KR101513723B1

KR101513723B1 - 이종 소재의 단조 성형방법 및 단조 성형장치

Info

Publication number: KR101513723B1
Application number: KR1020140060197A
Authority: KR
Inventors: 고시진
Original assignee: 주식회사 범천정밀
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2014-05-20
Publication date: 2015-04-22
Also published as: EP3147044A4; JP6340139B2; CN106457358A; US10682683B2; US20170080478A1; CN106457358B; WO2015178674A2; WO2015178674A3; JP2017515691A; EP3147044A2; EP3147044B1; HUE048343T2

Abstract

본 발명은 하형부의 상부에서 이동되는 트레이판에 이종 소재를 투입 고정하여 이종 소재를 순차적으로 압축 성형할 수 있도록 하고, 소재판의 공급만으로 소재를 연속 투입하여 제품의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 이종 소재의 단조 성형방법 및 단조 성형장치에 관한 것이다. 그리고, 본 발명에 따른 이종 소재의 단조 성형장치는 상기 하형부의 상부로 한 피치씩 트레이판을 일측에서 타측으로 공급하는 트레이판 공급수단과; 상기 상,하형부의 일측에 구비되어 상기 트레이판에 소재 관통고정부를 연속 성형하는 천공 성형부와; 상기 프레스의 전방에 구비되어 상기 소재 관통고정부의 상부로 소재판을 한 피치씩 공급하는 소재판 공급수단과; 상기 천공 성형부의 타측에 배치되게 상기 상,하형부에 구비되어 상기 소재 관통고정부의 상부로 투입되는 소재판을 반복적으로 절단하여 절단된 소재를 소재 관통고정부에 압축 고정시키는 절단 압축부와; 상기 절단 압축부의 타측에 배치되게 상기 상,하형부에 구비되어 이동되는 소재를 압축 성형하는 압축 성형부와; 상기 압축 성형부의 타측에 배치되게 상기 상,하형부에 구비되어 성형된 소재를 분리 추출시키는 추출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이종 소재의 단조 성형방법 및 단조 성형장치{APPARATUS AND METHOD FOR FORGING OF DIFFERENT MATERIALS}

본 발명은 이종 소재의 단조 성형방법 및 단조 성형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하형부의 상부에서 이동되는 트레이판에 이종 소재를 투입 고정하여 이종 소재를 순차적으로 압축 성형할 수 있도록 하고, 소재판의 공급만으로 소재를 연속 투입하여 제품의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 이종 소재의 단조 성형방법 및 단조 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 단조는 철이나 비철금속 등의 소재를 가압하여 소성변형을 주는 성형 방법이다. 그리고, 이와 같이 소재를 압축하는 단조 작업은 상,하부금형을 포함하는 프레스 기계(press machine : 이하, "프레스"라 한다.)에 의해 진행된다.

또한 종래에 단조를 통해 소재를 소성 가공할 경우에는, 단일 소재를 압축하여 단조 성형품을 성형하는 단일 성형방식이 알려져 있고, 또한, 긴 판의 소재를 프로그레시브 프레스(progressive press)에 투입하여 순차가공에 의해 단조 성형품을 성형하는 순차 성형방식이 알려져 있다.

이하, 종래의 순차 성형방식의 일 예로 대한민국 특허등록 제0417939호의 "순차 이송 가공 장치"(이하. "종래의 순차 이송 가공장치"라 한다.)를 살펴보면 다음과 같다.

이에, 종래의 순차 이송 가공장치는 길이가 긴 피가공재를 순차적으로 가공하여 단조 성형품들을 성형하는 것으로, 복수개의 가공 유닛을 복수의 가공 공정에 대응시켜 피가공재(이하, "소재"라 한다.)의 길이 이송 방향에 배치하고, 소재의 피치 이송에 의해 순차 가공하도록 순차 이송 가공장치를 구비하고, 본체가, 기판과, 상기 기판과 소정 거리를 두고 설치된 지지판과, 상기 기판과 상기 지지판 사이에서 기판 및 지지판과 직교하는 방향으로 이동 가능하게 형성된 슬라이더와, 이 슬라이더를 구동하는 구동 수단에 의해 형성된다. 그리고, 상기 가공 유닛을 기계 가공 유닛으로 형성함과 동시에, 상기 슬라이더의 이동을 제어하여 기계 가공을 연속하여 행할 수 있도록 한다.

그런데, 상기와 같은 종래의 순차 이송 가공장치는 얇은 판의 전연성(展延性)이 낮은 소재를 압축시켜 제품을 제조하는 데는 용이하다. 그러나, 전연성이 큰 알루미늄이나 동 등의 얇은 판의 소재를 종래의 순차 이송 가공장치에 투입하여 단조 성형품을 제조할 경우에는, 소재의 전연성이 우수하여 단조 성형시 소재의 부피가 급격하게 넓어짐에 따라 소재의 이송피치가 변화된다. 그러므로 종래의 순차 이송 가공장치에서는 전연성이 우수한 알루미늄이나 동 등의 소재를 순차적으로 가공할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.

