KR101670911B1 - 단조금형 및 와이어커팅기를 이용한 단조금형 제작방법 - Google Patents

단조금형 및 와이어커팅기를 이용한 단조금형 제작방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 성형공 상단의 입구부분의 마모에 의한 성형정밀도의 저하가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 단조금형 및 와이어커팅기를 이용한 단조금형 제작방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 단조금형은 상면에 상기 성형공(10)의 내부 바닥면에 대응되는 하부성형공(21)이 오목하게 형성된 하부금형(20)과, 상기 성형공(10)의 상측 형태에 대응되는 상부성형공(10)이 상하면을 관통하도록 형성된 상부금형(30)과, 상기 상부금형(30)과 하부금형(20)을 상호 고정하는 고정볼트(40)로 구성됨으로, 상기 성형공(10)의 상단 입구부분, 즉, 상기 상부성형공(10)이 손상될 경우, 상기 상부금형(30)만을 새로운 것으로 교체하여, 성형공(10)을 보수할 수 있음으로, 성형공(10)의 유지보수가 매우 용이할 뿐 아니라, 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

Description

단조금형 및 와이어커팅기를 이용한 단조금형 제작방법{forging mold and the method of manufacturing forging mold}
본 발명은 성형공 상단의 입구부분의 마모에 의한 성형정밀도의 저하가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 단조금형 및 와이어커팅기를 이용한 단조금형 제작방법에 관한 것이다.
일반적으로, 형타단조나 밀폐단조 등에 사용되는 단조금형은 도 1에 도시한 바와 같이, 상면에 일정한 형태의 성형공(10)이 오목하게 형성되어, 상기 성형공(10)의 내부에 재료를 투입한 상태에서 상기 재료를 가압 또는 타격하여, 상기 성형공(10)의 형태대로 성형된 제품을 얻을 수 있도록 구성된다.
한편, 이러한 단조금형(A)은 MCT 등의 가공장비를 이용하여, 재료가 되는 금속블록의 상면에 성형공(10)을 오목하게 파내어 제작한다.
그러나, 이러한 단조금형(A)은 반복적으로 사용할 경우, 성형공(10) 상단의 입구부분이 빠르게 마모되며, 이에 따라, 제품의 성형정밀도가 저하되는 문제점이 발생되었다.
한편, 이러한 단조금형(A)의 경우, 성형공(10)이 손상될 경우, 수리과정을 거쳐 성형공(10)의 형상을 원래의 형상으로 만들 수 있으나, 이러한 경우, 금형 전체에 용접열이 가해져 금형 전체가 뒤틀어지거나, 금형 전체의 강도가 저하될 수 있을 뿐 아니라, 수리부분이 쉽게 손상될 수 있는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.
한편, 최근에는 얇은 와이어와 도전체재질의 공작물 사이에 발생되는 방전현상을 이용하여 공작물을 원하는 형태로 잘라내는 와이어커팅기가 개발되어 사용되고 있다.
상기 와이어커팅기(B)는 도 2에 도시한 바와 같이, 본체(50)와, 공작물(1)을 고정할 수 있도록 구성되며 위치조절수단(61)에 의해 측방향 위치가 조절되는 지그(60)와, 상기 본체(50)에 지그(60)의 상하측에 위치되도록 구비되어 도전체 재질의 와이어(73)를 풀러 내거나 감도록 된 코일러(72) 및 언코일러(71)와, 상기 와이어(73)의 둘레부로 가공액을 공급하는 분사노즐(80)로 구성된다.
이때, 상기 와이어(73)는 전도성재질인 구리의 얇은 와이어(73)를 이용하는 것으로, 고압의 전원이 인가되어, 와이어(73)를 상기 지그(60)를 움직여 지그(60)에 고정된 공작물(1)이 와이어(73)에 근접되도록 하면, 와이어(73)와 공작물(1)의 사이에서 발생되는 방전현상에 의해 상기 공작물(1)이 고온으로 가열되어 녹게 된다.
따라서, 상기 위치조절수단(61)을 이용하여 상기 지그(60)를 정해진 패턴대로 이동시키면, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 공작물(1)에 매우 좁은 틈(G)이 상하면을 관통하도록 형성되어, 공작물(1)을 원하는 형태대로 잘라낼 수 있다.
그리고, 상기 분사노즐(80)에서 분사되는 가공액은 상기 와이어(73)에 의해 공작물(1)에 형성되는 틈(G)으로 유입되어, 와이어(73)와 틈(G)부분을 냉각시키게 된다.
