KR100784284B1

KR100784284B1 - 금속 용기의 프레스 성형 장치

Info

Publication number: KR100784284B1
Application number: KR1020060117532A
Authority: KR
Inventors: 유재형
Original assignee: 주식회사 클래드; 유재형
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2007-12-12

Abstract

본 발명은 금속 용기의 프레스 성형 장치에 관한 것으로서, 금속 용기를 프레스 성형하는 장치에 있어서, 금속 용기가 입구를 하측으로 향하도록 안착되는 받침대와, 받침대의 상측에 승강하도록 설치되며, 액츄에이터에 의해 금속 용기를 하방으로 가압하는 가압가동체와, 받침대상에 설치되어 금속 용기의 내측에 위치하고, 금속 용기를 받침대로부터 상방으로 탄성 지지하며, 가압가동체의 가압에 의해 압축되는 탄성지지어셈블리와, 가압가동체에 의해 가압시 탄성지지어셈블리로부터 반경방향으로 슬라이딩되어 돌출됨으로써 금속 용기의 내측면을 가압하여 원하는 형상으로 성형시키는 다수의 가압성형부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 금속 용기의 내측면을 가압하여 금속 용기가 원하는 형상을 가지도록 성형시킬 수 있고, 이로 인해 다양한 형상을 가지는 금속 용기의 제작을 가능하도록 하며, 금속 용기를 열 손실의 감소나 전열기와의 접촉율을 증대시킬 수 있는 형상으로 구현시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.

Description

금속 용기의 프레스 성형 장치{PRESS FORMING APPARATUS FOR A METAL VESSELS}

도 1은 종래의 기술에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치를 도시한 정면도이고,

도 2는 종래의 기술에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치에 의해 제작된 용기를 도시한 정면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치를 도시한 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치의 가압가동체를 도시한 저면 사시도이고,

도 5는 본 발명에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치의 요부를 도시한 분해 사시도이고,

도 6은 본 발명에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치의 슬라이딩편을 도시한 저면도이고,

도 7은 본 발명에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치를 도시한 단면도이고,

도 8은 본 발명에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치의 작동상태를 도시한 단면도이고,

도 9는 본 발명에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치에 의해 제작된 용기를 도시한 정면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 : 받침대 111 : 고정블록

120 : 가압가동체 121 : 금형

122 : 가압수단 122a : 곡률면

130 : 탄성지지어셈블리 131 : 지지축

131a : 결합부 131b : 누름턱

132 : 지지플레이트 132a : 관통홀

132b : 슬라이딩홀 133 : 슬라이딩편

133a : 경사면 133b : 돌기

134 : 탄성부재 135 : 차단플레이트

140 : 가압성형부

본 발명은 금속 용기의 프레스 성형 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 형상을 가지는 금속 용기의 제작을 가능하도록 하는 금속 용기의 프레스 성형 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 음식물을 열로 조리하기 위해 사용되는 금속 용기, 예컨대, 압력밥솥, 냄비 등은 프레스 성형에 의한 소성가공 방식으로 성형이 이루어지고 있는데, 일반적으로 외주면 전체가 곡면으로 성형된다.

종래의 금속 용기를 성형하는데 사용되는 프레스 성형 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 기술에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치를 도시한 정면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 금속 용기의 프레스 성형 장치(10)는 압력 밥솥으로 사용되는 금속 용기(1)를 제작하기 위한 장치로서, 금속 용기(1)가 하측으로 향하도록 안착되는 받침대(11)와, 받침대(11)의 상측에 승강하도록 설치되어 액츄에이터(미도시)에 의해 금속 용기(1)를 하방으로 가압하는 가압가동체(12)와, 받침대(11)상에 설치되어 금속 용기(1)의 내측에 위치함과 아울러 가압가동체(12)의 가압에 의해 압축됨으로써 측방향으로 팽창하여 금속 용기(1)의 측면을 곡률되도록 확장시키는 성형용 우레탄부재(13)를 포함한다.

