KR102161435B1 - Wheel type shear tooling for punch press - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a wheel-type shear tool for a punch press. According to the present invention, the wheel-type shear tool for a punch press comprises: a punch unit mounted on an upper mold of a punch press; and a die unit mounted on a lower mold of the punch press, wherein the punch unit comprises a punch guide, a shear punch wheel, a shear punch sub-wheel, and a pair of first bearings. According to the present invention, shear efficiency can be increased.

Description

펀치프레스용 휠타입 전단공구{WHEEL TYPE SHEAR TOOLING FOR PUNCH PRESS}Wheel type shear tooling for punch press {WHEEL TYPE SHEAR TOOLING FOR PUNCH PRESS}

본 발명은 펀치프레스용 휠타입 전단공구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 펀치프레스의 상부금형과 하부금형에 고정 설치하고 피대상물인 금속판재를 자유롭게 움직여 이동시킴으로써 피대상물에 전단응력을 가하여 절단 가공함에 의해 피대상물을 필요한 치수와 형상으로 용이하게 전단(剪斷; shear) 처리할 수 있도록 한 펀치프레스용 휠타입 전단공구에 관한 것이다.The present invention relates to a wheel-type shear tool for a punch press, and more particularly, it is fixedly installed on an upper mold and a lower mold of a punch press, and by freely moving and moving a metal plate material, a shear stress is applied to the object to be cut and processed. The present invention relates to a wheel-type shearing tool for a punch press capable of easily shearing an object to a required dimension and shape.

일반적으로 펀치프레스는 상부금형 상에 펀치조립체를 구비하고 하부금형 상에 다이를 구비하는 구성을 갖는 것으로서, 상기 펀치조립체의 상하 이동을 통해 판 형상의 피대상물을 펀칭하여 타공 또는 타발 가공을 수행하는 기계장치이며, NC 타릿 펀치프레스(NC Turret Punch Press)가 많이 사용되고 있다.In general, a punch press has a configuration in which a punch assembly is provided on an upper mold and a die is provided on a lower mold, and punching or punching a plate-shaped object through vertical movement of the punch assembly is performed. It is a mechanical device, and NC Turret Punch Press is widely used.

상기 NC 타릿 펀치프레스는 펀치바디와 이에 조립되는 원통형 몸체의 펀치가이드를 포함하는 펀치조립체 등의 타릿 툴(Turret Tool)을 갖는데, 장비별로 금형 형태와 크기가 다르기 때문에 이러한 타릿 툴 또한 크기에 차이가 있고, 통상 A타입 내지 E타입 등 5개의 타입으로 분류되어 장비별로 사용되고 있으며, 각 타입별 형상 제작에도 제한을 갖는다.The NC tablet punch press has a turret tool such as a punch assembly including a punch body and a punch guide of a cylindrical body assembled thereto. Since the mold shape and size are different for each equipment, such a tablet tool also differs in size. In general, it is classified into five types, such as A-type to E-type, and is used for each equipment, and there is also a limit to the shape of each type.

현재, 상기 NC 타릿 펀치프레스를 위한 타릿 툴에 있어, A타입은 직경 1.6~12.7mm, B타입은 직경 12.8~31.7mm, C타입은 31.8~51mm, D타입은 51.1~88.9mm, E타입은 89~114.4mm로 사용되고 있다.Currently, in the tablet tool for the NC tablet punch press, A type is 1.6 to 12.7 mm in diameter, B type is 12.8 to 31.7 mm in diameter, C type is 31.8 to 51 mm, D type is 51.1 to 88.9 mm, E type is It is used in 89~114.4mm.

한편, 상기 펀치프레스는 펀치조립체와 다이 등 툴(tool)의 종류를 달리 장착하는 구성을 통해 타공 또는 타발 가공이 아닌 피대상물의 절단이나 밴딩 등의 가공에도 활용되고 있다.On the other hand, the punch press is used for processing such as cutting or bending of an object rather than punching or punching through a configuration in which different types of tools such as a punch assembly and a die are mounted.

일 예로서, 상기 펀치프레스를 이용한 절단 가공에는 펀치조립체와 다이 등의 툴을 각각 펀치프레스의 상부금형과 하부금형에 고정 설치하고, 피대상물인 판재를 자유롭게 움직여 이동시킴에 의해 일정 형상으로 절단이 이루어지게 한다.As an example, in the cutting process using the punch press, tools such as a punch assembly and a die are fixed to the upper and lower molds of the punch press, respectively, and the target plate is freely moved and cut into a certain shape. Make it happen.

즉, 상기 펀치조립체와 다이 측에서의 프레스힘을 이용한 피대상물 측 가압을 통해 전단응력을 제공함으로써 움직이는 피대상물로부터 필요한 치수와 형상의 절단 가공이 이루어지게 한다.That is, shear stress is provided by pressing the punch assembly and the object side using a pressing force on the die side, thereby cutting the required dimensions and shapes from the moving object.

하지만, 종래 펀치프레스를 이용한 절단 가공이 깨끗하게 면 처리되지 않는 등 어려움이 있었으며, 이로 인해 2차적인 가공작업이 수행되어야 하는 문제점 및 가공시간이 길어지는 문제점이 있었다.However, the conventional cutting process using a punch press has been difficult, such as not being treated cleanly, there is a problem in that a secondary processing operation must be performed and a problem in that the processing time is lengthened.

대한민국 등록특허공보 제10-1611769호Korean Registered Patent Publication No. 10-1611769 대한민국 등록특허공보 제10-0399313호Korean Registered Patent Publication No. 10-0399313 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0102366호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0102366 대한민국 등록특허공보 제10-2027745호Korean Patent Publication No. 10-2027745

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 펀치프레스의 상부금형과 하부금형에 고정 설치하고 피대상물인 금속판재를 자유롭게 움직여 이동시킴으로써 피대상물에 전단응력을 가하여 절단 가공함에 의해 피대상물을 필요한 치수와 형상으로 용이하게 전단(剪斷; shear) 처리할 수 있도록 한 펀치프레스용 휠타입 전단공구를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention solves the above-described conventional problems and has been devised in consideration of this, and is fixedly installed on the upper mold and the lower mold of the punch press, and by freely moving and moving the metal plate material, the object is cut and processed by applying shear stress to the object. Accordingly, an object thereof is to provide a wheel-type shear tool for a punch press capable of easily shearing an object into a required dimension and shape.

본 발명의 피대상물의 상하측에서 전단응력을 동시에 제공하는 구성을 통해 펀치프레스를 이용한 전단효율을 높일 수 있도록 하며, 피대상물 측 절단 가공시 버 등의 발생없이 전단 부위에 대해 깨끗하게 면 처리할 수 있도록 한 펀치프레스용 휠타입 전단공구를 제공하는데 그 목적이 있다.Through the configuration that simultaneously provides shear stress on the upper and lower sides of the object of the present invention, it is possible to increase the shearing efficiency using a punch press, and when cutting the object side, it is possible to cleanly surface the shearing portion without generating burrs. Its purpose is to provide a wheel type shear tool for punch press.

