KR20120062273A - 프레스 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소재패널의 프레스 성형 시, 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이로 인해 성형 완료된 제품패널의 터짐 또는 찢어짐 문제 발생을 방지하여 제품패널의 성형성 및 상품성을 향상시키도록
제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형펀치가 하부의 볼스터에 장착되고, 이 하형펀치의 외측으로 상기 볼스터에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되며, 상기 하형펀치의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형이 상부의 슬라이더에 장착되어 하형펀치와의 사이에 투입되는 소재패널을 가압하여 제품패널로 성형하는 프레스 장치에 있어서, 돌출 형상이 성형될 위치에서 소재패널의 일측을 상형에 홀딩한 상태로 성형을 진행하여 성형깊이 차이를 상쇄하도록 상기 블랭크 홀더의 사이에서 상기 하형펀치의 내부에 장착되는 서브 블랭크 홀더유닛을 포함하는 프레스 장치를 제공한다.

Description

프레스 장치{PRESS SYSTEM}
본 발명은 프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소재패널의 성형 시, 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이로 인해 성형 완료된 제품패널의 터짐 또는 찢어짐 문제 발생을 방지하도록 하는 프레스 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기까지는 2 내지 3만여 개의 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 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 되는 것이다.
이와 같이 소재패널을 제품패널로 성형하기 위해서는 드로우 성형공정, 트리밍 및 피어싱 성형공정, 컷팅 및 피어싱 성형공정 그리고 플랜징 및 피어싱 성형공정으로 이루어지는 평균 4공정의 프레스 성형공정을 거치게 되는데, 상기 드로우 성형공정은 제품 데이터대로 소재를 소성 가공하는 공정으로 패널부품의 품질을 90%이상 결정하는 주요공정이다.
이러한 드로우 성형공정에 적용되는 일반적인 프레스 장치는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형펀치(101)가 하부의 볼스터(103)에 장착되고, 이 하형펀치(101)의 외측으로는 블랭크 홀더(107)가 상기 볼스터(103)에 쿠션핀(105)을 통하여 장착된다.
그리고 상기 하형펀치(101)의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형(111)이 상부의 슬라이더(109)에 장착되어 상기 하형펀치(101)와의 사이에, 소재패널(113)을 상기 블랭크 홀더(107)에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품패널을 성형 가공하게 된다.
즉, 도 1의 (S1)에서와 같이, 먼저 상기 상형(111)과 블랭크 홀더(107)는 상승 작동을 함과 동시에, 이 상형(111)과 상기 하형펀치(101) 사이에는 패널(113)이 투입되어 블랭크 홀더(107)에 패널(113)을 걸쳐두게 된다.
이때, 상기 상형(111)은, 도 1의 (S2)에서와 같이, 하강 작동을 진행하여 상형(111)의 다이 페이스면과 블랭크 홀더(107)의 다이 페이스면에 의해 패널(113)은 그 가장자리가 홀딩되면서, 도 1의 (S3)에서와 같이, 상기 상형(111)과 블랭크 홀더(107)는 함께, 하강 작동을 하여, 도 1의 (S4)에서와 같이, 제품패널로 가압 성형에 의해 소성 가공된다.
그러나 상기와 같은 종래의 프레스 장치는 소재패널에 해치백 스타일의 차량이나 RV 차량의 테일 게이트에 적용되는 스포일러와 같은 돌출 형상을 일체로 성형해야 할 경우, 성형깊이 차이로 인해 돌출 형상이 성형되는 부분에서 제품패널이 터지거나 찢어지는 현상이 발생하는 문제점이 있다.
이에 따라, 소재패널의 성형 시, 돌출 형상 깊이의 제약이 발생하여 성형성이 저하되고, 돌출 형상 구현을 위해 별도의 추가 구조물을 장착해야만 하여 원가 상승 및 성형이 완료된 제품패널의 상품성이 저하되는 문제점도 내포하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 소재패널의 프레스 성형 시, 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이로 인해 성형 완료된 제품패널의 터짐 또는 찢어짐 문제 발생을 방지하여 제품패널의 성형성 및 상품성을 향상시키도록 하는 프레스 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치는 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형펀치가 하부의 볼스터에 장착되고, 이 하형펀치의 외측으로 상기 볼스터에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되며, 상기 하형펀치의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형이 상부의 슬라이더에 장착되어 하형펀치와의 사이에 투입되는 소재패널을 가압하여 제품패널로 성형하는 프레스 장치에 있어서, 돌출 형상이 성형될 위치에서 소재패널의 일측을 상형에 홀딩한 상태로 성형을 진행하여 성형깊이 차이를 상쇄하도록 상기 블랭크 홀더의 사이에서 상기 하형펀치의 내부에 장착되는 서브 블랭크 홀더유닛을 포함한다.
