KR101583390B1

KR101583390B1 - 양면 및 이중 가공용 밴돌리어

Info

Publication number: KR101583390B1
Application number: KR1020107018292A
Authority: KR
Inventors: 디 패트릭 존스; 마이클 웨인 켈리; 리차드 듀안 폴릭; 루이스 칼 쇼우; 데이비드 엘 주니어 버티어리; 제이슨 리 래싱거; 마크 피 노아; 제임스 제이 마라치니
Original assignee: 펜 유나이티드 테크놀로지 인코포레이티드
Priority date: 2008-01-18
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2016-01-07
Also published as: JP2011509831A; WO2009091849A1; JP2014000609A; CN101959628A; JP5542693B2; US20090183628A1; JP5759522B2; CN101959628B; EP2240289A1; KR20100129277A

Abstract

본 발명은 프로그레시브 다이에서 탄환을 제조하는 방법으로서, 프로그레시브 다이는 각 단부에 블랭크를 갖는 긴 몸체를 구비한 가공물상에서 작동한다. 가공물은 역시 프로그레시브 다이에서 형성되는 밴돌리어에 의해 지지된다. 프로그레시브 다이는 각 블랭크를 탄환으로 형성하고, 단일 블랭크를 지지하는, 또는 단일 블랭크인 가공물상에서 작동하는 프로그레시브 다이에 비해서 프로그레시브 다이의 생산량을 효과적으로 두 배로 만든다.

Description

양면 및 이중 가공용 밴돌리어{DUAL SIDED AND DUAL PROCESS BANDOLIER}

본 출원은, "BANDOLIERED FLECHETTES AND METHOD FOR MANUFACTURING BANDOLIERED FLECHETTES"라는 명칭의 2004년 8월 18일 출원한 미국 가특허출원번호 제60/602,480호 및 "DUAL SIDED AND DUAL PROCESS BANDOLIER"라는 명칭의 2008년 1월 18일 출원한 미국 가특허출원번호 제61/011,532호로부터 우선권을 주장하는 "BANDOLIERED FLECHETTES AND METHOD FOR MANUFACTURING BANDOLIERED FLECHETTES"라는 명칭의 2008년 6월 10일 발행된 미국 특허 제7,383,760호에 대해 35 U.S.C. §119(e)하에 우선권을 주장한다.

본 발명은 일련의 부차적인 작업을 통해 물품을 제조하고 이를 운반하는 장치, 더 상세하게는, 양면형 밴돌리어를 활용한 방법에 관한 것이다.

대량 생산되는 금속 물품은 냉간 성형 공정을 이용하여 생성된다. 이 공정은 부품을 소망의 형상으로 형성 및/또는 성형하기 위해서 열보다는 오히려 힘을 이용한다. 냉간 성형 공정의 예는, 한정되는 것은 아니지만, 냉간 압조, 냉간 롤 성형, 및 다른 방법을 포함한다. 이러한 방법의 각각은 산업 현장에서 잘 알려져 있다. 금속 물품을 대량 생산하는 다른 방법은 다양한 형태의 기계 가공을 포함한다.

상기의 제조 방법은 프로그레시브 다이(progressive die)에서 제품을 제조함으로써 실현될 수 있는 생산 속도가 가능하지 않다. 프로그레시브 다이는 일반적으로 원재료 또는 부분적으로 완성된 가공물이 분리 가능하게 결합될 수 있는 긴 컨베이어 벨트인 밴돌리어를 이용할 수 있게 한다. 통상적으로, 가공물은 밴돌리어 상의 유지 부재에 결합된다. 이 유지 부재는 밴돌리어 위에 어쩌면 그 밴돌리어의 중심선에 대해 측방향으로 오프셋되게 가공물을 배치할 수 있다. 그러한 다이는 측방향으로 가공물의 위치를 재설정하도록 구성된 보정 장치를 필요로 할 수 있다. 작업 스테이션이 밴돌리어에 인접하게, 또는 밴돌리어 위에 배치된다. 밴돌리어가 진행함에 따라, 다양한 작업 스테이션들이 가공물들 중 하나 이상에 대해 작동한다.

작업 스테이션의 배치는 가공물에 수행되는 작업 및/또는 가공물의 형상에 좌우된다. 예컨대, 상기의 미국 특허 제7,383,760호에서, 일반적으로 원통형의 와이어 세그먼트(가공물)가 플레쉐트(flechette) 또는 다트(dart)로 성형된다. 따라서, 하나의 작업 스테이션이 와이어 세그먼트의 일단에 날개(fin)를 형성하도록 작용한다. 후속 작업 스테이션은 타단에서 포인트(point)를 형성하도록 작용한다. 따라서, 이들 두 개의 작업 스테이션들은 밴돌리어의 서로 반대측에 배치된다. 다른 작업 스테이션들은 양분될 수 있는데, 즉, 작업 스테이션은 밴돌리어의 양측에 배치된 구성 요소를 구비할 수 있다. 이들 구성 요소는 밴돌리어의 상부 위에서 이동하여 가공물에 작용하도록 구성된다.

밴돌리어가 진행함에 따라, 통상 개개의 "단계"에서, 가공물은 다양한 작업 스테이션을 거쳐 진행한다. 각 단계마다 가공물에 영향을 미치지는 않음을 유념하여야 한다. 즉, 가공물은 제1 진행에서 제1 작업 스테이션으로 들어간다. 그 후, 밴돌리어는 가공물이 제2 작업 스테이션에 도달하기 전에 여러 번 전진할 수 있다. 이러한 비활성 단계, 즉 "공급 진행"은, 작업 스테이션의 개수, 유형, 및/또는 위치의 향후 변화를 고려하였다는 사실에 기인하거나, 또는 성형 공구 및 장비가 일정량의 공간을 필요로 한다는 사실에 기인할 수도 있다. 또한, 상기의 통상적인 냉간 성형 및 기계 가공 공정은 부품을 하나씩 생성하지만, 열 처리, 코팅, 조립 작업 등과 같은 후속의 부차적인 작업을 대비하지는 않는다는 점을 유념해야 한다.

