KR101772102B1 - 일체형 부품 성형장치 및 이를 이용한 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 일체형 부품 성형장치 및 이를 이용한 제조방법은, 가공대상물이 상면에 안착되는 하부금형 및 상기 가공대상물의 상부에서 승하강하는 고정부, 상기 고정부에서 상기 하부금형을 향해 길게 형성되며, 상기 고정부와 함께 승하강하는 중심부, 상기 중심부의 둘레를 감싸는 형태로 선택적으로 하강하여 상기 중심부와 함께 인입공간을 형성하는 슬라이딩부를 포함하는 상부금형을 포함하며, 상기 상부금형이 하강하여 상기 가공대상물을 가공할 수 있다.

Description

일체형 부품 성형장치 및 이를 이용한 제조방법 {Integral part manufacturing method using this device and the Integral parts}

본 발명은 일체형 부품 성형장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 판상 형태의 판상에 별도의 성형공정을 통해서 돌출부를 형성하는 일체형 부품 성형장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 기술은 판상의 부재를 결합함에 있어서, 결합을 위한 너트나 볼트의 장착 공간이 없거나, 결합 시 볼트를 지지할 수 있는 공간의 확보가 어려운 경우, 판상의 부재 자체에 볼트나 너트를 결합하는 방식으로 형성하였다.

특히 판상의 부재에 볼트나 너트를 형성하는 경우 부재 자체의 가공 시 함께 성형하거나 별도의 볼트나 너트를 용접하여 사용하였다.

하지만 볼트나 너트를 용접하는 경우 용접부위가 쉽게 부식되어 내식성이 저하되며 이와 더불어 장착되는 기계 등의 고장을 야기시키는 문제점이 발생되었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 종래에는 판상의 부재를 단조 가공하여 문제점을 해결하기 위한 방법이 개발되었으며, 국내등록특허 제 10-0893014와 같이 상기의 문제점을 해결하기 위한 대안을 제시하기도 하였다.

하지만 이와 같은 경우 공정마다 금형을 교체해야 하는 문제점을 발생시키고, 따라서 제조공정에 많은 시간이 할애 될 뿐 아니라 각각의 금형 제조에 따른 생산원가 또한 증가하게 되는 문제점이 발생하였다.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 종래에 비해 다수의 금형 대신 변형 가능한 상부금형을 사용함으로써 전체 제조비용을 감소시킬 뿐만 아니라 생산성을 향상시켜 금형의 교체 없이 단순조작으로 다량 제품을 연속적으로 제조할 수 있고, 이에 따른 전체 공정에 소비되는 시간을 크게 줄일 수 있으며, 가공대상물의 치수 정밀도를 보다 향상시킬 수 있는 일체형 부품 성형장치 및 이를 이용한 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일체형 부품 성형장치 및 이를 이용한 제조방법은, 가공대상물이 상면에 안착되는 하부금형 및 상기 가공대상물의 상부에서 승하강하는 고정부, 상기 고정부에서 상기 하부금형을 향해 길게 형성되며, 상기 고정부와 함께 승하강하는 중심부, 상기 중심부의 둘레를 감싸는 형태로 선택적으로 하강하여 상기 중심부와 함께 인입공간을 형성하는 슬라이딩부를 포함하는 상부금형을 포함하며, 상기 상부금형이 하강하여 상기 가공대상물을 가공할 수 있다.

그리고 상기 슬라이딩부는 복수 개로 형성되며, 상기 중심부를 향해 순차적으로 슬라이딩하여 하강할 수 있다.

또한 상기 고정부와 상기 슬라이딩부의 사이에 적어도 하나가 형성되고, 하강한 상기 슬라이딩부가 상기 가공대상물을 가공할 때 상승하지 않도록 지지하는 별도의 지지부를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 지지부는 상기 고정부의 하면 상에서 슬라이딩 되도록 결합될 수 있다.

또한 상기 하부금형은, 적어도 일부가 상기 인입공간에 삽입되도록 형성되고, 선택적으로 상부로 상승하여 상기 가공대상물을 가압하는 가압부를 포함할 수 있다.

그리고 상기 가압부는 상기 인입공간의 직경에 대응하여 직경이 조절될 수 있다.

또한 상기 슬라이딩부는, 상기 가공대상물에게 가해지는 하중을 분산 시키기 위해, 하측 내부모서리의 일부가 제거되어 형성될 수 있다.

