KR20180087726A - 자동차 차체용 블랭킹 전단 금형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 차체용 블랭킹 전단금형장치에 관한 것으로서 종래 테일게이트와 같은 "へ형" 차체제품을 만들기 위해 전단되는 블랭킹 소재는 성형금형장치의 로워다이에 올려 놓으면 자체 하중에 의해 한 쪽으로 기울어진 상태에서 성형되어 주름이나 굴곡, 크랙 등이 발생되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 테일게이트처럼 "へ"형으로 솟은 곳()이 있는 차체제품(100)을 만들기 위해 철판재료(200)가 진입되면 일정 크기의 블랭킹 소재(300)로 프레싱 절단하는 상형(400a) 및 하형(400b)으로 자동차용 블랭킹 전단금형장치를 구성함에 있어서, 상기 상형(400a)의 일 부위에 설치되며, 돌기띠 성형홈부(411)가 구비된 포밍용 어퍼스틸(410); 포밍용 어퍼스틸(410)과 대응되도록 상기 하형(400b)의 일 부위에 설치되며, 돌기띠 성형돌부(421)가 구비된 포밍용 로워스틸(420); 에 의해 블랭킹 소재(300)로 절단시 차체제품(100)의 솟은 곳(110)으로 성형될 부위에 돌기띠(310)가 형성되게 함으로서 블랭킹 소재(300)를 성형금형장치(500)의 로워다이(510)와 어퍼다이(520) 사이로 옮겨 성형할 때 로워다이(510) 성형면의 산(511)에 놓이는 돌기띠(310)에 의해 블랭킹 소재(300)가 한쪽으로 쏠리지 않고 양호한 성형이 이루어져 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Description

자동차 차체용 블랭킹 전단 금형장치{Blanking Shear a molding machine for car body}

본 발명은 자동차 차체용 블랭킹 전단 금형장치에 관한 것으로서 더욱 상세히는 블랭킹 소재를 성형금형장치로 "へ형상을 가진 차체제품으로 성형할 시 양호한 성형이 이루어지도록 하여 차체제품에 크랙이나 굴곡, 주름 등이 발생되지 않도록 함에 따라 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 자동차 차체용 블랭킹 전단 금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 자동차를 생산하기 까지는 2만 내지 3만여개의 부품을 수차례의 조립공정을 통하여 이루어 진다.

특히, 차체는 자동차 제조공정의 첫 단계로서 여러 종류의 프레스 가공을 통하여 성형패널 또는 성형빔을 포함한 제품을 생산한 후 차체공장으로 옮겨와서 성형이 완료된 제품의 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W)상태의 차체를 이루게된다.

상기 프레스 가공의 특징은 생산성이 높고, 대단히 능률적이며, 금속가공기술 가운데에서도 가장 생산성이 뛰어난 가공법으로, 균일성 있는 제품생산이 가능하며, 경량인데 비하여 강도가 세고, 재료가 경제적으로 쓰인다.

상기 프레스장치를 이용한 전단가공이란 펀치와 다이에 예리한 커터와 틈새를 만들어 소재를 사이에 넣고 펀치에 힘을 가하면 펀치가 소재를 눌러 커터 끝 부분에 집중 응력이 발생하여 소재 내부에 압축력이 작용되고, 가공이 진행됨에 따라 탄성한도를 초과하여 소성변형이 생겨 마지막은 소재가 잘려지는 현상을 말하는 것으로 전단작업은 박판성형의 기본작업으로 치수 정도를 가지고 전단하여 절단하는 블랭킹(Blanking), 그것을 버리는 펀칭(Punching) 혹은 피어싱(Piercing), 판의 가장자리의 펀치로 찍어누른 자국을 노칭(Notching)이라 하며, 균형을 유지하면서 동시에 두 선을 자르는 작업을 파팅(Parting)이라 부르고, 절단하여 버려지는 것이 없는 전단 작업을 슬리팅(Slitting)하며, 가공이 끝난 후 잉여부분을 잘라내는 작업을 트리밍(Triming)이라 부른다.

상기 프레스장치의 블랭킹 전단작업을 통하여 자동차에 사용되는 패널을 만들 경우에는 두루마리 형태로 감겨진 철판을 전단금형장치의 상형과 하형 사이로 지나가게 하여 도 1에서와 같이 원하는 사이즈의 평평한 블랭킹 소재(10)를 만들게 되고, 이후 성형금형장치로 원하는 형상의 차체패널을 성형하게 된다.

