KR20000041098A - 자유 곡률반경의 벤딩이 가능한 드로우 벤딩장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자유곡률반경의 벤딩이 가능한 드로우 벤딩장치 및 방법에 관한 것으로, 비임(40)을 벤딩다이(10)에 장착하고, 소망하는 벤딩반경에 따라 벤딩각도를 설정한다. 이어서, 알루미늄 비임(40)과 롤(20)의 센타부분이 서로 접하므로 롤(20)의 센타부위에 맞추어져 있는 각도지시핀(60)을 이용하여 소망하는 벤딩반경R에 따른 각도와 그에 따른 스톱퍼(70)의 위치를 설정하여 고정시킨다. 그 후, 스톱퍼(70)까지 벤딩하고, 계속해서, 오버랩핑되어 벤딩되는 부분의 길이를 설정하여 비임의 피딩길이를 결정하고, 결정된 피딩길이에 맞추어 비임(40)을 피딩한 후, 상술한 바와 마찬가지로 벤딩하여, 소망하는 벤딩반경을 가지는 비임(40)을 벤딩한다.

Description

자유 곡률반경의 벤딩이 가능한 드로우 벤딩장치

본 발명은 드로우 벤딩장치(Draw bending apparatus)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자유 곡률반경의 벤딩이 가능한 드로우 벤딩장치 및 벤딩방법에 관한 것이다.

일반적으로, 드로우 벤딩은 하나의 금형을 이용하여 소망하는 곡률반경으로 벤딩하는 기법으로, 종래의 로타리(rotary) 드로우 벤딩장치는 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 압출재(2), 도면에서는 튜브또는 환형관을 고정시키는 클램프 다이(4)와, 이 클램프 다이(4)에 소정의 각도로 이격되어 설치된 압력 다이(6)와, 상기 클램프 다이(4)와 압력 다이(6)사이에서 회전벤딩기(도시하지 않음)에 벤딩축(3)을 중심으로 회전가능하게 부착되어, 벤딩하고자하는 압출재(2)의 형상이나 사양을 결정하는 회전벤딩부(8)로 구성된다. 한편, 튜브또는 환형관의 압출재(2)를 벤딩할 경우, 그 내부를 지지해야 하는 바, 압출재(2)의 내부에는 압출재(2)의 내부단면에 대응하는 형상의 멘드렐(Mandrel)이 삽입되어 있다.

클램프 다이(4)와 회전벤딩부(8)가 벤딩축(3)을 중심으로 화살표A의 방향으로 회전되면, 압출재(2)는 압력다이(6)에 지지된 상태에서 회전벤딩부(8)와 클램프 다이(4)의 회전에 따라 화살표B의 방향으로 당겨지면서, 소정의 형상으로 형성된다.

하지만, 이상과 같은 종래의 드로우 벤딩장치는 하나의 금형으로 하나의 곡선벤딩이 가능하므로, 제작공정이 단순하고, 양산성 및 재현성이 뛰어난 점은 있지만, 여러 곡률반경을 필요로 하는 경우 다수의 벤딩금형을 필요로 하고, 특히 벤딩하고자 하는 재료의 단면과 벤딩반경에 따라 비례적으로 벤딩금형이 커지므로 벤딩가능한 반경이 작거나, 같은 단면형상을 가진 재료라 하더라도 다른 반경으로 벤딩하고자 하는 경우에는 회전벤딩의 금형을 새로이 제작해야 하므로, 금형재료 및 제작비가 많이들고, 많은 시간이 소요되는 등의 에너지의 낭비를 가져오는 단점이 있다. 특히, 최근에 많이 요구되고 있는 사각 파이프 벤딩의 경우, 제작공정의 난이도 및 디자인상에 있어 자유도를 주기가 어렵다는 단점이 있으므로, 자동차용 부품과 같은 정밀제작을 요하는 경우에는 적용상 많은 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하고자 안출된 것으로, 그 목적은 가공형태에 따라 국소부위에 대한 벤딩을 연속시켜 어떠한 형태의 2차원 벤딩도 가능하고, 추가의 금형없이 기 제작된 수개의 표준금형을 이용하여 설계자에게 디자인의 자유도를 제공할 수 있는 자유곡률반경의 벤딩이 가능한 드로우 벤딩장치 및 벤딩방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 자유곡률반경의 벤딩이 가능한 드로우 벤딩장치는 다이고정핀을 중심으로 회전가능하게 장착된 벤딩다이와, 상기 벤딩다이와 맞닿아서 상기 다이고정핀을 중심으로 회전가능하게 장착된 중공의 롤과, 상기 롤의 상하부위에서 상기 롤을 고정하는 롤고정판과, 상기 벤딩다이와 롤사이에 지지되어 상기 벤딩다이와 롤의 회전에 따라 벤딩되는 비임과, 상기 비임의 벤딩시, 상기 비임의 유동을 방지하도록 상기 벤딩다이에 결합된 비임고정블록과, 소망하는 벤딩반경에 따른 상기 롤의 회전각도를 나타내는 각도지시핀과, 상기 비임의 벤딩시, 상기 롤의 회전을 방해하여 상기 소망하는 벤딩반경에 따른 벤딩길이를 조절하도록 소정의 부위에 고정된 스톱퍼로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자유곡률반경의 벤딩이 가능한 벤딩방법은 벤딩하고자 하는 비임을 벤딩다이에 장착하는 제 1 단계와, 소망하는 벤딩반경에 따라 벤딩각도를 설정하는 제 2 단계와, 소망하는 벤딩반경에 따라 스톱퍼의 위치를 설정하여 고정시키는 제 3 단계와, 벤딩시, 오버랩핑되어 벤딩되는 부분의 길이를 설정하여 비임의 피딩길이를 결정하는 제 4 단계와, 결정된 피딩길이에 맞추어 상기 비임을 피딩한 후 상기 스톱퍼위치까지 벤딩하는 제 5 단계와, 상기 제 1내지 제 5 단계를 반복하여 소망하는 벤딩반경을 가지는 비임을 벤딩하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 로타리 드로우 벤딩장치를 나타내는 개략도이고,

