KR101951014B1 - 프레스 성형 장치 - Google Patents

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송정한
이종섭
최석우
임성식
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한국생산기술연구원
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Abstract

본 발명은 소재를 가압하여 벤딩 및 드로잉 등 복합적인 소성 가공을 할 수 있는 프레스 성형 장치에 관한 것으로서, 소재의 일면의 성형 영역을 가압하여 성형하는 펀치부와, 상기 펀치부가 상기 소재를 가압 시 상기 소재의 타면을 지지하는 다이부 및 상기 펀치부 또는 상기 다이부에 설치되어 상기 펀치부가 상기 소재를 가압 시 상기 소재의 상기 성형 영역이 주름지는 것을 방지할 수 있도록, 상기 소재의 상기 성형 영역을 홀딩하는 카운터부를 포함할 수 있다.

Description

프레스 성형 장치{Press forming apparatus}
본 발명은 프레스 성형 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 소재를 가압하여 벤딩 및 드로잉 등 복합적인 소성 가공을 할 수 있는 프레스 성형 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 프레스 가공은 프레스 성형 장치를 이용하여 주로 판상의 소재를 절단하거나 또는 변화시켜 소재의 형상을 변형케 함으로써 소정의 제품으로 성형시킬 수 있는 소성 가공의 일종으로서, 예를 들면 전단, 펀칭, 트리밍, 벤딩, 버링, 컬링 및 드로잉 등의 여러 형태로 소재를 가공할 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 프레스 성형 장치는, 소재를 벤딩 및 드로잉 가공 시 소재가 성형 영역의 내부로 유입되는 것을 홀딩 장치로 과다하게 고정시킬 경우, 변형 저항에 따른 응력에 의해 소재의 벤딩 및 드로잉 가공 시 경사면에 주름 또는 터짐이 발생되어 제품의 불량이 다량으로 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 소재의 성형 영역을 탄성 부재에 의해 탄성적으로 고정할 수 있는 카운터 펀치를 포함하여, 카운터 펀치가 소재를 가공 시 소재의 성형 영역을 소재에 걸리는 변형에 알맞게 유입량을 조절함으로써, 소재의 벤딩 및 드로잉 가공 시 경사면 및 벤딩과 드로잉의 접속부에 주름 또는 터짐이 발생하는 것을 방지할 수 있는 프레스 성형 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 프레스 성형 장치가 제공된다. 상기 프레스 성형 장치는, 소재의 일면의 성형 영역을 가압하여 성형하는 펀치부; 상기 펀치부가 상기 소재를 가압 시 상기 소재의 타면을 지지하는 다이부; 및 상기 펀치부 또는 상기 다이부에 설치되어 상기 펀치부가 상기 소재를 가압 시 상기 소재의 상기 성형 영역이 주름지는 것을 방지할 수 있도록, 상기 소재의 상기 성형 영역을 홀딩하는 카운터부;를 포함할 수 있다.
상기 프레스 성형 장치에서, 상기 카운터부는, 상기 펀치부에 설치되어 상기 펀치부가 상기 소재를 가압 시 상기 소재의 상기 일면의 상기 성형 영역 일부분을 탄성적으로 홀딩하는 카운터 펀치; 및 상기 카운터 펀치가 상기 소재의 상기 성형 영역을 탄성적으로 홀딩할 수 있도록, 상기 카운터 펀치의 하부에 설치되어 상기 카운터 펀치를 탄성적으로 지지하는 제 1 탄성 부재;를 포함할 수 있다.
상기 프레스 성형 장치에서, 상기 펀치부는, 상기 소재의 상기 성형 영역의 일부분을 제 1 각도로 드로잉 성형하는 제 1 성형면; 및 상기 소재의 상기 성형 영역의 타부분을 제 2 각도로 드로잉 성형하는 제 2 성형면;을 포함하고, 상기 카운터 펀치는, 상기 제 1 성형면과 대응되도록 상기 제 1 각도로 형성되어, 상기 소재의 상기 성형 영역의 일부분을 탄성적으로 홀딩하는 제 1 카운터 펀치; 및 상기 제 2 성형면과 대응되도록 상기 제 2 각도로 형성되어, 상기 소재의 상기 성형 영역의 타부분을 탄성적으로 홀딩하는 제 2 카운터 펀치;를 포함할 수 있다.
