KR102029199B1 - 드로잉 금형장치 - Google Patents

Abstract

드로잉 금형장치가 개시된다. 본 발명은 상부금형이 상승할 때 하부다이와 서브 패드 사이의 간격을 일정하게 유지시켜주는 노킹수단을 구비함으로써, 성형 깊이가 깊은 소재를 성형할 때, 소재가 터지거나 찢어지는 것을 방지함과 아울러 소재의 성형 깊이를 증가시킬 수 있는 드로잉 금형장치를 제공한다.

Description

드로잉 금형장치{DRAWING MOLD DEVICE}

본 발명은 드로잉 금형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상부금형이 상승할 때 블랭크 홀더(blank holder)를 포함하는 하부다이의 상부에 서브 패드 사이의 간격을 일정하게 유지시켜주는 노킹수단을 구비함으로써, 변형이 발생할 수 있는 현상을 방지할 수 있는 드로잉 금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 판상의 소재를 제품으로 성형하기 위해서는 드로잉 성형 공정, 트리밍 및 피어싱 성형 공정 등과 같은 프레스 성형 공정을 거치게 되는데, 여기서 드로잉 성형 공정은 제품 데이터에 따라 소재를 소성 가공하는 공정으로 제품의 품질을 결정하는 주요공정에 해당한다.

예컨대, 이러한 드로잉(Drawing) 성형 공정은 판재 블랭크로부터 컵이나 사각케이스 등 깊이를 갖는 부품을 성형하기 위해, 하부펀치의 둘레에 하부다이가 설치되고, 하부펀치의 상부에 승강되는 상부금형이 설치됨에 따라 상부금형과 하부펀치와의 사이에 소재가 투입되면 투입된 소재는 하부다이에 걸쳐진 상태에서 상부금형을 통해 가압하여 제품으로 성형된다.

그리고, 성형 깊이가 깊은 소재를 성형할 경우, 연성재질의 소재는 한번에 성형할 수도 있으나, 강성재질의 소재인 경우 한 번에 성형하게 되면 소재가 터지거나 찢어지는 문제가 발생될 수 있다.

따라서, 종래에는 소재의 성형 깊이를 깊게 성형하고자 할 경우에는 1차 드로잉 공정과 2차 드로잉 공정으로 나눠서 성형하기도 하였다. 즉 1차 드로잉 공정에서 소정의 깊이를 갖도록 소재를 성형 한 후, 1차 성형된 소재를 2차 드로잉 공정을 통해 성형 깊이를 증가시키게 된다. 이러한 두 번의 공정을 거쳐야 하므로 작업시간이 길어지는 문제가 있었다.

이때, 컵이나 사각케이스와 같이 단순한 형태의 소재를 성형할 경우에는 1차 및 2차 드로잉 공정을 구분하지 않고, 한번의 공정으로 소재의 성형 깊이를 늘리게 된다며, 소재의 내부에 일정 깊이를 갖는 소재의 외측면에 일정 깊이의 함몰부(또는 굴곡부)를 추가로 성형해야 할 경우에는 많은 다음과 같은 문제가 있었다.

즉 단 한 번의 공정으로 어느 정도의 깊이를 갖는 소재를 성형할 때, 소재의 외측면에 일정 깊이의 함몰부를 성형하게 되고, 동시에 성형 깊이를 증가시켜 제품을 완성하게 되는데, 이때, 성형 깊이를 늘리는 과정에서 함몰부가 펴져버리는 문제가 있었다.

참고로 한국등록특허 제10-1134031호에 개시된 드로잉 금형장치에서는 상부금형에 소재의 성형 깊이를 늘리는 동안 함몰부를 탄력적으로 눌러주는 패드를 설치하여 함몰부가 펴지는 것을 방지할 수 있었다.

