KR102639506B1 - 금형의 정밀도를 향상시킨 밴딩금형장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금형의 정밀도를 향상시킨 밴딩금형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 가압수단으로 다수의 가압금형을 다단 가동시킬 수 있으면서 밴딩가공되는 피가공재의 밴딩가공부위를 사전에 일정온도로 예열하고, 밴딩가공 후 급냉한 다음 탬퍼링하여 잔류응력을 제거함으로써 스프링백 현상을 차단하고, 가공 정밀도 및 가공 품질을 높일 수 있도록 개선된 금형의 정밀도를 향상시킨 밴딩금형장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 금형 기술 분야 중 금형의 정밀도를 향상시킨 밴딩금형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 가압수단으로 다수의 가압금형을 다단 가동시킬 수 있으면서 밴딩가공되는 피가공재의 밴딩가공부위를 사전에 일정온도로 예열하고, 밴딩가공 후 급냉한 다음 탬퍼링하여 잔류응력을 제거함으로써 스프링백 현상을 차단하고, 가공 정밀도 및 가공 품질을 높일 수 있도록 개선된 금형의 정밀도를 향상시킨 밴딩금형장치에 관한 것이다.
일반적으로 밴딩용 금형장치는 금형 내로 제공된 평판형의 제품 특정 부위를 펀칭하여 다양한 형상으로 밴딩 성형하는 장치이다.
이러한 밴딩용 금형장치를 이용하여 제품을 성형할 경우 다소 차이는 있으나 성형 후, 모든 제품에서 스프링 백(Spring Back) 현상이 발생하게 된다.
그리고, 이러한 스프링 백 현상을 방지하기 위하여 미리 성형 각도를 좀 더 많게 하여 줌으로써 재료의 두께가 두꺼운 제품은 스프링 백 현상을 어느 정도 작게는 조절할 수 있으나, 두께가 얇은 제품은 재료의 특성상 높은 항복강도(yield strength)와 스프링 백 특성 때문에 성형에 상당한 어려움이 뒤따르게 된다.
이에 따라 두께가 얇은 밴딩 제품의 스프링 백 현상을 완화하거나 방지할 수 있는 밴딩용 금형장치가 요구되었고, 이에 부합하여 다양한 구성의 밴딩용 금형장치가 제시되고 있다.
그러나, 종래의 밴딩용 금형장치는 밴딩 제품의 스프링 백 현상을 방지하기 위하여 별도의 장치를 추가하는 등 구성이 복잡하게 될 뿐만 아니라, 얇은 재료의 밴딩 작업시에는 밴딩 부분에 스프링 백 현상을 완전하게 제거하지 못하고 있다.
따라서, 밴딩 부분의 직각도를 유지시키지 못하여 일 측은 높고, 타 일 측은 낮은 즉, 평탄도가 균일하지 않아 2차 조립작업이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 납과 같은 접합재료의 소모가 과다하고, 불량 발생률이 높음은 물론 작업성이 저하되어 생산단가가 상승되는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 하나의 가압수단으로 다수의 가압금형을 다단 가동시킬 수 있으면서 밴딩가공되는 피가공재의 밴딩가공부위를 사전에 일정온도로 예열하고, 밴딩가공 후 급냉한 다음 탬퍼링하여 잔류응력을 제거함으로써 스프링백 현상을 차단하고, 가공 정밀도 및 가공 품질을 높일 수 있도록 개선된 금형의 정밀도를 향상시킨 밴딩금형장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 피가공재(P)가 안착되는 하부금형(100)과, 상기 하부금형(100) 상부에 설치되어 상기 피가공재(P)를 가압하는 상부금형(200)과, 상기 상부금형(200)의 일측면에 슬라이딩되게 결합되어 상기 피가공재(P)의 일측단부를 밴딩가공하는 제1활주금형(300)과, 상기 상부금형(200)의 타측면에 슬라이딩되게 결합되어 상기 피가공재(P)의 타측단부를 밴딩가공하는 제2활주금형(400)을 포함하는 금형의 정밀도를 향상시킨 밴딩금형장치에 있어서;
상기 하부금형(100)은 피가공재(P)의 단부를 밴딩가공할 수 있도록 상향돌출부(120)를 갖는 철부(凸部) 형상으로 형성되고, 상기 상향돌출부(120)의 양측에는 냉각수가 인출입되는 냉각수관(110)이 매립설치되며;
