KR20020071428A - 부각 성형 다이의 로터리 캠 구동 장치 - Google Patents

부각 성형 다이의 로터리 캠 구동 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프레스 가공할 때 에어 실린더의 작동 타이밍 조정의 필요성을 제거하고 에어 실린더에 필요한 배관을 간단하게 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 금속제 박판 가공물을 놓기 위한 지지부가 있는 하형과, 하형에 대해서 직선방향으로 하강하여 가공물을 성형하는 상형으로 구성되고, 관입 성형부는 지지부 근처의 가장자리부에서 상형의 하강 궤적보다 관입하여 하형에 형성되고, 로터리 캠은 하형에 회전가능하게 장치되고, 슬라이드 캠은 관입 성형부를 포함하고 로터리 캠에 미끄럼가능하게 대향하고, 그리고 자동 복귀구(retractor)는 성형 후에 가공물을 하형 밖으로 취출하는 상태까지 로터리 캠을 선회 복귀시키도록 하형에 장치되고, 하형의 지지부에 놓여 있는 가공물은 로터리 캠의 관입 성형부와 슬라이드 캠의 관입 성형부에 의해 성형되고, 슬라이드 캠은 미끄러짐으로써 가공물을 성형하고, 자동 복귀구는 가공물을 하형 밖으로 취출하도록 성형 후에 로터리 캠을 선회 복귀시키고, 로터리 캠의 양 끝에는 거기서 돌출하는 지지축을 포함하고, 지지축은 로터리 캠을 회전가능하게 지지하도록 하형에 의해 지지되고, 캠 종동절 암의 중심부는 지지축에 체결되고, 캠 종동절 암의 끝은 하형에 장치된 실린더의 피스톤 로드에 연결되고, 캠 종동절 암의 다른 끝은 상형에 장치된 작동절과 접촉하는 부각 성형 다이의 로터리 캠 구동 장치를 제공한다.

Description

부각 성형 다이의 로터리 캠 구동 장치{ROTARY CAM DRIVING APPARATUS FOR NEGATIVE-ANGLE FORMING DIE}

본 발명은 금속제 박판을 성형하는 부각 성형 다이(negative-angle forming die)의 로터리 캠 구동 장치에 관한 것이다. 여기에서, 부각 성형 다이는 상형의 직선방향의 하강 궤적보다 하형 내로 관입한 위치에서 행해지는 성형에 사용된다.

금속제 박판 가공물을 상형의 직선방향의 하강 궤적보다 하형 내로 관입한 부분을 가지는 형상으로 부각 성형하는 것은 통상적으로 슬라이드 캠을 사용하여 행해진다.

종래의 금속제 박판 가공물의 관입 성형 공정에 따르면, 가공물은 하형에 놓여지고 상형은 수직으로 하강한다. 이 때, 상형의 작동 캠이 하형의 수동(受動) 캠을 구동시켜서, 횡방향에서 가공물을 성형한다. 성형이 완료되고 상형이 상승한 후, 작동 캠은 스프링에 의해 복귀한다.

상기의 구성에 있어서, 횡방향에서 가공물로 미끄러지는 수동 캠은 성형 후의 가공물과 동일한 형상인 일체형 성형부를 가지고 있다. 그러나, 하형은 성형 후에 가공물을 하형으로부터 취출해야 하기 때문에, 하형의 관입 성형부는 복귀를 위해 분할이 가능해야 하고, 또는 그 후부는 삭제되어 가공물이 전방으로 이동되어 취출될 수 있도록 해야 한다. 관입 정도가 적은 경우에는 이것이 크게 문제가 되지는 않는다. 그러나, 관입 정도가 크거나 금속제 박판으로 자동차의 전방 필러-아웃터(pillar-outer)를 성형하는 경우에서와 같이 홈-형상부를 가진 긴 프레임으로 가공물을 성형하는 경우에는 문제가 심각해진다. 특히, 가공물의 홈이 좁기 때문에, 하형에서 홈에 상응하는 부분을 분할하거나 삭제하면, 수동 캠의 성형부에서의 형상이 깨끗하게 되지 않는다. 그리고, 하형의 강도도 부족하게 된다. 그러므로, 깨끗한 형상의 관입 성형을 수행하기는 불가능했다.

