KR101909979B1 - 컵 구조체의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

(과제)
소재의 주연부의 압압되는 단면의 평탄면을 확보하고, 또한 버의 발생을 막으면서 단조에 의해 컵 구조체를 제조한다.
(해결 수단)
본 명세서에 의해 개시되는 이형품(1)의 제조 방법은 소재(9)를 다이스(입구 다이스(21), 성형 다이스(22))에 장착하는 장착 공정과, 성형 펀치(31)에 의한 소재(9)의 단면(91)에 있어서의 주연부(911)의 내측 부분(912)의 압압과 동시에 소재(9)의 단면(91)에 있어서의 주연부(911)에 펀치 슬리브(32)가 맞닿음과 아울러, 성형 펀치(31)의 대향 단면(311)에 의해 소재(9)의 일부가 릴리프 구멍(26)에 압출됨으로써 형성되는 돌기부(4)의 하방에 공간(S)이 확보된 상태에서 이형품(1)을 정형하는 단조 공정과, 펀치 슬리브(32)에 의해 이형품(1)의 주연부(8)를 압출함으로써 이형품(1)을 성형 펀치(31)로부터 취출하는 취출 공정을 구비한 것이다.

Description

컵 구조체의 제조 방법{METHOD OF PRODUCING CUP-SHAPED PARTS}

본 명세서에 의해 개시되는 기술은 단조에 의한 컵 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 알루미늄재 등으로 이루어지는 바닥이 있는 통형상 케이스로서 일본 특개 2014-27516호 공보(하기 특허문헌 1)에 기재된 것이 알려져 있다. 이 바닥이 있는 통형상 케이스는 전체로서 대략 원통형상을 이루고, 그 측면에 2개의 개구부가 설치된 것이다. 이와 같은 바닥이 있는 통형상 케이스는 일반적으로 절삭 가공에 의해 형성되어 있다.

일본 특개 2014-27516호 공보

상기와 같은 바닥이 있는 통형상 케이스는 컵 구조체의 일례로서, 컵 구조체를 단조에 의해 형성하고자 한 경우, 다이스에 소재를 장착해두고, 펀치에 의해 소재를 압압함으로써 성형하게 된다. 그러나 펀치에 의해 다이스의 내부로 압출된 소재가 닫힌 공간에서 빠져나갈 곳을 잃어, 소재의 일부가 다이스와 슬리브 사이에 들어감으로써 버가 발생하는 일이 있다. 또 컵 구조체와 같은 이형품의 경우에는 펀치의 압력이 균등하게 가해지기 어렵다. 이 때문에 가장 압력이 가해지기 어렵고, 단면 두께 부족이 되는 개소를 기준으로 하여 전체의 압력을 설정하기 때문에, 전체의 압력이 높아지기 쉽고, 버가 발생하기 쉬워진다. 이와 같이 단조에 의한 컵 구조체의 제조는 용이하다고는 할 수 없었다.

본 명세서에 의해 개시되는 컵 구조체의 제조 방법은 바닥이 있는 원통형상을 이루는 컵 구조체의 출발 재료가 되는 소재가 수용되는 다이스 구멍이 설치되어 있음과 아울러, 상기 다이스 구멍보다 직경이 작은 릴리프 구멍이 상기 다이스 구멍으로부터 하방으로 이어져 설치된 다이스와, 상기 다이스 구멍에 수용된 상기 소재의 주연부의 내측 부분을 압압하는 성형 펀치와, 상기 성형 펀치의 외주에 설치되고 상기 소재의 주연부를 압압하는 펀치 슬리브를 구비한 단조 프레스 장치에 의해 제조되는 컵 구조체의 제조 방법으로서, 상기 소재를 상기 다이스에 장착하는 장착 공정과, 상기 소재의 주연부의 내측 부분이 상기 성형 펀치에 의해 압압되어, 상기 소재의 주연부에 상기 펀치 슬리브가 맞닿음과 아울러, 상기 성형 펀치에 의해 상기 소재의 일부가 상기 릴리프 구멍으로 압출됨으로써 형성되는 돌기부의 하방에 공간이 확보된 상태에서 상기 컵 구조체로 정형하는 단조 공정을 구비한 것이다.

이와 같이 하면, 단조 공정에 있어서 성형 펀치에 의한 압압에 더해 펀치 슬리브에 의한 압압이 행해지기 때문에, 소재의 주연부를 펀치 슬리브에 의해 확실하게 누를 수 있고, 성형 펀치에 의한 정형 후에 컵 구조체의 주연부에 버가 발생하는 것을 막을 수 있다. 또 소재의 일부가 성형 펀치에 의해 릴리프 구멍으로 압출되어 돌기부가 형성되게 되지만, 돌기부의 하방에 공간이 확보되어 있기 때문에, 전체의 압력을 높게 설정해도 소재가 빠져나갈 곳을 잃는 것에 기인한 버의 발생을 막을 수 있다.

