KR101052942B1 - 포밍금형용 하금형 본체의 이격현상 방지구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정길이 이상을 유지하는 직사각형 형태의 평판 측면을 길이방향으로 절곡하는 프레스 포밍금형용 하금형 본체의 성형공간이 포밍작업 도중 상금형의 압력으로 발생하는 이격을 방지하도록 하는 포밍금형용 하금형 본체의 이격현상 방지구조에 관한 것이다.

즉 하홀더(17)와 하부연결판(18)을 순차적으로 적층 고정하고 중심부에 형성한 성형공간(16) 내부에 탄성체(15)와 위치조정나사(15a)에 의해 상하로 작동하는 패드(14)를 삽입하되 성형공간(16)의 폭 방향 양측 면의 상단부에 인서트(13)를 각각 고정하여 구비한 다이(11)를 프레스조방(4) 상부에 고정하여 구성한 하금형(10a)과, 상홀더(19)를 장착하고 상홀더(19) 하부로 펀치(12)를 고정하여 구성한 상금형(10b)으로 구분하여 구성하는 포밍금형(10)의 성형공간(16)의 하부에 다이(11)의 폭 방향으로 다이(11)를 연결하는 연결블록(20)을 성형공간(16)의 길이에 따라 하나 또는 다수 개를 다이(11)와 일체로 형성하고, 패드(14)의 하단 면에 연결블록(20)이 삽입되는 피난홈(30)을 연결블록(20)의 수량과 동일하게 형성하여 구성한 구조를 특징으로 하는 것이다.

프레스기, 포밍금형, 다이, 펀치, 철판절곡, 연결블록, 포밍공간

Description

포밍금형용 하금형 본체의 이격현상 방지구조{The gape prevention structure of a body for forming mold}

본 발명은 포밍금형용 하금형 본체의 이격현상 방지구조에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 일정길이 이상을 유지하는 직사각형 형태의 평판 측면을 길이방향으로 절곡하는 프레스 포밍금형용 하금형 본체(통상적으로 다이(Die) 라 칭함)의 성형공간이 포밍작업 도중 상금형의 압력으로 발생하는 이격(벌어짐)을 방지하도록 하는 포밍금형용 하금형 본체의 이격현상 방지구조에 관한 것이다.

통상적으로 평판의 한쪽 또는 양쪽의 일정면적이 굽혀지도록 하는 굽힘 작업을 함에 있어서 특히 굽혀지는 부위가 일정하지 않고 요철 또는 굴곡이 지거나 굽혀지는 각도가 일정하지 않고 서로 다르게 굽혀지도록 하는 등 모양이 복잡한 형태의 제품을 대량으로 생산하고자 할 때 제품형상을 유지하는 형틀을 상금형과 하금형을 결합하여 형성하는 통상의 포밍금형을 통상의 프레스기에 안착하여 평판을 포밍작업으로 성형하도록 하고 있다.

또한, 통상의 포밍금형은 프레스기(1)의 프레스조방(4) 상부에 고정하는 하홀더(17) 상부에 하부연결판(18)을 고정하고 그 상부로 중심부에 형성한 성형공간(16) 내부에 탄성체(15)와 위치조정나사(15a)에 의해 상하로 작동하는 패드(14)를 삽입하여 구비한 다이(11)을 안착하여 구성한 하금형(10a)과, 프레스기(1)의 슬라이드(3)에 상홀더(19)를 장착하고 그 하부로 펀치(12)를 고정하여 구성한 상금형(10b)으로 구분하여 구성하는 구조이며, 이때 포밍금형의 내구성을 향상하기 위해 펀치와 밀접한 위치의 성형공간(16)에 다이(11)의 재질보다 내구성이 강한 재질의 인서트(13)를 다이(11)에 고정하여 구성하는 것이 보편적인 통상의 포밍금형 구조이다.

상기와 같이 구성되는 통상의 포밍금형의 구조로 인해 일정한 길이를 유지하는 직사각형의 평판 측면을 절곡하기 위한 포밍금형은 다이와 펀치 및 패드의 길이가 직사각형의 평판 길이보다 길게 구성하여야함으로써 전체형상이 직사각형으로 이루어지게 됨에 따라 성형공간 또한 길게 구성되어 다이의 형상이 직사각형의 내부에 같은 비율의 직사각형의 성형공간을 유지하는 직사각형의 사각통 형상을 유지하게 되는 것이다.

