KR100538610B1

KR100538610B1 - 모터케이스 포밍기의 펀치.

Info

Publication number: KR100538610B1
Application number: KR10-2003-0075293A
Authority: KR
Inventors: 김성웅
Original assignee: (주)대흥피에스씨; 박종두
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2005-12-22
Also published as: KR20030087605A

Abstract

본 발명은 모터케이스 포밍기의 펀치에 관한 것으로서, 블랭킹된 금속판재를 포밍하여 원통형의 모터케이스 형태로 포밍하는 여러 개의 펀치가 주위에 방사상으로 배치된 포밍기에 있어서, 상부 펀치 및 하부 펀치는 ' ' 형상이며, 상좌측 펀치 및 하우측 펀치는 ' ' 형상이며, 상우측 펀치 및 하좌측 펀치는 ' ' 형상이며, 좌상측 펀치는 ' ' 형상이며, 우상측 펀치는 ' ' 형상이며, 좌측 고정펀치는 ' ' 형상이며, 우측 고정펀치는 '

Description

모터케이스 포밍기의 펀치.{omitted}

본 발명은 자동차용 DC 모터케이스의 포밍기의 펀치에 관한 발명이다.

종래에는 원통형의 모터케이스를 제작하는 방법에 있어서, 원통형의 파이프를 절단하여 사용하거나, 금속판재를 딥드로잉(deep drawing)하여 원통형으로 만들어 모터케이스를 제작하였다. 그러나 이러한 방법을 이용하여 모터케이스를 만들게 되면 파이프 등의 소재가 비싸므로 모터케이스의 제작단가가 상승하고, 딥드로잉의 경우에도 스크립 처리되어 버려지는 소재 부분이 많아서 모터케이스의 제작단가가 상승하게 된다.

즉, 기존의 자동차용 DC 모터케이스의 제작 방법으로서 딥드로잉 가공은 재료의 연성을 이용한 공정으로 드로잉을 한 벽 및 플랜지 부분 등에 주름이 발생하며, 또한 1회의 드로잉 가공으로 필요한 제품을 얻지 못할 경우는 2 - 수회 정도로 분류하여 최후에 소요의 형상을 얻으므로 재료 손실 및 불량율 증대 등 많은 단점을 안고 있다. 이때 발생할 수 있는 불량현상은 바닥 빠짐, 벽 주름, 플랜지 주름, 보디 주름, 살 몰림 및 다이의 반경방향에서 생길 수 있는 균열수축 등이 있다. 딥드로잉 작업에 따른 제품의 파단을 방지하기 위하여 두꺼운 소재가 사용되는 단점을 안고 있어 이에 대한 개선책이 필요한 상태이다. 또한 딥드로잉(deep drawing)방식이나 360도 굽힘가공(bending) 후 용접공정을 행하는 방식을 일반적으로 적용하고 있으나, 전자의 경우에서는 동차용 DC 모터케이스는 전자석과 코일로 구성되는 DC 모터를 감싸는 케이스로 일반압연강재를 360도 말아서 제조된 원통형의 구조를 가지는 제품이다.

한편 굽힘가공 후 용접공정에 의해 DC 모터케이스를 제조하는 후자의 경우에는 용접공정의 추가로 인한 제작시간 증대의 단점을 안고 있다. 또한 일부 끼워맞춤방식이 소개되고는 있으나 끼워맞춤부가 직선형으로 되어 작업 후 진원이 확보되지 못하고 이탈력이 약해서 일정시간 사용 후 끼움부의 간극이 서서히 넓어져서 DC모터 제품의 기능에 중대한 결함을 발생시킬 수 있는 소지가 있었다.

또한, 굽힘공정의 경우 굽힘공정 시 모서리 부분의 매끈한 처리에 한계가 있고, 굽힘성형의 둘레방향 변형에 견딜 만큼의 연성을 재료가 지니지 못해 발생하는 굽힘면에서의 표면 수축이나 균열, 가장자리 균열 수축, 성형품을 이형했을 때에 탄성변형분의 회복에 따른 굽힘각 불량, 또한 굽힘성형시에 바깥쪽의 재료는 둘레방향으로 늘어나고 폭 방향으로 수축하는데 대하여 안쪽의 재료는 그 반대로 변형하기 때문에 발생하는 휨이나 단면불량 등 많은 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점들을 시정하고, 금속판재를 원통형으로 포밍하여 모터케이스를 제작함에 있어서, 여러 개의 펀치가 순차적으로 적정하게 작동되는 포밍기의 펀치를 제공하여, 원통형 모터케이스를 제작하는 작업시간이 단축되고, 생산성 및 품질이 향상되는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 모터케이스의 포밍기의 펀치에 관한 것으로서 그 구성은 다음과 같다. 금속판재를 포밍하여 원통형의 모터케이스 형태로 포밍하는 여러개의 펀치가 주위에 방사상으로 배치된 포밍기에 있어서, 상부 펀치 및 하부펀치는 ' ' 형상이며, 상좌측 펀치 및 하우측 펀치는 ' ' 형상이며, 상우측 펀치 및 하좌측 펀치는 ' ' 형상이며, 좌상측 펀치는 ' ' 형상이며, 우상측 펀치는 ' ' 형상이며, 좌측 고정펀치는 ' ' 형상이며, 우측 고정펀치는 ' ' 형상인 것을 특징으로 하는 모터케이스 포밍기의 펀치이다.

