KR100726398B1 - 트리밍 가공 장치의 스크랩 커터 및 그 절단 방법 - Google Patents

Abstract

트리밍 가공 시에 강제적인 쥐어뜯기는 현상이나 변형의 발생을 방지함과 동시에, 버(Burr)나 절분(切粉)의 발생을 방지하고, 아울러 비교적 적은 힘으로 스크랩을 절단할 수 있도록 하여, 내구성을 높일 수 있도록 하였다.

트리밍 가공 장치에 있어서는 상부 다이(4)의 트림 인부(5)에 단차를 두지 않고 매끄러운 전단각으로 형성하여 펀치(2)의 트림 인부(3)와 맞물림되도록 하고, 스크랩 커터에 있어서는 하형(8)의 인부(9)를 평면 예각을 이루는 화살촉 모양으로 형성하여, 상기 트림 인부(3)와의 사이에 소정의 간극(11)을 두고 대향시킴과 동시에, 스크랩 커터 상형(12)에는 상기 하형의 인부(9)에 대응하는 인부(14)를 요부(凹部)(13) 내에 형성하고, 상기 상부 다이(4)와 일체로 형성하여, 이와 동시에 스크랩 커터 상형(12)의 인부 선단부(10)와 트림 인부(5) 사이의 주변부에 매끄러운 돌출부(15)를 형성하고, 또한 상기 돌출부의 트림 인부(16)를 매끄러운 전단각으로 형성하였다.

프레스 금형, 트리밍 금형, 스크랩, 절단날, 스크랩 커터

Description

트리밍 가공 장치의 스크랩 커터 및 그 절단 방법{Triming processing equipment of scrap cutter and that cutting method}

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 스크랩 커터 하형과 트림 하형과의 관계를 나타낸 사시도.

도 2는 스크랩 커터 상형의 이면측 사시도.

도 3은 스크랩 커터에 작업(W)을 실은 상태의 일부 정면 설명도.

도 4는 파단 전의 A-A선 설명도.

도 5는 파단 전의 B-B선 설명도.

도 6은 절단 전의 맞물림부의 측면 설명도.

도 7은 절단 후의 맞물림부의 측면 설명도.

도 8은 파단 직전의 미절단부의 상태 설명도.

도 9는 파단 직후의 미절단부의 상태 설명도.

도 10은 다른 실시예에 따른 스크랩 커터 하형과 트림 하형과의 관계를 나타낸 사시도.

도 11은 다른 실시예에 따른 스크랩 커터 상형의 이면측 사시도.

도 12는 전(前)공정을 실시한 작업 부재의 스크랩 커터에 의한 절단시의 설 명도.

도 13은 작업의 트림 라인과 스크랩 라인과의 관계를 나타낸 설명도.

도 14는 절단 후의 종래 제품의 설명도.

도 15는 절단시의 종래 제품의 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 트리밍 가공 장치 2 : 펀치

3 : 하측 트림 인부 4 : 상부 다이

5 : 상측 트림 인부 6 : 패드

7 : 스크랩 커터 8 : 하형

9 : 하형 인부 10 : 인부 선단부

11 : 간극 12 : 상형

13 : 요부(凹部) 14 : 상형 인부

15 : 돌출부 16 : 트림 인부

17 : 스크랩 18 : 미절단부

19 : 하형 20 : 하형 인부

21 : 하형 타측 22 : 하형 인부

23 : 상형 24 : 인부

25 : 요부(凹部) 26 : 돌출부

27 : 트림 인부 28 : 인부 선단부

29 : 코이닝 형상

본 발명은 프레스(Draw) 성형한 패널형상 작업에 있어서, 그 단부 주위에 부가된 비(非) 제품부분을 트리밍 가공장치로 제거하고, 동시에 그 스크랩을 세밀하게 분단하기 위한 상기 트리밍 장치에 부가 설치한 스크랩 커터에 관한 것이다.

종래 프레스 성형된 작업의 주변부를 트리밍하여 스크랩함과 동시에, 스크랩부를 스크랩 커터로 세밀하게 분단하는 장치로서 여러 가지가 알려져 있다.