이때, 상기와 같이 직사각형의 사각통 형상을 유지하는 다이로 구성되는 포밍금형은 평판을 절곡하기 위해 패드를 중심으로 하는 다이의 상부에 평판을 안착 한 다음 상금형의 펀치를 하강하여 평판을 패드 상단면과 펀치의 하단면으로 밀착 고정한 상태로 펀치를 하금형의 다이 내부에 형성한 성형공간으로 삽입하는 구조이므로 다이와 펀치 사이에 형성되는 포밍공간에 펀치의 측면과 다이의 성형공간의 측면에 평판의 측면이 밀착된 상태를 유지하여 평판이 절곡 변형되는 구조이다.

하지만, 더욱 정밀한 절곡을 위해 다이와 펀치가 결합하여 형성하는 포밍공간이 정밀도를 높이기 위해 평판의 두께와 유사하게 유지하도록 함으로써 펀치가 다이의 성형공간으로 삽입할 경우 펀치와 평판의 밀착에 의해 다이 중심부에 형성된 성형공간의 폭이 넓어지는 이격 현상이 발생하게 되며, 특히 성형공간의 길이가 길어질수록 다이의 응력이 약화하여 다이가 폭 방향 측면이 쉽게 외부로 돌출되면서 성형공간이 넓어지면서 포밍공간이 넓어지게 되므로 절골되는 평판의 절곡부위가 정밀하게 이루어지지 않는 문제점이 있게 되는 것이다.

이를 보완하고자 다이의 폭을 더욱 넓게 형성하여 다이의 내구성을 강화하여 다이의 변형을 방지하도록 하고 있으나 이는 생산하고자하는 제품의 크기에 비해 다이의 크기가 필요 이상 커지게 되어 포밍금형의 전체 사이즈가 커지면서 필요에 따라 프레스기의 크기 또한 커지게 되는 문제점이 발생하게 되거나 다이의 변형을 축소하기 위해 다이의 재질을 강도가 높은 재질로 구성하여 이격 현상이 방지하도록 하고 있으나 이 또한 포밍금형을 형성하기 위한 재료비 상승과 생산비용 상승으로 포밍금형의 비용을 증가시키는 새로운 문제점만을 발생시킬 뿐 포밍공정에서 발 생하는 다이의 이격 현상이 방지하지는 못하고 있음에도 포밍금형을 생산하는 생산업체나 포밍금형을 사용하여 제품을 생산하는 사용업체에서는 이에 대한 해결방안을 제시하지 못하고 있는 실정에 있다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위하여 개조한 것으로서, 다이 중심부에 형성하는 성형공간의 하부에 다이의 폭 방향으로 다이를 연결하는 연결블록을 다이와 일체로 형성하되 성형공간의 길이에 따라 하나 또는 다수 개를 형성하도록 구성함으로써, 포밍공정에서 펀치가 성형공간으로 삽입하여 다이에 압력을 가하더라도 연결블록에 의해 다이 측면의 굽힘을 방지하여 성형공간의 이격을 예방하도록 하여 작은 사이즈로도 정밀한 품질의 제품을 안정적으로 생산할 수 있도록 하는 포밍금형을 제공하여 위 관제를 해결하고자 하는 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 도면과 함께 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

프레스기의 프레스조방(4) 상부에 하홀더(17)와 하부연결판(18)을 순차적으로 적층 고정하고 중심부에 형성한 성형공간(16) 내부에 탄성체(15)와 위치조정나사(15a)에 의해 상하로 작동하는 패드(14)를 삽입하되 성형공간(16)의 폭 방향 양 측 면의 상단부에 인서트(13)를 각각 고정하여 구비한 다이(11)를 프레스조방(4) 상부에 고정하여 구성한 하금형(10a)과, 프레스기(1)의 슬라이드(3) 하부에 상홀더(19)를 장착하고 상홀더(19) 하부로 펀치(12)를 고정하여 구성한 상금형(10b)으로 구분하여 구성하는 포밍금형(10)에 있어서;

