KR20170054583A

KR20170054583A - 피어싱 금형

Info

Publication number: KR20170054583A
Application number: KR1020150132257A
Authority: KR
Inventors: 임동석
Original assignee: 성일기업(주)
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2017-05-18
Anticipated expiration: 2035-09-18
Also published as: KR101762125B1

Abstract

본 발명은 얇은 판재에 구멍을 뚫기 위한 피어싱 금형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펀치가 워크피스 표면에서 미끌어지지 않고 정확한 위치에 구멍을 뚫을 수 있으며 펀치의 내구성을 향상시킬 수 있다는 특징을 갖는다.
상기 피어싱 금형은, 상면이 워크피스의 하면과 맞물리는 형상을 가지고 상부에 워크피스가 안착되는 하형; 상기 하형의 상부에서 상하방향으로 이동하는 상형; 상기 상형을 따라 상하로 이동하며 하형을 향하는 방향의 하측 모서리가 모따기되어 형성된 제1경사면을 구비하는 캠드라이버; 상기 캠드라이버의 하부에 위치하고 상기 제1경사면과 평행한 제2경사면을 구비하며, 캠드라이버가 하부로 이동함에 의해 제2경사면이 캠드라이버의 제1경사면에 의해 가압되어 하형에 가까워지도록 수평하게 이동하는 캠슬라이드; 상기 캠슬라이드를 하형에서 멀어지는 방향으로 이동시키는 복귀스프링; 및 상기 캠슬라이드에서 하형을 향하는 방향으로 돌출 형성되는 펀치;를 포함하여 이루어지되, 상기 캠슬라이드와 펀치 사이에는 완충스프링이 위치한다.

Description

피어싱 금형{Piercing press dies}

본 발명은 얇은 판재에 구멍을 뚫기 위한 피어싱 금형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펀치가 워크피스의 표면을 가압할 때 워크피스의 반작용에 의한 충격을 완화시킬 수 있어 펀치가 쉽게 손상되지 않는 피어싱 금형에 관한 것이다.

자동차의 차체 및 프레임을 만드는 데 사용되는 강판은 설계한 대로의 형태 및 강도를 가질 수 있도록 드로잉(drawing), 포밍(forming), 리스트라이킹(restriking), 트리밍(trimming) 및 피어핑(piercing) 등의 성형과정을 거친다.

상기와 같은 강판의 성형과정은, 강판이 안착되는 하형과 상기 하형의 상부에서 상하로 움직이며 하형 상의 강판을 가압하는 상형 등으로 구성되는 프레스 금형에 의하여 이루어지게 된다.

그런데 포밍 단계를 거쳐 전체적인 형태가 설계한 형태에 가까워진 워크피스는 표면이 평평하지 않기 때문에 워크피스에 구멍을 뚫는 피어싱 공정을 진행하기 위해서는 상형의 상하 방향 움직임을 구멍의 각도에 맞게 바꾸어 줄 수 있는 수단을 강구할 필요가 있다.

공개번호 10-2013-0053266의 '프레스 금형용 캠 피어스 장치'는 이러한 수단과 관련된 종래기술 중의 하나로서, 상형을 따라 상하로 이동하는 캠드라이버(130)의 하부 일측 모서리와 캠슬라이드(120)의 상부 일측 모서리가 모따기 되어 형성된 경사진 슬라이드부(122, 132)에 의해 캠드라이버(130)의 상하방향 운동이 캠슬라이드(120)를 수형방향에 가까운 각도를 가지는 운동으로 변환될 수 있다.

그러나 캠슬라이드(120)의 타측에 부착되어 캠슬라이드(120)를 따라 이동하는 성형펀치(140)는 워크피스에 구멍을 뚫을 때 캠슬라이드(120)에 가해진 힘을 그대로 받게 되기 때문에 워크피스에 닿는 단부가 쉽게 손상될 수 있다.

KR

10-2013-0053266

A

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 피어싱 금형의 펀치가 워크피스에 구멍을 뚫기 위하여 워크피스의 표면에 닿게 될 때 펀치에 가해지는 충격을 완화하여 펀치가 쉽게 손상되는 것을 방지할 수 있는 피어싱 금형을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 워크피스에 구멍을 뚫기 위한 피어싱 금형에 있어서, 상면이 워크피스의 하면과 맞물리는 형상을 가지고 상부에 워크피스가 안착되는 하형; 상기 하형의 상부에서 상하방향으로 이동하는 상형; 상기 상형을 따라 상하로 이동하며 하형을 향하는 방향의 하측 모서리가 모따기되어 형성된 제1경사면을 구비하는 캠드라이버; 상기 캠드라이버의 하부에 위치하고 상기 제1경사면과 평행한 제2경사면을 구비하며, 캠드라이버가 하부로 이동함에 의해 제2경사면이 캠드라이버의 제1경사면에 의해 가압되어 하형에 가까워지도록 수평하게 이동하는 캠슬라이드; 상기 캠슬라이드를 하형에서 멀어지는 방향으로 이동시키는 복귀스프링; 및 상기 캠슬라이드에서 하형을 향하는 방향으로 돌출 형성되는 펀치;를 포함하여 이루어지되, 상기 캠슬라이드와 펀치 사이에는 완충스프링이 위치하는 것을 특징으로 하는 피어싱 금형이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 펀치는 보호관에 의해 둘러싸이고, 상기 보호관은 연결스프링을 통해 캠슬라이드에 접합되며, 하형을 향하는 방향의 단부에는 중앙관통공이 형성된 캡이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 피어싱 금형이 제공된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 캡의 외측면에는 탄성판이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 피어싱 금형이 제공된다.

