KR101867186B1

KR101867186B1 - 쇼바씰 제조용 프레스 공정의 소재두께 보정방법 및 그 금형

Info

Publication number: KR101867186B1
Application number: KR1020160165510A
Authority: KR
Inventors: 김윤서
Original assignee: 김윤서
Priority date: 2016-12-07
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2018-06-12

Abstract

본 발명은 쇼바씰과 같이 제품의 내면보다 테두리부의 두께가 두꺼운 제품을 제조시에 두께가 얇은 소재를 이용하여 테두리부의 두께를 두껍게 보정하여 제조할 수 있도록 하는 프레스 공정의 소재두께 보정방법 및 그 금형에 관한 것으로 보다 구체적으로는 소재를 일정피치로 이송하며 하나의 금형내에서 피어싱공정과, 노칭공정과, 드로잉공정과, 블랭킹공정과, 커팅공정, 등 다수의 공정으로 이루어지는 쇼바씰제조용 프레스금형에 있어서:
드로잉공정을 블랭킹라인의 외측에서 상부금형의 치형이 돌출되게 형성하고 하부금형에 제품에 형성되는 띠의 폭보다 크거나 같게 성형홈을 형성함으로서 상부금형의 치형과 하부금형의 성형홈은 치합시에 내측이 적어도 제품에 형성되는 띠의 폭으로 하향 돌출되는 성형홈을 형성함으로서 1차 가공된 제품의 둘레는 성형홈에 의해 제품의 본체보다 하향 돌출하는 띠형성돌부를 가지며 후속공정에서 띠형성돌부를 가압하여 제품의 일면으로 돌출 형성되는 띠형돌부를 형성하여 성형공정과 제품의 외측 블랭킹라인을 따냄으로서 완성된 제품을 얻을 수 있도록 하여 얇은 소재를 가공하여 소재의 두께보다 두꺼운 제품의 둘레띠를 형성할 수 있으므로 제품보다 얇은 소재를 이용하여 제품의 둘래가 소재의 두께보다 두꺼운 제품을 제조할 수 있으므로 소재의 낭비를 방지하고 생산원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.

Description

쇼바씰 제조용 프레스 공정의 소재두께 보정방법 및 그 금형{The material thickness correction method of process press for shock absorber seal manufacturing and mold}

본 발명은 쇼바씰 제조용 프레스 공정의 소재두께 보정방법 및 그 금형에 관한 것으로 보다 구체적으로는 쇼바씰과 같이 제품의 내면보다 테두리부의 두께가 두꺼운 제품을 제조시에 두께가 얇은 소재를 이용하여 테두리부의 두께를 두껍게 보정하여 제조할 수 있도록 하는 프레스 공정의 소재두께 보정방법 및 그 금형에 관한 것이다.

일반적으로 프레스금형은 주로 금속판에 압축력을 가함으로서 타발하여 따내거나 소성변형시켜 여러 모양을 만들어 내는 금속가공장치의 한 종류로서 동일한 규격의 제품을 대량생산에 적합하다.

즉 프레스금형은 실용신안등록 제0237575호에서와 같이 유압프레스 상부에 구비된 유압실린더에 의해 하강하는 상부홀더와, 상기 상부홀더의 하단에 구비된 하부홀더의 사이에 구비되어 상호 맞물리며 통상의 금속재를 소정의 형상으로 성형되도록 하는 것으로 승,하강하는 상부금형과 상부금형의 하단에 설치되는 하부금형으로 되어 상,하부 금형사이에서 소재가 성형 및 절단되도록 하여 제품을 생산하는 것이다.

즉 프레스금형의 가공방법은 상부금형이 하강하여 하부금형과 상부금형 사이의 소재를 가압함으로서 소재를 절단하거나 금형의 형상을 따라 소재가 소성변형 되어 제품이 성형되므로 완성된 제품의 두께는 상부금형의 가압력에 의해 소재의 두께와 같거나 얇게 성형됨이 일반적이다.

따라서 프레스금형을 이용하여 제품을 제조시에 소재는 적어도 제품의 두께와 같거나 두꺼운 두께의 소재를 사용하게 된다.

즉 도1에 도시된 쇼바씰과 같이 테두리부의 둘레가 제품의 내부보다 소폭 두꺼워 지는 제품 또한 소재의 두께를 제품의 가장 두꺼운 부분을 기준하여 선택하게 됨으로서 부분적으로 소폭 돌출하는 제품의 경우에도 두꺼운 소재를 사용하게 됨으로서 소재의 낭비가 심하게 되는 문제점이 있었다.

