KR20210043201A - 금형장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금형장치에 관한 것으로, 블랭크를 가공하고, 교체 가능한 하부펀치부와, 하부펀치부에 장착되고 블랭크가 안착되며, 교체 가능한 하부금형부와, 하부금형부의 상방에 배치되어 블랭크를 가공하고, 성형물과 대응되도록 교체 가능한 상부금형부를 포함하여, 금형 제조비용과 유지비용을 절감할 수 있다.

Description

금형장치{MOLDING DEVICE}
본 발명은 금형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 성형물과 대응되는 가공부위를 교체 사용하여 성형비용과 유지비용을 절감할 수 있는 금형장치에 관한 것이다.
일반적으로 금형장치는 상부금형과 하부금형이 이동되어 소재를 가공한다. 상부금형과 하부금형에는 소재를 가공하여 성형물을 제작하기 위한 틀이 일체로 형성된다.
그러나, 성형물 형상이 변경되는 경우, 기존의 상부금형과 하부금형은 재활용할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2019-0056899호(2019.05.27. 공개, 발명의 명칭 : 금형 장치)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 성형물과 대응되는 가공부위를 교체 사용하여 성형비용과 유지비용을 절감할 수 있는 금형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 금형장치는: 블랭크를 가공하고, 교체 가능한 하부펀치부; 상기 하부펀치부에 장착되고, 상기 블랭크가 안착되며, 교체 가능한 하부금형부; 및 상기 하부금형부의 상방에 배치되어 상기 블랭크를 가공하고, 성형물과 대응되도록 교체 가능한 상부금형부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부펀치부는 펀치다이부; 및 상기 펀치다이부에 조립되고, 상방으로 돌출되어 상기 하부금형부를 관통하는 펀치돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 펀치돌기부는 상기 성형물과 대응되도록 복수개가 조립되는 것을 특징으로 한다.
상기 하부금형부는 상기 펀치다이부에 안착되고, 상기 펀치돌기부가 관통되는 하부베이스부; 및 상기 하부베이스부에 장착되고, 상기 펀치돌기부가 관통되며, 상기 블랭크를 지지하는 하부지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부금형부는 상기 하부펀치부에 안착되는 상부본체부; 상기 상부본체부에 장착되고 길이가 가변되는 상부작동부; 및 상기 상부작동부에 장착되어 높이가 조절되고, 상기 블랭크를 가압하는 상부성형부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부성형부는 상기 성형물과 대응되도록 복수개가 조립되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 금형장치는: 상기 상부금형부에 장착되어 상기 상부금형부를 이동시키는 이송부; 및 상기 상부금형부에 자기력을 제공하여 상기 상부금형부에 상기 성형물이 부착되도록 유도하는 자력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 금형장치는 성형물 형상에 따라 기본틀은 그대로 사용하고 기본틀에 장착되는 성형부위는 교체 사용함으로써, 금형 제조비용과 유지비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부펀치부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부금형부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부금형부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착부와 이송부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 금형장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치의 분해도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치(1)는 하부펀치부(10)와, 하부금형부(20)와, 상부금형부(30)를 포함한다.
하부펀치부(10)는 블랭크(100)를 가공하고, 교체 가능하다. 일예로, 하부펀치부(10)는 지면과 같은 고정물에 장착되고, 블랭크(100)의 저면을 압박하여 성형물(200)로 가공할 수 있다. 하부펀치부(10)는 일부를 재활용하고, 블랭크(100)를 가공하는 부분만 성형물(200)의 형상에 따라 교체 가능할 수 있다.
하부금형부(20)는 하부펀치부(10)에 장착되고, 블랭크(100)가 안착되며, 교체 가능하다. 일예로, 하부금형부(20)의 상측에는 블랭크(100)가 안착되고, 하부펀치부(10)는 블랭크(100) 가공을 위해 하부금형부(20)를 관통할 수 있다. 하부금형부(20)는 일부를 재활용하고, 블랭크(100)를 가공하는 부분만 성형물(200)의 형상에 따라 교체 가능할 수 있다.
