KR20050004978A - 금속박판재의 후크구조 및 그 후크구조를 위한 벤딩방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속박판재로부터 직선형으로 연장된 협폭의 연장부(2)가 90°벤딩되어 형성되는 금속박판재의 후크구조(1)에 관한 것으로서, 상기 벤딩에 의해 외측곡면에 형성된 함몰영역(4')이 자체 슬립에 의해 상승된 복원부(4)에 의해 복원되어 매끈한 외측곡면을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

금속박판재의 후크구조 및 그 후크구조를 위한 벤딩방법{hook structure of thin metal material and bending method for the same}

본 발명은 제품 조립 등을 위해 금속박판재에 일체형성되는 후크구조, 이 후크구조의 형성을 위해 금속박판재의 연장부를 벤딩하는 후크 벤딩방법에 관한 것이다.

본 명세서에서 용어 "후크구조"는 금속제의 케이스, 예를 들면, 각종 통신기기 또는 가전기기 등의 케이스를 이루는 금속박판재에 협폭(narrow width)의 직선 연장부가 대략 90°정도로 벤딩되어 형성되는 것을 의미한다.

종래에, 금속박판재의 후크 벤딩은 금속박판재를 소정의 금형으로 받친 상태에서 그 지지금형에 의해 지지되지 않는 금속박판재의 연장부를 펀치로 타격하여 대략 90°정도로 벤딩을 하여 후크구조를 형성하여 왔다.

하지만, 이와 같이 형성된 후크구조(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 협폭의 연장부(2)의 상단에서 중립면을 중심으로 외측 곡면에 벤딩에 따른 두께감소 및 이에 따른 함몰영역(4')이 형성되었는데, 이 함몰영역(4')은 금속박판재의 두께에 정해진 굽힘반경으로 인해 형성되는 것으로서, 외관상으로 불량할 뿐 아니라 후크구조를 전체적으로 취약하게 한다는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 상기와 같은 후크벤딩은 스프링백(springback) 현상에 의해 후크구조의 변형을 일으키는데, 이러한 변형은 사용자가 원하는 각도, 바람직하게는 90°의 벤딩각도의 벤딩을 어렵게 하는 문제점을 가지고 있었다.

따라서, 본 발명의 제 1 목적은 외측곡면의 함몰영역이 복원되어진 금속박판재의 후크구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 제 2 목적은, 벤딩펀치에 의해 후크구조를 위한 금속박판재의 벤딩을 수행하고, 이와 동시에, 벤딩에 의해 형성된 함몰영역을 거의 매끄러운 표면으로 복원시키는 후크벤딩 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 종래 후크구조의 사시도.

도 2a 및 도 2b는 본 실시예의 후크구조를 형성하기 위한 후크벤딩 장치를 개략적으로 도시한 단면도.

도 3은 상기 후크벤딩 장치를 이용한 후크벤딩 공정을 개략적으로 도시한 도면.

도 4a는 본 실시예에 따른 후크구조를 도시한 사시도.

