KR102180066B1 - 파인 블랭킹 프레스장치 - Google Patents

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Abstract

파인 블랭킹 프레스장치가 개시된다. 본 발명에 따른 파인 블랭킹 프레스장치는, 제조된 부품이 배출되는 방향과 스크랩(Scrap)이 배출되는 방향이 상호 상이하다. 그러므로, 작업자가 부품과 스크랩을 최종적으로 분리 수거할 때, 혼란스러워하지 않고 수거할 수 있는 효과가 있을 수 있다. 그리고, 상호 대응하는 상부금형의 제1상부성형부와 하부금형의 제1하부성형부는 모재의 이송 경로 상에 위치되고, 상호 대응하는 상부금형의 제2상부성형부와 하부금형의 제2하부성형부는 모재의 이송 경로 외측에 위치된다. 그러면, 모재의 이송 방향과 평행한 상부금형 및 하부금형의 길이를 짧게 형성할 수 있으므로, 소형화할 수 있는 효과가 있을 수 있다.

Description

파인 블랭킹 프레스장치 {Fine blanking Press Apparatus}
본 발명은 판 형태의 모재를 전단(剪斷)하여 모재로부터 소정 형상의 부품을 분리 제조하는 파인 블랭킹 프레스장치에 관한 것이다.
기계 공작은 재료가 가지는 성질을 이용하여 재료를 원하는 형상이나 치수로 가공하는 기술이며, 금속재료가 가지는 가용성(Fusibility), 전성(Malleability), 절삭성(Mechianability) 등을 이용한다.
전성은 금속이 소성변형을 일으키는 성질로써, 전성의 성질을 이용하여 모재를 가공하는 공법을 소성가공이라고 한다. 소성가공에는 단조, 압연 또는 프레스가공(Press Working) 등이 있다.
프레스장치는 금형에 지지 설치된 재료를 강압하여 일정 모양으로 성형하는 장치로서, 블랭킹가공, 펀칭가공, 드로잉가공 또는 절단작업 등에 사용된다.
파인 블랭킹 프레스(Fine Blanking Press)란, 원기둥, 각기둥 또는 링 형태의 펀치를 이용하여 금속재의 판에 압축응력을 가하여 부품을 성형하는 것이다. 파인 블랭킹 프레스는 제조하고자 하는 부품의 전면(全面)에 걸쳐서 깨끗한 단면(斷面)을 얻을 수 있으므로, 한 번의 공정으로 정밀을 요하는 부품을 제조할 수 있다.
파인 블랭킹 프레스장치는 상부금형과 하부금형을 포함하며, 상부금형과 하부금형 사이로 소정 길이를 가지는 판 형태의 모재를 연속적으로 이송시키면서, 모재를 전단(剪斷)하여 모재로부터 소정 형상의 부품을 분리 제조한다.
많은 자동차용 부품들은 파인 블랭킹 프레스장치에 의하여 제조된다.
종래의 파인 블랭킹 프레스장치는 제조된 부품과 부품의 제조시 발생하는 스크랩(Scrap)이 동일한 방향으로 배출된다. 이때, 부품과 스크랩이 구획되어 배출되기는 하지만, 부품과 스크랩이 동일 방향으로 배출되므로, 작업자가 배출 경로의 단부에서 부품과 스크랩을 최종적으로 분리 수거할 때, 혼란스러울 수 있다.
그리고, 종래의 파인 블랭킹 프레스장치는 프로그래시브(Progressive) 타입이다. 프로그래시브 타입 파인 블랭킹 프레스장치는 모재를 이송시키면서, 모재의 이송 방향을 따라 부품을 순차적으로 프레스 성형한다. 이때, 복수의 성형구간은 모재의 이송 방향과 평행을 이루면서 직선형태로 배치된다. 이로 인해, 종래의 파인 블랭킹 프레스장치는 모재의 이송 방향을 향하는 길이가 긴 단점이 있다.
파인 블랭킹 프레스장치와 관련한 선행기술은 한국공개특허공보 10-2014-0081089호(2014년 07월 01일) 등에 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 모든 문제점들을 해결할 수 있는 파인 블랭킹 프레스장치를 제공하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 제조된 부품과 부품의 제조시 발생하는 스크랩(Scrap)을 상호 상이한 방향으로 배출시킴으로써, 작업자의 혼란을 방지할 수 있는 파인 블랭킹 프레스장치를 제공하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 소형화 할 수 있는 파인 블랭킹 프레스장치를 제공하는 것일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 프레스장치는, 고정된 상부금형과 상기 상부금형의 하측에 승강가능하게 설치된 하부금형을 가지며, 상기 상부금형과 상기 하부금형 사이를 통과하는 모재를 전단(剪斷)하여 링 형상의 부품을 제조하는 파인 블랭킹 프레스장치에 있어서, 상기 상부금형의 하면 및 상기 하부금형의 상면에는 상호 대응되게 상부성형부 및 하부성형부가 각각 설치되고, 상기 부품이 배출되는 방향과 상기 부품의 제조시 발생하는 스크랩(Scrap)이 배출되는 방향은 상이할 수 있다.
