KR101733168B1

KR101733168B1 - 프레스용 금형장치

Info

Publication number: KR101733168B1
Application number: KR1020160024375A
Authority: KR
Inventors: 유경조
Original assignee: 주식회사 호원
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2017-05-29
Anticipated expiration: 2036-02-29

Abstract

본 발명은 프레스용 금형장치에 관한 것으로, 위치 고정되는 볼스터, 볼스터의 상측에 안착되는 몰드, 및 몰드가 볼스터의 설정 위치에 끼움되어 정위치 설정 안내되는 끼움설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 최소 인원의 작업자의 작업으로만 하강하는 몰드의 위치를 볼스터에 대해 용이하게 설정할 수 있어 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있고, 볼스터에 대한 몰드의 정위치 설정이 용이하고 신속할 수 있기 때문에 안전사고를 예방할 수 있다.

Description

프레스용 금형장치{MOLD FOR PRESS DEVICE}

본 발명은 프레스용 금형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 최소 인원의 작업자의 작업으로만 하강하는 몰드의 위치를 볼스터에 대해 용이하게 설정할 수 있어 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있고, 볼스터에 대한 몰드의 정위치 설정이 용이하고 신속할 수 있기 때문에 안전사고를 예방할 수 있는 프레스용 금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 메이커에서 한 대의 자동차를 생산하기까지는 1000 내지 1500파트(PART)의 패널부품을 수차례의 가공, 생산, 조립공정을 통하여 이루어진다.

특히, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계로서, 여러 종류의 프레스 장치를 통하여 제품패널을 생산한 후, 차체 공장에서 제품패널의 각 부분이 조립되어 화이트 보디(B.I.W) 상태의 차체를 이루게 되는 것이다.

이와 같이 소재패널을 제품패널로 성형하기 위해서는 드로우 성형공정, 트리밍 및 피어싱 성형공정, 컷팅 및 피어싱 성형공정 그리고 플랜징 및 피어싱 성형공정으로 이루어지는 평균 4공정의 프레스 성형공정을 거치게 되는데, 드로우 성공형정은 제품 데이터대로 소재를 소성 가공하는 공정으로 패널부품의 품질을 90%이상 결정하는 주요공정이다.

이러한 드로우 성형공정에 적용되는 일반적인 펀치 프레스 장치는 제품패널의 하단면 형상을 갖는 하형펀치가 하부의 볼스터에 장착되고, 이 하형펀치의 외측으로는 볼스터에 쿠션핀을 통하여 블랭크 홀더가 장착된다.

그리고 하형펀치의 상부에서 제품패널의 상단면 형상을 갖는 상형이 상부의 슬라이더에 장착되어 하형펀치와의 사이에 투입되는 패널을 블랭크 홀더에 걸친 상태에서 상부에서 가압하여 제품패널을 성형 가공하게 된다.

프레스용 금형위치 설정에 관해서는 국내공개특허공보 제10-2010-0075150호(프레스용 금형셋팅장치, 공개일: 2010년 07월02일)에 제안되어 있다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

기존 프레스용 금형의 위치설정은 적어도 2명 이상의 작업자가 하강하는 금형을 밀거나 당기면서 볼스터 상의 정확한 위치에 안착되도록 수작업을 함에 따라 인건비와 제조단가가 상승하여 원가절감에 한계가 있는 문제점이 있다.

그리고, 기존 프레스용 금형의 위치설정은 상형과 블랭크 홀더 사이에 압력센서를 통하여 가압력을 측정하여 프레스 캠 각도 조절기를 제어함으로써 하형펀치에 대한 상형의 접촉강도를 설정치로 셋팅하는 것으로 제안되어 있는데, 가압력 측정을 위한 제어기가 작동 오류를 발생시킬 수 있어 제어 불량이 초래되는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 최소 인원의 작업자의 작업으로만 하강하는 몰드의 위치를 볼스터에 대해 끼움 맞춤 방식 정위치 설정을 통해 용이하게 위치 설정할 수 있기 때문에 작업성과 생산성을 향상시키고자 하는 프레스용 금형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 볼스터에 대한 몰드의 정위치 설정이 용이하고 신속할 수 있기 때문에 안전사고를 예방할 수 있도록 하기 위한 프레스용 금형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 프레스용 금형장치는: 위치 고정되는 볼스터; 상기 볼스터의 상측에 안착되는 몰드; 및 상기 몰드가 상기 볼스터의 설정 위치에 끼움되어 정위치 설정 안내되는 끼움설정부를 포함한다.

