KR100228569B1 - 프레스 가공 방법 및 프레스 가공 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이스 형과 주름억제 링이 충돌시 발생하는 충격이 충격 흡수기에 의해 완화되는 프레스 가공 장치에 있어서, 쿠션 패드가 휨변형되는 것을 경감시키는 동시에 주름억제 초기의 하중변화를 원활하게 하는 것이다.

복수의 유압 실린더(30a,30b) 중 균압용으로 사용되는 제1실린더(30a) 이외의 것 중에서 제2실린더(30b)를 3개 이상 설정하는 동시에, 제2실린더(30b)에 대응하여 다이스 형(18)에 충격 흡수기를 각각 설치하여, 다이스 형(18)이 프레스 소재(40)를 끼운 상태로 주름억제 링(28)에 맞닿기 전에, 충격 흡수기(62)의 로드(64)를 제2실린더(30b) 상의 쿠션 핀에 맞닿게 한다.

Description

프레스 가공 방법 및 프레스 가공 장치

제1도는 본 발명이 적용된 프레스 가공 장치의 일 예를 설명하는 개략도.

제2도는 제1도의 프레스 가공 장치에 있어서, 다이스 형(型)이 하강되는 과정에서, 이 다이스 형이 주름억제 링에 맞닿기 전에, 충격 흡수기에 의해 제2실린더가 눌려진 상태로 되어 있는 것을 도시한 도면.

제3도는 제2도의 상태에서 다시 다이스 형이 하강되어 주름억제 링에 접속되고, 제1실린더의 피스톤 로드가 밀려들어간 상태를 도시한 도면.

제4도는 제3도의 상태에서 다시 다이스 형이 하강되어, 프레스 소재에 드로잉 가공이 행해지는 상태를 도시한 도면.

제5도는 제1도의 프레스 가공 장치에 있어서, 충격 흡수기의 특성을 변경한 경우의 제3도에 대응하는 도면으로, 제1실린더의 피스톤 로드가 밀려들어감에 따라 제2실린더의 피스톤 로드가 밀려 되돌려지는 경우를 도시한 도면.

제6도는 제5도의 경우의 제4도에 대응하는 도면으로, 프레스 가공시에 제2실린더의 피스톤 로드가 다시 밀려 되돌려지는 경우를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 펀치 형 18 : 다이스 형

22a : 쿠션 핀 26 : 쿠션 패드

28 : 주름억제 링 30a : 제1실린더

30b : 제2실린더 40 : 프레스 소재

62 : 충격 흡수기(shock absorber)

본 발명은 프레스 가공 방법 및 프레스 가공 장치에 관한 것으로, 특히 다이스 형과 주름억제 링이 프레스 소재를 끼고 충돌시 발생하는 충격을 충격 흡수기로 완화시키는 기술에 관한 것이다.

종래에는, (a) 소정의 이동저항이 부여되는 쿠션 패드와, (b) 이 쿠션 패드와 주름억제 링과의 사이에 병렬로 끼워져 있는 복수의 쿠션 핀을 구비하고, 상기 이동 저항에 의해 상기 주름억제 링과 다이스 형의 사이에서 프레스 소재의 둘레 가장자리부를 주름억제함과 동시에, 그 상태에서 주름억제 링 및 다이스 형이 상기 쿠션 패드와 함께 상기 이동저항에 저항하여 펀치 형에 대해 프레스 방향에 상대 이동되어, 펀치 형의 성형면을 따라서 상기 프레스 소재를 드로잉 가공하는 프레스 가공 장치가 이용되고 있다. 상기 쿠션 패드는 대략 수평인 상태로 상기 이동 저항에 저항하여 하강하도록 설치되며, 상기 펀치 형은 이 쿠션 패드의 상방에 설치되는 볼스터(bolster) 위에 위치 결정되어 고정되며, 상기 복수의 쿠션 핀은 상기 펀치 형 및 볼스터를 상하로 관통하여 형성된 관통공내를 관통하여 상기 쿠션 패드 상에 장착되고, 상단부는 상기 주름억제 링을 지지하도록 되어 있으며, 상기 펀치 형 및 주름억제 링의 상방에서 상하 구동수단에 의하여 다이스 형이 상하 구동되어 드로잉 가공을 행하도록 되어 있는 것이 보통이다.

또, (c) 상기 쿠션 패드에 설치함과 동시에 상기 복수의 쿠션 핀이 각각 장착되는 한편, 압력실이 서로 연통된 복수의 유체압 실린더를 구비하고, 주름억제를 행할 때에 복수의 유체압 실린더의 피스톤의 각각 중립상태로 됨으로써, 복수의 쿠션 핀을 통하여 주름억제 하중이 균등하게 주름억제 링에 작용되는 프레스 가공 장치도 알려져 있다. 일본국 공개특허공보 평6-304800호에 기재되어 있는 장치는 그 일예이며, 이와 같은 프레스 가공 장치에 있어서는, 쿠션 핀의 길이 치수의 편차나 쿠션 패드의 경사 등에 관계없이 유체압 실린더의 유체를 통하여 주름억제 하중이 균등하게 주름억제 링에 작용하게 되며, 쿠션 핀의 설치형태에 따라 소망하는 주름억제 하중 분포를 얻을 수 있다.

