KR102095594B1

KR102095594B1 - 초소형제품 성형방법, 그 방법을 수행하는 초소형제품 성형금형 제조방법 및 그 제조방법에 따라 제조된 초소형제품 성형금형

Info

Publication number: KR102095594B1
Application number: KR1020190086311A
Authority: KR
Inventors: 한지수
Original assignee: 한지수
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2039-07-17

Abstract

초소형제품 성형방법, 상기 방법을 수행하는 초소형제품 성형금형 제조방법 및 그 제조방법에 따라 제조된 초소형제품 성형금형에 관한 발명이다. 본 발명의 초소형제품 성형방법은, 프레스와, 상기 프레스의 하부에 배치되되 펀치 성형부를 구비하는 금형 다이를 준비하는 프레스와 금형 다이 준비단계; 상기 프레스의 하부에 초소형제품 성형을 위한 금형 원재를 탑재하는 금형 원재 탑재단계; 상기 프레스를 상기 금형 다이의 펀치 성형부로 다운(down) 가압해서 금형 원재의 변형으로 형성되는 성형 펀치를 가공하는 성형 펀치 가공단계; 제품 성형부를 구비하는 성형 다이를 상기 프레스의 하부에 배치하는 성형 다이 배치단계; 상기 성형 다이의 상부로 원자재를 로딩하는 원자재 로딩단계; 상기 프레스의 성형 펀치가 상기 제품 성형부로 삽입되게 상기 프레스를 상기 성형 다이 쪽으로 다운(down) 가압하는 제품 성형단계; 및 상기 성형 다이로부터 상기 프레스를 업(up) 동작시키고 성형이 완료된 초소형제품을 취출하는 초소형제품 취출단계를 포함한다.

Description

초소형제품 성형방법, 그 방법을 수행하는 초소형제품 성형금형 제조방법 및 그 제조방법에 따라 제조된 초소형제품 성형금형{Small product manufacturing method, small product manufacturing mold manufacturing method and the mold manufactured by the same}

본 발명은, 초소형제품 성형방법, 그 방법을 수행하는 초소형제품 성형금형 제조방법 및 그 제조방법에 따라 제조된 초소형제품 성형금형에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 예컨대, 50㎛ 이하의 박판형 자재인 초소형제품을 성형하는데 매우 적합할 뿐만 아니라 성형제품의 형상이 바뀌더라도 그에 대응되게 대처하기에 유리하며, 유지보수 작업 역시 종전보다 수월해질 수 있는, 초소형제품 성형방법, 상기 방법을 수행하는 초소형제품 성형금형 제조방법 및 그 제조방법에 따라 제조된 초소형제품 성형금형에 관한 것이다.

성형금형이라고도 불리는 프레스(press)는 판재(板材)를 상온(常溫)에서 구부리거나 틀에 박아 모양을 바꾸거나 해서 의도하는 형상 혹은 치수로 변형시키는 기계를 일컫는다.

공구를 움직이는 동력의 종류에 따라 기계 프레스와 액압(液壓) 프레스로 구분되기도 한다.

한편, 통상의 프레스, 성형금형은 도 1 내지 도 3처럼 다이(10)와 펀치(20)를 포함하는 조합으로 이루어진다.

도 1처럼 펀치(20)가 업(up) 동작된 상태에서 다이(10) 상에 소재(30)를 로딩한 후, 도 2처럼 펀치(20)를 다운(down) 동작시켜 다이(10)에 가압함으로써 도 3처럼 성형제품(40)을 얻을 수 있다.

도 1 내지 도 3과 같은 구조의 프레스가 가장 일반적이다. 때문에, 통상의 제품, 예컨대 판재와 같은 플레이트 타입의 제품 성형에 널리 사용된다.

다만, 상기 구조는 일반적인 판재 성형에는 적합할 수 있으나 예컨대, 50㎛ 이하의 박판형 자재인 초소형제품의 성형에는 적용이 어려우며, 특히 성형제품(40)의 형상이 바뀔 때마다 대처하기가 다소 부담스럽다는 점에서 이를 해결하기 위한 기술개발이 필요한 실정이다.

