KR20050054662A

KR20050054662A - 파인 블랭킹 장치

Info

Publication number: KR20050054662A
Application number: KR1020030088172A
Authority: KR
Inventors: 송재환
Original assignee: 주식회사 유성에프티
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2005-06-10
Also published as: KR100567944B1

Abstract

본 발명은 다이세트 및 유압유니트를 사용하여 일반 프레스에서도 파인 블랭킹 작업을 할 수 있도록 한 파인 블랭킹 장치에 관한 것이다.

본 발명은 기계식 또는 유압식 일반 프레스에 별도의 다이세트 및 유압유니트를 간단하게 설치하여 파인 블랭킹 작업을 수행할 수 있도록 함으로써, 기존 파인 블랭킹 프레스에 비해 가격경쟁력을 높일 수 있으며, 이에 따라 제조원가에 있어서 큰 폭의 원가절감을 기대할 수 있고, 또한 생산제품의 치수 및 형상의 정밀도에 있어서 유압유니트를 이용한 강력한 유압을 직접 전달하여 정수압 효과를 극대화할 수 있으므로 치수 및 형상의 정밀도를 향상시킬 수 있는 한편, 다이세트상의 금형을 용이하게 분리 및 조립할 수 있도록 함으로써, 하나의 다이세트만으로 여러 금형을 바꿔가면서 작업을 할 수 있는 호환성을 제공할 수 있고, 또한 하나의 단일 유압유니트만을 사용한 일 유압실 일 피스톤 방식으로 블랭킹 작업과 피어싱 작업에 필요한 동력을 동시에 제공할 수 있도록 함으로써, 유압라인의 구성과 관련한 구조의 단순화 및 이로 인해 제작원가의 절감과 작업의 효율성을 도모할 수 있는 파인 블랭킹 장치를 제공한다.

Description

파인 블랭킹 장치{Fine blanking press}

특히, 기계식 또는 유압식 일반 프레스에 다이세트 및 유압유니트를 간단하게 설치하여 파인 블랭킹 작업을 수행할 수 있도록 함으로써, 기존 파인 블랭킹 프레스에 비해 가격경쟁력을 높일 수 있는 동시에 치수 및 형상의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 금형과 다이세트의 분리 및 조립이 용이하여 하나의 다이세트만으로 여러 금형을 바꿔가면서 작업을 할 수 있는 호환성이 있으며, 단일 유압유니트만으로 블랭킹 작업과 피어싱 작업을 동시에 수행하기 위한 유압을 제공할 수 있으므로 구조의 단순화 및 제작원가의 절감과 작업의 효율성을 도모할 수 있는 파인 블랭킹 장치에 관한 것이다.

일반적으로 블랭킹 또는 스탬핑 작업에서는 1/3 정도만 깨끗하게 전단되고, 나머지 2/3 정도는 거칠게 파단된 전단면을 갖는 부품이 생산된다.

이러한 전단/파단된 표면에 대해 허용오차나 우수한 표면처리에 대한 조건이 요구되면 그 부품은 밀링, 연삭 등의 방법으로 재가공되어야 한다.

정밀한 부품을 생산하려면 각 부품 당 적어도 2개 또는 그 이상의 부수적인 작업을 필요로 하므로 생산성 측면에서 비효율적이라 할 수 있다.

최근에는 파인 블랭킹(Fine blanking) 기술이 개발되면서 위와 같은 프레스 작업의 한계성을 극복하고 우수한 품질의 제품을 제공하고 있는 추세이다.

파인 블랭킹 기술은 금형 펀치의 상대편에서 펀치와 같은 방향으로 쿠션을 받게 하여 파단면이 생기지 않도록 하는 기술로서, 한번의 블랭킹 공정에서 제품의 전체 두께에 걸쳐 필요로 하는 고운 전단면과 양호한 제품 정밀도를 얻을 수 있는 프레스 가공 기술이며, 여기서는 더 이상의 기계 가공이 필요없는 완성 전단면을 얻을 수 있다.

이러한 파인 블랭킹 기술은 사용 목적상 정밀도가 일반 프레스 블랭킹에서 가공했을 경우 후속 공정이 많아져 경제성이 없는 제품, 예를 들면 두께 2∼15mm 정도의 제품에 많이 적용되고 있다.

따라서, 파인 블랭킹 제품은 주로 자동차의 기능 부품, 냉동기의 컴프레서 제품, 전기전자구조 제품, 일반 기계 요소 등 제품의 정밀도와 표면의 품질이 동시에 요구되는 제품들에 사용된다.

