KR20120033752A - 테일 게이트 인너 성형 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법은, 프레스 가공으로 테일 게이트 인너용 패널로 성형되는 평면 형상의 테일 게이트 인너용 베이스 패널 및 프레스 가공으로 보강용 패널로 성형되는 평면 형상의 보강용 베이스 패널을 제공하는 베이스 제공 단계, 보강용 베이스 패널과 테일 게이트 인너용 베이스 패널을 프레스 금형의 상형과 하형 사이에 고정하는 고정 단계, 상형과 하형으로 보강용 베이스 패널과 테일 게이트 인너용 베이스 패널을 일체로 압착하여 보강용 베이스 패널과 상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널을 각각 보강용 패널과 테일 게이트 인너용 패널로 성형하는 성형 단계, 및 상형과 하형에 구비된 용접 수단을 통해 상형과 하형에 의한 압착 상태가 유지되는 동안 보강용 패널과 테일 게이트 인너용 패널을 용접하는 용접 단계를 포함한다.
이에 의하여, 6개 패널 위치를 초기에 성형용 금형에서 고정하고 동시에 성형하면서 동시에 접합까지 함으로써 기존 성형 공정인 18공정을 5공정으로 축소함으로써 작업시간, 공정수, 금형수를 줄일 뿐만 아니라 부품 간 간격을 최소화하여 품질을 향상시킬 수 있다.
이에 의하여, 6개 패널 위치를 초기에 성형용 금형에서 고정하고 동시에 성형하면서 동시에 접합까지 함으로써 기존 성형 공정인 18공정을 5공정으로 축소함으로써 작업시간, 공정수, 금형수를 줄일 뿐만 아니라 부품 간 간격을 최소화하여 품질을 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 테일 게이트 인너 성형 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 테일 게이트 인너 패널과 5개 보강 패널을 동시에 성형 및 접합하여 금형과 공정을 줄임으로써 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 부품 간 간격을 최소화하여 품질을 향상시킬 수 있는 테일 게이트 인너 성형 방법에 관한 것이다.
종래의 테일 게이트 인너 제작은 도 10에 도시된 바와 같이, 총 6개 부품(1, 2, 3, 4, 5, 6)으로 구성되며, 각 부품은 도 11에 도시된 바와 같이 각각 6개 부품에 대한 패널을 제작한 후 4 프레스 공정을 거쳐 개별적으로 6개 부품을 제작한 후 조립 지그에 안착하여 용접으로 조립하는 방식으로 제작된다.
한 파트의 부품을 생산하기 위해서는, 여러 종류의 프레스 장치에 금형을 장착하여 일정한 형태로 가압하여 성형하는 포밍(forming) 또는 드로잉(drawing)의 성형 공정, 완제품에 필요 없는 부분을 잘라내는 트리밍(trimming) 공정, 홀 등을 가공하는 피어싱(piecing) 공정, 추가 형상을 만드는 플랜징(flanging) 공정 등을 거친다. 상기 4가지 공정의 가공작업을 거쳐 최종 테일 게이트 인너를 생산하게 되는데, 포밍 성형 공정은 제품 설계 데이터대로 강판을 소성 가공하는 공정으로서, 최종 테일 게이트 인너의 품질을 결정하는 가장 중요한 공정이다.
이와 같이, 포밍 성형을 위한 프레스 장치는, 도 12에 도시된 바와 같이, 제품의 하단면 형상을 갖는 하형(10)이 하부의 볼스터(11)에 장착되고, 하형(10)의 상부에는 제품의 상단면 형상을 갖는 상형(9)이 상부의 프레스 바디인 슬라이드(8)에 장착되어 상기 하형(10)과의 사이에 강판을 끼운 상태로, 이를 가압하도록 밀착하여 제품을 성형 가공하게 된다.
