KR20220102740A - 자동차용 머플러의 파이프를 다양한 각도로 벤딩시키는 프레스 벤딩기, 및 이를 이용한 파이프 벤딩방법 - Google Patents

자동차용 머플러의 파이프를 다양한 각도로 벤딩시키는 프레스 벤딩기, 및 이를 이용한 파이프 벤딩방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 프레스 벤딩기는 자동차용 머플러의 파이프를 다양한 각도로 벤딩시킬 수 있는 것으로서, 슬라이드 피스(유동 금형)과 카운터 다이 사이에 LM 가이드를 설치하여, 벤딩시 바깥쪽으로 회동되는 카운터 다이에 대해 슬라이드 피스(유동 금형)가 상대적으로 슬라이딩되도록 함으로써 파이프 표면의 스크래치를 방지하고 파이프 외관 품질을 향상시키며 금형의 수명을 늘릴 수 있다는 장점을 갖는다.

Description

자동차용 머플러의 파이프를 다양한 각도로 벤딩시키는 프레스 벤딩기, 및 이를 이용한 파이프 벤딩방법 {Press bending machine for bending pipes of automobile muffler at various angles, and pipe bending method using the same}
본 발명은 자동차 머플러의 파이프용 프레스 벤딩기에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 슬라이드 피스(유동 금형)와 카운터 다이 사이에 LM 가이드를 설치하여, 파이프를 벤딩시킬 때 바깥쪽으로 회동되는 카운터 다이에 대해 슬라이드 피스(유동 금형)가 상대적으로 슬라이딩되도록 함으로써 파이프 표면의 스크래치를 방지하고 파이프 외관 품질을 향상시키며 금형의 수명을 늘릴 수 있는 프레스 벤딩기에 대한 것이다.
아울러, 본 발명은 이러한 프레스 벤딩기를 이용한 파이프 벤딩방법에 대한 것이기도 하다.
일반적으로, 자동차용 머플러는 자동차의 배기가스로 인한 소음을 줄이기 위한 장치이다. 머플러 제조 공정에는 금속 파이프를 벤딩시키는 공정이 포함된다.
도 1에 나타난 바와 같이, 파이프용 프레스 벤딩기는 램 블록과 카운터 다이를 포함한다. 카운터 다이의 윗면에 파이프를 배치한 후, 램 블록을 이용하여 파이프를 가압하면 카운터 다이가 바깥쪽으로 회동하면서 파이프가 벤딩된다.
그런데, 상기 벤딩 공정에서 파이프와 카운터 다이 사이에 마찰이 크게 작용한다는 문제점이 있다. 도 2는 상기 벤딩 공정에 의해 제조된 파이프를 보여주는데, 상기 마찰로 인해 파이프의 외부 표면에 스크래치가 발생된 것을 볼 수 있다.
상기 스크래치는 머플러의 외관 품질을 떨어뜨리고 제품 수명을 단축시키기도 한다. 아울러, 상기 마찰로 인해 카운터 다이의 수명이 단축되는 문제점도 생긴다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 슬라이드 피스(50, 유동 금형)와 카운터 다이(30) 사이에 LM 가이드(40)를 설치하여, 파이프(1)를 벤딩시킬 때 바깥쪽으로 회동되는 카운터 다이(30)에 대해 슬라이드 피스(50, 유동 금형)가 상대적으로 슬라이딩되도록 함으로써 파이프(1) 표면의 스크래치를 방지하고 파이프(1) 외관 품질을 향상시키며 금형의 수명을 늘릴 수 있는, 자동차 머플러의 파이프용 프레스 벤딩기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 파이프(1) 직경이 고정(결정)된 경우, 하나의 슬라이드 피스(50, 유동 금형)를 이용하여 0° ~ 90°의 범위로 파이프를 자유롭게 벤딩시킬 수 있고 이에 따라 다품종 소량 생산에 유리한, 자동차 머플러의 파이프용 프레스 벤딩기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 벤딩기(100)가 수직으로 세워지도록 설치되고 램 블록(65)이 수직으로 승하강되므로 차지하는 공간이 작은, 자동차 머플러의 파이프용 프레스 벤딩기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 벤딩 각도를 여러 단계로 입력하여 프로그램할 수 있고, 벤딩 각도를 램 블록(65)의 승하강 길이로 제어하며, 다수의 벤딩기(100)를 하나의 콘트롤러로 제어할 수 있고, 작업자의 작업 편의성과 생산성이 향상된, 자동차 머플러의 파이프용 프레스 벤딩기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 프레스 벤딩기를 이용한 파이프 벤딩방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 이루기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파이프용 프레스 벤딩기(100)는, 수직으로 승하강하는 램블록(65); 램블록(65) 아래의 양측에 각각 설치되고, 램블록(65)이 하강하여 파이프(1)를 가압할 때 바깥쪽으로 회동하며, 램블록(65)이 상승하여 상기 가압이 해소되면 안쪽으로 회동하여 원래 상태로 복귀되는 회동부(20); 회동부(20)에 설치되어 회동부(20)와 함께 회동하는 카운터 다이(30); 및, 카운터 다이(30)의 윗면에 슬라이딩 가능하도록 설치되고, 카운터 다이(30)와 함께 회동되는 슬라이드 피스(50);를 포함할 수 있다.
