KR101648411B1 - 인서트 너트 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인서트 너트 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 환봉 형태의 제 1 중간성형물 외주면에 세레이션 가공시 가늘게 배출되는 찌꺼기를 성형물 하단에 뭉쳐지도록 하여 덧살부를 추가적으로 갖는 제 2 중간성형물을 형성하므로서, 진동이송공급기를 통해 제 2 중간성형물을 가공장치로 이송 공급시 중량을 갖는 덧살부에 의해 제 2 중간성형물이 일방향으로 자동 정렬되어 공급되므로 자동화 가공장치를 이용한 가공이 가능해져 제품의 생산성이 월등히 향상될 수 있도록 한 인서트 너트 제조방법에 관한 것이다.

Description

인서트 너트 제조방법{Insert nut production method}
본 발명은 인서트 너트 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 환봉 형태의 제 1 중간성형물 외주면에 세레이션 가공시 가늘게 배출되는 찌꺼기를 성형물 하단에 뭉쳐지도록 하여 덧살부를 추가적으로 갖는 제 2 중간성형물을 형성하므로서, 진동이송공급기를 통해 제 2 중간성형물을 가공장치로 이송 공급시 중량을 갖는 덧살부에 의해 제 2 중간성형물이 일방향으로 자동 정렬되어 공급되므로 자동화 가공장치를 이용한 가공이 가능해져 제품의 생산성이 월등히 향상될 수 있도록 한 인서트 너트 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 인서트 너트는 자동차, 건설, 전기 및 전자산업 등에 있어서 부품 등을 체결하기 위하여 합성수지 성형물에 인서트 방식으로 고정하여 사용한다.
인서트 너트는 볼트 등을 결합하는 모재의 소재가 약하거나 또는 볼트로 체결하기에 적당하지 않은 경우 사전에 모재에 인서트 방식으로 삽입 고정하고, 여기에 볼트를 체결하여 부품 등을 결합할 수 있도록 하여준다.
특히 자동차 산업에 있어서 부품을 안정적인 상태로 결합하거나, 또는 자동차의 운행 중 발생하는 진동과 소음을 줄이기 위한 방법으로 인서트 너트를 많이 이용하고 있다.
도 1 과 도 2 는 종래의 인서트 너트를 도시한 것으로서,
인서트 너트(1)는 몸체의 외주연 상하단에 각각 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)가 형성되어 있고, 상기 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)의 사이에는 고정홈(4)이 형성되어 있으며, 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)의 외주연에는 세레이션(5)이 형성되어 있고, 몸체의 내주면에는 볼트 결합을 위한 탭(6)이 형성된 구성이다.
이와같이 구성되는 인서트 너트를 합성수지 성형된 상대물(7)에 도 2 와 같이 설치되면, 고정홈(4)으로 상대물(7)의 일부가 끼워지므로 인서트 너트(1)가 상대물(7)로 부터 이탈되는 것을 강하게 억제할 수 있으며, 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)의 외주연에 세로방향으로 형성되는 세레이션(5)에 의해 인서트 너트(1)의 회전이 억제되는 것이다.
이와같은 인서트 너트의 제조과정을 간단히 설명하면,
재단된 소재를 단조 가공하여 환봉 형태의 제 1 중간성형물을 형성하고,
제 1 중간성형물의 외주연에 길이방향으로 세레이션을 가공하여 제 2 중간성형물을 형성하며,
제 2 중간성형물의 중간부에 고정홈(4)을 가공하여 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)가 형성되도록 하여 제 3 중간성형물을 형성하고,
제 3 중간성형물의 내주연에 탭을 가공하여
인서트 너트를 완성하는 것이다.
그러나 종래의 인서트 너트 제조방법은 세레이션이 가공된 제 2 중간성형물에서 세레이션 가공시 성형물에 붙어있는 금속찌꺼기를 작업자가 수작업으로 제거한 후 일일이 수작업으로 제 2 중간성형물을 가공기계의 척에 장착하여 제 3 중간성형물 가공 작업을 수행해야만 하므로 제품의 생산성이 현저히 떨어지는 문제점이 발생하고 있었다.