이러한 포밍 성형 공정에 적용되는 종래의 금형은 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 제품의 하단면 형상을 갖는 하형(10)이 하부의 볼스터(11)에 장착되고, 이 하형(10)의 외측으로 하부 볼스터(11)에 쿠션핀(15)을 통하여 패널 홀더(14)가 장착된다. 그리고 하형(10)의 상부에서 제품의 상단면 형상을 갖는 상형(9)이 상부의 프레스 바디인 슬라이드(8)에 장착되어 하형(10)과의 사이에 투입되는 패널(16)을 패널 홀더(14)에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 패널(16)을 성형 가공하게 된다. 즉, 도 13의 (b)에서와 같이, 먼저 상형(9)과 패널 홀더(14)는 상승된 상태로, 상형(9)과 하형(10) 사이에 패널(16)이 투입되면, 상형(9)은 하강 작동하여 상형 다이 페이스면(12)과 패널 홀더 다이 페이스면(13)에 의해 패널(16) 외곽이 홀딩 된다.
이러한 상태에서, 도 13의 (c)에서와 같이, 상형(9)과 패널 홀더(14)는 함께 하강 작동을 하여 상형(9)과 패널 홀더(14)의 각 다이 페이스면(12,13)에 홀딩 된 패널(16)이 성형부 내측으로 조금씩 유입되면서 성형되며, 상형(9)이 하형(10)과 완전하게 밀착되는 순간 제품 성형이 완료된다.
이와 같이, 성형이 완료된 패널(16)은 도 3의 (d)에서와 같이, 상형(9)이 상승한 상태에서, 패널 홀더(14)에 의해 리프팅되며, 취출용 행거(17)에 의해 프레스 장치로부터 이송되는 것이다.
이송된 소재는 이후 트리밍 공정, 피어싱 공정, 플랜징 공정 등을 거친 후 다른 부품과 조립 지그에 안착하여 용접을 통하여 조립되어 하나의 테일 게이트 인너의 제작이 완료된다.
상기한 바와 같이 종래 기술에 의하면, 테일 게이트 인너 제작을 위해 6개 부품을 개별 제작하여야 하고, 따라서, 성형 4 공정, 트리밍 공정/피어싱 공정/플랜징 공정 등 13 공정이 필요하며, 이후 6개 부품을 조립하기 위해 점용접 1 공정이 추가되어 총 18 공정의 많은 공정과 금형이 필요하다. 또한, 용접을 위한 조립 지그도 추가로 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 앞에서 언급한 문제점을 해결하기 위하여 성형 공정에서 6개의 패널 위치를 초기에 성형용 금형에 고정하고 동시에 성형하면서 금형 내에서 접합까지 함으로써 기존 18 공정을 5 공정으로 축소함으로써 작업시간, 공정수, 금형수를 줄일 뿐만 아니라 부품 간 간격을 최소화하여 품질을 향상시키는 것이다.
본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법은, 프레스 가공으로 테일 게이트 인너용 패널로 성형되는 평면 형상의 테일 게이트 인너용 베이스 패널 및 프레스 가공으로 보강용 패널로 성형되는 평면 형상의 보강용 베이스 패널을 제공하는 베이스 제공 단계, 보강용 베이스 패널과 테일 게이트 인너용 베이스 패널을 프레스 금형의 상형과 하형 사이에 고정하는 고정 단계, 상형과 하형으로 보강용 베이스 패널과 테일 게이트 인너용 베이스 패널을 일체로 압착하여 보강용 베이스 패널과 상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널을 각각 보강용 패널과 테일 게이트 인너용 패널로 성형하는 성형 단계, 및 상형과 하형에 구비된 용접 수단을 통해 상형과 하형에 의한 압착 상태가 유지되는 동안 보강용 패널과 테일 게이트 인너용 패널을 용접하는 용접 단계를 포함한다. 또한, 테일 게이트 인너 성형 방법의 상기 베이스 제공 단계는 성형 단계를 통해 보강용 패널로 성형될 수 있는 형상으로 사전에 제작된 보강용 베이스 패널을 제공하고, 상기 고정 단계는 성형 단계를 통해 형성되는 보강용 패널의 위치를 고려하여 보강용 베이스 패널을 상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널 상의 위치에 고정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법은, 성형 단계를 통해 보강용 패널로 성형될 수 있는 상기 보강용 베이스 패널의 초기 형상을 해석하고, 성형 단계를 통해 형성되는 보강용 패널의 위치를 고려하여 테일 게이트 인너용 베이스 패널 상의 보강용 베이스 패널의 초기 위치를 해석하는 베이스 해석 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 베이스 제공 단계는 초기 형상에 기초하여 사전에 제작된 보강용 베이스 패널을 제공하고, 고정 단계는 초기 위치에 기초하여 테일 게이트 인너용 베이스 패널 상에 보강용 베이스 패널을 고정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법에서, 테일 게이트 인너용 베이스 패널과 보강용 베이스 패널에는 상호 대응되는 위치에 고정홀이 형성되고, 상형과 하형 중 어느 하나에는 고정홀을 관통하여 테일 게이트 인너용 베이스 패널과 보강용 베이스 패널을 상형과 하형 사이에 고정하는 패널 고정용 핀이 구비될 수 있다. 바람직하게, 고정홀은 성형 단계에서 테일 게이트 인너용 베이스 패널과 보강용 베이스 패널의 변형이 최소화되는 부분에 위치한다.
