KR101779464B1 - 배터리 터미널 플레이트의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차, 태양전지, 전동공구 등에 적용되는 중대형 리튬이온 2차 전지용 배터리 터미널 플레이트의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 다수 단계의 단조가공을 이용하여 재료를 성형 가공하는 경우에 성형 가공에 따른 재료 및 가공장치의 이동경로를 최소화하여 단위시간당 생산량을 증가시킬수 있도록 함과 더불어, 재료의 성형 가공 중 발생되는 버(Burr)의 제거 및 다듬질 공정을 단순화시켜 제조에 소요되는 시간을 현저히 감소시킨 배터리 터미널 플레이트의 제조방법에 관한 것으로,
본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트의 제조방법은, 금속성 와이어 재료를 이용하여 다수 단계의 단조가공을 통해 배터리 터미널 플레이트(80)를 제조하는 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법에 있어서, 금속성 와이어 재료(11)를 소정길이 만큼 절단하여 1차 성형지지틀(20)로 이송하는 재료공급단계(S10); 상기 1차 성형지지틀(20)과 대향하는 위치에 소정거리 이격되게 구비되는 1차 타격부(40)를 이용해 1차 성형지지틀(20)로 이송된 상기 금속성 와이어 재료(11)를, 상기 1차 성형지지틀(20) 중앙 내부의 성형홀(21) 측으로 타격하여, 소정 굵기로 성형함과 동시에 일측 단면의 테두리가 라운딩되게 성형 가공하는 재료성형단계(S20); 상기 재료성형단계(S20) 후, 상기 1차 타격부(40)가 상측으로 이동하면서 2차 타격부(50)가 상기 1차 성형지지틀(20)의 대향 위치로 상측 이동하고, 상기 1차 성형지지틀(20) 중앙 내부의 성형홀(21)에 삽입 성형된 재료(11)를 상기 2차 타격부(50) 중앙 내부의 재료 삽입홀(51) 측으로 이송 삽입시키며, 상기 재료 삽입홀(51)에 재료(11)를 이송받은 상기 2차 타격부(50)는 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 하측 이동하고, 상기 재료 삽입홀(51)에 삽입된 재료(11)를 상기 2차 성형지지틀(30) 측으로 이송함과 동시에 타격하여 상기 재료(11) 일측 단면에 다수의 안착홈(12) 및 후방 중앙홈(13)을 형성시키는 1차 가공단계(S30); 상기 1차 가공단계(S30) 후, 상기 2차 타격부(50)가 상측으로 이동하면서 3차 타격부(60)가 상기 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 상측 이동하고, 상기 3차 타격부(60)가 상기 2차 성형지지틀(30)에 놓인 상기 재료(11)를 타격하여 상기 재료(11)를 소정두께로 형성시킴과 동시에, 상기 재료(11) 타측면의 중앙에 전방 중앙홈(15) 및 둘레에 둘레 버(burr)를 형성시키며, 상기 3차 타격부(60)의 타격 후, 상기 2차 성형지지틀(30)에서 상기 재료(11)를 외부로 배출시키는 2차 가공단계(S40); 상기 2차 가공단계(S40)를 통해 외부로 배출된 상기 재료(11)를 프레스 가공하여 상기 재료(11)의 둘레 버(burr), 전방 중앙홈(15) 및, 후방 중앙홈(13)을 제거함과 동시에 전방 중앙홈(15) 및 후방 중앙홈(13)의 위치에 통공되게 센터공(17)을 형성시키는 프레스 가공단계(S50);를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트의 제조방법은, 금속성 와이어 재료를 이용하여 다수 단계의 단조가공을 통해 배터리 터미널 플레이트(80)를 제조하는 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법에 있어서, 금속성 와이어 재료(11)를 소정길이 만큼 절단하여 1차 성형지지틀(20)로 이송하는 재료공급단계(S10); 상기 1차 성형지지틀(20)과 대향하는 위치에 소정거리 이격되게 구비되는 1차 타격부(40)를 이용해 1차 성형지지틀(20)로 이송된 상기 금속성 와이어 재료(11)를, 상기 1차 성형지지틀(20) 중앙 내부의 성형홀(21) 측으로 타격하여, 소정 굵기로 성형함과 동시에 일측 단면의 테두리가 라운딩되게 성형 가공하는 재료성형단계(S20); 상기 재료성형단계(S20) 후, 상기 1차 타격부(40)가 상측으로 이동하면서 2차 타격부(50)가 상기 1차 성형지지틀(20)의 대향 위치로 상측 이동하고, 상기 1차 성형지지틀(20) 중앙 내부의 성형홀(21)에 삽입 성형된 재료(11)를 상기 2차 타격부(50) 중앙 내부의 재료 삽입홀(51) 측으로 이송 삽입시키며, 상기 재료 삽입홀(51)에 재료(11)를 이송받은 상기 2차 타격부(50)는 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 하측 이동하고, 상기 재료 삽입홀(51)에 삽입된 재료(11)를 상기 2차 성형지지틀(30) 측으로 이송함과 동시에 타격하여 상기 재료(11) 일측 단면에 다수의 안착홈(12) 및 후방 중앙홈(13)을 형성시키는 1차 가공단계(S30); 상기 1차 가공단계(S30) 후, 상기 2차 타격부(50)가 상측으로 이동하면서 3차 타격부(60)가 상기 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 상측 이동하고, 상기 3차 타격부(60)가 상기 2차 성형지지틀(30)에 놓인 상기 재료(11)를 타격하여 상기 재료(11)를 소정두께로 형성시킴과 동시에, 상기 재료(11) 타측면의 중앙에 전방 중앙홈(15) 및 둘레에 둘레 버(burr)를 형성시키며, 상기 3차 타격부(60)의 타격 후, 상기 2차 성형지지틀(30)에서 상기 재료(11)를 외부로 배출시키는 2차 가공단계(S40); 상기 2차 가공단계(S40)를 통해 외부로 배출된 상기 재료(11)를 프레스 가공하여 상기 재료(11)의 둘레 버(burr), 전방 중앙홈(15) 및, 후방 중앙홈(13)을 제거함과 동시에 전방 중앙홈(15) 및 후방 중앙홈(13)의 위치에 통공되게 센터공(17)을 형성시키는 프레스 가공단계(S50);를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차, 태양전지, 전동공구 등에 적용되는 중대형 리튬이온 2차 전지용 배터리 터미널 플레이트의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 다수 단계의 단조가공을 이용하여 재료를 성형 가공하는 경우에 성형 가공에 따른 재료 및 가공장치의 이동경로를 최소화하여 단위시간당 생산량을 증가시킬수 있도록 함과 더불어, 재료의 성형 가공 중 발생되는 버(Burr)의 제거 및 다듬질 공정을 단순화시켜 제조에 소요되는 시간을 현저히 감소시킨 배터리 터미널 플레이트의 제조방법에 관한 것이다.
