KR100221794B1 - 펀칭가공방법 및 펀칭가공용 프레스금형 - Google Patents

Abstract

펀치(18) 및 다이(8)의 강도가 약한 부분으로 부하를 없앤다.

다이(8)는 상면(8b)이 평탄하고 내부구멍(8a)이 대략 절반둘레씩의 대경부(8ab)와 소경부(8aa)로 구성하고 있다.

이 다이 내에서 승강하는 녹아웃(10)은 외면이 다이 구멍의 내면과 일치하는 대경부(10cb)와 소경부(10ac)를 보유하고 상단의 공작물지지면(10a)은 수직방향에 대하여 경사되어 있다. 위쪽의 펀치(18)는 하측의 가공면(18a)이 녹아웃의 공작물 지지면과 동일한 경사를 보유하고 외주면 형상은 다이 내면의 형상과 일치하고 있다. 다이 소경부의 상단은 직각의 절삭날부(8c)를 구성하며, 펀치 소경부의 하단은 둔각의 절삭날부(18b)를 구성하고 있고, 이들 양쪽 절삭날부(8c, 18b)에서 공작물(12)의 전단을 실시한다.

다이 및 펀치의 예각의 절삭날부는 전단가공에 사용하지 않으므로 절삭날부를 파손하거나 상처를 입히는 우려가 없다.

Description

펀칭가공벙법 및 펀칭가공용 프레스금형

본 발명은 펀칭가공방법 및 펀칭가공용 프레스금형에 관한 것으로 특히 배기브레이크에 사용되는 밸브플레이트 등과 같이 그 양면에 대하여 외주면이 경사된 형상을 보유하는 플레이트를 전단에 의하여 성형하는 펀칭가공방법 및 펀칭가공용 프레스금형에 관한 것이다.

배기브레이크는 엔진의 배기관 내로 회전 가능하게 배치된 밸브플레이트를 회전시키므로서 배기관내 배기통로의 개폐를 실시하도록 되어 있고 상기한 밸브플레이트는 배기관의 축선에 대하여 경사된 상태에서 그 배기가스통로를 폐쇄하도록 되어 있다. 따라서 상기한 밸브플레이트는 일본국 실개평 3-5947, 일본국 실개평 3-25831등에 표시하듯이 원형인 플레이트의 외주면이 이 플레이트의 양면에 대하여 경사된 형상을 보유하고 있다.

도10은 상기한 배기브레이크의 밸브플레이트와 같이 양면에 대하여 경사된 외주면을 보유하는 플레이트를 펀칭가공에 의하여 성형하는 종래의 장치(펀칭가공용 프레스금형)를 표시하는 것으로 이 도면에 의하여 종래 펀치금형의 구성 및 펀칭가공방법에 대하여 설명한다. 하형(102)은 다이지지부(104) 위에 다이스페이서(106)를 매개로 하여 고정된 다이(108)와 이 다이(108)의 원형 내부구멍(108a)속으로 승강 가능하게 결합된 녹아웃(110)등을 구비하고 있다. 다이(108)는 수직방향에 대하여 상술한 밸브플레이트의 양면과 외주면에 형성되는 각도에 일치하는 경사를 보유하는 절삭날부(108c)가 내부구멍(108a)의 상단 가장자리의 전체둘레에 걸쳐서 설치되어 있다. 따라서, 이 경사된 절삭날부(108c)의 상방에 위치하는 둔각절삭날부(108ca)(도면의 우측)와 하방에 위치한 예각절삭날부(108cb)를 구비하고 있다.

또 상기한 녹아웃(110)은 상단의 공작물(112)을 지지하는 공작물지지면(110a)이 상기한 다이(108)의 절삭날부(108c)의 경사와 동등한 각도의 경사를 보유하고 있다.

이 녹아웃(110)은 밑부분측에 고정된 로드(114)를 매개로 하여 도면에 표시하지 않은 에어실린더에 접속되어 있고 에어실린더에 공급되는 약한 공기압에 의하여 항상 상방으로 밀려 있다. 녹아웃(110)의 하부 외주에는 큰 지름의 스토퍼부(110b)가 설치되고 다이(108) 하면에 접촉하므로서 상승한도가 규제되어있고, 가장 상승한 위치에서 상기한 공작물지지면(110a)이 다이(108)의 절삭날부(108c)와 동일한 평면내에 위치하도록 되어 있다.

한편 상형(115)은 기계에 연결되어서 상하로 운동하는 펀치홀더(116)에 고정된 펀치(118)와 이 펀치(118)의 외주와 결합되고 가이드(120)를 매개로 하여 상대적으로 상하로 운동하는 것이 가능한 스트리퍼(122)등을 구비하고 있다.

