KR101098295B1 - 가공오일을 사용하지않는 밴딩금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스 가공을 함에 있어서 가공물의 밴딩공정 수행시 금형과의 마찰에 의하여 가공물의 표면에 스크래치(흠집)가 발생하는 것을 방지하기 위하여 필수 불가결하게 사용하던 가공오일을 사용하지 않도록 함으로써 가공오일 분사공정과 탈지공정을 제거하도록 한 가공오일을 사용하지않는 밴딩금형에 관한 것으로, 가공물의 밴딩가공시 가공물(110)의 외부 표면과 마찰하여 가공물을 밴딩하는 밴딩금형(100)의 금속(S45C)으로 된 펀치(11)나 다이(21) 가공턱에 미끄럼이 좋은 수지소재(50)를 일체로 결합하여 구성하되, 상기 밴딩금형(100)의 가공턱에 일체로 구성하는 수지소재(50)는 MC나일론으로 하며 이들을 금형의 펀치(11)나 다이(21) 가공턱에 결합홈을 형성하여 일체로 결합하고 그 코너 연결부위는 금속재 압착구(55)로 고정하도록 하여서 프레스가공시 현재까지 필수 불가결하게 실시하였던 가공오일 사용을 제거하도록 함으로써 후처리 가공을 위하여 가공오일을 제거하는 탈지공정까지 제거하여 가공공정을 대폭감소 함으로써 가공시간단축과 가공단가 감소 작업능률향상의 효과를 얻을 수 있음은 물론, 탈지공정수행시 발생하던 환경오염의 원인을 제거하는 효과까지 기대할 수 있는 신규한 발명이다.

밴딩금형, 가공물, 다이, 펀치, 수지소재, MC나이론, 압착구

Description

가공오일을 사용하지않는 밴딩금형{Processing dose not use oil bending mold}

본 발명은 프레스 가공을 함에 있어서 가공물의 밴딩공정 수행시 금형과의 마찰에 의하여 가공물의 표면에 스크래치(흠집)가 발생하는 것을 방지하기 위하여 필수 불가결하게 사용하던 가공오일을 사용하지 않도록 함으로써 가공오일 분사공정과 탈지공정을 제거하도록 한 가공오일을 사용하지않는 밴딩금형에 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 실용신안공고 제1992-0007162호(1992년10월08일)인 사각박스 밴딩용 프레스금형에서와 같이 사각박스제품을 밴딩가공함에 있어서 스포토용접편의 밴딩과 스프트용접편이 있는 측벽들의 밴딩 및 스포트용접편이 없는 측벽들의 밴딩을 하나의 스테이션에서 순차적으로 수행토록 함으로써 작업시간의 단축과 작업 능률의 향상을 기할 수 있으며, 인력과 설비비용을 절감할 수 있도록 한 사각박스밴딩용 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, 더욱 상세하게는 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 방법을 실시하고 있었다.

철판으로 된 소재를 밴딩하는 금형을 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 밴딩가공을 하게 된다.

상기한 가공을 함에 있어서는 펀치와 하부다이 사이에서 밴딩되는 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 뿌려주었다.

이와 같은 상태를 지금까지의 밴딩공정이 수반되는 가공예를 평면TV 모니터인 LCD 외곽 후레임을 제조하는 기준으로 살펴보면, 가공소재인 철판롤을 풀어서 공급하는 피딩공정과 공급된 철판의 표면에 가공오일을 분사하는 가공오일 공급공정과, 상기 가공오일 공급공정에서 표면에 가공오일이 공급된 철판을 가공에 필요한 크기로 따내는 것과 동시에 가공오일을 고르게 묻혀 주고 기타 필요한 홀을 피어싱하는 등 편면상의 가공을 완성하는 블랭킹공정과, 상기 블랭킹공정에서 평면상의 가공이 완료된 소재를 용도에 맞게 분할하는 분할공정과, 상기 분할공정에서 분할된 4조각의 소재를 사각프레임 형상으로 정렬하는 사각정렬공정과, 사각프레임 형상으로 정렬된 소재의 4조각을 단일 체가 되도록 서로 일체로 연결하는 코킹공정과, 상기 코킹공정에서 단일체로 형성된 사각프레임 형상의 소재의 밴딩부를 밴딩하는 밴딩공정과 상기 밴딩공정에서 밴딩된 소재의 평면에 화면 사이즈를 설정하기 위한 기준 홀을 천공하는 피어싱공정과, 상기 피어싱공정에서 피어싱한 소재의 표면과 이면에 가공 버가 발생한 것을 제거하는 챔퍼공정(CHAMFER)과, 상기 챔퍼공정으로 완성한 소재를 검사하는 검사공정과, 상기 검사공정에서 이상이 없는 소재의 표면에 묻어있는 가공오일을 제거하는 탈지공정과 탈지한 소재를 포장하는 포장공정으로 이루어진다.

