KR20010051446A - 넓은 바디 패널 특히, 차량용 차체의 바디 패널 제조 방법 - Google Patents

Abstract

평평한 판금을 이용하여 넓은 면을 갖는 바디 패널 특히, 차량용 바디 패널을 제조하기 위한 방법에서, 평평한 판금이 프레스 성형기 내에서 활성매체를 이용하여 일측을 가압함으로써 사전 신장된 성형편을 형성하고, 이어서 프레스 성형기로부터 추출된 성형편이 분리된 디프 드로잉 다이 내에서 최종 형태로 성형된다.

Description

넓은 바디 패널 특히, 차량용 차체의 바디 패널 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING A WIDE BODY PANELS, IN PARTICULAR A BODY PANEL FOR A VEHICLE}

본 발명은 바디 패널, 특히 판금을 이용한, 차량용 바디 패널을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

차량 루프, 도어스킨, 사이드 패널, 커버 패널 등과 같은 대형 바디 패널의 제조는 통상적인 방법으로 디프 드로잉(deep drawing)을 통해 이루어진다. 디프 드로잉은 유압식 또는 기계식 드로잉 프레스에서 이루어진다. 디프 드로잉 할때 절결된 평평한 판금 바디 패널을 통상적인 프레스 성형기 내에 고정하고, 중공부 내로 신장 및 스웨이징(swaging)시킴으로써 성형한다. 그러한 방식으로 제조되는 넓은 바디 패널의 경우 자체 표면 연장부의 중앙 부분 내 돔(dome) 형태가 낮게 이루어질 때 그 부분은 상대적으로 부드러우면서, 낮은 좌굴 강도를 갖는다.

또한 바디 패널을 제조하기 위해 유압 디프 드로잉(유압식 처리 방법)이 공지되어 있다. 이러한 방법의 경우 프레스기는 필요하지 않으며, 오히려 드로잉 펀치가 활성 매체(물)로 채워진 탱크 내에 삽입된 판금을 누르게 되며, 상기 프레스형은 대체된다. 유압 작용으로 판금은 드로잉 펀치의 형태에 적응된다. 그러한 방법의 변형예의 경우 고정된 판금은 실제적으로 성형하는 변형공정 전에 판금 중심 내 증가된 아이어닝(ironing) 및 그로 인한 증가된 경화를 달성할 수 있도록 임의로 사전 신장된다. 상기 과정을 위해 지금까지 비용이 많이 들고, 그로 인해 값비싼 기계들이 필요했으며, 그리고 디프 드로잉에 비교해서 순환 시간이 길었다.

본 발명의 목적은 평평한 판금을 이용하여 판금 중심 내 좌굴 강도가 증가된 경우 바디 패널의 적은 순환 시간을 가능케 하는 넓은 바디 패널을 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라 상기 목적은 특허청구의 범위 제1항의 특징을 통해 해결된다. 또한 바람직한 방식으로 본 발명에 따른 실시예의 특징들은 그 이하 청구항들에 포함되어 있다.

본 발명에 따라 주로 달성되는 바람직한 사항들은 2가지 공지된 공정, 즉 특히 판금 중심 내 가공 경화를 달성하기 위해 활성 매체를 이용하여 우선적으로 평평한 판금을 사전 신장하는 공정과 바디 패널의 통상적인 프레스(디프 드로잉) 공정의 일회에 걸친 조합을 통해 두 공정의 장점들-최적화된 부재 특성 및 높은 공정 효율성-이 효과적으로 달성된다.

사전 신장된 판금은 상대적으로 작은 형체 압력을 가지는 설비 상에서 제조될 수 있는데, 이는 필요한 최대 압력이 약 15바 이기 때문이다. 기계적 프레스 또한 사용할 수 있다. 공지된 유압식 다듬질 성형의 경우 필요한 높은 압력은 다시금 높은 프레스 형체 압력을 야기하게 되는데, 그러한 높은 압력은 본 발명에 따른 방법에서는 필요하지 않다. 왜냐하면 그러한 다듬질 성형이 여기서도 통상적으로 이루어지기 때문이다. 유압식 다듬질 성형과는 반대로 사전 신장은 단지 약간의 시간을 필요로 하기 때문에, 본 발명에 따른 방법의 경우 순환시간도 두드러지게 감소한다.

