KR100189567B1 - 베이스 링의 성형 금형장치 및 성형방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 베이스 링 성형 금형장치에 관한 것으로, 성형품 판재에 성형하고자 하는 베이스 링의 내경보다 작은 구멍을 성형하기 위한 피어싱 공정과; 상기 성형된 구멍의 외주면을 압압하여 구멍이 성형된 성형품 판재를 원기둥 형태로 절곡하기 위한 버링 공정; 상기 버링 공정을 마친 성형품 판재를 진행하는 아이들 공정; 상기 버링 공정으로 절곡된 원기둥의 외경에 상응되게 성형품 판재를 원형으로 커팅하는 트리밍 공정을 수행하여 베이스 링을 성형하도록 함으로서 금형의 부피를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 양질의 베이스 링을 성형할 수 있는 효과가 있다.

Description

베이스 링의 성형 금형장치 및 성형방법
본 발명은 베이스 링(Base Ring)의 성형 금형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 베이스 링의 성형공정을 단축하여 성형품의 성형시간을 단축함과 아울러 금형을 소형화할 수 있도록 하는 베이스 링의 성형 금형 장치 및 성형방법에 관한 것이다.
베이스 링을 성형하는 종래의 금형장치는 도14 내지 도15에 도시한 것처럼, 가이드 서브 플레이트(52)에 안착된 성형품 판재(51)를 가이드 레일(53)을 따라 다이 홀더(54)와 스트리퍼(55) 사이로 삽입하면, 제1센터펀치(56)가 작동하여 성형품 판재(51)에 1차로 구멍(성형하고자 하는 베이스 링의 내경보다 작은 구멍을 말한다)을 성형하는 제1피어싱 공정(도16과 도24에 도시)을 수행하게 된다.
이어서, 스프링(57)에 탄지되며 패드(58)의 상부에 설치된 게이트(59)에 위치가 안내된 제1피어싱 공정을 마친 성형품 판재(51)의 상부를 하단이 원호형으로 형성된 드로잉 펀치(60)가 강하하여 제1피어싱 공정으로 성형된 구멍의 외주면(여기서 절곡되는 구멍의 외경은 성형하고자 하는 베이스 링의 내경을 말한다)을 하방으로 절곡하여 원호형으로 드로잉 공정(도17과 도25에 도시)을 수행한다. 드로잉 공정을 마친 성형품 판재(51)는 계속적으로 진행하면서 금형이 아무런 작업을 수행하지 않는 제1아이들 공정(도18과 도26에 도시)을 수행한다.
그 다음에 제1아이들링 공정을 마친 성형품 판재(51)는 제1 센터펀치(61)의 하강으로 제1아이들링 공정을 마친 성형품 판재(51)에 성형된 구멍의 외주면을 고르게 커팅(여기서, 커팅되는 구멍의 내경은 성형하고자 하는 베이스 링의 높이를 감안하여 커팅한다)하는 제2피어싱 공정(도19와 도27에 도시)을 수행한다. 제2피어싱 공정을 수행한 성형품 판재(51)는 다시 제2아이들 공정(도20과 도28)을 지나 버링 공정(도21과 도29)을 수행하는데, 이는 스프링(62)이 탄지된 패드(63)의 상부에 안착된 성형품 판재(51)를 버링 펀치(64)가 상부에서 압입하므로 상기 드로잉 공정에서 내경이 원호형으로 성형된 성형품 판재(51)의 내주면을 원기둥 형태로 성형한다. 즉, 버링 공정에서는 버링 펀치(64)는 드로잉 펀치(60)가 드로잉 공정시 성형품 판재(51)의 구멍으로 압입되었던 깊이보다 깊게 압입되기 때문에 원호형으로 성형되었던 성형품 판재(51)의 구멍이 원기둥 형태로 성형되며, 특히, 제2피어싱 공정에서 원호형으로 성형된 성형품 판재(51)의 구멍 중앙을 제2피어싱 공정에서 고르게 커팅하였기 때문에 원기둥 형태로 성형된 성형품 판재(51)의 구멍의 하단이 일정한 높이를 갖는다.
