KR102596767B1 - 분말성형 프레스의 착탈 가능한 분말성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중앙으로 상부펀치를 갖는 상부프레스금형; 상기 상부프레스금형과 대응되는 하부프레스금형; 상기 하부프레스 금형 상면에 위치되어 분말을 공급하기 위한 분말공급부; 상기 하부프레스금형 하단에 위치되는 하부실린더; 상기 하부실린더의 상단에 위치되는 상부실린더; 로 구성되어,
분말성형장치의 착탈이 가능하도록 구성하여, 기존의 분말성형장치에서도 적용 가능하도록 하는 호환성을 갖는 분말성형 프레스의 착탈 가능한 분말성형장치에 관한 것이다.

Description

분말성형 프레스의 착탈 가능한 분말성형장치{The powder molding presses of powder fill installation}

본 발명은 분말을 이용하여 제품을 성형하는 분말성형 프레스에 있어서, 호퍼의 분말 원료를 금형에 충진하는 분말 공급장치에 의해 분말성형되기 위한 분말성형장치를 제공하되 상기한 분말성형장치의 착탈이 가능하도록 구성하여, 기존의 분말성형장치에서도 적용 가능하도록 하는 호환성을 갖는 분말성형 프레스의 착탈 가능한 분말성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 분말성형 프레스는 타 금형에서 작업을 하기가 까다로운 제품을 제작시 분말 원료를 금형에 충진한 후 압축하여 원하는 형태의 제품으로 성형한 후 열을 가하여 압축된 제품을 구워냄으로써 제품을 완성하는 것으로, 제품의 정도가 우수하고, 기계가공을 생략할 수 있어 생산공정이 단축됨을 물론 대량 생산에 용이한 장점으로 인해 다양한 제품 생산에 사용되어 지고 있다.

종래의 일반적인 분말성형 프레스의 기본적인 구성과 작동은 호퍼에서 분말 원료를 공급받는 분말 공급장치가 실린더나 기타 장치에 의해 전후 유동하면서 하부금형에 분말 원료를 충진시킨 후 상부금형이 하측으로 이동하면서 하부금형과의 압축에 의해 하부금형에 충진되어 있는 분말 원료를 압축하여 성형 되고, 상부금형이 다시 상측으로 이송하면 하부금형에 성형 된 제품을 금형에서 이탈시키고 다시 분말 공급장치를 이송시켜 하부금형에 분말 원료를 충진시키는 과정을 반복하면서 분말성형 프레스에 의한 제품 성형이 이루어지는 것이다.

하지만, 상기와 같은 일반적인 분말성형 프레스의 분말 공급장치에 의해 분말 원료를 하부금형에 공급하게 되면, 분말 공급장치가 전후 일직선으로 움직이면서 하부금형에 분말 원료를 충진 시키게 되어, 분말 원료가 하부금형 내부에 고르게 쌓이지 못하고 일측으로 치우쳐서 쌓이게 되는 문제점으로, 하부금형에 충진되어 있는 분말 원료의 밀도가 일정하지 못하여 제품을 압축하여 성형하게 되면 제품의 내구성이 저하되는 문제점이 발생함은 물론, 부피가 큰 제품을 성형할 시에는 더큰 문제가 발생하여 제품의 불량률이 상승하는 문제점이 발생하였다.

상기와 같은 종래의 일반적인 분말성형 프레스의 분말 공급장치의 문제점을 해결하기 위해 대한민국 실용신안출원 제1997-32204호(이하, '종래기술'이라함)에 "분말야금용 성형 프레스의 분말 공급장치"가 개시되어 사용되어 지고 있는바 그 구성은 다음과 같다.

일측에 힌지축으로 고정되어 유동 되는 공압 실린더Ⅰ을 설치하고 타측으로 가이드 레일을 형성한 가이더와, 상기 공압 실린더Ⅰ의 로드에 연결되고 상기 가이드 레일의 가이드를 받아 전후로 이송되면서 분말의 소재를 공급하는 슈우와, 상기 가이더의 가이드 레일 일측에 연결 설치되고 상기 슈우로 분말 소재를 공급시 상기 가이더를 좌우로 흔들어주는 공압 실린더Ⅱ로 구성한다.

