KR100946769B1

KR100946769B1 - 프레스 펀칭장치

Info

Publication number: KR100946769B1
Application number: KR1020090046128A
Authority: KR
Inventors: 이병권
Original assignee: 이병권
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2010-04-01

Abstract

본 발명에 따르면, 프레스 아암에 연결되어 상하 작동하는 상부프레스; 이러한 상부프레스의 하부에 고정 설치되어, 상부프레스의 상하 작동에 연동하는 펀치; 펀칭 가공될 작업대상체를 지지하며, 작업대상체를 타발하기 위하여 하강하는 펀치가 삽입되는 펀칭공이 형성된 하부다이; 이러한 하부다이로부터 상측으로 이격되게 고정 설치되어 작업대상체가 삽입될 공간을 형성하는 이격플레이트; 및 이러한 이격플레이트와 상부프레스 사이에 배치되는 것으로, 내측에 형성된 삽입공을 통해 펀치가 삽입되어 펀치의 반경방향 이동을 구속하는 지지플레이트가 펀치의 길이방향으로 따라 다수개 배치된 지지구조체를 구비하는 프레스 펀칭장치가 제공된다.

이러한 프레스 펀칭장치에 의하면, 펀치의 길이방향을 따라 배치된 지지플레이트가 펀치의 반경방향의 이동을 구속하여 지지하기 때문에, 두꺼운 작업대상체에 작은 구멍을 펀칭하는 경우에도 펀치가 파손되는 것을 방지하여 안정적인 펀칭 작업을 수행할 수 있다.

프레스, 펀칭, 펀치

Description

프레스 펀칭장치{Press punching apparatus}

본 발명은 프레스 펀칭장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프레스 아암(Press arm)에 상하 연동하는 펀치를 이용하여 작업대상체를 타발하는 프레스 펀칭장치에 에 관한 것이다.

일반적으로 프레스 펀칭장치는 상부프레스(Press)와 펀치(Punch)가 결합된 상판과, 다이(Die)라고 하는 하판 사이에 철판 또는 패널 등과 같은 작업대상체를 넣고 가압하여 타발하는 장치를 말한다. 이러한 프레스 펀칭장치는 일반적인 기계부품 금형, 자동차 금형, 반도체 금형 및 전자금형 등과 같이 피어싱(Piercing)을 요하는 공정에 주로 사용된다.

도 1에는 종래 프레스 펀칭장치의 일례를 개략적으로 나타낸 도면이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 종래 프레스 펀칭장치(10)는, 프레스 아암(20)에 연결된 상부프레스(30)와, 이러한 상부프레스(30)와 상하 연동하는 펀치(40)와, 작업대상체(50)를 지지하는 하부다이(60)를 구비한다. 그리고 도시하지는 않았으나, 상기 상부프레스(30)는 스프링(Spring)과 같은 탄성부재에 의해 탄성 지지되며, 가이드 축에 의하여 그 상하 이동이 가이드(Guide) 되도록 할 수 있다.

상기한 바와 같은 종래의 프레스 펀칭장치(10)에 있어서, 상기 상부프레스(30)의 하부로 노출된 펀치(40)의 길이는 작업대상체(50)의 두께보다 충분히 길어야 한다. 따라서 두꺼운 작업대상체(50)에 비하여 상대적으로 작은 구멍을 펀칭하여야 할 때에는 펀치(40)가 가늘고 길어야 하기 때문에, 펀치가 구부러지거나 휘어져 파손되는 경우가 자주 발생하였다.

위와 같은 이유로, 두꺼운 작업대상체에 작은 구멍을 형성해야 하는 경우에는 불가피하게 드릴(Drill) 작업을 할 수밖에 없었다. 그러나 드릴 작업은 작업시간이 장시간 소요되는 관계로 가공비용이 증가할 뿐만 아니라, 생산성이 현저히 떨어지게 되는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 펀치를 손상하지 않고도 두꺼운 작업대상체에 작은 구멍을 안정적으로 형성할 수 있도록 구조가 개선된 프레스 펀칭장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 프레스 아암에 연결되어 상하 작동하는 상부프레스; 상기 상부프레스의 하부에 고정 설치되어, 상기 상부프레스의 상하 작동에 연동하는 펀치; 펀칭 가공될 작업대상체를 지지하며, 상기 작업대상체를 타발하기 위하여 하강하는 상기 펀치가 삽입되는 펀칭공이 형성 된 하부다이; 상기 하부다이로부터 상측으로 이격되게 고정 설치되어 상기 작업대상체가 삽입될 공간을 형성하는 이격플레이트; 및 상기 이격플레이트와 상부프레스 사이에 배치되는 것으로, 내측에 형성된 삽입공을 통해 상기 펀치가 삽입되어 상기 펀치의 반경방향 이동을 구속하는 지지플레이트가 상기 펀치의 길이방향으로 따라 다수개 배치된 지지구조체를 구비하는 프레스 펀칭장치가 제공된다.

