KR102494351B1 - 무브릿지 프로그래시브 금형 및 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무브릿지 프로그래시브 금형 및 공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상하이동체 하부에 위치된 상부금형과, 상기 상부금형 상부에 위치된 하부금형을 포함하여 이루어지는 프로그래시브 금형을 사용하여, 상기 상부금형과 상기 하부금형 사이에 금속판을 피딩시켜 연속적으로 가공하는 프로그래시브 금형 공법에 있어서, 금속판을 상기 하부금형에 세팅하여 피딩을 시작하는 단계; 상하이동체에 의해 상기 상부금형을 프레스 하여 상기 금속판을 홀가공하는 단계; 상기 상부금형이 상부로 이동되고 상기 금속판이 피딩된 후, 상기 상부금형이 하부로 이동되어 전주트림가공을 하는 단계; 전주트림후 상기 상부금형이 상부로 이동될 때, 상기 전주트림된 제품을 다시 상기 금속판에 끼운 후, 상기 금속판이 피딩되는 단계; 및 전주트림되고 상기 금속판에 끼워진 제품이 피딩되고, 상기 상부금형이 하부로 이동되어 벤딩 가공을 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무브릿지 프로그래시브 금형 공법에 관한 것이다.

Description

무브릿지 프로그래시브 금형 및 공법{Non­bridge Progressive mold}

본 발명은 무브릿지 프로그래시브 금형 및 공법에 관한 것이다.

다양한 성형법 중의 한 종류인 프레스 가공은 금속판을 소형 변형시키거나 구멍을 뚫어 소정의 형상으로 가공하는 것을 의미한다.

프로그레시브 금형을 사용하는 가공법은 프레스 가공법 중의 하나이다.

프로그레시브 금형 가공법에서는 길이가 긴 하나의 금속판을 프로그레시브 금형에 넣고 진행시키면서 가공을 순차적으로 진행한다.

즉, 프로그레시브 금형은 상하이동체의 하부에 장착되어 고정되는 상부금형어셈블리와, 볼스터의 상부에 고정되는 하부금형어셈블리로 이루어진다.

상부금형어셈블리와 하부금형어셈블리에는 금속판이 단계적으로 진행될 때 가공이 이루어지도록 하는 형상을 가지고 있다.

도 1a 내지 도 1c는 종래 프로그래시브 금형 가공법에 의해 단계적으로 가공되는 금속판 사진을 나타낸 것이다.

도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이 이러한 프로그래시브 공법의 경우, 제품 연결이 브릿지(2)에 의해 연결되어 공정이 진행되게 됨을 알 수 있다. 즉, 단계적으로 제조되는 제품(3)들이 금속판(1) 모재에서 마지막 단계까지 취출되어지면 안되기 때문에 이러한 브릿지(2)로 연결되어 공정이 진행되게 된다(종래 프로그래시브 금형에서 브릿지 연결없이는 피딩이 불가능함.). 즉, 프로그래시브 금형은 모든 공정이 처음과 끝이 여러개의 브릿지(2)로 연결되어 피딩이 이루어지게 된다.

도 2는 프로그래시브 공법 마지막 단계의 브릿지와 제품을 전단시키는 과정을 나타낸 단면 모식도를 도시한 것이다. 도 3은 종래 프로그래시브 공법에 의해 단계적으로 제조되는 금속판의 평면도를 도시한 것이다.

전주(전테두리) 벤딩 제품의 경우 브릿지부 커트 구조가 취약하게 되고, 버가 발생되는 문제점이 발생되게 된다. 따라서 전주 벤딩 제품에 대한 프로그래시브 공법이 적용되기 힘들게 된다.

또한 이러한 브릿지를 만들기 위해 소재 수율이 떨어지게 된다. 즉, 브릿지 구조를 위한 필요없는 소재 사이즈 증대가 필요하고, 소재 증대에 따른 스크랩이 증가되고, 브릿지 구조 취약시 피딩에 문제(떨림, 굽힘, 처짐 등)가 발생된다.

그리고 전주 벤딩제품에 대한 프로그래시브 공법 적용이 매우 어렵게 되는 문제가 존재한다(벤딩 후 커트시 금형 구조 취약 및 버 과다 발생).

