KR100712263B1 - 금속기와 및 금속기와 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제2연장부(105)(205)가 없는 금속기와를 제조하기 위한 금속기와 제조장치를 제안하는 것을 목적으로 하며, 궁극적으로 제품의 불필요한 부분을 최소화하여 소재의 낭비를 줄임과 동시에, 생산성을 증대시킬 수 있는 금속기와 제조장치를 제안한다.

본 발명에 의한 금속기와 제조장치는 하나의 상부금형 및 하부금형을 구비한 프레스장치에 의해 절곡 및 절단작업이 일어지도록 한 것으로서, 가이드부재(28)에 형성된 삽입공(30a,40a)에 절단펀치(30)와 절곡펀치(40)가 각각 삽입되어 구성되는 상부금형과; 상기 절단펀치(30)의 상부 공간 속으로 삽입 또는 후퇴되는 캠(35)과; 상기 절단펀치(30)가 관통되는 관통공(25a)이 상기 절단펀치(30)에 대응되는 위치에 형성되며, 하강되는 가이드부재(28)에 밀착되는 절단부 하금형(25)과, 상기 절곡펀치(40)에 대응하는 위치에서 스프링(43)에 의해 지지되는 절곡부 하금형(41)으로 이루어지는 하부금형으로 구성된다.

금속기와, 절단, 절곡, 프레스, 동시성형,

Description

금속기와 및 금속기와 제조장치 {Metal roofing tile manufacturing apparatus}

도 1은 종래의 제조장치에 의해 제조된 금속기와의 형태

도 2a 및 도 2b은 본 발명의 금속기와 제조장치에 의해 제조된 금속기와의 형태를 도시한 사시도

도 3은 본 발명에 의한 금속기와 제조장치의 개략적인 개념적 구성도

도 4는 본 발명에 의한 금속기와 제조장치의 상부금형 및 하부금형의 주요부 분해 사시도

도 5는 본 발명에 의한 금속기와 제조장치의 주요부 구성을 도시한 개략적 구성도

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명에서의 절곡 및 절단 공정을 설명하는 작동 순서도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,2: 본 발명에 의한 금속기와 100,200: 종래의 금속기와

22: 상부금형 홀더 23: 하부금형 홀더

25: 절단부 하금형 28: 가이드부재

30: 절단펀치 35: 캠

40: 절곡펀치 41: 절곡부 하금형

1. 일본 공개특허공보 특개2001 -225132호(2001.08.21.공개)

2. 한국 공개특허공보 제10-2005-0103434호(2005.10.31.공개)

본 발명은 새로운 형태의 금속기와 및 그 금속기와를 제조하기 위한 금속기와 제조장치에 관한 것이다.

종래기술로서 금속기와를 성형 및 제조하기 위한 장치들이 알려져 있다.

일본 공개특허공보 특개2001-225132호(2001.08.21.공개)(이하 '종래기술1'이라 한다.)에는 Roll형상(形狀)의 금속판을 소정 형상의 롤러장치로 압연해 파형 금속파판을 형성하고, 그 후에, S형 꺾임부를 성형하는 제1성형 금형장치와 제2성형 금형장치에 의한 가압 성형을 실시하여, 파형을 가지는 금속파판에 S형 꺾임부를 마련하고, 그 이후에 절단기로 소정의 길이로 절단하여 금속기와를 형성하는 금속 기와 성형장치가 개시되어 있다.

또 다른 종래기술로서, 한국 공개특허공보 제10-2005-0103434호(2005.10.31.공개)(이하 '종래기술2'라 한다.)는 금속 판재의 공급, 성형 및 절단과정을 일체의 연결라인으로 구성하여 작업능률을 배가하여 생산성을 향상시키기 위한 발명으로서, 재료공급장치(언코일러)와; 점진적으로 산과 골을 성형하기 위하여 상하부 롤러의 폭과 상부롤러와 하부롤러 사이의 간격을 전방으로 갈수록 좁게 구성되는 1차 성형장치(산과 골 성형)와; 산과 골이 형성된 금속기와에 일정 간격으로 꺾임부(단턱부)를 성형하기 위하여 실린더에 의해 승하강하는 상부금형과 이와 대향 설치되는 하부금형으로 구성되는 2차 성형장치(꺾임부 성형)와; 실린더에 의해 승하강하는 상부칼날과, 그 하측으로 하부칼날을 설치하여 1차성형과 2차성형이 완료된 기와를 일정 길이로 절단하는 절단장치와; 상기 절단장치의 전방으로 설치되는 제품 적재부;로 구성된 금속기와 성형장치가 개시되어 있다.

