KR100487550B1 - 김치냉장고용 인너케이스 제조용 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 김치냉장고에 김치를 저장, 보관하기 위해 사용되는 김치통 인너케이스의 측벽면체와 바닥판을 개별 가공하고 나서 최종적으로 접합시키는 김치냉장고용 인너케이스의 모서리부의 라운딩 가공을 위한 금형에 관한 것으로, 절곡되는 측벽면과 바닥판을 접합하여 구성되는 김치냉장고용 인너케이스의 바닥판의 모서리부를 라운딩하는 금형에 있어서, 다이는 상기 인너케이스의 바닥판의 모서리부를 외부에서 라운딩하도록 오목하게 형성된 곡률가공부 및 인너케이스 하면에 제품을 밀어올려 다이로부터 제품을 분리시키는 패드가 형성되고; 펀치는 상기 다이의 곡률가공부와 같은 곡률로 상기 인너케이스의 바닥판의 모서리부를 내부에서 라운딩하도록 볼록하게 형성된 곡률가공부를 가지며, 상기 펀치의 곡률가공부에는 소정의 높이로 돌출되도록 한 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 김치냉장고용 인너케이스 제조용 금형이다.

상기의 발명에 효과로는, 돌출 형상부위에 가압으로 다이부가 크랙이 자주 발생하였으나, 펀치에 돌기형상 개선 후 다이파손이 없는 것이 가장 큰 특징이다.

다이파손의 절감을 통해 금형교체에 따른 생산비용의 절감 및 교체시간과 노동량을 줄일 수 있어 경제성 및 생산성에도 도움을 준다.

또한, 2공정으로 힘을 분배하여 작업개선이 가능하며, 완성된 인너케이스의 라운딩부에 돌기가 발생하지 않아 사상작업이 불필요하게 되어 공정수를 줄일 수 있으며, 사상작업에 의한 분진발생의 염려를 없앨 수 있을 뿐 아니라, 사상작업의 삭제로 작업자의 숙련도와 상관없이 일정한 품질의 제품을 생산할 수 있다.

Description

김치냉장고용 인너케이스 제조용 금형{Metallic pattern for inner-case of Kim-chi refrigerator}

본 발명은 김치냉장고용 인너케이스의 제조용 금형에 관한 것으로, 특히 김치냉장고에 사용되는 김치통 인너케이스의 측벽면체와 바닥판을 각각 가공하고, 상기 측벽면체 하부에 바닥판을 접합시키는 김치냉장고용 인너케이스의 모서리부의 라운딩 가공을 위한 금형에 관한 것이다.

전통식품인 김치는 숙성 및 보관이 맛을 결정하는 중요한 요인이며, 특히 김치의 숙성 및 장시간에 걸쳐 맛을 유지하도록 하기 위해서는 저온보관이 요구된다.

상기 저온보관을 위한 전통적인 보관방법은 김치독을 지하에 매설하여 그 김치독에 김치를 보관하는 방식이다.

그러나, 최근에는 아파트 등 주거환경이 변화되면서 김치독의 매설이 번거롭게 되는 점을 고려하여 김치의 보관장소로 냉장고를 이용하고 있다.

종래 김치의 보관은 일반적인 냉장고 내에 김치저장구조를 더 포함하도록 설계한 방식이지만, 상기의 방식에서는 김치저장구조에 의해 다른 냉장식품의 보관을 위한 면적이 축소되며, 김치의 강한 향기 때문에 다른 음식의 맛과 향기에 영향을 끼칠 뿐 아니라, 다른 음식물의 반입 및 반출을 위해 자주 냉장고의 도어를 개폐하게 되어 냉장고의 온도 변화에 따라 김치의 맛이 변질된다는 불리함이 있게 된다.

상기와 같은 문제점 때문에, 최근에는 김치의 숙성 및 장시간 보존을 위한 김치보관 전용의 김치냉장고가 개발되어 널리 보급되고 있다.

김치냉장고는 김치의 보관을 위한 금속판으로 제작된 인너케이스가 구비된 본체 하우징과, 그 인너케이스에 보관된 김치의 숙성도의 조절을 위한 온도상승 기능을 가지는 김치숙성수단과, 그 김치숙성수단에 의해 숙성된 김치의 장기간 보관을 위해 온도 제어되는 냉매의 순환을 위한 냉매순환수단 및, 김치숙성수단과 냉매순환수단의 온도제어를 포함하여 해당하는 김치냉장고의 전체적인 제어를 담당하는 제어수단이 갖추어지게 된다.

상기의 인너케이스는 소정치수로 절단된 금속원재(金屬元材), 특히 알루미늄 원재를 다수회의 프레스가공을 통해 형성하게 된다.

