KR102538966B1 - 버(burr) 커팅부가 구비된 프레스 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재패널을 가압하여 원하는 형상의 제품패널로 성형하는 프레스 가공을 수행하면서 상기 소재패널의 양측단의 전단 가공을 수행하는 프레스 성형장치에 관한 것으로서, 하부베이스 및 쿠션핀을 통해 상기 하부베이스의 상부에 승강 가능하게 설치되고, 상면에 제품패널의 하면과 대응되는 하부 성형면이 형성된 하부다이 및 상기 하부베이스의 상부 중 상기 하부다이의 적어도 양측에 승강 가능하게 설치됨과 동시에 상기 하부다이의 내외측 방향으로 이동가능하게 설치되고, 상단부 외면에 커터가 돌출형성된 버 커팅부 및 상기 하부다이의 상부에 승강 가능하게 설치되고, 하면에 상기 제품패널의 상면과 대응되는 상부 성형면이 형성되며, 상기 하부다이와 함께 상기 소재패널을 가압하여 원하는 형상의 제품패널로 성형하는 프레스 가공을 수행하는 상부다이 및 상기 상부다이의 적어도 양측에 승강 가능하게 설치되고, 프레스 가공된 상기 소재패널의 양측단의 전단 가공을 수행하는 펀치부를 포함하되, 상기 버 커팅부는 상기 프레스 가공이 수행되는 과정에서 상기 상부다이에 의해 가압되어 상기 상부다이의 내측방향으로 이동되고, 상기 전단 가공이 완료된 후, 상기 상부다이의 가압력이 해제되면, 상기 상부다이의 외측방향으로 이동되면서 전단 가공에 의해 상기 소재패널의 양측단 하면에 형성된 버를 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 하나의 성형장치로 소재패널의 양측단의 전단가공을 수행하는 과정에서 전단가공에 의해 소재패널의 양측단 하부에 형성된 버를 함께 제거할 수 있으므로 버를 제거하기 위한 별도의 장치가 요구되지 않으므로 이에 따른 비용을 크게 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 전단가공을 수행하는 과정에서 소재패널의 양측단 하부에 형성된 버를 전단가공 과정에서 함께 제거하므로 버를 제거하기 위한 별도의 공정이 요구되지 않아 제품의 생산성이 크게 향상된다.

Description

버(burr) 커팅부가 구비된 프레스 성형장치{press forming apparatus having burr cutting unit}

본 발명은 프레스 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장치의 구조를 개량하여 하나의 성형장치로 소재패널의 양측단의 전단가공을 수행하는 과정에서 소재패널의 양측단 하면에 형성된 버를 함께 제거할 수 있도록 한 버 커팅부가 구비된 프레스 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 프레스 성형되는 소재패널의 트리밍(Triming) 및 피어싱(piercing) 을 포함하는 전단 가공과정에서는 소재패널의 전단 가공면 하부측에 버(burr)가 발생하게 된다.

상기한 버(burr)는 반품의 요인이 될 뿐 아니라, 도색 과정에서 도색 불량을 초래하는 요인으로 작용함에 따라 소재패널을 마무리하는 과정에서 필수적으로 제거되어야 한다.

한편, 종래에는 이러한 버를 작업자가 연마석이나 브러쉬 페이퍼를 이용하여 수작업으로 제거하는 방식을 사용해왔다.

그러나, 위와 같은 수작업 방식은 버를 제거하기 위한 작업공정 및 작업인력이 추가적으로 요구됨에 따라 제품의 생산성이 저하될 뿐 아니라 제조원가가 상승하는 문제점이 있었다.

또한, 위와 같은 수작업 방식은 버 제거 작업자에 따라 제조되는 제품의 품질이 일률적이지 않고, 버 제거 작업과정에서 제품에 스크래치가 발생되거나 날카로운 버에 의해 작업자가 상해를 입게되는 문제가 빈번하게 발생하였다.

위와 같은 문제를 해결하기 위해 한국등록특허 제10-0302154호에는 버의 제거를 위한 별도의 프레스 금형을 통해 소재패널의 전단 가공면의 하부측에 형성된 버를 가압하여 제거할 수 있도록 한 금속제 프레스 절단물의 버 제거장치를 제안하고 있다.

상기한 한국등록특허 제10-0302154호는 별도의 프레스 금형을 이용하여 소재패널에 형성된 버를 자동으로 제거함에 따라 종래 수작업 방식에 따른 제반 문제점을 해결할 수 있다.

그러나, 한국등록특허 제10-0302154호는 버를 제거하기 위한 별도의 프레스 금형이 요구됨에 따라 제품의 제조원가가 상승하고, 소재패널의 전단가공 후 버 제거를 위한 작업공정을 별도로 수행해야 함에 따라 제품의 생산성이 저하되는 문제점은 여전히 해결하지 못하고 있는 실정이다.