그러나, 이와 같은 파인 블랭킹 기술을 위한 파인 블랭킹 프레스는 일반 프레스에 비해 가격이 10배 이상 높은 고가의 설비이기 때문에 생산원가의 상승을 초래하는 문제점이 있고, 현재 국내에서 사용되고 있는 파인 블랭킹 프레스의 경우 모든 설비가 수입품이기 때문에 설비 고장시 상당한 시간과 노력을 기울여야 하는 등 A/S 측면에서 불리한 점이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 기계식 또는 유압식 일반 프레스에 별도의 다이세트 및 유압유니트를 간단하게 설치하여 파인 블랭킹 작업을 수행할 수 있도록 함으로써, 기존 파인 블랭킹 프레스에 비해 가격경쟁력을 높일 수 있으며, 이에 따라 제조원가에 있어서 큰 폭의 원가절감을 기대할 수 있고, 또한 생산제품의 치수 및 형상의 정밀도에 있어서 유압유니트를 이용한 강력한 유압을 직접 전달하여 정수압 효과를 극대화할 수 있으므로 치수 및 형상의 정밀도를 향상시킬 수 있는 파인 블랭킹 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 다이세트상의 금형을 용이하게 분리 및 조립할 수 있도록 함으로써, 하나의 다이세트만으로 여러 금형을 바꿔가면서 작업을 할 수 있는 호환성을 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 하나의 단일 유압유니트만을 사용한 일 유압실 일 피스톤 방식으로 블랭킹 작업과 피어싱 작업에 필요한 동력을 동시에 제공할 수 있도록 함으로써, 유압라인의 구성과 관련한 구조의 단순화 및 이로 인해 제작원가의 절감과 작업의 효율성을 도모할 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 프레스의 슬라이더에 설치되면서 상부 금형과 조립되어 상부 금형이 갖는 메인펀치의 작동시 소재의 비타격부분에 대한 유압 구속력을 제공하는 상부 다이세트와, 프레스의 볼스터에 설치되면서 하부 금형과 조립되어 상부 금형이 갖는 메인펀치의 작동시 소재 타격부분에 대한 유압 받침력을 제공하는 하부 다이세트와, 프레스의 일측에 설치되면서 상부 다이세트와 하부 다이세트에 유압을 공급하는 유압유니트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 다이세트 및 하부 다이세트는 상부 금형 및 하부 금형과 각각 볼트체결방식으로 용이하게 분해 및 결합가능한 구조로 조립되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 다이세트와 하부 다이세트는 하나의 단일 유압유니트로부터 유압을 동시에 공급받을 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 다이세트는 슬라이드의 밑면에 체결 고정되면서 내부에 상부 유압실을 갖는 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트의 밑면부를 마감하면서 상부 금형과 조립되는 상부 블럭과, 상기 상부 플레이트의 중심 내측에 지지되는 동시에 상부 블럭을 관통하면서 상부 금형의 메인펀치와 접촉하여 직접 가압하는 상부 펀치블럭과, 상기 상부 플레이트가 갖는 유압실의 내부에 배치되어 유압에 의해 상하 유동가능하고 아래로 연장되면서 상부 블럭을 관통하는 적어도 2개의 상부 핀블럭으로 상부 금형의 쿠션핀과 접촉하여 직접 가압하는 상부 링플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 다이세트는 상부 다이세트의 상부 플레이트와 적어도 4개의 포스트로 연결되고 볼스터의 윗면에 체결 고정되면서 내부에 하부 유압실을 갖는 하부 플레이트와, 상기 하부 플레이트의 윗면부를 마감하면서 하부 금형과 조립되는 하부 블럭과, 상기 하부 플레이트가 갖는 유압실의 내부에 배치되어 유압에 의해 상하 유동가능한 하부 링플레이트와, 상기 하부 링플레이트의 윗면에 얹혀져 지지되고 하부 금형을 관통하면서 상부로 연장되어 상부 금형이 갖는 메인펀치의 작동시 소재 타격부분을 밑에서 받쳐주는 하부 카운터펀치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부 다이세트는 하부 플레이트의 중심 내측에 지지되는 동시에 하부 링플레이트를 관통하면서 하부 금형의 피어싱용 메인펀치와 접촉하여 상대적으로 가압하는 피어싱용 하부 펀치블럭을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 다이세트는 상부 플레이트가 갖는 상부 유압실의 내부에 배치되는 동시에 상부 블럭을 관통하면서 유압에 의해 상하 유동가능한 피어싱용 상부 펀치블럭과, 상기 피어싱용 상부 펀치블럭의 밑면에 접촉지지되면서 하부 금형이 갖는 피어싱용 메인펀치의 상대적인 작동시 소재 타격부분을 위에서 받쳐주는 피어싱용 카운터펀치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 다이세트의 피어싱용 상부 펀치블럭 및 피어싱용 카운터펀치는 상부 다이세트의 상부 유압실에 유압을 공급하는 유압유니트로부터 유압을 함께 공급받아 동작되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부 다이세트 및 하부 다이세트는 기계식 또는 유압식 일반 프레스에 설치하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치의 유압유니트 및 다이세트를 보여주는 개략적인 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 다이세트는 상부 다이세트(13)와 하부 다이세트(16)로 구성되고, 각각 프레스의 윗쪽 슬라이더(10)와 아래쪽 볼스터(14)상에 분해조립이 가능한 구조로 설치된다.

