KR20050042673A - Automatic cooling device for press system - Google Patents
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Abstract
상형과 하형 금형 내부에 냉각 공기유로를 형성하고, 금형의 온도에 따라 냉각 공기유로를 자동으로 개방하여 냉각공기를 순환할 수 있도록 함으로써, 금형을 항상 적정온도로 유지하여 금형의 마찰열로 인한 열팽창을 억제하도록;Cooling air flow path is formed inside the upper and lower molds, and the cooling air flow path is automatically opened to circulate the cooling air according to the temperature of the mold.Always, the mold is always kept at an appropriate temperature to prevent thermal expansion due to frictional heat of the mold. To suppress;
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 프레스에서, 상기 상형과 하형의 각 금형 내부에 각각 냉각 공기유로를 형성하고, 상기 각 금형의 온도에 따라 각각의 냉각 공기유로를 통하여 냉각공기를 순환하여 각 금형을 설정온도 이하로 냉각시키도록; 상기 각 금형의 냉각 공기유로 상에 장착되어 상기 각 금형의 온도에 따라 냉각 공기유로를 개폐 작동시키는 복수개의 밸브수단; 상기 각 금형의 냉각 공기유로와 외부 일측에서 공기관로로 연결되어 냉각 압축공기를 공급하는 냉각공기 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. The lower mold having the bottom surface shape of the product panel is mounted on the lower bolster, and the blank holder is mounted on the bolster on both sides of the lower mold through cushion pins, and the upper mold having the upper surface shape of the product panel on the upper mold. In a press mounted on the upper slide to press the panel from the upper side between the lower mold and the blank holder to form a product panel, a cooling air flow path is formed inside each mold of the upper mold and the lower mold, respectively. Circulating the cooling air through each cooling air flow path according to the temperature of each mold to cool each mold below a set temperature; A plurality of valve means mounted on the cooling air flow path of each mold to open and close the cooling air flow path according to the temperature of each mold; It characterized in that it comprises a cooling air supply means for supplying cooling compressed air is connected to the cooling air flow path and the outer one side of each mold of the air mold.
Description
본 발명은 프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제품패널의 연속 성형시, 상형과 하형가 패널과의 마찰열로 인한 열팽창을 억제하여 온도에 민감한 박판 패널의 성형성을 향상시킬 수 있도록 하는 프레스용 자동냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a press apparatus, and more particularly, in the continuous molding of a product panel, the upper mold and the lower mold suppress the thermal expansion due to the frictional heat of the panel to improve the formability of the thin panel sensitive to temperature. It relates to a cooling device.
일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2 내지 3만여개의 부품을 수차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.Generally, 2 to 30,000 parts are manufactured through several assembly processes until an automobile manufacturer produces a car.
특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 제품패널을 생산한 후, 차체공장으로 옮겨와서 제품패널의 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 된다. In particular, the car body is the first step in the automobile manufacturing process. After producing product panels through various kinds of press devices, the car body is moved to a car body factory, where each part of the product panels is assembled to form a white body (BIW) body. .
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. In order to form the material panel as a product panel as described above, it is made by press molding through various kinds of press equipments. FIGS. 4 to 6 are diagrams showing the state of each operation of the conventional punch press device, and the product panel is manufactured. The process of molding into panels is shown.
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. That is, in the conventional punch press apparatus, the lower die 101 having the shape of the bottom surface of the product panel is mounted on the lower bolster 103, and the lower die 101 is mounted on both sides of the bolster 103. The blank holders 107 and 109 are mounted through the cushion pins 105.
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.An upper mold 111 having an upper surface shape of a product panel is mounted on an upper slide 113 at an upper portion of the lower mold 101 so that the panel 115 is disposed between the lower mold 101 and the blank holders 107 and 109. In the above state, the product panel is molded by pressing at the top.
