KR100508105B1 - 타발 공법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 모재(41) 두께의 일부를 예비적으로 전단하는 단계(S1); 및 상기 예비 전단된 모재(41)중 예비 전단부(70)에서 완전 타발하는 단계(S2);를 포함하는 타발 공법을 개시한다. 또한 본 발명에서는 모재(41) 두께의 일부를 예비적으로 전단하는 예비 전단 펀치(51); 모재(41) 접촉부와 소정 클리어런스를 가지며, 상기 펀치(51)에 인접하는 예비 전단 펀치 가이드 블록(52); 및 모재(41) 접촉부와 소정 클리어런스를 가지며, 상기 모재(41)의 두께중 예비 전단되는 일부 두께에 대응하는 깊이를 가지는 전단 대응부(61)가 형성되는 예비 다이(53);를 포함하는 타발 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 타발 공법 및 그 장치에 의해 커넥터 핀(90)의 단면을 균일하게 얻을 수 있고, 그 비대칭성 특히 단면중 윗면과 아랫면의 볼록함과 비대칭성을 감소시킬 수 있고, 커넥터 핀(90)의 이동량을 제어할 수 있게 되며, 타발 공정의 생산성을 향상할 수 있게 된다.

Description

타발 공법{piercing processing method}

본 발명은 커넥터 핀 생산에 사용되는 타발 공법 및 그 장치에 관한 것으로, 상세하게는 예비 전단 공정을 통해 타발 순서에 변화를 주고 커넥터 핀의 잔류 응력을 조절하는 타발 공법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명에 있어서, 예비 전단이란 완전 타발에 대비되는 개념으로, 모재 두께의 전부를 타발하는 것이 아니라, 그 두께의 일부만을 타발하는 것을 의미한다.

본 발명에 있어서, 완전 타발이란 예비 전단에 대비되는 개념으로, 모재 두께의 전부를 타발하는 것을 의미한다.

커넥터 핀은 전기, 전자 제품의 전기적 접속과 분리를 쉽게 해주는 커넥터의 요소로서 전기적 접속 역할을 하게 된다.

이러한 커넥터 핀은 제품의 특성상 가늘고 긴 형태를 가지게 되는 것으로, 커넥터 핀 고집적화에 따라 커넥터 핀단면의 크기 및 두께에 대한 폭의 비가 점차 작아지는 추세에 있다.

상기한 커넥터 핀을 제조하기 위해서, 종래에 순차 이송형 타발법을 이용하였다.

도 1은 종래의 타발 공법에 의한 커넥터 핀(3) 모재 제조 공정을 나타내는 개략도이고, 도 2는 도 1중 A부분을 형성하기 위한 공정을 나타내는 개략도이고, 도 4는 도 1중 B부분을 형성하기 위한 공정을 나타내는 개략도이다.

도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 타발 공법은 일정한 클리어런스에 따라 배치된 펀치(5), 펀치 가이드 블록(6) 및 다이(7) 사이에서, 커넥터 모재(1)가 진행 방향(2)에 따라 진행되면서, 제품의 레이아웃에 따라 미리 정해진 타발 위치(4)에 펀치(5)가 타발하며, 커넥터 핀(3)을 형성하게 된다.

커넥터 핀(3)은 일정한 형태의 핀이 일정한 간격을 유지하면서 반복된 형태를 취하고 있으므로, 일반적으로 상기와 같이 한개의 커넥터 핀(3)을 생산하기 위해서는 커넥터 핀(3)의 좌측과 우측을 1회 타발하게 된다.

따라서 1개취 타발 공정의 경우, 프레스 즉 펀치와 그 상형판의 스트로크가 2회 요구되며, 모재(1)의 이송 피치(8)는 커넥터 핀(3) 중심과 핀(3) 중심사이의 거리와 같게 된다.

한편, 생산성을 증가시키기 위해 프레스가 1회의 스트로크로 1개의 커넥터 핀(3)을 생산하게 되는데, 즉, 복수의 펀치로 한 번에 2개의 핀을 타발하게 되는 데, 이를 2개취 동시 타발 공정이라고 하며, 이러한 2개취 동시 타발 공정에서는 모재(1)의 이송 피치(8)가 커넥터 핀(3) 중심 거리의 2배가 된다.