본 발명의 모터케이스는 금속판재를 블랭킹 공정을 통하여 블랭킹하고, 이 것을 포밍기를 이용하여 원통으로 완전히 굽힘 가공을 하되, 블랭킹된 금속판재는 끝단부가 서로 맞물리 수 있게 오목부와 돌부가 형성되어있다. 이는 굽힘 가공된 소재가 원상태로 되돌아 가려는 현상인 스프링백 현상을 방지하기 위한 것이다. 그의 자세한 형상은 첨부 도면 7, 8에 자세히 도시되어 있다. 끝단부의 형상은 반드시 상기 도면 7, 8에 도시된 것에 국한하는 것은 아니다. 또한 상기 돌부와 오목부는 억지끼움 맞춤을 할 수 있게 어느 정도 공차를 주어 제작한다. 따라서 그 결합이 보다 긴밀하게 된다. 일반적으로 굽힘 반경이 작을수록 스프링 백이 작아지므로 제품의 정밀도는 향상되나 너무 작으면 균열이 생기기 쉽고, 굽힘 반경이 너무 크면 스프링 백의 량이 증가한다. 그러므로 굽힘반경은 항상 제품의 재료, 굽힘방향 및 열처리 등을 고려하여 적정하게 결정하게 된다.

본 발명을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 포밍기 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명의 포밍기 펀치의 결합도이다. 도 3은 상, 하부 펀치를 나타낸 도면이고, 도 4는 좌상측, 우상측 펀치를 나타낸 도면이며, 도 5는 좌측, 우측 고정펀치를 나타낸 도면이다. 도 6은 상좌측, 상우측, 하좌측, 하우측 펀치를 나타낸 도면이고, 도 7은 블랭킹된 금속판재를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 포밍기에서 원통형으로 포밍된 모터케이스를 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명의 공정흐름도이다.

본 발명의 모터케이스 포밍기는, 금속판재를 포밍하여 원통형의 모터 케이스 형태로 포밍하는 여러 개의 펀치가 주위에 방사상으로 배치된 포밍기로서, 소재공급장치로부터 블랭킹된 금속판재가 공급되면 포밍기에서 여러개의 펀치를 사용하여 포밍작업을 하게 된다.

본 발명의 포밍기는 좌, 우측 고정펀치는 외부로 돌출되어있는 전진상태이고 심봉 주위에 방사상으로 배치된 펀치들은 모두 심봉으로부터 간격을 두고 떨어져있는 후퇴 상태가 초기상태이다.

일차적으로 소재공급장치로부터 이송된 금속판재는 좌, 우측 고정펀치 사이에 안치된다. 이 후 상부 펀치가 하강하여 금속판재를 심봉에 타격하게 되며, 연이어 좌상측, 우상측 펀치가 하강하여 금속판재의 양쪽 가장자리부위를 좌, 우측 고정펀치에 타격하여 금속판재의 양쪽 가장자리부위를 원호형상으로 적당하게 가포밍하게 되며, 다음으로 좌, 우측의 고정펀치가 후퇴하며, 상좌측, 상우측 펀치가 하강하여 금속판재를 심봉에 다시 타격하며, 하좌측, 하우측 펀치가 상승하여 금속판재를 심봉에 타격하며, 마지막으로 하부 펀치가 상승하여 금속판재를 타격하여 양쪽의 오목부와 돌부를 끼워맞춤하면서 원통형으로 포밍하게 된다. 상기의 작업이 종료되면 펀치는 초기상태로 복원되고, 제품은 다음 공정으로 이송된다.

각 펀치들의 앞부분은 금형부분이며, 펀치가 고정 설치되는 뒷부분의 슬라이드 부분의 전후진에 의하여 금속판재소재를 타격 및 후퇴하는 공정을 하게 된다.

슬라이드 부분의 전, 후진은 보편적으로 기계부분의 동력전달에 사용되는 캠을 이용하며, 즉 캠의 회전운동이 펀치의 슬라이드 부분의 왕복운동으로 전환되는 것이다.

