KR20200019416A - 프레스의 슬라이드 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스의 슬라이드 하부에 상형 금형이 설치되는 슬라이드 아답터가 형성되고, 상기 슬라이드 아답터에는 상형 금형에 연결되어 수직 방향 연동되는 복수의 쿠션 핀들이 내삽되며, 상기 슬라이드 아답터 상부에는 쿠션 핀 상단과 맞닿아 프레스 압력이 상하 전달되도록 핀 플레이트가 설치되고, 상기 핀 플레이트 상부에 완충공간이 형성되며, 상기 완충공간 내에는 복수의 에어 벨로우즈 어셈블리를 복수의 행과 열을 맞춰 바둑판 형태로 배열 설치하는 것을 특징으로 하는 프레스의 슬라이드 장치에 관한 것으로서, 프레스 압력이 균일하게 분포되도록 하여 정밀 가공작업이 가능하고, 프레스 작업시에 발생하는 충격을 완충시켜 고가의 프레스 장비를 안전하게 관리하는 것은 물론, 보조 엑츄에이터를 통해 에어 벨로우즈 어셈블리의 수축 운동 이후 신속한 복원을 돕도록 함으로써, 프레스 작업의 신속성을 보장할 수 있고, 이는 생산성을 향상할 수 있는 이점을 제공하게 된다.

Description

프레스의 슬라이드 장치{slide device for press}

본 발명은 프레스의 슬라이드 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프레스의 슬라이드에 완충 공간을 형성하고, 상기 완충 공간 내에는 복수의 에어벨로우즈 어셈블리를 복수의 행과 열을 맞춰 바둑판 형태로 배열 설치함으로써, 프레스 압력이 균일하게 분포되도록 하여 정밀 가공 작업이 가능한 프레스의 슬라이드 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 프레스 금형은 정해진 형상의 금형을 이용하여 금속판재를 기계 혹은 유압 등의 큰 힘으로 가압함으로써 원하는 형태의 제품을 성형하는 장치이다.

이러한 프레스 가공법은 드로잉(drawing), 펀칭(punching),벤딩(bending) 및 절단 등의 가공을 순차적 또는 동시에 수행함으로써 각종 제품의 작고 단순한 부품에서부터 크고 복잡한 형태의 부품에 이르기까지 비교적 간편하게 양산할 수 있는 장점에 따라 산업계 전반에 걸쳐 광범위하게 이용되고 있다.

도 1은 종래 기술의 프레스 구조를 도시한 개략도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술의 프레스는 슬라이드(10)에 설치되고 제품 패널의 상단면 형상을 갖는 상형 다이(11)와, 하부의 볼스터(12)에 장착되며 제품 패널의 하단면 형상을 갖는 하형다이(13), 하형다이(13)의 외측으로 배치되어 패널을 가압하는 블랭크 홀더(14), 상기 볼스터(12) 하부에 설치되어 블랭크 홀더(14)에 쿠션압을 부여하기 위해 쿠션 패드(20)와, 쿠션 패드(20)와 블랭크 홀더(14)를 연결하는 쿠션 핀(30)으로 이루어지는 구조를 제안하고 있다.

상기와 같은 구조를 제공하는 종래의 프레스 장치들은 하형다이가 형성되는 다이측에 쿠션 패드 및 쿠션 핀으로 연동되는 쿠션 장치를 내설하여 프레스압에 따른 충격을 완충하는 다이쿠션 방식의 프레스 장치이다.

그러나, 상기와 같은 베드 내장형 다이쿠션 장치는 형상이 복잡한 제품을 제작하기에 어려운 문제점을 가지고 있었다.

또한, 종래 기술은 블랭크 홀더에 면압이 균등하게 배분되지 않고 국부적으로 불균일한 압력이 걸리게 되면 패널에 주름이 발생되거나 외관이 굴곡되는 문제가 있었다.

이러한, 블랭크 홀딩력의 불균일 원인은 블랭크 홀더나 쿠션 패드의 휨발생으로 인해 블랭크 홀더와 쿠션핀 사이에 틈새가 발생하여 쿠션핀이 블랭크에 균일한 압력을 전달하지 못하기 때문에 성형압의 불균형이 발생하고 이에 따라 블랭크 홀더의 면접촉 상태가 상이하여 주름 및 터짐 등의 품질 문제가 반복적으로 발생하고, 성형압 및 접촉 상태가 균등하게 이루어지도록 반복적인 금형 수정을 함에 따라 과다 비용이 소요되고 금형 제작 공수 증가의 요인이 발생되는 문제가 있었다.

