KR20060110929A

KR20060110929A - 스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치

Info

Publication number: KR20060110929A
Application number: KR1020050032719A
Authority: KR
Inventors: 권무수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-10-26

Abstract

본 발명은 스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치에 관한 것으로, 상형, 하형, 상형과 함께 상하 이동되는 캠드라이드 및 캠드라이브에 의해 수평 이동되어 하형의 일측에 밀착되어 패널을 성형하는 캠슬라이드를 갖는 프레스 장치에 있어서, 상기 캠슬라이드(10)에 고정되며 상기 하형의 일측과 대응되는 형상을 갖도록 형성된 본체(22)와, 상기 본체(22)의 내부에 상하로 형성되고 하단 부위가 상기 하형 쪽으로 연장되며 유체(26)가 채워지는 중공부(24)와, 상기 중공부(24)의 상부에 끼워져 상하 이동되는 종동피스톤(42)과, 상기 중공부(24)의 하단 부위에 끼워져 하형 쪽으로 전후진되는 구동피스톤(52)과, 상기 종동피스톤(42)에 의해 상하 방향으로 이동 가능하도록 상기 본체(22)의 상단에 설치된 상판(30)과, 상기 하형 쪽으로 길게 연장되도록 형성되어 상기 구동피스톤(52)에 연결설치된 밀대(54)로 이루어진 캠스틸부(20)를 포함함을 특징으로 한다.

프레스, 유압, 스프링 백, 캠슬라이드, 캠스틸

Description

스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치{Press with spring back prevention function}

도1은 종래 기술에 따른 프레스 장치를 나타낸 개략 구성도;

도2 및 도3은 종래 기술의 프레스 장치를 이용하여 패널을 성형하는 상태를 나타낸 참고도;

도4는 종래 기술의 문제점 도출도;

도5는 본 발명에 따른 스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치를 나타낸 개략구성도;

도6 내지 도9는 본 발명의 장치를 이용하여 패널을 성형하는 상태를 나타낸 참고도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

P : 패널 1 : 하형

2 : 패드 3 : 캠드라이브

10 : 캠슬라이드 20 : 캠스틸부

22 : 본체 24 : 중공부

26 : 유체 30 : 상판

32 : 가이드핀 42 : 종동피스톤

44 : 보조판 46 : 스프링

52 : 구동피스톤 54 : 밀대

60 : 블록

본 발명은 스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패널이 잔류응력에 의해 복원하려는 스프링 백 현상을 방지할 수 있도록 된 스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 사용되는 패널 제품의 경우, 경사작업, 수평작업, 역경사 작업 등 다양한 형태의 작업을 필요로 하며, 이렇게 다양한 형상의 제품을 성형하기 위하여 캠을 활용하여 프레스의 상하 운동을 임의 각도의 운동방향으로 패널을 성형하는 방법이 알려져 있다.

일례로서, 더블캠을 적용한 프레스 장치가 널리 사용되며, 이는 도1에 도시된 것처럼 패널(P)이 얹혀지며 일측에 패널(P)의 성형을 위한 홈이 형성된 하형(1)과, 상기 하형(1)의 상부에 위치되어 상하 이동이 가능하도록 설치된 상형의 패드(2)와, 상기 패드(2)와 함께 상하 이동하도록 설치된 캠드라이브(3)와, 상기 캠드라이드(3)와 연동하여 수평 이동하도록 설치된 캠슬라이드(4)와, 상기 캠슬라이드(4)의 일측에 설치되어 상기 하형(1)의 홈 쪽으로 이동하여 패널(P)을 소정 형상으로 성형시키는 캠스틸(5)을 포함한다.

이러한 프레스 장치를 이용하여 패널(P)을 소정 형상을 갖도록 절곡시키는 성형 과정을 설명한다.

먼저, 도1에 도시된 것처럼 하형(1)의 상부에 패널(P)을 올려놓은 후, 미도시된 상형을 하강시키면 그 상형에 설치된 패드(2)와 캠드라이브(3)가 하강한다.

도2에 도시된 것처럼, 패드(2)의 하강에 의해 그 패드(2)와 하형(1)의 사이에 패널(P)이 견고하게 고정되며, 상기 캠드라이드(3)의 하강에 의해 캠슬라이드(4)가 도면의 좌측 방향으로 이동한다.

이렇게 캠슬라이드(4)가 하형(1) 쪽으로 이동되면, 도3에 도시된 것처럼 캠슬라이드(4)에 설치된 캠스틸(5)에 의해 패널(P)이 소정 형상을 갖도록 절곡된다.

그러나, 이러한 종래의 프레스 장치는 패널(P)이 하형(1)과 캠슬라이드(4)에 의해 절곡되지만, 캠슬라이드(4)가 단지 수평 방향으로만 이동하면서 패널(P)을 절곡시키기 때문에 도4에 도시된 것처럼 패널(P)이 잔류응력에 의해 점선의 상태에서 실선의 상태로 복원되면서 형상불량을 야기시키는 문제점을 갖는 것이었다.