환경규제가 엄격해짐에 따라 자동차 시장의 미래 경쟁력은 환경자동차 개발에 달려있다. 이미 1990년대부터 달구어지기 시작한 환경자동차에 대한 관심은 하이브리드 자동차(Hybrid car)라는 이름으로 제일 먼저 상용화되어 개발되었다. 더욱이, 최근 고유가 및 환경 문제 등으로 인해 친환경자동차에 대한 관심이 증폭되고 있어, 상기 하이브리드 자동차(HEV, Hybrid Electric Vehicle) 시장이 매년 60% 이상의 고성장을 이루고 있고, 앞으로도 친환경차의 시장 구매력은 더욱 증가할 것으로 예측된다.
"잡종, 혼혈"이라는 Hybrid의 뜻처럼 하이브리드 자동차는 내연기관과 전기모터를 함께 장착한 복합차량으로서, 전기모터로 시동을 건 이후 일정한 속도가 붙을 때까지의 저속주행은 전기모터가 맡고 가속 시에는 엔진이 가동되고 전기모터가 보조동력으로 작동되어 가속성을 증가시키고, 감속할 때에는 자동차가 가던 힘으로 발전기를 돌려 차량의 운동에너지가 전기에너지로 전환되어 배터리에 저장되게 된다. 그리고, 배터리에 충전된 전기의 힘으로 모터를 구동시켜 주행하는 전기자동차(전용)도 개발된 상태이다.
상기와 같은 하이브리드 자동차 및 전기자동차에 탑재되는 배터리는 양의 전극과 음의 전극에 발생되는 전기분해를 통해 전기를 얻어 충전하는 전지이다. 즉, 양이온과 음이온을 포함하고 있는 용액에 양극(구리)과 음극(알루미늄)의 2개의 전극이 서로 떨어져 있는 상태로 잠겨 있는 장치인 리튬이온 2차 전지이다. 이때, 변형이 일어나는 물질은 전극일(활물질) 수도 있고, 용액의 성분일 수도 있으며, 용액 속으로 용해될 수도 있다. 전류(즉 전자)는 음극으로 들어가고, 용액 속에 있는 양전하를 띠고 있는 물질은 이 전극으로 이동, 전자와 결합하여 중성인 원소 또는 분자로 된다. 용액에서 음전하를 띠고 있는 성분은 양극으로 이동해 전자를 잃고 중성인 원소나 분자로 바뀐다. 만약 변화되는 물질이 전극이면 일반적으로 전극이 전자를 잃고 용액 속으로 용해되는 반응이 일어난다. 여기서, 상기 양의 전극과 음의 전극은 배터리의 캔(하우징) 개방부를 차단하는 캡 플레이트에 나사부 고정되는 터미널에 레이저 용접되어 캔 내부에 수용된다. 이때, 상기 터미널은 일측 면에 양 전극이 끼워져 고정되는 연결단자가 동일체로 마련되고, 타측 면에는 너트와 결합되어 캔에 고정시키는 한편, 외부의 전선과 연결되는 단부를 제공하는 나사부가 동일체로 마련된다. 이때, 상기 양 전극과 터미널의 연결단자 부분은 레이저 용접을 통해 결합된다.
상기와 같은 배터리 터미널은 별도의 배터리 터미널 플레이트에 조립되어 사용되어지는데, 종래 배터리 터미널 플레이트의 제조방법으로는 부피체로 이루어진 피가공재료를 여러 개의 프레스기로 옮겨가면서 다수 번의 단조 가공을 통해 기본적인 형태로 성형한 가공 후, 불필요한 부분을 잘라내고(트리밍가공), 표면을 가공하여 마무리한다. 그러나, 이러한 종래 배터리 터미널 플레이트 제조방법은 피가공재료를 여러 개의 단조 장치로 옮겨가면서 가공을 하게 되므로, 피가공재료는 물론, 가공장치의 이동경로가 길어져 생산성이 낮은 문제점이 있있다.
