KR20020016800A - 자체 안내형 펀치와 다이 세트 - Google Patents

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험딩어, 인크.
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Abstract

펀치와 다이 세트(1)는 구동 기구(25, 30, 35, 37, 38)에 의해 왕복되는 펀치 조립체(100)와 다이 조립체(200)를 구비하는 스탬핑 프레스(10)에 사용하기 위해 마련된다. 펀치 조립체와 다이 조립체는 공통 중심선(50)으로 정렬되고 샤프트, 바아 등에 의해 다른 안내를 할 필요없이 펀치 공구와 다이 공구의 확실한 안내를 위해 서로 미끄럼 가능하게 맞물릴 수 있는 구조를 갖는다. 펀치 조립체와 다이 조립체 중 하나는 구동 기구에 의해 비고정식으로 운반될 수 있어, 결합된 펀치 조립체와 다이 조립체의 안내가 공구들의 상대 위치를 규정할 수 있게 한다. 이러한 구성은 조립체 간에 어떠한 실질적인 허용 오차의 겹침을 배제하고, 프레스 구동 기구에 의해 도입된 어떠한 오정렬을 비롯한 스탬핑 중의 오정렬을 실질적으로 감소시킨다.

Description

자체 안내형 펀치와 다이 세트{SELF-GUIDING PUNCH AND DIE SET}

특히 편평한 금속 스트립으로 어떤 물건을 제작하기 위한 종래의 기술에 있어서, 원료는 스탬핑 프레스라 불리는 특별히 제작된 공구로 급송되는데, 이 스탬핑 프레스는 스탬핑 다이를 운반하고 있다. 상기 스탬핑 다이와 기타 부속 구조체는 각각 원료를 지지하거나 원료에 부딪치는 성형 에지와 성형 표면에 맞는 형상을 갖는다. 장치의 압력과 이동에 의해 공구는 필요한 크기와 형상을 갖는 금속 부품 또는 금속 구성요소로 원료를 절단 및/또는 성형한다.

스탬핑 프레스는 공구 구조체와 연계하여 편평한 금속 스트립을 원하는 형상으로 가압하는 데 필요한 이동과 압력을 부과하는 구동 요소를 구비하는 데, 이 구동 요소는 통상 고정 지지체상에 장착된 대향 공구에 대해 변동하는 변위로 상호결합된 2개의 공구 중 한 공구를 이동시킨다. 통상, 이러한 이동은 수평 베드상의 고정 공구에 대한 성형 공구의 수직 변동을 포함한다. 하나 이상의 성형 작업이 한 행정에서 달성될 수 있고, 연속적인 성형 단계에 맞게 구성된 공구를 원료의 급송로를 따라 서로 측방향으로 인접하게 배치함으로써 다수의 작업이 달성된다.

필요한 부품의 크기와 복잡성에 따라 광범위한 크기와 성능을 갖는 스탬핑 프레스가 공구로서 시판되고 있다. 스탬핑 프레스는 초고속으로 작은 부품을 생산할 수 있으며, 분당 3000번 이상의 수직 행정의 속도로 작동할 수 있다. 금속 스탬핑 다이는 전자 산업에 있어서 매우 작고 또는 작거나 정교한 구성요소로부터 자동차 바디의 일부와 같은 대형 성형품에 이르는 부품들을 제작하는 데 이용되고 있다.

금속 스탬핑 다이는 "펀치와 다이 세트"라 함께 지칭하는 2개의 부속 절반부를 통상 구비한다. 종래의 펀치와 다이 세트는 금속 성형 공구가 장착되는 상부 슈(shoe)와 하부 슈를 포함하고, 다이 제작 중 정확한 정렬, 다이 수리, 다이 세팅 및 부품의 성형에 사용시 상부 슈와 하부 슈, 이에 의해 공구를 유지하기 위한 안내 포스트와 부싱을 포함한다.

안내 포스트와 부싱의 수는 다이 세트의 요구 정밀도와 크기에 따라 변화한다. 통상적인 수직 배향형 스탬핑 다이에 있어서, 스탬핑 다이의 상부 절반부는 펀치 세트를 유지하는데, 일반적으로 "램"으로 알려진 스탬핑 프레스의 가동부에 부착된 부분이다. 램은 (다이 세트로 지칭되는) 스탬핑 다이의 하부 절반부에 대해 상하로 펀치 세트를 이동시키는데, 이 하부 절반부는 고정 베드를 형성하는 중량의볼스터 플레이트상에 고정된다. 금속 스탬핑 다이는 공작물과 접촉하는 표면의 형상에 따라 편평한 금속 스트립에 대해 상이한 공정들을 수행한다. 이 공정들은 압인, 인발, 블랭킹, 천공, 노칭, 엠보싱, 및 유사한 형태의 굽힘, 성형 및 절단 작업 등을 포함하는 데, 이들에 국한되지는 않는다. 상기 공정들을 수행하는 공구는 매우 정확한 허용 오차로 기계 가공되어 장착될 필요가 있다. 예컨대, 공작물을 절단하기 위해서는 펀치와 다이 공구의 통과 에지 간에 적절한 간극은 0.020 인치이다. 원료의 두께와 기타 변수에 따라, 동일한 통과 에지 간에 상대적으로 더 넓은 간극으로 인해 원료를 전혀 절단하지 못하고 대신에 절단없이 원료를 만곡시키거나 인발할 것이다. 신뢰할 만한 교정 작업의 경우, 펀치와 다이 공구의 치수와 상대 위치가 문제가 될 수 있다. 또한, 서로 통과될 펀치와 다이 부분 간에 충분한 간극의 부족 또는 균등한 접촉은 펀치와 다이 세트를 마모시키거나 파괴시킬 수 있다.

허용 오차를 매우 지나치게 요구할 수 있다. 펀치와 다이 세트는 정확하게 개폐될 수 있는 것이 바람직하고 연속적인 수 십만번의 스탬핑 프레스의 행정 동안 반복하여 부품들을 정확하게 성형한다. 펀치와 다이 세트 구조체는 스탬핑 프레스에서 정확하고 정밀하게 배치되어야 하고 펀치와 다이 세트를 운반하는 프레스의 가동 부품과 고정 부품은 펀치와 다이 구조체가 스템핑 프레스 주기마다 각각 정확한 상대 위치에서 조우하고/조우하거나 통과하는 것을 보장하도록 정확하고 정밀하게 이동되어야 한다. 이것은 스탬핑 다이가 손상받는 것을 방지하고 부품을 정확하게 성형하는 데 필요하다.

최종 부품의 품질 문제와 펀치와 다이 세트 공구의 손상을 초래할 수 있는펀치와 다이 세트와 관련된 잠재적인 문제가 존재한다. 스탬핑 다이가 항상 정확하게 정렬되는 것을 보장하기 위해서는 매우 신뢰성이 있고 고도로 정확하며 정밀한 정렬 구성이 요구된다. 펀치와 다이 세트가 어떤 이유에서든 정확하게 정렬되지 않으면, 비용이 많이 소요되는 손상이 발생할 것이다. 예컨대, 펀치 공구와 다이 부분이 깍이거나 파괴될 수 있으며, 또는 공구에 과도한 마모가 발생하여, 필연적으로 수리를 위해 자주 정지하게 된다.

한편, 프레스 구동 및 안내 구조체는 수많은 작업을 견디려면 무겁고 내구성이 있어야 한다. 내구성과 수명을 위해 필요한 매우 무거운 구동 설비에서는 정밀하고 반복적인 운동을 보장하는 것이 더욱 어려울 수 있다. 이러한 관점에서 종래 기술에서는 펀치와 다이 공구의 오정렬을 방지하거나 감소시키기 위해 다양한 방법을 이용하였다.

