KR101482396B1 - 성형평가용 펀칭장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 성형평가용 펀칭장치는, 장치몸체; 및 소재를 펀칭성형하는 펀치를 구비하되, 상기 펀치가 자동교체되도록 상기 장치몸체에 제공되는 성형부;를 포함한다.
이와 같이 본 발명은, 성형부에 펀치를 자동교체하는 회전유닛과 교체되는 펀치를 펀칭실린더에 착탈되도록 하는 착탈부가 구성됨으로써, 펀치의 교체작업이 작업자의 수작업이 아닌 자동으로 이루어짐에 따라, 작업자에 의한 안전사고의 위험성을 낮추면서 펀치의 세팅시간을 줄이며, 나아가 펀치의 정밀한 세팅으로 인한 성형정도의 정밀한 평가결과를 얻을 수 있다.

Description

성형평가용 펀칭장치{Apparatus for punching of evaluating formability}
본 발명은 성형평가용 펀칭장치로서, 펀치의 교체작업이 작업자의 수작업이 아닌 자동으로 이루어지도록 구성되는 성형평가용 펀칭장치에 관한 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 성형평가용 펀칭장치를 나타낸 개략도이다.
도면을 참조하면, 철판형 소재(10)는 제품을 성형하기 전에 성형정도를 판단하는데, 이때 펀치(3)를 이용한 성형성 평가방법을 설명하기로 한다.
몸체(1)에 조립된 펀칭실린더(2)에 펀치(3)를 조립하고, 몸체(1)의 상부에 상판(1a)을 설치하고 누름실린더(5)를 조립 후 금형(4)을 장착한다.
다음으로, 펀치(3) 상부에 일정한 크기로 절단가공된 소재(10)를 안착한 다음, 누름실린더(5)의 실린더로드를 하방 신장시켜 금형(4)으로 소재(10)를 압박고정한다.
그 다음으로, 펀칭실린더(2)의 실린더로드를 상방 신장시켜 펀치(3)가 소재(10)를 밀어 올리면서 펀치(3)의 상부 구조 및 형상에 대응되게 소재(10)가 성형되며, 이러한 성형품(11)의 형상으로 성형성을 평가한다.
이때, 성형품(11)의 형상을 다르게 하기 위해 펀치(3) 교체작업이 이루어진다.
즉, 철판형 소재(10)의 성형성을 판단하기 위해서는 펀치(3)의 상부형상과 실험조건에 따라 수시로 교체 및 세팅작업을 해야 하는데, 펀치(3) 교체 작업 시 작업자의 숙련도에 따라 펀치(3)의 세팅시간과 맞춤정도가 각각 상이하며, 세팅정도에 따라 시험 데이터 값도 상이하게 획득되므로 정밀한 제품을 만드는데 어려움이 따른다.
또한, 작업자의 부주의로 인하여 안전사고의 위험이 있고, 이로 인하여 작업자가 펀치 교체작업을 회피하는 문제점도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 펀치의 교체작업이 작업자의 수작업이 아닌 자동으로 이루어지게 하기 위해, 성형부에 펀치를 자동교체하는 회전유닛과 교체되는 펀치를 펀칭실린더에 착탈되도록 하는 착탈부가 구성되는 성형평가용 펀칭장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형평가용 펀칭장치는, 장치몸체; 및 펀치가 자동교체되도록 상기 장치몸체에 제공되는 성형부;를 포함하며, 상기 성형부는, 소재를 상,하측에서 누르도록 구성되는 상부금형과 하부금형; 및 상기 하부금형에 형성된 통과홀을 통해 상기 펀치를 소재에 펀칭하되, 상기 펀치를 복수 개 구비하여 교체하면서 하나씩 사용되도록 구성되는 펀칭수단;을 구비할 수 있다.
여기에서, 상기 펀칭수단은, 서로 다른 형상의 성형단을 가진 복수 개의 상기 펀치; 상기 장치몸체에 설치되며, 복수 개의 상기 펀치 중 하나를 소재에 펀칭시키는 펀칭유닛; 및 복수 개의 상기 펀치를 서로 이격되도록 홀딩하며, 회전하면서 상기 펀칭유닛에 체결된 상기 펀치를 교체시키는 회전유닛;을 구비할 수 있다.
