KR20010093446A - 프레스 금형의 제작방법 - Google Patents

Abstract

프레스 금형을 모델로부터 복제하지 않고, NC 직가공에 의하여 제작함으로써 정밀하고, 산업폐기물을 발생시키지 않으며, 모델 기능도 병행할 수 있도록 하는 프레스 금형의 제작 방법을 제공할 목적으로,

설계 도면으로부터 제품의 3차원 캐드 데이터를 확보하고, 이를 이용하여 금형을 캐드로 설계한 후, 이를 NC 프로그래밍 하여 NC장비에 입력하는 설계 및 프로그래밍 단계와; 상기 설계 및 프로그래밍 단계에서 NC장비로 입력된 프로그램에 따라 스티로폼을 주조용 모형으로 가공하는 모형 가공 단계와; 상기 모형 가공 단계에서 스티로폼으로 주조용 모형이 완성되면, 이를 이용하여 주형을 만들고, 이 주형에 주물용탕을 부어 프레스 금형용 주물을 성형하여 내는 주조 단계와; 상기 주조 단계로부터 주조된 프레스 금형용 주물을 다시 NC장비를 이용하여 정밀하게 가공하는 정밀 가공 단계와; 상기 정밀 가공된 주물의 금형면을 연마제를 사용하여 매끄럽게 다듬질하는 다듬질 단계를 포함하여 이루어지는 프레스 금형의 제작 방법을 제공한다.

Description

프레스 금형의 제작방법{PRESS DIES MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 프레스 금형의 제작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프레스의 금형을 모델로부터 복제하지 않고, NC 직가공에 의하여 제작함으로써 모델 기능도 병행할 수 있도록 하는 프레스 금형의 제작방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 종합 조립 메이커 등에서와 같이, 차체를 제작하기 위하여 스트립 형태의 패널을 프레스 가공하여 완성된 차체 패널을 제작하기 위해서는 여러 단계의 프레스 가공 단계를 거쳐야만 한다.

이와 같이 각각의 프레스에는 피가공물을 가공하기 위한 펀치(PUNCH), 다이(DIE), 블랭크 홀더(BLANK HOLDER)등의 금형들을 미리 제작하게 되는데, 상기 프레스 금형들의 종래 제작방법은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 먼저 목형(木型)으로 이루어진 마스터 모델을 정교하게 제작하게 된다.(S51)

상기와 같이, 마스터 모델이 제작되면, 금형면을 전개하여 수지나 아연합금 등을 이용해 이를 복제하여 수지(RESIN) 금형 또는 ZAS(ZINC ALLOY FOR STAMPING) 정밀 주조 금형을 제작하였다(S52).

이때, 상기 수지 금형을 제작하는 방법은 상기 목형으로 이루어진 마스터 모델의 전개면에 수지를 엷게 바르고, 이를 경화시킨 후, 상기 마스터 모델로부터 경화된 수지를 탈거하여 이의 배면에 경화성이 큰 혼합 수지를 채워 수지 금형을 완성한다.

그리고 상기 ZAS 정밀 주조 금형을 제작하는 방법은 상기 목형을 이용하여 석고형틀을 제작하고, 상기 석고형틀에 상기 아연합금 용탕을 부어 ZAS 정밀 주조 금형을 제작한다.

따라서 상기와 같이, 수지 또는 ZAS로 제작되는 펀치, 다이, 블랭크 홀더 등의 금형이 완성되면, 프레스의 상,하형에 이를 장착하여 상기 피가공물을 프레스 성형한 후, 상기 마스터 모델에 성형된 패널을 올려가며, 수작업에 의한 판금 작업을 거친 후, 완제품을 생산하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 프레스 금형의 제작방법에 의하면, 목형으로부터 금형을 복제하는 공법으로 제품의 라인이 선명하지 않아 정밀도가 낮으며, 수지나 아연합금을 이용한 복제 과정에서 수지, 석고, 주물사 등의 산업폐기물이 다량으로 발생하게 되는 등의 제반 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 프레스의 금형을 모델로부터 복제하지 않고, NC 직가공에 의하여 제작함으로써 정밀하고, 산업폐기물을 발생시키지 않으며, 모델 기능도 병행할 수 있도록 하는 프레스 금형의 제작방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의해 제작되는 금형을 갖는 프레스의 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 프레스 금형의 제작방법을 나타낸 순서도이다.

