(52) CPC 특허분류 B21D 24/16 ( ) B21D 31/02 ( ) - 2 -

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1 (19) 대한민국특허청 (KR) (12) 등록특허공보 (B1) (51) 국제특허분류 (Int. Cl.) B21D 37/10 ( ) B21D 22/20 ( ) B21D 24/16 ( ) B21D 31/02 ( ) (52) CPC 특허분류 B21D 37/10 ( ) B21D 22/20 ( ) (21) 출원번호 (22) 출원일자 2015 년 08 월 28 일 심사청구일자 (56) 선행기술조사문헌 KR B1 KR Y1 KR U JP A 2015 년 08 월 28 일 (45) 공고일자 2016년07월26일 (11) 등록번호 (24) 등록일자 2016년07월19일 (73) 특허권자 ( 주 ) 엠에스텍 경상북도구미시산호대로 392 ( 공단동 ) (72) 발명자 김지원 대구광역시달서구성지로 12 성서주공 7 단지아파트 710 동 1001 호 (74) 대리인 정일영 전체청구항수 : 총 7 항심사관 : 장창국 (54) 발명의명칭드로잉가공용프로그레시브금형 (57) 요약 본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형은, 상부의굵기와하부의굵기가다른중공기둥형부품을드로잉가공으로생산하되, 쇼크라인이나스크래치등의발생을감소시킬수있고성형의효율성및균일성을높일수있다. 대표도 - 도 5-1 -

2 (52) CPC 특허분류 B21D 24/16 ( ) B21D 31/02 ( ) - 2 -

3 명세서청구범위청구항 1 금속판재에서, 상하부의직경이다른중공기둥형부품으로가공될타겟영역의가장자리를절단하는제1 노칭금형그룹 (notching metallic mold group); 상기타겟영역을복수회드로잉가공하여, 상기타겟영역을제1 타겟범위의하부직경및길이를갖는상부개구형의기둥형제1 중간부품으로가공하는제1 드로잉 (drawing) 금형그룹 ; 상기제1 중간부품에서, 벤딩에의하여상기중공기둥형부품의상부를형성할벤딩대상영역의가장자리를절단하여제2 중간부품을가공하는제2 노칭금형그룹 ; 상기제2 중간부품에서, 상기중공기둥형부품의상부및하부를연결하는경사면에대응되는부분을포밍하여제3 중간부품을가공하는포밍금형 ; 상기제3 중간제품에서상기벤딩대상영역을벤딩한다음벤딩된부분의이음새부분에압력을가하여고정시켜제4 중간부품을가공하는벤딩금형그룹 ; 상기제4 중간부품을복수회드로잉가공하여, 상기제4 중간부품을제2 타겟범위의상하부직경및길이를갖는제5 중간부품으로가공하는제2 드로잉금형그룹 ; 상기제5 중간부품의하부면을최종개구형태로피어싱하여, 상기제5 중간부품을제6 중간부품으로가공하는메인-피어싱 (main-piercing) 금형 ; 및상기제6 중간부품의상하부측면을성형하여, 상기제4 중간부품을최종타겟범위의상하부직경을갖는제 7 중간부품으로가공하는캠성형금형 ; 을포함하는, 드로잉가공용프로그레시브금형. 청구항 2 제 1항에있어서, 상기제1 드로잉금형그룹에포함된적어도하나의드로잉금형은, 중앙에코어 (core) 결합공이형성된제1 금속재질의다이 (die); 및각각이, 상기제1 재질보다경도는높으나탄성계수는낮은제2 금속재질을가지며, 상기코어결합공에결합되어중앙에형성되는펀치 (punch) 관통공의일부를구성하는홈 (groove) 을포함하는복수의하위코어 (subcore) 로구성되는코어를포함하며, 상기복수의하위코어는, 상기펀치관통공을통과하는펀치및금속판재에의하여가해지는힘에기초하여상기다이의탄성계수에따른거리만큼서로이격되며, 상기펀치및상기금속판재가상기펀치관통공을빠져나가면상기다이의탄성계수에따라원래결합상태로복원되는것을특징으로하는, 드로잉가공용프로그레시브금형. 청구항 3 제1 항에있어서, 상기프로그레시브드로잉금형은, 상기제7 중간부품을최종타겟범위의높이를갖도록트리밍가공하여최종적으로상기중공기둥형부품을분리하는트리밍 (trimming) 금형 ; 및상기트리밍가공에의한절단면을따라형성된스크랩 (scrap) 이포함되는영역을블랭킹가공하는블랭킹 (blanking) 금형을더포함하는것을특징으로하는, 드로잉가공용프로그레시브금형. 청구항 4 제1 항에있어서, 상기드로잉가공용프로그레시브금형은, 상부금형의중앙에마련되고, 몸체좌우측면에대칭적으로형성된좌 / 우측펀치관통공및하부면에서적어도 - 3 -

4 상기좌 / 우측펀치관통공에이르는높이까지형성된스크랩배출용하부중공을포함하며, 상기상부금형이하강함에따라상기제5 또는상기제6 중간부품에삽입되는반중공형다이 ( 半中空型, half hollow type die); 상기상부금형에마련되며, 상기상부금형의하강에따라하강하면서측면피어싱을위한힘을제공하는좌 / 우측캠펀치 (cam punch); 및각각이, 하부금형의좌 / 우측에대칭적으로마련되고, 좌 / 우측피어싱펀치중대응되는피어싱펀치가결합되며, 상기좌 / 우측캠펀치의하강에의하여가해지는힘에기초하여동시에대칭적으로슬라이딩되면서, 상기좌 / 우측피어싱펀치를상기반중공형다이가삽입된상기제4 또는제5 중간부품과상기좌 / 우측펀치관통공을관통하여상기하부중공까지관통시키는측면피어싱동작을수행하는좌 / 우측슬라이딩모듈을포함하는, 측면피어싱금형을더포함한느것을특징으로하는, 드로잉가공용프로그레시브금형. 청구항 5 제4 항에있어서, 상기반중공형다이는, 상기측면피어싱동작에의하여발생하는스크랩을상기하부중공을통하여용이하게배출시키기위한압축공기를상기하부중공으로분사하기위한적어도하나의공기공급공을포함하는것을특징으로하는, 드로잉가공용프로그레시브금형. 청구항 6 제1 항에있어서, 상기제1 및제2 드로잉금형그룹에포함된적어도하나의드로잉금형은, 상하왕복운동하는드로잉펀치 (drawing punch); 상기드로잉펀치에대응되는중앙관통공, 상기중앙관통공을둘러싸면서형성된오일저장홈, 및내부오일경로를포함하는다이 (die); 타발준비단계에서가공대상이상기오일저장홈에올려지기전에가열된드로잉오일 (drawing oil) 을상기내부오일경로를통하여상기오일저장홈에공급하는오일공급장치 ; 및상기중앙관통공의내부에위치하며, 타발준비단계에서는, 상기오일저장홈에올려질가공대상의표면에드로잉오일이도포되도록, 상기중앙관통공의상단부에연접하여상기내부오일경로를통하여공급되는드로잉오일이상기오일저장홈에고이도록하여, 타발시에는, 상기오일저장홈에고여있는드로잉오일이상기중앙관통공아래로배출되도록, 하강하는상기드로잉펀치를따라상기중앙관통공내부로하강하며, 상기드로잉펀치가상승하면탄성에의하여타발준비단계에대응되는위치로원상복귀하는녹아웃 (knockout) 을포함하는것을특징으로하는, 드로잉가공용프로그레시브금형. 청구항 7 제6 항에있어서, 타발준비단계에서는, 상기중앙관통공의가장자리및상기녹아웃의상단부의가장자리중적어도하나에형성된라운드에의하여, 상기중앙관통공의가장자리를따라서상기오일저장홈보다깊은오일저장링이형성되는것을특징으로하는, 드로잉가공용프로그레시브금형. 발명의설명 [0001] 기술분야 본발명은드로잉가공용프로그레시브금형에관한것으로, 보다상세하게는, 상부의굵기와하부의굵기가다 른중공기둥형부품을드로잉가공으로생산할수있는드로잉가공용프로그레시브금형에관한것이다

5 [0002] [0003] 배경기술사각기둥형, 원기둥형, 타원기둥형등의형상을벤딩으로소성가공하면제품의넓은면중앙에반드시절취하는연결선이형성되고, 또연결선을맞닿는부분은벤딩각도에따라들뜸현상이발생하므로연결선형상을걸괘형상을부가하여코킹공법으로압착하여넓은면의평탄완성도를향상시키는기구적인가공과정이필요하고, 또한이를관리해야하므로로스 (loss) 가많이발생한다. 특히, 상부의굵기와하부의굵기가다른기둥형부품을벤딩가공으로생산하는경우, 상술한문제점이더욱두드러질수밖에없다. 상술한벤딩가공의문제점을해결하는방법은부품을드로잉가공으로생산하는방법이있다. 그러나드로잉가공시에는부품에쇼크라인이나스크래치등이발생하기쉬어외장재로사용하기에는어려운점이있다. 물론드로잉가공후에샌딩버핑등의공법으로쇼크라인이나스크래치등을제거할수도있으나, 이로인하여생산성이떨어뜨리고제조원가가높아질수밖에없다. 발명의내용 [0004] [0005] [0006] 해결하려는과제이에본발명에해결하고자하는기술적과제는, 상부의굵기와하부의굵기가다른중공기둥형부품을드로잉가공으로생산할수있는드로잉가공용프로그레시브금형을제공하는것이다. 본발명이해결하고자하는다른기술적과제는, 쇼크라인이나스크래치등의발생을감소시키면서상부의굵기와하부의굵기가다른중공기둥형부품을드로잉가공으로생산할수있는드로잉가공용프로그레시브금형을제공하는것이다. 본발명이이루고자하는기술적과제들은이상에서언급한기술적과제로제한되지않으며, 언급되지않은또다른기술적과제들은아래의기재로부터본발명이속하는기술분야에서통상의지식을가진자에게명확하게이해될수있을것이다. [0007] [0008] [0009] 과제의해결수단상기기술적과제를해결하기위한본발명의제1 실시예에따른드로잉가공용프로그레시브금형은, 금속판재에서, 상하부의직경이다른중공기둥형부품으로가공될타겟영역의가장자리를절단하는노칭금형그룹 (notching metallic mold group); 상기타겟영역을복수회드로잉가공하여, 상기타겟영역을제1 타겟범위의상부직경및길이를갖는상부개구형의기둥형제1 중간부품으로가공하는제1 드로잉 (drawing) 금형그룹 ; 상기제1 중간부품의하부면일부를피어싱하여, 상기제1 중간부품을상하부개구형의제2 중간부품으로가공하는프리-피어싱 (pre-piercing) 금형 ; 상기제2 중간부품의하부측면을성형하여, 상기제2 중간부품을제1 타겟범위의하부직경을갖는제3 중간부품으로가공하는제1 캠성형 (cam forming) 금형 ; 상기제3 중간부품을복수회드로잉가공하여, 상기제3 중간부품을제2 타겟범위의상하부직경및길이를갖는제4 중간부품으로가공하는제2 드로잉금형그룹 ; 상기제4 중간부품의하부면을최종개구형태로피어싱하여, 상기제4 중간부품을제5 중간부품으로가공하는메인-피어싱 (main-piercing) 금형 ; 및상기제5 중간부품의상하부측면을성형하여, 상기제5 중간부품을최종타겟범위의상하부직경을갖는제6 중간부품으로가공하는제2 캠성형금형 ; 을포함할수있다. 상기제1 캠성형금형은, 상기제3 중간부품의상하부내경에대응되는형상을가지며, 상부금형의하강에따라하강하여상기제2 중간부품을하강시키는가이드펀치 (guide punch); 상기상부금형의하강에따라하강하여상기제2 중간부품의하부측면의성형을위한힘을제공하는좌우측캠펀치 (cam punch); 및상기좌우측캠펀치의하강에의하여제공되는힘에기초하여슬라이딩되면서, 상기가이드펀치에의하여하강된상기제2 중간부품의하부측면을성형하여, 상기제3 중간부품으로가공하는좌우측캠 (cam) 을포함할수있다. 상기드로잉가공용프로그레시브금형은, 상기제6 중간부품을최종타겟범위의높이를갖도록트리밍가공하여최종적으로상기중공기둥형부품을분리하는트리밍 (trimming) 금형 ; 및상기트리밍가공에의한절단면을따라형성된스크랩 (scrap) 이포함되는영역을블랭킹가공하는블랭킹 (blanking) 금형을더포함할수있다. 상기트리밍금형및블랭킹금형은향후살펴볼본발명의제2 및제3 실시예에따른프로그레시브금형에도포함될수있다