또한, 성형 제품에는 때때로 비틀림이나 뒤틀림이 생기게 되고, 이것을 수정해야만 한다. 그러나, 예컨대, 사이드 패널, 펜더, 루프, 보닛, 트렁크 덮개, 도어 패널, 전방 필러-아웃터 등과 같은 자동차 외판을 구성하는 다양한 부품은 3차원 곡면 또는 곡선을 갖도록 성형되므로 성형 후에 수정한다는 것은 실질적으로 불가능하다. 자동차의 금속제 박판 부품을 조립하는데 있어서, 부품에 비틀림이나 뒤틀림이 생긴 경우, 다른 부품을 함께 끼워맞추는 것이 곤란하게 된다. 이러한 문제를 해결하지 않고서는, 고품질의 자동차용 금속제 박판 구조를 제공하는 것이 불가능했고, 금속제 박판 성형품의 소정의 제품 정밀도를 유지하는 것이 불가능했다.

상기의 문제를 해결하기 위해서, 상형의 하강 직선 운동을 회전 운동으로 변환시켜 로터리 캠을 선회시키고 상형의 직선방향의 하강 궤적보다 하형 내로 관입한 성형 부분을 성형하는 구성이 제안되었다. 이러한 구성에 있어서, 성형 후에, 로터리 캠은 성형된 가공물을 하형 밖으로 취출할 수 있는 상태까지 선회 복귀한다. 이러한 구성이 보다 상세하게 설명된다.

구체적으로는, 도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 이러한 부각 성형 다이는 가공물(W)이 놓여 지는 지지부(101)를 포함하는 하형(102)과 하형(102)에 대해서 직선방향으로 하강하여 가공물(W)을 프레스 및 성형하는 상형(103)으로 구성된다. 하형(102)에는 상방으로 개방된 축방향 홈(104)에 지지되는 로터리 캠(106)이 회전가능하게 장치된다. 홈(104)에는 지지부(101) 근처의 부분에는 상형(103)의 궤적보다 관입한 관입 성형부(105)가 형성된다. 하형(102)은 로터리 캠(106)을 회전가능하게 지지한다. 상형(103)에는 로터리 캠(106)에 대향하는 슬라이드 캠(108)이 장치되고 관입 성형부(107)가 장치된다. 또한, 하형에는 성형 후에 가공물(W)을 하형(102) 밖으로 취출하는 상태까지 로터리 캠(106)을 이동 복귀시키는 자동 복귀구(109)가 장치된다. 하형(102)의 지지부(101)에 놓여 있는 가공물(W)은 로터리 캠(106)의 관입 성형부(105)와 슬라이드 캠(108)의 관입 성형부(107)에 의해 성형된다. 가공물(W)은 로터리 캠(106)의 회전 운동과 슬라이드 캠(108)의 미끄럼 운동에 의해 성형된다. 성형 후에, 자동 복귀구(109)는 로터리 캠(106)을 선회 복귀시키고, 가공물(W)을 하형(102) 밖으로 취출한다.

이제, 이러한 부각 성형 다이의 작동에 대해서 설명한다.

우선, 도 5에 있어서, 상형(103)은 상사점에 위치하고 있다. 이 위치에서, 가공물(W)이 하형(102)의 지지부(101)에 놓여 진다. 로터리 캠(106)은 자동 복귀구(109)에 의해 복귀 위치에 유지된다.

그 다음에, 상형(103)이 하강하기 시작하고, 도 6에 도시한 바와 같이, 먼저, 슬라이드 캠(108)의 하면은 슬라이드 캠(108)이 로터리 캠(106)의 관입 성형부를 간섭하지 않게 하면서 선회판(111)과 접촉하고, 로터리 캠(106)을 도 10에서와 같이 시계방향으로 선회시키고, 로터리 캠(106)을 성형 자세에 위치시킨다. 그리고 나서, 패드(110)는 가공물(W)을 프레스한다.

