KR20180121712A - 프레스 성형 장치 - Google Patents

Abstract

프레스 성형 장치에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 프레스 성형 장치는: 강판 소재가 안착되는 하부금형부; 및 하부금형부 상측에 설치되고, 강판 소재를 가압하여 강판 소재를 성형하는 상부금형부를 포함하고, 상부금형부는, 상부몸체부; 상부몸체부에 장착되고, 강판 소재의 상면을 가압하는 상면가압부; 및 상부몸체부에 하부금형부를 향해 하향 경사지게 장착되고, 강판 소재의 측면을 슬라이드하면서 가압하는 측면가압부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프레스 성형 장치{PRESS FORMING APPARATUS}

본 발명은 프레스 성형 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량용 초고장력 강판(Ultra High Strength Steel) 소재의 사이드 실(Side Sill) 제품 성형을 최적화하는 프레스 성형 장치에 관한 것이다.

종래기술에서 차량에 사용되는 다양한 종류의 사이드 실 제품은 스틸(Steel), 고장력 강판(High Strength Steel) 등의 소재를 사용하여 성형되고 있다. 그러나 최근 들어 고급 차량의 경량화를 위해 초고장력 강판을 사용하고 있으나, 초고장력 강판의 경우 소재의 특성상 기존 소재에 비해 상당한 강성을 가지고 있어 기존 스틸, 고장력 강판 소재의 프레스 금형 기술력의 한계로 인해 금형의 코팅, 공정, 금형 가공, 금형 설계 등의 원천 기술로부터 새로이 적립하여야 하는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1277939호(2013.06.17 등록, 발명의 명칭: 고장력 강판의 프레스 성형방법)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량용 초고장력 강판 소재의 사이드 실 제품 성형을 최적화하는 프레스 성형 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 프레스 성형 장치는: 강판 소재가 안착되는 하부금형부; 및 상기 하부금형부 상측에 설치되고, 상기 강판 소재를 가압하여 상기 강판 소재를 성형하는 상부금형부를 포함하고, 상기 상부금형부는, 상부몸체부; 상기 상부몸체부에 장착되고, 상기 강판 소재의 상면을 가압하는 상면가압부; 및 상기 상부몸체부에 상기 하부금형부를 향해 하향 경사지게 장착되고, 상기 강판 소재의 측면을 슬라이드하면서 가압하는 측면가압부를 포함한다.

본 발명에서 상기 측면가압부는 상기 상부몸체부에 경사 각도가 변경 가능하게 장착된다.

본 발명에서 상기 상부금형부는, 상기 상면가압부에 장착되고, 탄성 변형되며 상기 강판 소재를 가압하는 패드부를 더 포함한다.

본 발명에서 상기 상면가압부와 상기 측면가압부는 상기 상부몸체부에 착탈 가능하게 장착된다.

본 발명에 따르면 차량용 초고장력 강판 소재의 사이드 실 제품 성형을 최적화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 차량용 초고장력 강판 소재의 사이드 실 성형 제품의 생산성 및 성형성 최적화를 이룸으로써, 전방 산업인 금형소재 분야, 후방 산업인 차량용 부품 시장 분야에서 요구되는 품질 특성을 충족시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 "B"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치의 작동을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치에 의해 성형되는 강판 소재를 개략적으로 나타내는 정면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 프레스 성형 장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2의 "B"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치의 작동을 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치에 의해 성형되는 강판 소재를 개략적으로 나타내는 정면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치는 하부금형부(10), 상부금형부(20)를 포함한다. 하부금형부(10)는 강판 소재(S)가 안착되는 것으로, 하부금형부(10)의 일면(도 2 기준 상부면)에는 강판 소재(S)를 성형하고자 하는 형태에 따라 하부성형부(11)가 형성된다.

본 발명의 일 실시예에서 강판 소재(S)는 차량용 사이드 실(Side Sill)에 적용되는 초고장력 강판이 적용된다. 초고장력 강판은 일반 강판을 적용할 경우보다 차량을 경량화시킬 수 있고, 충돌시의 안전성을 향상시킬 수 있으므로, 차량의 연비 향상을 도모하고 운전자를 보호하기 위해 차체에 부분적으로 적용된다. 초고장력 강판은 일반적으로 보론강(Boron Steel)이나 알루미늄 도금 강판을 핫스탬핑(Hot Stamping) 공법으로 가공하여 제조된다.

상부금형부(20)는 하부금형부(10)의 상측에 설치되고, 강판 소재(S)를 가압하여 강판 소재(S)를 성형한다. 상부금형부(20)는 상부몸체부(21), 상면가압부(23), 측면가압부(25)를 포함한다.

상부몸체부(21)는 상하로 승강 가능하게 설치되는 것으로, 일측(도 2 기준 하부측)에 상면가압부(23)와 측면가압부(25)가 장착된다. 상면가압부(23)는 상부몸체부(21)의 하부측에 장착되고, 강판 소재(S)의 상면을 가압한다.

