KR100674812B1

KR100674812B1 - 이동식 비드를 갖는 드로잉 금형

Info

Publication number: KR100674812B1
Application number: KR1020050133042A
Authority: KR
Inventors: 김태효; 오승택
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2005-12-29
Filing date: 2005-12-29
Publication date: 2007-01-29
Anticipated expiration: 2025-12-29

Abstract

본 발명은 드로잉 금형에 관한 것으로서, 수직 왕복 이동을 수행하는 상부 금형과, 상기 상부 금형의 저부에서 상기 상부 금형에 의해 밀려 하강하는 소재 블랭크를 취부하는 홀더와, 상기 상부 금형의 저부와 홀더의 상부에서 수평방향으로 이동 가능하도록 설치하되, 상부 금형의 하강에 따라 서로 맞물리면서 소재를 취부하도록 설치되는 단부에 적어도 하나의 돌출 비드가 형성되는 한 쌍의 비드블럭을 포함하여, 초기 블랭크 홀딩시에 블랭크 면내부에 장력을 부여하는게 가능하게 되어, 블랭크를 금형에 안착시키고, 주름이나 국부 연신을 억제하여 제품 품질을 향상시킬수 있다.

드로잉 금형, 이동식 비드장치, 비드블럭, 가스실린더, 장력, 홀딩

Description

이동식 비드를 갖는 드로잉 금형{DRAWING DIES WITH MOVABLE DRAW BEAD}

도 1은 본 발명에 따른 이동식 비드를 갖는 드로잉 금형의 개략도;

도 2는 본 발명에 따른 이동식 비드를 갖는 드로잉 금형의 요부 단면도; 및

도 3은 본 발명에 따른 상부 금형의 유동에 따른 비드 블럭의 동작을 도시한 작동도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 상부 금형 12, 22: 고정식비드

13, 23: 슬라이드드 베어링 20: 홀더

21: 펀치 31: 상부 비드블럭

32, 42: 비드 33, 43: 지지대

34, 44: 라이너 35, 45: 가스실린더

41: 하부 비드블럭 50: 소재 블랭크

본 발명은 소재의 프레스 성형을 위한 드로잉 금형(drawing dies)에 관한 것으로서, 특히 상부 금형이 하강함에 따라 동작하여 홀더와의 사이에 개재되는 소재 블랭크를 초기 홀딩하기 위한 이동식 비드를 갖는 드로잉 금형에 관한 것이다.

일반적으로, 드로잉 성형은 소재 블랭크를 홀더를 이용하여 고정한 후, 펀치를 이송시켜 형상을 만들어 내는 공법으로 대표적인 프레스 성형 공법이다. 드로잉 성형에 사용되는 드로잉 금형은 크게 홀더와 펀치, 다이로 구성되어 초기 블랭크가 금형에 투입되면 다이와 홀더에 의해 고정이 되고 이후 펀치가 이송하여 최종 제품을 완성한다. 더욱 상세하게는, 홀더의 상부에 소재 블랭크가 놓여지게 되면, 상부 금형이 하강하고, 상부 금형의 저면과 홀더의 상면에 돌출 형성되는 일정 형상의 고정식 드로우비드(draw bead)가 상기 소재 블랭크의 상, 하면을 엇갈리도록 가압하여 그 위치를 고정시켜주며, 이후 상부 금형에 의해 홀더를 하강시킴으로써 상대적으로 펀치의 상승에 따라 소망하는 제품의 형상으로 소재 블랭크를 펀치에 의해 프레싱하게 된다.

한편, 복잡한 성형품의 경우, 초기 홀딩시 금형에 놓이는 소재 블랭크의 위치가 중요하며, 초기 홀딩 완료전 블랭크의 이동에 따라 최종 홀딩후의 블랭크의 위치가 결정되므로 제어하기가 용이하지 않다. 홀딩후 펀치와의 접촉부를 이루는 면이 부정확한 홀딩에 의해 느슨하거나 장력 불균일이 존재할 경우, 펀치에 의한 성형도중 블랭크의 변형도 불균일이 심화되고, 이에 따라 접촉면의 이동에 따른 불량발생의 소지도 커지게 된다.

