KR101496121B1 - 프레스 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스 성형장치에 관한 것으로, 'U'자 형상으로 성형된 소재가 안착되는 하부금형부와, 하부금형부의 상방에 배치되고 소재의 단부를 가압하여 구부려주는 상부금형부를 포함하여, 추후 원형 단면을 갖는 소재 가공이 가능하도록 소재를 구부려준다.

Description

프레스 성형장치{PRESS FORMING DEVICE}

본 발명은 프레스 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소재를 가압하여 파이프 형상이 가능하도록 구부려주는 프레스 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 소재의 성형을 위한 프레스 성형장치는, 상부금형과 하부금형의 사이에 소재를 위치시킨 후, 상부금형을 하강시켜 소재를 가압 성형함으로써, 소재를 원하는 형상으로 성형하는 장치이다.

프레스 성형은 소재를 한번 또는 여러 번 가압하는 방식으로 성형하여 사용자가 원하는 형상으로 성형한다.

통상 소재를 특정 형상으로 성형하고, 성형된 소재에 나사가공이 필요한 경우에는 소재를 탭핑장치(tapping device)로 이송시켜 나사가공을 수행한다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2013-0013560호(2013.02.06 공개, 발명의 명칭 : 프레스 금형장치)에 개시되어 있다.

종래에는 평탄면을 갖는 소재를 'U'자 형상으로 성형하더라도, 'U'자 형상으로 성형된 소재의 단부를 구부리는 과정에서 불량이 다수 발생하여, 파이프 형상의 소재 성형이 어려운 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 'U'자 형상으로 성형된 소재의 단부를 안정적으로 구부려주는 프레스 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 프레스 성형장치는: 'U'자 형상으로 성형된 소재가 안착되는 하부금형부; 및 상기 하부금형부의 상방에 배치되고, 상기 소재의 단부를 가압하여 구부려주는 상부금형부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부금형부는: 상하 이동되는 승강부; 상기 승강부에 결합되는 몸체부; 및 상기 몸체부에 결합되고, 상기 소재의 단부를 가압하도록 곡면을 갖는 성형부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부금형부는: 상기 몸체부에 결합되고, 상기 소재의 단부가 걸리는 걸림부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 걸림부는: 상기 몸체부에 결합되고, 상기 성형부 사이에 배치되며, 상기 곡면의 상단부보다 높게 위치되는 상걸림체; 및 상기 상걸림체의 중앙부에서 하방으로 연장되어 상기 곡면의 상단부보다 낮게 위치되는 하걸림체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부금형부는: 상기 걸림부에 장착되고, 상기 소재의 부착을 차단하는 분리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분리부는: 상기 걸림부에 형성되는 걸림홀부에 결합되는 탄성체; 및 상기 탄성체에 결합되고, 상기 걸림홀부를 통해 상기 걸림부의 외부로 노출되어 상기 소재를 밀어내는 분리봉을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 프레스 성형장치는 'U'자 형상으로 성형된 소재의 단부를 내측으로 구부려주므로, 추후 공정을 통해 원형 단면으로 가공이 원활해지는 효과가 있다.

본 발명에 따른 프레스 성형장치는 성형부에 곡면이 형성되어 소재의 구부러짐을 유도하는 효과가 있다.

본 발명에 따른 프레스 성형장치는 걸림부에 소재의 단부가 걸리므로, 소재가 곡면과 상응되는 곡률로 성형되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 프레스 성형장치는 상부금형부에 장착되는 분리부가 상부금형부에 소재가 부착되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치에서 하금형부에 소재가 안착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치에서 상부금형부가 하강하여 소재를 가압하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치에서 상부금형부가 소재를 성형한 후 소재에서 이격되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3에서 분리부의 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4에서 분리부의 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 프레스 성형장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치에서 하금형부에 소재가 안착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치에서 상부금형부가 하강하여 소재를 가압하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치에서 상부금형부가 소재를 성형한 후 소재에서 이격되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치(1)는 하부금형부(10)와 상부금형부(20)를 포함한다.

하부금형부(10)는 지면과 같은 고정물에 고정 설치되고, 'U'자 형상으로 성형된 소재(100)가 안착된다. 이를 위해 하부금형부(10)는 소재(100)와 대응되는 형상을 갖는다. 일 예로, 하부금형부(10)에는 소재(100)가 안착되기 위한 홈이 형성된다.