대한민국특허청 출원번호 제10-2000-0031323호 대한민국특허청 출원번호 제10-2006-0096633호 대한민국특허청 출원번호 제20-2006-0003570호 대한민국특허청 출원번호 제20-2006-0027122호

본 발명의 목적은, 예컨대, 50㎛ 이하의 박판형 자재인 초소형제품을 성형하는데 매우 적합할 뿐만 아니라 성형제품의 형상이 바뀌더라도 그에 대응되게 대처하기에 유리하며, 유지보수 작업 역시 종전보다 수월해질 수 있는, 초소형제품 성형방법, 상기 방법을 수행하는 초소형제품 성형금형 제조방법 및 그 제조방법에 따라 제조된 초소형제품 성형금형을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 프레스와, 상기 프레스의 하부에 배치되되 펀치 성형부를 구비하는 금형 다이를 준비하는 프레스와 금형 다이 준비단계; 상기 프레스의 하부에 초소형제품 성형을 위한 금형 원재를 탑재하는 금형 원재 탑재단계; 상기 프레스를 상기 금형 다이의 펀치 성형부로 다운(down) 가압해서 금형 원재의 변형으로 형성되는 성형 펀치를 가공하는 성형 펀치 가공단계; 제품 성형부를 구비하는 성형 다이를 상기 프레스의 하부에 배치하는 성형 다이 배치단계; 상기 성형 다이의 상부로 원자재를 로딩하는 원자재 로딩단계; 상기 프레스의 성형 펀치가 상기 제품 성형부로 삽입되게 상기 프레스를 상기 성형 다이 쪽으로 다운(down) 가압하는 제품 성형단계; 및 상기 성형 다이로부터 상기 프레스를 업(up) 동작시키고 성형이 완료된 초소형제품을 취출하는 초소형제품 취출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형제품 성형방법에 의해 달성된다.

상기 성형 펀치가 마모되면 상기 성형 펀치를 그라인딩한 후, 상기 단계를 반복해서 초소형제품을 성형할 수 있다.

상기 금형 다이의 강도가 상기 금형 원재의 강도보다 더 강한 것을 사용할 수 있다.

상기 목적은, 프레스와, 상기 프레스의 하부에 배치되되 펀치 성형부를 구비하는 금형 다이를 준비하는 프레스와 금형 다이 준비단계; 상기 프레스의 하부에 초소형제품 성형을 위한 금형 원재를 탑재하는 금형 원재 탑재단계; 및 상기 프레스를 상기 금형 다이의 펀치 성형부로 다운(down) 가압해서 금형 원재의 변형으로 형성되는 성형 펀치를 가공하는 성형 펀치 가공단계를 포함하며, 상기 성형 펀치가 초소형제품을 성형하기 위한 성형금형을 이루는 것을 특징으로 하는 초소형제품 성형방법을 수행하는 초소형제품 성형금형 제조방법 및 그 제조방법에 따라 제조된 초소형제품 성형금형에 의해서도 달성된다.

상기 성형 펀치가 마모되면 상기 성형 펀치를 그라인딩한 후, 상기 단계를 반복해서 성형 펀치를 가공할 수 있으며, 상기 금형 다이의 강도가 상기 금형 원재의 강도보다 더 강한 것을 사용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 예컨대, 50㎛ 이하의 박판형 자재인 초소형제품을 성형하는데 매우 적합할 뿐만 아니라 성형제품의 형상이 바뀌더라도 그에 대응되게 대처하기에 유리하며, 유지보수 작업 역시 종전보다 수월해질 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 3은 일반적인 프레스의 동작 공정도이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형제품 성형방법의 공정 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형제품 성형방법의 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형제품 성형금형 제조방법의 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

예컨대, 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있기 때문에 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니기 때문에 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 실시예의 설명 중 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하며, 경우에 따라 동일한 참조부호에 대한 설명은 생략하도록 한다.

도 4 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형제품 성형방법의 공정 순서도, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형제품 성형방법의 순서도, 그리고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형제품 성형금형 제조방법의 순서도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명은 예컨대, 50㎛ 이하의 박판형 자재인 초소형제품(20)을 성형하는데 매우 적합할 뿐만 아니라 성형제품의 형상이 바뀌더라도 그에 대응되게 대처하기에 유리하며, 유지보수 작업 역시 종전보다 수월해질 수 있도록 한다.

이러한 효과를 제공할 수 있는 본 발명의 권리범위는 도 11과 같은 플로(flow)의 초소형제품 성형방법, 그리고, 도 12와 같은 플로(flow)의 초소형제품 성형금형 제조방법 및 그 제조방법에 따라 제조된 초소형제품 성형금형을 포함한다.

여기서, 초소형제품 성형금형이란 성형 펀치(132)를 포함하는 프레스(110)를 가리킨다.