본 실시예에 따른 파인 블랭킹 프레스장치는, 제조된 부품이 배출되는 방향과 스크랩(Scrap)이 배출되는 방향이 상호 상이하다. 그러므로, 작업자가 부품과 스크랩을 최종적으로 분리 수거할 때, 혼란스러워하지 않고 수거할 수 있는 효과가 있을 수 있다.
그리고, 상호 대응하는 상부금형의 제1상부성형부와 하부금형의 제1하부성형부는 모재의 이송 경로 상에 위치되고, 상호 대응하는 상부금형의 제2상부성형부와 하부금형의 제2하부성형부는 모재의 이송 경로 외측에 위치된다. 그러면, 모재의 이송 방향과 평행한 상부금형 및 하부금형의 길이를 짧게 형성할 수 있으므로, 소형화할 수 있는 효과가 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파인 블랭킹 프레스장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파인 블랭킹 프레스장치로 공급되는 모재와 모재로부터 제조된 부품의 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 상부금형과 하부금형의 분해 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 상부금형의 제1상부성형부와 하부금형의 제1하부성형부 및 배출/이송부재의 확대 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 배출/이송부재의 확대 사시도.
도 6는 도 5에 도시된 지지모듈의 확대 분해 사시도.
도 7은 도 3에 도시된 상부금형의 제2상부성형부와 하부금형의 제2하부성형부 및 배출/이송부재의 확대 사시도.
도 8은 도 7에 도시된 제2하부성형부와 배출/이송부재의 수용공이 중첩된 상태를 보인 사시도.
도 9a 내지 도 9k는 부품을 제조하는 것을 설명하기 위한, 도 1의 "A-A"선 개략 단면도.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 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.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
"및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및/또는 제3항목"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 또는 제3항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결된다 또는 설치된다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 설치될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결된다 또는 설치된다"라고 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.
한편, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "형성된다, 결합된다, 설치된다"라고 언급된 때에는, 어떤 구성요소와 다른 구성요소가 별도로 마련되어 형성되거나, 결합되거나, 설치된 것 뿐만 아니라, 어떤 구성요소와 다른 구성요소가 하나의 몸체인 일체로 된 것도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 프레스장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파인 블랭킹 프레스장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파인 블랭킹 프레스장치로 공급되는 모재와 모재로부터 제조된 부품의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 파인 블랭킹 프레스장치는 상부금형(100)과 하부금형(200)을 포함할 수 있다. 상부금형(100)은 상대적으로 상측에 위치되어 고정되고, 하부금형(200)은 상부금형(100)의 하측에 위치되어 승강가능하게 설치될 수 있다. 이때, 상부금형(100)과 하부금형(200)은 상호 대향하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파인 블랭킹 프레스장치는 링 형상의 부품(60)을 제조할 수 있다. 소정 길이를 가지는 판 형상의 금속재의 모재(50)가 상부금형(100)과 하부금형(200) 사이로 공급되어 통과하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 파인 블랭킹 프레스장치는 모재(50)를 전단(剪斷)하여 부품(60)을 제조할 수 있다.
이하, 구성 요소들의 방향 및 면을 지칭함에 있어서, 도 1에 도시된 상부금형(100)측을 향하는 방향 및 면을 "상측 및 상면"이라 하고, 하부금형(200)측을 향하는 방향 및 면을 "하측 및 하면"이라 한다.
상부금형(100)과 하부금형(200)에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 1에 도시된 상부금형과 하부금형의 분해 사시도이다.
도시된 바와 같이, 상부금형(100)은 편평한 사각판 형상의 상부몸체(110)를 포함할 수 있고, 상부몸체(110)의 하면에는 상부성형부가 설치될 수 있다. 그리고, 하부금형(200)은 편평한 사각판 형상의 하부몸체(210)를 포함할 수 있고, 하부몸체(210)의 상면에는 하부성형부가 설치될 수 있다.
상기 상부성형부는 제1상부성형부(140)와 제2상부성형부(160)를 포함할 수 있고, 상기 하부성형부는 제1하부성형부(230)와 제2하부성형부(250)를 포함할 수 있으며, 제1상부성형부(140)와 제1하부성형부(230)는 상호 대향하고, 제2상부성형부(160)와 제2하부성형부(250)는 상호 대향하는 것이 바람직하다. 그리하여, 제1상부성형부(140)와 제1하부성형부(230)에 의하여 부품(60)이 링 형상으로 성형되고, 제2상부성형부(160)와 제2하부성형부(250)에 의하여 링 형상의 부품(60)에 다른 형상들이 성형될 수 있다.
제1상부성형부(140)는 상부몸체(110)에 설치된 상부지지블록(120)에 설치될 수 있고, 제1하부성형부(230)와 제2하부성형부(250)는 하부몸체(210)에 설치된 하부지지블록(220)에 설치될 수 있다.
