KR102102764B1 - 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치 - Google Patents

카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치 Download PDF

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주식회사 세원정공
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Abstract

본 발명은 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에 관한 것으로서, 카울 크로스 부품을 성형하기 위한 제1 성형부가 일측에 마련되는 하부 금형; 상기 제1 성형부와 상호작용해서 상기 카울 크로스 부품을 성형하는 제2 성형부가 일측에 형성되는 상부 금형; 상기 상부 금형에 연결되며, 상기 상부 금형을 업/다운(up/down) 구동시키는 업/다운 구동부; 상기 제2 하부 금형의 하부 탑재 공간부에 마련되며, 상기 카울 크로스 부품의 관통공에 걸쳐진 체결부의 하부를 떠받쳐 지지하는 한편 상기 체결부가 성형되어 상기 관통공보다 큰 하부 헤드가 형성되게끔 하는 다이 모듈; 및 상기 상부 금형의 상부 탑재 공간부에 마련되며, 상기 카울 크로스 부품의 관통공에 걸쳐진 체결부의 상부를 가압해서 상기 관통공보다 큰 상부 헤드가 형성되게끔 하는 펀칭 모듈을 포함한다.

Description

카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치{Funcion mold for cowl cross}
본 발명은, 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 종전과 달리 알루미늄이나 스틸 외의 다른 경량소재에 적용할 수 있으면서도 카울 크로스 부품의 성형과 동시에 체결부가 접합되도록 해서 체결 공정을 곧이어 진행할 수 있도록 함으로써 종전에 비해 제조 공정을 감소시켜 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 나아가 향후 경량소재 적용 제품에 적용할 수 있어 미래지향적인 기술로 자리매김할 수 있는, 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에 관한 것이다.
카울 크로스(Cowl Cross)는 40~50개의 프레스 부품 또는 브래킷이 위치별로 용접되어 형성되는 부품으로서 용접부도 길고 다양하게 많다.
한편, 기존 카울 크로스 부품은 스틸형 볼트/너트류를 용접하여 체결하는 구조로 이루어지는 것이 일반적인데, 이에 따라 프레스 성형 제품에 별도로 공정이 추가되어 하드웨어(볼트/너트)를 체결하는 방법으로 진행할 수 밖에 없는 문제점이 있다.
또한 종래기술의 경우, 알루미늄이나 스틸 외의 다른 경량소재를 적용하고자 할 때, 기존의 하드웨어를 사용할 수 없다는 점을 고려해볼 때, 기존에 알려지지 않은 신개념의 금형장치에 대한 필요성이 대두된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-1995-0035132호 대한민국특허청 출원번호 제10-2013-0038878호 대한민국특허청 출원번호 제10-2013-0040744호 대한민국특허청 출원번호 제20-2009-0004264호
본 발명의 목적은, 종전과 달리 알루미늄이나 스틸 외의 다른 경량소재에 적용할 수 있으면서도 카울 크로스 부품의 성형과 동시에 체결부가 접합되도록 해서 체결 공정을 곧이어 진행할 수 있도록 함으로써 종전에 비해 제조 공정을 감소시켜 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 나아가 향후 경량소재 적용 제품에 적용할 수 있어 미래지향적인 기술로 자리매김할 수 있는, 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 카울 크로스 부품을 성형하기 위한 제1 성형부가 일측에 마련되는 하부 금형; 상기 제1 성형부와 상호작용해서 상기 카울 크로스 부품을 성형하는 제2 성형부가 일측에 형성되는 상부 금형; 상기 상부 금형에 연결되며, 상기 상부 금형을 업/다운(up/down) 구동시키는 업/다운 구동부; 상기 제2 하부 금형의 하부 탑재 공간부에 마련되며, 상기 카울 크로스 부품의 관통공에 걸쳐진 체결부의 하부를 떠받쳐 지지하는 한편 상기 체결부가 성형되어 상기 관통공보다 큰 하부 헤드가 형성되게끔 하는 다이 모듈; 및 상기 상부 금형의 상부 탑재 공간부에 마련되며, 상기 카울 크로스 부품의 관통공에 걸쳐진 체결부의 상부를 가압해서 상기 관통공보다 큰 상부 헤드가 형성되게끔 하는 펀칭 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에 의해 달성된다.
상기 펀칭 모듈에 비틀림 코일 압축스프링이 연결될 수 있다.