상기한 종래기술들에 의하여 제조되는 금속기와는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 그 평면에 산과 골이 형성되어 있을 뿐만 아니라, 절곡면('절곡부'라고 하기도 함)에도 상기 평면에 형성된 산과 골에 대응하는 산과 골이 형성되어 이루어진다. 도 1에 도시된 '1단 금속기와'를 길이방향으로 절개한 단면을 중심으로 그 구성을 간략히 설명하면, 제1절곡부(102)의 좌측으로 제1연장부(101)가 형성되고, 제1절곡부(102)와 제2절곡부(104) 사이에 몸체부(103)가 형성되고, 제2절곡부(104) 의 우측으로 제2연장부(105)가 형성되어 이루어진다. 만약, 세 개의 절곡부를 갖는 '2단 금속기와'의 경우에는 제2절곡부와 제3절곡부 사이에도 또 하나의 몸체부가 더 형성(즉, 2개의 몸체부가 형성됨)되며, 제3절곡부의 우측으로 제2연장부가 형성된다. 또한, '3단 금속기와'의 경우에는 왼쪽에서부터 순차적으로 제1연장부, 제1절곡부, 몸체부, 제2절곡부, 몸체부, 제3절곡부, 몸체부, 제4절곡부가 형성(3개의 몸체부로 형성됨)되고 가장 우측 끝단에는 제2연장부가 형성된다.

이러한 금속기와는, 도 1a에 도시되어 있는 바와 같은 형상을 갖는 것으로서, 제1금속기와(100)의 하부에 제2금속기와(200)가 겹쳐지도록 하면서 시공(도 1b에서의 도면부호 P1 및 P2 참조)하게 되는데, 제2금속기와(200)의 제1절곡부(202)는 제1금속기와(100)의 제2절곡부(104)에 걸려 빠지지 않게 되어, 전체적인 전통기와의 시공형태와 유사한 외형을 갖게 된다.

도 1a에 도시되어 있는 형상으로 된 종래의 금속기와는, 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이, 서로 겹쳐지면서 시공이 이루어진다. 즉, 제1금속기와(100)의 일부가 제2금속기와(200)의 제1연장부(201)를 덮도록 시공(도면부호 P1 참조)되는데, 제2금속기와(200)의 제1절곡부(202)는 제1금속기와(100)의 가장 우측에 형성된 절곡부(1단 기와의 경우에는 제2절곡부, 2단 기와의 경우에는 제3절곡부, 3단 기와의 경우에는 제4절곡부)에 걸리게 된다.

그러나, 상기의 종래기술에 의해 제조된 금속기와는, 도 1b에서 나타난 바와 같이, 제1금속기와(100)의 제2연장부(105)는 제2금속기와의 몸체부(103)와 겹쳐지 는 부분(도면부호 P2 참조)으로서 실질적으로 아무런 기능을 하지 않는 불필요한 부분에 불과하므로, 전체적으로 금속기와의 소재낭비 요인으로 작용하고 있다. 그러나, 종래의 금속기와 제조장치로 금속기와를 제조할 경우에는 불가피하게 제2연장부(105)(205)가 형성될 수밖에 없었다.

