KR20110008578A

KR20110008578A - 성형판재의 주름 방지장치

Info

Publication number: KR20110008578A
Application number: KR1020090065992A
Authority: KR
Inventors: 김동옥; 유용문; 한범석; 윤영태
Original assignee: 자동차부품연구원
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2009-07-20
Publication date: 2011-01-27

Abstract

본 발명은 상부 금형과 하부 금형 사이에 성형판재를 삽입하여 온간성형 시 상기 성형판재에 발생되는 주름을 방지하기 위한 성형판재의 주름발생 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 상부 금형의 밑면에 상기 성형판재를 성형 시 발생하는 주름을 방지하는 주름 방지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 성형판재의 주름 방지장치에 관한 것이다.

이를 위한, 본 발명의 주름 방지부는 상기 상부 금형의 밑면에 하부 금형의 성형면에 형성된 함몰부와 대응되는 형태로 형성되는 임시가압 블럭인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 상,하부 금형에 의해 고정되는 성형판재에 주름이 발생된 후 성형되는 것을 방지함으로써, 성형된 판재부품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

온간가공, 온간성형, 금속판재, 성형판재, 블럭, 주름, 주름결함

Description

성형판재의 주름 방지장치{Device of preventing wrinkle defect for plate}

본 발명은 판재부품을 가공하는 온간성형 공정 시 발생되는 판재부품의 주름을 방지하기 위한 성형판재의 주름 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 성형판재가 금형에 의해 고정될 시, 고정되는 성형판재에 주름이 발생되는 것을 방지하는 성형판재의 주름 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 금속소재의 소성가공 공정은 금속소재에 가하는 온도에 따라서 상온의 온도에서 가공하는 냉간가공과, 금속에 따른 재결정 온도 이상의 온도에서 가공하는 열간가공과, 상온 이상의 온도와 금속의 재결정 온도 이하의 온도에서 가공하는 온간가공으로 분류된다.

온간가공(이하, 온간성형 공정)은 열간가공 및 냉간가공의 단점을 보완하기 위한 가공 공정으로, 상온 이상의 온도에서 성형되므로, 금속소재의 변형저항이 작아져서 금속소재를 쉽게 변형시킬 수 있으며, 금속소재의 내구성과 강도가 우수하고, 산화막이 발생되지 않아 금속소재의 표면상태 및 두께의 정밀도가 좋아지는 장점이 있다.

일 예로, 온간성형 공정은 금속소재를 차량용 필러 부품과 같이 정밀한 구조 를 가지며, 내구성이 뛰어나고, 강도가 우수한 금속 판재부품으로 가공하는 경우 적합하다고 할 수 있다.

참고로, 차량용 필러는 차체와 차량의 루프를 연결하여 차체로부터 차량의 루프가 지지되는 기둥으로, 형성되는 위치에 따라서 프런트필러(A필러), 센터필러(B필러), 리어필러(C필러)로 구분된다.

바람직하게, 온간성형 공정의 다양한 실시예 중 평평한 성형판재를 고압의 가스를 가하여 성형하는 종래의 온간성형 공정의 일실시예는 다음과 같다.

도 4는 종래의 온간성형 공정의 일실시예를 나타내는 개략도이다.

도 4를 참조하면, 종래의 온간성형 공정은 상,하로 수직 이동이 가능한 상부 금형(20)과, 상기 상부 금형(20)의 하단에 일정거리 이격되고, 상단면으로 제조될 부품의 형상이 함몰된 하부 금형(30)으로 구성되며, 상기 상부 금형(20)은 200℃ ~ 800℃의 온도로 가열이 가능한 가열 수단(21)과, 하단방향으로 고압의 가스가 분사 가능하도록 상부 금형(20)의 하단면으로 형성되는 가스 분사수단(22)을 더 포함하여 구성되고, 상기 하부 금형(30) 또한 200℃ ~ 800℃의 온도로 가열이 가능한 가열 수단(31)을 더 포함하여 구성되며, 상기 상부 금형과 하부 금형의 사이로 성형판재(40)를 투입한 후, 상부 금형을 하단방향으로 수직이동시켜 상부 금형으로 성형판재(40)를 눌러서 성형판재(40)가 하부 금형(30)과 상부 금형(20) 사이에서 고정되도록 하고, 상부 금형(20)과 하부 금형(30)을 가열하여 성형판재(40)에 일정한 온도를 가한 후 고압의 가스를 분사함으로써 그 압력으로 성형판재(40)가 하부 금형의 상단면으로 형성되어 있는 부품의 형상으로 성형되도록 하는 것이다.

