KR101080154B1 - 펀칭금형 기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고정프레임(10)과 이동프레임(50) 사이에서 펀칭하여 부품을 성형하는 기구에 있어서: 상기 고정프레임(10)의 상면에 설치되고, 연결대(21)를 개재하여 가공대(22)를 구비하는 다이(20); 상기 다이(20)와 인접하도록 이동프레임(50)의 저면에 설치되고, 연결대(31)를 개재하여 가압대(32)를 구비하는 스트리퍼(30); 상기 스트리퍼(30)와 이동프레임(50)의 사이에 다수의 스프링(35)을 관통되게 개재하여 설치되고, 부품의 가압성형과 이탈을 수행하는 펀치홀더(40); 및 상기 펀치홀더(40) 상에 상하운동 가능하게 설치되고, 하단부에서 다이(20)를 출입하여 가공대(22)와 가압대(32)를 긴밀하게 감싸도록 설치되며, 하방 이탈을 구속하도록 다수의 핀(65)에 의해 펀치홀더(40)의 핀홈(45)에 안착하는 펀치(60);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 휴대폰 케이싱과 같은 금속재 박판을 일공정으로 정밀하게 성형할 뿐 아니라 다양한 규격에 맞추어 신속한 교체가 가능하여 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있다.
휴대폰, 케이싱, 펀칭, 금형, 정밀, 교체

Description

펀칭금형 기구{Punching mold device}
본 발명은 펀칭금형 기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대폰 케이싱과 같은 금속재 박판을 다양한 형상으로 정밀하고 신속하게 성형하기 위한 펀칭금형 기구에 관한 것이다.
일예로, 한국 공개특허 제2009-0047272호는 『상하 이동 가능하게 설치된 상부 금형; 상기 상부 금형의 직하방에 고정 설치된 하부 금형; 일측면으로 상기 제품의 절곡된 둘레면 일부가 안착되는 안착 블럭; 상기 안착 블럭에 안착된 제품의 절곡된 둘레면에 구멍을 성형하는 펀치부; 상기 안착 블럭의 상면에 안착된 제품의 절곡된 둘레면에 선택적으로 밀착되는 제품 고정부; 그리고, 상기 상부 금형의 하향 이동에 따라 상기 펀치부 및 상기 제품 고정부를 서로 대응되는 방향을 향해 수평 이동시키는 동작부:를 포함하는』 구성을 개시한다.
이는 펀칭공정이 진행되는 도중 그 고정이 이루어져 실시간적인 연속 공정이 가능하기는 하지만 제품의 펀칭 부위(구멍)에 발생되는 버어(burr)를 외부로 돌출시켜 버어의 제거를 위한 공정을 단축함을 요지로 한다. 그러나 구성이 비교적 복잡하여 펀치의 교체가 용이하지 않으므로 다양한 규격의 휴대폰 케이싱을 제조하는 현장상황에 대응한 유연성이 다소 미흡하다.
다른 예로, 한국 등록특허 제0674651호는 『펀치를 끼워 고정하며 프레스 아암의 상하 작동에 연동하는 펀치 홀더 및 상부 덮개와; 상기 펀치의 하강을 안내함과 함께 항시 펀치의 하단이 끼워져 있는 펀치 가이드공을 구비한 펀치 하강 안내판과; 상기 펀치가 판재를 타격하여 구멍을 형성토록 하강하는 펀치가 삽입되는 펀치공을 가진 하부다이와; 상기 펀치 하강 안내판과 하부 다이 사이에 판재의 삽입을 허용토록 간격을 유지하는 간격유지부재;를 포함하는』 구성을 개시한다.
이는 부품이 적게 사용되고, 펀칭 작동이 안정적이며, 비교적 펀치 작동력의 불균형을 해소할 수 있는 목적을 도모한다. 그러나 변압기나 분전반등 전기 계통의 고압 전력선의 연결용 부재로 사용되는 부스바에 적용되는 것으로 펀치의 흔들림이 발생하기 쉬워 가공 정밀성이 낮은 편이다.