펀치(118)는 상기한 다이(108)의 절삭날부(108c) 및 녹아웃(110)의 공작물지지면(110a)의 경사와 일치하는 경사의 가공면(118a)을 보유하고 있고, 이 가공면(118a)의 외주 가장자리의 전체둘레에 걸쳐서 절삭날부(118b)가 설치되어있다. 이 절삭날부(118b)는 상방에 위치하는 둔각절삭날부(110ba)(도10의 우측)와 하방에 위치하는 예각절삭날부(118bb)(도10의 좌측)를 구비하고 있다. 펀치(118)의 외경은 다이(108)의 내부구멍(108a)의 내경보다도 약간 작게되어 있고, 하강하여 공작물(112)에 펀칭을 실시할 때에 다이(108)속으로 삽입되면 다이(108)의 내부구멍(108a)의 내주면과의 사이로 약간의 틈새가 형성된다.

또, 펀치(118)의 외주와 결합되어 있는 스트리퍼(122)는 펀치(118)의 경사된 가공면(118a)에 대하여 펀치(118) 절삭날부(118b)의 둔각절삭날부(118ba)(도10의 우측)의 외측에 위치하는 부분과 예각절삭날부(118bb)(도10의 좌측)의 외측에 위치하는 부분등이 함께 동일한 경사면상에 있다. 또한 이 종래의 장치에서는 펀칭가공을 실시할 때에 펀치(118)와 다이(108)등이 중심이 이탈하는 것을 방지하기 위하여 펀치홀더(116)의 승강은 가이드포스트(130)에 의하여 안내되도록 되어 있다.

상기한 구성에 관한 종래의 펀칭장치에 의하여 배기브레이크의 밸브플레이트와 같이 경사된 절단부를 보유하는 플레이트를 전단가공하는 경우는 우선, 상승 단에 있는 녹아웃(110)과 다이(108) 위로 원형의 플레이트 형상인 공작물(112)을 배치한다. 이 공작물(112)은 플레이트의 양면과 외주면에 형성된 각도가 직각인 일반적인 원형플레이트이다. 공작물(112)은 중앙부 부근으로 작은구멍(112d)이 형성되어 있고 녹아웃(110)의 지지면(110a)상에 매립된 고정용핀(113)에 의하여 위치결정 된다. 공작물(112)은 녹아웃(110)의 공작물지지면(110a) 표면적 보다도 큰 면적을 보유하고 있고 공작물지지면(110a)상에 고정된 상태에서 전체둘레가 주위의 다이(108)측으로 돌출되고 있다(도10의 2점쇄선을 참조).

이 상태에서 펀치홀더(116)와 아울러 펀치(118)를 하강시킨다. 펀치(118)가 하강하여 공작물(112)과 접촉하고, 이 공작물(112)을 다이(108)내로 삽입하면서, 펀치(118)의 절삭날부(118b)와 다이(108)의 절삭날부(108c)등에 의하여 공작물(112)의 외주를 전체둘레에 걸쳐서 절단하여 필요로 하는 형상을 얻는다.

상기한 종래의 구성에서는 다이(108) 및 펀치(118)도 전체둘레에 걸치는 절삭날부(108c, 118b)를 보유하고 있고, 게다가 이들 절삭날부(108c,118b)가 펀치(118)의 이동방향(수직방향)에 대하여 경사를 이루고 있으므로 양자가 함께 예각절삭날부(108cb), (118bb)를 각각 보유하고 있다.

이와 같은 예각 절삭날부(108cb,118bb)는 둔각 내지 직각의 절삭날부 보다도 강도가 낮으므로 반복되는 사용에 의하여 톱니가 망가지거나 파손을 발생시킬 우려가 있다. 또 상술한 바와 같이 펀치(118) 및 다이(108)의 절삭날부(118b,108c)가 경사되어 있으므로 펀치(118)가 하강하여 공작물(112)을 절단할 때에, 펀치(118)에 대해서는 도면의 화살표(A)방향 그리고 다이(108) 및 녹아웃(110)에 대해서는 화살표(B)방향의 분력이 발생한다. 그 결과, 펀치(118)와 다이(108) 사이에서 중심 이탈을 일으키며 전단가공 중에 양자(118),(108)사이의 틈새가 변화하므로 절단부면의 정밀도가 저하된다고 하는 문제가 있었다. 또 보다 큰 분력의 발생에 의하여 틈새 이상의 중심 이탈을 일으킨 경우에는 펀치(118)의 예각절삭날부(118bb)가 다이(108)의 예각절삭날부(108cb)에 접촉하며 파손의 원인이 된다고 하는 문제가 있었다.

