KR20030005631A

KR20030005631A - 프레스 장치

Info

Publication number: KR20030005631A
Application number: KR1020010040999A
Authority: KR
Inventors: 정하영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2003-01-23

Abstract

상형과 하형 및 블랭크 홀더 금형 내부에 냉각 공기로를 구성하여 금형의 온도에 따라 냉각공기로 금형을 냉각할 수 있도록 함으로서 금형의 마찰열로 인한 열팽창을 억제할 수 있도록 하는 프레스 장치를 제공할 목적으로,

제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형이 하부의 볼스터에 장착되고, 이 하형의 양측에서 상기 볼스트에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되며, 상기 하형의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형이 상부의 슬라이드에 장착되어 상기 하형과의 사이에 패널을 상기 블랭크 홀더에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품패널을 성형하는 프레스 장치에서,

상기 상형과 하형 및 블랭크 홀더의 각 금형 내부에 각각 냉각 공기로를 형성하고, 상기 상형의 온도에 따라 상기 각각의 냉각 공기로를 통하여 냉각공기를 주입하여 상형과 하형 및 블랭크 홀더를 냉각시키는 금형냉각수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 장치를 제공한다.

Description

프레스 장치{PRESS SYSTEM}

본 발명은 프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제품패널의 연속 성형시, 상형과 하형 및 블랭크 홀더가 패널과의 마찰열로 인한 열팽창을 억제할 수 있도록 구성되는 프레스 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2 내지 3만여개의 부품을 수차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를통하여 제품패널을 생산한 후, 차체공장으로 옮겨와서 제품패널의 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 된다.

이와 같이 소재패널을 제품패널로 성형하기 위해서는 여러 종류의 프레스 장비를 통하여 가압 성형함으로서 이루어지는데, 도 4 내지 도 6은 종래 펀치 프레스 장치의 각 작동별 상태를 도시한 구성도로서, 소재패널을 제품패널로 성형하는 과정을 도시하고 있다.

즉, 상기한 종래의 펀치 프레스 장치의 구성은 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형(101)이 하부의 볼스터(103)에 장착되고, 이 하형(101)의 양측에는 상기 볼스트(103)에 쿠션핀(105)을 통하여 블랭크 홀더(107,109)가 장착된다.

그리고 상기 하형(101)의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형(111)이 상부의 슬라이드(113)에 장착되어 상기 하형(101)과의 사이에 패널 (115)을 상기 블랭크 홀더(107,109)에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품패널을 성형 가공하게 된다.

즉, 도 4에서와 같이, 먼저 상기 상형(111)과 블랭크 홀더(107,109)는 상승된 상태에서, 이 성형(111)과 상기 하형(101) 사이에는 패널(115)이 투입되어 블랭크 홀더(107,109)에 양단을 통하여 패널(115)을 걸쳐두게 된다.

이때, 상기 상형(111)은 하강 작동을 하게 되며, 블랭크 홀더(107,109)는 정지하게 된다.

이어서, 도 5에서와 같이, 상형(111)의 홀딩면(117)과 블랭크 홀더(107,109)의 홀딩면(119)에 의해 패널(115)은 그 양단(P)이 홀딩되면서 상기 상형(111)과 블랭크 홀더(107,109)는 함께, 하강 작동을 하게 된다.

계속해서 도 6에서와 같이, 패널(115)은 상기 상형(111)과 블랭크 홀더 (107,109)가 하강하면서 하형(101)에 의해 제품패널로 가압 성형하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 펀치 프레스 장치에 의하면, 상기 도 7에서 도시한 바와 같이, 상형(111)과 하형(101) 및 블랭크 홀더(107,109)는 연속하여 패널(115)을 성형하는 동안, 패널(115)과 금형간(101,111,107,109)에 마찰열이 발생하여 열팽창이 일어나게 되며, 특히, 상형(111)과 블랭크 홀더(107,109)의 열팽창 (t)은 이에 의해 홀딩되어 상형(111) 및 하형(101) 사이로 소재유입이 되어야 할 패널(115)의 선단부를 유입되지 못하도록 하여 패널(115)의 터짐 또는 주름 발생 등의 제품불량의 원인이 되는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상형과 하형 및 블랭크 홀더 금형 내부에 냉각 공기로를 구성하여 금형의 온도에 따라 냉각공기로 금형을 냉각할 수 있도록 함으로서 금형의 마찰열로 인한 열팽창을 억제할 수 있도록 하는 프레스 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 프레스 장치의 작동 전 상태의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 프레스 장치의 작동 중 상태의 구성도이다

도 3은 본 발명에 따른 프레스 장치의 작동 후 상태의 구성도이다.

