KR101285279B1

KR101285279B1 - 찍힘을 방지하는 타발금형장치

Info

Publication number: KR101285279B1
Application number: KR1020130018696A
Authority: KR
Inventors: 김윤일
Original assignee: 주식회사 에스아이 플렉스
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2013-07-17
Also published as: CN104001786A; CN104001786B

Abstract

본 발명은 찍힘을 방지하는 타발금형장치에 관한 것으로서, 패드 볼트(21)에 패드 스프링(22)을 끼워 프레스 금형의 패드(20)를 위로 당기도록 하여 제품 타발시 하사점에서 패드 스프링(22)의 탄성력에 의해 위로 당겨져 다이(18)의 밑면보다 높이 h0 만큼 위로 올려진 상태를 유지하게 하여 제품 위에 놓인 이물에 의해 찍힘이 발생하지 않도록 할 수 있고, 펀치와 패드 사이의 유격에 의해 타발된 제품이 패드에 삽입된 상태를 유지하여 상사점까지 상승하여 상사점 전에 제품이 떨어져 손으로 집게 됨으로써 발생하는 불량품을 감소시킬 수 있다.

Description

찍힘을 방지하는 타발금형장치{die cutting molding apparatus for preventing a product from getting imprinted}

본 발명은 찍힘을 방지하는 타발금형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패드 볼트에 패드 스프링을 끼워 프레스 금형의 패드를 위로 당기도록 하여 제품 타발시 펀치와 패드 사이에 유격을 갖도록 하여 제품 위에 놓인 이물에 의해 타발시 찍힘을 방지할 수 있는 찍힘을 방지하는 타발금형장치에 관한 것이다.

프레스 금형이란 프레스라는 공작기계를 사용하여 재료의 소성 및 전연성을 이용하여 동일규격의 제품을 다량으로 재단하여 생산하기 위하여 금속재료를 주재료로 하여 만든 기계이다.

녹아웃 장치는 프레스기계에서 타발(打拔, die cutting)ㆍ성형한 뒤 상형에 부착한 가공물을 때어내기 위한 장치이며, 녹아웃 핀(녹아웃 플런저 또는 로드라고도 한다)이 상형의 상승에 따라 녹아웃 레버에 부딪혀 밀어 올려져 부착한 가공물을 떨어트리는 장치를 말한다.

도 1a에 종래의 기술에 의한 프레스 금형의 녹아웃 장치의 단면도가 도시되고, 도 1b에 종래의 기술에 의한 프레스 금형의 녹아웃 장치의 녹아웃 동작 시에 패드와 제품 사이에 이물질이 끼어 찍힘 불량이 발생하는 과정을 나타내는 설명도가 도시된다.

종래의 기술에 의한 프레스 금형의 녹아웃 장치는 제품을 성형 타발 후 패드(20)에 끼인 제품을 패드(20)로부터 떼어내기 위하여 상부금형이 상사점에 도달했을 때 녹아웃 봉(11a)으로 녹아웃 패드(10)를 타격하고, 상기 녹아웃 패드(10)가 패드 푸쉬핀(13)을 타격하여 패드 푸쉬핀(13)에 가해진 충격을 패드(20)에 전달함으로써 그 충격으로 패드(20)로부터 성형된 제품이 떨어지도록 구성된다.

그러나 상기와 같은 종래기술에 따른 패드는 도시된 바와 같이 패드(20)를 패드 고정볼트(21)로 다이플레이트(16)에 고정시키기 때문에 패드(20)의 크기가 커지는 경우 강철 금속으로 제작되는 패드(20)의 중량에 의해 다이(18) 보다 아래로 밀려 내려와 있게 되므로 성형 타발 시 펀치(30)가 펀치 스프링(31)의 탄성력에 의해 상부로 튕겨져 제품(P)를 컷팅시에 도 1b에 도시된 바와 같이 펀치(30)와 패드(20)가 제품(P)과 이물질(20a)을 동시에 누르게 되어 성형제품에 이물질의 자국이 찍히게 되어 불량품이 발생하는 문제점이 있었다.

또한 반복적인 타발작업에 의해 패드의 주변부가 닳게 되어 타발되는 제품이 다이(18)에 형성된 제품의 형상보다 작아지게 되어 타발 후 상형의 상승시에 타발된 제품이 다이에 끼워져 있지 않고 떨어져서 바닥에 놓이게 된다.

또한 제품의 크기가 큰 경우에도 패드의 형상 또한 커져서 패드 자체의 무게로 인해 상사점 이전에 패드가 내려와 제품을 밀게되므로 제품이 바닥에 떨어지게 된다.

