KR102360323B1 - 프레스 성형장치 및 성형방법 - Google Patents
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Abstract
상부금형 및 하부금형 사이에 배치된 판재를 프레스 가공하여 일측에 요홈이 형성된 성형품을 획득하기 위한 프레스 성형장치에 관한 것이다. 프레스 성형장치는 상기 상부금형에 제공되고, 상기 판재의 이송시 상기 성형품이 형성되는 부위와 간섭되지 않도록 상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하는 피어싱 펀치; 상기 상부금형에 제공되고, 상기 피어싱 홀들 사이에 상기 성형품의 외형과 대응되는 형상의 하프블랭킹 홈부를 형성하는 하프블랭킹 펀치; 상기 상부금형에 제공되고, 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 커팅하여 성형품을 획득하는 블랭킹 펀치; 및 상기 하부금형에 제공되고, 상기 피어싱 펀치와 하프블랭킹 펀치 및 블랭킹 펀치와 마주하는 부위에 각각 함몰 형성된 가공부;를 포함한다.
Description
본 발명은 상부금형 및 하부금형 사이에 배치된 판재를 프레스 가공하여 성형품을 획득하기 위한 프레스 성형장치 및 성형방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 블랭킹 가공 전에 성형품이 형성되는 부위의 사이마다 피어싱 홀을 형성함으로써 블랭킹 공정시 가공부위에 블랭킹 펀치가 잘 삽입되도록 하고, 블랭크 공정시 성형품을 푸시백(Push back)해 줌으로써 평탄도가 향상된 성형품의 획득이 가능한 프레스 성형장치 및 성형방법에 관한 것이다.
일반적으로 프레스 성형장치는 금속판재의 전단(剪斷)이나 굽힘 가공 등을 위해 사용되는 것으로서, 판재에 전단력이나 굽힘력을 가하기 위한 금형을 포함할 수 있다. 상기 금형은 프레스 성형장치의 베드에 수평으로 고정되는 하부금형과, 상기 하부금형의 연직 상부에서 승강하며 하부금형 상에 배치된 판재를 가압하거나 펀칭하는 상부금형으로 이루어질 수 있다.
이러한 프레스 성형장치는 각종 공산품의 대량 생산라인에 설치되어, 별도의 공급라인을 통해 하부금형과 상부금형 사이로 공급된 판재를 설계된 형상으로 찍어낼 수 있다. 예컨대 각종 전자제품의 내부 케이스나 금속제 용기, 반도체(IC) 테스트를 위한 소켓 등은 프레스 성형장치에 의해 제작될 수 있다.
한편, 도 1은 종래 기술에 따른 프레스 성형장치를 이용하여 블랭킹 가공되는 판재를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 프레스 성형장치(1)를 이용한 전단 가공 중 하나인 블랭킹 가공은 먼저 하프블랭킹 펀치(11)를 이용하여 판재(P)에 성형품(10)의 외형과 대응되는 형상의 하프블랭킹 홈부(11a)를 형성한 후, 블랭킹 펀치(12)를 이용하여 하프블랭킹 홈부(11a)의 내측 둘레를 커팅하여 성형품(10)을 획득할 수 있다.
그러나 이러한 블랭킹 가공은 성형품(10)의 평탄도가 좋지 못하고, 성형 이동중 진동에 의하여 성형품(10)이 하부금형 측으로 떨어져 금형이 손상되거나 심지어 파손되는 문제가 있다.
본 발명의 과제는 블랭킹 가공 전에 성형품이 형성되는 부위의 사이마다 피어싱 홀을 형성함으로써 블랭킹 공정시 가공부위에 블랭킹 펀치가 잘 삽입되도록 하여 불량률이 감소되고, 블랭킹 공정과 동시에 성형품을 수집하여 성형 이동중 진동에 의하여 성형품이 하부 금형 측으로 떨어지는 것을 방지할 수 있는 프레스 성형장치 및 성형방법을 제공함에 있다.
