KR100872498B1 - 프레스 가공 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스 가공 장치에 관한 것이다.

본 발명은 상부금형; 상기 상부금형이 선택적으로 밀착되며 소재의 하부에 위치되는 하부금형; 상기 하부금형에 승하강가능하게 결합되는 지지본체; 그리고 상기 지지본체 내부로 인입가능하도록 상기 지지본체에 탄성지지되며 이송되는 소재의 마찰을 방지하는 적어도 하나의 롤러를 포함하는 프레스 가공 장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 금형으로 이송되는 소재의 긁힘을 방지하면서 안정적으로 이송시킬 수 있어 제품의 품질을 개선시킬 수 있다.

프레스, 금형, 이송장치, 롤러, 위치보정핀

Description

프레스 가공 장치{Material Supplying Device of Press}

도 1은 본 발명의 프레스 가공 장치의 요부 측면도;

도 2는 도 1의 개략적인 평면도;

도 3은 도 2의 마찰방지 이송부와 위치보정핀의 사시도;

도 4 및 도 5는 도 3의 마찰방지 이송부의 측면도;

도 6은 도 1의 파일럿 핀과 위치보정핀의 결합 상태를 도시한 도면; 그리고

도 7은 가공시 마찰방지 이송부와 위치보정핀의 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 상부금형 11 : 파일럿 펀치

13 : 파일럿 핀 20 : 하부금형

25 : 가이드 리프트 30 : 마찰방지 이송부

31 : 지지본체 33 : 경사부

35 : 롤러 40 : 위치보정핀

P : 소재 h : 파일럿 공

본 발명은, 프레스 가공 장치로서, 보다 상세하게는 금형으로 이송되는 소재의 긁힘을 방지할 수 있는 이송장치와, 소재의 가공 위치를 보정할 수 있는 위치보정장치에 관한 것이다.

일반적으로 프레스(Press) 가공 장치는 소재에 압축력을 가하여 소재를 소성(Plasticity) 변경시켜 여러 가지 모양의 제품으로 가공하는 소성 가공기계이다.

프레스 가공 장치에 의해 가공되는 소재로는 강판, 동판, 알루미늄판 등이 사용되며, 프레스 가공 장치는 이들 소재를 짧은 시간에 정확한 치수와 모양을 갖는 제품으로 가공할 수 있기 때문에 대량생산에 널리 이용된다.

이러한 프레스 가공 장치는 소재를 원하는 형태로 가공하기 위하여 금형(Mold)을 구비한다. 프레스 가공 장치에 사용되는 금형은 크게 단발형 금형과, 연속형 금형으로 분류될 수 있다.

단발형 금형은 프레스 가공 방식 중 블랭킹(Blanking) 또는 드로잉(Drowing)과 같은 단일 공정만으로 원하는 제품을 얻을 때 사용된다.

연속형 금형은 피어싱(Piercing), 밴딩(Bending), 드로잉(Drowing) 등 다수의 가공공정을 통해 제품을 얻기 위해 사용된다. 연속형 금형은 트랜스퍼 금형(Transfer Mold)과, 프로그래시브 금형(Progressive Mold)으로 다시 분류된다.

트랜스퍼 금형은 트랜스퍼 이송장치가 장착된 전용 프레스 가공 장치에서 행하는 연속 가공방식의 금형으로, 소재가 연속되어 있지 아니하고 분리된 상태의 소재를 트랜스퍼 이송장치에 의해 이송하면서 각각의 공정을 이행하면서 제품을 성형한다.

프로그래시브 금형은 하나의 금형에서 소재를 순차 이송시키면서 다수의 가공공정을 수행할 수 있는 금형으로서, 각 프레스 공정이 진행되는 동안 소재가 분리되지 않고 연속적으로 연결된 상태를 유지한다.

한편, 프로그래시브 금형에서는 소재가 순차적으로 이송이 진행되는 동안 소재와 금형 간에 마찰이 발생할 수 있다. 소재와 금형 간에 발생하는 마찰로 인해, 소재에 긁힘이 발생하면 제품 불량을 야기시킬 것이다.