이때, 상기 회전유닛은, 회전구동력을 가진 회전모터; 및 중심이 상기 회전모터에 상방연결된 회전축에 설치되며, 각각 방사상으로 동일길이 연장배치되어 상기 펀치를 홀드하는 복수 개의 홀드부를 가진 홀드부재;를 구비할 수 있다.
아울러, 상기 홀드부는 상기 펀치가 삽입되어 고정되는 체결홀이 형성되되, 상기 체결홀에는 상기 펀치의 외주면에 형성된 날개부가 걸려서 지지되도록 걸림턱이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 장치몸체는, 상기 펀칭수단이 내장되되 복수 개의 상기 홀드부 중 적어도 하나는 외부에 배치될 수 있도록, 일측에 개방구가 형성될 수 있다.
한편, 상기 펀칭유닛은, 상기 펀치의 상방 펀칭력을 제공하는 펀칭실린더; 및 상기 펀칭실린더에 상기 펀치가 착탈되도록 구성되는 착탈부;를 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 착탈부는, 상기 펀칭실린더의 실린더로드의 단부에 조립되고, 상부에 체결홈을 가진 고정부재; 상기 고정부재의 체결홈 내에 배치되는 탄성부재; 및 상기 고정부재의 체결홈 내에 삽입체결되되 상기 탄성부재에 의해 탄성지지되는 누름부재;를 구비하며, 상기 펀치는 상기 고정부재와 연결고정되기 위해 상기 고정부재가 상방 삽입되는 결합홈이 하면에 형성될 수 있다.
여기에서, 상기 누름부재는 상광하협된 구조를 이루며, 상기 고정부재는 상기 누름부재가 상기 체결홈 하측으로 이동 시 벌어지고 상기 체결홈 상측으로 이동 시 오므려지도록 상부에 분할부가 구성될 수 있다.
나아가, 상기 펀치는 상기 결합홈의 내부 측면에 상기 분할부가 벌어지면서 인입되어 체결되도록 경사진 유격방지홈이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 성형평가용 펀칭장치는, 성형부에 펀치를 자동교체하는 회전유닛과 교체되는 펀치를 펀칭실린더에 착탈되도록 하는 착탈부가 구성됨으로써, 펀치의 교체작업이 작업자의 수작업이 아닌 자동으로 이루어짐에 따라, 작업자에 의한 안전사고의 위험성을 낮추면서 펀치의 세팅시간을 줄이며, 나아가 펀치의 정밀한 세팅으로 인한 성형정도의 정밀한 평가결과를 얻을 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 종래기술에 따른 성형평가용 펀칭장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형평가용 펀칭장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 성형평가용 펀칭장치에서 장치몸체 내부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2의 성형평가용 펀칭장치에서 착탈부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 2의 성형평가용 펀칭장치에서 펀치에 의해 소재가 성형되는 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 성형평가용 펀칭장치는, 펀치의 교체작업이 작업자의 수작업이 아닌 자동으로 이루어짐에 따라, 작업자에 의한 안전사고의 위험성을 낮추면서 펀치의 세팅시간을 줄이며, 나아가 펀치의 정밀한 세팅으로 인한 성형정도의 정밀한 평가결과를 얻을 수 있도록, 성형부에 펀치를 자동교체하는 회전유닛과 교체되는 펀치를 펀칭실린더에 착탈되도록 하는 착탈부가 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형평가용 펀칭장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 성형평가용 펀칭장치에서 장치몸체 내부를 나타낸 사시도이다.
또한, 도 4는 도 2의 성형평가용 펀칭장치에서 착탈부를 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 2의 성형평가용 펀칭장치에서 펀치에 의해 소재가 성형되는 것을 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 후술하는 구성요소들을 위치고정하고 지지하는 장치몸체(110)와, 상기 장치몸체(110)에 제공되며 소재를 펀칭성형하는 펀치(140)를 구비하되 상기 펀치(140)가 자동교체되도록 구성되는 성형부를 포함한다.
구체적으로, 상기 성형부는 소재를 상측에서 누르도록 구성되는 상부금형(120), 상기 상부금형(120)의 하측에 배치된 하부금형(130), 상기 하부금형(130)을 통해 펀치(140)를 소재에 펀칭하는 펀칭수단을 구비한다.
여기에서, 상기 상부금형(120)은 소재를 상측에 누르기 위해 승강실린더(121)에 의해 승강되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 승강실린더(121)는 장치몸체(110)에서 지지대(122)에 의해 상측에 배치된 상판(123)에 설치되며, 실린더로드(151)의 하단부에 상부금형(120)이 고정될 수 있다.