또한, 블랭크 공정시 성형품을 푸시백하여 평탄도가 향상된 성형품의 획득이 가능한 프레스 성형장치 및 성형방법을 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 프레스 성형장치는 상부금형 및 하부금형 사이에서 이송되는 판재를 프레스 가공하여 두께 방향으로 가공 홀이 형성되고, 일측 가장자리에 요홈이 형성된 반도체 테스트용 소켓의 성형품을 획득하기 위한 프레스 성형장치에 있어서,
상기 상부금형에 제공되고, 상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하되, 가공면 측부에는 외측 방향으로 돌출된 돌출부재가 형성되어 피어싱 공정 이후 돌출부가 마련된 피어싱 홀이 형성되도록 하고, 가공면에는 복수의 돌기가 형성되어, 피어싱 가공된 판재가 가공면에 유착되는 것을 방지하는 피어싱 펀치;
상기 상부금형에 제공되고, 상기 피어싱 홀들 사이에 상기 성형품의 외형과 대응되는 형상의 하프블랭킹 홈부를 형성하는 하프블랭킹 펀치;
상기 상부금형에 제공되고, 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 타발하여 성형품을 획득하는 블랭킹 펀치; 및
상기 하부금형에 제공되고, 상기 피어싱 펀치와, 상기 하프블랭킹 펀치, 및 상기 블랭킹 펀치와 마주하는 부위에 각각 형성된 가공부;를 포함하고,
상기 가공부는, 피어싱 공정시 상기 피어싱 펀치가 삽입되는 피어싱 가공부와, 상기 피어싱 가공부의 일측에 이격 배치되고, 하프블랭킹 공정시 상기 하프블랭킹 펀치가 삽입되는 하프블랭킹 가공부와, 상기 하프블랭킹 가공부의 일측에 이격 배치되고, 블랭킹 공정시 상기 블랭킹 펀치가 관통하는 블랭킹 가공부를 포함하며,
상기 판재에 형성된 피어싱 홀과 상기 하프블랭킹 홈부 사이의 거리는 1 ~ 3mm의 크기로 얇게 제공되어 블랭킹 펀치가 블랭킹 가공부를 통과할 때 하프블랭킹 홈부는 양측에 위치한 피어싱 홀 측으로 인장되고, 상기 하부금형은 블랭킹 공정시 상기 블랭킹 펀치를 탄성지지하는 지지부재를 더 포함하되, 상기 지지부재는 상기 하부금형의 내에 설치되는 스프링부재와, 상기 스프링부재의 상측에 연결되어 블랭킹 가공시 상하 방향으로 이동하는 이동부재를 포함하며,
이동부재 상에 판재가 위치한 상태에서 블랭킹 공정을 진행하는 경우 스프링부재의 압축에 의하여 이동부재는 하측으로 이동하고, 블랭킹 공정이 완료된 이후에 스프링부재의 복원력에 의하여 이동부재는 상측으로 이동하여 타발된 성형품이 푸시백(Push back)되어 성형품을 획득하는 프레스 성형장치가 제공될 수 있다.
상기 상부금형에 제공되고, 상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하되, 가공면 측부에는 외측 방향으로 돌출된 돌출부재가 형성되어 피어싱 공정 이후 돌출부가 마련된 피어싱 홀이 형성되도록 하고, 가공면에는 복수의 돌기가 형성되어, 피어싱 가공된 판재가 가공면에 유착되는 것을 방지하는 피어싱 펀치;
상기 상부금형에 제공되고, 상기 피어싱 홀들 사이에 상기 성형품의 외형과 대응되는 형상의 하프블랭킹 홈부를 형성하는 하프블랭킹 펀치;
상기 상부금형에 제공되고, 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 타발하여 성형품을 획득하는 블랭킹 펀치; 및
상기 하부금형에 제공되고, 상기 피어싱 펀치와, 상기 하프블랭킹 펀치, 및 상기 블랭킹 펀치와 마주하는 부위에 각각 형성된 가공부;를 포함하고,
상기 가공부는, 피어싱 공정시 상기 피어싱 펀치가 삽입되는 피어싱 가공부와, 상기 피어싱 가공부의 일측에 이격 배치되고, 하프블랭킹 공정시 상기 하프블랭킹 펀치가 삽입되는 하프블랭킹 가공부와, 상기 하프블랭킹 가공부의 일측에 이격 배치되고, 블랭킹 공정시 상기 블랭킹 펀치가 관통하는 블랭킹 가공부를 포함하며,
상기 판재에 형성된 피어싱 홀과 상기 하프블랭킹 홈부 사이의 거리는 1 ~ 3mm의 크기로 얇게 제공되어 블랭킹 펀치가 블랭킹 가공부를 통과할 때 하프블랭킹 홈부는 양측에 위치한 피어싱 홀 측으로 인장되고, 상기 하부금형은 블랭킹 공정시 상기 블랭킹 펀치를 탄성지지하는 지지부재를 더 포함하되, 상기 지지부재는 상기 하부금형의 내에 설치되는 스프링부재와, 상기 스프링부재의 상측에 연결되어 블랭킹 가공시 상하 방향으로 이동하는 이동부재를 포함하며,
이동부재 상에 판재가 위치한 상태에서 블랭킹 공정을 진행하는 경우 스프링부재의 압축에 의하여 이동부재는 하측으로 이동하고, 블랭킹 공정이 완료된 이후에 스프링부재의 복원력에 의하여 이동부재는 상측으로 이동하여 타발된 성형품이 푸시백(Push back)되어 성형품을 획득하는 프레스 성형장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 판재의 이송 방향을 따라 상기 피어싱 펀치와, 상기 하프블랭킹 펀치, 및 상기 블랭킹 펀치 순으로 배치될 수 있다.
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또한, 상기 하부금형에는 상기 판재의 이송시 상기 판재가 측부로 이탈하지 않도록 이송을 가이드 하는 가이드 부재가 제공될 수 있다.
또한, 상기 상부금형에 제공되고, 상기 하프블랭킹 홈부가 형성되는 상기 판재의 일측을 관통하여 가공 홀을 형성하는 제2 피어싱 펀치를 더 포함할 수 있다.
