KR101694981B1 - 브레이크 피스톤 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크 캘리퍼에 장착되는 피스톤을 단조로 성형하기 위한 브레이크 피스톤 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소재를 성형하기 위해 서로 다른 형상을 가지는 복수개의 펀치가 구비되며, 소재가 트렌스퍼에 의해 일측방향으로 이동함과 동시에 상기 복수개의 펀치에 순차적으로 가압되면서 사용자가 원하는 형상을 가지는 피스톤으로 성형되고, 이로 인해 소재의 투입중량을 감소시킴은 물론 제조공정을 단순화시킬 수 있는 브레이크 피스톤 제조장치에 관한 것이다.

Description

브레이크 피스톤 제조장치 {Mold apparatus for producing a brake piston}
본 발명은 자동차용 브레이크 캘리퍼에 장착되는 피스톤을 단조로 성형하기 위한 브레이크 피스톤 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소재를 성형하기 위해 서로 다른 형상을 가지는 복수개의 펀치가 구비되며, 소재가 트렌스퍼에 의해 일측방향으로 이동함과 동시에 상기 복수개의 펀치에 순차적으로 가압되면서 사용자가 원하는 형상을 가지는 피스톤으로 성형되고, 이로 인해 소재의 투입중량을 감소시킴은 물론 제조공정을 단순화시킬 수 있는 브레이크 피스톤 제조장치에 관한 것이다.
단조품은 주조품에 비하여 조직이 치밀하고 강도 및 내구성이 우수하여 각종 풍력 관련 부품이나 자동차의 주요부품 및 선박 등의 주요 부품에 사용되고 있으며, 일정 규모 이상의 중대형 단조물의 경우에는 가열한 소재 금속을 수천톤 내지 수만톤 급의 유압식 단조 프레스를 사용하여 제작하고 있다.
그리고 단조 프레스를 사용하여 가열한 금속 소재를 단조 가공하는 방식은 고정된 하부 다이 위에 소재를 집게차(manipulator) 등으로 위치시킨 후 상부 다이로 반복하여 가압함으로써 사용자가 원하는 형상으로 성형할 수 있는 것이다.
상기와 같은 종래의 유압식 단조 프레스기를 사용하여 자동차의 주요부품중의 하나인 브레이크 캘리퍼에 장착되는 피스톤을 생산하였으나, 종래의 유압식 단조 프레스기는 단발프레스, 즉 금속의 소재를 한번만 가압하여 성형하는 방식에 해당하기 때문에 단조 공정 이후에도 정밀한 피스톤을 얻기 위해 다양한 공정인 절삭공정이 반드시 진행되어야만 했다.
상기 종래의 단조 공정 이후 일정한 형상으로 가공된 피스톤을 정밀한 단계로 제조하기 위해서 피스톤의 내, 외부를 절삭하게 되는데 이때 절삭되는 절삭량이 상당하여 제조 원가를 상승시키는 문제점과, 많은 절삭량으로 인해 공정이 지연되어 생산량을 향상시킬 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 절삭량을 최대한 감소시킴으로 인해 금속 소재의 투입중량이 감소되어 제조원가를 절감시킬 수 있으며, 공정의 단순화로 인해 생산량이 증가될 수 있는 브레이크 피스톤 제조장치의 개발이 필요한 실정이다.
1. 한국등록특허 제10-1435933호 '언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 금형장치 및 그 제어방법' (등록일자 2014.08.25) 2. 한국등록특허 제10-1433675호 '언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형' (등록일자 2014.08.19) 3. 한국등록특허 제10-1115506호 '브레이크 피스톤 제조방법' (등록일자 2012.02.06)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 서로 다른 형상을 가지는 복수개의 펀치를 구비하고, 금속 소재가 이동함과 동시에 복수개의 펀치에 가압되면서 순차적으로 성형되어 정밀한 단조품을 제공할 수 있는 브레이크 피스톤 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 정밀한 단조품을 제공함으로 인해 절삭량을 최소화하여 최초 투입되는 금속 소재의 중량을 감소시켜 원가를 절감시킬 수 있으며, 공정의 단순화로 인해 생산량과 작업성을 향상시킬 수 있도록 한 브레이크 피스톤 제조장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 브레이크 피스톤 제조장치는 금속의 소재(S)를 지지하는 하부어셈블리(1000)와 상기 하부어셈블리의 상면으로부터 상측방향으로 일정간격 이격되며, 상기 소재(S)를 성형하기 위해 외부 동력에 의해 상하방향으로 이동하는 상부어셈블리(2000) 및 상기 소재(S)을 이송시키는 