KR20060022511A

KR20060022511A - 복합 플랜지 성형용 프레스 장치

Info

Publication number: KR20060022511A
Application number: KR1020040071350A
Authority: KR
Inventors: 공호영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2006-03-10
Also published as: KR100610860B1

Abstract

본 발명은 일단에 언더 컷을 포함하는 플랜지를 갖고, 타단에는 수직방향 플랜지를 갖는 패널 성형 시, 한번의 성형공정으로 양단의 플랜지 성형은 물론, 언더 컷을 이용한 리프팅 작업으로 별도의 리프터가 불필요한 복합 플랜지 성형용 프레스 장치를 제공한다.

복합 플랜지 성형, 프레스 장치, 언더 컷, 성형

Description

복합 플랜지 성형용 프레스 장치{A PRESS SYSTEM FOR COMPOUND FLANGE PRESSING}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합 플랜지 성형용 프레스 장치의 구성 단면도,

도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 복합 플랜지 성형용 프레스 장치의 단계별 작동 상태도,

도 6은 종래 기술에 따른 캠형 프레스 장치의 구성도,

도 7은 종래 기술에 따른 로터리 캠형 프레스 장치의 작동 전, 상태를 도시한 구성 단면도,

도 8은 종래 기술에 따른 로터리 캠 프레스 장치의 작동 상태를 도시한 구성 단면도, 및

도 9는 일단에 언더 컷을 포함하는 플랜지(f1)를 갖고, 타단에는 수직방향 플랜지(f2)를 갖는 차체 패널의 단면도이다

본 발명은 복합 플랜지 성형용 프레스 장치에 관한 것으로서, 특히, 일단에 는 언더 컷을 포함하는 플랜지를 갖고, 타단에는 수직방향 플랜지를 갖는 패널 성형 시, 한번의 성형공정으로 양단의 플랜지 성형은 물론, 언더 컷을 이용한 리프팅 작업을 수행할 수 있도록 하여 별도의 리프터가 불필요한 복합 플랜지 성형용 프레스 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 도 9에서 도시한 바와 같이, 차체를 이루는 패널(100)이 일단에는 언더 컷을 포함하는 플랜지(f1)를 갖고, 타단에는 수직방향 플랜지(f2)를 갖는 패널(100)인 경우, 2번의 성형공정을 통하여 이루어진다.

즉, 상기 수직방향 플랜지(f2)의 성형공정인 경우, 도 6에서와 같이, 캠형 프레스 장치를 사용하게 되는데, 상기 캠형 프레스 장치의 구성은 소재가 되는 패널(100)을 상부에서 가압하기 위한 프레스 금형의 상부 구조물인 상형다이(미도시)의 하측에 이와 연동하면서 성형할 패널(100)에 압력을 가하는 상형패드(103)를 구성하고, 상기 상형패드(103)의 하부에서 패널(100)을 받쳐주기 위한 프레스 금형의 하부 구조물인 하형다이(105)의 상측에서 가동되지 않고 상기 패널(100)을 직접 지지하는 고정스틸(107)을 구성한다.

그리고 상기 상형다이(104)의 전방 하측에는 작동 드라이버(109)가 고정 형성되고, 상기 작동 드라이버(109)에 대응하여 제1슬라이드부(111)를 형성하며 캠 슬라이더(113)가 상기 하형다이(105) 상에서 가이드부(115)를 통하여 슬라이드 가능하게 구성된다.

또한, 상기 캠 슬라이더(113)는 상기 제1슬라이드부(111)의 타측으로 성형 캠(117)을 포함한 구동 슬라이더(119)가 제2슬라이드부(121)를 형성하며, 상기 하 형다이(105)의 후방에서 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 장착되며, 이때, 상기 성형 캠(117)은 상형패드(103)와 고정스틸(107)에 대응하여 상기 구동 슬라이더(119)에 장착된다.

