KR0134168B1 - 프레스다이 - Google Patents

프레스다이

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KR0134168B1
KR0134168B1 KR1019930020935A KR930020935A KR0134168B1 KR 0134168 B1 KR0134168 B1 KR 0134168B1 KR 1019930020935 A KR1019930020935 A KR 1019930020935A KR 930020935 A KR930020935 A KR 930020935A KR 0134168 B1 KR0134168 B1 KR 0134168B1
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니시야 유이찌
다까노 요시하루
다까하시 코조
이마이쭈미 야스오
오노 야스히로
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가와이 이사무
후지 주코교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 하부다이(8 ; 11)로부터 원근이동될 수 있는 상부다이(1 ;13)를 갖춘 천공작업용 프레스다이에 관한 것으로, 상기 상부다이가 하부다이쪽으로 이동될 때에 상·하부 다이사이에 개재된 패드(2 ; 15)로 하부다이쪽으로 가압되어 하부다이에 작업편(w)을 고정시키게 되는데, 이 패드에는 관형상의 탄성부재( 6; 18)가 끼워지는 구멍이 형성되어 있고, 상기 탄성부재는 돌출팁(7d ; 19d)을 갖춘 펀치(7 ; 19)가 관통하는 구멍이 형성됨과 더불어 상기 하부다이에도 돌출팁과 상응하는 구멍이 형성되어 있으며, 상기 상부다이(1 ; 13)가 작업편이 놓여진 하부다이쪽으로 이동될 때에, 상기 패트(2 ; 15)에 의해 작업편이 지지되면서 상부다이가 펀치를 작동시켜 이 펀치의 돌출칩(7d, 19d)이 구멍내로 삽입되어 작업편을 펀칭하게 되며, 상기 탄성부재(16 ; 18)는 변형가능하면서 펀치가 측방향으로 이동될 수 있는 탄성재질로 형성되어 상기 돌출팁과 구멍이 정확하게 동축상으로 정렬될 수 있게 되어 있다.

Description

프레스다이
도1은 본 발명에 따른 천공작업용 프레스다이의 부분측면도,
도2의 (a), (b)는 도1에 도시된 프레스다이에 사용되는 서로 다른 탄성 부재의 사시도,
도3은 프레스다이의 작동을 설명하기 위한 확대단면도,
도4는 도3의 차기 단계공정의 설명도,
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천공작업용 프레스다이의 부분측 단면도,
도6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 천공작업용 프레스다이의 부분 측단면도,
도7의 (a), (b)(c)는 본 발명에 따른 펀치의 선단팁부위에 형성된 서로 다른 돌출부의 일부절개측면도들,
도8 내지 도11은 종래 프레스다이의 도면들로서, 종래기술에 따른 천공작업용 프레스다이의 측단면도.
도9는 종래기술에 따른 천공작업용 프레스다이로 천공한 작업편의 일부 절개 측단면도,
도10은 종래기술의 다른 실시예에 따른 천공작업용 프레스다이의 측단면도,
도11은 종래기술에 따른 천공작업용 프세스다이 조립체의 측면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1, 13 : 상부다이,1a : 가압부
2, 15 : 패드3 : 볼트
3a : 스페이서4, 14 : 고무완충재
5, 17 : 삽입구멍5a, 17a : 확경구멍
5b, 17b : 축경구멍6, 18 : 탄성부재
6a, 18a : 관통구멍6b : 상부모서리
6c : 길이방향홈6d : 원주홈,
6e : 2점쇄선,7, 19, 21 : 펀치,
7a, 19a : 펀치몸체,7b : 플랜지머리부
7c, 19c : 작업부7ca : 2점쇄선,
7d, 19d : 돌출팁 8, 11 : 하부다이
8a, 11a : 수용홈8b, 11b : 조각배출슈트
9a, 12a : 중공부9,12 : 다이부시
11c : 탑형상부13a : 내벽면
13b, 20, 22 : 마모판16 : 캠구동기구
16a : 경사면17 : 수평홈
19b : 캠접촉부20 : 마모판
21b : 어깨부22 : 마모판
W : 작업편Wa : 2점쇄선
S : 조각
본 발명은 프레스장치에 관한 것으로, 특히 천공작업을 할 수 있도록 된 프레스다이에 관한 것이다.
일반적으로 천공작업용 프레스다이는 상·하부다이와, 이 하부다이 속에 파묻혀 고정되어 지지되면서 중공이 형성된 다이부시, 천공될 작업편이 다이부시의 중공위에 바로 위치되도록 하부다이에 작업편을 고정시키기 위한 고정패드 및 상기 작업편을 통해 다이부시쪽을 향해서 다이부시내로 천공 작업을 수행하기 위해 상부다이의 소정부위에 작동되는 펀치를 갖추고서, 상기 펀치가 다이부시와 상호 협동해서 작업편에 구멍을 뚫도록 되어 있다.
