KR20150079294A - 벤딩 장치 - Google Patents

Abstract

벤딩 장치가 개시된다. 개시된 벤딩 장치는 일정 곡률로 롤 포밍 성형된 곡선 성형빔의 양단부를 벤딩 성형하기 위한 것으로서, 베이스 상에 직립하게 설치되는 벤딩 다이와, 벤딩 다이의 전면 중앙에 고정되게 설치되며 곡선 성형빔의 양단부 사이를 지지하는 중앙 금형과, 중앙 금형을 사이에 두고 이의 양측에서 벤딩 다이에 고정되게 설치되며 성형빔의 양단부에 일정 곡률을 부여하기 위한 좌,우측 금형과, 좌,우측 금형에 각각 대응하여 벤딩 다이에 중앙 금형을 중심으로 좌우 양측으로 회전 가능하게 설치되는 양측 회전 프레임과, 일단이 양측 회전 프레임에 힌지 결합되고 다른 일단이 베이스에 힌지 결합되는 회전 실린더와, 양측 회전 프레임 사이에서 중앙 금형에 대응하여 벤딩 다이에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며, 중앙 금형 상의 곡선 성형빔을 가압하는 가압 금형과, 양측 회전 프레임에 각각 회전 가능하게 설치되고 그 양측 회전 프레임의 회전 시 곡선 성형빔의 양단부에 접촉하여 회전하며 좌,우측 금형의 곡률을 따라 곡선 성형빔의 양단부를 롤 가압 벤딩하는 성형롤을 포함할 수 있다.

Description

벤딩 장치 {BENDING DEVICE}

본 발명의 실시 예는 벤딩 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정 곡률로 성형된 성형빔의 양단부를 벤딩 성형할 수 있는 롤 벤딩 타입의 벤딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 벤딩 설비는 빔류를 일정한 곡률로 벤딩 성형하기 위한 것으로, 특히, 차량용 범퍼빔과 같이 롤 포밍 공정을 통하여 성형된 직선 성형빔을 일정 곡률로 벤딩 성형하는데도 적용된다.

즉, 상기 벤딩 설비는 직선빔을 벤딩 성형하여 일정 곡률을 갖는 곡선의 성형빔으로 제작한다. 여기서, 직선빔은 전면에 대하여 상면과 하면을 가지며, 전면의 중앙에는 강성을 보강하기 위해 요부를 형성하며, 일반 승용 차량에 적용되는 범퍼빔에 비하여 폭이 상대적으로 넓은 대형 트럭의 범퍼빔에도 적용될 수 있다.

한편, 이와 같은 벤딩 설비로는 폭이 상대적으로 큰 고강도 성형빔의 양단을 당기면서 일정 형상의 벤딩 금형에 대하여 스트레치 벤딩시킴으로써 강성이나 스프링 백을 제어하여 성형 곡률의 치수 정밀도를 높일 수 있는 스트레치 벤딩기를 예로 들 수 있다.

스트레치 벤딩기는 성형빔 레일에 직선 성형빔을 삽입하고, 좌우, 상하 클램프를 통해 직선 성형빔을 클램핑 한 상태에서, 유압으로서 그 직선 성형빔의 양단을 당기는 형식으로 직선 성형빔을 일정 곡률로 벤딩 성형할 수 있다.

다른 한편으로, 일정 곡률로 벤딩된 곡선의 성형힘을 범퍼빔으로서 차량에 장착하는 경우, 그 성형빔의 양단부에서 차체와의 간섭이 일어나기 때문에, 최근에는 곡선 성형빔의 양단부에 이차 곡률을 부여하고 있다.

상기와 같은 양단부 이차 곡률 성형빔을 성형하기 위해서는 롤 포밍을 통해 직선 성형빔을 성형하고, 그 직선 성형빔을 스트레치 벤딩기를 통해 곡선 성형빔으로 벤딩 성형함과 아울러 그 곡선 성형빔의 양단부를 일정 곡률로 벤딩 성형한다.

