KR101132411B1 - 프레스금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절곡 성형을 하는 모재에 발생하는 스프링백 현상을 최소화하여 제품의 완성도를 높일 수 있는 프레스금형에 관한 것이다.
본 발명에 따른 프레스금형은 하부 밴딩다이를 포함하는 하부금형과, 상기 하부금형의 상부에서 승강 가능하게 설치되며, 상기 하부 밴딩다이와 함께 모재를 밴딩 성형하는 상부 밴딩다이를 포함하는 상부금형을 구비하며, 상기 하부 밴딩다이는 소정 길이의 모재를 지지하는 지지홈이 형성된 지지블럭을 포함하며, 상기 상부 밴딩다이는 상기 상부금형의 하강시 상기 지지블럭의 상면에 안착되어 상기 모재를 고정하는 고정블럭과, 상기 고정블럭의 양측에 각각 설치되며 상기 지지블럭에 안착된 모재의 양단을 하방으로 절곡하는 밴딩블럭을 포함하되, 상기 밴딩블럭은 상기 모재에 대응하는 절곡홈을 갖는 밴딩롤러를 포함한다.
본 발명에 따른 프레스금형은 모재의 성형시 스프링백 현상이 발생하지 않도록 함으로써 한 번의 성형을 통해 제품을 완성할 수 있으며, 모재의 절단 및 성형이 한 공정에서 동시에 이루어지므로 작업공수가 줄어 생산비용이 감소되는 이점이 있다.

Description

프레스금형 {Press mold}

본 발명은 프레스금형에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 절곡 성형을 하는 모재에 발생하는 스프링백 현상을 최소화하여 제품의 완성도를 높일 수 있는 프레스금형에 관한 것이다.

일반적으로 프레스금형은 레버, 나사, 수압 등을 이용하여 금형으로 재료를 강압함으로써 일정한 모양의 제품을 성형하는 기기를 총칭한다.

원통형 로드를 밴딩시키는 프레스 장치를 일례로 프레스금형의 구조를 설명하면, 통상적인 프레스금형은 모재가 지지되는 하부금형과, 하부금형의 상부에서 하부금형과 형합될 수 있게 승하강하는 상부금형으로 이루어지며, 상부금형이 하부금형과 형합되는 과정에서 모재를 가압하여 모재를 원하는 형태로 밴딩시키게 된다.

그런데 종래의 프레스금형의 경우 모재가 재질과 형상의 특성상 탄성변형이 가능하기 때문에 한 번의 성형으로 원하는 형상을 만들기가 어렵다. 즉, 모재는 탄성회복량이 크기 때문에 스프링백(spring-back) 현상에 의해 절곡된 부분이 어느 정도 다시 회복된다. 따라서 1차 성형된 모재를 원하는 형상으로 성형하기 위해서는 또 다른 성형과정을 거쳐야 하는데, 이로 인해 제조공정에 걸리는 시간이 늘어나고 제품의 제조단가가 높아지는 문제점이 있었다.

아울러 종래의 프레스금형의 경우 모재를 일정 길이로 절단한 뒤 공급해야 하므로 모재를 절단하는 절단공정이 추가되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 모재의 밴딩 성형시 발생하는 스프링백을 방지하여 1회 성형으로 완제품이 성형될 수 있으며, 금형의 형합 과정에서 모재의 절단 및 밴딩 공정이 모두 이루어질 수 있는 프레스금형을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프레스금형은 하부 밴딩다이를 포함하는 하부금형과, 상기 하부금형의 상부에서 승강 가능하게 설치되며, 상기 하부 밴딩다이와 함께 모재를 밴딩 성형하는 상부 밴딩다이를 포함하는 상부금형을 구비하며, 상기 하부 밴딩다이는 소정 길이의 모재를 지지하는 지지홈이 형성된 지지블럭을 포함하며, 상기 상부 밴딩다이는 상기 상부금형의 하강시 상기 지지블럭의 상면에 안착되어 상기 모재를 고정하는 고정블럭과, 상기 고정블럭의 양측에 각각 설치되며 상기 지지블럭에 안착된 모재의 양단을 하방으로 절곡하는 밴딩블럭을 포함하되, 상기 밴딩블럭은 상기 모재에 대응하는 절곡홈을 갖는 밴딩롤러를 포함한다.