특히 고밀도의 절단면을 얻기 위해서는 다이(108)와 펀치(118) 사이의 틈새는 되도록 작은 것이 바람직하지만 틈새를 작게 하면 다이(108) 및 펀치(118)를 파손할 우려가 커진다고 하는 문제가 있다. 또한 상기한 종래 장치의 구성에서는 다이(108)와 펀치(118)의 중심 이탈을 방지하기 위하여 가이드포스트(130)에 의하여 안내하면서 펀치(118)를 승강시키도록 하고 있지만 가이드포스트(130)를 설치해도 중심의 이탈을 완전히 방지하는 것은 불가능하며 게다가 별도로 가이드포스트(130)를 설치하므로서, 장치전체가 대형화되며, 가격도 높아진다.

본 발명은 상기한 결점을 제거하기 위하여 이루어진 것으로 다이 및 펀치의 둔각 내지는 직각부분에 절삭날부를 형성하고 이 부분만을 사용하여 펀칭가공을 실시하고 예각부분은 펀칭가공에 사용하지 않도록 하여 절삭날부의 파손 혹은 톱니의 파손이 발생하는 것을 방지하도록 한 펀칭가공방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 또 제2의 발명은 펀치를 다이에 의하여 적접안내 하면서 하강시켜 전단가공을 실시하도록 하여 펀치와 다이의 중심 이탈을 방지하므로서 공작물의 품질을 향상시키고 또 펀치 및 다이의 파손을 방지하며 게다가 별도의 가이드기구를 설치할 필요가 없는 펀칭가공용 프레스금형을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

제1의 발명에 관한 펀칭방법은 상기한 제1의 목적을 달성하기 위하여 실시하는 것이고, 플레이트 형상인 공작물의 외주면을 이 공작물의 양면에 대하여 경사시켜서 펀칭하는 것으로서 다이에 설치된 절삭날부와 펀치에 설치된 절삭날부의 어느 한쪽을 경사시켜 이들 다이 및 펀치의 예각부 이외의 절삭날부, 즉 직각 혹은 둔각의 절삭날부를 사용하여 펀칭가공을 실시하고 그후 공작물을 회전시켜 더욱이 다이 및 펀치의 예각부 이외의 직각인 절삭날부 혹은 둔각의 절삭날부에 의하여 펀칭가공을 반복하므로서 플레이트 형상인 공작물의 외주면 전체를 경사시켜서 펀칭하도록 한 것이다.

또, 제2의 발명에 관한 펀칭가공용 프레스금형은 상기한 제2의 목적을 달성하기 위하여 이루어진 것이고 내주에 절삭날부를 보유하는 다이와 상단에 경사된 공작물 지지면을 보유하고 상기한 다이내로 승강 가능하게 결합된 녹아웃과 상기한 녹아웃의 경사와 일치하는 경사 가공면의 외주측으로 절삭날부가 형성되며 하강했을 때에 녹아웃 상에 지지된 공작물을 상기한 다이의 절삭날부에 부착되어 전단하는 펀치등을 구비하고 있고 특히 상기한 펀치의 경사된 가공면의 내부에 접근하여 절삭날부를 형성함과 아울러 이 가공면의 하부측이 상기한 절삭날부에 의한 전단을 개시하는 전에 다이속으로 진입 가능하게 구성하고 상기한 펀치를 하강시켜서 우선 그 경사된 하부측을 다이속으로 삽입한 후 펀치의 절삭날부와 상기한 다이의 절삭날부등에 의하여 전단가공을 실시하도록 한 것이다.

제1도는 본 발명의 일 실시 예에 관한 펀칭가공방법의 실시에 사용하는 펀칭가공용 프레스금형의 종단면도이다.

제2도는 상기한 펀칭가공용 프레스금형의 각 부분을 분리하여 표시하는 사시도이다.

제3도는 상기한 펀칭가공용 프레스금형의 횡단면도이다.

제4도는 상기한 펀칭가공용 프레스금형을 사용한 펀칭가공의 공정을 표시하는 도면이고, 그 제1단계를 표시한다.

제5도는 상기한 펀칭가공용 프레스금형을 사용한 펀칭가공의 공정을 표시하는 도면이고, 그 제2단계를 표시한다.

제6도는 상기한 펀칭가공용 프레스금형을 사용한 펀칭가공의 공정을 표시하는 도면이고, 그 제3단계를 표시한다.

제7도는 상기한 펀칭가공용 프레스금형을 사용한 펀칭가공의 공정을 표시하는 도면이고 그 제4단계를 표시한다.

제8도는 상기한 펀칭가공용 프레스금형을 사용한 펀칭가공의 공정을 표시하는 도면이고, 그 제5단계를 표시한다.