사전 신장된 판금의 제조는 상호 연결된 프레스가공 라인 내에서 제1 조작법으로서 생각해 볼 수 있다. 그 외에 또한 생각해 볼만한 사항으로 반다듬질 제품 생산자로부터 단조 프레스 분야의 경우 이미 사전 신장된 판금(주문맞춤 비가공품과 비교 가능함)들이 제공되고 있다.

주문맞춤 비가공품의 사용은 또한 중량 감소를 위해 마찬가지로 생각해 볼 수 있다. 이러한 관점에서 경화는 특히 예를 들어 더욱 얇은 판금 분야에서 국소적으로 좌굴 강도를 증대시키기 위해 사용할 수 있다(예로서 플로어 팬/터널 등).

사전 신장된 판금들은 또한 일반적으로 프로토 타입 생산 시에 적용되는 연질 공구에 이용될 수 있다. 지금까지 발생하는 높은 압력 때문에 소위 연질공구를 이용하여 유체역학적으로 제조되는 부품을 성형할 수 없었다.

컴포넌트로서 모든 외피 부품들이 고려되며, 추가적으로 대개 상대적으로 얇은 판금으로 제조되는 모든 평평한 컴포넌트의 경우 앞서 기술한 방법의 조합을 이용하는 것이 가장 적합한 것으로 보여진다.

본 발명에 따른 방법을 통해, 지금까지 유체역학적으로 성형되는 판금의 단점-매우 높은 공정 순환 시간 및 높은 설비비용-들을 감수할 필요 없이도, 더욱 얇은 판금을 사용함으로써 다시금 분명한 중량 감소 가능성을 제공하게 되는, 증대된 컴포넌트 강도가 달성될 수 있다. 예를 들어 반다듬질 제품 생산자의 경우 사전 성형된 판금을 분리하여 생산할 수가 있다. 그러므로 프로토 타입 컴포넌트용 보강 삽입편 또한 거의 비용에 맞게 이용할 수 있다.

도1a는 삽입된 평평한 판금을 포함하는 프레스 성형기의 개방된 모습으로서, 주형의 윤곽이 도시된 도면.

도1b는 사전 신장된 판금을 포함하는 프레스 성형기의 폐쇄된 모습을 도시하는 도면.

도1c는 사전 신장된 바디 패널의 압출된 모습을 도시하는 도면.

도1d는 통상적인 디프 드로잉 다이 내에 삽입되어 있으며, 이미 최종 형태로 성형된 바디 패널을 도시하는 도면.

도2a는 삽입된 평평한 판금을 포함하는 프레스 성형기의 개방된 모습으로서 평평한 형태를 취한 주형을 도시하는 도면.

도2b는 사전 신장된 판금을 포함하는 프레스 성형기의 폐쇄된 모습을 도시하는 도면.

도2c는 사전 신장된 바디 패널이 압출된 모습을 도시하는 도면.

도2d는 통상적인 디프 드로잉 다이 내에 삽입되어 있으며, 이미 최종 형태로 성형된 바디 패널을 도시하는 도면.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1: 바디 패널

2: 판금

3: 프레스 성형기

5: 상부 주형

6: 블랭크 홀더

7: 중공부

8: 활성 매체

11: 드로잉 다이

15: 상부틀

본 발명의 실시예는 도면에 도시되며, 다음 명세 내용에서 더욱 자세히 설명된다.

