KR101431977B1

KR101431977B1 - 금속 판재 성형용 프레스 성형장치

Info

Publication number: KR101431977B1
Application number: KR1020130058847A
Authority: KR
Inventors: 김민수
Original assignee: 광명산업(주)
Priority date: 2013-05-24
Filing date: 2013-05-24
Publication date: 2014-08-19

Abstract

본 발명에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치는, 스트립 형태의 금속 판재를 연속적으로 공급하기 위한 금속 판재 공급장치와, 하부 금형과, 푸싱 장치와, 상부 금형과, 상부 금형을 승강시키기 위한 상부 금형 승강장치를 포함한다. 하부 금형은 제 1 가이드 레일과, 제 1 가이드 레일과 수직으로 교차하도록 마련되는 제 2 가이드 레일과, 제 2 가이드 레일의 끝단에 마련되는 벤딩 홈과, 벤딩 홈의 중간에 마련되는 벤딩 레일을 갖는다. 푸싱 장치는 제 2 가이드 레일과 평행한 방향으로 진퇴 가능하게 배치되는 푸셔와, 푸셔에 구동력을 제공하기 위한 구동장치를 포함한다. 상부 금형은 하부 금형의 상부에 승강 가능하게 설치되고 제 1 가이드 레일을 따라 이송되는 상기 금속 판재를 전단하기 위한 전단 돌기와, 벤딩 레일에 위치하는 금속편의 양쪽 측단부를 가압하여 금속편을 벤딩하기 위한 한 쌍의 벤딩 돌기를 갖는다.

Description

금속 판재 성형용 프레스 성형장치{Press shaping apparatus for shaping metal plate}

본 발명은 프레스 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스트립 형태로 이루어진 금속 판재를 연속적으로 공급하면서 전단 가공 및 굽힘 가공함으로써 절곡된 형상의 금속 성형물을 대량으로 제조할 수 있는 금속 판재 성형용 프레스 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속 판재의 성형은 대부분 유압식 혹은 기계식 프레스에 의해 이루어진다. 잘 알려진 것과 같이, 프레스는 동력에 의하여 금형을 사용하여 금속 또는 비금속물질을 압축, 절단 또는 조형하는 기계이다.

프레스는 프레임의 형식에 따라 C형 프레임 프레스, H형 프레임 프레스, 4주형 프레임 프레스 등으로 구분되기도 한다. C형 프레임 프레스는 프레임의 전면이 C형으로 개방되어 있으며 슬라이드의 위치가 프레스의 중심보다 앞쪽으로 배치되는 구조로 이루어지고, H형 프레임 프레스는 프레임의 형상이 상자형이며 슬라이드의 위치가 프레스의 중심에 배치되는 구조로 이루어지며, 4주형 프레임 프레스는 프레스의 상부구조인 크라운 부위와 하부구조인 베드 부위가 4개의 기둥에 의해 지지되는 구조로 이루어진다.

이러한 프레스는 기본적으로 모재를 압축, 절단 또는 조형하기 위한 금형을 갖는다. 금형은 재료의 소성(Plasticity), 전연성(Malleability, Ductility), 유동성(Fluidity) 등의 성질을 이용하여 재료를 가공 성형하여 제품을 생산하는 도구로서 금속재료를 사용하여 만들어진 형(型)을 말한다. 금형을 이용한 프레스 가공방법으로는 전단 가공, 굽힘 가공, 드로잉 가공, 성형 가공, 압축 가공 등이 있다.

전단 가공은 재료에 파단 강도 이상의 압력을 가하여 잘라내는 가공으로, 전단(Shearing), 블랭킹(Blanking), 피어싱(Piercing) 또는 펀칭(Punching), 트리밍(Trimming), 노칭(Notching), 슬로팅(Slotting), 슬리팅(Slitting), 세퍼레이팅(Separating), 퍼퍼레이팅(Perforating), 셰이빙(Shaving) 등이 이에 속한다.