이동수단(3000)을 포함하되, 상기 상부어셈블리(2000)는 상기 소재(S)의 상면이 함입되도록 상기 소재(S)의 상면을 1차로 가압하는 제1 펀칭모듈(2100); 상기 제1 펀칭모듈(2100)로부터 이송된 상기 소재(S)의 상면을 하방향으로 더 함입시키도록 상기 소재(S)를 2차로 가압하는 제2 펀칭모듈(2200); 상기 제2 펀칭모듈(2200)로 부터 이송된 상기 소재(S)의 상면을 3차로 가압하는 제3 펀칭모듈(2300);을 포함하고, 상기 하부어셈블리(100)는 상기 소재(S)가 안착되어, 상기 제1 펀칭모듈(2100)이 소재(S)를 가압 시 상기 소재(S)의 상면이 함입되도록 상기 소재(S)를 지지하는 제1 다이(1100); 상기 제1 다이(1100)로부터 이송된 상기 소재(S)의 하면과 접촉되는 제1 돌기(1221)가 형성되며, 상기 제2 펀칭모듈(2200)이 상기 소재(S)를 가압 시 상기 제1 돌기(1221)의 형상과 동일한 형상을 가지는 제1 바닥홈부(S-1)가 상기 소재(S)의 내측방향으로 함입되도록 상기 소재(S)를 지지하는 제2 다이(1200); 상기 제2 다이(1200)로부터 이송된 상기 소재(S)가 안착되며, 상기 소재(S)의 하면과 접촉하는 제2 돌기(1321)가 돌출 형성되고, 상기 제3 펀칭모듈(2300)의 가압시 상기 제2 돌기(1321)와 동일한 형상을 가지는 제2 바닥홈부(S-2)가 상기 소재(S)의 내측방향으로 함입되도록 상기 소재(S)를 지지하는 제3 다이(1300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 다이(1100)는 상기 소재(S)의 직경을 형성하기 위해 상기 소재(S)가 삽입되는 제1 삽입공(1111)이 형성되는 제1 다이하우징(1110); 상기 소재(S)가 안착되며, 상기 제1 삽입공(1111)을 따라 상하방향으로 이동하는 제1 지지대(1120); 상기 제1 지지대(1120)의 하면과 연결되어 외부 동력에 의해 상기 제1 지지대(1120)를 상하방향으로 이동시키는 제1 로드(1130);를 포함하되, 상기 제1 삽입공(1111)의 내측면에는 상기 제1 지지대(1120)가 상방향으로 이동하면 상기 소재(S)가 상기 제1 다이하우징(1110)의 상면에 노출된 상태를 유지하도록 상기 제1 로드(1130)를 고정하고, 상기 제1 펀칭모듈(2100)의 하강 시 고정이 해제되는 제1 스토퍼(1140)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 다이(1200)는 상기 소재(S)의 직경을 형성하기 위해 상기 소재(S)가 삽입되는 제2 삽입공(1211)이 형성되는 제2 다이하우징(1210); 상기 제2 삽입공(1211)의 내측면에 고정되며, 상면에 상기 제1 돌기(1221)가 돌출형성되고 중앙에 관통홀(1222)이 형성되는 제2 지지대(1220); 상기 소재(S)의 하면에 제1 바닥홈부(S-1)가 형성되면 일측이 상기 제2 지지대(1220)의 관통홀(1222)을 통과하여 상기 소재(S)를 상기 제2 다이하우징(1210) 외부로 노출된 상태를 유지시키도록 외부동력에 의해 상방향으로 이동하는 제2 로드(1230);를 포함하되, 상기 제2 삽입공(1211)의 내측면에는 상기 제2 로드(1230)가 상방향으로 이동하는 경우 상기 제2 로드(1230)를 고정하고, 제2 펀칭모듈(2200)이 하강 시 고정이 해제되는 제2 스토퍼(1240)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제3 다이(1300)는 상기 소재(S)의 직경을 형성하기 위해 상기 소재(S)가 삽입되는 제3 삽입공(1311)이 형성되는 제3 다이하우징(1310); 상기 제3 삽입공(1311)의 내측면에 고정되며, 상면에 상기 제2 돌기(1321)가 돌출형성되고 중앙에 관통홀(1322)이 형성되는 제3 지지대(1320); 상기 소재(S)의 하면에 제2 바닥홈부(S-2)가 형성되면 일측이 상기 제3 지지대(1320)의 관통홀(1322)을 통과하여 상기 소재(S)를 상기 제3 다이하우징(1310) 외부로 노출된 상태를 유지시키도록 외부동력에 의해 상방향으로 이동하는 제3 로드(1330);를 포함하되, 상기 제3 삽입공(1311)의 내측면에는 상기 제3 로드(1330)가 상방향으로 이동하는 경우 상기 제3 로드(1330)를 고정하고, 제3 펀칭모듈(2300)이 하강 시 고정이 해제되는 제3 스토퍼(1340)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 내지 제 3 스토퍼(1140,1240,1340)는 볼(1141,1241,1341); 개방된 일측으로 상기 