제1상부성형부(140)와 제1하부성형부(230)는 상부금형(100)과 하부금형(200) 사이를 통과하는 모재(50)의 이송 경로 상에 위치될 수 있고, 제2상부성형부(160)와 제2하부성형부(250)는 모재(50)의 이송 경로 외측에 위치될 수 있다. 이는 후술한다.
상부몸체(110)에는, 모재(50)가 제1상부성형부(140)와 중첩되어, 제1상부성형부(140)의 하측으로 공급될 수 있도록 안내하는 안내롤러(131)가 설치될 수 있으며, 안내롤러(131)는 상호 간격을 가지는 한쌍으로 마련되어 상부몸체(110)의 좌측면측 및 우측면측에 각각 설치될 수 있다. 모재(50)는 한쌍으로 마련된 안내롤러(131) 사이로 공급되며, 상부몸체(110)의 좌측면측에서 우측면측으로 이송된다.
그리고, 상부지지블록(120)의 하면에는 제1상부성형부(140)의 하측으로 공급된 모재(50)가 전후방향으로 유동하는 것을 방지하는 지지바(135)가 설치될 수 있다. 지지바(135)는 상부지지블록(120)의 중심을 기준으로 대략 대칭을 이루면서 상부지지블록(120)의 모서리부측에 설치될 수 있다.
모재(50)를 전단하여 제조한 부품(60)은 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 외부로 배출된다. 그리고, 링 형상의 부품(60)을 제조하면, 부품(60) 내부의 형상과 대응된 원판 형상의 스크랩(Scrap)(70)이 발생하며, 스크랩(70)도 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 외부로 배출된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파인 블랭킹 프레스장치는 부품(60)과 스크랩(70)을 상호 상이한 방향으로 배출시킬 수 있다. 더 구체적으로 설명하면, 모재(50)의 이송 방향을 기준으로, 부품(60)이 배출되는 방향과 스크랩(70)이 배출되는 방향은 상호 반대 방향일 수 있다. 그러면, 작업자가 부품(60)과 스크랩(70)을 최종적으로 수거할 때, 질서 정연하게 수거할 수 있다.
부품(60)과 스크랩(70)이 배출되는 것에 대하여 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
먼저, 상부금형(100)의 제1상부성형부(140)와 하부금형(200)의 제1하부성형부(230)에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 3에 도시된 상부금형의 제1상부성형부와 하부금형의 제1하부성형부 및 배출/이송부재의 확대 사시도이다.
도시된 바와 같이, 제1상부성형부(140)와 제1하부성형부(230)는 상호 대향되게 설치되고, 모재(50)는 제1상부성형부(140)와 제1하부성형부(230) 사이로 공급되어 이송된다. 그러므로, 제1상부성형부(140)와 제1하부성형부(230)와 모재(50)는 중첩된 형태이다.
제1상부성형부(140)는 제1상부지지부재(141)와 제2상부지지부재(145)를 포함할 수 있다.
제1상부지지부재(141)는 단면(斷面) 형상이 링 형상으로 형성될 수 있으며, 상부지지블록(120)에 설치될 수 있다. 이때, 제1상부지지부재(141)의 하면은 상부지지블록(120)의 하면 보다 상측에 위치될 수 있다. 그리고, 제2상부지지부재(145)는 원기둥 형상으로 형성될 수 있으며, 제1상부지지부재(141)의 내부에 설치될 수 있다. 이때, 제2상부지지부재(145)의 하면은 상부지지블록(120)의 하면과 동일 평면 상에 위치될 수 있다. 그러면, 상부지지블록(120)과 제1상부지지부재(141)와 제2상부지지부재(145)에 의하여 상부안치홈(149)이 형성될 수 있다.
제1하부성형부(230)는 제1하부펀치(231)와 제1하부지지부재(235)를 포함할 수 있다.
제1하부펀치(231)는 단면(斷面) 형상이 링 형상으로 형성될 수 있으며, 하부지지블록(220)에 승강가능하게 설치될 수 있다. 제1하부펀치(231)는 승강하므로, 제1하부펀치(231)의 상면은 하부지지블록(220)의 상면 하측에 위치될 수 있고, 상면 상측에 위치될 수 있다. 제1하부지지부재(235)는 원기둥 형상으로 형성될 수 있으며, 제1하부펀치(231)의 내부에 설치될 수 있다. 이때, 제1하부지지부재(235)의 상면은 하부지지블록(220)의 상면과 동일 평면 상에 위치될 수 있다. 그리고, 제1상부지지부재(141)와 제1하부펀치(231)는 상호 대응되는 형상으로 형성될 수 있고, 제2상부지지부재(145)와 제1하부지지부재(235)는 상호 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
제1하부펀치(231)에 의하여 부품(60)이 성형되고, 부품(60)은 제1하부펀치(231)에 탑재되어 승강한다. 그러므로, 제조중인 부품(60)은 제1하부펀치(231)에 위치된다.