상기한 구조로 된 종래 프레스다이에서는 펀치가 펀치홀더에 의해 고정되고, 이 펀치홀더는 순차적으로 다수개의 볼트와 하나의 잠금핀을 매개로 상부다이의 소정부위에 고정되어 있다. 이와 같이 상부다이에 펀치홀더와 펀치가 장착되어 있기 때문에 다이부시의 천공구멍에 대한 펀치의 천공부 자유도를 조절할 수 있는 바, 즉 펀치와 다이사이의 간격과 컷팅에지정렬(Cutting-Edge Alignment)을 정확히 조절할 수 있게 된다. 그러나 작업편의 천공구멍주위가 꺼칠해지는 이른 바 버어(burr) 현상이 생길 수 있을 뿐아니라, 조정작업이 귀찮고 많은 노동과 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또 다이의 제조와 조립관정에 볼트구멍을 뚫어서 탭핑작업을 해야 하므로 많은 노력이 소요될 뿐 아니라 유지 및 보수 관점에서도 불리한 문제점이 있었다.
한편, 도8 내지 도11은 종래기술에 따른 천공작업용 프레스다이들을 도시한 것인바, 도8에 도시된 실시예에서는 프레스장치에 하부다이(32)와 상부다이(33)가 구비되고, 이 하부다이(32)의 상부에 다이부시(31)가 견고하게 지지되어 있으며, 이 다이부시(31)에는 수직한 방향으로 중공(31a)이 형성되어 있다.
그리고 상기 상부다이(33)에는 패드(34)가 갖춰져 있고, 이 패드(34)와 상부다이(33) 사이에는 쿠션고무(35)가 개재되어 있으며, 상기 상부다이(33)의 머리부(33a) 하단에는 펀치(36)가 구비된 펀치홀더(37)가 장착되어 있다.
한편 천공될 작업편(W)은 하부다이(32)위에 위치되어, 이 작업편(W)이 패드(34)와 하부다이(32) 사이에서 견고하게 고정될 때까지 상기 상부다이(33)는 하강되고, 계속해서 상기 상부다이(33)는 하강되어 쿠션고무(35)의 탄성력을 대항해서 압축시키게 된다. 따라서 작업편(W)은 다이부시(31)와 펀치(36)에 의해 천공되게 된다.
이러한 천공작업과정에서는 다이부시(31)의 중공(31a)과 펀치(36)사이의 간격 및 컷팅에지정렬이 절대적으로 정확해야 하는데, 그렇지 않으면 도9에 도시된 바와 같이 작업편(W)의 천공부위(Wa)에 비어(Wb)가 형성될 뿐 아니라, 펀치(36) 및 또는 다이부시(31)가 손상될 수도 있다.
상기한 문제를 해결하기 위해 간격과 컷팅에지를 조정하는 방법은 다음과 같이 행해진다. 우선 하부다이(32)에 다이부시(31)를 위치시켜 고정시키고, 다음으로 펀치(36)를 고정시키고 있는 펀치홀더(37)를 상부다이(33)의 하부면에 볼트(38)를 매개로 부착시키는 데, 이 단계에서 상기 볼트(38)를 상부다이(33)에 대해 펀치홀더(37)가 일정한 자유도로 미끄러질 수 있도록 느슨하게 조여주고, 이어서 펀치(36)의 작업단(36a)이 다이부시(31)의 중공(31a)내로 삽입되도록 상부다이(33)를 하강시킨다.
그런 다음, 상기 펀치홀더(37)를 수평방향으로 적절히 미끄럼 이동시킴으로써 펀치(36)가 정확한 간격으로 조절될 뿐 아니라 컷팅에지도 다이부시(31)의 중공(31a)에 대해 정확하게 정렬되게 되는데, 이러한 상태에서 다른 부품들과 함께 느슨하게 체결된 상기 볼트(38)를 단단하게 조여 펀치홀더(37)를 상부다이(33)에 고정시킨다.
이후에 상기 펀치홀더(37)를 관통해서 상부다이(33)에 구멍(39)을 형성시킨 다음, 이 구멍(39)내로 잠금핀(40)을 끼워줌으로써, 상기 펀치홀더(37)가 상부다이(33)위에서 미끄러지지 않고 단단하게 고정되게 된다.
한편 도10은 종래 다른 형태의 천공작업용 프레스다이를 도시한 것인바, 이 프레스다이에는 상부헤드 혹은 상부다이(47)와 하부다이(41)가 구비되어 있고, 상기 상부다이(47)는 수직방향으로 이동 될 수 있게 배치되어, 이 상부다이(47)의 하방구동력이 캠구동기구(48)와 그 미끄럼경사면(48a) 및 캠슬라이더(44)를 통해서 이 캠슬라이더(44)의 수직한면에 장착된 펀치홀더(45)에 전달되게 되어 있다.
