KR20160099230A - 프레스용 피어싱 다이세트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스용 피어싱 다이세트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피어싱 프레스 장치내에서 피가공물인 패널(P)의 피어스홀 가공시 상기 패널이 정확한 위치에 안착되어 피어싱되도록 다이플레이트(40)와 하형다이(10) 사이에 구비된 제1스프링(42)이 하형다이(10)를 탄지하며, 상기 상형다이(20)와 커버블록(30)의 사이에 구비된 제2스프링(22)이 펀치(31a)의 상하 유동을 유연하게 함으로써, 패널이 부드럽게 안착되어 피어싱 가공시 정확도가 증대되는 프레스용 피어싱 다이세트에 관한 것이다.

Description

프레스용 피어싱 다이세트{Piercing die sets for press}

본 발명은 프레스용 피어싱 다이세트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피어스홀이 가공되는 패널이 정확한 위치에 안착되어 피어싱되도록 상하 양측에서 가압하는 상하다이가 다른 압력에서 유동되도록 서로 다른 탄성력으로 탄지되는 스프링이 구비됨으로써, 상기 패널이 부드럽게 안착되어 피어싱 가공시 정확도가 증대되는 프레스용 피어싱 다이세트에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 패널의 제작은 다단계의 프레스 성형 공정에 의해 이루어지며, 이러한 공정을 이루기 위해서는 여러 종류의 프레스 장치들이 필요하게 된다.

특히, 자동차 패널를 피어싱할 경우에는 사양에 따라 홀이 필요한 경우와 필요하지 경우가 있으며, 이러한 경우에는 각각의 홀 작업용 금형을 별도 제작하는 것이 아니라 한 금형에서 홀 작업용 피어싱 펀치의 길이 조절하는 선별수단을 적용하여 각 사양에 맞게 홀 작업을 실시하도록 하는 것이 통상적이다.

그리고 상기 피어싱 프레스는 하형다이의 상측에 피가공물인 패널이 진입하면, 상향 다이와 연동되면서 하강하는 가압 패드에 의해 우선적으로 패널이 가압 고정되고, 이의 상태에서 계속하여 피어싱 펀치가 상형다이와 함께 하강하여 패널에 홀을 가공할 수 있도록 구성하고 있다.

이러한 피어싱 프레스와 관련된 종래 기술로 한국 등록 특허 제10-0435703호(2004.06.02.)에는 프레스용 피어싱 장치가 개시되었다.

상기한 종래 기술은 선별 피어싱 프레스 장치내에서 제품 패널에 선별적으로 피어스 홀을 가공하는 프레스용 피어싱 장치로서, 상형다이와 연동되도록 배치되고, 중앙부에 일정 간격을 두고 한쌍의 펀치 삽입공이 형성되는 선별 피어스 커버 블록과; 상기 둥근 머리부와 본체부로 이루어져 상기 펀치 삽입공에 삽입된 상태에서 상기 머리부와 선별 피어스 커버 블록 사이에 스프링이 탄지되는 한쌍의 피어싱 펀치와; 하면 중앙 부분에 상기 피어싱 펀치를 머리부분을 모두 수용할 수 있는 폭의 오목부가 형성되고, 상측에 상측으로 개구되는 요입부가 형성되어 이의 요입부 일측면에 랙이 형성되어 상기 선별 피어스 커버 블록에 좌우 이동 가능하게 배치되는 선별 플레이트와; 작업자의 조작에 따른 컨트롤러의 제어에 따라 상기 선별 플레이트를 좌우 이동시켜 줄 수 있도록 상기 랙과 치합되는 피니언을 보유하는 전동모터를 포함하여 이루어지는 프레스용 피어싱 장치를 제공한다.

도 1에 도시된 바와 같은 상기 종래 기술에 따른 피어싱 프레스는 피가공물인 패널(2)을 상부에서 가압하여 이를 규제하는 가압 패드(4)를 포함하는 상형다이(6)와; 상기 가압 패드(4)의 하부에서 상기 패널(2)을 받쳐주기 위한 하형다이(8)와; 상기 상형다이(6)의 피어싱 장치(10)에서 하향 돌출되는 한쌍의 피어싱 펀치(12)(14)의 동일선상 위치의 하형다이(8)에 배치되는 피어싱 부시(16)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기에서 가압 패드(4)와 하형다이(8)의 피어싱 부시(16)에는 상기 피어싱 펀치(12)(14)에 대응하는 관통홀(18)(20)과 홀 스크랩 배출공(22)(24)이 형성된다.

