KR20050030045A

KR20050030045A - 피어싱 프레스

Info

Publication number: KR20050030045A
Application number: KR1020030066359A
Authority: KR
Inventors: 박준우
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2005-03-29
Also published as: KR100520550B1

Abstract

작동 캠에 장착되는 피어싱 펀치가 피어싱 가공직전에 회전 구동할 수 있도록 하여 상형패드와 하형 사이에 규제되는 패널소재의 경사부에 대하여 미려한 피어싱 홀의 가공을 이루도록;

패널소재을 하부에서 지지하는 하형과, 상기 하형의 상부에서 상하 구동하는 상형과, 상기 상형의 하부에 쿠션 스프링을 통하여 장착되며, 일측에 가이드 홀을 형성하는 상형패드와, 상기 하형의 일측에 설치되는 경사블록과, 상기 경사블록의 상부에서 복원수단을 개재하여 슬라이딩 가능하게 장착되며, 일측에는 피어싱 펀치를 구성한 작동 캠, 및 상기 상형의 하부 일측에 장착되어 상기 작동 캠을 캠 작동시키는 작동 드라이버를 포함하는 피어싱 프레스에서,

상기 피어싱 펀치는 작동압에 의해 회전 구동력을 발생시키는 회전구동수단을 통하여 작동 캠에 설치되고, 상기 회전구동수단은 작동압 공급수단으로부터 작동압을 공급받을 수 있도록 연결되며, 상기 작동압 공급수단은 작동 드라이버의 캠 작동을 검출하도록 작동 캠의 캠 면 일측에 구성되는 캠 작동 감지수단으로부터 캠 작동을 검출하여 출력되는 검출신호에 따라 상기 회전구동수단으로 작동압의 공급을 단속제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 피어싱 프레스를 제공한다.

Description

피어싱 프레스{PIERCING PRESS SYSTEM}

본 발명은 피어싱 프레스에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 상형패드와 하형 사이에 규제되는 패널소재의 경사부에 작동 캠을 이용하여 피어싱 홀을 성형 가공하는 피어싱 프레스에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 패널의 제작은 다단계의 프레스 성형 공정에 의해 이루어지며, 이러한 공정을 이루기 위해서는 여러 종류의 프레스 장치들이 필요하게 된다.

도 1에서 도시한 바와 같은 피어싱 프레스는 상형(101)에 장착된 상형패드(103)와 그 하부의 하형(105) 사이에 규제되는 패널소재(P)의 경사부(C)에 작동 캠(107)을 이용하여 피어싱 홀을 성형 가공하는 피어싱 프레스로써, 그 구성은 패널소재(P)을 하부에서 지지하도록 안착면(f1)을 구성하여, 일측에는 스크랩 홀(109)을 구성하는 하형(105)과, 상기 하형(105)의 상부에서 프레스 장치의 슬라이더(미도시)에 의해 상하 구동하는 상형(101)과, 상기 상형(101)의 하부 일측에 쿠션 스프링(111)을 통하여 장착되며, 하부에는 상기 하형(105)의 안착면(f1)에 대응하여 패널소재(P)를 규제하는 규제면(f2)을 형성하는 상형패드(103)를 포함한다,

상기 하형(105)의 안착면(f1)에 이웃하여 상부 일측에는 상기 피어싱 홀을 가공할 패널소재(P)의 경사부(C)와 직각을 이루도록 상부에 경사면(113)을 갖는 경사블록(115)이 설치되며, 상기 경사블록(115)의 상부에는 슬라이딩 플레이트(117)를 개재하여 작동 캠(107)이 슬라이드 가능하게 장착된다.

상기 작동 캠(107)은 상기 패널소재(P)의 경사부(C)에 대응하여 피어싱 펀치(119)를 구성하며, 그 반대측 하부 일측은 상기 경사블록(115)의 외측에 고정되는 스프링 블록(121)과 리턴 스프링(123)으로 연결하여 작동 캠(107)에 복원력을 제공하도록 구성된다.

