KR101504478B1 - 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치는 전원 공급에 의해 전자기압을 발생시키는 유도코일; 상기 유도코일이 안착되는 홈이 중심부에 형성된 지지부재; 상기 지지부재 상에 위치되어 상기 홈을 커버하는 판재; 및 상기 판재를 상부에서 가압하여 홀딩하는 홀딩부재;를 포함하고, 상기 홀딩부재는, 하단에 절단부가 구비된 제 1중공부; 및 상기 제 1중공부로부터 단차지게 연결되어 상기 제 1중공부보다 직경이 크게 형성된 제 2중공부;를 포함하며, 상기 판재는 상기 유도코일로부터 발생된 전자기압에 의한 힘을 전달받아 상기 제 2중공부 및 제 1중공부를 통해 상방으로 굴곡되면서 상기 절단부에 의해 절단되어 내부에 홀 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치 및 방법{hole flange forming device and method using electromagnetic pressure}

본 발명은 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치 및 방법에 관한 것으로서, 판재에 홀 가공과 버링 가공을 동시에 수행하여 홀 플랜지를 용이하게 형성할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 홀 플랜지 형성 방법의 공정도이다.

일반적으로 판상의 부재(50)에 원주형의 부품을 삽입 장착할 필요가 있을 때 그 장착부를 형성하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이, 우선 피어싱(piercing)으로 적당한 크기의 홀(51)을 성형하고, 이후, 그 홀(51)보다 큰 직경을 가진 펀치(60)를 홀(51)에 밀어 넣어서 버링(burring)을 통해 홀(51)을 넓힘과 동시에 홀(51) 둘레에 플랜지(52)를 형성하여 홀 플랜지를 형성할 수 있다.

예를 들어, 특허출원번호 제10-2008-0041750호는 버링 성형된 플랜지의 내경면 조도가 향상되고 스프링백 현상이 방지됨으로써 스프링백 부분 제거를 위한 재성형 공정이 필요없게 되어 생산성이 향상시킬 수 있는 버링 장치를 소개하고 있다.

그러나, 상기 발명을 포함하는 종래의 홀 플랜지 형성 방법은 홀 플랜지를 형성하기 위해 피어싱을 통해 홀을 형성하는 제 1공정과, 버링을 통해 홀 둘레에 플랜지를 형성하는 제 2공정으로 이원화되어 있으므로 제조 공정이 복잡하여 제조 비용과 시간이 증가함으로써 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

한편, 최근 성형 가공법으로 전자기 성형 가공법이 제시되고 있는데, 도 2는 전자기 성형 가공법의 원리를 설명하기 위한 도로, 전자기 성형 가공법의 기본원리를 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 접합 대상물(10)의 접합지점에 필드 쉐이퍼(Field Shaper;20)를 위치시키고, 상기 필드 쉐이퍼(20)의 외측으로 코일(30)을 위치시킨 후, 고압 커패시터를 충전하여 짧은 시간에 상기 코일(30)로 방전시키는 경우, 상기 코일(30)에 흐르는 전류에 의해 필드 쉐이퍼(20) 선단에 발생되는 강한 유도자장을 이용하여 접합 대상물(10)을 고속으로 성형할 수 있다.

