KR20090019589A

KR20090019589A - 프레스 금형

Info

Publication number: KR20090019589A
Application number: KR1020070084138A
Authority: KR
Inventors: 오태원
Original assignee: 오태원
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2007-08-21
Publication date: 2009-02-25
Also published as: KR100892688B1

Abstract

본 발명은 프레스 금형에 관한 것으로, 다양한 형상의 칼날 형태의 펀치를 용이하게 고정 장착할 수 있는 금속 재질의 상측 다이와 이에 대응하는 하측 다이로 구성됨으로써, 여러 형상의 펀치 장착이 용이하여 일반적인 프레스 금형으로는 작업이 어려운 가공소재 또는 다양한 두께의 가공소재를 가공할 수 있으므로 일반 프레스 금형을 이용한 제품은 물론 칼금형을 이용한 제품도 가공할 수 있고, 칼금형 작업시 필요한 칼날 보호를 위한 보호시트가 불필요하며, 칼날 형태의 펀치 장착이 용이하고 내구성이 우수하며 치수 정밀도가 향상되며 제작이 용이하고 제작 비용 및 제작 기간이 감소되는 단순한 형태의 프레스 금형을 제공한다.

프레스 금형, 칼금형, 칼날, 펀치, 상측 다이, 하측 다이

Description

프레스 금형{Press Die}

본 발명은 프레스 금형에 관한 것이다. 보다 상세하게는 다양한 형상의 칼날 형태의 펀치를 용이하게 고정 장착할 수 있는 금속 재질의 상측 다이와 이에 대응하는 하측 다이로 구성됨으로써, 여러 형상의 펀치 장착이 용이하여 일반적인 프레스 금형으로는 작업이 어려운 가공소재 또는 다양한 두께의 가공소재를 가공할 수 있으므로 일반 프레스 금형을 이용한 제품은 물론 칼금형을 이용한 제품도 가공할 수 있고, 칼금형 작업시 필요한 칼날 보호를 위한 보호시트가 불필요하며, 칼날 형태의 펀치 장착이 용이하고 내구성이 우수하며 치수 정밀도가 향상되며 제작이 용이하고 제작 비용 및 제작 기간이 감소되는 단순한 형태의 프레스 금형에 관한 것이다.

일반적으로 종이박스나 인쇄물과 같은 단순한 제품의 가공에는 단순한 절단 가공을 위해 칼금형이 이용되는데, 이러한 칼금형은 목금형, 목형 또는 톰슨 목형 등의 명칭으로 불리워진다.

최근에는 이러한 칼금형의 적용범위가 더욱 확대되어 가고 있는데, 일반적으 로 LCD 필름, 실링, 전자명판, 가스켓, 진공성형물, 고무, 스펀지 등을 비롯하여 더욱 정밀한 제품의 가공 분야에까지 그 적용범위가 확대되고 있으며, 기존 금형으로는 가공되지 않는 하프 커팅(Half Cutting) 및 특수원단 커팅 분야에서는 이러한 칼금형에 의한 가공 방법이 기존 금형에 비해 생산성 및 제품의 품질 향상에 더욱 유리한 효과를 나타내고 있다.

이와 같은 칼금형의 일반적인 구조는 하측 다이(die)가 없이 상측 다이(die) 만으로 구성되기 때문에, 금형의 제작이 용이하고 제작 비용이 저렴하며 저비용으로 샘플을 제작할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 칼금형의 구조를 간략하게 도시한 단면도이고, 도 2는 도1의 칼금형에 의해 가공소재가 절단되는 원리를 간략하게 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 칼금형은 일반적으로 하측 다이가 없이 하나의 상측 다이의 역할을 하는 지지대(10)와, 지지대(10)의 하부면에 소정 높이 돌출되도록 지지대(10)에 삽입 장착되는 칼날(20)과, 지지대(10)의 하부면에 부착되고 두께가 적어도 칼날(20)의 돌출 높이보다 크게 형성된 스펀지(30)를 포함하여 구성된다.

지지대(10)는 일반적으로 나무 또는 수지 등으로 제작되며, 지지대(10)의 하부면에 절단해야 할 소정 제품의 형상에 적합하게 레이저 커팅 등의 방법으로 칼날(20)이 삽입될 수 있는 홈이 가공되고, 칼날(20)은 절단 및 절곡되어 지지대(10)의 홈에 억지 끼워맞춤 방식으로 삽입된다.