즉 프레스를 이용하여 제품을 제조하는 것은 소재상에 제품을 효율적으로 배치하여 스크랩의 발생을 최소화할 수 있도록 하고 있으나 제품의 생산과 동시에 스크랩은 필연적으로 발생하는 것이며 소재의 두께가 두꺼우면 스크랩의 두께 또한 두껍게 되므로 소재의 낭비가 심하게 되는 것이다.

실용신안등록 제0237575호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 안출한 것으로서 쇼바씰과 같이 외주둘레의 두께가 두꺼운 테두리가 형성되는 제품을 프레스금형으로 가공시에 테두리의 두께보다 얇은 소재를 사용하여 제품을 제조할 수 있도록 하므로서 소재를 절감할 수 있도록 쇼바씰 제조용 프레스 공정의 소재두께 보정방법 및 그 금형을 제안함에 본 발명의 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소성가공인 드로잉공정에 있어서 블랭킹라인의 외측에서 상부금형의 치형이 돌출되게 형성하고 하부금형에 제품에 형성되는 띠의 폭보다 크거나 같게 성형홈을 형성함으로서 상부금형의 치형과 하부금형의 성형홈은 치합시에 내측이 적어도 제품에 형성되는 띠의 폭으로 하향 돌출되는 성형홈을 형성함으로서 1차 가공된 제품의 둘레는 성형홈에 의해 제품의 본체보다 하향 돌출하는 띠형성돌부를 가지며 후속공정에서 띠형성돌부를 가압하여 제품의 일면으로 돌출 형성되는 띠형돌부를 형성하여 성형공정과 제품의 외측 블랭킹라인을 따냄으로서 완성된 제품을 얻을 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 되는 본 발명은 하부금형의 성형홈과 상부금형의 치형사이의 간격 및 성형홈에 성형되는 성형부가 제품의 외곽두레에 형성되는 띠부를 형성하도록 하므로 얇은 소재를 가공하여 소재의 두께보다 두꺼운 제품의 둘레띠를 형성할 수 있도록하여 제품보다 얇은 소재를 이용하여 제품의 둘래가 소재의 두께보다 두꺼 운제품을 제조할 수 있으므로 소재의 낭비를 방지하고 생산원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의해 제조되는 제품의 예를 나타낸 예시도
도 2는 본 발명의 제조공정을 나타낸 예시도
도 3은 본 발명 가공금형의 주요부를 나타낸 단면예시도
도 4는 본 발명의 각 가공공정의 확대도로서 (가)는 본 발명의 드로잉공정의 상,하부드로잉펀치를 나타낸 확대단면도이고 (나)는 상부금형이 하강하여 소재를 성형한 상태를 나타낸 단면도이 (다)는 드로잉되어 성형된 소재의 단면을 나타낸 예시도
도(5)는 본 발명의 리드로잉공정 중 띠형성돌부를 띠형돌부로 가공하는 예시도로서 (라)는 상부금형(3)이 상승하여 제2상부드로잉펀치와 패드가 비접촉상태를 나타낸 단면도이고 (마)는 상부금형이 하강하여 소재에 형성된 띠형성돌부가 띠형돌부로 가공되는 것을 나타낸 예시도이며 (바)는 패드가 패드고정구 내측으로 하강하여 제품의 외주를 일부 가공하는 상태를 나타낸 예시도이다.

먼저 도1에 본 발명에 의해 제조되는 제품인 쇼바씰이 도시되어 있다

본 발명의 가공공정에 의해 제조되는 쇼바씰은 제품의 외측둘레에 띠형돌부가 형성됨으로서 외측둘레의 두께가 내측보다 두껍게 형성되는 특징을 갖는다.

본 발명은 상기 도1에서와 같이 제품의 외측둘레에 띠형돌부가 형성됨으로서 외측둘레의 두께가 내측보다 두껍게 형성되는 제품을 외측둘레에 띠형돌부가 형성된 제품의 두께보다 얇은 소재를 이용하여 가공할 수 있도록 한 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 2에 본 발명의 제조공정을 나타낸 예시도가 도시되어 있다.