여기서 상기 지지구조체는, 상기 다수의 지지플레이트 사이에 각각 개재되어 서로를 탄성 지지하는 다수의 탄성부재를 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 탄성부재는, 상하로 인접하는 상기 지지플레이트 사이에서 환상으로 등 간격을 갖도록 배치된 것이 바람직하다.

또한 상기 지지플레이트에는 상기 탄성부재가 안착되는 다수의 안착홈이 각각 형성될 수 있다. 여기서 상기 지지플레이트에는, 상기 안착홈들 사이에 배치되는 다수의 제1안내홀이 형성되고, 상기 지지구조체는 상기 제1안내홀에 삽입되어 상기 지지플레이트의 상하 이동을 안내하는 제1가이드를 더 포함하는 것이 바람직하다. 대안적으로, 상기 지지플레이트에는 다수의 제2안내홀이 형성되고, 상기 지지구조체는 상기 제2안내홀에 삽입되어 상기 지지플레이트의 상하 이동을 안내하는 제2가이드를 더 포함하며, 상기 탄성부재는 상기 제2가이드에 삽입되도록 배치될 수도 있다.

또한 상기 지지플레이트는 상기 펀치의 길이방향을 따라 등 간격으로 배치된 것이 바람직하다.

또한 상기 지지플레이트 중 최 상측의 지지플레이트는 상기 상부프레스에 고 정되고, 최 하측의 지지플레이트는 상기 이격플레이트에 고정된 것이 바람직하다.

또한 상기 프레스 펀칭장치는 상기 상부프레스를 관통하도록 설치되어 상기 상부프레스의 상하방향의 이동을 안내하는 메인가이드를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 프레스 펀칭장치에 따르면, 펀치의 길이방향을 따라 배치된 지지플레이트가 펀치의 반경방향의 이동을 구속하여 지지하기 때문에, 두꺼운 작업대상체에 비하여 상대적으로 작은 구멍을 펀칭하는 경우에도 펀치가 파손되는 것을 방지하여 안정적인 펀칭 작업을 수행할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 펀칭장치를 나타낸 종단면도이고, 도 3은 도 2에 나타낸 지지구조체를 나타낸 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 프레스 펀칭장치(100)는, 상부프레스(110)와, 펀치(120)와, 하부다이(130)와, 이격플레이트(140)와, 지지구조체(150)를 구비한다.

상기 상부프레스(110)는, 유압이나 공압 등에 의해 상하로 작동하는 프레스 아암(111)에 연결되어 상하 작동한다.

상기 펀치(120)는 상기 상부프레스(110)의 하부에 고정 설치된다. 따라서 상 부프레스(110)의 상하 작동에 연동하여 상하로 이동한다. 이러한 펀치(120)는 상부프레스(110)에 직접 고정되거나, 필요에 따라 다른 구조물(미도시)을 중간에 개재시켜 설치될 수도 있다.

상기 하부다이(130)는, 그 상면에 펀칭 가공될 작업대상체(132)를 지지한다. 이러한 하부다이(130)에는 작업대상체(132)를 타발하기 위하여 하강하는 펀치(120)가 삽입될 수 있도록 펀칭공(131)이 형성되어 있다.

상기 이격플레이트(140)는, 작업대상체(132)가 삽입될 공간을 형성하기 위하여 하부다이(130)로부터 상측으로 이격되게 고정 설치된다. 이러한 이격플레이트(140)는, 도시된 바와 같이 하부다이(130)와의 사이에 개재된 스페이서(Spacer;141)에 의해 하부다이(130)로부터 이격되게 설치될 수 있다. 다만, 이격플레이트(140)는, 스페이서(141)를 사용하지 않고도, 주변에 고정 설치된 구조물(미도시)에 고정함으로써, 하부다이(130)로부터 이격되게 설치될 수도 있다.