굽힘 가공은 가공 판재의 중립면(Neatural plane)을 기준으로 인장과 압축이 동시에 작용하는 가공법으로 재료에 힘을 가하여 굽힘 응력을 발생시켜 여러 가지 모양의 제품을 만드는 가공법이다. 굽힙 가공으로는 컬링(Curling), 시밍(Seaming), 벤딩(Bending), 버링(Burring), 플랜징(Flanging) 등이 있다.

드로잉 가공은 금속판 또는 소성이 큰 재료를 다이속으로 끌고 들어가면서 이음매가 없는 컵, 그릇 모양의 용기를 주름(wrinkling)이나, 균열(crack)이 발생치 않게 성형하는 가공법으로, 드로잉(Drawing), 리스트라이킹(Restriking), 아이어닝(Ironing) 등이 이에 속한다.

성형 가공은 재료의 판두께를 고의로 축소시키지 않으며, 금형의 상하형 사이에 넣고 압력을 가해 원하는 형상으로 만드는 가공법으로 재료 변형이 작은 그룹에 한정된다. 성형 가공으로는 엠보싱(Embossing), 비딩(Beading), 익스팬딩(Expanding), 벌징(Bulging), 네킹(Necking), 플래팅(Flatting) 등이 있다.

압축 가공은 재료에 강한 압축력을 가하여 소재변형을 일으키면서 금형 내부의 형상대로 제품이 성형되도록 하는 공정이다. 압축 가공으로는 압인(Coining), 마킹(Marking), 업세팅(Upsetting), 스웨이징(Swaging), 헤딩(Heading), 압출(Extrusion), 충격 압출(Impact Extrusion) 등이 있다.

프레스는 상술한 것과 같은 각종 가공 방법과 그에 적합한 금형을 이용함으로써 다양한 종류와 다양한 크기의 제품을 대량으로 신속하게 생산할 수 있다. 특히, 크기가 작은 금속 제품의 생산에 이용되는 프레스의 경우, 스트립 형태의 금속 판재가 판재 공급장치에 의해 연속적으로 금형으로 공급되는 구조를 취함으로써, 성형 시간 및 작업자의 노동을 크게 줄이고 있다.

이러한 구조의 프레스나 프레스 성형 방법은 대한민국 등록특허공보 제0196544호(1999. 02. 22 등록), 대한민국 등록특허공보 제0799608호(2006. 08. 23 공개), 대한민국 등록특허공보 제0754005호(2004. 07. 14 공개) 등에 개시되어 있다.

그런데 상술한 것과 같은 종래 프레스나 프레스 성형 방법은 금속 판재가 금형으로 투입되는 방향과 금형으로부터 배출되는 방향이 동일하게 되어 있다. 즉, 판재 공급장치로부터 공급되는 스트립 형태의 금속 판재의 이송 경로가 직선으로 되어 있으며, 이로 인해 금형이나 금형에 배치되는 가공 툴이 금속 판재의 직선 이송 경로를 따라 일렬로 배치되어 있다. 따라서, 종래 기술은 프레스 설치를 위한 설치 공간에 제약이 있고, 금형의 크기가 커지는 문제가 있으며, 판재 가공 후 스트립 형태로 금형으로부터 배출되는 잔여 판재를 처리하는 데에도 어려움이 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 이송되면서 연속 가공되는 금속 판재의 이송 경로를 틀어줌으로써, 설치 공간을 줄이고, 금형의 크기를 줄이며, 가공 후 버려지는 잔여 금속 판재의 처리가 용이한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치는, 스트립 형태의 금속 판재를 연속적으로 공급하기 위한 금속 판재 공급장치와, 하부 금형과, 푸싱 장치와, 상부 금형과, 상기 상부 금형을 승강시키기 위한 상부 금형 승강장치를 포함한다. 하부 금형은 상기 금속 판재 공급장치로부터 공급되는 상기 금속 판재를 가이드하기 위해 상기 금속 판재 공급장치로부터 공급되는 상기 금속 판재의 이송 방향과 동일한 방향으로 마련되는 제 1 가이드 레일과, 상기 제 1 가이드 레일과 수직으로 교차하도록 마련되는 제 2 가이드 레일과, 상기 제 2 가이드 레일의 끝단에 마련되는 벤딩 홈과, 상기 벤딩 홈의 중간에 상기 제 2 가이드 레일과 같은 방향으로 마련되는 벤딩 레일을 갖는다. 푸싱 장치는 상기 제 1 가이드 레일을 따라 이송되는 상기 금속 판재로부터 전단되어 형성되는 금속편을 상기 제 2 가이드 레일을 따라 상기 벤딩 홈 쪽으로 밀기 위해 상기 제 2 가이드 레일과 평행한 방향으로 진퇴 가능하게 배치되는 푸셔와, 상기 푸셔에 구동력을 제공하기 위한 구동장치를 포함하고, 상부 금형은 상기 하부 금형의 상부에 승강 가능하게 설치되고 상기 제 1 가이드 레일을 따라 이송되는 상기 금속 판재를 전단하기 위한 전단 돌기와, 상기 벤딩 레일에 위치하는 상기 금속편의 양쪽 측단부를 가압하여 상기 금속편을 벤딩하기 위한 한 쌍의 벤딩 돌기를 갖는다.

