KR101613631B1 - 프레스의 트리밍장치 - Google Patents

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KR101613631B1
KR101613631B1 KR1020150091200A KR20150091200A KR101613631B1 KR 101613631 B1 KR101613631 B1 KR 101613631B1 KR 1020150091200 A KR1020150091200 A KR 1020150091200A KR 20150091200 A KR20150091200 A KR 20150091200A KR 101613631 B1 KR101613631 B1 KR 101613631B1
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이경수
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(주)세원피엔드디
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    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
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    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing

Abstract

본 발명은 프레스판재를 순차적으로 프레싱하여 관 형상의 드로잉제품을 생산하는 하부다이 및 상부다이로 이루어진 프레스장치의 말기공정에서 드로잉제품을 금속판재로부터 분리하는 트리밍장치로서, 상부다이 하부에 자중에 의한 승하강이 가능한 상태로 연결되고, 외면둘레에 형성된 구동캠에 의해 전후좌우 방향으로 이동되는 제1캠블록; 상기 제1캠블록의 외주연을 감싸도록 상부다이에 고정 결합되어 제1캠블록의 이동통로를 제공하고, 이동통로 내면에는 제1캠블록의 구동캠과 접촉하여 제1캠블록의 수직방향운동을 전후좌우 수평방향운동으로 전환하는 고정캠을 형성하는 제2캠블록; 상기 제1캠블록의 하부에 결합되고, 수직방향으로 연장된 절단펀치 단부가 드로잉제품의 내부에서 외부방향으로 커팅작업이 이루어지는 펀치블록; 상기 하부다이에 설치되고, 중앙에 드로잉제품이 삽입되는 관통홀이 형성되며, 상부단면이 절단펀치의 외측에서 절단펀치의 절단면과 동일선상의 절단 교차면을 형성하는 펀치가이드; 및 상기 펀치가이드의 관통홀 하부로부터 드로잉제품의 밑단을 밀어올려 취출하는 취출수단;을 포함한다.

Description

프레스의 트리밍장치{TRIMMING APPARATUS FOR DRAWING MANUFACTURED}
본 발명은 프레스판재를 순차적으로 프레싱하여 관 형상의 드로잉제품을 생산하는 하부다이 및 상부다이로 이루어진 프레스장치의 말기공정에서 드로잉제품을 금속판재로부터 분리하는 트리밍장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 드로잉제품의 내부로부터 외측 원주방향으로 트리밍 작업을 수행하는 펀치블록이 탑재된 제1캠블록이 자중에 의해 하강되어 하부다이 상면에 슬립이 가능한 상태로 접지된 상태에서 제2캠블록의 하강이 이루어짐으로써, 고정캠과 구동캠의 간섭에 의한 제1캠블록의 전후좌우 수평방향으로의 이동이 진동없이 안정적으로 유지되어 드로잉제품의 트리밍 작업면이 깨끗하게 유지되도록 하는 프레스의 트리밍장치에 관한 것이다.
일반적으로 원통형상 등으로 프레스에 의해서 드로우잉된 프레스물은 프렌지부가 발생되며, 이 프렌지부는 프레스의 트리밍 공정에서 트리밍하였다.
이때, 프레스물의 프렌지부를 프레스로 트리밍 완료했을 경우 프레스물의 트리밍 작업된 부위에 라운드가 발생되어서 프레스물의 정밀도가 저하된다는 문제점이 있었다.
또, 트리밍 작업된 프레스물의 라운드를 제거하기 위해서 작업자가 사상작업을 해야하므로 생산공정이 증가되어서 생산성이 저하됨은 물론 제조코스트가 상승된다는 등 여러 가지 문제점이 있었다.
이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 또 다른 종래기술로서, 실용신안 공개번호 실1992-0002214(1992.2.24 공개)에는 '프레스의 드로우잉 제품의 트리밍장치'가 제안되고 있다.