그러나, 이러한 경우에는 스트레칭 벤딩력으로 인해 성형빔의 길이 방향 변형이 발생하기 때문에, 당 업계에서는 스트레치 벤딩기를 이용하지 않고 간단한 구성으로 곡선 성형빔의 양단부를 일정 곡률로 벤딩 성형할 수 있는 벤딩기의 개발에 몰두하고 있는 실정이다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 일정 곡률로 성형된 성형빔의 양단부를 간단한 구성으로 벤딩 성형하여 성형빔에 양단부 이차 곡률을 부여할 수 있도록 한 롤 벤딩 타입의 벤딩 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 벤딩 장치는, 일정 곡률로 롤 포밍 성형된 곡선 성형빔의 양단부를 벤딩 성형하기 위한 것으로서, 베이스 상에 직립하게 설치되는 벤딩 다이와, 상기 벤딩 다이의 전면 중앙에 고정되게 설치되며 상기 곡선 성형빔의 양단부 사이를 지지하는 중앙 금형과, 상기 중앙 금형을 사이에 두고 이의 양측에서 상기 벤딩 다이에 고정되게 설치되며 상기 성형빔의 양단부에 일정 곡률을 부여하기 위한 좌,우측 금형과, 상기 좌,우측 금형에 각각 대응하여 상기 벤딩 다이에 상기 중앙 금형을 중심으로 좌우 양측으로 회전 가능하게 설치되는 양측 회전 프레임과, 일단이 상기 양측 회전 프레임에 힌지 결합되고 다른 일단이 상기 베이스에 힌지 결합되는 회전 실린더와, 상기 양측 회전 프레임 사이에서 상기 중앙 금형에 대응하여 상기 벤딩 다이에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 중앙 금형 상의 곡선 성형빔을 가압하는 가압 금형과, 상기 양측 회전 프레임에 각각 회전 가능하게 설치되고 그 양측 회전 프레임의 회전 시 상기 곡선 성형빔의 양단부에 접촉하여 회전하며 상기 좌,우측 금형의 곡률을 따라 상기 곡선 성형빔의 양단부를 롤 가압 벤딩하는 성형롤을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 벤딩 장치에 있어서, 상기 가압 금형은 상기 벤딩 다이에 고정되게 설치된 가압 실린더와 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 벤딩 장치에 있어서, 상기 양측 회전 프레임은 회전축을 통해 상기 벤딩 다이에 회전 가능하게 설치되며, 상기 회전축은 상기 벤딩 다이에 베어링을 통해 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 벤딩 장치에 있어서, 상기 양측 회전 프레임에 대응하여 상기 벤딩 다이의 상부 양측에는 상기 양측 회전 프레임을 가이드 하는 가이더가 설치될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 일정 곡률로 성형된 곡선 성형빔의 양단부를 간단한 구성의 롤 벤딩 방식으로 벤딩하여 양단부에 이차 곡률이 부여된 양단부 이차 곡률 성형빔으로 성형할 수 있으므로, 벤딩 설비의 사이즈를 축소할 수 있고, 초기 투자비를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 롤 포밍 성형 공정을 통해 일정 곡률로 성형된 곡선 성형빔을 양단부에 이차 곡률이 부여된 양단부 이차 곡률 성형빔으로 성형함에 따라, 벤딩 설비의 대수를 최소화 할 수 있고, 생산 시간을 단축시킬 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 벤딩 장치를 도시한 정면 구성도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 벤딩 장치를 이용하여 성형빔을 벤딩 성형하는 공정을 나타내 보인 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 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 실시 예에 한정되지 않는다.