공지된 스탬핑 다이와 프레스는 통상 펀치측에 이동가능한 장방형 플레이트와 같은 평탄한 지지 구조체와, 다이를 위한 고정 수평 베드 또는 구조체를 구비하고 있다. 구동 기구는 가동 플레이트와 베드의 평행한 평면과 수직인 방향에서 지지 구조체들을 함께 서로에 대해 이동시킨다. 안내를 위해, 통상 펀치와 다이 세트는 예컨대 펀치와 다이 세트의 코너부에서 2개, 3개 또는 4개의 수직 안내 포스트에 의해 스탬핑 프레스의 램과 베드 또는 베이스에 그리고 서로에 대해 각각 연결된다. 포스트는 가동측과 고정측 중 하나에 고정되어 다른쪽의 개구로 이동될 수 있다. 이 수직 포스트는 또한 상부 또는 펀치 포스트가 하부 다이 포스트의 상부 또는 내측에 끼워맞춤되는 수형/암형의 신장된 배열로 구성될 수 있다.

스탬핑 프레스 및 펀치와 다이 세트 양쪽은 다이 공구와의 펀치 공구의 정렬과, 스탬핑 프레스 램과의 펀치와 다이 세트의 정렬을 위한 안내 포스트에 의존한다. 다수의 안내 포스트는 서로로부터 측방향으로 이격된 위치에 마련되어, 가동 부재와 고정 부재가 함께 이동되는 선을 형성하고, 가동 부재와 고정 부재의 상대 배향을 고정시킨다.

펀치와 다이 세트는 그들의 형태로 인한 고유의 정렬 문제를 갖고 있을 수도 있다. 실행가능한 구성요소를 제작하는 펀치와 다이 세트의 경우, 상부 절반부(예컨대, 펀치)는 하부 절반부(다이)를 거의 완벽하게 평행한 배향으로(통상 수평 수준으로) 조우해야 한다. 예컨대, 한 코너부가 다른 코너부보다 낮게 위치하면, 이 각도 에러는 상호작용하는 펀치와 다이의 표면과 에지의 상대 위치에 대응하는 측면간에 또는 정면과 이면간에 측방향 에러를 발생시킬 수 있다. 또한 펀치와 다이 간의 각도 관계에 있어서는 아주 작은 차이라도 금속 성형 공구를 손상시키거나 제조될 부품의 품질을 떨어뜨릴 수 있다.

상대 위치를 유지하고 펀치와 다이 세트의 불균일한 폐쇄를 방지하기 위해서는 4개의 포스트 다이, 펀치와 다이 구성이 적절한 것으로 검토되었다. 포스트는 통상 장방형 베드의 코너부와 같은 베드의 주변에 또는 그 근처에 배치된다. 이러한 구성에 있어서, 개별 포스트의 안내 상호작용부는 서로로부터 공간을 두고 있으며, 이는 포스트의 안내 효과를 넓게 분포시켜 보다 밀접한 배열 또는 적은 수의 안내 포스트보다 확실한 지지를 제공하기가 쉽게 된다. 그러나, 각 포스트는 제한량의 재료를 갖고 있어 대향 구조체 등의 구멍과 접촉하게 되는 표면이 작게 된다.포스트와 그 구멍은 예컨대 다이의 불균형 또는 불균일한 윤활유의 도포 및 각 포스트에서의 오물로 인해 상이한 비율로 마모될 수 있다. 또한, 마모로 인해 플레이트는 평행한 배향을 벗어나 이동하는 경향이 생겨 기울어질 수 있다. 이는 스탬핑 다이의 성능을 불균일하게 하고 안내 기구의 마모 속도를 증가시켜, 스탬핑된 부품의 품질 저하를 증가시킬 수 있다.

펀치와 다이 세트 간에 각도 에러의 측면은 별도로 하고, 특히 매우 엄격한 허용 오차가 수반되는 경우에, 프레스의 전체에 걸친 정렬은 펀치와 다이 세트의 성능을 변화시키고 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 예컨대, 프레스 램에 각도 에러가 생기면, 램의 수직 운동에 대한 추진 벡터가 프레스의 베이스에 대해 정확하게 수직이 되지 않고, 작동력 정렬에 있어서 이러한 에러는 더욱이 펀치와 다이 세트로 전달된다.

종래 기술의 설계자들은 직접적인 각도 에러를 제거하기 위해서 램에 펀치와 다이 세트를 헐겁게 현수시키는 방법을 개발하였다. 이러한 정렬의 개선안은 프레스 정렬 형태의 펀치/다이 플레이트 정렬의 문제를 해결하였지만 다른 문제를 안고 있다. 실질적으로 복잡한 구조가 펀치와 다이 구성에 추가되어야 하며, 심지어는 구조적 지지와 정렬을 위해 의존성이 큰 구조가 4개의 안내 포스트에 배치하게 된다. 따라서 램의 정렬 민감성을 경감하기 위해 펀치를 현수하는 방법은 안내 포스트의 마모와 의존성을 증가시킴으로써 각도 에러가 생길 수도 있다. 실제적인 문제로서, 이러한 개념은 모든 기타 구성요소가 양호한 상태로 있고 완벽하게 작동하며 프레스가 수천분의 일 인치와 같은 미소한 거리만큼만 오정렬될 때만 작용한다. 그러한 환경은 일반적인 제작시에 좀처럼 생기지 않는다.

프레스 제작자는 또한 다양한 다이와 펀치 구성요소에 대해 안전 여유를 추가함으로써 치수 안정성을 추가하고/추가하거나 정렬 에러를 저감시키는 시도를 하였다. 이러한 노력은 펀치와 다이에 대해 비용과 복잡성을 추가하였다.

펀치와 다이 세트의 정렬을 시간과 마모에 의해 개선하기 위한 종래 기술의 개선안은 실질적으로 이미 복잡한 기술에 복잡성을 추가하였다. 정밀도에 있어서의 실제적인 개선안이 비교에 의해 적절하였다. 다이와 프레스의 구조에 실질적인 복잡성을 추가하지 않으면서 각도 정렬 에러를 감소시키거나 제거하고 위치 결정 정밀도를 개선하기 위한 요구가 당분야에 존재하였다. 거꾸로 말하면, 다수의 이격된 안내 포스트가 펀치와 다이 및 그들의 운반 구조체의 상대 운동을 강요하는 종래 구조만큼 적어도 펀치/다이의 위치 결정에 대해 정밀하고, 바람직하게는 종래 구조보다 더욱 정밀한, 펀치와 다이 세트를 위한 덜 복잡하고 고가의 구성에 대한 필요성이 존재하였다.

본 발명은 대향된 펀치와 다이 공구가 소정 길이의 박판 금속과 같은 가단성 공작물상으로 함께 이동되는 금속 성형 및 스탬핑 장치에 관한 것이다. 본 발명의 한 양태에 따르면, 펀치와 상보적인 다이와 같은 협동 공구는, 개별적으로 상보적인, 즉 스템핑 작업 중에 공작물로 펀치와 다이 공구가 함께 이동될 때 그들의 상대 위치를 정확하고 반복적으로 측정하는 수형-암형 안내 배열로 안내하기 위해 주변부가 서로 결합되는 대향된 공구 운반 구조체에서 운반된다.

도 1은 본 발명에 따른 펀치와 다이 세트를 포함하는 스탬핑 프레스의 전면도.

도 2는 도 1에 도시된 펀치와 다이 세트의 도면으로서 도시의 명확성을 위해고속 스탬핑 프레스를 분리한 상태로 부분적으로 점선으로 도시한 정면도.

도 3은 도 2에 도시된 펀치와 다이 세트의 분해 단면도.