상기 지지구조체(150)는 상기 이격플레이트(140)와 상부프레스(110) 사이에 배치된다. 이러한 지지구조체(150)는 다수의 지지플레이트(151)를 구비한다.

상기 지지플레이트(151)에는 펀치(120)가 삽입될 수 있도록 내측에 삽입공(151a)이 형성되어 있다. 그리고 이러한 지지플레이트(151)는 상기 펀치(120)의 길이방향으로 따라 다수개 배치된다. 또한 지지플레이트(151)는, 상기 펀치(120)를 길이방향을 따라 균일하게 지지할 수 있도록 하기 위하여, 펀치(120)의 길이방향을 따라 등 간격으로 배치되도록 할 수 있다. 그리고 상기 지지플레이트(151) 중 최 상측의 지지플레이트(151)는 상기 상부프레스(110)에 고정되고, 최 하측의 지지 플레이트(151)는 상기 이격플레이트(140)에 고정되도록 할 수 있다. 다만, 최 상측 및 하측의 지지플레이트(151)는, 각각 상부프레스(110) 또는 이격플레이트(140)에 직접 고정될 수도 있으나, 다른 구조물(미도시)을 재재하여 상부프레스(110) 또는 이격플레이트(140)에 각각 고정되도록 할 수도 있다.

위와 같이 펀치(120)의 길이방향을 따라 배치된 다수개의 지지플레이트(151)는 펀치(120)의 반경방향의 이동을 구속하여 지지하기 때문에, 두꺼운 작업대상체(132)에 비하여 상대적으로 작은 구멍을 펀칭하는 경우에도, 펀치(120)가 파손되는 것을 방지하여 안정적인 펀칭 작업을 수행할 수 있도록 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에서 상기 지지구조체(150)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 지지플레이트들(151) 사이에 각각 개재되어 서로를 탄성 지지하는 다수의 탄성부재(152)를 더 포함한다. 이러한 탄성부재(152)는 코일 스프링, 판 스프링 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 지지플레이트들(151) 사이에서 탄성력을 제공할 수 있는 다용한 종류의 탄성부재가 사용 가능하다. 그리고 지지플레이트들(151) 사이에서 균일한 탄성력을 제공할 수 있도록, 각각의 탄성부재들(152)은 동일한 탄성력을 제공하도록 할 수 있다.

또한 상기 탄성부재(150)는 상기 지지플레이트들(151) 사이의 간격을 유지시키는 역할을 담당한다. 여기서 상하 인접하는 지지플레이트들(151) 사이를 균일하게 탄성지지 하기 위하여, 상기 탄성부재(152)는, 지지플레이트(151) 사이에서 환상으로 등 간격을 갖도록 배치된 것이 바람직하다. 더욱이, 탄성부재(152)가 용이하게 안착될 수 있도록 하기 위하여 상기 지지플레이트(151)에는 탄성부재(152)가 안착되는 다수의 안착홈(153)이 각각 형성되도록 할 수 있다. 이렇게 안착홈(153)에 안착된 탄성부재(152)는 안착홈(153)에 고정되도록 용접 등에 의해 고정시킬 수 있으나, 필요에 따라서는 고정시키지 않고 안착홈(153)에 안착된 상태로만 사용할 수도 있다.

또한 상기 지지플레이트(151)의 안정적인 상하 이동을 위하여 지지플레이트(151)에는, 상기 안착홈들(153)이 형성된 위치 사이에 다수의 제1안내홀(154)이 형성되도록 할 수 있다. 그리고 이러한 제1안내홀(154)에는 제1가이드(155)를 삽입하여, 지지플레이트(151)의 상하 이동을 안내하도록 할 수 있다. 또한 상기 제1가이드(155)의 상단부는, 최 상측 지지플레이트(151) 또는 상부프레스(110)에 고정되도록 설치할 수 있다.