그리고 상기 펀치홀더(44)에는 펀치(43)가 수평축방향으로 장착되어 있고, 상기 캠슬라이더(44)는 하부다이(41) 위에서 수평방향으로 미끄러질 수 있게 지지되어, 상기 상부다이(47)에 의해 가해진 하방구동력이 하부다이(41)에 고정된 작업편(W)쪽을 향해서 수평방향으로 펀치(43)를 이동시키는 수평구동력으로 전환되게 된다.
상기 하부다이(41)속에서 다이부시(42)가 수평방향으로 파묻혀 지지되어 있는데, 이 다이부시(42)에는 중공(42a)이 형성되어 있고, 이 중공(42a)의 출구는 하부다이(41)내에 수직한 방향으로 형성된 조각배출슈트(41a)와 연통되어 있으며, 상기 다이부시(42)의 중공(42a)이 펀치(43)와 동축상으로 정렬되게 다이부시(42)가 배치되어 있다. 상기 펀치(43)의 상부끝에는 플랜지헤드 혹은 플랜지어깨부(43a)가 형성되어 펀치홀더(45)에 의해 지지되어 있고, 이 펀치홀더(45)는 볼트(46)와 잠금핀(50)에 의해 캠슬라이더(44)에 고정되어 있으며, 상기 펀치(43)주위로 패드(49)가 미끄럼이동될 수 있게 끼워져, 이 패드(49)가 천공될 작업편(W)의 소정부위를 하부다이(41)에 고정된 다이부시(42)쪽으로 눌러서 고정시키는 역할을 하게 된다.
도11은 종래기술에 따른 또 다른 형태의 프레스다이를 도시한 것인 바, 이 프레스다이에는 상부헤드 혹은 상부다이(54)와 하부다이(51)가 구비되어 있고, 이 하부다이(51)속에는 중공(52a)이 형성된 다이부시(52)가 파묻혀 지지되어 있으며, 이 중공(52a)의 출구는 하부다이(51)에 형성된 조각배출슈트(51a)와 연통되어 있다.
그리고 상기 하부다이(51)의 소정부위에는 캠구동기구(53)가 장착되어 있고, 상기 상부다이(54)의 하부면에는 캠슬라이더(55)가 미끄러질 수 있게 지지되어 있으며, 이 캠슬라이더(55)에는 캠구동기구(53)의 미끄럼경사면과 상호 접촉되어 미끄럼 이동될 수 있는 미끄럼경사면(55a)이 형성되어 있다. 펀치(59)는 펀치홀더(56)에 장착되면서 이 펀치홀더(56)는 볼트(57)와 잠금핀(58)을 매개로 캠슬라이더(55)의 미끄럼경사면(55a)의 맞은편쪽면에 체결되어, 이펀치(59)가 다이부시(52)의 중공(52a)과 동축상으로 정렬되어 있는 한편, 상기 하부다이(51)의 소정부위에 작업편(W)을 눌러서 고정시킬 수 있도록 패드(60)가 갖춰져 있다.
상기한 구조로 된 프레스다이의 작동은 다음과 같이 수행된다. 먼저 상부다이(54)가 캠슬라이더(55)상에서 하방으로 눌러주면 이 캠슬라이더(55)가 캠구동기구(53)의 경사면을 따라 하방으로 미끄럼이동되고, 이와 동시에 상기 캠슬라이더(55)는 도11에 도시된 바와 같이 좌측으로 밀려지게 되는데, 이 경우에 캠슬라이더(55)는 펀치(59)의 중심축과 평행한 방향으로 이동됨에 따라 펀치(59)에 의해 작업편(W)이 천공되게 된다.
도10과 도11을 각각 참조하여 설명한 프레스다이에서는 하나의 캠과 하나의 캠구동기구가 사용되어 간격조절과 컷팅에지정렬은 도8에 도시된 프레스다이에서와 같이 볼트와 잠금핀에 의해 이루어지게 된다.
상기 서술한 종래기술에 따른 프레스다이에서는 간격조정과 컷팅에지의 정렬이 정확하게 이루어지지 않을 때에 편칭공정에서 형성된 구멍의 주변가장자리를 따라 버어가 형성되기 쉽고, 이러한 버어의 형성을 방지하기 위한 한 방편으로서 펀치의 작업팁부위에 돌출부를 형성시켰는데, 그 예로서는 일본국 실용신안등록출원 공개 소57-21432호 공보에 게재되어 있다.
