WO2009096678A2 - 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법 및 장치 - Google Patents

돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법 및 장치 Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D13/00—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form
    • B21D13/04—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by rolling
    • B21D13/045—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by rolling the corrugations being parallel to the feeding movement
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/24—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like
    • E04D3/30—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets with special cross-section, e.g. with corrugations on both sides, with ribs, flanges, or the like of metal

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for forming a male and female metal panel roof tile having a protruding pattern. More specifically, the present invention is a kind of metal roofing material installed when a roof of a new building or an existing building is improved. To provide a molding method and apparatus for male and female metal panel roof tiles.
  • the roof tiles used as roofing materials of the building have distinctive features for each country.
  • Korean and Chinese roof tiles have a tile shape consisting of amki and sukiwa. It has a tiled shape.
  • the tile shape of Korea and China consisting of the Akiwa and Sukiwa is characterized in that the step is formed only on the bone, and the Japanese tile shape consisting only of the Akiwa is characterized in that the step is connected to both the mountain and the valley.
  • the roof tile-type metal roofing material is mainly applied to the Japanese roof tile form made of only Amkiwa, and its shape is as shown in FIG. 1.
  • the conventional forming process of the metal panel roof tile is, first, using a roll forming machine to bend to form a number of acid (11) and valleys 12 in the transverse direction of the metal panel, and using a press forming machine Bending and forming the steps of the same depth of the entire mountain and valley at a predetermined interval in the longitudinal direction of the metal panel and consists of the process of cutting to the required length later.
  • the conventional Akiwa-type metal panel roof tiles produced by the method described above were applied to the Japanese roof tile form, so that the unique beauty that can be felt in Korean unique roof tiles was not felt.
  • the metal panel roof tiles had a weak strength and were easily deformed and broken.
  • Korea's own roof tiles have a quilt and a quiche, and a deep step is formed only in the bone, but the conventional technology of forming a unique male and female metal panel roof tile is lacking in the technique of forming a deep step only in the bone. I could not.
  • Applicant of the present invention in order to solve the problems of the prior art described above, it has a unique beauty in Korea in the form of the distinction between the squirt and squirrel, improves the strength, there is no defect during the production process of the male and female metal panel roof tiles
  • the molding method has been filed through Korean Patent Application No. 10-2007-0102973.
  • a number of protrusions are formed on the peaks and valleys of the metal panel roof tiles to improve the strength according to the internal stress, by forming a stepped only in the bone area And Sukiwa provided the unique Korean tile shape.
  • the deformation force of the metal panel was improved through a gradual molding method through a temporary molding process and a final molding process. This did not occur.
  • the provisional molding process according to the previously filed No. 10-2007-0102973 is primarily formed by forming a plurality of fine bones having wrinkles in the peaks and valleys of the metal panel tile to improve the deformation force of the metal panel.
  • the provisional molding process according to the previously filed No. 10-2007-0102973 is primarily formed by forming a plurality of fine bones having wrinkles in the peaks and valleys of the metal panel tile to improve the deformation force of the metal panel.
  • even after the final molding of the metal panel roof tiles there was a problem that the remaining bone of the bone area was not completely stretched.
  • an object of the present invention is to improve the strength of a metal panel when molding a male and female metal panel roof tile using a thin metal panel as a material. .
  • the present invention forms a plurality of acid and valley in the longitudinal direction of the metal panel by passing the metal panel between the forming roll of the roll forming machine.
  • It is characterized in that it comprises a; forming the final molded metal panel to the required length in the cutting device.
  • the primary forming process and the secondary forming process is performed in one apparatus of the first press, the pseudo-molding having a plurality of first through-holes in the inner mold_first press form is rolled down
  • the metal panel is formed by forming a fine bone on the mountain part of the metal panel and at the same time fixing and supporting the metal panel, and the roll-forming metal panel is formed by penetrating downward through the first through hole of the first mold. It is characterized by the formation of a stepped form of a gentle step in the bone.
  • the first definite forming process and the second definite forming process is performed in one device of the second press, the deformed molding having a plurality of second through-holes inside the first press frame is lowered and molded A metal formed by protruding a pattern at a hill portion of the metal panel and at the same time fixedly supporting the metal panel, and definite molding_the second pressing mold descends into the second through hole of the first pressing mold. Characterized in that the stepped jaw is formed in the bone portion of the panel.
  • the acid site of the metal panel has a plurality of fine bones generated during the primary molding process. While forming a protruding pattern.
  • the secondary definite molding process is characterized in that the protruding pattern of various forms protruding to the upper side or the lower side of the metal panel in the bone portion of the temporarily molded metal panel.
  • the molding method of the male and female metal panel roof tiles having the protruding pattern according to the present invention due to the progressive pressing process leading to the pseudo-molding and definite molding of the metal panel, various protruding patterns and stepped parts can be deeply formed and the metal during the molding process can be formed. It is effective in preventing the panel from being damaged.