파이프(1)가 슬라이드 피스(50)의 윗면에 놓이고, 회동부(20)가 바깥쪽으로 회동할 때 슬라이드 피스(50)는 카운터 다이(30)에 대해 상대적으로 슬라이딩하면서 회동되는 것에 의해 파이프(1)를 벤딩할 수 있다.
램블록(65)의 외부면에는 반원형 홈(66)이 원주방향으로 형성되고, 슬라이드 피스(50)의 윗면에는 반원형 홈(51)이 슬라이드 피스(50)의 길이 방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있다. 반원형 홈(51)(66)은 파이프(1)가 배치되는 공간을 형성하고 파이프(1)를 가압한다.
카운터 다이(30)의 윗면에는 LM 가이드(40)가 카운터 다이(30)의 길이방향을 따라 설치될 수 있다. LM 가이드(40)의 상면에는 슬라이드 피스(50)가 설치되며, 슬라이드 피스(50)의 상기 슬라이딩은 LM 가이드(40)의 슬라이딩에 의해 이루어질 수 있다.
상기 프레스 벤딩기(100)는 수직으로 세워진 프레임(10)을 포함할 수 있다. 프레임(10)은 가이드 홈(11)과 샤프트홀을 구비할 수 있다. 가이드 홈(11)은 수직으로 연속되도록 형성되어 램 블록(65)의 승하강을 가이드하며, 샤프트홀은 가이드 홈(11)의 양측에 각각 형성되고, 샤프트홀에 설치된 회동축(25)에 의해 회동부(20)가 프레임(10)에 회동 가능하게 결합될 수 있다.
상기 회동부(20)는, 샤프트홀의 앞면에 결합되는 제1 부분(21); 샤프트홀의 뒷면에 결합되는 제2 부분(22); 및, 제1,2 부분(21)(22)의 하단을 연결하는 제3 부분(23);을 포함할 수 있다.
카운터 다이(30)는 제1 부분(21)의 하단에 구비되고, 제1,2,3 부분(21)(22)(23)은
Figure pat00001
단면 형상을 이룰 수 있다.
Figure pat00002
단면 형상은 회동부(20)의 회동에 필요한 모멘트 크기를 크게 함으로써, 램 블록(65)의 가압시에 회동부(20)가 급격하게 회동되는 것을 방지할 수 있다. 바람직하게, 제3 부분(23)의 두께를 제1,2 부분(21)(22) 보다 두껍게 하여 큰 하중을 가지도록 함으로써 회동부(20)의 회동에 필요한 모멘트 크기를 크게 할 수도 있다.
램 블록(65)은 승하강부(60)에 설치될 수 있다. 승하강부(60)는 가이드 홈(11)에 의해 가이드되면서 수직으로 승하강될 수 있다.
바람직하게, 승하강부(60)는 프레임(10)을 관통하도록 설치된 제1 기어부를 포함하고, 제2 부분(22)에는 제1 기어부와 맞물리는 제2 기어부가 설치될 수 있다. 제1,2 기어부가 맞물린 상태에서 승하강부(60)가 승하강되는 것에 의해 회동부(20)가 회동될 수 있다.