또 펀치의 손상을 방지하고 다이부시를 교체하는 데에 드는 노동을 감소시키기 위한 방안은 일본국 실용신안등록출원 공개 소56-10408호 공보에 게재되어 있는 바, 여기서는 다이부시가 끼워지는 구멍의 내벽과 다이부시의 외주벽사이에 탄성부재가 끼워지고, 이 탄성부재는 고폴리머합성물로 만들어진다.
그러나 상기 서술한 종래기술에 따른 프레스다이에서는 천공과정에 비어의 형성방지가 어려울 뿐 아니라, 다음과 같은 이유로 인해 값이 비싸지게 되는 문제점이 있는 바, 즉 펀치와 구멍사이의 간격조정과 컷팅에지의 정렬이 불가피하기 때문에 다이의 조립과 제조에 시간이 많이 소요되고, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 잠금핀과 볼트를 체결시키기 위해 구멍을 정밀하게 드릴링하여 탭핑해야 하며, 게다가 많은 인력과 시간이 소요되므로, 제조비용이 비싸지게 되고 제조시간이 길어지게 될 뿐 아니라 다이의 유지보수가 어렵고 비용이 많이 드는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 짧은 시내에 적은 노동으로 제조 및 조립할 수 있고, 유지 및 보수비용이 낮은 반면에 고품질의 프레스물품을 얻을 수 있도록 된 천공작업용 프레스다이를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프레스다이는 하부다이와, 이 하부다이로 부터 원근이동 될 수 있도록 배치된 상부다이, 암다이와 같은 기능을 하기 위해 상기 상하부다이중의 어느 하나의 다이내에서 중공을 한정하는 수단, 하부다이와; 이 하부다이위에 배치된 상부다이; 암다이로서 기능하기 위해 상·하부 다이중 어느 하나의 다이에서 구멍을 한정하는 수단; 상기 상부다이와 하부다이 사이에 개재된 패드를 갖춤과 더불어, 상기 상부다이가 하부다이쪽으로 이동될 때에 하부다이에 대해서 패드와 암다이사이에서 작업편이 끼워져 지지되고, 상기 패드에는 상기 구멍과 동축상으로 마주보는 삽입구멍이 형성되는 한편; 돌출팁을 갖추고서 이 돌출팁이 상기 구멍과 동축상으로 마주보도록 상기 삽입구멍을 관통하는 펀치 및 작업편을 펀칭하기 위해 상기 돌출팁이 구멍내로 소정간격을 갖고서 삽입되도록 펀치를 작동시키는 펀치가압수단을 갖춘 천공작업용 프레스다이에 있어서, 상기 삽입구멍의 내면과 펀치사이에 개재되도록 삽입구멍에 관형상 탄성부재가 삽입되어, 이 관형상 삽입부재를 통해서 강제적으로 삽입되는 펀치가 삽입부재에 의해 지지되고, 상기 펀치의 돌출팁이 작업편에 구멍을 뚫기 이전에 작업편을 볼록하게 돌출시키고 나서 이 볼록부의 곡률에 의해 영향을 받아 탄성부재의 탄성저항에 대항해서, 천공작업시에 간격조정 및 절단모서리 정렬이 정확히 이루어진 상태로 돌출팁과 중공이 동축상으로 정렬되는 최적상태로 이동되게 되어 있다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 천공작업용 프레스다이의 부분단면도로서, 이러한 다이는 상부다이(1)와 하부다이(8)가 서로 마주보는 형태로 구성되면서 상부다이(1)와 하부다이(8) 사이에는 패드(2)가 끼워져 있는 바, 이 패드(2)는 하부다이(8)에 대해 작업편(W)을 눌러서 고정시켜 줄 뿐만 아니라 상부다이(1)의 하부면에 체결된 볼트(3)와 스페이서(3a)에 의해 상·하로 움직일 수 있도록 패드(2)가 매달려 있으며, 또한 상기 패드(2)는 상부다이(1)와 패드(2) 사이에 끼워져 있는 고무완충재(4)에 의해 항상 하방으로 가압되도록 되어 있다.
또 삽입구멍(5)은 패드(2)의 소정위치에서 수직 관통하여 형성되어 있고, 이 삽입구멍(5)에는 확경구멍(5a)과 축경구멍(5a)이 형성되어 있는데, 여기서 축경구멍(5b)은 확경구멍(5a) 아래에 위치되면서 동일 중심축상에서 형성되어져 있고, 펀치(7)와 확경구멍(5a) 사이에 끼워진 관형상의 탄성부재(6)와 함께 확경구멍(5a)내에 펀치(7)가 압입되어 있는데, 이 관형상의 탄성부재(6)는 폴리우레탄고무와 합성고무 및 탄성플라스틱 또는 유연성 있는 금속등과 같은 고폴리머 혹은 매크로몰레큐라(macromolecular)로 제조된다.