도 4는 공구 탑재대의 정면도.

도 5는 도 4에 도시된 공구 탑재대의 도면으로서 부분적으로 점선으로 도시한 측면도.

도 6은 상부 스프링 리테이너의 평면도.

도 7은 도 6에 도시된 상부 스프링 리테이너를 부분적으로 점선으로 도시한 측면도.

도 8은 본 발명에 따라 형성된 펀치 슈의 저부도.

도 9는 도 8에 도시된 펀치 슈를 부분적으로 점선으로 도시한 측면도.

도 10은 볼 케이지의 평면도.

도 11은 도 10에 도시된 볼 케이지를 도 10의 선 11-11을 따라 취한 단면도.

도 12는 도 10과 11에 도시된 볼 케이지의 일부의 도면으로서 볼 케이지의 벽과 별개의 볼 베어링의 관계를 도시하는 단면도.

도 13은 본 발명에 따라 성형된 하부 안내 부싱의 평면도.

도 14는 도 13에 도시된 하부 안내 부싱을 부분적으로 점선으로 도시한 측면도.

도 15는 본 발명에 따른 다이 네스트의 평면도.

도 16은 도 15에 도시된 다이 네스트를 부분적으로 점선으로 도시한 측면도.

도 17은 본 발명에 따른 다이 슈의 측면도.

도 18은 도 17에 도시된 다이 슈를 부분적으로 점선으로 도시한 평면도.

본 발명은 자체 안내형 펀치 조립체와 다이 조립체를 구비하여, 협동하는 조립체들과 관련된 허용 오차의 겹침을 배제하고 실질적으로 스탬핑 동안 오정렬을 저감할 수 있는, 스탬핑 프레스에 사용하기 위한 펀치와 다이 세트를 제공한다.

일 실시예에 있어서, 펀치 조립체는 금속 스트립과 같은 공작물과 맞물려 공작물을 변경시키는 데 적합한 적어도 하나의 공구와, 공구를 제1 측부상에 유지하고 제2 측부상에서 스탬핑 프레스의 일부와 작동적인 맞물림을 위해 배열된 펀치슈를 포함하며, 상기 제1 측부와 제2 측부는 공통 중심선 또는 지시선을 갖는다. 스트립퍼 안내 부싱은 상기 펀치 슈를 둘러 에워싸므로 펀치 슈와 스트립퍼 안내 부싱은 상기 공통 중심선 또는 지시선을 중심으로 모두 대칭이 될 수 있다. 다이 조립체는 펀치 슈와 동축에서 대면하는 상태로 배치되고, 공구를 수용할 수 있는 크기와 형태인 적어도 하나의 관통 구멍을 갖는 다이 네스트와, 상기 다이 네스트를 둘러 에워싸는 다이 네스트 안내 부싱을 포함한다. 다이 네스트 안내 부싱은 펀치 슈와 동일한 공통 중심선 또는 지시선을 중심으로 대칭을 이루며, 펀치와 다이 세트가 스탬핑 프레스에 장착 및 조립될 때 다이 네스트 안내 부싱이 펀치 슈와 스트립퍼 안내 부싱을 미끄럼 가능하게 수용하도록 펀치 슈와 스트립퍼 안내 부싱에 적절한 크기를 갖는다. 다이 네스트 안내 부싱은 스탬핑 프레스의 상대적인 가동 부재 중 하나에 견고하게 고정되어 스탬핑 프레스의 다른 가동 부재에 고정되는 펀치 슈와 스트립퍼 안내 부싱을 스탬핑 프레스의 전체 행정 동안 확실하게 안내한다.

본 발명의 특징 및 장점은, 동일 번호가 동일 부품을 지시하는 첨부 도면과 함께 검토되는 본 발명의 소정의 바람직한 실시예를 설명하는 다음의 상세한 설명에 보다 자세히 기술되어 있으며 이에 의해 명백해 진다.

이후 본 발명의 바람직한 실시예의 설명은 전술한 도면과 연관하여 읽는 것으로 의도되며 본 발명의 전체 서면의 설명 중 일부라고 생각된다. 설명에 사용된 바와 같이, "수평", "수직", "좌측", "우측", "위", "아래" 등과 같은 용어는 특정 도면 등에 도시된 배향을 지시하고자 함이며 본 발명을 특정 배향으로 제한하는 것은 아니다. 이와 유사하게, "내측으로"와 "외측으로"와 같은 용어는 일반적으로 연장축 또는 회전축에 대한 표면의 배향을 적절하게 지시한다. 또한, "결합된다", "연결된다" 또는 "상호 연결된다"와 같은 용어는 2개 이상의 구조체 간에 관계를 설명하고자 함이며, 그러한 구조체들이 개별 구조체를 통해 서로에 대해 직접적으로 또는 간접적으로 고정 또는 부착되는 것을 의미하고 피봇 연결을 포함한다. 용어 "작동 가능하게"는 전술한 구조체 간에 직접 또는 간접적인 연결이 그러한 연결에 의해 의도된 바와 같이 상기 구조체들을 작동할 수 있게 하는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명에 따라 구성된 자체 안내형 펀치와 다이 세트(1)를 도시하며, 이 세트는 본 발명과 별개인 당분야에서 공지된 형태의 스탬핑 프레스(10)에 사용하기 위해 장착된다. 스탬핑 프레스(10)는 램(15)을 볼스터 플레이트(20) 방향 및 그 반대 방향으로 예컨대 분당 대략 5 내지 5,000 행정의 속도로 이동시킬 수 있는 드라이브에 결합된 램(15)을 포함한다. 상기 행정의 거리는 약 0.5 내지 10 인치이다. 크랭크(37)에 의해 램(15)을 구동시키는 편심부(35)를 갖는 구동축(30)에 전기 모터(25)가 결합된다. 플라이휠(38)은 전기 모터(15)로부터 운동 에너지를저장하여 램(15)을 볼스터 플레이트(20) 방향 및 반대 방향으로 이동시키는 데 일조한다. 구동축(30)과 크랭크(37)는 정압 베어링에서 저널되며, 마찬가지로 램(15)은 유체관을 비롯한 선형 정압 베어링에서 저널될 수 있고, 이들 모두는 스탬핑 프레스(10)가 전술한 분당 5 내지 5,000번 행정의 속도로 작동될 수 있도록 설계된다. 상부 공구 탑재대(40)는 탑재대(40) 내의 관통 구멍과 볼트 등(도시 생략)에 의해 램(15)에 체결되어 이 램에 의해 운반된다.

도 1 내지 3을 참조하면, 펀치와 다이 세트(1)는 펀치 조립체(100), 다이 조립체(200) 및 스프링(300)을 구비한다. 펀치 조립체(100)는 공구 탑재대(40)에 고정된다. 다이 조립체(200)는 볼스터 플레이트(20)에 고정되고, 스프링(300)은 상기 펀치 조립체와 다이 조립체 간에 개재되어 그들에 대해 탄성적으로 유지된다. 바람직하게는, 펀치 조립체(100)와 다이 조립체(200)는 공통 중심선(50; 도 1과 2 참조) 및 대칭축 X-Y(도 4, 6, 8, 10, 13, 15 및 18 참조)를 규정한다. 도시된 실시예에서, 그러한 대칭 형태는 원형이다. 펀치 조립체(100)와 다이 조립체(200) 간에 기타 대칭 관계, 예컨대 펀치 조립체(100)와 다이 조립체(200) 간에 360도의 지탱면을 제공하는 타원형, 육각형, 팔각형 또는 어떤 다른 형태가 본 발명에 사용하도록 채택될 수도 있다.

