KR20110054591A - 열간 단조용 펀칭 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펀칭 장치에 관한 것으로서, 소재에 관통홀을 형성시키는 펀칭 공정에서 펀치와 소재가 자동으로 분리될 수 있는 열간 단조용 펀칭 장치를 제공하기 위하여, 프레스기의 슬라이드부에 연결되어 하부 금형에 안착된 소재에 관통홀을 뚫는 펀칭 장치에 있어서, 상기 슬라이드부에 고정되며 중심부에 수용 공간이 형성된 몸체와, 상기 수용 공간의 중심에서 몸체에 고정되며, 하부로 돌출되는 펀치와, 상기 수용 공간을 따라서 수직으로 이동가능하게 결합되며, 상기 펀치가 삽입되는 펀치 삽입홀이 형성된 가이드로 이루어지되, 상기 가이드는 상기 슬라이드부의 상승 과정에서 프레스기에 설치된 걸림턱에 구속되어 펀칭 가공에서 펀치의 외주면에 부착된 소재를 분리시키는 것을 특징으로 하여,

금형 펀칭 열간단조 자유단조 펀치

Description

열간 단조용 펀칭 장치{a punching apparatus for hot forging }

본 발명은 펀칭 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열간 단조에서 소재에 관통홀을 가공하기 위해서 프레스에 장착되는 펀칭 장치에 관한 것이다.

단조(鍛造; forging)란 금속을 소성유동이 잘 되는 상태에서 정적 또는 동적인 압력을 가하여 결정립을 미세화시키고, 조직을 균일화 시키는 동시에 소정의 형상으로 성형하는 가공을 말한다.

일반적으로, 단조온도에 따라 열간단조와 냉간단조, 단조형에 따라 자유단조와 형단조 등으로 구분되며, 축관련 부품(플랜지 등)은 소재의 중심부에 관통홀을 성형하기 위해서 자유단조중에서 펀칭 공정이 필요하게 되고, 이러한 펀칭 공정은 프레스에 장착된 펀치를 이용하게 된다.

도 1은 종래의 펀칭 공정을 도시하는 개념도이다.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 가열로에서 일정한 온도로 가열된 소재(M)는 작업대(1)에 올려지게 되고, 프레스의 슬라이브부에 장착된 펀치(P)가 수직으로 하 강하면서 관통홀을 성형하게 된다.

그러나, 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이 종래의 펀칭 공정은 관통홀을 형성한 펀치에 소재(M)가 부착되어 같이 올라가게 되어, 작업자가 이를 수동으로 분리하여야 한다.

따라서, 이러한 분리과정은 작업 능률을 떨어지게 하고, 분리과정에서 가열된 소재로 인한 안전 사고가 발생되는 사용상의 문제점이 존재한다.

또한, 관통홀을 가공하는 과정에서 전단 부위에 금속 유동으로 인하여 정확한 수치로 가공되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 소재에 관통홀을 형성시키는 펀칭 공정에서 펀치와 소재가 자동으로 분리될 수 있는 열간 단조용 펀칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 관통홀을 형성시키는 펀칭 공정에서 소재의 변형을 방지할 수 있는 열간 단조용 펀칭 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 열간 단조용 펀칭 장치는 프레스기의 슬라이드부에 연결되어 하부 금형에 안착된 소재에 관통홀을 뚫는 펀칭 장치에 있어서, 상기 슬라이드부에 고정되며 중심부에 수용 공간이 형성된 몸체와, 상기 수용 공간의 중심에서 몸체에 고정되며, 하부로 돌출되는 펀치와, 상기 수용 공간을 따라서 수직으로 이동가능하게 결합되며, 상기 펀치가 삽입되는 펀치 삽입홀이 형성된 가이드로 이루어지되, 상기 가이드는 상기 슬라이드부의 상승 과정에서 프레스기에 설치된 걸림턱에 구속되어 펀칭 가공에서 펀치의 외주면에 부착된 소재를 분리시키는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 몸체는 상기 슬라이드부에 고정되며, 중심부에 제1수용 공간이 형성된 상부 몸체부와, 상기 상부 몸체의 하부에 고정되고, 상기 펀치가 장착되는 연결 플레이트부와, 상기 연결 플레이트부의 하부에 고정되며, 중심부에 제2수용 공간이 형성된 하부 몸체부로 이루어지고, 상기 가이드는 상기 펀치가 삽입되는 펀치 수용홀이 형성되고 상기 제2수용 공간에 수직 이동가능하게 삽입되는 하부 가이드부와, 상기 제1수용 공간에 수직 이동가능하게 삽입되는 상부 가이드부와, 상기 연결 플레이트부에 형성된 관통공을 통해서 상기 하부 가이드부와 상부 가이드부를 연결시키는 연결핀과, 상기 상부 가이드부에 고정되며, 상기 상부 몸체부의 중심부에 형성된 연결 구멍을 통해서 외부로 돌출되는 돌출 부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 하부 몸체부에는 상기 제2수용공간으로 냉기를 공급하는 냉기 장치가 연결되는 체결공이 형성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 열간 단조용 펀칭 장치는 펀치가 고정되는 몸체의 내부에 몸체 내부에서 수직이동되는 가이드를 이용하여 펀치가 상승하는 과정에서 펀치에 부착된 소재가 자동으로 떨어지게 되므로, 작업 능률을 향상시킬 수 있고, 소재 분리 과정에서 발생되는 안전 사고를 예방할 수 있는 장점이 있다.