또한 상기 함몰부가 펴지는 것을 방지하기 위해 상부금형에 함몰부를 눌러주는 패드를 탄력적으로 설치하게 되면, 상부금형이 하강하여 소재의 성형 깊이를 늘린 후 다시 상승할 때, 상기 하부다이는 함께 상승하지만 상기 패드는 상부금형이 일정높이 이상 상승하기 전까지는 함몰부를 계속 누르고 있기 때문에 결국 함몰부 부위가 터지거나 찢어지는 문제가 있었는데, 상술한 한국등록특허 문헌에서는 상부금형이 상승할 때 하부다이와 서브 패드 사이의 간격을 일정하게 유지시켜주는 노킹수단이 구비됨으로써, 함몰부의 파손을 방지할 수 있었다.

도 1은 종래의 드로잉 금형장치를 도시한 단면도이다.

그러나, 상술한 한국등록특허 문헌에서는 도 1과 같이, 노킹수단(10)이 상부다이(30) 및 상부금형(20)의 내부에 설치된 서브 플레이트(100)의 양단부하측면에 설치되어 있는 구성으로, 이러한 노킹수단(120)은 상측에서 힌지 결합되어 있는데, 이러한 노킹수단(10)은 일예로 상부금형(20)이 하강할 때, 도면 상 좌측에 구비된 노킹수단(10)이 푸셔가이드(40)에 걸리거나, 도면 상 우측에 구비된 노킹수단(10)이 걸림홈(7)에 걸려서 별도의 수작업을 통해 걸림을 별도로 제거해야 하는 불편한 문제점이 있었다.

또한 별도의 제어부를 구비하여 푸셔가이드(40)를 때에 맞추어 제어해야 하므로, 제조비용이 상승하게 되고, 고장이 발생이 높아질 수 있는 문제가 있었다.

또한 상술한 문헌에 개시된 금형장치는 1차 드로잉 공정에서 소정의 깊이를 갖도록 성형된 소재를 성형 깊이를 증가시키도록 2차 드로잉 공정을 하는 장치로써, 두 번의 공정을 거쳐야 하므로 작업시간이 길어지는 문제가 있었다.

한국등록특허 제10-1134031호

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상부금형이 상승할 때 하부다이와 서브 패드 사이의 간격을 일정하게 유지시켜주는 노킹수단을 구비함으로써, 성형 깊이가 깊은 소재를 성형할 때, 소재가 터지거나 찢어지는 것을 방지함과 아울러 소재의 성형 깊이를 증가시킬 수 있는 드로잉 금형장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상부다이, 펀치, 상기 펀치의 둘레에 제1탄성수단을 통해 탄력적으로 승하강가능하게 설치된 하부다이를 포함하고, 상기 상부다이와 상기 하부다이의 사이로 공급된 소재의 성형 깊이를 증가시키도록 성형하는 드로잉 금형장치에 있어서, 상기 상부다이의 일측에 제2탄성수단을 통해 탄력적으로 승하강이 가능하게 설치되는 서브 플레이트; 상기 서브 플레이트의 하측면에 결합되고, 하단부가 상기 펀치에 안착되는 소재의 특정부위를 가압하는 서브 패드; 상기 하부다이와 함께 승하강되도록 상기 하부다이에 설치되고, 상부다이가 하강하여 소재의 성형을 완료한 후 다시 상승할 때 상기 하부다이와 서브 패드 사이의 간격을 일정하게 유지시켜주는 노킹수단을 포함하여 이루어지되, 상기 노킹수단은, 축핀에 회동 가능하도록 결합되며 축핀에서 일정 길이로 연장되는 힌지가이드; 상기 힌지가이드가 상기 서브 패드에 걸리지 않는 방향으로 회전시키는 제2 탄성부재 및 상기 힌지가이드가 상기 서브 패드에 걸리는 방향으로 회전시키는 제1 탄성부재를 포함하는 드로잉 금형장치를 제공한다.

또한 상기 제1 탄성부재는 상기 펀치에 구비되고, 상기 제2 탄성부재는 상기 하부다이에 구비될 수 있다.

또한 상기 제1 탄성부재는 상기 제2 탄성부재보다 하측에 설치되며, 제2 탄성부재보다 더 세게 밀어주는 탄성력을 갖을 수 있다.

