KR20130110613A - 냉각에어노즐을 포함하는 프레스 금형 장치 - Google Patents

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이성호
고형열
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 프레스 금형 장치 내에 냉각에어노즐을 배치시켜, 성형된 소재가 프레스 금형 장치로부터 분리될 시 금형에 소착되는 것을 방지할 수 있는 프레스 금형 장치에 관하여 개시한다.
이를 위하여 본 발명은, 베이스플레이트의 상부에 고정되며, 상단에 판 소재가 안착되는 하부금형과, 이러한 하부금형의 상부에 하부금형과 요철(凹凸) 결합이 가능한 형태로 배치되며, 승강 조절되어 판 소재를 가압 성형하는 상부금형과, 하부금형 및 상부금형에 냉각에어를 분사하기 위해 설치되는 복수 개의 냉각에어노즐을 구비하는 냉각에어공급부를 포함하는 프레스 금형 장치를 제공한다.

Description

냉각에어노즐을 포함하는 프레스 금형 장치{PRESS MOLD APPARATUS COMPRISING AIR NOZZLE FOR COOLING}
본 발명은 프레스 금형 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레스 금형 장치 내에 냉각에어노즐을 배치시켜, 성형된 소재가 프레스 금형 장치로부터 분리될 시 금형에 소착되는 것을 방지할 수 있는 프레스 금형 장치에 관한 것이다.
일반적으로 판 소재의 성형을 위한 프레스 금형 장치는, 상부금형과 하부금형의 사이에 판 소재를 위치시킨 후, 상부금형을 하강시켜 판 소재를 가압 성형함으로써, 판 소재를 원하는 형상으로 성형하는 장치이다.
이러한, 프레스 금형 장치는 성형이 완료된 판 소재를 하부금형으로부터 분리시키는 작업을 하게 된다.
그러나 이러한 작업이 연속적으로 일어나면 온도가 급격히 상승하여, 판 소재가 분리될 시 금형에 달라붙거나, 판 소재에 입혀진 방청 윤활유에 의해 판 소재가 하부금형의 상단에 소착되는 현상이 발생한다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0018517호(2005.02.23. 공개, '냉각장치가 장착된 프레스 금형')가 있다.
본 발명은 상, 하부 금형에 배치되며 냉각에어를 분사하는 냉각에어노즐을 통해, 연속적인 생산 공정에 따른 금형의 온도 상승을 낮춰, 성형된 판 소재가 금형에 소착되는 것을 방지할 수 있는 프레스 금형 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따르면, 베이스플레이트의 상부에 고정되며, 상단에 판 소재가 안착되는 하부금형; 상기 하부금형의 상부에 상기 하부금형과 요철(凹凸) 결합이 가능한 형태로 배치되며, 승강 조절되어 상기 판 소재를 가압 성형하는 상부금형; 및 상기 하부금형 및 상기 상부금형에 냉각에어를 분사하기 위해 설치되는 복수 개의 냉각에어노즐을 구비하는 냉각에어공급부;를 포함하는 프레스 금형 장치를 제공한다.
상기 냉각에어노즐은, 상기 하부금형의 내부 상단 및 상기 상부금형의 내부 하단에 각각 복수 개로 설치되는 것이 바람직하다.
상기 냉각에어노즐은, 상기 하부금형 및 상기 상부금형에 상호 대향하지 않도록 교번 배치되어 설치되는 것이 바람직하다.
상기 냉각에어공급부는, 상기 판 소재를 사이에 둔 상기 상부금형과 상기 하부금형이 서로 맞물린 클로징(closing) 상태 후, 상기 냉각에어노즐을 통해 냉각에어를 분사하는 것이 바람직하다.
상기 냉각에어공급부는, 상기 상부금형이 상기 판 소재 가압 성형을 완료한 후에 상승 위치가 되고, 상기 판 소재가 후 공정으로 이송될 경우, 또 다른 판 소재가 프레스 금형 장치내로 진입하기 전에, 상기 냉각에어노즐을 통해 상기 상, 하부금형으로 냉각에어를 분사하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 냉각에어공급부는, 상기 상, 하부금형이 기 설정된 온도가 될 때까지 냉각에어를 분사하는 것이 바람직하다.
본 발명인 프레스 금형 장치는, 상, 하부 금형에 배치되며 냉각에어를 분사하는 냉각에어노즐을 통해, 연속적인 생산 공정에 따른 금형의 온도 상승을 낮춰, 성형된 판 소재가 금형에 소착되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명인 프레스 금형 장치는, 연속적인 생산 공정에도 불구하고 적정온도를 유지 관리시킬 수 있어, 금형의 내구성 저하를 저감시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치의 판 소재 홀딩 상태를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치의 클로징 상태를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치의 클로징 상태 후, 판 소재에 냉각에어를 분사하여 냉각시키는 냉각에어노즐을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치가 판 소재와 분리된 후, 후속적으로 판 소재가 진입하기 전에 상, 하부 금형에 냉각에어를 분사하여 냉각시키는 냉각에어노즐을 도시한 도면임.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 냉각분사노즐을 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 구성요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다."고 기재된 경우, 상기 어떤 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 냉각분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프레스 금형 장치(100)는 크게, 하부금형(120)과, 상부금형(130)과, 냉각에어공급부(140)를 포함한다.
