KR101998868B1 - lower ram device for powder metallurgy a forming press - Google Patents

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Abstract

본 발명의 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치는 베이스프레임과, 하부금형부와, 금형 동작부와, 상부램과, 램 동작부 및 위치 감지부를 포함하여 이루어지며, 특히 상기 금형 동작부는 상기 위치 감지부에 의해 감지된 상부램의 위치에 따라 상기 하부금형부의 위치가 변경될 수 있도록 함과 더불어 상기 상부램의 이동 속도에 따라 상기 하부금형부의 이동 속도 역시 대응될 수 있도록 이루어짐을 특징으로 하며, 이로써 상부램 및 하부금형이 로터리 타입의 구조로 연동되는 것이 아니라 서로 개별 동작되면서도 서로의 이동 변위는 동기화될 수 있도록 한 것이다.A lower RAM device for a powder metallurgical pressing press according to the present invention comprises a base frame, a lower mold part, a mold operating part, an upper ram, a ram operating part and a position sensing part, The position of the lower mold part can be changed according to the position of the upper ram sensed by the upper ram, and the moving speed of the lower mold part can be made to correspond to the moving speed of the upper ram. The upper ram and the lower mold are not interlocked with each other in a rotary type structure, but the movable displacements of the upper and lower molds can be synchronized with each other.

Description

분말야금 성형 프레스용 하부램 장치{lower ram device for powder metallurgy a forming press}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a lower ram device for powder metallurgy forming presses,

본 발명은 프레스용 장치에 관련된 것으로써, 더욱 구체적으로는 상부램 및 하부금형이 로터리 타입의 구조로 연동되는 것이 아니라 서로 개별 동작되면서도 서로의 이동 변위는 동기화될 수 있도록 한 새로운 형태의 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치에 관련된 것이다.The present invention relates to a press apparatus, and more particularly, to a press apparatus in which a top mold and a bottom mold are not rotated in a rotary type structure, but a new type of powder metallurgical molding And a lower ram device for press.

일반적으로 분말야금(powder metallurgy)이라 함은 금속분말을 가압 성형하여 소결함으로써 목적하는 형태의 금속 제품을 얻는 기술이다.Generally, powder metallurgy is a technique of obtaining a metal product of a desired shape by press molding and sintering a metal powder.

이와 같은 분말야금 기술을 이용하는 프레스용 하부램 장치는 금속분말을 상하부램으로 압력을 가하여 원하는 형태로 성형하는 장치이며, 기계식 및 유압식 프레스 장치와 로터리식 프레스 장치가 주로 사용되고 있다.The lower RAM device for pressing using the powder metallurgy technology is a device for forming metal powder into a desired shape by applying pressure to upper and lower rams. Mechanical and hydraulic pressing devices and rotary pressing devices are mainly used.

여기서, 상기 로터리식 프레스 장치는 상부램과 하부에 위치되는 금형이 서로 상대되는 방향을 향해 동작되면서 서로 간의 사이에 충전되는 금속 분말을 가압하는 장치로써, 캠의 회전 운동을 복수의 링크로써 상부램 및 금형에 각각 제공하여 상기 금형 내에 공급된 금속 분말을 가압하도록 이루어지며, 이에 관련하여는 등록실용신안 제20-0209420호, 등록실용신안 제20-0205869호, 등록특허 제10-0509265호 등에 제시되고 있는 바와 같다. Here, the rotary press apparatus is a device for pressing metal powder charged between the upper and lower molds while being moved toward a direction in which the upper and lower rams are opposed to each other, And metal molds, respectively, so as to press the metal powder supplied in the mold. Regarding this, it is proposed in Registration Practice Model No. 20-0209420, Registered Utility Model No. 20-0205869, Registration No. 10-0509265, etc. As shown in FIG.

하지만, 전술된 종래 기술에 따른 로터리식 프레스용 하부램 장치의 경우 지속적인 작업 진행으로 인한 캠의 마모가 발생될 수밖에 없고, 이러한 캠의 마모가 발생되면 가압 부위의 편차가 발생되어 사실상 제품의 불량률이 높아졌던 문제점이 있었다.However, in the case of the conventional lower RAM device for rotary pressing according to the above-described conventional technology, the abrasion of the cam due to continuous operation is inevitably generated, and when the abrasion of the cam occurs, a deviation of the pressing portion occurs, There was a problem that it increased.

물론, 종래의 유압식 프레스용 하부램 장치의 경우는 캠을 이용하는 방식이 아니라 다양한 형태의 실린더를 이용하여 상부램과 하부 금형을 서로 반대의 방향에서 동작되도록 구성됨을 고려할 때 전술된 로터리식 프레스 장치의 단점이 보완될 수 있을 수도 있으나, 이러한 유압식 실린더의 경우는 동작 속도를 정밀하게 조절할 수가 없어서 상부램과 하부 금형의 동작 속도를 서로의 정확한 연동이 있을 정도로 일치시키기가 극히 어려웠던 문제점이 있다.Of course, in the case of the conventional lower ram device for a hydraulic press, the upper ram and the lower mold are operated in opposite directions by using various types of cylinders instead of using a cam, However, in the case of such a hydraulic cylinder, since the operating speed can not be precisely controlled, it is extremely difficult to match the operating speeds of the upper ram and the lower mold to each other so that they can be accurately interlocked with each other.