또한 상기 축핀은, 상기 펀치와 상기 하부다이의 사이에 위치될 수 있다.

그리고 상기 힌지가이드는, 상기 축핀의 상측으로 연장되는 상부힌지가이드와 하측으로 연장되는 하부힌지가이드를 포함하고, 상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재는, 상기 하부힌지가이드에 탄성력을 전달할 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 드로잉 금형장치에 의하면, 배경기술에 개시된 문헌에서 별도의 제어가 필요한 푸셔가이드(40, 도 1 참조)가 설치될 필요가 없어 고장 발생을 줄일 수 있고, 부품 수를 줄일 수 있어 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한 한번의 공정으로 복수개의 소재를 성형할 수 있어 경제성이 높아지는 효과가 있다.

도 1은 종래의 드로잉 금형장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 드로잉 금형장치에서 상부금형이 상승한 상태를 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 드로잉 금형장치에서 상부금형이 완전히 하강한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 노킹수단을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 5 내지 도 10은 본 발명에 의한 드로잉 금형장치에서 소재를 성형하는 과정을 순차적으로 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 드로잉 금형장치의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 2는 본 발명에 따른 드로잉 금형장치에서 상부금형이 상승한 상태를 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 드로잉 금형장치에서 상부금형이 완전히 하강한 상태를 나타내는 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 드로잉 금형장치(10)는, 일 예로 차량의 연료통을 성형하는 장치일 수 있다. 즉, 연료통의 반쪽씩을 각각 성형한 후 상호 결합하여 하나의 연료통을 완성된다.

예를 들어, 연료통의 반쪽은 성형 깊이(내부 깊이)가 깊기 때문에 판상의 소재(1)를 성형하되, 판상의 소재를 소정의 깊이로 성형하는 동시에 성형 깊이를 늘리게 됨으로써 연료통의 반쪽 제품을 완성하게 되는 것이다. 또한 연료통에는 차종에 따라 틀리긴 하지만 차량의 주변 부품(일예로 크로스멤버)과의 간섭을 방지하도록 일정 깊이의 굴곡부(1a)가 형성되는 경우가 있다. 이러한 굴곡부(1a)는 본 발명의 금형장치(10)에서 성형 깊이를 불량품이 발생하지 않도록 늘리게 됨으로써 제품을 완성하게 된다.

이하 본 발명에 따른 드로잉 금형장치(10)에 대하여 자세하게 설명하기로 한다.

상기 드로잉 금형장치(10)는, 크게 바닥에 고정되어 설치되는 하부금형(50)과, 하부금형(50)의 상부에서 상, 하로 승하강이 가능하게 설치되는 상부금형(20)이 구비된다.

상기 하부금형(50)의 상단 내부에는 일정 깊이의 요입홈(51)이 형성되고, 상기 요입홈(51)에는 펀치(60)가 고정되어 설치된다. 상기 펀치(60)의 상측면은 소재(1)의 형상에 대응하여 돌출되어 있으며, 특히 펀치(60)의 상측면 일부에는 소재(1)의 굴곡부(1a)를 수용하기 위한 굴곡부(61)가 형성되어 있다.

또한, 상기 하부금형(50)에 고정되는 펀치(60)의 둘레에는 하부다이(70)가 승하강이 가능하게 설치(도 11 참조)되고, 이때 상기 하부다이(70)는 하부금형(50)의 바닥에 설치된 제1탄성수단(75)을 통해 탄력적으로 지지되어 승하강이 가능하게 된다. 상기 제1탄성수단(75)은 가스 스프링을 사용하는 것이 바람직하지만, 이 외에도 다양한 스프링을 사용할 수 있으며 본 발명을 제한하지 않는다.

상기 상부금형(20)에는 상부다이(30)가 결합되는데, 상기 상부다이(30)의 하측면에서 상기 펀치(60)와 대응하는 부위는 굴곡부(61)를 제외하고 펀치(60)의 상측면 형상과 동일한 형상으로 형성된다.

