KR20170004223A - 사각 튜브 제조방법 - Google Patents

Abstract

금속판재를 프레스로 가공하여 사각형상의 튜브로 성형시키는 사각 튜브 제조방법에 있어서, 상기 사각튜브 제조방법은 금속판재(10)를 필요한 크기로 절단하는 절단단계;와 상기 절단단계를 거쳐 가장자리가 절단된 금속판재(10)를 벤딩하는 벤딩단계;와 상기 벤딩단계를 거쳐 성형된 완제품인 사각튜브를 외부로 배출시키는 배출단계;를 포함하되, 상기 벤딩단계는 절단단계에서 절단된 금속판재(10)가 한 쌍의 가압블럭(133) 사이에 걸쳐져 안착되는 제1단계; 상부금형에 장착된 벤딩펀치(123)가 하강함에 따라 금속판재가 한 쌍의 가압블록(133) 사이에 끼여 벤딩되는 제2단계; 한 쌍의 가압블록(133)이 내측방향으로 이동하여 가압블록 사이에 위치한 금속판재(10)의 양측면을 가압하는 제3단계; 상부금형에 장착된 절곡펀치(125)가 하강하여, 상부를 향하도록 형성된 금속판재의 양 끝단부를 눌러 내측방향으로 절곡시키는 제4단계; 절곡펀치(125)가 승강하는 제5단계; 벤딩펀치(123)가 승강하는 제6단계;로 이루어지되, 상기 금속판재(10)는 내부에 벤딩펀치(123)가 삽입된 상태로 제2단계 내지 제4단계를 거치게 되는 것을 포함하는 것으로, 본 발명은 구조가 간단하여 잔고장이 없고, 가공속도가 빨라 생산성이 높으며, 대량생산이 가능하여 제조원가를 절감시키는 등 경제성이 좋은 현저한 효과가 있다.

Description

사각 튜브 제조방법{manufacture method of rectangular tube }

본 발명은 사각 튜브 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게 설명하면, 금속판재를 프레스로 가공하여 사각형상의 튜브로 성형시키는 사각 튜브 제조방법에 관한 것이다.

종래기술로서, 공개특허공보, 공개번호 제10-2011-0009028호(사각 튜브 연속 성형을 위한 가변 선형 기하 기계)에 의하면, 상기 사각 튜브 연속 성형을 위한 가변 선형 기하 기계는 사각 튜브(32)를 연속적으로 성형하기 위한 기계(31)는 판금 스트립(34)을 점진적으로 구부리기에 적절한 성형스테이션(33)과, 최종 용접을 위하여 구부려진 판금 스트립(34)의 에지(36)를 더 접근시키기에 적절한 적어도 하나의 마무리 스테이션(35)과, 상기 사각 튜브(32)를 페쇄하기 위한 적어도 하나의 스테이션을 구비한다. 성형 스테이션(33)에서, 각 쌍의 성형 롤(1, 2; 3, 4; 5, 6; 7, 8; 9, 10)은 서로 수평으로 정렬된다. 각각의 마무리스테이션(35)은 성형되어 있는 사각 튜브(32) 아래에 위치한 아이들 성형 롤(12, 16, 20)과, 판금 스트립(34)의 평면에 평행하게 반대 방향으로 운동을 수행하는, 성형되어 있는 사각 튜브(32)의 측면에 위치한 두 개의 아이들 성형 롤(11, 15, 19)과, 판금 스트립(34)의 평면에 대하여 대각선 방향의 운동을 수행하는, 성형되어 있는 사각튜브(32) 위에 위치한 두 개의 아이들 성형 롤(13, 14; 17, 18; 21, 22)을 구비한다. 마무리 스테이션(35)에서, 사각 튜브(32) 아래에 위치한 성형 롤(12, 16, 20)의 회전축은 판금 스트립(34)의 평면에 평행하고 상기 동일 튜브 위에 위치한 성형 롤(13, 14; 17, 18; 21, 22)의 회전축에 평행하고, 성형되어 있는 사각 튜브(32)의 측면에 위치한 성형 롤(11, 15, 19)의 회전축은 판금 스트립(34)의 평면에 대각선 방향으로 서로 평행하다고 기재되어 있다.

