KR101695671B1 - 단조 금형 장치 - Google Patents

Abstract

프레스기의 상반의 불필요한 변동에 의한 펀치로의 악영향을 방지할 수 있고, 동심도의 오차가 작은 초고정밀도의 단조품을 안정적으로 생산하는 것이 가능한 단조 금형 장치를 제공한다.
프레스기의 상반(8)측에 설치되고, 펀치(10)의 상부(10e)를 유지하는 펀치 홀더(1)를 구비하고, 펀치 홀더(1)는 상반(8)으로부터의 하방 압압력을 받는 압압 받이면(15a)을 가짐과 아울러 하면(15b)측에 상방으로 함몰된 오목 구형상면부(15d)를 가지는 시트 부재(15)와, 오목 구형상면부(15d)에 슬라이딩접촉하는 볼록 구형상부(16d)를 가짐과 아울러 펀치(10)의 상단면(10a)에 슬라이딩접촉하는 하단면(16b)을 가지는 조심 부재(16)를 구비하고, 볼록 구형상부(16d)와 오목 구형상면부(15d)의 구면형상 슬라이딩접촉부(71) 및 상단면(10a)과 하단면(16b)의 평면형상 슬라이딩접촉부(72)에 윤활유(J)를 공급하는 오일 공급 수단(7)을 구비한 것이다.

Description

단조 금형 장치{FORGING DIE APPARATUS}

본 발명은 단조 금형 장치에 관한 것이다.

종래, 프레스기의 상반측에 설치됨과 아울러 펀치의 상부를 유지하는 펀치 홀더와, 프레스기의 하반측에 설치됨과 아울러 워크가 수용되는 캐비티를 가지는 다이스를 구비한 단조 금형 장치가 공지이다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

일본 특개 2001-321875호 공보

종래의 단조 금형 장치는 도 12에 실선으로 나타내는 바와 같이, 펀치 축심(L1)이 캐비티의 연직형상 축심과 일치하도록, 펀치(90)를 펀치 홀더(91)에 부착하고 있었다.

그러나, 프레스기의 상반(8)에 연직방향의 편하중(F1, F2)이나, 스러스트력(F3), 모멘트력(M) 등의 불필요한 힘이 작용하면, 2점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 상반(8)이 수평방향 이동이나 경동이라는 불필요한 변동을 한다. 이 상반(8)의 불필요한 변동에 따라 펀치 홀더(91) 및 펀치(90)가 수평방향이나 경사형상으로 위치가 어긋나기 때문에, 단조품의 동심도의 불균일(오차)이 수백μm 이상이 되어, 단조 가공 후에 기계 가공을 행하지 않으면 안된다는 문제가 있었다. 또한, 도 12에 있어서, 실제보다 크게 펀치 축심(L1)의 불필요한 변동(위치 어긋남)을 도시하고 있다.

그래서, 본 발명은 프레스기의 상반의 불필요한 변동에 의한 펀치로의 악영향을 방지할 수 있고, 동심도의 오차가 작은 초고정밀도의 단조품을 안정적으로 생산하는 것이 가능한 단조 금형 장치의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 단조 금형 장치는, 프레스기의 상반측에 설치되고, 펀치의 상부를 유지하는 펀치 홀더를 구비하고, 상기 펀치 홀더는 상기 상반으로부터의 하방 압압력을 받는 압압 받이면을 가짐과 아울러 하면측에 상방으로 함몰된 오목 구형상면부를 가지는 시트 부재와, 상기 오목 구형상면부에 슬라이딩접촉하는 볼록 구형상부를 가짐과 아울러 상기 펀치의 상단면에 슬라이딩접촉하는 하단면을 가지는 조심(調心) 부재를 구비하고, 상기 볼록 구형상부와 상기 오목 구형상면부의 구면형상 슬라이딩접촉부 및 상기 상단면과 상기 하단면의 평면형상 슬라이딩접촉부에 윤활유를 공급하는 오일 공급 수단을 구비한 것이다.

또, 상기 프레스기의 하반측에 설치됨과 아울러 워크를 수용하는 캐비티를 가지는 다이스와, 상기 상반과 상기 하반 사이에 설치됨과 아울러 상기 펀치가 상하 슬라이드가 자유롭게 삽입통과하는 가이드 구멍을 가지는 펀치 가이드를 구비하고, 상기 다이스는 상면에 상기 캐비티의 연직형상 축심 둘레에 복수 배열설치된 상방 돌출형상의 위치 결정용 볼록부를 가지고, 상기 펀치 가이드는 하면에 상기 가이드 구멍의 가이드 축심 둘레에 복수 배열설치되고, 상기 위치 결정용 볼록부가 맞물리는 위치 결정용 오목부를 가지는 것이다.