이때 작업자는 손바닥으로 받지 못하고 손가락을 사용하여 바닥에 떨어진 제품을 집어올리게 되는데 이때 제품이 금속박판을 포함하여 구겨져서 제품으로서 가치가 없어지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 제품 타발시 펀치와 패드 사이에 유격을 갖도록 하여 펀치와 패드 사이에 끼이는 이물질에 의해 제품에 찍힘이 발생하는 것을 방지하는 찍힘을 방지하는 타발금형장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 패드 고정볼트에 스프링을 끼워 패드를 잡아당기도록 하여 펀치와 패드 사이에 끼이는 이물질에 의해 하사점의 타발시에 패드가 펀치에 부딪히지 않게 유격을 갖도록 구성하여 제품에 이물질이 있더라도 타발 동작시에 찍히는 불량이 발생하지 않게 할 수 있는 찍힘을 방지하는 타발금형장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 패드 고정볼트에 스프링을 끼워 패드를 잡아당김으로써 제품의 크기가 큰 경우에 패드의 크기도 커짐에 따라 패드의 자체 무게로 이해 상사점 이전에 패드가 내려와 제품을 밀어서 바닥에 떨어지지 않도록 하여 바닥에 떨어진 제품의 취급시에 발생하는 불량률을 감소시킬 수 있는 찍힘을 방지하는 타발금형장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 찍힘을 방지하는 타발금형장치는 녹아웃 봉을 타격하여 하강하도록 하는 녹아웃판과; 상기 상부블록에 상부금형을 지지하는 상부 지지판과; 상기 상부 지지판에 결합수단으로 부착되고 푸쉬핀을 지지하는 핀 플레이트와; 상기 핀 플레이트 하부에 결합수단으로 부착되고 다이를 지지하는 다이 플레이트와; 상기 다이 플레이트에 패드볼트에 의해 결합되는 패드와; 상기 외부 상판을 지지하는 지지다리와; 상기 지지다리가 지지되며 하부 금형을 지지하는 하부 지지판과; 상기 하부 지지판에 지지되며 펀치를 지지하는 펀치홀더와; 상기 펀치홀더에 지지되며 제품을 설계된 형상대로 타발되도록 유압에 의해 상부로 타격하는 펀치로 구성되는 금형장치에 있어서, 상기 패드를 다이플레이트에 고정시키는 패드 볼트에 패드 스프링을 끼우고 다이 플레이트의 윗면에 패드 스프링에 의해 탄성적으로 걸리도록 설치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 패드는 하사점에서 패드 스프링의 탄성력에 의해 위로 당겨져 다이의 밑면보다 높이 h0 만큼 위로 올려진 상태를 유지하게 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 패드 볼트와 패드 스프링은 패드의 크기 또는 상기 패드의 중량에 따라 상기 패드 볼트와 패드 스프링의 수가 증가 또는 감소하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 패드 스프링의 탄성계수는 녹아웃 봉에 의해 녹아웃 패드가 타격되고 이어서 타격력 F가 패드 푸쉬핀에 전달되어 패드를 밀어 제품을 취출하고 복귀하도록 결정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 패드 고정볼트에 스프링을 끼워 패드를 잡아당기도록 하여 제품 타발시 펀치와 패드 사이에 유격을 갖도록 구성함으로써 제품에 이물질이 있더라도 녹아웃 동작시에 찍히는 불량이 발생하지 않게 할 수 있고, 펀치와 패드 사이의 유격에 의해 타발된 제품이 패드에 삽입된 상태를 유지하여 상사점까지 상승하여 상사점 전에 제품이 떨어져 손으로 집게 됨으로써 발생하는 불량품을 감소시킬 수 있다.

도 1a는 종래의 기술에 의한 프레스 금형의 녹아웃 장치의 단면도,
도 1b는 종래의 기술에 의한 프레스 금형의 녹아웃 장치의 녹아웃 동작 시에 패드와 제품 사이에 이물질이 끼어 찍힘 불량이 발생하는 과정을 나타내는 설명도,
도 2a는 본 발명에 의한 찍힘을 방지하는 타발금형장치의 사시도,
도 2b는 본 발명에 의한 찍힘을 방지하는 타발금형장치의 정면도,
도 3은 본 발명에 의한 찍힘을 방지하는 타발금형장치의 중심을 횡으로 지나는 직선으로 자른 단면도,
도 4는 본 발명에 의한 찍힘을 방지하는 타발금형장치의 패드와 패드 볼트 주변을 확대한 확대도 "A"이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a에 본 발명에 의한 찍힘을 방지하는 타발금형장치를 나타내는 사시도가 도시되고, 도 2b에 본 발명에 의한 찍힘을 방지하는 타발금형장치의 정면도가 도시된다.

