KR101657147B1

KR101657147B1 - 단조 성형방법 및 단조 성형장치

Info

Publication number: KR101657147B1
Application number: KR1020160021681A
Authority: KR
Inventors: 박양일
Original assignee: 주식회사 범천정밀
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2016-09-30
Also published as: EP3459651A1; EP3459651B1; HUE057049T2; US20190210092A1; EP3459651A4; US11161166B2; WO2017146322A1

Abstract

본 발명은 소재를 고정하는 트레이판에 소재의 후방만을 고정시켜 트레이판의 전후 폭을 줄임에 따라 소재의 성형시 트레이판의 사용량을 줄일 수 있고, 트레이판에 최종 제품에 필요한 최소 크기의 소재를 고정하여 제품을 압축 성형함으로써 소재의 사용량을 최소로 줄일 수 있는 단조 성형방법 및 단조 성형장치에 관한 것으로, 상,하형부를 가지는 프레스와; 상기 하형부의 상부의 후방으로 하형부의 상면과 이격되게 트레이판을 한 피치씩 일측에서 타측으로 승강이 가능하게 공급하는 트레이판 공급수단과; 상기 상,하형부의 일측에 구비되어 트레이판에 소재 고정홀부를 연속 천공하는 천공 성형부와; 상기 천공 성형부의 타측 전방에 구비되어 상기 트레이판의 소재 고정홀부의 하부로 소재판을 한 피치씩 공급하면서 한 피치씩 이동되는 각 한 피치의 소재판의 후방 상부에 상기 소재 고정홀부에 관통되는 관통 돌기부를 형성하는 소재판 공급수단과; 상기 천공 성형부의 타측인 상기 상,하형부에 구비되어 상기 트레이판의 소재 고정홀부로 투입되는 소재판을 한 피치씩 절단하면서 절단된 소재의 후방에 형성된 관통 돌기부를 상기 소재 고정홀부에 관통시켜 압축 고정시키는 절단 압축 고정부와; 상기 절단 압축 고정부의 타측인 상기 상,하형부에 구비되어 이동되는 소재를 압축 성형하는 압축 성형부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

단조 성형방법 및 단조 성형장치{APPARATUS AND METHOD FOR FORGING}

본 발명은 단조 성형방법 및 단조 성형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소재를 고정하는 트레이판에 소재의 후방만을 고정시켜 트레이판의 전후 폭을 줄임에 따라 소재의 성형시 트레이판의 사용량을 줄일 수 있고, 트레이판에 최종 제품에 필요한 최소 크기의 소재를 고정하여 제품을 압축 성형함으로써 소재의 사용량을 최소로 줄일 수 있는 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.

이에, 종래의 순차 성형방식의 일 예로 본 출원인 기 출원하여 등록 받은 대한민국 특허등록 제2015-1513723호의 "이종 소재의 단조 성형방법 및 단조 성형장치"(이하, "종래의 단조 성형방법 및 종래의 단조 성형장치"라 한다.)를 살펴보면 다음과 같다.

종래의 단조 성형방법은 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 포함한다.

그리고, 종래의 단조 성형장치는 상,하형부를 가지는 프레스와; 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 포함한다.

그런데, 상기와 같이 구성된 종래의 단조 성형방법과 단조 성형장치는 트레이판에 소재 관통고정부를 천공한 다음 소재 관통 고정부에 소재를 투입하여 고정함에 따라, 트레이판의 전후폭이 소재의 전후 폭보다 넓은 것을 사용해야 함으로써, 소재의 성형시 사용후 버려지는 트레이판의 사용량이 많아 제품의 제조단가가 올라가는 문제점을 가지고 있었다.

대한민국 특허등록 제2015-1513723호의 "이종 소재의 단조 성형방법 및 단조 성형장치"(2014.4.14.)

