KR20180124505A - 차량용 범퍼 빔의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼 빔 - Google Patents

차량용 범퍼 빔의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼 빔 Download PDF

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KR20180124505A KR1020170059155A KR20170059155A KR20180124505A KR 20180124505 A KR20180124505 A KR 20180124505A KR 1020170059155 A KR1020170059155 A KR 1020170059155A KR 20170059155 A KR20170059155 A KR 20170059155A KR 20180124505 A KR20180124505 A KR 20180124505A
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Abstract

차량용 범퍼 빔의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼 빔이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔의 제조방법은 공정라인 전방에 구성된 언코일러를 통하여 공급되는 코일을 풀어주는 언코일 단계; 상기 언코일러의 공정방향 후방에 구성된 스트레이트너를 통하여 상기 언코일러로부터 풀려 나온 코일을 평판의 패널로 펴주는 스트레이트닝 단계; 상기 스트레이트너의 공정방향 후방에 구성된 브레이크 프레스를 통하여 공급된 패널에 여러 용도의 홀을 성형하는 피어싱 단계; 상기 브레이크 프레스의 공정방향 후방에 다단의 롤 포머들로 구성되는 롤 포밍 유닛을 통하여 공급된 패널을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔의 형상으로 롤 성형하는 롤 포밍 단계; 상기 롤 포밍 유닛의 공정방향 후방에 구성된 시밍롤을 통하여 상기 성형빔의 길이방향을 따라 일측 모서리에서 양 단부를 연결하도록 절곡 및 압착하여 접합하는 시밍접합 단계; 상기 시밍롤의 공정방향 후방에 구성된 라운드 벤더를 통하여 상기 성형빔에 일정 곡률을 갖도록 성형하는 벤딩 단계; 및 상기 라운드 벤더의 공정방향 후방에 구성된 컷팅 프레스를 통하여 상기 성형빔을 설정 규격대로 절단하는 컷팅 단계를 포함한다.