물론, 이러한 프레스(110), 즉 성형 펀치(132)를 포함하는 프레스(110)와 성형 다이(140)의 세트(set)를 초소형제품 성형금형이라 부를 수도 있는데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형제품 성형방법에 대해 도 4 내지 도 11을 참조하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 초소형제품 성형방법은 도 11에 도시된 바와 같이, 프레스와 금형 다이 준비단계(S11), 금형 원재 탑재단계(S12), 성형 펀치 가공단계(S13), 성형 다이 배치단계(S14), 원자재 로딩단계(S15), 제품 성형단계(S16), 초소형제품 취출단계(S17)를 포함할 수 있다.

프레스와 금형 다이 준비단계(S11)는 도 4처럼 프레스(110)와, 프레스(110)의 하부에 배치되되 펀치 성형부(122)를 구비하는 금형 다이(120)를 준비하는 과정이다.

도 4의 경우, 프레스(110)와 금형 다이(120)를 편의상 개략적으로 도시하였다. 따라서, 프레스(110)와 금형 다이(120)의 형상이 도 4와 다소 다르더라도 관계없다. 다시 말해, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

금형 원재 탑재단계(S12)는 도 4처럼 프레스(110)의 하부에 초소형제품(20) 성형을 위한 금형 원재(130)를 탑재하는 과정이다.

본 실시예에서 금형 다이(120)의 강도가 금형 원재(130)의 강도보다 더 강한 것이 사용된다. 따라서, 프레스(110)를 금형 다이(120) 쪽을 가압하더라도 금형 다이(120)의 손상 없이 금형 원재(130)의 변형에 의한 성형 펀치(132)를 가공할 수 있게 된다.

성형 펀치 가공단계(S13)는 도 5 및 도 6처럼 프레스(110)를 금형 다이(120)의 펀치 성형부(122)로 다운(down) 가압해서 금형 원재(130)의 변형으로 형성되는 성형 펀치(132)를 가공하는 과정이다.

앞서 기술한 것처럼 초소형제품 성형금형이란 성형 펀치(132)를 포함하는 프레스(110)를 가리킬 수 있는데, 이 과정을 통해 성형금형이 완성된다.

도면에 보면 성형 펀치(132)가 개략적으로 도시되었는데, 성형 펀치(132)의 형상이나 사이즈 역시 도면과 다를 수 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

성형 다이 배치단계(S14)는 도 7처럼 제품 성형부(142)를 구비하는 성형 다이(140)를 프레스(110)의 하부에 배치하는 과정이다.

원자재 로딩단계(S15)는 도 8처럼 상기 성형 다이(140)의 상부로 원자재(10)를 로딩하는 과정이다. 원자재(10)는 얇은 예컨대, 50㎛ 이하의 박판형 자재일 수 있다.

제품 성형단계(S16)는 도 9처럼 상기 프레스(110)의 성형 펀치(132)가 제품 성형부(142)로 삽입되게 프레스(110)를 성형 다이(140) 쪽으로 다운(down) 가압하는 과정이다.

이 단계(S16)를 진행함으로써, 성형 펀치(132)로 인해 원자재(10)가 변형되면서 성형 펀치(132)로 가공될 수 있다.

초소형제품 취출단계(S17)는 도 10처럼 성형 다이(140)로부터 프레스(110)를 업(up) 동작시키고 성형이 완료된 초소형제품(20)을 취출하는 과정이다.

이러한 과정의 수행 시, 만약 성형 펀치(132)가 마모되면 성형 펀치(132)를 그라인딩한 후, 단계를 반복해서 초소형제품(20)을 성형할 수 있다. 즉 성형 펀치(132)를 그라인딩하더라도 남은 금형 원재(130)를 이용해서 성형 펀치(132)를 다시 만들 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형제품 성형금형 제조방법은 도 12와 같은 플로(flow)를 갖는다. 물론, 초소형제품 성형금형 제조방법은 전술한 초소형제품 성형방법의 일 공정일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 초소형제품 성형금형 제조방법은 도 12에 도시된 바와 같이, 프레스와 금형 다이 준비단계(S21), 금형 원재 탑재단계(S22), 성형 펀치 가공단계(S23)를 포함할 수 있다.

프레스와 금형 다이 준비단계(S21)는 도 4처럼 프레스(110)와, 프레스(110)의 하부에 배치되되 펀치 성형부(122)를 구비하는 금형 다이(120)를 준비하는 과정이다. 앞서 기술한 것처럼 도 4에서는 프레스(110)와 금형 다이(120)를 편의상 개략적으로 도시하였다. 따라서, 프레스(110)와 금형 다이(120)의 형상이 도 4와 다소 다르더라도 관계없다. 다시 말해, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

금형 원재 탑재단계(S22)는 도 4처럼 프레스(110)의 하부에 초소형제품(20) 성형을 위한 금형 원재(130)를 탑재하는 과정이다.

