KR20120077090A - 스트레치 벤딩장치 - Google Patents

Abstract

스트레치 벤딩장치가 개시된다. 개시된 스트레치 벤딩장치는 개단면으로 성형된 직선 성형빔을 스트레치 벤딩하기 위한 것으로서, ⅰ)벤딩 다이와, ⅱ)고정 금형, 및 상기 고정 금형과 일직선을 이루며 성형빔을 지지하고 고정 금형의 양측에서 회전하는 한 쌍의 회전 금형으로 이루어지며, 벤딩 다이의 상부면에 구성되는 벤딩 금형과, ⅲ)벤딩 다이에 장착되고 회전 금형에 연결되게 구성되며 회전 금형을 회전시키는 작동유닛을 포함한다.

Description

스트레치 벤딩장치 {STRETCH BENDING DEVICE}

본 발명의 예시적인 실시예는 스트레치 벤딩장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤 포밍으로 성형된 고강도의 직선 성형빔을 스트레치 벤딩하여 곡률을 부여할 수 있는 스트레치 벤딩장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스트레치 벤딩장치는 고강도 소재의 빔류를 일정한 곡률로 벤딩성형하기 위하여 사용되는 벤딩 성형기로서, 특히, 차량용 범퍼빔과 같이 고강도 강판을 롤 포밍 공정을 통하여 개단면을 지닌 성형빔을 벤딩 성형하는데 주로 적용된다.

즉, 상기 스트레치 벤딩장치는 도 1에서와 같은 직선 성형빔(1)을 스트레치 벤딩 성형하여 도 2에서와 같은 벤딩 빔(3)을 제작하게 된다.

여기서, 직선 성형빔(1)은 상측면(2a)과 양측면(2b)을 지니며 하부가 개방된 개단면으로 이루어지고, 상측면(2a)의 폭이 상대적으로 큰 범퍼 빔에 적용될 수 있다.