상기 종래기술은 상홀더에 클램핑되는 다이와 프레스의 볼스터에 크램핑되는 하홀더에 배설되어서 상홀더의 하강에 의한 충격을 흡수하여 프레스물의 찢어짐 등의 불량을 방지하는 쿠숀부재로 이루어진 프레스의 트리밍 장치에 있어서, 상기 쿠숀부재의 상부에 재치되며 상홀더의 하강에 의해 전후좌우방향으로 이동되는 회전캠과, 상기 회전캠의 상부에 배설되어서 상기 회전캠의 전후좌우방향 이동에 연동되어 상기 상홀더의 다이에 접촉되어 프레스물의 하단부로부터 일정간격을 두고 프레스물을 트리밍하는 펀치수단과, 상기 하홀더의 상부에 고착되는 지지부재와, 상기 지지부재의 상부 전후 조우에 고착되며 상기 회전캠이 전후 좌우방향으로 이동되도록 가이드하는 고정캠과, 상기 상홀더에 크램핑된 다이에 내장되어서 프레스물을 고정 및 취출시키는 패드로 이루어져 상홀더의 하강에 의해 회전캠이 전후좌우방향으로 이동되어 프레스물의 하단부로부터 일정간격을 두고 프레스물을 트리밍하는 것이다.
그러나, 상기한 종래기술은 회전캠은 상홀더의 하강압력과 충격을 직접 받는 구조여서 파손의 위험이 있다.
또한, 상기 종래기술의 회전캠은 하강시 고정캠의 간섭을 받으면서 하강하는 구조를 통해 전후좌우 방향으로의 이동이 이루어지는 것인데, 상기 회전캠 수직방향하강을 쿠션부재에 의해 지지되도록 함으로써, 전후좌우 방향으로의 이동시 진동폭이 크게 발생되고, 이로 인해 수평 얼라인먼트가 틀어져 프레스물의 절단면이 깨끗하게 절단되지 못하는 문제가 있었다.
이와 같은 종래기술은 트리밍된 프레스물을 그대로 사용하는데 문제가 있어, 상기 프레스물의 절단면을 연마를 통해 정밀하게 가공하는 후공정이 수반되어야 하는 문제가 있었다.
실용신안 공개번호 실1992-0002214(1992.2.24 공개)
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 드로잉제품의 내부로부터 외측 원주방향으로 트리밍 작업을 수행하는 펀치블록이 탑재된 제1캠블록이 자중에 의해 하강되어 하부다이 상면에 슬립이 가능한 상태로 접지된 상태에서 제2캠블록의 하강이 이루어짐으로써, 고정캠과 구동캠의 간섭에 의한 제1캠블록의 전후좌우 수평방향으로의 이동이 진동없이 안정적으로 유지되어 드로잉제품의 트리밍 작업면이 깨끗하게 유지되도록 하는 프레스의 트리밍장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 펀치블록을 절단펀치와 형상지지구를 슬립 가능한 구조로 축 결합하고, 트리밍 작업시 형상지지구가 드로잉제품의 내부 형상을 지지하도록 함으로써, 드로잉제품의 변형을 방지하는 프레스의 트리밍장치를 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 프레스판재를 순차적으로 프레싱하여 관 형상의 드로잉제품을 생산하는 하부다이 및 상부다이로 이루어진 프레스장치의 말기공정에서 드로잉제품을 금속판재로부터 분리하는 트리밍장치로서, 상부다이 하부에 자중에 의한 승하강이 가능한 상태로 연결되고, 외면둘레에 형성된 구동캠에 의해 전후좌우 방향으로 이동되는 제1캠블록; 상기 제1캠블록의 외주연을 감싸도록 상부다이에 고정 결합되어 제1캠블록의 이동통로를 제공하고, 이동통로 내면에는 제1캠블록의 구동캠과 접촉하여 제1캠블록의 수직방향운동을 전후좌우 수평방향운동으로 전환하는 고정캠을 형성하는 제2캠블록; 상기 제1캠블록의 하부에 결합되고, 수직방향으로 연장된 절단펀치 단부가 드로잉제품의 내부에서 외부방향으로 커팅작업이 이루어지는 펀치블록; 상기 하부다이에 설치되고, 중앙에 드로잉제품이 삽입되는 관통홀이 형성되며, 상부단면이 절단펀치의 외측에서 절단펀치의 절단면과 동일선상의 절단 교차면을 형성하는 펀치가이드; 및 상기 펀치가이드의 관통홀 하부로부터 드로잉제품의 밑단을 밀어올려 취출하는 취출수단;을 포함하는 프레스의 트리밍장치를 통해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 제1캠블록은, 사각의 몸체를 형성하고, 상기 사각의 몸체 둘레에 구동캠을 형성하며, 상기 몸체 상면 둘레에 상부다이 측에 연결되는 복수 개의 연결핀을 형성하고, 상기 몸체 하면 둘레에 하부다이 표면에 맞닿는 복수 개의 슬립부재를 형성하며, 상기 몸체 중앙에는 절단펀치를 결합하기 위한 축부재관통홀을 형성한다.
