KR20030095647A

KR20030095647A - 프레스 천공 가공 방법

Info

Publication number: KR20030095647A
Application number: KR1020020032941A
Authority: KR
Inventors: 백기태
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2003-12-24

Abstract

본 발명은 프레스 천공 가공 방법에 관한 것으로서, 프레스의 금형에 전다이(PRE-DIE)와 전펀치(PRE-PUNCH)를 설치하는 단계와, 상기 전다이 및 전펀치로 패널에서 스크랩되는 부분이 붙어 있으면서 크랙이 생기도록 패널의 일측방향으로 불완전하게 전펀칭(PRE-PUNCHING)하는 단계와, 상기 전다이와 전펀치를 제거하고 상기 패널의 타측방향으로 완전 펀칭하도록 본다이 및 본펀치를 설치하는 단계와, 전펀칭(PRE-PUNCHING)되어 스크랩되는 부분을 상기 본다이 및 본펀치로 전펀칭방향의 반대방향으로 완전히 펀칭하는 단계로 이루어지므로, 버어의 생성방향을 펀치의 피어싱 방향에 관계없이 조절가능할 수 있어 클립의 조립불량을 방지할 수 있다.

Description

프레스 천공 가공 방법{press piercing method}

본 발명은 프레스로 구멍을 가공하는 프레스 천공 가공 방법에 관한 것이다.

자동차의 바디는 외형을 이루는 다수의 패널을 구비하고 있다. 상기 패널에는 클립을 조립하는 구멍 등 많은 구멍을 프레스로 가공하게 된다.

종래 패널에 형성하는 구멍은 도1에 도시한 바와 같이 프레스의 하부금형에 설치되는 다이(2)와 상부금형에 설치되는 펀치(4) 사이에 패널(P)을 위치시키고, 상기 펀치(4)를 하강시킴에 의해 형성되게 한다.

이와 같은 가공방법에 의해 가공된 구멍의 전단면이 도2에 도시되어 있다. 도시한 바와 같이, 펀치가 하강함에 따라 스크랩 부분(S : 도1에 도시)이 압축되면서 전단되어 떨어져 나가게 되는데, 이러한 펀치의 가압력에 의해 구멍(6)의 전단면에는 압축면(a), 전단면(b), 파단면(c) 및 버어(d)가 순차적으로 형성된다.

상기 버어(d)는 패널(P)의 일측면에서 돌출하여 형성되는데, 프레스 장비의 조건 또는 제품의 특성에 따라 금형펀치의 방향이 고정되고 이에 따라 버어가 형성되는 면이 정해진다.

그런데, 도3에 도시한 바와 같은 클립(8)으로 패널(P1)에 다른 플레이트(P2)를 결합할 경우에 클립(8)을 버어가 형성된 면의 반대측에서 끼워 넣을 경우에는 클립(6)의 단부면이 구멍(6)의 압축면(a)에서 시작하여 삽입되므로 조립이 원활하게 이루어져 조립불량이 생기지 않으나, 도4에 도시한 바와 같이 클립(8)을버어(d)가 형성된 면에서 끼워 넣을 경우에는 클립(6)의 단부면이 버어(d)와 간섭되어 조립이 원활하지 못하여 조립불량이 생긴다는 문제점이 있었다.

따라서, 패널(P1)에 프레스로 천공가공을 할 시에는 클립의 삽입방향을 고려하여 프레스 작업방향과 클립의 삽입방향이 일치하지 않는 경우에는 패널(P1)을 반전(뒤집기)하여 프레스 작업을 하게 되나, 제품조건 및 장비조건에 따라 반전이 불가능한 경우가 있게 되어 그대로 가공작업을 수행하게 되므로 클립의 조립불량이 생긴다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 버어의 생성방향을 펀치의 피어싱 방향에 관계없이 조절가능하게 하는 프레스 천공 가공 방법을 제공하는 데 있다.

