KR20050051541A

KR20050051541A - 음각 성형 금형

Info

Publication number: KR20050051541A
Application number: KR1020040081401A
Authority: KR
Inventors: 기노시타다다토시
Original assignee: 가부시키가이샤 유아비지네스
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2005-06-01
Also published as: DE602004009025D1; US20050115301A1; US7243524B2; KR101082807B1; CN1621176A; CN100366359C; JP4162579B2; JP2005152965A; EP1535674A1; EP1535674B1; DE602004009025T2

Abstract

종래의 음각(陰角) 성형용 요동 몰드(搖動型)는, 성형 장치 본체의 저면과 평행하게 회동 지지축이 설치되므로, 곡면 형상의 고저차가 클 경우는, 고정 지지 베이스와 요동 몰드의 부재 지지부의 접리 분할 라인이 각 단면에서 높이가 상이해져 1개의 단면에서는 고정 지지 베이스가 성립해도 다른 단면에서는 설계적으로 성립되지 않으므로 대응하는 고정 지지 베이스를 설치하지 않는 문제가 있었다.

본 발명의 음각 성형 금형은, 피가공물 W를 고정 지지하는 고정 지지 베이스(4)와 지지 몰드(支持型)의 합성과, 음각 성형 후에 제품을 꺼내기 위한 음각 성형형의 분리 합성 동작을 L자형의 스윙 요동에 의해 행하고, 요동의 추축(樞軸)으로 되는 회동 지지축 기구(21)를, 성형하는 곡면 형상의 고저차에 대응하여 설정된 경사도로 경사지게 설정하도록 하였다.

Description

음각 성형 금형 {NEGATIVELY ANGLED PORTION-FORMING METAL MOLD}

본 발명은 피가공판을 자동차의 보디 사이드 등, 복잡한 곡면 형상으로 성형 가공하기 위한 금형에 관한 것이며, 상세하게는 피가공판을 하부 몰드에 탑재하여 상부 몰드와 하부 몰드를 충합(衝合)시켜 성형할 때, 상부 몰드의 하강 궤적으로부터 하부 몰드 내에 깊이 들어가는 성형부, 즉, 음각으로 되는 성형부를 가지는 부재를 성형하기 위한 음각(陰角) 성형 금형에 관한 것이다.

종래, 이런 종류의 음각 성형을 행하는 경우에는 성형 가공을 복수회로 나누고, 먼저, 음각 성형부를 제외한 부분의 성형을 행하고, 다음에 음각 성형부의 가공을 행하도록 구성되어 있다.

예를 들면 일본국 특개 2001-347319호 공보 또는 특개 2001-47135호 공보에 나타낸 바와 같이, 음각이 없는 기(旣) 성형부를 상부 몰드에 설치된 가압 몰드와 하부 몰드에 설치된 지지 베이스와 요동 몰드(搖動型)의 선단 부재 지지부에 의해 협지하여 성형을 행하고, 다음에 상부 몰드 가압 몰드부의 승강 동작에 연동하여 승강하는 슬라이드 캠 부재에 의해 음각 성형하고, 요동 몰드를 요동하여 가공이 완료된 피가공판을 빼내도록 되어 있다.

또, 일본국 특공평 8(1996)-256호 공보에 나타낸 바와 같이, 축방향으로 홈을 형성하고, 홈주위부에 음각 성형부를 형성한 원기둥형의 회전캠을 사용하고, 회전캠 내에 음각 성형부가 들어가는 범위로 회전캠의 길이를 설정하고, 복수개의 원기둥형 회전캠에 의한 복수개의 성형부를 병렬한 성형 몰드(成形型)도 제안되어 있다.

그러나, 종래의 요동 몰드는 성형 장치 본체의 저면과 평행하게 회동 지지축이 설치되므로, 자동차의 프론트 필러 등과 같이 곡면 형상의 고저차가 큰 경우에는, 고정 지지 베이스와 요동 몰드의 부재 지지부의 접리 분할 라인이 각 단면에서 높이가 달라지므로, 1개의 단면에서는 고정 지지 베이스가 성립해도 다른 단면에서는 설계적으로 성립하지 않기 때문에, 이것에 대응한 고정 지지 베이스를 설치하는 것이 어렵고, 성형 가공의 공정을 분할하거나, 고정 지지 베이스를 설치하지 않고 요동 몰드의 부재 지지부만으로 부재 지지를 하여 왔다.