그리고 상기 슬라이딩부가 하강하여 상기 인입공간이 형성된 상기 상부금형과 평탄하게 형성된 상기 하부금형 사이에 상기 가공대상물을 고정하는 설치단계, 상기 가공대상물의 하부를 가압하여 상기 인입공간 내부의 형상에 대응하도록 상기 가공대상물의 일부가 상부로 돌출되는 돌출부를 형성하는 1차 성형단계, 복수 개의 상기 슬라이딩부가 상기 중심부를 향해 순차적으로 하강하여 상기 인입공간의 직경을 점차 줄이고, 연속적인 다단성형을 통해 상기 돌출부의 직경 및 길이를 조절하는 2차 성형단계, 상기 2차 성형단계를 거친 상기 가공대상물의 하부에서 상기 돌출부의 내부를 가압하여 상기 인입공간과 함께 상기 돌출부의 측부 및 상부를 균일하게 세팅하는 업세팅단계, 상기 돌출부 내부에 빈 공간이 형성되지 않도록 상기 상부금형으로 가압하여 상기 돌출부의 형상을 세팅하는 사이징단계를 포함한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일체형 부품 및 이를 이용한 일체형 부품 제조방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 상부금형에 인입부를 형성하는 슬라이딩부가 구비되어, 가공대상물에 돌출부를 형성하고, 또한 돌출부의 크기 및 직경을 조절할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 업세팅단계를 통해 돌출부의 측부 및 상부를 균일하게 함으로써, 하부금형의 형상에 영향을 받지 않아 제작공정을 단순화 시킬 수 있으며 연속적인 공정이 가능한 장점이 있다.

셋째, 보조금형을 열박음 결합방식으로 형성함으로써, 프레스 공정 중에 일부에만 집중되었던 힘을 분산하여 파단 또는 파괴를 방지할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치에 의해 제작된 일체형 부품을 나타낸 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치의 전체적인 구성을 나타낸 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치에서 상부금형을 나타낸 단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치에서 지지부에 대한 단면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치에서 슬라이딩부가 슬라이딩 가능하도록 레일부가 설치된 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치에서 슬라이딩부의 내측 하단의 모서리 일부가 제거된 모습을 나타낸 단면도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 제조방법에서 설치단계 및 1차 성형단계를 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 제조방법에서 2차 성형단계 및 업세팅단계를 나타낸 도면;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 제조방법에서 사이징단계를 나타낸 도면;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 제조방법을 나타낸 순서도;

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치에 의해 제작된 일체형 부품을 나타낸 사시도 이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치의 전체적인 구성을 나타낸 사시도 이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치에서 상부금형(100)을 나타낸 단면도 이다.

먼저, 도 1을 살펴보면 판상 형태의 가공대상물(T)에 일체로 돌출 형성된 돌출부(U)가 구비되어 있다. 종래에 돌출부(U)가 가공대상물(T)과 별도로 분리되어 용접을 통해 접합된 것이 아니라 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법을 통해 돌출부(U)가 형성된 가공대상물(T)이 일체형으로 형성된다.

이와 같은 일체형 부품은 종래에 사용되는 프레스 성형을 통해서 제작되는 것으로써, 가공대상물(T)의 상, 하부에서 힘을 가해 성형이 이루어 진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치의 구성을 살펴보면 크게 상부금형(100) 및 하부금형(200)을 포함한다.

그리고, 상부금형(100)과 하부금형(200) 사이에는 가공대상물(T)이 위치한다.

가공대상물(T)은 상부금형(100)과 하부금형(200)이 상면과 하면에 가하는 힘에 의해 성형 된다.

도 2를 통해 본 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치의 구성에 대해 자세히 살펴보면, 상부금형(100)은 가공대상물(T)의 상부에서 승하강하는 고정부(120), 고정부(120)에서 하부금형(200)을 향해 길게 형성되며 상기 고정부(120)와 함께 승하강하는 중심부(140) 및 중심부(140)의 둘레를 감싸는 형태로 선택적으로 하강하여 중심부(140)와 함께 인입공간(S)을 형성하는 슬라이딩부(160)를 포함 할 수 있다.

상부금형(100)은 하부금형(200)의 상면에 안착된 가공대상물(T)을 향해 하강하면서 가공대상물(T)의 형태를 성형 시킬 수 있다.