상기 프레스 성형 장치에서, 상기 카운터부는, 상기 다이부에 설치되어 상기 펀치부가 상기 소재를 가압 시 상기 소재의 상기 타면의 상기 성형 영역을 탄성적으로 홀딩하는 상형 패드; 및 상기 상형 패드가 상기 소재의 상기 성형 영역을 탄성적으로 홀딩할 수 있도록, 상기 상형 패드의 상부에 설치되어 상기 상형 패드를 탄성적으로 지지하는 제 2 탄성 부재;를 더 포함할 수 있다.
상기 프레스 성형 장치에서, 상기 카운터 펀치는, 상기 소재의 상기 성형 영역을 탄성적으로 홀딩하는 탄성 홀딩면이 상기 소재를 성형하는 상기 펀치부의 성형면 보다 상기 소재의 가압 방향으로 돌출되게 형성되고, 상기 소재를 가압 성형 시 상기 탄성 홀딩면이 상기 성형면 보다 먼저 상기 소재의 상기 성형 영역 일부분에 접촉되어 상기 성형 영역 일부분을 탄성적으로 홀딩할 수 있다.
상기 프레스 성형 장치에서, 상기 카운터 펀치는, 상기 소재를 가압 성형 시 상기 탄성 홀딩면이 상기 소재의 상기 성형 영역 일부분을 탄성적으로 홀딩한 상태로 상기 소재의 상기 성형 영역이 상기 펀치부의 상기 성형면에 접촉될 때까지 하강할 수 있다.
상기 프레스 성형 장치에서, 상기 제 1 탄성 부재는, 압축 스프링, 가스 스프링, 유압 스프링, 공압 스프링 및 쿠션핀 중 어느 하나를 선택하여 이루어질 수 있다.
상기 프레스 성형 장치에서, 상기 펀치부가 상기 소재를 가압 성형 시 상기 소재의 상기 성형 영역의 양측면이 주름지는 것을 방지할 수 있도록, 상기 성형 영역의 양측면과 대응되게 형성되어 상기 소재의 상기 성형 영역의 양측면을 홀딩하는 홀딩부;를 더 포함할 수 있다.
상기 프레스 성형 장치에서, 상기 홀딩부는, 상기 제 1 카운터 펀치의 탄성 홀딩면과 대응되도록 상기 제 1 각도로 형성되어, 상기 소재의 상기 성형 영역의 양측면 일부분을 고정적으로 홀딩하는 제 1 고정 홀딩면; 및 상기 제 2 카운터 펀치의 탄성 홀딩면과 대응되도록 상기 제 2 각도로 형성되어, 상기 소재의 상기 성형 영역의 양측면 타부분을 고정적으로 홀딩하는 제 2 고정 홀딩면;을 포함할 수 있다.
상기 프레스 성형 장치에서, 상기 펀치부는, 상기 소재의 상기 성형 영역을 상기 홀딩부의 고정 홀딩면 보다 깊게 드로잉 가공할 수 있도록, 상기 소재를 가압 시 상기 홀딩부의 상기 고정 홀딩면에서 일정 높이 돌출되게 형성되는 돌출부;를 포함하고, 상기 다이부는, 상기 돌출부를 수용할 수 있도록 상기 돌출부와 대응되는 형상으로 오목하게 형성되는 오목부;를 포함할 수 있다.
상기 프레스 성형 장치에서, 상기 카운터 펀치는 상기 돌출부에 설치되고, 상기 상형 패드는 상기 카운터 펀치와 대향되도록 상기 오목부에 설치될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소재의 성형 영역을 탄성 부재의 의해 탄성적으로 고정할 수 있는 카운터 펀치를 포함하여, 카운터 펀치가 소재를 가공 시 소재의 성형 유입량을 소재에 걸리는 응력에 알맞게 탄성적으로 조절함으로써, 소재의 벤딩 및 드로잉 가공 시 경사면 및 벤딩과 드로잉의 접속부에 주름 또는 터짐이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 소재의 벤딩 성형부와 드로잉 성형부의 경사면 또는 벤딩 성형부와 드로잉 성형부가 겹치는 성형 영역에서 주름이나 터짐 등의 가공 불량이 발생하는 것을 효과적으로 방지하여 소재의 성형성을 향상시킬 수 있는 프레스 성형 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 프레스 성형 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 6은 도 1의 프레스 성형 장치가 소재를 성형하는 동작 순서를 개략적으로 나타내는 단면도들이다.