그러나, 상부 금형(20)이 성형판재(40)를 누르며 수직이동한 후 하부 금형(30)의 블랭크와 상부 금형(30)의 블랭크가 성형판재(40)와 맞물리면서 성형판재(40)를 고정하는 과정에서 하부 금형(30)에 의해 성형판재(40)의 일면으로 주름이 형성되는 문제점이 있다.

보다 상세하게, 상부 금형(20)이 성형판재(40)를 고정하기 위하여 성형판재(40)를 누르며 수직이동할 시, 하부 금형(30)의 상단면에 형성된 제조부품의 형상에 따라서, 성형판재(40)의 일면이 변형됨으로써 주름이 형성되는 것이다.

이는, 하부 금형(30)의 상단면이 특정한 형상으로 돌출되고, 특정한 형상으로 함몰되고, 경사가 형성되거나, 평탄하도록 형성되는 복합적인 형상을 가지는 구조로 형성되지만, 성형판재(40)는 평평하므로 성형판재(40)가 상부 금형(20)에 의해 하부 금형(30)으로 눌리게 되면 하부 금형(30)의 복합적인 형상과 밀착되지 못한채 상부 금형(20)의 블랭크와 하부 금형(30)의 블랭크에 의해 고정되므로, 성형판재(40)의 일면으로 주름이 형성되는 것이다.

이러한, 주름은 성형판재(40)를 제조부품으로 성형한 후에도 제품의 표면에 잔류하게 되므로, 완성된 제조부품의 품질을 저하시키며, 추가적으로 주름을 제거하는 공정을 초래하여, 제조 시간의 증가를 초래하고, 제조 단가를 상승시키므로 경제적인 손실을 야기하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 상,하부 금형을 세팅 시 성형판재의 성형 부위에 주름이 발생되지 않도록 방지하는 성형판재의 주름 방지장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 간단한 구조로 적용이 용이하게 이루어지는 성형판재의 주름 방지장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 성형판재의 주름이 발생하는 부위에 따라 용이하게 적용될 수 있는 성형판재의 주름 방지장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 상부 금형과 하부 금형 사이에 성형판재를 삽입하여 온간성형 시 상기 성형판재에 발생되는 주름을 방지하기 위한 성형판재의 주름발생 방지장치에 있어서, 상기 상부 금형의 밑면에 상기 성형판재를 성형 시 발생하는 주름을 방지하는 주름 방지부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 주름 방지부는, 상기 상부 금형의 밑면에 하부 금형의 성형면에 형성된 함몰부와 대응되는 형태로 형성되는 임시가압 블럭인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 임시가압 블럭은, 상기 상부 금형으로 착탈되도록 하는 착탈수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 금형에 의해 고정되는 성형판재에 주름이 발생된 후 성형되는 것을 방지함으로써, 성형된 판재부품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 성형판재의 주름을 방지함으로써, 별도의 주름 제거공정이 필요없이 제조공정이 단순화되도록 하고, 생산비용을 절감시키며, 인력을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 간단한 구조로 설계가 용이하며, 성형판재의 주름이 발생한 부위에 따라서 간편하게 설치하거나, 교체할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주름 방지부를 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 상부 금형(30)과 하부 금형(30) 사이에 성형판재(40)를 삽입하여 온간성형 시 상기 성형판재(40)에 발생되는 주름을 방지하기 위한 성형판재의 주름발생 방지장치에 있어서, 상기 상부 금형(20)의 밑면에 상기 성형판재(40)를 성형 시 발생하는 주름을 방지하는 주름 방지부(10)가 형성된다.

보다 상세하게, 성형판재(40)를 온간성형 시 상부 금형(20)이 수직이동하여, 성형판재(40)를 누르며 하부 금형(30)과 상부 금형(20)으로부터 고정되는 성형판재(40)에 발생되는 주름을 방지하기 위한 것으로, 상부 금형(20)과 하부 금형(30) 에 의해 고정되는 성형판재(40)에 주름이 발생되거나, 주름이 발생된 후 고정되는 것을 방지하도록 주름 방지부(10)를 형성한 것이다.

