KR20150034994A

KR20150034994A - 프레스 금형 장치

Info

Publication number: KR20150034994A
Application number: KR20130115053A
Authority: KR
Inventors: 고형열; 진병극
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-04-06

Abstract

본 발명은 승강 가능하도록 설치된 상부 금형부와 상기 상부 금형부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 상부 금형부의 하강에 따라 상부에 안착된 소재가 성형되도록 고정 배치되는 하부 금형부 및 상기 소재가 안착되는 상기 하부 금형부에 두께를 가지며 결합되고, 상기 상부 금형부의 하강에 따른 상기 소재의 성형 시 상기 소재의 성형 부분에 대한 마찰력이 증가되도록 형성되는 가압 구간 조절부를 포함한다.

Description

프레스 금형 장치{Press molding apparatus}

본 발명은 프레스 금형 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스프링 백(spring back)을 저감시키도록 하는 프레스 금형 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 벤딩용 금형장치는 프레스 금형장치의 일종으로써, 금형 내로 제공된 평판형의 프레스 부품을 다양한 형상으로 벤딩 성형하는 장치이다.

이때, 이러한 벤딩용 금형장치를 이용하여 프레스 부품을 성형할 경우, 다소 차이는 있으나 성형 후, 모든 프레스 부품에서 스프링 백(spring back) 현상이 발생하게 된다.

여기서, 이러한 스프링 백 현상을 방지하기 위하여 미리 벤딩용 금형장치의 성형 각도를 조절하여 스프링 백 현상을 어느 정도 조절할 수 있으나 성형 각도 조절에 따른 어려움이 발생하게 된다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2005-0067978호(공개일 : 2005.07.05)가 있으며, 상기 선행문헌에는 스프링백 방지를 위한 벤딩 금형 장치에 대한 기술이 개시된다.

본 발명의 목적은, 프레스 부품의 성형 시 발생하는 스프링 백(spring back)을 저감시키도록 하는 프레스 금형 장치를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 프레스 금형 장치는 승강 가능하도록 설치된 상부 금형부와 상기 상부 금형부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 상부 금형부의 하강에 따라 상부에 안착된 소재가 성형되도록 고정 배치되는 하부 금형부 및 상기 소재가 안착되는 상기 하부 금형부에 두께를 가지며 결합되고, 상기 상부 금형부의 하강에 따른 상기 소재의 성형 시 상기 소재의 성형 부분에 대한 마찰력이 증가되도록 형성되는 가압 구간 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가압 구간 조절부는 상기 소재의 두께에 따라 상기 하부 금형부에 교체 가능하도록 부착된다.

또한, 상기 가압 구간 조절부는 상기 소재의 두께에 대하여 10% 내지 20%의 두께를 가지며 상기 하부 금형부에 부착된다.

그리고, 상기 가압 구간 조절부는 탄성을 가진 고무 또는 우레탄으로 형성된다.

한편, 상기 프레스 금형 장치는 상기 하부 금형부의 양측에서 이격되어 한 쌍으로 배치되고, 상기 상부 금형부의 하강에 따른 상기 소재에 대한 성형 시 상기 소재의 하부 양단부를 지지하도록 설치되는 홀더를 더 구비한다.

이때, 상기 홀더는 하부에 각각 연결되고, 상기 상부 금형부의 하강 시 함께 하강하도록 형성되는 탄성부재를 구비한다.

본 발명은, 프레스 금형 장치의 하부 금형에 고무 재질의 보강판을 설치함으로써, 프레스 부품의 성형 시 발생하는 스프링 백(spring back)을 저감시킬 수 있는 효과를 갖는다.

그에 따라, 본 발명은 치수 정도가 향상된 프레스 부품을 성형할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 성형된 프레스 부품을 이용한 차체 부품 조립 시, 치수 불량에 따른 불량을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1 은 본 발명에 따른 프레스 금형 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 프레스 금형 장치의 가압 구간을 보여주는 확대도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 프레스 금형 장치의 스프링백 개선을 보여주는 소재의 단면도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 프레스 금형 장치의 가압 구간 조절부 교체를 보여주는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 프레스 금형 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 프레스 금형 장치의 가압 구간을 보여주는 확대도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 프레스 금형 장치의 스프링백 개선을 보여주는 소재의 단면도이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 프레스 금형 장치는 상부 금형부(100), 하부 금형부(200) 및 가압 구간 조절부(300)를 포함한다.

먼저, 상기 상부 금형부(100)는 소재(10)의 성형을 위하여 상기 소재(10)를 향해 승강 가능하도록 설치된다.

여기서, 상기 상부 금형부(100)는 'ㄷ'자 형상으로 형성되고, 후술 될 하부 금형부(200)에 안착된 상기 소재(10)의 양측부를 성형한다.

즉, 상기 상부 금형부(100)는 후술 될 하부 금형부(200)를 향해 하강하여, 양단부가 상기 소재(10)의 양측부를 가압하도록 함으로써, 상기 소재(10)에 대한 성형이 이루어지도록 한다.