이러한 구조의 칼금형은 별도의 프레스 장치(톰슨 기계)(미도시)에 장착되어 지지대(10)에 하향 압력이 작용함으로써 칼날(20)에 의해 가공소재(40)가 절단된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 지지대(10)의 하부측에 가공소재(40)가 위치한 상태에서 지지대(10)가 프레스 장치에 의해 하향 이동하게 되면, 먼저 지지대(10)의 하부면에 부착된 스펀지(30)가 가공소재(40)와 접촉하며 압착되고 이후 계속되는 지지대(10)의 하향 이동에 따라 칼날(20)이 가공소재(40)를 절단하게 된다. 가공소재(40)가 완전히 절단된 상태에서 프레스 장치는 하향 압력 상태가 해제되고 상향 이동하게 된다. 이러한 프레스 장치의 상향이동에 따라 지지대(10)가 상향 이동하고 칼날(20)이 가공소재(40)로부터 이탈되어 절단 가공을 완료하게 된다. 이때, 칼날(20)이 가공소재(40)로부터 이탈되는 과정에서 가공소재(40)는 칼날(20)에 밀착되며 마찰력에 의해 칼날(20)의 이동방향으로 끌어 당겨지게 되는데, 이는 압착되었던 스펀지(30)가 지지대(10)의 상향 이동에 따라 다시 팽창하며 가공소재(40)를 밀어냄으로써 방지된다.

이러한 구조 및 작동 방식에 따라 일반적인 칼금형에 의한 절단 가공시에는 도 2에 도시된 바와 같이 가공소재(40)의 하부에 칼날(20)의 보호를 위한 별도의 보호시트(50)가 장착된다. 이는 칼날(20)이 가공소재(40)를 완전히 절단하기 위해서 가공소재(40)를 완전히 관통해야 하기 때문에 가공소재(40)를 관통하여 돌출된 칼날(20)이 프레스 장치의 바닥면에 긁히거나 압력을 받지 않도록 하기 위함이다.

이와 같은 칼금형은 지지대(10)가 연질 재료인 나무 또는 수지 등으로 제작되기 때문에 간편하게 제작할 수 있지만, 내구성이 약하므로 사용에 의해 지지 대(10)에 대한 칼날(20)의 결합력이 느슨해지면서 가공소재(40)의 절단시 치수 정밀도가 감소되는 문제점이 있으며, 또한, 칼날(20)이 지지대(10)에 삽입될 때 절단 및 절곡되어야 하므로 이러한 이유로 칼날(20)의 두께가 상대적으로 얇게 형성되어 칼날(20)의 내구성 또한 저하되는 문제점이 있었다. 한편, 칼날(20)의 형상은 칼금형의 구조상 양면날 형태로 형성되기 때문에 도 2에 도시된 바와 같이 가공소재(40)의 절단면에 경사면이 형성되므로 정밀한 제품인 경우 칼날(20)의 경사면에 의한 치수 정밀도가 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 가공소재(40)의 절단시 가공소재(40)의 하부에 칼날(20)의 보호를 위한 보호시트(50)가 별도로 장착되어야 하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점들을 해결하기 위해 지지대(10)의 재질을 금속 재질로 하여 제작하여 지지대(10)와 칼날(20)의 결합력 강화 및 내구성 향상을 이루거나 치수 정밀도를 위해 절단면의 경사면이 발생하지 않도록 칼날(20)의 절단 깊이를 깊게 하는 등의 방안들이 개발되고 있다. 그러나 이러한 개선에도 불구하고 칼금형의 구조상 수반되는 다양한 문제점들을 해결하지 못하였다. 즉, 지지대(10)의 재질을 금속으로 한다고 하더라도 칼날(20)을 삽입하기 위한 홈의 가공이 복잡하거나 칼날의 결합을 위한 가공이 복잡하여 제작 비용 및 제작 기간의 감소라는 칼금형 본래의 장점이 사라지거나 여전히 칼날(20)에 의한 치수 정밀도 저하 현상을 해결하지 못하고 있다.

