KR101062850B1 - 오일공급기능을 구성한 프레스금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스 가공을 함에 있어서 금형과의 마찰에 의하여 가공물의 표면에 스크래치(흠집)가 발생하는 것을 방지하기 위하여 분사하는 가공오일을 금형에서 직접 분사하여 공급하도록 오일공급기능을 구성한 프레스금형에 관한 것으로, 하부금형의 가공소재와 직접 접촉하는 다이나 상부금형의 가공소재와 직접 접촉하는 스트리파에 적어도 2개 이상의 오일미스트분출공을 형성하고 상기 각각의 오일미스트분출공의 후단에는 결합유니트를 일체로 결합하여 오일미스트공급관을 연결하며 상기 오일미스트공급관을 외부의 오일미스트생성기와 연결되어 오일미스트가 공급되는 오일미스트분배기에 연결하여 오일미스트생성기에서 생성된 오일미스트가 오일미스트분배기에서 분배되어 오일미스트공급관을 타고 다이나 스트리파의 오일미스트분출공을 통하여 가공소재의 표면에 직접분사 공급하도록 오일공급기능을 구성한 프레스금형을 구성하여 오일미스트에서 생성한 가공오일을 프레스금형의 다이나 스트리파에 직접 분사공을 형성하여 가공소재가 가공을 위하여 진입시 가공소재에 직접 분사하여 가공하도록 하여 미량의 가공오일을 사용하여 가공물 표면에 고르게 공급하여 가공소재의 표면을 보호하여서 불량 발생 우려를 제거하며, 가공오일의 소모를 줄이고 주변으로 가공오일이 비산하여 주변환경을 더럽히는 것을 방지하는 것은 물론, 미량의 가공오일의 공급으로 탈지가 용이하여 작업능률 상승과 환경오염의 원인을 감소하는 효과까지 기대할 수 있는 신규한 발명이다.

오일미스트분배기, 오일미스트생성기, 오일미스트공급관, 하부금형, 다이, 상부금형, 스트리파, 오일미스트분출공, 결합유니트

Description

오일공급기능을 구성한 프레스금형{Press mold of oil supply configured}

본 발명은 프레스 가공을 함에 있어서 금형과의 마찰에 의하여 가공물의 표면에 스크래치(흠집)가 발생하는 것을 방지하기 위하여 분사하는 가공오일을 금형에서 직접 분사하여 공급하도록 오일공급기능을 구성한 프레스금형에 관한 것이다.

산업이 발전함에 따라 냉장고, TV, 세탁기 등 생활 필수품을 대형으로 제작하게 되고 이들 제품을 구성하는 구성요소인 부품들이 대형화되면서 프레스 작업으로 대형샤시 가공물을 가공하여야하는 실정이다.