또한, 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법에서, 하형에는 상형 측으로 개방되고 패널 고정용 핀을 수용하는 수용홈이 형성되고, 수용홈에는 패널 고정용 핀을 상형 측으로 밀어내는 탄성 부재가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법에서, 상형과 하형에는 상호 대응되는 위치에 전기적으로 연결되는 용접 팁이 구비될 수 있다. 이 경우, 상형과 하형의 용접 팁 중 어느 하나의 용접 팁이 다른 하나의 용접 팁 방향으로 보강용 패널과 테일 게이트 인너용 패널을 가압하는 과정에서 보강용 패널과 테일 게이트 인너용 패널이 용접된다.
이상 설명한 바와 같이, 종래의 개별성형 및 조립에 의해 제작되는 테일 게이트 인너의 경우 6개 부품으로 구성되며, 각 부품은 각각 6개 부품에 대한 패널 제작과 4 프레스 공정을 거쳐 부품이 제작된 후 용접을 통해 조립되어 완제품을 제작함으로써 금형수 및 별도의 조립장치가 필요하고, 완제품을 제작하는데 많은 시간이 소요되며, 부품 간 조립 품질확보에 어려움이 있었다. 하지만, 본 발명의 테일 게이트 인너용 패널 성형 방법에 따르면, 종래 개별성형에 대한 문제점을 해결하기 위하여 6개 부품 성형 공정에서 6개의 패널 위치를 초기에 성형용 금형에서 고정하고 동시에 성형하면서 금형 내에서 접합까지 함으로써 기존 18 공정을 5 공정으로 축소함으로써 작업시간, 공정수, 금형수 및 조립 지그 수를 줄일 뿐만 아니라 부품 간 간격을 최소화하여 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법의 흐름도.
도 2는 테일 게이트 인너의 제품도.
도 3은 보강용 베이스 패널의 초기 형상 해석 과정을 나타낸 설명도.
도 4는 보강용 베이스 패널의 초기 위치 해석 결과에 따라 테일 게이트 인너 베이스 패널 상에 보강용 베이스 패널을 위치시킨 도면.
도 5는 프레스 금형 중 상형을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법에서 프레스 장치의 개략도.
도 7은 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법에서 패널 고정용 핀의 작동도.
도 8은 프레스 장치 내에서 테일 게이트 인너용 패널과 보강용 패널의 점 용접에 대한 개략도.
도 9는 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법의 용접 단계에서 사용되는 용접 팁을 나타낸 도면.
도 10은 종래의 테일 게이트 인너 제작 방법에 따른 테일 게이트 인너의 조립부품을 표시한 개략도.
도 11은 도 10의 테일 게이트 인너의 조립부품의 패널에 대한 형상도.
도 12는 도 10의 부품을 성형하기 위한 프레스를 표시한 개략도.
도 13은 일반적인 프레스 성형 공정을 표시한 공정 개략도.
도 2는 테일 게이트 인너의 제품도.
도 3은 보강용 베이스 패널의 초기 형상 해석 과정을 나타낸 설명도.
