KR20030090158A

KR20030090158A - 프레스 장치의 피어싱용 패드 구조

Info

Publication number: KR20030090158A
Application number: KR1020020028159A
Authority: KR
Inventors: 윤영호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2003-11-28
Also published as: KR100435765B1

Abstract

본 발명은 프레스 장치의 피어싱용 패드 구조에 관한 것으로, 우레탄재 패드의 저면에 금속재의 보호 부재를 덧대어 금속 패널과의 접촉시 이물질에 의한 손상을 방지함으로써, 우레탄재 패드의 내구 수명을 극대화시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 상측의 베이스 플레이트(10)와, 이 베이스 플레이트(10)의 저면에서 마운팅 부재(18)를 매개로 상단이 고정되는 펀치(20) 및, 이 펀치(20)의 외주면에 장착되어 피어싱 작업시 금속 패널(14)의 유동을 방지하는 우레탄재 패드(24)를 포함하는 피어싱용 프레스 장치에 있어서, 상기 우레탄재 패드(24)는 이의 저면에 금속재의 보호 부재(26)를 고정시키고서, 상기 보호 부재(26)가 피어싱 작업시 금속 패널(14)과 직접 접촉하도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

프레스 장치의 피어싱용 패드 구조{piercing pad structure for press device}

본 발명은 프레스 장치의 피어싱용 패드 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레스 장치를 이용하여 금속 패널상에 피어싱 작업시 구멍의 변형을 방지함과 더불어 패드의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 프레스 장치의 피어싱용 패드 구조에 관한 것이다.

일반적으로 프레스 장치를 이용하여 두께가 얇은 금속재의 박판에 구멍을 뚫는 피어싱 작업(천공 작업)시에는 피어싱 대상이 되는 박판의 유동을 방지함과 더불어 피어싱후 펀치에 박판이 끼어져 달려 올라가는 것을 방지하기 위해 프레스 장치의 상부 금형에 패드를 장착하도록 되어 있다.

즉, 종래 피어싱용 프레스 장치에서 상부 금형의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 상측의 베이스 플레이트(10)와, 이 베이스 플레이트(10)의 하부에서 리테이너(16)를 매개로 체결됨과 더불어 저면이 작업 대상물인 금속 패널(14)상에 접촉되어 피어싱 작업시 대상물의 유동을 방지하는 금속재 패드(12) 및, 상기 베이스 플레이트(10)의 저면에 마운팅 부재(18)를 매개로 상단부가 고정됨과 더불어 하단부가 상기 금속재 패드(12)를 관통하여 금속 패널(14)상에 접촉되어 이를 피어싱하는 펀치(20)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 베이스 플레이트(10)와 금속재 패드(12) 사이에는 리턴 스프링(22)이 설치되어, 이 리턴 스프링(22)은 상기 금속 패널(14)의 피어싱 작업시 상기 상부 금형이 하강하여 베이스 플레이트(10)와 금속재 패드(12) 사이의 이격 거리를 줄어들면서 펀치(20)가 금속재 패드(12)의 저면으로 돌출된 다음, 다시 상부 금형이 상승하는 경우에 상기 베이스 플레이트(10)와 금속재 패드(12) 사이의 이격 거리를 보상하게 된다.

또한, 상기 상부 금형과 한 조가 되는 하부 금형(도시안됨)에는 상기 펀치(20)가 금속 패널(14)을 피어싱 함에 있어 이를 수용하기 위한 부쉬(도시안됨)가 구비되어 있다.

이와 같이 프레스 장치의 상부 금형이 상기 베이스 플레이트(10)에 리테이너(16)를 매개로 금속재 패드(12)를 구비하는 경우에는 상부 금형의 부피와 중량이 과다하므로, 프레스 장치의 설비 부피를 필요 이상으로 크게 하는 단점이 있다.

또한, 캠 피어싱 작업과 같이 천공되는 부재의 측방향에서 천공 작업을 수행하는 경우에는 상기 프레스 장치의 상부 금형이 이의 부피가 과다하게 크기 때문에 캠 피어싱 작업과 같은 측방향 천공 작업을 수행할 수 없다는 단점이 있다.

이에 따라, 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(10)의저면으로 마운팅 부재(18)를 매개로 고정된 펀치(20)의 외주에 우레탄재 패드(24)를 끼워, 상기 금속재 패드(12)를 대신하도록 하였던 바, 이 우레탄재 패드(24)는 도 3에 도시된 바와 같이 원통 형상의 몸체부(24a)와, 이 몸체부(24a)의 길이 방향을 따라 중앙에 천공되어 상기 펀치(20)를 수용하는 관통부(24b)를 갖춘 구조로 되어 있다.