등록실용신안 제20-0209420호Registration Utility Model No. 20-0209420 등록실용신안 제20-0205869호Registration Utility Model No. 20-0205869 등록특허 제10-0509265호Patent No. 10-0509265

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 상부램 및 하부금형이 로터리 타입의 구조로 연동되는 것이 아니라 서로 개별 동작되면서도 서로의 이동 변위는 동기화될 수 있도록 한 새로운 형태의 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve various problems of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for operating the upper and lower molds, And to provide a lower ram device for a new type of powder metallurgical forming press.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치에 따르면 외관 몸체를 형성하는 베이스프레임; 상기 베이스프레임 내의 하부측 공간에 위치되면서 금속분말이 충전되는 캐비티가 형성되어 이루어진 하부금형부; 상기 하부금형부를 승강시키는 금형 동작부; 상기 베이스프레임 내의 상부측 공간에 위치되면서 상기 하부금형부를 향해 승강 동작되면서 상기 캐비티 내에 충전된 금속분말을 가압 성형하는 상부램; 상기 금형 동작부와는 별개로 동작되면서 상부램을 승강시키는 램 동작부; 상기 상부램의 승강 위치를 감지하는 위치 감지부;를 포함하며, 상기 금형 동작부는 상기 위치 감지부에 의해 감지된 상부램의 위치에 따라 상기 하부금형부의 위치가 변경될 수 있게 승강 동작 속도를 달리 조절하도록 이루어짐을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a lower ram device for powder metallurgical pressing, comprising: a base frame forming an outer body; A lower mold part formed in a lower side space of the base frame and having a cavity filled with a metal powder; A mold operating part for moving the lower mold part up and down; An upper ram disposed in the upper space of the base frame to move up and down toward the lower mold part to press-mold the metal powder filled in the cavity; A ram operation unit which is operated separately from the mold operation unit and raises and lowers the upper ram; And a position sensing unit that senses a position of the upper mold part and a position sensing part that senses a position of the upper mold part sensing the upper ram, .

여기서, 상기 금형 동작부는 속도 조절이 가능한 서보모터와, 상기 서보모터의 구동력을 전달받아 회전되도록 수직하게 세워진 상태로 설치되는 볼스크류와, 상단에는 하부금형부가 설치됨과 더불어 상기 볼스크류의 회전에 의해 볼스크류의 축 방향을 따라 승강되도록 이루어진 볼하우징부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Here, the mold operation unit includes a servomotor capable of controlling the speed, a ball screw installed vertically so as to be rotated to receive the driving force of the servomotor, and a lower mold unit disposed at an upper end thereof, And a ball housing part configured to move up and down along the axial direction of the ball screw.

또한, 상기 베이스프레임 내의 하부금형부의 저부측에는 가이드공이 관통 형성된 구획프레임이 구비됨과 더불어 상기 구획프레임의 가이드공에는 가이드부시가 결합 고정되며, 상기 금형 동작부의 볼하우징부는 상기 가이드부시의 지지를 받아 승강되면서 상기 하부금형부를 승강시키도록 구성됨을 특징으로 한다.A guide bush is fixedly coupled to the guide hole of the partition frame, and the ball housing of the mold operation part is supported by the guide bush, and the guide bush is supported by the guide bush. And the lower mold portion is lifted and lowered.

또한, 상기 금형 동작부의 볼하우징부는 상기 볼스크류를 따라 승강되도록 설치되는 볼하우징 및 상기 볼하우징의 상단에 구비되면서 상기 가이드부시를 관통하여 설치되는 가이드로드를 포함하여 이루어지며, 상기 가이드로드와 상기 가이드부시 간의 대향면에는 키홈에 형성됨과 더불어 상기 가이드부시에는 상기 가이드로드의 회전됨을 방지하도록 상기 키홈에 결합되는 키이가 구비되어 이루어짐을 특징으로 한다.The ball housing may include a ball housing installed to move up and down along the ball screw, and a guide rod provided at an upper end of the ball housing and installed through the guide bush. The guide bush is formed in a key groove on an opposite surface of the guide bush, and the guide bush is provided with a key coupled to the key groove to prevent rotation of the guide rod.

또한, 상기 램 동작부는 상기 베이스프레임의 상단에 회전 가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축을 구동시키는 구동모터와, 일단은 상기 회전축에 편심 결합됨과 더불어 타단은 상기 상부램에 기울어짐 가능하게 결합되면서 상기 회전축의 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 변환하여 상기 상부램을 승강시키는 커넥팅로드를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The ram operating part includes a rotating shaft rotatably mounted on an upper end of the base frame, a driving motor driving the rotating shaft, one end eccentrically coupled to the rotating shaft, and the other end tilted to the upper ram, And a connecting rod for converting the rotary motion of the rotary shaft into a linear reciprocating motion to raise and lower the upper ram.

또한, 상기 베이스프레임에는 상기 상부램의 양측으로 가이드레일이 구비되고, 상기 상부램은 그 양측에 위치되는 가이드레일의 안내를 받으면서 승강되도록 설치되며, 상기 위치 감지부는 상기 가이드레일 혹은, 베이스프레임에 상기 상부램의 승강 방향을 따라 설치되는 리니어 스케일과, 상기 상부램에 고정되면서 상기 리니어 스케일에 인접하게 위치된 상태로 이동되는 도그로 이루어짐을 특징으로 한다.Further, the base frame is provided with guide rails on both sides of the upper ram, and the upper ram is installed to be elevated and lowered while being guided by the guide rails positioned on both sides of the upper ram, and the position sensing unit is mounted on the guide rail or the base frame A linear scale installed along the lifting direction of the upper ram; and a dog fixed to the upper ram and moved to be positioned adjacent to the linear scale.

이상에서와 같이, 본 발명의 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치는 상부램 및 하부금형부가 로터리 타입의 구조로 연동되는 것이 아니라 서로 개별 동작되면서도 서로의 이동 변위 및 이동 속도가 동기화되면서 이동되며 분말야금 프레스 성형을 수행함에 따라 상부램과 하부금형부 간 가압 부위의 편차 발생이 방지됨과 더불어 제품의 불량 발생이 줄어들 수 있게 된 효과를 가진다.As described above, the lower ram device for a powder metallurgical pressing press according to the present invention is configured such that the upper ram and the lower mold are not rotated in a rotary type structure but are moved while being synchronized with each other in moving displacement and moving speed, By performing the press molding, it is possible to prevent the occurrence of a deviation in the pressing region between the upper ram and the lower mold portion, and to reduce the occurrence of defects in the product.