측면가압부(25)는 상부몸체부(21)에 하부금형부(10)를 향해 하향 경사지게 장착된다. 측면가압부(25)는 상면가압부(23)의 양측에 각각 형성된다. 측면가압부(25)는 강판 소재(S)의 측면을 슬라이드하면서 강판 소재(S)의 측면을 가압한다.

측면가압부(25)는 상부몸체부(21)에 경사 각도가 변경 가능하게 장착된다. 즉, 측면가압부(25)는 상부몸체부(21)에 회동 가능한 힌지부(28)에 의해 장착되고, 힌지부(28)의 회동에 따라 상부몸체부(21)에서 경사 각도가 변경된다. 본 발명의 일 실시예에서 측면가압부(25)는 힌지부(28) 뿐만 아니라 회동 가능한 수단인 슬로프형 캠(Slope Type Cam)에 의해 상부몸체부(21)에 장착될 수 있다.

따라서 측면가압부(25)는 강판 소재(S)의 측면을 가압하는 각도가 변경되고, 강판 소재(S)의 전면이 아닌 국부적인 가공이 가능하게 되어, 강판 소재(S)에 잔류 응력을 최소화하면서 성형할 수 있게 된다. 강판 소재(S)의 측면을 가압하는 측면가압부(25)의 경사 각도가 조정되어, 강판 소재(S)의 잔류 응력에 의한 스프링 백(Spring Back) 현상이 최소화될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치는 패드부(27)를 더 포함한다. 패드부(27)는 상면가압부(23)의 일면(도 2 기준 하측면)에 장착되고, 탄성 변형되며 강판 소재(S)를 가압한다. 패드부(27)는 탄성 가능한 재질을 포함하여 이루어져, 상면가압부(23)를 따라 상하 이동되면, 강판 소재(S)의 상부면을 누르며 강판 소재(S)의 상부면의 변형을 방지한다. 패드부(27)는 탄성 변형 가능한 고무, 실리콘 등의 재질을 포함하여 이루어진다.

상면가압부(23)와 측면가압부(25)는 상부몸체부(21)에 착탈 가능하게 장착된다. 상부몸체부(21)는 상면가압부(23) 또는 측면가압부(25)가 장착될 수 있는 홈부가 형성될 수 있고, 볼트 등의 체결부재에 의해 고정될 수 있다. 상면가압부(23)와 측면가압부(25)가 상부몸체부(21)에서 착탈 가능하게 장착되어 유지 보수가 간편하고, 부품의 휴대 및 이동성이 향상될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치의 작동을 설명한다.

도 4를 참조하면, 성형하고자 하는 강판 소재(S)를 하부금형부(10)에 상부금형부(20) 사이에 배치한다. 도 5를 참조하면, 상부금형부(20)가 하강하게 된다. 상부금형부(20)의 상면가압부(23)가 강판 소재(S)의 상면을 가압한다. 이때 상면가압부(23)의 하부에 장착된 패드부(27)가 강판 소재(S)의 상면에 직접 접촉되어 탄성 변형되면서 강판 소재(S)의 변형을 방지한다. 상부금형부(20)의 측면가압부(25)는 강판 소재(S)의 측면을 따라 슬라이드되면서 강판 소재(S)의 측면을 가압하여 강판 소재(S)를 성형한다. 이때 측면가압부(25)는 강판 소재(S)의 성형 상태에 따라 경사 각도가 조정된다.

본 발명에 따르면 차량용 초고장력 강판 소재의 사이드 실 제품 성형을 최적화하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 차량용 초고장력 강판 소재의 사이드 실 성형 제품의 생산성 및 성형성 최적화를 이룸으로써, 전방 산업인 금형소재 분야, 후방 산업인 차량용 부품 시장 분야에서 요구되는 품질 특성을 충족시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 하부금형부 11: 하부성형부
20: 상부금형부 21: 상부몸체부
23: 상면가압부 25: 측면가압부
27: 패드부 28: 힌지부
S: 강판 소재

Claims (4)

1. 강판 소재가 안착되는 하부금형부; 및
   상기 하부금형부 상측에 설치되고, 상기 강판 소재를 가압하여 상기 강판 소재를 성형하는 상부금형부를 포함하고,
   상기 상부금형부는,
   상부몸체부;
   상기 상부몸체부에 장착되고, 상기 강판 소재의 상면을 가압하는 상면가압부; 및
   상기 상부몸체부에 상기 하부금형부를 향해 하향 경사지게 장착되고, 상기 강판 소재의 측면을 슬라이드하면서 가압하는 측면가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 측면가압부는 상기 상부몸체부에 경사 각도가 변경 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 상부금형부는,
   상기 상면가압부에 장착되고, 탄성 변형되며 상기 강판 소재를 가압하는 패드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 상면가압부와 상기 측면가압부는 상기 상부몸체부에 착탈 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 프레스 성형 장치.
   

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