또, 상기 인너케이스의 주변에는 상기 김치냉장고의 본체 하우징의 상단 주변부에 그 인너케이스의 고정적인 결합을 위한 구조의 플랜지부가 갖추어지게 된다.

그러나, 인너케이스를 프레스가공으로 제조하는 경우에는 수회의 공정마다 고가의 전용적인 금형이 필요하게 되어 그 제조비용이 고가로 된다.

또한, 프레스가공의 경우에는 다수회의 공정을 고려하여 그 인너케이스의 제조를 위한 금속원재는 원래의 설계치수에 비해 어느 정도 여유를 갖도록 재단이 이루어져야만 하기 때문에 그 인너케이스의 생산효율도 저하된다.

더구나, 프레스가공금형에 의해 제조되는 인너케이스는 그 설계사양(치수/형상)의 변경 시마다 고가의 프레스가공금형의 교체가 필요하게 되고, 그 때문에 상기 인너케이스의 치수 및 형상의 변경에 대한 적응성이 상당히 제한적으로 된다.

따라서, 인너케이스의 치수 변경상의 제약으로 말미암아 상기 김치냉장고에 대한 다양한 형태로의 설계변경이 곤란하게 된다.

이러한 단점을 극복하기 위하여 김치냉장고에 채용되는 인너케이스의 본체와 바닥판을 개별적으로 제작하여 일체로 접합시킴으로써 그 제조원가의 절감이 가능하게 되면서, 그 인너케이스의 설계사양(치수/형상)의 변경에 대해서도 적응성이 양호한 김치냉장고용 인너케이스의 제조방법(출원번호 제10-1999-005186호)이 출원되였다.

그러나, 상기의 인너케이스의 제조방법은 측벽면체가 모서리부위(일측 코너부위)에서 용접됨으로 인해 모서리부분에 대한 곡률가공처리를 소성가공에 의해 수행할 때 용접부위가 매끄럽지 못하게 됨은 물론 파손이 많이 발생되는 문제점이 있었다.

또한 상기 측벽면체와 바닥판의 용접부위가 소성가공에 의해 곡률가공처리 될 때 용접부위가 울어버리는 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 극복하기 위해 상기의 발명을 개량한 발명이 출원(출원번호 제10-2000-0035510호)되었으며, 그 내용을 살펴보면, 김치냉장고에 채용되는 인너케이스의 측벽면체를 접합할 때 평면부위에서 접합하여 롤링함으로써, 바닥판을 개별적으로 제작하여 인너케이스에 접합시킴으로써 그 제조원가의 절감이 가능하면서 그 인너케이스의 설계변경에 대해서도 적응성이 양호하고, 측벽면체의 소성가공시 용접부위가 매끄럽고 파손이 발생하지 않게 되었으며, 상기 측벽면체와 바닥판의 용접부위를 소성가공하는 하부곡률가공금형부의 곡률가공부가 중앙으로 일정량 돌출되게 형성함으로써, 용접부위가 울어버리는 것을 방지하였다.

그러나, 상기의 방법에 의할 경우 돌출 형상부위에 가압하므로, 대략 2000~3000EA 생산시 도 8a의 d부에서 자주 크랙이 발생하여 다른 다이로 교체하여 생산을 진행하여야 하는 문제점이 발생하였다.

또한, 용접부 바닥판에 자연스러운 라운딩이 형성되지 않아 금형에 무리한 힘을 가하여 작업함으로 인하여, 도 8b와 같이 인너케이스의 바닥판의 라운딩부에 살돋음(41)이 형성되었다.

따라서, 금형원가 부분에 과다한 금액이 투자되며, 금형교체시간 과다로 생산라인에 지장을 초래하고 불필요한 추가 작업이 발생한다.

더욱이, 상기 발생된 살돋음 때문에 용접부를 원만하게 밀착하지 못하여 선상(線傷)이 발생하고, 상기 살돋음의 제거를 위한 사상작업이 과다하게 되며, 상기의 사상작업에 의해 알루미늄 분진가루가 현장에 날림으로 인체에 위해함으로 작업자의 건강에 악영향을 끼치고 있다.