또 다른 종래기술로서, 등록특허공보 등록번호 제10-0328653호(사각파이프의 벤딩방법)에 의하면, 사각파이프 구조물의 모서리부위에 장착되는 단면형상이 튜브형인 사각파이프를 벤딩성형하는 방법에 있어서: 상기 사각파이프를 소정 길이부재로 절단하여 준비하는 제 1 공정; 소정길이로 절단되어 소정형상의 벤딩용 롤러의 수용홈에 안착되는 사각파이프를 상기 벤딩용 롤러에 대한 클램프의 전진으로 상기 사각파이프의 외측면을 전후방향으로 압착지지하며, 상기 클램프의 전진량에 대응하는 변위량만큼 상기 사각파이프의 외측면을 상하전후방향으로 압착지지하여 클램핑하는 제 2 공정; 상기 벤딩용 롤러의 수용홈에 클램핑된 사각파이프를 상기 벤딩용 롤러의 회전으로 인해 상기 사각파이프를 소정곡률로서 벤딩 성형하는 제 3 공정; 및 상기 사각파이프를 벤딩성형시 사각파이프에 삽입되는 소정형상의 맨드릴에 의해 상기 사각파이프의 외측면을 다단계로가압성형하여 상기 사각파이프의 외측면에 형성된 주름이 제거되도록 하며, 상기 벤디용 롤러와 맨드릴에 의해 상기 사각파이프를 압착지지한 상태에서 벤딩 성형되는 사각파이프의 내측면에 밀착 지지되는 와이퍼에 의해 상기 사각파이프의 내측면에 주름이 형성되는 방지하는 제 4 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 사각파이프의 벤딩방법이 제공된다고 기재되어 있다.

그러나, 상기와 같은 방법으로 사각튜브를 제조하게 되면, 성형된 완제품의 양 끝단부가 동일선상에 있지 않아, 용접을 하기도 힘들 뿐만 아니라 상품의 질이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 구조가 간단하여 잔고장이 없고, 가공속도가 빨라 생산성이 높으며, 대량생산이 가능하여 제조원가를 절감시키는 등 경제성이 좋은 사각튜브 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 금속판재를 프레스로 가공하여 사각형상의 튜브로 성형시키는 사각 튜브 제조방법에 관한 것으로, 금속판재를 프레스로 가공하여 사각형상의 튜브로 성형시키는 사각 튜브 제조방법에 있어서, 상기 사각튜브 제조방법은 금속판재(10)를 필요한 크기로 절단하는 절단단계;와 상기 절단단계를 거쳐 가장자리가 절단된 금속판재(10)를 벤딩하는 벤딩단계;와 상기 벤딩단계를 거쳐 성형된 완제품을 외부로 배출시키는 배출단계;를 포함하되, 상기 벤딩단계는 절단단계에서 절단된 금속판재(10)가 한 쌍의 가압블럭(133) 사이에 걸쳐져 안착되는 제1단계; 상부금형에 장착된 벤딩펀치(123)가 하강함에 따라 금속판재가 한 쌍의 가압블록(133) 사이에 끼여 벤딩되는 제2단계; 한 쌍의 가압블록(133)이 내측방향으로 이동하여 가압블록 사이에 위치한 금속판재(10)의 양측면을 가압하는 제3단계; 상부금형에 장착된 절곡펀치(125)가 하강하여, 상부를 향하도록 형성된 금속판재의 양 끝단부를 눌러 내측방향으로 절곡시키는 제4단계; 절곡펀치(125)가 승강하는 제5단계; 벤딩펀치(123)가 승강하는 제6단계;로 이루어지되, 상기 금속판재(10)는 내부에 벤딩펀치(123)가 삽입된 상태로 제2단계 내지 제4단계를 거치게 되는 것을 포함하는 것으로, 본 발명은 구조가 간단하여 잔고장이 없고, 가공속도가 빨라 생산성이 높으며, 대량생산이 가능하여 제조원가를 절감시키는 등 경제성이 좋은 현저한 효과가 있다.

따라서 본 발명은 구조가 간단하여 잔고장이 없고, 가공속도가 빨라 생산성이 높으며, 대량생산이 가능하여 제조원가를 절감시키는 등 경제성이 좋은 현저한 효과가 있다.

