KR20090058105A

KR20090058105A - 자동차 실내장식용 금속판재의 프레스 성형방법

Info

Publication number: KR20090058105A
Application number: KR1020070124745A
Authority: KR
Inventors: 허기영
Original assignee: 허기영
Priority date: 2007-12-04
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2009-06-09

Abstract

본 발명은 자동차 내장용 금속판재의 프레스성형방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속판재(P)를 소정의 형상으로 절단 및 성형가공하기 위한 일련의 공정을 통해 금속판재의 표면이 손상되지 않도록 하고 품질 및 생산성을 향상시키기 위해, 본 발명은 알루미늄판을 포함한 금속판재(P)를 성형가공하는 방법에 있어서, 상기 금속판재(P)를 일정한 형상으로 전개된 1차소재(P1)로 전단(타공)가공하는 블랭킹(Blanking)공정(S1)과; 상기의 1차소재(P1)를 소정의 형상으로 절곡 또는 만곡되게 구부리는 2차소재(P2)로 프레스성형하는 드로우잉(Drawing)공정(S2)과; 상기 2차소재(P2) 주변의 불필요한 노오치(Notch)들을 제거하는 트리밍(Trimming)공정(S3)과; 상기와 같이 트리밍 가공된 3차소재(P3)의 가장자리를 구부려 테두리로 형성하는 플랜징(Flanging)공정(S4)으로 이루어짐을 특징으로 한다.

알루미늄판, 블랭킹공정, 드로우잉공정, 트리밍공정, 플랜징공정.

Description

자동차 실내장식용 금속판재의 프레스 성형방법{The forming processes for press of a thin sheet of asteel}

본 발명은 자동차 내장용 금속판재의 프레스성형방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 알루미늄, 스테인레스 등으로 표면이 미려한 얇은 판재 또는, 각종패턴의 무늬로 인쇄되어진 얇은 금속판재(P: 이하 '금속판재'라 함)를 소정의 형상으로 절단 및 성형가공하기 위한 일련의 공정을 통해 금속판재의 표면이 손상되지 않도록 하고 품질 및 생산성을 향상시키기 위한 자동차 실내장식용 금속판재의 프레스성형방법에 관한 것이다.

통상적으로, 자동차의 내장재용으로 주로 사용되는 소재들은 플라스틱 사출성형품의 표면에 도장 및 도금처리를 하여 미려함을 부여하고, 고급스러운 내부 인테리어를 연출하였으나, 근자에 들어 소비자의 요구에 부합하기 위해 보다 고급스럽고 우아한 분위기로 연출하는 고급 알루미늄판재를 선호하고 있는 추세이다.

이를 위해, 초기단계에서는 해외에서 금형을 제작하여 프레스 성형된 부품을 수입하였으나 가공비의 과다한 부담으로 인해 국내 자체기술로 장식용(Decoration) 알루미늄판재를 일정한 형태로 가공하기 위한 성형기술이 개발되고 있다.

그러나, 종래의 기술은 알루미늄판재와 같이 얇거나 연질의 금속판재를 금형으로 성형 시, 제품의 형상이 일그러지면서 요철(凹凸) 내지는 주름지는 단점과, 스크래치(긁힘)의 발생이 심하고, 심하게는 가공부위가 늘어나면서 파열되는 등의 문제점이 발생하였다.

본 발명은 알루미늄판을 포함한 금속판재(P)를 성형가공하는 방법에 있어서, 상기 금속판재(P)를 일정한 형상으로 전개된 1차소재(P1)로 전단(타공)가공하는 블랭킹(Blanking)공정(S1)과; 상기의 1차소재(P1)를 소정의 형상으로 절곡 또는 만곡되게 구부리는 2차소재(P2)로 프레스성형하는 드로우잉(Drawing)공정(S2)과; 상기 2차소재(P2) 주변의 불필요한 노오치(Notch)들을 제거하는 트리밍(Trimming)공정(S3)과; 상기와 같이 트리밍 가공된 3차소재(P3)의 가장자리를 구부려 테두리로 형성하는 플랜징(Flanging)공정(S4)으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 실내장식용 금속판재의 프레스성형방법을 제안한다.