상기 상부금형(200)은 상기 상향돌출부(120)와 대응되게 형성되고, 하부에는 제1히터(210)가 내장되며, 상기 상부금형(200)의 상단면 중앙에는 'ㅗ'형상의 활주로드(220)가 나사체결되어 일체를 이루고, 상기 활주로드(220)에는 코일스프링(230)이 끼워진 상태에서 가압판(PP)을 관통하여 배치되며;
상기 상부금형(200)의 일측단면에는 제1활주금형(300)이 조립되어 상하로 슬라이딩가능하게 구성되고, 상기 제1활주금형(300)이 상부금형(200)에 조립된 쪽 하단부에는 제2히터(310)가 내장되며;
상기 상부금형(200)의 타측단면에는 제2활주금형(400)이 조립되어 상하로 슬라이딩가능하게 구성되고, 상기 제2활주금형(400)이 상부금형(200)에 조립된 쪽 하단부에는 제3히터(410)가 내장된 것을 특징으로 하는 금형의 정밀도를 향상시킨 밴딩금형장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 하나의 가압수단으로 다수의 가압금형을 다단 가동시킬 수 있으면서 밴딩가공되는 피가공재의 밴딩가공부위를 사전에 일정온도로 예열하고, 밴딩가공 후 급냉한 다음 탬퍼링하여 잔류응력을 제거함으로써 스프링백 현상을 차단하고, 가공 정밀도 및 가공 품질을 높일 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 밴딩금형장치의 예시적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 작동예를 보인 예시도이다.
도 2는 도 1의 작동예를 보인 예시도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 밴딩금형장치는 피가공재(P)가 안착되는 하부금형(100)과, 상기 하부금형(100) 상부에 설치되어 상기 피가공재(P)를 가압하는 상부금형(200)과, 상기 상부금형(200)의 일측면에 슬라이딩되게 결합되어 상기 피가공재(P)의 일측단부를 밴딩가공하는 제1활주금형(300)과, 상기 상부금형(200)의 타측면에 슬라이딩되게 결합되어 상기 피가공재(P)의 타측단부를 밴딩가공하는 제2활주금형(400)을 포함한다.
이때, 상기 하부금형(100)은 피가공재(P)가 안착되되, 양단 양측이 수직하게 깍여 있어 피가공재(P)가 돌출됨으로써 밴딩가능한 공간을 갖도록 철부(凸部) 형상으로 형성된다.
특히, 철부(凸部)의 하부금형(100)에서 상향돌출부(120)의 양측에는 냉각수가 인출입되는 냉각수관(110)이 매립설치된다.
따라서, 상기 냉각수관(110)과 인접한 상향돌출부(120)의 양쪽 수직측면(130)은 냉각수가 흐를 때 급속 냉각될 수 있다.
그리고, 상기 상부금형(200)은 상기 하부금형(100)의 철부 상기 피가공재(P)를 상부에서 가압 고정하는 수단이며, 상기 상향돌출부(120)와 대응되는 단면적을 갖고 하단면에 인접하게 제1히터(210)가 내장된다.
또한, 상기 상부금형(200)의 상단면 중앙에는 'ㅗ'형상의 활주로드(220)가 나사체결되어 일체를 이루고, 상기 활주로드(220)에는 코일스프링(230)이 끼워진 상태에서 가압판(PP)을 관통하여 배치된다.
이때, 상기 가압판(PP)의 상부에는 적어도 하나 이상의 프레스로드(PR)가 고정되고, 상기 프레스로드(PR)는 가압수단에 연결된다.
뿐만 아니라, 상기 상부금형(200)의 일측단면에는 제1활주금형(300)이 조립되어 상하로 슬라이딩가능하게 구성된다.
아울러, 상기 제1활주금형(300)이 상부금형(200)에 조립된 쪽 하단부에는 제2히터(310)가 내장된다.
그리고, 상기 상부금형(200)의 타측단면에는 제2활주금형(400)이 조립되어 상하로 슬라이딩가능하게 구성된다.
또한, 상기 제2활주금형(400)이 상부금형(200)에 조립된 쪽 하단부에는 제3히터(410)가 내장된다.
그리고, 상기 제1,2활주금형(300,400)의 상단은 각각 상기 가압판(PP)의 하면에 견고히 고정된다.