따라서 실용신안등록출원 제1990-0016589호(1990.10.31)와 같이 스트리퍼, 피어싱펀치, 펀치고정판이 조립된 상홀더와, 다이, 하블럭, 다이로 조립된 하홀더로 형성된 프레스 금형에 있어, 프레스 금형의 하홀더 금형내부에 재료의 유동과 이탈을 막을 수 있는 안내수단과 재료의 이송을 원활하게 하는 이송수단을 설치하여 대형의 프레스 재료의 이송 및 축출과 다음 공정으로 손쉽게 연결시킬수 있도록 구성된 이송장치가 내장된 프레스 금형과, 금형내의 누유현상을 방지한 프레스 금형에 관한 것으로, 실용신안등록 제0139873호(1998.12.16)와 같이 다이홀더에 지지 되며 그 일 측면에 상부 플레이트의 보조 포스트가 슬라이딩 삽입되도록 관통공이 형성된 다이 플레이트와, 상기 다이 플레이트의 중심 상면에 위치되며 가공물이 안착되는 가이드 부재와, 상기 가이드 부재의 양측면에 위치되어 이를 지지하며 상기 다이 플레이트의 관통공과 대응되는 위치에 관통공이 마련된 가이드 플레이트와, 상기 다이 플레이트의 관통공에 개재되는 누유방지수단을 구비하는 금형내의 누유현상을 방지한 프레스 금형에 있어서, 상기 누유방지수단이, 상기 다이 플레이트의 관통공 내면에 삽입되는 가이드 부쉬와, 상기 가이드 부쉬와 상기 가이드 플레이트의 관통공 사이에 개재되는 압착링을 구비하여 된 것으로서 보조 포스트의 왕복 이송도중 발생되는 윤활유의 누유현상을 누유방지수단, 즉 가이드 부쉬와 압축링에 의해 확실히 방지할 수 있어 결국 가이드 부재에 안착된 가공물로 윤활유가 누유되는 것을 확실하게 방지하여 가공된 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 것과, 특허등록 제10-0503047호(2005.07.14)와 같이 상부플레이트와; 상기 상부플레이트에 설치된 펀치와; 상기 상부플레이트에 대향하여 진퇴운동이 가능하게 설치되어, 상기 펀치가 소재로부터 이탈될 수 있게 하는 스트리퍼와; 상기 소재를 승강시킬 수 있도록 상부 방향으로 탄성 바이어스 되는 리프터와; 상기 소재를 안내하도록 상기 리프터의 상부에 설치되는 가이드 플레이트; 및 상기 스트리퍼의 직하방에 위치하며 일정 간격으로 다수의 원호가 형성된 다수개의 분할형 인써트 다이; 를 구비하는 프레스 금형에 있어서, 상기 원호는 인접한 다른 분할형 인써트 다이의 원호와 상호 엇갈리게 형성된 것과, 실용신안공고 제1992-0007162호(1992년10월08일)인 사각박스 밴딩용 프레스금형에서와 같이 사각박스제품을 벤딩가공함에 있어서 스포트용접편의 벤딩과 스프트용접편이 있는 측벽들의 벤딩 및 스포트용접편이 없 는 측벽들의 벤딩을 하나의 스테이션에서 순차적으로 수행토록 함으로써 작업시간의 단축과 작업 능률의 향상을 기할 수 있으며, 인력과 설비비용을 절감할 수 있도록 한 사각박스벤딩용 프레스금형을 제공한 것과, 특허등록 제10-0722759호 같이 비금속 리드프레임에 슬롯을 타발시 비금속 프레임에 동시에 접하는 펀치의 칼날 면적을 줄임과 아울러 전단각을 이용해서 선단 타발을 함으로써 슬롯의 내측면 둘레를 깔끔하게 파단 할 수 있도록 한 반도체 비오시 프레임용 프레스금형의 펀치구조에 관한 것과, 특허등록 제10-0861801호와 같이 자동차 선루프 또는 도어샤시 등의 프레임과 같이 홈이나 레일 등이 형성되어 그 형상이 복잡한 금속재질의 프레임을 밴딩하는 밴딩 프레스금형에 관한 것으로, 프레스금형의 하부금형을 경사지도록 설치하되 밴딩 작업시 압축하중에 의하여 경사각이 서서히 변화하도록 함으로써 프레임의 일부분부터 서서히 밴딩이 이루어지도록 하는 프레임용 밴딩 프레스금형에 관한 것이 있다.

그러나 철판으로 된 가공물을 가공함에 있어서는 밴딩가공 작업시 가공물과 금형이 마찰하면서 가공물의 표면에 스크래치가 발생하여 가공물의 품질을 떨어뜨리는 원인이 되었다.

이와 같은 표면 스크래치 발생을 방지하기 위하여 지금까지는 가공소재인 철판의 표면에 얇은 피막처리를 미리 하고 가공한 다음 피막을 제거하는 공법을 사용하였고, 여기서 발전한 것으로 프레스가공라인의 가공 현장에서 가공소재인 철판의 표면에 직접 가공오일을 뿌려주는 공정을 실현하여 표면에 가공오일이 묻은 상태에서 밴딩공정을 수행함으로써 가공물의 표면에 스크래치가 발생하는 것을 방지한 방 법을 실시하고 있었다.