상부금형부(30)는 하부금형부(20)의 상방에 배치되어 블랭크(100)를 가공하고, 성형물(200)과 대응되도록 교체 가능하다. 일예로, 상부금형부(30)는 블랭크(100)의 상측을 압박하여 성형물(200)로 성형되도록 가공할 수 있다. 상부금형부(30)는 일부를 재활용하고, 블랭크(100)를 가공하는 부분만 성형물(200)의 형상에 따라 교체 가능할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부펀치부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하부펀치부(10)는 펀치다이부(11)와 펀치돌기부(12)를 포함한다.
펀치다이부(11)는 지면과 같은 평탄면에 안착된다. 일예로, 펀치다이부(11)는 평탄면에 안착되는 다이판부(111)와, 다이판부(111)의 모서리 지점에서 상방으로 연장되어 상부금형부(30)를 지지하는 다이지지부(112)를 포함할 수 있다. 이러한 펀치다이부(11)는 성형물(200)의 형상과 무관하게 재사용 가능하다.
펀치돌기부(12)는 펀치다이부(11)에 조립되고, 상방으로 돌출되어 하부금형부(20)를 관통한다. 일예로, 펀치돌기부(12)는 펀치다이부(11)에 장착되는 하나 이상의 돌기지지부(121)와, 돌기지지부(121)의 상측에 결합되는 돌기스틸부(122)를 포함할 수 있다. 돌기지지부(121)는 다양한 방식으로 펀치다이부(11)에 결합될 수 있으며, 돌기스틸부(122)는 블랭크(100) 보다 높은 강도를 갖는 금속소재를 사용하여 블랭크(100) 성형 과정 중 변형되는 것을 방지할 수 있다.
펀치돌기부(12)는 성형물(200)과 대응되도록 복수개가 조립된다. 일예로, 돌기지지부(121)는 성형물(200)과 대응되도록 복수개가 서로 조립될 수 있고, 조립 완료된 상태에서 펀치다이부(11)에 장착될 수 있다. 하나의 돌기스틸부(122)는 성형물(200)과 대응되는 형상을 하여 조립된 돌기지지부(121)의 상측에 장착될 수 있다. 그 외, 복수개의 돌기스틸부(122)는 조립되는 각각의 돌기지지부(121)에 장착될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부금형부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하부금형부(20)는 하부베이스부(21)와, 하부지지부(22)를 포함한다.
하부베이스부(21)는 펀치다이부(11)에 안착되고, 펀치돌기부(12)가 관통된다. 일예로, 하부베이스부(21)는 펀치다이부(11)의 상측에 안착되고 볼트 결합될 수 있으며, 그 외 다양한 방식으로 결합 및 분리 가능하다. 하부베이스부(21)는 펀치다이부(11)에 결합되는 베이스판부(211)와, 베이스판부(211)의 가장자리에서 상방으로 연장되어 내측으로 수납이 가능한 베이스테두리부(212)를 포함할 수 있다. 하부베이스부(21)는 다양한 형상을 갖는 펀치돌기부(12)가 관통 가능하여 호환 가능하도록 성형물(200) 보다 큰 베이스홀부(219)가 형성될 수 있다. 이러한 하부베이스부(21)는 성형물(200)의 형상과 무관하게 재사용 가능하다.
하부지지부(22)는 하부베이스부(21)에 삽입되어 장착 상태를 유지하도록 조립되고, 펀치돌기부(12)가 관통되며, 블랭크(100)를 지지한다. 일예로, 하부지지부(22)는 하부베이스부(21)에 장착되는 복수개의 지지받침부(221)와, 지지받침부(221)의 상측에 결합되는 지지스틸부(222)를 포함할 수 있다. 지지받침부(221)는 다양한 방식으로 하부베이스부(21)에 결합될 수 있으며, 지지스틸부(222)는 블랭크(100) 보다 높은 강도를 갖는 금속소재를 사용하여 블랭크(100) 성형 과정 중 변형되는 것을 방지할 수 있다.
하부지지부(22)는 성형물(200)과 대응되는 형상을 갖는 펀치돌기부(12)가 관통하도록 중앙부에 홀이 형성된다. 일예로, 지지받침부(221)는 복수개가 서로 조립되어 중앙부에 홀을 형성할 수 있고, 지지스틸부(222)는 조립된 지지받침부(221)의 상측에 장착될 수 있다. 그 외, 지지스틸부(222)는 조립되는 각각의 지지받침부(221)에 장착될 수 있다.