상부금형(100)은 가공대상물(T)의 형태를 성형 시키기 위해, 하강할 때 마다 서로 다른 형태로 하강하도록 형성 될 수 있다.

여기서 상부금형(100)은 슬라이딩부(160)가 하강하여 고정된 형태로 하부에 형성된 가공대상물(T)을 향해 하강하여 가공대상물(T)을 성형할 수 있다.

이 때, 하강 한 슬라이딩부(160)가 가공대상물(T)을 성형하기 위해 힘을 가하면 이에 대응하여 동일한 힘을 받게 되는데, 이로 인해 슬라이딩부(160)가 다시 상승하지 않도록 지지하는 지지부(300)를 더 포함할 수 있다.

지지부(300)는 고정부(120)의 하면 상에서 적어도 하나가 슬라이딩 되도록 형성되고, 하강한 슬라이딩부(160)가 가공대상물(T)을 가공할 때 상승하지 않도록 지지한다.

따라서, 슬라이딩부(160)가 하강하고, 이를 지지부(300)가 지지하여 상승되지 않도록 고정하여 하부에 형성된 가공대상물(T)을 가공할 수 있다.

지지부(300)에 의해 형태가 고정된 상부금형(100)은 하강하여 하부금형(200) 상부에 안착된 가공대상물(T)을 성형한다.

계속해서, 도 3을 참조하여 상부금형(100)에 대해 좀 더 상세하게 설명하도록 한다.

고정부(120)와 중심부(140)는 서로가 결합되어 단면에서 바라볼 때 'T'자 형태를 가지며, 상부금형(100)이 하부에 안착된 가공대상물(T)을 향해 하강함에 따라 함께 하강하도록 형성되어 있다.

그리고, 중심부(140)는 둘레를 감싸는 형태로 슬라이딩부(160)가 형성되어 있다.

여기서 슬라이딩부(160)는, 복수 개로 형성되어 상부금형(100)의 외측둘레에서부터 내측방향으로 순차적으로 슬라이딩하여 하강할 수 있으며, 여기서 복수 개의 슬라이딩부(160)가 하강하면서 형성되는 인입공간(S)이 서로 다른 직경을 가지게 되어, 상부금형(100)이 하강하면서 가공대상물(T)을 성형한다.

구체적으로, 본 실시예에서 슬라이딩부(160)는 원통형상으로 형성되고, 직경이 가장 큰 슬라이딩부(160)의 내부에, 직경이 작은 슬라이딩부(160)가 복수 개로 형성되어 있으며, 상부금형(100)에서 측면을 형성하는 가장 외측 둘레에 형성된 슬라이딩부(160)부터 순차적으로 하강하도록 형성될 수 있다.

따라서, 슬라이딩부(160)의 인입공간(S)은 외측둘레에서부터 내측방향으로 점차 작은 직경의 인입공간(S)이 형성된다.

본 실시예에서 슬라이딩부(160)의 개수가 도면에서는 한정되어 도시되었지만, 이와 달리 슬라이딩부(160)의 개수는 한정되지 않는다.

이와 같이, 슬라이딩부(160)의 정확한 개수에 대해서는 언급하지 않은 것은, 슬라이딩부(160)의 개수에 따라 가공대상물(T)이 성형되는 단계가 증가하고, 또한 단계에 따라 가공대상물(T)에 가해지는 힘이 다르게 되고, 가공대상물(T)의 소재나 작업환경 등의 여러가지 변수가 발생될 수 있기 때문이다.

따라서 슬라이딩부(160)의 개수, 직경 및 형태에 대해서 도면과 같이 한정되지 않으며 당업자에 의해 용이하게 변경되는 것은 물론이다.

한편, 하부금형(200)은 적어도 일부가 인입공간(S)에 삽입되도록 형성되고, 선택적으로 상부로 상승하여 가공대상물(T)을 가압하는 가압부(220)를 포함한다.

여기서 가압부(220)는, 인입공간(S)의 직경에 대응하여 직경이 조절될 수 있으며, 슬라이딩부(160)에 따라 형성되는 인입공간(S)에 대응하여 동일한 개수로 형성될 수 있다.

