KR101770615B1 - 높이조절이 가능한 하부금형 - Google Patents

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KR101770615B1
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Abstract

본 발명은 높이조절수단이 구비된 하부금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하면에 복수개의 펀치와 압축스프링이 구비되고, 압축스프링과 펀치를 구속하도록 압축스프링의 저면에서 수평하게 어퍼스트리퍼가 설치되는 상부금형; 상면에 복수개의 펀치와 압축스프링 및 스크랩배출공이 형성되고, 펀칭이 완료된 금속판을 압축스프링의 반발력으로 분리시키도록 압축스프링의 상면에서 압축스프링을 구속하도록 수평하게 로어리프터가 설치되는 하부금형;으로 이루어지는 금형장치에서 있어서, 상기 하부금형의 저면에는 금형장치가 설치되는 프레스기의 정반 상면에 형성된 복수개의 고정공에 하단부가 끼워져 고정되면서 하부금형의 높이를 조절할 수 있는 높이조절수단이 구비되는 특징적인 구성으로 이루어진다.

Description

높이조절이 가능한 하부금형{Lower die equipped with height-adjusting means}
본 발명은 높이조절수단이 구비된 하부금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레스금형에서 사용되는 프레스의 규격 또는 용량에 따라 높이가 달라지는 하부금형의 저면에 높이조절수단을 구비하여 금형소재를 절감하면서 다양한 규격의 프레스에 설치, 사용 가능하도록 하는 높이조절수단이 구비된 하부금형에 관한 것이다.
일반적으로 소성가공용 금형장치 즉, 프레스용 금형장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 타발 또는 타공작업을 하도록 펀치가 구비된 펀칭금형(이하, ‘상부금형’이라 칭함)과 다이(이하, ‘하부금형’이라 칭함)로 구성되며, 상기 상부금형(20)과 하부금형(10)에는 복수개의 압축스프링(14,24)과 펀치가 구비된다.
또한, 상기 상부금형(20)의 저면에는 상부금형의 저면과 일정간격 유지되면서 압축스프링(24)을 구속하도록 수평상태로 어퍼스트리퍼(22)가 결합되고, 하부금형(10)의 상면에는 하부금형(10)의 상면과 일정간격 유지되면서 압축스프링(14)을 구속하도록 수평상태로 로어리프터(12)가 설치된 구성으로 이루어진다.
이와 같이 구성되는 통상의 프레스용 금형장치(M)는 상부금형(20)과 하부금형(10) 사이로 코일강판이 공급되면서 상부금형(20)의 상하 승강운동에 따라 상하부금형(20,10)에 가공된 형상의 부품이 절단 및 절곡되면서 성형이 이루어지게 된다.
상기 금형장치(M)는 가공되는 제품에 따라 그 크기가 다양할 뿐만 아니라 중량도 천차만별이지만, 일반적으로 자동차 부품제조용 프레스 금형장치는 특수강이나 합금공구강이 주로 많이 사용되며, 제품의 안전도 향상과 강성유지, 내구성 향상 등 다양한 요건에 맞도록 두께가 두꺼운 코일강판을 사용하게 되므로, 여기에 사용되는 금형장치는 작게는 수백 키로그램에서 수톤에 이르는 경우가 많아 대부분의 금형장치가 고중량물로 이루어진다.
또한, 금형장치가 설치되는 프레스기의 종류 및 규격(용량)에 따라 정반(定盤, 금형장치가 놓이는 대(臺))의 높이가 다르고, 정반의 높이가 달라지는 경우 제품 가공용 코일강판이 공급되는 작업면의 위치가 다르기 때문에 금형장치를 이용한 제품 가공시 사용될 프레스기의 규격에 따라 정반에 안착되는 하부금형(10)의 높이가 달라지게 된다.