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

본 발명의 목적은, 소재를 고정하는 트레이판에 소재의 후방만을 고정시켜 트레이판의 전후 폭을 줄임에 따라 소재의 성형시 트레이판의 사용량을 줄일 수 있도록 하고, 트레이판에 최종 제품에 필요한 최소 크기의 소재를 고정하여 제품을 압축 성형함으로써 소재의 사용량을 최소로 줄일 수 있도록 하는 단조 성형방법 및 단조 성형장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 트레이판에 소재의 후방만을 고정하여 트레이판에서 전방으로 돌출되는 소재에서 압축 성형이 이루어지게 함에 따라 트레이판에 소재 고정홀부를 천공하면서 발생되는 칩이나 버가 소재의 성형부분에 전혀 영향을 주지 않게 함으로써, 소재의 압축 성형시 트레이판의 천공시 발생되는 칩이나 버의 영향으로 인한 성형 불량을 사전에 예방할 수 있도록 하는 단조 성형방법 및 단조 성형장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 트레이판에 소재들을 좌우 간격을 두고 이격되게 분리 고정함에 따라, 각 소재의 압축 성형시 소재의 좌우가 확장되더라도 옆에 이웃하는 타 소재에 간섭을 전혀 주지 않게 함으로써 각 소재의 압축 성형시 정밀도를 향상시킬 수 있도록 하는 단조 성형방법 및 단조 성형장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 "단조 성형방법"은 일측에서 타측으로 천공 성형부, 절단 압축 고정부, 압축 성형부가 순서적으로 구비되는 상,하형부를 포함하는 프레스의 상형부를 반복 승강시키는 단계와; 상기 상형부가 상승될 때 마다 상기 하형부의 상부로 일측에서 타측으로 한 피치씩 트레이판을 승강이 가능하게 공급시키면서 상기 천공 성형부를 통해 트레이판에 소재 고정홀부를 연속 천공하는 소재 고정홀부 성형단계와; 상기 상형부가 상승될 때 마다 전방에서 상기 절단 압축 고정부에 위치되는 상기 트레이판의 소재 고정홀부의 하부로 소재판을 한 피치씩 공급하고 한 피치씩 공급된 소재판에 상기 소재 고정홀부에 관통되는 관통 돌기부를 형성하는 소재판 공급단계와; 상기 절단 압축 고정부에 위치되는 소재 고정홀부의 하부로 투입되는 소재판을 한 피치씩 절단하면서 절단된 소재에 형성된 관통 돌기부를 상기 소재 고정홀부에 관통시켜 압축 고정시키는 소재 고정단계와; 상기 트레이판에 고정되어 이동되는 소재들을 상기 압축 성형부를 통해 압축 성형하는 소재 성형단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "단조 성형방법"은 상기 소재 성형단계(500)에서는 하나 이상의 소재 성형부를 통해 소재를 성형한 다음, 하나 이상의 상기 소재 성형부를 통해 성형되는 소재의 후방이나 둘레를 최종 성형부의 수직커터를 통해 압축 절단하여 최종 제품을 성형하는 것을 특징으로 한다