Description

차량용 범퍼 빔의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼 빔{METHOD FOR MANUFACTURING BUMPER BEAM FOR VEHICLE AND BUMPER BEAM MANUFACTURED THEREBY}
본 발명은 차량용 범퍼 빔의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼 빔에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접 공정을 배제할 수 있어 상품성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 차량용 범퍼 빔의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼 빔.
일반적으로 차량에서의 범퍼는 차량이 다른 차량이나 고정체와의 충돌 시, 그 충격을 흡수하여 승객의 안전을 도모하며, 동시에 차체의 변형을 최소화할 수 있도록 차체의 전방과 후방에 배치되는 완충유닛이다.
상기와 같은 범퍼는 차체의 전방과 후방에 차폭방향으로 배치되는 범퍼 빔을 스태이를 통하여 차체측 사이드 멤버에 장착하여 범퍼 빔 유닛을 구성하고, 상기 범퍼 빔의 전방에는 충격력을 흡수하는 에너지 업소버를 구성하고, 상기 범퍼 빔과 에너지 업소버를 감싸는 범퍼 커버를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기한 종래의 범퍼 빔은 상부 성형롤과 하부 성형롤을 한 쌍으로 구성하는 롤 포머가 다단으로 일렬 배치되는 롤 포머 유닛을 거치도록 하여 다양한 형상으로 절곡 성형하는 롤 포밍 공법으로 주로 제작된다.
이와 같은 종래의 범퍼 빔은 대체로 완만한 곡률을 갖는 빔 형상으로 상하로 이격되게 배치되는 상부 폐단면과 하부 폐단면을 갖는 구조로 되어있다.
상기 상부 폐단면과 하부 폐단면은 각각 사각형상의 폐단면 구조를 이루며, 상부 폐단면과 하부 폐단면의 크기는 서로 상이하거나 동일하게 형성될 수도 있다.
상기 상부 폐단면과 하부 폐단면은 연결부에 의해 연결되는데, 상기 연결부에는 길이방향을 따라 용접된다.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 범퍼 빔은 양 단부를 용접 접합하기 위하여 용접 장비를 구축해야 하며, 이에 따른 많은 투자비가 발생된다.
또한, 종래의 범퍼 빔은 일정 곡률을 갖기 위해 수행하는 벤딩 공정 시, 스프링 백(spring back)현상으로 인해 용접부가 파단되는 문제점이 있다.
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 예는 롤 포머 유닛의 후방에, 상부 및 하부 시밍롤을 구성하여 폐단면으로 롤 성형이 완료된 성형빔의 양 단부에 대하여 시밍접합을 이루도록 함으로써, 별도의 용접공정 없이 상기 성형빔의 롤 성형과 동시에, 양 단부의 접합이 완료되도록 하는 차량용 범퍼 빔의 제조방법 및 이를 이용한 범퍼 빔을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량용 범퍼 빔의 제조방법에 있어서, 공정라인 전방에 구성된 언코일러를 통하여 공급되는 코일을 풀어주는 언코일 단계; 상기 언코일러의 공정방향 후방에 구성된 스트레이트너를 통하여 상기 언코일러로부터 풀려 나온 코일을 평판의 패널로 펴주는 스트레이트닝 단계; 상기 스트레이트너의 공정방향 후방에 구성된 브레이크 프레스를 통하여 공급된 패널에 여러 용도의 홀을 성형하는 피어싱 단계; 상기 브레이크 프레스의 공정방향 후방에 다단의 롤 포머들로 구성되는 롤 포밍 유닛을 통하여 공급된 패널을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔의 형상으로 롤 성형하는 롤 포밍 단계; 상기 롤 포밍 유닛의 공정방향 후방에 구성된 시밍롤을 통하여 상기 성형빔의 길이방향을 따라 일측 모서리에서 양 단부를 연결하도록 절곡 및 압착하여 접합하는 시밍접합 단계; 상기 시밍롤의 공정방향 후방에 구성된 라운드 벤더를 통하여 상기 성형빔에 일정 곡률을 갖도록 성형하는 벤딩 단계; 및 상기 라운드 벤더의 공정방향 후방에 구성된 컷팅 프레스를 통하여 상기 성형빔을 설정 규격대로 절단하는 컷팅 단계를 포함하는 차량용 범퍼 빔의 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 상기 시밍접합 단계는 상기 롤 포밍 유닛의 후방에 배치되는 다단의 상부 및 하부 시밍롤에 의해 상기 성형빔의 길이방향을 따라 일단부와 타단부가 서로 겹쳐져 적어도 2단 절곡되어 압착된 시밍부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 시밍부는 상기 일단부를 타단부에 비하여 더 길게 형성하여 상기 일단부와 타단부가 상호 겹쳐진 상태로, 상기 성형빔의 외측에서 내측을 향하여 절곡되어 압착되는 제1단 절곡부를 형성하고, 상기 타단부의 선단을 경계로 상기 일단부의 일측이 상기 성형빔의 외측을 향하여 절곡되어 압착되는 제2단 절곡부를 형성하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 시밍부는 상기 일단부의 선단이 상기 타단부의 절곡된 내측으로 삽입되어 동시에 압착될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 롤 포머 유닛의 후방에, 상부 및 하부 시밍롤을 구성하여 폐단면으로 롤 성형이 완료된 성형빔의 양 단부에 대하여 시밍접합을 이루도록 함으로써, 별도의 용접공정 없이 성형빔의 롤 성형과 동시에, 접합이 완료되도록 한다.