그리고 상기 상형(101)의 하부 일측에는 상기 작동 캠(107)의 상부에 경사지게 형성된 캠 면(cf1)에 대응하는 캠 면(cf2)을 갖는 작동 드라이버(125)가 하향하여 장착되고, 상기 상형패드(103)에는 상기 패널소재(P)의 피어싱 홀 가공위치에 대응하여 상기 하형(105)과 함께, 패널소재(P)를 규제한 상태로 전진하는 피어싱 펀치(119)를 가이드 하도록 가이드 홀(127)을 형성한다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 피어싱 프레스는, 상기 도 1에서와 같이, 하형(105)의 안착면(f1) 상에 패널소재(P)를 안착시킨 상태로, 도 2에서와 같이, 상형(101)이 하강 구동하면, 상형패드(103)가 그 규제면(f2)을 통하여 하형(105)과 함께, 패널소재(P)를 먼저 규제하게 된다.

이 때, 상기 작동 드라이버(125)는 상형(101)과 동시에 하강하여 그 캠 면(cf2)이 작동 캠(107)의 캠 면(cf1)에 일부 접촉된 상태가 된다.

이러한 상태로 계속해서, 상형(101)이 하강 구동하면, 상기 작동 드라이버(125)는 작동 캠(107)과의 캠 작동을 통하여 리턴 스프링(123)의 탄성력을 극복하고, 도 3에서와 같이 작동 캠(107)을 패널소재(P)를 향하여 진행시키게 된다.

이에 따라, 상기 작동 캠(107)에 구성된 피어싱 펀치(119)는 상형패드(103)의 가이드 홀(127)을 통하여 패널소재(P)의 경사부(C)에 대하여 피어싱 홀을 가공하게 되며, 스크랩(129)은 스크랩 홀(109)을 통하여 하형(105)의 하부로 제거된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 피어싱 프레스에 의한 패널소재의 경사부에 피어싱 홀의 가공하는 경우에는, 하형의 안착면과 상형패드의 규제면에 의해 규제되는 패널소재의 경사부(C)는, 도 4에서와 같이, 그 규제력(F)이 직각방향으로 작용하지 않고, 경사지게 작용하게 되는 바, 피어싱 펀치(119)가 작동할 때, 패널소재(P)를 충분히 규제하지 못하며, 이에 따라 가공되는 피어싱 홀(PH)의 주변부가 딸려 들어가 미세하게 굴곡(S)을 형성시키게 되는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 작동 캠에 장착되는 피어싱 펀치가 피어싱 가공직전에 회전 구동할 수 있도록 하여 상형패드와 하형 사이에 규제되는 패널소재의 경사부에 대하여 미려한 피어싱 홀의 가공을 이루도록 하는 피어싱 프레스를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 패널소재을 하부에서 지지하는 하형과, 상기 하형의 상부에서 상하 구동하는 상형과, 상기 상형의 하부에 쿠션 스프링을 통하여 장착되며, 일측에 가이드 홀을 형성하는 상형패드와, 상기 하형의 일측에 설치되는 경사블록과, 상기 경사블록의 상부에서 복원수단을 개재하여 슬라이딩 가능하게 장착되며, 일측에는 피어싱 펀치를 구성한 작동 캠, 및 상기 상형의 하부 일측에 장착되어 상기 작동 캠을 캠 작동시키는 작동 드라이버를 포함하는 피어싱 프레스에서,

