KR100550717B1

KR100550717B1 - 판두께 압하 프레스 장치의 금형 교환장치와 이의 방법, 및 프레스 금형

Info

Publication number: KR100550717B1
Application number: KR1019997006695A
Authority: KR
Inventors: 나루시마시게키; 이데켄이치; 도도야수시; 타조에노부히로; 후지야수히로; 사다카주 마수다; 야마시나수이치; 이케무네쇼죠
Original assignee: 이시카와지마-하리마 주고교 가부시키가이샤; 제이에프이 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 1997-11-26
Filing date: 1998-11-10
Publication date: 2006-02-08
Also published as: TR199901780T1; CN1123405C; CN1244144A; WO1999026737A1; KR20000070458A; BR9807008A; EP0955104B1; DE69828775T2; ID22030A; DE69828775D1; EP0955104A4; ATE287770T1; EP0955104A1; US6200245B1

Abstract

반송라인을 사이에 두고 상하로 대치하고 서로 근접 및 이격하는 상금형 지지홀더(28a) 및 하금형 지지홀더(28b)와, 상금형 지지홀더에 설치되고 반송라인의 폭방향으로 거의 수평하게 연장된 지지홀더 가이드 레일(31)과, 지지홀더 가이드 레일을 따라 전동할 수 있는 금형용 롤러(33)를 갖고 금형용 롤러에 의해 상금형 지지홀더에 장착되는 상금형(29a)과, 상금형을 상금형 지지홀더에 고정할 수 있는 고정구(30)와, 하금형 지지홀더(28a)에 위치하는 하금형(29b)과, 하금형을 하금형 지지홀더에 고정할 수 있는 고정구(30)와, 상금형 및 하금형의 각 옆면에 대치하고 양 금형에 체결될 수 있는 금형체결부재(38)와, 한쪽의 금형체결부재를 반송라인의 폭방향으로 거의 수평하게 이동시킬 수 있는 금형교환기구를 구비한다.

반송라인, 금형지지홀더, 금형, 지지홀더 가이드 레일, 고정구, 금형체결부재, 금형교환기구

Description

판두께 압하 프레스 장치의 금형 교환장치와 이의 방법, 및 프레스 금형{Apparatus and method for changing metal molds for plate thickness reducing presses, and press metal die}

본 발명은 판두께 압하(줄임) 프레스 장치의 금형 교환장치와 이의 방법, 및 프레스 금형에 관한 것이다.

관련기술의 설명

1. 도 1 및 도 2는, 종래의 판두께 압하 프레스 장치의 일례를 나타낸 것이고, 이 판두께 압하 프레스 장치는, 반송라인(transfer line) S의 소정위치에 설치한 프레임(frame)(1)과, 상기 프레임(1)의 안쪽에 피성형재료(2)의 진행을 허용할 수 있도록 설치한 가이드 컬럼(guide columns)(3)과, 상기 가이드 컬럼(3)의 하단부에 거의 수평상태로 고착된 하금형대(4)와, 상기 하금형대(4)에 대해 반송라인 S을 사이에 두고 대치하도록 상기 가이드 컬럼(3)에 승강이 자유롭게 연결된 상금형대(upper die holder, 5)와, 상기 상금형대(5)의 위쪽에 위치하고 반송라인 S에 대해 직교하는 방향으로 거의 수평하게 연장되며, 비편심부분이 베어링(bearing)을 두어 상기 프레임(1)상에 위치된 크랭크축(crank shaft, 도시되지 않음)과, 상기 하금형대(4) 및 상금형대(5)의 각각에 반송라인 S를 사이에 두고 대치하도록 장착된 하금형(8) 및 상금형(9)을 구비하고 있다.

하금형대(4)는, 상면에 반송라인 방향으로 연장되는 열장이음홈(dovetail groove)(10)을 갖고, 상기 열장이음홈(10)에 이동이 자유롭게 연결되고 코터핀(11)에 의해 하금형(8)에 결합된 하슬라이드판(12)을 구비하고 있으며, 상기 하슬라이드판(12)의 상면에 하금형(8)을 장착하고 있다.

상금형대(5)는, 도시하지 않은 크랭크축의 편심부분에 위치되어 크랭크축의 회전에 의해 가이드 컬럼(3)을 따라 상하방향으로 왕복운동하도록 되어 있고, 하면에 반송라인 방향으로 연장된 열장이음홈(13)을 갖고, 상기 열장이음홈(13)에 이동이 자유롭게 연결되고 코터핀(14)에 의해 상금형대(5)에 결합된 상슬라이드판(15)을 구비하고 있다.

상슬라이드판(15)의 중앙부에는, 주변홈(peripheral groove, 17a)을 갖는 투공(through-hole, 17)이 설치되어 있고, 상기 투공(17)의 주변홈(17a)에 적합한 플랜지(flange, 18a)를 외주에 갖고 투공(17)을 통해 위쪽에서 삽입된 상금형용 지지홀더(support holder, 18)의 하면에 상금형(9)이 장착되어 있다.

크랭크축은, 유니버셜 커플링(universal coupling) 및 감속기를 통해 모터의 출력축(도시하지 않음)에 연결되고, 모터를 작동시키면 상금형대(5)가 반송라인 S에 대해 근접 및 이격하며, 상기 상금형대(5)에 상금형용 지지홀더(18)를 두어 장착되어 있는 상금형(9)이 하금형(8)에 근접 및 이격하도록 되어 있다.

도 1 및 도 2에 나타난 판두께 압하 프레스 장치에 의해 피성형재료(2)를 판두께 방향으로 압하성형할 때에는, 모터를 작동시켜 크랭크축을 회전시킴과 동시에, 상금형(9)과 하금형(8) 사이에, 반송라인 상류 A쪽에서부터 피성형재료(2)를 삽입하여 통과시키면 상기 피성형재료(2)는 반송라인 S를 따라 반송라인 상류 A쪽에서 반송라인 하류 B쪽을 향하여 이동하면서, 크랭크축의 편심부분의 변위에 따라 반송라인 S에 대해 근접 및 이격하는 상금형(9)에 의해 판두께 방향으로 압하성형된다.

또한, 하금형(8)을 교환할 때에는, 하슬라이드판(12)을 하금형대(4)에 결합시키고 있는 코터핀(11)을 뽑아내고, 하슬라이드판(12)을 하금형대(4)의 열장이음홈(10)을 따라 끌어내어 하금형(8)을 판두께 압하 프레스 장치의 바깥방향으로 이동시키고, 하금형대(4)에 장착되어 있는 하금형(8)을 하금형대(4)에서 개방한 후, 상기 하금형(8)을 도시하지 않은 호이스트(hoist)에 의해 매달아 올려 소정의 장소로 반출하고, 상기 호이스트로 새 하금형(8)을 매달아 올려 하슬라이드판(12) 상에 반입하여 장착한 후, 상기 하슬라이드판(12)을 하금형대(4)의 연장이음홈(10)을 따라 판두께 압하 프레스 장치의 중앙부에 삽입하여 넣고, 코터핀(11)에 의해 하금형대(4)에 결합시킨다.

상금형(9)을 교환할 때에는, 상슬라이드판(15)을 상금형대(5)에 결합시키고 있는 코터핀(14)을 뽑아내고, 상슬라이드판(15)을 상금형대(5)의 열장이음홈(13)을 따라 끌어내어 상슬라이더판(15)을 판두께 압하 프레스 장치의 바깥방향으로 이동시키고, 상슬라이더판(15)에 장착되어 있는 상금형용 지지홀더(18)를, 도시하지 않은 호이스트에 의해 매달아 올려 소정의 장소로 반출하고, 상기 상금형용 지지홀더(18)에서 상금형(9)을 떼어낸 후에, 새 상금형(9)을 상금형용 지지홀더(18)에 장착하고나서, 상기 상금형용 지지홀더(18)를 상기 호이스트로 매 달아 올려 상슬라이드판(15) 상에 반입하여 상슬라이드판(15)의 투공(17)에 장착한 후, 상기 상슬라이드판(15)을 상금형대(5)의 연장이음홈(13)을 따라 판두께 압하 프레스 장치의 중앙부에 삽입하여 넣고, 코터핀(14)에 의해 상금형대(5)에 결합시킨다.

그런데, 도 1 및 도 2에 나타낸 판두께 압하 프레스 장치에서는, 하금형(8) 및 상금형(9)의 마모가 심해서 각 금형(8, 9)을 교환하는 빈도가 높기 때문에, 금형교환작업의 신속화를 도모하지 않으면 모처럼의 높은 효율을 갖는 판두께 압하 프레스 장치의 판두께 감축능력을 발휘할 수 없는 문제점이 있었다.

2. 또한, 종래 슬래브(slab)의 압연에는, 거친 밀(rough rolling mill)이 이용되고 있다. 압연된 슬래브는 5m∼12m의 짧은 슬래브이고, 소정의 두께로 하기 위해, 거친 밀을 복수대 설치하기도 하고, 슬래브를 전진, 후진시켜 압연하는 리바이스 압연을 실시하고 있다. 또한 도 3에 예시하는 압하 프레스를 이용하는 것도 고려되고 있다. 이 도는 크랭크와 연결봉(connecting rod)을 이용한 예이고, 슬래브(101)를 사이에 두어 상하로 설치된 금형(102)에는 연결봉(103)을 두어 크랭크(104)가 접속되고, 금형(102)을 상하로 요동시켜 압하한다. 슬래브(101)는 핀치롤(pinch roll)(106)과 반송 테이블(107)에 의해 반송된다.

최근에는 연속주조설비에 의한 긴 슬래브가 이용되고 있고, 후속되는 압연장치에 연속적으로 슬래브를 반송하는 것이 요구되고 있다. 거친 밀로 거친 압연을 할 경우, 최소 닙 각(minimum nip angle)의 한계(약 17°)가 있고, 1회 압연으로의 감축 두께치 △t는 50mm정도이다. 슬래브는 연속되어 있기 때문에, 리바이스 압연 은 할 수 없고, 원하는 두께로 압연하기 위해서는 거친 밀을 복수대 직렬로 설치하든지, 1대의 경우에는 작업롤 직경을 큰폭으로 크게 할 필요가 있다. 이와 같은 큰 직경의 거친 밀을 제작하는 것은 설계 및 비용면에서 곤란하고, 큰 직경이 되면 저속압연이 되고 롤의 냉각이 어렵기 때문에 롤 수명이 짧아진다. 또한 크랭크와 연결봉을 이용한 압하 프레스는 압하시에도 슬래브를 반송하기 위해 핀치롤로 끌어당기도록 해서 반송하기 때문에 핀치롤에 큰 부담이 생기고, 장치 전체가 커지며 진동이나 비용면에서 문제가 많다.

이 문제점을 해결하기 위해, 본원발명의 발명자들은 먼저, 「두께 압하 프레스」를 창안하고 출원하였다(일본국 특개평 제10-42328호, 미공개). 이 장치는 도 4에 나타난 바와 같이, 슬래브(101)를 사이에 두고 상하에 설치된 금형(102)과, 각 금형마다에 설치되고 금형을 상하 및 전후로 요동시키는 슬라이더(108)와, 이 슬라이더를 구동시키는 구동장치를 구비하고, 상기 슬라이더는 슬래브 폭 방향으로 중심축을 갖는 원공(circular hole)이 설치된 본체(108a)와, 이 원공에 감합하는 제1축(109a)과 이 제1축보다 작은 직경의 제2축(109b)으로 제1축과 중심축을 비켜 구성된 크랭크(109)(편심축)를 가지며, 이 제2축이 상기 구동장치에서 회전구동되는 것이다.

