KR100960676B1 - 자동차 도어용 유리고정 클램프의 탭관체부 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 문짝 내부에 설치되는 도아모듈에 있어서 유리창을 작동시키기 위하여 유리를 잡아주는 클램프에 탭관체부를 형성하는 방법에 관한 것으로, 상성형부를 가진 상부금형과 하성형부를 가진 하부금형으로 3차에 걸친 드로잉공정으로 점차 높이가 높아지고 직경이 줄어드는 드로잉부를 형성하고, 상기 1차, 2차 및 3차 드로잉단계에서 상성형부와 하성형부는 모서리를 둥글게 처리하여 곡선으로 소재에 가해지는 응력이 집중되는 것을 방지하면서 성형에 의해 소재의 드로잉부 중앙에는 평면부를 갖도록 하며, 상기 드로잉부에 피어싱 공정으로 구멍을 형성하며, 상기 구멍을 2차에 걸친 버어링으로 확장하면서 최종적으로 필요한 내경과 높이를 가진 탭관체부를 형성함을 특징으로 한다.

도어모듈, 유리고정, 클램프, 탭관체부, 형성방법, 드로잉, 버어링

Description

자동차 도어용 유리고정 클램프의 탭관체부 형성방법{Tap tube formation method forming of glass fixing clamp}

본 발명은 자동차의 문짝 내부에 설치되는 도아모듈에 있어서 유리창을 작동시키기 위하여 유리를 고정시키는 클램프에 볼트를 결합하기 위한 탭관체부를 형성하는 방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 자동차 도어용 유리고정 클램프는 지지편과 고정편의 사이에 유리가 삽입되어 고정되는 것으로서 지지편 쪽에서 볼트가 삽입되어 고정편에 체결되는 것인데, 강한 고정력을 유지하면서 분해조립을 편리하게 하여야 하는 특성상 고정편 쪽에서는 너트를 이용하여 볼트와 체결하는 것이 아니고, 고정편 자체에 탭을 갖는 관체부를 형성하여 볼트가 탭관체부에 결합되면서 지지편과 고정편이 밀착되려는 힘을 갖도록 하는 것이다.

따라서 이와 같이 고정편에 별도의 재질을 결합하지 않고 자체의 두께만을 이용하여 탭관체부를 형성하여야 하며, 이러한 자체적으로 탭관체부를 형성할 때 제일 주의되는 점은 탭관체부의 두께가 볼트 체결력을 감당할 정도로 유지되면서 최대한 높은 높이로 형성되어야 하는 것이다.

그 이유는 볼트가 체결될 시 최소한 3-4피치(한 줄나사인 경우 3-4회전) 정도는 나사결합이 이루어져야 완전한 나사결이 이루어지면서 저절로 분리되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

그런데 종래의 일반적인 버링 방식의 성형방법에 의하면, 두께를 최소화하면서 탭관체부를 구성할 수는 있으나, 유리고정 클램프의 특성상 강한 결합력이 요구되므로 탭관체부의 높이(소재두께 제외)가 볼트의 나사부 최대직경 대비 55%를 초과하는 높이가 되어야 하므로 이와 같은 요건을 만족하면서 탭관체부를 형성하는 것은 매우 어려운 일이었다.

이러한 문제에 의해 종래에 탭관체부의 두께를 유지하거나 증가시키면서 탭관체부를 형성하는 방법도 안출되었으나, 이러한 경우 탭관체부 주변의 소재 두께가 원래의 두께보다 축소되는 경향이 있어서, 볼트를 체결시 탭관체부 자체는 유지되지만 그 주변이 변형되는 경우가 있었으며, 성형과정에서 성형된 탭관체부와 그 주변에 응력이 크게 작용하여 성형과정에서 불량이 발생하는 경우가 작은 단점이 있었다.

또한 관체부의 외형을 형성한 다음 피어싱으로 한번에 큰 구멍을 형성하므로 피어싱 공정에 동력이 많이 소요되고 재료의 낭비가 많았으며, 상하부 금형의 성형부를 각이진 형태로 구성하면서 직경을 축소시킴과 동시에 높이를 증가시키게 되는데, 이에 따라 성형부의 각진 부분에 의해 절곡된 형태로 성형된 모서리부분이 다음의 공정에서는 펴지면서 세워지게 되므로 이러한 모서리가 되었다가 다시 펴지는 부분의 바깥쪽은 응력이 집중되고 반대의 내측의 응력이 분산되는 등 불규칙하게 응력이 분포된 상태로 형성되었다.

