KR20100025754A

KR20100025754A - 롤 포밍 성형빔의 절단방법

Info

Publication number: KR20100025754A
Application number: KR1020080084430A
Authority: KR
Inventors: 이문용; 정윤성
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2010-03-10

Abstract

롤 포밍 성형공정을 통하여 폐단면 내부에 격막(Rib)을 갖는 성형빔으로 성형하는 공정 중에, 피어싱 단계에서 상기 성형빔의 절단부에 대응하는 평판 상의 격막 위치에 대하여 프리 피어싱에 의한 슬롯을 미리 형성하고, 롤 포밍 단계 이후에 레이저 절단기로 상기 성형빔의 절단부를 레이저 절단함으로써 절단면을 미려하게 할 수 있도록 하는 롤 포밍 성형빔의 절단방법을 제공한다.

롤 포밍, 성형빔, 레이저 절단기, 격막, 폐단면, 절단방법

Description

롤 포밍 성형빔의 절단방법{CUTTING METHOD OF ROLL FORMING BEAM}

본 발명은 롤 포밍 성형빔의 절단방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐단면 내부에 격막(Rib)을 갖는 롤 포밍 성형빔을 레이저 절단기를 이용하여 절단하는 롤 포밍 성형빔의 절단방법에 관한 것이다.

일반적으로 직선타입의 빔류는 상부 롤과 하부 롤로 구성되는 롤 포머가 10단 이상으로 일렬 배치되어 공급되는 패널을 다양한 형상으로 절곡하여 성형하는 롤 포밍 시스템에 의해 성형된다.

특히, 차체의 일부분으로 차체의 전후방에는 범퍼빔이 구성되는데, 상기 범퍼빔의 종래 구성은 프레스 성형에 의해 형성되는 2개의 레일부재를 용접하여 구성하였으나, 생산성 향상을 위하여 최근에 생산되는 범퍼빔은 롤 포밍 성형에 의해 폐단면을 갖는 일체형으로 구성된다.

이러한 폐단면의 범퍼빔을 제작하기 위한 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 공급되는 코일(100)을 풀어주는 언코일러(101)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S110)를 이루고, 상기 언코일러(101)로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 띠상의 평판(200)로 펴주는 스트레이트너(103)가 그 후방 에 구비되어 스트레이트닝 단계(S120)를 이룬다.

그리고 상기 스트레이트너(103)의 후방에는 상기 스트레이트너(103)로부터 공급된 띠상 평판(200)에, 성형될 메인빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(105)가 구비되어 피어싱 단계(S130)를 진행한다.

또한, 상기한 10단 이상의 롤 포머(R1~R10; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포머 유닛(R)은 상기 브레이크 프레스(105)의 후방에 배치되어 상기 언코일러(101), 스트레이트너(103), 및 브레이크 프레스(105)를 거쳐 공급되는 띠상의 평판(200)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(300)의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S140)를 진행하게 된다.

그리고 상기 롤 포머 유닛(R)의 후방에는 성형된 폐단면 성형빔(300)을 일정규격으로 절단하는 컷팅 프레스(107)가 구성되어 제품화하기 위한 범퍼빔의 규격대로 성형빔(300)을 절단하는 컷팅단계(S150)를 이룬다.

여기서, 상기 컷팅 프레스(107)는 하부 다이(111) 상에 상기 성형빔(300)을 안착시키는 하형(113)이 구성되고, 그 상부의 상부 다이(115) 상에는 트림스틸(117)이 장착되어 상부 다이(115)가 하강하면서 상기 트림스틸(117)이 하형(113) 상의 성형빔(300)을 절단하도록 구성된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 컷팅 프레스(107)는 성형빔(300)이 하형(113) 상에 투입되어 트림스틸(117)에 의해 절단되는데, 상기 성형빔(300)이 고장력 강판으로 이루어지는 경우, 그 절단부가 트림스틸(117)에 의해 눌려서 변형되거나 그 절단면이 매끄럽지 못한 등, 성형품의 품질을 저하시키는 단점을 내포하고 있다.

