KR100669989B1

KR100669989B1 - 코어철심 성형용 금형 및 코어철심 성형방법

Info

Publication number: KR100669989B1
Application number: KR1020050027012A
Authority: KR
Inventors: 김명대; 김명득
Original assignee: 김명대; 김명득
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2007-01-17
Also published as: KR20060104672A

Abstract

박판의 규소강판재로 부터 코어철심을 프레스 금형에 의해 타출성형할 경우, 편심된 "ㄷ"자 형상을 갖는 코어철심을 대칭형으로 성형함에 따라 스크랩없이 코어철심을 성형할 수 있고, 낱장으로 성형되는 코어철심을 별도의 후속 공정없이 소정매수로 적층시킬 수 있도록 한 것으로,

본 발명에 의한 코어철심 성형용 금형은, 금형쪽으로 이송되는 박판의 규소강판재로 부터 코어철심을 성형하는 금형에 있어서,

코어철심을 밀착시켜 적층할 수 있도록 엠보싱부를 형성하는 엠보싱용 펀치와, 편심된 "ㄷ"자 형상의 코어철심을 성형하며 적층용 가압펀치를 갖는 제1코어철심용 펀치와, 제1코어철심용 펀치와 대칭으로 형성되고 편심된 "ㄷ"자 형상의 코어철심을 성형하며 적층용 가압펀치를 갖는 제2코어철심용 펀치를 포함하여 이루어지는 금형펀치와,

엠보싱용 펀치와 대응되는 요홈과, 제1코어철심용 펀치와 대응되게 형성되고 타출성형되는 "ㄷ"자 형상의 코어철심이 누적되어 적층되는 제1코어철심용 안착부와, 제2코어철심용 펀치와 대응되게 형성되고 타출성형되는 "ㄷ"자 형상의 코어철심이 누적되어 적층되는 제2코어철심 안착부를 포함하여 이루어지는 금형다이를 구비하여,

코어철심을 편심된 "ㄷ"자 형상으로 타출성형하여 규소강판재의 스크랩되는 것을 방지하고, 타출성형되어 제1,2코어철심 안착부에 누적되는 제1,2코어철심의 엠보싱부를 적층용 가압펀치에 의해 가압하여 코어철심을 소정매수로서 적층한다.

코어 철심, 성형 및 적층, 금형, 프레스 타출

Description

코어철심 성형용 금형 및 코어철심 성형방법{molding for forming iron core and forming method thereof}

도 1은 종래 기술에 의해 규소강판재로 부터 코어철심을 성형하는 것을 나타내는 개략도,

도 2는 본 발명에 의한 코어철심의 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 코어철심을 성형 및 적층시 사용되는 프레스금형용 펀치 및 다이의 사시도,

도 4는 본 발명에 의해 규소강판재로 부터 코어철심을 성형하는 작업과정을 나타내는 개략도,

도 5는 본 발명에 의해 성형후 적층된 코어철심의 사시도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

10; 관통펀치

12; 엠보싱부

13; 엠보싱용 펀치

14; 제1코어철심

15; 적층용 가압펀치

16; 제1코어철심용 펀치

17; 파이로트용 펀치

18; 제2코어철심

19; 적층용 가압펀치

20; 제2코어철심용 펀치

21; 요홈

22; 제1코어철심용 안착부

23; 요홈

24; 제2코어철심용 안착부

25; 관통공

26; 엠보싱보호용 관통공

본 발명은 박판의 규소강판재로 부터 코어철심을 프레스 금형에 의해 타출성형할 경우, 원재료의 손실없이(스크랩(scrap)되어져 버려지는 것을 말함) 편심된 "ㄷ"자 형상을 갖는 코어철심을 연속적으로 성형 및 적층시킬 수 있도록 한 코어철심 성형용 금형 및 코어철심 성형 방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 트랜스포머, 정류기, 안정기, 램프 등에 내장되어 사용되는 편심된 "ㄷ"자 형상을 갖는 코어철심을 대칭형으로 타출성형함에 따라 스크랩없이 코어철심을 성형할 수 있고, 낱장으로 성형되는 코어철심을 별도의 후속 공정없이 소정매수로 적층시킬 수 있도록 한 코어철심 성형용 금형 및 코어철심 성형 방법에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 코어철심은, 연속적으로 피이딩되는 박판의 규소강판재(1)에 소정형상을 갖는 프레스 금형(미도시됨)(코어철심 형상에 대응되는 형상을 갖는 금형 및 다이를 말함)을 타발시켜 "ㄷ"자 형상을 갖는 코어철심(2)을 성형하는 경우, 규소강판재(1)로 부터 성형되는 코어철심(2)을 제외하고 스크랩(3)으로서 버려지는 잉여부분(인접한 코어철심(2)의 좌우방향으로 위치하는 공간과 상하방향으로 위치하는 공간을 말함)이 발생되어 값비싼 규소강판재로 인해 원가비용이 상승되므로 코어철심(2)이 내장되는 제품(트랜스포머 등을 말함)의 가격 경쟁력이 떨어지는 문제점을 갖는다.

