KR100490361B1 - 진공흡입 디프­드로잉 성형용 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 판재를 이용하여 컵 형상의 제품을 1회에 디프-드로잉 성형용 금형에 의해 가압 성형할 수 있도록 한 진공흡입 디프-드로잉 성형용 금형을 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 발명은 종래 방식인 펀치 가압력에 의한 디프-드로잉 성형 방식에서 진공 흡인력을 이용한 성형방식으로 발명한 것이며,

본 발명을 실현하기 위해 성형부의 기밀을 유지하는 기밀스트리퍼부, 성형부에 진공흡인력을 발생시키는 진공피스톤부, 성형 완료된 제품을 취출하는 이젝터핀, 성형 형상을 유지, 안내하는 가이드펀치 및 질소가스스프링 등으로 구성되어 있으며,

프레스기에 고정된 상금형의 하강으로 발생되는 고진공 흡인력을 이용하여 다이의 성형 안내면을 통해 연속 성형이 이루어지도록 한 것이다.

Description

진공흡입 디프­드로잉 성형용 금형{Mold for vacuum suction deep drawing}

본 발명은 진공흡입 디프-드로잉(deep drawing) 성형용 금형에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 판재를 이용하여 컵 형상의 제품을 1회에 디프-드로잉 성형용 금형에 의해 가압 성형할 수 있도록 한 진공흡입 디프-드로잉 성형용 금형을 제공코자 하는 것이다.

종래 판재에 펀치 가압력을 가하여 컵 형상 제품을 성형하는 방법으로는 디프-드로잉 금형이 사용되어 왔다.

이러한 디프-드로잉 성형용 금형에 의한 성형방식에 의하면, 컵 제품의 높이대 직경의 비인 세장비에 따라 수회 이상의 성형 공정에 따라 제품이 성형되었으며(도 1 참조),

이러한 수회의 공정에서 발생하는 재료의 가공경화, 터짐, 스크래치 등의 결함이 발생하여 소기의 결과물을 얻을 수 없었고, 특히 5회 이상의 성형으로 만들어 질 수 밖에 없는 제품의 경우 전기한 결함 때문에 성형이 불가능하였다.

또한 이러한 다단계 성형공정의 경우 프레스기, 작업자, 금형 등이 과도하게 사용되어 경제적 손실이 극심하게 발생하는 등 다수의 문제점을 안고 있었던 것이다.

이에 본 발명에서는 종래의 기술방식인 펀치 가압력에 의한 디프-드로잉 성형방식에서 발생되는 제반 문제점, 즉 가공경화, 터짐, 스크래치 등의 발생을 억제하고 특히 수회의 공정으로 성형되는 컵 형상 제품을 단 1회에 성형할 수 있는 진공흡입 디프-드로잉 성형용 금형을 제공코자 하는 것으로서,

본 발명은 이를 위하여 제품이 프레스의 작동에 의하여 다이(die) 상에서 가압 성형될 시에 성형부를 진공상태로 만들 수 있는 수단을 구비한 진공흡입 디프-드로잉 성형용 금형을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

도 2는 본 발명에서 제공하는 진공흡입 디프-드로잉 성형용 금형(1)의 형 개방상태를 보인 단면도이며, 도 3은 본 발명의 금형(1)이 형 폐쇄(진공가압상태)된 상태를 보인 단면도, 도 4는 본 발명의 일요부인 A부를 확대한 단면도, 도 5는 본 발명의 금형(1)에 의한 컵 형상 제품의 성형과정을 설명키 위한 공정도 등으로서, 상기한 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 진공흡입 디프-드로잉 성형용 금형(1)은 도 2에서 보듯이 통상의 프레스기(press M/C)의 슬라이드부(2)에 고정된 상금형(3)과 프레스기의 하부 볼스터(4)에 고정된 하금형(5)으로 크게 구성되는 바,

상기 상금형(3)에는 슬라이드부(2)가 하강할 시에 상금형(3)의 위치를 하금형(5)상으로 안내하는 가이드핀(6)이 상홀더(7)에 고정된 가스스프링홀더(8) 하부에 가이드핀(6)의 상단이 가이드핀홀더(9)에 의해 고정되도록 하고,

상기 가스스프링홀더(8)에는 펀치홀더(10)에 의해 푸시펀치(11)와 가이드펀치(12)가 설치된다.

