KR100376872B1 - 절곡용 펀치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 굽힘가공시 발생하는 스프링 백 현상을 방지하는 절곡용 펀치에 관한 것이다.

본 발명의 절곡용 펀치는 다이에 안치된 판형 또는 선형의 공작물에 가압 접촉하여 공작물을 절곡시키는 절곡용 펀치에 있어서, 펀치 몸체와, 몸체 일측면 하단의 절곡될 공작물이 접촉되는 모서리부에 돌출 형성된 제 1돌출부와, 몸체 하면의 절곡될 공작물과 접촉되는 모서리부에 돌출 형성된 제 2돌출부를 포함하여 이루어져 공작물의 절곡시 제 1 및 제 2돌출부로 집중면압을 가하여 절곡 작업을 진행함으로써 절곡 후에 공작물에서 발생하는 스프링 백 현상을 방지한다.

Description

절곡용 펀치 {BENDING PUNCH}

본 발명은 절곡가공에 사용되는 펀치에 관한 것으로 특히, 공작물에 접촉되는 펀치 모서리 주변에 집중면압을 가함으로써 스프링 백 현상을 방지할 수 있는 절곡용 펀치에 관한 것이다.

공작물을 원하는 형태로 가공하기 위해서는 여러 가지 가공법을 이용하여 가공해야 하는데 선형 또는 판형의 공작물을 소정 각도로 절곡하는 가공은 주로 프레스(PRESS)에 의한 절곡가공(BENDING)에 의해 이루어진다.

공작물에 응력을 가해 절곡가공 할 때 공작물에서는 가해지는 응력에 반발하여 원래의 형상으로 복원하는 방향으로 탄성복원력이 발생한다.

따라서 공작물이 변형된 후, 가해진 응력이 제거되면 공작물에 남아있는 탄성복원력에 의해 변형이 일부 복원되어 총 변형이 감소하게 되는데 이를 스프링 백(SPRING BACK) 현상이라 한다.

주지와 같이 프레스를 이용한 굽힘가공은 절곡할 공작물을 프레스의 다이(DIE)상에 안치하고, 프레스의 압력을 전달할 펀치(PUNCH)를 프레스 상부 배드에 장착한 후 프레스 상부 배드가 하강하여 펀치가 공작물에 가압접촉하면서 응력을 작용하므로써 다이의 표면 형상대로 공작물을 절곡 시킨다.

반도체 제조공정 중 칩(CHIP)을 몰딩(MOLDING)한 후 리드프레임(LEAD FRAME) 각 리드의 형상을 만들어 주는 포밍(forming)공정에는 리드프레임을 소정각도 절곡시키는 절곡가공이 포함되며,이 작업을 수행하기 위해 절곡용 펀치를 사용한다.

도 1은 종래의 절곡용 펀치 사시도이며, 도 2a 및 2b는 종래의 절곡용 펀치를 이용하여 리드프레임을 절곡하는 상태도이고, 도 2c는 종래의 절곡용 펀치에 의해 절곡된 리드프레임에 스프링 백 현상이 발생한 상태를 나타낸 도면이다.

절곡용 펀치(1)는 프레스의 하중을 견딜 수 있는 재질의 원형 또는 사각 횡단면등으로 된 다각 기둥형태의 금속몸체로 되어있다.

절곡용 펀치는 프레스 상부배드(미도시)에 장착되며 프레스 하부 배드(미도시)에는 절곡할 리드프레임(12)이 안치되어있는 다이(15)가 위치한다.

이때, 다이(15)는 리드프레임(12)이 절곡되는 각도의 층상 구조로 되어있다.

프레스 상부배드(미도시)가 하강하여 펀치(1)하단이 리드프레임(12)에 가압접촉 하게되면 펀치(1)가 전달하는 응력에 의해 다이(15)에 안치된 리드프레임(12)은 다이표면을 따라 절곡된다.

이때, 펀치에 의해 가해지는 응력은 리드프레임과 접촉하는 모서리부(1-1)로 집중적으로 가해지고 나머지는 펀치의 전체 접촉면적에 걸쳐 골고루 분산되어 작용한다.

따라서, 리드프레임(12)에서 절곡이 일어나는 부분은 탄성한계 이상의 응력으로 소성변형이 발생하여 복원 변형이 발생하지 않지만 그 주변에는 가해진 응력의 크기가 탄성한계를 넘지 못하므로 응력이 제거되면 탄성복원력에 의해 복원 변형이 발생한다.