제9도는 상기한 펀칭가공용 프레스금형에 의하여 전단가공되는 공작물 형상의 변화를 순차적으로 표시하는 도면이다.

제10도는 종래 펀칭가공방법의 실시에 사용되는 펀칭가공용 프레스금형을 표시하는 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

8 : 다이 8c : 다이의 절삭날

10 : 녹아웃 10a : 공작물지지면

12 : 공작물 12b : 공작물의 양면

12c : 공작물의 외주면 18 : 펀치

18a : 펀치의 가공면 18b : 펀치의 절삭날

이하 도면에 표시하는 실시예에 의하여 본 발명을 설명한다.

도1은 본발명의 일실예에 관한 펀칭가공용 프레스금형의 종단면도이고, 전단종료 후의 상태를 나태내는 것이다.

이 장치의 하형(전체적으로 참조부호(2)로 표시)은 다이홀더(4)상에 배치된 다이스페이서(6)를 매개로 하여 고정된 다이(8)와 다이(8)의 내부구멍(8a)내로 승강 가능하게 결합된 녹아웃(10)등을 구비하고 녹아웃(10)의 상면(공작물지지면)(10a)은 배기브레이크의 밸브플레이트등에 사용되는 외주면이 양측면에 대하여 경사된 플레이트의 양측면과 외면에 형성되는 각도와 동일한 경사를 보유하고 있다. 이 녹아웃(10)의 공작물지지면(10a)상에는 복수의 고정핀(13)이 매립되어 있고 이 지지면(10a)상에 탑재된 공작물(12)이 이동하지 않도록 고정하여 지지한다.

한편 상기한 다이(8)의 상면(8b)은 수평하게 되어 있고 녹아웃(10)이 결합되어 있는 내부구멍(8a)의 상단 가장자리 중에서 녹아웃(10)의 상부측이 위치하고 있는 대략 절반둘레(도1의 우측)에 걸쳐서 반원호 형상인 절삭날부(8c)가 설치되어 있다. 녹아웃(10)은 상기한 종래의 장치와 마찬가지로 밑부분에 고정된 로드(14)를 매개로 하여 도면에 표시하지 않은 에어실린더에 연결되어 있고, 이 실린더내로 도입되는 약한 공기압에 의하여 항상 위쪽으로 밀려 있고, 하부 외주에 형성된 대경의 스토퍼부(10b)가 다이(8)의 하면(8d)에 접촉하여 정지하고 있다. 녹아웃(10)은 이와 같이 정지하고 있는 상태에서 적어도 도1의 우측 절반부분은 다이(8)의 상면(8b)보다도 위쪽으로 돌출하고 있다.

상기한 장치의 상형(전체적으로 참조번호(15)로 표시)은 도면에 표시하지 않은 구동수단으로 연결되어서 상하로 이동하는 펀치홀더(16)에 고정된 펀치(18)와 이 펀치(18)의 외주와 결합되고 로드(20)에 안내되어서 펀치(18)에 대하여 상대적으로 승강 가능한 스트리퍼(22)등을 구비하고 있다. 펀치(18)는 상기한 녹아웃(10)의 외주면 형상과 대략 일치하는 외형 즉 다이(8) 내부구멍(8a)의 내주면 형상과 일치하는 외형을 보유하고 있고 하강시에는 공작물(12)을 지지하고 있는 녹아웃(10)을 밀어내리면서 다이(8)의 내부구멍(8a)의 내부로 삽입하도록 되어 있다. 펀치의 하측 가공면(18a)은 상기한 녹아웃(10)의 공작물지지면(10a)과 동일한 경사를 보유하고 있고 이 가공면(18a)의 상방측에 위치하고 있는 도면(도면의 우측) 둘레의 대략 절반이 상기한 다이(8)의 절삭날부(8c)와 아울러 공작물(12)의 전단을 실시하는 절삭날부(18b)를 구성하고 있다. 따라서 펀치(18)의 절삭날부(18b)는 둔각으로 되어 있고 예각 부분(18e)(도면의 좌측)에서는 전단가공을 실시하지 않도록 되어 있다. 펀치(18) 가공면(18a)의 중앙부 근처에는 녹아웃(10)상으로 공작물(12)을 고정하는 고정핀(13) 선단과의 간섭을 피하기 위한 구멍(18c)이 형성되어 있다.