본 발명은 이와 같은 전자기 성형 가공법을 이용하여 판재에 홀 플랜지를 용이하게 형성할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 전자기압을 이용하여 판재에 홀 가공과 버링 가공을 동시에 수행하여 홀 플랜지를 용이하게 형성할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치는 전원 공급에 의해 전자기압을 발생시키는 유도코일; 상기 유도코일이 안착되는 홈이 중심부에 형성된 지지부재; 상기 지지부재 상에 위치되어 상기 홈을 커버하는 판재; 및 상기 판재를 상부에서 가압하여 홀딩하는 홀딩부재;를 포함하고, 상기 홀딩부재는, 하단에 절단부가 구비된 제 1중공부; 및 상기 제 1중공부로부터 단차지게 연결되어 상기 제 1중공부보다 직경이 크게 형성된 제 2중공부;를 포함하며, 상기 판재는 상기 유도코일로부터 발생된 전자기압에 의한 힘을 전달받아 상기 제 2중공부 및 제 1중공부를 통해 상방으로 굴곡되면서 상기 절단부에 의해 절단되어 내부에 홀 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치는 전원 공급에 의해 전자기압을 발생시키는 유도코일; 상기 유도코일이 안착되는 홈이 중심부에 형성된 지지부재; 상기 지지부재 상에 위치되어 상기 홈을 커버하는 판재; 및 상기 판재를 상부에서 가압하여 홀딩하는 홀딩부재;를 포함하고, 상기 홀딩부재는 내부에 형성된 중공부에 착탈가능하게 결합되는 환형판을 포함하며, 상기 환형판은, 하단에 절단부가 구비된 제 1중공부가 형성된 제 1환형판; 및 상기 제 1환형판의 하부에 연결되고 상기 제 1중공부보다 직경이 크게 형성된 제 2중공부가 형성된 제 2환형판;을 포함하고, 상기 판재는 상기 유도코일로부터 발생된 전자기압에 의한 힘을 전달받아 상기 제 2중공부 및 제 1중공부를 통해 상방으로 굴곡되면서 상기 절단부에 의해 절단되어 내부에 홀 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절단부는 상기 제 1중공부의 하단에 일체로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절단부는 상기 제 1중공부의 하단에 착탈가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절단부는 끝 단에 절단날이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절단날은 상기 절단부의 양 면이 테이퍼져 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절단날은 상기 절단부의 일 면이 테이퍼져 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1환형판과 상기 제 2환형판은 서로 일체로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1환형판과 상기 제 2환형판은 착탈가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홈은 상기 유도코일의 외부에 설치되며 내부를 유동하는 냉매 또는 냉각가스에 의해, 가열된 유도코일을 냉각시키는 냉각관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부재와 상기 홀딩부재 사이에 상기 판재를 감싸며 설치되어 상기 판재의 열손실을 방지하는 단열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 방법은 지지부재 상에 판재를 위치시키는 판재 위치단계; 홀딩부재가 상기 판재를 가압하여 홀딩하는 판재 홀딩단계; 지지부재에 안착된 유도코일에 전원을 공급하여 전자기압을 발생시키는 전자기압 발생단계; 및 판재가 유도코일로부터 전자기압에 의한 힘을 전달받아 굴곡되면서 상기 홀딩부재에 구비된 절단부에 의해 절단되어 상기 판재 내부에 홀 플랜지를 형성하는 홀 플랜지 형성단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홀 플랜지 형성단계는, 판재가 전자기압에 의한 힘을 전달받아 상방으로 굴곡되면서 홀딩부재에 형성된 제 2중공부를 통해 제 1중공부에 삽입되는 굴곡 공정; 판재가 제 1중공부 하단으로부터 단차지게 연결된 제 2중공부의 내주면 방향으로 굴곡되며 상기 제 2중공부에 밀착되는 밀착 공정; 및 판재가 제 1중공부로 삽입되면서 제 1중공부 하단에 구비된 절단부에 의해 절단되어 내부에 홀 플랜지가 형성되는 절단 공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홀 플랜지 형성단계 후, 홀딩부재에 구비된 절단부를 교체하는 절단부 교체단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치 및 방법에 의하면, 전자기압을 이용하여 판재에 홀 가공과 버링 가공을 동시에 수행할 수 있으므로 홀 플랜지의 제조 공정이 간단하여 종래에 비해 제조 비용과 시간이 절감됨으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 홀 플랜지 형성 방법의 공정도이다.
도 2는 전자기 성형 가공법의 원리를 설명하기 위한 도이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치의 제 1구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 절단부의 제 1실시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 절단부의 제 2실시도이다.
도 6은 도 3의 홀 플랜지 형성 장치를 이용하여 판재 내부에 홀 플랜지를 형성하는 모습을 보여주는 도이다.
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치의 제 2구성도이다.
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치의 구성도이다.
도 9는 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 방법의 제 1블록도이다.
도 10은 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 방법 중 홀 플랜지 형성단계의 블록도이다.
도 11은 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 방법의 제 2블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치의 제 1구성도이다.