본 발명은 기존에 비해 더욱 원활하고 용이한 전단 처리를 가능하게 하면서도 빠른 가공작업을 수행할 수 있도록 하는 펀치프레스용 휠타입 전단공구를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a wheel-type shearing tool for a punch press that enables a more smooth and easy shearing process than the existing one, while performing a fast processing operation.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펀치프레스용 휠타입 전단공구는, 펀치프레스의 상부금형에 장착되고 금속판재인 피대상물의 상측에 위치하는 펀치부와, 펀치프레스의 하부금형에 장착되고 피대상물의 하측에 위치하는 다이부로 이루어지는 펀치프레스용 휠타입 전단공구에 있어서, 상기 펀치부는, 상부 개방형 구조의 펀치삽입홀이 형성된 원통형 구조체이고, 하단 중심부에 제1십자형 휠장착홀이 형성되는 펀치가이드; 상기 제1십자형 휠장착홀에 삽입 배치되어 회전 가능하게 지지 결합되고, 제1수평축부와 제1수직전단휠부가 일체로 형성되며, 상기 제1수직전단휠부의 하단부가 펀치가이드의 하면보다 돌출 배치되어 피대상물에 전단응력을 가하도록 구비되는 전단펀치휠; 상기 전단펀치휠의 제1수평축부에 삽입된 채로 제1수직전단휠부에 밀착 배치되고, 상기 제1십자형 휠장착홀 상에 위치되며, 상기 제1수직전단휠부의 직경보다 작게 형성되는 전단펀치서브휠; 상기 제1수평축부의 양측부에 삽입 결합되어 제1수직전단휠부와 전단펀치서브휠에 밀착 배치되는 한쌍의 제1베어링;을 포함하고, 상기 다이부는, 상단 중심부에 제2십자형 휠장착홀이 형성되는 다이홀더; 상기 다이홀더의 상측에 위치하여 체결되고, 상면 중앙에 개구가 형성되는 하부 개방형의 캡형 구조체로 구비되는 다이스트리퍼; 상기 제2십자형 휠장착홀에 삽입 배치되어 회전 가능하게 지지 결합되고, 제2수평축부와 제2수직전단휠부가 일체로 형성되며, 상기 제2수직전단휠부의 상단부가 다이스트리퍼 측 개구 상에 노출 배치되는 전단다이휠; 상기 전단다이휠의 제2수평축부에 삽입된 채로 제2수직전단휠부에 밀착 배치되고, 상기 제2십자형 휠장착홀 상에 위치되며, 상기 제2수직전단휠부의 직경보다 작게 형성되는 전단다이서브휠; 상기 제2수평축부의 양측부에 삽입 결합되어 제1수직전단휠부와 전단펀치서브휠에 밀착 배치되는 한쌍의 제2베어링;을 포함하며, 상기 제1수직전단휠부와 제2수직전단휠부는 서로 반대편에 위치하여 상하 방향에서 피대상물에 전단응력을 가하도록 구비하는 것을 특징으로 한다.The wheel-type shear tool for a punch press according to the present invention for achieving the above object is mounted on the upper mold of the punch press and located on the upper side of the object, which is a metal plate, and the punch part is mounted on the lower mold of the punch press and In the wheel-type shear tool for punch press consisting of a die part located under the object, the punch part is a cylindrical structure in which a punch insertion hole of an upper open structure is formed, and a punch guide having a first cross-shaped wheel mounting hole formed in the lower center ; Inserted into the first cross-shaped wheel mounting hole to be rotatably supported and coupled, the first horizontal shaft portion and the first vertical shear wheel portion are integrally formed, and the lower end of the first vertical shear wheel portion protrudes from the lower surface of the punch guide A shear punch wheel provided to apply a shear stress to the object; A shear punch sub that is inserted in the first horizontal shaft of the shear punch wheel and is disposed in close contact with the first vertical shearing wheel, is located on the first cross-shaped wheel mounting hole, and is formed smaller than the diameter of the first vertical shearing wheel. Wheel; A pair of first bearings that are inserted and coupled to both sides of the first horizontal shaft and disposed in close contact with the first vertical shear wheel and the shear punch subwheel, wherein the die has a second cross-shaped wheel mounting hole in the upper center Die holder; A die stripper positioned on the upper side of the die holder and fastened, and provided as a lower open type cap-shaped structure having an opening formed in the center of the upper surface; It is inserted into the second cross-shaped wheel mounting hole and is rotatably supported and coupled, the second horizontal shaft portion and the second vertical shearing wheel are integrally formed, and the upper end of the second vertical shearing wheel is exposed on the die stripper side opening. A shear die wheel disposed; The shear die sub is disposed in close contact with the second vertical shearing wheel while being inserted into the second horizontal shaft of the shear die wheel, is located on the second cross-shaped wheel mounting hole, and is formed smaller than the diameter of the second vertical shearing wheel. Wheel; And a pair of second bearings that are inserted and coupled to both sides of the second horizontal shaft and disposed in close contact with the first vertical shear wheel and the shear punch subwheel, wherein the first vertical shear wheel and the second vertical shear wheel are opposite to each other. It is located at and characterized in that it is provided to apply a shear stress to the object in the vertical direction.

여기에서, 상기 제1십자형 휠장착홀과 제2십자형 휠장착홀은 각각, 정면 배치 기준하여 전후방향에 위치되는 부분에 대해 경사 구조로 형성하여 제1십자형 휠장착홀에는 전단펀치휠과 전단펀치서브휠을 경사 배치하고 제2십자형 휠장착홀에는 전단다이휠과 전단다이서브휠을 경사 배치하며; 수직선 기준으로 8~10° 범위로 경사지게 형성할 수 있다.Here, the first cross-shaped wheel mounting hole and the second cross-shaped wheel mounting hole are each formed in an inclined structure with respect to a portion positioned in the front and rear direction based on the front arrangement, and the first cross-shaped wheel mounting hole has a shear punch wheel and a shear punch. The sub-wheels are inclined, and the front die wheel and the front die-sub wheel are inclined in the second cross-shaped wheel mounting hole; It can be formed to be inclined in the range of 8-10° based on a vertical line.

여기에서, 상기 다이스트리퍼의 상면에는 상기 개구의 일측면 방향에 이웃하여 전단다이서브휠 측 상단면이 노출되게 외측방향에서 내측방향을 향해 하향 경사지는 경사부를 형성하며; 수평선 기준으로 6~8° 범위로 경사지게 형성할 수 있다.Here, an inclined portion is formed on the upper surface of the die stripper and inclined downwardly from the outer direction toward the inner direction so that the upper surface of the front die subwheel is exposed adjacent to the one side direction of the opening; It can be formed to be inclined in the range of 6 to 8° based on the horizontal line.

여기에서, 상기 전단펀치휠의 제1수직전단휠부, 전단펀치서브휠, 전단다이휠의 제2수직전단휠부, 전단다이서브휠은 각각, 외면에 대해 수평선 기준으로 8~10° 범위로 경사지게 형성하되, 상기 제1십자형 휠장착홀과 제2십자형 휠장착홀 측 전후방향에 대한 경사각과 동일한 경사각으로 형성할 수 있다.Here, the first vertical shearing wheel portion of the shear punch wheel, the shear punching subwheel, the second vertical shearing wheel of the shearing die wheel, and the shearing die wheel are formed to be inclined in a range of 8 to 10° relative to the horizontal line with respect to the outer surface. However, the first cross-shaped wheel mounting hole and the second cross-shaped wheel mounting hole may be formed at the same inclination angle as the inclination angle in the front-rear direction.

여기에서, 상기 펀치가이드의 하단부 일측에는 스프링핀의 관통 삽입을 위한 핀관통홀을 형성하되 정면 배치 기준하여 제1십자형 휠장착홀 측 좌우방향을 경유하도록 형성하고, 상기 핀관통홀에 스프링핀을 관통 삽입 배치함에 의해 전단펀치휠의 제1수평축부에 삽입 결합되는 하나의 제1베어링을 하측 방향에서 지지하도록 하여 제1십자형 휠장착홀로부터 전단펀치휠 및 전단펀치서브휠의 이탈을 방지되게 하며, 상기 스프링핀의 양측단부에 탭부재를 체결 조립하여 마감할 수 있다.Here, a pin through hole for penetrating through the spring pin is formed on one side of the lower end of the punch guide, but is formed so as to pass through the left and right sides of the first cross-shaped wheel mounting hole based on the front arrangement, and a spring pin is provided in the pin through hole. By inserting and placing through, the first bearing inserted and coupled to the first horizontal shaft of the shear punch wheel is supported in the downward direction, thereby preventing the shear punch wheel and the shear punch subwheel from being separated from the first cross-shaped wheel mounting hole. , It can be closed by fastening and assembling tab members on both side ends of the spring pin.

여기에서, 상기 펀치부는, 상기 펀치가이드의 펀치삽입홀 내에 하부가 삽입 끼움된 채로 상면에 안착 고정되어 구비되는 리테이너; 상기 리테이너를 관통하여 하부가 펀치삽입홀 내에 삽입 배치되고 승강 가능하게 수직 배치되는 펀치바디; 상기 펀치바디의 상부 외측에 위치하도록 삽입 배치된 채로 리테이너에 고정 결합되는 펀치스프링; 상기 펀치스프링의 상면에 배치되는 헤드링; 상기 헤드링의 상측에 위치된 채로 하측돌부가 펀치바디와 헤드링의 사이에 개재되어 고정 결합되는 펀치헤드;를 더 포함할 수 있다.Here, the punch unit may include a retainer mounted and fixed to an upper surface while a lower portion is inserted into the punch insertion hole of the punch guide; A punch body penetrating the retainer and having a lower portion inserted into the punch insertion hole and vertically disposed so as to be elevating; A punch spring fixedly coupled to the retainer while being inserted and disposed to be positioned outside the upper portion of the punch body; A head ring disposed on the upper surface of the punch spring; It may further include a punch head in which the lower protrusion is interposed between the punch body and the head ring while being positioned above the head ring to be fixedly coupled.

