KR101655449B1 - 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치를 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치은 상부소재 중앙부위가 하부소재의 홀을 통해 압입되어 언더컷(undercut)을 형성시키면서 소재 간 결합이 이루어지는 과정에서 상부소재 중앙부위와 하부소재 홀 둘레면이 펀치 압입력에 대응하는 역압을 발생시키는 가이드에 의해 지지되도록 함으로써 하부소재의 처짐 변형과 상부소재의 목 파괴(neck failure)가 방지되고, 특히 홀이 형성된 하부소재가 가이드에 끼워지면서 하부소재의 홀과 다이 및 펀치 간 중심축 정렬이 간편하고 용이하게 유도되도록 함으로써 구성요소의 중심축 이탈에 의한 불균일 접합 형상이나 상부소재의 파단이 방지되는 기술적 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치는 판체로 된 상부소재(1)와 설정크기의 홀(3)이 형성된 하부소재(2)가 표면에 놓여 지지되고, 하부소재(2)의 홀(3)보다 큰 중앙홀(11)이 형성된 다이(10)와; 다이(10)로부터 이격된 위치에 배치되어 상하이동하는 펀치(20)와; 다이(10)의 중앙홀(11)에 상하이동 가능하게 배치되고, 하부소재(2)의 홀(3)에 끼워지면서 하부소재(2)의 홀(3)과 다이(10) 및 펀치(20) 간 중심축 정렬이 유도되며, 홀 클린칭을 위한 펀치(20) 하강시 하부소재(2)의 홀(3)을 통과하는 상부소재 중앙부위(1')를 지속적으로 지지하는 가이드(30)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

Description

소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치{Hole clinching machine with guide for double-support of material}

본 발명은 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 상부소재 중앙부위가 하부소재의 홀을 통해 압입되어 언더컷(undercut)을 형성시키면서 소재 간 결합이 이루어지는 과정에서 상부소재 중앙부위와 하부소재 홀 둘레면이 펀치 압입력에 대응하는 역압을 발생시키는 가이드에 의해 지지되도록 함으로써 하부소재의 처짐 변형과 상부소재의 목 파괴(neck failure)가 방지되고, 특히 홀이 형성된 하부소재가 가이드에 끼워지면서 하부소재의 홀과 다이 및 펀치 간 중심축 정렬이 간편하고 용이하게 유도되도록 함으로써 구성요소의 중심축 이탈에 의한 불균일 접합 형상이나 상부소재의 파단이 방지되는 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치에 관한 것이다.

소재 간 결합은 볼트와 너트, 리벳 등의 체결요소에 의해 수행되거나, 용접에 의해 수행될 수 있으며, 접착물질에 의해서도 수행될 수도 있다.

한편 차량 경량화를 위하여 고강도 소재 및 복합재료를 사용한 차량 부품이나 차체 요소의 제작이 활발하게 이루어지고 있는데, 고강도 소재 및 복합재료는 취성이 높은 특성을 가짐에 따라 복합재료는 홀 클린칭(hole clinching)에 의해 기계적으로 접합(mechanical joining)되는 경우가 많다. 이와 같은 홀 클린칭과 관련한 기술로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0431640호 "중첩판재를 클린칭하는 장치 및 방법", 등록번호 제10-0626106호 "복수 패널의 클린칭 동시성형용 포밍 프레스 금형", 등록번호 제10-1134942호 "클린칭 동시성형용 프레스 금형" 등이 안출되어 있다.

홀 클린칭은 도 1에서와 같이 연성 재질의 상부소재(1)와 취성 재질의 하부소재(2)를 다이(10) 상부 표면에 놓고, 블랭크 홀더(40)로 상부소재(1)와 하부소재(2)를 일정압으로 눌러 고정시킨 다음, 펀치(20)를 하강시킴으로써 수행된다. 여기서 하부소재(2)는 중앙에 일정크기의 홀을 형성시키게 된다. 이와 같은 펀치(20)의 하강에 의해 상부소재 중앙부위가 하부소재(2)의 홀을 통해 압입되는데, 다이(10)에 형성된 캐비티(cavity)(11a)로 연성 재질의 상부소재(1)가 소성 유동하여 언더컷(undercut)(1a)이 형성되면서 상부소재(1)와 하부소재(2)가 기하학적으로 결합(geometrical interlocking)하게 된다.