따라서 탭을 형성시 나사산이 균일한 강도를 갖지 못하고 불규칙하게 형성되므로 안정적인 볼트체결력을 얻기 힘들었던 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 탭관체부의 두께를 원소재의 두께보다 증가시키지는 않지만, 유리고정 클램프의 작용과 기능을 감안하여 볼트가 결합되어 유리를 고정시키는 기능을 충분히 할 수 있을 정도의 두께와 높이를 가질 수 있으면서, 최대한 간단한 공정으로 생산이 가능토록 하며, 탑관체부로 성형되는 부분과 그 주변도 균일한 응력을 갖도록 성형함을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상성형부를 가진 상부금형과 하성형부를 가진 하부금형으로 3차에 걸친 드로잉공정으로 점차 높이가 높아지고 직경이 줄어드는 드로잉부를 형성하고, 상기 1차, 2차 및 3차 드로잉단계에서 상성형부와 하성형부는 모서리를 둥글게 처리하여 곡선으로 소재에 가해지는 응력이 집중되는 것을 방지하면서 성형에 의해 소재의 드로잉부 중앙에는 평면부를 갖도록 하며, 상기 드로잉부에 피어싱 공정으로 구멍을 형성하며, 상기 구멍을 2차에 걸친 버어링으로 확장하면서 최종적으로 필요한 내경과 높이를 가진 탭관체부를 형성함을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면 3차에 걸친 드로잉으로 인하여 소재에 응력이 불규칙하게 형성하는 것이 방지되면서 나사가 균일한 강도를 갖도록 형성되어 강하고 균일한 체결력을 유지할 수 있게 되며, 이후 피어싱과 2차에 걸친 버어링으로 최종 완성할 치수를 갖는 탭관체부를 형성하게 되므로 매우 신속하고 간단하게 탭관체부를 형성할 수 있게 되는 것이며, 재료의 손실이 적고 효율적인 탭관체의 성형이 가능해지는 장점을 갖게 된다.

이하 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 제조공정을 도시한 공정순서도

도 2는 본 발명에 의해 탭관체부가 제조된 클램프를 예시한 사시도

본 발명의 제조 방법에 관하여 공정 순서대로 설명한다.

1차 드로잉 단계

원소재에 상성형부(11)와 하성형부(21)를 갖는 상부금형(10)과 하부금형(20)을 이용하여 돌출되는 1차 드로잉부(101)를 형성하는데, 1차 드로잉부(101)의 전체외경(d1)은 최종적으로 형성할 탭관체부(110)의 외경(d)보다 3배 내지 4배에 해당하는 직경을 가지면서 높이(h1)는 최종적으로 성형할 탭관체부(110)의 높이(h) 대비 80%의 높이로 한다.

2차 드로잉 단계

상기 1차 드로잉 단계에서 성형된 1차 드로잉부(101)를 상성형부(11')와 하성형부(21')를 갖는 상부금형(10')과 하부금형(20')을 이용하여 돌출되는 1차 드로잉부(101)보다 더욱 돌출되는 2차 드로잉부(102)를 형성하는데, 이때는 외경(d2)은 1차 드로잉부(101) 대비 70%로 축소키면서 높이(h2)는 1차 드로잉부(101) 대비 150%로 더 높여 2차 드로잉부(102)를 성형한다.

3차 드로잉 단계

상기 2차 드로잉 단계에서 성형된 2차 드로잉부(102)를 상성형부(11")와 하성형부(21")를 갖는 상부금형(10")과 하부금형(20")을 이용하여 2차 드로잉부(102)보다 더욱 돌출되는 3차 드로잉부(103)를 성형하되, 이때 외경(d3)과 높이(h3)는 최종적으로 성형할 탭관체부(110)의 외경(d)과 높이(h)에 대비 130% 내지 140%로 한다.

상기 1차, 2차 및 3차 드로잉단계에서 상부금형(10)(10')(10")과 하부금형(20)(20')(20")의 상성형부(11)(11')(11")와 하성형부(21)(21')(21")는 모서리를 둥글게 처리하여 외대한 부드러운 곡선으로 소재에 가해지는 응력이 집중되는 것을 방지하면서 자연스럽게 드로잉이 이루어지도록 하고 성형에 의해 소재의 드로잉부 중앙에는 평면부(111)를 갖도록 한다.

피어싱 단계

상기에서 완성된 3차 드로잉부(103)의 평면부(111)에 피어싱을 가하여 볼트 최대직경의 50%에 해당하는 크기의 구멍(112)을 형성한다.

1차 버어링 단계

상기 구멍(112)을 형성한 소재를 버어링 하여 직경을 확장시켜 주는데, 이때는 구멍을 넓히면서 상하 일직선형의 관체형으로 만들어 주되, 최종 성형할 탭관체부(110)와 비교하여 외경(d4)은 동일하게 성형하고, 높이(h4)는 85% 내지 95%를 유 지하며, 내경도 95%를 유지하도록 한다.

2차 버어링 단계

상기에서 버어링된 소재를 다시 한번 버어링하여 내경을 좀 더 늘이면서 높이도 좀 더 높아지도록 함으로써 최종적으로 완성하고자 하는 치수의 탭관체부(110)를 완성한다.