이와 같이 구성된 종래기술은 하부금형에 분말 원료를 공급하는 슈우가 전후 일직선으로 이동하는 동시에 하부금형에 분말 원료를 공급할 시에는 추가로 구성된 실린더에 의해 가이더가 좌우로 흔들리면서 결과적으로 슈우가 좌우로 흔들리게 되어 하부금형에 분말 원료를 골고루 공급하는데 어느 정도의 효과를 얻을 수 있다.

하지만 상기와 같은 종래기술은 슈우를 좌우로 흔들기 위해 일반적인 분말성형 프레스에 별도의 실리더와 구성이 추가로 설치되어야 함으로 제작이 용이하지 않음은 물론 그 구성에 상당한 문제점이 있었으며, 종래기술에 의해 제품을 생산하게 되면 슈우를 전후 이동하는 것이 아닌 좌우로 이동하는 별도의 공정이 추가되어, 제조 시간이 연장되면서 대량 생산을 하는데 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

이러한 문제점들을 해소하기 위해 본원 출원인에 의해 발명자로 등재되어 등록된 국내특허등록 제10-0988356호인 분말성형 프레스의 분말 공급장치가 개시되어 있는데, 상기한 선행기술은 분말성형 프레스의 금형에 충진되는 분말원료를 금형 전체에 일정하게 골고루 충진이 가능하도록 하여, 분말원료 공급량의 차이로 인한 성형제품의 밀도가 부분별로 틀려지는 것을 방지함으로써, 부피가 큰 제품을 성형할 경우에도 제품의 내구성을 높일 수 있도록 하는 동시에 제품의 불량률을 최소화할 수 있는 분말성형 프레스의 분말 공급장치를 제공한다.

이와 같은 선행특허는 성형제품을 형성하기 위해 분말을 투입할 때 밀도의 분포를 고르게 할 수 있어 기존 선행기술의 문제점을 해소하고 있다.

그러나 전술한 각 선행기술 및 본원인에 의해 발명된 선행특허의 경우에는 주로 하나의 분말을 사용하여 성형하기 위한 분말프레스 장치에만 적용되는 한계가 있다.

즉, 경우에 따라 부속품 등을 성형할 때 링과 같은 제품은 마찰력이 크게 작용되는 면과 마찰력이 크게 작용하지 않는 면으로 구분되어져 사용되는 경우가 있는데, 전술한 각 선행기술에 의해 링 등의 제품을 성형한 후 사용하는 경우에 마찰력이 비교적 크게 작용되는 상면의 경우에 마모가 상당하여 수명만큼 사용하지 못하고 교체하여야 한다.

이해의 편의를 위해 '링' 제품을 예로 들어 설명하는 것으로 마찰력이 큰 면을 상면, 마찰력이 작은 면을 하면으로 명명하고, 링의 외면과 내면은 이에 해당되지 않음을 이해할 필요가 있다.

이를 방지하기 위해 마모성이 우수한 분말을 적용할 수 있으나 이러한 경우에는 반대로 마찰력이 크게 작용하지 않는 하면의 경우에는 필요이상의 마모력이 우수한 분말이 적용되므로 생산 코스트를 상승시키는 요인으로 작용할 수 있다.

대한민국 실용신안출원 제1997-32204호 대한민국 특허등록 제10-0988356호

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마찰력이 서로 상이한 제품을 분말 성형 과정을 거쳐 얻고자 할 때 마찰력이 큰 면에는 마모성이 우수한 분말이 적용되고, 마찰력이 상대적으로 작게 작용하는 면에는 마모성이 상대적으로 낮은 분말을 적용하여 분말 성형제품을 얻도록 하는 데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 이중의 분말을 공급하며 프레싱할 때, 하부금형에서 상승하는 승강플레이트의 상승 작동이 2단 제어되며 상승되도록 함으로써, 마모성이 우수한 분말과 마모성이 상대적으로 낮은 분말을 이용한 성형이 자유롭도록 구성하는 데 다른 목적이 있다.

아울러 본 발명은 2단 상승 제어가 가능한 피스톤 및 실린더 등의 구조의 착탈이 가능하도록 구성하여, 기존에 제작되어 설치되어 있는 분말 성형 프레스에도 적용 가능할 수 있도록 하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

중앙으로 상부펀치를 갖는 상부프레스금형;

상기 상부프레스금형과 대응되는 하부프레스금형;

상기 하부프레스 금형 상면에 위치되어 분말을 공급하기 위한 분말공급부;

상기 하부프레스금형 하단에 위치되는 하부실린더;

상기 하부실린더의 상단에 위치되는 상부실린더;

상기 상부실린더 내부에서 상기 하부실린더의 작동에 따라 상하 승강되는 피스톤;

을 포함한다.