예를 들면, 다이세트 본체의 가장자리에 형성되는 4곳 정도의 볼트 체결부위를 이용하여 슬라이더(10)의 밑면과 볼스터(14)의 윗면에 각각 체결하여 조립하거나, 해제하여 분해할 수 있다.

이와 같은 상부 다이세트(13) 및 하부 다이세트(16)는 기계식 또는 유압식 일반 프레스에 설치하여 사용할 수 있다.

상기 유압유니트(17)는 각각의 상부 다이세트(13) 및 하부 다이세트(16)에 유압을 제공하는 수단으로서, 상부 다이세트(13)측과 하부 다이세트(16)측과는 유압호스 등으로 연결되어 유압을 제공할 수 있게 된다.

이러한 유압유니트(17)는 프레스의 일측에 별도로 구비하여 사용할 수 있으며, 각 다이세트측에 일대일로 배속되는 2개의 유압실린더(유압펌프)가 내장되어 있어서 기존의 파인 블랭킹 프레스가 갖는 4개의 유압실린더(유압펌프)에 비해 그 부품수를 줄일 수 있는 잇점을 제공할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 유압유니트(17)는 상부 다이세트(13)와 하부 다이세트(16)에 유압을 동시에 공급할 수 있는 하나의 단일 유압유니트로 이루어져 있으며, 특히 상부 다이세트(13)에 후술하는 피어싱용 상부 펀치블럭(13g) 및 피어싱용 카운터펀치(13h)를 적용하는 경우 이때의 상부 다이세트(13)로 공급되는 유압을 유압유니트(17)측으로부터 함께 공급받을 수 있다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치에서 다이세트의 조립상태를 보여주는 정면도 및 측면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치에서 상부 다이세트 및 하부 다이세트의 구조를 보여주는 평면도이다.

도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 여기서는 상부 다이세트(13)와 하부 다이세트(16)의 구체적인 설치상태와 평면구성을 보여준다.

상기 상부 다이세트(13)와 하부 다이세트(16)는 각각 슬라이더(10)와 볼스터(14)의 밑면과 윗면에 밀착 위치되면서 양쪽 가장자리에서 각 2개씩의 다이세트 체결용 볼트(21)에 의해 조립된다.

이렇게 조립되는 상하부 다이세트(13),(16)는 포스트(19)를 사이에 두고 지지되면서 서로 일정간격을 두고 세팅되며, 이때의 포스트(19)는 통상의 탄력적인 신축이 가능한 포스트가 적용된다.

이렇게 설치되는 상부 다이세트(13)와 하부 다이세트(16)에는 도 2, 도 4 및 도 5에서 이점쇄선으로 도시한 상부 금형(11)과 하부 금형(15)이 각각 볼트체결방식, 예를 들면 4곳 정도의 볼트체결부(24)를 통해 용이하게 분해 및 결합가능한 구조로 조립된다.

예를 들면, 상부 다이세트(13)와 하부 다이세트(16)의 본체에 해당하는 상부 플레이트(13b)와 하부 플레이트(16b)의 각 중앙부에 상부 금형(11)과 하부 금형(15)이 각각 배치되면서 볼트체결을 통해 조립된다.

이와 같이, 본 발명에서는 다이세트상의 금형을 용이하게 분리 및 조립할 수 있으므로 하나의 다이세트만으로 여러 금형을 바꿔가면서 작업을 할 수 있는 호환성을 제공할 수 있다.

