KR101557738B1 - 이형스트립 제조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트립 길이를 따라 후부와 박부가 폭 방향에 구비된 이형스트립 제조방법에 관한 것으로서, 소재 스트립(M)을 연속이송하면서 폭 방향에 후부(62')와 박부(63')를 형성한 이형스트립(61')을 제조하는 방법에 있어서, 소재 스트립을 가압하여 소재 스트립 중 박부가 형성될 부분에 상하대칭의 요홈(67)(68)을 성형하여 상기 요홈 사이에 연결부(66)를 형성한 굴곡박부(69)를 성형하여, 상기 굴곡박부사이 후부양단이 각면(R)을 형성한 가공스트립(60')으로 성형하고, 상기 가공스트립을 가압하여 상기 가공스트립의 굴곡박부(69)가 박부(63')로 성형되어 상기 박부사이에 후부로 이루어진 이형스트립으로 성형하는 것을 특징으로 한다.
종래 제조설비는 전용설비로 획득이 곤란하였으나 본 발명의 적용설비는 범용의 저가압연설비를 이용하여 이형스트립을 성형할 수 있으므로 투자비를 줄일 수 있고, 성형과정이 단순화되어 공구 숫자가 감소되고 생산속도를 높일 수 있어 제조비를 줄일 수 있으며, 분말발생이 최소화되어 불량률이 감소됨과 동시에 생산성이 향상된다.

Description

이형스트립 제조방법 및 장치{omitted}

본 발명은 반도체의 리드 프레임재 등으로 사용되는 이형 스트립(MGS; Multi Gauge Strips)을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이형 스트립은 스트립의 길이 방향을 따라 연속적으로 배치된 후부와 박부로 이루어진 띠 형상의 부재를 의미하는데, 본 발명은 단순화한 압연기 또는 왕복압연설비를 이용하여 상기 이형 스트립을 제조하는 방법에 관한 것이다.

이형 스트립은 주로 전기용량이 큰 반도체 부품 또는 전기, 전자 부품 등에 전기를 공급하고 이를 지지하는 리드 프레임 등의 용도로 사용되는 부재이다. 예를 들면, 파워 트랜지스터(Power Transistor) 또는 커넥터(Connector)와 같은 발열 부품에 전기를 공급함과 동시에 해당 부품에서 발생하는 열을 원활하게 방출시키기 위하여 상기 이형 스트립이 사용되고 있다. 보통 이형 스트립은 동 및 동합금으로 이루어진 스트립에 후부(厚部)와 박부(薄部)를 형성함으로써 제조되는데, 이형 스트립의 박부는 리드로 이용되고 후부는 열방출 기능을 수행하는 방열체로 이용되고 있다.

통상적인 이형 스트립에서 박부 두께는 후부 두께의 30％ 정도가 되도록 형성하고 있다. 그런데, 통상의 압연방법을 이용하여 이형 스트립을 제조하게 되면, 박부의 길이가 길어지게 되므로, 통상적인 압연방법으로는 성형이 불가능하다. 따라서, 스트립의 폭 방향으로 소재를 신장시켜 박부를 성형하는 여러 가지 방법들이 고안되어 적용되고 있다.

이형 스트립의 제조방법으로 종래에는 소재의 일부를 스캘핑(Scalping)하여 박부를 형성시키는 방식, 후부의 양 외측에 박부 소재를 용접하는 방식 등이 사용되기도 하였으나, 이들 방법은 경쟁력이 낮아 현재 적용되지 않고 있으며, 최근에는 소재를 폭 방향으로 신장시키는 방식이 주로 사용되고 있다.

이러한 이형 스트립 제조방법 중 현재 가장 많이 적용되고 있는 방법 중 하나가 도 1a와1b에 도시된 바와 같이 왕복 단속압연을 하는 브이 밀(V-Mill)이라고 불리는 방법이다. 이 방법은 다이스(V)의 상면 중앙에 요(凹)홈(2)을 형성하고, 요홈(2)좌우로 경사면(3)을 형성하되 경사면(3)은 예각부(1)에서 점차 넓어져 V자 형상이 되도록 하여, 소재스트립(M)을 가공하는 방법이다.

소재스트립(M)을 다이스(V)에 진입시키면 요홈(2)에 삽입되는 소재스트립(M)의 중앙 부분이 도 1b의 후부(2)로 형성되고, 후부(2)의 좌우측 저면이 다이스(V)의 요홈 상단 직각부(4) 및 예각부(1)에 의해 절단되어, 경사면(3)과 직선절단면(4)을 구비한 절단부(3,1)를 형성하게 된다. 이 상태에서 상기 소재 스트립(M)을 더 전진 시키면 상기 다이스(V)의 점차 넓어지는 경사면(3)으로 인해 상기 절단부(3,1)의 크기가 증가하게 되고, 상기 다이스(V)의 평면부(5)에 의해 상기 절단부(3,1)가 박부(5)로 성형되는 과정을 거쳐, 후부(2)와 박부(5)가 구비된 이형 스트립(10)으로 성형된다.