따라서, 이러한 칼금형의 문제점들을 회피하기 위해 정밀하거나 견고한 제품의 가공시에는 칼금형 대신에 일반 프레스 금형을 사용하여 절단 가공을 수행하기 도 하는데, 이러한 일반 프레스 금형은 가공소재(40)의 절단 가공을 위한 것으로 블랭킹(blanking) 금형, 펀칭(punching) 금형 또는 콤비네이션(combination) 금형 등 매우 다양한 형태가 있으며, 일반적으로 여러개의 금속 플레이트를 이용하여 상측 및 하측 다이, 상하 홀더, 펀치 등의 여러개의 구성요소를 구성하는 복잡한 형태로 형성된다.

따라서, 이러한 일반 프레스 금형은 구조상 금형의 전체적인 높이가 높게 형성되기 때문에 칼금형에 이용되는 프레스 장치(톰슨 기계)에는 적용될 수 없다. 또한, 이러한 일반 프레스 금형은 칼금형에 비해 내구성 및 치수 정밀도 등이 우수하나, 제작이 어려워 제작 비용 및 제작 기간이 증가하고 취급이 용이하지 않으며 다층으로 구성된 제품에는 적용할 수 없는 등의 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 다양한 형상의 칼날 형태의 펀치를 용이하게 고정 장착할 수 있는 금속 재질의 상측 다이와 이에 대응하는 하측 다이로 구성됨으로써, 여러 형상의 펀치 장착이 용이하여 일반적인 프레스 금형으로는 작업이 어려운 가공소재 또는 다양한 두께의 가공소재를 가공할 수 있으므로 일반 프레스 금형을 이용한 제품은 물론 칼금형을 이용한 제품도 가공할 수 있고, 칼금형 작업시 필요한 칼날 보호를 위한 보호시트가 불필요하며, 칼날 형태의 펀치 장착이 용이하고 내구성이 우수하며 치수 정밀도가 향상되며 제작이 용이하고 제작 비용 및 제작 기간이 감소되는 단순한 형태의 프레스 금형을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 하부면 중앙부에 돌출부(111)가 형성된 금속 재질의 상측 다이(110); 상기 돌출부(111)로부터 하단면까지의 높이가 탄성 변형 가능하도록 상기 돌출부(111)의 하부면에 장착되는 스트리퍼(310); 상기 스트리퍼(310)가 상기 돌출부(111)에 밀착된 상태에서 하단부가 상기 스트리퍼(310)의 하단면보다 돌출되도록 상기 돌출부(111)의 측면에 고정 장착되는 펀치(200); 상기 상측 다이(110)의 하향 이동에 따라 상기 펀치(200)가 수용되는 요홈부(125)가 상부면에 형성되는 하측 다이(120); 및 상기 상측 및 하측 다이(110,120)의 이동 경로를 가이드하는 가이드 포스트(600)를 포함하고, 상기 상측 다이(110)의 하향 이동에 의해 상기 펀치(200)가 가공소재(400)를 절단하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형을 제공한다.

본 발명에 의하면, 다양한 형상의 칼날 형태의 펀치를 용이하게 고정 장착할 수 있는 금속 재질의 상측 다이와 이에 대응하는 하측 다이로 구성됨으로써, 여러 형상의 펀치 장착이 용이하여 일반적인 프레스 금형으로는 작업이 어려운 가공소재 또는 다양한 두께의 가공소재를 가공할 수 있으므로 일반 프레스 금형을 이용한 제품은 물론 칼금형을 이용한 제품도 가공할 수 있고, 칼금형 작업시 필요한 칼날 보호를 위한 보호시트가 불필요하며, 칼날 형태의 펀치 장착이 용이하고 내구성이 우수하며 치수 정밀도가 향상되며 제작이 용이하고 제작 비용 및 제작 기간이 감소되는 효과가 있다.