또한, 상기 상부다이(30)의 일측 및 상부금형(20)의 내부에는 제2탄성수단(130)을 통해 탄력적으로 승하강을 가능하게 설치되는 서브 플레이트(100)가 구비된다.

즉, 상기 상부다이(30) 및 상부금형(20)에는 상부금형(20)의 상단면으로부터 일정 공간의 설치홈(25)이 형성되며, 상기 설치홈(25)에는 서브 플레이트(100)가 설치된다. 이때 상기 설치홈(25)은 상기 펀치(60)의 굴곡부(61)과 마주하는 위치에 형성될 수 있다.

또한 상기 제2탄성수단(130)은, 상기 상부금형(20)의 설치홈(25)의 상단부에 삽입되어 고정 결합되고, 상기 서브 플레이트(100)를 하측방향으로 탄력적으로 밀어주는 탄성부재를 포함한다. 마찬가지로, 상기 탄성부재는 가스 스프링을 사용하는 것이 바람직하지만, 이 외에도 다양한 스프링을 사용할 수 있으며, 본 발명을 제한하지 않는다.

이 때, 상기 서브 플레이트(100)의 하측면에는 서브 패드(110)가 볼트 결합되며, 상기 서브 패드(110)의 하단부는 하측방향으로 소정 길이로 돌출되어 형성될 수 있다. 즉 상기 서브 패드(110)의 하측면은 상기 하부다이(70)의 굴곡부(61)와 대응하는 형상으로 형성된다.

이 경우 상기 서브 패드(110)는 상부금형(20)이 하강할 때 상기 펀치(60)에 안착된 소재(1)의 특정부위 즉, 굴곡부(1a)를 일정한 압력(제2탄성수단(130)에 의해 가해지는 압력)으로 가압함으로써, 상부금형(20)이 하강하여 펀치(60) 및 하부다이(70)에 안착된 소재(1)의 성형 깊이를 늘리는 과정에서 소재(1)의 굴곡부(1a)가 펴지는 것을 방지하게 된다.

그리고, 하부금형(50)의 요입홈(51)에는, 상부금형(20) 및 상부다이(30)가 하강하여 소재(1)의 성형의 깊이를 늘려 성형을 완료한 후 다시 상승할 때 상기 하부다이(70)와 서브 패드(110) 사이의 간격을 일정하게 유지시켜주는 노킹수단(120)이 설치된다.

즉, 상기 상부금형(20) 및 상부다이(30)가 하강을 완료하여 소재(1)의 성형이 완료된 경우, 상기 서브 패드(110)는 제2탄성수단(130)에 의해 소재(1)의 굴곡부(1a)를 계속 누르고 있는 상태가 되고, 상기 하부다이(70)는 최대로 하강한 상태가 된다(도 3 참조). 이때, 소재(1)는 서브 패드(110)와 펀치(60)의 사이 및 상부다이(30)와 하부다이(70)의 사이에 물려있는 상태이다.

이 상태에서, 소재(1)의 성형을 완료한 후 상부금형(20) 및 상부다이(30)가 상승하게 되면, 하부다이(70)는 제1탄성수단(75)이 상측으로 밀어주기 때문에 함께 상승하게 되지만, 서브 패드(110)는 제2탄성수단(130)에 의해 지속적으로 하측으로 밀어주기 때문에 소재(1)의 굴곡부(1a)를 계속 누르고 있게 되므로, 결국 상, 하부다이(70)가 계속 상승하게 되면서 소재(1)의 굴곡부(1a) 부위가 터지거나 찢어지게 되는 문제점이 있다. 따라서 상부금형(20) 및 상부다이(30)가 상승할 때 상기 서브 패드(110)를 같이 상승시킬 필요가 있다.

따라서, 노킹수단(120)에 의해 상기 상부금형(20) 및 상부다이(30)가 소재(1)의 성형을 완료한 후 상승하더라도, 하부다이(70)와 서브 패드(110) 사이의 간격을 일정하게 유지시켜줌으로써, 소재(1)의 굴곡부(1a) 부위가 터지거나 찢어지는 것을 방지하게 되는 것이다. 이하 하부다이(70)와 서브 패드(110) 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 기능을 갖는 상기 노킹수단(120)에 대하여 자세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 의한 노킹수단(120)을 확대하여 도시한 사시도이다.

