KR100911530B1 - 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치 및방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상형펀치에 형성된 유로를 통해 분사되는 공기를 이용하여 성형공정이 완료된 공정품의 클램핑시 이 공정품이 유동하는 것을 차단함으로써, 공정품의 미스 클램핑을 방지하고, 공정이 완료된 후에 공기를 계속 분사시켜 하형금형의 성형로 및 이젝트의 이물질을 제거하는 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치 및 방법에 관한 것이다.

상형펀치와, 상형펀치의 가압으로 공정소재의 단조작업이 이루어지는 하형금형과, 공정소재가 단조공정을 거쳐 완료된 공정품을 하형금형의 하부에서 밀어올려 공정품을 하형금형으로부터 분리시키는 이젝트와, 이젝트에 의해 상승한 공정품을 클램핑하는 트랜스퍼로 구성되고, 상형펀치는 내부에 공기가 통과하는 유로가 형성되어 유로의 일측에는 공기를 공급하기 공기공급부가 연결되는 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치 및 방법을 제공한다.

단조, 공정품, 트랜스퍼, 상형펀치, 하형금형, 클램핑, 이젝트

Description

공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치 및 방법{The forging apparatus and method controling movement of production by using air}

본 발명은 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상형펀치에 형성된 유로를 통해 분사되는 공기를 이용하여 성형공정이 완료된 공정품의 클램핑시 이 공정품이 유동하는 것을 차단함으로써, 공정품의 미스 클램핑을 방지하고, 미스 클램핑의 감지로 인해 단조 공정장치가 정지하는 것을 최소화하여 단조 장치의 가동율을 향상시키며, 공정이 완료된 후에 공기를 계속 분사시켜 하형금형의 성형로 및 이젝트의 이물질을 제거하는 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 단조공법중 밀폐 단조공법에서 단조된 공정품을 오토 트랜스퍼(AUTO TRANSFER-이하 트랜스퍼)에 의해 다음 공정으로 이동하게 된다.

이때, 트랜스퍼로 공정품을 클램핑 할때 공정품의 상,하간 유동이 없어야 한다.

단조작업중 금형과 공정품의 분리는 단조 설비의 이젝트(EJECT) 시스템으로 가능하지만 금형과 분리된 공정품의 상하 유동을 제어할 시스템은 별도로 없다.

이하 첨부 도면을 참조하여 종래 단조공정의 문제점을 설명하기로 한다.

첨부한 도 1은 종래 단조장치의 공정품 상승에 의한 미스 클램핑 개시도이다.

단조작업의 일부공정이 완료된 공정품(100)이 다음 공정으로 이송되기 위해서는 트랜스퍼(110)에 의해 클램핑되어야 한다.

그러나, 도 1에서 도시한 바와 같이 이젝트(120)의 작동에 의해 상승하는 공정품(100)이 트랜스퍼(110) 사이에 정확하게 위치하지 않고 상방향으로 유동하는 경우, 트랜스퍼(110)의 미스 클램핑(miss clamping)이 발생하게 된다.

이와 같이, 트랜스퍼(110)의 클램핑 과정에서 공정품(100)의 상하 유동으로 미스 클램핑이 감지되어 단조작업에 사용되는 장비가 정지됨으로써, 공정중에 있는 공정품(100)을 제거해서 폐기하고, 트랜스퍼(110)의 위치를 초기상태로 수동 조작해야 하는 문제점이 있었다.

여기서, 상기 공정품(100)이 금형(130)과 분리된 상태에서 상형측으로 유동이 발생하는 이유가 명확하지 않고, 공정품의 유동으로 단조장비가 정지되는 빈도가 일정치는 않으나 이러한 현상이 발생하는 경우 단조장비의 가동율을 저하시키는 상당한 원인이 되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 상형펀치와, 상형펀치의 가압으로 공정소재의 단조작업이 이루어지는 하형금형과, 공정소재가 단조공정을 거쳐 완료된 공정품을 하형금형의 하부에서 밀어올려 공정품을 하형금형으로부터 분리시키는 이젝트와, 이젝트에 의해 상승한 공정품을 클램핑하는 트랜스퍼로 구성되고, 상형펀치는 내부에 공기가 통과하는 유로가 형성되어 유로의 일측에는 공기를 공급하기 공기공급부가 연결됨으로써, 성형공정이 완료된 공정품의 클램핑시 이 공정품이 유동하는 것을 차단함으로써, 공정품의 미스 클램핑을 방지하고, 공정이 완료된 후에 공기를 계속 분사시켜 하형금형의 성형로 및 이젝트의 이물질을 제거는 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은

하강하여 공정소재를 가압하는 상형펀치와;