먼저, 하부금형(120)은 베이스플레이트(110)의 상부에 고정되며, 상단에 판 소재(10)가 안착된다.
상부금형(130)은, 상기 하부금형(120)의 상부에 상기 하부금형(120)과 요철(凹凸) 결합이 가능한 형태로 배치되며, 승강 조절되어 상기 판 소재(10)를 가압 성형한다.
그리고 냉각에어공급부(140)는, 상기 하부금형(120) 및 상기 상부금형(130)에 냉각에어를 분사하기 위해 설치되는 복수 개의 냉각에어노즐(142, 144)을 구비한다.
여기서, 상기 냉각에어노즐(142, 144)은, 상기 하부금형(120)의 내부 상단(142) 및 상기 상부금형(130)의 내부 하단(144)에 각각 복수 개로 설치된다.
이때, 상기 냉각에어노즐(142, 144)은 상기 하부금형(120) 및 상기 상부금형(130)에 상호 대향하지 않도록 교번 설치되는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치의 판 소재 홀딩 상태를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프레스 금형 장치(100)는 크게, 하부금형(120)과, 상부금형(130)과, 냉각에어공급부(140)를 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, 판 소재(10)가 하부금형(120)에 안착된 후, 상부금형(130)이 하강하기 시작한다. 그러다가 상부금형(130)의 가장자리가 판 소재(10)의 상면에 접촉하게 된다. 이 상태가 되면 판 소재(10)가 상부금형(130)과 하부금형(120) 사이에 끼인 상태로 구속된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치의 클로징 상태를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 프레스 금형 장치(100)가 판 소재(10)를 압착하여, 성형 후 클로징(closing) 상태가 된다.
이때, 판 소재(10)의 재질확보 및 상, 하부금형(120, 130)의 온도를 낮추기 위해선 냉각 절차가 필요하다.
특히, 냉각에어공급부(140)는, 판 소재(10)를 사이에 둔 상, 하부금형(120, 130)이 서로 맞물린 클로징(closing) 상태 후, 냉각에어노즐(142, 144)을 통해 냉각에어를 분사한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치의 클로징 상태 후, 판 소재에 냉각에어를 분사하여 냉각시키는 냉각에어노즐을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각용 분사노즐을 포함하는 프레스 금형 장치가 판 소재와 분리된 후, 후속적으로 판 소재가 진입하기 전에 상, 하부 금형에 냉각에어를 분사하여 냉각시키는 냉각에어노즐을 도시한 도면이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 도 3에 도시된 "A" 부분을 부분 도시한 냉각에어노즐(142)에 의해 냉각되는 판 소재(10) 및 하부금형(120)을 나타낸다. 이때, 냉각에어노즐(142)은 상기 하부금형(120) 및 판 소재(10)가 기 설정된 온도가 될 때까지 냉각에어를 분사한다.
여기서 상기 기설정된 온도란, 판 소재(10)의 재질 또는 크기에 따라 달라질 수 있고, 하부금형(120)의 환경에 따른 설정을 사용자가 임의적으로 설정할 수 있다. 또한, 이렇게 온도를 설정하기 위해 프레스 금형 장치(100) 내에는 별도의 온도센서(미도시)가 구비될 수 있다.
또한, 도 4에서는 하부금형(120)만 도시했지만, 이는 상부금형(130)도 동일하게 적용되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 5를 참조하면, 냉각에어공급부(140)의 냉각에어노즐(142, 144)에서 상, 하금형(120, 130)에 냉각에어가 분사되는 것을 확인할 수 있다.
이때, 상기 냉각에어공급부(140)는, 상기 상부금형(130)이 판 소재 가압 성형을 완료한 후에 상승 위치가 되고, 상기 판 소재가 공정으로 이송될 경우, 또 다른 판 소재가 프레스 금형 장치(100) 내로 진입하기 전에, 상기 냉각에어노즐(142, 144)를 통해 상기 상, 하부금형(120, 130)으로 냉각에어를 분사할 수 있다.
따라서 상술된 바와 같이, 본 발명인 프레스 금형 장치는, 상, 하부 금형에 배치되며 냉각에어를 분사하는 냉각에어노즐을 통해, 연속적인 생산 공정에 따른 금형의 온도 상승을 낮춰, 성형된 판 소재가 금형에 소착되는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
아울러, 본 발명인 프레스 금형 장치는, 연속적인 생산 공정에도 불구하고 적정온도를 유지 관리시킬 수 있어, 금형의 내구성 저하를 저감시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 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 : 판 소재
100 : 프레스 금형 장치
110 : 베이스플레이트
120 : 하부금형
130 : 상부금형
140 : 냉각에어공급부
142, 144 : 냉각에어노즐

