KR100209266B1 - 프레스 금형 - Google Patents

Abstract

프레스 금형과 그 제조방법을 개시한다. 본 발명은 펀치와, 상기 펀치가 슬라이딩 가능하게 지지된 펀치고정판과, 상기 펀치고정판의 수직하부에 설치되는 다이와, 상기 다이에 지지되며 상기 펀치가 삽입되는 펀치홀을 형성하는 다이 인서어트를 구비한 프레스 금형에 관한 것으로, 상기 다이 인서어트는 상호 접착된 다층의 부재를 구비하여 된 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 펀치와, 상기 펀치가 슬라이딩 가능하게 지지된 펀치고정판과, 상기 펀치고정판의 수직하부에 설치되며 상기 펀치가 삽입되어 박판 절단하는 다이와, 상기 다이의 펀치삽입부에 장착되어 타발력을 직접 받는 다이 인서어트를 구비하여 된 프레스 금형의 제조방법에 관한 것으로, 상기 다이 인서어트는 얇은 소재를 다수개 접착시켜 적층하는 단계와, 상기 적층된 소재들을 소정의 형상대로 가공하는 단계와, 소정의 형상으로 가공된 소재들을 다이의 펀치삽입부에 장착하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 제조방법에 의하여 제조된 프레스 금형은 향상된 강도와, 운용비용절감 등의 효과가 있다.

Description

프레스 금형

본 발명은 프레스 금형과 그 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 타발용 금형에 사용되는 다이 인서어트의 구조가 개선된 프레스 금형과 그 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로 프레스는 이에 장착되는 금형에 따라 밴딩, 성형, 펀칭, 랜싱 작업등 여러작업을 수행할 수 있는데, 도 1에는 이러한 작업중 펀칭작업을 수행하기 위한 프레스(10)의 일예를 나타내 보였다.

이것은 베이스(11)의 상부에 볼스터(12)에 의해 지지되는 다이(13)가 설치되고 이 다이(13)의 수직 상부에는 베이스(11)에 고정된 가이드봉(15)에 설치된 상판에 대해 수직으로 승강되는 펀치고정부(16)가 고정설치되고, 이 펀치고정부(16)의 하면에는 상기 다이(13)와 형합되는 펀치(17)가 설치된다. 그리고, 상기 펀치고정부(16)는 실린더(18)의 로드(18a)와 연결 설치되고, 다이(13)의 상방향으로 가이드봉(15)에 스트리퍼(21)가 결합된다.

이와같이 구성된 종래의 프레스로서 제품을 펀칭하기 위해서는 상기 실린더(18)를 작동시켜 펀치(17)를 다이(13)에 대해 상승시킨다. 이 상태에서 로봇 또는 작업자가 다이(13)의 상부에 펀칭하고자 하는 공작물을 올려놓는다. 그리고, 상기 실린더(18)를 작동시켜 펀치(17)를 하강시켜 다이(13)상에 설치된 공작물을 펀칭한다. 상술한 바와 같이, 공작물의 펀칭이 완료되면 실린더(18)에 의해 펀치(17)가 상승하게 되고 다이(13)에 위치한 제품을 수거하게 된다. 미설명된 상기 스트리퍼(21)는 타발을 마치고 상승하는 펀치(17)로부터 펀치(17)에 부착된 나머지 판금을 분리하여 떨어지게 하는 역할을 한다.

그런데, 펀치(17)가 다이(13)의 상면에 놓인 공작물을 타발할 때, 다이의 관통부 주위에 장착되어 직접적으로 펀치(17)의 외주면과 부딪히는 부위가 다이인서어트(19)이다. 도 2에 도시된 상기 다이인서어트(19)는 하나의 단위소재로 가공되어 만들어진다. 따라서, 펀치(17)에 의한 다이(13)의 타발작업을 지속할 경우, 공작물로부터 떨어져 나온 쇠부스러기 및 조각등은 상기 다이 인서어트(19)의 관통공사이로 흘러나가게 된다. 이러한 쇠부러기 및 조각 등의 스크랩(34)은 다이 인서어트(19)의 측면부에 응력을 가하게 되며 이 응력을 계속해서 받는 다이 인서어트(19)는 균열이 발생하여 파손되는 경우가 많다. 또한, 스크랩(34)이 쌓여 관통공이 막혔을 경우 스크랩(34)을 제거하기가 곤란하다.