즉, 도 4에서와 같이, 먼저 상기 상형(111)과 블랭크 홀더(107,109)는 상승된 상태에서, 이 상형(111)과 상기 하형(101) 사이에는 패널(115)이 투입되어 블랭크 홀더(107,109)에 양단을 통하여 패널(115)을 걸쳐두게 된다.That is, as shown in FIG. 4, first, the upper mold 111 and the blank holders 107 and 109 are raised, and the panel 115 is inserted between the upper mold 111 and the lower mold 101 to allow the blank holders 107 and 109. ) Across the panel 115 through both ends.
이때, 상기 상형(111)은 하강 작동을 하게 되며, 블랭크 홀더(107,109)는 정지하게 된다. At this time, the upper mold 111 is to operate in a downward operation, the blank holder (107, 109) is stopped.
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.Subsequently, as shown in FIG. 5, the panel 115 is held at both ends P by the holding surface 117 of the upper mold 111 and the holding surfaces 119 of the blank holders 107 and 109. And the blank holders 107, 109 together, are to be lowered.
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.Subsequently, as shown in FIG. 6, the panel 115 is press-molded into the product panel by the lower mold 101 while the upper mold 111 and the blank holders 107 and 109 descend.
그러나 상기한 바와 같은 종래 펀치 프레스 장치에 의하면, 상기 상형(111)과 하형(101) 및 블랭크 홀더(107,109)는 연속하여 패널(115)을 성형하는 동안, 패널(115)과 금형간(101,111)에 마찰열이 발생하여 열팽창이 일어나게 되며, 특히, 상형(111)과 하형(101)의 마찰열에 의한 가열 및 열팽창은 가압 성형되는 패널(115)의 터짐 또는 주름 발생 등의 제품불량의 원인이 되는 문제점을 내포하고 있다. However, according to the conventional punch press apparatus as described above, while the upper mold 111, the lower mold 101 and the blank holders 107, 109 continuously form the panel 115, the panel 115 and the mold 101, 111 are separated from each other. Thermal expansion occurs due to frictional heat, and in particular, heating and thermal expansion due to frictional heat of the upper mold 111 and the lower mold 101 may cause product defects such as bursting or wrinkling of the panel 115 to be press-molded. It implies
따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상형과 하형 금형 내부에 냉각 공기유로를 형성하고, 금형의 온도에 따라 냉각 공기유로를 자동으로 개방하여 냉각공기를 순환할 수 있도록 함으로써, 금형을 항상 적정온도로 유지하여 금형의 마찰열로 인한 열팽창을 억제하고, 이로 인해 패널의 성형성을 향상시킬 수 있도록 하는 프레스용 자동냉각장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to form a cooling air flow path in the upper and lower molds, and to automatically cool the cooling air flow path according to the temperature of the mold By allowing the air to circulate, it is possible to provide an automatic cooling device for a press that maintains the mold at an appropriate temperature at all times to suppress thermal expansion due to frictional heat of the mold, thereby improving the formability of the panel.
상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 프레스용 자동냉각장치는 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 프레스에서, 상기 상형과 하형의 각 금형 내부에 각각 냉각 공기유로를 형성하고, 상기 각 금형의 온도에 따라 각각의 냉각 공기유로를 통하여 냉각공기를 순환하여 각 금형을 설정온도 이하로 냉각시키도록; 상기 각 금형의 냉각 공기유로 상에 장착되어 상기 각 금형의 온도에 따라 냉각 공기유로를 개폐 작동시키는 복수개의 밸브수단; 상기 각 금형의 냉각 공기유로와 외부 일측에서 공기관로로 연결되어 냉각 압축공기를 공급하는 냉각공기 공급수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the automatic cooling device for a press according to the present invention for realizing the object as described above, a lower mold having a bottom surface shape of a product panel is mounted on a lower bolster, and blanks are provided on both sides of the lower mold through cushion pins on the bolster. The holder is mounted, and the upper mold having the top surface shape of the product panel is mounted on the upper slide in the upper portion of the lower mold to press the panel from the upper portion in the state spanning the blank holder between the lower mold and to form the product panel. Forming a cooling air flow path in each of the upper mold and the lower mold, and circulating cooling air through each cooling air channel according to the temperature of each mold to cool each mold below a set temperature; A plurality of valve means mounted on the cooling air flow path of each mold to open and close the cooling air flow path according to the temperature of each mold; It characterized in that it comprises a cooling air supply means for supplying cooling compressed air is connected to the cooling air flow path and the outer one side of each mold of the air mold.