또한, 상기 하부금형(130)은 상부금형(120)의 하측에 위치고정되어 상면에 소재가 안착되는 구조를 취하는데, 즉 장치몸체(110)의 설치고정되되 상부금형(120)의 하측에 위치되면서 고정된 배치구조를 이루며, 이에 대한 장치몸체(110)의 구체적인 구조에 대해서는 본 발명에 의해 한정되지 않는다.
아울러, 이러한 하부금형(130)은 소재가 안착되는 부위에 하측으로부터 상측으로 펀칭되는 펀치(140)가 통과되는 통과홀(130a)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 펀칭수단은 하부금형(130)의 통과홀(130a)을 통해 상측으로 펀치(140)를 소재에 펀칭하며, 상기 펀치(140)를 복수 개 구비하여 교체하면서 하나씩 사용되도록 구성된다.
구체적으로, 상기 펀칭수단은 서로 다른 형상의 성형단을 가진 복수 개의 펀치(140), 상기 장치몸체(110)에 설치된 펀칭유닛, 및 상기 펀칭유닛에 체결되는 펀치(140)를 교체시키는 회전유닛을 구비할 수 있다.
상기 펀칭유닛은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 장치몸체(110)에 설치되며 복수 개의 상기 펀치(140) 중 하나를 소재에 펀칭시키도록 구성된다.
여기에서, 상기 펀칭유닛은 펀치(140)의 상방 펀칭력을 제공하는 펀칭실린더(150), 상기 펀칭실린더(150)에 펀치(140)가 착탈되도록 구성되는 착탈부(160)를 구비할 수 있다.
상기 착탈부(160)는 펀칭실린더(150)에 조립된 고정부재(161), 및 상기 고정부재(161) 내에 설치되는 탄성부재(162)와 누름부재(163)를 구비할 수 있다.
이때, 상기 고정부재(161)는 펀칭실린더(150)의 실린더로드(151)의 단부에 조립되는데, 하부가 실린더로드(151)의 단부면에 형성된 로드홈(151a)에 끼움조립된다.
한편, 상기 펀치(140)는 착탈부(160)에 체결부착되고 분리탈거될 수 있는데, 이때 착탈부(160)의 고정부재(161)와 연결고정되기 위해 고정부재(161)가 상방 삽입되는 결합홈(140a)이 하면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 고정부재(161)는 상부에 체결홈이 형성되는데, 이러한 체결홈에는 탄성부재(162)와 누름부재(163)가 배치될 수 있다.
먼저 상기 탄성부재(162)가 고정부재(161)의 체결홈 내에 배치되고 다음으로 누름부재(163)가 상기 체결홈에 삽입체결되되 탄성부재(162)의 상부에 의해 탄성지지되는 배치구조를 이루게 된다.
상기와 같은 배치구조를 이루는 누름부재(163)와 고정부재(161)에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 누름부재(163)는 상광하협된 구조를 이루는데 즉, 상측으로 갈수록 커지고 하측으로 갈수록 작아지는 구조이다.
또한, 상기 고정부재(161)는 누름부재(163)가 체결홈 하측으로 이동 시 벌어지고 체결홈 상측으로 이동 시 오므려지도록 상부에 분할부(161a)가 구성될 수 있다.
이때, 상기 분할부(161a)는 고정부재(161)의 상부부분으로서 복수 개로 분할되는 구조를 가진 부분이며, 각각의 분할된 부위는 서로에 대해 일정간격 이격되어 위치된다.
이와 같이 구성되는 고정부재(161)는 복수 개의 펀치(140) 중 상측에 위치되는 펀치(140)에 연결고정되기 위해 펀치(140) 하면의 결합홈(140a)에 삽입되는 구조를 지니는데, 펀치(140)와의 결합에 있어서 상기 분할부(161a), 누름부재(163), 탄성부재(162)가 각각 기능을 수행하게 된다.
구체적으로, 복수 개의 펀치(140) 중 하나가 고정부재(161)의 상측에 위치되면 펀칭실린더(150)의 실린더로드(151)가 일정 거리만큼 상측으로 신장함으로써, 상측에 위치된 펀치(140)가 고정부재(161)와 연결체결된다.