또는, 상기 프레스기의 하반측에 설치됨과 아울러 워크를 수용하는 캐비티를 가지는 다이스와, 상기 상반과 상기 하반 사이에 설치됨과 아울러 상기 펀치가 상하 슬라이드가 자유롭게 삽입통과하는 가이드 구멍을 가지는 펀치 가이드를 구비하고, 상기 다이스는 상면에 상기 캐비티의 연직형상 축심 둘레에 복수 배열설치된 위치 결정용 오목부를 가지고, 상기 펀치 가이드는 하면에 상기 가이드 구멍의 가이드 축심 둘레에 복수 배열설치되고, 상기 위치 결정용 오목부에 맞물리는 하방 돌출형상의 위치 결정용 볼록부를 가지는 것이다.

본 발명에 의하면, 프레스기로부터의 악영향을 받지 않고, 단조 가공품의 동심도의 불균일(오차)이 작은 초고정밀도의 단조품을 가공할 수 있다. 초고정밀도의 단조품을 안정적으로 생산할 수 있음과 아울러, 단조 가공(프레스 공정) 후에 기계 가공을 행할 필요가 없게 되어, 생산 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 일 형태를 나타내는 단면 정면도이다.
도 2는 조심 부재의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 B-B 단면도이다.
도 4는 조심 부재의 일례를 나타내는 저면도이다.
도 5는 조심 부재의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 다이스의 평면도이며, (a)는 다이스 기반에 위치 결정용 볼록부를 일체 형성한 예를 나타내는 평면도이며, (b)는 다이스 기반과는 별개의 부재에 위치 결정용 볼록부를 형성한 예를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 1의 A-A 단면도이다.
도 8은 위치 결정용 볼록부와 위치 결정용 오목부의 맞물림 상태의 횡단면도이다.
도 9는 작용을 설명하기 위한 주요부 단면 정면도이다.
도 10은 펀치 가이드와 다이스의 맞물림 상태를 나타내는 단면 정면도이다.
도 11은 단조 가공 상태를 나타내는 단면 정면도이다.
도 12는 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 주요부 단면 정면도이다.

이하, 도시하는 실시형태에 기초하여 본 발명의 단조 금형 장치를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 단조 금형 장치는 도 1에 나타내는 바와 같이 둥근 봉형상의 펀치(10)와, 프레스기의 상반(8)측에 설치됨과 아울러 펀치(10)의 상부(10e)를 유지하는 펀치 홀더(1)와, 프레스기의 하반(9)측에 설치됨과 아울러 워크(W)를 수용하는 캐비티(20)를 가지는 다이스(금형)(2)와, 상반(8)과 하반(9) 사이에 설치됨과 아울러 펀치(10)가 상하 슬라이드가 자유롭게 삽입통과하는 가이드 구멍(30)을 가지는 펀치 가이드(3)를 구비하고 있다.

펀치(10)의 하단부(10g)가 원기둥형상의 캐비티(20)에 수용된 워크(W)를 압압하여 컵형상(바닥이 있는 통형상)의 단조품을 형성하기 위한 것이다.

펀치 홀더(1)는 상반(8)의 평면형상 하면(8b)에 맞닿아 상반(8)으로부터의 하방 압압력을 받는 평면형상의 압압 받이면(15a)을 가짐과 아울러, 하면(15b)측에 상방으로 함몰된 오목 구형상면부(15d)를 가지는 시트 부재(15)를 구비하고 있다.

시트 부재(15)는 상반(8)에 접촉하고 있다. 오목 구형상면부(15d)는 하면(15b)으로부터 상방으로 함몰된 반구형상 오목부(15e)의 내면으로써 형성되어 있다. 그 반구형상 오목부(15e)의 정부(오목 구형상면부(15d)의 상부)에 개구함과 아울러 외주면(15f)에 개구하는 내부 유로(15g)를 가지고 있다.

또한, 펀치 홀더(1)는 시트 부재(15)의 오목 구형상면부(15d)에 슬라이딩접촉하는 볼록 구형상부(16d)를 가짐과 아울러 펀치(10)의 평면형상의 상단면(10a)에 슬라이딩접촉하는 평면형상의 하단면(16b)을 가지는 조심 부재(16)를 구비하고 있다.

