본 발명은 자동차 선루프 또는 도어샤시 등의 프레임과 같이 홈이나 레일 등이 형성되어 그 형상이 복잡한 금속재질의 프레임을 밴딩하는 밴딩 프레스금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레스금형의 하부금형을 경사지도록 설치하되 밴딩 작업시 압축하중에 의하여 경사각이 서서히 변화하도록 함으로써 프레임의 일부분부터 서서히 밴딩이 이루어지도록 하는 프레임용 밴딩 프레스금형에 관한 것이다.

일반적으로 홈이나 레일 등이 형성된 자동차의 선루프 프레임 또는 도어샤시 프레임과 같이 형상이 복잡한 프레임의 형태를 가진다.

상기 복잡한 형태의 프레임은 보통 압출과 인발 및 사출 등으로 직선으로 제작된다.

이러한 직선의 복잡한 형태의 프레임은 직선형태로 사용되거나, 또는 곡선으로 밴딩하여 사용된다.

상기와 같이 곡선으로 밴딩되어 사용되는 복잡한 형태의 프레임은 보통 밴딩기를 이용하여 밴딩을 하거나, 수작업으로 밴딩을 하며, 또는 프레스를 이용하여 복잡한 형태의 프레임을 밴딩한다.

상기 밴딩기는 보통 롤러밴딩기와 스트레치밴딩기를 사용한다.

상기 롤러밴딩기는 도 1과 같이 다수개로 상하로 설치되어 있는 롤러(R)들 사이에 프레임(P)을 삽입하여 밴딩하는 것으로 밴딩 속도가 낮아 생산성이 떨어지고 불량이 많은 단점이 있다.

상기 스트레치밴딩기는 도 2와 같이 직선의 프레임(P) 양단을 클램프(C)로 클램핑하여 곡선의 다이(D)를 따라 밴딩이 되도록 압력을 가함으로써 밴딩을 하는 것으로 롤러밴딩기보다 생산속도가 떨어지고 양단에 클램핑되는 부분을 절단함으로써 자재손실이 많아 생산비용을 상승시키는 단점이 있다.

상기 프레스를 이용한 밴딩은 도 3과 같이 곡선형태의 금형다이가 설치되어 있는 상부금형(10)과 하부금형(20) 사이에 프레임(P)을 놓고 가압하여 밴딩하는 것으로, 밴딩속도가 좋은 반면에 홈이나 레일 등이 휘어지는 현상으로 인하여 양질의 제품을 생산할 수 없다.

상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명은 밴딩시 복잡한 형태의 프레임을 밴딩하는 프레임용 밴딩 프레스금형을 제공하는데 목적이 있다.

즉, 프레스금형 중 하부금형에 탄성부재를 설치하여 하부금형을 경사지도록 형성함으로써 밴딩시 프레임의 일측부터 서서히 밴딩이 이루어짐으로써 홈이나 레일 등이 휘어지는 현상으로 인하여 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있는 프레임용 밴딩 프레스금형을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하고자 본 발명은,

프레스에 설치되어 프레임을 밴딩하는 각각 금형다이를 포함하는 상부금형과 하부금형으로 이루어진 프레스금형에 있어서,

프레임(P)의 밴딩시 프레임의 일측부터 서서히 밴딩이 이루어지도록 상기 하부금형의 하부 금형다이를 다수개의 탄성부재를 설치하여 하부 금형다이를 경사지도록 설치한다.

이는 밴딩시 상부금형의 금형다이와 하부금형의 금형다이가 일측부분부터 접촉이 이루어지며, 상부금형과 하부금형 사이의 간격을 점점 좁히게 되며, 탄성부재가 조금씩 압축이 이루어져 상부금형의 금형다이와 하부금형의 금형다이가 일측부분부터 서서히 접촉되어 상부금형의 금형다이와 하부금형의 금형다이 사이에 설치되어 있은 프레임이 금형다이를 따라 밴딩이 이루어지게 된다.

상기 상부금형의 일측에는 하부 금형다이를 안내하는 가이드 돌기가 형성되며, 상기 하부금형의 하부 금형다이는 하부몸체에 회동되게 설치된다.

상기 회동되게 설치되는 하부 금형다이는 길이방향으로 이동과 탄성력을 가질 수 있도록 설치되며, 이러한 상기 하부 금형다이는 하부몸체에 고정된 브라켓과, 상기 브라켓에 일측이 회동되게 설치되고, 타측은 하부 금형다이에 슬라이딩되도록 연설된 회전축과, 상기 회전축에 설치되어 하부 금형다이를 길이방향으로 탄성력을 가하는 측면스프링에 의하여 회동되고, 길이방향으로 이동과 탄성력을 가할 수 있도록 설치된다.