즉 본 발명의 제조공정중 제1공정은 파이로트홀을 형성하는 피어싱공정(S1)이며 제2공정은 소재의 제품성형부 외측 일부를 절단하는 노칭공정(S2)이고 제3공정은 소재의 두께를 하향(제품의 띠형돌부 형성방향)돌출하는 드로잉공정(S3)이며 제4공정은 띠형돌부모양으로 성형하는 드로잉공정(S4)이고 제5공정은 제품의 외곽을 따내어 소재와 제품을 분리하는 블랭킹공정(S5)이다.

상기 제1공정인 피어싱공정(S1)은 미도시된 소재공급장치에 의해 일정피치로 이동하는 소재(A)가 금형내에 위치하면 먼저 제품(1)의 중심부에 위치하는 피어싱홀(12)을 타공하는 공정으로 피어싱홀(12)은 제품(1)의 중심에 형성되는 것으로 후공정에서 가공시에 순차로 이송하는 소재(A)에 파이로트핀(P)이 투입되어 제품의 가공중심을 잡아주게 된다.

상기에 있어서 제2공정은 노칭공정으로 띠형으로 연속 공급되는 소재(A)의 제품성형부(A1)(A2) 외측을 따내어 후속공정인 드로잉공정(S3)(S4)에서 가압성형시에 이웃하는 제품성형부(A2)의 변형을 방지하기 위한 것으로 도 2에서와 같이 양측을 호형으로 형성하고 소재(A)의 양측 가장자리는 연결되도록 제품의 여백부를 가공여유를 두고 따내는 공정이다.

상기에 있어서 제3공정은 드로잉공정(S3)으로 소재(A)의 제품가공 여유부를 가압하여 (제품의 띠돌출방향) 소재(A)의 두께를 증가하게 형성하는 공정으로 상부금형(3)과 하부금형(4)의 제1상부드로잉펀치((31)와 하부드로잉펀치(41)사이로 가압되어진 소재(A)가 제1상부드로잉펀치((31)의 형상에 의해 하부드로잉펀치(41)의 성형홈(45)에 투입되도록 하므로서 소재(A)의 제품성형부(A1)(A2)에 부분적으로 띠형돌부(11)를 형성하기 위한 소재두께를 두껍게 성형하는 공정이다.

상기에 있어서 제4공정은 리드로잉공정(S4)으로 제품의 형상 즉 전 공정인 제3공정에서 제품성형부(A1)의 두께가 증가된 부분을 재 성형하여 제품(1)에 형성되는 띠형돌부(11)의 형상으로 가공하는 공정이다.

한편 제4공정은 제품의 형상 즉 제품이 갖는 띠형돌부의 형상 또는 크기와 두께에 따라 다단으로 배치하여 반복하여 성형할 수도 있다.

상기에서 제5공정은 소재(A)로 부터 띠형돌부(11)가 형성된 재품(A)을 소재로 부터 따내는 블랭킹 공정(S5)으로 완성된 제품을 얻는 공정이다.

한편 상기의 각 공정은 하나의 금형내에서 이루어지며 각각의 공정 사이에는 파이로트핀(P1)을 소재(A)에 형성된 피어싱홀(12)에 투입하여 소재를 정렬하는 공정이 부가될 수 있으며 제품(1)이 따내어진 소재 즉 스크랩을 컷팅하는 공정이 부가 되지만 이는 일반적인 금형기술에 해당하므로 상세한 설명은 생략한다.

이하 상기 공정을 수행하는 금형장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 제1공정인 피어싱공정(S1)은 상부금형(3)에 피어스펀치(32)를 장치하고 하부금형(4)에 피어스부시(42)를 장치하며 제2공정인 소재(A)의 제품성형부(A1)(A2) 외측을 따내는 노칭공정(S2)의 장치 또한 피어스펀치의 단면 및 피어스부시의 홀모양만 다를 뿐 일반적인 프레스금형의 피어싱공정 및 장치와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

또한 프레스금형에 있어서 펀치플레이트,펀치홀더, 스트리퍼, 다이플레이트 등 프레스금형을 형성하는 일반적인 구성은 본 발명의 본질을 흐리게 할 수 있으므로 하기 설명에서 제외하고 설명한다.

본 발명의 소재두께보정의 주요부인 제3공정의 드로잉장치(S3)를 주요부인 로 하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 도3의 (가)와(나)에 제3공정의 드로잉장치(S3)가 도시되어 있다.