이러한 와이어커팅기(B)는 도전체의 공작물(1)을 매우 정확하게 복잡한 형태로 잘라낼 수 있음으로, 금속판의 가공에 널리 사용되고 있다.
등록특허 10-1265699호,
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 성형공 상단의 입구부분의 마모에 의한 성형정밀도의 저하가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 단조금형 및 와이어커팅기를 이용한 단조금형 제작방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상면에 성형공(10)이 오목하게 형성된 단조금형에 있어서, 상면에 상기 성형공(10)의 내부 바닥면에 대응되는 하부성형공(21)이 오목하게 형성된 하부금형(20)과, 상기 성형공(10)의 상측 형태에 대응되는 상부성형공(31)이 상하면을 관통하도록 형성된 상부금형(30)과, 상기 상부금형(30)과 하부금형(20)을 상호 고정하는 고정볼트(40)를 포함하며, 상기 상부금형(30)의 상부성형공(10)은 와이어커팅기(B)를 이용하여 상기 상부금형(30)의 중간부를 상기 상부성형공(10)의 형태대로 잘라내어 성형된 것을 특징으로 하는 단조금형이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 상부금형(30)은 상기 상부성형공(10)이 상하면을 관통하도록 형성된 코어(32)와, 상기 코어(32)의 외형에 대응되는 결합공(33a)이 형성되어 상기 코어(32)의 외측에 결합고정되는 지지블록(33)을 포함하여, 상기 상부성형공(10)이 마모되면 상기 코어(32)를 교체할 수 있도록 구성되며, 상기 코어(32)의 둘레면에는 상기 지지블록(33)에 비해 연질인 금속을 코팅하여 구성된 마찰방지층(32a)이 형성되어, 상기 지지블록(33)을 가열하여 열팽창시킨 상태에서 상기 코어(32)를 상기 결합공(33a)에 삽입한 후 지지블록(33)을 냉각시켜 결합공(33a)에 코어(32)를 결합하고, 상기 지지블록(33)을 고정한 상태에서 코어(32)를 하측으로 가압하여 코어(32)를 분리할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 단조금형이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상면에 성형공(10)이 오목하게 형성된 단조금형의 제작방법으로서, 상면에 상기 성형공(10)의 내부 바닥면에 대응되는 하부성형공(21)이 오목하게 형성된 하부금형(20)과, 상기 성형공(10)의 상측 형태에 대응되는 상부성형공(10)이 상하면을 관통하도록 형성된 상부금형(30)을 제작한 후, 고정볼트(40)를 이용하여 상기 하부금형(20)과 상부금형(30)을 상호 결합고정하되, 상기 상부금형(30)의 상부성형공(10)은 와이어커팅기(B)를 이용하여 상기 상부금형(30)의 중간부를 상기 상부성형공(10)의 형태대로 잘라내어 성형하는 것을 특징으로 하는 와이어커팅기를 이용한 단조금형 제작방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 상부금형(30)은 상기 상부성형공(10)이 상하면을 관통하도록 형성된 코어(32)와, 상기 코어(32)의 외형에 대응되는 결합공(33a)이 형성되어 상기 코어(32)의 외측에 결합고정되는 지지블록(33)을 포함하여, 상기 상부성형공(10)이 마모되면 상기 코어(32)를 교체할 수 있도록 구성되며, 상기 코어(32)의 둘레면에는 상기 지지블록(33)에 비해 연질인 금속을 코팅하여 구성된 마찰방지층(32a)이 형성되며, 상기 지지블록(33)을 가열하여 열팽창시킨 상태에서 상기 코어(32)를 상기 결합공(33a)에 삽입한 후 지지블록(33)을 냉각시켜 결합공(33a)에 코어(32)를 결합하고, 상기 지지블록(33)을 고정한 상태에서 코어(32)를 하측으로 가압하여 코어(32)를 분리할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 와이어커팅기를 이용한 단조금형 제작방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 와이어커팅기(B)는 본체(50)와, 공작물(1)을 고정할 수 있도록 구성되며 위치조절수단(61)에 의해 측방향 위치가 조절되는 지그(60)와, 상기 본체(50)에 지그(60)의 상하측에 