상형이 계속해서 하강하면, 상형의 외측방향으로 가압되어 있는 슬라이드 캠(108)은 슬라이드 캠(108)이 코일 스프링(112)의 가압에 저항하여 횡방향 좌측 방향으로 이동함에 따라 미끄럼 운동을 시작한다. 이것이 도 7의 상태이고, 선회한 로터리 캠(106)의 관입 성형부(105)와 슬라이드 캠(108)의 관입 성형부(107)가 가공물(W)을 성형한다.

관입 성형 후에, 상형(103)은 상승을 시작한다. 슬라이드 캠(108)은 코일 스프링(112)에 의해 상형의 외측방향으로 가압되고, 도 8에서와 같이 횡방향 우측 방향으로 이동하고, 관입 성형된 가공물(W)을 간섭하지 않으면서 상승을 계속한다.

한편, 로터리 캠(106)은 슬라이드 캠(108)에 의한 구속에서 해제되므로, 자동 복귀구(109)에 의해, 도 8에 도시한 바와 같이, 좌측 방향으로 선회한다. 그러므로, 가공물(W)이 관입 성형 후에 하형 밖으로 취출될 때, 가공물(W)은 로터리 캠(106)의 관입 성형부(105)를 간섭하지 않으면서 제거될 수 있다.

자동 복귀구는, 상술한 바와 같이, 성형된 가공물을 하형 밖으로 취출하기 위해 관입 성형 후 로터리 캠을 역선회시키는데 필수적이다.

상기의 종래 기술에 따르면, 자동 복귀구는 핀과 코일 스프링에 의해 제공된다. 그러나, 일반적으로, 에어 실린더가 주로 사용된다.

에어 실린더가 사용되면, 프레스 기계의 하강 스트로크 중의 특정 시기에 타이밍이 맞춰져야만 한다. 또한, 에어 실린더가 사용되면, 에어 실린더는 에어 실린더에 적합한 특정한 직경의 배관과 연결되어야 한다. 비록, 이와 같은 특정한배관은 양산 프레스 가공 시에는 적합하게 준비되지만, 꼭 맞는 크기의 배관은 예컨대, 실물 크기의 생산 준비 단계에서와 같은 시험 생산 시에는 종종 유용하지 않게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 부각 성형 다이의 로터리 캠 구동 장치의 모식도(模式圖).

도 2는 본 발명에 따른 부각 성형 다이의 로터리 캠 구동 장치의 실시예에 있어서의 상형이 상사점에 있는 상태의 측면도.

도 3은 도 2에 있어서의 상형이 하사점에 있는 상태의 측면도.

도 4는 도 3에 있어서의 장치의 평면도.

도 5는 관입 성형하는 종래의 부각 성형 다이의 상형이 상사점에 있는 상태의 단면도.

도 6은 도 5에 있어서의 종래의 부각 성형 다이의 상형이 하강해서 하형과 접촉하여 가공물과 접촉하기 시작하는 상태의 단면도.

도 7은 도 5에 있어서의 종래의 부각 성형 다이의 상형이 하사점에 있는 상태의 단면도.

도 8은 도 5에 있어서의 종래의 부각 성형 다이의 상형이 상승하여 상사점에 있는 상태의 단면도.

이제, 상기의 사정을 참작하여, 본 발명은 프레스 가공할 때 에어 실린더의 작동 타이밍 조정의 필요성을 제거하고 에어 실린더에 필요한 배관을 간단하게 하는 것을 목적으로 한다. 상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 금속제 박판 가공물을 놓기 위한 지지부가 있는 하형과, 하형에 대해서 직선방향으로 하강하여 가공물을 성형하는 상형으로 구성되고, 관입 성형부는 지지부 근처의 가장자리부에서 상형의 하강 궤적보다 관입하여 하형에 형성되고, 로터리 캠은 하형에 회전가능하게 장치되고, 슬라이드 캠은 관입 성형부를 포함하고 로터리 캠에 미끄럼가능하게 대향하고, 그리고 자동 복귀구는 성형 후에 가공물을 하형 밖으로 취출하는 상태까지 로터리 캠을 선회 복귀시키도록 하형에 장치되고, 하형의 지지부에 놓여 있는 가공물은 로터리 캠의 관입 성형부와 슬라이드 캠의 관입 성형부에 의해 성형되고, 슬라이드 캠은 미끄러짐으로써 가공물을 성형하고, 자동 복귀구는 가공물을 하형 밖으로 취출하도록 성형 후에 로터리 캠을 선회 복귀시키고, 로터리 캠의 양 끝에는 거기서 돌출하는 지지축을 포함하고, 지지축은 로터리 캠을 회전가능하게 지지하도록 하형에 의해 지지되고, 캠 종동절 암의 중심부는 지지축에 체결되고, 캠 종동절 암의 끝은 하형에 장치된 실린더의 피스톤 로드에 연결되고, 캠 종동절 암의 다른 끝은 상형에 장치된 작동절과 접촉한다.