여기에서, 상기 펀치가이드, 다이홀더, 다이스트리퍼는 각각 중량%로 탄소 0.38~0.43%, 규소 0.15~0.35%, 망간 0.60~0.85%, 크롬 0.90~1.20%, 니켈 0.25% 이하(0% 제외), 몰리브덴 0.15~0.35%, 구리 0.3% 이하(0% 제외), 인 0.03% 이하(0% 제외), 황 0.03% 이하(0% 제외)를 포함하는 SCM440 합금강 재질로 이루어지는 것으로서, 850~900℃에서 150~180분 동안 가열한 후 오일에 급냉시켜 담금질 처리하고 500~550℃에서 120~150분 동안 가열하여 탬퍼링한 후 공기중에서 서냉시키는 열처리를 1차 실시하며, 2차로 코일형 고주파 가열장치를 이용하되 고주파코일과 피대상물의 간극을 1~2mm로 조정한 상태에서 주파수 300kHz와 가열온도 850~900℃ 및 가열시간 2~3초 동안 고주파 가열 처리한 후, 산 수용액 또는 염류 수용액 15% 농도와 물 85% 농도의 혼합용액으로 고주파 담금질을 실시하여, 경도(HRC) 50±2를 만족하도록 제작할 수 있다.Here, the punch guide, die holder, and die stripper are respectively weight% of 0.38 to 0.43% carbon, 0.15 to 0.35% silicon, 0.60 to 0.85% manganese, 0.90 to 1.20% chromium, 0.25% or less of nickel (excluding 0%) , Molybdenum 0.15~0.35%, copper 0.3% or less (excluding 0%), phosphorus 0.03% or less (excluding 0%), sulfur 0.03% or less (excluding 0%) made of SCM440 alloy steel material, 850~900℃ After heating for 150~180 minutes in oil, quenching treatment by quenching in oil, tampering by heating at 500~550℃ for 120~150 minutes, followed by slow cooling in air first, and secondly, coil type high frequency heating device However, after high-frequency heat treatment for a frequency of 300 kHz, a heating temperature of 850 to 900°C, and a heating time of 2 to 3 seconds while the gap between the high frequency coil and the object is adjusted to 1 to 2 mm, the concentration of 15% of the acid or salt solution It can be manufactured to satisfy the hardness (HRC) 50±2 by performing high-frequency quenching with a mixed solution of 85% concentration of water and water.

여기에서, 상기 전단펀치휠, 전단펀치서브휠, 전단다이휠, 전단다이서브휠은 각각 중량%로 탄소 1.40~1.60%, 규소 0.40 이하(0% 제외), 망간 0.50 이하(0% 제외), 인 0.003 이하(0% 제외), 황 0.003 이하(0% 제외), 몰리브덴 0.82~1.2%, 크롬 11.0~13.0%, 바나듐 0.20~0.50%를 포함하는 SKD11 합금강 재질로 이루어지는 것으로서, 1000~1100℃에서 20~30분 동안 담금질(quenching)한 후 로냉하고, 500~550℃에서 40~60분 동안 1차 탬퍼링 및 공냉 처리한 후 550~580℃에서 40~60분 동안 2차 탬퍼링 및 공냉 처리하며, 750~900℃에서 10~12시간 동안 티타늄(Ti)을 촉매로 표면에 침투 및 확산시킨 후 오일에 급냉시켜 담금질하는 침탄열처리를 실시하여, 경도(HRC) 60±2를 만족하도록 제작할 수 있다.Herein, the shear punch wheel, shear punch subwheel, shear die wheel, and shear die subwheel are each weight% in terms of 1.40 to 1.60% carbon, 0.40 or less silicon (excluding 0%), 0.50 or less manganese (excluding 0%), It is made of SKD11 alloy steel material containing 0.003 or less phosphorus (excluding 0%), 0.003 or less sulfur (excluding 0%), 0.82 to 1.2% molybdenum, 11.0 to 13.0% chromium, and 0.20 to 0.50% vanadium, at 1000 to 1100°C. After quenching for 20 to 30 minutes, cooling by furnace, first tampering and air cooling at 500 to 550°C for 40 to 60 minutes, then secondary tampering and air cooling at 550 to 580°C for 40 to 60 minutes It can be manufactured to satisfy hardness (HRC) of 60±2 by performing carburizing heat treatment in which titanium (Ti) is penetrated and diffused into the surface with a catalyst at 750-900℃ for 10-12 hours, then quenched in oil and quenched. have.

본 발명에 따르면, 지렛대 원리에 의한 전단 처리 및 절단 가공을 수행하도록 휠타입 구조를 펀치프레스에 접목함으로써 위치 이동하는 피대상물 측으로 용이하면서도 원활하게 전단응력을 가하여 절단 가공할 수 있고, 피대상물을 필요한 치수와 형상으로 용이하게 전단 처리할 수 있는 유용한 효과를 달성할 수 있다.According to the present invention, by grafting a wheel-type structure to a punch press to perform shearing and cutting processing according to the lever principle, it is possible to easily and smoothly apply shear stress to the moving object to cut and process the object. It is possible to achieve useful effects that can be easily sheared in dimensions and shapes.

본 발명의 피대상물 측 절단 가공을 위한 전단효율을 높일 수 있어 피대상물 측 절단 가공시 버 등의 발생없이 전단 부위에 대해 깨끗하게 면 처리할 수 있고, 기존에 비해 더욱 원활하고 용이한 전단 처리를 가능하게 하면서도 빠른 가공작업을 수행할 수 있는 유용한 효과를 달성할 수 있다.Since the shearing efficiency for cutting the target side of the present invention can be improved, the shearing area can be treated cleanly without the occurrence of burrs during cutting of the target side, and more smooth and easy shearing than the existing While making it possible to achieve useful effects that can perform fast machining operations.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펀치프레스용 휠타입 전단공구를 설명하기 위해 나타낸 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펀치프레스용 휠타입 전단공구에 있어 펀치부와 다이부의 요부를 나타낸 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 펀치프레스용 휠타입 전단공구에 있어 펀치부 측 펀치가이드를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 펀치프레스용 휠타입 전단공구에 있어 펀치부 측 전단펀치휠 및 전단펀치서브휠을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 펀치프레스용 휠타입 전단공구에 있어 다이부 측 다이홀더를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 펀치프레스용 휠타입 전단공구에 있어 다이부 측 다이스트리퍼를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 펀치프레스용 휠타입 전단공구에 있어 다이부 측 전단다이휠 및 전단다이서브휠을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 펀치프레스용 휠타입 전단공구를 통해 피대상물을 전단 처리하는 사용상태를 나타낸 예시도이다.
1 is an overall configuration diagram illustrating a wheel type shear tool for a punch press according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the main portions of the punch portion and the die portion in the wheel type shear tool for a punch press according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are views showing a punch guide side of a punch part in a wheel type shear tool for a punch press according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a shear punch wheel and a shear punch subwheel on a punch side in a wheel type shear tool for a punch press according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a die-side die holder in a wheel-type shear tool for a punch press according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a die side die stripper in a wheel type shear tool for a punch press according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a die-side shear die wheel and a shear die subwheel in a wheel-type shear tool for a punch press according to an embodiment of the present invention.
10 is an exemplary view showing a use state of shearing an object through a wheel-type shearing tool for a punch press according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 대해 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, and it will be possible to better understand the objects and configurations of the present invention, and features thereof, through such detailed description.

본 발명의 실시예에 따른 펀치프레스용 휠타입 전단공구(1)는 도 1 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 펀치부(100)와 다이부(200)로 이루어진다.The wheel-type shearing tool 1 for a punch press according to an embodiment of the present invention includes a punch part 100 and a die part 200 as shown in FIGS. 1 to 10.

상기 펀치부(100)는 펀치프레스의 상부금형에 장착되고 금속판재인 피대상물의 상측에 위치하도록 배치된다.The punch unit 100 is mounted on the upper mold of the punch press and is disposed above the object, which is a metal plate.

상기 다이부(200)는 펀치프레스의 하부금형에 장착되고 금속판재인 피대상물의 하측에 위치하도록 배치된다.The die part 200 is mounted on the lower mold of the punch press and is disposed below the object, which is a metal plate.

즉, 상기 펀치부(100)와 다이부(200)로 이루어지는 본 발명에 따른 펀치프레스용 휠타입 전단공구(1)는 펀치프레스를 구성하는 상부금형과 하부금형에 고정 설치된다.That is, the wheel type shear tool 1 for a punch press according to the present invention comprising the punch unit 100 and the die unit 200 is fixedly installed on the upper and lower molds constituting the punch press.

상기 펀치부(100)는 상부금형에 고정 설치되고, 상하 방향으로 위치 이동 가능하게 설치된다.The punch part 100 is fixedly installed on the upper mold and installed to be movable in a vertical direction.