따라서, 상기 우레탄재 패드(24)를 갖춘 프레스 장치를 이용하여 금속 패널(14)상에 피어싱 작업을 하게 되면, 상기 우레탄재 패드(24)의 저면이 금속 패널(14)을 하부 금형상에 안정되게 밀착지지시키면서 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 우레탄재 패드(24)의 몸체부(24a)가 가로 방향으로 팽창하면서 관통부(24b)를 통해 펀치(20)가 하향 노출되어 금속 패널(14)상에 피어싱 작업을 수행하게 된다.

이 결과, 상기 우레탄재 패드(24)를 적용한 프레스 장치의 상부 금형은 부피가 작아지면서 이의 중량도 감소되므로, 여러 가지 이점이 있게 된다.

그런데, 상기와 같은 우레탄재 패드(24)를 채택한 프레스 장치에서는 금속 패널(14)상에 피어싱 작업시 펀치(20)에 의해 천공된 금속 패널(14)의 천공 부위의 가장 자리부위가 부재가 지닌 탄성에 의해 직경이 축소되면서 이에 우레탄재 패드(24)의 저면이 끼이게 되는 현상이 발생된다.

이에 따라, 피어싱 작업후 상기 금속 패널(14)이 프레스 장치의 상부 금형의 펀치(20)와 우레탄재 패드(24) 사이에 틈새를 타고 상방향으로 이동하여 피어싱 작업이 완료된 금속 패널(14)을 이로부터 제거시켜야만 하는 번거러움이 있다.

또한, 상기 우레탄재 패드(24)는 부재가 지닌 특성상 탄성이 있으므로, 피어싱 작업시 금속 패널(14)을 안정되게 가압하지 못하는 단점이 있으며, 특히 상기 우레탄재 패드(24)는 이의 저면이 금속 패널(14)에 붙은 기름이나 쇳가루와 같은 이물질에 장시간 반복적으로 노출되면, 소재에 손상이 초래되므로, 잦은 교체가 필요하게 되는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 우레탄재 패드의 저면에 금속재의 보호 부재를 덧대어 금속 패널과의 접촉시 이물질에 의한 손상을 방지함으로써, 우레탄재 패드의 내구 수명을 극대화시킬 수 있도록 하는 프레스 장치의 피어싱용 패드 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상측의 베이스 플레이트와, 이 베이스 플레이트의 저면에서 마운팅 부재를 매개로 상단이 고정되는 펀치 및, 이 펀치의 외주면에 장착되어 피어싱 작업시 금속 패널의 유동을 방지하는 우레탄재 패드를 포함하는 피어싱용 프레스 장치에 있어서, 상기 우레탄재 패드는 이의 저면에 금속재의 보호 부재를 고정시키고서, 상기 보호 부재가 피어싱 작업시 금속 패널과 직접 접촉하도록 된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 피어싱용 프레스 장치의 상부 금형을 개략적으로 도시한 단면도.

도 2는 종래 피어싱용 프레스 장치의 상부 금형의 다른 실시예를 도시한 요부 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 우레탄 패드의 사시도.

도 4는 도 2에 도시된 상부 금형을 매개로 금속 패널상에 피어싱 작업시 우레탄 패드의 변형 상태를 도시한 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 피어싱용 우레탄 패드의 조립 상태를 도시한 사시도.

도 6은 도 5의 분해 사시도.

도 7과 도 8은 각각 본 발명에 따른 우레탄 패드를 매개로 금속 패널상에 피어싱 작업 전후 상태를 도시한 단면도.

도 9는 본 발명에 따른 우레탄 패드를 매개로 캠 피어싱 작업 상태를 도시한 개략도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-베이스 플레이트12-금속재 패드

14-금속 패널16-리테이너

18-마운팅 부재20-펀치

22-리턴 스프링24-우레탄재 패드

26-보호 부재

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 피어싱용 우레탄 패드의 조립 상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 분해 사시도이며, 도 7과 도 8은 각각 본 발명에 따른 우레탄 패드를 매개로 금속 패널상에 피어싱 작업 전후 상태를 도시한 단면도인 바,

본 발명의 상세한 설명을 위해 종래 프레스 장치의 상부 금형 전체 부위를 도시한 도 1을 참고로 하여 설명하기로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 피어싱용 프레스 장치에서 상부 금형은 상측의 베이스 플레이트(10)와, 이 베이스 플레이트(10)의 저면에서 마운팅 부재(18)를 매개로 상단이 고정되는 펀치(20) 및, 이 펀치(20)의 외주면에 장착되어 피어싱 작업시 하부 금형(도시안됨)상에 안착되는 금속 패널(14)의 유동을 방지하는 우레탄재 패드(24)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 우레탄재 패드(24)는 이의 저면에 금속재의 보호 부재(26)를 일체로 장착하고 있는 바, 이 보호 부재(26)는 도 5 내지 도 6에 각각 도시된 바와 같이, 중앙에 펀치(20)의 이동을 허용하는 관통부(26b)를 갖춘 몸체부(26a)와, 이 몸체부(26a)의 가장 자리 부위에서 방사상으로 배치되어 상방향으로 절곡된 다수개의 장착부(26c)를 갖춘 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 보호 부재(26)의 장착부(26c)에는 상측 선단에 내측으로 절곡된 형태의 걸림부(26d)를 일체로 형성하고 있다.