그리고, 이렇게 형상이 불량하게 성형된 패널(P)을 수정하기 위하여 별도의 수정 작업을 위한 시간과 노동력이 소요되는 문제점도 갖는 것이었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소정 형상을 갖도록 패널을 성형한 후 외력을 제거하였을 때 패널이 잔류응력에 의해 복원하려는 스프링 백 현상을 방지하도록 된 스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 상형, 하형, 상형과 함께 상하 이동되는 캠드라이드 및 캠드라이브에 의해 수평 이동되어 하형의 일측에 밀착되어 패널을 성형하는 캠슬라이드를 갖는 프레스 장치에 있어서, 상기 캠슬라이드에 고정되며 상기 하형의 일측과 대응되는 형상을 갖도록 형성된 본체와, 상기 본체의 내부에 상하로 형성되고 하단 부위가 상기 하형 쪽으로 연장되며 유체가 채워지는 중공부와, 상기 중공부의 상부에 끼워져 상하 이동되는 종동피스톤과, 상기 중공부의 하단 부위에 끼워져 하형 쪽으로 전후진되는 구동피스톤과, 상기 종동피스톤에 의해 상하 방향으로 이동 가능하도록 상기 본체의 상단에 설치된 상판과, 상기 하형 쪽으로 길게 연장되도록 형성되어 상기 구동피스톤에 연결설치된 밀대로 이루어진 캠스틸부를 포함함을 특징으로 하는 스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도5는 본 발명에 따른 스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치를 나타낸 개략구성도로서, 종래와 동일한 구성을 갖는 부위는 도1 내지 도3에 도시된 것과 동일한 도면 부호를 부여하고 이러한 부위에 대한 상세한 설명은 생략하고자 한다.

상형과 함께 상하 이동하는 캠드라이브(3)에 연동하여 수평 이동하도록 설치된 캠슬라이드(10)에는 하형(1)의 홈 쪽으로 이동하여 패널(P)을 소정 형상으로 성형시키는 캠스틸부(20)가 구비된다.

상기 캠스틸부(20)는 패널(P)의 성형을 위하여 소정 형상을 갖도록 형성된 하형(1)의 모양에 대응되는 외형을 갖는 본체(22)를 갖는다.

상기 본체(22)의 내부에는 상하 방향으로 소정 길이를 갖도록 형성된 중공부(24)가 구비되며, 이 중공부(24)의 하단 부위는 하형(1) 쪽으로 향하도록 연장된 모양을 갖는다.

그리고, 상기 본체(22)의 상측 단부에는 수평한 판재 모양을 갖도록 형성된 상판(30)이 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 바람직하게는 상기 상판(30)과 본체(22)가 여러 개의 가이드핀(32)에 의해 상판(30)의 상하 이동이 원활하게 수행될 수 있는 구성이 좋다.

또한, 상기 본체(22)의 중공부(24)에는 유체(26)가 채워지며, 이 중공부(24)의 상측 단부의 내부에는 상하 방향으로 이동 가능하게 종동 피스톤(42)이 설치되며, 상기 종동 피스톤(42)은 중공부(24)에 채워진 유체(26)의 압력에 의해 상승하여 상기 상판(30)의 하단을 상부로 미는 역할을 수행한다. 이때, 상기 상판(30)의 하단에 밀착된 다른 보조판(44)이 구비되며, 이 보조판(44)과 종동 피스톤(42)의 사이에 스프링(46)이 설치된 구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 중공부(24)에는 하형(1) 쪽으로 향하도록 연장된 부위에 구동 피스톤(52)이 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 이 구동 피스톤(52)은 본체(22)에 비하여 하형(1) 쪽으로 소정 길이 더 돌출된 밀대(54)를 갖는다. 이때, 상기 밀대(54)는 중공부(24)에 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 보조판(56)이 구비되며, 이 보조판(56)에 상기 밀대(54)가 장착되고, 상기 보조판(56)과 구동 피스 톤(52)의 사이에 스프링(58)이 설치된 구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 하형(1)에는 상기 밀대(54)가 이동하는 경로에 위치되도록 블록(60)이 설치될 수 있다.

그리고, 구동피스톤(52)이 하형(1) 쪽으로 이동하여 중공부(24)에서 이탈되는 것을 방지하도록 스토퍼 역할을 수행하는 돌기(미도시됨)가 상기 중공부(24)의 내부 표면에 형성되거나, 기타 다른 구조로 구동피스톤(52)이 중공부(24)에서 이탈되는 것을 방지하여도 좋다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.

