KR20050006922A - 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치 - Google Patents
프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20050006922A KR20050006922A KR1020030046911A KR20030046911A KR20050006922A KR 20050006922 A KR20050006922 A KR 20050006922A KR 1020030046911 A KR1020030046911 A KR 1020030046911A KR 20030046911 A KR20030046911 A KR 20030046911A KR 20050006922 A KR20050006922 A KR 20050006922A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- buffer
- press die
- press
- molding
- blank
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/20—Deep-drawing
- B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
- B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor
- B21D24/08—Pneumatically or hydraulically loaded blank holders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
- B21D24/10—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
- B21D24/14—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies pneumatically or hydraulically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
본 발명은 자기 유변 유체를 유압 실린더에 적용하여 프레스 금형의 성형 범위 확대 및 쿠션 압력 제어를 통한 소음 저감을 할 수 있는 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치에 관한 것으로, 프레스 금형의 동작을 검출하여 그에 따른 전기적 신호를 발생하는 프레스 캠 각도 검출센서와; 상기 프레스 캠 각도 검출센서로부터 입력되는 전기적 신호를 분석하여 상기 프레스 금형의 동작 상태에 따라 대응되는 완충 제어신호를 발생하는 완충 제어부와; 상기 프레스 금형의 블랭크 홀더와 하형 베이스면 사이에 적어도 한 개 이상 장착되어 상기 프레스 금형의 블랭크 성형 시작시점부터 성형 완료시점까지의 블랭크 홀딩력의 구동원으로 작용하며, 상기 완충 제어부로부터 공급되는 완충 제어신호의 입력에 따라 내장되는 자기 유변 유체의 점성 변화를 통해 상기 블랭크 홀더에 가해지는 상형의 압력을 완충 조절하는 완충부를 포함하여 구성한다.
Description
본 발명은 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치에 관한 것이다.
통상적으로, 프레스 금형을 이용한 드로우(DRAW) 공정시 블랭크(140) 성형을 하기 위해서는 도 1에 도시된 바와 같이 상형(110)이 하형(120) 방향으로 하강을 시작하고(①단계), 상형(110)과 블랭크 홀더(130)(BLANK HOLDER ; B/H)가 블랭크(140)를 홀딩(HOLDING)하면서 성형이 시작된다(②단계).
상형(110)이 계속 하형(120) 방향으로 하강하면서 성형이 이루어지게 되고(③단계), 상형(110)이 하사점에 이르렀을 때 성형이 완료되며 상형(110)과 블랭크 홀더(130)가 다시 상승하면서 제품을 취출하고 후공정 작업을 위해 이송을 하게 된다(④단계).
여기서, 성형 시작시점부터 성형 완료시점까지의 블랭크(140) 홀딩력의 구동원은 쿠션핀(CUSHION PIN) 또는 탱커(150)(TANKER)를 사용한다.
블랭크 홀더(130)의 구동원으로 사용되는 쿠션핀과 탱커(150)의 작동 압력선도는 도 2에 도시된 바와 같다.
도 2를 참조하면, 쿠션핀과 탱커(150)의 압력은 성형이 진행되는 동안 직선적으로 증가하게 된다.
따라서 성형 가능 범위(제품 단면 R, 제품 성형 깊이)확대에 한계에 있다.
성형 가능 범위가 좁으므로 인해서 프레스 생산 가능한 제품 단면 R 및 제품 성형 깊이를 축소시켜 제품을 설계, 생산하고 양산차에 적용시킴으로 인해 자동차의 충돌 안정성 확보에 한계가 있다.
탱커(150)의 압력선도를 보면 성형 개시 시점 즉, 상형(110)과 블랭크 홀더(130)가 접촉하는 시점의 압력이 높은 관계로 도 3에 도시된 바와 같이 상형(110)과 블랭크 홀더(130)가 접촉할 때의 충격에 의해 소음이 발생하게 된다.
그 결과 프레스 생산 공장 내부에서의 소음으로 인해 생산 현장 근로자의 작업 환경 악화, 산업 재해 발생 가능성의 증대 등의 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 자기 유변 유체를 유압 실린더에 적용하여 프레스 금형의 성형 범위 확대 및 쿠션 압력 제어를 통한 소음 저감을 할 수 있는 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 프레스 금형의 블랭크 성형 공정을 도시한 도면.
도 2는 일반적인 블랭크 홀더의 동력원으로 사용되는 쿠션핀과 탱커의 작동 압력 선도를 도시한 도면.