상부금형부(20)는 하부금형부(10)의 상방에 배치되고, 소재(100)의 단부를 가압하여 내측으로 구부려준다.

상부금형부(20)에 의해 단부가 내측으로 곡선을 갖도록 구부려진 소재(100)는 별도의 금형수단에 의해 가공되어 단면이 원을 형성하는 파이프 형상으로 가공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상부금형부(20)는 승강부(21)와, 몸체부(22)와, 성형부(23)를 포함한다.

승강부(21)는 고정물에 고정되고, 길이가 가변되어 상하 이동되며, 몸체부(22)는 승강부(21)에 결합되어 높이가 조절된다.

성형부(23)는 몸체부(22)에 결합되고, 소재(100)의 단부를 가압하도록 곡면(231)이 형성된다.

하부금형부(10)에는 단면이 'U'자를 형성하는 소재(100)가 안착되므로, 성형부(23)는 소재(100)의 양단부를 각각 구부려주도록 한 쌍이 마주보며 이격되어 배치된다.

따라서, 승강부(21)에 의해 성형부(23)가 소재(100)의 각 단부를 가압하면, 소재(100)는 곡면(231)을 따라 변형되되 단면이 원 형상을 하기 직전 단계가 되도록 가공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상부금형부(20)는 걸림부(24)를 더 포함한다. 걸림부(24)는 몸체부(22)에 결합되고 소재(100)의 단부가 걸리도록 형성된다.

따라서, 곡면(231)에 의해 구부러지는 소재(100)의 단부는 걸림부(24)에 지지되어 곡면(231)과 상응하는 곡률을 갖도록 가공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 걸림부(24)는 상걸림체(241)와, 하걸림체(242)를 포함한다. 상걸림체(241)와 하걸림체(242)는 일체로 형성된다.

몸체부(22)에 결합되는 상걸림체(241)는 성형부(23) 사이에 배치된다. 상걸림체(241)의 저면부는 곡면(231)의 상단부보다 높게 위치되거나 동일하여, 곡면(231)을 따라 변형되는 소재(100)의 단부가 상걸림체(241)에 걸리지 않는다.

하걸림체(242)는 상걸림체(241)의 중앙부에서 하방으로 연장된다. 이러한 하걸림체(242)의 저면부는 곡면(231)의 상단부보다 낮게 위치된다.

따라서, 하걸림체(242)의 양측으로 단턱이 형성되므로, 곡면(231)을 따라 변형되는 소재(100)의 각 단부가 하걸림체(242)에 걸려 곡면(231)과 상응하는 곡률을 갖도록 구부러진다.

도 5는 도 3에서 분리부의 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6은 도 4에서 분리부의 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상부금형부(20)는 분리부(25)를 더 포함한다.

즉, 상부금형부(20)가 소재(100)의 단부를 가공하는 과정에서 소재(100)의 단부가 걸림부(24) 또는 성형부(23)에 밀착되어 상부금형부(20)의 상승시 연동되어 상방 이동될 수 있다.

분리부(25)는 걸림부(24)에 장착되고, 상부금형부(20)의 소재(100) 가공 후 상승시 소재(100)를 밀어내어 걸림부(24)에 소재(100)가 부착되는 것을 방지한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 분리부(25)는 탄성체(251)와 분리봉(252)을 포함하고, 걸림부(24)에 형성되는 걸림홀부(243)에 장착된다.

상당한 길이를 갖는 소재(100)를 변형하기 위해 성형부(23)와 걸림부(24)도 소재(100)와 대응되는 길이를 가지며, 걸림부(24)의 길이방향으로 복수개의 분리부(25)가 배치될 수 있다.

탄성체(251)는 걸림홀부(243)에 결합된다. 일 예로, 걸림홀부(243)는 하걸림체(242)의 저면에서 상방으로 홀가공되어 형성되고, 탄성체(251)는 걸림홀부(243)에 삽입되되, 상단부가 걸림홀부(243)의 상단부에 고정된다.

분리봉(252)은 상단부가 탄성체(251)에 결합되어 걸림홀부(243)에 일부 삽입되고, 걸림부(24)의 외부로 노출된다.

상부금형부(20)가 소재(100)를 가공하는 동안, 탄성체(251)가 수축된 상태로 분리봉(252)이 소재(100)와 접촉된다.

그리고, 상부금형부(20)가 소재(100)에 대한 가공을 종료하고 상승하는 시점에서, 탄성체(251)의 복원력에 의해 분리봉(252)이 소재(100)를 밀어낸다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치의 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.