볼(1141,1241,1341)의 일부분이 노출되도록 상기 볼(1141,1241,1341)이 수용되는 볼하우징(1142,1242,1342); 상기 볼하우징(1142,1242,1342)의 내부에 위치하되, 일측이 상기 노출된 볼(1141,1241,1341)의 반대편에 지지되고, 타측이 상기 볼하우징(1142,1242,1342)의 내측 바닥면에 지지되어 상기 볼(1141,1241,1341)을 탄성지지하는 탄성부재(1143,1243,1343);로 각각 이루어지고, 상기 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)의 측면에는 각각 볼 삽입홈(1131,1231,1331)이 형성되어, 상기 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)가 상방향으로 이동하면 상기 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)가 상방향으로 이동한 상태를 유지하도록 상기 볼(1141,1241,1341)이 상기 탄성부재(1143,1243,1343)의 탄성력에 의해 상기 볼 삽입홈(1131,1231,1331)에 안착되어 상기 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)를 지지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 최초 투입되는 금속소재를 순차적으로 가압 펀칭할 수 있는 제1 내지 제3 펀칭모듈이 구비됨으로 인해 정밀한 피스톤 형상을 제조할 수 있으며, 피스톤 내측 형상과 바닥면의 형상을 동시에 성형하여 공정을 단순화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 정밀한 피스톤 형상으로 인해 절삭량을 감소시킬 수 있으며, 절삭 공정시간이 단축되어 생산량의 향상, 그리고, 피스톤 가공에 따른 불량률을 최소화하여 양질의 브레이크 피스톤을 사용자에게 제공할 수 있는 이점이 있다.
도 1 은 본 발명의 브레이크 피스톤 제조장치의 전체적인 모습을 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명의 제1 펀칭모듈과 제1 다이의 주요구성을 나타낸 단면도.
도 3 은 제1 펀칭모듈과 제1 다이를 통해 성형된 브레이크 피스톤의 단면사시도와 하면을 나타낸 사시도.
도 4 는 본 발명의 제2 펀칭모듈과 제2 다이의 주요구성을 나타낸 단면도.
도 5 는 제2 펀칭모듈과 제2 다이를 통해 성형된 브레이크 피스톤의 단면사시도와 하면을 나타낸 사시도.
도 6 은 본 발명의 제3 펀칭모듈과 제3 다이의 주요구성을 나타낸 단면도.
도 7 은 제3 펀칭모듈과 제3 다이를 통해 성형된 브레이크 피스톤의 단면사시도와 하면을 나타낸 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1 은 본 발명의 브레이크 피스톤 제조장치의 전체적인 모습을 나타낸 사시도, 도 2 는 본 발명의 제1 펀칭모듈과 제1 다이의 주요구성을 나타낸 단면도, 도 3 은 제1 펀칭모듈과 제1 다이를 통해 성형된 브레이크 피스톤의 단면사시도와 하면을 나타낸 사시도, 도 4 는 본 발명의 제2 펀칭모듈과 제2 다이의 주요구성을 나타낸 단면도, 도 5 는 제2 펀칭모듈과 제2 다이를 통해 성형된 브레이크 피스톤의 단면사시도와 하면을 나타낸 사시도, 도 6 은 본 발명의 제3 펀칭모듈과 제3 다이의 주요구성을 나타낸 단면도, 도 7 은 제3 펀칭모듈과 제3 다이를 통해 성형된 브레이크 피스톤의 단면사시도와 하면을 나타낸 사시도에 관한 것이다.
도 1 을 참조하면 본 발명의 브레이크 피스톤 제조장치는 하부어셈블리(1000)와 외부 동력에 의해 상하방향으로 이동하는 상부어셈블리(2000) 및 하부어셈블리(1000)와 인접하여 설치되는 이동수단(3000)을 포함한다. 보다 상세히 설명하면 하부어셈블리(1000)의 상면에는 브레이크 피스톤의 재료가 되는 금속의 소재(S)가 브레이크 피스톤의 제조에 필요한 일정 크기로 안착되며, 안착된 소재(S)를 상부어셈블리(2000)가 하강하여 가압함으로 인해 소재(S)가 사용자의 요구사항에 맞게 성형될 수 있는 것이다.
이때 소재의 성형성을 증가시키기 위해 소재를 풀림처리하는 소둔(Annealing), 소둔시 생성되는 스케일을 제어가기 위한 쇼트(Shot), 소재와 하부어셈블리(1000)간의 소착을 방지하고, 하부어셈블리(1000)의 수명을 연장시키기 위해 윤활제를 소재(S)에 도포하는 본데라이트(Bonderite)가 수행된다. 이후 순차적으로 성형된 소재(S)를 이동수단(3000)이 파지하여 소재(S)를 다음 공정으로 이송시킬 수 있다.