상기 성형공간(16)의 하부에 다이(11)의 폭 방향으로 다이(11)를 연결하는 연결블록(20)을 성형공간(16)의 길이에 따라 하나 또는 다수 개를 다이(11)와 일체로 형성하고, 패드(14)의 하단 면에 연결블록(20)이 삽입되는 피난홈(30)을 연결블록(20)의 수량과 동일하게 형성하여 구성한 구조를 특징으로 하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 포밍금형용 하금형의 이격 방지구조는 통상의 포밍금형 하금형을 구성하는 다이 중심부에 형성하는 성형공간 하단부에 다이의 폭 방향을 연결하는 연결블록을 일체로 형성하여 포밍공정에 상금형의 펀치가 성형공간 내부로 삽입할 때 발생하는 외부압력으로 인해 다이가 폭 방향으로 휘어지는 굽힘 현상을 방지하도록 함으로써, 펀치의 측면과 인서트 측면 사이에 유지되는 포밍공간에 이격이 발생하는 것을 방지하여 평판의 한쪽 또는 양측을 절곡하는 포밍공정이 정밀하게 이루어지도록 함으로써 생산품의 품질을 향상하여 고품질의 제품을 안정적으로 생산하도록 하는 것이다.

또한, 상기와 같이 연결블록을 형성하여 포밍공정 도중발생하는 외부 압력으로 인한 다이의 폭 방향 휘어짐을 방지하도록 함으로써, 다이의 폭 방향 측면을 구성하는 단면을 최소화하여 하금형의 전체 폭을 축소하여 포밍금형을 생산하기 위한 재료비와 생산시간을 절감할 뿐만 아니라 생산성을 향상할 수 있음은 물론 포밍금형의 작게 구성하여 적용하는 프레스기 또한 작은 규모로 구성할 수 있어 공간적 금전적인 부분을 비롯한 다양한 이점이 예상되는 그 기대되는 바가 매우 큰 효율적인 발명이다.

본 발명의 실시를 위해 적용하는 통상적인 포밍금형의 구체적인 내용과 상세한 설명은 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되어 그 상세한 기술과 설명은 생략하기로 한다.

도 9에 도시된 바와 같이 포밍작업을 위한 통상적인 프레스기(1)는 상부로부터 상금형(10b)을 고정하는 슬라이드(3)를 상하로 이동하는 실린더(2)와 하금형(10a)을 안착 고정하는 프레스조방(4)으로 구성됨에 따라 도 1과 도 3에 도시된 바와 같이 프레스조방(4) 상부에 고정하는 하홀더(17)와 하부연결판(18)을 순차적으로 적층 고정하고 중심부에 형성한 성형공간(16) 내부에 탄성체(15)와 위치조정나사(15a)에 의해 상하로 작동하는 패드(14)를 삽입하되 성형공간(16)의 폭 방향 양측 면의 상단부에 인서트(13)를 각각 고정하여 구비한 다이(11)를 하부연결 판(18) 상부에 고정하여 하금형(10a)을 구성하고, 프레스기(1)의 실린더(4) 하부에 장착고정한 슬라이드(3) 하부로 펀치(12)를 고정하여 상금형(10b)을 구성한 상태에서 실린더(2)를 하강하여 상금형(10b)의 펀치가 하금형(10a)의 패드(14) 상부를 밀면서 성형공간(16)으로 삽입하면서 평판의 필요로 하는 부위를 절곡하는 포밍작업이 완료되도록 하는 것으로 상기 성형공간(16)의 하부에 다이(11)의 폭 방향으로 다이(11)를 연결하는 연결블록(20)을 성형공간(16)의 길이에 따라 하나 또는 다수 개를 다이(11)와 일체로 형성하고, 패드(14)의 하단 면에 연결블록(20)이 삽입되는 피난홈(30)을 연결블록(20)의 수량과 동일하게 형성하여 구성한 구조를 특징으로 하는 것이다.