본 발명은, 하부면 중앙부에 돌출부(111)가 형성된 금속 재질의 상측 다이(110); 상기 돌출부(111)로부터 하단면까지의 높이가 탄성 변형 가능하도록 상기 돌출부(111)의 하부면에 장착되는 스트리퍼(310); 상기 스트리퍼(310)가 상기 돌출부(111)에 밀착된 상태에서 하단부가 상기 스트리퍼(310)의 하단면보다 돌출되도록 상기 돌출부(111)의 측면에 고정 장착되는 펀치(200); 상기 상측 다이(110)의 하향 이동에 따라 상기 펀치(200)가 수용되는 요홈부(125)가 상부면에 형성되는 하측 다 이(120); 및 상기 상측 및 하측 다이(110,120)의 이동 경로를 가이드하는 가이드 포스트(600)를 포함하고, 상기 상측 다이(110)의 하향 이동에 의해 상기 펀치(200)가 가공소재(400)를 절단하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형을 제공한다.

이때, 상기 상측 다이(110)가 최대 하향 이동한 상태에서 상기 펀치(200)의 하단부가 상기 요홈부(125)의 바닥면에 접촉되지 않는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형의 구조를 나타내기 위해 간략하게 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 프레스 금형의 구조를 나타내기 위해 간략하게 도시한 단면도이다. (도 3 및 도 4는 일부 좌우 대칭 구조에 대해 설명의 편의상 중심선을 기준으로 좌우에 하나씩만 도시하였다.) 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형의 펀치 형상에 대한 변형예를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형은 종래 기술에서 설명한 칼금형의 장점과 일반 프레스 금형의 장점을 혼합한 방식으로서, 하부면 중앙부에 돌출부(111)가 형성된 금속 재질의 상측 다이(110)와, 돌출부(111)의 하부면에 장착되 는 스트리퍼(310)와, 돌출부(111)의 측면에 고정 장착되는 펀치(200)와, 상부면에 펀치(200)가 수용될 수 있는 요홈부(125)가 형성되는 하측 다이(120)와, 상측 및 하측 다이(110,120)의 이동 경로를 가이드하는 가이드 포스트(600)를 포함하여 구성된다.

상측 다이(110)에 형성된 돌출부(111)의 형태는 수평 단면의 윤곽이 절단 가공할 제품의 형상에 일치하도록 형성되며, 하부면은 도 3에 도시된 바와 같이 수평면을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 돌출부(111)는 도 3에 도시된 바와 같이 상측 다이(110)와 일체형으로 형성될 수도 있으나, 도 4에 도시된 바와 같이 상측 다이(110)와 분리 형성되어 상측 다이(110)에 볼트(800)를 통해 결합되는 방식으로 구성될 수도 있을 것이다. 이와 같이 돌출부(111)가 분리 형성되는 경우에는 상측 다이(110)의 가공시 돌출부(111)의 가공을 위한 별도의 단턱 가공을 하지 않고 평판형태의 상측 다이(110)로 가공할 수 있으므로 제작이 용이하다는 장점이 있다.

스트리퍼(310)는 돌출부(111)의 하부면에 장착되는데, 돌출부(111)의 하부면으로부터 스트리퍼(310)의 하단면까지의 높이가 탄성 변형 가능한 형태로 장착된다. 즉, 스트리퍼(310) 자체가 탄성 변형하는 형태로 종래 기술에서 설명한 바와 같은 스펀지가 장착될 수도 있으며, 이와 달리 도 3에 도시된 바와 같이 평판형의 플레이트로 돌출부(111)에 대해 상하 방향으로 탄성 이동 가능하게 별도의 스트리퍼 탄성부재(310)를 통해 돌출부(111)의 하부면에 결합되는 방식으로 장착될 수도 있을 것이다.

돌출부(111)의 측면에는 가공소재(400)를 절단할 수 있는 펀치(200)가 고정 장착되는데, 이때 스트리퍼(310)가 돌출부(111)에 밀착된 상태에서, 즉 스트리퍼(310)의 하단면이 돌출부(111) 측으로 밀착되게 탄성 변형한 상태에서, 펀치(200)의 하단부가 스트리퍼(310)의 하단면보다 하향 돌출되도록 고정 장착된다. 한편, 스트리퍼(310)의 하단면이 돌출부(111) 측으로부터 최대 하향 변형한 상태에서는 펀치(200)의 하단부가 스트리퍼(310)의 하단면보다 돌출되지 않도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 펀치(200)의 형상은 도 3에 도시된 바와 같이 하단이 날카롭게 형성되는 칼날 형태로 형성될 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 다양한 형태로 변형이 가능한데, 이러한 펀치(200)의 형상은 이후에 상세히 설명한다.