대한민국 특허등록 제0417939호의 "순차 이송 가공 장치"(2004.01.28.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위한 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 하형부의 상부에 투입되는 트레이판에 소재 관통고정부를 연속적으로 형성하여 각각의 소재 관통고정부에 전연성이 우수한 이종 소재를 투입 고정함으로써 이종 소재를 순차적으로 압축 성형할 수 있도록 하고, 소재판의 공급만으로 소재를 연속 투입할 수 있도록 하는 이종 소재의 단조 성형방법 및 단조 성형장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 트레이판에 형성된 소재 관통고정부의 관통고정홀에 이종 소재의 전,후방을 관통되게 고정함으로써 이종 소재를 좀 더 견고하게 트레이판에 고정할 수 있도록 하고, 고가의 이종 소재의 고정부피를 최소화 하여 소재 이용을 극대화함으로써 소재의 압축 성형시 원가를 절감할 수 있도록 하는 이종 소재의 단조 성형방법 및 단조 성형장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 트레이판의 소재 관통고정부의 전,후방에 좌우로 긴 변형 방지홀을 더 형성함에 따라, 소재의 압축 성형시 트레이판의 전,후방 단부의 변형을 최소로 줄임으로써, 소재의 압축 성형의 정밀도를 좀 더 향상시킬 수 있도록 하는 이종 소재의 단조 성형방법 및 단조 성형장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 소재의 전,후방과 상,하부는 물론, 양측도 함께 성형할 수 있도록 하고, 소재의 모서리부에 라운드도 줄 수 있도록 하는 이종 소재의 단조 성형장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 트레이판을 하형부의 상면에서 이격되게 공급함으로써 소재의 성형시 소재의 상부 탈형을 원활하게 할 수 있도록 하는 이종 소재의 단조 성형장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 완성된 소재의 추출시 소재의 둘레를 절단하여 분리 추출함으로써 절삭가공 등의 후 공정이 필요 없게 할 수 있는 이종 소재의 단조 성형장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 압축 성형되는 소재를 하형부에서 좀 더 원활하게 상부로 탈형시킬 수 있도록 하는 이종 소재의 단조 성형장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형방법"은, 일측에서 타측으로 천공 성형부, 절단 압축부, 압축 성형부, 추출부가 순서적으로 구비되는 상,하형부를 포함하는 프레스를 준비하고, 상기 상형부를 반복 승강시키는 단계와; 상기 상형부가 상승될 때 마다 상기 하형부의 상부로 일측에서 타측으로 1피치씩 트레이판을 공급시켜 상기 천공 성형부를 통해 트레이판에 소재 관통고정부를 연속 성형하는 소재 관통고정부 성형단계와; 상기 상형부가 상승될 때 마다 전방에서 상기 소재 관통고정부의 상부로 소재판을 투입시켜 상기 절단 압축부을 통해, 소재판을 반복 절단하여 각각의 상기 소재 관통고정부의 상부에 절단된 소재를 연속 투입하고 투입된 소재를 압축하여 상기 소재를 소재 관통고정부에 고정하는 소재 투입 고정단계와; 상기 트레이판에 고정되어 이동되는 소재를 상기 압축 성형부를 통해 압축 성형하는 소재 성형단계와; 상기 트레이판에 고정되어 성형이 완료된 소재를 상기 추출부를 통해 절단 분리시켜 하부로 추출하는 소재 추출단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형방법"의 상기 소재 관통 고정부는, 중앙홀과, 상기 중앙홀의 전,후방에 소재가 관통 고정되게 형성되는 하나 이상의 관통고정홀,을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형방법"의 상기 중앙홀의 전,후방에는 좌우 방향으로 길게 형성되어 트레이의 변형을 방지하는 변형 방지홀이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형방법"의 상기 소재 투입 고정단계는, 타측으로 이동되어 정지된 소재 관통고정부의 상부에 소재판의 후방이 위치된 상태에서, 상기 상형부의 하강을 통해 소재의 후방이 절단되어 상기 중앙홀의 상부 둘레에 절단된 소재를 안착시키는 과정과, 소재를 안착시키는 과정을 진행한 후에 소재를 타측으로 한 피치 이동시킨 다음 상기 상형부의 하강을 통해 소재의 전,후방을 압축시켜 소재의 전,후방을 상기 소재 관통고정홀에 관통 고정시키는 과정,을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형방법"의 상기 소재 성형단계는, 상기 소재의 전,후방과 상,하부를 압축 성형하는 과정과, 상기 소재의 전,후방과 상,하부를 압축 성형한 후에 소재의 타측과 일측의 연결판을 순차적으로 절단하여 연결판을 하부로 배출하는 과정과, 전,후방과 상,하부가 압축 성형된 소재의 양측부를 압축 성형하는 과정,을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형방법"의 상기 소재는 금속으로 구성되고, 상기 트레이판은 소재보다 전연성이 적은 금속으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형방법"의 상기 소재는 알루미늄 또는 동으로 구성되고, 상기 트레이판은 철이나 스테인리스로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"는 상기 하형부의 상부로 한 피치씩 트레이판을 일측에서 타측으로 공급하는 트레이판 공급수단과; 상기 상,하형부의 일측(좌측)에 구비되어 상기 트레이판에 소재 관통고정부를 연속 성형하는 천공 성형부와; 상기 프레스의 전방에 구비되어 상기 소재 관통고정부의 상부로 소재판을 한 피치씩 공급하는 소재판 공급수단과; 상기 천공 성형부의 타측에 배치되게 상기 상,하형부에 구비되어 상기 소재 관통고정부의 상부로 투입되는 소재판을 반복적으로 절단하여 절단된 소재를 소재 관통고정부에 압축 고정시키는 절단 압축부와; 상기 절단 압축부의 타측에 배치되게 상기 상,하형부에 구비되어 이동되는 소재를 압축 성형하는 압축 성형부와; 상기 압축 성형부의 타측에 배치되게 상기 상,하형부에 구비되어 성형된 소재를 분리 추출시키는 추출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 프레스는, 상기 트레이판을 승강 가능하게 상기 하형부의 상면으로부터 이격되게 공급하는 승강 가이드부,를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 승강 가이드부는, 상기 하형부의 전,후방에 좌우 간격을 두고 다수로 형성되고 하부의 스프링을 통해 승강이 가능하게 상승된 위치를 유지하며 각각이 상기 트레이판의 전방단부 또는 후방단부에 밀착되는 다수의 승강 가이드롤,을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 소재 관통고정부는, 중앙홀과, 상기 중앙홀의 전,후방에 소재가 관통 고정되게 형성되는 하나 이상의 관통고정홀,을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 중앙홀의 전,후방에는 좌우 방향으로 길게 형성되어 트레이의 변형을 방지하는 변형 방지홀이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 절단 압축부는, 상기 상형부의 하강을 통해 소재를 절단하는 소재 절단부와, 상기 소재 절단부의 타측에 구비되어 소재의 전,후방을 압축하여 상기 소재 관통고정부의 전,후방에 형성된 소재 관통고정홀에 소재를 관통시켜 고정하는 소재 압축고정부,를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 압축 성형부는, 일측에 구비되어 압축을 통해 소재의 전,후방과 상부를 성형하는 하나 이상의 제1 압축 성형부와, 상기 제1 압축 성형부의 타측에 구비되어 상기 트레이판의 소재 관통고정부의 사이를 연결하는 연결판을 절단 배출하는 연결판 절단부와, 상기 연결판 절단부의 타측에 구비되어 상기 소재의 양측을 압축 성형하는 하나 이상의 제2 압축 성형부,를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 압축 성형부는, 압축 성형부의 타측에 구비되어 소재를 최종적으로 압축 성형한 후, 스프링의 탄발력을 통해 성형된 상기 소재를 들어 올려 하형부에서 소재를 상부로 탈형시키는 소재 성형 탈형부,을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 소재 성혀 탈형부는, 일측에 구비되어 소재의 전,후방을 성형하면서 소재를 이탈시켜 추출하는 제1 소재 탈형부와, 상기 제1 소재 탈형부의 타측에 구비되어 소재의 양측을 성형하면서 소재를 이탈시켜 추출하는 제2 소재 탈형부,를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 제1ㅇ소재 탈형부는, 상기 상형부에 구비되는 소재 누름금형과, 상기 하형부에 전,후방 경사면을 통해 상부의 전후방 폭이 넓고 하부의 전후방의 폭이 좁게 함몰 형성되는 금형 삽입홈과, 상기 성형금형 삽입홈의 전,후방에 삽입되고 각각의 전방과 후방에는 상기 전,후방 경사면에 밀착되는 밀착 경사면이 형성되며 상호 마주보는 면에는 성형면이 형성된 전,후방 두 개의 승강금형과, 전,후방 두 개의 승강금형의 사이에 구비되는 중앙금형과, 상기 금형 삽입홈의 하부에 각각 수직으로 관통되게 형성되어 상기 전,후방의 두 개의 승강금형과 중앙금형의 하부를 눌러주는 다수의 승강핀과, 상기 승강핀들의 하부에 밀착되게 구비되어 하부에 배치되는 하나 이상의 스프링을 통해 상기 승강핀을 항상 상부로 눌러주는 승강판,을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 제2 소재 탈형부는, 상기 상형부에 구비되는 소재 누름금형과, 상기 하형부에 양측 경사면을 통해 상부의 양측 폭이 넓고 하부의 양측 폭이 좁게 함몰 형성되는 성형금형 삽입홈과, 상기 성형금형 삽입홈의 양측에 삽입되고 각각의 외측에는 상기 전,후방 경사면에 밀착되는 밀착 경사면이 형성되며 상호 마주보는 면에는 성형면이 형성된 양측 승강금형과, 상기 양측 승강금형의 사이에 구비되는 중앙금형과, 상기 성형금형 삽입홈의 하부에 각각 수직으로 관통되게 구비되어 상기 양측 승강금형과 중앙금형의 하부를 눌러주는 다수의 승강핀과, 상기 승강핀들의 하부에 밀착되게 구비되어 하부에 배치되는 하나 이상의 스프링을 통해 상기 승강핀들을 항상 상부로 눌러주는 승강판,을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 추출부는, 상기 상형부의 하강을 압축 성형이 완료된 소재의 둘레를 임시적으로 일부 절단하는 둘레 일부절단부와, 상기 둘레 일부절단부의 타측에 구비되어 상기 상형부의 하강을 통해 완성된 소재를 분리 절단하여 하부로 배출시키는 추출 배출부,를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 둘레 일부절단부는, 상기 하형부에 삽입 구비되어 내부에 소재가 삽입되는 성형부가 형성되는 하부금형과, 상기 성형부의 내부에 승강되게 구비되는 배출금형과, 상기 배출금형의 하부에 관통 구비되어 상기 배출금형의 하단을 상부로 눌러주는 승강핀과, 상기 승강핀의 하부에 밀착되게 구비되고 하부에 배치되는 하나 이상의 스프링을 통해 상기 승강핀들을 항상 상부로 눌러주는 승강판,을 포함하고, 상기 승강판의 하부를 모터의 구동을 통해 타격하여 상기 성형부에 삽입된 소재를 상부로 이탈시키는 승강판 타격수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 제1 압축 성형부나 제2 압축 성형부는, 상기 하형부에 삽입 구비되어 내부에 소재가 삽입되는 성형부가 형성되는 하부금형과, 상기 성형부의 내부에 승강되게 구비되는 배출금형과, 상기 배출금형의 하부에 관통 구비되어 상기 배출금형의 하단을 상부로 눌러주는 승강핀과, 상기 승강핀의 하부에 밀착되게 구비되고 하부에 배치되는 하나 이상의 스프링을 통해 상기 승강핀들을 항상 상부로 눌러주는 승강판,을 포함하고, 상기 승강판의 하부를 모터의 구동을 통해 타격하여 상기 성형부에 삽입된 소재를 상부로 이탈시키는 승강판 타격수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 기 승강판 타격수단은, 상기 스프링의 하부 중앙에서 하부로 관통되어 하형부의 하부로 돌출된 타격 승강핀과, 상기 타격 승강핀의 하부에 수평으로 밀착되게 구비되어 둘레의 가이드축을 통해 승강되게 구비되는 타격판과, 상기 타격 승강핀에 탄설되어 상기 하형부의 하면과 타격판의 상부의 사이에 배치되는 스프링과, 상기 타격판의 하면을 모터의 구동을 통해 타격하는 타격부,를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 타격부는, 중앙이 힌지축의 통해 프레스의 고정되어 힌지축을 중심으로 회전되게 구비되고 하나의 단부는 상기 타격판의 하부에 밀착되며 다른 하나의 단부에는 회전롤이 구비된 작동링크와, 모터의 회전축에 연결되어 회전되고 둘레에는 상기 회전롤이 밀착되어 회전을 통해 상기 작동링크의 각도를 변경시켜 상기 타격판을 타격시키는 회전캠판,을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 소재는 금속으로 구성되고, 상기 트레이판은 소재보다 전연성이 적은 금속으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "이종 소재의 단조 성형장치"의 상기 소재는 알루미늄 또는 동으로 구성되고, 상기 트레이판은 철이나 스테인리스로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 하형부의 상부에서 이동되는 트레이판에 이종 소재를 투입 고정하여 이종 소재를 순차적으로 압축 성형할 수 있는 효과가 있고, 소재판의 공급만으로 소재를 연속 투입하여 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은, 트레이판에 형성된 소재 관통고정부의 관통고정홀에 이종 소재의 전,후방을 관통되게 고정하여 이종 소재를 좀 더 견고하게 트레이판에 고정함으로써, 소재의 압축 성형시 소재가 트레이판에서 이탈되는 불량을 사전에 예방하는 효과도 있다. 아울러, 고가의 이종 소재의 고정부피를 최소화 하여 소재 이용을 극대화함에 따라, 소재의 압축 성형시 원가를 절감함으로써 압축 성형품의 제조 원가를 낮출 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은, 트레이판의 소재 관통고정부의 전,후방에 좌우로 긴 변형 방지홀을 더 형성함에 따라, 소재의 압축 성형시 트레이판의 전,후방 단부의 변형을 최소로 줄임으로써, 소재의 압축 성형의 정밀도를 좀 더 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은, 소재의 전,후방과 상,하부는 물론, 양측도 함께 성형할 수 있도록 하고, 소재의 모서리부에 라운드도 줄 수 있도록 함으로써, 제품 디자인을 다양화 할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은, 트레이판을 하형부의 상면에서 이격되게 공급함으로써 소재의 압축 성형시 소재의 상부 탈형을 원활하게 함으로써, 성형 작업을 진행하는 과정에서 장치의 멈춤을 최소로 줄일 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은, 완성된 소재의 추출시 소재의 둘레를 절단하여 분리 추출함에 따라 절삭가공 등의 후 공정을 필요 없게 함으로써, 후 공정의 진행 따른 비용을 절감하는 효과도 있다.