펀치 조립체(100)와 다이 조립체(200)는 널리 공지된 어떠한 공구 강철 또는 유사하게 당분야에서 널리 공지된 비교적 경질 및/또는 내구성 금속으로 성형될 수도 있다. 비교적 경질 금속의 스트립(도시 생략)은 성형 공구와 다이 사이에 배치된다. 금속 스트립 또는 기타 블랭크 또는 스탬핑 프레스(10)를 통해 미리 성형된원료를 이동시켜 당분야에서 널리 공지된 방식으로 원료를 펀치 조립체(100)와 다이 조립체(200) 사이에 위치시키기 위해 인덱싱 기구(도시 생략)가 마련된다.

펀치 조립체(100)는 상부 스프링 리테이너(103), 펀치 슈(106), 스트립퍼 안내 부싱(109) 및 볼 케이지(112)를 포함한다. 도시된 실시예에 있어서, 이들 모두는 펀치와 다이 세트의 중심축(50)을 통과하는 대칭축 X-Y를 중심으로 형성된 거의 원형의 대칭 관계를 따른다. 보다 구체적으로, 상부 스프링 리테이너(103)는 상부면(115)과 펀치 슈(106)의 외부면으로부터 반경 방향 외측을 향해 돌출하는 홈이 형성된 하부면(118)을 구비하는 거의 원형판을 포함한다(도 7). 램 결합부(124)는 상부면(115)의 중심 부분으로부터 외측을 향해 돌출한다. 램 결합부(124)는 램(15)의 공구 탑재대(40) 상에 상보적으로 형성된 홈과 비고정식으로 결합하게 된다. 상기 결합은 램이 공구 탑재대를 거의 축방향으로 하측을 향해 가압하여 스프링(300)으로 인한 공구 탑재대의 축방향으로의 상향 이동을 제한할 수 있도록 된다. 그러나, 램과 펀치 조립체(100) 간에 결합에 의해 소정의 상대 운동이 허용된다. 램 결합부(124)는, 예컨대 상부면(115) 상의 구체 형태와 같은 볼록한 돌출부로서 형성되고, 공구 탑재대(40)가 상기 돌출부와 대면하는 램(15)상의 상보적인 홈(125)으로서 형성될 수도 있다(도 2, 3, 4 내지 7).

도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 홈이 형성된 상부 스프링 리테이너(103)의 하부면(118)은 펀치 슈(106)를 수용할 수 있는 크기와 형태를 갖는다. 관통 구멍(119)은 상부면(115)과 홈이 형성된 하부면(118) 사이를 연통하며, 스프링 리테이너(103)와 펀치 슈(106)를 고정하기 위해 볼트 등과 같은 체결 수단을 수용하는데 적합하게 되어 있다.

도 2, 3, 8 및 9를 참조하면, 펀치 슈(106)는 상부면(133), 하부면(136), 공구 홈(137) 및 측벽(138)을 한정한다. 펀치 슈(106)의 측벽(238)은 중심선(50)을 통과하는 대칭축 X-Y을 중심으로 형성된 거의 원형의 대칭면을 규정한다. 도시된 실시예에서, 측벽(138)은 매끄러운 만곡면, 즉 원형의 원통면을 형성하지만, 본 명세서에 제공된 바와 같이 기타 형상도 가능하다. 막힌 구멍(142)은 상부면(133) 내에 배치되고, 볼트 등과 같은 체결 수단을 수용하기에 적합한 깊이를 갖는다. 다수의 스트립퍼 스프링 구멍(143)이 하부면(136) 내에 형성되며, 다수의 스트립퍼 스프링 압축 세트(도시 생략)를 수용하는 데 이용된다. 상기 스트립퍼 스프링 압축 세트는 스탬핑 동안 금속 스트립상의 적소에 스트립퍼 플레이트를 유지하는 데 이용하는 것으로 당분야에 공지되어 있다. 공구(도시 생략)는 펀치 슈(106)의 공구 홈(137) 내에 예정된 순서 및 패턴으로 체결된다. 공구 홈(137)은 다각형 주변 형상, 예컨대 도 2, 8 및 9에 도시된 바와 같은 장방형 형상을 포함할 수도 있다. 공구 홈(137) 내에 분리 가능하게 체결된 공구는 당분야에서 널리 공지된 바와 같이 그 형상을 변화시키기 위해서 천공, 인발, 블랭킹, 성형 또는 금속 스트립의 선택된 부분을 변화시키는 공정에 적합한 펀치 및 성형 공구를 통상 포함한다.

도 2, 3, 13 및 14를 참조하면, 스트립퍼 안내 부싱(109)은 만곡 외벽(147)과 환형의 저벽(149)을 구비하는 원통형으로 형성된 덮개를 포함한다. 스트립퍼 안내 부싱(109)은 또한 펀치와 다이 세트의 중심선(50)을 통과하는 대칭축 X-Y를 중심으로 형성된 거의 원통형의 대칭 형태를 갖는다. 외벽(147)은 환형의 상부에지(153)에 인접한 홈이 형성된 환형의 숄더(151)를 구비한다. 외벽(147)의 표면은 내면과 같이 전체적으로 매끄럽다. 모따기 가공된 환형의 코너부(155)는 외벽(147)과 환형의 저벽(149)의 교차점에서 스트립퍼 안내 부싱(109)의 하부 에지 주위에 배치된다. 환형의 저벽(149)은 외벽(147)의 내면으로부터 내측을 향해 돌출하여 스트립퍼 안내 부싱(109)의 내부와 연통하는 개구(157)를 형성한다. 개구(157)의 크기 및 형상은 펀치 슈(106)의 공구 홈(137)에 대응한다. 내부 숄더(159)는 환형의 제1 수직 배향벽(161)과 환형의 제2 수직 배향벽(163) 사이에 형성된다. 환형의 저벽(149)의 내면(165)은 종래의 압축 스프링(도시 생략)을 수용하기에 적합한 다수의 스프링 포켓(167)을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 적어도 8개의 스프링 포켓(167)이 개구(157) 주위에서 원주방향으로 배치된다. 서로 직경방향으로 공간을 두고 대향된 관계로 한쌍의 안내 부싱 포켓(170)이 환형의 저벽(149) 내에 형성된다. 이후에 더욱 상세히 기술되는 바와 같이, 안내 부싱 포켓(170)은 스트립퍼 안내 부싱(109)이 펀치와 다이 세트(1) 내에 조립될 때 안내 부싱(도시 생략)을 수용하는 데 이용된다. "O"링(172)은 조립 중에 숄더(151)상에 배치된다.

도 2, 3 및 10 내지 12를 참조하면, 볼 케이지(112)는 다수의 횡방향 보어(180)를 갖는 원통벽(182)에 의해 형성된 원통형 부싱을 포함하는데, 상기 다수의 횡방향 보어는 그 원주 전체에 걸쳐서 배치되며 각각의 볼 베어링(185)을 수용할 수 있는 크기와 형태를 갖는다. 각 볼 베어링의 부분(185)은 양 측벽(182)으로부터 외측을 향해 돌출한다. 볼 케이지(112)는 스트립퍼 안내 부싱(109)을 수용할 수 있는 크기의 내경을 갖는다.

도 3, 15 내지 18을 참조하면, 다이 조립체(200)는 다이 슈(203), 다이 네스트 안내 부싱(206), 하부 스프링 리테이너(209)를 구비하며, 이들 모두는 펀치와 다이 세트의 중심선(50)을 통과하는 축 X-Y를 중심으로 형성된 거의 원통형의 대칭 형태를 갖는다. 다이 네스트 안내 부싱(206), 스트립퍼 안내 부싱(109) 및 펀치 슈(106)는 상보적인 암수 구조이며, 마찰과 마모를 저감시키는 볼 케이지(112)와 함께 서로에 대해 텔레스코프식 안내 구성으로 유지된다.