도 4는 보강용 베이스 패널의 초기 위치 해석 결과에 따라 테일 게이트 인너 베이스 패널 상에 보강용 베이스 패널을 위치시킨 도면.
도 5는 프레스 금형 중 상형을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법에서 프레스 장치의 개략도.
도 7은 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법에서 패널 고정용 핀의 작동도.
도 8은 프레스 장치 내에서 테일 게이트 인너용 패널과 보강용 패널의 점 용접에 대한 개략도.
도 9는 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법의 용접 단계에서 사용되는 용접 팁을 나타낸 도면.
도 10은 종래의 테일 게이트 인너 제작 방법에 따른 테일 게이트 인너의 조립부품을 표시한 개략도.
도 11은 도 10의 테일 게이트 인너의 조립부품의 패널에 대한 형상도.
도 12는 도 10의 부품을 성형하기 위한 프레스를 표시한 개략도.
도 13은 일반적인 프레스 성형 공정을 표시한 공정 개략도.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있다. 그리고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법을 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법의 흐름도이다. 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법은 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110) 및 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 제공하는 베이스 제공 단계(S10), 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110) 및 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 프레스 금형에 고정하는 고정 단계(S20), 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110) 및 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 각각 테일 게이트 인너용 패널 및 보강용 패널로 성형하는 성형 단계(S30), 및 테일 게이트 인너용 패널과 보강용 패널을 용접하는 용접 단계(S40)를 포함한다.
베이스 제공 단계(S10)는 성형 단계(S30)를 통해 보강용 패널로 성형될 수 있는 형상으로 사전에 제작된 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 제공하고, 고정 단계(S20)는 성형 단계(S30)를 통해 형성되는 보강용 패널의 위치를 고려하여 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110) 상의 위치에 고정한다. 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법으로 형성된 테일 게이트 인너(100)가 도 2에 도시되어 있고, 이 후에 트리밍 공정, 피어싱 공정, 플랜징 공정을 거쳐 완제품을 제작하게 된다.
베이스 제공 단계(S10)에서 제공되는 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)은 이후 성형 단계(S30)에서 프레스 가공으로 테일 게이트 인너용 패널이 되기 전의 평면 형상의 패널이다. 또한, 베이스 제공 단계(S10)에서 제공되는 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)은 이후 성형 단계(S30)에서 프레스 가공으로 보강용 패널이 되기 전의 평면 형상의 패널이다. 발명의 명확한 이해를 위하여 동일한 구성에 대하여 프레스 성형 가공 전 후에 따라, 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)과 테일 게이트 인너용 패널, 그리고 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)과 보강용 패널로 각각 구성 명칭을 달리하였다.
본 발명에서는 개별적으로 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)과 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 프레스 가공하고 용접하는 것이 아니다. 본 발명은 동시에 한 공정 내에서 프레스 가공 및 용접이 가능한 것을 특징으로 한다. 따라서, 동시에 프레스 가공이 가능하도록 사전에 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)의 형상 및 위치를 준비하는 것이 필요하다. 베이스 제공 단계(S10)에서는 보강용 패널로 성형될 수 있는 형상으로 사전에 제작된 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 제공하여야 하고, 고정 단계(S20)에서는 성형 단계(S30)를 통해 형성되는 보강용 패널의 위치를 고려하여 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110) 상의 위치에 고정하여야 한다.