그리고 상기 캠 슬라이더(113)와 구동 슬라이더(119)는 각각 하형다이(105)와의 사이에 복원 스프링(123)을 이용한 리턴바아(125)를 구성하여 리턴 작동을 이루도록 구성된다.

따라서, 상기한 구성에 의한 캠형 프레스 장치의 작동은 성형할 패널(100)을 상기 하형다이(105)에 구성된 고정스틸(107)상면에 안착시키고, 상형다이(104)를 하강시키면, 상기 상형패드(103)가 패널(100)을 가압하여 고정하게 되고, 이와 동시에, 작동 드라이버(109)가 하향 이동하여 상기 하형다이(105) 상의 캠 슬라이더(113)를 제1슬라이드부(111)를 통하여 후방으로 밀게 된다.

그러면, 상기 캠 슬라이더(113)는 타측의 제2슬라이드부(121)를 통하여 상기 구동 슬라이더(119)를 상부로 밀어 상기 상형패드(103)와 고정스틸(107)사이에 가압된 상태로 고정된 패널(100)의 하부에서 성형 캠(117)이 이를 절곡시켜 수직방향 플랜지(f2) 성형하게 되는 것이다.

그리고 상기한 바와 같이, 언더 컷을 포함하는 플랜지(f1)의 성형공정인 경우, 그 성형 후, 취출을 고려하여, 도 7에서와 같이, 로터리 캠형 프레스 장치를 사용하게 된다.

즉, 도 7은 종래 기술에 따른 로터리 캠형 프레스 장치의 작동 전, 상태를 도시한 구성 단면도로서, 베이스 다이(201)와, 이 베이스 다이(201) 상의 중앙에서 회전운동을 통하여 상기 패널(100)의 언더 컷 부분을 성형하는 로터리 캠(203)과, 이 로터리 캠(203)을 주기적으로 회전 왕복운동시키는 구동 실린더(205) 및 상형다이(미도시)에 의해 캠 작동하여 상기 로터리 캠(203)과 함께, 패널(100)을 가압하여 직접 성형하는 성형스틸(207)로 구성된다.

상기 로터리 캠(203)은 상기 베이스 다이(201)상에서 회전 가능하게 장착되어 하우징 스틸(209)에 의해 조립되며, 이 하우징 스틸(209)은 그 상면에 패널(100)의 안착면(211)이 형성되어 이루어진다.

또한, 상기 로터리 캠(203)은 그 회전왕복운동의 구동력을 제공하는 구동 실린더(205)의 작동로드(215) 선단에 힌지 체결되는 연결링크(213)와 연결되어 상기 성형스틸(207)의 캠 슬라이드 작동에 연계하여 회전왕복운동을 하게 된다.

즉, 상기 도 7에서와 같이, 상기 하우징 스틸(209)의 안착면(211)에 패널(100)이 안착된 상태로, 상기 구동 실린더(205)가 하강하면, 상기 로터리 캠(203)은 도 8에서와 같이, 시계방향으로 회전하여 패널(100)의 언더 컷 부분(217)을 성형할 수 있는 위치로 회전 이동되며, 이때, 상기 성형스틸(207)은 상형다이(미도시)에 의해 경사방향으로 캠 슬라이드 운동하여 상기 로터리 캠(203)과 함께, 성형패널(100)의 언더 컷 부분(217)을 성형하게 된다.