도 2는 본 발명에 따른 드로우 벤딩장치를 나타내는 개략단면도이고,

도 3a 및 3c는 도 2에 따른 드로우 벤딩장치의 벤딩방법을 설명하기 위한 개략도이고,

도 4는 벤딩각도와 벤딩반경R사이의 관계를 나타내는 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 압출재 3 : 벤딩축

4 : 클램프 다이 6 : 압력다이

8 : 회전벤딩부 10 : 벤딩다이

12 : 다이고정핀 14 : 쐐기 부재

20 : 롤 22 : 롤고정핀

30 : 롤고정판 40 : 비임

50 : 비임고정블록 60 : 각도지시핀

70 : 스톱퍼 82 : 수평바아

84 : 수직바아

이하, 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 자유곡률반경의 벤딩이 가능한 드로우 벤딩장치 및 방법을 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 드로우 벤딩장치의 구성을 나타내는 개략단면도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 드로우 벤딩장치는 표준금형으로서의 벤딩다이(10)가 다이고정핀(12)을 중심으로 회전가능하게 장착되며, 중공원통형의 롤(20)은 이러한 벤딩다이(10)와 맞닿아서 다이고정핀(12)을 중심으로 회전된다. 벤딩다이(10)의 반경에 따라 벤딩가능한 최소의 벤딩반경R이 정해진다. 예를들어 벤딩반경이 500R인 벤딩다이(10)의 경우, 최대로 직선까지 벤딩이 가능하나 벤딩가능한 최소의 벤딩반경R은 벤딩다이(10)의 반경으로 한정된다. 즉, 벤딩다이의 반경≤R≤직선이 된다.

한편, 롤고정판(30)은 롤(20)의 상하부위에서 롤(20)내에 삽입된 롤고정핀(22)과 너트(24)에 의해 롤(20)을 고정하며, 다이고정핀(12)은 쐐기부재(14)에 의해 벤딩다이(10)와 결합된다. 다이고정핀(12)과 롤고정판(30)에는 또한, 수평바아(82)가 관통되어 롤(20)이 다이고정핀(12)을 중심으로 회전하게 한다. 수직바아(84)는 수평바아(82)의 사이를 지지한다. 벤딩다이(10)와 롤(20)사이에 지지된 비임(40), 예를들어 알루미늄 비임은 벤딩다이(10)와 롤(20)의 회전에 따라 벤딩되며, 벤딩시 비임(40)은 벤딩다이(10)에 결합된 비임고정블록(50)에 의해 유동이 방지되며, 소정의 부위에 고정된 스톱퍼(70)에 의해 롤(20)의 회전을 방해하여 소망하는 벤딩반경에 따른 벤딩길이를 조정한다. 또한, 각도지시핀(60)은 소망하는 벤딩반경에 따른 롤(20)의 회전각도를 나타낸다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 드로우 벤딩장치의 벤딩방법은 도3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이 벤딩하고자 하는 직선의 알루미늄 비임(40)을 벤딩다이(10)에 장착하고, 소망하는 벤딩반경에 따라 벤딩각도를 설정한다. 이어서, 알루미늄 비임(40)과 롤(20)의 센타부분이 서로 접하므로 롤(20)의 센타부위에 맞추어져 있는 각도지시핀(60)을 이용하여 소망하는 벤딩반경R에 따른 각도와 그에 따른 스톱퍼(70)의 위치를 설정하여 고정시킨다. 그 후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 벤딩하고, 계속해서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 오버랩핑되어 벤딩되는 부분의 길이를 설정하여 비임의 피딩길이를 결정하고, 결정된 피딩길이에 맞추어 비임(40)을 피딩한 후, 상술한 도 3a 및 3b에 도시된 바와 마찬가지로 벤딩하여, 소망하는 벤딩반경을 가지는 비임(40)을 벤딩한다.