상기 냉간 성형 공정은 고유의 단점을 가질 수 있다. 예컨대, 다양한 작업 스테이션이 가공물과 적절하게 정렬하게 하기 위해서, 가공물은 밴돌리어에 대하여 기지의 배향으로 배치되어야 한다. 통상적으로, 가공물이 밴돌리어의 종방향 축선에 대하여 측방향으로 배향되거나, 가공물의 축선이 밴돌리어의 표면에 대하여 법선 방향으로, 즉 수직 방향으로 연장된다. 그러나, 가공물의 일쪽만이 영향을 받은 때 플레쉐트의 일단에 핀을 형성하는 경우, 가공물은 밴돌리어에 대하여 측방향으로 오프셋될 수 있다. 따라서, 가공물은 각 작업 스테이션에서 제 위치에 유지되어야 하거나, 가공물은 작업 스테이션들 사이에서 재배향되어야 한다.

본 발명은 양면 가공물을 제공하여 생산량을 효과적으로 개선하는 것을 목적으로 한다.

개시된 개념은 양면 가공물을 제공함으로써 개선된 생산량을 제공한다. 즉, 두 개의 가공물이 공통의 스템(stem)에 의해 함께 결합되어, 각 단부에 하나의 가공물이 배치될 수 있다. 바람직하게는 길게 형성되는 스템은 밴돌리어에 결합되고 일반적으로 밴돌리어의 종방향 축선에 대하여 측방향으로 연장된다. 이러한 배향에서 스템의 단부는 밴돌리어의 측면에 인접하게 배치되거나, 스템이 충분히 길다면 밴돌리어의 측면을 지나게 배치될 것이다. 따라서, 스템의 단부는 밴돌리어에 인접하게 배치된 작업 스테이션에 의해서 쉽게 접근될 위치에 있다.

통상적으로, 각 작업 스테이션은 밴돌리어의 양측에 일반적으로 동일한 작업 스테이션을 가질 것이다. 따라서, 가공물의 각 단부는 밴돌리어의 각 작업 단계에서 일반적으로 동일한 공정을 받게 될 것이다. 이 구성에 대한 하나의 이점은 밴돌리어에 대해 편심 배치될 가능성이 덜할 수 있다는 점이다. 그러나, 본 발명은 또한 동일한 작업 스테이션이 서로 오프셋될 수 있는 프로그레시브 다이를 포함하거나, 상이한 작업을 수행하는 작업 스테이션이 밴돌리어의 상이한 측에 배치되는 프로그레시브 다이를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 가공물은 탄두(ammunition nose), 이하에서는 "탄환(bullet)"이다. 통상적인 용어로, "탄환"이라는 단어는 탄피와 폭약을 더 포함하는 탄약, 포탄, 또는 총탄을 설명하는데 이용될 수 있다. 그러나, 본 명세서에서 사용되는 것처럼, "탄환"은 표적을 향해 발사하는 총탄의 일부일 뿐이다. 제조 방법은, 스템 및 그 양단에 배치된 2개의 가공물 블랭크를 구비하는 가공물로서 기능하는 와이어와, 가공물을 운반하도록 밴돌리어로 구성된 스트립을 하나 이상의 프로그레시브 작업 스테이션 내로 도입하는 것을 수반한다. 가공물은 바람직하게는 탄소강 또는 다른 유사한 특성의 재료로 만들어진다. 바람직하게는, 동일한 작업 스테이션이 밴돌리어의 양측에 배치된다. 가공물이 각 작업 스테이션으로 들어옴에 따라, 작업 스테이션은 가공물을 최종 제품으로 점진적으로 성형할 것이다. 또한, 이하에 설명한 바와 같이, 그러한 성형 후의 탄환에 대해 임의의 수의 부차적인 작업이 수행될 수 있다.

밴돌리어는 바람직한 성형 특성을 갖는 임의의 재료로 이루어질 수 있다. 또한, 밴돌리어는 다이에서 점진적으로 냉간 성형될 것이고, 가공물, 본 예의 경우에는, 탄환 및/또는 스템을 고정시키고 유지하도록 성형될 것이다. 밴돌리어는 다이 내에서 일련의 성형 작업을 거쳐 제품을 점진적으로 운반하거나, 또한 한정되는 것은 아니지만, 연삭, 셰이빙, 폴리싱, 커팅 등과 같은 다이 내에서 임의의 요구되는 부차적인 작업을 거쳐 제품을 다이 안으로 운반/전송할 것이다. 최종 스테이션 중 하나는 탄환을 "루스 피스(loose piece)"하는, 즉, 탄환을 와이어 및 밴돌리어로부터 분리하는 능력을 가질 것이고, 가공물이 여전히 밴돌리어 상에 유지된 채로 최종 작업 스테이션을 빠져나가게 할 것이다. 가공물 및 밴돌리어가 결합된 상태로 다이를 빠져나가는 경우, 가공물 및 스템을 유지하는 밴돌리어는 프로그레시브 다이의 외부에서 일련의 추가의 부차적인 작업으로 전달될 수 있다.

이 구성에서, 각 가공물은 두 개의 부품을 생성한다. 따라서, 본 발명의 방법은 일반적으로 항상 투 아웃 작업 스테이션으로서 작동하는 최종 작업 스테이션을 필요로 하고, 프로그레시브 다이의 생산 속도를 효과적으로 두 배로 만든다. 한정된 예에서, 스템의 타단에서의 가공물들은 상이한 시점에 스템으로부터 분리될 수 있어서, 원 아웃 작업 스테이션을 허용하지만, 이는 바람직한 실시예는 아니다.

본 발명은 첨부 도면과 함께 해석할 때 바람직한 실시예의 이하의 설명으로부터 완전하게 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 양면 가공물을 제공함으로써 생산량을 효과적으로 개선할 수 있다.