도 7은 도 1의 프레스 성형 장치로 성형된 소재를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치(100)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 프레스 성형 장치(100)를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치(100)는, 크게 펀치부(10)와, 다이부(20)와, 카운터부(30) 및 홀딩부(40)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 펀치부(10)는, 소재(M)의 일면의 성형 영역(D)을 가압하여 성형하고, 다이부(20)는, 펀치부(10)가 소재(M)를 가압 시 소재(M)의 타면을 지지할 수 있다.
예컨대, 펀치부(10)는, 소재(M)의 성형 영역(D)의 일부분을 제 1 각도(A1)로 드로잉 성형하는 제 1 성형면(11) 및 소재(M)의 성형 영역(D)의 타부분을 제 2 각도(A2)로 드로잉 성형하는 제 2 성형면(12)을 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 펀치부(10)는, 소재(M)의 성형 영역(D)을 홀딩부(40)의 고정 홀딩면(41, 42) 보다 깊게 드로잉 성형할 수 있도록, 소재(M)를 가압 시 홀딩부(40)의 고정 홀딩면(41, 42)에서 일정 높이 돌출되게 형성되는 돌출부(13)가 형성될 수 있다. 이때, 다이부(20)는, 펀치부(10)가 소재(M)를 가압 시 돌출부(13)를 수용할 수 있도록 돌출부(13)와 대응되는 형상으로 오목하게 형성되는 오목부(21)가 형성될 수 있다.
또한, 소재(M)와 접촉하여 소재(M)를 드로잉 성형하는 돌출부(13)에, 소재(M)의 가공 전 평면을 기준으로 제 1 각도(A1)로 경사지게 형성되는 제 1 성형면(11) 및 소재(M)의 가공 전 평면을 기준으로 제 1 각도(A1)와 반대 방향으로 경사지게 형성되는 제 2 성형면(12)을 포함할 수 있다.
따라서, 펀치부(10)는 소재의 성형 영역(D)을 가압하여, 성형 영역(D)을 깊이 방향으로 드로잉 성형하는 동시에 제 1 각도(A1)와 제 2 각도(A2)로 벤딩 성형할 수 있다. 이에 따라, 펀치부(10)는 소재의 성형 영역(D)을 드로잉 성형과 벤딩 성형으로 복합 성형할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 카운터부(30)는, 펀치부(10) 또는 다이부(20)에 설치되어 펀치부(10)가 소재(M)를 가압 시 소재(M)의 성형 영역(D)이 주름지는 것을 방지할 수 있도록, 소재(M)의 성형 영역(D)을 홀딩할 수 있다.
더욱 구체적으로, 카운터부(30)는, 펀치부(10)에 설치되어 펀치부(10)가 소재(M)를 가압 시 소재(M)의 일면의 성형 영역(D) 일부분을 탄성적으로 홀딩하는 카운터 펀치(31) 및 카운터 펀치(31)가 소재(M)의 성형 영역(D)을 탄성적으로 홀딩할 수 있도록, 카운터 펀치(31)의 하부에 설치되어 카운터 펀치(31)를 탄성적으로 지지하는 제 1 탄성 부재(32)를 포함할 수 있다.
이때, 카운터 펀치(31)는, 제 1 성형면(11)과 대응되도록 제 1 각도(A1)로 형성되어, 소재(M)의 성형 영역(D)의 일부분을 탄성적으로 홀딩하는 제 1 카운터 펀치(31-1) 및 제 2 성형면(12)과 대응되도록 제 2 각도(A2)로 형성되어, 소재(M)의 성형 영역(D)의 타부분을 탄성적으로 홀딩하는 제 2 카운터 펀치(31-2)를 포함할 수 있다. 또한, 제 1 탄성 부재(32)는, 카운터 펀치(31)를 탄성적으로 지지할 수 있도록 압축 스프링, 가스 스프링, 유압 스프링, 공압 스프링 및 쿠션핀 중 어느 하나를 선택하여 이루어질 수 있다.