한편, 상기 목적은, 도브 테일(dove tail) 돌출부가 일측에 형성되는 제1 하부 금형; 상기 도브 테일 돌출부에 슬라이딩 결합 가능한 도브 테일 결합홈이 일측에 형성되는 제2 하부 금형; 상기 제1 및 제2 하부 금형에 형성되며, 카울 크로스 부품을 성형하기 위한 제1 성형부; 상기 제1 성형부와 상호작용해서 상기 카울 크로스 부품을 성형하는 제2 성형부가 일측에 형성되는 상부 금형; 상기 상부 금형에 연결되며, 상기 상부 금형을 업/다운(up/down) 구동시키는 업/다운 구동부; 상기 제2 하부 금형의 하부 탑재 공간부에 마련되며, 상기 카울 크로스 부품의 관통공에 걸쳐진 체결부의 하부를 떠받쳐 지지하는 한편 상기 체결부의 하부에서 상기 관통공보다 큰 하부 헤드가 형성되게끔 하는 다이 모듈; 상기 제2 하부 금형의 하부 탑재 공간부에 마련되고 상기 다이 모듈을 지지하는 모듈 지지용 컬럼; 상기 모듈 지지용 컬럼의 하부를 형성하는 모듈 베이스; 상기 다이 모듈과 상기 모듈 베이스 사이에 배치되는 하부 탄성부재; 상기 상부 금형의 상부 탑재 공간부에 마련되며, 상기 카울 크로스 부품의 관통공에 걸쳐진 체결부의 상부를 가압해서 상기 관통공보다 큰 상부 헤드가 형성되게끔 하는 펀칭 모듈; 상기 상부 금형의 상부 탑재 공간부에 마련되고 상기 펀칭 모듈과 연결되며, 상기 펀칭 모듈을 상기 다이 모듈 측으로 가압하는 가압식 액추에이터; 상기 가압식 액추에이터를 상기 상부 금형에 고정시키는 액추에이터 고정대; 상기 상부 금형의 일측에 매입되게 마련되며, 상기 펀칭 모듈이 이동되는 거리를 감지하는 모듈 감지부; 및 상기 업/다운 구동부가 동작된 이후의 30초 후에 상기 가압식 액추에이터가 동작되도록 상기 업/다운 구동부와 상기 가압식 액추에이터의 동작을 자동으로 컨트롤하는 한편 상기 모듈 감지부의 감지신호에 따라 상기 가압식 액추에이터의 동작이 강제로 오프(off)되게 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, 종전과 달리 알루미늄이나 스틸 외의 다른 경량소재에 적용할 수 있으면서도 카울 크로스 부품의 성형과 동시에 체결부가 접합되도록 해서 체결 공정을 곧이어 진행할 수 있도록 함으로써 종전에 비해 제조 공정을 감소시켜 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 나아가 향후 경량소재 적용 제품에 적용할 수 있어 미래지향적인 기술로 자리매김할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치의 분리 상태 구조도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에 대한 단계별 공정도이다.
도 5는 체결부가 성형된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치의 분리 상태 구조도이다.
도 7 내지 도 9는 도 6의 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에 대한 단계별 공정도이다.
도 10은 도 6의 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에 대한 제어블록도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에서 제2 하부 금형 영역의 구조도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문어구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또한 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치의 분리 상태 구조도, 도 2 내지 도 4는 도 1의 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에 대한 단계별 공정도, 그리고 도 5는 체결부가 성형된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치는 종전과 달리 알루미늄이나 스틸 외의 다른 경량소재에 적용할 수 있으면서도 카울 크로스 부품(10)의 성형과 동시에 체결부(20)가 접합되도록 해서 체결 공정을 곧이어 진행할 수 있도록 함으로써 종전에 비해 제조 공정을 감소시켜 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 나아가 향후 경량소재 적용 제품에 적용할 수 있어 미래지향적인 기술로 자리매김할 수 있도록 한 것이다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치는 카울 크로스 부품(10)을 성형하는 수단으로서 하부 금형(110)과 상부 금형(120)을 포함한다.
하부 금형(110)은 카울 크로스 부품(10)을 성형하기 위한 제1 성형부(114)가 일측에 마련되는 금형이다. 본 실시예의 경우, 하부 금형(110)이 고정 금형으로 적용된다.
상부 금형(120)은 제1 성형부(114)와 상호작용해서 카울 크로스 부품(10)을 성형하는 제2 성형부(124)가 일측에 형성되는 금형이다. 본 실시예의 경우, 상부 금형(120)이 이동 금형으로 적용된다. 물론, 반대의 경우도 충분히 고려될 수 있다.
