KR20110042643A - 트리밍 프레스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이캐스팅 공정의 자동화에서 주조 제품의 게이트 부위를 트리밍 금형을 이용하여 절단(trimming)하고, 절단된 제품과 절단 후 금형에 남은 스크랩을 제거하는 트리밍 프레스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주조기의 사이클 타임보다 짧은 시간 내에 주조 제품의 게이트 부위 절단과 스크랩의 제거가 가능하고, 하부금형을 180도로 완전 반전시켜 자유 낙하시킴으로써 다음 공정에서 남아 있는 스크랩으로 인한 불량 발생을 방지하고, 하부금형이 장착된 지그의 회전에 필요한 회전공간을 최소화하여 프레임의 수직길이를 단축 가능하여 제조원가의 절감과 프레스이 안정성을 높인 트리밍 프레스에 관한 것이다.

본 발명의 트리밍 프레스는 상부프레임과 하부프레임을 포함하는 프레임; 상기 하부프레임 상부에 장착되고, 하부금형이 장착되는 지그; 상기 상부프레임에 하부에 장착되고, 상부금형이 장착되는 상판; 상기 상부프레임과 하부프레임을 연결하며, 상기 상판의 승하강을 가이드하는 가이드바; 상기 하부프레임에 장착되고, 상기 지그를 회전시켜 주조 제품의 트리밍 후 하부금형에 잔존하는 스크랩을 자유낙하시키는 회전수단;을 포함하여 이루어지되, 상기 회전수단은 상기 지그의 상부면 양측에서 각각 돌출되고 축공이 구비되어 있는 회전축 결합부재와, 상기 두 회전축 결합부재에 각각 축설되어 결합되는 회전축부재와, 상기 회전축부재를 회전시켜 지그를 회전시키는 기어부재와, 상기 기어부재를 구동시키는 구동부재와, 전후진이 되면 상기 지그의 회전 전후에 각각 지그의 하부면과 상부면을 지지 하여 고정시키는 고정부재를 포함하여 이루어져, 지그판의 회전반경을 최소화하고 완전한 반전회전(180도 회전)이 가능한 것을 특징으로 한다.

트리밍, 프레서, 지그, 스크랩, 회전, 자유낙하, 무게중심, 회전반경

Description

트리밍 프레스{Trimming Press}

본 발명은 다이캐스팅 공정의 자동화에서 주조 제품의 게이트 부위를 트리밍 금형을 이용하여 절단(trimming)하고, 절단된 제품과 절단 후 금형에 남은 스크랩을 제거하는 트리밍 프레스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주조기의 사이클 타임보다 짧은 시간 내에 주조 제품의 게이트 부위 절단과 스크랩의 제거가 가능하고, 하부금형을 180도로 완전 반전시켜 자유 낙하시킴으로써 다음 공정에서 남아 있는 스크랩으로 인한 불량 발생을 방지하고, 하부금형이 장착된 지그의 회전에 필요한 회전공간을 최소화하여 프레임의 수직길이를 단축 가능하여 제조원가의 절감과 프레스이 안정성을 높인 트리밍 프레스에 관한 것이다.

트리밍 프레스는 주조기에서 주조된 제품의 게이트 부위(제품 주조를 위해 금형에 액상 물질을 주입한 부위)를 절단하고, 절단 후에 남는 스크랩(scrab) 등의 불필요한 부분을 제거하는 장치로서, 프레임, 상부금형이 장착되는 상판, 하부금형이 장착되는 하판, 상판의 승하강을 가이드하는 가이드바를 포함하여 이루어지고, 상부금형에는 하부금형에 안치된 주조 제품에서 불필요한 부분을 제거하기 위한 펀치가 다수로 형성된다.

도1은 종래의 트리밍 프레스에서 트리밍 공정 후에 스크랩을 제거하는 방법 중 하나를 설명하기 위한 도면이다.

도1의(a)에서 보는 바와 같이 트리밍 프레스에는 전술된 상판(300), 하판(200) 및 가이드바(400)로 이루어진 트리밍 공간 외에도 스크랩(610)을 처리하기 위한 공간이 별도로 형성되어 있는 것을 볼 수 있다.