* 선행기술문헌 *
대한민국 특허공개공보 10-2013-0089095호
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 환봉 형태의 제 1 중간성형물 외주면에 세레이션 가공시 가늘게 배출되는 찌꺼기를 성형물 하단에 뭉쳐지도록 하여 덧살부를 추가적으로 갖는 제 2 중간성형물을 형성하므로서, 진동이송공급기를 통해 제 2 중간성형물을 가공장치로 이송 공급시 중량을 갖는 덧살부에 의해 제 2 중간성형물이 일방향으로 자동 정렬되어 공급되므로 자동화 가공장치를 이용한 가공이 가능해져 제품의 생산성이 월등히 향상될 수 있도록 한 인서트 너트 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은,
재단된 소재(10)를 단조 가공하여 환봉 형태의 제 1 중간성형물(20)을 형성하는 제 1 과정과;
제 1 중간성형물(20)의 외주연에 길이방향으로 세레이션(31)을 가공하되, 세레이션 가공시 가늘게 배출되는 금속 찌꺼기가 성형물의 하단에 뭉쳐지면서 성형되도록 하여 성형물의 하단에 덧살부(32)를 갖는 제 2 중간성형물(30)을 형성하는 제 2 과정과;
제 2 과정에서 제조된 제 2 중간성형물(30)을 진동이송공급기(50)를 통해 자동 정렬시켜 제 3 중간성형물(40) 가공을 위한 자동가공장치로 공급하는 제 3 과정과;
자동가공장치를 이용하여 제 2 중간성형물(30)의 일단을 면삭가공하여 덧살부(32)를 제거한 후 제 2 중간성형물(30)의 중간부에 고정홈(4)을 가공하여 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)를 갖는 제 3 중간성형물(40)을 제조하는 제 4 과정과;
제 3 중간성형물(40)의 내주면에 탭(6)을 가공하여 인서트 너트를 완성하는 제 5 과정; 으로 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 진동이송공급기를 통해 제 2 중간성형물을 가공장치로 이송 공급시 중량을 갖는 덧살부에 의해 제 2 중간성형물이 일방향으로 자동 정렬되어 공급되므로 자동화 가공장치를 이용한 가공이 가능해져 제품의 생산성이 월등히 향상될 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 은 종래 인서트 너트를 보인 도면.
도 2 는 종래 인서트 너트의 설치상태를 예시한 도면.
도 3 은 본 발명의 인서트 너트 제조과정을 순서대로 보인 도면.
도 4 는 본 발명에서 덧살부 성형과정을 예시한 도면.
도 5 는 본 발명에서 제 3 중간성형물 가공 과정을 보인 도면.
도 6 은 본 발명에서 제 2 중간성형물이 자동정렬되는 과정을 예시한 도면.
도 7 은 본 발명의 제조과정을 보인 플로우챠트.
이하, 첨부된 도면 도 3 내지 도 7 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 도면에 의하면, 본 발명은,
재단된 소재(10)를 단조 가공하여 환봉 형태의 제 1 중간성형물(20)을 형성하는 제 1 과정과;
제 1 중간성형물(20)의 외주연에 길이방향으로 세레이션(31)을 가공하되, 세레이션 가공시 가늘게 배출되는 금속 찌꺼기가 성형물의 하단에 뭉쳐지면서 성형되도록 하여 성형물의 하단에 덧살부(32)를 갖는 제 2 중간성형물(30)을 형성하는 제 2 과정과;
제 2 과정에서 제조된 제 2 중간성형물(30)을 진동이송공급기(50)를 통해 자동 정렬시켜 제 3 중간성형물(40) 가공을 위한 자동가공장치로 공급하는 제 3 과정과;
자동가공장치를 이용하여 제 2 중간성형물(30)의 일단을 면삭가공하여 덧살부(32)를 제거한 후 제 2 중간성형물(30)의 중간부에 고정홈(4)을 가공하여 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)를 갖는 제 3 중간성형물(40)을 제조하는 제 4 과정과;
제 3 중간성형물(40)의 내주면에 탭(6)을 가공하여 인서트 너트를 완성하는 제 5 과정; 으로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 제 2 과정은
제 1 중간형성물(20)이 끼워지는 끼움부(34)를 갖는 고정금형(33)과 세레이션 가공용 가공면(38)이 내주면에 형성된 작동금형(37)을 이용하여 제 1 중간성형물(20)의 외주연에 세레이션(31)을 가공하되,
고정금형(33)은 끼움부(34)의 하단 외측에 제 1 중간형형물(20)을 받쳐주는 받침턱(35)을 단차지게 형성하고, 이 받침턱(35)의 외측에 덧살부(32) 성형을 위한 공간부(36)를 형성하며,
작동금형(37)의 하단 외측에는 세레이션 가공시 가늘게 발생하는 금속 찌꺼기를 내측으로 모아주면서 가압하여 덧살부(32)가 형성되도록 하는 덧살성형부(39)를 형성한 것을 특징으로 한다.