이때, 상기 하부 금형부(200)는 상기 상부 금형부와 대응되는 형상으로 형성된다.

상기 하부 금형부(200)는, 'ㄷ'자 형상으로 형성된 상부 금형부(100)의 홈 중심이 하강하여 소재(10)를 가압 성형할 수 있도록, 상기 상부 금형부(100)의 홈에 대응되는 형상을 가지며 고정 배치된다.

한편, 상기 하부 금형부(200)의 양측에는 후술 될 홀더(400)가 승강 가능하도록 배치된다.

상기 홀더(400)는, 상기 하부 금형부(200)의 양측에서 소정의 간격을 가지며 이격되어 한 쌍으로 배치된다.

상기 홀더(400)는, 상부 금형부(100)의 하강에 따른 소재(10)에 대한 성형 시 상기 소재의 하부 양단부를 지지하도록 설치된다.

즉, 상기 홀더(400)는 'ㄷ'자 형상으로 형성된 상기 상부 금형부(100)의 형상에 대응되는 형상으로 상기 소재(10)를 성형하는 경우, 상기 소재(10)의 하부 양단부를 지지하도록 함으로써, 상기 소재(10)의 형상을 필요한 형상으로 성형할 수 있다.

다시 말해, 상기 홀더(400)는 상기 상부 금형부(100)의 하강 시 'ㄷ'자 형상으로 성형된 상기 소재(10)의 양단부의 형상을 상기 소재(10)의 내부면과 평행하게 성형되도록 한다.

이를 위해, 상기 홀더(400)의 각각의 하부에는 탄성부재(410)가 연결된다.

상기 탄성부재(410)는, 스프링으로 형성되고, 상부 금형부(100)의 하강 시 상기 홀더(400)가 함께 하강하도록 한다.

그에 따라, 상기 탄성부재(410)는 상기 상부 금형부(100)의 하강에 따라 효과적으로 소재(10)의 양단부에 대한 형상을 성형할 수 있다.

결과적으로, 상기 소재(10)의 성형 과정을 설명하면, 먼저 하부 금형부(200)의 상부에 평판 형상의 상기 소재(10)를 안착시킨다.

이후, 'ㄷ'자 형상의 상부 금형부(100)를 하강시켜 그에 대응하도록 상기 소재(10)를 성형한다.

이때, 상기 상부 금형부(100)의 양단부는 홀더(400)를 가압하도록 하여, 상기 홀더(400)의 상면에 위치된 상기 소재(10)의 양단부를 성형한다.

여기서, 상기 상부 금형부(100)의 하강 시 발생된 가압력을 통해 성형된 상기 소재(10)는 평판 형태의 상기 소재(10)를 필요한 형상으로 굽힘 성형하였기 때문에, 원상으로 회복되려는 탄성 작용으로 인한 스프링 백(spring back) 현상이 발생된다.

이는, 도 3에 도시된 바와 같이, 치수 정도가 향상된 상기 소재(10)를 성형하고, 성형된 상기 소재(10)를 이용한 차체 부품 조립 시, 치수 불량에 따른 불량을 방지하기 위하여 상기 소재(10)의 스프링 백 현상을 종래보다 감소시키도록 하는 것이 중요하다.

이를 위해, 하부 금형부(200)의 상면에는 후술 될 가압 구간 조절부(300)가 결합된다.

상기 가압 구간 조절부(300)는, 소재(10)가 안착되는 상기 하부 금형부(200)의 상면에 소정의 두께를 가지며 결합된다.

상기 가압 구간 조절부(300)는, 상부 금형부(100)의 하강 시 상기 두께만큼 상기 소재(10)에 대한 마찰 구간(A)이 종래보다 증가하도록 형성된다.

이때, 상기 마찰 구간(A)은 상기 가압 구간 조절부(300)가 설치됨에 따라, 상기 상부 금형부(100)의 하강 시 상기 소재(10)의 모서리 밴딩 부분에 가해지는 마찰력 발생 구간을 의미한다.

상기 가압 구간 조절부(300)는, 상기 소재(10)의 두께에 대응하여 소정의 두께를 가지도록 하부 금형부(200)의 상면에 부착된다.

종래에는, 상기 상부 금형부(100)의 하강 시 하부 금형부(200)의 상부에 안착된 상기 소재(10)의 모서리 밴딩 부분이 상기 하부 금형부(200)의 양측에 직접적으로 밀착되도록 하는 마찰 구간(A)이 형성되도록 하였다.

하지만, 이는 상기 상부 금형부(100)의 하강 시 상기 소재(10)의 모서리가 밴딩됨에 따라 상기 밴딩 부분으로 확실한 가압력이 전달되지 않기 때문에, 성형된 이후에 스프링 백 현상이 발생하게 된다.