또한, 본 발명은, 압축 성형된 소재를 하형부에서 좀 원활하게 상부로 탈형시킬 수 있도록 함으로써, 성형 작업을 진행하는 과정에서 장치의 멈춤을 최소로 줄일 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 단조 성형장치를 나타낸 개략사시도.
도 2는 본 발명에 따른 요부를 나타낸 것으로,
도 2a는 하형부의 상부를 나타내고,
도 2b는 공정을 나타내 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 단조 성형방법을 나타낸 공정도.
도 4는 본 발명에 따른 소재 관통고정부 성형단계(200)를 나타낸 것으로,
도 4a는 개략 사시도이고,
도 4b는 도 4a의 A-A선 단면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 소재 투입 고정단계(300)를 나타낸 개략 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 소재 성형단계(400)를 나타낸 개략 사시도.
도 7은 도 6의 B-B선 단면도로서,
도 7a는 압축 성형상태를 나타내고,
도 7b는 소재의 탈형 상태를 나타낸다.
도 8은 도 6의 C-C선 단면도로서,
도 8a는 압축 성형상태를 나타내고,
도 8b는 소재의 탈형상태를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 승강판 타격수단을 나타낸 것으로,
도 9a는 압축 성형상태를 나타내고,
도 9b는 소재의 탈형상태를 나타낸다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 단조 성형장치를 나타낸 개략사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 요부를 나타낸 것으로, 도 2a는 하형부의 상부를 나타내고, 도 2b는 공정을 나타내 개략도이다. 그리고, 도 3은 본 발명에 따른 단조 성형방법을 나타낸 공정도이고, 도 4는 본 발명에 따른 소재 관통고정부 성형단계(200)를 나타낸 것으로, 도 4a는 개략 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 A-A선 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 소재 투입 고정단계(300)를 나타낸 개략 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 소재 성형단계(400)를 나타낸 개략 사시도이다. 그리고, 도 7은 도 6의 B-B선 단면도로서, 도 7a는 압축 성형상태를 나타내고, 도 7b는 소재의 탈형상태를 나타낸다. 또한, 도 8은 도 6의 C-C선 단면도로서, 도 8a는 압축 성형상태를 나타내고, 도 8b는 소재의 탈형상태를 나타낸다. 또한, 도 9는 본 발명에 따른 승강판 타격수단을 나타낸 것으로, 도 9a는 압축 성형상태를 나타내고, 도 9b는 소재의 탈형상태를 나타낸다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이종 소재의 단조 성형장치는 상,하형부(11)(12)를 가지는 프레스(1)를 포함하고, 상기 하형부(12)의 상부로 한 피치씩 트레이판(9)을 일측(이하, 첨부된 도면상의 좌측을 "일측"이라하고, 반대편인 우측을 "타측"이라 한다.)에서 타측으로 공급하는 트레이판 공급수단(2)을 포함한다.

그리고 본 발명에 따른 이종 소재의 단조 성형장치는 상기 상,하형부(11)(12)의 일측에 구비되어 상기 트레이판(9)에 소재 관통고정부(91)를 연속 성형하는 천공 성형부(3)와, 상기 프레스(1)의 전방에 구비되어 상기 소재 관통고정부(91)의 상부로 소재판(10)을 한 피치씩 공급하는 소재판 공급수단(4)과, 상기 천공 성형부(3)의 타측에 배치되게 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 상기 소재 관통고정부(91)의 상부로 투입되는 소재판(10)을 반복적으로 절단하여 절단된 소재(20)를 소재 관통고정부(91)에 압축 고정시키는 절단 압축부(5)와, 상기 절단 압축부(5)의 타측에 배치되게 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 이동되는 소재(20)를 압축 성형하는 압축 성형부(6)와, 상기 압축 성형부(6)의 타측에 배치되게 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 성형된 소재(20)를 분리 추출시키는 추출부(7)를 포함한다.