도1은 본 발명에서 사용되는 사각튜브 제조 장치의 개략도
도2는 도1에서 벤딩펀치와 절곡펀치가 하강한 상태의 단면
도3은 본 발명에서 사용되는 사각튜브 제조장치의 상부금형의 개략적인 측면도
도4는 도3에서 실린더가 작동하고, 절곡펀치가 하강한 상태의 상태도
도5는 벤딩펀치가 하강한 상태의 도면
도6은 절곡펀치가 하강한 상태의 단면 상태도

본 발명은 금속판재를 프레스로 가공하여 사각형상의 튜브로 성형시키는 사각 튜브 제조방법에 관한 것으로, 금속판재를 프레스로 가공하여 사각형상의 튜브로 성형시키는 사각 튜브 제조방법에 있어서, 상기 사각튜브 제조방법은 금속판재(10)를 필요한 크기로 절단하는 절단단계;와 상기 절단단계를 거쳐 가장자리가 절단된 금속판재(10)를 벤딩하는 벤딩단계;와 상기 벤딩단계를 거쳐 성형된 완제품을 외부로 배출시키는 배출단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 벤딩단계는 절단단계에서 절단된 금속판재(10)가 한 쌍의 가압블럭(133) 사이에 걸쳐져 안착되는 제1단계; 상부금형에 장착된 벤딩펀치(123)가 하강함에 따라 금속판재가 한 쌍의 가압블록(133) 사이에 끼여 벤딩되는 제2단계; 한 쌍의 가압블록(133)이 내측방향으로 이동하여 가압블록 사이에 위치한 금속판재(10)의 양측면을 가압하는 제3단계; 상부금형에 장착된 절곡펀치(125)가 하강하여, 상부를 향하도록 형성된 금속판재의 양 끝단부를 눌러 내측방향으로 절곡시키는 제4단계; 절곡펀치(125)가 승강하는 제5단계; 벤딩펀치(123)가 승강하는 제6단계;를 포함하되, 상기 금속판재(10)는 내부에 벤딩펀치(123)가 삽입된 상태로 제2단계 내지 제4단계를 거치게 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 벤딩단계에서 사용되는 벤딩부(120)는 하부금형(131)과, 상기 하부금형(131) 상부에 일정간격 이격되게 설치되어 승하강함으로써 하부금형(131)을 가압하는 상부금형(121)으로 구성되되, 상기 상부금형(121)은 금속판재(10)를 하부방향으로 가압하여 금속판재의 양끝단부가 상부를 향하도록 금속판재를 벤딩시키는 벤딩펀치(123)와, 상기 벤딩펀치(123)에 의해 절곡되어 상부를 향하도록 형성된 금속판재의 양 끝단부를 하부로 눌러 내측방향으로 절곡시키는 절곡펀치(125)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부도면에 의해 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에서 사용되는 사각튜브 제조 장치의 개략도 , 도2는 도1에서 벤딩펀치와 절곡펀치가 하강한 상태의 단면, 도3은 본 발명에서 사용되는 사각튜브 제조장치의 상부금형의 개략적인 측면도, 도4는 도3에서 실린더가 작동하고, 절곡펀치가 하강한 상태의 상태도, 도5는 벤딩펀치가 하강한 상태의 도면, 도6은 절곡펀치가 하강한 상태의 단면 상태도이다.

본 발명은 금속판재를 프레스로 가공하여 사각형상의 튜브로 성형시키는 것으로, 일반적으로 프레스가공은 상,하부금형 사이에 금속판재를 재료를 놓고 가압함으로써, 상기 금속판재를 원하는 형상으로 성형시키는 가공법이다.

본 발명에서 사용되는 사각튜브 제조장치는 금속판재를 필요한 크기로 절단하는 절단부와, 상기 절단부에서 절단된 금속판재를 벤딩하는 벤딩부와, 상기 상기 벤딩부에서 성형된 완제품인 사각튜브를 외부로 배출시키는 배출부로 구성된다.

상기 절단부는 원자재인 금속판재를 원하는 형상으로 절단하는 가공으로, 상기 절단부는 크게 하부금형과, 상기 하부금형 상부에 일정간격 이격되게 설치되어 승하강함으로써 하부금형을 가압하는 상부금형으로 구성되며, 상기 상부금형의 저면에는 노칭펀치가 결합되고, 노칭펀치 저면에는 직사각형 형상으로 절단날이 결합되어, 하부금형 상면에 안착된 금속판재를 직사각형 형상으로 절단하게 된다.

한편, 상기 절단부에서 직사각형 형상으로 절단된 금속판재는 벤딩부로 이송되어, 원하는 형상으로 벤딩되어지는 것으로, 상기 벤딩가공은 금속판재를 원하는 형상으로 굽히거나 비틀림 변형을 주는 가공을 일컫는다.