또한, 하부 가이드부의 하부면이 소재의 상부면에 접촉된 상태에서 펀치가 관통홀을 성형하게 되므로 가공 과정에서 소재가 변형되는 것을 방지할 수 있어 정확한 제품 생산이 가능하다는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명 열간 단조용 펀칭 장치을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 열간 단조용 펀칭 장치는 일반적인 프레스의 슬라이드부에 장착되는 것은 종래의 펀칭 장치와 동일하며, 가열로에서 가열된 소재는 작업대에 안착된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 펀칭 장치를 도시하는 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 열간 단조용 펀칭 장치는 몸체, 가이드 및 펀치로 구성된다.

먼저, 상기 몸체(100)는 프레기의 슬라이드부에 고정되며 중심부에 수용 공간이 형성되며, 상기 펀치(200)는 상기 수용 공간의 중심에서 몸체(100)에 고정되며 하부로 돌출되어 소재(M)에 관통홀을 가공하게 된다.

다음으로, 상기 가이드(300)는 상기 수용 공간을 따라서 수직으로 이동가능하게 결합되며, 상기 펀치(200)가 삽입되는 펀치 삽입홀(322)이 형성된다.

상기와 같은 구성을 통해서 프레기의 슬라이드부가 관통홀을 가공시킨 후 상승하는 과정에서 프레스기에 설치된 걸림턱에 가이드가 구속되어 펀칭 가공에서 펀치(200)의 외주면에 부착된 소재를 펀치와 분리시키게 된다.

보다 상세하게 각 구성요소에 대해 살펴보면,

상기 몸체(100)는 상부 몸체부(110), 연결 플레이트부(120), 하부 몸체부(130)로 이루어지며, 상기 상기 몸체부(110)는 프레기의 슬라이드부에 고정되며 중심부에 제1수용 공간(112)이 형성된다.

그리고, 연결 플레이트부(120)는 상기 상부 몸체(110)의 하부에 볼트 등을 통해서 단단하게 고정되며 상기 펀치(200)가 장착된다.

또한, 하부 몸체부(130)는 상기 연결 플레이트부(120)의 하부에 고정되며, 중심부에 제2수용 공간(132)이 형성된다.

상기 가이드는 하부 가이드부(320), 상부 가이드부(310), 연결핀(330) 및 돌출 부재(340)으로 이루어진다.

먼저, 상기 하부 가이드부(320)는 상기 펀치(200)가 삽입되는 펀치 수용홀(322)이 형성되고 상기 하부 몸체부(130)에 형성된 제2수용 공간(132)에 수직 이동가능하게 삽입된다.

또한, 상기 상부 가이드부(310)는 상기 상부 몸체부(110)에 형성된 제1수용 공간(112)에 수직 이동가능하게 삽입되며, 상기 연결핀(330)은 연결 플레이트부(120)에 형성된 관통공(122)을 통해서 상기 하부 가이드부(320)와 상부 가이드부를 연결시키게 된다.

따라서, 상부 가이드부(310)와 하부 가이드부(320)은 제1수용 공간(112)과 제2수용 공간(132)을 따라서 몸체(100)의 내부에서 수직으로 이동가능하게 된다.

또한, 돌출 부재(340)는 상기 상부 가이드부(310)에 고정되며 상기 상부 몸체부(110)의 중심부에 형성된 연결 구멍(114)을 통해서 외부로 돌출된다.

따라서, 상기 돌출 부재(340)가 프레기에 형성된 걸림턱에 걸리면 몸체가 상승하더라도 가이드는 더 이상 상승되지 못하므로 펀치에 붙어 있는 소재를 하방으 로 밀어내게 된다.

부가적으로, 본 발명에 따른 펀칭 장치는 열간 단조에 이용되므로, 상기 하부 몸체부(130)에는 상기 제2수용공간(132)으로 냉기를 공급하는 냉기 장치가 연결되는 체결공(132)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 체결공(132)을 통해서 유입되는 냉기는 하부 가이드부(320)와 펀치(200)를 냉각시켜서 연속적인 작업이 가능하도록 한다.