즉, 본 발명의 실시 예는 상기한 성형빔의 접합을 위하여 기존의 용접공정을 배제함으로써, 작업장의 환경을 개선할 수 있으며, 추가적인 공정을 배제함에 따른 공정 사이클 타임을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 용접공정을 배제함으로써, 외관 품질이 향상되어 상품성을 증대시킬 수 있다.
이 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔의 제조방법 중, 시밍접합 단계를 대략적으로 도시한 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔의 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔의 제조방법을 나타낸 공정도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔의 제조방법 중, 시밍접합 단계를 대략적으로 도시한 공정도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔의 제조방법은 언코일 단계(S1), 스트레이트닝 단계(S2), 피어싱 단계(S3), 롤 포밍 단계(S4), 시밍접합 단계(S5), 벤딩 단계(S6) 및 컷팅 단계(S7)가 순차적으로 이루어진다.
먼저, 상기 언코일 단계(S1)는 공정라인 전방 측에 언코일러(1)가 구성되어 공급되는 코일(10)을 풀어준다.
상기 언코일 단계(S1)에 이어서, 상기 스트레이트닝 단계(S2)가 진행된다.
상기 스트레이트닝 단계(S2)는 상기 언코일러(1)의 후방에 구성된 스트레이트너(2)를 통하여 상기 언코일러(1)로부터 풀려나온 코일(10)을 평판(20)으로 펴준다.
상기 스트레이트닝 단계(S2)에 이어서, 상기 피어싱 단계(S3)가 진행된다.
상기 피어싱 단계(S3)는 상기 스트레이트너(2)의 후방에 구성된 브레이크 프레스(3)를 통하여 상기 스트레이트너(2)로부터 공급되는 평판(20)에, 성형된 빔류 등을 조립하기 위한 여러 용도의 홀이 성형된다.
상기 피어싱 단계(S3)에 이어서, 상기 롤 포밍 단계(S4)가 진행된다.
상기 롤 포밍 단계(S4)는 상기 브레이크 프레스(3)의 후방에 구성된 롤 포머 유닛(4)을 통하여 상기 스트레이트너(2)와 브레이크 프레스(3)를 거쳐 공급되는 평판(20)을 순차적으로 절곡 성형하여 폐단면 형상을 갖는 성형빔(30)으로 롤 성형되도록 구성된다.
이때, 상기 롤 포머 유닛(4)은 적어도 10단계 이상의 롤 포머(R1, R2, R3R6, R7: 일부 미도시)들이 일렬로 배치되어 구성된다.
그리고 상기 롤 포밍 단계(S4)에 이어서, 상기 시밍접합 단계(S5)가 진행된다.
도 3을 참조하면, 상기 시밍접합 단계(S4)는 상기 롤 포밍 유닛(4)의 공정방향 후방에 구성된 시밍롤(5)을 통하여 상기 성형빔(30)의 길이방향을 따라 시밍부(31)가 형성되도록 구성된다.
즉, 상기 시밍접합 단계(S4)는 상기 롤 포밍 유닛(4)의 후방에 배치되는 다단의 상부 및 하부 시밍롤(5a, 5b)에 의해 이루어진다.
본 발명의 실시 예에 따른 상부 및 하부 시밍롤(5a, 5b)은 진행방향을 따라 2단으로 형성되는 예로 들어 도시하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 상기 시밍롤(5)의 단을 변경하여 적용가능하다.
상기 시밍접합 단계(S4)는 상기 성형빔(30)의 길이방향을 따라 일단부(33)와 타단부(35)가 서로 겹쳐져 적어도 2단 절곡되어 압착된 시밍부(31)가 형성되도록 구성된다.
도 4를 참조하면, 상기 시밍부(31)는 제1단 절곡부(31a)와 제2단 절곡부(31b)로 이루어진다.
상기 제1단 절곡부(31a)는 상기 일단부(33)를 타단부(35)에 비하여 더 길게 형성하여 상기 일단부(33)와 타단부(35)가 상호 겹쳐진 상태로, 상기 성형빔(30)의 외측에서 내측으로 향하여 절곡되어 압착된다.
또한, 상기 제2단 절곡부(31b)는 상기 타단부(35)의 선단을 경계로 상기 일단부(33)의 일측이 상기 성형빔(30)의 외측을 향하여 절곡되어 압착된다.
이러한 시밍부(31)는 일단부(33)의 선단이 타단부(35)의 절곡된 내측으로 삽입되어 동시에 압착된다.
본 발명의 실시 예에 따른 시밍부(31)는 2단으로 절곡되어 제1단 절곡부(31a)와 제2단 절곡부(31b)를 가지는 것을 예로 들어 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 절곡부의 개수는 변경하여 적용 가능하다.
상기 시밍접합 단계(S5)에 이어서, 상기 벤딩 단계(S6)가 진행된다.
상기 벤딩 단계(S6)는 상기 시밍롤(3)의 공정방향 후방에 구성된 라운드 벤더(6)를 통하여 상기 성형빔(30)이 일정 곡률로 곡률 성형되도록 구성된다.
상기 벤딩 단계(S6)에 이어서, 상기 컷팅 단계(S7)가 진행된다.
상기 컷팅 단계(S7)는 상기 라운드 벤더(6)의 공정방향 후방에 구성된 컷팅 프레스(7)를 통하여 상기 성형빔(30)이 설정 규격대로 절단되어 범퍼 빔(40)이 완성되도록 구성된다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 범퍼 빔의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼 빔은 롤 포밍 성형 공정에서 폐단면의 성형빔으로 성형됨과 동시에, 그 접합부에 기계적인 접합방법인 시밍접합을 바로 진행함으로써, 추가적인 용접공정을 배제할 수 있다.
이에 따라, 상기 범퍼 빔은 외관 품질이 향상되고, 상품성이 증가하며, 작업 환경이 개선될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 언코일러
2: 스트레이트너
3: 브레이크 프레스
4: 롤 포머 유닛
5: 시밍롤
5a: 상부 시밍롤
5b: 하부 시밍롤
6: 라운드 벤더
7: 컷팅 프레스
10: 코일
20: 평판
30: 성형빔
31: 시밍부
31a: 제1단 절곡부
31b: 제2단 절곡부
33: 일단부
35: 타단부
40: 범퍼 빔