본 발명에 의하면, 마찰력이 서로 상이한 제품을 분말 성형 과정을 거쳐 얻고자 할 때 마찰력이 큰 면에는 마모성이 우수한 분말이 적용되고, 마찰력이 상대적으로 작게 작용하는 면에는 마모성이 상대적으로 낮은 분말을 적용하여 분말 성형제품을 얻도록 하여 분말 성형에 의해 얻게 되는 제품의 수명주기를 현저하게 연장시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명에 의하면, 이중의 분말을 공급하며 프레싱할 때, 하부금형에서 상승하는 승강플레이트 및 이와 연동하는 피스톤의 상승 작동이 2단 제어되며 상승되도록 함으로써, 마모성이 우수한 분말과 마모성이 상대적으로 낮은 분말을 이용한 성형이 자유롭도록 구성할 수 있어, 제품의 성형성과 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

아울러 본 발명에 의하면, 전술한 2단 상승 제어가 가능한 피스톤 및 실린더 등의 구조의 착탈이 가능하도록 구성하여, 기존에 제작되어 설치되어 있는 분말 성형 프레스에도 적용 가능할 수 있도록 호환 가능한 구조를 제공함에 따라 혁신적 생산공정 달성에 의한 생산 코스트를 현저하게 줄일 수 있어 경쟁사 대비 원가우위 전략을 실현할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 채택되는 하부금형만을 도시한 것으로, 하부실린더의 작동에 의해 하부금형이 상승 가능한 상태를 나타낸 개괄적 도면
도 2는 도 1에 의한 하부금형의 구성요소들이 나타나도록 도시한 개괄적 단면도
도 3은 도 2의 상태에서 호퍼의 이동에 따라 1차분말이 공급가능하도록 분말공급부가 이동한 상태를 도시한 개괄적 도면
도 4는 하부금형의 구성요소중 최하단의 하부실린더의 작동에 의해 하부금형의 다이플레이트가 상승함에 따라 다이플레이트 중앙의 다이 내부로 1차분말이 충진되는 상태를 도시한 개괄적 도면
도 5는 도 4에 의해 1차분말이 다이 내부로 충진된 후에 분말공급부가 이동하여 2차분말이 충진될 수 있는 상태를 도시한 개괄적 도면
도 6은 도 5의 상태에서 하부실린더의 압력이 제공되고 있는 상태에서, 상부실린더측의 상단 공간에 충진되어 있는 에어가 배출됨에 따라 상부실린더 내부 피스톤의 상승에 따라 다이플레이트가 2차 상승하며 1차분말이 충진되어 있는 상단측에 2차분말이 충진되는 것을 개괄적으로 도시한 도면
도 7은 상부금형의 하강에 따라 1차분말과 2차분말이 충진되어 있는 다이에 압력을 가하여 제품이 성형될 수 있는 상태를 도시한 도면
도 8은 도 7에 의한 제품 성형이 완료된 후 하부실린더의 작동에 따라 다이플레이트가 하강하며 제품이 다이플레이트 상면으로 배출된 상태를 도시한 도면
도 9는 본 발명의 다른 실시예로 내부 중앙에 코어가 구비되는 상태를 개괄적으로 도시한 도면
도 10은 본 발명에 적용되는 상부금형의 일예도

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하며, 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않음은 물론, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

또한, 본 발명의 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시 형태를 첨부하는 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명은 첨부하는 도면에서 보는 것과 같이 상부프레스금형(100), 이와 대응되는 하부프레스금형(200)과, 그 하단부에 위치되는 하부실린더(300), 상기 하부실린더(300)의 상단에 위치되는 상부실린더(250), 상기 상부실린더(250) 내부에서 하부실린더(300)의 작동에 따라 상하승강하는 피스톤(251)으로 구성된다.

상기 상부프레스금형(100)은 중앙으로 상부펀치(110)를 구비하는 공지의 상부프레스금형으로 구성될 수 있다.

