KR101539602B1 - 시트 롤 포밍 방법 - Google Patents

Abstract

시트 롤 포밍 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 시트 롤 포밍 방법은 공정라인의 전방에서 언코일러를 통하여 소재가 되는 코일을 풀어주는 언코일단계; 상기 언코일러로부터 풀려 나온 코일을 평판의 패널로 펴주면서 공정 진행방향으로 공급하여 주는 스트레이트닝단계; 상기 스트레이트닝단계의 후방에서, 피어싱 프레스를 이용하여 상기 스트레이트닝단계로부터 공급된 패널에 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 피어싱단계; 상기 피어싱단계의 후방에서, 런닝커터와 다단의 롤 포머를 이용하여 공급되는 패널을 일정규격으로 절단, 및 절단된 시트재를 다단 절곡 성형하여 단품 성형빔으로 생산하는 시트롤포밍단계; 상기 시트롤포밍단계의 후방에서, 상기 롤 포밍 성형된 단품 성형빔을 라운드 벤더를 통하여 곡률 성형하여 이루어지는 성형품으로 생산하는 벤딩단계를 포함한다.

Description

시트 롤 포밍 방법{SHEET ROLL FORMING METHOD}

본 발명은 시트 롤 포밍 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤 포밍 성형 공정에서, 롤포밍단계에 앞서 코일재를 일정규격으로 절단하는 블랭킹단계를 선행하여 시트재를 롤 포밍하는 시트롤포밍단계로 진행되어 후공정에서 컷팅단계를 배제할 있도록 하는 시트 롤 포밍 방법에 관한 것이다.

일반적으로 롤 포밍 공법은 코일을 풀어 상부 롤과 하부 롤을 한 쌍으로 구성하는 롤 포머가 다단으로 일렬 배치되는 롤 포머유닛을 거치도록 하여 다양한 형상으로 절곡하여 성형하는 것으로, 특히 차량용 범퍼 빔과 같이 다양한 형상으로 절곡 성형된 직선타입의 빔류를 제조하게 된다.

도 1은 상기한 롤 포밍 공법을 이루기 위한 종래 기술에 따른 롤 포밍 방법에 의한 단계별 롤 포밍 공정도이다.

즉, 종래 기술에 따른 롤 포밍 방법은 이에 따른 단계별 공정은 먼저, 공정라인의 전방에서 언코일러(101)를 통하여 소재가 되는 코일(C)을 풀어주는 언코일단계(S101)가 진행되고, 이어서 상기 언코일러(101)로부터 풀려 나온 코일(C)을 스트레이트너(103)를 통하여 평판의 패널(P)로 펴주면서 공급하는 스트레이트닝단계(S102)가 진행된다.

상기 스트레이트닝단계(S102)에 이어서, 그 후방에서 피어싱 프레스(105)를 이용하여 상기 스트레이트닝단계(S102)로부터 공급된 패널(P)에 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 피어싱단계(S103)가 진행된다.

상기 피어싱단계(S103)에 이어서, 상기 피어싱 성형된 패널(P)이 적어도 10단 이상의 롤 포머(R1~R7, 일부 생략됨)가 배치된 롤 포밍 유닛(107)을 통하여 순차적으로 절곡 성형되어 얻고자 하는 성형빔(B)의 형상으로 롤 포밍 성형되는 롤포밍단계(S104)가 진행된다.

이후, 상기 롤포밍단계(S104)의 후방에서는 상기 롤 포밍 성형된 성형빔(B)이 라운드 벤더(109)에 의해 곡률 성형되어 일정 곡률을 갖는 성형빔(B)으로 벤딩되는 벤딩단계(S105)가 진행된다.

상기 벤딩단계(S105)에 이어서는 일정길이의 성형품으로 제품화하기 위하여 컷팅 프레스(111) 또는 휠 컷팅기(미도시) 등을 통하여 상기 곡률 성형된 성형빔(B)을 일정규격으로 절단하는 컷팅단계(S106)가 진행된다.

그러나 상기한 바와 같은 롤 포밍 장치 및 이에 따른 공정을 통하여 생산되는 성형품이 폐단면을 갖는 경우, 성형품의 형상이 모두 갖추어진 공정방향의 최후방에서 컷팅단계(S106)가 진행되어 상기와 같이, 컷팅 프레스(111)에 의해 컷팅공정이 진행되면, 절단면이 컷팅날에 의해 눌려서 절단면 형상이 찌그러지는 등의 문제점이 있다.