그런데, 상측면(2a)의 폭이 상대적으로 큰 고강도 성형빔(1)을 일반적인 스트레치 벤딩장치로서 스트레치 벤딩하게 되면, 성형빔(1)의 스프링 백 때문에 도 2에서와 같이 벤딩부(B)의 내측 부위에 주름과 버클링이 발생하게 된다는 문제점을 내포하고 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들은 상부면의 폭이 상대적으로 큰 성형빔의 스프링 백을 제어하여 성형빔의 벤딩 내측면에서 발생하는 주름을 방지할 수 있도록 한 스트레치 벤딩장치를 제공한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스트레치 벤딩장치는, 개단면으로 성형된 직선 성형빔을 스트레치 벤딩하기 위한 것으로서, ⅰ)벤딩 다이와, ⅱ)고정 금형, 및 상기 고정 금형과 일직선을 이루며 상기 성형빔을 지지하고 상기 고정 금형의 양측에서 회전하는 한 쌍의 회전 금형으로 이루어지며, 상기 벤딩 다이의 상부면에 구성되는 벤딩 금형과, ⅲ)상기 벤딩 다이에 장착되고 상기 각 회전 금형에 연결되게 구성되며 상기 회전 금형을 회전시키는 작동유닛을 포함한다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 고정 금형은 상기 성형빔의 중앙부에 대응하여 상기 벤딩 다이의 상부면에 고정되게 설치될 수 있다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 회전 금형은 상기 성형빔의 양측부에 각각 대응하여 상기 벤딩 다이의 상부면에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 고정 금형은 양단부에 라운드 형태의 슬립홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 회전 금형은 상기 고정 금형을 사이에 두고 이의 양측에 각각 배치될 수 있다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 회전 금형은 힌지 브라켓을 통하여 상기 벤딩 다이의 상부면에 힌지 결합될 수 있다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 회전 금형에는 상기 고정 금형의 슬립홈과 슬립 결합이 이루어지는 슬립 돌기가 형성될 수 있다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 벤딩 금형은 상기 고정 금형의 슬립홈에 상기 회전 금형의 슬립 돌기가 슬립 결합되면서 상기 고정 금형과 회전 금형이 일직선을 이루고, 그 일직선 상에 상기 성형빔이 결합될 수 있다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 고정 금형 및 회전 금형에는 상기 성형빔의 양측면 가장자리 단부가 끼워지며 결합되는 결합홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 작동유닛은 상기 각 회전 금형에 힌지 결합되는 양방향 실린더를 포함할 수 있다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 벤딩 다이에는 상기 양방향 실린더를 지지하는 지지 플레이트가 설치될 수 있다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 지지 플레이트에는 상기 양방향 실린더의 이동을 가이드 하는 가이드 장공이 형성될 수 있다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 벤딩 다이에 설치되며 상기 회전 금형의 회전을 가이드 하는 가이드유닛을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 스트레치 벤딩장치에 있어서, 상기 가이드유닛은 상기 회전 금형의 회전 궤적을 따라 상기 벤딩 다이의 상부면 양측에 설치되는 가이드 레일과, 상기 회전 금형에 회전 가능하게 설치되고 상기 가이드 레일에 결합되는 가이드 롤러를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 고정 금형과 회전 금형으로 분할된 벤딩 금형 및 벤딩 금형의 회전 금형을 회전시키기 위한 작동유닛을 구비하므로, 롤 포밍으로 성형된 고강도 성형빔을 벤딩 금형을 통해 스트레치 벤딩함으로써 상측면의 폭이 상대적으로 큰 성형빔의 스프링 백을 제어하여 벤딩 내측면에서 발생하는 주름을 방지할 수 있고, 성형 자유도가 양호하여 여러 가지 성형빔에 적용할 수도 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 일반적인 롤 포밍 공정으로 성형된 직선 빔을 도시한 사시도이다.
도 2는 일반적인 스트레치 벤딩장치를 이용하여 스트레치 벤딩 성형한 벤딩 빔을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스트레치 벤딩장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 평면 구성도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스트레치 벤딩장치의 작동 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스트레치 벤딩장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 평면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스트레치 벤딩장치(100)는 차량용 범퍼빔과 같이 고강도 강판을 롤 포밍 공정을 통하여 성형한 고강도의 직선 빔(1)(이하에서는 편의 상 "성형빔" 이라고 한다)을 스트레치 벤딩하기 위한 것이다.

여기서, 상기 성형빔(1)은 상측면(2a)과 양측면(2b)을 지니며 하부가 개방된 개단면으로 이루어지고, 상측면)(2a)의 폭이 상대적으로 큰 차체 범퍼 빔 등의 빔류에 적용될 수 있다.

본 실시예에 의한 상기 스트레치 벤딩장치(100)는 간단한 구성으로 성형빔(1)의 스트레치 벤딩이 이루어지며, 벤딩 내측 부위에서의 주름 발생을 억제할 수 있는 구조로서 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스트레치 벤딩장치(100)는 기본적으로, 벤딩 다이(10), 벤딩 금형(30), 및 작동유닛(50)을 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

상기에서, 벤딩 다이(10)는 하기의 각종 구성 요소들을 지지하는 지지 프레임으로서 이루어지는 바, 하나의 프레임에 구성 요소들이 모두 설치될 수 있고, 구성 요소들이 서로 분획된 프레임에 구성될 수도 있다.

상기 벤딩 다이(10)는 각종 블록, 돌기, 칼라, 플레이트, 브라켓 등이 구성되는데, 이러한 파트들은 하기의 구성 요소들을 지지하기 위한 부속 요소들이므로, 예외적인 경우를 제외하고 벤딩 다이(10)로 통칭하는 것을 원칙으로 한다.

본 실시예에서, 상기 벤딩 금형(30)은 성형빔(1)의 양측부에 일정 곡률의 벤딩부를 성형하기 위한 것으로서, 벤딩 다이(10)의 상부면에 구성될 수 있다.

이러한 벤딩 금형(30)은 성형빔(1)의 중앙부에 대응하는 고정 금형(31)과, 성형빔(1)의 양측부에 각각 대응하는 한 쌍의 회전 금형(33)을 포함하여 이루어진다.