그리고 상기 탄성부재(6)가 폴리우레탄고무와 같은 고폴리머 합성물로 제조되는 경우에는 도1과 도2의 (a), (b)에 도시된 바와 같이, 이 탄성부재(6)가 관통구멍(6a)을 통해 길이방향으로의 중공원통형상을 하게 되고, 펀치(7)의 몸체(7a)도 축방향으로 상기 관통구멍(6a) 내에 압입되어 있다.
상기 탄성부재(6)에는 상부모서리(6b)가 형성되는 한편 펀치(7)도 어깨부 내지는 플랜지머리부(7b)가 형성되어져 있어서 이 플랜지머리부(7b)와 탄성부재(6)의 상부모서리(6b)가 서로 밀착되게 되고, 또 이 원통형상의 탄성부재(6)의 외부표면에는 다수의 길이방향홈(6C : 도2(a)에 도시됨) 혹은 원주홈(6d : 도2(b)에 도시됨)이 형성되어 있음에 따라 압축응력이 수반될 때 상기 탄성부재(6)는 삽입구멍(5)의 확경구멍(5a)내에서 쉽게 오므려지게 된다.
상술한 바와 같이, 상기 펀치(7)는 펀치(7)와 확경구멍(5a) 내의 탄성부재(6)와 함께 아래로 이동할 수 있고, 펀치(7)의 아래쪽에는 펀치몸체(7a)보다 작은 직경을 가진 작업부(7c)가 형성되어 있는데, 이 작업부(7c)의 외부끝부위에는 반구형상의 돌출팁(7d)이 형성되어 있다.
또한 펀치(7)의 플랜지머리부(7b)와 마주하는 상부다이(1)에는 하부방향으로 돌출한 가압부(1a)가 형성되어 있는데, 천공작용은 후술될 것이지만 이 가압부(1a)가 플랜지머리부(7b)와 접촉되면서 펀치를 가압하는 부재로서 작용하게 된다.
그리고 수용홈(8a)은 구조상 펀치(7)와 마주하면서 동일 중심축상에서 하부다이(8)의 소정위치에 형성되어 있는데, 이 수용홈(8a)의 저면에는 조각배출슈트(8b)와 연계되어 있어서 천공작업에서 작업편(W)으로 부터 펀치된 금속조각이나 파편이 조각배출슈트(8b)를 통해 떨어지는 한편, 중공부(9a)가 형성되어 있는 다이부시(9)가 수용홈(8a)내에 정확하게 끼워짐에 따라 이 중공부(9a)의 테두리와 작업편(W)에 천공작업을 실시하는 펀치(7)가 상호 작용토록 되어 있다.
이하 본 발명의 작용에 대해 설명하기로 한다.
상기 상부다이(1)가 상승하는 단계에서 작업편(W)은 지정된 하부다이(S) 위에 놓여지고 상부다이(1)는 하강하게 되는데, 여기서 상부다이(1)가 하강함에 따라 볼트(3)와 그 외 부재로 상부다이(1)에 장착된 패드(2)도 하강하게 되어 하부다이(8) 상에 위치된 작업편(W)과 접촉하게 된다. 이어 상부다이(1)가 더욱 하강하게 됨에 따라 반대로 고무완충재(4)에는 탄발력이 발생하면서 상기 작업편(W)은 도1에 도시된 바와 같이 하부다이(8)와 패드(2) 사이에서 물리면서 고정되게 된다.
그러면 상부다이(1)는 고무완충재(4)의 탄발력을 극복하면서 더욱 하강하게 되고 상부다이(1)의 아래쪽에 가압부(1a)는 펀치(7)의 플랜지머리부(7b)쪽으로 하강하여 접촉되면서 가압하게 되며, 즉시 펀치(7)도 하방향으로 눌리면서 탄성부재(6)가 압축응력으로 인해 우그러지게 된다.
따라서 펀치(7)의 선단에 형성된 돌출팁(7d)도 다이부시(9)의 중공부(9a) 위쪽에서 직접 작업편(W)에 대해 하방으로 접촉됨과 더불어 가압하게 되고, 작업편의 소정부위는 펀치되면서 조각이 형성되는데(도 4에 도시됨), 즉 상기 펀치(7)가 하강하게 됨으로써 돌출팁(7d)은 도3에 2점쇄선(Wa)로 도시된 바와 같이 작업편에 하중이 없는 상태로 부터 아래쪽으로 변형되도록 힘을 가하게 된다.
여기서 본 발명의 중요한 두드러진 특징이 나타나는 바, 먼저 펀치(7)가 다이부시(9)의 중공부(9a)에 대해 중심이 일치되지 않은 것으로 가정하면, 예컨대 펀치(7)가 처음에는 2점쇄선(7ca)로 표시된 바와 같이 왼쪽으로(도3에서와 같이) 중심이 편향되어 있는 것으로 가정한다.