또한, 본 발명의 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치는 금형 동작부의 구조를 단순화하면서도 하부금형부의 동작상 간섭 발생이 발생되지 않는 볼너트 구조로 구성하면서도 이러한 볼너트 구조를 이루는 볼하우징이 베이스프레임 내의 구획프레임과 가이드부시 및 키이에 의해 동작상 지지를 받도록 구성함으로써 상기 하부금형부의 승강 동작 및 금형 동작부의 동작시 주위 구조물과의 간섭 발생이 방지된다는 효과를 가진다.In addition, the lower RAM device for powder metallurgical molding press of the present invention has a ball nut structure that simplifies the structure of the mold operating part and does not cause interference in operation of the lower mold part, It is possible to prevent the lower mold portion from being raised and lowered and interference with the surrounding structure during operation of the mold operating portion.

특히, 볼스크류는 양단을 지지하지 않고 가이드부시에 의해 지지를 받도록 이루어짐에 따라 상기 볼스크류의 상단측 지지를 위한 베어링 및 베어링블록의 설치 공간을 생략할 수 있어서 전체적인 프레스 장치의 크기를 최소화할 수 있게 된 효과를 가진다.Particularly, since the ball screw is supported by the guide bush without supporting both ends, the space for installing the bearing and the bearing block for supporting the upper end of the ball screw can be omitted, thereby minimizing the size of the entire press apparatus .

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치의 외관 구조를 설명하기 위해 서로 다른 방향에서 본 상태를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치를 정면에서 본 상태도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치의 내부 상태를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도
도 5는 도 4의 “A”부 확대도
도 6은 도 4의 “B”부 확대도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치 중 금형 동작부를 설명하기 위해 나타낸 요부 분해 사시도
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치 중 금형 동작부를 설명하기 위해 나타낸 요부 사시도
도 9 및 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치의 동작 상태를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a lower ram device for a powder metallurgical pressing press according to a preferred embodiment of the present invention,
3 is a front view of the lower ram device for powder metallurgical pressing press according to a preferred embodiment of the present invention
Fig. 4 is a cross-sectional view showing the internal structure of a lower ram device for a powder metallurgical pressing press according to a preferred embodiment of the present invention,
Fig. 5 is an enlarged view of " A &
6 is an enlarged view of " B &
7 is an exploded perspective view of a recessed portion for explaining a mold operation portion of a lower RAM device for a powder metallurgical molding press according to a preferred embodiment of the present invention.
8 is a perspective view illustrating a mold operating portion of a lower RAM device for a powder metallurgical pressing press according to a preferred embodiment of the present invention.
9 and 10 are cross-sectional views illustrating the operation of a lower ram device for a powder metallurgical pressing press according to a preferred embodiment of the present invention,

이하, 본 발명의 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치에 관련한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the lower ram device for powder metallurgical forming press of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10 attached hereto.

첨부된 도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치의 외관 구조를 설명하기 위해 서로 다른 방향에서 본 상태를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치를 정면에서 본 상태도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치의 내부 상태를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a lower ram device for a powder metallurgical pressing press according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of a lower ram device according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part for explaining the internal state of a lower RAM device for a powder metallurgical pressing press according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.

이들 도면에 도시된 바에 따르면 본 발명의 실시예에 따른 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치는 크게 베이스프레임(100)과, 하부금형부(200)와, 금형 동작부(300)와, 상부램(400)과, 램 동작부(500)와, 위치 감지부(600)를 포함하여 이루어지며, 특히 상기 금형 동작부(300)는 상기 위치 감지부(600)에 의해 감지된 상부램(400)의 위치에 따라 상기 하부금형부(200)의 위치가 변경될 수 있도록 함과 더불어 상기 상부램(400)의 이동 속도에 따라 상기 하부금형부(200)의 이동 속도 역시 대응될 수 있도록 이루어짐을 특징으로 한다.As shown in these drawings, the lower RAM device for a powder metallurgical forming press according to an embodiment of the present invention mainly includes a base frame 100, a lower mold part 200, a mold operation part 300, The mold operation part 300 includes the upper part of the upper ram 400 sensed by the position sensing part 600, The position of the lower mold part 200 can be changed according to the position of the upper mold part 200 and the moving speed of the lower mold part 200 can be matched with the moving speed of the upper ram 400. [ do.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail below for each configuration.

먼저, 상기 베이스프레임(100)은 본 발명의 실시예에 따른 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치의 외관 몸체를 형성하는 부위이다.First, the base frame 100 forms the outer body of the lower RAM device for a powder metallurgical pressing press according to an embodiment of the present invention.

이와 같은 베이스프레임(100)은 양측면을 이루는 측부벽(110) 및 상면을 이루는 상부벽(120)을 포함하여 이루어진 통체로 형성된다.The base frame 100 is formed of a cylindrical body including side walls 110 forming upper and lower surfaces and upper wall 120 forming the upper surface.

이와 함께, 상기 베이스프레임(100) 내의 저부측 공간에는 해당 부위를 상하로 구획하는 구획프레임(130)이 구비되고, 이러한 구획프레임(130)의 중앙에는 가이드공(131)이 관통 형성된다.In addition, a partition frame 130 for vertically dividing a corresponding part of the base frame 100 is formed in the bottom side space of the base frame 100. A guide hole 131 is formed at the center of the divided frame 130.