또한, 상기 제1연장부(101)(201) 역시 불필요하게 과도한 길이로 형성되고 있어, 소재의 낭비를 더욱 가중시키고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술들의 각 문제점을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 아무런 기능을 하지 않으면서 오히려 소재(금속철판)의 낭비요인이 되고 있는 제2연장부(105)(205)가 없으며, 제1연장부(101)(201)가 최소한으로 형성된, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같은 형상의 금속기와를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 제2연장부(105)(205)가 없는 금속기와를 제조하기 위한 금속기와 제조장치를 제안하는 것을 목적으로 하며, 궁극적으로 제품의 불필요한 부분을 최소화하여 소재의 낭비를 줄임과 동시에, 생산성을 증대시킬 수 있는 금속기와 제조장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

또한, 제1연장부(101)(201)의 길이를 최소화시킴으로써 소재(금속철판)의 낭비요인을 줄일 수 있는 금속기와 제조장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

나아가, 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하면서도 제품의 생산성을 높일 수 있는 새로운 타입의 금속기와 제조장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 금속기와 제조장치는, 절곡 및 절단장치가 하나의 프레스장치에 장착되어 이루어지되, 가이드부재(28)에 절단펀치(30)와 절곡펀치(40)가 삽입되어 구성되며, 상기 절단펀치(30)의 상부 공간 속으로 삽입 또는 후퇴되는 캠(35)을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 금속기와 제조장치에 의해 제조된 금속기와는, 제1연장부와, 하방으로 절곡되어 계단형식을 갖는 2 이상의 절곡부(102,103)와, 인접한 두 절곡부의 사이에 수평으로 형성되는 몸체부로 이루어진 금속기와로서, 제2연장부(105)(205)가 없는 금속기와를 특징으로 한다.

본 발명의 구성을 보다 상세하게 설명하면, 상기 제2성형장치(절곡장치) 및 절단장치는 하나의 상부금형 및 하부금형을 구비한 프레스장치에 장착되는데, 상부금형에는 가이드부재(28)에 형성된 삽입공(30a,40a)에 절단펀치(30)와 절곡펀치(40)가 각각 삽입되어 구성되며, 상기 절단펀치(30)의 상부 공간 속으로 삽입 또는 후퇴되는 캠(35)이 구비되며,

상기 절단펀치가 구비된 상부금형에 대응되는 위치에는 절단부 하금형(25)이 구비되는데, 이 절단부 하금형(25)에는 절단펀치(30)가 관통하는 관통공(25a)이 형성되어 절단펀치(30)에 의해 천공되어 버려지는 잔재(garbage)가 빠져나올 수 있는 관통공(25a)이 형성된다.

그리고, 상기 절곡펀치(40)에 대응하는 위치에는 절곡부 하금형(41)이 설치되는데, 이 절곡부 하금형(41)에는 스프링(43)에 의해 지지되는 하부패드(41)가 구비되어, 절곡부 하금형(41)이 절곡펀치(40)와 함께 하강할 수 있게 구성된다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 금속기와 및 그 제조장치의 바람직한 실시 예를 중심으로 하여 본 발명의 특징을 상세하게 설명한다. 또한, 이하에서 본 발명의 구성 및 작용효과에 대한 설명을 통하여 본 발명의 부수적인 특징들까지도 구체적으로 충분히 이해될 것이다.

도 3은 본 발명에 의한 금속기와 제조장치의 개략적인 개념적 구성을 도시한 그림으로서, 도 3a는 금속판재공급장치(언코일러)(C)와, 상기 금속판재에 점진적으로 산과 골을 성형하기 위하여 상하부 롤러의 폭과 상부롤러와 하부롤러 사이의 간격을 전방으로 갈수록 좁게 구성되는 1차 성형장치(R)(산과 골 성형)와, 상기 1차 성형장치의 후단으로 절곡 및 절단작업을 수행하는 절곡 및 절단장치(P)가 개략적으로 도시되어 있다. 그리고, 도 3b는 상기 도 3a에 도시된 금속기와 제조장치의 평면도로서, 상기 1차 성형장치(R)와, 그 후단에 구비되는 절곡 및 절단장치(P) 및 완성된 금속기와 제품을 이송하기 위한 이송 컨베이어가 도시되어 있다. 도 3a 및 3b에 도시되어 있는 바와 같이, 1차 성형장치는 후방 쪽으로 갈수록 성형 롤러의 개수를 더 많이 구비되고, 상부롤러와 하부롤러 사이의 틈새도 후방 쪽으로 갈수록 더 좁아지도록 구성됨으로써, 금속평판이 후방 쪽으로 갈수록 서서히 그리고 점진적으로 산과 골이 성형되게 한다.