받침대(11)는 상측면에 금속 용기(1)의 입구가 놓여지는 고정블록(11a)이 마련되고, 상측에 가압가동체(12)가 설치된다.

가압가동체(12)는 유압실린더 등과 같은 액츄에이터(미도시)에 의해 하강하여 금속 용기(1)를 가압함으로써 금속 용기(1)의 내측에 위치하는 성형용 우레탄부재(13)를 수직방향으로 압축시키며, 금속 용기(1)의 바닥면에 밀착됨으로써 금속 용기(1)의 바닥면을 원하는 형상으로 성형되도록 하기 위한 금형(12a)이 하측면에 마련된다.

성형용 우레탄부재(13)는 가압가동체(12)의 가압에 의해 수직방향으로 압축하는 대신 수평방향으로 팽창함으로써 금속 용기(1)의 측면을 곡률로 팽창시킨다.

이와 같은 종래의 기술에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치(10)는 금속 용기(1)의 측면을 가공시 형상의 변형이 비교적 자유로운 성형용 우레탄부재(13)에 의해 금속 용기(1)의 내측면을 가압함으로써 금속 용기(1)의 측면을 곡률되게 성형하는 것은 가능하나, 금속 용기(1)의 측면이 직선을 이루거나 직각되는 부분을 가지는 등 다양한 형상의 성형이 불가능하다는 문제점을 가지고 있었다.

특히, 금속 용기(1)가 압력 밥솥이나 조리용 냄비 등인 경우 입구측 부근을 직각되게 형성시킴으로써 내부의 열이 외부로 손실되는 것을 방지하거나 측면이 팽창되되 직선을 이루도록 함으로써 외측면에 접촉하는 전열기와의 접촉율을 높이기 위한 경우에는 종래의 금속 용기의 프레스 성형 장치(10)로는 원하는 형상의 성형이 어렵다는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 금속 용기의 내측면을 가압하여 금속 용기가 원하는 형상을 가지도록 성형시킬 수 있고, 이로 인해 다양한 형상을 가지는 금속 용기의 제작을 가능하도록 하며, 금속 용기를 열 손실의 감소나 전열기와의 접촉율을 증대시킬 수 있는 형상으로 구현시킬 수 있는 금속 용기의 프레스 성형 장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 금속 용기를 프레스 성형하는 장치에 있어서, 금속 용기가 입구를 하측으로 향하도록 안착되는 받침대와, 받침대의 상측에 승강하도록 설치되며, 액츄에이터에 의해 금속 용기를 하방으로 가압하는 가압가동체와, 받침대상에 설치되어 금속 용기의 내측에 위치하고, 금속 용기를 받침대로부터 상방으로 탄성 지지하며, 가압가동체의 가압에 의해 압축되는 탄성지지어셈블리와, 가압가동체에 의해 가압시 탄성지지어셈블리로부터 반경방향으로 슬라이딩되어 돌출됨으로써 금속 용기의 내측면을 가압하여 원하는 형상으로 성형시키는 다수의 가압성형부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치의 가압가동체를 도시한 저면 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치(100)는 금속 용기(2; 도 7 내지 도 9에 도시)가 입구(2a; 도 7 내지 도 9에 도시)를 하측으로 향하도록 안착되는 받침대(110)와, 받침대(110)의 상측에 승강하도록 설치되는 가압가동체(120)와, 받침대(110)상에 설치되어 금속 용기(2)를 받침대(110)로부터 상방으로 탄성 지지하는 탄성지지어셈블리(130)와, 가압가동체(120)에 의해 가압시 탄성지지어셈블리(130)로부터 반경방향으로 슬라이딩되어 돌출됨으 로써 금속 용기(2)의 내측면을 가압하여 원하는 형상으로 성형시키는 다수의 가압성형부(140)를 포함한다.