즉, 상기 펀치부(100)와 다이부(200)는 금속판재인 피대상물(M)의 상하측에서 피대상물에 상대하는 전단응력을 동시에 가함으로써 필요한 치수 및 형상으로 전단 처리하여 절단 가공하도록 구비된다.That is, the punch part 100 and the die part 200 are provided to shear the object to a required dimension and shape by simultaneously applying a shear stress to the object on the upper and lower sides of the object M, which is a metal plate, and cutting it. .

이때, 상기 펀치부(100)와 다이부(200)를 통한 절단 가공시 금속판재인 피대상물을 자유롭게 움직여 위치 이동시키는 형태로 작업을 수행하게 되며, 피대상물의 위치 이동에 따라 전단 처리를 수행함으로써 절단 가공이 이루어지게 한다.At this time, when cutting through the punch part 100 and the die part 200, the object, which is a metal plate, is freely moved to move the position, and the cutting process is performed by shearing according to the position of the object. Let the processing take place.

이를 위해, 상기 펀치부(100)는 펀치가이드(110), 전단펀치휠(120), 전단펀치서브휠(130), 제1베어링(140), 리테이너(150), 펀치바디(160), 펀치스프링(170), 헤드링(180), 및 펀치헤드(190)를 포함하는 구성으로 이루어진다.To this end, the punch unit 100 includes a punch guide 110, a shear punch wheel 120, a shear punch subwheel 130, a first bearing 140, a retainer 150, a punch body 160, and a punch. It consists of a configuration including a spring 170, a head ring 180, and a punch head 190.

상기 펀치가이드(110)는 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 상부 개방형 구조의 펀치삽입홀(112)이 형성된 원통형 구조체(111)로서, 일정 길이로 구비되어 수직 배치되며, 하단 중심부에 제1십자형 휠장착홀(113)이 형성된다.The punch guide 110 is a cylindrical structure 111 in which a punch insertion hole 112 of an upper open structure is formed, as shown in FIGS. 3 to 5, and is provided with a predetermined length and is vertically disposed, and a first A cross-shaped wheel mounting hole 113 is formed.

이때, 상기 제1십자형 휠장착홀(113)은 펀치가이드(110)에 대한 정면 배치 기준하여 전후방향에 위치되는 휠배치홀부(113a)에 대해 경사 구조로 형성하며, 수직선 기준으로 8~10° 범위로 경사지게 형성함이 바람직하다.At this time, the first cross-shaped wheel mounting hole 113 is formed in an inclined structure with respect to the wheel mounting hole 113a positioned in the front and rear directions with respect to the front arrangement of the punch guide 110, and 8-10° based on a vertical line. It is preferable to form inclined to the range.

여기에서, 상기 제1십자형 휠장착홀(113)은 상기 전단펀치휠(120)과 전단펀치서브휠(130)을 장착하기 위한 공간을 제공하며, 금속판재인 피대상물에 전단응력을 최대화로 이끌어내기 위해 일정 각도로 경사 배치 가능하게 구비된다.Here, the first cross-shaped wheel mounting hole 113 provides a space for mounting the shear punch wheel 120 and the shear punch subwheel 130, and maximizes the shear stress on the object, which is a metal plate. For this purpose, it is provided to be inclined to be disposed at an angle.

또한, 상기 제1십자형 휠장착홀(113)은 상기 펀치가이드(110)에 대한 정면 배치 기준하여 좌우방향에 위치되는 축배치홀부(113b)에 대해서도 상단면에 대해 경사 구조로 형성하며, 수평선 기준으로 8~10° 범위로 경사지게 형성함이 바람직하다.In addition, the first cross-shaped wheel mounting hole 113 is formed in an inclined structure with respect to the top surface of the shaft mounting hole 113b positioned in the left and right directions with respect to the front arrangement of the punch guide 110, based on the horizontal line. It is preferable to form inclined in the range of 8 to 10°.

여기에서, 상기 축배치홀부(113b) 측 상단면 경사 구조는 상기 휠배치홀부(113a)의 경사각과 동일한 경사각으로 형성한다.Here, the inclined structure of the top surface at the side of the shaft arrangement hole 113b is formed at the same inclination angle as the inclination angle of the wheel arrangement hole 113a.

상기 전단펀치휠(120)은 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 제1십자형 휠장착홀(113)에 삽입 배치되어 회전 가능하게 지지 결합되고, 제1수평축부(121)와 제1수직전단휠부(122)가 일체로 형성되는 구조체로 이루어진다.As shown in FIG. 6, the shear punch wheel 120 is inserted and disposed in the first cross-shaped wheel mounting hole 113 to be rotatably supported and coupled, and the first horizontal shaft portion 121 and the first vertical shear wheel portion ( 122) consists of a structure integrally formed.

이때, 상기 제1수직전단휠부(122)는 도 1에서 보여주는 바와 같이, 그 하단부가 펀치가이드(110)의 하면보다 돌출 배치되어 피대상물에 전단응력을 가할 수 있도록 구비된다.In this case, the first vertical shearing wheel part 122 is provided so that its lower end is disposed to protrude from the lower surface of the punch guide 110 to apply a shear stress to the object, as shown in FIG. 1.

여기에서, 상기 전단펀치휠(120)의 제1수직전단휠부(122)는 원형구조체로서, 피대상물 측으로 전단응력을 가할 수 있도록 하기 위해 그 외면에 대해 수평선 기준으로 8~10° 범위로 경사지게 형성함이 바람직하며, 상기 제1십자형 휠장착홀(113) 측 휠배치홀부(113a)이 갖는 경사각과 동일한 경사각으로 형성한다.Here, the first vertical shearing wheel part 122 of the shear punch wheel 120 is a circular structure, and is formed to be inclined in a range of 8 to 10° relative to the horizontal line with respect to the outer surface thereof in order to apply a shear stress toward the object side. Preferably, it is formed at the same inclination angle as the inclination angle of the wheel placement hole 113a on the side of the first cross-shaped wheel mounting hole 113.

상기 전단펀치서브휠(130)은 상기 전단펀치휠(120)의 제1수평축부(121)에 삽입된 채로 제1수직전단휠부(122)에 밀착 배치되고, 상기 제1십자형 휠장착홀(113) 측 휠배치홀부(113a) 상에 위치된다.The shear punch subwheel 130 is disposed in close contact with the first vertical shear wheel portion 122 while being inserted into the first horizontal shaft portion 121 of the shear punch wheel 120, and the first cross-shaped wheel mounting hole 113 ) It is located on the side wheel arrangement hole (113a).

이때, 상기 전단펀치서브휠(130)은 원형구조체로서, 상기 제1수직전단휠부(122)의 직경보다 작게 형성함이 바람직하다.In this case, the shear punch subwheel 130 is a circular structure, and is preferably formed to be smaller than the diameter of the first vertical shear wheel portion 122.

여기에서, 상기 전단펀치서브휠(130)에서도 그 외면에 대해 수평선 기준으로 8~10° 범위로 경사지게 형성함이 바람직하다.Here, it is preferable that the shear punch subwheel 130 is also formed to be inclined in a range of 8 to 10° relative to the horizontal line with respect to the outer surface thereof.

상기 제1베어링(140)은 한쌍으로 구비되고, 상기 전단펀치휠(120) 측 제1수평축부(121)의 양측부에 삽입 결합되어 제1수직전단휠부(122)와 전단펀치서브휠(130)에 밀착 배치되며, 상기 제1수평축부(121)의 원활한 회전을 지원하도록 구비된다.The first bearings 140 are provided in a pair, and are inserted and coupled to both sides of the first horizontal shaft portion 121 of the shear punch wheel 120 side, so that the first vertical shearing wheel portion 122 and the shearing punch subwheel 130 ), and is provided to support smooth rotation of the first horizontal shaft part 121.

또한, 상기 펀치가이드(110)의 하단부 일측에는 도 1 및 도 4에서 보여주는 바와 같이, 스프링핀의 관통 삽입을 위한 핀관통홀(114)을 형성하되 정면 배치 기준하여 제1십자형 휠장착홀(113) 측 좌우방향에 위치하는 축배치홀부(113b)를 경유하도록 형성하고, 상기 핀관통홀(113)에 일자형 몸체의 스프링핀(미 도시됨)을 관통 삽입 배치함에 의해 전단펀치휠(120)의 제1수평축부(121)에 삽입 결합되는 하나의 제1베어링(140)을 하측 방향에서 지지하도록 하여 제1십자형 휠장착홀(113)로부터 전단펀치휠(120) 및 전단펀치서브휠(130)의 이탈을 방지되게 하며, 상기 스프링핀의 양측단부에 탭부재(101)를 체결하는 형태로 조립하여 마감한다.In addition, at one side of the lower end of the punch guide 110, as shown in FIGS. 1 and 4, a pin through hole 114 for penetrating the spring pin is formed, but the first cross-shaped wheel mounting hole 113 ) Side by way of the shaft arrangement hole (113b) located in the left and right direction, and by inserting and arranging the spring pin (not shown) of the straight body through the pin through hole 113, the shear punch wheel 120 The shear punch wheel 120 and the shear punch subwheel 130 from the first cross-shaped wheel mounting hole 113 by supporting one first bearing 140 inserted and coupled to the first horizontal shaft portion 121 in a downward direction. It prevents the separation of the spring pin, and is finished by assembling the tab member 101 on both ends of the spring pin.