또한, 순차적으로 여러 단계의 공정으로 인한 진동 등으로 이송되는 소재는 가공 위치가 달라지게 되어 가공정밀도가 낮아져 제품 불량이 발생할 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 이송되는 소재의 긁힘을 방지하면서 소재를 안정적으로 이송시킬 수 있고 가공위치를 보정하여 가공정밀도를 높일 수 있는 프레스 가공 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 상부금형; 상기 상부금형이 선택적으로 밀착되며 소재의 하부에 위치되는 하부금형; 상기 하부금형에 승하강가능하게 결합되는 지지본체; 그리고 상기 지지본체 내부로 인입가능하도록 상기 지지본체에 탄성지지되며 이송되는 소재의 마찰을 방지하는 적어도 하나의 롤러를 포함하는 프레스 가공 장치를 제공한다.

여기서, 상기 지지본체에는 경사부가 형성될 수 있다.

한편, 상기 상부금형은 진입되는 소재에 복수의 파일럿 공을 천공하는 파일 럿 펀치와 상기 소재의 일부 파일럿 공에 삽입되는 파일럿 핀을 구비하고, 상기 하부금형은 상기 소재의 파일럿 공 중 적어도 하나에 삽입되면서 진입된 소재의 위치를 보정하는 위치보정핀를 구비할 수 있다.

이때, 상기 위치보정핀이 상기 소재의 위치를 보정한 후 상기 상부금형이 상기 하부금형에 밀착될 때 상기 파일럿 핀은 상기 소재의 나머지 파일럿 공에 삽입되는 것이 바람직하다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 프레스 가공 장치의 요부 측면도이고, 도 2는 도 1의 개략적인 평면도이며, 도 3은 도 2의 마찰방지 이송부와 위치보정핀의 사시도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 마찰방지 이송부의 측면도이며, 도 6은 도 1의 파일럿 핀과 위치보정핀의 결합 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 가공시 마찰방지 이송부와 위치보정핀의 측면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 프레스 가공 장치는 금형(Mold)을 구비하는데, 금형은 상부금형(10)과 하부금형(20)으로 이루어진다. 하부금형(20)의 상부에 위치되는 상부금형(10)은 하부금형(20)에 선택적으로 밀착된다. 즉, 상부금형(10)과 하부금형(20)은 소재(P)의 가공 전 후에는 일정간격 이격되며, 가공시에는 상부금형(10)이 하부금형(20)을 향해 밀착 하강하면서 소재(P)를 압축하여 가공하게 된다.

그리고 소재(P)는 하부금형(20) 위에서 순차적으로 이동되면서 여러 가공 단 계를 거치면서 원하는 제품으로 가공된다. 이를 위해, 소재(P)는 피딩(Feeding) 장치(미도시)로부터 동력을 제공받아 하부금형(20) 위에서 순차적으로 일정방향(X)으로 이동하게 된다.

하부금형(20)에는 이송되는 소재(P)의 이송 방향을 가이드하는 복수의 가이드 리프트(25)가 소정간격 이격되게 배치된다. 가이드 리프트(25)는 소재(P)의 외측을 지지하면서 소재(P)를 가이드하게 되며, 이에 소재(P)는 금형 내에서 일정방향(X)으로 이송된다.

한편, 본 발명의 프레스 가공 장치는 이송되는 소재(P)와 금형 간의 마찰을 방지하는 마찰방지 이송부(30)를 구비한다. 마찰방지 이송부(30)는 지지본체(31)와 롤러(35)를 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 지지본체(31)는 하부금형(20)에 승강가능하게 결합되고, 롤러(35)는 지지본체(31) 내부로 인입가능하도록 지지본체(31)에 탄성지지되면서 이송되는 소재(P)의 마찰을 방지한다.

이와 같은 마찰방지 이송부(30)는 금형에서 순차적으로 이송되는 소재(P)와 하부금형(20) 간의 마찰을 줄여 소재(P)의 긁힘을 방지할 수 있으며 소재(P)를 보다 안정적으로 이송할 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 지지본체(31)는 블록(Block) 형태로 제작되어 하부금형(20)에 수직방향(Z1)으로 승하강가능하게 결합된다. 이에, 지지본체(31)는 하부금형(20)의 판면에 대해 인입되거나 일정높이로 노출되도록 상승할 수 있다.

예를 들어, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 지지본체(31)는 상승시 소재(P)의 외측을 지지하는 가이드 리프트(25)와 함께 소재(P)를 실질적으로 나란하게 지지하도록 위치되며, 도 5에 도시된 바와 같이, 하강시 하부금형(20)의 판면에 대해 인입되어 외부로 노출되지 않게 위치될 수 있다.

