KR100209268B1 - 프레스 금형장치 - Google Patents

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Abstract

프레스 금형장치에 관하여 개시한다. 본 발명에 따른 프레스 금형장치는 승강가능하게 설치된 본체와, 상기 본체에 설치된 펀치와, 상기 본체에 대향하여 일정거리의 진퇴운동이 가능하게 설치되어 가공시 소재를 가압 지지하며 가공후 가공된 소재로부터 펀치를 이탈시키는 스트리퍼 플레이트와, 작동시 상기 스트리퍼 플레이트와 접촉하며 상기 소재를 승강시킬 수 있도록 상방향 탄성바이어스를 받는 리프터와, 상기 리프터의 상부에 설치되어 상기 리프터의 승강 및 소재의 순차 이송시 상기 리프터와 소재를 안내하는 가이드 플레이트, 및 상기 스트리퍼 플레이트의 하측에 위치한 다이를 구비하며 특히 상기 리프터의 상면에 일정높이의 돌출부가 형성되어, 상기 스트리퍼 플레이트가 소재와 접촉되기 전에 리프터의 상면과 먼저 접촉되게 함으로써, 소재가 상기 리프터와 스트리퍼 플레이트 사이에 개재되지 않도록 형성되어 있으며 이로 인하여 스트리퍼 플레이트와 리프터의 접촉면에 소재를 개재시키지 않음으로서, 상기 소재의 변형을 방지할 수 있고 그에 따라 제작에 따른 신뢰성과 생산성의 향상을 갖는 이점을 갖는다.

Description

프레스 금형장치
본 발명은 프레스 금형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소재를 지지하는 리프터(lifter)의 상면의 형상이 개선된 리이드프레임(lead frame) 타발용 프레스 금형장치에 관한 것이다.
반도체의 팩키지의 핵심 구성요소의 하나인 리이드 프레임(lead frame)은 통상 스템핑(stamping)공정이나 에칭(etching)공정에 의하여 제조된다. 에칭공정은 화학약품을 이용하여 소재의 국소부위를 부식시킴으로써 제품을 형성해 나가는 화학적 방법이며, 스템핑공정은 프레스 금형장치를 이용하여 박판의 소재를 소정형상으로 고속 타발함으로써 제품을 제작하는 방법이다.
상술한 바와 같은 리이드 프레임의 제작방법중 스템핑공정에서 사용되는 프레스 금형장치의 일 예를 도 1에 개략적으로 나타내었다.
도1을 참조하면, 소정의 승강수단(미도시)을 통하여 승강 가능하게 설치 된 본체(10)에는 소재(60)를 가공하는 펀치(40)가 설치되어 있으며, 상기 본체(10)의 하부에는 스트리퍼 플레이트(stripper plate)(50)가 상기 본체(10)에 대해서 진퇴운동이 가능하게 설치되어 있다. 그리고 상기 본체(10)와 스트리퍼 플레이트(50)사이에는 상기 본체(10)를 관통하고 스트리퍼 플레이트(50)에 나사 결합(c)된 스트리퍼 볼트(stripper bolt)(30)가 마련되어 있으며 상기 스트리퍼 볼트(30)의 외부에는 코일 스프링(20)이 설치되어 있다. 또한 상기 소재(60)를 지지하도록 상방향 탄성 바이어스를 받는 리프터(lifter)(70)와, 상기 리프터의 상부에 설치되어 상기 리프터의 승강시와, 상기 소재의 순차 이송시에 상기 리프터와 상기 소재를 안내하는 가이드 플레이트(62)와, 상기 펀치(40)의 수직하측에 설치된 다이(90)를 구비하고 있다.