이 구성에 의해, 제2축이 회전하면 제1축은 제2축의 축심을 중심으로 크랭크 동작을 실시하고, 감합한 원공에 의해 본체(108a)에 상하, 전후 움직임을 부여한다. 이것에 의해 슬라이더(108)는 금형을 압하하고, 또한 압하중에 금형에 전진운동을 부여할 수 있으므로 슬래브(101)는 압하되면서 전진(슬래브 흐름방향) 작용을 받기 때문에 연속적인 압하 동작이 가능하게 된다. 또한, 이 발명은 슬래브(101)의 상하 양방향에서 금형(102)으로 압하시키기 때문에, 큰 압하량을 부여할 수 있다.

그러나, 상술한 판두께 압하 프레스에 의해 큰 압하량으로 슬래브의 연속압하가 가능하지만, 그 상태에서 상하 금형의 마모가 심하여 교환 빈도가 높아질 우려가 있다. 이를 위한, 종래부터 프레스 장치용 금형교체장치나 폭 압하용 금형교체장치 등이 알려져 있지만 이것들을 판두께 압하 프레스로 바꾸어 사용하여도 금형의 교환에 시간과 노력이 너무 걸리는 문제점이 있었다.

3. 또한, 종래 슬래브의 두께 방향을 압하하는 두께 압하 프레스, 슬래브의 폭 방향을 압하하는 폭 압하 프레스, 단조 프레스 등의 프레스에는 금형이 이용되고, 이 금형은 일체로 구성되어 있었다.

두께 압하 프레스로 슬래브 등의 고온 재료를 압하할 경우, 금형의 폭방향(슬래브의 폭방향)의 온도 분포는 균일하지 않기 때문에 금형에 변형이나 분할이 쉽게 일어난다. 또한, 폭방향의 중앙부는 양말단부에 비해 마모가 크다. 이 때문에, 중앙부의 마모가 소정의 양이 되면 양쪽 말단의 마모가 작더라도 금형을 교환하지 않으면 안된다. 또한 금형이 대형이면 일체의 금형 제작이 어려워지고, 또한 가격도 고가가 된다.

발명의 요약

1. 본 발명은 상술한 실정으로 연구를 한 것으로, 금형교환작업을 효율적으로 실시할 수 있는 판두께 압하 프레스 장치의 금형교환장치를 제공하는 것을 제1목적으로 하는 것이다. 또한, 본 발명의 제2목적은 판두께 압하 프레스의 금형을 단시간에 용이하게 교환할 수 있는 금형교환장치와 그 방법을 제공하는데 있다.

상기 제1목적을 달성하기 위해, 본 발명의 청구항 제1항에 기재된 금형교환장치에서는, 피성형재료의 반송라인을 사이에 두고 상하로 대치하고 서로 근접 및 이격이 가능한 상금형 지지홀더(upper die support holder) 및 하금형 지지홀더(lower die support holder)와, 상금형 지지홀더에 설치되고 반송라인의 폭방향으로 거의 수평하게 연장된 지지홀더 가이드 레일(support holder guide rail)과, 상기 지지홀더 가이드 레일을 따라 전동할 수 있는 금형용 롤러(die roller)를 갖고 상기 금형용 롤러에 의해 상금형 지지홀더에 장착되는 상금형(upper die)과, 상기 상금형을 상금형 지지홀더에 고정할 수 있는 고정구(fixing device)와, 하금형 지지홀더에 놓인 하금형(lower die)과, 상기 하금형을 하금형 지지홀더에 고정할 수 있는 고정구와, 상금형 및 하금형의 각 측면에 대치하고 양 금형에 체결될 수 있는 금형체결부재(die fastening member)와, 한쪽의 금형체결부재를 반송라인의 폭방향에 거의 수평하게 이동시킬 수 있는 금형교환기구(die changing mechanism)를 구비하고 있다.

본 발명의 청구항 제2항에 기재된 금형교환장치에서는, 본 발명의 청구항 제1항에 기재된 판두께 압하 프레스 장치의 구성에 더하여, 반송라인의 옆쪽에서 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열될 수 있고 금형용 롤러가 전동할 수 있는 외부 가이드 레일(external guide rail)을 구비한 랙(rack)과, 상기 외부 가이드 레일을 따라 전동할 수 있는 이동부재용 롤러(moving-member roller)를 갖고 상기 이동부재용 롤러에 의해 랙에 장착되는 이동부재와, 상기 이동부재를 반송라인의 폭방향으로 이동시킬 수 있는 엑츄에이터(actuator)와, 이동부재에 설치되고 한쪽의 금형체결부재에 연결가능한 연결부재에 의해, 금형교환기구를 구성한다.

본 발명의 청구항 제3항에 기재된 금형교환장치에서는, 본 발명의 청구항 제2항에 기재된 판두께 압하 프레스 장치의 구성에 더하여, 복수개의 금형교환기구를 갖고, 반송라인의 옆쪽에 배치한 턴테이블(turntable)에 금형교환기구를, 각각의 외부 가이드 레일이 턴테이블의 회전운동을 따라 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열될 수 있도록 탑재시킨다.

본 발명의 청구항 제4항에 기재된 금형교환장치에서는, 본 발명의 청구항 제2항의 금형교환장치의 구성에 더하여, 복수개의 금형교환기구를 갖고, 반송라인의 옆쪽에 배치한 반송라인을 따라 이동하는 대차(cart)에 금형교환기구를, 각각의 외부 가이드 레일이 대차의 이동을 따라 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열될 수 있도록 탑재시킨다.

본 발명의 청구항 제5항에 기재된 금형교환장치에서는, 본 발명의 청구항 제1항에 기재된 금형교환장치의 구성에 더하여, 반송라인의 옆쪽에서 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열될 수 있고 금형용 롤러가 전동할 수 있는 외부 가이드 레일을 구비한 랙과, 한쪽 말단이 반송라인의 한쪽 방향에서 한쪽의 금형체결부재에 연동될 수 있고 다른 말단이 반송라인의 다른쪽 방향에서 다른쪽의 금형체결부재에 연동될 수 있는 견인소(pulling rope)와, 상기 견인소를 반송라인의 한쪽 방향 및 다른쪽 방향으로 선택적으로 당기는 윈치(winch)에 의해 금형교환기구를 구성한다.

본 발명의 청구항 제6항에 기재된 금형교환장치에서는, 본 발명의 청구항 제5항에 기재된 금형교환장치의 구성에 더하여, 2개의 랙을 갖고, 상기 랙의 각각의 외부 가이드 레일이 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열될 수 있도록 반송라인의 양쪽에 배치한다.

본 발명의 청구항 제1항 내지 제6항에 기재된 금형교환장치의 어느 것에 있어서도, 상측의 고정구에 의해 상금형을 상금형 지지홀더에 대해 고정시키고, 하측의 고정구에 의해 하금형을 하금형 지지홀더에 대해 고정시킨다.

또한, 상측의 공정구 및 하측의 고정구를 개방한 상태에 있어서, 금형체결부재에 의해 일체적으로 결합하고 금형 롤러를 두어 지지홀더 가이드 레일에 매달린 상금형 및 하금형을, 금형교환기구에 의해 반송라인의 폭방향으로 이동시킨다.

본 발명의 청구항 제2항에 기재된 금형교환장치에 있어서는, 상측의 고정구 및 하측의 고정구를 개방하고 지지홀더 가이드 레일에 외부 가이드 레일을 정확하게 배열시킨 상태에 있어서, 상금형 및 하금형을 금형체결부재에 의해 일체적으로 결합하고 금형 롤러를 두어 지지홀더 가이드 레일에 매단 후에, 한쪽의 금형체결부재에 연결부재를 두어 이동부재를 연결하고, 상기 이동부재를 금형교환기구의 엑츄에이터에 의해 외부 가이드 레일을 따라 반송라인의 폭방향으로 이동시켜, 일체화한 상금형 및 하금형을 지지홀더 가이드 레일로부터 외부 가이드 레일로, 또는 외부 가이드 레일로부터 지지홀더 가이드 레일로 이동시킨다.

본 발명의 청구항 제3항에 기재된 금형교환장치에 있어서는, 복수개의 금형교환기구 중의 소정의 금형교환기구의 외부 가이드 레일이 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열하는 위치에 턴테이블을 회전구동시키고, 상측의 고정구 및 하측의 고정구를 개방한 교환해야 하는 구상금형 및 구하금형을 금형체결부재에 의해 일체적으로 결합하여 금형 롤러를 두어 지지홀더 가이드 레일에 매달고나서, 소정의 금형체결부재에 연결부재를 두어 이동부재를 연결하고, 상기 이동부재를 금형교환기구의 엑츄에이터에 의해 외부 가이드 레일을 따라 반반송라인으로 이동시켜 상기 구상금형 및 구하금형을 지지홀더 가이드 레일로부터 소정의 금형교환기구의 외부 가이드 레일로 이동시킨다.

동시에, 다른 금형교환기구의 외부 가이드 레일에 금형체결부재에 의해 일체화한 신규한 상금형 및 하금형을 위치시키고, 상기 금형체결부재에 연결부재를 두어 이동부재를 연결한다.

그 후, 다른 금형교환기구의 외부 가이드 레일이 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열하는 위치에 턴테이블을 회전구동시키고, 다른 금형교환기구의 엑츄에이터를 작동시켜 이동부재를 외부 가이드 레일을 따라 반송라인 방향으로 이동시켜, 상기 신규 상금형 및 하금형을 지지홀더 가이드 레일로 이동시키고, 금형체결부재를 꺼내고나서 상측의 고정구에 의해 상금형을 고정하고, 하측의 고정구에 의해 하금형을 고정한다.

본 발명의 청구항 제4항에 기재된 금형교환장치에 있어서는, 복수개의 금형교환기구 중 1개의 금형교환기구의 외부 가이드 레일이 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열하는 위치에 대차를 이동시키고, 상측의 고정구 및 하측의 고정구를 개방한 교환해야 하는 구상금형 및 구하금형을 금형체결부재에 의해 일체적으로 결합 시켜 금형롤러를 두어 지지홀더 가이드 레일에 매달고나서, 한쪽의 금형체결부재에 연결부재를 두어 이동부재를 연결하고, 상기 이동부재를 금형교환기구의 엑츄에이터에 의해 외부 가이드 레일을 따라 반반송라인 방향으로 이동시켜 상기 구상금형 및 구하금형을 지지홀더 가이드 레일로부터 금형교환기구의 외부 가이드 레일로 이동시킨다.

동시에, 다른 1개의 금형교환기구의 외부 가이드 레일에 금형체결부재에 의해 일체화한 신규 상금형 및 하금형을 위치시키고, 상기 금형체결부재에 연결부재를 두어 이동부재를 연결시킨다.

그 후, 상기 금형교환기구의 외부 가이드 레일이 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열하는 위치에 대차를 이동시키고, 금형교환기구의 엑츄에이터를 작동하여 이동부재를 외부 가이드 레일을 따라 반송라인 방향으로 이동시켜, 상기 신규 상금형 및 하금형을 지지홀더 가이드 레일로 이동시키고, 금형체결부재를 꺼내고 나서 상측의 고정구에 의해 상금형을 고정하고, 하측의 고정구에 의해 하금형을 고정한다.

본 발명의 청구항 제5항에 기재된 금형교환장치에 있어서는, 상측의 고정구 및 하측의 고정구를 개방한 교환해야 하는 구상금형 및 구하금형을 금형체결부재에 의해 일체적으로 결합하고 금형용 롤러를 두어 지지홀더 가이드 레일에 매단 후에, 견인소의 한말단을 한쪽의 금형체결부재에 연동시키고, 다른 말단을 다른쪽의 금형체결부재에 연동시킨다.

그 후, 금형용 롤러가 랙쪽으로 이동하는 방향으로 견인소가 감기도록 금형 교환기구의 윈치를 작동시켜, 상기 구상금형 및 구하금형을 랙쪽으로 옮겨놓고, 상기 구상금형 및 구하금형을 신규 상금형 및 하금형으로 교환하여 금형용 롤러에 매단다.