(실시예)

첨부한 도면 중에서 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

하형(1)은 로터리 캠(5)을 회전가능하게 지지한다. 하형(1)에는 로터리 캠(5)을 자동으로 복귀시키는 실린더(51)가 장치된다. 로터리 캠(5)에는 캠 종동절 암(52)이 장치된다. 상형(3)에는 캠 종동절 암(52)을 제어하는 판-형상 작동절(53)이 장치된다.

축-형상의 로터리 캠(5)의 양 끝에는 지지축(11)이 뻗어 있다. 각각의 지지축(11)은 베어링(13)에 고정된 원통 형상의 메탈(12) 내에 끼워맞춤되고, 로터리 캠(5)을 회전가능하게 한다. 지지축(11)에는 로터리 캠(5) 축의 한 끝에 볼트(15)에 의해 고정되는 베이스판(14)이 있다. 지지축(11)이 끼워맞춤되는 베어링(13)은 볼트(16)에 의해 하형(1)에 고정된다.

지지축(11)의 끝부(11a)는 사각 프리즘 형상으로 형성되어 에어 실린더(51)의 출력을 로터리 캠(5)에 확실하게 전달할 수 있다.

캠 종동절 암(52)은 디스크부를 포함하고, 2개의 부재로 제작되고, 이 중 하나에는 서로로부터 멀어지는 방향으로 디스크부 외부로 각각 뻗어 있는 2개의 부분이 있다. 2개의 부재는 디스크부의 중앙에서 지지축(11)의 끝부(11a)를 사이에 끼우고 있고 볼트(54)에 의해 결합된다. 캠 종동절(55)은 캠 종동절 암(52)의 끝에 회전가능하게 장치되며, 나사진 너트(56)로 탈락을 방지한다. 캠 종동절 암(52)의 다른 끝은 연결 부재(58)를 통해서 핀(59)에 의해 실린더(51)의 피스톤 로드(57)끝과 연결된다. 실린더(51)는 브래킷(60)을 통해서 볼트(61)에 의해서 하형(1)에 부착된다.

판-형상의 캠(53)은 상형(3)의 캠 종동절 암(52)의 대향 위치에 장치된다. 캠(53)에는 캠 종동절 암(52)의 캠 종동절(55)에 의해 접촉되는 캠 표면(62)이 있으며, 이것으로써 로터리 캠(5)의 회전 운동을 제어한다. 캠 표면(62)은 프레스 장치의 하강 스트로크 중의 어느 위치에서 캠(5)이 선회를 시작하고, 선회 운동의 어느 위치에서 로터리 캠이 소정의 성형 자세에서 유지되어야 한다는 사실을 고려하여 설계된다. 캠 표면(62)에는 로터리 캠(5)을 회전시키기 위한 경사부(62a)가 있다. 또한, 캠 표면(62)에는 성형 자세를 유지시키기 위한 수직부(62b)가 있다.

작동절(53)은 볼트(63)에 의해 상형(3)에 고정된다.

캠 종동절 암(52)의 캠 종동절(55)이 작동절(53)의 캠 표면(62)과 접촉하지 않게 되는 위치까지 상형(3)이 상승하면 실린더(51)는 로터리 캠(5)을 자동으로 복귀시킨다.

도 2 및 도 3은 상형(3)이 상사점에 있는 상태 및 하사점에 있는 상태를 각각 도시하고 있다.