본 발명에 의한 피어싱 금형은, 워크피스를 직접 가압하며 워크피스에 구멍을 뚫는 역할을 하는 펀치가 완충스프링을 통해 캠슬라이드에 접합되므로 캠슬라이드의 가압력에 의해 펀치가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

상기 펀치를 둘레에 형성되는 보호관은 펀치를 지지하여 펀치가 변형될 가능서을 보다 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 피어싱 금형의 단면도이다.
도 2는 상기 피어싱 금형의 보호관에 관한 설명도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 도면을 참고하여 자세하게 설명한다.

본 발명은 자동차의 차체 및 프레임을 만드는 데 사용되는 얇은 판재에 구멍을 뚫기 위한 피어싱 금형에 관한 것으로서, 펀치가 워크피스의 표면에 닿게 될 때 펀치에 가해지는 충격을 완화할 수 있어 펀치가 쉽게 손상되지 않는다는 특징을 갖는다.

도 1에는 본 발명에 의한 피어싱 금형(1)의 단면도가 도시되어 있다.

본 발명에 의한 피어싱 금형(1)은, 하형(10), 상형(20), 캠드라이버(30), 캠슬라이드(40), 복귀스프링(50) 및 펀치(60)를 포함하여 이루어진다.

상기 하형(10)은 피어싱 공정시 워크피스(2)가 안착되는 부분으로, 그 상면이 워크피스(2)의 하면과 맞물리는 형상으로 형성되어 있어 워크피스를 안정적으로 지지해줄 수 있고 피어싱 공정 중 가해지는 하중에 의해 워크피스가 변형되지 않도록 해준다. 상기 하형(10)에서 워크피스에 형성될 구멍과 일치하는 위치에는 상기 구멍보다 큰 공간이 형성되어 있어 피어싱 공정이 용이하게 진행될 수 있고, 위 공간과 연결된 통로를 이용하여 공정 중 발생한 스크랩을 배출할 수 있다.

상형(20)은 하형(10)의 상부에서 상하방향으로 이동하는 것으로, 피어싱 공정 중에는 하부로 이동하여 하형(10) 위에 안착된 워크피스가 움직이지 않도록 해주고, 캠드라이버(30)를 이동시키는 역할을 한다.

상기 캠드라이버(30)는 상형(20)을 따라 상하방향으로 이동하지만 그 하부에 위치하는 캠슬라이드(40)를 수평한 방향으로 슬라이드시킬 수 있다. 즉, 캠드라이버(30)에서 상기 하형(10)을 향하는 방향의 하측 모서리는 모따기되어 형성된 제1경사면(31)이 위치하고 캠슬라이드(40)는 상기 제1경사면(31)과 평행한 제2경사면(41)을 구비하여, 캠드라이버(30)가 하부로 이동함에 의해 제2경사면(41)이 가압되어 제1경사면(31)에서 미끌어지면서 하형(10)에 가까워지는 방향으로 수평하게 이동할 수 있다.

이에 따라, 캠슬라이드(40)에서 하형(10)을 향하는 방향으로 돌출 형성되는 펀치(60)는 하형(10) 위에 안착된 워크피스(2)를 가압하여 워크피스에 구멍을 뚫을 수 있게 된다. 도 1은 캠드라이버(30)에 의해 캠슬라이드(40)가 하형(10) 방향으로 이동하여 펀치(60)가 워크피스에 구멍을 뚫는 상태이다.

상기 캠슬라이드(40)와 펀치(60) 사이에는 완충스프링(70)이 위치한다. 완충스프링(70)은 펀치(60)가 워크피스에 닿기 시작할 때에 펀치(60)가 움직이는 속도를 약간 늦추어, 펀치(60)를 통한 캠슬라이드(40)의 워크피스에 대한 가압력, 특히 펀치(60)가 워크피스에 닿기 시작할 때의 가압력이 워크피스에 그대로 가해지는 것을 방지함으로써 반작용에 의해 펀치(60)가 손상될 가능성을 감소시킨다.