한편, 다이스 형과 주름억제 링이 프레스 소재를 끼고 충돌시 발생하는 충격으로 인해, 큰 소음이 발생하거나 주름억제 하중이 진동하여 성형이 불량하게 되는 경우가 생기기 때문에, 이에 따른 대책으로써, 충격 흡수기를 사용하여 상기 충돌시의 충격을 흡수 완화시키는 것이 알려져 있다. 일본국 공개실용신안공보 소60-89933호에 기재되어 있는 장치는 그 일예이며, 상기 쿠션 패드에 이동 저항을 부여하는 공기 실린더와 쿠션 패드와의 사이에 충격 흡수기가 설치되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 프레스 가공 장치에 있어서는, 충격 흡수기의 반력이 쿠션 패드에 국부적으로 작용하기 때문에, 쿠션 패드가 휨변형되어 주름억제 하중분포가 손상될 염려가 있다. 또한 다이스 형과 주름억제 링이 충돌하여 주름억제를 행할 때에, 그 반력으로 각 부의 요동, 예컨대 구동기어의 백래시(backlash) 등이 없어지는 것에는 변함이 없기 때문에, 주름억제 초기의 하중 변화가 반드시 원활하지는 않다.

본 발명은 상기의 문제점을 배경으로 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은, 다이스 형과 주름억제 링이 충돌할 때의 충격을 충격 흡수기로 완화시키는 프레스 가공 장치에 있어서, 쿠션 패드의 휨변형을 경감시키는 동시에 주름억제 초기의 하중변화를 원활하게 하는 것이다.

본 발명의 제1발명은, (a) 소정의 이동 저항이 부여되는 쿠션 패드와, (b) 이 쿠션 패드에 설치됨과 동시에 압력실이 서로 연통된 복수의 제1실린더와, (c) 이 복수의 제1실린더와 주름억제 링의 사이에 끼워져 있는 복수의 쿠션 핀을 구비하고, 상기 이동 저항에 의해 상기 주름억제 링과 다이스 형의 사이에서 프레스 소재의 둘레 가장 자리부를 주름억제할 때, 상기 복수의 제1실린더의 피스톤 로드가 각각 중립 상태로 됨으로써, 주름억제 하중이 균등하게 주름억제 링에 작용함과 동시에, 이 상태에서 주름억제 링 및 다이스 형이 쿠션 패드와 함께 이동 저항에 저항하여 펀치 형에 대하여 프레스 방향으로 상대 이동됨으로써 펀치 형의 성형면을 따라서 상기 프레스 소재를 드로잉 가공하는 프레스 가공 방법에 있어서, (d) 상기 다이스 형과 상기 주름억제 링의 사이에서 주름억제를 행하기 전에, 상기 쿠션 패드에 설치됨과 동시에 압력실이 상기 제1실린더에 연통된 제2실린더와 상기 다이스 형 또는 이 다이스 형과 일체로 된 부재의 사이에 설치된 충격 흡수기를 제2실린더측 또는 다이스 형측에 맞닿도록 작동시킴으로써, 이 쿠션 패드가 이동 저항에 저항하여 이동되어, 상기 다이스 형과 상기 주름억제 링과의 충돌 속도를 저감시키는 것을 특징으로 한다.

상기 충격 흡수기는, 구멍이 형성된 피스톤이 실린더 내를 통과할 때, 이 실린더 내에 충전된 오일이나 실린더 오일 등의 소정의 유체가 구멍을 통과할 때의 유동저항에 의해 피스톤과 실린더와의 상대 이동을 억제하는 것이다. 또한, 이러한 충격 흡수기는 다이스 형쪽에 설치되어서 주름억제가 행해지기 전에 제2실린더 측에 맞닿게 되지만, 제2실린더측에 설치되어 주름억제가 행해지기 전에 다이스 형 측에 맞닿는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명의 프레스 가공 방법에 있어서, 다이스 형과 주름억제 링의 사이에서 주름억제가 행해지기 전에 다이스 형과 쿠션 패드의 사이에서 충격 흡수기가 작동하여, 이 충격 흡수기의 반력으로 쿠션 패드가 이동 저항에 저항하여 이동되기 때문에, 다이스 형과 주름억제 링과의 충돌 속도, 즉 다이스 형과 주름억제 링이 프레스 소재를 끼고 충돌할 때 양자의 상대 속도가 저감된다. 이 때문에, 충돌시의 충격이 완화되어, 충돌로 인해 발생하는 소음이나 주름이 방지된다.

여기에서, 본 발명에서는, 충격 흡수기의 반력이 압력실이 제1실린더에 연통된 제2실린더를 통하여 쿠션 패드에 작용되기 때문에, 상기 반력에 의해 제2실린더 내의 유체가 압축됨과 동시에 제1실린더 측으로 이동함으로써, 충격 흡수기의 작동시(맞닿을 때)의 충격이 완화된다. 이 때문에, 쿠션 패드의 휨변형이 경감되고 쿠션 패드에 설치된 제1실린더의 피스톤 로드가 주름억제시에 각각 중립상태가 되어, 이들이 제1실린더를 통하여 균등하게 주름억제 하중을 주름억제 링에 작용시킴으로써, 소망하는 주름억제 하중 분포가 얻어진다.

