KR20080044531A - 프레스 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재패널의 플랜지 성형 시, 상형의 구동 드라이버에 의해 하형 상의 슬라이드 캠이 경사방향으로 진입하도록 구성하고, 실린더를 이용한 레버 플레이트의 상하운동을 하형 상의 하형 스틸의 수평 전,후 운동으로 전환시켜 소재패널의 플랜지부에 탄성복원(스프링백)현상을 보상하면서, 성형 후, 소재패널의 취출이 쉬워지도록 하는 프레스 장치를 제공한다.

프레스 장치, 스프링 백, 탄성복원, 레버 플레이트, 구동 실린더

Description

프레스 장치{PRESS SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 부분 구성도이다.

도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 단계별 작동 상태도이다.

본 발명은 프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소재패널의 플랜지 성형 시, 상형의 구동 드라이버에 의해 하형 상의 슬라이드 캠이 경사방향으로 진입하도록 구성하고, 실린더를 이용한 레버 플레이트의 상하운동을 하형 상의 하형 스틸의 수평 전,후 운동으로 전환시켜 소재패널의 플랜지부에 탄성복원(스프링백)현상을 보상하면서, 성형 후, 소재패널의 취출이 쉽도록 하는 프레스 장치에 관한 것이다.

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

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 제품패널을 생산한 후, 차체공장으로 옮겨와서 제품패널의 각 부분이 조립 되어 화이트 보디(B.I.W) 상태로 이루게 된다.

이와 같이 소재패널을 제품패널로 성형하기 위해서는 여러 종류의 프레스 장비를 통하여 일정한 형태로 가압 성형하는 성형공정 후, 트리밍(Trimming)과 피어싱(Piecing) 및 플랜지(Flange) 성형 등의 프레스 공정에서 절단, 홀 가공, 절곡 등의 가공작업을 거치게 된다.

상기한 소재 패널이 알루미늄 재질로 이루어지는 경우에는 그 재질의 특성상 단부에 구성되는 플랜지에 탄성복원(SPRING BACK; 즉, 굽힘작업을 준 후 장비를 제거하게 되면 성형품의 칫수가 변하는 현상으로 항복강도가 클수록 탄성계수가 작을수록 그리고 소성 변형량이 클수록 그 탄성 복원량이 증가한다.)현상이 현저한 것을 고려하여 프레스 성형작업을 이루고 있다.

그러나 상기한 소재패널이 알루미늄과 같이, 탄성 복원력이 좋은 재질로 이루어지는 경우에는 그 재질의 특성상, 소재패널은 성형스틸에 의해 그 단부의 플랜지가 정확한 형상으로 강제적인 변형을 이룬 후, 금형의 복귀 시, 새로운 정적 평형상태를 만족하기 위해 탄성복원(SPRING BACK)에 의해 성형품의 칫수가 변하는 현상이 발생하게 된다.

이러한 탄성복원 현상은 항복강도가 클수록, 탄성계수가 작을수록 그리고 소성 변형량이 클수록 그 복원량이 증가한다.

따라서, 상기 탄성복원 현상은 제품을 설계된 치수대로 생산하기 어렵게 하며, 결국 치수불량 등의 요인이 되는 문제점을 내포하고 있다.

특히, 알루미늄과 같이 탄성 복원성이 높은 재질의 소재패널을 휀더 범퍼 부 위와 같이 제품 식입량이 깊은 부위로 성형하게 되면, 상기 탄성 복원성에 대응하기 위하여 적어도 수직방향 플랜지 성형공정과 경사방향 플랜지 성형공정의 2단계 성형 공정이 필요하며, 그에 따른 공정추가로 생산성 저하 및 시설비가 과다하다는 등의 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 소재패널의 플랜지 성형 시, 상형의 구동 드라이버에 의해 하형 상의 슬라이드 캠이 경사방향으로 진입하도록 구성하고, 실린더를 이용한 레버 플레이트의 상하운동을 하형 상의 하형 스틸의 수평 전,후 운동으로 전환시켜 소재패널의 플랜지부에 탄성복원(스프링백)현상을 보상하면서, 성형 후, 소재패널의 취출이 쉽도록 하는 프레스 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프레스 장치는 상형 및 하형 내에서 소재패널을 단부를 플랜지 성형하는 프레스 장치에 있어서,