대한민국 등록특허 10-1932033 대한민국 등록특허 10-0492128

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 프로그래시브 금형을 통한 성형공법에서 피딩되어 단계적으로 프레스되어 지는 금속판에 브릿지를 형성, 연결시키기 않아 브릿지 구조에 의한 취약성 개선 및 소재 수율을 향상시킬 수 있고, 소재절감 및 전주 벤딩 제품의 프로그래시브 공법 적용으로 생산성 향상 및 금형 구조를 개선시킬 수 있는, 무브릿지 프로그래시브 금형 및 공법을 제공하는데 그 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은, 상하이동체 하부에 위치된 상부금형과, 상기 상부금형 상부에 위치된 하부금형을 포함하여 이루어지는 프로그래시브 금형을 사용하여, 상기 상부금형과 상기 하부금형 사이에 금속판을 피딩시켜 연속적으로 가공하는 프로그래시브 금형 공법에 있어서, 금속판을 상기 하부금형에 세팅하여 피딩을 시작하는 단계; 상하이동체에 의해 상기 상부금형을 프레스 하여 상기 금속판을 홀가공하는 단계; 상기 상부금형이 상부로 이동되고 상기 금속판이 피딩된 후, 상기 상부금형이 하부로 이동되어 전주트림가공을 하는 단계; 전주트림후 상기 상부금형이 상부로 이동될 때, 상기 전주트림된 제품을 다시 상기 금속판에 끼운 후, 상기 금속판이 피딩되는 단계; 및 전주트림되고 상기 금속판에 끼워진 제품이 피딩되고, 상기 상부금형이 하부로 이동되어 벤딩 가공을 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무브릿지 프로그래시브 금형 공법으로서 달성될 수 있다.

그리고 상기 금속판이 피딩되는 단계에서, 상기 하부금형의 전주트림가공부 일측에 구비된 리프팅부가 전주트림된 제품을 리프팅하여 상기 금속판에 형상맞춤하여 끼운 후, 상기 금속판이 피딩되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 상하이동체 하부에 위치된 상부금형과, 상기 상부금형 상부에 위치된 하부금형을 포함하여 이루어지는 프로그래시브 금형으로서, 상기 상부금형과 상기 하부금형 사이에 금속판을 피딩시켜 연속적으로 가공하며, 금속판을 상기 하부금형에 세팅하여 피딩을 진행하는 피딩장치; 상하이동체에 의해 이동되며, 상기 금속판의 피딩방향으로, 홀가공용 돌기, 전주트림펀치, 벤딩펀치가 마련되는 상부금형; 및 상기 금속판의 피딩방향으로, 상기 상부금형의 전주트림펀치와 대향되는 위치에 마련되는 전주트림가공부와, 상기 상부금형의 벤딩펀치와 대향되는 위치에 마련되는 벤딩가공부가 마련되는 하부 금형;을 포함하고, 상기 전주트림가공부는, 테두리에 구비되는 전주트림날과, 상기 전주트림펀치에 의해 전주트림된 제품이 상기 금속판에 끼워지도록 상기 제품을 리프링시키는 리프팅부를 갖는 것을 특징으로 하는 무브릿지 프로그래시브 금형으로서 달성될 수 있다.

그리고 상기 벤딩가공부는 테두리를 따라 마련되는 플랜지가공홈이 구비되어, 상기 벤딩펀치의 프레스에 의해 상기 제품 전주가 벤딩되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 상기 하부금형의 벤딩가공부의 상기 피딩방향 후방에 마련되는 취출홀을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 금형 및 공법에 따르면, 프로그래시브 금형을 통한 성형공법에서 피딩되어 단계적으로 프레스되어 지는 금속판에 브릿지를 형성, 연결시키기 않아 브릿지 구조에 의한 취약성 개선 및 소재 수율을 향상시킬 수 있고, 소재절감 및 전주 벤딩 제품의 프로그래시브 공법 적용으로 생산성 향상 및 금형 구조를 개선시킬 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 프로그래시브 금형 가공법에 의해 단계적으로 가공되는 금속판 사진,
도 2는 프로그래시브 공법 마지막 단계의 브릿지와 제품을 전단시키는 과정을 나타낸 단면 모식도,
도 3은 종래 프로그래시브 공법에 의해 단계적으로 제조되는 금속판의 평면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 공법에 의해 단계적으로 제조된 금속판 모재 사진,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 공법에 의해 단계적으로 제조된 제품 사진,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 공법의 흐름도,
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 하부 금형의 평면도,
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 하부 금형의 사진,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 상부 금형의 사진을 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 금형 및 그 금형을 이용한 프로그래시브 금형공법에 대해 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 공법에 의해 단계적으로 제조된 금속판 모재 사진를 나타낸 것이다. 그리고 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 공법에 의해 단계적으로 제조된 제품 사진이다.