본 발명에 의한 찍힘을 방지하는 타발금형장치(100)는 상부금형을 지지하는 상부블록(50)과; 상기 상부블록(50)에 지지되어 설치되고 프레스로부터 유압 또는 모터의 구동력을 받아 녹아웃 봉(11a)을 타격하여 하강하도록 하는 녹아웃판(11)과; 상기 상부블록(50)에 상부금형을 지지하는 상부 지지판(12)과; 상기 상부 지지판(12)에 볼트 등의 결합수단으로 부착되고 푸쉬핀(13)을 지지하는 핀 플레이트(14)와; 상기 핀 플레이트(14) 하부에 볼트 등의 결합수단으로 부착되고 다이를 지지하는 다이 플레이트(16)와; 상기 다이플레이트(16)에 패드 볼트(21) 등의 결합수단에 의해 결합되는 패드(20)와; 상기 상부 블록(50)을 지지하는 지지다리(60)와; 상기 지지다리(60)가 지지되며 하부 금형을 지지하는 하부 지지판(40)과; 상기 하부 지지판(40)에 지지되며 펀치(30)를 지지하는 펀치홀더(36)와; 상기 펀치홀더(36)에 지지되며 동박 등의 제품을 설계된 형상대로 타발되도록 유압 또는 모터의 구동력에 의해 상부로 타격하는 펀치(30)와; 상기 펀치(30)에 의해 동박 등의 제품을 설계된 형상대로 타발하도록 상부금형과 하부금형에 제공되는 유압 또는 모터의 구동력을 제어하는 다수의 제어버튼을 포함하는 제어판넬(70)로 구성된다.

여기서 도면부호는 도 1에 도시된 종래의 기술에 의한 프레스 장치의 동일한 구성요소에 대해 동일한 번호를 사용한다.

본 발명에 의한 찍힘을 방지하는 타발금형장치(100)는 동박 등의 제품을 설계된 형상에 따라 프레스 가공하는 장치이며, 상부블록(50)에 부착되고 상부 지지판(12)과, 핀 플레이트(14)와, 다이플레이트(16) 등으로 구성되는 상부금형을 유압 또는 모터의 구동력에 의해 하부 방향으로 하사점까지 이동시키고, 하부금형의 펀치(30)로 타발하여 동박 등의 제품을 설계된 형상에 따라 컷팅하여 가공한다.

펀치(30)로 타발시에 패드(20)에 제품이 끼워진 상태에서 상부금형이 상승하여 상기 패드(20)도 함께 상승함에 따라 상사점에서 녹아웃 판(11)이 스토퍼(11b)에 부딪혀 녹아웃 봉(11a)을 타격함에 따라 녹아웃판(11)이 작동하여 녹아웃 봉(11a)을 타격하게 된다.

녹아웃 봉(11a)이 받은 타격을 녹아웃 패드(10)에 전달하고 녹아웃 패드(10)는 푸쉬핀(13)을 밀어 패드(20)를 타격함으로써 패드(20)가 다이(18)로부터 그 아래로 밀려 타발된 제품이 아래로 떨어져 취출된다.

도 3에 본 발명에 의한 찍힘을 방지하는 타발금형장치의 중심을 횡으로 지나는 직선으로 자른 단면도가 도시되고, 도 4에 본 발명에 의한 찍힘을 방지하는 타발금형장치의 패드와 패드 볼트 주변을 확대한 확대도 "A"가 도시된다.

찍힘을 방지하는 타발금형장치(100)는 패드(20)를 상기 다이플레이트(16)에 고정시키는 패드 볼트(21)에 패드 스프링(22)을 끼우고 다이플레이트(16)의 윗면에 패드 스프링(22)에 의해 탄성적으로 걸리도록 설치한다.

따라서 패드(20)는 상사점에서 패드 스프링(22)의 탄성력에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 위로 당겨져 다이(18)의 밑면보다 높이 h0(예를 들면, 2㎜) 만큼 위로 올려진 상태를 유지하게 된다.

본 실시예에서는 하나의 패드 볼트(21)와 하나의 패드 스프링(22)만을 표시하였지만 패드(20)의 크기에 따라 상기 패드(20)의 중량이 증가하므로 패드 볼트(21)와 패드 스프링(22)의 수는 증가할 수 있다.