도 3은 종래 기술에 따른 프레스 금형의 블랭크 성형 공정시 소음 발생 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 완충부의 작동 압력 선도를 도시한 도면.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치에 있어서, 상기 프레스 금형의 동작을 검출하여 그에 따른 전기적 신호를 발생하는 프레스 캠 각도 검출센서와; 상기 프레스 캠 각도 검출센서로부터 입력되는 전기적 신호를 분석하여 상기 프레스 금형의 동작 상태에 따라 대응되는 완충 제어신호를 발생하는 완충 제어부와; 상기 프레스 금형의 블랭크 홀더와 하형 베이스면 사이에 적어도 한 개 이상 장착되어 상기 프레스 금형의 블랭크 성형 시작시점부터 성형 완료시점까지의 블랭크 홀딩력의 구동원으로 작용하며, 상기 완충 제어부로부터 공급되는 완충 제어신호의 입력에 따라 내장되는 자기 유변 유체의 점성 변화를 통해 상기 블랭크 홀더에 가해지는 상형의 압력을 완충 조절하는 완충부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치 구성을 설명한다.
본 발명의 실시예는 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치에 있어서, 프레스 캠 각도 검출센서(450), 완충 제어부(460), 완충부(470)를 포함하여 구성한다.
프레스 캠 각도 검출센서(450)는 프레스 금형의 동작을 검출하여 그에 따른 전기적 신호를 발생한다.
예를 들어, 프레스 캠 각도 검출센서(450)는 프레스 금형의 성형 개시, 상형(410) 위치, 성형 완료 상태를 검출하여 완충 제어부(460)로 전기적 신호를 공급한다.
완충 제어부(460)는 프레스 캠 각도 검출센서(450)로부터 입력되는 전기적 신호를 분석하여 프레스 금형의 동작 상태에 따라 대응되는 완충 제어신호를 발생하며, 본 발명의 실시예에 따른 전반적인 프레스 금형의 완충 제어동작을 수행하도록 자력 발생 기능을 부가하고, 프레스 캠 각도 검출센서(450)로부터 프레스 금형의 동작에 따른 블랭크(440) 성형 상태에 대한 정보 입수 후 자력을 변화시킨 후 자기 유변 유체에 공급되는 자력의 세기를 저자력 또는 고자력과 같이 다르게 공급하도록 완충 제어신호를 발생한다.
예를 들어, 완충 제어부(460)는 프레스 캠 각도 검출센서(450)로부터 입력되는 전기적 신호를 분석하여 프레스 금형의 성형 개시시점이면 설정 자력보다 낮은 자력이 자기 유변 유체에 가해지도록 완충부(470)로 제1 완충 제어신호를 공급하여완충부(470)의 초기 압력을 낮추는 제어동작을 수행한다.
완충 제어부(460)는 프레스 캠 각도 검출센서(450)로부터 입력되는 전기적 신호를 분석하여 프레스 금형의 성형이 진행되는 동안 성형 진행 정도에 따라 미리 설정된 자력이 자기 유변 유체에 가해지도록 완충부(470)로 제2 완충 제어신호를 공급하여 완충부(470)의 압력을 변화하는 제어동작을 수행한다.
완충부(470)는 도 4에 도시된 바와 같이 프레스 금형의 블랭크 홀더(430)와 하형(420) 베이스면 사이에서 좌우에 각각 장착(적어도 한 개 이상)되어 프레스 금형의 블랭크(440) 성형 시작시점부터 성형 완료시점까지의 블랭크(440) 홀딩력의 구동원으로 작용한다.
또한, 완충부(470)는 완충 제어부(460)로부터 공급되는 각각의 완충 제어신호의 입력에 따라 내장되는 자기 유변 유체의 점성 변화를 통해 블랭크 홀더(430)에 가해지는 상형(410)의 압력을 완충 조절하는 기능을 한다.
완충부(470)는 유압 실린더로 구성할 수 있으며, 작동유를 저장하는 유압 탱크 및 유압 실린더의 상하 운동 제어를 하는 유압 조절 밸브(480)와 같은 유압 회로의 구성은 별도로 구성한다.
본 발명의 실시예에서는 완충부(470)의 작동 압력 제어가 가능하도록 작동유로 지능형 재료 또는 스마트 재료로 불리는 자기 유변 유체(Magneto-Rheological Fluid, MR 유체)를 사용한다.
자기 유변 유체란 실리콘 오일 또는 미네랄 오일 등의 비전도성 용매 속에 미크론 크기의 자성을 가질 수 있는 입자들을 분산시킨 비콜로이드 용액으로, 자기장이 부하되지 않은 경우는 분산 입자가 뉴튼 유체 성질을 띠지만 자기장이 부하되면 분산 입자가 분극화를 일으켜 부하된 자기장과 평행한 방향으로 섬유질이 형성되어 전단력이나 유동에 대한 저항력을 가지는 유체이다.