도 4b는 도 3 후크구조의 단면도로서, 본 발명의 특징이 되는 부분을 확대하여 도시한 단면도.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 금속박판재로부터 직선형으로 연장된 협폭의 연장부가 90°벤딩되어 형성되는 금속박판재의 후크구조를 제공하며, 이 후크구조는 상기 벤딩에 의해 외측곡면에 형성된 함몰영역이 자체 슬립에 의해 상승된 복원부에 의해 복원되어 매끈한 외측곡면을 이루는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 연장부의 90°벤딩 및 상기 복원부의 형성은 베이스, 지지금형, 스프링부재 및 코어부재를 갖는 후크 벤딩장치에 의해 이루어지되, 상기 지지금형은 상기 베이스 상의 스프링부재에 의해 탄성적으로 지지되며, 상기 코어부재는 상기 베이스에 일단이 고정된 채 상기 지지금형의 안내공에 삽입되어 있으며, 상기 코어부재는, 벤딩된 채 상기 스프링부재에 대항하여 상기 안내공을 통해 하강되는 금속박판재의 연장부를 타격하기 위한 타격단을 자체 상단에 일체로 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 베이스에 대한 상기 지지금형의 이동간격은 상기 연장부의 끝단이 상기 코어부재의 타격단에 도달할 수 있을 정도로 미리 정해지며, 상기 스프링부재는 권선의 단면이 사각형이 사각단면의 각스프링으로 이루어지며, 상기 코어부재는 타격단의 두께가 다른 다양한 코어부재로 교체되어 사용가능한 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 양태에 따라, 본 발명은, 협폭의 직선형 연장부를 갖는 금속박판재를 베이스 상의 지지금형에 지지시킨 채 상하 구동되는 벤딩펀치에 의해 상기의 직선형 연장부를 90°로 벤딩하여 후크구조를 형성하는 후크 벤딩방법을 제공하되, 상기 금속박판재의 직선형 연장부를 상기 지지금형의 안내공에 위치시키고, 상기 벤딩펀치가 상기 안내공을 통과하면서 그 직선형 연장부의 벤딩이 이루어지도록 하며, 상기 벤딩펀치의 하강과 함께 상기 지지금형이 아래쪽의 스프링부재에 대항하면서 하강하여 벤딩된 연장부의 끝단이 상기 베이스에 고정 지지된 코어부재의 타격단에 의해 타격되어지도록 하여, 상기 벤딩에 의해 곡면 외측에 형성된 함몰영역이 복원되게 하는 것을 특징으로 한다.

이제 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예가 설명될 것이다.

도 2a 및 도 2b에는 본 실시예의 후크벤딩 장치(10)가 단면도로 도시되어 있다. 여기에서, 도 2a는 후크벤딩이 이루어지기 전의 상태를 나타내며, 도 2b는 후크벤딩이 이루어진 후의 상태를 나타낸다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 후크벤딩 장치(10)는 전체적으로 벤딩펀치(12)와, 벤딩펀치(12)에 의해 타격될 금속박판재(1')를 지지하는 지지금형(14)과, 상기 지지금형 아래쪽에 위치한 베이스(16)를 포함한다. 이 때, 본 실시예에서의 금속박판재(1')는 약 0.3 내지 2mm 가장 바람직하게는, 0.5 내지 0.8mm의 알루미늄 또는 알루미늄합금소재로 이루어지고 직선형으로 연장된 협폭의 연장부를 갖는다.

본 실시예에서, 상기의 벤딩펀치(12)는 공기압 또는 유압에 의해 상하 구동되도록 되어 있는데, 상기 벤딩펀치(12)의 작동은 당업자에게 자명하므로 본 명세서에서 그 구체적인 설명은 생략되었다.

또한, 상기 후크벤딩장치(10)는 지지금형(14) 및 베이스(16) 외에 스프링부재(18) 및 코어부재(19)를 더 포함하며, 이 스프링부재(18) 및 코어부재(19)는 본 발명의 큰 특징을 이룬다.

한편, 지지금형(14)은 벤딩될 금속박판재(1')를 아래에서 직접적으로 받쳐주는 요소로서, 상기의 벤딩펀치(12)가 상면을 지나 더 하강될 수 있도록 하는 펀치안내공(14a)을 구비하는데, 이 펀치안내공(14a)은 상기 벤딩펀치(12)의 단면에 상응하는 형상의 중공구조를 이루고 있다.

특히, 이 지지금형(14)은 자체의 아래쪽에 위치된 스프링부재(18), 바람직하게는 자체의 권선이 사각단면을 갖는 각스프링에 의해 지지되고 있는데, 이 스프링부재(18)는 베이스(16)의 고정용 중공(16a) 내에 삽입 설치된 채 상기의 지지금형(14)을 탄성적으로 지지한다.