상기 밴딩블럭은 하단부가 상기 지지블럭측으로 회동할 수 있도록 상단이 상기 상부금형에 소정각도 회동 가능하게 지지되어 있으며, 상기 하부금형에는 상기 지지블럭의 양 측에 상기 밴딩블럭이 사이로 인입될 수 있는 거리만큼 이격되어 있고 상기 밴딩블럭의 외측면과 접촉하는 내측면에 상기 지지블럭을 향해 돌출되어 상기 밴딩블럭을 상기 지지블럭측으로 소정각도 회동하도록 가이드하는 가이드돌기가 마련되어 있는 가이드블럭이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 하부금형에는 상기 지지블럭의 양측에 상기 밴딩블럭이 사이로 인입될 수 있는 거리만큼 이격되게 가이드블럭이 설치되고, 상기 가이드블럭에는 상기 모재가 공급될 수 있게 모재가 통과하는 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 밴딩블럭의 외측 하단에는 상기 모재의 절곡을 위해 상기 밴딩블럭이 하강하는 과정에서 상기 가이드블럭을 통과한 모재의 단부를 절단할 수 있게 절단부가 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 프레스금형은 모재의 성형시 스프링백 현상이 발생하지 않도록 함으로써 한 번의 성형을 통해 제품을 완성할 수 있으며, 모재의 절단 및 성형이 한 공정에서 동시에 이루어지므로 작업공수가 줄어 생산비용이 감소되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 프레스금형의 일 실시예를 도시한 정면도,
도 2는 도 1의 프레스금형의 사시도,
도 3은 도 1의 프레스금형의 하부 밴딩다이를 도시한 부분발췌 사시도,
도 4는 도 1의 프레스금형의 상부 밴딩다이를 도시한 부분발췌 사시도,
도 5는 도 1의 프레스금형의 하강상태를 도시한 정면도,
도 6은 도 1의 프레스금형이 형합된 상태를 도시한 정면도,
도 7은 본 발명의 프레스금형에 의해 성형된 가이드바를 적용한 구조물을 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 프레스금형을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 프레스금형(100)은 도 7에 도시되어 있는 구조물의 가이드로드(10)를 성형하기 위한 것이다.

가이드로드(10)는 원통형 로드의 양단을 절곡하여 형성한 것인데, 교차되는 방향으로 연장되어 있는 두 개의 가이드로드(10)가 연결부재(20) 의해 상호 연결되어 있으며, 이 연결부재(20)가 각각의 가이드로드(10)의 길이방향을 따라 이동할 수 있게 가이드로드(10)에서 연결부재(20)의 이동을 안내하도록 형성되어 있다.

연결부재(20)가 전후 좌우 전방향으로 이동할 수 있게 안내해야 하기 때문에 가이드로드(10)는 연결부재(20)가 움직이는 수평부재(11)가 일직선으로 연장되도록 형성되어야만 하는데, 일반적인 프레스 성형을 통해 형성되는 가이드로드(10)의 경우 양 단부를 절곡하는 과정에서 스프링백 현상에 의해 수직부재(12)와 수평부재(11)가 직각을 이루지 못하는 경우가 발생하게 되며, 이 경우 수직부재(12)를 구조물에 장착했을 때 수평부가 곡률지게 연장되어 연결부재(20)의 연결이 원활하지 못하게 될 수 있으므로 본 발명에 따른 프레스금형(100)을 통해 한번의 프레스 성형으로 직각으로 절곡되는 수평부재(11)와 수직부재(12)를 갖는 가이드로드(10)를 성형할 수 있게 한다.

프레스금형(100)의 바람직한 일 실시예가 도 1 내지 도 6에 도시되어 있는데, 도면을 참조하면, 프레스금형(100)은 하부금형(110)과 상부금형(120)을 포함한다.