넓은 바디 패널(1), 특히 차량용 바디 패널을 제조하기 위해 우선적으로 컷팅 또는 펀칭을 통해 평평한 판금(2)을 만들어 낸다. 그런 다음 상기 판금(2)을, 하나의 고정된 하부틀(4)과 하나의 이동 가능한 상부 주형(5)으로 이루어진 프레스성형기(3) 내에 삽입한다. 주형(5)과 연결되어 있는 것으로 이격되어 정렬된 블랭크 홀더(6)가 있는데, 이는 프레스 성형기(3)가 폐쇄되는 경우 판금(2)의 상부면을 누르며, 그럼으로써 판금을 프레스 성형기(3) 내의 정확한 위치에 위치시킨다.

도1a에 도시되어 있는 바와 같이, 판금(2)에 인접하는 하부틀(4) 내에 활성 매체(8)용 중공부(7)가 장착되어 있다. 중공부(7)는 활성 매체(8)를 위한 하나의 공급 내지 배출 라인(9)을 포함하고 있다. 활성 매체(8)로서 바람직하게는 액체(물, 오일 등)가 사용된다. 활성 매체(8)는 또한 공기압식으로 형성될 수도 있다(예: 공기).

프레스 성형기(3)가 폐쇄되고 판금(2)이 삽입되어 있는 경우 활성 매체(8)를 통해 판금(2)의 일측을 가압함으로써 압력(pi)이 형성되며, 그렇게 함으로써 평평한 판금(2)은 거의 내부 고압 성형을 통해 사전 신장된 성형편(10)으로 성형된다. 도1B에 따라서 주형(5)은 자체 하단면에 윤곽 도시된 형태를 취하게 된다. 프레스성형기(3)의 개방 후에 사전 신장되고, 윤곽 도시된 성형편(10)은 프레스 성형기로부터 추출되며, 통상적인, 여러 부분으로 이루어진 디프 드로잉 다이(11) 내에 삽입되고 그런 다음 디프 드로잉 공정에서 최종 형태로 성형된다. 디프 드로잉 다이(11)는 최종 형태(12)를 결정하는 보강 삽입편(14)을 포함하는 고정된 하부틀(13), 이동 가능한 상부틀(15) 및 블랭크 홀더(16) 등을 포함하고 있다. 판금(2)은 전체 표면 연장부에 걸쳐 균일하게 유지되는 판두께를 나타낼 수 있다; 그럼에도 판금(2)은 또한 주문 맞춤 비가공-컴포넌트로서도 형성 가능하다.

도2a 내지 2b에 따르는 실시예가 최초 실시예와 차이가 있는 점은 단지 도2b에 따라 주형의 수평 하부틀이 매끄러운 표면으로 형성된다는 점이다. 이러한 경우 활성 매체를 이용하여 가압할 때 판금(2)은 도2b에 따라 상부 방향으로 둥글게 만곡되는 성형편10)을 취하게 된다. 그에 이어서 상기 성형(10)은 디프 드로잉 다이(11) 내에서 최종형태(12)로 성형된다.

본 발명에 따르면, 더욱 얇은 판금을 사용함으로써 중량 감소 가능성이 제공되어 증대된 컴포넌트 강도가 달성되고, 공정 순환 시간 및 설비 비용이 절감되는 효과가 제공된다.

Claims (5)

1. 평평한 판금을 이용하여 넓은 면을 갖는 바디 패널 특히, 차량용 바디 패널을 제조하기 위한 방법에 있어서,

   평평한 판금(2)이 프레스 성형기(3) 내에서 활성 매체(8)를 이용하여 일측을 가압함으로써 사전 신장된 성형편(10)을 형성하고, 이어서 프레스 성형기(3)로부터 추출된 성형편(10)이 분리된 디프 드로잉 다이(11) 내에서 최종 형태(12)로 성형되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 평평한 판금(2)의 사전 신장이 유압식 또는 공기 압축식 활성 매체(8)를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 프레스 성형기(3)의 주형(5)이 자체 거의 수평한 하단면에서 매끄러운 표면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 프레스 성형기(3)의 주형(5)이 자체 하단면에서 윤곽으로 도시된 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 판금(2)이 주문 맞춤 비가공-컴포넌트로서 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.