다음으로 버링 공정을 마친 성형품 판재(51)는 다시 제3아이들 공정(도22와 도30에 도시)을 수행하고, 트리밍 공정(도23과 도31에 도시)을 수행한다. 여기서 트리밍 공정은 베이스 링을 성형하는 공정의 최종 공정으로 트리밍 다이 인서트(65)에 안착된 성형품 판재(51)의 상부를 트리밍 펀치(66)가 눌러주어 성형품인 베이스 링(도34에 도시)이 성형되는 것이다. 이때 원기둥 형태의 성형품 판재(51)의 구멍(베이스 링) 내부에 게이지(67)가 삽입되어 원기둥 형태의 성형품 판재(51)가 내부로 압축되는 것을 방지한다.
종래에는 상기한 바와 같이 하나의 베이스 링이 성형되기까지는 제1피어싱 공정과, 드로잉 공정, 제1아이들 공정, 제2피어싱 공정, 제2아이들 공정, 버링 공정, 제3아이들 공정, 트리밍 공정 등을 순차적으로 수행해야 도32 내지 도33에 도시한 것처럼 공급되는 성형품 판재를 공정에 따라 순차적으로 성형하여 도34와 같은 베이스 링을 성형할 수 있는 것이다.
이러한 종래의 베이스 링 성형 금형 장치는 상기한 바와 같은 공정을 수행하는 각종 장치들을 설치해야 하므로 그 규모가 커짐을 물론이고 각 공정을 수행하는 장치들의 중심으로부터 성형품 판재의 중심이 어긋나면 불량의 베이스 링을 생산하는 결점을 가지고 있었다.
특히, 드로잉 공정과, 제2피어싱 공정, 버링 공정, 트리밍 공정 간에서 각각 아이들링 공정을 수행하도록 베이스 링을 성형하는 성형 금형이 설치되므로 베이스 링 성형 공정 중에 금형은 불필요한 공정을 수행할 뿐 아니라 이로 인하여 금형의 부피가 커지는 결점을 가지고 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 베이스 링의 성형 공정을 단축하여 성형품의 성형시간을 단축함과 아울러 금형을 소형화할 수 있도록 하는 베이스 링의 성형 금형 장치 및 성형방법을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 성형 금형 장치의 정면도.
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 성형 금형 장치의 측면도.
도3 내지 도6은 본 발명의 각 공정에서 성형된 성형용 판재의 평면도.
도7 내지 도10은 본 발명의 각 공정에서 성형된 성형품 판재의 단면도.
도11은 본 발명에 따른 성형품 판재의 일실시예를 도시한 평면도.
도12는 본 발명에 따른 성형품 판재의 일실시예를 도시한 단면도.
도13은 본 발명에 따른 성형품의 일실시예를 도시한 단면도.
도14는 종래 발명의 일실시예에 따른 성형 금형 장치의 정면도.
도15는 종래 발명의 일실시예에 따른 성형 금형 장치의 측면도.
도16 내지 도23은 종래 발명의 각 공정에서 성형된 성형품 판재의 평면도.
도24 내지 도31은 종래 발명의 각 공정에서 성형된 성형품 판재의 단면도.
도32는 종래 발명에 따른 성형품 판재의 일실시예를 도시한 평면도.
도33는 종래 발명에 따른 성형품 판재의 일실시예를 도시한 단면도.
도34는 종래 발명에 따른 성형품의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 상부 서브 플레이트 12 : 상부 홀더
14 : 상부 백 플레이트 16 : 하부 서브 플레이트
18 : 하부 홀도 20 : 하부 백 플레이트
22 : 피어싱 다이 인서트 24 : 센터 펀치
26 : 버링 펀치 28 : 다얼 핀
30 : 스프링 32 : 패드
34 : 버링 다이 인서트 36 : 게이지
38, 40 : 스트리퍼 볼트 42, 44 : 스트리퍼
46 : 트리밍 다이 인서트 48 : 트리밍 펀치
50 : 성형품 판재 52 : 가이드 서브 플레이트
53 : 가이드 레일 54 : 스트리퍼
155 : 성형품(베이스 링)
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 성형품 판재를 베이스 링으로 성형함에 있어서, 성형품 판재에 성형하고자 하는 베이스 링의 내경보다 작은 구멍을 성형하기 위한 피어싱 공정과; 상기 성형된 구멍의 외주면을 압입하여 성형된 성형품 판재를 원기둥 형태로 절곡하기 위한 버링 고정과; 상기 버링 공정을 마친 성형품 판재를 별도의 가공없이 진행하는 아이들 공정, 상기 버링 공정으로 절곡된 원기둥의 외경에 상응되게 성형품 판재를 원형으로 커팅하는 트리밍 공정을 수행하도록 함을 특징으로 하는 것이다.