상기 고정 금형(31)은 벤딩 다이(10)의 상부면에 고정되게 설치되며, 이의 양단부에는 삼각 라운드 형태의 슬립홈(35)이 형성되어 있다.

상기에서, 회전 금형(33)은 고정 금형(31)과 일직선을 이루며 성형빔(1)을 지지하고, 고정 금형(31)의 양측에서 회전하는 것으로, 성형빔(1)의 양측부에 각각 대응하여 벤딩 다이(10)의 상부면에 회전 가능하게 설치된다.

이 경우, 상기 회전 금형(33)은 고정 금형(31)을 사이에 두고 이의 양측에 각각 배치되며, 힌지 브라켓(37)을 통하여 벤딩 다이(10)의 상부면에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

상기 힌지 브라켓(37)은 회전 금형(33)에 각각 연결되며, 힌지핀(HP)을 통하여 벤딩 다이(10)의 상부면에 힌지 결합된다.

여기서, 상기 고정 금형(31)의 양단부에 대응하는 각 회전 금형(33)의 단부에는 고정 금형(31)의 슬립홈(35)과 슬립 결합이 이루어지는 삼각 형태의 슬립 돌기(39)가 형성된다.

상기에서와 같이 벤딩 금형(30)은 고정 금형(31)에 슬립홈(35)을 형성하고 회전 금형(33)에 슬립 돌기(39)를 형성하므로, 그 슬립홈(35)에 슬립 돌기(39)가 슬립 결합되면서 일직선을 이루며 그 일직선 상에 성형빔(1)이 결합될 수 있다.

그리고, 상기 고정 금형(31) 및 회전 금형(33)에는 고정 금형(31)과 회전 금형(33)이 일직선을 이룬 상태에서, 성형빔(1)의 양측면(2b) 가장자리 단부가 끼워지며 결합될 수 있는 결합홈(41: 도 6 참조)이 형성되어 있다.

즉, 상기 결합홈(41)은 고정 금형(31)과 회전 금형(33)이 일직선을 이룬 벤딩 금형(30)에 성형빔(1)이 장착되는 경우, 성형빔(1)의 양측면(2b) 가장자리 단부인 플랜지(2c)를 지지하게 된다.

본 실시예에서, 상기 작동유닛(50)은 벤딩 금형(30)에 장착된 성형빔(1)을 스트레치 벤딩시키기 위해 벤딩 금형(30)의 회전 금형(33)을 회전시키는 기능을 하게 된다.

이러한 작동유닛(50)은 벤딩 다이(10)에 장착되고, 각 회전 금형(33)에 연결되게 구성되는 바, 각각의 회전 금형(33)에 힌지 결합되는 양방향 실린더(51)를 포함한다.

상기 양방향 실린더(51)는 당 업계에서 "복동식 실린더" 라고도 하며, 한 쌍의 작동 실린더 몸체(53)가 회전 금형(33)에 각각 힌지 결합되며, 각 작동 실린더 몸체(53)의 작동 로드(55)가 상호 연결된 구조로 이루어진다.

여기서, 상기 작동 실린더 몸체(53)는 회전 금형(33)에 연결된 연결 로드(57)에 힌지 결합될 수 있다.

그리고, 상기 벤딩 다이(10)에는 양방향 실린더(51)를 지지하는 지지 플레이트(61)가 설치되는데, 그 지지 플레이트(61)는 작동 실린더 몸체(53)의 작동 로드(55) 연결 부위를 지지하게 된다.

이 경우, 상기 양방향 실린더(51)는 각각의 회전 금형(33)에 힌지 결합됨으로 작동 실린더 몸체(53)의 실린더 작동 시 도면을 기준할 때, 전후 방향으로 이동하게 되는 바, 이에 상기 지지 플레이트(61)에는 양방향 실린더(51)의 이동을 가이드 하는 가이드 장공(63)이 전후 방향으로 형성되어 있다.

