KR101458090B1 - 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 - Google Patents

섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파인 블랭킹 공정을 통한 섹터 기어를 제조하는 도중 섹터 기어의 성형 부위로 윤활유가 공급될 수 있도록 한 새로운 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 및 이를 이용한 섹터 기어 제조 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 상부 몸체를 이루는 상부 홀더와, 상기 상부 홀더의 하부에 구비되면서 소재의 각 결합돌기 및 스토퍼층이 성형된 부위에 기어림층이 추가로 돌출 형성되도록 보조함과 동시에 상기 기어림층의 내주면을 따라 기어가 성형되도록 보조하는 상형 펀치와, 상형 펀치를 지지하는 펀치 홀더를 구비하여 이루어진 상부 금형; 하부 몸체를 이루는 하부 홀더와, 상기 하부 홀더의 상면에 안착되는 다이 백킹과, 상기 다이 백킹의 상부에 승강 가능하게 구비되는 다이 홀더와, 상기 다이 홀더의 지지를 받아 승강 가능하도록 설치되고 상기 상부 금형의 상형 펀치와 상대 운동을 하면서 상기 소재에 기어림층의 돌출 성형과 기어의 성형 및 완성된 제품의 블랭킹을 위한 하형 펀치와, 상기 하형 펀치를 지지하면서 해당 소재의 성형 영역을 제공하는 다이 플레이트를 구비하여 이루어진 하부 금형;을 포함하여 구성되며, 상기 하부 금형의 다이 플레이트에는 상기 하형 펀치의 기어 성형을 위한 부위로 윤활유를 공급하는 윤활유 공급유로가 형성됨을 특징으로 하는 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치가 제공된다.

Description

섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치{progressive type fine blanking press for manufacturing a sector gear}
본 발명은 차량용 시트 리클라이너의 섹터 기어를 제조하기 위한 제조 장치에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 파인 블랭킹을 통한 섹터 기어의 제조시 기어림 내주면에 형성되는 기어의 정밀 성형이 가능하도록 한 새로운 형태의 섹터 기어 제조용 파인 블랭킹 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 시트는 시트쿠션이 장착되는 시트쿠션 프레임과, 시트백이 장착되는 시트백 프레임을 포함하여 구성되며, 상기 시트쿠션 프레임 및 시트백 프레임 간은 시트 리클라이너(10)에 의해 각도 조절이 가능한 구조로 구성된다.
상기 시트 리클라이너(10)는 첨부된 도 1과 같이 시트쿠션 프레임(도시는 생략됨)에 결합되는 플레이트 홀더(11)와, 시트백 프레임(도시는 생략됨)에 결합되는 섹터 기어(12)와, 리클라이너 레버(도시는 생략됨)가 일단에 결합되는 샤프트(13) 및 커버브라켓(14)을 포함하여 구성되며, 상기 플레이트 홀더(11)와 상기 섹터 기어(12) 사이에는 캠(15)과, 캠스프링(16) 및 록크 기어(17)가 각각 구비된다.
첨부된 도 2는 전술된 시트 리클라이너(10)의 각 구성들 중 섹터 기어(12)를 도시하고 있다.
이러한 섹터 기어(12)는 상기 록크 기어(17)와 맞물린 상태에서는 시트백 프레임의 각도 조절이 방지되도록 유지되고, 상기 록크 기어(17)와의 맞물림 해제시에는 시트백 프레임의 각도 조절이 가능한 상태를 이루도록 하는 역할을 한다.
한편, 상기 섹터 기어(12)는 내주면을 따라 기어가 형성되는 기어림층(12a)과, 상기 기어림층(12a)의 내측으로 연장 형성되어 상기 각 록크 기어(17)와 캠스프링(16) 및 캠(15)을 덮는 커버층(12b)과, 상기 커버층(12b)의 상면으로 돌출 형성되어 리클라이닝 각도의 범위를 제한하는 스토퍼층(12c) 등 3개의 층을 갖도록 형성되며, 상기 스토퍼층(12c)의 상면으로 돌출 형성되어 시트백 프레임에 마련된 결합홀(도시는 생략됨)에 삽입 결합되는 결합돌기(12d)를 포함하면 총 4개의 층으로 형성된다.
