KR20060111069A

KR20060111069A - 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20060111069A
Application number: KR1020050033383A
Authority: KR
Inventors: 최보성
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2006-10-26
Also published as: KR100655234B1

Abstract

본 발명은 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형장치 및 그 방법에 관한 것으로서 특히, 패널의 내부에 굴곡 형상이 있는 패널을 프레스 가공함에 있어서, 일차적으로 특정 거리까지 주변부를 성형한 후에 굴곡 형상을 별도의 금형을 이용하여 성형하는 것으로, 내부 형상(11)을 갖는 패널(10)을 프레스 성형하는 장치에 있어서, 금형(20)이 장착되는 상부측과 하부측 맞은편에 각각 서로의 거리를 측정할 수 있는 거리측정센서(30)가 구비되는 프레스 장치(40)와; 패널(10) 전체 형상을 성형 중에 상기 내부 형상(11)을 형성할 수 있는 삽입금형(51)을 가지는 내부가압장치(50)를 포함하여 구성되어, 복잡한 굴곡 형상을 모두 고려하지 않아도 되므로 금형 제작 공수 및 개발기간이 단축되고, 내부 굴곡형상의 주변에 미세한 면굴곡이 발생하는 것을 방지하여, 패널의 품질을 향상시킬 수 있는 것이다.

프레스, 성형, 면굴곡, 패널, 자동차.

Description

미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형장치 및 그 방법 {Method and apparatus for press forming preventing minute bending}

도 1 내지 도 3은 종래의 자동차 도어 외측 패널의 프레스 성형과정을

나타내는 개략도,

도 4는 도 1 내지 도 3의 과정을 통하여 성형된 패널의 일부를 나타내는 도,

도 5 내지 도 7은 본 발명의 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형장치의

각 성형단계를 나타내는 개략도,

도 8은 본 발명의 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형방법을 나타내는

순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 패널 11 : 내부형상

20 : 금형 30 : 거리측정센서

40 : 프레스 장치 50 : 내부가압장치

본 발명은 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형장치 및 그 방법에 관한 것으로서 특히, 패널의 내부에 굴곡 형상이 있는 패널을 프레스 가공함에 있어서, 일차적으로 특정 거리까지 주변부를 성형한 후에 굴곡 형상을 별도의 금형을 이용하여 성형함으로써, 복잡한 굴곡 형상을 모두 고려하지 않아도 되므로 금형 제작 공수 및 개발기간이 단축되고, 내부 굴곡형상의 주변에 미세한 면굴곡이 발생하는 것을 방지하여, 패널의 품질을 향상시킬 수 있는 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형장치 및 그 방법에 관한 것이다.

자동차에 있어 프레임, 바디 패널, 브라켓 등 철판에 의한 무게는 자동차 총 중량의 약 50% 이상으로 프레스 공정을 거치는 강판으로 만들어진다.

프레스 공정은 자동차의 외형을 만드는 첫 번째 과정이다. 즉 프레스 공정에서 자동차의 형체를 만들 패널을 만들어 주어야만 이후 용접을 통해 자동차의 형상이 만들어지고 페인트 작업과 각종 부품을 장착하여 완전한 자동차가 만들어지기 때문이다.

프레스 가공이란, 상하왕복운동을 하는 프레스 머신 사이에 자동차 바디 부품형상을 가진 금형을 장착시킨 후 소성 변형시켜 소정의 패널을 제작하는 작업 방법이다. 즉 소재인 철판을 프레스 기계와 금형을 이용하여 교축, 굽힘, 절단 등의 복합적인 과정을 통하여 성형, 제품(Panel)을 생산해내는 것을 말한다.

도 1 내지 도 3은 종래의 자동차 도어 외측 패널의 프레스 성형과정을 나타내는 개략도로서, 각각 도 1은 초기 금형 세팅 단계, 도 2는 홀딩 상태, 도 3은 성형 완료 전 상태를 나타낸다.

상기 도어 외측 패널(1)은 패널의 내부에 도어 핸들부 형상(2)이 있어, 성형 과정에서 테두리측(3) 뿐 아니라 상기 도어 핸들부 형상(2)도 동시에 성형이 된다.

그런데 이 과정에서 충분히 장력이 걸리지 않은 상태에서 금형(3)에 의하여 성형이 이루어지게 되므로, 이 도어 핸들부 형상(2)의 주변부에 패널의 몰림 현상이 발생하여, 최종 성형 후에는 도 4에서 도시하는 바와 같이, 미세한 면 굴곡이 발생한다.

즉, 경계면(3)을 중심으로 그 외측(2a)에는 부풀어오름이 발생하고, 그 내측(2b)으로는 면 꺼짐 현상이 발생하여, 전체적으로 굴곡면이 발생하게 되는 문제점이 발생하며, 이는 내측에 별도의 형상을 가지는 대부분의 패널에 있어서 동일한 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 내부 형상을 가지는 프레스 성형에 있어서, 일차적으로 특정 거리까지 주변부를 성형한 후에 굴곡 형상을 별도의 금형을 이용하여 성형함으로써, 복잡한 굴곡 형상을 모두 고려하지 않아도 되므로 금형 제작 공수 및 개발기간이 단축되고, 내부 굴곡형상의 주변에 미세한 면굴 곡이 발생하는 것을 방지하여, 패널의 품질을 향상시킬 수 있는 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은, 내부 형상을 갖는 패널을 프레스 성형하는 장치에 있어서, 금형이 장착되는 상부측과 하부측 맞은편에 각각 서로의 거리를 측정할 수 있는 거리측정센서가 구비되는 프레스 장치와; 패널 전체 형상을 성형 중에 상기 내부 형상을 형성할 수 있는 삽입금형을 가지는 내부가압장치를 포함하여 구성함으로써 달성된다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형장치의 각 성형단계를 나타내는 개략도로서, 본 발명은, 내부 형상(11)을 갖는 패널(10)을 프레스 성형하는 장치에 있어서, 금형(20)이 장착되는 상부측과 하부측 맞은편에 각각 서로의 거리를 측정할 수 있는 거리측정센서(30)가 구비되는 프레스 장치(40)와; 패널(10) 전체 형상을 성형 중에 상기 내부 형상(11)을 형성할 수 있는 삽입금형(51)을 가지는 내부가압장치(50)를 포함하여 구성되는 것을 그 기술상의 특징으로 한다.