그런데, 종래의 타발 공법은 타발시 커넥터 핀(3)의 단면이 비대칭이 된다는 문제점 및 타발 공정을 거치면서 커넥터 핀(3)이 소정 각도 회전한다는 문제점이 있었다.

도 3은 도 2의 공정후 커넥터 핀(3)의 단면을 나타내는 개략도이고, 도 5는 도 4의 공정후 커넥터 핀(3)의 단면을 나타내는 개략도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 커넥터 핀(3)의 타발후 단면을 관찰하면, 롤오버(11), 전단(12), 파단(13), 버(14)로 구성되는데, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이러한 단면부(33)는 윗면과 아랫면이 좌우 비대칭으로 볼록 형상을 가지게 되고, 특히 도 5에 도시된 바와 같이, 커넥터 제1핀(31)과 커넥터 제2핀(32)이 각각 소정 각도 회동하게 되어 상호간 비대칭 상태를 더하게 되며, 이는 2개취 동시 타발 공정의 경우 더욱 현저하다.

이러한 비대칭으로 인하여 커넥터 핀(3)은 제품이 요구하는 소정 치수를 벗어나게 되는데, 이에 따라 이 후 공정인 굽힘공정에서 금형 설계 의도와는 다른 방향으로 커넥터 핀(3)이 이동하게 되는 문제가 생기고, 제품에 요구되는 치수를 얻기 위해 핀(3)의 위치를 조정하고, 핀(3)의 단면을 균일하게 하는 수차례의 추가적인 공정이 필요하여, 결국 금형 비용의 상승 및 제품 생산성을 저하하게 되는 요인이 된다.

한편, 제품의 소형화에 따라서 그에 따른 금형, 즉 펀치의 세장화가 필요하며, 이러한 펀치의 세장화에 기인한 펀치의 파손을 줄이기 위해, 종래 기술 예를 들어 일본 특개평 제2002-1450호에서는 예비 가공 펀치를 이용하였다.

이러한 예비 가공 펀치는 하단의 작은 펀치부 및 상측의 큰 펀치부를 구비하는 것으로, 이를 이용하여 예비가공을 거친 후, 다음 공정인 세이빙 공정에 의해 최종적으로 원하는 형상을 얻게 된다.

상기한 방법은 예비 가공 펀치의 형상이 강도를 크게 한 형상을 갖는다는 장점이 있으나, 실제 가공에 있어서, 큰 펀치부가 모재를 과다하게 누르거나 혹은 적게 누르는 경우, 모재 혹은 제품의 관점에서 여전히 단면이 불균일하여 원하는 치수의 제품을 얻을 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 커넥터 핀의 단면을 균일하게 얻고, 그 비대칭성 특히 윗면과 아랫면의 좌우 비대칭성을 감소하며, 커넥터 핀의 이동량을 제어할 수 있어, 커넥터 핀의 레이 아웃에 일치하는 제품을 용이하게 생산함에 따라 타발 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 타발 공법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적은, 모재(41) 두께의 일부를 예비적으로 전단하는 단계(S1); 및 상기 예비 전단된 모재(41)중 예비 전단부(70)에서 완전 타발하는 단계(S2);를 포함하는 타발 공법에 의해 달성된다.

그리고 상기 S2 단계는, 상기 예비 전단된 모재(41)중 예비 전단부(70)로부터 소정 간격 이격된 좌측부(71) 및 우측부(72)에서 완전 타발 후, 예비 전단부(70)에서 완전 타발하는 것이 바람직하고, 이때 상기 S1 단계는 예비 전단되는 모재(41)의 일부 두께를 변화하면서 적어도 2회 이상 예비 전단하는 것이 더욱 바람직하고, 상기 두께의 일부는 모재(41) 두께의 5~40%인 것이 더욱 바람직하다.