앞서 설명한 바와같이 본 발명의 제조대상이 되는 인서트 너트(1)는 몸체의 외주연 상하단에 각각 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)가 형성되어 있고, 상기 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)의 사이에는 고정홈(4)이 형성되어 있으며, 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)의 외주연에는 세레이션(5)이 형성되어 있고, 몸체의 내주면에는 볼트 결합을 위한 탭(6)이 형성된 구성이다.
이러한 인서트 너트의 제조과정을 각 과정별로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
* 제 1 과정 *
제 1 과정은 재단된 소재(10)를 단조 가공하여 환봉 형태의 제 1 중간성형물(20)을 형성하는 과정이다.
소재(10)는 코일형태로 제공되며, 인서트 너트(1)를 가공하기 위해 미리 설정된 길이로 절단하여 제공된다.
길이가 재단된 소재(10)는 단조 가공 과정을 통해 도3의 (b)와 같이 중앙이 비어있는 환봉 형태의 제 1 중간성형물(20)로 가공된다.
* 제 2 과정 *
제 2 과정은 제 1 중간성형물(20)의 외주연에 길이방향으로 세레이션(31)을 가공하되, 세레이션 가공시 가늘게 배출되는 금속 찌꺼기가 성형물의 하단에 뭉쳐지면서 성형되도록 하여 성형물의 하단에 덧살부(32)를 갖는 제 2 중간성형물(30)을 형성하는 과정이다.
제 2 중간성형물(30)을 가공할 때에는 도 4 에 도시된 바와같은 고정금형(33)과 작동금형(37)을 이용한다.
고정금형(33)은 도 4 에 도시된 바와같이 제 1 중간형성물(20)이 끼워지는 끼움부(34)를 구비하고 있으며, 끼움부(34)의 하단 외측에 제 1 중간형형물(20)을 받쳐주는 받침턱(35)을 단차지게 형성하고, 이 받침턱(35)의 외측에 덧살부(32) 성형을 위한 공간부(36)를 형성하여 구성한다.
작동금형(37)은 도면에 도시된 바와같이 단면이 링 형상으로 형성될 수 있고, 작동금형(37)의 내주면에 세레이션 가공을 위한 가공면(38)이 형성되어 있으며, 작동금형(37)의 하단 외측에는 세레이션 가공시 가늘게 발생하는 금속 찌꺼기를 내측으로 모아주면서 가압하여 덧살부(32)가 형성되도록 하는 덧살성형부(39)를 형성한다.
따라서, 도4의 (a)와 같이 끼움부(34)에 제 1 중간성형물(20)을 끼운 상태에서 상측으로 부터 작동금형(37)을 하강시키면, 도4의 (b)와 같이 가공면(38)이 제 1 중간성형물(20)의 외주면을 요철형태로 가공하면서 세레이션(31)이 형성된다.
