KR100497642B1 - 리벳 성형장치 및 성형방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 중앙에 관통공이 구비된 리벳을 하나의 장치에 의해 연속 생산할 수 있도록 하여 제품의 생산성을 향상시키고 코스트를 낮출 수 있도록 된 리벳 성형장치 및 성형방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 프레임(10)에 서로 대향되는 방향으로 전후진가능하게 설치된 한 쌍의 블록(13,15)과, 적어도 어느 하나의 블록(15)에 연결되어 이 블록(15)을 대향되는 블록(13)을 향해 전후진시키는 전후진수단(20)과, 상기 블록(13,15)의 외측에 배치된 푸셔(30,35)와, 적어도 어느 하나의 블록(15)에 연결되어 이 블록(15)을 승강시키는 승강수단(40)과, 일측 블록(13)에 내측으로 노출 설치되며 선단 내부에는 모재 삽입공(51)이 형성되고 이 모재 삽입공(51) 중앙에는 펀칭핀(53)이 구비되며 이 펀칭핀(53) 둘레에는 상기 푸셔(35)에 의해 전후진되면서 모재(90)를 밀어내는 슬리브(55)가 구비된 다이(50)와, 타측 블록(15)에 내측으로 노출 설치되며 선단 내부에는 오목하게 형성된 리벳 머리부 성형홈(61)이 구비되고 이 성형홈(61)의 중앙에는 펀칭핀(63)이 돌출 설치된 상부펀치(60)와, 상부펀치(60) 하측에 위치되도록 상기 타측 블록(15)에 설치되며 선단 내부에는 칩배출구(71)가 구비된 하부펀치(70)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 리벳성형장치가 제공된다.
Description
본 발명은 리벳 성형장치 및 성형방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중앙에 관통공이 구비된 리벳을 하나의 장치에 의해 연속 생산할 수 있도록 하여 제품의 생산성을 향상시키고 코스트를 낮출 수 있도록 된 리벳 성형장치 및 성형방법에 관한 것이다.
일반적으로 리벳은 두 가지 이상의 부품을 물리적으로 견고하게 부착하기 위한 체결요소로서, 일측에는 리벳의 머리부가 구비되고, 타측에는 소정길이 연장된 연장부가 구비되어 이 연장부를 체결하고자 하는 부품의 관통공에 끼워넣고 관통공을 통과한 연장부의 선단을 확경시켜 각각의 부품을 서로 분리되지 않도록 고정하게 된다.
그런데, 종래의 리벳은 상기 연장부가 통상 원주형으로 이루어져 이를 확경시키기 위해서는 원주 전체면적을 압착 성형하여야 하므로, 매우 큰힘이 필요하기 때문에, 최근에는 중앙부에 관통공을 형성하여 작은 힘으로도 단부를 확경시켜 고정할 수 있도록 된 리벳이 개발되어 사용되고 있다. 더욱이, 이러한 관통공을 갖는 리벳은 클러치디스크의 마찰부재와 같이 많은 열이 발생되는 부품을 부착하기 위해 사용할 경우, 마찰열이 관통공을 통해 신속하게 외부로 배출되는 장점이 있어 그 사용량이 증가되고 있다.