또한, 충격 흡수기가 작동됨으로써, 충격 흡수기의 반력에 인해 각부의 요동이 없어지기 때문에, 다이스 형과 주름억제 링이 충돌하여 주름억제를 행할 때의 요동이 없어지며, 다이스 형과 주름억제 링의 충돌속도가 저감됨과 동시에 주름억제 초기의 하중 변화가 원활하게 된다.

또한, 쿠션 패드를 소정의 상태로 유지하는 상부에, 충격 흡수기 및 제2실린더를 3조 이상 설치하는 것이 바람직하다. 또, 쿠션 패드에는 복수의 유체압 실린더가 미리 설치되어 있으며, 그 일부를 상기 제1실린더로서 사용되는 프레스 가공 장치에 있어서는, 나머지 유체압 실린더 중에서 제2실린더로서 사용되는 것을 임의로 선택하고 이에 대응하는 충격 흡수기를 다이스 형 등에 설치하는 것만으로도 양호하며, 대규모의 개조가 불필요하며, 본 발명을 용이하게 또한 저렴하게 적용할 수 있다.

본 발명의 제2발명은, (a) 소정의 이동저항이 부여되는 쿠션 패드와, (b) 이 쿠션 패드에 설치됨과 동시에 압력실이 서로 연통된 복수의 제1실린더와, (c) 이 복수의 제1실린더와 주름억제 링 사이에 끼워져 있는 복수의 쿠션 핀을 구비하고, 상기 이동 저항에 의해 상기 주름억제 링과 다이스 형의 사이에서 프레스 소재의 둘레 가장 자리부를 주름억제할 때에, 상기 복수의 제1실린더의 피스톤 로드가 각각 중립상태로 됨으로써, 주름억제 하중이 균등하게 주름억제 링에 작용되는 동시에, 이 상태에서 주름억제 링 및 다이스 형이 상기 쿠션 패드와 함께 이동 저항에 저항하여 펀치 형에 대하여 프레스 방향으로 상대 이동됨으로써, 이 펀치 형의 성형면을 따라서 상기 프레스 소재를 드로잉 가공하는 프레스 가공 장치에 있어서, (d) 상기 쿠션 패드에 설치됨과 동시에 압력실이 제1실린더에 연통된 제2실린더와, (e) 이 제2실린더와 다이스 형 또는 이 다이스 형과 일체로 된 부재와의 사이에 설치되며, 이 다이스 형과 상기 주름억제 링 사이에서 주름억제가 행해지기 전에 제2실린더 측 또는 다이스 형 측에 맞닿아서 작동하는 충격 흡수기를 구비하여, 상기 쿠션 패드를 상기 이동 저항에 저항하여 이동시켜서, 이 다이스 형과 주름억제 링과의 충돌 속도를 저감시키는 충격 흡수기를 구비하는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 제2발명은 상기 제1발명을 적합하게 실시할 수 있는 프레스 가공 장치에 관한 것으로, 다이스 형과 주름억제 링 사이에서 주름억제가 행히지기 전에, 쿠션 패드에 설치됨과 동시에 압력실이 제1실린더에 연통된 제2실린더와 다이스 형 또는 다이스 형과 일체로 된 부재와의 사이에 설치된 충격 흡수기를 작동시킴으로써, 이 쿠션 패드가 이동 저항에 저항하여 이동되어 다이스 형과 주름억제 링과의 충돌 속도가 저감되므로 제1발명과 동일한 작용 효과가 얻어진다.

본 발명의 제3발명은 상기 제2발명의 프레스 가공 장치에 있어서, 상기 충격 흡수기는, 적어도 상기 제1실린더의 피스톤 로드가 밀려들어가 중립상태가 될 때, 상기 제2실린더를 눌려진 상태로 유지하는 것을 특징으로 한다.

이 경우에는, 다이스 형과 주름억제 링이 충돌시에 제1실린더의 피스톤 로드가 밀려들어가 중립상태가 될 때, 제2실린더는 눌려진 상태로 유지되기 때문에, 쿠션 패드의 다이스 형쪽으로의 변위가 규제되어, 상기 충돌시에 쿠션 패드의 진동이 억제되는 동시에 이 쿠션 패드에 의해 쿠션 핀을 통하여 지지되는 주름억제 링과 다이스 형 사이에서의 주름억제 하중의 변동이 억제된다. 이것에 의해, 보다 양호한 주름억제가 행해져 프레스 품질이 향상된다.

본 발명의 제4발명은, 상기 제2발명 또는 제3발명의 프레스 가공 장치에 있어서, 상기 프레스 소재의 둘레 가장자리부를 주름억제하면서 드로잉 가공이 행해지는 과정에서, 상기 충격 흡수기가 상기 제2실린더의 피스톤 로드가 돌출 방향으로 상대 이동하는 것을 허용하는 것을 특징으로 한다.