지금까지는 자기 유변 유체와 마찬가지로 가제어성 유체의 일종인 전기 유변 유체(ER유체)에 대한 연구가 선형 댐퍼, 마운트 등 주로 반능동 장치에 국한적으로 이루어졌으나 최근 들어서는 전기 유변 유체의 빠른 응답 속도의 장점은 그대로 가지고 있으면서 낮은 항복 응력, 좁은 사용 온도 범위, 특히 불순물에 대한 민감성 등의 단점을 극복한 자기 유변 유체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
상기한 바와 같은 구성으로 본 발명의 실시예는 프레스 제품의 성형 범위 협소와 소음 발생의 원인이 되는 기존의 쿠션핀과 탱커를 대신해 탱커의 압력 제어가 가능한 자기 유변 유체 적용 완충부(470)를 프레스 금형에 적용하여 블랭크(440) 성형 범위 확대 및 성형시 발생되는 소음을 저감할 수 있다.
도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치의 동작을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 완충부(470)의 작동 압력 선도를 도시한 도면으로, 성형 개시 시점의 초기 압력이 낮아지고, 성형 개시 시점 이후부터 성형 완료 시점까지의 압력 변화가 종래 기술에서의 압력 변화와 상이함을 알 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 프레스 금형의 쿠션 압력 제어동작을 설명하면 먼저, 완충 제어부(460)는 프레스 캠 각도 검출센서(450)로부터 프레스 금형의 성형 개시시점(상형(410)과 블랭크 홀더(430) 접촉시점)을 검출한다.
만약, 프레스 금형의 성형 개시시점이 검출되면, 완충 제어부(460)는 자력 발생 기능을 통해 낮은 자력을 자기 유변 유체에 공급하도록 제1 완충 제어신호를 공급한다.
완충 제어부(460)로부터 공급되는 제1 완충 제어신호의 입력에 따라 완충부(470) 내의 자기 유변 유체 점성은 낮아진다.
그리고, 유량 제어 밸브(480)의 제어를 통해 자기 유변 유체 배출을 시작한다.
이때 점성이 낮아진 자기 유변 유체로 인해 유체 배출이 신속히 이루어짐으로 인해 완충부(470) 내의 초기 압력을 낮출 수 있어 소음 저감에 큰 효과를 볼 수 있다.
한편, 프레스 금형의 동작에 따라 블랭크(440) 성형이 계속 진행되는 동안 완충 제어부(460)는 출력 자력을 적정하게 높임으로서 완충부(470) 내의 자기 유변 유체 점성을 높이도록 제2 완충 제어신호를 완충부(470)로 공급한다.
이때 자기 유변 유체의 점도는 프레스 금형의 블랭크(440) 성형 진행 정도에 따라 적정한 자력을 가지도록 변화된다.
프레스 캠 각도 검출센서(450)로부터 성형 완료 시점이 검출되면 완충 제어부(460)는 유량 제어 밸브(480)로 자기 유변 유체 흡입을 시작하는 제어동작을 수행한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치는 압력제어가 가능한 자기 유변 유체 적용 유압 실린더를 프레스 금형에 적용하여 성형 범위 확대 및 소음 저감의 효과가 있다.
또한, 제품 성형성 향상 및 작업 환경 개선의 효과가 있다.
Claims (3)
- 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치에 있어서,상기 프레스 금형의 동작을 검출하여 그에 따른 전기적 신호를 발생하는 프레스 캠 각도 검출센서와;상기 프레스 캠 각도 검출센서로부터 입력되는 전기적 신호를 분석하여 상기 프레스 금형의 동작 상태에 따라 대응되는 완충 제어신호를 발생하는 완충 제어부와;상기 프레스 금형의 블랭크 홀더와 하형 베이스면 사이에 적어도 한 개 이상 장착되어 상기 프레스 금형의 블랭크 성형 시작시점부터 성형 완료시점까지의 블랭크 홀딩력의 구동원으로 작용하며, 상기 완충 제어부로부터 공급되는 완충 제어신호의 입력에 따라 내장되는 자기 유변 유체의 점성 변화를 통해 상기 블랭크 홀더에 가해지는 상형의 압력을 완충 조절하는 완충부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치.
- 제1항에 있어서, 상기 완충 제어부는 상기 프레스 캠 각도 검출센서로부터 입력되는 전기적 신호를 분석하여 프레스 금형의 성형 개시시점이면 설정 자력보다 낮은 자력이 자기 유변 유체에 가해지도록 상기 완충부로 제1 완충 제어신호를 공급하여 완충부의 초기 압력을 낮추는 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치.