하부금형(110)은 지지면에 고정되어 있으며, 상면에 하부 밴딩다이(111)가 마련되어 있고, 상부금형(120)은 하부금형(110)의 상측에서 액추에이터(미도시)에 의해 승강 가능하게 설치되어 하부금형(110)과 형합 및 형 분리 가능하도록 형성되며, 상기 하부 밴딩다이(111)와 함께 모재(30)를 절단 및 절곡하는 상부 밴딩다이(121)가 마련되어 있다.

그리고 프레스금형(100)의 일측에서는 프레스금형(100)으로 가이드로드(10)를 성형할 모재(30)가 공급되는 공급부(31)가 형성되어 있다.

도 3을 참조하면 하부 밴딩다이(111)는 지지블럭(112)과 가이드블럭(115)을 포함한다.

지지블럭(112)은 상면에 절곡대상 모재(30)를 지지할 수 있도록 모재(30)가 안착될 수 있는 지지홈(113)이 길이방향을 따라 연장되게 형성되어 있으며, 이 지지블럭(112)을 중심으로 양측에 상기 가이드블럭(115)이 설치되어 있다.

가이드블럭(115)은 후술하는 상부 밴딩다이(121)의 밴딩블럭(123)이 지지블럭(112)과 가이드블럭(115)의 사이로 진입하여 모재(30)를 절곡할 수 있도록 밴딩블럭(123)의 폭에 대응하는 거리만큼 지지블럭(112)과 이격되게 설치된다. 특히 가이드블럭(115)의 상부에는 모재(30)가 지지블럭(112)측으로 공급될 수 있도록 모재(30)가 통과하는 관통홀(116)이 형성되어 있다. 그리고 이 관통홀(116)의 하측에는 상기 밴딩블럭(123)의 외측면과 접촉하는 내측면에 지지블럭(112)을 향해 소정길이 돌출되어 있는 가이드돌기(117)가 형성되어 있는데, 이 가이드돌기(117)는 밴딩블럭(123)을 지지블럭(112) 측으로 회동시키기 위한 것이며, 밴딩블럭(123)의 하강 과정에서 자연스럽게 회동이 이루어질 수 있게 상단에서 하단으로 연장될수록 가이드블럭(115)의 내측면으로부터 돌출되는 돌출거리가 점점 커지도록 형성되어 있다.

상기 모재(30)가 통과하는 관통홀(116)은 두 개의 가이드블럭(115) 중 모재(30)가 공급되는 방향측에 설치된 가이드블럭(115)에만 형성되어 있고, 가이드돌기(117)는 양측 가이드블럭(115)에 모두 형성된다.

물론 상기 지지블럭(112)의 측면에도 밴딩블럭(123)이 회전할 때 밴딩블럭(123)의 내측면이 수용될 수 있게 인입홈(114)이 형성되어 있다.

도 4를 참조하면, 상기 상부 밴딩다이(121)는 상기 지지블럭(112)과 함께 모재(30)를 파지하는 고정블럭(122)과, 상기 고정블럭(122)의 양측에 각각 형성되는 밴딩블럭(123)을 포함한다.

고정블럭(122)은 하면에 상기 지지블럭(112)과 함께 모재(30)를 파지할 수 있도록 모재(30)에 대응하는 고정홈(미도시)이 형성되어 있으며, 상부금형(120)과 하부금형(110)이 형합되면 고정블럭(122)이 지지블럭(112)의 상부에 안착되고 상기 지지홈(113)과 고정홈에 의해 모재(30)가 지지되는 원통형의 홀이 형성된다. 고정블럭(122)은 도시된 것처럼 탄성부재(128)에 의해 상부금형(120)에 지지되어 있으며, 모재(30)의 절곡을 위해 하부금형(110)이 하강할 때 상기 고정블럭(122)은 지지블럭(112)의 상면에 접촉한 상태에서는 더 이상 하강하지 않고 탄성부재(128)만 압축이 이루어진다.

상기 밴딩블럭(123)은 상기 모재(30)의 양측 단부를 하방으로 절곡시키고 모재(30)를 절단하기 위한 것으로서, 바디(124)와 상기 바디(124)에 설치되는 밴딩롤러(125)를 포함한다.