드로우비드는 펀치에 의한 성형시의 블랭크의 유입량을 조절하기 위한 목적 으로 사용되며 홀더부에 설치하는게 일반적이다. 그러나 초기 홀딩이 부정확할 경우, 드로우비드에 의한 효과가 달라지면서 제품 편차를 유발하게 되고, 비드 수정시 많은 어려움이 발생하게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 제품 성형 초기 소재 블랭크의 유동을 미연에 방지하여 양질의 제품을 생산할 수 있도록 구성되는 이동식 비드를 갖는 드로잉 금형을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 초기 소재 블랭크의 긴밀한 홀딩을 구현하여 최종 제품의 편차 발생을 억제하고 비드 수정이 필요없도록 구성되는 이동식 비드를 갖는 드로잉 금형을 제공하는데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 수직 왕복 이동을 수행하는 상부 금형과, 상기 상부 금형의 저부에서 상기 상부 금형에 의해 밀려 하강하는 소재 블랭크를 취부하는 홀더와, 상기 상부 금형의 저부와 홀더의 상부에서 수평방향으로 이동 가능하도록 설치하되, 상부 금형의 하강에 따라 서로 맞물리면서 소재를 취부하도록 설치되는 단부에 적어도 하나의 돌출 비드가 형성되는 한 쌍의 비드블럭을 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 이동식 비드블럭 장치를 갖는 드로잉 금형의 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이동식 비드블럭 장치를 갖는 드로잉 금형의 요부 단면도로써, 상부 금형(10)과, 상기 상부 금형(10)과 마주보는 홀더(20)를 포함한다. 상기 홀더(20)의 상부에는 제품을 성형하기 위한 소재 블랭크(50)가 놓여지게 되고, 상기 홀더(20)에는 상기 홀더(20)와 별도로 동작하는 펀치(21)를 포함한다. 따라서, 도 1에 도시한 바와 같이, 상부 금형(10)이 하강하여 홀더(20)와 접촉하게 되고, 상기 상부 금형(10)이 더욱 하강하게 되면 상기 홀더(20)는 후방으로 밀리게 되고, 홀더(20)에 설치된 펀치(21)는 상기 블랭크(50)와 접촉하여 소망하는 제품의 형상으로 프레싱 과정을 거치게 된다.

한편, 상기 상부 금형(10) 및 홀더(20)에는 본 발명에 따른 이동식 비드 장치가 설치된다. 물론, 종래의 고정식 비드(12, 22)가 상부 금형(10)의 저부와 홀더(20)의 상부에 돌출 형성되지만 이는 상부 금형(10)과 홀더(20)가 서로 접촉하는 순간에만 소재 블랭크(50)를 홀딩할 수 있기 때문에 그 전의 소재 블랭크(50)를 홀딩함과 동시에 블랭크(50)에 장력을 걸어줄 장치가 전무하다. 따라서, 본 발명에서는 상기 고정식 비드(12, 22)와 별도로, 홀딩 중에 상기 블랭크(50)를 긴밀히 홀딩시킬 수 있는 이동식 비드 장치를 부가하였다.

상기 이동식 비드 장치는 상부 금형(10)과 홀더(20)의 마주보는 면상에 형성되는 소정의 안착부에 한 쌍의 비드블럭(31, 41)의 일부가 돌출되도록 설치되어, 상기 상부 금형(10)의 동작에 따라 상기 안착부에 삽입되면서 블랭크(50)를 파지하도록 하였다. 따라서, 상기 상부 금형(10) 및 홀더(20)가 수직으로 왕복운동을 할 경우, 상기 비드블럭(31, 41)은 수평으로 왕복운동을 수행하게 될 것이다.