조심 부재(16)의 볼록 구형상부(16d)는 시트 부재(15)의 오목 구형상면부(15d)와 동일한 곡률반경(R)으로써 형성되어 있다.

또, 펀치 홀더(1)는 상반(8)에 접촉하고 있음과 아울러 시트 부재(15)의 외주면(15f)측을 포위하는 환형상의 베이스 부재(11)와, 베이스 부재(11)의 하면(11b)에 부착됨과 아울러 펀치(10)가 삽입통과하는 관통 구멍(12a)을 가지는 환형상의 바닥벽 부재(12)를 구비하고, 또한 베이스 부재(11)의 내주면(11d)과 시트 부재(15)의 외주면(15f) 사이를 밀봉하기 위한 O링 등의 상측 시일재(61)와, 바닥벽 부재(12)와 베이스 부재(11)의 하면(11b) 사이를 밀봉하기 위한 O링 등의 하측 시일재(62)와, 바닥벽 부재(12)의 관통 구멍(12a)의 내주면과 펀치(10)의 상부(10e)의 외주면 사이를 밀봉하기 위한 O링 등의 펀치 시일재(63)를 구비하고 있다.

상측 시일재(61)는 시트 부재(15)의 내부 유로(15g)의 출구(반구형상 오목부(15e)측의 개구부)보다 하방 위치에 설치하고 있다.

그리고, 시트 부재(15)의 오목 구형상면부(15d)와 조심 부재(16)의 볼록 구형상부(16d)의 구면형상 슬라이딩접촉부(71) 및 조심 부재(16)의 하단면(16b)과 펀치(10)의 상단면(10a)의 평면형상 슬라이딩접촉부(72)에 윤활유를 공급하기 위한 오일 공급 수단(7)을 구비하고 있다.

오일 공급 수단(7)은 펀치 홀더(1)의 외부로부터 조심 부재(16)를 향하여 윤활유(J)를 도입하여 조심 부재(16)의 주위를 윤활유(J)로 포위하기 위한 홀더 내부측 구조와, 펀치 홀더(1)에 윤활유(J)를 공급하기 위한 홀더 외부측 구조를 구비하고 있다.

상기 홀더 내부측 구조는 조심 부재(16)와 시트 부재(15)와 베이스 부재(11)와 바닥벽 부재(12)와 펀치(10)의 상부(10e)와 상측 시일재(61)와 하측 시일재(62)와 펀치 시일재(63)로 둘러싸인 내부 공간(K)과, 시트 부재(15)의 내부 유로(15g)와, 베이스 부재(11)의 외부와 내부 공간(K)을 연통시키는 송유로와, 도시는 생략하지만 베이스 부재(11)의 외부와 내부 유로(15g)를 연통시키는 오일 도입로를 구비하고 있다. 송유로로부터 내부 공간(K)에 윤활유(J)를 공급하여, 조심 부재(16)의 주위를 항상 윤활유(J)로 포위하도록 윤활유(J)를 유지하는 구조이다. 또, 윤활유(J)를 베이스 부재(11)의 외부로부터 오일 도입로를 통하여 내부 유로(15g)에 흘리고, 내부 유로(15g)를 흐른 윤활유(J)를 오목 구형상면부(15d)의 상부로부터 구면형상 슬라이딩접촉부(71)를 따라 흘리고, 하측 시일재(62)와 펀치 시일재(63)로 바닥벽 부재(12) 및 펀치(10)의 상부(10e)로부터의 하방으로의 누설을 저지하여, 내부 공간(K)에 윤활유(J)를 유지시켜(모아), 평면형상 슬라이딩접촉부(72)에 윤활유(J)를 공급시킴과 아울러, 조심 부재(16)의 주위를 항상 윤활유(J)로 포위하(구면형상 슬라이딩접촉부(71)와 평면형상 슬라이딩접촉부(72)에 윤활유(J)가 공급되)도록, 윤활유(J)를 유지하는 구조이다.

상기 홀더 외부측 구조는 상기 송유로 및 상기 오일 도입로와 일단이 연결된 배관 부재(79)와, 배관 부재(79)의 타단과 연결된 윤활유 탱크 또는 송유 펌프 등의 오일 이송 장치를 구비하고, 윤활유 탱크로부터 윤활유(J)의 자중에 의해, 또는 송유 펌프의 압송에 의해, 펀치 홀더(1)에 윤활유(J)를 이송하도록 구성한 구조이다.