상기 하형 상의 일측에 일체로 형성되며, 내측을 향하는 일면은 경사진 캠 가이드 면을 형성하는 캠 가이드 블록; 상기 캠 가이드 블록의 캠 가이드 면에 대응하는 일면에 캠 슬라이드 면을 형성하고, 그 상면에는 캠면을 형성하며, 내측면에는 캠 스틸을 형성하는 슬라이드 캠; 상기 슬라이드 캠의 캠면에 대응하여 일면에 캠 구동면을 형성하여 상기 상형의 일측 하면에 장착되는 구동 드라이브; 상기 구동 드라이브에 이웃하여 상형의 타측 하면에 쿠션 스프링을 통하여 장착되는 상 형패드; 상기 상형 패드에 대응하여 상기 하형의 상면을 따라 수평이동이 가능하도록 설치되고, 상기 캠 가이드 블록의 캠 가이드 면에 대응하는 일면에는 플랜지 성형면을 형성하며, 그 배면에는 하부를 향하는 경사진 경사면을 갖는 캠 플레이트를 구성하는 하형 스틸; 상기 캠 플레이트의 경사면에 대응하는 경사캠면이 형성되는 레버 플레이트; 상기 레버 플레이트의 하단에 작동로드를 통하여 연결되어 레버 플레이트를 수직작동 시키도록 하형 내측에 설치되는 구동실린더; 상기 캠 가이드 블록과 하형 스틸 사이에 구성되는 리턴 스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 하형 스틸이 접촉하는 하형의 상부면은 일정구간 웨어 플레이트가 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 리턴 스프링은 상기 하형 스틸이 수평방향으로 이동 후, 복원력을 제공 하도록 가스 실린더형 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 부분 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 구성은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 하부에 하형(1)이 구비된다.

상기 하형(1) 상의 일측에는 캠 가이드 블록(3)이 일체로 형성되며, 상기 캠 가이드 블록(3)은 그 내측을 향하는 일면에 경사진 캠 가이드 면(5)이 형성된다.

상기 캠 가이드 블록(3)의 캠 가이드 면(5)에는 캠 슬라이드 면(7)을 통하여 슬라이드 캠(13)이 슬라이딩 가능하게 설치된다.

상기 슬라이드 캠(13)은 그 상면에 캠면(9)이 형성되며, 그 내측면에는 캠 스틸(11)이 설치된다.

그리고 상기 하형(1)의 상부에 배치되는 상형(19)에는 그 하면 일측에 상기 슬라이드 캠(13)의 캠면(9)에 대응하여 구동 드라이브(17)가 장착된다.

상기 슬라이드 캠(13)의 캠면(9)에 대응하는 상기 구동 드라이브(17)의 일면에는 캠 구동면(15)이 형성된다.

상기 구동 드라이브(17)에 이웃하여 상기 상형(19)의 타측 하면에는 상형패드(21)가 쿠션 스프링(23)을 통하여 장착된다.

상기 상형 패드(21)에 대응하는 하형(1)의 상면에는 수평방향으로 이동 가능하도록 하형 스틸(25)이 설치된다.

상기 하형 스틸(25)은 그 일면이 플랜지 성형면(27)으로 형성되는데, 상기 플랜지 성형면(27)은 상기 캠 가이드 블록(3)의 캠 가이드 면(5)에 대응하며, 그 배면에는 하부를 향하는 경사진 경사면(29)을 갖는 캠 플레이트(31)가 구성된다.

여기서, 상기 하형 스틸(25)의 하부면과 접촉되는 상기 하형(1)의 상부면에는 일정구간 웨어 플레이트(33)가 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 캠 플레이트(31)의 경사면(29)에 대응하여 레버 플레이트(35)가 배치되며, 이 레버 플레이트(35)의 상면에는 상기 경사면(29)에 캠 작동하는 경사캠면(37)이 형성된다.

상기 레버 플레이트(35)의 하부에는 하형(1) 상의 구동 실린더(39)가 장착되 며, 상기 구동 실린더(39)는 그 작동로드(41)를 통하여 상기 레버 플레이트(35)의 하단과 연결되어 상기 레버 플레이트(35)를 수직 승하강 작동시키도록 구성된다.

그리고 상기 캠 가이드 블록(3)과 상기 하형 스틸(25) 사이에는 리턴 스프링(43)이 구성된다.

