KR20110076444A

KR20110076444A - 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법

Info

Publication number: KR20110076444A
Application number: KR1020090133149A
Authority: KR
Inventors: 이문용; 조국래
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2009-12-29
Publication date: 2011-07-06

Abstract

본 발명은 롤 포밍 공정상의 브레이크 프레스에 의한 피어싱 단계에서, 피어싱 홀의 가공과 함께, 후공정인 컷팅단계에서 절단할 절단부를 따라 노치 성형을 동시에 이루어, 컷팅 프레스 상의 트림스틸의 날부에 가해지는 절단시의 응력을 저감시켜 컷팅 프레스의 수명을 연장시켜 주는 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법을 제공한다.

롤 포밍, 컷팅 프레스, 성형빔, 컷팅방법, 노치성형

Description

롤 포밍 성형빔의 컷팅방법{CUTTING METHOD FOR ROLL FORMING BEAM}

본 발명은 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤 포밍 공정상의 브레이크 프레스에 의한 피어싱 단계에서, 피어싱 홀의 가공과 함께, 후공정인 컷팅단계에서 절단할 절단부에 대하여 노치를 동시에 성형함으로써, 컷팅 프레스 상의 트림스틸의 날부에 가해지는 응력을 저감시켜주도록 하는 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법에 관한 것이다.

일반적으로 롤 포밍 공법은 코일을 풀어 상부 롤과 하부 롤을 한 쌍으로 구성하는 롤 포머가 다단으로 일렬 배치되는 롤 포머유닛을 거치도록 하여 다양한 형상으로 절곡하여 성형하는 것으로, 특히 차량용 범퍼 빔과 같이 다양한 형상으로 절곡 성형된 직선타입의 빔류를 제조하게 된다.

도 1은 상기한 롤 포밍 공법을 이루기 위한 종래 기술에 따른 롤 포밍 공정의 개념도로써, 종래 기술에 따른 롤 포밍 공정은 먼저, 공급되는 코일(200)을 풀어주는 언코일러(201)가 공정라인 전방에 구성되어 언코일 단계(S110)를 이루고, 상기 언코일러(201)로부터 풀려 나온 띠상의 강판을 평판의 강판패널(250)로 펴주는 스트레이트너(203)가 그 후방에 구비되어 스트레이트닝 단계(S120)를 이룬다.

그리고 상기 스트레이트너(203)의 후방에는 상기 스트레이트너(203)로부터 공급된 강판패널(250)에, 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(205)가 구비되어 피어싱 단계(S130)를 진행한다.

또한, 적어도 10단 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포머 유닛(207)은 상기 브레이크 프레스(205)의 후방에 배치되어 상기 언코일러(201), 스트레이트너(203), 및 브레이크 프레스(205)를 거쳐 공급되는 강판패널(250)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(260)의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S140)를 진행하게 된다.

그리고 상기 롤 포머 유닛(207)의 후방에는 일정 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률을 성형하기 위한 라운드 벤더(209)가 구비되어 성형하고자하는 곡률의 반경을 따라 상기 성형빔(260)을 통과시킴으로써 일정 곡률의 성형빔(260)을 제조하는 벤딩단계(S150)를 이루게 된다.

또한, 상기 라운드 벤더(209)의 후방에는 상기 성형빔(260)을 일정규격으로 절단하는 컷팅 프레스(211)가 구성되어 제품화하기 위한 성형품의 규격대로 성형빔(260)을 절단하는 컷팅단계(S160)를 이룬다.

여기서, 상기 컷팅 프레스(211)는 하부 다이(111) 상에 상기 성형빔(260)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(260)을 절단하도록 구성된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 컷팅 프레스(107)는 성형빔(260)이 하 형(113) 상에 투입되어 트림스틸(117)에 의해 성형되는데, 상기한 성형빔(260)은 항복강도가 높은 고장력, 고강도 강판으로 이루어지는 바, 트림스틸(117)의 날부(119)에 절단시의 응력이 높게 작용하여 트림스틸(117)의 수명을 저하시키며, 장시간 사용으로 날부(119)가 무뎌져 절단면이 매끄럽지 못한 등, 성형품(260)의 품질을 저하시키는 단점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 롤 포밍 공정상의 브레이크 프레스에 의한 피어싱 단계에서, 피어싱 홀의 가공과 함께, 후공정인 컷팅단계에서 절단할 절단부를 따라 노치 성형을 동시에 이루어, 컷팅 프레스 상의 트림스틸의 날부에 가해지는 절단시의 응력을 저감시켜 컷팅 프레스의 수명을 연장시켜 주는 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법은 공급되는 코일을 풀어주는 언코일 단계와, 상기 코일을 평판의 강판패널로 펴주는 스트레이트닝 단계, 상기 강판패널에, 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 피어싱 단계, 상기 강판패널을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계, 상기 성형빔을 일정 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률로 성형하는 벤딩단계, 및 상기 성형빔을 성형품의 규격대로 절단하는 컷팅단계를 포함하는 롤 포밍 공정에서,