도 2 를 참조하면 상부어셈블리(2000)는 제1 펀칭모듈(2100), 제2 펀칭모듈(2200) 및 제3 펀칭모듈(2300)을 포함한다. 즉 소재(S)는 이동수단(3000)에 의해 이송되면서 상기 제1 내지 제3 펀칭모듈(2100,2200,2300)에 의해 순차적으로 성형되는 것이다.
먼저 제1 펀칭모듈(2100)은 제1 펀치하우징(2110)과, 제1 펀치하우징(2110)의 하면에 돌출 형성되며, 소재(S)의 상면을 가압하는 제1 펀치(2120) 및 제1 펀치(2120)가 소재(S)를 가압하여 성형한 후 소재(S)와 제1 펀치(2120)를 분리하는 제1 스트리퍼(2130)가 제1 펀치(2120)의 외주면을 따라 형성된다.
즉 도 3 을 참조하면 제1 펀칭모듈(2100)을 통해 제1 펀치(2120)가 소재(S)의 상면이 일정한 깊이로 합입되도록 1차로 가압하는 공정을 수행할 수 있는 것이다.
도 4 를 참조하면 제2 펀칭모듈(2200)은 제2 펀치하우징(2210)과, 제2 펀치하우징(2210)의 하면에 돌출 형성되며, 제1 펀칭모듈(2100)로부터 1차로 성형이 완료된 소재(S)의 상면을 가압하는 제2 펀치(2220) 및 제2 펀치(2220)로부터 2차로 성형이 완료된 소재(S)와 제2 펀치(2220)를 분리하도록 제2 펀치(2220)의 외주면을 따라 형성되는 제2 스트리퍼(2230)를 포함한다.
즉 도 5 를 참조하면 제2 펀칭모듈(2200)은 제1 펀칭모듈(2100)로부터 성형이 완료된 소재(S)가 이동수단(3000)에 의해 이송되면 이송된 소재(S)의 상면을 2차로 가압하여 소재(S)의 함입된 상면이 하방향으로 더 합입되어 형성되도록 소재(S)를 가압한다. 이는 소재(S)의 합입된 내측면 형상의 단조로움을 탈피하고, 소재(S)의 후 공정인 절삭가공으로 인해 절삭되는 소재(S)를 절삭량을 최소화하여 최초로 투입되는 소재(S) 중량을 감소시켜 제조원가를 절감시키기 위한 목적을 가진다.
도 6 을 참조하면 제3 펀칭모듈(2300)은 제3 펀치하우징(2310)과, 제3 펀치하우징(2310)의 하면에 돌출 형성되며, 제2 펀칭모듈(2200)로부터 2차로 성형이 완료된 소재(S)의 상면을 가압하는 제3 펀치(2320) 및 제3 펀치(2320)로부터 3차로 성형이 완료된 소재(S)와 제3 펀치(2320)를 분리하도록 제3 펀치(2320)의 외주면을 따라 형성되는 제3 스트리퍼(2330)를 포함한다.
즉 도 7 을 참조하면 소재(S)가 제2 펀칭모듈(2200)로부터 성형이 완료되면 이동수단(3000)이 소재를 이동시키고, 이후 제3 펀치(2320)가 소재(S)의 상면을 가압하면 후술하는 제3 다이(1300)를 통해 소재(S)의 하면에 제2 바닥홈부(S-2)가 성형된다.
도 2 도 4 및 도 6 을 참조하면 하부어셈블리(1000)는 제1 다이(1100), 제2 다이(1200) 및 제3 다이(1300)를 포함한다.
먼저 도 2 를 참조하면 제1 다이(1100)에는 상기 소둔, 쇼트 및 본데라이트의 공정이 완료된 금속의 소재(S)가 안착된다. 제1 다이(1100)는 제1 펀칭모듈(2100)이 소재(S)의 상면을 가압하면 소재(S)를 지지하고 이로 인해 소재(S)의 상면이 제1 펀칭모듈(2100)의 가압방향으로 함입될 수 있는 것이다.
또한 제1 다이(1100)는 제1 다이하우징(1110), 제1 지지대(1120) 및 제1 로드(1130)를 포함하고, 제1 다이하우징(1110)에는 소재(S)의 직경을 일정하게 유지시키며 성형하기 위해 소재(S)가 제1 펀칭모듈(2100)에 의해 가압됨과 동시에 소재(S)가 삽입되는 제1 삽입공(1111)이 형성된다. 이때 소재(S)는 외측면과 제1 삽입공(1111)의 내측면이 상호 밀착되면서 제1 삽입공(1111)에 삽입된다.