도 3c는 이와 같은 금속기와 제조장치에 의하여, 언코일러(R)에 감겨져 있던 금속판재는 1차 성형장치를 통과하여 산과 골이 형성된 상태의 소재를 도시한 것이다.

이와 같은 공정에 의해 1차 성형이 완료된 소재는 본 발명에 의한 절단 및 절곡장치(R)에 투입되어, 하나의 프레스장치에 의해 절곡 및 절단작업이 이루어지게 된다.

이를 구현하기 위하여, 본 발명에 의한 절단 및 절곡장치(R)는 가이드부재(28)에 절단펀치(30)와 절곡펀치(40)가 삽입되어 구성되며, 상기 절단펀치(30)의 상면과 펀치플레이트(26)의 저면 사이의 공간으로 삽입되거나 후퇴되는 캠(35)을 포함하여 구성되는데, 간략하게 그 작동과정을 설명하면, 다음과 같다.

즉, 절곡작업과 절단작업이 동시에 수행될 때에는 상기 캠(35)이 절단펀치(30)의 상부에 형성된 공간 속으로 삽입되어, 절곡펀치(40)와 함께 절단펀치(30)가 하강하여 소재를 가공하도록 하며, 절곡작업만 수행될 때에는 상기 캠(35)이 절단펀치(30)의 상부 공간에서 빠져나가도록 하여, 절곡펀치(40)와 함께 하강하여 소재에 닿은 절단펀치(30)는 그 상부의 빈 공간 속으로 밀려 올라가게 됨으로써, 절단작업은 진행되지 않고 절곡작업만 이루어지게 되는 것이다.

이러한 작동을 가능하도록 하기 위하여, 본 발명에서의 절단 및 절곡장치(R)는, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 하나의 상부금형 및 하부금형을 구비한 프레스장치에 장착되어 이루어지되, 상기 상부금형은 가이드부재(28)에 형성된 삽입공(30a,40a)에 절단펀치(30)와 절곡펀치(40)가 각각 삽입되어 구성되며, 상기 절단펀치(30)의 상부 공간 속으로 삽입 또는 후퇴되는 캠(35)이 구비되어 이루어진다. 그리고, 상기 하부금형은 상기 절단펀치(30)가 위치한 부분의 하부에는 절단펀치(30)가 관통하는 관통공(25a)이 형성된 절단부 하금형(25)이 설치되며, 상기 절곡펀치(40)가 위치하는 부분의 하부에는 절곡펀치(40)에 대응하는 절곡부 하금형(41)이 스프링(43)에 의해 지지되어 구비된다. 도 4에서 가이드부재(28)의 상부면에 형성된 홈(28b)은 캠(35)이 삽입되는 홈을 도시한 것으로서, 캠(35)이 절단펀치(30)의 상면과 펀치플레이트(26)의 저면 사이의 공간으로 삽입된 상태에서, 상기 캠(35)이 상기 가이드부재(28)의 승하강 스크로크가 제한받지 않도록 하는 기능을 한다. 물론, 상기 가이드부재(28)의 두께를 줄임으로써 상기 가이드부재(28)의 승하강 스크로크를 충분히 확보할 수도 있음은 당연하다.

도 4에 도시된 본 발명에 의한 금속기와 제조장치의 상부금형 및 하부금형의 주요부 분해 사시도는 개념적으로 도시한 것이며, 도 5에는 본 발명의 바람직한 실시예로서 주요부 구성을 보다 상세하게 도시하였다.

먼저 상부금형의 구조에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 가이드부재(28)는 가압스프링(29)에 의해 펀치받침대(24)에 지지되며, 절단펀치 관통공 및 절곡펀치 관통공이 각각 형성되어, 이 관통공 속으로 절단펀치(30) 및 절곡펀치(40)가 각각 삽입되어 승하강하게 된다.