다이 슈(203)는 볼스터 플레이트(20)에 고정하기 위한 수단, 예컨대 관통 구멍(2150과 관련 볼트(도시 생략)를 포함한다. 중앙에 배치된 스크랩 포트(218)는 다이 슈(203) 내에 형성된다. 스크랩 포트(218)는 펀치 슈(106) 내에 배치된 성형 공구에 의해 잘려 나간 금속 스트립 부분을 위한 배출 통로를 제공한다. 한쌍의 안내 부싱 포켓(270)은 펀치와 다이 세트(1)가 조립될 때 안내 부싱 포켓(170)과 동축으로 정렬되도록 다이 슈(203) 내에 배치된다.

다이 네스트 안내 부싱(206)은 만곡 외벽(220)과 환형의 저벽(222)을 포함하는 원통형 형상의 용기를 포함한다. 보다 구체적으로, 만곡 외벽(220)은 내면(224)과 외면(226)을 포함한다. 환형의 저벽(222)은 외벽(220)의 저부로부터 내측을 향해 돌출한다. 다이 네스트 안내 부싱(206)의 내경은, 이후에 더욱 상세히 기술되는 바와 같이 스트립퍼 안내 부싱(109)을 수용할 수 있는 크기를 갖는다. 모따기 가공된 환형의 코너부(227)는 외벽(220)과 저벽(222)의 내부 교차점에 형성되고, 스트립퍼 안내 부싱(109)의 모따기 가공된 코너부(155)와 상보적이다. 접근/검사포트(228)는 다이 네스트 안내 부싱(206)의 측부에 마련된다. 접근/검사 포트(228)는 스탬핑 작업을 살펴보고 수리 또는 조정을 위해 공구 및/또는 다이 슈(203)에 접근하기 위한 수단을 프레스 작업자에게 제공된다. 금속 스트립 진입 포틀(230)와 금속 스트립 배출 포트(232)는 서로에 대해 직경방향으로 대향된 동축 정렬 관계로 다이 네스트 안내 부싱(206)의 외벽(220) 내에 형성된다.

환형의 저벽(222)은 환형의 제1 수직벽(236)과 직경이 보다 큰 환형의 제2 수직벽(238)에 의해 형성된 중앙 개구(234)를 한정한다. 숄더(240)는 환형의 수직벽(236과 238) 사이에 형성된다. 금속 스트립 배출 포트(232)는 완성된 구성요소가 펀치와 다이 세트(1)를 빠져나가 , 예컨대 권취 작업 등에 이용될 수 있게 한다.

도 3, 7 및 18을 참조하면, 하부 스프링 리테이너(209)는 다이 네스트 안내 부싱(206)의 외벽(220)으로부터 반경방향으로 외측을 향해 돌출하는 환형 플레이트를 구비하며, 이 환형 플레이트는 상부면(251), 하부면(254) 및 환형 벽(256)을 포함한다. 하부 스프링 리테이너(209)는 접근/검사 포트(228) 바로 위에서 다이 네스트 안내 부싱(206)의 외벽(220)상에 배치되어 스프링(300)을 지지하는 데 이용된다.

도 1과 2를 참조하면, 스프링(300)은 나선형으로 형성된 스프링 재질의 봉, 예컨대 스프링 강철을 포함한다. 스프링(300)은 통상 압축 상태로 편향되며, 상부 링(310), 하부 링(320) 및 나선형 비임을 형성하는 하나 이상의 회전부(330)를 포함한다. 상부 링(310)과 하부 링(320)의 직경은 볼 케이지(112)와 다이 네스트 안내 부싱(206)에 외접하는 크기를 갖는다.

펀치 조립체(100)와 다이(200)는 다음의 방식으로 조립된다. 도 2와 3을 참조하면, 다이 네스트 안내 부싱(206)은 먼저 다이 슈(203)에 볼트 체결되어 스크랩 포트(218)가 대응하는 볼스터 플레이트(20)의 스크랩 부분과 동축 관계로 배치된다. 이 위치에서, 다이 네스트 안내 부싱(206)은 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이 상향으로 개방된다. 일단 다이 네스트 안내 부싱(206)이 볼스터 플레이트(20)에 견고하게 체결되면, 펀치 슈(106) 내에 배치된 공구에 대응하는 암형 절삭 구성요소인 다이 부분(도시의 명확성을 기하기 위해 도시 생략)은 다이 네스트 안내 부싱(206)에 장착되어 다이 조립체(200)의 조립을 완성한다.

펀치 조립체(100)는 수형 절삭 구성요소(예컨대, 피어스, 펀치, 성형 공구 등)를 펀치 슈(106)의 공구 홈(137) 내에 먼저 장착하여 조립된다. 이 조립이 완료되면, 다수의 스트립퍼 스프링 압축 세트를 펀치 슈(106)의 구멍(143) 내에 장착한다. 그후, 다수의 스트립퍼 인서트(도시의 명확성을 위해 도시 생략)를 스트립퍼 안내 부싱(109)에 장착한다. 스트립퍼 인서트는 금속 스트립이 다이를 통해 전진할 수 있도록 천공된 스트립을 펀치 등의 주위에서 제거하는 데 사용하는 것으로 당분야에 공지되어 있다. 일단 스트립 인서트가 스트립 안내 부싱(109)에 장착되면, 스트립 안내 부싱(109)을 펀치 슈(106)에 장착하여 펀치 슈(106) 둘레를 에워싼다. 관통 구멍(167)으로 연장하기에 충분한 길이를 갖는 볼트 등은 안내 부싱(109)을 펀치 슈(106)에 고정하기 위해 마련된다. 조립시 이 지점이 스트립 안내 부싱(109)의 환형 홈이 형성된 숄더(151) 상에 견고한 맞물림 상태로 배치되는 "O"링(172)에 도달된다.

상부 스프링 리테이너(103)는 구멍(142) 내로 관통 구멍(119)을 연장하는 적어도 하나의 볼트에 의해 펀치 슈(106)에 장착된다. 펀치와 다이 세트(1)의 조립을 완료하기 위해, 스프링(300)은 하부 링(320)이 하부면(254) 상에 배치되도록 하부 스프링 리테이너(209) 내에 배치된다. 스프링(300)은 하부 스프링 리테이너(209) 상에 초기에는 편향되지 않은 상태로 배치된다. 일단 스프링(300)이 적소에 위치하면, 펀치 조립체(100)는 다이 조립체(200) 내로 배치된다. 이러한 배치가 일어나면, 스트립퍼 안내 부싱(109)과 다이 네스트 안내 부싱(206) 내의 구멍(170, 270) 내에 배치될 수 있도록 각도 결정핀(도시 생략)이 배향된다. 각도 안내핀과 각도 안내 부싱은 펀치와 다이 세트의 수형부와 암형부 간에 적절한 각도 배향을 유지하는 데 사용하는 것으로 당분야에 공지되어 있다. 펀치 조립체(100)가 다이 조립체(200)로 진입하면, 스프링(300)이 압축 상태로 편향됨을 이해해야 한다. 펀치 조립체(100)를 다이 조립체(200) 내의 적소에 유지하기 위해서는, 스프링(300)에 의해 발휘되는 편향 부하에 대항하도록 조립체들을 적소에 잠금시키는 것이 요구된다.