도 4와 같이, 상기 노킹수단(120)은 하부다이(70)의 일측에 결합되어 하부다이(70)와 함께 승하강 되도록 구비되고, 제한된 각도로 힌지가이드(125)를 회동하도록 상기 하부다이(70)와 결합되는 축핀(125b); 상기 축핀(125b)에 회동 가능하도록 결합되며 축핀(125b)의 상하측으로 일정 길이로 연장되는 힌지가이드(125); 상기 하부다이(70)에 구비되어 힌지가이드(125)가 서브 패드(110)에 걸리지 않는 방향으로 회전시키는 제2 탄성부재(122b) 및 상기 펀치(60)에 구비되어 힌지가이드(125)가 서브 패드(110)에 걸리는 방향으로 회전시키는 제1 탄성부재(122a)를 포함한다.

또한 상기 힌지가이드(125)는 축핀(125b)의 상측(도면 방향)으로 연장되는 상부힌지가이드(125-1)와 하측으로 연장되는 하부힌지가이드(125-2)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 축핀(125b)은 상기 힌지가이드(125)의 일정 각도 회동 시 펀치(60)와 간섭이 발생되지 않도록 상기 펀치(60)와 일정 간격으로 이격되어 하부다이(70)와 결합된다. 즉 상기 축핀(125b)은 펀치(60)와 하부다이(70)의 사이에 위치된다.

또한 상기 펀치(60)의 내부 일측에는 상기 하부힌지가이드(125-2)를 좌측에서 우측으로 밀어주어 상기 힌지가이드(125)를 수직상태로 유지시키는 제1 탄성부재(122a)가 구비되어 있다. 마찬가지로 상기 하부다이(70)의 내부 일측에는 하부힌지가이드(125-2)를 우측에서 좌측으로 밀어주어 상기 힌지가이드(125)를 수직상태로 유지시키는 제2 탄성부재(122b)가 구비되어 있다.

이 경우 상기 제1 탄성부재(122a)는 제2 탄성부재(122b)보다 하측에 설치되며, 제2 탄성부재(122b)보다 더 세게 밀어주는 탄성력을 갖는다. 즉 본 발명에서는 배경기술에 개시된 문헌에서 별도의 제어가 필요한 푸셔가이드(40, 도 1 참조)가 설치될 필요가 없어 고장 발생을 줄일 수 있고, 부품 수를 줄일 수 있어 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있는 것을 특징으로 한다. 상기 제1 탄성부재(122a) 및 제2 탄성부재(122b)의 기능에 대하여는 후술하기로 한다.

이 경우 상기 힌지가이드(125)는 제2 탄성부재(122b)에 의하여 시계 방향(도면 방향)으로 회전되면, 상부힌지가이드(125-1)의 우측면이 하부다이(70)와 접하여 회전이 제한되고, 또한 제1 탄성부재(122a)에 의하여 반시계 방향으로 회전되며, 하부힌지가이드(125-2)의 우측면이 하부다이(70)와 접하여 회전이 제한되어 수직을 유지하게 된다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 서브 플레이트(100)의 하단면에는 상기 힌지가이드(125)의 단부가 걸리도록 걸림홈(101)이 형성된다. 즉 상기 상부금형(20)이 하강을 완료하는 시점에서 상기 힌지가이드(125)는 펀치(60)에 구비된 제1 탄성부재(122a)에 의하여 수직을 유지하게 되고, 이 때 상부힌지가이드(125-1)의 단부가 걸림홈(101)에 걸리게 되어 하부다이(70)가 상승할 때 상기 서브 플레이트(100)를 들어올리게 되는 것이다. 이러한 작동과정에 대하여 후술하기로 한다.