또한, 상기 제1,2활주금형(300,400)과 상부금형(200)이 접하는 하단부는 각각 성형공간(SP)이 형성되어 가압했을 때 피가공재(P)의 단부가 원활하게 밴딩될 수 있도록 안내하게 된다.
덧붙여, 상기 제1,2활주금형(300,400)과 상부금형(200)이 조립되는 면 상에는 활제가 스프레이코팅된다.
이 경우, 상기 활제는 실라놀(Silanol)을 함침한 폴리디메틸실록산(Poly Dimethyl- siloxanes) 10중량%, 붕산(boric acid) 5중량% 및 나머지 비결정 실리카(SiO2:Amorphous silica)로 이루어진 혼합조성물 100중량부에 대해, 터트-부틸2-에틸헥산과옥산염(Tert-Butyl Pepoxy-2-Ethyhexanoate) 10중량부, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 35중량부, 규산소다(Sodium Silicates) 5중량부, 콘드로이틴-황화염(chondroitin sulfate salt) 10중량부를 첨가하여 조성된다.
이때, 실라놀이 함침된 폴리디메틸실록산은 방수성, 내수성 및 마찰저항성을 줄이는데 기여한다.
또한, 터트-부틸2-에틸헥산과옥산염(Tert-Butyl Pepoxy-2-Ethyhexanoate)은 내열안정성 강화 및 내부에서의 산화물 발생 억제를 통해 내마모성과 활주성을 증대시킨다.
그리고, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene)은 구조식(-CF2-CF2-)n인 폴리프론 PTFE-D(Dispersion)로서, 내열성은 물론 윤활성을 증대시킨다.
아울러, 규산소다(Sodium Silicates)는 겔화를 유도하여 피막을 형성함으로써 활주성을 향상시킨다. 또한, 콘드로이틴-황화염(chondroitin sulfate salt)은 끈적임을 줄여 활주성을 향상시킨다.
한편, 프레스로드(PR)가 가압하면 1차 하강하게 되는데 이때는 상부금형(200), 제1,2활주금형(300,400) 모두 동시에 하강하게 되며, 상부금형(200)이 하부금형(100)에 올려져 있는 피가공재(P)를 눌러 고정하게 된다.
이 상태에서, 제1히터(210)가 설정된 온도까지 가열되면서 피가공재(P)를 예열하게 된다. 그러면, 피가공재(P)의 가공성이 좋아진다.
이렇게 예열된 상태에서 프레스로드(PR)가 한번 더 하강하는 2단 하강이 이루어진다.
그러면, 상부금형(200)은 그대로 있고 활주로드(220)만 상부금형(200)을 관통하여 상승하면서 코일스프링(230)이 압축된다.
동시에, 제1,2활주금형(300,400)은 그대로 하강하면서 피가공재(P)의 양단을 눌러 밴딩하게 된다.
이때, 피가공재(P)는 열을 받아 있는 상태이므로 밴딩 가공성이 매우 좋다.
이후, 제1히터(210)가 오프됨과 동시에 냉각수관(110)을 통해 냉각수가 급속히 공급되면서 피가공재(P)의 밴딩 부위를 ??칭(Quenching)하게 된다.
이에 따라, 피가공재(P)의 밴딩 부위는 강도와 경도가 급격히 증가하게 된다.
이어, 정해진 시간이 흐른 뒤 냉각수를 모두 빼낸 후 제2히터(310)와 제3히터(410)를 발열시켜 정해진 온도까지 상승시키는 템퍼링(Tempering)을 수행한다.
이렇게 템퍼링되게 되면 밴딩 부위가 공석 온도 이하로 재가열된 후 공냉되면서 잔류응력이 제거되어 스프링백 현상이 사라지게 되며, 동시에 조직도 안정화된다.
이후, 제1,2활주금형(300,400)을 1단 상승시키고, 2단 상승시 상부금형(200)도 함께 상승되면서 밴딩가공이 완료되게 된다.