상기 상부 금형은 상기 제 1 가이드 레일을 따라 이송되는 상기 금속 판재를 상기 전단 돌기에 의해 전단되기 전에 펀칭하여 상기 금속 판재의 가장자리에 노치를 형성하기 위한 펀칭 돌기를 구비할 수 있다.

상기 하부 금형에는 상기 상부 금형이 상기 하부 금형 쪽으로 하강할 때 상기 펀칭 돌기가 삽입될 수 있는 펀칭 홈과, 상기 펀칭 돌기에 의해 상기 금속 판재로부터 잘려진 스크랩을 배출하기 위해 상기 펀칭 홈과 연결되는 스크랩 배출통로가 구비될 수 있다.

상기 하부 금형에는 상기 상부 금형이 상기 하부 금형 쪽으로 하강할 때 상기 전단 돌기가 삽입될 수 있는 전단 홈과, 상기 전단 돌기에 의해 상기 금속 판재로부터 잘려진 스크랩을 배출하기 위해 상기 전단 홈과 연결되는 스크랩 배출통로가 구비될 수 있다.

상기 하부 금형의 상기 벤딩 레일 전방에는 상기 벤딩 레일에서 상기 금속편이 벤딩되면서 만들어진 금속 성형물을 배출하기 위한 금속 성형물 배출통로가 마련될 수 있다.

본 발명에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치는 상기 벤딩 레일에서 상기 한 쌍의 벤딩 돌기에 의해 벤딩된 상기 금속편의 양쪽 측단부를 서로 가까워지는 방향으로 벤딩하기 위해 상기 벤딩 홈에 상호 마주하도록 배치되는 한 쌍의 이차 벤딩 장치를 더 포함하고, 상기 이차 벤딩 장치는 상기 벤딩 홈 내의 상기 벤딩 레일 하부에 상기 벤딩 레일의 배치 방향과 수직 방향으로 진퇴 가능하게 배치되는 가압부재와, 상기 가압부재에 구동력을 제공하기 위한 구동장치를 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치는 연속적으로 공급되는 스트립 형태의 금속 판재를 전단한 후 이를 금속 판재의 공급 방향과 수직 방향으로 이송시키면서 벤딩 가공함으로써, 하부 금형의 길이를 줄이고 설치 공간을 줄이면서 절곡된 형상의 금속 성형물을 대량으로 제조할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치는 금속 판재를 종방향으로 완전히 전단하여 일정 크기의 금속편을 형성하고 이를 벤딩 가공함으로써, 금속 판재의 가공 시 크기가 작은 스크랩만 발생하게 된다. 따라서, 잔여 금속 판재의 처리가 용이하고, 버려지는 소재를 줄일 수 있어 생산 원가를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치의 하부 금형과 상부 금형을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치의 하부 금형을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치의 하부 금형을 나타낸 사시도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치의 작용을 설명하기 위한 것이다.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에 대하여 아래에서와 같이, 실시 가능한 예를 들어 설명하나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치(10)는 금속 판재 공급장치(15)와, 하부 금형(20)과, 하부 금형(20)에 설치되는 푸싱 장치(35) 및 한 쌍의 이차 벤딩 장치(40)와, 상부 금형(50)을 포함한다. 이러한 본 발명의 일실시예에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치(10)는 스트립 형태로 이루어진 금속 판재(1)를 연속적으로 공급하면서 전단 가공 및 굽힘 가공함으로써 절곡된 형상의 금속 성형물(7)을 대량 생산할 수 있다.