그리하여, 제1상부성형부(140)와 제1하부성형부(230) 사이에 모재(50)가 위치되면, 하부금형(200)이 상승한다. 그리고, 제1하부펀치(231)는 하부금형(200)에 대하여 상승하여 모재(50)를 전단한다. 그러면, 제1하부펀치(231)에 의하여 링 형상의 부품(60)이 성형되며, 부품(60)은 제1하부펀치(231)와 함께 상승하여 상부안치홈(149)에 안치된다. 이때, 스크랩(70)은 제1하부지지부재(235)에 탑재 지지된다.
제1하부지지부재(235)에 탑재 지지된 스크랩(70)은 배출/이송모듈(310)의 배출/이송부재(311)에 의하여 제거되고, 상부안치홈(149)에 안치된 부품(60)은 하강하여 배출/이송부재(311)에 의하여 제2하부성형부(250)로 이송된다. 제1하부지지부재(235)에 탑재 지지된 스크랩(70)이 배출/이송부재(311)에 의하여 제거될 때, 상부안치홈(149)에 안치된 부품(60)은 제1하부펀치(231)와 함께 하강하여 스크랩(70)의 하측에 위치된다.
제1상부성형부(140)와 제1하부성형부(230)와 모재(50)는 중첩된다. 그리고, 모재(50)는 이송되므로, 부품(60)의 제조시 모재(50)로부터 발생하는 스크랩(70)은 모재(50)의 이송 경로 상에 위치됨은 당연하다.
다음에는, 배출/이송모듈(310)에 의하여 스크랩(70)이 배출되는 것에 대하여 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5는 도 4에 도시된 배출/이송부재의 확대 사시도이고, 도 6는 도 5에 도시된 지지모듈의 확대 분해 사시도이다.
도시된 바와 같이, 배출/이송모듈(310)은 하부금형(200)에 설치되며, 하부금형(200)과 함께 승강할 수 있다. 배출/이송모듈(310)은 대략 사각판 형상으로 형성된 배출/이송부재(311)를 포함할 수 있고, 배출/이송부재(311)는 하부금형(200)의 하부지지블록(220)의 상면에 직선왕복운동가능하게 설치될 수 있다.
더 구체적으로 설명하면, 배출/이송부재(311)는 상부금형(100)과 하부금형(200) 사이에 위치되어, 모재(50)와 직교하는 형태로 직선왕복운동가능하게 설치될 수 있다. 즉, 배출/이송부재(311)는 상호 대향하는 제1상부성형부(140)와 제1하부성형부(230)의 부위와 상호 대향하는 제2상부성형부(160)와 제2하부성형부(250)의 부위 사이를 직선왕복운동가능하게 설치될 수 있다.
그리하여, 배출/이송부재(311)는 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 전면 외측으로 스크랩(70)을 배출하고, 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 후면측으로 부품(60)을 이송한 후, 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 후면 외측으로 부품(60)을 배출할 수 있다.
더 상세히 설명하면, 부품(60)의 제조시 발생한 스크랩(70)이 제1하부지지부재(235)에 탑재 지지되고, 제1하부펀치(231)의 하강에 의하여 부품(60)이 스크랩(70)의 하측에 위치되면, 배출/이송부재(311)는 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 후면측에서 전면측으로 직선운동한다. 그러면, 배출/이송부재(311)의 전면에 의하여 스크랩(70)이 밀려서 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 전면 외측으로 배출될 수 있다.
그리고, 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 전면측으로 직선운동한 배출/이송부재(311)가 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 후면측으로 직선운동하여 배출/이송부재(311)의 소정 부위가 제1하부펀치(231)의 하측에 위치되면, 제1하부펀치(231)가 상승한다. 그러면, 부품(60)이 배출/이송부재(311)에 수용된다. 그후, 배출/이송부재(311)가 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 후면측으로 더 직선운동하면, 배출/이송부재(311)에 수용된 부품(60)이 제2하부성형부(250)로 이송된다. 그리고, 배출/이송부재(311)에 탑재 지지된 부품(60)은 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 후면 외측으로 배출되는데, 이는 후술한다.
배출/이송부재(311)는 직선왕복운동하면서 제1하부성형부(230)와 제2하부성형부(250) 중, 적어도 하나와 중첩될 수 있고, 배출/이송부재(311)의 상면 전방측 부위에는 부품(60)이 수용되는 수용공(311a)이 형성될 수 있다.
배출/이송모듈(310)은 배출/이송부재(311)를 직선운동시키기 위한 구동부, 상기 구동부의 동력을 배출/이송부재(311)로 전달하기 위한 동력전달수단 및 상기 동력전달수단에 설치되어 배출/이송부재(311)를 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 전면측으로 탄성 지지하고, 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 후면측으로 탄성 지지하는 탄성부재(313)(도 3 참조) 등을 더 포함할 수 있다.