도1은 종래 패널에 프레스로 천공 가공하는 상태를 나타내는 도면,

도2는 도1의 천공 가공 방법에 따라 가공된 구멍의 전단면을 나타내는 도면,

도3 및 도4는 패널의 구멍에 클립을 끼우는 상태를 나타내는 단면도,

도5는 본 발명에 의한 프레스 천공 가공 방법에 사용되는 전펀치 및 전다이를 나타내는 단면도,

도6은 도5의 전펀치 및 전다이로 패널에 전펀칭하는 상태를 나타내는 도면,

도7은 도6의 전펀칭공정에 따라 전펀칭된 패널을 나타내는 단면도,

도8은 도7의 전펀칭된 패널을 본다이 및 본펀치로 완전펀칭하는 상태를 나타내는 도면,

도9a 및 도9b는 도8의 완전펀칭하는 상태를 상세히 도시한 단면도,

도10은 도9a 및 도9b의 완전펀칭 공정에 따라 완전펀칭된 패널을 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12 : 전다이 14 : 전펀치

22 : 본다이 24 : 본펀치

본 발명에 의한 프레스 천공 가공 방법은, 프레스의 금형에 전다이(PRE-DIE)와 전펀치(PRE-PUNCH)를 설치하는 단계와, 상기 전다이 및 전펀치로 패널에서 스크랩되는 부분이 붙어 있으면서 크랙이 생기도록 패널의 일측방향으로 불완전하게 전펀칭(PRE-PUNCHING)하는 단계와, 상기 전다이와 전펀치를 제거하고 상기 패널의 타측방향으로 완전 펀칭하도록 본다이 및 본펀치를 설치하는 단계와, 전펀칭(PRE-PUNCHING)되어 스크랩되는 부분을 상기 본다이 및 본펀치로 전펀칭방향의 반대방향으로 완전히 펀칭하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 전펀칭(PRE-PUNCHING)하는 단계에서 스크랩되는 부분이 밀리는 깊이는 패널두께의 0.5 ~ 0.7배인 것이 바람직하다.

상기 전펀칭단계에서 스크랩되는 부분의 중앙이 꺽여져 절곡되도록, 그 단부면에 골형태로 파인 오목면을 가진 전펀치를 사용하고, 상기 오목면에 대응하여 산형태로 돌출된 볼록면을 가진 전다이를 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 프레스 천공 가공 방법은, 프레스의 금형에 도5에 도시한 바와 같은 전다이(PRE-DIE)(12)와 전펀치(PRE-PUNCH)(14)를 설치한 후, 상기 전다이(12) 및 전펀치(14)로 패널(16)에서 스크랩되는 부분(18)이 붙어 있으면서 크랙(20)이 생기도록 패널의 일측방향으로 불완전하게 전펀칭(PRE-PUNCHING)한 다음, 상기 전다이와 전펀치를 제거하고 상기 패널의 타측방향으로 완전 펀칭하도록 본다이(22) 및 본펀치(24)를 설치한 후, 전펀칭(PRE-PUNCHING)되어 스크랩되는 부분(18)을 상기 본다이(22) 및 본펀치(24)로 전펀칭방향의 반대방향으로 완전히 펀칭하여 패널(16)에 천공가공을 하는 방법이다.

이와 같은 프레스 천공 가공방법에 의하면 도10에 도시한 바와 같이 패널(16)의 구멍(26)에 형성되는 버어(d)는 본펀치(24)가 삽입되는 측에 형성된다.

따라서, 패널(16)의 구멍에 끼워지는 클립을 감안하여 전펀칭단계를 생략하고 본펀치(24) 및 본다이(22)만으로 펀칭하게 되면 버어의 형성위치는 도10과 반대방향측이 되므로, 버어의 형성위치를 자유롭게 변경할 수 있다.

도5는 본 발명에 사용되는 전펀치와 전다이의 상세도인데, 도시한 바와 같이, 상기 전펀칭단계에서 스크랩되는 부분(18)의 중앙이 꺽여져 절곡되도록, 전펀치(14)의 단부면에는 골형태로 파인 오목면(14a)이 형성되고, 상기 전다이(12)에는상기 오목면(14a)에 대응하여 산형태로 돌출된 볼록면(12a)이 형성된다.

상기 전다이(12)는 프레스의 상부금형(UD)에 삽입되어 상부금형의 저면에서 하측으로 거리(L1)만큼 돌출되어 설치되며, 그 볼록면(12a)은 전다이(12)의 저면에서 리세스된 부분(12b)의 중간에 형성된다.