또한, 상기 제2캠블록은, 4개의 벽체를 형성하고, 상기 벽체 내부에 제1캠블록이 승강되는 이동통로를 형성하며, 상기 4개의 벽체 내면에 각각 구동캠과 간섭되어 수평방향 이동경로를 안내하는 고정캠을 형성하되, 상기 고정캠은 다단의 굴곡패턴을 형성하며, 각각은 4개의 벽체에 순차적인 위상차를 갖도록 개별 형성되어 구동캠의 수평방향 이동경로가 원주방향을 따라 순차적 진행되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 펀치블록은, 제1캠블록의 몸체 저면에 절단펀치를 형성하고, 상기 절단펀치를 축 관통하여 제1캠블록의 몸체에 결합하는 축부재를 형성하며, 상기 절단펀치의 절단면에 접지되어 슬립이 가능하도록 축부재 단부에 연결되는 형상지지구를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 드로잉제품의 내부로부터 외측 원주방향으로 트리밍 작업을 수행하는 펀치블록이 탑재된 제1캠블록이 자중에 의해 하강되어 하부다이 상면에 슬립이 가능한 상태로 접지된 상태에서 제2캠블록의 하강이 이루어짐으로써, 고정캠과 구동캠의 간섭에 의한 제1캠블록의 전후좌우 수평방향으로의 이동이 진동없이 안정적으로 유지되어 드로잉제품의 트리밍 작업면이 깨끗하게 유지되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 펀치블록을 절단펀치와 형상지지구를 슬립 가능한 구조로 축 결합하고, 트리밍 작업시 형상지지구가 드로잉제품의 내부 형상을 지지하도록 함으로써, 드로잉제품의 변형을 방지하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 펀치블록이 드로잉제품 내에 삽입된 상태에서 트리밍 작업이 진행됨으로써, 펀치블록이 트리밍 작업시 프레스압력과 충격을 직접 받지 않아 파손문제가 개선되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 프레스를 도시한 개략도.
도 2, 3은 도 1의 "A"부 확대도로서, 트리밍장치의 확대도.
도 4, 5, 6은 도 2의 "B"부 확대도로서, 펀치블록의 트리밍 작업 확대도.
이한, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 4, 5, 6은 도 2의 "B"부 확대도로서, 펀치블록의 트리밍 작업 확대도이다.
도 1은 본 발명에 따른 프레스를 도시한 개략도로서, 도 1을 참조하면, 프레스판재(101)를 순차적으로 프레싱하여 관 형상의 드로잉제품(103)을 생산하는 하부다이(200) 및 상부다이(100)로 이루어진 프레스가 개시된다.
이때, 상기 프레스의 공정 말미에는 드로잉제품(103)을 금속판재(101)로부터 분리하는 트리밍장치(300)가 형성된다.
도 2, 3은 도 1의 "A"부 확대도로서, 트리밍장치의 확대도이다.
도 2, 3을 참조하면, 본 발명에 따른 트리밍장치는 크게 제1캠블록(310), 제2캠블록(320), 펀치블록(330), 펀치가이드(340), 및 취출수단(350)을 포함한다.