예컨대, 제 1 카운터 펀치(31-1)는, 소재(M)의 성형 영역(D)의 일부분을 성형하는 펀치부(10)의 제 1 성형면(11) 측에 설치될 수 있다. 이때, 제 1 카운터 펀치(31-1)의 제 1 탄성 홀딩면(31a)이 제 1 성형면(11)의 형상과 대응되도록 제 1 각도(A1)로 형성되어, 소재(M)의 성형 영역(D) 일부분을 탄성적으로 홀딩하다가 펀치부(10)의 제 1 성형면(11)과 함께 소재(M)의 성형 영역(D) 일부분을 제 1 각도(A1)로 경사지게 드로잉 성형할 수 있다.
또한, 제 2 카운터 펀치(31-2)는, 소재(M)의 성형 영역(D)의 타부분을 성형하는 펀치부(10)의 제 2 성형면(12) 측에 설치될 수 있다. 이때, 제 2 카운터 펀치(31-2)의 제 2 탄성 홀딩면(31b)이 제 2 성형면(12)의 형상과 대응되도록 제 2 각도(A2)로 형성되어, 소재(M)의 성형 영역(D) 타부분을 탄성적으로 홀딩하다가 펀치부(10)의 제 2 성형면(12)과 함께 소재(M)의 성형 영역(D) 타부분을 제 2 각도(A2)로 경사지게 드로잉 성형할 수 있다.
따라서, 카운터 펀치(31)는, 펀치부(10)가 소재(M)를 드로잉 성형하기 전부터 소재(M)의 성형 영역(D)과 접촉되어 소재(M)의 성형 영역(D)을 탄성적으로 홀딩하다가, 펀치부(10)가 소재(M)와 접촉되어 소재(M)를 드로잉 성형 시, 펀치부(10)와 함께 소재(M)의 성형 영역(D)을 드로잉 성형하면서 소재(M)의 성형 영역(D)이 주름지거나 터지지 않도록 탄성 홀딩할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 카운터부(30)는, 다이부(20)에 설치되어 펀치부(10)가 소재(M)를 가압 시 소재(M)의 타면의 성형 영역(D)을 탄성적으로 홀딩하는 상형 패드(35) 및 상형 패드(35)가 소재(M)의 성형 영역(D)을 탄성적으로 홀딩할 수 있도록, 상형 패드(35)의 상부에 설치되어 상형 패드(35)를 탄성적으로 지지하는 제 2 탄성 부재(36)를 더 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 상형 패드(35)는, 카운터 펀치(31)와 대향되게 맞물려서 소재(M)의 성형 영역(D)의 일면과 타면을 탄성적으로 홀딩할 수 있도록, 다이부(20)의 오목부(21)에 설치되어 펀치부(10)의 돌출부(13)에 설치된 카운터 펀치(31)와 대향되도록 설치될 수 있다. 이때, 제 2 탄성 부재(36)는, 상형 패드(35)를 탄성적으로 지지할 수 있도록 압축 스프링, 가스 스프링, 유압 스프링, 공압 스프링 및 쿠션핀 중 어느 하나를 선택하여 이루어질 수 있다.
따라서, 상형 패드(35)는 제 1 카운터 펀치(31-1)의 제 1 탄성 홀딩면(31a)과 제 2 카운터 펀치(31-2)의 제 2 탄성 홀딩면(31b)과 대응되는 형상으로 형성되어, 펀치부(10)가 소재(M)를 드로잉 성형하기 전부터 소재(M)의 성형 영역(D)의 타면과 접촉되어 소재(M)의 성형 영역(D)을 카운터 펀치(31)와 함께 탄성적으로 홀딩할 수 있다. 이어서, 펀치부(10)가 소재(M)와 접촉되어 소재(M)를 드로잉 성형 시, 소재(M)의 성형 영역(D)의 타면에서 드로잉 성형되는 성형 영역(D)이 주름지거나 터지지 않도록 카운터 펀치(31)와 함께 탄성 홀딩할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 홀딩부(40)는, 펀치부(10)가 소재(M)를 가압 성형 시 소재(M)의 성형 영역(D)의 양측면(S)이 주름지는 것을 방지할 수 있도록, 성형 영역(D)의 양측면(S)과 대응되게 형성되어 소재(M)의 성형 영역(D)의 양측면(S)을 홀딩할 수 있다.