도 1은 양면 가공물 상에서 작용하도록 구성된 프로그레시브 다이의 개략적인 평면도이다.
도 2는 양면 가공물을 지지하는 밴돌리어의 일부 섹션의 사시도이다.
도 3은 부차적인 작업을 위한 다른 장치를 갖고 양면 가공물 상에서 작동하도록 구성된 프로그레시브 다이의 개략적인 평면도이다.
도 4는 회전식 유지구를 갖는 프로그레시브 다이의 개략적인 상세 측면도이다.
도 5는 본 발명의 방법과 관련된 단계의 흐름도이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은, "작업 스테이션"이란 용어는 밴돌리어가 이동하는 경로에 따른 위치로서 가공물에 작업이 수행되는 위치이다. 다수의 작업 스테이션이 단일의 작동 메커니즘을 갖는 "프로그레시브 다이"로서 취급되는 하나의 장치에 배치될 수 있고, 및/또는, 작업 스테이션이 독립된 작동 메커니즘을 각각 구비한 이하에서 논의하는 바와 같이 회전식 커터용으로 이용되는 모터와 같은 다른 작동 메커니즘이 이용될 수 있지만, 작업 스테이션이 각각 독립된 작동 메커니즘, 즉, 주로 프레스 램을 갖는 두 개 또는 그 이상의 별개 장치에 배치될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은, 밴돌리어와 다이와 관련하여 이용될 때의 "프로그레시브"라는 표현은 긴 캐리어가 규칙적인, 그러나 간헐적인 속도로 전진하는 시스템을 의미한다. 이동 및 이에 후속된 정지로 이루어진 각 사이클은 "진행(progression)"이라 한다. 각 진행의 이동 부분 동안에, 캐리어는 밴돌리어 종방향으로 설정 거리를 전진한다. 따라서, 가공물이 대체로 균일한 간격으로 밴돌리어에 결합될 때, 밴돌리어의 각 진행은 각 가공물을 대체로 동일한 거리만큼 이동시킨다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은, "유효 단계"라는 용어는 캐리어에 결합된 가공물이 작업 스테이션에 의해 영향을 받는 단계로 취급된다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은, "아이들 스테이션(idle station)"이라는 용어는 가공물이 밴돌리어의 진행 중에 정지되지만, 어떠한 작업도 가공물 상에서 수행되지 않는 프로그레시브 다이 내의 위치이다. 예컨대, 프로그레시브 다이는 가공물에 영향을 미치는 10개의 작업 스테이션 및 가공물에 영향을 미치지 않는 15개의 작업 스테이션을 갖는 25개의 스테이션을 가질 수 있다. 이러한 대표적인 프로그레시브 다이에서, 밴돌리어는 프로그레시브 다이를 통과하여 가공물을 전진시키기 위해 25개의 단계를 취해야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은, 프로그레시브 다이 안으로 공급되는 "와이어"라는 용어는 통상적으로 원형이지만 임의의 형상일 수도 있는 단면을 갖는 긴 금속 재료뿐만 아니라 프로그레시브 다이 안으로 공급될 수 있는 일련의 개개의 세그먼트를 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은, "결합된"이라는 표현은 직접적이든 간접적이든 결합이 일어나는 한, 두 개 또는 그 이상의 요소들 사이의 결합을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은, "직접 결합된"이라는 표현은 두 개의 요소들이 직접 서로 접촉하는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은, "고정 결합된" 또는 "고정된"이라는 표현은 서로에 대해 일정한 배향을 유지하면서 일체로서 움직이도록 두 개의 구성 요소들이 결합되는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같은, "단일체"라는 표현은 하나의 구성 요소가 단일 부품 또는 유닛으로서 생성되는 것을 의미한다. 즉, 개별적으로 생성되어 하나의 유닛으로서 함께 결합되는 부품들을 포함하는 구성 요소는 "단일체" 구성 요소 또는 몸체가 아니다.

본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 생성된 부품의 "상이한 구성"이라는 문구에서 사용되는 "구성"이라는 표현은 상이한 형상뿐만 아니라 상이한 코팅, 처리 등을 갖는 부품들을 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 것으로, "코이닝(coining)"은 통상적으로 하나 또는 그 이상의 다이 구성 요소에 의해 적용되는 압력을 이용하여, 변형 가능 물체, 통상은 실질적으로 금속 물체의 형상을 변경하는 것을 의미한다.

도 1은 프로그레시브 다이(10) 및 작동 메커니즘(미도시)을 포함하는 프레스(9)(개략적 도시)를 도시한다. 프로그레시브 다이(10)(개략적 도시)는 복수의 작업 스테이션(12)[모든 작업 스테이션(12)이 개략적으로 도시됨]을 갖는다. 아래에서 설명하는 특정 작업 스테이션(12)이 탄환(90)의 제조(이하에 기술)와 관련되어 있지만, 임의 유형의 작업 스테이션(12)이 개시된 방법으로 이용될 수 있음을 이해하여야 한다. 바람직하게는, 작동 메커니즘은 이하에 기술된 밴돌리어(50)의 각 프로그레션 중에 프로그레시브 다이(10)를 작동시켜, 다이 구성 요소를 각 작업 스테이션(12)에서 움직이게 한다. 즉, 작동 메커니즘은 모든 다이 구성 요소가 실질적으로 동시에 움직이는 공통의 다이 세트에 작용한다. 그러나, 일부 작업 스테이션(12)은 통상 그러한 작동 메커니즘에 의해서 작동되지만, 상이한 시점에 움직이도록 구성될 수 있음을 주목하여야 한다. 단일 작동 메커니즘을 가짐으로써, 작업 스테이션(12)들이 서로 동기되지 않을 가능성이 줄어든다. 일반적으로, 작업 스테이션(12)은 밴돌리어(50)로 될 스트립 재료(14)의 대체로 선형의 시트의 양측에 배치되고, 스트립 재료(14) 및/또는 가공물(1)에 작업을 수행하도록 구성된다. 바람직하게는, 탄환(90)을 성형하는데 이용되고 밴돌리어(50)의 양측에 배치되는 작업 스테이션(12)들은 (이하에 기술되는) 가공물 블랭크(68)들에 대해 동시에 실질적으로 동일한 작업을 수행하도록 구성된다.