이에, 본원 발명자가 발명하여 특허등록받은 등록특허 제10-1240452호(발명의 명칭:'배터리 터미널 플레이트의 제조방법')에서는, 다수의 가압금형이 하나의 고정블럭에 고정설치되고, 필요한 단조 가공에 따라 고정금형에 대응되는 각 가압금형을 상기 고정블럭의 이동을 통해 상기 고정금형의 대향 위치로 이동시킨 후, 피가공재료를 가압 성형하도록 구성되어, 피가공재료 및 가공장치의 성형가공에 따른 이동경로를 최소화시킬 수 있도록 하고 있으나,
상기와 같은 배터리 터미널 플레이트의 제조방법의 경우, 다수 단계의 단조가공을 통해 얻어진 피가공재료를 작업자가 다시 별도 장치로 마련되는 베이스 및 좌, 우 양 클램프로 고정시킨 후, 드릴작업을 통해 중앙에 통공되게 센터공을 형성시키고, 상기 드릴작업 후, 다시 피가공재료의 일측면에 배터리 터미널 플레이트에 요구되는 안착홈(배터리 상측면에는 배터리 터미널 플레이트를 안착시키기 위한 안착돌기가 구비되며, 그에 대응하여 배터리 터미널 플레이트의 일측면에는 안착홈이 형성됨) 등을 가공함과 함께 소정두께로 형성시키기 위해 별도의 커터를 이용한 가공작업을 하게 된다. 이와 같이 종래 배터리 터미널 플레이트의 제조방법의 경우, 다수 단계의 단조가공 후의 별도 마무리 가공 공정이 복잡하고, 많은 시간과 노력이 소요되어 생산성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 다수 단계의 단조가공을 통해 재료를 성형 가공하는 경우에 성형 가공에 따른 재료 및 가공장치의 이동경로를 최소화하여 단위시간당 생산량을 증가시킬수 있도록 함과 아울러,
재료의 단조가공 중 발생되는 버(Burr)의 제거 및 마무리 가공공정을 단순화시켜 마무리 가공공정에 소요되는 시간 및 노력을 절감할 수 있도록 하고, 생산성을 현저히 향상시킬 수 있도록 한다.
상기 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 형태에서는, 금속성 와이어 재료(11)를 이용하여 다수 단계의 단조가공을 통해 배터리 터미널 플레이트(80)를 제조하는 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법에 있어서, 금속성 와이어 재료(11)를 소정길이 만큼 절단하여 1차 성형지지틀(20)로 이송하는 재료공급단계(S10); 상기 1차 성형지지틀(20)과 대향하는 위치에 소정거리 이격되게 구비되는 1차 타격부(40)를 이용해 1차 성형지지틀(20)로 이송된 상기 금속성 와이어 재료(11)를, 상기 1차 성형지지틀(20) 중앙 내부의 성형홀(21) 측으로 타격하여, 소정 굵기로 성형함과 동시에 일측 단면의 테두리가 라운딩되게 성형 가공하는 재료성형단계(S20); 상기 재료성형단계(S20) 후, 상기 1차 타격부(40)가 상측으로 이동하면서 2차 타격부(50)가 상기 1차 성형지지틀(20)의 대향 위치로 상측 이동하고, 상기 1차 성형지지틀(20) 중앙 내부의 성형홀(21)에 삽입 성형된 재료(11)를 상기 2차 타격부(50) 중앙 내부의 재료 삽입홀(51) 측으로 이송 삽입시키며, 상기 재료 삽입홀(51)에 재료(11)를 이송받은 상기 2차 타격부(50)는 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 하측 이동하고, 상기 재료 삽입홀(51)에 삽입된 재료(11)를 상기 2차 성형지지틀(30) 측으로 이송함과 동시에 타격하여 상기 재료(11) 일측 단면에 다수의 안착홈(12) 및 후방 중앙홈(13)을 형성시키는 1차 가공단계(S30); 상기 1차 가공단계(S30) 후, 상기 2차 타격부(50)가 상측으로 이동하면서 3차 타격부(60)가 상기 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 상측 이동하고, 상기 3차 타격부(60)가 상기 2차 성형지지틀(30)에 놓인 상기 재료(11)를 타격하여 상기 재료(11)를 소정두께로 형성시킴과 동시에, 상기 재료(11) 타측면의 중앙에 전방 중앙홈(15) 및 둘레에 둘레 버(burr)를 형성시키며, 상기 3차 타격부(60)의 타격 후, 상기 2차 성형지지틀(30)에서 상기 재료(11)를 외부로 배출시키는 2차 가공단계(S40); 상기 2차 가공단계(S40)를 통해 외부로 배출된 상기 재료(11)를 프레스 가공하여 상기 재료(11)의 둘레 버(burr), 전방 중앙홈(15) 및, 후방 중앙홈(13)을 제거함과 동시에 전방 중앙홈(15) 및 후방 중앙홈(13)의 위치에 통공되게 센터공(17)을 형성시키는 프레스 가공단계(S50);를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법를 제공한다.