상형(3)이 상사점에서 하강하는 경우, 작동절(53)의 캠 표면(62)의 경사 표면(62a)이 하형(1)의 캠 종동절 암(52)의 캠 종동절(55)과 접촉하고, 로터리 캠(5)이 회전하기 시작한다. 캠 종동절(55)이 캠 표면(62)의 수직부에 도달하면, 로터리 캠(5)은 성형 자세를 유지한다. 공작물의 관입 성형이 완료되면, 상형(3)는 들어올려진다. 캠 종동절(52)이 더 이상 구속되지 않기 때문에, 로터리 캠(5)은 실린더(51)에 의해 자동으로 복귀한다.

이와 같이, 본 발명에서는, 로터리 캠의 회전 타이밍의 조정이 불필요하게 된다.

본 발명은, 상술한 바와 같이, 금속제 박판 가공물을 놓기 위한 지지부가 있는 하형과, 하형에 대해서 직선방향으로 하강하여 가공물을 성형하는 상형으로 구성되고, 관입 성형부는 지지부 근처의 가장자리부에서 상형의 하강 궤적보다 관입하여 하형에 형성되고, 로터리 캠은 하형에 회전가능하게 장치되고, 슬라이드 캠은 관입 성형부를 포함하고 로터리 캠에 미끄럼가능하게 대향하고, 그리고 자동 복귀구는 성형 후에 가공물을 하형 밖으로 취출하는 상태까지 로터리 캠을 선회 복귀시키도록 하형에 장치되고, 하형의 지지부에 놓여 있는 가공물은 로터리 캠의 관입 성형부와 슬라이드 캠의 관입 성형부에 의해 성형되고, 슬라이드 캠은 미끄러짐으로써 가공물을 성형하고, 자동 복귀구는 가공물을 하형 밖으로 취출하도록 성형 후에 로터리 캠을 선회 복귀시키고, 로터리 캠의 양 끝에는 거기서 돌출하는 지지축을 포함하고, 지지축은 로터리 캠을 회전가능하게 지지하도록 하형에 의해 지지되고, 캠 종동절 암의 중심부는 지지축에 체결되고, 캠 종동절 암의 끝은 하형에 장치된 실린더의 피스톤 로드에 연결되고, 캠 종동절 암의 다른 끝은 상형에 장치된 작동절과 접촉하는 부각 성형 다이의 로터리 캠 구동 장치를 제공한다. 그러므로, 프레스 가공할 때 에어 실린더의 작동 타이밍을 조정할 필요가 없게 되고 에어 실린더에 필요한 배관을 간단하게 할 수 있다.

Claims (1)

  1. 금속제 박판 가공물을 놓기 위한 지지부가 있는 하형과, 하형에 대해서 직선방향으로 하강하여 가공물을 성형하는 상형으로 구성되고, 관입 성형부는 지지부 근처의 가장자리부에서 상형의 하강 궤적보다 관입하여 하형에 형성되고, 로터리 캠은 하형에 회전가능하게 장치되고, 슬라이드 캠은 관입 성형부를 포함하고 로터리 캠에 미끄럼가능하게 대향하고, 그리고 자동 복귀구는 성형 후에 가공물을 하형 밖으로 취출하는 상태까지 로터리 캠을 선회 복귀시키도록 하형에 장치되고, 하형의 지지부에 놓여 있는 가공물은 로터리 캠의 관입 성형부와 슬라이드 캠의 관입 성형부에 의해 성형되고, 슬라이드 캠은 미끄러짐으로써 가공물을 성형하고, 자동 복귀구는 가공물을 하형 밖으로 취출하도록 성형 후에 로터리 캠을 선회 복귀시키고, 로터리 캠의 양 끝에는 거기서 돌출하는 지지축을 포함하고, 지지축은 로터리 캠을 회전가능하게 지지하도록 하형에 의해 지지되고, 캠 종동절 암의 중심부는 지지축에 체결되고, 캠 종동절 암의 끝은 하형에 장치된 실린더의 피스톤 로드에 연결되고, 캠 종동절 암의 다른 끝은 상형에 장치된 작동절과 접촉하는 부각 성형 다이의 로터리 캠 구동 장치.
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