또한, 작업 스테이션(12)은 밴돌리어(50)의 각 진행 중에 작동되지 않거나 유효 작동되지 않도록 구성될 수 있음을 주목하여야 한다. 즉, 예컨대, 작업 스테이션(12)은 밴돌리어(50)에 서로 인접하게 배치된 두 개의 가공물(1)에 작용되도록 구성될 수 있다. 가장 앞선 가공물(1)을 두 번 작업하지 않도록, 작업 스테이션(12)은 두 개의 가공물(1) 중 먼저 것이 작업 스테이션(12)으로 들어올 때 무효 단계(null step)를 수행한다. 작동 메커니즘은 작업 스테이션(12)이 움직이게 할 수 있지만, 어떠한 유효 단계도 가공물(1)에서 수행되지 않는다는 점을 주목하여야 한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 밴돌리어(50)는 밴돌리어(50)가 그 종방향 축선의 방향으로 이동하고 가공물(1)을 작업 스테이션(12)들 사이에서 운반하는 긴 캐리어라는 점에서 컨베이어 벨트와 유사하다. 컨베이어 벨트와 달리, 밴돌리어(50)는 루프를 형성하지 않고, 통상적으로, 프로그레시브 다이(10)를 통과한 후에 즉시 재사용/재활용되지 않는다. 본 명세서에서 기술한 바람직한 실시예에서, 밴돌리어(50)는 단일 프로그레시브 다이(10)를 통과한다. 통상적으로, 단일 프로그레시브 다이(10)는 일반적으로 단일 평면 내에서 밴돌리어(50)를 유지한다. 그러나, 밴돌리어(50)는 대체로 선형 경로로 이동하는 동시에 다수의 상이한 수직 높이로 배치되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 이하에 기술한 바와 같이, 부차적인 작업을 위해 다양한 프레스 및/또는 장치를 통과해 이동하는 밴돌리어(50)는 일반적으로 프로그레시브 다이(10)에서 제1 상위 높이의 경로를 따라 이동할 수 있는 한편, 밴돌리어(50) 경로의 일부는 부차적인 작업 중에 예컨대 밴돌리어(50) 및 이에 지지된 가공물(1)을 화학 물질 배스에 담그도록 하위 높이까지 연장된다.

이하의 논의에서 다양한 작업 스테이션(12)을 다룰 것이며 작업 스테이션이 수행하는 관련 진행을 확인할 것이다. 본 발명의 방법의 모든 단계가 도 5에 도시되어 있다. 밴돌리어(50)는 프로그레시브 다이용 원료 스트립(13)으로부터 형성된다(단계 199). 원료 스트립(13)은 한정되는 것은 아니지만 탄소강과 같은 스트립 재료(14)의 대체로 평판 시트로서 시작된다. 스트립 재료(14)는 바람직하게는 펀치(20)(개략적으로 도시)를 포함하는 프로그레시브 다이(10) 및 제1 작업 스테이션(12)으로 들어간다. 제1 작업은 다이 세트(미도시)의 상부에 장착된 천공 펀치를 이용하여 스트립 재료(14)에 정렬 구멍(16)을 펀칭하는 것(단계 200)을 포함한다. 스트립 재료(14)가 진행함에 따라, 원통형 정렬 로드를 갖는 파일럿(미도시)이 정렬 구멍(16)을 관통하여 적절한 스트립 정렬 및 진행을 보장한다. 프로그레시브 다이(10)에 따른 임의의 스테이션에서, 파일럿 단계가 적절한 스트립 정렬 및 진행을 보장하도록 수행될 수 있다. 또한, 프로그레시브 다이(10)에 따른 임의의 스테이션에서, 캠버 조정 작업이 수행될 수 있다. 캠버 조정 작업은 밴돌리어(50)에 내재하는 부정확한 비틀림이 존재하지 않도록 보장하도록 밴돌리어(50)를 기계적으로 조정하는 것을 수반한다. 바람직하게는, 파일럿 단계 및/또는 캠버 조정 단계가 밴돌리어(50)가 유효 워크스테이션(12)에 들어가기 직전에 일어날 것이다.

스트립 재료(14)는 궁극적으로 가공물(1)을 유지하기 위한 유지 부재(42)가 될 형상을 생성하는 바람직하게는 트리밍 작업 스테이션(21)인 후속 작업 스테이션(12)을 통과해 진행한다. 예컨대, 가공물(1)이 초기에는 이하에 기술한 단부 블랭크(68)를 갖는 긴 스템(70)일 때, 스트립 재료(14)의 양측 에지는 바람직하게는 도시한 바와 같이 U형 세레이션(30: serration)을 갖는 패턴을 형성하도록 절단된다(단계 202). U형 세레이션(30)들 사이에 스트립 재료(14)의 가는 핑거(32)가 존재한다. 스트립 재료(14)의 일측상의 U형 세레이션(30) 및/또는 핑거(32)가 스트립 재료(14)의 타측상의 U형 세레이션(30) 및/또는 핑거(32)와 정렬된다. 또한, 이하에 기술한 바와 같이, 두 개의 인접하여 관련된 핑거(32)가 위쪽으로 굽어 있어서 요크(40)를 형성한다. 관련된 핑거(32) 쌍들 사이의 U형 세레이션(30)은 스트립 재료(14)의 중심선을 향해 더 긴 길이로 연장할 수 있다. U형 세레이션(30)의 곡률은 이하에 기술된 스템(70)의 곡률에 일치하는 크기를 갖는다.