이를 위한, 본 발명의 주름 방지부(10)는, 상기 상부 금형(20)의 밑면에 하부 금형(30)의 성형면에 형성된 함몰부와 대응되는 형태로 형성되는 임시가압 블럭으로 구성된다.

보다 상세하게, 상기 주름 방지부(10)는 상기 상부 금형(20)의 밑면으로 돌출되어 형성되는 블럭으로, 상기 하부 금형(30)의 상단면으로 함몰되거나, 돌출되거나, 경사가 형성되는 성형면과 대응하도록 형성되며, 상기 상부 금형(20)이 성형판재(40)를 누르며 수직이동할 시, 상기 성형판재(40)를 우선적으로 누르도록 형성되는 임시가압 블럭인 것이다.

이러한, 본 발명의 주름 방지부(10)는 상기 상부 금형(20)과 상기 하부 금형(30)에 의해 성형판재(40)가 고정되기 전에 상기 성형판재(40)의 일면을 상기 하부 금형(30)의 함몰된 일면으로 밀어넣은 후 상기 성형판재(40)가 상기 상부 금형(20)과 하부 금형(30)에 의해 고정되도록 구성된다.

따라서, 본 발명의 주름 방지부(10)는 상기 하부 금형(30)의 성형면으로 함몰부가 형성되어 있을 시, 상부 금형(20)의 밑면으로 이와 대응하는 임시가압 블럭이 형성되고, 상기 상부 금형(20)이 수직이동하며 상기 성형판재(40)를 누를 시 상기 임시가압 블럭이 우선적으로 성형판재(40)를 누르도록 함으로써, 고정된 성형판재(40)의 일면이 상기 하부 금형(30)과 보다 긴밀하게 밀착되도록 하는 것이다.

이러한, 본 발명의 주름 방지부(10)는 상기 성형판재(40)가 하부 금형(30)과 이격되어 주름이 발생되는 것을 방지하도록 하는 것이다.

더불어, 본 발명의 주름 방지부(10)는 상기 성형판재(40)가 주름이 발생된 후 상기 상부 금형(20)과 상기 하부 금형(30)에 의해 고정되는 것을 방지하기 위하여, 상기 상부 금형(20)의 고정수단인 블랭크의 일측에 형성되어, 상기 성형판재(40)가 고정되기 이전에 성형판재(40)를 눌러 블랭크의 외측으로 상기 성형판재(40)의 일면을 밀어낸 후 상기 성형판재(40)가 고정되도록 구성하는 것이 바람직하다.

이를 위한, 본 발명의 주름 방지부(10)는 상기 성형판재(40)와 접촉하여, 성형판재(40)를 밀어내는 일면이 형성되고, 상기 상부 금형(20)으로부터 연결되고 상기 주름 방지부(10)를 지지하는 다른면이 형성된 임시가압 블럭인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 주름 방지부(10)는 상기 하부 금형(20)의 형상에 따라서, 상기 상부 금형(20)의 하단면으로 상기 하부 금형(30)의 일정 각도의 경사가 형성된 일면과 대응하도록 형성하는 것이 바람직하다.

다른 예로, 본 발명의 주름 방지부(10)는 상기 성형판재(40)에 발생되는 주름의 발생 빈번수를 근거로 하여, 성형판재(40)에 주름이 발생되는 위치와 대응하도록 상부 금형(20)에 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 임시가압 블럭은, 상기 상부 금형(20)으로 착탈되도록 하는 착탈수단(미도시)이 더 구비된다.

이는, 상부 금형(20)과 일체형으로 임시가압 블럭이 형성될 수 있으나, 성형 판재(20)에 발생되는 주름과 하부 금형(30)의 상단면에 형성된 성형면의 형상에 따라서 적용이 용이하도록 착탈수단이 더 구비되는 것이다.

이때에, 상기 착탈수단은 임시가압 블럭과 상기 상부 금형(20)을 나사결합하도록, 상기 상부 금형(20)의 일면에 나사산을 내측으로 형성한 결합홈을 형성하고, 상기 임시가압 블럭을 볼트를 이용하여 나사결합하도록 구성할 수 있다.

