KR101714564B1 - 팁 제거용 프레스 펀치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 재료를 프레스 장치를 이용하여 절단하거나 여러 가지 모양으로 성형시 사용되는 펀치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 성형판을 일측으로 이동시켜 복수의 프레스 단계를 수행할 때, 성형품을 성형되지 않은 부분의 성형판으로부터 절단시켜 분리하는 최종 프레스 단계에서 성형품의 변형을 최소화하며 성형품에 팁이 발생되지 않도록 절단하는 팁 제거용 프레스 펀치에 관한 기술분야가 개시된다.
또한, 본 발명은 하부 외주연에 형성된 단턱에 의해 최종 프레스 단계시 성형품의 외측에 팁이 발생되는 것을 방지함과 동시에 성형품의 변형을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

팁 제거용 프레스 펀치 {Punch of presses for chip removal}

본 발명은 금속 재료를 프레스 장치를 이용하여 절단하거나 여러 가지 모양으로 성형시 사용되는 펀치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 성형판을 일측으로 이동시켜 복수의 프레스 단계를 수행할 때, 성형품을 성형되지 않은 부분의 성형판으로부터 절단시켜 분리하는 최종 프레스 단계에서 성형품의 변형을 최소화하며 성형품에 팁이 발생되지 않도록 절단하는 팁 제거용 프레스 펀치에 관한 기술분야이다.

일반적으로, 프레스 가공은 금속 재료를 프레스로 절단하거나 여러 가지 모양으로 성형하는 작업을 일컫는다. 상기 프레스 가공에 사용되는 프레스는 재료에 힘을 가해서 소성변형시켜 굽힘, 전단, 단면수축 등의 가공을 하는 기계이다.

상기 프레스 가공은 주로 금속판에 압축력을 가하여 소성변형시켜 여러 모양을 만들어내는 금가공이 프레스 가공의 대표적인 예이고, 시계, 카메라의 정밀부품에서부터 자동차의 차체에 이르기까지 광범위하게 이용된다.

상기 프레스 가공의 재료로서는 강판, 동판, 황동판, 알루미늄판은물론 플라스틱, 섬유 등도 쓰이고, 특별히 가열하지 않고 가공할 수 있으며, 짧은 시간에 정확한 치수, 모양으로 가공할 수 있는 한편, 교환성이 있고 대량생산에 적합하다.

상기 프레스 가공에 사용되는 프레스 기계의 종류는 압축력을 발생시키는 구조에 따라 기계식 프레스와 유압식 프레스로 구별되고, 기계식 프레스는 전동기의 동력을 기어, 크랭크 등의 기구로 압축력을 발생시켜 가공작업을 하는 것이며, 그 중에서 많이 사용되는 것은 크랭크 프레스이다.

상기 크랭크 프레스는 전동기로 큰 플라이휠을 회전시켜 회전 에너지의 일부를 이용해서 가공작업을 한다. 이 밖에 마찰 프레스, 토글 프레스 등 많은 종류가 있고, 액압 프레스는 유압을 이용해서 압축동작을 하는 것이며, 수압식, 유압식, 기압식의 프레스가 있다.

한편, 상기와 같은 프레스 가공은 금속판을 프레스의 상부금형과 하부금형 사이에 개재한 상태에서 프레스를 구동하여 펀치가 설치되어 있는 상부금형이 하부금형으로 근접이동되어 펀치가 하부금형방향으로 작동되면 금속판에 소성변형된다.

특히, 상기 금속판에 함몰 형상을 연속적으로 형성하는 프레스 성형시 최종 프레스 직전 단계에서 상기 금속판은 변형되지 않은 금속판과 함몰 형상으로 변형된 최종 성형품으로 나누어지게 되고, 최종 프레스 단계에서 변형되지 않은 금속판에서 성형품의 경계면을 절단하여 성형품을 분리해야 한다.

이때, 상기 성형품의 변화를 최소화하며 분리하기 위해서는 도 1에 도시된 바와 같이, 성형품과 변형되지 않은 금속판과의 경계면에서 일정간격 이격하여 성형품을 절단하는 최종 프레스 단계를 거친 후 절단공정 및 연마공정 등을 거쳐 성형품을 최종 성형시킨다.