삭제
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또한, 성형이 완료된 성형품은 두께 방향으로 가공 홀이 형성되고, 일측 가장자리에 요홈이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 프레스 성형방법은 상부금형 및 하부금형 사이에서 이송되는 판재를 프레스 가공하여 두께 방향으로 가공 홀이 형성되고, 일측 가장자리에 요홈이 형성된 반도체 테스트용 소켓의 성형품을 획득하기 위한 프레스 성형방법에 있어서,
가공하려는 판재를 하부금형에 안착시킨 후 일방향으로 이송시키는 단계;
상기 상부금형에 구비된 피어싱 펀치를 이용하여 상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하되, 펀치의 가공면 측부에는 외측 방향으로 돌출된 돌출부재가 형성되어피어싱 공정 이후 돌출부가 마련된 피어싱 홀이 형성되도록 하고, 가공면에는 복수의 돌기가 형성되어, 피어싱 가공된 판재가 가공면에 유착되는 것을 방지하는 피어싱 홀을 형성하는 단계;
상기 상부금형에 구비된 하프블랭킹 펀치를 이용하여 피어싱 홀들 사이에 위치한 판재에 상기 성형품의 외형과 대응되는 형상의 하프블랭킹 홈부를 형성하는 단계; 및
상기 상부금형에 구비된 블랭킹 펀치를 이용하여 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 타발한 후, 상기 성형품을 획득하는 단계;를 포함하고,
상기 성형품을 획득하는 단계는,
상기 하부금형에 마련되고 블랭킹 공정시 상기 블랭킹 펀치를 탄성지지하는 지지부재 상에 상기 판재의 하프블랭킹 홈부를 위치시키는 과정과, 상기 블랭킹 펀치를 이용해 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 타발하여 성형품을 획득하는 과정과, 상기 지지부재의 복원력에 의하여 상기 성형품을 푸시백(Push back)하는 과정을 포함하며,
상기 판재에 형성된 피어싱 홀과 상기 하프블랭킹 홈부 사이의 거리는 1 ~ 3mm의 크기로 얇게 제공되고, 상기 블랭킹 펀치를 이용해 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 타발할 때, 상기 하프블랭킹 홈부는 양측에 마련된 상기 피어싱 홀 측으로 인장되는 프레스 성형방법이 제공될 수 있다.
가공하려는 판재를 하부금형에 안착시킨 후 일방향으로 이송시키는 단계;
상기 상부금형에 구비된 피어싱 펀치를 이용하여 상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하되, 펀치의 가공면 측부에는 외측 방향으로 돌출된 돌출부재가 형성되어피어싱 공정 이후 돌출부가 마련된 피어싱 홀이 형성되도록 하고, 가공면에는 복수의 돌기가 형성되어, 피어싱 가공된 판재가 가공면에 유착되는 것을 방지하는 피어싱 홀을 형성하는 단계;
상기 상부금형에 구비된 하프블랭킹 펀치를 이용하여 피어싱 홀들 사이에 위치한 판재에 상기 성형품의 외형과 대응되는 형상의 하프블랭킹 홈부를 형성하는 단계; 및
상기 상부금형에 구비된 블랭킹 펀치를 이용하여 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 타발한 후, 상기 성형품을 획득하는 단계;를 포함하고,
상기 성형품을 획득하는 단계는,
상기 하부금형에 마련되고 블랭킹 공정시 상기 블랭킹 펀치를 탄성지지하는 지지부재 상에 상기 판재의 하프블랭킹 홈부를 위치시키는 과정과, 상기 블랭킹 펀치를 이용해 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 타발하여 성형품을 획득하는 과정과, 상기 지지부재의 복원력에 의하여 상기 성형품을 푸시백(Push back)하는 과정을 포함하며,
상기 판재에 형성된 피어싱 홀과 상기 하프블랭킹 홈부 사이의 거리는 1 ~ 3mm의 크기로 얇게 제공되고, 상기 블랭킹 펀치를 이용해 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 타발할 때, 상기 하프블랭킹 홈부는 양측에 마련된 상기 피어싱 홀 측으로 인장되는 프레스 성형방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 판재를 일방향으로 이송시키는 단계와 상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하는 단계 사이에, 상기 상부금형에 구비된 제2 피어싱 펀치를 상기 하부금형 측으로 이동시켜 상기 판재에 가공 홀을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
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또한, 상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하는 단계는 일측에 돌출부재가 형성된 가공면을 갖는 피어싱 펀치를 상기 하부금형 측으로 이동시켜 상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성할 수 있다.
또한, 상기 판재에 하프블랭킹 홈부를 형성하는 단계는 상기 하부금형에 형성된 하프블랭킹 가공부 측으로 피어싱 홀이 형성된 판재를 제공하는 과정과, 상기 하프블랭킹 가공부 상에 안착된 상기 판재를 상기 하프블랭킹 펀치를 이용하여 가압하는 과정과, 상기 하프블랭킹 펀치를 상부로 이동시켜 상기 판재에 상기 성형품의 외형과 대응되는 하프블랭킹 홈부를 형성하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 하프블랭킹 홈부의 양측에 피어싱 홀을 형성해 줌으로써 블랭킹 공정시 하프블랭킹 홈부의 가공부위에 블랭킹 펀치가 보다 용이하게 삽입될 수 있고, 이는 제품의 불량률을 감소시킬 수 있다.
또한, 블랭킹 공정에 의하여 타발된 성형품을 낙하시킴으로써 블랭킹 공정과 동시에 성형품을 수집할 수 있게 되고, 이는 성형품을 수납하기 위하여 저장부 측으로 이동시킬 때 프레스 성형장치의 진동에 의하여 성형품이 하부 금형 측으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 블랭킹 공정이 완료된 성형품은 지지부재에 의하여 푸시백되므로, 성형품의 평탄도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 프레스 성형장치를 이용하여 블랭킹 가공되는 판재를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 프레스 성형장치의 상부금형의 일면을 도시한 도면.
도 4는 도 2에 도시된 프레스 성형장치의 하부금형의 일면을 도시한 도면.