이에 따라, 종래에는 상기 섹터 기어(12)를 제조하기 위해서는 일반적인 프레스 금형에서 기본적인 다층 구조의 형상을 성형한 후 정밀 기계 가공으로써 기어와 각 구성 간의 결합 부위 및 결합돌기(12d)를 성형하는 과정을 거쳤다.
하지만, 전술된 바와 같은 종래의 섹터 기어(12) 제조를 위한 과정은 프레스 공정과 기계 가공 공정을 순차적으로 수행하여야만 함에 따라 제조 시간이 오래 걸릴 수밖에 없다는 문제점이 있다.
특히, 섹터 기어(12)의 기어림층(12a) 내주면에 형성되는 기어(12e)의 경우 모듈이 0.3 이하로 매우 작음을 고려할 때 프레스 공정을 통해서는 그의 성형이 극히 어려우며, 정밀 가공을 위한 파인 블랭킹으로 성형한다 하더라도 프레스 성형시 발생되는 칩(chip)에 의한 기어 펀치의 파손 및 상기 기어림층(12a) 내주면에 형성되는 기어(12e)의 크랙 발생이 우려되어 품질 불량 및 생산성 저하의 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 파인 블랭킹 공정을 통한 시트 리클라이너의 섹터 기어를 제조하는 도중 상기 섹터 기어의 성형 부위로 윤활유가 공급될 수 있도록 하여 상기 섹터 기어에 대한 정밀 성형이 가능하도록 한 새로운 형태에 따른 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 및 이를 이용한 섹터 기어 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치에 따르면 상부 몸체를 이루는 상부 홀더와, 상기 상부 홀더의 하부에 구비되면서 소재의 각 결합돌기 및 스토퍼층이 성형된 부위에 기어림층이 추가로 돌출 형성되도록 보조함과 동시에 상기 기어림층의 내주면을 따라 기어가 성형되도록 보조하는 상형 펀치와, 상형 펀치를 지지하는 펀치 홀더를 구비하여 이루어진 상부 금형; 하부 몸체를 이루는 하부 홀더와, 상기 하부 홀더의 상면에 안착되는 다이 백킹과, 상기 다이 백킹의 상부에 승강 가능하게 구비되는 다이 홀더와, 상기 다이 홀더의 지지를 받아 승강 가능하도록 설치되고 상기 상부 금형의 상형 펀치와 상대 운동을 하면서 상기 소재에 기어림층의 돌출 성형과 기어의 성형 및 완성된 제품의 블랭킹을 위한 하형 펀치와, 상기 하형 펀치를 지지하면서 해당 소재의 성형 영역을 제공하는 다이 플레이트를 구비하여 이루어진 하부 금형;을 포함하여 구성되며, 상기 하부 금형의 다이 플레이트에는 상기 하형 펀치의 기어 성형을 위한 부위로 윤활유를 공급하는 윤활유 공급유로가 형성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하형 펀치는 상기 소재의 전단 영역을 따라 구비되면서 상기 전단 영역을 전단하도록 동작되는 원통형의 블랭킹 펀치와, 상기 블랭킹 펀치의 내주를 따라 형성되며, 상기 기어림층의 돌출 성형을 위한 돌출부를 가짐과 더불어 상기 돌출부의 외주면에 형성되면서 상기 기어림층의 내주면에 기어를 성형하도록 기어 형상으로 이루어진 기어성형부를 가지는 기어 펀치를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 윤활유 공급유로는 상기 다이 플레이트의 측면을 관통하여 상기 하형 펀치를 이루는 블랭킹 펀치와 기어 펀치 간의 사이에 이르기까지 연통되도록 형성되어 상기 블랭킹 펀치와 상기 기어 펀치 간의 사이로 윤활유가 공급될 수 있도록 함을 특징으로 한다.
이상에서와 같은 본 발명의 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치는 파인 블랭킹 공법을 이용한 다단 엠보싱 구조의 섹터 기어에 대한 제조가 가능하게 된 효과를 가진다.
특히, 본 발명의 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치는 섹터 기어가 성형되는 부위로 윤활유가 직접 공급될 수 있도록 윤활유 공급유로를 추가로 제공함으로써 상기 섹터 기어에 대한 성형 도중 섹터 기어의 성형 불량이 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.