이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동냉각장치가 적용된 프레스 장치의 구성도로써, 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 자동냉각장치가 적용되는 프레스 장치의 구성을 먼저 살펴보면, 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형(1)이 하부의 볼스터(3)에 장착되고, 이 하형(1)의 양측에는 상기 볼스트(3)에 쿠션핀(5)을 통하여 블랭크 홀더(7,9)가 장착된다. 1 is a configuration diagram of a press apparatus to which an automatic cooling apparatus is applied according to an embodiment of the present invention. First, a configuration of a press apparatus to which an automatic cooling apparatus for press according to an embodiment of the present invention is applied will be described. A lower mold 1 having a shape is mounted on the lower bolster 3, and blank holders 7 and 9 are mounted on both sides of the lower mold 1 via cushion pins 5 on the bolster 3. .
그리고 상기 하형(1)의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형(11)이 상부의 슬라이드(13)에 장착되어 상기 하형(1)과의 사이에 패널(15)을 상기 블랭크 홀더(7,9)에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품패널을 성형 가공하게 된다.An upper mold 11 having an upper surface shape of a product panel is mounted on an upper slide 13 at an upper portion of the lower mold 1 so that the panel 15 is disposed between the lower mold 1 and the blank holder 7. In the state over 9, the product panel is pressed by pressing at the top.
이러한 구성을 갖는 프레스 장치에 적용되는 본 발명의 자동냉각장치의 구성은, 상기 상형(11)과 하형(1)의 각 금형 내부에 각각 냉각 공기유로(AL1, AL2)를 형성하는데, 상기 냉각 공기유로(AL1,AL2)는 상기 상형(11)과 하형(1)의 각 성형면을 따라 그 내측에 형성되는 중공의 유로로 형성된다. In the configuration of the automatic cooling apparatus of the present invention applied to the press apparatus having such a configuration, the cooling air flow paths AL1 and AL2 are respectively formed in the molds of the upper mold 11 and the lower mold 1, respectively. The flow paths AL1 and AL2 are formed as hollow flow paths formed therein along the respective forming surfaces of the upper mold 11 and the lower mold 1.
상기 각 금형(11,1)의 냉각 공기유로(AL1,AL2) 상에는 상기 각 금형(11,1)의 온도에 따라 냉각 공기유로(AL1,AL2)를 개폐 작동시키는 4개의 밸브수단 (V1,V2,V3,V4)이 장착되는데, 상기 밸브수단(V1,V2,V3,V4)은 상기 상형(11)과 하형(1)의 상호 마찰열 발생이 가장 큰 양 단부에 대응하는 내부 냉각 공기유로(AL1,AL2) 상에 각각 설치블록(17)을 통하여 장착된다. Four valve means (V1, V2) for opening and closing the cooling air flow paths (AL1, AL2) on the cooling air flow paths (AL1, AL2) of the molds (11, 1) according to the temperatures of the molds (11, 1). , V3 and V4 are mounted, and the valve means V1, V2, V3, and V4 have internal cooling air flow paths AL1 corresponding to both ends of the mutually generating frictional heat of the upper mold 11 and the lower mold 1. On the AL2, the mounting blocks 17 are mounted.