후속 작업 스테이션(12), 즉 벤딩 스테이션(22)에서, 핑거(32)를 위쪽으로 굴곡시켜 두 갈래로 된 요크(40)를 형성한다(단계 204). 대체로 평탄하게 남아 있는 스트립 재료(14)의 부분은 요크(40)들을 연결하는 베이스(44)이다. 스트립 재료(14)에서 서로 대향하는 요크(40)들의 조합은 전술한 가공물(1)에 대한 유지 부재(42)로서 작용한다. 다양한 형상의 가공물(1)에 대해 유지 부재(42)는 다양한 형상을 가질 수 있음을 주목하여야 한다. 일단 유지 부재(42)가 형성된 경우, 스트립 재료(14)는 밴돌리어(50)로 전환된다. 요크(40)가 스트립 재료(14)의 양측에 정렬되기 때문에, 유지 부재(42)의 축선은 일반적으로 밴돌리어(50)의 종방향 축선에 직교하게 연장된다. 즉, 요크(40)들 사이에서 연장하는 축선은 밴돌리어(50)의 종방향 축선에 대체로 직교한다. 또한, 바람직한 실시예에서, 각 유지 부재(42)가 배열된다.

밴돌리어(50)가 전진함에 따라, 후속 작업 스테이션(12), 즉 삽입 스테이션(23)이 바람직하게는 탄소강의, 또는 유사한 특성의 또 다른 재료의 와이어(52) 부분을 유지 부재(42) 안으로 삽입시킨다(단계 206). 본 예에서, 분단된 와이어(52)는 가공물(1)이고, 바람직하게는, 단일체이다. 바람직한 실시예에서, 와이어가 릴(미도시)에서 공급된다. 이를테면, 삽입 스테이션(23)은 밴돌리어(50) 위에 소정 길이의 와이어(52)를 공급하는 단계(단계 208) 및, 이 와이어를 적절한 길이로 절단하는 단계(210)를 수행하도록 구성된다.

가공물(1)이 두 개의 관련 요크(40)들 사이에서 연장되고, 이들에 의해 지지된다. 따라서, 가공물(1)의 종방향 축선은 밴돌리어(50)의 종방향 축선에 대체로 직교하게 연장된다. 가공물(1)은 제1 단부(62), 중간부(64), 및 제2 단부(66)를 갖는 긴 몸체(60)를 갖는다. 제1 단부(62) 및 제2 단부(66)는 성형 작업이 수행될 수 있는 블랭크(68)로서 역할을 하도록 구성된다. 중간부(64)는 블랭크(68)를 지지하는 스템(70)으로서 역할을 한다. 이러한 구성으로, 블랭크(68)는 밴돌리어(50)의 양측에 알맞게 배치되고, 블랭크(68)는 작업 스테이션(12)의 작용을 받을 수 있게 된다. 스템(70)은 두 개의 블랭크(68)가 대체로 밴돌리어(50) 위에 배치되는 축소된 길이를 가질 수 있거나, 스템(70)이 밴돌리어(50)의 측면을 지나 연장하여 밴돌리어(50)에 대해 측방향으로 오프셋된 위치에서 두 개의 블랭크(68)를 지지하는 연장된 길이를 가질 수 있음을 주목하여야 한다. 축소된 길이 스템(70)의 경우, 작업 스테이션(12)은 가공물(1)이 제 위치에 있을 때 밴돌리어(50) 위의 위치, 즉, 작업 위치와, 밴돌리어(50)의 측면쪽의 위치, 즉, 가공물(1)이 지나가게 하는 후퇴 위치 사이에서 이동하도록 되는 것이 필요할 수도 있다. 그러나, 축소된 길이 스템(70)은 또한 가공물(1)에 의해 생성된 스크랩 재료의 양을 감소시킨다. 반대로, 연장된 스템(70)은 작업 스테이션(12)이 일반적으로 밴돌리어(50)의 측부 하나의 위치에 남아 있게 할 수 있지만, 연장된 스템(70)은 가공물(1)에 의해 생성된 스크랩 재료의 양을 증가시킨다.

상기한 바와 같이, 밴돌리어(50)의 양측의 작업 스테이션(12)은 바람직하게는 가공물(1) 및/또는 블랭크(68)에 대해 실질적으로 유사한 작동을 수행한다. 양측 작업 스테이션(12)은 서로 대칭 이미지일 수 있다. 가공물(1)의 양측에서 블랭크(68)들에 대해 유사한 작용이 실질적으로 동시에 수행되기 때문에, 가공물(1)이 유지 부재(42) 내에서 편이될 가능성이 덜하다. 즉, 비대칭 작업 스테이션(12)을 갖는 프로그레시브 다이(10)와 달리, 가공물(1)은 밴돌리어(50)의 종방향 축선에 대해 측 방향으로 덜 오프셋될 수 있다. 따라서, 프로그레시브 다이(10)는 가공물(1)을 측면에서 재배치하도록 구성된 보정 장치 없이 작동하도록 구성될 수 있다. 이하에서, 단일 작업 스테이션(12)만이 기술되어 있지만, 실질적으로 유사한 작업 스테이션(12)이 밴돌리어(50)의 반대측에 배치된다는 점을 이해하여야 한다. 또한, 반대측 작업 스테이션이 실질적으로 동시에 작동된다는 것(212)을 이해하여야 한다.

가공물(1)이 밴돌리어(50)에서 제 위치에 있는 경우, 프로그레시브 다이(10)는 프로그레시브 방식으로 소망의 작업 스테이션(12)을 통과해 각각의 가공물(1)을 이동시킨다. 일반적으로, 블랭크(68)는 탄두(91), 몸체(92), 및 후면(96)을 갖는 탄환(90)으로 형성된다(218). 탄환 몸체(92)는 일반적으로 원통형, 또는 절두체형으로 성형된다. 블랭크(68)는 "코이닝(coining)", 즉 가압 변형, "트리밍(trimming)", 즉 코이닝에 의해 생성된 초과 재료를 제거, "절삭(cutting)", 즉 가공물(1) 및/또는 블랭크(68) 재료를 제거함으로써 탄환(90)으로 형성된다(218).