상기 전펀치(14)는, 하부금형(LD)에 인서트부재(28)가 삽입되어 설치된 후 상기 인서트부재(28)의 중앙에 삽입되어 설치된다. 상기 인서트부재(28)의 상면에는 상기 전다이(12)가 돌출된 거리(L1) 만큼 파인 리세스부(28a)가 형성된다. 상기전펀치(14)는 상기 전다이(12)의 리세스된 부분(12b)에 삽입되도록 리세스부(28a)에서 돌출되게 설치된다.

도6은 도5의 전펀치 및 전다이로 패널에 전펀칭하는 상태를 나타내는 도면인데, 패널(16)을 인서트부재(28) 및 전펀치(14) 위에 안치한 후, 전다이(12)를 하강시키면, 전다이(12)의 리세스된 부분(12b) 및 볼록면(12a)과 전펀치(14)의 돌출된 부분 및 오목면(14a)의 압착에 의해 도7에 도시한 바와 같이 스크랩되는 부분(18)이 붙어 있으면서 크랙(20)이 생긴 상태로 상측방향으로 밀리어 전펀칭(PRE-PUNCHING)된다.

이때, 상기 전펀칭(PRE-PUNCHING)하는 단계에서 스크랩되는 부분(18)이 밀리는 깊이는 패널두께(t)의 0.5 ~ 0.7배로 되도록 전다이(12)의 리세스된 부분(12b) 및 볼록면(12a)과 전펀치(14)의 돌출된 부분 및 오목면(14a)을 맞추어 전펀칭한다.그리고, 상기 전펀칭단계에서 스크랩되는 부분(18)의 중앙이 꺽여져 절곡되는데, 이는 본다이 및 본펀치에 의해 스크랩부분이 용이하게 전단되게 한다.

도8은 도7의 전펀칭된 패널을 본다이(22) 및 본펀치(24)로 완전펀칭하는 상태를 나타내는 도면이고, 도9a 및 도9b는 도8의 완전펀칭하는 상태를 더욱 상세히 도시한다. 상기 전다이(12)와 전펀치(14)를 제거하고, 도시한 바와 같이 본 다이(22)를 하부금형에 설치하고, 본펀치(24)를 상부금형에 설치한 후, 본펀치를 하강시키면, 스크랩 되는 부분에 생긴 크랙(20) 부분이 떨어지면서 스크랩 부분(18')이 분리되어 도10에 도시한 바와 같이 버어(d)가 패널(16)의 상측에 남게 된다.

본 발명에 의한 프레스 천공 가공 방법에 의하면, 버어의 생성방향을 펀치의 피어싱 방향에 관계없이 조절가능하므로 클립의 조립불량을 방지할 수 있다.

Claims

프레스의 금형에 전다이(PRE-DIE)와 전펀치(PRE-PUNCH)를 설치하는 단계와,

상기 전다이 및 전펀치로 패널에서 스크랩되는 부분이 붙어 있으면서 크랙이 생기도록 패널의 일측방향으로 불완전하게 전펀칭(PRE-PUNCHING)하는 단계와,

상기 전다이와 전펀치를 제거하고 상기 패널의 타측방향으로 완전 펀칭하도록 본다이 및 본펀치를 설치하는 단계와,

전펀칭(PRE-PUNCHING)되어 스크랩되는 부분을 상기 본다이 및 본펀치로 전펀칭방향의 반대방향으로 완전히 펀칭하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 천공 가공 방법.
제1항에 있어서,

상기 전펀칭(PRE-PUNCHING)하는 단계에서 스크랩되는 부분이 밀리는 깊이는 패널두께의 0.5 ~ 0.7배로 하는 것을 특징으로 하는 프레스 천공 가공 방법.
제1항에 있어서,

상기 전펀칭단계에서 스크랩되는 부분의 중앙이 꺽여져 절곡되도록,

그 단부면에 골형태로 파인 오목면을 가진 전펀치를 사용하고, 상기 오목면에 대응하여 산형태로 돌출된 볼록면을 가진 전다이를 사용하는 것을 특징으로 하는 프레스 천공 가공 방법.