탄성부재(313)는, 배출/이송부재(311)가 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 전면측으로 운동할 때 및 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 후면측으로 운동할 때, 배출/이송부재(311)가 주위의 다른 부품들과 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
배출/이송부재(311)의 수용공(311a)에 부품(60)이 수용되었을 때, 부품(60)이 수용공(311a)의 내부에서 유동하지 않아야, 배출/이송부재(311)에 의하여 부품(60)이 제2하부성형부(250)로 이송되었을 때, 부품(60)이 제2하부성형부(250)의 정해진 부위에 위치될 수 있다.
배출/이송부재(311)의 수용공(311a)의 내주면에는 부품(60)이 유동하는 것을 방지하는 지지모듈(330)이 설치될 수 있으며, 지지모듈(330)은 적어도 2개 설치되어 수용공(311a)의 중심을 기준으로 등간격을 이룰 수 있다.
지지모듈(330)은 받침부재(331), 지지부재(333), 커버(335) 및 탄성부재(337)를 포함할 수 있다.
받침부재(331)는 수용공(311a)을 형성하는 배출/이송부재(311)의 내주면측에 설치될 수 있다. 받침부재(331)의 내부에는 삽입공(331a)이 형성될 수 있고, 수용공(311a)측을 향하는 삽입공(331a)의 부위는 수용공(311a)과 연통될 수 있다.
지지부재(333)는 받침부재(331)의 삽입공(331a)에 삽입 설치될 수 있다. 이때, 지지부재(333)의 일단부측은 수용공(311a)과 연통된 삽입공(331a)의 부위를 통하여 수용공(311a)의 내측에 위치될 수 있으며, 부품(60)의 외주면과 접촉할 수 있다. 제1하부펀치(231)에 탑재 지지된 부품(60)은 제1하부펀치(231)의 상승에 의하여 상승하면서, 복수의 지지부재(333)의 내부로 삽입되어 지지부재(333)의 일단면(一端面)에 외주면이 각각 접촉 지지된다. 그러므로, 부품(60)이 지지부재(333)의 내부로 용이하게 삽입될 수 있도록, 지지부재(333)의 일단면 하측 모서리부는 모따기되어 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
삽입공(331a)이 형성된 받침부재(331)에는 양측 내면에는 단면(段面)(331b)이 형성될 수 있고, 지지부재(333)의 양측면에는 단면(331b)에 걸리는 걸림턱(333a)이 형성될 수 있다. 단면(331b)과 걸림턱(333a)에 의하여 지지부재(333)가 받침부재(331)의 하측으로 이탈하는 것이 방지될 수 있다.
커버(335)는 지지부재(333)를 덮는 형태로 받침부재(331)에 결합되어 지지부재(333)가 받침부재(331)의 상측으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
받침부재(331)에 설치된 지지부재(333)는 수용공(311a)측으로 유동가능하게 설치될 수 있고, 탄성부재(337)는 받침부재(331)와 지지부재(333) 사이에 설치되어 지지부재(333)를 수용공(311a)의 내측으로 탄성 지지할 수 있다.
그리하여, 제1하부펀치(231)의 상승에 의하여 부품(60)이 상승하여 지지부재(333)의 내부로 삽입될 때, 지지부재(333)는 수용공(311a)의 외측으로 유동한다. 그 후, 지지부재(333)의 내부에 부품(60)이 삽입되면, 지지부재(333)는 탄성부재(337)에 의하여 수용공(311a)측으로 탄성 지지되므로, 부품(60)이 지지부재(333)에 의하여 탄성 지지된다. 이로 인해, 부품(60)은 지지부재(333)의 내부에 용이하게 삽입될 수 있고, 지지부재(333)에 삽입된 부품(60)은 견고하게 지지될 수 있다.
전술한 바와 같이, 스크랩(70)을 제거한 배출/이송부재(311)의 수용공(311a)이 제1하부성형부(230)에 위치되면, 제1하부펀치(231)의 상승에 의하여 부품(60)이 수용공(311a)의 내부에 위치된다. 그리고, 수용공(311a)의 내부에 위치된 부품(60)은 배출/이송부재(311)에 의하여 제2상부성형부(160) 및 제2하부성형부(250)로 이송되어 성형된다.
제2상부성형부(160) 및 제2하부성형부(250)에 대하여 도 2, 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 7은 도 3에 도시된 상부금형의 제2상부성형부와 하부금형의 제2하부성형부 및 배출/이송부재의 확대 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 제2하부성형부와 배출/이송부재의 수용공이 중첩된 상태를 보인 사시도이다.
도시된 바와 같이, 제2상부성형부(160)는 수용지지부재(161), 승강지지부재(163), 상부펀치(165) 및 제3상부지지부재(167)를 포함할 수 있다.
수용지지부재(161)는 관 형태로 형성될 수 있으며, 제1상부성형부(140)와 제2하부성형부(230)에 의하여 성형된 부품(60)이 수용 지지될 수 있다. 그러므로, 수용지지부재(161)의 내면은 부품(60)의 외면과 대응되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 하부금형(200)이 상승하면, 배출/이송부재(311)의 수용공(311a)에 수용지지부재(161)가 삽입되며, 수용공(311a)에 수용된 부품(60)은 수용지지부재(161)의 내부에 삽입된다.