도 6은 도 2에 도시된 상부금형 및 하부금형 사이에 위치한 판재가 프레스 가공되는 과정을 도시한 도면.
도 7은 도 6의 판재를 발췌하여 도시한 상측면도.
도 8은 도 2의 프레스 성형장치에 의하여 가공된 성형품을 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형방법의 블록도를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 프레스 성형장치의 상부금형의 일면을 도시한 도면.
도 4는 도 2에 도시된 프레스 성형장치의 하부금형의 일면을 도시한 도면.
도 6은 도 2에 도시된 상부금형 및 하부금형 사이에 위치한 판재가 프레스 가공되는 과정을 도시한 도면.
도 7은 도 6의 판재를 발췌하여 도시한 상측면도.
도 8은 도 2의 프레스 성형장치에 의하여 가공된 성형품을 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형방법의 블록도를 도시한 블록도.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 프레스 성형장치 및 성형방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 프레스 성형장치의 상부금형의 일면을 도시한 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 프레스 성형장치의 하부금형의 일면을 도시한 도면이며, 도 6은 도 2에 도시된 상부금형 및 하부금형 사이에 위치한 판재가 프레스 가공되는 과정을 도시한 도면이고, 도 7은 도 6의 판재를 발췌하여 도시한 상측면도이다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 프레스 성형장치(100)는 상부금형(110)과, 하부금형(120)과, 피어싱 펀치(130)와, 하프블랭킹 펀치(140)와, 블랭킹 펀치(150), 및 가공부(121)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서의 프레스 성형장치(100)는 상부금형(110) 및 하부금형(120) 사이에 배치된 판재(P)를 프레스 가공하여 성형품(10)을 획득하기 위한 것으로서, 판재(P)의 이송 방향을 따라 피어싱 펀치(130)와, 하프블랭킹 펀치(140), 및 블랭킹 펀치(150) 순으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 판재(P)의 이송시 피어싱 공정이 먼저 이루어지고, 다음으로 하프블랭킹 공정, 블랭킹 공정 순으로 가공이 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 프레스 성형장치(100)에 의하여 제조되는 성형품(10)을 평탄도가 매우 중요한 반도체(IC) 테스트를 위한 소켓으로 도시 및 설명하기로 한다. 그러나, 성형품(10)의 종류는 이에 한정되지 않으며, 각종 전자제품의 내부 케이스나 금속제 용기 등 다양하게 이루어질 수 있다.
상부금형(110)은 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 형성될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 상부금형(110)은 동력 전달부재에 의하여 상하 방향으로 이동할 수 있으며, 1톤 ~ 2톤 사이의 타발력을 갖도록 제공될 수 있다.
하부금형(120)은 상부금형(110)의 하부에 배치되어 상부금형(110)이 상하 방향으로 이동 가능하게 지지할 수 있다. 이에 따라, 하부금형(120) 상에 안착된 판재(P)를 상부금형(110)을 통해 프레스 가공하여 성형품(10)을 제조할 수 있다. 이때, 상부금형(110) 및 하부금형(120)으로부터 성형품(10)을 분리시키기 용이하도록 오일 등의 이형제를 도포할 수 있다.
하부금형(120)의 일면에는 피어싱 펀치(130)와, 하프블랭킹 펀치(140), 및 블랭킹 펀치(150)와 마주하는 부위에 각각 복수의 가공부(121)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 가공부(121)는 하부금형(120) 상에 착탈 가능하게 형성되는 다이 플레이트(122) 상에 형성될 수 있는데, 자세한 설명은 후술하기로 한다.
피어싱 펀치(130)는 상부금형(110)에 제공되고, 판재(P)의 이송시 성형품(10)이 형성되는 부위와 간섭되지 않도록 판재(P)에 복수의 피어싱 홀(130a)을 형성할 수 있다. 즉, 피어싱 펀치(130)는 판재(P)에 구멍을 뚫는 피어싱(piercing) 가공을 하기 위한 것으로서, 피어싱 가공된 판재(P)의 일부는 버려질 수 있다.
피어싱 펀치(130)의 가공면(131) 측부에는 외측 방향으로 돌출된 돌출부재(31)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 피어싱 공정 이후 판재(P)에는 일측에 돌출부(30a)가 마련된 피어싱 홀(130a)이 형성될 수 있다.
피어싱 펀치의(130) 가공면(131)에는 복수의 돌기가 형성되어, 피어싱 가공된 판재(P)가 피어싱 펀치(130)의 가공면에 유착되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상부금형(110)과 하부금형(120) 사이로 제공되는 오일에 의하여 피어싱 가공시 제거된 판재(P)가 피어싱 펀치(130)의 가공면(131)에 유착될 수 있는데, 이러한 유착을 방지하기 위하여 피어싱 펀치의(130) 가공면(131)에 복수의 돌기를 형성하는 것이다. 예를 들어, 돌기는 가공면(131)의 길이 방향으로 3개 구비될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
하프블랭킹 펀치(140)는 상부금형(110)에 제공되고, 피어싱 홀(130a)들 사이에 성형품(10)의 외형과 대응되는 형상의 하프블랭킹 홈부(140a)를 형성할 수 있다. 즉, 하프블랭킹 펀치(140)는 판재(P)를 가압하여 블랭킹 완료 직전에 정지하는 하프블랭킹(half blanking) 가공을 하기 위한 것으로서, 하프블랭킹 공정이 완료된 판재(P)의 일면에는 하프블랭킹 펀치(140)의 가공면(141)과 동일한 모양의 전단 단층 선이 형성되고, 이 전단 단층 선을 통해 하프블랭킹 홈부(140a)가 형성될 수 있다.