상기 벤딩부는 하부금형과, 상기 하부금형 상부에 일정간격 이격되게 설치되어 승하강함으로써 하부금형을 가압하는 상부금형으로 구성되되, 상기 상부금형에는 금속판재를 하부방향으로 가압하여 금속판재의 양끝단부가 상부를 향하도록 벤딩되어 수직단면이 'U'자가 되도록 하는 벤딩펀치와, 수직단면이 'U'자로 절곡되어 상부를 향하도록 형성된 금속판재의 양 끝단부를 눌러 내측방향으로 절곡시키는 절곡펀치로 구성된다.

그리고 이와 대응되는 하부금형에는 상부금형의 벤딩펀치에 의해 하부방향으로 볼록하게 벤딩되는 금속판재의 양 측면을 가압하는 한 쌍의 가압블록과, 상기 한 쌍의 가압블록의 상부측에 각각 결합되어 금속판재의 절곡을 가이드하는 벤딩롤러가 구성된다.

도1 및 도3을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면, 상기 상부다이 저면에는 수평방향으로 고정플레이트가 결합되고, 상기 고정플레이트의 저면에는 수직방향으로 한 쌍의 지지플레이트가 결합된다.

또한, 상기 한 쌍의 지지플레이트의 하부에는 수평방향으로 벤딩펀치가 장착되되, 상기 벤딩펀치의 끝단부에는 수평방향으로 신축하는 실린더가 결합되어, 직선왕복운동한다.

상기 벤딩펀치는 내부가 빈 중공체로, 수직단면은 '

' 형상으로 형성되며, 벤딩펀치에 의해 벤딩되어지는 금속판재는 벤딩공정에서 상기 벤딩펀치의 외주연을 감싼 상태에서 벤딩되어지기 때문에 금속판재가 한 쌍의 가압블록에 의해 양외측이 가압될 때, 안정적으로 벤딩되어진다.

또한, 상기 지지플레이트에는 벤딩펀치가 수평방향으로 관통될 수 있도록 수평방향으로 관통홀이 형성되며, 상기 벤딩펀치는 실린더가 신축함에 따라 지지플레이트의 관통홀을 관통하여 벤딩펀치의 길이방향으로 직선왕복운동하게 된다.

한편, 상부다이의 저면에 수평방향으로 결합되는 고정플레이트에는 상,하를 관통하는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀을 관통하여 승하강하도록 절곡펀치가 장착되는 것으로, 상기 절곡펀치의 수직단면은 '

'형상으로 형성되며, 상기 벤딩펀치에 의해 상부를 향하도록 형성된 금속판재의 양 끝단부를 눌러 내측방향으로 절곡시킴으로써, 수직단면이 '

'형상이었던 수직단면을 '

'형상이 되도록 하며, 이 때 금속판재의 끝단부는 벤딩펀치와 절곡펀치 사이에서 압박되어 절곡되어진다.

한편, 상기 벤딩펀치와 대응되는 하부금형의 다이 상면에는 벤딩홈이 형성되어, 금속판재가 상부금형의 벤딩펀치에 의해 하부방향으로 볼록하게 벤딩될 때, 금속판재의 저면이 안착되게하여 안정적으로 절곡되도록 한다.

또한, 상기 벤딩홈의 양측에는 각각 가압블록이 설치된다.

상기 가압블록은 좌우측으로 직선왕복운동하는 것으로, 한 쌍의 가압블록이 동시에 내측으로 이동되어 한 쌍의 가압블록 사이에 위치한 금속판재의 양 측면을 가압함으로써 벤딩되게 하는 것이다.

상기 가압블록의 내측면 상부에는 내측방향으로 돌출된 돌출부가 형성되며, 이에 따라 가압블록 사이에서 압박된 금속판재의 양끝단부는 내측방향으로 살짝 절곡된 '

' 형상으로 벤딩되는 것이다.

그리고 상기 한 쌍의 가압블록의 상부측에는 각각 벤딩롤러가 장착되어 금속판재가 상부금형의 벤딩펀치에 압박될 때, 금속판재의 외측면에 접촉되므로 금속판재가 한 쌍의 가압블록 사이로 삽입되어 벤딩되는 것을 가이드하는 것이다.

이하 금속판재를 사각형상의 튜브로 성형시키는 사각 튜브 제조방법을 설명한다.

먼저 금속판재는 절단부에서 절단단계를 거쳐 금속판재를 필요한 크기로 절단된다.

그 후, 상기 절단단계를 거쳐 절단된 금속판재는 벤딩부에서 벤딩되어 원하는 형상으로 성형되어지는 벤딩단계를 거치게 된다.