이러한 연결체결과정을 보다 자세히 살펴보면, 펀칭실린더(150)의 실린더로드(151)가 일정 거리만큼 상측으로 신장하면 펀치(140)가 자중에 의해 점차적으로 내려오면서 펀치(140)의 하면에 형성된 결합홈(140a)에 고정부재(161)가 들어가게 된다.
이때, 펀치(140)의 결합홈(140a) 내 상면이 누름부재(163)를 하측으로 누르게 되고 이에 누름부재(163)를 탄성지지하는 탄성부재(162)가 압축하면서, 누름부재(163)가 서서히 하강하게 된다.
이와 같이 누름부재(163)가 하측으로 내려오게 되는데 이러한 과정에서 상광하협 구조를 지닌 누름부재(163)의 상부가 점차적으로 고정부재(161)의 분할부(161a)를 측방향으로 밀게 됨으로써, 분할부(161a)가 펀치(140)의 하면에 형성된 결합홈(140a)의 내부 측면을 밀게 됨에 따라 펀치(140)가 고정부재(161)에 고정되며, 이는 결과적으로 펀치(140)가 펀칭실린더(150)의 실린더로드(151)에 연결고정되는 구조를 취하게 된다.
나아가, 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 누름부재(163)에 의해 벌어진 고정부재(161)의 분할부(161a)가 인입되어 체결될 수 있도록, 상기 펀치(140)의 결합홈(140a) 내부 측면에 경사진 유격방지홈(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 유격방지홈은 고정부재(161)의 분할부(161a)가 벌어지면서 경사지게 되는데, 이러한 경사와 대응되는 구조로서 경사지게 형성되어 분할부(161a)가 인입되어 체결되도록 형성된 체결부분이다.
이와 같은 유격방지홈은 펀칭실린더(150)의 실린더로드(151)와 펀치(140)의 체결부위에 유격이 발생하지 않도록 하는 역할을 수행하며, 이에 따라 펀칭실린더(150)의 실린더로드(151)에 대한 펀치(140)의 고정력을 증대시킴으로써 펀치(140)가 보다 더 견고하게 고정될 수 있도록 한다.
한편, 상기 회전유닛은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 펀치(140)를 서로 이격되도록 홀딩하며, 회전하면서 펀칭유닛에 체결된 펀치(140)를 교체시키도록 구성된다.
구체적으로, 상기 회전유닛은 회전구동력을 가진 회전모터(170), 중심이 상기 회전모터(170)에 상방연결된 회전축(171)에 설치된 홀드부재(180)를 구비할 수 있다.
상기 회전모터(170)는 장치몸체(110) 내에서 펀칭실린더(150)의 일측에 설치될 수 있으며, 그 구동축은 상측으로 배치된 회전축(171)과 연결되어 상기 회전축(171)을 회전구동시킬 수 있다.
또한, 상기 홀드부재(180)는 각각 방사상으로 동일길이 연장배치되어 상기 펀치(140)를 홀드하는 복수 개의 홀드부(181)를 가진다.
이때, 상기 홀드부(181)는 펀치(140)가 삽입되어 고정되는 체결홀(181a)이 형성되며, 상기 체결홀(181a)에는 상기 펀치(140)의 외주면에 형성된 날개부(141)가 걸려서 지지되도록 걸림턱(182)이 형성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 회전유닛은 회전모터(170)에 의해 홀드부재(180)가 회전하면서 펀칭실린더(150)의 실린더로드(151)에 체결해야 할 펀치(140)를 실린더로드(151) 상측에 위치시킬 수 있다.