상기 피어싱 펀치는 작동압에 의해 회전 구동력을 발생시키는 회전구동수단을 통하여 작동 캠에 설치되고, 상기 회전구동수단은 작동압 공급수단으로부터 작동압을 공급받을 수 있도록 연결되며, 상기 작동압 공급수단은 작동 드라이버의 캠 작동을 검출하도록 작동 캠의 캠 면 일측에 구성되는 캠 작동 감지수단으로부터 캠 작동을 검출하여 출력되는 검출신호에 따라 상기 회전구동수단으로 작동압의 공급을 단속제어하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 피어싱 프레스의 단면 구성도, 도 6는 도 5의 A 부분의 확대 단면도, 도 7은 도 5의 B 부분의 확대 단면도로써, 본 발명의 실시예에 따른 피어싱 프레스는 상형(1)에 장착된 상형패드(3)와 그 하부의 하형(5) 사이에 규제되는 패널소재(P)의 경사부(C)에 작동 캠(7)을 이용하여 피어싱 홀을 성형 가공하는 피어싱 프레스로써, 그 구성은 패널소재(P)을 하부에서 지지하도록 안착면(f1)을 구성하여, 일측에는 스크랩 홀(9)을 구성하는 하형(5)과, 상기 하형(5)의 상부에서 프레스 장치의 슬라이더(미도시)에 의해 상하 구동하는 상형(1)과, 상기 상형(1)의 하부 일측에 쿠션 스프링(11)을 통하여 장착되며, 하부에는 상기 하형(5)의 안착면(f1)에 대응하여 패널소재(P)를 규제하는 규제면(f2)을 형성하는 상형패드(3)를 포함한다,

상기 하형(5)의 안착면(f1)에 이웃하여 상부 일측에는 상기 피어싱 홀을 가공할 패널소재(P)의 경사부(C)와 직각을 이루도록 상부에 경사면(13)을 갖는 경사블록(15)이 설치되며, 상기 경사블록(15)의 상부에는 슬라이딩 플레이트(17)를 개재하여 작동 캠(7)이 슬라이드 가능하게 장착된다.

상기 작동 캠(7)은 상기 패널소재(P)의 경사부(C)에 대응하여 피어싱 펀치(19)를 구성하며, 그 반대측 하부 일측은 상기 경사블록(15)의 외측에 고정되는 스프링 블록(21)과 리턴 스프링(23)으로 연결하여 작동 캠(7)에 복원력을 제공하도록 구성된다.

그리고 상기 상형(1)의 하부 일측에는 상기 작동 캠(7)의 상부에 경사지게 형성된 캠 면(cf1)에 대응하는 캠 면(cf2)을 갖는 작동 드라이버(25)가 하향하여 장착되고, 상기 상형패드(3)에는 상기 패널소재(P)의 피어싱 홀 가공위치에 대응하여 상기 하형(5)과 함께, 패널소재(P)를 규제한 상태로 전진하는 피어싱 펀치(19)를 가이드 하도록 가이드 홀(27)을 형성한다.

이러한 구성의 피어싱 프레스에서, 상기 피어싱 펀치(19)는 작동압에 의해 회전 구동력을 발생시키는 회전구동수단을 통하여 작동 캠(7)에 설치되고, 상기 회전구동수단은 작동압 공급수단으로부터 작동압을 공급받을 수 있도록 연결되며, 상기 작동압 공급수단은 작동 드라이버(25)의 캠 작동을 검출하도록 작동 캠(7)의 캠 면(cf1) 일측에 구성되는 캠 작동 감지수단으로부터 캠 작동을 검출하여 출력되는 검출신호에 따라 상기 회전구동수단으로 작동압의 공급을 단속제어하도록 구성되는데, 이러한 회전구동수단, 작동압 공급수단 및 캠 작동 감지수단의 구체적인 구성을 살펴본다.

먼저, 상기 회전구동수단은 상기 작동 캠(7)의 내측에 장착되어 공압에 의해 회전구동하는 공압모터(31)로 구성되는데, 도 6에서와 같이, 그 회전축(33)은 축방향 지지수단을 통하여 상기 피어싱 펀치(19)와 연결된다.

상기 축방향 지지수단의 구성은 상기 작동 캠(7)의 내측에 장착되는 공압모터(31)의 외측에 대향하여 상기 작동 캠(7)에 지지블록(35)이 볼트 체결되어 장착되며, 상기 지지블록(35)의 내부에는 양측으로 스러스트 베어링(37)을 개재하여 스러스트 디스크(39)가 회전 가능하게 설치되며, 이 스러스트 디스크(39)의 일면에는 상기 공압모터(31)의 회전축(33)이 연결되고, 타면에는 상기 피어싱 펀치(19)가 연결되어 구성된다.