상기와 같이 구성되어 작동하는 본 발명의 포밍금형(10)은 종래의 통상적인 포밍금형과 전체적인 필요요소의 구성이 동일하면서도 도 2에 도시된 바와 같이 다이(11) 중심부에 형성하는 성형공간(16)의 하부 측에 폭 방향으로 분리된 다이(11)를 연결하는 연결블록(20)과 도 1에 도시된 바와 같이 패드(14)의 하단 면에 연결블록(20)이 삽입되어 피신하는 피난홈(30)을 각각 구성하도록 형성하여 종래의 통상적인 포밍금형의 구성과 기능이 확연히 차이 나도록 하는 구성이다.

이때, 본 발명의 구성요소인 연결블록(20)과 피난홈(30)의 구성 수량은 생산하고자하는 제품의 길이방향의 길이 및 길이와 폭의 비율에 따라 또는 생산하고자 하는 제품의 정밀도에 따라 다르게 설정하는 것으로 통상적으로 하나 또는 복수 이 상으로 구성하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기와 같이 통상적으로 구성되는 포밍금형(10)에 본 발명의 구성요소인 연결블록(20)만을 구성함으로도 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 연결블록(20)의 유무에 따른 다이(11) 구성 및 작용에 따른 이격 현상이 달라짐을 알 수 있다.

즉 도 7의 (가)에 도시된 바와 같이 다이(11)의 폭과 길이의 비율이 높을 경우 폭 방향의 다이(11)를 구성하는 단면적 작으면서 분리된 구조이므로 외부의 작은 외압으로도 폭 외부 방향으로 쉽게 휘어지게 되므로 성형공간(16)에 이격 현상(벌어짐 현상)이 발생하게 되어 생산하고자 하는 제품이 정밀하게 절곡되지 않아 품질이 저하되거나 불량이 발생하게 되는 것이다.

이를 보완하고자 도 7의 (나)에 도시된 바와 같이 다이(11)의 폭 방향의 단면을 넓게 구성하여 이격 현상을 방지하도록 할 수도 있으나 이는 다이(11)의 전체 크기가 커짐은 물론 이와 함께 구성되는 하홀더(17)와 프레스조방(4)의 사이즈 또한 다이(11)의 크기와 비례하여 커지게 되므로 하금형(10a) 자체의 크기를 크게 하여야 함에 따라 포밍금형(10)의 생산에 따른 재료비는 물론 생산비용과 유지 관리비용이 상승하게 되는 문제점이 발생하게 되는 것이다.

하지만, 도 7의 (다)에 도시된 바와 같이 본 발명의 구성요소인 연결블 록(20)만을 형성하는 것만으로도 성형공간(16)의 이격 현상을 방지할 수 있도록 하는 것으로서, 연결블록(20)을 다이(11)의 폭 방향 양 측면과 일체로 구성하는 것이 바람직할 것이다.

뿐만 아니라 패드(14)의 하단 면에 형성하는 피난홈(30)은 도 6에 도시된 바와 같이 연결블록(20)이 형성된 다이(11) 상단부에 구성되는 패드(14)가 상하 작동시 연결블록(20)에 다이(11)가 부딪히거나 밀착되는 것을 방지하기 위한 것으로 패드(14)의 중량을 감소하는 기능이 추가되는 것으로 피난홈(30)의 크기와 형성은 패드(14)의 내구성과 연결블록(20)과의 간섭에 영향이 없는 상태에서는 무관함을 알 수 있다.

상기와 같이 구성되어 작용하는 본 발명의 포밍금형(10)은 연결블록(20)과 피난홈(30) 만의 추가 구성으로도 평판(P)의 양측을 필요로 하는 만큼 절곡할 때, 도 6의 (가)에 도시된 바와 같이 패드(14)와 인서트(13) 상단부에 평판(P)을 안착시킨 상태에서 펀치(12)를 하강하면 펀치(12) 하단 면이 평판(P) 상부에 밀착하여 패드(14)와 펀치(12)의 밀착력으로 평판(P)을 고정한 상태에서, 도 6의 (나)에 도시된 바와 같이 계속 펀치를 하강하면 패드(14) 하단에 구비된 탄성체(15)가 압축되면서 패드(14)를 하강하면서 평판(P)의 중심부가 패드(14), 펀치(12)와 함께 성형공간(16)으로 삽입하면서 평판(P)의 양 측면이 인서트(13)의 측면과 펀치(12)의 측면에 형성되는 포밍공간(40)에 압축되어 굽혀지게 되는 것으로 이때, 펀치(12)에 의해 인서트(13)에 좌우 양측으로 압력이 가해지더라도 연결블록(20)에 의해 포밍공간(40)에 이격 현상이 발생하지 않게 되어 평판(P)이 정밀하게 형성되는 포밍공간(40)에 유지되어 안정적으로 포밍작업이 이루어지게 되는 것이다.