한국등록특허 제10-0302154호(금속제 프레스 절단물의 버 제거방법 및 장치, 2001.11.22)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 장치의 구조를 개량하여 하나의 성형장치로 소재패널의 양측단의 전단가공을 수행하는 과정에서 소재패널의 양측단 하부에 형성된 버를 함께 제거할 수 있도록 한 버 커팅부가 구비된 프레스 성형장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 소재패널을 가압하여 원하는 형상으로 성형하는 프레스 가공을 수행하면서 성형된 상기 소재패널의 양측단의 전단 가공을 수행하는 프레스 성형장치에 있어서, 하부베이스 및 쿠션핀을 통해 상기 하부베이스의 상부에 승강 가능하게 설치되고, 상면에 소재패널의 하면과 대응되는 하부 성형면을 갖는 하부다이 및 상기 하부베이스의 상부 중 상기 하부다이의 적어도 양측에 승강 가능하게 설치됨과 동시에 상기 하부다이의 내외측 방향으로 이동가능하게 설치되고, 상단부 외면에 커터가 돌출형성된 버 커팅부 및 상기 하부다이의 상부에 승강 가능하게 설치되고, 하면에 상기 소재패널의 상면과 대응되는 상부 성형면이 형성되며, 상기 하부다이와 함께 상기 소재패널을 가압하여 원하는 형상의 제품패널로 성형하는 프레스 가공을 수행하는 상부다이 및 상기 상부다이의 적어도 양측에 승강 가능하게 설치되고, 프레스 가공된 상기 소재패널의 양측단의 전단 가공을 수행하는 펀치부를 포함하되, 상기 버 커팅부는 상기 프레스 가공이 수행되는 과정에서 상기 상부다이에 의해 가압되어 상기 상부다이의 내측방향으로 이동되고, 상기 전단 가공이 완료된 후, 상기 상부다이의 가압력이 해제되면, 상기 상부다이의 외측방향으로 이동되면서 전단 가공에 의해 상기 소재패널의 양측단 하면에 형성된 버를 제거하는 것을 특징으로 하는 버의 자동 제거가 가능한 프레스 성형장치가 제공된다.

여기서, 상기 버 커팅부는 상기 하부다이의 적어도 양측에 설치되고, 상단부에 상기 하부다이의 외측방향으로 상향경사진 상부경사면이 형성된 고정몸체 및 상기 고정몸체의 상부에 배치되되, 하단부에 상기 상부경사면과 대응되는 하부경사면이 형성되어 상기 고정몸체의 내외측 방향으로 이동가능하게 설치되고, 상단부 외면에 커터가 돌출형성된 이동몸체 및 상기 하부다이와 상기 이동몸체 사이에 개재되고, 상기 이동몸체에 상기 하부다이의 외측방향으로 탄성력을 인가하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 하나의 성형장치로 소재패널의 양측단의 전단가공을 수행하는 과정에서 소재패널의 양측단 하부에 형성된 버를 함께 제거할 수 있으므로 버를 제거하기 위한 별도의 장치가 요구되지 않으므로 이에 따른 비용을 크게 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 전단가공을 수행하는 과정에서 소재패널의 양측단 하부에 형성된 버를 전단가공 과정에서 함께 제거하므로 버를 제거하기 위한 별도의 공정이 요구되지 않아 제품의 생산성이 크게 향상된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치를 개략적으로 도시한 것,
도 2는 도 1의 A영역을 확대한 도면,
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치의 동작을 설명하기 위한 도면.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치를 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 A영역을 확대한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치(1)는 소재패널(P)을 가압하여 원하는 형상으로 성형하는 프레스 가공을 수행하면서 성형된 상기 소재패널(P)의 양측단의 전단 가공을 수행하는 것으로서, 하부베이스(10), 하부다이(20), 버 커팅부(30), 상부다이(40), 펀치부(50)를 포함하여 이루어진다.

하부베이스(10)는 설치대상영역에 설치되어 하부다이(20), 버 커팅부(30), 상부다이(40) 및 펀치부(50)의 설치영역을 제공한다.

하부다이(20)는 쿠션핀(C)을 통해 하부베이스(10)의 상부에 승강 가능하게 설치되고, 상면에 제품패널의 하면과 대응되는 볼록면이 형성된다.

버 커팅부(30)는 하부베이스(10)의 상부 중 하부다이(20)의 적어도 양측에 승강 가능하게 설치됨과 동시에 하부다이(20)의 내외측 방향으로 이동가능하게 설치되고, 상단부 외면에 커터가 돌출형성되는 것으로서, 도 2에서 보는 바와 같이, 고정몸체(31), 이동몸체(32) 및 탄성부재(33)를 포함하여 이루어진다.