이때, 상기 다이스(V) 위의 소재스트립(M)을 성형하기 위하여, 소재스트립(M)의 상면에서, 성형롤(도시 생략)이 소재 진행방향으로 왕복운동하거나, 성형롤이 소재 진행방향 좌우측으로 왕복 운동하도록 하고 있다. 또, 소재의 상면을 고속으로 햄머링(Hammering)하는 방법을 사용하고 있으며, 상기 다이스(V)를 롤 형상으로 변경하여 성형하기도 한다.

그러나, 상기한 방법의 경우 성형롤이 왕복운동을 하면서 가압이 이루어져야 하고, 행정중 1회는 무부하 상태가 되어야 하므로, 속도와 가압력의 제약으로 인해 생산속도가 낮은 단점이 있다. 또, 다이스의 형상이 V자형 경사부를 구비한 구조로 되어 있어 소재 이송거리가 제한되어 증속이 불가하고 제작 및 유지보수가 용이하지 않으며, 예각부의 형상이 가압력에 취약한 문제 등의 단점이 있다.

특히 소재가 다이스(V)의 경사면(3)을 따라 성형된 저면부(L)가 매 이송시 마다 상면부(U)에 위치하지 않으면 경사면을 따라 폭이 넓어지며 형성되는 박부(5)성형이 불가하게 된다. 따라서 매 이송거리(F)는 다이스 구조상 20mm 이내로 한정되어 생산속도 5m/분 이내로 저조하다.

최근 V다이스 길이를 증가시키기 위해 설비 길이를 늘인 3롤 3다이 라는 개선된 설비가 있으나 종래 V자형 다이스로 성형할 수 없는 박부 두께가 얇고 박부 폭이 넓은 형상을 성형하기 위한 것으로 소재의 매회 이송거리와 속도는 동일한 것 이다 즉, 소재 폭을 V자 형으로 증가 시키는 방식은 동일 하므로 생산 속도는 증속 할 수 없다.

또 2개의 후부를 갖는 W형 이형 스트립의 경우 후부(2)양단부가 요홈 내에 구속된 상태에서 돌기(6)의 체적만큼 가압력이 높아져야 하고, 이로 인하여 높은 가압력과 이젝팅(Ejecting)력을 필요로 하므로, 소재 이송은 물론 성형 자체에 제약을 받게 되는 문제점이 있다.

또, 엠지알(MGR; Multi Grooved Roll) 방식으로 불리는 방법으로, 도2와 같이 요, 철(凹凸)의 홈을 가진 상하롤(1U,1L)과, 평형의 상하롤(2U 2L)을 교번하여 다수단의 압연롤을 탠덤(Tandem) 배열하여 연속압연으로 성형하는 방법이 사용되고 있다. 이 방법은 상하롤(1U,1L)이 소재(2)의 양측부를 가압하여 굴곡부와 박부를 성형(20)한 후, 성형된 소재의 요철을 평형의 상하롤(2U,2L)이 평면형으로 교정(21)하는 과정을 반복하여 수행하게 된다. 즉, 박부를 점진적으로 좌우 내측으로 넓혀 가는 방식으로, 박부를 성형하는 것이다.

이 방법의 경우 한번에 성형되는 박부 폭을 넓게 설정하면 박부에 파(Wave)형이 발생하고 박부 폭을 좁게 설정하면 요,철의 홈을 가진 상하롤의 숫자와 성형횟수가 증가하여 공구비의 비중이 높아지게 되므로 이 조건이 고려된 적용설비는 5단 이상의 대형 탠덤 압연설비를 사용한다.

또한, 상기한 엠지알(MGR) 방식의 다른 실시예로서, 다수단의 상하롤을 텐텀 배열하여 성형하는 방법이 있다. 이 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 요홈(32)과 그 좌우측에 평면부(33)와 경사부(34)가 형성된 상롤(1U)과 평형의 하롤(도시 생략)을 이용한다. 상롤(1U)은 소재(3)의 중앙부를 요홈(32) 내에 삽입시키면서 후부(32)를 성형하며, 동시에 평면부(33)와 경사부(34)가 박부(33)와 그 양 외측의 경사부(34)를 성형하되, 점차적으로 박부 폭이 증가하도록, 상기한 과정을 반복하게 된다.

이때, 성형롤의 숫자를 줄이기 위해 박부 폭을 넓게 하면, 상기한 도 2의 MGR 방식과 같이 박부두께에 버클(Buckle)과 파형이 발생하므로 상기한 탠덤 설비를 적용한다.

도 2에 도시된 방법의 경우 소재폭의 외측에서 내측으로 성형을 반복하면서 후부 폭은 감소하면서 박부 폭이 증가하는 방식으로 성형이 이루어진다. 또 도 3에 도시된 방법의 경우에는, 소재의 중앙 부분에 후부가 형성된 후 소재의 중앙 외측으로 박부 폭이 증가하는 방식으로 성형이 이루어진다.

한편, 도 2와 도 3에 도시된 방법의 경우 성형롤의 소요가 많아 공구비의 비중이 증가하게 되고, 소재가 각 성형롤을 통과할 때 후부폭의 위치를 성형롤의 요홈내에 유지시켜야 하므로 속도에 제약이 따르며, 후부의 양 외측을 반복 가압하는 과정에서 발생되는 분말로 인해 불량률이 증가하게 된다.