또, 도 2 내지 도 4에 나타내는 바와 같이, 조심 부재(16)는 볼록 구형상부(16d)에 윤활유(J)를 유지하기 위한 복수개의 제1 오목홈(16e)을 격자형상으로 형성하거나, 또 하단면(16b)에 윤활유(J)를 유지하기 위한 복수의 제2 오목홈(16f)을 격자형상으로 형성하는 것도 바람직하다.

이와 같이, 제1·제2 오목홈(16e, 16f)을 설치함으로써, 단조에 필요한 압압력을 충분히 받는 것이 가능한 슬라이딩접촉면을 확보하면서도, 원활한 슬라이딩접촉을 실현할 수 있어, 마모를 방지할 수 있다.

단, 미끄러짐량이 적거나, 면압력이 작은 경우에 제1·제2 오목홈(16e, 16f)을 생략해도 된다(도시 생략).

또한, 조심 부재(16)는 도 1 내지 도 4 및 도 9 내지 도 11에 나타낸 반구 볼록형상형의 볼록 구형상부(16d)를 도 5에 나타내는 바와 같이 상부를 절결하여(잘라내어) 정부를 평면형상부(16k)로 하고, 측면측만을 볼록 구형상부(16d)로 하는 것도 좋다. 이와 같이 형성함으로써 시트 부재(15)의 오목 구형상면부(15d)와의 사이에 윤활유(J)를 보다 많이 모아둘 수 있다.

다음에 도 1에 나타내는 바와 같이 펀치 가이드(3)는 단조 가공전 대기 상태(도 1의 상태)에 있어서, 펀치 홀더(1)와 다이스(2) 사이(상반(8)과 하반(9)의 상하 중간 위치)에 배열설치되고, 가이드 구멍(30)에 펀치(10)의 하단부(10g)와 중간 피안내부(10d)의 하방 부위가 삽입되어 있다.

펀치 가이드(3)의 가이드 구멍(30)의 내경 치수와 펀치(10)의 중간 피안내부(10d)의 외경 치수는 고정밀도로(덜컥거림없이) 상하방향으로 슬라이딩접촉(슬라이딩운동) 가능하게 설정하고 있다.

또, 펀치 가이드(3)는 펀치 홀더(1)와, 가스 실린더(가스 스프링) 또는 유압 실린더 또는 코일 스프링 등의 신축 현수 지지 수단(51)을 통하여 연결되어 있다. 펀치 홀더(1)에 매달린 상태로 부착되어 일체형상으로 승강 가능함과 아울러, 신축 현수 지지 수단(51)의 신축에 의해 펀치 홀더(1)에 대하여 접근 이간이 자유롭게 설치되어 있다.

또, 펀치 가이드(3)는 다이스(2)에 세워 설치한 연직형상 가이드 샤프트(52)에 외측에서 끼운 상태로 부착하는 날개형상 내지 플랜지형상의 상하 슬라이딩운동부(35)를 가지고, 가이드 샤프트(52)를 따라 상하방향으로 안내된다. 또, 가이드 샤프트(52)에 외측에서 끼운 상태로 배열설치되는 탄발 가압 부재(53)에 의해, 펀치 가이드(3)는 상시 상방(다이스(2)로부터 이간하는 방향)으로 탄발 가압되어 있다. 또한, 도시를 생략하고 있지만, 상하 슬라이딩운동부(35)는 가이드 샤프트(52)에 외측에서 끼운 상태로 부착하는 무급유 부시 또는 볼형 회전 부재를 가지는 베어링 부시를 가지고 있다.

다음에 다이스(2)는 상면(2a)에 상방 돌출형상의 위치 결정용 볼록부(21, 21)를 복수 가지고, 펀치 가이드(3)는 하면(3b)에 다이스(2)의 위치 결정용 볼록부(21)가 맞물리는 위치 결정용 오목부(31, 31)를 설치하고 있다.

도 6(a) 또는 (b)에 나타내는 바와 같이, 위치 결정용 볼록부(21)(이하, 볼록부(21)라고 부르는 경우도 있음)는 캐비티(20)의 연직형상 축심(L2) 둘레에 등간격으로 4개 설치하고 있다.

복수의 볼록부(21, 21)는 평면에서 보아 연직형상 축심(L2)을 중심으로 하여 360°를 등분할 각도로써 분할한 래디얼선 상에 폭방향의 중심선을 일치시킨 가늘고 긴 산형상이다.

그런데, 도 6(a)에 있어서는, 볼록부(21)는 원형의 다이스 기반(2A)에 일체로 형성하여, 높은 강성을 발휘시키는 구조이다.