또한, 전술한 바와 같이 성형된 코어철심(2)을 소정매수로 적층하여 사용하기 위해서는 타출성형된 코어철심(2)을 적층후, 아르곤 용접 등에 의해 코어철심(2)을 융착시키는 별도의 추후 공정이 추가되어 작업성 및 생산성이 떨어지고, 코어철심(2) 융착부위가 전기적인 특성의 흐름을 단절시키거나, 또는 융착부위가 하나의 간섭요인으로 작용하여 전기적인 특성을 저하시킴에 따라 제품의 품질 및 신뢰성이 떨어지는 문제점을 갖는다.

본 발명의 목적은, 코어철심을 편심된 "ㄷ"자 형상을 갖도록 형상화하여 박판의 규소강판재로 부터 프레스 금형에 의해 코어철심을 타출성형함에 따라, 값비싼 규소강판재가 스크랩되어져 버려지는 것을 방지함에 따라 원가비용을 절감하여 가격 경쟁력을 갖도록 한 코어철심 성형용 금형을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 규소강판재로 부터 코어철심을 타출성형하는 작업시 별도의 후속 공정없이 코어철심을 소정매수로 적층할 수 있어 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 코어철심 성형 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은, 낱개로 성형되는 코어철심을 적층하기 위하여 융착시키는 후속 공정이 불필요하고 자속밀도가 증가되므로, 코어철심의 전기적 특성을 향상시켜 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 코어철심 성형 방법을 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 금형쪽으로 이송되는 박판의 규소강판재로 부터 코어철심을 성형하는 금형에 있어서,

코어철심을 밀착시켜 적층할 수 있도록 엠보싱부를 형성하는 엠보싱용 펀치와, 편심된 "ㄷ"자 형상의 코어철심을 성형하며 적층용 가압펀치를 갖는 제1코어철심용 펀치와, 제1코어철심용 펀치와 대칭으로 형성되고 편심된 "ㄷ"자 형상의 코어철심을 성형하며 적층용 가압펀치를 갖는 제2코어철심용 펀치를 포함하여 이루어지 는 금형펀치와,

코어철심을 편심된 "ㄷ"자 형상으로 타출성형하여 규소강판재의 스크랩되는 것을 방지하고, 타출성형되어 제1,2코어철심 안착부에 누적되는 제1,2코어철심의 엠보싱부를 적층용 가압펀치에 의해 가압하여 코어철심을 소정매수로서 적층하는 것을 특징으로 하는 코어철심 성형용 금형을 제공함에 의해 달성된다.

전술한 본 발명의 목적은, 박판의 규소강판재로 부터 프레스 금형에 의해 타출성형되는 코어철심을 적층하는 성형 방법에 있어서,

규소강판재에 엠보싱부를 성형하는 제1단계와,

코어철심을 타출성형시 스크랩 발생되는 것을 방지할 수 있도록 편심된 "ㄷ"자 형상을 갖는 코어철심에 대응되는 형상의 코어철심용 펀치와 다이에 의해 규소강판재로 부터 코어철심을 대칭형으로 타출성형하는 제2단계와,

코어철심용 펀치와 다이에 의해 타출성형되는 코어철심을 다이의 코어철심 안착부에 누적시키는 제3단계와,

코어철심 안착부에 누적된 코어철심의 엠보싱부를 코어철심용 펀치에 형성된 적층용 가압펀치 가압으로 코어철심을 소정매수로 적층시키는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어철심 성형 방법을 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 제1,2코어철심의 타출절단면에 서로 대응되는 형상으로 형성되어 제1,2코어철심을 요철형으로 결합할 수 있도록 하는 요홈 및 돌기부를 구비한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 코어철심 성형용 금형은, 규소강판재의 철판(30)에 관통공을 성형하는 관통펀치(10)와, 제1,2코어철심(14,18)을 밀착시켜 적층할 수 있도록 엠보싱부(12)를 형성하는 엠보싱용 펀치(13)와, 편심된 "ㄷ"자 형상의 제1코어철심(14)을 성형하며 적층용 가압펀치(15)를 바닥면에 갖는 제1코어철심용 펀치(16)와, 제1코어철심(14)에 결합홈(31)을 성형시키는 금형펀치(미도시됨)가 통과될 수 있도록 요홈(33)을 형성하는 요홈용 펀치(34)와, 제1,2코어철심(14,18)의 피치(pitch)를 유지하는 파이로트용 펀치(17)와, 제1코어철심용 펀치(16)와 대칭으로 형성되고 편심된 "ㄷ"자 형상의 제2코어철심(18)을 성형하며 적층용 가압펀치(19)를 바닥면에 갖는 제2코어철심용 펀치(20)를 포함하여 이루어지는 금형펀치(A)를 구비한다.