이 경우에는, 드로잉 가공이 행해지는 과정에서, 제2실린더의 피스톤 로드가 돌출 방향으로 상대 이동하는 것을 허용하기 때문에 제2실린더 내의 압력실의 용적이 크게 되고, 이 압력실 용적의 증가에 따라 유체압이 저하됨으로써 제1실린더를 통하여 주름억제 링에 작용되는 주름억제 하중이 저하된다. 제1실린더 및 제2실린더의 유체압은 쿠션 패드의 이동 저항에 의해 정해지기 때문에, 정상적으로는 제2실린더의 압력실의 용적이 크게 되면 이에 따라 제1실린더의 압력실의 용적이 감소하여 상기 이동 저항에 대응하는 일정한 압력을 유지하지만, 시간차에 의해 제2실린더의 피스톤 돌출시 일시적인 유체의 팽창에 의해 압력이 저하되어 주름억제 하중도 저하된다. 또한, 이 때의 용적 변화 속도나 변화량에 의한 유체압, 더욱이 주름억제 하중의 저하 폭이 다르기 때문에, 상기 구멍의 크기나 충전되는 유체의 점성 등에 의해 충격 흡수기의 이동 저항의 특성을 적절하게 설정함으로써, 드로잉 가공에서 주름억제 하중을 임의로 저하시킬 수 있다. 이것에 의해, 프레스 소재의 깨짐이나 파단이 방지되어 우수한 프레스 품질을 얻게 되는 동시에 파단 방지에 의해 저등급의 프레스 소재를 사용하는 것이 가능하게 된다.

이하에 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제1도에 있어서, 펀치 형(10)이 부착된 볼스터(12)는 프레스 캐리어(14)를 통하여 베이스(16) 위에 대략 수평하게 설치되는 한편, 다이스 형(18)이 부착되는 슬라이드 플레이트(20)는 도시하지 않은 상하 구동 기구에 의해 상하로 구동되도록 되어 있다. 볼스터(12)에는 쿠션 핀(22a,22b)을 설치하기 위해 다수의 관통공(24)이 바둑판 형태로 설치되어 있으며, 볼스터(12)의 하부에는, 쿠션 핀(22a,22b)을 지지하는 쿠션 패드(26)가 대략 수평으로 설치되어 있다. 쿠션 핀(22a)은 상기 펀치 형(10)과 동시에 설치되는 주름억제 링(28)을 지지하는 것으로, 주름억제 링(28)의 형상에 따라 미리 정해진 소정의 위치에 임의의 수만큼 설치된다. 펀치 형(10)에는 쿠션 핀(22a,22b)의 설치 위치에 대응하는 복수의 관통공이 설치되어 있다.

상기 쿠션 패드(26)는 관통공(24)에 대응하는 복수의 유압 실린더(30a,30b)를 구비하며, 쿠션 핀(22a,22b)의 하단부는 각각 대응하는 유압 실린더(30a,30b)의 피스톤 로드 상에 설치된다. 유압 실린더(30a,30b)는 작동유를 유체로 하는 유체압 실린더로서, 그 중 유압 실린더(30a)는 제1실린더로서 기능을 하며, 각각 쿠션 핀(22a)를 통해 실질적으로 주름억제 링을 지지한다. 유압 실린더(30b)는 제2실린더로서, 상기 제1실린더로서 기능하는 유압 실린더(30a) 이외의 유압 실린더(30a,30b) 중에서 임의로 3개 이상, 예컨대 4개 정도가 선택되어, 상기 다이스 형(18)이 하강하여 유압 실린더(30b)에만 하중이 가해지는 경우, 쿠션 패드(26)를 대략 수평 상태로 하방으로 가압한다.

이하, 부호(30a)를 제1실린더, 부호(30b)를 제2실린더라 칭한다.

상기 쿠션 패드(26)는 상기 프레스 캐리어(14) 내에서 상하로 이동 가능하게 설치되어 있으며, 이동저항 부여수단으로서 기능하는 공기 실린더(32)에 의해 상방으로 힘이 가해지고 있다. 공기 실린더(32)의 압력실은 공기 탱크(34)와 연통되어 있으며, 공기 탱크(34)는 공기압원(36)으로부터 공기압 제어회로(38)를 통해 압력 공기가 공급되도록 되어 있다. 공기 탱크(34)에는 개폐 밸브(37) 및 공기압 센서(39)가 접속되어 있으며, 상기 공기압 제어회로(38) 및 개폐 밸브(37)에 의해 공기 탱크(34)나 공기 실린더(32) 내의 공기압(Pa)이 주름억제 하중에 따라 미리 일정한 압력으로 조절된다. 즉, 상기 다이스 형(18)이 슬라이드 플레이트(20)와 동시에 하강되면, 공기 실린더(32) 내의 공기압(Pa)에 의해 힘이 가해짐에 따라 다이스 형(18)과 주름억제 링(28)과의 사이에의 프레스 소재(40)의 둘레 가장자리부가 주름억제되고, 이 상태에서 주름억제 링(28) 및 다이스 형(18)이 쿠션 패드(26)와 동시에 공기 실린더(32)에 의해 가해지는 힘에 저항하여 추가로 하강되면, 펀치 형(10)의 성형면에 따라서 드로잉 가공이 행해지는 것이다. 상기 공기 실린더(32)에 의해 가해지는 힘은 쿠션 패드(26)의 이동 저항에 대응한다.