펀치와 다이 세트(1)는 다음의 방식으로 고속 스탬핑 프레스(10)에 조립된다. [상부 스프링 리테이너(103)의 상부면(115)상에 배치된] 램 결합부(124)는 램(15)상의 상보적인 홈(125)과 대면하도록 배향된다. 펀치와 다이 세트(1)는 공구 탑재대(40)가 램(15)과 대면하는 상태로 배치될 때까지 프레스(10)의 볼스터 플레이트(20)를 따라 먼저 미끄러진다. 일단 펀치와 다이 세트(1)가 공구 탑재대(40)가 램 결합부(124)와 결합하는 상태로 적소에 있게 되면, 펀치와 다이 세트(1)는 당분야에 널리 공지된 맞춤못 배치용 핀과 고정 볼트에 의해 분리 가능하게 볼스터 플레이트(20)에 체결된다. 펀치와 다이 세트(1)가 고정되면, 스탬핑 프레스(10)는 램(15)이 최대 저부 위치로 이동되도록 작동된다. 당분야에 널리 공지된 바와 같이, 다이 부분으로 펀치 공구의 진입 깊이를 설정하기 위해서는 필러 게이지와 다이 하강 정지부(도시 생략)가 이용된다. 펀치와 다이 부분의 깊이 설정이 달성되면, 펀치 조립체(100)가 스프링(300)에 의해 램(15)에 대해 편향되도록 스프링(300)으로부터 잠금 장치를 제거한다. 이것이 일어나면, 펀치와 다이 세트(1)는 금속 부품을 제작하는 데 이용할 준비가 된다.

보다 구체적으로, 스탬핑 프레스(10)는 램(15)을 최대 상부 위치로 이동시키도록 작동되고, 이는 스프링(300)의 편향력을 감소시킴으로써 펀치 조립체(100)와 다이 조립체(200)를 개방시킨다. 진입 지지부(230)을 경유하여 금속 스트립이 다이 네스트 안내 부싱(206) 내로 공급되는 경우, 스탬핑 프레스(10)가 작동되어 램(15)을 최대 저부 위치로 이동시켜 스트립 면 플레이트와 다이 네스트 사이에서 스트립을 견고하게 유지한다. 이 공정은 다양한 펀치와 다이 공구에 의해 점진적으로 형성되는 스트립 재료의 다이를 통한 미끄럼 이동이 증가할 때 최대 저부 위치와 최대 상부 위치를 왕복하는 램(15)에 의해 여러 번 반복된다. 다이를 통한 재료의 진행은 다이 네스트 안내 부싱(206)의 관측/접근 포트(228)를 통해 관찰할 수 있다. 공구에 대한 조정도 또한 펀치와 다이 세트(1)를 분리할 필요없이 이 관측/접근 포트(228)를 통해 달성될 수 있다. 펀치와 다이 세트(1)가 수율이 만족스러운 구성요소로 조정되면, 펀치와 다이 사이의 공간 내로 및 공간을 통해 원료를 동시에 인덱싱하면서 스템핑 프레스(10)가 충분히 작동되어, 예컨대 분당 5 내지 5,000번 행정의 속도로 왕복 운동하여 부품을 생산한다.

펀치와 다이 세트(1)의 극도의 견고성과 원형 대칭으로 인해, 펀치 조립체(100)의 수형 절삭 구성요소는 스트립퍼 안내 부싱(109)과 다이 네스트 안내 부싱(206)에 의해 제공된 안내에 전적으로 의존하여 다이 조립체(200)의 암형 절삭 구성요소 내로 안내되고, 프레스 램(15)의 소정의 고유 오류 또는 프레스 램 마모의 작용으로 발생하는 오류와는 전적으로 상관없게 된다. 이 시스템은 프레스 정렬 시스템에서 극도의 정밀도에 대한 필요성을 완전히 배제한다. 펀치와 다이 세트(1)가 램(15)에 볼트로 체결되지 않기 때문에, 펀치와 다이 세트(1)가 램(15)에 대해 별개의 상태로 배치된다는 장점이 있다. 도면들에 도시된 램(15) 및 펀치와 다이 세트(1) 사이의 결합 상태는 프레스 정렬의 오류를 용서하고 상쇄한다. 스프링(300)은 스트립퍼 스프링 안내 부싱 내부로 배치된 스프링 압축 세트를 이용함으로써 대체될 수 있음을 알아야 한다. 이 내부 스프링 압축 세트는 펀치 슈(106)에 대해 장착되어 스트립퍼 안내 부싱(109) 내에 배치된 포켓에 대해 작용할 수도 있다.

종래 기술의 금속 스탬핑 장치와 관련하여 전술한 모든 문제점을 회피하는 자체 안내형 펀치와 다이 세트를 제공하는 본 발명을 사용함으로써 많은 장점을 얻을 수 있다. 본 발명의 자체 안내형 펀치와 다이 세트는 다이의 케이지 구조를 스트립퍼 조립체에 조합시킴으로써, 다이 구성요소의 오정렬을 저감시킨다. 자체 안내형 펀치와 다이 세트는 볼 케이지 다이 구조체의 기능을 스트립퍼 조립체에 조합시킴으로써, 기타의 장착 및 안내 배열을 갖는 펀치/다이 구성보다 간단한 형태로 설계 및 제작될 수 있다. 본 구조체는 고장나는 구성요소가 보다 적고, 구성요소들이 보다 일체화되므로 복잡한 구성에 비해 내구성이 있어서 중요한 추가 비용이 저렴하다는 특징이 있다.

본 발명의 실질적인 장점 중 하나는 기술한 자체 안내형 펀치와 다이 세트가 대응하는 제조 부품의 품질 저하가 없이 정밀 부품의 생산시 오래되고 마모되며 신뢰성이 떨어지는 스탬핑 프레스의 실제 사용을 가능하게 하는 개별적인 정렬 시스템을 제공한다는 것이다. 낡은 스탬핑 프레스 장비는 램의 유격 또는 변위를 허용하는 낡은 부품을 대체하기 위해 프레스의 신규 부품을 입수하는 비용이 필요없이 또는 마모된 프레스를 수리할 필요없이 본 발명의 자체 안내형 펀치와 다이 세트를 이용할 수도 있다. 이는 기존 프레스의 복잡한 구동 및 조정을 필요로 하지 않고 통로 및 지브 정렬 시스템에 대한 정비를 필요로 하지 않는 완전히 신규한 타입의 간소화된 프레스를 가능하게 한다.

본 발명은 도면에 도시되고 특정하게 기술된 정밀 구조에 제한되지 않고 첨부된 청구범위의 범주 내에서 변경예 또는 동등물을 포함한다.

Claims (22)