예를 들면 도 14에 나타낸 바와 같이 트리밍 가공의 전(前)공정에 의해 여러 가지 모양으로 프레스 성형된 작업(W)은 트리밍 공정에 있어서, 펀치(36) 위에 올려진 작업(W)을 패드(34)로 고정하여, 상부 다이(32)의 트림 인부와 펀치의 트림 인부의 맞물림에 의해 작업(W)의 주변부가 트리밍 됨과 동시에 스크랩 커터의 상형의 인부(31)와 하형(30)의 인부(33)가 맞물림되어 스크랩부를 세밀하게 분단하는 가공방법이 있다.

그런데 상기와 같은 스크랩 인부에 있어서는 상부 다이에 스크랩 커터 상형을 설치하여, 상부 다이의 트림 인부(a)와 트림 인부(b)의 사이에 계단 형상의 단차(37)가 존재하기 때문에, 도 15에 나타낸 바와 같이 트림 인부(a)로 트림 라인(TLa)을 절단한 후, 트림 인부(b)로 트림 라인(TLb)을 절단하기 직전에, 트림 라 인(TLb)의 단부(35)에 쥐어뜯기는 현상이 일어나, 버(burr:쇠가시)·쇠가루가 발생하고, 또한 이 부분을 트림 인부(b)로 절단함으로써 절분(切粉)이 발생된다. 이들 쇠가루, 절분이 프레스 가공 중에 금형 내에 흩날리면, 생산되는 패널에 쇠가루, 절분에 의한 손상이 많이 발생되어 제품의 품질이 저하된다. 특히 자동차의 아웃터 패널(외판)에는 그 영향이 크다.

또한 쥐어뜯기는 현상이 일어날 때에는 비 제품부 영역의 일부가 상부 다이의 스크랩 커터에 의해 강제적으로 변형되기 때문에, TLb의 단부 주변에 큰 힘이 가해져 변형이 발생하고, 비 제품 영역뿐만 아닌 제품부 영역의 품질에도 영향을 주게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 트리밍 가공 시에 작업의 제품측 부분의 품질저하를 초래하지 않도록 하기 위하여, 강제적인 쥐어뜯기는 현상이나 변형의 발생을 방지함과 동시에, 버나 절분의 발생을 확실하게 방지하고, 아울러 비교적 적은 힘으로 스크랩을 절단할 수 있도록 하여, 내구성을 높인 스크랩 커터를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스크랩 커터는 다음과 같이 구성된다.

프레스 성형한 패널판(PNL) 작업의 제품 부분을 남기고, 주위의 비 제품 부분을 절단 제거하는 트리밍 가공 장치에서는 그 상부 다이의 트림 인부는 계단 형상의 단차를 두지 않고 매끄러운 전단각으로 형성되어 펀치의 트림 인부와 맞물림 된다.

스크랩 커터는 하형의 인부를 평면 예각을 이루는 화살촉 모양으로 형성하고, 상기 트리밍 가공 장치의 트림 인부와의 사이에 소정의 간극을 두고 대향시킴과 동시에, 스크랩 커터 상형에는 상기 하형의 인부에 대응하는 인부를 요부(凹部) 내에 형성하고, 상기 트리밍 가공장치의 상부 다이와 일체로 형성하여 제품부와 스크랩부를 동시에 절단한다. 그러나 상하형이 맞물림되어 스크랩 절단을 할 때에는 인부의 선단부분의 스크랩에 응력이 집중되는 부위를 만들어 스크랩을 변형시켜서 파단 하였다.

또한 스크랩 커터 하형의 인부로써, 하형의 한쪽은 평면 예각을 이루도록 하고, 다른쪽은 하형 측면과 면일(面一)하게 한 화살촉 모양으로 형성하고, 스크랩 커터 상형에는 상기 하형의 인부에 대응하는 인부를 요부(凹部) 내에 형성하는 경우도 있다.

또한 스크랩 커터 하형의 인부를 평면 예각을 이루는 화살촉 모양으로 형성한 경우, 또는 하형의 한쪽은 평면 예각을 이루도록 하고 다른쪽은 하형 측면과 면일(面一) 한 화살촉 모양으로 형성한 경우에 있어서, 상기 상형의 인부 선단부와 트림 인부 사이의 주변부에 매끄러운 돌출부를 형성하고, 또한 상기 돌출부의 트림 인부를 매끄러운 전단각으로 형성할 수 있다.