본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법에 있어서, 상기 1차 성형지지틀(20)은, 중앙 내부에 성형홀(21)이 소정길이로 형성되고, 상기 성형홀(21)의 단부 외주면이 라운딩되게 형성되며, 상기 성형홀(21)을 따라 이동가능하게 재료이송로드(22)가 구비되고, 상기 1차 타격부(40)는, 1차 타격로드(41)가 소정길이로 돌출형성되며, 상기 재료성형단계(S20)에서, 재료(11)의 일측 단부면이 상기 1차 성형지지틀(20)의 성형홀(21)의 외주면이 라운딩된 단부에 도달할때까지, 상기 1차 타격부(40)의 1차 타격로드(41)로 재료(11)를 상기 1차 성형지지틀(20)의 성형홀(21)로 가압 성형할 수 있고,
바람직하게는, 상기 2차 타격부(50)는, 중앙 내부에 재료 삽입홀(51)이 소정길이로 형성되고, 상기 재료 삽입홀(51)의 전방면 둘레에는 오버플로어 형성홈(52)이 형성되며, 상기 재료 삽입홀(51)을 따라 이동가능하게 2차 타격로드(53)가 구비되고, 상기 2차 성형지지틀(30)은, 중앙 내부에 로드 가이드홀(31)이 소정길이로 형성되고, 상기 로드 가이드홀(31)을 따라 이동가능하게 재료배출로드(32)가 구비되며, 상기 로드 가이드홀(31)의 전방에는 터미널 본체형성홈(33)이 형성되고, 상기 터미널 본체형성홈(33)의 내측면에는 다수의 안착홈 형성돌기(34)가 형성되며, 상기 1차 가공단계(S30)에서, 상기 1차 성형지지틀(20)의 성형홀(21)에 삽입 성형된 재료(11)를 상기 재료이송로드(22)가 전진이동하여 상기 1차 성형지지틀(20)의 전방면에 맞닿게 위치한 상기 2차 타격부(50)의 재료삽입홀(51)로 삽입 이송시키고, 재료(11)를 상기 재료삽입홀(51)로 이송받은 상기 2차 타격부(50)는 상기 2차 성형지지틀(30)의 대향위치로 하측 이동한 후, 상기 재료삽입홀(51)에 위치한 재료(11)를 상기 2차 타격로드(53)의 전진이동을 통해 상기 2차 성형지지틀(30)의 상기 터미널 본체형성홈(33) 측으로 가압 타격하여, 상기 재료(11)가 상기 터미널 본체형성홈(33)을 채우면서 재료(11)의 일측단면에는 다수의 안착홈(12) 및 후방 중앙홈(13)이 형성되고, 재료(11)의 타측은 상기 2차 타격부(50)의 오버플로어 형성홈(52)을 채우면서 오버플로어(14)가 형성될 수 있고,
좀 더 바람직하게는, 상기 2차 성형지지틀(30)의 터미널 본체형성홈(33)의 전방 둘레에는 둘레버(burr) 형성홈이 구비되고, 상기 3차 타격부(60)는, 전방면에 평평한 평면부(61)가 구비되며, 상기 평면부(61)의 중앙에는 센터돌기(62)가 소정길이로 돌출되게 형성되고, 상기 2차 가공단계(S40)에서, 상기 3차 타격부(60)가 상기 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 이동한 상태에서, 상기 2차 성형지지틀(30)에 위치한 재료(11)를 상기 3차 타격부(60)로 가압 타격하여 상기 재료(11) 타측의 오버플로어(14)가 상기 2차 성형지지틀(30)의 둘레버 형성홈(35)으로 밀려들어가 상기 재료(11) 타측면의 둘레에 둘레버(16)가 형성됨과 동시에, 상기 재료(11) 타측면의 중앙에 상기 센터돌기(62)의 가압에 따른 전방 중앙홈(15)이 형성되며, 상기 3차 타격부(60)의 가압 타격 후, 상기 재료배출로드(32)가 전진이동하여 상기 2차 성형지지틀(30)의 재료(11)를 외부로 배출시킬 수 있다.
본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트의 제조방법은, 다수 단계의 단조가공을 통해 재료를 성형 가공하는 경우에 성형 가공에 따른 재료 및 가공장치의 이동경로를 최소화시켜 단위시간당 생산량을 증가시킬수 있음과 함께,
다수 단계의 단조가공 후 배출되는 재료의 일측면에는 다수의 안착홈이 형성되고, 타측면에는 둘레버(16)가 형성되어 재료의 단조가공 중 발생되는 버(Burr)의 제거 및 재료의 중앙부에 센터공(17)을 형성시키는 마무리 가공공정을 한번의 프레스 가공으로 단순화시킬 수 있으며, 마무리 가공공정에 소요되는 시간 및 노력을 절감할 수 있고, 생산성을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트의 제조방법을 단계적으로 나타내는 공정 블럭도;
도 2는 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트의 제조방법에 있어서, 다수 단계의 단조 가공이 이뤄지는 전체 가공장치를 개략적으로 나타내는 단면도;
도 3은 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트의 제조방법에 있어서, 금속성 와이어 재료가 소정길이로 절단되어 1차 성형지지틀로 이송되는 것을 나타내는 단면 공정도;
도 4는 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트의 제조방법에 있어서, 재료성형단계를 나타내는 단면 공정도;
도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d는 재료성형단계 후, 1차 성형지지틀의 재료를 2차 타격부의 재료 삽입홀로 이송되는 과정을 나타내는 단면 공정도;
도 6a 및 도 6b는 재료 삽입홀에 재료를 이송받은 2차 타격부가 2차 성형지지틀의 대향 위치로 하측 이동하고, 상기 재료 삽입홀에 삽입된 재료를 상기 2차 성형지지틀 측으로 이송함과 동시에 타격하여 상기 재료 일측 단면에 다수의 안착홈 및 후면 중앙홈을 형성시킴과 동시에 상기 재료 타측에는 오버플로어가 형성되는 것을 나타내는 단면 공정도;
도 7a 및 도 7b는 2차 타격부가 상측 이동함과 동시에 3차 타격부가 2차 성형지지틀의 대향 위치로 상측 이동하는 것을 나타내는 단면 공정도;
도 8a 및 도 8b는 3차 타격부가 2차 성형지지틀의 재료를 가압 타격하여 재료 타측면의 둘레에 둘레버 및 중앙에 전방 중앙홈을 형성시키고, 상기 3차 타격부의 가압 타격 후, 재료를 2차 성형지지틀로부터 배출시키는 것을 나타내는 단면 공정도;
도 9는 한번의 프레스 가공을 통해 재료 타측면의 둘레버를 제거함과 동시에, 전방 중앙홈 및 후방 중앙홈의 위치에 통공되게 센터공을 형성시키는 것을 나타내는 단면 공정도;
도 10a, 도 10b, 도 10c 및, 도 10d는 각각 재료공급단계, 재료성형단계, 1차 가공단계 및, 2차 가공단계에 따른 재료의 성형 변화된 모습을 나타내는 단면도; 및,
도 11은 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트의 제조방법을 통해 가공완료된 배터리 터미널 플레이트를 나타내는 사시도;이다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트의 제조방법에 있어서, 다수 단계의 단조 가공이 이뤄지는 전체 가공장치를 개략적으로 나타내는 단면도;