이에, 상기 성형빔(300)의 절단품질을 향상시키기 위하여, 제품의 변형없이 절단품질을 높일 수 있는 레이저 절단기를 통하여 절단할 수도 있으나, 도 3에서 도시한 바와 같이, 성형빔(300)의 폐단면 내부에 격막(301)을 갖는 구조인 경우, 상기 격막(301)에 대해서는 레이저빔의 초점을 맞추기가 어려워 절단이 불가능하여 레이저 절단기를 적용할 수 없는 단점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 극복하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 롤 포밍 성형공정을 통하여 폐단면 내부에 격막(Rib)을 갖는 성형빔으로 성형하는 공정 중에, 피어싱 단계에서 상기 성형빔의 절단부에 대응하는 평판 상의 격막 위치에 대하여 프리 피어싱에 의한 슬롯을 미리 형성하고, 롤 포밍 단계 이후에 레이저 절단기로 상기 성형빔의 절단부를 레이저 절단함으로써 절단면을 미려하게 할 수 있도록 하는 롤 포밍 성형빔의 절단방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 롤 포밍 성형빔의 절단방법은 언코일러를 통하여 코일을 풀어주는 언코일 단계(S10), 상기 언코일러의 후방에서, 풀려 나온 코일을 스트레이트너에 의해 평판의 패널로 펴주는 스트레이트닝 단계(S20), 상기 스트레이트너의 후방에서, 공급되는 평판에 브레이크 프레스로 여러 용도의 구멍을 성형하는 피어싱 단계(S30), 상기 브레이크 프레스의 후방에서, 공급되는 평판을 다단계의 롤 포머를 통하여 각각 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 폐단면 내 격막을 갖는 성형빔의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S40), 및 상기 롤 포머 유닛의 후방에서 성형된 폐단면 성형빔을 일정규격으로 절단하는 컷팅단계(S50)로 이루어지는 롤 포밍 성형빔의 제작공정에 있어서,

상기 피어싱 단계(S30)는 상기 성형빔의 절단부에 대응하는 평판 상의 격막 위치에 대하여 프리 피어싱에 의한 슬롯을 형성하는 공정을 포함하며, 상기 컷팅단계(S50)는 상기 성형빔의 절단부 둘레면을 따라 레이저 절단기의 레이저빔을 조사하여 절단하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 롤 포밍 성형빔의 절단방법에 의하면, 롤 포밍 성형공정을 통하여 폐단면 내부에 격막(Rib)을 갖는 성형빔으로 성형하는 공정 중에, 피어싱 단계에서 미리 상기 성형빔의 절단부에 대응하는 평판 상의 격막 위치에 프리 피어싱에 의한 슬롯을 형성한 다음, 롤 포밍 단계 이후에 구성되는 레이저 절단기로 상기 성형빔의 절단부 둘레에 레이저빔을 조사하여 레이저 절단함으로써 종래 트림스틸에 의해 절단부가 눌려서 변형되거나 그 절단면이 매끄럽지 못한 등의 단점을 해소하며, 성형품의 절단면 품질을 향상시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 절단방법이 적용된 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도이다.

먼저, 본 실시예에 따른 롤 포밍 성형빔의 절단방법이 적용되는 성형빔(30)은, 도 8에서 도시한 바와 같은 폐단면 내부에 격막(31)을 갖는 빔으로, 이러한 성형빔(30)을 제작하기 위한 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정을 통하여 본 실시예 에 따른 롤 포밍 성형빔의 절단방법을 설명하면, 도 4에서 도시한 바와 같이, 공급되는 코일(10)을 풀어주는 언코일러(1)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S10)를 이루고, 상기 언코일러(1)로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 띠상의 평판(20)로 펴주는 스트레이트너(3)가 그 후방에 구비되어 스트레이트닝 단계(S20)를 이룬다.

그리고 상기 스트레이트너(3)의 후방에는 상기 스트레이트너(3)로부터 공급된 띠상 평판(20)에, 성형될 메인빔의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(5)가 구비되어 피어싱 단계(S30)를 진행한다.

이때, 상기 피어싱 단계(S30)에서는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 제작될 성형빔(30)의 절단부(CL; 즉, 절단라인)에 대응하는 평판(20) 상의 격막 구간(L2)의 위치에 대하여 상기 브레이크 프레스(5)를 이용하여 프리 피어싱에 의한 슬롯(S)을 형성한다.

즉, 상기 브레이크 프레스(5)로 공급되는 평판(20)은, 도 5와 도 8에서 도시한 바와 같이, 진행방향의 폭방향으로 제작될 성형빔(30)의 하판(F5)을 이루는 하판 구간(L5)에 대하여 양측에 양 외측판(F4,F6)을 이루는 양 측판 구간(L4,L6)이 구획되고, 상기 양 측판 구간(L4,L6)의 외측으로는 상호 용접되어 상판(F3,F7)을 이루는 양측 상판 구간(L3,L7)이 구획된다.

그리고 상기 일측 상판 구간(L3)의 외측으로는 상기 제작될 성형빔(30)의 폐단면 내부에서 격막(31)을 이루는 상기 격막 구간(L2)과 상기 격막(31)의 선단을 상기 하판(F5)의 내면에 접착하기 위한 플랜지(F1)를 이루는 플랜지 구간(L1)이 구 획된다.

따라서 상기 슬롯(S)은 상기 피어싱 단계(S30)에서, 평판(20) 상의 상기 격막 구간의 절단부(CL)에 대응하여 프리 피어싱되어 성형되는 것이다.

