KR20110083151A - 교환 펀치를 구비한 금속 스트립 펀칭 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펀치홀(240)이 형성되어 있으며 금속 스트립(100)이 공급되는 하부 다이 몸체(210)와, 상기 하부 다이 몸체 상부에 설치되어 상하로 승강 운동하는 상부 프레스 몸체(220)와, 상기 프레스 몸체에 상하로 승강가능하게 설치되어 상기 금속 스트립을 선택적으로 펀칭하는 교환 펀치(230)와, 상기 교환 펀치를 선택적으로 승강시키는 교환 펀치 승강 수단을 포함하는 펀칭 장치에 있어서, 상기 교환 펀치 승강 수단은, 상기 상부 프레스 몸체에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 슬라이딩 방향으로 장공(310)이 형성되어 있는 슬라이딩 바아(300); 및 상기 교환 펀치와 연결된 채로 상기 장공(310)에 결합되어 상기 슬라이딩 바아의 슬라이딩 운동에 따라 승강운동하는 승강블럭(400);을 포함하는 펀칭 장치에 관한 것이다.

Description

교환 펀치를 구비한 금속 스트립 펀칭 장치 {Apparatus for punching metal strip having swing punch}

본 발명은 교환 펀치를 구비한 금속 스트립 펀칭 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속 스트립을 선택적으로 타발할 수 있는 교환 펀치의 동작 신뢰성을 보장할 수 있도록 구조가 개선된 금속 스트립 펀칭 장치에 관한 것이다.

여러 가지 용도의 제품을 제작하기 위해서 금속 스트립을 펀칭하는 펀칭 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 펀칭 장치로 금속 스트립을 순차적을 타발하여 라미나 부재를 만들고 적층함으로써 적층 코아를 제조할 수 있는데, 이렇게 제조된 적층 코아는 주로 발전기나 모터의 회전자 및 고정자로 사용된다.

도 1은 적층 코아를 제조하는 종래의 펀칭 장치에 대한 구성을 개략적으로 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 펀칭 장치는 금속 스트립(100)이 그 위로 공급되는 하부 다이 몸체(110)와 상기 하부 다이 몸체(110) 상부에 설치되어 상하로 승강 운동하는 프레스 몸체(120)를 포함한다.

상기 프레스 몸체(120)는 이미 잘 알려진 프레스 구동수단에 의해 빠른 속도로 상하로 스트로크 운동하도록 설계되며, 상기 하부 다이 몸체(110) 위로 공급되는 금속 스트립(100) 소재를 천공하거나 블랭킹하는 다양한 형상과 기능을 가진 상부 펀치들이 장착되어 있다. 또한, 상기 하부 다이 몸체(110)에는 상기 상부 펀치에 상응하는 다양한 구성의 펀치홀 또는 다이들이 구비된다.

도 2는 상기 펀칭 장치에 의해 금속 스트립(100)이 천공되는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다. 도면에서, 해칭으로 표시된 부분은 해당 공정에서 펀치에 의해 펀칭되는 영역을 가리킨다.

상기 도 1 및 도 2를 함께 참조하여 적층 코아 제조 과정을 살펴보면, 먼저 제 I 공정에서, 하부 다이 몸체(110) 위로 금속 스트립(100)이 공급되면, 프레스 몸체(120)에 결합된 홀 펀치(121)가 하강하면서 금속 스트립(100)에 샤프트 홀(12)을 천공한다.

이 과정에서, 인터록 탭 펀치(122)에 의해 인터록 탭(14)도 형성된다. 상기 인터록 탭(14)이 형성된 라미나 부재는 상하로 적층된 상태에서 서로 결속될 수 있다.

만약, 소정 매수의 라미나 부재를 적층한 후에 적층 코아를 분리시키고자 할 경우에는 인터록 탭(14) 대신에 카운터 홀을 형성함으로써 적층된 라미나 부재가 서로 결합되지 못하도록 한다.

이어서, 제 II 공정에서는, 프레스 몸체(120)에 구비된 고정자용 슬롯 펀치(123)가 슬롯 다이(111)를 향해 하강하면서 금속 스트립(100)에 고정자용 슬롯(23)을 펀칭한다.

다음으로, 제 III 공정에서는, 회전자용 슬롯 펀치(125)가 슬롯 다이(112)를 향해 하강하여 금속 스트립(100)을 천공함으로써 복수개의 회전자용 슬롯(13)이 형성된다.

