KR20050048282A - 프레스용 공기 제거장치 - Google Patents

Abstract

금형 상에, 상형의 작동에 연동하여 금형과 패널 사이의 밀폐 공간에 스파크를 유발시킴으로써, 밀폐 공기를 태워서 진공상태를 형성하여 상기 금형과 패널 사이에 공기 과밀에 의한 제품 불량의 원인을 제거하며, 동시에 가공 과정이 어려운 종래 에어벤트 홀을 삭제하여 금형의 가공 및 제작을 간단하게 하도록;

하형이 하부의 볼스터에 장착되고, 이 하형의 외측으로 상기 볼스트에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되며, 상기 하형의 상부에서 상형이 상부의 슬라이더에 장착되어 상기 하형과의 사이에 패널을 가압하여 제품 패널을 성형하는 프레스 장치에서, 상기 상형과 하형에는 그 각각의 성형면과 외측면을 연결하는 다수개의 장착홈이 가공되며, 상기 각 장착홈에 장착되어 금형과 패널 사이의 밀폐 공간 내에서 스파크를 발생시켜 밀폐 공기를 태우는 스파크 플러그; 상기 각 스파크 플러그에 전원을 공급하는 전원 공급기; 상기 블랭크 홀더와 상형 사이에 구성되어 상기 상형이 블랭크 홀더에 작동하는 시점을 검출하여 그 신호를 출력하는 스위칭 수단; 및 상기 스위칭 수단의 출력신호에 따라 상기 전원 공급기를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스용 공기 제거장치를 제공한다.

Description

프레스용 공기 제거장치{AN AIR REMOVAL DEVICE FOR PRESS}

본 발명은 프레스용 공기 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상형과 하형 사이에서 패널의 굴곡형상에 의해 상형 및 하형과 패널 사이에 공기 과밀 현상 또는 진공 흡착 현상을 방지할 수 있도록 하는 프레스용 공기 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2 내지 3만여개의 부품을 수십 차례의 조립공정을 통하여 이루어진다.

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 제품 패널을 생산한 후, 차체 공장으로 옮겨와서 제품 패널의 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 된다.

이와 같이 소재 패널을 제품 패널로 성형하기 위해서는 여러 종류의 프레스 장비를 통하여 가압 성형함으로서 이루어지는데, 도 1은 더블액션 프레스 장치의 작동 전 상태의 구성도로써, 종래 기술의 에어벤트 홀을 구성하고 있다.

즉, 상기한 프레스 장치의 구성은 제품 패널의 하단면 형상을 갖는 하형(101)가 하부의 볼스터(103)에 장착되고, 이 하형(101)의 외측에는 상기 볼스트(103)에 쿠션핀(105)을 통하여 블랭크 홀더(107)가 장착된다.

그리고 상기 하형(101)의 상부에서 제품 패널의 상단면 형상을 갖는 상형(111)이 상부의 슬라이더(113)에 장착되어 상기 하형(101)와의 사이에 패널(115)을 상기 블랭크 홀더(107)에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품 패널을 성형 가공하게 된다.

이 때, 상기 상형(111)과 하형(101)에는, 도 2에서 도시한 바와 같이(도 2에서는 하형만 도시함), 상기 제품 패널의 상,하단면의 성형면과 연결되는 다수개의 에어벤트 홀(117,AIR VENT HOLE)를 구성하여 상형(111)이 하강하여, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 패널(115)을 가압 성형할 때, 상형(111) 및 하형(101)과 패널(115)이 가장자리에서 서로 닿아 밀착되는 과정에서 내부 공기가 외부로 배출될 수 있도록 하여 공기 과밀에 따른 패널(115)의 변형을 방지하고 있다.

이에 따라, 도 5에서와 같이, 상기 상형(111)과 하형(101)사이에서 성형된 패널(115)은, 도 6에서와 같이, 상형(111)이 상향하여 이동됨과 동시에, 도 7에서와 같이, 블랭크 홀더(107)에 의해 리프팅 되고, 이송핑거(117)가 진압해서 이를 흡착하여 다음 공정으로 이동시키게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 프레스 장치에 의하면, 상형과 하형 즉, 금형과 패널 사이에 공기 과밀 현상에 의한 패널의 변형을 방지하기 위하여 상기 금형의 사이즈에 따라 수십에서 수백개의 에어벤트 홀을 가공하여야 하며, 상기 에어벤트 홀에는 다시 에어벤트 튜브를 각각 설치하여야 함으로 가공비가 과다하게 소요되며, 금형 제작 시간이 길어지는 등의 문제점을 갖는다.