한편, 이와같이 세레이션(31)이 가공될때 가공면(38)에 의해 제 1 중간성형물(20)의 표면이 깍이면서 가늘게 금속찌꺼기가 발생하게되는데, 이 발생되는 금속찌꺼기는 작동금형(37)의 하단 외측에 형성된 덧살성형부(39)에 의해 안쪽으로 모아지게되고, 도 4 의 (c)와 같이 작동금형(37)이 완전히 하강하게되면 덧살성형부(39)에 의해 한데 모여진 금속 찌꺼기들이 공간부(36)에 모여진 상태에서 덧살성형부(39)에 의해 가압되어 도 3 (c)와 같이 세레이션(31)의 하단에 일정 두께를 갖도록 덧살부(32)를 형성하게 되는 것이다.
이와같이 제 2 중간성형물(30)의 외주면에 길이방향(도면상의 세로방향)으로 세레이션(31)이 형성되고, 제 2 중간성형물(30)의 하단에 덧살부(32)가 형성되면 제 2 중간성형물(30)을 진동이송공급기(50)를 이용하여 다음 공정으로 이송시킬 때 덧살부(32) 형성부위가 반대측에 비해 무게가 더 무겁기 때문에 자동으로 제 2 중간성형물(30)이 정렬되는 효과를 기대할 수 있다.
* 제 3 과정 *
제 3 과정은 제 2 과정에서 제조된 제 2 중간성형물(30)을 진동이송공급기(50)를 통해 자동 정렬시켜 제 3 중간성형물(40) 가공을 위한 자동가공장치로 공급하는 과정이다.
제 2 중간성형물(30)은 외주연에 세레이션(31)이 길이방향으로 형성되고, 그 하단에 일정 두께를 갖는 덧살부(32)가 형성되어 있으며, 이 덧살부(32)의 두께는 가변시킬 수 있다.
제 2 중간성형물(30)의 일단에 덧살부(32)가 형성되면 제 2 중간성형물(30)에서 덧살부(32)가 형성된 부분의 무게가 타측의 무게보다 더 무겁게 된다.
따라서, 도 6 과 같이 진동이송공급기(50)의 호퍼(51)에 다수의 제 2 중간성형물(30)을 투입하게되면, 진동이송공급기(50)의 호퍼(51)가 규칙적으로 미세하게 진동함에 따라 호퍼(51) 내에 투입된 제 2 중간성형물(30)이 조금씩 공급라인(52) 측으로 이동하게되는데, 이때 덧살부(32)가 형성된 부분이 무게가 더 무겁기 때문에 도면에 도시된 바와같이 덧살부(32) 형성부분이 진행방향으로 회전하면서 자동 정렬되어 공급라인(52)을 통해 자동가공장치(미도시되었음)로 공급된다.
즉, 자동가공장치로 공급되는 제 2 중간성형물(30)은 덧살부(32) 형성부분이 진행방향을 향하도록 정렬된 상태로 공급되는 것이다.
자동가공장치는 제 3 중간성형물(40)을 가공하기 위한 공작기계로서 일반적인 자동CNC선반 일 수 있다.
자동가공장치는 제 2 중간성형물(30)의 일측(덧살부가 형성되지 않은쪽)이 끼워지는 척이 회전 작동 가능하게 구비되어 있고, 제 2 중간성형물(30)의 덧살부(31)를 절삭하여 제거하는 절삭공구와 제 2 중간성형물(30)의 중간부에 고정홈(4)을 가공하는 절삭공구를 구비할 수 있다.
* 제 4 과정 *
제 4 과정은 자동가공장치를 이용하여 제 2 중간성형물(30)의 일단을 면삭가공하여 덧살부(32)를 제거한 후 제 2 중간성형물(30)의 중간부에 고정홈(4)을 가공하여 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)를 갖는 제 3 중간성형물(40)을 제조하는 과정이다.
