KR20140034596A

KR20140034596A - 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치

Info

Publication number: KR20140034596A
Application number: KR1020120101134A
Authority: KR
Inventors: 이춘재
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2014-03-20
Also published as: KR101827007B1

Abstract

본 발명은 차체패널을 제조하기 위한 프레스 장비의 쿠션핀과 블랭크 홀더의 쿠션발 간의 균일한 접촉이 이루어질 수 있도록 한 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 프레스 금형의 일 구성인 블랭크 홀더의 쿠션발 저면에 프레스 장비쪽의 쿠션핀 상단면이 균일하게 접촉되도록 한 균등접촉 유도 수단을 장착하여, 블랭크 홀더의 쿠션발과 프레스 장비의 쿠션핀이 항상 균일하게 접촉되도록 함으로써, 상형 및 블랭크 홀더의 하강하는 힘을 하형펀치쪽에 균일하게 전달할 수 있도록 한 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치{APPARATUS FOR ADJUSTING CUSHION POWER OF PRESS MOLD}

본 발명은 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차체패널을 제조하기 위한 프레스 장비의 쿠션핀과 블랭크 홀더의 쿠션발 간의 균일한 접촉이 이루어질 수 있도록 한 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 자동차용 차체패널을 제조하는 공정은 프레스 장비를 이용하여 차체패널을 설계된 형상으로 가압 성형하는 포밍(FORMING) 공정과, 차체패널의 테두리 부분 등을 트리밍(TRIMMING) 및 피어싱(PIECING), 플랜징(FLANGING), 헤밍(HEMMING)하는 공정 등을 포함한다.

특히, 차체패널을 포밍 성형공정은 설계된 제품 데이터에 맞게 원판을 소성 가공하는 공정으로서, 차체패널의 품질을 결정짓는 매우 중요한 공정중 하나이다.

첨부한 도 1 내지 도 3은 차체패널을 포밍 성형하기 위한 프레스 금형을 나타내며, 차체패널의 종류별로 달리 설계되는 프레스 금형은 차체패널의 양산을 위하여 생산라인의 프레스 장비에 탑재된다.

상기 프레스 금형은 그 주요 구성으로서, 차체패널의 저면부를 설계된 형상으로 성형하기 위한 형상 및 모양으로 제작된 하형펀치(10)와; 하형펀치(10)가 안착되어 고정 조립되는 판체로서 그 테두리에는 쿠션핀(14)이 승하강하는 관통홀이 형성된 볼스터(12)와; 하단은 프레스 장비의 쿠션패드(18)쪽에 탄성으로 지지되고, 상단은 볼스터(12)의 관통홀을 지나 위쪽으로 연장되는 다수의 쿠션핀(14)과; 차체패널의 외곽 형상과 같은 블랭크(16: blank)가 형성되고, 그 테두리 저면에는 쿠션핀(14)의 상단면과 접촉하는 쿠션발(22)이 일체로 형성된 구조로 구비되어 상형(24)과 클램핑되는 블랭크 홀더(20)와; 차체패널의 상면부를 성형하기 위한 형상 및 모양으로 제작되어, 프레스 장비의 상단부의 승하강 구동수단과 결합되는 상형(24); 등을 포함한다.

위와 같은 프레스 금형의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상형(24)과 블랭크 홀더(20)가 함께 위쪽으로 상승 작동한 상태에서, 하형펀치(10)의 위쪽에 성형 대상의 차체패널(미도시됨)이 투입되는 단계가 선행된다.

이어서, 상형(24) 및 블랭크 홀더(20)가 하강하는 작동에 의하여 블랭크 홀더(20)의 테두리 저면과 하형펀치(10)의 테두리 상면 사이에 차체패널의 가장자리가 홀딩되는 동시에 계속해서 하강하는 상형(24)이 하형펀치(10)에 가해지는 가압 성형에 의하여 상형(24) 및 하형펀치(10) 사이의 차체패널이 설계된 형상 및 모양으로 소성 가공된다.