그리고, 본 발명을 구성하는 상기 프레스(1)는 상,하형부(11)(12)를 가지는 것으로, 상기 상형부(11)는 하형부(12)의 상부에서 승강되는 작동을 하는데, 상형부(11)가 승강 작동을 하는 구성은 이미 공지된 것을 그 구체적인 설명은 생략한다. 아울러, 상기 프레스(1)는 상기 트레이판(9)을 승강 가능하게 상기 하형부(12)의 상면으로부터 이격되게 공급하는 승강 가이드부(13)를 더 포함한다.

상기 승강 가이드부(13)는 상기 하형부(12)의 전,후방에 좌우 간격을 두고 다수로 형성되고 하부의 스프링(S)을 통해 승강이 가능하게 상승된 위치를 유지하며 각각이 상기 트레이판(9)의 전방단부 또는 후방단부에 밀착되는 다수의 승강 가이드롤(131)을 포함하는 것이다. 즉 상기 트레이판(9)은 상형부(11)가 하강될 경우에 하부로 이동되어 상기 하형부(12)의 상면에 밀착되는 것이다.

따라서 본 발명은 상기 승강 가이드롤(131)들로 구성되는 승강 가이드부(13)를 통해, 상기 트레이판(9)을 하형부(12)의 상면에서 이격되게 공급함으로써 소재(20)의 압축 성형시 소재(20)의 상부 탈형을 원활하게 할 수 있음에 따라, 소재(20)의 압축 성형시 장치의 멈춤을 최소로 줄일 수 있는 장점을 가지는 것이다.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 트레이판 공급수단(2)은 상기 프레스(1)의 일측에 이격되게 구비됨으로써, 롤러에 권취되어 있는 트레이판(9)을 상기 프레스(1)의 하형부(12)의 상부에 공급하는 역할을 한다. 그리고, 이와 같은 역할을 하는 트레이판 공급수단(2)은 상,하 두 개의 연동롤러의 구동을 통해 상기 하형부(12)의 상부로 한 피치씩 트레이판(9)을 일측에서 타측으로 공급하는데. 이러한 트레이판 공급수단(2)은 이미 공지된 것으로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 천공 성형부(3)는, 상기 상,하형부(11)(12)의 일측에 구비되어 상기 트레이판(9)에 소재 관통고정부(91)를 연속 성형하는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 하는 소재 관통고정부(91)는, 상형부(11)에 한 피치마다 구비되는 다수의 펀치들과, 상기 하형부(12)의 구비되어 상기 펀치들의 관통되고 천공된 판을 하부로 배출되는 다수의 성형홀들을 포함한다.

그리고 상기 천공 성형부(3)를 통해 성형되는 상기 소재 관통고정부(91)는, 중앙홀(911)과, 상기 중앙홀(911)의 전,후방에 소재(20)가 관통 고정되게 형성되는 하나 이상의 관통고정홀(912)을 포함한다. 아울러, 상기 중앙홀(911)의 직사각형이나 원형 등으로 형성될 수 있는데, 첨부된 도면에서는 직사각형의 홀로 형성된 상태를 도시하였다.

상기 중앙홀(911)의 전,후방에는 소재(20)의 압축 성형시 트레이판(9)의 전,후방 단부의 변형을 최소로 줄일 수 있도록, 좌우 방향으로 길게 형성되어 트레이의 변형을 방지하는 변형 방지홀(913)이 더 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명은 트레이판(9)의 소재 관통고정부(91)의 전,후방에 형성되는 변형 방지홀(913)을 통해, 소재(20)의 압축 성형시 트레이판(9)의 전후방 단부의 변형을 최소로 줄임으로써 소재(20)의 압축 성형의 정밀도를 좀 더 향상시킬 수 있는 장점을 가지는 것이다.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 소재판 공급수단(4)은 상기 프레스(1)의 전방에 이격되게 구비됨으로써, 롤러에 권취되어 있는 상기 소재판(10)을 상기 소재 관통고정부(91)의 상부로 공급하는 역할을 한다. 그리고, 이와 같은 역할을 하는 소재판 공급수단(4)은 상,하 두 개의 연동롤러의 구동을 통해 상기 소재 관통고정부(91)의 상부로 한 피치씩 소재판(10)을 전방에서 공급하는데. 이러한 소재판(10) 공급수단(4)은 이미 공지된 것으로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 절단 압축부(5)는 상기 소재 관통고정부(91)의 상부로 투입되는 소재판(10)을 반복적으로 절단하여 절단된 소재(20)를 소재 관통고정부(91)에 압축 고정시키는 역할을 한다.

이와 같은 역할을 하는 상기 절단 압축부(5)는 상기 상형부(11)의 하강을 통해 소재(20)를 절단하는 소재 절단부와, 상기 소재 절단부의 타측에 구비되어 소재(20)의 전,후방을 압축하여 상기 소재 관통고정부(91)의 전,후방에 형성된 관통고정홀(912)에 소재(20)를 관통시켜 고정하는 소재 압축고정부로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 소재 절단부는 상형부(11)에 장착되어 상형부(11)의 승강을 통해 소재판(10)의 후방을 절단하는 수직 커터(C)를 포함한다.

그리고 상기 소재(20)는 금속으로 구성되고, 상기 트레이판(9)은 소재(20)보다 전연성이 적은 금속으로 구성되는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 소재(20)는 알루미늄 또는 동으로 구성될 수 있고, 상기 트레이판(9)은 철이나 스테인리스로 구성될 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기 소재 압축고정부를 통해, 트레이판(9)에 형성된 소재 관통고정부(91)의 관통고정홀(912)에 이종 소재(20)의 전,후방을 관통되게 고정하여 이종 소재(20)를 좀 더 견고하게 트레이판(9)에 고정할 수 있는 것이다. 그러므로, 본 발명은 소재(20)의 압축 성형시 소재(20)가 트레이판(9)에서 이탈되는 불량을 사전에 예방하는 장점도 있다. 그리고, 본 발명은 상기와 같이 이종 소재(20)의 전,후방만을 트레이판(9)에 고정함에 따라, 고가의 이종 소재(20)의 고정부피를 최소화 하여 소재(20)의 이용을 극대화함으로써, 소재(20)의 압축 성형시 원가를 절감하는 장점도 있는 것이다.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 압축 성형부(6)는 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 이동되는 소재(20)를 압축 성형하는 역할을 한다. 그리고, 이와 같은 역할을 하는 상기 압축 성형부(6)는 일측에 구비되어 압축을 통해 소재(20)의 전,후방과 상부를 성형하는 하나 이상의 제1 압축 성형부(61)와, 상기 제1 압축 성형부(61)의 타측에 구비되어 상기 트레이판(9)의 소재 관통고정부(91)의 사이를 연결하는 연결판(P)을 절단 배출하는 연결판 절단부(62)와, 상기 연결판 절단부(62)의 타측에 구비되어 상기 소재(20)의 양측을 압축 성형하는 하나 이상의 제2 압축 성형부(63)를 포함한다.

그리고 각각의 상기 제1 압축 성형부(61) 및 제2 압축 성형부(62)는 상,하형부(11)(12)에 형성되는 상,하 성형금형을 포함한다. 아울러 상기 연결판 절단부(62)는 상형부(11)에 구비되는 커터부(미도시됨)를 포함한다. 따라서, 본 발명은 상기 제1 압축 성형부(61) 및 제2 압축 성형부(63)를 통해, 소재(20)의 전,후방과 상,하부는 물론, 양측도 함께 성형할 수 있도록 하고, 소재(20)의 모서리부에 라운드도 줄 수 있도록 함으로써, 제품 디자인을 다양화 할 수 있는 장점도 가지는 것이다.