도1을 참조하여 상술한 바와 같은 프레스 금형장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 소재(60)를 가공하기 위하여 본체(10)와 상기 본체(10)에 설치된 펀치(40)와 상기 본체(10)의 하부에 설치된 스트리퍼 플레이트(50)가 하강한다.상기 본체(10)와 스트리퍼 플레이트(50)와 펀치(40)가 하강하는 도중에 상기 스트리퍼 플레이트(50)가 소재(60)의 e부분에 접촉한다. 본체(10)는 계속 하강하고, 스트리퍼 플레이트(50)도 소재(60)에 접촉된 상태로 계속 하강하여 상방향 탄성 바이어스를 받고 있는 리프터(70)를 하방향으로 가압하여 움직이고 마침내 상기 스트리퍼 플레이트(50)가 다이(90)의 상부표면에 도달한다. 다이(90)의 상부표면에 도달한 스트리퍼 플레이트(50)는 더 이상 하강하지 않고 소재를 가압하는 상태를 유지한다. 한편 계속 하강하고 있는 본체(10)와 정지된 스트리퍼 플레이트(50)사이에 설치되어 있는 코일스프링(20)은 압축되면서 복원력을 지니게 되며, 펀치(40)는 스트리퍼 플레이트(50)의 저면으로 부터 돌출되면서 상기 스트리퍼 플레이트에 의해 가압고정 상태에 있는 소재를 전단하고 상기 다이(90)에 형성되어 있는 구멍(80)을 통해 삽입됨으로써 소재(60)를 타발 가공한다. 가공이 완료된 후 본체(10)와 상기 본체(10)에 설치된 펀치(40)가 상승하는데, 이 때 스트리퍼 플레이트(50)는 압축된 코일스프링(20)의 복원력에 의해 본체(10)와 함께 상승하지 않고 소재(60)를 가압하는 상태를 유지한다. 따라서 상승하는 펀치(40)는 스트리퍼 플레이트(50)에 의해 가압되는 소재(60)로부터 이탈된다. 펀치(40)가 소재(60)로부터 이탈되고 코일 스프링(20)이 원래의 상태로 복원된 후에, 스트리퍼 플레이트(50)는 소재(60)로부터 이탈 면서 본체(10)와 함께 상승하여 다시 소재(60)를 가공할 수 있는 상태로 되며, 상기 리프터(70)는 상기 가이드 플레이트(62)의 저면에 상기 리프터의 걸림턱(64)이 도달할 때까지 상기 가이드 플레이트(62)의 가이드를 받으며 상승하여 지지하고 있는 소재(60)가 다음공정으로 이송될 수 있도록 대기상태를 유지한다.
상기와 같은 프레스 금형장치의 공정중 상기 스트리퍼 플레이트(50)로 소재를 가압하는 이유는, 소재를 다이위에 밀착시켜서 소재의 타발시에 발생하는 전단력에 대응하기 위한 것이다. 그러나 그 가압력으로 상기 소재를 소성변형시킬 수 있다. 즉, 프레스 공정중 상기 스트리퍼 플레이트(50)와 리프터(70)와의 접촉시 소재(60)가 상기 스트리퍼 플레이트(50)와 리프터(70)사이에 개재됨으로 인하여 소재에 소성변형이 발생하고 그에 따라 제품의 불량이 발생되는 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 전술한 바와같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 프레스 공정중 스트리퍼 플레이트와 리프터 사이에 소재가 개재 되지 않도록 리프터에 일정 높이의 돌출부를 형성시킴으로써, 상기 소재의 소성 변형을 방지할 수 있는 프레스 금형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 프레스 금형장치를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 프레스 금형장치를 개략적으로 나타낸 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10:본체 20 : 코일 스프링
30 : 스트리퍼 볼트 40 : 펀치
50 : 스트리퍼 플레이트 60 : 소재
62,162 : 가이드 프레이트 64 : 걸림턱