즉, 도 2에 도시된 일 실시예의 하부금형(10)과 같이, 상하부금형 중 하부금형(10)의 로어홀더(17,lower holder)와 로어서브플레이트(15, lower subplate) 사이의 간격, 즉 로어블럭(16, lower block)의 높이를 조절하여 하부금형(10)의 전체 높이가 정해져서 규격이 상이한 각 프레스기의 규격에 맞도록 금형이 제작되며, 프레스기의 용량이 커질수록 로어블럭(16)의 높이가 높아지게 되고, 로어블럭(16)의 높이가 높아진 만큼 금형장치 또한 커지고, 금형장치가 커질수록 금형장치 가공에 소요되는 자재 또한 증가되어 고중량물의 금형이 개발되고, 이로 인해 고가의 금형장치가 제작된다.
따라서, 금형가공업체에서는 금형가공시 많은 비중을 차지하는 자재의 소모량을 줄이는 것이 원가를 낮추면서 이익창출을 높일 수 있는 방안이지만, 이에 대한 마땅한 대책이 없어 금형가공업의 채산성을 높이고 기업 경쟁력을 높일 수 있는 방안에 대한 대책이 강구되어야 할 필요성이 제기되고 있다.
특히, 국내 금형가공업의 경우, 일본 등 기술선진국에 비해 인건비가 상대적으로 낮으면서 기술력이 동등하여 그동안 우수한 가격경쟁력으로 고가의 정밀금형을 많이 생산하고 있으나, 중국 등의 후발국에서 값싼 인건비를 내세워 중저가의 금형시장을 장악하고, 많은 자본을 투입하여 고정밀 고가의 금형시장에 진입하고 있어서 국내기업들의 경우 기술력 한계에 부딪혀 이에 대한 대책마련이 시급한 실정이다.
- 한국 실용신안 공개번호 실1999-0041880(공개일: 1999.12.27, 고안의 명칭: 벤딩 성형용 프레스 금형장치) - 한국 실용신안등록 제20-0214376호(등록일: 2000. 15.08, 고안의 명칭: 프레스 금형의 간격조절이 용이한 스트리퍼 블록)
본 발명은 종래의 프레스용 금형장치의 단점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 상하부금형으로 구성된 금형장치 중 정반에 안착되는 하부금형을 일정한 높이로 제작하되, 그 저면에 다양한 규격의 프레스기에 하부금형의 높이를 맞출 수 있는 높이조절수단을 구비하여 재료의 절감을 통해 금형생산 단가를 절감하고, 이로 인해 금형장치의 가격경쟁력을 높일 수 있도록 하는 높이조절이 가능한 하부금형을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 높이조절이 가능한 하부금형은 하면에 복수개의 펀치와 압축스프링이 구비되고, 압축스프링과 펀치를 구속하도록 압축스프링의 저면에서 수평하게 어퍼스트리퍼가 설치되고, 내부 상부에 마련된 복수의 승강구멍에 삽입되는 체결볼트를 통해 어퍼스트리퍼가 체결되고, 하단에 돌출 설치된 복수의 상부가이드핀이 어퍼스트리퍼에 마련된 승강구멍에 삽입 결합되는 상부금형; 상면에 복수개의 펀치와 압축스프링 및 스크랩배출공이 형성되고, 펀칭이 완료된 금속판을 압축스프링의 반발력으로 분리시키도록 압축스프링의 상면에서 압축스프링을 구속하도록 수평하게 로어리프트가 설치되고, 내부 하부에 마련된 복수의 승강구멍에 삽입되는 체결볼트를 통해 로어리프터가 체결되고, 상단에 돌출 설치된 복수의 하부가이드핀이 로어리프터에 마련된 승강구멍에 삽입 결합되는 하부금형;으로 이루어지는 금형장치에 있어서, 상기 하부금형의 저면에는 금형장치가 설치되는 프레스기의 정반의 상면에 좌우방향 및 전후방향으로 배열 형성된 복수개의 고정공에 하단부가 끼워져 고정되면서 하부금형의 높이를 조절할 수 있는 