또한, 컷팅 프레스(111) 대신 휠 컷팅기(미도시)를 적용하여 컷팅공정이 진행되면, 휠 컷팅에 의한 소음 및 분진으로 인해 작업환경이 열악해 지는 단점이 있다.

또한, 컷팅공정 동안 롤 포밍 공정을 일시 정지시켜야 하는 등, 생산성을 저하시키는 원인이 된다.

본 발명의 실시 예는 롤 포밍 성형 공정 중, 롤포밍단계에 앞서 런닝커터를 이용하여 공정라인의 정지 없이 블랭킹단계를 선행하여 제품 사이즈에 맞도록 코일재를 미리 절단하여 시트재를 롤포밍단계로 투입하여 이루어지는 시트롤포밍단계를 진행함으로써, 후공정에서 컷팅단계를 배제하여 제품의 품질을 향상시킴과 동시에, 작업환경을 개선하는 시트 롤 포밍 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 공정라인의 전방에서 언코일러를 통하여 소재가 되는 코일을 풀어주는 언코일단계; 상기 언코일러로부터 풀려 나온 코일을 평판의 패널로 펴주면서 공정 진행방향으로 공급하여 주는 스트레이트닝단계; 상기 스트레이트닝단계의 후방에서, 피어싱 프레스를 이용하여 상기 스트레이트닝단계로부터 공급된 패널에 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 피어싱단계; 상기 피어싱단계의 후방에서, 런닝커터와 다단의 롤 포머를 이용하여 공급되는 패널을 일정규격으로 절단, 및 절단된 시트재를 다단 절곡 성형하여 단품 성형빔으로 생산하는 시트롤포밍단계; 상기 시트롤포밍단계의 후방에서, 상기 롤 포밍 성형된 단품 성형빔을 라운드 벤더를 통하여 곡률 성형하여 이루어지는 성형품으로 생산하는 벤딩단계를 포함하는 시트 롤 포밍 방법을 제공할 수 있다.

또한, 상기 시트롤포밍단계는 상기 피어싱단계의 후방에서, 롤 피더를 이용하여 피어싱 성형된 패널을 구름 지지하여 공정방향을 따라 후방으로 공급하는 피딩단계; 상기 피딩단계의 후방에서, 공정방향을 따라 공급되는 패널의 공급속도에 맞추어 동기 작동하는 런닝커터를 이용하여 공급되는 패널을 일정규격으로 절단하여 시트재를 생산하는 블랭킹단계; 상기 블랭킹단계의 후방에서, 다단의 롤 포머를 이용하여 공급되는 시트재를 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 단품 성형빔의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤포밍단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 성형품은 일정 곡률 및 일정 길이를 가지며, 적어도 하나 이상의 폐단면을 갖도록 할 수 있다.

또한, 상기 런닝커터는 공정라인의 베이스 상에 설치되는 레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 슬라이드 베이스와, 상기 베이스 상의 일측에 구성되어 상기 슬라이드 베이스에 스크루 하우징을 통하여 연결되는 스크루 축을 회전 구동하는 동기모터로 이루어지는 동기유닛; 상기 슬라이드 베이스 상에 구성되는 하부 절단금형과, 상기 하부 절단금형의 상부에 배치되는 상부 절단금형, 및 상기 슬라이드 베이스에 프레임을 통하여 상부에 구성된 상태로, 상기 상부 절단금형을 장착하여 상하 구동력을 제공하는 블랭킹 실린더로 이루어지는 절단유닛으로 구성되어 상기 공정방향을 따라 공급되는 패널의 공급속도에 맞추어 동기 작동하면서, 상기 패널을 일정규격으로 절단하여 시트재를 생산하여 상기 롤포밍단계로 공급할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 롤 포밍 성형 공정 중, 롤포밍단계에 앞서 런닝커터를 이용하여 공정라인의 정지 없이 블랭킹단계를 선행하여 제품 사이즈에 맞도록 코일재를 미리 절단하여 시트재를 롤포밍단계로 투입하여 이루어지는 시트롤포밍단계를 진행함으로써, 후공정에서 컷팅단계를 배제할 수 있고, 제품의 절단부 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 블랭킹단계에서, 성형빔이 아닌 평판의 패널재를 절단함에 따라 런닝커터의 컷팅날에 대한 내구성을 보존할 수 있으며, 소재의 물성치 및 컷팅에 의한 변형량을 최소화하여 제품 품질을 보장할 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래의 컷팅단계에서와 같이, 소음과 분진이 심한 휠 컷팅을 배제할 수 있어 작업환경을 개선하는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 롤 포밍 방법에 의한 단계별 롤 포밍 공정도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 시트 롤 포밍 방법의 단계별 공정도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시트 롤 포밍 방법에 적용되는 런닝커터에 의한 블랭킹단계의 공정도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 시트 롤 포밍 방법에 적용되는 런닝커터의 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 시트 롤 포밍 방법의 단계별 공정도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시트 롤 포밍 방법에 적용되는 런닝커터에 의한 블랭킹단계의 공정도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 시트 롤 포밍 방법은 공정방향 전방으로부터 언코일단계(S1), 스트레이트닝단계(S2), 피어싱단계(S3), 시트롤포밍단계(S4), 벤딩단계(S5)가 순차적으로 이루어진다.