또 도 6(b)에 있어서는, 볼록부(21)를 다이스 기반(2A)과는 별개의 부재에 형성하고(소위 분할형으로 하고), 중심을 향한 래디얼방향 위치의 미조정을 가능하게 한 구조이다.

그리고, 위치 결정용 오목부(31)(이하, 오목부(31)라고 부르는 경우도 있음)는 가이드 구멍(30)의 가이드 축심(L3)이 연직형상 축심(L2)과 동축심 상이 되도록 볼록부(21)와 맞물리는 위치(대응하는 위치)에 설치되고, 가이드 축심(L3) 둘레에 등간격으로 4개 설치하고 있다. 오목부(31, 31)는 평면에서 보아 가이드 축심(L3)을 중심으로 하여, 360°를 등분할 각도로써 분할한 래디얼선 상에 홈폭방향의 중심선을 일치시킨 가늘고 긴 홈형상이다. 또한, 볼록부(21) 및 오목부(31)는 3개 이상이면 된다.

도 7에 나타내는 바와 같이, 볼록부(21)는 횡단면 팔(八)자형상의 한 쌍의 제1 경사면(21d, 21d)을 가지는 횡단면 사다리꼴형상이며, 오목부(31)는 횡단면 팔자형상의 한 쌍의 제2 경사면(31d, 31d)을 가지는 횡단면 사다리꼴 홈형상이다. 제1 경사면(21d, 21d)의 제1 경사 각도(θa)와, 제2 경사면(31d, 31d)의 제2 경사 각도(θb)를 동일한 값으로 설정하고 있다.

제1 경사 각도(θa)(제2 경사 각도(θb))는 25°<θa<80°, 25°<θb<80°로 설정하는 것이 바람직하다.

또, 도 8에 나타내는 바와 같이, 양면 접촉간 거리의 최단폭 치수(E)는 E<3Hc를 만족하는 것이 바람직하다. 또, 볼록부(21)의 소정 높이 치수(Hc)에 대하여, 맞물림 상태에서 볼록부(21)와 오목부(31)가 접촉하는 접촉 상하 치수(hc)는 hc>0.5Hc를 만족하는 것이 바람직하다.

다음에 본 발명에 따른 단조용 금형 장치의 작용(사용 방법)에 대해서 설명한다.

도 1에 나타내는 대기 상태로부터 프레스기의 상반(8)을 강하시킨다. 그러면 도 9에 나타내는 바와 같이 상반(8)에 연직방향의 편하중(F1, F2)이나, 스러스트력(수평방향의 힘)(F3), 모멘트력(회전력)(M) 등의 튀틀리거나 비틀려 위치가 어긋나게 되는 불필요한 힘이 작용한다.

이러한 불필요한 힘에 의해 상반(8)은 불필요한 변동을 한다. 예를 들면, 2점쇄선으로 나타내는 기준 수평면에 대하여, 경사형상이 됨과 아울러, 수평방향으로 위치가 어긋난다. 즉, 상반(8)에 접촉하고 있는 시트 부재(15)가 경사형상이 됨과 아울러 좌우수평방향으로 위치가 어긋난다. 또한, 도 9에 있어서, 실제보다 크게 상반(8) 및 시트 부재(15)의 불필요한 변동(위치 어긋남)을 도시하고 있다.

그런데, 상반(8) 및 시트 부재(15)의 수평면에 대한 경사를 볼록 구형상부(16d)와 오목 구형상면부(15d)의 슬라이딩접촉에 의해 완화(무효화)하고, 조심 부재(16)의 하단면(16b)을 수평으로 유지한다.

또한, 상반(8) 및 시트 부재(15)의 수평방향의 위치 어긋남을 조심 부재(16)의 수평한 하단면(16b)과 펀치(10)의 상단면(10a)의 슬라이딩접촉에 의해 완화하여(무효화), 펀치(10)가 수평방향으로 위치가 어긋나는 것을 방지한다.

따라서, 프레스기의 상반(8)의 불필요한 변동에 의한 악영향을 받지 않고, 펀치(10)의 펀치 축심(L1)이 캐비티(20)의 연직형상 축심(L2)에 일치한 상태가 유지된다.

또, 조심 부재(16)는 윤활유(J)에 포위되어 있기 때문에, 마모가 적고 내구성이 우수하며, 확실하고 또한 원활하게 슬라이딩운동하여, 상반(8)의 불필요한 변동에 대응한다.