또한, 상기 가이드공(131)에는 원통형으로 이루어진 가이드부시(140)가 관통 설치되며, 이때 상기 가이드부시(140)의 상측 끝단에는 상기 구획프레임(130)의 상면에 접촉되면서 볼팅 체결되도록 외향 절곡된 확장단(141)이 형성되어 이루어진다.A cylindrical guide bush 140 is inserted through the guide hole 131. The guide bush 140 is bent at the upper end of the guide bush 140 to be in contact with the upper surface of the partition frame 130, An extension terminal 141 is formed.

다음으로, 상기 하부금형부(200)는 금속분말이 충전되는 캐비티(도시는 생략됨)가 형성되면서 후술될 상부램(400)과 협력하여 상기 금속분말이 가압 성형되도록 이루어진 부위이다.Next, the lower mold part 200 is formed with a cavity (not shown) filled with the metal powder, and the metal powder is press-formed in cooperation with the upper ram 400 to be described later.

상기 하부금형부(200)는 상기 베이스프레임(100) 내의 하부측 공간에 위치되면서 승강 가능하게 설치되어 이루어진다.The lower mold part 200 is installed in the lower space of the base frame 100 so as to be able to move up and down.

이때, 상기 하부금형부(200)는 단순히 하나로만 제공될 수도 있고, 첨부된 도면에서와 같이 둘 이상 복수로 이루어진 다단의 금형으로 제공될 수도 있다.At this time, the lower mold part 200 may be provided merely as a single mold, or may be provided as a multi-stage mold including two or more plural molds as shown in the accompanying drawings.

특히, 상기와 같은 다단의 금형으로 이루어지는 하부금형부(200)는 그 각각의 금형이 서로 겹쳐지도록 이동되거나 혹은, 서로 이격되도록 이동될 수 있게 구성된다.In particular, the lower mold part 200 comprising the multi-step molds is configured to move so that the respective molds are overlapped with each other or can be moved away from each other.

이와 같은 하부금형부(200)의 세부 구조는 제조하고자 하는 제품의 형상에 따라 달라질 수 있기 때문에 더욱 상세한 설명은 생략한다.Since the detailed structure of the lower mold part 200 may vary depending on the shape of the product to be manufactured, a detailed description thereof will be omitted.

다음으로, 상기 금형 동작부(300)는 상기 하부금형부(200)를 승강시키도록 동작되는 부위이다.Next, the mold operation part 300 is a part operated to move the lower mold part 200 up and down.

이와 같은 금형 동작부(300)는 하부금형부(200)의 승강 속도를 조절할 수 있도록 구성되어야 하며, 이를 위해 본 발명의 실시예에서는 상기 금형 동작부(300)가 서보모터(310)와, 볼스크류(320) 및 볼하우징부(330)를 포함하여 구성됨을 제시한다.The mold operation unit 300 may be configured to adjust the elevation speed of the lower mold unit 200. For this purpose, in the present embodiment, the mold operation unit 300 includes the servo motor 310, A screw 320 and a ball housing part 330. [

즉, 본 발명의 실시예에 따른 금형 동작부(300)는 서보모터(310)의 구동에 의한 볼스크류(320)의 회전으로 볼하우징부(330)가 상하 승강되면서 하부금형부(200)를 승강시키도록 구성됨에 따라 상기 하부금형부(200)는 안정적인 상하 방향으로의 승강 이동이 이루어지면서도 정밀한 속도 제어가 가능하도록 한 것이다.That is, in the mold operation part 300 according to the embodiment of the present invention, the ball housing part 330 is lifted up and down by the rotation of the ball screw 320 driven by the servo motor 310 to move the lower mold part 200 So that the lower mold part 200 can perform a precise speed control even when the upper mold part 200 is moved up and down stably.

여기서, 상기 서보모터(310)는 상기 베이스프레임(100)의 저부측 끝단에 위치되면서 후술될 위치 감지부(600)의 감지 정보를 근거로 한 동작 제어에 의해 속도가 조절되면서 구동되도록 구성된다.Here, the servo motor 310 is positioned at the bottom end of the base frame 100 and is configured to be driven while controlling the speed by operation control based on sensing information of a position sensing unit 600 to be described later.

또한, 상기 볼스크류(320)는 상기 베이스프레임(100) 내의 저부측 공간 중 중앙측 부위에 수직하게 세워진 상태로 설치되면서 상기 서보모터(310)의 구동력을 전달받아 회전되도록 구성된다. 이때, 상기 서보모터(310)와 볼스크류(320)는 타이밍벨트(311)로 연결되면서 서로 간의 정밀한 동력 전달이 이루어질 수 있도록 구성된다. 물론, 상기 서보모터(310)와 볼스크류(320)는 도시되지 않은 여타의 벨트나 체인 혹은, 기어 결합을 통한 동력 전달이 이루어지도록 구성될 수도 있다.The ball screw 320 is installed vertically on a central portion of a space on the bottom side of the base frame 100 and is configured to rotate by receiving the driving force of the servo motor 310. At this time, the servo motor 310 and the ball screw 320 are connected to each other by a timing belt 311 so that precise power transmission can be performed between them. Of course, the servo motor 310 and the ball screw 320 may be configured to transmit power through other belts, chains, or gears, not shown.

또한, 상기 볼하우징부(330)는 상기 볼스크류(320)의 회전에 의해 볼스크류(320)의 축 방향을 따라 승강되도록 이루어진 부위로써, 상기 볼스크류(320)가 관통되도록 설치됨과 더불어 상단에는 하부금형부(200)가 결합되어 이루어진다.The ball housing part 330 is configured to be moved up and down along the axial direction of the ball screw 320 by the rotation of the ball screw 320. The ball housing part 330 is installed to penetrate the ball screw 320, And the lower mold part 200 is coupled.