또, 상기한 방법에서는, 소재가 각각의 상하롤을 통과하며 후부와 박부의 두께가 점차 감소하고 그 감소분이 길이를 증가시키기 때문에, 탠덤 배열한 각 성형롤이 증속기능을 필요로 하며, 반복되는 성형 과정에서 소재의 재질이 점차 경화되므로 대형의 전용설비를 필요로 한다.

도4의(a)에 도시한 방법(KR-10-0826397호)은 소재 스트립 중앙에 후부(42)를 성형하며 좌우측 상하면에 상하롤(U,L)의 돌기(43)가 곡면박부(46)를 성형하는 과정을 반복하여 상기 곡면박부(46)가 복수개 연결된 굴곡박부(도시생략)로 성형후,후부(42')에 대응하는 요홈(42')과 요홈 좌우측 평면부(43')를 구비한 성형롤(U')이 후부(42')와 박부(43')를 성형한다.

상기 과정에서 소재 두께 감소없이 박부만 상하면에 형성시켜 곡면박부(46)를 성형하므로, 돌기형상은 반원형상으로 좁게 형성하게 된다. 이것은 소정의 박부폭으로 성형하려면 폭 방향으로 돌기 숫자가 많아져야 하고,또 돌기를 좁게 성형한다해도 박부 폭 너비에 비례해 일정량의 박부길이 연신은 불가피하여 성형횟수가 증가하게 된다.때문에 박부폭너비가 일정수준 이상의 제품은 생산할 수 없다.즉 제품규격과 형상에 따라 선별적 생산을 하는 단점이 있다.

또 도 4의(b)에 도시와 같이 곡면박부(46)를 후부와 박부 경계부각면(44)으로 성형시 돌기(43)가 성형한 곡면(45)은 후부를 성형할 점선도시의 요홈(42')내 각면 단부의 하강으로 비늘과 같이 깍이고 밀려 발생한 분말이 후부와 박부 경계부각면(44)저면에 압착되여 불량률을 높인다. 상기 경계부각면(44)의 요구규격은 대부분 R0.1mm이하로 품질문제가 많이 발생하는 부분이다.

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도 5의 도시방법(KR 10-0903266호)은 소재(M)하면에 성형롤(1L)의 평면부(53)가 사다리꼴 형상의 요홈(53)을 성형하며 동시에 후부(52)를 성형하고 성형롤(2U)의 요홈(52')은 상기 후부(52)상면에 새로운 후부(52')와 박부(53')를 성형하는것이다.

상기 요홈(53)은 소재하면이 하롤 상면과 접면시 공간을 형성하므로 공간상면을 가압시 소재의 유동성이 높아 후부(52')와 박부(53')성형을 용이하게 하는 장점이 있는 반면, 박부가 될 요홈부 상면의 박부두께(t)와 폭 너비가 제품규격에 따라 성형가부가 결정되는 제약이 있어 적용소재두께를 두껍게 사용하여 폭 방향 신장율을 높인다. 이것은 설비의 가압력이 높아져야 하고 코일러에 큰 장력을 필요로 하므로 용량이 큰 설비를 필요로 한다.

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이형스트립을 제조하기 위해서는 후부보다 두께 감소가 많아 후부길이보다 길어지는 만큼의 박부 두께를 소재스트립 폭 방향으로 넓혀주어 후부와 박부가 길이 방향으로 동조 연신되며, 후부와 박부의 두께 비율이 완성품의 후부와 박부 두께 비율과 같거나 유사하게 성형하는데 소요되는 횟수를 최소화 하고 다양한 형상을 성형할 수 있게 하는 것이 과제이다.

상기 과정의 종래기술, 도1a와 1b에서는 생산속도가 저조하고 도2와 도3의 경우는 5단 이상의 탄덤압연 설비로 대형의 고가설비를 사용한다. 도4의 경우는 소재스트립의 후부 감소 없이 박부 폭만 넓히므로 성형횟수가 많으며, 박부와 후부 양단 경계부를 소경의 반원형으로 성형하므로, 요구되는 각면으로 성형시 반원곡부가 깍이거나 밀여 상기 경계부 저면각면 형상을 불량하게 한다. 또 도5의 경우는 박부가 될 부분의 두께를 얇게 성형하면 폭 너비가 좁아야 하고 폭 너비를 넓게 성형하면 박부 두께를 얇게 성형할 수 없어 후부와 박부 두께 규격에 따라 성형에 제약이 따른다.