한편, 상기 상부프레스(110)의 상하 방향 이동을 가이드하기 위하여, 상부프레스(110)를 관통하도록 설치되는 메인가이드(160)가 더 구비될 수 있다. 이러한 메인가이드(160)의 하단부는, 도시된 바와 같이 하부금형(130)에 설치될 수 있으나, 경우에 따라서는 주변의 구조물(미도시)에 설치될 수도 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 펀칭장치의 작용을 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.

상기 작업대상체(132)가 하부다이(130) 상에 지지 안착되어 펀칭 작업이 준비되면, 유압 또는 공압 등에 의하여 하강하는 프레스 아암(110)에 연결된 상부프레스(110)가 연동하여 하강한다. 하강는 상부프레스(110)는 메인가이드(160)에 의해 안내되어 안정적으로 하강한다.

상기 상부프레스(110)가 하강하면, 상부프레스(110)에 고정되어 연동하는 펀치(120)도 함께 하강하여 작업대상체(132)를 펀칭하게 된다. 이 때 펀치(120)의 길이방향을 따라 배치된 지지구조체(150)의 지지플레이트들(151)은, 펀치(120)의 반경방량 이동을 구속하여 안정되게 하강하도록 유도하게 된다. 따라서 하강하는 펀치(120)는 흔들림이나 변형 없이 하강하게 되므로, 구부러지거나 휨 등에 의한 파손 없이 펀칭 작업을 수행할 수 있다.

한편, 상기 상부프레스(110)가 하강함에 따라 함께 하강하고, 펀치(120)를 지지하는 지지플레이트들(151)은, 제1안착홈(153)에 안착된 탄성부재(152)에 의해 상하방향으로 균일한 탄성력을 받아 지지되기 때문에, 지지플레이트들(151) 사이의 간격은 일정하게 유지된다, 따라서 지지플레이트들(151)에 의해 지지되는 펀치(120)도 균일하게 지지될 수 있다. 또한 상하로 이동하는 지지플레이트들(151)은 제1안내홀(154)에 삽입된 제1가이드(155)에 의해 안정적으로 상하 이동하기 때문에, 지지플레이트들에 의한 펀치(120)의 지지는 안정적으로 유지될 수 있다.

상기 작업대상체(132)에 대한 펀칭 작업 완료후, 상부프레스(110)가 상승하게 되면, 압축된 탄성부재들(152)은 원래의 위치로 복원되며, 이에 따라 지지플레이트들(151)의 위치도 원래 상태로 복원된다. 게다가 탄성부재들(152)은, 펀칭 작업 완료 후 상부프레스(110)가 원래의 위치로 되돌아 갈 수 있도록 복원력을 제공하는 부수적 역할을 수행한다.

이하 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레스 펀칭장치를 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레스 펀칭장치를 나타낸 종단면도이 고, 도 5는 도 3에 나타낸 지지구조체를 나타낸 분해 사시도이다. 여기서 도 2 및 도 3에 나타낸 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성을 갖고 및 동일한 작용을 하는 동일부재를 나타내므로 반복적인 설명은 생략하도록 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레스 펀칭장치(200)는, 상부프레스(110)와, 펀치(120)와, 하부다이(130)와, 이격플레이트(140)와, 지지구조체(250)를 구비한다.

상기 지지구조체(250)는 상기 이격플레이트(140)와 상부프레스(110) 사이에 배치되며, 다수의 지지플레이트(251)를 구비한다.

상기 지지플레이트(251)에는 펀치(120)가 삽입될 수 있도록 내측에 삽입공(251a)이 형성되어 있다. 그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 지지플레이트들(251) 사이에 각각 개재되어 서로를 탄성 지지하는 다수의 탄성부재(252)가 구비된다.

여기서도 상기 지지플레이트(251) 중 최 상측의 지지플레이트(251)는 상부프레스(110)에 고정되고, 최 하측의 지지플레이트(251)는 이격플레이트(140)에 고정 되도록 할 수 있다.

위와 같은 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 지지플레이트(251)에는 다수의 제2안내홀(254)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 지지구조체(250)는 상기 제2안내홀(254)에 삽입되어 상기 지지플레이트(251)의 상하 이동을 안내하는 제2가이드(255)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 탄성부재(252)는 상기 제2가이드(255)에 삽입되도록 배치된다.