상기 프레스 벤딩기(100)는 콘트롤러를 더 포함할 수 있다. 상기 콘트롤러는, 파이프(1)의 벤딩 각도에 해당하는 램블록(65)의 승하강 길이를 입력하는 입력부; 및, 여러 벤딩기의 일련 번호와, 작업 중인 벤딩기의 일련 번호 및 상기 승하강 길이와, 벤딩 작업이 완료된 파이프 개수를 표시하는 디스플레이부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면인 파이프 벤딩방법은, (a) 파이프(1)가 양측 슬라이드 피스(50)의 윗면에 놓이는 단계; (b) 램블록(65)이 하강하여 파이프(1)를 가압하는 단계; 및, (c) 상기 가압에 의해 양측의 회동부(20)가 서로 멀어지도록 회동될 때, 슬라이드 피스(50)는 회동부(20)와 함께 회동되면서 파이프(1)를 벤딩시키되 파이프(1)와의 마찰력으로 인해 카운터 다이(30)에 대해 상대적으로 슬라이딩되면서 파이프(1)를 지지하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계에서, 상기 회동 전후에 슬라이드 피스(50)와 파이프(1) 사이의 접촉 지점은 실질적으로 변하지 않되 회동부(20)의 회동에 의해 카운터 다이(30)가 회동되는 것에 의해 상기 슬라이딩이 발생될 수 있다.
상기 (c) 단계에서, 양측의 회동부(20)가 서로 멀어지는 방향으로공회동될수록 슬라이드 피스(50)의 윗면의 경사가 커지고 이에 따라 파이프(1)의 벤딩 각도가 커진다.
상기 회동부(20)의 회동이 제1,2 기어부 등에 의해서 램블록(65)의 승하강과 연동될 수 있다.
상기 파이프 벤딩방법은, (a) 단계의 이전에, (a1) 파이프(1) 직경에 대응되는 반원형 홈(51)을 가진 슬라이드 피스(50)를 LM가이드(40)의 위에 설치하는 단계; 및, (a2) 파이프(1) 직경에 대응되는 반원형 홈(66)을 가진 램 블록(65)을 승하강부(60)에 설치하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 파이프 벤딩방법은, (b) 단계의 이전에, (b1) 파이프 벤딩 각도를 결정하는 단계; 및, (b2) 상기 벤딩 각도에 대응하는 램블록(65)의 하강 길이를 결정하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 파이프(1) 표면의 스크래치를 방지하고 파이프(1) 외관 품질을 향상시키며 금형의 수명을 늘릴 수 있다.
둘째, 파이프(1)의 직경만 결정되면, 하나의 슬라이드 피스(50, 유동 금형)를 이용하여 0° ~ 90°의 범위에서 파이프를 벤딩시킬 수 있고 이에 따라 다품종 소량 생산에 유리하다.
셋째, 벤딩기(100)가 수직으로 세워지도록 설치되고 램 블록(65)이 수직으로 승하강되므로 차지하는 공간이 작다.
넷째, 벤딩 각도를 여러 단계로 입력하여 프로그램할 수 있고, 벤딩 각도를 램 블록(65)의 승하강 길이로 제어하며, 다수의 벤딩기(100)를 하나의 콘트롤러로 제어할 수 있고, 작업자의 작업 편의성과 생산성이 향상된다.
도 1은 종래 기술에 따라 자동차 머플러용 파이프 프레스 벤딩기가 파이프를 벤딩하는 것을 보여주는 도면.
도 2는 도 1의 벤딩에 의해 제조된 파이프를 보여주는 사진.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레스 벤딩기를 보여주는 사시도.
도 4a는 파이프가 프레스 벤딩기에 설치된 것을 보여주는 정면도.
도 4b는 도 4a의 A 부분을 확대한 도면.
도 5a는 파이프가 프레스 벤딩기에 의해 벤딩되는 것을 보여주는 정면도.
도 5b는 도 5a의 B 부분을 확대한 도면.
