KR19990078468A - 자동차용 내장재의 피어싱 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 내장재의 피어싱장치에 관한 것으로서, 종래에는 소재를 상하금형으로서 압압하여 성형한 다음, 별도의 공정을 거쳐 수작업으로 피어싱 가공을 하거나, 설치가 복잡하며, 공간을 많이 차지하고 소재에 충격을 가하게 되는 캠방식 펀치작업을 통해 피어싱 작업을 함에 따라 작업공정이 복잡하며, 제조비용이 많이 들고, 제품의 품질 또한 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 가이드봉(430)을 따라 전,후로 이동되는 실린더(440)가 구비되고, 상기 실린더(440)의 상면에는 선단에 가공툴(461)이 고정된 에어툴 몸체(460)가 체결되도록 한 피어싱 장치(400)를 하금형(200) 또는 상금형(100)에 설치하고 그 반대금형에는 가공툴(461)이 동작될 때 간섭받지 않도록 홈부(110)를 형성하므로서, 하금형(200)에 올려진 소재(300)에 상금형(100)이 눌려지면서 소재(300)가 성형될 때, 상기 피어싱 장치(400)의 가공툴(461)이 동시에 소재(300)의 측면부에 구멍을 간편하게 형성하는 것으로서, 피어싱 작업때 부하를 적게 받아 장치에 무리가 없고 구멍이 신속하면서도 깨끗하게 형성되어 품질을 향상시킬 수 있는 유용한 발명이다.

Description

자동차용 내장재의 피어싱 장치

본 발명은 자동차용 내장재에 구멍을 뚫는 피어싱 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 소재 성형용 상하금형 또는 트림과 피어싱용 상하금형에 간편히 설치하여 소재에 용이하게 피어싱 가공을 수행할 수 있도록 하여 내장재의 제작성 향상과 제조원가를 절감시키고, 품질 향상을 이룰 수 있는 자동차용 내장재의 피어싱 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 내장재로는 플로아 매트, 트렁크, 뒷 선반인 패키지트림, 천정재인 헤드라이너 및 도어 내면에 설치되는 도어트림 등이 있으며, 이러한 내장재는 주로 경질의 기재와 연질의 표피지로 구성되지만, 제품의 특성에 따라 즉, 플로어 매트의 경우에는 주로 부직포가 기재로 사용된다.

그외 나머지 제품의 기재로는 주로 우드스톡(WOOD STOCK), 피피(P.P), 우드화이버(WOOD FIBER), 레진펠트(RESIN FELT) 등의 재질이 사용되고, 상기 기재의 표면에 융착되는 표피지의 재질로는 부직포, 피브이시(PVC), 피이(PE), 피피(PP)에 피이(PE), 피피(PP), 피유(PU)포옴이 부착된 화학섬유가 주로 사용되고 있다.

이때, 상기 표피지는 이면에 피이폼과 필름층이 함께 부착되거나 또는 이면에 필름층만이 있는 것을 사용하기도 하고, 또는 제품의 사양에 따라 엠보싱 돌기가 있거나 없는 표피지를 사용하며, 이러한 내장재의 성형방식은 현재 일반 프레스기를 이용한 생산방식을 주로 사용하고 있다.

즉, 상기와 같은 내장재가 생산되는 작업과정을 보다 구체적으로 설명하면 제품의 형태로 미리 제작된 상하금형을 프레스기에 설치한 다음, 하금형의 상면에 소정온도로 예열된 소재를 넣고 상금형을 하강시켜 소재를 눌러주면 소재가 상하금형에 의해 소정의 형태로 성형되는 것이다.

또한 상기와 같이 소재가 성형될 때, 소재의 표면에 수직으로 형성되는 구멍과 같은 경우에는 주로 상금형에 펀치, 하금형에 부싱을 설치하여 피어싱을 하거나 또는 하금형에 칼날뭉치를 설치하여 소재가 올려진 하금형에 상금형이 눌려지면서 상기 칼날뭉치에 의해 소재에 구멍이 형성되도록 하고 있으며, 이밖에 상금형에 선단이 칼날을 형성을 하고 있는 요철부를 형성하고, 하금형에는 상기 요철부와 상응한 부위에 요입부를 형성하여 소재에 구멍을 형성할 수 있도록 되어 있다.