상기 비드 블럭(31, 41)은 도 2에 도시한 바와 같이, 상부 비드블럭(31)에 두 개의 비드(32)가 돌출되고 하부 비드블럭(41)에 하나의 비드(42)가 돌출되도록 하여 그 사이의 블랭크(50)를 파지하도록 하고 있으나, 상기 비드(32, 42)의 갯수와 돌출 위치는 변형될 수 있을 것이다. 상기 한 쌍의 비드블럭(31, 41)은 상기 상부 금형(10)과 홀더(20)가 서로 접촉하기 전에 먼저 접촉하여 후방으로 밀리는 구성을 갖는다. 따라서, 상기 비드블럭(31, 41)은 상기 상부 금형(10) 및 홀더(20)에 형성되는 일정 경사면을 갖는 슬라이드 베어링(13, 23)과 접촉하면서 후방으로 후퇴하게 되는데, 이때, 상기 각각의 비드블럭(31, 41)은 소정의 가스 실린더(35, 45)에 의해 지지받는다. 상기 가스 실린더(35, 45)는 상기 비드 블럭(31, 41)을 일정 가압력으로 지지함과 동시에 상기 상부 금형(10)과 홀더(20)가 서로 이격된 원래의 위치로 복귀될 경우 상기 각각의 비드블럭(31, 41)을 원래의 위치로 복귀시키는 역할을 한다. 부가적으로, 상기 가스 실린더(35, 45)를 지지하고, 비드블럭(31, 41)이 완전히 후퇴되었을 경우 이를 지지하기 위한 소정의 라이너(34, 44)가 더 설치될 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 상부 금형(10)의 유동에 따른 비드블럭(31, 41)의 동작을 도시한 작동도로써, 통상의 드로잉 금형과 마찬가지로 일단 블랭크(50)가 금형(10, 20)에 위치한 후, 상부 금형(10)이 내려와 홀더(20)와 결합한다. 이때 홀더(20)는 홀딩력에 의해 지지되며, 홀딩력을 넘어설 때, 하부로 내려가게 되고, 이에 따라 펀치(21)가 홀더(20)에 의해 고정된 블랭크(50)를 눌러서 최종 제품을 만들게 된다. 비드블럭(31, 41)은 홀딩전에 가스실린더(35, 45)와 슬라이드 베어링(13, 23)에 의해 밀려나 고정식 비드(12, 22)보다 먼저 블랭크(50)와 접촉하게 되고 고정하게 된다. 홀딩이 계속되어 상부 금형(10)이 내려옴에 따라 가스 실린더(35, 45)에 의해 비드블럭(31, 41)은 고정력을 유지한 채로 밀려나게 되어 블랭크(50)에 비드 마찰력에 의한 장력을 부가하게 된다. 고정력은 가스 실린더(35, 45)와 슬라이드 베이링(13, 43)의 각도에 의해 결정되어 지는데, 45도일 경우, 고정력은 가스 실린더 압력과 거의 일치하게 된다. 홀딩이 진행됨에 따라 비드블럭(31, 41)은 라이너(34, 44)와 만나서 도 3과 같이 정지하고, 홀딩력 이상의 압이 가해지게 되면 홀더(20)가 함께 하강하여 펀치(21)에 의해 성형이 진행되게 된다. 상기 비드블럭(31, 41)의 작동 거리는 라이너(34, 44)에 의해 결정되어 지는데, 고정식 비드(12, 22)를 같이 사용할 경우, 상기 라이너(34, 44)를 이용하여 각 비드 블럭(31, 41)의 비드(32, 42)의 최하점을 고정식 비드(12, 22)의 접촉점 이하로 두면, 고정식 비드(12, 22)에 홀딩력이 걸리고, 이동식 비드 장치는 그 이하의 압력이 걸리게 되므로 고정식 비드(12, 22)에 의해 유입량이 결정되게 된다. 따라서 고정식 비드(12, 22)는 이동식 비드 장치와 연동하여 사용할 수 있다. 비드(32, 42)에 의한 장력부여 방식은 지나친 장력이 블랭크(50)에 걸릴 경우, 마찰력을 넘어서게 되어 비드를 통해 소재가 유입되게 됨으로 소재의 크랙을 방지하고, 전체적으로 균일한 장력을 걸수 있다.

분명히, 청구항들의 범위내에 있으면서 이러한 실시예들을 변형할 수 있는 많은 방식들이 있다. 다시 말하면, 이하 청구항들의 범위를 벗어남 없이 본 발명을 실시할 수 있는 많은 다른 방식들이 있을 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 이동식 비드블럭을 장착하게 되면 초기 블랭크 홀딩시에 블랭크 면내부에 장력을 부여하는게 가능하게 되어, 블랭크를 금형에 안착시키고, 주름이나 국부 연신을 억제하여 제품 품질을 향상시킬수 있다.

Claims

수직 왕복 이동을 수행하는 상부 금형;

상기 상부 금형의 저부에서 상기 상부 금형에 의해 밀려 하강하는 소재 블랭크를 취부하는 홀더;

상기 상부 금형의 저부와 홀더의 상부에서 수평방향으로 이동 가능하도록 설치하되, 상부 금형의 하강에 따라 서로 맞물리면서 소재를 취부하도록 설치되는 단부에 적어도 하나의 돌출 비드가 형성되는 한 쌍의 비드블럭을 포함함을 특징으로 하는 이동식 비드를 갖는 드로잉 금형.
제 1항에 있어서,

상기 비드 블럭은 상기 상부 금형 및 홀더내에 안착되어, 상부 금형 및 홀더에 설치되는 일정 경사를 갖는 슬라이드 베어링에 의해 후퇴하도록 설치됨을 특징으로 하는 이동식 비드를 갖는 드로잉 금형.
제 2항에 있어서,

상기 비드 블럭은 소정의 실린더에 의해 지지 받으며, 상부 금형 및 홀더가 초기 위치로 이동할 경우 상기 비드블럭을 가압하여 상부 금형 및 홀더에서 그 일부를 돌출시킴을 특징으로 하는 이동식 비드를 갖는 드로잉 금형.
제 3항에 있어서,

상기 상부 금형 및 홀더의 비드블럭이 설치되는 부분에는 상기 상부 금형 및 홀더가 완전히 접촉했을 경우 상기 비드블럭의 후퇴동작을 제어하기 위한 라이너가 더 설치됨을 특징으로 하는 이동식 비드를 갖는 드로잉 금형.