특히, 상기 볼하우징부(330)는 상기 가이드부시(140)의 지지를 받아 승강되면서 상기 하부금형부(200)를 승강시키도록 구성된다.Particularly, the ball housing part 330 is supported by the guide bushing 140 to move up and down the lower mold part 200.

이때, 상기 볼하우징부(330)는 상기 볼스크류(320)를 따라 승강되도록 설치되는 볼하우징(331) 및 상기 볼하우징(331)의 상단에 구비되면서 상기 가이드부시(140)를 관통하여 설치되는 가이드로드(332)를 포함하여 이루어지며, 상기 가이드로드(332)와 상기 가이드부시(140) 간의 대향면에는 키홈(333)에 형성됨과 더불어 상기 가이드부시(140)에는 상기 가이드로드(140)의 회전됨을 방지하도록 상기 키홈(333)에 결합되는 키이(142)가 구비되어 이루어진다. 이는 첨부된 도 5에 도시된 바와 같다.The ball housing unit 330 includes a ball housing 331 installed to move up and down along the ball screw 320 and a ball housing 331 installed at an upper end of the ball housing 331 to penetrate the guide bushing 140 And the guide bush 140 is formed with a key groove 333 on the opposite surface between the guide rod 332 and the guide bush 140. In addition, And a key 142 coupled to the key groove 333 to prevent rotation of the key. This is as shown in the attached FIG.

이와 함께, 상기 볼스크류(320)의 하단측 끝단 부위는 베어링(341)이 내장된 베어링블럭(340)에 회전 가능하게 설치되어, 상기 베어링블럭(340) 내의 베어링(341)에 의해 회전을 지지받도록 이루어진다. 이는 첨부된 도 6에 도시된 바와 같다.In addition, the lower end of the ball screw 320 is rotatably installed in a bearing block 340 having a bearing 341, and is supported by a bearing 341 in the bearing block 340 . This is as shown in Fig. 6 attached hereto.

다음으로, 상기 상부램(400)은 하부금형부(200)의 캐비티 내에 충전된 금속분말을 가압 성형하는 부위이다.Next, the upper ram 400 is a portion for press-molding the metal powder filled in the cavity of the lower mold part 200.

이와 같은 상부램(400)은 상기 베이스프레임(100) 내의 상부측 공간에 위치되면서 상기 하부금형부(200)를 향해 승강 동작되도록 설치된다.The upper ram 400 is installed in the upper side space of the base frame 100 to move up and down toward the lower mold part 200.

특히, 상기 베이스프레임(100)에는 상기 상부램(400)의 양측으로 가이드레일(150)이 구비되고, 상기 상부램(400)은 그 양측에 위치되는 가이드레일(150)의 안내를 받으면서 승강되도록 설치된다.Particularly, the base frame 100 is provided with guide rails 150 on both sides of the upper ram 400, and the upper ram 400 is elevated and lowered while being guided by the guide rails 150 located on both sides of the upper ram 400 Respectively.

다음으로, 상기 램 동작부(500)는 상기 상부램(400)을 승강시키도록 동작되는 부위이다.Next, the ram operation unit 500 is operated to move the upper ram 400 up and down.

이와 같은 램 동작부(500)는 상기 금형 동작부(300)와는 별개로 동작되면서 상부램(400)을 승강시키는 이루어지며, 본 발명의 실시예에서는 상기한 램 동작부(500)가 회전축(510)과, 구동모터(520)와, 커넥팅로드(530)를 포함하여 구성됨을 제시한다.The ram operation unit 500 is operated separately from the mold operation unit 300 to move the upper ram 400. In the embodiment of the present invention, , A driving motor 520, and a connecting rod 530. The driving motor 520 includes a connecting rod 530,

여기서, 상기 회전축(510)은 상기 베이스프레임(100)의 상단에 수평하게 배치된 상태로 회전 가능하게 설치된다.Here, the rotation shaft 510 is rotatably installed on the upper end of the base frame 100 while being horizontally disposed.

또한, 상기 구동모터(520)는 상기 회전축(510)을 구동시키도록 구동력을 제공하는 부위로써, 상기 베이스프레임(100)의 상면에 고정 설치된다. 이때 상기 구동모터(520)는 일반적인 속도 제어가 필요치 않는 일반적인 모터로 구성될 수도 있고, 큰 부하를 제공하는 모터로 구성될 수 있다.The driving motor 520 is provided on the upper surface of the base frame 100 to provide a driving force to drive the rotation shaft 510. At this time, the driving motor 520 may be a general motor that does not need a general speed control, and may be a motor that provides a large load.

이와 함께, 상기 구동모터(520)와 회전축(510)은 벨트나 체인 혹은, 기어 등을 통해 동력 전달 가능하게 결합된다.In addition, the driving motor 520 and the rotating shaft 510 are coupled to each other through a belt, a chain, a gear, or the like so as to transmit power.

또한, 상기 커넥팅로드(530)는 상기 회전축(510)의 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 변환하여 상기 상부램(400)을 승강시키도록 제공되는 구성으로써, 일단은 상기 회전축(510)에 편심 결합됨과 더불어 타단은 상기 상부램(400)에 결합되도록 이루어진다. 이때 상기 커넥팅로드(530)의 타단측 끝단인 상부램(400)과의 결합 부위는 구형으로 이루어지면서 상기 커넥팅로드(530)가 일부 기울어진다 하더라도 상기 상부램(400)은 안정적인 승강 이동이 이루어질 수 있도록 구성된다.The connecting rod 530 is provided to vertically move the upper ram 400 by converting the rotary motion of the rotary shaft 510 into a linear reciprocating motion. One end of the connecting rod 530 is eccentrically coupled to the rotary shaft 510 In addition, the other end is coupled to the upper ram 400. At this time, the connecting portion of the connecting rod 530 with the upper ram 400, which is the other end of the connecting rod 530, is spherical, so that the upper ram 400 can be moved up and down stably even if the connecting rod 530 is partially inclined .