그러면 펀치(7)의 하강과 더불어 상술한 방법으로서 천공작업이 진행될 때에는 펀치(7)의 작업부(7c)는 우측으로 미끄러지듯이 이동하도록 힘이 가해지면서 펀치(7)의 돌출팁(7d)과 다이부시(9)에 의해 형성된 작업편(W)의 형성 때문에 영향을 받게 되는데 상기 작업부(7c)가 2점쇄선(7ca)으로 도시된 바와 같이, 최초의 위치로 부터 우측으로 다소간 이동하는 바, 이러한 작용을 도시한 2점쇄선(6e)과 같이, 처음위치에서 화살표방향(f)으로 펀치(7)를 지지하는 탄성부재(6)를 가압하면서 변형시키게 된다.
따라서 상기 펀치(7)는 자동적으로 다이부시(9)의 중공부(9a)와 펀치(7) 사이가 최적의 간격으로 되는 위치에 도달하게 되면서 펀치(7)의 축과 중공부(9a)의 축은 자연히 일치되는데, 이러한 자동적인 중심축 일치로 인하여 다이부시(9)와 펀치(7)는 간격조절과 컷팅에지정렬이 자동적으로 이루어지는 상태에 이르게 된다.
또한 이와 같은 천공작업의 진행으로서 작업편(W)은 천공되면서 조각(S : 도4에 도시됨)은 다이부시(9)에 있는 중공부(9a)의 림과 펀치(7)의 작업부(7c)에 상호적인 절단작용으로 펀칭되게 되는데, 이러한 작용은 간격 조절과 컷팅에지정렬이 이루어진 상태에서 다이부시(9)와 펀치(7)에 의해 이루어짐에 따라 버어의 형성은 자연히 억제되고, 또 조각(S)이 생성되는 작업편(W)의 하방향의 볼록부에는 절단각이 증가하게 되면서 절단력은 감소됨과 더불어 펀치(7) 및 다이부시(9)의 마모와 손상도 감소되게 된다.
이어 작업편(w)으로부터 편칭되어진 파편 또는 조각은 조각배출슈터(8b)로 배출되면서 상부다이(1)는 프레스의 밖으로 지정된 곳에 이송되게 된다.
도5는 본 발명에 따른 다른 천공작업용 프레스와 수직단면도로서, 프레스다이는 하부다이(11)와 상부다이(13)로 구성되는데, 이 하부다이(11)에는 수평방향의 중공부(12a)를 갖춘 다이부시(12)를 수용하도록 수용홈(11a)이 소정 위치에 형성되면서 이 수용홈(11a)과 중공부(12a)가 연통되어 있는 조각배출슈트(11b)는 하부다이 (11)에서 상부로 돌출된 탑형상부(11c) 내에 형성되어져 있다.
그리고 패드(15)는 상부다이(13)의 하부에 위치되면서 이 상부다이(13)의 내벽면(13a)에 형성된 챔버내에 고무완충재(14)로서 지지되는데, 여기서 패드(15)는 수직으로 작동하도록 내벽면(13a)에 부착된 마모판(13b)에 의해 미끄러지면서 안내되도록 되어 있다.
후술되어질 펀치를 가압하는 기능을 가진 캠구동기구(16)는 상기 패드(15)의 주위에서 상부다이(13)의 일부분이 되도록 고정되어 장착되어 있으며 패드(15)의 하부에는 패드(15)가 하강할 때 하부다이(11)의 탑형상부(11c)가 수용되도록 수용부가 형성되어 있는데, 도5는 상기 패드(15)가 하강위치에 있을 때를 도시한 것인 바, 이와 같은 위치에서는 작업편(w)이 패드(15)의 수용부와 하부다이(11)의 탑형상부(11c)사이에서 견고히 물리면서 고정되도록 되어 있다.
또한 상기 패드(15)의 측부에는 캠구동기구(16)근처에 수평홈(17)이 형성되어져 있는데, 이 수평홈(17)에는 확경구멍(17a)과 축경구멍(17b)이 형성되어져 있는 바, 이 축경구멍(17b)은 다이부시(12)에 마주하는 수평홈의 끝에서 확경구멍(17a)으로 부터 동일중심축상에서 연이어져 형성되어져 있고 또한 상기 수평험(17)은 상기 패드(15)가 상술한 바와 같이 하강하였을 때, 다이부시(12)의 중공부(12a)와 함께 동일중심축을 형성하도록 패드(15)내에서 방향성을 가지면서 소정위치에 형성되어 있다. 여기서 상기 펀치(19)도 전술한 본 발명의 실시예와 유사하게 펀치(19)와 확경구멍(17a)사이에 개재된 관형상의 탄성부재(18)와 함께 확경구멍(17a)내에 압입되어져 있다.