또한, 본 발명에 따른 "단조 성형장치"은 상,하형부를 가지는 프레스와; 상기 상형부가 상승될 때 마다 상기 하형부의 상부로 일측에서 타측으로 한 피치씩 트레이판을 승강이 가능하게 공급하는 트레이판 공급수단과; 상기 상,하형부의 일측에 구비되어 트레이판에 소재 고정홀부를 연속 천공하는 천공 성형부와; 상기 천공 성형부의 타측 전방에 구비되어 상기 트레이판의 소재 고정홀부의 하부로 소재판을 한 피치씩 공급하고 한 피치씩 공급된 소재판에 상기 소재 고정홀부에 관통되는 관통 돌기부를 형성하는 소재판 공급수단과; 상기 천공 성형부의 타측인 상기 상,하형부에 구비되어 상기 트레이판의 소재 고정홀부로 투입되는 소재판을 한 피치씩 절단하면서 절단된 소재에 형성된 관통 돌기부를 상기 소재 고정홀부에 관통시켜 압축 고정시키는 절단 압축 고정부와; 상기 절단 압축 고정부의 타측인 상기 상,하형부에 구비되어 이동되는 소재를 압축 성형하는 압축 성형부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "단조 성형장치"의 상기 트레이판 공급수단은 상기 트레이판을 하형부의 상면과 이격되게 공급하면서 승강을 가능하게 하는 승강 가이드부,를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "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 "단조 성형장치"의 상기 소재 고정홀부는 다수의 고정홀로 구성되고, 상기 관통 돌기부는 상기 고정홀에 관통되어 상부가 상기 절단 압축 고정부에 의해 압축 확장되는 다수의 관통 고정핀으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "단조 성형장치"의 상기 소재판 공급수단은 상기 절단 압축 고정부가 구비되어 있는 프레스의 전방에 구비되어 소재판을 한 피씩 공급하는 소재판 공급부와, 상기 소재판 공급부와 절단 압축 고정부의 사이에 형성되어 상기 관통 돌기부를 성형하는 돌기부 단조 성형수단,을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "단조 성형장치"의 상기 돌기부 단조 성형수단은 상부에 돌기부 성형 돌출부가 형성되는 고정 하형부와, 상기 고정 하형부의 상부에 배치되고 하부에는 돌기부 성형 함몰부가 형성되어 반복 승강을 통해 상기 관통 돌기부를 반복 성형하는 승강 상형부,를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "단조 성형장치"의 상기 상형부의 저면에는 좌우 방향으로 간격을 두고 하부로 돌출되게 형성되어 상형부의 하강시 각각이 상기 소재의 양측에 밀착되어 소재의 좌우 유동을 방지하는 다수의 가이드 핀이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "단조 성형장치"의 상기 절단 압축 고정부는, 상기 상형부의 하부 전방에 소재 절단커터가 구비되어 상형부의 하강을 통해 소재판을 절단하는 소재 절단부와, 상기 소재 절단부의 후방에 구비되고 상형부의 하부에 압축핀부가 형성되어 상형부의 하강을 통해 상기 소재의 후방에 형성된 관통 돌기부를 상기 소재 고정홀부에 관통시켜 관통 돌기부의 상부를 압축 고정시키는 소재 압축 고정부,를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "단조 성형장치"의 상기 압축 성형부는 상기 상,하형부에 구비되어 압축을 통해 소재를 성형하는 하나 이상의 소재 성형부와, 상기 상,하형부에 구비되어 하나 이상의 상기 소재 성형부를 통해 성형된 소재의 후방이나 둘레를 수직커터를 통해 압축 절단하여 최종 제품을 성형하는 최종 성형부,를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "단조 성형장치"의 상기 트레이판은 길이 방향으로 상부로 돌출되게 형성되어 트레이판을 보강하는 돌출 벤딩부,를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

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

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

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 소재를 고정하는 트레이판에 소재의 후방만을 고정시켜 트레이판의 전후 폭을 줄임에 따라 소재의 성형시 트레이판의 사용량을 줄여 제품의 제조단가를 낮출 수 있는 효과가 있고, 트레이판에 최종 제품에 필요한 최소 크기의 소재를 고정하여 제품을 압축 성형함으로써 소재의 사용량을 최소로 줄여 제품의 제조단가를 낮출 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은, 트레이판에 소재의 후방만을 고정함으로써 트레이판에 소재 고정홀부를 천공하면서 발생되는 칩이나 버가 소재의 성형부분에 전혀 영향을 주지 않게 함에 따라, 소재의 압축 성형시 트레이판의 천공시 발생되는 칩이나 버의 영향으로 인한 성형 불량을 사전에 예방함으로써 성형 불량률을 최소로 낮출 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은, 트레이판에 소재들을 좌우 간격을 두고 이격되게 분리 고정함에 따라, 각 소재의 압축 성형시 소재의 좌우가 확장되더라도 옆에 이웃하는 타 소재에 간섭을 전혀 주지 않게 함으로써 각 소재의 압축 성형시 정밀도를 향상시켜 고정밀도의 제품도 성형할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 단조 성형장치를 나타낸 개략 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 요부를 나타낸 하형부의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 요부를 나나낸 개략 사시도.
도 4는 도 1의 A-A선 단면도.
도 5는 도 1의 B-B선 일부 단면도를 나타낸 것으로,
도 5a는 소재의 고정전 상태를 나타내고,
도 5b는 소재의 고정 상태를 나타낸다.
도 6은 도 2의 D에서 본 일부 개략 단면도로서,
도 6a는 상형부가 상승된 상태를 나타내고,
도 6b는 상형부가 하강된 상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 단조 성형방법의 공정도.