따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 금형 상에, 상형의 작동에 연동하여 금형과 패널 사이의 밀폐 공간에 스파크를 유발시킴으로써, 밀폐 공기를 태워서 진공상태를 형성하여 상기 금형과 패널 사이에 공기 과밀에 의한 제품 불량의 원인을 제거하며, 동시에 가공 과정이 어려운 종래 에어벤트 홀을 삭제하여 금형의 가공 및 제작을 간단하게 하는 프레스용 공기 제거장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 프레스용 공기 제거장치는 하형이 하부의 볼스터에 장착되고, 이 하형의 외측으로 상기 볼스트에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되며, 상기 하형의 상부에서 상형이 상부의 슬라이더에 장착되어 상기 하형과의 사이에 패널을 가압하여 제품 패널을 성형하는 프레스 장치에서,

상기 상형과 하형에는 그 각각의 성형면과 외측면을 연결하는 다수개의 장착홈이 가공되며, 상기 각 장착홈에 장착되어 금형과 패널 사이의 밀폐 공간 내에서 스파크를 발생시켜 밀폐 공기를 태우는 스파크 플러그; 상기 각 스파크 플러그에 전원을 공급하는 전원 공급기; 상기 블랭크 홀더와 상형 사이에 구성되어 상기 상형이 블랭크 홀더에 작동하는 시점을 검출하여 그 신호를 출력하는 스위칭 수단; 및 상기 스위칭 수단의 출력신호에 따라 상기 전원 공급기를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 공기 제거장치가 적용된 프레스 장치의 구성도, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 공기 제거장치가 구성된 하형의 사시도로써, 먼저, 본 발명이 적용되는 더블액션 프레스 장치의 구성을 살펴보면, 상기 도 8에서 도시한 바와 같이, 제품 패널의 하단면 형상을 갖는 하형(3)이 하부의 볼스터(5)에 장착되고, 이 하형(3)의 외측으로 상기 볼스트(5)에 쿠션핀(7)을 통하여 블랭크 홀더(9)가 장착되며, 상기 하형(3)의 상부에서 제품 패널의 상단면 형상을 갖는 상형(11)이 상부의 슬라이더(13)에 장착되어 상기 하형(3)과의 사이에 소재 패널(1)을 상기 블랭크 홀더(9)에 걸쳐둔 상태에서 상부에서 상형(11)이 하강하면서 이를 가압하여 제품 패널로 성형하도록 이루어진다.

이러한 구성의 프레스 장치에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 공기 제거장치는 상기 상형(11)과 하형(3)에 그 각각의 성형면(15,17)과 외부면을 연결하는 다수개의 장착홈(21)이 가공된다.

상기 각 장착홈(21)에는, 도 9에서와 같이(도 9에서는 하형만 도시함), 스파크 플러그(23)가 상기 상형(11) 및 하형(3)의 각 성형면(15,17)에 대향하여 장착홈(21) 내에 장착되어 상형(11)과 하형(3) 사이의 소재 패널(1)과 이루는 밀폐 공간 내에서 스파크를 발생시켜 밀폐 공기를 태워 진공상태를 형성하게 된다.

상기 각 스파크 플러그(23)는 외부의 전원 공급기(25)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급받게 되며, 상기 블랭크 홀더(9)와 상형(11) 사이에는 스위칭 수단이 구성되어 상기 상형(11)이 블랭크 홀더(9)에 작동하는 시점을 검출하여 그 신호를 출력하도록 이루어진다.

그리고 상기 스위칭 수단의 출력신호에 따라 상기 전원 공급기(25)를 제어하는 제어기(27)가 구비된다.

여기서, 상기 스위칭 수단은 상기 제어기(27)와 전기적으로 연결되는 리미트 스위치(31)가 상기 블랭크 홀더(9)의 외측 일단에 장착되고, 상기 리미트 스위치(31)의 작동레버(33)에 대응하여 상기 상형(11)의 하부 외측단에는 작동도그(35)가 장착되어 이루어진다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 프레스용 공기 제거장치의 작동을, 상기 도 8과 도 10 및 도 11을 통하여, 프레스의 작동과 연계하여 살펴보면, 먼저, 도 8에서와 같이, 상기 블랭크 홀더(9) 상에 소재 패널(1)을 안착시킨 후, 도 10에서와 같이, 상형(11)이 상부의 슬라이더(13)에 의해 하강 이동하면, 상형(11) 및 블랭크 홀더(9)가 상기 소재 패널(1)의 가장자리를 홀딩하는 과정에서, 상기 소재 패널(1)은 상형(11)과 하형(3) 사이에 밀폐 공간(S)을 형성하게 되며, 이와 동시에 상기 상형(11)의 하부 외측단에 장착된 작동도그(35)가 상기 블랭크 홀더(9)의 외측 일단에 장착된 리미트 스위치(31)의 작동레버(33)와 접촉하여 이를 작동시키게 된다.