즉, 상기 최종 프레스 단계에서 상기 성형품은 외측에 팁 또는 칩(Chip)(이하, '팁'이라 한다.)부분이 형성되기 때문에 별도의 팁 제거 또는 절단 단계 및 연마단계 등을 거쳐 성형품을 최종 성형시키기 때문에 제조비용이 상승되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1606470호. 대한민국 등록실용신안 제20-0462036호.

본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 종래의 프레스 가공은 최종 프레스 단계에서 성형품을 분리시 성형품의 외측에 팁이 발생되기 때문에 별도의 제거 또는 절단 단계 및 연마단계 등을 수행해야함으로써, 제조비용이 상승되는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 최종 프레스 가공 단계에서 사용되는 펀치의 하부 외주연에 단턱을 형성하여 성형품의 변형을 최소화하며 성형판으로부터 분리할 수 있는 팁 제거용 프레스 펀치를 통하여 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 성형판을 일측으로 이동시키며 복수의 프레스 단계를 수행하여 성형품을 성형하기 위한 펀치에 있어서, 상기 펀치는 최종 프레스 단계에서 사용되되, 하부 외주연에 내측방향으로 형성되는 단턱을 포함하여 구성되는 팁 제거용 프레스 펀치를 제시한다.

또한, 본 발명은 다른 실시예로서, 성형판을 일측으로 이동시키며 복수의 프레스 단계를 수행하여 성형품을 성형하기 위한 펀치에 있어서, 상기 펀치는 최종 프레스 단계에서 사용되되, 프레스 장치에 상부가 결합되는 몸체와 몸체의 하부에 결합되되, 몸체의 직경보다 작은 직경을 가지는 성형부를 포함하여 구성되는 팁 제거용 프레스 펀치를 제시한다.

또한, 본 발명의 상기 성형부는 몸체의 하부방향으로 이격되는 거리가 조절되는 것을 특징으로 하고, 상기 몸체는 상부에 단턱이 형성되는 중공과 중공에 내입되는 조절볼트를 포함하여 구성되고, 상기 성형부는 상기 조절볼트의 하부에 나사결합되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 팁 제거용 프레스 펀치는 하부 외주연에 형성된 단턱에 의해 최종 프레스 단계시 성형품의 외측에 팁이 발생되는 것을 방지함과 동시에 성형품의 변형을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 몸체의 직경보다 작은 직경을 가지고, 몸체의 하부로 이격되는 거리가 가변되는 성형부를 포함하여 구성됨으로써, 최종 성형품의 상부 함몰형상을 가변적으로 성형할 수 있을 뿐만 아니라 외측에 팁이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 프레스 가공시 최종 프레스 단계를 거친 성형품을 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 프레스 가공을 나타낸 측단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 프레스 가공을 개략적으로 나타낸 측면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 펀치를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 펀치를 나타낸 측면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 펀치를 나타낸 측면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 펀치를 나타낸 분해 측면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 펀치를 나타낸 측단면도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 펀치의 작동예를 나타낸 측단면도.

본 발명은 금속 재료를 프레스를 이용하여 절단하거나 여러 가지 모양으로 소성변형시 사용되는 펀치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 성형판(1)을 일측으로 이동시키며 연속적으로 함몰형상을 형성하는 프레시 성형시 최종 프레스 직전 단계에서 상기 성형판(1)은 변형되지 않은 부분과 함몰 형상으로 변형된 최종 성형품으로 나누어지게 되는데, 이때, 최종 프레스 단계에서 변형되지 않은 금폭판에서 성형품의 경계면을 팁의 발생없이 제거함으로써, 별도의 팁 제거 또는 절단 단계 및 연마단계를 거치지 않기 때문에 제조비용을 절감할 수 있는 팁 제거용 프레스 펀치에 관한 기술분야이다.

즉, 본 발명은 성형판(1)을 일측으로 이동시키며 복수의 프레스 단계를 연속적으로 수행하여 성형품(2)을 성형하기 위한 펀치(10)에 있어서, 성형품(2)에 팁의 발생이 없이 성형판(1)으로부터 분리할 수 있는 팁 제거용 프레스 펀치를 제공한다.

