximize the adhesion by the springback through a number of experiments.

펀치의 중심점인 a를 원점으로 잡고 그 값을 표기하면 다음과 같다.Taking a, the center point of the punch as the origin, and writing the value as follows.

aa bb cc dd ee ff (x,y)(x, y) (0, 0)(0, 0) (175, 0.95)(175, 0.95) (270, 1.9)(270, 1.9) (380, 2.76)(380, 2.76) (460, 2.97)(460, 2.97) (545, 2.97)(545, 2.97)

상기의 도출 값을 기준으로 펀치의 길이에 따른 돌출 길이의 비율을 조절할 수 있으며, 상기의 값은 일정 오차범위의 내에서 조절할 수 있다.The ratio of the protruding length according to the length of the punch can be adjusted based on the derived value, and the above value can be adjusted within a certain error range.

즉, 펀치부는 a-b구간인 제1구간, b-c구간인 제2구간, c-d구간인 제3구간, d-e구간인 제4구간으로 나눌 수 있으며, 각 구간의 양끝점을 기준으로 한 기울기값의 크기는, 제2구간＞제3구간＞제1구간＞제4구간의 값을 갖는다.That is, the punch part may be divided into a first section, an ab section, a second section, a bc section, a third section, a cd section, and a fourth section, a de section, and the magnitude of the slope value based on both endpoints of each section is , The second section> the third section> the first section> the fourth section.

이상에서는 본 발명의 바람직한 구체예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

1 : 파이프, 2 : 1차빔, 3 : 2차빔,
3a : V형 단면부, 3b : 사각 단면부, 3-1 : 하측단,
3-2 : 상측단, 10 : 제1상부 금형, 11 : 제1상부 금형 프레임,
12 : 돌출부, 13 : 캠드라이브, 14 : 상부패드,
14-1 : 상부패드 구동장치, 15 : 펀치부, 20 : 제1 하부 금형,
21 : 제1 하부 금형 프레임, 22 : 도피부, 23 : 캠슬라이드,
24 : 코어, 25 : 안착부, 26 : 하부스틸,
27 : 리프트바, 27-1 : 리프트 구동장치, 30 : 제2 상부 금형,
31 : 제2 상부 금형 프레임, 32 : 돌출부, 33 : 캠드라이브,
34 : 상부패드, 35 : 펀치부, 40 : 제2 하부 금형,
41 : 제2 하부 금형 프레임, 42 : 도피부, 43 : 캠슬라이드,
43-1 : 캠슬라이드 구동장치, 44 : 코어, 45 : 안착부,
46 : 하부패드, 46-1 : 하부패드 구동장치, 47 : 하부패드 구동장치,1: pipe, 2: primary beam, 3: secondary beam,
3a: V-shaped cross section, 3b: square cross section, 3-1: lower end,
3-2: upper end, 10: first upper mold, 11: first upper mold frame,
12: projection, 13: cam drive, 14: the upper pad,
14-1: upper pad driving device, 15: punch part, 20: first lower mold,
21: first lower mold frame, 22: skin part, 23: cam slide,
24 core, 25 seating portion, 26 lower steel,
27: lift bar, 27-1: lift drive device, 30: second upper mold,
31: second upper mold frame, 32: projection, 33: cam drive,
34: upper pad, 35: punch portion, 40: second lower mold,
41: second lower mold frame, 42: skin part, 43: cam slide,
43-1: Cam slide drive device, 44: core, 45: seating part,
46: lower pad, 46-1: lower pad drive, 47: lower pad drive,

Claims

In a torsion beam forming apparatus for a vehicle,
Punch portion mounted to the upper mold,
Has a protrusion projecting in a direction toward the lower mold for a certain section based on the center point of the side of the punch portion,
The punch part may be divided into a first section, a second section, a third section, and a fourth section from a portion close to the center point.
The magnitude of the slope value based on the end points of each section is
The second section> the third section> the first section> the fourth section;

The upper mold and the cam drive is formed in the inclined surface
A top pad supporting the beam such that both ends of the beam have a rectangular cross section;

The lower mold located below the upper mold,
A cam slide having a comb surface in contact with the comb surface of the cam drive;
Both ends of the beam supporting the beam are seated so that both ends of the beam have a rectangular cross section, and the cam slide is mounted on the upper side, and moves upward or downward toward or away from the upper mold by using a driving device. With the lower pad,
A part of the beam is seated and includes a seating part having a fixed state even when the lower pad is driven up and down;

Pressing of the beam starts with the lower pad of the lower mold driven in the direction toward the upper mold,
At the same time as moving the upper mold toward the lower mold to press-mold the beam, the lower pad is moved downwardly away from the upper mold,
When the lower pad is moved to the lower end,
The torsion beam forming apparatus for a vehicle, characterized in that an additional instantaneous force is applied to support the lower end of the beam and press the upper side of the beam using the punch part.

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The method of claim 1,
Viewing the center point of the punch portion as the origin (a),
Report the long axis along the x axis
When looking at the longitudinal direction of the short axis in the y axis,
End points of the first section are a and b,
The end points of section 2 are b and c,
The endpoints of the third segment are c and d,
The end points of section 4 are d and e,
And when we have point f,
The values of each point are ± 0.05 for a (0,0), b (175, 0.95), c (380, 2.76), d (380, 2.76), e (460, 2.97), f (545, 2.97). Characterized in having within the error range,
Torsion beam forming apparatus for a vehicle, characterized in that having a symmetrical shape around the origin.

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