KR20140111160A - 프레스 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하부 코어를 갖춘 하부 금형과 상부 코어를 갖춘 상부 금형을 포함하며, 상부 금형에는 제 1 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 블록과, 이동 블록에 설치된 설치된 밴딩 샤프트를 포함하여, 이동 블록이 제 1 수평 방향으로 이동함에 따라 밴딩 샤프트가 판재를 하부 코어의 측면 형성부로 가압하여 판재를 수평 방향으로도 성형할 수 있다.

Description

프레스 금형{PRESS DIE}

본 발명은 판재에 압력을 가해 판재를 변형시키는 프레스 금형에 관한 것이다.

일반적으로 프레스 금형은 지면에 설치되며 판재가 올려지는 하부 금형과, 수직 방향으로 가능하게 설치되는 상부 금형을 포함한다.

따라서 하부 금형에 마련된 하부 코어 상에 판재를 올린 후, 상부 금형을 하강시켜 판재가 개재된 상태로 상부 금형의 상부 코어가 하부 코어와 맞물리도록 함으로써 판재를 변형시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 프레스 금형은 수직으로 이동하는 상부 금형에 의해 판재가 성형되므로 상하 방향으로 판재를 성형하기는 쉬우나 이러한 프레스 금형을 사용하여 수평 방향으로 판재를 성형하기는 어렵다.

본 발명의 일 측면은 하부 금형과 상부 금형을 포함한 프레스 금형에 있어서, 판재를 수직 방향 뿐만 아니라 수평 방향으로도 변형할 수 있는 프레스 금형을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 프레스 금형은 하부 금형과, 상기 하부 금형의 상측에 배치되는 상부 금형을 포함하며, 상기 하부 금형은 지면에 지지되는 하부 베이스와, 판재가 올려지며 제조될 제품의 하면과 대응하는 하면 형성부와 제조될 제품의 측면과 대응하는 측면 형성부를 갖는 하부 코어를 포함하며, 상기 상부 금형은 상부 베이스와, 제조될 제품의 상면과 대응하는 상부 형성부를 포함하며 상기 상부 베이스에 수직 방향으로 이동 가능하게 설치된 상부 코어와, 상기 상부 베이스에 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 이동 블록과, 양 단부가 상기 한 쌍의 이동 블록에 설치되어 상기 이동 블록이 제 1 수평 방향으로 이동함에 따라 상기 판재의 일부를 상기 측면 형성부로 가압하는 원통 형상의 밴딩 샤프트를 포함한다.

상기 밴딩 샤프트는 상기 한 쌍의 이동 블록에 회전 가능하게 설치된다.

또한 상기 상부 금형은 상기 한 쌍의 이동 블록을 상기 제 1 수평 방향으로 탄성 지지하는 탄지유닛을 더 포함한다.

또한 상기 상부 베이스는 상기 탄지유닛의 설치를 위한 지지부재를 포함하며, 상기 탄지유닛은 일단에 헤드부가 마련되고 타단은 상기 지지부재를 관통하여 상기 이동 블록에 설치되는 가이드핀과, 일단은 상기 지지부재에 지지되고 타단은 상기 헤드부에 지지되는 이송 스프링을 포함한다.

또한 상기 상부 코어는 그 측면을 형성하며 상기 밴딩 샤프트가 상기 제 1 수평 방향과 반대인 제 2 수평 방향으로 이동하도록 안내하는 가이드부를 포함한다.

또한 상기 하부 금형은 상기 밴딩 샤프트를 안내하는 가이드 블록을 포함하며, 상기 가이드블록은 상기 측면 형성부 및 상기 가이드부와 대응하는 형상의 가이드홈을 포함한다.

또한 상기 밴딩 샤프트의 양단에 배치된 한 쌍의 가이드롤러를 포함하며, 상기 한 쌍의 가이드롤러는 상기 상부 금형의 양측에 상기 판재의 폭과 대응하는 간격으로 이격 배치된다.

또한 상기 한 쌍의 가이드롤러는 상기 밴딩 샤프트의 축 방향으로 고정 위치의 조정 가능하도록 설치된다.

상기 상부 코어는 그 양측에 대칭되도록 마련된 한 쌍의 가이드부를 포함하며, 상기 하부 코어는 그 양측에 대칭되도록 마련된 한 쌍의 측면 형성부를 포함하며, 상기 상부 코어를 중심으로 양측에 상기 한 쌍의 이동 블록, 상기 밴딩 샤프트 및 상기 탄지유닛이 양측에 대칭되도록 각각 배치되며, 상기 하부 코어를 중심으로 상기 한 쌍의 가이드블록이 양측에 대칭되도록 각각 배치된다.

