KR101277815B1

KR101277815B1 - 박판 성형성 개선을 위한 윤활유 공급 조절용 펀치 및 이를 갖는 프레스 성형 장치

Info

Publication number: KR101277815B1
Application number: KR1020110075262A
Authority: KR
Inventors: 홍승택; 이성호
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2013-06-21
Also published as: KR20130013551A

Abstract

본 발명은 윤활유 공급 조절용 펀치를 제공한다. 상기 펀치는 박판 소재와 접촉되도록 서로 이어진 다수의 접촉면 부를 갖는 펀치 몸체; 및 상기 각 접촉면 부에 형성되며, 외부로부터 공급 받는 윤활유를 토출하는 다수의 윤활유 공급홀을 갖는 윤활유 공급부를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 펀치를 갖는 프레스 성형 장치도 제공한다.

Description

박판 성형성 개선을 위한 윤활유 공급 조절용 펀치 및 이를 갖는 프레스 성형 장치{PUNCH OF ADJUSTING THE SUPPLY OF LUBRICANT FOR IMPROVING FORMABILITY OF SHEET}

본 발명은 박판 성형성 개선을 위한 윤활유 공급 조절용 프레스 장치에 관한 것으로서, 박판 소재와 펀치 사이의 마찰력 조절을 위해, 펀치의 측단면 및 하단면에서의 윤활유 공급 특성을 개선하여 고장력강 및 초고강도강 박판의 냉간 성형성을 개선할 수 있는 박판 성형성 개선을 위한 윤활유 공급 조절용 펀치 및 이를 갖는 프레스 성형 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 고장력강, 특히 340MPa 이상의 고장력강의 블랭크를 냉간 프레스 성형을 할 경우에는 블랭크의 유입이 어려운데, 금형 다이 벽면부에서의 드로잉 시 스트레칭 발생으로 인하여 성형모드가 변경됨에 따라, 두께 감소가 일어나 소재의 파단 현상이 유발할 수 있다. 아울러 블랭크 면에 도포된 윤활유가 불균일해질 경우에도 소재의 파단 현상은 발생될 수 있다.

소재의 마찰 조건은, 금형과 소재의 표면 상태에 의해 제어가 불가능한 부분으로서, 주로 표면 거칠기 및 프레스 압력을 조절함으로써 부분적으로 조절할 수 있을 뿐이었다.

본 발명과 관련된 문헌으로는 대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 10-0207050호가 있으며, 상기 문헌에는 하부프레스금형(4)의 내부에 몸체(4a)에서 상부쪽으로부터 측면방향으로 원호형상의 윤활안내구멍(5)이 형성되고, 이 윤활안내구멍(5)에 고장력의 스프링(7)으로 탄지된 원호형상의 윤활돌출틀(6)이 설치됨에 대한 기술이 개재되어 있다.

본 발명의 목적은 다이에 안착되는 박판 소재와 펀치 사이의 마찰력 조절을 위해, 펀치의 측단면 및 하단면에서의 윤활유 공급 특성을 개선하여 고장력강 및 초고강도강 박판의 냉간 성형성을 개선할 수 있는 윤활유 공급 조절용 프레스 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 박판 소재와 접촉되도록 서로 이어진 다수의 접촉면 부를 갖는 펀치 몸체; 및 상기 각 접촉면 부에 형성되며, 외부로부터 공급 받는 액상의 윤활유를 토출하는 다수의 윤활유 공급홀을 갖는 윤활유 공급부를 포함하는 윤활유 공급 조절용 펀치를 제공한다.

여기서, 상기 다수의 접촉면 부는, 상기 펀치 몸체의 하단면에 형성되는 하부 접촉면과, 상기 펀치 몸체의 측단면에 형성되며, 상기 하부 접촉면과 모서리를 이루어 형성되는 측부 접촉면을 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 다수의 윤활유 공급홀은, 상기 각 접촉면 부에서, 상기 다수의 행렬을 이루는 교차점에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 다수의 윤활유 공급홀은, 상기 각 접촉면 부에서, 다수의 열을 이룰 수도 있다.

상기 다수의 윤활유 공급홀은, 상기 측부 접촉면에 형성되는 제 1윤활유 공급홀들과, 상기 하부 접촉면에 형성되는 제 2윤활유 공급홀들을 구비한다.