상부 금형(120)의 이동을 위하여 업/다운 구동부(140)가 마련된다. 업/다운 구동부(140)는 상부 금형(120)에 연결되며, 상부 금형(120)을 업/다운(up/down) 구동시키는 역할을 한다. 업/다운 구동부(140)는 실린더나 혹은 모터의 조합으로 구현될 수 있다. 따라서 도면에는 간략하게만 도시했다.
하부 금형(110)과 상부 금형(120) 사이에 성형되기 전의 카울 크로스 부품(10, 도 5의 (a) 참조)이 배치되고, 업/다운 구동부(140)의 작용으로 도 4처럼 상부 금형(120)이 다운(down) 동작되면 하부 금형(110)과 상부 금형(120) 사이의 성형부(114,124)에 의해 도 5의 (b)와 같이 성형된 카울 크로스 부품(10)을 얻을 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우에는 성형공정만을 수행하지 않는다. 즉 카울 크로스 부품(10)의 성형과 동시에 체결부(20)가 접합되도록 해서 체결 공정을 곧이어 진행할 수 있도록 한다. 이를 위해, 다이 모듈(150)과, 펀칭 모듈(160)이 마련된다.
다이 모듈(150)은 제2 하부 금형(110)의 하부 탑재 공간부(111)에 마련되며, 카울 크로스 부품(10)의 관통공(11)에 걸쳐진 체결부(20)의 하부를 떠받쳐 지지하는 한편 체결부(20)가 성형되어 관통공(11)보다 큰 하부 헤드(21)가 형성되게끔 하는 역할을 한다. 다시 말해, 다이 모듈(150)은 체결부(20)의 하부를 떠받쳐 지지하는 일종의 지지체 역할을 한다.
펀칭 모듈(160)은 상부 금형(120)의 상부 탑재 공간부(121)에 마련되며, 카울 크로스 부품(10)의 관통공(11)에 걸쳐진 체결부(20)의 상부를 가압해서 관통공(11)보다 큰 상부 헤드(22)가 형성되게끔 하는 역할을 한다.
펀칭 모듈(160)은 일종의 가압 수단이다. 이러한 펀칭 모듈(160)에는 비틀림 코일 압축스프링(161)이 연결된다. 비틀림 코일 압축스프링(161)으로 인해 체결부(20)가 과도하게 눌려 손상되는 것을 방지할 수 있음은 물론 간섭 현상을 없앤다.
여기서, 체결부(20)는 예컨대, 너트류일 수 있으며, 다이 모듈(150)과, 펀칭 모듈(160)에 의해 성형이 된 이후에는 리벳형으로 변형된다. 이처럼 리벳형으로 변형된 체결부(20)는 카울 크로스 부품(10)에 하나의 몸체로 일체 연결된 상태라서 종전철머 너트를 용접할 필요가 없이 체결 공정을 곧이어 진행할 수 있도록 함으로써 종전에 비해 제조 공정을 감소시켜 생산성 향상을 도모할 수 있게끔 한다.
이하, 본 실시예에 따른 금형장치의 작용을 설명한다.
도 1처럼 하부 금형(110)과 상부 금형(120)이 이격된 상태에서 도 2처럼 성형 전의 카울 크로스 부품(10)를 하부 금형(110)과 상부 금형(120) 사이에 배치한다. 그리고 도 3처럼 카울 크로스 부품(10)의 관통공(11)에 너트와 같은 체결부(20)가 걸쳐지게끔 한다.
이어, 도 4처럼 업/다운 구동부(140)가 동작된다. 업/다운 구동부(140)의 작용으로 도 4처럼 상부 금형(120)이 다운(down) 동작되면 하부 금형(110)과 상부 금형(120) 사이의 성형부(114,124)에 의해 도 5의 (b)와 같이 성형된 카울 크로스 부품(10)을 얻을 수 있다.
한편, 이와 동시에 다이 모듈(150)에 의해 그 하단부가 지지된 체결부(20)를 펀칭 모듈(160)이 가압, 즉 펀칭하는 동작이 함께 진행되기 때문에 다이 모듈(150) 및 펀칭 모듈(160)에 의해 체결부(20)의 하부와 상부에 각각 하부 헤드(21) 및 상부 헤드(22)가 성형될 수 있다. 다시 말해, 체결부(20)는 리벳형으로 성형되면서 카울 크로스 부품(10)과 한 몸체를 이룰 수 있다.