블랭킹 펀치(150)는 상부금형(110)에 제공되고, 하프블랭킹 홈부(140a)의 내측 가장자리를 타발하여 성형품(10)을 획득할 수 있다. 즉, 블랭킹 펀치(150)는 하프블랭킹 홈부(140a)의 내측 가장자리를 타발하여 성형품(10)을 획득한 후, 판재(P)로부터 타발된 성형품(10)을 분리시키는 블랭킹 가공을 하기 위한 것으로서, 블랭킹 가공에 의하여 원하는 형상의 성형품(10)을 획득할 수 있다.
다시 말하면, 블랭킹 펀치(150)의 형상에 따라 성형품(10)의 외형이 정해지므로, 블랭킹 펀치(150)의 가공면(151)과 성형품(10)의 외형은 동일한 형상으로 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 가공부(121)는 피어싱 가공부(121a)와, 하프블랭킹 가공부(121b)와, 블랭킹 가공부(121c)를 포함할 수 있다.
피어싱 가공부(121a)는 피어싱 펀치(130)가 삽입될 수 있도록 하부금형(120)에 함몰 형성될 수 있다. 예를 들어, 피어싱 가공부(121a)는 다이 플레이트(122)의 상면에 음각의 홈 형상으로 형성될 수 있으며, 피어싱 펀치(130)의 가공면(131)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 하부금형(120)과 상부금형(110)에 사이에 판재(P)가 위치한 상태에서 피어싱 펀치(130)가 하측 방향으로 이동하면 피어싱 가공부(121a) 내로 피어싱 펀치(130)가 삽입되고, 이 힘에 의하여 판재(P)의 일부가 제거되며 판재(P)에는 피어싱 홀(130a)이 형성될 수 있다.
하프블랭킹 가공부(121b)는 피어싱 가공부(121a)의 일측에 이격 배치되고, 하프블랭킹 펀치(140)가 삽입될 수 있도록 하부금형(120)에 함몰 형성될 수 있다. 예를 들어, 하프블랭킹 가공부(121b)는 다이 플레이트(122)의 상면에 음각 형상의 홈 형상으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 판재(P)가 하프블랭킹 가공부(121b) 상에 위치한 상태에서 하프블랭킹 펀치(140)가 하측 방향으로 이동하는 경우, 하프블랭킹 가공부(121b) 내로 하프블랭킹 펀치(140)가 삽입되고, 이 힘에 의해 판재(P)가 함몰되며 피어싱 홀(130a) 사이에는 하프블랭킹 홈부(140a)가 형성될 수 있다. 이때, 판재(P)에 형성된 피어싱 홀(130a)과 하프블랭킹 홈부(140a) 사이의 거리(T)는 1 ~ 3mm의 크기로 제공될 수 있다.
블랭킹 가공부(121c)는 하프블랭킹 가공부(121b)의 일측에 이격 배치되고, 블랭킹 펀치(150)가 관통할 수 있도록 하부금형(120)의 상면에 홀 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 블랭킹 가공부(121c)는 다이 플레이트(122)를 상하 방향으로 관통하는 홀 형상으로 형성될 수 있으며, 블랭킹 펀치(150)의 가공면(151)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 하프 블랭킹된 판재(P)가 블랭킹 가공부(121c) 상에 위치한 상태에서 블랭킹 펀치(150)가 하측 방향으로 이동하는 경우, 블랭킹 가공부(121c) 내로 피어싱 펀치(130)가 통과되면서 판재(P)가 타발되고, 이 타발된 부분이 성형품(10)이 된다. 이때, 피어싱 홀(130a)과 하프블랭킹 홈부(140a) 사이에 형성된 판재(P)의 두께(T)는 1 ~ 3mm의 크기로 매우 얇게 형성되므로, 블랭킹 펀치(150)가 블랭킹 가공부(121c)를 통과할 때 하프블랭킹 홈부(140a)는 양측에 위치한 피어싱 홀(130a) 측으로 인장될 수 있다.
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도 8은 도 2의 프레스 성형장치에 의하여 가공된 성형품을 도시한 사시도이다.
도 8을 참조하면, 피어싱 공정과, 하프블랭킹 공정, 및 블랭킹 공정이 완료된 성형품(10)은 두께 방향으로 가공 홀(10a)이 형성되고, 일측 가장자리에 요홈(10b)이 형성된 반도체 테스트용 소켓일 수 있다.
본 발명에 따른 프레스 성형장치(100)는 제2 피어싱 펀치(170)와, 가이드 부재(180), 및 지지부재(190)를 더 포함할 수 있다.
제2 피어싱 펀치(170)는 성형품(10)에 가공 홀(10a)을 형성하기 위한 것으로서, 하프블랭킹 펀치(140)의 전방에 배치될 수 있으며, 상부금형(110)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제2 피어싱 펀치(170)는 하프블랭킹 홈부(140a)가 형성되는 판재(P)의 일측을 관통하여 가공 홀(10a)을 형성할 수 있다.