이에 따라 하형다이(8)의 상측에 피가공물인 패널(2)이 진입하면, 상향 다이(6)와 연동되면서 하강하는 가압 패드(4)에 의해 우선적으로 패널(2)이 가압 고정되고, 이의 상태에서 계속하여 선별된 피어싱 펀치(12)(14)가 상형다이(6)와 함께 하강하여 패널(2)에 홀을 가공하게 되는 것이다.

다만, 상기한 종래 기술은 가압 패드(4)에 우선적으로 고정되어야 할 패널(2)가 재자리를 잡기 전에 피어싱 펀치의 관성력에 의해 바로 가공되어 잦은 오가공이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 피가공물인 패널이 정확히 안착되도록 상형다이의 가압력을 분산토록 하형다이를 탄성력으로 지지하는 스프링이 구비되고, 상기 상형다이의 상부에는 더 강한 탄성력으로 탄지되는 스프링이 커버블럭을 지지토록 구비됨으로써, 피어스홀이 가공되는 상기 패널이 부드럽게 안착되어 피어싱 가공시 정확도가 증대되는 프레스용 피어싱 다이세트를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 프레스용 피어싱 다이세트는 피어싱 프레스 장치내에서 피가공물인 패널에 선별적으로 피어싱홀을 가공하는 프레스용 피어싱 다이세트로서, 상기 패널이 안착되도록 반원통형으로 형성된 하부안착단이 구비된 하형다이와, 상기 하부안착단에 대응되어 상기 패널의 유동을 방지토록 상측에서 가압하는 상부가압단이 구비된 상형다이와, 상기 상형다이 상부에서 상기 피어싱홀을 가공하는 펀치가 장착되어 상하 유동되도록 가이드하는 펀치홀이 구비된 커버블록과, 상기 상형다이의 가압시 상기 하형다이가 지지되도록 상부로 직립된 지지대가 구비된 다이플레이트로 이루어지고,

상기 하형다이와 다이플레이트의 사이에는 상기 하형다이를 탄성력으로 지지하는 다수개의 제1스프링이 구비되고, 상기 상형다이와 커버블록의 사이에는 상기 제1스프링 보다 더 강한 탄성력으로 지지되는 다수개의 제2스프링이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 상부가압단에는 상기 펀치가 삽입되어 상하유동되도록 상기 펀치홀에서 연장된 펀치삽입공이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 하형다이와, 상형다이 및 커버블록에는 상하 유동시 서로 연동되도록 축심이 동일한 다수개의 유동축심홀이 구비되고, 상기 유동축심홀을 관통하여 연결하는 상하유동축이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 상하유동축은 상하로 유동되도록 직경이 서로 다른 상부축과 하부축으로 이루어지고, 상기 상부축의 외경은 상기 하부축의 외경보다 더 작게 구비되어 상기 상부축이 상기 하부축의 일단에 요입되어 상하 유동되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 프레스용 피어싱 다이세트는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 피가공물인 패널에 선별적으로 피어싱홀의 가공시 다른 압력에서 상하로 이동되는 상형다이와 하형다이가 구비됨으로써, 상기 패널의 피어싱 작업이 안정적으로 작동되어 가공정밀도가 상승하며,

둘째, 상기 패널의 삽입을 안정적으로 유도하는 하부안착단이 상기 하형다이에 구비됨으로써, 작업자의 실수로 인해 피어싱 가공시 오류가 방지되어 작업능률이 향상되며,

셋재, 상하로 유동되도록 내부에 스프링으로 연결된 상부축과 하부축이 구비된 상하유동축이 구비됨으로써, 외부에서 미관이 개선되고, 작업자의 코일 스프링의 유축부가 외부로 노출되는 것이 차단되어 작업자의 작업환경이 개선되고,

넷째, 상기 패널의 가공시 가해지는 압력에 의해 서로 다른 스프링의 탄성력을 탄지되는 특성을 이용하여 가공함으로써, 피어싱 가공작업의 가공정밀도와 작업능률이 상승되어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 피어싱 장치의 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 프레스용 피어싱 다이세트의 사시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 프레스용 피어싱 다이세트의 분해사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 프레스용 피어싱 다이세트의 작용을 설명하는 단면도이다.

