KR20180007128A - 자동차 외판 성형용 프레스 금형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 외판 성형용 프레스 금형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 외판을 성형할 때 스크랩을 다수개로 분리시키기 위해 상부금형과 하부금형의 경계에 형성되는 T 교차부에서 재료의 뜯어지는 현상을 방지하고, 절단시 비산되는 가루 발생을 없앨 수 있을 뿐만 아니라, 제품의 불량을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.
본 발명의 프레스 금형장치는, 상부금형(10)과 하부금형(20) 사이로 금속패널(1)을 위치시키고, 상부금형(10)의 이동으로 중앙에 위치되는 외판부재(P)와, 외측에 위치되는 스크랩부재(S)들을 다수개로 분리되도록 하부금형(20)에는 외측 방사선 방향으로 홈부(3)가 파여진 스크랩 커터(2)들이 설치되는 프레스 금형장치에 있어서,
상기 상부금형(10)에는 스크랩 커터(2)들의 각 홈부(3) 위치로 스크랩 커터(30)를 설치하고, 이 스크랩 커터(30)와 고정금형(50) 사이에는 소정의 압력 이상에서 실린더(41)가 신축되는 가스쇼버(40)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 외판 성형용 프레스 금형장치{Device for press mold for shell molding of automobile}

본 발명은 자동차 외판 성형용 프레스 금형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 외판을 성형할 때 스크랩을 다수개로 분리시키기 위해 상부금형과 하부금형의 경계에 형성되는 T 교차부에서 재료의 뜯어지는 현상을 방지하고, 절단시 비산되는 가루 발생을 없앨 수 있을 뿐만 아니라, 제품의 불량을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로, 자동차 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 제품을 생산한 후, 차체공장으로 옮겨와서 제품의 각 부분을 용접 조립하여 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 된다.

이렇게 조립되는 대부분의 부품들은 강판으로 이루어져 있고, 완성된 제품의 품질은 대부분 프레스가공의 성형공정에서 결정된다.

자동차의 외판을 성형하는 공정은 상부금형과 하부금형 사이에 투입된 패널을 성형, 절단하여 주로 중앙에 위치되는 외판을 원하는 형상으로 취득하게 되고, 외부에 위치되는 스크랩은 다수개로 분리시킨 후 폐기 또는 재활용 처리하게 된다.

스크랩부재(S)는 금형에 의해 외판부재(P)를 성형하는 과정에서 동시에 다수개로 분리시키게 되는데, 외판부재(P)와 스크랩부재(S)들을 절단시키기 위해서는 그 경계부에 "T" 형상으로 절단부위가 반복되어 있게 된다.

각 T절단부의 교차부에 해당되는 위치로는 회피를 위해 홈부(3)가 오목하게 파여진 하형 스크랩 커터(2)가 하부금형(20)의 외측으로 위치되고, 상부금형(10)에는 이 홈부(3)에 대응되는 위치로 하부가 호형곡선으로 된 요부커터(4)가 형성되어 있다.(도 2)

또, 상부금형(10)에는 상부측으로 오목한 홈부가 파여지고 하부금형(20)에 요부커터가 구비되도록 그 위치가 상하로 서로 바뀌게 성형될 수도 있다.

특허문헌 1 : 국내등록 특허 제10-1293975호(등록일자 2013년8월1일) 특허문헌 2 : 국내등록 특허 제10-1006954호(등록일자 2011년1월3일)

종래, 금형 구조에 의하면 외판부재(P)와 스크랩부재(S)들을 분리 절단시키기 위한 "T" 위치의 각 교차부는 홈부(3)와 요부커터(4)에 의해 절단되는 과정에서 시간차에 의해 패널이 절단되지 않고 뜯어지는 파열현상이 발생된다.

이와 같이 패널이 뜯어지는 현상에 의해 절단 공정에서 버(burr)의 발생과 재료의 도금면이 벗겨지면서 가루가 금형 내부로 유입되고, 이 가루에 의하여 제품 표면에 오렌지 껍질(오렌지 필)과 같이 미세 흠집이 형성되는 불량원인이 되었다.

또, "T" 교차점에서 발생되는 버는 도장이 제대로 이루어지지 않아 장기간 사용시 버가 발생된 곳을 중심으로 도장이 벗겨지기 시작하여 자동차의 내구성에 심각한 문제점을 불러 일으키게 된다.

따라서, 오렌지 필의 문제를 방지하기 위해 생산 라인에서 번거롭게 금형 세척이나 버의 수작업 수정을 실시할 수 밖에 없는 실정이다.

