KR101242818B1 - 파형 강판 제작용 금형 및 이 금형을 이용하여 제작된 파형 강판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금형에 보정각을 두어 강판 절곡 후 스프링백의 거동시에도 얻고자 하는 실제 제품의 파형 형상이 나타나도록 한 파형 강판 제작용 금형을 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 한 쌍의 상,하부 금형의 파형 물림면은 수평 바닥면, 수평 바닥면에서 실제로 제작될 파형 강판의 측면각에 대하여 측면 보정각만큼 더 기울어진 측면 경사면, 측면 경사면에서 수평면에 대해 일정한 수평 보정각을 가지고 더 기울어진 꺽인 경사면을 가지도록 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

파형 강판 제작용 금형 및 이 금형을 이용하여 제작된 파형 강판{Corrugated steel plate forming mold and corrugated steel plate using the forming mold}

본 발명은 파형 강판을 제작하기 위한 금형에 관한 것으로, 특히 금형에 보정각을 두어 강판 절곡 후 스프링백의 거동시에도 얻고자 하는 실제 제품의 파형 형상이 나타나도록 한 파형 강판 제작용 금형 및 이 금형을 이용하여 제작된 파형 강판에 관한 것이다.

일반적으로 강판의 강성을 증가시키기 위해 강판을 파형(또는 골형)으로 성형 제작하여 사용한다. 강판의 파형 제작 방식은 프레스(Press) 방식, 프레스 브레이크(Press Brake) 방식이 있다.

프레스 방식의 경우 프레스 금형을 제작하여 프레스 가공기에 의해 1파장씩 반복하여 파형을 제작한다. 이 방식은 1파장을 단시간에 제작이 가능하고, 1파장씩 연속하여 파형을 제작하기 때문에 원하는 강판길이 만큼으로 제작이 가능하고, 프레스 가공기의 능력에 따라 프레스 형틀 길이의 크기가 제약되며, 파형 형상(파장, 파고)에 따라 프레스 형틀이 필요하며 투자금액이 커지는 특징으로 갖는다.

프레스 브레이크 방식의 경우 프레스 형틀의 설비비용이 작으며, 재료를 다루는 측면에서 판두께가 두꺼울 때 크기가 큰 경우에는 제작이 어려우므로 크기에 제약을 받으며, 재료 반전을 행함으로서 파형을 제작하기 때문에 작업능률이 저하되는 특징을 갖는다.

여기서, 프레스 방식의 경우 금형을 물림시켜 강판을 절곡시키고 나면 스프링백이 작용하여 변곡 부분의 각도가 커져 절곡 부분에서 규정된 각도 이상으로 벌어져 있게 되는 문제가 발생된다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-0423676호로서, '굽힘가공방법 및 굽힘가공장치'가 알려져 있다. 이는 구동금형과 고정금형에 의해 판형상의 공작물을 끼워눌러서 굽힘가공을 행하는 굽힘가공방법에 있어서, 공작물의 굽힘가공중에 검출되는 실제굽힘각도와, 상기 구동금형의 임의의 프레스위치에서의 공작물의 추정굽힘각도와의 차이에 기초해서, 미리 기억되어 있는 상기 굽힘가공의 가공조건에 있어서의 스프링백의 거동에 관한 데이터의 보정값을 구하고, 상기 보정값에 기초해서 상기 구동금형의 최종프레스위치를 구하는 것을 특징으로 하고 있다.

그러나 상기 배경기술은 프레스 브레이크 방식으로 파형 강판을 제작하는 경우에 적용되는 것으로 프레스 방식에는 적용하기 어려운 단점을 가진다.

한국 등록특허 등록번호 제10-0517370호 한국 등록특허 등록번호 제10-0645150호

본 발명은 금형에 보정각을 두어 강판 절곡 후 스프링백의 거동시에도 얻고자 하는 실제 제품의 파형 형상이 나타나도록 한 파형 강판 제작용 금형 및 이 금형을 이용하여 제작된 파형 강판을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,

한 쌍의 상,하부 금형의 파형 물림면은 수평 바닥면, 수평 바닥면에서 실제로 제작될 파형 강판의 측면각에 대하여 측면 보정각만큼 더 기울어진 측면 경사면, 측면 경사면에서 수평면에 대해 일정한 수평 보정각을 가지고 더 기울어진 꺽인 경사면을 가지도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 측면 보정각은 1˚~ 7˚로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 꺽인 경사면의 수평 보정각은 1˚~ 7˚로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수평 바닥면과 꺽인 경사면 최고 정점간의 거리인 금형 파고를 실제로 제작될 파형 강판의 파고보다 더 깊게 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면,

위에서 언급한 파형 강판 제작용 금형을 이용하여 제작된 파형 강판을 제공한다.

본 발명의 파형 강판 제작용 금형에 따르면, 강판이 프레스 가공으로 절곡 변형된 후 스프링백에 의해 탄성 복원이 이루어지더라도 측면 보정각 및 수평 보정각에 의해 원하는 위치로 복귀하여 원하는 실제 제품의 파형 강판을 제작할 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1a는 본 발명에 따른 파형 강판 제작용 금형의 정면도.
도 1b는 본 발명에 따른 파형 강판 제작용 금형의 분리사시도.
도 2는 도 1의 상,하부 금형을 벌려 놓은 상태에서 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 파형 강판 제작용 금형을 이용한 파형 강판의 제작 사용상태도.
도 4는 본 발명에 따른 파형 강판 제작용 금형을 이용하여 실제로 제작된 파형 강판의 정면도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 '파형 강판 제작용 금형'은 도 1a, 1b와 같이 한 쌍의 상,하부 금형(10,11)으로 구성된다. 한 쌍의 상,하부 금형(10,11)은 도 4와 같이 파형 강판(5)의 파형 골(5a)을 형성하기 위해 파형 구조의 파형 물림면을 공유하고 있다. 상,하부 금형(10,11)은 동일한 재질로서 기계 가공성이 우수하고, 충분한 강도와 경도 및 인성을 갖고 내마모성이 좋고 열처리가 우수한 합금 재질인 것을 선택함이 바람직하다. 예로, 기계 구조용 합금강, 탄소공구강, 합금 공구강 등이 될 수 있다.