이와 같이 구성된 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 프레스용 피어싱 다이세트는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 피어싱 프레스 장치내에서 피가공물인 패널(P)에 선별적으로 피어싱홀(H)을 가공하는 프레스용 피어싱 다이세트로서, 상기 패널(P)이 안착되도록 반원통형으로 형성된 하부안착단(11)이 구비된 하형다이(10)와, 상기 하부안착단(11)에 대응되어 상기 패널(P)의 유동을 방지토록 상측에서 가압하는 상부가압단(21)이 구비된 상형다이(20)와, 상기 상형다이(20) 상부에서 상기 피어싱홀(H)을 가공하는 펀치(31a)가 장착되어 상하 유동되도록 가이드하는 펀치홀(31)이 구비된 커버블록(30)과, 상기 상형다이(20)의 가압시 상기 하형다이(10)가 지지되도록 상부로 직립된 지지대(41)가 구비된 다이플레이트(40)로 이루어지고,

상기 하형다이(10)와 다이플레이트(40)의 사이에는 상기 하형다이(10)를 탄성력으로 지지하는 다수개의 제1스프링(42)이 구비되고, 상기 상형다이(20)와 커버블록(30)의 사이에는 상기 제1스프링(42) 보다 더 강한 탄성력으로 지지되는 다수개의 제2스프링(22)이 구비된다.

여기서, 상기 하부안착단(11)과 상부가압단(21)은 상기 패널(P)의 외형에 대응되도록 구비되어 상기 패널(P)의 외형에 손상없이 고정하게 된다.

그리고, 상기 상부가압단(21)에는 상기 펀치(31a)가 삽입되어 상하유동되도록 상기 펀치홀(31)에서 연장된 펀치삽입공(23)이 구비된다.

즉, 상기 패널(P)이 관 형태로 구비될 경우 상부에서 하부방향으로 상기 피어싱홀(H)을 가공하게 된다.

또한, 상기 하형다이(10)와, 상형다이(20) 및 커버블록(30)에는 도 3에 도시된 바와 같이 상하 유동시 서로 연동되도록 축심이 동일한 다수개의 유동축심홀(35)이 구비되고, 상기 유동축심홀(35)을 관통하여 연결하는 상하유동축(36)이 구비된다.

상기 상하유동축(36)은 상하로 유동되도록 내부에 스프링으로 연결된 상부축(36a)과 하부축(36b)으로 이루어지고, 상기 상부축(36a)의 외경은 상기 하부축(36b)의 외경보다 더 작게 구비되어 상기 상부축(36a)이 상기 하부축(36b)의 일단에 요입되어 상하 유동된다.

여기서, 상기 상하유동축(36)은 상기 제1스프링(42) 및 제2스프링(22)과 유사한 역할을 하게되며, 상기 상하유동축(36)은 상기 하형다이(10)에 지지되어 상기 상형다이(20)을 관통하여 사이에는 상기 제1스프링(42)보다 더 강한 탄성력으로 탄지되는 다수개의 제2스프링(22)이 구비된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 프레스용 피어싱 다이세트의 작용을 살펴보면 아래와 같다.

본 발명의 프레스용 피어싱 다이세트는 도 4에 도시된 바와 같이 서로 다른 탄성력을 가진 제1스프링(42)과 제2스프링(22)의 작용으로 프레스 장치내에서 피가공물인 패널(P)을 안전하게 가공할 수 있는 다이세트이다.

구체적으로 살펴보면, 하형다이(10)와 다이플레이트(40)의 사이에 구비되어 상기 하형다이(10)를 탄지하는 상기 제1스프링(42)은 상기 하형다이(10)를 지지하되 탄성력이 약해 프레스의 가압력이 작용으로 먼저 수축되게 된다. 따라서 상기 하형다이(10)의 상부에 위치되는 상기 패널(P)은 상형다이(20)의 상부가압단(21)의 가압작용으로 인하여 제자리인 상기 하형다이(10)의 하부안착단(11)으로 안착되게 된다.

이때, 상기 제1스프링(42)은 상기 상형다이(20)에서 발생되는 가압력이 부드럽게 상기 패널(P)에 작용되도록 한다. 상기 제1스프링(42)의 작용은 상기 패널(P)이 보다 유연하게 재자리를 잡게 힘을 분산시켜 작용되도록 한다.

그리고, 상기 제2스프링(22)은 상기 상형다이(20)와 커버블록(30) 사이에 더 강한 탄성력으로 탄지되게 구비되어 상기 제1스프링(42)의 수축 이후 2차적인 수축작용을 하게 되어 상기 패널(P)의 피어싱홀(H)을 가공시 오가공을 최소화 하게 된다.