이때, 첨부한 도 3에 도시된 바와 같이 상기 블랭크 홀더(20)가 상형(24)과 함께 하강할 때, 블랭크 홀더(20)의 저면에 형성된 각 쿠션발(22)의 저면이 프레스 장비의 쿠션패드(18)에 지지된 각 쿠션핀(14)의 상면에 접촉 가압되어, 상형(24) 및 블랭크 홀더(20)의 하강 경로를 안내하는 동시에 상형(24) 및 블랭크 홀더(20)의 하강하는 힘을 하형펀치(10)쪽에 균일하게 전달하는 역할을 하게 된다.

그러나, 첨부한 도 4에 도시된 바와 같이 금형을 제작하는 업체의 프레스 장비와, 차체패널을 직접 생산하는 업체의 양산용 프레스 장비 간의 사양이 다름에 따라, 프레스 장비의 쿠션핀(14)과 프레스 금형의 일 구성인 블랭크 홀더(20)의 쿠션발(22)이 서로 접촉되지 않는 현상이 발생되어, 블랭크 홀더를 비롯한 상형의 하강력이 하형펀치쪽으로 균일하게 전달되지 못하는 단점이 있다.

또한, 프레스의 반복 작업시 프레스 장비의 미세한 변형 및 쿠션핀의 불균일 마모에 따라 쿠션핀이 블랭크 홀더의 쿠션발에 균일하게 접촉되지 않아 블랭크 홀더의 불균일 홀딩력에 의한 차체패널의 성형 품질이 저하되는 문제점이 있고, 결국 반복적인 금형 수정 작업이 요구되는 상황까지 이르게 되어 금형 수정에 따른 비용 및 공수가 증가되는 문제점이 따르게 된다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 프레스 금형의 일 구성인 블랭크 홀더의 쿠션발 저면에 프레스 장비쪽의 쿠션핀 상단면이 균일하게 접촉되도록 한 균등접촉 유도 수단을 장착하여, 블랭크 홀더의 쿠션발과 프레스 장비의 쿠션핀이 항상 균일하게 접촉되도록 함으로써, 상형 및 블랭크 홀더의 하강하는 힘을 하형펀치쪽에 균일하게 전달할 수 있도록 한 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 프레스 금형의 블랭크 홀더의 각 쿠션발 저면에 탄성 가압 가능한 가압판을 갖는 구조의 균등접촉 유도수단을 설치하여, 프레스 장비의 뷸균일 높이를 갖는 쿠션핀들이 균등접촉 유도수단내에 인입되는 동시에 가압판을 탄성 가압하며 균일하게 접촉되도록 한 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따른 상기 균등접촉 유도수단은: 하부에는 쿠션핀 인입홀이 형성되고, 상단에는 쿠션발의 저면에 장착되는 장착단이 형성된 중공의 하우징과; 하우징의 내부에 압축 가능하게 배치되는 스프링과; 하우징의 내부에서 스프링의 상부에 배치되어 쿠션발의 저면과 밀착되는 제2가압판과; 하우징의 내부에서 스프링의 하부에 배치되어 쿠션핀과 밀착되는 제1가압판; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징의 쿠션핀 인입홀의 내주부에는 제1가압판의 테두리가 안착되는 이탈방지단이 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 스프링은 한쪽 방향으로 볼록한 링 타입의 디스크 스프링으로 채택된 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 스프링은 한쪽 방향으로 볼록한 링 타입의 디스크 스프링 두개 이상을 동일방향으로 겹쳐서 배열시킨 것임을 특징으로 한다.

또는, 상기 스프링은 한쪽 방향으로 볼록한 링 타입의 디스크 스프링 두개 이상을 서로 다른 방향으로 겹쳐서 배열시킨 것임을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명에 따르면, 프레스 금형의 블랭크 홀더의 쿠션발 저면에 프레스 장비쪽의 쿠션핀 상단면이 균일하게 접촉되도록 한 균등접촉 유도 수단을 장착하여, 프레스 금형의 승하강 작동시 블랭크 홀더의 쿠션발과 프레스 장비의 쿠션핀을 항상 균일하게 접촉시킬 수 있다.