트리밍프레스(100)에서 트리밍 공정이 완료되면, 도1의(b)에서 볼 수 있듯이, 하판(200)이 트리밍 프레스의 외측으로 이송된다. 즉, 트리밍 프레스에서 트리밍 공정이 진행된 후에 하판(200) 위에 놓여 있는 제품을 취출하고 이어서 스크랩(610)이 올려져 있는 하판(200)이 트리밍 프레스의 외측으로 수평이동하게 된다. 이후, 도1의(c)에서 볼 수 있듯이, 하판의 상면 및 하면을 반전시켜서 하판의 상부에 놓여 있는 스크랩(610)을 하방으로 낙하시키므로 제거하게 된다.

이어서, 하판의 상면 및 하면을 다시 반전시켜서 하부 트리밍 금형 이하 판의 상부에 놓이도록 한 후, 하판을 트리밍 프레스의 내측으로 수평 이동시킨다.
이후에는, 트리밍 공정이 처음부터 다시 시작된다.

이와 같은 방식에서는, 트리밍 프레스에 트리밍 공정이 이루어지는 공간 이외에도 스크랩을 제거하기 위한 별도의 공간이 필요하게 된다. 이 별도의 공간은 트리밍 프레스의 하판의 넓이에 대응하는 공간으로서, 작업장의 공간 사용 효율을 떨어뜨리게 된다.

도2은 종래의 트리밍 프레스에서 트리밍 공정 후에 스크랩을 처리하는 또 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도2에서는 트리밍 프레스 외측에 별도의 공간을 두는 것이 아니고, 트리밍 공정이 이루어지는 트리밍프레스 내에서 직접 스크랩을 제거하게 된다.

이를 위해서, 도2의(a)에 도시된 바와 같이, 하판(200)이 유압 실린더에 연결되어 있어서 실린더작용으로 하판이 상부 방향으로 이동이 가능하도록 되어있다 . 또한, 하판(200)은 트리밍 프레스의 하부 구조 위에 착탈이 가능하게 안착 되어 있다. 이러한 구성으로 되어있는 트리밍 프레스에서 스크랩을 제거하는 방법은 다음과 같다.

도2의(a)에서 트리밍 공정이 완료되어 하판 위에 놓여 있는 제품이 취출되면, 도2의(b)에 도시된 바와 같이, 하판(200)이 유압 실린더에 의해서 일정 높이로 상승 이동하게 된다. 이후에, 도2의(c)에 도시된 바와 같이, 하판의 상면 및 하면을 반전시켜서 하판 위에 놓여있던 스크랩을 하측으로 낙하시키므로 제거하게 된다.

이어서 하판의 상면 및 하면을 다시 반전시켜서 하판의 트리밍 금형(210)이 하판의 상부에 놓이도록 배치하게 된다. 이때 하판의 상부에는 스크랩이 전혀 없는 깨끗한 상태가 된다. 그후 유압 실린더를 동작시켜서 하판을 원래의 위치로 하강 이동시킨 후에 다음 트리밍 공정을 수행할 준비를 갖추게 된다.

이와 같은 방법에서는, 도1의 방법에서 별도의 공간이 필요했던 것과는 달리, 트리밍 공정이 수행되는 트리밍 프레스의 바닥 공간으로도 충분하게 된다. 그러나, 전술된 바와 같이 하판이 상승 이동 및 자체 회전하여 상하면이 반전되어야 하므로, 상판 및 하판 사이의 거리는 기본 스트로크보다 더 길어져야 한다. 즉, 상판 및 하판 사이에서 하판이 상승이동하는데 이때 상승높이는 하판이 장방형이라고 가정할 때 하판의 짧은 모서리 길이의 반 이상이 되어야 한다. 이는 상판과 하판 사이의 거리가 기본 스트로크보다도 더 길어지게 되는 것을 의미한다. 그뿐 아니라 가이드바도 필요 이상으로 길어지게 되는 등 전체적으로 트리밍 프레스의 높이가 높아지게 되어 안정성을 해치게 된다.