금속 판재 공급장치(15)는 스트립 형태의 금속 판재(1)를 권취하고 있으며, 권취된 금속 판재(1)를 일정 길이씩 피치 이동시켜 하부 금형(20) 쪽으로 연속적으로 공급한다. 금속 판재(1)의 피치 이송은 금속 판재 공급장치(15)와 금형들(20)(50) 사이에 설치된 피딩 장치(17)에 의해 이루어진다. 피딩 장치(17)는 왕복 운동하면서 금속 판재 공급장치(15)에 권취되어 있는 금속 판재(1)를 하부 금형(20) 쪽으로 피치 이송시킨다.

도 1 내지 도 4에 도시된 것과 같이, 하부 금형(20)은 금속 판재 공급장치(15)로부터 공급되는 금속 판재(1)를 가이드하기 위해 금속 판재 공급장치(15)로부터 공급되는 금속 판재(1)의 이송 방향과 동일한 방향으로 마련되는 제 1 가이드 레일(21)과, 제 1 가이드 레일(21)과 수직으로 교차하도록 마련되는 제 2 가이드 레일(22)과, 제 2 가이드 레일(22)의 끝단에 마련되는 벤딩 홈(23)과, 벤딩 홈(23)의 중간에 제 2 가이드 레일(22)과 같은 방향으로 마련되는 벤딩 레일(24)을 갖는다.

제 1 가이드 레일(21)에는 전단 홈(25)과 한 쌍의 펀칭 홈(26)이 구비된다. 전단 홈(25)은 한 쌍의 펀칭 홈(26)보다 제 2 가이드 레일(22)에 가까이 배치되고, 한 쌍의 펀칭 홈(26)은 금속 판재(1)의 이송 방향과 수직 방향으로 서로 마주하도록 배치된다.

전단 홈(25)은 후술할 상부 금형(50)의 전단 돌기(53)가 삽입될 수 있는 부분으로, 상부 금형(50)이 하부 금형(20) 쪽으로 하강할 때 전단 돌기(53)가 제 1 가이드 레일(21)에 위치한 금속 판재(1)를 종방향으로 전단하면서 전단 홈(25) 속으로 삽입된다. 전단 돌기(53)가 금속 판재(1)를 종방향으로 전단하면서 전단 홈(25) 속으로 삽입될 때, 전단 돌기(53)에 의해 금속 판재(1)로부터 잘려져 생긴 스크랩도 전단 홈(25) 속에 삽입된다. 이렇게 전단 홈(25) 속으로 삽입되는 금속 판재(1)의 스크랩을 외부로 배출하기 위해 하부 금형(20)에는 전단 홈(25)과 연결되는 스크랩 배출통로(27)가 구비된다. 스크랩 배출통로(27)는 하부 금형(20)의 외측면까지 연장된다.

한 쌍의 펀칭 홈(26)은 상부 금형(50)의 제 1 펀칭 돌기(51)와 제 2 펀칭 돌기(52)가 삽입될 수 있는 부분이다. 상부 금형(50)에는 한 쌍의 제 1 펀칭 돌기(51)와 하나의 제 2 펀칭 돌기(52)가 구비되는데, 한 쌍의 펀칭 홈(26) 중에서 어느 하나에는 제 1 펀칭 돌기(51)와 하나의 제 2 펀칭 돌기(52)가 삽입되고, 나머지 다른 하나의 펀칭 홈(26)에는 나머지 하나의 제 1 펀칭 돌기(51)가 삽입된다.