또한, 상기 상부금형과 하부금형 사이에는 가이드장치가 설치하여 정확하게 상부금형 또는 하부금형이 이동될 수 있도록 할 수도 있다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 하부금형의 하부 금형다이가 다수개의 탄성부재인 스프링에 의하여 경사지도록 설치됨으로써 밴딩시 상부금형의 금형다이와 하부금형의 금형다이의 일측부터 접촉되어 서서히 접촉되도록 하여 프레임이 밴딩되도록 함으로써 홈과 레일의 변형에 의한 불량을 방지할 수 있게 된다.

특히, 상기 하부 금형다이를 경사지도록 하는 탄성부재는 탄성력에 의하여 밴딩시 이상 현상과 같이 외적 요인이나 기타 요인에 의하여 발생되는 충격을 흡수함으로써 밴딩시 불량을 최소화할 수 있는 특징이 있다.

또한, 상기 하부 금형다이를 길이방향으로 탄성력이 작용하도록 설치함으로써 하부 금형다이의 회전으로 인하여 발생하는 상부 금형다이와 차이를 제거할 수 있는 특징이 있다.

도 1은 종래의 롤러밴딩기를 이용하여 밴딩을 하는 상태도.

도 2는 종래의 스트레칭밴딩기를 이용하여 밴딩을 하는 상태도.

도 3은 종래의 프레스를 이용하여 밴딩을 하는 상태도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 프레임용 밴딩 프레스금형의 사시도.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 하부 금형다이와 하부몸체의 연결부분에 대한 상세도.

도 6는 본 발명의 바람직한 다른 실시예를 나타낸 하부 금형다이와 하부몸체의 연결부분에 대한 상세도.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 상부금형에 설치되어 있는 가이드돌기에 대한 상세도.

도 8은 본 발명인 프레임용 밴딩 프레스금형에 프레임을 설치한 상태의 사시도.

도 9는 본 발명인 프레임용 밴딩 프레스금형에 프레임을 설치한 상태의 정면도.

도 10은 본 발명인 프레임용 밴딩 프레스금형에 프레임을 설치한 상태의 측면도.

도 11 내지 도 14는 본 발명인 프레임용 밴딩 프레스금형에 의하여 프레임이 밴딩되는 과정을 나타낸 정면도.

도 15는 밴딩된 상태의 프레임의 사이도.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10 : 상부금형 20 : 하부금형

11, 21 : 금형다이 22 : 하부몸체

23 : 탄성부재 24 : 측면스프링

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 도면을 첨부하여 상세하게 설명하면,

도 4와 같이 본 발명은 크게 프레임의 홈, 레일 등이 삽입될 수 있도록 홈이 형성되고 볼록한 곡선이 형성된 금형다이(11)가 설치되어 있는 상하로 이동하는 상부금형(10)과; 상기 상부금형(10)의 하측으로 상부 금형다이(11)와 대응되게 프레임의 홈, 레일 등이 삽입될 수 있도록 홈이 형성되고 오목한 곡선이 형성된 하부 금형다이(21)가 설치된 하부금형(20)으로 구성되며, 상기 상부금형(10)과 하부금형(20) 사이에 가이드장치(30)가 설치된다.

상기 상부금형(10)은 보통 상하로 이동하도록 설치되는 것으로, 도 4와 도 7과 같이 상부금형(10)은 상부 금형다이(11)와, 일측에 설치되어 후설되는 하부 금형다이(21)의 일측을 안내하도록 형성된 가이드 돌기(12)로 이루어진다.

상기 하부금형(20)은 보통 고정되도록 설치되는 것으로, 도 4와 같이 하부 금형다이(21)와, 상기 하부 금형다이(21)의 하측에 설치되어 하부 금형다이(21)를 지지하는 하부몸체(22)와, 상기 하부 금형다이(21)와 하부몸체(22) 사이에 설치되어 상기 하부 금형다이(21)를 경사지도록 설치되는 다수개의 탄성부재(23)와, 상기 하부 금형다이(21)의 양측에서 안내하는 가이드 판(25)으로 이루어진다.

상기 하부 금형다이(21)은 하부몸체(22)에 힌지축(26)을 중심으로 회동가능하게 설치된다.