다음으로, 상기 위치 감지부(600)는 상기 상부램(400)의 승강 위치를 감지하도록 제공되는 구성이다.Next, the position sensing unit 600 is provided to sense the ascending / descending position of the upper ram 400.

이와 같은 위치 감지부(600)는 상기 가이드레일(150) 혹은, 베이스프레임(100)에 상기 상부램(400)의 승강 방향을 따라 설치되는 리니어 스케일(610)과, 상기 상부램(400)에 고정되면서 상기 리니어 스케일(610)에 인접하게 위치된 상태로 이동되는 도그(620)로 이루어진다. 이는 첨부된 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같다.The position sensing unit 600 may include a guide rail 150 or a linear scale 610 installed on the base frame 100 along the vertical direction of the upper ram 400, And a dog 620 that is moved to be positioned adjacent to the linear scale 610 while being fixed. This is as shown in FIGS. 1 and 3 attached hereto.

즉, 상기 상부램(400)의 승강시 함께 이동되는 도그(620)의 위치 및 이동 속도를 상기 리니어 스케일(610)이 센싱하여 상기 금형 동작부(300)의 서보모터(310)에 대한 동작 제어(회전 속도 및 회전수 제어)가 이루어질 수 있도록 한 것이다.That is, the linear scale 610 senses the position and the moving speed of the dog 620 which is moved together with the upper ram 400 when the upper ram 400 is moved up and down, and controls the operation of the mold operation unit 300 for the servo motor 310 (Rotation speed and rotation speed control) can be performed.

하기에서는, 전술된 구성의 본 발명의 실시예에 따른 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치의 동작 과정을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation process of the lower RAM device for powder metallurgical molding press according to the embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described in more detail.

먼저, 최초의 상태는 첨부된 도 4와 같이 상부램(400)은 베이스프레임(100) 내의 상측 공간으로 상승 이동된 상태로 유지됨과 더불어 하부금형부(200)는 베이스프레임(100) 내의 하측 공간으로 하향 이동된 상태로 유지된다.4, the upper ram 400 is maintained in a state of being lifted up to an upper space in the base frame 100, and the lower mold part 200 is held in a lower space in the base frame 100, As shown in FIG.

이의 상태에서 분말야금 프레스 작업을 수행하게 되면 램 동작부(500)를 이루는 구동모터(520)의 구동이 이루어짐과 더불어 이러한 구동모터(520)의 구동력을 전달받는 회전축(510)이 회전되고, 이로써, 상기 회전축(510)에 결합된 커넥팅로드(530)는 상기 회전축(510)의 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 변경하면서 상부램(400)을 하강 이동시키게 된다.When the powder metallurgical press work is performed in this state, the driving motor 520 constituting the ram operating part 500 is driven, and the rotating shaft 510 receiving the driving force of the driving motor 520 is rotated, The connecting rod 530 coupled to the rotating shaft 510 changes the rotational motion of the rotating shaft 510 into a linear reciprocating motion while moving the upper ram 400 downward.

또한, 상기 과정에 의한 상부램(400)의 하강 이동이 이루어질 때에는 하부금형부(200)의 캐비티 내로 금속분말이 자동 공급된다.When the upper ram 400 is moved downward by the above process, the metal powder is automatically supplied into the cavity of the lower mold part 200.

이와 동시에 상기 상부램(400)이 하강 이동될 때에는 이 상부램(400)을 따라 이동되는 도그(620)의 위치 및 이동 속도를 리니어 스케일(610)이 감지하게 되며, 이렇게 감지된 상부램(400)의 위치 정보 및 이동 속도에 대한 정보는 금형 구동부(300)의 동작 제어를 위한 컨트롤러(도시는 생략됨)로 제공된다.At the same time, when the upper ram 400 is moved downward, the linear scale 610 senses the position and the moving speed of the dog 620 moved along the upper ram 400, Is provided to a controller (not shown) for controlling the operation of the mold driving unit 300. The controller (not shown)

즉, 상기 상부램(400)의 동작에 따라 상기 컨트롤러의 동작 제어에 의한 서보모터(310)의 동작이 이루어지며, 이러한 서보모터(310)의 동작에 의해 볼스크류(320)가 회전되면서 볼하우징(331)을 상승 이동시키게 된다.That is, the operation of the servo motor 310 is controlled by the operation of the controller according to the operation of the upper ram 400. When the ball screw 320 is rotated by the operation of the servomotor 310, (331).

이때, 상기 상부램(400)의 위치 및 이동 속도를 기준으로 컨트롤러에 의해 상기 볼하우징(331)의 상승 이동 위치 및 이동 속도가 결정된 후 이렇게 결정된 정보를 토대로 상기 서보모터(310)의 회전 속도 및 회전수의 동작 제어가 이루어진다.At this time, after the upward movement position and the moving speed of the ball housing 331 are determined by the controller based on the position and the moving speed of the upper ram 400, the rotation speed of the servo motor 310, The operation control of the number of revolutions is performed.

따라서, 상기 상부램(400)을 동작시키는 회전축(510)과 커넥팅로드(530) 간의 연결 부위에 대한 마모에 상관없이 상부램(400)과 하부금형부(200) 간의 상대 이동 위치나 이동 속도는 항상 일정하게 유지될 수 있으며, 이러한 상부램(400)과 하부금형부(200)의 상대 이동에 의해 상부램(400)과 하부금형부(200)은 서로 접촉됨과 더불어 상기 상부램(400)에 의한 하부금형부(200)의 캐비티 내에 충전된 금속분말에 대한 프레스 성형이 이루어지게 된다. 이는 첨부된 도 9에 도시된 바와 같다.The relative movement position and the moving speed between the upper ram 400 and the lower mold part 200 can be adjusted to a desired value regardless of the abrasion of the connecting part between the rotating shaft 510 operating the upper ram 400 and the connecting rod 530 The upper and lower mold parts 400 and 200 are brought into contact with each other by the relative movement of the upper and lower mold parts 400 and 200, The metal powder filled in the cavity of the lower mold part 200 is press-molded. This is as shown in Fig. 9 attached herewith.