상부 금형(50)이 하부 금형(20) 쪽으로 하강할 때 제 1 펀칭 돌기(51)와 제 2 펀칭 돌기(52)는 제 1 가이드 레일(21)에 위치한 금속 판재(1)의 가장자리 일부를 펀칭하면서 펀칭 홈(26) 속으로 삽입된다. 제 1 펀칭 돌기(51)와 제 2 펀칭 돌기(52)가 금속 판재(1)를 펀칭하면서 펀칭 홈(26) 속으로 삽입될 때, 제 1 펀칭 돌기(51) 및 제 2 펀칭 돌기(52)에 의해 금속 판재(1)로부터 잘려져 생긴 스크랩도 펀칭 홈(26) 속에 삽입된다. 이렇게 펀칭 홈(26) 속으로 삽입되는 금속 판재(1)의 스크랩을 외부로 배출하기 위해 하부 금형(20)에는 펀칭 홈(26)과 연결되는 스크랩 배출통로(28)가 구비된다. 스크랩 배출통로(28)는 하부 금형(20)의 외측면까지 연장된다.

벤딩 홈(23)과 벤딩 레일(24)은 제 1 가이드 레일(21)에서 금속 판재(1)가 전단되면서 형성된 금속편(5)의 벤딩 가공을 위해 제 2 가이드 레일(22)의 끝단에 마련된다. 벤딩 홈(23)과 벤딩 레일(24)의 길이는 금속편(5)의 길이보다 길다. 벤딩 레일(24)의 전방에는 벤딩 레일(24)에서 금속편(5)이 벤딩되면서 만들어진 금속 성형물(7)을 배출하기 위한 금속 성형물 배출통로(29)가 벤딩 홈(23)과 연결되도록 마련된다.

이러한 하부 금형(20)에는 푸싱 장치(35)와 한 쌍의 이차 벤딩 장치(40)가 설치된다. 푸싱 장치(35)는 제 1 가이드 레일(21)을 따라 이송되는 금속 판재(1)로부터 전단되어 형성되는 금속편(5)을 제 2 가이드 레일(22)을 따라 벤딩 레일(24) 쪽으로 밀기 위한 것으로, 하부 금형(20)의 외측에 설치된다. 푸싱 장치(35)는 제 2 가이드 레일(22)과 평행한 방향으로 진퇴 가능하게 설치되는 푸셔(36)와, 푸셔(36)에 구동력을 제공하기 위한 구동장치(37)를 포함한다. 푸셔(36)는 하부 금형(20)에 형성된 가이드 홈(30)을 따라 제 2 가이드 레일(22)의 내외부로 이동 가능하게 배치되고, 그 끝단에 금속편(5)에 형성된 노치(3)에 대응하는 형상으로 이루어진다.

이차 벤딩 장치(40)는 후술한 상부 금형(50)의 벤딩 돌기(54)에 의해 일차로 벤딩된 금속편(5)의 양쪽 측단부의 끝부분을 서로 가까워지는 방향으로 벤딩하기 위해 한 쌍이 벤딩 홈(23)에 상호 마주하도록 배치된다. 이러한 이차 벤딩 장치(40)는 벤딩 홈(23) 내의 벤딩 레일(24) 하부에 벤딩 레일(24)의 배치 방향과 수직 방향으로 진퇴 가능하게 설치되는 가압부재(41)와, 가압부재(41)에 구동력을 제공하기 위한 구동장치(42)를 포함한다. 이차 벤딩 장치(40)의 각 가압부재(41)가 상호 마주한 상태에서 서로 가까워지는 방향으로 전진할 때, 가압부재(41)는 벤딩 돌기(54)에 의해 벤딩된 금속편(5)의 양쪽 측단부를 대략 수직으로 벤딩한다.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 상부 금형(50)은 하부 금형(20)의 상부에 승강 가능하게 설치된다. 상부 금형(50)은 하부 금형(20)의 제 1 가이드 레일(21)을 따라 이송되는 금속 판재(1)를 펀칭하여 금속 판재(1)의 가장자리에 노치(2)(3)를 형성하기 위한 한 쌍의 제 1 펀칭 돌기(51) 및 제 2 펀칭 돌기(52)와, 하부 금형(20)의 제 1 가이드 레일(21)을 따라 이송되는 금속 판재(1)를 전단하기 위한 전단 돌기(53)와, 벤딩 레일(24)로 이송된 금속편(5)의 양쪽 측단부를 가압하여 금속편(5)을 일차로 벤딩하기 위한 한 쌍의 벤딩 돌기(54)를 구비한다. 이러한 상부 금형(50)은 상부 금형 승강장치(60)에 의해 하부 금형(20) 쪽으로 하강하거나 하부 금형(20) 위로 상승한다.