종래기술의 문헌정보
[문헌1] 한국 공개특허 제2009-0047272호 "펀칭용 금형 장치"
[문헌2] 한국 등록특허 제0674651호 "펀칭 금형장치"
이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 휴대폰 케이싱과 같은 금속재 박판을 일공정으로 정밀하게 성형할 뿐 아니라, 다양한 규격에 맞추어 신속한 교체가 가능하여 생산성을 향상할 수 있는 펀칭금형 기구를 제공하려는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 고정프레임과 이동프레임 사이에서 펀칭하여 부품을 성형하는 기구에 있어서: 상기 고정프레임의 상면에 설치되고, 연결대를 개재하여 가공대를 구비하는 다이; 상기 다이와 인접하도록 이동프레임의 저면에 설치되고, 연결대를 개재하여 가압대를 구비하는 스트리퍼; 상기 스트리퍼와 이동프레임의 사이에 다수의 스프링을 관통되게 개재하여 설치되고, 부품의 가압성형과 이탈을 수행하는 펀치홀더; 및 상기 펀치홀더 상에 상하운동 가능하게 설치되고, 하단부에서 다이를 출입하여 가공대와 가압대를 긴밀하게 감싸도록 설치되며, 하방 이탈을 구속하도록 다수의 핀에 의해 펀치홀더의 핀홈에 안착하는 펀치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
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한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 펀칭금형 기구는 휴대폰 케이싱과 같은 금속재 박판을 일공정으로 정밀하게 성형할 뿐 아니라, 다양한 규격에 맞추어 신속한 교체가 가능하여 생산성을 향상할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 금형기구를 분해하여 상면에서 나타내는 사시도, 도 2는 본 발명에 의한 금형기구를 분해하여 저면에서 나타내는 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 금형기구의 조립된 상태를 나타내는 사시도, 도 4는 본 발명에 의한 금형기구를 종단하여 나타내는 단면도이다.
본 발명은 고정프레임(10)과 이동프레임(50) 사이에서 펀칭하여 부품을 성형하는 기구에 관련된다. 특히 휴대폰 케이싱과 같이 금속재 박판을 정확하고 신속하게 절단하는 용도에 적용된다. 고정프레임(10)은 하형에 해당하고 이동프레임(50)은 상형에 해당한다. 이동프레임(50)의 상면에는 생크(55)가 설치되어 상측으로 유압프레스 또는 에어프레스 장치에 연결된다. 고정프레임(10) 상에 후술하는 다이(20)처럼 연결대(11)와 지지대(12)를 형성할 수도 있다.
본 발명에 따르면 연결대(21)를 개재하여 가공대(22)를 구비하는 다이(20)가 상기 고정프레임(10)의 상면에 설치된다. 다이(20)는 장방형의 중공부 상에 연결대(21)와 가공대(22)가 구비되는 형태이다. 가공대(22)는 실제로 성형되는 부품의 형상을 지닌 기둥 형태이며, 그 양측면에서 높이가 낮은 연결대(21)에 의해 일체로 고정된다. 고정프레임(10)과 다이(20)의 연결은 통상적인 방식으로 볼트와 핀을 사용할 수 있다.
또, 본 발명에 따르면 연결대(31)를 개재하여 가압대(32)를 구비하는 스트리퍼(30)가 상기 다이(20)와 인접하도록 이동프레임(50)의 저면에 설치된다. 스트리퍼(30)의 형태는 연결대(31)와 가압대(32)를 포함하여 전술한 다이(20)와 동일하게 할 수 있다. 다만 다이(20)와 반대로 상하를 역전시켜 상호 대칭적으로 접하도록 설치한다.
또, 본 발명에 따르면 부품의 가압성형과 이탈을 수행하는 펀치홀더(40)가 상기 스트리퍼(30)와 이동프레임(50)의 사이에 설치된다. 펀치홀더(40)는 후술하는 펀치(60)를 지지하면서 하방향의 스트리퍼(30)와 함께 부품의 가압성형 및 이탈을 수행한다. 펀치홀더(40)에 형성되는 연결대(41) 및 지지대(42)도 전술한 스트리퍼(30)의 연결대(31) 및 가압대(32)와 동일한 형태이다.
이때, 상기 펀치홀더(40)는 다수의 스프링(35)을 관통되게 개재하여 스트리퍼(30)와 연결되는 것을 특징으로 한다. 스트리퍼(30)는 펀치홀더(40) 상에 탄성적으로 지지되어 상호 상대적인 상하운동이 가능하다. 스프링(35)은 적어도 8개소에 균등한 탄성력을 작용하도록 설치한다.
또, 본 발명에 따르면 하단부에서 다이(20)를 출입하는 펀치(60)가 상기 펀 치홀더(40) 상에 상하운동 가능하게 설치된다. 펀치(60)는 다이(20)의 장방형 중공에 일치하는 장방형의 몸통 구조이면서 중앙에 절개홈(61)과 요홈(62)을 동시에 구비한다. 요홈(62)은 실제로 성형되는 제품의 형태를 지니면서 관통되도록 형성된다. 절개홈(61)은 요홈(62)과 교차하도록 배치되는 것으로서 관통되지 않고 상면에서 비교적 깊게 형성된다.