이상과 같은 벤딩방법에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 소망하는 벤딩반경R과 벤딩각도는 서로 반비례함으로 알 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 자유곡률반경의 벤딩이 가능한 드로우 벤딩장치는 기존에 제작된 하나의 금형으로 특수한 형태의 벤딩이 가능하므로, 새로운 금형을 개발할 필요없이 자유로운 설계가 가능하므로, 종래의 벤딩기에 비하여 경제성 및 신속성이 뛰어나고 특히, 제작의 자유로움 등의 장점으로 인하여 국내외적으로 확산되고 있는 알루미늄 압출재의 벤딩부품에 그 사용이 확대될 수 있는 효과가 있으므로, 자동차뿐만아니라 건축, 전자제품등 벤딩기술이 필요한 모든 부분에 적용가능한 장점이 있다.

또한 본 발명의 드로우 벤딩장치에 따르면, 부품에 따라서는 금형비 및 제작단가가 50%이상 절감되며 제작기간역시 50%이상 단축하므로서 에너지 절감효과를 꾀할 수 있고, 이는 복잡한 부품일수록 더욱 높은 효과가 기대된다. 특히, 자동차의 경우 알루미늄 부품의 적용이 확대일로에 있는 추세에서 경량화를 통한 차량의 에너지 절감효과도 가진다.

더구나, 본 발명의 드로우 벤딩장치 및 방법은 CNC장치를 이용할 경우, 제작의 재현성이 뛰어나고, 정밀제어로 인하여 부품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 자유곡률반경의 벤딩이 가능한 드로우 벤딩장치에 있어서,

   다이고정핀을 중심으로 회전가능하게 장착된 벤딩다이와,

   상기 벤딩다이와 맞닿아서 상기 다이고정핀을 중심으로 회전가능하게 장착된 중공의 롤과,

   상기 롤의 상하부위에서 상기 롤을 고정하는 롤고정판과,

   상기 벤딩다이와 롤사이에 지지되어 상기 벤딩다이와 롤의 회전에 따라 벤딩되는 비임과,

   상기 비임의 벤딩시, 상기 비임의 유동을 방지하도록 상기 벤딩다이에 결합된 비임고정블록과,

   소망하는 벤딩반경에 따른 상기 롤의 회전각도를 나타내는 각도지시핀과,

   상기 비임의 벤딩시, 상기 롤의 회전을 방해하여 상기 소망하는 벤딩반경에 따른 벤딩길이를 조절하도록 소정의 부위에 고정된 스톱퍼로 이루어진 것을 특징으로 하는 자유곡률반경의 벤딩이 가능한 드로우 벤딩장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 다이고정핀과 롤고정판에는 수평바아가 관통되어 있고, 수직바아가 수평바아의 사이를 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 자유곡률반경의 벤딩이 가능한 드로우 벤딩장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 비임의 벤딩시, 오버랩핑되는 벤딩부위가 있도록 피딩길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 자유곡률반경의 벤딩이 가능한 드로우 벤딩장치.
4. 자유곡률반경의 벤딩이 가능한 벤딩방법에 있어서,

   벤딩하고자 하는 비임을 벤딩다이에 장착하는 제 1 단계와,

   소망하는 벤딩반경에 따라 벤딩각도를 설정하는 제 2 단계와,

   소망하는 벤딩반경에 따라 스톱퍼의 위치를 설정하여 고정시키는 제 3 단계와,

   벤딩시, 오버랩핑되어 벤딩되는 부분의 길이를 설정하여 비임의 피딩길이를 결정하는 제 4 단계와,

   결정된 피딩길이에 맞추어 상기 비임을 피딩한 후 상기 스톱퍼위치까지 벤딩하는 제 5 단계와,

   상기 제 1내지 제 5 단계를 반복하여 소망하는 벤딩반경을 가지는 비임을 벤딩하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자유곡률반경의 벤딩이 가능한 벤딩방법.