도 1은 종래 일반적인 시트 리클라이너의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 단면도
도 2는 종래 일반적인 시트 리클라이너의 섹터 기어를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치를 설명하기 위해 나타낸 내부 상태도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치의 하부 금형을 평면에서 본 상태도
도 5는 도 3의 “A”부분에 대한 확대도
도 6은 도 3의 “A”부분에 대한 확대도로써 윤활유 공급유로를 통해 윤활유가 공급되는 상태를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치에 의한 소재의 성형 과정을 설명하기 위해 정면에서 본 상태를 나타낸 상태도
도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치에 의한 소재의 성형 과정을 설명하기 위해 평면에서 본 상태를 나타낸 상태도
이하, 본 발명에 따른 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치 및 이 장치를 이용한 섹터 기어 제조 방법에 대한 실시예를 첨부된 도 3 내지 도 12를 참조하여 설명하도록 한다.
첨부된 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치를 설명하기 위해 나타낸 내부 상태도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치의 하부 금형을 평면에서 본 상태도이다.
실시예의 설명에 앞서, 본 발명의 파인 블랭킹 장치에 의해 제조되는 섹터 기어(12)는 결합돌기층과 스토퍼층(12c) 및 기어림층(12a)의 3층 엠보싱 구조로 형성된다. 이때 상기 결합돌기층은 복수의 결합돌기(12d)가 돌출 형성됨으로써 이루어지는 부위이고, 상기 스토퍼층(12c)은 상기 소재(20)의 각 결합돌기(12d)가 성형된 부위에 리클라이닝 각도의 범위를 제한하도록 돌출 성형됨과 더불어 각 록크 기어(17)와 캠스프링(16) 및 캠(15)을 덮는 공간을 갖도록 성형된 부위이며, 상기 기어림층(12a)은 내주면을 따라 상기 록크 기어(17)가 맞물리는 소형의 기어(12e)가 성형되는 부위이다.
이들 도면을 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 시트 리클라이너의 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치(이하, “파인 블랭킹 장치”라 함)는 크게 상부 금형(100)과 하부 금형(200)을 포함하여 구성되며, 상기 하부 금형(200)에는 윤활유 공급유로(260)가 형성되어 이루어짐을 특징으로 제시한다.
이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치를 이루는 하부 금형(200)은 지면에 설치되는 부위이고, 상부 금형(100)은 상기 하부 금형(200)의 상부에 위치된 상태로 상기 하부 금형(200)에 대하여 승강 가능하게 설치되는 부위이다.
상기 상부 금형(100)은 상부 몸체를 이루는 상부 홀더(110)와, 상기 상부 홀더(110)의 하부에 구비되면서 소재의 성형을 위한 상형 펀치(310,410,510)와, 상기 상형 펀치(310,410,510)를 지지하는 펀치 홀더(120)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 펀치 홀더(120)의 둘레로는 가압 플레이트(130)가 구비되면서 공정 도중 소재(20)를 안정적으로 가압 고정하는 역할을 수행한다.
여기서, 상기 상형 펀치(310,410,510)는 섹터 기어(12)를 이루는 결합돌기층의 각 결합돌기(12d)를 성형하기 위한 돌기 성형용 상형 펀치(이하, “제1상형 펀치”라 함)(310)와, 상기 섹터 기어(12)를 이루는 스토퍼층(12c)의 성형을 위한 스토퍼층 성형용 상형 펀치(이하, “제2상형 펀치”라 함)(410)와, 상기 섹터 기어(12)를 이루는 기어림층(12a)과 기어(12e)의 성형 및 완성된 섹터 기어(12)의 블랭킹을 위한 기어 성형 및 블랭킹용 상형 펀치(이하, “제3상형 펀치”라 함)(510)를 포함하여 구성되며, 상기한 각 상형 펀치(310,410,510)는 소재(20)의 반송 방향을 따라 각각 이격 배치되도록 제공된다.