다시 금속 스트립(100)이 전진하여 제 IV 공정에 도달하면, 회전자용 라미나 부재를 블랭킹하여 적층시킴으로써 회전자용 적층 코아를 완성한다. 이 공정에서 라미나 부재의 외곽 경계는 블랭킹 펀치(126)에 의해 절단되어 금속 스트립(100)으로부터 분리되고, 분리된 라미나 부재는 하부 다이 몸체(110)에 구비된 로테이션 다이(113) 속으로 밀려 들어가면서 이미 블랭킹되어 있는 다른 라미나 부재의 상부에 적층된다. 이때, 상하부에 적층된 라미나 부재 상호간의 인터록 탭(14)에 의해 서로 결속될 수 있다.

그리고, 소정 매수의 라미나 부재가 적층된 뒤에, 카운터 홀이 형성된 라미나 부재가 블랭킹되어 적층되면 라미나 부재는 더 이상 적층되지 않고 분리되게 된다. 이렇게 제조된 회전자용 적층 코아는 하부로 배출된다.

그런데, 상기와 같은 공정에 있어서 특정한 단계에서 금속 스트립(100)을 선택적으로 펀칭할 필요성이 생기게 되는데, 예를 들어, 상기 샤프트 홀(12)이나 인터록 탭(14)을 펀칭해야 할 경우와 그렇지 않은 경우가 그것이다. 이 경우 각각에 해당하는 홀 펀치(121) 또는 인터록 탭 펀치(122) 등은 펀칭 동작과 비펀칭 동작을 동시에 수행할 수 있도록 설계되어야만 하는데 이러한 펀치들을 '교환 펀치'라고 약칭한다.

종래의 펀칭 장치에 있어서 교환 펀치를 구성하는 일반적인 방식은, 교환 펀치를 프레스 몸체(120)에 선택적으로 승강할 수 있도록 설치하고, 펀칭 동작을 해야 할 경우에는 교환 펀치를 하강시키고, 그렇지 않은 경우에는 상승시키도록 하는 구성이다.

이때, 교환 펀치의 상승 또는 하강을 가능케 하는 구동력은 코일스프링과 같은 탄성수단을 채용하는 것이 일반적이다. 즉, 교환 펀치는 탄성수단의 탄성력에 의해 프레스 몸체(120)에 지지된 채로 선택적으로 펀칭 또는 비펀칭 동작을 수행하게 되는 것이다.

그런데, 상기와 같이 탄성수단에 의해 교환 펀치를 지지한 채로 상승 또는 하강시키는 구성에서는, 시간이 지남에 따라 탄성수단의 열화(Deterioration) 및 탄성력 저하로 인해 교환 펀치의 상승과 하강 동작에 대한 신뢰성이 떨어질 수밖에 없다.

특히, 상하로 고속으로 스트로크 운동을 하는 프레스 몸체에 설치되어 있는 교환 펀치를 정밀하게 상승 및 하강시키기 위해서는 적정한 탄성력을 가진 탄성수단을 채용해야 하는 등 제작상의 까다로움도 존재한다.

만약, 탄성수단이 교환 펀치의 동작을 뒷받침할 정도의 충분한 탄성력을 유지하지 못할 경우에는, 비펀칭 동작이 수행되어야 할 공정에서조차 교환 펀치가 하강하면서 금속 스트립을 펀칭하거나 또는 펀칭 자국 등을 발생시킬 수 있어 이는 곧 제품의 불량으로 이어지게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 교환 펀치를 탄성수단이 아닌 기계적 구동 메카니즘으로 구동시킴으로써 펀칭 및 비펀칭 동작이 명확하게 수행될 뿐만 아니라, 오랜 시간 장치를 구동하더라도 부품의 열화가 발생하지 않아 균일한 동작 신뢰성을 보장할 수 있는 펀칭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펀칭 장치는, 펀치홀이 형성되어 있으며 금속 스트립이 공급되는 하부 다이 몸체와, 상기 하부 다이 몸체 상부에 설치되어 상하로 승강 운동하는 상부 프레스 몸체와, 상기 프레스 몸체에 상하로 승강가능하게 설치되어 상기 금속 스트립을 선택적으로 펀칭하는 교환 펀치(230)와, 상기 교환 펀치를 선택적으로 승강시키는 교환 펀치 승강 수단을 포함하는 펀칭 장치에 있어서, 상기 교환 펀치 승강 수단은, 상기 상부 프레스 몸체에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 슬라이딩 방향으로 장공이 형성되어 있는 슬라이딩 바아; 및 상기 교환 펀치와 연결된 채로 상기 장공에 결합되어 상기 슬라이딩 바아의 슬라이딩 운동에 따라 승강운동하는 승강블럭;을 포함하여 구성된다.