승강지지부재(163)는 부품(60)과 대응되는 형상으로 형성되어 수용지지부재(161)의 내부에 승강가능하게 설치될 수 있다. 승강지지부재(163)는, 하부금형(200)이 상승할 때, 수용지지부재(161)의 내부에 부품(60)이 삽입 지지되는 공간(161a)이 형성될 수 있도록 상승할 수 있다.
상부펀치(165)는 승강지지부재(163)에 설치되며, 승강지지부재(163)에 대하여 승강가능하게 설치될 수 있다. 그리하여, 수용지지부재(161)의 내부에 부품(60)이 수용 지지되고, 승강지지부재(163)에 부품(60)이 접촉 지지되면, 상부펀치(165)가 하강하여 부품(60)에 필요한 형상을 성형할 수 있다.
승강지지부재(163)에 부품(60)이 지지된 상태에서 상부펀치(165)에 의하여 부품(60)이 성형되므로, 승강지지부재(163)는 제조중인 부품(60)이 위치되는 부위이다.
제3상부지지부재(167)는 승강지지부재(163)의 내부에 설치될 수 있으며, 부품(60)이 수용지지부재(161)에 수용되면, 부품(60)의 내주면에 삽입되어 부품(60)을 지지할 수 있다.
제3상부지지부재(167)의 하단부측 외주면에는 단면성형턱(167a)이 돌출 형성될 수 있다. 즉, 단면성형턱(167a)은 제3상부지지부재(167)의 외경 보다 크게 형성될 수 있으며, 상승하는 부품(60)의 내주면측 상면과 접촉하여 압착할 수 있다. 그러면, 부품(60)의 내주면측 상면에는 단면(段面)(60a)(도 2 참조)이 성형될 수 있다.
제2하부성형부(250)는 안내부재(251)와 제2하부지지부재(255)를 포함할 수 있다.
하부지지블록(220)에는 하부금형(220)이 상승하였을 때, 수용지지부재(161)이 삽입되는 삽입공(222)이 형성될 수 있고, 안내부재(251)는 삽입공(222)의 내주면에 복수개 설치될 수 있다.
하부금형(200)이 상승하면, 수용지지부재(161)가 수용공(311a) 및 삽입공(222)에 삽입되어 부품(60)을 수용한다. 이때, 안내부재(251)와 수용지지부재(161)가 간섭하는 것을 방지하기 위하여, 수용지지부재(161)의 외주면에는 안내부재(251)가 삽입되는 삽입홈(161b)이 형성될 수 있다. 안내부재(251)와 삽입홈(161b)은, 수용지지부재(161)가 수용공(311a)의 정확한 부위에 삽입되었가는 감지하는 기능도 할 수 있다.
제2하부지지부재(255)는 삽입공(222)의 내부에 설치될 수 있으며, 부품(60)을 받쳐서 지지할 수 있다.
부품(60)이 수용지지부재(161)에 수용 지지되고, 승강지지부재(163)에 지지되면, 부품(60)에 필요한 형상이 상부펀치(165)와 단면성형턱(167a)에 의하여 성형된다. 이때, 부품(60)은 미세하게 팽창되어 될 수 있고, 이로 인해 부품(60)이 수용지지부재(161) 및 제3상부지지부재(167)에 끼여서 빠지지 않을 수 있다. 이때, 승강지지부재(163)가 하강하여, 수용지지부재(161) 및 제3상부지지부재(167)에 끼인 부품(60)을 낙하시킬 수 있다. 낙하된 부품(60)은 배출/이송부재(311)의 상면 후방측 부위에 탑재 지지된다.
배출/이송부재(311)는 제2하부성형부(250)로 부품(60)을 이송한 다음, 제1하부성형부(230)측으로 운동한다. 이때, 배출/이송부재(311)의 전면에 의하여 다른 스크랩(70)이 상부금형(100) 및 하부금형(100)의 전면측으로 배출되고, 배출/이송부재(311)의 상면 후방측 부위에 부품(60)에 낙하되어 탑재된다. 그리고, 배출/이송부재(311)가 다른 부품(60)을 제2하부성형부(250)로 이송하기 위하여, 제2하부성형부(250)측으로 운동하면, 배출/이송부재(311)에 탑재된 부품(60)은 상부금형(100) 및 하부금형(100)의 후면측으로 배출된다.
배출/이송부재(311)에는 부품(60)이 낙하되었을 때, 부품(60)이 부품(60)의 배출 경로 외측으로 이탈하는 것을 방지하는 이탈방지레일(311b)이 형성될 수 있다.