특히, 리드프레임의 절곡이 일어나는 부분의 주변은 응력을 많이 받으므로 탄성복원력이 강하게 작용하여 복원량도 크다.

따라서, 절곡된 리드프레임(12)의 변형이 일부 복원되어 최초 절곡된 치수에서 변동이 발생한다.

따라서, 종래에는 스프링 백 현상을 고려하여 요구되는 변형량 이상으로 절곡하여 스프링 백에 의한 변형을 보정 하였지만 정확한 치수를 맞추기 힘들었고, 따라서 스프링 백 현상에 따른 변형을 방지할 만한 수단의 필요성이 증대되어 왔었다.

따라서, 본 발명은 공작물의 절곡가공시 응력이 제거된 후 공작물에서 발생하는 스프링 백 현상을 방지할 수 있는 절곡용 펀치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은 다이에 안치된 판형 또는 선형의 공작물에 가압접촉하여 공작물을 절곡시키는 절곡용 펀치에 있어서, 펀치 몸체와, 몸체 일측면 하단의 절곡될 공작물이 접촉되는 부분에 돌출 형성된 제 1돌출부와, 몸체 하면의 절곡될 공작물과 접촉되는 부분에 돌출 형성된 제 2돌출부를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

또, 된 것이 특징인 절곡용 펀치.제1 및 제 2돌출부는 펀치의 몸체측면 및 하면이 만나 이루는 모서리 부분에 블록 또는 원형 봉(棒)형태로 돌출형성된 것이 특징이며, 반도체 리드프레임 절곡용에도 사용된다.

도 1은 종래의 절곡용 펀치 사시도.

도 2a 및 2b는 종래의 절곡용 펀치를 이용하여 리드프레임을 절곡하는 상태도.

도 2c는 종래의 절곡용 펀치에 의해 절곡된 리드프레임에 스프링 백 현상이 발생한 상태를 나타낸 도면.

도 3a는 본 발명에 의한 절곡용 펀치 사시도.

도 3b는 본 발명에 의한 절곡용 펀치의 여러 실시예를 보인 도면.

도 4는 본 발명의 절곡용 펀치가 장착된 프레스 구조도.

도 5a 및 5b는 본 발명의 절곡용 펀치에 의해 리드프레임을 절곡하는 상태도.

도 5c는 본 발명의 절곡용 펀치에 의해 리드프레임이 절곡된 상태도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >

21: 절곡용 펀치 21-1: 공작물 접촉 모서리부

22: 관통홀 23: 제 1돌출부

24: 제 2돌출부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

특히, 본 발명의 절곡용 펀치를 반도체 리드의 절곡에 적용한 실시예를 설명한다.

하지만, 본 발명은 반도체 리드의 절곡 뿐만 아니라 일반 파이프 및 박판형 소재의 절곡가공등 기타 다양한 분야에서도 적용이 가능하다.

반도체 후공정중 몰딩(molding)후 반도체 제품의 리드 형상을 만들어주는포밍(forming) 공정에는 리드프레임의 리드를 정해진 각도로 절곡시키는 작업이 포함된다.

이하, 본 발명에 의한 절곡용 펀치의 구조 및 본 발명의 절곡용 펀치를 이용하여 리드프레임을 절곡하는 동작을 설명한다.

도 3a는 본 발명에 의한 절곡용 펀치 사시도이며, 도 3b는 본 발명에 의한 절곡용 펀치의 여러 실시예를 보인 도면이다.

또, 도 4는 본 발명의 절곡용 펀치가 장착된 프레스 단면도이고, 도 5a 및 5b에서는 본 발명의 절곡용 펀치에 의해 리드프레임을 절곡하는 상태도가 도시되어 있고, 도 5c에는 본 발명의 절곡용 펀치에 의해 리드프레임이 절곡된 상태도가 도시되어 있다.

본 발명의 절곡용 펀치는 본체 중앙에 관통홀(22)이 형성되어 관통홀로 삽입되는 결합수단(13)에 의해 프레스 상부 배드(16)에 결합된다.

절곡용 펀치(21)의 몸체 측면 및 하면에는 각각 제 1돌출부(23)와 제 2돌출부(24)가 형성된다. 제 1돌출부(23)는 공작물과 접촉되는 펀치 몸체의 측면에서 리드프레임과 접촉하게 되는 하단 모서리부(21-1)를 포함하도록 돌출 형성된다.