이처럼 리벳형으로 변형된 체결부(20)는 카울 크로스 부품(10)에 하나의 몸체로 일체 연결된 상태라서 종전철머 너트를 용접할 필요가 없이 체결 공정을 곧이어 진행할 수 있도록 함으로써 종전에 비해 제조 공정을 감소시켜 생산성 향상을 도모할 수 있게끔 한다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 종전과 달리 알루미늄이나 스틸 외의 다른 경량소재에 적용할 수 있으면서도 카울 크로스 부품(10)의 성형과 동시에 체결부(20)가 접합되도록 해서 체결 공정을 곧이어 진행할 수 있도록 함으로써 종전에 비해 제조 공정을 감소시켜 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 나아가 향후 경량소재 적용 제품에 적용할 수 있어 미래지향적인 기술로 자리매김할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치의 분리 상태 구조도, 도 7 내지 도 9는 도 6의 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에 대한 단계별 공정도, 그리고 도 10은 도 6의 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에 대한 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 금형장치 역시, 하부 금형(210,220)과 상부 금형(230)을 포함한다. 본 실시예의 경우, 하부 금형(210,220)이 제1 및 제2 하부 금형(210,220)으로 분리 결합된다.
제1 하부 금형(210)은 도브 테일(dove tail) 돌출부(212)가 일측에 형성되는 금형이고, 제2 하부 금형(220)은 도브 테일 돌출부(212)에 슬라이딩 결합 가능한 도브 테일 결합홈(222)이 일측에 형성되는 금형이다.
이처럼 제1 및 제2 하부 금형(210,220)으로 분리되는 경우, 다이 모듈(250)이 배치되는 제2 하부 금형(220)을 필요할 때만 연결시켜 사용할 수 있는 장점이 있다.
제1 및 제2 하부 금형(210,120)에는 카울 크로스 부품(10)을 성형하기 위한 제1 성형부(214)가 형성된다.
상부 금형(230)은 제1 및 제2 하부 금형(210,220)과 협조해서 카울 크로스 부품(10)을 성형하는 금형이다. 상부 금형(230)에는 제1 및 제2 하부 금형(210,120)의 제1 성형부(214)와 상호작용하는 제2 성형부(234))가 일측에 형성된다.
상부 금형(230)에는 전술한 실시예와 동일하게 상부 금형(230)을 업/다운(up/down) 구동시키는 업/다운 구동부(240)가 마련된다. 업/다운 구동부(240)는 실린더나 혹은 모터의 조합으로 구현될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우에도 체결부(20)가 함께 성형되도록 다이 모듈(250)과, 펀칭 모듈(260)이 금형의 하부와 상부에 각각 탑재된다.
다이 모듈(250)은 제2 하부 금형(220)의 하부 탑재 공간부(221)에 마련되며, 카울 크로스 부품(10)의 관통공(11)에 걸쳐진 체결부(20)의 하부를 떠받쳐 지지하는 한편 체결부(20)가 성형되어 관통공(11)보다 큰 하부 헤드(21)가 형성되게끔 하는 역할을 한다.
이러한 다이 모듈(250)에는 모듈 지지용 컬럼(251)이 연결된다. 모듈 지지용 컬럼(251)은 제2 하부 금형(220)의 하부 탑재 공간부(221)에 마련되고 다이 모듈(250)을 지지하는 역할을 한다.
모듈 지지용 컬럼(251)의 하부에는 모듈 베이스(252)가 배치되어 다이 모듈(250)과 모듈 지지용 컬럼(251)을 함께 지지한다. 다이 모듈(250)과 모듈 베이스(252) 사이에는 하부 탄성부재(253)가 마련된다. 하부 탄성부재(253)는 다이 모듈(250)로 과도한 압력이 가해질 때 압축되어 체결부(20)가 손상되는 것을 방지한다.
펀칭 모듈(260)은 상부 금형(230)의 상부 탑재 공간부(231)에 마련되며, 카울 크로스 부품(10)의 관통공(11)에 걸쳐진 체결부(20)의 상부를 가압해서 관통공(11)보다 큰 상부 헤드(22)가 형성되게끔 하는 역할을 한다.
이러한 펀칭 모듈(260)에는 펀칭 모듈(260)의 동작을 위해 가압식 액추에이터(261)가 연결된다. 유압 실린더로 적용될 수 있는 가압식 액추에이터(261)는 상부 금형(230)의 상부 탑재 공간부(231)에 마련되고 펀칭 모듈(260)과 연결되며, 펀칭 모듈(260)을 다이 모듈(250) 측으로 가압해서 체결부(20)가 성형될 때 관통공(11)보다 큰 상부 헤드(22)가 형성되게끔 하는 역할을 한다. 가압식 액추에이터(261)는 액추에이터 고정대(262)에 의해 상부 금형(230)에 고정된다.