70 : 리프터 80 : 구멍
90 : 다이 100 : 리프터
100a,110b : 리프터 돌출면 120a,120b : 리프터 상면
d1 : 돌출면과 스트리퍼 플레이트 저면과의 거리
d2 : 다이와 리프터 상면의 거리
d3 : 스트리퍼 플레이트의 저면과 소재의 거리
c : 나사결합 e : 접촉면
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 승강가능하게 설치된 본체와, 상기 본체에 설치된 펀치와, 상기 본체에 대향하여 일정거리의 진퇴운동이 가능하게 설치되어 가공시 소재를 가압 지지하며 가공후 가공된 소재로부터 펀치를 이탈시키는 스트리퍼 플레이트와, 작동시 상기 스트리퍼 플레이트와 접촉하며 상기 소재를 승강시킬 수 있도록 상방향 탄성바이어스를 받는 리프터와, 상기 리프터의 상부에 설치되어 상기 리프터의 승강 및 소재의 순차 이송시 상기 리프터와 소재를 안내하는 가이드 플레이트, 및 상기 스트리퍼 플레이트의 하측에 위치한 다이를 구비하는 프레스 금형장치에 있어서, 상기 리프터의 상면에 일정높이의 돌출부가 형성되어, 상기 스트리퍼 플레이트의 하강시 상기 스트리퍼 플레이트가 상기 소재와의 접촉전에 리프터의 상면과 먼저 접촉함으로써, 소재가 상기 리프터와 스트리퍼 플레이트 사이에 개재되지 않도록 형성된 리프터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 보다 상세히 설명하기로 한다.
도2는 본 발명에 따른 프레스 금형장치에 대한 개략적인 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 프레스 금형장치는 승강가능하게 설치된 본체(10)와, 상기 본체(10)에 설치된 펀치(40)와, 상기 본체(10)로부터 소정거리의 진퇴운동이 가능하게 설치되어, 가공시 소재(60)를 가압지지 하며 가공후에도 소재(60)를 계속 가압지지 함으로써 상기 펀치가 이탈될 수 있게 하는 스트리퍼 플레이트(50)와, 상기 스트리퍼 플레이트(50)를 상기 본체(10)에 대해 탄성바이어스 되도록 하는 코일 스프링(20)과, 상기 본체(10)를 관통하고 스트리퍼 플레이트(50)에 나사결합(c)된 스트리퍼 볼트(30)와, 상기 스트리퍼 볼트(30)의 외부에 설치되어 상기 본체(10)와 스트리퍼 플레이트(50) 사이에 탄성력을 제공하는 코일 스프링(20)과, 순차이송을 위하여 상기 소재를 상방향으로 이동시키는 리프터(100)와, 상기 리프터(100)에 상방향 바이어스를 주는 탄성수단과, 상기 리프터(100)의 상부에 설치되어 상기 리프터(100)의 승강 및 소재(60)의 순차 이송시, 상기 리프터(100)와 소재(60)를 안내하는 가이드 플레이트(162)와, 펀치(40)에 의한 소재(60) 가공시 상기 소재(60)를 지지해주며 상기 펀치(40)가 삽입될 수 있는 구멍(80)이 형성된 다이(90)를 구비하고 있다. 특히 본 발명의 특징에 따르면 상기 리프터(100)의 상면에는 일정 높이의 돌출부가 형성되어 있는데, 상기 돌출부는 상기 가이드 플레이트(162)를 수직 관통하도록 형성되어, 상기 스트리퍼 플레이트(50)의 하강시 스트리퍼 플레이트(50)가 소재(60)와 접촉하기 전에 리프터(100)의 돌출면(100a,100b)에 먼저 접촉할 수 있도록 되어있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 프레스 금형장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