그러나, 이러한 리벳을 성형하기 위해 종래에는 와이어를 소정길이로 절단하여 그 일측에 리벳 머리부를 형성한 후 이를 별도의 펀치에 셋팅하여 관통공을 형성하는 등 제품의 성형 공정이 매우 번거로워 생산성이 현저히 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 중앙에 관통공이 구비된 리벳을 하나의 장치에 의해 연속 생산할 수 있도록 하여 제품의 생산성을 향상시키고 코스트를 낮출 수 있도록 된 리벳 성형장치 및 성형방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 와이어를 소정길이로 절단한 모재(90)를 단조가공하여 리벳을 성형하는 리벳 성형장치에 있어서, 프레임(10)에 서로 대향되는 방향으로 전후진가능하게 설치된 한 쌍의 블록(13,15)과, 적어도 어느 하나의 블록(15)에 연결되어 이 블록(15)을 대향되는 블록(13)을 향해 전후진시키는 전후진수단(20)과, 상기 블록(13,15)의 외측에 배치된 푸셔(30,35)와, 적어도 어느 하나의 블록(15)에 연결되어 이 블록(15)을 승강시키는 승강수단(40)과, 일측 블록(13)에 내측으로 노출 설치되며 선단 내부에는 모재 삽입공(51)이 형성되고 이 모재 삽입공(51) 중앙에는 펀칭핀(53)이 구비되며 이 펀칭핀(53) 둘레에는 상기 푸셔(35)에 의해 전후진되면서 모재(90)를 밀어내는 슬리브(55)가 구비된 다이(50)와, 타측 블록(15)에 내측으로 노출 설치되며 선단 내부에는 오목하게 형성된 리벳 머리부 성형홈(61)이 구비되고 이 성형홈(61)의 중앙에는 펀칭핀(63)이 돌출 설치된 상부펀치(60)와, 상부펀치(60) 하측에 위치되도록 상기 타측 블록(15)에 설치되며 선단 내부에는 칩배출구(71)가 구비된 하부펀치(70)를 포함하여 구성되며, 상기 블록(15)이 승강 및 전후진됨에 따라 공급된 모재(90)가 상부펀치(60)와 다이(50), 다이(50)와 하부펀치(70)에 의해 순차적으로 가압되면서 상부펀치(60)의 성형홈(61)에 의해 리벳의 머리부(95)가 성형되고, 상기 펀칭핀(53,63)에 의한 모재(90)의 중앙부에 관통공(93)이 성형되도록 된 것을 특징으로 하는 리벳성형장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 다이(50)는 한 쌍으로 이루어져 일측 블록(13)에 상하로 이격 설치되며, 타측 블록(15)의 상하부 펀치(60,70) 사이에는 선단 내부에 모재 삽입공(81)이 형성되며 이 모재 삽입공(81) 중앙에는 펀칭핀(83)이 구비되고 이 펀칭핀(83) 둘레에는 상기 푸셔(30)에 의해 전후진되면서 모재(90)를 다이(50)쪽으로 밀어내는 슬리브(85)가 장착된 중간펀치(80)가 구비된 것을 특징으로 하는 리벳성형장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 서로 대향되는 방향으로 전후됨과 더불어 상하로 승강되는 한 쌍의 블록(13,15)과, 일측 블록(13)의 내측으로 노출 설치되며 선단 내부에는 모재 삽입공(51)이 형성되고 이 모재 삽입공(51) 중앙부에는 펀칭핀(53)이 구비되며 이 펀칭핀(53)의 둘레에는 전후진되는 슬리브(55)가 구비된 다이(50)와, 타측 블록(15)의 내측으로 노출 설치되며 선단 내부에는 머리부 성형홈(61)이 형성되고 이 성형홈(61)의 중앙에는 펀칭핀(63)이 돌출 설치된 상부펀치(60)와, 이 상부펀치(60) 하측에 위치되도록 상기 타측 블록(15)에 설치되며 선단 내부에는 칩배출구(71)가 형성된 하부펀치(70)를 포함하여 구성된 리벳성형장치에 의해 리벳을 성형하는 방법에 있어서, 소정길이로 절단된 모재(90)를 한 쌍의 블록(13,15) 사이로 공급하는 모재 공급단계(S-1)와, 공급된 모재(90)를 상부펀치(60)와 다이(50)가 근접되면서 가압하여 상부펀치(60)의 머리부 성형홈(61)에 의해 리벳 머리부(95)가 형성되고 상부펀치(60)와 다이(50)의 펀칭핀(53)에 의해 모재(90)의 양단 중앙부에 요홈(91)이 형성되도록 하는 상부펀치(60)와 다이(50)에 의한 성형단계(S-2)와, 상기 다이(50)와 하부펀치(70)가 서로 근접되면서 다이(50)의 펀칭핀(53)에 의해 중앙의 요홈(91)을 관통시킴과 더불어 관통시 발생된 칩을 하부펀치(70)의 칩배출구(71)로 배출하고 성형된 리벳은 낙하되도록 하는 다이(50)와 하부펀치(70)에 의한 성형단계(S-5)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 리벳성형방법이 제공된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 리벳 성형장치의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 리벳의 성형단계를 보인 공정도이다. 이를 참조하면, 상기 리벳성형장치는 서로 대향되는 방향으로 전후진되는 한 쌍의 블록(13,15)에 다수개의 펀치(60,70,80)와 다이(50a,50b)를 장착하여 공급된 도3의 모재(90)를 각각의 펀치(60,70,80)와 다이(50a,50b)에 의해 순차적으로 가압하여 리벳의 중앙에 관통공(93)이 형성될 수 있도록 한 것이다.