도 3은 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트의 제조방법에 있어서, 금속성 와이어 재료가 소정길이로 절단되어 1차 성형지지틀로 이송되는 것을 나타내는 단면 공정도;
도 4는 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트의 제조방법에 있어서, 재료성형단계를 나타내는 단면 공정도;
도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d는 재료성형단계 후, 1차 성형지지틀의 재료를 2차 타격부의 재료 삽입홀로 이송되는 과정을 나타내는 단면 공정도;
도 6a 및 도 6b는 재료 삽입홀에 재료를 이송받은 2차 타격부가 2차 성형지지틀의 대향 위치로 하측 이동하고, 상기 재료 삽입홀에 삽입된 재료를 상기 2차 성형지지틀 측으로 이송함과 동시에 타격하여 상기 재료 일측 단면에 다수의 안착홈 및 후면 중앙홈을 형성시킴과 동시에 상기 재료 타측에는 오버플로어가 형성되는 것을 나타내는 단면 공정도;
도 7a 및 도 7b는 2차 타격부가 상측 이동함과 동시에 3차 타격부가 2차 성형지지틀의 대향 위치로 상측 이동하는 것을 나타내는 단면 공정도;
도 8a 및 도 8b는 3차 타격부가 2차 성형지지틀의 재료를 가압 타격하여 재료 타측면의 둘레에 둘레버 및 중앙에 전방 중앙홈을 형성시키고, 상기 3차 타격부의 가압 타격 후, 재료를 2차 성형지지틀로부터 배출시키는 것을 나타내는 단면 공정도;
도 9는 한번의 프레스 가공을 통해 재료 타측면의 둘레버를 제거함과 동시에, 전방 중앙홈 및 후방 중앙홈의 위치에 통공되게 센터공을 형성시키는 것을 나타내는 단면 공정도;
도 10a, 도 10b, 도 10c 및, 도 10d는 각각 재료공급단계, 재료성형단계, 1차 가공단계 및, 2차 가공단계에 따른 재료의 성형 변화된 모습을 나타내는 단면도; 및,
도 11은 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트의 제조방법을 통해 가공완료된 배터리 터미널 플레이트를 나타내는 사시도;이다.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
또한, 이하에서 서술되는 각 장치들은 유압 또는 공압실린더의 유압 또는 공압변화로 직선 왕복 운동하는 피스톤의 단부에 고정되어 직선 왕복 운동하도록 된 것이나, 이러한 고정연결구조는 본 발명이 속하는 기술분야에 통상적으로 사용되는 것이므로 설명은 하기에서 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법을 단계적으로 나타내는 공정 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법에 있어서, 다수 단계의 단조 가공이 이뤄지는 전체 가공장치를 개략적으로 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법에 있어서, 금속성 와이어 재료(11)가 소정길이로 절단되어 1차 성형지지틀(20)로 이송되는 것을 나타내는 단면 공정도이다.
도 4는 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법에 있어서, 재료성형단계(S20)를 나타내는 단면 공정도이고, 도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d는 재료성형단계(S20) 후, 1차 성형지지틀(20)의 재료(11)를 2차 타격부(50)의 재료 삽입홀(51)로 이송되는 과정을 나타내는 단면 공정도이며, 도 6a 및 도 6b는 재료 삽입홀(51)에 재료(11)를 이송받은 2차 타격부(50)가 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 하측 이동하고, 상기 재료 삽입홀(51)에 삽입된 재료(11)를 상기 2차 성형지지틀(30) 측으로 이송함과 동시에 타격하여 상기 재료(11) 일측 단면에 다수의 안착홈(12) 및 후면 중앙홈을 형성시킴과 동시에 상기 재료(11) 타측에는 오버플로어(14)가 형성되는 것을 나타내는 단면 공정도이다.
또한, 도 7a 및 도 7b는 2차 타격부(50)가 상측 이동함과 동시에 3차 타격부(60)가 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 상측 이동하는 것을 나타내는 단면 공정도이고, 도 8a 및 도 8b는 3차 타격부(60)가 2차 성형지지틀(30)의 재료(11)를 가압 타격하여 재료(11) 타측면의 둘레에 둘레버(16) 및 중앙에 전방 중앙홈(15)을 형성시키고, 상기 3차 타격부(60)의 가압 타격 후, 재료(11)를 2차 성형지지틀(30)로부터 배출시키는 것을 나타내는 단면 공정도이고, 도 9는 한번의 프레스 가공을 통해 재료(11) 타측면의 둘레버(16)를 제거함과 동시에, 전방 중앙홈(15) 및 후방 중앙홈(13)의 위치에 통공되게 센터공(17)을 형성시키는 것을 나타내는 단면 공정도이며, 도 10a, 도 10b, 도 10c 및, 도 10d는 각각 재료공급단계(S10), 재료성형단계(S20), 1차 가공단계(S30) 및, 2차 가공단계(S40)에 따른 재료(11)의 성형 변화된 모습을 나타내는 단면도이며, 도 11은 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법을 통해 가공완료된 배터리 터미널 플레이트(80)를 나타내는 사시도이다.
본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, 금속성 와이어 재료(11)를 이용하여 다수 단계의 단조가공을 통해 배터리 터미널 플레이트(80)를 제조하는 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법에 있어서, 크게, 금속성 와이어 재료(11)를 장치로 공급하는 재료공급단계(S10), 공급된 재료(11)를 다음 단계의 단조가공 하기에 용이하게 성형 준비가공하는 재료성형단계(S20), 재료(11)의 일측단면에 다수의 안착홈(12) 및 후방 중앙홈(13)을 형성시키고, 재료(11)의 타측에는 오버플로어(14)를 형성시키는 1차 가공단계(S30), 재료(11)의 타측에 형성된 오버플로어(14)를 타격하여 둘레버(Burr)(16) 및 전방 중앙홈(15)을 형성시키는 2차 가공단계(S40) 및, 다수 단계의 단조가공을 통해 성형 가공된 재료(11)를 한번의 프레스 가공을 통해 둘레버(16)를 제거함과 동시에 중앙부에 통공되게 센터공(17)을 형성시키는 프레스 가공단계(S50)를 포함하여 형성된다.