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이에, 본 발명의 이형스트립 제조방법은 소재 스트립을 연속이송하면서 폭 방향에 후부와 박부로 이루어진 이형스트립을 제조하는 방법에 있어서, 상기 소재스트립을 가압하여 소재스트립 중 박부가 형성될 중앙 양외측 상하면 좌우에 대칭으로 사다리형 요(凹)홈을 형성하여 상하좌우에 요홈 박부가 형성되고 상기 요홈 박부는 연결부로 이어진 굴곡박부로 형성되며 굴곡박부사이 소재스트립 중앙부에 후부 양단부가 경사면이 형성되도록 1차 성형하는 단계와 ; 상기 단계에서 1차 성형된 가공스트립을 가압하여 상기 가공스트립 중앙의 후부 상하면 일측에 각면을 형성한 후부로 성형되고 상기 후부양측의 굴곡박부는 평형박부로 성형되도록 2차 성형하는 단계 ;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 이형스트립 제조방법에 따르면, 상기 1차 성형은 상기 소재스트립 중앙 양 외측에 굴곡박부를 형성하되 상기 굴곡박부 사이 소재스트립 중앙부에 후부 양단이 각면을 형성한 가공스트립으로 성형하고, 상기 2차 성형은 상기 가공스트립의 중앙부가 각면을 형성한 후부로 성형되며 상기 후부 양 외측의 굴곡 박부는 평형박부로 이루어진 이형스트립으로 성형하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 이형스트립 제조방법에 따르면, 상기 1차 성형은 소재 스트립 상하면 또는 상하 일측에 복수의 사다리형 요홈을 형성하여 복수의 요홈 박부로 형성되며 상기 요홈박부 사이가 연결부로 이어진 가공스트립으로 성형하고, 상기 2차 성형은 상기 가공스트립의 요홈박부를 평형박부로 성형하여, 상기 요홈박부 사이 연결부가 후부로 이루어져 상하면 또는 상하면 일측에 복수의 후부와 박부를 형성한 이형스트립으로 성형하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 이형스트립 제조방법에 따르면 상기 1차성형은 소재스트립 폭 방향 중앙에 양단부가 경사면 또는 각면을 형성한 후부와 상기후부 양외측에 돌기를 형성한 철홈박부를 구비한 가공스트립으로 성형하고,상기 2차성형은 상기 가공스트립의 후부 상하면 일측에 각면을 형성한 후부로 성형하고 상기후부 양외측 돌기를 형성한 철홈박부는 평형박부로 이루어진 이형스트립으로 성형하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명의 이형스트립 제조장치에 따르면, 다이스 위의 소재를 단속 왕복 압연하는 제1,제2상롤을 구비한 제조장치의 상기 다이스(H)는 평판 길이방향을 양분하여 제1구간(F')은 상기 1차 성형할 가공스트립의 하면에 대응하는 형상과 제2구간은 2차성형할 이형스트립의 하면에 대응하는 형상을 구비하고, 상기 제1상롤(1U)은 상기 가공스트립의 상면형상을 제2상롤(2U)은 상기 이형스트립의 상면형상을 구비하고, 상기 다이스상측 좌우 동일 수평축내측에 가로방향으로 조립되어 제1상롤은 제1구간을, 제2상롤은 제2구간을 동조 왕복압연하여 제1상롤은 가공스트립형상을 성형하며 동시에 제2상롤은 상기 가공스트립을 이형스트립으로 성형하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 이형스트립 제조방법은 범용의 저가설비를 이용하여 이형스트립을 성형하도록 함으로서 투자비를 줄일 수 있고, 성형과정을 단순화하여 성형 횟수를 줄임으로서 제조비를 줄일 수 있으며, 분말발생을 최소화하여 불량률이 감소되도록 함과 동시에 생산성이 향상되도록 하고, 소재의 임의 위치에 후부와 박부의 성형이 가능하도록 하여 다양한 형상의 이형스트립을 성형할 수 있도록 한다.

도1a는 종래 브이밀 방식의 V자형 다이스
도1b는 도1a의 다이스에서 성형과정 단면도
도2는 종래 엠지알 방식의 성형예의 단면도
도3은 종래 엠지알 방식의 다른 성형 예
도4는 종래 압연방식의 성형 예 (a)는 성형과정 단면도 (b)는 A부분 상세도
도5는 종래 압연방식의 성형과정 단면도
도6은 본 발명의 성형과정을 설명하는 모식도 (a)와 (b)는 후부 양단부가 경사면, (c)와 (d)는 후부 양단부가 각면, (e)와 (f)는 복수의 후부와 박부 성형 예
도7은 본 발명의 다른 예의 성형과정 설명도
도8은 본 발명의 왕복압연방식의 제조장치
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
60, 60', 60", 70, 가공스트립, 61, 61', 61", 71. 이형스트립, 62, 72;후부(가공스트립), 63, 73;박부(가공스트립), 62', 72';후부, 63', 73';박부, 64, 74;각면(후부박부경계), 65;요홈(후부성형), 66;연결부, 67, 68, 77, 78;요홈(성형돌기), 69;굴곡박부,76;돌기, 79;철홈박부, M;소재, S;경사면, R;각면(가공스트립)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 이형스트립 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 이형스트립 제조방법은, 소재스트립을 연속이송하면서 폭 방향에 후부와 박부로 이루어진 이형스트립을 제조함에 있어서, 소재 스트립 중앙부 양외측 박부가 형성될 부분에 상하 대칭의 요홈을 성형하여 상기 요홈 사이에 연결부를 형성한 굴곡박부와 상기 굴곡 박부 사이에 후부 양단부가 경사면이 형성되도록 1차 성형한 후, 1차 성형된 가공스트립의 굴곡박부를 가압하여 상기 굴곡박부가 평형박부로 성형되고 중앙부가 후부로 성형되로록 2차 성형하여 제조하게 된다. 이 방법에 따른 구체적인 실시 예를 나타내면 다음과 같다.