이러한 밸브수단(V1,V2,V3,V4)의 구성은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 냉각 공기유로(AL1,AL2) 상에 설치되는 밸브 하우징(21)과, 상기 밸브 하우징(21)의 내부 일측에 설치되어 금형으로부터 열전도에 의한 온도상승에 따라 일방향으로 휘어지는 바이메탈 밸브(23) 및 상기 밸브 하우징(21)의 내부 타측에 돌출 형성되어 상기 바이메탈 밸브(23)의 선단을 지지하는 밸브 시트(25)로 이루어진다. The configuration of the valve means (V1, V2, V3, V4) is, as shown in Figure 2, the valve housing 21 is provided on the cooling air flow path (AL1, AL2), and the valve housing 21 The valve seat is installed on one side of the inner side of the bimetal valve 23 and bent in one direction as the temperature rises due to the heat conduction from the mold and the other side of the valve housing 21 to support the tip of the bimetal valve 23 It consists of 25.
여기서, 상기 바이메탈 밸브(23)는 열팽창계수가 다른 두 장의 밸브 판으로 형성하되, 일측은 니켈과 철의 합금판, 타측은 구리와 아연의 합금판으로 이루어지는 것이 바람직하다. Here, the bimetal valve 23 is formed of two valve plates having different coefficients of thermal expansion, one side of the alloy plate of nickel and iron, the other side is preferably made of an alloy plate of copper and zinc.
그리고 상기 각 금형(11,1)의 냉각 공기유로(AL1,AL2)와 외부 일측에서 공기관로(31)로 연결되어 냉각 압축공기를 공급하는 냉각공기 공급수단으로 상기 공기관로(31)로 냉각공기를 공급하는 공압펌프(33)를 적용하여 구성된다. In addition, the cooling air passages AL1 and AL2 of the respective molds 11 and 1 are connected to the air pipes 31 from one outside of the molds 11 and 1 to the cooling air supply means for supplying cooling compressed air to the air pipes 31. It is configured by applying a pneumatic pump 33 to supply.
따라서, 상기한 프레스용 자동냉각장치는 각 금형의 온도에 따라 각각의 냉각 공기유로(AL1,AL2)를 통하여 냉각공기를 순환하여 각 금형(11,1)을 설정온도 이하로 냉각시키도록 하는 것이다. Therefore, the above-mentioned automatic cooling device for press circulates cooling air through the respective cooling air flow paths AL1 and AL2 according to the temperature of each mold to cool each mold 11 and 1 below the set temperature. .
즉, 상기 프레스 장치는 상형(11)과 블랭크 홀더(7,9)가 상승된 상태에서, 상형(11)과 하형(1) 사이에 패널(15)이 투입되면, 상기 상형(11)이 하강 작동을 하여 블랭크 홀더(7,9)와 함께, 패널(15)의 선단을 홀딩한 상태로, 하형(1)에 의해 제품패널로 가압 성형하게 된다.That is, in the press apparatus, when the panel 15 is inserted between the upper mold 11 and the lower mold 1 while the upper mold 11 and the blank holders 7 and 9 are raised, the upper mold 11 is lowered. In operation, the front end of the panel 15 is held together with the blank holders 7 and 9, and is press-molded into the product panel by the lower mold 1.
이러한 프레스 장치의 패널 성형 작동과정에서, 상기 공압펌프(33)는 계속해서 일정압력으로 냉각공기를 상형(11) 및 하형(1)의 내부 냉각 공기유로(AL1,AL2)로 공급하게 되나, 상기 상형(11) 및 하형(1)이 패널(15)과의 마찰열에 의한 온도가 설정온도를 넘지 않을 때에는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 밸브수단 (V1,V2,V3,V4)의 바이메탈 밸브(23)를 작동시키지 못하여 냉각 공기유로(AL1,AL2)를 폐쇄시켜 냉각공기의 순환이 일어나지 않도록 한 생태를 유지한다. In the panel forming operation of the press apparatus, the pneumatic pump 33 continuously supplies cooling air to the internal cooling air flow paths AL1 and AL2 of the upper mold 11 and the lower mold 1 at a constant pressure. When the upper mold 11 and the lower mold 1 do not exceed the set temperature by the frictional heat with the panel 15, as shown in FIG. 2, the bimetal of the valve means V1, V2, V3, V4 is shown. By not operating the valve 23, the cooling air flow paths AL1 and AL2 are closed to maintain the ecology of preventing the circulation of the cooling air.