따라서, 본 발명의 장치 및 방법은 블랭크(68)를 재성형(219)하도록 구성된 적어도 하나의 작업 스테이션(12), 더 상세하게는, 가공물(1)의 양 단부(62, 66)에 배치되는 양 블랭크(68)를 재성형(219)하도록 구성된 두 개의 마주하는 작업 스테이션(12)을 포함한다. 바람직하게는, 작업 스테이션(12)은 블랭크(68)를 코이닝(단계 220)하도록 구성된 적어도 하나의 코이닝 스테이션(80) 및 임의의 초과 재료 또는 거스러미(flash)를 블랭크(68)로부터 트리밍(단계 222)하도록 구성된 적어도 하나의 트림 스테이션(81), 및 바람직하게는, 블랭크(68)로부터 재료를 제거(224)하도록 구성된 적어도 하나의 절삭 스테이션(83)을 포함한다. 코이닝 스테이션(80), 트림 스테이션(81), 또는 절삭 스테이션(83) 중 임의의 하나는 블랭크(68)을 재성형하도록 구성된 적어도 하나의 작업 스테이션(12)일 수 있다. 예컨대, 블랭크(68)를 코이닝하는 단계 220은 그 자체로 블랭크(68)를 탄환(90)으로 성형할 수 있다. 통상적으로, 그러나, 탄환(90)을 다듬질하기 위해서는 블랭크(68)의 적어도 일부 재료를 블랭크(68)로부터 제거하여야 한다(단계 224). 또한, 코이닝 작업은 코이닝 다이(미도시)들이 만나는 거스러미 라인을 생성할 수 있다. 따라서, 블랭크(68)으로부터의 거스러미를 트리밍하는 단계 222를 또한 통상적으로 필요로 한다. 프로그레시브 다이(10)는 다른 작업 스테이션(12)을 포함할 수 있고, 본 발명의 방법은, 한정되는 것은 아니지만, 추가의 코이닝, 트리밍, 및 절삭과 같은 추가의 상응하는 단계를 제공할 수 있다. 또한, 다듬질된 부분이 중심선에 대해 비대칭이라면, 작업 스테이션(12)이 가공물(1)을 그 축선에 대해 회전시키거나 가공물(1)을 재배향하도록 구성될 수 있어서, 가공물(1)의 상이한 영역에 상이한 작업이 수행될 수 있다.

상기한 바와 같이, 대안적인 실시예에서, 밴돌리어(50)의 반대측에 배치된 작업 스테이션(12)이 상이할 수 있고 상이한 부분을 생성하는데 사용될 수 있다. 예로서 탄환(90)에 다시 이용된다고 하면, 두 개의 대향 작업 스테이션들은 0.22 구경 탄환(90)을 생성하도록 구성된 하나의 작업 스테이션(12)과, 0.45 구경 탄환(90)을 생성하도록 구성된 반대측 작업 스테이션을 포함할 수 있다. 따라서, 가공물(1)은 제1 단부(62)에서의 블랭크(68)가 하나의 구성을 갖고 제2 단부(66)에서의 블랭크(68)가 상이한 구성을 갖도록 변경될 수 있다.

이 시점에서, 가공물 블랭크(68)는 실질적으로 탄환(90)으로 전환되었지만, 여전히 스템(70)에 결합되어 있다. 이는, 밴돌리어(50) 및 이에 배치된 가공물(1)의 조합을 프로그레시브 다이(10)와 다른 처리 장치 간에 운반하도록 코일 형태로 말 수 있거나, 도 3에 도시한 바와 같이 가공물(1)을 갖는 밴돌리어(50)를 다른 처리 장치(100) 내로 직접 공급할 수 있다는 점에서 프로그레시브 다이(10)의 바람직한 결과일 수 있다. 통상적으로 다른 처리 장치(100)는 한정되지 않지만, 세정, 코팅, 및 열처리를 포함하는 군으로부터 선택된 공정을 수행하도록 구성될 것이다. 다른 처리 장치(100)가 탄환(90)을 다시 재성형하도록 구성된 다른 장치를 포함할 수 있음을 주목하여야 한다. 예컨대, 탄환 후면(96)은 평탄하지 않도록 재성형될 수 있다.

그러나, 바람직한 실시예(도 1)에서, 탄환(90)은 프로그레시브 다이(10)를 빠져나가기에 앞서 스템(70)으로부터 분리된다. 따라서, 프로그레시브 다이(10)는 바람직하게는 스템(70)으로부터 각 탄환(90)을 분리(240)하도록 구성된 "루스 피스(loose piece)" 스테이션(89)을 포함한다. 바람직하게는, 루스 피스 스테이션(89)은 각 탄환(90)에 대하여 실질적으로 평탄한 후면(96)을 생성한다. 이 시점에서, 밴돌리어(50) 및 스템(70)은 용도를 다해서, 재활용되도록 프로그레시브 다이(10)를 빠져나올 수 있다. 분리된 탄환(90)은 다른 처리 또는 판매를 위해 준비될 수 있다.

루스 피스 스테이션(89)에서 평탄한 후면(96)이 생성되지 않는다면, 탄환 후면(96)은 실질적으로 평탄한 후면(96)을 형성하도록 추가의 처리를 필요로 할 수 있다. 따라서, 도 4에 도시한 바와 같이, 프로그레시브 다이(10)는 유지구(106), 도시한 바와 같이, 회전식 유지구(107)를 포함할 수 있지만, 임의의 유지구(106)로 충분할 수 있다. 유지구(106)는 탄환(90)을 스템(70)으로부터 분리한 후에 지지하고 탄환(90)을 하나 또는 그 이상의 후속 작업 스테이션(12)으로 운반하도록 구성된다. 도시한 바와 같이, 후속 작업 스테이션(12)은 후면(96)이 실질적으로 평탄하도록 탄환 후면(96)을 절삭(단계 242)하도록 구성된 회전식 커팅 스테이션(110)일 수 있다. 후면(96)이 절삭된 후에, 분리된 탄환(90)은 다른 처리 또는 판매를 위해 준비될 수 있다.