한편, 상기 장치본체에는 펀칭수단이 내부에 배치되는 구조를 이루는데, 상기 회전유닛 각각의 홀드부(181)에 펀치(140)를 홀딩시키거나 또는 홀딩된 펀치(140)를 교체하려고 펀치(140)를 탈거시키기 위해서, 복수 개의 홀드부(181) 중 적어도 하나는 장치본체의 외부에 배치될 수 있도록, 도 2에 도시된 바와 같이 장치본체의 일측에 개방구(110a)가 형성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은, 성형부에 펀치(140)를 자동교체하는 회전유닛과 교체되는 펀치(140)를 펀칭실린더(150)에 착탈되도록 하는 착탈부(160)가 구성됨으로써, 펀치(140)의 교체작업이 작업자의 수작업이 아닌 자동으로 이루어짐에 따라, 작업자에 의한 안전사고의 위험성을 낮추면서 펀치(140)의 세팅시간을 줄이며, 나아가 펀치(140)의 정밀한 세팅으로 인한 성형정도의 정밀한 평가결과를 얻을 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
110 : 장치본체 110a : 개방구
120 : 상부금형 121 : 승강실린더
122 : 지지대 123 : 상판
130 : 하부금형 130a : 통과홀
140 : 펀치 140a: 결합홈
141 : 날개부 150 : 펀칭실린더
151 : 실린더로드 151a : 로드홈
160 : 착탈부 161 : 고정부재
161a : 분할부 162 : 탄성부재
163 : 누름부재 170 : 회전모터
171 : 회전축 180 : 홀드부재
181 : 홀드부 181a : 체결홀
182 : 걸림턱

Claims (9)

  1. 장치몸체(110); 및 펀치(140)가 자동교체되도록 상기 장치몸체(110)에 제공되는 성형부;를 포함하며, 상기 성형부는, 소재를 상,하측에서 누르도록 구성되는 상부금형(120)과 하부금형(130); 및 상기 하부금형(130)에 형성된 통과홀(130a)을 통해 상기 펀치(140)를 소재에 펀칭하되, 상기 펀치(140)를 복수 개 구비하여 교체하면서 하나씩 사용되도록 구성되는 펀칭수단;을 구비하며,
    상기 펀칭수단은, 서로 다른 형상의 성형단을 가진 복수 개의 상기 펀치(140); 및 상기 장치몸체(110)에 설치되며, 복수 개의 상기 펀치(140) 중 하나를 소재에 펀칭시키는 펀칭유닛;을 구비하며,
    상기 펀칭유닛은, 상기 펀치(140)의 상방 펀칭력을 제공하는 펀칭실린더(150); 및 상기 펀칭실린더(150)에 상기 펀치(140)가 착탈되도록 구성되는 착탈부(160);를 구비하며,
    상기 착탈부(160)는, 상기 펀칭실린더(150)의 실린더로드(151)의 단부에 조립되고, 상부에 체결홈을 가진 고정부재(161); 상기 고정부재(161)의 체결홈 내에 배치되는 탄성부재(162); 및 상기 고정부재(161)의 체결홈 내에 삽입체결되되 상기 탄성부재(162)에 의해 탄성지지되는 누름부재(163);를 구비하며, 상기 펀치(140)는 상기 고정부재(161)와 연결고정되기 위해 상기 고정부재(161)가 상방 삽입되는 결합홈(140a)이 하면에 형성되며,
    상기 누름부재(163)는 상광하협된 구조를 이루며, 상기 고정부재(161)는 상기 누름부재(163)가 상기 체결홈 하측으로 이동 시 벌어지고 상기 체결홈 상측으로 이동 시 오므려지도록 상부에 분할부(161a)가 구성되는 것을 특징으로 하는 성형평가용 펀칭장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펀칭수단은,
    복수 개의 상기 펀치(140)를 서로 이격되도록 홀딩하며, 회전하면서 상기 펀칭유닛에 체결된 상기 펀치(140)를 교체시키는 회전유닛;
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 성형평가용 펀칭장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전유닛은,
    회전구동력을 가진 회전모터(170); 및
    중심이 상기 회전모터(170)에 상방연결된 회전축(171)에 설치되며, 각각 방사상으로 동일길이 연장배치되어 상기 펀치(140)를 홀드하는 복수 개의 홀드부(181)를 가진 홀드부재(180);
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 성형평가용 펀칭장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 홀드부(181)는 상기 펀치(140)가 삽입되어 고정되는 체결홀(181a)이 형성되되, 상기 체결홀(181a)에는 상기 펀치(140)의 외주면에 형성된 날개부(141)가 걸려서 지지되도록 걸림턱(182)이 형성된 것을 특징으로 하는 성형평가용 펀칭장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 장치몸체(110)는,
    상기 펀칭수단이 내장되되 복수 개의 상기 홀드부(181) 중 적어도 하나는 외부에 배치될 수 있도록, 일측에 개방구(110a)가 형성된 것을 특징으로 하는 성형평가용 펀칭장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 펀치(140)는 상기 결합홈(140a)의 내부 측면에 상기 분할부(161a)가 벌어지면서 인입되어 체결되도록 경사진 유격방지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 성형평가용 펀칭장치.
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