기계장비면에서는 용접부위를 순간적 가압으로 유압설비에 무리가 생기게 되며, 상기의 순간적 가압으로 인해 제품이 금형에서 안빠짐으로 작업능률이 저하된다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 다이 대신 펀치의 라운딩부에 돌기를 가공하여 금형 깨짐을 개선하고, 인너케이스의 내측 돌출현상을 막을 수 있으며, 사상작업의 감소 및 프레스장비의 보호가 가능한 김치냉장고용 인너케이스 제조용 금형을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 절곡되는 측벽면체과 바닥판을 접합하여 구성되는 김치냉장고용 인너케이스의 바닥판의 모서리부를 라운딩하는 금형에 있어서, 다이는 상기 인너케이스의 바닥판의 모서리부를 외부에서 라운딩하도록 오목하게 형성된 곡률가공부 및 인너케이스 하면에 제품을 밀어올려 다이로부터 제품을 분리시키는 패드가 형성되고; 펀치는 상기 다이의 곡률가공부와 같은 곡률로 상기 인너케이스의 바닥판의 모서리부를 내부에서 라운딩하도록 볼록하게 형성된 곡률가공부를 가지며, 상기 펀치의 곡률가공부에는 소정의 높이로 돌출되도록 한 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 김치냉장고용 인너케이스 제조용 금형이다.

본 발명의 또 다른 특징은 상기 돌출부는 펀치의 곡률가공부의 곡률보다 큰 곡률을 가지는 것이다.

이하, 도면 및 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 특징을 나타낸 도면이다.

도 2a 내지 도 5는 종래의 기술에 따른 김치냉장고용 인너케이스의 제조공정을 설명하는 도면으로서, 특히 도 5과 비교에 의해 본 발명의 특징의 파악이 가능하다.

도 6은 완성된 김치냉장고용 인너케이스의 모습이며, 도 7은 상기 완성된 인너케이스를 하우징에 조립하여 완성된 김치냉장고용 김치통을 나타낸다.

본 발명의 대상인 인너케이스의 제조방법에 대해 설명하면, 김치냉장고용 인너케이스는 일측이 용접에 의해 기밀적(氣密的)으로 접합된 측벽면체(40a)와, 상기 측벽면체(40a)의 저면에 형성되는 바닥판(40b)의 접합구조로 형성된다.

인너케이스의 금속원재로는 가벼우면서도 내식성이 강한 알루미늄판 또는 알루미늄합급판을 이용하는 것이 바람직하다.

도 7과 같이 상기 인너케이스(40)를 이루는 상기 측벽면체(40b)의 주변에는 플랜지부(52)가 형성된다.

본 발명에 따른 김치냉장고용 인너케이스(40)를 이루는 도 2와 같은 측벽면체(40a)는 금속원재(50)가 인너케이스(40)의 설계치수에 대응하도록 도 3과 같이 절단된다.

다음으로, 김치냉장고의 본체 하우징의 주변 상단에 고정을 위한 플랜지부(52)의 구조를 형성 및 4각 단면의 몸체를 형성하기 위해 절곡이 가능하도록 상기 절단된 측벽면체 형성용 금속원재(50)를 프레스에 의해 노칭과 피어싱가공된다.

다음으로, 플랜지부(52)는 바깥쪽 수평방향으로 절곡시킨다.

그리고, 도 2b에서 점선으로 표시된 수직절곡부(54a,54b,54c,54e)의 부분을 절곡하여, 통상이고 단면은 사각형인 측벽면체의 형태를 완성시킨다.

상기 통상의 형태를 갖춘 측벽면체(40a)의 양단의 접합부(54f)를 용접에 의해 상호 접합한다.

금속원재가 알루미늄 또는 알루미늄합금의 경우 아르곤용접에 의해 용접하는 것이 용접부의 품질이 양호하게 되며, 대량 생산을 위해 스팟용접을 이용하는 것도 가능하다.

상기 양단의 접합부(54f)는 모서리부에 오지 않고, 측면의 소정의 위치에 마련하는 것이 이후의 프레스가공에 의한 수직응력에 의한 용접부의 변형 또는 파손을 막을 수 있어 바람직하다.

한편, 도 3a 내지 도 3b와 같이 상기 측벽면체(40a)의 하측에 마련되는 바닥판(40b)을 제조하기 위한 바닥판형성용 금속원재(60)도 그 인너케이스(40)의 설계사양에 대응하는 치수로 재단되고 나서, 그 바닥판 형성용 금속원재(60)의 모서리부분(62)에 대한 곡률가공처리를 실행하게 된다.

도 4b와 같이 상기 준비된 측벽면체(40a)와 바닥판(40b)를 아르곤용접 등에 의해 용접하여 접합시켜, 인너케이스의 대략적 형상이 완성된다.

다음으로 인너케이스의 측벽면체(40a)와 바닥판(40b)의 접합부분을 라운딩시키기 위한 프레스 소성가공이 요구된다.

상기의 소성가공을 위해 마련되는 금형에 본 발명의 특징적 요소가 있다.