이와 같이, 하프블랭킹 펀치(140)의 전방에 제2 피어싱 펀치(170)가 제공됨에 따라, 가공 홀(10a)을 형성하기 위한 공정이 제일 먼저 이루어질 수 있고, 이러한 가공 홀(10a)을 기준점으로 하여 피어싱 공정시 가공 홀(10a) 사이에 피어싱 홀(130a)을 형성할 수 있다.
가이드 부재(180)는 하부금형(120)에 제공되어 판재(P)의 이송시 판재(P)가 측부로 이탈하지 않도록 이송을 가이드할 수 있다. 이러한 가이드 부재(180)에 의하여 하부금형(120) 상에서 판재(P)를 안정적으로 이송시키며 프레스 성형을 진행할 수 있다.
지지부재(190)는 하부금형(120)에 제공되어 블랭킹 공정시 블랭킹 펀치(140)를 탄성지지할 수 있다. 구체적으로, 지지부재(190)는 다이 플레이트(122)의 하부에 위치한 지지 플레이트(123) 내부에 설치될 수 있으며, 스프링부재(191)와, 이동부재(192)를 포함할 수 있다.
스프링부재(191)는 하부금형(120)의 내에 설치되어 상하 방향으로 압축 및 복원 가능하게 형성될 수 있다. 그리고, 이동부재(192)는 스프링부재(191)의 상측에 연결되어 블랭킹 가공시 상하 방향으로 이동할 수 있다.
이에 따라, 이동부재(192) 상에 판재(P)가 위치한 상태에서 블랭킹 공정을 진행하는 경우 스프링부재(191)의 압축에 의하여 이동부재(192)는 하측으로 이동할 수 있고, 블랭킹 공정이 완료된 이후에는 스프링부재(191)의 복원력에 의하여 이동부재(192)는 상측으로 이동할 수 있다. 이러한 지지부재(190)의 동작에 의하여 타발된 성형품(10)은 푸시백(Push back)될 수 있고, 푸쉬백되는 힘은 스프링부재(191)의 장력을 조절하여 제어할 수 있다.
이와 같이, 블랭킹 공정시 성형품(10)이 지지부재(190)에 의하여 푸시백 됨에 따라, 보다 안정적으로 블랭킹 공정이 이루어져 제품의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 푸쉬백되지 않은 성형품의 평탄도가 0.5mm정도라면, 지지부재(190)에 의하여 푸시백된 성형품(10)의 평탄도는 0.1mm 이내로 형성될 수 있다.
따라서, 성형품(10)이 평탄도가 매우 중요한 요소인 반도체 테스트를 위한 소켓으로 사용될 경우, 제품의 정확도 및 신뢰도가 향상되어 만족도 높은 성형품(10)을 제공할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 성형방법의 블록도를 도시한 도면이다. 본 실시예에서는 앞서 설명한 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 9를 참조하면, 프레스 성형방법(S100)은 상부금형(110) 및 하부금형(120) 사이에 배치된 판재(P)를 프레스 가공하여 도 8의 성형품(10)을 획득하기 위한 것으로서, 판재를 일방향으로 이송시키는 단계(S110)와, 판재에 가공 홀을 형성하는 단계(S120)와, 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하는 단계(S130)와, 판재에 하프블랭킹 홈부를 형성하는 단계(S140), 및 성형품을 획득하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.
판재를 일방향으로 이송시키는 단계(S110)에서는 가공하려는 판재(P)를 하부금형(120)에 안착시킨 후 일방향으로 이송시킬 수 있다. 여기서, 판재(P)는 수동 또는 자동으로 이송 가능하며, 이송시 측부로 이탈하지 않고 일방향으로 이송될 수 있도록 가이드 부재(180) 사이에서 가이드되며 이송될 수 있다.
판재에 가공 홀을 형성하는 단계(S120)에서는 상부금형(110)에 구비된 제2 피어싱 펀치(170)를 하부금형(120) 측으로 이동시켜 성형품(10)이 형성되는 부위에 가공 홀(10a)을 형성할 수 있다.
판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하는 단계(S130)에서는 상부금형(110)에 구비된 피어싱 펀치(130)를 하부금형(120) 측으로 이동시켜 판재(P)에 복수의 피어싱 홀(130a)을 형성할 수 있다.
판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하는 단계(S130)는 피어싱 펀치(130)를 하부금형(120)측으로 이동시키는 과정과, 피어싱 펀치(130)의 가공면(131)을 하부금형(120)에 함몰 형성된 피어싱 가공부(121a)에 삽입시켜 판재(P)에 하프블랭킹 홈부(140a)의 외측 가장자리를 따라 돌출되는 형상으로 마련된 피어싱 홀(130a)을 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 이에 따라, 판재(P)에는 복수의 피어싱 홀(130a)이 일정 간격으로 이격되며 형성될 수 있다.
판재에 하프블랭킹 홈부를 형성하는 단계(S140)에서는 상부금형(110)에 구비된 하프블랭킹 펀치(140)를 하부금형(120) 측으로 이동시켜 피어싱 홀(130a)들 사이에 위치한 판재(P)에 성형품(10)의 외형과 대응되는 형상의 하프블랭킹 홈부(140a)를 형성할 수 있다.