또한 작업 부재가 비교적 두꺼운 경우나 높은 점성을 갖은 경우에는, 작업 부재의 스크랩 커터 선단에 위치한 부분에 판 두께를 감소하기 위한 코이닝 가공을 트리밍 공정의 전(前)공정으로 실시할 수 있다.

[실시예 1]

도 1 내지 도 9에 있어서, 1은 트리밍 가공 장치의 일부를 나타내고, 2는 그 트림 하형을 이루는 펀치로서, 직각 인부 형상의 하측 트림 인부(3)가 형성된다. 4는 상부 다이로서, 상기 하측 트림 인부(3)와 맞물림되는 상측 트림 인부(5)가 형성된다. 이 트림 인부(5)에는 직각 단부가 없어 매끄러운 전단각이 형성된다. 6은 펀치(2) 상부방향에 설치된 패드를 나타낸다.

7은 스크랩 커터의 일부를 나타내고, 8은 스크랩 커터의 하형으로서 도 1에 나타낸 바와 같이 인부(9)를 형성하되, 이 인부(9)는 평면 예각을 이루는 화살촉 모양으로 형성하고, 이 인부의 선단(10)을 상기 펀치의 하측 트림 인부(3)(트림 라인(TL))의 사이에 소정의 간극(11)을 두고 대향시킨다. 이 간극(11)은 상측 트림 인부(5)의 두께, 작업(W)부재의 판 두께, 재질 등에 따라 다르지만, 통상적으로 1.5~5.5㎜ 정도가 바람직하다.

12는 스크랩 커터의 상형으로서, 상기 하형(8)에 대응하는 예각 형상의 요부(凹部)(13)로 이루어진 상형 인부(14)를 형성하되, 상기 트리밍 가공장치의 상부 다이(4)와 일체로 형성한다.

또한 스크랩 커터 상형(12)의 인부 선단부(10)와 트림 인부(5) 사이의 주변부에 매끄러운 돌출부(15)를 형성하고, 또한 상기 돌출부(15)의 트림 인부(16)를 매끄러운 전단각으로 형성한다.

또한 상기 상하형으로 이루어진 스크랩 커터는 도 13에 나타낸 바와 같이 작업(W)를 트리밍 라인(TL)을 따라 절단하는 트리밍 가공 장치의 적합한 위치에 복수 개 형성하여, 트리밍 가공과 동시에 작업(W) 주변부를 스크랩 라인(SL)을 따라 복수 개의 스크랩(17)으로 세밀하게 절단할 수 있게 한다.

그러나 상기 구성으로 이루어진 스크랩 커터(7)를 사용하는 경우, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이 프레스 성형된 작업(W)을 펀치(2) 위에 올려놓고 패드(6)로 고정한 상태에서 상하측의 트림 인부(5),(3)가 맞물림되면, 작업(W)은 트림 라인(TL)을 따라서 절단됨과 동시에, 스크랩 커터 상하형의 인부(9),(13)가 맞물림되므로 스크랩 라인(SL)을 따라서 절단된다. 이 때 스크랩(17)의 예각의 정점부위는 절단되지 않아 미절단부(18)로 되는데, 이 부위에 응력이 집중되어, 도 8, 도 9에 나타낸 바와 같이 특별한 힘을 가하지 않아도 상하 인부(9),(14)의 맞물림 량의 변화 등으로 스크랩이 변형되며, 이에 따라 파단력이 예각의 정점부를 이루는 미절단부(18)에 집중됨으로써 상형 인부의 하사점(bottom dead point)에서 스크랩이 용이하게 파단된다.

[실시예 2]

상기 예에서는 스크랩 커터의 하형 커터부(9)의 모양을 양측으로 경사면을 이루며 평면 예각이 되는 화살촉 모양으로 형성하였으나, 본 예에서는 도 10에 나타낸 바와 같이, 하형(19)의 한쪽에는 예각 형상을 이루는 인부(20)를 형성하고, 하형(19)의 다른쪽(21)에는 측면이 면일(面一)하게 하여 인부(22)를 형성하여, 한쪽에만 화살촉 모양으로 형성한다. 또한 도 11에 나타낸 바와 같이 스크랩 커터 상 형(23)에는 상기 하형(19)에 대응하는 예각의 인부(24)를 형성한 요부(凹部)(25)를 구비하고, 스크랩 커터 상형(23)의 인부 선단부(28)와 트림 인부(5) 사이의 주변부에 매끄러운 돌출부(26)를 형성하며, 또한 상기 돌출부(26)의 트림 인부분(27)을 매끄러운 전단각으로 형성하였다. 이들의 구성을 제외하고는 실시예 1과 동일하다. 실시예 1과 동일 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하였다.