한편, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스트레치 벤딩장치(100)는 벤딩 다이(10)에서 회전 금형(33)의 회전을 가이드(지지) 하기 위한 가이드유닛(70)을 더 포함하고 있다.

본 실시예에서, 상기 가이드유닛(70)은 벤딩 다이(10)의 상부면에 구성되는 바, 가이드 레일(71)과, 가이드 롤러(75)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기에서 가이드 레일(71)은 각 회전 금형(33)의 회전 궤적을 따라 벤딩 다이(10)의 상부면 양측에 설치된다.

상기 가이드 레일(71)은 가이드 몸체(81)에 레일홈(83)이 회전 금형(33)의 회전 궤적을 따라 형성되어 있는 구조로 이루어진다.

그리고, 상기 가이드 롤러(75)는 가이드 레일(71)의 레일홈(83)에 결합되는 것으로, 회전 금형(33)의 단부에 회전 가능하게 장착된다.

여기서, 상기 가이드 롤러(75)는 회전 금형(33)의 단부에 설치된 롤러 조립체(85)에 회전 가능하게 장착될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스트레치 벤딩장치(100)의 작동을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스트레치 벤딩장치의 작동 상태를 도시한 도면이다.

우선, 본 실시예에서는 도 3에서와 같이, 벤딩 금형(30)의 고정 금형(31)과 회전 금형(33)이 일직선을 이루고 있는 상태에서, 도 5에서와 같이 직선 빔류의 성형빔(1)을 벤딩 금형(30)에 장착한다.

즉, 상기 고정 금형(31)의 슬립홈(35)에 회전 금형(33)의 슬립 돌기(39)가 슬립 결합되면서 벤딩 금형(30)의 고정 금형(31)과 회전 금형(33)은 일직선 상에 위치하게 된다.

이 경우, 도 6에서와 같이 상기 성형빔(1)의 양측면(2b) 가장자리 단부인 플랜지(2c)는 고정 금형(31) 및 회전 금형(33)의 결합홈(41)에 끼워지며 결합된다.

여기서, 양방향 실린더(51)인 작동 실린더 몸체(53)의 작동 로드(55)는 후진된 상태에 있으며, 회전 금형(33)의 가이드 롤러(75)는 가이드 레일(71)의 일측 단부에 위치하고 있다.

그리고, 상기 작동 실린더 몸체(53)의 작동 로드(55) 연결 부위는 지지 플레이트(61)의 가이드 장공(63)에 지지되고 있다.

이와 같은 상태에서, 본 실시예에서는 도 7에서와 같이 양방향 실린더(51)를 작동시켜 작동 실린더 몸체(53)의 작동 로드(55)를 전진시킨다.

그러면, 상기 작동 로드(55)가 전진함에 따라 벤딩 금형(30)의 회전 금형(33)은 힌지핀(HP)을 중심으로 도면에서의 화살표 방향으로 회전하게 된다.

이 때, 상기 양방향 실린더(51)는 각각의 회전 금형(33)에 힌지 결합됨으로 작동 실린더 몸체(53)의 실린더 작동 시, 도면을 기준할 때 전방으로 이동하게 되는데 그 양방향 실린더(51)는 지지 플레이트(61)의 가이드 장공(63)에 가이드되면서 이동하게 된다.

여기서, 상기 회전 금형(33)은 가이드유닛(70)의 가이드 롤러(75)를 통해 가이드 레일(71)에 지지되면서 그 가이드 레일(71)을 따라 이동하게 된다.