또한, 타발이 일정기간 진행되었을 때 도 3에 도시된 바와 같이, 스크랩(34)이 삽입되기 시작하는 다이 인서어트(19)의 관통공 도입부에 마모가 발생되어 그 반경이 커져 삽입되는 스크랩(34)의 크기도 커지게 된다. 이러한 크기로 다이인서어트(19)의 관통부에 삽입된 스크랩(34)은 목형상부위에 도달했을 때 화살표 방향으로 측압력이 증가하며 반복타발시에는 목형상 부위에서 스크랩(34) 막힘 현상이 발생하게 된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 반복적인 타발시에도 다이 인서어트의 균열을 방지하며, 스크랩을 원활히 흐르게 하도록 그 구조가 개선된 프레스 금형과 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 프레스 금형의 일 예를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 프레스 금형의 다이 인서어트를 도시한 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 프레스 금형의 다이 인서어트를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 프레스 금형의 다이 인서어트를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

10...프레스 금형

13...다이

16...펀치 고정판

17...펀치

19...다이 인서어트

21...스트리퍼

31...소재

32...접착제

34...스크랩

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 프래스 금형은 펀치와, 상기 펀치가 슬라이딩 가능하게 지지된 펀치고정판과, 상기 펀치고정판의 수직하부에 설치되며 상기 펀치가 삽입되어 박판 절단하는 다이와, 상기 다이의 펀치삽입부에 장착되어 타발력을 직접 받는 다이 인서어트를 구비하여 된 것에 있어서, 상기 다이 인서어트는 접착된 다층의 소재를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 펀치와, 상기 펀치가 슬라이딩 가능하게 지지된 펀치고정판과, 상기 펀치고정판의 수직하부에 설치되며 상기 펀치가 삽입되어 박판 절단하는 다이와, 상기 다이의 펀치삽입부에 장착되어 타발력을 직접 받는 다이 인서어트를 구비하여 된 프레스 금형의 제조방법에 있어서, 상기 다이 인서어트는 얇은 소재를 다수개 접착시켜 적층하는 단계와, 상기 적층된 소재들을 소정의 형상대로 가공하는 단계와, 소정의 형상으로 가공된 소재들을 다이의 펀치삽입부에 장착하는 단계를 포함하여 된 것에 그 특징이 있다.

그리고, 본 발명은 펀치와, 상기 펀치가 슬라이딩 가능하게 지지된 펀치고정판과, 상기 펀치고정판의 수직하부에 설치되며 상기 펀치가 삽입되어 박판 절단하는 다이와, 상기 다이의 펀치삽입부에 장착되어 타발력을 직접 받는 다이 인서어트를 구비하여 된 프레스 금형의 제조방법에 있어서, 상기 다이 인서어트는 소정의 형상으로 가공된 얇은 소재를 다수개 접착시켜 적층하는 단계와, 적층된 소재들을 다이의 펀치삽입부에 장착하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

다른 특징에 있어서, 상기 다이 인서어트의 소재는 초경합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 프레스 금형과 그 제조방법의 실시예들을 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 프레스 금형에 채용되는 다이 인서어트를 개략적으로 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 프레스 금형은 종래의 것과 그 구조가 동일하므로 그 전체적인 구성과 작동은 생략하기로 하고 특징적인 구성만 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 프레스 금형에 채용되는 다이 인서어트(30)는 다이에 의해 지지되며 펀치가 삽입되는 펀치홀을 형성하고 있으며, 다이의 상면에 놓인 공작물을 펀치로 타발할 때에 펀치가 직접적으로 접촉하는 부위에 장착된다. 이 다이 인서어트(30)는 다수개의 소재(31)를 적층하여 만들어지는데, 그 방법은 두가지가 있다. 그 중 한가지는 다이 인서어트를 만들기 위한 소재(31)를 한 개씩 다수개 쌓은 다음 그 사이에 접착제(32)를 삽입하여 접착하여 한 개의 블록으로 제작하고 상기 펀치와 형합되도록 소정형상의 관통공을 가공해내여 만들어낸다. 이때 소재(31)의 재질은 초경합금으로 하는 것이 바람직하다.

또 다른 방법은 소정형상의 관통공이 형성된 소재(31)를 한 겹씩 쌓아가면서 그 사이에 접착제(32)를 삽입하여 완성하는 것이다. 이 방법에 사용되는 소재(31)의 재질도 상기와 마찬가지로 초경합금을 사용하는 것이 바람직하다.