이처럼 지지본체(31)는 하부금형(20)에 승하강 가능하게 결합되므로 소재(P)의 이송시에는 상승하여 하부금형(20)의 판면에 대해 일정높이로 노출되며, 소재(P)의 가공시에는 하강하여 상부금형(10)의 밀착에 따라 하부금형(20)의 판면에 대해 인입될 수 있다.

이를 위해, 하부금형(20)에는 지지본체(31)가 승하강되도록 결합될 수 있는 일정한 깊이로 함몰형성된 결합공간(미도시)이 마련되며, 지지본체(31)는 이 결합공간에 설치된다.

그리고 지지본체(31)의 하부와 결합공간의 사이에는 스프링(Spring)과 같은 탄성체가 설치될 수 있다. 이에, 상부금형(10)이 하부금형(20)에 밀착될 경우 탄성력에 의해 지지본체(31)가 하강하면서 하부금형(20)의 판면에 인입되고, 상부금형(10)이 상승할 때 탄성복원력에 의해 지지본체(31)가 상승될 수 있다.

물론, 지지본체(31)는 에어실린더(Air Cylinder)를 포함하도록 구성하여 유압에 의해서 하부금형(20)의 판면에 대해 선택적으로 승하강(Z1)이 조작되도록 구성될 수도 있다.

지지본체(31)에는 경사부(33)가 형성될 수 있다. 경사부(33)는 본 실시 예처럼 지지본체(31)의 상부 일측이 일정 각도로 절단된 모양을 갖도록 지지본체(31)에 일체로 형성될 수 있다.

이때, 경사부(33)는 소재(P)가 진입되는 방향과 마주하도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 경사부(33)가 소재(P)가 진입되는 방향(X)과 마주하도록 경사부(33)는 지지본체(31)의 좌측에 형성된다. 따라서, 경사부(33)가 형성된 지지본체(31)는 진입방향(X)을 따라 이송되는 소재(P)가 경사부(33)를 타고 지지본체(31)의 상부면에 접촉하는 것을 용이하게 할 수 있다.

이와 같이 경사부(33)는 이송되는 소재(P)가 금형에서 이송되는 동안 지지본체(31)에 걸리지 않고 자연스럽게 지지본체(31)를 타고 이동할 수 있도록 하면서 지지본체(31)와 소재(P) 간에 마찰을 줄여 소재(P)의 긁힘을 줄이는 효과를 제공할 수 있다.

롤러(35)는, 전술한 바와 같은 지지본체(31)에 탄성지지되면서 이송되는 소재(P)의 마찰을 방지한다.

소재(P)가 금형 내부로 진행되는 동안, 이송되는 소재(P)는 지지본체(31)의 경사부(33) 또는 지지본체(31)의 상부를 통해 롤러(35)로 이동하면서 롤러(35)의 상부면에 접촉 지지된다.

따라서, 롤러(35)의 상부면에 접촉되는 소재(P)는 마찰 면적을 줄일 수 있게 됨과 동시에 롤러(35)의 회전에 의해 부드럽고 안정적으로 이송될 수 있다.

그리고 롤러(35)는 지지본체(31) 내부로 인입가능하도록 지지본체(31)에 탄성지지된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 소재(P)와 접촉되기 이전에 롤러(35)는 지지본체(31)의 상면에 노출되도록 결합되며, 도 5에 도시된 바와 같이, 소재(P)가 접촉되는 롤러(35)는 소재(P)의 하중에 따라 지지본체(31) 내부로 인입될 수 있다.

물론, 롤러(35)가 지지본체(31) 내부로 인입되거나 지지본체(31)의 외부로 노출되는 높이 범위는, 이송되는 소재(P)의 하중을 고려하려 지지본체(31)에 대한 롤러(35)의 탄성지지력을 조절함으로써 적절하게 설계변경할 수 있을 것이다.

이에 따라, 롤러(35)의 상부면에 접촉되는 소재(P)는 이송시 순간적인 하중이 변화되더라도 전술한 바와 같이 마찰 면적을 줄일 수 있으며 금형 내에서 부드럽고 안정적으로 이송될 수 있다.