  • the female and female metal panel roof tiles can be molded in which the beauty of the traditional Korean roof tiles, which cannot be manufactured by the prior art.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a conventional metal panel tile shape
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a molding process of the male and female metal panel roof tiles having a protruding pattern according to the present invention
  • FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a method of forming a male and female metal panel roof tile having a protruding pattern according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a state in which a roll-formed metal panel enters a first press of a forming process
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a pseudoforming process for an acid portion of a roll-formed metal panel.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a pseudoforming process for a bone portion of a roll-formed metal panel.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing a process of forming a mold for the acid site of the pseudo-molded metal panel
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing the process of definite molding of the bone portion of the pseudo-molded metal panel
  • FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating a part of a manufacturing process of a male and female metal panel roof tile having various modifications of a protruding pattern shape according to a second embodiment of the present invention.
  • metal panel 121 roll-formed metal panel
  • pseudo-molded metal panel 123 firmly molded metal panel
  • pseudoplastic_first press frame 141a first through hole
  • pseudoplastic_second pusher 150 the second press
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of forming a male and female metal panel roof tile having a protruding pattern according to the present invention
  • FIG. 3 is a method of forming a male and female metal panel roof tile having a protruding pattern according to a first embodiment of the present invention.
  • the roll forming process (S10), the primary forming process (S20), and the secondary causticity of the metal panel are performed. It includes the mold process (S30), the first final molding process (S40), the second final molding process (S50), and the cutting process (S60), and the whole process is performed continuously to improve productivity. It is.
  • the roll forming process (S10) of the metal panel is a process in which the metal panel 120 forms a plurality of hills and valleys.
  • the metal panel 120 for forming the male and female metal panel roof tiles is wound in a coil shape, and the metal panel 120 wound by the operation of the roll forming machine 130 located at the front part is pulled out. While being supplied to the inside of the roll forming machine (130).
  • the metal panel 120 supplied to the roll forming machine 130 passes through the forming rolls of the roll forming machine 130 to form a plurality of mountains and valleys in the longitudinal direction of the metal panel 120.
  • Provisional molding process (S20, S30) of the roll-formed metal panel 121 is to prevent deformation and breakage of the metal panel during the final forming (S40, S50) to be formed in the protrusions and valleys formed on the mountain It can be seen as a preparation for forming the stepped to be deeper and more reliably. That is, the present invention relates to a primary process for improving the deformation force by gradually forming the roll-formed metal panel 121.
  • the temporary forming process may be performed to form a pattern on an acid portion of the roll-formed metal panel 121. It is divided into a first caustic molding process S20 and a second caustic molding process S30 for forming a step in a bone portion of the rolled metal panel 121.
  • FIG. 4 to 6 illustrate the temporary forming processes S20 and S30 of the rolled metal panel according to the first embodiment of the present invention.
  • 1 is a conceptual view showing a state entering the press 140
  • Figure 5 is a conceptual diagram showing the process of forming the acid portion of the roll-formed metal panel 121
  • Figure 6 is a view of the roll-formed metal panel 121 It is a conceptual diagram showing the pseudoplastic process for the bone site.
  • the roll-formed metal panel 121 drawn out from the roll forming machine 130 enters the first press 140 of the provisional molding process, and the first press 140 first picks up the acid of the roll-formed metal panel 121.
  • the primary temporary forming process (S20) of forming a plurality of fine bones having a wrinkled side is made.
  • the temporary forming mold_first pressing frame 141 descends toward the roll-formed metal panel 121 entering the first press 140, but the hills and valleys are formed. In the metal panel, a number of fine bones are formed only at the acid site.
  • Such a process relates to a primary preparation process for definite molding, and by forming a plurality of fine bones on the mountain side, the longitudinal length of the roll-formed metal panel 121 is reduced and deformed up and down during the press crimping process.
  • the effective surface is to increase.
  • the primary forming process (S20) is a preparatory process for forming a protrusion pattern on the acid portion of the roll-formed metal panel 121
  • the secondary forming process (S30) is a roll-formed metal panel 121 It relates to a preparatory process to secure a deformable effective surface for forming the stepped bone.
  • the pseudo mold_first pressing frame 141 which forms a fine bone on the mountain of the metal panel 121 roll-formed in the first press 140, has a first through hole vertically penetrated therein. 141a), the pseudo-molding _ second pressing frame 142 for temporarily forming the bone site penetrates the bone site of the metal panel 121 roll-formed through the first through hole 141a. It is to form one step. That is, in the state in which the cauldron_first press mold 141 descends and supports the acid portion of the roll-formed metal panel 121 together with pressing, the caustic mold_second press mold 142 descends and rolls. By pressing the bone portion of the formed metal panel 121, the temporary mold_first press mold 141 and the temporary mold_second press mold 142 which have completed the pressing process are raised to return to the standby state.
  • Definite forming process (S40, S50) of the temporarily molded metal panel relates to the last forming process of the gradual forming method following the above forming process (S20, S30), the acid portion of the pseudo-molded metal panel 122 Protruding patterns of various shapes are firmly formed and the stepped portions of the provisionally formed metal panel 122 are deeply and clearly formed.