상기 제 1윤활유 공급홀들의 간격과 상기 제 2윤활유 공급홀들의 간격은 서로 다르게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제 2윤활유 공급홀들의 간격은, 상기 펀치 몸체의 폭 방향을 따르는 열 기준으로 상기 제 1윤활유 공급홀들의 간격 보다 일정 간격 좁게 형성된다.

여기서, 상기 제 2윤활유 공급홀들의 간격은 상기 모서리 측을 향하여 밀집되는 것이 바람직하다.

본 발명은 박판 소재가 안착되는 다이와; 상기 다이 상부에 배치되는 다수의 윤활유 공급홀을 갖는 홀더와; 상기 홀더의 측부에 배치되며, 외부로부터 동력을 전달 받아 승강되어 상기 박판 소재를 성형하고, 상기 박판 소재와 접촉되는 다수의 접촉면부에 윤활유를 토출하는 윤활유 공급홀들을 갖는 펀치; 및 외부의 온도값에 따라 윤활유의 온도값을 제어하여 상기 다수의 윤활유 공급홀로 상기 온도값이 제어되는 윤활유를 일정량 공급하는 윤활유 공급 제어부를 포함하는 윤활유 공급 조절용 프레스 성형 장치를 제공한다.

상기 펀치는 상기의 구성과 동일할 수 있다.

상기 윤활유 공급 제어부는, 상기 외부 온도값을 측정하는 온도 센서와, 상기 제 1윤활유 공급홀과 연결되는 제 1윤활유 공급관과, 상기 제 2윤활유 공급홀과 연결되는 제 2윤활유 공급관과, 상기 제 1윤활유 공급관 및 상기 제 1윤활유 공급관과 연결되며, 상기 윤활유를 저장하는 윤활유 저장부와, 상기 제 1윤활유 공급관 상에 설치되며, 상기 윤활유를 상기 제 1윤활유 공급홀들로 공급하도록 펌핑 구동하는 제 1펌프와, 상기 제 2윤활유 공급관 상에 설치되며, 상기 윤활유를 상기 제 2윤활유 공급홀들로 공급하도록 펌핑 구동하는 제 2펌프와, 상기 윤활유를 일정 온도값으로 제어하는 열교환기와, 상기 제 1펌프와 상기 제 2펌프 및 상기 열교환기의 구동을 제어하며, 상기 열교환기를 구동하여, 상기 측정되는 외부 온도값에 따르는 기설정된 온도값으로 상기 윤활유의 온도값을 제어하여 상기 다수의 윤활유 공급홀로 공급하는 것을 특징으로 하는 제어기를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 외부의 온도값은, 상기 펀치의 외면 온도값 또는 박판 소재의 온도값 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

상기 열교환기는, 상기 윤활유를 일정량 저장하는 임시 저장부와, 상기 임시 저장부에 설치되며, 상기 임시 저장부에 저장되는 윤활유의 온도값을 측정하여 이를 상기 제어기로 전송하는 보조 온도 센서를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 프레스 성형 장치는, 상기 제어기로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 펀치를 작동 시간 동안 승강 시키는 펀치 구동부를 구비한다.

상기 윤활유 공급 제어부는, 상기 펀치 구동부의 작동 시간을 측정하고, 상기 측정된 작동 시간을 상기 제어기로 전송하는 타이머를 구비한다.

상기 작동 시간은, 상기 박판 소재를 초기 성형하는 초기 성형 시간과, 중후기 성형 시간과, 복귀 시간을 포함한다.

상기 제어기는, 상기 타이머로부터 상기 중후기 성형 시간 동안, 윤활유를 상기 다수의 윤활유 공급부로 공급하도록 상기 열교환기와 상기 펌프를 구동하는 것이 바람직하다.