소성가공은 하측이 일정한 곡률을 갖는 곡률가공부를 가지는 다이 및 펀치에 의해 이루어진다.

상기에서 다이는 도 1에 도시된 것처럼 인너케이스 하부의 외부면에 접촉하며 라운딩가공이 가능하도록 오목하게 함구된 형태로 곡률가공부가 형성된다.

라운딩가공시 인너케이스 재료의 소성에 의한 변형으로 밀림현상이 일어나 바닥면에 주름지는 것을 방지하기 위해 패드(83)을 마련하였다.

상기에서 펀치는 도 1에 도시된 것처럼 인너케이스 하부의 내측면에 접촉하며 라운딩가공이 가능하도록 볼록한 형태의 곡률가공부가 형성된다.

상기 곡률가공부의 중앙에는 일정한 곡률로 일정높이 만큼 돌출된 돌출부(82a)가 형성되어 있다.

돌출부를 펀치에 두는 것은 펀치가 파손이 적기 때문에, 금형의 교체를 줄일 수 있기 때문이다.

또한, 가공 후 인너케이스의 내측 살이 전혀 돌출되지 않아 후가공 공정인 사상공정이 필요없게 되기 때문이다.

상기 돌출부의 높이는 실험에 의해 최적치를 얻어낼 수 있으며, 바람직하게는 곡률가공부 곡률반지름의 0.01~0.5배이다.

상기와 같은 다이와 펀치가 설치된 프레스기에서 인너케이스의 라운딩작업은, 먼저 다이가 펀치로부터 최대로 이격된 상태에서 다이에 인너케이스가 스트리퍼에 의해 배급되고, 도 1a와 같이 펀치가 프레스기의 동력에 의해 소정의 속도로 하향하며 라운딩가공이 이루어진다.

다음으로, 도 1b와 같이 펀치가 상향함과 동시에 다이에 마련된 패드가 이송로드에 의해 상향이동하며 다이로부터 인너케이스를 분리하여 펀치와 함께 상향이송시킨다.

그리고, 스트리퍼에 의해 펀치로부터 인너케이스를 이탈시키고, 다시 용접공정이 끝난 인너케이스를 스트리퍼에 의해 다이에 삽입함과 동시에 상기의 패드는 원래의 위치로 복귀함으로써 다시 인너케이스의 라운딩가공이 반복적으로 이루어진다.

따라서, 라운딩작업이 펀치의 상하운동 및 패드의 상하운동과 스트리퍼의 인너케이스 취출공정 2개의 단계만으로 형성되어 공정수를 대폭 절감시킬 수 있다.

상기의 라운딩작업이 완료된 형태가 도 5에 도시되어 있다.

더욱이, 다이에 돌출부가 형성된 경우 순간적 가압으로 유압프레스에 무리하게 힘을 가하였으나, 상기와 같은 다이와 펀치의 공정분배로 설비에 효율적으로 힘이 분산되어 기계사양에 맞는 작업조건이 될 수 있다.

따라서, 상기한 과정에 의하면, 김치냉장고에 채용되는 상기 인너케이스(40)는 그 설계사양에 따라 측벽면체(40a)와 바닥판(40b)의 형성을 위한 금속원재(50,60)를 절단하여 접합 및 곡률가공처리를 수행하면 제조가 가능하게 되고, 그러한 점에서 상기 인너케이스(40)의 설계사양에 대한 제한이 대폭적으로 배제될 수 있기 때문에 다양한 형태의 인너케이스(40)에 대한 제조가 가능하게 되고, 그에 따라 김치냉장고의 설계변경도 상당히 용이하게 실시될 수 있게 된다.

또한, 상기 측벽면체 형성용 금속원재(50)와 바닥판형성용 금속원재(60)는 설계사양에 근사한 치수로 재단하여도 됨에 따라 제조원가의 절감도 가능하게 됨은 물론이다.

선원과 대비되는 상기의 발명의 효과로는, 먼저 돌출 형상부위에 가압으로 다이부가 크랙이 자주 발생하였으나, 펀치에 돌기형상 개선 후 다이파손이 없는 것이 가장 큰 특징이다.

따라서, 다이파손의 절감을 통해 값비싼 금형교체에 따른 생산비용의 절감 및 교체시간과 노동량을 줄일 수 있어 경제성 및 생산성 향상에도 도움을 준다.

또한, 종래의 기술이 다이로부터 완성된 제품을 빼내기 위한 별도의 작업 및 장비를 요구했음에 비해서, 본 발명에 의한다면 다이에 패드를 설치함으로 인해 펀치의 상하이송 및 인너케이스의 취출이라는 2공정만으로 라운딩작업이 완료됨으로써, 작업공정을 줄이게 되어, 시간당 생산할 수 있는 제품수를 대폭 상향시킴으로써 기계효율을 극대화시킬 수 있다.