대한민국 공개특허 10-2010-0021917

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 형상이 복잡한 제품도 제작이 가능토록 하고, 프레스 압력이 균일하게 분포되도록 하여 정밀 가공 작업이 가능하고, 프레스 작업시에 발생하는 충격을 완충시켜 고가의 프레스 장비를 안전하게 관리할 수 있도록 하는 프레스의 슬라이드 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 프레스의 슬라이드 하부에 상형 금형이 설치되는 슬라이드 아답터가 형성되고, 상기 슬라이드 아답터에는 상형 금형에 연결되어 수직 방향 연동되는 복수의 쿠션 핀들이 내삽되며, 상기 슬라이드 아답터 상부에는 쿠션핀 상단과 맞닿아 프레스 압력이 상하 전달되도록 핀플레이트가 설치되고, 상기 핀플레이트 상부에 완충 공간이 형성되며, 상기 완충 공간 내에는 복수의 에어 벨로우즈 어셈블리를 복수의 행과 열을 맞춰 바둑판 형태로 배열 설치하는 것을 특징으로 하는 프레스의 슬라이드 장치가 제공될 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명은 프레스의 슬라이드에 완충 공간을 형성하고, 상기 완충 공간 내에는 복수의 에어 벨로우즈 어셈블리를 복수의 행과 열을 맞춰 바둑판 형태로 배열 설치함으로써, 프레스 압력이 균일하게 분포되도록 하여 정밀 가공 작업이 가능하고, 프레스 작업시에 발생하는 충격을 완충시켜 고가의 프레스 장비를 안전하게 관리할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 보조 엑츄에이터를 통해 에어 벨로우즈 어셈블리의 수축 운동 이후 신속한 복원을 돕도록 함으로써, 프레스 작업의 신속성을 보장할 수 있고, 이는 생산성을 향상하는 효과를 갖는다.

도 1은 종래기술의 프레스 구조를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 프레스의 슬라이드 장치를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 에어 벨로우즈 어셈블리의 확대도.
도 4는 본 발명에 따른 에어 벨로우즈 어셈블리의 평면 배치도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 프레스의 슬라이드 장치를 도시한 정면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명은 프레스의 슬라이드(110) 하부에 상형 금형이 설치되는 슬라이드 아답터(120)가 형성되고, 상기 슬라이드 아답터(120)에는 상형 금형에 연결되어 수직방향 연동되는 복수의 쿠션 핀(130)들이 내삽되며, 상기 슬라이드 아답터(120) 상부에는 쿠션 핀(130) 상단과 맞닿아 프레스 압력이 상하 전달되도록 핀플레이트(140)가 설치되고, 상기 핀플레이트(140) 상부에 완충 공간(150)이 형성되며, 상기 완충 공간(150)내에는 복수의 에어 벨로우즈 어셈블리(160)를 복수의 행과 열을 맞춰 바둑판 형태로 배열 설치된다.

이하, 각 구성부의 세부 구성 및 각 구성 요소 간 유기적 관계와 작용에 대해 설명한다.

상기 슬라이드(110)는 프레스의 상부에 설치되어 상하 방향으로 슬라이드 이동되는 구성부로서, 하강시 상형 금형이 탑재되어 프레스의 베드(볼스터)에 설치되는 다이부의 하형 금형과 대합되어 금속 판재를 형압시켜 제품의 형태를 가공한다.

이때, 상기 슬라이드(110)는 하부에는 상형 금형이 설치되는 슬라이드 아답터(120)이 형성된다.

상기 슬라이드 아답터(120)는 금속 블럭 형태를 갖는 구조물로서, 테두리부가 슬라이드(110) 본체에 결합되어 슬라이드(110) 본체와 함께 상하 작동된다.

또한, 평면 방향에서 바라보았을 때, 행과 열 방향으로 균일하게 분포되도록 복수의 핀홀(121)들이 천공되고, 상기 천공된 각각의 핀홀에는 쿠션핀(130)들이 상하 작동이 가능하게 내삽된다.