본 발명은 박판 소재와 다이 사이의 마찰력 조절을 위해, 펀치의 측단면과 하단면에서의 윤활유 공급 특성을 개선하여 고장력강 및 초고강도강 박판의 냉간 성형성을 개선할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 외부의 온도값 변화에 따라 펀치의 측단면과 하단면에 각각 공급되는 윤활유의 온도값을 제어하여 성형시, 계절 요인에 따라 소재가 파단되는 현상을 효율적으로 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 열교환기에서 윤활유를 일정량으로 임시 저장하여 온도값을 제어함으로써, 보다 정확하게 목적 온도값으로 윤활유의 온도값을 제어할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 윤활유 공급 조절용 펀치를 갖는 프레스 성형 장치를 보여주는 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 윤활유 공급 제어부를 갖는 프레스 성형 장치의 구성을 보여준다.
도 3은 본 발명에 따르는 윤활유 공급홀의 다른 예를 갖는 펀치를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 펀치 몸체를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 펀치가 분리 가능한 예를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따르는 윤활유 공급 제어부의 동작을 보여주는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 윤활유 공급 조절용 펀치 및 이를 갖는 프레스 성형 장치를 설명한다.

도 1은 본 발명의 프레스 성형 장치를 보여주고, 도 2는 본 발명에 따르는 윤활유 공급 제어부와 펀치와의 연결 관계를 보여준다.

도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명의 펀치(300)는 외부 동력에 의하여 승강 구동되면서 박판 소재(10)와 물리적으로 접촉하여 박판 소재(10)를 일정 형상으로 성형하는 부재이다.

상기 펀치(300)는 펀치 몸체(300a)와, 윤활유 공급부로 구성된다.

상기 펀치 몸체(300a)는 사각 형상으로 형성된다.

상기 펀치 몸체(300a)는 다수의 접촉면 부(310,320)를 갖는다.

상기 다수의 접촉면 부(310,320)는 소재 성형시 박판 소재(10)의 외면과 직접적으로 접촉되는 부분이다.

상기 다수의 접촉면 부(310,320)는 측부 접촉면(310)과 하부 접촉면(320)으로 구성된다.

상기 측부 접촉면(310)과 하부 접촉면(320)은 서로 이어지고, 상기 이어지는 부분에서 모서리(M)를 이룬다. 바람직하게, 상기 측부 접촉면(310)과 하부 접촉면(320)은 서로 직각을 이룰 수 있다.

상기 윤활유 공급부는 상기 다수의 접촉면 부(310,320)에 형성되는 다수의 윤활유 공급홀(311,321)을 포함한다.

상기 다수의 윤활유 공급홀(311,321)은 제 1윤활유 공급홀들(311)과 제 2윤활유 공급홀들(321)로 구성된다.

상기 제 1윤활유 공급홀들(311)은 상기 측부 접촉면(310)에 형성된다.

상기 제 2윤활유 공급홀들(321)은 상기 하부 접촉면(320)에 형성된다.

상기 제 1,2윤활유 공급홀들(311,321)은 원형의 홀로 형성된다. 상기 홀의 직경은 1 ~ 10000㎛ 를 이룰 수 있다.

상기 제 1윤활유 공급홀들(311)은 행렬을 이루는 교차점들에 형성된다. 따라서, 상기 제 1윤활유 공급홀들(311) 간의 간격은 서로 일정하게 이격된다.

상기 제 2윤활유 공급홀들(321)은 행렬을 이루는 교차점들에 형성된다. 상기 제 2윤활유 공급홀들(321)은 측부 및 하부 접촉면(310,320) 간에 형성되는 모서리부(M)에 인접되도록 배치된다.

상기 펀치 몸체(300a)의 폭(W) 방향을 따르는 열을 기준으로, 제 2윤활유 공급홀들(321) 간격은 상기 제 1윤활유 공급홀들(311) 간의 간격 보다 더 좁게 형성된다.

따라서, 제 2윤활유 공급홀들(321)은 상기 모서리부(M)에 인접되는 영역에서 밀집되도록 배치된다.

도 3은 본 발명에 따르는 윤활유 공급홀들이 직사각 형상의 홀로 형성되는 것을 보여준다.

도 3을 참조 하면, 펀치 몸체(300a)의 폭(W) 방향을 따르는 열을 기준으로, 제 1윤활유 공급홀들(311)은 서로 일정 간격을 이룬다.

상기 제 2윤활유 공급홀들(321)은 상기 제 1윤활유 공급홀들(311) 간의 간격보다 더 좁은 간격을 형성한다.

따라서, 상기 제 2윤활유 공급홀들(321)은 측부 및 하부 접촉면(310,320)을 잇는 모서리 부(M) 근방의 영역에 밀집된다.