6 [0010] [0011] [0012] [0013] [0014] 상기드로잉가공용프로그레시브금형은, 상부금형의중앙에마련되고, 몸체좌우측면에대칭적으로형성된좌 / 우측펀치관통공및하부면에서적어도상기좌 / 우측펀치관통공에이르는높이까지형성된스크랩배출용하부중공을포함하며, 상기상부금형이하강함에따라상기제4 또는상기제5 중간부품에삽입되는반중공형다이 ( 半中空型, half hollow type die); 상기상부금형에마련되며, 상기상부금형의하강에따라하강하면서측면피어싱을위한힘을제공하는좌 / 우측캠펀치 (cam punch); 및각각이, 하부금형의좌 / 우측에대칭적으로마련되고, 좌 / 우측피어싱펀치중대응되는피어싱펀치가결합되며, 상기좌 / 우측캠펀치의하강에의하여가해지는힘에기초하여동시에대칭적으로슬라이딩되면서, 상기좌 / 우측피어싱펀치를상기반중공형다이가삽입된상기제4 또는제5 중간부품과상기좌 / 우측펀치관통공을관통하여상기하부중공까지관통시키는측면피어싱동작을수행하는좌 / 우측슬라이딩모듈을포함하는, 측면피어싱금형을더포함할수있다. 이러한, 측면피어싱금형은향후살펴볼본발명의제2 및제3 실시예에따른프로그레시브금형에도포함될수있다. 상기반중공형다이는, 상기측면피어싱동작에의하여발생하는스크랩을상기하부중공을통하여용이하게배출시키기위한압축공기를상기하부중공으로분사하기위한적어도하나의공기공급공을포함할수있다. 상기제1 및제2 드로잉금형그룹에포함된적어도하나의드로잉금형은, 상하왕복운동하는드로잉펀치 (drawing punch); 상기드로잉펀치에대응되는중앙관통공, 상기중앙관통공을둘러싸면서형성된오일저장홈, 및내부오일경로를포함하는다이 (die); 타발준비단계에서가공대상이상기오일저장홈에올려지기전에가열된드로잉오일 (drawing oil) 을상기내부오일경로를통하여상기오일저장홈에공급하는오일공급장치 ; 및상기중앙관통공의내부에위치하며, 타발준비단계에서는, 상기오일저장홈에올려질가공대상의표면에드로잉오일이도포되도록, 상기중앙관통공의상단부에연접하여상기내부오일경로를통하여공급되는드로잉오일이상기오일저장홈에고이도록하여, 타발시에는, 상기오일저장홈에고여있는드로잉오일이상기중앙관통공아래로배출되도록, 하강하는상기드로잉펀치를따라상기중앙관통공내부로하강하며, 상기드로잉펀치가상승하면탄성에의하여타발준비단계에대응되는위치로원상복귀하는녹아웃 (knockout) 을포함할수있다. 한편, 타발준비단계에서는, 상기중앙관통공의가장자리및상기녹아웃의상단부의가장자리중적어도하나에형성된라운드에의하여, 상기중앙관통공의가장자리를따라서상기오일저장홈보다깊은오일저장링이형성될수있다. 이러한, 오일공급구조를갖는드로잉금형구조는향후살펴볼본발명의제2 및제3 실시예에따른프로그레시브금형에도적용될수있다. 상기기술적과제를해결하기위한본발명의제2 실시예에따른드로잉가공용프로그레시브금형은, 금속판재에서, 상하부의직경이다른중공기둥형부품으로가공될타겟영역의가장자리를절단하는노칭금형그룹 (notching metallic mold group); 상기타겟영역을복수회드로잉가공하여, 상기타겟영역을제1 타겟범위의상하부직경및길이를갖는상부개구형의기둥형제1 중간부품으로가공하는제1 드로잉 (drawing) 금형그룹 ; 상기제1 중간부품의하부면일부를피어싱하여, 상기제1 중간부품을상하부개구형의제2 중간부품으로가공하는프리-피어싱 (pre-piercing) 금형 ; 상기제2 중간부품을복수회드로잉가공하여, 상기제2 중간부품을제2 타겟범위의상하부직경및길이를갖는제3 중간부품으로가공하는제2 드로잉금형그룹 ; 상기제3 중간부품의하부면을최종개구형태로피어싱하여, 상기제3 중간부품을제4 중간부품으로가공하는메인-피어싱 (main-piercing) 금형 ; 및상기제4 중간부품의상하부측면을성형하여, 상기제4 중간부품을최종타겟범위의상하부직경을갖는제5 중간부품으로가공하는캠성형금형 ; 을포함할수있다. 이때, 상기제1 드로잉금형그룹에포함된적어도하나의드로잉금형은, 중앙에코어 (core) 결합공이형성된제1 금속재질의다이 (die); 및각각이, 상기제1 재질보다경도는높으나탄성계수는낮은제2 금속재질을가지며, 상기코어결합공에결합되어중앙에형성되는펀치 (punch) 관통공의일부를구성하는홈 (groove) 을포함하는복수의하위코어 (sub-core) 로구성되는코어를포함할수있다. 그리고, 상기복수의하위코어는, 상기펀치관통공을통과하는펀치및금속판재에의하여가해지는힘에기초하여상기다이의탄성계수에따른거리만큼서로이격되며, 상기펀치및상기금속판재가상기펀치관통공을빠져나가면상기다이의탄성계수에따라원래결합상태로복원될수있다. 이러한, 드로잉금형의구조는본발명의앞서살펴본본발명의제1 실시예및향후살펴볼본발명의제3 실시예에도적용될수있다. 상기기술적과제를해결하기위한본발명의제3 실시예에따른드로잉가공용프로그레시브금형은, 금속판재에서, 상하부의직경이다른중공기둥형부품으로가공될타겟영역의가장자리를절단하는제1 노칭금형그룹 (notching metallic mold group); 상기타겟영역을복수회드로잉가공하여, 상기타겟영역을제1 타겟범위의하부직경및길이를갖는상부개구형의기둥형제1 중간부품으로가공하는제1 드로잉 (drawing) 금형그룹 ; 상기제1 중간부품에서, 벤딩에의하여상기중공기둥형부품의상부를형성할벤딩대상영역의가장 - 6 -

7 자리를절단하여제2 중간부품을가공하는제2 노칭금형그룹 ; 상기제2 중간부품에서, 상기중공기둥형부품의상부및하부를연결하는경사면에대응되는부분을포밍하여제3 중간부품을가공하는포밍금형 ; 상기제3 중간제품에서상기벤딩대상영역을벤딩한다음벤딩된부분의이음새부분에압력을가하여고정시켜제4 중간부품을가공하는벤딩금형그룹 ; 상기제4 중간부품을복수회드로잉가공하여, 상기제4 중간부품을제2 타겟범위의상하부직경및길이를갖는제5 중간부품으로가공하는제2 드로잉금형그룹 ; 상기제5 중간부품의하부면을최종개구형태로피어싱하여, 상기제5 중간부품을제6 중간부품으로가공하는메인- 피어싱 (main-piercing) 금형 ; 및상기제6 중간부품의상하부측면을성형하여, 상기제4 중간부품을최종타겟범위의상하부직경을갖는제7 중간부품으로가공하는캠성형금형 ; 을포함할수있다. [0015] [0016] [0017] [0018] [0019] [0020] [0021] [0022] [0023] [0024] [0025] [0026] [0027] [0028] [0029] 발명의효과본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형은, 쇼크라인이나스크래치등의발생을감소시키면서상부의굵기와하부의굵기가다른중공기둥형부품을드로잉가공으로생산할수있는드로잉가공용프로그레시브금형을제공하는것이다. 본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형은, 큰힘이가해지는드로잉금형에서다이와코어가분리되어있고, 나아가코어가복수의하위코어로분리된구조를가지므로다음과같은효과를제공할수있다. - 먼저기본적으로다이크랙이발생할가능성이감소될수있다. - 그러므로다이크랙에의한교체로인한작업지연의방지및다이재제조로인한비용이절감의효과를제공할수있다. - 다이의코어부분만을고경도의금속재로제작할수있고, 경우에따라서코어부분만을교체할수있으므로, 금형제작비용이나수리비용절감의효과를제공할수있다. - 다이의코어부분을복수의하위코어로분리하여제작할수있으므로, 단순일체형금형의소성가공형상의한계를넘어서는복잡하고난이도높은제품의생산에도활용할수있는효과를제공할수있다. - 다이의코어부분의분리로인하여다이의크랙이방지될수있어, 결과적으로다이크랙으로인한제품불량, 추가공정, 펀치나다이의변경을통한공정변경등을방지할수있는효과를제공할수있다. 본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형은, 일정온도로가열된오일을다이를통하여직접공급하여가공대상의표면에도포하면서드로잉가공을수행함으로써다음과같은효과를제공할수있다. - 드로잉성형율을증가시킬수있는효과를제공할수있다. - 제품표면에발생하는쇼크라인을감소시킬수있는효과를제공할수있다. - 가공되는제품의균일성을증가시킬수있는효과를제공할수있다. 본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형은, 사이드-피어싱금형을이용하여좌 / 우측피어싱을동시에수행함으로써다음과같은효과를제공할수있다. - 균일한피어싱얼라인먼트 (alignment) 를유지할수있다. - 금형크기로인한금형제작비용및금형에대응되는프레스의제작비용이낮출수있는장점이있다. - 다이의내부중공에압축공기를분사하여피어싱에의하여발생하는스크랩을용이하게배출할수있다. [0030] 도면의간단한설명 도 1 은본발명의제 1 실시예에따른드로잉가공용프로그레시브금형 (100) 의블락도이다. 도 2는본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의노칭금형그룹 (110) 에의하여노칭가공이수행되는과정의일예를개념적으로설명하기위한도면이다. 도 3은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의제1 드로잉금형그룹 (120) 에의하여드로잉가공이수행되는과정의일예를개념적으로설명하기위한도면이다. 도 4는본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의프리-피어싱금형 (130) 에의하여프리-피어싱가공이수행되는과정의일예를개념적으로설명하기위한도면이다

8 도 5는본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의제1 캠성형금형 (140) 의일예의단면을개념적으로나타낸도면이다. 도 6은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의제1 캠성형금형 (140) 에의하여상하부직경이다른중공기둥형부품의하부가일차적으로가공되는것을개념적으로설명하기위한도면이다. 도 7은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의제2 드로잉금형그룹 (150) 에의하여복수의드로잉가공이수행되는과정의일예를개념적으로설명하기위한도면이다. 도 8은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의메인-피어싱금형 (160) 에의하여메인-피어싱가공이수행되는과정의일예를개념적으로설명하기위한도면이다. 도 9는본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의사이드-피어싱금형 (170) 에의하여사이드-피어싱가공이수행되는과정의일예를개념적으로설명하기위한도면이다. 도 10은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의제2 캠성형금형 (180) 에의하여상하부직경이다른중공기둥형부품의상 / 하부가이차적으로캠성형가공되는것을개념적으로설명하기위한도면이다. 도 11은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의트리밍금형 (190) 에의하여최종적으로중공기둥형부품이금속판재로부터분리되는것을나타낸다. 도 12는본발명에다른프로그레시브금형 (100) 에서최종적으로가공된상하부직경이다른중공기둥형부품의일예를나타낸다. 도 13은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의블랭킹금형 (200) 에의하여블랭킹가공이수행되는것을개념적으로설명하기위한도면이다. 도 14는실제로제작된본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의하부금형의일예를나타낸다. 도 15는종래의드로잉금형의일체형다이 (210) 에서발생한크랙의유형의예들을나타낸다. 도 16은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형 (300) 의구조를설명하기위한도면들이다. 도 17은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형 (300) 의코어 (32 0) 의구조를설명하기위한도면들이다. 도 18은프레스가공과정에서본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된하부금형 (300) 의코어 (320) 를구성하는하위코어들 (321 및 322) 사이의간격이가변되는것을나타낸다. 도 19는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형에제공될수있는코어의다양한예들을나타내는도면이다. 도 20은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형에있어서, 코어분할라인이형성되는기준의다른예를설명하기위한코어의일부를나타내는도면이다. 도 21은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형에있어서, 코어분할라인이형성되는또다른예들을나타내는도면이다. 도 22는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형에있어서, 코어분할의기준이되는펀치관통공의꼭지점의우선순위를결정하는예들을나타낸다. 도 23은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형에서다이와코어가결합되는과정의일예를나타내는도면이다. 도 24는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형 (300) 의실제사진들을나타낸다. 도 25는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형 (400) 의구성을개념적으로나타낸도면이다. 도 26은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형 (400) 의다이 (420) 의일예를위에서바라본도면이다

9 도 27은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형 (400) 구동방법의일예를나타내는도면이다. 도 28은도 27에도시된드로잉금형 (400) 구동방법이수행되는과정중일부를나타내는도면들이다. 도 29는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브드로잉금형의드로잉금형의타발준비단계에서드로잉금형 (400) 다이 (420) 의오일저장홈 (422) 에드로잉오일이고이는예들을나타낸다. 도 30은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함될수있는드로잉금형 (400) 의다이 (420) 의오일저장홈 (422) 에오일공급공이형성된예들을나타낸다. 도 31은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형 (400) 에서구현될수있는다이 (420), 녹아웃 (440), 및배킹플레이트 (460) 의결합형태의예들을나타낸다. 도 32는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형 (400) 에서구현될수있는배킹플레이트 (460) 구조의일예를설명하기위한도면이다. 도 33은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형 (400) 의다이 (420) 의내부오일경로 (423) 형태의일예를설명하기위한도면이다. 도 34는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형그룹 (400') 의일예를나타낸다. 도 35는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된측면피어싱용금형의상부금형 (600) 을아래에서바라본도면이다. 도 36은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의하부금형 (700) 을아래에서바라본도면이다. 도 37은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형을측면에서바라본도면이다. 도 38은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형을이용한측면피어싱동작과정을설명하기위한도면이다. 도 39는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의반중공형다이의예들을나타낸다. 도 40은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의반중공형다이에형성된공기공급공의예들을나타낸다. 도 41은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의상 / 하부금형의실제사진을나타낸다. 도 42는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의상부금형의일부의확대사진이다. 도 43은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의상부금형에마련된반중공형다이의확대사진이다. 도 44는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의하부금형의일부의확대사진이다. 도 45는본발명의제2 실시예에따른드로잉가공용프로그레시브금형 (800) 의블락도이다. 도 46은본발명의제2 실시예에따른프로그레시브금형 (800) 의제1 드로잉금형그룹 (820) 에의하여수행되는드로잉가공의스타일을설명하기위한도면이다. 도 47은본발명의제2 실시예에따른프로그레시브금형 (800) 의제2 드로잉금형그룹 (840) 에의하여수행되는리사이징가공의스타일을설명하기위한도면이다. 도 48은본발명의제3 실시예에따른드로잉가공용프로그레시브금형 (900) 의블락도이다