그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 공법의 흐름도를 도시한 것이다.

또한 도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 하부 금형의 평면도, 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 하부 금형의 사진을 도시한 것이다. 그리고 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 하부 금형의 사진을 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 금형 공법은 상하이동체 하부에 위치된 상부금형(50)과, 상기 상부금형(50) 상부에 위치된 하부금형(10)을 포함하여 이루어지는 프로그래시브 금형을 사용하여, 상부금형(50)과 하부금형(10) 사이에 금속판(1)을 피딩시켜 연속적으로 가공하는 프로그래시브 공법이다.

본 발명의 실시예에 따른 무브릿지 프로그래시브 금형 및 공법에 따르면, 프로그래시브 금형을 통한 성형공법에서 피딩되어 단계적으로 프레스되어 지는 금속판에 브릿지를 형성, 연결시키기 않아 브릿지 구조에 의한 취약성 개선 및 소재 수율을 향상시킬 수 있고, 소재절감 및 전주 벤딩 제품의 프로그래시브 공법 적용으로 생산성 향상 및 금형 구조를 개선시킬 수 있다.

피딩장치는 금속판(1)을 하부금형(10)에 세팅하여 피딩을 진행하도록 구성된다.

상부금형(50)은 도 8에 도시된 바와 같이, 상하이동체에 의해 이동되며, 금속판(1)의 피딩방향으로, 홀가공용 돌기(6), 전주트림펀치(23), 벤딩펀치(32)가 순서데로 마련되어 진다.

그리고 하부 금형은 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와같이, 금속판(1)의 피딩방향으로, 상부금형(50)의 전주트림펀치(23)와 대향되는 위치에 마련되는 전주트림가공부(20)와, 상부금형(50)의 벤딩펀치(32)와 대향되는 위치에 마련되는 벤딩가공부(30)가 마련되어 진다.

또한 도 7b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전주트림가공부(20)는, 테두리에 구비되는 전주트림날(21)과, 전주트림펀치(23)에 의해 전주트림된 제품이 상기 금속판(1)에 끼워지도록 제품을 리프링시키는 리프팅부를 갖고 있음을 알 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따르면 전주트림 가공 후에도 리프링부(22)에 의해 전주트림된 제품을 전주트림에 의해 형성된 금속판(1)의 홀에 그대로 형상맞춤 끼움시켜 브릿지 없이도 벤딩을 위한 피딩을 연속적으로 가능하게 할 수 있다.

또한 하부 금형의 벤딩가공부(30)는 테두리를 따라 마련되는 플랜지가공홈(31)이 구비되어, 상부 금형의 벤딩펀치(32)의 프레스에 의해 제품의 전주에 대하여 벤딩가공을 진행하도록 구성된다.

따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 순차적으로 가공홀(4), 전주트림(5), 전주 벤딩가공, 취출이 진행되게 됨을 알 수 있다.

그리고 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 하부금형(10)의 벤딩가공부(30)의 피딩방향 후방에 취출홀(40)이 마련되어 전주 벤딩가공까지 완료된 제품이 취출될 수 있도록 구성됨을 알 수 있다.

앞서 언급한 무브릿지 프로그래시브 금형을 이용한 성형방법을 설명하면, 먼저, 피딩장치에 의해 금속판(1)을 하부금형(10)에 세팅하여(S1) 피딩을 시작하게 된다(S2).

그리고 상하이동체에 의해 상부금형(50)을 프레스 하여 금속판(1)에 홀가공을 진행하게 된다(S3).

그리고 상부금형(50)이 상부로 이동되고 금속판(1)이 피딩된 후(S4), 다시 상부금형(50)이 하부로 이동되어 전주트림가공을 진행하게 된다(S5).

그리고 전주트림후 상부금형(50)이 상부로 이동될 때, 전주트림된 제품을 다시 금속판(1)에 끼운 후(S6), 금속판(1)이 피딩되게 된다(S7).

즉, 하부금형(10)의 전주트림가공부(20)에 구비된 리프팅부가 전주트림된 제품을 리프팅하여 금속판(1)에 형상맞춤하여 끼운 후, 금속판(1)이 지속적으로 피딩될 수 있도록 한다.

그리고 전주트림되고 금속판(1)에 끼워진 제품이 피딩되고, 상부금형(50)이 하부로 이동되어 벤딩 가공을 하게 된다(S8). 즉, 상부 금형의 벤딩펀치(32)가 프레스 되면서, 하부금형(10)의 벤딩가공부(30)의 플랜지가공홈(31)에 의해 제품의 전주에 대하여 벤딩가공이 진행되게 된다.