상기 바디(124)는 지지블럭(112)과 가이드블럭(115) 사이의 이격공간으로 진입할 수 있는 폭으로 형성되며 외측면 하단에는 절단부(127)가 마련되어 있다. 상기 절단부(127)는 상부금형(120)이 하강하여 하부금형(110)과 형합되는 과정에서 모재(30)를 절단하기 위한 것으로서, 절단부(127)가 형성된 바디(124)의 외측면이 가이드블럭(115)의 내측면과 접촉한 상태에서 하강하면서 관통홀(116)을 통해 돌출된 모재(30)를 절단한다. 이렇게 밴딩블럭(123)이 모재(30)를 절곡하기 전 먼저 절단작업을 수행하기 때문에 미리 모재(30)를 일정길이로 절단하는 절단공정이 추가되지 않는다.

상기 밴딩롤러(125)는 바디(124)의 하부 내측에 설치되어 있는데, 바디(124)에 회전 가능하게 지지되어 있으며 원주면에는 모재(30)의 형상에 대응하는 절곡홈(126)이 형성되어 있다. 밴딩블럭(123)이 상부금형(120)과 함께 하강하면서 밴딩블럭(123)에 의해 모재(30)의 양측부가 하방으로 가압되면서 절곡이 이루어지는데, 이때 상기 밴딩롤러(125)가 모재(30)의 길이방향을 따라 회전하면서 모재(30)를 절곡하기 때문에 모재(30)는 절곡부분에서도 일정한 직경을 유지할 수 있다.

아울러 상술한 바와 같이 가이드블럭(115)에는 밴딩블럭(123)을 지지블럭(112)측으로 회동시키기 위한 가이드돌기(117)가 형성되어 있고, 밴딩블럭(123)이 회전 가능하게 상부금형(120)에 지지되어 있기 때문에 상부금형(120)의 하강이 완료될 때 밴딩블럭(123)은 수직부재(12)를 수평부재(11)에 대하여 목표하는 각도보다 더 크게 절곡하게 되며, 추후 상부금형(120)과 하부금형(110)이 분리되면 모재(30)는 스프링백에 의해 수직부재(12)가 수평부재(11)에 대하여 직각을 이루는 위치로 탄성변형됨으로써 결국 초기 의도한 양만큼 수직부재(12)의 절곡이 이루어지게 된다.

본 실시예의 프레스금형(100)은 도 2에 도시되어 있는 것처럼 상호 다른 길이의 가이드로드(10)를 성형할 수 있게 두 가지 길이의 지지블럭(112)이 각각 형성되어 있으며, 이 두 개의 지지블럭(112) 중 어느 하나 또는 양측 모두에서 프레스 성형이 이루어지게 할 수 있으며, 필요에 따라서는 한 가지 길이의 가이드로드(10)만 성형하도록 하나의 지지블럭(112)만 구비하게 하거나 세 가지 이상의 서로 다른 크기의 지지블럭(112)들을 하나의 금형에 구비하게 형성할 수도 있다.

지금까지 상술한 본 발명의 프레스금형(100)에 의한 가이드로드(10)의 성형과정은 다음과 같다.

먼저 상부금형(120)과 하부금형(110)이 분리되어 있는 상태에서 모재(30)가 지지블럭(112)의 지지홈(113)에 안착되도록 하부금형(110)의 일측에서 공급된다. 모재(30)는 가이드블럭(115)의 관통홀(116)을 통과해 타측 가이드블럭(115)에 단부가 접촉할 때까지 공급이 이루어진다.

모재(30)의 공급이 완료되면 액추에이터의 구동으로 상부금형(120)이 하강한다.

상부금형(120)이 하강함에 따라 고정블럭(122)이 지지블럭(112)의 상면에 안착되면서 모재(30)를 고정하고, 상기 밴딩블럭(123)이 지지블럭(112)과 가이드블럭(115)의 사이로 진입하게 되는데, 가이드블럭(115)의 관통홀(116)을 통과한 모재(30)의 단부를 절단하면서 하강하여 모재(30)의 양측 단부를 절곡한다. 밴딩블럭(123)이 최하단까지 하강했을 때에는 가이드돌기(117)에 의해 밴딩블럭(123)이 지지블럭(112)측으로 소정각도 회동되어 모재(30)의 단부가 스프링백에 의해 복귀되는 양에 해당하는 만큼 추가적으로 절곡이 이루어지고, 이후 상부금형(120)이 상승하면서 상부 밴딩다이(121)가 하부 밴딩다이(111)와 분리되면 성형이 완료된 가이드로드(10)를 지지블럭(112)으로부터 인출한 후 다시 모재(30)를 공급하여 성형준비를 실시한다.

