KR100599844B1 - 충전용 밧데리 케이스의 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전용 밧데리 케이스의 성형방법에 관한 것으로, 얇은 금속판재상에 충전용 밧데리 케이스의 하면에 대응되는 직선바형상으로 압축하중을 가하여 상기 충전용 밧데리 케이스의 하면부에 해당되는 부분의 두께를 미리 단축형성시키는 압축프레스단계와; 상기 압축프레스단계에서 두께가 단축형성된 압축부를 중심에 두고 상기 금속판재를 원판형으로 단위절단시키는 단위절단단계와; 상기 단위절단단계에서 절단된 원판을 상하 한쌍을 이루는 다수의 금형에 의해 외측부부터 순차적으로 상향시키면서 상기 압축부를 하단에 둔 직사각 케이스 형상으로 성형시키는 디프드로잉단계;를 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하여, 고강도의 알루미늄판재를 기존의 충전용 밧데리 케이스 성형장치를 교체하거나 변경수리할 필요없이 그대로 활용하면서 지정형상으로 성형시킬 수 있으며, 기존의 해당 제조업체에서 용이하게 적용 및 구현하여 자체강도 및 밀폐강도가 보다 향상된 우수한 품질의 충전용 밧데리 케이스를 저렴한 단가에 제공할 수 있는 충전용 밧데리 케이스의 성형방법에 관한 것이다.

충전용밧데리케이스 제조 프레스 디프드로잉 압축

Description

충전용 밧데리 케이스의 성형방법{manufacturing apparatus for rechargable battery case}

도 1 - 본 발명에 따른 충전용 밧데리 케이스의 성형방법을 도시한 플로우차트.

도 2 - 금속판재의 가공상태를 도시한 사시도.

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명>

10 : 금속판재 20 : 원판

100 : 충전용 밧데리 케이스 110 : 압축부

본 발명은 충전용 밧데리 케이스의 성형방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속판재를 프레스가공 및 디프드로잉가공에 의해 직사각 케이스형상으로 성형시킴에 있어서 상하금형의 맞물림에 의해 두께의 단축성형이 이루어지기 어려운 하면부를 디프드로잉가공 이전에 미리 압축하여 두께를 단축시킨 후 압축된 부분이 하면부에 위치되도록 절단 및 디프드로잉가공 시키는 충전용 밧데리 케이스의 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 충전용 밧데리 케이스는 얇은 금속판을 소재로 하여 얇고 긴 직사각형상으로 형성되는데, 금속판은 롤상태에서 그 감김이 풀리면서 지속적으로 디프드로잉장치로 공급되고, 디프드로잉장치의 전방부에 형성된 첫번째 펀치부에 의해 원형으로 컷팅이 이루어진 후, 컷팅된 원판은 상기 디프드로잉장치에 구비된 다수의 상하금형 사이를 연속적으로 통과되면서 점차 길다란 직사각형 단면을 가진 케이스형상으로 가공성형된다.

충전용 밧데리 케이스의 소재로는 순 알루미늄에 대해 가공성, 내식성의 저하가 적으면서도, 강도가 증가되고, 연신율이 우수한 특성을 가진 비열처리형 Al-Mn계 합금의 대표격인 A3003P가 일반적으로 사용되고 있으나, 제품의 품질 향상을 위해 보다 고강도의 알루미늄 합금소재의 적용이 요구되고 있는 실정이며, 이러한 고강도 알루미늄 합금소재로는 Cu, Mn외에 Mg를 첨가조성하여 강도를 보다 향상시킨 A3005P를 소재로 적용시키는 것이 바람직하다.

그러나 이러한 고강도의 소재를 기존의 성형장치 및 방법에 그대로 적용시키고자 하면 프레스 및 금형장치에 보다 큰 가압용량을 제공하기 위해 장치자체의 부피가 현격히 커지게 될 뿐만 아니라, 이에 따라 장치의 원가 또한 기존보다 상승하게 되고, 기존의 장비 전체를 교체해야하는 부담이 주어지게된다는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 고강도의 알루미늄판재를 기존의 충전용 밧데리 케이스 성형장치를 그대로 활용하면서 지정형상으로 단조성형시킬 수 있는 충전용 밧데리 케이스의 성형방법을 제공하는 데 목적 이 있다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 얇은 금속판재상에 충전용 밧데리 케이스의 하면에 대응되는 직선바형상으로 압축하중을 가하여 상기 충전용 밧데리 케이스의 하면부에 해당되는 부분의 두께를 미리 단축형성시키는 압축프레스단계와; 상기 압축프레스단계에서 두께가 단축형성된 압축부를 중심에 두고 상기 금속판재를 원판형으로 단위절단시키는 단위절단단계와; 상기 단위절단단계에서 절단된 원판을 상하 한쌍을 이루는 다수의 금형에 의해 외측부부터 순차적으로 상향시키면서 상기 압축부를 하단에 둔 직사각 케이스 형상으로 성형시키는 디프드로잉단계;를 포함하여 구성되는 충전용 밧데리 케이스의 성형방법을 기술적 요지로 한다.