중앙의 상부펀치(110)는 하부프레스금형(200) 중앙에 분말이 충진되는 다이측으로 진입하며 분말을 성형하기 위한 구성이다.

상기 하부프레스금형(200)은, 상기 상부프레스금형과 대향되는 다이플레이트(230)와 상기 다이플레이트(230) 양측을 관통하는 가이드로드(220)와, 상기 가이드로드(220) 중간에 구비되는 베이스플레이트(210)와, 상기 가이드로드(220) 하단부와 연결되는 승강플레이트(240)와, 상기 승강플레이트(240)와 베이스플레이트(210) 사이에 구비되는 상부실린더(250)와, 상기 승강플레이트(240) 하단에 구비되는 하부실린더(300)로 이루어진다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 베이스플레이트(210) 양측을 관통하는 가이드로드(220)의 상부측에는 다이플레이트(230)가 연결되어 상하 승강 가능하도록 구성된다.

베이스플레이트(210)는 고정되는 것으로 상하 승하강 운동을 하지 않는다.

상기 다이플레이트(230)는 상부프레스금형(100)과 대향되며 하방측에 위치되는 구성을 의미하며 그 중앙영역에 다이클램프(232)에 의해 고정되는 다이(231)가 구비되고 상기 다이(231) 중앙에 성형공(213)이 형성되는 구조를 갖는다.

상기 다이플레이트(230) 상면으로는 분말을 저장하고 있는 호퍼로부터 분말이 공급되며 상기 다이(231)의 성형공(233)측에 분말을 충진 공급하기 위한 분말공급부(400)가 구비된다.

분말공급부(400)는 다이플레이트(230) 상면을 따라 왕복 이송되며, 도시하지 않은 호퍼측으로부터 1차분말과 2차분말이 각각 수용가능도록 구획되어 1차분말저장부(410)와 2차분말저장부(420)로 나뉜 상태에서, 베이스플레이트(210)의 다이(231) 중앙에 구비되는 성형공(233)측으로 순차적으로 1차분말과 2차분말이 투입된다.

한편 상기 가이드로드(220) 하단부와 연결되는 승강플레이트(240)가 구비되고, 상기 승강플레이트(240)를 상하 운동시키기 위한 하부실린더(300)가 하단에 연결되어 있다.

아울러 상기 베이스플레이트(210)와 승강플레이트(240) 사이에 상부실린더(250)를 구비한다.

한편 전술한 베이스플레이트(210) 하부측에 상기한 상부실린더(250)가 볼트(270) 등에 의해 고정되어 있으며, 상부실린더(250) 하부에 구비되는 피스톤(251)은 하부실린더(300)의 작동에 따라 상하 승강 가능한 구조를 갖게 된다.

즉, 상기 상부실린더(250)의 내부에는 도면에서 보는 것과 같이, 하부실린더(300)의 작동에 따라 상하 승강하기 위한 피스톤(251)이 구비되고, 상기 피스톤(251)의 위치 조정을 위해 피스톤(251) 상단의 하단면과 접하는 어저스트부(252)와 상기 어저스트부(252)를 조절하기 위해 상부실린더(250) 외측으로 이어지는 조정너트(253)와, 상기 어저스트부(252) 하단부를 지지하는 조정링(254)으로 구비되며, 상기 피스톤(251) 하단부 내측에 끼워지며 고정된다.

상기 피스톤(251)의 몸체부(251b) 외주면과 상기 어저스트부(252)의 내주면은 나사방식으로 결합되고, 상기 어저스트부(252)의 외주면과 접하는 조정너트(253)도 나사방식으로 결합되도록 구성하여, 조정너트(253)를 회전시키게 되면 어저스트부(252)가 상승 또는 하강하여 피스톤(251)의 위치를 조정할 수 있게 된다.

한편 상기 상부실린더(250)는 첨부하는 도면에서 보듯이, 외통체(256)와 내통체(257)로 이격 구비되는 공간부(258)를 형성하고, 상기 공간부(258)와 연결되어 상부실린더(250) 외측으로 연결되는 유로(259)를 형성한다.