  1. 금속 부품을 성형하는 자체 안내형 펀치와 다이 세트로서,
    공작물과 맞물려 공작물을 변경시키는 하나 이상의 공구와,
    제1 측부 상에 상기 공구를 유지시키고 스탬핑 프레스의 일부에 의해 제2 측부상에 작동가능하게 맞물리도록 배치된 펀치 슈로서, 상기 제1 측부와 제2 측부는 공통 중심선에 적용되는 것인 펀치 슈와,
    상기 펀치 슈을 둘러 에워싸는 상태로 배치되는 스트립퍼 안내 부싱으로서, 상기 펀치 슈와 스트립퍼 안내 부싱은 상기 공통 중심선을 중심으로 대칭이 되도록 형성되는 것인 스트립퍼 안내 부싱과,
    상기 펀치 슈와 직면하게 정렬되며 상기 공구를 수용할 수 있는 크기와 형태를 갖는 하나 이상의 관통 구멍을 구비한 다이 네스트를 포함하는 다이 슈와,
    상기 다이 네스트를 둘러 에워싸는 상태로 배치되는 다이 네스트 안내 부싱
    을 구비하며, 상기 다이 네스트 안내 부싱은 상기 공통 중심선을 중심으로 대칭이고 그 치수가 상기 펀치 슈와 스트립퍼 안내 부싱보다 크므로, 상기 스탬핑 프레스가 작동될 때 상기 다이 네스트 안내 부싱은 스탬핑 프레스의 거의 전체 행정 동안 상기 펀치 슈와 스트립퍼 안내 부싱을 미끄럼 가능하게 수용하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  2. 제1항에 있어서, 펀치 조립체와 다이 조립체를 서로 멀어지게 편향시키는 수단을 더 구비하며, 상기 편향 수단은 적어도 상기 스탬핑 프레스의 행정의 일부 동안 펀치 슈와 다이 슈의 상대적인 전진에 대항하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 펀치 조립체와 다이 조립체를 서로 멀어지게 편향시키는 수단은 상기 펀치 조립체와 다이 조립체를 둘러싸는 나선형 압축 스프링을 포함하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 펀치 슈의 제1 측부에 대해 직면하는 인접 상태로 배치되고 상기 하나 이상의 공구를 미끄럼 가능하게 수용할 수 있는 크기와 형태를 갖는 하나 이상의 관통 구멍을 포함하는 스트립퍼 플레이트를 더 구비하고, 상기 펀치 슈와 스트립퍼 플레이트는 상기 공통 중심선을 중심으로 원형 대칭인 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  5. 제3항에 있어서, 상부면과 홈이 형성된 하부면을 포함하고 상기 펀치 슈의 주변 표면으로부터 외측을 향해 돌출하고 상기 펀치 조립체와 다이 조립체를 둘러싸는 상태로 상기 나선형 스프링을 유지하는 데 적합한 상부 스프링 리테이너를 더 구비하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  6. 제3항에 있어서, 상부면과 홈이 형성된 하부면을 포함하고 상기 다이 슈의주변 표면으로부터 외측을 향해 돌출하고 상기 펀치 조립체와 다이 조립체를 둘러싸는 상태로 상기 나선형 스프링을 유지하는 데 적합한 하부 스프링 리테이너를 더 구비하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 스탬핑 프레스는 상기 펀치와 다이 세트에 왕복 운동을 전달하는 데 적합한 램을 포함하고, 상기 펀치 슈의 상부면으로부터 외측을 향해 돌출하는 볼록한 돌출부를 포함하는 램 결합부를 더 구비하며, 상기 램은 상기 볼록한 돌출부와 비고정식으로 결합하는 데 적합한 대면하는 상보적인 홈을 형성하는 공구 탑재대를 구비하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 펀치 슈는 거의 원형의 대칭 형태를 갖는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  9. 제1항에 있어서, 상기 스트립퍼 안내 부싱은 거의 원형의 대칭 형태를 갖는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  10. 제9항에 있어서, 상기 스트립퍼 안내 부싱은 만곡 외벽과 환형의 저벽을 갖는 원통형 형태의 덮개를 구비하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 스트립퍼 안내 부싱의 외벽은 환형의 상부 에지에 인접하게 배치된 홈이 형성된 환형의 숄더를 포함하고, 상기 외벽의 외면과 내면은 상기 외벽과 환형의 저벽의 교차점에서 하부 에지 주위에 배치되는 모따기 가공된 환형의 코너부와 함께 전체적으로 매끄러우며, 상기 환형의 저벽은 외벽의 내면으로부터 내측을 향해 돌출하여 상기 스트립퍼 안내 부싱의 내부와 연통하는 개구를 형성하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  12. 제1항에 있어서, 볼 베어링을 각각 수용할 수 있는 크기와 형태를 갖는 다수의 구멍이 있는 중공의 원통벽을 포함하는 볼 케이지를 더 구비하고, 각 볼 베어링의 일부는 상기 원통벽의 양 측부로부터 외측을 향해 돌출하며, 상기 볼 케이지의 내경은 상기 스트립퍼 안내 부싱을 둘러 에워쌀 수 있는 크기인 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  13. 제1항에 있어서, 상기 다이 슈는 거의 원형의 대칭 형태를 갖는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  14. 제13항에 있어서, 상기 다이 슈는 만곡 외벽과 환형의 저벽을 갖는 원통형 형태를 포함하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  15. 제13항에 있어서, 상기 다이 네스트 안내 부싱은 만곡 외벽과 환형의 저벽을 갖는 원통 형태의 용기를 포함하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  16. 제14항에 있어서, 상기 다이 네스트 안내 부싱의 만곡 외벽은 내면과 외면을 포함하고, 상기 환형의 저벽은 상기 다이 네스트 안내 부싱의 내경이 스트립퍼 안내 부싱을 수용할 수 있는 크기가 되도록 외벽의 하부로부터 내측을 향해 돌출하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  17. 제15항에 있어서, 상기 외벽과 저벽의 내부 교차점에 형성되고 상기 스트립퍼 안내 부싱의 모따기 가공된 코너부와 상보적인 모따기 가공된 환형의 코너부를 더 구비하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  18. 제14항에 있어서, 상기 다이 네스트 안내 부싱의 외벽에 접근/검사 포트가 마련되는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  19. 제14항에 있어서, 상기 다이 네스트 안내 부싱의 외벽 내에서 서로에 대해 직경방향으로 대향된 상태로 공작물 진입 포트와 공작물 배출 포트가 마련되는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  20. 제1항에 있어서, 상기 다이 네스트 안내 부싱의 외벽으로부터 반경방향으로 외측을 향해 돌출하고, 상부면, 하부면 및 환형의 벽을 갖는 환형의 플레이트를 포함하는 하부 스프링 리테이너를 구비하는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  21. 스탬핑 프레스에 사용하기 위한 자체 안내형 펀치와 다이 세트로서,
    금속 스트립과 맞물려 금속 스트립을 변경시키는 데 적합한 하나 이상의 공구와, 상기 하나 이상의 공구를 제1 측부상에 유지하고 스탬핑 프레스의 일부에 의해 제2 측부상에 작동 가능하게 맞물리도록 배열된 펀치 슈로서, 상기 제1 측부와 제2 측부는 중심선을 포함하는 펀치 슈 및 상기 펀치 슈를 둘러싸고 하나 이상의 공구를 미끄럼 가능하게 수용할 수 있는 크기와 형태인 하나 이상의 관통 구멍을 갖는 스트립퍼 안내 부싱으로서, 상기 펀치 슈와 스트립퍼 안내 부싱은 상기 제1 측부 중심선과 제2 측부 중심선을 중심으로 원형 대칭인 것인 스트립퍼 안내 부싱을 포함하는 펀치 조립체와;
    하나 이상의 공구를 미끄럼 가능하게 수용할 수 있는 크기와 형태인 하나 이상의 관통 구멍을 갖는 다이 네스트와, 내경이 상기 펀치 슈와 스트립퍼 안내 부싱의 외경보다 큰 원통형 안내 부싱을 포함하는 다이 조립체
    를 구비하며, 상기 다이 네스트는 상기 원통형 안내 부싱이 스탬핑 프레스의 전체 행정 중에 펀치 슈와 스트립퍼 안내 부싱을 미끄럼 가능하게 수용하도록 다이 조립체에 배치되는 것인 자체 안내형 펀치와 다이 세트.
  22. 금속 스트립과 맞물려 금속 스트립을 변경시키는 데 적합한 하나 이상의 공구와, 상기 하나 이상의 공구를 제1 측부상에 유지하고 스탬핑 프레스의 일부에 의해 제2 측부상에 작동 가능하게 맞물리도록 배열된 펀치 슈로서 상기 제1 측부와제2 측부는 중심선을 형성하는 것인 펀치 슈를 포함하는 펀치 조립체와; 상기 펀치 슈의 제1 측부와 직면하는 이격 관계이고 상기 하나 이상의 공구를 미끄럼 가능하게 수용할 수 있는 크기와 형태인 하나 이상의 관통 구멍을 갖는 다이 네스트와, 스탬핑 프레스의 전체 행정 중에 상기 펀치 슈를 미끄럼 가능하게 수용하는 데 적합한 하부 안내 부싱을 포함하는 다이 조립체를 구비하는 타입의 스탬핑 프레스에 사용하는 데 적합한 펀치와 다이 세트에 있어서,
    상기 펀치 슈와 다이 네스트는 공통 중심선을 중심으로 상호간에 원형 대칭이고, 이에 의해 상기 펀치 슈와 다이 네스트 간에 허용 오차의 겹침을 배제하여 스탬핑 동안 오정렬을 실질적으로 저감할 수 있는 것인 펀치와 다이 세트.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101278321B1 (ko) * 2002-08-16 2013-06-25 나노프리시젼 프로덕츠 인코포레이션 높은 공차를 갖는 부품 제조용 스탬핑 시스템의 부품제조공정