위치되도록 구비되어 도전체 재질의 와이어(73)를 풀러 내거나 감도록 된 코일러(72) 및 언코일러(71)와, 상기 와이어(73)의 둘레부로 가공액을 공급하는 분사노즐(80)과, 상기 지그(60)에 고정된 공작물(1)의 하측면에 밀착되어 상기 분사노즐(80)로 분사된 가공액을 흡입하는 흡입수단(90)을 포함하며, 상기 본체(50)는 상기 분사노즐(80)에서 배출되는 가공액을 저장하는 저장부(52)가 형성된 하부본체(51)와, 상기 하부본체(51)의 상부 일측에서 상기 지그(60)의 상측으로 연장되며 상기 언코일러(71)중 어느 하나가 구비되는 지지부(53)를 포함하며, 상기 흡입수단(90)은 상기 본체(50)에 구비된 지지대(54)에 승강가능하게 결합되며 중앙부에는 상기 와이어(73)가 통과하는 관통공(91a)이 상하방향으로 연장되도록 형성되어 상면이 상기 공작물(1)의 하측면에 밀착되도록 구성된 흡입관(91)과, 상기 흡입관(91)에 연결되어 상기 공작물(1)이 상기 흡입관(91)의 상부로 위치이동되면 상기 흡입관(91)을 상승시켜 흡입관(91)이 공작물(1)의 하측면에 밀착되도록 하는 승강구동수단(92)과, 상기 흡입관(91)과 저장부(52)를 연결하는 연결관(93)과, 상기 연결관(93)의 중간부에 구비된 흡입펌프(94)를 포함하며, 상기 흡입펌프(94)를 구동시키면 상기 분사노즐(80)에서 분사된 가공액이 상기 와이어(73)에 의해 공작물(1)이 잘려져 형성된 틈(G)의 내부로 강제로 흡입되어 가공액의 냉각효과를 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 와이어커팅기를 이용한 단조금형 제작방법이 제공된다.
본 발명에 따른 단조금형은 상면에 상기 성형공(10)의 내부 바닥면에 대응되는 하부성형공(21)이 오목하게 형성된 하부금형(20)과, 상기 성형공(10)의 상측 형태에 대응되는 상부성형공(10)이 상하면을 관통하도록 형성된 상부금형(30)과, 상기 상부금형(30)과 하부금형(20)을 상호 고정하는 고정볼트(40)로 구성됨으로, 상기 성형공(10)의 상단 입구부분, 즉, 상기 상부성형공(10)이 손상될 경우, 상기 상부금형(30)만을 새로운 것으로 교체하여, 성형공(10)을 보수할 수 있음으로, 성형공(10)의 유지보수가 매우 용이할 뿐 아니라, 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 단조금형을 도시한 측단면도,
도 2는 일반적인 와이어커팅기를 도시한 측단면 구성도,
도 3은 와이어커팅기에 의해 절단된 가공물을 도시한 평단면도,
도 4는 본 발명에 따른 단조금형을 도시한 측단면도,
도 5는 본 발명에 따른 단조금형의 분해상태를 도시한 측단면도,
도 6은 본 발명에 따른 단조금형을 가공하기 위한 와이어커팅기를 도시한 측단면구성도,
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 단조금형을 가공하기 위한 와이어커팅기의 작용을 도시한 참고도,
도 9는 본 발명에 따른 단조금형의 제2 실시예를 도시한 측단면도,
도 10은 본 발명에 따른 단조금형의 제2 실시예의 분해상태를 도시한 측단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 단조금형을 도시한 것으로, 상면에 성형공(10)이 오목하게 형성된 것은 종래의 단조금형과 동일하다.
그리고, 본 발명에 따르면, 상기 단조금형(A)은, 상면에 상기 성형공(10)의 내부 바닥면에 대응되는 하부성형공(21)이 오목하게 형성된 하부금형(20)과, 상기 성형공(10)의 상측 형태에 대응되는 상부성형공(10)이 상하면을 관통하도록 형성된 상부금형(30)과, 상기 상부금형(30)과 하부금형(20)을 상호 고정하는 고정볼트(40)로 구성된다.
이를 자세히 설명하면, 상기 하부금형(20)과 상부금형(30)은 상기 단조금형(A)을 상, 하부 2개로 나눈 형태로 구성되고, 상기 하부성형공(21)과 상부성형공(10) 역시 상기 성형공(10)을 상하로 나눈 형태로 구성된다.
이때, 상기 하부금형(20)은 사각블록형태의 금속 공작물(1)의 상면에, MCT 등의 가공장비를 이용하여 상기 하부성형공(21)을 오목하게 절삭가공하여 제작된다.
그리고, 상기 상부금형(30)은 사각블록의 금속 공작물(1)의 중간부를, 와이어커팅기(B)를 이용하여 상기 상부성형공(10)의 형태대로 잘라냄으로써 제작된다.