상기 벤딩단계를 상세하게 설명하면, 상기 절단단계에서 절단된 금속판재는 한 쌍의 가압블럭 사이에 걸쳐져 있으며, 벤딩펀치가 하강함에 따라 가압블록 사이로 끼여져 수직단면이 'U'자로 벤딩되어 진다.

이 때, 상기 금속판재의 하부는 하부금형의 다이 상면에 형성된 벤딩홈에 끼여진 상태이다.

그 이후, 가압블록이 내측방향으로 이동됨에 따라 금속판재의 양측면이 가압되어 금속판재의 수직단면이 '

'형상이 되며, 상기 금속판재는 가압블록의 상부측에 장착된 벤딩롤러에 의해 용이하게 벤딩되어 진다.

이 때, 상기 금속판재의 내부에는 벤딩펀치가 삽입된 상태이기 때문에 금속판재는 안밖으로 가압되어 원하는 형상으로 용이하게 벤딩되어지는 것이다.

그리고 상부금형에 장착된 절곡펀치가 하강하여 상부를 향하도록 형성된 금속판재의 양 끝단부를 눌러 내측방향으로 절곡시켜, 수직단면이 '

'형상이 되도록 한다.

그 이후 절곡펀치는 다시 승강하고, 벤딩펀치도 승강하되, 상기 벤딩펀치가 승강함에 따라 벤딩펀치의 외주연에 끼워져있던 완제품인 사각튜브도 같이 승강되며, 벤딩펀치가 실린더에 의해 후퇴하면, 사각튜브는 하부방향으로 떨어져 배출부에 의해 외부로 배출되는 배출단계를 거치게 된다.

따라서 본 발명은 구조가 간단하여 잔고장이 없고, 가공속도가 빨라 생산성이 높으며, 대량생산이 가능하여 제조원가를 절감시키는 등 경제성이 좋은 현저한 효과가 있다.

100:사각튜브제조장치 10:금속판재
110:절단부
120:벤딩부
121:상부금형 121:고정플레이트
122:지지플레이트 123:벤딩펀치
124:실린더 125:절곡펀치
126:상부다이
131:하부금형
132:벤딩홈 133:가압블록
134:돌출부 135:벤딩롤러
136:하부다이
140:배출부

Claims (3)

1. 금속판재를 프레스로 가공하여 사각형상의 튜브로 성형시키는 사각 튜브 제조방법에 있어서,
   상기 사각튜브 제조방법은
   금속판재(10)를 필요한 크기로 절단하는 절단단계;와
   상기 절단단계를 거쳐 가장자리가 절단된 금속판재(10)를 벤딩하는 벤딩단계;와
   상기 벤딩단계를 거쳐 성형된 완제품을 외부로 배출시키는 배출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사각튜브 제조방법
   
2. 제1항에 있어서, 상기 벤딩단계는 절단단계에서 절단된 금속판재(10)가 안착되는 제1단계;
   상부금형에 장착된 벤딩펀치(123)가 하강함에 따라 금속판재가 한 쌍의 가압블록(133) 사이에 끼여 벤딩되는 제2단계;
   한 쌍의 가압블록(133)이 내측방향으로 이동하여 가압블록 사이에 위치한 금속판재(10)의 양측면을 가압하는 제3단계;
   상부금형에 장착된 절곡펀치(125)가 하강하여, 상부를 향하도록 형성된 금속판재의 양 끝단부를 눌러 내측방향으로 절곡시키는 제4단계;
   절곡펀치(125)가 승강하는 제5단계;
   벤딩펀치(123)가 승강하는 제6단계;로 이루어지되,
   상기 금속판재(10)는 내부에 벤딩펀치(123)가 삽입된 상태로 제2단계 내지 제4단계를 거치게 되는 것을 특징으로 하는 사각튜브 제조방법
   
3. 제1항에 있어서, 상기 벤딩단계에서 사용되는 벤딩부(120)는 하부금형(131)과, 상기 하부금형(131) 상부에 일정간격 이격되게 설치되어 승하강함으로써 하부금형(131)을 가압하는 상부금형(121)으로 구성되되, 상기 상부금형(121)은 금속판재(10)를 하부방향으로 가압하여 금속판재의 양끝단부가 상부를 향하도록 벤딩하는 벤딩펀치(123)와, 상기 벤딩펀치(123)에 의해 절곡되어 상부를 향하도록 형성된 금속판재의 양 끝단부를 하부로 눌러 내측방향으로 절곡시키는 절곡펀치(125)로 구성되는 것을 특징으로 하는 사각튜브 제조방법
   

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