이렇게 모재(30)를 공급하고, 상부금형(120)이 하강하여 모재(30)를 절단 및 절곡시킨 뒤 상부금형(120)이 다시 상승하는 일련의 과정이 반복되면서 제품의 반복 성형이 이루어진다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100; 프레스금형
110; 하부금형
111; 하부 밴딩다이
112; 지지블럭 115; 가이드블럭
120; 상부금형
121; 상부 밴딩다이
122; 고정블럭 123; 밴딩블럭

Claims (3)

1. 삭제
2. 하부 밴딩다이를 포함하는 하부금형과;
   상기 하부금형의 상부에서 승강 가능하게 설치되며, 상기 하부 밴딩다이와 함께 모재를 밴딩 성형하는 상부 밴딩다이를 포함하는 상부금형;을 구비하며,
   상기 하부 밴딩다이는 소정 길이의 모재를 지지하는 지지홈이 형성된 지지블럭을 포함하며,
   상기 상부 밴딩다이는 상기 상부금형의 하강시 상기 지지블럭의 상면에 안착되어 상기 모재를 고정하는 고정블럭과, 상기 고정블럭의 양측에 각각 설치되며 상기 지지블럭에 안착된 모재의 양단을 하방으로 절곡하며, 상기 모재에 대응하는 절곡홈을 갖는 밴딩롤러를 포함하는 밴딩블럭을 포함하되,
   상기 밴딩블럭은 하단부가 상기 지지블럭측으로 회동할 수 있도록 상단이 상기 상부금형에 소정각도 회동 가능하게 지지되어 있으며,
   상기 하부금형에는 상기 지지블럭의 양 측에 상기 밴딩블럭이 사이로 인입될 수 있는 거리만큼 이격되어 있고 상기 밴딩블럭의 외측면과 접촉하는 내측면에 상기 지지블럭을 향해 돌출되어 상기 밴딩블럭을 상기 지지블럭측으로 소정각도 회동하도록 가이드하는 가이드돌기가 마련되어 있는 가이드블럭이 형성된 것을 특징으로 하는 프레스금형.
3. 하부 밴딩다이를 포함하는 하부금형과;
   상기 하부금형의 상부에서 승강 가능하게 설치되며, 상기 하부 밴딩다이와 함께 모재를 밴딩 성형하는 상부 밴딩다이를 포함하는 상부금형;을 구비하며,
   상기 하부 밴딩다이는 소정 길이의 모재를 지지하는 지지홈이 형성된 지지블럭을 포함하며,
   상기 상부 밴딩다이는 상기 상부금형의 하강시 상기 지지블럭의 상면에 안착되어 상기 모재를 고정하는 고정블럭과, 상기 고정블럭의 양측에 각각 설치되며 상기 지지블럭에 안착된 모재의 양단을 하방으로 절곡하는 밴딩블럭을 포함하되,
   상기 밴딩블럭은 상기 모재에 대응하는 절곡홈을 갖는 밴딩롤러를 포함하며,
   상기 하부금형에는 상기 지지블럭의 양측에 상기 밴딩블럭이 사이로 인입될 수 있는 거리만큼 이격되게 가이드블럭이 설치되고,
   상기 가이드블럭에는 상기 모재가 공급될 수 있게 모재가 통과하는 관통홀이 형성되어 있으며,
   상기 밴딩블럭의 외측 하단에는 상기 모재의 절곡을 위해 상기 밴딩블럭이 하강하는 과정에서 상기 가이드블럭을 통과한 모재의 단부를 절단할 수 있게 절단부가 형성된 것을 특징으로 하는 프레스금형.

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