  • FIG. 7 and 8 show the final molding process (S40, S50) of the metal panel according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 7 shows the final molding process for the acid site of the pseudo-molded metal panel 122
  • FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a final molding process for a bone portion of the provisionally molded metal panel 122.
  • the pseudo-molded metal panel 122 withdrawn from the first press 140 of the temporary molding process is introduced into the second press 150 of the final molding process, but first, a protruding pattern is formed on the acid portion of the pseudo-molded metal panel 122.
  • the first definite forming process (S40) is formed.
  • the deformed molding_first press frame 151 is lowered to form a protruding pattern, but of the pseudo-molded metal panel 122 Only protruding patterns are formed in the mountain area.
  • the acid portion of the pseudo-molded metal panel 122 is secured an effective surface that can be deformed through a plurality of fine bones formed by the primary pseudo-molding process (S20), the final molding _ first pressing frame 151 When the compression process by the plurality of the bones will be unfolded to form a protrusion pattern.
  • the primary definite forming process (S40) determines the protruding pattern of the acid sites of the pseudo-molded metal panel 122, while the secondary definite forming process (S50) is a bone site of the protruding metal panel 122
  • the second step of forming the step (S30) is to form a deep stepped and close to the right angle to ensure the effective surface is secured to be deformable through the second step (S30).
  • the deformed molding_first pressing frame 151 which forms a protruding pattern in the acid region of the provisionally molded metal panel 122, has a second through hole vertically penetrated therein. (151a) is formed, the definite molding _ second pressing frame 152 for definitive molding of the bone site penetrates the second through hole (151a) to the bone site of the pseudo-molded metal panel 122 It is to firmly shape the step.
  • the final molding _ the first pressing frame 151 is lowered in the state in which the fixed portion _ second pressing frame 152 is lowered in the state that is fixed and supported by the acid site of the molded plastic panel 122 with the pressing By pressing the bone portion of the old metal panel 122, the final molding _ first pressing frame 151 and the final molding _ second pressing frame 152 after the pressing process is raised to return to the standby state.
  • the deformed molding_first press mold 151 and the deformed molding_second press mold 152 are sequentially lowered to form the protruding pattern of the mountain part and the stepped portion of the bone part, respectively.
  • the deformed molding_first press mold 151 and the deformed molding_second press mold 152 are simultaneously lowered, protruding patterns on the peaks and valleys of the metal panel 122 are performed. And step may be formed simultaneously.
  • the present invention is to improve the amount of deformation of the metal panel and to prevent breakage during the production process through a gradual molding process leading to the temporary forming process and the final molding of the roll-formed metal panel, the roll-formed metal Definite patterns and valleys formed in the peak of the panel can be formed deeper and clearer.
  • the present invention is characterized in that to form a protruding pattern of various forms in order to improve the strength of the non-slip and the metal panel in the bone portion in the second final molding process (S50).
  • an arc-shaped protrusion pattern is formed at the acidic portion of the male and female metal panel roof tiles, and a rod-shaped protrusion pattern is formed at the bone portion, but the present invention is not limited thereto.
  • the shape can be modified.
  • FIG. 9 is a conceptual view illustrating a part of a manufacturing process of a male and female metal panel roof tile in which various shapes of a protrusion pattern are variously modified according to a second embodiment of the present invention.
  • the protrusion pattern is not limited to a specific shape. It is to have a variety of protruding shape in the upper or lower direction of.
  • the deformed shaped metal panel 123 having the shape by the bending and pressing process by the above process (S10 ⁇ S50) is completed by cutting to the required length by the cutting device 160 (S60).
  • the cutting process is to be able to repeatedly cut the metal panel with the same length according to the user's input setting, the setting range can be changed.

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Abstract

본 발명은 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법 및 장치에 관한 것으로, 롤포밍된 금속패널의 산과 골에 가성형 및 확정성형으로 이어지는 점차적 압착공정을 통해 다양한 돌출무늬 및 단턱을 금속패널의 파손 없이 형성하는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법에 있어서, 금속패널을 롤포밍머신의 성형롤 사이를 통과시킴으로써 금속패널의 종방향으로 다수의 산과 골을 형성하는 롤포밍과정과; 제1프레스에서 롤포밍된 금속패널의 산 부위에 주름형태를 갖는 다수의 잔골을 형성하는 1차 가성형과정과; 제1프레스에서 롤포밍된 금속패널의 골 부위에 완만한 형태의 단턱을 형성하는 2차 가성형과정과; 제2프레스에서 가성형된 금속패널의 산 부위에 돌출무늬를 형성하는 1차 확정성형과정과; 제2프레스에서 가성형된 금속패널의 골 부위에 2차 가성형과정에 이은 점차적 압착공정으로 단턱을 확정 성형하는 2차 확정성형과정과; 확정성형된 금속패널을 절단장치에서 필요한 길이로 절단하는 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법 및 장치
본 발명은 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 신축건물의 지붕이나 기존 건물의 지붕 개량시 설치되는 금속지붕재의 일종으로 다수의 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와에 대한 성형방법 및 장치를 제공하는 것이다.