이와 관련하여, 본 발명에 따른 테일 게이트 인너 성형 방법은 베이스 해석 단계(S1)를 더 포함할 수 있다. 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)이 일반적인 사각 평면 형상으로 제공되면 성형 단계(S30)에서 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)과 성형되고 동시에 용접 단계(S40)에서 테일 게이트 인너용 패널과 용접되는 것이 불가능하다. 도 3에 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)의 형성 과정이 도시되어 있다. 베이스 해석 단계(S1)에서는 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)의 형상 및 위치를 사전에 해석한다. 베이스 해석 단계(S1)에서는, 성형 단계(S30)에서 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)이 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)과 동시에 프레스 가공으로 형성될 수 있고, 용접 단계(S40)에서 보강용 패널이 테일 게이트 인너용 패널에 용접될 수 있도록, 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)의 초기 형상을 해석한다. 이때, 보강용 패널의 외부 형상 및 내부 형상을 고려한다. 또한, 베이스 해석 단계(S1)에서는, 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)이 테일 게이트 인너용 패널(110)에 고정될 초기 위치를 해석한다. 바람직하게는 초기 위치 해석 시, 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)과 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)에 형성되는 고정홀의 위치도 해석할 수 있다. 바람직하게는 고정홀은 성형 단계(S30)에서 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)과 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)의 변형이 최소화되는 부분에 위치한다. 이것은, 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110) 및 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)이 프레스 가공됨에 따라 베이스 패널 상의 홀의 변형이 발생하여 크랙이 생성될 수 있기 때문이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 제공 단계(S10)는 초기 형상에 기초하여 사전에 제작된 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 제공하고, 고정 단계(S20)는 초기 위치에 기초하여 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110) 상에 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 고정한다.
고정 단계(S20)에서는 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)과 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)을 프레스 금형의 상형(130)과 하형(132) 사이에 고정한다. 베이스 해석 단계(S1)에서 얻은 초기 위치에 따라 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)에 확실하게 고정하기 위하여, 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)과 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)의 상호 대응되는 위치에 고정홀을 형성한다. 고정홀의 위치 또한 베이스 해석 단계(S1)에서 구할 수 있다. 전술한 바와 같이, 고정홀은 성형 단계(S30)에서 상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)과 상기 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)의 변형이 최소화되는 부분에 위치한다.
프레스 금형의 상형(130)과 하형(132) 중 어느 하나에는 패널 고정용 핀(140)이 구비된다. 도 6 및 도 7을 참조하면 패널 고정용 핀(140)이 하형(132) 내에 구비되어 있다. 패널 고정용 핀(140)은 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)과 상기 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128) 상의 고정홀을 관통하여 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)과 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 상형(130)과 하형(132) 사이에 고정시키는 역할을 한다. 패널 고정용 핀(140)을 통하여 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)의 초기 위치가 확실하게 유지될 수 있다.
성형 단계(S30)에서는 상형(130)과 하형(132)으로 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)과 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)을 일체로 압착하여 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)과 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)을 각각 보강용 패널과 테일 게이트 인너용 패널로 성형한다. 프레스 금형의 경우 기존 개별성형과 다르게 소재가 2장이 겹쳐있는 부분이 존재하기 때문에 도 8과 같이, 패널 각 부분의 두께 차이를 금형의 상형(130)에 반영하여 제작해야 한다.
도 7을 참조하여 프레스 금형에 대하여 상세히 설명한다. 프레스 금형은 상형(130) 및 하형(132)을 포함하고, 하형(132) 내에는 표면 위쪽까지 연결되어 있는 패널 고정용 핀(140)이 구비되어 있다. 나머지 부품은 기존 성형 금형과 동일하게 패널 홀더(134), 다이 페이스면 등으로 구성되어 있으며, 상형(130)은 프레스 장비의 상부 볼스터에 하형(132)은 하부 볼스터에 연결되어 있다.
도 7의 프레스 금형 작동방식에 대해 살펴보면, 테이 게이트 인너용 베이스 패널(110) 및 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128) 상에 이미 가공되어 있는 고정홀과 패널 고정용 핀(140)을 일치시킨 후, 테이 게이트 인너용 베이스 패널(110) 및 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)을 상승되어 있는 패널 홀더(134) 윗면의 다이 페이스면에 안착시킨다. 이때, 도 7의 (a)와 같이, 패널 고정용 핀(140)에 의해 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110)의 윗면에 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128) 5개가 밀착되어 있는 상태가 된다. 이후 상형(130)이 하강 작동하여 상형 다이페이스면과 패널 홀더 다이페이스면에 의해 강판 외측이 홀딩 된다. 이 상태에서, 상형(130)과 패널 홀더(134)는 함께 하강 작동한다. 상형(130)과 패널 홀더(134)의 다이페이스면에 홀딩 된 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110) 및 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)이 성형부 내측으로 조금씩 유입된다. 이렇게 제품의 형상을 따라 성형되며 상형(130)이 하형(132)과 완전히 매칭되는 순간 제품이 완전히 성형된다.