한편, 본 실시예에서 금속 용기(2; 도 7 내지 도 9에 도시)는 입구(2a; 도 7 내지 도 9에 도시) 측에 뚜껑과의 체결부가 마련된 압력 밥솥을 예로 들었으며, 이에 한하지 않고 다양한 금속 재질을 이용한 다양한 형태의 용기에 적용될 수 있다.

받침대(110)는 상측면에 금속 용기(2) 입구(2a)가 놓여지는 고정블록(111)이 마련됨으로써 금속 용기(2)를 프레스 성형 공정에 필요한 높이에 위치하도록 하며, 고정블록(111)에 탄성지지어셈블리(130)가 설치됨과 아울러 상측에 가압가동체(120)가 설치된다.

가압가동체(120)는 받침대(110)의 상측에 유압실린더 등과 같은 액츄에이터에 의해 상하로 승강하도록 설치되며, 액츄에이터의 유압 등의 구동력에 의해 금속 용기(2)를 하방으로 가압한다.

가압가동체(120)는 금속 용기(2; 도 7 내지 도 9에 도시)를 하방으로 가압시 금속 용기(2)의 바닥면을 밀착에 의해 원하는 형상으로 성형하기 위하여 금형(121)이 하측면에 마련되며, 금형(121)의 하측에 반경방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치됨으로써 금속 용기(2)의 바닥면 부근을 원하는 형태로 가압하여 성형하는 다수의 가압수단(122)이 마련될 수 있다.

가압수단(122)은 바람직하게는 한 쌍으로 이루어져서 서로 마주보는 내측면에 반원의 곡률면(122a)을 가지며, 가압가동체(120)를 구동시키는 액츄에이터의 구동력을 동력전달부재를 사용하여 수평방향으로 전환하여 구동하거나, 별도의 액츄 에이터에 의해 구동함으로써 금속 용기(2)의 하부를 원하는 형상, 예컨대 원형으로 성형시킨다.

탄성지지어셈블리(130)는 받침대(110)상에 설치되어 금속 용기(2; 도 7 내지 도 9에 도시)의 내측에 위치하고, 금속 용기(2)를 받침대(110)로부터 상방으로 이격되도록 탄성 지지하며, 가압가동체(120)의 가압에 의해 압축됨으로써 다수의 가압성형부(140)를 측방향 외측을 향하여 돌출되도록 한다.

탄성지지어셈블리(130)는 도 5의 분해 사시도 및 도 6의 저면도에 도시된 바와 같이, 받침대(110)에 수직되게 고정되는 지지축(131)과, 지지축(131)의 상단에 상하로 이동 가능하게 설치됨과 아울러 금속 용기(2)의 바닥면을 지지하는 지지플레이트(132)와, 지지플레이트(132)에 지지축(131)을 중심으로 원주방향을 따라 배열됨과 아울러 반경방향을 따라 각각 이동하도록 설치되는 다수의 슬라이딩편(133)과, 슬라이딩편(133)이 복귀하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재(134)를 포함한다.

지지축(131)은 받침대(110)의 고정블럭(111)에 삽입됨으로써 수직되게 고정되고, 상단에 마련되는 결합부(131a)에 의해 슬라이딩편(133)에 걸림으로써 지지플레이트(132)의 관통홀(132a)내에서 상하로 슬라이딩 가능하게 결합되며, 결합부(131a)의 하측에 누름턱(131b)이 형성된다.

지지플레이트(132)는 슬라이딩편(133)의 일측면, 즉 상측면에 결합되는 돌기(133b)가 끼워짐으로써 가이드되도록 반경방향을 따라 형성되는 슬라이딩홀(132b)이 원주방향을 따라 다수로 배열되도록 마련되며, 이러한 슬라이딩홀(132b)내에 코일스프링으로 이루어지는 탄성부재(134)가 설치되어 돌기(133b)를 지지축(131)측으로 탄성 지지함으로써 슬라이딩편(133)이 지지축(131)을 중심으로 모아지도록 한다.