본 발명의 이형스트립 제조방법의 제1실시 예는 도6의(a)와 (b)의 도시와 같이, 상기 소재스트립(M) 폭 방향 중앙에 후부(62)가 형성되고 양측 가장자리 상하면에 대칭의 요홈(67, 68) 사이에 연결부(66)가 형성된 굴곡박부(69: 63, 66, 63)와 상기 굴곡박부(69) 사이에 후부 양단부가 경사면(S)을 구비한 가공스트립(60)으로 성형하는 단계와; 상기 가공스트립(60)을 중앙의 후부(62') 양측에 평형박부(63')가 구비된 이형스트립(61)으로 성형하는 단계를 포함하여 이루어진다.

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상기 요홈(67, 68)은 사다리꼴 요홈 후부측 경사면이 타원형을 접선한 요홈 적용이 바람직하다. 박부가될 두께를 요홈(67)이 후부(62) 내측으로 유동하게 하기 때문이다.

여기서, 상기 가공스트립(60)은 폭 방향 양측 가장자리에 각각 요홈(67, 68)에 대응하는 하나 이상의 돌기(67, 68)가 구비된 제1상하롤(1U, 1L)을 이용하여 성형하며, 상기 이형스트립(61)은 평형의 제2하롤(2L)과 후부에 대응하는 요홈(65)이 구비된 제2상롤(2U)을 이용하여 연속적으로 성형한다.

즉, 상기 소재 스트립(M)은 도6(a)의 제1상롤(1U)과 제1하롤(1L)의 가압으로 상면에 돌기형상의 요홈(67)이 형성되면서, 폭 방향으로 신장하며 동시에 하면에 돌기형상의 요홈(68)이 형성되면서, 연결부(66)를 형성하여 상면과 하면의 박부(63)가 연결된 굴곡박부(69; 63, 66, 63)로 성형되어, 상기 굴곡박부(69)사이에 후부(62) 양단부가 경사면(S)을 형성한 가공 스트립(60)으로 성형되며, 상기 가공 스트립(60)의 굴곡박부(69) 상하면의 요홈(67, 68)은 제2상롤(2U)에 구비한 요홈(65)양외측 평형부와 제2하롤(2L)의 평형부 사이에서 상하에 공간부를 형성하게 된다. 이어 이 공간부는 상기 가공 스트립(60)의 상면 중앙부가 상기 제2상부롤(2U)의 요홈(65)내로 삽입되어 후부(62')로 성형되는 동안 제2상부롤의 요홈(65) 양외측 평형부는 상기 굴곡박부(69) 하면의 요홈(68)내 상면과 경사부를 점진적으로 제2하롤의 상면에 접면시킴으로써, 연결부(66)와 상면 요홈박부(63)는 요홈 외측의 단부가 폭 방향으로 신장 및 길이 방향으로 연신되는 과정을 거쳐 평형박부(63')로 이루어진 이형스트립(61)으로 성형된다.

이상에서 상기 기공스트립(60)의 후부(62)와 굴곡박부(69)의 두께는 이형스트립(61)의 후부와 박부두께 비율과 동일(또는 근접)하되 두껍게 형성된다. 즉, 상기 제2상부롤(2U)의 요홈(65)이 후부를 성형하는 동안 상기 요홈 외측 평형부는 상기 가공스트립(60)의 굴곡박부(69) 요홈 상면을 가압하여 폭 방향으로 신장시켜 평형박부를 성형함과 동시에 동일 비율로 두껍게 형성된 후부와 박부 체적은 길이 방향으로 연신시킴으로써 후부와 박부의 길이 방향 연실율이 동일하게 동조되며, 상기 두껍게 형성되어 증가된 두께 체적만큼 이형스트립의 길이는 증가하게 된다.

이상에서 후부와 박부에 연신시킬 정도의 체적이 없는 경우에도 전술한 과정과 동일하게 성형이 이루어진다. 다만, 체적만큼의 길이방향 연신이 생략된다. 그리고, 상기 이형스트립의 박부 폭이 넓어야 하는 경우에는 연결부(66) 두께를 두껍게 또는 굴곡 박부(69)의 상하 박부(63) 폭 너비를 길게하고 비교적 박부폭너비가 좁을 경우는 상하 박부 폭너비를 짧게 하는 등, 요홈의 형상이나 크기는 요구되는 규격에 따라 임의적으로 조정하게 된다.

이상에서 이형스트립의 후부(62')를 성형하는 제2상롤(2U)의 요홈(65) 폭 너비는 가공스트립(60)의 후부 양단 경사면(S) 상면폭 보다 점선 도시한 요홈(65) 폭과 같이 좁게하여 경사면(S)이 각면(64)으로 성형된다. 여기서 경사면(S)의 나머지 체적은 폭과 길이 방향으로 유동된다. 상기에서 후부(62')를 성형할 요홈(65)을 형성한 제2상롤(2U)를 평형롤로 구비하고, 평형의 제2하롤(2L)에 후부(62')를 성형할 요홈(65)을 형성시키어 가압하여도 점선도시의 후부(62')가 성형된다. 즉, 상기 가공스트립(60)의 상하면 어느 쪽에도 후부가 형성될 수 있어 후부와 박부 경계부의 각면(64) 각도와 후부폭 너비를 소정의 규격으로 임의 조정할 수 있다.