이하 본 발명의 구체적인 사용태양을 살펴보기로 한다.

도 3a 내지 3d는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 펀칭 장치를 이용한 공정개념도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이 가열로에서 가열된 소재(M)는 작업대(1)에 안착되고, 프레스기에 장착된 펀칭 장치는 가이드가 수직 하방으로 이동된 상태에 있다.

즉, 펀칭 공정에서 하부 가이드부(320)의 하부면이 먼저 소재(M)의 상부면에 접촉하게 된다.

다음으로, 도 3b에 도시된 바와 같이 프레스의 슬라이드부가 하강하면서 펀칭 장치 전체가 하방향으로 이동되고, 펀치(200)가 소재(M)에 관통홀을 형성시키게 된다.

이때, 하부 가이드부(320)의 하부면이 소재(M)의 상부면에 밀착된 상태이므로 펀치(200)가 관통홀을 형성시키는 과정에서 소재가 변형되는 것을 방지하여 정확한 제품의 성형이 가능해 진다.

도 3c에 도시된 바와 같이 슬라이드부가 상승하게 되면, 펀칭 장치 전체가 상방향으로 이동하게 되고, 이때 펀치(200)의 외주면에는 소재(M)가 부착하게 된다.

일정 높이만큼 이동되면, 가이드의 돌출 부재(340)가 프레스에 형성된 걸림턱(10)에 구속되어 가이드는 상측으로 더 이상 이동되지 못한다.

따라서, 도 3d에 도시된 바와 같이 하부 가이드부(320)가 소재(M)를 밀어서 펀치(200)와 분리시키게 되고, 분리된 소재는 작업대(1)로 떨어지게 된다.

상기와 같은 공정이 완료되면, 다른 소재를 작업대에 올려서 연속적인 작업이 이루어 지게 된다.

이상과 같이 본 발명은 관통홀을 형성시킨 소재를 펀치와 자동으로 분리시킬 수 있는 열간 단조용 펀칭 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래의 펀칭 공정을 도시하는 개념도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 펀칭 장치를 도시하는 단면도.

도 3a 내지 3d는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 펀칭 장치를 이용한 공정개념도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10: 걸림턱

100: 몸체

110: 상부 몸체부

112: 제1수용 공간

114: 연결 구멍

120: 연결 플레이트

122: 관통공

130: 하부 몸체부

132: 제2수용 공간

134: 체결공

200: 펀치

300: 가이드

310: 상부 가이드부

320: 하부 가이드부

322: 펀치 수용홀

330: 연결핀

340: 돌출 부재

Claims (3)

1. 프레스기의 슬라이드부에 연결되어 하부 금형에 안착된 소재에 관통홀을 뚫는 펀칭 장치에 있어서,

   상기 슬라이드부에 고정되며 중심부에 수용 공간이 형성된 몸체와;

   상기 수용 공간의 중심에서 몸체에 고정되며, 하부로 돌출되는 펀치와;

   상기 수용 공간을 따라서 수직으로 이동가능하게 결합되며, 상기 펀치가 삽입되는 펀치 삽입홀이 형성된 가이드;로 이루어지되,

   상기 가이드는,

   상기 슬라이드부의 상승 과정에서 프레스기에 설치된 걸림턱에 구속되어 펀칭 가공에서 펀치의 외주면에 부착된 소재를 분리시키는 것을 특징으로 하는 열간 단조용 펀칭 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 몸체는,

   상기 슬라이드부에 고정되며, 중심부에 제1수용 공간이 형성된 상부 몸체부와;

   상기 상부 몸체의 하부에 고정되고, 상기 펀치가 장착되는 연결 플레이트부와;

   상기 연결 플레이트부의 하부에 고정되며, 중심부에 제2수용 공간이 형성된 하부 몸체부;로 이루어지고,

   상기 가이드는,

   상기 펀치가 삽입되는 펀치 수용홀이 형성되고, 상기 제2수용 공간에 수직 이동가능하게 삽입되는 하부 가이드부와;

   상기 제1수용 공간에 수직 이동가능하게 삽입되는 상부 가이드부와;

   상기 연결 플레이트부에 형성된 관통공을 통해서 상기 하부 가이드부와 상부 가이드부를 연결시키는 연결핀과;

   상기 상부 가이드부에 고정되며, 상기 상부 몸체부의 중심부에 형성된 연결 구멍을 통해서 외부로 돌출되는 돌출 부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열간 단조용 펀칭 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 하부 몸체부에는,

   상기 제2수용공간으로 냉기를 공급하는 냉기 장치가 연결되는 체결공이 형성됨을 특징으로 하는 열간 단조용 펀칭 장치.

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