계속해서, 도 4를 통해 슬라이딩부(160)가 하강한 후 상부금형(100)이 가공대상물(T)을 향해 하강할 때 슬라이딩부(160)를 지지하는 지지부(300)에 대해 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치에서 지지부(300)에 대한 단면도이다.

지지부(300)는 가공대상물(T)을 향해 승하강 하는 고정부(120)의 상부 둘레 상에 별도의 프레임이 장착되고, 상부금형(100)의 외측 둘레에서부터 중심부(140) 방향으로 슬라이딩 된다.

도시된 바와 같이. 지지부(300)는 고정부(120) 하면에서 슬라이딩 되도록 형성되며, 슬라이딩 방향은 슬라이딩부(160)가 하강하는 방향에 대응하여 외측에서부터 중심부(140)를 향할 수 있다.

도면을 참조하여 슬라이딩부(160)와 지지부(300)의 동작과정에 대해 좀 더 상세하게 설명하도록 한다.

지지부(300)는 슬라이딩부(160)가 하강하여 다시 상승하지 않도록 슬라이딩부(160)의 상면에서 지지하도록 형성되고, 슬라이딩부(160)가 순차적으로 하강하면 이와 함께 중심부(140)를 향해 순차적으로 슬라이딩 된다.

이와 같이, 가공대상물(T)을 성형시키고자 하는 형성으로 슬라이딩부(160)를 하강시켜 인입공간(S)이 형성되면 상부금형(100)이 하강하여 가공대상물(T)을 성형시킬 수 있다.

지지부(300)는 고정부(120)의 하면에서 슬라이딩되도록 형성되어 있으며, 슬라이딩부(160)에서 전달되는 힘을 고정부(120)와 함께 분산시킬 수 있도록 고정부(120)와 결합되는 체적을 가지고 있다.

따라서 고정부(120)의 직경은 최외각에 형성된 슬라이딩부(160)의 직경보다 크게 형성된다.

이와 같은 형태가 작업환경에 방해가 된다면 고정부(120)의 일부 성형할 수 있다.

고정부(120)의 형태에 대한 간단한 변형예를 설명하고자 한다.

본 발명의 변형예에 따른 일체형 부품 성형장치 및 이를 이용한 제조방법에서 고정부(120)는 상면의 양측 단부에 추가적으로 고정부(120)를 연장시키고 힌지로 결합하여 슬라이딩부(160)재가 고정부(120)의 상면에 회전하여 안착될 수 있다.

구체적으로, 고정부(120)는 슬라이딩부(160)와 동일한 직경으로 형성되면 지지부(300)가 상부금형(100)에 결합되지 못하고 별도로 삽입되는 번거로움이 발생될 수 있다. 따라서 고정부(120)의 양측 단부에 지지부(300)가 장착될 수 있도록 고정부(120)가 연장되어 형성되되, 연장된 부분이 고정부(120)의 상면의 단부와 힌지 결합되어 지지부(300)가 삽입되지 않을 때는, 지지부(300)와 함께 고정부(120) 상면에 위치하고 지지부(300)가 슬라이딩부(160)를 지지할 때는 고정부(120)를 연장시켜서 슬라이딩으로 삽입될 수 있다. 이와 같이 상부에 안착되는 형태로 선택적으로 고정부(120)의 직경을 줄일 수 있다.

고정부(120)와 슬라이딩부(160)가 슬라이딩되는 형태를 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치에서 슬라이딩부(160)가 슬라이딩 가능하도록 레일부(R)가 설치된 도면이다.

도시된 바와 같이, 중심부(140)의 둘레 상에 복수 개의 슬라이딩부(160)가 슬라이딩 되도록 레일부(R)가 형성될 수 있다.

구체적으로, 중심부(160)의 둘레 상에 길이방향으로 레일부(R)가 형성되고, 슬라이딩부(160)가 레일부(R)와 결합되어 상하방향으로 슬라이딩 될 수 있다.

구체적으로, 슬라이딩부가 슬라이딩 되는 형태는 슬라이딩부(160)에 적어도 하나 이상의 돌기(162)가 형성되어 레일부(R)에 삽입되는 형태를 가지며, 레일부(R)는 복수 개의 슬라이딩부(160)의 둘레 상에 또 다른 슬라이딩부(160)가 슬라이딩 되도록 각각의 슬라이딩부(160)에 형성된 돌기(162)에 대응하여 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다.

