KR20130098493A - 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스 금형 장치 내에 냉각용 분사노즐을 임의의 위치에 선택적으로 배치시켜, 성형된 블랭크 소재를 국부적으로 냉각할 수 있는 프레스 금형 장치에 관하여 개시한다.
이를 위하여 본 발명은, 베이스플레이트의 상부에 고정되며, 상단에 성형 소재가 안착되는 하부금형과, 이러한 하부금형의 상부에 대향하게 배치되며, 하부금형에 대하여 승강 조절되는 상부금형과, 하부금형 또는 상부금형의 어느 한 부분에 선택적으로 배치되고, 성형 소재에 액화수소를 분사하는 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치를 제공한다.

Description

냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치{PRESS MOLD APPARATUS COMPRISING INJECTION NOZZLE FOR COOLING}

본 발명은 프레스 금형 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레스 금형 장치 내에 냉각용 분사노즐을 임의의 위치에 선택적으로 배치시켜, 성형된 소재를 국부적으로 냉각할 수 있는 프레스 금형 장치에 관한 것이다.

일반적으로 강판 또는 강관을 이용하여 자동차용 부품을 생산하는 경우 프레스 성형 중 핫 스탬핑 공정을 이용하고 있다.

이러한 핫 스탬핑 공정의 경우 고온으로 가열된 강판 또는 강관을 프레스 금형 장치에 삽입한 후 프레스 성형을 통하여, 제품 형상을 제작함과 동시에 프레스 금형을 급냉시켜서 성형 제품을 냉각하는 방식을 이용하고 있다.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0018517호(2005.02.23. 공개, '냉각장치가 장착된 프레스 금형')가 있다.

본 발명은 프레스 금형 장치 내에 냉각용 분사노즐을 임의의 위치에 선택적으로 배치시켜, 성형된 소재를 국부적으로 냉각할 수 있는 프레스 금형 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 기술적 사상에 따르면, 베이스플레이트의 상부에 고정되며, 상단에 성형 소재가 안착되는 하부금형; 상기 하부금형의 상부에 대향하게 배치되며, 상기 하부금형에 대하여 승강 조절되는 상부금형; 및 상기 하부금형 또는 상기 상부금형의 어느 한 부분에 선택적으로 배치되고, 상기 성형 소재에 액화수소를 분사하는 분사노즐;을 포함하는 프레스 금형 장치를 제공한다.

상기 분사노즐은, 상기 성형 소재에 요구되는 냉각 위치와 대응하는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 분사노즐은, 상기 성형 소재를 사이에 둔 상기 상부금형과 상기 하부금형이 서로 맞물린 클로징(closing) 상태 후, 액화수소를 분사하는 것이 바람직하다.

상기 분사노즐은, 상기 성형 소재가 기 설정된 온도가 될 때까지 액화수소를 분사하는 것이 바람직하다.

본 발명인 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치는, 냉각용 분사노즐의 선택적인 배치를 통해, 성형된 소재의 원하는 부위에 국부 냉각을 할 수 있어, 국부 고강도 부위가 필요한 성형제품을 생산할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명인 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치는, 액화수소를 이용해 냉각을 실시함으로써, 설비의 구축비용 절감 및 생산시간을 단축시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치의 성형 소재 홀딩 상태를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치의 클로징 상태를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치의 클로징 상태 후, 성형 소재에 액화수소를 분사하여 국부 냉각시키는 분사노즐을 도시한 도면임.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

또한, 도면에서 발명을 구성하는 구성요소들의 크기는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술된 것이며, 어떤 구성요소가 다른 구성요소가 상기 다른 구성요소와 접하여 설치될 수 있고, 소정의 이격거리를 두고 설치될 수도 있으며, 이격거리를 두고 설치되는 경우엔 상기 어떤 구성요소를 상기 다른 구성요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제3의 수단에 대한 설명이 생략될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프레스 금형 장치(100)는 크게, 베이스플레이트(110)와, 하부금형(120)과, 상부금형(130)과, 분사노즐(140)을 포함한다.

하부금형(120)은, 성형과정에서 베이스플레이트(110)에 고정된 상태를 유지하게 된다. 이러한 하부금형(120)은 상단에 성형 소재(10)가 안착된다.

상부금형(130)은, 하부금형(120)의 상부에 대향하게 배치된다. 이러한 상부금형(130)은, 상기 하부금형(120)에 대하여 승강 조절된다. 이때, 상기 상부금형(130)은 유압 등에 의하여 능동적으로 승강 조절될 수 있다. 이때, 상기 상부금형(130)은 상기 하부금형(120)과 맞물려 성형 소재(10)를 고정한다.

분사노즐(140)은, 상기 하부금형(120) 또는 상기 상부금형(130)의 어느 한 부분에 선택적으로 배치가 가능하다. 즉, 이러한 분사노즐(140)은 성형 소재(10)에서 필요로 하는 냉각부위를 설정하고, 그 설정된 냉각부위와 대응하는 상기 하부금형(120) 또는 상기 상부금형(130)의 어느 한 부분에 배치할 수 있는 것이다.