한편, 본 실시예에 따른 금형장치에는 모듈 감지부(270)와, 컨트롤러(280)가 더 구비된다.
모듈 감지부(270)는 상부 금형(230)의 일측에 매입되게 마련되며, 펀칭 모듈(260)이 이동되는 거리를 감지한다. 특히, 모듈 감지부(270)는 펀칭 모듈(260)이 최저점 이하로 더 이동되는 경우를 감지해서 그 정보를 컨트롤러(280)로 전송한다. 그러면 컨트롤러(280)가 가압식 액추에이터(261)의 동작이 강제로 오프(off)되게 컨트롤함으로써 체결부(20)의 상부가 너무 눌리지 않게끔 한다.
컨트롤러(280)는 업/다운 구동부(240)가 동작된 이후의 30초 후에 가압식 액추에이터(261)가 동작되도록 업/다운 구동부(240)와 가압식 액추에이터(261)의 동작을 자동으로 컨트롤하는 한편 모듈 감지부(270)의 감지신호에 따라 가압식 액추에이터(261)의 동작이 강제로 오프(off)되게 컨트롤한다.
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(280)는 중앙처리장치(281, CPU), 메모리(282, MEMORY), 그리고 서포트 회로(283, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(281)는 본 실시예에서 업/다운 구동부(240)가 동작된 이후의 30초 후에 가압식 액추에이터(261)가 동작되도록 업/다운 구동부(240)와 가압식 액추에이터(261)의 동작을 자동으로 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(282, MEMORY)는 중앙처리장치(281)과 연결된다. 메모리(282)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(283, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(281)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(283)은 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(280)는 업/다운 구동부(240)가 동작된 이후의 30초 후에 가압식 액추에이터(261)가 동작되도록 업/다운 구동부(240)와 가압식 액추에이터(261)의 동작을 자동으로 컨트롤하는 한편 모듈 감지부(270)의 감지신호에 따라 가압식 액추에이터(261)의 동작이 강제로 오프(off)되게 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(282)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(282)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 금형장치의 작용을 설명한다.
우선, 도 7처럼 제1 및 제2 하부 금형(210,220)과 상부 금형(230) 사이에 성형 전의 카울 크로스 부품(10)을 배치한다. 이어 카울 크로스 부품(10)의 관통공(11)에 너트와 같은 체결부(20)가 걸쳐지게끔 한다.
다음, 도 8처럼 업/다운 구동부(240)가 동작된다. 업/다운 구동부(240)의 작용으로 상부 금형(230)이 다운(down) 동작되면 제1 및 제2 하부 금형(210,220)과 상부 금형(230) 사이에서 도 5의 (b)와 같이 카울 크로스 부품(10)이 성형될 수 있다.
그런 다음, 컨트롤러(280)에 의해 가압식 액추에이터(261)가 동작된다. 가압식 액추에이터(261)의 동작에 의해 그 하단부가 지지된 체결부(20)를 펀칭 모듈(260)이 가압, 즉 펀칭한다. 그러면 다이 모듈(250) 및 펀칭 모듈(260)에 의해 체결부(20)의 하부와 상부에 각각 하부 헤드(21) 및 상부 헤드(22)가 성형될 수 있다. 다시 말해, 체결부(20)는 리벳형으로 성형되면서 카울 크로스 부품(10)과 한 몸체를 이룰 수 있다.
이처럼 리벳형으로 변형된 체결부(20)는 카울 크로스 부품(10)에 하나의 몸체로 일체 연결된 상태라서 종전철머 너트를 용접할 필요가 없이 체결 공정을 곧이어 진행할 수 있도록 함으로써 종전에 비해 제조 공정을 감소시켜 생산성 향상을 도모할 수 있게끔 한다.
본 실시예가 적용되더라도 종전과 달리 알루미늄이나 스틸 외의 다른 경량소재에 적용할 수 있으면서도 카울 크로스 부품(10)의 성형과 동시에 체결부(20)가 접합되도록 해서 체결 공정을 곧이어 진행할 수 있도록 함으로써 종전에 비해 제조 공정을 감소시켜 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 나아가 향후 경량소재 적용 제품에 적용할 수 있어 미래지향적인 기술로 자리매김할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치에서 제2 하부 금형 영역의 구조도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시에의 경우에도 다이 모듈(350)에 모듈 지지용 컬럼(351)이 연결된다. 모듈 지지용 컬럼(351)의 하부에는 모듈 베이스(352)가 배치되어 다이 모듈(350)과 모듈 지지용 컬럼(351)을 함께 지지한다. 그리고 다이 모듈(350)과 모듈 베이스(352) 사이에는 하부 탄성부재(353)가 마련된다.