이후 탭관체부의 내면에 나사탭을 형성하여 제조를 완료하는 것이다.

이러한 본 발명에 의하면 3차에 걸친 완만한 각도의 드로잉으로 인하여 소재에 점차 탭관체부를 형성하기 위한 표면적을 늘이는 작업을 진행하게 되는 것으로, 소재에 응력이 불규칙하게 형성하는 것이 방지되면서 탭관체부에 탭을 형성하게 되면 나사가 균일한 강도를 갖도록 형성되므로 강하고 균일한 체결력을 유지할 수 있게 되는 것이다.

이후 최소한의 피어싱과 2차에 걸친 버어링으로 최종 완성할 치수를 갖는 탭관체부를 형성하게 되는 것으로, 소요 동력을 최소화 하면서 매우 신속하고 간단하게 탭관체부를 형성할 수 있게 되는 것이며, 특히 피어싱으로 작은 구멍(112)을 형성한 후에 버어링을 하면서 구멍을 확장하게 되므로 재료의 손실이 적고 효율적인 탭관체의 성형이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 의한 제조공정을 도시한 공정순서도

도 2는 본 발명에 의해 탭관체부가 제조된 클램프를 예시한 사시도

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

10, 10', 10": 상부금형

11, 11', 11": 상성형부

20, 20', 20": 하부금형

21, 21', 21": 하성형부

101: 1차 드로잉부

102: 2차 드로잉부

103: 3차 드로잉부

110: 탭관체부

111: 평면부

112: 구멍

Claims (1)

1. 평판형의 원소재를 가공하여 탭관체부를 갖는 자동차 도어용 유리고정 클램프를 제조함에 있어서,

   상성형부(11)(11')(11")를 가진 상부금형(10)(10')(10")과 하성형부(21)(21')(21")를 가진 하부금형(20)(20')(20")으로 3차에 걸친 드로잉공정으로 점차 높이가 높아지게 함과 동시에 점차 직경이 줄어드는 드로잉부(101)(102)(103)를 원소재에 형성하며,

   드로잉부(103)에 피어싱 공정으로 구멍(112)을 형성하고, 상기 구멍(112)을 2차에 걸친 버어링으로 확장하면서 최종적으로 필요한 내경과 높이를 가진 탭관체부를 형성하며,

   1차 드로잉 단계에서 1차 드로잉부(101)의 전체외경(d1)은 최종적으로 형성할 탭관체부(110)의 외경(d)보다 3배 내지 4배에 해당하는 직경을 가지면서 높이(h1)는 최종적으로 성형할 탭관체부(110)의 높이(h) 대비 80%의 높이로 하고,

   2차 드로잉 단계에서는 1차 드로잉부(101)보다 더욱 돌출되는 2차 드로잉부(102)를 형성하는데, 이때는 외경(d2)은 1차 드로잉부(101) 대비 70%로 축소키면서 높이(h2)는 1차 드로잉부(101) 대비 150%로 더 높여 2차 드로잉부(102)를 성형하며,

   3차 드로잉 단계에서는 2차 드로잉부(102)보다 더욱 돌출되는 3차 드로잉부(103)를 성형하되, 이때 외경(d3)과 높이(h3)는 최종적으로 성형할 탭관체부(110)의 외경(d)과 높이(h)에 대비 130% 내지 140%로 하며,

   상기 1차, 2차 및 3차 드로잉단계에서 상성형부(11)(11')(11")와 하성형부(21)(21')(21")는 모서리를 둥글게 곡선형으로 처리하여 소재에 가해지는 응력이 모서리에 집중되는 것을 방지하면서 성형에 의해 소재의 드로잉부 중앙에는 평면부(111)를 갖도록 하며,

   피어싱 단계에서는 3차 드로잉부(103)의 평면부(111)에 피어싱을 가하여 볼트 최대직경의 50%에 해당하는 크기의 구멍(112)을 형성하고,

   1차 버어링 단계에서는 상기 구멍(112)을 형성한 소재를 버어링 하여 직경을 확장시켜 주면서 상하 일직선형의 관체형으로 만들어 주되, 최종 성형할 탭관체부(110)와 비교하여 외경(d4)은 동일하게 성형하고, 높이(h4)는 85% 내지 95%를 유지하며, 내경도 95%를 유지하도록 하며,

   2차 버어링 단계에서는 내경을 좀 더 늘이면서 높이도 좀 더 높아지도록 함으로써 최종적으로 완성하고자 하는 치수의 탭관체부(110)를 완성하고,

   탭관체부의 내면에 고정볼트를 체결할 수 있도록 나사구멍을 만들어 주는 탭형성 공정으로 이루어짐을 특징으로 하는 자동차 도어용 유리고정 클램프의 탭관체부 형성방법.

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