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

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.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 벤딩 장치를 도시한 정면 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 벤딩 장치(100)는 차량용 범퍼빔과 같이 고강도 강판을 롤 포밍 공정을 통하여 성형한 고강도의 곡선 성형빔(B1: 이하 도 2 및 도 3 참조) 양단부를 롤 가압 방식으로 벤딩 성형하여 그 곡선 성형빔(B1)의 양단부에 이차 곡률이 부여된 양단부 이차 곡률 성형빔(B2: 이하 도 4 참조)을 벤딩 성형하기 위한 것이다.

여기서, 상기 양단부 이차 곡률 성형빔(B2)은 전면에 대하여 상면과 하면을 가지며, 전면의 중앙에는 강성을 보강하기 위해 요부를 형성하며, 일반 승용 차량에 적용되는 범퍼빔에 비하여 폭이 상대적으로 넓은 대형 트럭의 범퍼빔에 적용될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 벤딩 장치(100)는 기본적으로 장치 프레임으로서의 벤딩 다이(10)를 포함하고 있다. 상기 벤딩 다이(10)는 베이스(1) 상에 직립하게 설치될 수 있다.

상기 벤딩 다이(10)는 이하에서 설명될 각종 구성 요소들을 지지하는 프레임으로서, 하나의 프레임에 각 구성 요소들이 모두 설치될 수 있고, 구성 요소들이 서로 분활된 프레임에 구성될 수도 있다.

이러한 벤딩 다이(10)는 각종 블록, 돌기, 칼라, 플레이트, 브라켓 등에 의해 구성되는데, 이러한 파트들은 각 구성 요소들을 지지하기 위한 요소들이므로, 예외적인 경우를 제외하고 벤딩 다이(10)로 통칭한다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 벤딩 장치(100)는 곡선 성형빔(B1)의 양단부를 벤딩하여 양단부 이차 곡률 성형빔(B2)을 성형하기 위한 금형유닛으로서, 벤딩 다이(10)의 전면에 설치되는 중앙 금형(20) 및 좌,우측 금형(30, 40)을 포함하고 있다.

상기 중앙 금형(20)은 벤딩 다이(10)의 전면 중앙에 고정되게 설치된다. 상기 중앙 금형(20)은 곡선 성형빔(B1)의 양단부 사이를 지지하는 것으로, 그 상면에는 곡선 성형빔(B1)의 양단부 사이(중앙 부위)를 지지하는 제1 곡률면(21)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 좌,우측 금형(30, 40)은 중앙 금형(20)을 사이에 두고 이의 양측에서 벤딩 다이(10)에 고정되게 설치된다. 이러한 좌,우측 금형(30, 40)의 상면에는 곡선 성형빔(B1)의 양단부를 지지하며 그 양단부에 일정 곡률을 부여하기 위한 제2 및 제3 곡률면(31, 41)이 각각 형성되어 있다.

여기서, 상기 중앙 금형(20)의 제1 곡률면(21), 좌,우측 금형(30, 40)의 제2 및 제3 곡률면(31, 41)은 상호 연결되며, 양단부 이차 곡률 성형빔(B2)에 대응하는 곡률을 형성하고 있다.

그리고, 상기한 좌,우측 금형(30, 40)에 각각 대응하여 벤딩 다이(10)에는 중앙 금형(20)을 중심으로 좌우 양측으로 회전 가능하게 설치되는 양측(도면을 기준으로 좌우 양측) 회전 프레임(50)이 설치된다.

여기서, 상기 양측 회전 프레임(50)은 회전축(51)을 통해 벤딩 다이(10)에 회전 가능하게 설치되며, 그 회전축(51)은 벤딩 다이(10)에 베어링(52)을 통해 설치된다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 벤딩 장치(100)는 양측 회전 프레임(50)을 중앙 금형(20)을 중심으로 좌우 양측 방향(멀어지는 방향 및 가까워지는 방향)으로 회전시키기 위한 회전 실린더(60)를 포함한다.

상기 회전 실린더(60)는 유압 또는 공압에 의해 작동하는 것으로, 일단이 양측 회전 프레임(50)에 힌지 결합되고, 다른 일단인 작동 로드(61)의 단부가 베이스(1)의 양측에 힌지 결합된다.