10 도 49는본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의노칭금형 (910) 및제1 드로잉금형그룹 (92 0) 에의하여수행되는노칭가공및드로잉가공을설명하기위한도면이다. 도 50은본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의제2 노칭금형그룹 (930), 피어싱금형 (940), 및엠보싱금형 (950) 에의하여수행되는노칭가공, 피어싱가공, 및엠보싱가공을설명하기위한도면이다. 도 51은본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의포밍금형 (960) 에의하여수행되는포밍가공을설명하기위한도면이다. 도 52는본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의포밍금형의구조를설명하기위한도면이다. 도 53은본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의포밍금형에의하여포밍가공된중간부품의일부를확대한도면이다. 도 54는본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의벤딩금형그룹 (970) 에의하여중공기둥형부품의상부에대응되는부분이 1차벤딩가공된상태를나타낸다. 도 55는본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의벤딩금형그룹 (970) 에의하여중공기둥형부품의상부에대응되는부분이 2차벤딩된다음코킹가공된상태를나타낸다. [0031] [0032] [0033] [0034] [0035] [0036] [0037] [0038] [0039] 발명을실시하기위한구체적인내용본발명과본발명의동작상또는기능상의이점및본발명의실시에의하여달성되는목적을충분히이해하기위해서는본발명의바람직한실시예를예시하는첨부도면및첨부도면에기재된내용을참조하여야만한다. 이하, 첨부도면을참조하여본발명의바람직한실시예를설명함으로써, 본발명을상세히설명한다. 각도면에제시된동일한참조부호는동일한부재를나타낼수있다. 도 1은본발명의제1 실시예에따른드로잉가공용프로그레시브금형 (100) 의블락도이다. 도 1을참조하면, 프로그레시브금형 (100) 은노칭 (notching) 금형그룹 (110), 제1 드로잉 (drawing) 금형그룹 (120), 프리-피어싱 (pre-piercing) 금형 (130), 제1 캠 (cam) 성형금형 (140), 제2 드로잉금형그룹 (150), 메인-피어싱 (mainpiercing) 금형 (160), 사이드-피어싱 (side-piercing) 금형 (170), 제2 캠성형금형 (180), 트리밍 (trimming) 금형 (190), 및블랭킹 (blanking) 금형 (200) 을포함한다. 도 1에도시된구성요소들이필수적인것은아니어서, 본발명에따른프로그레시브금형 (100) 은그보다많은구성요소들을갖거나그보다적은구성요소들을가질수도있다. 이하, 상기구성요소들에대해차례로살펴본다. 상기노칭금형그룹 (110) 은금속판재에서상하부의직경이다른중공기둥형부품으로가공될타겟영역의가장자리를절단하는노칭가공을수행한다. 이러한노칭가공은향후수행될드로잉가공등에의하여금속판재가늘어나면서말려들어가는현상을일정정도방지하기위한것일수있다. 그리고, 이러한노칭가공은드로잉가공이용이하도록최종블랭크될크기를고려하여금속판재에대해수행되는것이다. 한편, 이러한노칭금형그룹 (110) 의노칭가공은복수회에걸쳐수행될수도있고, 1회만수행될수도있다. 즉, 상기노칭금형그룹 (110) 은하나의하위노칭금형을포함할수도있고, 복수의하위노칭금형을포함할수도있다. 도 2는본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의노칭금형그룹 (110) 에의하여노칭가공이수행되는과정의일예를개념적으로설명하기위한도면이다. 참고로, 도 2에서빗금친부분은금속판재가절단되어나간부분을의미한다. 도 2의 (a) 는타겟영역을포함하는부분을포함하는원을따라 4개의노칭을수행하는 1차노칭이수행된것을나타낸다. 1차노칭에의하여향후수행될드로잉가공등에의하여금속판재가화살표방향으로말려들어가는것이방지될수있다. 도 2의 (a) 상태에서도 2의 (b) 상태와같이제2 노칭이수행된다. 상기제2 노칭에의하여상기금속판재가화살표방향으로말려들어가는것이방지될수있다. 상기화살표의방향은제1 노칭에의한절단부분에의하여커버되는정도가약한방향이다. 즉, 제1 노칭수행후취약부분에대한보완이제2 노칭에의하여이루어질수있다. 한편, 본발명에따른프로그레시브금형 (100) 에서수행될수있는노칭과정이, 도 2에도시된노칭모양이나횟수로한정되는것은아니다. 다시도 1을참조하면, 상기제1 드로잉금형그룹 (120) 은상기타겟영역을복수회드로잉가공하여, 상기타

11 겟영역을제 1 타겟범위의상부직경및길이를갖는상부개구형의기둥형제 1 중간부품으로가공할수 있다. [0040] [0041] [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] [0049] [0050] [0051] 한편, 드로잉가공시에는금속판재에매우강한힘이상기제1 드로잉금형그룹 (120) 에포함된드로잉금형의다이에가해지기때문에, 경도가매우뛰어난초경합금이나합금공구강등으로제작되는다이에크랙이발생할가능성이있다. 이러한다이크랙을방지하여다이의수명을연장하고다이교체또는유지비용을절감함과동시에가공효율을높일수있는방법으로분할다이를이용하는방법이있다. 이에대해서는향후보다상세히살펴보기로한다. 그리고, 드로잉가공시에는부품의표면에쇼크라인등이발생하여부품의외관이훼손되는경우가많고드로잉가공이계속됨에따라가공균일성이저해되는경우가많다. 이러한문제점을해소하기위하여일정온도로가열된오일을다이를통하여직접공급하여가공대상의표면에도포하는방법이있다. 이에대해서도향후보다상세히살펴보기로한다. 도 3은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의제1 드로잉금형그룹 (120) 에의하여드로잉가공이수행되는과정의일예를개념적으로설명하기위한도면이다. 상기제1 드로잉금형그룹 (120) 에서는복수의드로잉가공이수행되는데, 도 3의 (a) 는 n회드로잉가공된상태를나타내며, 도 3의 (b) 는도 3의 (a) 상태에서 (n+1) 회드로잉가공된상태를나타낸다. 도 3에서단면이라기재된타원모양은가공되는부품의횡단면이고, 정면이라기재된단면은가공되는부품의정면에서바라본종단면이며, 측면이라기재된단면은가공되는부품의측면에서바라본종단면이다. 도 3을참조하면, 드로잉가공이진행됨에따라홀의직경이정면에서는 W1에서 W1' 으로감소되고, 홀의직경이측면에서는 W2에서 W2' 으로감소하고, 홀의깊이는 D1에서 D1' 으로증가하는것을알수있다. 다시도 1을참조하면, 상기제1 드로잉금형그룹 (120) 을이용한복수의드로잉가공에의하여상기제1 중간부품이가공된다음, 상기프리-피어싱금형 (130) 은상기제1 중간부품의하부면일부를피어싱하여, 상기제1 중간부품을상하부개구형의제2 중간부품으로가공한다. 이러한프리-피어싱은향후최종개구형태로피어싱될하부면을예비적으로피어싱함으로써향후수행될하부캠성형이나드로잉가공나아가메인-피어싱의가공효율을높이기위함일수있다. 도 4는본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의프리-피어싱금형 (130) 에의하여프리-피어싱가공이수행되는과정의일예를개념적으로설명하기위한도면이다. 도 4를참조하면, 도 3의 (b) 상태에서의제1 중간부품이하부일부가피어싱되어제2 중간부품으로가공되는것을알수있다. 도 4에서빗금친부분은하부피어싱이수행되어하부가개구되었음을나타낸다. 다시도 1을참조하면, 상기프리-피어싱금형 (130) 에의하여하부의일부가개구된제2 중간부품이가공된다음, 상기제1 캠성형금형 (140) 에의하여상기제2 중간부품의하부가측면성형되어상기제2 중간부품의하부가제1 타겟범위의하부직경을갖는제3 중간부품으로가공된다. 이러한상기제1 캠성형금형 (140) 에의한하부캠성형은최종적으로제조될중공기둥형부품의하부를 1차적으로가공하는것으로, 드로잉가공으로상기부품의하부를가공하는경우에비하여, 공정이간단할수있고, 드로잉가공으로인한쇼크라인등의발생방지, 가공경화로인한터짐이나외관의틀어짐방지, 상하부연결부위의성형미흡성방지등의더나은점을가질수있다. 또한, 하부캠가공은, 벤딩가공에비할경우, 벤딩가공시필연적으로형성되는절취선및연결선으로인한외관의미관저하, 연결선을맞닿는부분의들뜸현상등이발생이방지될수있는효과를제공할수도있다. 도 5는본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의제1 캠성형금형 (140) 의단면을개념적으로나타낸도면이다. 도 5를참조하면, 상기제1 캠성형금형 (140) 은가이드펀치 (132), 좌우측캠 (134), 및좌우측캠펀치 (136) 를포함한다. 도 5에도시된상기제1 캠성형금형 (140) 의구성요소들이필수적인것은아니어서, 상기제1 캠성형금형 (140) 은그보다많은구성요소들을갖거나그보다적은구성요소들을가질수도있다. 이하, 상기구성요소들에대해차례로살펴본다. 상기가이드펀치 (132) 는상기프리-피어싱금형 (130) 에의하여프리-피어싱가공된제3 중간부품 (131) 의상하부내경에대응되는형상을가지며, 상부금형 ( 미도시 ) 의하강에따라하강하여프리-피어싱가공된제2 중간부품을하강시킨다. 상기좌우측캠펀치 (134) 는상기상부금형의하강에따라하강하여상기제2 중간부품의

12 하부측면의성형을위한힘을제공한다. [0052] [0053] [0054] [0055] [0056] [0057] [0058] [0059] [0060] [0061] [0062] [0063] [0064] 그리고, 상기좌우측캠 (134) 은상기좌우측캠펀치 (136) 의하강에의하여제공되는힘에기초하여슬라이딩되면서, 상기가이드펀치 (132) 에의하여하강된상기제2 중간부품의하부측면을성형하여, 상기제3 중간부품으로가공한다. 이때, 상기가이드펀치 (132) 의하부와캠 (134) 의하부에의하여부품 (131) 에가해지는힘이, 상기가이드펀치 (132) 의상부와캠 (134) 의상부에의하여부품 (131) 에가해지는힘에비하여크다. 하부에서는실질적으로캠성형이이루어지며상부에서는상기부품 (131) 의형상의지나친변경을방지하기위한가이딩기능이수행되기때문이다. 한편, 상기가이드펀치 (132) 와상기캠 (134) 사이의밀착도역시하부가더높음이바람직하다. 도 5에도시되지는않았으나, 하부측면가공이수행된다음에는상기가이드펀치 (132) 및캠펀치 (136) 는상승하고, 캠은다음가공을위하여좌우로멀어져원위치로복귀한다. 이러한과정에따라상기제2 중간부품에대한하부측면성형가공은복수회수행될수도있다. 도 6은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의제1 캠성형금형 (140) 에의하여상하부직경이다른중공기둥형부품의하부가일차적으로가공되는것을개념적으로설명하기위한도면이다. 참고로, 도 6에서는도면작성및설명의편의또는간략화를위하여제2 중간부품의하단면에형성된개구는도시되지않았다. 도 4와도 6을참조하면, 상기제1 캠성형금형 (140) 에의하여하부면이프리-피어싱된제2 중간부품의하부가캠성형되어, 상부의폭은 W1 및 W2로그대로유지되나, 하부는정면폭이 W3로감소하고측면폭은 W4로감소된제3 중간부품이가공된것을알수있다. 도면에도시되지는않았으나, 상기제3 중간부품전체의깊이는상기제2 중간부품의깊이 D1' 에비하여증가한다. 다시도 1을참조하면, 상기제2 드로잉금형그룹 (150) 은상기제1 캠성형금형 (140) 에의하여하부가공된제3 중간부품을복수회드로잉가공하여, 상기제3 중간부품을제2 타겟범위의상하부직경및길이를갖는제4 중간부품으로가공할수있다. 상기제2 드로잉금형그룹 (150) 에의한드로잉가공은상기제3 부품에대한하단드로잉, 상기제3 중간부품의상부, 하부, 및높이에대한치수정밀도를높이는드로잉가공중적어도하나를수행할수있다. 한편, 상기제3 중간부품의치수정밀도를높이기위한드로잉가공을리사이징 (resizing) 가공이라부르기도한다. 도 7은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의제2 드로잉금형그룹 (150) 에의하여복수의드로잉가공이수행되는과정의일예를개념적으로설명하기위한도면이다. 도 7을참조하면, 제1 캠성형금형 (140) 에의하여하부가일차적으로가공된제3 중간부품의하단드로잉이수행되어길이가증가된중간부품이가공되며, 다음으로그에대한상 / 하부리사이징이수행되어치수정밀도가높아진제4 중간부품이가공되는것을알수있다. 다시도 1을참조하면, 상기메인-피어싱금형 (160) 은상기제2 드로잉금형그룹 (150) 에의하여가공된제4 중간부품의하부면을최종개구형태로피어싱하여, 상기제4 중간부품을제5 중간부품으로가공한다. 이때, 상기제4 중간부품의하부면은앞서살펴본프리-피어싱금형 (130) 에의하여그일부가피어싱되어있는상태이다. 도 8은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의메인-피어싱금형 (160) 에의하여메인-피어싱가공이수행되는과정의일예를개념적으로설명하기위한도면이다. 도 8을참조하면, 제4 중간부품의하부면의일부가프리-피어싱되어있는상태에서, 상기메인-피어싱금형 (160) 에의하여상기하부면전체가피어싱되어제5 중간부품이가공되것을알수있다. 한편, 메인피어싱될부분은, 도 8과달리, 프리-피어싱홀보다는크지만상기제4 중간부품의하부면전체가아닐수도있다. 다시도 1을참조하면, 상기사이드-피어싱금형 (170) 은상기제5 중간부품의측면을피어싱가공할수있다. 경우에따라서, 상기사이드-피어싱금형 (170) 은상기제4 중간부품의측면을피어싱할수도있다. 이러한사이드-피어싱공정은중공기둥형부품가공에부수적인공정일수도있다. 상기사이드-피어싱금형 (170) 은좌 / 우측피어싱을동시에수행함으로써, 균일한피어싱얼라인먼트 (alignmen t) 를유지할수있고, 금형크기로인한금형제작비용및금형에대응되는프레스의제작비용이낮을뿐만아니라, 피어싱에의하여발생하는스크랩을용이하게배출할수있다. 이에대해서도향후보다상세히살펴보기로한다