또한, 상부 다이세트(13)와 하부 다이세트(16)의 본체, 즉 상부 플레이트(13b) 및 하부 플레이트(16b)의 한쪽 측면부에는 유압유니트(17)측에서 연장되는 유압호스 등이 연결되는 유압블럭/콘넥터(22)가 장착되어 있으며, 이곳을 통해 유압유니트(17)측에서 제공되는 유압을 공급받을 수 있게 된다.

이렇게 공급되는 유압은 다이세트 본체 내부를 관통하는 각각의 유로를 통해 후술하는 상부 유압실(13a)과 하부 유압실(16a)로 보내져 내부 구성부품의 동력으로 사용될 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치에서 다이세트와 금형의 조립구조에 대한 일 실시예를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

즉, 각 구성요소들의 배치와 작동관계에 대한 표현과 설명의 편의상 구성요소들의 통상적인 체결구조를 생략한 상태의 단면도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 프레스의 가동요소인 슬라이더(10)에 설치되는 상부 다이세트(13)의 상부 플레이트(13b)에는 내부에 상부 유압실(13a)이 형성되고, 상부 유압실(13a)의 조성을 위해 개방되는 플레이트의 밑면은 상부 블럭(13c)에 의해 마감된다.

또한, 상기 상부 유압실(13a)의 일측에는 바깥쪽의 유압블럭/콘넥터(미도시)측과 통하는 유로가 연결되어 유압유니트(17)측에서 제공되는 유압이 그 내부로 유입될 수 있게 된다.

또한, 상기 상부 유압실(13a)의 내부에는 중심부에 상부 펀치블럭(13d)이 설치되는데, 이때의 상부 펀치블럭(13d)은 상부 금형(11)이 갖는 메인펀치(12)와 접촉하면서 직접 프레스 압력을 가하는 부분으로서, 상부 플레이트(13b)상에 볼트체결구조로 고정되면서 상부 블럭(13c)을 관통하는 상태로 설치된다.

또한, 상부 플레이트(13b)의 내측에는 유압을 받아 상하 동작하는 상부 링플레이트(13f)와 이것의 밑면에서 아래로 연장되는 적어도 2개 이상의 상부 핀블럭(13e)이 설치된다.

상기 상부 링플레이트(13f)는 상부 유압실(13a)에 작용하는 유압에 의해 아래로 유동되면서 그 아래쪽에 있는 상부 핀블럭(13e)을 이용하여 상부 금형(11)이 갖는 쿠션핀(18) 및 그 하단부의 쿠션핀 플레이트(23)를 가압하는 역할을 한다.

즉, 이러한 상부 링플레이트(13f) 및 상부 핀블럭(13e)을 통한 가압동작은 메인펀치(12)에 의해 소재(100)에 대한 블랭킹작업시 소재(100)의 비타격부분을 잡아주게 되므로 블랭킹작업이 원활하게 수행될 수 있게 된다.

물론, 이때의 상부 링플레이트(13f)와 상부 핀블럭(13e)은 유압실(13a)에 걸려있는 통상의 유압에 의해 초기상태로의 복귀가 가능하게 된다.

블랭킹작업을 위한 메인펀치(12)를 갖는 상부 금형(11)은 상부 다이세트(13)의 상부 플레이트(13b)상에서 볼트체결방식으로 분해가 가능한 구조로 조립된다.

상부 금형(11)이 조립된 상태에서 메인펀치(12)는 상부 펀치블럭(13c)과 대응되는 동시에 쿠션핀(18)은 상부 핀블럭(13e)과 대응되면서 서로 연계적으로 구성되고, 따라서 소재(100)를 타격하는 동시에 비타격부분을 잡아주면서 블랭킹작업을 수행할 수 있게 된다.

이때의 쿠션핀(18)과 쿠션핀 플레이트(23)는 상부 금형(15)의 본체상에서 통상의 스프링을 이용한 탄력구조로 지지될 수 있다.

프레스의 고정요소인 볼스터(14)에 설치되는 하부 다이세트(16)는 4개 정도의 서포터(19)에 의해 상부 다이세트(13)와 상하 일정간격을 유지하는 상태로 세팅된다.

상기 하부 다이세트(16)의 하부 플레이트(16b)에는 내부에 하부 유압실(16a)이 형성되고, 하부 유압실(16a)의 조성을 위해 개방되는 플레이트의 윗면은 하부 블럭(16c)에 의해 마감된다.