이와 같이, 성형패널의 언더 컷 부분(217)이 성형된 후에는 상기 성형스틸(207)이 상형다이(미도시)에 의해 경사방향으로 후퇴하고, 이어 상기 구동 실린더(205)가 상승 작동하여 상기 로터리 캠(203)을, 상기 도 7에서와 같이, 반시계방향으로 회전시켜 성형패널(100)의 언더 컷 부분(217)이 상기 로터리 캠(203)으 로부터 용이하게 취출될 수 있게 되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같이, 일단에는 언더 컷을 포함하는 플랜지를 갖고, 타단에는 수직방향 플랜지를 갖는 패널 성형은 캠형 프레스 장치와 로터리 캠 프레스 장치를 이용한 2번의 성형공정을 통하여 이루어지게 되는데, 이는 두 가지의 금형을 제작하여야만 함으로, 제품의 원가를 상승시키게 되는 원인이 되는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 일단에는 언더 컷을 포함하는 플랜지를 갖고, 타단에는 수직방향 플랜지를 갖는 패널 성형 시, 한번의 성형공정으로 양단의 플랜지 성형은 물론, 언더 컷을 이용한 리프팅 작업으로 별도의 리프터가 불필요한 복합 플랜지 성형용 프레스 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명의 복합 플랜지 성형용 프레스 장치는 일단에는 언더 컷을 포함하는 플랜지를 갖고, 타단에는 수직방향 플랜지를 갖는 패널 성형을 위하여 상형과 하형을 포함하는 프레스 장치에 있어서,

상기 하형의 상부 일측에 구성되어 성형할 패널이 안착되는 하형스틸; 상기 하형의 상부에서, 하형스틸의 측방에 구성되며, 내측에는 상부로 개구되는 공간부를 형성하는 슬라이드 베이스; 상기 하형스틸에 대응하여, 그 상부에서 상형의 일측에 쿠션스프링을 통하여 장착되어 상기 하형스틸에 안착된 패널을 가압하여 규제 하는 상형패드; 상기 상형의 하부 일측에서, 상기 상형패드의 일측방에 장착되어 상형의 작동에 따라 상기 패널의 일단을 수직 하방향으로 플랜지 성형하는 상형스틸; 상기 상형의 하부 타측에서, 상기 상형패드의 타측방에 캠면을 형성하여 구성되는 상형 드라이버; 상기 슬라이드 베이스의 상부면에 대응하여 상기 상형 드라이버의 캠면에 슬라이드 가능하게 장착되며, 하부면에는 폭 방향으로 일정구간 롤러 가이드 홈이 형성되는 캠 슬라이더; 상기 슬라이드 베이스의 공간부 내에 구성되어 상기 캠 슬라이더가 슬라이드 베이스의 상부면에 접촉되면, 이를 감지하여 제어기에 그 신호를 출력하는 감지수단; 상기 하형스틸의 일측부에 구성되어 제어기의 제어신호에 따라 편심 회전력을 발생시켜 패널의 타단을 수직 상방향으로 플랜지 성형하는 편심작동수단; 상기 캠 슬라이더의 전방에 구성되어 상기 편심작동수단에 의해 수직 상방향으로 플랜지를 성형한 패널의 타단에 대하여 상형의 작동에 연동하여 언터 컷을 성형하는 언너 컷 스틸을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 반 발명의 실시예에 따른 복합 플랜지 성형용 프레스 장치의 단면 구성도로써, 본 발명의 실시예에 따른 복합 플랜지 성형용 프레스 장치는 일단에 언더 컷을 포함하는 플랜지(f1)를 갖고, 타단에는 수직방향 플랜지(f2)를 갖는 패널(100)의 성형을 한번의 프레스 공정에 의해 이루는 것으로, 그 구성은 먼저, 상형(1)과 하형(3)을 포함한다.

상기 하형(3)의 상부 일측에는 하형스틸(5)이 구성되어 성형할 패널(100)이 안착되도록 한다.

또한, 상기 하형(3)의 상부에서, 하형스틸(5)의 측방에는 슬라이드 베이스(7)가 구성되는데, 상기 슬라이드 베이스(7)에는 그 내측에 상부로 개구되는 공간부(9)를 형성하여 구성된다.

상기 하형스틸(5)에 대응하여, 그 상부에는 상형(1)의 하부 일측에 쿠션스프링(11)을 통하여 상형패드(13)가 장착되어 상기 하형스틸(5)에 안착된 패널(100)을 가압하여 하형스틸(5)과 함께, 패널(100)을 규제하게 된다.