또한 상기 압축 성형부(6)의 타측에는 소재(20)를 최종적으로 성형하고 성형된 소재(20)를 추출시키는 소재 성형 탈형부(64)가 더 구비될 수도 있다. 그리고, 상기 소재 성형 탈형부(64)는 일측에 구비되어 소재(20)의 전,후방을 성형하면서 소재(20)를 이탈시켜 추출하는 제1 소재 탈형부(65)와, 제1 소재 탈형부(65)의 타측에 구비되어 소재(20)의 양측을 성형하면서 소재(20)를 이탈시켜 추출하는 제2 소재 탈형부(66)를 포함한다.

상기 제1 소재 탈형부(65)는 압축 성형된 소재(20)를 하형부(12)에서 좀 원활하게 상부로 탈형시킬 수 있도록, 상기 상형부(11)에 구비되는 소재 누름금형(M)과, 상기 소재 누름금형(M)의 하부인 상기 하형부(12)에 전,후방 경사면(651a)을 통해 상부의 전후방 폭이 넓고 하부의 전후방의 폭이 좁게 함몰 형성되는 금형 삽입홈(651)과, 상기 성형금형 삽입홈(651)의 전,후방에 삽입되고 각각의 전방과 후방에는 상기 전,후방 경사면(651a)에 밀착되는 밀착 경사면(652a)이 형성되며 상호 마주보는 면에는 성형면이 형성된 전,후방 두 개의 승강금형(652)과, 전,후방 두 개의 승강금형(652)의 사이에 구비되는 중앙금형(653)과, 상기 성형금형 삽입홈(651)의 하부에 각각 수직으로 관통되게 형성되어 상기 전,후방 승강금형(652)과 중앙금형(653)의 하부를 눌러주는 다수의 승강핀(654)과, 상기 승강핀(654)들의 하부에 밀착되게 구비되어 하부에 배치되는 하나 이상의 스프링(S)을 통해 상기 승강핀(654)을 항상 상부로 눌러주는 승강판(655)으로 구성되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 제1 소재 탈형부(65)를 통해 순서적으로 하형부(12)의 상부에 위치되는 소재(20)를 압축 성형할 경우에는, 먼저 프레스(1)의 상기 상형부(11)를 하강시킴에 따라 소재 누름금형(21)을 하강시킴으로써, 소재의 하부에 상기 한 쌍의 승강금형(652)에 삽입되는 성형물을 성형한다. 다음, 상기와 같이 한 쌍의 승강금형(662)에 삽입되는 성형물을 압축 성형한 후, 상형부(11)를 상승시켜 상기 소재 누름금형(M)을 상승시키게 되면, 상기 제1 소재 탈형부(65)의 제일 하부에 배치된 스프링(S)이 탄발력에 의해 신장됨으로써 승강판(654)이 상승된다. 다음, 상기와 상승되는 승강판(655)이 두 개의 승강금형(652)과 중앙금형(653)의 하부를 눌러주는 다수의 승강핀(654)을 상부로 눌러줌으로써, 두 개의 승강금형(652)과 중앙금형(653)이 상부로 상승된다. 그리고, 이때, 상기 두 개의 승강금형(652)은 각각에 형성된 밀착 경사면(652a)이 금형 삽입홈의 경사면(651a)에 밀착되어 상승됨으로써, 두 개의 승강금형(652)의 사이가 벌어지면서 상승된다. 다음, 이와 같이, 상기 두 개의 승강금형(652)의 사이가 벌어지면 상승됨으로써, 압축 성형된 소재의 성형물이 상기 두 개의 승강금형(6522)의 사이에서 탈형되고, 소재가 하형부(12)에서 상부로 이동됨으로써, 소재가 하형부(12)에서 원활하게 탈형되는 것이다.

상기 제2 소재 탈형부(66)는 압축 성형된 소재(20)를 하형부(12)에서 좀 원활하게 상부로 탈형시킬 수 있도록, 상기 상형부(11)에 구비되는 소재 누름금형(M)과, 상기 소재 누름금형(M)의 하부인 상기 하형부(12)에 양측 경사면(661a)을 통해 상부의 양측 폭이 넓고 하부의 양측 폭이 좁게 함몰 형성되는 성형금형 삽입홈(661)과, 상기 성형금형 삽입홈(661)의 양측에 삽입되고 각각의 외측에는 상기 양측 경사면(661a)에 밀착되는 밀착 경사면(662a)이 형성되며 상호 마주보는 면에는 성형면이 형성된 양측 승강금형(662)과, 상기 양측 승강금형(662)의 사이에 구비되는 중앙금형(663)과, 상기 성형금형 삽입홈(661)의 하부에 각각 수직으로 관통되게 구비되어 상기 양측 승강금형(662)과 중앙금형(663)의 하부를 눌러주는 다수의 승강핀(664)과, 상기 승강핀(664)들의 하부에 밀착되게 구비되어 하부에 배치되는 하나 이상의 스프링(S)을 통해 상기 승강핀(664)들을 항상 상부로 눌러주는 승강판(665)으로 구성되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 제2 소재 탈형부(66)를 통해 순서적으로 하형부(12)의 상부에 위치되는 소재(20)를 압축 성형할 경우에는, 먼저 프레스(1)의 상기 상형부(11)를 하강시킴에 따라 소재 누름금형(21)을 하강시킴으로써, 소재의 하부에 상기 한 쌍의 승강금형에 삽입되는 성형물을 성형한다. 다음, 상기와 같이 한 쌍의 승강금형(662)에 삽입되는 성형물을 압축 성형한 후, 상형부(11)를 상승시켜 상기 소재 누름금형(M)을 상승시키게 되면, 상기 제1 소재 탈형부(66)의 제일 하부에 배치된 스프링(S)이 탄발력에 의해 신장됨으로써 승강판(664)이 상승된다. 다음, 상기와 상승되는 승강판(665)이 두 개의 승강금형(662)과 중앙금형(663)의 하부를 눌러주는 다수의 승강핀(664)을 상부로 눌러줌으로써, 두 개의 승강금형(662)과 중앙금형(663)이 상부로 상승된다. 그리고, 이때, 상기 두 개의 승강금형(662)은 각각에 형성된 밀착 경사면(662a)이 금형 삽입홈의 경사면(661a)에 밀착되어 상승됨으로써, 두 개의 승강금형(662)의 사이가 벌어지면서 상승된다. 다음, 이와 같이, 상기 두 개의 승강금형(662)의 사이가 벌어지면 상승됨으로써, 압축 성형된 소재의 성형물이 상기 두 개의 승강금형(6622)의 사이에서 탈형되고, 소재가 하형부(12)에서 상부로 이동됨으로써, 소재(20)가 하형부(12)에서 원활하게 탈형되는 것이다.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 추출부(7)는 상기 압축 성형부(6)의 타측에 배치되게 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 성형된 소재(20)를 분리 추출시키는 역할을 한다. 그리고, 이와 같은 역할을 하는 상기 추출부(7)는 상기 상형부(11)의 하강을 통해, 압축 성형이 완료된 소재(20)의 둘레를 임시적으로 일부 절단하는 둘레 일부절단부(71)와, 상기 둘레 일부절단부(71)의 타측에 구비되어 상기 상형부(11)의 하강을 통해 완성된 소재(20)를 분리 절단하여 하부로 배출시키는 추출 배출부(72)를 포함한다.

따라서 본 발명은 완성된 소재(20)의 추출시 소재(20)의 둘레를 절단하여 분리 추출함으로써 절삭가공 등의 후 공정이 필요 없게 함으로써, 후 공정의 진행 따른 비용을 절감하는 장점도 있는 것이다.

한편, 상기 제1 압축 성형부(61)나 제2 압축 성형부(63) 또는 상기 둘레 일부절단부(71)는, 상기 하형부(12)에 삽입 구비되어 내부에 소재(20)가 삽입되는 성형부가 형성되는 하부금형(D1)과, 상기 성형부의 내부에 승강되게 구비되는 배출금형(D2)과, 상기 배출금형(D2)의 하부인 상기 하형부(12)에 관통 구비되어 상기 배출금형(D2)의 하단을 상부로 눌러주는 승강핀(D3)과, 상기 승강핀(D3)의 하부에 밀착되게 상기 하형부(12)의 내부에 승강 가능하게 구비되고 하부에 배치되는 하나 이상의 스프링(S)을 통해 상기 승강핀(D3)들을 항상 상부로 눌러주는 승강판(D4),을 포함하고, 상기 승강판(D4)의 하부를 모터(833)의 구동을 통해 타격하여 상기 성형부에 삽입된 소재(20)를 상부로 이탈시키는 승강판 타격수단(8)을 더 포함한다.