상기와 같은 특징을 가지는 본 발명의 자동차 실내장식용 금속판재의 프레스성형방법은, 절단 및 성형가공 등의 각 공정별로 정밀한 가공이 가능하고, 가공에 따른 소재의 불필요한 변형 및 스크래치 등의 발생을 방지하여 품질을 향상시키는 장점과, 소재의 불량 발생률을 현저히 낮추어 소재의 낭비를 줄임은 물론 경제적인 이점과, 외관이 미려한 제품으로서의 생산성을 향상시키는 등 다양한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 자동차 내장재로 적용되는 부품중 고급 사양인 리얼알루미늄판재(장식용 알루미늄판재)를 성형하기 위한 것으로, 해외에서 가공완료된 부품으로 수입하던 부분을 국내의 기술로 성형가공함으로써 전량 수입 대체함은 물론 외화의 낭비를 경감하는 효과가 수반된다.

본 발명은 자동차 실내장식용으로 사용하기 위한 금속판재(P)의 프레스성형방법에 관한 것으로서, 알루미늄, 스테인레스 등으로 표면이 미려한 얇은 판재 또는 각종패턴의 무늬로 인쇄되어진 얇은 알루미늄판재의 경우 성형가공 중에 손상이 빈번하여 소재의 낭비가 심함으로 아래와 같은 방법으로 가공이 이루어지도록, 다음과 같이 첨부된 도면을 참조하여 보다상세하게 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 실내장식용 금속판재의 프레스성형방법에 관한 가공공정의 흐름도이다.

상기 도 1을 참조하면, 상기 알루미늄 등의 얇은 금속판재(P)를 펀치(1)와 다이로 블랭크(Blank)가공하는 공정(S1)과, 상기의 1차소재(P1)를 소정의 형상으로 프레스 성형하는 드로우잉(Drawing)공정(S2)을 거친 후, 불필요한 노오치(Notch)들을 제거하는 트리밍(Trimming)공정(S3)과, 다음 가장자리의 테두리를 형성하는 플랜징(Flanging)공정(S4)으로 이루어진다.

도 2는 본 발명에 따른 실내장식용 금속판재의 블랭킹(Blanking)가공을 위한 금형을 예시한 정면도이다.

상기의 블랭킹공정(S1)은 도 2에서처럼, 먼저 상기 금속판재(P)를 절단(블랭킹)가공하기 위한 상부금형의 펀치(1)와 하부금형의 다이(2)가 구비된다. 상기 펀치(1)와 다이(2)는 완제품을 전개하여 펼쳐 놓은 형상과 이어지는 다음 공정을 위한 여분의 면적을 포함하는 형상으로 이루어진다.

상기 금속판재(P)를 다이(2)에 올려놓은 후, 상기 홀더(4)가 하강하여 가압 고정시킨 다음, 상기 펀치(1)에 의해 일정한 형상으로 전단(타공)가공된 1차소재(P1)가 마련된다.

상기 펀치(1)와 다이(2)는 금형 내 조립 시 뒷면을 가공하여 조립하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 실내장식용 금속판재의 드로우잉(Drawing)가공을 위한 금형을 예시한 정면도이다.

도 3을 참조하면, 상기의 드로우잉공정(S2)은 상기와 같이 블랭킹가공된 1차소재(P2)를 다양한 형상 예컨대, 구부리거나 절곡시키는 등 일정한 형상으로 프레스성형시키는 것으로, 도 3에서처럼 일정한 형상으로 오목한 다이(12)와 상기 다이 와 대응하는 펀치(11)에 의해 가압 성형된다. 상기 펀치(11)는 하부금형의 중앙부를 관통하며 상향 설치되고, 상기 펀치(11)의 주변에는 1차소재(P1)가 정위치에서 이탈되지 않도록 다수개의 안내핀들을 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 1차소재(P1)를 홀더(4) 및 펀치(11)의 상부에 정확히 안착시킨 후, 상기 펀치(11)가 상승하여 1차소재(P1)를 가압하면 상기 펀치(11) 및 다이(12)의 형상대로 성형가공된 2차소재(P2)로 형성된다. 또는 역으로 상기 다이(12)가 하강하면서 가압 성형할 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 실내장식용 금속판재의 트리밍(Trimming)가공을 위한 금형을 예시한 정면도이다.

상기 트리밍공정(S3)은 상기와 같이 성형한 2차소재(P2)는 주변 가장자리에 드로우잉가공을 위한 여분의 노오치(N: Notch)들을 포함하고 있고 이러한 노오치(N)들을 깔끔하게 절단하는 공정이다.