이와 같은 종래 트리밍 프레스의 문제점을 해결하기 위해 등록특허 제0915310호 "트리밍 프레스의 하판 구조 및 그 회전 방법"은 하판이 제자리에서 회전하는 방법을 제시하였다.

도3은 상기 등록특허의 트리밍 프레스에서 트리밍 공정 후에 스크랩을 처리하는 방법을 도시한 도면이다.

도3에서 보는 바와 같이 하판(200) 측면의 중심 또는 하부측에는 피니언 기어(600)가 결합되고, 피니언 기어의 하부측에는 랙 기어(700)가 수평방향으로 전후진하여 치합된 피니언 기어를 회전시켜 하판을 회전시키는 구조로 되어 있다. 그리고 하판의 하부면 양측에는 각각 고정블록(900)과 이동블록(1000)이 배치되어 하판을 지지 고정시키고 있다.

도3에 도시된 트리밍 프레스는 트리밍 공정에 필요한 공간 축소 및 가이드바 길이의 감소에 기여를 하는 부분이 있으나,

하판에 대해서 측면 중심부분 또는 하부로 치우쳐 피니언 기어가 결합되어 있어, 하판(200) 상부에 무거운 수 톤의 하부금형(210)을 창작하고나면 [하판-하부금형]의 무게 중심이 피니언 기어(600)의 중심과 일치되지 않는다. 따라서 [하판-하부금형]의 회전시에 피니언 기어의 회전축에 부하가 걸리고 회전이 부드럽지 못하게 된다.

또한, 하판 상부에는 일반적으로 하부금형과 상부금형을 정합시키기 위한 가이드핀이 돌출되어 있고, 이 가이드 핀의 길이는 하판 측면 길이의 반 보다 크다. 따라서 하판 중심에 결합된 피니언 기어를 축으로 회전시 회전반경은 피니언 기어에서 하판의 측면 단부까지의 길이로 결정되는 것이 아니고, 피니언 기에에서 가이드 핀 단부까지의 길이로 결정된다. 따라서, 회전 반경이 커지게 되므로 회전 공간을 확복하기 위하여 상판과 하판을 연결하는 가이드바(400)의 길이가 필요 이상으로 길어지게 되고, 그에 따라 프레스의 상하방향 수직 길이가 길어져(즉, 프레스 전체의 무게 중심이 상부에 위치) 프레스의 안정성을 해치게 된다.

그리고 도3(c)에서 보는 바와 같이 하판(200)이 고정블록(900)에 걸려 회전 각도가 완전 반전(180도)에 미치치 못하므로, 자중에 의해 완전 반전까지 회전하려하는 하판이 고정블록에 부하를 가하고, 랙 기어와 치합된 피니언 기어(600)에 강력한 모멘트 하중이 걸리게 되어 일정 시간 경과 후 steel 재질의 마모, 파손이 발생하는 문제가 있다.

또한,하판을 지지하는 고정블록에는 트리밍 후 발생하는 얇은 스크랩 등이 부착될 위험이 있고, 스크랩이 부착되면 하판을 수평이 유지되게 지지하지 못하여, 수직 하강하는 상판과 경사진 상태의 하판이 접촉하므로 인해 금형이 합치하지 못하고 어긋나 파손이 될 수 있다.

또한, 하판이 고정 블록(900)에 걸려 스토퍼 역할을 하며 접촉하기 때문에 두께에 따라 하판(200)은 170도 혹은 150도 밖에 회전하지 못한다. 그래서 컵 형상의 제품은 하부금형(210)에서 자중에 의한 끼임 현상이 발생하기 때문에, 항상 트리밍 금형을 제작할 때, 상부금형(310)에서 제품을 물고 올라가도록 제작을 하여하여야 하므로 복잡하고 고비용이 든다. 또한, 상형에서 물고 올라가는 도중, 프레스의 진동으로 제품이 낙하하여도 감지할 수 있는 방법이 없어 다음 공정의 제품이 재 진입함에 따른 충돌 사고가 발생할 수 있다.