본 발명의 제 1실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 전원 공급에 의해 전자기압을 발생시키는 유도코일(100), 상기 유도코일(100)이 안착되는 홈(210)이 중심부에 형성된 지지부재(200), 상기 지지부재(200) 상에 위치되어 상기 홈(210)을 커버하는 판재(300) 및 상기 판재(300)를 상부에서 가압하여 홀딩하는 홀딩부재(400)를 포함한다.

상기 유도코일(100)은 전자기 성형(electro magnetic forming,EMF) 코일로, 전원 공급에 의해 자기장을 유도할 수 있다.

즉, 상기 유도코일(100)은 전원 공급부(미도시)로부터 간헐적으로 전원을 공급받아 응집된 전류의 통전에 따른 고압의 힘을 생성하는 자기장을 유도하여 수직 상방으로 고에너지의 전자기압을 발생시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치의 제 2구성도이다.

상기 지지부재(200)는 중심부에 형성된 홈(210)에 상기 유도코일(100)을 안착시켜 고정할 수 있는데, 여기서, 상기 홈(210)은 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 유도코일(100)의 외부에 설치되어 가열된 유도코일(100)을 냉각시키는 냉각관(800)을 더 포함할 수 있다.

상기 냉각관(800)은 냉각된 물, 오일 등의 냉매가 유동하거나, 냉각된 아르곤(Ar) 가스 등의 냉각가스가 유동할 수 있는데, 상기 냉각관(800)은 내부를 유동하는 냉매 또는 냉각가스에 의해 전원 공급에 의해 가열된 유도코일(100)을 급속 냉각시킴으로써 상기 유도코일(100)이 가열에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.

상기 판재(300)는 상기 유도코일(100)의 상부에 설치되며 상기 유도코일(100)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 전달받아 상부로 굴곡될 수 있다.

상기 홀딩부재(400)는 중심부에 형성된 제 1중공부(410) 및 상기 제 1중공부(410) 하단에 상기 제 1중공부(410)로부터 단차지게 연결되어 상기 제 1중공부(410)보다 직경이 크게 형성된 제 2중공부(420)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제 1중공부(410) 및 상기 제 2중공부(420)는 상기 홀딩부재(400) 내부에 일체로 형성되는데 상기 제 1중공부(410)는 하단에 상기 판재(300)를 절단시킬 수 있는 절단부(411)가 구비될 수 있다.

상기 절단부(411)는 상기 제 1중공부(410)의 하단 테두리에 원형으로 구비될 수 있는데, 여기서, 상기 절단부(411)는 상기 제 1중공부(410)의 하단에 일체로 연결될 수 있다.

또한, 상기 절단부(411)는 상기 제 1중공부(410)의 하단에 착탈가능하게 연결될 수 있는데, 예를 들어, 상기 절단부(411)를 이용하여 복수개의 홀 플랜지를 형성하는 경우 상기 절단부(411)가 마모될 수 있고, 마모된 절단부(411)를 사용하여 홀 플랜지를 계속적으로 형성하는 경우, 상기 홀 플랜지에 결함이 형성될 수 있다.

따라서, 상기 절단부(411)가 마모된 경우, 상기 절단부(411)를 상기 제 1중공부(410)로부터 분리하여 새것으로 교체함으로써 상기 홀 플랜지에 형성될 수 있는 결함을 미연에 방지할 수 있다. 여기서, 상기 절단부(411)는 구체적으로 명시되지 않았으나 상기 제 1중공부(410)의 하단에 착탈가능하게 설치하기 위해 공지된 다양한 방식을 이용하여 설치될 수 있음은 물론이다.

도 4는 도 3에 도시된 절단부의 제 1실시도이고, 도 5는 도 3에 도시된 절단부의 제 2실시도이다.