그리고 상기 프레스 장치의 계속되는 패널 성형 작동과정에서, 상기 상형(11) 및 하형(1)이 패널(15)과의 마찰열이 높아져 그 온도가 설정온도를 넘게 되면, 열전도에 의해 마찰열이 상기 바이메탈 밸브(23)에 전도되어, 도 3에서와 같이, 상기 각 밸브수단(V1,V2,V3,V4)의 바이메탈 밸브(23)가 일방향으로 휘어지게 된다. In the continuous panel forming operation of the press apparatus, when the upper mold 11 and the lower mold 1 have increased frictional heat with the panel 15 and their temperature exceeds a set temperature, the frictional heat is caused by thermal conduction. 23, the bimetal valve 23 of each of the valve means (V1, V2, V3, V4) is bent in one direction as shown in FIG.
이에 따라, 상기 상형(11) 및 하형(1)의 내부 냉각 공기유로(AL1,AL2)는 개방되어 상기 공압펌프(33)로부터 공급되는 냉각공기가 상기 냉각 공기유로 (AL1,AL2)를 순환하면서, 상형(11)과 하형(1)의 과열을 방지하여 열변형이 일어나지 않도록 그 온도를 설정온도 이하까지 낮추어주게 된다. Accordingly, the internal cooling air passages AL1 and AL2 of the upper mold 11 and the lower mold 1 are opened so that the cooling air supplied from the pneumatic pump 33 circulates through the cooling air passages AL1 and AL2. To prevent overheating of the upper mold 11 and the lower mold 1, the temperature is lowered to below the set temperature so that thermal deformation does not occur.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프레스 장치에 의하면, 상형과 하형 금형 내부에 냉각 공기유로를 형성하고, 바이메탈 밸브를 통하여 금형의 온도에 따라 냉각 공기유로를 자동으로 개방하여 냉각공기를 순환할 수 있도록 함으로써, 패널의 연속 성형중, 금형의 온도를 일정한 범위 내에서 유지할 수 있게 되어, 금형이 패널과의 마찰열로 인한 열팽창을 억제할 수 있는 효과가 있으며, 이에 따라 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다. As described above, according to the press apparatus according to the present invention, a cooling air flow path may be formed inside the upper and lower molds, and the cooling air flow path may be automatically circulated according to the mold temperature through the bimetal valve to circulate the cooling air. By doing so, the temperature of the mold can be maintained within a certain range during the continuous molding of the panel, so that the mold can suppress thermal expansion due to frictional heat with the panel, thereby improving product quality. It works.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동냉각장치가 적용된 프레스 장치의 구성도, 1 is a configuration diagram of a press apparatus to which an automatic cooling device according to an embodiment of the present invention is applied;
도 2는 도 1의 A부분에 적용되는 밸브수단의 작동 전 상태 단면도, Figure 2 is a cross-sectional view before operation of the valve means applied to the portion A of Figure 1,
도 3은 도 1의 A부분에 적용되는 밸브수단의 작동 후 상태 단면도, Figure 3 is a cross-sectional view after the operation of the valve means applied to the portion A of Figure 1,
도 4는 종래 기술에 따른 프레스 장치의 작동 전 상태의 구성도,4 is a configuration diagram of a state before operation of the press apparatus according to the prior art,
도 5는 종래 기술에 따른 프레스 장치의 작동 중 상태의 구성도, 및 5 is a configuration diagram of a state in operation of the press apparatus according to the prior art, and
도 6은 종래 기술에 따른 프레스 장치의 작동 후 상태의 구성도이다. 6 is a configuration diagram of a state after the operation of the press apparatus according to the prior art.
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