도 6은 램 블록과 슬라이드 피스의 관계를 보여주는 도면.
도 7은 회동부를 보여주는 사시도.
도 8(a)는 LM 가이드를 보여주는 정면도이고, 도 8(b)는 LM 가이드를 보여주는 좌측면도이며, 도 8(c)는 LM 가이드를 보여주는 평면도.
도 9(a)는 슬라이드 피스와 LM 가이드를 연결하는 연결 지그를 보여주는 평면도이고, 도 9(b)는 연결 지그를 보여주는 좌측면도.
도 10은 콘트롤러의 화면을 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
한편, 본 명세서와 청구범위에서 파이프는 금속 파이프를 의미한다. 그리고, 도면에서 x, y, z축은 이해를 돕기 위해 추가한 것으로서, 카르테시안 좌표계의 세 축으로서 서로에 대해 수직을 이룬다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레스 벤딩기를 보여주는 사시도이고, 도 4a는 파이프가 프레스 벤딩기에 설치된 것을 보여주는 정면도이며, 도 4b는 도 4a의 A 부분을 확대한 도면이다.
도면에 나타난 바와 같이, 프레스 벤딩기(100)는 프레임(10)과, 프레임(10)에 승하강 가능하도록 설치된 승하강부(60)와, 승하강부(60)에 설치되어 승하강부(60)와 함께 승하강되는 램 블록(65)과, 프레임(10)의 양측에 회동 가능하도록 설치된 회동부(20)와, 회동부(20)에 설치되어 회동부(20)와 함께 회동하는 카운터 다이(30)와, 카운터 다이(30)에 설치된 LM 가이드(40, Linear Motion guide)와, LM 가이드(40)에 설치된 슬라이드 피스(50)를 포함한다.
프레임(10)은 가이드 홈(11)과 샤프트홀을 포함할 수 있다.
프레임(10)은 작업대(90)의 윗면에 수직으로 설치된 것으로서, 가로(x 방향) 및 세로(y 방향) 방향 보다 높이 방향(z 방향)으로 길게 형성된다. 바람직하게, 프레임(10)은 길이방향(z 방향)을 따라 가이드 홈(11)이 길게 연속적으로 형성되고, 이에 따라 프레임(10)은
Figure pat00003
와 같은 단면 형상을 갖는다. 그리고, 프레임(10)의 양측에는 축지부(13)가 돌출되도록 형성된다. 축지부(13)에는 샤프트홀이 형성되고, 회동축(25)이 샤프트홀을 관통하도록 설치된다.
가이드 홈(11)에는 승하강부(60)가 설치된다. 승하강부(60)는 가이드 홈(11)에 의해 가이드되면서 유압에 의해 승하강된다. 승하강부(60)에는 램 블록(65)이 설치되어 승하강부(60)와 함께 승하강된다.
한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 승하강부(60)는 프레임(10)를 관통하여 후방으로 돌출된 제1 기어부를 포함할 수 있다. 제1 기어부는 회동부(20)의 제2 기어부(도면에 미도시)와 맞물리도록 설치된다. 예를 들어, 제1 기어부는 래크 기어이고 제2 기어부는 피니언 기어일 수 있다. 승하강부(60)의 승하강에 따라 제1 기어부가 승하강하면 피니언 기어가 회전되어 회동부(20)가 회동될 수 있다.
도 6에 나타난 바와 같이, 램 블록(65)은 윗면(67)이 평평한 원형 디스크 구조를 갖되, 그 측면에는 반원형 홈(66)이 형성된다. 반원형 홈(66)은 슬라이드 피스(50)의 반원형 홈(51)과 협력하여 원형 단면을 형성할 수 있다. 반원형 홈(51)(66)의 곡률과 반경은 파이프(1)의 외경에 따라 결정될 수 있다.
한편, 본 명세서와 청구범위에서 반원형 홈은 수학적인 의미에서의 반원형 홈 뿐만 아니라 반원에 가까운 형태의 홈도 포함한다.