최근에는 자동차의 경량화를 위해 알루미늄 패널을 많이 이용하고 있는데, 알루미늄 판재의 경우 오렌지 필이 발생되면 수정이 불가능하여 폐기하고 있는 것이다.

따라서, 미세한 원인으로 인해 생산성을 저하시킬 뿐만 아니라, 코스트가 상승되는 등의 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, "T" 교차점 절단부위를 주변과 시간차 없이 동시에 절단하게 되므로 버의 발생을 방지할 수 있도록 한 자동차 외판 성형용 프레스 금형을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 버와 비산가루의 발생을 방지하여 생산도중 금형 세척이나 수정 작업이 필요없게 되므로 생산성이 향상되고 경제적인 이익을 줄 수 있는 자동차 외판 성형용 프레스 금형을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 특히 알루미늄 판재를 성형하는 경우에 제품 불량을 현저하게 줄일 수 있도록 한 자동차 외판 성형용 프레스 금형을 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명 금형장치는, 상부금형(10)과 하부금형(20) 사이로 금속패널(1)을 위치시키고, 상부금형(10)의 이동으로 중앙에 위치되는 외판부재(P)와, 외측에 위치되는 스크랩부재(S)들을 다수개로 분리되도록 하부금형(20)에는 외측 방사선 방향으로 홈부(3)가 파여진 스크랩 커터(2)들이 설치되는 프레스 금형장치에 있어서,

상기 상부금형(10)에는 스크랩 커터(2)들의 각 홈부(3) 위치로 스크랩 커터(30)를 설치하고,

이 스크랩 커터(30)와 고정금형(50) 사이에는 소정의 압력 이상에서 실린더(41)가 신축되는 가스쇼버(40)가 설치되는 것에 의해 달성된다.

상기 고정금형(50)은 상부금형(10)에 수개의 고정핀(51)들에 의해 고정된다.

상기 스크랩 커터(30)의 머리부와 고정금형(50) 사이에는 코일스프링(31)이 탄력 설치된다.

이러한 본 발명에 의하면, 외판부재와 스크랩부재의 "T" 교차점 절단부위를 주변과 시간차 없이 동시에 절단하게 된다.

따라서, 버의 발생을 방지할 수 있고, 비산가루의 발생을 방지하여 생산도중 금형 세척이나 수정 작업이 필요없게 되므로 생산성이 향상되고 경제적인 이익을 줄 수 있다.

또, 알루미늄 판재를 성형하는 경우에, 특히 제품 불량을 현저하게 줄일 수 있는 것이다.

도 1은 금속패널을 상부금형과 하부금형에 의해 외판부재와 스크랩부재들이 절단되는 형상을 예시한 평면도.
도 2는 종래 상부금형과 하부금형의 외부에 위치되는 스크랩커터의 구조를 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 장치도.
도 4는 외판부재와 스크랩부재의 "T" 교차점 위치로 스크랩 커터가 위치되는 상태를 보인 저면도.
도 5는 본 발명의 상부금형에 스크랩 커터가 금속패널을 절단하기 전 상태를 보인 단면도.
도 6은 본 발명의 상부금형이 하부금형 방향으로 이동되어 금속패널을 절단시킨 상태의 스크랩 커터 위치를 보인 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면에서와 같이 본 발명은 자동차의 주로 외판을 성형하기 위한 프레스 금형장치를 특징으로 한다.

즉, 상부금형(10)과 하부금형(20) 사이로 금속패널(1)을 투입 시킨 후 상부금형(10)이 하강되면서 중앙에 위치되는 외판부재(P)를 원하는 형상으로 취득하게 되고, 외부에 위치되는 스크랩부재(S)들은 다수개로 절취시킨 후 폐기 또는 재활용 처리하게 된다.

이때 외판부재(P)와 스크랩부재(S)들의 각 경계부에는 "T" 형상으로 절단부위가 반복되어 있게 되는 데, 본 발명에서는 그 교차부에 가스쇼버(40)에 의해 지지되는 스크랩 커터(30)를 설치하여 버나 금속가루 발생을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

상기 스크랩 커터(30)는 상부금형(10)에 고정금형(50)을 이용해 외판부재(P)의 둘레와 각 스크랩부재(S)의 절단부 교차점 위치로 설치되는 데, 이 스크랩 커터(30)와 고정금형(50) 사이에는 소정의 압력 이상에서 실린더(41)가 신축되는 가스쇼버(40)가 설치되어 있다.

스크랩 커터(30)의 단부는 사각봉 형상으로 하부금형(20)의 외측 방사선 방향으로 설치되는 하형 스크랩 커터(2)의 홈부(3)에 대응되는 크기로 성형되며, 상부측 머리부는 가스쇼버(40)에 의해 지지되어 있게 된다.