즉, 프레스 장비의 미세한 변형 및 쿠션핀의 불균일 마모에 따라 쿠션핀이 서로 다른 높이를 갖더라도, 각 쿠션핀들이 블랭크 홀더의 쿠션발에 장착된 균등접촉 유도수단내로 들어가서 그 내부의 가압판을 서로 다른 힘으로 탄성 가압하며 접촉하게 되므로, 결국 블랭크 홀더의 쿠션발과 프레스 장비의 쿠션핀을 항상 균일하게 접촉시킬 수 있고, 그에 따라 상형 및 블랭크 홀더의 하강하는 힘을 하형펀치쪽에 균일하게 전달할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 종래의 프레스 금형에 대한 구성을 설명하는 개략도,
도 4는 종래의 프레스 금형에서 발생되는 문제점을 설명하는 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치를 나타내는 분리 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치를 쿠션발에 설치한 상태를 나타내는 조립 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치의 작동 흐름을 설명하는 단면도,
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도,
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 프레스 금형의 균등접촉 유도수단에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치는 프레스 금형의 승하강 작동시 블랭크 홀더의 쿠션발에 프레스 장비의 쿠션핀이 항상 균일하게 접촉되도록 한 것으로서, 프레스 금형의 블랭크 홀더(20)의 각 쿠션발(22) 저면에 탄성 가압 가능한 가압판을 갖는 구조의 균등접촉 유도수단(30)을 설치하여서 달성된 것이다.

따라서, 프레스 장비의 미세한 변형 및 쿠션핀의 불균일 마모에 따라 쿠션핀이 서로 다른 높이를 갖더라도, 블랭크 홀더(20)의 하강시 블랭크 홀더(20)의 쿠션발(22)에 장착된 균등접촉 유도수단(30)내로 뷸균일 높이를 갖는 쿠션핀(14)이 인입되는 동시에 균등접촉 유도수단(30)내의 가압판을 쿠션핀(14)이 서로 다른 탄성가압력으로 가압하면서 접촉하게 되므로, 결국 블랭크 홀더(20)의 쿠션발(22)과 프레스 장비의 쿠션핀(14)이 항상 균일하게 접촉되는 효과를 제공할 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 균등접촉 유도수단(30)은 블랭크 홀더의 저면 테두리에 장착된 쿠션발(22) 저면에 장착되는 것으로서, 하부에는 쿠션핀 인입홀(31)이 형성되고, 상단에는 쿠션발(22)의 저면에 볼트를 매개로 장착되는 장착단(32)이 형성된 중공형 구조의 하우징(33)을 골격체로 한다.

특히, 상기 하우징(33)의 내부에는 쿠션핀 인입홀(31)내로 인입되는 쿠션핀(14)에 의하여 탄성 가압되는 수단이 내설되는데, 하우징(33)내의 위에서부터 아래쪽으로 제2가압판(36)과 스프링(34)과 제1가압판(35)이 차례로 배치된다.

보다 상세하게는, 상기 하우징(33)의 내부에서 가장 위쪽에는 쿠션발(22)의 저면과 밀착되는 평평한 판체 형상의 제2가압판(36)이 배치되고, 그 아래쪽에는 스프링(34)이 압축 가능하게 배치되며, 또한 하우징(33)의 내부에서 가장 아래쪽 즉, 스프링(34)의 하부에는 쿠션핀(14)의 상면과 밀착되는 판체 형상의 제1가압판(35)이 배치된다.

이때, 상기 하우징(33)의 쿠션핀 인입홀(31)의 내주부에는 단턱 형상의 이탈방지단(37)이 일체로 형성되는 바, 이 이탈방지단(37)의 상면에 제1가압판(35)의 테두리 저면에 안착됨에 따라, 제1가압판(35)이 외부로 이탈되지 않는다.

상기 스프링(34)은 쿠션핀(14)이 하우징(33)의 쿠션핀 인입홀(31)내로 인입될 때의 가압력에 의하여 압축되는 것으로서, 위쪽 방향으로 볼록한 링 타입의 단일형 디스크 스프링으로 채택될 수 있다.