그리고 푸시펀치(11)와 가이드펀치(12)가 설치되는 펀치홀더(10)의 하부에는 상금형(3)과 하금형(5)이 형 폐쇄되어 접촉하였을 때 기밀을 유지해 주는 기밀스트리퍼(13)가 질소가스스프링(14)과 패드(15)를 사이에 두고 설치된 쿠션핀(16)에 지지되면서 가이드블록(17)에서 일정 폭 승강가능하게 설치된다.

상기 기밀스트리퍼(13)의 중심에 형성된 가이드펀치(12) 결합공(18)에는 씰패킹(19)이 상하 2단으로 개재되어 기밀성을 유지토록 한다.

그리고 상금형(3)의 기밀스트리퍼(13)와 하금형(5)이 접촉하였을 때 기밀을 유지하기 위한 또 하나의 씰패킹(20)이 하금형(5) 중 다이(21)가 설치되는 다이블록(22) 상면부에도 설치된다.

하금형(5)의 다이(21) 하부에는 씰패킹(23a)을 가진 진공피스톤(23)이 이젝터스프링(24a)에 탄력지지되고, 상기 진공피스톤(23)에 이젝터핀(24)의 하부가 걸림설치되어 진공피스톤(23)과 동시에 승강토록 하며, 이젝터핀(24)이 결합되어 승강하는 다이블록(22)의 결합공(25) 내연부에도 기밀성을 유지하기 위한 씰패킹(26)이 개재된다.

도면중의 부호 27은 워크(work) 및 성형된 컵 형상의 제품을 도시한 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 진공흡입 디프-드로잉 성형용 금형(1)은 주로 컵 형상의 제품을 프레스기에서 디프-드로잉 성형 시에 사용되는 것으로서,

본 발명은 컵 형상 제품을 만들고자 하는 소재, 즉 워크(27)를 하금형(5)의 다이블록(22)에 고정된 다이(21)상에 안치하고, 프레스기를 가동시켜 상금형(3)을 도 2의 상태에서 도 3과 같이 하강작동시키면 상금형(3)이 하금형(5)상으로 가이드핀(6)에 안내 하강하면서 상금형(3)의 하측 기밀스트리퍼(13)가 하금형(5)의 다이블록(22)에 연접되면서 씰패킹(20)에 의해 기밀이 유지되고, 상기 기밀스트리퍼(13)는 질소가스스프링(14)과 패드(15)를 통해 쿠션핀(16)에 지지되어 있어 적정 텐션으로 다이블록(22)에 기밀력을 유지하면서 밀착 연접되는 것이다.

그리고 기밀스트리퍼(13)가 다이블록(22)에 연접됨과 동시에 가이드펀치(12)가 하강하면서 워크(27)를 다이(21)의 성형부로 가압성형하게 되는데, 이때 가이드펀치(12)는 단 1회의 하강작동에 의하여 워크(27)를 컵 형상으로 성형하게 되는 바, 이는 워크(27)가 컵 형상으로 성형되는 다이(21)의 내부 성형부가 고진공 흡입상태를 유지하기 때문에 가능한 것이다.

즉, 상금형(3)의 하강작동 시 푸시펀치(11)도 동시에 하강하면서 하금형(5)상에 이젝터스프링(24a)으로 상향 탄력지지된 진공피스톤(23)을 강제로 하강시켜 워크(27) 성형부를 폐쇄하고 있던 이젝터핀(24)이 진공피스톤(23)과 동시에 결합공(25)에 안내되면서 하강하게 되어 다이(21)의 성형부 내부는 진공흡인력을 발생시키게 되는 것이다.

이와 같이 상금형(3)이 프레스기의 슬라이드부(2) 작동에 의하여 하강을 하면서 워크(27)를 컵 형상의 제품으로 성형을 하게 되고, 프레스기의 슬라이드부(2) 상승작동에 따라 상금형(3)이 하금형(5)으로부터 분리 상승하면, 다이(21)에서 성형된 제품은 이젝터스프링(24a)의 복원 탄성에 의하여 진공피스톤(23)의 상승과 동시에 이젝터핀(24)에 의해 상부로 취출되는 것이다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 진공흡입 디프-드로잉 성형용 금형(1)은 주로 컵 형상으로 디프-드로잉 성형되는 제품을 성형할 시에 사용되는 것으로서,