상기 리테이너(150)는 상기 펀치가이드(110)의 펀치삽입홀(112) 내에 하부가 삽입 끼움된 채로 상면에 안착 고정되어 구비된다.The retainer 150 is mounted and fixed on an upper surface with a lower portion inserted into the punch insertion hole 112 of the punch guide 110.

상기 펀치바디(160)는 상기 리테이너(150)를 관통하여 하부가 펀치삽입홀(112) 내에 삽입 배치되고 승강 가능하게 수직 배치된다.The punch body 160 penetrates the retainer 150 and has a lower portion inserted into the punch insertion hole 112 and vertically disposed so as to be elevated.

상기 펀치스프링(170)은 상기 펀치바디(160)의 상부 외측에 위치하도록 삽입 배치된 채로 리테이너(150)에 고정 결합된다.The punch spring 170 is fixedly coupled to the retainer 150 while being inserted and disposed so as to be positioned outside the upper portion of the punch body 160.

상기 헤드링(180)은 상기 펀치스프링(170)의 상면에 배치된다.The head ring 180 is disposed on the upper surface of the punch spring 170.

상기 펀치헤드(190)은 상기 헤드링(180)의 상측에 위치된 채로 하측돌부가 펀치바디(160)와 헤드링(180)의 사이에 개재되어 고정 결합되며, 상부금형에 체결 장착된다.The punch head 190 is fixedly coupled by interposing a lower protrusion between the punch body 160 and the head ring 180 while being positioned above the head ring 180, and is fastened to the upper mold.

상기 다이부(200)는 다이홀더(210), 다이스트리퍼(220), 전단다이휠(230), 전단다이서브휠(240), 및 제2베어링(250)을 포함하는 구성으로 이루어진다.The die part 200 includes a die holder 210, a die stripper 220, a front die wheel 230, a front die sub wheel 240, and a second bearing 250.

상기 다이홀더(210)는 하부금형에 체결 장착되는 것으로서, 상단 중심부에 상기 펀치가이드(110) 측 제1십자형 휠장착홀(113)에 대응되는 형상으로 제2십자형 휠장착홀(212)이 형성된다.The die holder 210 is fastened to the lower mold, and a second cross-shaped wheel mounting hole 212 is formed in a shape corresponding to the first cross-shaped wheel mounting hole 113 on the side of the punch guide 110 in the upper center. do.

이때, 상기 다이홀더(210)는 도 7에 나타낸 바와 같이, 상부와 하부가 단턱지는 구조의 원형블록체(211) 상에 제2십자형 휠장착홀(212)이 형성되는데, 상기 제2십자형 휠장착홀(212) 또한 제1십자형 휠장착홀(113)과 대응하는 위치로 휠배치홀부(212a)와 축배치홀부(212b)가 형성된다.At this time, the die holder 210 has a second cross-shaped wheel mounting hole 212 formed on a circular block body 211 having a structure in which the upper and lower portions are stepped, as shown in FIG. 7, and the second cross-shaped wheel The mounting hole 212 is also formed with a wheel mounting hole 212a and a shaft mounting hole 212b at a position corresponding to the first cross-shaped wheel mounting hole 113.

여기에서, 상기 다이홀더(210)에 대한 정면 배치 기준하여 전후방향에 휠배치홀부(212a)가 위치한 채로 경사 구조로 형성되며, 수직선 기준으로 8~10° 범위로 경사지게 형성된다.Here, the wheel arrangement hole 212a is formed in an inclined structure with the wheel arrangement hole 212a positioned in the front and rear directions relative to the front arrangement of the die holder 210, and is formed to be inclined in a range of 8 to 10° based on a vertical line.

또한, 상기 다이홀더(210)에 대한 정면 배치 기준하여 좌우방향에 축배치홀부(212b)가 위치한 채로 상단면에 대해 경사 구조로 형성되며, 수평선 기준으로 8~10° 범위로 경사지게 형성된다.In addition, the die holder 210 is formed in an inclined structure with respect to the top surface with the shaft arrangement hole 212b positioned in the left and right directions based on the front arrangement of the die holder 210, and is formed to be inclined in a range of 8 to 10° relative to the horizontal line.

즉, 상기 제2십자형 휠장착홀(212)은 상기 전단다이휠(230)과 전단다이서브휠(240)을 장착하기 위한 공간을 제공하며, 금속판재인 피대상물(M)에 전단응력을 최대화로 이끌어내기 위해 일정 각도로 경사 배치 가능하게 구비된다.That is, the second cross-shaped wheel mounting hole 212 provides a space for mounting the shear die wheel 230 and the shear die subwheel 240, and maximizes shear stress on the object M, which is a metal plate. It is provided so as to be inclined to be arranged at a certain angle to lead.

여기에서, 상기 휠배치홀부(212a)와 축배치홀부(212b) 측 상단면은 동일한 경사각으로 형성하며, 상기 펀치부(100) 측과 대응하는 구조로 형성된다.Here, the top surface of the wheel arrangement hole portion 212a and the shaft arrangement hole portion 212b side are formed at the same inclination angle, and are formed in a structure corresponding to the punch portion 100 side.

상기 다이스트리퍼(220)는 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 다이홀더(210)의 단턱진 원형블록체(210)의 상측에 위치하여 체결되는 것으로서, 상면 중앙에 개구(222)가 형성되는 하부 개방형의 캡형 구조체(221)로 구비된다.As shown in FIG. 8, the die stripper 220 is positioned on the upper side of the stepped circular block body 210 of the die holder 210 and is fastened, and a lower open type having an opening 222 formed in the center of the upper surface It is provided with a cap-shaped structure 221 of.

여기에서, 상기 다이스트리퍼(220)의 상면에는 상기 개구(222)의 일측면 방향에 이웃하여 전단다이서브휠(240) 측 상단면이 노출되게 외측방향에서 내측방향을 향해 하향 경사지는 경사부(223)를 형성함이 바람직하며, 수평선 기준으로 6~8° 범위로 경사지게 형성할 수 있다.Here, on the upper surface of the die stripper 220, an inclined portion that is inclined downward from the outer direction toward the inner direction so that the upper surface of the front di-subwheel 240 side is exposed adjacent to one side direction of the opening 222 ( 223) is preferably formed, and may be formed to be inclined in the range of 6 to 8° based on the horizontal line.

상기 전단다이휠(230)은 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 다이홀더(210) 측 제2십자형 휠장착홀(212)에 삽입 배치되어 회전 가능하게 지지 결합되고, 제2수평축부(231)와 제2수직전단휠부(232)가 일체로 형성되는 구조체로 이루어진다.As shown in FIG. 9, the shear die wheel 230 is inserted and disposed in the second cross-shaped wheel mounting hole 212 on the side of the die holder 210 to be rotatably supported and coupled, and the second horizontal shaft part 231 and It consists of a structure in which the second vertical shearing wheel part 232 is integrally formed.

이때, 상기 전단다이휠(230)은 상기 제2수직전단휠부(232)의 상단부가 다이스트리퍼(220) 측 개구(222) 상에 노출되게 배치되며, 제2십자형 휠장착홀(212)의 경사 구조에 따라 경사 배치된다.At this time, the shear die wheel 230 is disposed so that the upper end of the second vertical shear wheel unit 232 is exposed on the opening 222 on the die stripper 220 side, and the slope of the second cross-shaped wheel mounting hole 212 It is obliquely arranged according to the structure.

여기에서도, 상기 전단다이휠(230)의 제2수직전단휠부(232)는 원형구조체로서, 피대상물(M) 측으로 전단응력을 가할 수 있도록 하기 위해 그 외면에 대해 수평선 기준으로 8~10° 범위로 경사지게 형성된다.Here, the second vertical shearing wheel part 232 of the shearing die wheel 230 is a circular structure, in the range of 8 to 10° relative to the horizontal line with respect to its outer surface in order to apply a shear stress toward the object (M). It is formed obliquely.