또, 도 10에 나타내는 바와 같이, 프레스기의 상반(8)을 강하시키면, 펀치 홀더(1)와, 펀치(10)와, 펀치 가이드(3)가 일체형상으로 강하하고, 펀치 가이드(3)가 다이스(2)에 접근하여, 오목부(31)가 볼록부(21)에 씌워지듯이 맞물린다. 또한, 도 10 및 도 11은 도면을 보기 쉽게 하기 위해서, 상반(8)의 불필요한 변동이 없는 상태에서 작동시킨 경우를 도시하고 있다.

복수의 볼록부(21)와 복수의 오목부(31)가 각각 맞물림으로써, 펀치 가이드(3)가 다이스(2)에 대하여 위치 결정되고, 다이스(2)의 캐비티(20)의 연직형상 축심(L2)과, 가이드 구멍(30)의 가이드 축심(L3)이 일치한다.

이와 같이 위치 결정을 행함으로써, 펀치 가이드(3)와 신축 현수 지지 수단(51)의 조립부나, 펀치 가이드(3)의 상하 슬라이딩운동부(35)와 가이드 샤프트(52)의 조립부에 있어서, 조립 공차에 의한 간극(갭이나 여유)이 커도, 가이드 구멍(30)의 가이드 축심(L3)과, 캐비티(20)의 연직형상 축심(L2)이 확실하게 일치한다. 조립을 고정밀도로 행할 필요가 없어, 금형 설치의 제조나 설치 준비를 용이하게 행하는 것이 가능하다.

그리고, 도 11에 나타내는 바와 같이, 또한 상반(8)을 강하시키면, 펀치 가이드(3)의 하방으로의 이동은 볼록부(21)와의 맞물림에 의해 저지되고, 신축 현수 지지 수단(51)이 단축되고, 펀치(10)의 중간 피안내부(10d)가 가이드 구멍(30)에 가이드되고, 펀치(10)의 하단부(10g)가 캐비티(20)에 삽입되어, 워크(W)를 컵형상으로 고정밀도로 단조 가공한다. 예를 들면, 단조 가공품의 외주면의 축심과, 내주면의 축심의 동심도의 오차가 10μm 이하의 초고정밀도의 단조 가공을 행하는 것이 가능하다.

또, 시트 부재(15)와 조심 부재(16)를 구비함으로써, 프레스기의 상반(8)의 변동이 펀치(10)에 영향을 주지 않도록 할 수 있다. 또, 위치 결정용 오목부(31)와 위치 결정용 볼록부(21)의 끼워맞춤에 의해, 가이드 구멍(30)과 캐비티(20)의 동심도와 수직도를 확보할 수 있다. 또, 펀치(10)의 중간 피안내부(10d)가 가이드 구멍(30)에 가이드되어, 펀치(10)와 다이스(2)의 캐비티(20) 사이의 동심도 및 수직도의 오차를 최소한으로 억제할 수 있다.

또, 도시는 생략하지만, 본 발명의 다른 실시로서는, 도 7 및 도 8에 있어서 상하를 반대로 배열설치하는 구성이어도 된다.

즉, 다이스(2)의 상면(2a)에 캐비티(20)의 연직형상 축심(L2) 둘레에 복수 위치 결정용 오목부(31)를 배열설치하고, 펀치 가이드(3)의 하면(3b)에 가이드 구멍(30)의 가이드 축심(L3) 둘레에 복수 위치 결정용 오목부(31)에 맞물리는 하방 돌출형상의 위치 결정용 볼록부(21)를 배열설치한 구성이다.

또한, 본 발명은 설계 변경 가능하며, 위치 결정용 볼록부(21) 및 위치 결정용 오목부(31)는 3개 이상이면 된다. 볼록부(21)는 한 쌍의 제1 경사면(21d, 21d)을 가지고 있으면, 횡단면 사다리꼴형상에 한정되지 않고 형상은 자유롭다. 오목부(31)는 한 쌍의 제2 경사면(31d, 31d)을 가지고 있으면, 횡단면 사다리꼴 홈형상에 한정되지 않고 형상은 자유롭다. 상방으로 뽑아낼 때에, 강한 저항력이 발생한 경우는, 펀치(10)의 상부(10e)에 설치한 하방 직경축소 테어퍼부를, 바닥벽 부재(12)의 관통 구멍(12a)에 설치한 하방 직경축소 테이퍼부로, 매단 형상으로 걸어 들어올린다.