판재에 하프블랭킹 홈부를 형성하는 단계(S140)는 하부금형(120)에 형성된 하프블랭킹 가공부(121b) 측으로 피어싱 홀(130a)이 형성된 판재(P)를 제공하는 과정과, 하프블랭킹 가공부(121b) 상에 안착된 판재(P)를 하프블랭킹 펀치(140)를 이용하여 가압하는 과정과, 하프블랭킹 펀치(140)를 상부로 이동시켜 판재(P)에 성형품(10)의 외형과 대응되는 형상을 갖는 하프블랭킹 홈부(140a)를 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 이에 따라, 한 쌍의 피어싱 홀(130a)들 사이에는 하프블랭킹 홈부(140a)가 형성될 수 있고, 피어싱 홀(130a)과 하프블랭킹 홈부(140a) 사이의 거리(T)는 1 ~ 3mm의 크기로 제공될 수 있다.
성형품을 획득하는 단계(S150)에서는 상부금형(110)에 구비된 블랭킹 펀치(150)를 하부금형(120) 측으로 이동시켜 하프블랭킹 홈부(140a)의 내측 가장자리를 타발한 후, 성형품(10)을 획득할 수 있다.
성형품을 획득하는 단계(S150)는 하부금형(120)에 마련되고 블랭킹 공정시 블랭킹 펀치(150)를 탄성지지하는 지지부재(190) 상에 판재(P)의 하프블랭킹 홈부(140a)를 위치시키는 과정과, 블랭킹 펀치(150)를 이용해 하프블랭킹 홈부(140a)의 내측 가장자리를 타발하여 성형품(10)을 획득하는 과정과, 지지부재(190)의 복원력에 의하여 성형품(10)을 푸시백(Push back)하는 과정을 포함할 수 있다. 여기서, 블랭킹 펀치(150)의 가공면(151)을 블랭킹 가공부(121c)에 삽입하여 하프블랭킹 홈부(140a)의 내측 가장자리를 타발할 때, 하프블랭킹 홈부(140a)는 양측에 마련된 피어싱 홀(130a) 측으로 인장될 수 있다.
이와 같이, 하프블랭킹 홈부(140a)의 양측에 피어싱 홀(130a)이 형성됨에 따라, 블랭킹 펀치(150)가 하프블랭킹 홈부(140a)에 삽입되며 블랭킹 공정이 이루어질 때 하프 블랭킹 홈부는 피어싱 홀(130a) 측으로 벌어지게 된다. 따라서, 하프블랭킹 홈부(140a)에 블랭킹 펀치(150)를 보다 용이하게 삽입시킬 수 있고, 이는 블랭킹 공정 작업을 용이하게 하여 원하는 형상의 성형품(10)을 획득할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
P: 판재
10: 성형품
110: 상부금형
120: 하부금형
130: 피어싱 펀치
130a: 피어싱 홀
140: 하프블랭킹 펀치
140a: 하프블랭킹 홈부
150: 블랭킹 펀치
121: 가공부
121a: 피어싱 가공부
121b: 하프블랭킹 가공부
121c: 블랭킹 가공부
170: 제2 피어싱 펀치
180: 가이드 부재
190: 지지부재
191: 스프링부재
192: 이동부재
10: 성형품
110: 상부금형
120: 하부금형
130: 피어싱 펀치
130a: 피어싱 홀
140: 하프블랭킹 펀치
140a: 하프블랭킹 홈부
150: 블랭킹 펀치
121: 가공부
121a: 피어싱 가공부
121b: 하프블랭킹 가공부
121c: 블랭킹 가공부
170: 제2 피어싱 펀치
180: 가이드 부재
190: 지지부재
191: 스프링부재
192: 이동부재
Claims (17)
- 상부금형 및 하부금형 사이에서 이송되는 판재를 프레스 가공하여 두께 방향으로 가공 홀이 형성되고, 일측 가장자리에 요홈이 형성된 반도체 테스트용 소켓의 성형품을 획득하기 위한 프레스 성형장치에 있어서,
상기 상부금형에 제공되고, 상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하되, 가공면 측부에는 외측 방향으로 돌출된 돌출부재가 형성되어 피어싱 공정 이후 돌출부가 마련된 피어싱 홀이 형성되도록 하고, 가공면에는 복수의 돌기가 형성되어, 피어싱 가공된 판재가 가공면에 유착되는 것을 방지하는 피어싱 펀치;
상기 상부금형에 제공되고, 상기 피어싱 홀들 사이에 상기 성형품의 외형과 대응되는 형상의 하프블랭킹 홈부를 형성하는 하프블랭킹 펀치;
상기 상부금형에 제공되고, 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 타발하여 성형품을 획득하는 블랭킹 펀치; 및
상기 하부금형에 제공되고, 상기 피어싱 펀치와, 상기 하프블랭킹 펀치, 및 상기 블랭킹 펀치와 마주하는 부위에 각각 형성된 가공부;를 포함하고,
상기 가공부는, 피어싱 공정시 상기 피어싱 펀치가 삽입되는 피어싱 가공부와, 상기 피어싱 가공부의 일측에 이격 배치되고, 하프블랭킹 공정시 상기 하프블랭킹 펀치가 삽입되는 하프블랭킹 가공부와, 상기 하프블랭킹 가공부의 일측에 이격 배치되고, 블랭킹 공정시 상기 블랭킹 펀치가 관통하는 블랭킹 가공부를 포함하며,
상기 판재에 형성된 피어싱 홀과 상기 하프블랭킹 홈부 사이의 거리는 1 ~ 3mm의 크기로 얇게 제공되어 블랭킹 펀치가 블랭킹 가공부를 통과할 때 하프블랭킹 홈부는 양측에 위치한 피어싱 홀 측으로 인장되고, 상기 하부금형은 블랭킹 공정시 상기 블랭킹 펀치를 탄성지지하는 지지부재를 더 포함하되, 상기 지지부재는 상기 하부금형의 내에 설치되는 스프링부재와, 상기 스프링부재의 상측에 연결되어 블랭킹 가공시 상하 방향으로 이동하는 이동부재를 포함하며,
이동부재 상에 판재가 위치한 상태에서 블랭킹 공정을 진행하는 경우 스프링부재의 압축에 의하여 이동부재는 하측으로 이동하고, 블랭킹 공정이 완료된 이후에 스프링부재의 복원력에 의하여 이동부재는 상측으로 이동하여 타발된 성형품이 푸시백(Push back)되어 성형품을 획득하는 프레스 성형장치.