다른 예로, 상기 상부 금형(20)의 일면으로 끼움홈을 형성하고, 상기 임시가압 블럭의 일면으로 상기 끼움홈과 대응되도록 끼움 돌기를 형성하여, 상기 임시가압블럭이 끼움결합되도록 구성할 수 있다.

또 다른 예로, 상기 임시가압 블럭의 내측으로 자석을 구비하여, 상기 상부 금형(20)의 일면으로 임시가압 블럭이 결합되도록 구성할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형판재의 주름발생 방지장치의 작용은 다음과 같다.

상부 금형(20)과 하부 금형(30)은 일정한 공간이 구비되어 성형판재(40)를 투입하고, 상부 금형(20)이 하부 금형(30)으로 수직이동하며, 상부 금형(20)과 하부 금형(30)에 의해 상기 성형판재(40)가 고정되도록 한다.

이때에, 고정되는 성형판재(40)에 주름이 발생되는 것이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 성형된 성형판재를 나타내는 예시도이며, 도 3은 주름이 발생된 성형판재를 나타내는 예시도이다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 성형된 성형판재(100)는 하부 금형(30)과 일치하게 밀착되어 다양한 형상으로 돌출되거나, 함몰되는 복합적인 구조로 성형되어 있으나, 주름이 발생된 성형판재(200)는 상부 금형(20)과 하부 금형(30)에 의해 고정되면서 구져진 형상으로 주름이 발생되어 있다.

따라서, 상기 성형판재(40)가 상기 하부 금형(30)에 의해 주름이 발생된 후 고정되지 않도록, 본 발명의 주름 방지부(10)는 상기 성형판재(40) 주름이 발생되지 않도록 한 후 성형판재(40)가 고정되도록 하는 것이다.

이를 위한, 본 발명의 주름 방지부(10)는 상기 상부 금형(20)이 수직이동하여, 상기 성형판재(40)를 고정하기 전에 상기 성형판재(40)를 밀어내어 하부 금형(30)의 함몰된 일면으로 밀착시킴으로 달성된다.

또한, 본 발명의 주름 방지부(10)는 상기 상부 금형(20)이 수직이동하여, 상기 성형판재(40)를 고정하기 전에 상기 성형판재(40)를 밀어내어 하부 금형(30)의 경사가 형성된 일면으로 밀착시킴으로 달성된다.

보다 상세하게, 본 발명의 주름 방지부(10)는 상기 성형판재(40)와 접촉되는 일면이 형성되어, 상기 상부 금형(20)이 수직이동하여, 상기 성형판재(40)를 누르며 고정하는 경우, 상기 주름 방지부(10)가 우선적으로 상기 성형판재(40)와 접촉되어 성형판재(40)를 밀어내어, 성형판재가 하부 금형(30)의 일면과 밀착되거나, 긴밀을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

따라서, 본 발명의 주름 방지부(10)는 상기 성형판재(40)의 일면에 주름의 발생을 방지하여 결함이 없는 판재부품이 제조될 수 있도록 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주름 방지부를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 성형된 성형판재를 나타내는 예시도.

도 3은 주름이 발생된 성형판재를 나타내는 예시도.

도 4는 종래의 온간성형 공정의 일실시예를 나타내는 개략도.

Claims

상부 금형(30)과 하부 금형(30) 사이에 성형판재(40)를 삽입하여 온간성형 시 상기 성형판재(40)에 발생되는 주름을 방지하기 위한 성형판재의 주름발생 방지장치에 있어서,

상기 상부 금형(20)의 밑면에 상기 성형판재(40)를 성형 시 발생하는 주름을 방지하는 주름 방지부(10)가 형성되는 것을 특징으로 하는 성형판재의 주름 방지장치.
제 1항에 있어서,

상기 주름 방지부(10)는,

상기 상부 금형(20)의 밑면에 하부 금형(30)의 성형면에 형성된 함몰부와 대응되는 형태로 형성되는 임시가압 블럭인 것을 특징으로 하는 성형판재의 주름 방지장치.
제 2항에 있어서,

상기 임시가압 블럭은,

상기 상부 금형(20)으로 착탈되도록 하는 착탈수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 성형판재의 주름 방지장치.