고정몸체(31)는 하부다이(20)의 적어도 양측에 설치되고, 상단부에 하부다이(20)의 외측방향으로 상향경사진 상부경사면(31a)이 형성된다.

이동몸체(32)는 고정몸체(31)의 상부에 배치되되, 하단부에 상부경사면(31a)과 대응되는 하부경사면(32a)이 형성되며, 상단부 외면에 커터(32b)가 돌출 형성된다. 이러한 이동몸체(32)는 하부경사면(32a)이 상부경사면(31a)을 따라 슬라이딩 이동되면서 하부다이(20)의 내외측 방향으로 이동가능하게 설치된다.

탄성부재(33)는 양단부가 하부다이(20)의 외면 일측과 이와 대응되는 이동몸체(32)의 내면 일측에 고정결합되고, 이동몸체(32)에 하부다이(20)의 외측방향으로 탄성력을 인가하는 역할을 한다.

위와 같은 구조를 통해 버 커팅부(30)는 후술하는 상부다이(40)에 의한 프레스 가공과정에서 상부다이(40)에 의해 가압되는 경우, 상부다이(40)의 내측방향으로 이동되어 후술하는 펀치부(50)와 간섭되는 것을 방지하게 된다.

그리고, 버 커팅부(30)는 후술하는 펀치부(50)에 의한 전단 가공이 완료된 후, 펀치부(50)와 상부다이(40)가 상방으로 이동하여 상부다이(40)에 의한 가압이 해제되면, 탄성부재(33)의 탄성력에 의해 이동몸체(32)가 상부다이(40)의 외측방향으로 이동되면서 커터(32b)가 전단 가공에 의해 소재패널(P)의 양측단 하면에 형성된 버(burr)를 제거하게 된다.

상부다이(40)는 하부다이(20)의 상부에 승강 가능하게 설치되고, 하면에 제품패널의 상면과 대응되는 오목면이 형성되며, 하부다이(20)에 안착된 소재패널(P)을 하부다이(20)와 함께 가압하여 원하는 형상의 제품패널로 성형하는 프레스 가공을 수행하는 역할을 한다.

펀치부(50)는 상부다이(40)의 상부에 배치되되, 쿠션핀(C)을 통해 상부다이(40)에 승강가능하게 설치되는 상부몸체(51)와, 상부몸체(51)의 양측으로부터 하방으로 연장형성되고, 상부다이(40)의 양측방에 밀착배치되는 펀치(52)를 포함하여 이루어진다.

이러한 펀치부(50)는 프레스 가공된 완료된 후, 펀치(52)가 상부다이(40)의 하방으로 하강하여 상부다이(40)의 양측방으로 연장형성된 소재패널(P)의 양측단의 전단 가공을 수행하는 역할을 한다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 3a 및 도 3d를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치(1)의 동작을 살펴보면, 도 3a에서 보는 바와 같이, 상부다이(40) 및 펀치부(50)가 하부다이(20)의 상부에 배치된 상태에서 하부다이(20)의 볼록면에 소재패널(P)이 안착된다.

이 때, 버 커팅부(30)의 이동몸체(32)는 탄성부재(33)를 통해 하부다이(20)의 외측방향으로 탄성력을 인가받아 상단부 외면에 돌출형성된 커터(32b)가 상부다이(40)의 외면 외측방에 배치된다.

다음, 도 3b에서 보는 바와 같이, 상부다이(40) 및 펀치부(50)를 하강시키면 상부다이(40)가 하부다이(20)를 하부베이스(10) 방향으로 가압하면서 하부다이(20)와 함께 소재패널(P)을 가압하여 프레스 가공을 수행하고, 펀치부(50)의 펀치(51) 하단은 상부다이(40)의 양측방으로 연장형성된 소재패널(P)의 상면에 지지된다.

이 때, 버 커팅부(30)의 이동몸체(32)는 확대도 B에서 보는 바와 같이, 상부다이(40)에 의해 가압되어 하부경사면(32a)이 고정몸체(31)의 상부경사면(31a)을 따라 슬라이딩 이동되면서 하부다이(20)와 함께 하강됨과 동시에 하부다이(20)의 내측방향으로 이동됨에 따라 상단부 외면에 돌출형성된 커터(32b)가 펀치부(50)의 펀치(52) 내면과 간섭되지 않는 상부다이(40)의 외면 내측방에 배치된다.

다음, 도 3c에서 보는 바와 같이, 펀치부(50)를 상부다이(40)의 하방으로 하강시키면, 펀치(52)의 하단에 의해 상부다이(40)의 양측방으로 연장형성된 소재패널(P)의 전단가공이 수행된다.