상술한 바와 같이 프레스 금형은 상부 금형의 하강에 따라 이동 코어가 수평 방향으로 이동하며 판재의 일부를 측면 형성부로 가압하여 변형시키므로, 프레스 금형을 통해 판재를 수평 방향으로도 변형할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형의 개략도이다.
도 2 내지 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형의 동작을 차례로 보인 개략도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 금형은 도 1에 도시한 바와 같이 지면에 설치되는 하부 금형(10)과, 하부 금형(10)의 상측에 배치되며 수직 방향으로 이동하며 하부 금형(10)과 결합 또는 분리되는 상부 금형(20)을 포함하여, 하부 금형(10)과 상부 금형(20)이 분리된 상태에서 하부 금형(10)에 판재(P, 도 2 참조)를 올린 후 상부 금형(20)을 하강시켜 판재(P)가 개재된 상태로 하부 금형(10)과 맞물리도록 함으로써 판재(P)를 성형할 수 있도록 되어 있다.

하부 금형(10)은 지면에 지지되는 하부 베이스(11)와, 하부 베이스(11) 상에 배치되며 제조될 제품의 하측과 대응하는 형상을 갖는 하부 코어(12)를 포함한다. 하부 코어(12)는 하부 코어(12)의 상면을 형성하며 제조될 제품의 하면과 대응하는 형상으로 마련된 하면 형성부(12a)와, 하부 코어(12)의 측면에 마련되어 제조될 제품의 측면과 대응하는 형상으로 마련된 측면 형성부(12b)를 포함한다.

상부 금형(20)은 수직 방향으로 이동 가능하게 설치된 상부 베이스(21)와, 하부 코어(12)의 상측에 설치되며 상부 베이스(21)에 수직 방향으로 이동 가능하게 설치되는 상부 코어(22)와, 상부 코어(22)의 수직 이동을 안내하기 위한 가이드로드(25)과, 가이드로드(25)의 외측에 배치되어 상부 코어(22)가 상부 베이스(21)에 탄성 지지되도록 승강 스프링(26)을 포함한다. 상부 코어(22)는 상부 코어(22)의 하면을 형성하며 제조될 제품의 상면과 대응하는 형상으로 마련된 상면 형성부(22a)를 포함한다.

또한 판재(P)를 수평 방향으로도 변형 시킬 수 있도록 하기 위해 상부 금형(20)은 상부 베이스(21)에 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 블록(23)과, 이동 블록(23)을 제 1 방향으로 수평하게 탄성 지지하는 탄지유닛(27)과, 이동 블록(23)에 설치되어 이동 블록(23)이 제 1 방향 방향으로 수평 이동함에 따라 판재(P)의 양단부를 측면 형성부(12b)를 향해 가압 밴딩하여 판재(P)가 측면 형성부(12b)와 대응하는 형상으로 변형되도록 하는 밴딩 샤프트(24)를 포함한다.

또한 상부 금형(20)은 이동 블록(23)이 이동 가능하게 설치되는 레일(21a)과, 탄지유닛(27)의 설치를 위한 지지부재(21b)를 포함한다.

탄지유닛(27)은 일단에 헤드부가 마련되고 타단이 지지부재(21b)를 관통하여 이동 블록(23)에 고정 설치되는 가이드핀(27a)과, 가이드핀(27a)에 설치되며 일단은 헤드부에 지지되고 타단은 지지부재(21b)에 지지되는 이송 스프링(27b)을 포함한다. 이송 스프링(27b)은 가이드핀(27a)을 제 1 수평 방향으로 탄성 지지하도록 설치되어, 제 1 가이드핀(27a)의 타단에 설치된 이동 블록(23)이 탄지유닛(27)에 의해 제 1 수평 방향으로 탄성 지지된다.

밴딩 샤프트(24)는 이동 블록(23)에 회전 가능하게 설치되어 회전하면서 후술할 가이드부(22b)와 측면 형성부(12b)를 따라 이동하도록 되어 있다.

이동 블록(23)이 제 1 수평 방향과 반대인 제 2 수평 방향으로 이동할 수 있도록 하기 위해 상부 금형(20)은 제 2 방향 하측으로 경사지게 연장되어 상부 금형(20)의 측면을 형성하는 가이드부(22b)를 포함한다.