다음으로, 상기 하부 금형(200)은 하부 몸체를 이루는 하부 홀더(210)와, 상기 하부 홀더(210)의 상면에 안착되는 다이 백킹(die backing)(220)과, 상기 다이 백킹(220)의 상부에 승강 가능하게 구비되는 다이 홀더(230) 및 상기 다이 홀더(230)의 지지를 받아 승강 가능하게 설치되고 상기 상부 금형(100)의 각 상형 펀치(310,410,510)와는 상대 운동을 하면서 상기 소재(20)를 성형함과 더불어 완성된 제품(섹터 기어)(12)의 블랭킹을 수행하는 각 하형 펀치(320,420,520)와, 상기 각 하형 펀치(320,420,520)를 지지하는 다이 플레이트(240)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 각 하형 펀치(320,420,520)는 섹터 기어(12)를 이루는 결합돌기층의 각 결합돌기(12a)를 성형하기 위한 돌기 성형용 하형 펀치(이하, “제1하형 펀치”라 함)(320)와, 상기 섹터 기어(12)를 이루는 스토퍼층(12c)의 성형을 위한 스토퍼층 성형용 하형 펀치(이하, “제2하형 펀치”라 함)(420)와, 상기 섹터 기어(12)를 이루는 기어림층(12a)과 기어(12e)의 성형 및 완성된 섹터 기어(12)의 블랭킹을 위한 기어 성형 및 블랭킹용 하형 펀치(이하, “제3하형 펀치”라 함)(520)를 포함하여 구성되며, 상기한 각 하형 펀치(320,420,520)는 소재(20)의 반송 방향을 따라 각각 이격 배치됨과 동시에 상대되는 각 상형 펀치(310,410,510)의 위치와 대응되는 위치에 각각 제공된다.
이때, 상기 제1상형 펀치(310) 및 제1하형 펀치(320)는 서로 대응되는 압력을 행사하면서 복수의 결합돌기(12d)를 형성하는 1차 성형부를 이루고, 상기 제2상형 펀치(410) 및 제2하형 펀치(420)는 서로 대응되는 압력을 행사하면서 스토퍼층(12c)을 형성하는 2차 성형부를 이루며, 상기 제3상형 펀치(510) 및 제3하형 펀치(520)는 서로 대응되는 압력을 행사하면서 기어림층(12a) 및 기어(12e)의 성형과 더불어 블랭킹을 수행하는 3차 성형부를 이룬다.
특히, 상기 3차 성형부를 이루는 제3하형 펀치(520)는 소재(20)의 전단 영역을 따라 구비되면서 상기 소재(20)의 전단 영역을 전단하도록 동작되는 원통형의 블랭킹 펀치(521)와, 상기 블랭킹 펀치(521)의 내주를 따라 형성되며, 상기 기어림층(12a)의 돌출 성형을 위한 돌출부(522a)를 가짐과 더불어 상기 돌출부(522a)의 외주면에 형성되면서 상기 기어림층(12a)의 내주면에 기어(12e)를 성형하는 기어 형상의 기어성형부(522b)를 가지는 기어 펀치(522)를 포함하여 구성된다.
전술된 바와 같은 본 발명에 따른 파인 블랭킹 장치는 상부 금형(100) 및 하부 금형(200)에 서로 대응되는 구조의 상형 펀치(310,410,510) 및 하형 펀치(320,420,520)를 구분 설치함과 더불어 상기 각 상형 펀치(310,410,510) 및 각 하형 펀치(320,420,520)는 서로 대응되는 압력을 행사할 수 있도록 구성하고, 펀칭 공정이 진행되는 도중에는 상부 금형(100)의 가압 플레이트(130)가 소재(20)의 표면을 가압하면서 안정적인 고정 상태를 유지할 수 있도록 함으로써 정밀 부품의 생산이 가능한 파인 블랭킹 방식으로의 섹터 기어(12)에 대한 성형이 가능하게 된다.
다음으로, 상기 윤활유 공급유로(260)는 상기 하부 금형(200)의 다이 플레이트(240)에 형성되며, 상기 제3하형 펀치(520)의 기어 성형을 위한 부위(기어 펀치의 기어성형부)로 윤활유를 공급하기 위한 구성이다.
