KR20130098489A - 자동차 외판용 프레스 금형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 외판의 스트레치성을 확보하기 위해 블랭크 홀더의 구조를 개선한 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 관하여 개시한다.
이를 위하여 본 발명은, 베이스플레이트의 상부에 고정되며, 외측둘레에 제1경사면이 형성되는 하부금형과, 하부금형의 상부에 대향하게 배치되며, 하부금형과 맞물리도록 승강되는 상부금형과, 상단에 블랭크 소재가 안착되며, 하부금형의 외측둘레를 에워싸도록 배치되고, 하부금형과 상부금형이 맞물리는 경우, 제1경사면을 따라 벌어지는 블랭크 홀더를 포함하는 프레스 금형 장치를 제공한다.

Description

자동차 외판용 프레스 금형 장치{PRESS MOLD APPARATUS FOR OUTER PLATE OF CAR}

본 발명은 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 외판의 스트레치성을 확보하기 위해 블랭크 홀더의 구조를 개선한 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업 현장에서는 자동차의 경량화 및 안전성을 향상시키기 위한 다양한 방법이 시도되고 있으며, 그 방법의 일환으로 고장력 강판의 사용이 증가하고 있는 추세이다.

이러한 고장력 강판은 일반적인 강보다 인장강도가 강한 강으로 특히, 자동차의 외판에 적용된다. 이때, 자동차의 외판은 프레스 드로우 성형 고정 방식을 이용한 프레스 금형 장치를 통해 제작되는데, 외판의 굴곡과 강성 확보를 위해 스트레치성 확보가 무엇보다 중요한 문제로 대두되고 있다.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0108715호(2005.11.17. 공개, '더블 블랭크 홀더가 구비된 프레스 금형')가 있다.

본 발명은 자동차 외판의 스트레치성을 확보하기 위해 블랭크 홀더를 분할구조로 개선한 자동차 외판용 프레스 금형 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 기술적 사상에 따르면, 베이스플레이트의 상부에 고정되며, 외측둘레에 제1경사면이 형성되는 하부금형; 상기 하부금형의 상부에 대향하게 배치되며, 상기 하부금형과 맞물리도록 승강되는 상부금형; 및 상단에 블랭크 소재가 안착되며, 상기 하부금형의 외측둘레를 에워싸도록 배치되고, 상기 하부금형과 상기 상부금형이 맞물리는 경우, 상기 제1경사면을 따라 벌어지는 블랭크 홀더;를 포함하는 프레스 금형 장치를 제공한다.

상기 블랭크 홀더의 내측둘레 하단에는, 상기 제1경사면과 접촉되는 제2경사면이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 블랭크 홀더는, 사방(around)으로 분할되는 것이 바람직하다.

상기 블랭크 홀더 또는 상기 하부금형 중 어느 하나는, 상기 제1경사면과 상기 제2경사면의 마찰력을 감소시키는 윤활수단을 더 구비할 수 있다.

상기 윤활수단은, 롤러, 볼케스터 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기 블랭크 홀더에는, 외측면에 각각 수평 이동 조절이 가능한 수평이동편이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 수평이동편은, 유압실린더, 스프링 중 어느 하나의 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명인 자동차 외판용 프레스 금형 장치는, 블랭크 홀더가 외측으로 하강하면 분할되는 구조로 이루어져, 프레스 성형 공정 시 블랭크 소재의 스트레치성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.

이에 따라, 본 발명인 자동차 외판용 프레스 금형 장치는, 자동차 외판의 강성 확보하여 보다 나은 안정성을 도모할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 블랭크 소재가 안착된 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 블랭크 소재가 홀딩된 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 블랭크 소재가 성형되는 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 있어서, 프레스 성형될 시 블랭크 홀더가 분할되어 하강하는 모습을 설명하기 위해 도시한 도면,
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 있어서, 블랭크 홀더의 조립 및 분할상태를 평면에서 개략적으로 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 외판용 프레스 금형 장치를 이용해 블랭크 소재의 성형이 완료된 상태를 도시한 도면임.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 분리형 블랭크 홀더를 포함하는 프레스 금형 장치에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

또한, 도면에서 발명을 구성하는 구성요소들의 크기는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술된 것이며, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다."고 기재된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소와 접하여 설치될 수 있고, 소정의 이격거리를 두고 설치될 수도 있으며, 이격거리를 두고 설치되는 경우엔 상기 어떤 구성요소를 상기 다른 구성요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제3의 수단에 대한 설명이 생략될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 블랭크 소재가 안착된 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 자동차 외판용 프레스 금형 장치(100)는 크게, 베이스플레이트(110)와, 하부금형(120)과, 상부금형(130)과, 블랭크 홀더(140)를 포함한다.