먼저, 상부다이(100) 하부에 자중에 의한 승하강이 가능한 상태로 연결되고, 외면둘레에 형성된 구동캠(313)에 의해 전후좌우 방향으로 이동되는 제1캠블록(310)이 개시된다.
상기 제1캠블록(310)은, 사각의 몸체(311)를 형성하고, 상기 사각의 몸체(311) 둘레에 구동캠(313)를 형성하며, 상기 몸체(311) 상면 둘레에 상부다이(100) 측에 연결되는 복수 개의 연결핀(315)을 형성하고, 상기 몸체(311) 하면 둘레에 하부다이(200) 표면에 맞닿는 복수 개의 슬립부재를 형성하며, 상기 몸체(311) 중앙에는 절단펀치(331)를 결합하기 위한 축부재관통홀(317)을 형성한다.
다음, 상기 제1캠블록(310)의 외주연을 감싸도록 상부다이(100)에 고정 결합되어 제1캠블록(310)의 이동통로(323)를 제공하고, 이동통로(323) 내면에는 제1캠블록(310)의 구동캠(313)과 접촉하여 제1캠블록(310)의 수직방향운동을 전후좌우 수평방향운동으로 전환하는 고정캠(325)을 형성하는 제2캠블록(320)이 개시된다.
상기 제2캠블록(320)은, 4개의 벽체(321)를 형성하고, 상기 벽체(321) 내부에 제1캠블록(310)이 승강되는 이동통로(323)를 형성하며, 상기 4개의 벽체(321) 내면에 각각 구동캠(313)과 간섭되어 수평방향 이동경로를 안내하는 고정캠(325)을 형성하되, 상기 고정캠(325)은다단의 굴곡패턴을 형성하며, 각각은 4개의 벽체(321)에 순차적인 위상차를 갖도록 개별 형성되어 구동캠(313)의 수평방향 이동경로가 원주방향을 따라 순차적 진행되도록 한다.
다음, 상기 제1캠블록(310)의 하부에 결합되고, 수직방향으로 연장된 절단펀치(331) 단부가 드로잉제품(103)의 내부에서 외부방향으로 커팅작업이 이루어지는 펀치블록(330)이 개시된다.
상기 펀치블록(330)은, 제1캠블록(310)의 몸체(311) 저면에 절단펀치(331)를 형성하고, 상기 절단펀치(331)를 축 관통하여 제1캠블록(310)의 몸체(311)에 결합하는 축부재(332)를 형성하며, 상기 절단펀치(331)의 절단면에 접지되어 슬립이 가능하도록 축부재(332) 단부에 연결되는 형상지지구(333)를 형성한다.
상기 절단펀치(331)는 몸체(311)의 재질보다 높은 경도의 금속재질이 이용될 수 있다.
다음, 상기 하부다이(200)에 설치되고, 중앙에 드로잉제품(103)이 삽입되는 관통홀이 형성되며, 상부단면이 절단펀치(331)의 외측에서 절단펀치(331)의 절단면과 동일선상의 절단 교차면을 형성하는 펀치가이드(340)가 개시된다.
상기 펀치가이드(340)는 원통형상으로 제작되며, 관통홀(341)의 직경은 드로잉제품(103)의 외경과 동일하게 제작된다.
이때, 상기 펀치가이드(340)의 재질은 절단펀치(331)와 같이 경도가 높은 금속재질이 이용될 수 있다.
다음, 상기 펀치가이드(340)의 관통홀 하부로부터 드로잉제품(103)의 밑단을 밀어올려 취출하는 취출수단(350)이 개시된다.
상기 취출수단(350)은 펀치가이드(340)의 관통홀(341) 하부에 승강 받침대(351)가 형성되고, 상기 승강 받침대(351)는 신축 작동되는 샤프트(353)에 연결되어 승강됨으로써, 트리밍된 드로잉제품(103)을 취출하게 된다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 트리밍 작업과정에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 트리밍장치(300) 전 까지의 프레스 공정은 주지된 프레스 공정과 동일하며, 트리밍장치(300)가 설치되는 하부다이(200)에 드로잉제품(103)이 안착된다. 상기 드로잉제품(103)은 원통형의 구조로 이루어져 있고, 상기 드로잉제품(103)이 안착되는 하부다이(200)에는 드로잉제품(103)의 직경과 동일한 직경을 갖는 관통홀(341)이 형성된 펀치가이드(340)가 설치되어 드로잉제품(103)이 안내되도록 한다.