상기 펀치(19)는 펀치몸체(19a)와, 캠접촉부(19b) 및, 이 펀치몸체(19a) 보다 작은 직경을 갖는 작업부(19c)를 갖추는 바, 상기 펀치몸체(19a)는 상기 탄성부재(18)를 관통하여 형성된 관통구멍(18a)을 통해 가압되어 지지되고, 상기 캠접촉부(19b)에는 어깨부가 형성되어져 있으며, 반구형상의 돌출팁(19d)은 작업부(19c)의 최외각 끝에 형성되고, 캠접촉부(19b)도 캠경사면과 저면을 갖추는데, 이 저면은 패드(15)의 한 부분에 장착된 마모판(20)에 의해 미끄러짐이 가능토록 지지되어져 있다.
이하 본 발명에 따른 프레스다이의 제2실시예의 작용에 대해 설명하기로 한다.
상기 상부다이(13)가 상승된 상태에서 단면형상이 모자와 같은 작업편(w)이 하부다이의 지정된 소정위치에 놓여진 다음 상기 상부다이는 하강하게 된다.
여기서 상부다이(13)가 하강되면, 패드(15)도 하부다이(11)위에 위치된 작업편(w)과 접촉될 때까지 하강하게 되고, 상부다이(13)가 고무완충재(14)의 탄발력을 극복하고 더욱 하강되면, 상기 작업편(w)은 도5에 도시된 바와 같이 패드(15)와 하부다이(11)사이에서 물리면서 고정되게 된다.
이후 상부다이(13)가 하강을 계속하면 이 상부다이(13)에 고정된 캠구동기구(16)도 하강하여 캠구동기구(16)의 아래쪽 경사면(16a)은 전술한 캠접촉면(19b)의 캠경사면과 접촉하면서 미끄러지고, 따라서 펀치(19)는 다이부시(12)의 중공부(12a)를 향해 이동함과 동시에 탄성부재(18)는 압축되면서 우그러지게 된다.
이러한 펀치(19)의 작용으로 인해, 반구형의 돌출팁(19d)은 작업편(w)에 접촉하면서 가압이 이루어지고 작업편(w)의 소정부위는 다이부시(12)의 중공부(12a)위에 직접 배치되는데, 바로 이 부위가 조각으로 펀치되면서 볼록 형상으로 변형되어질 곳이며, 상부다이(13)의 연이은 하강으로 천공작업이 진행됨에 따라 탄성부재(18)는 더욱 가압되면서 우그러지게 된다.
여기서 펀치(19)와 다이부시(12)의 중심축이 일치하지 않을 수도 있는데, 이는 펀치(19)축이 다이부시(12)와 함께 중공부(12a)의 축에 대해 축심이 어긋나 있음을 의미하는 바, 이런 경우에는 돌출팁(19d)과 다이부시(12)에 의해 형성된 작업편(w)의 볼록한 모양을 따라서 움직여 중심이 일치되는 방향으로 기울어지면서 미끄러져 방향이 변경되게 된다.
이와 같은 펀치(19)의 자동적인 위치이동으로 인해 이 펀치(19)가 정확한 최적의 위치에서 다이부시(12)에 대해 간격조절은 물론 컷팅에지정렬이 이루어지게 된다.
한편 천공작업을 위해 상부다이가 계속하강하면, 마침내는 펀치(19)의 작업부(19c)와 다이부시(12)가 정렬된 상태로 상호작용하여 조각파편(s)을 펀치하게 되고, 이 조각파편(s)은 조각배출슈트(11b)를 통해 배출되면서 상부다이(13)가 하강할 수 있는 최저위치에 도달하여 작업편(w)의 천공작업을 완성하게 된다.
이어 상부다이(13)는 상승하게 되고 더불어 캠구동기구(16) 또한 상승함에 따라 펀치(19)위에서 캠구동기구(16)에 의해 작용했던 압축력은 제거되면서 펀치(19)는 탄성부재(18)의 변형전으로 복귀하려는 탄발력으로 인해 최초의 위치로 돌아오게 된다.
따라서 상부다이(13)의 상승과 더불어 패드(15)도 상승하고, 상술한 방법으로 천공되어진 작업편(w)은 차기 천공작업을 위해 프레스다이로부터 성형된 물품으로 되어 예정된 곳에 이송되게 된다.