이에 따라, 도 2 및 도 3에 도시되는 바와 같이, 하부 접촉면(320)에서의 제 2윤활유 공급홀들(321)은 상기 모서리 부(M) 인근 영역에 윤활유를 집중하여 공급할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따르는 펀치 몸체의 단면을 보여준다.

도 4를 참조 하면, 펀치 몸체(300a)에는 제 1메인 공급 유로(330)와, 제 1서브 공급 유로가 형성된다.

상기 제 1메인 공급 유로(330)의 상단은 펀치 몸체(300a)의 상단에 노출되고, 하단은 펀치 몸체(300a)의 내부 일정 위치에 위치된다. 상기 제 1메인 공급 유로(330)의 상단은 제 1윤활유 공급관(411)과 연결된다.

상기 제 1서브 공급 유로는 측부 연결 유로(331)와 측부 분배 유로(332)로 구성된다.

상기 측부 연결 유로(331)는 상기 제 1메인 공급 유로(330)와 연결되고, 펀치 몸체(300a)의 측부 접촉면(310) 방향을 따라 일정 길이를 이룬다.

상기 측부 분배 유로(332)는 상기 각 제 1윤활유 공급홀(311)과 측부 연결 유로(331)를 연결한다.

따라서, 상기 제 1윤활유 공급홀들(311)은 제 1윤활유 공급관(411)과 연결된다.

또한, 펀치 몸체(300a)에는 제 2메인 공급 유로(340)와, 제 2서브 공급 유로가 형성된다.

상기 제 2메인 공급 유로(340)의 상단은 펀치 몸체(300a)의 상단에 노출되고, 하단은 펀치 몸체(300a)의 내부 일정 위치에 위치된다. 상기 제 2메인 공급 유로(340)의 상단은 제 2윤활유 공급관(412)과 연결된다.

상기 제 2서브 공급 유로는 하부 연결 유로(341)와 하부 분배 유로(342)로 구성된다.

상기 하부 연결 유로(341)는 상기 제 2메인 공급 유로(340)와 연결되고, 펀치 몸체(300a)의 하부 접촉면(320) 방향을 따라 일정 길이를 이룬다.

상기 하부 분배 유로(342)는 상기 각 제 2윤활유 공급홀(321)과 하부 연결 유로(342)를 연결한다.

따라서, 상기 제 2윤활유 공급홀들(321)은 제 2윤활유 공급관(412)과 연결된다.

여기서, 상기 제 1,2메인 공급 유로(330,340)는 상기 제 1,2서브 공급 유로의 중앙부에 연결될 수 있다.

따라서, 제 1,2메인 공급 유로(330,340) 하단으로 유동되는 윤활유는 각 측부 및 하부 연결 유로(331,341)를 따라 유동되고, 각 측부 및 하부 분배 유로(332,342)로 분산 공급된다.

도면에 도시되지는 않았지만, 상기 각 측부 및 하부 분배 유로(332,342)의 직경과 같은 크기는 제 1,2메인 공급 유로(330,340)를 중앙부로부터 외측을 따라 점진적으로 커지도록 형성될 수 있다.

이러한 경우, 각 측부 및 하부 연결 유로(331,341)의 중앙부로 공급되는 윤활유는 외측으로 유동되면서 공급압이 줄어들 수 있다.

따라서, 본 발명에서와 같이, 상기 각 측부 및 하부 분배 유로(332,342)의 직경을 각 측부 및 하부 연결 유로(332,342)의 중앙부를 기준으로 외측을 따라 점진적으로 커지도록 구성함으로써, 각 윤활유 공급홀(311,321)로 분사되는 윤활유의 양을 균일하게 제어할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따르는 홀더가 구분되어 서로 탈착 가능한 예를 보여준다.

도 5를 참조 하면, 본 발명에 따르는 펀치는 메인 펀치 몸체(301)와 서브 펀치 몸체(302)로 구성된다.

상기 메인 펀치 몸체(301)에는 상기 제 1,2 윤활유 공급홀들(311,321) 및 상기에 언급된 유로들이 포함된다.