그리고 도 2 및 도 3 을 참조하면 제1 지지대(1120)에는 소재(S)가 안착된 상태로 제1 삽입공(1111)을 따라 상하방향으로 이동하고 제1 로드(1130)는 제1 지지대(1120)의 하면과 연결되어 외부 동력에 의해 제1 지지대(1120)를 상하방향으로 이동시킨다. 즉 제1 펀칭모듈(2100)이 소재(S)를 가압하면 제1 지지대(1120)와 제1 로드(1130) 제1 삽입공(1111)의 하방향으로 이동하고 일정거리 이상 이동이 완료되면 제1 지지대(1120)와 제1 로드(1130)가 정지한 상태를 유지하여 소재(S)를 지지한다. 따라서, 제1 펀칭모듈(2100)의 가압되는 압력에 의해 소재(S)의 상면이 합임 형성된다.
이후 제1 펀칭모듈(2100)이 상승하면 외부동력에 의해 제1 로드(1130)와 제1 지지대(1120)가 상방향으로 이동하고, 1차로 성형이 완료된 소재(S)는 제1 다이하우징(1110)의 외부에 노출된 상태를 유지한다. 그리고 상기 이동수단(3000)이 소재(S)를 제2 다이(1200)로 이송시킨다.
한편, 도 2 를 참조하면 제1 지지대(1120)가 상방향으로 이동하여 소재(S)가 제1 다이하우징(1110)의 상면에 노출된 상태를 유지하도록 제1 로드(1130)를 고정시키는 제1 스토퍼(1140)가 제1 삽입공(1111)의 내측면에 설치된다. 제1 스토퍼(1140)는 제1 로드(1130)가 상측으로 이동할 때 제1 로드(1130)에 일정한 압력을 가하여 제1 로드(1130)를 고정시키며, 제1 펀칭모듈(2100)이 하강 시 제1 로드(1130)를 가압하는 압력이 해제되어 제1 로드(1130)는 하방향으로 이동한다.
도 4 를 참조하면 제2 다이(1200)에는 제1 다이(1100)로부터 이송된 소재(S)가 안착되며, 소재(S)의 하면과 접촉되는 제1 돌기(1221)가 형성된다. 즉 제2 다이(1200)는 제2 펀칭모듈(2200)이 소재(S)를 가압하면 제1 돌기(1221)와 동일한 형상을 가지는 제1 바닥홈부(S-1)가 소재(S)의 내측방향으로 함입되도록 소재(S)를 지지한다.
상기 소재(S)에 제1 바닥홈부(S-1)를 형성하고자 하는 이유는 브레이크 켈리퍼에 장착된 브레이크 피스톤을 탈착하고자 할 때 별도의 공구를 사용하여 피스톤을 켈리퍼에서 탈착시킬 수 있도록 하기 위함이다.
도 4 를 참조하여 제2 다이(1200)를 보다 상세히 설명하면 제2 다이(1200)는 제2 다이하우징(1210), 제2 지지대(1220) 및 제2 로드(1230)를 포함하는데, 제2 다이하우징(1210)에는 소재(S)의 직경을 일정하게 유지시키며 성형하기 위해 1차로 가공된 소재(S)가 삽입되는 제2 삽입공(1211)이 형성된다.
도 4 를 참조하면 제2 지지대(1220)는 제2 삽입공(1211)에 일정한 깊이로 삽입된 후 제2 삽입공(1211)의 내측면에 고정되며, 상면에 소재(S)가 안착된다. 이때 제2 지지대(1220)의 상면에는 상기 제1 돌기(1221)가 돌출 형성되며, 제2 지지대(1220)의 상면의 중앙에는 상하방향으로 제2 지지대(1220)를 관통하는 관통홀(1222)이 형성된다.
도 4 및 도 5 를 참조하면 제2 로드(1230)는 제2 지지대(1220)의 관통홀(1222)에 삽입되며, 외부동력에 의해 상하방향으로 이동된다. 즉 제1 다이(1100)로부터 소재(S)가 이송되면 제2 로드(1230)의 일측단이 제2 지지대(1220)의 관통홀(1222)을 통과하여 제2 다이하우징(1210) 상면에 위치하도록 상승한다. 이때 제2 로드(1230)의 일측단에 소재(S)가 안착된다. 이후 제2 펀칭모듈(2200)이 하강하여 소재(S)를 가압하면 소재(S)는 제2 삽입공(1211)으로 삽입되고, 일정 깊이 삽입되면 소재(S)의 하면이 제2 지지대(1220)의 상면과 접촉되면서 소재(S)의 하면에 제1 바닥홈부(S-1)가 형성된다. 소재(S)의 하면에 제1 바닥홈부(S-1)가 형성되고, 소재(S)의 상면이 2차로 상기 제2 펀치(2220)의 형상에 따라 소재(S)의 내측방향으로 더 함입도록 성형이 완료되면 제2 로드(1230)는 상승하여 성형이 완료된 소재(S)를 이동수단(3000)이 이동시킬 수 있도록 제2 다이하우징(1210)의 상면에 노출시킨다.