그런데 종래의 홀 클린칭 장치에서는 도 1의 (b)에서와 같이 하부소재(2)의 홀, 다이(10), 펀치(20) 각각의 중심축을 일치시키기 어려웠는데, 이와 같은 중심축이 서로 일치되지 않을 경우 성형하중의 편심에 의해 불균일한 언더컷(1a)이 생성되어 도 1의 (c)에서와 같이 기계적 접합형상이 균일하지 않게 되었다.

또한 펀치(20)의 하강시 펀치(20)와 다이(10) 간 간극(clearance)이 발생되나, 하부소재(2)의 홀 둘레면이 지지되지 않으므로, 펀치(20) 하강에 따른 펀치 압입력에 의한 성형하중만이 홀 둘레면에 작용하게 되어 하부소재 홀 둘레면이 도 2의 (a)에서와 같이 처짐 변형되는 경우가 많았다. 또한 펀치 압입력에 의해 상부소재(1)가 하부소재(2)의 홀을 통해 압입되는 과정에서 상부소재(1)에 인장응력만이 작용하게 됨에 따라 상부소재(1)의 목 부위(neck)(1b)에 인장응력이 집중되면서 도 2의 (b)에서와 같이 목 파괴(neck failure)가 발생되는 경우가 많았다. 그리고 상기와 같은 소재 간 접합불량은 접합강도 저하와 빈번한 금형 파손을 야기시킴에 따라, 이를 방지할 수 있는 홀 클린칭 장치와 홀 클린칭 방법의 개발이 요구되는 실정이었다.

(특허문헌 1) 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0431640호 "중첩판재를 클린칭하는 장치 및 방법"

(특허문헌 2) 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0626106호 "복수 패널의 클린칭 동시성형용 포밍 프레스 금형"