또한, 상기 양측 회전 프레임(50) 사이에는 중앙 금형(20)에 대해 상하 방향으로 왕복 이동하는 가압 금형(70)이 설치된다.

상기 가압 금형(70)은 중앙 금형(20) 및 좌,우측 금형(30, 40) 위에 놓여진 곡선 성형빔(B1)의 양단부 사이(중앙 부위)를 가압하기 위한 것으로, 상기 벤딩 다이(10)에 고정된 가압 실린더(80)를 통해 중앙 금형(20)에 대해 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된다.

이 때, 상기 가압 실린더(80)는 작동 로드(81)를 통해 가압 금형(70)과 연결될 수 있다. 그리고 상기 가압 금형(70)의 하면에는 중앙 금형(20)의 곡률에 상응하여 내측으로 굴곡진 곡률면을 형성하고 있다.

다른 한편으로, 상기 중앙 금형(20) 및 좌,우측 금형(30, 40) 사이에 대응하여 양측 회전 프레임(50)에는 성형롤(R)이 각각 설치된다. 이 때 상기 성형롤(R)은 롤 샤프트(S)를 통해 회전 프레임(50)에 각각 회전 가능하게 설치된다.

이러한 성형롤(R)은 양측 회전 프레임(50)의 회전 시 곡선 성형빔(B1)의 양단부에 접촉하여 회전하며 좌,우측 금형(30, 40)의 곡률을 따라 그 곡선 성형빔(B1)의 양단부를 롤 가압 벤딩한다.

또 다른 한편으로, 상기 양측 회전 프레임(50)에 대응하여 벤딩 다이(10)의 상부 양측에는 그 양측 회전 프레임(50)을 가이드 하는 가이더(90)가 각각 설치된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 벤딩 장치(100)의 작동을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 벤딩 장치를 이용하여 성형빔을 벤딩 성형하는 공정을 나타내 보인 도면이다.

도 2를 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 가압 금형(70)이 가압 실린더(80)의 후진 작동으로 상측 방향으로 이동된 상태에서, 곡선 성형빔(B1)을 중앙 금형(20) 및 좌,우측 금형(30, 40)의 제1,2,3 곡률면(21, 31, 41)에 셋팅한다.

여기서, 본 발명의 실시 예에서는 곡선 성형빔(B1)을 양측 회전 프레임(50)의 전면 측에서 중앙 금형(20) 및 좌,우측 금형(30, 40)과 성형롤(R) 사이에 셋팅한다. 이 때, 양측 회전 프레임(50)은 가압 금형(70)을 사이에 두고 이의 양측에서 상하 방향으로 수직한 상태를 유지하고 있으며, 회전 실린더(60)는 이의 작동 로드(61)가 후진된 상태에 있다.

이러한 과정을 거친 후, 본 발명의 실시 예에서는 도 3에서와 같이 가압 실린더(80)의 전진 작동으로 가압 금형(70)을 하측 방향으로 이동시킨다. 그러면, 상기 가압 금형(70)은 양측 회전 프레임(50) 사이에서 중앙 금형(20) 측으로 하강하며 그 중앙 금형(20) 상에 셋팅된 곡선 성형빔(B1)의 중앙 부위를 가압 고정한다.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 도 4에서와 같이 상기 회전 실린더(60)의 작동 로드(61)를 전진 작동시킨다. 이에 양측 회전 프레임(50)은 중앙 금형(20)을 중심으로 좌우 방향(서로 멀어지는 방향)으로 회전하게 된다. 상기 양측 회전 프레임(50)은 가이더(90)에 의해 가이드되면서 좌우 방향으로 회전할 수 있다.