따라서, 가압 구간 조절부(300)는 하부 금형부(200)의 상면에 결합되어 상기 소재(10)의 밴딩 부분에 형성된 마찰 구간(A)에 대한 상기 상부 금형부(100)의 가압력이 증가되도록 할 수 있다.

여기서, 상기 가압 구간 조절부(300)는 상기 소재(10)의 두께와 비교하여 그 두께의 10% 내지 20%로 해당하는 두께를 가지도록 하여 상기 하부 금형부(200)에 부착된다.

이는, 만일 상기 가압 구간 조절부(300)가 상기 소재(10)의 두께 대비 10% 미만의 두께를 가지게 되면, 상부 금형부(100)의 하강에 따른 마찰 구간(A)의 가압력 향상의 효과가 미비하게 된다.

그리고, 상기 가압 구간 조절부(300)가 상기 소재(10)의 두께 대비 20%를 초과하게 되면, 상기 두께에 따라 상기 소재(10)로 가해지는 가압력이 과도하게 증가되어 상기 소재(10)의 성형에 따른 형상 변형을 초래할 수 있다.

이때, 상기 가압 구간 조절부(300)는 탄성을 가진 고무 또는 우레탄으로 형성되는 것이 바람직하다.

결과적으로, 상기 가압 구간 조절부(300)는 탄성을 가지며 하부 금형부(200)에 결합되어, 상기 금형부(200)의 하강 시 소재(10)와 상기 하부 금형부(200)의 충격을 감소시킬 수 있다.

따라서, 프레스 금형 장치는 상기 하부 금형부(200)에 탄성을 가진 상기 가압 구간 조절부(300)를 설치함으로써, 상기 소재(10)의 성형 시 발생하는 스프링 백(spring back)을 저감시킬 수 있다.

그에 따라, 상기 프레스 금형 장치는 치수 정도가 향상된 상기 소재(10)를 성형할 수 있을 뿐만 아니라, 성형된 상기 소재(10)를 이용한 차체 부품 조립 시, 치수 불량에 따른 불량을 방지할 수 있다.

이하, 도 4 는 본 발명에 따른 프레스 금형 장치의 가압 구간 조절부 교체를 보여주는 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 가압 구간 조절부(300)는 소재(10)의 두께에 따라 하부 금형부(200)의 상면에서 교체 가능하도록 부착될 수 있다.

즉, 상기 가압 구간 조절부(300)는 상기 소재(10)의 두께와 비교하여 그 두께의 10% 내지 20%로 해당하는 두께를 가지도록 하여 상기 하부 금형부(200)에 교체 가능하도록 부착될 수 있다.

다시 말해, 상기 소재(10)의 두께를 조사하고, 그에 따라 상기 가압 구간 조절부(300)의 두께를 상기 소재(10) 두께의 10% 내지 20%에 이르도록 함으로써, 성형하고자 하는 소재(10)에 따라 용이하게 마찰 구간(A)의 가압력을 증가시킬 수 있다.

이는, 차체 부품 조립을 위한 상기 소재(10)의 서로 다른 두께 규격에 따라 효과적으로 대응할 수 있으며, 그에 따라 효과적으로 상기 소재(10)의 성형 시 발생하는 스프링 백(spring back)을 저감시킬 수 있다.

이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.

10 : 소재 100 : 상부 금형부
200 : 하부 금형부 300 : 가압 구간 조절부
400 : 홀더 410 : 탄성부재
A : 마찰 구간

Claims

승강 가능하도록 설치된 상부 금형부;
상기 상부 금형부와 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 상부 금형부의 하강에 따라 상부에 안착된 소재가 성형되도록 고정 배치되는 하부 금형부; 및
상기 소재가 안착되는 상기 하부 금형부에 두께를 가지며 결합되고, 상기 상부 금형부의 하강에 따른 상기 소재의 성형 시 상기 소재의 성형 부분에 대한 마찰력이 증가되도록 형성되는 가압 구간 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
제1항에 있어서,
상기 가압 구간 조절부는,
상기 소재의 두께에 따라 상기 하부 금형부에 교체 가능하도록 부착되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
제1항에 있어서,
상기 가압 구간 조절부는,
상기 소재의 두께에 대하여 10% 내지 20%의 두께를 가지며 상기 하부 금형부에 부착되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
제1항에 있어서,
상기 가압 구간 조절부는,
탄성을 가진 고무 또는 우레탄으로 형성되는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
제1항에 있어서,
상기 프레스 금형 장치는,
상기 하부 금형부의 양측에서 이격되어 한 쌍으로 배치되고, 상기 상부 금형부의 하강에 따른 상기 소재에 대한 성형 시 상기 소재의 하부 양단부를 지지하도록 설치되는 홀더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.
제5항에 있어서,
상기 홀더는,
하부에 각각 연결되고, 상기 상부 금형부의 하강 시 함께 하강하도록 형성되는 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 프레스 금형 장치.