즉, 본 발명은 서브 플레이트와 상부 홀더 및 상부 백 플레이트가 상부에 설치되고, 서브 플레이트와 하부 홀더 및 하부 백 플레이트가 하부에 설치된 베이스 링 성형 금형 장치에 있어서, 상기 하부 홀더에 세워서 설치된 피어싱 다이 인서트를 관통하는 센터 펀치가 상부 홀더에 설치된 피어싱 수단과, 버링 펀치가 상부 홀더에 스트리퍼 볼트로 결합되고 스프링에 탄지된 패드의 상부에 세워서 설치된 버링 다이 인서트를 관통하는 게이지가 설치된 버링 수단과, 상부 홀더에 스트리퍼 볼트로 스트리퍼가 하방으로 체결된 아이들 수단과, 하부 홀더에 세워서 설치된 트리밍 다이 인서트를 관통하는 트리밍 펀치가 상부 홀더에 설치된 트리밍 수단으로 구성되어짐을 특징으로 하는 것이다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 첨부된 도면과 함께 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도1 내지 도2에 도시한 것처럼 금형의 상부에는 상부 서브 플레이트(10)와 상부 홀더(12) 및 상부 백 플레이트(14)를 설치하고, 금형의 하부에는 하부 서브 플레이트(16)와 하부 홀더(18) 및 하부 백 플레이트(20)를 설치하며, 금형의 입력단(성형하고자 하는 성형품 판재(51)가 삽입되는 부분을 말한다)에는 가이드 서브 플레이트(52)와 가이드 레일(53)을 설치하는 한편, 금형의 출력단에는 베이스 링의 성형을 마친 성형품 판재(51)를 절단하는 스크랩 커터와 스크랩 커트 다이를 각각 설치한다.
또한, 상기 하부 홀더(18)에 세워서 설치된 피어싱 다이 인서트(22)를 관통하는 센터 펀치(24)를 상부 홀더(12)에 설치하고, 버링 펀치(26)가 상부 홀더(12)에 결합되어 버링시 제품 내경을 잡아주는 게이지(36)를 버링 펀치에 설치하며, 스트리퍼 볼트(38, 40)로 스트리퍼(42, 44)를 하방으로 체결하여 상부 홀더(12)에 결합하는 한편, 하부 홀더(18)에 세워서 설치된 트리밍 다이 인서트(46)를 관통하는 트리밍 펀치(48)를 상부 홀더(12)에 설치한 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명한다.
본 발명은 가이드 서브 플레이트(52)에 안착된 성형품 판재(51)를 가이드 로울러(53)로 눌러서 다이 홀더(54)와 스트리퍼(55) 사이로 삽입하면, 센터 펀치(24)가 작동하여 성형품 판재(51)에 구멍(성형하고자 하는 베이스 링의 내경보다 작은 구멍을 말한다. 즉, 본 발명에서는 성형하고자 하는 베이스 링의 내경과 높이를 감안하여 구멍의 내경을 설정하여 성형한 것이다)을 성형하는 피어싱 공정(도3과 도7에 도시)을 수행하게 된다.