따라서 상기 가공소재인 철판의 표면에 얇은 피막처리를 미리 하고 가공한 다음 피막을 제거하는 공법을 사용하였을 때 가공공정이 복잡하고 피막처리된 소재의 단가가 상승하며 프레스 작업이 완료된 후 소재에 도금이나 도장을 하는 후처리가공을 위하여 피막을 일일이 제거하여야 하는 등 작업이 난해하여서 가공에 소요되는 시간이 늘어나서 가공단가는 올라가고 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

여기서 발전한 프레스가공라인의 가공 현장에서 가공소재인 철판의 표면에 직접 가공오일을 뿌려주는 공정을 실시하는 것 또한 가공물을 도금하거나 도장을 할 때 오일을 제거하여야 하기 때문에 표면에 묻은 오일을 제거하는 탈지공정이 필수적으로 이루어져야 하는 문제점으로 가공에 소요되는 시간이 늘어나고 이로 인한 가공단가 상승과 작업능률 감소의 원인이 발생하는 것은 물론, 탈지공정 수행 시 발생하는 환경오염 등으로 많은 문제점이 있었다.

가공물를 프레스 밴딩하는 밴딩금형을 구성함에 있어서,

가공물의 밴딩가공시 가공물의 외부 표면과 마찰하여 가공물를 밴딩하는 금속(S45C)으로 된 다이나 펀치의 가공턱에 결합홈을 형성하고 금속이 아닌 미끄럼이 좋은 수지소재를 금형과 일체로 결합하여 구성하되, 상기 밴딩금형의 다이나 펀치의 가공턱에 일체로 구성하는 수지는 MC나일론으로 하며 이들을 금형에 가공한 결합 홈에 렌치볼트로 금형과 일체로 결합하고 그 코너 연결부위는 금속재로 압착구로 고정하도록 구성하여 밴딩가공시 가공 오일을 사용하지 않도록 하였다.

상기한 본 발명은 프레스가공시 현재까지 필수 불가결하게 실시하였던 가공오일을 사용을 제거하도록 함으로써 후처리 가공을 위하여 가공오일을 제거하는 탈지공정까지 제거하여 가공공정을 대폭감소 함으로써 가공시간단축과 가공단가 감소 작업능률향상의 효과를 얻을 수 있음은 물론, 탈지공정수행시 발생하던 환경오염의 원인을 제거하는 효과까지 기대할 수 있는 신규한 발명이다.

본 발명은 가공물를 프레스 밴딩하는 밴딩금형을 구성함에 있어서,

가공물의 밴딩가공시 가공물(110)의 외부 표면과 마찰하여 가공물을 밴딩하는 밴딩금형(100)의 금속(S45C)으로 된 펀치(11)나 다이(21) 가공턱에 미끄럼이 좋은 수지소재(50)를 일체로 결합하여 구성하되, 상기 밴딩금형(100)의 가공턱에 일체로 구성하는 수지소재(50)는 MC나일론으로 하며 이들을 금형의 펀치(11)나 다이(21) 가공턱에 결합홈을 형성하여 일체로 결합하고 그 코너 연결부위는 금속재 압착구(55)로 고정하도록 하였다.

이와 같은 본 발명을 실시한 금형을 사용하는 밴딩공정이 수반되는 가공예를 도5에 도시한 평면TV 모니터인 LCD 외곽 후레임을 제조하는 기준으로 살펴보면, 가공소재인 철판롤을 풀어서 공급하는 피딩공정과, 상기 피딩공정에서 공급된 철판을 가공에 필요한 크기로 따내는 것과 동시에 기타 필요한 홀을 피어싱하는 등 편면상의 가공을 완성하는 블랭킹공정과, 상기 블랭킹공정에서 평면상의 가공이 완료된 소재를 용도에 맞게 분할하는 분할공정과, 상기 분할공정에서 분할된 4조각의 소재를 사각프레임 형상으로 정렬하는 사각정렬공정과, 사각프레임 형상으로 정렬된 소재의 4조각을 단일 체가 되도록 서로 일체로 연결하는 코킹공정과, 상기 코킹공정에서 단일체로 형성된 사각프레임 형상의 소재의 밴딩부를 밴딩하는 밴딩공정과 상기 밴딩공정에서 밴딩된 소재의 평면에 화면 사이즈를 설정하기 위한 기준 홀을 천공하는 피어싱공정과, 상기 피어싱공정에서 피어싱한 소재의 표면과 이면에 가공 버가 발생한 것을 제거하는 챔퍼공정(CHAMFER)과, 상기 챔퍼공정으로 완성한 소재를 검사하는 검사공정과, 상기 검사공정에서 이상이 없는 소재를 포장하는 포장공 정으로 이루어진다.