더욱 구체적으로, 홀딩부(40)는, 제 1 카운터 펀치(31-1)의 제 1 탄성 홀딩면(31a)과 대응되도록 제 1 각도(A1)로 형성되어, 소재(M)의 성형 영역(D)의 양측면(S) 일부분을 고정적으로 홀딩하는 제 1 고정 홀딩면(41) 및 제 2 카운터 펀치(31-2)의 제 2 탄성 홀딩면(31b)과 대응되도록 제 2 각도(A2)로 형성되어, 소재(M)의 성형 영역(D)의 양측면(S) 타부분을 고정적으로 홀딩하는 제 2 고정 홀딩면(42)을 포함할 수 있다.
따라서, 홀딩부(40)는, 펀치부(10)의 양측면에 형성되어 펀치부(10)가 소재(M)를 드로잉 성형하기 전부터 소재(M)의 양측면(S)과 접촉되어, 소재(M)의 성형 영역(D) 이외의 영역을 고정적으로 홀딩할 수 있다. 이어서, 펀치부(10)가 소재(M)와 접촉되어 소재(M)를 드로잉 성형 시, 소재(M)의 성형 영역(D)이 안정적으로 드로잉 성형될 수 있도록, 소재(M)의 양측면(S)을 고정 홀딩할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치(100)는, 소재(M)의 성형 영역(D) 양면을 탄성 부재(32, 36)에 의해 탄성적으로 고정할 수 있는 카운터 펀치(31) 및 상형 패드(35)를 포함하여, 카운터 펀치(31) 및 상형 패드(35)가 소재(M)를 벤딩 및 드로잉 성형 시 소재(M)의 성형 영역(D)을 소재(M)에 걸리는 응력에 알맞게 탄성적으로 잡아줌으로써, 소재(M)의 벤딩 및 드로잉 성형 시 성형 영역(D)의 벤딩된 경사면 및 벤딩과 드로잉 성형부의 접속부에 주름 또는 터짐이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이에 따라, 소재(M)의 성형 영역(D)의 벤딩 성형부와 드로잉 성형부의 경사면 또는 벤딩 성형부와 드로잉 성형부가 겹치는 성형 영역(D)에서 주름이나 터짐 등의 가공 불량이 발생하는 것을 효과적으로 방지하여 소재의 성형성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 3 내지 도 6은 도 1의 프레스 성형 장치(100)가 소재를 성형하는 동작 순서를 개략적으로 나타내는 단면도들이고, 도 7은 도 1의 프레스 성형 장치(100)로 성형된 소재(M)를 나타내는 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 다이부(20)가 하강하면, 펀치부(10)와 다이부(20) 사이에 위치한 소재(M)가 일면이 카운터 펀치(31) 및 홀딩부(40)에 접촉되고, 타면이 상형 패드(35) 및 다이부(20)에 접촉되어, 소재(M)의 일부분이 제 1 각도(A1), 소재(M)의 타부분이 제 2 각도(A2)로 경사지게 벤딩 성형될 수 있다.
더욱 구체적으로, 카운터 펀치(31)는, 소재(M)의 상기 성형 영역(D)을 탄성적으로 홀딩하는 탄성 홀딩면(31a, 31b)이 소재(M)를 성형하는 펀치부(10)의 성형면(11, 12) 보다 소재(M)의 가압 방향으로 돌출되게 형성되고, 소재(M)를 가압 성형 시 탄성 홀딩면(31a, 31b)이 성형면(11, 12) 보다 먼저 소재(M)의 성형 영역(D) 일부분에 접촉되어 성형 영역(D) 일부분을 탄성적으로 홀딩할 수 있다. 이때, 카운터 펀치(31)의 탄성 홀딩면(31a, 31b)은, 홀딩부(40)의 고정 홀딩면(41, 42)과 동일선상에 위치할 수 있다.