피어싱 공정을 수행한 성형품 판재(51)는 버링 공정(도4와 도8에 도시)을 수행하는데, 이는 스프링(30)에 탄지된 패드(32)의 상부에 안착된 성형품 판재(51)를 버링 펀치(26)로 상부에서 압입하므로 상기 피어싱 공정에서 구멍의 내경이 성형하고자 하는 베이스 링의 내경과 베이스 링의 높이를 감안하여 성형된 성형품 판재(51)의 내주면이 원기둥 형태로 성형된다. 즉, 버링 공정에서는 센터 펀치(24)의 작동으로 성형품 판재(51)에 성형된 구멍으로 버링 펀치(26)를 종래의 버링 펀치와 같은 깊이만큼 압입하기 때문에 피어싱 공정에서 성형된 성형품 판재(51)의 구멍이 원기둥 형태로 바로 성형되는 것이다.
다음으로 버링 공정을 마친 성형품 판재(51)는 아이들링 공정(도5와 도9에 도시)을 거친 후 트리밍 공정(도6과 도10에 도시)을 수행한다. 여기서 트리밍 공정은 베이스 링을 성형하는 공정의 최종 공정으로 트리밍 다이 인서트(46)에 안착된 성형품 판재(51)의 상부를 트리밍 펀치(48)가 누름으로서 성형품인 베이스 링(도13에 도시)이 성형되는 것이다. 이때 원기둥 형태의 성형품 판재(51)가 내부로 압축되는 것을 방지한다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같이 하나의 베이스 링이 성형하기까지 피어싱 공정과, 버링 공정, 이이들 공정, 트리밍 공정 등을 순차적으로 수행해야 도11 내지 도12에 도시한 것처럼 공급되는 성형품 판재(51)를 공정에 따라 순차적으로 성형하여 도13과 같은 베이스 링을 성형할 수 있는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 베이스 링을 성형함에 있어 베이스 링을 성형하는 공정을 피어싱 공정과, 버링 공정, 아이들 공정, 트리밍 공정 등을 순차적으로 수행하도록 금형을 설계하므로 금형의 제작 경비를 줄이고 부피가 커지는 것을 방지할 뿐만 아니라 하나의 베이스 링을 성형하기까지의 공정을 단축함으로 베이스 링의 성형시간을 단축할 수 있으며, 베이스 링을 대량 생산할 때 생산율을 증대시킬 수 있는 효과를 가지고 있다.

Claims (2)

  1. (정정) 상부 서브 플레이트(10)와 상부 홀더(12) 및 상부 백 플레이트(14)가 상부에 설치되고, 하부 서브 플레이트(16)와 상부 홀더(18) 및 하부 백 플레이트(20)가 하부에 설치된 베이스 링 성형 금형장치에 있어서, 상기 하부 홀더(18)에 세워서 설치된 피어싱 다이 인서트(22)를 관통하는 센터 펀치(24)가 상부 홀더(12)에 설치된 피어싱 수단과, 버링 펀치(26)가 상부 홀더(12)에 결합되고 이에 대응되게 스프링(30)에 탄지된 패드(32)의 상부에 버링 다이 인서트(34)를 관통하는 게이지(36)가 설치된 버링 수단과, 상부 홀더(12)에 스트리퍼 볼트(38, 40)로 스트리퍼(42, 44)가 하방으로 체결된 아이들 수단과, 하부 홀더(18)에 세워서 설치된 트리밍 다이 인서트(46)를 관통하는 트리밍 펀치(48)가 상부 홀더(12)에 설치된 트리밍 수단으로 구성되어짐을 특징으로 하는 베이스 링의 성형 금형장치.
  2. (정정) 성형품 판재(51)를 베이스 링으로 성형함에 있어서, 성형품 판재(51)에 성형하고자 하는 베이스 링의 내경보다 작은 구멍을 성형하기 위한 피어싱 공정과; 상기 성형된 구멍의 외주면을 압압하여 구멍이 성형된 성형품 판재(51)를 원기둥 형태로 절곡하기 위한 버링 공정과; 상기 버링 공정을 마친 성형품 판재(51)를 별도의 가공없이 진행하는 아이들 공정과; 상기 버링 공정으로 절곡된 원기둥의 외경에 상응되게 성형품 판재를 원형으로 커팅하는 트리밍 공정을 수행하도록 함을 특징으로 하는 베이스 링의 성형방법.
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