상기 서브 펀치 몸체(302)는 상기 메인 펀치 몸체(301)의 측부에서 탈착된다. 상기 탈착되는 방식은 후크식의 결합 방식이 채택될 수도 있고, 메인 펀치 몸체(301)와 서브 펀치 몸체(302)가 플랜지 부(미도시)를 구비하고, 각 플랜지 부가 볼트 채결되는 방식이 채택될 수도 있다.

또한, 상기 메인 펀치 몸체(301)와 상기 서브 펀치 몸체(302)의 사이에는 오링과 같은 기밀 부재(350)가 더 설치되는 것이 좋다. 상기 기밀 부재(350)는 윤활유가 펀치(300)의 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

다음은, 상기와 같은 구성을 이루는 펀치를 포함한 프레스 성형 장치를 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명의 프레스 성형 장치는 다이(200)와, 홀더(100)와, 상기와 같이 구성되는 펀치(300) 및 윤활유 공급 제어부(400)로 구성된다.

상기 다이(200)의 상단면에는 성형이 실시될 박판 소재(10)가 안착된다.

상기 홀더(100)는 상기 다이(200)의 상부에 배치된다.

상기 펀치(300)는 상기 홀더(100)의 측부에 배치된다.

상기 펀치(300)는 펀치 구동부(460)와 연결된다. 상기 펀치 구동부(460)는 후술되는 제어기(450)로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 펀치(300)를 승강시킨다.

여기서, 상기 펀치(300)의 구성은 상술한 바와 동일할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명에 따르는 윤활유 공급 제어부(400)는 온도 센서(470)와, 제 1,2윤활유 공급관(411,412)과, 윤활유 저장부(440)와, 제 1,2펌프(421,422)와, 열교환기(430)와, 제어기(450)로 구성된다.

상기 온도 센서(470)는 외부 온도값을 측정한다.

상기 온도 센서(470)는 펀치(300)의 측단 또는 하단에 설치될 수도 있고, 비접촉 온도 센서로서 박판 소재(10)의 온도값을 측정할 수도 있다. 전자의 경우를 대표적인 예로 설명한다.

따라서, 상기 외부 온도값은 펀치(300) 근방의 온도일 수도 있고, 박판 소재(10)의 온도값일 수도 있다.

상기 제 1,2윤활유 공급관(411,412)은 윤활유가 유동되는 관으로서, 윤활유 저장부(440)을 연결한다. 상기 제 1윤활유 공급관(411)은 제 1메인 공급 유로(330)의 상단을 연결하고, 제 2윤활유 공급관(412)는 제 2메인 공급 유로(340)의 상단을 연결한다.

상기 제 1펌프(421)는 제 1윤활유 공급관(411) 상에 설치된다. 상기 제 2펌프(422)는 제 2윤활유 공급관(412) 상에 설치된다.

상기 제 1,2펌프(421,422)는 제어기(450)로부터 전기적 신호를 전송 받아 윤활유 저장부(440)의 윤활유를 펀치(300)의 제 1,2메인 공급 유로(330,340)로 강제 유동 또는 펌핑하는 역할을 한다.

상기 열교환기(430)는 제 1,2윤활유 공급관(411,412)과 윤활유 저장부(440)를 잇는 윤활유 공급관(413) 상에 설치된다.

상기 열교환기(430)는 제어기(450)로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 윤활유 저장부로부터 공급 받는 윤활유를 일정 온도값으로 가열하는 역할을 할 수 있다. 물론, 상기 윤활유를 일정 온도값으로 냉각하는 역할을 할 수도 있다.

상기 열교환기(430)는 그 내부에 임시 저장부(431)를 더 구비한다.

상기 임시 저장부(431)에는 윤활유가 일정량 저장된다. 즉 버퍼의 역할을 한다. 상기 윤활유가 임시 저장부(431)에 일정량 저장된 상태에서, 열교환기(430)는 임시 저장부(431)에 저장되는 윤활유를 일정 온도값으로 가열 또는 냉각한다.

상기 제어기(450)는 상기 열교환기(430)와 제 1,2펌프(421,422)와 전기적으로 연결된다.

상기 제어기(450)는 상기 제 1,2펌프(421,422)와 상기 열교환기(430)의 구동을 제어하며, 상기 열교환기(430)를 구동하여, 상기 측정되는 외부 온도값에 따르는 기설정된 온도값으로 상기 윤활유의 온도값을 제어하여 상기 다수의 윤활유 공급홀(311,321)로 공급한다.