이에 특허등록 제10-0444292호(2004.08.03)에서와 같이 가공오일을 초미립자의 크기로 분쇄하여 마치 연기와 같은 상태로 만들어진 오일미스트를 가공부위에 분사하여 사용함으로써, 높은 윤활 기능과 더불어 청결성과, 경제성, 안정성을 갖는 절삭가공용 오일미스트 제조장치에 관한 것으로, 오일미스트를 생성하기 위한 오일을 저장하는 오일탱크와, 외부 대기와 폐쇄된 내부 공간을 형성하고 그 내부 일측에 오일투입노즐을 형성하고 상기 오일투입노즐로부터 고속으로 투입된 오일이 부딪쳐서 분쇄되는 분쇄헤드를 별도의 분쇄헤드회동수단에 의하여 회동하도록 구비하며, 분쇄된 오일미스트를 공작기계로 공급하기 위한 오일미스트배출구를 구비한 오일분쇄탱크와, 상기 오일분쇄탱크의 내부에 오일을 고속으로 투입하고 오일미스트의 배출압을 상승시키며 분쇄헤드를 회동시키는 고압의 공기를 투입하기 위한 에어공급수단과, 상기 오일분쇄탱크에서 분쇄되어 생성된 오일미스트를 각각의 공작기계로 공급하기 위한 오일미스트공급수단을 포함하여 구성한 것과, 특허등록 제0610605호(2006.08.02)와 같이 공작기계의 절삭가공 시 발생하는 열을 냉각하고 공구와 절삭 칩의 마찰을 최소화하여 가공이 보다 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 가공 면에 공급하는 절삭유를 가공현장에 배관된 기존의 공기(air)라인의 공기압을 이용하여 오일입자를 초미립자의 크기로 분쇄하여 마치 연기와 같은 상태로 만들어서 이를 공작기계의 절삭가공부위에 공급하여 절삭유를 대체하도록 하는 절삭가공용 오일미스트(oil mist) 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 기존의 산업체에서 필수적으로 배관되어 사용되어지는 공압라인을 그대로 사용하여 공작기계의 절삭가공 시에 사용되는 오일을 미세하게 분쇄하여 마치 연기나 먼지처럼 초미립자로 된 오일미스트를 생성시켜서 절삭가공 시에 이들 오일미스트를 가공부위에 분사하여 사용하도록 함으로써 높은 윤활 기능과 더불어 청결성과, 경제성, 안정성을 갖는 절삭가공용 오일미스트를 보다 간단한 방법에 의한 구성으로 쉽게 오일미스트를 제조하여 사용하도록 함으로써 최소의 비용으로 설비가 가능하도록 함과 동시에 기존의 절삭유로 인한 작업환경이 오염되던 것을 일거에 제거하고 공작기계 가공현장의 작업환경 개선을 촉진하여 생산제품의 품질을 향상시키는데 그 목적을 둔 것으로, 오일미스트를 생성하기 위한 오일을 저장하는 오일탱크와, 오일탱크의 오일을 고속으로 투입하고 오일미스트의 배출 압을 상승시키는 고압의 공기를 투입하기 위한 공기공급수단과, 오일탱크의 오일을 공급하는 오일공급수단과, 상기 공기공급수단의 공기라인과 오일공급수단의 오일라인이 형성되어 공기와 혼합된 오일을 고속 분사하여 분쇄하는 오일분쇄수단과, 상기 오일분쇄수단에서 분쇄되어 생성된 오일미스트를 절삭가공부위에 공급하기 위한 오일미스트공급수단을 포함하여 이루어는 방법이 있었으며, 특허출원 제2002-0053190호(2002.09.04)호와 같이 가공기의 주축의 기단에 장착된 로터리 조인트에 직접 부착된 무화 장치를 갖고, 무화 장치는 유압펌프로부터 공급되는 오일을 공기원으로 부터 공급되는 공기에 의해 로터리 조인트의 입구에서 무화시켜 오일 미스트를 생성한다. 오일 미스트는 로터리 조인트 및 주축을 통해 날의 선단에 공급하는 오일미스트 공급장치가 있었다.