또한, 본 발명에 의한 코어철심 성형용 금형은, 전술한 관통펀치(10)와 대응되는 관통공(25)과, 엠보싱용 펀치(13)와 대응되는 요홈(21)과, 제1코어철심용 펀치(16)와 대응되게 형성되고 타출성형되는 편심된 "ㄷ"자 형상의 제1코어철심(14)이 누적되어 적층되는 제1코어철심용 안착부(22)와, 파이로트용 펀치(17)와 대응되는 요홈(23)과, 제2코어철심용 펀치(20)와 대응되게 형성되고 타출성형되는 편심된 "ㄷ"자 형상의 제2코어철심(18)이 누적되어 적층되는 제2코어철심 안착부(24)를 포함하여 이루어지는 금형다이(B)를 구비한다.

따라서, 본 발명에 의한 코어철심 성형용 금형은, 제1,2코어철심(14,18)을 편심된 "ㄷ"자 형상으로 타출성형하여 규소강판재의 스크랩되는 것을 방지하고, 낱개로 타출성형되어 제1,2코어철심 안착부(22,24)에 누적되는 제1,2코어철심(14,18)의 엠보싱부(12)를 적층용 가압펀치(15,19)에 의해 가압하여 제1,2코어철심(14,18)을 소정매수로서 적층할 수 있다.

도면중 미 설명부호 26은 엠보싱부(12) 펼쳐지는 것을 방지하는 엠보싱보호용 관통공이고, 27은 제2코어철심(18)의 결합홈(31)에 결합될 수 있도록 형성되는 돌기부이며, 28은 제1코어철심(14)의 결합홈(31)에 결합될 수 있도록 형성되는 돌기부이며, 27a와 28a는 제1,2코어철심(14,18)을 타출성형시 규소강판재 스크랩되어지는 것을 방지할 수 있도록 편심된 "ㄷ"자 형상으로 형성화되는 제1,2코어철심(14,18)의 타출절단면에 형성되는 요홈이다.

이하에서, 본 발명에 의한 코어철심 성형용 금형을 이용하여 코어철심을 성형시키는 것을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 소정두께를 갖는 박판(일반적으로, 0.5㎜, 또는 0.1 ∼ 0.35㎜가 사용됨)의 규소강판재로 부터 코어철심을 타출성형할 경우, 철판(30)의 스크랩(scrap)되어지는 것을 방지할 수 있도록 대칭되게 배치되는 코어철심용 펀치의 형상을 편심된 "ㄷ"자 형상으로 형성화한 것이다.

이를 상세하게 설명하면, 전술한 규소강판재의 강판(30)이 금형다이(B) 상면에 이송되는 경우(도 3에 가상선으로 도시됨), 코어철심에 대응되는 형상으로 금형다이(B)에 형성된 제1코어철심용 안착부(22)와, 이와 대응되는 형상으로 금형펀치(A)에 형성된 제1코어철심용 펀치(16) 구조에 의해 편심된 "ㄷ"자 형상을 갖는 제1코어철심(14)을 프레스 타출성형할 수 있게 된다.

한편, 전술한 제1코어철심용 안착부(22)와 대칭되게 다이(B)에 형성된 제2코어철심용 안착부(24)와, 이와 대응되는 형상으로 금형펀치(A)에 형성된 제2코어철심용 펀치(20) 구조에 의해 규소강판재의 강판(30)으로 부터 편심된 "ㄷ"자 형상을 갖는 제2코어철심(18)을 프레스 타출성형할 수 있게 된다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 금형펀치(A)와 금형다이(B)를 이용하여 규소강판재로 부터 타출성형되는 제1,2코어철심(14,18)의 형상을 편심된 "ㄷ"자 형상으로 형상화함에 따라, 규소강판재로 부터 코어철심을 타출성형시 값비싼 규소강판재가 스크랩되어져 낭비되는 것을 방지하여 원가비용을 절감할 수 있다.