상기 끼움설정부는, 상기 볼스터의 상측면에 복수 개 함몰 형성된 함몰홈부; 상기 함몰홈부에 일부 돌출되게 안착되는 위치설정핀부재; 및 상기 위치설정핀부재에 일대일 대응되도록 상기 몰드의 하부면에 함몰 형성되어, 대응되는 위치설정핀부재를 수용함으로써, 상기 볼스터에 대해 상기 몰드의 정위치 설정을 유도하는 수용홈부를 포함한다.

상기 끼움설정부는, 상기 함몰홈부 각각의 내부에 장착된 베이스블록; 상기 베이스블록에 대해 상기 위치설정핀부재가 탄성 지지되며 상기 수용홈부에 수용 안내하는 탄성부재를 포함한다.

상기 위치설정핀부재는 상기 탄성부재를 수용하기 위해 하측으로 개방되는 내부공간을 형성할 수 있다.

상기 베이스블록은 양측에 가이드홈부를 함몰 형성하고; 상기 위치설정핀부재는 상기 가이드홈부를 따라 상하 이동 안내되는 가이드리브를 연장 형성할 수 있다.

상기 위치설정핀부재는 위치 설정을 위해 접촉한 상태에서 이동되는 상기 몰드에 간섭을 줄이기 위해 상측에 경사면을 형성할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 프레스용 금형장치는 종래 기술과 달리 최소 인원의 작업자의 작업으로만 하강하는 몰드의 위치를 볼스터에 대해 끼움 맞춤 방식 정위치 설정을 통해 용이하게 위치 설정할 수 있기 때문에 작업성과 생산성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명은 볼스터에 대한 몰드의 정위치 설정이 용이하고 신속할 수 있기 때문에 안전사고를 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스용 금형장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스용 금형장치 중 볼스터로부터 끼움설정부를 분해한 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스용 금형장치의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 프레스용 금형장치의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스용 금형장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스용 금형장치 중 볼스터로부터 끼움설정부를 분해한 분해 사시도이다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스용 금형장치의 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스용 금형장치(100)는 볼스터(110), 몰드(120) 및 끼움설정부(200)를 포함한다.

볼스터(110)는 고정된 채 몰드(120)를 지지하는 역할을 한다. 특히, 몰드(120)는 판재(10)를 프레스 성형하는 설비로서, 프레스 성형시 바닥이 패이거나 파손될 수 있다.

이를 방지하기 위해, 볼스터(110)가 놓여진 몰드(120)를 지지하게 된다. 특히, 볼스터(110)는 몰드(120)를 안정적으로 지지할 수 있도록 설정 두께를 갖는 판 형상인 것으로 한다.

아울러, 볼스터(110)는 몰드(120)가 판재(10)를 프레스 성형시 충격을 일부 또는 전체 흡수할 수 있는 재질 등 다양한 재질로 적용 가능하다.

또한, 몰드(120)는 공급되는 판재(10)를 프레스 성형하는 설비로서, 하부지그(122)와 상부지그(124)를 포함한다.

하부지그(122)는 볼스터(110)에 직접적으로 면접되어 지지되고, 이송된 판재(10)가 상측에 놓여진다.

이때, 하부지그(122)는 판재(10)의 성형 형상에 따라 다양하게 변경되어야 한다.

이에 따라, 하부지그(122)는 판재(10)의 성형 형상에 따라 이송부재(130)에 의해 볼스터(110) 상측면에 놓이게 된다. 이때, 이송부재(130)는 크레인 등 다양하게 적용할 수 있다.

또한, 하부지그(122)가 볼스터(110)에 위치 설정된 상태에서, 상부지그(124)가 하부지그(122)와 형폐됨에 따라, 판재(10)는 프레스 성형된다.