상기 승강판 타격수단(8)은 상기 스프링(S)의 하부 중앙에서 하부로 관통 장착되어 상부가 상기 스프링에 관통되고 하부가 상기 하형부(12)의 하부로 돌출된 타격 승강핀(81)과, 상기 타격 승강핀(81)의 하부에 수평으로 밀착되게 구비되어 둘레의 가이드축(G)을 통해 승강되게 구비되는 타격판(82)과, 상기 타격 승강핀(81)에 탄설되어 상기 하형부(12)의 하면과 타격판(82)의 상부의 사이에 배치되는 스프링(S)과, 상기 타격판(82)의 하면을 모터(833)의 구동을 통해 타격하는 타격부(83)로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 타격부(83)는, 중앙이 힌지축(831a)의 통해 프레스(1)의 고정되어 힌지축(831a)을 중심으로 회전되게 구비되고 하나의 단부는 상기 타격판(82)의 하부에 밀착되며 다른 하나의 단부에는 회전롤(831b)이 구비된 작동링크(831)와, 모터(833)의 회전축에 연결되어 회전되고 둘레에는 상기 회전롤(831b)이 밀착되어 회전을 통해 상기 작동링크(831)의 각도를 변경시켜 상기 타격판(82)을 타격시키는 회전캠판(832)을 포함한다.

따라서 뵨 발명은 승강판 타격수단(8)을 통해, 상기와 같이 하부금형(D1)의 성형홀에 삽입되는 소재(20)을 성형한 다음에는, 상형부(11)를 상승시켜 상기 소재 누름금형을 상승시키면서, 상기 모터(833)을 구동시켜 작동링크(831)의 일단부를 순간적으로 상승시켜 상기 타격판(82)을 타격한다.

그러면 타격판(82)의 상승과 더불어 타격 승강핀(81)이 순간적으로 상승됨에 따라, 상기 승강판(D4)과 승강핀(D3) 및 배출금형(D2)이 순간적으로 상승됨으로써, 압축 성형되어 상기 하부금형(D1)의 성형홀에 삽입된 소재(20)가 하부금형(3)의 상부로 탈형되는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기 승강판 타격수단(8)을 통해, 압축 성형된 소재(20)를 하형부(12)에서 좀 원활하게 상부로 탈형시킬 수 있도록 함으로써, 소재(20)의 압축 성형하는 과정에서 장치의 멈춤을 최소로 줄일 수 있는 장점이 있는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 이종 소재의 단조 성형방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이종 소재의 단조 성형방법은 상술한 단조 성형장치를 통해 진행될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 이종 소재의 단조 성형방법은, 먼저, 일측에서 타측으로 천공 성형부(3), 절단 압축부(5), 압축 성형부(6), 추출부(7)가 순서적으로 구비되는 상,하형부(11)(12)를 포함하는 프레스(1)를 준비하고, 상기 상형부를 반복 승강시키는 단계(100)를 진행한다.

다음, 상기 상형부(11)가 상승될 때 마다 상기 하형부(12)의 상부로 일측에서 타측으로 1피치씩 트레이판(9)을 공급시켜 상기 천공 성형부(3)를 통해 트레이판(9)에 소재 관통고정부(91)를 연속 성형하는 소재 관통고정부 성형단계(200)를 진행한다.

그리고 상기 소재 관통고정부(91)는, 중앙홀(911)과, 상기 중앙홀(911)의 전,후방에 소재(20)가 관통 고정되게 형성되는 하나 이상의 관통고정홀(912)을 포함한다. 아울러, 상기 중앙홀(911)의 직사각형이나 원형 등으로 형성될 수 있는데, 첨부된 도면에서는 직사각형의 홀로 형성된 상태를 도시하였다.

상기 중앙홀(911)의 전,후방에는 소재(20)의 압축 성형시 트레이판(9)의 전후방 단부의 변형을 최소로 줄일 수 있도록, 좌우 방향으로 길게 형성되어 트레이의 변형을 방지하는 변형 방지홀(913)이 더 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명은 트레이판(9)의 소재 관통고정부(91)의 전,후방에 형성되는 변형 방지홀(913)을 통해, 소재(20)의 압축 성형시 트레이판(9)의 전,후방 단부의 변형을 최소로 줄임으로써 소재(20)의 압축 성형의 정밀도를 좀 더 향상시킬 수 있는 장점을 가지는 것이다.

다음, 상기 상형부(11)가 상승될 때 마다 전방에서 상기 소재 관통고정부(91)의 상부로 소재판(10)을 투입시켜 상기 절단 압축부(5)를 통해, 소재판(10)을 반복 절단하여 각각의 상기 소재 관통고정부(91)의 상부에 절단된 소재(20)를 연속 투입하고 투입된 소재(20)를 압축하여 상기 소재(20)를 소재 관통고정부(91)에 고정하는 소재 투입 고정단계(300)를 진행한다.

그리고 상기 소재 투입 고정단계(300)는 타측으로 이동되어 정지된 소재 관통고정부(91)의 상부에 소재판(10)의 후방이 위치된 상태에서, 상기 상형부(11)의 하강을 통해 소재(20)의 후방이 절단되어 상기 중앙홀(911)의 상부 둘레에 절단된 소재(20)를 안착시키는 과정과, 소재(20)를 안착시키는 과정을 진행한 후에 소재(20)를 타측으로 한 피치 이동시킨 다음 상기 상형부(11)의 하강을 통해 소재(20)의 전,후방을 압축시켜 소재(20)의 전,후방을 상기 소재(20) 관통고정홀(912)에 관통 고정시키는 과정으로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 소재(20)의 전,후방을 상기 소재(20) 관통고정홀(912)에 관통 고정시키는 과정에서는, 소재(20)를 관통고정홀(912)의 하부에서 상부로 관통시켜 고정시키거나, 또는, 소재(20)를 관통고정홀(912)의 상부에서 하부로 관통시켜 고정시킬 수 있는데, 첨부된 도면에서는 소재(20)를 관통고정홀(912)의 하부에서 상부로 관통시킨 상태를 도시하였다. 따라서, 상기 트레이판(9)에 형성된 소재 관통고정부(91)의 관통고정홀(912)에 이종 소재(20)의 전,후방을 관통되게 고정하여 이종 소재(20)를 좀 더 견고하게 트레이판(9)에 고정할 수 있는 것이다.

다음, 상기 트레이판(9)에 고정되어 이동되는 소재(20)를 상기 압축 성형부(6)를 통해 압축 성형하는 소재 성형단계(400)를 진행한다.

상기 소재 성형단계(400)는 소재(20)의 전,후방과 상,하부는 물론, 양측도 함께 성형할 수 있도록, 상기 소재(20)의 전,후방과 상,하부를 압축 성형하는 과정과, 상기 소재(20)의 전,후방과 상,하부를 압축 성형한 후에 소재(20)의 타측과 일측의 연결판(P)을 순차적으로 절단하여 연결판(P)을 하부로 배출하는 과정과, 전,후방과 상,하부가 압축 성형된 소재(20)의 양측부를 압축 성형하는 과정으로 진행되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명은 소재(20)의 전,후방과 상,하부 및 양측을 함께 성형할 수 있도록 하고, 소재(20)의 모서리부에 라운드도 줄 수 있도록 함으로써, 제품 디자인을 다양화 할 수 있는 장점을 가지는 것이다.

