KR20210004434A - 생산성을 향상한 프레스 장치 - Google Patents

Abstract

서로 다른 블랭크 홀딩력을 요구하는 이종 패널을 한 대의 프레스 장치를 이용하여 서로 다른 블랭크 홀딩력을 제공하면서 가압 성형할 수 있도록;
하부의 볼스터와 상부의 슬라이드 사이에, 제품패널의 하단 성형면을 갖는 하형과 이에 대응하여 제품패널의 상단 성형면을 갖는 상형을 구비하며, 상기 하형의 외측으로는 상기 볼스터에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되어 상형과 함께, 소재패널에 블랭크 홀딩력을 제공하도록 구성되는 프레스 장치에서,
상기 볼스터와 슬라이드 사이에 일측으로는 제1블랭크 홀딩력이 요구되는 제1제품패널을 성형하기 위한 제1하형과 제1상형 및 제1블랭크 홀더를 구비하며,
상기 볼스터와 슬라이드 사이의 타측으로는 상기 제1하형과 제1상형 및 제1블랭크 홀더에 이웃하여 제2블랭크 홀딩력이 요구되는 제2제품패널을 성형하기 위한 제2하형과 제2상형 및 제2블랭크 홀더를 구비하되, 상기 제2하형의 하부에는 상기 제2블랭크 홀더에 대하여 그 블랭크 홀딩력을 상기 제2블랭크 홀딩력으로 보정하여 주는 블랭크 홀딩력 보정수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생산성을 향상한 프레스 장치를 제공한다.

Description

생산성을 향상한 프레스 장치{Presses with improved productivity}

본 발명은 생산성을 향상한 프레스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 후드 인너 패널과 아웃터 패널같이, 서로 다른 블랭크 홀딩력을 요구하는 이종 패널을 한 대의 프레스 장치를 이용하여 서로 다른 블랭크 홀딩력을 제공하면서 가압 성형할 수 있도록 하는 생산성을 향상한 프레스 장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 프레스(press) 가공이라 함은, 판재의 재료에 힘을 가해 소성 변형시켜 패널(panel)의 형상을 성형하는 가공방법이다. 이러한 프레스 가공은 통상적으로 평판 형태의 블랭크를 프레스 장치에 투입하여 금형(金型; metallic pattern)의 하형 위에 안착시킨 후, 상형이 하압(下壓)하여 하형에 대하여 소재를 변형시킴으로써 가공하는 것이다.

일례로, 자동차 메이커에서 자동차 1차종을 개발, 생산하기까지는 평균 1,000파트 이상의 차체 패널이 개발되며, 한 파트의 패널을 생산하기 위해서는 여러 종류의 프레스 장비를 통하여 일정한 형태로 가압 성형하는 포밍(FORMING) 성형공정 후, 트리밍(TRIMMING)과 피어싱(PIECING), 플랜징(FLANGING), 헤밍(HEMMING) 등의 프레스 공정에서 성형, 절단, 홀 가공, 절곡 등의 평균 4공정의 가공작업을 거쳐 제품 패널을 생산하게 되는데, 상기 포밍 성형공정은 제품 데이터대로 소재를 소성 가공하는 공정으로 제품 패널의 품질을 90%이상 결정하는 주요공정이다.

도 6은 종래 차량용 후드의 인너 패널을 성형하는 포밍 프레스 장치의 측 단면도로서, 일반적인 포밍 프레스 장치는 제품 패널의 하단면 형상을 갖는 하형(101)이 하부의 볼스터(103)에 장착되고, 이 하형(101)의 외측으로는 상기 볼스터(103)에 설정된 블랭크 홀딩력을 제공할 수 있도록 탄성력을 제공하는 쿠션핀(105)을 통하여 블랭크 홀더(107)가 장착된다.