그리고, 전술된 과정에 의해 하부금형부(200)의 캐비티 내에 충전된 금속분말에 대한 프레스 성형이 완료되면 상기 금형 동작부(300)를 이루는 서보모터(310)는 상기 상부램(400)의 이동과는 별개로 그의 역구동이 이루어지면서 하부금형부(200)를 하향 이동시킴으로써 캐비티 내에서 성형된 제품이 배출될 수 있도록 동작된다. 이는, 첨부된 도 10에 도시된 바와 같다.When the press molding of the metal powder filled in the cavity of the lower mold part 200 is completed by the above-described process, the servo motor 310 constituting the mold operation part 300 moves the upper ram 400 The lower mold part 200 is moved downward to move the molded product in the cavity. This is as shown in the attached Fig.

이후, 램 동작부(500)를 이루는 구동모터(520)의 구동에 의한 상부램(400)의 상승 이동 및 금형 동작부(300)를 이루는 서보모터(310)의 구동에 의한 하부금형부(200)의 하강 이동이 이루어지면서 상기 상부램(400) 및 하부금형부(200)는 최초의 위치로 복귀된다.Thereafter, the upper ram 400 is moved upward by driving the driving motor 520 constituting the ram operation unit 500 and the upper mold 400 is moved upward by driving the servo motor 310 constituting the mold operation unit 300 The upper ram 400 and the lower mold part 200 are returned to their original positions.

결국, 본 발명의 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치는 상부램(400) 및 하부금형부(200)가 로터리 타입의 구조로 연동되는 것이 아니라 서로 개별 동작되면서도 서로의 이동 변위 및 이동 속도가 동기화되면서 이동되며 분말야금 프레스 성형을 수행함에 따라 상부램(400)과 하부금형부(200) 간 가압 부위의 편차 발생이 방지됨과 더불어 제품의 불량 발생이 줄어들 수 있게 된다.As a result, the lower ram device 400 for a powder metallurgical pressing press according to the present invention does not have a rotary type structure in which the upper ram 400 and the lower mold part 200 are operated independently of each other, As a result of performing the powder metallurgical press molding, it is possible to prevent the occurrence of the deviation of the pressed portion between the upper ram 400 and the lower mold portion 200, and the occurrence of defective products can be reduced.

또한, 본 발명의 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치는 금형 동작부(300)의 구조를 단순화하면서도 하부금형부(200)의 동작상 간섭 발생이 발생되지 않는 볼너트 구조로 구성하면서도 이러한 볼너트 구조를 이루는 볼하우징(331)이 베이스프레임(100) 내의 구획프레임(130)과 가이드부시(140) 및 키이(142)에 의해 동작상 지지를 받도록 구성함으로써 상기 하부금형부(200)의 승강 동작 및 금형 동작부(300)의 동작시 주위 구조물과의 간섭 발생이 방지된다.In addition, the lower RAM device for powder metallurgical forming press of the present invention can simplify the structure of the mold operating part 300, while having a ball nut structure that does not cause interference in operation of the lower mold part 200, The ball housing 331 is supported by the partition frame 130 in the base frame 100 and the guide bushes 140 and the key 142 so that the lifting and lowering operation of the lower mold part 200 and the mold operation The occurrence of interference with the surrounding structure is prevented during operation of the unit 300.

특히, 볼스크류(320)는 양단을 지지하지 않고 가이드부시(140)에 의해서만 지지를 받도록 이루어짐에 따라 상기 볼스크류(320)의 상단측 지지를 위한 베어링 및 베어링블록의 생략이 가능하며, 이로써 상기 베어링 및 베어링블록의 설치 공간을 생략할 수 있어서 전체적인 프레스 장치의 크기를 최소화할 수 있게 된다.Particularly, since the ball screw 320 is supported only by the guide bush 140 without supporting both ends, it is possible to omit the bearing and the bearing block for supporting the upper end of the ball screw 320, It is possible to omit the installation space of the bearing and the bearing block, thereby minimizing the size of the entire press apparatus.

100. 베이스프레임 110. 측부벽
120. 상부벽 130. 구획프레임
131. 가이드공 140. 가이드부시
141. 확장단 142. 키이
150. 가이드레일 200. 하부금형부
300. 금형 동작부 310. 서보모터
311. 타이밍벨트 320. 볼스크류
330. 볼하우징부 331. 볼하우징
332. 가이드로드 333. 키홈
340. 베어링블럭 341. 베어링
400. 상부램 500. 램 동작부
510. 회전축 520. 구동모터
530. 커넥팅로드 600. 위치 감지부
610. 리니어 스케일 620. 도그100. Base frame 110. Side wall
120. Top wall 130. Alignment frame
131. Guide ball 140. Guide bush
141. Expansion stage 142. Key
150. Guide rail 200. Lower mold part
300. Mold operation part 310. Servo motor
311. Timing belt 320. Ball Screw
330. Ball housing part 331. Ball housing
332. Guide rod 333. Keyway
340. Bearing Blocks 341. Bearings
400. Top ram 500. Ram operating part
510. Rotary shaft 520. Drive motor
530. Connecting rod 600. Position sensing unit
610. Linear Scale 620. Dog

Claims (6)