이와같이 소재(31)를 적층하여 만들어낸 다이 인서어트(30)를 프레스 금형에 채용하여 사용하게 되면, 스크렙에 의하여 발생되는 측압력은 접착제에 의해 분리되어 있는 각 층별로 분산되어 응력 완화작용을 한다. 또한, 측압력이 과도하게 발생되어 다이인서어트(30)의 관통공 내측면에 응력이 가해지고 균열이 발생할 경우에도 다이인서어트(30)가 다층으로 분리되어 있기 때문에 최상층의 소재(31)는 균열이 발생되지 않아 다이 인서어트(30) 자체는 계속 사용할 수 있게 된다. 그리고, 발생된 균열은 다이 인서어트(30)를 자연분할 해주는 역할을 하며, 스크랩으로 다이 인서어트(30)의 관통공이 막힐 경우 균열된 부위가 확대되면서 자연히 스크랩 막힘에 의한 측압력을 상쇄시키고 스크랩의 배출을 돕게 된다.

상기한 본 발명에 따른 프레스 금형과 그 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 다이 인서어트(30)의 강도가 향상된다.

본 발명에 따른 제조방법으로 만들어진 다이 인서어트(30)는 초경합금의 소재(31)를 다층으로 접착하여 제작되기 때문에 스크랩에 의한 측압력이 각 층으로 분산되어 다이 인서어트(30)의 강도가 종래에 비해 상대적으로 향상되는 효과가 있다.

둘째, 다이 인서어트(30)의 수명이 길어진다.

본 발명에 따른 제조방법으로 만들어진 다이 인서어트(30)는 다층으로 소재(31)를 접착하여 만들어지기 때문에 다이 인서어트(30)의 관통공 도입부에 삽입되는 스크랩의 마모로 측압력이 과도히 발생하여 다이인서어트(30)에 균열이 생길 경우, 이 균열은 중간층에서만 발생하고, 최상층에서는 발생하지 않는다. 왜냐하면, 중간층에 균열을 일으키는 측압력이 상층의 다이 인서어트 소재(31)로 전달되는 것을 접착층(32)이 흡수하기 때문이다. 더 상세하게는, 측압력은 다이인서어트 소재(31)에는 인장응력을 발생시키지만, 접착층(32)에서는 전단응력을 발생시키기 때문이다. 일반적으로 전단강도는 인장강도에 비해 1/2∼2/3 정도로 낮다. 따라서, 중간층의 균열은 다이인서어트(30)의 기능상에 영향을 주지 않아 균열이 발생한 상태에서 지속적으로 사용할 수 있다.

셋째, 스크랩 배출이 용이하다.

본 발명에 따른 다이인서어트(30)를 사용하는 중에 스크랩이 다이인서어트(30)의 관통공을 막아 더 이상 배출이 안될 경우에도 다이 인서어트(30)를 이루는 다수의 소재 사이에 위치한 접착층(32)만 제거하면 분리가 되기 때문에 스크랩 제거가 용이하다.

넷째, 다이 인서어트(30)의 소재가 절감된다.

다이 인서어트(30)의 소재(31)중에 최상판의 마모가 심할 경우에는 다이인서어트(31)의 전체를 교환하지 않고도 최상판만 교체하면 되므로 소재절감의 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예들이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 펀치와, 상기 펀치가 슬라이딩 가능하게 지지된 펀치고정판과, 상기 펀치고정판의 수직하부에 설치되는 다이와, 상기 다이에 지지되며 상기 펀치가 삽입되는 펀치홀을 형성하는 다이 인서어트를 구비한 프레스 금형에 있어서,

   상기 다이 인서어트는 상호 접착된 다층의 부재를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
2. 펀치와, 상기 펀치가 슬라이딩 가능하게 지지된 펀치고정판과, 상기 펀치고정판의 수직하부에 설치되며 상기 펀치가 삽입되어 박판 절단하는 다이와, 상기 다이의 펀치삽입부에 장착되어 타발력을 직접 받는 다이 인서어트를 구비하여 된 프레스 금형의 제조방법에 있어서,

   상기 다이 인서어트는 얇은 소재를 다수개 접착시켜 적층하는 단계와,

   상기 적층된 소재들을 소정의 형상대로 가공하는 단계와,

   소정의 형상으로 가공된 소재들을 다이의 펀치삽입부에 장착하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 프레스 금형 제조방법.
3. 펀치와, 상기 펀치가 슬라이딩 가능하게 지지된 펀치고정판과, 상기 펀치고정판의 수직하부에 설치되며 상기 펀치가 삽입되어 박판 절단하는 다이와, 상기 다이의 펀치삽입부에 장착되어 타발력을 직접 받는 다이 인서어트를 구비하여 된 프레스 금형의 제조방법에 있어서,

   상기 다이 인서어트는 소정의 형상으로 가공된 얇은 소재를 다수개 접착시켜 적층하는 단계와,

   적층된 소재들을 다이의 펀치삽입부에 장착하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 프레스 금형 제조방법.

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