상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 구성은 바람직한 실시예로서, 성형판(1)을 일측으로 이동시키며 복수의 프레스 단계를 수행하여 성형품(2)을 성형하기 위한 펀치(10)에 있어서, 상기 펀치(10)는 최종 프레스 단계에서 사용되되, 하부 외주연에 내측방향으로 형성되는 단턱(11);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예로서, 성형판(1)을 일측으로 이동시키며 복수의 프레스 단계를 수행하여 성형품(2)을 성형하기 위한 펀치(10)에 있어서, 상기 펀치(10)는 최종 프레스 단계에서 사용되되, 프레스 장치에 상부가 결합되는 몸체(20);와 몸체(20)의 하부에 결합되되, 몸체(20)의 직경보다 작은 직경을 가지는 성형부(30);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예의 상기 성형부(30)는 몸체(20)의 하부방향으로 이격되는 거리가 조절되는 것을 특징으로 하고, 상기 몸체(20)는 상부에 단턱(21)이 형성되는 중공(23);과 중공에 내입되는 조절볼트(24);를 포함하여 구성되며, 상기 성형부(30)는 상기 조절볼트(24)의 하부에 나사결합되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 9를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 펀치(10)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 함몰 형상을 연속적으로 생성하는 프레스에서 최종 프레스 단계인 성형품 분리단계에서 사용되는 것을 특징으로 한다.

부가하여 설명하면, 본 발명의 펀치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 소성변형되지 않은 성형판(미도시)으로부터 분리된 성형품(1')의 상부에 팁(2')이 발생되어 상기 팁(2')을 제거 또는 절단 후 연마해야 하는 공정을 하지 않을 수 있도록 성형품(2)에 팁이 발생되지 않도록 성형판(1)으로부터 분리하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 본 발명의 펀치(10)는 도 5에 도시된 바와 같이, 최종 프레스 단계, 즉, 성형판(1)으로부터 성형품(2)을 분리하는 단계에서 사용되되, 하부 외주연에 내측방향으로 형성되는 단턱(11)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 일 실시예의 펀치(10)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상부가 프레스에 설치되는 몸체(20)와 몸체(20)의 하부에 연장형성되되, 몸체(20)의 직경에 비해 직경이 작은 성형부(30)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

부가하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예의 펀치(10)는 몸체(20)의 직경보다 직경이 작은 성형부(30)에 의해 내측방향으로 단턱(11)이 형성되고, 상기 단턱(11)은 최종 프레스 단계에서 펀치(10)를 가압시 비성형부(1a)와 성형품(2)의 경계면(미표시)을 하부에서 지지하고 있는 하부금형(4)의 내면과 외면이 밀접되어 팁의 발생없이 성형품(2)이 비성형부(1a) 즉, 소성변형되지 않은 성형판(1)으로부터 절단되어 분리된다.

본 발명의 상기 팁이 발생되지 않은 성형품(2)은 이후 연마 및 광택 공정 등을 실시하기 때문에 종래의 팁 제거 및 절단 공정 등을 포함하는 프레스 가공에 비해 제조비용을 절감할 수 있는 효과를 실현한다.

상기와 연관하여, 본 발명의 다른 실시예의 펀치(10)는 도 6에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서와 마찬가지로 최종 프레스 단계에서 사용되되, 프레스 즉, 프레스 장치에 상부가 결합되는 몸체(20)와 몸체(20)의 하부에 결합되되, 몸체(20)의 직경보다 작은 직경을 가지는 성형부(30)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명의 다른 실시예의 펀치(10)의 상기 성형부(30)는 몸체(20)의 하부방향으로 이격되는 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는데, 이는 성형부(30)가 몸체(20)의 하부방향으로 이격되는 거리를 조절하여 성형품(2)의 상부성형부(2a)의 성형을 최종적으로 변화시켜 성형할 수 있는 효과를 실현케 한다.

즉, 본 발명의 다른 실시예의 펀치(10)는 프레스 단계를 줄임으로써, 더욱 빠른 성형품(2)의 생산을 가능하게 함과 동시에 도 8에 도시된 바와 같이, 일 실시예와 마찬가지로 단턱(11)이 형성되기 때문에 팁이 발생되지 않아 더욱더 제조비용을 절감할 수 있는 효과를 실현케 한다.