다음, 상기 트레이판(9)에 고정되어 성형이 완료된 소재(20)를 상기 추출부(7)를 통해 절단 분리시켜 하부로 추출하는 소재 추출단계(500)를 진행함으로써, 트레이판(9)을 통한 이종 소재(20)의 압축 성형을 완료하는 것이다. 따라서, 본 발명은 상기 추출부(7)를 통해 완성된 소재(20)의 추출시 소재(20)의 둘레를 절단하여 분리 추출함으로써, 절삭가공 등의 후 공정이 필요 없게 함으로써, 후 공정의 진행 따른 비용을 절감할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 하형부(12)의 상부에서 이동되는 트레이판(9)에 이종 소재(20)를 투입 고정하여 이종 소재(20)를 순차적으로 압축 성형할 수 있는 유용한 발명이고, 소재판(10)의 공급만으로 소재(20)를 연속 투입하여 제품의 생산성을 좀더 향상시킬 수 있는 유용한 발명이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

1 : 프레스
11 : 상형부
12 : 하형부
13 : 승강 가이드부
131 : 승강 가이드롤
2 : 트레이판 공급수단
3 : 천공 성형부
4 : 소재판 공급수단
5 : 절단 압축부
6 : 압축 성형부
61 : 제1 압축 성형부
62 : 연결판 절단부
63 : 제2 압축 성형부
64 : 소재 성형 탈형부
65 : 제1 소재 탈형부
651 : 금형 삽입홈, 651a : 경사면,
652 : 승강금형, 652a : 밀착 경사면,
653 : 중앙금형, 654 : 승강핀,
655 : 승강판
66 : 제2 소재 탈형부
661 : 금형 삽입홈, 661a : 경사면,
662 : 승강금형, 662a : 밀착 경사면,
663 : 중앙금형, 664 : 승강핀,
665 : 승강판
7 : 추출부
71 : 둘레 일부절단부
72 : 추출 배출부
8 : 승강판 타격수단
81 : 타격 승강핀
82 : 타격판
83 : 타격부
831 : 작동링크, 831a : 힌지축, 831b : 회전롤,
832 : 회전캠판, 833 : 모터
9 : 트레이판
91 : 소재 관통고정부
911 : 중앙홀, 912 : 관통고정홀, 913 : 변형 방지홀
D1 : 하부금형, D2 : 배출금형, D3 : 승강핀, D4 : 승강판
S : 스프링