이에 더하여, 제 1,2윤활유 공급관(411,412)은 열교환기(430)와 연결되는 윤활유 공급관(413)과 방향 전환 밸브(500)를 통하여 연결된다.

상기 방향 전환 밸브(500)는 제어기(450)와 전기적으로 연결된다.

상기 제어기(450)는 상기 방향 전환 밸브(500)를 통하여, 윤활유를 제 1,2윤활유 공급관(411,412) 모두, 또는 어느 하나로 선택적 공급할 수 있도록 할 수 있다.

한편, 상기 윤활유 공급 제어부(400)는 상기 펀치 구동부(460)의 작동 시간을 측정하고, 상기 측정된 작동 시간을 상기 제어기(450)로 전송하는 타이머(480)를 더 구비한다.

상기 작동 시간은, 상기 박판 소재(10)를 초기 성형하는 초기 성형 시간과, 중후기 성형 시간과, 복귀 시간을 포함한다.

상기 작동 시간은 제어기(450)에 기 설정된다. 상기 작동 시간은 가변 설정 가능하다.

상기 제어기(450)는 상기 타이머(480)로부터 상기 중후기 성형 시간 동안, 윤활유를 상기 다수의 윤활유 공급홀(311,321)로 공급하도록 상기 열교환기(430)와 상기 제 1,2펌프(421,422)를 구동할 수 있다.

또한, 상기 윤활유 공급 제어부(400)는, 상기 제어기(450)와 전기적으로 연결되는 알람 발생기(490)를 더 구비한다.

상기 제어기(490)는, 상기 윤활유의 온도값이 기설정되는 기준 온도값 범위에 포함되지 않는 경우 상기 알람 발생기(490)를 사용하여 외부로 알람을 발생시킬 수 있다.

다음은, 도 1 및 도 6을 참조 하여, 본 발명의 윤활유 조절용 펀치를 갖는 프레스 성형 장치의 작용을 설명한다.

박판 소재(10)는 다이(200)의 상단에 안착된다. 이때, 홀더(100)는 박판 소재(10)의 상부에 위치된다.

펀치(100)의 측단 또는 하단에 설치된 온도 센서(470)는 외부 온도값(T1)을 측정한다. 상기 온도 센서(470)는 제어기(450)로 상기 측정된 외부 온도값(T1)을 전송한다.

상기 제어기(450)는 상기 측정되는 외부 온도값(T1)에 따르는 기설정된 윤활유 온도값(Toil)을 설정한다.

상기 제어기(450)는 펀치 구동부(460)를 구동시켜, 홀더(100) 및 다이(200)의 측부에서 박판 소재(10)를 프레스 성형할 수 있도록 펀치(300)를 승강 구동시킨다.

이때, 타이머(470)는 상기 펀치(300)가 구동되는 시점으로부터 작동 시간(t)을 측정하여 실시간으로 제어기(450)로 전송한다.

상기 제어기(450)에는 상기 박판 소재(10)를 초기 성형하는 초기 성형 시간(t1)과, 중후기 성형 시간(t2)과, 복귀 시간을 포함하는 작동 시간(t)이 미리 설정된다.

상기 제어기(450)는 초기 성형 시간(t1)이 종료되는 지를 판단한다.

상기 초기 성형 시간(t1)이 종료되는 경우, 상기 제어기(450)는 제 1,2펌프(421,422)를 구동시켜 일정량의 윤활유를 제 1,2메인 공급 유로(330,340)로 공급한다.

이와 동시에, 제어기(450)는 열교환기(430)를 구동시킨다.

열교환기(430)에 설치되는 보조 온도 센서(431)는 가열되는 윤활유의 온도값(T2)을 측정하여 제어기(450)로 전송한다.

상기 제어기(450)는 상기 윤활유의 온도값(T2)이 기설정된 기준 온도값의 범위(ΔTs)에 포함되도록 열교환기(430)를 구동시킨다.

이에 따라, 열교환기(430)에 의하여 일정 온도로 가열되는 윤활유는 펀치(300)에서, 제 1,2윤활유 공급홀(311,321)을 통하여, 펀치(300)의 측부 접촉면(310)과 하부 접촉면(320)으로 공급된다.