상기한 본 발명의 목적은 또한, 모재(41) 두께의 일부를 예비적으로 전단하는 예비 전단 펀치(51); 모재(41) 접촉부와 소정 클리어런스를 가지며, 상기 펀치(51)에 인접하는 예비 전단 펀치 가이드 블록(52); 및 모재(41) 접촉부와 소정 클리어런스를 가지며, 상기 모재(41)의 두께중 예비 전단되는 일부 두께에 대응하는 깊이를 가지는 전단 대응부(61)가 형성되는 예비 다이(53);를 포함하는 타발 장치에 의해 달성된다.

상기한 예비 전단 펀치(51)는 상측에 탄성 수단이 개설되는 것이 바람직하고, 상기 전단 대응부(61)의 깊이는 모재 두께의 5~40%에 대응하는 깊이인 것이 더욱 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 타발 공법 및 그 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 타발 공법은, 일반적인 타발 공법과는 달리, 완전 타발에 앞서서, 모재(41) 두께의 일부를 예비적으로 전단하는 단계(S1)를 포함하게 된다.

즉, 본 발명에 따른 타발 공법은, 상기 S1 단계를 거쳐 모재(41)의 두께 일부를 예비적으로 전단하고, 상기 S1 단계 이 후, 바람직한 일예로서 상기 예비 전단된 모재(41)중 예비 전단부(70)에서 완전 타발하거나, 또는 상기 S1 단계 이 후, 바람직한 다른 일예로서, 예비 전단부(70)로부터 소정 간격 이격된 주위부(71, 72)에서 완전타발한 다음 예비 전단부(70)에서 완전 타발하는 단계를 거치게 된다(S2).

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 타발 공법에 의한 커넥터 핀(41) 제조 공정을 나타내는 개략도이고, 도 7은 도 6의 C부분을 형성하기 위한 공정을 나타내는 개략도이고, 도 9는 도 6의 D부분을 형성하기 위한 공정을 나타내는 개략도이며, 도 11은 도 6의 E부분을 형성하기 위한 공정을 나타내는 개략도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 타발 공법은 커넥터 모재(41)의 완전 타발에 앞서서, 커넥터 모재(41)를 예비 전단하는 과정을 거치게 된다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 커넥터 모재(41)는 진행 방향(42)에 따라 진행하면서, 우선적으로 예비 전단 펀치(51)에 의해, 제품의 레이아웃에 따라 미리 정해진 타발 위치(60)에서, 모재(41) 두께의 일부가 전단되어 예비 전단부(70)가 형성된다(S1).

이와 같은 예비 전단 과정(S1)에서는 커넥터 핀의 단면 형상, 회전 정도, 이송 정도를 고려하여 모재(41) 두께의 5~40%로 전단하는 것이 바람직하며, 이와 같이 예비 전단되는 두께는 하기하는 바와 같이 예비 다이(53)의 전단 대응부(61) 깊이와 거의 동일하다.

이 후 예비 전단부(70)에서 완전 타발하는 과정을 거쳐 최종적으로 커넥터 핀(90) 형상을 갖추게 될 수 있다(S2).

또는 도 9에 도시된 바와 같이, 예비 전단부(70)의 완전 타발에 앞서서, 예비 전단을 거친 모재(41)는 설정된 레이아웃에 따라 예비 전단부(70)로부터 소정 간격 이격된 좌측부(71) 및 우측부(72)에서 타발되는 예비 전단부 주위부(71, 72) 타발 과정을 먼저 거치게 될 수도 있다(S2).

이 때, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 예비 전단부 주위부(71, 72) 타발 과정을 거쳐 타발된 예비 전단부(70)를 갖는 예비 케넥터 핀(80)은 설정된 레이아웃에 따라 예비 전단부(70)에서 완전 타발되어 최종적으로 커넥터 핀(90) 형상을 갖추게 된다.

도 8은 도 7의 공정 즉 예비 전단 과정(S1)후 모재(41)의 단면을 나타내는 개략도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 예비 전단 과정(S1)을 거쳐 모재(41) 두께의 일부에 예비 전단부(70)가 형성되게 된다.