도 는 6 내지 도 8은, 이와 같이 상기 상부금형(30)에 상부성형공(10)을 형성할 때 사용되는 와이어커팅기(B)를 도시한 것으로, 상기 와이어커팅기(B)는 본체(50)와, 공작물(1)을 고정할 수 있도록 구성되며 위치조절수단(61)에 의해 측방향 위치가 조절되는 지그(60)와, 상기 본체(50)에 지그(60)의 상하측에 위치되도록 구비되어 도전체 재질의 와이어(73)를 풀러 내거나 감도록 된 코일러(72) 및 언코일러(71)와, 상기 와이어(73)의 둘레부로 가공액을 공급하는 분사노즐(80)과, 상기 지그(60)에 고정된 공작물(1)의 하측면에 밀착되어 상기 분사노즐(80)로 분사된 가공액을 흡입하는 흡입수단(90)으로 구성된다.
이를 자세히 설명하면, 상기 본체(50)는 상기 분사노즐(80)에서 배출되는 가공액을 저장하는 저장부(52)가 형성된 하부본체(51)와, 상기 하부본체(51)의 상부 일측에서 상기 지그(60)의 상측으로 연장되며 상기 언코일러(71)가 구비되는 지지부(53)로 구성된다.
상기 하부본체(51)는 상면이 개방된 통형상으로 구성되어 바닥면에 고정된다.
상기 지지부(53)는 기단부가 상기 하부본체(51)의 일측에 고정된 아암형태로 구성된다.
상기 지그(60)와 위치조절수단(61)은 상기 지지부(53)의 하측에 위치되도록 상기 하부본체(51)에 구비된다.
상기 언코일러(71)는 상기 지지부(53)의 선단부에 구비되며, 상기 코일러(72)는 상기 언코일러(71)의 하측에 위치되도록 상기 하부본체(51)에 구비되어, 상기 언코일러(71)에서 풀려 나온 와이어(73)가 수직하측으로 연장되어 상기 코일러(72)에 권취되도록 구성된다.
상기 분사노즐(80)은 상기 지그(60)의 상부 일측에 상기 지그(60)에 결합된 공작물(1)의 상면을 향해 가공액을 분사하도록 구성되다.
이때, 상기 가공액은 일반적인 냉각수를 이용하는 것으로, 상기 공작물(1)의 상부로 분사되어 상기 공작물(1)을 절단하는 작업중에 가열된 공작물(1)과 와이어(73)를 냉각시키는 기능을 한다.
그리고, 상기 본사노즐에는 상기 하부본체(51)에 저장부(52)에 저장된 가공액을 상기 분사노즐(80)로 공급하는 공급장치가 구비된다.
따라서, 상기 공급장치를 이용하여 상기 저장부(52)에 저장된 가공액을 상기 분사노즐(80)로 공급하면, 가공액은 상기 분사노즐(80)을 통해 상기 공작물(1)로 분사된 후 하측으로 낙하되어 상기 저장부(52)로 순환된다.
이러한 본체(50)와 지그(60), 언코일러(71)와 코일러(72) 및 분사노즐(80)의 구조는 종래의 와이어커팅기(B)에 구비된 것과 동일함으로, 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
상기 흡입수단(90)은 상기 본체(50)에 구비된 지지대(54)에 승강가능하게 결합되며 중앙부에는 상기 와이어(73)가 통과하는 관통공(91a)이 상하방향으로 연장되도록 형성되어 상면이 상기 공작물(1)의 하측면에 밀착되도록 구성된 흡입관(91)과, 상기 흡입관(91)에 연결되어 상기 공작물(1)이 상기 흡입관(91)의 상부로 위치이동되면 상기 흡입관(91)을 상승시켜 흡입관(91)이 공작물(1)의 하측면에 밀착되도록 하는 승강구동수단(92)과, 상기 흡입관(91)과 저장부(52)를 연결하는 연결관(93)과, 상기 연결관(93)의 중간부에 구비된 흡입펌프(94)로 구성된다.
상기 지지대(54)는 상기 하부본체(51)의 저장부(52)의 내부 바닥에서 상측으로 연장되도록 구비된다.
상기 흡입관(91)은 비도전체 재질로 구성된 것으로, 일측에는 상기 지지대(54)에 승강가능하게 결합되는 결합부(91e)가 돌출되도록 형성되며, 상단에는 상기 관통공(91a)에 대응되는 흡입공(91c)이 상하면을 관통하도록 형성된 탄성재질의 밀착부재(91b)가 구비된다.
이때, 상기 흡입관(91)의 일측에는 상기 관통공(91a)에 연결되며 상기 흡입관(91)이 연결되는 탭(91d)이 구비된다.