그리고, 금형용 롤러가 지지홀더 가이드 레일쪽으로 이동하는 방향으로 견인소가 감기도록 금형교환기구의 윈치를 작동시켜, 상기 신규 상금형 및 하금형을 지지홀더 가이드 레일쪽으로 이동시키고, 금형체결부재를 꺼내고나서 상측의 고정구에 의해 상금형을 고정하고 하측의 고정구에 의해 하금형을 고정한다.

본 발명의 청구항 제6항에 기재된 금형교환장치에 있어서는, 상측의 고정구 및 하측의 고정구를 개방한 교환해야 하는 구상금형 및 구하금형을 금형체결부재에 의해 일체적으로 결합하고 금형용 롤러를 두어 지지홀더 가이드 레일에 매단 후에, 견인소의 한말단을 한쪽의 금형체결부재에 연동시키고, 다른 말단을 다른쪽의 금형체결부재에 연동시킨다.

동시에, 한쪽의 랙의 외부 가이드 레일에 금형체결부재에 의해 일체화한 신규 상금형 및 하금형을 위치시켜 둔다.

그 후, 금형용 롤러가 다른쪽의 랙쪽으로 이동하는 방향으로 견인소가 감기도록 금형교환기구의 윈치를 작동시켜, 상기 구상금형 및 구하금형을 다른쪽 랙쪽으로 옮겨놓는다.

그리고, 구상금형 및 구하금형을 결합하고 있는 금형체결부재로부터 꺼낸 견인소의 한말단을 신규 상금형 및 하금형을 결합하고 있는 금형체결부재의 한쪽에 연동시키고, 다른 말단을 다른쪽의 금형체결부재에 연동시키고, 신규 상금형의 금 형용 롤러가 지지홀더 가이드 레일쪽으로 이동하는 방향으로 견인소가 감겨지도록 금형교환기구의 윈치를 작동시켜, 상기 신규 상금형 및 하금형을 지지홀더 가이드 레일쪽으로 이동시키고, 금형체결부재를 꺼내고나서, 상측의 고정구에 의해 상금형을 고정하고 하측의 고정구에 의해 하금형을 고정한다.

또한, 상기 제2목적을 달성하기 위해, 본 발명의 청구항 제7항에 따르면, 슬래브(101)의 두께 방향으로 움직일 수 있는 상하 슬라이더(108)에 설치되고, 슬래브를 사이에 두고 상하로 대치하여 설치된 상하 금형(102)을 슬래브를 향하여 압하시키는 판두께 압하 프레스의 금형교환장치에 있어서, 상하 금형을 각각 탈착가능하게 고정하는 상하 다이클램프(die clamp, 112)와, 하 다이홀더(lower die holder)의 하부에 설치되고 압연라인의 폭방향으로 수평하게 연장하는 승강가능한 분할레일(split rail, 114)과, 상기 분할레일에 연속하여 상승할 때의 지지면(support surface)과 접하는 지지면을 갖고 기기밖까지 수평하게 연장되는 교체용 레일(die changing rail, 116)과, 상기 교체용 레일의 지지면과 접하는 지지면을 갖는 복수의 시프트용 레일(shift rail, 118)과, 상기 시프트용 레일의 어느 하나가 교체용 레일에 연속하도록 압연라인방향으로 이동시키는 사이드 시프트 장치(sideways shift apparatus, 120)와, 다이클램프에서 빠져나온 금형부착 상하 다이홀더를 상승한 분할레일로부터 교체용 레일을 통해 시프트용 레일까지 이동시키는 다이클램프 이동장치(122)를 구비하는 것을 특징으로 하는 판두께 압하 프레스의 금형교환장치가 제공된다.

본 발명의 청구항 제9항의 금형교환장치에 따르면, 상기 상하의 다이클램프 (112)는, 상하의 금형을 각각 고정하는 다이홀더(110)의 압연라인 방향전후를 눌러서 다이홀더를 상하 슬라이더(108)의 부하면(loading surface)에 눌러붙이는 복수의 클램프실린더(112a)를 갖는다.

상기 다이클램프 이동장치(122)는 카(car), 또는 실린더 등으로 구성할 수 있다. 또한 시프트용 레일(118)은 2열(신구)이어도, 3열이상이어도 좋다.

또한, 본 발명의 청구항 제10항에 따르면, 상기 금형교환장치를 이용하여, (A)상하의 다이홀더(110) 사이에 스페이서(spacer, 128)를 두고, 클램프실린더 (112a)를 느슨하게 하여 다이홀더(110)를 슬라이더(108)의 부하면에서 분리하여 다이클램프에서 떼어내고, 동시에 금형부착 상다이홀더를 스페이서를 두어 하다이홀더상에 놓고, (B)분할레일(114)을 상승시켜, 상기 상하의 다이홀더를 분할레일상에 놓고, (C)다이클램프 이동장치(122)에 의해, 다이클램프로에서 빠져나온 금형부착 상하 다이홀더를 상승할 때의 분할레일로부터 교체용 레일을 통해 시프트용 레일까지 이동시키는 것을 특징으로 하는 판두께 압하 프레스의 금형교환방법이 제공된다.

본 발명의 청구항 제11항의 방법에 따르면, 또한 (D)사이드 시프트장치(120)에 의해, 다른 시프트용 레일(118)이 교체용 레일에 연속하도록 복수의 시프트용 레일을 동시에 압연라인 방향으로 이동시키고, (E)다른 시프트용 레일상의 다른 금형부착 상하 다이홀더를, 다이클램프 이동장치(122)에 의해 교체용 레일을 통해 상승할 때의 분할레일까지 이동시키고, (F)분할레일(114)을 하강시켜 상하 다이홀더를 분할레일로부터 분리하고, (G)클램프실린더(122a)를 늘려 상하의 다이홀더(110) 를 상하 슬라이더(108)의 부하면에 눌러붙이고, 스페이서를 떼어낸다.

상기 본 발명의 장치 및 방법에 따르면, 사이드 시프트 장치(120)에 의해 복수의 시프트용 레일(118)상의 금형부착 상하 다이홀더(신구 또는 다른 크기 또는 다른 형태의 다이)에 단시간에 용이하게 자동교환할 수 있다. 또한, (마모, 히트-크랙(heat-cracked)된) 구다이와 (신금형 또는 표면 재가공한) 신다이를 교환할 수 있다. 또한, 다른 종류(두께=출구쪽 바(bar) 두께, 또는 다른 다른 형태, 각도 등)의 다이를 교환하고, 출구쪽 바 두께를 바꾸고 또는 다른 종류의 재료로 대응할 수도 있다. 또한, 2종 이상의 금형을 여러 슬래브 프레스마다 교환하고, 불사용시(금형이 밖에 있을 때), 다이를 냉각하여 다이의 수명연장을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 청구항 제8항의 장치에 따르면, 상기 교체용 레일의 반대쪽에서 분할레일에 연속하여 그 상승시의 지지면과 접하는 지지면을 갖고 기기 밖까지 수평하게 연장된 변경용 레일(124)과, 상기 변경용 레일상에 위치하는 다른 금형부착 상하 다이홀더를 상승한 분할레일상까지 이동시키는 변경 다이클램프 이동장치(126)를 구비한다.

또한, 이 장치를 이용하고, 본 발명의 청구항 제12항의 방법에 따르면, 변경 다이클램프 이동장치(126)에 의해, 변경용 레일상에 위치하는 다른 금형부착 상하 다이홀더를 상승한 분할레일상까지 이동시키는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 장치 및 방법에 따라, 변경 다이클램프 이동장치(126)에 의해, 변경용 레일상에 위치하는 별도의 금형부착 상하 다이홀더에 단시간에 용이하게 변경할 수 있고, 다이의 교체를, 간단, 단시간, 자동화할 수 있다. 또한 이것에 의해, 바 두께를 변경할 수 있고, 프레스의 갭 어드져스팅 장치(gap adjusting apparatus)를 불필요하게 할 수 있고, 다른 종류의 다이를 간단하게 교환사용할 수 있으며, 다이를 외부에서 냉각하여 수명을 연장할 수 있고, 다이를 프레스내에서 수냉하지 않기 (또는 수량을 적게 할 수 있기) 때문에, 슬래브 두께를 고온에서 균일하게 할 수 있다.

2. 또한, 본 발명의 제3목적은, 상술한 금형교환장치에 적용할 수 있고, 또한 온도분포를 균일에 가깝게 하며, 마모가 많은 중앙만을 교환할 수 있도록 하고, 제작을 용이하게 하며 제작비를 저감할 수 있는 프레스 금형을 제공하는데 있다.

상기 제3목적을 달성하기 위해, 청구항 제13항의 발명에서는, 피프레스재를 사이에 두어 상하에 설치되고 피프레스재와 대향하는 평행면과 경사면을 가진 금형에 있어서, 상기 금형은 피프레스재의 폭방향으로 복수로 분할된 분할금형에 의해 구성되어 있다.

금형을 폭방향으로 복수로 분할하여 구성하는 것에 의해, 각 분할금형의 온도분포가 균일에 가까워지기 때문에, 분할이나 변형이 격감한다. 또한 중앙부가 마모한 경우, 중앙부의 분할금형만 교환할 수 있다. 또한, 분할금형으로 하면, 커다란 일체형 금형을 제작하는 것보다도 제작이 용이하며 비용도 절감된다.

청구항 제14항의 발명에서는, 상기 분할금형이 인접하는 상대금형과 접하는 면은 피프레스재의 반송방향에 대해 경사면으로 되어 있다.

상대금형과 인접하는 면을 피프레스재의 반송방향(세로방향)에 대해 경사를 갖게 하는 것으로, 피프레스재의 분할금형에 의해 압하되는 면에 생기는 자국(stripe)을 적게 할 수 있다.

청구항 제15항의 발명에서는, 상기 분할금형 내부에는 냉각수 통로가 설치되어 있다.

분할금형 내부에 냉각수 통로를 설치하고 냉각시켜 분할금형의 수명을 길게 할 수 있다.

청구항 제16항의 발명에서는, 상기 분할금형의 평행면, 경사면의 적어도 한쪽에는 복수의 홈이 설치되어 있다.

분할금형이 피프레스재와 접촉하는 평행면과 경사면의 어느것이나에, 또는 두 면 모두에 홈을 설치하여, 분할금형과 피프레스재의 미끄러짐(slippage)을 적게 할 수 있다. 또한 피프레스재의 압하에 의한 체적의 변형흐름을 좋은 방향으로 할 수 있다.

청구항 제17항의 발명에서는, 상기 분할금형의 평행면, 경사면의 적어도 한쪽에 복수의 돌기가 설치되어 있다.

분할금형이 피프레스재와 접촉하는 평행면과 경사면의 어느것이나에, 또한 두 면 모두에 돌기를 설치하여, 분할금형과 피프레스재와의 미끄러짐을 적게 할 수 있다.

본 발명의 그 외의 목적 및 유리한 특징은 첨부도면을 참조한 이하 설명에서 명백해질 것이다.

도 1은 종래의 판두께 압하 프레스 장치의 일례의 개념도이고,

도 2는 도 1의 XI-XI선을 따라 잘라 본 사시도이며,

도 3은 종래의 판두께 압하 프레스의 모식적 구성도이고,

도 4는 미공개된 판두께 압하 프레스의 모식적 구성도이며,

도 5는 본 발명의 금형교환장치를 구비한 프레스 본체를 나타내는 개념도이고,

도 6은 도 5에 관련된 금형부분의 확대도이며,

도 7은 본 발명의 금형교환장치의 제1실시예의 금형교환기구를 나타낸 개념도이고,

도 8은 도 7의 IV-IV선을 따라 잘라 본 사시도이며,

도 9는 도 7에 관련된 금형교환기구의 평면배치도이고,

도 10은 본 발명의 금형교환장치의 제2실시예의 금형교환기구를 나타낸 개념도이며,

도 11은 도 10의 VII-VII선을 따라 잘라 본 사시도이고,

도 12는 도 10에 관련된 금형교환기구의 평면배치도이며.