또, 짧은 범위에서만에 성형 가공이 가능하므로, 예를 들면, 자동차 패널의 경우 등은 프론트 필러, 루프, 중간, 리어 부분마다 성형 금형을 조정하고, 성형 작업을 몇번이나 반복해야 하는 낭비가 있었다.

또한, 요동 몰드를 요동 구동할 때 사용되는 리프트 핀은, 몰드(型) 저부에 맞닿는 정상부가 구면 가공된 것뿐의 점접촉에 의해 형 저부에 슬라이드 이동하면서 요동 몰드의 L자형 끝단을 밀어올리는 것이므로, 마찰에 의한 에너지 로스가 발생하는 것 외에도 큰 늘어붙음의 원인으로도 되어 있었다.

축방향으로 홈을 형성하고, 홈주위부에 음각 성형부를 형성한 원기둥형의 회전캠을 사용한 성형 몰드에 대하여는, 회전캠 전체가 회동축으로 되므로 축심이 집중되지 않는 것에 의한 가공 정밀도의 문제와 외주면 전부가 슬라이드 이동 하는 것에 의한 슬라이드 이동 마찰의 문제가 남아 있다.

또, 복수개의 원기둥형 회전캠에 의한 복수개의 성형부를 병렬시킨 성형 몰드로서 구성하는 점에 대하여는, 타이밍 플레이트에 의한 회전 속도의 조정에 의해 인접 회전캠과의 회동 간섭을 방지하고 있지만, 성형하는 곡면 형상에 고저차가 있는 경우에는 대응하지 못하고, 구조적으로도 복잡하고 작동의 확실성과 비용면에서의 문제가 남아 있다.

본 발명은 상기의 과제에 대처하는 것으로서, 그 가공판을 고정 지지하는 고정 지지 베이스와 지지 몰드의 합성과, 음각 성형 후에 제품을 꺼내기 위한 음각 성형 몰드의 분리 합성 작동을 L자형의 스윙 요동에 의해 행하고, 요동의 추축(樞軸)으로 되는 회동 지지축 기구를 성형하는 곡면 형상의 고저차에 대응하여 설정된 경사도로 경사지게 설정하도록 한 것이다.

이 구성에 의해, 성형하는 곡면 형상에 고저차가 있어 본체 기초의 추축선에 대해서 허용 범위를 넘어 경사지므로, 고정 지지 베이스와 지지 몰드의 합성 설정을 할 수 없는 경우라도, 성형하는 곡면 형상의 경사도에 대응하여 요동 몰드의 회동 지지축 쪽을 경사지게 설정하므로, 성형하는 곡면 형상의 고저차에 평행한 회동 지지축으로 되어, 형(型)의 스윙 요동에 전혀 지장이 없는 추축선이 구성된다.

또한, 프론트 필러, 루프, 중간, 리어 부분 등의 자동차 패널의 경우 등은, 도 4에 나타낸 바와 같이 디자인 부분마다 평균적인 곡면 형상의 고저차를 합하여 분할하고, 그 형상의 고저차에 평행한 회동 지지축의 설정이 가능해지므로, 음각 성형 유닛의 병렬에 의한 장척 패널의 성형 가공이 일거에 가공될 수 있게 한다.

더하여, 병렬 유닛에 있어서 지지 몰드와 암형 음각 성형부가 형성되는 요동 몰드 정상부의 인접 유닛과의 접합면을 테이퍼 접합으로 하여, 인접하는 요동 몰드 정상부의 접합면이 서로 중첩되어 일체화되는 동시에, 접리(接離) 작동이 원활하게 행해지도록하여, 복수개의 유닛이 금형으로서 일체화되도록 구성하였다.

또, 음각 성형 완료 후, 요동 몰드의 끝단을 밀어올려 요동하는 리프트 핀의 정상부에 요동 몰드 저면과의 슬라이드 이동 방향으로 회동하는 롤러 베어링을 밀어올리는 방향으로 가압시켜 설정하도록 구성하고, 마찰에 의한 에너지 로스를 없게 하고, 큰 늘어붙음의 원인을 해소한 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다.

(1)은 상부 몰드, (2)는 하부 몰드이며, 상하 한쌍으로 성형용 금형 본체를 구성하고, 상부 몰드(1)가 하부 몰드(2) 상에 승강하여 기본적인 성형 가공 작동이 행해진다.