하측 다이(120)는 상측 다이(110)와 마찬가지로 내구성이 우수한 금속 재질로 형성될 수 있으며, 하측 다이(120)의 상부면에는 절단 가공을 위해 상측 다이(110)가 하향 이동함에 따라 펀치(200)가 수용될 수 있는 요홈부(125)가 형성된다. 이때, 요홈부(125)는 일체로 형성된 하측 다이(120)의 상부면에 소정 깊이 오목하게 형성된 요홈의 형태로 형성될 수도 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 소정 깊이 단차지게 형성된 단턱과 상부면이 하측 다이(120)의 상부면과 동일 수평면을 이루도록 단턱의 저층면에 부착되는 가이드 플레이트(122)에 의해 요홈이 형성되는 방식으로 구성될 수도 있다. 이와 같이 분리된 방식으로 형성되는 하측 다이(120)는 제작이 용이하다는 장점이 있다.

한편, 상측 및 하측 다이(110,120)의 이동 경로가 가이드될 수 있도록 가이드 포스트(600)가 구비되는데, 이러한 가이드 포스트(600)는 상측 및 하측 다 이(110,120)와 연결된 형태로 별도로 구성될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 가이드 포스트(600)가 상측 다이(110)에 부착되고 하측 다이(120)에는 가이드 포스트(600)가 삽입되는 가이드 홀(123)이 형성되는 방식으로 구성될 수도 있을 것이다. 따라서, 상측 및 하측 다이(110,120)는 가이드 포스트(600)가 가이드 홀(123)에 삽입된 상태로 이동하기 때문에 상하 수직 방향의 이동만 가능하게 된다.

이러한 구조의 프레스 금형은 상측 다이(110)와 하측 다이(120) 사이에 즉, 하측 다이(120)의 상부면에 가공소재(400)가 안착된 상태로, 별도의 프레스 장치(톰슨 기계)(미도시)에 장착되어 프레스 장치의 상하 압력에 의해 상측 및 하측 다이(110,120)가 상호 근접하는 방향으로 이동하게 된다. 이 경우 본 발명의 일 실시예에 따라 도 3에 도시된 방향과 같이 하측 다이(120)가 프레스 장치의 하부측에 고정되고 상측 다이(110)가 프레스 장치에 의해 하향 이동하는 방식으로 이동하게 된다. 이러한 상측 다이(110)의 하향 이동에 따라 상측 다이(110)의 돌출부(111) 측면에 고정 장착된 펀치(200)가 가공소재(400)를 절단하게 된다.

좀 더 자세히 살펴보면, 상측 다이(110)가 하향 이동하면 돌출부(111)로부터 하향 탄성 변형된 상태의 스트리퍼(310)가 먼저 가공소재(400)와 접촉하며 가공소재(400)를 일정부분 고정하는 역할을 수행하고, 상측 다이(110)가 계속해서 하향 이동함에 따라 스트리퍼(310)가 돌출부(111) 측으로 탄성 변형하며 이후 펀치(200)가 가공소재(400)를 절단하게 된다. 이러한 과정으로 펀치(200)가 가공소재(400)를 관통하며 완전 절단한 후 상측 다이(110)는 다시 상향 이동하며 펀치(200)가 가공소재(400)로부터 이탈되는데, 이때 펀치(200)가 가공소재(400)로부터 이탈되더라도 스트리퍼(310)는 탄성 변형하며 가공소재(400)를 하향으로 밀어내며 가공소재(400)가 마찰력에 의해 펀치(200)에 끌려 올라오는 것을 방지한다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이 하측 다이(120)의 외측부에는 하측 다이(120)의 상부면 위로 탄성 돌출되는 볼 플런저(121)가 장착되는 것이 바람직한데, 이에 의해 가공소재(400)의 절단 가공 후 가공소재(400)의 스크랩 부분이 하측 다이(120)의 상부면으로부터 들어 올려지며 상향 이동하게 된다. 이에 따라 절단 가공된 가공소재(400)가 하측 다이(120)로부터 용이하게 취출될 수 있을 것이다. 이때, 볼 플런저(121)는 상단부가 볼(ball) 형태로 형성되어 소정 크기 이상의 하향 외부 압력을 받으면 하측 다이(120)의 상부면 아래로 탄성 이동하고 하향 외부 압력이 소정 크기보다 작은 경우에는 하측 다이(120)의 상부면 위로 돌출되는 방식으로 구성될 수 있다.