도 10은 도 9의 공정 즉 예비 전단부(70) 주위부(71, 72) 타발 과정(S2)후 예비 커넥터 핀(80)의 단면을 나타내는 개략도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 최종 커넥터 핀(90) 형상이 완성되기 전, 예비 전단부(70)가 형성된 상기 모재(41)의 좌측부(71) 및 우측부(72)를 타발하여, 예비 전단부(70)를 갖는 예비 커넥터 핀(80)을 형성하게 될 경우, 상기 예비 전단부(70)를 갖는 예비 커넥터 핀(80)의 타발된 좌측 단면(73) 및 우측 단면(74)은 종래의 타발 공정을 거친 경우보다 비대칭성 즉 커넥터 핀(80) 윗면과 아랫면의 볼록함, 비대칭성, 및 회전을 저감할 수 있게 된다.

즉, 상기 예비 전단부 주위 타발 과정에 있어서, 예비 전단에 의하여 전단 대응부(61)에 예비전단된 모재(41)가 맞물리게 되므로, 모재(41)를 고정하는 역할을 수행하여, 타발 후 주위부(71, 72)면의 비대칭등을 저감하게 되는 것이다.

도 12는 도 11의 공정 즉 주위부(71, 72) 완전 타발후 예비 전단부(70) 완전 타발 과정을 거친 커넥터 핀(90)의 단면을 나타내는 개략도이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 타발된 예비 전단부측 단면(75) 역시 종래의 타발 공정과 대비하여 비대칭성 특히 단면의 윗면과 아랫면의 볼록함과 좌우 비대칭성이 저감되고, 회전량이 저감된다.

이와 같이 예비 전단 및/또는 예비 전단부(70) 주위 타발에 의해 전단 면적이 감소하여, 필요 전단력이 감소하게 되고, 따라서 펀치 가이드 블록(52)의 필요한 누름력을 감소시키고, 커넥터 핀(90)이 펀치 가이드 블록(52)에 작용되는 힘이 감소되어, 최종 커넥터 핀(90) 단면중 특히 윗면과 아랫면의 볼록함, 비대칭 형상 및 회전량이 감소하게 된다.

본 발명에 따른 타발 공정에 의할 경우, 모재(41), 예비 커넥터 핀(80), 커넥터 핀(90)의 단면 형상, 회전 정도는 예비 전단 과정(S1)에서의 누름 깊이에 의해 조정가능하고, 상기 S1, S2 단계의 반복 순서 변화에 의해 이동량을 제어 즉 감소할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따른 예비 전단 공정(S1)은 전단 깊이를 달리하여, 예를 들어 전단 깊이를 점차적으로 크게하여 수행할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 예비 전단 깊이를 점차적으로 크게 한 경우의 타발공정을 나타내는 개략도이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 제1예비 전단(S1-1), 제2예비 전단(S1-2), 제3예비 전단(S1-3)등이 각각 수행될 수 있고, 이에 따라 예비 전단부(70, 70-1, 70-2)의 깊이가 점차로 커지며, 이 경우 최종 커넥터 핀(90) 단면중 특히 윗면과 아랫면의 볼록함, 비대칭 형상 및 회전량을 더욱 감소시킬 수 있게 된다.

그리고 본 발명에 따른 예비 전단 공정(S1)은 전체 타발 공정에 적용하지 않고, 일부의 타발 공정에도 적용할 수 있기 때문에, 제품 변형이나 이동에 대한 제어 변수로 이용할 수 있게 된다.

이하 본 발명에 따른 타발 장치에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 타발 장치는, 도 7에 도시된 바와 같이, 예비 전단 펀치(51), 예비 전단 펀치 가이드 블록(52) 및 예비 다이(53)로 구성되는 예비 전단을 수행하기 위한 장치를 구비하고, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이, 이후 일반적인 타발 공정을 수행하는 장치를 구비하는데, 이와 같은 장치의 순서는 상기한 바와 같이, 제품의 변형이나 이동 제어를 위해 변경될 수 있다.

상기 예비 전단 펀치(51)는 모재(41) 두께의 일부를 예비적으로 전단하는 것으로, 펀치(51)의 축에 수직한 단면의 형상 및 치수는 제품의 타발 형상 및 치수와 동일하다. 이때 예비 전단 펀치(51) 상측에 탄성 수단 예를 들어 스프링을 개설하는 것이 바람직하다.