상기 절단부(411)는 상기 판재(300)를 용이하게 절단시키기 위해 끝 단에 절단날(411a)이 형성될 수 있는데, 상기 절단날(411a)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 절단부(411)의 양 면이 테이퍼져 형성되거나, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 절단부(411)의 일 면이 테이퍼져 형성될 수 있다.

도 6은 도 3의 홀 플랜지 형성 장치를 이용하여 판재 내부에 홀 플랜지를 형성하는 모습을 보여주는 도이다.

상기 판재(300)는 상기 유도코일(100)로부터 발생된 전자기압에 의한 힘을 전달받아 상기 제 2중공부(420) 및 제 1중공부(410)를 통해 상방으로 굴곡되면서 상기 절단부(411)에 의해 절단되어 내부에 홀 플랜지가 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 판재(300)는 도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 유도코일(100)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 전달받아 상방으로 굴곡되면서 굴곡부위가 홀딩부재(400)에 형성된 제 2중공부(420)와 제 1중공부(410)에 삽입되는데, 이때, 상기 판재(300)의 굴곡부위는 상기 제 1중공부(410)의 하단에 형성된 절단부(411)의 마찰력에 의해 일부만이 상기 제 1중공부(410)에 삽입될 수 있다.

한편, 상기 판재(300)는 상기 유도코일(100)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 지속적으로 전달받게 되는데, 상기 판재(300)는 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 제 2중공부(420)와 상기 판재(300) 사이에 형성된 공간을 수축시키며 상기 제 2중공부(420)의 내주면 방향으로 굴곡되고, 상기 판재(300)의 굴곡부위가 상기 제 2중공부(420)에 밀착되어 버링됨으로서 상기 판재에 플랜지를 형성할 수 있다.

또한, 상기 판재(300)는 상기 유도코일(100)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 지속적으로 전달받게 되고, 이에 따라 상기 판재(300)의 굴곡부위가 상기 절단부(411)에 가하는 가압력이 상기 절단부(411)의 마찰력을 초과하는 경우, 상기 판재(300)는 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 절단부(411)를 지속적으로 가압하며 상기 제 1중공부(410)로 삽입되므로 상기 절단부(411)에 밀착된 판재(300)의 해당 부분이 상기 절단부(411)에 의해 절단됨으로써 도 6의 (e)에 도시된 바와 같이, 상기 판재(300) 내부에 홀 플랜지(310)가 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 판재(300)의 열손실을 방지하는 단열부재(900)를 더 포함할 수 있다.

상기 단열부재(900)는 상기 판재(300)의 외면을 감싸며 상기 지지부재(200)와 상기 홀딩부재(400) 사이에 설치될 수 있는데, 상기 단열부재(900)는 상기 유도코일(100)로부터 열을 전달받아 가열된 상기 판재(300)의 열손실을 방지함으로써 고온 상태에서 상기 판재(300)를 용이하게 굴곡시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 제 2실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치를 상세히 설명한다.

도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치의 구성도이다.

본 발명의 제 2실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치는 도 8에 도시된 바와 같이, 전원 공급에 의해 전자기압을 발생시키는 유도코일(100), 상기 유도코일이 안착되는 홈(210)이 중심부에 형성된 지지부재(200), 상기 지지부재(200) 상에 위치되어 상기 홈(210)을 커버하는 판재(300) 및 상기 판재(300)를 상부에서 가압하여 홀딩하는 홀딩부재(400)를 포함한다.

여기서, 상기 유도코일(100), 지지부재(200) 및 판재(300)는 각각 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치에 포함된 유도코일, 지지부재 및 판재와 그 구성 및 내용이 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 홀딩부재(400)는 내부에 중공부(430)가 형성될 수 있는데, 여기서, 상기 홀딩부재(400)는 상기 중공부(430)에 착탈가능하게 결합되는 환형판(500)을 포함할 수 있다.