상기한 피스톤(251)은 상부실린더(250)의 공간부(258)측을 따라 상하 승강되는 구조를 갖게 되는데, 도 2 에서 보는 바와 같이 피스톤(251)의 상단 헤드부(251a)와 상기 헤드부(251a)로부터 하방으로 이어지는 몸체부(251b)로 이루어지고 중앙에 관통공(251c)을 형성하고 있고, 상기 관통공(251c)으로 상부실린더(250)의 내통체(257)가 삽입되며 끼워지는 형태를 갖고 있으며, 피스톤(251)의 하단과 결합되는 고정부(260)가 승강플레이트(240)와 연결되어 있다.

상기 고정부(260) 상단으로 연결되며 하부실린더(300)의 작동에 따라 피스톤(251)은 상부실린더(250)의 내통체(257)를 따라 상하 승강되도록 구성된다.

상기 하부펀치(255)의 상단부는 다이플레이트(230)의 중앙에 구비되는 다이(231)의 성형공(233)에 위치되어져, 분말공급부(400)의 1차분말저장부(410)와 2차분말저장부(420)의 순차적 분말 공급이 이루어지는 분말들이 상부프레스금형(100)이 하강하면서 상부펀치(110)가 성형공(233)으로 삽입되며 1,2차분말이 성형 될 수 있도록 하부에서 지지하게 되는 역할을 하게 된다.

피스톤(251)의 헤드부(251a)는 상부실린더(250)에 내입되는 상태에서 상기 상부실린더(250)의 내부 상단측과 일정간격으로 이격되며 공간부(258)를 형성하게 되는데, 이러한 공간부(258)에 의해 하부실린더(300)의 작동이 이루어져 승강플레이트(240)와 다이플레이트(230)가 동시에 상승하더라도 상기한 공간부(258)에 충진되어 있는 에어 때문에 공간부(258) 내부 공기를 압축하는 최대 압축행정거리까지만 상승하게 된다.

즉, 하부실린더(300)는 지속적인 상승을 하려 유압을 제공하게 되지만, 상기 공간부(258)에서 압축되는 공기의 압축력에 의해 더 이상 상승하지 않게 되는 시점에 도달하게 되는 것이다.

이와 같은 상승을 본 발명에서는 1차상승이라 칭한다.

이 상태에서 상부실린더(250)의 공간부(258)와 연결되어 있는 유로(259)를 개방하게 되면 공간부(258)의 압축공기가 유로(259)를 통해 배출되는 일련의 과정을 거치게 됨에 따라, 공간부(258)에 가해지는 압력이 해제되어 승강플레이트(240)와 다이플레이트(230)가 2차 상승하게 되는 과정을 거치게 된다.

이와 같은 과정을 다시 도면을 참조하여 작동관계를 설명하고자 한다.

먼저, 도시하지 않은 호퍼측으로부터 각각 1차분말과 2차분말이 분말공급부(400)의 1차분말저장부(410)와 2차분말저장부(420)에 저장된 상태에서, 상기 분말공급부(400)가 도 3에서와 같이 분말공급부(400)의 1차분말저장부(410)가 다이플레이트(230)의 다이(231) 중앙에 구비되는 성형공(233)측으로 이송된다.

이와 같은 상태에서 도 4와 같이 하부실린더(300)의 작동에 의해 승강플레이트(240)와, 상부실린더(250) 내부에 구비되는 피스톤(251)이 상기 승강플레이트(240)와 연동하여 상승하게 되는 과정을 거치게 되고 동시에 다이플레이트(230)도 동일 행정거리 상승하게 되어, 성형공(233) 내부에 간격이 형성되며 1차분말저장부(410)로부터 1차분말이 성형공(233) 내부로 투입되는 과정을 거치게 된다.

한편 1차분말이 성형공(233) 내부로 투입되어 충진되는 상태에서도, 하부실린더(300)는 지속적으로 유압의 제공에 의해 상방향으로의 상승가압력이 제공되는 상태에 있다.

이와 같이 하부실린더(300)의 유압 제공에 의해 지속적으로 승강플레이트(240)와 피스톤(251)을 상승시키려 하지만, 전술한 바와 같이 상부실린더(250)와 피스톤(251) 헤드부(251a)간의 공간부(258)에 존재하는 공기가 압축되는 상태에 있게 된다.