또한, 이때의 하부 유압실(16a)의 경우에도 그 일측으로 바깥쪽의 유압블럭/콘넥터(미도시)측과 통하는 유로가 연결되어 유압유니트(17)측에서 제공되는 유압이 그 내부로 유입될 수 있게 된다.

즉, 하부 유압실(16a)의 경우 유압유니트(17)로부터 상부 유압실(13a)로 유압이 제공될 때 함께 유압을 제공받을 수 있게 된다.

또한, 상기 하부 유압실(16a)의 내부에는 유압을 받아 상하 유동가능한 하부 링플레이트(16d)와 이것의 윗면에 접촉 지지되는 하부 카운터펀치(16e)가 설치된다.

이때의 하부 카운터펀치(16e)는 상부 금형(11)이 갖는 메인펀치(12)에 의해 블랭킹작업이 수행될 때 소재(100)의 타격부분 아래쪽을 받쳐주는 부분으로서, 하부 금형(15)의 중심부를 관통하여 소재(100)의 밑면까지 연장 배치되는 구조로 설치된다.

이러한 하부 링플레이트(16d) 및 하부 카운터펀치(16e)가 소재(100)의 타격부분 아래쪽을 받쳐주는 동작특성이 실질적으로 파인 블랭킹작업을 가능하게 하는데, 예를 들면 상부 금형(11)의 메인펀치(12)가 소재(100)을 타격하는 시점부터 타격을 완료하는 시점까지 하부 카운터펀치(16e)가 하부 링플레이트(16d)를 통한 유압에 의해 지지되면서 소재(100)의 타격부분 아래쪽을 계속적으로 받쳐주는 상태를 유지하게 되므로서, 즉 메인펀치(12) 및 하부 카운터펀치(16e)가 위아래에서 소재(100)와 함께 일체식으로 밀착 조합되면서 블랭킹작업이 수행되므로서 소재(100)는 종전과 같이 끊어지는 현상없이 매끈하게 가공될 수 있게 되는 것이다.

블랭킹작업을 위해 상부 금형(11)과 조합되는 하부 금형(15)은 하부 다이세트(16)의 하부 플레이트(16b)상에서 볼트체결방식으로 분해가 가능한 구조로 조립된다.

이렇게 하부 금형(15)이 조립된 상태에서 그 중심측으로 하부 카운터펀치(16e)를 수용하게 되고, 소재(100)의 비타격부분을 안정적으로 지지하면서 상부 금형(11)과 함께 블랭킹작업을 수행할 수 있게 된다.

본 발명에서 제공하는 파인 블랭킹 장치에서 위의 상하부 금형(11),(15)은 상부 다이세트(13) 및 하부 다이세트(16)로부터 쉽게 분해가 가능한 구조이므로, 제품의 사양이 바뀔 때마다 금형만 교체하면 사양변화에 능동적으로 대처할 수 있고, 따라서 하나의 다이세트만으로 모든 금형을 커버할 수 있으므로 경제성 측면이나 더 나아가 생산성 측면의 향상을 기대할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치의 일 실시예에 대한 작동 후 상태를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 상부 금형(11)과 하부 금형(15) 내에 소재(100)가 배치되고, 유압유니트(17)를 통한 각 다이세트의 유압실(10a),(16a)로 유압이 제공되는 상태에서 프레스가 가동되면서 슬라이더(10), 상부 다이세트(13) 및 상부 금형(11)과 하부 다이세트(16) 및 하부 금형(15)은 블랭킹작업을 위한 작동을 개시한다.

소재(100)에 대한 블랭킹작업시 상부 금형(11)의 메인펀치(12)는 소재(100)을 타격하게 되고, 이와 동시에 하부 다이세트(16)의 하부 카운터펀치(16e)는 하부 유압실(16a)에 조성되는 유압의 힘을 이용하여 소재(100)의 타격부분 아래쪽을 지지하게 되며, 상부 다이세트(13)의 상부 링플레이트(13f) 및 상부 핀블럭(13e) 또한 상부 유압실(13a)에 조성되는 유압의 힘을 이용하여 쿠션핀(18) 및 쿠션핀 플레이트(23)를 통해 소재(100)의 비타격부분을 잡아주게 된다.