이때, 상기 펀치가이드(340)의 관통홀(341) 하부에는 승강받침대(351)가 삽입된 상태로서, 상기 승강받침대(351)에 드로잉제품(103)의 바닥이 맞닿아 드로잉제품(103)의 높이가 일정하게 유지될 수 있다.
상기와 같이 드로잉제품(103)이 안착된 상태에서 상부다이(100)가 하강하게 된다.
이때, 상기 상부다이(100) 하부에 설치된 제1캠블록(310)의 몸체(311)가 하부다이(200) 상면에 맞닿게 되고, 제1캠블록(310)의 하부에 설치된 펀치블록(330)의 절단펀치(331) 및 형상지지구(333)가 드로잉제품(103)의 내경에 위치하게 된다.
이후, 제1캠블록(310)의 하강이 멈춰진 상태에서 상부다이(100)의 하강이 계속된다.
이때, 제1캠블록(310)과 상부다이(100) 사이는 복수 개의 연결핀(315)으로 연결된 상태지만, 상기 연결핀(315)이 관통하는 상부다이(100) 측의 핀홀의 직경을 넓게 형성함으로써, 연결핀(315)이 수직방향 및 전후좌우방향의 유격이 생겨 상대적인 움직임이 자유롭게 된다.
상부다이(100)가 계속 하강함에 따라 제2캠블록(320)이 하강하면서 제1캠블록(310)과의 간섭이 발생된다.
상기 제1캠블록(310)의 외주면 둘레에는 구동캠(313)이 돌출 형성되어 있고, 상기 제2캠블록(320)의 내주면 둘레에는 각 방향 구동캠(313)에 대응하는 고정캠(325)이 형성되어 있어,
다단 굴곡패턴이 형성된 고정캠(325)의 이동경로를 따라 구동캠(313)의 전후좌우 수평방향의 이동경로가 바뀌게 된다.
이때, 구동캠(313)이 형성된 제1캠블록(310)이 전후좌우 수평방향으로 슬립되고, 상기 제1캠블록(310)에 결합된 펀치블록(330)의 트리밍 작업이 수행된다.
펀치블록(330)의 절단펀치(331)는 고정캠(325)의 이동경로에 따라 전후좌우 원주방향으로 이동하게 되는데, 절단펀치(331)의 단면이 드로잉제품(103)의 내경으로부터 외측으로 이동됨에 따라 드로잉제품(103)의 측면을 절개하게 된다.
이때, 절단펀치(331)의 하부에 연결된 형상지지구(333)는 절단응력에 의해 드로잉제품(103)이 변형되는 것을 방지하고, 펀치가이드(340)는 절단펀치(331)와의 교차면을 형성함으로써, 드로잉제품(103)의 절단면이 깨끗하게 잘려지도록 한다.
상기한 바와 같은 본 발명은 드로잉제품의 내부로부터 외측 원주방향으로 트리밍 작업을 수행하는 펀치블록이 탑재된 제1캠블록이 자중에 의해 하강되어 하부다이 상면에 슬립이 가능한 상태로 접지된 상태에서 제2캠블록의 하강이 이루어짐으로써, 고정캠과 구동캠의 간섭에 의한 제1캠블록의 전후좌우 수평방향으로의 이동이 진동없이 안정적으로 유지되어 드로잉제품의 트리밍 작업면이 깨끗하게 유지되는 것은 물론, 펀치블록을 절단펀치와 형상지지구를 슬립 가능한 구조로 축 결합하고, 트리밍 작업시 형상지지구가 드로잉제품의 내부 형상을 지지하도록 함으로써, 드로잉제품의 변형을 방지할 수 있고, 펀치블록이 드로잉제품 내에 삽입된 상태에서 트리밍 작업이 진행됨으로써, 펀치블록이 트리밍 작업시 프레스압력과 충격을 직접 받지 않아 파손문제가 개선된다.
