KR100369189B1 - 프레스 금형의 제작방법 - Google Patents

Abstract

프레스의 금형을 주조하기 전에, 금형패턴 상에 에어벤트홀 가공을 위한 파이프 부재를 장착하여 별도의 에어벤트홀 가공을 위한 복잡한 작업공정을 삭제하여 작업공수를 줄일 수 있도록 하는 프레스 금형의 제작방법을 제공할 목적으로,

설계도면으로부터 제품의 3차원 캐드 데이터를 확보하고, 이를 이용하여 금형을 캐드로 설계한 후, 이를 NC 프로그래밍하여 NC장비에 입력하는 금형설계 및 NC 프로그래밍 단계와; 상기 금형설계 및 NC 프로그래밍 단계에서 NC장비로 입력된 프로그램에 따라 스티로폼을 금형패턴으로 가공하는 금형패턴제작 단계와; 상기 금형패턴제작 단계에서 스티로폼으로 금형패턴이 완성되면, 상기 설계도면에 근거하여 에어벤트홀(AIR VENT HOLE) 가공 위치에 파이프 부재를 장착하여 상기 금형패턴에 에어벤트홀을 적용하는 에어벤트홀 적용단계와; 상기 에어벤트홀 적용단계에서 에어벤트홀이 적용된 금형패턴을 이용하여 주형을 만들고, 이 주형에 주물용탕을 부어 프레스 금형용 주물을 성형하여 내는 주조단계와; 상기 주조단계로부터 주조된 프레스 금형용 주물을 다시 NC장비를 이용하여 정밀하게 가공하는 정밀가공 단계와; 상기 정밀 가공된 주물의 금형면을 연마제를 사용하여 매끄럽게 다듬질하는 다듬질 단계를 포함하여 이루어지는 프레스 금형의 제작방법을 제공한다.

Description

프레스 금형의 제작방법{RESS DIES MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 프레스 금형의 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프레스의 금형을 주조하기 전에, 금형패턴 상에 에어벤트홀 가공을 위한 파이프 부재를 장착하여 별도의 에어벤트홀 가공을 위한 복잡한 작업공정을 삭제하여 작업공수를 줄일 수 있도록 하는 프레스 금형의 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 종합 조립 메이커 등에서와 같이, 차체를 제작하기 위하여 스트립 형태의 패널을 프레스 가공하여 완성된 차체 패널을 제작하기 위해서는 여러 단계의 프레스 가공단계를 거쳐야만 한다.

이와 같이 각각의 프레스에는 피가공물을 가공하기 위한 펀치(PUNCH) 또는상,하형 다이(DIE), 블랭크 홀더(BLANK HOLDER)등의 금형들을 미리 제작하게 되는데, 상기 프레스 금형들의 종래 제작방법은, 도 4에서 도시한 바와 같이, 먼저, 제작할 프레스 금형의 설계도면을 작성하고, 이 설계도면으로부터 제품의 3차원 캐드 데이터를 확보한 후, 이를 이용하여 금형을 캐드로 설계하며, 다시 이를 NC 프로그래밍한 후, NC 장비(미도시)에 입력하게 된다.(S51)

상기 단계(S1)에서 NC 장비에 입력된 프로그램에 따라 스티로폼을 상기 NC 장비를 통하여 주조용 모형인 금형패턴으로 모형 가공하게 된다.(S52)

이와 같이, 금형패턴이 완성되면, 이를 이용하여 주물사로 주형을 만들고, 이 주형에 주물용탕을 부어 프레스 금형용 주물을 성형하여 내게 된다.(S53)

그리고 이 프레스 금형용 주물은 다시 NC 장비를 이용하여 정밀하게 가공되며(S54), 이때, 상기 금형에는 제품형상의 트림라인(TRIM LINE), 에어벤트홀(AIR VENT HOLE), 홀 센터(HOLE CENTER), 카 라인(CAR LINE) 및 기준 홀 등을 마킹하게 되며, 특히, 상기 에어벤트홀(AIR VENT HOLE)의 경우에는 별도의 드릴링 공정(S55)을 통하여 정확한 치수에 의해 가공하게 된다.