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- 제1항에 있어서,
상기 판재의 이송 방향을 따라 상기 피어싱 펀치와, 상기 하프블랭킹 펀치, 및 상기 블랭킹 펀치 순으로 배치되는 프레스 성형장치.
- 제1항에 있어서,
상기 하부금형에는 상기 판재의 이송시 상기 판재가 측부로 이탈하지 않도록 이송을 가이드 하는 가이드 부재가 제공되는 프레스 성형장치.
- 삭제
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- 제1항에 있어서,
상기 상부금형에 제공되고, 상기 하프블랭킹 홈부가 형성되는 상기 판재의 일측을 관통하여 가공 홀을 형성하는 제2 피어싱 펀치를 더 포함하는 프레스 성형장치.
- 제10항에 있어서,
성형이 완료된 성형품은 두께 방향으로 가공 홀이 형성되고, 일측 가장자리에 요홈이 형성되는 프레스 성형장치.
- 상부금형 및 하부금형 사이에서 이송되는 판재를 프레스 가공하여 두께 방향으로 가공 홀이 형성되고, 일측 가장자리에 요홈이 형성된 반도체 테스트용 소켓의 성형품을 획득하기 위한 프레스 성형방법에 있어서,
가공하려는 판재를 하부금형에 안착시킨 후 일방향으로 이송시키는 단계;
상기 상부금형에 구비된 피어싱 펀치를 이용하여 상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하되, 펀치의 가공면 측부에는 외측 방향으로 돌출된 돌출부재가 형성되어피어싱 공정 이후 돌출부가 마련된 피어싱 홀이 형성되도록 하고, 가공면에는 복수의 돌기가 형성되어, 피어싱 가공된 판재가 가공면에 유착되는 것을 방지하는 피어싱 홀을 형성하는 단계;
상기 상부금형에 구비된 하프블랭킹 펀치를 이용하여 피어싱 홀들 사이에 위치한 판재에 상기 성형품의 외형과 대응되는 형상의 하프블랭킹 홈부를 형성하는 단계; 및
상기 상부금형에 구비된 블랭킹 펀치를 이용하여 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 타발한 후, 상기 성형품을 획득하는 단계;를 포함하고,
상기 성형품을 획득하는 단계는,
상기 하부금형에 마련되고 블랭킹 공정시 상기 블랭킹 펀치를 탄성지지하는 지지부재 상에 상기 판재의 하프블랭킹 홈부를 위치시키는 과정과, 상기 블랭킹 펀치를 이용해 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 타발하여 성형품을 획득하는 과정과, 상기 지지부재의 복원력에 의하여 상기 성형품을 푸시백(Push back)하는 과정을 포함하며,
상기 판재에 형성된 피어싱 홀과 상기 하프블랭킹 홈부 사이의 거리는 1 ~ 3mm의 크기로 얇게 제공되고, 상기 블랭킹 펀치를 이용해 상기 하프블랭킹 홈부의 내측 가장자리를 타발할 때, 상기 하프블랭킹 홈부는 양측에 마련된 상기 피어싱 홀 측으로 인장되는 프레스 성형방법.
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- 제12항에 있어서,
상기 판재를 일방향으로 이송시키는 단계와 상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하는 단계 사이에, 상기 상부금형에 구비된 제2 피어싱 펀치를 상기 하부금형 측으로 이동시켜 상기 판재에 가공 홀을 형성하는 단계를 더 포함하는 프레스 성형방법.
- 제12항에 있어서,
상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하는 단계는,
일측에 돌출부재가 형성된 가공면을 갖는 피어싱 펀치를 상기 하부금형 측으로 이동시켜 상기 판재에 복수의 피어싱 홀을 형성하는 프레스 성형방법.
- 제12항에 있어서,
상기 판재에 하프블랭킹 홈부를 형성하는 단계는,
상기 하부금형에 형성된 하프블랭킹 가공부 측으로 피어싱 홀이 형성된 판재를 제공하는 과정과,
상기 하프블랭킹 가공부 상에 안착된 상기 판재를 상기 하프블랭킹 펀치를 이용하여 가압하는 과정과,
상기 하프블랭킹 펀치를 상부로 이동시켜 상기 판재에 상기 성형품의 외형과 대응되는 하프블랭킹 홈부를 형성하는 과정을 포함하는 프레스 성형방법.
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| JPH06114468A (ja) * | 1991-04-12 | 1994-04-26 | Nippon Steel Corp | 製缶用ｄｉパンチの加工方法 |
| KR20190109945A (ko) | 2018-03-19 | 2019-09-27 | 이우세 | 성형품의 측면취출이 가능한 프로그래시브금형 |
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