이때 제2 로드(1230)가 상방향으로 이동하는 경우 제2 로드(1230)가 자체 중량으로 인해 하강하는 것을 방지하기 위해 제2 로드(1230)를 고정하는 제2 스토퍼(1240)가 구비된다. 즉 제2 스토퍼(1240)는 제2 삽입공(1211)의 내측면에 설치되고, 제2 로드(1230)가 상측으로 이동할 때 제2 로드(1230)에 일정한 압력을 가하여 제1 로드(1230)를 고정시키며, 제2 펀칭모듈(2200)이 하강 하면 제2 로드(1230)를 가압하는 압력이 해제되어 제2 로드(1230)는 하방향으로 이동할 수 있다.
도 6 을 참조하면 제3 다이(1300)에는 제2 다이(1200)로부터 2차로 성형이 완료된 소재(S)가 안착된다. 이때 소재(S)의 하면과 접촉하는 제2 돌기(1321)가 제3 다이(1300)에 돌출 형성되어 있고, 제3 펀칭모듈(2300)의 가압 시 제2 돌기(1321)와 동일한 형상을 가지는 제2 바닥홈부(S-2)가 소재(S)의 내측방향으로 함입 형성된다.
상기 제2 바닥홈부(S-2)를 형성하는 목적은 브레이크 패드의 교체로 인해 브레이크 패드를 켈리퍼에서 탈착할 때 브레이크 켈리퍼에 장착된 피스톤의 위치가 어긋는 경우가 발생한다. 이때 제2 바닥홈부(S-2)가 피스톤과 브레이크 패드의 최초 접촉되는 위치를 브레이크 패드에 표시하여 피스톤의 위치가 최초 조립시 위치와 동일한 위치로 설정하도록 하기 위함이다.
도 4 를 참조하여 제3 다이(1300)를 보다 상세히 설명하면 상기 제3 다이(1300)는 제3 다이하우징(1310), 제3 지지대(1320) 및 제3 로드(1330)를 포함한다. 제3 다이하우징(1310)에는 직경을 일정하게 유지시키며 성형하기 위한 제3 삽입공(1311)이 형성되고, 제3 삽입공(1311)에는 2차로 성형이 완료된 소재(S)가 삽입된다.
제3 지지대(1320)는 제3 삽입공(1311)에 일정한 깊이로 삽입된 후 제3 삽입공(1311)의 내측면에 고정된다. 그리고 제3 지지대(1320)의 상면에는 제2 돌기(1321)가 돌출 형성되며, 중앙에 제3 지지대(1320)를 상하로 관통하는 관통홀(1322)이 형성된다.
제3 로드(1330)는 제3 지지대(1320)의 관통홀(1322)에 삽입되어 외부동력에 의해 상하방향으로 이동할 수 있다. 즉 제2 다이(1200)로부터 소재(S)가 이송되면 제3 로드(1330)의 일측단이 제3 지지대(1320)의 관통홀(1322)을 통과하여 제3 다이하우징(1310)의 상면에 위치하고, 이동수단(3000)에 의해 이송되는 소재(S)가 제3 로드(1330)의 일측단에 안착된다. 이후 제3 펀칭모듈(2300)이 하강하여 소재(S)를 가압하면 소재(S)는 제3 삽입공(1311)에 삽입되고, 소재(S)의 하면에 제2 바닥홈부(S-2)가 형성되는 것이다. 이처럼 소재(S)의 3차 성형이 완료되면 제3 로드(1330)는 소재(S)를 제3 다이하우징(1310)의 외부로 노출시키도록 상방향으로 상승하여 소재(S)를 이동시킨다. 이후 성형이 완료된 소재(S)를 이동수단(3000)이 별도의 공간으로 이동시킨다.
이때 제3 로드(1330)가 상방향으로 이동하는 경우 제3 로드(1330)가 자체 중량으로 인해 하강하는 것을 방지하기 위해 제3 로드(1330)를 고정하는 제3 스토퍼(1340)가 제3 삽입공(1311)의 내측면에 비된다. 제3 스토퍼(1340)는 제2 스토퍼(1240)와 동일한 목적와 효과를 가지므로 이하 설명은 생략한다.
도 2, 도 4 및 도 6 을 참조하면 제1 내지 제 3 스토퍼(1140,1240,1340)는 볼(1141,1241,1341)과 일측면이 개방되며 볼(1141,1241,1341)이 삽입되는 볼하우징(1142,1242,1342) 및 볼(1141,1241,1341)을 탄성지지하는 탄성부재(1143,1243,1343)로 각각 이루어진다.