그리고 상기 상형(1)의 하부 일측에서, 상기 상형패드(13)의 외측방에는 상형스틸(15)이 하향하여 장착되는데,

상기 상형스틸(15)은 상형(1)의 승하강 작동에 따라 상기 상형패드(13)와 하형스틸(5)에 의해 규제된 패널(100)의 일단을 수직 하방향으로 플랜지(f2) 성형하도록 구성된다.

상기 상형(1)의 하부 타측에는 상기 상형패드(13)의 타측방에 상형 드라이버(17)가 구성되는데, 상기 상형 드라이버(17)는 그 하부면에 캠면(19)을 형성하여 구성된다.

그리고 상기 슬라이드 베이스(7)의 상부면에 대응하여 상기 상형 드라이버(17)의 캠면(19)에는 캠 슬라이더(21)가 상형 드라이버(17)의 캠면(19)을 따라 슬라이드 가능하게 장착되는데, 상기 캠 슬라이더(21)는 하부면에 폭 방향으로 일정구간 롤러 가이드 홈(23)이 형성되어 구성된다.

또한, 상기 슬라이드 베이스(7)의 공간부(9) 내에는 상기 캠 슬라이더(21)가 슬라이드 베이스(7)의 상부면에 접촉되면, 이를 감지하여 제어기(10)에 그 신호를 출력하는 감지수단이 구성된다.

여기서, 상기 감지수단은 구체적인 구성은 먼저, 상기 슬라이드 베이스(7)의 공간부(9) 내 일측 상부에 힌지바아(25)가 그 일단을 통하여 힌지 체결된다.

상기 힌지바아(25)의 타단에는 감지롤라(27)가 회전 가능하게 장착된다.

또한, 상기 힌지바아(25)와 상기 슬라이드 베이스(7)의 공간부(9) 바닥면 사이에는 복원부재인 코일 스프링(29)이 개재되어 힌지바아(25)에 복원력을 제공하도록 구성된다.

그리고 감지롤러(27)의 괘적에 대응하는 상기 슬라이드 베이스(7)의 공간부(9) 일측면에는 감지센서(31)가 장착되어 상기 감지롤러(27)를 감지하여 그 신호를 제어기(10)로 출력하도록 구성된다.

여기서, 상기 감지센서(31)는 근접센서로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 하형스틸(5)의 내측부에는 편심작동수단이 구성되어 제어기(10)의 제어신호에 따라 편심 회전력을 발생시켜 패널(100)의 타단을 수직 상방향으로 플랜지 성형하게 된다.

상기 편심작동수단의 구체적인 구성은 상기 하형스틸(5)의 내측에 타측방을 향하여 구동모터(33)가 장착되어 제어기(10)의 신호에 따라 회전 구동력을 발생시키도록 이루어진다.

여기서, 상기 구동모터(33)는 그 회전수 제어가 가능한 스텝모터로 이루어지 는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동모터(33)의 회전축(35)에는 그 회전중심이 편심되게 편심원판(37)이 장착되며, 상기 하형스틸(5)의 타측면에는 측면을 따라 수직방향으로 슬라이드 가능하게 플랜지 스틸(39)이 설치된다.

즉, 상기 플랜지 스틸(39)은 그 하단이 상기 편심원판(37)의 상부에서 그 외주면에 접촉된 상태로 구동모터(33)의 구동에 따라 패널(100)의 타단을 밀어 올려 수직 상방향으로 플랜지를 성형하도록 구성된다.

그리고 상기 캠 슬라이더(21)의 전방에는 언더 컷 스틸(41)이 구성되어 상기 편심작동수단의 플랜지 스틸(39)에 의해 수직 상방향으로 플랜지를 성형한 패널(100)의 타단에 대하여 상형(1)의 작동에 연동하여 언터 컷을 성형하여 언더 컷을 갖는 플랜지(f1)를 성형하도록 이루어진다.