상기 가공스트립(60')과 이형스트립(61') 성형과정에서 경화된 재질은 소둔을 거쳐 연화 시킨 후 이형스트립 상태에서 요구되는 타발에 적합한 질별(H/2)로 압연한다. 이 경우 압연은 요홈(65)을 형성한 상롤과 평형의 하롤로 통상의 평재와 같이 압연하여 성형한다.

이상의 성형과정은 나머지 실시 예 에서도 동일하므로, 다른 실시 예들에서는 추가적인 설명을 생략한다.

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본 발명의 이형스트립 제조방법의 제2실시 예는 도6의 (c)와 (d)에 도시와 같이, 상기 제1실시 예에서 가공스트립(60)으로 성형할 경우와 같되, 가공스트립(60')의 후부 양단부를 각면(R)으로 성형한다.

상기 가공스트립(60')을 성형하는 제1상롤(1U)은 중앙부에 후부(62)에 대응하는 요홈과 상기 요홈 양외측은 상면 요홈(67)에 대응하는 돌기를 형성하고, 제1하롤(1L)은 상기 가공스트립(60')하면 양 가장자리 요홈(68)에 대응하는 돌기를 형성하여, 상기 제1상롤(1U)과 제1하롤(1L)을 이용하여 가공스트립(60')으로 성형한다.

상기 가공스트립(60')은 이형스트립(61')의 후부(62')에 대응하는 요홈(65)과 상기 요홈 양외측에 평형을 형성한 제2상롤(2U)과 평형의 제2하롤(2L)을 이용하여 이형스트립(61')으로 성형한다.

상기 가공스트립(60')의 연결부(66) 두께는 상하 요홈박부(63)두께와 같거나 증가시키어 성형할 수 있으며, 이는 박부(63')폭 너비를 증가시킬 수 있게 하며, 다양한 형상 성형에 활용된다.

이상에서 가공스트립(60') 상태에서 소둔을 하여 연화시킨 후 바로 이형스트립으로 사상압연을 할 수 있다. 이 경우 제1실시 예에서 가공스트립, 이형스트립과 소둔을 거쳐 소정의 질별을 가지는 이형스트립으로 사상압연을 하는 공정보다 압연횟수를 감소할 수 있다. 즉, 가공스트립, 이형스트립, 소둔과 사상압연 공정을 가공스트립, 소둔과 사상압연 공정으로 성형할 수 있다.

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본 발명의 이형스트립 제조방법의 제3실시 예는 도6의 (e)와 (f)도시와 같이, 소재스트립 상하면에 복수의 요홈(67, 68)을 성형하여 대칭의 박부(63)와 박부 사이에 연결부(66)를 형성한 가공스트립(60")으로 성형하고 상기 가공스트립(60")의 연결부(66)가 후부로 성형되도록 한다. 이에 따라 폭 방향에 복수의 후부(62')와 후부 양외측 상하부에 박부(63')를 형성한 이형스트립(61")으로 성형된다.

상기 소재스트립은 제1상롤(1U)에 형성한 가공스트립(60")의 요홈(67)에 대응하는 돌기에 의해 복수의 요홈(67)이 상면에 형성되고, 하면에는 가공스트립(60")의 요홈(68)에 대응하는 돌기를 형성한 제1하롤(1L)에 의해 복수의 요홈(68)을 성형하여 상하면에 복수의 박부(63)와 상기 박부(63) 사이에 연결부(66)를 형성한 가공스트립(60")으로 성형된다. 여기서 연결부 폭 두께 설정에 따라 이형스트립의 후부 폭 너비를 임의로 성형할 수 있다.

상기 가공스트립(60")은 제2상하롤(2U, 2L)에 형성한 이형스트립(61")의 박부형상에 대응하는 점선 도시한 돌기에 의해 상하면에 복수의 박부(63')와 상기 연결부(66)가 후부(62')로 형성된 이형스트립(61")으로 성형된다.

여기서, 가공스트립(60")의 박부(63)는 화살표 도시한 돌기의 가압방향에 따라 이형스트립(61")의 박부(63') 위치가 정해진다. 즉, 가공스트립(60")의 박부(63) 위치가 유지되거나 반대 위치에 형성될 수 있고, 또는 후부 양외측 상하부일측에 후부와 박부가 교번하여 위치할 수 있다. 또 후부와 박부 폭 너비가 비대칭(도시 생략)등 다양한 이형스트립으로 성형될 수 있다.

본 발명의 이형스트립 제조방법의 제4실시 예는 도7에 도시와 같이 소재스트립 중앙부 양외측 하면의 요홈(77, 78) 사이에 돌기(76)를 형성한 철홈박부(79; 73, 76, 73)를 성형하고, 상기 철홈박부(79)사이에 후부(72)양단부가 각면(R) 또는 경사면(S)을 구비한 가공스트립(70)으로 성형하고, 상기 가공스트립(70)의 철홈박부(79)가 평형박부(73')로 성형되고 중앙부가 후부(72')로 형성된 이형스트립(71)으로 성형되도록 한다.