그리고 상기 작동압 공급수단은 상기 공압모터(31)의 작동압인 고압의 공압을 저장하는 에어탱크(41)가 구비되고, 상기 에어탱크(41)로부터 상기 공압모터(31)로 공압을 공급하는 공압라인(43) 상의 일측에는 캠 작동을 검출하여 출력되는 검출신호에 따라 상기 공압라인(43)을 개폐하는 솔레노이드 밸브(45)가 장착되어 이루어진다.

또한, 상기 캠 작동 감지수단은 상기 작동 캠(7)의 캠 면(cf1) 내측에 장착되어 상기 작동 드라이버(25)의 캠 면(cf2)을 검출하여 그 신호를 출력하여 상기 솔레노이드 밸브(45)에 인가하는 근접센서(47)로 구성된다.

그리고 상기 상형패드(3) 상의 가이드 홀(27) 내부에는, 도 7에서와 같이, 그 폭 방향으로 상기 피어싱 펀치(19)의 회전 및 축방향 진행을 가이드 하는 구름 가이드 수단으로 볼 베어링(51)을 설치하는데, 상기 볼 베어링(51)은 상기 피어싱 펀치(19)와 구름 접촉되는 볼이 내향하여 배치된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 피어싱 프레스는, 상기 도 5에서와 같이, 하형(5)의 안착면(f1) 상에 패널소재(P)를 안착시킨 상태로, 도 8에서와 같이, 상형(1)이 하강 구동하면, 상형패드(3)가 그 규제면(f2)을 통하여 하형(5)과 함께, 패널소재(P)를 먼저 규제하게 된다.

이 때, 상기 작동 드라이버(25)는 상형(1)과 동시에 하강하여 그 캠 면(cf2)이 작동 캠(7)의 캠 면(cf1)에 일부 접촉된 상태가 된다.

이러한 상태로 계속해서, 상형(1)이 하강 구동하면, 상기 작동 드라이버(25)는 작동 캠(7)과의 캠 작동을 통하여 리턴 스프링(23)의 탄성력을 극복하고, 도 3에서와 같이 작동 캠(7)을 패널소재(P)를 향하여 진행시키게 된다.

이 때, 상기 작동 드라이버(25)와 작동 캠(7)의 상호 캠 작동에 따라 상기 근접센서(47)가 작동 드라이버(25)의 캠 면(cf2)을 감지함으로써, 온(ON)되어 상기 솔레노이드 밸브(45)에 검출신호를 출력하면, 솔레노이드 밸브(45)는 온(ON)되어 에어탱크(41)의 공압을 공압라인(43)을 통하여 공압모터(31)에 공급하게 된다.

그러면, 상기 공압모터(31)는 회전 구동하여, 도 10에서 도시한 바와 같이, 피어싱 펀치(19)를 회전 구동시키게 되는데, 상기 피어싱 펀치(19)는 작동 드라이버(25)와 작동 캠(7)의 상호 캠 작동에 의해 패널소재(P)의 경사부(C)에 대한 피어싱 전진 작동과 동시에 회전 구동에 의해 드릴의 원리와 같이, 패널소재(P)의 경사부(C)에 대하여 미려한 피어싱 홀을 가공하게 된다.

또한, 상기 피어싱 펀치(19)가 상형패드(3)의 가이드 홀(27)을 통하여 패널소재(P)의 경사부(C)에 대하여 피어싱 홀을 가공하기 위해 회전 구동과 동시에 전진하는 동안 상기 볼 베어링(51)이 상기 가이드 홀(27) 내에서, 상기 피어싱 펀치(19)의 회전 및 전진 이동을 구름 접촉에 의해 가이드하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 피어싱 프레스에 의하면, 작동 캠에 장착되는 피어싱 펀치가 피어싱 가공직전에 공압모터에 의해 회전 구동할 수 있도록 하여 상형패드와 하형 사이에서 규제력이 약한 패널소재의 경사부에 대하여 피어싱 펀치의 전진 및 회전구동에 의해 미려한 피어싱 홀의 가공을 이루는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술의 피어싱 프레스의 단면 구성도,

도 2와 도 3은 종래 기술에 따른 피어싱 프레스의 단계별 작동 상태도,

도 4는 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 피어싱 작동도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 피어싱 프레스의 단면 구성도,

도 6는 도 5의 A 부분의 확대 단면도,

도 7은 도 5의 B 부분의 확대 단면도,

도 8과 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 피어싱 프레스의 단계별 작동 상태도,

도 10은 도 9의 D 부분의 확대 단면도이다.