본 명세서에 의해 개시되는 컵 구조체의 제조 방법은 이하와 같이 해도 된다.

상기 다이스 구멍은 상기 다이스에 개구하여 설치된 개구를 가지고 있고,

상기 소재의 단면은 상기 다이스 구멍의 상기 개구를 통과하여 외부에 노출되어 있는 것으로 해도 된다.

상기 성형 펀치는 상기 소재의 단면과 대향하는 대향 단면을 가지고 있고, 상기 소재의 단면에 있어서의 주연부의 내측 부분을 상기 대향 단면에 의해 압압하는 것으로 해도 된다.

상기 성형 펀치는 상기 소재의 단면에 있어서의 주연부의 내측 부분을 압압하고, 상기 펀치 슬리브는 상기 소재의 단면에 있어서의 주연부에 맞닿는 것으로 되어 있고, 상기 성형 펀치에 의한 압압과 상기 펀치 슬리브에 의한 맞닿음이 동시에 행해지는 것으로 해도 된다.

상기 단조 프레스 장치는 상기 다이스의 상기 릴리프 구멍에 안측으로부터 진입하는 녹아웃 핀을 구비하고, 상기 단조 공정에서는 상기 돌기부의 안측단과 상기 녹아웃 핀의 단면 사이에 상기 공간이 확보되어 있는 것으로 해도 된다.

이와 같이 하면, 녹아웃 핀을 진입시키기 위한 구멍을 릴리프 구멍으로서 이용할 수 있으므로, 기존의 다이스에 대폭적인 변경을 가하지 않고 버의 발생을 막는 것이 가능하게 된다. 또 당연히 취출 공정에 있어서 녹아웃 핀에 의해 컵 구조체를 다이스로부터 취출할 수 있다.

상기 단조 공정에서는 상기 펀치 슬리브가 상기 다이스 구멍에 진입함으로써 상기 소재의 단면에 있어서의 주연부가 압압되는 것으로 해도 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 펀치 슬리브와 다이스에 의해 소재의 주연부를 정형할 수 있다.
상기 펀치 슬리브에 의해 상기 컵 구조체의 주연부를 압출함으로써 상기 컵 구조체를 상기 성형 펀치로부터 취출하는 취출 공정을 더 구비하는 것으로 해도 된다.

본 명세서에 의해 개시되는 컵 구조체의 제조 방법에 의하면, 소재의 주연부의 압압되는 단면의 평탄성을 확보하고, 또한 버의 발생을 막으면서 단조에 의해 컵 구조체를 제조할 수 있다.

도 1은 장착 공정을 나타낸 단면도이다.
도 2는 단조 공정을 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 일부를 확대하여 나타낸 확대 단면도이다.
도 4는 단조 공정을 나타낸 단면도로서, 도 2의 절단면과는 직교하는 절단면에 있어서의 단면도이다.
도 5는 도 4의 일부를 확대하여 나타낸 확대 단면도이다.
도 6은 취출 공정을 나타낸 단면도이다.
도 7은 이형품의 정면도이다.
도 8은 이형품의 평면도이다.
도 9는 도 8에 있어서의 A-A선 단면도이다.
도 10은 컵형상으로 형성된 이형품의 정면도이다.

<실시형태>

실시형태를 도 1 내지 도 10의 도면을 참조하면서 설명한다. 본 실시형태에서 제조되는 이형품(1)은 예를 들면 자동차의 거리 측정용 센서에 사용되는 초음파 센서의 컵형상 케이스로 되어 있다. 이형품(1)은 도 7에 나타내는 바와 같이 대략 원통형상을 이루고 상방으로 개구하는 통부(2)와, 통부(2)의 하단부에 설치된 단차형성부(3)와, 단차형성부(3)의 하단부로부터 하방으로 돌출되어 설치된 돌기부(4)를 구비하여 구성되어 있다. 도 7에 나타내는 이형품(1)은 중간 제품으로서, 최종적으로는 통부(2)의 하측 부분이 깎임으로써 도 10에 나타내는 컵형상의 이형품(1A)으로 형성된다. 한편, 이형품(1)의 출발 재료가 되는 소재(9)는 도 1에 나타내는 바와 같이 대략 원기둥형상을 이루는 알루미늄 합금 열처리 재제의 중실체(관통 구멍이 없는 덩어리)로서, 소재(9)의 상하면은 반드시 평면형상일 필요는 없고 임의 형상으로 되어 있다.