상기 가공스트립(70)을 성형하는 제1상롤(1U)은 평형으로 구비되고 제1하롤(1L)은 상기 철홈박부(79)에 대응하는 돌기(77, 78)와 요홈(76)을 구비하였다.

상기 철홈박부(79;73, 76, 73)의 돌기(76)는 곡면형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 반원의 곡면형상은 가압시 길이 방향보다 폭방향으로 신장율이 높아 철홈박부(79) 성형시 폭 너비가 큰 박부를 성형할 수 있기 때문이다.

상기 가공스트립(70)은 이형스트립(71)의 후부(72')형상에 대응하는 요홈을 형성한 제2상롤(2U)과 평형으로 구비한 제2하롤(2L)의 가압으로 중앙부에 후부(72')와 후부 양외측에 평형박부(73')를 형성한 이형스트립(71)으로 성형된다.

여기서, 가공스트립(70)의 후부(72) 양단부 형상이 경사면(S)일 경우는 화살표 도시방향과 같이 상향 또는 하향 어느쪽도 무관하며, 다만, 이형스트립 후부의 위치만 바뀐다. 각면(R)일 경우에는 점선도시한 가공스트립의 각면 방향으로 가압하여 이형스트립 후부의 경계부각면(74)을 소정의 각도로 점선도시한 후부(72')로 성형한다.

또 철홈박부(79)의 양단부는 평면(도시생략)상태로 형성할 수 있고 전술한 실시 예에서와 같이 경사면을 형성할 수도 있다. 상기 평면상태일 경우는 소재스트립 양단이 요홈(78)을 성형하는 제1하롤(1L)의 돌기 외측평면 중간이내에 위치하고 상기 경사면을 형성할 경우는 소재 스트립 양단이 제1하롤(1L)의 돌기 외측평면 끝부분과 같거나 그 외측에 있을 경우다. 따라서 박부 폭 너비 규격에 따라 임의적으로 조정할 수 있다.

또 철홈박부(79)의 돌기(76) 위치는 통상 박부(73) 성형시 파형이 발생되는 위치에 형성시키어 돌기(76) 양외측 박부(73)폭은 박부폭을 넓게 성형할 수 있게 한다.

또한 상기 철홈박부(79)를 소재스트립 폭 중앙부에 위치시키면 도시 생략한 박부가 중앙에 위치하고 박부 양외측이 후부로 형성한 이형스트립으로도 성형된다.

이상의 성형과정은 종래 브이밀 방법인 도1a와 도1b의 도시와 같이 V자형 다이스 위의 소재를 단속적으로 왕복운동을 하는 압연방법(식별번호 [0005] 내지 [0009])에서도 종래보다 생산성을 크게 향상 시킬 수 있다. 즉,본 발명의 제1,제2하롤의 성형과정형상을 평형의 직선형으로 전개한 H자형 다이스를 제1,제2구간에 형성하고, 상기 제1,제2상롤은 상기 다이스의 제1,제2구간을 단속왕복압연하여, 전술한 가공스트립과 상기 가공스트립을 이형스트립으로 성형하는것이다. 이것은 매 이송거리에 제약이 있는 V자형 다이스를 직선형의 H자형 다이스로 구성함으로서 생산성이 향상된다. 이하는 상기 장치의 성형과정과 장치의 구성에 대하여 설명한다. 편의상 성형품은 도8의 도시품으로 특정하였다.

본 발명의 이형스트립 제조방법 및 장치의 제5실시 예는 도8의(a)와 (b)도시와 같이, 다이스(H)의 제1구간(F')은 중앙에 가공스트립(80)의 후부(82)를 성형할 요홈(82)이 구비되고, 상기 요홈 양외측에는 상기 가공스트립의 박부(83)를 성형할 돌기(87, 88)가 구비되고, 이어서 제2구간(F")은 평형으로 구비되었다.
제1상롤(1U)과 제2상롤(2U)은 상기 다이스상측 좌우에 소재(M) 이송방향으로 단속왕복운동을 하는 동일 수평축(A)내측에 가로 방향으로 조립되어 제1상롤(1U)은 제1구간(F')을 제2상롤(2U)은 제2구간(F")을 동조왕복 압연한다. 이때 제1상롤(1U)은1U'까지, 제2상롤(2U)은 2U'까지를 동조왕복이송한다.
여기서 제1상롤(1U)은 평롤이며, 제2상롤(2U)은 이형스트립(81)의 후부(82)형상에 대응하는 요홈을 형성하였다.
소재스트립(M)이 다이스(H)에 진입하면 제1상롤(1U)은 제1구간(F')에서 가공스트립(80)으로 성형하고 후진하며, 동시에 상기 가공스트립(80)은 제2구간(F")으로 이송되며, 제1구간(F')에는 소재스트립이 새로 진입하여, 제1구간(F')에는 소재스트립이, 제2구간(F")에는 상기 가공스트립(80)이 진입된 상태가 된다. 이후 상기 후진한 제1, 제2상롤(1U, 2U)은 전진하여 각각 제1구간에서 가공스트립(80)으로 성형하고 제2구간에서는 상기 가공스트립을 이형스트립(81)으로 성형하는 상기 과정을 반복하며 1회에 이형스트립으로 성형되도록 구성하였다.
상기 과정에서 제1, 제2 상롤(1U, 2U)의 왕복 이송거리인 제1,제2구간(F',F")의 각 거리는 다이스(H)의 성형 과정형상이 직선의 H자형이므로 가압력 범위 내에서 소재스트립의 이송거리는 제약이 없어 종래 V자형의 다이스에서 보다 매회 이송거리를 증가시킬수 있으므로 생산속도를 수배 높일 수 있다.
또 상기 1차성형할 가공스트립(80)을 본 발명의 연속압연 또는 인발 등의 다른 방법으로 선가공후 2차 이형스트립으로 성형을 본 실시방법으로 적용하여도 생산속도를 높일 수 있다. 이 경우 제1,제2구간을 1개구간으로 연결하여 매 이송거리를 증가할 수 있기 때문이다. 또한 전술한 실시예에서 적용한 제1, 제2 하롤의 성형과정형상을 평형으로 전개한 H자형 다이스와 상기와 같이 제1,제2 상롤로 구성하면 다양한 형상의 이형스트립을 종래 왕복운동을 하는 압연방법의 장치에서도 고속으로 1회에 성형할 수 있다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지로 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한하지 않고 청구범위와 이에 균등한것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (5)