즉, 이렇게 쿠션핀(18) 및 쿠션핀 플레이트(23)에 의한 소재(100)의 클램핑이 이루어지고 있는 조건에서 소재(100)에 대한 메인펀치(12)의 타격과 하부 카운터펀치(16e)의 지지가 동시에 이루어지면서 파인 블랭킹작업이 수행된다.

도 6에서는 위와 같은 파인 블랭킹작업의 완료상태, 즉 소재에 블랭킹가공이 완료된 상태를 잘 보여주고 있으며, 소재에 대한 가공이 끝난 직후까지 메인펀치와 하부 카운터펀치가 프레스 압력과 유압력에 의해 소재와 함께 밀착 조합되어 있는 상태를 볼 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치에서 다이세트와 금형의 조립구조에 대한 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 여기서는 블랭킹작업과 피어싱작업을 동시에 수행하는 메카니즘을 제공한다.

블랭킹작업을 위한 각 다이세트의 구성요소들과 이것들의 작동관계는 위에서 설명한 바와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

피어싱작업을 위하여, 상부 다이세트(13)에는 상부 플레이트(13b)가 갖는 상부 유압실(13a)의 내부에 배치되어 유압에 의해 상하 유동되면서 소재(100)를 받쳐주는 피어싱용 상부 펀치블럭(13g)과 이것의 밑면에 접촉지지되는 피어싱용 카운터펀치(13h)가 구비된다.

상기 피어싱용 카운터펀치(13h)는 블랭킹작업시 메인펀치(12)와 연계적으로 동작하는 하부 카운터펀치(16e)와 동일한 역할을 하게 되는데, 예를 들면 피어싱용 상부 펀치블럭(13g)을 이용하여 상부 유압실(13a)에 조성되는 유압의 힘을 유지하면서 후술하는 피어싱용 메인펀치(30)에 의해 소재(100)가 상대적으로 타격될 때 소재(100)의 타격부분을 위에서 받쳐주게 되므로서, 피어싱작업 역시 파인 피어싱작업으로 수행될 수 있게 된다.

피어싱작업을 위한 하부 다이세트(16)에는 하부 플레이트(16b)의 중심 내측에 체결고정되면서 지지되고, 또 하부 링플레이트(16d)를 관통하는 피어싱용 하부 펀치블럭(16f)이 구비된다.

상기 피어싱용 하부 펀치블럭(16f)은 하부 금형(15)이 갖는 피어싱용 메인펀치(20)와 직접 접촉하여 소재(100)를 상대적으로 가압하면서 소재(100)에 대한 피어싱작업을 수행하게 된다.

즉, 피어싱용 하부 펀치블럭(16f) 및 피어싱용 메인펀치(20)는 세팅된 높이를 유지하고 있는 상태에서 상부 금형(11)상의 소재(100)가 아래로 내려오면서 타격을 받게 되므로 피어싱작업이 이루어지게 된다.

도 9는 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치의 다른 실시예에 대한 작동 후 상태를 개략적으로 보여주는 단면도이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 피어싱작업은 블랭킹작업과 동시에 수행되는 작업이다.

블랭킹작업과 마찬가지로 상부 금형(11)과 하부 금형(15) 내에 소재(100)가 배치되고, 유압유니트(17)를 통한 각 다이세트의 유압실(10a),(16a)로 유압이 제공되는 상태에서 프레스가 가동되면서 슬라이더(10), 상부 다이세트(13) 및 상부 금형(11)과 하부 다이세트(16) 및 하부 금형(15)은 피어싱작업을 위한 작동을 개시한다.

소재(100)에 대한 피어싱작업시 하부 금형(15)의 피어싱용 메인펀치(20)는 아래로 내려오는 소재(100)를 상대적으로 타격하게 되고, 이와 동시에 상부 다이세트(13)의 피어싱용 카운터펀치(13h)는 피어싱용 상부 펀치블럭(13g)를 통해 상부 유압실(13a)에 조성되는 유압의 힘을 이용하여 소재(100)가 상대적으로 타격되는 부분을 윗쪽에서 지지하게 된다.

즉, 소재(100)에 대한 피어싱용 메인펀치(20)의 가공부위에 대한 상대적인 타격과 피어싱용 카운터펀치(13h)의 비타격부분에 대한 지지가 동시에 이루어지면서 파인 피어싱작업이 수행된다.

도 9에서는 블랭킹작업과 함께 수행되는 피어싱작업의 완료상태를 잘 보여주고 있으며, 여기서도 소재에 대한 가공이 끝난 직후까지 피어싱용 메인펀치와 피어싱용 카운터펀치가 프레스 압력과 유압력에 의해 소재와 함께 밀착 조합되어 있는 상태를 볼 수 있다.