한편, 하부가이드부(23)는 하부지지부(22)에 장착되어 안착된 블랭크(100)의 좌우 유동을 제한할 수 있다. 일예로, 하부가이드부(23)는 지지받침부(221)의 가장자리에 결합되고 상기 지지스틸부(222) 방향으로 연장되는 복수개의 제1가이드부(231)와, 제1가이드부(231)의 단부에서 상방으로 연장되고, 블랭크(100)를 하바 이동을 안내하는 제2가이드부(232)를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부금형부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상부금형부(30)는 상부본체부(31)와, 상부작동부(32)와, 상부성형부(33)를 포함한다.
상부본체부(31)는 하부펀치부(10)에 안착된다. 일예로, 상부본체부(31)는 본체상판부(311)와, 본체상판부(311)의 모서리 지점에서 하방으로 연장되어 다이지지부(112)에 안착되는 본체지지부(312)를 포함할 수 있다. 이러한 상부본체부(31)는 성형물(200)의 형상과 무관하게 재사용 가능하다.
상부작동부(32)는 상부본체부(31)에 장착되고 길이가 가변된다. 일예로, 상부작동부(32)는 유압에 의해 자체 길이가 조절될 수 있다.
상부성형부(33)는 상부작동부(32)에 장착되어 높이가 조절되고, 블랭크(100)를 가압한다. 일예로, 상부성형부(33)는 상부작동부(32)와 결합되는 상부홀더부(331)와, 상부홀더부(331)의 하측에 결합되는 상부스틸부(333)를 포함할 수 있다. 상부스틸부(332)는 블랭크(100) 보다 높은 강도를 갖는 금속소재를 사용하여 블랭크(100) 성형 과정 중 변형되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 상부스틸부(332)는 중앙부가 돌기스틸부(122)와 대응되는 형상을 하고, 가장자리가 지지스틸부(222)와 대응되는 형상을 할 수 있다.
상부성형부(33)는 성형물(200)과 대응되도록 복수개가 조립된다. 일예로, 상부홀더부(331)는 하나로 이루어지거나 복수개가 조립되어 틀을 형성할 수 있다. 그리고, 상부스틸부(332)는 상부홀더부(331)의 저면에 결합되어 블랭크(100)와 접촉될 수 있다. 상부스틸부(332)는 하나의 판재로 이루어져 상부홀더부(331)에 결합될 수 있다. 그 외, 상부스틸부(332)는 각각의 상부홀더부(331)에 장착되도록 나누어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착부와 이송부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치(1)는 이송부(40)와 자력부(50)를 포함한다.
이송부(40)는 상부금형부(30)에 장착되고, 상부금형부(30)를 이동시킨다. 일예로, 이송부(40)는 상부금형부(30)의 상방에 가설되는 이송레일부(41)와, 이송레일부(41)를 따라 이동되는 이송본체부(42)와, 이송본체부(42)에 형성되고 상부금형부(30)와 결합되는 이송조절부(43)를 포함할 수 있다. 이송조절부(43)는 유압에 의해 자체 길이가 조절되어 상부금형부(30)의 높이를 조절할 수 있다.
자력부(50)는 상부금형부(30)에 자기력을 제공하여 상부금형부(30)에 성형물(200)이 부착되도록 유도한다. 일예로, 자력부(50)는 이송본체부(42)에 장착되어 전원을 인가하는 자력인가부(51)와, 자력인가부(51)에 일단부가 연결되어 길이 변화가 가능하며 전원을 전달하는 자력전달부(52)와, 자력전달부(52)에 연결되고 상부스틸부(332)와 접촉되며, 전원이 인가되면 자기력을 생성하는 자력생성부(53)를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
펀치다이부(11)에 펀치돌기부(12)를 조립하고, 펀치다이부(11)에 하부베이스부(21)를 장착한다. 그리고, 하부베이스부(21)에는 하부지지부(22)를 조립한다. 한편, 상부본체부(31)에 형성되는 상부작동부(32)에는 상부성형부(33)가 장착된다. 이때, 펀치돌기부(12)는 하부지지부(22)를 관통한다.