이 때, 지지금형(14)이 스프링부재(18)에 의해 지지된 상태에서, 상기 지지금형(14)과 베이스(16)는 이동간격(d)을 갖게 되며, 이 이동간격(d)은 이하 기술될 후크구조(1)의 함몰영역(4')의 복원에 관여하게 된다.

한편, 상술한 코어부재(19)는 상기 펀치안내공(14a)에 삽입된 채 아래쪽의 베이스(16)에 이동 불가능하게 지지되어 있다.

이 때, 이 코어부재(19)는 자체의 상단에 금속박판재의 연장부 두께에 상응하는 타격단(19a)을 일체로 구비하는데, 이 타격단(19a)은 상술한 벤딩펀치(12)에 의해 대략 90°로 벤딩된 연장부와 동일직선 상에 위치하며, 이 타격단(19a)의 상단면과 지지금형(14)의 상단면 사이의 거리는 지지금형(14)과 함께 하강되는 금속박판재의 연장부의 끝단이 타격단에 도달할 수 있는 정도의 거리로 미리 정해진다.

또한, 상기 스프링부재(18) 편향력은 벤딩펀치(12)가 하강되는 힘보다 작게, 보다 바람직하게는 벤딩펀치(12)가 하강되는 힘의 약 1/2로 정해지는 것이 바람직하다.

따라서, 지지금형(14)이 금속박판재(1')의 연장부 벤딩을 1차로 수행한 후 벤딩펀치(12)에 의해 이동간격(d)만큼 하강함에 따라, 지지금형(14)과 함께 하강하는 연장부(2), 즉 후크구조(1)의 끝단은 고정된 코어부재의 타격단(19a)에 의해 타격되어 최초 벤딩에 의해 형성된 함몰영역(4')을 복원되게 하며, 이는 후크구조(1)의 매끄러운 표면을 가능하게 해준다.

한편, 상기의 코어부재(19)는 타격단(19a)의 두께가 다른 다양한 코어부재로 교체될 수 있는데, 본 실시예의 후크벤딩 장치(1)는 상기 코어부재(19)의 교체에 의해 다양한 두께를 갖는 금속박판재(1')의 후크구조 성형에 이용될 수 있게 된다.

도 3은 연장부를 갖는 금속박판재(1')가 벤딩되어지는 공정을 개략적으로 도시한 순서도이다.

먼저, 금속박판재(1')의 연장부가 지지금형(14)의 안내공(14a)에 상응하게 위치되도록, 그 금속박판재(1')를 지지금형(14) 상에 위치시킨다.

그 후, 벤딩펀치(12)를 가동시켜 하강시키면, 상기 벤딩펀치(12)는 지지금형의 안내공(14)을 통과하면서 금속박판재(1')의 연장부를 약 90°로 벤딩하게 된다.

이 때, 상기의 벤딩이 일어나는 동안, 지지금형(14)은 아래쪽의 스프링부재(18)에 대항하면서 금속박판재(1')와 함께 하강되며, 상기 금속박판재의 하강에 따라, 벤딩된 연장부(2)의 끝단이 코어부재(19)의 타격단(19a)에 의해 타격되게 된다.

이 타격은 벤딩에 의해 형성된 곡면 외측의 함몰영역(4')을 복원시켜 매끄러운 구조의 후크구조(1)의 형성을 가능하게 해준다.

도 4a는 상술한 공정에 의해 형성되는 후크구조의 사시도이며, 도 4a는 도 4a의 단면도로서, 중요부분이 확대되어 도시된 확대사시도이다.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 후크구조(1)는 벤딩 곡면 외측의 함몰영역(4')이 상기 코어부재(19)의 타격단(19a)에 의해 복원되어 전체적으로 매끄러운 구조를 이루며, 이 매끄러운 구조는 도 4b에 도시된 바와 같이, 곡면 아래쪽으로부터 슬립되어 형성된 복원부(4)에 의해 구현된다. 이 때, 도 4b의 확대 도시된 부분에는 복원부(4)를 형성시키는 슬립(s)의 형태가 사선 의해 원리적으로 표시되어 있고, 또한, 최초 함몰영역이 점선으로서 표시되어 있다.