즉 볼(1141,1241,1341)은 볼하우징(1142,1242,1342)의 개방된 일측에 일부분이 노출되도록 설치되며, 탄성부재(1143,1243,1343)는 볼하우징(1142,1242,1342)의 내부에 위치하여 일측이 노출된 볼(1141,1241,1341)의 반대편에 지지되고, 타측이 볼하우징(1142,1242,1342)의 내측 바닥면에 지지되어 상기 볼(1141,1241,1341)을 탄성지지한다.
한편, 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)의 측면에는 각각 볼삽입홈(1131,1231,1331)이 형성된다. 볼삽입홈(1131,1231,1331)에는 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)가 상방향으로 이동하면 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)가 상방향으로 이동한 상태를 유지하도록 볼(1141,1241,1341)이 삽입된다. 즉 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)가 상방향으로 이동하여 볼(1141,1241,1341)이 볼삽입홈(1131,1231,1331)에 삽입되면 탄성부재(1143,1243,1343)의 탄성력에 의해 볼(1141,1241,1341)이 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)를 가압하고 있으므로 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)가 자중에 의해 하강하는 현상을 방지할 수 있다. 이때 볼(1141,1241,1341)이 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)를 가압하는 탄성력은 상부어셈블리(1000)가 하강하여 소재(S)를 가압하는 힘 보다 작기 때문에 상부어셈블리(1000)의 이동에 제약이나 소재(S)의 성형에 간섭 등을 발생시키지 않는다.
이와 같은 구성에 의한 본 발명은 최초 투입되는 금속 소재(S)를 순차적으로 가압 펀칭할 수 있는 제1 내지 제3 펀칭모듈(2100,2200,23000)이 구비됨으로 인해 정밀한 브레이크 피스톤 형상을 제조할 수 있으며, 피스톤 내측 형상과 바닥면의 형상을 동시에 성형하여 공정을 단순화시키고, 절삭량을 감소됨으로 인해 절삭 공정시간이 단축되어 생산량의 향상, 그리고, 피스톤 가공에 따른 불량률을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
1000 : 하부어셈블리 1100 : 제1 다이
1200 : 제2 다이 1221 : 제1 돌기
1300 : 제3 다이 1321 : 제2 돌기
2000 : 상부어셈블리 2100 : 제1 펀칭모듈
2200 : 제2 펀칭모듈 2300 : 제3 펀칭모듈
3000 : 이동수단 S : 소재
S-1 : 제1 바닥홈부 S-2 : 제2 바닥홈부

Claims (5)

  1. 금속의 소재(S)를 지지하는 하부어셈블리(1000)와 상기 하부어셈블리의 상면으로부터 상측방향으로 일정간격 이격되며, 상기 소재(S)를 성형하기 위해 외부 동력에 의해 상하방향으로 이동하는 상부어셈블리(2000) 및 상기 소재(S)을 이송시키는 이동수단(3000)을 포함하되,
    상기 상부어셈블리(2000)는 상기 소재(S)의 상면이 함입되도록 상기 소재(S)의 상면을 1차로 가압하는 제1 펀칭모듈(2100);
    상기 제1 펀칭모듈(2100)로부터 이송된 상기 소재(S)의 상면을 하방향으로 더 함입시키도록 상기 소재(S)를 2차로 가압하는 제2 펀칭모듈(2200);
    상기 제2 펀칭모듈(2200)로 부터 이송된 상기 소재(S)의 상면을 3차로 가압하는 제3 펀칭모듈(2300);을 포함하고,
    상기 하부어셈블리(1000)는 상기 소재(S)가 안착되어, 상기 제1 펀칭모듈(2100)이 소재(S)를 가압 시 상기 소재(S)의 상면이 함입되도록 상기 소재(S)를 지지하는 제1 다이(1100);
    상기 제1 다이(1100)로부터 이송된 상기 소재(S)의 하면과 접촉되는 제1 돌기(1221)가 형성되며, 상기 제2 펀칭모듈(2200)이 상기 소재(S)를 가압 시 상기 제1 돌기(1221)의 형상과 동일한 형상을 가지는 제1 바닥홈부(S-1)가 상기 소재(S)의 내측방향으로 함입되도록 상기 소재(S)를 지지하는 제2 다이(1200);
    상기 제2 다이(1200)로부터 이송된 상기 소재(S)가 안착되며, 상기 소재(S)의 하면과 접촉하는 제2 돌기(1321)가 돌출 형성되고, 상기 제3 펀칭모듈(2300)의 가압시 상기 제2 돌기(1321)와 동일한 형상을 가지는 제2 바닥홈부(S-2)가 상기 소재(S)의 내측방향으로 함입되도록 상기 소재(S)를 지지하는 제3 다이(1300);를 포함하며,