펀치(18)의 외주측과 결합되어 있는 스트리퍼(22)는 하면(22a)이 다이(8)의 상면(8b)과 동일하게 수평면으로 되어 있고 하강되었을 때에는 상기한 다이(8)의 상면(8b)과 접촉한다. 이 스트리퍼(22)는 펀치(18)의 절삭날부(18b)가 설치되어있는 부분 주위에 오목부(22b)가 형성되어 있고, 펀칭가공을 했을 때에 공작물(12)로부터 분리되는 스크랩(12a)을 수용하도록 되어 있다. 또 이 오목부(22b)의 상방 계단부(22c)는 전단가공 종료 후에 펀치(18)가 스트리퍼(22)에 대하여 상대적으로 상승할 때에 공작물(12)로부터 분리되어서 펀치(18)의 외면에 부착되어 있는 스크랩(12A)을 제거하도록 되어 있다.

다음에 도2에 의하여 상기한 펀칭가공용 프레스금형의 각 구성부품의 구체적인 형상인 한 예에 대하여 설명한다. 다이(8)의 내부구멍(8a)은 도면의 우측절반부분에서 소경의 절반 원호형상의 소경부(8aa)와 좌측절반부분에서 대경의 절반원호 형상의 대경부(8ab)로 구성된다. 소경부(8aa)측이 절반둘레를 약간 초과하는 길이를 보유하고 있고 이 소경부(8aa)측의 상단 가장자리가 상기한 절삭날부(8c)를 구성하고 있다.

다이(8)의 내부구멍(8a)내로 승강 가능하게 결합되어 있는 녹아웃(10)은 이 다이(8) 내부구멍(8a) 내면 형상과 일치하는 외면형상을 구비하는 외면(10c)을 보유하고 있고 도면의 우측절반부분에서 소경의 반원호형상의 소경부(10ca)와, 좌측절반부분에서 대경의 반원호형상의 대경부(10cb)로 구성되어 있다.

이 때문에 공작물의 펀칭가공시에 녹아웃(10)의 회전이 규제된다. 녹아웃(10)의 공작물지지면(10a)은 상술한 바와 같이 녹아웃(10)이 승강하는 수직방향에 대하여 공작물(12)의 표면과 절단된 후의 외주면이 형성하는 각도와 일치하는 경사를 보유하고 있다. 이 녹아웃(10)의 공작물지지면(10a)내에는 2개의 고정핀 부착구멍(10d)이 설치되어 있고 이들 구멍(10d)내로 부착된 고정핀(13)에 의하여 가공되는 공작물(12)의 이동 및 회전을 규제하도록 되어 있다.

이 장치에 의하여 가공되는 공작물(12)은 전체적으로 원형으로 되어 있고 그 양면(12b)과 외주면(12c)과는 직각으로 되어 있다. 이 공작물(12)에는 상기한 녹아웃(10)에 부착된 2개의 고정핀(13) 선단이 삽입되는 2개의 관통구멍(12d)이 형성되어 있다. 또한 이 관통구멍(12d)은 배기브레이크의 회전축으로 고정하기 위하여 미리 설치되어 있는 구멍을 이용할 수 있다.(상기한 공작물 실개평3-5947호, 일본국 실개평3-25831호 등을 참조) 원형상인 공작물(12)의 반경은 도3의 2점쇄선으로 표시하듯이 상기한 녹아웃(10)의 소경부(10ca)(다이(8)의 소경부(8aa)와 대략 일치하고 있다)의 반경보다도 크고, 또 녹아웃(10)의 대경부(10cb)(다이(8)의 대경부(18ab)와 대략 일치하고 있다)의 반경보다도 작게 되어 있고 이 공작물(12)을 녹아웃(10)의 공작물지지면(10a)상에 탑재하여 2개의 고정핀(13)에 의하여 고정시키면 녹아웃(10)의 소경부(10ca)로부터는 외측으로 돌출되고, 대경부(10cd)에서는 외면보다도 내측으로 위치하도록 되어 있다.

상방의 펀치(18)는 상기한 녹아웃(10) 외면(10c) 및 다이(8) 내면(8a)의 형상과 일치하는 형상의 외주면(18d)을 보유하고 있다. 외주면(18d)은 도면 우측의 절반둘레를 약간 초과하는 길이의 소경의 원호형상의 소경부(18da)와 도면 좌측의 절반둘레보다 약간 짧은 대경의 원호형상의 대경부(18db)등으로 구성되어 있다.

이 펀치(18)의 가공면(18a)은 상기한 녹아웃(10)의 공작물지지면(10a)과 동일한 경사를 보유하고 있고, 상기한 소경부(18da)가 그 경사된 상부측에 위치하고 있다. 이 소경부(18da)의 하단외주가 상기한 다이(8)의 절삭날부(8c)와 아울러 공작물(12)의 전단가공을 실시하는 절삭날부(18b)를 구성하고 있다. 따라서 펀치(18)의 절삭날부(18b)는 경사된 상부측 즉 둔각부이고 경사된 하측의 예각부는 전단가공을 하지 않는 가이드부(18e)를 구성하고 있다.