즉 본 발명의 드로잉장치(S3)는 상부금형(3)의 제1상부드로잉펀치(31)의 중심부내측에 파이로트핀(P1)의 하단이 돌출하게 장치하며 제1상부드로잉펀치(31)의 하단둘레에 제1상부성형치형(33)을 형성하되, 제1상부성형치형(33)은 하향 돌출함과 동시에 내측은 소폭 외향하도록 하고 외측은 내측보다 경사를 크게 형성하여 구성된다.

하부금형(4)에 결합하는 하부드로잉펀치(41)는 중심부에 파이로트홀((44)을 형성하고 제1상부드로잉펀치(31)의 모양에 대응하는 하부성형치형(43)을 형성하되, 하부성형치형(43)은 제1상부성형치형(33)보다 내측 즉 하부성형치형(43)의 중심방향으로 이동하여 형성함으로서 제1상부성형치형(33)과 하부성형치형(43)의 성형홈(45)은 (나)에서와 같이 중심편차를 형성한다.

이상과 같이 되는 본 발명의 드로잉장치는 상부금형이 하강하면 전 공정에서 형성된 피어싱홀(12)의 내측으로 파이로트핀(P1)이 제1상부드로잉펀치(31)보다 선행하여 관통함과 동시에 하부드로잉펀치(41)의 파이로트홀(44)에 투입됨으로서 소재(A)는 파이로트핀(1)에 의해 피어싱홀(12)이 끼움되어 그 위치가 고정되고 제1상부드로잉펀치(31)가 소재(A)를 가압하여 하부드로잉펀치(41)에 형성되는 하부성형치형(43)의 형상면을 따라 제품성형부(A1)를 성형하게 된다.

이때 제1상부성형치형(33)은 외향으로 소폭경사로 형성되는 제1상부치형(33)과 하부성형치형(43)의 성형홈(45) 사이에 소재(A)의 두께보다 크게 공간부가 형성되므로 가압되는 소재는 (나)에서와 같이 블링킹라인(7)의 외측에 위치하는 소재가 제1상부치형의 경사면을 따라 내향하며 제1상부드로잉펀치(31)와 하부드로잉펀치(41)의 사이에 형성된 성형홈(45)에 투입된다.

따라서 성형되는 소재(A)는 성형홈(45)의 위치 및 깊이에 의해 (다)에서와 같이 제품의 둘레에는 원소재보다 두께가 두껍게 형성되는 띠형성돌부(11a)가 형성되는 것이다.

한편 상기 드로잉성형시에 소재는 제1상부치형(33)의 형상에 의해 블랭킹라인(7) 외측의 소재가 내측으로 당겨 들어오게 되는데, 이때 이웃하는 제품성형부(A1)의 소재와 사이에 제3공정에 의한 노칭홀(12a)이 형성됨으로서 이웃하는 제품성형부(A1)가 당겨져 변형되는 것이 방지된다.

도 4에 제4공정인 리드로잉장치가 도시되어 있다.

본 발명의 리드로잉장치는 제품의 형상 즉 전 공정인 드로잉장치에서 형성된 소재(A)의 두께가 증가된 부분 즉 소재의 띠형성돌부(11a)를 재 성형하여 제품에 형성되는 띠형돌부(11)의 형상을 완성하는 것으로 상부금형(3)의 제2상부드로잉펀치(31a)의 중심부 내측에 파이로트핀(P)의 하단이 돌출하게 장치하며 하부금형(4)은 내측 중심부에 파이로트홀(44a)을 형성하고 상부둘레에 돌부홈(53)을 형성한 패드(5)와 패드의 외측에 패드의 승강폭을 제어함과 동시에 제품의 외측둘레면을 가공하는 패드고정구(6)를 결합하며 패드(5)의 하측에 쇼바(51)를 연결하는 쇼바연결대(51a)를 장치하여 패드(5)가 승,하강 작동하게 구성된다.