여기서, 상기 압축프레스단계에서는, 0.5mm 두께의 알루미늄판재를 0.4mm 두께로 단축성형시킴이 바람직하다.

따라서, 고강도의 알루미늄판재를 기존의 충전용 밧데리 케이스 성형장치를 교체하거나 변경수리할 필요없이 그대로 활용하면서 지정형상으로 단조성형시킬 수 있다는 이점이 있다.

이에 따라, 기존의 해당 제조업체에서 용이하게 적용 및 구현하여 자체강도 및 밀폐강도가 보다 향상된 우수한 품질의 충전용 밧데리 케이스를 저렴한 단가에 제공할 수 있다는 다른 이점이 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명을 다음의 도면을 참조하여 상세히 설명 하고자 한다. 도 1은 본 발명에 따른 충전용 밧데리 케이스의 성형방법을 도시한 플로우차트이고, 도 2는 금속판재의 가공상태를 도시한 사시도이다.

본 발명에 따른 충전용 밧데리 케이스 성형방법은 크게 압축프레스단계(I), 단위절단단계(II), 디프드로잉단계(III)로 이루어지며, 상기 압축프레스단계(I)에서는 연속적으로 공급되는 금속판재(10)상에 충전용 밧데리 케이스(100)의 하면에 대응되는 형상으로 압축시킨 압축부(110)를 지정간격을 두고 형성시키고, 상기 단위절단단계(II)에서는 각각의 상기 압축부(110)를 기준으로 하여 하나의 충전용 밧데리 케이스(100)에 소요되는 면적 및 형상으로 상기 금속판재(10)를 단위절단시키며, 상기 디프드로잉단계(III)에서는 단위절단되어 공급된 원판(20)을 중앙에 형성된 상기 압축부(110)가 하단에 위치하도록 외측부부터 상향절곡시키면서 지정형상으로 드로잉가공시키게 된다.

드로잉가공에 의해 얇은 금속판재를 세로로 길고 납작한 직사각형상의 케이스로 성형시키는 기존에 공지된 충전용 밧데리 케이스 성형방법에서는, 소재의 극소부분에 응력이 집중되거나 일부가 무리하게 늘어나 두께 및 강도가 고르지 않게 되는 것을 방지하기 위해 금속판재의 형상을 점차적으로 변형시키면서 지정형상으로 최종성형될 수 있도록 다수의 상하금형장치를 순차적으로 거치도록 한다.

금속판재가 상하금형간의 밀착가압력에 의해 세로로 긴 직사각 케이스형상으로 변형됨에 있어서, 케이스의 측면부는 다수의 금형을 거치면서 소재가 지속적인 가압에 의해 늘어나면서 형상이 순차적으로 변형 및 조정되어 이루어지는데 반해, 직사각형 케이스의 하면부는 측면부가 형성됨에 따라 하단에 남은 여분으로 자동형 성되게 됨에 따라 당겨지고 밀려지는 가압에 의해 늘어나기보다는 상기 상하금형간의 가압력에 의해 압축되면서 두께가 얇아지고 늘어나게 된다.

따라서, 기존에 일반적으로 사용되던 소재인 A3003P 대신 강도가 보다 향상된 A3005P와 같은 소재를 기존의 장치에 적용시키면, 상하금형간의 가압력이 기존에 비해 상대적으로 약해진다고 볼 수 있는 바, 지속적으로 가압을 받으면서 순차적으로 변형이 이루어지는 직사각형 케이스의 측면부는 기존에 가공정밀도와 차이가 거의 없고 보다 많은 금형을 거치도록 금형의 갯수를 늘이는 등의 방법으로 가공정밀도를 향상시킬 수 있으나, 직사각형상의 케이스 하면부는 지정두께로 압축시킬 수 있을 정도로의 상하금형간의 가압력이 제공되지 않으면 좁은 면적의 전둘레상에서 급격한 상향절곡 또한 이루어질 수 없어 정밀한 치수로 가공되기 어렵다.