[실시예 3]

이 실시예에서는 작업(W)의 판 두께가 비교적 두꺼운 경우와 작업(W) 부재가 높은 점성을 갖는 경우에, 트리밍 프레스 가공의 전(前)공정으로서 코이닝 가공을 수행하고, 그 후에 상기 실시예 1 또는 실시예 2의 스크랩 커터를 사용하여 트리밍 프레스 가공을 수행한다.

상기 코이닝 가공은 도 12에 나타낸 바와 같이, 작업 부재의 트리밍 프레스 공정에서의 스크랩 커터의 하형 인부 선단에 위치하는 부분의 판 두께를 미리 줄이기 위하여 실시하는 것으로, 트리밍 가공 전의 프레스 가공시 등에 코이닝 펀치 등을 매설해 두고, 판 두께를 반 정도로 줄여서 원형의 코이닝 형상(29)을 형성하였다. 예를 들면 두께가 1㎜인 것을 0.5㎜정도로 줄이면, 스크랩 커터에 의한 분단을 한층 더 용이하게 수행할 수 있다.

청구항 1에 기재된 바와 같이 트리밍 가공장치는 상부 다이의 트림 인부가 계단형상의 단차를 두지 않고 매끄러운 전단각으로 형성되어 펀치 트림 인부와 맞 물림되도록 되어 있기 때문에, 제품부분에 쥐어뜯기는 현상이나 변형이 발생되지 않으므로 제품의 품질 저하를 방지할 수 있다.

또한 스크랩 커터는 하형의 인부를 평면 예각을 이루는 화살촉 모양으로 형성하고, 상기 트리밍 가공 장치의 트림 인부와의 사이에 소정의 간극을 두고 대향시킴과 동시에, 스크랩 커터 상형에는 상기 하형의 인부에 대응하는 인부를 요부(凹部) 내에 형성하며, 상기 트리밍 가공 장치의 상부 다이와 일체로 형성하여 제품부와 스크랩부를 동시에 절단하도록 되어 있으므로, 스크랩 커터에 의해 V자형으로 잘려진 부위와 트림 라인과의 사이에는 미절단부가 형성되고, 이 미절단부는 삼각형상의 정점부에 응력 집중 부위가 형성되므로, 이 미절단부는 적은 힘으로 간단히 절단된다. 예를 들면 상기 미절단부 상부측에 있는 상단 다이의 트림 인부가 부드러운 전단각을 이룸으로써, 상하 인부 맞물림 량의 변화와, 스크랩 커터의 상하 인부 맞물림 량의 변화 등에 의해 스크랩을 변형시켜, 응력 집중부에 힘을 집중함으로써 인부에 부하를 주지않고 스크랩의 미절단부를 파단 할 수 있다.

따라서 스크랩 커터에 무리한 충격을 주어 절단하거나 강제적으로 조각 조각 파단하지 않으므로 장치의 내구성을 현저하게 증대시킬 수 있다.

또한 청구항 3에 기재한 바와 같이 스크랩 커터 하형의 인부는 하형의 한쪽은 평면 예각을 이루도록 하고, 다른쪽은 하형의 측면과 면일(面一)한 화살촉 모양으로 형성한 스크랩 커터 하형과, 상기 하형의 인부에 대응하는 인부를 요부(凹部) 내에 형성한 스크랩 커터 상형을 구비하면, 스크랩의 배출작업을 원할하게 수행하고, 또한 상부 다이의 인부의 형상을 두껍게 형성할 수 있으므로 내구성을 한층 향 상시킬 수 있다.