상기 피어싱 단계는 브레이크 프레스의 내부에 유압에 의해 구동하는 노치 성형기를 구성하여 피어싱 홀의 가공과 함께, 상기 컷팅단계에서 절단할 성형빔의 절단부를 따라 노치홈을 성형하는 노칭 성형을 동시에 진행하며, 상기 컷팅단계는 상기 성형빔에 형성되는 노치홈에 대하여 컷팅 프레스용 트림스틸의 날부를 진입시 켜 상기 성형빔을 절단하는 것을 특징으로 한다.

상기 노치홈은 상기 성형빔의 외면을 따라 형성되도록 상기 강판패널의 하면에 역 "V"자 형상으로 성형되는 것을 특징으로 한다.

상기 노치 성형기는 상기 브레이크 프레스의 하형의 내부에 구성되어 유압제어에 의해 작동하는 노치 실린더; 상기 노치 실린더의 피스톤 로드의 선단에 장착되어 상기 강판패널이 절단부 하면에 노치홈을 성형하는 노치금형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법에 의하면, 롤 포밍 공정상의 브레이크 프레스에 의한 피어싱 단계에서, 피어싱 홀의 가공과 함께, 후공정인 컷팅단계에서 절단할 절단부를 따라 노치 성형을 동시에 이루어, 컷팅 프레스 상의 트림스틸의 날부에 가해지는 절단시의 응력을 저감시켜 컷팅 프레스의 수명을 연장시켜 주며, 이로 인해 컷팅 프레스를 장시간 반복 사용하여도 그 날부가 유지되어 성형빔의 절단부를 매끄럽게 절단하여 성형품의 절단면 품질을 확보함과, 동시에 성형품의 치수 정밀도를 향상시키는 효과가 있다.

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

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법이 적용되는 롤 포밍 공정의 개념도이다.

먼저, 본 실시예에 따른 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법이 적용되는 전체적인 롤 포밍 공정은, 도 3에서 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 평판의 강판패널(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 강판패널(20)에, 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 브레이크 프레스(5)가 구비되어 피어싱 단계(S30)를 진행한다.

또한, 적어도 10단 이상의 롤 포머(R1~R7; 일부 미도시)들로 구성되는 롤 포머 유닛(7)은 상기 브레이크 프레스(5)의 후방에 배치되어 상기 언코일러(1), 스트레이트너(3), 및 브레이크 프레스(5)를 거쳐 공급되는 강판패널(20)을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(30)의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S40)를 진행하게 된다.

그리고 상기 롤 포머 유닛(7)의 후방에는 일정 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률을 성형하기 위한 라운드 벤더(9)가 구비되어 성형하고자하는 곡률의 반경을 따라 상기 성형빔(30)을 통과시킴으로써 일정 곡률의 성형빔(30)을 제조하는 벤딩단계(S50)를 이루게 된다.

또한, 상기 라운드 벤더(9)의 후방에는 상기 성형빔(30)을 일정규격으로 절단하는 컷팅 프레스(11)가 구성되어 제품화하기 위한 성형품의 규격대로 성형빔(30)을 절단하는 컷팅단계(S60)를 이룬다.

이러한 롤 포밍 공정에서, 본 실시예에 따른 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법은 상기 피어싱 단계(S30)에서, 도 4에서 도시한 바와 같이, 피어싱 펀치(55)를 구성하는 상형(51)과 펀치홀(57)을 구성하는 하형(53)을 갖는 브레이크 프레스(5)의 내부에 유압에 의해 구동하는 노치 성형기(60)를 구성하여, 도 5에서 도시한 바와 같이, 강판패널(20) 상에 피어싱 홀(H)의 가공과 함께, 상기 컷팅단계(S60)에서 절단할 성형빔(30)의 절단부(C)를 따라 노치홈(N) 성형을 이루는 노칭(NOTCHING) 성형을 동시에 진행한다.