바람직하게, 상기 장공의 경계면에는 상기 승강블럭을 상승 위치로 전환시키는 상승구역(U)과, 하강 위치로 전환시키는 하강구역(L)이 각각 일단부와 타단부에 형성되며, 상기 상승구역(U)은 상기 슬라이딩 바아의 상면과 하면에 각각 형성된 상승 표면(UP1)과 상승 저면(UP2)으로 구성되는 동시에, 상기 하강구역(L)은 상기 상승 표면(UP1)보다 상대적으로 낮은 위치에 형성되는 하강 표면(DW1)과, 상기 상승 저면(UP2)보다 상대적으로 낮은 위치에 형성되는 하강 저면(DW2)으로 구성된다.

더욱 바람직하게, 상기 상승 표면(UP1)과 상승 저면(UP2) 사이의 두께(t1)와, 상기 하강 표면(DW1)과 하강 저면(DW2) 사이의 두께(t2)는 t1 = t2의 관계를 가지고, 상기 두께(t1)(t2)는 상기 승강블럭과 교환 펀치 사이의 결합 거리에 상응한다.

본 발명에 따르면, 상기 승강블럭(400)의 전환을 유도하기 위한 경사면이 상기 상승 표면(UP1)과 하강 저면(DW2)의 경계부에 각각 형성된다.

또한, 상기 하강 표면(DW1)은 상기 승강블럭의 무빙부 저면이 접촉하는 부위만큼만 부분적으로 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 하강 표면(DW1)과 상승 저면(UP2)이 서로 중첩되는 영역에는, 상기 승강블럭을 상승과 하강의 중간 범위에 위치하도록 하는 아이들 구역(I)이 형성된다.

본 발명에 따른 펀칭 장치는 스프링과 같은 탄성수단에 의해 교환 펀치를 구동하거나 지지하는 것이 아니라 슬라이딩 바아와 승강블럭의 기계적인 구동에 의해 교환 펀치를 승강시키므로, 종래의 펀칭 장치에서 수반되었던 탄성수단의 열화에 따른 문제점을 방지할 수 있어서 장기간 구동하더라도 펀칭의 신뢰성이 균일하게 보장될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 펀칭 장치는 슬라이딩 바아의 상승 또는 하강 표면과 상승 또는 하강 저면을 승강블럭 및 교환 펀치의 헤드부와 각각 접촉시킴으로써 상승 또는 하강 상태를 유지하므로 교환 펀치의 진동이나 떨림이 없고 정밀한 펀칭이 가능하다.

그 외 본 발명의 특징적인 효과는 이하에서 설명하는 발명의 바람직한 실시예를 통해서 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명되지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 종래의 일반적인 적층 코아 제조용 펀칭 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 장치에 의해 금속 스트립이 천공되는 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교환 펀치를 구비한 금속 스트립 펀칭 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 스트립 펀칭 장치에 있어서 교환 펀치를 승강시키는 승강 수단의 개략적인 구성을 보여주는 조립사시도 및 분해사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 스트립 펀칭 장치에 있어서 교환 펀치를 승강시키는 슬라이딩 바아의 개략적인 구성을 보여주는 평면도 및 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 스트립 펀칭 장치에 있어서 승강블럭의 개략적인 구성을 보여주는 정면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 스트립 펀칭 장치의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 도 9는 교환 펀치가 상승된 상태를 나타내고 도 10은 교환 펀치가 하강된 상태를 각각 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층 코아 제조 장치의 로테이션 다이 조립체를 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펀칭 장치의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 본 발명에 따른 펀칭 장치는 그 자체가 단독으로 구비될 수도 있고, 또는 전술한 바와 같이 적층 코아를 제조하는 장치의 일부로서 구성될 수도 있다. 따라서, 도 3에서는 본 발명의 주요부에 대한 구성만을 도시하였을 뿐이고 본 발명의 펀칭 장치가 단독으로 또는 다른 장치의 일부로서 구성되는데 필요한 구성에 대해서는 생략하기로 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펀칭 장치는 금속 스트립(도 2의 100)이 그 위로 공급되는 하부 다이 몸체(210)와, 상기 하부 다이 몸체(210) 상부에 설치되어 상하로 승강 운동하는 프레스 몸체(220)를 포함한다.