Claims (8)

  1. 차량용 범퍼 빔의 제조방법에 있어서,
    공정라인 전방에 구성된 언코일러를 통하여 공급되는 코일을 풀어주는 언코일 단계;
    상기 언코일러의 공정방향 후방에 구성된 스트레이트너를 통하여 상기 언코일러로부터 풀려 나온 코일을 평판의 패널로 펴주는 스트레이트닝 단계;
    상기 스트레이트너의 공정방향 후방에 구성된 브레이크 프레스를 통하여 공급된 패널에 여러 용도의 홀을 성형하는 피어싱 단계;
    상기 브레이크 프레스의 공정방향 후방에 다단의 롤 포머들로 구성되는 롤 포밍 유닛을 통하여 공급된 패널을 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 성형빔의 형상으로 롤 성형하는 롤 포밍 단계;
    상기 롤 포밍 유닛의 공정방향 후방에 구성된 시밍롤을 통하여 상기 성형빔의 길이방향을 따라 일측 모서리에서 양 단부를 연결하도록 절곡 및 압착하여 접합하는 시밍접합 단계;
    상기 시밍롤의 공정방향 후방에 구성된 라운드 벤더를 통하여 상기 성형빔에 일정 곡률을 갖도록 성형하는 벤딩 단계; 및
    상기 라운드 벤더의 공정방향 후방에 구성된 컷팅 프레스를 통하여 상기 성형빔을 설정 규격대로 절단하는 컷팅 단계;
    를 포함하는 차량용 범퍼 빔의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시밍접합 단계는
    상기 롤 포밍 유닛의 후방에 배치되는 다단의 상부 및 하부 시밍롤에 의해 상기 성형빔의 길이방향을 따라 일단부와 타단부가 서로 겹쳐져 적어도 2단 절곡되어 압착된 시밍부를 형성하는 차량용 범퍼 빔의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 시밍부는
    상기 일단부를 타단부에 비하여 더 길게 형성하여 상기 일단부와 타단부가 상호 겹쳐진 상태로, 상기 성형빔의 외측에서 내측을 향하여 절곡되어 압착되는 제1단 절곡부를 형성하고,
    상기 타단부의 선단을 경계로 상기 일단부의 일측이 상기 성형빔의 외측을 향하여 절곡되어 압착되는 제2단 절곡부를 형성하여 이루어지는 차량용 범퍼 빔의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 시밍부는
    상기 일단부의 선단이 상기 타단부의 절곡된 내측으로 삽입되어 동시에 압착되는 차량용 범퍼 빔의 제조방법.
  5. 제1항 내지 제4항에 기재된 차량용 범퍼빔의 제조방법을 이용하여 판재를 롤 포밍 공정을 통해 다단 절곡 성형하여 양 단부가 접합된 성형빔으로 이루어지는 차량용 범퍼빔에 있어서,
    상기 성형빔의 양 단부는 길이방향을 따라 일단부와 타단부가 서로 겹쳐져 적어도 2단 절곡되어 압착된 시밍부로 접합되어 이루어지는 차량용 범퍼 빔.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시밍부는
    상기 일단부가 타단부에 비하여 더 길게 형성되며,
    상기 일단부와 타단부가 상호 겹쳐진 상태로, 상기 성형빔의 외측에서 내측을 향하여 절곡되어 압착된 제1단 절곡부; 및
    상기 타단부의 선단을 경계로 상기 일단부의 일측이 상기 성형빔의 외측을 향하여 절곡되어 압착된 제2단 절곡부;
    로 이루어지는 차량용 범퍼 빔.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 시밍부는
    상기 일단부의 선단이 상기 타단부의 절곡된 내측으로 삽입되어 동시에 압착되는 차량용 범퍼 빔.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 시밍부는
    상부 및 하부 시밍롤에 의해 롤 성형되는 차량용 범퍼 빔.
KR1020170059155A 2017-05-12 2017-05-12 차량용 범퍼 빔의 제조방법 및 이를 이용하여 제조되는 범퍼 빔 KR20180124505A (ko)

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