즉, 도 5와 같이 핀을 이용하여 상기 하부 금형다이(21)을 하부몸체(22)에 회동되게 설치할 수 있으며,

또는 도 6과 같이 하부몸체(22)에 브라켓(21-1)을 설치하고, 상기 브라켓(21-1)에 힌지축(26)을 중심으로 회동되게 회동축(24-1)을 설치하되, 상기 회동축(24-1)의 타단은 하부 금형다이(21)에 형성된 장공(24a)에 설치되고, 상기 회동축(24-1)에는 하부 금형다이(21)에 길이방향(x축)으로 탄성력을 가할 수 있도록 측면 스프링(24)이 설치된다. 이는 회동축(24-1)의 단부가 하부 금형다이(21)에 형성된 장공(24a)의 슬라이딩되됨으로써 하부 금형다이(21)이 길이방향으로 이동이 가능하고, 회동축(24-1)에 설치된 측면 스프링(24)에 의하여 하부 금형다이(21)은 길이방향으로 탄성력을 가진다.

도 4와 도 9와 도 10과 같이 상기 하부 금형다이(21)와 하부몸체(22) 사이에 설치되어 상기 하부 금형다이(21)를 경사지도록 설치하는 다수개의 탄성부재(23)는 보통 스프링을 사용하며, 그 길이를 다르게 하여 탄성부재(23)에 의하여 지지되는 하부 금형다이(21)를 경사지게 설치되도록 하는 것이다.

상기 탄성부재(23)는 보통 하부몸체(22)에 다수의 축(23-1)을 고정되게 설치하고, 상기 다수의 축(23-1)에 대응되는 하부 금형다이(21)의 하측에는 다수의 홈(23a)을 형성하여 상기 다수의 홈(23a)과 축(23-1)을 이용하여 탄성부재(23)를 설치한다.

도 4와 같이 상기 하부 금형다이(21)와 하부몸체(22) 사이에는 밴딩시 하부 금형다이(21)가 상하로 움직일 경우 하부 금형다이(21)가 바르게 이동할 수 있도록 하부 금형다이(21)의 양측면을 안내할 수 있도록 설치되는 가이드 판(25)은, 보통 도 4와 같이 양측으로 판이 형성될 수 있도록 그 단면을 '┗┛'형상으로 하고, 내측에 하부 금형다이(21)를 설치한다.

상기 가이드 장치(30)는 상부금형(10)이 하부금형(20)에 정확한 위치로 이동할 수 있도록 안내하는 것으로써, 도 4와 같이 하부몸체(22)에 고정된 가이드축(31)과, 상기 가이드축(31)을 따라 상하이동하는 이동파이프(32)와, 상기 가이드축(31)에 설치되어 이동파이프(32)에 탄성력을 가하는 스프링(33)과, 상기 이동파이프(32)에 결합될 수 있도록 상부금형(10)에 설치된 소켓(34)으로 이루어진다.

이하, 상기와 같이 이루어진 본 발명의 프레임용 밴딩 프레스금형의 작동상태를 설명하면,

도 8은 본 발명인 프레임용 밴딩 프레스금형에 프레임을 설치한 상태의 사시도이고,

도 9는 본 발명인 프레임용 밴딩 프레스금형에 프레임을 설치한 상태의 정면도이며,

도 10은 본 발명인 프레임용 밴딩 프레스금형에 프레임을 설치한 상태의 측면도이고,

도 11 내지 도 14는 본 발명인 프레임용 밴딩 프레스금형에 의하여 프레임이 밴딩되는 과정을 나타낸 정면도이고, 도 15는 밴딩된 상태의 프레임을 나타낸 것이다.

도 8 내지 도 10과 같이 하부금형(20)의 하부 금형다이(21)에 밴딩할 프레임(P)을 설치한다.

상기 하부 금형다이(21)에 설치되는 프레임(P)의 위치를 세팅할 수 있도록 보통 하부 금형다이(21)의 일측에 고정구(27)를 설치할 수 있다.

상기와 같이 하부 금형다이(21)에 프레임(P)을 설치하여 상부금형(10)을 하측으로 이동시키면, 도 11과 같이 상부금형(10)에 형성된 가이드 돌기(12)와 하부 금형다이(21)의 일측이 접촉되게 되며, 계속하여 상부금형(10)을 하측으로 이동시키게 되면, 하부 금형다이(21)는 가이드 돌기(12)의 경사면(12a)에 의하여 도면상 왼쪽방향으로 이동하게 된다. 즉, 하부 금형다이(21)의 일측에 설치되어 있는 측면 스프링(24)이 압축된다.

도 12 내지 14와 같이 상부금형(10)을 계속하여 하측으로 이동시키면, 하부금형(20)의 탄성부재(23)가 서서히 압축되어 경사지게 설치된 하부 금형다이(21)은 회동하여 수평상태로 이루어지고, 이때 프레임의 밴딩이 완료되어 도 15와 같은 밴딩이 이루어진 프레임이 완성된다.

상기 측면 스프링(24)에 탄성력에 의하여 하부 금형다이(21)는 길이방향(x축)으로 이동하여 도 13과 도 14와 같이 상부 금형다이(22)와 끝단부가 일치하게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.