상기 프레스 몸체(220)는 전술한 바와 마찬가지로 이미 잘 알려진 프레스 구동수단에 의해 상하로 스트로크 운동하도록 설계되는데, 이러한 상하 구동에 필요한 구성들은 본 발명의 요지와 무관할 뿐만 아니라 통상의 당업자라면 방식 또한 다양하게 적용할 수 있으므로 본 명세서에서는 구체적인 도시와 설명을 생략하기로 한다.

상기 프레스 몸체(220)에는 금속 스트립(도 1의 100)을 선택적으로 펀칭하는 교환 펀치(230)가 설치된다. 즉, 상기 프레스 몸체(220)의 저면에는 스트리퍼 다이(222)가 구비되고 여기에 교환 펀치(230)가 상하로 승강가능하도록 설치된다.

여기서, 상기 스트리퍼 다이(222)는 프레스 몸체(220)를 제작 조립하기 위한 물리적인 구성의 일부로서 구분되었을 뿐이고 실제로는 프레스 몸체(220)와 일체로 상하로 승강 운동하도록 구성된다. 따라서, 비록 설명의 편의를 위해 본 명세서와 도면에서 상기 스트리퍼 다이(222)를 별개의 부재로 구분하지만, 이하의 특허청구범위에 기재된 프레스 몸체는 이러한 스트리퍼 다이 또는 이와 균등하거나 유사한 부재를 모두 포괄하는 일체의 개념으로 이해되어야 한다.

상기 교환 펀치(230)의 형상과 크기는 금속 스트립(100)을 펀칭하는 용도와 필요성에 맞도록 다양하게 구성될 수 있을 것이다. 상기 교환 펀치(230)의 하부에 위치한 하부 다이 몸체(210)에는 상기 교환 펀치(230)의 펀칭 블레이드 단부(231) 형상에 상응하는 펀치홀(240)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 상부 프레스 몸체(220)가 하강하는 과정에서 교환 펀치(230)의 펀칭 블레이드 단부(231)가 상기 펀치홀(240)에 삽입되면서 금속 스트립(100)을 원하는 형상으로 펀칭하게 되는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 교환 펀치(230)는 금속 스트립(100)을 펀칭해야 할 공정에서는 상기 펀칭 블레이드 단부(231)가 상기 스트리퍼 다이(222) 밖으로 돌출되도록 하강하고, 반면에 금속 스트립(100)을 펀칭하지 않아야 할 공정에서는 펀칭블레이드 단부(231)가 상기 스트리퍼 다이(222) 밖으로 돌출되지 않거나 또는 금속 스트립(100)과 접촉하지 않을 정도로 상승되는데, 이러한 동작은 교환 펀치 승강 수단에 의해 수행된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교환 펀치 승강 수단은 도 4 및 도 5에 상세히 도시되어 있다.

상기 도면들을 함께 참조하면, 상기 교환 펀치 승강 수단은 상기 상부 프레스 몸체(220)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이딩 바아(300)와, 상기 슬라이딩 바아(300)에 형성된 장공(310)에 결합되어 상기 슬라이딩 바아(300)의 슬라이딩 운동에 따라 소정 범위 내에서 승강운동하는 승강블럭(400)을 포함한다.

상기 슬라이딩 바아(300)는, 도 3에서 알 수 있듯이, 상부 프레스 몸체(220)와 스트리퍼 다이(222) 사이에서 슬라이딩 가능하도록 설치된다. 상기 프레스 몸체(220)와 스트리퍼 다이(222)는 슬라이딩 바아(300)가 길이 방향으로 슬라이딩하기에 적절한 가이드 경로를 제공할 수 있도록 구성된다.

여기서, 상기 슬라이딩 바아(300)는 미도시된 구동수단과 연결되어 자동으로 동작되거나 또는 작업자에 의해 수동으로 동작될 수 있다.