이상과 같이 구성되는 리드로잉장치는 상부금형(3)이 하강하면 피어싱홀(12)의 내측으로 파이로트핀(P)이 제2상부드로잉펀치(31a)보다 선행하여 하부금형(4)의 패드(5)에 형성된 파이로트홀(52)에 투입되어 소재(A)의 중심을 고정하면 소재(a)에 형성된 띠형성용 돌출부(11a)가 패드(5)의 돌부홈(53)의 상부에 위치하게 되어 제2상부드로잉펀치(31a)와 패드(5)가 접촉하면 패드(5)의 형상에 따라 소재(A)에 띠형돌부(11)가 성형되고 상부금형(3)이 연속하강하면 (마)에서와 같이 패드(5)를 받침하는 쇼바(51)가 수축되며 패드(5)가 패드고정구(6) 내측으로 투입되므로 상기 띠형돌부(11)를 성형하며 외측으로 밀려나온 여유분이 제거됨과 동시에 소재(A)의 제품 외측 둘레면이 패드고정구(6) 내측으로 투입되어 가공된다.

따라서 패드(5)를 받침하는 쇼바(51)의 반발력은 제2상부드로잉펀치(31a)와 패드(5)사이에 위치하는 소재의 띠형돌부(11)를 성형할 수 있도록 받침할 수 있어야 하며 띠형돌부(11)의 성형압력을 초과하면 상부금형의 가압력에 의해 하강하여야 한다.

또한 패드고정구(6)와 패드(5)의 조립경계부는 완성된 제품(1) 즉 쇼바실의 외주둘레인 블랭킹라인(7)과 동일하여야 한다.

이상과 같이 되는 본 발명은 소재의 두께를 부분적으로 성형하여 보정함으로서 얇은 두께의 소재를 이용하여 부분적으로 두꺼운 제품을 제조할 수 있으므로 소재의 낭비를 방지하고 제조원가를 절감할 수 있는 것이다.

S1 : 피어싱공정 S2 : 노칭공정
S3 : 드로잉공정 S4 : 리드로잉공정
S5 : 블랭킹공정 A : 소재
A1 : 제품성형부 P : 파이로트핀
1 : 재품 11,11a : 띠형돌부
12 : 피어싱홀 3 : 상부금형
31 : 제1상부드로잉펀치 31a : 제2상부드로잉펀치
32 : 피어스펀치 33 : 제1상부성형치형
33a : 제2상부성형치형 4 : 하부금형
41 : 하부드로잉펀치 42 : 피어스부시
43 : 하부성형치형 44 : 파이로트홀
45 : 성형홈 5 : 패드
51 : 쇼바 52 : 패드파이로트홀
53 : 돌부홈 6 : 패드고정구
7 : 블랭킹라인 8 : 스트리퍼
9 : 다이플레이트

Claims

삭제
소재를 일정피치로 이송하며 하나의 금형내에서 피어싱장치, 노칭장치, 드로잉장치, 블랭킹장치, 커팅장치로 구성되는 쇼바씰 제조용 프레스 공정의 소재두께 보정금형에 있어서:
상부금형(3)의 제1상부드로잉펀치(31)의 중심부내측에 파이로트핀(P1)의 하단이 돌출하게 장치하며 제1상부드로잉펀치(31)의 하단둘레에 제1상부성형치형(33)을 형성하되, 제1상부성형치형(33)은 하향 돌출함과 동시에 내측은 소폭 외향하도록 하고 외측은 내측보다 경사를 크게 형성하고 하부금형(4)에 결합하는 하부드로잉펀치(41)는 중심부에 파이로트홀((44)을 형성하고 제1상부드로잉펀치(31)의 제1상부성형치형(33)의 모양에 대응하는 하부성형치형(43)을 형성하되, 하부성형치형(43)은 제1상부성형치형(33)보다 내측 즉 하부성형치형(43)의 중심방향으로 이동하여 형성함으로서 제1상부성형치형(33)의 돌부중심과 하부성형치형(43)의 성형홈(45)은 중심편차를 형성하여 제품의 둘레에는 원소재보다 두께가 두껍게 형성되므로 띠형성용 돌출부를 형성하는 드로잉장치와;
상부금형(3)의 제2상부드로잉펀치(31a)의 중심부 내측에 파이로트핀(P1)의 하단이 돌출하게 장치하며 하부금형(4)은 내측 중심부에 파이로트홀(44a)을 형성하고 상부둘레에 돌부홈(53)을 형성한 패드(5)와 패드의 외측에 패드의 승강폭을 제어함과 동시에 제품의 외측둘레면을 가공하는 패드고정구(6)를 결합하며 패드의 하측에 쇼바(51)를 장치하여 패드(5)가 승, 하강 작동하게 구성한 리드로잉장치를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 쇼바씰 제조용 프레스 공정의 소재두께 보정금형.