또, 펀치(18)의 외주와 결합되어서 상대적으로 승강 가능한 스트리퍼(22)는 하면(22a)이 다이(8)의 상면(8b)과 동일한 수평면으로 되어 있고 그 중심부에는 상기한 펀치(18) 대경부(18db)의 반경과 일치하는 반경의 원형구멍(22d)이 형성되어 있다. 따라서 스트리퍼(22)의 내면은 펀치(18) 외주면(18d)의 소경부(18da)에 대하여 간극(도1의 오목부(22b)를 구성)을 보유하고 있다.

이상의 구성에 관한 펀칭가공용 프레스금형을 사용한 전단공정에 대하여 설명한다. 상형(15)을 상승시켜 가장 위쪽에 위치하도록 하여 녹아웃(10)도 도면에 표시하지 않은 에어실린더에 의하여 상승시킨다. 이 예에서는 녹아웃(10)의 공작물지지면(10a)은 전체가 다이(8)의 상면(8b)상으로 돌출하고 있다. 이 녹아웃(10)의 공작물지지면(10a)상에 공작물(12)을 얹어서 공작물(12)의 관통구멍(12d)속으로 고정핀(13)의 머리부를 삽입하여 고정시킨다(도4의 상태). 이 상태에서는 공작물의 녹아웃(10)의 소경부측으로 겹쳐지는 부분의 이 소경부(10ca)로부터 바깥쪽으로 돌출되고 대경부(10cb)측으로 겹쳐지는 부분은 대경부(10ca)의 내부측에 위치하고 있다. 이 때에 펀치(18) 및 스트리퍼(22)를 구비한 상형(15)을 하강시킨다. 하강된 펀치(18) 가공면(18a)은 상기한 녹아웃(10) 및 이 녹아웃(10)에 고정되어 있는 공작물(12)의 경사와 일치하는 경사를 보유하고 있으므로 전체면이 공작물(12)의 표면과 밀착하며 하강에 따라서 공작물(12) 및 녹아웃(10)을 밀어내린다 이 시점에서 공작물(12)은 다이(8)에 부착되기 전이고 녹아웃(10)은 에어실린더의 공기를 배출하면서 하강하기 때문에 펀치에 대하여 옆방향 분력은 거의 작용하지 않는다. 이와 같이 큰 분력이 발생하지 않는 상태에서 하강하고 있는 동안에 펀치(18) 하측의 가이드부(18e)가 다이(8) 상면(8b)의 높이에 도달한다.

그러면 펀치(18)의 대경부(18db)측의 가이드부(18e)는 그대로 다이(8) 내부구멍(8a)의 대경부(8ab)측으로 들어간다. (도3참조) 그 후에 펀치(18)의 대경부(18db)는 다이(8) 대경측의 대경부(8ab) 내면으로 안내되어서 하강된다. 펀치(18)의 하강에 의하여 녹아웃(10)과 아울러 밀어 내려진 공작물(12)의 녹아웃(10) 소경부(10ca)상으로부터 외주측으로 돌출되고 있는 부분이 다이(8)의 절삭날부(8c)에 접촉된다(전단개시 직전 상태를 표시하는 도5참조). 이 시점에서 전단이 개시되고 펀치(18)의 소경부(18da)측 선단의 절삭날부(18b)와 다이(8) 내부구멍 (8a)의 소경부(8aa)측 상단에 형성된 절삭날부(8c)등에 의하여 펀칭가공이 실시된다(도6은 전단 도중의 상태를 표시하고 도7은 전단종료 후의 상태를 표시한다) 또한 전단은 도3의 S1의 위치로부터 개시되고 점차 도3의 우측으로 이동되며 S2의 위치에서 종료된다.

펀칭가공 중의 펀치(18)에 대하여 도면의 좌측으로 향하여 작용하는 분력(도1의 화살표C 참조)이 발생하지만 펀치(18)의 도면 좌측 대경부(18db)는 다이(8) 내부구멍(8a)의 대경부(8ab) 내면에 의하여 가이드 되어 있으므로 전단을 실시하고 있는 동안도 펀치(18)와 다이(8) 사이에서 중심 이탈을 일으킬 우려가 없고 다이(8)와 펀치(18) 사이 틈새가 변화하여 절단면 품질이 저하되는 일이 없다. 또, 펀치(18)의 가이드부(18e)가 하강중의 중심 이탈에 의하여 다이(8)와 충돌할 우려가 없으므로 종래의 금형과 같이 절삭날부의 파손을 일으키는 일은 없다. 또 별도로 가이드 기구를 설치할 필요가 없으므로 장치전체를 간소화 할 수 있고 가격이 낮아지기도 한다.

