KR20100021732A

KR20100021732A - 플랜지 성형용 프레스 장치

Info

Publication number: KR20100021732A
Application number: KR1020080080309A
Authority: KR
Inventors: 이희재
Original assignee: 주식회사 새한산업
Priority date: 2008-08-18
Filing date: 2008-08-18
Publication date: 2010-02-26

Abstract

본 발명은 소재패널의 단부에 형성되는 복합 언더컷 구조의 플랜지 성형을 하나의 성형스틸을 수직방향 및 수평방향으로 가동시키게 하여 하나의 공정으로 할 수 있으며, 하부스틸을 소재패널로부터 멀어지는 원주방향을 가동시켜서 성형 후에 하부스틸과 간섭없이 소재패널이 상방 수직으로 이탈될 수 있는 플랜지 성형용 프레스 장치를 제공한다.

복합 언더컷, 프레스 장치

Description

플랜지 성형용 프레스 장치{Press apparatus for flange forming}

본 발명은 소재패널의 단부에 형성되는 복합 언더컷 구조의 플랜지 성형을 하나의 성형스틸을 수직방향 및 수평방향으로 가동시키게 하여 하나의 공정으로 할 수 있으며, 플랜지 성형 후에 하부스틸을 소재패널로부터 멀어지는 원주방향으로 후퇴시켜서 성형 후에 하부스틸과 간섭없이 소재패널이 상방 수직으로 이탈될 수 있는 플랜지 성형용 프레스 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 차체는 철판 등 금속 소재패널을 사용하여 제작되며, 그 제작단계는 먼저 요망되는 형상을 성형하기 위한 수개의 금형을 제작하여서 프레스 장치에 설치하고, 이를 이용하여 소재패널을 요망되는 형상으로 다수의 부품을 성형시키는 성형단계와 상기 다수의 부품을 차체 용접라인에서 용접공정으로 상호 결합하여 바디인화이트(Body in white)의 차체로 만들어지는 차체용접단계가 있다.

플랜지의 성형은 상기 성형단계에서 금형을 이용해서 행해지며 특히, 도 1에 나타낸 것과 같은 1차 플랜지(10)와 2차 플랜지(20)가 형성된 이중의 복합 언더컷 구조를 가진 플랜지는 종래기술에 의하면 도 2 및 도 3에 나타낸 것과 같이 1차 성형과 2차 성형의 2개의 공정에 의해서 형성된다.

즉, 도 2에 나타낸 1차 성형을 위한 프레스 장치의 구성을 설명하면, 하형(110)의 상부에 하부스틸(120)이 설치되고, 상형(130)의 하부에는 상기 하부스틸(120)에 대응하여 상형패드(140)가 쿠션스프링(150)을 매개로 설치된다.

그리고 성형스틸(160)이 상기 하형스틸(120)의 하부에서 상기 상형의 캠드라이브(131)의 수직운동에 연계되어 수평이동할 수 있도록 캠홀더(161)의 상부에 장착되고, 또한 상기 하부스틸(120)의 측방에 설치되고, 캠홀더(161) 및 캠드라이브(131)의 이동을 위한 슬라이딩 가이드(170)가 설치된다.

이렇게 구성된 프레스 장치에서 상기 하부스틸(120) 및 상형패드(140)에 의해서 구속된 소재패널(a)의 하부가 상기 캠드라이브(131)가 하강하면 상기 캠홀더(161)가 수평으로 소재패널(a) 방향으로 이동하고 따라서 상기 성형스틸(160) 또한, 소재패널(a) 방향으로 이동하여 1차 플랜지(10)가 성형 된다.

또한, 도 3에 나타낸 2차 성형을 위한 프레스 장치의 구성을 설명하면, 하형(210)의 상부에 하부스틸(220)이 설치되고, 상형(230)의 하부에는 상기 하부스틸(220)에 대응하여 상형패드(240)가 쿠션스프링(250)을 매개로 설치된다.

그리고 성형스틸(260)이 상기 하형스틸(220)의 하부에서 상기 상형의 캠드라이브(231)의 수직운동과 방향전환 드라이브(232)의 수평운동에 연계되어 수직이동할 수 있도록 캠홀더(261)의 상부에 장착되어 상기 하형스틸(220)의 하방에 설치되고, 또한, 캠홀더(261), 방향전환 드라이브(232) 및 캠드라이브(231)의 이동을 위한 슬라이딩 가이드(270)가 설치된다.