상기 한 쌍의 블록(13,15)은 프레임(10)의 수평 가이드레일(11)에 대향되는 방향으로 전후진가능하게 장착된 것으로서, 적어도 어느 하나의 블록(15)은 전후진수단(20)에 연결되어 타측 블록(13)을 향해 전후진되며, 어느 하나의 블록(15)은 승강수단(40)과 연결되어 수직의 가이드레일(12)을 따라 상하로 승강될 수 있도록 구성된다. 본 실시예에서는 일측 블록(13)은 프레임(10)에 고정된 고정블록이며, 타측 블록(15)은 전후진수단(20)과 승강수단(40)에 연결되어 전후진 및 승강되는 슬라이딩블록으로 구성된다. 이때, 상기 전후진수단(20)과 승강수단(40)은 캠방식 또는 크랭크 샤프트방식 또는 실린더방식 등이 모두 적용가능하며 서로 동기화 되어 작동될 수 있도록 구성된다.
또한, 일측 블록(13)에는 적어도 하나의 다이(50)가 설치되고 다른 블록(15)에는 상하로 이격된 적어도 한 쌍의 펀치(60,70)가 배치되어 공급된 모재를 순차적으로 가압하면 관통공이 구비된 리벳을 성형할 수 있으나, 바람직한 예에서는 일측 블록(13)에는 상하 한 쌍의 다이(50a,50b)가 배치되고, 다른 블록(15)에는 3개의 펀치(60,70,80)가 다이(50a,50b)와 동일한 간격의 상하로 이격 배치되어 도3에서와 같이, 모재(90)의 중앙부를 다수회 가압하여 관통공을 점차적으로 형성할 수 있도록 하여 장치에 과부하가 작용되는 것을 방지할 수 있도록 구성된다. 이때, 상하부 다이(50a,50b)의 간격 및 서로 인접된 펀치(60,80)(70,80) 사이의 간격은 승강수단(40)의 상사점과 하사점 사이의 거리와 동일하게 하여 각각의 다이(50a,50b)가 상하로 인접 배치된 2개의 펀치(60,80)(70,80)와 순차적으로 가압 작동하여 공급된 모재를 성형할 수 있도록 한다.
상기 다이(50)는 일측 블록(13)에 단일의 다이가 설치될 수도 있으나, 바람직하게는 상하 한 쌍의 다이(50a,50b)가 설치됨이 리벳을 성형할 때 과부하가 작용되는 것을 방지할 수 있어 바람직하다. 이러한 다이(50)는 일측 블록(13)의 내측으로 노출 설치되며 선단 내부에는 모재 삽입공(51)이 형성되고, 이 모재 삽입공(51) 중앙부에는 소정길이의 펀칭핀(53)이 고정 장착되며, 이 펀칭핀(53)의 둘레에는 상기 푸셔(35)에 의해 전후진되면서 모재를 펀치(60,70,80)쪽으로 밀어내는 슬리브(55)가 각각 구비된다.
상기 상부펀치(60)는 타측 블록(15)의 내측에 노출 설치되며 선단 내부에는 대략 반구형으로 오목하게 형성되어 리벳 머리부를 성형하는 성형홈(61)이 구비되고, 이 성형홈(61)의 중앙에는 스프링(65)에 의해 탄지된 펀칭핀(63)이 소정길이 돌출 설치되어 도3의 (b)에서와 같이, 모재(90)의 중앙부에 소정깊이의 요홈(91)이 성형되도록 구성된다. 상기 하부펀치(70)는 타측 블록(13)의 내측에 노출 설치되며, 선단 내부에는 다이(50)의 펀칭핀(53)에 의해 모재(90)의 중앙부가 관통될 때 절단되는 칩이 외부로 배출되기 위한 칩배출구(71)가 형성된다. 상기 중간펀치(80)는 타측 블록(15)의 상하부 펀치(60,70) 사이에 배치되고, 선단 내부에는 모재 삽입공(81)이 형성되며, 이 모재 삽입공(81) 중앙에는 펀칭핀(83)이 구비되고, 이 펀칭핀(83) 둘레에는 전후진되면서 모재를 다이쪽으로 밀어내는 슬리브(85)가 장착된다. 이때, 상기 슬리브(85)는 다수개의 핀(87)에 의해 블록(80) 외측의 푸셔(30)에 연결되어 이 푸셔(30)의 작동에 따라 전후진되면서 모재를 다이(50)쪽으로 밀어낼 수 있도록 구성된다.