지지플레이트(132)는 지지축(131)이 관통하는 것을 차단하도록 지지축(131)의 상단의 통과를 억제하는 차단플레이트(135)가 볼트 등으로 상측면에 고정된다.

슬라이딩편(133)은 다수로 이루어지고, 외측을 향하는 끝단에 가압성형부(140)가 마련되며, 내측을 향하는 끝단에 경사면(133a)이 형성되고, 가압가동체(120)에 의해 지지축(131)이 하방으로 가압시 지지축(131)의 누름턱(131b)이 경사면(133a)을 가압함으로써 지지플레이트(132)의 반경방향을 따라 외측으로 돌출된다.

탄성부재(134)는 지지플레이트(132)와 슬라이딩편(133)에 설치되도록 슬라이딩홀(132b)에 장착되어 돌기(133b)를 지지축(131)측으로 탄성 지지함으로써 가압가동체(120)의 가압이 해제시 슬라이딩편(133)이 복귀하도록 탄성력을 제공한다.

가압성형부(140)는 가압가동체(120)에 의해 가압시 탄성지지어셈블리(130)로부터 반경방향으로 슬라이딩되어 돌출됨으로써 금속 용기(2; 도 7 내지 도 9에 도시)의 내측면을 가압하여 원하는 형상으로 성형시키며, 이를 위해 가압가동체(120)의 가압에 의해 지지축(131)이 압축시 지지축(131)의 누름턱(131b)이 슬라이딩편(133)의 경사면(133a)을 가압함으로써 외측으로 돌출되는 슬라이딩편(133)의 선단에 마련되며, 금속 용기(2)를 가압하는 선단의 면 형상이나 모서리 각도에 따라 금속 용기(2)의 내측면에 가압으로 인해 표현되는 형상을 원하는 대로 형성시킬 수 있다.

한편, 가압성형부(140)는 본 실시예에서처럼 금속 용기(2)가 압력 밥솥인 경우 입구(2a; 도 7 내지 도 9에 도시)측, 즉 뚜껑 결합부와의 연결부위(2b; 도 8 및 도 9에 도시)를 직각되게 절곡시키도록 탄성지지어셈블리(130)의 슬라이딩편(133)에 마련될 수 있다.

이와 같은 구조로 이루어진 금속 용기의 프레스 성형 장치의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

금속 재료를 사용하여 일정한 용기의 형태를 갖추도록 1차적으로 소성 가공을 마친 금속 용기(2)를 도 7에 도시된 바와 같이, 받침대(110)의 고정블록(111)상에 위치시킨 다음 액츄에이터의 구동에 의해 가압가동체(120)를 하강시키면 도 8에 도시된 바와 같이, 금형(121)이 금속 용기(2)의 바닥면을 하방으로 가압함과 아울러 가압수단(122)이 금속 용기(2)의 바닥면 인접부위를 수평되게 가압하여 원하는 형태를 가지도록 하며, 가압가동체(120)의 가압력이 지지플레이트(132)를 통해서 지지축(131)으로 전달되어 지지축(131)을 압축시킨다.

지지축(131)의 압축에 의해 누름턱(131b)이 슬라이딩편(133)의 경사면(133a)을 가압하여 슬라이딩편(133)들이 지지플레이트(132)의 반경방향을 따라 슬라이딩되어 돌출되도록 하여 슬라이딩편(133)의 선단에 마련되는 가압성형부(140)가 금속 용기(2)의 내측면을 가압하여 확장시킴으로써 금속 용기(2)를 성형시킨다.