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 복합 플랜지 성형용 프레스 장치의 작동을, 도 1과 도 2 내지 도 5를 통하여 설명하면, 먼저, 도 1에서와 같이, 하형스틸(5)상에 성형하고자하는 패널(100)을 투입하여 안착시킨 상태로, 상형(1)을 하강 작동시키면, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 상형패드(13)가 상기 패널(100)을 먼저 가압하여 하형스틸(5)과 함께 이를 규제하게 된다.

이러한 상태로, 상형(1)이 계속 하강하면, 도 3에서와 같이, 상기 상형스틸(15)이 상형패드(13)와 하형스틸(5)에 의해 규제된 패널(100)의 일단에 대하여 작동하여 수직 하방향으로 플랜지(f2) 성형하게 된다.

이와 동시에, 상기 캠 슬라이더(21)는 상형 드라이버(17)에 설치된 상태로 더 하강하여 슬라이드 베이스(7)의 상부면에 접촉되며, 이에 따라 감지롤러(27)가 슬라이드 베이스(7)의 공간부(9) 내부로 밀려들어가 감지센서(31)에 의해 감지된다.

즉, 상기 감지센서(31)가 감지롤러(27)를 감지하면, 그 신호를 제어기(10)로 출력하게 되고, 상기 제어기(10)는 구동모터(33)를 설정 회전수만큼 회전 구동시키게 된다.

이에, 구동모터(33)는 편심원판(37)을 회전시키고, 상기 편심원판(37)은 그 외주면에 접촉된 플랜지 스틸(39)을 상방향으로 이동시키게 된다.

따라서, 상기 플랜지 스틸(39)은 상승하면서, 상기 상형패드(13)와 하형스틸(5)에 의해 규제된 패널(100)의 타단에 대하여 수직 상방향으로 플랜지 성형하게 된다.

이러한 상태로 상형(1)이 계속 하강작동하면, 도 4에서와 같이, 캠 슬라이더(21)가 상형 드라이버(17)와의 캠 작동에 의해 슬라이드 베이스(7) 상에서 상기 패널(100)의 타단을 향하여 전진 이동하게 된다.

즉, 상기 캠 슬라이더(21)의 전진 이동에 따라 그 전방에 장착된 언더 컷 스틸(41)이 상기 패널(100)의 수직 상방향으로 플랜지 성형된 타단에 대하여 언더 컷을 성형하여 언더 컷을 갖는 플랜지(F1)의 성형을 이루게 된다.

이 때, 상기 감지롤러(27)는 캠 슬라이더(21)의 전진 이동에 따라 코일 스프링(29)의 탄성력에 의해 상기 캠 슬라이더(21) 하부면의 롤러 가이드 홈(23)으로 삽입되며, 동시에 감지센서(31)는 감지롤러(27)의 감지신호를 제어기(10)로 출력하 지 않게 된다.

즉, 제어기(10)는 상기 구동모터(33)의 회전 구동제어를 통하여 편심원판(37)을 최초 위치로 복귀시키게 되며, 이에 따라 플랜지 스틸(39)도 하강 이동한 상태가 된다.

이와 같이, 일단에 언더 컷을 포함하는 플랜지(f1)를 갖고, 타단에는 수직방향 플랜지(f2)를 갖는 패널(100)의 성형이 완료되면, 도 5에서와 같이, 상기 상형(1)이 상승하게 된다.