상기 환형판(500)은 제 1환형판(600) 및 제 2환형판(700)을 포함하는데, 상기 제 1환형판(600)은 하단에 절단부(611)가 구비된 제 1중공부(610)가 형성되고, 상기 제 2환형판(700)은 상기 제 1환형판(600)의 하부에 연결되며 상기 제 1중공부(610)보다 직경이 크게 형성된 제 2중공부(720)가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제 1환형판(600)과 상기 제 2환형판(700)은 서로 일체로 연결되거나, 착탈가능하게 연결될 수 있는데, 상기 제 1환형판(600)과 상기 제 2환형판(700)은 구체적으로 명시되지 않았으나 상기 홀딩부재(400)의 중공부(430)에 착탈가능하게 설치하기 위해 공지된 다양한 방식을 이용하여 설치될 수 있음은 물론이다.

상기 절단부(611)는 상기 제 1중공부(610)의 하단 테두리에 원형으로 구비될 수 있는데, 여기서, 상기 절단부(611)는 상기 제 1중공부(610)의 하단에 일체로 연결되거나 착탈가능하게 연결될 수 있다.

따라서, 상기 판재(300)는 상기 유도코일(100)로부터 발생된 전자기압에 의한 힘을 전달받아 상기 제 2환형판(700)에 형성된 제 2중공부(720) 및 상기 제 1환형판(600)에 형성된 제 1중공부(610)를 통해 상방으로 굴곡되면서 상기 절단부(611)에 의해 절단되어 내부에 홀 플랜지가 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 제 2실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치는 본 발명의 제 1실시예에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치와 동일하게, 상기 유도코일(100)의 외부에 설치되며 내부를 유동하는 냉매 또는 냉각가스에 의해, 가열된 유도코일(100)을 냉각시키는 냉각관과, 상기 지지부재(200)와 상기 홀딩부재(400) 사이에 상기 판재(300)를 감싸며 설치되어 상기 판재(300)의 열손실을 방지하는 단열부재를 더 포함할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 방법을 상세히 설명한다.

도 9는 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 방법의 제 1블록도이다.

본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 방법은 도 9에 도시된 바와 같이, 판재 위치단계(S10), 판재 홀딩단계(S20), 전자기압 발생단계(S30) 및 홀 플랜지 형성단계(S40)를 포함한다.

상기 판재 위치단계(S10)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 지지부재(100) 상에 판재(300)를 위치시키는 단계로, 상기 판재 위치단계(S10)에서는 상기 지지부재(200) 상에 판재(300)를 위치시킴으로써 유도코일(100)이 안착된 홈(210)을 커버할 수 있다.

상기 판재 홀딩단계(S20)는 홀딩부재(400)가 상기 판재(300)를 가압하여 홀딩하는 단계로, 상기 판재 홀딩단계(S20)에서는 상기 지지부재(200) 상부에 위치된 홀딩부재(400)를 수직 하강시켜 상기 홀딩부재(400)와 상기 지지부재(200) 사이에 상기 판재(300)를 고정시킬 수 있다.

상기 전자기압 발생단계(S30)는 지지부재(200)에 안착된 유도코일(100)에 전원을 공급하여 전자기압을 발생시키는 단계로, 상기 전자기압 발생단계(S30)에서는 상기 유도코일(410)에 전원을 공급하여 상기 지지부재(200) 내부에 자기장을 유도함으로써 수직 상방으로 고에너지의 전자기압을 발생시킬 수 있다.

상기 홀 플랜지 형성단계(S40)는 도 6의 (b) 내지 (e)에 도시된 바와 같이,판재(300)가 유도코일(100)로부터 전자기압에 의한 힘을 전달받아 굴곡되면서 상기 홀딩부재(400)에 구비된 절단부(411)에 의해 절단되어 상기 판재(300) 내부에 홀 플랜지(310)를 형성하는 단계이다.

도 10은 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 방법 중 홀 플랜지 형성단계의 블록도이다.

상기 홀 플랜지 형성단계(S40)는 도 10에 도시된 바와 같이, 굴곡 공정(S41), 밀착 공정(S42) 및 절단 공정(S43)을 포함한다.