한편, 상기 하부안착단(11)과 상기 상부가압단(21)은 상기 패널(P)을 외부에서 고정하도록 서로 외형이 대응대게 구비되어 피어싱홀(H)의 가공시 정밀하게 가공할 수 있게 된다.

그리고, 상기 상형다이(20) 상부에 구비된 상기 커버블록(30)에는 상기 피어싱홀(H)을 가공하는 펀치(31a)가 안착되는 펀치홀(31)이 구비되게 된다. 이때 상기 펀치(31a)의 헤드는 상기 펀치홀(31)의 내경에서 지지되어 상기 피어싱홀(H)을 가공시 과도한 가압을 방지하게 된다.

한편, 상기 펀치(31a)는 상기 펀치홀(31)을 지나, 상기 상부가압단(21)에 구비된 펀치삽입공(23)을 관통하여 상기 패널(P)을 가공하게 된다.

상기 제1스프링(42)과 제2스프링(22)의 작용시 상기 하형다이(10)와, 상형다이(20) 및 커버블록(30)이 서로 연동되도록 축심이 동일한 유동축심홀(35)이 구비되고, 상기 유동축심홀(35)을 관통하는 상하유동축(36)에 의해 고정되어 작동되게 된다.

여기서, 상기 상하유동축(36)은 상부축(36a)과 하부축(36b)으로 이루어지고, 내부가 스프링으로 연결되어 상하유동되며, 이때, 상기 상부축(36a)이 상기 하부축(36b)의 내부로 요입되어 상하 유동되게 된다.

즉, 상기 상하유동축(36)은 상기 하형다이(10)와, 상형다이(20) 및 커버블록(30)이 서로 연동되도록 구비되게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 하형다이 11 : 하부안착단
20 : 상형다이 21 : 상부가압단
22 : 제2스프링 23 : 펀치삽입공
30 : 커버블록 31 : 펀치홀
31a : 펀치 35 : 유동축심홀
36 : 상하유동축 36a : 상부축
36b : 하부축 40 : 다이플레이트
41 : 지지대 42 : 제1스프링
P : 패널 H : 피어싱홀

Claims (4)

1. 피어싱 프레스 장치내에서 피가공물인 패널(P)에 선별적으로 피어싱홀(H)을 가공하는 프레스용 피어싱 다이세트에 있어서,
   상기 패널(P)이 안착되도록 반원통형으로 형성된 하부안착단(11)이 구비된 하형다이(10)와,
   상기 하부안착단(11)에 대응되어 상기 패널(P)의 유동을 방지토록 상측에서 가압하는 상부가압단(21)이 구비된 상형다이(20)와,
   상기 상형다이(20) 상부에서 상기 피어싱홀(H)을 가공하는 펀치(31a)가 장착되어 상하 유동되도록 가이드하는 펀치홀(31)이 구비된 커버블록(30)과,
   상기 상형다이(20)의 가압시 상기 하형다이(10)가 지지되도록 상부로 직립된 지지대(41)가 구비된 다이플레이트(40)로 이루어지고,
   상기 하형다이(10)와 다이플레이트(40)의 사이에는 상기 하형다이(10)를 탄성력으로 지지하는 다수개의 제1스프링(42)이 구비되고,
   상기 상형다이(20)와 커버블록(30)의 사이에는 상기 제1스프링(42) 보다 더 강한 탄성력으로 지지되는 다수개의 제2스프링(22)이 구비된 것을 특징으로 하는 프레스용 피어싱 다이세트.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 상부가압단(21)에는
   상기 펀치(31a)가 삽입되어 상하유동되도록 상기 펀치홀(31)에서 연장된 펀치삽입공(23)이 구비된 것을 특징으로 하는 프레스용 피어싱 다이세트.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 하형다이(10)와, 상형다이(20) 및 커버블록(30)에는 상하 유동시 서로 연동되도록 축심이 동일한 다수개의 유동축심홀(35)이 구비되고,
   상기 유동축심홀(35)을 관통하여 연결하는 상하유동축(36)이 구비된 것을 특징으로 하는 프레스용 피어싱 다이세트.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 상하유동축(36)은 상하로 유동되도록 직경이 서로 다른 상부축(36a)과 하부축(36b)으로 이루어지고,
   상기 상부축(36a)의 외경은 상기 하부축(36b)의 외경보다 더 작게 구비되어 상기 상부축(36a)이 상기 하부축(36b)의 일단에 요입되어 상하 유동되는 것을 특징으로 하는 프레스용 피어싱 다이세트.

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