상기 전단다이서브휠(240)은 상기 전단다이휠(230)의 제2수평축부(231)에 삽입된 채로 제2수직전단휠부(232)에 밀착 배치되고, 상기 제2십자형 휠장착홀(212) 측 휠배치홀부(212a) 상에 위치된다.The shear die subwheel 240 is disposed in close contact with the second vertical shear wheel portion 232 while being inserted into the second horizontal shaft portion 231 of the shear die wheel 230, and the second cross-shaped wheel mounting hole 212 ) Is located on the side wheel arrangement hole (212a).

이때, 상기 전단다이서브휠(240)은 원형구조체로서, 상기 제2수직전단휠부(232)의 직경보다 작게 형성함이 바람직하다.In this case, the shear die subwheel 240 is a circular structure, and is preferably formed smaller than the diameter of the second vertical shear wheel part 232.

여기에서, 상기 전단다이서브휠(240)에서도 그 외면에 대해 수평선 기준으로 8~10° 범위로 경사지게 형성된다.Here, the front die subwheel 240 is also formed to be inclined in a range of 8 to 10° relative to the horizontal line with respect to the outer surface thereof.

상기 제2베어링(250)은 한쌍으로 구비되고, 상기 전단다이휠(230) 측 제2수평축부(231)의 양측부에 삽입 결합되어 제2수직전단휠부(232)와 전단다이서브휠(240)에 밀착 배치되며, 상기 제2수평축부(231)의 원활한 회전을 지원하도록 구비된다.The second bearings 250 are provided in a pair, and are inserted and coupled to both sides of the second horizontal shaft portion 231 of the front die wheel 230 side, so that the second vertical front wheel portion 232 and the front die subwheel 240 ) Is disposed in close contact, and is provided to support smooth rotation of the second horizontal shaft part 231.

또한, 상기 제2베어링(250)은 다이홀더(210) 측에 핀관통홀을 형성하고 핀관통홀에 일자형 몸체의 스프링핀을 관통 삽입 배치 및 탭부재를 체결 조립하여 마감하는 형태로 지지하도록 구성할 수 있다.In addition, the second bearing 250 is configured to form a pin through hole on the side of the die holder 210 and to support the pin through hole in a form in which the spring pin of the straight body is inserted into the pin through hole, and the tab member is fastened and assembled. can do.

본 발명에서는, 상기 펀치부(100) 측 전단펀치휠(120)의 제1수직전단휠부(122)와 상기 다이부(200) 측 전단다이휠(230)의 제2수직전단휠부(232)는 서로 반대편에 위치하여 상하 방향에서 피대상물에 전단응력을 용이하게 가하도록 구비된다.In the present invention, the first vertical shearing wheel portion 122 of the punching portion 100 side shear punching wheel 120 and the second vertical shearing wheel portion 232 of the shearing die wheel 230 of the die portion 200 side They are located opposite to each other and are provided to easily apply shear stress to the object in the vertical direction.

이에, 상기 전단펀치서브휠(130)과 전단다이서브휠(240) 또한 서로 반대편에 위치하여 배치된다.Accordingly, the shear punch subwheel 130 and the shear die subwheel 240 are also disposed opposite to each other.

한편, 상기 펀치가이드(110), 다이홀더(210), 다이스트리퍼(220)는 각각 중량%로 탄소 0.38~0.43%, 규소 0.15~0.35%, 망간 0.60~0.85%, 크롬 0.90~1.20%, 니켈 0.25% 이하(0% 제외), 몰리브덴 0.15~0.35%, 구리 0.3% 이하(0% 제외), 인 0.03% 이하(0% 제외), 황 0.03% 이하(0% 제외)를 포함하는 SCM440 합금강 재질로 이루어지며, 열처리함으로써 경도(HRC) 50±2를 만족하도록 제작한다.On the other hand, the punch guide 110, the die holder 210, and the die stripper 220 are 0.38 to 0.43% carbon, 0.15 to 0.35% silicon, 0.60 to 0.85% manganese, 0.90 to 1.20% chromium, and nickel in weight percent, respectively. SCM440 alloy steel material containing 0.25% or less (excluding 0%), molybdenum 0.15 to 0.35%, copper 0.3% or less (excluding 0%), phosphorus 0.03% or less (excluding 0%), and sulfur 0.03% or less (excluding 0%) It is made of and is manufactured to satisfy the hardness (HRC) 50±2 by heat treatment.

이를 위해, 850~900℃에서 150~180분 동안 가열한 후 오일에 급냉시켜 담금질 처리하고 500~550℃에서 120~150분 동안 가열하여 탬퍼링한 후 공기중에서 서냉시키는 열처리를 1차 실시한다.To this end, after heating at 850 to 900°C for 150 to 180 minutes, quenching in oil and quenching, heating at 500 to 550°C for 120 to 150 minutes, tampering, and then slow cooling in air is first performed.

2차로 코일형 고주파 가열장치를 이용하되 고주파코일과 피대상물의 간극을 1~2mm로 조정한 상태에서 주파수 300kHz와 가열온도 850~900℃ 및 가열시간 2~3초 동안 고주파 가열 처리한 후, 산 수용액 또는 염류 수용액 15% 농도와 물 85% 농도의 혼합용액으로 고주파 담금질을 실시한다.Secondly, a coil-type high frequency heating device is used, but after the high frequency heat treatment is performed for a frequency of 300 kHz, a heating temperature of 850 to 900°C, and a heating time of 2 to 3 seconds while the gap between the high frequency coil and the object is adjusted to 1 to 2 mm, the acid Induction hardening is performed with a mixed solution of 15% concentration of aqueous solution or salt solution and 85% concentration of water.

한편, 상기 전단펀치휠(120), 전단펀치서브휠(130), 전단다이휠(230), 전단다이서브휠(240)은 각각 중량%로 탄소 1.40~1.60%, 규소 0.40 이하(0% 제외), 망간 0.50 이하(0% 제외), 인 0.003 이하(0% 제외), 황 0.003 이하(0% 제외), 몰리브덴 0.82~1.2%, 크롬 11.0~13.0%, 바나듐 0.20~0.50%를 포함하는 SKD11 합금강 재질로 이루어지며, 열처리를 통해 경도(HRC) 60±2를 만족하도록 제작한다.On the other hand, the shear punch wheel 120, the shear punch subwheel 130, the shear die wheel 230, and the shear die subwheel 240 are respectively in weight percent of 1.40 to 1.60% carbon and 0.40 or less silicon (excluding 0%) ), manganese 0.50 or less (excluding 0%), phosphorus 0.003 or less (excluding 0%), sulfur 0.003 or less (excluding 0%), molybdenum 0.82 to 1.2%, chromium 11.0 to 13.0%, vanadium 0.20 to 0.50% SKD11 It is made of alloy steel and manufactured to satisfy hardness (HRC) of 60±2 through heat treatment.

이를 위해, 1000~1100℃에서 20~30분 동안 담금질(quenching)한 후 로냉하고, 500~550℃에서 40~60분 동안 1차 탬퍼링 및 공냉 처리한 후 550~580℃에서 40~60분 동안 2차 탬퍼링 및 공냉 처리하며, 750~900℃에서 10~12시간 동안 티타늄(Ti)을 촉매로 표면에 침투 및 확산시킨 후 오일에 급냉시켜 담금질하는 침탄열처리를 실시한다.To this end, after quenching at 1000 to 1100°C for 20 to 30 minutes, followed by furnace cooling, first tampering and air cooling at 500 to 550°C for 40 to 60 minutes, then at 550 to 580°C for 40 to 60 minutes During secondary tampering and air cooling treatment, carburization heat treatment is performed in which titanium (Ti) is penetrated and diffused into the surface with a catalyst for 10 to 12 hours at 750 to 900°C, and then quenched in oil and quenched.

여기에서, 상기 담금질(quenching)시에는 진공상태에서 실시함이 더욱 바람직하다.Here, it is more preferable to perform the quenching in a vacuum state.

여기에서, 침탄열처리를 통해 티타늄을 표면에 침투 확산시킴으로써 표면부에 대한 강도 상승 및 내마모성을 도모할 수 있으며, 휠측 전단능력을 높일 수 있다.Here, by penetrating and diffusing titanium into the surface through carburizing heat treatment, it is possible to increase the strength and wear resistance of the surface portion, and increase the wheel-side shearing ability.

이와 같은 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 펀치프레스용 휠타입 전단공구(1)는 펀치부(100)가 펀치프레스의 상부금형에 장착되어 상하 이동하도록 설치되고, 다이부(200)가 펀치프레스의 하부금형에 장착되어 고정 배치된다.The wheel type shear tool 1 for a punch press according to the present invention having the above-described configuration is installed so that the punch unit 100 is mounted on the upper mold of the punch press to move up and down, and the die unit 200 is a punch press It is mounted and fixed on the lower mold of the machine.