'U'자 형상으로 성형된 소재(100)가 하부금형부(10)에 안착되면(도 2 참조), 승강부(21)가 구동되어 한 쌍의 성형부(23)가 소재(100)의 단부를 각각 가공한다(도 3 참조).

즉, 소재(100)의 단부는 성형부(23)의 곡면(231)을 따라 구부러지면서 걸림부(24)에 걸려 곡면(231)과 상응하는 곡률이 되도록 변형된다.

이때, 걸림부(24)에 장착되는 분리봉(252)은 소재(100)의 중앙부와 접촉되어 상방 이동되고, 분리봉(252)을 지지하는 탄성체(251)는 수축된다(도 5 참조).

소재(100)에 대한 가공이 완료되면, 승강부(21)가 구동되어 성형부(23)와 걸림부(24)는 상방 이동된다(도 4 참조).

이때, 탄성체(251)의 복원력에 의해 분리봉(252)이 소재(100)를 밀어내므로, 소재(100)가 상부금형부(20)와 함께 상방 이동되지 않고 하부금형부(10)에 안착된 상태를 유지한다(도 6 참조).

상부금형부(20)가 소재(100)를 가공한 후 상승하면, 소재(100)는 후공정으로 이동되어 단면이 원형을 갖도록 재가공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치(1)는 'U'자 형상으로 성형된 소재(100)의 단부를 내측으로 구부려주므로, 추후 공정을 통해 원형 단면으로 가공이 원활해진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치(1)는 성형부(23)에 곡면(231)이 형성되어 소재(100)의 구부러짐을 유도한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치(1)는 걸림부(24)에 소재(100)의 단부가 걸리므로, 소재(100)가 곡면(231)과 상응되는 곡률로 성형된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치(1)는 상부금형부(20)에 장착되는 분리부(25)가 상부금형부(20)에 소재(100)가 부착되는 것을 방지한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 하부금형부 20 : 상부금형부
21 : 승강부 22 : 몸체부
23 : 성형부 24 : 걸림부
25 : 분리부 100 : 소재
231 : 곡면 241 : 상걸림체
242 : 하걸림체 251 : 탄성체
252 : 분리봉

Claims (6)

1. 'U'자 형상으로 성형된 소재가 안착되기 위한 홈이 형성되는 하부금형부; 및
   상기 하부금형부의 상방에 배치되고, 상기 소재의 단부를 가압하여 내측으로 구부려주는 상부금형부를 포함하고,
   상기 상부금형부는
   길이가 가변되어 상하 이동되는 승강부;
   상기 승강부에 결합되어 높이가 조절되는 몸체부;
   상기 몸체부에 결합되고, 상기 소재의 단부를 가압하도록 곡면을 갖는 성형부;
   상기 몸체부에 결합되고, 상기 소재의 단부가 걸리는 걸림부; 및
   상기 걸림부에 장착되고, 상기 소재의 부착을 차단하는 분리부를 포함하며,
   상기 걸림부는
   상기 몸체부에 결합되고, 상기 성형부 사이에 배치되며, 저면부가 상기 곡면의 상단부보다 높게 위치되는 상걸림체; 및
   상기 상걸림체의 중앙부에서 하방으로 연장되며, 저면부가 상기 곡면의 상단부보다 낮게 위치되는 하걸림체를 포함하고,
   상기 분리부는
   상기 걸림부에 형성되는 걸림홀부에 결합되는 탄성체; 및
   상기 탄성체에 결합되고, 상기 걸림홀부를 통해 상기 걸림부의 외부로 노출되어 상기 소재를 밀어내는 분리봉을 포함하며,
   상기 승강부에 의해 상기 성형부가 상기 소재의 각 단부를 가압하면, 상기 소재는 상기 곡면을 따라 변형되되, 상기 하걸림체의 양측으로 단턱이 형성되므로 상기 곡면을 따라 변형되는 상기 소재의 각 단부가 상기 하걸림체에 걸려 상기 곡면과 상응하는 곡률을 갖도록 구부러지고,
   상기 걸림홀부는 상기 하걸림체의 저면에서 상방으로 홀가공되어 형성되며, 상기 탄성체는 상기 걸림홀부에 삽입되되 상단부가 상기 걸림홀부의 상단부에 고정되는 것을 특징으로 하는 프레스 성형장치.
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