상기 서브 블랭크 홀더유닛은 상기 볼스터의 상부 일측에 장착되는 장착 플레이트; 상기 장착플레이트 상부에 배치되어 상기 하평펀치의 내부에서 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 상기 소재패널의 중앙을 홀딩하는 서브 블랭크 홀더; 및 상기 장착 플레이트와 서브 블랭크 홀더의 사이에 적어도 하나 이상이 구비되어 상기 서브 블랭크 홀더에 탄성력을 제공하는 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 각 탄성부재는 가스 실린더형 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 각 탄성부재는 상기 장착 플레이트와 서브 블랭크 홀더의 사이에 일정간격 이격되어 등 간격으로 장착되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치에 의하면, 소재패널의 프레스 성형 시, 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이로 인해 제품패널의 터짐 또는 찢어짐 문제 발생을 방지하는 효과가 있다.
또한, 하형펀치의 내부에 구성되는 서브 블랭크 홀더유닛을 통해 돌출 형상이 성형되는 소재패널의 일측을 상형에 홀딩함으로써, 소재 유입량을 조절한 상태로 성형을 진행하여 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이를 상쇄해 성형성을 향상시키고, 성형이 완료된 제품패널의 상품성을 향상시키는 효과도 있다.
도 1은 일반적인 프레스 장치의 단계별 작동 상태도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 단계별 작동 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 프레스 장치는 소재패널의 프레스 성형 시, 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이로 인해 성형 완료된 제품패널의 터짐 또는 찢어짐 문제 발생을 방지하여 제품패널의 성형성 및 상품성을 향상시키도록 한다.
이를 위해, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 프레스 장치는, 도 2에서 도시한 바와 같이,
제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형펀치(1)가 하부의 볼스터(3)에 장착되고, 이 하형펀치(1)의 외측으로는 블랭크 홀더(7)가 상기 볼스터(3)에 쿠션핀(5)을 통하여 장착된다.
그리고 상기 하형펀치(1)의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형(11)이 상부의 슬라이더(9)에 장착되어 상기 하형펀치(1)와의 사이에, 소재패널(P)을 상기 블랭크 홀더(7)에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품패널을 성형하도록 이루어진다.
여기서, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 프레스 장치는 상기 하형펀치(1)의 내부에 장착되는 서브 블랭크 홀더유닛(20)을 포함하여 구성된다.
상기 서브 블랭크 홀더유닛(20)은 돌출 형상이 성형될 위치에서 소재패널(P)의 일측을 상형(11)에 홀딩한 상태로 성형을 진행하여 성형깊이 차이를 상쇄하도록 상기 블랭크 홀더(7)의 사이에서 상기 하형펀치(1)의 내부에 장착된다.
이러한 서브 블랭크 홀더유닛(20)은 상기 각 블랭크 홀더(7)가 소재패널(P)의 양측단을 홀딩 한 후, 돌출 형상이 성형되는 위치의 일측에서 상기 슬라이더(9)에 의해 하강되는 상형(11)에 상기 소재패널(P)을 홀딩한 상태로 성형을 진행하게 된다.
즉, 상기 서브 블랭크 홀더유닛(20)은 돌출 형상이 성형될 위치에서 소재패널(P)을 홀딩시켜 소재의 유입량을 조절함으로써, 돌출 형상이 존재하는 제품패널에서 성형깊이가 깊은 부분과 낮은 부분의 깊이차이를 상쇄하게 된다.
이러한 상기 서브 블랭크 홀더유닛(20)은 장착 플레이트(21), 서브 블랭크 홀더(23), 및 탄성부재(25)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 장착 플레이트(21)는 상기 볼스터(3)의 상부 일측에 장착된다.
상기 서브 블랭크 홀더(23)는 상기 장착 플레이트(21) 상부에 배치되어 상기 하형펀치(1)의 내부에서 상, 하부로 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 상기 소재패널(P)의 중앙을 상기 상형(11)에 홀딩하게 된다.
그리고 상기 탄성부재(25)는 상기 장착 플레이트(21)와 서브 블랭크 홀더(23)의 사이에 적어도 하나 이상이 구비되어 상기 서브 블랭크 홀더(23)에 탄성력을 제공하게 된다.
여기서, 상기 각 탄성부재(25)는 가스 실린더형 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 각 탄성부재(25)는 상기 장착 플레이트(21)와 서브 블랭크 홀더(23)의 사이에 일정간격 이격되어 등간격으로 장착되며, 본 실시예에서는 등간격으로 3개가 장착된다.
이와 같이 구성되는 상기 서브 블랭크 홀더유닛(20)은 상기 소재패널(P)의 성형 시, 상기 각 블랭크 홀더(7)가 소재패널(P)의 양측단을 먼저 홀딩한 후, 소재패널(P)에서 돌출 형상이 성형되는 위치의 일측을 상기 슬라이더(9)에 의해 하강되는 상형(11)에 홀딩시킨 상태로 성형을 진행함으로써, 돌출 형상의 성형 시, 소재의 유입량 조절을 통해 제품패널의 터짐이나 찢어짐 현상의 발생을 방지하게 된다.