이상의 구성에 의한 리벳장치에 의해 중앙에 관통공이 구비된 리벳을 성형하는 방법에 대해 도 3과 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상기 리벳 성형방법은 먼저, 도3의 (a)에서와 같이 와이어를 소정길이로 절단한 모재(90)를 도 2의 한 쌍의 블록(13,15) 사이로 공급하면(ST-1), 한 쌍의 블록(13,15)이 전후진수단(20)에 의해 서로 근접되면서 이 한 쌍의 블록(13,15)에 장착된 상부펀치(60)와 상부다이(50a)가 공급된 모재(90)를 가압하여 도3의 (b)에서와 같이, 그 일측에는 상부펀치(60)의 성형홈(61)에 의해 리벳 머리부(95)가 형성됨과 더불어, 이 모재(90)의 양단 중앙부에는 상부펀치(60)와 상부다이(50a)의 펀칭핀(53,63)에 의해 요홈(91)이 형성된다(S-2). 이어서, 한 쌍의 블록(13,15)이 전후진수단(20)에 의해 서로 이격되면 상기 모재(90)는 상부다이(50a)의 모재 삽입공(51)에 잔류된다. 이어서, 상기 승강수단(40)에 의해 어느 하나의 블록(15)이 승강되어 상부다이(50a)와 중간펀치(80)가 서로 대향되도록 한 후 상기 전후진수단(20)에 의해 한 쌍의 블록(13,15)이 서로 근접되어 상부다이(50a)에 잔류된 모재(90)의 요홈(91)을 상부다이(50a)와 중간펀치(80)의 펀칭핀(83)에 의해 도3의 (c)에서와 같이, 더욱 깊게 성형하게 된다(S-3). 이어서, 한 쌍의 블록(13,15)이 전후진수단(20)에 의해 서로 이격되는데, 이때 모재(90)는 중간펀치(80)의 펀칭핀(83)에 억지끼움된 상태에서 상부다이(50a)의 슬리브(55)가 푸셔(35)에 의해 전진되면서 밀어내기 때문에, 상부다이(50a)로부터 중간펀치(80)로 옮겨지게 된다. 이어서, 승강수단(40)에 의해 어느 하나의 블록(15)이 승강되어 중간펀치(80)와 하부다이(50b)가 서로 대향되도록 한 후 상기 전후진수단(20)에 의해 한 쌍의 블록(13,15)이 서로 근접되면서 중간펀치(80)에 잔류된 모재(90)의 요홈(91)을 중간펀치(80)와 하부다이(50b)의 펀칭핀(53,83)에 의해 도3의 (d)에서와 같이, 더욱 깊게 성형하게 된다(S-4). 이어서, 한 쌍의 블록(13,15)이 전후진수단(20)에 의해 서로 이격되는데, 이때 모재(90)는 중간펀치(80)의 슬리브(85)가 푸셔(30)에 의해 전진되면서 밀어내기 때문에, 중간펀치(80)로부터 하부다이(50b)로 옮겨지게 된다.
계속해서, 승강수단(40)에 의해 어느 하나의 블록(15)이 승강되어 하부다이(50b)와 하부펀치(70)가 서로 대향되도록 한 후 상기 전후진수단(20)에 의해 한 쌍의 블록(13,15)이 서로 근접되면서 하부다이(50b)에 잔류된 모재(90)의 요홈(91)을 하부다이(50b)의 펀칭핀(53)에 의해 도3의 (e)에서와 같이, 완전히 관통하게 된다(S-5). 이때, 요홈(91)이 관통되면서 발생된 칩은 하부펀치(70)의 칩배출구(71)를 통해 외부로 배출되며, 성형된 리벳(95)은 한 쌍의 블록(13,15)이 서로 이격될 때 하부다이(50b)의 슬리브(55)가 푸셔(35)에 의해 전진되면서 밀어내어 한 쌍의 블록(13,15) 사이로 낙하되어 배출된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 중앙에 관통공이 구비된 리벳을 하나의 장치에 의해 연속 생산할 수 있도록 하여 제품의 생산성을 향상시키고 코스트를 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 리벳 성형장치의 단면도
도 2는 본 발명에 따른 리벳 성형장치의 작동상태를 보인 단면도
도 3은 본 발명에 따른 리벳의 성형단계를 보인 공정도
도 4는 본 발명에 따른 리벳 성형방법을 보인 플로우챠트
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 프레임 20 : 전후진수단
30 : 푸셔 40 : 승강수단
50 : 다이 60 : 상부펀치