통부(2)의 내부에는 도 8에 나타내는 바와 같이 가로로 긴 대략 타원형상을 이루는 바닥이 있는 오목부(5)가 설치되어 있고, 오목부(5)는 평면에서 보아 횡방향보다 종방향 쪽이 짧은 편평형상으로 되어 있다. 오목부(5)의 내벽 중 종방향에 대향하는 위치에는 원호형상으로 절결된 절결부(6)가 오목하게 설치되어 있다. 이 절결부(6)는 도 9에 나타내는 바와 같이 오목부(5)의 개구부(7)에 면하여 상방으로 개구하는 형태로 설치되어 있다.

이하에 있어서는 도 8에 나타내는 이형품(1)의 상면 중 오목부(5)의 외주측을 주연부(8)라는 것으로 하고, 절결부(6)의 외주측도 포함하여 주연부(8)라는 것으로 한다. 또 통부(2)의 내경 중 횡방향의 치수를 내경(R1)으로 하고, 통부(2)의 내경 중 종방향의 치수를 내경(R2)으로 한 경우에, 내경(R1)은 내경(R2)보다 큰 것으로 되어 있다. 따라서 주연부(8) 중 오목부(5)에 인접하는 부분은 절결부(6)에 인접하는 부분보다 얇게 형성되어 있다.

이형품(1)은 단조 프레스 장치(10)에 의해 소재(9)에 냉간 단조 또는 온간 단조를 시행함으로써 제조되어 있다. 이 단조 프레스 장치(10)는 도 1에 나타내는 바와 같이 입구 다이스(21)와 성형 다이스(22)와 하측 녹아웃 핀(23)을 구비하여 구성된 하측 장치(20)와, 성형 펀치(31)와 펀치 슬리브(32)와 핀 홀더(33)와 상측 녹아웃 핀(34)을 구비하여 구성된 상측 장치(30)에 의해 구성되어 있다. 상측 장치(30)가 하측 장치(20)에 대하여 상대적으로 이동함으로써 이형품(1)의 압조가 행해지도록 되어 있다. 본 실시형태에서는 상측 장치(30)가 하측 장치(20)에 대하여 수직 방향으로 이동하는 것으로 되어 있다.

입구 다이스(21)는 성형 다이스(22)의 상면에 재치되어 있다. 입구 다이스(21)에는 성형 펀치(31)가 진입 가능한 상측 다이스 구멍(24)이 상하 방향으로 관통하여 설치되어 있다. 상측 다이스 구멍(24)은 입구 다이스(21)에 개구하여 설치된 개구(241)를 가지고 있다. 소재(9)의 단면(91)은 상측 다이스 구멍(24)의 개구(241)를 통과하여 외부에 노출되어 있다. 상측 다이스 구멍(24)의 내경은 상하 방향에 있어서 일정하게 되어 있다. 한편, 성형 다이스(22)의 상단부에는 하방을 향할수록 내경이 작아지는 단차형상의 하측 다이스 구멍(25)이 상하 방향으로 관통하여 설치되어 있다. 하측 다이스 구멍(25)의 상단에 있어서의 내경은 상측 다이스 구멍(24)의 하단에 있어서의 내경과 동일하다.

또 성형 다이스(22)에는 릴리프 구멍(26)이 하측 다이스 구멍(25)의 하단부로부터 하방으로 이어져 설치되어 있다. 릴리프 구멍(26)의 내경은 상하 방향에 있어서 일정하게 되어 있고, 하측 다이스 구멍(25)의 하단부의 내경보다 작다. 릴리프 구멍(26)에는 하측 녹아웃 핀(23)이 하방(개구(241)측을 앞측으로 하여 안측)으로부터 진입 가능하게 되어 있고, 하측 녹아웃 핀(23)의 상단은 이형품(1)의 취출시 이외에는 릴리프 구멍(26)의 하부에 위치하고 있다. 상측 다이스 구멍(24)과 하측 다이스 구멍(25)과 릴리프 구멍(26)은 서로 연통하고 있어, 전체로서 단차형상을 이루는 하나의 관통 구멍을 구성하고 있다.