이상과 같이, 본 발명의 단조 금형 장치는 프레스기의 상반(8)측에 설치되고, 펀치(10)의 상부(10e)를 유지하는 펀치 홀더(1)를 구비하고, 펀치 홀더(1)는 상반(8)으로부터의 하방 압압력을 받는 압압 받이면(15a)을 가짐과 아울러 하면(15b)측에 상방으로 함몰된 오목 구형상면부(15d)를 가지는 시트 부재(15)와, 오목 구형상면부(15d)에 슬라이딩접촉하는 볼록 구형상부(16d)를 가짐과 아울러 펀치(10)의 상단면(10a)에 슬라이딩접촉하는 하단면(16b)을 가지는 조심 부재(16)를 구비하고, 볼록 구형상부(16d)와 오목 구형상면부(15d)의 구면형상 슬라이딩접촉부(71) 및 상단면(10a)과 하단면(16b)의 평면형상 슬라이딩접촉부(72)에 윤활유(J)를 공급하는 오일 공급 수단(7)을 구비했으므로, 프레스기로부터의 악영향을 받지 않고, 단조 가공품의 동심도의 불균일(오차)이 작은 초고정밀도의 단조품(예를 들면, 동심도의 불균일 오차가 10μm 이하의 초고정밀도의 단조품)을 가공할 수 있다. 초고정밀도의 단조품을 안정적으로 생산할 수 있음과 아울러, 단조 가공(프레스 공정) 후에 기계 가공을 행할 필요가 없게 되어, 생산 효율을 대폭 향상시킬 수 있다. 조심 부재(16)를 원활하게 슬라이딩운동시켜, 상반(8)의 불필요한 변동에 용이하고 또한 확실하게 대응할 수 있다. 내구성이 우수하다.

또, 프레스기의 하반(9)측에 설치됨과 아울러 워크(W)를 수용하는 캐비티(20)를 가지는 다이스(2)와, 상반(8)과 하반(9) 사이에 설치됨과 아울러 펀치(10)가 상하 슬라이드가 자유롭게 삽입통과하는 가이드 구멍(30)을 가지는 펀치 가이드(3)를 구비하고, 다이스(2)는 상면(2a)에 캐비티(20)의 연직형상 축심(L2) 둘레에 복수 배열설치된 상방 돌출형상의 위치 결정용 볼록부(21)를 가지고, 펀치 가이드(3)는 하면(3b)에 가이드 구멍(30)의 가이드 축심(L3) 둘레에 복수 배열설치되고, 위치 결정용 볼록부(21)가 맞물리는 위치 결정용 오목부(31)를 가지므로, 가이드 구멍(30)의 가이드 축심(L3)을 확실하고 또한 고정밀도로 캐비티(20)의 연직형상 축심(L2)에 동축심 상으로 할 수 있다. 펀치 가이드(3)에 가이드 샤프트(52)나 신축 현수 지지 수단(51)을 고정밀도로 조립할 필요가 없게 되어, 용이하게 제조 및 준비 작업을 행할 수 있다.

또, 프레스기의 하반(9)측에 설치됨과 아울러 워크(W)를 수용하는 캐비티(20)를 가지는 다이스(2)와, 상반(8)과 하반(9) 사이에 설치됨과 아울러 펀치(10)가 상하 슬라이드가 자유롭게 삽입통과하는 가이드 구멍(30)을 가지는 펀치 가이드(3)를 구비하고, 다이스(2)는 상면(2a)에 캐비티(20)의 연직형상 축심(L2) 둘레에 복수 배열설치된 위치 결정용 오목부(31)를 가지고, 펀치 가이드(3)는 하면(3b)에 가이드 구멍(30)의 가이드 축심(L3) 둘레에 복수 배열설치되고, 위치 결정용 오목부(31)에 맞물리는 하방 돌출형상의 위치 결정용 볼록부(21)를 가지므로, 가이드 구멍(30)의 가이드 축심(L3)을 확실하고 또한 고정밀도로 캐비티(20)의 연직형상 축심(L2)에 동축심 상으로 할 수 있다. 펀치 가이드(3)에 가이드 샤프트(52)나 신축 현수 지지 수단(51)을 고정밀도로 조립할 필요가 없게 되어, 용이하게 제조 및 준비 작업을 행할 수 있다.