도6에 도시된 것처럼 하형(1)의 상부에 패널(P)을 올려놓은 후, 미도시된 상형을 하강시키면 그 상형에 설치된 패드(2)와 캠드라이브(3)가 하강한다. 이때, 캠슬라이드(10)에 설치된 캠스틸부(20)의 구동 피스톤(52)에는 외력이 작용하지 않고, 이 상태에서는 상판(30)이 자중에 의해 하강하여 본체(22)의 상단에 밀착된 상태이며 또한 종동피스톤(42)과 보조판(44)도 자중에 의해 중공부(24)의 하부 쪽으로 소정 거리 이동되어 유지된다.

이렇게 패드(2)와 캠드라이브(3)가 하강하면, 도7에 도시된 것처럼, 패드(2)의 하강에 의해 그 패드(2)와 하형(1)의 사이에 패널(P)이 견고하게 고정되며, 상기 캠드라이드(3)의 하강에 의해 캠슬라이드(10)가 도면의 좌측 방향으로 이동한다.

캠슬라이드(10)가 하형(1) 쪽으로 이동되면, 캠스틸부(20)의 밀대(54)가 하형(1)의 블록(60)에 의해 본체(22)의 중공부(24) 쪽으로 밀려들어가기 시작하며, 이러한 밀대(54)의 이동은 구동피스톤(52)을 중공부(24) 쪽으로 이동시킴과 동시에 종동피스톤(42)을 상승시키기 시작한다.

또한, 캠스틸부(20)의 본체(22)와 상판(30)에 의해 패널(P)이 소정 형상을 갖도록 절곡된다.

상기 캠슬라이드(10)가 하형(1) 쪽으로 계속 이동하면 도8에 도시된 것처럼 패널(P)이 미리 설정된 대략의 형상을 갖도록 절곡되며, 밀대(54)도 중공부(24) 쪽으로 계속 이동하면서 보조판(44)이 상판(30)의 하단에 접촉되는 정도까지 이동되게 한다.

상형이 완전히 하강되면, 도9에 도시된 것처럼 상판(30)이 본체(22)로부터 소정 거리 떨어지는 정도로 상승하면서 패널(P)의 절곡부를 상승시키도록 힘을 가하며, 이는 패널(P)이 프레스 장치로부터 취외된 후 잔류응력에 의해 복원되려는 스프링 백 현상을 최대한 억제하는 작용을 한다.

물론, 상기 상판(30)이 본체(22)로부터 상승하는 거리는 하형(1)에 설치된 블록(60)의 두께를 변경시키거나 밀대(54)의 길이를 변경시킴에 의해 조절 가능하다.

물론, 상기한 패널의 성형 작업이 완료되면 상형이 상승하며, 상형의 상승에 의해 상기와 반대의 순서로 장치가 원래의 상태로 복귀하여 차기 작업을 대기한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치에 의하면, 패널을 절곡할 때 하부에서 상부로 향하는 힘을 가하여 패널의 절곡부가 잔류응력에 의해 복원되는 현상을 최대한 억제하는 우수한 효과를 갖는다.

Claims

상형, 하형, 상형과 함께 상하 이동되는 캠드라이드 및 캠드라이브에 의해 수평 이동되어 하형의 일측에 밀착되어 패널을 성형하는 캠슬라이드를 갖는 프레스 장치에 있어서, 상기 캠슬라이드(10)에 고정되며 상기 하형의 일측과 대응되는 형상을 갖도록 형성된 본체(22)와, 상기 본체(22)의 내부에 상하로 형성되고 하단 부위가 상기 하형 쪽으로 연장되며 유체(26)가 채워지는 중공부(24)와, 상기 중공부(24)의 상부에 끼워져 상하 이동되는 종동피스톤(42)과, 상기 중공부(24)의 하단 부위에 끼워져 하형 쪽으로 전후진되는 구동피스톤(52)과, 상기 종동피스톤(42)에 의해 상하 방향으로 이동 가능하도록 상기 본체(22)의 상단에 설치된 상판(30)과, 상기 하형 쪽으로 길게 연장되도록 형성되어 상기 구동피스톤(52)에 연결설치된 밀대(54)로 이루어진 캠스틸부(20)를 포함함을 특징으로 하는 스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치.
제1항에 있어서, 상기 밀대(54)의 이동 경로에 위치되도록 상기 하형에 설치된 블록(60)을 더 포함함을 특징으로 하는 스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상판(30)은 여러 개의 가이드핀(32)에 의해 상기 본체(22)에 연결되어 상하 이동이 가능하도록 설치됨을 특징으로 하는 스 프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상판(30)과 종동피스톤(42)의 사이에 보조판(44)이 설치되고, 상기 종동피스톤(42)과 보조판(44)의 사이에 스프링(46)이 설치됨을 특징으로 하는 스프링 백 방지기능을 갖는 프레스 장치.