한편, 상기 블랭크 홀더(20)의 하강시 쿠션핀(14)이 하우징(33)의 쿠션핀 인입홀(31)내로 인입되는 동시에 인입된 쿠션핀(14)이 제1가압판(35)을 가압하며 스프링(34)을 압축하는 바, 스프링(24)의 탄성 압축력이 부족한 경우에는 첨부한 도 8a에 도시된 바와 같이 위쪽으로 볼록한 링 타입의 디스크 스프링 두 개 이상을 동일방향으로 겹쳐서 배열시킴으로써, 스프링(24)의 탄성 압축력을 증대시킬 수 있다.

또는, 첨부한 도 8b에 도시된 바와 같이 볼록한 링 타입의 디스크 스프링 두 개 이상을 서로 다른 방향으로 겹쳐서 배열시킴으로써, 블랭크 홀더(20)의 하강시 부족한 스트로크를 증대시킬 수 있다.

여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치에 대한 작동 흐름을 첨부한 도 7을 참조로 설명하면 다음과 같다.

물론, 상기 블랭크 홀더(20)의 쿠션발(22)의 저면에 장착된 균등접촉 유도수단(30)도 상승된 상태가 된다.

상기 블랭크 홀더(20)의 하강시, 그 저면에 형성된 각 쿠션발(22)의 저면이 프레스 장비의 쿠션패드(18)에 지지된 각 쿠션핀(14)의 상면에 접촉 가압되어야 하는데, 프레스 장비의 미세한 변형 및 쿠션핀의 불균일 마모에 따라 쿠션핀(14)들이 서로 다른 높이를 갖더라도, 서로 대응되는 쿠션발(22)과 쿠션핀(14) 간의 균일한 접촉을 유도할 수 있다.

즉, 블랭크 홀더(20)의 하강시 블랭크 홀더(20)의 쿠션발(22)에 장착된 하우징(33)의 쿠션핀 인입홀(31)내로 프레스 장비의 쿠션핀(14) 상단부가 인입되는 동시에 쿠션핀(14)의 상면이 제1가압판(35)을 가압하며 스프링(34)을 압축하게 되고, 이를 통해 서로 대응되는 쿠션발(22)과 쿠션핀(14) 간의 균일한 접촉을 유도할 수 있다.

이때, 낮은 높이를 갖는 쿠션핀(14)의 상단부가 제1가압판(35)을 가압하며 스프링(34)을 작은 힘으로 압축하게 되고, 이와 동시에 높은 높이를 갖는 쿠션핀(14)의 상단부는 제1가압판(35)을 가압하며 스프링(34)을 큰 힘으로 압축하게 되므로, 결국 쿠션핀(14)의 상면은 제1가압판(35)을 비롯한 스프링(34) 및 제2가압판(36)을 포함하는 균등접촉 유도수단(30)에 의하여 서로 균일하게 접촉하는 상태가 된다.

이렇게, 상기 균등접촉 유도수단(30)에 의하여, 블랭크 홀더(20)의 쿠션발(22)과 프레스 장비의 쿠션핀(14) 간의 균일한 접촉을 유도하여, 항상 상형(24) 및 블랭크 홀더(20)의 하강하는 힘을 하형펀치(10)쪽에 균일하게 전달할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 균등접촉 유도수단(30)을 첨부한 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 쿠션발(22)의 저면에 나사 체결 방식으로 보다 손쉽게 장착할 수 있다.

이를 위해, 상기 중공의 하우징(33)의 내부 상단에 쿠션발(22)과 나사 체결되는 체결핀(40)이 고정 장착되는 바, 이 체결핀(40)은 하우징(33)내에 고정되는 체결몸체(42)와 쿠션발(22)에 나사 체결되는 나사산(44)으로 구성된다.

따라서, 상기 하우징(33)의 상단 내부에 체결핀(40)을 삽입 배치한 상태에서, 하우징(33)의 측부로부터의 볼트를 체결핀(40)의 체결몸체(42)에 체결시킴으로써, 하우징(33)내에 체결핀(40)이 고정된 상태가 되고, 이때 나사산(44)은 하우징(33)의 위쪽으로 돌출되는 상태가 된다.