상기 재료공급단계(S10)는, 도 2와 도 3에 도시된 바와같이, 금속성 와이어 재료(11)를 소정길이로 절단하여 1차 성형지지틀(20)의 중앙 전방으로 이송하며, 바람직하게는, 재료 이송부(10)를 상기 1차 성형지지틀(20)의 좌, 우측 중 일측방에 소정거리 이격되게 구비하여 상기 재료 이송부(10)가 금속성 와이어 재료(11)를 절단함과 동시에 아래에서 받친 상태로 상기 1차 성형지지틀(20)의 성형홀(21) 입구측으로 이송할 수 있도록 한다.
상기 재료성형단계(S20)는, 도 4에 도시된 바와같이, 1차 타격로드(41)가 중앙부에서 소정길이로 돌출형성되는 1차 타격부(40)가, 중앙 내부에 성형홀(21)이 소정길이로 형성되고 상기 성형홀(21)의 단부 외주면이 라운딩되게 형성되며 상기 성형홍을 따라 이동가능하게 재료이송로드(22)가 구비되는 1차 성형지지틀(20)의, 대향하는 위치에서 상기 1차 성형지지틀(20)의 성형홀(21) 전방에 놓여진 재료(11)를, 일측 단부면이 상기 성형홀(21) 외주면의 라운딩된 단부에 도달할때까지, 1차 타격부(40)의 전진이동 및 1차 타격로드(41)로 가압 성형하여 재료(11)를 소정굵기로 성형함과 도시에 일측 단면의 테두리가 라운딩되게 성형 가공하게 된다.
상기 재료성형단계(S20) 후에는, 도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d에 도시된 바와같이, 2차 타격부(50)는 중앙 내부에 재료 삽입홀(51)이 소정길이로 형성되고, 상기 재료 삽입홀(51)의 전방면 둘레에는 오버플로어 형성홈(52)이 형성되며, 상기 재료 삽입홀(51)을 따라 이동가능하게 2차 타격로드(53)가 구비된다. 하나의 고정블럭(70)에 고정결합되는 1차 타격부(40), 2차 타격부(50) 및 3차 타격부(60)는 고정블럭(70)의 상,하 이동으로 다같이 함께 상,하 이동하게 되며, 고정블럭(70)의 상측 이동으로 1차 타격부(40) 및 2차 타격부(50)도 함께 상측 이동하여 2차 타격부(50)가 1차 성형지지틀(20)의 대향 위치에 오게 되고, 2차 타격부(50)가 전진이동하여 1차 성형지지틀(20)과 맞닿은 상태에서 상기 1차 성형지지틀(20)의 재료이송로드(22)가 성형홀(21)에 삽입된 재료(11)를 상기 2차 타격부(50)의 재료 삽입홀(51) 측으로 삽입 이송시키며, 재료(11)를 재료 삽입홀(51)로 이송받은 2차 타격부(50)는 고정블럭(70)의 하측 이동과 함께 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 하측 이동하게 된다.
상기 1차 가공단계(S30)는, 도 6a와 도 6b에 도시된 바와 같이, 중앙 내부에 로드 가이드홀(31)이 소정길이로 형성되고 상기 로드 가이드홀(31)을 따라 이동가능하게 재료배출로드(32)가 구비되며 상기 로드 가이드홀(31)의 전방에는 터미널 본체형성홈(33)이 형성되며 상기 터미널 본체형성홈(33)의 내측면에는 다수의 안착홈 형성돌기(34)가 구비되는 2차 성형지지틀(30)의, 대향 위치로 이동한 상기 2차 타격부(50)가 재료삽입홀(51)에 위치한 재료(11)를 2치 타격부 및 상기 2차 타격로드(53)의 전진이동을 통해 상기 2차 성형지지틀(30)의 상기 터미널 본체형성홈(33) 측으로 가압 타격하여, 상기 재료(11)가 터미널 본체 형성홈을 채우면서 재료(11)의 일측 단면에는 상기 다수의 안착홈 형성돌기(34)에 의한 다수의 안착홈(12)이 형성되며, 소정길이로 돌출되는 상기 재료이송로드(22)의 돌출부위에 의해 후방 중앙홈(13)이 형성되고, 재료(11)의 타측은 상기 2차 타격부(50)의 오버플로어 형성홈(52)을 채우면서 오버플로어(14)가 형성된다.
상기 1차 가공단계(S30) 후에는, 도 7a와 도 7b에 도시된 바와 같이, 고정블럭(70)의 상측 이동으로 2차 타격부(50) 및 3차 타격부(60)가 상측으로 이동하면서 상기 3차 타격부(60)가 상기 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 상측 이동하게 된다.
상기 2차 가공단계(S40)는, 도 8a와 도 8b에 도시된 바와 같이, 전방면에는 평평한 평면부(61)가 구비되고 상기 평면부(61)의 중앙에는 센터돌기(62)가 소정길이로 돌출되게 형성되는 3차 타격부(60)가, 상기 터미널 본체형성홈(33)의 전방 둘레에는 둘레버 형성홈(35)이 형성되는 상기 2차 성형지지틀(30), 전방면에 위치한 재료(11)를 가압 타격하여 상기 재료(11) 타측에 형성된 오버플로어(14)가 상기 2차 성형지지틀(30)의 둘레버 형성홈(35)으로 밀려들어가 상기 재료(11) 타측면의 둘레에 둘레버(16)를 형성시킴과 동시에, 상기 재료(11) 타측면의 중앙에 상기 센터돌기(62)의 가압에 따른 중앙홈이 형성되며, 상기 3차 타격부(60)의 가압 타격 후, 상기 재료배출로드(32)가 전진이동하여 상기 2차 성형지지틀(30)의 재료(11)를 외부로 배출시키게 된다.