따라서, 본 실시예에서는 상기 회전 금형(33)이 고정 금형(31)을 사이에 두고 양측 방향으로 회전함으로써 성형빔(1)을 일정 곡률로서 벤딩 성형할 수 있게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 스트레치 벤딩장치(100)에 의하면, 고정 금형(31)과 회전 금형(33)으로 분할된 벤딩 금형(30)과, 벤딩 금형(30)의 회전 금형(33)을 회전시키기 위한 작동유닛(50)을 구비하므로, 롤 포밍으로 성형된 고강도 성형빔(1)을 벤딩 금형(30)을 통해 스트레치 벤딩함으로써 상측면의 폭이 상대적으로 큰 성형빔(1)의 스프링 백을 제어하여 벤딩 내측면에서 발생하는 주름을 방지할 수 있고, 성형 자유도가 양호하여 여러 가지 성형빔에 적용할 수도 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1... 성형빔 10... 벤딩 다이
30... 벤딩 금형 31... 고정 금형
33... 회전 금형 35... 슬립홈
37... 힌지 브라켓 39... 슬립 돌기
50... 작동유닛 51... 양방형 실린더
53... 작동 실린더 몸체 55... 작동 로드
57... 연결 로드 61... 지지 플레이트
63... 가이드 장공 70... 가이드유닛
71... 가이드 레일 75... 가이드 롤러
81... 가이드 몸체 83... 레일홈
85... 롤러 조립체 HP... 힌지핀

Claims (13)

1. 개단면으로 성형된 직선 성형빔을 스트레치 벤딩하는 스트레치 벤딩장치로서,
   벤딩 다이;
   고정 금형, 및 상기 고정 금형과 일직선을 이루며 상기 성형빔을 지지하고 상기 고정 금형의 양측에서 회전하는 한 쌍의 회전 금형으로 이루어지며, 상기 벤딩 다이의 상부면에 구성되는 벤딩 금형; 및
   상기 벤딩 다이에 장착되고 상기 각 회전 금형에 연결되게 구성되며 상기 회전 금형을 회전시키는 작동유닛
   을 포함하는 스트레치 벤딩장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 고정 금형은,
   상기 성형빔의 중앙부에 대응하여 상기 벤딩 다이의 상부면에 고정되게 설치되는 스트레치 벤딩장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 회전 금형은,
   상기 성형빔의 양측부에 각각 대응하여 상기 벤딩 다이의 상부면에 회전 가능하게 설치되는 스트레치 벤딩장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 고정 금형은 양단부에 라운드 형태의 슬립홈이 형성되는 스트레치 벤딩장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 회전 금형은,
   상기 고정 금형을 사이에 두고 이의 양측에 각각 배치되며, 힌지 브라켓을 통하여 상기 벤딩 다이의 상부면에 힌지 결합되는 스트레치 벤딩장치.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 회전 금형에는,
   상기 고정 금형의 슬립홈과 슬립 결합이 이루어지는 슬립 돌기가 형성되는 스트레치 벤딩장치.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 벤딩 금형은,
   상기 고정 금형의 슬립홈에 상기 회전 금형의 슬립 돌기가 슬립 결합되면서 상기 고정 금형과 회전 금형이 일직선을 이루고, 그 일직선 상에 상기 성형빔이 결합되는 스트레치 벤딩장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 고정 금형 및 회전 금형에는,
   상기 성형빔의 양측면 가장자리 단부가 끼워지며 결합될 수 있는 결합홈이 형성되는 스트레치 벤딩장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 작동유닛은 상기 각 회전 금형에 힌지 결합되는 양방향 실린더를 포함하는 스트레치 벤딩장치.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 벤딩 다이에는 상기 양방향 실린더를 지지하는 지지 플레이트가 설치되는 스트레치 벤딩장치.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 지지 플레이트에는 상기 양방향 실린더의 이동을 가이드 하는 가이드 장공이 형성되는 스트레치 벤딩장치.
12. 제1 항에 있어서,
    상기 벤딩 다이에 설치되며 상기 회전 금형의 회전을 가이드 하는 가이드유닛을 더 포함하는 스트레치 벤딩장치.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 가이드유닛은,
    상기 회전 금형의 회전 궤적을 따라 상기 벤딩 다이의 상부면 양측에 설치되는 가이드 레일과,
    상기 회전 금형에 회전 가능하게 설치되고, 상기 가이드 레일에 결합되는 가이드 롤러
    를 포함하여 이루어지는 스트레치 벤딩장치.

Images