그리고 수평방향으로 랙 기어(700)를 전후진 시키는 랙 기어 구동실린더(800)는 포스트(450)에 결합되고, 구동실린더를 위한 유압실린더(1010)은 호스트 측면으로 돌출되는 구조로 되어 있어, 포스트의 정비를 위해 분해가 어렵고, 프레스 전면부로 실린더(1010)가 돌출이 되어 취출기나 작업자가 진입시에 충돌의 위험이 있으며, 스트로크(810) 길이의 두배 만큼 돌출로 인해 공간을 차지하여 좁은 공간에서 취출, 냉각, 트리밍 등을 수행하는 자동화에 있어 취출기의 작업 영역을 침범하여 충돌의 사고가 발생하며, 플레이트 하단을 지지함으로써 자칫 0.01mm의 오차 범위에 들어가야 하는 금형 작업에서 하판이 수평으로 이동되어 금형의 결합과 분리에 지장을 발생할 수 있다.

본 발명은 상기와 같이 종래의 트리밍 프레스가 갖는 문제점을 해결하기 위해 안출된 발명으로, 트리밍 공정 후에 하부금형에 남는 잔존 스크랩 등을 제거하기 위해 별도의 공간을 더 확보할 필요가 없도록 제자리에서 하부금형이 장착된 지그가 회전하도록 하고, 제자리에서 회전하여 스크랩이 제거되므로 주조기의 사이클 타임 보다 짧은 시간 내에 트리밍 공정이 완료되어 다이캐스팅 자동화 전체 주조 공정이 지연되는 것을 방지하고,

지그는 180도 회전되어 완전 반전되므로 제품과 자르고 남은 스크랩이 자유 낙하되어 다음 공정에서 남아있는 스크랩으로 인한 불량 발생을 줄이고, 지그를 지지고정하는 고정부재는 수평방향으로 전후진되고, 필요에 따라 회전도 하므로 고정부재 표면에 스크랩이 부착되어 지그가 수평을 유지하지 못함으로써, 상부금형과 하부금형이 정합(합치, 일치)되지 못하는 일이 발생되지 아니하고,

특히, 회전축은 지그의 상부에 배치하여 회전하는 [지그-금형]의 무게중심 상에 회전축이 위치하도록 함으로써 회전축에 부하가 걸리는 것을 최소화하고 회전이 부드럽게 이루어지도록 하며, 회전축이 지그 상부에 배치되므로 회전반경([지그-금형]의 회전에 필요한 공간)이 단축되고, 그에 따라 가이드바의 길이를 보다 줄일 수 있어 프레스의 수평길이 대비 수직길이가 짧아져 프레스 기계의 안정성을 높일 수 있고,

지그는 전후진 하는 고정부재에 의해 180도로 회전하여 수평을 유지한 상태에서 고정부재에 의해 지지되므로, 피니언 기어에 회전 모멘텀 저항이 발생되는 것을 최소화하여 마모나 파손을 방지하여 내구성을 높이고,

피니언 기어를 회전시키는 랙 기어는 상하방향으로 전후진 하고, 랙 기어 한 쌍이 피니언 기어 양측에 균형을 이루어 치합되므로, 지그가 수평방향으로 이동될 위험이 적고, 그에 따라 상부금형과 하부금형의 정합(일치)이 깨질 위험이 적고,

지그 상부면에는 장착될 하부금형의 원점을 간편하게 잡아는 원점 스토퍼와 하부금형을 고정시키는 고정볼트의 헤드가 간편하게 삽입되어 결합되는 T홈이 형성되어 있는 트리밍 프레스를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 트리밍 프레스는

상부프레임과 하부프레임을 포함하는 프레임;

상기 하부프레임 상부에 장착되고, 하부금형이 장착되는 지그;

상기 상부프레임에 하부에 장착되고, 상부금형이 장착되는 상판;

상기 상부프레임과 하부프레임을 연결하며, 상기 상판의 승하강을 가이드하는 가이드바;

상기 하부프레임에 장착되고, 상기 지그를 회전시켜 주조 제품의 트리밍 후 하부금형에 잔존하는 스크랩을 자유낙하시키는 회전수단;을 포함하여 이루어지되,