일반적으로 건축물의 지붕재로 사용되는 기와는 각각의 나라별로 그 형상에 차별화된 특징이 있는 것으로, 동양에서 한국과 중국의 기와는 암키와 및 수키와로 이루어진 기와형태를 갖으며, 일본의 기와는 암키와로만 이루어진 기와형태를 갖는다. 또한, 상기에서 암키와 및 수키와로 이루어진 한국과 중국의 기와형태는 골에만 단턱이 형성되는 것이 특징이고, 암키와로만 이루어진 일본의 기와형태는 산과 골에 모두 단턱이 연결되어 형성되는 것이 특징이다.
현재 사용되고 있는 기와형태의 금속지붕재는 대부분 암키와로만 이루어진 일본식 기와형태가 적용되는 것으로 그 형상은 도 1에 도시한 바와 같다.
이와 같은 종래의 금속패널 기와의 성형과정은, 먼저 롤포밍머신을 이용하여 금속패널의 횡방향으로 수개의 산(11)과 골(12)이 형성되도록 절곡 성형하는 과정과, 프레스포밍머신를 이용하여 금속패널의 종방향으로 소정의 간격을 두고 산과 골 전체를 같은 깊이의 단차가 연결되도록 절곡 성형하는 과정과, 후에 필요한 길이만큼 절단하는 과정으로 이루어진다.
그러나, 상기와 같은 방법으로 생산된 종래의 암키와형 금속패널 기와는 일본식 기와형태를 적용한 것으로 한국 고유의 기와에서 느낄 수 있는 특유의 미려함을 느낄 수가 없었으며, 또한, 얇은 금속패널을 이용해 가공된 종래의 금속패널 기와는 그 강도가 약하여 변형과 파손이 쉽다는 문제점도 있었다.
뿐만 아니라, 한국 고유의 기와는 암키와 및 수키와를 갖으며 골에만 깊은 단턱이 형성되는 것이나, 종래기술에 의해서는 골에만 깊은 단턱을 형성하는 기술이 부족하여 이러한 한국 고유의 암수 형태 금속패널 기와를 성형할 수 없었다.
본 발명의 출원인은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 암키와 및 수키와가 구분된 형상으로 한국 고유의 미려함을 갖으며, 강도를 향상시키고, 생산과정 중 불량발생이 없는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법을 국내특허출원 제10-2007-0102973호를 통해 출원한 바 있다.
본 발명의 출원인에 의해 선출원된 제10-2007-0102973호에 의하면, 금속패널 기와의 산과 골에 다수의 돌출무늬를 형성하여 내부 응력에 따른 강도를 향상시켰으며, 골 부위에만 단턱을 형성함으로 암키와 및 수키와가 구분된 한국 고유의 기와형상을 제공하였다. 또한, 금속패널 기와에 다수의 돌출무늬 및 단턱을 형성함에 있어서 금속패널의 파손을 방지하고자 가성형과정 및 확정성형과정을 통한 점차적 성형방법을 통해 금속패널의 변형력을 향상시켰으며, 성형과정 중 불량품이 발생하지 않도록 하였다.
그러나, 선출원된 제10-2007-0102973호에 의한 가성형과정은 금속패널의 변형력을 향상시키기 위해 1차적으로 금속패널 기와의 산과 골에 주름형태를 갖는 다수의 잔골을 형성한 후 2차로 확정성형을 하는 것이나, 금속패널 기와의 확정성형 후에도 골 부위의 잔골이 완전히 펴지지 않고 남아있는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 얇은 두께의 금속패널을 소재로 암수 형태 금속패널 기와를 성형시 금속패널의 강도를 향상시키고자 함에 본 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따른 금속패널 기와의 성형과정에서, 금속패널의 변형력을 최대화하면서 성형 중 파손을 방지하기 위해 가성형과정 및 확정성형과정을 통한 점차적 성형방법을 제공하고자 함에 본 발명의 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명에 따른 금속패널 기와의 성형에서, 금속패널 기와의 확정성형 후에도 골 부위의 잔골이 남게 되는 현상을 방지하고자 함에 본 발명의 또 다른 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로, 본 발명은 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법에 있어서, 금속패널을 롤포밍머신의 성형롤 사이를 통과시킴으로써 금속패널의 종방향으로 다수의 산과 골을 형성하는 롤포밍과정과; 제1프레스에서 롤포밍된 금속패널의 산 부위에 다수의 잔골을 형성하는 1차 가성형과정과; 제1프레스에서 롤포밍된 금속패널의 골 부위에 완만한 형태의 단턱을 형성하는 2차 가성형과정과; 제2프레스에서 가성형된 금속패널의 산 부위에 돌출무늬를 형성하는 1차 확정성형과정과; 제2프레스에서 가성형된 금속패널의 골 부위에 2차 가성형과정에 이은 점차적 압착공정으로 단턱을 확정 성형하는 2차 확정성형과정과; 확정성형된 금속패널을 절단장치에서 필요한 길이로 절단하는 과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기의 1차 가성형과정 및 2차 가성형과정은 제1프레스 하나의 장치에서 이루어지는 것으로, 내측에 다수의 제1관통공을 갖는 가성형_제1누름틀이 하강하여 