도 9a 내지 도 9k는 부품을 제조하는 것을 설명하기 위한, 도 1의 "A-A"선 개략 단면도로서, 이를 설명한다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 하부금형(200)이 하사점에 위치하고, 배출/이송모듈(310)의 배출/이송부재(311)의 수용공(311a)이 상기 하부성형부의 제2하부성형부(250)와 중첩된 상태를 최초의 상태라 가정한다. 도 9a에 도시된 상태에서, 모재(50)를 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 좌측면으로 유입하여, 우측면으로 이송시킨다. 이때, 모재(50)는 상기 상부성형부의 제1상부성형부(140)와 중첩되게 공급된다.
모재(50)가 제1상부성형부(140)의 하측에 위치되면, 도 9b에 도시된 바와 같이, 하부금형(200)이 상승하고, 이로 인해 제1하부성형부(230)가 모재(50)의 하면과 접촉한다. 그 후, 도 9c에 도시된 바와 같이, 제1하부성형부(230)의 제1하부펀치(231)가 상승하면, 모재(50)의 일부가 전단되어 제1상부성형부(140)의 상부안치홈(149)에 삽입 안치된다. 상부안치홈(149)에 삽입 안치된 모재(50)의 부위가 제조중인 부품(60)이다. 그리고, 부품(60)의 제조시 발생하는 스크랩(70)은 제1하부지지부재(235)의 상면에 탑재 지지된다.
하부금형(200)과 제1하부펀치(231)는 동시에 상승할 수 있고, 하부금형(200)이 먼저 상승한 다음, 제1하부펀치(231)가 상승할 수 있다.
그후, 도 9d에 도시된 바와 같이, 하부금형(200)이 하강하고, 제1하부펀치(231)가 하강하여 부품(60)을 하강시킨다. 이때, 부품(60)은 스크랩(70)의 하측에 위치된다. 그후, 도 9e에 도시된 바와 같이, 배출/이송부재(311)가 제2하부성형부(250)에서 제1하부성형부(230)측으로 운동한다. 그러면, 배출/이송부재(311)의 전면에 의하여 제1하부지지부재(235)의 상면에 탑재 지지된 스크랩(70)이 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 우측면 외측으로 배출된다. 스크랩(70)을 배출시킨 배출/이송부재(311)는, 수용공(311a)이 제1하부성형부(230)와 대향되게 위치되면, 정지한다.
그러면, 도 9f에 도시된 바와 같이, 제1하부펀치(231)의 상승에 의하여 부품(60)이 상승하고, 이로 인해 부품(60)이 배출/이송부재(311)의 수용공(311a)에 삽입되어, 지지모듈(330)에 의하여 지지된다.
그후, 배출/이송부재(311)는 부품(60)을 수용하여 제2하부성형부(250)측으로 운동하며, 부품(60)은, 도 9g에 도시된 바와 같이, 제2하부성형부(250)의 상측에 위치된다.
그러면, 도 9h에 도시된 바와 같이, 하부금형(200)이 상승하고, 하부금형(200)의 상승에 의하여 부품(60)이 제2상부성형부(160)의 수용지지부재(161)의 내부에 삽입 지지된다. 이때, 부품(60)의 상면은 승강지지부재(163)의 하면에 접촉되어 지지될 수 있고, 부품(60)의 내부에는 제3상부지지부재(167)가 삽입 될 수 있다. 이로 인해, 부품(60)이 견고하게 지지된다. 그리고, 부품(60)이 조금 더 상승하면, 제3상부지지부재(167)의 외주면에 형성된 단면성형턱(167a) 및 승강지지부재(163)에 승강가능하게 설치된 복수의 상부펀치(165)(도 7 및 도 8 참조)에 의하여 부품(60)에 필요한 형상이 형성된다. 그러면, 원하는 형상의 부품(60)이 제조된다.
원하는 형상의 부품(60)이 제조되면, 도 9i에 도시된 바와 같이, 하부금형(200)이 하강하고, 그 후, 도 9j에 도시된 바와 같이, 배출/이송부재(311)가 제1하부성형부(230)측으로 운동하면서 다른 스크랩(70)의 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 우측면 외측으로 배출한다. 그리고, 배출/이송부재(311)의 수용공(311a)이 제1하부성형부(230)와 대응되게 위치되면, 제2상부성형부(160)에 지지된 부품(60)이 승강지지부재(163)의 하강에 의하여 배출/이송부재(311)의 상면 후방측 부위에 낙하한다.
그후, 배출/이송부재(311)가 제2하부성형부(250)측으로 운동하면, 도 9k에 도시된 바와 같이, 배출/이송부재(311)에 탑재 지지된 부품(60)이 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 좌측면 외측으로 배출된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파인 블랭킹 프레스장치는 부품(60)이 배출되는 방향과 스크랩(70)이 배출되는 방향이 상호 상이하다. 그러므로, 작업자가 부품(60)과 스크랩(70)을 최종적으로 분리 수거할 때, 혼란스러워하지 않고 수거할 수 있다.