한편, 가공소재(400)의 절단 가공이 완료된 후 상측 다이(110)가 상향 이동하는 경우 상측 다이(110)는 프레스 장치에 의해 상향 이동될 수도 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 상측 다이(110)와 하측 다이(120) 사이에 메인 탄성부재(610)가 구비되어 메인 탄성부재(610)의 탄성 복귀력에 의해 상측 다이(110)가 상향 이동되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형은 이와 같은 구조와 방식으로 동작하기 때문에, 절단할 수 있는 가공소재(400)의 최대 두께는 스트리퍼(310)가 돌출부(111) 측으로 최대 탄성 변형한 상태에서 스트리퍼(310)의 하단면으로부터 돌출된 펀치(200) 하단부까지의 높이에 해당된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형은 가공소재(400)의 절단 가공시 펀치(200)가 보호될 수 있도록 펀치(200)가 가공소재(400)를 완전 관통한 상태에서 즉, 상측 다이(110)가 최대 하향 이동한 상태에서 펀치(200)의 하단부가 하측 다이(120)의 요홈부(125)의 바닥면에 접촉되지 않도록 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 종래 기술의 칼금형과 달리 가공소재(400)의 하부에 별도의 보호시트가 불필요한 구조이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 펀치(200)의 고정 장착 방식은 도 3에 도시된 바와 같이 상측 다이(110)에 별도로 장착되거나 또는 일체로 형성된 결합블록(220)과, 결합블록(220)을 관통하며 펀치(200)를 돌출부(111)의 측면으로 고정 밀착시키는 볼트(800)를 통해 장착되는 방식으로 구성될 수 있으며, 또한 도 4에 도시된 바와 같이 펀치(200)에 탭홀이 형성되어 볼트(800)를 통해 상측 다이(110)의 돌출부(111) 측면에 고정 밀착되도록 장착되는 방식으로 구성될 수도 있다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형은 펀치(200)를 용이하게 장착할 수 있으므로 교환 및 보수가 용이하며, 다양한 형상 및 다양한 돌출 높이를 가진 펀치(200)를 교환하여 사용할 수 있으므로 다양한 두께의 가공소재(400)에 대해서도 용이하게 절단할 수 있는 구조이다.

이러한 펀치(200)의 형상은 높이가 다양하게 형성될 수 있으며, 또한 도 5에 도시된 바와 같이 상측 다이(110)에 장착된 상태에서의 수직 단면 형상이 다양하게 형성될 수 있다. 펀치(200)는 돌출부(111)의 측면을 따라 길게 연장 형성되는데, 도 3 및 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 펀치(200)의 수직 단면 형상이 돌출부(111)에 접촉한 면의 하단으로부터 외측으로 갈수록 상향 경사지게 형성될 수 있 다. 이러한 형상은 펀치(200)의 끝단이 날카롭게 형성되기 때문에 이에 의해 가공소재(400)가 용이하게 절단된다. 또한, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 펀치(200)의 수직 단면 형상이 돌출부(111)에 접촉한 면의 하단으로부터 외측으로 갈수록 소정 구간 수평으로 형성된 후 상향 경사지게 형성될 수 있으며, 또한 펀치(200)의 수직 단면 형상이 직사각형이 되도록 형성될 수도 있을 것이다. 이러한 형상은 실질적으로 절단이 수행되는 펀치(200)의 형상이 수평으로 형성되기 때문에 펀치(200)의 전단력에 의해 가공소재(400)가 용이하게 절단된다. 이러한 각각의 펀치(200) 형상은 재질 및 두께와 같은 가공소재(400)의 특성에 따라 다양한 형상으로 변경 적용 가능할 것이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형은 전술한 펀치(200)의 형태로서 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 종래 기술에 비해 상대적으로 폭이 두껍게 형성되기 때문에 상측 다이(110)에 펀치(200)의 장착이 용이하고 펀치(200) 자체의 제작이 용이하다. 또한, 펀치(200)의 양측면이 경사지게 형성되는 형태가 아니고 가공소재(400)를 절단하는 면은 수직으로 형성되기 때문에 이에 따라 가공소재(400)의 절단면이 수직으로 형성되므로 가공소재(400)의 치수 정밀도가 향상된다.