- 제1항에 있어서, 상기 완충 제어부는 상기 프레스 캠 각도 검출센서로부터 입력되는 전기적 신호를 분석하여 프레스 금형의 성형이 진행되는 동안 성형 진행 정도에 따라 미리 설정된 자력이 상기 자기 유변 유체에 가해지도록 상기 완충부로 제2 완충 제어신호를 공급하여 완충부의 압력을 변화하는 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030046911A KR20050006922A (ko) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030046911A KR20050006922A (ko) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050006922A true KR20050006922A (ko) | 2005-01-17 |
Family
ID=37220677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030046911A KR20050006922A (ko) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20050006922A (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160221063A1 (en) * | 2015-02-02 | 2016-08-04 | Aida Engineering, Ltd. | Press system |
| KR20170043003A (ko) * | 2015-10-12 | 2017-04-20 | 엘지전자 주식회사 | 드로잉 장치 |
| DE102017214660A1 (de) * | 2017-08-22 | 2019-02-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckbolzen einer Presse sowie Presse mit Druckbolzen |
| KR102114982B1 (ko) * | 2018-11-15 | 2020-05-25 | 한국생산기술연구원 | 자성소재를 포함하는 mr 복합재를 이용한 피어싱과 버링의 동시 성형 장치 |
| CN117686319A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-03-12 | 江苏英达机械有限公司 | 一种抛丸强度检测装置 |
-
2003
- 2003-07-10 KR KR1020030046911A patent/KR20050006922A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160221063A1 (en) * | 2015-02-02 | 2016-08-04 | Aida Engineering, Ltd. | Press system |
| US10286442B2 (en) * | 2015-02-02 | 2019-05-14 | Aida Engineering Co., Ltd. | Press system |
| KR20170043003A (ko) * | 2015-10-12 | 2017-04-20 | 엘지전자 주식회사 | 드로잉 장치 |
| DE102017214660A1 (de) * | 2017-08-22 | 2019-02-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Druckbolzen einer Presse sowie Presse mit Druckbolzen |
| KR102114982B1 (ko) * | 2018-11-15 | 2020-05-25 | 한국생산기술연구원 | 자성소재를 포함하는 mr 복합재를 이용한 피어싱과 버링의 동시 성형 장치 |
| CN117686319A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-03-12 | 江苏英达机械有限公司 | 一种抛丸强度检测装置 |
| CN117686319B (zh) * | 2024-02-02 | 2024-04-12 | 江苏英达机械有限公司 | 一种抛丸强度检测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9707612B2 (en) | Die cushion force control method and die cushion device | |
| KR101452734B1 (ko) | 엠알댐퍼를 이용하여 블랭크 홀딩 포스를 제어하는 드로잉 프레스 | |
| US9931684B2 (en) | Forming die and method of using the same | |
| CN103722083B (zh) | 冲孔模具 | |
| CN104858283B (zh) | 一种车用铝板的冲压用装置及冲压方法 | |
| JP2014140871A (ja) | プレス機械のダイクッション装置及びダイクッション制御方法 | |
| CN102926311B (zh) | 一种振动压路机及其驾驶室减振系统 | |
| CN106925653A (zh) | 模具缓冲装置和控制所述模具缓冲装置的方法 | |
| CN206636977U (zh) | 一种自适应磁流变弹性体阻尼器 | |
| CN103511547A (zh) | 采用螺旋阻尼通道的自感知型磁流变阻尼器 | |
| KR20050006922A (ko) | 프레스 금형의 쿠션 압력 제어장치 | |
| CN102758806B (zh) | 大梁压机多液压垫同步控制系统 | |
| KR20160077452A (ko) | 프레스 성형 장치 | |
| KR100228569B1 (ko) | 프레스 가공 방법 및 프레스 가공 장치 | |
| KR101171005B1 (ko) | 딥드로잉 금형 및 이를 사용한 프레스 성형 방법 | |
| CN103285967B (zh) | 一种数控锥形破碎机 | |
| CN107138603B (zh) | 液压侧冲孔装置 | |
| Zhang et al. | The numerical analysis of the magnetorheological elastomer bulging for sheet metal | |
| CN112705631B (zh) | 一种计算机机壳生产用外板冲压成型机 | |
| CN210412078U (zh) | 一种汽车模具加工冲压装置 | |
| CN105414354A (zh) | 一种汽车冲压模工件支撑缓冲装置 | |
| CN203068124U (zh) | 汽车减震器自动充气装置 | |
| KR20080011609A (ko) | 펀치 프레스 장치 | |
| CN102628486A (zh) | 变刚度变阻尼空气隔振支座 | |
| CN103998225A (zh) | 冲压装置以及冲压装置的压力源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |