KR101185338B1

KR101185338B1 - 금속판재 가공장치

Info

Publication number: KR101185338B1
Application number: KR20100028313A
Authority: KR
Inventors: 신의만
Original assignee: 신의만
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2012-09-21
Also published as: KR20110108870A

Abstract

본 발명은 금속판재 가공장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 금속판재 가공장치의 탄성가압부는 홀딩플레이트의 하부에 지지홈을 형성하여 상기 지지홈에 가압플레이트의 상부가 삽입되어 볼트결합되어지고, 상기 가압플레이트에 암나사를 갖는 관통홀이 형성되어지고, 상기 관통홀에 대응되는 스프링지지홈이 가변가압편의 외측에 형성되어지고, 상기 관통홀에 삽입된 압축코일스프링의 일측이 상기 스프링지지홈에 삽입되어지며, 상기 암나사에 스프링캡이 나사결합되어 상기 스프링캡의 내측에 의하여 압축코일스프링의 타측이 가압되어짐을 특징으로 한다.

Description

금속판재 가공장치{METAL PALTE PROCESSING DEVICE}

본 발명은 금속판재 가공장치에 관한 것으로서, 특히 금속판재를 상부 또는 하부가 개방된 형태를 갖도록 가공하는 과정에서 개방된 부분을 향하는 모서리 부분이 일부 찢어지는 테얼라인(Tear line)이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 재료의 소성(Plasticity), 전연성(Malleability, Ductility), 유동성 (Fluidity)등의 성질을 이용하여 재료를 가공성형, 제품을 제조하는 도구로서 금속재료로 만들어진 형(型)을 금형이라 한다.

금형은 직선 왕복 운동을 하는 프레스에 설치하여 주로 동일규격을 갖는 제품을 대량으로 제조하기 위한 것으로 프레스 금형(Press Die)이라고 한다.

프레스 금형에 의하여 제조되어지는 제품 중에는 금속판재의 일측면만이 개방된 형태 즉, 상부를 제외한 상하좌우의 측면이 하부 또는 상부를 향하도록 절곡되어 저면 또는 상부면이 개방된 육면체의 입체적인 구조를 갖도록 하여 일측만을 사용하도록 하는 건축용 내외장재 및 가스렌지 상판 또는 싱크대 상판 등 주방기기 등 다양한 용도로 사용되어지고 있다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 프레스 금형(90)은 프레스에 상하 왕복운동하는 램이 있고, 그 아래끝에 금형(90)의 상부를 구성하는 상형(91)을 결합시키고, 하부의 베드(92) 윗면에 금형(90)의 하부를 구성하는 하형(93)을 결합시키고, 상형(91)과 하형(93) 사이에 금속판재(S)를 놓아 램의 운동으로 금속판재(S)를 압축성형시킴으로써, 원하는 모양과 치수를 갖는 제품이 제조되어지게 된다.

입체적인 구조를 갖는 금속판재는 각각의 측면 절곡이 용이하도록 하기 위하여 금속판재의 각 모서리 일부분을 절개한 다음 프레스로 절곡하게 되며, 이처럼 절개된 부분은 각 측면에 대한 절곡이 이루어지고 난 후, 모서리 부위에 별도의 코킹이나 용접을 수행함으로써, 절개부에 의해 발생된 모서리의 틈새를 막아주게 된다.

이와 같은 공정을 통해 제조되는 금속판재는 수밀성이 떨어지고 용접시 발생되는 열에 의해 재질이나 형상의 변형이 수반되므로 품질이 낮아지는 문제점이 있었다.

근래에는 금속판재의 모서리를 절개하지 않고, 각각의 측면 끝단부에 미절곡부가 남도록 예비 절곡한 뒤, 성형롤러를 이용하여 모서리를 가압하는 방식이 사용되고 있다.

성형롤러를 이용하는 방식은 금속판재의 이웃하는 두개의 측면이 틈새없이 자연스럽게 연결되는 코너가 형성되는 이점이 있으며, 성형롤러의 가압에 의해 늘어난 부분을 절단함으로써, 틈새가 없는 일체형 구조의 금속판재가 제작되어지고 있으나, 제조공정수의 증가로 인하여 작업성과 생산성이 낮아지는 문제점이 있었다.

한편, 성형롤러를 사용하지 않고 프레스만을 이용하여 금속판재(S)의 모서리에 코너가 일체로 형성된 제품을 얻기 위해 상형(91)의 모서리와 하형(93)의 모서리가 맞대어져 금속판재(S)를 압축 및 인장시키는 과정에서 모서리 주변으로 위치한 금속판재(S)에 별도의 가압력이 작용치 않음에 따라 금속판재(S)의 일부가 상형(91)과 하형(93)의 모서리 사이로 인입되어지면서 표면이 매끄럽지 못하며 개방된 부분을 향하는 모서리 일부가 늘어지거나 찢어지는 테얼라인이 발생되는 또 다른 문제점이 있었다.

본 발명은 상형의 모서리와 하형의 모서리가 맞대어져 금속판재를 압축 및 인장성형시키는 과정에서 모서리 주변으로 위치한 금속판재에 분할가압부를 구성하는 고정가압편과 가변가압편에 의하여 별도의 가압력이 작용하게 됨으로써, 상형과 하형의 모서리 사이로 금속판재의 일부가 인입되어지는 것을 방지하여 매끄러운 모서리의 표면을 얻을 수 있도록 하여 제품의 품질을 고급화할 수 있도록 함과 동시에 작업성과 생산성을 높일 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 승강램(10)의 하부에 상부금형(20)을 갖는 상부금형부(30)가 결합되어지고, 베드(40)의 상부에 하부금형(50)을 갖는 하부금형부(60)가 결합되어지고, 상기 상부금형부(30)는 홀딩플레이트(31)의 하부에 지지플레이트(32)의 상부가 맞대어지게 결합되어지며, 상기 지지플레이트(32)의 하부에 철부형태를 갖는 상부금형(20)이 결합되어지고, 상기 상부금형(20)의 가장자리로 위치된 지지플레이트(32)의 가장자리측 하부에 분할가압부(21)가 결합되어지되, 상기 분할가압부(21)는 타측만이 개방된 형태를 갖는 고정가압편(21a)과, 상기 고정가압편(21a)에 대응되게 맞대어지도록 일측만이 개방된 형태를 갖는 가변가압편(21b)으로 구성되어지고, 상기 고정가압편(21a)의 상부와 하부 외측은 각각 고정편(22a)이 맞대어져 볼트결합으로 지지되어지고, 상기 가변가압편(21b)은 지지플레이트(32)의 하부에 다수개의 더브테일홈(321)이 형성되어지게 요부슬라이더레일(22b)이 결합되어지고, 상기 더브테일홈(321)에 대응되는 더브테일(23b)이 가변가압편(21b)의 상부에 결합되어 상기 요부슬라이더레일(22b) 사이에 결합되어지고, 상기 가변가압편(21b)의 수직인 외측에 탄성가압부(23)가 결합되어지고, 상기 하부금형부(60)는 상기 철부형태를 갖는 상부금형(20)에 대응되는 요부형태를 갖는 하부금형(50)의 상부가 베드(40)에 안착되게 결합되어지고, 상기 고정가압편(21a)과 가변가압편(21b)의 개방된 부분이 서로 맞대어지는 개방측의 양측단부는 경사부(21a-1)(21b-1)가 형성된 금속판재 가공장치(A)에 있어서, 상기 탄성가압부(23)는 홀딩플레이트(31)의 하부에 지지홈(231)을 형성하여 상기 지지홈(231)에 가압플레이트(232)의 상부가 삽입되어 볼트결합되어지고, 상기 가압플레이트(232)에 암나사(233)를 갖는 관통홀(234)이 형성되어지고, 상기 관통홀(234)에 대응되는 스프링지지홈(235)이 가변가압편(21b)의 외측에 형성되어지고, 상기 관통홀(234)에 삽입된 압축코일스프링(236)의 일측이 상기 스프링지지홈(235)에 삽입되어지며, 상기 암나사(233)에 스프링캡(237)이 나사결합되어 상기 스프링캡(237)의 내측에 의하여 압축코일스프링(236)의 타측이 가압되어짐을 특징으로 한다.

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본 발명은 상형과 하형이 서로 맞대어져 금속판재를 압축 및 인장성형시키는 과정에서 각각 상형의 모서리와 하형의 모서리가 주변으로 위치한 금속판재에 분할가압부를 구성하는 고정가압편과 가변가압편에 의하여 가압력이 작용하게 됨으로써, 금속판재의 일부가 상형과 하형의 모서리 사이로 인입되어지는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 금속판재의 모서리 표면이 매끄럽게 유지될 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

그리고 이를 통해 금속판재를 이용한 제품의 품질을 고급화할 수 있도록 하는 가운데 생산성을 높일 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

도1은 종래 기술에 따른 금속판재 가공장치를 도시한 사시도.
도2는 종래 기술에 따른 금속판재 가공장치의 사용상태를 도시한 예시도.
도3은 본 발명에 따른 금속판재 가공장치의 사시도.
도4는 본 발명에 따른 금속판재 가공장치를 도시한 요부 분해 사시도.
도5a 및 도5b는 본 발명에 따른 금속판재 가공장치의 요부를 분리하여 도시한 확대 단면도.
도6a 내지 도6d는 본 발명에 따른 금속판재 가공장치의 사용상태를 도시한 단면도.