이때, 측부 접촉면(310)에서는 간격이 균일한 제 1윤활유 공급홀들(311)을 통하여 윤활유가 박판 소재(10)의 측면 영역에 골고루 토출된다.

또한, 하부 접촉면(320)에서는 측부 접촉면(310)과 연결되는 모서리 부(M)의 인근 영역으로 제 2윤활유 공급홀들(321)을 통하여 일정량 집중되어 토출된다.

이에 따라, 본 발명은 박판 소재(10)를 펀치(300)를 사용하여 성형 하는 경우, 변형이 집중되는 펀치(300)의 모서리부(M)에 윤활유를 집중 공급함으로써, 안정적인 박판 소재(10)의 성형을 이루도록 한다.

이어, 상기 제어기(450)는 중후기 성형 시간(t2)이 종료되는지를 판단한다.

상기 중후기 성형 시간(t2)이 종료되면, 제어기(450)는 제 1,2펌프(421,422) 및 열교환기(430)의 구동을 중지할 수 있다.

그리고, 제어기(450)는 펀치 구동부(460)를 사용하여 펀치(300)를 원위치로 복귀시킨다.

이에 따라, 본 발명은 박판 소재(10)에 대하여 성형 초기(초기 성형 시간에 대응)에는 무윤활, 성형 중간(중후기 성형 시간에 대응) 부터는 윤활유를 공급하여 소재의 성형성을 개선할 수 있다. 즉, 성형 초기부터 윤활유 공급으로 인한 성형성의 저하를 방지할 수 있다.

한편, 열교환기(430)에서 가열되는 윤활유의 온도값(T2)이 기설정되는 기준 온도값 범위(ΔTs)를 벗어나는 경우, 제어기(450)는 알람 발생기(490)를 통하여 외부로 알람을 발생시킬 수도 있다.

본 발명에 따르는 실시예는, 박판 소재와 다이 사이의 마찰력 조절을 위해, 금형 펀치의 측단면 및 하단면에서의 윤활유 공급 특성을 개선하여 고장력강 및 초고강도강 박판의 냉간 성형성을 개선할 수 있다.

본 발명에 따르는 실시예는, 외부의 온도값 변화에 따라 펀치의 측단면 및 하단면에 공급되는 윤활유의 온도값을 제어하여 성형시, 계절 요인에 따라 소재가 파단되는 현상을 효율적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 따르는 실시예는, 다양한 형상으로 형성되는 윤활유 공급홀이 형성되는 서브 펀치 몸체를 메인 펀치 몸체로부터 탈착 가능하게 구성하여, 윤활유 공급홀의 형상을 성형 공정 요구에 따라 선택할 수 있다.

본 발명에 따르는 실시예는, 열교환기에서 윤활유를 일정량으로 임시 저장하여 온도값을 제어함으로써, 보다 정확하게 목적 온도값으로 윤활유의 온도값을 제어할 수 있다.

본 발명에 따르는 실시예는, 열교환기에서 온도값이 조절되는 윤활유의 온도값이 이상 온도값을 이루는 경우에, 윤활유의 공급을 즉시 중지 및 알람을 발생시킴으로써 공정 사고를 미연에 방지할 수 있다.

100 : 홀더 200 : 다이
300 : 펀치 301 : 메인 펀치 몸체
302 : 서브 펀치 몸체 310 : 측부 접촉면
311,311' : 제 1윤활유 공급홀 320 : 하부 접촉면
321,321' : 제 2윤활유 공급홀 330 : 제 1메인 공급 유로
331 : 측부 연결 유로 332 : 측부 분배 유로
340 : 제 2메인 공급 유로 341 : 하부 연결 유로
342 : 하부 분배 유로 350 : 기밀 부재
400 : 윤활유 공급 제어부 411 : 제 1윤활유 공급관
412 : 제 2윤활유 공급관 413 : 윤활유 공급관
421 : 제 1펌프 422 : 제 2펌프
430 : 열교환기 440 : 윤활유 저장부
450 : 제어기 460 : 펀치 구동부
470 : 온도 센서 480 : 타이머
490 : 알람 발생기