하부 금형(20)의 제 1 가이드 레일(21)로 진입하는 금속 판재(1)의 이송 방향으로 볼 때, 제 1 펀칭 돌기(51)는 제 2 펀칭 돌기(52)보다 상류 쪽에 배치되고, 제 2 펀칭 돌기(52)는 전단 돌기(53)보다 상류 쪽에 배치된다. 그리고 한 쌍의 제 1 펀칭 돌기(51)는 금속 판재(1)의 이송 방향과 수직 방향으로 서로 마주하도록 배치된다.

상부 금형(50)이 하부 금형(20) 쪽으로 하강할 때, 한 쌍의 제 1 펀칭 돌기(51)는 금속 판재(1)의 양쪽 가장자리에 노치(2)를 형성하고, 제 2 펀칭 돌기(52)는 금속 판재(1)의 한쪽 가장자리에 노치(3)를 형성한다. 한 쌍의 제 1 펀칭 돌기(51)에 의해 금속 판재(1)에 형성되는 한 쌍의 노치(2)는 금속 판재(1)의 폭을 줄여 줌으로써 전단 돌기(53)가 금속 판재(1)를 더욱 원활하게 전달할 수 있도록 해준다. 그리고 제 2 펀칭 돌기(52)에 의해 금속 판재(1)에 형성되는 노치(3)는 최종 금속 성형물(7)에 그대로 남게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치(10)의 작용에 대하여 설명한다.

도 1에 도시된 것과 같이, 금속 판재 공급장치(15)에 권취되어 있는 금속 판재(1)는 피딩 장치(17)에 의해 일정 간격씩 하부 금형(20) 쪽으로 이송된다. 그리고 상부 금형(50)은 하부 금형(20) 쪽으로 하강함으로써 하부 금형(20)으로 이송된 금속 판재(1)를 전단하여 금속편(5)을 형성함과 동시에, 금속편(5)을 일차 벤딩 가공한다. 그리고 하부 금형(20)에 설치된 이차 벤딩 장치(40)가 일차 벤딩 가공된 금속편(5)을 이차로 벤딩 가공한다.

즉, 도 5에 도시된 것과 같이, 금속 판재(1)가 하부 금형(20)의 제 1 가이드 레일(21)에 위치할 때 상부 금형(50)이 하강하여 상부 금형(50)의 한 쌍의 제 1 펀칭 돌기(51)와 제 2 펀칭 돌기(52)가 제 1 가이드 레일(21)에 위치한 금속 판재(1)의 가장자리에 노치(2)(3)를 형성한다. 그리고 전단 돌기(53)는 금속 판재(1)의 노치(2)가 형성된 부분을 전단하여 금속 판재(1)로부터 금속편(5)을 형성한다.

제 1 펀칭 돌기(51)와 제 2 펀칭 돌기(52)가 금속 판재(1)를 펀칭하여 금속 판재(1)에 노치(2)(3)를 형성할 때, 이들 펀칭 돌기(51)(52)는 하부 금형(20)의 펀칭 홈(26) 속으로 삽입되며, 펀칭 돌기(51)(52)에 의해 금속 판재(1)로부터 잘려진 스크랩은 펀칭 홈(26) 속에 유입되었다가, 펀칭 홈(26)과 연결된 스크랩 배출통로(28)를 통해 하부 금형(20)의 외부로 배출된다. 그리고 전단 돌기(53)가 금속 판재(1)를 종방향으로 전단할 때 전단 돌기(53)는 전단 홈(25) 속으로 삽입되고, 전단 돌기(53)에 의해 금속 판재(1)로부터 잘려져 스크랩은 전단 홈(25) 속으로 삽입되었다가 전단 홈(25)과 연결되는 스크랩 배출통로(27)를 통해 하부 금형(20)의 외부로 배출된다.