그러면, 상기 리미트 스위치(31)는 그 출력신호를 제어기(27)로 인가하게 되며, 상기 제어기(27)는 상형(11)이 블랭크 홀더(9)에 작용하는 시점의 출력신호로 판단하여 상기 소재 패널(1)이 상형(11)과 하형(3) 사이에 형성하는 밀폐 공간(S) 내에서 스파크 플러그(23)를 통하여 스파크를 발생시키도록 상기 전원 공급기(25)의 전원을 스파크 플러그(23)로 공급하도록 제어하게 된다.

이에 따라, 상기 상형(11)이 하형(3)과 함께, 도 11에서와 같이, 소재 패널(1)을 완전히 제품 패널로 성형하는 과정동안 계속해서 밀폐 공간(S)내의 밀폐 공기 중의 산소를 태워서 진공상태로 만들어 밀폐 공간 내의 공기 과밀 현상에 의한 제품 패널의 불량을 방지할 수 있게 되는 것이다.

물론, 상기 소재 패널(1)의 상변화 온도가 대략 740℃ 전후인 것을 고려하여 상기 스파크 플러그(23)는 발생되는 스파크에 의해 소재 패널(1)이 손상되지 않도록 전자기 유도에 의한 저온(약 30℃)의 스파크를 발생시키며, 순간 최고 온도가 300℃ 이하의 스파크 플러그를 사용하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명의 프레스용 공기 제거장치에 의하면, 금형 상에, 상형의 작동에 연동하여 금형과 패널 사이의 밀폐 공간에 스파크를 유발시킴으로써, 밀폐 공기를 태워서 진공상태를 형성하여 상기 금형과 패널 사이에 공기 과밀에 의한 제품 불량의 원인을 제거하며, 동시에 가공 과정이 어려운 종래 에어벤트 홀을 삭제하여 금형의 가공 및 제작을 간단함으로써, 가공비 및 금형 제작 시간을 최소화하는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술의 에어벤트 홀이 구성되는 프레스 장치의 작동 전 상태의 구성도,

도 2는 종래 기술의 에어벤트 홀이 구성된 하형의 사시도,

도 3내지 도 7은 종래 기술의 에어벤트 홀이 구성된 프레스 장치의 단계별 작동 상태도,

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 공기 제거장치가 적용된 프레스 장치의 구성도,

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 프레스용 공기 제거장치가 구성된 하형의 사시도, 및

도 10과 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 공기 제거장치가 적용된 프레스 장치의 단계별 작동 상태도이다.

Claims (4)

1. 하형이 하부의 볼스터에 장착되고, 이 하형의 외측으로 상기 볼스트에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되며, 상기 하형의 상부에서 상형이 상부의 슬라이더에 장착되어 상기 하형과의 사이에 패널을 가압하여 제품 패널을 성형하는 프레스 장치에 있어서,

   상기 상형과 하형에는 그 각각의 성형면과 외측면을 연결하는 다수개의 장착홈이 가공되며,

   상기 각 장착홈에 장착되어 금형과 패널 사이의 밀폐 공간 내에서 스파크를 발생시켜 밀폐 공기를 태우는 스파크 플러그;

   상기 각 스파크 플러그에 전원을 공급하는 전원 공급기;

   상기 블랭크 홀더와 상형 사이에 구성되어 상기 상형이 블랭크 홀더에 작동하는 시점을 검출하여 그 신호를 출력하는 스위칭 수단; 및

   상기 스위칭 수단의 출력신호에 따라 상기 전원 공급기를 제어하는 제어기;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스용 공기 제거장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 스파크 플러그는

   순간 최고 온도가 300℃ 이하인 저온 스파크 플러그로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스용 공기 제거장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 스위칭 수단은

   상기 제어기와 전기적으로 연결되며, 블랭크 홀더의 외측 일단에 장착되는 리미트 스위치;

   상기 리미트 스위치의 작동레버에 대응하여 상기 상형의 하부 외측단에 장착되는 작동도그;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스용 공기 제거장치.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 제어기는

   상기 스위칭 수단으로부터 상형이 블랭크 홀더에 작용하는 시점에서 그 출력신호를 수신하면, 상기 금형과 패널 사이의 밀폐 공간 내에서 스파크 플러그를 통하여 스파크를 발생시키도록 상기 전원 공급기의 전원을 제어하는 것을 특징으로 프레스용 공기 제거장치.