다음은 상기 정밀 가공된 주물의 금형면은 연마제를 사용하여 매끄럽게 다듬질하여 완성된 프레스 금형을 제작하게 되는 것이다.(S56)

그러나 상기와 같은 종래의 프레스 금형의 제작방법에 의하면, 프레스 금형과 성형할 패널의 사이에서 성형 작업중 발생되는 공기과밀 또는 진공 현상을 제거하기 위하여 상기 금형의 오목한 모서리 부분에 에어벤트홀(AIR VENT HOLE)을 가공하게 되는데, 이 에어벤트홀은 주조를 마친 금형의 정밀가공 공정에서 홀센서를 마킹한 후, 별도의 드릴링 공정을 통하여 가공하게 됨으로, 그 작업 공정이 정밀도를 요하여 작업성이 나쁘며, 이에 따른 작업공수도 늘어나 효과적이지 못하다는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 프레스의 금형을 주조하기 전에, 금형패턴 상에 에어벤트홀 가공을 위한 파이프 부재를 장착하여 별도의 에어벤트홀 가공을 위한 복잡한 작업공정을 삭제하여 작업공수를 줄일 수 있도록 하는 프레스 금형의 제작방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의해 제작되는 프레스 금형의 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 프레스 금형의 제작공정을 도시한 블럭도이다.

도 3은 본 발명의 프레스 금형의 제작공정에서 에어벤트홀을 가공공정의 작업 상태도이다.

도 4는 종래 기술에 의한 프레스 금형의 제작공정을 도시한 블럭도이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 프레스 금형의 제작방법은, 설계도면으로부터 제품의 3차원 캐드 데이터를 확보하고, 이를 이용하여 금형을 캐드로 설계한 후, 이를 NC 프로그래밍하여 NC장비에 입력하는 금형설계 및 NC 프로그래밍 단계와; 상기 금형설계 및 NC 프로그래밍 단계에서 NC장비로 입력된 프로그램에 따라 스티로폼을 금형패턴으로 가공하는 금형패턴제작 단계와; 상기 금형패턴제작 단계에서 스티로폼으로 금형패턴이 완성되면, 상기 설계도면에 근거하여 에어벤트홀(AIR VENT HOLE) 가공 위치에 파이프 부재를 장착하여 상기 금형패턴에 에어벤트홀을 적용하는 에어벤트홀 적용단계와; 상기 에어벤트홀 적용단계에서 에어벤트홀이 적용된 금형패턴을 이용하여 주형을 만들고, 이 주형에 주물용탕을 부어 프레스 금형용 주물을 성형하여 내는 주조단계와; 상기 주조단계로부터 주조된 프레스 금형용 주물을 다시 NC장비를 이용하여 정밀하게 가공하는 정밀가공 단계와; 상기 정밀 가공된 주물의 금형면을 연마제를 사용하여 매끄럽게 다듬질하는 다듬질 단계를 포함하며,

상기 에어벤트홀 적용단계에서 파이프 부재는 고온에서 견딜 수 있도록, 파이프 표면에 세라믹을 분사하여 코팅한 세라믹 코팅 파이프로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의해 제작되는 프레스 금형의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 프레스 금형의 제작공정을 도시한 블럭도로서, 먼저 본 발명에 의해 제작되는 프레스 금형의 구성은 하형다이(1)와 이의 일측으로 쿠션핀(미도시)에 의해 지지되는 블랭크 홀더(3)가 구성되며, 상기 하형다이(1)와 블랭크 홀더(3)의 상부에 상형다이(5)가 배치되어 이루어진다.