그리고, 상기 흡입관(91)의 관통공(91a)은 상단은 상기 와이어(73)의 지름이나, 와이어(73)에 의해 상기 공작물(1)이 잘려지면서 발생되는 틈(G)의 폭에 비해 충분히 크게 구성되며, 관통공(91a)의 하단의 지름은 상기 와이어(73)에 비해 조금 크게 구성되어, 관통공(91a)의 상단으로는 다량의 공기나 가공액을 흡입하고, 관통공(91a)의 하단으로는 공기가 잘 흡입되지 않도록 한다.
상기 승강구동수단(92)은 상기 관본체(50)에 연결되어 신축에 따라 흡입관(91)을 승강시키는 에어실린더를 이용한다.
따라서, 상기 지그(60)에 공작물(1)이 고정되기 전에는 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 승강구동수단(92)에 의해 흡입관(91)이 하강되며, 상기 지그(60)에 공작물(1)을 고정하면 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 승강구동수단(92)에 의해 상기 흡입관(91)이 상승되어, 상기 흡입관(91)의 밀착부재(91b)가 상기 공작물(1)의 하측면에 밀착되도록 한다.
상기 연결관(93)은 일단은 상기 관본체(50)의 탭(91d)에 연결되고 타단은 상기 하부본체(51)의 저장부(52) 내부하측으로 연장된다.
상기 흡입펌프(94)는 공기와 액체를 함께 흡입할 수 있도록 구성된다.
따라서, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 와이어(73)를 이용하여 상기 지그(60)에 고정된 공작물(1)을 가공하면서 상기 분사노즐(80)을 이용하여 공작물(1)과 와이어(73)에 가공액을 분사하고, 상기 흡입관(91)이 공작물(1)의 하측면에 밀착된 상태에서 상기 흡입펌프(94)를 구동시키면, 상기 와이어(73)가 공작물(1)을 자르면서 발생된 틈(G) 내부의 공기가 상기 흡입관(91)의 관통공(91a)을 통해 흡입되어 상기 연결관(93)을 통해 상기 저장부(52)로 배출된다.
그리고, 이와 같이 틈(G) 내부의 공기가 상기 흡입관(91)으로 흡입되면, 틈(G) 내부의 기압이 낮아지게 되며, 이에 따라, 상기 와이어(73)와 공작물(1)의 상면으로 분사된 가공액이 상기 틈(G)의 내부로 흡입되어 공작물(1)에 형성된 틈(G)을 냉각시킨 후, 상기 흡입관(91)으로 흡입된다.
그리고, 이와 같이 흡입된 가공액은 상기 연결관(93)을 통해 저장부(52)로 배출된다.
따라서, 상기 지그(60)에 상기 상부금형(30)을 제작할 공작물(1)을 올려놓고, 상기 와이어(73)에 전원을 인가한 상태로, 상기 지그(60)를 위치이동시키면, 상기 공작물(1)에 상기 상부성형공(10)이 형성되어 상부금형(30)이 제작된다.
상기 고정볼트(40)는 상기 하부금형(20)을 관통하여 상기 상부금형(30)에 결합고정된다.
따라서, 상기 상부금형(30)과 하부금형(20)을 각각 별도로 제작한 후, 상기 고정볼트(40)를 이용하여 상기 상부금형(30)과 하부금형(20)을 상호 결합고정하여 단조금형(A)을 제작할 수 있다.
이와 같이 구성된 단조금형은 상면에 상기 성형공(10)의 내부 바닥면에 대응되는 하부성형공(21)이 오목하게 형성된 하부금형(20)과, 상기 성형공(10)의 상측 형태에 대응되는 상부성형공(10)이 상하면을 관통하도록 형성된 상부금형(30)과, 상기 상부금형(30)과 하부금형(20)을 상호 고정하는 고정볼트(40)로 구성됨으로, 상기 성형공(10)의 상단 입구부분, 즉, 상기 상부성형공(10)이 손상될 경우, 상기 상부금형(30)만을 새로운 것으로 교체하여, 성형공(10)을 보수할 수 있음으로, 성형공(10)의 유지보수가 매우 용이할 뿐 아니라, 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 상부금형(30)의 상부성형공(10)은 와이어커팅기(B)를 이용하여 성형함으로, 상부성형공(10)을 매우 정밀하게 성형할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 상기 상부금형(30)을 성형할 때 사용되는 상기 와이어커팅기(B)에는, 지그(60)에 고정된 상부금형(30)의 하측면에 밀착되어 상기 분사노즐(80)로 분사된 가공액을 흡입하는 흡입수단(90)이 구비되어, 상부금형(30)을 제작할 때 와이어(73)에 의해 상부금형(30)이 잘려지면서 형성된 틈(G)의 내부로 가공액이 원활히 유입되도록 함으로써, 상기 틈(G)을 효과적으로 냉각시키고, 상기 상부금형(30)의 상부성형공(10)을 더욱 정확한 형태로 가공할 수 있는 장점이 있다.