그리고 지지부(300)에 돌기(162)가 형성되어 고정부(120)의 하면에 형성된 레일부(R)에 삽입되어 외측 둘레에서 중심부(140) 방향으로 슬라이딩 될 수 있다.

또한 레일부(R) 상에는 슬라이딩부(160)가 하강되는 길이 및 지지부(300)가 슬라이딩되는 것을 제어할 수 있도록 걸림부재(미도시)가 장착될 수 있다.

본 실시예에서 레일부(R) 형성되어 슬라이딩되도록 슬라이딩부(160)와 지지부(300)를 형성하였지만, 슬라이딩부(160)가 승하강하고, 지지부(300)가 종방향으로 슬라이딩 될 수 있다면 레일부(R)로 한정되지 않으며 다양한 형태와 방법으로 당업자에 의해 용이하게 변경 가능하다.

다음으로, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치에서 슬라이딩부(160)의 내측 하단 모서리(E)의 일부가 제거된 형상을 나타낸 단면도이다.

슬라이딩부(160)는 가공대상물(T)에게 가해지는 하중을 분산 시키기 위해 하측 내부 모서리(E)의 일부가 제거되어 형성될 수 있다.

구체적으로, 슬라이딩부(160)가 하강하여 가공대상물(T)을 가공하게 되면서 모서리(E)부분이 가공대상물(T)에게 불필요한 물리적 변형을 발생시키거나. 슬라이딩부(160)의 모서리(E)에 힘이 집중되어 슬라이딩부(160)가 파손될 수 있으므로 슬라이딩부(160)의 내측 하단의 모서리(E)가 제거되어 형성될 수 있다.

본 실시예에서 슬라이딩부(160)가 가공대상물(T)을 향해 하강하면서 발생되는 변형을 제거하기 위해 모서리(E)의 일부가 제거되는 형상을 같도록 하였지만, 모서리(E)의 일부가 제거 될 수 있을 뿐만 아니라 슬라이딩부(160)의 하단이 반원의 형상으로 형성될 수도 있고 상기와 같은 피해를 줄일 수 있다면 당업자에 의해 용이하게 변경이 가능함은 물론이다.

이상으로 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치의 전체적인 구성과 동작에 관하여 살펴보았다.

다음 도 7 내지 도 10을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 제조방법에 대해 살펴보도록 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치에서 설치단계 및 1차 성형단계를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 성형장치에서 2차 성형단계 및 업세팅단계를 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 제조방법에서 사이징단계를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 일체형 부품 제조방법을 나타낸 순서도 이다.

먼저, 도 7은 슬라이딩 부가 하강하여 인입공간(S)이 형성된 상부금형(100)과 평탄하게 형성된 하부금형(200) 사이에 가공대상물(T)을 고정하는 설치단계를 포함한다.

가공대상물(T)은 슬라이딩부(160)가 하강하면서 중심부(140)와 슬라이딩부(160) 내측에는 인입공간(S)이 형성되고, 하부금형(200)에 형성된 가압부(220)가 상부에 안착된 가공대상물(T)의 하면을 가압하여 인입공간(S)의 형태에 대응하여 성형된다.

이 때, 가공대상물(T)이 가압되기 전에 별도의 고정수단을 통해 가공대상물(T)을 고정한다(S01).

만약 가공대상물(T)이 고정되지 않는다면, 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 가압에 의해 뒤틀림이 발생할 수 있으며, 이에 따라 정밀한 프레스 공정을 수행하기 어려운 문제가 발생할 수 있다.

본 실시예에서 도시된 바와 같이 가공대상물(T)은 판상형 판상 형태로 설명하며, 이와 달리 다른 형태로 구성될 수도 있다.

계속해서, 가공대상물(T)을 성형 시키기 위해 슬라이딩부(160)에서 가장 외측에 있는 슬라이딩부(160)가 하강하였고, 이를 지지부(300)가 지지하고 있다. 이와 같은 형태로 상부금형(100)은 가공대상물(T)을 향해 하강하여 가공대상물(T)을 성형한다.

그리고 1차 성형단계는 설치단계를 통해 가공대상물(T)이 고정된 상태에서 진행되며 하부금형(200)의 일부가 가공대상물(T)을 가압하여, 상부로 돌출되는 돌출부(U)를 형성한다. 구체적으로 하부금형(200) 상에 형성된 가압부(220)가 가공대상물(T)의 하부에서 상부로 밀어 올려 가공대상물(T)의 일부가 휘어지면서 인입공간(S)의 내부로 삽입된다(S02).