롤포밍된 금속패널의 산 부위에 잔골을 형성함과 동시에 금속패널을 고정 지지하고, 상기 가성형_제1누름틀의 제1관통공 내측으로 가성형_제2누름틀이 하강 관통하여 롤포밍된 금속패널의 골 부위에 완만한 형태의 단턱을 형성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기의 1차 확정성형과정 및 2차 확정성형과정은 제2프레스 하나의 장치에서 이루어지는 것으로, 내측에 다수의 제2관통공을 갖는 확정성형_제1누름틀이 하강하여 가성형된 금속패널의 산 부위에 돌출무늬를 형성함과 동시에 금속패널을 고정 지지하고, 상기 확정성형_제1누름틀의 제2관통공 내측으로 확정성형_제2누름틀이 하강 관통하여 가성형된 금속패널의 골 부위에 단턱을 확정 성형하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기의 확정성형_제1누름틀이 하강하여 가성형된 금속패널의 산 부위에 돌출무늬를 형성함에 있어서, 금속패널의 산 부위는 1차 가성형과정에서 생성된 다수의 잔골이 펴지면서 돌출무늬를 형성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기의 2차 확정성형과정에서는 가성형된 금속패널의 골 부위에 다양한 형태의 돌출무늬를 금속패널의 상측 또는 하측으로 돌출 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법에 의하면, 금속패널의 가성형 및 확정성형으로 이어지는 점차적 압착공정으로 인해 다양한 돌출무늬 및 단턱을 깊게 형성할 수 있으며, 성형과정 중 금속패널이 파손될 우려를 방지한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법에 의하면, 종래기술에 의해서는 제조할 수 없었던 한국 전통 기와의 미려함이 깃든 암수 형태 금속패널 기와를 성형할 수 있다.
또한, 금속패널 기와의 산에 형성된 돌출무늬와 골에 형성된 단턱 등으로 인하여 응력작용에 따른 금속패널 기와의 강도가 현저히 향상되는 효과도 있다.
도 1은 종래의 금속패널 기와 형상을 개략적으로 도시한 사시도이며,
도 2는 본 발명에 따른 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형과정에 대한 흐름도이며,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법을 나타낸 개념도이며,
도 4는 롤포밍된 금속패널이 가성형과정의 제1프레스로 진입한 상태를 나타낸 개념도이며,
도 5는 롤포밍된 금속패널의 산 부위에 대한 가성형과정을 나타낸 개념도이며,
도 6은 롤포밍된 금속패널의 골 부위에 대한 가성형과정을 나타낸 개념도이며,
도 7은 가성형된 금속패널의 산 부위에 대한 확정성형과정을 나타낸 개념도이며,
도 8은 가성형된 금속패널의 골 부위에 대한 확정성형과정을 나타낸 개념도이며,
도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따라 돌출무늬 형상을 다양하게 변형시킨 암수 형태 금속패널 기와의 제조공정 일부를 도시한 개념도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
120 : 금속패널 121 : 롤포밍된 금속패널
122 : 가성형된 금속패널 123 : 확정성형된 금속패널
130 : 롤포밍머신 140 : 제1프레스
141 : 가성형_제1누름틀 141a : 제1관통공
142 : 가성형_제2누름틀 150 : 제2프레스
151 : 확정성형_제1누름틀 151a : 제2관통공
152 : 확정성형_제2누름틀 160 : 절단장치
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형과정에 대한 흐름도이며, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법을 나타낸 개념도이다.
도 2 또는 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 암수 형태 금속패널 기와를 성형하기 위해서는 금속패널의 롤포밍과정(S10)과, 1차 가성형과정(S20) 및 2차 가성형과정(S30)과, 1차 확정성형과정(S40) 및 2차 확정성형과정(S50)과, 절단과정(S60)을 포함하여 이루어지며, 이와 같은 전체의 공정은 연속적으로 이루어짐으로써 생산성을 향상시킨 것이다.
암수 형태 금속패널 기와를 제조하기 위한 각각의 공정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
1. 금속패널의 롤포밍과정(S10)
금속패널의 롤포밍과정(S10)은 금속패널(120)이 다수의 산과 골을 형성하는 과정이다.
암수 형태 금속패널 기와를 성형하기 위한 금속패널(120)은 코일형태로 감겨져 있는 것으로, 전방부에 위치한 롤포밍머신(Roll Forming Machine)(130)의 동작에 의해 권취된 금속패널(120)이 풀리면서 롤포밍머신(130) 내측으로 공급되는 것이다.