특히, 위와 같은 피어싱작업시 상부 다이세트(13)의 피어싱용 상부 펀치블럭(13g) 및 피어싱용 카운터펀치(13h)는 상부 다이세트(13)의 상부 유압실(13a)에 유압을 공급하는 유압유니트(17)로부터 유압을 함께 공급받아 동작된다.

즉, 피어싱작업을 위한 별도의 유압수단을 추가로 구성하지 않고 각 다이세트측으로 유압을 제공하는 하나의 단일 유압유니트(17)를 그대로 적용할 수 있다.

또한, 상부 다이세트(13)의 경우 블랭킹작업과 피어싱작업시 하나의 유압실(13a)을 공유하면서 이곳에서 블랭킹작업을 위한 상부 링플레이트(13f)의 동작과 피어싱작업을 위한 피어싱용 상부 펀치블럭(13g)의 동작이 함께 제어되므로서, 유압실(13a)의 구성과 관련한 구조적인 측면에서 효율성을 도모할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 상부 다이세트(13) 및 하부 다이세트(16)는 각각의 상부 금형(11) 및 하부 금형(15)과 함께 볼스터(14)측과 슬라이더(10)측에 반대로 설치되어, 예를 들면 상부 다이세트(13) 및 상부 금형(11)은 볼스터(14)측에 설치되고 하부 다이세트(16) 및 하부 금형(15)은 슬라이더(10)에 설치되어 해당 블랭킹작업 및 피어싱작업을 수행할 수도 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 기계식 또는 유압식 일반 프레스에 별도의 다이세트 및 유압유니트를 간단하게 설치하여 파인 블랭킹 작업을 수행할 수 있도록 한 파인 블랭킹 장치를 제공함으로써, 기존 파인 블랭킹 프레스 설비에 비해 가격경쟁력을 높일 수 있으며, 이에 따라 제조원가에 있어서 큰 폭의 원가절감을 기대할 수 있는 장점이 있다.

또한, 생산제품의 치수 및 형상의 정밀도에 있어서 유압유니트를 이용한 강력한 유압을 직접 전달하여 정수압 효과를 극대화할 수 있으므로 치수 및 형상의 정밀도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 다이세트상의 금형을 용이하게 분리 및 조립할 수 있도록 함으로써, 하나의 다이세트만으로 여러 금형을 바꿔가면서 작업을 할 수 있는 호환성을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 하나의 단일 유압유니트만을 사용하여 블랭킹 작업과 피어싱 작업에 필요한 동력을 동시에 제공할 수 있도록 함으로써, 유압라인의 구성과 관련한 구조의 단순화 및 이로 인해 제작원가의 절감과 작업의 효율성을 도모할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치의 유압유니트 및 다이세트를 보여주는 개략적인 사시도

도 2는 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치에서 다이세트의 조립상태를 보여주는 정면도

도 3은 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치에서 다이세트의 조립상태를 보여주는 측면도

도 4는 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치에서 상부 다이세트의 구조를 보여주는 평면도

도 5는 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치에서 하부 다이세트의 구조를 보여주는 평면도

도 6은 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치에서 다이세트와 금형의 조립구조에 대한 일 실시예를 개략적으로 보여주는 단면도

도 7은 도 6의 작동 후 상태를 개략적으로 보여주는 단면도

도 8은 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치에서 다이세트와 금형의 조립구조에 대한 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 단면도

도 9는 도 8의 작동 후 상태를 개략적으로 보여주는 단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 슬라이더 11 : 상부 금형