예를들어 패드(20)의 중량이 8㎏ 이고, 패드볼트(21)와 패드 스프링(22)을 각각 10개를 사용하여 핀 플레이트(14)에 고정하는 경우 녹아웃 봉(11a)에 의해 녹아웃 패드(10)가 타격되고 이어서 상기 타격력 F가 패드 푸쉬핀(13)에 전달되어 패드(20)를 밀어 제품을 취출하고 복귀하는 시간은 0.1초 정도로 측정된다.

이때 패드 스프링(22)의 탄성계수는 다음과 같이 산출된다.

패드(20)가 타격력 F0 를 받아 움직인 거리는 2·h0 이고, 패드(20)가 받은 에너지는 10 개의 패드 스프링(22)이 받은 에너지와 동일하고 패드(20)의 위치에너지의 2배와 동일하므로 다음 등식이 성립한다.

F·2h0=1/2×K×(h0)²×10=1/(2m)×P²=1/(2m)×(Ft)²=2×m·g·h0

여기서 F: 타격력, h0: 다이의 밑면과 패드 사이의 높이, m: 패드의 중량

K: 스프링의 탄성계수, P: 패드의 운동량, g: 중력가속도

t:패드의 타격부터 복귀까지의 시간

따라서 1/2×K×(h0)²×10= 2×m·g·h0 이 성립하므로

1/2×K×(2/1000m)²×10=2×(8㎏)×(9.8 m/sec²)×(2/1000m)=(32/1000)N·m

K=1,600 N/m

그러므로 패드(20)의 중량이 8㎏ 이고, 패드볼트(21)와 패드 스프링(22)을 각각 10개를 사용하여 핀 플레이트(14)에 고정하는 경우 패드 스프링(22)의 탄성계수 K는 1,600 N/m 이상이어야 한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10: 녹아웃 패드 11: 녹아웃 판
12: 상부 지지판 13: 패드 푸쉬핀
14: 핀 플레이트 16: 다이플레이트
18: 다이 20: 패드
21: 패드 볼트 22: 패드 스프링
30: 펀치 32: 가이드 포스트
34: 스트리퍼 36: 펀치 홀더
40: 하부 지지판 50: 상부 블록
60: 지지발 70: 유압 제어판넬
100: 금형장치

Claims

녹아웃 봉(11a)을 타격하여 하강하도록 하는 녹아웃판(11)과; 상부블록(50)에 상부금형을 지지하는 상부 지지판(12)과; 상기 상부 지지판(12)에 결합수단으로 부착되고 푸쉬핀(13)을 지지하는 핀 플레이트(14)와; 상기 핀 플레이트(14) 하부에 결합수단으로 부착되고 다이를 지지하는 다이 플레이트(16)와; 상기 다이플레이트(16)에 패드볼트(21)에 의해 결합되는 패드(20)와; 상기 상부블록(50)을 지지하는 지지다리(60)와; 상기 지지다리(60)가 지지되며 하부 금형을 지지하는 하부 지지판(40)과; 상기 하부 지지판(40)에 지지되며 펀치(30)를 지지하는 펀치홀더(36)와; 상기 펀치홀더(36)에 지지되며 동박 등의 제품을 설계된 형상대로 타발되도록 유압 또는 모터의 구동력에 의해 상부로 타격하는 펀치(30)로 구성되는 금형장치에 있어서,
상기 패드(20)를 상기 다이플레이트(16)에 고정시키는 패드볼트(21)에 패드 스프링(22)을 끼우고 상기 다이 플레이트(16)의 윗면에 상기 패드 스프링(22)에 의해 탄성적으로 걸리도록 설치하는 것을 특징으로 하는 찍힘을 방지하는 타발금형장치.
제 1항에 있어서,
상기 패드(20)는 하사점에서 패드 스프링(22)의 탄성력에 의해 위로 당겨져 다이(18)의 밑면보다 높이 h0 만큼 위로 올려진 상태를 유지하게 되는 것을 특징으로 하는 찍힘을 방지하는 타발금형장치.
제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 패드 볼트(21)와 패드 스프링(22)은 패드(20)의 크기 또는 상기 패드(20)의 중량에 따라 상기 패드 볼트(21)와 패드 스프링(22)의 수가 증가 또는 감소하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 찍힘을 방지하는 타발금형장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 패드 스프링(22)의 탄성계수는 녹아웃 봉(11a)에 의해 녹아웃 패드(10)가 타격되고 이어서 타격력 F가 패드 푸쉬핀(13)에 전달되어 패드(20)를 밀어 제품을 취출하고 복귀하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 찍힘을 방지하는 타발금형장치.