롤포밍머신(130)으로 공급된 금속패널(120)은 롤포밍머신(130)의 성형롤 사이를 통과함으로써 금속패널(120)의 종방향으로 다수의 산과 골이 형성된다.
2. 롤포밍된 금속패널의 가성형과정(S20, S30)
롤포밍된 금속패널(121)의 가성형과정(S20, S30)은 이후에 이루어지는 확정성형(S40, S50)시 금속패널의 변형 및 파손을 방지하기 위한 것으로, 산에 형성되는 돌출무늬 및 골에 형성되는 단턱을 보다 깊고 확실하게 형성시키기 위한 준비과정으로 볼 수 있다. 즉, 롤포밍된 금속패널(121)에 대한 점차적 성형으로 변형력을 향상시키기 위한 1차 공정에 관한 것으로, 상기의 가성형과정은 롤포밍된 금속패널(121)의 산 부위에 무늬를 형성하기 위한 1차 가성형과정(S20)과, 롤포밍된 금속패널(121)의 골 부위에 단턱을 형성하기 위한 2차 가성형과정(S30)으로 구분된다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 롤포밍된 금속패널의 가성형과정(S20, S30)을 나타낸 것으로, 도 4는 롤포밍된 금속패널(121)이 가성형과정의 제1프레스(140)로 진입한 상태를 나타낸 개념도이며, 도 5는 롤포밍된 금속패널(121)의 산 부위에 대한 가성형과정을 나타낸 개념도이며, 도 6은 롤포밍된 금속패널(121)의 골 부위에 대한 가성형과정을 나타낸 개념도이다.
2-(1). 1차 가성형과정(S20)
롤포밍머신(130)으로부터 인출된 롤포밍된 금속패널(121)은 가성형과정의 제1프레스(140)로 진입하며, 제1프레스(140)에서는 먼저 롤포밍된 금속패널(121)의 산 측에 주름형태를 갖는 다수의 잔골을 형성하는 1차 가성형과정(S20)이 이루어진다.
보다 상세하게는, 1차 가성형과정(S20)은 제1프레스(140)로 진입된 롤포밍된 금속패널(121)을 향해 가성형_제1누름틀(141)이 하강하되 산과 골이 형성된 금속패널에서 산 부위에만 다수의 잔골을 형성하는 것이다.
이와 같은 공정은 확정성형을 위한 1차 준비공정에 관한 것으로, 산 측에 다수의 잔골을 형성함으로써 롤포밍된 금속패널(121)의 종방향 길이가 줄어듬과 동시에 프레스 압착공정시 상ㆍ하측으로 변형 가능한 유효면은 증가하는 것이다.
2-(2). 2차 가성형과정(S30)
상기의 1차 가성형과정(S20)은 롤포밍된 금속패널(121)의 산 부위에 돌출무늬 형성을 위한 준비공정인 반면, 2차 가성형과정(S30)은 롤포밍된 금속패널(121)의 골 부위에 단턱 형성을 위해 변형 가능한 유효면을 확보하는 준비공정에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 제1프레스(140)에서 롤포밍된 금속패널(121)의 산 부위에 잔골을 형성하는 가성형_제1누름틀(141)은 내측에 수직으로 관통된 제1관통공(141a)을 형성한 것으로, 골 부위를 가성형하기 위한 가성형_제2누름틀(142)이 상기의 제1관통공(141a)을 관통하여 롤포밍된 금속패널(121)의 골 부위에 완만한 형태의 단턱을 형성하는 것이다. 즉, 가성형_제1누름틀(141)이 하강하여 롤포밍된 금속패널(121)의 산 부위를 압착과 함께 고정 지지하는 상태에서, 가성형_제2누름틀(142)이 하강하여 롤포밍된 금속패널(121)의 골 부위를 압착하는 것으로, 압착공정을 마친 가성형_제1누름틀(141) 및 가성형_제2누름틀(142)은 상승하여 대기상태로 돌아간다.
3. 가성형된 금속패널의 확정성형과정(S40, S50)
가성형된 금속패널의 확정성형과정(S40, S50)은 상기의 가성형과정(S20, S30) 이후에 이어지는 점차적 성형방법 중 최후 성형공정에 관한 것으로, 가성형된 금속패널(122)의 산 부위에는 다양한 형상의 돌출무늬를 확정 성형하고, 가성형된 금속패널(122)의 골 부위에는 단턱을 보다 깊고 명확하게 성형하는 것이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 금속패널의 확정성형과정(S40, S50)을 나타낸 것으로, 도 7은 가성형된 금속패널(122)의 산 부위에 대한 확정성형과정을 나타낸 개념도이며, 도 8은 가성형된 금속패널(122)의 골 부위에 대한 확정성형과정을 나타낸 개념도이다.
