KR20230069285A - 스크랩 커팅 기능을 갖는 차체부품 트림 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크랩 커팅 기능을 갖는 차체부품 트림 금형에 관한 것이다. 트림 하형은 차체부품의 트림 라인을 따라 하측 트림날이 대응되게 차체부품의 제품 부위 하측에 배치된다. 트림 상형은 트림 라인을 따라 상측 트림날이 대응되게 차체부품의 불요 부위 상측에 배치된 상태로 하강 동작하여 상측 트림날을 하측 트림날과 교차시킴에 따라 불요 부위를 트림한다. 하측 커터부는 불요 부위의 커팅 라인을 따라 하측 커터날이 대응되게 불요 부위 하측에 배치된 상태로 하측 트림날에 단차 없이 트림 하형에 연결된다. 상측 커터부는 커팅 라인을 따라 상측 커터날이 대응되게 불요 부위 상측에 배치되어 상측 트림날에 단차 없이 트림 상형에 연결된 상태로 하강 동작하여 상측 커터날을 하측 커터날과 교차시킴에 따라 불요 부위를 커팅한다. 회피 기구는 상측 트림날과 하측 트림날의 교차와 동시에 하측 커터부를 트림 상형에 대해 회피시키면서 하측 커터날과 상측 커터날을 교차시킬 수 있게 한다.

Description

스크랩 커팅 기능을 갖는 차체부품 트림 금형{Mold for trimming vehicle body parts with scrap cutting function}

본 발명은 차체부품 트림 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차체부품의 트림 가공시 발생되는 스크랩을 커팅하여 스크랩 크기를 줄일 수 있는 트림 금형에 관한 것이다.

일반적으로, 프레스 성형 공정은 드로우/폼, 리스트라이크, 트림, 피어싱 등과 같은 공정으로 분류된다. 외판류 등과 같은 차체부품은 드로우 등으로 성형된 후 제품 부위를 제외한 불요 부위가 트림되어 스크랩으로 제거된다.

차체부품이 클수록 트림된 스크랩 크기도 증대하게 되는데, 스크랩 추출을 용이하기 위해 스크랩 크기를 줄일 필요가 있다. 스크랩 크기를 줄이는 방법으로는 트림 공정 수를 늘리는 방법이 있지만, 금형 단가가 증가하여 트림 공정 수를 줄이는 추세에 있다. 스크랩 크기를 줄이기 위한 다른 방법으로는 스크랩 커터를 이용해서 스크랩을 커팅하는 방법이 있다.

스크랩 커터를 이용하는 종래의 경우, 하측 커터부가 트림 하형에 단차져 연결되고, 상측 커터부가 트림 상형과 함께 하강 동작함에 따라 하측 커터부와 교차하여 차체부품의 불요 부위를 트림 라인과 교차하는 커팅 라인을 따라 커팅하도록 트림 상형으로부터 하방으로 돌출되어 단차져 연결된다.

트림 상형은 상측 커터부와 하측 커터부의 교차시 단차를 통해 하측 커터부를 회피시킨 후 트림 하형과 교차하여 차체부품의 불요 부위를 트림 라인을 따라 트림한다.

이와 같이, 차체부품의 불요 부위를 커팅 라인을 따라 커팅한 후 트림 라인을 따라 트림하므로, 커팅 작업과 트림 작업 간에 시간차가 많이 발생하여 차체부품의 전단면에 버(Burr) 및 스크랩 칩이 발생하게 되고, 차체부품 표면에 압흔(페임)으로 연계되었다. 그 결과, 금형 세척 작업, 차체부품 리워크(rework) 작업, 폐기 로스(loss) 발생 등으로 인해 생산성에 악영향을 미치는 문제가 있었다.

본 발명의 과제는 차체부품의 불요 부위 트림 및 커팅 공정시 차체부품의 전단면에 버 및 스크랩 칩이 발생되지 않게 하고, 차체부품 표면에 압흔이 발생되지 않게 할 수 있는 차체부품 트림 금형을 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 스크랩 커팅 기능을 갖는 차체부품 트림 금형은 차체부품의 제품 부위를 제외한 불요 부위를 트림 라인을 따라 트림하는 동시에 트림 라인과 교차하는 커팅 라인을 따라 커팅해서 스크랩으로 제거하는 것으로, 트림 하형과, 트림 상형과, 하측 커터부와, 상측 커터부, 및 회피 기구를 포함한다.

트림 하형은 트림 라인을 따라 하측 트림날이 대응되게 제품 부위의 하측에 배치된다. 트림 상형은 트림 라인을 따라 상측 트림날이 대응되게 불요 부위의 상측에 배치된 상태로 하강 동작하여 상측 트림날을 하측 트림날과 교차시킴에 따라 불요 부위를 트림한다. 하측 커터부는 커팅 라인을 따라 하측 커터날이 대응되게 불요 부위의 하측에 배치된 상태로 하측 트림날에 단차 없이 트림 하형에 연결된다.