즉, 상기 상부금형(30)은 두꺼운 사각 블록형태의 금속 공작물(1)을 가공하여 제작되는데, 종래의 와이어커팅기(B)는 단순히 상기 공작물(1)의 상면에 가공액을 분사함으로, 와이어(73)를 이용하여 상기 상부금형(30)을 가공할 때, 상부금형(30)의 상부로 분사된 가공액이 상부금형(30)이 와이어(73)에 의해 잘려지면서 발생된 틈(G)의 내부 하측까지 원활히 유입되지 못하게 되며, 이에 따라, 와이어커팅기(B)에 의해 가공된 상부성형공(31)의 정밀도가 저하될 수 있다.
그런데, 본 발명에 따르면, 상기 와이어커팅기(B)에 상기 흡입수단(90)을 구비하여, 상기 지그(60)에 고정된 상부금형(30)의 상면으로 공급된 가공액을 상부금형(30)이 잘려지면서 발생된 틈(G)의 내부로 강제로 흡입함으로, 와이어(73)에서 발생된 방전에 의해 상부금형(30)이 잘려지면서 발생된 틈(G)의 내부를 효과적으로 냉각시킬 수 있으며, 상기 상부성형공(10)을 더욱 정밀하게 가공할 수 있는 장점이 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 상부금형(30)은 상기 상부성형공(10)이 상하면을 관통하도록 형성된 코어(32)와, 상기 코어(32)의 외형에 대응되는 결합공(33a)이 형성되어 상기 코어(32)의 외측에 결합고정되는 지지블록(33)으로 구성된다.
상기 코어(32)는 둘레부와 상기 결합공(33a)은, 상기 상부성형공(10)의 형태에 비해 단순한 도형형태로 구성된다.
본 실시예의 경우, 상기 코어(32)의 둘레부와 상기 결합공(33a)은 측방향으로 연장된 장원형태를 갖도록 구성된다.
그리고, 상기 코어(32)의 둘레면에는 상기 지지블록(33)에 비해 연질인 금속을 코팅하여 구성된 마찰방지층(32a)이 형성된다.
일반적으로, 상기 코어(32)와 지지블록(33)은 강도가 높은 스테인레스 또는 탄소강으로 구성됨으로, 상기 마찰방지층(32a)은 스테인레스나 탄소강에 비해 연질인 구리를 상기 코어(32)의 둘레면에 두껍게 코팅하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 지지블록(33)의 둘레부에 구리를 코팅하여 마찰방지층(32a)을 형성하는 방법으로는, 상기 지지블록(33)의 둘레부에 구리를 전기도금하거나, 상기 지지블록(33)의 둘레면에 얇은 구리박판을 부착고정하는 방법이 이용될 수 있다.
그리고, 상기 마찰방지층(32a)은 충분히 두껍게 형성되어, 상기 마찰방지층(32a)을 포함한 코어(32)의 외측 둘레부의 크기가 상기 결합공(33a)의 크기에 비해 미세하게 크게 구성되어, 상기 결합공(33a)에 코어(32)를 결합하면 코어(32)의 둘레부가 결합공(33a)에 밀착되어, 코어(32)가 결합공(33a)의 내부에 결합고정되도록 구성된다.
이와 같이 구성된 상부금형(30)에서 상기 코어(32)를 지지블록(33)에 결합하고, 코어(32)를 지지블록(33)으로부터 분리하는 방법을 설명하면 다음과 같아.
우선, 상기 코어(32)를 상기 지지블록(33)의 결합공(33a)에 결합할 때는, 상기 지지블록(33)을 가열하여 지지블록(33)과 결합공(33a)이 열팽창되도록 한 상태에서, 상기 코어(32)를 상기 결합공(33a)에 삽입한 후 지지블록(33)을 냉각시킨다.
이와 같이 지지블록(33)을 냉각시키면, 상기 결합공(33a)이 축소되면서 코어(32)의 둘레면, 특히, 상기 마찰방지층(32a)이 상기 지지블록(33)의 결합공(33a) 내부에 강하게 밀착되어, 코어(32)가 견고하게 고정되도록 한다.
그리고, 상기 코어(32)에 형성된 상부성형공(10)이 마모 또는 손상되어 상기 코어(32)를 교체할 때는 상기 지지블록(33)을 프레스 등에 고정한 상태에서, 프레스를 이용하여 코어(32)를 하측으로 가압하면, 상기 코어(32)의 둘레면에 연질의 금속을 코팅하여 구성된 마찰방지층(32a)이 손상되면서 코어(32)가 지지블록(33)의 결합공(33a) 내부에서 미끄러져 결합공(33a)으로부터 이탈된다.