상하금형간의 가압력을 보다 높일 수 있도록 가압용량을 늘이게되면 프레스장치 자체의 부피가 현격히 커지게 될 뿐만 아니라, 기존의 장비 전체를 교체하거나 수리변경해야하므로 본 발명에서는 이러한 기존의 장비를 그대로 사용할 수 있으면서도 정밀하게 지정형상으로 드로잉가공시킬 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

본 발명에서 상기 압축프레스단계(I)는 가장 주요한 단계로, 프레스장치로 소재를 도입시키기 전에 얇은 금속판재(10)상에 충전용 밧데리 케이스(100)의 하면에 대응되는 직선바형상으로 압축하중을 가하여 상기 충전용 밧데리 케이스(100)의 하면부에 해당되는 부분을 지정두께로 미리 단축형성시켜 두는 과정이다.

상기 압축프레스단계(I)에서 압축부(110)를 형성시킨 후에는 상기 금속판재(10)를 지정면적 및 형상으로 절단시키는 단위절단단계(II)를 거치게 되며, 상기 단위절단단계(II)에서는 상기 금속판재(10)를 단위너비로 절단시킴에 있어서 상기 압축프레스단계(I)에서 미리 두께가 단축형성된 상기 압축부(110)가 중심에 위치하도록 맞추어서 원판형으로 단위절단시켜야 한다.

상기 디프드로잉단계(III)는 절단된 상기 금속판재(10)를 직사각 케이스 형상으로의 절곡변형시키는 가공이 본격적으로 이루어지는 단계로, 상하금형간의 가압력에 의해 최종적으로 변형이 이루어져 직사각 케이스의 측면부가 지정형상으로 완성되면 상기 압축부(110)가 직사각 케이스의 하단에 정확하게 위치될 수 있도록, 상기 단위절단단계(II)에서 절단된 원판(20)을 외측부부터 순차적으로 상향시키면서 직사각 케이스 형상으로 성형시킨다.

충전용 밧데리 케이스는 0.5mm의 두께를 가진 알루미늄판재를 소재로 하여 연신 및 압축에 의해 0.4mm의 두께로 완성시키는 것이 일반적인 공지기술인 바, 본 발명에서 제시한 상기 압축프레스단계(I)에서는 상기 압축부(110)를 형성시킴에 있어 0.5mm 두께의 알루미늄판재를 0.4mm 두께로 미리 단축성형시킴이 바람직하다.

본 발명에 따르면 보다 고강도의 알루미늄판재를 기존의 충전용 밧데리 케이스 성형장치를 교체하거나 변경수리할 필요없이 그대로 활용하면서 지정형상으로 단조성형시킬 수 있어 경제적이며, 기존의 해당 제조업체에서 부담없이 적용시킬 수 있고 제품을 보다 우수한 품질로 저렴한 단가에 제공할 수 있음에 따라 충전용 밧데리 케이스 전반의 품질 향상에 기여하는 효과 또한 기대할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 고강도의 알루미늄판재를 기존의 충전용 밧데리 케이스 성형장치를 교체하거나 변경수리할 필요없이 그대로 활용하면서 지정형상으로 드로잉성형시킬 수 있다는 효과가 있다.

이에 따라, 기존의 해당 제조업체에서 용이하게 적용 및 구현하여 자체강도 및 밀폐강도가 보다 향상된 우수한 품질의 충전용 밧데리 케이스를 저렴한 단가에 제공할 수 있다는 다른 효과가 있다.

Claims (2)

1. 얇은 금속판재상에 충전용 밧데리 케이스의 하면에 대응되는 직선바형상으로 압축하중을 가하여 상기 충전용 밧데리 케이스의 하면부에 해당되는 부분의 두께를 미리 단축형성시키는 압축프레스단계와;

   상기 압축프레스단계에서 두께가 단축형성된 압축부를 중심에 두고 상기 금속판재를 원판형으로 단위절단시키는 단위절단단계와;

   상기 단위절단단계에서 절단된 원판을 상하 한쌍을 이루는 다수의 금형에 의해 외측부부터 순차적으로 상향시키면서 상기 압축부를 하단에 둔 직사각 케이스 형상으로 성형시키는 디프드로잉단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 충전용 밧데리 케이스의 성형방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 압축프레스단계에서는,

   0.5mm 두께의 알루미늄판재를 0.4mm 두께로 단축성형시킴을 특징으로 하는 충전용 밧데리 케이스의 성형방법.

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