즉, 공간부(258)의 공기는 압축 되지만 외부로 통하고 있는 유로(259)는 닫혀져 있는 상태이기 때문에 압축공기에 의해 하부실린더(300)의 유압 제공에 의해 가해지는 상승압력은 더 이상 힘을 발휘하지 못하고 1차분말이 성형공(233)에 충진되는 체적만큼 다이플레이트(230)와 승강플레이트(240)를 상승시킬 수 있다.

여기서 전술한 바와 같이 1차분말의 분말 충진량은 조절 가능한데, 예컨데 피스톤(251)의 헤드부(251a)와 상부실린더(250) 내부 상측 저면간 공간부의 간격을 조정함으로써 가능하다.

즉, 피스톤(251)의 헤드부(251a) 저면에 접하고 있는 어저스트부(252)를 조정너트(253) 등을 이용하여 상하 조정 가능할 수 있으므로 이를 조정하여 피스톤(251)의 초기 위치값을 설정할 수 있게 된다.

이와 같은 피스톤(251) 초기 설정값에 따라 피스톤(251)의 상하 행정거리를 조절할 수 있어 결국 승강플레이트(240)와 다이플레이트(230)의 상하 승강 행정거리를 조절할 수 있게 되어 성형공(233)에 충진되는 1차분말의 충진량을 작업 조건에 따라 즉 제품의 특성에 따라 조정 가능하게 되는 것이다.

한편, 전술한 바와 같이 1차 상승에 의해 성형공(233) 내부에 1차분말의 충진이 완료된 상태에서, 도 5에서와 같이 분말공급부(400)가 후퇴하여 2차분말저장부(420)가 성형공(233)의 상면에 위치되는 상태로 이동 후 정지하게 된다.

이 상태에서, 상부실린더(250)의 공간부(258)측과 연결되어 있는 유로(259)를 개방하게 되면, 상기 공간부(258)에서 압축된 상태에 있던 공기가 유로(259)를 통해 배출되는 형태를 취하게 되어, 도 6에서와 같이 다이플레이트(230)와 승강플레이트(240)는 2차 상승을 하게 된다.

이와 같은 2차 상승에 의해 도 6에서 보는 바와 같이, 성형공(233)에 충진되어 있는 1차분말이 상대적으로 하방으로 위치되며 1차분말의 상방측으로 공간이 형성되어 2차분말이 충진되는 과정을 거치게 된다.

2차분말이 성형공(233)에 충진되면 도 6에서 보듯이 1차분말이 하방에 위치되고 그 상방측으로 2차분말이 충진되어 이중의 분말층을 형성하게 된다.

여기에서 1차분말이 상대적으로 내마모성이 약한 분말일 수 있고 이와 달리 2차분말은 상대적으로 내마모성이 강한 분말일 수 있다. 이와 정반대의 경우도 가능함은 물론이다.

도 7에서 보는바와 같이 1차분말과 2차분말이 층을 달리하여 성형공(233)에 충진되는 작업이 완료되면, 분말공급부(400)는 완전히 후방측으로 이동되어 빠지게 되고, 이어서 상부프레스금형(100)의 하강에 따라 상부프레스금형(100) 중앙에 구비되는 상부펀치(110)가 성형공(233)측으로 진입하며 1차분말과 2차분말이 층을 형성한 상태의 분말을 가압하며 성형하는 과정을 거치게 된다.

도 8은 도 7에서와 같은 작업이 완성되어 1차분말과 2차분말을 압축 성형한 후 하부실린더(300)에 가해지는 유압이 제거되면 동시에 다이플레이트(230)와 승강플레이트(240)가 하강함에 따라 다이플레이트(230) 상면으로 분말 압축 성형된 제품이 배출된 후, 도시하지 않은 트레이측으로 배출될 수 있게 되는 것이다.

도 9는 본 발명에서 다른 일예를 도시한 것으로, 하부펀치(255) 내부로부터 승강플레이트(240)로 이어지는 코어(500)를 구성할 수 있다. 상기한 코어(500)의 구성에 의해 최종 분말 성형되는 제품의 경우 링 형태의 제품을 얻을 수 있을 것이다.

한편, 이와 같은 작동을 수행하는 본 발명에서 승강플레이트(240)의 상방측에 위치되는 상부실린더(250)와 피스톤(251) 및 이와 부속되는 조정너트(253), 어저스트부(252) 등은 베이스플레이트(210)와 승강플레이트(240) 사이에서 탈거할 수 있는 구조를 제공하였다.