비록 본 명세서와 도면에서는 슬라이딩 바아(300)가 상부 프레스 몸체(120)와 스트리퍼 다이(222) 사이 설치되어 슬라이딩 하는 것으로 설명되어 있으나, 이것은 일 실시예를 나타낸 것에 불과하며, 상기 슬라이딩 바아(300)는 다양한 방식으로 상기 상부 프레스 몸체(220)에 슬라이딩 가능하도록 장착될 수 있다.

상기 슬라이딩 바아(300)는 슬라이딩 운동에 의해 상기 승강블럭(400)을 상하로 승강시키도록 구성되는데 이것은 상기 장공(310)과의 연동에 의해 이루어진다. 상기 슬라이딩 바아(300)의 구성이 보다 상세하게 도시된 도 6 및 도 7을 함께 참조하면, 상기 장공(310)은 슬라이딩 바아(300)의 슬라이딩 방향을 따라 형성되며, 승강블럭(400)의 삽입부(도 8의 410)가 삽입되어 움직일 수 있을 정도의 폭을 가진다.

도 8에 도시된 구성의 승강블럭(400)은 상기 장공(310)에 삽입되어 교환 펀치(230)의 헤드부(232)와 체결부재(234)에 의해 결합되는 삽입부(410)와, 상기 장공(310)의 경계면에 해당하는 슬라이딩 바아(300)의 표면을 따라 슬라이딩하는 무빙부(420)를 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 장공(310)의 경계면에는 상기 승강블럭(400)을 상승 위치로 전환시키는 상승구역(U)과, 승강블럭(400)을 하강 위치로 전환시키는 하강구역(L)이 형성된다.

상기 상승구역(U)은 장공(310)의 일단부에 형성되며, 슬라이딩 바아(300)의 상면과 하면에 각각 형성된 상승 표면(UP1)과 상승 저면(UP2)으로 구성된다. 상기 상승 표면(UP1)과 상승 저면(UP2) 사이의 두께(t1)는 상기 승강블럭(400)과 교환 펀치(230) 사이의 결합 거리, 더욱 구체적으로는 승강블럭(400)의 무빙부(420) 저면(422)과 교환 펀치(230)의 헤드부(232) 상면(236) 사이의 거리에 상응한다.

더욱 바람직하게, 상기 상승 표면(UP1)은 슬라이딩 바아(300) 자체의 표면이 되도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 하강구역(L)은 상기 장공(310)의 타단부에 형성되며, 상기 상승 표면(UP1)보다 상대적으로 낮은 위치에 형성되는 하강 표면(DW1)과, 상기 상승 저면(UP2)보다 상대적으로 낮은 위치에 형성되는 하강 저면(DW2)으로 구성된다. 여기서, 상기 하강 표면(DW1)과 하강 저면(DW2) 사이의 두께(t2)는 상기 상승 표면(UP1)과 상승 저면(UP2) 사이의 두께(t1)와 동일하다.

따라서, 상기 상승 표면(UP1)과 하강 표면(DW1) 사이의 높이차(D1)는 상기 상승 저면(UP2)과 하강 저면(DW2) 사이의 높이차(D2)와 동일하게 설정된다.

바람직하게, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 하강 표면(DW1)은 상기 승강블럭(400)의 무빙부(420) 저면(422)이 접촉하는 부위만큼만 부분적으로 형성될 수 있으나 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다. 이 경우, 무빙부(420)가 보다 안정적으로 지지될 수 있다.

또한, 상기 승강블럭(400)이 상승구역(U)과 하강구역(L)으로 용이하게 전환될 수 있도록 유도하는 경사면(320)(322)이 상기 상승 표면(UP1)과 하강 저면(DW2)의 경계부에 각각 형성된다. 바람직하게, 이러한 경사면(320)(322)의 경사각은 약 45°로 설정된다.

덧붙여, 상기 상승구역(U)과 하강구역(L) 사이에는 아이들(Idle) 구역(I)이 더 형성될 수 있는데, 아이들 구역(I)은 승강블럭(400)이 상승과 하강의 중간 범위에 위치하는 영역으로서, 예를 들어, 본 실시예에서 아이들 구역(I)은 하강 표면(DW1)과 상승 저면(UP2)이 서로 중첩되는 영역에서 형성된다. 또 다른 대안으로서, 상기 아이들 구역(I)은 상기 상승 표면(UP1)과 하강 표면(DW1) 사이에 위치하는 표면과, 상기 상승 저면(UP2)과 하강 저면(DW2) 사이에 위치하는 저면으로 구성될 수도 있다.