상기 회전수단은

상기 지그의 상부면 양측에서 각각 돌출되고 축공이 구비되어 있는 회전축 결합부재와,

상기 두 회전축 결합부재에 각각 축설되어 결합되는 회전축부재와,

상기 회전축부재를 회전시켜 지그를 회전시키는 기어부재와,

상기 기어부재를 구동시키는 구동부재와,

전후진이 되면 상기 지그의 회전 전후에 각각 지그의 하부면과 상부면을 지지하여 고정시키는 고정부재를 포함하여 이루어져,

지그판의 회전반경을 최소화하고 완전한 반전회전(180도 회전)이 가능한 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 회전수단의 일측 회전축부재는 회전핀이 상기 회전축 결합부재의 축공에 삽입되는 피니언 기어이고,

상기 기어부재는 상기 피니언 기어에 양측에 각각 치합되고 상호 엇갈려 전후진하여 피니어 기어를 회전시키는 한 쌍의 랙 기어인 것을 특징으로 하고,

상기 회전수단의 고정부재는 회전 전에 지그 하부면을 지지하는 하부접촉부와, 상기 하부접촉부에서 상부로 돌출형성되며 회전 후에 지그 상부면을 지지하는 상부접촉부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 지그의 상부면에는

장착되는 하부금형의 원점을 잡아주는 원점스토퍼가 돌출되어 구비되어 있고,

장착된 하부금형을 고정시키는 고정볼트의 헤드가 삽입되어 이동하는 T홈이 형성되어 있고,

하강하는 상부금형이 하부금형에 정합되도록 가이드하는 가이드핀이 돌출되어 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

위와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 트리밍 프레스는 스크랩 제거가 신속히 이루어져 트리밍 공정이 단축되고,

회전축이 [지그-금형]의 무게중심에 위치하여 회전축에 무리가 가는 것이 방지되며 회전이 부드럽게 행해지고,

[지그-금형]은 완전 반전되어 회전하므로 스크랩(제품 포함될 수 있음)이 자유낙하되어 깨끗이 제거되고, 피니언 기어에 회전 모멘텀 저항이 작게 걸리고 그에 따라 랙 기어와의 응력이 최소화 되고,

고정부재는 전후진되고 경우에 따라서는 회전을 하므로 고정부재 표면에 스크랩이 부착되어 금형에 악영향을 줄 위험이 적고,

지그의 회전 반경이 적어 프레스의 수직 길이(높이)가 낮아져 제조원가가 절감될 뿐만 아니라 안정성이 높고,

트리밍 후에 제품 배출부와 스크랩 배출부를 따로 분리하여 구비할 필요가 없으며, 낮은 위치에서 배출되므로 경도가 약한 알루미늄, 아연 제품에 찍힘 또는 마찰로 인한 스크래치가 발생되어 상품 가치를 못하게 만드는 사고가 발생할 소지가 적다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도4a,b는 본 발명의 일례에 따른 트리밍 프레스의 정면도 및 측면도이고, 도5는 주요부의 사시도이다.

참고로, 이하에서 기재되는 도면부호는 [배경기술]에서 기재한 종래기술에 따른 도1 내지 도3의 도면부호와는 별개이다.

도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 트리밍 프레스는 프레임, 가이드바(40), 지그(20), 상판(30), 가이드바(40), 회전수단(50)을 포함하여 이루어진다.

상기 프레임은 트리밍 프레스의 뼈대(골격)를 이루고, 상부프레임(11)과 하부프레임(13)으로 이루어진다.

그리고 상기 지그(20)는 상기 하부프레임(13)의 상부에 장착되고, 상기 상판(30)은 상기 상부프레임(11)의 하부에 장착된다.

그리고 상기 지그(20)의 상부면에는 트리밍 하부금형(21)이 장착되고, 상기 상판(30)의 하부면에는 트리밍 상부금형(31)이 장착된다.