상기 굴곡 공정(S41)은 판재(300)가 전자기압에 의한 힘을 전달받아 상방으로 굴곡되면서 홀딩부재(400)에 형성된 제 2중공부(420)를 통해 제 1중공부(410)에 삽입되는 공정이다.

구체적으로, 상기 굴곡 공정(S41)에서는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 판재(300)가 상기 유도코일(100)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 전달받아 상방으로 굴곡되면서 상기 판재(300)의 굴곡부위가 홀딩부재(400)에 형성된 제 2중공부(420)와 제 1중공부(410)에 삽입되는 공정으로, 상기 판재(300)의 굴곡부위는 상기 제 1중공부(410)의 하단에 형성된 절단부(411)의 마찰력에 의해 상기 제 1중공부(410)로 더이상 삽입되는 것이 저지될 수 있다.

상기 밀착 공정(S42)은 판재(300)가 제 1중공부(410) 하단으로부터 단차지게 연결된 제 2중공부(420)의 내주면 방향으로 굴곡되며 상기 제 2중공부(420)에 밀착되는 공정이다.

구체적으로, 상기 밀착 공정(S42)에서는 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 판재(300)가 상기 유도코일(100)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 지속적으로 전달받아 상기 제 2중공부(420)와 상기 판재(300) 사이에 형성된 공간을 수축시키며 상기 제 2중공부(420)의 내주면 방향으로 굴곡되고, 상기 판재(300)의 굴곡부위가 상기 제 2중공부(420)에 밀착되어 버링됨으로서 상기 판재(300)에 플랜지를 형성할 수 있다.

상기 절단 공정(S43)은 판재(300)가 제 1중공부(410)로 삽입되면서 제 1중공부(410) 하단에 구비된 절단부(411)에 의해 절단되어 내부에 홀 플랜지(310)가 형성되는 공정이다.

구체적으로, 상기 절단 공정(S43)에서는 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 판재(300)가 상기 유도코일(100)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 지속적으로 전달받아 상기 판재(300)의 굴곡부위가 상기 절단부(411)에 가하는 가압력이 상기 절단부(411)의 마찰력을 초과하는 경우, 상기 판재(300)는 상기 절단부(411)를 지속적으로 가압하며 상기 제 1중공부(410)로 삽입되므로 상기 절단부(411)에 의해 상기 절단부(411)에 밀착된 판재(300)의 해당 부분이 절단되어 도 6의 (e)에 도시된 바와 같이, 상기 판재(300) 내부에 홀 플랜지(310)를 형성할 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 방법의 제 2블록도이다.

한편, 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 방법은 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 홀 플랜지 형성단계(S40) 후, 절단부 교체단계(S50)를 더 포함할 수 있다.

상기 절단부 교체단계(S60)는 홀딩부재(400)에 구비된 절단부(411)를 교체하는 단계이다.

여기서, 상기 절단부(411)는 상기 제 1중공부(410)의 하단 테두리에 원형으로 구비되며 상기 제 1중공부(410)의 하단에 착탈가능하게 연결될 수 있는데, 상기 절단부(411)를 이용하여 복수개의 홀 플랜지를 형성하는 경우 상기 절단부(411)가 마모될 수 있으므로, 상기 절단부 교체단계(S60)에서는 상기 절단부(411)를 상기 제 1중공부(410)로부터 분리하여 새 것으로 교체함으로써 마모된 절단부(411)에 의해 홀 플랜지에 발생될 수 있는 결함을 미연에 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치 및 방법을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

100:유도코일 200:지지부재
210:홈 300:판재
310:홀 플랜지 400:홀딩부재
410,610:제 1중공부 411,611:절단부
411a:절단날 420,720:제 2중공부
430:중공부 500:환형판
600:제 1환형판 700:제 2환형판
800:냉각관 900:단열부재
S10:판재 위치단계
S20:판재 홀딩단계
S30:전자기압 발생단계
S40:홀 플랜지 형성단계
S41:굴곡 공정
S42:밀착 공정
S43:절단 공정
S50:절단부 교체단계

Claims (14)