또한, 상기 복수의 유압 실린더(30a,30b)의 압력실은 연통유로(46)를 통하여 서로 연통되어 있으며, 연통유로(46)는 플렉시블 튜브(flexible tube; 48)를 통하여 배관(50)에 접속되어 공기 구동식 유압 펌프(52)에 의해 탱크(54)에서 퍼올려진 작동유가 역류 방지 밸브(56)를 거쳐서 공급되도록 되어 있다. 배관(50)에는 릴리프 밸브(relief valve) 등을 구비한 유압 제어회로(58)가 접속되어 있으며, 드로잉 가공시 작동유가 압축되어 주름억제에 관여하는 제1실린더(30a)의 피스톤 로드가 모두 중립상태가 되도록, 유압 제어회로(58) 및 유압 펌프(52)에 의해 배관(50)이나 유압 실린더(30a,30b) 내의 작동유의 유압(Ps)은 프레스 가공 전에 미리 일정한 압력으로 조절된다. 이에 의해, 복수의 쿠션 핀(22a)으로부터 주름억제 링(28)으로 주름억제 하중이 균등하게 작용된다. 상기 유압(Ps)은 연통유로(46)에 접속된 유압센서(60)에 의해 검출되도록 되어 있다. 본 실시예에서는, 쿠션 핀(22a), 쿠션 패드(26), 유압 실린더(30a,30b), 공기 실린더(32)를 포함하는 균압 쿠션 장치(44)가 구성된다.

한편, 상기 다이스 형(18)에는, 제2실린더(30b)의 바로 위에 위치하는 부분에 충격 흡수기(62)가 하방으로 설치되어 있다. 이 충격 흡수기(62)는, 구멍이 형성된 피스톤이 실린더 내를 이동할 때, 이 실린더 내에 충전된 오일이나 실리콘 오일 등의 소정의 유체가 구멍을 통과할 때의 유동 저항에 의해, 피스톤과 실린더와의 상대 이동을 억제하는 것으로 피스톤에 일체적으로 설치된 로드(64)가 하방으로 돌출되어 있다. 이 로드(64)는 항상 자중 또는 도시되지 않은 스프링 등의 힘을 가하는 수단에 의해 제1도에 도시된 돌출단에 유지되어, 다이스 형(18)이 하강할 때, 이 다이스 형(18)이 프레스 소재(40)를 끼운 상태로 주름억제 링(28)에 충돌하기 전에, 로드(64)가 쿠션 핀(22b)의 상단에 맞닿아서, 쿠션 패드(26)를 공기 실린더(32)로부터 가해지는 힘에 저항하여 하강시킴으로써, 다이스 형(18)이 주름억제 링(28)에 충돌할 때의 상대 속도, 즉 충돌 속도가 저감되도록 되어 있다. 주름억제 링(28)에는 로드(64)보다 큰 직경의 관통공(66)이 설치되어, 로드(64)가 통과하여 쿠션 핀(22b)에 맞닿을 수 있도록 되어 있다. 주름억제 링(28)의 외측에 제2실린더(30b)를 설치하면, 주름억제 링(28)에 관통공이나 노치등을 설치할 필요가 없다.

상기 충격 흡수기(62)는 로드(64)의 이동 저항이 비교적 크고, 큰 반력이 발생되므로, 제2실린더(30b)는 드로잉 가공이 행해지는 전 공정에서 눌려진 상태를 유지한다. 즉, 다이스 형(18)이 슬라이드 플레이트(20)와 동시에 하강되어 로드(64)가 쿠션 핀(22b)에 맞닿게 되면, 제2도에 도시된 바와 같이, 제2실린더(30b)의 피스톤 로드가 대략 일방적으로 밀려들어가 눌려진 상태가 된다. 이 때, 제2실린더(30b) 내의 작동유는 압축되어 고압이 됨과 동시에 제1실린더(30a)로 이동하기 때문에 로드(64)가 쿠션 핀(22b)에 맞닿을 때의 충격이나 제2실린더(30b)가 눌려질 때의 충격은 비교적 작고, 큰 소음이 생기는 일이 없는 동시에 쿠션 패드(26)에 가해지는 충격이 완화된다.

그 후, 다이스 형(18)이 더 하강하면, 충격 흡수기(62)의 로드(64)가 실린더 내로 이동됨과 동시에, 그 반력으로 쿠션 패드(26)가 공기 실린더(32)의 가해지는 힘에 저항하여 하강되며, 이와 같이 쿠션 패드(26)가 하강을 개시한 후, 다이스 형(18)이 프레스 소재(40)를 끼운 상태로 주름억제 링(28)에 맞닿게 된다. 쿠션 패드(26)가 이미 이동하고 있기 때문에, 쿠션 패드(26)와 함께 하강하는 주름억제 링(28)과 다이스 형(18)과의 충돌 속도는 그만큼 저감되거나, 다이스 형(18)과 주름억제 링(28)과의 충돌시의 충격이 완화된다. 이에 의해, 이러한 충돌에 기인하는 소음이나 주름억제 불량이 방지된다.