전단 종료 후 펀치(18)를 상승시켜 이것과 동시에 도면에 표시하지 않은 에어실린더에 공기를 공급하여 녹아웃(10)도 상승시킨다. 펀치(18)의 외주측과 결합하고 있는 스트리퍼(22)는 하강된 위치에 정지하고 있고, 전단시에 펀치(18)의 외면에 부착한 스크립(12a)이 상기한 스트리퍼(22) 내면의 계단부(22c)에 의하여 그려내려진다(도8참조).

상기한 펀칭공정을 실시하면 원형인 공작물소재(12)(도9(a)참조)는 대략 절반둘레가 절단되어서 도9b에 표시하는 형상으로 된다. 다음에 이 공작물(12)을 녹아웃(10)의 공작물지지면(10a)으로부터 떼어내고 180° 회전시켜 더욱 반전하여 재차 공작물지지면(10a)상에 고정시킨다. 이 때에 상기한 1회째의 공정과 마찬가지로 도5에서 도8에 이르는 공정을 실시한다. 이 2회째의 공정에 의하여 공작물(12)은 나머지 절반둘레의 전단가공이 실시되어서 도9c에 표시하는 형상으로 된다. 이와 같이 다이(8) 및 펀치(18) 직각의 절삭날부(8c) 및 둔각의 절삭날부(18b)만을 이용하여 2회로 분할하여 오려내는 가공을 실시하도록 하였으므로 강도가 약한 예각부에는 부하가 작용하지 않고 이 부분이 파손해 버리는 우려가 없다.

또한, 본 장치를 구성하는 펀치(18), 다이(8) 녹아웃(10)등의 형상은 상기한 도2에 표시하는 것으로 한정되지 않고, 그 외의 구성으로 할 수 있다.

어떤 것으로 하여도 전단이 개시하기 이전에 가공면(18a)이 경사하고 있는 펀치(18) 하부측을 다이(8)의 내부구멍(8a)내로 삽입해 버리므로서 중심이탈을 일으키는 방향의 분력이 발생하여도 펀치(18)와 다이(8)등이 옆방향으로 상대 이동하는 것을 저지할 수 있는 것이면 좋다. 따라서 다이의 상면이 상기와 같이 수평한 것으로 한정되지 않고, 예를 들어 수직방향에 대하여 펀치 가공면의 경사보다도 작은 경사를 보유하도록 구성되며, 편치와 다이의 절단면에 의하여 전단이 개시하기 전에 펀치 하부측이 다이 구멍내로 진입하도록 하여도 좋다.

또 본 발명 방법에 사용하는 장치의 구성도, 상기한 도2의 표시하는 것으로 한정되지 않고 그 외의 구성으로 할 수 있다. 어느 것으로 하여도 다이(8) 및 펀치(18)의 둔각 또는 직각의 절삭날부만을 전단가공에 사용하고 예각 부분은 전단가공에 사용하지 않도록 하면 좋다. 예를 들어 다이(8)의 상면이 상기한 실시예와 같이 직각은 아니고 수직방향에 대하여 펀치(18) 가공면의 경사보다도 작은 경사를 보유하도록 구성하고 이 다이의 둔각부에 절삭날부를 형성하여 전단가공을 실시하도록 하여도 좋다. 또 상기한 실시예와 같이 전단공정에 의하여 공작물(12)의 전체 둘레를 절단하는 것을 한정하지 않고 3회 이상의 공정을 반복하므로서 공작물(12)전체 둘레의 가공을 실시하도록 할 수도 있다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명 방법에 의하며 플레이트 형상인 공작물의 외주면을 이 공작물의 양면에 대하여 경사시켜서 펀치가공방법에 있어서, 다이에 설치된 절삭날부와 펀치에 설치된 절삭날부의 어느 한쪽을 경사시켜 이들 다이 및 펀치의 예각부 이외의 선단부에서 구멍뚫은 가공을 실시하고 그후 공작물을 회전시켜 더욱이 다이 및 펀치의 예각부 이외의 편칭가공을 실시하여 플레이트 형상인 공작물의 외주면 전체를 경사시켜서 구멍뚫도록 하였으므로 예각 부분은 펀칭가공에 사용하지 않으므로 절삭날부의 파손 혹은 톱니가 망가지는 것을 방지할 수 있다.