    상기 제1 다이(1100)는
    상기 소재(S)의 직경을 형성하기 위해 상기 소재(S)가 삽입되는 제1 삽입공(1111)이 형성되는 제1 다이하우징(1110);
    상기 소재(S)가 안착되며, 상기 제1 삽입공(1111)을 따라 상하방향으로 이동하는 제1 지지대(1120);
    상기 제1 지지대(1120)의 하면과 연결되어 외부 동력에 의해 상기 제1 지지대(1120)를 상하방향으로 이동시키는 제1 로드(1130);를 포함하되,
    상기 제1 삽입공(1111)의 내측면에는 상기 제1 지지대(1120)가 상방향으로 이동하면 상기 소재(S)가 상기 제1 다이하우징(1110)의 상면에 노출된 상태를 유지하도록 상기 제1 로드(1130)를 고정하고, 상기 제1 펀칭모듈(2100)의 하강 시 고정이 해제되는 제1 스토퍼(1140)가 구비되는 것을 특징으로 하는 브레이크 피스톤 제조장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 다이(1200)는
    상기 소재(S)의 직경을 형성하기 위해 상기 소재(S)가 삽입되는 제2 삽입공(1211)이 형성되는 제2 다이하우징(1210);
    상기 제2 삽입공(1211)의 내측면에 고정되며, 상면에 상기 제1 돌기(1221)가 돌출형성되고 중앙에 관통홀(1222)이 형성되는 제2 지지대(1220);
    상기 소재(S)의 하면에 제1 바닥홈부(S-1)가 형성되면 일측이 상기 제2 지지대(1220)의 관통홀(1222)을 통과하여 상기 소재(S)를 상기 제2 다이하우징(1210) 외부로 노출된 상태를 유지시키도록 외부동력에 의해 상방향으로 이동하는 제2 로드(1230);를 포함하되,
    상기 제2 삽입공(1211)의 내측면에는 상기 제2 로드(1230)가 상방향으로 이동하는 경우 상기 제2 로드(1230)를 고정하고, 제2 펀칭모듈(2200)이 하강 시 고정이 해제되는 제2 스토퍼(1240)가 구비되는 것을 특징으로 하는 브레이크 피스톤 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제3 다이(1300)는
    상기 소재(S)의 직경을 형성하기 위해 상기 소재(S)가 삽입되는 제3 삽입공(1311)이 형성되는 제3 다이하우징(1310);
    상기 제3 삽입공(1311)의 내측면에 고정되며, 상면에 상기 제2 돌기(1321)가 돌출형성되고 중앙에 관통홀(1322)이 형성되는 제3 지지대(1320);
    상기 소재(S)의 하면에 제2 바닥홈부(S-2)가 형성되면 일측이 상기 제3 지지대(1320)의 관통홀(1322)을 통과하여 상기 소재(S)를 상기 제3 다이하우징(1310) 외부로 노출된 상태를 유지시키도록 외부동력에 의해 상방향으로 이동하는 제3 로드(1330);를 포함하되,
    상기 제3 삽입공(1311)의 내측면에는 상기 제3 로드(1330)가 상방향으로 이동하는 경우 상기 제3 로드(1330)를 고정하고, 제3 펀칭모듈(2300)이 하강 시 고정이 해제되는 제3 스토퍼(1340)가 구비되는 것을 특징으로 하는 브레이크 피스톤 제조장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제 3 스토퍼(1140,1240,1340)는
    볼(1141,1241,1341);
    개방된 일측으로 상기 볼(1141,1241,1341)의 일부분이 노출되도록 상기 볼(1141,1241,1341)이 수용되는 볼하우징(1142,1242,1342);
    상기 볼하우징(1142,1242,1342)의 내부에 위치하되, 일측이 상기 노출된 볼(1141,1241,1341)의 반대편에 지지되고, 타측이 상기 볼하우징(1142,1242,1342)의 내측 바닥면에 지지되어 상기 볼(1141,1241,1341)을 탄성지지하는 탄성부재(1143,1243,1343);로 각각 이루어지고,
    상기 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)의 측면에는 각각 볼 삽입홈(1131,1231,1331)이 형성되어, 상기 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)가 상방향으로 이동하면 상기 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)가 상방향으로 이동한 상태를 유지하도록 상기 볼(1141,1241,1341)이 상기 탄성부재(1143,1243,1343)의 탄성력에 의해 상기 볼 삽입홈(1131,1231,1331)에 안착되어 상기 제1 내지 제3 로드(1130,1230,1330)를 지지하는 것을 특징으로 하는 브레이크 피스톤 제조장치.
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