구체적으로, 상기 몸체(20)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상부에 단턱(21)이 형성되는 중공(23)과 중공에 내입되는 조절볼트(24)를 포함하여 구성되고, 상기 성형부(30)는 상기 조절볼트(24)의 하부에 나사결합되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 성형부(30)는 몸체(20)의 중공(23)에 내입된 조절볼트(24)를 회전시켜 몸체(20)의 하부와 이격되거나, 밀접되도록 조절가능 한다. 이때, 상기 중공(23)은 관통형성되고, 상기 조절볼트(24)의 상부에 육각홈(미도시)이 형성되어 있어 육각렌치에 의해 조절볼트(24)를 회전시킬 수 있다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 중공(23)은 상부에 단턱(21)이 형성되고, 하부에 직경이 큰 확장부(22)가 가 형성됨으로써, 단턱(21)에 의해 조절볼트(24)가 하부방향으로 이동되는 것을 방지하며, 확장부(22)에 의해 성형부(30)가 안정적으로 하부방향으로만 이격될 수 있는 효과를 실현케 한다.

부가하여 설명하면, 상기 조절볼트(24)는 상기 중공(23)의 단턱(21)에 하부면이 걸리는 헤드부(24a)와 중공(23)의 하부방향으로 내입되되 하부 외주연에 나사산(미도시)이 형성된 나사부(24b)를 포함하여 구성되어 헤드부(24a)에 의해 중공(23)의 하부방향으로 이동되는 것이 방지되고, 나사부(24b)의 하부 외주연에 형성된 나사산에 성형부(30)가 결합된다.

즉, 상기 조절볼트(24)는 중공(23)에 결합되지 않고, 내입됨으로써, 자유롭게 회전되기 때문에 나사산에 의해 성형부(30)가 나사부(24b)의 상부 및 하부로 이동되고, 이에 따라 성형부(30)가 몸체(20)의 하부면과 이격되는 거리가 조절되는 것이다. 이때, 상기 조절볼트(24)는 최종 프레스 단계가 진행될 때, 프레스에서 상부면을 지지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 연관하여, 상기 성형부(30)는 상부에 몸체(20)의 중공(23) 확장부(22)에 내입되는 결합부(32)와 상기 조절볼트(24)의 하부 즉, 나사부(24b)의 하부 외주연에 형성된 나사산에 대응되는 나사산이 형성된 결합중공(31)을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 결합중공(31)은 상부만 개방된 형태로 형성되어도 무방하고, 관통된 형태로 형성되어도 무방하다.

즉, 상기 성형부(30)는 조절볼트(24)를 회전시킴으로써, 몸체(20)의 하부와 밀접되거나 이격되는 거리를 조절할 수 있고, 결합부(32)에 의해 안정적으로 하부방향으로만 이격된 상태를 유지할 수 있는 효과를 실현한다.

부가하여 설명하면, 상기 성형부(30)는 도 9에 도시된 바와 같이, 결합부(32)의 상부면이 확장부(22)의 하부말단까지 이동될 수 있으나, 하부말단 이상으로 이동되면 상하부방향이 아닌 수평방향으로 움직이거나, 나사부(24b)가 가압시 구부러질 수 있기 때문에 결합부(32)의 상부면이 확장부(22)의 하부말단까지 이동되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

1 : 성형판 2 : 성형품
10 : 펀치 11, 21 : 단턱
20 : 몸체 22 : 확장부
23 : 중공 24 : 조절볼트
24a : 헤드부 24b : 나사부
30 : 성형부 31 : 결합중공
32 : 결합부

Claims (4)

1. 삭제
2. 성형판(1)을 일측으로 이동시키며 복수의 프레스 단계를 수행하여 성형품(2)을 성형하기 위한 펀치(10)에 있어서,
   상기 펀치(10)는 최종 프레스 단계에서 사용되되,
   프레스 장치에 상부가 결합되는 몸체(20);와
   몸체(20)의 하부에 결합되되, 몸체(20)의 직경보다 작은 직경을 가지는 성형부(30);를 포함하여 구성되고,
   상기 몸체(20)는
   상부에 단턱(21)이 형성되고, 하부에 직경이 큰 확장부(22)가 형성되는 중공(23);과
   상기 중공(23)에 내입되는 조절볼트(24);를 포함하여 구성되며,
   상기 성형부(30)는
   상부에 몸체(20)의 중공(23) 확장부(22)에 내입되는 결합부(32);를 포함하여 구성되고,
   상기 조절볼트(24)의 하부에 나사결합되며, 몸체(20)의 하부방향으로 이격되는 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 팁 제거용 프레스 펀치.
   
3. 삭제
4. 삭제

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