1…펀치 홀더
2…다이스
2a…상면
3…펀치 가이드
3b…하면
7…오일 공급 수단
8…상반
9…하반
10…펀치
10a…상단면
10e…상부
15…시트 부재
15a…압압 받이면
15b…하면
15d…오목 구형상면부
16…조심 부재
16b…하단면
16d…볼록 구형상부
20…캐비티
21…위치 결정용 볼록부
30…가이드 구멍
31…위치 결정용 오목부
71…구면형상 슬라이딩접촉부
72…평면형상 슬라이딩접촉부
J…윤활유
L2…연직형상 축심
L3…가이드 축심
W…워크

Claims (3)

1. 프레스기의 상반(8)측에 설치됨과 아울러 펀치(10)의 상부(10e)를 유지하는 펀치 홀더(1)와, 상기 프레스기의 하반(9)측에 설치됨과 아울러 워크(W)를 수용하는 캐비티(20)를 가지는 다이스(2)와, 상기 상반(8)과 상기 하반(9) 사이에 설치됨과 아울러 상기 펀치(10)가 상하 슬라이드가 자유롭게 삽입통과하는 가이드 구멍(30)을 가지는 펀치 가이드(3)를 구비한 단조 금형 장치로서,
   상기 펀치 홀더(1)는 상기 상반(8)으로부터의 하방 압압력을 받는 압압 받이면(15a)을 가짐과 아울러 하면(15b)측에 상방으로 함몰된 오목 구형상면부(15d)를 가지는 시트 부재(15)와, 상기 오목 구형상면부(15d)에 슬라이딩접촉하는 볼록 구형상부(16d)를 가짐과 아울러 상기 펀치(10)의 상단면(10a)에 슬라이딩접촉하는 하단면(16b)을 가지는 조심 부재(16)를 구비하고,
   상기 볼록 구형상부(16d)와 상기 오목 구형상면부(15d)의 구면형상 슬라이딩접촉부(71) 및 상기 상단면(10a)과 상기 하단면(16b)의 평면형상 슬라이딩접촉부(72)에 윤활유(J)를 공급하는 오일 공급 수단(7)을 구비하고,
   상기 다이스(2)는 상면(2a)에 상기 캐비티(20)의 연직형상 축심(L2) 둘레에 복수 배열설치된 상방 돌출형상의 횡단면 사다리꼴형상의 위치 결정용 볼록부(21)를 가지고,
   상기 펀치 가이드(3)는 하면(3b)에 상기 가이드 구멍(30)의 가이드 축심(L3) 둘레에 복수 배열설치되고, 상기 위치 결정용 볼록부(21)가 맞물리는 횡단면 사다리꼴 홈형상의 위치 결정용 오목부(31)를 가지는 것을 특징으로 하는 단조 금형 장치.
2. 프레스기의 상반(8)측에 설치됨과 아울러 펀치(10)의 상부(10e)를 유지하는 펀치 홀더(1)와, 상기 프레스기의 하반(9)측에 설치됨과 아울러 워크(W)를 수용하는 캐비티(20)를 가지는 다이스(2)와, 상기 상반(8)과 상기 하반(9) 사이에 설치됨과 아울러 상기 펀치(10)가 상하 슬라이드가 자유롭게 삽입통과하는 가이드 구멍(30)을 가지는 펀치 가이드(3)를 구비한 단조 금형 장치로서,
   상기 펀치 홀더(1)는 상기 상반(8)으로부터의 하방 압압력을 받는 압압 받이면(15a)을 가짐과 아울러 하면(15b)측에 상방으로 함몰된 오목 구형상면부(15d)를 가지는 시트 부재(15)와, 상기 오목 구형상면부(15d)에 슬라이딩접촉하는 볼록 구형상부(16d)를 가짐과 아울러 상기 펀치(10)의 상단면(10a)에 슬라이딩접촉하는 하단면(16b)을 가지는 조심 부재(16)를 구비하고,
   상기 볼록 구형상부(16d)와 상기 오목 구형상면부(15d)의 구면형상 슬라이딩접촉부(71) 및 상기 상단면(10a)과 상기 하단면(16b)의 평면형상 슬라이딩접촉부(72)에 윤활유(J)를 공급하는 오일 공급 수단(7)을 구비하고,
   상기 다이스(2)는 상면(2a)에 상기 캐비티(20)의 연직형상 축심(L2) 둘레에 복수 배열설치된 횡단면 사다리꼴 홈형상의 위치 결정용 오목부(31)를 가지고,
   상기 펀치 가이드(3)는 하면(3b)에 상기 가이드 구멍(30)의 가이드 축심(L3) 둘레에 복수 배열설치되고, 상기 위치 결정용 오목부(31)에 맞물리는 하방 돌출형상의 횡단면 사다리꼴형상의 위치 결정용 볼록부(21)를 가지는 것을 특징으로 하는 단조 금형 장치.
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