상기 프레스 가공단계(S50)는, 일반적인 프레스 가공공정으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 2차 가공단계(S40)를 통해 외부로 배출된 상기 재료(11)를 한번의 프레스(도시되지는 않음) 고정을 통해 상기 재료(11)의 둘레버(16), 전방 중앙홈(15) 및, 후방 중앙홈(13)을 제거함과 동시에, 전방 중앙홈(15) 및 후방 중앙홈(13)의 위치에 통공되게 센터공(17)을 형성시켜 최종적으로, 도 11에 도시된 바와 같은, 배터리 터미널 플레이트(80)를 제조하게 된다.
도 10a, 도 10b, 도 10c 및, 도 10d는 상기 각 가공단계에서 가공 변형되는 재료(11)의 모습을 나타내는 단면도로, 도 10a는 상기 재료공급단계(S10)에서, 금속성 와이어 재료(11)를 소정길이로 절단한 것을 나타내며, 도 10b는 상기 1차 가공단계(S30)를 통해 소정길이로 절단된 재료(11)가, 일측 단면 테두리가 라운딩됨과 동시에 소정굵기로 가공된 것을 나타내며, 도 10c는 상기 2차 가공단계(S40)를 통해 재료(11)의 일측 단면의 중앙에 후방 중앙홈(13)이 형성되고, 주변에 다수의 안착홈(12)이 형성된 것을 나타내고, 도 10 d는 상기 3차 가공단계를 통해 재료(11)의 일측 단면의 테두리가 직각되게 형성되고, 배터리 터미널 플레이트(80)의 소정두께로 형성되며, 타측 단면의 중앙에 전방 중앙홈(15)이 형성되며, 타측 단면의 둘레에는 둘레버(16)가 형성된 것을 나타낸다.
이와 같이, 본 발명에 따른 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법은, 종래 재료(11)의 성형 가공중 다수 군데에서 불규칙하게 발생되는 버(Burr)를 재료(11)의 타측면에만 소정 형상의 둘레버(16)로 발생되게 하여 버의 제거 및 다듬질 고정을 단순화시킬 수 있고,
특히, 다수 단계의 단조가공 후 배출되는 재료(11)의 일측면에는 다수의 안착홈(12)이 형성되고, 타측면에는 둘레버(16)가 형성되어 재료(11)의 단조가공 중 발생되는 버(Burr)의 제거 및 재료(11)의 중앙부에 센터공(17)을 형성시키는 마무리 가공공정을 한번의 프레스 공정으로 단순화시킬 수 있어, 마무리 가공공정에 소요되는 시간 및 노력을 절감할 수 있고, 생산성을 현저히 향상시킬 수 있게 된다.
위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 여러 다른 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.
10 : 재료 이송부 11 :금속성 와이어 재료
12 : 안착홈 13 : 후방 중앙홈
14 : 오버플로어 15 : 전방 중앙홈
16 : 둘레버 17 : 센터공
20 : 1차 성형지지틀 21 : 성형홀
22 : 재료이송로드
30 : 2차 성형지지틀 31 : 로드 가이드홀
32 : 재료배출로드 33 : 터미널 본체형성홈
34 : 안착홈 형성돌기 35 : 둘레버 형성홈
40 : 1차 타격부 41 : 1차 타격로드
50 : 2차 타격부 51 : 재료 삽입홀
52 : 오버플로어 형성홈 53 : 2차 타격로드
60 : 3차 타격부 61 : 평면부
62 : 센터돌기 70 : 고정블럭
80 : 배터리 터미널 플레이트
12 : 안착홈 13 : 후방 중앙홈
14 : 오버플로어 15 : 전방 중앙홈
16 : 둘레버 17 : 센터공
20 : 1차 성형지지틀 21 : 성형홀
22 : 재료이송로드
30 : 2차 성형지지틀 31 : 로드 가이드홀
32 : 재료배출로드 33 : 터미널 본체형성홈
34 : 안착홈 형성돌기 35 : 둘레버 형성홈
40 : 1차 타격부 41 : 1차 타격로드
50 : 2차 타격부 51 : 재료 삽입홀
52 : 오버플로어 형성홈 53 : 2차 타격로드
60 : 3차 타격부 61 : 평면부
62 : 센터돌기 70 : 고정블럭
80 : 배터리 터미널 플레이트
Claims (4)
- 금속성 와이어 재료를 이용하여 다수 단계의 단조가공을 통해 배터리 터미널 플레이트(80)를 제조하는 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법에 있어서,
금속성 와이어 재료(11)를 소정길이 만큼 절단하여 1차 성형지지틀(20)로 이송하는 재료공급단계(S10);
상기 1차 성형지지틀(20)과 대향하는 위치에 소정거리 이격되게 구비되는 1차 타격부(40)를 이용해 1차 성형지지틀(20)로 이송된 상기 금속성 와이어 재료(11)를, 상기 1차 성형지지틀(20) 중앙 내부의 성형홀(21) 측으로 타격하여, 소정 굵기로 성형함과 동시에 일측 단면의 테두리가 라운딩되게 성형 가공하는 재료성형단계(S20);