상기 언코일단계(S1)는 공정라인의 전방에서 언코일러(1)를 통하여 소재가 되는 코일(C)을 풀어주게 된다.

이와 같이, 언코일러(1)로부터 풀려 나온 코일(C)은 상기 스트레이트닝단계(S2)로 공급된다.

상기 스트레이트닝단계(S2)는 상기 언코일러(1)로부터 풀려 나온 코일(C)을 평판의 패널(P)로 펴주면서 공정 진행방향으로 공급하여 주게 된다.

이러한 스트레이트닝단계(S2)는 스트레이트너(2) 등의 설비를 이용하여 진행할 수 있다.

상기 스트레이트닝단계(S2)로부터 평평하게 펴진 평판의 패널(P)은 상기 피어싱단계(S3)로 공급된다.

상기 피어싱단계(S3)는 상기 스트레이트닝단계(S2)의 후방에서, 피어싱 프레스(3)를 이용하여 상기 스트레이트닝단계(S2)로부터 공급된 패널(P)에 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 피어싱 성형하게 된다.

이러한 피어싱단계(S3)는 상기한 피어싱 프레스(3)가 적용될 수 있으나, 브레이크스 프레스 등을 적용하여 진행할 수 있다.

상기 피어싱단계(S3)로부터 피어싱 성형된 패널(P)은 상기 시트롤포밍단계(S4)로 공급된다.

상기 시트롤포밍단계(S4)는 피딩단계(S41), 블랭킹단계(S42), 롤포밍단계(S43)로 이루어진다.

상기 피딩단계(S41)는 상기 피어싱단계(S3)의 후방에서, 복수의 롤 피더(41)를 이용하여 피어싱 성형된 패널(P)을 구름 지지하여 공정방향을 따라 후방으로 공급한다.

여기서, 상기 롤 피더(41)는 일반적인 롤 포머(43)와 구성이 동일하나, 상부 및 하부 성형롤이 평롤로 이루어지는 점에 특징이 있다.

또한, 도 3을 참조하면, 상기 블랭킹단계(S42)는 상기 피딩단계(S41)의 후방에서, 공정방향을 따라 공급되는 패널(P)의 공급속도에 맞추어 동기 작동하는 런닝커터(42)를 이용하여 공급되는 패널(P)을 일정규격으로 절단하여 시트재(ST)를 생산한다.

그리고 상기 롤포밍단계(S43)는 상기 블랭킹단계(S42)의 후방에서, 다단의 롤 포머(43)를 이용하여 공급되는 시트재(ST)를 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 단품 성형빔(B)의 형상으로 롤 포밍 성형한다.

여기서, 상기 런닝커터(42)는 동기유닛(10)과 절단유닛(20)으로 구성된다.

상기 동기유닛(10)은 공정라인의 베이스(11) 상에 설치되는 레일(13)을 따라 이동 가능하게 슬라이드 베이스(15)가 설치되고, 상기 베이스(11) 상의 일측에 동기모터(17)가 구성된다.

즉, 상기 동기모터(17)는 회전하는 스크루 축(19)을 가지며, 상기 슬라이드 베이스(15)는 상기 스크루 축(19)에 치합된 스크루 하우징(18)을 통하여 연결되어 동기모터의 구동에 따라 슬라이드 베이스가 공정 전후방향으로 이동 가능하게 된다.

또한, 상기 절단유닛(20)은 상기 슬라이드 베이스(15) 상에 하부 절단금형(21)이 구성되고, 상기 하부 절단금형(21)의 상부에 대응하여 상부 절단금형(23)이 배치된다.

또한, 상기 슬라이드 베이스(15)에 프레임(25)을 통하여 상부에 블랭킹 실린더(27)가 구성된다.

이때, 상기 블랭킹 실린더(27)의 작동로드 선단에는 상기 상부 절단금형(23)이 장착되며, 상기 블랭킹 실린더(27)의 작동에 의해 상기 하부 절단금형(21)에 대하여 상부 절단금형(23)이 상하 구동하여 상기 공정방향을 따라 공급되는 패널(P)을 절단하게 된다.