그런데 테일게이트와 같이 "へ형상을 가진 차체제품을 성형하기 위한 종래 블랭킹 소재(10)는 많은 문제점이 있는 것으로서 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 테일게이트의 경우에는 차체에 장착되면 일단은 루프와 접면되고, 타단은 리어범퍼와 접면될 수 있도록 "へ"형상을 이루게 성형되어야 한다.

따라서 평평하게 전단된 블랭킹 소재(10)를 성형금형장치로 옮겨 "へ"형상의 차체제품으로 성형하기 위해서는 도 2a,2b에서와 같이 로워다이(20)에 위치시킨 후 어퍼다이(30)를 하강시켜 블랭킹 소재(10)를 가압하게 된다.

그런데 로워다이(20)의 성형면의 산(21)에 블랭킹 소재(10)를 올려 놓게 되면 블랭킹 소재(10)의 자체 하중에 의해 한 쪽으로 기울어지게 되는데 즉, 도2a와 같이 블랭킹 소재(10)가 루프부와 접면되는 일단으로 기울어질 경우에는 어퍼다이(30)가 초기 범퍼부측과 접면되는 타단에 접점되면서 블랭킹 소재(10)가 타단으로 과다하게 쏠려 안착됨으로 인해 타단은 블랭킹 소재(10)의 유입 억제과다로 인한 크랙(CRACK)이나 넥크(NECK)가 발생되고, 일단은 블랭킹 소재(10)의 유입 억제 부족으로 인한 굴곡과 주름이 발생된다.

또한, 도2b와 같이 블랭킹 소재(10)가 타단으로 기울어져 있을 경우에는 어퍼다이(30)가 초기 일단에 접점되면서 블랭킹 소재(10)가 일단으로 과다하게 쏠려 안착됨으로 인해 타단은 블랭킹 소재(10)의 유입 억제 부족으로 굴곡과 주름이 과다하게 형성되고, 일단은 블랭킹 소재(10)의 유입 억제 과다로 인해 크랙이나 넥크가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서 본 발명은 블랭킹 소재를 성형금형장치의 로워다이의 성형면에 올려 놓게 되면 블랭킹 소재의 자체 하중에도 불구하고 한 쪽으로 기울어지지 않도록 하여 양호한 성형이 이루어지도록 한 자동차 차체용 블랭킹 전단금형장치를 제공하기 위한 것이다.

이에 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 테일게이트처럼 "へ"형으로 솟은 곳이 있는 차체제품을 만들기 위해 철판재료가 진입되면 일정 크기의 블랭킹 소재로 프레싱 절단하는 상형 및 하형으로 자동차용 블랭킹 전단금형장치를 구성함에 있어서, 상기 상형의 일 부위에 설치되며, 돌기띠 성형홈부가 구비된 포밍용 어퍼스틸; 포밍용 어퍼스틸과 대응되도록 상기 하형의 일 부위에 설치되며, 돌기띠 성형돌부가 구비된 포밍용 로워스틸; 에 의해 블랭킹 소재로 절단 시 차체제품의 솟은 곳으로 성형될 부위에 돌기띠가 형성되게 구성 함으로써 달성된다.

이러한 본 발명은 블랭킹 소재를 성형할 때 돌기띠가 형성되게 하여 블랭킹 소재를 성형금형장치를 이용하여 "へ"형상을 가진 차체제품으로 만들 때 한 쪽으로 쏠리지 않고, 수평상태에서 양호한 성형이 되도록 함에 따라 차체제품에 크랙이나 굴곡, 주름 등이 발생되지 않아 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 종래 블랭킹 전단금형장치에 의해 전단된 블랭킹 소재를 도시한 사시도.
도 2a,2b 는 종래 블랭킹 소재를 "へ"형의 차체제품으로 만들기 위해 성형금형장치의 로워다이에 올려 놓은 상태를 도시한 도면으로 도2a는 블랭킹 소재의 자체 하중에 의해 루프부쪽으로 기울어진 상태를 도시한 것이고, 2b는 범퍼부쪽으로 이루어진 상태이다.
도 3 은 본 발명에 따라 블랭킹 소재를 절단하기 위해 롤형태로 감진 철판을 전단금형장치로 진입시키는 상태를 예시한 정면도.
도 4 는 본 발명에 따라 "へ"형상을 가진 테일게이트패널을 예시한 사시도.
도 5a, 5b 는 본 발명에 따른 전단금형장치의 상형과 하형을 예시한 것으로서 도5a는 상형이고, 5b는 하형이다.
도 6 은 본 발명에 따라 블랭킹 소재를 전단하기 위해 전단금형장치의 상형에 구비된 포밍용 어퍼스틸과 하형에 구비된 포밍용 로워스틸 사이에 철판재료를 진입시킨 상태를 예시한 요부 도면.
도 7 은 도 6의 단면도
도 8 은 본 발명에 따라 블랭킹 소재를 성형금형장치로 성형하기 위해 로워다이에 올려놓은 상태를 예시한 도면.
도 9 는 본 발명에서 블랭킹 전단금형장치에 의해 전단된 블랭킹 소재를 예시한 사시도.