이때 소정형태로의 성형후 수축이 많이 발생하지 않는 기재일 경우에는 상기와 같이 표피지를 부착하면서 성형하는 공정 수행시 동시에 테두리의 트리밍과 소정부위의 피어싱작업을 행하여도 무방하지만 수축이 많이 발생되는 기재는 성형후 소성이 어느정도 이루어진 상태에서 트리밍과 피어싱작업을 행하여야 한다.

따라서, 종래에는 성형되는 소재에 굴곡지게 구부러진 부위가 있고, 상기 구부러진 부위에 수평 또는 비스듬하게 구멍이 형성될 경우에는 상하금형에 의해 소재가 제작된 후, 수작업 펀치를 사용하여 피어싱 작업을 하거나, 캠방식의 펀치를 통해 피어싱 작업을 하고 있는 실정이다.

그러나 상기와 같이 수작업 펀치로서 소재에 피어싱 작업을 할 경우에는 별도의 공정이 추가되어야 하고, 작업성이 불량해지며, 시간이 많이 소요되고, 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 캠방식의 펀치작업은 도 1 에 도시한 바와 같이 하금형(20)위로 하강되는 상금형(10)을 따라 상금형(10)에 설치된 캠(41)이 하금형(20)에 설치된 캠(42)을 눌러주면 캠(42)이 스프링을 압축하면서 옆으로 이동함에 따라 펀치(42a)가 전진하여 소재(30)에 구멍을 뚫게 되는데, 이러한 캠방식의 펀치(42a)를 통한 피어싱 작업은 캠(41)과 캠(42)이 서로 부딪힐 때의 충격이 심해 피어싱장치와 소재가 쉽게 파손되는 문제점이 있다.

그리고, 상기 캠방식의 피어싱장치는 그 부피가 크기 때문에 상하금형의 테두리 외부처럼 설치공간의 확보가 용이한 곳에는 설치가 가능하지만 소재의 중앙을 성형하는 상하금형의 중앙 내부처럼 설치공간의 확보가 어려운 곳에는 캠방식의 피어싱장치를 설치하기가 어려워서 결국 소재의 중앙부에 피어싱을 하려면 소재의 성형이 완료된 후 수작업에 의해 피어싱작업을 별도로 행할 수 밖에 없는 등 설치장소의 제약을 많이 받아 실용성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상하금형에 설치가 간편하면서도 상하금형에 의해 소재가 성형될 때 또는 트리밍/피어싱작업 때 소재의 형태에 변형을 주지않으면서 경사진 굴곡부위에 피어싱 작업을 보다 신속 간편하면서도 정밀하게 행할 수 있도록 하여 내장재의 품질향상과 원가절감을 이룰 수 있는 자동차용 내장재의 피어싱 장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 본 발명의 목적은 상,하금형중 일측 금형에는 설치공 및 삽입공을 형성하고, 타측 금형에는 상기 삽입공과 상응한 부위에 홈부를 형성한 다음 가이드봉에 의해 전,후로 이동자재되는 실린더가 구비되고, 상기 실린더의 상면에는 선단에 가공툴이 설치되어 있는 에어툴 몸체가 고정되도록 한 피어싱 장치를 상기 설치공에서 홈부를 향해 작동되도록 설치하므로서 달성되는 것이다.

이러한 본 발명은 상하금형에 의해 소재를 성형할 때 또는 이미 소정형태로 성형된 소재의 트리밍을 행할 때 실린더에 의해 에어툴이 이동되면서 그선단의 가공툴이 소재의 경사진 굴곡부에 구멍을 뚫은 다음, 실린더의 역작용에 의해 가공툴이 홈부로 부터 빠져 원위치된 후 상금형이 상승되므로 서로 간섭받지 않고 작동되는 것으로서, 작동시 진동이나 충격력이 별로 없어 장치나 소재에 무리가 가지 않고, 피어싱장치의 부피가 작기 때문에 상하금형의 중앙 내부처럼 좁은 공간에도 손쉽게 설치되어 피어싱작업을 단번에 행하므로 내장재의 품질향상과 생산원가 절감을 이룰 수 있어 상기 목적을 달성할 수가 있다.

도 1 은 종래의 상하금형에 설치된 캠방식 펀치를 도시한 요부 측단면도.

도 2a 는 본 발명에 따른 상하금형에 의해 소재가 압압되기 전 상태를 예시한 요부 측단면도.

도 2b 는 본 발명에 따른 상하금형에 의해 소재가 압압되고, 피어싱 장치가 작동된 상태를 예시한 요부 측단면도.