다이스 형(18)이 주름억제 링(28)에 맞닿게 되면, 프레스 소재(40)의 둘레 가장자리부가 다이스 형(18)과 주름억제 링(28) 사이에서 주름이 억제됨과 동시에 제1실린더(30a)의 피스톤 로드가 제3도에 도시된 바와 같이 중립 상태까지 밀려들어가나, 본 실시예에서는 이러한 시점에서도 제2실린더(30b)가 눌려진 상태로 유지된다. 이와 같이 제2실린더(30b)가 대략 눌려진 상태로 유지되면, 쿠션 패드(26)의 상방으로 변위가 규제되기 때문에, 다이스 형(18)과 주름억제 링(28)의 충돌시, 쿠션 패드(26)의 진동이 억제되어, 쿠션 패드(26) 위의 쿠션 핀(22a)을 통하여 지지되어 있는 주름억제 링(28)과 다이스 형(18) 사이의 주름억제 하중의 변동이 억제된다.

그리고, 상기와 같이 프레스 소재(40)의 둘레 가장자리부가 주름억제된 상태에서, 주름억제 링(28) 및 다이스 형(18)이 쿠션 패드(26)와 함께 공기 실린더(32)에 의해 가해지는 힘에 저항하여 대략 일체적으로 하강됨으로써, 제4도에 도시된 바와 같이 펀치 형(10)의 성형면을 따라서 프레스 소재(40)가 드로잉 가공된다. 또한, 본 실시예에서는, 제1실린더(30a)의 피스톤 로드가 중립 상태로 밀려들어가는 제3도의 상태에서 이미 프레스 소재(40)에 대한 드로잉 가공이 시작되고 있으나, 주름억제 링(28)의 초기 위치를 적절하게 설정할 수 있으며, 드로잉 가공이 시작되기 전에 소정의 주름억제 하중에서 확실하게 주름억제가 행해지도록 할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 프레스 가공 장치에 있어서는, 다이스 형(18)이 주름억제 링(28)에 맞닿기 전에 충격 흡수기(62)에 의해 쿠션 패드(26)가 하강되어 다이스 형(18)과 주름억제 링(28)과의 충돌속도가 저감되기 때문에, 충돌시의 충격이 완화되어 소음이나 주름이 방지된다. 이 경우, 충격 흡수기(62)의 로드(64)는 제2실린더(30b) 위에 설치된 쿠션 핀(22b)에 맞닿도록 되어 있기 때문에, 로드(64)가 쿠션 핀(22b)에 맞닿을 때의 충격이나 제2실린더(30b)가 눌려지게 될 때의 충격은 비교적 작고, 큰 소음이 없는 동시에, 쿠션 패드(26)에 가해지는 충격이 완화된다. 쿠션 패드(26)에 대한 충격이 완화되므로 쿠션 패드의 휨 변형이 경감되고 쿠션 패드(26)에 설치된 제1실린더(30a)의 피스톤 로드가 주름억제시에 각각 중립 상태로 됨으로써, 제1실린더(30a)를 통하여 균등하게 주름억제 하중이 주름억제 링(28)에 작용되어 소망하는 주름억제 하중 분포가 얻어진다.

또, 충격 흡수기(62)의 로드(64)가 쿠션 핀(22b)에 맞닿게 됨으로써, 쿠션 핀(22b), 제2실린더(30b), 쿠션 패드(26)를 통하여 공기 실린더(32)에 의해 가해지는 힘이 충격 흡수기(62), 더 나아가 다이스 형(18)에 전달되기 때문에, 이 시점에서 슬라이드 플레이트(20)를 상하 구동하는 구동기어의 백래시 또는 각부의 느슨함에 의한 요동이 없게 된다. 이 때문에, 다이스 형(18)과 주름억제 링(28)이 충돌하여 주름억제를 행할 때, 요동이 없고 다이스 형(18)과 주름억제 링(28)과의 충돌 속도가 저감됨으로써, 주름억제 초기의 하중 변화가 원활하게 된다.

또, 제1실린더(30a)의 피스톤 로드가 밀려들어가 중립 상태가 될 때, 제2실린더(30b)가 눌려진 상태로 유지되어, 다이스 형(18)과 주름억제 링(28)과의 충돌에 기인하는 쿠션 패드(26)의 진동이 억제됨과 동시에 쿠션 패드(26) 위에 쿠션 핀(22a)을 통하여 지지되어 있는 주름억제 링(28)과 다이스 형(18) 사이의 주름억제 하중의 변동이 억제되기 때문에, 한층 양호한 주름억제가 행해져 프레스 품질이 향상된다.