도 13은 본 발명의 금형교환장치의 제3실시예의 금형교환기구를 나타낸 개념도이고,

도 14는 본 발명에 의한 금형교환장치의 제4실시에를 나타낸 평면도이며,

도 15는 금형의 사용상태를 나타내는 도 1의 A-A선에 있어서의 단면도이고,

도 16은 금형의 교환시를 나타내는 도 1의 A-A선에 있어서의 단면도이며,

도 17은 도 15의 다른 실시예를 나타내는 부분도이고,

도 18은 본 발명에 의한 금형교환장치의 제5실시예를 나타낸 평면도이며,

도 19는 본 발명의 분할금형을 이용한 압하 프레스의 제1실시예를 나타낸 도이고,

도 20은 도 19의 X-X선을 따라 잘라 본 사시도이며 분할금형의 제1실시예를 나타내고,

도 21은 분할금형에 냉각수 통로를 설치한 상태를 나타낸 도면이며,

도 22는 분할금형의 평행면이나 경사면에 홈이나 돌기를 설치한 상태를 나타낸 도이며,

도 23은 도 19의 X-X선을 따라 잘라 본 사시도이고 분할금형의 제2실시예를 나타낸 도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도시예와 함께 설명한다.

(제1실시예)

도 5 내지 도 9는 본 발명의 판두께 압하 프레스 장치의 실시형태의 제1예를 나타내는 것이다.

프레스 분체(20)는 도 5 내지 도 6에 나타난 바와 같이 피성형재료(2)가 진행할 수 있도록 반송라인 S의 소정위치에 설치된 하우징(housing, 21)과, 반송라인 S를 사이에 두고 상하에 대치하도록 하우징(21)의 윈도우 부분(window portion, 22)에 연결된 상축함(upper journal box, 23a) 및 하축함(23b)과, 반송라인 S에 대해 직교하는 방향으로의 거의 수평하게 연장되고 비편심 부분이 베어링(도시되지 않음)을 두어 상축함(23a) 또는 하축함(23b)에 위치된 상하의 크랭크축(24a, 24b)과, 반송라인 S의 상하에 각각 위치하고 최말단부(extreme ends)가 상기 크랭크축(24a, 24b)의 편심부분에 위치된 상하로 연장하는 로드(rod, 25a, 25b)와, 로드(25a, 25b)의 선단부에 브라켓(bracket, 26a, 26b)을 두어 연결된 상금형대(27a) 및 하금형대(27b)와, 상기 상금형대(27a)에 상금형 지지홀더(28a)를 두어 장착된 상금형(29a)과, 상기 하금형대(27b)에 하금형 지지홀더(28b)를 두어 장착된 하금형(29b)를 구비하고 있다.

크랭크축(24a, 24b)은, 도시하지 않은 유니버셜 커플링 및 감속기를 통해 모터의 출력축(output shaft, 도시하지 않음)에 연결되어 있고, 모터를 작동시키면 상하 금형(29a, 29b)이 반송라인 S에 대해 동조하여 근접 및 이격하도록 되어 있다.

상금형대(27a) 및 하금형대(27b)는 하우징(21)의 윈도우 부분(22)에 접동가능하게 연결되고, 피스톤 로드의 선단부가 상금형 지지홀더(28a) 또는 하금형 지지홀더(28b)를 통과하여 연장되도록 배치된 유체압 실린더(hydraulic cylinders, 30)를 중앙부에 내장하고 있다.

상금형 지지홀더(28a)는, 상금형대(27a)의 하면에 고정되고, 반송라인 방향으로 소정의 간격을 두어 접하고 서로 평행하여 반송라인 S의 폭방향으로 연장되며, 상부가 산형태로 형성된 지지홀더 가이드 레일(31)을 하면에 갖는다.

하금형 지지홀더(28b)는, 하금형대(27b)의 상면에 고정되고, 하금형(29b)의 반송라인 방향의 길이에 적합한 폭을 가져서 반송라인 S의 폭방향으로 연장되는 사 각홈(32)을 상면에 갖는다.

상금형(29a)은, 상면의 반송라인 방향의 양주변에, 바깥쪽으로 돌출하여 설치되고 상기 지지홀더 가이드 레일(31)을 따라 전동할 수 있도록 종렬로 배치된 복수의 금형용 롤러(33)를 갖고, 상면의 중앙부에 반송라인 폭방향으로 통과하는 연장이음홈(34a)을 갖는다.

이 연장이음홈(34a)은, 상금형(29a)을 상금형 지지홀더(28a)에 장착할 때 상기 유체압 실린더(30)의 피스톤 로드 선단부로 바깥쪽에서 끼워지도록 형성되고 유체압 실린더(30)의 로드쪽 유체실에 유체압이 부여되면, 상기 피스톤 로드 선단부에 의해 연장이음홈(34a)의 옆면이 상금형 지지홀더(28a)에 눌러붙고, 상금형(29a)이 상금형 지지홀더(28a)에 고착되도록 되어 있다.

하금형(29b)은, 상기 하금형 지지홀더(28b)의 사각홈(32)을 따라 이동할 수 있는 반송라인 방향의 길이를 갖고, 하면의 중앙부에 반송라인 S의 폭방향으로 통과하는 연장이음홈(34b)을 갖는다.

이 연장이음홈(34b)은, 하금형(29b)을 하금형 지지홀더(28b)에 장착할 때, 상기 유체압 실린더(30)의 피스톤 로드 선단부가 끼워지고, 유체압 실린더(30)의 로드쪽 유체실에 유체압이 부여되면, 상기 피스톤 로드 선단부로 연장이음홈(34b)의 옆면이 하금형 지지홀더(28b)에 눌러붙고, 하금형(29b)이 하금형 지지홀더(28b)에 고착되도록 되어 있다.

또한, 상금형(29a) 및 하금형(29b)은, 반송라인 상류 A쪽에서 반송라인 하류 B쪽을 향하여 서서히 반송라인 S로 근접하는 평탄한 성형면(35a, 35b)과, 상기 성 형면(35a, 35b)에 연결되고 반송라인 S에 평행하게 대치하는 평탄한 성형면(36a, 36b)를 갖고 있다.

각 금형(29a, 29b)의 폭은 피성형재료(2)의 판폭(약 2000mm이상)에 따라 설정되어 있다.

하우징(21)의 상부에는, 상축함(23a)을 반송라인 S에 대해 근접 및 이격하도록 하기 위한 위치조정용 스크류(37)가 설치되어 있고, 상기 위치조정용 스크류(37)를 둘레 방향으로 회전시켜, 크랭크축(24a), 로드(25a), 상금형대(27a) 등을 통해 상금형(29a)이 승강하고, 상금형(29a)과 하금형(29b)의 간격, 즉 피성형재료(2)의 압하량이 조절된다.

금형체결부재(38)는, 상하의 각 금형(29a, 29b)을 교환할 때 상금형(29a)과 하금형(29b)를 일체로 체결하기 위해 준비되어 있다.

금형체결부재(38)는, 상하의 각 금형(29a, 29b)의 반송라인 폭방향의 양 옆면 각각에 접할 수 있고, 접한 면쪽에서 상하 금형(29a, 29b)의 사이에 끼워질 수 있는 돌기부(38a)를 갖고, 상금형(29a) 및 하금형(29b)에 각각 볼트 체결할 수 있도록 형성된 좌우 한쌍의 부재로 이루어지며, 각 금형체결부재(38)의 표면에는 후술하는 연결부재(46)를 볼트 체결하기 위해, 도 7에 나타난 바와 같은 브라켓(39)이 설치되어 있다.

금형교환기구(40)는, 도 7 및 도 8에 나타난 바와 같이 반송라인 S의 옆쪽에서 상기 지지홀더 가이드 레일(31)에 정확하게 배열될 수 있고 금형용 롤러(33)가 전동할 수 있는 외부 가이드 레일(41)을 구비한 랙(42)과, 상기 외부 가이드 레일(41)을 따라 전동할 수 있는 이동부재용 롤러(43)를 갖고 상기 이동부재용 롤러(43)에 의해 랙(42)에 장착되는 이동부재(44)와, 상기 이동부재(44)를 반송라인 S의 폭방향으로 이동시킬 수 있는 유체압 실린더(45)와, 이동부재(44)에 설치되고 한쪽이 금형체결부재(38)의 브라켓(39)에 연결가능한 연결부재(46)에 의해 구성되어 있다.

랙(42)은, 기저(base, 47)와, 상기 기저(47)상의 반송라인 S의 폭방향으로 소정의 간격을 두어 설치된 게이트 컬럼(gate column, 48)을 갖고, 상기 외부 가이드 레일(41)은 이 컬럼(48)의 안쪽의 소정 높이 위치에 설치되어 안쪽으로 돌출하는 암(49)에 의해 지지되어 있고, 상부가 산형태로 형성된 사각형 단면을 갖는다.

이동부재(44)는, 이동부재 본체(50)와, 상기 이동부재 본체(50)의 사각 모서리에 설치되고 위쪽으로 연장된 교각(51)을 갖고, 외부 가이드 레일(41)을 지지홀더 가이드 레일(31)에 정확하게 배열시킬 때, 반송라인 쪽에 위치하는 2개의 교각(51)의 반송라인 쪽에, 연결부재(46)의 한말단이 볼트 체결되어 있다.

이동부재용 롤러(43)는, 상기 외부 가이드 레일(41)을 상하로부터 끼우도록 각 교각(51)의 정수리 부분에 각각 2개씩 설치되어 있다.

유체압 실린더(45)는, 실린더 부분이 랙(42)의 기저(47)의 상면 중앙의 반송라인 부근에 위치되고 피스톤 로드 선단부가 이동부재 본체(50)의 하면에 위치되어, 외부 가이드 레일(41)에 평행하는 방향으로 진퇴할 수 있는 수평상태로 배치되어 있고, 상기 유체압 실린더(45)의 로드쪽 유체실에 유체압이 부여되면 이동부재(44)가 반송라인 쪽으로 이동하고, 헤드쪽 유체실에 유체압이 부여되면 이 동부재(44)가 반반송라인 쪽으로 이동하도록 되어 있다.

도 5 내지 도 9에 나타난 판두께 프레스 장치에서는, 반송라인 S의 옆쪽의 프레스 본체(20)의 근방에 턴테이블(52)을 설치하고, 상기 턴테이블(52)의 상면에 소정의 간격을 두어 2개의 금형교환기구(40)를 배치하고, 상기 턴테이블(52)을 회동시켜, 각각의 랙(42)의 외부 가이드 레일(41)이 프레스 본체(20)의 지지홀더 가이드 레일(31)에 정확하게 배열될 수 있도록 탑재되어 있다.

도 5 내지 도 9에 나타난 판두께 압하 프레스 장치에 의해 피성형재료(2)를 판두께 방향으로 압하성형할 때는, 위치조정용 스크류(37)를 적절히 회전시켜, 상금형(29a)과 하금형(29b)의 간격을 판두께 방향으로 압하성형해야 하는 피성형재료(2)의 판두께에 따라 설정한다.

계속하여, 모터를 작동시켜 상하의 크랭크축(24a, 24b)을 회전시킴과 동시에, 상금형(29a)과 하금형(29b)의 사이에, 반송라인 상류 A쪽에서 피성형재료(2)를 삽입통과시키면 상기 피성형재료(2)는 반송라인 S을 따라 반송라인 상류 A쪽에서 반송라인 하류 B쪽을 향하여 이동하면서, 크랭크축(24a, 24b)의 편심부분의 변위에 따라 반송라인 S에 대해 근접 및 이격하는 상금형(29a)과 하금형(29b)에 의해 판두께 방향으로 압하성형된다.