높이조절수단;이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 높이조절이 가능한 하부금형의 높이조절수단은 상단이 하부금형의 저면에 결합되고, 하단에 전체 외경 또는 전체 수평절단 단면보다 작은 크기의 연결부가 돌출 형성된 상부고정부재; 상단에 고정홈이 형성되고, 하단에 전체 외경 또는 전체 수평절단 단면보다 작은 크기의 끼움고정단이 돌출 형성된 하부고정부재; 상부고정부재와 하부고정부재의 사이에 설치되고, 상단에 상부고정부재의 연결부 또는 다른 높이조절부재의 연결부가 삽입 결합되는 고정홈이 형성되고, 하단에 하부고정부재의 고정홈 또는 다른 높이조절부재의 고정홈에 삽입 결합되는 연결부가 돌출 형성된 높이조절부재;를 포함하고, 상기 하부금형의 높이는 정반의 상면에서 코일강판이 공급되는 작업면의 높이보다 작게 설정되고, 그 높이 차이만큼을 상기 높이조절수단으로 대체하도록 하되, 상기 상부고정부재는 하부금형의 저면에 복수개가 좌우방향 및 전후방향으로 이격 배열 설치되고, 상기 높이조절부재는 적어도 한 개 이상이 각 상부고정부재의 하부에 설치되고, 상기 하부고정부재는 최하부에 위치하는 높이조절부재의 하부에 설치되고, 상기 하부고정부재의 끼움고정단은 프레스기의 정반의 상면에 좌우방향 및 전후방향으로 배열 형성된 복수개의 고정공 중에서 상기 상부고정부재와 높이조절부재가 설치되는 위치의 고정공에 삽입 결합되는 것을 특징으로 한다.
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이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 높이조절이 가능한 하부금형은 종래의 동일한 규격의 제품을 생산하는 금형장치에 비해 소요되는 자재량을 줄일 수 있어서 금형장치의 중량을 낮춰 이동성, 설치성 및 관리성을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 동일한 규격의 금형장치에 비해 재료의 소모량을 줄여 금형장치의 생산단가를 낮춤으로써 원가 경쟁력이 우수한 금형장치를 개발할 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 금형장치에 대한 상하금형의 구성단면도,
도 2는 종래의 금형장치 중 하부금형의 일 실시예에 대한 발췌도,
도 3은 본 발명에 따른 하부금형이 포함된 금형장치의 개략적인 구성단면도,
도 4는 본 발명에 따른 하부금형의 발췌 사시도 및 일부 분리상태도,
도 5는 본 발명에 따른 하부금형이 포함된 금형장치가 프레스기에 설치된 사용상태 단면도이다.
본 발명의 상세한 설명에서는 일반적으로 공지된 금형장치의 상세 구성이나 기능 등에 대해서는 그 설명을 생략하고 본 발명의 특징부 위주로 한정해서 설명한다.
또한, 본 발명의 상세한 설명에서 언급되는 ‘금형장치’의 의미는 프레스용 금형에서 상부금형과 하부금형을 포함하는 의미로 사용되는 것으로, 각 금형에 구비되는 다른 일반적은 구성을 포함하는 의미로 해석된다.
본 발명은 상부금형과 하부금형으로 이루어진 금형장치가 설치되어 제품을 생산하는 프레스기의 규격에 따라 그 높이가 달라지는 하부금형의 높이를 동일한 규격의 종래 다른 하부금형에 비해 그 높이를 더 낮게 제작하고, 높이가 부족한 부분은 하부금형의 저면에 별도로 설치되는 높이조절수단을 통해 프레스기의 작업면과 높이를 맞출 수 있도록 하여 하부금형의 크기와 중량을 감소시키도록 구성된 것에 그 특징이 있다.