또한, 상기 슬라이드 아답터(120) 저면에는 상형 금형을 설치하기 위한 아답터홀(123)들이 형성된다.

그리고, 상기 슬라이드 아답터(120) 상부에는 쿠션 핀(130) 상단과 맞닿아 프레스 압력이 상하 전달되도록 핀 플레이트(140)가 설치된다.

상기 핀플레이트(140)는 슬라이드 아답터(120)나 슬라이드(110) 본체에 고정되지 않고 분리된 상태로 설치되는 것으로서 상하 방향으로의 유동이 가능하다.

이때, 상기 슬라이드 아답터(120)와 핀 플레이트(140) 사이에 쿠션 플레이트(170)가 더 설치될 수 있는데, 상기 쿠션 플레이트(170)는 쿠션 핀(130)과 맞닿는 면이 막혀있어서, 쿠션 핀(130)으로 전달되는 프레스압에 의해 들어 올려지며, 이때의 압력은 상부의 핀 플레이트(140)와 에어 벨로우즈 어셈블리(160)로 전달된다.

그리고, 상기 핀 플레이트(140) 상부에는 완충 공간(150)이 형성되며, 상기 완충 공간(150)내에는 복수의 에어 벨로우즈 어셈블리(160)를 바둑판 형태로 배열하여 설치한다.

이때, 에어 벨로우즈 어셈블리(160)의 하부는 핀 플레이트(140) 상면에 결합되고, 에어 벨로우즈 어셈블리(160)의 상부는 슬라이드(110) 본체측에 결합되는데, 에어 벨로우즈 어셈블리(160)의 상부가 본체측에 결합되어 움직임이 고정되는데 반해 하부는 핀 플레이트(140)의 상하 움직임에 따라 함께 연동하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 에어 벨로우즈 어셈블리의 확대도이다.

도 3을 참조하여 상기 에어 벨로우즈 어셈블리(160)의 세부 구성에 대해 살펴보면, 본 발명의 에어 벨로우즈 어셈블리(160)는 크게 에어 벨로우즈(161), 상부캡(162), 하부캡(163), 기밀 결합 수단(164), 에어 공급부(166)로 구성된다.

먼저, 상기 에어 벨로우즈(161)는 확장 구간(161a)과 수축 구간(161b)이 길이 방향을 따라 반복되는 주름관 형태로 제작된다. 주름관은 내구성이 강한 연성의 금속 재질로 제작하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수축 구간(161b)의 외경에 지지링(161c)이 결합되는데, 상기 지지링(161c)은 에어 벨로우즈(161)가 내부 공기압에 의해 횡방향으로 팽창되어 변형되는 것을 억제하는 역할을 한다.

그리고, 상기 에어 벨로우즈(161)의 상하측 단부는 결합단부로서의 역할과 형상을 제공하는데, 에어 벨로우즈(161)의 상하측 단부를 외측 방향으로 돌출시켜 테두리를 따라 연속되는 환형의 걸림 돌기부(161d)를 형성한다.

상기 에어 벨로우즈(161)의 상부에는 상부캡(162)이 맞닿아 내부의 기밀이 가능한 상태로 결합된다.

또한, 상기 에어 벨로우즈(161)의 하부에는 하부캡(163)이 맞닿아 내부의 기밀이 가능한 상태로 결합된다.

이때, 상기 상부캡(162) 및 하부캡(163)은 원형의 판 형상으로 제작되며, 외주연 둘레에 볼트 체결공(162a)(163a)이 등 간격 배치 형성된다.

상기 상부캡(162) 및 하부캡(163)과 에어 벨로우즈(161) 사이는 기밀 결합 수단(164)을 이용해 결합하게 되는데, 상기 기밀 결합 수단(164)은 도 3의 확대도에서 보는 바와 같이 에어 벨로우즈(161)의 걸림 돌기부(161d)와 대합되는 대향 돌기(164a)를 형성한다.

상기 대향 돌기(164a)를 이용해 에어 벨로우즈(161) 걸림 돌기부(161d)에 대합되도록 끼운 후, 볼트부재(165)를 이용해 상부캡(162) 또는 하부캡(163)에 체결한다.