13 [0065] [0066] [0067] [0068] [0069] [0070] [0071] [0072] [0073] [0074] [0075] [0076] [0077] 도 9는본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의사이드-피어싱금형 (170) 에의하여사이드-피어싱가공이수행되는과정의일예를개념적으로설명하기위한도면이다. 도 9를참조하면, 상기메인-피어싱금형 (160) 에의하여제5 중간부품의측면에 U자형의피어싱홀이가공된것을알수있다. 다시, 도 1을참조하면, 상기제2 캠성형금형 (180) 은상기제5 중간부품을최종타겟범위의상하부직경을갖는제6 중간부품으로가공할수있다. 상기제2 캠성형금형 (180) 은상단치수보정용캠성형금형과하단치수보정용캠성형금형을포함할수있다. 경우에따라, 상하단치수보정을동시에수행할수있는캠성형금형을포함할수도있다. 도 10은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의제2 캠성형금형 (180) 에의하여상하부직경이다른중공기둥형부품의상 / 하부가이차적으로캠성형가공되는것을개념적으로설명하기위한도면이다. 참고로, 도 10에서는도면작성및설명의편의또는간략화를위하여메인 / 측면-피어싱홀은도시되지않았다. 도 10을참조하면, 메인-피어싱이수행된제5 중간부품에상 / 하부캠성형이수행됨으로써, 그치수정밀도가미세하게조정된제6 중간부품이가공되는것을알수있다. 상기제2 캠성형금형 (180) 의구조및동작은앞서도 5를참조하여살펴본제1 캠성형금형 (140) 의구조및동작으로부터용이하게추론될수있어, 이에대한상세한설명은생략한다. 한편, 통상의프로그레시브드로잉가공에서는부품의치수보정역시드로잉가공으로수행되는것이일반적이나, 본발명에따른프로그레시브금형 (100) 에서는드로잉가공이아닌캠성형가공을통하여부품의치수를보정한다는점에서차별성을가진다. 이러한캠가공을통한치수보정은드로잉가공에비하여정밀한치수보정이가능하고치수보정횟수를감소시킬수있는장점이있다. 다시도 1을참조하면, 상기트리밍금형 (190) 은상기제2 캠성형금형 (180) 에의하여치수정밀도가향상되도록최종치수로가공된제6 중간부품을최종타겟범위의높이를갖도록트리밍가공하여최종적으로상기중공기둥형부품을분리한다. 도 11은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의트리밍금형 (190) 에의하여최종적으로중공기둥형부품이금속판재로부터분리되는것을나타낸다. 도 11을참조하면, 측면트리밍에의하여높이 H의중공기둥형부품이금속판재로부터분리되는것을알수있다. 도 12는본발명에다른프로그레시브금형 (100) 에서최종적으로가공된상하부직경이다른중공기둥형부품의일예를나타낸다. 도 12를참조하면, 상기중공기둥형부품의정면의상하부직경 (W7' 및 W8') 및측면에서의상하부직경 (W5' 및 W6') 앞서살펴본제6 중간부품의치수와동일하며그높이 (H) 는트리밍가공에의하여맞춰진높이임을알수있다. 다시도 1을참조하면, 상기블랭킹금형 (200) 은금속판재에서상기트리밍가공에의한절단면을따라형성된스크랩 (scrap) 이포함되는영역을블랭킹가공할수있다. 이러한블랭킹가공은상기트리밍금형 (190) 에의한트리밍가공에의하여형성되는스크랩을금속판재에서제거함으로써금속판재가롤-피더 (roll feeder) 에걸리는것을방지하기위함이다. 이로인하여금속판재걸림으로인한작업지연이방지될수있다. 도 13은본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의블랭킹금형 (200) 에의하여블랭킹가공이수행되는것을개념적으로설명하기위한도면이다. 도 13을참조하면앞서수행된트리밍가공에의하여금속판재에스크랩을포함하는폭 (Wblank) 으로블랭킹하여상기스크랩을금속판재에서제거하는것을알수있다. 도 14는실제로제작된본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의하부금형의일예를나타낸다. 도 14를참조하면, 상기프로그레시브금형 (100) 은제1 내지제5 하위금형그룹 (SUB_1 내지 SUB_5) 을포함한다. 한편, 도 5 에도시된구성요소들이필수적인것은아니어서, 상기프로그레시브금형 (100) 은그보다많은구성요소들을갖거나그보다적은구성요소들을가질수도있다. 이하, 상기구성요소들에대해차례로살펴본다. 상기제1 서브금형그룹 (SUB_1) 은중공기둥형부품으로가공된타겟영역의가장자리를절단하기위한제1 및제2 노칭금형을포함한다. 상기제2 서브금형그룹 (SUB_2) 은상기타겟영역을복수회드로잉가공하기위한복수의드로잉금형을포함한다. 상기제3 서브금형그룹 (SUB_3) 은상기제2 서브금형그룹 (SUB_2) 에의하여가공된상부개구형중간부품의하부면의일부를피어싱하기위한프리-피어싱금형, 프리-피어싱된중간부품의하부측면을캠가공하기위한제1 캠성형금형, 캠성형된전자부품의하부드로잉가공을위한드로잉금형을포함한다

14 [0078] [0079] [0080] [0081] [0082] [0083] [0084] [0085] [0086] [0087] [0088] [0089] [0090] 상기제4 서브금형그룹 (SUB_4) 은상기제3 서브금형그룹에의하여가공된중간부품을드로잉가공하기위한복수의드로잉금형을포함한다. 상기제5 서브금형그룹 (SUB_5) 은상기제4 서브금형그룹 (SUB_4) 에의하여가공된중간부품의하부면을최종개구형태로피어싱하는메인-피어싱금형, 중간부품의측면을피어싱하기위한사이드-피어싱금형, 중간부품의상하부의치수보정하는적어도하나의캠금형을포함한다. 그리고, 상기제5 서브금형그룹에는최종가공된중공기둥형부품을금속판재로부터분리하기위한트리밍금형과중공기둥이분리된금속판재를트리밍절단면이포함되도록블랭킹하는블랭킹금형이더포함될수있다. 한편, 도 14의프로그레시브금형 (100) 은본발명에따른프로그레시브금형의일실시예일뿐이며, 본발명의범위가이에한정되는것은아니다. 앞서살펴본바와같이, 본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의드로잉금형은분할다이를포함할수있다. 이는, 드로잉가공시에는금속판재에매우강한힘이드로잉금형의다이에가해져발생할수있는다이크랙을방지하기위함이다. 이하에서는도 15 내지도 24를참조하여, 이러한분할다이를포함하는드로잉금형에대해보다상세히살펴본다. 도 15는종래의드로잉금형의일체형다이 (210) 에서발생한크랙의유형의예들을나타낸다. 도 15의 (a) 를참조하면, 상기일체형다이에는직선과곡선으로이루어진펀치관통공 (211) 이형성되어있으며, 크랙은상기펀치관통공 (211) 의곡선부분의꼭지점부근에서발생한것을알수있다. 그리고, 도 15 의 (b) 를참조하면, 크랙은상기펀치관통공 (211) 의직선과곡선이만나는부분에발생한것을알수있다. 이와같이, 일체형다이 (210) 의크랙은펀치관통공 (211) 에서펀치와소재에의하여가해지는힘에취약한부분에서발생할가능성이높다. 본발명에따른프로그레시브금형 (100) 에서는분할다이를이용하여이러한문제점을해결할수있다. 도 16은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형 (300) 의구조를설명하기위한도면들이다. 참고로, 도 16의 (a) 는상기금형 (300) 의평면도이고, 도 16의 (b) 는상기금형 (300) 의세로중앙부분의단면도이고, 도 16의 (c) 는상기금형 (300) 의가로중앙부분의단면도이다. 도 17은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형 (300) 의코어 (32 0) 의구조를설명하기위한도면들이다. 참고로, 도 17의 (a) 는결합되기전상기코어 (120) 의평면도이고, 도 17의 (b) 는상기코어 (320) 의제1 하위코어 (321) 의우측면도이고, 도 17의 (c) 는상기결합전코어 (320) 의정면도이고, 도 17의 (d) 는상기제1 하위코어 (321) 의사시도이다. 도 18은프레스가공과정에서본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형 (300) 의코어 (320) 를구성하는하위코어들 (321 및 322) 사이의간격이가변되는것을나타낸다. 상기금형 (300) 은중앙에코어 (core) 결합공 (311) 이형성된제1 금속재질의다이 (die, 310) 및상기코어결합공 (311) 에장착된제2 금속재질의코어 (320) 를포함한다. 상기제2 금속재질은상기제1 재질보다경도는높으나탄성계수는낮을수있다. 예컨대, 상기제2 금속재질은초경합금 ( 超硬合金, hard metal) 일수있고, 상기제2 금속재질은탄소공구강 ( 炭素工具鋼, carbon tool steel) 일수있다. 이경우다이전체를초경합금으로제작하는경우보다다이제조비용이절감될수있다. 상기코어 (320) 는상기코어결합공 (311) 에결합되어중앙에형성되는펀치 (punch) 관통공 (330) 의일부를구성하는홈 (groove, 321A 및 322A) 을포함하는복수의하위코어 (sub-core, 321 및 322) 로구성된다. 한편, 상기펀치관통공 (330) 은아래로갈수록점점더넓어지는데, 이는펀치와소재가상기펀치관통공 (330) 을통과하는데상기코어 (320) 에의한간섭을감소시키기위함이다. 한편, 상기하위코어 (321 및 322) 각각의하부에는가로방향으로연장되는부분이있는데, 이는상기펀치관통공 (330) 에삽입된펀치및소재가빠져나갈때발생하는상부방향의마찰력에대해, 상기코어 (320) 가안정적인결합상태를유지하기위한역할을수행하는단걸이이다. 상기코어 (320) 가상기다이 (310) 에장착된원상태는상기하위코어 (321 및 322) 가서로밀착결합되어있다 ( 도 18의 (a)). 그러나, 상기펀치관통공 (330) 을펀치및소재가통과하는경우에는, 상기펀치관통공 (330) 을통과하는펀치및금속판재에의하여가해지는힘에기초하여상기다이 (310) 의탄성계수에따른거리 ( D) 만큼서로이격된다 ( 도 18의 (b)). 상기가해지는힘 (P1 및 P2) 는좌우에서바깥쪽으로작용하는대칭적힘이다. 그런다음, 상기펀치및상기금속판재가상기펀치관통공 (330) 을빠져나가면, 상기하위코어 (321 및 32 2) 는상기다이 (310) 의탄성계수에기초하여가해지는힘에의하여원래결합상태로복원된다 ( 도 18의 (a))

15 상기가해지는힘은상기다이 (310) 의탄성계수에기초하여좌우에서안쪽으로작용하는대칭적힘이다. [0091] [0092] [0093] [0094] [0095] [0096] [0097] [0098] [0099] [0100] [0101] [0102] [0103] [0104] 도 18의예에서살펴본바와같이, 상기하위코어 (321 및 322) 는상기펀치관통공 (330) 을통과하는펀치및상기금속판재에의하여가해지는힘을대칭적으로분산수용하고, 상기다이 (310) 의탄성계수에기초한힘에의한복원력을대칭적으로수용하는대칭적구조로분할된것이다. 이러한본발명에따른금형에서의다이와코어의분할및코어의하위코어로의분할로인하여, 다이의크랙및코어의크랙의발생이억제또는방지될수있다. 그결과본발명에따른금형은다이의수명연장, 다이제조비용절감, 다이교체로인한작업지연방지등의효과를제공할수있다. 한편, 본발명에따른금형은드로잉가공을위한금형일수있다. 금형에서다이와코어를분할하고코어를다시하위코어로분할하는이중분할구조의금형은, 드로잉가공뿐만아니라피어싱가공, 블랭킹가공, 노칭가공등에서도다이의크랙방지를위하여이용될수있다. 또한, 본발명에따른금형에서코어는복수개의하위코어로분리되어제작된다음결합되는데, 이렇게하위코어를분리하여제작하는경우, 코어에대한래핑 (lapping) 시간감소, 래핑상태확인용이, 래핑난해부분의감소등의효과가발생할수있다. 도 19는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형에제공될수있는코어의다양한예들을나타내는도면이다. 도 19의 (a) 를참조하면, 코어에는타원형의펀치관통공의장축꼭지점에서상기꼭지점의지향방향인좌우측바깥방향을따라서코어분할라인이형성되는것을알수있다. 즉, 상기복수의하위코어는상기펀치관통공의형상에기초하여대칭적구조로분할되어있다. 이는향후살펴볼도 19의 (b) 내지 (d) 에대해서도마찬가지이다. 그리고코어관통공을통과하는펀치및소재에의하여발생하는힘은세로방향으로대칭적으로상부하위코어와하부하위코어에작용한다. 또한, 코어관통공에서펀치및소재가제거되는경우, 다이의탄성계수에의하여상기하위코어에작용하는힘은상술한힘과는반대방향으로대칭적으로작용한다. 이러한코어분할에따른힘의대칭적작용은향후살펴볼도 19의 (b) 내지 (f) 에대해서도마찬가지이다. 도 19의 (b) 를참조하면, 코어에서펀치관통공은직사각형형태를가지며, 코어분할라인은상기직사각형의네꼭지점에서상기꼭지점의지향방향을따라서형성되며, 상기펀치관통공을통과하는펀치및소재에의한힘은코어에좌우측하위코어쌍에대칭적으로, 그리고상하측하위코어쌍에대칭적으로작용한다. 한편, 다이의탄성계수에의하여작용하는힘은상술한힘과는반대방향으로대칭적으로작용한다. 도 19의 (c) 를참조하면, 코어에서펀치관통공은삼각형형태를가지며, 코어분할라인은상부꼭지점의지향방향을따라서세로방향으로형성되며, 코어관통공을통과하는펀치및소재에의하여작용하는힘과코어관통공에서코어및소재가빠져나가다이에의하여작용하는힘은좌우측하위코어에대칭적으로작용한다. 도 19의 (d) 를참조하면, 코어에서펀치관통공은마름모형태를가지며, 코어분할라인은마름모의 4 꼭지점의지향방향을따라서형성되며, 코어관통공을통과하는펀치및소재에의하여작용하는힘과코어관통공에서코어및소재가빠져나가다이에의하여작용하는힘은좌측상단및우측하단하위코어에대하여, 그리고좌측하단및우측하위코어에대하여대칭적으로작용한다. 도 19의 (e) 를참조하면, 코어에는원형의관통공이형성되며, 코어분할라인은상기관통공에서외주거리가가까운상하측외주로형성되는것을알수있다. 이러한대칭적코어분할에의하여작업도중에코어에작용하는힘은좌우측하위코어에대칭적으로작용할수있다. 도 19의 (f) 를참조하면, 코어에는정사각형의관통공이형성되며, 코어분할라인은상기관통공에서외주거리가가까운좌우측외주로형성되는것을알수있다. 이러한대칭적코어분할에의하여작업도중에코어에작용하는힘은상하측하위코어에대칭적으로작용할수있다. 이상에서살펴본바와같이, 도 19의 (a) 내지 (d) 의예에서는펀치관통공의형상에기초하여코어분할라인이형성되며, 도 19의 (e) 및 (f) 의예에서는펀치관통공에서코어의외주까지의거리에기초하여코어분할라인이형성된다. 그러나본발명의다른구현형태에서는펀치관통공의형성및펀치관통공에서코어외주까지의거리모두를고려하여코어를분할할수도있다. 도 20은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형에있어서, 코어