이때, 상기 펀치(60)는 가공대(22)와 가압대(32)를 긴밀하게 감싸도록 설치되고, 하방 이탈을 구속하도록 다수의 핀(65)을 펀치홀더(40)의 핀홈(45)에 안착한다. 펀치(60)는 가공대(22)와 가압대(32)를 긴밀하게 감싸기 위해 절개홈(61)과 요홈(62)을 구비한다. 펀치(60)의 절개홈(61)은 상하운동시 다이(20)의 연결대(21), 스트리퍼(30)의 연결대(31), 펀치홀더(40)의 연결대(41)와 간섭을 피하는 형태이다. 펀치(60)의 요홈(62)은 다이(20)의 가공대(22), 스트리퍼(30)의 가압대(32), 펀치홀더(40)의 지지대(42)와 긴밀하게 접하며 슬라이딩 운동을 허용하도록 형성된다. 펀치(60)의 상단 측면 4개소에 핀(65)을 설치하고, 핀(65)의 노출부분을 펀치홀더(40)의 핀홈(45)에 안착시킨다. 핀홈(45)은 핀(65)을 드러나도록 수용하여 펀치(60)의 교체시 작업을 용이하게 한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 의한 금형기구의 작동상태를 나타내는 사시도이다.
고정프레임(10)과 다이(20)가 고정된 상태에서 다이(20)에 소재를 올리고 생크(55)를 통하여 이동프레임(50), 펀치홀더(40), 스트리퍼(30)를 내리면, 스트리퍼(30)가 먼저 소재에 접하며 가압 지지하고, 이동프레임(50)이 계속 하강하면서 스프링(35)이 압축되고 펀치홀더(40)와 펀치(60)가 하강하고, 펀치(60)가 소재를 절단 성형하면서 하단부에서 다이(20)를 살짝 통과하고, 이어서 고정프레임(10)을 상승시키면 펀치(60)와 스트리퍼(30)가 차례로 복귀하고, 다이(20)의 가공대(22) 상에 성형이 완료된 부품이 남게 된다. 펀치(60)와 다이(20)의 유동이 없는 구조이기 때문에 별다른 후가공이 필요없다. 이동프레임(50)에서 펀치홀더(40)를 분리하고 펀치(60)를 살짝 들어주면 핀(65)이 핀홈(45)에서 이탈되므로 핀(65)을 분리하고 펀치(60)를 교체하기도 용이하다.
이와 같은 구조의 금형을 사용하는 본 발명은 이동프레임(50)의 생크(55)를 유압프레스, 에어프레스 등 어떠한 종류의 동력원과 연결하더라도 제품의 품질에 변동이 없다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 금형기구를 분해하여 상면에서 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 금형기구를 분해하여 저면에서 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 금형기구의 조립된 상태를 나타내는 사시도,
도 4는 본 발명에 의한 금형기구를 종단하여 나타내는 단면도,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 의한 금형기구의 작동상태를 나타내는 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *
10: 고정프레임 20: 다이
21: 연결대 22: 가공대
30: 스트리퍼 31: 연결대
32: 가압대 35: 스프링
40: 펀치홀더 41: 연결대
42: 지지대 45: 핀홈
50: 이동프레임 60: 펀치
61: 절개홈 62: 요홈
65: 핀

Claims (3)

  1. 고정프레임(10)과 이동프레임(50) 사이에서 펀칭하여 부품을 성형하는 기구에 있어서:
    상기 고정프레임(10)의 상면에 설치되고, 연결대(21)를 개재하여 가공대(22)를 구비하는 다이(20);
    상기 다이(20)와 인접하도록 이동프레임(50)의 저면에 설치되고, 연결대(31)를 개재하여 가압대(32)를 구비하는 스트리퍼(30);
    상기 스트리퍼(30)와 이동프레임(50)의 사이에 다수의 스프링(35)을 관통되게 개재하여 설치되고, 부품의 가압성형과 이탈을 수행하는 펀치홀더(40); 및
    상기 펀치홀더(40) 상에 상하운동 가능하게 설치되고, 하단부에서 다이(20)를 출입하여 가공대(22)와 가압대(32)를 긴밀하게 감싸도록 설치되며, 하방 이탈을 구속하도록 다수의 핀(65)에 의해 펀치홀더(40)의 핀홈(45)에 안착하는 펀치(60);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 펀칭금형 기구.
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