이어서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 다이부(20)가 추가로 하강하면, 카운터 펀치(31)는, 탄성 홀딩면(31a, 31b)이 벤딩 성형된 소재(M)의 성형 영역(D) 일부분을 탄성적으로 홀딩한 상태로 소재(M)의 성형 영역(D)이 펀치부(10)의 성형면(11, 12)에 접촉될 때까지 하강할 수 있다. 이때, 카운터 펀치(31)의 탄성 홀딩면(31a, 31b)은, 홀딩부(40)의 고정 홀딩면(41, 42)과 동일선상으로 함께 하강하며, 최종적으로 소재(M)의 성형 영역(D)이 펀치부(10)의 성형면(11, 12)에 접촉될 때까지 하강되면, 카운터 펀치(31)의 탄성 홀딩면(31a, 31b)과, 홀딩부(40)의 고정 홀딩면(41, 42) 및 펀치부(10)의 성형면(11, 12)이 동일선상에 위치할 수 있다.
이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 다이부(20)가 추가로 하강하면, 펀치부(10)와 카운터 펀치(31) 및 상형 패드(35)가 다이부(20)의 오목부(21)로 진입하면서 벤딩 성형된 소재(M)의 성형 영역(D)을 깊이 방향으로 드로잉 성형할 수 있다.
이때, 펀치부(10)의 성형면(11, 12)과 카운터 펀치(31)의 탄성 홀딩면(31a, 31b)이 동일선상에 위치하면서 벤딩 성형된 소재(M)의 성형 영역(D)을 함께 드로잉 성형하고, 성형 영역(D)이 카운터 펀치(31)에 의해 탄성적으로 홀딩되면서 드로잉 성형됨으로써, 성형 영역(D)이 주름지거나 터지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 소재(M)의 벤딩 가공과 드로잉 가공이 복합적으로 이루어져 형성되는 성형 영역(D)을 카운터 펀치(31) 및 상형 패드(35)에 의해 주름지거나 터지는 것을 방지하면서 안정적으로 성형하여, 소재(M)를 프레스 성형 시 성형 영역(D)의 성형성을 향상시킬 수 있다.
그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형 장치(100)는, 소재(M)의 성형 영역(D) 양면을 탄성 부재(32, 36)에 의해 탄성적으로 고정할 수 있는 카운터 펀치(31) 및 상형 패드(35)를 포함하여, 카운터 펀치(31) 및 상형 패드(35)가 소재(M)를 벤딩 및 드로잉 성형 시 소재(M)의 성형 영역(D)을 소재(M)에 걸리는 응력에 알맞게 탄성적으로 잡아줌으로써, 소재(M)의 벤딩 및 드로잉 성형 시 성형 영역(D)의 벤딩된 경사면 및 벤딩과 드로잉 성형부의 접속부에 주름 또는 터짐이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이에 따라, 소재(M)의 성형 영역(D)의 벤딩 성형부와 드로잉 성형부의 경사면 또는 벤딩 성형부와 드로잉 성형부가 겹치는 성형 영역(D)에서 주름이나 터짐 등의 가공 불량이 발생하는 것을 효과적으로 방지하여 소재의 성형성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 펀치부
20: 다이부
30: 카운터부
40: 홀딩부
M: 소재
D: 성형 영역
100: 프레스 성형 장치

Claims (11)

  1. 소재의 일면의 성형 영역을 가압하여 성형하는 펀치부;
    상기 펀치부가 상기 소재를 가압 시 상기 소재의 타면을 지지하는 다이부; 및
    상기 펀치부 또는 상기 다이부에 설치되어 상기 펀치부가 상기 소재를 가압 시 상기 소재의 상기 성형 영역이 주름지는 것을 방지할 수 있도록, 상기 소재의 상기 성형 영역을 홀딩하는 카운터부;를 포함하고,
    상기 카운터부는,
    상기 펀치부에 설치되어 상기 펀치부가 상기 소재를 가압 시 상기 소재의 상기 일면의 상기 성형 영역 일부분을 탄성적으로 홀딩하는 카운터 펀치; 및
    상기 카운터 펀치가 상기 소재의 상기 성형 영역을 탄성적으로 홀딩할 수 있도록, 상기 카운터 펀치의 하부에 설치되어 상기 카운터 펀치를 탄성적으로 지지하는 제 1 탄성 부재;를 포함하고,
    상기 펀치부는,