이 때, 펀치부(50)에 의해 전단가공이 수행되는 과정에서 소재패널(P)의 양측단 하부에는 확대도 C에서 보는 바와 같이, 버(b, burr)가 형성되면서 버 커팅부(30)의 이동몸체(32)는 확대도 C에서 보는 바와 같이, 하강됨과 동시에 하부다이(20)의 내측방향으로 조금 더 이동하게 된다.

마지막으로, 도 3d에서 보는 바와 같이, 상부다이(40) 및 펀치부(50)가 하부다이(20)의 상부로 상승하면, 상부다이(40)의 가압력이 해제된 하부다이(20)는 쿠션핀(C)에 쿠션압의해 원위치로 복귀하고, 상부다이(40)의 가압력이 해제된 버 커팅부(30)의 이동몸체(32)는 탄성부재(33)의 탄성력에 의해 하부경사면(32a)이 고정몸체(31)의 상부경사면(31a)을 따라 슬라이딩 이동되면서 상단이 소재패널(P)의 밀착된 상태를 유지하면서 상승함과 동시에 하부다이(20)의 외측방향으로 이동됨에 따라 외면에 돌출형성된 커터(32b)가 확대도 D에서 보는 바와 같이, 소재패널(P)의 양측단 하면에 형성된 버(b, burr)를 커팅하여 제거하게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치는 하나의 성형장치로 소재패널의 양측단의 전단가공을 수행하는 과정에서 소재패널의 양측단 하부에 형성된 버를 함께 제거할 수 있으므로 버를 제거하기 위한 별도의 장치가 요구되지 않으므로 이에 따른 비용을 크게 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 전단가공을 수행하는 과정에서 소재패널의 양측단 하부에 형성된 버를 전단가공 과정에서 함께 제거하므로 버를 제거하기 위한 별도의 공정이 요구되지 않아 제품의 생산성이 크게 향상된다.

비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1 : 프레스 성형장치 10 : 하부베이스
20 : 하부다이 30 : 버 커팅부
31 : 고정몸체 31a : 상부경사면
32 : 이동몸체 32a : 하부경사면
32b : 커터 33 : 탄성부재
40 : 상부다이 50 : 펀치부
51 : 상부몸체 52 : 펀치
C : 쿠션핀 P : 소재패널
b : 버(burr)

Claims (2)

1. 소재패널을 가압하여 원하는 형상의 제품패널로 성형하는 프레스 가공을 수행하면서 상기 소재패널의 양측단의 전단 가공을 수행하는 프레스 성형장치에 있어서,
   하부베이스와;
   쿠션핀을 통해 상기 하부베이스의 상부에 승강 가능하게 설치되고, 상면에 상기 제품패널의 하면과 대응되는 하부 성형면이 형성된 하부다이와;
   상기 하부베이스의 상부 중 상기 하부다이의 적어도 양측에 승강 가능하게 설치됨과 동시에 상기 하부다이의 내외측 방향으로 이동가능하게 설치되고, 상단부 외면에 커터가 돌출형성된 버 커팅부와;
   상기 하부다이의 상부에 승강 가능하게 설치되고, 하면에 상기 제품패널의 상면과 대응되는 상부 성형면이 형성되며, 상기 하부다이와 함께 상기 소재패널을 가압하여 원하는 형상의 제품패널로 성형하는 프레스 가공을 수행하는 상부다이와;
   상기 상부다이의 적어도 양측에 승강 가능하게 설치되고, 프레스 가공된 상기 소재패널의 양측단의 전단 가공을 수행하는 펀치부를 포함하되,
   상기 버 커팅부는 상기 프레스 가공이 수행되는 과정에서 상기 상부다이에 의해 가압되어 상기 상부다이의 내측방향으로 이동되고, 상기 전단 가공이 완료된 후, 상기 상부다이의 가압력이 해제되면, 상기 상부다이의 외측방향으로 이동되면서 상기 커터가 전단 가공에 의해 상기 소재패널의 양측단 하면에 형성된 버를 제거하는 것을 특징으로 하는 버의 자동 제거가 가능한 프레스 성형장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 버 커팅부는
   상기 하부다이의 적어도 양측에 설치되고, 상단부에 상기 하부다이의 외측방향으로 상향경사진 상부경사면이 형성된 고정몸체와;
   상기 고정몸체의 상부에 배치되되, 하단부에 상기 상부경사면과 대응되는 하부경사면이 형성되어 상기 고정몸체의 내외측 방향으로 이동가능하게 설치되고, 상단부 외면에 커터가 돌출형성된 이동몸체와;
   상기 하부다이와 상기 이동몸체 사이에 개재되고, 상기 이동몸체에 상기 하부다이의 외측방향으로 탄성력을 인가하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 버의 자동 제거가 가능한 프레스 성형장치.
   
   
   
   
   

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