즉, 가압부(220)와 인입부가 형성하는 형상을 따라 가공대상물(T)에 밴딩(Banding)이 발생하며 돌출부(U)를 형성한다.

여기서 가압부(220)는 전술한 바와 같이 인입공간(S)의 직경에 대응하여 직경이 조절될 수 있으며, 복수 개의 슬라이딩부(160)의 개수에 대응하여 복수 개로 형성될 수 있다.

또한 가압부(220)는 복수 개가 돌출되는 형태로 구성되어 각각이 독립적으로 승하강 할 수 있으며, 선택적으로 동시에 구동될 수도 있다.

본 실시예에서 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 하부금형(200)에 구비된 가압부(220)가 가공대상물(T)의 하부에서 가압하여 돌출부(U)를 형성하도록 구성되며, 가압부(220)는 슬라이딩부(160)의 개수에 따라 형성되는 인입공간(S)으로 가공대상물(T)을 가압할 수 있도록 복수 개로 구성된다.

하지만, 이와 달리 인입부의 직경이 작은 경우 이에 대응한 크기의 가압부(220)만 승하강하여 가공대상물(T)을 가공할 수도 있다.

즉, 가압부(220)는 복수 개의 상부금형(100)에 형성된 인입부의 직경에 대응하여 직경이 조절되도록 구성된다.

또한 가압부(220)는 도시된 바와 같이 개수가 한정되지 않으며 인입공간(S)에 삽입 가능하도록 슬라이딩부(160)의 개수에 대응하여 복수 개로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

한편, 2차 성형단계는 상부금형(100) 및 하부금형(200)에 의해서 밴딩되어 가공대상물(T)의 돌출부(U)의 직경 및 길이를 조절한다(S03).

구체적으로 도 8 내지 도 9를 살펴보면 상부금형(100)에 형성된 인입부의 직경을 돌출부(U)보다 작게 하여 상부에서 가압하며, 점차적으로 돌출부(U)의 직경을 줄이고 높이를 높일 수 있다.

이 때, 가압부(220)는 동작하지 않는 상태로써, 하부금형(200)의 상면은 평탄한 상태로 배치된다.

이와 같이 상부금형(100)에 형성된 인입부의 직경을 조절하여 가공대상물(T)을 가압하더라도 하부금형(200)은 교체하지 않고 동일한 하부금형(200)에 가공대상물(T)이 위치하게 된다.

또한, 가공대상물(T)을 성형하고자 하는 형태에 대응하여 상부금형(100)을 교체하지 않고, 본 발명과 같이 상부금형(100)의 슬라이딩부(160)의 하강 개수만으로 돌출부(U)의 직경을 조절할 수 있다.

그리고, 업세팅단계는 2차 성형단계를 거친 가공대상물(T)의 하부에서 돌출부(U)의 내부에 가압부(220)를 삽입하여 내측면을 고르게 세팅할 수 있다.

또한 돌출부(U)의 외측면은 돌출부(U)의 직경에 대응하는 슬라이딩부(160)가 하강하여 균일하게 세팅할 수 있다(S04).

구체적으로 도 8의 (C)에 도시된 바와 같이 상부금형(100)의 인입부에 돌출부(U)가 주입된 상태에서 하부금형(200)에 구비된 가압부(220)가 승강하며 돌출부(U)의 내부에 삽입됨으로써, 2차 성형단계에서 가공된 돌출부(U)의 내측면 및 내측 상부가 균일해지도록 한다.

상술한 바와 같이 2차 성형단계에서는 하부금형(200)을 교체하지 않으며 가압부(220)도 구동하지 않는 상태이기 때문에 돌출부(U)의 내부가 균일하지 않고 주름이 발생하거나 두께가 고르지 않을 수 있다.

이에 따라, 가압부(220)를 승하강시켜 돌출부(U)의 내측면 및 내측 상부가 균일한 두께를 가지며 주름이 발생하지 않도록 상승하여 돌출부(U)의 품질을 유지시킨다.

여기서, 가압부(220)가 승강할 때, 이에 대응하는 가압부(220)만 승강하여 인입부와 함께 돌출부(U)를 가압한다.