회동부(20)는 프레임(10)의 양측에 회동 가능하도록 설치된다. 구체적으로, 도 1과 도 7에 나타난 바와 같이, 회동부(20)는 샤프트홀의 앞면에 결합되는 제1 부분(21)과, 샤프트홀의 뒷면에 결합되는 제2 부분(22)과, 제1,2 부분(21)(22)의 하단을 연결하는 제3 부분(23), 및 제1,2 부분(21)(22)을 관통하도록 샤프트홀에 설치되는 회동축(25)을 포함할 수 있다.
그리고, 제1 부분(21)의 하단에는 카운터 다이(30)가 구비되며, 제1,2,3 부분(21)(22)(23)은 전체적으로
Figure pat00004
단면 형상을 이룬다.
Figure pat00005
단면 형상은 회동부(20)의 회동에 필요한 모멘트 크기를 크게 함으로써, 램 블록(65)의 가압시에 회동부(20)가 급격하게 회동되는 것을 방지할 수 있다. 바람직하게, 제3 부분(23)의 두께를 제1,2 부분(21)(22) 보다 두껍게 하여 큰 하중을 가지도록 함으로써 회동부(20)의 회동에 필요한 모멘트 크기를 크게 할 수도 있다.
도 4a~4b와 도 5a~5b에 나타난 바와 같이, 양측 회동부(20)의 카운터 다이(30)가 서로 맞닿은 상태에서, 램 블록(65)에 의해 슬라이드 피스(50)가 가압되면 양측 회동부(20)는 바깥쪽으로 회동된다. 즉, 양측 회동부(20)는 서로 멀어지는 쪽으로 회동된다. 이 때, 램 블록(65)의 가압력이 작용하더라도 회동부(20)의 자중이 있으므로 회동부(20)가 급격하게 바깥쪽으로 회동되는 것이 방지될 수 있다.
그리고, 램 블록(65)이 상승하여 가압이 해소되면 양측 회동부(20)는 반대 방향으로 회동되어 원 상태로 복귀된다.
제2 부분(22)의 상단에는 제2 기어부(도면에 미도시)가 설치될 수도 있는데, 제2 기어부에 대해서는 위에서 설명한 바 있다.
카운터 다이(30)는 제1 부분(21)의 하단에 결합 설치된다. 이에 따라, 회동부(20)가 회동되면 카운터 다이(30)도 함께 회동된다. 카운터 다이(30)의 윗면에는 레일홈(31)이 형성된다. 레일홈(31)은 LM 가이드(40)의 레일(41)이 설치되기 위한 홈으로서, 카운터 다이(30)의 길이방향(x 방향)을 따라 연장되도록 형성된다.
카운터 다이(30)는 양측의 제1 부분(21)에 각각 설치되는데, 램 블록(65)에 의한 가압이 없을 때 양측 카운터 다이(30)의 선단은 서로 맞닿도록 배치된다.
LM 가이드(40, Linear Motion guide)는 레일홈(31)에 설치된다. 도 8(a) ~ 8(c)에 나타난 바와 같이, LM 가이드(40)는 레일(41)과 평판부(45)를 구비한다. 평판부(45)는 레일(41)을 따라 슬라이딩될 수 있다. 평판부(45)는 제1 볼트공(46)을 포함한다.
바람직하게, 평판부(45)의 윗면에는 연결지그(55)가 결합될 수 있다. 이에 따라, 연결지그(55)와 평판부(45)는 함께 슬라이딩된다. 도 9(a)~9(b)에 나타난 바와 같이, 연결지그(55)는 제2 볼트공(56)과 제1 체결공(57)을 포함할 수 있다. 제2 볼트공(56)과 제1 체결공(57)은 연결지그(55)를 관통하도록 형성된다.
볼트(도면에 미도시)가 제1,2 볼트공(46)(56)에 체결되는 것에 의해서 연결지그(55)와 평판부(45)가 체결되고, 소정의 체결구(도면에 미도시)가 제1,2 체결공(57)(도 6의 52)에 체결되는 것에 의해 연결지그(55)와 슬라이드 피스(50)가 체결된다.
슬라이드 피스(50)는 연결지그(55)에 결합되도록 설치된다. 이에 따라, 슬라이드 피스(50)는 연결지그(55) 및 평판부(45)와 함께 슬라이딩된다. 도 6에 나타난 바와 같이, 슬라이드 피스(50)의 윗면에는 반원형 홈(51)이 형성되고 아랫면에는 제2 체결공(52)이 형성된다.