패널 고정용 핀(140)의 작동을 도시하는 도 7을 참조하면, 하형(132)에는 상형(130) 측으로 개방되고 패널 고정용 핀(140)을 수용하는 수용홈이 형성되고, 수용홈에는 패널 고정용 핀(140)을 상형(130) 측으로 밀어내는 탄성 부재(142)가 구비되어 있다. 패널 고정용 핀(140)이 하형(132)에 장착되어 있는 경우, 패널 고정용 핀(140) 아래쪽에 탄성 부재(142)가 장착되어 압축하는 힘이 제거되면 패널 고정용 핀(140)이 원위치로 복귀하도록 설계된다. 탄성 부재(142)로써 스프링이 사용될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 도 7에 도시된 바와 같이, 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110) 및 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)의 고정홀과 패널 고정용 핀(140)을 일치시켜 초기 위치를 고정한 후, 상형(130)의 하강에 의해 성형이 진행됨에 따라 패널 고정용 핀(140)은 상형(130)에 의해 하강한다. 그리고 성형이 완료된 후 상형(130)이 상승하면 탄성 부재(142)에 의해 원위치로 상승한다. 이러한 탄성 부재(142)가 없으면 한 공정의 사이클을 마친 후, 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110) 및 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)의 고정을 위해 패널 고정용 핀(140)을 다시 상승시켜야 하는 번거로움이 발생한다.
용접 단계(S40)에서는 상형(130)과 하형(132)에 구비된 용접 수단을 통해 상형(130)과 하형(132)에 의한 압착 상태가 유지되는 동안 테일 게이트 인너용 패널과 보강용 패널을 용접한다. 점용접에 의한 접합은 도 8에 도시된 바와 같이 하형(132)에 구비된 하부 용접 팁(138)과 상형(130)에 구비된 상부 용접 팁(136)에 의해서 이루어진다.
점용접 접합이 이루어지는 방법에 대한 내용은 다음과 같다. 도 8의 (a)과 같이 상형(130)이 하형(132)과 완전히 매칭되는 순간 전까지는 하부 용접 팁(138)이 하형(132) 내에 위치해 있다. 상세하게는 도 9의 (a)와 같이 상부 용접 팁(136)과 하부 용접 팁(138)에는 전원 케이블(144)이 연결되어 있어 상시 전류가 공급되고 있는 상태이며, 성형 중 테일 게이트 인너용 베이스 패널(110) 및 보강용 베이스 패널(120, 122, 124, 126, 128)의 변형에 영향이 없도록 금형 면과 끝 단이 일치된 상태로 유지된다. 이후, 도 8의 (b)와 같이 상형(130)이 하형(132)과 완전히 매칭되어 패널이 성형된 후, 도 8의 (c)와 같이 상형(130)이 상승되기 전, 프레스 하부 볼스터에 연결된 쿠션 핀(146)의 상승으로 인하여 하형(132) 내에 있는 하부 용접 팁(138)이 테일 게이트 인너용 패널 및 보강용 패널을 가압한다. 따라서 하부 용접 팁(138)이 상형(130)에 있는 상부 용접 팁(136)과 전기적으로 연결이 되어 점용접 접합을 진행한다. 이후, 점용접 접합이 완료되면 도 8의 (d)와 같이 상형(130)이 상승하고, 하부 용접 팁(138)이 하강한다. 마지막으로, 도 13의 (d)와 같이 취출용 행거(17)에 의해 프레스 장치로부터 이송된다.