여기서, 상기 리턴 스프링(43)은 상기 하형 스틸(25)이 수평방향으로 이동 후, 복원력을 제공하도록 가스 실린더형 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 프레스 장치의 작동은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 성형할 소재패널(45)을 상기 상형패드(21)와 하형 스틸(25) 사이에 투입한 후, 도 2에서와 같이, 상기 상형(19)을 하강 작동시켜 상기 하형 스틸(25)과 상형 패드(21)가 상기 소재패널(45)을 패딩한다.

이 후, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 구동 실린더(39)가 전진구동하면, 상기 레버 플레이트(35)가 상승하게 되는데, 이때, 상기 레버 플레이트(35)의 경사캠면(37)이 상기 캠 플레이트(31)의 경사면(29)에 대하여 캠 작동을 이루어 상기 하형 스틸(25)을 도면에서 우측으로 이동시키게 된다.

이러한 상태로 계속해서 상형(19)이 하강 작동하면, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 구동 드라이브(17)가 상기 슬라이드 캠(13)을 캠 작동시키게 된다.

그러면 상기 슬라이드 캠(13)은 상기 캠 가이드 블록(3)의 캠 가이드 면(5)을 따라 경사방향으로 진행하며, 상기 캠스틸(11)은 소재패널(45)의 단부를 상기 플랜지 성형면(27)에 가압하여 여육부를 갖는 플랜지부를 성형하게 된다.

따라서, 소재패널(45)의 플랜지 성형이 완료된 후에는, 도 5에서 도시한 바 와 같이, 상형(19)이 다시 상승 구동하며, 상기 상형(19)이 상승 구동하는 동안, 상기 구동 실린더(39)가 후진하여 상기 레버플레이트(35)가 하강하게 된다.

이때, 상기 리턴 스프링(43)의 복원력에 의해서 상기 하형 스틸(25)은 최초의 위치로 복원되어 상기 소재패널(45)의 취출이 용이하도록 소재패널(45)과의 사이에 공간부를 형성해 준다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 프레스 장치에 의하면, 소재패널의 플랜지 성형 시, 상형의 구동 드라이버에 의해 하형 상의 슬라이드 캠이 경사방향으로 진입하도록 구성하고, 실린더를 이용한 레버 플레이트의 상하운동을 하형 상의 하형 스틸의 수평 전,후 운동으로 전환시켜 소재패널의 플랜지부에 여육부를 동시에 성형함으로써, 탄성복원(스프링백)현상을 보상하고, 성형 후, 소재패널의 취출이 쉬워지도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 상형 및 하형 내에서 소재패널의 단부를 플랜지 성형하는 프레스 장치에 있어서,

   상기 하형 상의 일측에 일체로 형성되며, 내측을 향하는 일면은 경사진 캠 가이드 면을 형성하는 캠 가이드 블록;

   상기 캠 가이드 블록의 캠 가이드 면에 대응하는 일면에 캠 슬라이드 면을 형성하고, 그 상면에는 캠면을 형성하며, 내측면에는 캠 스틸을 형성하는 슬라이드 캠;

   상기 슬라이드 캠의 캠면에 대응하여 일면에 캠 구동면을 형성하여 상기 상형의 일측 하면에 장착되는 구동 드라이브;

   상기 구동 드라이브에 이웃하여 상형의 타측 하면에 쿠션 스프링을 통하여 장착되는 상형패드;

   상기 상형 패드에 대응하여 상기 하형의 상면을 따라 수평이동이 가능하도록 설치되고, 상기 캠 가이드 블록의 캠 가이드 면에 대응하는 일면에는 플랜지 성형면을 형성하며, 그 배면에는 하부를 향하는 경사진 경사면을 갖는 캠 플레이트를 구성하는 하형 스틸;

   상기 캠 플레이트의 경사면에 대응하는 경사캠면이 형성되는 레버 플레이트;

   상기 레버 플레이트의 하단에 작동로드를 통하여 연결되어 레버 플레이트를 수직작동 시키도록 하형 내측에 설치되는 구동실린더;

   상기 캠 가이드 블록과 하형 스틸 사이에 구성되는 리턴 스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하형 스틸이 접촉하는 하형의 상부면은 일정구간 웨어 플레이트가 장착되는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 리턴 스프링은 상기 하형 스틸이 수평방향으로 이동 후, 복원력을 제공 하도록 가스 실린더형 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.

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