이때, 상기 기밀 결합 수단(164)에는 볼트 관통공(164b)이 형성되며, 상부캡(162) 및 하부캡(163)에 형성된 볼트 체결공(162a)(163a)의 개수에 맞춰 원형 방향으로 조립됨으로써, 상부캡(162) 및 하부캡(163)과 에어벨로우즈(161) 사이가 기밀 가능한 상태로 결합된다.

또한, 상기 기밀 결합 수단(164)은 "U"자 형상의 곡률을 제공함으로써, 일종의 스프링 와셔 역할을 수행할 수 있다. 예컨대, 볼트 부재(165)의 체결시 체결력에 의한 탄성 변형이 이루어짐과 아울러 탄성 복원력이 지속 작용되도록 함으로써, 볼트 부재(165)의 너트 풀림 현상을 방지할 수 있고, 상부캡(162) 및 하부캡(163)과 에어 벨로우즈(161) 사이의 기밀 결합 상태가 헐거워지는 것을 방지할 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 에어 벨로우즈 어셈블리의 평면 배치도이다.

도 4를 참조하면, 각각의 에어 벨로우즈 어셈블리(160)는 형압 대상물의 전체 면적에 대해 고르게 압력이 분포되도록 총 10개가 2열 배치되도록 한 것임을 알 수 있다.

물론, 에어 벨로우즈 어셈블리(160)의 설치 개수와 크기, 배치 형태는 이와 같은 목적에 기인하여 다양한 형태의 변형이 있을 수 있다.

그리고, 본 발명은 완충 공간(150)을 수직방향으로 가로질러 슬라이드 아답터(120)와 슬라이드(110) 사이에 복수의 가이드 포스트(180)가 설치되고, 상기 가이드 포스트(180)에 관통되는 핀플레이트(140) 및 에어 벨로우즈 어셈블리(160)의 상하 이동이 안내되도록 할 수 있는데, 각각의 가이드 포스트(180)가 설치되는 위치는 대략 도 4에서 보는 바와 같다.

도 4에서 가이드 포스트(180)의 설치 위치를 에어 벨로우즈 어셈블리(160)와 에어벨로우즈 어셈블리(160) 사이의 4곳에 위치되도록 하고 있는 것을 볼 수 있는데, 이는 핀 플레이트(140) 전체에 가해지는 압력의 균형이 이루어질 수 있는 위치를 임의로 선정한 것이며, 이는 형압 대상물의 형상과 구조, 압력 분포에 따라 배치를 달리 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 가이드 포스트(180)과 접촉하는 핀 플레이트(140)의 관통홀 내측에 베어링 부재(181)를 설치하여 가이드 포스트(180) 및 핀 플레이트(140) 사이의 마찰과 마모 현상을 방지할 수 있다.

이때, 상기 베어링 부재(181)는 오일리스 베어링이 사용될 수 있다.

그리고, 본 발명은 에어 벨로우즈 어셈블리(160)의 수축 운동 이후 신속한 복원을 위한 보조 엑츄에이터(190)를 더 형성할 수 있다.

예컨대, 형압 작업시 에어 벨로우즈 어셈블리(160) 측에는 쿠션핀(130)을 통해 쿠션압이 가해지게 되며, 댐퍼 역할을 하는 에어 벨로우즈(161)의 수축이 이루어지게 되는데, 형압 작업후, 슬라이드(110)이 상승함과 동시에, 보조 엑츄에이터(190)가 작동하여 핀 플레이트(140)를 슬라이드 아답터(120) 측으로 밀어서 핀 플레이트(140)와 결합된 에어 벨로우즈(161)의 단부가 함께 펼쳐져 신속하게 원래의 형상대로 복원되도록 하는 보조 역할을 수행하게 된다.

이때, 상기 보조 엑츄에이터(190)는 공압 또는 유압 실린더의 형태일 수 있는데, 이 경우, 실린더 몸체가 핀 플레이트(140)측에 결합되고, 피스톤 로드측이 슬라이드 아답터(120)측에 결합된 상태로 전진과 후진을 반복 작동하도록 하여 핀 플레이트(140)측과 슬라이드 아답터(120)측을 인위적으로 밀착시킬 수 있게 된다.

이와는 반대의 형태로는, 실린더 몸체를 슬라이드 본체측에 결합하고, 피스톤 로드를 핀 플레이트측에 결합하여 전진과 후진을 반복 작동하도록 할 수 있다.