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 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 요부를 나타낸 하형부의 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 요부를 나나낸 개략 사시도이고, 도 4는 도 1의 A-A선 단면도이다. 그리고, 도 5는 도 1의 B-B선 일부 단면도를 나타낸 것으로, 도 5a는 소재의 고정전 상태를 나타내고, 도 5b는 소재의 고정 상태를 나타낸다. 아울러, 도 6은 도 2의 D에서 본 일부 개략 단면도로서, 도 6a는 상형부가 상승된 상태를 나타내고, 도 6b는 상형부가 하강된 상태를 나타낸다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단조 성형장치는 상,하형부(11)(12)를 가지는 프레스(1)를 포함하고, 상기 하형부(12)의 상부의 후방으로 하형부(12)의 상면과 이격되게 트레이판(7)을 한 피치씩 일측(이하, 첨부된 도면상의 좌측을 "일측"이라 하고, 반대편인 우측을 "타측"이라 한다.)에서 타측으로 승강이 가능하게 공급하는 트레이판 공급수단(2)을 포함한다.

그리고 본 발명에 따른 단조 성형장치는 상기 상,하형부(11)(12)의 일측에 구비되어 트레이판(7)에 소재 고정홀부(71)를 연속 천공하는 천공 성형부(3)와, 상기 천공 성형부(3)의 타측 전방에 구비되어 상기 트레이판(7)의 소재 고정홀부(71)의 하부로 소재판(8)을 한 피치씩 공급하면서 한 피치씩 이동되는 각 한 피치의 소재판(8)의 후방 상부에 상기 소재 고정홀부(71)에 관통되는 관통 돌기부(82)를 형성하는 소재판 공급수단(4)과, 상기 천공 성형부(3)의 타측인 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 상기 트레이판(7)의 소재 고정홀부(71)로 투입되는 소재판(8)을 한 피치씩 절단하면서 절단된 소재(81)의 후방에 형성된 관통 돌기부(82)를 상기 소재 고정홀부(71)에 관통시켜 압축 고정시키는 절단 압축 고정부(5)와, 상기 절단 압축 고정부(5)의 타측인 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 이동되는 소재(81)를 압축 성형하는 압축 성형부(6)를 포함한다.

아울러 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)를 구성하는 상기 상형부(11)의 하부 전방에는 좌우 방향으로 간격을 두고 하부로 돌출되게 형성되어 상형부(11)의 하강시 각각이 상기 소재(81)의 양측에 밀착되어 소재(81)의 좌우 유동을 방지하는 다수의 가이드 핀(111)이 더 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 트레이판 공급수단(2)은 상기 프레스(1)의 일측에 이격되게 구비됨으로써, 롤러에 권취되어 있는 트레이판(7)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(7)을 일측에서 타측으로 공급하는 것이다.

그리고 상기 트레이판 공급수단(2)은 상기 트레이판(7)을 하형부(12)의 상면과 이격되게 공급하면서 승강을 가능하게 하는 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(7)의 전방단부 또는 후방단부에 밀착되는 다수의 승강 가이드롤(131)을 포함하는 것이다. 즉 상기 트레이판(7)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(7)을 하형부(12)의 상면에서 이격되게 공급함으로써, 상기 절단 압축 고정부(5)의 압축을 통해 상기 소재(81)의 후방에 형성된 관통 돌기부(82)를 상기 트레이판(7)의 소재 고정홀부(71)에 관통시켜 압축 고정시키는 과정에서 관통 돌기부(82)를 소재 고정홀부(71)에 원활하게 삽입될 수 있게 하는 장점이 있는 것이다.