상금형(29a) 및 하금형(29b)을 교환할 때는, 상하의 각 금형(29a, 29b)의 양옆면의 각각에 금형체결부재(38)를 접하고 돌기부(38a)를 상하의 금형(29a, 29b)에 의해 끼우고나서 볼트 체결을 실시하여 상금형(29a)와 하금형(29b)를 일체화한 후, 상하의 각 금형(29a, 29b)을 고정하고 있는 유체압 실린더(30)의 헤드쪽 유체실에 유체압을 부여하여, 각 금형 지지홀더(28a, 28b)에 대해 고착되어 있는 각 금형 (29a, 29b)을 개방하고, 프레스 본체(20)의 모터를 작동하여 상금형 지지홀더(28a)와 하금형 지지홀더(28b)의 간격을 약간 분리시킨다.

이어, 턴테이블(52)을 회전구동시키고, 턴테이블 상에 설치된 2개의 금형교환기구(40) 중의 한쪽의 금형교환기구(40)의 랙(42)의 외부 가이드 레일(41)을, 프레스 본체(20)의 지지홀더 가이드 레일(31)에 대해 정확하게 배열하는 위치에 정지시킨다.

금형교환기구(40)의 유체압 실린더(45)의 로드쪽 유체실에 유체압을 부여하여 이동부재(44)를 프레스 본체쪽으로 이동시키고, 상기 이동부재(44)와 상기 금형체결부재(38)의 브라켓(39)을 연결부재(46)을 통해 연결하고나서, 유체압 실린더(45)의 헤드쪽 유체실에 유체압을 부여하여 이동부재(44)를 반프레스 본체쪽으로 이동시키면, 금형체결부재(38)에 의해 일체화되어 있는 상금형(29a)과 하금형(29b)이 상금형(29a)에 설치되어 있는 금형용 롤러(33)를 통해 지지홀더 가이드 레일(31)로 유도되어 외부 가이드 레일(41)쪽으로 이행한 결과, 상금형(29a) 및 하금형(29b)이 동시에 프레스 본체(20)로부터 빠져 금형교환기구(40)의 랙(42)에 옮겨진다.

이 사이에, 턴테이블(52)에 설치된 다른 금형교환기구(40)의 랙(42)의 외부 가이드 레일(41)에, 다른 금형체결부재(38)에 의해 상하 일체화한 신규한 상금형(29a) 및 하금형(29b)를 장착하고, 상기 금형체결부재(38)의 브라켓(39)과 금형교환기구(40)의 이동부재(44)를 연결부재(46)를 두어 연결해 둔다.

다시, 턴테이블(52)을 회전구동시키고, 턴테이블(52)에 설치된 2개의 금형교환기구(40) 중의 다른 쪽의 금형교환기구(40)의 랙(42)의 외부 가이드 레일(41)을 프레스 본체(20)의 지지홀더 가이드 레일(31)에 대해 정확하게 배열하는 위치에 정지시킨다.

여기서, 금형교환기구(40)의 유체압 실린더(45)의 로드쪽 유체실에 유체압을 부여하여 이동부재(44)를 프레스 본체쪽으로 이동시키면, 상기 이동부재(44)에 연결부재(46)을 두어 연결되어 있는 금형체결부재(38)에 의해 상하 일체화되어 있는 상금형(29a)와 하금형(29b)이 상금형(29a)에 설치되어 있는 금형용 롤러(33)를 통해 외부 가이드 레일(41)로 유도되어 지지홀더 가이드 레일(31)쪽으로 이행한 결과, 상금형(29a) 및 하금형(29b)이 동시에 금형교환기구(40)의 랙(42)으로부터 프레스 본체(20)로 옮겨진다.

이 때, 상하의 각 금형(29a, 29b)에 설치되어 있는 각 연장이음홈(34)에 대해, 상하의 각 금형(29a, 29b)을 고정해야 하는 유체압 실린더(30)의 피스톤 로드 선단부가 각각 자동적으로 끼워진다.

상금형(29a) 및 하금형(29b)이 프레스 본체(20)로 옮겨진 후, 금형체결부재 (38)에 연결되어 있는 연결부재(46)의 연결을 개방하고, 프레스 본체(20)의 모터를 작동하여 상금형 지지홀더(28a)와 하금형 지지홀더(28b)의 간격을 약간 근접시키고, 상하의 각 금형(29a, 29b)의 양 옆면에 볼트 체결되어 있는 금형체결부재(38)를 제거한 후, 상하의 각 금형(29a, 29b)을 고정해야 하는 유체압 실린더(30)의 로드쪽 유체실에 유체압을 부여하여, 각 금형 지지홀더(28a, 28b)에 대해 각 금형(29a, 29b)를 고착시킨다.

이상의 작업에 의해, 각 금형(29a, 29b)의 교환을 종료한다.

이와 같이, 도 5 내지 도 9에 나타난 판두께 압하 프레스 장치에 있어서는, 상금형(29a)과 하금형(29b)을 상하 일체로 체결할 수 있는 금형체결부재(38)을 설치하고, 상기 금형체결부재(38)에 의해 일체화된 상금형(29a)과 하금형(29b)을 프레스 본체(20)에 대해 착탈이 자유로운 금형교환기구(40)을 설치하였기 때문에, 상금형(29a) 및 하금형(29b)의 교환작업을 신속하게 실시할 수 있고, 판두께 압하 프레스 장치의 판두께 감축효율을 고수준의 상태로 유지할 수 있다.

(제2실시예)

도 10 내지 도 12는 본 발명의 판두께 압하 프레스 장치의 실시형태의 제2예를 나타낸 것이고, 도 중 도 5 내지 도 9와 동일한 부호를 붙인 것은 동일한 부분을 나타낸다.

이 판두께 압하 프레스 장치에서는, 반송라인 S의 한쪽방향에 배치되고 반송라인 S에 평행하게 연장된 대차 이동용 트랙(track)(53)과, 상기 트랙을 따라 이동할 수 있는 대차(54)와, 상기 대차(54)를 이동시킬 수 있는 유체압 실린더(55)와, 상기 대차(54)에 장착된 2개의 금형교환기구(40)를 구비하고 있다.

트랙(53)은, 반송라인 S의 한쪽 방향의 프레스 본체(20)의 근방에 배치된 기초 프레임(56)과, 상기 기초 프레임(56)의 상면에 반송라인 S의 폭방향으로 소정의간격을 두어 서로 평행하고 반송라인 S를 따라 거의 수평하게 연장되도록 설치된 한쌍의 레일(57)에 의해 형성되어 있다.

대차(54)는, 상기 레일(57)을 따라 전동할 수 있는 복수의 차륜(58)을 구비하고 금형교환기구(40)를 탑재할 수 있도록 형성된 차체(59)를 가지며, 상기 차체(59)상에 장착된 2개의 금형교환기구(40)의 각각의 랙(42)의 외부 가이드 레일(41)이 대차(54)의 이동에 따라 프레스 본체(20)의 지지홀더 가이드 레일(31)에 정확하게 배열될 수 있도록 되어 있다.

유체압 실린더(55)는, 트랙(53)의 기초 프레임(56)의 안쪽으로 거의 수평하게 배치되고, 실린더 부분이 트랙(53)의 기초 프레임(56)에 위치되고, 피스톤 로드의 선단부가 대차(54)의 차체(59)의 하면에 설치된 브라켓(60)에 의해 위치되고, 헤드쪽 유체실 또는 로드쪽 유체실에 유체압을 부여하여 대차(54)를 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

상금형(29a) 및 하금형(29b)을 교환할 때는, 도 5 내지 도 9에 나타난 판두께 압하 프레스 장치와 같은 동작에 의해, 상금형(29a)과 하금형(29b)를 일체화하고, 각 금형 지지홀더(28a, 28b)에 대해 고착되어 있는 각 금형(29a, 29b)을 개방하고, 상금형 지지홀더(28a)과 하금형 지지홀더(28b)와의 간격을 약간 떨어뜨린다.

이어, 유체압 실린더(55)의 헤드쪽 유체실 또는 로드쪽 유체실에 유체압을 부여하여 대차(54)를 이동시키고, 대차(54)에 설치된 2개의 금형교환기구(40) 중의 한쪽의 금형교환기구(40)의 랙(42)의 외부 가이드 레일(41)을 프레스 본체(20)의 지지홀더 가이드 레일(31)에 대해 정확하게 배열하는 위치에 정지시킨다.

그 후, 도 5 내지 도 9에 나타난 판두께 압하 프레스 장치와 같은 동작에 의해, 상금형(29a) 및 하금형(29b)을 동시에 프레스 본체(20)에서 꺼내어 금형교환기 구(40)의 랙(42)으로 옮긴다.

이 사이에, 대차(54)에 설치된 다른 금형교환기구(40)의 랙(42)의 외부 가이드 레일(41)에, 다른 금형체결부재(38)에 의해 상하 일체화된 신규 상금형(29a) 및 하금형(29b)을 장착하고, 상기 금형체결부재(38)의 브라켓(39)과 금형교환기구 (40)의 이동부재(44)를 연결부재(46)을 통해 연결해 둔다.

다시, 대차(54)를 이동시키고, 대차(54)에 설치된 2개의 금형교환기구(40) 중의 다른 쪽 금형교환기구(40)의 랙(42)의 외부 가이드 레일(41)을, 프레스 본체(20)의 지지홀더 가이드 레일(31)에 대해 정확하게 배열하는 위치에 정지시킨다.

여기서, 도 5 내지 도 9에 나타난 판두께 압하 프레스 장치와 같은 동작에 의해, 신규한 상금형(29a) 및 하금형(29b)을 동시에 금형교환기구(40)의 랙(42)으로부터 프레스 본체(20)로 옮기고, 각 금형 지지홀더(28a, 28b)에 대해 각 금형(29a, 29b)를 고착시킨다.

이상의 작업에 의해, 각 금형(29a, 29b)의 교환을 종료한다.

이와 같이, 도 10 내지 도 11에 나타난 판두께 압하 프레스 장치에 있어서도, 도 5 내지 도 9에 나타난 본 발명의 제1실시예와 같이, 상금형(29a) 및 하금형(29b)의 교환작업을 신속하게 실시하는 것이 가능하고, 판두께 압하 프레스 장치의 판두께 감축효율을 고수준의 상태로 유지할 수 있다.

(제3실시예)

도 13은 본 발명의 판두께 압하 프레스 장치의 실시형태의 제3예를 나타내는 것이고, 도 중 도 5 내지 도 9와 동일한 부호를 붙인 것은 동일한 부분을 나타낸다.

금형교환기구(61)는, 반송라인 S의 양 옆쪽에 배치되어 있고, 프레스 본체(20)의 지지홀더 가이드 레일(31)에 정확하게 배열될 수 있고 금형용 롤러(33)가 전동할 수 있는 외부 가이드 레일(62)을 승강가능하게 구비한 랙(63)과, 외부 가이드 레일(62)을 랙(63)을 통해 승강시킬 수 있는 유체압 실린더(64)와, 한말단이 반송라인 S의 한 옆쪽에서 한쪽의 금형체결부재(38)에 연동시킬 수 있고 다른 말단이 반송라인 S의 다른쪽 방향에서 다른쪽의 금형체결부재(38)에 연동시킬 수 있는 와이어 로프(wire rope, 65)와, 상기 와이어 로프(65)를 반송라인 S의 한 옆쪽 및 다른 옆쪽으로 선택적으로 당기는 윈치(66)로 구성되어 있다.

랙(63)은, 프레스 본체(20)의 옆쪽의 상면에 고정된 기저(67)와, 상기 기저(67)의 상면에서 반송라인 S에 평행하는 방향으로 소정의 간격을 두어 배치된 전후 한쌍의 다이아고날 크로스 암(diagonal cross arm, 68)을 갖는다.