그리고, 본 발명은 상기 에어 벨로우즈(161)의 내부에 압축 공기를 공급시켜 내부 압력이 조절되도록 하는 에어 공급부(166)를 더 형성할 수 있는데, 상기 에어 공급부(166)는 도 4에서 보는 바와 같이 각각의 에어 벨로우즈 어셈블리(160)에 개별 설치되도록 하는데, 도 3에서 보는 바와 같이 하부캡(163)의 저면에 별도의 공간을 확보하여 에어 노즐 및 관로를 형성할 수 있다.

본 발명은 프레스의 슬라이드에 완충 공간을 형성하고, 상기 완충 공간 내에는 복수의 에어 벨로우즈 어셈블리를 복수의 행과 열을 맞춰 바둑판 형태로 배열 설치함으로써, 프레스 압력이 균일하게 분포되도록 하여 정밀 가공 작업이 가능하고, 프레스 작업시에 발생하는 충격을 완충시켜 고가의 프레스 장비를 안전하게 관리하는 것은 물론, 보조 엑츄에이터를 통해 에어 벨로우즈 어셈블리의 수축 운동 이후 신속한 복원을 돕도록 함으로써, 프레스 작업의 신속성을 보장할 수 있고, 이는 생산성을 향상할 수 있는 이점을 제공하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

110: 슬라이드 120: 슬라이드 아답터
121: 핀홀 123: 아답터홀
130: 쿠션 핀 140: 핀 플레이트
150: 완충 공간 160: 에어 벨로우즈 어셈블리
161: 에어 벨로우즈 161a: 확장 구간
161b: 수축 구간 161c: 지지링
161d: 걸림 돌기부 162: 상부캡
162a: 볼트 체결공 163: 하부캡
163a: 볼트 체결공 164: 기밀 결합 수단
164a: 대향 돌기 164b: 볼트 관통공
165: 볼트 부재 166: 에어 공급부
170: 쿠션 플레이트 180: 가이드 포스트
181: 베어링 부재 190: 보조 엑츄에이터

Claims (5)

1. 프레스의 슬라이드(110) 하부에 상형 금형이 설치되는 슬라이드 아답터(120)가 형성되고, 상기 슬라이드 아답터(120)에는 상형 금형에 연결되어 수직방향 연동되는 복수의 쿠션 핀(130)들이 내삽되며, 상기 슬라이드 아답터(120) 상부에는 쿠션 핀(130) 상단과 맞닿아 프레스 압력이 상하 전달되도록 핀 플레이트(140)가 설치되고, 상기 핀 플레이트(140) 상부에 완충 공간(150)이 형성되며, 상기 완충 공간(150)내에는 복수의 에어 벨로우즈 어셈블리(160)를 복수의 행과 열을 맞춰 바둑판 형태로 배열 설치하는 것을 특징으로 하는 프레스의 슬라이드 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 슬라이드 아답터(120)와 핀 플레이트(140) 사이에 쿠션 플레이트(170)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 프레스의 슬라이드 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 완충 공간(150)을 수직 방향으로 가로질러 슬라이드 아답터(120)과 슬라이드(110) 사이에 복수의 가이드 포스트(180)가 설치되고, 상기 가이드 포스트(180)에 관통되는 핀 플레이트(140) 및 에어 벨로우즈 어셈블리(160)의 상하 이동이 안내되도록 하는 것을 특징으로 하는 프레스의 슬라이드 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 에어 벨로우즈 어셈블리(160)의 수축운동 이후 신속한 복원을 위한 보조 엑츄에이터(190)를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 프레스의 슬라이드 장치.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에어 벨로우즈 어셈블리(160)는,
   주름관 형태의 내부에 공기가 충진되는 에어 벨로우즈(161);
   상기 에어 벨로우즈(161)의 상부를 밀폐하는 상부캡(162);
   상기 에어 벨로우즈(161)의 하부를 밀폐하는 하부캡(163);
   상기 상부캡(162) 및 하부캡(163)과 에어 벨로우즈(161) 사이를 기밀 가능하게 결합하는 기밀 결합 수단(164); 및
   상기 에어 벨로우즈(161)의 내부에 압축 공기를 공급시켜 내부 압력이 조절되도록 하는 에어 공급부(166);를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스의 슬라이드장치.

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