한편 상기 트레이판(7)에는 트레이판(7)의 보강하는 돌출 벤딩부(72)가 길이 방향으로 상부로 돌출되게 더 형성됨으로써, 상기 돌출 벤딩부(72)를 통해 트레이판(7)이 뒤틀리거나 휘어지는 현상을 방지할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 천공 성형부(3)는 상기 상,하형부(11)(12)의 일측에 구비되어 상기 트레이판(7)에 소재 고정홀부(71)를 연속 성형하는 역할을 한다. 아울러, 상기 소재 고정홀부(71)는 소재(81)를 견고하게 고정시킬 수 있도록 다수의 고정홀(711)로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 천공 성형부(3)는 상형부(11)에 하부로 돌출되게 구비되는 다수의 펀치(미도시됨)들과, 상기 하형부(12)의 구비되어 상기 펀치들이 관통되고 천공된 판을 하부로 배출시키는 다수의 성형홀(미도시됨)들을 포함하는 것이다.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 소재판 공급수단(4)은 상기 프레스(1)의 전방에 이격되게 구비됨으로써, 롤러에 권취되어 있는 상기 소재판(8)을 상기 절단 압축 고정부(5)로 공급하는 역할을 한다. 그리고, 이와 같은 역할을 하는 소재판 공급수단(4)은 상기 절단 압축 고정부(5)의 전방에 구비되어 소재판(8)을 한 피씩 공급하는 소재판 공급부(41)와, 상기 소재판 공급부(41)와 절단 압축 고정부(5)의 사이에 형성되어 상기 관통 돌기부(82)를 성형하는 돌기부 단조 성형수단(42)으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 소재판 공급부(41)는 상,하 두 개의 연동롤러의 구동을 통해 상기 소재(81) 관통고정부의 상부로 한 피치씩 소재판(8)을 전방에서 공급하는데. 이러한 소재판 공급부(41)는 이미 공지된 것으로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 돌기부 단조 성형수단(42)은 소재판(8)에 돌기부를 압축 성형을 통해 형성할 수 있도록, 상부에 돌기부 성형 돌출부(421a)가 형성되는 고정 하형부(421)와, 상기 고정 하형부(421)의 상부에 배치되고 하부에는 돌기부 성형 함몰부(422a)가 형성되어 반복 승강을 통해 상기 관통 돌기부(82)를 반복 압축 성형하는 승강 상형부(422)로 구성되는 것이 가장 바람직하다. 그리고, 상기 승강 상형부(422)가 승강되는 구성과 작동은 이미 공지된 것으로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

특히 상기 관통 돌기부(82)는 상기 소재 고정홀부(71)를 구성하는 고정홀(711)들에 관통되어 상부가 상기 절단 압축 고정부(5)에 의해 압축 확장되는 다수의 관통 고정핀(821)으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 절단 압축 고정부(5)는 상기 절단 압축 고정부(5)로 투입되는 소재판(8)을 반복적으로 절단하여 절단된 소재(81)의 후방을 상기 트레이판(7)에 압축 고정시키는 역할을 한다.

이와 같은 역할을 하는 상기 절단 압축 고정부(5)는 상기 상형부(11)의 하부 전방에 소재 절단커터(511)가 구비되어 상형부(11)의 하강을 통해 소재판(8)을 절단하는 소재 절단부(51)와, 상기 소재 절단부(51)의 후방에 구비되고 상형부(11)의 하부에 압축핀부(521)가 형성되어 상형부(11)의 하강을 통해 상기 소재(81)의 후방에 형성된 관통 돌기부(82)를 상기 소재 고정홀부(71)에 관통시켜 관통 돌기부(82)의 상부를 압축 고정시키는 소재 압축 고정부(52)로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 압축핀부(521)가 하강되어 관통 돌기부(82)의 상부를 압축하게 되면 관통 돌기부(82)의 상부가 리벳과 같이 확장됨으로써 관통 돌기부(82)가 상기 소재 고정홀부(71)에 영구적으로 삽입 고정되는 것이다.

그리고 상기 소재(81)는 금속으로 구성되고, 상기 트레이판(7)은 소재(81)보다 전연성이 적은 금속으로 구성되는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 소재(81)는 알루미늄 또는 동으로 구성될 수 있고, 상기 트레이판(7)은 철이나 스테인리스로 구성될 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 트레이판(7)에 소재(81)의 후방만을 고정함으로써 트레이판(7)에 소재 고정홀부(71)를 천공하면서 발생되는 칩이나 버가 소재(81)의 성형부분에 전혀 영향을 주지 않게 되는 것이다. 그러므로, 본 발명은 소재(81)의 압축 성형시 트레이판(7)의 천공시 발생되는 칩이나 버의 영향으로 인한 성형 불량을 사전에 예방함으로써 성형 불량률을 최소로 낮추는 장점도 있는 것이다.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 압축 성형부(6)는 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 이동되는 소재(81)를 압축 성형하는 역할을 한다.