100: 하부금형 200: 상부금형
300: 제1활주금형 400: 제2활주금형
300: 제1활주금형 400: 제2활주금형
Claims (1)
- 피가공재(P)가 안착되는 하부금형(100)과, 상기 하부금형(100) 상부에 설치되어 상기 피가공재(P)를 가압하는 상부금형(200)과, 상기 상부금형(200)의 일측면에 슬라이딩되게 결합되어 상기 피가공재(P)의 일측단부를 밴딩가공하는 제1활주금형(300)과, 상기 상부금형(200)의 타측면에 슬라이딩되게 결합되어 상기 피가공재(P)의 타측단부를 밴딩가공하는 제2활주금형(400)을 포함하는 금형의 정밀도를 향상시킨 밴딩금형장치에 있어서;
상기 하부금형(100)은 피가공재(P)의 단부를 밴딩가공할 수 있도록 상향돌출부(120)를 갖는 철부(凸部) 형상으로 형성되고, 상기 상향돌출부(120)의 양측에는 냉각수가 인출입되는 냉각수관(110)이 매립설치되며;
상기 상부금형(200)은 상기 상향돌출부(120)와 대응되게 형성되고, 하부에는 제1히터(210)가 내장되며, 상기 상부금형(200)의 상단면 중앙에는 'ㅗ'형상의 활주로드(220)가 나사체결되어 일체를 이루고, 상기 활주로드(220)에는 코일스프링(230)이 끼워진 상태에서 가압판(PP)을 관통하여 배치되며;
상기 상부금형(200)의 일측단면에는 제1활주금형(300)이 조립되어 상하로 슬라이딩가능하게 구성되고, 상기 제1활주금형(300)이 상부금형(200)에 조립된 쪽 하단부에는 제2히터(310)가 내장되며;
상기 상부금형(200)의 타측단면에는 제2활주금형(400)이 조립되어 상하로 슬라이딩가능하게 구성되고, 상기 제2활주금형(400)이 상부금형(200)에 조립된 쪽 하단부에는 제3히터(410)가 내장되고,
상기 가압판(PP)의 상부에는 적어도 하나 이상의 프레스로드(PR)가 고정되고, 상기 프레스로드(PR)는 가압수단에 연결되며,
상기 제1,2 활주금형(300,400)의 상단은 각각 상기 가압판(PP)의 하면에 고정되고, 상기 제1,2 활주금형(300,400)과 상부금형(200)이 접하는 하단부는 각각 성형공간(SP)이 형성되어 가압했을 때 피가공재(P)의 단부가 원활하게 밴딩되도록 안내하고,
상기 제1,2 활주금형(300,400)과 상부금형(200)이 조립되는 면 상에는 활제가 스프레이 코팅되고,
상기 활제는 실라놀(Silanol)을 함침한 폴리디메틸실록산(Poly Dimethyl- siloxanes) 10 중량%, 붕산(boric acid) 5 중량% 및 나머지 비결정 실리카(SiO2:Amorphous silica)로 이루어진 혼합조성물 100 중량부에 대해, 터트-부틸2-에틸헥산과옥산염(Tert-Butyl Pepoxy-2-Ethyhexanoate) 10 중량부, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene) 35 중량부, 규산소다(Sodium Silicates) 5 중량부, 콘드로이틴-황화염(chondroitin sulfate salt) 10 중량부를 첨가하여 조성되는 것을 특징으로 하는 금형의 정밀도를 향상시킨 밴딩금형장치.
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| KR1020230113044A KR102639506B1 (ko) | 2023-08-28 | 2023-08-28 | 금형의 정밀도를 향상시킨 밴딩금형장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102639506B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200463404Y1 (ko) | 2010-06-25 | 2012-11-05 | (주)백광정밀 | 스프링 백 방지 기능을 갖는 밴딩용 금형장치 |
| KR20140056454A (ko) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | 아진산업(주) | 마그네슘 합금 판재용 프레스 장치 |
| KR102204663B1 (ko) * | 2020-08-24 | 2021-01-19 | 이춘우 | 롤링타입 밴딩 프레스장치 |
-
2023
- 2023-08-28 KR KR1020230113044A patent/KR102639506B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200463404Y1 (ko) | 2010-06-25 | 2012-11-05 | (주)백광정밀 | 스프링 백 방지 기능을 갖는 밴딩용 금형장치 |
| KR20140056454A (ko) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | 아진산업(주) | 마그네슘 합금 판재용 프레스 장치 |
| KR102204663B1 (ko) * | 2020-08-24 | 2021-01-19 | 이춘우 | 롤링타입 밴딩 프레스장치 |
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