철판으로 된 소재를 가공하는 프레스금형을 구성함에 있어서는 일반적으로 상형과 하형으로 구분되는 한 벌의 금형으로 이루어지는데 상형은 위에서부터 상부서브플레이트, 상부홀다, 펀치받침판, 펀치고정판, 압축판, 그리고 하부다이와 만나는 스트리퍼로 구성되고, 하형은 상기 스트리퍼와 만나는 하부다이와 그 밑으로 다이받침, 하부홀다, 다이블록, 서브플레이트로 구성된다.

이와 같이 구성된 금형을 프레스에 상형은 승강램(샹크)에 세팅하고 하형은 베드에 세팅하여 상형이 승강하면서 하부다이 상부에 위치한 가공물을 스트리퍼가 하강하여 잡아주면 펀치가 하부다이의 가공홀 내부로 삽입되면서 하부다이와 펀치의 사이에서 가공물을 프레스가공을 하게 된다.

상기한 가공을 함에 있어서는 펀치와 하부다이 사이에서 가공되는 가공물이 금속과 금속이 마찰 되면서 가공물의 표면에 스크래치가 발생하게 되는데 이때 가공물의 내부의 스크래치는 노출되지 않아 문제가 없지만 외부의 스크래치는 그대로 노출되어 제품의 품질과 직결되는 문제점이 있다.

이에 상기한 공정 시 가공물 외면과 금형의 마찰력을 줄여 스크래치를 없애고자 지금까지는 가공물 소재의 표면에 비닐을 부착하거나 가공 직전에 가공물 표면에 가공오일을 뿌려주었는바, 이때 가공오일을 가공소재에 공급하는 방법이 매우 원시적이어서 가공오일의 소모량이 많으면서도 가공소재의 표면에 고르게 공급되지 못하여 가공소재의 표면에 스크래치가 발생되는 문제점과 과잉공급된 가공오일이 주변으로 비산하여 작업환경을 더럽히는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 가공물을 프레스가공하는 프레스금형을 구성함에 있어서,

하부금형의 가공소재와 직접접촉하는 다이나 상부금형의 가공소재와 직접접촉하는 스트리파에 적어도 2개 이상의 오일미스트분출공을 형성하고 상기 각각의 오일미스트분출공의 후단에는 결합유니트를 일체로 결합하여 오일미스트공급관을 연결하며 상기 오일미스트공급관을 외부의 오일미스트생성기와 연결되어 오일미스트가 공급되는 오일미스트분배기에 연결하여 오일미스트생성기에서 생성된 오일미스트가 오일미스트분배기에서 분배되어 오일미스트공급관을 타고 다이나 스트리파의 오일미스트분출공을 통하여 가공소재의 표면에 직접분사 공급하도록 오일공급기능을 구성한 프레스금형을 구성하며,

여기서 상기 오일미스트분배기는 인입구와 적어도 2개 이상의 분배구를 방사상으로 형성하며, 상기 방사상으로 구성한 분배구가 아래측을 향하도록 다이나 스트리파의 중앙에 일체로 고정설치하며, 상기 금형의 다이와 스트리파에 공급되는 오일미스트는 상부금형인 스트리파와 하부금형인 다이 사이에 가공소재가 진입하면 이를 감지한 센서에 의하여 제어밸브가 동작하여 분사하도록 구성한다.

상기한 본 발명은 프레스가공시 가공물의 표면에 스크래치의 발생을 방지하기 위하여 필수 불가결하게 공급하여야하는 가공오일을 오일미스트로 생성하여 프 레스금형의 다이나 스트리파에 직접 분사공을 형성하여 가공소재가 가공을 위하여 진입시 가공소재에 직접 분사하여 가공하도록 하여 미량의 가공오일을 사용하여 가공물 표면에 고르게 공급하여 가공소재의 표면을 보호하여서 불량 발생 우려를 제거하며, 가공오일의 소모를 줄이고 주변으로 가공오일이 비산하여 주변환경을 더럽히는 것을 방지하는 것은 물론, 미량의 가공오일의 공급으로 탈지가 용이하여 작업능률 상승과 환경오염의 원인을 감소하는 효과까지 기대할 수 있는 신규한 발명이다.