    상기 소재의 상기 성형 영역의 일부분을 제 1 각도로 드로잉 성형하는 제 1 성형면; 및
    상기 소재의 상기 성형 영역의 타부분을 제 2 각도로 드로잉 성형하는 제 2 성형면;을 포함하고,
    상기 카운터 펀치는,
    상기 제 1 성형면과 대응되도록 상기 제 1 각도로 형성되어, 상기 소재의 상기 성형 영역의 일부분을 탄성적으로 홀딩하는 제 1 카운터 펀치; 및
    상기 제 2 성형면과 대응되도록 상기 제 2 각도로 형성되어, 상기 소재의 상기 성형 영역의 타부분을 탄성적으로 홀딩하는 제 2 카운터 펀치;
    를 포함하는, 프레스 성형 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 카운터부는,
    상기 다이부에 설치되어 상기 펀치부가 상기 소재를 가압 시 상기 소재의 상기 타면의 상기 성형 영역을 탄성적으로 홀딩하는 상형 패드; 및
    상기 상형 패드가 상기 소재의 상기 성형 영역을 탄성적으로 홀딩할 수 있도록, 상기 상형 패드의 상부에 설치되어 상기 상형 패드를 탄성적으로 지지하는 제 2 탄성 부재;
    를 더 포함하는, 프레스 성형 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 카운터 펀치는,
    상기 소재의 상기 성형 영역을 탄성적으로 홀딩하는 탄성 홀딩면이 상기 소재를 성형하는 상기 펀치부의 성형면 보다 상기 소재의 가압 방향으로 돌출되게 형성되고, 상기 소재를 가압 성형 시 상기 탄성 홀딩면이 상기 성형면 보다 먼저 상기 소재의 상기 성형 영역 일부분에 접촉되어 상기 성형 영역 일부분을 탄성적으로 홀딩하는, 프레스 성형 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 카운터 펀치는,
    상기 소재를 가압 성형 시 상기 탄성 홀딩면이 상기 소재의 상기 성형 영역 일부분을 탄성적으로 홀딩한 상태로 상기 소재의 상기 성형 영역이 상기 펀치부의 상기 성형면에 접촉될 때까지 하강하는, 프레스 성형 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성 부재는,
    압축 스프링, 가스 스프링, 유압 스프링, 공압 스프링 및 쿠션핀 중 어느 하나를 선택하여 이루어지는 것인, 프레스 성형 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 펀치부가 상기 소재를 가압 성형 시 상기 소재의 상기 성형 영역의 양측면이 주름지는 것을 방지할 수 있도록, 상기 성형 영역의 양측면과 대응되게 형성되어 상기 소재의 상기 성형 영역의 양측면을 홀딩하는 홀딩부;
    를 더 포함하는, 프레스 성형 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 홀딩부는,
    상기 제 1 카운터 펀치의 탄성 홀딩면과 대응되도록 상기 제 1 각도로 형성되어, 상기 소재의 상기 성형 영역의 양측면 일부분을 고정적으로 홀딩하는 제 1 고정 홀딩면; 및
    상기 제 2 카운터 펀치의 탄성 홀딩면과 대응되도록 상기 제 2 각도로 형성되어, 상기 소재의 상기 성형 영역의 양측면 타부분을 고정적으로 홀딩하는 제 2 고정 홀딩면;
    을 포함하는, 프레스 성형 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 펀치부는,
    상기 소재의 상기 성형 영역을 상기 홀딩부의 고정 홀딩면 보다 깊게 드로잉 가공할 수 있도록, 상기 소재를 가압 시 상기 홀딩부의 상기 고정 홀딩면에서 일정 높이 돌출되게 형성되는 돌출부;를 포함하고,
    상기 다이부는,
    상기 돌출부를 수용할 수 있도록 상기 돌출부와 대응되는 형상으로 오목하게 형성되는 오목부;
    를 포함하는, 프레스 성형 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 카운터 펀치는 상기 돌출부에 설치되고, 상기 상형 패드는 상기 카운터 펀치와 대향되도록 상기 오목부에 설치되는, 프레스 성형 장치.
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