또한, 이송된 소재(P)가 가공될 경우, 소재(P)를 접촉지지하는 롤러(35)가 지지본체(31)와 함께 하부금형(20)의 판면으로 인입될 수 있기 때문에, 소재(P)의 가공시 소재(P)에 자국이 생기는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 지지본체(31)와 경사부(33) 및 롤러(35)를 구비하는 마찰방지 이송부(30)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수 개로 마련되어 상호 이격되도록 하부금형(20)에 배치되면서 이송되는 소재(P)의 긁힘을 방지할 수 있다.

그리고 마찰방지 이송부(30)의 재질로는 일반적으로 금형의 부품의 주된 소재로 사용되는 금속재가 아닌 플라스틱 소재로 제작될 수 있다.

플라스틱 재질의 마찰방지 이송부(30)는 금속 재질인 소재(P)와 마찰시, 강도가 약한 자신이 마모되면서 상대적으로 강도가 큰 소재(P)가 마모되는 것을 방지하여 제품의 품질을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 마찰방지 이송부(30)에 의해, 금형으로 이송되는 소재(P)의 긁힘을 방지하면서 소재(P)를 안정적으로 이송 및 가공할 수 있어 제품의 품질을 개선시킬 수 있다.

한편, 소재(P)가 금형 내부로 이송되어 여러 단계별 가공이 진행되는 동안, 진동으로 인해 소재(P)는 원하는 가공위치에서 벗어나게 되어 정확한 가공 환경을 제공받지 못할 우려가 있다.

이를 위해, 본 발명의 프레스 가공 장치에서, 상부금형(10)은 파일럿 펀치(11)와 파일럿 핀(13)을 구비하며, 하부금형(20)은 위치보정핀(40)을 구비한다.

상부금형(10)에 마련되는 파일럿 펀치(11)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 순차적으로 진입되는 소재(P)에 복수의 파일럿 공(h)을 천공하며, 파일럿 핀(13)은 파일럿 펀치(11)의 의해 천공된 복수의 파일럿 공(h) 중 일부 파일럿 공(h)에 삽입된다.

그리고 하부금형(20)에 마련되는 위치보정핀(40)은 파일럿 핀(13)에 의해 형성된 소재(P)의 파일럿 공(h) 중 적어도 하나에 삽입되면서 진입된 소재(P)의 위치를 보정한다.

여기서, 위치보정핀(40)은 하부금형(20)의 판면에 대해 승하강(Z2) 가능하게 결합되면서 소재(P)의 파일럿 공(h)에 선택적으로 삽입될 수 있다. 즉, 전술한 마찰방지 이송부(30)와 마찬가지로 위치보정핀(40)은 하부금형(20)에 형성된 결합홀(미도시)에 인입되면서 필요시에 하부금형(20)의 판면으로 노출되면서 파일럿 공(h)에 삽입될 수 있다.

한편, 위치보정핀(40)은 에어실린더를 포함하도록 구성될 수 있다.

따라서, 공기 등의 유압을 통한 제어방식의 위치보정핀(40)은 가공 단계별로 필요시 하부금형(20)의 판면으로 노출되거나 판면에 대해 인입되는 것이 용이하게 제어될 수 있다. 이러한 위치보정핀(40)의 인입과 인출은 프레스 가공 장치의 운전 타이밍과 병행하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 크랭크를 채용한 프레스 가공 장치에서는 크랭크 각도에 따라 위치보정핀(40)의 인입과 인출이 이루어지도록 제어될 수 있다.

그리고 위치보정핀(40)의 단부는 테이퍼(Taper) 진 형상을 가지도록 제작될 수 있다. 이러한 형상의 위치보정핀(40)은 파일럿 공(h)의 위치가 삽입 위치에서 약간 벗어나 있더라도 파일럿 공(h)에 위치보정핀(40)의 단부가 차례로 걸리면서 삽입되는 것을 용이하게 한다.

이를 동작과 관련하여 좀 더 상술하면, 가이드 리프트(25)와 마찰방지 이송부(30)에 의해 금형 내부로 순차적으로 이동하는 소재(P)는 가공 단계 중 어느 한 단계에서 파일럿 공(h)을 천공하게 된다. 이때, 상부금형(10)에 설치된 파일럿 펀치(11)가 소재(P)를 천공하면서 복수의 파일럿 공(h)이 일정간격으로 이격되게 형성한다.