그리고, 상기 절단펀치(30)는 가이드부재(28)의 절단펀치 삽입공(30a)에 삽입된 상태에서, 펀치플레이트(26)를 관통한 지지봉(34)에 의해 승하강이 자유롭게 지지된다. 그리고, 절단펀치(30)의 상부면과 펀치플레이트(26)의 저면 사이의 공간으로 삽입되거나 후퇴하는 캠(35)은, 제어부(미도시)의 제어신호에 의해 작동하는 액츄에이터(31)에 연결된다. 제어부의 제어신호에 의해 이 액츄에이터(31)는 절단펀치(30) 상부면과 펀치플레이트(26) 저면 사이로 캠(35)을 삽입/후퇴시키게 한다.

상기 절곡펀치(40)는 상기 가이드부재(28)의 절곡펀치 삽입공(40a)에 삽입된 상태에서, 펀치플레이트(26)에 고정되어 프레스 실린더축과 함께 승하강하도록 설치된다.

미설명된 도면부호 10은 프레스의 상부다이를 도시한 것이며, 도면부호 22는 상부 다이에 고정된 상부금형 홀더(holder)를 도시한 것으로서, 이 삼부금형 홀더(22)에 펀치받침대(24)가 지지된다.

다음으로 하부 금형의 구조는 다음과 같다.

본 발명에 의한 절단 및 절곡장치의 하부금형은, 상기 절단펀치(30)가 관통되는 관통공(25a)이 상기 절단펀치(30)에 대응되는 위치에 형성되며, 하강하는 상 기 가이드부재(28)에 밀착되는 절단부 하금형(25)과;

상기 절곡펀치(40)에 대응하는 위치에서 스프링(43)에 의해 지지되는 절곡부 하금형(41)로 구성된다.

미설명된 도면부호 11은 프레스의 하부다이를 도시한 것이며, 도면부호 23은 하부금형을 지지하는 하부금형 홀더(holder)를 도시한 것이다. 그리고, 도면부호 23a는 절단펀치(30)에 의해 절단된 잔재(garbage)가 배출되는 배출공을 도시한 것이다.

상기한 구성으로 이루어지는 금속기와 제조장치의 작용과정에 대하여 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

앞에서 이미 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 절곡 및 절단장치는, 하나의 프레스장치 상부금형에 절곡펀치(40) 및 절단펀치(30)를 구성하되, 절곡펀치(40)는 프레스 동작과 동일하게 작동하면서 소재를 가공(절곡)하는 반면, 절단펀치(30)는 캠(35)에 의해 필요한 경우에만 소재를 가공(절단)하도록 구성된 것을 가장 큰 특징으로 한다.

도 6은 이러한 본 발명의 특징을 상세하게 설명하기 위하여, 절곡 및 절단장치(R)의 세부 공정별 작동상태를 상세하게 도시한 것으로서, 작업이 개시되기 전 상태는 도 5에서 나타나 있으므로, 도 6에서는 별도로 도시하지 않았다.

먼저, 도 6a는 프레스가 작동하여 상부금형이 하강하여 소재를 가공하기 직 전의 상태를 도시한 그림으로서, 상부금형이 하강하여, 가이드부재(28) 및 절곡펀치(40)는 소재의 상면에 밀착된 상태를 도시하고 있다.

만약, 절곡작업만을 수행하고자 하는 경우에는 액츄에이터(31)를 작동시켜 캠(35)을 절단펀치(30)의 상부 공간으로부터 후퇴(빠져나옴)시킨다. 도 6b는 캠(35)이 절단펀치(30)의 상부 공간에서 후퇴된 상태에서 프레스를 계속 작동시켰을 때의 상태를 도시한 그림으로서, 절곡펀치(40)는 소재의 상면에 밀착된 후에도 계속하여 하강하게 되는 반면에, 절단펀치(30)는 소재의 상면에 닿을 때까지만 하강한 후에, 더 이상 하강하지 못하고 소재에 의해 밀려 올라가게 된다.