도 4는 종래 기술에 따른 프레스 장치의 작동 전 상태의 구성도이다.

도 5는 종래 기술에 따른 프레스 장치의 작동 중 상태의 구성도이다.

도 6은 종래 기술에 따른 프레스 장치의 작동 후 상태의 구성도이다.

도 7은 도 6의 A부분을 확대하여 도시한 확대 구성도이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 프레스 장치는 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형이 하부의 볼스터에 장착되고, 이 하형의 양측에서 상기 볼스트에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되며, 상기 하형의 상부에서제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형이 상부의 슬라이드에 장착되어 상기 하형과의 사이에 패널을 상기 블랭크 홀더에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품패널을 성형하는 프레스 장치에서,

상기 상형과 하형 및 블랭크 홀더의 각 금형 내부에 각각 냉각 공기로를 형성하고, 상기 상형의 온도에 따라 상기 각각의 냉각 공기로를 통하여 냉각공기를 주입하여 상형과 하형 및 블랭크 홀더를 냉각시키는 금형냉각수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 금형냉각수단은 상기 상형과 하형 및 블랭크 홀더의 각 금형 내부에 형성되는 각각의 냉각 공기로와 공기관로를 통하여 연결되는 개폐 솔레노이드 밸브와; 상기 개폐 솔레노이드 밸브와 연결되어 공압탱크로부터 공급되는 공기를 냉각시키는 에어쿨러와; 상기 상형의 발열부 일측에 장착되어 검출되는 상형의 발열부 온도에 따라 상기 개폐 솔레노이드 밸브의 작동을 제어하도록 컨트롤러와 연결되는 온도검출센서로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 냉각 공기로는 상기 상형과 하형의 성형면 및 상형과 블랭크 홀더의 홀딩면을 따라 그 내측에 형성되는 중공로로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 프레스 장치의 각 작동별 상태를 도시한 구성도로서, 소재패널을 제품패널로 성형하는 펀치 프레스 장치의 작동과정을 도시하고 있다.

상기한 도 1에 의하여 본 발명의 구성을 살펴보면, 먼저, 제품패널(1')의 하단면 형상을 갖는 하형(3)이 하부의 볼스터(5)에 장착되고, 이 하형(3)의 양측에서 상기 볼스트(5)에 쿠션핀(7,7')을 통하여 블랭크 홀더(9,11)가 장착되며, 상기 하형(3)의 상부에서 제품패널(1')의 상단면 형상을 갖는 상형(13)이 상부의 슬라이드(15)에 장착되어 상기 하형(3)과의 사이에 소재패널(1)을 상기 블랭크 홀더(9,11)에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품패널(1')을 성형하도록 이루어진다.

여기서, 상기 상형(13)과 하형(3) 및 블랭크 홀더(9,11)의 각 금형 내부에 각각 냉각 공기로(17,19,21)를 형성하고, 상기 상형(13)의 온도에 따라 상기 각각의 냉각 공기로(17,19,21)를 통하여 냉각공기를 주입하여 상형(13)과 하형(3) 및 블랭크 홀더(9,11)를 냉각시키는 금형냉각수단을 구비하는데, 상기 금형냉각수단은 상기 상형(13)과 하형(3) 및 블랭크 홀더(9,11)의 각 금형 내부에 형성되는 각각의 냉각 공기로(17,19,21)와 공기관로(23)를 통하여 개폐 솔레노이드 밸브(25)가 연결된다.

이때, 상기 냉각 공기로(17,19,21)는 상기 상형(13)과 하형(3)의 성형면 (33,35) 및 상형(13)과 블랭크 홀더(9,11)의 홀딩면(37,39)을 따라 그 내측에 형성되는 중공로로 이루어진다.

그리고 상기 개폐 솔레노이드 밸브(25)는 공압탱크(미도시)로부터 공급되는 공기를 냉각시키는 에어쿨러(27)와 연결되며, 상기 상형(13)의 발열부 일측에는 상형의 발열부 온도에 따라 상기 개폐 솔레노이드 밸브(25)의 작동을 제어하도록 컨트롤러(29)와 연결되는 온도검출센서(31)가 장착된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 펀치 프레스 장치의 작동은, 먼저, 도 1에서와 같이, 상형(13)과 블랭크 홀더(9,11)가 상승한 상태에서, 소재패널(1)을 투입하여, 상기 블랭크 홀더(9,11) 상에 소재패널(1)을 걸쳐 안착시킨다. 동시에, 상기 상형(13)은 하강 작동하게 되며, 블랭크 홀더(9,11)는 정지상태를 유지한다.