그리고, 다이부(200)의 상면에 금속판재인 피대상물(M)을 안착 배치한 상태에 펀치부(100)를 하강 이동하여 피대상물(M)에 접촉시킴으로써 절단 가공을 위한 전단응력을 가할 수 있는 상태로 조정한다.In addition, by moving the punch part 100 downward in a state in which the object M, which is a metal plate material, is seated and disposed on the upper surface of the die part 200, it is possible to apply shear stress for cutting processing by moving down and in contact with the object M. Adjust to the state.

이러한 상태에 피대상물(M)을 자유롭게 위치 이동시켜 움직이면, 피대상물(M)의 상하 위치에서 펀치부(100) 측 전단펀치휠(120) 및 전단펀치서브휠(130)과 이에 매칭되는 다이부(200) 측 전단다이휠(230) 및 전단다이서브휠(240)이 회전 구동하면서 위치 이동하는 피대상물(M)에 지렛대 원리에 의한 전단응력을 가하여 절단 가공하게 된다.In such a state, when the object M is freely moved and moved, the shear punch wheel 120 and the shear punch subwheel 130 at the upper and lower positions of the object M at the upper and lower positions of the object M, and the matching die part The (200) side shear die wheel 230 and the shear die sub wheel 240 are cut and processed by applying a shear stress according to the lever principle to the object (M) that is moved in position while rotating.

이와 같은 펀치부(100)와 다이부(200) 측 가공작업에 의하여 피대상물(M) 측 필요한 치수와 형상으로 전단 처리할 수 있으며, 전단 부위에 대해 깨끗하게 면 처리할 수 있을 뿐만 아니라 기존에 비해 빠른 가공작업을 가능하게 하는 장점을 제공할 수 있다.The punch part 100 and the die part 200 side can be sheared to the required dimensions and shape of the target object (M) side by processing the side of the punch part 100 and the die part 200 side. It can provide the advantage of enabling fast machining operations.

이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.The above-described embodiment is merely a description of a preferred embodiment of the present invention, and is not limited to this embodiment, and various modifications and variations are made by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention. It will be said that this can be achieved, and it will be said to fall within the technical scope of the present invention.

100: 펀치부 110: 펀치가이드
112: 펀치삽입홀 113: 제1십자형 휠장착홀
120: 전단펀치휠 121: 제1수평축부
122: 제1수직전단휠부 130: 전단펀치서브휠
140: 제1베어링 150: 리테이너
160: 펀치바디 170: 펀치스프링
180: 헤드링 190: 펀치헤드
200: 다이부 210: 다이홀더
212: 제2십자형 휠장착홀 220: 다이스트리퍼
230: 전단다이휠 231: 제2수평축부
232: 제2수직전단휠부 240: 전단다이서브휠
250: 제2베어링
100: punch unit 110: punch guide
112: punch insertion hole 113: first cross-shaped wheel mounting hole
120: shear punch wheel 121: first horizontal shaft portion
122: first vertical shear wheel 130: shear punch subwheel
140: first bearing 150: retainer
160: punch body 170: punch spring
180: head ring 190: punch head
200: die part 210: die holder
212: second cross-shaped wheel mounting hole 220: die stripper
230: shear die wheel 231: second horizontal shaft portion
232: second vertical shearing wheel unit 240: shearing dive wheel
250: second bearing

Claims (8)