특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 윤활유 공급유로(260)가 상기 다이 플레이트(240)의 측면을 관통하여 상기 3차 성형부의 제3하형 펀치(520)를 이루는 블랭킹 펀치(521)와 기어 펀치(522) 간의 사이에 이르기까지 연통되도록 형성되어 상기 블랭킹 펀치(521)와 상기 기어 펀치(522) 간의 대향면 사이로 윤활유가 공급될 수 있도록 함을 특징으로 제시한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 윤활유 공급유로(260)는 단순히 제3하형 펀치(520)로 윤활유롤 공급하는 구조가 아니라 상기 제3하형 펀치(520) 중에서도 기어 펀치(522)의 기어 성형부(522b)에 상기 윤활유가 직접 제공될 수 있도록 함으로써 섹터 기어(12)의 기어 성형시 상기 기어 성형부(522b)의 파손이나 상기 섹터 기어(12)의 기어(12e) 부분에 크랙 발생 및 품질 불량이 방지될 수 있도록 한 것이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 각 성형부를 이루는 각 상형 펀치(310,410,510) 및 각 하형 펀치(320,420,520)는 소재(20)에 대한 선행 가공시의 단차 높이에 해당하는 높이 차이만큼 가동 높이를 갖도록 구성하거나 혹은, 단차를 갖도록 배치하여, 각 단차별로의 순차 성형을 통해 실질적인 프로그레시브형 파인 블랭킹을 수행할 수 있도록 함을 제시한다.
이와 함께, 상기 하부 금형(200)을 이루는 다이 홀더(230)의 승강 높이는 제3상형 펀치(510) 및 제3하형 펀치(520)에 의해 성형되는 부위의 단차 높이(기어림층의 단차 높이)로 설계됨이 바람직하며, 이를 통해 소재(20)로부터 분리된 섹터 기어(12)가 안정적으로 배출될 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상부 금형(100) 및 하부 금형(200)의 각 부위 중 1차 성형부가 위치되는 부위에는 소재(20)의 성형 공정시 기준 위치의 결정을 위해 형성되는 복수의 기준홀(21)을 성형하기 위한 복수의 기준홀 성형 펀치(330)가 더 포함되어 구성됨을 제시한다.
즉, 상기 1차 성형부에서 소재(20)에 각 결합돌기(12d)를 성형하는 과정에서 복수의 기준홀(21)이 함께 성형될 수 있도록 하고, 이후 2차 성형부 및 3차 성형부를 통한 공정은 상기한 기준홀(21)을 기준으로 진행될 수 있도록 함으로써 제품에 대한 정밀 성형이 가능하게 되는 것이다.
물론, 상기 기준홀 성형 펀치(330)의 경우는 상기 1차 성형부의 측부인 소재 반입측에 추가로 설치하여 구성할 수도 있으나, 이의 경우 전체적인 파인 블랭킹 장치의 크기가 그만큼 커질 수밖에 없기 때문에 본 발명의 실시예에서와 같이 1차 성형부에 상기 각 기준홀 성형 펀치(330)를 함께 구비함이 가장 바람직하다.
하기에서는, 전술된 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 파인 블랭킹 장치를 이용한 시트 리클라이너의 섹터 기어(12)를 제조하는 과정에 대하여 첨부된 도 7 내지 도 12을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저, 상부 금형(100) 및 하부 금형(200) 간의 사이로 평판 소재(20)를 반송하게 되면 상기 소재(20)는 상기 상부 금형(100) 및 하부 금형(200)에 구비된 1차 성형부의 위치와 2차 성형부의 위치 및 3차 성형부의 위치를 순차적으로 통과하게 된다.
이의 과정에서 상기 소재(20)는 1차 성형부를 통과하는 과정에서 첨부된 도 7 및 도 10에 도시된 바와 같이 복수의 결합돌기(12d) 및 기준홀(21)이 각각 성형된다.
상기 각 결합돌기(12d)는 1차 성형부에 구비된 복수의 제1상형 펀치(310) 및 복수의 제1하형 펀치(320) 간의 대응 동작에 의해 성형됨과 더불어 상기 기준홀(21)은 상기 1차 성형부에 구비된 기준홀 성형 펀치(330)의 동작에 의해 성형된다.
특히, 상기 각 결합돌기(12d)는 상기 평판 소재(20)의 상면으로 돌출됨과 더불어 해당 돌출 부위의 돌출 높이만큼 상기 소재(20)의 저면에는 단차가 형성되면서 1단의 엠보싱 구조를 이루게 된다.
그리고, 상기 과정을 통해 각 결합돌기(12d)의 돌출 성형이 완료된 부위는 2차 성형부로 제공된 후 상기 2차 성형부를 통과하는 도중 리클라이닝 각도의 범위를 제한하는 스토퍼층(12c) 및 각 록크 기어(17)와 캠스프링(16) 및 캠(15)을 덮는 커버층(12b)의 형성을 위한 공간이 성형된다.