이하에서 본 발명의 상기 목적을 달성할 수 있는 기술 구성 및 작용을 바람직한 실시 예로 첨부한 도면에 의해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명에 따라 블랭킹 소재를 절단하기 위해 롤형태로 감진 철판을 전단금형장치로 진입시키는 상태를 예시한 정면도이고,도 4 는 본 발명에 따라 "へ"형상을 가진 테일게이트패널을 예시한 사시도이며, 도 5a, 5b 는 본 발명에 따른 전단금형장치의 상형과 하형을 예시한 것으로서 도5a는 상형이고, 5b는 하형이고, 도 6 은 본 발명에 따라 블랭킹 소재를 전단하기 위해 전단금형장치의 상형에 구비된 포밍용 어퍼스틸과 하형에 구비된 포밍용 로워스틸 사이에 철판재료를 진입시킨 상태를 예시한 요부 도면이며, 도 7 은 도 6의 단면도이고, 도 8 은 본 발명에 따라 블랭킹 소재를 성형금형장치로 성형하기 위해 로워다이에 올려놓은 상태를 예시한 도면이며. 도 9 는 본 발명에서 블랭킹 전단금형장치에 의해 전단된 블랭킹 소재를 예시한 사시도이다.

이와 같은 본 발명은 테일게이트처럼 "へ"형으로 솟은 곳(110)이 있는 차체제품(100)을 만들기 위해 철판재료(200)가 진입되면 일정 크기의 블랭킹 소재(300)로 프레싱 절단하는 상형(400a) 및 하형(400b)으로 자동차용 블랭킹 전단금형장치를 구성함에 있어서, 상기 상형(400a)의 일 부위에 설치되며, 돌기띠 성형홈부(411)가 구비된 포밍용 어퍼스틸(410); 포밍용 어퍼스틸(410)과 대응되도록 상기 하형(400b)의 일 부위에 설치되며, 돌기띠 성형돌부(421)가 구비된 포밍용 로워스틸(420); 에 의해 블랭킹 소재(300)로 절단 시 차체제품(100)의 솟은 곳(110)으로 성형될 부위에 돌기띠(310)가 형성되게 한 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 도 3 에서와 같이 전단금형장치를 이용하여 롤 형태에서 풀리는 철판재료(200)가 진입되면 상형(400a)과 하형(400b)을 이용하여 프레싱 절단하여 블래킹 소재(300)를 성형하는 것은 일반적인 기술구성이다.

그러나 본 발명에서의 특징은 블랭킹 소재(300)를 도 4에서와 같이 테일게이트 처럼 "へ"형으로 솟은 곳(110)이 있는 차체제품(100)으로 성형하기 위해 성형금형장치(500)의 로워다이(510)의 성형면 산(511)에 놓을 때 한 쪽으로 기울어지지 않고 수평상태를 유지한 상태에서 작업이 이루어져 양호한 성형이 이루어지도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 전단금형장치의 상형(400a)의 일 부위에 돌기띠 성형홈부(411)가 형성된 포밍용 어퍼스틸(410)을 구비하고, 하형(400b)의 일부위에는 상기 포밍용 어퍼스틸(410)과 대응되도록 돌기띠 성형돌부(421)가 형성된 포밍용 로워스틸(420)을 구비하였다.