그 이유는 앞에서 이미 설명한 바와 같이, 상기 절단펀치(30)는 가이드부재(28)의 절단펀치 삽입공(30a)에 삽입된 상태에서, 펀치플레이트(26)를 관통한 지지봉(34)에 의해 승하강이 자유롭게 지지된 상태로 구성되어 있기 때문이다.

절곡작업이 완료되고, 프레스의 상부다이가 상승하는 동작은 상기 동작의 반대로 동작되어 도 5의 원위치로 복귀하게 된다.

따라서, 도 6b와 같은 작용에 의해 소재는 절곡가공만 이루어지게 되는 것이다. 도 6b에 도시된 바와 같은 절단작업이 없는 단순 절곡작업은, 도 2a에 도시된 1단 금속기와의 제2절곡부(105) 성형에 적용된다. 상기 절곡작업이 완료되고 상부 다이(10)가 상승하여 복귀되면, 제어부의 신호에 의해 소재공급롤러(미도시)에 의해 설정된 길이만큼 소재가 이송되어 다음 작업의 수행을 대기하게 된다.

만약, 도 2b에 도시된 바와 같은 2단 금속기와의 경우에는 상기한 도 6b의 절곡작업이 다시 한번 더 반복 수행되어 제2절곡부를 성형하게 되며, 만약, 3단 기 와를 제조하는 경우에는 상기한 도 6b의 절곡작업이 다시 두번 더 반복 수행되어 총 3회의 절곡작업이 반복될 것이다.

도 6c는 절곡작업과 절단작업을 동시에 수행하는 상태를 도시한 그림으로서, 도 2a 및 도 2b에 도시된 금속기와에 있어서 제1절곡부를 성형할 때에 작동된다. 물론, 3단 기와 또는 4단 기와의 경우에도 제1절곡부 성형을 위해서는 절곡작업과 절단작업이 동시에 수행되어야 한다.

도 5의 준비상태(또는 복귀상태)로 복귀된 상태에서, 제어부는 입력된 프로그램 데이터에 의해 후속작업으로서 절곡작업과 절단작업이 요구되는 것인지 여부를 판단하게 되며, 제어부의 신호를 입력받은 액츄에이터(31)는 절단펀치(30)의 상부면과 펀치플레이트(26) 저면 사이로 캠(35)을 삽입시킨다.

상기 캠이 삽입된 상태로 상부다이(10)가 하강하면서 상기한 도 6a에 도시된 가공 직전의 상태까지 하강한다. 상부다이가 계속해서 하강하면, 도 6b의 경우와는 달리 절단펀치(30)와 절곡펀치(40)는 계속하여 하강하게 되어 결국 절단작업과 절곡작업이 동시에 이루어지게 된다.

그 이유는 상기 절단펀치(30)와 펀치플레이트(26) 사이의 공간에 캠(35)이 삽입되어 있기 때문에 절단펀치(30)가 밀려 올라가지 않고 소재를 관통하면서 하강할 수 있기 때문이다.

도 6c에서 상세하게 도시되어 있지는 않으나, 보다 원할하고 정밀하게 절곡 작업 및 절단작업을 수행하기 위해서는 절곡펀치(40)가 어느 정도 하강한 후에 절단펀치(30)가 소재를 관통시키게 되는 타이밍을 갖도록 치수를 설계하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 절곡펀치(40)의 하강 스트로크가 1/3정도 남았을 때에 절단펀치(30)가 소재를 관통하기 시작하도록 구성하면, 절곡작업이 진행되는 동안에 소재를 누르고 있는 면적이 넓어 절곡면이 양호하게 성형되는 장점이 있다. 만약, 절단작업이 완료된 후에 절곡작업이 이루어진다면, 제1연장부(101)만 가압한 상태에서 절곡을 수행하는 결과를 초래하기 때문에 소재를 노르고 있는 면적이 너무 적어져서 결국 소재가 절곡부 쪽으로 끌려 들어갈 수 있으므로 절곡 불량이 발생될 수 있으며, 이러한 절곡불량을 방지하기 위해서는 큰 가압력이 필요하게 되는 문제가 생긴다.