그리고 상기 가이드바(40)는 상기 상부프레임(11)과 하부프레임(13)을 연결하고, 상기 상판(30)이 슬라이드 이동 가능하게 결합되어, 상판(30)의 승하강을 가이드 한다.

그리고 상기 회전수단(50)은 상기 지그(20)를 회전시켜 지그(20) 위에 장착된 하부금형(21)을 반전시켜 하부금형(21)의 스크랩(제품을 포함할 수 있음)을 자유낙하 시킨다.

그리고 상기 지그(20)의 상부면에는 장착되는 하부금형의 원점(장착될 정위치)을 잡아주는 원점스토퍼(23)가 돌출 형성되어 있다. 이때 장착된 하부금형(21)의 측면에는 상기 원점스토퍼(23)에 대응하는 형상의 오목홈(미도시)이 형성되어 있어, 하부금형(21)을 지그(20) 상부면에 적당히 올려놓은 후에 서서히 밀면 오목홈이 원점스토퍼(23)에 접촉되어 좌우로 조금씩 이동하면서 정확히 장착되게 된다.

또한 지그(20)의 상부면에는 장착된 하부금형(21)을 지그(20)에 고정시키는 고정볼트(B)의 헤드(h)가 삽입되어 이동하는 T홈(25)이 형성된다. 고정볼트(B)의 헤드(h)를 T홈(25)에 삽입한 후에 고정위치로 이동시고 하부금형(21)을 사이에 두고 너트(N)를 고정볼트(B)에 조이면 하부금형(21)은 지그(20)에 장착 고정된다.

또한 지그(20)의 상부면에는 상부금형(31)과 하부금형(21)을 정합(일치, 합치)시키기 위한 가이드핀(27)이 돌출형성된다. 가이드핀(27)은 지그(20)와 상판(30)에 각각 장착된 하부금형(21)과 상부금형(31)이 트리밍 공정 중에 정합이 어 긋날 때 이를 잡아주는 역할을 하며, 어긋남이 심할 때에는 트리밍 공정이 중단되도록 한다. 가이드핀(27)은 정합된 상부금형(31)과 같거나 더 높은 높이로 돌출된다.

도5는 하부금형(21)이 장착되어 있는 지그(20)를 회전시키는 회전수단(50)을 도시한 도면이다. 도5에서는 지그(20) 상부면에 구비되는 원점스토퍼(23), T홈(25), 가이드핀(27)은 생략하였다.

도면에서 보는 바와 같이 상기 회전수단(50)은 회전축 결합부재(51), 회전축부재(53), 기어부재(55), 구동부재(57), 고정부재(59)를 포함하여 이루어진다.

상기 회전축 결합부재(51)는 상기 지그(20)의 상부면에 가장자리에 돌출되어 형성되고, 한 쌍이 마주보도록 배치된다. 그리고 회전축부재(53)의 회전축이 결합되는 축공(511)이 형성되어 있다.

이와 같이 회전축 결합부재(51)를 지그(20)의 상부에 돌출되도록 함으로써, 하부금형(21)이 장착된 지그(20)의 결합체, 즉, [지그(20)-하부금형(21)]결합체의 무게중심에 회전축이 위치하게 된다. 다시 말해 지그(20) 상부 양측에 배치되는 두 회전축을 연결하는 가상의 선은 [지그(20)-하부금형(21)]결합체의 무게중심을 지나게 되는 것이다. 그리하여 [지그(20)-하부금형(21)]결합체의 정회전 또는 역회전이 부드럽게 행해지고, 회전시에 회전축에 가해지는 부하가 적어진다.

그리고 회전축 결합부재(51)가 지그의 상부에 위치함으로써 지그의 회전반경은 작아져, 회전을 위한 공간이 작아지고, 그에 따라 가이드바(40)의 길이가 짧아 져 트리밍 프레스의 안정성이 높아진다.