한편으로, 본 발명에 의해 완성된 인너케이스에는 라운딩부에 살돋음이 발생하지 않아, 선원과 달리 살돋음을 제거하기 위한 여러가지 공정이 필요하지 않게 된다.

상기 살돋음을 제거하기 위해 필요한 공정은, 살돋음을 연마하는 사상작업단계와, 상기 연마된 부위에 부착된 연마부스러기를 제거하는 탈지작업단계와, 상기 탈지작업에서 인너케이스외부에 발생된 물기를 제거하는 수분제거단계를 포함한다.

따라서, 상기 공정으로 인해 엄청난 인력과 장비 및 상기 인력과 장비를 배치하는 장소가 필요하게 된다.

하지만, 본 발명에 의할 경우 살돋음이 발생하지 않아, 상기와 같은 장비, 인력을 절감할 수 있고, 제품생산에 따른 장소적 제약을 극복할 수 있다.

물론 본 발명에 의해 상기 작업의 생략으로 인한 제품생산시간의 단축 및 제품생산단가를 낮출 수 있어 제품경쟁력에도 도움이 된다.

또한, 상기 작업중 사상작업시 금속가루의 분진발생으로 인하여 작업자에게 호흡기관련 질병을 유발할 수 있으나, 본 발명에 의할 경우 사상작업이 생략되어 쾌적한 작업환경을 유지시킬 수 있게 된다.

더욱이 사상작업의 경우, 작업자의 숙련도를 요하는 작업으로 숙련공을 구하기 위한 노력 및 비용이 요구되었으나, 본 발명을 통해 사상작업의 삭제로 작업자의 숙련도와 상관없이 일정한 품질의 제품을 생산할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명인 금형에 의한 라운딩공정의 단면도

도 2a 내지 도 2c는 김치냉장고용 인너케이스의 측벽면체의 제조과정을 설명하는 도면

도 3a 및 3b는 김치냉장고용 인너케이스의 바닥판의 제조과정을 설명하는 도면

도 4a 및 4b는 상기 측벽면체와 바닥판의 조립과정 및 조립된 모습을 설명하는 도면

도 5는 종래 금형에 의한 라운딩공정의 단면도

도 6은 완성된 김치냉장고용 인너케이스의 사시도

도 7은 도 6의 김치냉장고용 인너케이스를 본체하우징에 삽입한 모습의 사시도

도 8a은 종래 금형에서 크랙이 발생한 모습을 나타내는 단면도

도 8b은 종래 금형에 의해 생산된 제품의 모습을 나타내는 단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 본체 하우징 40: 인너케이스

40a: 측벽면체 40b: 바닥판

41: 살돋음 50: 금속원재

54a,54b,54c,54e: 수직절곡부 54f: 접합부

52: 플랜지부 60: 금속원재

62: 라운딩모서리부 64: 접합부

70a: 펀치 70b: 다이

72: 곡률가공부 72a: 돌출부

73: 회피홈 80a: 펀치

80b: 다이 82: 곡률가공부

82a: 돌출부 83: 패드(pad)

84: 이송로드 d: 크랙

Claims (3)

1. 절곡되는 측벽면체과 바닥판을 접합하여 구성되는 김치냉장고용 인너케이스의 바닥판의 모서리부를 라운딩하는 금형에 있어서,

   다이는 상기 인너케이스의 바닥판의 모서리부를 외부에서 라운딩하도록 오목하게 형성된 곡률가공부 및 인너케이스 하면에 제품을 밀어올려 다이로부터 제품을 분리시키는 패드가 형성되고; 펀치는 상기 다이의 곡률가공부와 같은 곡률로 상기 인너케이스의 바닥판의 모서리부를 내부에서 라운딩하도록 볼록하게 형성된 곡률가공부를 가지며, 상기 펀치의 곡률가공부에는 소정의 높이로 돌출되도록 한 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 김치냉장고용 인너케이스 제조용 금형.
2. 제1항에 있어서, 돌출부는 펀치의 곡률가공부의 곡률보다 큰 곡률을 가지는 것을 특징으로 하는김치냉장고용 인너케이스 제조용 금형.
3. 제1항에 있어서, 라운딩가공후 제품을 이탈시킬 경우, 펀치가 상향이송시 다이에 마련된 패드가 함께 상향 이송하며 다이로부터 제품을 분리하고, 스트리퍼에 의해 인너케이스를 취출하는 것을 특징으로 하는 김치냉장고용 인너케이스 제조용 금형.