16 분할라인이형성되는기준의다른예를설명하기위한코어의일부를나타내는도면이다. [0105] [0106] [0107] [0108] [0109] [0110] [0111] [0112] [0113] [0114] [0115] [0116] [0117] 도 20을참조하면, 상기코어의펀치관통공은상하측과우측의직선들과상기직선들을연결하는곡선으로이루어져있으며, 상기곡선은소정의곡률반경 (R) 을가진다. 만약, 상기곡선의곡률반경 (R) 이임계곡률반경 (Rth) 보다작으면상기코어의분할곡선 (L1) 은상기곡선의꼭지점부분에서상기꼭지점의지향방향을따라서형성될수있다. 왜냐하면, 상기꼭지점이날카로울수록 ( 즉, 곡률반경이작을수록 ) 상기펀치관통공을통과하는펀치및소재에의한압력에취약해지기때문이다. 그러나, 상기곡선의곡률반경 (R) 이임계곡률반경 (Rth) 보다크면상기코어의분할곡선 (L2) 은상기곡선의꼭지점부분이아니라상기펀치관통공의장축을따라서코어의외주에이르도록형성된다. 이는상기꼭지점의날카로운정도가낮아 ( 즉, 곡률반경이커서 ) 상기펀치관통공을통과하는펀치및소재에의한압력에견딜수있기때문이다. 도 21은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형에있어서, 코어분할라인이형성되는또다른예들을나타내는도면이다. 도 21의 (a) 는코어에복잡한형상의펀치관통공이형성되어있는경우, 코어를단순히좌우로분할한것을나타낸다. 그리고, 도 21의 (b) 는코어를단순히가로및세로방향으로분할한것을나타낸다. 상술한경우들에있어서, 상기펀치관통공을통과하는펀치및소재에의하여가해지는힘은하위코어들에대칭적으로분산수용된다. 그러므로코어에크랙이발생할가능성이낮아진다. 한편, 도 21의예와달리, 코어의펀치관통공이타원, 원형, 삼각형, 사각형등비교적간단한형상인경우에도, 코어를가로및세로중적어도하나로분할함으로써코어의크랙을방지할수있다. 도 22는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형에있어서, 코어분할의기준이되는펀치관통공의꼭지점의우선순위를결정하는예들을나타낸다. 도 22의 (a) 및 (b) 를참조하면, 상기복수의하위코어분할의기준이되는꼭지점선택의우선순위는, 내각이작은꼭지점일수록높은것을알수있다. 왜냐하면, 내각이작은꼭지점일수록펀치및소재에의해가해지는힘에취약할수밖에없기때문이다. 도 22의 (a) 에서꼭지점은단순히두직선이만나면서형성되는직선형꼭지점이며, 도 22의 (b) 에서꼭지점은두직선에의하여형성되되두직선이만나는부분에서는소정의곡률반경 (R1 및 R2) 을갖는곡선으로이루어진곡선형꼭지점이다. 한편, 곡선형꼭지점은타원의장축이나단축에서의꼭지점과같이곡선에형성되는꼭지점을의미할수도있다. 도 22의 (c) 및 (d) 를참조하면, 꼭지점을이루는각도가동일한경우, 직선형꼭지점의우선순위가곡선형꼭지점및혼합형꼭지점의우선순위보다높은것을알수있다. 여기서, 혼합형꼭지점은도 22의 (d) 에서와같이직선과곡선이만나는지점에형성되는꼭지점을의미한다. 도 23은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형에서다이와코어가결합되는과정의일예를나타내는도면이다. 도 23의 (a) 는가로세로 D1의길이를갖는코어결합공을갖는다이 (310) 와가로세로 D2의길이를갖는코어 (320) 를나타낸다. 그리고, 상기코어결합공의크기가상기코어 (320) 의외경보다작다. 도면에상세히도시되지는않았으나, 상기코어 (120) 는복수의하위코어로구성되어있을수있다. 도 23의 (b) 는, 도 23의 (a) 상태에서상기다이 (310) 를가열하여상기코어결합공의크기가상기코어 (320) 의외경보다커지도록확대한한다음, 상기코어 (320) 를상기확대된코어결합공에장착한것을나타낸다. 도 23의 (b) 를참조하면, 상기확대된코어결합공과장착된코어 (320) 는소정의거리 (d) 만큼이격되어있는것을알수있다. 도 23의 (c) 는, 도 23의 (b) 상태에서상기다이 (310) 를냉각되어상기코어 (320) 가기계적으로강력하게결합된상태를나타낸다. 이때, 코어결합공의한변의길이 (D1") 는최초코어결합공의한변의길이보다짧을수있다. 왜냐하면, 코어 (320) 에의하여최초길이만큼수축되는것이어렵기때문이다. 이상에서는살펴본다이 (310) 와코어 (320) 의결합방법은다이의가열및냉각을이용한열박음공법이다. 그러나본발명의다른구현예에서는, 코어의냉각을통한수축, 수축된코어의다이장착, 상온복귀시코어의확장과정에따라코어를다이에결합하는다른형태의열박음공법이이용될수도있다

17 [0118] [0119] [0120] [0121] [0122] [0123] [0124] [0125] [0126] [0127] [0128] [0129] 도 24는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형의하부금형 (300) 의실제사진들을나타낸다. 참고로, 도 24의 (a) 는상기금형 (300) 의상부가드러나게찍은사진이며, 도 24의 (b) 는상기금형 (300) 의하부가드러나도록찍은사진이다. 도 24의 (a) 및도 24의 (b) 를참조하면, 가로방향으로길쭉한펀치관통공 (330) 의장축방향으로코어분할라인이형성된것을알수있다. 즉, 코어 (320) 는상기펀치관통공 (330) 의장축방향을기준으로 2개의하위코어로분할된다. 한편, 도 24에서는코어분할라인을적색선으로표시하였다. 그러나이는이해를돕기위하여실제코어분할라인을따라추가한선이며, 실제제품에형성된코어분할라인은육안으로확인하기어려울정도이다. 앞서살펴본바와같이, 본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의드로잉금형은일정한온도로가열된오일공급을가공대상인금속판재에공급함으로써쇼크라인등으로인한부품의외관훼손과드로잉가공균일성이저해를방지할수있다. 이하에서는도 25 내지도 34를참조하여, 이러한특징을구현할수있는드로잉금형에대해보다상세히살펴본다. 도 25는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형 (400) 의구성을개념적으로나타낸도면이다. 도 25를참조하면, 상기드로잉금형 (400) 은드로잉펀치 (drawing punch, 410), 다이 (die, 420), 오일공급장치 (430), 녹아웃 (knockout, 440), 탄성수단 (450), 및배킹플레이트 (backing plate, 460) 를포함한다. 도 25에도시된드로잉금형 (400) 의구성요소들이필수적인것은아니어서, 드로잉금형 (400) 은그보다많은구성요소들을갖거나그보다적은구성요소들을가질수도있다. 이하, 상기구성요소들에대해차례로살펴본다. 상기드로잉펀치 (410) 는상하왕복운동하면서가공대상을드로잉가공한다. 상기다이 (420) 는상기드로잉펀치 (410) 에대응되는중앙관통공 (421), 상기중앙관통공 (421) 을둘러싸면서형성된오일저장홈 (421), 및내부오일경로 (423) 를포함한다. 그리고, 상기다이 (420) 는상기배킹플레이트 (460) 위에마련되어있다. 상기중앙관통공 (421) 은상기드로잉펀치 (410) 와가공대상이통과하는홀이다. 타발준비단계에서는, 도 25 에도시된바와같이, 상기녹아웃 (440) 이상기중앙관통공 (421) 을막고있다. 상기오일저장홈 (422) 은드로잉오일 (drawing oil) 이고이는공간으로, 드로잉오일은상기내부오일경로 (423) 에연결된오일공급공을통하여공급된다. 참고로, 도 25에서빗금친부분은드로잉오일이공급되거나저장될수있는공간을의미한다. 도 25에서는상기오일저장홈 (422) 의바닥에오일공급공이형성되어있으나경우에따라서오일저장홈의측면에오일공급공이형성되어있을수도있다. 한편, 상기오일저장홈 (422) 으로공급되는드로잉오일은샘물과같이솟아나면서상기오일저장홈 (422) 에공급될수있다. 상기내부오일경로 (423) 는상기다이 (420) 의내부에형성되며상기오일공급장치 (430) 에연결된다. 도 25에도시된바와같이, 상기내부오일경로 (423) 는상기배킹플레이트 (460) 에마련된오일공급경로를경유하여상기오일공급장치 (430) 에연결될수있다. 상기오일공급장치 (430) 는타발준비단계에서가공대상이상기오일저장홈 (422) 에올려지기전에가열된드로잉오일을상기내부오일경로 (423) 를통하여상기오일저장홈 (422) 에공급한다. 그러면, 상기오일저장홈 (422) 로이동되어올려지는가공대상의표면에는가열된드로잉오일이충분히도포될수있다. 도 25에도시된바와같이, 상기오일공급장치 (430) 는드로잉오일이저장되는탱크 (431), 상기탱크 (431) 를가열하는히터 (432), 상기탱크 (431) 에저장된드로잉오일을외부로배출하는펌프 (433), 펌핑된드로잉오일의공급여부및공급량을제어할수있는밸브 (434), 상기배킹플레이트 (460) 의오일경로의연결성을강화시키기위한연결수단 (435) 을포함할수있다. 그러나, 도 25에도시된오일공급장치 (430) 의구성요소들이필수적인것은아니어서, 상기오일공급장치 (430) 는그보다많은구성요소들을갖거나그보다적은구성요소들을가질수도있다. 상기녹아웃 (440) 은상기중앙관통공의내부에위치하며, 상기배킹플레이트 (460) 하부에단걸이되어있다. 그리고, 상기녹아웃 (440) 은타발준비단계에서는, 상기오일저장홈 (422) 에올려질가공대상의표면에드로잉오일이도포되도록, 상기중앙관통공 (421) 의상단부에연접하여상기내부오일경로 (423) 를통하여공급되는드로잉오일이오일저장홈 (422) 에고이도록할수있다. 도 25에서는상기다이 (420) 의상부와상기녹아웃 (440) 사이가분리되어있는것으로도시되어있으나, 이는

18 양자사이에실질적으로공차가존재함을의미한다. 그러나, 일단드로잉오일이공급된상태에서는양자의밀 착력과드로잉오일의침투등에의하여, 드로잉오일이상기다이 (420) 의상부와상기녹아웃 (440) 사이를통 과하기어렵다. 즉, 타발준비단계에서상기공차는무시될수있다. [0130] [0131] [0132] [0133] [0134] [0135] [0136] [0137] [0138] [0139] [0140] [0141] 그러나, 상기녹아웃 (440) 은타발시에는, 상기오일저장홈 (422) 에고여있는드로잉오일이상기중안관통공 (421) 아래로배출되도록, 하강하는상기드로잉펀치 (410) 를따라상기중앙관통공 (421) 내부로하강한다. 그런다음, 상기녹아웃 (440) 은상기드로잉펀치 (410) 가상승하면상기녹아웃 (440) 아래에마련된탄성수단 (450) 이제공하는탄성에의하여타발준비단계에대응되는위치로원상복귀할수있다. 이상에서살펴본바와같이, 본발명에따른드로잉금형 (400) 은, 일정온도로가열된드로잉오일을다이 (42 0) 를통하여직접공급하여가공대상의표면에도포함으로써, 드로잉성형율을증가시킬수있는효과를제공할수있다. 또한, 본발명에따른드로잉금형 (400) 은, 일정온도로가열된드로잉오일을다이 (420) 를통하여직접공급하여가공대상의표면에도포함으로써, 제품표면에발생하는쇼크라인을감소시킬수있는효과를제공할수있다. 도 26은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형 (400) 의다이 (420) 의일예를위에서바라본도면이다. 상기다이 (420) 의중앙에는원형의중앙관통공 (421) 이형성되어있고, 상기다이 (420) 의내부에는녹아웃 (44 0) 이위치한다. 그리고상기중앙관통공 (421) 은상단의직경보다하단의직경이더크다. 이는드로잉펀치 (410) 와가공대상이통과하면서드로잉가공이이루어지는상기중앙관통공 (421) 의상단부와달리, 상기중앙관통공 (421) 의하부에서는가공대상과펀치에대한마찰또는간섭을감소시키기위함이다. 상기다이 (420) 의내부에는, 원형의중앙관통공 (421) 형태를고려하여, 내부오일경로 (423) 가형성된다. 그리고오일저장홈 (422) 의바닥에는오일공급공 4개가상기중앙관통공 (421) 의형상을따라대칭적으로마련되어있다. 오일공급공이대칭적으로형성되는경우상기오일저장홈 (422) 에드로잉오일이골고루공급될수있다. 도 27은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형 (400) 구동방법의일예를나타내는도면이다. 도 28은도 27에도시된드로잉금형 (400) 구동방법이수행되는과정중일부를나타내는도면들이다. 도 25의상태에서오일공급장치 (130) 로부터다이 (420) 의내부오일경로 (423) 를경유하여가열된드로잉오일이상기다이 (420) 의오일저장홈 (422) 에공급된다 (S100). 그런다음가공대상이이동되어상기오일저장홈 (422) 에올려진다 (S110). 그러면, 상기가공대상의표면에가열된드로잉오일이충분히도포될수있다. 지금까지의과정을타발준비단계라할수있다. 도 28의 (a) 는지금까지의과정이수행된상태를나타낸다. 도 28의 (a) 를참조하면, 다이 (420) 의오일저장홈 (422) 에드로잉오일이고여있는상태에서, 가공대상 (500) 이상기오일저장홈 (422) 에올려진것을알수있다. 한편, 상기오일저장홈 (422) 의가장자리에형성된빗면에의하여드로잉오일이상기오일저장홈 (422) 보다더깊이고여있어, 상기가공대상이올려진상태에서도상기가공대상의표면에드로잉오일이계속적으로도포될수있다. 즉, 28의 (a) 에서드로잉가공에의하여성형가공될부분인가공대상의 2중빗면부분이계속적으로드로잉오일에노출되어있다. 드로잉오일이가동대상의표면에도포된상태에서, 드로잉펀치 (410) 가하강한다 (S120). 그러면, 상기드로잉펀치 (410) 와상기가공대상이상기다이 (420) 의중앙관통공 (421) 을통과하면서드로잉가공이수행되고, 상기드로잉펀치 (410) 의하강과연동하여녹아웃 (440) 이하강하면서드로잉오일이상기중앙관통공 (421) 의하부로배출된다. 도 28의 (b) 는타발이수행되는과정을나타낸다. 도 28의 (b) 를참조하면, 상기드로잉펀치 (410) 의하강에따라가공대상이드로잉가공되고, 드로잉오일이상기중앙관통공 (421) 을경유하여상기녹아웃 (440) 과배킹플레이트 (460) 사이의홈을통하여배출되는것을알수있다. 그럼으로써, 도 28의 (b) 를참조하면, 상기오일저장홈 (422) 에저장된오일이감소된것을알수있다. 그런다음, 제어부 ( 미도시 ) 는드로잉작업을종료할조건이만족되었는지를판단한다 (S140). 만약, 상기조건이만족되지않으면 (NO), S100 내지 S130 단계를반복수행하나, 상기조건이만족되면 (YES), 드로잉가공을중단