1. 소재 스트립을 연속이송하면서 폭 방향에 후부와 박부로 이루어진 이형스트립을 제조하는 방법에 있어서, 상기 소재스트립을 가압하여 박부가 형성될 중앙 양외측 상하면 좌우에 대칭으로 사다리형 요(凹)홈(67)(68)을 형성하여 상하 좌우에 요홈박부(63)가 형성되고 상기 요홈박부는 연결부(66)로 이어진 굴곡박부(69)로 형성되며 상기 굴곡박부 사이 소재스트립 중앙부에 후부(62) 양단부가 경사면(s)이 형성되도록 1차 성형하는 단계와; 상기 단계에서 1차 성형된 가공스트립(60)을 가압하여 상기 가공스트립 중앙의 후부(62) 상하면 일측에 각면(64)을 형성한 후부(62')로 성형되며 상기 후부 양외측의 굴곡박부(69)는 평형박부(63')로 성형되도록 2차 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이형스트립 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 1차 성형은 상기 소재스트립 중앙 양외측에 굴곡박부(69)를 성형하되 상기 굴곡박부 사이 소재스트립 중앙부에 후부(62) 양단이 각면(R)을 형성한 가공스트립으로 성형하고, 상기 2차 성형은 상기 가공스트립의 중앙부가 각면(64)을 형성한 후부(62')로 성형되며 상기 후부 양외측의 굴곡박부는 평형박부 (63')로 이루어진 이형스트립(61')으로 성형하는 것을 특징으로 하는 이형스트립 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 1차 성형은 소재스트립 상하면 또는 상하면 일측에 복수의 사다리형 요홈(67)(68)을 형성하여 복수의 요홈박부(63)가 형성되며 상기 요홈박부 사이가 연결부(66)로 이어진 가공스트립(60")으로 성형하고, 상기 2차 성형은 상기 가공스트립의 요홈박부를 평형박부(63')로 성형하여 상기 요홈박부 사이의 연결부가 후부(62')로 이루어져 상하면 또는 상하면 일측에 복수의 후부와 박부를 형성한 이형스트립(61")으로 성형하는 것을 특징으로 하는 이형스트립 제조방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 1차성형은 소재스트립 폭 방향 중앙에 양단부가 경사면(s) 또는 각면(R)을 형성한 후부(72)와 상기 후부 양외측에 돌기(76)를 형성한 철홈박부(79)를 구비한 가공스트립(70)으로 성형하고, 상기 2차성형은 상기 가공스트립의 후부(72) 상하면 일측에 각면(74)을 형성한 후부(72')를 성형하고 상기후부(72) 양외측 철홈박부는 평형박부(73')로 이루어진 이형스트립으로 성형하는 것을 특징으로 하는 이형스트립 제조방법.
5. 다이스위의 소재를 단속 왕복압연하는 제1,제2상롤을 구비한 이형스트립제조장치에 있어서, 상기 다이스(H)는 평판 길이 방향을 양분하여 제1구간(F')은 1차성형할 가공스트립의 하면에 대응하는 형상과 제2구간(F")은 2차성형할 이형스트립의 하면 형상에 대응하는 형상을 구비하고, 상기 제1상롤(1U)은 상기 가공스트립의 상면형상을 제2상롤(2U)은 상기 이형스트립의 상면 형상을 구비하고,상기 다이스상측 좌우 동일 수평축(A)내측에 가로 방향으로 조립되어 제1상롤은 다이스의 제1구간을, 제2상롤은 다이스의 제2구간을 동조 왕복압연하며, 제1상롤은 상기 1차성형할 가공스트립 형상을 성형하고, 제2상롤은 상기 가공스트립을 이형스트립으로 성형하도록 구성한 것을 특징으로 하는 이형스트립 제조장치.

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