돌출부는 형태에 특별히 제한을 받지 않는다. 접촉된 공작물에 적절한 집중면압을 가할 수 있는 어느 형태든 무관하나 일반적으로 블록형 또는 원형의 봉(棒) 형태 등으로 돌출되어, 모서리부(21-1)를 따라 길고 평행하게 형성된다.

제 2돌출부(24)는 몸체 하면에서 제 1돌출부에서와 같이 돌출 형성된다.

절곡용 펀치(21)상측에는 롤러(14)가 장착되며, 롤러는 캠가이드(19)의 경사진 측면과 접촉한다.

그리고, 절곡용 펀치는 관통홀(22) 및 관통홀로 삽입되는 결합수단에 의해 프레스 상부배드(16)에 결합된다.

캠가이드(19)는 프레스 상부배드(16)의 홈(13)에 삽입되어 설치된다. 홈에는 스프링(18)이 삽설되며 캠가이드(19) 상면과 접해있다.

프레스 하부배드(17)에는 절곡할 리드프레임(12)이 안치되어있는 다이(15)가 위치하며 다이(15)는 리드프레임(12)이 절곡될 각도의 층상 구조로 되어있다.

프레스 상부 배드(16)가 캠가이드(19)와 함께 하강할때 롤러(14)는 캠가이드 측면과 접촉한 상태로 정지해 있다.

캠가이드(19) 하면이 다이(15) 상면과 접촉하면 캠가이드(19)는 하강을 멈추고 상부배드(16)는 캠가이드(19)와의 간격(a)만큼 더 하강한다. 이때, 롤러(14)는 상부배드(16)에 결합되어 있으므로 상부배드(16)와 함께 하강하게되어 캠가이드(19) 측면을 따라 하향 구름운동을 하게된다.

따라서, 절곡용 펀치(21)는 상부배드(16)와의 결합점(22)을 중심으로 소정각도 회전하여 사선 하강운동을 하게된다.

펀치(21)의 사선 하강운동에 의해 펀치 하단이 리드프레임(12)에 가압접촉 하게되면, 펀치(21)가 전달하는 응력에 의해 다이(15)에 안치된 리드프레임(12)은 다이표면을 따라 절곡된다.

그리고, 리드프레임(12)은 펀치(21) 하단 전체면적과 접촉하지 않고 하단에 형성된 돌출부(23,24)에 먼저 접촉된다.

그러므로, 펀치(21)에서 리드프레임(12)으로 가해지는 응력은 리드프레임 전체 표면이 아닌 제 1돌출부(23)및 제 2돌출부(24)와 접촉되는 부분에 집중적으로 전달된다.

그리고, 리드 프레임의 제 1 및 제 2돌출부와 접촉되는 부분에는 집중면압이 가해져 소성변형이 일어나므로 복원이 발생하지 않게된다.

따라서, 스프링 백 현상이 일어나지 않게 되어 최초 절곡된 치수를 그대로 유지하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 공작물에 가압 접촉하여 공작물을 절곡시키는 펀치의 몸체 하면 및 측면의 모서리부에 각각 돌출부를 형성시켜 공작물의 돌출부와 접촉되는 부분으로 집중 면압이 가해지게 하여 소성변형 시킴으로써 가해진 응력이 제거된 후에도 공작물에서 탄성반발력에 의한 스프링 백 현상이 일어나지 않게한다. 따라서, 공작물은 최초 절곡된 형상 및 치수를 그대로 유지하게 되고, 이에 따라 정확한 치수의 절곡을 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 다이에 안치된 판형 또는 선형의 공작물에 가압접촉하여 공작물을 절곡시키는 절곡용 펀치에 있어서,

   펀치 몸체와,

   절곡될 공작물과 접촉되며, 상기 펀치몸체 하단의 일부측면 모서리부에 돌출 형성된 제 1돌출부와,

   절곡될 공작물과 접촉되며, 상기 펀치몸체 하단의 일부하면 모서리부에 돌출 형성된 제 2돌출부를 포함하여 이루어지는 것이 특징인 절곡용 펀치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 및 제 2돌출부는 상기 펀치 몸체로부터 블록 또는 원형 봉(棒)형태로 돌출형성된 것이 특징인 절곡용 펀치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 펀치몸체는 반도체 리드프레임의 절곡에 사용되는 것이 특징인 절곡용 펀치.