그리고 상기 하형(101)의 상부에서 제품 패널의 상단면 형상을 갖는 상형(111)이 상부의 슬라이더(109)에 장착되어 상기 하형(101)과의 사이에 투입되는 소재 패널(113)을 상기 블랭크 홀더(107)에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품 패널을 성형하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 프레스 장치에 의하면, 한 대의 프레스 장치 내에 후드 인너 패널과 아웃터 패널 같이, 서로 다른 블랭크 홀딩력을 요구하는 이종 패널을 동시에 성형 가공하기 위해서는 제품별로 서로 다른 블랭크 홀딩력을 제공하면서 가압 성형하여야 하나, 이미 탄성력이 설정된 쿠션핀을 통하여 한 대의 프레스 장치내에 서로다른 블랭크 홀딩력을 요구하는 이종 패널의 동시성형은 불가능하며, 이에 따라 후드의 인너 패널과 아웃터 패널을 각각의 프레스 장치에 금형을 설치하여 제품패널을 생산하고 있는 실정이다.

이와 같이, 한 대의 프레스 장치내에서 이종패널의 동시성형이 불가능함에 따라 1파트의 제품패널을 생산하기 위한 생산공정의 추가로 생산성이 떨어지며, 무엇보다 프레스 장치의 운용면에 있어서의 비효율성을 갖는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 후드의 인너 패널과 아웃터 패널 같이, 서로 다른 블랭크 홀딩력을 요구하는 이종 패널을 한 대의 프레스 장치를 이용하여 서로 다른 블랭크 홀딩력을 제공하면서 가압 성형할 수 있도록 하는 생산성을 향상한 프레스 장치를 제공하는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 생산성을 향상한 프레스 장치에 의하면, 후드의 인너 패널과 아웃터 패널같이, 서로 다른 블랭크 홀딩력을 요구하는 이종 패널을 한 대의 프레스 장치에서 블랭크 홀딩력 보정수단을 통하여 서로 다른 블랭크 홀딩력으로 가압하여 동시성형이 가능하도록 함으로써, 1파트의 제품패널을 생산하기 위한 생산공정을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 무엇보다 프레스 장치의 효율적인 운용을 통하여 생산비를 절감 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생산성을 향상한 프레스 장치의 전체 측 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 평면도이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 블랭크 홀딩력 보정수단으로 도 1의 B-B 선에 따른 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 생산성을 향상한 프레스 장치의 제1작동 상태도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 생산성을 향상한 프레스 장치의 제2작동 상태도이다.
도 6은 종래 차량용 후드의 인너 패널을 성형하는 포밍 프레스 장치의 측 단면도이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 생산성을 향상한 프레스 장치는 하부의 볼스터와 상부의 슬라이드 사이에, 제품패널의 하단 성형면을 갖는 하형과 이에 대응하여 제품패널의 상단 성형면을 갖는 상형을 구비하며, 상기 하형의 외측으로는 상기 볼스터에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되어 상형과 함께, 소재패널에 블랭크 홀딩력을 제공하도록 구성되는 프레스 장치에서, 상기 볼스터와 슬라이드 사이에 일측으로는 제1블랭크 홀딩력이 요구되는 제1제품패널을 성형하기 위한 제1하형과 제1상형 및 제1블랭크 홀더를 구비하며, 상기 볼스터와 슬라이드 사이의 타측으로는 상기 제1하형과 제1상형 및 제1블랭크 홀더에 이웃하여 제2블랭크 홀딩력이 요구되는 제2제품패널을 성형하기 위한 제2하형과 제2상형 및 제2블랭크 홀더를 구비하되, 상기 제2하형의 하부에는 상기 제2블랭크 홀더에 대하여 그 블랭크 홀딩력을 상기 제2블랭크 홀딩력으로 보정하여 주는 블랭크 홀딩력 보정수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 블랭크 홀딩력 보정수단은 상기 볼스터 상의 타측에서 상기 제2하형의 하부에 구성되며, 단면상에는 가스배관을 형성하는 베이스 플레이트와; 상기 베이스 플레이트 상에서, 상기 제2블랭크 홀더의 하단을 보정된 탄성력으로 지지하며, 상기 가스배관과 연결되어 작동가스의 충전 및 배기를 통하여 탄성 보정치를 조정하는 다수개의 가스 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시에에 따른 생산성을 향상한 프레스 장치의 전체 측 단면도로서, 본 발명에 따른 이종패널의 동시성형용 프레스 장치의 구성은 하부의 볼스터(1)가 구비되며, 상기 볼스터(1)의 상부에는 상하 구동하는 슬라이드(3)가 구성된다.