따라서, 본 발명은 두 개의 상하부 금형으로 이루어진 금형장치 중 하부금형에 그 특징이 있으며, 특히 하부금형의 상면에 다수의 구성품이 설치되어 제품형상을 가공할 수 있도록 하는 로어홀더(lower holder)의 상면 구성은 동일하면서 로어홀더와 로어서브플레이트(lower sub-plate) 사이의 높이에 해당되는 로어블럭(lower block)의 높이를 최대한 낮게 구성하여 하부금형의 제작에 소요되는 재료비중을 최소화하도록 하고, 로어블럭의 높이가 낮아지면서 발생되는 프레스기의 작업면과의 단차를 하부금형의 저면에 구비되는 높이조절수단으로 대체할 수 있도록 구성된다.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 높이조절이 가능한 하부금형에 대해서 상술한다.
도 3은 본 발명에 따른 하부금형이 포함된 금형장치의 개략적인 구성단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 하부금형의 발췌 사시도 및 일부 분리상태도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 상부금형(20)과 하부금형(10a)으로 구성되는 금형장치(M)에서 프레스기의 정반(50)에 고정되어 하부금형(10a)을 고정지지하면서 프레스기의 규격에 따른 작업면(코일강판이 투입되는 면)과 하부금형(10a)의 상면 높이가 일정하게 유지되도록 하부금형(10a)의 저면에 하부금형(10a)의 높낮이를 조절하는 높이조절수단(30)이 구비된 구성으로 이루어진다.
즉, 상부금형(20)의 저면과 하부금형(10a)의 상면에는 각각 복수개의 펀치(미도시)와 압축스프링(14,24) 등이 구비되는데, 이들 압축스프링(14,24)과 펀치를 구속하도록 각 금형(10a, 20)의 압축스프링(14,24) 저면 또는 상면으로 수평하게 어퍼스트리퍼(22)와 로어리프터(12)가 각각 설치되는 기본적인 구성을 포함한다.
또한, 도 3과 같이 상부금형(20)과 어퍼스트리퍼(22)는 상부금형(20)의 내부 상부에 마련된 복수의 승강구멍(122)에 삽입되는 체결볼트(121)를 통해 체결되고, 하부금형(20)과 로어리프터(12)는 하부금형(10a)의 내부 하부에 마련된 복수의 승강구멍(112)에 삽입되는 체결볼트(111)를 통해 체결된다.
또한, 도 3과 같이 상부금형(20)의 하단에는 압축스프링(24)으로 탄성 지지되는 어퍼스트리퍼(22)의 승강을 가이드하는 복수의 상부가이드핀(123)이 돌출 설치되고, 이 상부가이드핀(123)은 어퍼스트리퍼(22)에 마련된 승강구멍(124)에 삽입 결합된다.
또한, 도 3과 같이 하부금형(10a)의 상단에는 압축스프링(14)으로 탄성 지지되는 로어리프터(12)의 승강을 가이드하는 복수의 하부가이드핀(113)이 돌출 설치되고, 이 하부가이드핀(113)은 로어리프터(12)에 마련된 승강구멍(114)에 삽입 결합된다.
본 발명의 특징부는 하부금형(10a)의 저면에 복수개의 높이조절수단(30)이 구비되어, 상기 높이조절수단(30)을 통해 하부금형(10)의 높낮이를 조절하여 서로 규격이 다른 프레스기에 개발된 금형장치를 이용할 수 있도록 구성된다.
물론, 상기 높이조절수단(30)은 높이를 조절하는 동작방식 즉, 유압식이나 공기식, 회전식 또는 복수개의 단위블럭으로 구성되어 한 개 이상의 단위블럭을 상호 끼움 결합하여 높이를 조절할 수 있는 끼움맞춤 블럭식 중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 그 구성방식에 따라 한 개 이상의 구성되어 하부금형에서 분리 가능하게 결합되거나 하부금형과 일체로 성형될 수 있다.