도 6은 본 발명 제3실시예에 따른 프레스다이의 수직단면도로서, 도5와의 동일부위에는 동일참조부호로 표시하였으며 중복되는 설명은 피하기로 한다. 도6에서 상부다이(13)는 a방향으로 하강하게 되고 이에 따라 펀치 (21)는 b방향으로 움직이도록 힘이 가해지는데, 본 실시예에서의 두개의 작용방향 a, b 사이 각도 (α)는 비교적 매우 작으며 이런 경우에는 펀치(21)의 축방향에 수직한 평면인 캠구동기구(16)에 의해 미끄러지면서 접촉하도록 펀치(21)의 어깨부면을 형성할 수 있고 더불어 마모판(22)도 어깨부(12b)위의 캠구동기구(16)에 의해 야기되는 분력과 같은 방향으로 어깨부(21b)의 한쪽측부에서 패드(15)에 고정되게 되어, 마모판(22)과 어깨부(21b)의 사이에는 미끄럼면이 형성되게 됨에 따라 프레스다이의 구조가 단순해지게 된다.
이 실시예에서는 다이부시가 하부다이내에 끼워져 있고 중공부도 펀치의 작용면을 수용하도록 다이부시를 관통형성되어 있지만 상부다이에 다이부시가 끼워질 수도 있고, 상·하부다이내에 다이부시를 사용하지 않고 직접 중 공부를 갖출 수도 있을 뿐만 아니라 펀치의 최외악 끝부위에 형성된 돌출팁도 반구형의 표면으로 한정되지 않는 바, 이러한 절삭부의 모양이 도 7(b) 및 도(c)도에 도시된 바와 같이 원통형 또는 원뿔대형상으로서 어떤 적절한 모양으로 변형될 수도 있다.
이상 상술한 본 발명에 따른 천공작업용 프레스다이에서 돌출팁은 펀치의 작업부위에 형성되어 있고, 이 펀치는 펀치와 삽입구멍의 내벽면 사이에 개재된 탄성부재와 함께 패드내의 삽입구멍내에서 고정저지되며 또한 펀치를 가압하는 부재에 의해 가압되도록 되어 있다. 따라서 이러한 구조로 인해 많은 천공작업의 효과가 발생하게 되는데, 상기한 천공작업의 진행시에, 펀치의 절삭부와 중공부를 갖춘 다이부시는 작업편에 볼록부를 형성하게 됨에 따라 펀치의 작업면은 최적의 위치인 측방향으로 변경되도록 볼록부를 따라 자동적으로 이동하게 되고, 이와 같은 최적의 상태에서, 펀치와 다이부시 사이의 간격 및 컷팅에지정렬은 정확히 조절되게 된다.
따라서 천공작업시에 작업편에 버어의 형성은 발생하지 않게 되고, 프레스작업에 의해 양산된 제품은 고품질을 얻게 되며 간격조절 및 컷팅에지정렬로 인한 사소한 문제점이 제거될 뿐 아니라, 프레스다이 제조비용이 감소하면서 다이제조 시간도 단축되고 더욱이, 다이구조가 단순해져 다이구조상유지와 보수면에서도 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 작업편을 천공하기 위해 상부다이와 하부다이로 이루어지고 상기 상·하부다이 사이에 개재된 패드를 갖춤과 더불어 펀치가 설치되어 이루어진 천공용 프레스다이에 있어서, 상기 한쪽 다이에서 작업편(w)을 고정하기 위하여 상부다이(1 ; 13)와 하부다이(8 ; 11) 사이에 설치된 삽입구멍(5 ; 17)을 갖춘 패드(2 ; 15)와, 이 삽입구멍(5 ; 17)에 삽입되는 관통구멍(6a ; 18)을 갖춘 탄성부재(6 ; 18), 소정간격으로 이동하도록 상기 탄성부재(6 ; 18)에 의해 지지되면서 관통구멍(6a ; 18a)에 삽입된 펀치(7 ; 19 ; 21) 및, 천공시 작업편(w)의 파편을 밀때 다이 중공부(9a, 12a)에 정확하게 중심정렬 되도록 펀치에 돌출팁(7d ; 19d)이 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 프레스다이.
  2. 청구항1에 있어서, 상기 탄성부재(6 ; 18)에는 측방향으로 손쉽게 변형되기 위하여 이 탄성부재의 측벽상에서 펀치(7 ; 19 ; 21)의 축과 평행한 여러개의 길이방향홈(6c)이 형성된 것을 특징으로 하는 프레스다이.
  3. 청구항1에 있어서, 상기 돌출팁(7d)은 작업편(w)의 변형부 위에서 중심에 맞추어지기 위해 다이 중공부(9a ; 12a)의 중앙에 돌출되어지는 것을 특징으로 하는 프레스다이.
  4. 청구항1에 있어서, 상기 상부다이(13)에는 이의 한쪽 선단에서 경사진 면을 갖춘 캠구동기구(16)가 설치되고, 상기 하부다이(11)에는 경사진 상태에서 작업편(w)의 구멍을 뚫기 위해 축의 다른 방향에 있는 펀치(21)를 변위시키면서 어깨부(21b)에 접한 마모판(22)이 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 프레스다이.
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