소재(60)를 가공하기 위하여, 본체(10)와 상기 본체(10)에 설치된 펀치(40)와 상기 본체(10)의 하부에 설치된 스트리퍼 플레이트(50)가 하강한다. 본체(10)와 펀치(40)와 스트리퍼 플레이트(50)가 하강하는 도중에 스트리퍼 플레이트(50)가 리프터(100)의 돌출면(110a,110b)에 접촉하게 되고, 계속하여 스트리퍼 플레이트(50)는 상방향 바이어스를 받고있는 리프터(100)를 가압하여 하강시킨다. 한편, 상기 리프터(100)의 상면(120a,120b)에 올려져 있는 소재는, 상기 리프터(100)가 거리 (d1+d2) 만큼 하강 되었을 때 다이(90)의 상부 표면에 도달된다. 상기 스트리퍼 플레이트(50)는 거리 d3 만큼 더 하강하여, 다이(90) 상면에 이미 도달되어 있는 소재(60)에 접촉하여 소재(60)를 가압하는 가압상태를 유지하게 된다. 한편 본체(10) 및 펀치(40)는 하강을 계속하고, 하강하는 본체(10)와 정지된 스트리퍼 플레이트(50) 사이에 설치되어 있는 코일 스프링(20)은 압축되면서 복원력을 지니게 되며, 펀치(40)는 스트리퍼 플레이트(50)의 저면으로 부터 돌출되면서 상기 다이(90)에 지지되어 있는 소재(60)를 타발 가공한다. 가공이 완료된 후 본체(10)와 상기 본체(10)에 설치된 펀치(40)가 상승하게 되는데, 이때 스트리퍼 플레이트(50)는 압축된 코일스프링(20)의 복원력에 의해 본체(10)와 함께 상승하지 않고 소재(60)를 가압하는 상태를 계속 유지한다. 따라서 상승하는 펀치(40)는 스트리퍼 플레이트(50)에 의해 가압상태에 있는 소재(60)로부터 이탈된다. 펀치(40)가 소재(60)로부터 이탈되고 코일 스프링(20)이 원래의 상태로 복원된후에, 스트리퍼 플레이트(50)는 소재(60)로부터 이탈되면서 본체(10)와 함께 상승하여 다시 소재를 가공할 수 있는 상태로 된다. 또한 상기 리프터(100)는 상기 가이드 플레이트(162)의 저면에 걸림턱(64)이 도달할 때까지 상기 가이드 플레이트(162)의 가이드를 받으며 상승하며 지지하고 있는 소재(60)가 다음공정으로 이송될 수 있도록 대기상태를 유지한다.
이상에서 살펴본 것과 같이 본 발명에 따른 프레스 금형장치는, 스트리퍼 플레이트와 리프터의 접촉시에 소재를 상기 스트리퍼 플레이트와 리프터 사이에 개재시키지 않음으로써, 소재의 변형을 방지할 수 있으며 그에 따른 제품의 불량발생을 억제 할 수 있는 잇점을 가지고 있다.

Claims (2)

  1. 승강가능하게 설치된 본체와; 상기 본체에 설치된 펀치와; 상기 본체에 대향하여 진퇴운동이 가능하게 설치되어, 가공시 소재를 가압지지 하며 가공후에도 소재를 계속 가압 지지함으로써 상기 펀치가 상기 소재로부터 이탈될 수 있게 하는 스트리퍼 플레이트와; 작동시 상기 스트리퍼 플레이트와 접촉하며 상기 소재를 승강시킬 수 있도록 상방향 탄성 바이어스를 받는 리프터와; 상기 리프터의 승강시 및 소재의 순차 이송시에 상기 리프터와 소재를 안내하도록 상기 리프터의 상부에 설치되는 가이드 플레이트; 및 상기 스트리퍼 플레이트의 하측에 위치한 다이를 구비하는 프레스 금형장치에 있어서,
    상기 스트리퍼 플레이트의 하강시에 상기 스트리퍼 플레이트가 소재와 접촉전에, 상기 리프터와 먼저 접촉함으로써 상기 소재가 상기 리프터와 스트리퍼 플레이트 사이에 개재되지 않도록, 상기 리프터의 상면에 소정높이의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 프레스 금형장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 리프터의 상면에 형성된 돌출부가 상기 가이드 플레이트에 형성된 통공을 통해서 연장되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형장치.
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