(특허문헌 3) 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1134942호 "클린칭 동시성형용 프레스 금형"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 연성 재질의 상부소재 중앙부위와 취성 재질의 하부소재 홀 둘레면이 펀치 압입력에 대응하는 역압을 발생시키는 가이드에 의해 지지되도록 하여 하부소재의 처짐 변형과 상부소재의 목 파괴(neck failure)가 방지될 수 있는 새로운 형태의 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 홀이 형성된 하부소재가 가이드에 끼워지면서 하부소재의 홀과 다이 및 펀치 간 중심축이 일치되도록 하여 홀 클린칭 장치의 구성요소 간 중심축 정렬이 간편하고 용이하게 유도되고, 구성요소의 중심축 이탈에 의한 불균일 접합 형상이나 상부소재의 파단이 방지될 수 있는 새로운 형태의 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 판체로 된 상부소재(1)와 설정크기의 홀(3)이 형성된 하부소재(2)가 표면에 놓여 지지되고, 하부소재(2)의 홀(3)보다 큰 중앙홀(11)이 형성된 다이(10)와; 다이(10)로부터 이격된 위치에 배치되어 상하이동하는 펀치(20)와; 다이(10)의 중앙홀(11)에 상하이동 가능하게 배치되고, 하부소재(2)의 홀(3)에 끼워지면서 하부소재(2)의 홀(3)과 다이(10) 및 펀치(20) 간 중심축 정렬이 유도되며, 홀 클린칭을 위한 펀치(20) 하강시 하부소재(2)의 홀(3)을 통과하는 상부소재 중앙부위(1')를 지속적으로 지지하는 가이드(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치에서 가이드(30)는 다이(10)의 중앙홀(11)에 끼워지는 가장자리 부위가 하부소재(2)의 홀 둘레면(2')을 지지하도록 하고, 하부소재(2)의 홀(3)에 끼워지는 중앙 부위가 상부소재 중앙부위(1')를 지지하도록 할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치에서 가이드(30)는 탄성 지지되는 강체(rigid body)형 가이드(30)와, 탄성 변형되는 변형체형 가이드(30b) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있고, 강체형 가이드(30a)에 작용하는 탄성력이나 변형체형 가이드(30b)의 작용 압력에 의해 펀치 압입력에 대응하는 반작용력인 역압(counter pressure)이 발생되어 상부소재 중앙부위(1')와 하부소재(2)의 홀 둘레면(2') 중에서 선택된 어느 하나에 작용되는 것일 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치에서 가이드(30)는 하부소재(2)의 홀(3)에 상하이동 가능하게 끼워지고, 홀 클린칭을 위한 펀치(20) 하강시 하부소재(2)의 홀(3)을 통과하는 상부소재 중앙부위(1')를 지속적으로 지지하는 센터 가이드(center guide)(31)와; 다이(10)의 중앙홀(11)에 상하이동 가능하게 끼워지고, 홀 클린칭을 위한 펀치(20) 하강시 언더컷(1a) 생성 시작 전까지 하부소재(2)의 홀 둘레면(2')을 지속적으로 지지하는 림 가이드(rim guide)(32)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치에서 림 가이드(32)는 펀치(20)의 계속되는 하강에 의해 센터 가이드(31)의 상부 표면이 다이(10) 상부 표면보다 낮아지는 시점에서 센터 가이드(31)와 일체로 하강 이동하게 되고, 림 가이드(32)의 하강 이동에 의해 림 가이드(32) 상부 표면이 다이(10) 상부 표면보다 낮아져 다이(10)의 내주면과 상부소재(1) 사이에 캐비티(cavity)가 형성되면서 언더컷(1a)이 생성될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치에서 림 가이드(32)는 개방된 상부와 연통되는 내부공간(32a)을 형성하고, 센터 가이드(31)는 림 가이드(32)의 내부공간(32a)에 설정거리(d) 만큼 이동가능하게 배치되어 림 가이드(32)의 개방된 상부로 돌출되되, 림 가이드(32)의 내부공간(32a)에서 이동가능한 최저위치에 도달한 센터 가이드(31)가 펀치(20)의 계속되는 하강에 의해 림 가이드(32)와 일체로 하강하게 되는 구조일 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치에서 센터 가이드(31)와 림 가이드(32)는 각각 탄성체(311)(321)에 의해 탄성 지지될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 다이(10)의 중앙홀(11)에 상하이동 가능하게 배치된 가이드(30)에 홀(3)이 형성된 하부소재(2)가 끼워지면서 하부소재(2)의 홀(3)과 다이(10) 및 펀치(20) 간 중심축 정렬이 유도되는 구성요소 중심축 정렬단계와; 판체로 된 상부소재(1)가 하부소재(2) 상부에 놓이면서 소재 배치가 완료되는 소재 배치완료단계와; 펀치(20)의 하강 동작에 따라 상부소재(1)가 하부소재(2)의 홀(3)을 통과하여 압입되면서 홀 클린칭이 수행되되, 하부소재(2)의 홀(3)을 통과하는 상부소재 중앙부위(1')를 가이드(30)가 지속적으로 지지하여 펀치 압입력에 대응하는 반작용력인 역압(counter pressure)을 발생시키면서 상부소재(1)의 목(neck) 파괴가 방지되도록 하는 홀 클린칭 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 이중 지지형 홀 클린칭 방법을 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 소재 이중 지지형 홀 클린칭 방법에서 상기 홀 클린칭 단계는 펀치(20)의 계속적인 하강에 따른 언더컷(1a) 생성 시작 전까지 하부소재(2)의 홀 둘레면(2')을 가이드(30)가 지속적으로 지지하여 펀치 압입력에 대응하는 반작용력인 역압(counter pressure)을 발생시키면서 하부소재(2)의 처침 변형이 방지되도록 할 수 있다.