상기 작업이 완료되면 이후 후 트리밍 공정, 피어싱 공정, 플랜징 공정을 거쳐 완제품을 제작하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두가 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 테일 게이트 인너 110 테일 게이트 인너용 베이스 패널
120, 122, 124, 126, 128 보강용 베이스 패널
130 상형 132 하형
134 패널 홀더 136 상부 용접 팁
138 하부 용접 팁 140 패널 고정용 핀
142 탄성 부재 144 전원 케이블
146 쿠션 핀
120, 122, 124, 126, 128 보강용 베이스 패널
130 상형 132 하형
134 패널 홀더 136 상부 용접 팁
138 하부 용접 팁 140 패널 고정용 핀
142 탄성 부재 144 전원 케이블
146 쿠션 핀
Claims (5)
- 테일 게이트 인너를 구성하는 테일 게이트 인너용 패널과 상기 테일 게이트 인너용 패널을 보강하는 보강용 패널을 프레스 가공을 통해 일체로 성형하는 테일 게이트 인너 성형 방법에 있어서,
프레스 가공으로 상기 테일 게이트 인너용 패널로 성형되는 평면 형상의 테일 게이트 인너용 베이스 패널 및 프레스 가공으로 상기 보강용 패널로 성형되는 평면 형상의 보강용 베이스 패널을 제공하는 베이스 제공 단계;
상기 보강용 베이스 패널과 상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널을 프레스 금형의 상형과 하형 사이에 고정하는 고정 단계;
상기 상형과 하형으로 상기 보강용 베이스 패널과 상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널을 일체로 압착하여 상기 보강용 베이스 패널과 상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널을 각각 상기 보강용 패널과 상기 테일 게이트 인너용 패널로 성형하는 성형 단계; 및
상기 상형과 하형에 구비된 용접 수단을 통해 상기 상형과 하형에 의한 압착 상태가 유지되는 동안 상기 보강용 패널과 상기 테일 게이트 인너용 패널을 용접하는 용접 단계를 포함하며,
상기 베이스 제공 단계는 상기 성형 단계를 통해 상기 보강용 패널로 성형될 수 있는 형상으로 사전에 제작된 보강용 베이스 패널을 제공하고, 상기 고정 단계는 상기 성형 단계를 통해 형성되는 상기 보강용 패널의 위치를 고려하여 상기 보강용 베이스 패널을 상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널 상의 위치에 고정하는 것을 특징으로 하는 테일 게이트 인너 성형 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 성형 단계를 통해 상기 보강용 패널로 성형될 수 있는 상기 보강용 베이스 패널의 초기 형상을 해석하고, 상기 성형 단계를 통해 형성되는 상기 보강용 패널의 위치를 고려하여 상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널 상의 상기 보강용 베이스 패널의 초기 위치를 해석하는 베이스 해석 단계를 더 포함하며,
상기 베이스 제공 단계는 상기 초기 형상에 기초하여 사전에 제작된 보강용 베이스 패널을 제공하고, 상기 고정 단계는 상기 초기 위치에 기초하여 상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널 상에 상기 보강용 베이스 패널을 고정하는 것을 특징으로 하는 테일 게이트 인너 성형 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널과 상기 보강용 베이스 패널에는 상호 대응되는 위치에 고정홀이 형성되고, 상기 상형과 하형 중 어느 하나에는 상기 고정홀을 관통하여 상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널과 상기 보강용 베이스 패널을 상기 상형과 하형 사이에 고정하는 패널 고정용 핀이 구비되며, 상기 고정홀은 상기 성형 단계에서 상기 테일 게이트 인너용 베이스 패널과 상기 보강용 베이스 패널의 변형이 최소화되는 부분에 위치하는 것을 특징으로 하는 테일 게이트 인너 성형 방법. - 청구항 3에 있어서,
상기 하형에는 상기 상형 측으로 개방되고 상기 패널 고정용 핀을 수용하는 수용홈이 형성되고, 상기 수용홈에는 상기 패널 고정용 핀을 상기 상형 측으로 밀어내는 탄성 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 테일 게이트 인너 성형 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 상형과 하형에는 상호 대응되는 위치에 전기적으로 연결되는 용접 팁이 구비되고, 상기 용접 단계는 상기 상형과 하형의 용접 팁 중 어느 하나의 용접 팁이 다른 하나의 용접 팁 방향으로 상기 보강용 패널과 상기 테일 게이트 인너용 패널을 가압하는 과정에서 상기 보강용 패널과 상기 테일 게이트 인너용 패널을 용접하는 것을 특징으로 하는 테일 게이트 인너 성형 방법.
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