12 : 메인펀치 13 : 상부 다이세트

14 : 볼스터 15 : 하부 금형

16 : 하부 다이세트 17 : 유압유니트

18 : 쿠션핀 19 : 포스트

20 : 피어싱용 메인펀치 21 : 다이세트 체결용 볼트

22 : 유압블럭/콘넥터 23 : 쿠션핀 플레이트

24 : 볼트체결부

Claims

프레스의 슬라이더(10)에 설치되면서 상부 금형(11)과 조립되어 상부 금형(11)이 갖는 메인펀치(12)의 작동시 소재의 비타격부분에 대한 유압 구속력을 제공하는 상부 다이세트(13)와, 프레스의 볼스터(14)에 설치되면서 하부 금형(15)과 조립되어 상부 금형(11)이 갖는 메인펀치(12)의 작동시 소재 타격부분에 대한 유압 받침력을 제공하는 하부 다이세트(16)와, 프레스의 일측에 설치되면서 상부 다이세트(13)와 하부 다이세트(16)에 유압을 공급하는 유압유니트(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상부 다이세트(13) 및 하부 다이세트(16)는 상부 금형(11) 및 하부 금형(15)과 각각 볼트체결방식으로 용이하게 분해 및 결합가능한 구조로 조립되는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 상부 다이세트(13)와 하부 다이세트(16)는 하나의 단일 유압유니트(17)로부터 유압을 동시에 공급받을 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상부 다이세트(13)는 슬라이드(10)의 밑면에 체결 고정되면서 내부에 상부 유압실(13a)을 갖는 상부 플레이트(13b)와, 상기 상부 플레이트(13b)의 밑면부를 마감하면서 상부 금형(11)과 조립되는 상부 블럭(13c)과, 상기 상부 플레이트(13b)의 중심 내측에 지지되는 동시에 상부 블럭(13c)을 관통하면서 상부 금형(11)의 메인펀치(12)와 접촉하여 직접 가압하는 상부 펀치블럭(13d)과, 상기 상부 플레이트(13b)가 갖는 유압실(13a)의 내부에 배치되어 유압에 의해 상하 유동가능하고 아래로 연장되면서 상부 블럭(13c)을 관통하는 적어도 2개의 상부 핀블럭(13e)으로 상부 금형(11)의 쿠션핀(18)과 접촉하여 직접 가압하는 상부 링플레이트(13f)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 하부 다이세트(16)는 상부 다이세트(13)의 상부 플레이트(13b)와 적어도 4개의 포스트(19)로 연결되고 볼스터(14)의 윗면에 체결 고정되면서 내부에 하부 유압실(16a)을 갖는 하부 플레이트(16b)와, 상기 하부 플레이트(16b)의 윗면부를 마감하면서 하부 금형(15)과 조립되는 하부 블럭(16c)과, 상기 하부 플레이트(16b)가 갖는 유압실(16a)의 내부에 배치되어 유압에 의해 상하 유동가능한 하부 링플레이트(16d)와, 상기 하부 링플레이트(16d)의 윗면에 얹혀져 지지되고 하부 금형(15)을 관통하면서 상부로 연장되어 상부 금형(11)이 갖는 메인펀치(12)의 작동시 소재 타격부분을 밑에서 받쳐주는 하부 카운터펀치(16e)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 하부 다이세트(16)는 하부 플레이트(16b)의 중심 내측에 지지되는 동시에 하부 링플레이트(16d)를 관통하면서 하부 금형(15)의 피어싱용 메인펀치(20)와 접촉하여 상대적으로 가압하는 피어싱용 하부 펀치블럭(16f)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 상부 다이세트(13)는 상부 플레이트(13b)가 갖는 상부 유압실(13a)의 내부에 배치되는 동시에 상부 블럭(13c)을 관통하면서 유압에 의해 상하 유동가능한 피어싱용 상부 펀치블럭(13g)과, 상기 피어싱용 상부 펀치블럭(13g)의 밑면에 접촉지지되면서 하부 금형(15)이 갖는 피어싱용 메인펀치(20)의 상대적인 작동시 소재 타격부분을 위에서 받쳐주는 피어싱용 카운터펀치(13h)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 상부 다이세트(13)의 피어싱용 상부 펀치블럭(13g) 및 피어싱용 카운터펀치(13h)는 상부 다이세트(13)의 상부 유압실(13a)에 유압을 공급하는 유압유니트(17)로부터 유압을 함께 공급받아 동작되는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 장치.
청구항 7에 있어서, 상부 다이세트(13)의 상부 링플레이트(13f)와 피어싱용 상부 펀치블럭(13g)은 하나의 유압실(13a)을 공유하면서 블랭킹작업과 피어싱작업을 위한 각각의 동작이 함께 제어될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 장치.
청구항 1, 4, 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부 다이세트(13) 및 하부 다이세트(16)는 기계식 또는 유압식 일반 프레스에 설치하여 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상부 다이세트(13) 및 하부 다이세트(16)는 각각의 상부 금형(11) 및 하부 금형(15)과 함께 볼스터(14)측과 슬라이더(10)측에 반대로 설치되어 작업을 수행할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 파인 블랭킹 장치.