본 발명에 의한 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치에 의하면, 연성 재질의 상부소재 중앙부위와 취성 재질의 하부소재 홀 둘레면이 펀치 압입력에 대응하는 역압을 발생시키는 가이드에 의해 지지되므로, 하부소재의 처짐 변형과 상부소재의 목 파괴(neck failure)가 방지되는 효과가 있다. 또한 본 발명에 의한 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치에 의하면, 홀이 형성된 하부소재가 가이드에 끼워지면서 하부소재의 홀과 다이 및 펀치 간 중심축이 일치되는 구조이므로, 홀 클린칭 장치의 구성요소 간 중심축 정렬이 간편하고 용이하게 유도되고, 구성요소의 중심축 이탈에 의한 불균일 접합 형상이나 상부소재의 파단이 방지되면서 균일한 목두께와 언더컷이 안정되고 용이하게 형성되어 접합강도가 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래 홀 클린칭 장치를 보여주기 위한 도면;
도 2의 (a)와 (b)는 종래 홀 클린칭 장치에 문제점을 보여주기 위한 도면;
도 3은 본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치를 보여주기 위한 도면;
도 4는 본 발명에 따른 가이드의 구성 예시도;
도 5는 본 발명에 따른 소재 이중 지지형 홀 클린칭 방법을 보여주기 위한 순서도;
도 6과 도 7은 본 발명에 따른 소재 이중 지지형 홀 클린칭 방법을 보여주기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치를 보여주기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치에 의한 홀 클린칭 공정을 보여주기 위한 도면;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 가이드를 보여주기 위한 도면;
도 11은 가이드가 내부에 설치된 본 발명의 실시예에 따른 다이를 보여주기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 3 내지 도 11에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 홀 클린칭(hole clinching), 홀 클린칭 장치, 펀치, 다이(die), 블랭킹 홀더, 탄성 지지, 탄성 변형 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치(100)는 도 3에서와 같이 다이(10), 펀치(20), 가이드(30)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

다이(10)는 상부소재(1)와 하부소재(2)가 표면에 놓여 지지되도록 한다. 상부소재(1)는 연성 재질의 판체로 이루어질 수 있고, 하부소재(2)는 설정크기의 홀(3)이 중앙에 형성된 취성 재질의 판체로 이루어질 수 있다. 다이(10)에는 하부소재(2)의 홀(3)보다 큰 중앙홀(11)이 형성되는데, 이에 따라 펀치(20) 하강시 다이(10)의 중앙홀(11) 가장자리 부위에 캐비티(11)가 형성된다. 여기서 홀 클린칭을 위한 펀치(20) 하강에 의해 상부소재(1)가 하부소재(2)의 홀(3)을 통과하여 압입될 시 상부소재(1)가 다이(10)의 캐비티(11a) 내로 소성유동하면서 언더컷(undercut)(1a)이 형성된다.

펀치(20)는 다이(10)로부터 이격된 위치에 배치되어 상하이동하게 된다.

가이드(30)는 다이(10)의 중앙홀(11)에 상하이동 가능하게 배치되는 것으로, 도 3에서와 같이 가이드(30)가 하부소재(2)의 홀(3)에 끼워지면서 하부소재(2)의 홀(3)과 다이(10) 및 펀치(20) 간 중심축 정렬이 유도된다. 이와 같은 가이드(30)는 홀 클린칭을 위한 펀치(20) 하강시 하부소재(2)의 홀(3)을 통과하는 상부소재 중앙부위(1')를 지속적으로 지지하게 된다. 가이드(30)는 다이(10)의 중앙홀(11)에 끼워지는 가장자리 부위가 하부소재(2)의 홀 둘레면(2')을 지지하도록 하고, 하부소재(2)의 홀(3)에 끼워지는 중앙 부위가 상부소재 중앙부위(1')를 지지하도록 한다.