마지막으로 상부 금형이 상부로 이동된 후, 피딩하게 되면 하부 금형의 취출홀(40)을 통해 완성된 전주 벤딩 제품이 취출되게 된다(S9).

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:금속판
2:브릿지
3:제품
4:가공홀
5:전주트림
6:홀가공용 돌기
10:하부금형
20:전주트림가공부
21:전주트림날
22:리프링부
23:전주트림펀치
30:벤딩가공부
31:플랜지가공홈
32:벤딩펀치
40:취출홀
50:상부금형

Claims (5)

1. 상하이동체 하부에 위치된 상부금형과, 상기 상부금형 상부에 위치된 하부금형을 포함하여 이루어지는 프로그래시브 금형을 사용하여, 상기 상부금형과 상기 하부금형 사이에 금속판을 피딩시켜 연속적으로 가공하는 프로그래시브 금형 공법에 있어서,
   금속판을 상기 하부금형에 세팅하여 피딩을 시작하는 단계;
   상하이동체에 의해 상기 상부금형을 프레스 하여 상기 금속판을 홀가공하는 단계;
   상기 상부금형이 상부로 이동되고 상기 금속판이 피딩된 후, 상기 상부금형이 하부로 이동되어 전주트림가공을 하는 단계;
   전주트림후 상기 상부금형이 상부로 이동될 때, 상기 전주트림된 제품을 다시 상기 금속판에 끼우는 단계;
   전주트림된 제품이 다시 끼워진 금속판이 피딩된 후, 상기 상부금형이 하부로 이동되어 벤딩 가공을 하는 단계; 및
   상기 상부금형이 상부로 이동된 후, 피딩하게 되면 하부 금형의 취출홀을 통해 완성된 전주 벤딩 제품이 취출되는 단계를 포함하고,
   상기 금속판에 끼우는 단계에서, 상기 하부금형의 전주트림가공부 일측에 구비된 리프팅부가 전주트림된 제품을 리프팅하여 상기 금속판에 형상맞춤하여 끼운 후, 상기 금속판이 피딩되도록 하여 브릿지 없이도 벤딩을 위한 피딩을 연속적으로 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 무브릿지 프로그래시브 금형 공법.
   
2. 삭제
3. 상하이동체 하부에 위치된 상부금형과, 상기 상부금형 상부에 위치된 하부금형을 포함하여 이루어지는 프로그래시브 금형으로서, 상기 상부금형과 상기 하부금형 사이에 금속판을 피딩시켜 연속적으로 가공하며,
   금속판을 상기 하부금형에 세팅하여 피딩을 진행하는 피딩장치;
   상하이동체에 의해 이동되며, 상기 금속판의 피딩방향으로, 홀가공용 돌기, 전주트림펀치, 벤딩펀치가 마련되는 상부금형; 및
   상기 금속판의 피딩방향으로, 상기 상부금형의 전주트림펀치와 대향되는 위치에 마련되는 전주트림가공부와, 상기 상부금형의 벤딩펀치와 대향되는 위치에 마련되는 벤딩가공부가 마련되는 하부 금형;을 포함하고,
   상기 전주트림가공부는, 테두리에 구비되는 전주트림날과, 상기 전주트림펀치에 의해 전주트림된 제품이 상기 금속판에 끼워지도록 상기 제품을 리프링시키는 리프팅부를 구비하여,
   전주트림 가공 후, 상기 리프팅부에 의해 전주트림된 제품을 전주트림에 의해 형성된 금속판의 홀에 그대로 형상맞춤 끼움시켜, 브릿지 없이도 벤딩을 위한 피딩을 연속적으로 가능하게 하며,
   벤딩 가공 후, 상부금형이 상부로 이동된 후, 피딩하게 되면 하부 금형의 취출홀을 통해 완성된 전주 벤딩 제품이 취출되는 것을 특징으로 하는 무브릿지 프로그래시브 금형.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 벤딩가공부는 테두리를 따라 마련되는 플랜지가공홈이 구비되어, 상기 벤딩펀치의 프레스에 의해 상기 전주트림된 제품의 전주가 벤딩되는 것을 특징으로 하는 무브릿지 프로그래시브 금형.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 하부금형의 벤딩가공부의 상기 피딩방향 후방에 마련되는 취출홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무브릿지 프로그래시브 금형.

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