(3)은 요동 몰드이며, 전체적으로 대략 L자형으로 구성되며, 상승 선단부에, 고정 지지 베이스(4)와 접합되어 피가공판 W를 지지하는 지지 몰드(31)와 암형 음각 성형부(32)가 형성되고, 성형하는 곡면 형상의 고저차에 대응하여 설정된 경사도로 경사지게 하부 몰드(2)에 설정된 회동 지지축 기구(21)를 추축으로 하여, 지축(33)을 중심으로 하여 요동하고, 고정 지지 베이스(4)의 접합부(41)와 접리 작동을 한다.

그리고, 요동 몰드(3)의 요동에 의해 합성되는 요동 몰드 선단의 지지 몰드(31)와 지지 베이스(4)에 대하여, 지지 베이스 또는 요동 몰드 선단 지지 몰드의 합성단 주위에 절결부(42)를 형성하도록, 합성 구동에 있어서의 접리 작동이 절결 클리어런스에 의해 원활하게 행해져, 성형 가공 후의 가공판 W의 꺼냄을 용이하게 할 수 있다.

상부 몰드(1)에는 가압 몰드(11)가 스프링 등의 완충 부재 S를 통하여 설정되고, 상부 몰드(1)의 하강에 의해 하부 몰드(2)에 설치된 지지 베이스(4)와 합성되는 지지 몰드(31)와의 충합에 의해 피가공부 W를 협지하고, 상부 몰드(1)의 가압 몰드부의 승강 동작에 연동하여 승강하는 슬라이드 캠 부재(5)에 설치된 숫형 음각 성형부(51)를, 요동 몰드(3)의 암형 음각 성형부(32)에 충합시켜 피가공판 W를 성형 가공하도록 구성되어 있다.

이상과 같은 기본적 성형 작동을 행하는 요동 몰드(3), 고정 지지 베이스(4), 지지 몰드(31), 슬라이드 캠 부재(5)는, 피가공판 W가 장척의 경우, 예를 들면 프론트 필러, 루프, 중간, 리어라고 하는 자동차 패널의 경우 등은, 도 5에 나타낸 바와 같이 디자인 부분마다 평균적인 곡면 형상의 고저차를 합하여 분할하고, 단위 유닛으로서 성형 가공 부재의 디자인 부분마다 평균적인 곡면 형상의 고저차를 합하여 분할되어 상부 몰드(1) 및 하부 몰드(2) 상에 병렬되어 설정된다.

또, 이들 단위 유닛에 대응하여 상부 몰드(1)에는 상부 몰드의 승강 동작에 연동하여 요동 몰드(3)를 전방으로 가압 요동하는 종동캠 부재(12)를 진퇴시키는 구동캠(6)이 설정되고, 그 선단부에는 테이퍼형으로 치솟아 종동캠 부재(12)의 뒤쪽 테이퍼 캠(13)과 슬라이드 이동 접합하여 요동 몰드(3)를 전방으로 가압하는 슬라이드 이동 캠(61)이 설정되고, 그 높이와 길이를 유닛마다 조정하여 인접하는 요동 몰드의 요동이 적당한 시간차를 가지고 행해지도록 구성되어 있다. 그리고, 경우에 따라서는 도 3에 나타낸 바와 같이 종동캠 부재(12)를 설정하지 않고 요동 몰드(3)의 뒤쪽에 직접 테이퍼 캠(13)을 설정해도 된다.

또, 상기와 같은 장척의 피가공판 W에 대응하여 요동 몰드(3)를 병렬한 병렬 유닛에 있어서는, 지지 몰드와 암형 음각 성형부가 형성되는 요동 몰드 정상부 a의 인접 유닛과의 접합면 b를 도 8, 도 9에 나타낸 바와 같이 테이퍼 접합하면, 인접하는 요동 몰드 정상부의 접합면이 서로 중첩되어 원활하게 접리됨으로써, 복수개의 유닛이 금형으로서 일체화된다.

성형 가공의 기본 작동에 대하여 설명하면, 먼저, 소정 형상으로 성형 가공 된 피가공판 W와 같은 형상으로 형성된 지지 베이스(4) 상에, 동 피가공판 W를 끼워장착하여 탑재한다. 이 단계에서는 요동 몰드(3)의 기대부 끝단 저부가 밀어올리는 방향으로 가압된 리프트 핀(8), 또는 에어 실린더 등에 의해 밀어올릴 수 있었던 상태로 되어 있으므로, 지지 몰드(31)는 지지 베이스(4)와 합성되지 않는다.