도면에 도시된 실시예에서는 상기 높이조절수단(30)의 일례로, 복수개의 단위블럭으로 구성되어 상하방향으로 각 단위블럭을 수직으로 쌓아 하부금형(10a)의 높이를 조절할 수 있도록 구성된 실시예가 도시되어 있다.
즉, 도면에 도시된 상기 끼움맞춤 블럭식 구조의 높이조절수단(30)은 원기둥타입이나 사각기둥 타입으로 구성될 수 있으며, 하부금형(10a)의 저부에 일정 길이의 상부고정부재(32)와 높이조절부재(34) 및 하부고정부재(36)가 순서대로 적층된 구조로 이루어져 있다.
상기 상부고정부재(32)는 그 일단이 하부금형(10a)의 저면에 결합되고 그 타단은 전체 외경 또는 전체 수평절단 단면보다 작은 크기로 구성된 연결부(33)가 하부로 일정길이 돌출 형성된 구조로 이루어진다.
또한, 프레스기의 정반 상면에 형성된 고정공에 하단부가 끼움 결합되는 하부고정부재(36)는 그 상면에 고정홈(35)이 형성되고, 그 저면에는 전체 외경 또는 전체 수평절단 단면보다 작은 크기로 구성된 끼움고정단(37)이 하부로 일정길이 돌출 형성된 구조로 이루어진다.
그리고, 상기 상부고정부재(32)와 하부고정부재(36) 사이에는 하부금형(10a)의 높이를 조절하는 한 개 이상의 높이조절부재(34)가 끼움 결합되는 것으로, 상기 높이조절부재(34)는 서로 높이가 다른 복수개의 단위블럭으로 구성되는 것이 바람직하다,
또한, 상기 높이조절부재(34)는 상부고정부재(32)의 하단부에 형성된 연결부(33)가 상면에 고정되도록 고정홈(35)이 형성되고 하부고정부재(36)의 상면에 형성된 고정홈(35)에 결합되도록 하단부에 연결부(33)가 형성된 구조로 이루어진다.
따라서, 하부금형(10a)이 설치될 프레스기 및 작업면의 높이를 계산하여 서로 높이가 다른 복수개의 단위블럭을 상호 조합하여 필요한 높이를 맞추도록 구성된다.
종래의 경우, 통상 프레스기의 작업면과 동일한 높이로 하부금형이 제작되며, 하부금형의 높이는 하부측 로어서브플레이트와 상부측 로어홀더 사이의 로어블럭이 결정하게 되고, 상기 로어브럭의 높이(h)가 정반 상면에서 작업면 즉, 소재 공급면까지의 높이와 동일하게 되어 프레스기의 정반 상면에 고정 설치되어 사용된다.
하지만, 도 5에 도시된 사용상태 단면도와 같이, 본 발명에 따른 하부금형(10a)은 그 높이(h)가 정반(50) 상면에서 코일강판(70)이 공급되는 작업면(60)까지의 높이(H)보다 훨씬 작게(H>>h) 구성되고, 그 높이 차이(H-h)만큼을 상기 높이조절수단(30)으로 대체하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 높이조절이 가능한 하부금형(10a)은 프레스기의 종류나 규격에 관계없이 현장 환경에 맞춰 하부금형(10a)의 높이를 조절하여 제품 생산을 할 수 있기 때문에, 금형제작시 높이조절수단(30)이 차지하는 높이 부분에 대한 재료의 낭비를 줄여 재료비를 절감할 수 있고, 이로 인해 금형장치(M)의 중량을 다운시켜 취급이 용이하며 현장 적응성이 뛰어난 금형장치를 개발할 수 있도록 한다.