이러한 문제를 방지하기 위해서는 절곡작업이 어느 정도 진행될 때까지는 절단작업이 진행되지 않는 것이 바람직하다. 이를 위해 절단펀치(30)의 상부면과 펀치플레이트(26)의 저면 사이의 간격을 캠(35)의 두께보다 조금 더 크게 형성하여 캠(35)이 삽입되어 있는 상태에서도 절단펀치(30)가 소재에 밀려 상부로 밀려 올라갈 수 있는 약간의 여유공간을 마련함으로써, 절곡펀치(40)가 하강하면서 절곡작업을 개시하는 초기단계에는 이 여유공간 만큼 절단펀치(30)가 작동되는 시간이 늦춰지게 할 수 있다. 또 다른 방안으로는 절단펀치(30)의 두께를 줄이는 방법이 고려될 수 있는데, 즉, 가이드부재(28)의 저면보다 절단펀치(30)의 저면이 더 상부에 위치하도록 설계함으로써 동일한 작용효과를 얻을 수도 있을 것이다. 이와 같이 절곡펀치(40)와 절단펀치(30)가 소재에 작용하는 티이밍을 조절하는 방법은 본 발명 의 기술분야에서 보통의 지식을 가진 사람이라면 자명한 것이므로 더 이상의 구체적인 내용은 생략하기로 한다.

지금까지 첨부된 도면에 따른 바람직한 실시예를 중심으로 하여 본 발명의 기술적 특징을 설명하였으나, 본 발명의 범위는 상기의 기재내용에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 형태로 변형되는 것 또한 당연히 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

예를 들어, 본 발명에 의한 절단 및 절곡장치에 있어서, 복귀(원위치)상태가 되면 절단펀치(30)의 상부면과 펀치플레이트(26)의 저면 사이의 공간이 생겨야 하는데(즉, 중력에 의해 상기 절단펀치(30)가 원래 위치로 되돌아 가야하는데), 절단펀치(30)의 열변형 또는 펀치 외주면에 이물질이 끼이게 되는 경우에는 절곡작업(도 6b 참고) 후에 상부다이(10)가 원위치(도 5 참고) 되었음에도 불구하고, 절단펀치(30)가 원위치로 내려가지 않는 경우가 있을 수 있다. 본 발명에서는 이러한 문제를 방지하기 위하여 상기 절단펀치(30)를 지지하는 지지봉(34)을 아래로 밀어내도록 가압하기 위하여, 스프링(32)을 지지봉의 머리 상부에 삽입하고, 이 스프링(32)의 탄성력을 조절하는 조절나사(33)를 더 추가하여 본 발명을 구성할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 변형으로서, 상기 절곡부 하금형(41)의 보강을 위하여 상기 절곡부 하금형(41)의 하부면에는 하부플레이트(42)를 구비하는 것이 바람직할 수 있으며, 나아가, 상기 절곡부 하금형(41)을 지지하는 스프링(43)은 절곡펀치(40)에 의해 반복적으로 수축과 복원을 반복하게 되므로, 오랜 사용으로 인해 탄성력이 저하될 수 있으므로, 이 스프링(43)의 탄성력을 조절하는 조절나사(44)를 하부금형의 저면에 추가로 구성하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 절곡부 하금형(41)이 상기 스프링(43)의 탄발력에 의해 절단부 하금형의 상면보다 더 위로 올라가지 못하도록 하기 위해, 상기 절곡부 하금형(41)의 원위치 높이를 조절하는 높이조절부재(45)를 더 구비할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 종래의 금속기와 제조장치는 절곡작업 후에 절단작업을 수행했었으므로, 절곡부에서 많은 거리를 벗어난 위치를 절단할 수밖에 없었으며, 이로 인해 불필요한 제2연장부(105)(205)가 형성되어 소재의 낭비를 초래하는 원인이 되었으나, 본 발명에 의한 금속기와 제조장치는 절곡작업만을 수행할 수도 있을 뿐만 아니라, 절곡과 동시에 절단작업이 가능과 동시에 잘단작업이 가능해짐으로써 작업 생산성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제2연장부가 전혀 없으며, 제1연장부를 최소화시킨 금속기와를 제조할 수 있으므로, 소재의 절감효과를 극대화할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 금속기와 제조장치는 하나의 프레스 장비로써 절곡과 잘단작업이 가능하기 때문에 여러 대의 프레스장비를 구입해야 하는 생산설비 원가를 대폭적으로 절감할 수 있는 금속기와 가공기술분야에서 확기적으로 유용한 발명 이다.