한편, 전술한 규소강판재의 강판(30)을 이송시키는 수단과, 금형펀치(A)와 금형다이(B)를 구동시키는 수단에 관한 기술내용은 실질적으로 당해분야에서 사용되는 기술내용이므로 이들의 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 코어철심 성형용 금형을 이용하여 코어철심을 성형,적층시키는 것을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 규소강판재로 부터 코어철심을 타출성형할 경우, 낱개로 타출성형되는 코어철심을 소정매수로 적층시켜 셋트화시킴에 따라 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

이를 상세하게 설명하면, 전술한 규소강판재의 강판(30)이 금형다이(B) 상면에 이송되는 경우(도 3에 가상선으로 도시됨), 금형펀치(A)에 형성된 관통펀치(10)와 이와 대응되는 형상으로 금형다이(B)에 형성된 요홈(25) 구조에 의해 강판(30)에 관통공(25)(엠보싱부(12) 펼쳐지는 것을 방지하기 위하여 형성되는 것임)을 형성한다.

전술한 금형펀치(A)에 형성된 엠보싱용 펀치(13)와 이와 대응되는 형상으로 금형다이(B)에 형성된 요홈(21) 구조에 의해 강판(30)에 엠보싱부(12)를 성형한다.

전술한 금형펀치(A)에 형성된 제1코어철심용 펀치(16)와 이와 대응되는 형상으로 금형다이(B)에 형성된 제1코어철심용 안착부(22) 구조에 의해 규소강판재로 부터 편심된 "ㄷ"자 형상의 제1코어철심(14)을 타출성형하게 된다.

이때, 제1코어철심용 펀치(16)에 형성된 돌출부(16a)와 요홈(16b)과, 이와 대응되게 제1코어철심용 안착부(22)에 형성된 요홈(22a)과 돌출부(22b)구조에 의해, 제1코어철심(14)에 돌기부(27)와 요홈(28a)이 형성되고, 이와 동시에 돌기부(27)와 요홈(28a)에 대응되는 형상의 요홈(27a)과 돌기부(28)가 제2코어철심(18)에 형성된다.

한편, 제1코어철심용 안착부(22)에 누적되는 제1코어철심(14)에 형성된 엠보싱부(12)를 제1코어철심용 펀치(16) 바닥면에 돌출되게 형성된 적층용 가압펀치(15)에 의해 가압함에 따라 규소강판재로 부터 낱개로 성형되는 코어철심을 소정매수로 적층할 수 있게 된다. 이때 금형다이(B)의 제1코어철심용 안착부(22)로 부터 제1코어철심(14)을 미도시된 구동수단에 의해 인출시킬 수 있음은 물론이다.

또한, 제1코어철심용 펀치(16)와 대칭되게 금형펀치(A)에 형성된 제2코어철심용 펀치(20)와 이와 대응되는 형상으로 금형다이(B)에 형성된 제2코어철심용 안착부(24) 구조에 의해 규소강판재로 부터 편심된 "ㄷ"자 형상의 제2코일철심(18)을 타출성형하게 된다.

이때, 제2코어철심용 안착부(24)에 누적되는 제2코어철심(18)에 형성된 엠보싱부(12)를 제2코어철심용 펀치(20) 바닥면에 돌출되게 형성된 적층용 가압펀치(19)에 의해 가압함에 따라 규소강판재로 부터 낱개로 성형되는 코어철심을 소정매수로 적층할 수 있게 된다. 이때 금형다이(B)의 제2코어철심용 안착부(24)로 부터 제2코어철심(18)을 미도시된 구동수단에 의해 인출시킬 수 있음은 물론이다.

한편, 적층용 가압펀치(19)에 의해 제2코어철심(18)의 엠보싱부(12)를 가압시, 금형펀치(A)에 형성된 관통펀치(10)와, 이와 대응되게 금형다이(B)에 형성된 관통공(25) 구조에 의해 강판(30)에 형성되는 관통공(미도시됨)에 의해 소정매수로 적층되는 제2코어철심(18)의 엠보싱부(12) 펼쳐지는 것이 방지됨은 물론이다.

전술한 바와 같이, 규소강판재로 부터 낱개로 타출성형되는 코어철심을 별도의 융착공정없이 적층시킴에 따라 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있으며, 자속밀도가 증가되어 코어철심의 전기적 특성을 향상시켜 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

한편, 도면에는 미도시되었으나, 규소강판재로 부터 편심된 "ㄷ"자 형상을 갖는 한쌍으로 이루어진 코어철심을 2쌍, 4쌍, 6쌍, 8쌍 등으로 동시에 타출성형할 수 있도록 금형펀치와 금형다이를 2열, 4열, 6열, 8열으로 배치함에 따라 작업성 및 생산성을 향상시켜 원가비용을 절감할 수 있음은 물론이다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 코어철심 성형용 금형은 아래와 같은 이점을 갖는다.