상기 스토퍼층(12c) 및 커버층(12b)은 상기 2차 성형부에 구비된 제2상형 펀치(410) 및 제2하형 펀치(420) 간의 대응 동작에 의해 성형된다.
특히, 상기 스토퍼층(12c)은 상기 평판 소재(20)의 상면으로부터 돌출됨으로써 형성되고, 상기 커버층(12b)의 형성을 위한 공간은 스토퍼층(12c)의 돌출 부위에 대한 돌출 높이만큼 상기 소재(20)의 저면에 추가적인 단차를 통해 형성된다.
이때, 1차 성형부에 의해 성형되었던 각 결합돌기(12d)는 상기 스토퍼층(12c)의 상면에 위치되며, 이로 인해 상기 소재(20)는 2단의 엠보싱 구조를 이루게 된다. 이는, 첨부된 도 8 및 도 11에 도시된 바와 같다.
그리고, 상기 과정을 통해 스토퍼층(12c) 및 커버층(12b)의 성형이 완료된 부위는 3차 성형부로 제공된 후 상기 3차 성형부를 통과하는 도중 기어림층(12a) 및 기어(12e)가 각각 성형됨과 동시에 해당 성형이 이루어진 부위가 블랭킹되면서 전단된다.
상기 기어림층(12a) 및 기어(12e)는 상기 3차 성형부에 구비된 제3상형 펀치(510) 및 제3하형 펀치(520) 간의 대응 동작에 의해 성형된다.
특히, 상기 기어림층(12a)은 상기 평판 소재(20)의 상면으로부터 돌출됨으로써 형성되고, 상기 기어(12e)의 성형을 위한 공간은 상기 기어림층(12a)의 돌출 부위에 대한 돌출 높이만큼 상기 소재(20)의 저면에 추가적인 단차를 통해 형성된다.
이때, 상기 제3하형 펀치(520)를 이루는 기어 펀치(522)에는 기어성형부(522b)가 성형되어 있기 때문에 상기 제3상형 펀치(510)의 가압에 의한 소재(20)의 성형 및 블랭킹이 동시 진행되는 도중 상기 제3하형 펀치(520)의 기어성형부(522b)에 의해 상기 소재(20)의 기어림층(12a) 내주면에는 기어(12e)가 형성된다. 이와 함께, 상기 2차 성형부에 의해 성형된 스토퍼층(12c)은 상기 기어림층(12a)의 상면에 형성되며, 이로 인해 상기 소재(20)는 3단의 엠보싱 구조를 이루게 된다.
이후, 상기 소재(20)의 각 부위 중 상기 기어(12e)까지 성형된 부위는 제3하형 펀치(520)의 블랭킹 펀치(521) 및 제3상형 펀치(510) 간의 상대 동작에 의해 상기 소재(20)로부터 전단되며, 이러한 섹터 기어(12)의 성형 및 전단이 완료되면 상부 금형(100)의 상승이 이루어지는데, 이의 과정에서 하부 금형(200)을 이루는 다이 홀더(230)는 다이 백킹(220)으로부터 상승 이동하면서 상기 전단된 제품(섹터 기어)를 소재(20)로부터 분리하게 되고, 이렇게 분리된 제품은 상부 금형(100)의 상승 이동시 소재(20)의 반송 방향과는 수직한 방향으로 불어오는 순간적인 토출 공기의 토출력에 의해 해당 방향으로 반출된다. 이는, 첨부된 도 9 및 도 12에 도시된 바와 같다.
한편, 전술된 과정이 진행되는 도중에는 윤활유 공급유로(260)를 통해 상기 제3하형 펀치(520)를 이루는 블랭킹 펀치(521) 및 기어 펀치(522)의 사이로 윤활유가 공급된다. 이와 함께 상기와 같이 공급된 윤활유는 상기 블랭킹 펀치(521) 및 기어 펀치(522) 사이의 틈새를 따라 상기 기어 펀치(522)의 상부로 유동됨과 동시에 상기 기어 펀치(522)의 상부 둘레면을 따라 형성된 기어성형부(522b)로 제공된다.