이 때, 상기 상형패드(13)도 상승하면서, 상기 언더 컷을 갖는 플랜지(f1)에 의해 타단이 상형패드(13)의 가장자리에 걸려 있던 패널(100)이 상형패드(13)의 상승과 동시에 하형스틸(5)로부터 들려져, 리프팅 작동을 수행하면서, 프레스 공정을 완료하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 복합 플랜지 성형용 프레스 장치에 의하면, 상형패드와 하형스틸에 규제된 패널에 대하여 양측에서, 수직 하방향 플랜지 성형 및 수직 상방향 플랜지 성형과 동시에 언더 컷 성형을 이루어 한번의 성형공정으로 양단의 플랜지 성형은 물론, 언더 컷을 이용한 리프팅 작업으로 별도의 리프터없이 간단하게 프레스 공정을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims

일단에는 언더 컷을 포함하는 플랜지를 갖고, 타단에는 수직방향 플랜지를 갖는 패널 성형을 위하여 상형과 하형을 포함하는 프레스 장치에 있어서,

상기 하형의 상부 일측에 구성되어 성형할 패널이 안착되는 하형스틸;

상기 하형의 상부에서, 하형스틸의 측방에 구성되며, 내측에는 상부로 개구되는 공간부를 형성하는 슬라이드 베이스;

상기 하형스틸에 대응하여, 그 상부에서 상형의 일측에 쿠션스프링을 통하여 장착되어 상기 하형스틸에 안착된 패널을 가압하여 규제하는 상형패드;

상기 상형의 하부 일측에서, 상기 상형패드의 일측방에 장착되어 상형의 작동에 따라 상기 패널의 일단을 수직 하방향으로 플랜지 성형하는 상형스틸;

상기 상형의 하부 타측에서, 상기 상형패드의 타측방에 캠면을 형성하여 구성되는 상형 드라이버;

상기 슬라이드 베이스의 상부면에 대응하여 상기 상형 드라이버의 캠면에 슬라이드 가능하게 장착되며, 하부면에는 폭 방향으로 일정구간 롤러 가이드 홈이 형성되는 캠 슬라이더;

상기 슬라이드 베이스의 공간부 내에 구성되어 상기 캠 슬라이더가 슬라이드 베이스의 상부면에 접촉되면, 이를 감지하여 제어기에 그 신호를 출력하는 감지수단;

상기 하형스틸의 일측부에 구성되어 제어기의 제어신호에 따라 편심 회전력 을 발생시켜 패널의 타단을 수직 상방향으로 플랜지 성형하는 편심작동수단;

상기 캠 슬라이더의 전방에 구성되어 상기 편심작동수단에 의해 수직 상방향으로 플랜지를 성형한 패널의 타단에 대하여 상형의 작동에 연동하여 언터 컷을 성형하는 언너 컷 스틸을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 플랜지 성형용 프레스 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 감지수단은

상기 슬라이드 베이스의 공간부 내 일측에 일단이 힌지 체결되는 힌지바아;

상기 힌지바아의 타단에 회전 가능하게 장착되는 감지롤러;

상기 힌지바아와 상기 슬라이드 베이스의 공간부 바닥면 사이에 개재되어 복원력을 제공하는 복원부재;

상기 슬라이드 베이스의 공간부 일측면에 장착되어 상기 감지롤러를 감지하여 그 신호를 제어기로 출력하는 감지센서;

로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 플랜지 성형용 프레스 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 감지센서는

근접센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 플랜지 성형용 프레스 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 복원부재는

코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 플랜지 성형용 프레스 장치
청구항 1에 있어서, 상기 편심작동수단은

상기 하형스틸의 내측에 타측방을 향하여 장착되어 제어기의 신호에 따라 회전 구동력을 발생시키는 구동모터;

상기 구동모터의 회전축에 대하여 그 회전중심이 편심되게 장착되는 편심원판;

상기 하형스틸의 타측면을 따라 슬라이드 가능하게 설치되며, 그 하단이 상기 편심원판의 외주면에 접촉된 상태로 구동모터의 구동에 따라 패널의 타단을 밀어 올려 수직 상방향으로 플랜지를 성형하는 플랜지 스틸로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 플랜지 성형용 프레스 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 구동모터는

그 회전수 제어가 가능한 스텝모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 플랜지 성형용 프레스 장치.