본 발명은 컵 형상의 제품을 성형하는 다이(21)의 성형부를 기밀스트리퍼(13)와 진공피스톤(23) 및 씰패킹(19,20,23a,26)에 의해 진공 흡입 상태로 만들면서 상금형(3)이 하강 시에 동시 하강하여 워크(27)를 가압하는 가이드펀치(12)에 의해 워크(27)를 진공 흡입 가압 성형토록 함으로써 단 1회의 진공 흡입 가압 성형공정에 의해 컵 형상의 제품을 성형할 수 있으며, 그로 인하여 종래 디프-드로잉 성형공정에서 수회의 가압성형 공정에서 발생하는 재료의 가공경화, 터짐, 스크래치 등과 같은 다수의 결함을 극복할 수 있고, 특히 5회 이상의 순차 성형으로 만들어 질 수 밖에 없는 제품의 성형도 가능한 것이다.

그리고 본 발명은 성형공정의 단축으로 인한 프레스 및 다이 등과 같은 장치의 수명연장 및 인력절감, 생산성 향상 및 경제적인 파급효과도 매우 다대한 발명이다.

도 1은 종래의 디프-드로잉 성형 공정을 이용한 컵 형상 제품의 성형과정을

보인 공정도

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 성형용 금형의 상승상태(형 개

방 상태) 단면도

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 성형용 금형의 하강상태(형 폐

쇄 상태) 단면도

도 4는 본 발명의 A부를 발췌한 확대 단면도

도 5는 본 발명에 의해 컵 형상 제품을 성형하는 공정을 보인 공정도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1: (진공흡입 디프-드로잉 성형용)금형 2: 슬라이드부

3: 상금형 4: 볼스터

5: 하금형 6: 가이드핀

7: 상홀더 8: 가스스프링홀더

9: 가이드핀홀더 10: 펀치홀더

11: 푸시펀치 12: 가이드펀치

13: 기밀스트리퍼 14: 질소가스스프링

15: 패드 16: 쿠션핀

17: 가이드블록 18: 결합공

19: 씰패킹 20: 씰패킹

21: 다이 22: 다이블록

23: 진공피스톤 23a: 씰패킹

24: 이젝터핀 24a: 이젝터스프링 25: 결합공 26: 씰패킹(seal packing)

Claims (1)

1. 각종 컵 형상의 제품을 프레스기에서 다이(21)와 가이드펀치(12)를 사용하여 가압 성형할 수 있는 디프-드로잉 성형용 금형(1)에 있어서;

   상기 디프-드로잉 성형용 금형(1)은 프레스의 상측 슬라이드부(2)에 고정된 상금형(3)과 하부 볼스터(4)에 고정된 하금형(5)으로 구성되며,

   상기 상금형(3)에는 가이드핀(6)이 상홀더(7)에 고정된 가스스프링홀더(8)상에 상단이 가이드핀홀더(9)에 의해 고정되고,

   상기 가스스프링홀더(8)에는 펀치홀더(10)에 의해 푸시펀치(11)와 가이드펀치(12)가 설치되며,

   상기 펀치홀더(10)의 하부에는 상금형(3)과 하금형(5)이 접촉 시 기밀을 유지하는 기밀스트리퍼(13)가 질소가스스프링(14)과 패드(15)를 사이에 두고 설치된 쿠션핀(16)에 지지되면서 가이드블록(17)에서 탄력 승강가능하게 설치되며,

   상기 기밀스트리퍼(13)의 가이드펀치(12) 결합공(18)에는 씰패킹(19)이 개재되며,

   상기 하금형(5)의 다이(21)가 설치되는 다이블록(22) 상면에는 씰패킹(20)이 설치되어 기밀스트리퍼(13)와 연접 시 기밀을 유지토록 하며,

   상기 다이(21) 하부에는 씰패킹(23a)을 갖는 진공피스톤(23)이 이젝터스프링(24a)에 탄력지지되고,

   상기 진공피스톤(23)에는 이젝터핀(24)의 하부가 걸림설치되어 진공피스톤(23)과 연동 승강토록 하며,

   상기 이젝터핀(24)이 결합되어 승강하는 결합공(25) 내연부에는 기밀성을 유지하기 위한 씰패킹(26)이 개재된 것을 특징으로 하는 진공흡입 디프-드로잉 성형용 금형.