상측 커터부는 커팅 라인을 따라 상측 커터날이 대응되게 불요 부위의 상측에 배치되어 상측 트림날에 단차 없이 트림 상형에 연결된 상태로 하강 동작하여 상측 커터날을 하측 커터날과 교차시킴에 따라 불요 부위를 커팅한다. 회피 기구는 상측 트림날과 하측 트림날의 교차와 동시에 하측 커터부를 트림 상형에 대해 회피시키면서 하측 커터날과 상측 커터날을 교차시킬 수 있게 한다.

여기서, 회피 기구는, 트림 상형의 하면을 통해 노출되어 하측 커터부와 마주한 상태로 트림 상형 내에 승강 가능하게 지지되는 가동 블록과, 가동 블록에 하방으로 탄성력을 가하는 탄성부재를 포함할 수 있다. 탄성부재는 가스 스프링일 수 있다.

본 발명에 따르면, 시간차가 발생하지 않고 연속된 트림 라인을 유지해서 불요 부위를 트림함과 동시에 커팅 라인을 따라 불요 부위를 커팅할 수 있다. 따라서, 차체부품의 전단면에 버 및 스크랩 칩이 발생되지 않게 개선되고, 차체부품 표면에 압흔이 발생되지 않게 개선될 수 있다. 그 결과, 금형 세척 작업, 차체부품 리워크 작업, 폐기 로스 발생 등이 방지될 수 있으므로, 생산성 향상에 도움을 줄 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체부품 트림 금형에 대한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 금형에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2에 있어서, 금형을 하측에서 바라본 사시도이다.
도 4는 트림 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 커팅 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 회피 기구의 작용을 설명하기 위한 사시도이다.

본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차체부품 트림 금형에 대한 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 금형에 대한 사시도이다. 도 3은 도 2에 있어서, 금형을 하측에서 바라본 사시도이다. 도 4는 트림 과정을 설명하기 위한 단면도이다. 도 5는 커팅 과정을 설명하기 위한 단면도이다. 도 6은 회피 기구의 작용을 설명하기 위한 사시도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차체부품 트림 금형(100)은 차체부품(1)의 제품 부위를 제외한 불요 부위를 트림 라인을 따라 트림하는 동시에 트림 라인과 교차하는 커팅 라인을 따라 커팅해서 스크랩으로 제거하는 것으로, 트림 하형(110)과, 트림 상형(120)과, 하측 커터부(130)와, 상측 커터부(140), 및 회피 기구(150)를 포함한다.

트림 하형(110)은 트림 라인을 따라 하측 트림날(111)이 대응되게 제품 부위의 하측에 배치된다. 트림 라인은 제품 부위와 불요 부위의 경계를 따라 설정된다. 따라서, 불요 부위는 트림 라인을 따라 트림되어 제품 부위로부터 제거될 수 있다.

하측 트림날(111)은 트림 라인을 따라 제품 부위와 불요 부위의 경계 하측에 고르게 맞닿을 수 있는 형태로 이루어진다. 트림 하형(110)은 제품 부위를 안착시켜 지지하는 하측 패드에 고정될 수 있다.

트림 상형(120)은 트림 라인을 따라 상측 트림날(121)이 대응되게 불요 부위의 상측에 배치된 상태로 하강 동작하여 상측 트림날(121)을 하측 트림날(111)과 교차시킴에 따라 불요 부위를 트림한다.

상측 트림날(121)은 트림 라인을 따라 제품 부위와 불요 부위의 경계 상측에 고르게 맞닿을 수 있는 형태로 이루어진다. 트림 상형(120)은 유압식 또는 기계식 프레스장치의 가동 프레임에 연결되어, 가동 프레임이 승강 동작할 때, 가동 프레임과 함께 승강 동작할 수 있다.

하측 커터부(130)는 커팅 라인을 따라 하측 커터날(131)이 대응되게 불요 부위의 하측에 배치된 상태로 하측 트림날(111)에 단차 없이 트림 하형(110)에 연결된다. 커팅 라인은 스크랩으로 제거될 불요 부위를 설정 크기로 커팅하도록 설정된다. 따라서, 스크랩은 크기가 줄어들어 용이하게 추출될 수 있다.

하측 커터날(131)은 커팅 라인을 따라 불요 부위의 하측에 고르게 맞닿을 수 있는 형태로 이루어진다. 하측 커터날(131)은 하측 트림날(111)에 단차 없이 연결됨으로써, 하측 트림날(111)이 트림 라인에 맞닿을 때 커팅 라인에 동시에 맞닿을 수 있다.