다음으로, 업세팅이 끝난 가공대상물(T)은 돌출부(U) 내에 빈 공간이 형성되지 않도록 상부금형(100)으로 가압하여 최종적으로 돌출부(U)의 길이 및 직경을 조절하는 사이징단계를 거치게 된다(S05).

도 9에 도시된 바와 같이 돌출부(U) 내에 빈 공간이 남지 않도록 상부금형(100)으로 가압하여 돌출부(U)를 성형함으로써, 돌출부(U) 자제의 내구성을 증가시키며 안정적으로 형성될 수 있도록 한다.

이와 같이 사이징이 끝난 가공대상물(T)은 돌출부(U) 내부에 더 이상의 빈 공간이 형성되지 않게 되고, 이로써 가공대상물(T)의 전체적인 성형단계가 종료된다.

필요에 따라 추가적인 공정으로 돌출부(U)의 둘레 상에 나사산이 형성될 수도 있다.

사이징단계가 끝난 후, 인입공간이 형성된 내측 둘레에 나사형성금형(미도시)을 통해 둘출부(U)의 외측면에 나사산을 형성함으로써 볼트를 형성할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 상부금형 120: 고정부
140: 중심부 160: 슬라이딩부
200: 하부금형 220: 가압부
300: 지지부 400: 보조금형
T: 가공대상물 U: 돌출부
E: 모서리 R: 레일부

Claims (8)

1. 가공대상물이 상면에 안착되는 하부금형;
   상기 가공대상물의 상부에서 승하강하는 고정부, 상기 고정부에서 상기 하부금형을 향해 길게 형성되며, 상기 고정부와 함께 승하강하는 중심부, 상기 중심부의 둘레를 감싸는 형태로 선택적으로 하강하여 상기 중심부와 함께 인입공간을 형성하는 슬라이딩부를 포함하는 상부금형; 및
   상기 고정부와 상기 슬라이딩부의 사이에 적어도 하나가 형성되고, 하강한 상기 슬라이딩부가 상기 가공대상물을 가공할 때 상승하지 않도록 지지하는 별도의 지지부; 를 포함하며,
   상기 상부금형이 하강하여 상기 가공대상물을 가공하는 일체형 부품 성형장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬라이딩부는,
   복수 개로 형성되며, 상기 중심부를 향해 순차적으로 슬라이딩하여 하강하는 것을 특징으로 하는 일체형 부품 성형장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 지지부는.
   상기 고정부의 하면 상에서 슬라이딩 되도록 결합되는 일체형 부품 성형장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 하부금형은,
   적어도 일부가 상기 인입공간에 삽입되도록 형성되고, 선택적으로 상부로 상승하여 상기 가공대상물을 가압하는 가압부를 포함하는 일체형 부품 성형장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 가압부는,
   상기 인입공간의 직경에 대응하여 직경이 조절되는 것을 특징으로 하는 일체형 부품 성형장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 슬라이딩부는,
   상기 가공대상물에게 가해지는 하중을 분산 시키기 위해, 하측 내부모서리의 일부가 제거되어 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 부품 성형장치.
8. 슬라이딩부가 하강하여 인입공간이 형성된 상부금형과 평탄하게 형성된 하부금형 사이에 가공대상물을 고정하는 설치단계;
   상기 가공대상물의 하부를 가압하여 상기 인입공간 내부의 형상에 대응하도록 상기 가공대상물의 일부가 상부로 돌출되는 돌출부를 형성하는 1차 성형단계;
   복수 개의 상기 슬라이딩부가 중심부를 향해 순차적으로 하강하여 상기 인입공간의 직경을 점차 줄이고, 연속적인 다단성형을 통해 상기 돌출부의 직경 및 길이를 조절하는 2차 성형단계;
   상기 2차 성형단계를 거친 상기 가공대상물의 하부에서 상기 돌출부의 내부를 가압하여 상기 인입공간과 함께 상기 돌출부의 측부 및 상부를 균일하게 세팅하는 업세팅단계;
   상기 돌출부 내부에 빈 공간이 형성되지 않도록 상기 상부금형으로 가압하여 상기 돌출부의 형상을 세팅하는 사이징단계;
   를 포함하는 일체형 부품 제조방법.
   

Images