다이아고날 크로스 암(68)은 세로 방향 중간 부위가 핀(69)를 통해 교차하는 2개의 링크(link, 70, 71)로 이루어지며, 한쪽의 링크(70)는 기저(67)의 프레스 본체(20) 부근의 말단부에 위치된 기저부와 외부 가이드 레일(62)의 반프레스 본체쪽의 한말단을 설치하는 선단부를 갖고, 다른 쪽의 링크(71)는 기저(67)의 반프레스 본체쪽에 설치되고 반송라인 폭방향으로 연장된 가이드 부재(72)에 의해 이동가능하게 지지된 기저부와 외부 가이드 레일(62)의 프레스 본체(20)쪽의 말단부 쪽에 설치된 가이드 부재(73)에 이동이 자유롭게 결합하는 선단부를 갖는다.

유체압 실린더(64)는, 실린더가 기저(67)의 중앙부의 프레스 본체(20) 부근에 위치되고, 피스톤 로드 선단부가 다이아고날 크로스 암(68)의 다른 쪽의 링크(71)의 이동가능한 기저부를 반송라인 S에 평행하는 방향으로 연결하는 축(74)의 중앙부에 연결되어 있고, 로드쪽 유체실에 유체압을 부여하면 피스톤 로드가 당겨져 다이아고날 크로스 암(68)이 올라가기 때문에 외부 가이드 레일(62)이 상승하고, 헤드쪽 유체실에 유체압을 부여하면 피스톤 로드가 솟아나서 다이아고날 크로스 암(68)이 기울어지기 때문에 외부 가이드 레일(62)이 하강하도록 되어 있다.

각 랙(63, 63)의 각각의 기저(67)의 폭방향 중앙부의 반프레스 본체쪽 말단부 상면 및 그 위쪽에서는, 로프 풀리(rope pulley, 75)가 배치되어 있고, 반송라인 S의 다른 쪽(도 13에 나타난 A쪽)의 프레스 본체(20)쪽에서는 로프 가이드 롤러(76)가 설치되어 있다.

또한, 반송라인 S의 한쪽(도 13에 나타난 B쪽)의 랙(63)의 기저중앙의 프레스 본체(20) 부근에는 윈치(66)가 배치되어 있다.

윈치(66)로부터 반송라인 S의 한쪽(도 13의 B쪽)으로 풀어낸 와이어 로프(65)의 한쪽은, 반송라인 S의 한쪽 방향에서 각 로프 풀리(75, 75)에 걸려서 한쪽의 금형체결부재(38)의 브라켓(39)에 연동될 수 있도록, 또한 반송라인 S의 다른쪽(도 13의 A쪽)으로 풀어낸 와이어 로프(65)의 다른 말단은 로프 가이드 롤러(76)에 놓이고, 반송라인 S의 다른쪽 방향에서 각 로프 풀리(75, 75)에 걸려서 다른 쪽의 금형체결부재(38)의 브라켓(39)에 연동될 수 있도록 되어 있다.

반송라인 S의 한쪽(도 13의 B쪽)으로 연장되는 와이어 로프(65)를 감고 다른 쪽(도 13의 A쪽)으로 연장되는 와이어 로프(65)를 풀어내는 방향으로 윈치(66)를 작동시키면, 한쪽의 금형체결부재(38)를 통해 상하의 금형(29a, 29b)을 반송라인 S의 한쪽(도 13의 B쪽)으로 끌어낼 수 있고, 반송라인 S의 한쪽(도 13의 B쪽)으로 연장된 와이어 로프(65)를 풀어내고 다른쪽(도 13의 A쪽)으로 연장된 와이어 로프(65)를 감는 방향으로 윈치(66)를 작동시키면, 다른쪽의 금형체결부재(38)를 통해 상하 금형(29a, 29b)을 반송라인 S의 다른쪽(도 13의 A쪽)으로 끌어낼 수 있도록 되어 있다.

상금형(29a) 및 하금형(29b)를 교환할 때는, 도 5 내지 도 9에 나타난 판두께 압하 프레스 장치와 같은 동작에 의해, 상금형(29a)과 하금형(29b)을 일체화하고, 각 금형 지지홀더(28a, 28b)에 대해 고착되어 있는 각 금형(29a, 29b)을 개방하고, 상금형 지지홀더(28a)와 하금형 지지홀더(28b)의 간격을 약간 떨어뜨린다.

이어, 유체압 실린더(64)의 로드쪽 유체실 또는 헤드쪽 유체실의 어느 하나에 유체압을 부여하여, 외부 가이드 레일(62)을 승강시키고, 상기 외부 가이드 레일(62)의 높이 위치를 프레스 본체(20)의 지지홀더 가이드 레일(31)의 높이에 일치시킨다.

또한, 윈치(66)로부터 반송라인 S의 한쪽(도 13의 B쪽)으로 풀어낸 와이어 로프(65)의 한 말단을 한쪽의 금형체결부재(38)의 브라켓(39)에 연동시키고, 반송라인 S의 다른쪽(도 13의 A쪽)으로 풀어낸 와이어 로프(65)의 다른 말단을 다른쪽의 금형체결부재(38)의 브라켓(39)에 연동시킨다.

그 후, 반송라인 S의 한쪽(도 13의 B쪽)으로 연장된 와이어 로프(65)를 감고 다른쪽(도 13의 A쪽)으로 연장된 와이어 로프(65)를 풀어내는 방향으로 윈치(66)를 작동시키면, 상금형(29a) 및 하금형(29b)이 동시에 프레스 본체(20)로부터 꺼내져, 도 13에 나타난 B쪽의 금형체결부재(61)의 랙(63)으로 옮겨진다.

이 때, 반송라인 S의 다른쪽(도 13의 A쪽)의 금형교환기구(61)의 랙(63)의 외부 가이드 레일(62)에, 다른 금형체결부재(38)에 의해 상하 일체화한 신규 상금형(29a) 및 하금형(29b)을 장착하고, 상기 각 금형(29a, 29b)의 반송라인 쪽의 금형체결부재(38)의 브라켓(39)과 상기 구금형(29a, 29b)의 반송라인 다른쪽의 금형체결부재(38)의 브라켓(39)을 연결하고, 신규 각 금형(29a, 29b)의 반송라인 쪽의 금형체결부재(38)의 브라켓(39)에 와이어 로프(65)의 다른 말단을 연동하도록 해 두면, 각각의 구금형(29a, 29b)을 프레스 본체(20)로부터 꺼냄과 동시에, 신규 각각의 금형(29a, 29b)을 프레스 본체(20)로 놓을 수 있게 된다.

그리하여, 신구의 각 금형(29a, 29b)의 각각의 금형체결부재(38)의 사이, 및 각 와이어 로프(65)의 말단부의 결합을 해제한 후, 도 5 내지 도 9에 나타난 본 발명의 제1실시예와 같은 동작에 의해, 각 금형 지지홀더(28a, 28b)에 대해 각 금형(29a, 29b)을 고착시킨다.

이상의 작업에 의해, 각 금형(29a, 29b)의 교환을 종료한다.

이와 같이, 도 13에 나타난 판두께 압하 프레스 장치에 있어서도, 도 5 내지 도 9에 나타난 발명의 제1실시예와 같이, 상금형(29a) 및 하금형(29b)의 교환 작업을 신속하게 실시할 수 있게 되고, 판두께 압하 프레스 장치의 판두께 감축효율의 고수준의 상태로 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 판두께 압하 프레스 장치는 상술한 실시형태만에 한정되는 것이 아니라, 금형교환기구를 단독으로 프레스 본체의 옆쪽에 설치해도 좋음은 물론, 그 외 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위내에 있어서 여러가지 변경을 가할 수 있음은 물론이다.

이상 진술한 바와 같이, 본 발명의 판두께 압하 프레스 장치에 따르면, 하기와 같은 여러가지 우수한 효과를 얻을 수 있다.

(1) 본 발명의 청구항 제1항 내지 청구항 제6항에 기재된 판두께 압하 프레스 장치의 어느 하나에 있어서도, 상금형과 하금형을 상하 일체로 체결할 수 있는 금형체결부재를 설치하고, 상기 금형체결부재를 반송라인 S의 폭방향으로 이동시킬 수 있는 금형교환기구를 설치하였기 때문에, 상금형 및 하금형의 교환작업을 신속하게 실시할 수 있게 되고, 판두께 압하 프레스 장치의 판두께 감축효율을 고수준의 상태로 유지할 수 있다.

(2) 본 발명의 청구항 제2항에 기재된 판두께 압하 프레스 장치에 있어서, 금형교환기구의 엑츄에이터의 작동에 의해, 이동부재용 롤러를 갖는 이동부재를 두어 금형체결부재에 의해 일체화한 상하의 각 금형을 상하의 각 금형 지지홀더로부터 랙의 외부 가이드 레일상으로 신속하게 옮길 수 있다.

(3) 본 발명의 청구항 제3항 및 제4항 및 제6항에 기재된 판두께 압하 프레스 장치에 있어서는, 2개 또는 복수개의 금형교환기구를 설치하도록 하였기 때문에, 1개의 금형교환기구에 의해 구금형을 꺼냄과 동시에 다른 금형교환기구에 의해 신규 금형을 설치할 수 있고, 또한 신속하게 금형교환작업을 실시할 수 있다.

(4) 본 발명의 청구항 제5항에 기재된 판두께의 압하 프레스 장치에 있어서는, 금형교환기구의 윈치의 작동에 의해 금형체결부재에 의해 일체화한 상하의 각 금형을 견인소를 두어 상하의 각 금형 지지홀더로부터 랙의 외부 가이드 레일상으로 신속하게 옮길 수 있다.

(제4실시예)

도 14는, 본 발명에 의한 금형교환장치의 제4실시형태를 나타낸 평면도이고, 도 15와 도 16은 도 14의 A-A선에 있어서의 단면도이다. 또한, 도 15는 금형의 사용상태를 나타내고, 도 16은 금형을 교환할 때를 나타내고 있다.

도 14∼도 16에 나타난 바와 같이, 본 발명의 금형교환장치는 상하 및 전후로 요동하는 상하 슬라이더(108)에 설치되고, 슬래브(101)를 두고 상하로 대치하여 설치된 상하의 금형(102)을 슬래브(101)를 향해 압하시키는 판두께 압하 프레스의 금형교환장치이다. 또한 도 14에 있어서, 판두께 압하 프레스는 그 4개의 컬럼(111)만을 나타내고 있다.

도 15 내지 도 16에 나타난 바와 같이, 본 발명의 금형교환장치는 상하의 금형(102)을 각각 고정하는 상하의 다이홀더(110)와, 다이홀더(110)를 슬라이더(108)에 착탈가능하게 고정하는 상하의 다이클램프(112)와, 하다이홀더(110)의 하부에 설치되고 압연라인의 폭방향(이 도에서 지면에 수직방향)으로 수평하게 연장되는 승강가능한 분할레일(114)을 구비한다. 또한, 상하의 다이클램프(112)는, 다이홀더(110)의 압연라인 방향 전후(이 도에서 좌우 말단부)를 눌러서 다이홀더(110)를 상하의 슬라이더(108)의 부하면(108a)에 눌러붙이는 복수(이 도에 서는 각각 2개)의 클램프 실린더(112a)를 갖고 있다. 또한, 다이홀더(110)와 다이클램프(112)를 일체로 성형하여도 좋다.

이 구성에 의해, 도 15에 나타난 바와 같이, 클램프 실린더(112a)의 실린더 로드를 늘리고, 각 다이홀더(110)를 슬라이더(108)의 부하면(108a)에 눌러붙이고, 동시에 분할레일(114)의 지지면(상면)을 하다이홀더(110)로부터 분리시켜 금형부착 상하 다이홀더(110)를 사용상태로 할 수 있다. 이 사용상태에 있어서, 슬래브(101)의 압하시의 반력은 금형(102)으로부터 부하면(108a)을 통해 슬라이더(108)에 전달된다.