도 3 은 본 발명에 따른 피어싱 장치를 예시한 요부 사시도.

도 4 는 본 발명에 따른 피어싱 장치의 평면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 상금형 110 : 홈부

200 : 하금형 210 : 설치공

220 : 삽입공 400 : 피어싱 장치

430 : 가이드봉 440 : 실린더

460 : 에어툴 몸체 461 : 가공툴

이하 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 기술구성 및 작용을 실시 예로서 첨부한 별첨의 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 2a 는 본 발명에 따른 상하금형의 압압 전 상태를 예시한 요부 측단면도이며, 도 2b 는 본 발명에 따른 상하금형이 압압되고 피어싱 장치가 작동된 상태를 예시한 요부 측단면도이고, 도 3 은 본 발명의 피어싱 장치를 예시한 요부 사시도이다.

이에 예시한 바와 같은 본 발명은 소재를 성형하는 장치 또는 이미 성형된 소재의 트리밍과 피어싱을 하는 장치를 구성함에 있어서, 일측에 설치공(210)과 함께 삽입공(220)이 형성된 하금형(200)과; 상기 삽입공(220)과 상응한 위치에 홈부(110)가 형성된 상금형(100)과; 상기 하금형(200)의 설치공(210)에 설치되며, 가이드봉(430)에 의해 전,후로 이동되는 실린더(440)가 구비되고, 상기 실린더(440)의 상부에는 선단에 가공툴(461)이 설치된 에어툴 몸체(460)가 체결되어 있는 피어싱 장치(400)로서 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

도면중 미설명 부호 (300)은 소재이며, (410)은 피어싱 장치(400)의 저면에 설치되어 하금형(200)의 설치공(210)에 고정될 수 있도록 한 지지부이고, (420)은 가이드봉(430)을 지지부(410)에 고정시키고 있는 고정구이며, (450)은 실린더(440)의 상부에 에어툴 몸체(460)가 고정될 수 있도록 한 브라켓이며, (462)는 에어툴 몸체(460)에 에어를 유입시키기 위한 에어 유입관이다.

이와 같이 형성된 본 발명은 하금형(200)의 상부에 소재(300)가 올려진 후, 상금형(100)이 하금형(200)을 눌러 소재(300)가 압압되도록 한 상태에서 하금형(200)에 설치된 피어싱 장치(400)가 작동하여 소재(300)의 비스듬한 구멍을 형성하게 되며, 그 후 상금형(100)이 하금형(200)으로부터 이탈되면 내장재가 성형되면서 피어싱이 동시에 이루어지거나 또는 이미 성형된 소재의 트리밍 때 피어싱 작업이 한 번의 동작으로 수행되는 것이다.

즉, 피어싱 장치를 도 3 및 도 4 를 통해 자세히 살펴보면 저면에는 지지부(410)가 설치되고, 상기 지지부(410)의 상면으로는 양측에 각각 고정구(420)가 설치되며, 상기 각각의 고정구(420)에는 가이드봉(430)이 설치되고, 상기 가이드봉(430)에는 실린더(440)가 설치되는데, 이때 상기 가이드봉(430)이 피스톤의 역할을 하면서 유압 또는 공압에 의해 실린더(440)가 전,후로 이동될 수 있는 것이다.

또한 상기 실린더(440)의 상부에는 브라켓(450)이 설치되어 에어툴 몸체(460)가 고정되는데, 이러한 에어툴은 일측 에어 유입관(462)을 통해 유입된 에어의 힘으로 선단에 설치된 가공툴(461)을 회전시키면 그 선단의 뾰죽한 돌기부위부터 소재에 접촉되어 구멍을 뚫게 되므로 부하가 적게 걸려 장치에 무리가 별로 없으면서 소재(300)에 구멍이 원할하게 형성된다.

그리고 하금형(200)에는 설치공(210)이 형성됨에 따라 상기 설치공(210)에 피어싱 장치(400)의 지지부(410)가 고정되면서 피어싱 장치(400)가 설치되고, 상기 하금형(200)에는 삽입공(220)을 함께 형성하여 피어싱 장치(400)가 설치공(210)에 설치되었을 때 에어툴 몸체(460)의 선단에 설치된 가공툴(461)이 상기 삽입공(220) 내부에 위치될 수 있도록 하며, 상금형(100)에는 상기 삽입공(220)과 상응한 부위에 홈부(110)를 형성하여 가공툴(461)이 삽입공(220)내에서 전,후로 이동될 때, 가공툴(461)이 상금형(100)과 간섭을 일으키지 않도록 한 것이다.