따라서, 상기 지지블록(33)의 결합공(33a)에 손상이 가해지지 않도록 상기 코어(32)를 분리할 수 있으며, 전술한 바와 같이, 상기 지지블록(33)을 가열하여 열팽창시킨 후, 결합공(33a)에 코어(32)를 삽입하는 방법으로 지지블록(33)에 코어(32)를 다시 결합할 수 있다.
이와 같은 와이어커팅기를 이용한 단조금형 제작방법에 따르면, 상기 상부금형(30)이 상기 상부성형공(10)이 상하면을 관통하도록 형성된 코어(32)와, 상기 코어(32)의 외형에 대응되는 결합공(33a)이 형성되어 상기 코어(32)의 외측에 결합고정되는 지지블록(33)으로 구성되어, 상기 상부성형공(10)이 마모되면 상기 코어(32)만을 교체하면 됨으로, 상기 상부성형공(10)을 유지 보수할 때 소요되는 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
특히, 상기 코어(32)의 둘레면에는 상기 지지블록(33)에 비해 연질인 금속을 코팅하여 구성된 마찰방지층(32a)이 형성됨으로, 코어(32)를 교체하기 위해 지지블록(33)에 결합된 코어(32)를 빼낼 때, 지지블록(33)의 결합공(33a)이 마모되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
즉, 상기 코어(32)는 상기 지지블록(33)의 결합공(33a)에 견고하게 결합고정되도록 하기 위하여, 결합공(33a)에 비해 미세하게 크게 제작되어, 상기 결합공(33a)에 코어(32)를 끼워 넣을 때는 상기 지지블록(33)을 가열하여 팽창시킨 상태에 상기 결합공(33a)에 코어(32)를 삽입하게 된다.
그러나, 코어(32)를 빼기 위해, 코어(32)가 결합된 지지블록(33)을 가열하면, 지지블록(33)과 함께 코어(32)도 함께 가열되어 팽창됨으로, 지지블록(33)을 가열하여 코어(32)를 빼내는 방법은 사용할 수 없다.
따라서 코어(32)를 빼내기 위해서는, 코어(32)를 가압하여 지지블록(33)으로부터 빼내는 방법을 이용할 수밖에 없는데, 이러한 경우, 코어(32)의 둘레면이 상기 지지블록(33)의 결합공(33a)과 마찰되어 결합공(33a)이 마모되며, 이에 따라, 코어(32)를 여러 번 교체하면, 상기 결합공(33a)이 점점 확대되어 결합공(33a)이 견고하게 고정되지 않게 된다.
그러나, 본 발명의 경우, 상기 코어(32)의 둘레면에 연질의 금속을 코팅하여 구성된 마찰방지층(32a)이 형성됨으로, 코어(32)를 가압하여 빼낼 때 상기 마찰방지층(32a)이 마모되면서 코어(32)가 미끄러지게 됨으로, 상기 지지블록(33)의 결합공(33a)이 마모되는 것을 방지하고, 코어(32)를 반복적으로 교체하더라도, 코어(32)가 상기 지지블록(33)의 결합공(33a)에 견고하게 결합고정되도록 할 수 있는 장점이 있다.
A. 단조금형 10. 성형공
20. 하부금형 21. 하부성형공
30. 상부금형 31. 상부성형공

Claims (5)

  1. 상면에 성형공(10)이 오목하게 형성된 단조금형에 있어서,
    상면에 상기 성형공(10)의 내부 바닥면에 대응되는 하부성형공(21)이 오목하게 형성된 하부금형(20)과,
    상기 성형공(10)의 상측 형태에 대응되는 상부성형공(31)이 상하면을 관통하도록 형성된 상부금형(30)과,
    상기 상부금형(30)과 하부금형(20)을 상호 고정하는 고정볼트(40)를 포함하며,
    상기 상부금형(30)의 상부성형공(31)은 와이어커팅기(B)를 이용하여 상기 상부금형(30)의 중간부를 상기 상부성형공(31)의 형태대로 잘라내어 성형되고,
    상기 상부금형(30)은
    상기 상부성형공(31)이 상하면을 관통하도록 형성된 코어(32)와,
    상기 코어(32)의 외형에 대응되는 결합공(33a)이 형성되어 상기 코어(32)의 외측에 결합고정되는 지지블록(33)을 포함하여,
    상기 상부성형공(31)이 마모되면 상기 코어(32)를 교체할 수 있도록 구성되며,
    상기 코어(32)의 둘레면에는 상기 지지블록(33)에 비해 연질인 금속을 코팅하여 구성된 마찰방지층(32a)이 형성되어,
    상기 지지블록(33)을 가열하여 열팽창시킨 상태에서 상기 코어(32)를 상기 결합공(33a)에 삽입한 후 지지블록(33)을 냉각시켜 결합공(33a)에 코어(32)를 결합하고, 상기 지지블록(33)을 고정한 상태에서 코어(32)를 하측으로 가압하여 코어(32)를 분리할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 단조금형.