101:프레스판재 103:드로잉제품
100:상부다이 200:하부다이
300:트리밍장치 310:제1캠블록
311:몸체 313:구동캠
315:연결핀 317:축부재관통홀
320:제2캠블록 321:벽체
323:이동통로 325:고정캠
330:펀치블록 331:절단펀치
332:축부재 333:형상지지구
334:축홀 340:펀치가이드
350:취출수단

Claims (4)

  1. 프레스판재(101)를 순차적으로 프레싱하여 관 형상의 드로잉제품(103)을 생산하는 하부다이(200) 및 상부다이(100)로 이루어진 프레스의 말기공정에서 드로잉제품(103)을 금속판재(101)로부터 분리하는 트리밍장치(300)로서,
    상부다이(100) 하부에 자중에 의한 승하강이 가능한 상태로 연결되고, 외면둘레에 형성된 구동캠(313)에 의해 전후좌우 방향으로 이동되는 제1캠블록(310);
    상기 제1캠블록(310)의 외주연을 감싸도록 상부다이(100)에 고정 결합되어 제1캠블록(310)의 이동통로(323)를 제공하고, 이동통로(323) 내면에는 제1캠블록(310)의 구동캠(313)과 접촉하여 제1캠블록(310)의 수직방향운동을 전후좌우 수평방향운동으로 전환하는 고정캠(325)을 형성하는 제2캠블록(320);
    상기 제1캠블록(310)의 하부에 결합되고, 수직방향으로 연장된 절단펀치(331) 단부가 드로잉제품(103)의 내부에서 외부방향으로 커팅작업이 이루어지는 펀치블록(330);
    상기 하부다이(200)에 설치되고, 중앙에 드로잉제품(103)이 삽입되는 관통홀이 형성되며, 상부단면이 절단펀치(331)의 외측에서 절단펀치(331)의 절단면과 동일선상의 절단 교차면을 형성하는 펀치가이드(340); 및
    상기 펀치가이드(340)의 관통홀 하부로부터 드로잉제품(103)의 밑단을 밀어올려 취출하는 취출수단(350);을 포함하는 프레스의 트리밍장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1캠블록(310)은, 사각의 몸체(311)를 형성하고, 상기 사각의 몸체(311) 둘레에 구동캠(313)를 형성하며, 상기 몸체(311) 상면 둘레에 상부다이(100) 측에 연결되는 복수 개의 연결핀(315)을 형성하고, 상기 몸체(311) 하면 둘레에 하부다이(200) 표면에 맞닿는 복수 개의 슬립부재를 형성하며, 상기 몸체(311) 중앙에는 절단펀치(331)를 결합하기 위한 축부재관통홀(317)을 형성하는 것을 특징으로 하는 프레스의 트리밍장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2캠블록(320)은, 4개의 벽체(321)를 형성하고, 상기 벽체(321) 내부에 제1캠블록(310)이 승강되는 이동통로(323)를 형성하며, 상기 4개의 벽체(321) 내면에 각각 구동캠(313)과 간섭되어 수평방향 이동경로를 안내하는 고정캠(325)을 형성하되, 상기 고정캠(325)은 다단의 굴곡패턴을 형성하며, 각각은 4개의 벽체(321)에 순차적인 위상차를 갖도록 개별 형성되어 구동캠(313)의 수평방향 이동경로가 원주방향을 따라 순차적 진행되도록 하는 것을 특징으로 하는 프레스의 트리밍장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 펀치블록(330)은, 제1캠블록(310)의 몸체(311) 저면에 절단펀치(331)를 형성하고, 상기 절단펀치(331)를 축 관통하여 제1캠블록(310)의 몸체(311)에 결합하는 축부재(332)를 형성하며, 상기 절단펀치(331)의 절단면에 접지되어 슬립이 가능하도록 축부재(332) 단부에 연결되는 형상지지구(333)를 형성하는 것을 특징으로 하는 프레스의 트리밍장치.
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