상기한 바와 같은 블랭크 홀더(3) 및 상,하형 다이(1,5)로 이루어지는 프레스 금형의 본 발명에 따른 제작방법은, 도 2에서와 같이, 먼저 제작할 프레스 금형의 설계도면을 작성하고, 이 설계도면으로부터 제품의 3차원 캐드 데이터를 확보한 후, 이를 이용하여 금형을 캐드로 설계하고, 다시 이를 NC 프로그래밍한 후, NC 장비(미도시)에 입력하게 된다.(S1)

상기 단계(S1)에서 NC 장비에 입력된 프로그램에 따라 스티로폼을 상기 NC 장비를 통하여 주조용 모형인 금형패턴을 가공하게 된다.(S2)

도 3에서와 같이, 이때, 상기 스티로폼(7)을 이용하여 제작되는 금형패턴(9)은 다듬질 가공여유(T)를 고려하여 가공한다.

상기 단계(S2)에서 스티로폼(7)으로 금형패턴(9)이 완성되면, 상기 설계도면에 근거하여, 도 1에서와 같이, 에어벤트홀(AIR VENT HOLE) 가공위치(D1,D2,D3,D4)에 주조시, 주물용탕에 의한 고온에서 견딜 수 있도록, 표면에 세라믹을 분사하여 코팅한 세라믹 코팅 파이프로 이루어지는 파이프 부재(11)를 장착하여 상기 금형패턴(9)에 에어벤트홀을 적용하게 된다.(S3)

상기 단계(S3)에서 에어벤트홀이 적용된 금형패턴(9)이 완성되면, 이를 이용하여 주물사로 주형을 만들고, 이 주형에 주물용탕을 부어 프레스 금형용 주물을 성형하여 내게 된다.(S4)

이때, 상기 프레스 금형용 주물은 상기 주조용 모형이 갖는 다듬질 가공여유(T)를 그대로 가지며, 이 프레스 금형용 주물은 다시 NC 장비를 이용하여 정밀하게 가공하게 된다.(S5)

그 다음은 상기 정밀 가공된 주물의 금형면은 연마제를 사용하여 매끄럽게 다듬질하여 완성된 프레스 금형을 제공할 수 있게 된다.(S6)

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프레스 금형의 제작방법에 의하면, 프레스의 금형을 주조하기 전에, 금형패턴 상에 에어벤트홀 가공을 위한 파이프 부재를 장착하여 별도의 에어벤트홀 가공을 위한 정밀 드릴링 공정을 삭제하여 에어벤트홀 가공의 작업성을 향상시키며, 이에 따라 정밀가공의 작업공수를 줄여 경제적인 이점을 갖게된다.

Claims (2)

1. 설계도면으로부터 제품의 3차원 캐드 데이터를 확보하고, 이를 이용하여 금형을 캐드로 설계한 후, 이를 NC 프로그래밍하여 NC장비에 입력하는 금형설계 및 NC 프로그래밍 단계와;

   상기 금형설계 및 NC 프로그래밍 단계에서 NC장비로 입력된 프로그램에 따라 스티로폼을 금형패턴으로 가공하는 금형패턴제작 단계와;

   상기 금형패턴제작 단계에서 스티로폼으로 금형패턴이 완성되면, 상기 설계도면에 근거하여 에어벤트홀(AIR VENT HOLE) 가공위치에 파이프 부재를 장착하여 상기 금형패턴에 에어벤트홀을 적용하는 에어벤트홀 적용단계와;

   상기 에어벤트홀 적용단계에서 에어벤트홀이 적용된 금형패턴을 이용하여 주형을 만들고, 이 주형에 주물용탕을 부어 프레스 금형용 주물을 성형하여 내는 주조단계와;

   상기 주조단계로부터 주조된 프레스 금형용 주물을 다시 NC장비를 이용하여 정밀하게 가공하는 정밀가공 단계와;

   상기 정밀 가공된 주물의 금형면을 연마제를 사용하여 매끄럽게 다듬질하는 다듬질 단계와;

   를 포함하는 프레스 금형의 제작방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 에어벤트홀 적용단계에서 파이프 부재는

   고온에서 견딜 수 있도록, 파이프 표면에 세라믹을 분사하여 코팅한 세라믹 코팅 파이프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 제작방법.