상기한 상태에서 하부지지부(22)에 블랭크(100)를 투입하면, 상대적으로 고점을 형성하는 펀치돌기부(12)가 블랭크(100)의 저면을 지지하고, 하부가이드부(23)에 의해 블랭크(100)의 좌우 유동이 제한된다.
블랭크(100)가 하부지지부(22)에 투입되면, 이송조절부(43)의 길이가 늘어나 상부본체부(31)는 펀치다이부(11)에 안착된다.
상부본체부(31)가 펀치다이부(11)에 안착되면, 상부작동부(32)가 작동되어 상부성형부(33)가 하방 이동된다. 상부성형부(33)가 하방 이동되면서 블랭크(100)를 가압하면, 블랭크(100)는 상부성형부(33)와 펀치돌기부(12)에 의해 가압되어 성형물(200)로 성형된다.
성형물(200) 성형이 완료되면, 상부성형부(33)는 상방 이동되고, 이송조절부(43)의 길이가 줄어들어 상부본체부(31)는 펀치다이부(11)에서 상방으로 이동된다. 이때, 자력부(50)가 작동되어 상부성형부(33)에는 자기력이 생성됨으로써, 상부성형부(33)에 성형된 성형물(200)이 상부성형부(33)에 부착된 상태를 유지한다.
성형물(200)이 부착된 상태에서 이송본체부(42)는 이송레일부(41)를 따라 이동되고, 후공정에 도달하면 이송조절부(43)의 길이가 늘어나 상부본체부(31)가 하방 이동되고, 자력부(50)의 자기력이 제거되어 안착부(60)에 성형물(200)이 안착된다.
한편, 성형물(200)의 형상이 달라지는 경우, 성형물(200)의 형상에 따라 핀치돌기부(12)와, 하부지지부(22)와, 상부성형부(33)를 변경 또는 교체하고, 다른 부품들은 재활용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치는 성형물(200) 형상에 따라 기본틀은 그대로 사용하고 기본틀에 장착되는 성형부위는 교체 사용함으로써, 금형 제조비용과 유지비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 하부펀치부 11 : 펀치다이부
12 : 펀치돌기부 20 : 하부금형부
21 : 하부베이스부 22 : 하부지지부
30 : 상부금형부 31 : 상부본체부
32 : 상부작동부 33 : 상부성형부
40 : 이송부 41 : 이송레일부
42 : 이송본체부 43 : 이송조절부
50 : 자력부 51 : 자력인가부
52 : 자력전달부 53 : 자력생성부

Claims (7)

  1. 블랭크를 가공하고, 교체 가능한 하부펀치부;
    상기 하부펀치부에 장착되고, 상기 블랭크가 안착되며, 교체 가능한 하부금형부; 및
    상기 하부금형부의 상방에 배치되어 상기 블랭크를 가공하고, 성형물과 대응되도록 교체 가능한 상부금형부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 하부펀치부는
    펀치다이부; 및
    상기 펀치다이부에 조립되고, 상방으로 돌출되어 상기 하부금형부를 관통하는 펀치돌기부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 펀치돌기부는 상기 성형물과 대응되도록 복수개가 조립되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 하부금형부는
    상기 펀치다이부에 안착되고, 상기 펀치돌기부가 관통되는 하부베이스부; 및
    상기 하부베이스부에 장착되고, 상기 펀치돌기부가 관통되며, 상기 블랭크를 지지하는 하부지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 상부금형부는
    상기 하부펀치부에 안착되는 상부본체부;
    상기 상부본체부에 장착되고 길이가 가변되는 상부작동부; 및
    상기 상부작동부에 장착되어 높이가 조절되고, 상기 블랭크를 가압하는 상부성형부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 상부성형부는 상기 성형물과 대응되도록 복수개가 조립되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 상부금형부에 장착되어 상기 상부금형부를 이동시키는 이송부; 및
    상기 상부금형부에 자기력을 제공하여 상기 상부금형부에 상기 성형물이 부착되도록 유도하는 자력부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
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