이 경우, 성형롤(R)은 양측 회전 프레임(50)의 회전 시, 곡선 성형빔(B1: 도 3 참조)의 양단부에 접촉하여 회전하며 좌,우측 금형(30, 40)의 곡률을 따라 그 곡선 성형빔(B1)의 양단부를 롤 가압 벤딩한다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 양측 회전 프레임(50)의 회전력과 성형롤(R)의 가압력으로서 곡선 성형빔(B1)의 양단부를 좌,우측 금형(30, 40)의 곡률을 따라 벤딩하며 곡선 성형빔(B1)의 양단부에 이차 곡률이 부여된 양단부 이차 곡률 성형빔(B2)을 성형할 수 있게 된다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 벤딩 장치(100)에 의하면, 일정 곡률로 성형된 곡선 성형빔(B1)의 양단부를 간단한 구성의 롤 벤딩 방식으로 벤딩하여 양단부에 이차 곡률이 부여된 양단부 이차 곡률 성형빔(B2)으로 성형할 수 있으므로, 벤딩 설비의 사이즈를 축소할 수 있고, 초기 투자비를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 롤 포밍 성형 공정을 통해 일정 곡률로 성형된 곡선 성형빔(B1)을 양단부에 이차 곡률이 부여된 양단부 이차 곡률 성형빔(B2)으로 성형함에 따라, 벤딩 설비의 대수를 최소화 할 수 있고, 생산 시간을 단축시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

1... 베이스 10... 벤딩 다이
20... 중앙 금형 21... 제1 곡률면
30, 40... 좌,우측 금형 31... 제2 곡률면
41... 제3 곡률면 50... 양측 회전 프레임
51... 회전축 52... 베어링
60... 회전 실린더 61, 81... 작동 로드
70... 가압 금형 80... 가압 실린더
90... 가이더 B1... 곡선 성형빔
B2... 양단부 이차 곡률 성형빔 R... 성형롤
S... 롤 샤프트

Claims (4)

1. 일정 곡률로 롤 포밍 성형된 곡선 성형빔의 양단부를 벤딩 성형하기 위한 벤딩 장치로서,
   베이스 상에 직립하게 설치되는 벤딩 다이;
   상기 벤딩 다이의 전면 중앙에 고정되게 설치되며 상기 곡선 성형빔의 양단부 사이를 지지하는 중앙 금형;
   상기 중앙 금형을 사이에 두고 이의 양측에서 상기 벤딩 다이에 고정되게 설치되며, 상기 성형빔의 양단부에 일정 곡률을 부여하기 위한 좌,우측 금형;
   상기 좌,우측 금형에 각각 대응하여 상기 벤딩 다이에 상기 중앙 금형을 중심으로 좌우 양측으로 회전 가능하게 설치되는 양측 회전 프레임;
   일단이 상기 양측 회전 프레임에 힌지 결합되고, 다른 일단이 상기 베이스에 힌지 결합되는 회전 실린더;
   상기 양측 회전 프레임 사이에서 상기 중앙 금형에 대응하여 상기 벤딩 다이에 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 중앙 금형 상의 곡선 성형빔을 가압하는 가압 금형; 및
   상기 양측 회전 프레임에 각각 회전 가능하게 설치되고, 그 양측 회전 프레임의 회전 시 상기 곡선 성형빔의 양단부에 접촉하여 회전하며 상기 좌,우측 금형의 곡률을 따라 상기 곡선 성형빔의 양단부를 롤 가압 벤딩하는 성형롤
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 벤딩 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 가압 금형은 상기 벤딩 다이에 고정되게 설치된 가압 실린더와 연결되는 것을 특징으로 하는 벤딩 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 양측 회전 프레임은 회전축을 통해 상기 벤딩 다이에 회전 가능하게 설치되며, 상기 회전축은 상기 벤딩 다이에 베어링을 통해 설치되는 것을 특징으로 하는 벤딩 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 양측 회전 프레임에 대응하여 상기 벤딩 다이의 상부 양측에는 상기 양측 회전 프레임을 가이드 하는 가이더가 설치되는 것을 특징으로 하는 벤딩 장치.

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