고정금형(50)은 스크랩 커터(30)의 승강을 가이드하면서, 가스쇼버(40)가 설치된 상태에서, 수개의 고정핀(51)들에 의해 상부금형(10)에 고정되어 함께 승강된다.

그리고, 상기 스크랩 커터(30)의 머리부와 고정금형(50) 사이에는 코일스프링(31)이 탄력 설치되어 스크랩 커터(30)가 항상 가스쇼버(40)의 실린더(41)와 탄력적으로 접촉상태를 유지시키게 된다.

가스쇼버(40)는 설정된 압력 이상에서만 실린더(41)가 내부로 신축되며 압력을 흡수하도록 설계된 것으로, 본 발명에서는 금속패널(1)을 스크랩 커터(30)가 절단시키기에는 충분한 압력(예로서 320 kg)까지는 신축 반응을 안하게 된다.

그리고, 설정된 압력 이상이 작용되면 실린더(41)가 내부로 신축되면서 스크랩 커터(30)가 절단된 금속패널(1)을 가압한 상태를 유지하면서 완충 역할을 수행하게 되는 것이다.

도 5는 스크랩 커터(30)의 하단면이 상부금형(10)의 절단면과 일치되게 설치된 상태를 보이고 있다.

이 상태에서 외판부재(P)의 성형을 위해 상부금형(10)이 하강되면 스크랩 커터(30)는 "T" 교차점에 해당되는 위치에서 함께 금속패널(1)을 절단시키게 되고, 계속 상부금형(10)이 설정된 행정거리 만큼 이동할 때 하형 스크랩 커터(2)에 접촉된 후 프레스 기계의 작동능력으로 가해지는 압력을 가스쇼버(40)의 실린더(41)가 신축되며 스프링과 같이 완충역할을 하는 것이다.(도 6)

프레스 기계의 작동으로 상부금형(10)이 상승되면 하부금형(20)으로부터 간격이 유지되고 그 사이로 새로운 금속패널(1)이 투입되어 다음 절단 과정을 진행하는 과정을 반복하게 되는 것이다.

이때, 실린더(41)는 외력이 제거되므로 내부로 신축된 상태에서 다시 최초 상태로 복귀되고, 코일스프링(31)의 탄력으로 스크랩 커터(30)와 실린더(41)는 항상 접촉상태를 유지하게 되는 것이다.

이러한 본 발명에 의하면, "T" 교차점 절단부위가 뜯어지면서 버나 금속가루가 발생되지 않고 깔끔하게 절단이 이루어져 생산성이 향상될 뿐만 아니라, 특히 고급차에 주로 적용되는 알루미늄 판재의 경우에도 제품 불량을 현저하게 줄일 수가 있는 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

본 발명은 자동차의 외판 성형용 프레스 금형 기술에 적용된다. 특히, 외판과 스크랩들을 분리시키기 위해 발생되는 "T" 교차점 절단부위에서 버나 금속가루가 발생되지 않고 깔끔하게 절단이 이루어지도록 하여 생산성과 품질이 향상되어 경제적 이익을 줄 수 있는 기술에 적용된다.

1 - 금속패널 2 - 하형 스크랩 커터
10 - 상부금형 20 - 하부금형
30 - 스크랩 커터 31 - 코일스프링
40 - 가스쇼버 41 - 실린더
50 - 고정금형

Claims (3)

1. 상부금형(10)과 하부금형(20) 사이로 금속패널(1)을 위치시키고, 상부금형(10)의 이동으로 중앙에 위치되는 외판부재(P)와, 외측에 위치되는 스크랩부재(S)들을 다수개로 분리되도록 하부금형(20)에는 외측 방사선 방향으로 홈부(3)가 파여진 스크랩 커터(2)들이 설치되는 프레스 금형장치에 있어서,
   상기 상부금형(10)에는 스크랩 커터(2)들의 각 홈부(3) 위치로 스크랩 커터(30)를 설치하고,
   이 스크랩 커터(30)와 고정금형(50) 사이에는 소정의 압력 이상에서 실린더(41)가 신축되는 가스쇼버(40)가 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차 외판 성형용 프레스 금형장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 고정금형(50)은 상부금형(10)에 수개의 고정핀(51)들에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차 외판 성형용 프레스 금형장치.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 스크랩 커터(30)의 머리부와 고정금형(50) 사이에는 코일스프링(31)이 탄력 설치됨을 특징으로 하는 자동차 외판 성형용 프레스 금형장치.
   
   

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