상측 커터부(140)는 커팅 라인을 따라 상측 커터날(141)이 대응되게 불요 부위의 상측에 배치되어 상측 트림날(121)에 단차 없이 트림 상형(120)에 연결된 상태로 하강 동작하여 상측 커터날(141)을 하측 커터날(131)과 교차시킴에 따라 불요 부위를 커팅한다.

상측 커터부(140)는 트림 상형(120)의 승강 동작시 함께 승강 동작한다. 상측 커터날(140)은 커팅 라인을 따라 불요 부위의 상측에 고르게 맞닿을 수 있는 형태로 이루어진다. 상측 커터날(141)은 상측 트림날(121)에 단차 없이 연결됨으로써, 상측 트림날(121)이 하강 동작에 의해 트림 라인에 맞닿을 때 커팅 라인에 동시에 맞닿을 수 있다.

회피 기구(150)는 상측 트림날(121)과 하측 트림날(111)의 교차와 동시에 하측 커터부(130)를 트림 상형(120)에 대해 회피시키면서 하측 커터날(131)과 상측 커터날(141)을 교차시킬 수 있게 한다. 즉, 회피 기구(150)는 시간차 없이 연속된 트림 라인을 유지해서 불요 부위를 트림함과 동시에 커팅 라인을 따라 불요 부위를 커팅할 수 있게 한다. 따라서, 차체부품(1)의 전단면에 버 및 스크랩 칩이 발생되지 않게 개선되고, 차체부품(1) 표면에 압흔이 발생되지 않게 개선될 수 있다.

일 예로, 회피 기구(150)는 가동 블록(151), 및 탄성부재(152)를 포함할 수 있다. 가동 블록(151)은 트림 상형(120)의 하면을 통해 노출되어 하측 커터부(130)와 마주한 상태로 트림 상형(120) 내에 승강 가능하게 지지된다.

트림 상형(120)은 가동 블록(151)의 승강을 허용할 수 있는 가이드 공간을 갖는다. 트림 상형(120)은 하면으로부터 트림 하형(110) 쪽을 향한 전방면에 걸쳐 가이드 공간과 통하게 개구된 형태를 갖는다.

트림 상형(120)은 가이드 공간의 전방 개구에 걸림 턱을 갖고 가동 블록(151)의 걸림 홈에 끼워짐으로써, 가동 블록(151)의 전방 이탈을 방지할 수 있다. 가이드 공간은 내면이 수직면을 이룬다. 가동 블록(151)은 바깥 둘레면이 수직면을 이루어 가이드 공간의 수직면을 따라 승강 안내될 수 있다.

가동 블록(151)의 하면은 하측 커터부(130)의 상면과 반대되는 형상으로 이루어져 하측 커터부(130)의 상면에 고르게 접촉될 수 있다. 가동 블록(151)은 탄성부재(152)에 의해 하방으로 탄성력을 제공받아 지지된 상태에서 상측 트림날(121)과 하측 트림날(111)의 교차시 하측 커터부(130)에 의해 밀려 올라간다. 그에 따라, 가동 블록(151)은 하측에 만들어지는 공간에 하측 커터부(130)를 수용해서 트림 상형(120)과 충돌 없이 회피시킬 수 있다.

가동 블록(151)은 하측 커터부(130)로부터 이격되어 대기된 상태에서 전방 하단 에지(151a)가 상측 트림날(121)과 동일한 높이에 위치하거나, 상측 트림날(121)보다 낮은 높이에 위치하도록 탄성부재(152)에 의해 지지될 수 있다. 가동 블록(151)의 전방 하단 에지(151a)는 상측 트림날(121)과 하측 트림날(111)의 교차시 하측 트림날(111)과 순간적으로 불요 부위를 전단해서 트림할 수 있다.

탄성부재(152)는 가동 블록(151)에 하방으로 탄성력을 가한다. 일 예로, 탄성부재(152)는 가스 스프링일 수 있다. 가스 스프링은 가동 블록(151)의 상측에 배치되어 트림 상형(120)에 장착될 수 있다.

가스 스프링은 가스 압력 조절에 따라 탄성력 조절이 가능하게 구성된다. 가스 스프링은 가동 블록(151)의 트림 압력에 따라 탄성력 조절이 가능하다. 가스 스프링은 가동 블록(151)의 트림 압력을 높일수록 탄성력을 높일 수 있고, 가동 블록(151)의 트림 압력을 낮출수록 탄성력을 낮출 수 있다.

전술한 차체부품 트림 금형(100)의 작용 예에 대해 설명하면 다음과 같다.