하부금형(120)은, 성형과정에서 베이스플레이트(110)에 고정된 상태를 유지하게 된다. 이러한 하부금형(120)은, 외측둘레에 제1경사면(122)이 형성된다. 이때, 상기 제1경사면(122)은, 상부에서 하부로 갈수록 하향 경사진 형태로 이루어진다.

상부금형(130)은, 하부금형(120)의 상부에 대향하게 배치된다. 이러한 상부금형(130)은, 상기 하부금형(120)과 맞물리도록 승강 조절된다. 이때, 상기 상부금형(130)은 유압 등에 의하여 능동적으로 승강 조절될 수 있다.

블랭크 홀더(140)는, 능동적으로 승강하는 것이 아니고, 상부금형(130)의 하강 시에 상부금형(130)과 함께 하강하게 된다. 이때, 블랭크 홀더(140)와 상부금형(130)의 사이에 블랭크 소재(10)가 끼어 구속된다.

그리고 블랭크 홀더(140)의 내측둘레 하단에는, 상기 제1경사면(122)과 접촉되는 제2경사면(142)이 형성된다.

이러한 블랭크 홀더(140)는, 상단에 블랭크 소재(10)가 안착되며, 상기 하부금형(120)의 외측둘레를 에워싸도록 배치된다. 그리고 블랭크 홀더(140)는, 상기 하부금형(120)과 상기 상부금형(130)이 맞물리는 경우, 상기 제1경사면(122)을 따라 벌어진다.

다시 말해, 상기 블랭크 홀더(140)는, 상부금형(130)에 의해 상기 하부금형(120)을 따라 하강하다가 내측둘레 하단에 있는 제2경사면(142)이, 상기 하부금형(120)의 제1경사면(122)과 접촉함에 따라 분할되는 구조로 이루어질 수 있다.

여기서 상기 설명된 본 발명의 구성들은, 총괄적으로 제어부(미도시)에 의해 구동될 수 있으며, 사용자가 작업환경에 따라 구동환경을 변경할 수 있다. 따라서 이러한 구동제어 관련 사항은 본 발명에 제한될 필요가 없다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 블랭크 소재(10)를 성형하기 위해 로딩 상태를 나타낸다. 도시된 상부금형(130)은, 상사점(Top Dead Center, TDC)에 위치하고 있으며, 블랭크 홀더(140)는 외압이 없으므로 최대한 상승한 상태를 유지하고 있다. 이러한 상태에서 블랭크 소재(10)를 로딩한다. 로딩된 블랭크 소재(10)는 하부금형(120)과 접촉하지 않으며, 블랭크 홀더(140)의 위에 안착된 상태가 된다.

이러한 상태에서 상부금형(130)이 하강하기 시작한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 블랭크 소재가 홀딩된 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 블랭크 소재가 성형되는 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.

먼저 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 자동차 외판용 프레스 금형 장치(100)는 크게, 베이스플레이트(110)와, 하부금형(120)과, 상부금형(130)과, 블랭크 홀더(140)를 포함한다.

상기와 같은 구성들은 도 1에서 상술된 내용이므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 다만, 상술된 내용이라도 도면의 이해를 돕기 위해 부분적으로 중복되는 부분이 포함될 수 있다.

도시된 바와 같이, 블랭크 소재(10)가 블랭크 홀더(140)에 안착된 후, 상부금형(130)이 하강하기 시작한다. 그러다가 상부금형(130)의 가장자리가 블랭크 소재(10)의 상면에 접촉하게 된다. 이 상태가 되면 블랭크 소재(10)가 상부금형(130)과 블랭크 홀더(140)의 사이에 끼인 상태로 구속된다.

상부금형(130)의 하강압력은, 블랭크 홀더(140)의 상승압력보다 크기 때문에, 상부금형(130)과 블랭크 홀더(140) 사이에 블랭크 소재(10)가 끼인 상태로 블랭크 소재(10)가 하강하며 하부금형(120)의 형상대로 변형이 일어나기 시작한다. 이때, 블랭크 홀더(140)는 하부에 형성된 제2경사면(142)이 상기 하부금형(120)의 제1경사면(122)을 접촉하여 분할된다.

다음으로 도 3을 참조하면, 본 발명(100)의 성형과정에는 상부금형(130)과 블랭크 홀더(140) 사이에 블랭크 소재(10)가 구속된 상태로, 블랭크 소재(10)가 하부금형(120)에 점차적으로 밀착되며 형상이 성형된다.

도 4 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 있어서, 프레스 성형될 시 블랭크 홀더가 분할되어 하강하는 모습을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 4 내지 도 5를 동시에 참조하면, 블랭크 소재(10)가 성형될 시 블랭크 홀더(140)는, 하부금형(120)을 따라 하강함에 따라, 외측으로 분할되며 벌어진다.