이렇게 구성된 프레스 장치에서 상기 하부스틸(220) 및 상형패드(240)에 의 해서 구속된 1차 플랜지가 성형된 소재패널의 하부가 상기 캠드라이브(231)가 하강되면 방향전환 드라이브(232)가 수평방향으로 이동되고 이어서 상기 캠홀더(261)가 수직으로 소재패널 방향으로 이동되고, 따라서 상기 성형스틸(260)이 소재패널 방향으로 이동되어 2차 플랜지(20)가 성형 된다.

상기와 같이 이중의 복합 언더컷 구조를 가진 플랜지를 1차 성형과 2차 성형의 2공정에 의해서 형성하는 것은 2개의 프레스 장치와 2벌의 금형이 요구될 뿐만 아니라 제작시간이 길어져 제조원가를 높이는 단점과 성형 후에 하부스틸과 간섭 없이 소재패널이 상방 수직으로 이탈되기 어렵기 때문에 작업이 어렵고, 또한, 작업시에 간섭에 의해서 성형 된 플랜지가 변형되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 소재패널의 단부에 형성되는 복합 언더컷 구조의 플랜지 성형을 하나의 공정으로 할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다,

또한, 플랜지 성형 후에 금형과 간섭없이 소재패널이 상방 수직으로 이탈될 수 있도록 하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면 소재패널의 단부에 형성되는 복합 언더컷 구조의 플랜지 성형을 하나의 성형스틸을 수직방향 및 수평방향으로 가동시키게 하여 하나의 공정으로 할 수 있기 때문에 플랜지 성형에 1개의 프레스 장치와 1벌의 금형이 요구되고, 작업시 하부스틸을 소재패널로부터 멀어지는 원주방향으로 가동시켜서 성형 후에 하부스틸과 간섭없이 소재패널이 상방 수직으로 이탈될 수 있어서 제조시간이 단축되기 때문에 제조원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 플랜지 성형 후에 하부스틸을 소재패널로부터 멀어지는 원주방향으로 후퇴시켜서 성형 후에 하부스틸과 간섭없이 소재패널이 상방 수직으로 이탈될 수 있기 때문에 이탈시에 플랜지의 변형이 방지되어 안정된 품질을 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부 도면에 의거 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 일 실시예인 플랜지 성형용 프레스 장치를 나타낸 것으로, 상형(330)과; 하형(310)과; 상기 하형(310)의 상부 일 측에 형성된 힌지핀(390)과; 상기 힌지핀(390)에 결합되는 힌지 홀(321)이 형성되어 있고 상기 힌지 홀(321)의 상부에 원호 형상을 가지며 하단부에 성형이 요구되는 플랜지 내부 형상에 대응되는 형상이 형성된 상부 레버(322)와 하부 레버(324)로 형성되어 회전가동되는 하부스틸(320)과;상기 하부 레버(324)를 가동시키고, 상기 하형(310)에 설치되는 구동수단(326)과; 상기 하부스틸(320)에 대응하여 쿠선스프링(332)을 매개로 설치되는 상형패드(331)와; 상기 상형(330)의 하부 상기 하부스틸(320)의 맞은 편에 설치되며 일 측에 경사 구동 면(341)이 형성되고, 타 측에 수직 슬라이드면(342)이 형성된 수직운동하는 캠드라이브(340)와; 상기 캠드라이브(340)의 경사 구동 면(341)에 의해서 구동되어 수평운동하고, 마주보는 2 개의 수직 가이드 면이 형성된 캠 홀더 1 (350)와; 상기 수직 가이드에 결합 되어 수직운동과 수평운동하는 캠 홀더 2 (360)와; 상기 캠 홀더 2 (360)의 상부에 설치되고 성형이 요구되는 플랜지 외부 형상에 대응하는 형상이 형성된 성형스틸(370)과; 상기 캠드라이브(340)의 수직운동과 상기 캠 홀더 1 (350)의 수평운동을 가이드 하는 슬라이딩 가이드(380)와; 상기 하형(310)의 상기 하부스틸(320) 아래 위치에 상기 하부스틸(320)의 2차 플랜지 형상에 대응하는 형상으로 형성되고, 상기 형성된 형상의 상단 면을 따라서 상기 캠 홀더 2 (360)가 이동되는 캠 홀더 2 가이드(383)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 하부스틸(320)은 상기 상부 레버(322)의 상부 단 부를 이용하여 상기 상형패드(331)와 함께 소재패널(b)을 구속하며, 플랜지 성형시는 성형이 요구되는 플랜지 내부 형상에 대응하는 형상이 형성된 하단부(325)가 플랜지 상면을 지지하는 위치에 고정되도록 상기 구동수단(326)이 상기 하부 레버(324)의 위치 를 고정시키며, 또한, 도 5에 나타낸 것과 같이 플랜지가 성형 된 후 상기 구동수단(326)이 상기 하부 레버(324)를 상기 캠드라이브(340)의 방향으로 가동시키면 상기 하부스틸(320)이 상기 힌지핀(390)을 중심으로 반 시계 방향으로 회전되고, 따라서 상기 하단부(325)가 성형 된 플랜지 내부로부터 이탈되게 되므로 성형 된 소재패널(b)을 상기 하부스틸(320)과 간섭없이 수직 상방으로 취출시킬 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 상기 하부스틸(320)과 상기 구동수단(326)을 배경기술에서 상술한 종래기술 등에 의한 플랜지 성형용 프레스 장치에 적용하면 종래기술의 문제점인 성형 후에 하부스틸과 간섭없이 소재패널이 상방 수직으로 이탈되기 어려운 문제점이 해결될 수 있게 된다.