상기 재료성형단계(S20) 후, 상기 1차 타격부(40)가 상측으로 이동하면서 2차 타격부(50)가 상기 1차 성형지지틀(20)의 대향 위치로 상측 이동하고, 상기 1차 성형지지틀(20) 중앙 내부의 성형홀(21)에 삽입 성형된 재료(11)를 상기 2차 타격부(50) 중앙 내부의 재료 삽입홀(51) 측으로 이송 삽입시키며, 상기 재료 삽입홀(51)에 재료(11)를 이송받은 상기 2차 타격부(50)는 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 하측 이동하고, 상기 재료 삽입홀(51)에 삽입된 재료(11)를 상기 2차 성형지지틀(30) 측으로 이송함과 동시에 타격하여 상기 재료(11) 일측 단면에 다수의 안착홈(12) 및 후방 중앙홈(13)을 형성시키는 1차 가공단계(S30);
상기 1차 가공단계(S30) 후, 상기 2차 타격부(50)가 상측으로 이동하면서 3차 타격부(60)가 상기 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 상측 이동하고, 상기 3차 타격부(60)가 상기 2차 성형지지틀(30)에 놓인 상기 재료(11)를 타격하여 상기 재료(11)를 소정두께로 형성시킴과 동시에, 상기 재료(11) 타측면의 중앙에 전방 중앙홈(15) 및 둘레에 둘레 버(burr)를 형성시키며, 상기 3차 타격부(60)의 타격 후, 상기 2차 성형지지틀(30)에서 상기 재료(11)를 외부로 배출시키는 2차 가공단계(S40);
상기 2차 가공단계(S40)를 통해 외부로 배출된 상기 재료(11)를 프레스 가공하여 상기 재료(11)의 둘레 버(burr), 전방 중앙홈(15) 및, 후방 중앙홈(13)을 제거함과 동시에 전방 중앙홈(15) 및 후방 중앙홈(13)의 위치에 통공되게 센터공(17)을 형성시키는 프레스 가공단계(S50);를 포함하여 형성되며,
상기 1차 성형지지틀(20)은, 중앙 내부에 성형홀(21)이 소정길이로 형성되고, 상기 성형홀(21)의 단부 외주면이 라운딩되게 형성되며, 상기 성형홀(21)을 따라 이동가능하게 재료이송로드(22)가 구비되고,
상기 1차 타격부(40)는, 1차 타격로드(41)가 소정길이로 돌출형성되며,
상기 재료성형단계(S20)에서, 재료(11)의 일측 단부면이 상기 1차 성형지지틀(20)의 성형홀(21)의 외주면이 라운딩된 단부에 도달할때까지, 상기 1차 타격부(40)의 1차 타격로드(41)로 재료(11)를 상기 1차 성형지지틀(20)의 성형홀(21)로 가압 성형하고,
상기 2차 타격부(50)는, 중앙 내부에 재료 삽입홀(51)이 소정길이로 형성되고, 상기 재료 삽입홀(51)의 전방면 둘레에는 오버플로어 형성홈(52)이 형성되며, 상기 재료 삽입홀(51)을 따라 이동가능하게 2차 타격로드(53)가 구비되고,
상기 2차 성형지지틀(30)은, 중앙 내부에 로드 가이드홀(31)이 소정길이로 형성되고, 상기 로드 가이드홀(31)을 따라 이동가능하게 재료배출로드(32)가 구비되며, 상기 로드 가이드홀(31)의 전방에는 터미널 본체형성홈(33)이 형성되고, 상기 터미널 본체형성홈(33)의 내측면에는 다수의 안착홈 형성돌기(34)가 형성되며,
상기 1차 가공단계(S30)에서, 상기 1차 성형지지틀(20)의 성형홀(21)에 삽입 성형된 재료(11)를 상기 재료이송로드(22)가 전진이동하여 상기 1차 성형지지틀(20)의 전방면에 맞닿게 위치한 상기 2차 타격부(50)의 재료삽입홀(51)로 삽입 이송시키고, 재료(11)를 상기 재료삽입홀(51)로 이송받은 상기 2차 타격부(50)는 상기 2차 성형지지틀(30)의 대향위치로 하측 이동한 후, 상기 재료삽입홀(51)에 위치한 재료(11)를 상기 2차 타격로드(53)의 전진이동을 통해 상기 2차 성형지지틀(30)의 상기 터미널 본체형성홈(33) 측으로 가압 타격하여, 상기 재료(11)가 상기 터미널 본체형성홈(33)을 채우면서 재료(11)의 일측단면에는 다수의 안착홈(12) 및 후방 중앙홈(13)이 형성되고, 재료(11)의 타측은 상기 2차 타격부(50)의 오버플로어 형성홈(52)을 채우면서 오버플로어(14)가 형성되며,
상기 2차 성형지지틀(30)의 터미널 본체형성홈(33)의 전방 둘레에는 둘레버(burr) 형성홈이 구비되고,
상기 3차 타격부(60)는, 전방면에 평평한 평면부(61)가 구비되며, 상기 평면부(61)의 중앙에는 센터돌기(62)가 소정길이로 돌출되게 형성되고,
상기 2차 가공단계(S40)에서, 상기 3차 타격부(60)가 상기 2차 성형지지틀(30)의 대향 위치로 이동한 상태에서, 상기 2차 성형지지틀(30)에 위치한 재료(11)를 상기 3차 타격부(60)로 가압 타격하여 상기 재료(11) 타측의 오버플로어(14)가 상기 2차 성형지지틀(30)의 둘레버 형성홈(35)으로 밀려들어가 상기 재료(11) 타측면의 둘레에 둘레버(16)가 형성됨과 동시에, 상기 재료(11) 타측면의 중앙에 상기 센터돌기(62)의 가압에 따른 전방 중앙홈(15)이 형성되며, 상기 3차 타격부(60)의 가압 타격 후, 상기 재료배출로드(32)가 전진이동하여 상기 2차 성형지지틀(30)의 재료(11)를 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 배터리 터미널 플레이트(80)의 제조방법. - 삭제
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