이 때, 가압성형부(140)에서 금속 용기(2) 내측면에 접하는 면의 형상, 예컨대 수직 형태, 엠보싱 형태, 곡률 형태 등의 형상이나 모서리의 각도에 따라 금속 용기(2)가 원하는 형태를 가지도록 성형시킬 수 있다. 따라서, 금속 용기(2)가 압 력 밥솥인 경우 종래의 항아리 형태를 벗어나서 도 9에 도시된 바와 같이, 입구(2a)측에 형성된 뚜껑 결합부와의 연결부위(2b)를 가압성형부(140)의 단부 모서리에 의해 직각을 이루도록 형성시킬 수 있을 뿐만 아니라 금속 용기(2)의 측면이 수직을 이루도록 할 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 금속 용기의 프레스 성형 장치는 금속 용기의 내측면을 가압하여 금속 용기가 원하는 형상을 가지도록 성형시킬 수 있고, 이로 인해 다양한 형상을 가지는 금속 용기의 제작을 가능하도록 하며, 금속 용기를 열 손실의 감소나 전열기와의 접촉율을 증대시킬 수 있는 형상으로 구현시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.

Claims

금속 용기를 프레스 성형하는 장치에 있어서,

상기 금속 용기가 입구를 하측으로 향하도록 안착되는 받침대와,

상기 받침대의 상측에 승강하도록 설치되며, 액츄에이터에 의해 상기 금속 용기를 하방으로 가압하는 가압가동체와,

상기 받침대상에 설치되어 상기 금속 용기의 내측에 위치하고, 상기 금속 용기를 상기 받침대로부터 상방으로 탄성 지지하며, 상기 가압가동체의 가압에 의해 압축되는 탄성지지어셈블리와,

상기 가압가동체에 의해 가압시 상기 탄성지지어셈블리로부터 반경방향으로 슬라이딩되어 돌출됨으로써 상기 금속 용기의 내측면을 가압하여 원하는 형상으로 성형시키는 다수의 가압성형부

를 포함하는 금속 용기의 프레스 성형 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 가압가동체는,

상기 금속 용기를 가압시 상기 금속 용기의 바닥면을 밀착에 의해 성형하는 금형과,

상기 금형의 하측에 반경방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되어 상기 금속 용기의 바닥면 부근을 원하는 형태로 가압하여 성형하는 다수의 가압수단

을 포함하는 금속 용기의 프레스 성형 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성지지어셈블리는,

상기 받침대상에 수직되게 고정되는 지지축과,

상기 지지축의 상단에 상하로 이동 가능하게 설치되어 상기 금속 용기의 바닥면을 지지하는 지지플레이트와,

상기 지지플레이트에 상기 지지축을 중심으로 원주방향을 따라 배열됨과 아울러 반경방향을 따라 각각 이동하도록 설치되고, 외측을 향하는 끝단에 상기 가압성형부가 마련되며, 상기 가압가동체의 가압시 내측을 향하는 끝단에 형성되는 경사면이 상기 지지축에 의해 눌림으로써 외측으로 돌출되는 다수의 슬라이딩편과,

상기 가압가동체의 가압이 해제되면 상기 슬라이딩편이 복귀하도록 상기 지지플레이트와 상기 슬라이딩편에 설치되는 다수의 탄성부재

를 포함하는 금속 용기의 프레스 성형 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 지지플레이트는,

상측면에 상기 지지축의 관통을 차단하는 차단플레이트가 결합되는 것

을 특징으로 하는 금속 용기의 프레스 성형 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 지지플레이트는,

상기 슬라이딩편의 일측면에 마련되는 돌기가 끼워져서 가이드되도록 반경방향을 따라 형성되는 슬라이딩홀이 원주방향을 따라 다수로 배열되도록 마련되며, 상기 슬라이딩홀에 상기 탄성부재가 설치되는 것

을 특징으로 하는 금속 용기의 프레스 성형 장치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 가압성형부는,

상기 금속 용기의 입구측과의 연결부위를 직각되게 절곡시키도록 상기 탄성지지어셈블리에 마련되는 것

을 특징으로 하는 금속 용기의 프레스 성형 장치.