이에 따라 상기 상부금형(20) 및 상부다이(30)가 상승하면서 하부다이(70)가 함께 상승하더라도 상기 하부다이(70)에 걸려있는 힌지가이드(125)에 의해 서브 플레이트(100) 및 서브 패드(110)도 함께 상승하게 되어 하부다이(70)와 서브 패드(110)의 사이 간격이 일정하게 유지되고, 따라서 소재(1)의 굴곡부(1a)가 터지거나 찢어지는 일이 없게 되는 것이다.

한편, 상기 제1탄성수단(75)인 가스 스프링의 압력이 제2탄성수단(130)의 가스 스프링의 압력보다 크다.

도 5 내지 도 10은 본 발명에 의한 드로잉 금형장치에서 소재를 성형하는 과정을 순차적으로 나타내는 단면도이다. 이하, 본 발명에 따른 드로잉 금형장치(10)의 작동 과정을 도 5 내지 도 10을 참조하여 설명하기로 한다. 한편 도 5는 도 2와 동일한 도면임을 첨언한다.

먼저, 상기 드로잉 금형장치(10)의 초기상태는 도 5와 같이, 상기 상부금형(20)이 상승된 상태로써, 상기 하부다이(70)는 제1탄성수단(75)에 의해 최대로 상승된 상태이고, 상기 서브 패드(110)는 제2탄성수단(130)에 의해 하강한 상태이다.

또한 상기 힌지가이드(125)는 제2 탄성부재(122b)에 의해 가압되어 시계방향으로 회전되어 있다. 이 때 상기 힌지가이드(125)는 제1 탄성부재(122a)의 영향을 받지 않고, 제2 탄성부재(122b)의 영향만을 받아 시계방향으로 회전되어 있다.

이후, 소재(1)는 상기 펀치(60)의 상측면에 공급되어 안착되며, 이때 소재(1)의 굴곡부(1a)는 상기 펀치(60)의 굴곡부(61)에 안착된다.

계속해서 도 6 및 도 7과 같이 상기 소재(1)가 펀치(60)에 안착되면 상기 상부금형(20)이 하강하게 되는데, 상부금형(20)이 하강하여 상부다이(30) 및 서브 패드(110)가 소재(1)의 상측면까지 하강하게 된다. 이에 도 7과 같이, 상기 서브 패드(110)가 소재(1)의 상측면에 먼저 닿아 소재(1)의 굴곡부(1a)를 가압하게 된다.

이후, 도 8과 같이 상부금형(20)이 계속 하강하여 하강을 완료하게 되면, 상부다이(30)가 소재(1) 및 하부다이(70)를 하측방향으로 밀게 되면서 소재(1)의 성형 깊이를 늘리게 된다. 이때 서브 패드(110)가 소재(1)의 굴곡부(1a)를 일정압력으로 가압하고 있기 때문에 소재(1)의 성형 깊이를 늘리는 과정에서 소재(1)의 굴곡부(1a)가 펴지지 않게 되는 것이다.

즉, 상부다이(30)가 하부다이(70)에 안착된 소재(1)와 하부다이(70)를 동시에 하측방향으로 밀 때, 상기 서브 패드(110) 및 서브 플레이트(100)는 제2탄성수단(130)의 탄성부재(132)를 압축하게 되고, 이때 서브 패드(110)의 위치는 변하지 않으면서 소재(1)의 굴곡부(1a)를 계속 일정압력으로 가압하게 된다. 다시 말하면, 상부금형(20) 및 상부다이(30)가 하강하여 소재(1)의 성형 깊이를 늘리는 과정에서 상기 서브 패드(110)는 소재(1)의 굴곡부(1a)를 계속 가압하는 상태를 유지하게 된다.

계속해서, 도 8과 같이 상부금형(20)이 하강을 완료하여 소재(1)의 성형이 완료되면, 하부다이(70)는 최대로 하강한 상태가 된다.