가공물을 프레스 가공하는 프레스금형을 구성함에 있어서는 도1에서와 같이 슬라이드에 결합하는 상부금형(200)과 볼스타에 결합 된 서브플레이트에 결합하는 하부금형(100)으로 구성하되, 본 발명에서는 도2에서와 같이 하부금형(100)의 가공소재(40)와 직접접촉하는 다이(110)에 적어도 2개 이상의 오일미스트분출공(111)을 형성하고 상기 각각의 오일미스트분출공(111)의 후단에는 결합유니트(112)를 일체로 결합하여 오일미스트공급관(30)을 연결하며 상기 오일미스트공급관(30)을 외부의 오일미스트생성기(20)와 연결되어 오일미스트가 공급되는 오일미스트분배기(10)에 연결하여 오일미스트생성기(20)에서 생성된 오일미스트가 오일미스트분배기(10)에서 분배되어 오일미스트공급관(30)을 타고 다이(110)의 오일미스트분출공(111)을 통하여 가공소재(40)의 표면에 분사 공급하도록 구성하거나, 도3에서와 같이 상부금형(200)의 가공소재(40)와 직접접촉하는 스트리파(210)에 적어도 2개 이상의 오일미스트분출공(211)을 형성하고 상기 각각의 오일미스트분출공(211)의 후단에는 결합유니트(212)를 일체로 결합하여 오일미스트공급관(30)을 연결하며 상기 오일미스트공급관(30)을 외부의 오일미스트생성기(20)와 연결되어 오일미스트가 공급되는 오일미스트분배기(10)에 연결하여 오일미스트생성기(20)에서 생성된 오일미스트가 오일미스트분배기(10)에서 분배되어 오일미스트공급관(30)을 타고 스트리파(210)의 오일미스트분출공(211)을 통하여 가공소재(40)의 표면에 분사 공급하도록 구성한다.

여기서 상기 오일미스트분배기(10)는 인입구(11)와 적어도 2개 이상의 분배구(12)를 방사상으로 형성하며, 상기 방사상으로 구성한 분배구(12)가 아래측을 향하도록 다이(110)나 스트리파(210)의 중앙에 일체로 고정설치한다.

그리고 상기 금형의 다이(110)와 스트리파(210)에 공급되는 오일미스트는 도4에서와 같이 상부금형(200)인 스트리파(210)와 하부금형(100)인 다이(110) 사이에 가공소재(40)가 진입하면 이를 감지한 센서(50)에 의하여 제어밸브(60)가 동작하여 분사하도록 구성한다.

이와 이 구성되는 본 발명의 금형을 프레스에 설치하여 철판으로 된 가공소재(40)를 가공하기 위하여 가공소재(40)가 금형의 스트리파(210)와 다이(110) 사이에 진입하면 이를 감지한 센스(50)의 신호에 의하여 제어밸브(60)가 동작하면 오일미스트생성기(20)에서 생성된 오일미스트가 오일미스트분배기(10)에서 분배되어 오일미스트공급관(30)을 통하여 하부금형(100)의 다이(110)에 형성된 오일미스트분출공(111)이나 상부금형(200)의 스트리파(210)에 형성된 오일미스트분출공(211)을 통하여 가공소재(40)에 분사하게 된다.

여기서 상기 하부금형(100)의 다이(110)나 상부금형(200)의 스트리파(210)에 오일미스트분출공(111)(211)을 형성함에 있어서는 상황에 따라서 선택할 수 있으며, 만약 가공하고자하는 가공소재(40)의 표면이 상측이면 스트리파(210)에 오일미스트분출공(211)을 형성하고 가공소재(40)의 표면이 하측이면 다이(110)에 오일미스트분출공(111)을 형성하면 될 것이다.