그리고, 상호 대응하는 상부금형(100)의 제1상부성형부(140)와 하부금형(200)의 제1하부성형부(230)는 모재(50)의 이송 경로 상에 위치되고, 상호 대응하는 제2상부성형부(160)와 제2하부성형부(250)는 모재(50)의 이송 경로 외측에 위치된다. 그러면, 모재(50)의 이송 방향과 평행한 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 길이를 짧게 형성할 수 있으므로, 소형화 할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 상부금형
140: 제1상부성형부
160: 제2상부성형부
200: 하부금형
230: 제1하부성형부
250: 제2하부성형부
310: 배출/이송모듈
330: 지지모듈

Claims (12)

  1. 고정된 상부금형과 상기 상부금형의 하측에 승강가능하게 설치된 하부금형을 가지며, 상기 상부금형과 상기 하부금형 사이를 통과하는 모재를 전단(剪斷)하여 링 형상의 부품을 제조하는 파인 블랭킹 프레스장치에 있어서,
    상기 상부금형의 하면 및 상기 하부금형의 상면에는 상호 대응되게 상부성형부 및 하부성형부가 각각 설치되고,
    상기 부품이 배출되는 방향과 상기 부품의 제조시 발생하는 스크랩(Scrap)이 배출되는 방향은 상이하며,
    상기 모재는 소정 길이를 가지는 판 형상으로 형성되어 상기 상부금형의 일측면에서 타측면으로 연속적으로 이송되고,
    상기 모재의 이송 방향을 기준으로, 상기 부품이 배출되는 방향과 상기 스크랩이 배출되는 방향은 반대 방향인 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 프레스장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부성형부는 상기 모재와 중첩되게 설치된 제1상부성형부와 상기 모재의 외측에 설치된 제2상부성형부를 포함하고,
    상기 하부성형부는 상기 제1상부성형부 및 상기 제2상부성형부와 각각 대응되게 설치된 제1하부성형부와 제2하부성형부를 포함하며,
    상기 제1상부성형부와 상기 제1하부성형부에 의하여 성형된 상기 부품은 상기 제2하부성형부로 이송된 후, 상기 제2상부성형부와 상기 제2하부성형부에 의하여 성형되는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 프레스장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2상부성형부와 상기 제2하부성형부에 의하여 성형된 상기 부품은 상기 제2상부성형부에 지지된 후, 낙하하여 배출되는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 프레스장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1상부성형부와 상기 제1하부성형부에 의하여 상기 부품이 링 형상으로 성형되고,
    상기 하부금형의 상면에는, 상기 부품이 링 형상으로 성형될 때 발생하는 상기 스크랩을 상기 모재의 이송 경로상에서 제거하고, 상기 부품을 상기 제2하부성형부로 이송한 후 배출하는 배출/이송부재가 직선운동가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 프레스장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배출/이송부재는, 상기 스크랩의 배출 방향과 상기 부품의 배출 방향 사이에서 직선왕복운동하고, 상기 제2하부성형부에서 상기 제1하부성형부을 향하여 직선운동하면서 상기 스크랩을 제거하며, 상기 부품을 자신의 내부에 수용하여 상기 제1하부성형부에서 상기 제2하부성형부를 향하여 직선운동하면서 이송하는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 프레스 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배출/이송부재는 직선운동함에 따라 상기 제1하부성형부와 상기 제2하부성형부 중, 적어도 하나와 중첩되고,
    상기 배출/이송부재에는 상기 부품이 수용되는 수용공이 형성된 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 프레스장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 부품이 위치되는 상기 제1하부성형부의 부위는 상기 하부금형에 대하여 승강가능하게 설치되고,
    상기 스크랩을 제거하기 위하여 상기 배출/이송부재가 운동하면, 상기 제1상부성형부와 상기 제1하부성형부에 의하여 성형된 상기 부품은 상기 스크랩의 하측에 위치되고,
    상기 배출/이송부재가 상기 스크랩을 제거한 후, 상기 수용공이 상기 제1하부성형부에 위치되면, 상기 부품은 상기 수용공의 내부에 위치되는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 프레스장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수용공의 내주면에는 상기 수용공에 수용된 상기 부품을 지지하는 지지모듈이 설치된 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 프레스장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제2상부성형부에 지지된 상기 부품은 상기 배출/이송부재로 낙하되어 배출되고,
    상기 배출/이송부재에는 상기 부품이 낙하되었을 때, 상기 부품이 상기 부품의 배출 경로 외측으로 이탈하는 것을 방지하는 이탈방지레일이 형성된 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 프레스 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 배출/이송부재에 낙하된 상기 부품은, 상기 배출/이송부재가 상기 스크랩을 제거하고, 상기 부품을 수용하여 상기 제2하부성형부로 운동할 때 배출되는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 프레스 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 부품이 위치되는 상기 제2상부성형부의 부위는 상기 상부금형에 대하여 승강가능하게 설치되어, 상기 부품이 상기 제2상부성형부에 삽입 지지되는 것을 허용하고,
    상기 제2상부성형부는 상기 제2상부성형부에 지지된 상기 부품을 상기 배출/이송부재로 낙하시키는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 프레스 장치.
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