상부 몰드(1)가 하강을 시작하고, 이와 동시에 하강하는 구동캠(6)이 종동캠 부재(12)의 뒤쪽, 또는 요동 몰드(3)의 뒤쪽을 누르고, 또한, 리프트 핀(8)이 밀어올리는 가압에 항거하여 요동 몰드(3)를 전방으로 가압 요동하여 지지 몰드(31)를 지지 베이스(4)와 합성시켜 합성 지지대가 형성된다. 이 때, 리프트 핀(8)의 정상부에 설정된 롤러 베어링(81)이 요동 몰드 저면과의 슬라이드 이동 방향으로 회동하므로, 요동 몰드(3)의 요동은 극히 원활하게 행해진다.

또, 지지 몰드(31)와 지지 베이스(4)와의 합성은, 지지 베이스(4)의 합성단 주위에 절결부(42)가 형성됨으로써, 접리 작동을 보다 원활하게 행할 수 있다.

그리고, 이 단주위 절결부는 지지 몰드(31) 측에 형성해도 되는 것은 물론이다. 합성 지지대가 형성되면, 또한, 가압 몰드(11)가 하강하여 합성 지지대와 충합하여 피가공판 W를 협지한다.

이어서, 상부 몰드(1)에 설치된 슬라이드 베이스(7)가 하강하고, 그 하면에 슬라이드 이동하는 슬라이드 캠 부재(5)의 저면이 요동 몰드(3)의 기대부 상면의 슬라이드 이동 가이드 플레이트(22)에 맞닿고, 이것에 안내되어 슬라이드 캠 부재(5)가 전진하여 선단의 숫형 음각 성형부(51)를 요동 몰드(3)의 암형 음각 성형부(32)에 충합시켜 피가공판 W를 성형 가공한다.

피가공판 W의 음각 성형 가공이 종료되면, 상부 몰드(1)가 상승을 시작하여, 슬라이드 캠 부재(5)가 후퇴하고, 종동캠 부재(12)의 뒤쪽을 누르고 있던 구동캠(6)이 상승하여 슬라이드 이동 캠(61)과 테이퍼 캠(13)의 슬라이드 이동 접합이 어긋나, 리프트 핀(8)이 밀어올리는 가압에 의해 요동 몰드(3)는 요동하여 초기 위치에 복귀하므로, 피가공판 W의 금형으로부터의 꺼냄이 가능해진다.

병렬하는 요동 몰드(3)의 요동은, 상기와 같이 구동캠(6)의 하강에 의해 전방으로 가압되는 종동캠 부재(12)의 뒤쪽에 설정되는 테이퍼 캠(13)과 구동캠(6)의 선단부에 설정되는 슬라이드 이동 캠(61)의 설정 위치의 높이와 길이에 의해 유닛마다 조정되고, 인접하는 유닛 B, C가 동시에 요동하여 서로 간섭하지 않도록 구성되어 있다.

즉, 슬라이드 이동 캠(61)이 구동캠(6)의 선단측에 설정되어 있으면 빠른 시기에 요동이 개시하고, 상부측에 설정되어 있으면 그 만큼 늦은 시기에 요동이 개시되게 된다. 테이퍼의 각도가 완만하면 요동이 천천히 행해지고, 예각(銳角)으로 설정되면 급속한 회동이 행해진다.

또, 캠의 길이가 길면 회동 위치에 오랫동안 멈추고, 짧으면 복귀 회동이 조속히 개시되게 된다. 또, 캠의 높이가 높으면 요동 몰드는 크게 요동한다. 이와 같은 구성에 의해, 병렬하는 요동 몰드는 하사점(下死點)에 있어서는 도 6에 나타낸 바와 같이 가로 일선에 병렬되지만, 중간 구동시 및 상사점(上死點)에 있어서는 도 7에 나타낸 바와 같이 시간차를 가지고 작동하여 서로 간섭하지 않는다.

본 발명은 이상과 같이 구성하였으므로, 종래, 성형하는 곡면 형상에 고저차가 있어 본체 기초의 추축선에 대해서 허용 범위를 넘어 경사지는 것에 의해, 고정 지지 베이스와 지지 몰드의 합성 설정을 할 수 없는 경우라도, 무리없이 확실하게 스윙축을 설정할 수 있고, 또한, 종래, 복수개의 공정에 의하지 않을 수 없었던 장척 패널의 성형 가공에도 일거 성형 가공으로 대응할 수 있는 것이다.