또한, 본 실시예에서는, 쿠션 패드(26)에 종래부터 설치되어 있는 복수의 유압 실린더(30a,30b) 중 주름억제에 사용되는 제1실린더(30a) 이외의 것 중에서 제2실린더(30b)가 설정되기 때문에, 다이스 형(18)에 충격 흡수기(62)를 부착하는 동시에 주름억제 링(28)에 관통공(66)을 형성하는 것만으로 좋고, 대규모 개조가 불필요하며, 기존의 프레스 장치에도 용이하며 또한 저렴하게 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 드로잉 가공이 행해지는 전 공정에서 제2실린더(30b)가 대략 눌려진 상태로 유지되도록 되어 있었으나, 충격 흡수기(62)의 로드(64)의 이동 저항, 즉유체 점성이나 구멍의 크기, 수, 실린더의 단면적 등을 적절하게 변경시킴으로써, 드로잉 가공의 전공정에서 제2실린더(30b)가 눌려진 상태가 되지 않게 하거나, 일단 눌려진 상태가 된 후에도 피스톤 로드의 유압에 의해 밀려 되돌아가도록 할 수도 있다. 제5도는 제2실린더(30b)가 상기 제2도와 같이 일단 물려 밀려진 상태가 된 후, 다이스 형(18)이 주름억제 링(28)에 맞닿게 되어 제1실린더(30a)의 피스톤 로드가 밀려들어가는 과정에서 유압(Ps)이 상승됨으로써, 이 유압(Ps)으로 제2실린더(30b)의 피스톤 로드가 밀려 되돌려진 경우를 도시한다. 제6도는 그 후의 드로잉 가공에서, 충격 흡수기(62)와 쿠션 패드(26)의 상대 속도가 대략 0이 됨으로써, 유압(Ps)에 의해 피스톤 로드가 다시 밀려 되돌려진 경우를 도시한다. 제5도의 단계 즉, 제1실린더(30a)가 중립 상태로 되는 단계에서는 상기 제3도와 같이 제2실린더(30b)가 눌려진 상태로 유지되고 그 후, 제6도와 같이 제2실린더(30b)의 피스톤 로드가 밀려 되돌려지도록 할 수도 있다.

이 경우, 드로잉 가공이 행해지는 과정에서 제2실린더(30b)의 피스톤 로드가 돌출 방향으로 밀려 되돌려지기 때문에, 제2실린더(30b) 내의 압력실의 용적이 증가되어, 이 용적의 증가에 따라 유압(Ps)이 저하됨으로써, 제1실린더(30a)를 통하여 주름억제 링(28)에 작용되는 주름억제 하중이 저하된다. 이와 같이, 제1실린더(30a) 및 제2실린더(30b)가 동시에 중립 상태로 되는 경우, 그 때의 유압은 공기 실린더(32)에 의해 가해지는 힘 즉, 공기압(Pa)에 따라서 정해지기 때문에, 정상적으로는 제2실린더(30b)의 압력실의 용적이 크게 되면, 이에 따라 제1실린더(30a)의 압력실의 용적이 감소되어 대략 일정의 유압(Ps)을 유지하나, 시간차에 의해 제2실린더(30b)의 피스톤 돌출시 일시적으로 작동유가 팽창하여 유압(Ps)이 저하되어 주름억제 하중도 저하되는 것이다. 또한, 이 때의 용적 변화 속도가 변화량에 의한 유체압, 더욱이 주름억제 하중의 저하 폭이 다르기 때문에, 상기 구멍의 크기나 충전되는 유체의 점성 등에 의해 충격 흡수기(62)의 이동 저항의 특성을 적절하게 설정함으로써, 드로잉 가공에서 주름억제 하중을 임의로 저하시킬 수 있다. 이것에 의해, 프레스 소재(40)의 깨짐이나 파단이 방지되어 우수한 프레스 품질을 얻게 되는 동시에 파단 방지에 의해 저등급의 프레스 소재를 사용하는 것도 가능하게 된다.

이상 본 발명의 실시예를 도면을 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 다른 양태으로 실시할 수도 있다.

예컨대, 상기 실시예에서는 충격 흡수기(62)가 다이스 형(18)에 설치되어 있었으나, 슬라이드 플레이트(20) 등 다이스 형(18)과 일체적으로 이동하는 다른 부재에 설치하여도 좋다. 제2실린더(30b) 측에 충격 흡수기를 설치하는 것도 가능하다.

또, 상기 실시예에서는 쿠션 핀(22b)을 통하여 충격 흡수기(62)가 제2실린더(30b)에 맞닿도록 되어 있었으나, 쿠션 핀 이외의 부재를 사용하거나, 제2실린더(30b)의 피스톤 로드를 길게 하여도 좋다. 또, 상기 실시예에서는 유압 실린더(30a,30b) 중에서 제2실린더(30b)를 설정하였으나, 유압 실린더(30a,30b)와는 별도의 수압면적이나 피스톤 스트로크 등이 다른 제2실린더를 설치하는 것도 가능하다.

또, 상기 실시예에서는 모든 유압 실린더(30a,30b)가 연통유로(46)를 통해 연통되어 있었으나, 복수의 유압 실린더(30a,30b)를 복수의 지역으로 나누어 지역마다 압력실을 연통시켜 주름억제 하중제어를 행하도록 하여도 좋다. 이 경우, 제2실린더(30b)는 전체로서 3개 이상 설정하면 좋다.