또한, 상기 구동수단(326)은 에어 실린더 또는 유압 실린더와 실린더의 피스톤 로드 단 부에 형성된 실린더 레버를 포함하여 구성되며, 상기 실린더 레버는 상기 하부 레버(324)의 하부에 결합 되고 상기 실린더 몸체는 상기 하형(310)의 일 측에 부착된다.

그리고 상기 슬라이딩 가이드(380)는 상기 캠드라이브(340)의 수직 슬라이드면(342)을 가이드 하는 수직 가이드 면(381)과 상기 캠 홀더 1 (350)의 수평운동을 가이드 하는 수평 가이드 면(382)을 포함하여 구성되며, 상기 하형(310)의 일 측에 부착된다.

그리고 상기 캠 홀더 1 (350)은 일 측의 외 측면에 상기 캠드라이브(340)의 경사 구동 면(341)에 대응하는 경사 슬라이드면(351)와 내 측면에 수직 가이드 면(352)가 각각 형성된 외 측부(353)와; 상기 외 측부(353)의 하부와 연장 형성되고,하면과 상면이 수평면인 바닥(354)과; 상기 바닥(354)에 연장 형성되고, 내 측면에 수직 가이드(355)가 형성된 내 측부(356)와; 상기 캠 홀더 1 (350)가 상기 하부스틸(320) 방향으로 이동될 때 상기 바닥(354)이 상기 캠 홀더 2 가이드(383)와 간섭되는 것을 방지하기 위한 상기 바닥(354)의 일 측에 형성된 도피홈(미도시)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 캠 홀더 2 (360)는 일 측에 상기 캠 홀더 1 (350)의 수직 가이드 면(352)에 슬라이드되는 수직 슬라이드면(361)과; 상기 수직 슬라이드면(361)에 일정구간 연장 형성되는 수평 바닥부(362)와; 상기 수평 바닥부(362)에 연장 형성되고, 상기 캠 홀더 2 가이드(383)의 경사면에 대응하는 경사 바닥부(363)과; 상기 성형스틸(370)을 장착시키기 위한 좌면(364)이 형성된 상부를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 플랜지 성형용 프레스 장치의 작동에 대해 설명하면, 먼저 도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 1차 플랜지 성형 단계를 나타낸 것으로, 상기 캠드라이브(340)의 수직 슬라이드면(342)이 상기 슬라이딩 가이드(380)의 수직 가이드 면(381)을 따라서 일정 양 수직하강하면 상기 캠드라이브(340)의 경사 구동 면(341)이 상기 캠 홀더 1 (350)의 경사 슬라이드면(351)을 상기 성형스틸(370) 방향으로 이동시키고 동시에 상기 슬라이딩 가이드(380)의 수평 가이드 면(382)을 따라서 상기 캠 홀더 1 (350), 상기 캠 홀더 2 (360) 및 상기 캠 홀더 2 (360)의 상부에 설치된 상기 성형스틸(370)이 상기 하부스틸(320)과 상기 상형패드(331)에 의해서 구속된 소재패널(b)의 하부로 수평 이동되어 1차 플랜 지가 성형 된다.