이때, 상기 하우징(33)의 내부에서 체결핀(40)의 아래쪽에 상기한 바와 같은 스프링(34)이 내재되고, 스프링(34)의 상부에는 체결핀(40)의 저면과 밀착되는 제2가압판(36)이 내재되며, 또한 스프링(34)의 하부에는 쿠션핀(14)의 상면과 밀착되는 제1가압판(35)이 내재된다.

이렇게 상기 하우징(33)의 상단 내부에 체결핀(40)이 고정된 후, 그 아래쪽 공간에 제2가압판(36)과 스프링(34)과 제1가압판(35)을 차례로 내재시킨 상태에서, 체결핀(40)의 나사산(44)을 쿠션발(22)의 저면 중앙에 형성된 나사체결홈(46)에 나사 체결시킴으로써, 본 발명의 다른 실시예에 따른 균등접촉 유도수단(30)이 보다 손쉽게 조립될 수 있다.

10 : 하형펀치 12 : 볼스터
14 : 쿠션핀 16 : 블랭크
18 : 쿠션패드 20 : 블랭크 홀더
22 : 쿠션발 24 : 상형
30 : 균등접촉 유도수단 31 : 쿠션핀 인입홀
32 : 장착단 33 : 하우징
34 : 스프링 35 : 제1가압판
36 : 제2가압판 37 : 이탈방지단
40 : 체결핀 42 : 체결몸체
44 : 나사산 46 : 나사체결홈

Claims

프레스 금형의 블랭크 홀더(20)의 각 쿠션발(22) 저면에 탄성 가압 가능한 가압판을 갖는 구조의 균등접촉 유도수단(30)을 설치하여, 프레스 장비의 뷸균일 높이를 갖는 쿠션핀(14)들의 상단면이 균등접촉 유도수단(30)내에 인입되는 동시에 가압판을 탄성 가압하며 균일하게 접촉되도록 한 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 균등접촉 유도수단(30)은:
하부에는 쿠션핀 인입홀(31)이 형성되고, 상단에는 쿠션발(22)의 저면에 장착되는 장착단(32)이 형성된 중공의 하우징(33)과;
하우징(33)의 내부에 압축 가능하게 배치되는 스프링(34)과;
하우징(33)의 내부에서 스프링(34)의 상부에 배치되어 쿠션발(22)의 저면과 밀착되는 제2가압판(36)과;
하우징(33)의 내부에서 스프링(34)의 하부에 배치되어 쿠션핀(14)의 상면과 밀착되는 제1가압판(35);
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 균등접촉 유도수단(30)은:
하부에는 쿠션핀 인입홀(31)이 형성되고, 상단면은 쿠션발(22)의 저면에 밀착되는 중공의 하우징(33)과;
하우징(33)의 상단 내부에 삽입 배치되어 하우징(33)의 측부로부터의 볼트에 의하여 고정되는 체결몸체(42)와, 체결몸체(42)의 상면에 일체로 돌출 형성되어 쿠션발(22)의 저면 중앙에 형성된 나사체결홈(46)에 체결 고정되는 나사산(44)이 일체로 형성된 체결핀(40)과;
하우징(33)의 내부에서 체결핀(40)의 아래쪽에 압축 가능하게 배치되는 스프링(34)과;
하우징(33)의 내부에서 스프링(34)의 상부에 배치되어 체결핀(40)의 저면과 밀착되는 제2가압판(36)과;
하우징(33)의 내부에서 스프링(34)의 하부에 배치되어 쿠션핀(14)의 상면과 밀착되는 제1가압판(35);
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 하우징(33)의 쿠션핀 인입홀(31)의 내주부에는 제1가압판(35)의 테두리가 안착되는 이탈방지단(37)이 형성된 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 스프링(34)은 한쪽 방향으로 볼록한 링 타입의 디스크 스프링으로 채택된 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 스프링(34)은 한쪽 방향으로 볼록한 링 타입의 디스크 스프링 두개 이상을 동일방향으로 겹쳐서 배열시킨 것임을 특징으로 하는 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 스프링은 한쪽 방향으로 볼록한 링 타입의 디스크 스프링 두 개 이상을 서로 다른 방향으로 겹쳐서 배열시킨 것임을 특징으로 하는 프레스 금형의 쿠션압 균등화 장치.