상기 상형펀치의 가압으로 상기 공정소재의 단조공정이 이루어지는 하형금형과;

단조공정이 완료된 공정품을 상기 하형금형의 하부에서 밀어올려 상기 공정품을 하형금형으로부터 분리시키는 이젝트와;

상기 이젝트에 의해 상승한 공정품을 클램핑하는 트랜스퍼;

로 구성되는 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치에 있어서,

상기 상형펀치는 내부에 공기가 통과하는 유로가 형성되고,

상기 유로의 일측에는 공기를 공급하기 위해 연결되는 공기공급부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 일 실시예에 있어서, 상형펀치가 하형금형 방향으로 하강하면서 공기공급부로부터 공기를 공급받아 상형펀치에 형성된 유로에서 공정소재로 공기를 분사시키는 단계와;

상기 상형펀치가 계속 하강하여 상기 공정소재를 가압함으로써, 이 공정소재가 하형금형에 형성된 성형로에 삽입됨에 따라 공정소재의 단조성형이 이루어지는 단계와;

하형금형의 성형로 하부에 설치된 이젝트가 작동하여 단조성형이 이루어진 공정품을 트랜스퍼가 장착된 하형금형의 상부까지 밀어 올리되, 상기 유로에서는 공기가 계속 분사되어 상기 공정품이 상방향으로 유동하는 것을 방지하는 단계와;

트랜스퍼가 상기 공정품 방향으로 이동하여 공정품을 양쪽에서 클램핑하고, 상기 상형펀치의 유로에서는 공기가 계속 분사되어 상기 상형펀치는 공기 압력에 의해 공정품으로부터 분리되는 단계와;

상기 트랜스퍼가 공정품을 다음 공정으로 이송시키고, 상기 상형펀치는 하형금형 방향으로 다시 하강하여 상형펀치 내부에 형성된 유로를 통해 공기를 분사함으로써, 상기 성형로 및 이젝트의 이물질을 제거하는 단계;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명에 따른 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

우선, 상형펀치에 형성된 유로를 통해 분사되는 공기를 이용하여 성형공정이 완료된 공정품의 클램핑시 이 공정품이 유동하는 것을 차단함으로써, 공정품의 미스 클램핑을 방지하고,

이에 따라, 미스 클램핑의 감지로 인해 단조 공정장치가 정지하는 것을 최소화하여 단조 장치의 가동율을 향상시키고,

또한, 공정이 완료된 후에 공기를 계속 분사시켜 하형금형의 성형로 및 이젝트의 이물질을 제거함으로써, 종래 트랜스퍼에 별도로 설치되었던 제거장치가 불필요짐에 따라 공정품의 생산비를 절감시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치의 개시도이다.

도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 단조장치는 크게 공기가 공급되는 유로(200)가 형성된 상형펀치(210)와, 상형펀치(210)의 가압에 의해 공정품(100)을 성형하는 하형금형(220)과, 공정이 완료된 공정품(100)을 하형금형(220) 에서 밀어 올리는 이젝트(120)와, 이젝트(120)에 의해 상승한 공정품(100)을 클램핑하는 트랜스퍼(110)로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 상형펀치(210)는 별도의 구동장치(램, RAM)에 의해 상하로 이동하고, 내부에 공기가 흐르는 유로(200)가 형성되며, 상기 유로(200)는 호스(240)를 통해 공기공급부(230)와 연결된다.

또한, 상기 유로(200)에서 분사되는 공기의 분사속도 등을 위해 상기 유로(200)는 공정품(100) 방향으로 갈수록 그 직경이 줄어드는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 공기공급부(230)는 상형펀치(210)에서 분사될 수 있는 압력을 갖는 공기가 발생될 수 있는 구조라면 어느 것이라도 가능하고, 공기의 압력을 조절하는 제어부가 상기 공기공급부(230)에 연결되는 것이 가능하다.

상기 하형금형(220)은 작업자가 원하는 형상의 공정품(100)에 따른 음각이 형성되고, 이 하형금형(220)의 하부에는 공정이 완료된 공정품(100)을 밀어올려 하형금형(220)로부터 분리시키기 위한 이젝트(120)가 설치된다.

여기서, 상기 이젝트(120)는 하형금형(220)의 내부에 형성된 성형로(250)를 왕복운동하도록 상기 성형로(250)보다 그 직경이 작게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 하형금형(220)의 상부에는 성형이 완료된 공정품(100)을 다른 공정으로 이송시킬 수 있는 트랜스퍼(110)가 설치되는데, 이 트랜스퍼(110)는 공정품(100)을 클램핑할 수 있으며, 이렇게 공정품(100)을 클램핑한 상태로 다른 공정으로 이송시킬 수 있다.