상기 회전축부재(53)는 상기 두 회전축 결합부재(51)에 각각 축설되어 결합된다. 일단의 회전축 결합부재(51)에는 베이링(53a)이 축설되어 결합되고, 타단의 회전축 결합부재(51)에는 피니언 기어(53b)가 축설되어 결합된다. 즉, 회전축부재(53)로 베이링(53a)과 피니언 기어(53b)를 사용하였다. 참고로, 상기 피니언 기어는 축공(511)에 삽입되어 결합되는 회전핀(531)과, 회전핀(531)에 연결되고 외주연에 톱니가 형성되어 있는 회전디스크(533)를 포함하여 이루어진다.

상기 기어부재(55)는 상기 회전축부재(53)인 피니언 기어에 치합되어 피니언 기어(53b)를 회전시키고, 그에 따라 [지그(20)-하부금형(21)]결합체를 회전시킨다.

본 발명에서는 기어부재(55)로 한 쌍의 랙 기어(55)를 사용하였으며, 한 쌍의 랙 기어는 피니언 기어(53b)의 회전디스크(533) 양측에 치합되고 상하방향으로 서로 언갈려 전후진하여 피니언 기어를 회전시킨다. 그리고 도면에 도시하지 않았으나, 랙 기어는 아이들 롤러를 통해 하부프레임(13)에 고정 결합되고, 구조물에 감싸져 전후진시 피니언 기어와의 치합이 이탈되지 않는다.

한 쌍의 랙 기어(55)를 사용하는 것은 피니언 기어(53b)의 양측에 동일한 힘이 가해져 균형을 잡기 위한 것이고, 랙 기어가 상하방향으로 전후진 하는 것은 지그(20)가 수평방향을 미세하기 이동되지 않도록 하여 상부금형(31)과 하부금형(21)이 정합이 어긋나는 것을 방지하기 위함이다.

상기 구동부재(57)는 상기 랙기어를 전후진 시키는 것으로서, 실린더(57)가 사용되었다. 물론 실린더 외에 다양한 기기가 사용될 수 있다.

상기 고정부재(59)는 상기 지그(20)의 회전 전후에 각각 지그(20)의 상부면과 하부면을 지지하여 고정시킨다. 즉, 지그(20)의 회전 전에는 지그(20)의 하부면을 지지하여 고정시키고, 지그(20)의 회전 후에는 지그(20)의 상부면(회전된 상태에서는 지그(20)의 하부면)을 지지하여 고정시킨다.

그리고 지그(20)의 회전시 지그(20)의 회전을 방해하지 않도록 고정부재(59)는 전후진이 되고, 회전축이 지그(20)의 중앙에서 상부에 위치함으로써 회전 전후의 지그(20) 상부면과 하부면의 위치는 동일하지 않기에 지그(20)에는 상부접촉부(593)와 하부접촉부(591)로 구비된다.

고정부재(59)는 지그(20)의 네 모서리 부분의 상하부면을 각각 지지하도록 네 개가 구비되고, 실린더를 통해 전후진 된다.

이를 보다 구체적으로 설명하면,

지그(20)의 회전 전, 즉, 하부금형(21)이 지그(20)의 상부에 위치할 때는 고정부재(59)의 하부접촉부(591)가 지그(20)의 하부면을 지지 고정하고,

지그(20)가 회전을 시작하기 직전에 고정부재(59)가 후진을 하여 지그(20)의 회전을 방해하지 않도록 한다. 이때 네 고정부재(59) 중 지그(20)가 상승하는 측면에 배치된 고정부재(59)는 지그(20)가 회전을 시작하고 나서 후진을 하여도 상관없 다.

지그(20)가 회전을 하여 180도로 완전히 회전하기 전에 상승하는 측면에 배치된 두 고정부재(59)가 전진을 하여 상부접촉면이 회전하는 지그(20)의 상부면(회전한 상태에서는 하부면)을 지지하여 고정시키고, 반대측 두 고정부재(59)가 전진하여 상부접촉면이 지그(20)의 반대측 상부면을 지지 고정한다. 그리고 이때 고정부재(59)는 회전하기 전보다 더 전진을 하게 된다.

지그(20)가 원위치로 복귀할 때는 이와 반대로 고정부재(59)가 전후진 하게 된다.