상기와 같은 구성을 가진 장공(310)에 교환 펀치(230)와 승강블럭(400)을 결합할 경우, 승강블럭(400)의 무빙부(420) 저면(422)은 상기 상승 표면(UP1) 및 하강 표면(DW1)과 접촉하여 슬라이딩하게 되며, 상기 교환 펀치(230)의 헤드부(232) 상면(236)은 상승 저면(UP2) 및 하강 저면(DW2)과 접촉하면서 슬라이딩하게 된다.

도 6에서 미설명된 참조번호 330은 슬라이딩 바아(300)의 운동을 가이드하기 위한 가이드 장공으로서, 여기에는 가이드 돌기(도 3의 332)가 삽입된다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펀칭 장치의 동작에 대해서 살펴보기로 한다. 본 명세서에서는 펀칭 장치의 일반적인 동작은 생략하기로 하며, 교환 펀치(230)의 승강 동작에 대해서만 중점적으로 설명하기로 한다.

본 발명에 따르면, 도 3에 도시된 펀칭 장치의 하부 다이 몸체(210) 위로 펀칭대상물이 되는 금속 스트립(100)이 공급되면서 교환 펀치(230)에 의해 선택적인 펀칭동작이 수행된다.

먼저, 교환 펀치(230)에 의해 금속 스트립(100)을 펀칭하지 않는 비펀칭 동작시에는 상기 교환 펀치(230)가 상대적으로 상승된 위치로 유지되어 교환 펀치(230)의 블레이드 단부(231)가 프레스 몸체(120) 내부로 후퇴된 상태가 되거나 또는 금속 스트립(100)과 접촉하지 않는 상태가 된다.

이를 위해, 상기 슬라이딩 바아(300)는 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 좌측으로 슬라이딩된 상태가 된다. 그러면, 승강블럭(400)은 장공(310)의 일단에 있는 상승구역(U)에 위치하게 되며, 이때 승강블럭(400)의 무빙부(420) 저면(422)은 장공(310)의 경계부에 있는 상승 표면(UP1) 위에 놓이게 되는 동시에 교환 펀치(230)의 헤드부(232) 상면(236)은 상승 저면(UP2)과 접촉하면서 더 이상 상하로 움직이지 않게 된다.

따라서, 승강블럭(400)과 교환 펀치(230)는 전체적으로 상승된 위치에 놓이게 되므로 상부 프레스 몸체(120)가 하강 스트로크 동작을 하더라도 금속 스트립(100)을 펀칭하지 않게 되는 것이다.

반면에, 교환 펀치(230)로 금속 스트립(100)을 펀칭하여야 할 경우에는, 미도시된 구동수단에 의해 또는 수동으로 슬라이딩 바아(300)를 예컨대, 우측으로 슬라이딩시킨다. 상기 슬라이딩 바아(300)의 운동 범위는 장공(310)에 의해 제한되거나 또는 슬라이딩 바아(300)에 걸림턱(도 4의 340)에 의해 규제될 수 있다.

슬라이딩 바아(300)의 운동에 따라서 상기 승강블럭(400)은 상승구역(U)에서 아이들 구역(I)으로 위치 이동하게 된다. 이 과정에서, 승강블럭(400)의 무빙부(420) 저면(422)은 경사면(320)을 따라 부드럽게 아이들 구역(I)으로 전환될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 슬라이딩 바아(300)가 계속 이동하여 승강블럭(400)이 장공(310)의 타단에 이르면 이어서 하강구역(L)으로 전환하게 된다. 이때, 교환 펀치(230)의 헤드부(232) 상면(236)이 상기 경사면(322)을 따라 하강 저면(DW2)과 접촉하게 되고, 동시에 승강블럭(400)의 저면(422)도 하강 표면(DW1) 위에서 접촉하면서 위치 고정된다.

바람직하게, 상기 교환 펀치(230)가 상기 경사면(322)을 따라 완만하고 안정적으로 전환될 수 있도록 헤드부(232)의 상면(236) 테두리에도 대응하는 경사면(238)이 더 형성될 수 있다. 마찬가지로, 승강블럭(400)의 무빙부(420) 저면(422) 둘레에도 경사면(320)에 대응하는 경사면(424)이 더 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 교환 펀치(230)의 펀치 블레이드 단부(231)는 상부 프레스 몸체(120) 밖으로 돌출되거나 또는 금속 스트립(100)을 펀칭할 수 있을 정도로 충분히 하강된 상태가 되므로, 상부 프레스 몸체(120)의 하강 스트로크 동작에 의해 금속 스트립(100)에 필요한 펀칭을 수행할 수 있게 된다.