여기서 가이드(30)는 도 4의 (a)에서와 같이 탄성 지지되는 강체(rigid body)형 가이드(30)로 이루어질 수도 있고, 도 4의 (b)에서와 같이 탄성 변형되는 변형체형 가이드(30b)로 이루어질 수도 있다. 이와 같은 가이드(30)는 펀치 압입력에 대응하는 반작용력인 역압(counter pressure)을 발생시켜 상부소재 중앙부위(1')와 하부소재(2)의 홀 둘레면(2')에 작용하도록 한다. 여기서 역압은 강체형 가이드(30a)에 작용하는 탄성력이나 변형체형 가이드(30b)의 작용 압력에 의해 발생된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치를 이용한 홀 클린칭 방법은 도 5에서와 같이 구성요소 중심축 정렬단계, 소재 배치완료단계, 홀 클린칭 단계를 거쳐 수행된다.

구성요소 중심축 정렬단계는 도 6의 (a)에서와 같이 다이(10)의 중앙홀(11)에 상하이동 가능하게 배치된 가이드(30)에 홀(3)이 형성된 하부소재(2)가 끼워지면서 하부소재(2)의 홀(3)과 다이(10) 및 펀치(20) 간 중심축 정렬이 유도되는 단계이다.

소재 배치완료단계는 도 6의 (b)에서와 같이 판체로 된 상부소재(1)가 하부소재(2) 상부에 놓이고, 블랭크 홀더(40)가 상부소재(1)와 하부소재(2)를 일정압으로 눌러 고정시킴으로써 소재 배치가 완료되는 단계이다.

홀 클린칭 단계는 도 6의 (c)와 도 7에서와 같이 펀치(20)의 하강 동작에 따라 상부소재(1)가 하부소재(2)의 홀(3)을 통과하여 압입되면서 홀 클린칭이 수행되는 단계이다. 이와 같은 홀 클린칭 단계에서는 도 7의 (a) 내지 (c)에서와 같이 하부소재(2)의 홀(3)을 통과하는 상부소재 중앙부위(1')를 가이드(30)가 지속적으로 지지하여 펀치 압입력에 대응하는 반작용력인 역압(counter pressure)을 발생시키게 되는데, 이를 통해 상부소재(1)의 변형부위에 압축응력(compression stress)이 작용하게 됨에 따라 상부소재(1)의 목(neck) 파괴가 방지된다. 또한 홀 클린칭 단계에서는 도 6의 (c)와 도 7의 (a)에서와 같이 펀치(20)의 계속적인 하강에 따른 언더컷(1a) 생성 시작 전까지 하부소재(2)의 홀 둘레면(2')을 가이드(30)가 지속적으로 지지하여 펀치 압입력에 대응하는 반작용력인 역압(counter pressure)을 발생시키므로, 하부소재(2)의 처침 변형이 방지된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치은 연성 재질로 된 상부소재 중앙부위(1')와 취성 재질로 된 하부소재(2)의 홀 둘레면(2')이 펀치 압입력에 대응하는 역압을 발생시키는 가이드(30)에 의해 지지되도록 하므로, 하부소재(2)의 처짐 변형과 상부소재(1)의 목 파괴(neck failure)가 방지될 수 있게 된다. 또한 본 발명에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치은 홀(3)이 형성된 하부소재(2)가 가이드(30)에 끼워지면서 하부소재(2)의 홀(3)과 다이(10) 및 펀치(20) 간 중심축이 일치되도록 중심축이 정렬되므로, 홀 클린칭 장치(100)의 구성요소 간 중심축 정렬이 간편하고 용이하게 유도되고, 구성요소의 중심축 이탈에 의한 불균일 접합 형상이나 상부소재의 파단이 방지되게 된다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치(100)는 도 8에서와 같이 센터 가이드(center guide)(31)와 림 가이드(rim guide)(32)를 포함하는 가이드(30)를 갖는 구성으로 이루어진다.