그리고 고정부재(59)는 후진 시에 회전을 하여 상부접촉부(593)와 하부접촉부(591)에 부착되어 있을지 모를 스크랩을 제거하는 것이 바람직하고, 하부금형(21)이 교체되어 두께를 달리하는 경우를 대비하여 전후진 뿐만 아니라 승하강이 되는 것이 바람직할 수 있다.

이와 같이 고정부재(59)가 전후진 하며 피니언기어와 랙기어를 통해 지그(20)가 회전을 시작하면, 지그(20)가 회전을 하여 90도를 넘어가면 하부금형(21)의 스크랩이 자연 낙하하기 시작하고, 180도로 완전히 회전되면 하부금형(21)에서 스크랩이 낙하하여 완전히 제거되고, 다시 반대로 회전하여 원 상태로 복귀되면, 다시 제품이 하부금형(21)에 투입되어 트리밍과 스크랩 제거가 진행되는 것이다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구 조를 갖는 트리밍 프레스에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1 은 종래기술에 따른 트리밍 프레스의 작동방법을 설명하기 위한 도면.

도 2 는 또 다른 종래기술에 따른 트리밍 프레스의 작동방법을 설명하기 위한 도면.

도 3 은 또 다른 종래기술에 따른 트리밍 프레스의 작동방법을 설명하기 위한 도면.

도 4a,b 는 본 발명에 따른 트리밍 프레스의 정면도 및 측면도.

도 5 는 지그를 회전시키는 회전수단의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 상부프레임 13 : 하부프레임

20 : 지그 21 : 하부금형

30 : 상판 31 : 상부금형

40 : 가이드바 50 : 회전수단

51 : 회전축 결합부재 53 : 회전축부재

55 : 기어부재 57 : 구동부재

59 : 고정부재 591 : 하부접촉부

593 : 상부접촉부

Claims (4)

1. 상부프레임과 하부프레임을 포함하는 프레임;

   상기 하부프레임 상부에 장착되고, 하부금형이 장착되는 지그;

   상기 상부프레임에 하부에 장착되고, 상부금형이 장착되는 상판;

   상기 상부프레임과 하부프레임을 연결하며, 상기 상판의 승하강을 가이드하는 가이드바;

   상기 하부프레임에 장착되고, 상기 지그를 회전시켜 주조 제품의 트리밍 후 하부금형에 잔존하는 스크랩을 자유낙하시키는 회전수단;을 포함하여 이루어지되,

   상기 회전수단은

   상기 지그의 상부면 양측에서 각각 돌출되고 축공이 구비되어 있는 회전축 결합부재와,

   상기 두 회전축 결합부재에 각각 축설되어 결합되는 회전축부재와,

   상기 회전축부재를 회전시켜 지그를 회전시키는 기어부재와,

   상기 기어부재를 구동시키는 구동부재와,

   전후진이 되면 상기 지그의 회전 전후에 각각 지그의 하부면과 상부면을 지지하여 고정시키는 고정부재를 포함하여 이루어져,

   지그판의 회전반경을 최소화하고 완전한 반전회전(180도 회전)이 가능한 것을 특징으로 하는 트리밍 프레스.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전수단의 일측 회전축부재는 회전핀이 상기 회전축 결합부재의 축공에 삽입되는 피니언 기어이고,

   상기 기어부재는 상기 피니언 기어에 양측에 각각 치합되고 상호 엇갈려 전후진하여 피니어 기어를 회전시키는 한 쌍의 랙 기어인 것을 특징으로 하는 트리밍 프레스.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 회전수단의 고정부재는 회전 전에 지그 하부면을 지지하는 하부접촉부와, 상기 하부접촉부에서 상부로 돌출형성되며 회전 후에 지그 상부면을 지지하는 상부접촉부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 트리밍 프레스.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 지그의 상부면에는

   장착되는 하부금형의 원점을 잡아주는 원점스토퍼가 돌출되어 구비되어 있고,

   장착된 하부금형을 고정시키는 고정볼트의 헤드가 삽입되어 이동하는 T홈이 형성되어 있고,

   하강하는 상부금형이 하부금형에 정합되도록 가이드하는 가이드핀이 돌출되 어 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 트리밍 프레스.

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