양측 슬라이드 피스(50)의 반원형 홈(51)은 서로 연결되도록 설치된다. 그리고, 반원형 홈(51)에는 파이프(1)가 설치된다.
[파이프용 프레스 벤딩기를 이용한 벤딩 방법]
그러면, 아래에서는 상술한 프레스 벤딩기(100)를 이용한 파이프 벤딩방법을 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위해, 도 10에 나타난 바와 같이, 7대의 벤딩기가 하나의 컨트롤러에 의해 제어되는 경우를 설명하기로 한다.
먼저, 컨트롤러를 통해서 벤딩기(100)의 일련 번호를 입력하고, 그 벤딩기(100)의 승하강 길이를 입력한다. 도 10은 컨트롤러의 화면(디스플레이부와 입력부의 일 예)을 보여주는데, '(1) BENDING NO'은 7대의 벤딩기 중에서 현재 작업 중인 벤딩기의 번호를 나타내고, '(2) BENDING POS(mm)'는 현재 작업 중인 벤딩기의 램블록의 승하강 길이(이동 길이)를 나타내며, '(3) COUNTER'는 작업이 완료된 수량(파이프 개수)를 나타내고, '(4) BENDING POS SET'은 7대 벤딩기의 각 하강 길이(이동 길이)를 나타내는 것으로서, NO. 1 ~ 7 중에서 활성화된 것만 작업이 이루어지며, '(5) MANUAL S/W'은 수동으로 램 블록을 상승/하강시키는 버튼이고, '(6) COUNTER RST'은 작업수량을 리셋하는 버튼이며, '(7) I/O CHECK'는 관리자 모드로 진입하기 위한 버튼이고, '(8) ALARM'은 알람 로그 기록을 보여주는 버튼이다.
이어서, 파이프(1)의 외경에 대응되는 램 블록(65)과 슬라이드 피스(50)를 각각 설치한다. 구체적으로, 파이프(1)의 외경에 대응되는 반원형 홈(66)을 가진 램 블록(65)을 승하강부(60)에 설치하고, 파이프(1)의 외경에 대응되는 반원형 홈(51)을 가진 슬라이드 피스(50)를 연결 지그(55)에 설치한다.
다음으로, 파이프(1)를 양측 슬라이드 피스(50)의 반원형 홈(51)에 배치한다. 램 블록(65)의 가압력이 없는 상태에서 양측 슬라이드 피스(50)의 반원형 홈(51)은 서로 연결되므로, 이 연결된 반원형 홈(51)에 파이프(1)가 배치된다.
이어서, 유압 장치(도면에 미도시)를 작동하여 승하강부(60)를 하강시키면 램 블록(65)도 하강하여 파이프(1)를 가압한다. 이 가압에 의해, 양측의 회동부(20)가 서로 멀어지는 방향으로 회동한다.
이 때, 파이프(1)와 슬라이드 피스(50) 사이에는 마찰력이 작용하므로 슬라이드 피스(50)와 파이프(1) 사이의 슬라이딩은 없거나 거의 없고 회동부(20)의 회동으로 인해 LM 가이드(40)에 의한 슬라이딩이 주로 발생하게 되며, 이에 따라 슬라이드 피스(50)는 제자리에서 회동만 하게 된다. 즉, 회동부(20)의 회동 전후에 슬라이드 피스(50)와 파이프(1) 사이의 접촉 지점은 실질적으로 변하지 않되 회동부(20)의 회동에 의해 카운터 다이(30)가 회동되는 것에 의해 LM 가이드(40)의 슬라이딩이 발생된다. 이와 같이, 슬라이드 피스(50)의 슬라이딩(이동)이 없거나 거의 없으므로 파이프(1)의 표면 손상이 발생하지 않는다.
이에 비해, 기존의 프레스 벤딩기에 의해 만들어진 파이프는 그 표면에 스크래치(도 2 참조)가 발생하여 미관이 손상되고 금형 수명이 단축되는 문제점이 있었다.