70 : 하부펀치 80 : 중간펀치
90 : 모재
Claims (3)
- 와이어를 소정길이로 절단한 모재(90)를 단조가공하여 리벳을 성형하는 리벳 성형장치에 있어서, 프레임(10)에 서로 대향되는 방향으로 전후진가능하게 설치된 한 쌍의 블록(13,15)과, 적어도 어느 하나의 블록(15)에 연결되어 이 블록(15)을 대향되는 블록(13)을 향해 전후진시키는 전후진수단(20)과, 상기 블록(13,15)의 외측에 배치된 푸셔(30,35)와, 적어도 어느 하나의 블록(15)에 연결되어 이 블록(15)을 승강시키는 승강수단(40)과, 일측 블록(13)에 내측으로 노출 설치되며 선단 내부에는 모재 삽입공(51)이 형성되고 이 모재 삽입공(51) 중앙에는 펀칭핀(53)이 구비되며 이 펀칭핀(53) 둘레에는 상기 푸셔(35)에 의해 전후진되면서 모재(90)를 밀어내는 슬리브(55)가 구비된 다이(50)와, 타측 블록(15)에 내측으로 노출 설치되며 선단 내부에는 오목하게 형성된 리벳 머리부 성형홈(61)이 구비되고 이 성형홈(61)의 중앙에는 펀칭핀(63)이 돌출 설치된 상부펀치(60)와, 상부펀치(60) 하측에 위치되도록 상기 타측 블록(15)에 설치되며 선단 내부에는 칩배출구(71)가 구비된 하부펀치(70)를 포함하여 구성되며, 상기 블록(15)이 승강 및 전후진됨에 따라 공급된 모재(90)가 상부펀치(60)와 다이(50), 다이(50)와 하부펀치(70)에 의해 순차적으로 가압되면서 상부펀치(60)의 성형홈(61)에 의해 리벳의 머리부(95)가 성형되고, 상기 펀칭핀(53,63)에 의한 모재(90)의 중앙부에 관통공(93)이 성형되도록 된 것을 특징으로 하는 리벳성형장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 다이(50)는 한 쌍으로 이루어져 일측 블록(13)에 상하로 이격 설치되며, 타측 블록(15)의 상하부 펀치(60,70) 사이에는 선단 내부에 모재 삽입공(81)이 형성되며 이 모재 삽입공(81) 중앙에는 펀칭핀(83)이 구비되고 이 펀칭핀(83) 둘레에는 상기 푸셔(30)에 의해 전후진되면서 모재(90)를 다이(50)쪽으로 밀어내는 슬리브(85)가 장착된 중간펀치(80)가 구비된 것을 특징으로 하는 리벳성형장치.
- 서로 대향되는 방향으로 전후됨과 더불어 상하로 승강되는 한 쌍의 블록(13,15)과, 일측 블록(13)의 내측으로 노출 설치되며 선단 내부에는 모재 삽입공(51)이 형성되고 이 모재 삽입공(51) 중앙부에는 펀칭핀(53)이 구비되며 이 펀칭핀(53)의 둘레에는 전후진되는 슬리브(55)가 구비된 다이(50)와, 타측 블록(15)의 내측으로 노출 설치되며 선단 내부에는 머리부 성형홈(61)이 형성되고 이 성형홈(61)의 중앙에는 펀칭핀(63)이 돌출 설치된 상부펀치(60)와, 이 상부펀치(60) 하측에 위치되도록 상기 타측 블록(15)에 설치되며 선단 내부에는 칩배출구(71)가 형성된 하부펀치(70)를 포함하여 구성된 리벳성형장치에 의해 리벳을 성형하는 방법에 있어서, 소정길이로 절단된 모재(90)를 한 쌍의 블록(13,15) 사이로 공급하는 모재 공급단계(S-1)와, 공급된 모재(90)를 상부펀치(60)와 다이(50)가 근접되면서 가압하여 상부펀치(60)의 머리부 성형홈(61)에 의해 리벳 머리부(95)가 형성되고 상부펀치(60)와 다이(50)의 펀칭핀(53)에 의해 모재(90)의 양단 중앙부에 요홈(91)이 형성되도록 하는 상부펀치(60)와 다이(50)에 의한 성형단계(S-2)와, 상기 다이(50)와 하부펀치(70)가 서로 근접되면서 다이(50)의 펀칭핀(53)에 의해 중앙의 요홈(91)을 관통시킴과 더불어 관통시 발생된 칩을 하부펀치(70)의 칩배출구(71)로 배출하고 성형된 리벳은 낙하되도록 하는 다이(50)와 하부펀치(70)에 의한 성형단계(S-5)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 리벳성형방법.
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