이때, 상부지그(124)는 이송부재(130)에 의해 상하 이동되며 하부지그(122)와 형폐(形閉) 또는 형개(形開)된다.

물론, 하부지그(122)와 상부지그(124)는 다양한 형상으로 변형 가능하다. 아울러, 하부지그(122)를 이송하는 이송부재(130)와 상부지그(124)를 이송하는 이송부재(130)가 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 편의상, 하나의 이송부재(130)가 하부지그(122)를 이송 후 상부지그(124)를 이송하는 것으로 도시한다.

한편, 하부지그(122)는 판재(10)의 성형 형상에 따라 교체되며 볼스터(110)에 놓이게 되는데, 볼스터(110)에 정위치 설정이 신속히 이뤄져야 한다.

이는, 판재(10)의 프레스 성형 생산성이 향상되도록 하기 위함이다.

그래서, 끼움설정부(200)가 구비된다. 끼움설정부(200)는 몰드(120)가 볼스터(110)의 설정 위치에 끼움되어 정위치 설정 안내되도록 하는 역할을 한다.

끼움설정부(200)에 의해, 최소한의 작업자가 몰드(120)의 하부지그(122)를 볼스터(110)에 정위치 설정할 수 있다. 이로 인해, 프레스 성형되는 판재(10)의 단가가 저감될 수 있고, 작업자수의 감소로 인해 안전사고 발생도 줄일 수 있다.

여기서, 끼움설정부(200)는 함몰홈부(210), 위치설정핀부재(220), 수용홈부(230), 베이스블록(240) 및 탄성부재(250)를 포함한다.

함몰홈부(210)는 볼스터(110)의 상측면에 복수 개 함몰 형성된다. 이때, 함몰홈부(210)는 장방향으로 길게 형성되며, 동일한 방향성을 갖도록 볼스터(110)에 함몰 형성된다.

물론, 함몰홈부(210)의 개수 및 크기는 한정하지 않는다.

그리고, 위치설정핀부재(220)는 함몰홈부(210) 각각에 일부가 돌출되게 안착된다.

아울러, 수용홈부(230)는 위치설정핀부재(220)에 일대일 대응되도록 몰드(120) 특히, 하부지그(122)의 하부면에 함몰 형성된다.

그래서, 수용홈부(230)가 대응되는 위치설정핀부재(220)를 수용함으로써, 볼스터(110)에 대해 몰드(120)의 정위치가 설정 유도된다.

이때, 볼스터(110)는 함몰홈부(210)를 일정한 궤적을 따라 배치되도록 하는데, 각 함몰홈부(210)는 대칭되지 않도록 배치된다.

그래서, 몰드(120)의 하부지그(122)의 수용홈부(230)가 위치설정핀부재(220) 각각에 대응되도록 함으로써, 몰드(120)의 하부지그(122)는 방향성을 갖고 볼스터(110)에 놓이게 된다.

그리고, 베이스블록(240)은 함몰홈부(210) 각각의 내부에 장착되고, 탄성부재(250)는 베이스블록(240)에 대해 위치설정핀부재(220)가 탄성 지지한다.

그래서, 위치설정핀부재(220)는 하부지그(122)의 바닥면에 접하면서 소정 하강하게 된다. 그리고, 위치설정핀부재(220)가 수용홈부(230)에 대응되게 위치하면, 탄성부재(250)의 탄성 복원력에 의해 상승되며 수용홈부(230)에 수용 안내된다.

특히, 베이스블록(240)은 탄성부재(250)를 하측으로 견고하게 지지하는 역할을 하는데, 탄성부재(250)의 개수만큼 구비될 수도 있고, 위치설정핀부재(220)의 축 방향 길이만큼 길게 형성될 수도 있다. 편의상, 위치설정핀부재(220)와 베이스블록(240)은 축 방향으로 유사한 길이를 갖는 것으로 한다. 아울러, 베이스블록(240)은 탄성부재(250)의 하측을 수용하게 형성하는 등 다양하게 형성될 수 있다.

따라서, 최소 인원의 작업자가 몰드(120)의 하부지그(122)를 볼스터(110)에 정위치 설정할 수 있다.