이 때 도 8과 같이, 본 발명의 특징으로 상기 하부다이(70)가 하강하면서 힌지가이드(125)의 하부힌지가이드(125-2)가 제1 탄성부재(122a)의 위치까지 내려오게 되고, 이 때 힌지가이드(125)는 제1 탄성부재(122a)에 의하여 반시계방향으로 회동되면서 상부힌지가이드(125-1)의 단부가 걸림홈(101)에 위치하게 된다. 이 경우 상기 제1 탄성부재(122a)은 제2 탄성부재(122b) 보다 더 큰 탄성력을 가지므로, 제1 탄성부재(122a)에 의하여 반시계 방향으로 회전되어 걸림홈(101)에 걸리게 되는 것이다. 이에 따라 배경기술에 개시된 푸셔가이드를 별도로 구비하지 않아도 되므로, 제조비용을 절감할 수 있고, 고장 횟수를 획기적으로 줄일 수 있어 유지보수에 장점이 있다.

이후, 도 9와 같이, 상부금형(20)이 일정높이 상승하게 되면, 제1탄성수단(75)에 의해 하부다이(70)도 함께 상승하게 되는데, 이 때 상기 하부다이(70)에 결합되어 있는 힌지가이드(125)에 의해 서브 플레이트(100) 및 서브 패드(110)도 함께 상승하게 된다. 이에 하부다이(70)와 서브 패드(110)의 사이 간격이 일정하게 유지되고, 소재(1)의 굴곡부(1a)가 터지거나 찢어지는 일이 없게 된다.

아울러, 상기 힌지가이드(125)는 하부다이(70)의 상승에 따라 같이 상승하면서, 제1 탄성부재(122a)에 의한 탄성력을 받지 않게 되고, 또한 제2 탄성부재(122b)에 의한 탄성력을 받게 되나, 제2 탄성부재(122b)가 밀더라도 하부다이(70)를 밀어올리는 제1탄성수단(75)의 압력과 서브 플레이트(100)를 누르는 제2탄성수단(130)의 압력에 의해 계속 서브 플레이트(100)의 걸림홈(101)에 걸려있는 상태를 유지하게 된다.

이후, 도 10과 같이, 상부금형(20)이 더욱 더 상승하게 되면서 상부다이(30)가 하부다이(70)로부터 이격되게 되면 상기 힌지가이드(125)의 상부힌지가이드(125-1)의 단부가 서브 플레이트(100)로부터 이격된다. 이 때 힌지가이드(125)는 제2 탄성부재(122b)에 의하여 시계 방향으로 회동되어 초기상태로 복귀되는 것이다. 이 후 상부금형(20)이 최대로 상승하게 되어 성형이 완료된 소재(1)를 인출하면 된다.

한편, 본 발명에 따른 드로잉 금형장치(10)는 상기에서 설명한 차량의 연료통 뿐만 아니라 성형 깊이가 깊은 다양한 제품을 동일한 구성 및 방법으로 성형할 수 있다.

도 11은 본 발명의 드로잉 금형장치의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도 11에는 하나의 상부금형(20)와, 하나의 하부금형(50)에 복수개의 하부다이(70), 복수개의 펀치(60), 복수개의 상부다이(30) 및 복수개의 노킹수단(120)이 구비될 수 있다.

즉 본 실시예에 의한 드로잉 금형장치는 하나의 상부금형(20); 상기 상부금형(20)에 설치되는 복수개의 상부다이(30); 하나의 하부금형(50); 상기 하부금형(50)에 설치되는 복수개의 하부다이(70); 상기 상부다이(30)의 개수에 대응되어 상기 상부다이(30)에 설치되는 복수개의 서브 패드(110); 상기 하부다이(70)의 개수에 대응되어 상기 하부다이(70)에 설치되는 복수개의 펀치(60) 및 상기 복수개의 하부다이(70)와 상기 복수개의 서브 패드(110) 사이의 간격을 일정하게 유지시켜주는 복수개의 노킹수단(120)을 포함한다.