한편, 미리 입력된 하강 길이만큼 램 블록(65)의 하강이 완료되면 램 블록(65)은 위로 상승한다. 램 블록(65)이 상승하면 가압력이 해소되므로 회동부(20)는 반대방향으로 회동되어 원래 상태로 복귀한다.
본 발명에 따른 프레스 벤딩기(100)는 램 블록(65)의 하강 길이(이동 길이)가 길수록 파이프(1)의 벤딩 각도가 커진다. 따라서, 파이프(1) 직경이 결정되면, 파이프 직경에 맞는 슬라이드 피스(50)와 램 블록(65)을 설치하고, 벤딩 각도에 해당하는 하강 길이를 콘트롤러에 입력하여 파이프(1)를 원하는 각도로 벤딩시킬 수 있다. 상기 하강 길이만 조절하면 파이프를 0° ~ 90° 각도로 벤딩시킬 수 있다.
한편, 위에서는 자동차 머플러용 파이프를 벤딩하는 것을 예로 들어서 설명을 하였으나, 본 발명의 권리범위는 자동차 머플러용 파이프를 벤딩하는 것에 한정되지 않고 다양한 용도와 다양한 단면 형상의 파이프 또는 강봉 등을 벤딩하는 것에도 미치는 것으로 이해되어야 한다.
1: 파이프 10: 프레임
11: 가이드 홈 13: 축지부
20: 회동부 21: 제1 부분
22: 제2 부분 23: 제3 부분
25: 회동축 30: 카운터 다이
31: 레일 홈 40: LM 가이드
41: 레일 45: 평판부
46: 제1 볼트공 50: 슬라이드 피스
51: 반원형 홈 52: 제2 체결공
55: 연결지그 56: 제2 볼트공
57: 제1 체결공 60: 승하강부
65: 램 블록 66: 반원형 홈
67: 램 블록의 윗면 90: 작업대
100: 프레스 벤딩기

Claims (13)

  1. 수직으로 승하강하는 램블록(65);
    램블록(65) 아래의 양측에 각각 설치되고, 램블록(65)이 하강하여 파이프(1)를 가압할 때 바깥쪽으로 회동하며, 램블록(65)이 상승하여 상기 가압이 해소되면 안쪽으로 회동하여 원래 상태로 복귀되는 회동부(20);
    회동부(20)에 설치되어 회동부(20)와 함께 회동하는 카운터 다이(30); 및,
    카운터 다이(30)의 윗면에 슬라이딩 가능하도록 설치되고, 카운터 다이(30)와 함께 회동되는 슬라이드 피스(50);를 포함하고,
    파이프(1)가 슬라이드 피스(50)의 윗면에 놓이며, 회동부(20)가 바깥쪽으로 회동할 때 슬라이드 피스(50)는 카운터 다이(30)에 대해 상대적으로 슬라이딩하면서 회동되는 것에 의해 파이프(1)를 벤딩하는 것을 특징으로 하는, 파이프용 프레스 벤딩기.
  2. 제1항에 있어서,
    램블록(65)의 외부면에는 반원형 홈(66)이 원주방향으로 형성되고,
    슬라이드 피스(50)의 윗면에는 반원형 홈(51)이 슬라이드 피스(50)의 길이 방향을 따라 연속적으로 형성되며, 반원형 홈(51)(66)은 파이프(1)가 배치되는 공간을 형성하고 파이프(1)를 가압하는 것을 특징으로 하는, 파이프용 프레스 벤딩기.
  3. 제2항에 있어서,
    카운터 다이(30)의 윗면에는 LM 가이드(40)가 카운터 다이(30)의 길이방향을 따라 설치되고, LM 가이드(30)의 상면에는 슬라이드 피스(50)가 설치되며, 슬라이드 피스(50)의 상기 슬라이딩은 LM 가이드(40)의 슬라이딩에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 파이프용 프레스 벤딩기.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    수직으로 세워진 프레임(10)을 포함하고, 프레임(10)은 가이드 홈(11)과 샤프트홀을 구비하며,
    가이드 홈(11)은 수직으로 연속되도록 형성되어 램 블록(65)의 승하강을 가이드하며, 샤프트홀은 가이드 홈(11)의 양측에 각각 형성되고, 샤프트홀에 설치된 회동축(25)에 의해 회동부(20)가 프레임(10)에 회동 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는, 파이프용 프레스 벤딩기.