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10007505B4 (de) * 2000-02-18 2007-06-14 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Elektrische Antriebsvorrichtung
ITTO20010281A1 (it) * 2001-03-23 2002-09-23 Bottero Spa Gruppo a punzone per la realizzazione di articoli di vetro cavi all'interno di uno stampo di formatura.
US6755110B2 (en) * 2001-06-19 2004-06-29 Wilson Tool International, Inc. Adjustable length punch assembly
US6895849B2 (en) * 2002-06-07 2005-05-24 Wilson Tool International, Inc. Stripper plate retention system
AT382458T (de) * 2002-07-26 2008-01-15 Humdinger Inc Stempelführungssystem
WO2004011844A2 (en) * 2002-07-26 2004-02-05 Humdinger, Inc. Stripper-plate alignment system and die set
US7311449B2 (en) * 2002-08-16 2007-12-25 Nanoprecision Products, Inc. High precision optoelectronic components
JP4713102B2 (ja) * 2004-07-29 2011-06-29 Scivax株式会社 Press device with tilt adjusting function, pattern forming device with tilt adjusting function, mold tilt adjusting method
US20070186740A1 (en) * 2006-01-20 2007-08-16 Steven Dreyer Method and apparatus for forming and cutting vinyl tiles with rolled edges
US7684162B2 (en) * 2007-03-21 2010-03-23 Magnetic Metals Corporation Leakage current protection device
US8276426B2 (en) * 2007-03-21 2012-10-02 Magnetic Metals Corporation Laminated magnetic cores
US8490456B2 (en) * 2008-03-25 2013-07-23 Ford Global Technologies, Llc Draw die and method of manufacturing same
US8327745B2 (en) * 2008-11-06 2012-12-11 Wilson Tool International Inc. Punch assemblies and methods for modifying
DE102010061321A1 (de) * 2010-12-17 2012-06-21 Gustav Klauke Gmbh Method for milling a recess in a workpiece and workpiece with a recess
US8713980B2 (en) * 2011-05-31 2014-05-06 Stolle Machinery Company, Llc Automatic domer positioning in a bodymaker
US9250050B2 (en) 2011-10-21 2016-02-02 Setpoint Systems, Inc. Apparatus, system, and method for ammunition cartridge case annealing
US9409223B2 (en) 2011-11-11 2016-08-09 Wilson Tool International Inc. Punch assemblies and universal punch therefor
US8707841B2 (en) 2011-11-11 2014-04-29 Wilson Tool International Inc. Punch assemblies and universal punch therefor
US9157709B2 (en) 2011-12-08 2015-10-13 Setpoint Systems, Inc. Apparatus, system, and method for manufacturing ammunition cartridge cases
US10646913B2 (en) 2015-02-09 2020-05-12 Mate Precision Tooling, Inc. Punch assembly with replaceable punch tip
JP6585501B2 (ja) * 2015-12-28 2019-10-02 株式会社三井ハイテック 金型装置及び打抜き方法
USD820328S1 (en) 2015-12-31 2018-06-12 Mate Precision Tooling, Inc. Punch insert
USD822725S1 (en) 2015-12-31 2018-07-10 Mate Precision Tooling, Inc. Punch insert

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1581680A (en) * 1922-11-27 1926-04-20 Passaic Metal Ware Co Means for making closures for containers
US1780817A (en) 1929-02-28 1930-11-04 Materiel D Entpr Et De Constru Motor-driven shears
US1942930A (en) * 1931-01-12 1934-01-09 Ball Brothers Co Apparatus for producing deep cups from sheet metal
US2108253A (en) 1935-06-27 1938-02-15 John C Dense Die shoe
US2213451A (en) * 1939-10-30 1940-09-03 Niagara Machine And Tool Works Punch press
US2336982A (en) 1940-05-14 1943-12-14 Hardy Metallurg Company Press
US2325990A (en) 1941-11-07 1943-08-03 George F Wales Sheet material punching apparatus
DE1108545B (de) 1953-07-30 1961-06-08 Weingarten Ag Maschf Stanze, Presse od. dgl.
US3254550A (en) 1964-07-21 1966-06-07 Mcdonald Tool & Die Co Inc Die apparatus
US3472109A (en) * 1967-02-15 1969-10-14 Schwabe Inc Herman Large area die cutting press
US3568555A (en) * 1968-09-11 1971-03-09 Porter Precision Products Co Guidepost construction for die sets
US3534441A (en) * 1968-12-04 1970-10-20 Buehler Ltd Open ended air cylinder press
US3648600A (en) * 1970-03-02 1972-03-14 Jaccard Corp Meat-pressing apparatus
US3724311A (en) * 1970-03-14 1973-04-03 F Streich Construction of mechanical presses
US3661039A (en) 1970-04-20 1972-05-09 Richard L Lewis Cutting and assembling apparatus for making buttons
DE2040742A1 (de) 1970-08-17 1972-03-02 Eugen Siempelkamp Presse,insbesondere Gesenkschmiedepresse
US3690207A (en) * 1970-08-31 1972-09-12 Francis J Mccabe Press
US3709083A (en) * 1971-03-18 1973-01-09 N Doherty Electrically actuated punch press
JPS529428B2 (ko) 1973-02-06 1977-03-16
DE3328631C2 (ko) 1983-08-09 1986-09-25 Eumuco Aktiengesellschaft Fuer Maschinenbau, 5090 Leverkusen, De
JPS62267027A (en) 1986-05-14 1987-11-19 Toshiba Corp Press apparatus for warm working
US4945954A (en) 1989-09-28 1990-08-07 Microelectronics And Computer Technology Corporation Method and apparatus for aligning mating form tools
JPH0357425U (ko) * 1989-10-05 1991-06-03
JPH0757408B2 (ja) 1993-03-18 1995-06-21 日清紡績株式会社 液圧プレス装置
GB2276343B (en) 1993-03-26 1997-08-13 Enomoto Co Ltd Press die set and guide arrangement
US5375932A (en) 1993-06-23 1994-12-27 Hanaway; Ronald L. Guide post, guide sleeve and improved air impulse rotary ball cage assembly
JP3014965B2 (ja) * 1995-08-09 2000-02-28 株式会社アマダメトレックス パンチング金型およびパンチング金型におけるストリッパプレートとダイとの同時加工方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101278321B1 (ko) * 2002-08-16 2013-06-25 나노프리시젼 프로덕츠 인코포레이션 높은 공차를 갖는 부품 제조용 스탬핑 시스템의 부품제조공정

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Publication number Publication date
CA2373195C (en) 2008-09-09
US6311597B1 (en) 2001-11-06
JP2003500215A (ja) 2003-01-07
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CA2373195A1 (en) 2000-11-30
MXPA01012209A (es) 2003-06-30
AU766753B2 (en) 2003-10-23
AU5282700A (en) 2000-12-12

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