이는 상기 2차소재(P2)의 형상과 대응하는 다이(22)와, 상기 다이(22)의 외측 모서리에 형성된 절단날과 교차하는 펀치(21)로서 상기 노오치(N)를 절단가공한 상태의 3차소재(P3)로 된다. 이때, 상기 홀더(4)로서 먼저 2차소재를 고정시킨 후, 절단이 이루어지도록 하여 정위치에서 정밀한 절단가공이 가능하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 실내장식용 금속판재의 플랜징(Flanging)가공을 위한 금형을 예시한 정면도이다.

상기 트리밍공정(S3)에 이어지는 플랜징공정(S4)는 완제품(P4)으로서의 형상을 갖추고자, 상기 3차소재(P3)의 가장자리부를 일정한 각도로 구부려 자동차의 실 내 내장재로서 조립 및 설치가 가능하도록 플랜지부(F)를 형성시킴으로서 완제품(P4)으로 성형가공된다.

다시말해, 상기 3차소재(P3)를 다이(32)에 올려놓은 후, 펀치(31)를 하강시키면 3차소재(P3)의 외측 단부가 일정한 각도로 절곡되면서 플랜지부(F)로 성형되는 것이다. 이후 상기 완제품(P4)의 플랜지부(F)는 자동차 내장재로서 장착이 용이하도록 조립용 구멍을 형성시키거나 체결용 클립 등을 구비할 수도 있다.

상기 도면의 미설명부호 5번은 상기 펀치 및 홀더의 상/하 작동을 안내하는 가이드이고, 6번은 금형의 블록들이다.

아울러, 상기의 드로우잉공정(S2) 내지는 트리밍공정(S3)과, 플랜징공정(S4)에서는 제품의 표면에 해당하는 성형면에 조립용 구멍의 가공은 없도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 품질수준을 이루기 위해서는 설계단계에서 펀치와 다이를 직접 금형 내 조립하는 것보다는, 금형의 뒷면에서 조립을 하게 하였다. 그리고, 상기 금형의 소재는 에스케이디(SKD)강으로 선정하는 것이 가장 바람직하다.

보다 상세하게는, 일반 강판재를 성형하는 금형 제작 시, 1회의 엔씨(NC)가공을 통해 가공이 끝나는 반면, 본 발명의 알루미늄판재의 성형가공을 위한 금형은 엔씨(NC)가공 시, 황삭가공에 이은 중삭가공 후 열처리를 실시한다. 다음 열처리된 금형을 다시 정삭가공하여 정밀도를 향상시키는 것이다.

다시말해, 엔씨가공 후 기계가공의 흔적이 금형의 표면에 나타나지 않도록 정밀한 사상작업을 통해 가공면을 형성함으로, 프레스 성형시 알루미늄의 패턴이 손상되거나 심하게는 파괴되는 현상을 방지하고, 스크래치 내지는 불필요한 요철 및 주름 등의 발생을 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 실내장식용 금속판재의 프레스성형방법에 관한 가공공정의 흐름도.

도 2는 본 발명에 따른 실내장식용 금속판재의 블랭킹(Blanking)가공을 위한 금형을 예시한 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 실내장식용 금속판재의 드로우잉(Drawing)가공을 위한 금형을 예시한 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 실내장식용 금속판재의 트리밍(Trimming)가공을 위한 금형을 예시한 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 실내장식용 금속판재의 플랜징(Flanging)가공을 위한 금형을 예시한 정면도.

Claims

알루미늄판을 포함한 금속판재(P)를 성형가공하는 방법에 있어서,

상기 금속판재(P)를 일정한 형상으로 전개된 1차소재(P1)로 전단(타공)가공하는 블랭킹(Blanking)공정(S1)과;

상기의 1차소재(P1)를 소정의 형상으로 절곡 또는 만곡되게 구부리는 2차소재(P2)로 프레스성형하는 드로우잉(Drawing)공정(S2)과;

상기 2차소재(P2) 주변의 불필요한 노오치(Notch)들을 제거하는 트리밍(Trimming)공정(S3)과;

상기와 같이 트리밍 가공된 3차소재(P3)의 가장자리를 구부려 테두리로 형성하는 플랜징(Flanging)공정(S4)으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 실내장식용 금속판재의 프레스성형방법.