Claims (5)

1. 제1연장부(101)와, 하방으로 절곡되어 계단형식을 갖는 2 이상의 절곡부(102,103)와, 인접한 상기 두 절곡부의 사이에 수평으로 형성되는 몸체부로 이루어진, 제2연장부(105)(205)가 없는 금속기와.
2. 점진적으로 상하부 롤러의 갯수 및 가압량을 증가시켜 공급받은 금속판재에 산과 골을 연속적으로 성형하는 1차 성형장치와; 산과 골이 형성된 금속판재를 프레스에 장착된 상하 금형에 의해 소정의 간격으로 절곡하고, 소정의 길이로 절단하는 절단 및 절곡장치로 구성되는 금속기와 제조장치에 있어서,

   상기한 절곡 및 절단장치는 하나의 상부금형 및 하부금형을 구비한 프레스장치에 장착되어 이루어지되,

   상기 상부금형은 가이드부재(28)에 형성된 삽입공(30a,40a)에 절단펀치(30)와 절곡펀치(40)가 각각 삽입되어 구성되며,

   상기 절단펀치(30)의 상부 공간 속으로 삽입 또는 후퇴되는 캠(35)이 구비되며,

   상기 하부금형은,

   상기 절단펀치(30)가 관통되는 관통공(25a)이 상기 절단펀치(30)에 대응되는 위치에 형성되며, 하강되는 가이드부재(28)에 밀착되는 절단부 하금형(25)과,

   상기 절곡펀치(40)에 대응하는 위치에서 스프링(43)에 의해 지지되는 절곡부 하금형(41)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속기와 제조장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가이드부재(28)는 가압스프링(29)에 의해 펀치받침대(24)에 지지되며, 절단펀치 관통공 및 절곡펀치 관통공이 각각 형성되고, 프레스가 하강되면 투입된 소재를 가압하도록 구성되며,

   상기 절단펀치(30)는 가이드부재(28)의 절단펀치 삽입공(30a)에 삽입되어 구성되며, 펀치플레이트(26)를 관통한 지지봉(34)에 의해 승하강이 자유롭게 지지되며,

   상기 캠(35)은 액츄에이터(31)의 작동에 의해 상기 절단펀치(30)의 상면과 펀치플레이트(26)의 저면 사이의 공간으로 삽입되거나 후퇴하도록 구비되며,

   상기 절곡펀치(40)는 상기 가이드부재(28)의 절곡펀치 삽입공(40a)에 삽입되어 구성되며, 펀치플레이트(26)에 고정되어 프레스 실린더축과 함께 승하강하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 금속기와 제조장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 절단펀치(30)를 지지하는 지지봉(34)은, 그 상부 머리에 스프링(32)이 구비되고, 이 스프링(32)의 탄성력을 조절하는 조절나사(33)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 금속기와 제조장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,

   상기 절곡부 하금형(41)의 하부면에는 하부플레이트(42)가 구비되고,

   상기 절곡부 하금형(41)을 상부로 탄발시키는 스프링(43)의 탄성력을 조절하는 조절나사(44)가 더 구비되며,

   상기 절곡부 하금형(41)이 상기 스프링(43)의 탄발력에 의해 절단부 하금형의 상면보다 더 위로 올라가지 못하도록 상기 절곡부 하금형(41)의 원위치 높이를 조절하는 높이조절부재(45)를 추가로 더 구비한 것을 특징으로 하는 금속기와 제조장치.

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