즉, 도 4를 참조하면, 상기한 런닝커터(42)는 상기 피딩단계(S41)로부터 공급되는 패널(P)의 공급속도에 맞추어 동기유닛(10)의 동기모터(17)의 구동에 의해 절단유닛(20)이 동기 작동하면서, 상기 패널(P)을 일정규격으로 절단하여 시트재(ST)를 생산하게 된다.

여기서, 상기 블랭킹단계(S42)는 런닝커터(42)를 이용하여 패널(P)을 시트재(ST)로 절단할 수 있으나, 상기 런닝커터 대신 블랭킹 프레스, 레이저 절단기 등을 동기시켜 적용할 수 있다.

또한, 상기 런닝커터(42)에 의해 절단되는 시트재(ST)는 그 규격이 최종 성형품(F)의 길이에 맞추어 절단된다.

이와 같이, 상기 시트롤포밍단계(S4)에서 절곡 성형된 성형빔(B)은 상기 벤딩단계(S5)로 공급된다.

즉, 상기 벤딩단계(S5)는 상기 시트롤포밍단계(S4)의 후방에서, 상기 시트 롤 포밍 성형된 단품 성형빔(B)을 라운드 벤더를 통하여 일정 곡률로 성형하여 일정 곡률 및 일정 길이의 성형빔(B)으로 벤딩하여 최종 성형품(F)의 형상으로 생산하게 된다.

이때, 상기 성형품(F)은 적어도 하나 이상의 폐단면을 가지며, 일정길이 및 일정곡률을 갖는 성형빔(B)으로 이루어진다.

따라서, 상기한 바와 같은 단계별 공정을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 시트 롤 포밍 방법에 의하면, 롤 포밍 성형 공정 중, 롤포밍단계(S43)에 앞서 블랭킹단계(S42)를 선행하여 제품 사이즈에 맞도록 코일(C)을 미리 절단한 시트재(ST)를 롤 포밍 성형하게 된다.

이에 따라, 후공정에서 종전의 컷팅단계를 배제할 수 있고, 평판의 패널(P) 상에서 컷팅작업이 이루어져 최종 제품의 절단부 품질을 보장할 수 있게 된다.

특히, 상기 최종 제품이 범퍼빔과 같이, 복수개의 폐단면을 갖는 경우, 절단면의 변형이 없으며, 사양에 맞는 규격으로 생산될 수 있다.

또한, 롤포밍단계(S43)에 선행하여 이루어지는 블랭킹단계(S42)에서, 성형빔(B)이 아닌 평판의 패널(P)을 절단함에 따라 런닝커터의 컷팅날에 대한 내구성을 보존할 수 있으며, 소재의 물성치 및 컷팅에 의한 변형량을 최소화하여 제품 품질을 보장할 수 있다.

이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1: 언코일러
2: 스트레이터너
3: 피어싱 프레스
41: 롤 피더
42: 런닝커터
43: 롤 포머
5: 라운드 벤더
10: 동기유닛
11: 베이스
13: 레일
15: 슬라이드 베이스
17: 동기모터
18: 스크루 하우징
19: 스크루 축
20: 절단유닛
21: 하부 절단금형
23: 상부 절단금형
25: 프레임
27: 블랭킹 실린더
C: 코일
P: 패널
ST: 시트
B: 성형빔
F: 성형품

Claims (6)