상기 예비 전단 펀치 가이드 블록(52)은 상기 펀치(51)에 인접하여 모재(41) 접촉부에서 소정 클리어런스를 가지도록 배치된다.

이와 같이 상기 예비 전단 펀치(51)와 예비 전단 펀치 가이드 블록(52)은 모재(41)를 중심으로 프레스의 상부에 위치하게 된다.

상기 예비 다이(53)에는 제품 타발 형상과 동일한 형상을 가지고 상기 모재(41) 두께의 일부에 대응하는 깊이를 가지는 전단 대응부(61)가 형성되며, 모재 접촉부와 소정의 클리어런스를 가지고, 모재(41)를 중심으로 프레스의 하부에 위치하게 된다.

상기 전단 대응부(61)의 깊이는 커넥터 핀(90)의 단면 형상, 회전 정도, 이송 정도를 고려할 때, 모재 두께의 5~40%에 대응하는 깊이인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 타발 공법 및 그 장치에 의해 커넥터 핀(90)의 단면을 균일하게 얻을 수 있고, 그 비대칭성 특히 단면중 윗면과 아랫면의 볼록함과 비대칭성을 감소시킬 수 있고, 커넥터 핀(90)의 이동량을 제어할 수 있게 되며, 타발 공정의 생산성을 향상할 수 있게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

도 1은 종래의 타발 공법에 의한 커넥터 핀 제조 공정을 나타내는 개략도,

도 2는 도 1중 A부분을 형성하기 위한 공정을 나타내는 개략도,

도 3은 도 2의 공정후 커넥터 핀의 단면을 나타내는 개략도,

도 4는 도 1 중 B부분을 형성하기 위한 공정을 나타내는 개략도,

도 5는 도 4의 공정후 커넥터 핀의 단면을 나타내는 개략도,

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 타발 공법에 의한 커넥터 핀 제조 공정을 나타내는 개략도,

도 7은 도 6의 C부분을 형성하기 위한 공정을 나타내는 개략도,

도 8은 도 7의 공정후 커넥터 핀의 단면을 나타내는 개략도,

도 9는 도 6의 D부분을 형성하기 위한 공정을 나타내는 개략도,

도 10은 도 9의 공정후 커넥터 핀의 단면을 나타내는 개략도,

도 11은 도 6의 E부분을 형성하기 위한 공정을 나타내는 개략도,

도 12는 도 11의 공정후 커넥터 핀의 단면을 나타내는 개략도,

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 예비 전단 깊이를 점차적으로 크게 한 경우의 타발 공정을 나타내는 개략도이다.

*도면 부호의 간단한 설명*

41:모재 42:모재 진행 방향

51:예비 전단 펀치 52:예비 전단 펀치 가이드 블록

53:예비 다이 60:예비 전단 위치

61:전단 대응부 70:예비 전단부

71:좌측부 72:우측부

73:좌측 단면 74:우측 단면

75:타발된 예비 전단부측 단면 80:예비 커넥터 핀

90:커넥터 핀

Claims (8)

1. 타발할 모재(41)의 예비전단부(70)를 소정의 두께로 예비 전단하는 단계(S1); 및

   상기 예비 전단된 모재(41)의 예비 전단부(70)로부터 소정 간격 이격된 좌측부(71) 및 우측부(72)를 완전 타발한 후 상기 예비 전단부(70)를 완전 타발하는 단계(S2);를 포함하는 것을 특징으로 하는 타발 공법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 S1 단계는,

   상기 예비전단부(70)를 1회 예비전단하는 것을 특징으로하는 타발 공법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 S1 단계는,

   상기 예비전단부를 점차적으로 깊게 적어도 2회 이상 예비전단하는 것을 특징으로 하는 타발 공법
4. 제 1 항에 있어서, 상기 S1 단계는,

   상기 모재(41) 두께의 5~40%로 전단하는 것을 특징으로 하는 타발 공법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 타발은 한 번의 스트로크로 2회의 타발이 이루어지는 2개취 동시 타발인 것을 특징으로 하는 타발 공법.
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