상기 볼스터(1)와 슬라이드(3) 사이의 일측으로는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 볼스터(1) 상에 제1블랭크 홀딩력(F1)이 요구되는 차량용 후드의 인너 패널(5)을 성형하도록 인너 패널(5)의 하단 성형면을 갖는 제1하형(11)이 설치되고, 상기 슬라이드(3) 상에는 상기 제1하형(11)의 하단 성형면에 대응하여 상기 인너 패널(5)의 상단 성형면을 갖는 제1상형(13)이 장착된다.

그리고 상기 제1하형(11)의 외측으로는 상기 볼스터(1) 상에 쿠션핀(9)을 통하여 제1블랭크 홀더(15)가 장착되어 상기 제1상형(13)의 다이 페이스면(17)과 함께, 소재패널에 상기 제1블랭크 홀딩력(F1)을 제공하도록 구성된다.

한편, 상기 볼스터(1)와 슬라이드(3) 사이의 타측으로는 상기 제1하형(11)과 제1상형(13) 및 제1블랭크 홀더(15)에 이웃하여 상기 제1블랭크 홀딩력(F1)보다는 큰 힘의 제2블랭크 홀딩력(F2; F1<F2)이 요구되는 차량용 후드의 아웃터 패널(7)을 성형하도록 상기 볼스터(1) 상에 아웃터 패널(7)의 하단 성형면을 갖는 제2하형(21)이 설치되고, 상기 슬라이드(3) 상에는 상기 제2하형(21)의 하단 성형면에 대응하여 상기 아웃터 패널(7)의 상단 성형면을 갖는 제2상형(23)이 장착된다.

또한, 상기 제2하형(21)의 외측으로는 상기 볼스터(1) 상에 쿠션핀(9)을 통하여 제2블랭크 홀더(25)가 장착되어 상기 제2상형(23)의 다이 페이스면(27)과 함께, 소재패널에 상기 블랭크 홀딩력(F1)을 제공하되, 상기 제2하형(21)의 하부에는 상기 제2블랭크 홀더(25)에 대하여 그 블랭크 홀딩력을 상기 제2블랭크 홀딩력(F2)으로 보정하여 주는 블랭크 홀딩력 보정수단이 추가로 설치된다.

즉, 상기 블랭크 홀딩력 보정수단은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 볼스터(1) 상의 타측에서 상기 제2하형(21)의 하부에 베이스 플레이트(31)가 구성되며, 상기 베이스 플레이트(31)의 단면상에는 가스배관(33)을 형성하며, 상기 쿠션핀(9)이 관통되는 다수개의 관통홀(35) 등이 형성된다.

그리고 상기 베이스 플레이트(31) 상에서, 상기 제2블랭크 홀더(25)의 하단을 보정된 탄성력으로 지지하도록 6개의 가스 스프링(37)이 장착되며, 상기 가스 스프링(37)은 각각 상기 베이스 플레이트(31) 상에 형성되는 가스배관(33)과 연결되어 작동가스의 충전 및 배기를 통하여 탄성 보정치를 조정할 수 있도록 구성된다.