또한, 상측 다이(110)가 금속 재질로 형성되기 때문에 이에 장착되는 펀치(200)가 견고하게 고정되므로 사용에 따라 펀치(200)의 결합 상태가 쉽게 변화하지 않고 상측 다이(110)의 형상 또한 사용에 따른 변형이 쉽게 발생하지 않으므로 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형은 치수 정밀도 및 내구성이 우수한 구조 이다.

한편, 하측 다이(120)의 하부에는 프레스 장치에 따라 하측 다이(120)를 지지하는 홀더부(700)가 볼트(800)에 의해 결합될 수 있는데, 홀더부(700)는 도 4에 도시된 바와 같이 하측 다이(120)에 볼트(800)로 결합된 홀더 서포트(720)와 홀더 서포트(720)의 기초를 이루는 홀더 플레이트(710)를 포함하여 구성될 수 있다. 홀더 서포트(720)에는 볼트 결합 부위에 자석(721)이 장착될 수 있으며, 이 자석(721)은 하측 다이(120)에 대해 하향 자기력이 작용하도록 장착된다. 이에 따라 하측 다이(120)는 홀더부(700)로부터 상향 이동하지 않는다.

좀 더 자세히 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형이 프레스 장치에 장착되어 작동할 때 상측 다이(110)는 가이드 포스트(600)가 하측 다이(120)의 가이드 홀(123)에 삽입된 상태를 한계로 하는 정상 상태의 범위 내에서 상향 이동하지만, 가공소재(400)의 두께가 매우 두껍다거나 기타 프레스 장치의 상태에 따라서는 가이드 포스트(600)가 가이드 홀(123)로부터 이탈되는 범위, 즉 정상 상태의 범위 이상으로 상측 다이(110)가 상향 이동하는 경우가 발생하게 된다. 이 상태에서 상측 다이(110)가 절단 가공을 위해 하향 이동될 때 가이드 포스트(600)가 가이드 홀(123)에 정확하고 용이하게 삽입될 수 있도록 가이드 포스트(600)의 하단 측면은 챔퍼링(chamffering) 처리되고 하측 다이(120)는 프레스 장치에 고정된 홀더부(700)로부터 수평 방향으로 소정 범위 이동될 수 있도록 유격이 발생하게 볼트(800)가 느슨한 상태로 홀더부(700)에 결합된다. 따라서, 상측 다이(110)가 정상 상태 이상으로 상향 이동된 후 하향 이동될 때에는 가이드 포스 트(600)가 가이드 홀(123)에 삽입되는 과정에서 가이드 포스트(600)와 가이드 홀(123)의 중심 편차에 해당하는 만큼 하측 다이(120)가 수평 이동하며 중심이 일치하게 되는 과정이 수반된다. 그러나 이와 같이 느슨한 볼트(800) 조임에 의해 홀더부(700)와 하측 다이(120)가 유격이 존재하도록 결합되면, 가이드 포스트(600)가 가이드 홀(123)에 삽입되는 과정에서 하측 다이(120)의 수평 이동뿐만 아니라 상하 이동도 동시에 발생할 수 있다. 이러한 상하 이동이 동시에 발생함에 따라 하측 다이(120)는 수평 상태가 유지되지 못하여 본 발명에 따른 프레스 금형이 파손되거나 가공소재(400)의 절단시 치수의 정밀도가 저하될 수 있기 때문에, 이를 방지하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따라 하측 다이(120)에 대해 하향 자기력을 가하는 자석(721)을 홀더부(700)에 장착함으로써 하측 다이(120)가 상하 방향으로 고정되고 수평 방향의 이동만 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형은 금속 재질로 형성된 상측 다이(110)와 하측 다이(120)로 구성되어 종래 기술에서 설명한 일반 프레스 금형의 구조 및 장점을 가지면서, 그 구조 및 동작 원리가 단순한 형태로 형성되기 때문에 칼금형의 구조 및 장점을 동시에 가지며 이에 따라 칼금형에 사용되는 프레스 장치(톰슨 기계)에 장착되어 사용될 수 있는 구조이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아 니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 칼금형의 구조를 간략하게 도시한 단면도,