Claims

일측에서 타측으로 천공 성형부, 절단 압축부, 압축 성형부, 추출부가 순서적으로 구비되는 상,하형부를 포함하는 프레스를 준비하고, 상기 상형부를 반복 승강시키는 단계(100)와;
상기 상형부가 상승될 때 마다 상기 하형부의 상부로 일측에서 타측으로 1피치씩 트레이판을 공급시켜 상기 천공 성형부를 통해 트레이판에 소재 관통고정부를 연속 성형하는 소재 관통고정부 성형단계(200)와;
상기 상형부가 상승될 때 마다 전방에서 상기 소재 관통고정부의 상부로 소재판을 투입시켜 상기 절단 압축부을 통해, 소재판을 반복 절단하여 각각의 상기 소재 관통고정부의 상부에 절단된 소재를 연속 투입하고 투입된 소재를 압축하여 상기 소재를 소재 관통고정부에 고정하는 소재 투입 고정단계(300)와;
상기 트레이판에 고정되어 이동되는 소재를 상기 압축 성형부를 통해 압축 성형하는 소재 성형단계(400)와;
상기 트레이판에 고정되어 성형이 완료된 소재를 상기 추출부를 통해 절단 분리시켜 하부로 추출하는 소재 추출단계(500);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형방법.
제1항에 있어서,
상기 소재 관통 고정부는,
중앙홀과,
상기 중앙홀의 전,후방에 소재가 관통 고정되게 형성되는 하나 이상의 관통고정홀,
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형방법.
제2항에 있어서,
상기 중앙홀의 전,후방에는 좌우 방향으로 길게 형성되어 트레이의 변형을 방지하는 변형 방지홀이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형방법.
제2항에 있어서,
상기 소재 투입 고정단계(300)는,
타측으로 이동되어 정지된 소재 관통고정부의 상부에 소재판의 후방이 위치된 상태에서, 상기 상형부의 하강을 통해 소재의 후방이 절단되어 상기 중앙홀의 상부 둘레에 절단된 소재를 안착시키는 과정과,
소재를 안착시키는 과정을 진행한 후에 소재를 타측으로 한 피치 이동시킨 다음 상기 상형부의 하강을 통해 소재의 전,후방을 압축시켜 소재의 전,후방을 상기 소재 관통고정홀에 관통 고정시키는 과정,
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형방법.
제2항에 있어서,
상기 소재 성형단계(400)는,
상기 소재의 전,후방과 상,하부를 압축 성형하는 과정과,
상기 소재의 전,후방과 상,하부를 압축 성형한 후에 소재의 타측과 일측의 연결판을 순차적으로 절단하여 연결판을 하부로 배출하는 과정과,
전,후방과 상,하부가 압축 성형된 소재의 양측부를 압축 성형하는 과정,
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소재는 금속으로 구성되고,
상기 트레이판은 소재보다 전연성이 적은 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형방법.
제6항에 있어서,
상기 소재는 알루미늄 또는 동으로 구성되고,
상기 트레이판은 철이나 스테인리스로 구성되는 것을 특징으로 하는 단조 성형방법.
상,하형부(11)(12)를 가지는 프레스(1)와;
상기 하형부(12)의 상부로 한 피치씩 트레이판(9)을 일측에서 타측으로 공급하는 트레이판 공급수단(2)과;
상기 상,하형부(11)(12)의 일측에 구비되어 상기 트레이판(9)에 소재 관통고정부(91)를 연속 성형하는 천공 성형부(3)와;
상기 프레스(1)의 전방에 구비되어 상기 소재 관통고정부(91)의 상부로 소재판(10)을 한 피치씩 공급하는 소재판 공급수단(4)과;
상기 천공 성형부(3)의 타측에 배치되게 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 상기 소재 관통고정부(91)의 상부로 투입되는 소재판(10)을 반복적으로 절단하여 절단된 소재(20)를 소재 관통고정부(91)에 압축 고정시키는 절단 압축부(5)와;
상기 절단 압축부(5)의 타측에 배치되게 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 이동되는 소재(20)를 압축 성형하는 압축 성형부(6)와;
상기 압축 성형부(6)의 타측에 배치되게 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 성형된 소재(20)를 분리 추출시키는 추출부(7);
를 포함하는 것을 특징으로 이종 소재의 단조 성형장치.
제8항에 있어서,
상기 프레스(1)는,
상기 트레이판(9)을 승강 가능하게 상기 하형부(12)의 상면으로부터 이격되게 공급하는 승강 가이드부(13),
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제9항에 있어서,
상기 승강 가이드부(13)는,
상기 하형부(12)의 전,후방에 좌우 간격을 두고 다수로 형성되고 하부의 스프링(S)을 통해 승강이 가능하게 상승된 위치를 유지하며 각각이 상기 트레이판(9)의 전방단부 또는 후방단부에 밀착되는 다수의 승강 가이드롤(131),
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제8항에 있어서,
상기 소재 관통고정부(91)는,
중앙홀(911)과,
상기 중앙홀(911)의 전,후방에 소재(20)가 관통 고정되게 형성되는 하나 이상의 관통고정홀(912),
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제11항에 있어서,
상기 중앙홀(911)의 전,후방에는 좌우 방향으로 길게 형성되어 트레이의 변형을 방지하는 변형 방지홀(913)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제11항에 있어서,
상기 절단 압축부(5)는,
상기 상형부(11)의 하강을 통해 소재(20)를 절단하는 소재 절단부와,
상기 소재 절단부의 타측에 구비되어 소재(20)의 전,후방을 압축하여 상기 소재 관통고정부(91)의 전,후방에 형성된 관통고정홀(912)에 소재(20)를 관통시켜 고정하는 소재 압축고정부,
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제11항에 있어서,
상기 압축 성형부(6)는,
일측에 구비되어 압축을 통해 소재(20)의 전,후방과 상부를 성형하는 하나 이상의 제1 압축 성형부(61)와,
상기 제1 압축 성형부(61)의 타측에 구비되어 상기 트레이판(9)의 소재 관통고정부(91)의 사이를 연결하는 연결판(P)을 절단 배출하는 연결판 절단부(62)와,
상기 연결판 절단부(62)의 타측에 구비되어 상기 소재(20)의 양측을 압축 성형하는 하나 이상의 제2 압축 성형부(63),
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제11항에 있어서,
상기 압축 성형부(6)는,
압축 성형부(6)의 타측에 구비되어 소재(20)를 최종적으로 압축 성형한 후, 스프링의 탄발력을 통해 성형된 상기 소재(20)를 들어 올려 하형부(12)에서 소재를 상부로 탈형시키는 소재 성형 탈형부(64),
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제15항에 있어서,
상기 소재 성형 탈형부(64)는,
일측에 구비되어 소재(20)의 전,후방을 성형하면서 소재(20)를 이탈시켜 추출하는 제1 소재 탈형부(65)와,
상기 제1 소재 탈형부(65)의 타측에 구비되어 소재(20)의 양측을 성형하면서 소재(20)를 이탈시켜 추출하는 제2 소재 탈형부(66),
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제16항에 있어서,
상기 제1 소재 탈형부(65)는,
상기 상형부(11)에 구비되는 소재 누름금형(M)과,
상기 소재 누름금형(M)의 하부인 상기 하형부(12)에 전,후방 경사면(651a)을 통해 상부의 전후방 폭이 넓고 하부의 전후방의 폭이 좁게 함몰 형성되는 금형 삽입홈(651)과,
상기 금형 삽입홈(651)의 전,후방에 삽입되고 각각의 전방과 후방에는 상기 전,후방 경사면(651a)에 밀착되는 밀착 경사면(652a)이 형성되며 상호 마주보는 면에는 성형면이 형성된 전,후방 두 개의 승강금형(652)과,
전,후방 두 개의 승강금형(652)의 사이에 구비되는 중앙금형(653)과,
상기 금형 삽입홈(651)의 하부에 각각 수직으로 관통되게 형성되어 전,후방의 두 개의 승강금형(652)과 중앙금형(653)의 하부를 눌러주는 다수의 승강핀(654)과,
상기 승강핀(654)들의 하부에 밀착되게 구비되어 하부에 배치되는 하나 이상의 스프링(S)을 통해 상기 승강핀(654)을 항상 상부로 눌러주는 승강판(655),
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제16항에 있어서,
상기 제2 소재 탈형부(66)는,
상기 상형부(11)에 구비되는 소재 누름금형(M)과,
상기 소재 누름금형(M)의 하부인 상기 하형부(12)에 양측 경사면(661a)을 통해 상부의 양측 폭이 넓고 하부의 양측 폭이 좁게 함몰 형성되는 성형금형 삽입홈(661)과,
상기 성형금형 삽입홈(661)의 양측에 삽입되고 각각의 외측에는 상기 전,후방 경사면(661a)에 밀착되는 밀착 경사면(662a)이 형성되며 상호 마주보는 면에는 성형면이 형성된 양측 승강금형(662)과,
상기 양측 승강금형(662)의 사이에 구비되는 중앙금형(663)과,
상기 성형금형 삽입홈(661)의 하부에 각각 수직으로 관통되게 구비되어 상기 양측 승강금형(662)과 중앙금형(663)의 하부를 눌러주는 다수의 승강핀(664)과,
상기 승강핀(664)들의 하부에 밀착되게 구비되어 하부에 배치되는 하나 이상의 스프링(S)을 통해 상기 승강핀(664)들을 항상 상부로 눌러주는 승강판(665),
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제8항에 있어서,
상기 추출부(7)는,
상기 상형부(11)의 하강을 압축 성형이 완료된 소재(20)의 둘레를 임시적으로 일부 절단하는 둘레 일부절단부(71)와,
상기 둘레 일부절단부(71)의 타측에 구비되어 상기 상형부(11)의 하강을 통해 완성된 소재(20)를 분리 절단하여 하부로 배출시키는 추출 배출부(72),
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제19항에 있어서,
상기 둘레 일부절단부(71)는,
상기 하형부(12)에 삽입 구비되어 내부에 소재(20)가 삽입되는 성형부가 형성되는 하부금형(D1)과,
상기 성형부의 내부에 승강되게 구비되는 배출금형(D2)과,
상기 배출금형(D2)의 하부인 상기 하형부(12)에 관통 구비되어 상기 배출금형(D2)의 하단을 상부로 눌러주는 승강핀(D3)과,
상기 승강핀(D3)의 하부에 밀착되게 상기 하형부(12)의 내부에 승강 가능하게 구비되고 하부에 배치되는 하나 이상의 스프링(S)을 통해 상기 승강핀(D3)들을 항상 상부로 눌러주는 승강판(D4),을 포함하고,
상기 승강판(D4)의 하부를 모터(833)의 구동을 통해 타격하여 상기 성형부에 삽입된 소재(20)를 상부로 이탈시키는 승강판 타격수단(8)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제14항에 있어서,
상기 제1 압축 성형부(61)나 제2 압축 성형부(63)는,
상기 하형부(12)에 삽입 구비되어 내부에 소재(20)가 삽입되는 성형부가 형성되는 하부금형(D1)과,
상기 성형부의 내부에 승강되게 구비되는 배출금형(D2)과,
상기 배출금형(D2)의 하부인 상기 하형부(12)에 관통 구비되어 상기 배출금형(D2)의 하단을 상부로 눌러주는 승강핀(D3)과,
상기 승강핀(D3)의 하부에 밀착되게 상기 하형부(12)의 내부에 승강 가능하게 구비되고 하부에 배치되는 하나 이상의 스프링(S)을 통해 상기 승강핀(D3)들을 항상 상부로 눌러주는 승강판(D4),을 포함하고,
상기 승강판(D4)의 하부를 모터(833)의 구동을 통해 타격하여 상기 성형부에 삽입된 소재(20)를 상부로 이탈시키는 승강판 타격수단(8)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제20항 또는 제21항에 있어서,
상기 승강판 타격수단(8)은,
상기 스프링(S)의 하부 중앙에서 하부로 관통 장착되어 상부가 상기 스프링에 관통되고 하부가 상기 하형부(12)의 하부로 돌출된 타격 승강핀(81)과,
상기 타격 승강핀(81)의 하부에 수평으로 밀착되게 구비되어 둘레의 가이드축을 통해 승강되게 구비되는 타격판(82)과,
상기 타격 승강핀(81)에 탄설되어 상기 하형부(12)의 하면과 타격판(82)의 상부의 사이에 배치되는 스프링(S)과,
상기 타격판(82)의 하면을 모터(833)의 구동을 통해 타격하는 타격부(83),
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제22항에 있어서,
상기 타격부(83)는,
중앙이 힌지축(831a)의 통해 프레스(1)의 고정되어 힌지축(831a)을 중심으로 회전되게 구비되고 하나의 단부는 상기 타격판(82)의 하부에 밀착되며 다른 하나의 단부에는 회전롤(831b)이 구비된 작동링크(831)와,
모터(833)의 회전축에 연결되어 회전되고 둘레에는 상기 회전롤(831b)이 밀착되어 회전을 통해 상기 작동링크(831)의 각도를 변경시켜 상기 타격판(82)을 타격시키는 회전캠판(832),
을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제8항에 있어서,
상기 소재(20)는 금속으로 구성되고,
상기 트레이판(9)은 소재(20)보다 전연성이 적은 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.
제24항에 있어서,
상기 소재(20)는 알루미늄 또는 동으로 구성되고,
상기 트레이판(9)은 철이나 스테인리스로 구성되는 것을 특징으로 하는 이종 소재의 단조 성형장치.