이때 상기 피어싱 장치(400)는 하금형(200)의 일측 또는 중앙부위 어느곳이나 설치할 수 있으며, 또한 피어싱 장치(400)를 하금형(200)이 아닌 상금형(100)에 설치될 수 있는 것인데, 그러기 위해서는 상금형(100)에 삽입공(220) 및 설치공(210)을 설치하고, 하금형(200)에 홈부(110)를 형성할 수도 있는 것이다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명에 의해 내장재가 성형되는 과정을 살펴보면 도 2a 에 예시한 바와 같이 제품의 형태로 미리 제작된 상하금형(100),(200)을 프레스기에 설치한 다음, 하금형(200)의 상면에 소정온도로 예열된 소재(300)를 올려놓고 그 상부로부터 상금형(100)이 눌려지도록 하는데, 이때 하금형(200)에 설치된 피어싱 장치(400)는 작동되지 않으며, 도 2b 에 예시한 바와 같이 상금형(100)이 하금형(200)을 눌러 소재(300)를 소정의 형태로 성형하거나 또는 성형된 소재의 형태를 유지시키면, 그 상태에서 피어싱 장치(400)가 작동되어 소재(300)에 구멍을 형성하게 된다.

즉, 피어싱 장치(400)를 작동시키게 되면 에어툴 몸체(460)의 일측에 설치된 에어 유입관(462)을 통해 에어가 유입되면서 에어툴 몸체(460)의 타측에 설치된 가공툴(461)이 고속회전을 하게 됨과 동시에 에어툴 몸체(460)를 브라켓(450)에 의해 고정하고 있던 실린더(440)가 가이드봉(430)에 의해 가공툴 방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 가공툴(461)은 하금형(200)의 삽입공(220)을 통해 상금형(100)의 홈부(110)로 이동되면서 소재(300)에 구멍을 형성하게 되는 것이다.

그리고 상기와 같이 소재(300)에 구멍을 형성 후, 실린더(440)를 반대방향으로 작동시키게 되면 가공툴(461)이 상금형(100)의 홈부(110)에서 빠져나와 하금형(200)의 삽입공(220) 내부로 원위치되게 하면 가공툴(461)이 걸리지 않게 되므로 상금형(100)을 상승시킬 때 간섭을 받지 않게 되는 것이며, 그 후, 상금형(100)을 하금형(200)으로 부터 완전히 상승시키면 내장재의 피어싱 작업이 완료된다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 소재의 성형금형에 설치하여상하금형으로 소재를 눌러 소정형태로 성형한 직후 일련적으로 피어싱작업이 수행되도록 하거나 또는 트리밍 금형에 설치하여 숙성이 완료된 소재의 별도 트리밍 작업때 피어싱 작업을 수행할 수 있는 것으로서, 작동시 진동이나 충격력이 별로 없어 장치나 소재에 무리가 별로 가지 않고, 피어싱장치의 부피가 작기 때문에 상하금형의 중앙 내부처럼 좁은 공간에도 얼마든지 손쉽게 설치할 수 있어 피어싱작업을 신속 정밀하게 수행할 수 있으므로 내장재의 품질향상과 생산원가 절감을 이룰 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (2)

1. 소재 성형용 상하금형이나 트림 및 피어싱용 상하금형을 구성함에 있어서, 일측에 설치공(210)과 함께 삽입공(220)이 형성된 하금형(200)과; 상기 삽입공(220)과 상응한 위치에 홈부(110)가 형성된 상금형(100)과; 상기 삽입공(220)내에 설치된 선단의 가공툴(461)이 홈부(110)로 이동되면서 피어싱 공정을 수행하도록 설치공(210)내에서 왕복이동되는 에어툴 몸체(460)와; 상기 에어툴 몸체(460)를 설치공(210)내에서 가이드봉(430)을 따라 전,후로 이동시키는 실린더(440)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 피어싱 장치.
2. 제1항에 있어서, 상금형(100)에 설치공(210) 및 삽입공(220)을 형성하고, 하금형(200)에는 홈부(110)를 형성하여 상기 상금형(100)의 설치공(210)에 설치된 에어툴 몸체(460)의 가공툴(461)이 하금형(200)의 홈부(110)를 향해 동작되게 한 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재의 피어싱 장치.