이때, 상기 분사노즐(140)이 하부금형(120)에 배치될 경우, 성형 소재(10)의 하부에서 액화수소를 분사하고, 상기 분사노즐(140)이 상부금형(130)에 배치될 경우, 성형 소재(10)의 상부에서 액화수소를 분사한다.

여기서, 상기 분사노즐(140)은 성형 소재(10)의 국부적인 부위에 집중적으로 냉각을 실시함으로써, 그 부위가 한 부분일 수도 있고, 복수 개의 부분일 수도 있다. 따라서 본 발명은 이러한 분사노즐(140)의 배치에 대한 횟수에 제한될 필요가 없다.

그리고 분사노즐(140)은, 상기 성형 소재(10)를 사이에 둔 상기 상부금형(130)과 하부금형(120)이 서로 맞물린 클로징(closing) 상태 후에, 액화수소를 분사하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 분사노즐(140)은 상기 성형 소재(10)가 기 설정된 온도가 될 때까지 액화수소를 분사하는 것이 바람직하다.

지금까지 설명된 본 발명의 상기 구성들은, 총괄적으로 제어부(미도시)에 의해 구동될 수 있으며, 사용자가 작업환경에 따라 구동환경을 변경할 수 있다. 따라서 이러한 구동제어 관련 사항은 본 발명에 제한될 필요가 없다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치의 성형 소재 홀딩 상태를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프레스 금형 장치(100)는 크게, 베이스플레이트(110)와, 하부금형(120)과, 상부금형(130)과, 분사노즐(140)을 포함한다.

상기와 같은 구성들은 도 1에서 상술된 내용이므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 다만, 상술된 내용이라도 도면의 이해를 돕기 위해 부분적으로 중복되는 부분이 포함될 수 있다.

도시된 바와 같이, 성형 소재(10)가 하부금형(120)에 안착된 후, 상부금형(130)이 하강하기 시작한다. 그러다가 상부금형(130)의 가장자리가 성형 소재(10)의 상면에 접촉하게 된다. 이 상태가 되면 성형 소재(10)가 상부금형(130)과 하부금형(120) 사이에 끼인 상태로 구속된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치의 클로징 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치의 클로징 상태 후, 성형 소재에 액화수소를 분사하여 국부 냉각시키는 분사노즐을 도시한 도면이다.

먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프레스 금형 장치(100)가 성형 소재(10)를 압착하여, 성형 후 클로징(closing) 상태가 된다.

이때, 성형 소재(10)의 재질확보를 위해선 냉각의 방식이 무엇보다 중요하다. 특히, 성형 소재(10)의 냉각이 요구되는 부위에 분사노즐(140)로부터 액화수소가 분사됨에 따라, 국부 고강도가 필요한 성형 제품을 생산할 수 있게 된다.

도 4를 참조하면, 도 3에 도시된 "A" 부분을 부분 도시한 분사노즐(140)에 의해 국부 냉각되는 성형 소재(10)를 나타낸다. 이때, 분사노즐(140)은 상기 성형 소재(10)가 기 설정된 온도가 될 때까지 액화수소를 분사하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 기 설정된 온도란, 성형 소재(10)의 재질 또는 크기에 따라 달라질 수 있고, 사용자가 임의적으로 설정할 수 있다. 또한, 이렇게 온도를 설정하기 위해 프레스 금형 장치(100) 내에 별도의 온도센서(미도시)가 구비될 수 있다.

상술된 바와 같이, 본 발명인 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치는, 냉각용 분사노즐의 선택적인 배치를 통해, 성형된 소재의 원하는 부위에 국부 냉각을 할 수 있다.

이에 따라, 본 발명인 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치는, 국부 고강도 부위가 필요한 성형제품을 생산할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

아울러, 본 발명인 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치는, 액화수소를 이용해 냉각을 실시함으로써, 설비의 구축비용 절감 및 생산시간을 단축시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10, 10' : 성형 소재
100 : 프레스 금형 장치
110 : 베이스플레이트
120 : 하부금형
130 : 상부금형
140 : 분사노즐

Claims (4)

1. 베이스플레이트의 상부에 고정되며, 상단에 성형 소재가 안착되는 하부금형;
   상기 하부금형의 상부에 대향하게 배치되며, 상기 하부금형에 대하여 승강 조절되는 상부금형; 및
   상기 하부금형 또는 상기 상부금형의 어느 한 부분에 선택적으로 배치되고, 상기 성형 소재에 액화수소를 분사하는 분사노즐;을 포함하는 프레스 금형 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 분사노즐은,
   상기 성형 소재에 요구되는 냉각 위치와 대응하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 분사노즐은,
   상기 성형 소재를 사이에 둔 상기 상부금형과 상기 하부금형이 서로 맞물린 클로징(closing) 상태 후, 액화수소를 분사하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 분사노즐은,
   상기 성형 소재가 기 설정된 온도가 될 때까지 액화수소를 분사하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.

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