이때, 상기 트랜스퍼(110)는 상기 공정품(100)의 양쪽에서 가압하여 클램핑하도록 공정품(100)을 중심으로 대칭 형성된다.

이하 상기 구성요소로 이루어진 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치의 제어방법을 설명하기로 한다.

첨부한 도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일실시예에 따른 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치의 작동도이다.

우선, 도 3a에서 도시한 바와 같이 공기가 상형펀치(210)에 형성된 유로(200)를 통해 공기공급부(230)로부터 공급되어 공정소재(300)로 분사됨과 동시에 상형펀치(210)는 하형금형(220) 방향으로 하강한다.

다음으로, 도 3b에서 도시한 바와 같이 상기 상형펀치(210)가 계속 하강하여 상기 공정소재(300)를 가압함으로써, 이 공정소재(300)가 하형금형(220)에 형성된 성형로(250)에 삽입됨에 따라 공정소재(300)의 단조성형이 이루어진다.

이때, 상기 유로(200)를 통해 공기는 계속 분사되어 상기 상형펀치(210)와 공정품(100) 사이 및 상기 하형금형(220)와 공정품(100) 사이의 압축이 이루어진다.

이와 같이, 단조성형이 완료된 공정품(100)은 도 3c에서 도시한 바와 같이 하형금형(220)의 성형로(250) 하부에 설치된 이젝트(120)의 작동으로 트랜스퍼(110)가 장착된 하형금형(220)의 상부까지 상승하게 된다.

여기서, 상기 상형펀치(210)의 유로(200)에서는 공기가 계속 분사되어 상기 공정품(100)이 하형금형(220) 방향으로 압력을 받는바, 공정품(100)이 상방향으로 유동하여 미스 클램핑되는 것을 방지할 수 있다.

이에 따라, 도 3d에서 도시한 바와 같이 트랜스퍼(110)는 상기 공정품(100) 방향으로 이동하여 공정품(100)을 양쪽에서 클램핑하고, 상기 상형펀치(210)의 유 로(200)에서는 공기가 계속 분사되어 상기 상형펀치(210)는 공기 압력에 의해 공정품(100)으로부터 분리 상승된다.

이때, 상기 상형펀치(210)가 유로(200)에서 분사되는 공기압만으로도 분리되는 것은 상형펀치(210)와 공정품(100)이 맞닿는 면이 평평한 면으로 이루어지기 때문이다.

상기 공정품(100)이 트랜스퍼(110)에 의해 다음 공정으로 이송되면, 도 3e에서 도시한 바와 같이 상기 상형펀치(210)는 하형금형(220) 방향으로 다시 하강하여 상형펀치(210) 내부에 형성된 유로(200)를 통해 공기를 분사함으로써, 상기 하형금형(220)에 형성된 성형로(250) 및 하형금형(220) 하부에 설치된 이젝트(120)의 이물질을 제거하게 된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

도 1은 종래 단조장치의 공정품 상승에 의한 미스 클램핑 개시도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치의 개시도,

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일실시예에 따른 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조장치의 작동도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 공정품 110 : 트랜스퍼

120 : 이젝트 200 : 유로

210 : 상형펀치 220 : 하형금형

230 : 공기공급부 250 : 성형로

Claims (2)

1. 삭제
2. 상형펀치가 하형금형 방향으로 하강하면서 공기공급부로부터 공기를 공급받아 상형펀치에 형성된 유로에서 공정소재로 공기를 분사시키는 단계와;

   공기가 계속 분사되고 있는 상태에서, 상기 상형펀치가 계속 하강하여 상기 공정소재를 가압함으로써, 이 공정소재가 하형금형에 형성된 성형로에 삽입됨에 따라 공정소재의 단조성형이 이루어지는 단계와;

   하형금형의 성형로 하부에 설치된 이젝트가 작동하여 단조성형이 이루어진 공정품을 트랜스퍼가 장착된 하형금형의 상부까지 밀어 올리되, 상기 유로에서는 공기가 계속 분사되어 상기 공정품이 상방향으로 유동하는 것을 방지하는 단계와;

   트랜스퍼가 상기 공정품 방향으로 이동하여 공정품을 양쪽에서 클램핑하고, 상기 상형펀치의 유로에서는 공기가 계속 분사되어 상기 상형펀치는 공기 압력에 의해 공정품으로부터 분리되는 단계와;

   상기 트랜스퍼가 공정품을 클램핑한 상태로 다음 공정으로 이송시키고, 상기 상형펀치는 하형금형 방향으로 다시 하강하여 상형펀치 내부에 형성된 유로를 통해 공기를 분사함으로써, 상기 성형로 및 이젝트의 이물질을 제거하는 단계;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기를 이용하여 공정품의 유동을 제어하는 단조방법.

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