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 생산성을 향상한 프레스 장치의 작동을 도 4와 도 5를 통하여 설명하면, 먼저, 상기 도 4에서와 같이, 상기 제1상형(13) 및 제2상형(23)과 제1블랭크 홀더(15) 및 제2블랭크 홀더(25)가 각각 슬라이드(3) 및 각 쿠션핀(9)에 의해 상승된 상태로, 상기 제1상형(13)과 제1하형(11) 및 제2상형(23)과 제2하형(21) 사이에, 각각 인너 패널(5) 및 아웃터 패널(7)의 소재패널(10,20)을 각각 투입한 후, 상부의 슬라이드(3)에 의해 제1상형(13) 및 제2상형(23)이 하강 작동하여 각 상형(13,23)의 다이 페이스면(17,27)과 제1 및 제2블랭크 홀더(15,25))의 다이 페이스면(1929)을 통하여 상기 2장의 소재 패널(10,20) 외측단을 각각 홀딩하게 된다.

이때부터, 상기 상부 슬라이드(3)에 의해 제1상형(13) 및 제2상형(23)이 계속 하강 작동하면, 상기 제1블랭크 홀더(15)와 제2블랭크 홀더(25)는 하강작동을 시작하게 되는데, 상기 제1블랭크 홀더(15)는 하부의 쿠션핀(9)에 의해 제1블랭크 홀딩력(F1)으로만 인너 패널(5)의 소재(10)를 홀딩하게 되며, 상기 제2블랭크 홀더(25)는 상기 쿠션핀(9)과 함께, 베이스 플레이트(31) 상에 설치된 가스 스프링(37)에 의해 동시에 지지됨으로, 상기 제1블랭크 홀딩력(F1)에 가스 스프링(31)의 탄성 보정치를 더한 제2블랭크 홀딩력(F2; F1+탄성 보정치)으로 상기 아웃터 패널(7)의 소재(20)를 홀딩하게 된다.

이와 같이, 상기 차량용 후드의 인너 패널(5)과 아웃터 패널(7)의 각 소재패널(10,20)에 각각 제1블랭크 홀딩력(F1)과 제2블랭크 홀딩력(F2)을 제공한 상태로, 상기 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 슬라이드(3)가 계속해서 하강하면, 상기 제1상형(13)과 제1하형(11) 및 제2상형(23)과 제2하형(21)의 각 성형면 내측으로 각 소재패널(10,20)이 조금씩 유입되면서, 제품의 형상을 따라 성형되며, 상기 제1상형(13)과 제2상형(23)이 상기 제1하형(11)과 제2하형(21)에 각각 완전하게 합형되는 순간, 인너 패널(5) 및 아웃터 패널(7)로 성형된다.

Claims (1)

1. 하부의 볼스터와 상부의 슬라이드 사이에, 제품패널의 하단 성형면을 갖는 하형과 이에 대응하여 제품패널의 상단 성형면을 갖는 상형을 구비하며, 상기 하형의 외측으로는 상기 볼스터에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착되어 상형과 함께, 소재패널에 블랭크 홀딩력을 제공하도록 구성되는 프레스 장치에 있어서,
   상기 볼스터와 슬라이드 사이에 일측으로는 제1블랭크 홀딩력이 요구되는 제1제품패널을 성형하기 위한 제1하형과 제1상형 및 제1블랭크 홀더를 구비하며,
   상기 볼스터와 슬라이드 사이의 타측으로는 상기 제1하형과 제1상형 및 제1블랭크 홀더에 이웃하여 제2블랭크 홀딩력이 요구되는 제2제품패널을 성형하기 위한 제2하형과 제2상형 및 제2블랭크 홀더를 구비하되,
   상기 제2하형의 하부에는 상기 제2블랭크 홀더에 대하여 그 블랭크 홀딩력을 상기 제2블랭크 홀딩력으로 보정하여 주도록, 상기 볼스터 상의 타측에서 상기 제2하형의 하부에 구성되며, 단면상에는 가스배관을 형성하는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트 상에서, 상기 제2블랭크 홀더의 하단을 보정된 탄성력으로 지지하며, 상기 가스배관과 연결되어 작동가스의 충전 및 배기를 통하여 탄성 보정치를 조정하는 다수개의 가스 스프링으로 구성되는 블랭크 홀딩력 보정수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생산성을 향상한 프레스 장치.

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