이와 같이, 상기 제작될 성형빔(30)의 절단부(CL; 즉, 절단라인)에 대응하는 격막 구간(L2)의 위치에 슬롯(S)이 형성된 평판(20)은 다음 단계인 롤 포밍 단계(S40)로 투입된다.

즉, 상기한 10단 이상의 롤 포머(R1~R10; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포머 유닛(R)은 상기 브레이크 프레스(5)의 후방에 배치되어 상기 언코일러(1), 스트레이트너(3), 및 브레이크 프레스(5)를 거쳐 공급되는 띠상의 평판(20)을 순차적으로 절곡 성형하여, 도 6에서 도시한 바와 같이, 얻고자 하는 폐단면 내부에 격막(31)을 갖는 성형빔(30)의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S40)를 진행하게 된다.

이때, 롤 포밍 단계(S40)에 의해 성형되는 폐단면 성형빔(30)은 그 절단부(CL) 내부의 격막(31) 위치에 슬롯(S)이 형성된 상태로 이 부분의 격막(31)이 제거된 상태로 형성된다.

이와 같이 구성되는 롤 포밍 성형빔(30)은 상기 롤 포머 유닛(R)의 후방에 구성되는 레이저 절단기(7)에 의해 그 절단부(CL)가 레이저 절단되는 컷팅단계(S50)를 진행하게 된다.

즉, 상기 컷팅단계(S50)는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 폐단면 성형빔(30)의 절단부(CL) 둘레면을 따라 레이저 절단기(7)의 옵틱헤드(9)로부터 조사되 는 레이저빔(B)에 의해 절단되는데, 이때, 절단부(CL)에 대응하는 내부의 격막은(31) 상기한 피어싱 단계(S30)에서 가공되는 슬롯(S)에 의해 이미 제거된 상태로 레이저빔(B)을 조사하여 제거할 필요가 없는 상태가 된다.

따라서 상기한 바와 같은 레이저 절단기(7)의 옵틱헤드(9)로부터 조사되는 레이저빔(B)을 통하여 절단된 폐단면 롤 포밍 성형빔(30)은, 도 8에서 도시한 바와 같이, 그 절단면(CF)이 레이저빔(B)의 조사에 의해 깨끗하고 미려하게 절단되며, 그 절단부(CL)에 대응하는 내부의 격막(31)은 슬롯(S)에 의해 미리 제거된 상태로 성형빔(30)의 절단품질을 양호한 상태로 확보할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 절단방법이 적용된 롤 포밍 시스템 및 그 단계별 공정 개념도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 롤 포밍 성형빔용 컷팅 프레스의 구성도이다.

도 3은 일례에 의한 폐단면 내부에 격막(Rib)을 갖는 성형빔의 사시도이다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 성형빔의 절단방법을 설명하기 위한 단계별 공정 개념 사시도이다.

Claims

언코일러를 통하여 코일을 풀어주는 언코일 단계(S10), 상기 언코일러의 후방에서, 풀려 나온 코일을 스트레이트너에 의해 평판의 패널로 펴주는 스트레이트닝 단계(S20), 상기 스트레이트너의 후방에서, 공급되는 평판에 브레이크 프레스로 여러 용도의 구멍을 성형하는 피어싱 단계(S30), 상기 브레이크 프레스의 후방에서, 공급되는 평판을 다단계의 롤 포머를 통하여 각각 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 폐단면 내 격막을 갖는 성형빔의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S40), 및 상기 롤 포머 유닛의 후방에서 성형된 폐단면 성형빔을 일정규격으로 절단하는 컷팅단계(S50)로 이루어지는 롤 포밍 성형빔의 제작공정에 있어서,

상기 피어싱 단계(S30)는 상기 성형빔의 절단부에 대응하는 평판 상의 격막 위치에 대하여 프리 피어싱에 의한 슬롯을 형성하는 공정을 포함하며,

상기 컷팅단계(S50)는 상기 성형빔의 절단부 둘레면을 따라 레이저 절단기의 레이저빔을 조사하여 절단하는 것을 특징으로 하는 롤 포밍 성형빔의 절단방법.
롤 포밍 시스템의 성형공정을 통하여 폐단면 내부에 격막(Rib)을 갖는 빔으로 성형되는 롤 포밍 성형빔을 일정규격으로 절단하는 롤 포밍 성형빔의 절단방법에 있어서,

롤 포밍 단계 이전에, 상기 성형빔의 절단부에 대응하는 평판 상의 격막 위치에 대하여 프리 피어싱에 의한 슬롯을 미리 형성하고, 상기 롤 포밍 단계 이후에 상기 격막 위치에 슬롯이 형성된 상기 성형빔의 절단부를 레이저 절단기의 레이저빔을 이용하여 절단하는 것을 특징으로 하는 롤 포밍 성형빔의 절단방법.