도 1은 발명의 실시예를 나타낸 것으로서, 고정 지지 베이스와 지지 몰드의 합성 지지대 상에 피가공판을 탑재하고 가압 몰드에 의해 협지한 상태를 나타낸 음각 성형 금형의 전체 종단면 측면도이다.

도 2는 성형 가공을 완료하고 요동 몰드를 회동하여 피가공판을 꺼낼 수 있는 상태로 한 상황을 나타낸 음각 성형 금형의 전체 종단면 측면도이다.

도 3은 다른 실시예에 의한 음각 성형 금형을 나타낸 것으로서, 슬라이드 캠 부재를 암형 음각 성형부에 충합시켜 피가공판의 음각 성형 가공을 행한 상태를 나타낸 전체 종단면 측면도이다.

도 4는 요동 몰드의 회동 지지축 기구를 성형 가공하는 곡면 형상의 고저차에 대응하여 경사 설정한 상황과 구동캠과의 관계를 나타낸 요동 몰드를 제거한 상태에 있어서의 회동 지지축 기구의 정면도이다.

도 5는 하부 몰드에 병렬 설정한 요동 몰드 유닛과 성형 가공하는 피가공판의 곡면 형상과의 관계를 나타낸 피가공판의 곡면 형상을 중심으로 하여 중합시킨 평면도이다.

도 6은 분할 병렬한 요동 몰드 유닛이 병렬되는 상황을 나타낸 간략 평면도이다.

도 7는 도 6의 요동 몰드 유닛이 시간차에 의해 회동하는 상황을 나타낸 평면도이다.

도 8은 하부 몰드에 병렬 설정한 요동 몰드 유닛에 대하여 도 5, 도 6과 다른 실시형태에 의해, 요동 몰드 정상부의 인접 유닛과의 접합면을 테이퍼 접합으로 한 인접 유닛과의 접합 상황을 나타낸 요동 몰드 요동 기구부의 평면도이다.

도 9는 도 8의 요동 몰드 유닛의 접합 상황을 나타낸 요동 몰드 요동 기구부의 정면도이다.

Claims

성형하는 곡면 형상의 고저차(高低差)에 대응하여 설정된 경사도로 경사져 하부 몰드(下型)에 설정된 회동 지지축 기구를 추축(樞軸)으로 하여, 고정 지지 베이스의 접합부와 접리(接離) 요동하는 요동 몰드(搖動型)의 선단부에, 상기 고정 지지 베이스와 접합되어 피가공판을 지지하는 지지 몰드(支持型)와 암형 음각(陰角) 성형부를 형성하고, 상부 몰드(上型)에 설치된 가압 몰드와 하부 몰드에 설치된 지지 베이스와 합성되는 지지 몰드에 의해 피가공판을 협지하고, 상부 몰드 가압 몰드부의 승강 동작에 연동하여 승강하는 슬라이드 캠 부재에 설치된 숫형 음각 성형부를, 상기 요동 몰드의 암형 음각 성형부에 충합(衝合)시켜 피가공판을 성형 가공하도록 구성한 것을 특징으로 하는 음각 성형 금형
제1항에 있어서,

성형하는 곡면 형상의 고저차에 대응하여, 상기 요동 몰드를 분할 구분하여 요동 몰드 유닛으로서 병렬시키는 동시에, 상기 상부 몰드의 승강 동작에 연동하여 상기 요동 몰드를 전방으로 가압 요동시키는 캠 부재를 유닛마다 조정하여, 인접하는 요동 몰드의 요동이 적당한 시간차를 가지고 행해지도록 구성한 것을 특징으로 하는 음각 성형 금형.
제2항에 있어서,

상기 지지 몰드와 암형 음각 성형부가 형성되는 요동 몰드 정상부의 인접 유닛의 접합면을, 테이퍼 접합으로서 구성한 음각 성형 금형.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

음각 성형 완료 후, 상기 요동 몰드의 끝단을 밀어올려 요동시키는 리프트 핀의 정상부에 요동 몰드 저면과의 슬라이드 이동 방향으로 회동하는 롤러 베어링을 밀어올리는 방향으로 가압하여 설정하도록 구성한 음각 성형 금형.