도 2와 같이 상,하부 금형(10,11)의 폭(W)은 제작되는 실제로 제작된 파형 강판(5)의 파장(L)보다 크게 제작된다. 본 실시 예에서 상,하부 금형(10,11)의 폭(W)은 4/3×L을 갖는다.

상,하부 금형(10,11)의 파형 물림면에는 수평 바닥면(101,111), 수평 바닥면(101,111)에서 실제로 제작될 파형 강판(5)의 측면각(α1)에 더하여 측면 보정각(α2)만큼 더 기울어진 측면 경사면(102,112), 측면 경사면(102,112)에서 수평면(H)에 대해 일정한 수평 보정각(β)을 가지고 더 기울어진 꺽인 경사면(103,113)을 가지도록 구성된다.

이때 측면 경사면(102,112)의 측면각(α1)은 실제로 프레스 방식으로 성형 제작된 파형 강판(5)의 측면각(α1)과 동일한 60˚~70˚의 범위를 가지며, 측면 보정각(α2)은 스프링백을 고려하여 1˚~ 7˚의 범위에서 구성된다.

이와 같이 측면 보정각(α2)을 둠으로써 파형 절곡 후 스프링백의 거동이 일어날 경우 측면 보정각(α2)은 제거되고 실제로 원하는 측면각(α1)으로 복원된다.

또한 꺽인 경사면(103,113)의 수평 보정각(β)은 1˚~ 7˚로 구성한다. 이는 보정각(β)이 1˚보다 작으면 스프링백이 존재하고 보정각(β)이 7˚보다 크면 소성 변형 후 스프링백이 상실되어 꺽인 경사면(103,113)이 수평면(H)으로 복귀되지 못하고 하향으로 꺽임되어져 있기 때문이다.

또한, 수평 바닥면(101,111)과 꺽인 경사면(103,113) 최고 정점간의 거리인 금형 파고(H)를 실제로 제작될 파형 강판의 파고(h)보다 크게 구성함이 바람직하다. 이때 금형 파고(H)는 도 4와 같이 제작된 파형 강판의 파고(h)보다 3mm~5mm 정도로 더 깊게 구성할 수 있다.

또한 한 쌍의 상,하부 금형(10,11)은 파형 물림면의 사이에 제작될 강판 재료의 두께와 동일한 간극(T)을 갖는다. 즉, 간극(T)은 수평 바닥면(101과 111) 그리고 꺽인 경사면(103과 113)의 사이에 존재한다.

이와 같이 구성된 한 쌍의 상,하부 금형(10,11)은 프레스기에 장착되어져 도 3과 같이 판상의 강판(1)을 파형 물림면에 위치시킨 후 상부 금형(10)을 하강시켜 파형으로 절곡 가공한다. 절곡 가공 후에는 판상의 강판(1)을 일정 구간(4/3×L)만큼 한쪽으로 이송시켜 가면서 파형 강판(5)을 제작한다.

이때 꺽인 경사면(103,113)은 수평면보다 더 꺽임되어져 있어 제작된 파형 강판(1)의 날개(1a)가 스프링백에 의해 탄성 복원후 수평 위치로 복원된다. 또한 측면 경사면(102,112)이 실제로 제작된 파형 강판의 측면각(α1)에 더하여 측면 보정각(α2)만큼 더 기울어져 있기 때문에 스프링백에 의해 탄성 복원후 실제 제작된 제품의 측면 경사면의 위치로 복귀된다.

이와 같이 본 발명에 따르면 강판이 프레스 가공으로 절곡 변형된 후 스프링백에 의해 탄성 복원이 이루어지더라도 측면 보정각(α2) 및 수평 보정각(β)에 의해 원하는 위치로 복귀하여 도 4와 같이 원하는 파형 강판(5)을 제작할 수 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

10: 상부 금형
11: 하부 금형
101,111: 수평 바닥면
102,112: 측면 경사면
103,113: 꺽인 경사면
α1: 측면보정각
β: 수평 보정각

Claims (5)

1. 한 쌍의 상,하부 금형(10,11)의 파형 물림면은 수평 바닥면(101,111), 수평 바닥면(101,111)에서 실제로 제작될 파형 강판의 측면각(α1)에 대하여 측면 보정각(α2)만큼 더 기울어진 측면 경사면(102,112), 측면 경사면(102,112)에서 수평면(H)에 대해 일정한 수평 보정각(β)을 가지고 더 기울어진 꺽인 경사면(103,113)을 가지도록 구성되며,
   상기 상,하부 금형(10,11)의 폭은 실제로 제작될 파형 강판(5)의 파장(L)보다 크게 제작되고,
   상기 측면 보정각(α2)은 1˚~ 7˚로 구성되며,
   상기 꺽인 경사면(103,113)의 수평 보정각(β)은 1˚~ 7˚로 구성되고,
   상기 수평 바닥면(101,111)과 꺽인 경사면(103,113) 최고 정점간의 거리인 금형 파고(H)를 실제로 제작될 파형 강판의 파고(h)보다 더 깊게 구성된 것을 특징으로 하는 파형 강판 제작용 금형.
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5. 제 1항에 기재된 파형 강판 제작용 금형을 이용하여 제작된 파형 강판.

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