Claims

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박판 소재가 안착되는 다이;
상기 다이 상부에 배치되는 다수의 윤활유 공급홀을 갖는 홀더;
상기 홀더의 측부에 배치되며, 외부로부터 동력을 전달 받아 승강되어 상기 박판 소재를 성형하고, 상기 박판 소재와 접촉되는 다수의 접촉면부에 윤활유를 토출하는 윤활유 공급홀들을 갖는 펀치; 및
외부의 온도값에 따라 윤활유의 온도값을 제어하여 상기 다수의 윤활유 공급홀로 상기 온도값이 제어되는 윤활유를 일정량 공급하는 윤활유 공급 제어부를 포함하고,
상기 다수의 접촉면 부는, 상기 펀치 몸체의 하단면에 형성되는 하부 접촉면과, 상기 펀치 몸체의 측단면에 형성되며, 상기 하부 접촉면과 모서리를 이루어 형성되는 측부 접촉면을 구비하고,
상기 다수의 윤활유 공급홀은, 상기 측부 접촉면에 형성되는 제 1윤활유 공급홀들과, 상기 하부 접촉면에 형성되는 제 2윤활유 공급홀들을 구비하되, 상기 제 1윤활유 공급홀들의 간격과 상기 제 2윤활유 공급홀들의 간격은 서로 다르게 형성되고,
상기 제 2윤활유 공급홀들의 간격은, 상기 펀치 몸체의 폭 방향을 따르는 열 기준으로 상기 제 1윤활유 공급홀들의 간격 보다 일정 간격 좁게 형성되되, 상기 모서리 측을 향하여 밀집되고,
상기 윤활유 공급 제어부는, 상기 외부 온도값을 측정하는 온도 센서와, 상기 제 1윤활유 공급홀과 연결되는 제 1윤활유 공급관과, 상기 제 2윤활유 공급홀과 연결되는 제 2윤활유 공급관과, 상기 제 1윤활유 공급관 및 상기 제 1윤활유 공급관과 연결되며, 상기 윤활유를 저장하는 윤활유 저장부와, 상기 제 1윤활유 공급관 상에 설치되며, 상기 윤활유를 상기 제 1윤활유 공급홀들로 공급하도록 펌핑 구동하는 제 1펌프와, 상기 제 2윤활유 공급관 상에 설치되며, 상기 윤활유를 상기 제 2윤활유 공급홀들로 공급하도록 펌핑 구동하는 제 2펌프와, 상기 윤활유를 일정 온도값으로 제어하는 열교환기와, 상기 제 1펌프와 상기 제 2펌프 및 상기 열교환기의 구동을 제어하며, 상기 열교환기를 구동하여, 상기 측정되는 외부 온도값에 따르는 기설정된 온도값으로 상기 윤활유의 온도값을 제어하여 상기 다수의 윤활유 공급홀로 공급하는 것을 특징으로 하는 제어기를 포함하는 것읕 특징으로 하는 윤활유 공급 조절용 프레스 성형 장치.
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제 7항에 있어서,
상기 외부의 온도값은,
상기 펀치의 외면 온도값 또는 박판 소재의 온도값 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 윤활유 공급 조절용 프레스 성형 장치.
제 7항에 있어서,
상기 열교환기는,
상기 윤활유를 일정량 저장하는 임시 저장부와,
상기 임시 저장부에 설치되며, 상기 임시 저장부에 저장되는 윤활유의 온도값을 측정하여 이를 상기 제어기로 전송하는 보조 온도 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 윤활유 공급 조절용 프레스 성형 장치.
제 7항에 있어서,
상기 프레스 성형 장치는,
상기 제어기로부터 전기적 신호를 전송 받아 상기 펀치를 작동 시간 동안 승강 시키는 펀치 구동부를 구비하고,
상기 윤활유 공급 제어부는,
상기 펀치 구동부의 작동 시간을 측정하고, 상기 측정된 작동 시간을 상기 제어기로 전송하는 타이머를 구비하되,
상기 작동 시간은,
상기 박판 소재를 초기 성형하는 초기 성형 시간과, 중후기 성형 시간과, 복귀 시간을 포함하되,
상기 제어기는,
상기 타이머로부터 상기 중후기 성형 시간 동안, 윤활유를 상기 다수의 윤활유 공급부로 공급하도록 상기 열교환기와 상기 펌프를 구동하는 것을 특징으로 하는 윤활유 공급 조절용 프레스 성형 장치.