이 경우 상기 펀치(60)는 하부금형(50)에 결합되고, 힌지가이드(125)가 구비된 하부다이(70)는 상기 펀치(60)의 위치에 대응되어 하부금형(50)에 결합되는 것이다. 이에 따라 한번의 공정으로 복수개의 소재를 성형할 수 있어 경제성이 높아지는 효과가 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 드로잉 금형장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 드로잉 금형장치 20 : 상부금형
25 : 설치홈 30 : 상부다이
50 : 하부금형 51 : 요입홈
60 : 펀치 61 : 굴곡부
70 : 하부다이 75 : 제1탄성수단
100 : 서브 플레이트 101 : 걸림홈
110 : 서브 패드 120 : 노킹수단
122a : 제1 탄성부재 122b : 제2 탄성부재
125 : 힌지가이드 125b : 축핀
125-1 : 상부힌지가이드 125-2 : 하부힌지가이드
130 : 제2탄성수단

Claims (5)

1. 상부다이(30), 펀치(60), 상기 펀치(60)의 둘레에 제1탄성수단(75)을 통해 탄력적으로 승하강가능하게 설치된 하부다이(70)를 포함하고, 상기 상부다이(30)와 상기 하부다이(70)의 사이로 공급된 소재(1)의 성형 깊이를 증가시키도록 성형하는 드로잉 금형장치에 있어서,
   상기 상부다이(30)의 일측에 제2탄성수단(130)을 통해 탄력적으로 승하강이 가능하게 설치되는 서브 플레이트(100);
   상기 서브 플레이트(100)의 하측면에 결합되고, 하단부가 상기 펀치(60)에 안착되는 소재(1)의 특정부위를 가압하는 서브 패드(110);
   상기 하부다이(70)와 함께 승하강되도록 상기 하부다이(70)에 설치되고, 상부다이(30)가 하강하여 소재(1)의 성형을 완료한 후 다시 상승할 때 상기 하부다이(70)와 서브 패드(110) 사이의 간격을 일정하게 유지시켜주는 노킹수단(120)을 포함하여 이루어지되,
   상기 노킹수단(120)은, 축핀(125b)에 회동 가능하도록 결합되며 축핀(125b)에서 일정 길이로 연장되는 힌지가이드(125); 상기 힌지가이드(125)가 상기 서브 패드(110)에 걸리지 않는 방향으로 회전시키는 제2 탄성부재(122b) 및 상기 힌지가이드(125)가 상기 서브 패드(110)에 걸리는 방향으로 회전시키는 제1 탄성부재(122a)를 포함하며,
   상기 축핀(125b)은, 상기 펀치(60)와 상기 하부다이(70)의 사이에 위치되고,
   상기 힌지가이드(125)는, 상기 축핀(125b)의 상측으로 연장되는 상부힌지가이드(125-1)와 하측으로 연장되는 하부힌지가이드(125-2)를 포함하고,
   상기 제1 탄성부재(122a) 및 상기 제2 탄성부재(122b)는, 상기 하부힌지가이드(125-2)에 탄성력을 전달하는 드로잉 금형장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 탄성부재(122a)는 상기 펀치(60)에 구비되고,
   상기 제2 탄성부재(122b)는 상기 하부다이(70)에 구비되는 드로잉 금형장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 탄성부재(122a)는 상기 제2 탄성부재(122b)보다 하측에 설치되며, 제2 탄성부재(122b)보다 더 세게 밀어주는 탄성력을 갖는 드로잉 금형장치.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   하나의 상부금형(20);
   상기 상부금형(20)에 설치되는 복수개의 상부다이(30);
   하나의 하부금형(50);
   상기 하부금형(50)에 설치되는 복수개의 하부다이(70);
   상기 상부다이(30)의 개수에 대응되어 상기 상부다이(30)에 설치되는 복수개의 서브 패드(110);
   상기 하부다이(70)의 개수에 대응되어 상기 하부다이(70)에 설치되는 복수개의 펀치(60) 및
   상기 복수개의 하부다이(70)와 상기 복수개의 서브 패드(110) 사이의 간격을 일정하게 유지시켜주는 노킹수단(120)을 포함하는 드로잉 금형장치.

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