여기서 센터 가이드(31)는 하부소재(2)의 홀(3)에 상하이동 가능하게 끼워지고, 홀 클린칭을 위한 펀치(20) 하강시 하부소재(2)의 홀(3)을 통과하는 상부소재 중앙부위(1')를 지속적으로 지지하는 것이다. 림 가이드(32)는 다이(10)의 중앙홀(11)에 상하이동 가능하게 끼워지고, 홀 클린칭을 위한 펀치(20) 하강시 언더컷(1a) 생성 시작 전까지 하부소재(2)의 홀 둘레면(2')을 지속적으로 지지하는 것이다.

이와 같은 센터 가이드(31)와 림 가이드(32)는 각각 탄성체(311)(321)에 의해 탄성 지지될 수 있는데, 탄성체(311)(321)로는 스프링이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 가이드(30)는 도 8의 (a)에서와 같이 센터 가이드(31)가 림 가이드(32)의 내부공간에 탄성체(311)를 매개로 장착되어 림 가이드(32)의 개방된 상부로 돌출되고, 림 가이드(32)는 저면의 탄성체(321)에 의해 탄성 지지되는 구조로 이루어질 수도 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 가이드(30)는 도 8의 (b)에서와 같이 센터 가이드(31)가 림 가이드(32)의 내부공간에 장착되어 림 가이드(32)의 개방된 상부로 돌출되되, 센터 가이드(31) 저면에 배치되는 탄성체(311)가 림 가이드(32)의 저면에 형성된 홀을 통과하여 설치면에 고정되고, 림 가이드(32)는 저면의 탄성체(321)에 의해 탄성 지지되는 구조로 이루어질 수도 있다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 가이드(30)는 도 8의 (c)에서와 같이 다이(10) 내부에 설치되는 구조로 이루어질 수도 있다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치(100)는 도 9의 (c)와 (d)에서와 같이 펀치(20)의 계속되는 하강에 의해 센터 가이드(31)의 상부 표면이 다이(10) 상부 표면보다 낮아지는 시점에서 센터 가이드(31)와 일체로 하강 이동하도록 하는데, 림 가이드(32)의 하강 이동에 의해 림 가이드(32) 상부 표면이 다이(10) 상부 표면보다 낮아져 다이(10)의 내주면과 상부소재(1) 사이에 캐비티(cavity)가 형성되면서 언더컷(1a)이 생성되게 된다.

한편 본 발명의 실시예에 따른 가이드(30)에서 림 가이드(32)는 도 10에서와 같이 개방된 상부와 연통되는 내부공간(32a)을 형성하고, 내부공간(32a) 하측에 스톱퍼용 단턱(32b)을 형성할 수 있다. 그리고 센터 가이드(31)는 림 가이드(32)의 내부공간(32a)에 설정거리(d) 만큼 이동가능하게 배치되어 림 가이드(32)의 개방된 상부로 돌출될 수 있다. 여기서 센터 가이드(31)는 하강 이동시 도 10의 (b)에서와 같이 스톱퍼용 단턱(32b)에 의해 림 가이드(32)의 내부공간(32a)에서 이동가능한 최저위치에 도달하게 되는데, 펀치(20)의 계속되는 하강에 의해 센터 가이드(31)도 계속 하강하게 되면, 센서 가이드(31)와 림 가이드(32)는 도 10의 (c)에서와 같이 일체로 하강하게 된다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 가이드(30)는 도 11에서와 같이 다이(10) 내부에 설치되는 구조로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

1 : 상부소재 1a : 언더컷
1b : 목 부위 1' : 상부소재 중앙부위
2 : 하부소재 2' : 홀 둘레면
3 : 홀 10 : 다이
11 : 중앙홀 11a : 캐비티
20 : 펀치 30 : 가이드
30a : 강체형 가이드 30b : 변형체형 가이드
31 : 센터 가이드 311, 321 : 탄성체
32 : 림 가이드 32a : 내부공간
32b : 스톱퍼용 단턱 40 : 블랭크 홀더
100 : 홀 클린칭 장치