도 3은 종래 기술에 의한 프레스 금형의 제작방법을 나타낸 순서도이다.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 프레스 금형의 제작방법은, 설계 도면으로부터 제품의 3차원 캐드 데이터를 확보하고, 이를 이용하여 금형을 캐드로 설계한 후, 이를 NC 프로그래밍 하여 NC장비에 입력하는 설계 및 프로그래밍 단계와; 상기 설계 및 프로그래밍 단계에서 NC장비로 입력된 프로그램에 따라 스티로폼을 주조용 모형으로 가공하는 모형 가공 단계와; 상기 모형 가공 단계에서 스티로폼으로 주조용 모형이 완성되면, 이를 이용하여 주형을 만들고, 이 주형에 주물용탕을 부어 프레스 금형용 주물을 성형하여 내는 주조 단계와; 상기 주조 단계로부터 주조된 프레스 금형용 주물을 다시 NC장비를 이용하여 정밀하게 가공하는 정밀 가공 단계와; 상기 정밀 가공된 주물의 금형면을 연마제를 사용하여 매끄럽게 다듬질하는 다듬질 단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의해 제작되는 금형을 갖는 프레스의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 프레스 금형의 제작방법을 나타낸 순서도로서, 먼저 본 발명에 의해 제작되는 프레스 금형의 구성을 갖는 프레스의 구성은 하형(1)의 상부면에 펀치(3)가 셋팅되고, 상기 펀치(3)의 양쪽 외측으로는 쿠션핀(5,5')에 의해 지지되는 블랭크 홀더(7,7')가 배치되며, 상기 펀치(3)와 블랭크 홀더(7,7')의 상부에서 상형(9)의 하부면에 다이(11)가 클램퍼(13)에 의해 장착되어 이루어진다.

상기한 바와 같은 펀치(3), 블랭크 홀더(7,7') 및 다이(11)로 이루어지는 프레스 금형의 본 발명에 따른 제작방법은, 도 2에서와 같이, 먼저 설계 도면으로부터 제품의 3차원 캐드 데이터를 확보한 후, 이를 이용하여 금형을 캐드로 설계하고, 다시 이를 NC 프로그래밍한 후, NC 장비(미도시)에 입력하게 된다.(S1)

상기 단계(S1)에서 NC 장비에 입력된 프로그램에 따라 스티로폼을 상기 NC 장비를 통하여 주조용 모형으로 모형 가공하게 된다.(S2)

이때, 상기 스티로폼을 이용하여 제작되는 주조용 모형은 다듬질 가공 여유를 고려하여 가공한다.

상기 단계(S2)에서 주조용 모형이 완성되면, 이를 이용하여 주물사로 주형을 만들고, 이 주형에 주물용탕을 부어 프레스 금형용 주물을 성형하여 내게 된다.(S3)

이때, 상기 프레스 금형용 주물은 상기 주조용 모형이 갖는 다듬질 가공 여유를 그대로 가지며, 이 프레스 금형용 주물은 다시 NC 장비를 이용하여 정밀하게 가공하게 된다.(S4)

이때, 상기 단계(S4)에서 정밀 가공할 금형 중, 펀치(3) 가공시에는 제품 형상의 트림 라인(TRIM LINE), 홀(HOLE), 홀 센터(HOLE CENTER), 카 라인(CAR LINE) 및 기준 홀 등을 마킹하게 된다.

그 다음은 상기 정밀 가공된 주물의 금형면은 연마제를 사용하여 매끄럽게 다듬질하여 완성된 프레스 금형용 펀치(3), 블랭크 홀더(7,7') 및 다이(11)를 제공할 수 있게 된다.(S5)

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프레스 금형의 제작방법에 의하면, 프레스 금형을 목형으로부터 복제하지 않고, NC 직가공에 의한 주조용 모형을 제작한 후, 이를 통해 주형을 만들어 주조한 후, 다시 정밀하게 가공하여 완성함으로, 정밀하고, 산업폐기물을 발생을 억제하며, 모델로서의 기능도 병행할 수 있어 효과적이다.

Claims (2)

1. 설계 도면으로부터 제품의 3차원 캐드 데이터를 확보하고, 이를 이용하여 금형을 캐드로 설계한 후, 이를 NC 프로그래밍 하여 NC장비에 입력하는 설계 및 프로그래밍 단계와;

   상기 설계 및 프로그래밍 단계에서 NC장비로 입력된 프로그램에 따라 스티로폼을 주조용 모형으로 가공하는 모형 가공 단계와;

   상기 모형 가공 단계에서 스티로폼으로 주조용 모형이 완성되면, 이를 이용하여 주형을 만들고, 이 주형에 주물용탕을 부어 프레스 금형용 주물을 성형하여 내는 주조 단계와;

   상기 주조 단계로부터 주조된 프레스 금형용 주물을 다시 NC장비를 이용하여 정밀하게 가공하는 정밀 가공 단계와;

   상기 정밀 가공된 주물의 금형면을 연마제를 사용하여 매끄럽게 다듬질하는 다듬질 단계와;

   를 포함하는 프레스 금형의 제작방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 정밀 가공 단계는

   정밀 가공할 금형 중, 펀치 가공시에 제품 형상의 트림 라인(TRIM LINE), 홀(HOLE), 홀 센터(HOLE CENTER), 카 라인(CAR LINE) 및 기준 홀 등을 마킹하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 제작방법.