역으로, 도 16에 나타난 바와 같이, 슬래브(101)가 사이에 없는 상태로 상하의 다이홀더(110)의 사이에 스페이서(128)를 두고, 클램프 실린더(112a)를 느슨하게 하여(수축하여) 다이홀더(110)를 슬라이더(108)의 부하면(108a)으로부터 분리하여 다이클램프로부터 꺼내어, 금형부착 상다이홀더(110)를 스페이서(128)를 통해 하다이홀더 상에 놓을 수 있다. 계속하여, 승강실린더(114a)를 늘려 분할레일(114)을 상승시켜 상하의 다이홀더(110)를 분할레일(114)상에 놓고, 그 상면을 레일을 따라 접동시킬 수 있다.

도 14에 나타난 바와 같이, 본 발명의 금형교환장치는 또한, 분할레일(114)에 연속하여 그 상승시의 지지면과 접하는 지지면을 갖고 기기 밖까지 수평하게 연장되는 교체용 레일(116)과, 교체용 레일(116)의 지지면과 접하는 지지면을 갖는 복수(이 도에서는 2개)의 시프트용 레일(118)과, 시프트용 레일(118)의 어느 하나가 교체용 레일로 연속하도록 압연라인 방향으로 이동시키는 사이드 시프트 장치(120)와, 다이클램프로부터 나온 금형부착 상하 다이홀더(110)를 상승한 분할 레일(114)로부터 교체용 레일(116)을 통해 시프트용 레일(118)까지 접동시키는 다이클램프 이동장치(122)를 구비하고 있다.

사이드 시프트 장치(120)는, 예를 들어 복수(이 도에서는 2개)의 시프트용 레일(118)이 상면에 부착되고 레일(120a)에서 압연라인 방향으로 안내되는 이동기저(120b)와, 이 이동기저(120b)의 하부에 설치된 이동용 실린더(도시되지 않음)로 이루어진다. 또한, 다이클램프 이동장치(122)는 카 또는 실린더 등으로 구성되어 있다. 또한, 시프트용 레일(118)은 2열(신구)이라도 3열이상이어도 좋다.

또한, 상술한 금형교환장치를 이용하여, 본 발명의 금형교환방법은 이하의 A∼G의 각 단계로 이루어진다.

(A) 상하의 다이홀더(110)의 사이에 스페이서(128)를 두고, 클램프 실린더(112a)를 느슨하게 하여 다이홀더(110)를 슬라이더(108)의 부하면에서 분리시켜 다이클램프로부터 꺼내고, 동시에 금형부착 상다이홀더를 스페이서를 통해 하다이홀더상에 놓는다.

(B) 분할레일(114)을 상승시키고, 상기 상하의 다이홀더를 분할레일상에 놓는다.

(C) 다이클램프 이동장치(122)에 의해, 다이클램프에서 꺼낸 금형부착 상하 다이홀더를 상승할 때의 분할레일로부터 교체용 레일을 통해 시프트용 레일까지 접동시킨다.

(D) 사이드 시프트 장치(120)에 의해, 다른 시프트용 레일(118)이 교체용 레 일로 연속하도록 복수의 시프트용 레일을 동시에 압연라인 방향으로 이동시킨다.

(E) 다른 시프트용 레일상의 다른 금형부착 상하 다이홀더를 다이클램프 이동장치(122)에 의해, 교체용 레일을 통해 상승할 때의 분할레일까지 접동시킨다.

(F) 분할레일(114)을 하강시켜, 상하 다이홀더를 분할레일로부터 분리한다.

(G) 클램프 실린더(112a)를 늘려서 상하 다이홀더(110)를 상하 슬라이더 (108)의 부하면에 눌러붙여, 스페이서를 꺼낸다.

상기 본 발명의 장치 및 방법에 따르면, 사이드 시프트 장치(120)에 의해 복수의 시프트용 레일(118)상의 금형부착 상하 다이홀더(신구 또는 다른 크기 또는 다른 형태의 다이)로 단시간에 용이하게 자동교환할 수 있다. 또한, 구다이(마모, 히트-크랙이 생긴 것)와 새로운 다이(신금형 또는 표면재가공한 것)를 교환할 수도 있다. 또한, 다른 종류(두께=출구쪽 바두께, 또는 다른 형태, 각도 등)의 다이를 교환하고, 출구쪽 바 두께를 교환하고 또는 다른 종류의 재료로 대응시킬 수도 있다. 또한, 2종 이상의 금형을 여러 슬래브 프레스마다 교환하고 불사용시(금형이 밖에 있을 때)에 다이를 냉각하여 다이의 수명연장을 도모할 수도 있다.

도 17은 도 15의 다른 실시형태를 나타내는 부분도이다. 이 도에 있어서, (A)는 도 15의 A부분의 다른 실시형태, (B)는 도 15의 B부분의 다른 실시형태를 나타내고 있다.

도 17A에 나타난 바와 같이, 쐐기를 클램프 실린더(112a)까지 수평으로 이동시켜, 금형(102)의 낙하를 방지하도록 구성해도 좋다. 또한 도 17B에 나타난 바와 같이, 상술한 접동부의 주행저항이 큰 경우에, 레일(114)과 다이홀더(110) 사이에 차륜을 중재시켜 접동 대신에 전동에 의해 이동시키도록 해도 좋다.

(제5실시예)

도 18은 본 발명에 따른 금형교환장치의 제5실시형태를 나타내는 평면도이다. 이 도에 있어서, 본 발명의 금형교환장치는, 교체용 레일(116)의 반대쪽에 분할레일(114)에 연속하여 그 상승시의 지지면과 접하는 지지면을 갖고 기기 밖까지 수평하게 연장된 변경용 레일(124)과, 변경용 레일(114)상에 위치하는 다른 금형부착 상하 다이홀더를 상승한 분할레일상까지 접동시키는 변경 다이클램프 이동장치(126)를 구비하고 있다. 변경 다이클램프 이동장치(126)는 카, 실린더, 램 드라이브(ram drive) 등으로 구성할 수 있다. 그 외의 구성은, 도 14의 제4실시형태와 같다.

도 18의 금형교환장치를 이용하여, 본 발명의 금형교환방법은 상술한 A∼C에 이어, 변경 다이클램프 이동장치(126)에 의해, 변경용 레일상에 위치하는 다른 금형부착 상하 다이홀더를 상승한 분할레일상까지 접동시킨다.

도 18에 나타난 장치 및 방법에 따라, 변경 다이클램프 이동장치(126)에 의해, 변경용 레일상에 위치하는 다른 금형부착 상하 다이홀더로 단시간에 용이하게 변경할 수 있고, 다이의 교체를 간단, 단시간, 자동화할 수 있다. 또한, 이것에 의해, 바 두께를 변경할 수 있고, 프레스의 갭 어드져스팅 장치를 불필요하게 하며, 다른 종류의 다이를 간단하게 교환사용할 수 있고, 다이를 외부에서 냉각하여 수명을 연장할 수 있으며, 다이를 프레스내에서 수냉하지 않기 (또는 수량을 적게 할 수 있기) 때문에, 슬래브 두께를 고온에서 균일하게 할 수 있다.

또한 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 변경을 할 수 있다. 예를 들어, 상술한 제4실시예와 제5실시예를 별도로 설명하였지만, 양자를 병용하여도 좋다. 또한, 상술한 예에서는, 접동에 의한 이동을 주로 설명하였지만, 차륜등을 이용하여 이동시켜도 좋음은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 판두께 압하 프레스의 금형교환장치와 그 방법은, 판두께 압하 프레스의 금형을 단시간에 용이하게 교환할 수 있고, 바두께를 변경할고 있고 프레스의 갭 어드져스팅 장치를 불필요하게 하며, 다른 종류의 다이를 간단하게 교환사용할 수 있고, 다이를 외부에서 냉각하여 수명을 연장할 수 있으며, 다이를 프레스내에서 수냉하지 않기(또는 수량을 적게 할 수 있기) 때문에 슬래브의 두께를 고온에서 균일하게 할 수 있는 등의 효과를 갖는다.

(분할금형의 제1실시예)

도 19는 본 발명의 실시예의 분할금형을 이용한 압하 프레스의 구성을 나타낸 도이다. 압하 프레스는 피프레스재(201)를 사이에 두고 상하로 설치한 분할금형(202)과, 이 분할금형(202)을 일체가 되도록 유지하는 금형누름(203)이고, 이 금형누름(203)을 두어 분할금형(202)에 압하가중을 가하는 압하장치(204)로 구성되어 있다. 압하장치(204)로서 도 19에서는 클랭크 기구를 모식적으로 나타내었지만, 액압 실린더 등의 다른 기구도 좋다.

도 20은 도 19의 X-X선을 따라 잘라 본 사시도이고, 제1실시예의 분할금형의 평면도를 나타낸다. 본 도에 나타난 바와 같이, 금형은 복수의 분할금형(202)을 피 프레스재(201)의 폭방향으로 밀착하여 배치하여 구성된다. 본 도에서는, 5개의 분할금형(202)으로 구성한 경우를 나타내지만, 피프레스재(201)의 폭에 따라 적절한 개수로 한다. 분할금형(202)의 평면형상은 길이방향 형태로 되어 있고, 피프레스 (201)와 대향하는 면은 피프레스재(201)의 표면과 평행한 평행면(202a)과 피프레스재(201)의 표면에 대해 경사되어 있는 경사면(202b)으로 구성되어 있다.

도 21은 분할금형(202)에 설치된 냉각수 통로의 일례를 나타낸다. (A)는 측면도를 나타내고, (B)는 (A)의 Y-Y선을 따라 잘라 본 사시도를 나타낸다. 분할금형(202)의 내부에 냉각수가 지나는 냉각수 통로(205)를 설치하고, 도시하지 않은 호스를 접속시켜 냉각수를 공급하여 고온의 슬래브 등을 압하할 경우에도 분할금형(202)을 저온으로 유지할 수 있기 때문에, 분할금형(202)의 수명을 연장할 수 있다.

도 22는 분할금형(202)의 평행면(202a)과 경사면(202b)에 홈(206) 또는 돌기(207)를 설치한 상태를 나타낸다. (A)는 원형을 서로 일부 겹치게 한 다수의 홈(206)을 평행면(202a)과 경사면(202b)에 설치한 경우를 나타낸다. (B)는 피프레스재(201)의 반송방향의 직선상 홈(206)을 복수개 평행면(202a)과 경사면(202b)에 설치한 경우를 나타낸다. (C)는 피프레스재(201)의 반송방향과 직각방향의 직선상 홈(206)을 복수개 평행면(202a)과 경사면(202b)에 설치한 경우를 나타낸다. (D)는 피프레스재(201)의 반송방향의 직선상 홈(206)을 복수개 평행면(202a)에 설치하고, 피프레스재(201)의 반송방향과 직각방향의 직선상 홈(206)을 복수개 경사면(202b)에 설치한 경우를 나타낸다. (E)는 경사진 격자상의 홈(206)을 평행면(202a)과 경 사면(202b)에 설치한 경우를 나타낸다. (F)는 사각형의 다수의 돌기(207)를 평행면(202a)과 경사면(202b)에 설치한 경우를 나타낸다. 이와 같이 홈(206) 또는 돌기(207)를 설치하여, 압하시 금형과 피프레스재(201)과의 미끄러짐을 적게 한다. 또한, 압하하여도 피프레스재(201)의 체적은 거의 변하지 않기 때문에, 얇아진 부분의 체적의 이동(이것을 재료의 변형흐름이라 함)이 발생하지만, 이 홈(206)이나 돌기(207)에 의해 이 변형흐름의 방향을 조정할 수 있다.