Claims

패널소재을 하부에서 지지하는 하형과, 상기 하형의 상부에서 상하 구동하는 상형과, 상기 상형의 하부에 쿠션 스프링을 통하여 장착되며, 일측에 가이드 홀을 형성하는 상형패드와, 상기 하형의 일측에 설치되는 경사블록과, 상기 경사블록의 상부에서 복원수단을 개재하여 슬라이딩 가능하게 장착되며, 일측에는 피어싱 펀치를 구성한 작동 캠, 및 상기 상형의 하부 일측에 장착되어 상기 작동 캠을 캠 작동시키는 작동 드라이버를 포함하는 피어싱 프레스에 있어서,

상기 피어싱 펀치는 작동압에 의해 회전 구동력을 발생시키는 회전구동수단을 통하여 작동 캠에 설치되고, 상기 회전구동수단은 작동압 공급수단으로부터 작동압을 공급받을 수 있도록 연결되며, 상기 작동압 공급수단은 작동 드라이버의 캠 작동을 검출하도록 작동 캠의 캠 면 일측에 구성되는 캠 작동 감지수단으로부터 캠 작동을 검출하여 출력되는 검출신호에 따라 상기 회전구동수단으로 작동압의 공급을 단속제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 피어싱 프레스.
청구항 1에 있어서, 상기 회전구동수단은

상기 작동 캠의 내측에 장착되어 공압에 의해 회전구동하며, 그 회전축은 축방향 지지수단을 통하여 상기 피어싱 펀치와 연결되는 공압모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피어싱 프레스.
청구항 2에 있어서, 상기 축방향 지지수단은

상기 작동 캠의 내측에 장착되는 공압모터의 외측에 대향하여 상기 작동 캠에 장착되는 지지블록과;

상기 지지블록의 내부에서, 양측으로 스러스트 베어링을 개재하여 회전 가능하게 설치되며, 일면에는 상기 공압모터의 회전축이 연결되고, 타면에는 상기 피어싱 펀치가 연결되는 스러스트 디스크;

로 구성되는 것을 특징으로 하는 피어싱 프레스.
청구항 1에 있어서, 상기 작동압 공급수단은

상기 회전구동수단의 작동압인 고압의 공압을 저장하는 에어탱크와;

상기 에어탱크로부터 상기 회전구동수단으로 공압을 공급하는 공압라인 상의 일측에 장착되어 상기 캠 작동 감지수단으로부터 캠 작동을 검출하여 출력되는 검출신호에 따라 상기 공압라인을 개폐하는 솔레노이드 밸브;

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피어싱 프레스.
청구항 4에 있어서, 상기 회전구동수단은

작동압을 공압으로 하여 회전 구동하며, 그 회전축은 상기 피어싱 펀치와 연결되는 공압모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피어싱 프레스.
청구항 4에 있어서, 상기 캠 작동 감지수단은

상기 작동 캠의 캠 면 내측에 장착되어 상기 작동 드라이버의 캠 면을 검출하여 그 신호를 출력하여 상기 솔레노이드 밸브에 인가하는 근접센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피어싱 프레스.
청구항 1항에 있어서, 상기 캠 작동 감지수단은

상기 작동 캠의 캠 면 내측에 장착되어 상기 작동 드라이버의 캠 면을 검출하여 그 신호를 출력하는 근접센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피어싱 프레스.
청구항 1항에 있어서, 상기 상형패드 상의 가이드 홀 내부에는

그 폭 방향으로 상기 피어싱 펀치의 회전 및 축방향 진행을 가이드 하는 구름 가이드 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피어싱 프레스.
청구항 8항에 있어서, 상기 구름 가이드 수단은

상기 피어싱 펀치와 구름 접촉되는 볼이 내향하여 구성되는 볼 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피어싱 프레스.