즉, 도 2에서 보듯이 상부실린더(250)의 상단측과 베이스플레이트(210)간을 볼트(270)에 의해 조립 가능하도록 구성하여 상부실린더(250) 자체를 전방향으로 빼낼 수 있게 된다.

이와 같은 구조에 의해 기존에 설치되어 있는 분말성형프레스 장치에서도 본 발명을 적용한 상부실린더(250)의 조립이 가능하게 되며, 경우에 따라서 유지보수 등이 필요할 때 분리하여 보수 작업이나 기타 부품 등의 교체 작업을 용이하게 수행할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.

따라서 본 발명에서의 기술적 사상은 아래에 기재되는 청구범위에 의해 파악되어야 하되 이의 균등 또는 등가적 변형 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.

100; 상부프레스금형 111; 상부펀치
200; 하부프레스금형 210; 베이스플레이트
220; 가이드로드 230; 다이플레이트
231; 다이 232; 다이클램프
233; 성형공 240; 승강플레이트
250; 상부실린더 251; 피스톤
251a; 헤드부 251b; 몸체부
251c; 관통공 252; 어저스트부
253; 조정너트 254; 조정링
255; 하부펀치 256; 외통체
257; 내통체 258; 공간부
259; 유로 260; 고정부
270; 볼트 300; 하부실린더
400; 분말공급부 410; 1차분말저장부
420; 2차분말저장부 500; 코어

Claims (8)

1. 중앙으로 상부펀치를 갖는 상부프레스금형;
   상기 상부프레스금형과 대응되는 하부프레스금형;
   상기 하부프레스 금형 상면에 위치되어 분말을 공급하기 위한 분말공급부;
   상기 하부프레스금형 하단에 위치되는 하부실린더;
   상기 하부실린더의 상단에 위치되는 상부실린더;
   를 포함하고,
   상기 상부실린더는,
   상기 하부실린더의 작동에 따라 상하 승강하기 위한 피스톤;
   상기 피스톤의 위치 조정을 위해 피스톤 상단의 하단면과 접하며 구비되는 어저스트부;
   상기 어저스트부를 조절하기 위해 상부실린더 외측으로 이어지는 조정너트;
   상기 어저스트부 하단부를 지지하는 조정링;
   상기 피스톤 하단과 결합되는 고정부;
   를 포함하는 분말성형 프레스의 착탈 가능한 분말성형장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부프레스금형은,
   상기 상부프레스금형과 대향되며 고정되는 베이스플레이트;
   상기 베이스플레이트 양측을 관통하는 가이드로드;
   상기 가이드로드 상단에 연결되는 다이플레이트;
   상기 가이드로드 하단부와 연결되는 승강플레이트;
   상기 승강플레이트와 베이스플레이트 사이에 구비되는 상부실린더;
   상기 승강플레이트 하단에 구비되는 상기 하부실린더의 작동에 따라 상기 다이플레이트와 승강플레이트가 동시에 상하 승강되는 것을 포함하는 분말성형 프레스의 착탈 가능한 분말성형장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 다이플레이트는,
   중앙영역에 다이클램프에 의해 고정되는 다이가 구비되고 상기 다이 중앙에 성형공이 구비되는 것을 포함하는 분말성형 프레스의 착탈 가능한 분말성형장치.
   
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부실린더는,
   외통체와 내통체로 이격 구비되는 공간부;
   상기 공간부와 연결되어 상부실린더 외측으로 연결되는 유로;
   를 포함하는 분말성형 프레스의 착탈 가능한 분말성형장치.
   
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 상부실린더의 상단측과 베이스플레이트간을 볼트에 의해 조립 가능하도록 구성하는 것을 포함하는 분말성형 프레스의 착탈 가능한 분말성형장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 피스톤의 몸체부 외주면과 상기 어저스트부의 내주면은 나사방식으로 결합되고,
   상기 어저스트부의 외주면과 접하는 조정너트도 나사방식으로 결합되는 것을 포함하는 분말성형 프레스의 착탈 가능한 분말성형장치.
   
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 하부프레스금형의 다이플레이트 중앙에 구비되는 하부펀치 내부로부터 상기 승강플레이트측으로 이어지는 코어를 구비하는 것을 포함하는 분말성형 프레스의 착탈 가능한 분말성형장치.
   
   

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