이와 같은 역할을 하는 상기 압축 성형부(6)는 일측에 구비되어 압축을 통해 소재(81)를 성형하는 하나 이상의 소재 성형부(61)와, 하나의 상기 소재 성형부(61)나 다수의 상기 소재 성형부(61)들 중 제일 타측에 위치된 소재 성형부(61)의 타측인 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 하나 이상의 상기 소재 성형부(61)를 통해 성형되는 소재(81)의 후방이나 둘레를 수직커터(C)를 통해 압축 절단하여 최종 제품을 성형하는 최종 성형부(62)로 구성되는 것이 가장 바람직하다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 이종 소재(81)의 단조 성형방법을 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명에 따른 단조 성형방법의 공정도이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단조 성형방법은 상술한 단조 성형장치를 통해 진행될 수 있고, 다른 단조 성형장치를 통해 진행될 수도 있는데, 이하 본 발명의 단조 성형방법을 설명함에 있어서, 상술한 본 발명에 따른 단조 성형장치를 이용하여 설명하기로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 단조 성형방법은, 먼저, 일측에서 타측으로 천공 성형부(3), 절단 압축 고정부(5), 압축 성형부(6)가 순서적으로 구비되는 상,하형부(11)(12)를 포함하는 프레스(1)의 상형부(11)를 반복 승강시키는 단계(100)를 진행한다.

다음, 상기 상형부(11)가 상승될 때 마다 상기 하형부(12)의 상부의 후방으로 하형부(12)의 상면과 이격되게 일측에서 타측으로 한 피치씩 트레이판(7)을 승강이 가능하게 공급시키면서 상기 천공 성형부(3)를 통해 트레이판(7)에 소재 고정홀부(71)를 연속 천공하는 소재 고정홀부 성형단계(200)를 진행한다.

다음, 상기 상형부(11)가 상승될 때 마다 전방에서 상기 절단 압축 고정부(5)에 위치되는 상기 트레이판(7)의 소재 고정홀부(71)의 하부로 소재판(8)을 한 피치씩 공급하면서 한 피치씩 이동되는 각 한 피치의 소재판(8)의 후방 상부에 상기 소재 고정홀부(71)에 관통되는 관통 돌기부(82)를 형성하는 소재판 공급단계(300)를 진행한다.

그리고 상기 소재(81)는 금속으로 구성되고 상기 트레이판(7)은 강도를 높일 수 있도록 소재(81)보다 전연성이 적은 금속으로 구성되는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 소재(81)는 알루미늄 또는 동으로 구성될 수 있고, 상기 트레이판(7)은 철이나 스테인리스로 구성될 수 있는 것이다.

다음, 상기 절단 압축 고정부(5)에 위치되는 소재 고정홀부(71)의 하부로 투입되는 소재판(8)을 한 피치씩 절단하면서 절단된 소재(81)의 후방에 형성된 관통 돌기부(82)를 상기 소재 고정홀부(71)에 관통시켜 압축 고정시키는 소재 고정단계(400)를 진행한다. 즉, 상기 소재 고정단계(400)는 상기 상,하형부를 포함하는 프레스의 상형부를 반복 승강시키는 과정에서 반복적으로 진행되는 것으로, 소재판이 한 피치 씩 공급되는 과정에서 반복적으로 진행되는 것이 바람직하다.

다음, 상기 트레이판(7)에 고정되어 이동되는 소재(81)들을 상기 압축 성형부(6)를 통해 압축 성형하는 소재 성형단계(500)를 진행함으로써, 소재(81)들의 압축 성형을 완료하는 것이다.

특히 상기 소재 성형단계(500)에서는 여러 형상으로 소재(81)를 압축 성형할 수 있도록, 하나 이상의 소재 성형부(61)를 통해 소재(81)를 성형한 다음, 하나 이상의 상기 소재 성형부(61)를 통해 성형되는 소재(81)의 후방이나 둘레를 최종 성형부(62)의 수직커터(C)를 통해 압축 절단하여 최종 제품을 성형하는 것이 가장 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따른 단조 성형방법 및 단조 성형장치는 소재(81)를 고정하는 트레이판(7)에 소재(81)의 후방만을 고정시켜 트레이판(7)의 전후 폭을 줄임에 따라 소재(81)의 성형시 트레이판(7)의 사용량을 줄여 제품의 제조단가를 낮출 수 있는 유용한 발명이다. 그리고, 본 발명에 따른 단조 성형장치는 트레이판(7)에 최종 제품에 필요한 최소 크기의 소재(81)를 고정하여 제품을 압축 성형함으로써 소재(81)의 사용량을 최소로 줄여 제품의 제조단가를 낮출 수 있는 유용한 발명이다.