1. 공정라인의 전방에서 언코일러를 통하여 소재가 되는 코일을 풀어주는 언코일단계;
   상기 언코일러로부터 풀려 나온 코일을 평판의 패널로 펴주면서 공정 진행방향으로 공급하여 주는 스트레이트닝단계;
   상기 스트레이트닝단계의 후방에서, 피어싱 프레스를 이용하여 상기 스트레이트닝단계로부터 공급된 패널에 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 피어싱단계;
   상기 피어싱단계의 후방에서, 롤 피더를 이용하여 피어싱 성형된 패널을 구름 지지하여 공정방향을 따라 후방으로 공급하는 피딩단계와; 상기 피딩단계의 후방에서, 공정방향을 따라 공급되는 패널의 공급속도에 맞추어 동기 작동하는 런닝커터를 이용하여 공급되는 패널을 일정규격으로 절단하여 시트재를 생산하는 블랭킹단계; 및 상기 블랭킹단계의 후방에서, 다단의 롤 포머를 이용하여 공급되는 시트재를 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 단품 성형빔의 형상으로 롤 포밍 성형하는 롤포밍단계;로 이루어지는 시트롤포밍단계;
   상기 시트롤포밍단계의 후방에서, 상기 롤 포밍 성형된 단품 성형빔을 라운드 벤더를 통하여 곡률 성형하여 이루어지는 성형품으로 생산하는 벤딩단계;
   를 포함하는 시트 롤 포밍 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 성형품은
   일정 곡률 및 일정 길이를 가지며, 적어도 하나 이상의 폐단면을 갖도록 하는 시트 롤 포밍 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 런닝커터는
   공정라인의 베이스 상에 설치되는 레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 슬라이드 베이스와, 상기 베이스 상의 일측에 구성되어 상기 슬라이드 베이스에 스크루 하우징를 통하여 연결되는 스크루 축을 회전 구동하는 동기모터로 이루어지는 동기유닛; 상기 슬라이드 베이스 상에 구성되는 하부 절단금형과, 상기 하부 절단금형의 상부에 배치되는 상부 절단금형, 및 상기 슬라이드 베이스에 프레임을 통하여 상부에 구성된 상태로, 상기 상부 절단금형을 장착하여 상하 구동력을 제공하는 블랭킹 실린더로 이루어지는 절단유닛으로 구성되어 상기 공정방향을 따라 공급되는 패널의 공급속도에 맞추어 동기 작동하면서, 상기 패널을 일정규격으로 절단하여 시트재를 생산하여 상기 롤포밍단계로 공급하는 시트 롤 포밍 방법.
5. 공정라인의 전방에서 언코일러를 통하여 소재가 되는 코일을 풀어주는 언코일단계; 상기 언코일러로부터 풀려 나온 코일을 평판의 패널로 펴주면서 공정 진행방향으로 공급하여 주는 스트레이트닝단계; 상기 스트레이트닝단계의 후방에서, 피어싱 프레스를 이용하여 상기 스트레이트닝단계로부터 공급된 패널에 성형될 빔류의 조립을 위한 여러 용도의 구멍을 성형하는 피어싱단계; 상기 피어싱단계의 후방에서, 다단의 롤 포머를 이용하여 공급되는 패널을 순차적으로 절곡 성형하여 성형빔으로 생산하는 롤포밍단계; 및 상기 롤포밍단계의 후방에서, 상기 롤 포밍 성형된 단품 성형빔을 라운드 벤더를 통하여 곡률 성형하는 벤딩단계를 포함하는 시트 롤 포밍 방법에 있어서,
   상기 롤포밍단계는
   상기 피어싱단계의 후방에서, 롤 피더를 이용하여 피어싱 성형된 패널을 구름 지지하여 공정방향을 따라 후방으로 공급하는 피딩단계;
   상기 피딩단계의 후방에서, 공정방향을 따라 공급되는 패널의 공급속도에 맞추어 동기 작동하는 런닝커터를 이용하여 공급되는 패널을 일정규격으로 절단하여 시트재를 생산하는 블랭킹단계;
   상기 블랭킹단계의 후방에서, 다단의 롤 포머를 이용하여 공급되는 시트재를 순차적으로 절곡 성형하여 얻고자 하는 단품 성형빔의 형상으로 롤 포밍 성형하는 시트롤포밍단계로 이루어져
   상기 런닝커터와 다단의 롤 포머를 이용하여 공급되는 패널을 일정규격으로 절단, 및 절단된 시트재를 다단 절곡 성형하여 일정 곡률 및 일정 길이를 가지며, 적어도 하나 이상의 폐단면을 갖는 성형품으로 생산하는 시트 롤 포밍 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 런닝커터는
   공정라인의 베이스 상에 설치되는 레일을 따라 이동 가능하게 설치되는 슬라이드 베이스와, 상기 베이스 상의 일측에 구성되어 상기 슬라이드 베이스에 스크루 하우징를 통하여 연결되는 스크루 축을 회전 구동하는 동기모터로 이루어지는 동기유닛; 상기 슬라이드 베이스 상에 구성되는 하부 절단금형과, 상기 하부 절단금형의 상부에 배치되는 상부 절단금형, 및 상기 슬라이드 베이스에 프레임을 통하여 상부에 구성된 상태로, 상기 상부 절단금형을 장착하여 상하 구동력을 제공하는 블랭킹 실린더로 이루어지는 절단유닛으로 구성되어 상기 공정방향을 따라 공급되는 패널의 공급속도에 맞추어 동기 작동하면서, 상기 패널을 일정규격으로 절단하여 시트재를 생산하여 상기 롤포밍단계로 공급하는 시트 롤 포밍 방법.

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