본 발명에 따른 금속판재 가공장치(A)를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

금속판재 가공장치(A)는 도3 내지 도6d에 도시된 바와 같이, 미도시한 프레스의 승강램(10)의 하부에 상부금형(20)을 갖는 상부금형부(30)가 결합되어지고, 베드(40)의 상부에 하부금형(50)을 갖는 하부금형부(60)가 결합되어 상부금형(20)과 하부금형(50) 사이로 인입되어진 금속판재(S)가 승강램(10)에 의하여 상하로 왕복되어지는 상부금형(20)의 압력에 의하여 금속판재(S)가 가공되어질 수 있게 구성되어 있다.

여기에서, 상기 상부금형부(30)는 소정 두께로 일정한 면적을 갖는 스틸로 형성된 홀딩플레이트(31)의 하부에 지지플레이트(32)의 상부가 맞대어져 볼트결합되어지고, 상기 지지플레이트(32)의 하부에는 하부로 볼록한 철부의 형태 또는 요부의 형태를 갖는 상부금형(20)이 맞대어져 볼트결합되어지게 구성되어 있다.

상기 상부금형(20)의 가장자리로 위치된 지지플레이트(32)의 가장자리측 하부에는 본 발명에 따른 금속판재(S)에 가압력이 작용하도록 하는 기능을 갖는 분할가압부(21)가 결합되어지게 구성되어 있다.

상기 분할가압부(21)는 타측만이 개방된 "

"형태를 갖는 고정가압편(21a)과, 상기 고정가압편(21a)에 대응되게 맞대어지도록 일측만이 개방된 "

"형태를 갖는 가변가압편(21b)으로 구성되어있다.

상기 고정가압편(21a)은 지지플레이트(32)의 하부 일측에 고정되어진 것으로 상부와 하부 외측은 각각 고정편(22a)이 맞대어져 볼트결합으로 지지되어지고, 상기 가변가압편(21b)은 지지플레이트(32)의 하부에 길이방향으로 미소간격 이동가능하게 하부 타측에 결합되어진 것으로 다수개의 더브테일홈(321)이 형성되어지게 요부슬라이더레일(22b)이 지지플레이트(32)의 하부에 볼트결합되어지고, 상기 더브테일홈(321)에 대응되는 더브테일(23b)이 가변가압편(21b)의 상부에 볼트결합되어 상기 요부슬라이더레일(22b) 사이에 상기 더브테일(236)이 결합되어 길이방향으로 이동되어지게 된다.

상기 가변가압편(21b)의 이동에 필요한 가압력 내지 작동력은 가변가압편(21b)의 수직인 외측에 결합된 탄성가압부(23)의 탄성력에 의하여 작동되어지게 구성되어 있다.

상기 고정가압편(21a)과 가변가압편(21b)의 개방된 부분이 서로 맞대어지는 개방측의 양측단부는 일정한 각도를 갖는 경사부(21a-1)(21b-1)가 형성되어 긴밀하게 맞대어질 수 있게 구성되어 있다.

상기 탄성가압부(23)는 홀딩플레이트(31)의 하부에 지지홈(231)을 형성하여 상기 지지홈(231)에 가압플레이트(232)의 상부가 삽입되어 볼트결합되어지며, 상기 가압플레이트(232)에 암나사(233)를 갖는 관통홀(234)이 일체로 형성되어있다.

상기 관통홀(234)에 대응되는 스프링지지홈(235)이 가변가압편(21b)의 외측에 형성되어지고, 상기 관통홀(234)에 삽입된 압축코일스프링(236)의 일측이 상기 스프링지지홈(235)에 삽입되어지게 구성되어 있다.

상기 암나사(233)에 스프링캡(237)이 나사결합되어 상기 스프링캡(237)의 내측에 의하여 압축코일스프링(236)의 타측이 가압되어짐으로써, 압축코일스프링(236)의 탄성력이 항상 가변가압편(21b)의 단부가 고정가압편(21a)의 단부를 향하여 밀착된 상태가 유지될 수 있게 구성되어 있다.

상기 하부금형부(60)는 상기 철부형태 또는 요부형태를 갖는 상부금형(20)에 대응되는 요부 또는 철부형태를 갖는 하부금형(50)의 상부가 베드(40)에 안착되게 볼트로 결합되어 있다. 도면중 미설명 부호(G)는 가이드편이다.

이와 같은 구성을 갖는 금속판재 가공장치를 이용하여 금속판재가 가공되어지는 과정은 다음과 같다.

먼저, 금속판재(S)가 상부금형(20)과 하부금형(50) 사이에 삽입된 상태에서 프레스의 승강램(10)이 하부로 이동하여 서로 맞대어짐과 동시에 도5a 및 도6a에 도시된 바와 같이, 가변가압편(21b)의 내측 하부가 맞대어지게 된다. 이때 탄성가압부(23)의 압축코일스프링(236)의 탄성력이 가변가압편(21b)에 작용하고 있는 상태임에 따라 화살표의 방향(우측에서 좌측)으로 압축코일스프링(236)이 압축되어지게 되면서 하부로의 이동이 계속되어지게 된다.