트림 상형(120)이 트림 하형(110)으로 이격된 상태로 대기한다. 그에 따라, 상측 커터부(140)도 하측 커터부(130)로부터 상방으로 이격된 상태로 대기한다.

이 상태에서, 트림될 차체부품(1)이 하측 패드에 안착된다. 이때, 트림 하형(110)은 차체부품(1)의 제품 부위 하측에서 차체부품(1)의 트림 라인을 따라 하측 트림날(111)이 대응된다. 하측 커터부(140)는 차체부품(1)의 불요 부위 하측에서 불요 부위의 커팅 라인을 따라 하측 커터날(141)이 대응된다.

이 상태에서, 트림 상형(120)이 하강 동작해서 상측 트림날(121)이 트림 라인 상측에 접촉됨과 동시에 상측 커터부(140)가 커팅 라인 상측에 접촉된다. 가동 블록(151)은 탄성부재(152)에 의해 하방으로 탄성력을 제공받은 상태로 불요 부위에 접촉 또는 가압된다.

계속해서 트림 상형(120)이 하강 동작하면, 상측 트림날(121)이 하측 트림날(111)과 교차하는 한편 가동 블록(151)의 전방 하단 에지(151a)가 하측 트림날(111)과 순간적으로 교차하면서 불요 부위를 트림한다.

이와 동시에, 상측 커터날(141)이 하측 커터날(131)과 교차하면서 불요 부위를 커팅하게 된다. 이때, 하측 커터부(130)는 가동 블록(151)을 밀어 올리면서 가동 블록(151)의 하측에 만들어지는 트림 상형(120)의 공간으로 수용된다. 그에 따라, 하측 커터부(130)는 트림 상형(120)에 대해 충돌 없이 회피되면서 하측 커터날(131)과 상측 커터날(141)의 교차를 허용할 수 있게 한다.

이와 같이, 차체부품 트림 금형(100)에 의하면, 시간차가 발생하지 않고 연속된 트림 라인을 유지해서 불요 부위를 트림함과 동시에 커팅 라인을 따라 불요 부위를 커팅할 수 있다. 따라서, 차체부품(1)의 전단면에 버 및 스크랩 칩이 발생되지 않게 개선되고, 차체부품(1) 표면에 압흔이 발생되지 않게 개선될 수 있다. 그 결과, 금형 세척 작업, 차체부품 리워크 작업, 폐기 로스 발생 등이 방지될 수 있으므로, 생산성 향상에 도움을 줄 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

110..트림 하형 111..하측 트림날
120..트림 상형 121..상측 트림날
130..하측 커터부 131..하측 커터날
140..상측 커터부 141..상측 커터날
150..회피 기구 151..가동 블록
152..탄성부재

Claims (3)

1. 차체부품의 제품 부위를 제외한 불요 부위를 트림 라인을 따라 트림하는 동시에 트림 라인과 교차하는 커팅 라인을 따라 커팅해서 스크랩으로 제거하는 것으로,
   트림 라인을 따라 하측 트림날이 대응되게 제품 부위의 하측에 배치되는 트림 하형;
   트림 라인을 따라 상측 트림날이 대응되게 불요 부위의 상측에 배치된 상태로 하강 동작하여 상기 상측 트림날을 상기 하측 트림날과 교차시킴에 따라 불요 부위를 트림하는 트림 상형;
   커팅 라인을 따라 하측 커터날이 대응되게 불요 부위의 하측에 배치된 상태로 상기 하측 트림날에 단차 없이 상기 트림 하형에 연결된 하측 커터부;
   커팅 라인을 따라 상측 커터날이 대응되게 불요 부위의 상측에 배치되어 상기 상측 트림날에 단차 없이 상기 트림 상형에 연결된 상태로 하강 동작하여 상기 상측 커터날을 상기 하측 커터날과 교차시킴에 따라 불요 부위를 커팅하는 상측 커터부; 및
   상기 상측 트림날과 하측 트림날의 교차와 동시에 상기 하측 커터부를 상기 트림 상형에 대해 회피시키면서 상기 하측 커터날과 상측 커터날을 교차시킬 수 있게 하는 회피 기구;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 커팅 기능을 갖는 차체부품 트림 금형.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 회피 기구는,
   상기 트림 상형의 하면을 통해 노출되어 상기 하측 커터부와 마주한 상태로 상기 트림 상형 내에 승강 가능하게 지지되는 가동 블록과,
   상기 가동 블록에 하방으로 탄성력을 가하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크랩 커팅 기능을 갖는 차체부품 트림 금형.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 탄성부재는 가스 스프링인 것을 특징으로 하는 스크랩 커팅 기능을 갖는 차체부품 트림 금형.

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