이때, 블랭크 홀더(140)에 구속되어 있던 블랭크 소재(10)는 인장하게 되며, 스트레치성을 확보하게 된다. 즉, 블랭크 홀더(140)는 외측으로 하향 경사진 형태의 하부금형(120)을 따라 하강하게 되면, 블랭크 홀더(140)가 블랭크 소재(10)를 양쪽에서 바깥쪽으로 인장시키는 효과를 얻을 수 있다.

여기서, 상기 블랭크 홀더(140) 또는 상기 하부금형(120) 중 어느 하나는 상기 제1경사면(122)과 상기 제2경사면(142)의 마찰력을 감소시키는 윤활수단(미도시)을 더 구비되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 윤활수단은 롤러, 볼케스터 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 블랭크 홀더(140)는 외측면에 각각 수평 이동 조절이 가능한 수평이동편(144)을 구비할 수 있다.

이러한 수평이동편(144)은, 상기 블랭크 홀더(140)가 상부금형(130)에 의해 하강될 시, 하향 경사진 하부금형(120)의 제1경사면(122)을 지날 때, 수평조절을 담당한다.

이러한 수평이동편(144)은, 유압실린더(미도시), 스프링(미도시) 중 어느 하나의 방식으로 이루어질 수 있다.

그리고 블랭크 홀더(140)는, 상기 제1경사면(122)을 따라 외측으로 분리될 시, 하부에 형성된 샤프트(미도시) 연결부위가 수평방향으로 슬라이드 되는 것이 바람직하다.

도 6 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 외판용 프레스 금형 장치에 있어서, 블랭크 홀더의 조립 및 분할상태를 평면에서 개략적으로 도시한 도면이다.

여기서 하기의 설명에서는 도 6 내지 도 7에 도시된 도면을 설명하지만, 원활한 내용설명과 그에 따른 이해를 돕기 위해 도 1의 도면도 참조하는 것이 바람직하다.

도 6 내지 도 7을 동시에 참조하면, 블랭크 홀더(140)의 초기상태는 조립된 형태로 이루어지지만, 프레스 성형 공정 시에는 도 7에 도시된 바와 같이, 전, 후, 좌, 우 방향으로 분할되는 것이 바람직하다.

이렇게 분할된 상태에서, 상부금형(130)이 상승하게 되면 블랭크 홀더(140)는 다시 초기상태인 조립 형태로 하부금형(120)의 주변에 재배치된다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차 외판용 프레스 금형 장치를 이용해 블랭크 소재의 성형이 완료된 상태를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 도 1 내지 도 7에서 설명된 일련의 과정을 거친 후, 블랭크 소재(10)의 성형이 완료된다.

여기서, 성형완료 상태에서는 상부금형(130)이 하사점에 달하여 상부금형(130)과 하부금형(120)이 블랭크 소재(10)를 사이에 두고 밀착된다. 성형완료 직전에는 가능한 소성변형이 이루어지도록 하여 형상 동결성을 확보해야 하므로, 성형완료 직전의 구간에서는 블랭크 홀더(140)의 상승압력을 강하게 하는 것이 바람직하다.

상술된 바와 같이, 본 발명인 자동차 외판용 프레스 금형 장치는, 블랭크 홀더가 외측으로 하강하면 분할되는 구조로 이루어져, 프레스 성형 공정 시 블랭크 소재의 스트레치성을 확보할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

이에 따라, 본 발명인 자동차 외판용 프레스 금형 장치는, 자동차 외판의 강성 확보하여 보다 나은 안정성을 도모할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10 : 블랭크 소재
110 : 베이스플레이트
120 : 하부금형
122 : 제1경사면
130 : 상부금형
140 : 블랭크 홀더
142 : 제2경사면
144 : 수평이동편

Claims (7)

1. 베이스플레이트의 상부에 고정되며, 외측둘레에 제1경사면이 형성되는 하부금형;
   상기 하부금형의 상부에 대향하게 배치되며, 상기 하부금형과 맞물리도록 승강되는 상부금형; 및
   상단에 블랭크 소재가 안착되며, 상기 하부금형의 외측둘레를 에워싸도록 배치되고, 상기 하부금형과 상기 상부금형이 맞물리는 경우, 상기 제1경사면을 따라 벌어지는 블랭크 홀더;를 포함하는 프레스 금형 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 블랭크 홀더의 내측둘레 하단에는,
   상기 제1경사면과 접촉되는 제2경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 블랭크 홀더는,
   사방(around)으로 분할되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 블랭크 홀더 또는 상기 하부금형 중 어느 하나는,
   상기 제1경사면과 상기 제2경사면의 마찰력을 감소시키는 윤활수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 윤활수단은,
   롤러, 볼케스터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
   
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 블랭크 홀더에는,
   외측면에 각각 수평 이동 조절이 가능한 수평이동편이 구비되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 수평이동편은,
   유압실린더, 스프링 중 어느 하나의 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.

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