Claims (9)

1. 판체로 된 상부소재(1)와 설정크기의 홀(3)이 형성된 하부소재(2)가 표면에 놓여 지지되고, 하부소재(2)의 홀(3)보다 큰 중앙홀(11)이 형성된 다이(10)와;
   다이(10)로부터 이격된 위치에 배치되어 상하이동하는 펀치(20)와;
   다이(10)의 중앙홀(11)에 상하이동 가능하게 배치되고, 하부소재(2)의 홀(3)에 끼워지면서 하부소재(2)의 홀(3)과 다이(10) 및 펀치(20) 간 중심축 정렬이 유도되며, 홀 클린칭을 위한 펀치(20) 하강시 하부소재(2)의 홀(3)을 통과하는 상부소재 중앙부위(1')를 지속적으로 지지하되, 다이(10)의 중앙홀(11)에 끼워지는 가장자리 부위가 하부소재(2)의 홀 둘레면(2')을 지지하도록 하고, 하부소재(2)의 홀(3)에 끼워지는 중앙 부위가 상부소재 중앙부위(1')를 지지하도록 하는 가이드(30)를 포함하고,
   가이드(30)는 하부소재(2)의 홀(3)에 상하이동 가능하게 끼워지고, 홀 클린칭을 위한 펀치(20) 하강시 하부소재(2)의 홀(3)을 통과하는 상부소재 중앙부위(1')를 지속적으로 지지하는 센터 가이드(center guide)(31)와;
   다이(10)의 중앙홀(11)에 상하이동 가능하게 끼워지고, 홀 클린칭을 위한 펀치(20) 하강시 언더컷(1a) 생성 시작 전까지 하부소재(2)의 홀 둘레면(2')을 지속적으로 지지하는 림 가이드(rim guide)(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   가이드(30)는 탄성 지지되는 강체(rigid body)형 가이드(30)와, 탄성 변형되는 변형체형 가이드(30b) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지고,
   강체형 가이드(30a)에 작용하는 탄성력이나 변형체형 가이드(30b)의 작용 압력에 의해 펀치 압입력에 대응하는 반작용력인 역압(counter pressure)이 발생되어 상부소재 중앙부위(1')와 하부소재(2)의 홀 둘레면(2') 중에서 선택된 어느 하나에 작용되는 것을 특징으로 하는 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   림 가이드(32)는 펀치(20)의 계속되는 하강에 의해 센터 가이드(31)의 상부 표면이 다이(10) 상부 표면보다 낮아지는 시점에서 센터 가이드(31)와 일체로 하강 이동하게 되고,
   림 가이드(32)의 하강 이동에 의해 림 가이드(32) 상부 표면이 다이(10) 상부 표면보다 낮아져 다이(10)의 내주면과 상부소재(1) 사이에 캐비티(cavity)가 형성되면서 언더컷(1a)이 생성되는 것을 특징으로 하는 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치.
6. 제 5항에 있어서,
   림 가이드(32)는 개방된 상부와 연통되는 내부공간(32a)을 형성하고,
   센터 가이드(31)는 림 가이드(32)의 내부공간(32a)에 설정거리(d) 만큼 이동가능하게 배치되어 림 가이드(32)의 개방된 상부로 돌출되되,
   림 가이드(32)의 내부공간(32a)에서 이동가능한 최저위치에 도달한 센터 가이드(31)가 펀치(20)의 계속되는 하강에 의해 림 가이드(32)와 일체로 하강하게 되는 것을 특징으로 하는 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   센터 가이드(31)와 림 가이드(32)는 각각 탄성체(311)(321)에 의해 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 소재 이중 지지용 가이드가 구비된 홀 클린칭 장치.
8. 삭제
9. 삭제

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