금속 판재(1)로부터 전단되어 형성된 금속편(5)은 제 2 가이드 레일(22)에서 푸싱 장치(35)에 의해 벤딩 레일(24) 쪽으로 움직인다. 푸싱 장치(35)의 푸셔(36)는 벤딩 레일(24) 쪽으로 전진하여 금속편(5)을 일정 거리 벤딩 레일(24) 쪽으로 이송시킨다. 푸싱 장치(35)는 계속해서 금속 판재(1)로부터 형성되는 금속편(5)을 벤딩 레일(24) 쪽으로 이송시키고, 이에 의해 제 2 가이드 레일(22)에 위치하는 금속편들(5)은 차례로 벤딩 레일(24)을 통과하여 금속 성형물 배출통로(29) 쪽으로 이동하게 된다.

금속편(5)이 벤딩 레일(24) 위에 위치할 때, 상부 금형(50)이 하강하면 상부 금형(50)에 구비된 한 쌍의 벤딩 돌기(54)가 벤딩 레일(24) 위에 위치한 금속편(5)의 양쪽 측단부를 하부 방향으로 가압하여 수직으로 절곡시킨다. 이후, 한 쌍의 이차 벤딩 장치(40)가 금속편(5)의 절곡된 양쪽 측단부를 서로 가까워지는 방향으로 가압하여 이를 수직으로 절곡시킨다. 이에 의해 금속편(5)의 양쪽 측단부가 2회 절곡된 대략 사각의 중공관 형태로 성형된 금속 성형물(7)이 완성된다. 이렇게 벤딩 레일(24) 상에서 만들어진 금속 성형물(7)은 푸싱 장치(35)에 의해 전진하는 다른 금속편(5)에 의해 밀려 금속 성형물 배출통로(29)를 통해 외부로 배출된다.

이와 같이, 본 발명에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치(10)는 연속적으로 공급되는 스트립 형태의 금속 판재(1)를 전단한 후 이를 금속 판재(1)의 공급 방향과 수직 방향으로 이송시키면서 벤딩 가공함으로써, 하부 금형(20)의 길이를 줄이고 설치 공간을 줄이면서 절곡된 형상의 금속 성형물(7)을 대량으로 제조할 수 있다.

또한 본 발명에 의한 금속 판재 성형용 프레스 성형장치(10)는 금속 판재(1)를 종방향으로 완전히 전단하여 일정 크기의 금속편(5)을 형성하고 이를 벤딩 가공함으로써, 금속 판재(1)의 가공 시 크기가 작은 스크랩만 발생하게 된다. 따라서, 종래와 같이 잔여 금속 판재의 처리가 어렵지 않고, 버려지는 소재를 줄일 수 있다.

본 발명에 있어서, 금속 판재(1)를 연속적으로 공급하기 위한 금속 판재 공급장치(15), 하부 금형(20), 푸싱 장치(35), 이차 벤딩 장치(40) 및 상부 금형(50)의 구체적인 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.

1 : 금속 판재 5 : 금속편
2, 3 : 노치 7 : 금속 성형물
10 : 금속 판재 성형용 프레스 성형장치
15 : 금속 판재 공급장치 17 : 피딩 장치
20 : 하부 금형 21, 22 : 제 1, 2 가이드 레일
23 : 벤딩 홈 24 : 벤딩 레일
25 : 전단 홈 26 : 펀칭 홈
27, 28 : 스크랩 배출통로 29 : 금속 성형물 배출통로
30 : 가이드 홈 35 : 푸싱 장치
36 : 푸셔 40 : 이차 벤딩 장치
41 : 가압부재 50 : 상부 금형
51, 52 : 제 1, 2 펀칭 돌기 53 : 전단 돌기
54 : 벤딩 돌기 60 : 상부 금형 승강장치