파일럿 공(h)이 천공된 소재(P)가 이송되면 소재(P)는 가공을 위해 정지하게 되고, 다음 가공 단계에서는 상부금형(10)이 하부금형(20)에 밀착되면서 소재(P)를 원하는 형상으로 가공하게 된다.

이때, 전 단계를 거치되면서 이송되는 소재(P)는 진동으로 인해 정확한 가공위치에 놓여지지 못하거나 가공될 때 정위치에서 벗어날 우려가 있다.

이러한 이유로, 이송되어 소재(P)가 하부금형(20)에서 정지하면, 소재(P)의 가공 위치를 보정하기 위해 하부금형(20)에 마련된 위치보정핀(40)이 소재(P)를 향해 상승한다.

여기서, 위치보정핀(40)이 소재(P)의 파일럿 공(h)을 향해 상승하면서 삽입될 때, 전술한 바와 같이, 위치보정핀(40)의 단부가 파일럿 공(h)으로 점점 진입되면서 파일럿 공(h)에 용이하게 삽입된다.

따라서, 하부금형(20)에 진입된 소재(P)는 위치보정핀(40)으로부터 보정된 가공위치를 제공 받으면서 다음 가공단계를 대기하게 된다. 이처럼 위치보정핀(40)이 소재(P)의 위치를 보정한 다음, 상부금형(10)이 하부금형(20)에 밀착되어 다음 가공단계가 수행된다.

상부금형(10)이 하강하면서 파일럿 핀(13)은 위치보정핀(40)이 삽입되지 않은 소재(P)의 나머지 파일럿 공(h)에 삽입되어 위치결정핀(40)과 함께 소재(P)를 보다 정확하게 위치시킬 수 있다.

여기서, 파일럿 핀(13)은 상부금형(10)에 대해 인입가능하도록 마련될 수 있다. 즉, 파일럿 핀(13)은 상부금형(10)이 하강할 때 소재(P)를 가공하는 펀치(미도시)보다 미리 소재(P)의 파일럿 공(h)에 삽입되도록 상부금형(10)에서 노출되며, 펀치가 소재(P)를 가공할 때 상부금형(10)으로 인입될 수 있다.

이와 같이 하부금형(20)의 위치보정핀(40)과 상부금형(10)의 파일럿 핀(13)에 의해, 순차적으로 이송되는 소재(P)의 가공 위치를 정밀할 수 있어 가공 품질을 향상시킬 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 상술하였으 나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 전술한 실시 예에서 마찰방지 이송부(30)는 롤러(35)가 1개에 설치되는 것에 대해 상술하였으나 롤러(35)는 필요에 따라 하나가 아닌 2개 이상으로 마련될 수도 있을 것이다.

이처럼 본 발명은 전술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하며 이러한 변형은 본 발명의 권리범위에 속할 것이다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 프레스 금형용 소재 이송장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의하면, 금형으로 이송되는 소재의 긁힘을 방지하면서 안정적으로 이송시킬 수 있어 제품의 품질을 개선시킬 수 있다.

또한, 이송된 소재의 가공위치를 보정하여 가공정밀도를 높여 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 상부금형;

   상기 상부금형이 선택적으로 밀착되며 소재의 하부에 위치되는 하부금형;

   상기 하부금형의 판면에 대해 승하강가능하게 결합되어 이송 또는 가공되는 소재를 지지하는 지지본체; 그리고

   상기 지지본체 내부로 인입가능하도록 상기 지지본체에 탄성지지되며, 이송되는 상기 소재의 마찰을 방지하는 적어도 하나의 롤러를 포함하며,

   상기 상부금형은 진입되는 소재에 복수의 파일럿 공을 천공하는 파일럿 펀치와 상기 소재의 일부 파일럿 공에 삽입되는 파일럿 핀을 구비하고,

   상기 하부금형은 상기 소재의 파일럿 공 중 적어도 하나에 삽입되면서 진입된 소재의 위치를 보정하는 위치보정핀를 구비하는 것을 특징으로 하는 프레스 가공 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 지지본체에는 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 프레스 가공 장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 위치보정핀이 상기 소재의 위치를 보정한 후 상기 상부금형이 상기 하부금형에 밀착될 때 상기 파일럿 핀은 상기 소재의 나머지 파일럿 공에 삽입되는 것을 특징으로 하는 프레스 가공 장치.

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