슬라이드 부분의 전, 후진과 그 시기는 보편적으로 기계부분의 동력전달에 사용되는 캠을 이용하는 관용적 기술로서, 이를 간략하게 설명하면, 벨트와 풀리 등의 동력전달수단에 의하여 구동 모터로부터 동력을 전달받아 회전하는 제 1기어와, 이 제 1기어의 주위에 방사상으로 배치된 다수개의 제 2기어들과, 이 제 2기어에 결합된 캠과, 이 캠의 회전운동이 왕복직선운동으로 바뀌는 슬라이드와, 슬라이드에 고정결합된 펀치로 구성되되, 각 캠의 모양을 다르게 하면 펀치의 왕복운동 시기도 다르게 구성할 수 있으며, 또한, 상기 다수개의 제 2기어 중에 한 개의 기어에는 좌,우측 고정펀치를 전후진시키는 캠이 구성됨으로써, 각각의 제 2기어가 동시에 1회전하는 1주기동안에 모든 펀치의 전,후진과 및 고정펀치의 전,후진이 각각 적정한 시기에 1회 이루어져 원통형으로 모터케이스를 포밍한다.

필요에 따라서 금속판재의 정위치를 정해주는 스토퍼를 소재공급장치의 반대편에 구성할 수도 있고, 펀치를 가이드하는 틀의 내측 일면을 이용할 수 있다.

본 발명의 모터케이스를 자동차용 DC 모터케이스로 한정하여 설명하면 다음과 같다.

자동차용 DC 모터케이스는 외경 76.20±0.15 mm, 내경 71.0±0.1 mm, 높이 76.0±0.1 mm 의 원통형으로 표준 크기가 정해져있다. 따라서, 본 발명의 펀치에 있어서, 상부 펀치, 상좌측 펀치, 상우측 펀치, 하부 펀치, 하좌측 펀치, 하우측 펀치의 앞부분은 각각 원호 모양으로 모두 합쳐진 상태에서는 반지름 38.1 mm의 원을 이룬다. 또한 펀치의 중심에는 반지름 37.9 mm 의 심봉이 구성된다. 특히 상부 펀치 및 하부 펀치는 펀치 앞부분이 60°의 예각을 가지고 앞부분이 경사져 있다. 좌상측 펀치 및 우상측 펀치는 펀치앞부분이 반지름 37.7 mm 의 원호 모양으로 각각 좌측 고정펀치와 우측 고정 펀치와 함께 보조역할을 하는 펀치로서, 금속판재의 양쪽 가장자리 부위를 원호 형태로 미리 포밍하여 두는 역할을 수행한다. 좌측 고정펀치와 우측 고정펀치는 각각 좌상측 펀치와 우상측 펀치에 대응되는 반지름 33 mm의 원호 모양의 대응부위를 지니고 있다.

상부 펀치 및 하부 펀치는 ' ' 형상이며, 상좌측 펀치 및 하우측 펀치는 ' ' 형상이며, 상우측 펀치 및 하좌측 펀치는 ' ' 형상이며, 좌상측 펀치는 ' ' 형상이며, 우상측 펀치는 ' ' 형상이며, 좌측 고정펀치는 ' ' 형상이며, 우측 고정펀치는 ' ' 형상이다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명은 블랭킹된 금속판재를 원통형으로 포밍하여 모터케이스를 만드는데 있어서, 여러 개의 펀치가 순차적으로 적정하게 작동되고, 각각의 펀치의 형상이 원통형의 모터케이스의 형상에 적합하게 제작됨으로써 작업시간이 단축되고, 생산성 및 품질이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 포밍기 전체 사시도

도 2는 본 발명의 포밍기 펀치의 결합도

도 3은 상, 하부 펀치를 나타낸 도면

도 4는 좌상측, 우상측 펀치를 나타낸 도면

도 5은 좌, 우측 고정펀치를 나타낸 도면

도 6는 상좌측, 상우측, 하좌측, 하우측 펀치를 나타낸 도면

도 7은 블랭킹된 금속판재를 나타낸 도면

도 8은 본 발명의 포밍기에서 원통형으로 포밍된 모터케이스

도 9는 본 발명의 공정 흐름도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 금속판재 2 : 상부 펀치

3 : 좌상측 펀치 4 : 우상측 펀치

5 : 상좌측 펀치 6 : 상우측 펀치

7 : 하부 펀치 8 : 하좌측 펀치

9 : 하우측 펀치 10 : 스토퍼

11 : 슬라이드 12 : 소재공급장치

13 : 좌측 고정펀치 14 : 우측 고정펀치

15 : 심봉 16 : 펀치 가이드 틀

Claims

블랭킹된 금속판재(1)를 포밍하여 원통형의 모터케이스 형태로 포밍하는 여러 개의 펀치가 주위에 방사상으로 배치된 포밍기에 있어서, 상부 펀치(2) 및 하부 펀치(7)는 ' ' 형상이며, 상좌측 펀치(5) 및 하우측 펀치(9)는 ' ' 형상이며, 상우측 펀치(6) 및 하좌측 펀치(8)는 ' ' 형상이며, 좌상측 펀치(3)는 ' ' 형상이며, 우상측 펀치(4)는 ' ' 형상이며, 좌측 고정펀치(13)는 ' ' 형상이며, 우측 고정펀치(14)는 ' ' 형상인 것을 특징으로 하는 모터케이스 포밍기의 펀치.