코어철심을 편심된 "ㄷ"자 형상을 갖도록 형상화하여 박판의 규소강판재로 부터 프레스 금형에 의해 타출성형함에 따라, 값비싼 규소강판재가 스크랩되어져 버려지는 것을 방지함에 따라 원가비용을 절감하여 가격 경쟁력을 갖는다.

또한, 코어철심을 타출성형하는 프레스 금형 타발속도(800 ∼ 1000)를 증대시키고, 규소강판재로 부터 코어철심을 타출성형시 별도의 후속 공정없이 코어철심 을 소정매수로 적층할 수 있어 불량율을 줄이고, 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 낱개로 성형되는 코어철심을 적층하기 위하여 융착시키는 후속 공정이 불필요하고 자속밀도가 증가되므로, 코어철심의 전기적 특성을 향상시켜 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims

금형쪽으로 이송되는 박판의 규소강판재로 부터 코어철심을 성형하는 금형에 있어서:

제1,2코어철심(14,18)을 밀착시켜 적층할 수 있도록 엠보싱부(12)를 형성하는 엠보싱용 펀치(13)와, 편심된 "ㄷ"자 형상의 제1코어철심(14)을 성형하며 적층용 가압펀치(15)를 갖는 제1코어철심용 펀치(16)와, 제1코어철심용 펀치(16)와 대칭으로 형성되고 편심된 "ㄷ"자 형상의 제2코어철심(18)을 성형하며 적층용 가압펀치(19)를 갖는 제2코어철심용 펀치(20)를 포함하여 이루어지는 금형펀치(A); 및

상기 엠보싱용 펀치(13)와 대응되는 요홈(21)과, 제1코어철심용 펀치(16)와 대응되게 형성되고 타출성형되는 "ㄷ"자 형상의 제1코어철심(14)이 누적되어 적층되는 제1코어철심용 안착부(22)와, 제2코어철심용 펀치(20)와 대응되게 형성되고 타출성형되는 "ㄷ"자 형상의 제2코어철심(18)이 누적되어 적층되는 제2코어철심 안착부(24)를 포함하여 이루어지는 금형다이(B)를 구비하여,

제1,2코어철심(14,18)을 편심된 "ㄷ"자 형상으로 타출성형하여 규소강판재의 스크랩되는 것을 방지하고, 타출성형되어 제1,2코어철심 안착부(22,24)에 누적되는 제1,2코어철심(14,18)의 엠보싱부(12)를 적층용 가압펀치(15,19)에 의해 가압하여 제1,2코어철심(14,18)을 소정매수로서 적층하는 것을 특징으로 하는 코어철심 성형용 금형.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 규소강판재로 부터 편심된 "ㄷ"자 형상을 갖는 제1,2코어철심(14,18)을 2쌍, 4쌍, 6쌍, 8쌍으로 동시에 타출성형할 수 있도록 금형펀치(A)와 금형다이(B)를 2열, 4열, 6열, 8열으로 배치하는 것을 특징으로 하는 코어철심 성형용 금형.
박판의 규소강판재로 부터 프레스 금형에 의해 타출성형되는 코어철심을 적층하는 성형방법에 있어서:

규소강판재에 엠보싱부(12)를 성형하는 제1단계;

제1,2코어철심(14,18)을 타출성형시 스크랩 발생되는 것을 방지할 수 있도록 편심된 "ㄷ"자 형상을 갖는 제1,2코어철심(14,18)에 대응되는 형상의 제1,2코어철심용 펀치(16,20)와 다이(B)에 의해 규소강판재로 부터 제1,2코어철심(14,18)을 대칭형으로 타출성형하는 제2단계;

상기 제1,2코어철심용 펀치(16,20)와 다이(B)에 의해 타출성형되는 제1,2코어철심(14,18)을 다이(B)의 제1,2코어철심 안착부(22,24)에 누적시키는 제3단계; 및

상기 제1,2코어철심 안착부(22,24)에 누적된 제1,2코어철심(14,18)의 엠보싱부(12)를 코어철심용 펀치(16,20)에 형성된 적층용 가압펀치(15,19) 가압으로 제1,2코어철심(14,18)을 소정매수로 적층시키는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 코어철심 성형방법.