3-(1). 1차 확정성형과정(S40)
가성형과정의 제1프레스(140)로부터 인출된 가성형된 금속패널(122)은 확정성형과정의 제2프레스(150)로 인입되되 먼저 가성형된 금속패널(122)의 산 부위에 돌출무늬를 형성하는 1차 확정성형과정(S40)이 이루어진다.
보다 상세하게는, 가성형된 금속패널(122)이 제2프레스(150)로 인입되면 확정성형_제1누름틀(151)이 하강하여 돌출무늬를 형성하되 가성형된 금속패널(122)의 산 부위에만 돌출무늬를 형성하는 것이다.
이때, 가성형된 금속패널(122)의 산 부위는 1차 가성형과정(S20)에 의해 형성된 다수의 잔골을 통해 변형 가능한 유효면이 확보된 것으로, 확정성형_제1누름틀(151)에 의한 압착공정시 다수의 잔골이 펴지면서 변형되어 돌출무늬를 형성할 수 있는 것이다.
3-(2). 2차 확정성형과정(S50)
상기의 1차 확정성형과정(S40)은 가성형된 금속패널(122)의 산 부위 돌출무늬를 확정 성형하는 반면, 2차 확정성형과정(S50)은 가성형된 금속패널(122)의 골 부위에 단턱을 확정 성형하는 것으로, 2차 가성형과정(S30)을 통해 변형 가능하도록 유효면이 확보된 완만한 형태의 단턱을 직각에 근접하며 깊고 명확하게 형성하는 것이다.
보다 상세하게는, 제2프레스(150)에서 가성형된 금속패널(122)의 산 부위에 돌출무늬를 형성하는 확정성형_제1누름틀(151)은 내측에 수직으로 관통된 제2관통공(151a)을 형성한 것으로, 골 부위를 확정성형하기 위한 확정성형_제2누름틀(152)이 상기의 제2관통공(151a)을 관통하여 가성형된 금속패널(122)의 골 부위에 단턱을 확정 성형하는 것이다. 즉, 확정성형_제1누름틀(151)이 하강하여 가성형된 금속패널(122)의 산 부위를 압착과 함께 고정 지지하는 상태에서 확정성형_제2누름틀(152)이 하강하여 가성형된 금속패널(122) 골 부위를 압착하는 것으로, 압착공정을 마친 확정성형_제1누름틀(151) 및 확정성형_제2누름틀(152)은 상승하여 대기상태로 돌아간다.
상기와 같이 본 발명의 제 1실시예 의하면 확정성형_제1누름틀(151)과 확정성형_제2누름틀(152)이 순차적으로 하강함으로써 산 부위의 돌출무늬와 골 부위의 단턱을 각각 형성하였으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 확정성형_제1누름틀(151)과 확정성형_제2누름틀(152)이 동시에 하강함으로, 금속패널(122)의 산과 골 부위에 돌출무늬 및 단턱을 동시에 성형할 수도 있는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 롤포밍된 금속패널의 가성형과정 및 확정성형으로 이어지는 점차적 성형과정을 통해 금속패널의 변형량을 향상시키고 생산과정 중 발생할 수 있는 파손을 방지한 것으로, 롤포밍된 금속패널의 산에 형성된 확정무늬 및 골에 형성된 단턱을 더 깊고 명확하게 형성할 수 있는 것이다.
바람직하게, 본 발명은 2차 확정성형과정(S50)에서 골 부위에 미끄럼방지 및 금속패널의 강도향상을 위하여 다양한 형태의 돌출무늬를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제 1실시예에 의하면, 암수 형태 금속패널 기와의 산 부위에는 아크형상의 돌출무늬가 형성되고, 골 부위에는 막대형상의 돌출무늬가 형성 되었으나 본 발명은 이에 한정하지 않고 다양한 실시예를 통해 그 형상을 변형할 수 있는 것이다. 도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따라 돌출무늬의 형상을 다양하게 변형시킨 암수 형태 금속패널 기와의 제조공정 일부를 도시한 개념도로서, 상기의 돌출무늬는 특정 형상에 한정되지 않으며, 금속패널의 상측 또는 하측 방향으로 다양하게 돌출된 형상을 갖는 것이다.
4. 절단과정
상기의 과정(S10 ~ S50)에 의한 절곡 및 압착공정으로 그 형태를 갖춘 확정성형된 금속패널(123)은 절단장치(160)에 의해 필요한 적정 길이로 절단함으로써 완성된다(S60). 바람직하게, 상기의 절단과정은 사용자의 입력 설정에 따른 동일한 길이로 금속패널을 반복 절단할 수 있는 것으로 설정 범위는 변경이 가능하다.