상기 완충스프링(70)의 둘레에는 변형되기 전 완충스프링(70)의 길이보다 긴 길이를 가지고 그 내부공간에서 펀치(60)가 슬라이드 될 수 있는 가이드관(G)이 위치하여, 완충스프링(70)을 통해 캠슬라이드(40)에 접합되는 펀치(60)의 움직이는 경로가 일직선상에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

워크피스에 구멍이 뚫리고 나면, 상형(20)과 함께 캠드라이버(30)가 상부로 이동하여 캠슬라이드(40)에 대한 가압이 해제된다. 상기 복귀스프링(50)은 캠드라이버(30)에 의한 가압이 해제된 캠슬라이드(40)를, 캠드라이버(30)에 의해 가압되기 전의 위치로 되돌리는 역할을 한다.

복귀스프링(50)은 도면에서와 같이 캠슬라이드(40)에서 제2경사면(41)과 평행하게 배치되어 캠드라이버(30)를 밀어냄으로써 그 반작용에 의해 캠슬라이드(40)를 원위치로 되돌릴 수도 있고, 캠슬라이드(40)가 슬라이드되는 수평한 방향으로 배치되어 캠슬라이드(40)를 원위치로 되돌릴 수도 있다.

상기 펀치(60)는 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 보호관(80)에 의해 둘러싸일 수 있다. 보호관(80)은 연결스프링(81)을 통해 캠슬라이드(40)에 접합되며, 하형(10)을 향하는 방향의 단부에는 중앙 관통공이 형성된 캡(82)이 구비된다.

상기 보호관(80)은, 워크피스에 구멍을 뚫을 수 있도록 얇고 길게 형성되는 펀치(60)의 단부를 지지하여 펀치(60)에 가해지는 가압력에 의해 펀치(60)가 변형되는 것을 방지하면서도, 펀치(60) 및 보호관(80)이 워크피스의 표면에 닿은 후 펀치(60)는 캡(82)의 중앙 관통공을 통해 돌출되고 보호관(80)은 연결스프링(81)의 길이가 줄어들면서 제자리를 유지할 수 있기 때문에 피어싱 공정을 방해하지 않는다.

보호관(80)의 내부공간은 펀치(60)가 움직이는 것을 방해하지 않도록 형성되어야 할 것이다. 그리고 완충스프링(70)의 둘레에 가이드관(G)이 형성될 수 있는 것과 마찬가지로 연결스프링(81)의 둘레에 가이드관(G)이 형성되어 보호관(80)의 움직이는 경로가 일직선상에서 벗어나는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 캡(82)의 외측면에는 탄성판(83)이 부착될 수 있다.

탄성판(83)은 고무 또는 실리콘 등으로 이루어지는 것으로서, 워크피스의 표면에 닿는 보호관(80)이 워크피스를 변형시킬 가능성을 차단하게 된다.

이상에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대해 도면을 참고하여 설명하였으나, 청구범위의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자가 본 발명을 다양하게 변형하여 실시할 수 있을 것이며, 이 또한 청구범위의 기재에 따라 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.

1 : 피어싱 금형 10 : 하형
20 : 상형 30 : 캠드라이버
31 : 제1경사면 40 : 캠슬라이드
41 : 제2경사면 50 : 복귀스프링
60 : 펀치 70 : 완충스프링
80 : 보호관 81 : 연결스프링
82 : 캡 83 : 탄성판

Claims

워크피스에 구멍을 뚫기 위한 피어싱 금형에 있어서,
상면이 워크피스의 하면과 맞물리는 형상을 가지고 상부에 워크피스가 안착되는 하형(10);
상기 하형(10)의 상부에서 상하방향으로 이동하는 상형(20);
상기 상형(20)을 따라 상하로 이동하며 하형(10)을 향하는 방향의 하측 모서리가 모따기되어 형성된 제1경사면(31)을 구비하는 캠드라이버(30);
상기 캠드라이버(30)의 하부에 위치하고 상기 제1경사면(31)과 평행한 제2경사면(41)을 구비하며, 캠드라이버(30)가 하부로 이동함에 의해 제2경사면(41)이 캠드라이버(30)의 제1경사면(31)에 의해 가압되어 하형(10)에 가까워지도록 수평하게 이동하는 캠슬라이드(40);
상기 캠슬라이드(40)를 하형(10)에서 멀어지는 방향으로 이동시키는 복귀스프링(50); 및
상기 캠슬라이드(40)에서 하형(10)을 향하는 방향으로 돌출 형성되는 펀치(60);를 포함하여 이루어지되,
상기 캠슬라이드(40)와 펀치(60) 사이에는 완충스프링(70)이 위치하는 것을 특징으로 하는 피어싱 금형.
제1항에 있어서,
상기 펀치(60)는 보호관(80)에 의해 둘러싸이고,
상기 보호관(80)은 연결스프링(81)을 통해 캠슬라이드(40)에 접합되며, 하형(10)을 향하는 방향의 단부에는 중앙 관통공이 형성된 캡(82)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 피어싱 금형.
제2항에 있어서,
상기 캡(82)의 외측면에는 탄성판(83)이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 피어싱 금형.