그리고 상기 오일미스트분배기(10)는 움직이지않고 고정되는 하부금형(100)의 하부에 설치하여 다이블록의 사이에 위치시키는 것이 이상적이므로 하부금형(100)의 다이(110)에 오일미스트분출공(111)을 형성하는 것이 이상적이다.

또한 오일미스트를 지속적으로 공급할 수도 있으나 센서(50)에 의하여 스트리파(210)와 다이(110) 사이에 가공소재(40)의 진입 여부를 감지하여 공급토록하거나 타이머에 의하여 일정시간을 두고 공급하도록 할 수도 있다.

이와 같은 본 발명을 금형에 적용함에 있어서는 모든 금형에 적용하여도 무방하나 가공공정을 단일 라인으로 구성시에는 특별히 필요한 금형에만 선택적으로 구성하여도 무방하다.

도 1은 본 발명의 실시상태 예시도

도 2는 본 발명의 요부인 다이에 오일미스트분출구를 구성한 상태도.

도 3은 본 발명의 요부인 스트리파에 오일미스트분출구를 구성한 상태도.

도 4는 본 발명의 오일미스트 공급라인 예시도.

<도면 각 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 오일미스트분배기 11: 인입구 12: 분배구

20: 오일미스트생성기 30: 오일미스트공급관 40: 가공소재

50: 센서 60: 제어밸브

100: 하부금형 110: 다이 111: 오일미스트분출공

112: 결합유니트

200: 상부금형 210: 스트리파 211: 오일미스트분출공

212: 결합유니트

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 하부금형(100)의 가공소재(40)와 직접접촉하는 다이(110)에 적어도 2개 이상의 오일미스트분출공(111)을 형성하고 상기 각각의 오일미스트분출공(111)의 후단에는 결합유니트(112)를 일체로 결합하여 오일미스트공급관(30)을 연결하며 상기 오일미스트공급관(30)을 외부의 오일미스트생성기(20)와 연결되어 오일미스트가 공급되는 오일미스트분배기(10)에 연결하여 오일미스트생성기(20)에서 생성된 오일미스트가 오일미스트분배기(10)에서 분배되어 오일미스트공급관(30)을 타고 다이(110)의 오일미스트분출공(111)을 통하여 가공소재(40)의 표면에 분사 공급하도록 가공물을 프레스가공하는 프레스금형을 구성함에 있어서,

   상부금형(200)의 가공소재(40)와 직접접촉하는 스트리파(210)에 적어도 2개 이상의 오일미스트분출공(211)을 형성하고 상기 각각의 오일미스트분출공(211)의 후단에는 결합유니트(212)를 일체로 결합하여 오일미스트공급관(30)을 연결하며 상기 오일미스트공급관(30)을 외부의 오일미스트생성기(20)와 연결되어 오일미스트가 공급되는 오일미스트분배기(10)에 연결하여 오일미스트생성기(20)에서 생성된 오일미스트가 오일미스트분배기(10)에서 분배되어 오일미스트공급관(30)을 타고 스트리파(210)의 오일미스트분출공(211)을 통하여 가공소재(40)의 표면에 분사 공급하도록 구성하되,

   상기 오일미스트분배기(10)는 인입구(11)와 적어도 2개 이상의 분배구(12)를 방사상으로 형성하며, 상기 방사상으로 구성한 분배구(12)가 아래측을 향하도록 다이(110)나 스트리파(210)의 중앙에 일체로 고정설 하며, 상기 금형의 다이(110)와 스트리파(210)에 공급되는 오일미스트는 상부금형(200)인 스트리파(210)와 하부금형(100)인 다이(110) 사이에 가공소재(40)가 진입하면 이를 감지한 센서(50)에 의하여 제어밸브(60)가 동작하여 분사하도록 구성함을 특징으로 하는 오일공급기능을 구성한 프레스금형.

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