도 9의 미설명 부호 M은 프레스기를 조작하는 조작박스임.

이와 같이 프레스용 포밍금형은 큰 힘을 순간적으로 가하여 한 번의 공정으로 평판(P)을 필요로 하는 형상으로 절곡하는 포밍공정으로 순간적으로 가해지는 큰 힘이 포밍금형의 구성품이 변화되는 것을 최소화하여야만 포밍하고자 하는 부품의 절곡상태가 결정되어 제품의 품질에 영향을 미치게 되므로 이중 포밍금형의 구성상 가장 변화가 많은 다이(11)의 변화에 따라 포밍공간(40)의 이격 현상이 심화되어 본 발명의 이격 방지 구조로 인해 포밍금형(10) 자체의 크기를 최소화하면서도 고품질의 제품을 생산할 수 있도록 하는 포밍작업에 반드시 사용되어야할 매우 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 일부 분해 사시도.

도 2의 (가)(나)(다)는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 다이의 구성도.

도 3의 (가)(나)는 본 발명의 바람직한 작업상태를 도시한 정면도 작동 상태 단면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 포밍금형의 상/하금형이 분리된 상태를 도시한 측면의 단면 구성도.

도 5는 본 발명의 바람직한 포밍금형의 상/하금형이 결합한 상태를 도시한 측면의 단면 구성도.

도 6의 (가)(나)는 본 발명의 바람직한 포밍상태를 도시한 연결블록을 절단한 측면 단면구성 작동 예시도.

도 7은 다이의 평면 상태를 도시한 평면예시도로서 (가)는 단면이 적은 통상의 다이 평면 구성도, (나)는 단면이 큰 통상의 다이 평면 구성도, (다)는 단면이 작은 연결블록을 형성한 본 발명의 바람직한 다이 평면 구성도.

도 8의 (가)(나)는 통상의 포밍금형에서 평판을 절곡하는 상태를 도시한 포밍공정 상태도.

도 9는 본 발명의 바람직한 포밍금형의 사용상태를 도시한 사용상태 예시도.

* 도면의 주요부분에 사용된 주요부호의 설명 *

1: 프레스기 2: 실린더

3: 슬라이드 4: 프레스조방

10: 포밍금형 10a: 하금형

10b: 상금형 11: 다이

12: 펀치 13: 인서트

14: 패드 15: 탄성체

15a: 위치조정나사 16: 성형공간

17: 하홀더 18: 하부연결판

19: 상홀더 20: 연결블록

30: 핀난홈 40: 포밍공간

P: 평판

Claims (1)

1. 프레스기의 프레스조방(4) 상부에 하홀더(17)와 하부연결판(18)을 순차적으로 적층 고정하고 중심부에 형성한 성형공간(16) 내부에 탄성체(15)와 위치조정나사(15a)에 의해 상하로 작동하는 패드(14)를 삽입하되 성형공간(16)의 폭 방향 양측 면의 상단부에 인서트(13)를 각각 고정하여 구비한 다이(11)를 프레스조방(4) 상부에 고정하여 구성한 하금형(10a)과, 프레스기(1)의 슬라이드(3) 하부에 상홀더(19)를 장착하고 상홀더(19) 하부로 펀치(12)를 고정하여 구성한 상금형(10b)으로 구분하여 구성하는 것을 포함하며;

   상기 성형공간(16)의 하부에 다이(11)의 폭 방향으로 다이(11)를 연결하는 연결블록(20)을 성형공간(16)의 길이에 따라 하나 또는 다수 개를 형성하고, 패드(14)의 하단 면에 연결블록(20)이 삽입되는 피난홈(30)을 연결블록(20)의 수량과 동일하게 형성하여 구성한 구조를 특징으로 하는 포밍금형용 하금형 본체의 이격현상 방지구조.

Images