19 한다. [0142] [0143] [0144] [0145] [0146] [0147] [0148] [0149] [0150] [0151] [0152] [0153] [0154] [0155] 도 29는본발명에따른프로그레시브드로잉금형의드로잉금형의타발준비단계에서드로잉금형 (400) 다이 (420) 의오일저장홈 (422) 에드로잉오일이고이는예들을나타낸다. 도 29의 (a) 를참조하면, 다이 (420) 의중앙관통공 (421) 의가장자리에형성된빗면에의하여상기오일저장홈 (422) 보다깊이드로잉오일이고이는것을알수있다. 이를도 26의도시된바와유사하게위에서바라본다면, 타발준비단계에서는상기중앙관통공 (421) 의가장자리를따라서오일저장홈보다깊이드로잉오일이고이는오일저장링이형성된다. 도 29의 (b) 를참조하면, 상기중앙관통공 (421) 의가장자리뿐만아니라, 녹아웃 (440) 의가장자리에도빗면이형성되어그폭 (L2) 이도 29의 (a) 의폭 (L1) 보다넓은오일저장링이형성될수있음을알수있다. 즉, 본발명에따른드로잉금형에서는상기오일저장링위에, 가공대상의성형타겟부분이위치하는것이바람직하다. 왜냐하면실질적성형타겟부분에연속적으로드로잉오일이접촉되는것이담보될수있기때문이다. 도 29의 (c) 는상기중앙관통공 (421) 의가장자리에형성된라운드에의하여오일저장링이형성될수있으며, 도 29의 (d) 는상기중앙관통공 (421) 의가장자리및녹아웃 (440) 의가장자리에형성된라운드에의하여오일저장링이형성될수있음을나타낸다. 상기중앙관통공 (421) 및상기녹아웃 (440) 가장자리모두에라운드가형성될경우, 오일저장링의폭이넓어질수있음을앞서도 29의 (a) 및 (b) 를참조하여살펴본바와같다. 도 29의 (c) 및 (d) 에서도상기오일저장링들위에, 가공대상의성형타겟부분이위치하는것이바람직하다. 상술한바와같이, 상기다이 (420) 의상기중앙관통공 (421) 의가장자리및상기녹아웃 (440) 의가장자리중적어도하나에형성되는빗면또는라운드에의하여, 상기중앙관통공 (421) 주변에가공대상에드로잉오일을연속적으로충분히공급하기위한오일저장링이형성될수있다. 도 30은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함될수있는드로잉금형 (400) 의다이 (420) 의오일저장홈 (422) 에오일공급공이형성된예들을나타낸다. 도 30의 (a) 를참조하면, 원형의중앙관통공 (421) 주변으로오일공급공들이대칭적으로위치하는것을알수있다. 그리고도 30의 (b) 를참조하면, 길쭉한형상의중앙관통공 (421) 주변으로오일공급공들이대칭적으로위치하는것을알수있다. 이와같이, 오일공급공들이중앙관통공형상을따라대칭적으로배치되면, 오일저장홈에드로잉오일이균일하게공급될수있다. 그결과오일저장홈에올려지는가공대상에드로잉오일이균일하게도포될수있다. 도 31은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형 (400) 에서구현될수있는다이 (420), 녹아웃 (440), 및배킹플레이트 (460) 의결합형태의예들을나타낸다. 도 31을참조하면, 다이 (420) 의중앙관통공 (421) 의일측상단부에서상기녹아웃 (440) 에연접하는부분 (L3) 은상기중앙관통공 (421) 타측상단부에서상기녹아웃 (440) 에연접하는부분보다넓다. 그리고, 상기중앙관통공 (421) 에서상기녹아웃 (440) 에연접하는부분의아래는갈수록직경이점점커지는것을알수있다. 이러한구조는상기중앙관통공 (421) 의타측상단부를통하여드로잉오일이보다용이하게배출되도록하기위한것이다. 한편, 도 31의 (a) 를참조하면, 상기녹아웃 (440) 의일측하단부는상기배킹플레이트 (460) 의관통공에연접하나, 상기녹아웃 (440) 의타측하단부에는상기배킹플레이트 (460) 의관통공과의이격을위한홈 (441) 이형성되어있는것을알수있다. 이러한이격은드로잉오일의용이한배출을위한것이다. 도 31의 (b) 를참조하면, 상기녹아웃 (440) 에는드로잉오일의배출을위한홈이마련되어있지않으나배킹플레이트 (460) 의관통공자체가상기녹아웃 (440) 보다크게형성되어 ( 부재번호 461 참조 ) 드로잉오일이용이하게배출되도록하는것을알수있다. 도 32는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형 (400) 에서구현될수있는배킹플레이트 (460) 구조의일예를설명하기위한도면이다. 도 32를참조하면, 상기배킹플레이트 (460) 에서다이 (421) 의상기중앙관통공 (421) 에대응되는부분의적어도일부는, 드로잉오일의용이한배출을위하여상기배킹플레이트 (460) 의관통공방향으로경사진것을알수있다. 이러한경사는드로잉오일의점도드로잉오일시배출되어야할드로잉오일의양등에기초하여결정

20 될수있다. [0156] [0157] [0158] [0159] [0160] [0161] [0162] [0163] [0164] [0165] [0166] [0167] 도 32의 (a) 상태에서는앞선드로잉가공과정들에의하여상기중앙관통공 (421) 에잔류한드로잉오일이용이하게상기배킹플레이트 (460) 의관통공의중심으로모일수있고, 특히, 녹아웃 (440) 과상기배킹플레이트 (460) 사이의이격공간에용이하게모일수있다. 그리고, 도 32의 (b) 상태에서는상기중앙관통공 (421) 에잔류한드로잉오일및당해드로잉가공에의하여배출될드로잉오일이상기배킹플레이트 (460) 의관통공중심으로용이하게모여상기이격공간을통하여용이하게배출될수있다. 도 33은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형 (400) 의다이 (420) 의내부오일경로 (423) 형태의일예를설명하기위한도면이다. 도 33을참조하면, 상기다이 (420) 의상기내부오일경로 (423) 에서상기오일공급공 (423-1 및 423-2) 에인접한부분은, 드로잉오일이상기중앙관통공쪽으로방향성 (D1 및 D2) 을가지고공급되도록상기중앙관통공 (421) 방향으로기울어진경사를갖는것을알수있다. 이는드로잉가공대상에서성형타겟부분이대체로상기중앙관통공 (421) 근처에위치하므로상기가공대상의상기성형타겟부분에집중적으로드로잉오일을공급하기위한구조이다. 도 34는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된드로잉금형그룹 (400') 의일예를나타낸다. 도 34의드로잉금형그룹 (400') 는앞서살펴본드로잉금형 (400) 과같이가열된오일을다이를통하여가공대상에직접제공할수있는복수의하위금형들 (400-1 내지 400-5) 을포함한다. 그러므로상기드로잉금형그룹 (400') 에서수행되는각드로잉가공단계에서는가열된오일의가공대상에균일하게제공될수있어, 각가공단계에서성형이용이하게이루어질수있고 ( 즉, 드로잉성형율을증가시킬수있고 ), 각드로잉가공단계에서발생할수있는가공대상표면의쇼크라인의발생을감소시킬수있다. 앞서살펴본바와같이, 본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의사이드피어싱금형은좌 / 우측피어싱을동시에수행함으로써, 균일한피어싱얼라인먼트 (alignment) 를유지할수있고, 금형크기로인한금형제작비용및금형에대응되는프레스의제작비용이낮을뿐만아니라, 피어싱에의하여발생하는스크랩을용이하게배출할수있다. 이하에서는도 35 내지도 44를참조하여, 이러한특징을구현할수있는사이드피어싱금형에대해보다상세히살펴본다. 도 35는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된측면피어싱용금형의상부금형 (600) 을아래에서바라본도면이다. 도 36은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의하부금형 (700) 을아래에서바라본도면이다. 도 37은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형을측면에서바라본도면이다. 도면들에도시된상부금형 (600) 및하부금형 (700) 의구성요소들이필수적인것은아니어서, 상부금형 (600) 및하부금형 (700) 은그보다많은구성요소들을갖거나그보다적은구성요소들을가질수도있다. 이하, 상기구성요소들에대해차례로살펴본다. 상기상부금형 (600) 에는반중공형다이 ( 半中空型, half hollow type die, 610) 및캠펀치 (cam punch, 620 내지 623) 가장착되어있다. 보다상세하게는, 상기반중공형다이 (610) 는펀치고정플레이트 (650) 및백플레이트 (640) 에의하여고정될수있다. 상기펀치고정플레이트 (650) 및백플레이트 (640) 는스트리퍼 (stripper) 역할을수행할수있다. 상기반중공형다이 (610) 는상기상부금형 (600) 의중앙에마련되고, 몸체좌우측면에대칭적으로형성된좌 / 우측펀치관통공 (612 및 613) 및하부면에서적어도상기좌 / 우측펀치관통공 (612 및 613) 에이르는높이까지형성된스크랩배출용하부중공 (611) 을포함한다. 이와같이, 좌 / 우측펀치관통공 (612 및 613) 의아래부분에만중공이형성됨으로써, 상기반중공형다이 (610) 의상부는하부보다강한기계적특성을가질수있다. 상기반중공형다이 (610) 는상기측면피어싱동작에의하여발생하는스크랩을상기하부중공 (611) 을통하여용이하게배출시키기위한압축공기를상기하부중공 (611) 으로분사하기위한적어도하나의공기공급공 (614) 을포함한다. 상기공기공급공 (614) 으로의압축공기공급은상기상부금형 (600) 에마련된압축공기공급경로 (660) 를통해이루어질수있다. 이러한압축공기분사메커니즘에의하여본발명에따른측면가공용금형은측면피어싱에의하여발생하는스크랩을보다용이하게배출할수있다. 도 35 내지도 37의예에서는상기반중공형다이 (610) 에, 하나의공기공급공만이포함되어있으나, 상기반중