외관 몸체를 형성하는 베이스프레임;
상기 베이스프레임 내의 하부측 공간에 위치되면서 금속분말이 충전되는 캐비티가 형성되어 이루어진 하부금형부;
상기 하부금형부를 승강시키는 금형 동작부;
상기 베이스프레임 내의 상부측 공간에 위치되면서 상기 하부금형부를 향해 승강 동작되면서 상기 캐비티 내에 충전된 금속분말을 가압 성형하는 상부램;
상기 금형 동작부와는 별개로 동작되면서 상부램을 승강시키는 램 동작부;
상기 상부램의 승강 위치를 감지하는 위치 감지부;를 포함하며,
상기 금형 동작부는 상기 위치 감지부에 의해 감지된 상부램의 위치에 따라 상기 하부금형부의 위치가 변경될 수 있게 승강 동작 속도를 달리 조절하도록 이루어짐을 특징으로 하는 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치.A base frame forming an exterior body;
A lower mold part formed in a lower side space of the base frame and having a cavity filled with a metal powder;
A mold operating part for moving the lower mold part up and down;
An upper ram disposed in the upper space of the base frame to move up and down toward the lower mold part to press-mold the metal powder filled in the cavity;
A ram operation unit which is operated separately from the mold operation unit and raises and lowers the upper ram;
And a position sensing unit for sensing an ascending / descending position of the upper ram,
Wherein the mold operation unit adjusts the elevating operation speed to vary the position of the lower mold according to the position of the upper ram sensed by the position sensing unit. 제 1 항에 있어서,
상기 금형 동작부는
속도 조절이 가능한 서보모터와,
상기 서보모터의 구동력을 전달받아 회전되도록 수직하게 세워진 상태로 설치되는 볼스크류와,
상단에는 하부금형부가 설치됨과 더불어 상기 볼스크류의 회전에 의해 볼스크류의 축 방향을 따라 승강되도록 이루어진 볼하우징부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치.The method according to claim 1,
The mold operating portion
Speed servo motor,
A ball screw installed vertically so as to be rotated by receiving the driving force of the servo motor,
And a ball housing part having a lower mold part mounted on an upper end thereof and being moved up and down along the axial direction of the ball screw by rotation of the ball screw. 제 2 항에 있어서,
상기 베이스프레임 내의 하부금형부의 저부측에는 가이드공이 관통 형성된 구획프레임이 구비됨과 더불어 상기 구획프레임의 가이드공에는 가이드부시가 결합 고정되며,
상기 금형 동작부의 볼하우징부는 상기 가이드부시의 지지를 받아 승강되면서 상기 하부금형부를 승강시키도록 구성됨을 특징으로 하는 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치.3. The method of claim 2,
And a guide bush is coupled and fixed to a guide hole of the partition frame,
Wherein the ball housing portion of the mold operation portion is configured to move up and down the lower mold portion while being lifted and lowered by the support of the guide bush. 제 3 항에 있어서,
상기 금형 동작부의 볼하우징부는 상기 볼스크류를 따라 승강되도록 설치되는 볼하우징 및 상기 볼하우징의 상단에 구비되면서 상기 가이드부시를 관통하여 설치되는 가이드로드를 포함하여 이루어지며,
상기 가이드로드와 상기 가이드부시 간의 대향면에는 키홈에 형성됨과 더불어 상기 가이드부시에는 상기 가이드로드의 회전됨을 방지하도록 상기 키홈에 결합되는 키이가 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치.The method of claim 3,
The ball housing portion of the mold operation portion includes a ball housing installed to move up and down along the ball screw, and a guide rod provided at an upper end of the ball housing and installed through the guide bush,
Wherein the guide bush is formed in a key groove on an opposite surface between the guide rod and the guide bush, and a key is coupled to the key groove to prevent the guide rod from being rotated. . 제 1 항에 있어서,
상기 램 동작부는
상기 베이스프레임의 상단에 회전 가능하게 설치되는 회전축과,
상기 회전축을 구동시키는 구동모터와,
일단은 상기 회전축에 편심 결합됨과 더불어 타단은 상기 상부램에 기울어짐 가능하게 결합되면서 상기 회전축의 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 변환하여 상기 상부램을 승강시키는 커넥팅로드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치.The method according to claim 1,
The ram operation unit
A rotating shaft rotatably mounted on an upper end of the base frame,
A drive motor for driving the rotation shaft,
And a connecting rod which is eccentrically coupled to the rotary shaft at one end and is tiltably coupled to the upper ram at the other end to convert the rotary motion of the rotary shaft into a linear reciprocating motion to raise and lower the upper ram. Lower ram device for metallurgical forming press. 제 1 항과 제 2 항 또는, 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 베이스프레임에는 상기 상부램의 양측으로 가이드레일이 구비되고,
상기 상부램은 그 양측에 위치되는 가이드레일의 안내를 받으면서 승강되도록 설치되며,
상기 위치 감지부는 상기 가이드레일 혹은, 베이스프레임에 상기 상부램의 승강 방향을 따라 설치되는 리니어 스케일과, 상기 상부램에 고정되면서 상기 리니어 스케일에 인접하게 위치된 상태로 이동되는 도그로 이루어짐을 특징으로 하는 분말야금 성형 프레스용 하부램 장치.
The method according to any one of claims 1, 2, and 5,
Wherein the base frame is provided with guide rails on both sides of the upper ram,
The upper ram is installed to be elevated and lowered while being guided by guide rails located on both sides thereof,
Wherein the position sensing unit comprises a guide rail or a linear scale installed on the base frame along the direction of elevation of the upper ram and a dog fixed to the upper ram and moved in a state of being positioned adjacent to the linear scale, A lower ram device for powder metallurgical pressing.
KR1020170182767A 2017-12-28 2017-12-28 lower ram device for powder metallurgy a forming press KR101998868B1 (en)

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