또, 상기 실시예의 프레스 가공장치는 작동유를 유체로 하는 유압 실린더(30a,30b)를 구비하고 있었으나, 작동유 이외의 액체나 겔상의 유체를 사용하는 유체압 실린더를 사용하는 것도 가능하다.

또, 상기 실시예에서는 이동 저항 부여 수단으로써 공기 실린더(32)가 사용되고 있었으나, 유체압 실린더의 릴리프 압력이나 스프링의 스프링력 등에 의해 이동 저항을 부여할 수도 있다.

그 외에는 일일이 예시하지 않았으나, 본 발명은 당업자의 지식에 의거하여 다양한 변경, 개량을 행한 양태로 실시할 수 있다.

Claims (4)

1. 소정의 이동 저항이 부여되는 쿠션 패드(26)와, 이 쿠션 패드(26)에 설치됨과 동시에 압력실이 서로 연통된 복수의 제1실린더(30a)와, 이 복수의 제1실린더(30a)와 주름억제 링(28)의 사이에 끼워져 있는 복수의 쿠션 핀(22a)을 구비하고, 상기 이동 저항에 의해 상기 주름억제 링(28)과 다이스 형(型)(18)의 사이에서 프레스 소재(40)의 둘레 가장 자리부를 주름억제할 때, 상기 복수의 제1실린더(30a)의 피스톤 로드가 각각 중립 상태로 됨으로써, 주름억제 하중이 균등하게 주름억제 링(28)에 작용함과 동시에, 이 상태에서 주름억제 링(28) 및 다이스 형(18)이 쿠션 패드(26)와 함께 상기 이동 저항에 저항하여 펀치 형(10)에 대해 프레스 방향으로 상대 이동됨으로써, 펀치 형(10)의 성형면을 따라서 상기 프레스 소재(40)를 드로잉 가공하는 프레스 가공 방법에 있어서, 상기 다이스 형(18)과 상기 주름억제 링(28)의 사이에서 주름억제를 행하기 전에, 상기 쿠션 패드(26)에 설치됨과 동시에 압력실이 상기 제1실린더(30a)에 연통된 제2실린더(30b)와 상기 다이스 형(18) 또는 이 다이스 형(18)과 일체로 된 부재의 사이에 설치된 충격 흡수기(62)를 제2실린더(30b)측 또는 다이스 형(18)측에 맞닿도록 작동시킴으로써, 이 쿠션 패드(26)가 이동 저항에 저항하여 이동되어, 상기 다이스 형(18)과 상기 주름억제 링(28)과의 충돌 속도를 저감시키는 것을 특징으로 하는 프레스 가공 방법.
2. 소정의 이동 저항이 부여되는 쿠션 패드(26)와, 이 쿠션 패드(26)에 설치됨과 동시에 압력실이 서로 연통된 복수의 제1실린더(30a)와, 이 복수의 제1실린더(30a)와 주름억제 링(28)의 사이에 끼워져 있는 복수의 쿠션 핀(22a)을 구비하고, 상기 이동 저항에 의해 상기 주름억제 링(28)과 다이스 형(18)의 사이에서 프레스 소재(40)의 둘레 가장 자리부를 주름억제할 때, 상기 복수의 제1실린더(30a)의 피스톤 로드가 각각 중립 상태로 됨으로써 주름억제 하중이 균등하게 주름억제 링(28)에 작용함과 동시에, 이 상태에서 주름억제 링(28) 및 다이스 형(18)이 쿠션 패드(26)와 함께 상기 이동 저항에 저항하여 펀치 형(10)에 대해 프레스 방향으로 상대 이동됨으로써, 펀치 형(10)의 성형면을 따라서 상기 프레스 소재(40)를 드로잉 가공하는 프레스 가공 장치에 있어서, 상기 쿠션 패드(26)에 설치됨과 동시에 압력실이 상기 제1실린더(30a)에 연통된 제2실린더(30b)와, 이 제2실린더(30b)와 상기 다이스 형(18) 또는 이 다이스 형(18)과 일체로 된 부재와의 사이에 설치되며, 이 다이스 형(18)과 상기 주름억제 링(28)의 사이에서 주름억제가 행해지기 전에 제2실린더(30b) 측 또는 다이스 형(18)측에 맞닿아서 작동되는 충격 흡수기(62)를 구비하여, 상기 쿠션 패드(26)를 상기 이동 저항에 저항하여 이동시켜서, 상기 다이스 형(18)과 상기 주름억제 링(28)과의 충돌 속도를 저감시키는 것을 특징으로 하는 프레스 가공 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 충격 흡수기(62)는, 상기 제1실린더(30a)의 피스톤 로드가 밀려들어가 중립 상태로 될 때, 상기 제2실린더(30b)를 늘려진 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 프레스 가공 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 프레스 소재(40)의 둘레 가장자리부를 주름억제하면서 드로잉 가공이 행해지는 과정에서, 상기 충격 흡수기(62)는 상기 제2실린더(30b)의 피스톤 로드가 돌출 방향으로 상대 이동하는 것을 허용하는 것을 특징으로 하는 프레스 가공 장치.