이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치의 단계별 작동 상태도이다.
먼저, 도 3의 (S10)과 같이, 상기 상형(11)은 슬라이더(9)에 의해 상승되며, 상기 양측 블랭크 홀더(7)는 쿠션핀(9)에 의해 상기 하형펀치(1)로부터 상승된 상태가 된다.
이 때, 상기 서브 블랭크 홀더유닛(20)의 서브 블랭크 홀더(23)는 상기 탄성부재(25)에 의해 상기 각 블랭크 홀더(7)와 같이 상기 하형펀치(1)로부터 상승된 상태를 유지하게 된다.
이러한 상태에서, 상기 하형펀치(1)와 상형(11) 사이에는 소재패널(P)이 투입되어 상기 블랭크 홀더(7)와 서브 블랭크 홀더(23)에 걸쳐두게 된다.
그런 후, 상기 상형(11)은 상기 슬라이더()에 의해 하강 작동을 진행하게 되며, 이에 따라, 상기 소재패널()은, 도 3의 (S20)과 같이, 상형(11)의 다이 페이스면과 블랭크 홀더(7)의 다이 페이스면에 의해 그 양측 가장자리가 홀딩된다.
상기 소재패널(P)의 양측 가장자리가 상기 블랭크 홀더(7)와 상형(11)에 의해 홀딩된 상태로, 상기 상형(11)은 계속해서 하강되는데, 여기서, 상기 서브 블랭크 홀더(23)는, 도 3의 (S30)과 같이, 돌출 형상의 일측에서 상기 소재패널(P)을 상형(11)에 홀딩시키게 된다.
이러한 상태에서, 상기 상형(11)과 블랭크 홀더(7)는 함께 하강 작동을 하여, 도 3의 (S40)과 같이, 상기 하형펀치(11)의 성형면에 소재패널()을 사이에 두고 결합된다. 이에 따라, 소재패널(P)은, 도 3의 (S5)와 같이 제품패널로 가압 성형에 의해 소성 가공된다.
즉, 상기 블랭크 홀더(7)와 서브 블랭크 홀더(23)는 상기 소재패널(P)을 순차적으로 상기 상형(11)에 홀딩시킴으로써, 성형 개시 전에 소재 유입량을 조절하게 함에 따라, 소재패널(P)의 성형깊이 차이를 상쇄하고, 체적확보를 통해 성형성을 확보하게 된다.
따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치에 의하면, 소재패널(P)의 프레스 성형 시, 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이로 인해 성형이 완료된 제품패널의 터짐 또는 찢어짐 문제 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 프레스 장치는 하형펀치(1)의 내부에 구성되는 서브 블랭크 홀더유닛(20)을 통해 돌출 형상이 성형되는 소재패널(P)의 일측을 홀딩함으로써, 소재 유입량을 조절한 상태로 성형을 진행하여 돌출 형상에 의한 성형깊이 차이를 상쇄해 성형성을 향상시키고, 성형이 완료된 제품패널의 상품성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
1...하형펀치 3...볼스터
5...쿠션핀 7...블랭크 홀더
9...슬라이더 11...상형
20...서브 블랭크 홀더유닛 21...장착 플레이트
23...서브 블랭크 홀더 25...탄성부재
P...소재패널

Claims (4)

  1. 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형펀치가 하부의 볼스터에 장착되고, 이 하형펀치의 외측으로 상기 볼스터에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되며, 상기 하형펀치의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형이 상부의 슬라이더에 장착되어 하형펀치와의 사이에 투입되는 소재패널을 가압하여 제품패널로 성형하는 프레스 장치에 있어서,
    돌출 형상이 성형될 위치에서 소재패널의 일측을 상형에 홀딩한 상태로 성형을 진행하여 성형깊이 차이를 상쇄하도록 상기 블랭크 홀더의 사이에서 상기 하형펀치의 내부에 장착되는 서브 블랭크 홀더유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브 블랭크 홀더유닛은
    상기 볼스터의 상부 일측에 장착되는 장착 플레이트;
    상기 장착플레이트 상부에 배치되어 상기 하평펀치의 내부에서 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 상기 소재패널의 중앙을 홀딩하는 서브 블랭크 홀더; 및
    상기 장착 플레이트와 서브 블랭크 홀더의 사이에 적어도 하나 이상이 구비되어 상기 서브 블랭크 홀더에 탄성력을 제공하는 탄성부재;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각 탄성부재는
    가스 실린더형 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 각 탄성부재는
    상기 장착 플레이트와 서브 블랭크 홀더의 사이에 일정간격 이격되어 등 간격으로 장착되는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
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