21 공형다이 (610) 에는, 각각이상기하부중공 (611) 보다작고, 상기반중공형다이 (610) 의상부면에서상기하부 중공 (611) 으로압축공기를분사하는복수의공기공급공이포함되어있을수도있다. [0168] [0169] [0170] [0171] [0172] [0173] [0174] [0175] [0176] [0177] [0178] [0179] 한편, 상기복수의공기공급공각각의장축길의합은, 상기하부중공의장축길이보다작은것이바람직하다. 공기공급공의크기가작아질수록, 상기하부중공이형성된하부의강도보다상부의강도가높아질수있기때문이다. 이러한구조상의특징에의하여기계적안정성이확보될수있고, 금형의내구성이높아질수있다. 상기캠펀치 (620 내지 623) 는상기상부금형 (600) 의하강에따라하강하면서측면피어싱을위한힘을하부금형 (700) 에제공할수있다. 상기캠펀치 (620 내지 623) 는펀치홀더 (punch holder, 630) 에고정될수있다. 한편, 상기펀치홀더 (630) 와상기펀치고정플레이트 (650) 및백플레이트 (640) 사이는스프링등과같은탄성수단에의하여연결될수있다. 상기하부금형 (700) 에는좌측슬라이딩모듈 (710), 우측슬라이딩모듈 (720), 탄성수단 (730), 및하부다이 (740) 가형성되어있다. 상기좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 각각은하부금형의좌 / 우측에대칭적으로마련된다. 보다상세하게는, 상기좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 은상기하부금형 (700) 에마련된슬라이딩홈에장착되며, 상기슬라이딩홈내에서상기좌 / 우측캠펀 (620 내지 623) 치에의해제공되는힘과상기탄성수단 (730) 에의해제공되는탄성력에의하여좌 / 우방향으로만왕복운동할수있고상하방향으로는움직일수없다. 이러한구조는복수의측면피어싱후에도얼라인먼트가틀어질가능성을감소시킬수있다. 상기좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 에는좌 / 우측피어싱펀치중대응되는피어싱펀치 (713 및 723) 가결합된다. 상기좌측슬라이딩모듈 (710) 에는상기캠펀치 (620 내지 623) 에대응되는위치에캠펀치수신구조 (711, 712, 721, 및 722) 가형성되어있다. 상기좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 은캠펀치수신구조 (711, 712, 721, 및 722) 를통하여상기좌 / 우측캠펀치 (620 내지 623) 의하강에의하여가해지는힘을받고, 동시에대칭적으로슬라이딩되면서, 상기좌 / 우측피어싱펀치 (713 및 723) 를상기반중공형다이 (610) 가삽입된가공대상및상기좌 / 우측펀치관통공 (612 및 623) 을관통하여상기하부중공 (611) 까지관통시키는측면피어싱동작을수행할수있다. 즉, 본발명에따른좌우피어싱가공용금형의피어싱가공은, 단순한피어싱펀치 ( 또는펀치모듈 ) 의움직임이아니라홈에장착되어좌우방향으로만움직일수있는슬라이딩모듈의좌우왕복운동에의하여수행된다. 상기탄성수단 (730) 은상기좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 에연결되고, 상기상부금형 (600) 의하강에따라상기좌 / 우측캠펀치 (620 내지 623) 에의해제공되는힘에기초하여수축된다. 이때, 가공대상에대한측면피어싱이수행된다. 그런다음, 상기상부금형 (600) 이상승함에따라상기좌 / 우측캠펀치에의하여제공되는힘이제거되면, 상기탄성수단 (730) 은상기좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 을원상복귀시킨다. 상기하부다이 (740) 는상기하부다이의중앙에마련된다. 그리고, 상기하부다이 (740) 에서, 상부로는상기반중공형다이 (610) 가삽입된가공대상이삽입되며, 하부로는상기반중공형다이 (610) 에서배출되는스크랩이배출된다. 즉, 상기하부다이 (740) 는중공및상하부개방구조를가진다. 그리고, 상기하부다이 (740) 의좌 / 우측면에는측면피어싱동작을수행하기위하여좌우왕복운동하는상기좌 / 우측피어싱펀치 (713 및 723) 가이드공 (741 및 742) 이형성되어있다. 피어싱수행전에는, 상기좌 / 우측피어싱펀치 (713 및 723) 의일단이상기가이드공 (741 및 742) 에삽입되어있다. 그리고피이싱수행시에는상기좌 / 우측피어싱펀치 (713 및 723) 는상기가이드공 (741 및 742) 을따라이동하면서가공대상의좌 / 우측면을피어싱한다. 피어싱수행후에는, 상기좌 / 우측피어싱펀치 (713 및 723) 는상기가이드공 (741 및 742) 을따라초기상태로복귀한다. 이상에서도 35 내지도 37을참조하여살펴본바와같이, 본발명에따른측면피어싱가공용금형은, 공기공급공을통하여강한공기가삽입되기때문에스크랩이보다용이하게배출되는효과를얻을수있고, 보통 2 공정에거쳐실시하는양쪽측면피어싱가공을 1 공정에거쳐가공을할수있기때문에양쪽측면피어싱얼라인먼트를맞추기용이하고, 측면피어싱펀치, 다이및금형제작비용을절감할수있는효과가있다. 도 38은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형을이용한측면피어싱동작과정을설명하기위한도면이다. 도 38의 (a) 는측면피어싱수행대기상태를나타낸다. 도 38의 (a) 를참조하면, 반중공형다이 (610) 및캠펀

22 치 (620 및 622) 가마련된상부금형 (600) 과좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 이마련된하부금형 (700) 은서 로이격되어있다. [0180] [0181] [0182] [0183] [0184] [0185] [0186] [0187] [0188] [0189] [0190] [0191] 도 38의 (b) 는측면피어싱수행상태를나타낸다. 상기상부금형 (600) 이하강하면먼저, 상기반중공형다이 (610) 가가공대상과함께상기하부다이 (740) 에삽입된다. 그런다음, 상기캠펀치 (620 및 622) 가하강하면서캠펀치수신구조 (712 및 722) 로힘을가한다. 그러면, 상기좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 이동시에대칭적으로슬라이딩되면서좌 / 우측면피어싱이동시에수행된다. 그런다음, 상기반중공형다이 (610) 에마련된공기공급공 (614) 으로부터상기반중공형다이 (610) 상부에서하부중공 (611) 으로압축공기가분사된다. 그러면, 상기하부중공 (611) 으로부터스크랩이보다용이하게배출될수있다. 그런다음상기상부금형 (600) 이상승하면상기금형의상태는, 앞서살펴본탄성수단 (730) 에의하여, 도 38의 (a) 로원상복구된다. 도 39는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의반중공형다이의예들을나타낸다. 직육면체형의반중공형다이에적어도하나의공기공급공 (614) 이형성되어있다. 공기공급공 (614) 은상기반중공형다이 (610) 의상부면에서하부중공 (611) 에이르도록형성되어있다. 도 39의 (a) 예에서상기하부중공 (611) 은그폭이일정한직육면체형이며, 도 39의 (b) 예에서상기하부중공 (611) 은아래로갈수록그폭이넓어지는사각기둥형이며, 도 39의 (c) 예에서상기하부중공 (611) 은아래로갈수록그폭이넣어지는타원기둥형일수있다. 한편, 상기하부중공 (611) 의폭이아래로갈수록넓어지는것은스크랩배출을용이하게하고피어싱과정에서발생할수있는가공대상과피어싱펀치사이의불필요한간섭제거등을위한것일수있다. 그리고, 도 39의예들각각에서, 상기공기공급공 (614) 각각은상기하부중공 (611) 보다그크기가작고, 반중공형다이 (610) 에형성된모든공기공급공 (614) 의장축길의합은상기하부중공 (611) 의장축길이보다작다. 이는상기반중공형다이 (610) 의상부에형성된공기공급공 (614) 에의한강도저하를감소시키기위함이다. 왜냐하면상기공기공급공 (614) 의크기가커질수록이로인한상기반중공형다이 (610) 의강도는감소될수밖에없기때문이다. 도 40은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의반중공형다이에형성된공기공급공의예들을나타낸다. 도 40을참조하면, 사각형, 원형또는타원형의상부면을갖는반중공형다이 (610) 에공기공급공이형성되는예들을나타낸다. 상기반중공형다이 (610) 의상면부에서상기공기공급공들은서로대칭적위치에형성됨을알수있다. 이는대칭적압축공기주입을통하여스크랩이상기반중공형다이 (610) 의하부중공 (611) 을통하여용이하게배출되도록하기위함이다. 도 41은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의상 / 하부금형의실제사진을나타낸다. 상기상부금형 (600) 의중앙에는반중공형다이 (610) 가마련되어있고, 그주위에캠펀치 (620 내지 623) 가대칭적으로배치되어있다. 상기하부금형 (700) 에서좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 은슬라이딩홈내에좌우대칭으로마련되어있고, 상기반중공형다이 (610) 에대응되는위치에는하부다이 (740) 가마련되어있고, 상기캠펀치 (620 내지 623) 에대응되는위치에는캠펀치수신구조 (711, 712, 721, 및 722) 가형성되어있다. 그리고, 상기좌측슬라이딩모듈 (710) 은 2 개의탄성수단 (730) 에의하여서로연결되어있다. 하강하는상기캠펀치 (620 내지 623) 에의하여상기캠펀치수신구조 (711, 712, 721, 및 722) 로힘이전달되면, 상기탄성수단 (730) 이수축하면서상기좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 이중앙으로이동하면서측면피어싱이수행된다. 그리고피어싱수행이후에는탄성수단에의하여상기좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 이원상태로복귀된다. 도 42는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의상부금형의일부의확대사진이다. 도 43은본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의상부금형에마련된반중공형다이의확대사진이다. 상기상부금형 (600) 에대칭적으로마련된캠펀치는, 앞서살펴본캠펀치수신구조로슬라이딩을위한힘을전달하기위한중앙방향으로의경사가형성되어있는것을알수있다. 도면에도시되지는않았으나하부금형

23 (700) 에는상기캠펀치의경사에대응되는경사를갖는캠펀치수신구조가마련되어있다. [0192] [0193] [0194] [0195] [0196] [0197] [0198] [0199] [0200] [0201] [0202] 한편, 반중공형다이 (610) 의하부에는스크랩배출용하부중공이마련되어있다. 그리고, 상기반중공형다이 (610) 의측면에는좌측펀치관통공 (612) 이형성되어있다. 그반대측면에는, 사진상으로보이지는않으나, 다른우측펀치관통공 (613) 이형성되어있다. 상기하부중공 (611) 과상기펀치관통공 (612 및 613) 은서로연결되어있다. 그리고, 상기반중공형다이 (610) 의상부면에서상기하부중공 (611) 까지는적어도하나의공기공급공에의하여연결되어있다. 도 44는본발명에따른드로잉가공용프로그레시브금형에포함된사이드-피어싱금형의하부금형의일부의확대사진이다. 상기하부금형 (700) 에서좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 이탄성수단 (730) 을통하여서로연결되어있다. 상기하부금형 (700) 의중앙에는하부다이 (740) 가마련되어있고, 상기좌 / 우측슬라이딩모듈 (710 및 720) 에장착된피어싱용펀치 (713 및 723) 의일단은상기하부다이 (740) 의펀치유도공에삽입되어있다. 도 45는본발명의제2 실시예에따른드로잉가공용프로그레시브금형 (800) 의블락도이다. 도 45를참조하면, 프로그레시브금형 (800) 은노칭 (notching) 금형그룹 (810), 제1 드로잉 (drawing) 금형그룹 (820), 프리-피어싱 (pre-piercing) 금형 (830), 제2 드로잉금형그룹 (840), 메인-피어싱 (main-piercing) 금형 (850), 사이드-피어싱 (side-piercing) 금형 (860), 캠성형금형 (870), 트리밍 (trimming) 금형 (880), 및블랭킹 (blanking) 금형 (890) 을포함한다. 도 45에도시된구성요소들이필수적인것은아니어서, 본발명에따른프로그레시브금형 (800) 은그보다많은구성요소들을갖거나그보다적은구성요소들을가질수도있다. 이하, 상기구성요소들에대해차례로살펴본다. 상기노칭금형그룹 (810) 은가공대상인금속판재에서, 상하부의직경이다른중공기둥형부품으로가공될타겟영역의가장자리를절단한다. 상기노칭금형그룹 (810) 은앞서살펴본본발명의제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 의노칭금형금형 (110) 과동일또는유사할수있다. 그러므로이에대한상세설명은생략한다. 상기제1 드로잉금형그룹 (810) 은상기타겟영역을복수회드로잉가공하여, 상기타겟영역을제1 타겟범위의상하부직경및길이를갖는상부개구형의기둥형제1 중간부품으로가공한다. 즉, 상기제1 드로잉금형그룹 (810) 의드로잉가공에의하여상하부직경이다른중공형기둥형부품의기본형태가갖추어진다. 이는본발명의제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 에서는캠성형금형 (140) 에의하여중간부품의하부성형이최초로이루어지는것과다른점이다. 한편, 상기제1 드로잉금형그룹 (810) 에는적어도하나의제1 스타일의드로잉가공용금형및적어도하나의제2 스타일의드로잉가공용금형이포함될수있다. 여기서, 제1 스타일의드로잉가공은단순한상부개구형의기둥형부품을가공하는것이며, 제2 스타일의드로잉가공은제1 스타일로드로잉가공된단순상부개구형부품의하부를드로잉하여상하부직경의차이를갖는중간부품으로가공하는것이다. 도 46은본발명의제2 실시예에따른프로그레시브금형 (800) 의제1 드로잉금형그룹 (820) 에의하여수행되는드로잉가공의스타일을설명하기위한도면이다. 도 46을참조하면, 제1 스타일의드로잉가공에이용되는펀치는상하부의직경이동일하며그에따라가공되는중간부품역시상하부의직경이동일한것을알수있으며, 제2 스타일의드로잉가공에이용되는펀치는상하분의직경이다르며그에따라가공되는중간부품역시상하부의직경이서로다른것을알수있다. 한편, 상기제1 드로잉금형그룹 (820) 에포함된드로잉금형중적어도하나는앞서도 15 내지도 24를참조하여살펴본바있는분할다이를포함하는금형일수있다. 이는향후살펴볼제2 드로잉금형그룹 (840) 에대해서도마찬가지이다. 그러므로, 본발명의제2 실시예에따른프로그레시브금형 (800) 역시제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 과같이, 다이크랙을방지하여다이의수명을연장하고다이교체또는유지비용을절감함과동시에가공효율을높일수있는효과를제공할수있다. 또한, 상기제1 드로잉금형그룹 (820) 에포함된드로잉금형중적어도하나에는앞서도 25 내지도 34를참조하여살펴본바있는가열된오일공급기능을가질수있다. 이는향후살펴볼제2 드로잉금형그룹 (840) 에대해서도마찬가지이다. 그러므로, 본발명의제2 실시예에따른프로그레시브금형 (800) 역시제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 과같이, 부품의외관이훼손되는것을방지할수있고드로잉가공이계속됨에따라발생할수있는가공균일성이저해를방지할수있는효과를제공할수있다