또한 청구항 2 및 4에 기재한 바와 같이 필요에 따라 스크랩 커터 상형의 인부 선단부와 트림 인부 사이의 주변부에 매끄러운 돌출부를 형성하고, 또한 상기 돌출부의 트림 인부분을 매끄러운 전단각으로 형성하면, 스크랩의 미절단부는 응력 집중 부위가 됨과 동시에 상하형이 맞물림 될 때에 양측으로 인장력이 발생하므로 더욱 용이하게 파단된다.

또한 청구항 5에 기재된 바와 같이 청구항 1, 2, 3 또는 4 기재의 장치를 사용하여 트리밍 가공 및 스크랩 커터를 수행한 경우, 그 전(前)공정으로서 작업 부재의 스크랩 커터 선단에 위치하는 부분에 판 두께를 줄이기 위한 코이닝 가공을 수행함으로써 작업(W)재료가 비교적 두꺼운 경우나, 높은 점성을 갖는 경우에도 매우 용이하게 파단할 수 있다.

Claims (5)

1. 트리밍 가공장치와, 스크랩 커터로 이루어지고,

   상기 트리밍 가공장치는 상부 다이의 트리밍 인부에 단차를 두지 않고 매끄러운 전단각(shear angle)으로 형성하여 펀치 트리밍 인부과 맞물림되도록 하고,

   상기 스크랩 커터는 하형의 인부를 평면 예각을 이루는 화살촉 모양으로 형성하여, 상기 트리밍 가공장치의 트림 인부와의 사이에 소정의 간극을 두고 대향시킴과 동시에, 스크랩 커터 상형에는 상기 하형의 인부에 대응하는 인부를 요부(凹部) 내에 형성하여 상기 트리밍 가공장치의 상부 다이와 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 트리밍 가공 장치의 스크랩 커터.
2. 제 1항에 있어서,

   스크랩 커터 상형의 인부 선단부와 트림 인부 사이의 주변부에 매끄러운 돌출부를 형성하고, 또한 상기 돌출부의 트림 인부를 매끄러운 전단각으로 형성한 것을 특징으로 하는 트리밍 가공장치의 스크랩 커터.
3. 트리밍 가공장치와, 스크랩 커터로 이루어지고,

   상기 트리밍 가공장치는 상부 다이의 트리밍 인부에 단차를 두지 않고 매끄 러운 전단각으로 형성하여 펀치 트리밍 인부와 맞물림되도록 하고,

   상기 스크랩 커터는 하형의 인부에 있어서는 하형의 한쪽은 평면 예각을 이루도록 하고, 다른쪽은 하형측면과 면일(面一)하게 하여 화살촉 모양으로 형성하며, 상기 트리밍 가공장치의 트림 인부와의 사이에 소정의 간극을 두고 대향시킴과 동시에, 스크랩 커터 상형에는 상기 하형의 인부에 대응하는 인부를 요부(凹部) 내에 형성하여, 상기 트리밍 가공장치의 상기 다이와 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 트리밍 가공 장치의 스크랩 커터.
4. 제 3항에 있어서,

   스크랩 커터 상형의 인부 선단부와 트림 인부 사이의 주변부에 매끄러운 돌출부를 형성하고, 또한 상기 돌출부의 트림 인부를 매끄러운 전단각으로 형성한 것을 특징으로 하는 트리밍 가공장치의 스크랩 커터.
5. 상부 다이의 트리밍 인부에 단차를 두지 않고 매끄러운 전단각으로 형성하여 펀치 트리밍 인부와 맞물림되도록 한 트리밍 가공장치와,

   스크랩 커터 하형의 인부를 평면 예각을 이루는 화살촉 모양으로 형성하여, 상기 트리밍 가공장치의 트림 인부와의 사이에 소정의 간극을 두고 대향시킴과 동시에, 스크랩 커터 상형에는 상기 하형에 대향하는 인부를 요부(凹部) 내에 형성하 고, 상기 트리밍 가공장치의 상부 다이와 일체로 형성한 스크랩 커터를 사용하여 트리밍 가공 및 스크랩 절단을 수행한 경우, 그 전(前)공정으로서 작업 부재의 스크랩 커터 선단에 위치하는 부분에 판두께를 줄이기 위한 코이닝 가공을 수행하는 것을 특징으로 하는 트리밍 가공 장치에서의 스크랩 절단 방법.

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