성형 펀치 가공단계(S23)는 도 5 및 도 6처럼 프레스(110)를 금형 다이(120)의 펀치 성형부(122)로 다운(down) 가압해서 금형 원재(130)의 변형으로 형성되는 성형 펀치(132)를 가공하는 과정이다.

앞서 기술한 것처럼 초소형제품 성형금형이란 성형 펀치(132)를 포함하는 프레스(110)를 가리킬 수 있는데, 이 과정을 통해 성형금형이 완성될 수 있다. 참고로, 도면에 보면 성형 펀치(132)가 개략적으로 도시되었는데, 성형 펀치(132)의 형상이나 사이즈 역시 도면과 다를 수 있다. 따라서, 도면의 형상에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.

이하, 초소형제품(20)을 성형하기 위한 방법에 대하여 일련적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 프레스(110)와, 프레스(110)의 하부에 배치되되 펀치 성형부(122)를 구비하는 금형 다이(120)를 준비한다(S11).

다음, 프레스(110)의 하부에 초소형제품(20) 성형을 위한 금형 원재(130)를 탑재한다(S12).

다음, 프레스(110)를 금형 다이(120)의 펀치 성형부(122)로 다운(down) 가압해서 금형 원재(130)의 변형으로 형성되는 성형 펀치(132)를 가공한다(S13). 앞서 기술한 것처럼 초소형제품 성형금형이란 성형 펀치(132)를 포함하는 프레스(110)를 가리킬 수 있다.

다음, 제품 성형부(142)를 구비하는 성형 다이(140)를 프레스(110)의 하부에 배치한다(S14).

다음, 성형 다이(140)의 상부로 원자재(10)를 로딩한다(S15).

다음, 프레스(110)의 성형 펀치(132)가 제품 성형부(142)로 삽입되게 프레스(110)를 성형 다이(140) 쪽으로 다운(down) 가압한다(S16).

그런 다음, 성형 다이(140)로부터 프레스(110)를 업(up) 동작시키고 성형이 완료된 초소형제품(20)을 취출하면 된다(S17).

이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 50㎛ 이하의 박판형 자재인 초소형제품(20)을 성형하는데 매우 적합할 뿐만 아니라 성형제품의 형상이 바뀌더라도 그에 대응되게 대처하기에 유리하며, 유지보수 작업 역시 종전보다 수월해질 수 있게 된다.

이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.

10 : 원자재 20 : 초소형제품
110 : 프레스 120 : 금형 다이
122 : 펀치 성형부 130 : 금형 원재
132 : 성형 펀치 140 : 성형 다이
142 : 제품 성형부

Claims

프레스와, 상기 프레스의 하부에 배치되되 펀치 성형부를 구비하는 금형 다이를 준비하는 프레스와 금형 다이 준비단계;
상기 프레스의 하부에 초소형제품 성형을 위한 금형 원재를 탑재하는 금형 원재 탑재단계;
상기 프레스를 상기 금형 다이의 펀치 성형부로 다운(down) 가압해서 금형 원재의 변형으로 형성되는 성형 펀치를 가공하는 성형 펀치 가공단계;
제품 성형부를 구비하는 성형 다이를 상기 프레스의 하부에 배치하는 성형 다이 배치단계;
상기 성형 다이의 상부로 원자재를 로딩하는 원자재 로딩단계;
상기 프레스의 성형 펀치가 상기 제품 성형부로 삽입되게 상기 프레스를 상기 성형 다이 쪽으로 다운(down) 가압하는 제품 성형단계; 및
상기 성형 다이로부터 상기 프레스를 업(up) 동작시키고 성형이 완료된 초소형제품을 취출하는 초소형제품 취출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형제품 성형방법.
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제1항에 있어서,
상기 금형 다이의 강도가 상기 금형 원재의 강도보다 더 강한 것을 특징으로 하는 초소형제품 성형방법.
프레스와, 상기 프레스의 하부에 배치되되 펀치 성형부를 구비하는 금형 다이를 준비하는 프레스와 금형 다이 준비단계;
상기 프레스의 하부에 초소형제품 성형을 위한 금형 원재를 탑재하는 금형 원재 탑재단계; 및
상기 프레스를 상기 금형 다이의 펀치 성형부로 다운(down) 가압해서 금형 원재의 변형으로 형성되는 성형 펀치를 가공하는 성형 펀치 가공단계를 포함하며,
상기 성형 펀치가 초소형제품을 성형하기 위한 성형금형을 이루는 것을 특징으로 하는 초소형제품 성형방법을 수행하는 초소형제품 성형금형 제조방법.
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