또한 하부 금형(10)에는 밴딩 샤프트(24)의 양단과 대응하는 위치에 마련되어 밴딩 샤프트(24)의 수평 이동을 안내하는 한 쌍의 가이드블록(13)을 포함한다. 한 쌍의 가이드블록(13)은 밴딩 샤프트(24)의 양단과 대응하는 가이드홈(13a)을 각각 포함한 것으로, 가이드홈(13a)은 상술한 가이드부(22b) 및 측면 형성부(12b)와 대응하는 형상으로 형성되어 밴딩 샤프트(24)가 가이드부(22b) 및 측면 형성부(12b)와 대응하는 궤적으로 이동하도록 한다.

또한 끝단(도면을 기준으로 판재의 전단 또는 후단)이 밴딩되어 있는 판재(P)의 좌우 양측 단부를 경우 본 발명에 따른 프레스 금형을 통해 밴딩할 경우, 이중으로 밴딩된 부위가 발생할 수 있는데, 이러한 경우 이중 밴딩된 부위에서 구김이 발생하거나 이중 밴딩된 부위가 외측으로 돌출된 부위가 발생할 수 있다.

따라서 이를 방지하기 위해 밴딩 샤프트(24)의 양단에는 가이드롤러(28)가 각각 설치된다. 가이드롤러(28)는 상부 금형(20)의 측방에 판재(P)의 두께와 대응하는 간격으로 이격 배치되는 것으로, 이중 밴딩되는 부위의 측방을 지지하도록 되어 있다. 본 실시예에서 가이드롤러(28)는 스크류 등을 통해 그 고정 위치를 밴딩 샤프트(24)의 축 방향으로 이동시켜 판재(P)의 두께에 쉽게 대응할 수 있도록 되어 있다.

상기에서 상술한 한 쌍의 이동 블록(23), 밴딩 샤프트(24) 및 탄지유닛(27)은 상부 코어(22)를 중심으로 양측에 대칭되도록 각각 배치되며, 상술한 한 쌍의 가이드블록(13)은 하부 코어(12)를 중심으로 양측에 대칭되도록 각각 배치된다.

다음은 이와 같이 구성된 프레스 금형의 동작을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 도 2에 도시한 바와 같이 하부 코어(12)의 하면 형성부(12a) 상측에 판재(P)를 올려 놓은 후, 도 3에 도시한 바와 같이 상부 금형(20)을 하강시키면, 상부 금형(20)의 하강에 따라 도 4에 도시한 상부 코어(22)의 상면 형성부(22a)가 판재(P)의 상면에 지지되어 판재(P)의 중앙측이 하면 형성부(12a) 및 상면 형성부(22a)와 대응하는 형상으로 성형된다.

상면 형성부(22a)가 판재(P)의 상면에 지지된 후에 상부 코어(22)의 이동은 정지되고, 도 5에 도시한 바와 같이 이동 블록(23) 및 이동 블록(23)에 설치된 밴딩 샤프트(24)가 하강한다. 이때 밴딩 샤프트(24)는 가이드부(22b)를 따라 이동하면서 하강하므로 제 2 수평 방향으로 이동하며 하강한다. 따라서 밴딩 샤프트(24)는 판재(P)의 단부를 하측으로 변형시킨다.

밴딩 샤프트(24)가 가이드부(22b)의 측방을 통과하여 도 6에 도시한 바와 같이 측면 형성부(12b)의 측방에 도달하면 밴딩 샤프트(24)는 이동 블록(23)을 제 1 수평 방향으로 탄성 지지하고 있는 탄지유닛(27)에서 발생한 탄성 복원력에 의해 제 1 수평 방향으로 이동한다. 밴딩 샤프트(24)는 제 1 수평 방향으로 이동하면서 하강하면서 판재(P)의 단부를 측면 형성부(12b)로 가압하므로 판재(P)의 단부는 제 1 수평 방향으로 변형된다.

상기와 같이 밴딩 샤프트(24)가 가이드부(22b) 측방을 통과하여 과정에서 밴딩 샤프트(24)의 양단은 가이드블록(13)에 마련된 가이드홈(13a) 내로 진입한다. 밴딩 샤프트(24)의 양단은 가이드홈(13a)에 의해 가이드부(22b) 및 측면 형성부(12b)와 대응하는 궤적으로 이동하도록 안내된다. 이와 같이 가이드홈(13a)에 의해 밴딩 샤프트(24)가 안내되도록 하면, 밴딩 샤프트(24)가 가이드부(22b)와 측면 형성부(12b) 사이의 경계를 통과하는 과정에서 판재(P)의 해당 부위에 에 과도한 힘을 가하는 것은 방지된다.