한편, 위치설정핀부재(220)는 다양한 위치에 탄성부재(250)를 연결할 수 있지만, 압축시 탄성부재(250)의 측방향 휨 방지 및 탄성부재(250)의 이탈을 방지하기 위해, 하측으로 개방되는 내부공간(222)을 형성한다. 내부공간(222)은 탄성부재(250)를 수용하는 역할을 한다. 이때, 탄성부재(250)는 인장 코일 스프링 등으로 적용할 수 있고, 내부공간(222)의 축 방향을 따라 하나 이상 구비된다. 물론, 내부공간(222)의 면적은 다양하게 적용할 수 있다.

위치설정핀부재(220)가 베이스블록(240)에 대해 승하강 작동하게 된다. 이때, 위치설정핀부재(220)가 일측으로 기울어지면서 승하강될 수 있다.

이를 방지하기 위해, 베이스블록(240)은 적어도 양측면에 가이드홈부(262)를 함몰 형성하고, 위치설정핀부재(220)는 가이드홈부(262) 각각을 따라 상하 이동 안내되도록 내부공간(222) 방향으로 연장되는 가이드리브(264)를 형성한다.

가이드리브(264)가 대응되는 가이드홈부(262)를 따라 승하강 안내됨에 따라, 위치설정핀부재(220)는 수직한 방향으로 승하강 이동할 수 있게 된다.

아울러, 가이드리브(264)가 가이드홈부(262)의 설정 길이 이내에서 승하강 이동됨에 따라, 위치설정핀부재(220)는 베이스블록(240)과 임의적으로 분리 방지된다.

물론, 가이드리브(264)의 형상은 다양하게 변형 가능하다.

그리고, 위치설정핀부재(220)는 접촉한 상태에서 위치 설정을 위해 이동되는 몰드(120)이 하부지그(122)에 간섭을 줄이기 위해 상측에 경사면(224)을 형성할 수 있다.

이에 따라, 위치설정핀부재(220) 각각의 경사면(224)은 동일한 방향으로 경사지게 형성되어야 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 판재 100: 금형장치
110: 볼스터 120: 몰드
122: 하부지그 124: 상부지그
130: 이송부재 200: 끼움설정부
210: 함몰홈부 220: 위치설정핀부재
222: 내부공간 224: 경사면
230: 수용홈부 240: 베이스블록
250: 탄성부재 262: 가이드홈부
264: 가이드리브

Claims

위치 고정되는 볼스터; 상기 볼스터의 상측에 안착되는 몰드; 및 상기 몰드가 상기 볼스터의 설정 위치에 끼움되어 정위치 설정 안내되는 끼움설정부를 포함하고,
상기 끼움설정부는, 상기 볼스터의 상측면에 위치 설정된 채 구비되는 위치설정핀부재; 및 상기 위치설정핀부재에 일대일 대응되도록 상기 몰드의 하부면에 함몰 형성되어, 대응되는 위치설정핀부재를 수용함으로써, 상기 볼스터에 대해 상기 몰드의 정위치 설정을 유도하는 수용홈부를 포함하며,
상기 끼움설정부는, 상기 위치설정핀부재를 일부 돌출되게 안착하기 위해 상기 볼스터에 복수 개 함몰 형성되는 함몰홈부를 포함하고,
상기 끼움설정부는, 상기 함몰홈부 각각의 내부에 장착된 베이스블록; 및 상기 베이스블록에 대해 상기 위치설정핀부재가 탄성 지지되며 상기 수용홈부에 수용 안내하는 탄성부재를 포함하며,
상기 위치설정핀부재는 상기 탄성부재를 수용하기 위해 하측으로 개방되는 내부공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 프레스용 금형장치.
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삭제
제 1항에 있어서,
상기 베이스블록은 양측에 가이드홈부를 함몰 형성하고;
상기 위치설정핀부재는 상기 가이드홈부를 따라 상하 이동 안내되는 가이드리브를 연장 형성하는 것을 특징으로 하는 프레스용 금형장치.
제 1항에 있어서,
상기 위치설정핀부재는 위치 설정을 위해 접촉한 상태에서 이동되는 상기 몰드에 간섭을 줄이기 위해 상측에 경사면을 형성하는 것을 특징으로 하는 프레스용 금형장치.