한편, 이와 같은 구조에서 다이 모듈(350)에 접속되는 모듈 지지용 컬럼(351)의 상단부에는 나사식 헤드부(351a)가 형성된다. 다시 말해, 다이 모듈(350)은 나사식 헤드부(351a)에 나사식으로 결합되는데, 이와 같을 경우, 다이 모듈(350)을 시계 혹은 반시계 방향으로 돌리면 다이 모듈(350)의 높낮이를 변경할 수 있다. 따라서 체결부(20) 성형에 다소 유리할 수 있다.
본 실시예가 적용되더라도 종전과 달리 알루미늄이나 스틸 외의 다른 경량소재에 적용할 수 있으면서도 카울 크로스 부품(10)의 성형과 동시에 체결부(20)가 접합되도록 해서 체결 공정을 곧이어 진행할 수 있도록 함으로써 종전에 비해 제조 공정을 감소시켜 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 나아가 향후 경량소재 적용 제품에 적용할 수 있어 미래지향적인 기술로 자리매김할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10 : 카울 크로스 부품 11 : 관통공
20 : 체결부 21 : 하부 헤드
22 : 상부 헤드 110 : 하부 금형
111 : 하부 탑재 공간부 114 : 제1 성형부
120 : 상부 금형 121 : 상부 탑재 공간부
124 : 제2 성형부 140 : 업/다운 구동부
150 : 다이 모듈 160 : 펀칭 모듈
161 : 비틀림 코일 압축스프링

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 도브 테일(dove tail) 돌출부가 일측에 형성되는 제1 하부 금형;
    상기 도브 테일 돌출부에 슬라이딩 결합 가능한 도브 테일 결합홈이 일측에 형성되는 제2 하부 금형;
    상기 제1 및 제2 하부 금형에 형성되며, 카울 크로스 부품을 성형하기 위한 제1 성형부;
    상기 제1 성형부와 상호작용해서 상기 카울 크로스 부품을 성형하는 제2 성형부가 일측에 형성되는 상부 금형;
    상기 상부 금형에 연결되며, 상기 상부 금형을 업/다운(up/down) 구동시키는 업/다운 구동부;
    상기 제2 하부 금형의 하부 탑재 공간부에 마련되며, 상기 카울 크로스 부품의 관통공에 걸쳐진 체결부의 하부를 떠받쳐 지지하는 한편 상기 체결부의 하부에서 상기 관통공보다 큰 하부 헤드가 형성되게끔 하는 다이 모듈;
    상기 제2 하부 금형의 하부 탑재 공간부에 마련되고 상기 다이 모듈을 지지하는 모듈 지지용 컬럼;
    상기 모듈 지지용 컬럼의 하부를 형성하는 모듈 베이스;
    상기 다이 모듈과 상기 모듈 베이스 사이에 배치되는 하부 탄성부재;
    상기 상부 금형의 상부 탑재 공간부에 마련되며, 상기 카울 크로스 부품의 관통공에 걸쳐진 체결부의 상부를 가압해서 상기 관통공보다 큰 상부 헤드가 형성되게끔 하는 펀칭 모듈;
    상기 상부 금형의 상부 탑재 공간부에 마련되고 상기 펀칭 모듈과 연결되며, 상기 펀칭 모듈을 상기 다이 모듈 측으로 가압하는 가압식 액추에이터;
    상기 가압식 액추에이터를 상기 상부 금형에 고정시키는 액추에이터 고정대;
    상기 상부 금형의 일측에 매입되게 마련되며, 상기 펀칭 모듈이 이동되는 거리를 감지하는 모듈 감지부; 및
    상기 업/다운 구동부가 동작된 이후의 30초 후에 상기 가압식 액추에이터가 동작되도록 상기 업/다운 구동부와 상기 가압식 액추에이터의 동작을 자동으로 컨트롤하는 한편 상기 모듈 감지부의 감지신호에 따라 상기 가압식 액추에이터의 동작이 강제로 오프(off)되게 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 카울 크로스 부품의 성형 및 체결부 접합 겸용 금형장치.
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