또한, 도 8 및 도 9는 본 발명에 의한 2차 플랜지 성형 단계를 나타낸 것으로, 상기 캠드라이브(340)의 수직 슬라이드면(342)이 상기 슬라이딩 가이드(380)의 수직 가이드 면(381)을 따라서 상기 1차 플래지를 성형한 상태보다 더욱 수직 하강하면 상기 캠드라이브(340)의 상기 경사 구동 면(341)이 상기 캠 홀더 1 (350)의 경사 슬라이드면(351)을 상기 성형스틸(370) 방향으로 더욱 이동시키고 동시에 상기 슬라이딩 가이드(380)의 수평 가이드 면(382)을 따라서 상기 캠 홀더 1 (350), 캠 홀더 2 (360)를 더욱 상기 하부스틸(320) 방향으로 이동시켜서 상기 캠 홀더 2 (360)의 경사 바닥부(363)가 상기 캠 홀더 2 가이드(383)에 접촉되어 슬라이드되면 상기 캠 홀더 2 (360)의 상부에 설치된 상기 성형스틸(370)이 상기 캠 홀더 2 가이드(383)의 상면 형상을 따라 이동되면서 상기 상형패드(331)와 상기 하부스틸(320)에 의해서 구속된 소재패널(b)을 가압하여 2차 플랜지를 성형시킨다.

이렇게 하여 소재패널의 단 부에 형성되는 복합 언더컷 구조의 플랜지 성형을 하나의 성형스틸을 수직방향 및 수평방향으로 가동시키게 하여 하나의 공정으로 할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 도면에 도시한 실시 예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시 예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 결정되어야 한다.

도 1은 이중의 복합 언더컷 구조를 가진 플랜지를 나타낸 단면도.

도 2는 종래기술에 의한 1차 플랜지를 성형하기 위한 프레스장치를 나타낸 구성도.

도 3은 종래기술에 의한 2차 플랜지를 성형하기 위한 프레스장치를 나타낸 구성도.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플랜지를 성형하기 위한 프레스장치를 나타낸 구성도.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플랜지를 성형하기 위한 프레스장치에서 하부 스틸이 후퇴한 상태를 나타낸 상태도.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플랜지를 성형하기 위한 프레스장치의 성형 준비 상태를 나타낸 상태도.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플랜지를 성형하기 위한 프레스장치의 1차 플랜지 성형 시작 상태를 나타낸 상태도.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플랜지를 성형하기 위한 프레스장치의 2차 플랜지 성형 시작 상태를 나타낸 상태도.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플랜지를 성형하기 위한 프레스장치의 2차 플랜지가 성형된 상태를 나타낸 상태도.

Claims

상형, 하형, 하부스틸, 성형스틸, 상부패드, 캠드라이브, 캠홀더, 슬라이딩가이드로 구성된 플랜지 성형용 프레스 장치에 있어서,

상기 하형의 상부 일 측에 힌지핀이 더 형성되고,

상기 하부스틸은 상기 힌지핀에 결합되는 힌지 홀이 형성되어 있고, 상기 힌지 홀의 상부에 원호 형상을 가지며 하단부에 성형이 요구되는 플랜지 내부 형상에 대응되는 형상이 형성된 상부 레버와 하부 레버로 형성되어 회전가동되는 하부스틸이며,

상기 하부 레버를 가동시키고, 상기 하형에 설치되는 구동수단이 더 형성된 것을 특징으로 하는 플랜지 성형용 프레스 장치.
상형과; 하형과; 상기 하형의 상부 일 측에 형성된 힌지핀과; 상기 힌지핀에 결합되는 힌지 홀이 형성되어 있고 상기 힌지 홀의 상부에 원호 형상을 가지며 하단부에 성형이 요구되는 플랜지 내부 형상에 대응되는 형상이 형성된 상부 레버와 하부 레버로 형성되어 회전가동되는 하부스틸과; 상기 하부 레버를 가동시키고, 상기 하형에 설치되는 구동수단과; 상기 하부스틸에 대응하여 쿠션스프링을 매개로 설치되는 상형패드와; 상기 상형의 하부 상기 하부스틸의 맞은 편에 설치되며 일 측에 경사 구동 면이 형성되고, 타 측에 수직 슬라이드면이 형성된 수직운동하는 캠드라이브와; 상기 캠드라이브의 경사 구동에 의해서 구동되어 수평운동하고, 마 주보는 2 개의 수직 가이드 면이 형성된 캠 홀더 1과; 상기 수직 가이드에 결합 되어 수직운동과 수평운동하는 캠 홀더 2와; 상기 캠 홀더 2의 상부에 설치되고 성형이 요구되는 플랜지 외부 형상에 대응하는 형상이 형성된 성형스틸과; 상기 캠드라이브의 수직운동과 상기 캠 홀더 1의 수평운동을 가이드 하는 슬라이딩 가이드와; 상기 성형스틸 하부에 상기 성형스틸의 2차 플랜지 형상에 대응하는 형상으로 형성되고, 상기 형성된 형상의 상단 면을 따라서 상기 캠 홀더 2가 이동되는 캠 홀더 2 가이드를 포함하여 구성되는 플랜지 성형용 프레스 장치.