이어서, 도 2에서와 같이, 상형(13)은 하강 작동을 계속하여 이의 홀딩면 (37)과 블랭크 홀더(9,11)의 홀딩면(39)에 의해 소재패널(1)은 그 양단(P)이 홀딩되어 상기 상형(13)과 블랭크 홀더(9,11)는 함께, 하강 작동을 하게 된다.

계속해서 도 3에서와 같이, 소재패널(1)은 상기 상형(13)과 블랭크 홀더 (9,11)가 하강하면서 하형(3)에 의해 제품패널(1')의 형상을 갖추어 상형(13)이 하형(3)과 완전히 매칭됨으로서 제품패널(1')로 가압 성형된다.

이와 같은 펀치 프레스 장치의 작동과정 중에서, 상기 컨트롤러(29)는 상기 온도검출센서(31)로부터 검출된 온도가 설정온도 이상이 되면, 상기 개폐 솔레노이드 밸브(25)를 개방하여 공압탱크(미도시)로부터의 공기가 에어쿨러(27)를 통하여 냉각되어 상기 상형(13)과 하형(3) 및 블랭클 홀더(9,11)의 각 금형 내에 형성된 각 냉각 공기로(17,19,21)로 유입되어 각각의 금형을 냉각시키게 되며, 이와 같이 냉각 중, 상기 컨트롤러(29)는 상기 온도검출센서(31)로부터 검출된 온도가 설정온도 이하가 되면, 상기 개폐 솔레노이드 밸브(25)를 폐쇄하여 상기 상형(13)과 하형(3) 및 블랭클 홀더(9,11)의 각 금형 내에 형성된 각 냉각 공기로(17,19,21)로유입되던 냉각공기를 차단하여 금형의 냉각작동을 중단시키게 되는 것이다.

이로서, 상기한 금형냉각수단은 상형(13)과 하형(3) 및 블랭크 홀더(9,11)의 각 금형이 제품패널(1')의 연속 성형작업에 의해 패널과 금형간의 마찰열로 인한 열팽창을 억제함으로서, 상형(13)과 블랭크 홀더(9,11) 간의 패널에 대한 홀딩력을 일정하게 유지할 수 있게 되며, 이에 따라 상형(13) 및 하형(3) 사이로 소재유입이 양호한 상태로 이루어져 제품패널(1')의 생산성을 돕게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프레스 장치에 의하면, 상형과 하형 및 블랭크 홀더 금형 내부에 냉각 공기로를 통하여 금형의 온도에 따라 냉각공기로 금형을 냉각할 수 있도록 금형냉각수단을 구성함으로서, 제품패널의 연속 성형중, 금형의 온도를 일정한 범위내에서 유지할 수 있게 되어, 금형이 패널과의 마찰열로 인한 열팽창을 억제할 수 있는 효과가 있으며, 이에 따라 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형이 하부의 볼스터에 장착되고, 이 하형의 양측에서 상기 볼스트에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되며, 상기 하형의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형이 상부의 슬라이드에 장착되어 상기 하형과의 사이에 패널을 상기 블랭크 홀더에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품패널을 성형하는 프레스 장치에 있어서,

상기 상형과 하형 및 블랭크 홀더의 각 금형 내부에 각각 냉각 공기로를 형성하고, 상기 상형의 온도에 따라 상기 각각의 냉각 공기로를 통하여 냉각공기를 주입하여 상형과 하형 및 블랭크 홀더를 냉각시키는 금형냉각수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 금형냉각수단은

상기 상형과 하형 및 블랭크 홀더의 각 금형 내부에 형성되는 각각의 냉각 공기로와 공기관로를 통하여 연결되는 개폐 솔레노이드 밸브와;

상기 개폐 솔레노이드 밸브와 연결되어 공압탱크로부터 공급되는 공기를 냉각시키는 에어쿨러와;

상기 상형의 발열부 일측에 장착되어 검출되는 상형의 발열부 온도에 따라 상기 개폐 솔레노이드 밸브의 작동을 제어하도록 컨트롤러와 연결되는 온도검출센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 냉각 공기로는

상기 상형과 하형의 성형면 및 상형과 블랭크 홀더의 홀딩면을 따라 그 내측에 형성되는 중공로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.