또한, 블랭크(68)들은 서로 협동하는 구성 요소로 성형될 수 있음을 주목하여야 한다. 즉, 실질적으로 유사하거나 유사하지 않을 수 있는 두 개의 구성 요소가 성형이 완료된 후에 결합되도록 구성될 수 있다. 따라서, 통상적으로 탄환(90)에 적용될 수 없지만, 블랭크(68), 또는 그로부터 형성된 구성 요소는 스템(70)으로부터 분리(240)된 후에 후속 작업 스테이션(12)에서 결합될 수 있다.

본 발명의 특정 실시예가 상세하게 기술되어 있지만, 이들 상세에 대한 다양한 변경 및 대체가 본 명세서의 전체 교시 면에서 개발될 수 있음을 당업자가 이해할 것이다. 따라서, 개시된 특정 장치는 단지 예시적인 것임을 의미하며 첨부한 청구범위 및 임의의 그리고 모든 등가물의 완전한 범주로 주어질 본 발명의 범위로서 한정되지 않는다는 것을 의미한다.

1: 가공물 10: 프로그레시브 다이
12: 작업 스테이션 14: 스트립 재료
16: 정렬 구멍 20: 펀치
30: U형 세레이션 32: 핑거
40: 요크 42: 유지 부재
44: 베이스 50: 밴돌리어
60: 몸체 62: 제1 단부
64: 중간부 66: 제2 단부
68: 블랭크 70: 스템
80: 코이닝 스테이션 81: 트리밍 스테이션
83: 절삭 스테이션 90: 탄환