따라서 철판재료(200)를 상형(400a)과 하형(400b)사이로 진입시킨 후 상형(400a)을 하 방향으로 내려 철판재료(200)를 가압시켜 블래킹 소재(300)로 절단 시 포밍용 어퍼스틸(410)의 돌기띠 성형홈부(411)와 포밍용 로워스틸(420)의 돌기띠 성형돌부(421)에 의해 블랭킹 소재(300)의 중앙에는 돌기띠(310)가 형성된다.

이처럼 블래킹 소재(300)에 돌기띠(310)가 형성되게 한 상태에서 블래킹 소재(300)를 성형금형장치(500)의 로워다이(510)와 어퍼다이(520)로 옮겨 즉, 블랭킹 소재(300)를 로워다이(510) 성형면의 산(511)에 올려 놓은 상태에서 어퍼다이(520)를하강시켜 가압하게 되는데 여기서 블랭킹 소재(300)에는 돌기띠(310)가 형성되어 있으므로 돌기띠(310)를 산(511)과 접면되게 올려 놓는다.

이처럼 블랭킹 소재(300)의 돌기띠(310)를 이용하여 로워다이(510)의 산(511)에 올려 놓으면 블랭킹 소재(300)가 어느 한 쪽으로 기울어 지지 않고, 수평상태를 유지할 수 있음에 따라 어퍼다이(520)를 하강시켜 블랭킹 소재(300)을 가압시킬 시 블랭킹 소재(300)의 전체면을 동시에 균일하게 가압할 수 있어 양호한 성형이 이루어질 수 있는 것이다.

그리고 블랭킹 소재(300)에 형성되는 돌기띠(310)는 블랭킹 소재(300)의 표면으로 돌출되게 형성하되 양쪽으로 경사면(311)이 구비되게 위는 좁고 아래는 넓은 상형하광 형태의 마름모꼴 형태이거나 만곡된 산 형태로 형성되게 함에 따라 블랭킹 소재(300)를 성형하여 차체제품(100)으로 성형 시 더욱 더 블랭킹 소재(300)가 한쪽으로 쏠리지 않고 양호한 성형이 이루어지게 된다.

100 : 차체제품 110 : 솟은곳
200 : 철판재료 300 : 블랭킹 소재
310 : 돌기띠 311 : 경사면
400a,400b :상형/하형 410 : 포밍용 어퍼스틸
411 : 돌기띠 성형홈부 420 : 포밍용 로워스틸
421 : 돌기띠 성형돌부 500 : 성형금형장치
510 : 로워다이 511 : 산
520 : 어퍼다이

Claims (2)

1. 테일게이트처럼 "へ"형으로 솟은 곳(110)이 있는 차체제품(100)을 만들기 위해 철판재료(200)가 진입되면 일정 크기의 블랭킹 소재(300)로 프레싱 절단하는 상형(400a) 및 하형(400b)으로 자동차용 블랭킹 전단금형장치를 구성함에 있어서,
   상기 상형(400a)의 일 부위에 설치되며, 돌기띠 성형홈부(411)가 구비된 포밍용 어퍼스틸(410);
   포밍용 어퍼스틸(410)과 대응되도록 상기 하형(400b)의 일 부위에 설치되며, 돌기띠 성형돌부(421)가 구비된 포밍용 로워스틸(420);
   에 의해 블랭킹 소재(300)로 절단시 차체제품(100)의 솟은 곳(110)으로 성형될 부위에 돌기띠(310)가 형성되게 하여
   블랭킹 소재(300)를 성형금형장치(500)의 로워다이(510)와 어퍼다이(520) 사이로 옮겨 성형할 때 로워다이(510) 성형면의 산(511)에 놓이는 돌기띠(310)에 의해 블랭킹 소재(300)가 한쪽으로 쏠리지 않고 양호한 성형이 되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차 차체용 블랭킹 전단금형장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   블랭킹 소재(300)의 돌기띠(310)는,
   블랭킹 소재(300)의 표면으로 돌출되되 양쪽에 경사면(311)이 구비되는 상협하광 형태의 마름모꼴 형태이거나 만곡된 산 형태로 형성되게 하여
   차체제품(100) 성형시 블랭킹 소재(300)가 한쪽으로 쏠리지 않고 양호한 성형이 되게 한 것을 특징으로 하는 자동차 차체용 블랭킹 전단금형장치.

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