Claims (7)

  1. 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법에 있어서,
    금속패널(120)을 롤포밍머신(130)의 성형롤 사이를 통과시킴으로써 금속패널(120)의 종방향으로 다수의 산과 골을 형성하는 롤포밍과정(S10)과;
    제1프레스에서 롤포밍된 금속패널(121)의 산 부위에 다수의 잔골을 형성하는 1차 가성형과정(S20)과;
    제1프레스에서 롤포밍된 금속패널(121)의 골 부위에 완만한 형태의 단턱을 형성하는 2차 가성형과정(S30)과;
    제2프레스에서 가성형된 금속패널(122)의 산 부위에 돌출무늬를 형성하는 것으로, 1차 가성형과정에서 형성된 다수의 잔골이 펴지면서 변형되어 돌출무늬를 형성하는 1차 확정성형과정(S40)과;
    제2프레스에서 가성형된 금속패널(122)의 골 부위에 2차 가성형과정(S30)에 이은 점차적 압착공정으로 단턱을 확정 성형하는 2차 확정성형과정(S50)과;
    확정성형된 금속패널(123)을 절단장치에서 필요한 길이로 절단하는 과정(S60);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기의 1차 가성형과정(S20) 및 2차 가성형과정(S30)은 제1프레스(140) 하나의 장치에서 이루어지는 것으로,
    내측에 다수의 제1관통공(141a)을 갖는 가성형_제1누름틀(141)이 하강하여 롤포밍된 금속패널(121)의 산 부위에 잔골을 형성함과 동시에 금속패널을 고정 지지하고,
    상기 가성형_제1누름틀(141)의 제1관통공(141a) 내측으로 가성형_제2누름틀(142)이 하강 관통하여 롤포밍된 금속패널(121)의 골 부위에 완만한 형태의 단턱을 형성하는 것을 특징으로 하는 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기의 1차 확정성형과정(S40) 및 2차 확정성형과정(S50)은 제2프레스(150) 하나의 장치에서 이루어지는 것으로,
    내측에 다수의 제2관통공(151a)을 갖는 확정성형_제1누름틀(151)이 하강하여 가성형된 금속패널(122)의 산 부위에 돌출무늬를 형성함과 동시에 금속패널을 고정 지지하고,
    상기 확정성형_제1누름틀(151)의 제2관통공(151a) 내측으로 확정성형_제2누름틀(152)이 하강 관통하여 가성형된 금속패널(122)의 골 부위에 단턱을 확정 성형하는 것을 특징으로 하는 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기의 확정성형_제1누름틀(151)이 하강하여 가성형된 금속패널(122)의 산 부위에 돌출무늬를 형성함에 있어서, 금속패널의 산 부위는 1차 가성형과정(S20)에서 생성된 다수의 잔골이 펴지면서 돌출무늬를 형성하는 것을 특징으로 하는 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기의 2차 확정성형과정(S50)에서는 가성형된 금속패널(122)의 골 부위에 다양한 형태의 돌출무늬를 금속패널의 상측 또는 하측으로 돌출 형성하는 것을 특징으로 하는 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기의 1차 확정성형과정(S40) 및 2차 확정성형과정(S50)은 동시에 이루어지는 것으로, 제2프레스(150)의 확정성형_제1누름틀(151) 및 확정성형_제2누름틀(152)이 동시에 하강함으로 금속패널(122)의 산과 골 부위에 돌출무늬 및 단턱을 동시에 성형하는 것을 특징으로 하는 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형방법.
  7. 성형롤 사이에 금속패널을 통과시킴으로써 금속패널의 종방향에 다수의 산과 골을 형성하는 롤포밍머신(130)과;
    상기 롤포밍머신(130)을 통과한 금속패널의 산 부위에 다수의 잔골을 형성하고, 금속패널의 골 부위에 완만한 형태의 단턱을 형성하는 제1프레스(140)와;
    상기 제1프레스(140)를 통과한 금속패널의 산과 골 부위에 또 다른 압착을 인가하여 돌출무늬 및 단턱의 형상을 확정하는 제2프레스(150)와;
    상기 제2프레스(150)를 통과한 금속패널을 설정된 길이로 자르는 절단장치(160);를 포함하는 것으로,
    상기의 제1프레스(140)는, 롤포밍된 금속패널의 산 부위에 다수의 잔골을 형성하는 가성형_제1누름틀(141)과, 롤포밍된 금속패널의 골 부위에 완만한 형태의 단턱을 형성하는 가성형_제2누름틀(142)을 포함하되, 상기의 가성형_제1누름틀(141) 내측에는 최소 하나 이상의 제1관통공(141a)이 형성되고 가성형_제2누름틀(142)은 상기의 제1관통공(141a)을 관통 하강하여 금속패널을 압착하며,
    상기의 제2프레스(150)는, 가성형된 금속패널의 산 부위에 돌출무늬를 형성하는 확정성형_제1누름틀(151)과, 가성형된 금속패널의 골 부위에 단턱을 또 한번 압착 성형하는 확정성형_제2누름틀(152)을 포함하되, 상기의 확정성형_제1누름틀(151) 내측에는 최소 하나 이상의 제2관통공(151a)이 형성되고 확정성형_제2누름틀(152)은 상기의 제2관통공(151a)을 관통 하강하여 금속패널을 압착하는 것을 특징으로 하는 돌출무늬를 갖는 암수 형태 금속패널 기와의 성형장치.
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