24 [0203] [0204] [0205] [0206] [0207] [0208] [0209] [0210] [0211] [0212] [0213] [0214] 상기프리-피어싱금형 (830) 은상기제1 드로잉금형그룹 (820) 에의하여가공된상기제1 중간부품의하부면일부를피어싱하여, 상기제1 중간부품을상하부개구형의제2 중간부품으로가공한다. 상기프리-피어싱금형 (830) 은앞서살펴본본발명의제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 의프리-피어싱금형 (130) 과동일또는유사할수있다. 그러므로이에대한상세설명은생략한다. 하부면의일부가피어싱된상기제2 중간부품이가공된다음, 상기제2 드로잉금형그룹 (840) 은상기제2 중간부품을복수회드로잉가공하여, 상기제2 중간부품을제2 타겟범위의상하부직경및길이를갖는제3 중간부품으로가공할수있다. 상기제2 드로잉금형그룹 (840) 은상기제2 중간부품을드로잉가공하여하부의형상을최종중공기둥형부품의하부에가깝도록가공하는적어도하나의드로잉금형을포함할수있다. 그리고, 상기제2 드로잉금형그룹 (840) 은드로잉가공을통하여중간제품의상하부및높이중적어도하나의치수정밀도를높이기위한적어도하나의드로잉금형을포함할수있다. 이러한부품의정밀도를높이기위한드로잉가공을리사이징가공이라한다. 도 47은본발명의제2 실시예에따른프로그레시브금형 (800) 의제2 드로잉금형그룹 (840) 에의하여수행되는리사이징가공의스타일을설명하기위한도면이다. 도 47의 (a) 는상부리사이징가공을설명하기위한것이며, 도 47의 (b) 는하부리사이징가공을설명하기위한것이다. 도 47을참조하면, 리사이징가공을위해서는중간부품의내부형상을갖는펀치가이용된다. 설명의편의를위하여다이는도시하지않았다. 상부리사이징가공을수행하는경우펀치와중간부품의상부사이의간극 (D1) 이펀치와중간부품의하부사이의간극 (D2) 보다작은반면, 하부리사이징가공시에는펀치와중간부품의상부사이의간극 (D3) 이펀치와중간부품의하부사이의간극 (D4) 보다큰것을알수있다. 이러한점은앞서살펴본본발명의제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 에서의리사이징가공에도마찬가지일수있다. 그리고이러한간극차이는상하부형상을만들기위한드로잉가공에서도유사하게적용될수있다. 예컨대, 상부드로잉가공시에는상부간극이작고하부드로잉가공시에는하부간극이작을수있다. 이러한점역시본발명의제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 및향후살펴볼본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 에도적용될수있다. 상기메인-피어싱금형 (850) 은상기제3 중간부품의하부면을최종개구형태로피어싱하여, 상기제3 중간부품을제4 중간부품으로가공할수있다. 상기메인-피어싱금형 (850) 은앞서살펴본본발명의제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 의메인-피어싱금형 (160) 과동일또는유사할수있다. 그러므로이에대한상세설명은생략한다. 상기사이드-피어싱금형 (860) 은상기제5 중간부품의측면을피어싱가공할수있다. 경우에따라서, 상기사이드-피어싱금형 (170) 은상기제3 또는제4 중간부품의측면을피어싱할수도있다. 이러한사이드-피어싱공정은중공기둥형부품가공에부수적인공정일수도있다. 한편, 상기사이드-피어싱금형 (860) 은앞서도 35 내지도 44를참조하여살펴본바있는사이드-피어싱금형 (860) 포함하는금형일수있다. 그러므로, 본발명의제2 실시예에따른프로그레시브금형 (800) 역시제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 과같이, 본발명에따른프로그레시브금형 (100) 의사이드피어싱금형은좌 / 우측피어싱을동시에수행함으로써, 균일한피어싱얼라인먼트 (alignment) 를유지할수있고, 금형크기로인한금형제작비용및금형에대응되는프레스의제작비용이낮을뿐만아니라, 피어싱에의하여발생하는스크랩을용이하게배출할수있는효과를제공할수있다. 상기캠성형금형 (870) 은상기제4 중간부품의상하부측면을성형하여, 상기제4 중간부품을최종타겟범위의상하부직경을갖는제5 중간부품으로가공할수있다. 상기트리밍금형 (880) 은상기제5 중간부품을최종타겟범위의높이를갖도록트리밍가공하여최종적으로상기중공기둥형부품을분리한다. 상기블랭킹금형 (890) 은상기트리밍가공에의한절단면을따라형성된스크랩 (scrap) 이포함되는영역을블랭킹한다. 상기캠성형금형 (870), 트리밍금형 (880), 및블랭킹금형 (890) 각각은앞서살펴본본발명의제1 실시예에따른프로그레시브금형 (800) 의제2 캠성형금형 (180), 트리밍금형 (190), 및블랭킹금형 (200) 과동일또는유사할수있다. 그러므로이들에대한상세한설명은생략한다. 도 48은본발명의제3 실시예에따른드로잉가공용프로그레시브금형 (900) 의블락도이다. 도 48을참조하면, 프로그레시브금형 (900) 은노칭 (notching) 금형그룹 (910), 제1 드로잉 (drawing) 금형그룹 (920), 제2 노칭그

25 형그룹 (930), 피어싱금형 (940), 엠보싱 (embossing) 금형 (950), 포밍금형 (960), 벤딩금형그룹 (970), 제 2 드로잉금형그룹 (980), 메인 - 피어싱금형 (990), 캠성형금형 (1000), 트리밍금형 (1010), 및블랭킹금형 (1020) 을포함한다. [0215] [0216] [0217] [0218] [0219] [0220] [0221] [0222] [0223] [0224] [0225] [0226] 도 48에도시된구성요소들이필수적인것은아니어서, 본발명에따른프로그레시브금형 (900) 은그보다많은구성요소들을갖거나그보다적은구성요소들을가질수도있다. 이하, 상기구성요소들에대해차례로살펴본다. 상기노칭금형그룹 (910) 은가공대상인금속판재에서, 상하부의직경이다른중공기둥형부품으로가공될타겟영역의가장자리를절단한다. 상기노칭금형그룹 (910) 은앞서살펴본본발명의제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 의노칭금형금형 (110) 과동일또는유사할수있다. 그러므로이에대한상세설명은생략한다. 상기제1 드로잉금형그룹 (910) 은상기타겟영역을복수회드로잉가공하여, 상기타겟영역을제1 타겟범위의하부직경및길이를갖는상부개구형의기둥형제1 중간부품으로가공한다. 즉, 상기제1 드로잉금형그룹 (910) 의드로잉가공에의하여상하부직경이다른중공형기둥형부품의하부의기본형태가갖추어진다. 이는본발명의제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 에서는캠성형금형 (140) 에의하여중간부품의하부성형이최초로이루어지는것과다른점이다. 도 49는본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의노칭금형 (910) 및제1 드로잉금형그룹 (92 0) 에의하여수행되는노칭가공및드로잉가공을설명하기위한도면이다. 도 49의 (a) 를참조하면, 금속판재가중공기둥형부품으로가공될타겟영역의가장자리를따라절단된것을알수있다. 그리고, 도 49의 (b) 를참조하면, 상기타겟영역의중심부에대한드로잉가공이수행되는경우상기타겟영역의금속판재는딸려들어가나, 노칭가공된부분에의하여타겟영역바깥의금속판재는딸려들어가지않는것을알수있다. 한편, 상기제1 드로잉금형그룹 (920) 에포함된드로잉금형중적어도하나는앞서도 15 내지도 24를참조하여살펴본바있는분할다이를포함하는금형일수있다. 이는향후살펴볼제2 드로잉금형그룹 (980) 에대해서도마찬가지이다. 그러므로, 본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 역시제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 과같이, 다이크랙을방지하여다이의수명을연장하고다이교체또는유지비용을절감함과동시에가공효율을높일수있는효과를제공할수있다. 또한, 상기제1 드로잉금형그룹 (820) 에포함된드로잉금형중적어도하나에는앞서도 25 내지도 34를참조하여살펴본바있는가열된오일공급기능을가질수있다. 이는향후살펴볼제2 드로잉금형그룹 (980) 에대해서도마찬가지이다. 그러므로, 본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 역시제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 과같이, 부품의외관이훼손되는것을방지할수있고드로잉가공이계속됨에따라발생할수있는가공균일성이저해를방지할수있는효과를제공할수있다. 다시도 48을참조하면, 상기제2 노칭금형그룹 (930) 은상기제1 중간부품에서, 벤딩에의하여상기중공기둥형부품의상부를형성할벤딩대상영역의가장자리를절단하는제2 중간부품을가공한다. 상기피어싱금형 (940) 은향후상기제2 중간부품에서상기중공기둥형부품의상부가벤딩될때금속판재가늘어나면서말려들어가는현상을방지하기위하여상기제1 노칭금형그룹 (910) 에의하여절단된부분의외부를절단한다. 상기엠보싱금형 (950) 은상기제2 중간부품에서상기중공기둥형부품의상부가될부분에엠보싱가공을한다. 엠보싱가공은향후상기중공기둥형부붐의내부에삽입될부품에끼워지는돌출부를만들기위함이다. 한편, 상기제2 노칭금형그룹 (930) 에의한절단가공및엠보싱금형 (950) 에의한엠보싱가공은, 상기중공기둥형부품제조과정에서부수적인가공일수있다. 이러한엠부싱가공부의부품결합기능은앞서살펴본본발명의제1 및제2 실시예에따른프로그레시브금형들 (100 및 800) 의사이드-피어싱금형 (170 및 860) 에의하여가공되는피어싱홀에의하여수행될수도있다. 경우에따라서본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 에사이드-피어싱금형이포함될수도있다. 도 50은본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의제2 노칭금형그룹 (930), 피어싱금형 (940), 및엠보싱금형 (950) 에의하여수행되는노칭가공, 피어싱가공, 및엠보싱가공을설명하기위한도면이다. 도 50의 (a) 는제1 드로잉금형그룹 (910) 에의하여드로잉가공이수행된상태에서, 상기제2 노칭금형그룹

26 (930) 에의하여중공기둥형부품의상부를형성할부분이절단되는것을나타낸다. 도 50의 (b) 는상기피어싱금형 (940) 에의하여제1 노칭금형그룹 (910) 에의하여절단된부분을포함하는피어싱가공이수행되는것을나타낸다. 도 50의 (c) 는상기중공기둥형부품의상부가될부분에엠보싱가공에직사각형형상의엠보싱가공이수행된것을나타낸다. [0227] [0228] [0229] [0230] [0231] [0232] [0233] [0234] [0235] [0236] [0237] 다시도 48을참조하면, 상기포밍금형 (960) 은상기제2 노칭금형그룹에의하여가공된상기제2 중간부품에서, 상기중공기둥형부품의상부및하부를연결하는경사면에대응되는부분을포밍하여제3 중간부품을가공한다. 이러한경사면포밍은펀치를이용하여경사면을단조가공하는것일수있다. 향후, 상기중공기둥형부품의상부를벤딩할경우, 상기포밍가공된경사면에의하여벤딩가공이용이하게수행될수있고벤딩성형효율역시높아질수있다. 도 51은본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의포밍금형 (960) 에의하여수행되는포밍가공을설명하기위한도면이다. 도 51을참조하면, 상기포밍금형 (960) 에의하여중공기둥형부품의상부와하부를연결하는경사면이포밍가공된것을알수있다. 도 52는본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의포밍금형의구조를설명하기위한도면이다. 도 52를참조하면, 펀치가상기중공기둥형부품의상부와하부를연결하는경사면 ( 점선원으로표시된부분 ) 이단조가공되는것을알수있다. 도 53은본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의포밍금형에의하여포밍가공된중간부품의일부를확대한도면이다. 도 53을참조하면, 상기중간부품에서중공기둥형부품의상하부를연결하는경사면 ( 빗금친부분 ) 을따라포밍가공이수행된것을알수있다. 참고로, 상기중간부품에는향후벤딩될경우상기중공기둥형부품의상부를결속하기위한구조 (B1 및 B2) 가형성되어있다. 다시, 도 48을참조하면, 상기벤딩금형그룹 (970) 은상기포밍금형에의하여중공기둥형부품의상하부연결부가가공된제3 중간제품에서상기벤딩대상영역을벤딩한다음벤딩된부분의이음새부분에압력을가하여고정시켜제4 중간부품을가공한다. 상기벤딩금형그룹 (970) 은상기제3 중간부품에서상기중공기둥형부품의상부에대응되는부분을 1차적으로벤딩하는제1 벤딩금형, 1차벤딩가공된중간부품에서상기중공기둥형부품의상부에대응되는부분을 2차적으로벤딩하는제2 벤딩금형, 상기 2차벤딩된중간부품의이음새부분을압력을가하여코킹 (caulking) 가공하는코킹금형을포함할수있다. 한편, 2차벤딩금형은캠으로벤딩가공을수행하는금형일수있다. 도 54는본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의벤딩금형그룹 (970) 에의하여중공기둥형부품의상부에대응되는부분이 1차벤딩가공된상태를나타낸다. 도 55는본발명의제3 실시예에따른프로그레시브금형 (900) 의벤딩금형그룹 (970) 에의하여중공기둥형부품의상부에대응되는부분이 2차벤딩된다음코킹가공된상태를나타낸다. 도 54를참조하면, 상기중공기둥형부품의상부에대응되는부분이 1차벤딩된경우, 상기상부의수연결구조 (B2) 가튀어나와있는것을알수있다. 도 55를참조하면, 도 54의상태에서 2차벤딩이수행되어상기수연결구조 (B2) 가암연결구조 (B1) 에끼워지고상기연결구조 (B1 및 B2) 의결합부분에 2 줄의코킹가공이수행된것을알수있다. 다시도 48을참조하면, 상기제2 드로잉금형그룹 (980) 은상기벤딩금형그룹 (970) 에의하여가공된제4 중간부품을복수회드로잉가공하여, 상기제2 중간부품을제2 타겟범위의상하부직경및길이를갖는제5 중간부품으로가공한다. 그리고, 상기제2 드로잉금형그룹 (970) 은드로잉가공을통하여중간제품의상하부및높이중적어도하나의치수정밀도를높이기위한적어도하나의드로잉금형을포함할수있다. 이러한부품의정밀도를높이기위한드로잉가공을리사이징가공이라한다. 상기메인-피어싱금형 (990) 은상기제2 드로잉금형그룹 (980) 에의하여가공된제5 중간부품의하부면을최종개구형태로피어싱하여, 상기제5 중간부품을제6 중간부품으로가공할수있다. 상기메인-피어싱금형 (980) 은앞서살펴본본발명의제1 실시예에따른프로그레시브금형 (100) 의메인-피어싱금형 (160) 과동일또는유사할수있다. 그러므로이에대한상세설명은생략한다. 상기캠성형금형 (1000) 은상기메인-피어싱금형 (990) 에의하여가공된상기제6 중간부품의상하부측면을성형하여, 상기제6 중간부품을최종타겟범위의상하부직경을갖는제7 중간부품으로가공할수있다. 상기트리밍금형 (1010) 은상기제7 중간부품을최종타겟범위의높이를갖도록트리밍가공하여최종적으로상