이 때, 상기 함몰영역(4')의 복원에 관여 슬립(s)은 최초 벤딩에 관여한 슬립과 다른 방향을 갖게 되며, 이는 스프링백 현상 및 이에 따른 부정확한 각도의 벤딩을 감소시켜주는 기능을 한다.

또한, 상기의 복원부(4)는 후크구조(1)의 상부면과 대략적으로 동일평면을 이루게 되어 후크구조를 전체적으로 매끄럽게 해준다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 후크구조는 자체 슬립으로 형성된 복원부에 의해 기존 후크구조에서 불가피했던 함몰영역을 복원부로 채워 매끄러운 구조를 이루게 해주며 또한 스프링백 현상에 의한 벤딩의 부정확도를 감소시킨다.

Claims (4)

1. 금속박판재로부터 직선형으로 연장된 협폭의 연장부(2)가 90°벤딩되어 형성되는 금속박판재의 후크구조(1)에 있어서,

   상기 벤딩에 의해 외측곡면에 형성된 함몰영역(4')이 자체 슬립에 의해 상승된 복원부(4)에 의해 복원되어 매끈한 외측곡면을 이루는 것을 특징으로 하는 금속박판재의 후크구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연장부(2)의 90°벤딩 및 상기 복원부(4)의 형성은 베이스(16), 지지금형(14), 스프링부재(18) 및 코어부재(19)를 갖는 후크 벤딩장치(10)에 의해 이루어지되,

   상기 지지금형(14)은 상기 베이스(16) 상의 스프링부재(14)에 의해 탄성적으로 지지되며,

   상기 코어부재(19)는 상기 베이스(16)에 일단이 고정된 채 상기 지지금형(14)의 안내공(14a)에 삽입되어 있으며,

   상기 코어부재(19)는, 벤딩된 채 상기 스프링부재(18)에 대항하여 상기 안내공(14a)을 통해 하강되는 금속박판재의 연장부(2)를 타격하기 위한 타격단(19a)을 자체 상단에 일체로 구비하는 것을 특징으로 하는 금속박판재의 후크구조.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 베이스(16)에 대한 상기 지지금형(14)의 이동간격(d)은 상기 연장부(2)의 끝단이 상기 코어부재(19)의 타격단(19a)에 도달할 수 있을 정도로 미리 정해지며,

   상기 스프링부재(16)는 권선의 단면이 사각형이 사각단면의 각스프링으로 이루어지며,

   상기 코어부재(19)는 타격단(d)의 두께가 다른 다양한 코어부재로 교체되어 사용가능한 것을 특징으로 하는 금속박판재의 후크구조.
4. 협폭의 직선형 연장부를 갖는 금속박판재를 베이스(16) 상의 지지금형(14)에 지지시킨 채 상하 구동되는 벤딩펀치(12)에 의해 상기의 직선형 연장부를 90°로 벤딩하여 후크구조를 형성하는 후크 벤딩방법에 있어서,

   상기 금속박판재의 직선형 연장부를 상기 지지금형(14)의 안내공(14a)에 위치시키고,

   상기 벤딩펀치(12)가 상기 안내공(14a)을 통과하면서 그 직선형 연장부의 벤딩이 이루어지도록 하며,

   상기 벤딩펀치(12)의 하강과 함께 상기 지지금형(14)이 아래쪽의 스프링부재(18)에 대항하면서 하강하여 벤딩된 연장부(2)의 끝단이 상기 베이스(16)에 고정 지지된 코어부재(19)의 타격단(19a)에 의해 타격되어 지도록 하여, 상기 벤딩에 의해 곡면 외측에 형성된 함몰영역이 복원되게 하는 것을 특징으로 하는 후크 벤딩방법.