제 3 과정에 의해 제 2 중간성형물(30)이 일방향으로 정렬되어 공급되면 미도시된 로봇이 제 2 중간성형물(30)을 자동가공장치의 척에 끼워주고, 이 상태에서 척이 고속회전할때 미도시된 절삭공구가 제 2 중간성형물(30)에 형성되어 있는 덧살부(32)를 면삭가공하여 제거하고, 이후 절삭공구가 다시 제 2 중간성형물(30)의 중간부를 절삭가공하여 고정홈(4)을 형성하므로서, 도 5 (c)에 도시된 바와같이 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)의 사이에 고정홈(4)이 형성된 형태의 제 3 중간성형물(40)을 완성하게 되는 것이다.
* 제 5 과정 *
제 5 과정은 제 3 중간성형물(40)의 내주면에 탭(6)을 가공하여 인서트 너트(1)를 완성하는 과정이다.
상기 설명에서와 같이 본 발명은 환봉 형태의 제 1 중간성형물 외주면에 세레이션 가공시 가늘게 배출되는 찌꺼기를 성형물 하단에 뭉쳐지도록 하여 덧살부를 추가적으로 갖는 제 2 중간성형물을 형성하므로서, 진동이송공급기를 통해 제 2 중간성형물을 가공장치로 이송 공급시 중량을 갖는 덧살부에 의해 제 2 중간성형물이 일방향으로 자동 정렬되어 공급되므로 자동화 가공장치를 이용한 가공이 가능해져 제품의 생산성이 월등히 향상될 수 있도록하는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
1: 인서트 너트, 2: 제 1 돌출부,
3: 제 2 돌출부, 4: 고정홈,
5: 세레이션, 6: 탭,
7: 상대물, 10: 소재,
20: 제 1 중간성형물, 30: 제 2 중간성형물,
31: 세레이션, 32; 덧살부,
33: 고정금형, 34: 끼움부,
35: 받침턱, 36: 공간부,
37: 작동금형, 38: 가공면,
39: 덧살성형부, 40: 제 3 중간성형물,
50: 진동이송공급기, 51: 호퍼,
52: 공급라인,

Claims (2)

  1. 재단된 소재(10)를 단조 가공하여 환봉 형태의 제 1 중간성형물(20)을 형성하는 제 1 과정과;
    제 1 중간성형물(20)의 외주연에 길이방향으로 세레이션(31)을 가공하되, 세레이션 가공시 가늘게 배출되는 금속 찌꺼기가 성형물의 하단에 뭉쳐지면서 성형되도록 하여 성형물의 하단에 덧살부(32)를 갖는 제 2 중간성형물(30)을 형성하는 제 2 과정과;
    제 2 과정에서 제조된 제 2 중간성형물(30)을 진동이송공급기(50)를 통해 자동 정렬시켜 제 3 중간성형물(40) 가공을 위한 자동가공장치로 공급하는 제 3 과정과;
    자동가공장치를 이용하여 제 2 중간성형물(30)의 일단을 면삭가공하여 덧살부(32)를 제거한 후 제 2 중간성형물(30)의 중간부에 고정홈(4)을 가공하여 제 1 돌출부(2)와 제 2 돌출부(3)를 갖는 제 3 중간성형물(40)을 제조하는 제 4 과정과;
    제 3 중간성형물(40)의 내주면에 탭(6)을 가공하여 인서트 너트를 완성하는 제 5 과정; 으로 구성하며,
    상기 제 2 과정은, 제 1 중간형성물(20)이 끼워지는 끼움부(34)를 갖는 고정금형(33)과 세레이션 가공용 가공면(38)이 내주면에 형성된 작동금형(37)을 이용하여 제 1 중간성형물(20)의 외주연에 세레이션(31)을 가공하되,
    고정금형(33)은 끼움부(34)의 하단 외측에 제 1 중간형형물(20)을 받쳐주는 받침턱(35)을 단차지게 형성하고, 이 받침턱(35)의 외측에 덧살부(32) 성형을 위한 공간부(36)를 형성하며,
    작동금형(37)의 하단 외측에는 세레이션 가공시 가늘게 발생하는 금속 찌꺼기를 내측으로 모아주면서 가압하여 덧살부(32)가 형성되도록 하는 덧살성형부(39)를 형성한 것을 특징으로 하는 인서트 너트 제조방법.
  2. 삭제
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