또한 본 발명에 따른 단조 성형방법 및 단조 성형장치는 트레이판(7)에 소재(81)들을 좌우 간격을 두고 이격되게 분리 고정함에 따라, 각 소재(81)의 압축 성형시 소재(81)의 좌우가 확장되더라도 옆에 이웃하는 타 소재(81)에 간섭을 전혀 주지 않게 함으로써 각 소재(81)의 압축 성형시 정밀도를 향상시켜 고정밀도의 제품도 성형할 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
111 : 가이드핀
12 : 하형부
13 : 승강 가이드부
131 : 승강 가이드롤, S : 스프링
2 : 트레이판 공급수단
3 : 천공 성형부
4 : 소재판 공급수단
41 : 소재판 공급부
42 : 돌기부 단조 성형수단
421 : 고정 하형부, 421a : 성형 돌출부,
422 : 승강 상형부, 422a : 성형 함몰부
5 : 절단 압축 고정부
51 : 소재 절단부
511 : 소재 절단커터
52 : 소재 압축 고정부
521 : 압축핀부
6 : 압축 성형부
61 : 소재 성형부
62 : 최종 성형부
7 : 트레이판
71 : 소재 고정홀부
711 : 고정홀
72 : 돌출 벤딩부
8 : 소재판
81 : 소재
82 : 관통 돌기부
821 : 관통 고정핀
C : 수직커터