1. 전원 공급에 의해 전자기압을 발생시키는 유도코일;
   상기 유도코일이 안착되는 홈이 중심부에 형성된 지지부재;
   상기 지지부재 상에 위치되어 상기 홈을 커버하는 판재;
   상기 판재를 상부에서 가압하여 홀딩하는 홀딩부재;
   상기 유도코일의 외부에 설치되며 내부를 유동하는 냉매 또는 냉각가스에 의해, 가열된 유도코일을 냉각시키는 냉각관; 및
   상기 지지부재와 상기 홀딩부재 사이에 상기 판재를 감싸며 설치되어 상기 판재의 열손실을 방지하는 단열부재;를 포함하고,
   상기 홀딩부재는,
   하단 테두리에 원형의 절단부가 구비된 제 1중공부; 및
   상기 제 1중공부로부터 단차지게 연결되어 상기 제 1중공부보다 직경이 크게 형성된 제 2중공부;를 포함하며,
   상기 판재는 상기 유도코일로부터 발생된 전자기압에 의한 힘을 전달받아 제 2중공부를 통해 상방으로 굴곡되어 상기 절단부에 밀착된 후, 제 1중공부에 삽입된 부위는 절단부에 의해 절단되고, 제 1중공부에 삽입되지 않은 부위는 제 2중공부의 내주면에 밀착됨으로써 판재 내부에 홀 플랜지를 형성할 수 있고,
   상기 절단부는 상기 제 1중공부의 하단에 착탈가능하게 연결되어 절단부가 마모된 경우 새로운 절단부로 교체됨으로써 상기 홀 플랜지에 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치.
   
2. 전원 공급에 의해 전자기압을 발생시키는 유도코일;
   상기 유도코일이 안착되는 홈이 중심부에 형성된 지지부재;
   상기 지지부재 상에 위치되어 상기 홈을 커버하는 판재; 및
   상기 판재를 상부에서 가압하여 홀딩하는 홀딩부재;
   상기 유도코일의 외부에 설치되며 내부를 유동하는 냉매 또는 냉각가스에 의해, 가열된 유도코일을 냉각시키는 냉각관; 및
   상기 지지부재와 상기 홀딩부재 사이에 상기 판재를 감싸며 설치되어 상기 판재의 열손실을 방지하는 단열부재;를 포함하고,
   상기 홀딩부재는 내부에 형성된 중공부에 착탈가능하게 결합되는 환형판을 포함하며,
   상기 환형판은,
   하단 테두리에 원형의 절단부가 구비된 제 1중공부가 형성된 제 1환형판; 및
   상기 제 1환형판의 하부에 연결되고 상기 제 1중공부보다 직경이 크게 형성된 제 2중공부가 형성된 제 2환형판;을 포함하고,
   상기 판재는 상기 유도코일로부터 발생된 전자기압에 의한 힘을 전달받아 제 2중공부를 통해 상방으로 굴곡되어 상기 절단부에 밀착된 후, 제 1중공부에 삽입된 부위는 절단부에 의해 절단되고, 제 1중공부에 삽입되지 않은 부위는 제 2중공부의 내주면에 밀착됨으로써 판재 내부에 홀 플랜지를 형성할 수 있고,
   상기 절단부는 상기 제 1중공부의 하단에 착탈가능하게 연결되어 절단부가 마모된 경우 새로운 절단부로 교체됨으로써 상기 홀 플랜지에 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치.
   
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5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 절단부는 끝 단에 절단날이 형성된 것을 특징으로 하는 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 절단날은 상기 절단부의 양 면이 테이퍼져 형성된 것을 특징으로 하는 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치.
   
7. 제 5항에 있어서,
   상기 절단날은 상기 절단부의 일 면이 테이퍼져 형성된 것을 특징으로 하는 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치.
   
8. 제 2항에 있어서,
   상기 제 1환형판과 상기 제 2환형판은 서로 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치.
   
9. 제 2항에 있어서,
   상기 제 1환형판과 상기 제 2환형판은 착탈가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 전자기압을 이용한 홀 플랜지 형성 장치.
   
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