상기 내부가압장치(50)는, 도 7에서 도시하는 바와 같이, 상기 프레스 장치(40)의 금형(20)의 일측이 개구되어 삽입되어 설치되어, 상기 프레스 성형 과정 중 에 상기 내부 형상(11)을 성형할 수 있도록 한다.

또한, 상기 내부가압장치(50)는, 단부에 상기 내부 형상(11)을 성형할 수 있는 삽입금형(51)이 설치되는 피스톤(52)과; 상기 피스톤(52)이 설치되는 유압실린더(53)로 구성이 되어, 유압에 의하여 상기 내부 형상(11)이 형성되는 것이다.

도 8은 본 발명의 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형방법을 나타내는 순서도로서, 이하, 상기 도 5 내지 도 8을 참고하여 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 내부 형상(11)을 가지는 패널(10)을 프레스 가공하여 성형함에 있어서, 전체 형상을 성형하는 중간에 상기 내부 형상(11)을 별도로 형성한 후, 전체 형상을 성형하도록 함으로써, 상기 내부 형상(11)의 주변부에 발생하는 미세 면굴곡의 형성을 방지할 수 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 장치를 이용하여 성형하는 방법은 다음과 같다.

먼저, 프레스 장치(40)에 금형(20)과 패널(10)을 장착한 후 금형(20)을 이송하여, 상기 내부 형상(11)을 제외하고 성형을 시작한다(제 1단계: S1).

이때, 상기 금형(20) 사이의 거리를 거리측정센서(30)로 감지하여, 상기 거리가 패널(10)의 두께만큼 될 경우까지 성형을 하게 된다(제 2단계: S2).

상기 제 2단계(S2)의 작업에서 상기 금형(20) 사이의 거리가 패널(10)의 두께만큼 된 경우, 상기 내부 형상(11)을 형성할 수 있는 삽입금형(51)을 가지는 내부가압장치(50)를 작동하여, 이 내부 형상(11)을 성형한다(제 3단계: S3).

그리하여, 상기 내부 형상(11)을 성형한 후에는 전체 패널(10) 형상을 가공하여 프레스 가공을 완료하는 것이다(제 4단계: S4).

이상과 같은 방법으로, 상기 제 1단계(S1) 및 제 2단계(S2)에서, 패널(10)을 성형하는 도중에 장력이 충분히 걸린 상태에, 별도의 내부가압장치(50)를 이용하여, 상기 내부 형상(11)을 성형하게 되면, 이 내부 형상(11) 주위에 미세 면굴곡이 발생하지 않아 패널(10)의 품질을 크게 향상시킬 수 있다.

이러한 본 발명의 방법은 패널의 내부에 별도의 형상을 가지는 모든 패널에 적용하여 실시할 수 있는 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

이상과 같은 본 발명은 내부 형상을 가지는 프레스 성형에 있어서, 일차적으로 특정 거리까지 주변부를 성형한 후에 굴곡 형상을 별도의 금형을 이용하여 성형함으로써, 복잡한 굴곡 형상을 모두 고려하지 않아도 되므로 금형 제작 공수 및 개발기간이 단축되고, 내부 굴곡형상의 주변에 미세한 면굴곡이 발생하는 것을 방지하여, 패널의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

내부 형상을 갖는 패널을 프레스 성형하는 장치에 있어서,

금형이 장착되는 상부측과 하부측 맞은편에 각각 서로의 거리를 측정할 수 있는 거리측정센서가 구비되는 프레스 장치와;

패널 전체 형상을 성형 중에 상기 내부 형상을 형성할 수 있는 삽입금형을 가지는 내부가압장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형장치.
제 1항에 있어서, 상기 내부가압장치는 상기 프레스 장치의 금형의 일측이 개구되어 삽입되어 설치되는 것을 특징으로 하는 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형장치.
제 1항에 있어서, 상기 내부가압장치는,

단부에 상기 삽입금형이 설치되는 피스톤과;

상기 피스톤이 설치되는 유압실린더인 것을 특징으로 하는 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형장치.
내부 형상을 가지는 프레스 성형 방법에 있어서,

프레스 장치에 금형과 패널을 장착한 후 금형을 이송하여, 상기 내부 형상을 제외하고 성형을 시작하는 제 1단계와;

상기 제 1단계에서 상기 금형 사이의 거리를 거리측정센서로 감지하여, 상기 거리가 패널의 두께만큼 될 경우까지 성형을 계속하는 제 2단계와;

상기 제 2단계에서 상기 금형 사이의 거리가 패널의 두께만큼 된 경우, 상기 내부 형상을 형성할 수 있는 삽입금형을 가지는 내부가압장치를 작동하여, 내부 형상을 성형하는 제 3단계와;

상기 내부 형상을 성형한 후 전체 패널 형상을 가공하여 프레스 가공을 완료하는 제 4단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세 면굴곡을 방지하는 프레스 성형방법.