따라서, 3차 성형부에 의한 기어림층(12a)의 성형 및 기어(12e)의 성형 과정이 진행되는 도중에는 상기 기어 펀치(522)의 기어성형부(522b)로 윤활유가 공급됨과 동시에 이 기어 펀치(522)의 기어성형부(522b)가 성형하는 소재(20)의 기어림층(12a) 내주면으로도 상기 윤활유가 공급됨으로써 상기 기어림층(12a) 내주면에 기어(12e)가 성형되는 과정에서는 상기 기어 펀치(522)의 기어성형부(522b)에 대한 손상이 방지된다.
특히, 상기 윤활유는 상기 소재(20)의 기어림층(12a) 내주면에 기어(12e)가 성형될 때 발생되는 미세 칩(chip)을 씻어내는 역할도 함께 수행하기 때문에 상기 칩에 의한 기어의 성형 불량 역시 방지된다.
결국, 본 발명의 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치는 파인 블랭킹 공법을 이용한 다단 엠보싱 구조의 섹터 기어(12)에 대한 제조가 가능하다는 장점을 가진다.
더욱이, 상기 파인 블랭킹 장치를 프로그레시브형으로 구성함으로써 단일의 파인 블랭킹 장치에 의한 섹터 기어(12)의 제조가 가능하게 된 장점을 추가적으로 가진다.
100. 상부 금형 110. 상부 홀더
120. 펀치 홀더 130. 가압 플레이트
200. 하부 금형 210. 하부 홀더
220. 다이 백킹 230. 다이 홀더
240. 다이 플레이트 260. 윤활유 공급유로
310. 제1상형 펀치 320. 제1하형 펀치
330. 기준홀 성형 펀치 410. 제2상형 펀치
420. 제2하형 펀치 510. 제3상형 펀치
520. 제3하형 펀치 521. 블랭킹 펀치
522. 기어 펀치 522a. 돌출부
522b. 기어성형부

Claims (3)

  1. 상부 몸체를 이루는 상부 홀더와, 상기 상부 홀더의 하부에 구비되면서 소재의 각 결합돌기 및 스토퍼층이 성형된 부위에 기어림층이 추가로 돌출 형성되도록 보조함과 동시에 상기 기어림층의 내주면을 따라 기어가 성형되도록 보조하는 상형 펀치, 그리고 상형 펀치를 지지하는 펀치 홀더를 구비하여 이루어진 상부 금형과;
    하부 몸체를 이루는 하부 홀더와, 상기 하부 홀더의 상면에 안착되는 다이 백킹과, 상기 다이 백킹의 상부에 승강 가능하게 구비되는 다이 홀더와, 상기 다이 홀더의 지지를 받아 승강 가능하도록 설치되고 상기 상부 금형의 상형 펀치와 상대 운동을 하면서 상기 소재에 기어림층의 돌출 성형과 기어의 성형 및 완성된 제품의 블랭킹을 위한 하형 펀치와, 상기 하형 펀치를 지지하면서 해당 소재의 성형 영역을 제공하는 다이 플레이트를 구비하여 이루어진 하부 금형을 포함하고;
    상기 하부 금형의 다이 플레이트에는, 상기 하형 펀치의 기어 성형을 위한 부위로 윤활유를 공급하는 윤활유 공급유로가 형성되고;
    상기 하형 펀치는, 상기 소재의 전단 영역을 따라 구비되면서 상기 전단 영역을 전단하도록 동작되는 원통형의 블랭킹 펀치와, 상기 블랭킹 펀치의 내주를 따라 형성되고, 상기 기어림층의 돌출 성형을 위한 돌출부를 가짐과 더불어 상기 돌출부의 외주면에 형성되면서 상기 기어림층의 내주면에 기어를 성형하도록 기어 형상으로 이루어진 기어성형부를 가지는 기어 펀치를 포함하는 것을 특징으로 하는 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 윤활유 공급유로는,
    상기 다이 플레이트의 측면을 관통하여 상기 하형 펀치를 이루는 블랭킹 펀치와 기어 펀치 간의 사이에 이르기까지 연통되도록 형성되어 상기 블랭킹 펀치와 상기 기어 펀치 간의 사이로 윤활유가 공급될 수 있도록 함을 특징으로 하는 섹터 기어 제조용 프로그레시브형 파인 블랭킹 장치.
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