Claims (6)

  1. 베이스플레이트의 상부에 고정되며, 상단에 판 소재가 안착되는 하부금형;
    상기 하부금형의 상부에 상기 하부금형과 요철(凹凸) 결합이 가능한 형태로 배치되며, 승강 조절되어 상기 판 소재를 가압 성형하는 상부금형; 및
    상기 하부금형 및 상기 상부금형에 냉각에어를 분사하기 위해 설치되는 복수 개의 냉각에어노즐을 구비하는 냉각에어공급부;를 포함하는 프레스 금형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각에어노즐은,
    상기 하부금형의 내부 상단 및 상기 상부금형의 내부 하단에 각각 복수 개로 설치되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 냉각에어노즐은,
    상기 하부금형 및 상기 상부금형에 상호 대향하지 않도록 교번 배치되어 설치되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각에어공급부는,
    상기 판 소재를 사이에 둔 상기 상부금형과 상기 하부금형이 서로 맞물린 클로징(closing) 상태 후, 상기 냉각에어노즐을 통해 냉각에어를 분사하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 냉각에어공급부는,
    상기 상부금형이 상기 판 소재 가압 성형을 완료한 후에 상승 위치가 되고, 상기 판 소재가 후 공정으로 이송될 경우, 또 다른 판 소재가 프레스 금형 장치내로 진입하기 전에, 상기 냉각에어노즐을 통해 상기 상, 하부금형으로 냉각에어를 분사하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉각에어공급부는,
    상기 상, 하부금형이 기 설정된 온도가 될 때까지 냉각에어를 분사하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150005862A (ko) * 2013-07-05 2015-01-15 부산대학교 산학협력단 열간 프레스 성형품의 측벽부 강도 향상을 위한 금형 냉각방법 및 열간 프레스 성형품의 측벽부 강도 향상을 위한 금형 구조
KR101594718B1 (ko) * 2014-12-26 2016-02-17 주식회사 포스코 소재냉각장치

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