펀치프레스의 상부금형에 장착되고 금속판재인 피대상물의 상측에 위치하는 펀치부와, 펀치프레스의 하부금형에 장착되고 피대상물의 하측에 위치하는 다이부로 이루어지는 펀치프레스용 휠타입 전단공구에 있어서,
상기 펀치부는, 상부 개방형 구조의 펀치삽입홀이 형성된 원통형 구조체이고, 하단 중심부에 제1십자형 휠장착홀이 형성되는 펀치가이드; 상기 제1십자형 휠장착홀에 삽입 배치되어 회전 가능하게 지지 결합되고, 제1수평축부와 제1수직전단휠부가 십자형 구조로 일체 형성되며, 상기 제1수직전단휠부의 하단부가 펀치가이드의 하면보다 돌출 배치되어 피대상물에 전단응력을 가하도록 구비되는 전단펀치휠; 상기 전단펀치휠의 제1수평축부에 삽입된 채로 제1수직전단휠부에 밀착 배치되고, 상기 제1십자형 휠장착홀 상에 위치되며, 상기 제1수직전단휠부의 직경보다 작게 형성되는 전단펀치서브휠; 상기 제1수평축부의 양측부에 삽입 결합되어 제1수직전단휠부와 전단펀치서브휠에 밀착 배치되는 한쌍의 제1베어링; 을 포함하고,
상기 다이부는, 상단 중심부에 제2십자형 휠장착홀이 형성되는 다이홀더; 상기 다이홀더의 상측에 위치하여 체결되고, 상면 중앙에 개구가 형성되는 하부 개방형의 캡형 구조체로 구비되는 다이스트리퍼; 상기 제2십자형 휠장착홀에 삽입 배치되어 회전 가능하게 지지 결합되고, 제2수평축부와 제2수직전단휠부가 십자형 구조로 일체로 형성되며, 상기 제2수직전단휠부의 상단부가 다이스트리퍼 측 개구 상에 노출 배치되는 전단다이휠; 상기 전단다이휠의 제2수평축부에 삽입된 채로 제2수직전단휠부에 밀착 배치되고, 상기 제2십자형 휠장착홀 상에 위치되며, 상기 제2수직전단휠부의 직경보다 작게 형성되는 전단다이서브휠; 상기 제2수평축부의 양측부에 삽입 결합되어 제1수직전단휠부와 전단펀치서브휠에 밀착 배치되는 한쌍의 제2베어링; 을 포함하며,
상기 제1수직전단휠부와 제2수직전단휠부는 서로 반대편에 위치하여 상하 방향에서 피대상물에 전단응력을 가하도록 구비하고,
상기 제1십자형 휠장착홀과 제2십자형 휠장착홀은 각각, 정면 배치 기준하여 전후방향에 위치되는 부분에 대해 경사 구조로 형성하여 제1십자형 휠장착홀에는 전단펀치휠과 전단펀치서브휠을 경사 배치하고 제2십자형 휠장착홀에는 전단다이휠과 전단다이서브휠을 경사 배치하되, 수직선 기준으로 8~10° 범위로 경사지게 형성하며,
상기 다이스트리퍼의 상면에는 상기 개구의 일측면 방향에 이웃하여 전단다이서브휠 측 상단면이 노출되게 외측방향에서 내측방향을 향해 하향 경사지는 경사부를 형성하되, 수평선 기준으로 6~8° 범위로 경사지게 형성하며,
상기 전단펀치휠의 제1수직전단휠부, 전단펀치서브휠, 전단다이휠의 제2수직전단휠부, 전단다이서브휠은 각각, 외면에 대해 수평선 기준으로 8~10° 범위로 경사지게 형성하되, 상기 제1십자형 휠장착홀과 제2십자형 휠장착홀 측 전후방향에 대한 경사각과 동일한 경사각으로 형성하며,
상기 펀치가이드의 하단부 일측에는 스프링핀의 관통 삽입을 위한 핀관통홀을 형성하되 정면 배치 기준하여 제1십자형 휠장착홀 측 좌우방향을 경유하도록 형성하고, 상기 핀관통홀에 스프링핀을 관통 삽입 배치함에 의해 전단펀치휠의 제1수평축부에 삽입 결합되는 하나의 제1베어링을 하측 방향에서 지지하도록 하여 제1십자형 휠장착홀로부터 전단펀치휠 및 전단펀치서브휠의 이탈을 방지되게 하고, 상기 스프링핀의 양측단부에 탭부재를 체결 조립하여 마감하며,
상기 펀치가이드, 다이홀더, 다이스트리퍼는 각각 중량%로 탄소 0.38~0.43%, 규소 0.15~0.35%, 망간 0.60~0.85%, 크롬 0.90~1.20%, 니켈 0.25% 이하(0% 제외), 몰리브덴 0.15~0.35%, 구리 0.3% 이하(0% 제외), 인 0.03% 이하(0% 제외), 황 0.03% 이하(0% 제외)를 포함하는 SCM440 합금강 재질로 이루어지는 것으로서, 850~900℃에서 150~180분 동안 가열한 후 오일에 급냉시켜 담금질 처리하고 500~550℃에서 120~150분 동안 가열하여 탬퍼링한 후 공기중에서 서냉시키는 열처리를 1차 실시하며, 2차로 코일형 고주파 가열장치를 이용하되 고주파코일과 피대상물의 간극을 1~2mm로 조정한 상태에서 주파수 300kHz와 가열온도 850~900℃ 및 가열시간 2~3초 동안 고주파 가열 처리한 후, 산 수용액 또는 염류 수용액 15% 농도와 물 85% 농도의 혼합용액으로 고주파 담금질을 실시하여 경도(HRC) 50±2를 만족하도록 제작하며,
상기 전단펀치휠, 전단펀치서브휠, 전단다이휠, 전단다이서브휠은 각각 중량%로 탄소 1.40~1.60%, 규소 0.40 이하(0% 제외), 망간 0.50 이하(0% 제외), 인 0.003 이하(0% 제외), 황 0.003 이하(0% 제외), 몰리브덴 0.82~1.2%, 크롬 11.0~13.0%, 바나듐 0.20~0.50%를 포함하는 SKD11 합금강 재질로 이루어지는 것으로서, 1000~1100℃에서 20~30분 동안 담금질(quenching)한 후 로냉하고, 500~550℃에서 40~60분 동안 1차 탬퍼링 및 공냉 처리한 후 550~580℃에서 40~60분 동안 2차 탬퍼링 및 공냉 처리하며, 750~900℃에서 10~12시간 동안 티타늄(Ti)을 촉매로 표면에 침투 및 확산시킨 후 오일에 급냉시켜 담금질하는 침탄열처리를 실시하여 경도(HRC) 60±2를 만족하도록 제작하는 것을 특징으로 하는 펀치프레스용 휠타입 전단공구.
In the wheel type shear tool for punch presses comprising a punch part mounted on an upper mold of a punch press and located above an object that is a metal plate, and a die part mounted on the lower mold of the punch press and located below the object,
The punch unit is a cylindrical structure in which a punch insertion hole of an upper open structure is formed, and a punch guide having a first cross-shaped wheel mounting hole formed in a lower center thereof; It is inserted into the first cross-shaped wheel mounting hole and is rotatably supported and coupled, the first horizontal shaft portion and the first vertical shearing wheel portion are integrally formed in a cross-shaped structure, and the lower end of the first vertical shearing wheel is more than the lower surface of the punch guide. A shear punch wheel protrudingly disposed to apply a shear stress to an object; A shear punch sub that is inserted in the first horizontal shaft of the shear punch wheel and is disposed in close contact with the first vertical shearing wheel, is located on the first cross-shaped wheel mounting hole, and is formed smaller than the diameter of the first vertical shearing wheel. Wheel; A pair of first bearings that are inserted and coupled to both sides of the first horizontal shaft and disposed in close contact with the first vertical shear wheel and the shear punch subwheel; Including,
The die part may include a die holder having a second cross-shaped wheel mounting hole formed in the center of the upper end; A die stripper positioned on the upper side of the die holder and fastened, and provided as a lower open type cap-shaped structure having an opening formed in the center of the upper surface; Inserted into the second cross-shaped wheel mounting hole to be rotatably supported, the second horizontal shaft portion and the second vertical shearing wheel portion are integrally formed in a cross-shaped structure, and the upper end portion of the second vertical shearing wheel portion is an opening on the die stripper side A shear die wheel disposed to be exposed on the top; The shear die sub is disposed in close contact with the second vertical shearing wheel while being inserted into the second horizontal shaft of the shear die wheel, is located on the second cross-shaped wheel mounting hole, and is formed smaller than the diameter of the second vertical shearing wheel. Wheel; A pair of second bearings that are inserted and coupled to both sides of the second horizontal shaft and disposed in close contact with the first vertical shear wheel and the shear punch subwheel; Including,
The first vertical shearing wheel unit and the second vertical shearing wheel unit are located opposite to each other and are provided to apply a shear stress to the object in the vertical direction,
The first cross-shaped wheel mounting hole and the second cross-shaped wheel mounting hole are each formed in an inclined structure with respect to a portion positioned in the front and rear direction based on the front arrangement, and the first cross-shaped wheel mounting hole includes a shear punch wheel and a shear punch subwheel. The shear die wheel and the shear die subwheel are inclined in the second cross-shaped wheel mounting hole, and the shear die wheel and the shear die sub wheel are inclined in a range of 8-10° based on the vertical line
On the upper surface of the die stripper, an inclined portion that is inclined downward from the outer direction toward the inner direction is formed so that the upper surface of the shear die-subwheel side is exposed adjacent to one side of the opening, but is inclined in a range of 6 to 8° based on the horizontal To form,
The first vertical shearing wheel portion of the shear punch wheel, the shear punching subwheel, the second vertical shearing wheel of the shearing die wheel, and the shearing die subwheel are formed to be inclined in a range of 8 to 10° relative to the horizontal line with respect to the outer surface, wherein The first cross-shaped wheel mounting hole and the second cross-shaped wheel mounting hole are formed at the same inclination angle as the inclination angle in the front and rear direction
A pin through hole is formed on one side of the lower end of the punch guide for penetrating insertion of the spring pin, but is formed so as to pass through the left and right sides of the first cross-shaped wheel mounting hole based on the front arrangement, and the spring pin is inserted through the pin through hole. The first bearing that is inserted and coupled to the first horizontal shaft of the shear punch wheel is supported in a downward direction to prevent separation of the shear punch wheel and the shear punch subwheel from the first cross-shaped wheel mounting hole, and the spring Finish by fastening and assembling tab members on both ends of the pin,
Each of the punch guide, die holder, and die stripper is 0.38 to 0.43% carbon, 0.15 to 0.35% silicon, 0.60 to 0.85% manganese, 0.90 to 1.20% chromium, 0.25% or less of nickel (excluding 0%), and 0.15 molybdenum by weight, respectively. Made of SCM440 alloy steel material containing ~0.35%, copper 0.3% or less (excluding 0%), phosphorus 0.03% or less (excluding 0%), and sulfur 0.03% or less (excluding 0%), and 150~ at 850~900℃ After heating for 180 minutes, quenching in oil and quenching, heating at 500~550℃ for 120~150 minutes, tampering, and then annealed in air first, and secondly, use a coil type high frequency heating device. After high-frequency heat treatment for a frequency of 300 kHz, a heating temperature of 850 to 900°C, and a heating time of 2 to 3 seconds while the gap between the high frequency coil and the object is adjusted to 1 to 2 mm, the concentration of 15% acid or salt aqueous solution and water 85 It is manufactured to satisfy hardness (HRC) 50±2 by performing high frequency quenching with a mixed solution of% concentration.
The shear punch wheel, shear punch subwheel, shear die wheel, and shear die subwheel are each weight percent, in terms of weight: 1.40 to 1.60% carbon, 0.40 or less silicon (excluding 0%), 0.50 or less manganese (excluding 0%), and 0.003 or less phosphorus Made of SKD11 alloy steel material containing (excluding 0%), sulfur 0.003 or less (excluding 0%), molybdenum 0.82~1.2%, chromium 11.0~13.0%, and vanadium 0.20~0.50%, and 20~30 at 1000~1100℃ After quenching for a minute, it is cooled by furnace, first tampering and air cooling at 500 to 550°C for 40 to 60 minutes, then secondary tampering and air cooling at 550 to 580°C for 40 to 60 minutes, 750 It is characterized in that it is manufactured to satisfy hardness (HRC) 60±2 by performing carburizing heat treatment in which titanium (Ti) is penetrated and diffused into the surface with a catalyst for 10 to 12 hours at ~900°C and quenched in oil. Wheel type shear tool for punch press.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 펀치부는,
상기 펀치가이드의 펀치삽입홀 내에 하부가 삽입 끼움된 채로 상면에 안착 고정되어 구비되는 리테이너;
상기 리테이너를 관통하여 하부가 펀치삽입홀 내에 삽입 배치되고 승강 가능하게 수직 배치되는 펀치바디;
상기 펀치바디의 상부 외측에 위치하도록 삽입 배치된 채로 리테이너에 고정 결합되는 펀치스프링;
상기 펀치스프링의 상면에 배치되는 헤드링;
상기 헤드링의 상측에 위치된 채로 하측돌부가 펀치바디와 헤드링의 사이에 개재되어 고정 결합되는 펀치헤드; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펀치프레스용 휠타입 전단공구.
The method of claim 1,
The punch part,
A retainer mounted and fixed to an upper surface while a lower portion is inserted into the punch insertion hole of the punch guide;
A punch body penetrating the retainer and having a lower portion inserted into the punch insertion hole and vertically disposed so as to be elevating;
A punch spring fixedly coupled to the retainer while being inserted and disposed to be positioned outside the upper portion of the punch body;
A head ring disposed on the upper surface of the punch spring;
A punch head having a lower protrusion interposed between the punch body and the head ring while being positioned above the head ring to be fixedly coupled; Wheel type shear tool for punch press, characterized in that it further comprises.
삭제delete 삭제delete
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