도 2는 도1의 칼금형에 의해 가공소재가 절단되는 원리를 간략하게 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형의 구조를 나타내기 위해 간략하게 도시한 단면도,

도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 프레스 금형의 구조를 나타내기 위해 간략하게 도시한 단면도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형의 펀치 형상에 대한 변형예를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 상측 다이 120: 하측 다이

200: 펀치 300: 스트리퍼

400: 가공소재 600: 가이드 포스트

Claims

하부면 중앙부에 돌출부(111)가 형성된 금속 재질의 상측 다이(110);

상기 돌출부(111)로부터 하단면까지의 높이가 탄성 변형 가능하도록 상기 돌출부(111)의 하부면에 장착되는 스트리퍼(310);

상기 스트리퍼(310)가 상기 돌출부(111)에 밀착된 상태에서 하단부가 상기 스트리퍼(310)의 하단면보다 돌출되도록 상기 돌출부(111)의 측면에 고정 장착되는 펀치(200);

상기 상측 다이(110)의 하향 이동에 따라 상기 펀치(200)가 수용되는 요홈부(125)가 상부면에 형성되는 하측 다이(120); 및

상기 상측 및 하측 다이(110,120)의 이동 경로를 가이드하는 가이드 포스트(600)

를 포함하고, 상기 상측 다이(110)의 하향 이동에 의해 상기 펀치(200)가 가공소재(400)를 절단하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제 1 항에 있어서,

상기 상측 다이(110)가 하향 이동한 상태에서 탄성력에 의해 상기 상측 다이(110)를 상향 이동시키는 메인 탄성부재(610)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제 2 항에 있어서,

상기 가이드 포스트(600)는 상기 상측 다이(110)에 부착되고, 상기 하측 다이(120)에는 상기 가이드 포스트(600)가 삽입되는 가이드 홀(123)이 형성되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제 3 항에 있어서,

상기 하측 다이(120)의 하부에는 상기 하측 다이(120)를 지지하는 홀더부(700)가 볼팅 결합되고, 상기 홀더부(700)에는 상기 하측 다이(120)에 하향 자기력이 작용하도록 자석(721)이 장착되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 펀치(200)는 상기 돌출부(111)의 측면을 따라 길게 연장 형성되고, 수직 단면 형상이 상기 돌출부(111)에 접촉한 면의 하단으로부터 외측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 펀치(200)는 상기 돌출부(111)의 측면을 따라 길게 연장 형성되고, 수직 단면 형상이 직사각형인 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 펀치(200)는 상기 돌출부(111)의 측면을 따라 길게 연장 형성되고, 수직 단면 형상이 상기 돌출부(111)에 접촉한 면의 하단으로부터 외측으로 갈수록 소정 구간 수평으로 형성된 후 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 상측 다이(110)가 최대 하향 이동한 상태에서 상기 펀치(200)의 하단부가 상기 요홈부(125)의 바닥면에 접촉되지 않는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제 8 항에 있어서,

상기 하측 다이(120)의 외측부에는 상기 하측 다이(120)의 상부면 위로 탄성 돌출되는 볼 플런저(121)가 장착되어 가공소재(400)의 절단 가공 후 가공소재(400) 의 스크랩 부분이 상기 볼 플런저(121)에 의해 상향 이동되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제 8 항에 있어서,

상기 돌출부(111)는 상기 상측 다이(110)에 결합되도록 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제 8 항에 있어서,

상기 펀치(200)에는 탭홀이 형성되어 상기 펀치(200)는 볼트(800)에 의해 상기 상측 다이(110)에 밀착 결합되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.
제 8 항에 있어서,

상기 스트리퍼(310)는 평판형으로 스트리퍼 탄성부재(310)를 통해 상하 방향으로 탄성 이동 가능하도록 상기 돌출부(111)의 하부면에 결합되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형.