(분할금형의 제2실시예)

이어, 제2실시예를 설명하지만, 도 23은 도 19의 X-X선을 잘라 본 사시도이며, 제2실시예의 분할금형을 나타낸다. 본 실시예의 분할금형(202)은, 인접하여 배치된 상대금형(202)과의 접촉면이 피프레스재(201)의 반송방향(세로방향)에 대해 경사되어 있고, 이 점이 도 20에 나타난 제1실시예의 분할금형(202)과 상이하다. 본 실시예의 분할금형(202)에서도, 도 21에 나타난 냉각수 통로(205)가 설치되고, 도 22에 나타난 홈(206)이나 돌기(207)가 평행면(202a), 경사면(202b)의 어느 하나 또는 양면에 설치되어 있다. 이와 같은 상대금형(202)과의 접촉면을 경사시켜 압하하는 것에 의해 피프레스재(201)의 세로방향으로 발생하는 자국을 적게 할 수 있다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과를 나타낸다.

1) 금형을 피프레스재(201)의 폭방향으로 분할하여, 금형의 분할이나 변형을 적게 할 수 있다. 또한 마모가 발생한 경우, 중앙의 분할금형과 같이 마모발생량이 많은 것만을 교환할 수 있다. 또 피프레스재(201)의 폭에 따라 사용한 분할금형의 수를 결정하여도 좋기 때문에, 피프레스재(201)의 폭에 따라 금형을 준비할 필요가 없다. 또한 분할하여 금형의 제작이 용이하게 되며 비용도 절감된다.

2) 분할금형이 인접하는 다른 분할금형과의 접촉면을 세로방향에 대해 경사시키는 것에 의해, 피프레스재(1)를 압하하여 발생하는 세로방향의 자국을 적게 할 수 있다.

3) 분할금형의 내부에 냉각수 통로를 설치하여 냉각함으로써 금형의 수명을 길게 할 수 있다.

4) 금형의 평행면이나 경사면에 홈(206)이나 돌기(207)를 설치하여, 피프레스재(201)와 금형과의 미끄러짐을 적게 할 수 있다. 또한 피프레스재(201)의 변형흐름의 방향을 바람직한 방향으로 조정할 수있다.

또한, 본 발명을 몇개의 바람직한 실시예에 의해 설명하였지만, 본 발명에 포함되는 권리범위는 이러한 실시예에 한정되지 않음을 이해할 수 있다. 반대로 본 발명의 권리범위는 첨부의 청구범위에 포함되는 모든 개량, 수정 및 균등물을 포함하는 것이다.

Claims

피성형재료의 반송라인을 사이에 두고 상하로 대치하고 서로 근접 및 이격이 가능한 상금형 지지홀더 및 하금형 지지홀더와, 상금형 지지홀더에 설치되고 반송라인의 폭방향으로 거의 수평하게 연장된 지지홀더 가이드 레일과, 상기 지지홀더 가이드 레일을 따라 전동할 수 있는 금형용 롤러를 갖고 상기 금형용 롤러에 의해 상금형 지지홀더에 장착되는 상금형과, 상기 상금형을 상금형 지지홀더에 고정할 수 있는 고정구와, 하금형 지지홀더에 놓인 하금형과, 상기 하금형을 하금형 지지홀더에 고정할 수 있는 고정구와, 상금형 및 하금형의 각 측면에 대치하고 양 금형에 체결될 수 있는 금형체결부재와, 한쪽의 금형체결부재를 반송라인의 폭방향에 거의 수평하게 이동시킬 수 있는 금형교환기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 판두께 압하(줄임) 프레스 장치의 금형교환장치.
제1항에 있어서, 반송라인의 옆쪽에서 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열될 수 있고 금형용 롤러가 전동할 수 있는 외부 가이드 레일을 구비한 랙과, 상기 외부 가이드 레일을 따라 전동할 수 있는 이동부재용 롤러를 갖고 상기 이동부재용 롤러에 의해 랙에 장착되는 이동부재와, 상기 이동부재를 반송라인의 폭방향으로 이동시킬 수 있는 엑츄에이터와, 이동부재에 설치되고 한쪽의 금형체결부재에 연결가능한 연결부재로 구성된 것을 특징으로 하는 금형교환장치.
제2항에 있어서, 복수개의 금형교환기구를 갖고, 반송라인의 옆쪽에 배치한 턴테이블에서 금형교환기구를, 각각의 외부 가이드 레일이 턴테이블의 회전운동에 따라 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열될 수 있도록 탑재한 것을 특징으로 하는 금형교환장치.
제2항에 있어서, 복수개의 금형교환기구를 갖고, 반송라인의 옆쪽에 배치한 반송라인을 따라 이동하는 대차에 금형교환기구를, 각각의 외부 가이드 레일이 대차의 이동을 따라 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열될 수 있도록 탑재한 것을 특징으로 하는 금형교환장치.
제1항에 있어서, 반송라인의 옆쪽에서 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열될 수 있고 금형용 롤러가 전동할 수 있는 외부 가이드 레일을 구비한 랙과, 한 말단이 반송라인의 한쪽방향으로 한쪽의 금형체결부재에 연동될 수 있고 다른 말단이 반송라인의 다른쪽 방향에서 다른쪽의 금형체결부재에 연동될 수 있는 견인소와, 상기 견인소를 반송라인의 한쪽 방향 및 다른쪽 방향으로 선택적으로 당기는 윈치에 의해 금형교환기구를 구성하는 것을 특징으로 하는 금형교환장치.
제5항에 있어서, 2개의 랙을 갖고, 상기 랙의 각각의 외부 가이드 레일이 지지홀더 가이드 레일에 정확하게 배열될 수 있도록 반송라인의 양쪽에 배치하는 것을 특징으로 하는 금형교환장치.
슬래브(101)의 두께 방향으로 움직일 수 있는 상하 슬라이더(108)에 설치되고, 슬래브를 사이에 두고 상하로 대치하여 설치된 상하 금형(102)을 슬래브를 향하여 압하시키는 판두께 압하 프레스의 금형교환장치에 있어서,

상기 금형을 각각 탈착가능하게 고정하는 상하 다이클램프(112)와, 하다이홀더의 하부에 설치되고 압연라인의 폭방향으로 수평하게 연장되는 승강가능한 분할레일(114)과, 상기 분할레일에 연속하여 그 상승할 때의 지지면과 접하는 지지면을 갖는 복수의 시프트용 레일(118)과, 상기 시프트용 레일의 어느 하나가 교체용 레일에 연속하도록 압연라인방향으로 이동시키는 사이드 시프트 장치(120)와, 다이클램프에서 빠져나온 금형부착 상하 다이홀더를 상승한 분할레일로부터 교체용 레일을 통해 시프트용 레일까지 이동시키는 다이클램프 이동장치(122)를 구비하는 것을 특징으로 하는 판두께 압하 프레스의 금형교환장치.
제7항에 있어서, 상기 교체용 레일의 반대쪽에 분할레일에 연속하여 그 상승할 때의 지지면과 접하는 지지면을 갖고 기기 밖까지 수평하게 연장된 변경용 레일(124)과, 상기 변경용 레일상에 위치하는 다른 금형부착 상하 다이홀더를 상승한 분할레일상까지 이동시키는 변경 다이클램프 이동장치(126)를 구비하는 것을 특징으로 하는 금형교환장치.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 상하의 다이클램프(112)는 상하의 금형을 각각 고정하는 다이홀더(110)의 압연라인 방향전후를 눌러서 다이홀더를 상하 슬라이더(108)의 부하면에 눌러붙이는 복수의 클램프 실린더(112a)를 갖는 것을 특징으로 하는 금형교환장치.
상하 및 전후로 요동하는 상하 슬라이더(108)에 설치되고, 슬래브(101)를 사이에 두고 상하로 대치하여 설치된 상하 금형(102)을 슬래브(101)를 향해 압하시키는 판두께 압하 프레스 장치의 금형교환방법에 있어서,

상하 금형을 각각 고정하는 상하 다이홀더(110)와, 상기 다이홀더를 슬라이더에 탈착가능하게 고정하고, 상기 다이홀더(110)의 압연라인 방향 전후를 눌러서 다이홀더를 상하 슬라이더(108)의 부하면에 눌러붙이는 복수의 클램프 실린더(112a)를 구비하는 상하 다이클램프(112)와, 하다이홀더의 하부에 설치되고 압연라인의 폭방향으로 수평하게 연장되는 승강가능한 분할레일(114)과, 상기 분할레일에 연속하여 그 상승할 때의 지지면과 접하는 지지면을 갖고 기기 밖까지 수평하게 연장된 교체용 레일(116)과, 상기 교체용 레일의 지지면과 접하는 지지면을 갖는 복수의 시프트용 레일(118)과, 상기 시프트용 레일의 어느 하나가 교체용 레일에 연속하도록 압연라인 방향으로 이동시키는 사이드 시프트 장치(120)와, 다이클램프에서 꺼낸 금형부착 상하 다이홀더를 상승한 분할레일로부터 교체용 레일을 통해 시프트용 레일까지 이동시키는 다이클램프 이동장치(122)를 이용하여,

(A)상하의 다이홀더(110)의 사이에 스페이서(28)를 두고, 클램프 실린더(112a)를 느슨하게 하여 다이홀더(110)를 슬라이더(108)의 부하면에서 분리하여 다이클램프에서 떼어내고, 동시에 금형부착 상다이홀더를 스페이서를 두어 하다이홀더상에 놓는 단계;

(B)분할레일(114)을 상승시켜, 상기 상하의 다이홀더를 분할레일상에 놓는 단계; 및

(C)다이클램프 이동장치(122)에 의해, 다이클램프로부터 빠져나온 금형부착 상하 다이홀더를 상승할 때의 분할레일로부터 교체용 레일을 통해 시프트용 레일까지 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 판두께 압하 프레스 장치의 금형교환방법.
제10항에 있어서,

상기 판두께 압하 프레스 장치의 금형교환방법은,

(D)사이드 시프트 장치(120)에 의해, 다른 시프트용 레일(118)이 교체용 레일에 연속하도록 복수의 시프트용 레일을 동시에 압연라인방향으로 이동시키는 단계;

(E)다른 시프트용 레일상의 다른 금형부착 상하 다이홀더를 다이클램프 이동장치(122)에 의해 교체용 레일을 통해 상승할 때의 분할레일까지 이동시키는 단계;

(F)분할 레일(114)을 하강시켜 상하 다이홀더를 분할레일로부터 분리하는 단계; 및

(G)클램프 실린더(112a)를 늘려 상하의 다이홀더(110)를 상하의 슬라이더(108)의 부하면에 눌러붙이고 스페이서를 떼어내는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형교환방법.
제10항에 있어서,

상기 판두께 압하 프레스 장치의 금형교환방법은,

상기 교체용 레일의 반대쪽에서 분할레일에 연속하여 그 상승시의 지지면과 접하는 지지면을 갖고 기기 밖까지 수평하게 연장된 변경용 레일(124)과, 상기 변경용 레일상에 위치하는 다른 금형부착 상하 다이홀더를 상승한 분할레일상까지 이동시키는 변경 다이클램프 이동장치(126)를 이용하여,

변경 다이클램프 이동장치(126)에 의해, 변경용 레일상에 위치하는 다른 금형부착 상하 다이홀더를 상승한 분할레일상까지 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형교환방법.
피프레스재를 사이에 두고 상하에 설치되고 피프레스재와 대향하는 평행면과 경사면을 가진 금형에 있어서, 상기 금형은 피프레스재의 폭방향으로 복수로 분할된 분할금형에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제13항에 있어서, 상기 분할 금형이 인접하는 상대금형과 접하는 면은 피프레스재의 반송방향에 대해 경사면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제13항에 있어서, 상기 분할금형 내부에는 냉각수 통로가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제13항에 있어서, 상기 분할금형의 평행면, 경사면의 적어도 한쪽에는 복수의 홈이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제13항에 있어서, 상기 분할금형의 평행면, 경사면의 적어도 한쪽에는 복수의 돌기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.