  5. 제4항에 있어서,
    회동부(20)는,
    샤프트홀의 앞면에 결합되는 제1 부분(21);
    샤프트홀의 뒷면에 결합되는 제2 부분(22); 및,
    제1,2 부분(21)(22)의 하단을 연결하는 제3 부분(23);을 포함하고,
    제1 부분(21)의 하단에는 카운터 다이(30)가 구비되며, 제1,2,3 부분(21)(22)(23)은
    Figure pat00006
    단면 형상을 이루는 것을 특징으로 하는, 파이프용 프레스 벤딩기.
  6. 제5항에 있어서,
    램 블록(65)은 승하강부(60)에 설치되고, 승하강부(60)는 가이드 홈(11)에 의해 가이드되면서 수직으로 승하강되며,
    승하강부(60)는 프레임(10)을 관통하도록 설치된 제1 기어부를 포함하고, 제2 부분(22)에는 제1 기어부와 맞물리는 제2 기어부가 설치되며,
    제1,2 기어부가 맞물린 상태에서 승하강부(60)가 승하강되는 것에 의해 회동부(20)가 회동되는 것을 특징으로 하는, 파이프용 프레스 벤딩기.
  7. 제6항에 있어서,
    콘트롤러를 더 포함하고,
    콘트롤러는,
    파이프(1)의 벤딩 각도에 해당하는 램블록(65)의 승하강 길이를 입력하는 입력부; 및,
    여러 벤딩기의 일련 번호와, 작업 중인 벤딩기의 일련 번호 및 상기 승하강 길이와, 벤딩 작업이 완료된 파이프 개수를 표시하는 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 파이프용 프레스 벤딩기.
  8. (a) 파이프(1)가 양측 슬라이드 피스(50)의 윗면에 놓이는 단계;
    (b) 램블록(65)이 하강하여 파이프(1)를 가압하는 단계; 및,
    (c) 상기 가압에 의해 양측의 회동부(20)가 서로 멀어지도록 회동될 때, 슬라이드 피스(50)는 회동부(20)와 함께 회동되면서 파이프(1)를 벤딩시키되 파이프(1)와의 마찰력으로 인해 카운터 다이(30)에 대해 상대적으로 슬라이딩되면서 파이프(1)를 지지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 파이프 벤딩방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서, 상기 회동 전후에 슬라이드 피스(50)와 파이프(1) 사이의 접촉 지점은 실질적으로 변하지 않되 회동부(20)의 회동에 의해 카운터 다이(30)가 회동되는 것에 의해 상기 슬라이딩이 발생되는 것을 특징으로 하는, 파이프 벤딩방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서, 양측의 회동부(20)가 서로 멀어지는 방향으로 회동될수록 슬라이드 피스(50)의 윗면의 경사가 커지고 이에 따라 파이프(1)의 벤딩 각도가 커지는 것을 특징으로 하는, 파이프 벤딩방법.
  11. 제9항에 있어서,
    회동부(20)의 회동이 제1,2 기어부에 의해 램블록(65)의 승하강과 연동되는 것을 특징으로 하는, 파이프 벤딩방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    LM 가이드(40)가 슬라이드 피스(50)와 카운터 다이(30) 사이에 설치되고,
    상기 (a) 단계의 이전에,
    (a1) 파이프(1) 직경에 대응되는 반원형 홈(51)을 가진 슬라이드 피스(50)를 LM가이드(40)의 위에 설치하는 단계; 및,
    (a2) 파이프(1) 직경에 대응되는 반원형 홈(66)을 가진 램 블록(65)을 승하강부(60)에 설치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 파이프 벤딩방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (b) 단계의 이전에,
    (b1) 파이프 벤딩 각도를 결정하는 단계; 및,
    (b2) 상기 벤딩 각도에 대응하는 램블록(65)의 하강 길이를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 파이프 벤딩방법.
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