Claims

밴돌리어(bandolier)의 양측에 복수 개의 작업 스테이션이 배치되어 있는 프로그레시브 다이(progressive die)를 따라 밴돌리어에 의해 운반되도록 구성되는 양면 가공물로서,
제1 단부, 중간부, 및 제2 단부를 갖는 몸체
를 포함하고,
상기 제1 단부 및 제2 단부의 각각은 상기 작업 스테이션의 작용을 받도록 구성된 블랭크(blank)이며,
상기 중간부는 상기 블랭크를 지지하도록 구성된 스템이고,
상기 블랭크는 서로 결합되도록 구성되는 것인, 양면 가공물.
제1항에 있어서, 상기 밴돌리어는 복수 개의 유지 부재를 포함하고, 각각의 유지 부재는 상기 가공물을 지지하도록 구성되고, 상기 스템은 하나의 상기 유지 부재에 분리 가능하게 결합되도록 구성되는 것인 양면 가공물.
제1항에 있어서, 상기 블랭크는 상기 작업 스테이션에 의해 재성형되도록 구성되고, 재성형된 블랭크는 본래의 블랭크와 상이한 길이, 본래의 블랭크보다 큰 단면적, 또는 본래의 블랭크와 상이한 길이와 본래의 블랭크보다 큰 단면적을 갖는 것인 양면 가공물.
제1항에 있어서, 각각의 블랭크는 탄환으로 재성형되도록 구성되는 것인 양면 가공물.
제1항에 있어서, 상기 제1 단부에서의 블랭크는 하나의 구성을 갖고, 이와 상이한 구성을 상기 제2 단부에서의 블랭크가 갖는 것인 양면 가공물.
제1항에 있어서, 상기 제1 단부에서의 블랭크 및 제2 단부에서의 블랭크는 성형이 완료된 후에 서로 결합되도록 구성되는 것인 양면 가공물.
밴돌리어가 부착된 양면 가공물로서,
베이스를 갖고 있고 이 베이스를 따라 간격을 두고 복수 개의 유지 부재가 지지되어 있는 벤돌리어
를 포함하고, 각각의 유지 부재는 양면 가공물을 분리 가능하게 지지하도록 구성되고, 각각의 양면 가공물은,
제1 단부, 중간부, 및 제2 단부를 갖는 몸체
를 포함하고, 상기 제1 단부 및 제2 단부 각각은 작업 스테이션의 작용을 받도록 구성된 블랭크이며,
상기 중간부는 상기 블랭크를 지지하도록 구성되는 스템이고,
상기 작업 스테이션에 의해 상기 블랭크를 처리하여 몸체마다 두 개의 완성된 제품이 얻어지며,
상기 블랭크는 서로 결합되도록 구성되는 것인, 밴돌리어가 부착된 양면 가공물.
제7항에 있어서, 상기 밴돌리어는 복수 개의 유지 부재를 포함하고, 각각의 상기 유지 부재는 상기 가공물을 지지하도록 구성되며, 상기 스템은 하나의 상기 유지 부재에 제거 가능하게 결합되도록 구성되는 것인 밴돌리어가 부착된 양면 가공물.
제7항에 있어서, 상기 블랭크는 상기 작업 스테이션에 의해 재성형되도록 구성되고, 상기 재성형된 블랭크는 본래의 블랭크보다 더 긴 길이, 더 큰 단면적, 또는 더 긴 길이와 더 큰 단면적을 갖는 것인 밴돌리어가 부착된 양면 가공물.
제7항에 있어서, 각각의 블랭크는 탄환으로 재성형되도록 구성되는 것인 밴돌리어가 부착된 양면 가공물.
제7항에 있어서, 상기 제1 단부에서의 블랭크는 하나의 구성을 갖고, 이와 상이한 구성을 상기 제2 단부에서의 블랭크가 갖는 것인 밴돌리어가 부착된 양면 가공물.
제7항에 있어서, 상기 제1 단부에서의 블랭크 및 제2 단부에서의 블랭크는 성형이 완료된 후에 서로 결합되도록 구성되는 것인 밴돌리어가 부착된 양면 가공물.
양면 가공물을 이용하도록 구성된 프로그레시브 다이로서,
금속 스트립 재료를 수용하고,
금속 와이어를 수용하며,
상기 스트립 재료를, 베이스를 갖고 이 베이스를 따라 간격을 두고 복수 개의 유지 부재가 지지되어 있는 밴돌리어로 성형하고,
상기 와이어 재료를 양면 가공물로 성형하며,
상기 양면 가공물은,
제1 단부, 중간부, 및 제2 단부를 갖는 몸체
를 포함하고, 상기 제1 단부 및 제2 단부 각각은 작업 스테이션의 작용을 받도록 구성된 블랭크이며,
상기 중간부는 상기 블랭크를 지지하도록 구성된 스템이고,
상기 작업 스테이션에 의해 상기 블랭크를 처리하여 몸체마다 두 개의 완성된 제품이 얻어지며,
상기 블랭크는 서로 결합되도록 구성되는 것인, 프로그레시브 다이.
제13항에 있어서, 상기 블랭크는 상기 작업 스테이션에 의해 재성형되도록 구성되고, 재성형된 블랭크는 본래의 블랭크보다 더 긴 길이, 더 큰 단면적, 또는 더 긴 길이와 더 큰 단면적을 갖는 것인 프로그레시브 다이.
제13항에 있어서, 각각의 블랭크는 탄환으로 재성형되도록 구성된 것인 프로그레시브 다이.
복수 개의 작업 스테이션을 갖고 긴 캐리어가 통과하게 된 프로그레시브 다이를 활용하는 적어도 투 아웃 공정(two-out process)을 이용한 탄환 제조 방법으로서,
a) 스트립 재료로부터 복수 개의 유지 부재를 구비하는 밴돌리어를 형성하는 단계;
b) 양면 가공물을 각각의 유지 부재 안으로 삽입하는 단계로서, 상기 양면 가공물은 제1 단부, 중간부, 및 제2 단부를 갖는 몸체를 구비하고, 상기 제1 단부 및 제2 단부 각각은 상기 작업 스테이션의 작용을 받도록 구성된 블랭크이며, 상기 중간부는 상기 블랭크를 지지하도록 구성된 스템인 것인 단계;
c) 상기 블랭크를 탄환으로 성형하는 단계; 및
d) 상기 탄환을 상기 스템으로부터 분리하는 단계
를 포함하는 것인 탄환 제조 방법.
제16항에 있어서, 실질적으로 유사한 작업 스테이션이 상기 밴돌리어의 양측에 서로 대향하게 배치되고, 상기 블랭크를 탄환으로 성형하는 단계는,
상기 가공물이 상기 밴돌리어의 종방향 축선에 대해 덜 편이되게 하도록, 가공물의 제1 단부의 블랭크 및 제2 단부의 블랭크 모두가 동시에 영향을 받게 상기 실질적으로 유사한 작업 스테이션을 동시에 작동시키는 단계
를 포함하는 것인 탄환 제조 방법.
제16항에 있어서, 상기 양면 가공물을 각각의 유지 부재 안으로 삽입하는 단계는
소정 길이의 와이어를 밴돌리어에 공급하는 단계; 및
상기 와이어를 기결정된 길이로 절단하는 단계
를 포함하는 것인 탄환 제조 방법.
제16항에 있어서, 상기 프로그레시브 다이는 적어도 하나의 코이닝 스테이션을 포함하고, 상기 블랭크를 탄환으로 성형하는 단계는 상기 블랭크를 탄환 형상으로 코이닝하는 단계를 포함하는 것인 탄환 제조 방법.
제19항에 있어서, 상기 프로그레시브 다이는 적어도 하나의 절삭 스테이션을 포함하고, 상기 블랭크를 탄환으로 성형하는 단계는 다듬질된 탄환을 생성하도록 블랭크로부터 재료를 제거하는 단계를 포함하는 것인 탄환 제조 방법.
제20항에 있어서, 상기 프로그레시브 다이는 적어도 하나의 트림 스테이션을 포함하고, 상기 블랭크를 탄환으로 성형하는 단계는 거스러미를 상기 블랭크로부터 트리밍하는 단계를 포함하는 것인 탄환 제조 방법.
제16항에 있어서, 상기 프로그레시브 다이는 적어도 하나의 절삭 스테이션을 포함하고, 상기 블랭크를 탄환으로 성형하는 단계는 다듬질된 탄환을 생성하도록 블랭크로부터 재료를 제거하는 단계를 포함하는 것인 탄환 제조 방법.
제16항에 있어서, 상기 밴돌리어는 한정되는 것은 아니지만 세정, 코팅, 및 열처리를 포함하는 군으로부터 선택된 다른 공정을 수행하도록 구성된 추가의 장치로 공급되는 것인 탄환 제조 방법.
밴돌리어가 부착된 양면 가공물로서,
베이스를 갖고 이 베이스를 따라 간격을 두고 복수 개의 유지 부재가 지지되어 있는 밴돌리어; 및
복수 개의 양면 가공물
을 포함하고, 각각의 양면 가공물은 상기 유지 부재에 의해서 분리 가능하게 유지되며,
각각의 양면 가공물은 제1 단부, 중간부, 및 제2 단부를 갖는 몸체를 포함하고, 상기 제1 단부 및 제2 단부 각각은 가공되도록 구성된 블랭크이고, 상기 중간부는 상기 블랭크를 지지하도록 구성된 스템이고,
상기 블랭크는 서로 결합되도록 구성되는 것인, 밴돌리어가 부착된 양면 가공물.
삭제
제24항에 있어서, 각각의 스템은 하나의 상기 유지 부재에 분리 가능하게 결합되도록 구성되는 것인 밴돌리어가 부착된 양면 가공물.