10,10a : 하부금형 12 : 로어리프터(lower lifter)
14 : 압축코일스프링 15 : 로어서브플레이트
16 : 로어블럭 17 : 로어홀더
20 : 상부금형 22 : 어퍼스트리퍼(upper sripper)
24 : 압축코일스프링
30 : 높이조절수단 32 : 상부고정부재
33 : 연결부 34 : 높이조절부재
35 : 고정홈 36 : 하부고정부재
37 : 끼움고정단
50 : 정반 52 : 고정공
60 : 작업면 70 : 코일강판
M : 금형장치

Claims (2)

  1. 하면에 복수개의 펀치와 압축스프링(24)이 구비되고, 압축스프링(24)과 펀치를 구속하도록 압축스프링(24)의 저면에서 수평하게 어퍼스트리퍼(22)가 설치되고, 내부 상부에 마련된 복수의 승강구멍(122)에 삽입되는 체결볼트(121)를 통해 어퍼스트리퍼(22)가 체결되고, 하단에 돌출 설치된 복수의 상부가이드핀(123)이 어퍼스트리퍼(22)에 마련된 승강구멍(124)에 삽입 결합되는 상부금형(20);
    상면에 복수개의 펀치와 압축스프링(14) 및 스크랩배출공이 형성되고, 펀칭이 완료된 금속판을 압축스프링(14)의 반발력으로 분리시키도록 압축스프링(14)의 상면에서 압축스프링(14)을 구속하도록 수평하게 로어리프트(12)가 설치되고, 내부 하부에 마련된 복수의 승강구멍(112)에 삽입되는 체결볼트(111)를 통해 로어리프터(12)가 체결되고, 상단에 돌출 설치된 복수의 하부가이드핀(113)이 로어리프터(12)에 마련된 승강구멍(114)에 삽입 결합되는 하부금형(10a);으로 이루어지는 금형장치(M)에 있어서,
    상기 하부금형(10a)의 저면에는 금형장치가 설치되는 프레스기의 정반(50)의 상면에 좌우방향 및 전후방향으로 배열 형성된 복수개의 고정공(52)에 하단부가 끼워져 고정되면서 하부금형(10a)의 높이를 조절할 수 있는 높이조절수단(30);이 구비되고,
    상기 높이조절수단(30)은,
    상단이 하부금형(10a)의 저면에 결합되고, 하단에 전체 외경 또는 전체 수평절단 단면보다 작은 크기의 연결부(33)가 돌출 형성된 상부고정부재(32);
    상단에 고정홈(35)이 형성되고, 하단에 전체 외경 또는 전체 수평절단 단면보다 작은 크기의 끼움고정단(37)이 돌출 형성된 하부고정부재(36);
    상부고정부재(32)와 하부고정부재(36)의 사이에 설치되고, 상단에 상부고정부재(32)의 연결부(33) 또는 다른 높이조절부재(34)의 연결부(33)가 삽입 결합되는 고정홈(35)이 형성되고, 하단에 하부고정부재(36)의 고정홈(35) 또는 다른 높이조절부재(34)의 고정홈(35)에 삽입 결합되는 연결부(33)가 돌출 형성된 높이조절부재(34);를 포함하고,
    상기 하부금형(10a)의 높이는 정반(50)의 상면에서 코일강판(70)이 공급되는 작업면(60)의 높이보다 작게 설정되고, 그 높이 차이만큼을 상기 높이조절수단(30)으로 대체하도록 하되,
    상기 상부고정부재(32)는 하부금형(10a)의 저면에 복수개가 좌우방향 및 전후방향으로 이격 배열 설치되고, 상기 높이조절부재(34)는 적어도 한 개 이상이 각 상부고정부재(32)의 하부에 설치되고, 상기 하부고정부재(36)는 최하부에 위치하는 높이조절부재(34)의 하부에 설치되고,
    상기 하부고정부재(36)의 끼움고정단(37)은 프레스기의 정반(50)의 상면에 좌우방향 및 전후방향으로 배열 형성된 복수개의 고정공(52) 중에서 상기 상부고정부재(32)와 높이조절부재(34)가 설치되는 위치의 고정공(52)에 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 높이조절이 가능한 하부금형.
  2. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100209268B1 (ko) * 1997-06-16 1999-07-15 이해규 프레스 금형장치

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