또한 상기와 같이 판재(P)가 성형되는 과정에서 밴딩되는 부위의 측방은 가이드롤러(28)에 의해 지지되므로, 판재(P)에 구김이 발생하거나 돌출된 부위가 발생하는 것은 방지된다.

판재(P)의 밴딩이 완료된 후, 상부 금형(20)은 도 에 도시한 바와 같이 상측으로 이동하여 하부 금형(10)으로부터 이격되고 판재(P)를 하부 코어(12)로부터 분리하면 제품의 성형은 완료된다.

본 발명은 상기에서 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 에서 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 수정 및 변형할 수 있다는 점은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10: 하부 금형 11: 하부 베이스
12: 하부 코어 12a: 하면 형성부
12b: 측면 형성부 20: 상부 금형
21: 상부 베이스 21a: 가이드레일
21b: 지지부재 22: 상부 코어
22a: 상면 형성부 22b: 가이드부
23: 이동 블록 24: 밴딩 샤프트
25: 탄지유닛 26: 가이드롤러
27: 가이드블록

Claims (9)

1. 하부 금형과,
   상기 하부 금형의 상측에 배치되는 상부 금형을 포함하며,
   상기 하부 금형은 지면에 지지되는 하부 베이스와, 판재가 올려지며 제조될 제품의 하면과 대응하는 하면 형성부와 제조될 제품의 측면과 대응하는 측면 형성부를 갖는 하부 코어를 포함하며,
   상기 상부 금형은 상부 베이스와, 제조될 제품의 상면과 대응하는 상부 형성부를 포함하며 상기 상부 베이스에 수직 방향으로 이동 가능하게 설치된 상부 코어와, 상기 상부 베이스에 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 이동 블록과, 양 단부가 상기 한 쌍의 이동 블록에 설치되어 상기 이동 블록이 제 1 수평 방향으로 이동함에 따라 상기 판재의 일부를 상기 측면 형성부로 가압하는 원통 형상의 밴딩 샤프트를 포함하는 프레스 금형.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 밴딩 샤프트는 상기 한 쌍의 이동 블록에 회전 가능하게 설치되는 프레스 금형.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 상부 금형은 상기 한 쌍의 이동 블록을 상기 제 1 수평 방향으로 탄성 지지하는 탄지유닛을 더 포함하는 프레스 금형.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 상부 베이스는 상기 탄지유닛의 설치를 위한 지지부재를 포함하며,
   상기 탄지유닛은 일단에 헤드부가 마련되고 타단은 상기 지지부재를 관통하여 상기 이동 블록에 설치되는 가이드핀과, 일단은 상기 지지부재에 지지되고 타단은 상기 헤드부에 지지되는 이송 스프링을 포함하는 프레스 금형.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 상부 코어는 그 측면을 형성하며 상기 밴딩 샤프트가 상기 제 1 수평 방향과 반대인 제 2 수평 방향으로 이동하도록 안내하는 가이드부를 포함하는 프레스 금형.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 하부 금형은 상기 밴딩 샤프트를 안내하는 가이드 블록을 포함하며,
   상기 가이드블록은 상기 측면 형성부 및 상기 가이드부와 대응하는 형상의 가이드홈을 포함하는 프레스 금형.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 밴딩 샤프트의 양단에 배치된 한 쌍의 가이드롤러를 포함하며,
   상기 한 쌍의 가이드롤러는 상기 상부 금형의 양측에 상기 판재의 폭과 대응하는 간격으로 이격 배치되는 프레스 금형.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 가이드롤러는 상기 밴딩 샤프트의 축 방향으로 고정 위치의 조정 가능하도록 설치된 프레스 금형.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 상부 코어는 그 양측에 대칭되도록 마련된 한 쌍의 가이드부를 포함하며,
   상기 하부 코어는 그 양측에 대칭되도록 마련된 한 쌍의 측면 형성부를 포함하며,
   상기 상부 코어를 중심으로 양측에 상기 한 쌍의 이동 블록, 상기 밴딩 샤프트 및 상기 탄지유닛이 양측에 대칭되도록 각각 배치되며,
   상기 하부 코어를 중심으로 상기 한 쌍의 가이드블록이 양측에 대칭되도록 각각 배치되는 프레스 금형.

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