Claims

스트립 형태의 금속 판재를 연속적으로 공급하기 위한 금속 판재 공급장치;
상기 금속 판재 공급장치로부터 공급되는 상기 금속 판재를 가이드하기 위해 상기 금속 판재 공급장치로부터 공급되는 상기 금속 판재의 이송 방향과 동일한 방향으로 마련되는 제 1 가이드 레일과, 상기 제 1 가이드 레일과 수직으로 교차하도록 마련되는 제 2 가이드 레일과, 상기 제 2 가이드 레일의 끝단에 마련되는 벤딩 홈과, 상기 벤딩 홈의 중간에 상기 제 2 가이드 레일과 같은 방향으로 마련되는 벤딩 레일을 갖는 하부 금형;
상기 제 1 가이드 레일을 따라 이송되는 상기 금속 판재로부터 전단되어 형성되는 금속편을 상기 제 2 가이드 레일을 따라 상기 벤딩 홈 쪽으로 밀기 위해 상기 제 2 가이드 레일과 평행한 방향으로 진퇴 가능하게 배치되는 푸셔와, 상기 푸셔에 구동력을 제공하기 위한 구동장치를 포함하는 푸싱 장치;
상기 하부 금형의 상부에 승강 가능하게 설치되고, 상기 제 1 가이드 레일을 따라 이송되는 상기 금속 판재를 전단하기 위한 전단 돌기와, 상기 벤딩 레일에 위치하는 상기 금속편의 양쪽 측단부를 가압하여 상기 금속편을 벤딩하기 위한 한 쌍의 벤딩 돌기를 갖는 상부 금형; 및
상기 상부 금형을 승강시키기 위한 상부 금형 승강장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 판재 성형용 프레스 성형장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상부 금형은 상기 제 1 가이드 레일을 따라 이송되는 상기 금속 판재를 상기 전단 돌기에 의해 전단되기 전에 펀칭하여 상기 금속 판재의 가장자리에 노치를 형성하기 위한 펀칭 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 판재 성형용 프레스 성형장치.
제 2 항에 있어서,
상기 하부 금형에는 상기 상부 금형이 상기 하부 금형 쪽으로 하강할 때 상기 펀칭 돌기가 삽입될 수 있는 펀칭 홈과, 상기 펀칭 돌기에 의해 상기 금속 판재로부터 잘려진 스크랩을 배출하기 위해 상기 펀칭 홈과 연결되는 스크랩 배출통로가 구비되는 것을 특징으로 하는 금속 판재 성형용 프레스 성형장치.
제 1 항에 있어서,
상기 하부 금형에는 상기 상부 금형이 상기 하부 금형 쪽으로 하강할 때 상기 전단 돌기가 삽입될 수 있는 전단 홈과, 상기 전단 돌기에 의해 상기 금속 판재로부터 잘려진 스크랩을 배출하기 위해 상기 전단 홈과 연결되는 스크랩 배출통로가 구비되는 것을 특징으로 하는 금속 판재 성형용 프레스 성형장치.
제 1 항에 있어서,
상기 하부 금형의 상기 벤딩 레일 전방에는 상기 벤딩 레일에서 상기 금속편이 벤딩되면서 만들어진 금속 성형물을 배출하기 위한 금속 성형물 배출통로가 마련되는 것을 특징으로 하는 금속 판재 성형용 프레스 성형장치.
제 1 항에 있어서,
상기 벤딩 레일에서 상기 한 쌍의 벤딩 돌기에 의해 벤딩된 상기 금속편의 양쪽 측단부를 서로 가까워지는 방향으로 벤딩하기 위해 상기 벤딩 홈에 상호 마주하도록 배치되는 한 쌍의 이차 벤딩 장치를 더 포함하고,
상기 이차 벤딩 장치는 상기 벤딩 홈 내의 상기 벤딩 레일 하부에 상기 벤딩 레일의 배치 방향과 수직 방향으로 진퇴 가능하게 배치되는 가압부재와, 상기 가압부재에 구동력을 제공하기 위한 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 판재 성형용 프레스 성형장치.