또한, 상기 우레탄재 패드(24)는 원통 형상의 몸체부(24a)와, 이 몸체부(24a)의 길이 방향을 따라 중앙에 천공되어 상기 펀치(20)를 수용하는 관통부(24b) 및, 상기 몸체부(24a)의 하측에 상기 보호 부재(26)의 장착부(26c) 선단에 형성된 걸림부(26d)와의 결합을 위해 가장자리 둘레를 따라 오목하게 파인 형태의끼움부(24c)를 갖춘 구조로 되어 있다.

따라서, 상기와 같이 금속재의 보호 부재(26)를 하단부에 장착한 우레탄재 패드(24)를 갖춘 프레스 장치를 이용하여 금속 패널(14)상에 피어싱 작업을 하게 되면, 도 7 내지 도 8에 각각 도시된 바와 같이, 상기 우레탄재 패드(24)의 저면에 장착된 금속재의 보호 부재(26)가 금속 패널(14)을 하부 금형상에 안정되게 밀착지지시킴은 물론, 이 금속 패널(14)의 표면에 달라 붙은 기름이나 쇳가루와 같은 이물질로부터 상기 우레탄재 패드(24)를 보호할 수 있으므로, 상기 우레탄재 패드(24)의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 우레탄재 패드(24)는 이의 저면으로 장착된 금속재의 보호 부재(26)를 매개로 하여, 피어싱 작업후 상기 펀치(20)에 의해 천공된 금속 패널(14)의 천공 부위의 가장 자리부위가 펀치(20)와 우레탄재 패드(24) 사이의 틈새로 끼여 상방향으로 이동하는 프레스 장치의 상부 금형과 함께 상승되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 금속재의 보호 부재(26)를 갖춘 우레탄재 패드(24)를 이용하여 피어싱용 프레스 장치의 상부 금형을 구성하게 되면, 프레스 장치의 부피를 줄일 수 있음과 더불어, 도 9에 도시된 바와 같이, 캠 피어싱 작업과 같이 천공되는 부재(28)의 측방향에서 천공 작업을 수행할 수 있게 된다.

도면중 미설명 부호 30과 32는 각각 수직 가압 부재와, 이 수직 가압 부재로부터 가압력을 받아 측방향으로 가압력을 전달하는 수평 가압 부재이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 프레스 장치의 피어싱용 패드 구조에 의하면, 금속 패널(14)상에 구멍을 천공하는 피어싱 작업시 프레스 장치의 상부 금형상에서 펀치(20)의 외주면에 장착되는 우레탄재 패드(24)가 이의 저면으로 고정된 금속재의 보호 부재(26)를 매개로 하여 금속 패널(14)의 표면과 직접적인 접촉이 배제되므로, 금속 패널(14)의 표면에 달라 붙은 기름이나 쇳가루와 같은 이물질로부터 오염되지 않으므로, 소재의 내구 수명을 극대화시킬 수 있게 된다.

또한, 프레스 장치를 매개로 금속 패널(14)상에 피어싱 작업시 천공된 금속 패널(14)이 펀치(20)와 우레탄재 패드(24) 사이의 틈새로 끼이게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

Claims

상측의 베이스 플레이트(10)와, 이 베이스 플레이트(10)의 저면에서 마운팅 부재(18)를 매개로 상단이 고정되는 펀치(20) 및, 이 펀치(20)의 외주면에 장착되어 피어싱 작업시 금속 패널(14)의 유동을 방지하는 우레탄재 패드(24)를 포함하는 피어싱용 프레스 장치에 있어서,

상기 우레탄재 패드(24)는 이의 저면에 금속재의 보호 부재(26)를 고정시키고서, 상기 보호 부재(26)가 피어싱 작업시 금속 패널(14)과 직접 접촉하도록 된 것을 특징으로 하는 프레스 장치의 피어싱용 패드 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 보호 부재(26)는 중앙에 펀치(20)의 이동을 허용하는 관통부(26b)를 갖춘 몸체부(26a)와, 이 몸체부(26a)의 가장 자리 부위에서 상방향으로 절곡된 다수개의 장착부(26c) 및, 이 각각의 장착부(26c)의 상측 선단에서 내측으로 절곡된 걸림부(26d)를 일체로 갖춘 것을 특징으로 하는 프레스 장치의 피어싱용 패드 구조.
제 1 항에 있어서,

상기 우레탄재 패드(24)는 이의 하측에 상기 보호 부재(26)의 장착부(26c)선단에 형성된 걸림부(26d)와의 결합을 위해 가장자리 둘레를 따라 오목하게 파인 형태의 끼움부(24c)를 갖춘 것을 특징으로 하는 프레스 장치의 피어싱용 패드 구조.