따라서 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제2가이드(255)와 탄성부재(252)의 배치를 구조적으로 간단하게 완성할 수 있다는 장점을 갖는다. 이외에 본 발명의 다른 실시예가 갖는 작용 및 효과는 전술된 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 반복적인 설명을 생략하도록 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래 프레스 펀칭장치의 일례를 나타낸 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 펀칭장치를 나타낸 종단면도,

도 3은 도 2에 나타낸 지지구조체를 나타낸 분해 사시도,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레스 펀칭장치를 나타낸 종단면도,

도 5는 도 3에 나타낸 지지구조체를 나타낸 분해 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

100,200 : 펀칭장치 110 : 상부프레스

111 : 프레스 아암 120 : 펀치

130 : 하부다이 131 : 펀칭공

132 : 작업대상체 140 : 이격플레이트

141 : 스페이서 150,250 : 지지구조체

151,251 : 지지플레이트 152,252 : 탄성부재

153 : 안착홈 154 : 제1안내홀

155 : 제1가이드 254 : 제2안내홀

255 : 제2가이드 160 : 메인가이드

Claims

프레스 아암에 연결되어 상하 작동하는 상부프레스;

상기 상부프레스의 하부에 고정 설치되어, 상기 상부프레스의 상하 작동에 연동하는 펀치;

펀칭 가공될 작업대상체를 지지하며, 상기 작업대상체를 타발하기 위하여 하강하는 상기 펀치가 삽입되는 펀칭공이 형성된 하부다이;

상기 하부다이로부터 상측으로 이격되게 고정 설치되어 상기 작업대상체가 삽입될 공간을 형성하는 이격플레이트; 및

상기 이격플레이트와 상기 상부프레스 사이에 배치되는 것으로, 내측에 형성된 삽입공을 통해 상기 펀치가 삽입되어 상기 펀치의 반경방향 이동을 구속하는 지지플레이트가 상기 펀치의 길이방향으로 따라 다수개 배치된 지지구조체를 구비하고,

상기 지지구조체는, 상기 지지플레이트들 사이에 각각 개재되어 서로를 탄성 지지하는 다수의 탄성부재를 더 포함하고,

상기 상부프레스가 하강하면서 상기 탄성부재가 압축되면서 상기 지지플레이트들 사이의 간격이 좁아지고, 상기 펀치가 상기 작업대상체을 펀칭 완료한 후 상승함에 따라 상기 탄성부재의 복원력에 의하여 상기 지지플레이트들의 간격이 복원되는 프레스 펀칭장치.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 탄성부재는, 상하로 인접하는 상기 지지플레이트들 사이에서 환상으로 등 간격을 갖도록 배치된 프레스 펀칭장치.
청구항 1에 있어서,

상기 지지플레이트에는 상기 탄성부재가 안착되는 다수의 안착홈이 각각 형성된 프레스 펀칭장치.
청구항 4에 있어서,

상기 지지플레이트에는, 상기 안착홈들 사이에 배치되는 다수의 제1안내홀이 형성되고,

상기 지지구조체는 상기 제1안내홀에 삽입되어 상기 지지플레이트의 상하 이동을 안내하는 제1가이드를 더 포함하는 프레스 펀칭장치.
청구항 1에 있어서,

상기 지지플레이트에는 다수의 제2안내홀이 형성되고,

상기 지지구조체는 상기 제2안내홀에 삽입되어 상기 지지플레이트의 상하 이동을 안내하는 제2가이드를 더 포함하며,

상기 탄성부재는 상기 제2가이드에 삽입되도록 배치된 프레스 펀칭장치.
청구항 1, 청구항 3, 청구항 4, 청구항 5 또는 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지플레이트는 상기 펀치의 길이방향을 따라 등 간격으로 배치된 프레스 펀칭장치.
청구항 1, 청구항 3, 청구항 4, 청구항 5 또는 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지플레이트 중 최 상측의 지지플레이트는 상기 상부프레스에 고정되고,

최 하측의 지지플레이트는 상기 이격플레이트에 고정된 프레스 펀칭장치 .
청구항 1, 청구항 3, 청구항 4, 청구항 5 또는 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,

상기 상부프레스를 관통하도록 설치되어 상기 상부프레스의 상하방향의 이동을 안내하는 메인가이드를 더 구비하는 프레스 펀칭장치.