  2. 삭제
  3. 상면에 성형공(10)이 오목하게 형성된 단조금형의 제작방법으로서,
    상면에 상기 성형공(10)의 내부 바닥면에 대응되는 하부성형공(21)이 오목하게 형성된 하부금형(20)과,
    상기 성형공(10)의 상측 형태에 대응되는 상부성형공(31)이 상하면을 관통하도록 형성된 상부금형(30)을 제작한 후,
    고정볼트(40)를 이용하여 상기 하부금형(20)과 상부금형(30)을 상호 결합고정하되,
    상기 상부금형(30)의 상부성형공(31)은 와이어커팅기(B)를 이용하여 상기 상부금형(30)의 중간부를 상기 상부성형공(31)의 형태대로 잘라내어 성형하고,
    상기 상부금형(30)은
    상기 상부성형공(31)이 상하면을 관통하도록 형성된 코어(32)와,
    상기 코어(32)의 외형에 대응되는 결합공(33a)이 형성되어 상기 코어(32)의 외측에 결합고정되는 지지블록(33)을 포함하여,
    상기 상부성형공(31)이 마모되면 상기 코어(32)를 교체할 수 있도록 구성되며,
    상기 코어(32)의 둘레면에는 상기 지지블록(33)에 비해 연질인 금속을 코팅하여 구성된 마찰방지층(32a)이 형성되어,
    상기 지지블록(33)을 가열하여 열팽창시킨 상태에서 상기 코어(32)를 상기 결합공(33a)에 삽입한 후 지지블록(33)을 냉각시켜 결합공(33a)에 코어(32)를 결합하고, 상기 지지블록(33)을 고정한 상태에서 코어(32)를 하측으로 가압하여 코어(32)를 분리할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 와이어커팅기를 이용한 단조금형 제작방법.
  4. 삭제
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 와이어커팅기(B)는
    본체(50)와,
    공작물(1)을 고정할 수 있도록 구성되며 위치조절수단(61)에 의해 측방향 위치가 조절되는 지그(60)와,
    상기 본체(50)에 지그(60)의 상하측에 위치되도록 구비되어 도전체 재질의 와이어(73)를 풀러 내거나 감도록 된 코일러(72) 및 언코일러(71)와,
    상기 와이어(73)의 둘레부로 가공액을 공급하는 분사노즐(80)과, 상기 지그(60)에 고정된 공작물(1)의 하측면에 밀착되어 상기 분사노즐(80)로 분사된 가공액을 흡입하는 흡입수단(90)을 포함하며,
    상기 본체(50)는
    상기 분사노즐(80)에서 배출되는 가공액을 저장하는 저장부(52)가 형성된 하부본체(51)와,
    상기 하부본체(51)의 상부 일측에서 상기 지그(60)의 상측으로 연장되며 상기 언코일러(71)중 어느 하나가 구비되는 지지부(53)를 포함하며,
    상기 흡입수단(90)은 상기 본체(50)에 구비된 지지대(54)에 승강가능하게 결합되며 중앙부에는 상기 와이어(73)가 통과하는 관통공(91a)이 상하방향으로 연장되도록 형성되어 상면이 상기 공작물(1)의 하측면에 밀착되도록 구성된 흡입관(91)과,
    상기 흡입관(91)에 연결되어 상기 공작물(1)이 상기 흡입관(91)의 상부로 위치이동되면 상기 흡입관(91)을 상승시켜 흡입관(91)이 공작물(1)의 하측면에 밀착되도록 하는 승강구동수단(92)과,
    상기 흡입관(91)과 저장부(52)를 연결하는 연결관(93)과,
    상기 연결관(93)의 중간부에 구비된 흡입펌프(94)를 포함하며,
    상기 흡입펌프(94)를 구동시키면 상기 분사노즐(80)에서 분사된 가공액이 상기 와이어(73)에 의해 공작물(1)이 잘려져 형성된 틈(G)의 내부로 강제로 흡입되어 가공액의 냉각효과를 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 와이어커팅기를 이용한 단조금형 제작방법.
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