상기한 공정을 실시함에 있어서,

슬라이드에 결합하는 상부 금형과 볼스타에 결합 된 서브플레이트에 결합하는 하부금형으로 구성하여 밴딩공정에 사용하는 본 발명의 구성을 도1 내지 도3에 의하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저 하부금형은 프레스의 서브플레이트(도시하지않음)에 스페이스블록(14)으로 높이를 조절하여 결합하는 하부홀더(13)와, 상기 하부홀더(13)의 상측에 결합되어서 펀치를 보호하는 펀치플레이트(12)와, 펀치플레이트(12) 상측에 결합 되어서 가공물의 밴딩되는 내면에 직접 접촉하는 펀치(11)와 가공물을 잡아주는 스트리퍼로 구성되고, 이와 같이 구성된 하부금형과 가이드포스트(30)로 결합되는 상부금형은 프레스의 슬라이드(도시하지않음)에 결합하는 상부홀더(24)와 다이백플레이트(23)와 상기 하부금형의 펀치(11)와 대응하며 가공물을 잡아주는 패드(22)와, 가공물을 가공하는 다이(21)로 구성한다.

여기서 상기 다이(21)의 가공물을 절곡하는 내주면 모서리에는 첨부도면 제 도에서와 같이 결합홈을 형성하여 실리콘이나 MC나이론으로 된 수지소재(50)를 일체로 결합하여 구성한다.

상기한 구성의 본 발명을 LCD프레임 등의 밴딩 하고자하는 가공물이 밴딩공정을 수행하고자 할 때 본 발명의 밴딩금형(100)이 세팅된 프레스(도시하지않음)에 가공물(110)을 삽입하고 프레스의 슬라이드(200)를 하강시키면 먼저 상부금형이 하강하면서 패드(22)가 펀치(11)와 맞닿아서 가공물을 단단히 잡고 다이(21)가 하강하면서 가공물(110)을 밴딩하여 도 4에서와 같은 가공물(110)을 완성하게 되는데 이때 가공물(110)의 외면은 다이(21)에 일체로 결합한 미끄럼이 뛰어난 수지소재(50)가 마찰하면서 밴딩 작업이 이루어져 가공오일을 사용하지 않아도 가공물의 표면에 스크래치가 발생하지 않게 되는 것이다.

본 발명을 실시한 밴딩금형으로 밴딩공정을 수행하면 금형의 가공턱에 일체로 결합하여 구성한 금속이 아닌 미끄럼이 좋은 수지가 소재와 직접 마찰하면서 소재의 표면에 마찰로 인한 스크래치의 발생이 없게 됨으로써 소재 밴딩가공 시 가공오일을 뿌려주는 공정과 소재에 묻은 가공오일을 탈지하는 탈지공정을 제거하게 된다.

여기서 상기 밴딩금형의 가공턱에 일체로 결합구성하는 수지소재(50)는 지금까지 적용해 본 결과로는 MC나일론이 최적의 소재로 선택되었으나 이후 새로운 소재가 개발된다 하더라도 밴딩금형의 가공턱에 적용한다면 단순한 소재의 개량 선택으로 본 발명의 권리범위를 탈피하지는 못할 것이다.

도 1은 본 발명의 전체 구성상태 예시도

도 2는 본 발명의 요부발체 확대단면도

도 3은 본 발명의 요부구성상태를 예시한 일부발췌 사시도

도 4는 본 발명의 실시로 이루어진 프레임 예시도
도 5는 본 발명을 실시하는데 따른 공정 예시도

<도면 각 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11: 펀치 12: 펀치플레이트 13: 하부홀더

14: 스페이스블록

21: 다이 22: 패드 23: 다이백플레이트

24: 상부홀더

30: 가이드포스트 50: 수지소재 55: 압착구

100: 밴딩금형 110: 가공물

Claims (2)

1. 가공물을 프레스 밴딩하는 밴딩금형을 구성함에 있어서,

   가공물의 밴딩가공시 가공물의 외부 표면과 마찰하여 가공물을 밴딩하는 밴딩금형(100)의 금속(S45C)으로 된 펀치(11)나 다이(21) 가공턱에 미끄럼이 좋은 수지소재(50)를 일체로 결합하여 구성 구성함을 특징으로 하는 가공오일을 사용하지않는 밴딩금형.
2. 제1항에 있어서,

   상기 밴딩금형(100)의 가공턱에 일체로 구성하는 수지소재(50)는 MC나일론으로 하며 이들을 금형의 펀치나 다이(21) 가공턱에 결합홈을 형성하여 일체로 결합하고 그 코너 연결부위는 금속재 압착구(55)로 고정하도록 구성함을 특징으로 하는 가공오일을 사용하지 않는 밴딩금형.

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