또 제2의 발명에서는 내주에 절삭날부를 보유하는 다이와 상부로 경사된 공작물지지면을 보유하고 상기한 다이 내로 승강 가능하게 끼워 넣은 녹아웃과 상기한 녹아웃의 공작물지지면 경사와 일치하는 경사의 가공면 외주측으로 절삭날부를 보유하며 녹아웃 상에 지지된 공작물을 상기한 다이의 절삭날부와 아울러 전단하는 펀치등을 구비한 펀칭가공용 프레스금형에 있어서, 상기한 펀치의 경사된 가공면 상부측으로 절삭날부를 형성함과 아울러 이 가공면의 하부측이 상기한 절삭날부에 의한 전단을 개시하기 전에 다이 내로 진입 가능하게 구성하고 이 펀치를 하강시켜서 그 경사의 하부측을 다이 내로 삽입한 후 펀치의 절삭날부와 상기한 다이의 절삭날부에 의하여 전단가공을 실시하도록 하므로서 펀치가 하강하여 다이와 아울러 공작물의 전단을 개시한 시점에서 펀치가 다이의 내면에서 가이드되어 있으므로 전단시에 발생하는 옆방향의 분력이 작용하여도 펀치와 다이등이 축선으로부터 벗어나는 일이 없게 된다. 따라서 절단된 면의 정밀도가 향상한다. 또 펀치와 다이가 중심의 벗어남이 원인으로 충돌하여 버리는 일이 없어지므로 이들이 파손될 우려가 없다. 더욱이 다른 가이드 기구를 설치할 필요가 없고 전체를 소형화 할 수 있다.

Claims (10)

1. 플레이트 형상인 공작물의 외주면을 이 공작물의 양면에 대하여 경사시키는 펀칭가공방법에 있어서, 다이에 설치된 절삭날부와 펀치에 설치된 절삭날부의 어느 한쪽을 경사시켜 이들 다이 및 펀치의 예각부 이외의 절삭날부에서 펀칭가공을 실시하고 그후 공작물을 회전시켜 다이 및 펀치의 예각부 이외의 부분에 의해 펀칭가공을 실시하므로서 플레이트 형상인 공작물 외주면 전체를 경사시켜서 펀칭하는 것을 특징으로 하는 펀칭가공방법.
2. 제1항에 있어서, 1회의 펀칭가공 공정에 의하여 공작물 외주의 2분의 1의 가공을 실시하고 2회째의 공정에 의하여 공작물 외주의 나머지 2분의 1을 펀칭가공하는 것을 특징으로 하는 펀칭가공방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 펀치의 가공면이 수직방향에 대하여 경사되고 이 경사된 상부측에만 절삭날부가 형성되며 이 둔각이 절삭날부에 의하여 펀칭가공을 실시하는 것을 특징으로 하는 펀칭가공방법.
4. 제3항에 있어서, 다이의 상면은 수평이고 상기한 펀치의 절삭날부와 대향하는 부위에 절삭날부가 형성되고 이들 양쪽 절삭날부에 의하여 펀칭가공을 실시하는 것을 특징으로 하는 펀칭가공방법.
5. 제3항에 있어서, 다이의 상면은 수직방향에 대하여 펀치의 경사보다도 작은 각도의 경사를 보유하고 상기한 펀치의 절삭날부와 대향하는 부위에 절삭날부가 형성되고 이들 양쪽 절삭날부에 의하여 펀칭가공을 실시하는 것을 특징으로 하는 펀칭가공방법.
6. 내주에 절삭날부를 보유하는 다이와 상단에 경사된 공작물지지면을 보유하고, 상기한 다이 내로 승강 가능하게 결합된 녹아웃과 상기한 녹아웃의 공작물지지면의 경사와 일치하는 경사의 가공면 외주측으로 절삭날부를 보유하며 녹아웃 상에 지지된 공작물을 상기한 절삭날부와 아울러 전단하는 펀치등을 구비한 펀칭가공용 프레스금형에 있어서, 상기한 펀치의 경사된 가공면의 상부측으로 절삭날부를 형성함과 아울러 이 펀치의 하부측이 상기한 절삭날부에 의한 전단을 개시하기 전에 다이 내로 진입 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 펀칭가공용 프레스금형.
7. 제6항에 있어서, 상기한 다이의 상면이 수평면인 것을 특징으로 하는 펀칭가공용 프레스금형.
8. 제6항에 있어서, 상기한 다이의 상면이 수직방향에 대하여 상기한 펀치 가공면의 경사보다도 작은 경사를 보유하는 것을 특징으로 하는 펀칭가공용 프레스금형.
9. 제6항 또는 제7항에 있어서, 펀치의 경사된 가공면의 상부측 절반둘레에 걸쳐서 절삭날부가 설치되고 다이는 이 펀치의 절삭날부에 의하여 1회의 공정에서 공작물 절반둘레의 펀칭가공을 실시하는 것을 특징으로 하는 펀칭가공용 프레스금형.
10. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 공작물은 녹아웃의 공작물지지면 상에 복수의 고정핀을 끼워서 고정되는 것을 특징으로 하는 펀칭가공용 프레스금형.