여기서, 상기 노치 성형기(60)는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 브레이크 프레스(5)의 하형(53)의 내부에 유압제어에 의해 작동하는 노치 실린더(61)가 구성되어야 하고, 상기 노치 실린더(61)의 피스톤 로드(63)의 선단에는 상기 강판패널(20)이 절단부(C) 하면에 노치홈(N)을 성형하는 노치금형(65)이 장착되어 이루어진다.

또한, 상기 노치홈(N)은 상기 성형빔(30)의 외면을 따라 형성되도록 상기 강판패널(20)의 하면에, 도 5에서 도시한 바와 같이, 역 "V"자 형상으로 성형된다.

그리고 노칭 성형을 통하여 하면에 노치홈(N)이 형성되는 강판패널(20)은 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔(30)의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계(S40)와 일정 곡률을 갖는 성형빔(30)을 제조하는 벤딩단계(S50)를 거친 후, 상기 컷팅단계(S60)에서, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 성형빔(30)에 형성되는 노치홈(N)에 대하여 컷팅 프레스(11)용 트림스틸(71)의 날부(73)를 진입시켜 상기 성형빔(30)의 절단부(C)를 절단하도록 한다.

즉, 상기 컷팅 프레스(11)의 하부 다이(75) 상에 구성되는 하형(77)의 선단에 상기 성형빔(30)의 노치홈(N)이 위치되도록 안착시키고 그 상부의 상부 다이(79) 상에 구성되는 트림스틸(71)이 하강하면서 상기 트림스틸(71)의 날부(73)가 하형(77) 상의 상기 성형빔(30)의 노치홈(N)에 진입되도록 하여 절단하게 된다.

이로써, 상기 컷팅 프레스(11)는 고장력, 고강도 강판으로 이루어지는 성형빔(30)을 절단하는 과정에, 상기 롤 포밍 공정의 피어싱 단계(S30)와 함께 진행되는 노칭 성형으로부터 그 성형빔(30)의 외면에 형성되는 노치홈(N)에 의해 트림스틸(71)의 날부(73)에 가해지는 절단 응력이 줄어들어 트림스틸(71)의 수명을 연장하며, 장시간 반복사용에도 날부(73)의 손상이 적어 절단면이 매끄럽게 형성되는 등, 성형품(30)의 품질을 향상시키게 된다.

도 1은 일반적인 롤 포밍 장치 및 그 단계별 공정 개념도이다.

도 2는 일반적인 롤 포밍 성형빔용 컷팅 프레스의 구성도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법에 적용되는 브레이크 프레스의 부분 측 단면 구성도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법의 피어싱(노칭)단계를 거친 강판패널이 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법이 적용된 컷팅 프레스에 의한 컷팅단계 공정도이다.

Claims

공급되는 코일(200)을 풀어주는 언코일 단계와, 상기 코일을 평판의 강판패널로 펴주는 스트레이트닝 단계, 상기 강판패널에, 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 피어싱 단계, 상기 강판패널을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤 포밍 단계, 상기 성형빔을 일정 곡률을 갖는 롤 포밍 성형품의 곡률로 성형하는 벤딩단계, 및 상기 성형빔을 성형품의 규격대로 절단하는 컷팅단계를 포함하는 롤 포밍 공정에서,

상기 피어싱 단계는

브레이크 프레스의 내부에 유압에 의해 구동하는 노치 성형기를 구성하여 피어싱 홀의 가공과 함께, 상기 컷팅단계에서 절단할 성형빔의 절단부를 따라 노치홈을 성형하는 노칭 성형을 동시에 진행하며,

상기 컷팅단계는 상기 성형빔에 형성되는 노치홈에 대하여 컷팅 프레스용 트림스틸의 날부를 진입시켜 상기 성형빔을 절단하는 것을 특징으로 하는 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법.
제1항에서,

상기 노치홈은

상기 성형빔의 외면을 따라 형성되도록 상기 강판패널의 하면에 역 "V"자 형상으로 성형되는 것을 특징으로 하는 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법.
제1항에서,

상기 노치 성형기는

상기 브레이크 프레스의 하형의 내부에 구성되어 유압제어에 의해 작동하는 노치 실린더;

상기 노치 실린더의 피스톤 로드의 선단에 장착되어 상기 강판패널이 절단부 하면에 노치홈을 성형하는 노치금형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤 포밍 성형빔의 컷팅방법.