Claims

일측에서 타측으로 천공 성형부, 절단 압축 고정부, 압축 성형부가 순서적으로 구비되는 상,하형부를 포함하는 프레스의 상형부를 반복 승강시키는 단계(100)와;
상기 상형부가 상승될 때 마다 상기 하형부의 상부로 일측에서 타측으로 한 피치씩 트레이판을 승강이 가능하게 공급시키면서 상기 천공 성형부를 통해 트레이판에 소재 고정홀부를 연속 천공하는 소재 고정홀부 성형단계(200)와;
상기 상형부가 상승될 때 마다 전방에서 상기 절단 압축 고정부에 위치되는 상기 트레이판의 소재 고정홀부의 하부로 소재판을 한 피치씩 공급하고 한 피치씩 공급된 소재판에 상기 소재 고정홀부에 관통되는 관통 돌기부를 형성하는 소재판 공급단계(300)와;
상기 절단 압축 고정부에 위치되는 소재 고정홀부의 하부로 투입되는 소재판을 한 피치씩 절단하면서 절단된 소재에 형성된 관통 돌기부를 상기 소재 고정홀부에 관통시켜 압축 고정시키는 소재 고정단계(400)와;
상기 트레이판에 고정되어 이동되는 소재들을 상기 압축 성형부를 통해 압축 성형하는 소재 성형단계(500);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 성형방법.
제1항에 있어서,
상기 소재 성형단계(500)에서는
하나 이상의 소재 성형부를 통해 소재를 성형한 다음,
하나 이상의 상기 소재 성형부를 통해 성형되는 소재의 후방이나 둘레를 최종 성형부의 수직커터를 통해 압축 절단하여 최종 제품을 성형하는 것을 특징으로 하는 단조 성형방법.
상,하형부(11)(12)를 가지는 프레스(1)와;
상기 상형부가 상승될 때 마다 상기 하형부(12)의 상부로 일측에서 타측으로 한 피치씩 트레이판을 승강이 가능하게 공급하는 트레이판 공급수단(2)과;
상기 상,하형부(11)(12)의 일측에 구비되어 트레이판(7)에 소재 고정홀부(71)를 연속 천공하는 천공 성형부(3)와;
상기 천공 성형부(3)의 타측 전방에 구비되어 상기 트레이판(7)의 소재 고정홀부(71)의 하부로 소재판(8)을 한 피치씩 공급하고 한 피치씩 공급된 소재판(8)에 상기 소재 고정홀부(71)에 관통되는 관통 돌기부(82)를 형성하는 소재판 공급수단(4)과;
상기 천공 성형부(3)의 타측인 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 상기 트레이판(7)의 소재 고정홀부(71)로 투입되는 소재판(8)을 한 피치씩 절단하면서 절단된 소재(81)에 형성된 관통 돌기부(82)를 상기 소재 고정홀부(71)에 관통시켜 압축 고정시키는 절단 압축 고정부(5)와;
상기 절단 압축 고정부(5)의 타측인 상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 이동되는 소재(81)를 압축 성형하는 압축 성형부(6);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 성형장치.
제3항에 있어서,
상기 트레이판 공급수단(2)은
상기 트레이판(7)을 하형부(12)의 상면과 이격되게 공급하면서 승강을 가능하게 하는 승강 가이드부(13),
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 성형장치.
제4항에 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(7)의 전방단부 또는 후방단부에 밀착되는 다수의 승강 가이드롤(131),
을 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 성형장치.
제3항에 있어서,
상기 소재 고정홀부(71)는 다수의 고정홀(711)로 구성되고,
상기 관통 돌기부(82)는 상기 소재 고정홀부(71)를 구성하는 고정홀(711)들에 관통되어 상부가 상기 절단 압축 고정부(5)에 의해 압축 확장되는 다수의 관통 고정핀(821)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 단조 성형장치.
제3항에 있어서,
상기 소재판 공급수단(4)은
상기 절단 압축 고정부(5)가 구비되어 있는 프레스(1)의 전방에 구비되어 소재판(8)을 한 피치씩 공급하는 소재판 공급부(41)와,
상기 소재판 공급부(41)와 절단 압축 고정부(5)의 사이에 형성되어 상기 관통 돌기부(82)를 성형하는 돌기부 단조 성형수단(42),
을 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 성형장치.
제7항에 있어서,
상기 돌기부 단조 성형수단은
상부에 돌기부 성형 돌출부(421a)가 형성되는 고정 하형부(421)와,
상기 고정 하형부(421)의 상부에 배치되고 하부에는 돌기부 성형 함몰부(422a)가 형성되어 반복 승강을 통해 상기 관통 돌기부(82)를 반복 성형하는 승강 상형부(422),
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 성형장치.
제3항에 있어서,
상기 상형부(11)의 저면에는 좌우 방향으로 간격을 두고 하부로 돌출되게 형성되어 상형부(11)의 하강시 각각이 상기 소재(81)의 양측에 밀착되어 소재(81)의 좌우 유동을 방지하는 다수의 가이드 핀(111)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 단조 성형장치.
제3항에 있어서,
상기 절단 압축 고정부(5)는,
상기 상형부(11)의 하부 전방에 소재 절단커터(511)가 구비되어 상형부(11)의 하강을 통해 소재판(8)을 절단하는 소재 절단부(51)와,
상기 소재 절단부(51)의 후방에 구비되고 상형부(11)의 하부에 압축핀부(521)가 형성되어 상형부(11)의 하강을 통해 상기 소재(81)의 후방에 형성된 관통 돌기부(82)를 상기 소재 고정홀부(71)에 관통시켜 관통 돌기부(82)의 상부를 압축 고정시키는 소재 압축 고정부(52),
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 성형장치.
제3항에 있어서,
상기 압축 성형부(6)는
상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 압축을 통해 소재(81)를 성형하는 하나 이상의 소재 성형부(61)와,
상기 상,하형부(11)(12)에 구비되어 하나 이상의 상기 소재 성형부(61)를 통해 성형된 소재(81)의 후방이나 둘레를 수직커터를 통해 압축 절단하여 최종 제품을 성형하는 최종 성형부(62),
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 성형장치.
제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트레이판(7)은
길이 방향으로 상부로 돌출되게 형성되어 트레이판(7)을 보강하는 돌출 벤딩부(72),
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단조 성형장치.
제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소재(81)는 금속으로 구성되고,
상기 트레이판(7)은 소재(81)보다 전연성이 적은 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 단조 성형장치.
제13항에 있어서,
상기 소재(81)는 알루미늄 또는 동으로 구성되고,
상기 트레이판(7)은 철이나 스테인리스로 구성되는 것을 특징으로 하는 단조 성형장치.