이상과 같이, 필요에 따라 상기 슬라이딩 바아(300)의 슬라이딩 동작을 반복함으로써 승강블럭(400)과 교환 펀치(230)를 승강 또는 하강시킴으로써 금속 스트립(100)을 선택적으로 펀칭할 수 있는 것이다.

본 발명에 따르면, 종래와 같이 교환 펀치를 지지하기 위한 스프링이나 탄성수단을 배제함은 물론, 승강구역과 하강구역에서 승강블럭과 교환 펀치가 상승 또는 하강 표면 및 상승 저면 또는 하강 저면과 접촉한 채로 그 위치가 고정되므로 교환 펀칭의 진동이나 떨림이 방지되고, 장시간 사용하더라도 동작 신뢰성이 보장될 수 있다.

Claims (7)

1. 펀치홀(240)이 형성되어 있으며 금속 스트립(100)이 공급되는 하부 다이 몸체(210)와, 상기 하부 다이 몸체 상부에 설치되어 상하로 승강 운동하는 상부 프레스 몸체(220)와, 상기 프레스 몸체에 상하로 승강가능하게 설치되어 상기 금속 스트립을 선택적으로 펀칭하는 교환 펀치(230)와, 상기 교환 펀치를 선택적으로 승강시키는 교환 펀치 승강 수단을 포함하는 펀칭 장치에 있어서,
   상기 교환 펀치 승강 수단은,
   상기 상부 프레스 몸체에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 슬라이딩 방향으로 장공(310)이 형성되어 있는 슬라이딩 바아(300); 및
   상기 교환 펀치와 연결된 채로 상기 장공(310)에 결합되어 상기 슬라이딩 바아의 슬라이딩 운동에 따라 승강운동하는 승강블럭(400);을 포함하는 것을 특징으로 하는 펀칭 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 장공의 경계면에는 상기 승강블럭을 상승 위치로 전환시키는 상승구역(U)과, 하강 위치로 전환시키는 하강구역(L)이 각각 일단부와 타단부에 형성되며,
   상기 상승구역(U)은 상기 슬라이딩 바아의 상면과 하면에 각각 형성된 상승 표면(UP1)과 상승 저면(UP2)으로 구성되는 동시에,
   상기 하강구역(L)은 상기 상승 표면(UP1)보다 상대적으로 낮은 위치에 형성되는 하강 표면(DW1)과, 상기 상승 저면(UP2)보다 상대적으로 낮은 위치에 형성되는 하강 저면(DW2)으로 구성된 것을 특징으로 하는 펀칭 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 상승 표면(UP1)과 상승 저면(UP2) 사이의 두께(t1)와, 상기 하강 표면(DW1)과 하강 저면(DW2) 사이의 두께(t2)는 다음과 같은 관계를 가지고,
   t1 = t2,
   상기 두께(t1)(t2)는 상기 승강블럭과 교환 펀치 사이의 결합 거리에 상응하는 것을 특징으로 하는 펀칭 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 승강블럭(400)의 전환을 유도하기 위한 경사면(320)(322)이 상기 상승 표면(UP1)과 하강 저면(DW2)의 경계부에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펀칭 장치.
5. 제2항에 있어서,
   상기 하강 표면(DW1)은 상기 승강블럭의 무빙부(420) 저면(422)이 접촉하는 부위만큼만 부분적으로 형성된 것을 특징으로 하는 펀칭 장치.
6. 제2항에 있어서,
   상기 하강 표면(DW1)과 상승 저면(UP2)이 서로 중첩되는 영역에는, 상기 승강블럭을 상승과 하강의 중간 범위에 위치하도록 하는 아이들 구역(I)이 형성된 것을 특징으로 하는 펀칭 장치.
7. 제2항에 있어서,
   상기 승강블럭은,
   상기 장공에 삽입되어 상기 교환 펀치의 헤드부(232)와 결합되는 삽입부(410); 및
   상기 장공의 경계면에 해당하는 슬라이딩 바아의 표면을 따라 슬라이딩하는 무빙부(420);를 포함하는 것을 특징으로 하는 펀칭 장치.

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