다음, 하부금형(50)에 상부금형(20)이 맞대어져 그 사이에 삽입된 금속판재(S)는 가압력에 의하여 소성변형을 일으키면서 변형되어지게 되고, 가장자리측으로 위치된 금속판재(S)는 가변가압편(21b)의 하부에 위치된 가이드편(G)에 압착되어진 상태에서 가변가압편(21b)이 하부로 더 가압되어지게 됨에 따라 금속판재(S)가 하부금형(50)의 가장자리를 따라 맞대어진 상태에서 인장변형되어지게 된다(도6b 및 도6c).

다음, 도5b 및 도6d에 도시된 바와 같이, 가변가압편(21b)의 내측 상부가 하부금형(50)의 높이까지 이동되어지는 것으로 금속판재(S)의 소성변형이 마무리되고, 이어 승강램(10)이 상부로 이동하여 상부금형(20)과 하부금형(50)이 도6a에 오픈된 상태보다 더 상부로 이동하게 된 후 소성변형된 금속판재의 제품을 얻을 수 있게 된다. 이 과정 즉, 상부금형(20)이 하부로 이동하여 상부로 다시 이동하는 과정까지 항상 압축코일스프링(236)의 탄성력이 계속적으로 작용하여 하부금형(50)의 표면에 금속판재(S)가 밀착되게 유지됨으로써, 모서리 부분이 변형되거나 티얼라인이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

10:승강램 20:상부금형
21:분할가압부 21a:고정가압편
21b:가변가압편 22a:고정편
22b:요부슬라이더레일 23:탄성가압부
23b:더브테일 30:상부금형부
31:홀딩플레이트 32:지지플레이트
40:베드 50:하부금형
60:하부금형부 321:더브테일홈

Claims

승강램(10)의 하부에 상부금형(20)을 갖는 상부금형부(30)가 결합되어지고, 베드(40)의 상부에 하부금형(50)을 갖는 하부금형부(60)가 결합되어지고, 상기 상부금형부(30)는 홀딩플레이트(31)의 하부에 지지플레이트(32)의 상부가 맞대어지게 결합되어지며, 상기 지지플레이트(32)의 하부에 철부형태를 갖는 상부금형(20)이 결합되어지고, 상기 상부금형(20)의 가장자리로 위치된 지지플레이트(32)의 가장자리측 하부에 분할가압부(21)가 결합되어지되, 상기 분할가압부(21)는 타측만이 개방된 형태를 갖는 고정가압편(21a)과, 상기 고정가압편(21a)에 대응되게 맞대어지도록 일측만이 개방된 형태를 갖는 가변가압편(21b)으로 구성되어지고, 상기 고정가압편(21a)의 상부와 하부 외측은 각각 고정편(22a)이 맞대어져 볼트결합으로 지지되어지고, 상기 가변가압편(21b)은 지지플레이트(32)의 하부에 다수개의 더브테일홈(321)이 형성되어지게 요부슬라이더레일(22b)이 결합되어지고, 상기 더브테일홈(321)에 대응되는 더브테일(23b)이 가변가압편(21b)의 상부에 결합되어 상기 요부슬라이더레일(22b) 사이에 결합되어지고, 상기 가변가압편(21b)의 수직인 외측에 탄성가압부(23)가 결합되어지고, 상기 하부금형부(60)는 상기 철부형태를 갖는 상부금형(20)에 대응되는 요부형태를 갖는 하부금형(50)의 상부가 베드(40)에 안착되게 결합되어지고, 상기 고정가압편(21a)과 가변가압편(21b)의 개방된 부분이 서로 맞대어지는 개방측의 양측단부는 경사부(21a-1)(21b-1)가 형성된 금속판재 가공장치(A)에 있어서,
상기 탄성가압부(23)는 홀딩플레이트(31)의 하부에 지지홈(231)을 형성하여 상기 지지홈(231)에 가압플레이트(232)의 상부가 삽입되어 볼트결합되어지고, 상기 가압플레이트(232)에 암나사(233)를 갖는 관통홀(234)이 형성되어지고, 상기 관통홀(234)에 대응되는 스프링지지홈(235)이 가변가압편(21b)의 외측에 형성되어지고, 상기 관통홀(234)에 삽입된 압축코일스프링(236)의 일측이 상기 스프링지지홈(235)에 삽입되어지며, 상기 암나사(233)에 스프링캡(237)이 나사결합되어 상기 스프링캡(237)의 내측에 의하여 압축코일스프링(236)의 타측이 가압되어짐을 특징으로 하는 금속판재 가공장치.
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