성형 펀치(31)는 이형품(1)의 오목부(5) 및 절결부(6)를 정형하는 메인 압출부(35)와, 메인 압출부(35)보다 대직경의 홀더 부착부(36)를 구비하여 구성되어 있다. 메인 압출부(35)는 소재(9)의 단면(본 실시형태에서는 상단면)(91)과 대향하는 대향 단면(본 실시형태에서는 하단면)(311)을 가지고 있다. 또 소재(9)의 단면(91)은 주연부(911)와 주연부(911)의 내측 부분(912)으로 이루어진다. 성형 펀치(31)의 대향 단면(311)은 소재(9)의 단면(91)에 있어서의 주연부(911)의 내측 부분(912)을 압압하는 것으로 되어 있다. 성형 펀치(31)의 홀더 부착부(36)는 핀 홀더(33)에 부착되어 고정되어 있다. 한편, 펀치 슬리브(32)는 성형 펀치(31)의 외주에 설치되어 있고, 이형품(1)의 상면에 있어서의 주연부(8)를 정형하는 서브 압출부(37)와, 서브 압출부(37)보다 대직경의 핀 부착부(38)를 구비하여 구성되어 있다. 서브 압출부(37)는 소재(9)의 단면(91)에 있어서의 주연부(911)에 맞닿는 것으로 되어 있다. 성형 펀치(31)의 대향 단면(311)에 의한 내측 부분(912)의 압압과 펀치 슬리브(32)의 서브 압출부(37)에 의한 주연부(911)로의 맞닿음은 동시에 행해지는 것으로 되어 있다. 핀 홀더(33)의 상면에는 수압판(39)이 배치되어, 이 수압판(39)에 의해 핀 홀더(33)와 홀더 부착부(36)가 상방으로 빠지는 것이 억제되어 있다. 핀 부착부(38)에는 복수의 상측 녹아웃 핀(34)의 하단부가 닿아 있다. 소재(9)의 압조시에 펀치 슬리브(32)는 성형 펀치(31)에 의한 정형에 따라, 소재(9)의 단면(91)에 있어서의 주연부(911)에 맞닿음으로써 상방으로 이동한다. 이것에 의해, 상측 녹아웃 핀(34)도 상방으로 들려올라간다. 한편, 정형 후의 이형품(1)을 떼어내기 위해서는 상측 녹아웃 핀(34)을 단조 프레스 장치(10)에 의해 하방으로 이동시킴으로써, 성형 펀치(31)로부터 이형품(1)을 떼어낸다.

이어서 본 실시형태에 있어서의 단조 프레스 장치(10)를 사용한 이형품(1)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 우선, 장착 공정에서는 소재(9)를 상측 다이스 구멍(24)에 대하여 상방으로부터 삽입하고, 도 1에 나타내는 바와 같이 하측 다이스 구멍(25)에 대하여 약 절반의 깊이가 되도록 장착한다. 이 때, 하측 다이스 구멍(25)의 바닥면과 소재(9)의 하면 사이에는 소정의 공간이 확보되어 있다. 또 소재(9)의 단면(91)은 상측 다이스 구멍(24)의 하단부에 위치하고 있다.

장착 공정의 다음에는 소재(9)의 단조 공정이 행해진다. 단조 공정은 냉간 단조 또는 온간 단조에 의해 행해진다.

다이스 구멍(24, 25)에 수용된 소재(9)를 향하여 성형 펀치(31) 및 펀치 슬리브(32)를 하강시킨다. 하강 조작의 초기 상태에서는 성형 펀치(31)의 대향 단면(311)이 펀치 슬리브(32)의 하단면보다 다소 후퇴한 위치(상방 위치)에 있다. 이 때문에 펀치 슬리브(32)가 성형 펀치(31)보다 먼저 소재(9)의 단면(91)의 주연부(911)에 접촉하게 되지만, 펀치 슬리브(32)에 의해 소재(9)가 소성 변형하는 일은 없다. 즉, 본 실시형태의 펀치 슬리브(32)는 소재(9)의 단면(91)에 있어서의 주연부(911)에 맞닿고 있는데, 소재(9)의 단면(91)에 있어서의 주연부(911)를 소성 변형시킬 정도의 힘으로 압압하는 것은 아니다. 이와 같이 펀치 슬리브(32)는 소재(9)의 단면(91)을 압압하여 소성 변형시키는 것이 아니라, 소재(9)의 일부가 상방으로 기어올라와 버가 발생하는 것을 막는 것이다. 펀치 슬리브(32)는 도시하지 않는 코일 스프링, 접시 스프링 등의 스프링을 압축시키면서 성형 펀치(31)에 대하여 상대적으로 상방으로 이동해간다. 이 동안, 성형 펀치(31)의 대향 단면(311)이 소재(9)의 단면(91)의 내측 부분(912)에 맞닿고, 소재(9)의 압조가 개시된다.

소재(9)의 압조가 개시되어 성형 펀치(31)에 의해 오목부(5) 및 절결부(6)가 소정의 깊이가 되었을 때, 펀치 슬리브(32)의 선단(서브 압출부(37)의 단면)이 소재(9)(제품)의 단면(91)의 주연부(911)에 닿고, 이형품(1)의 주연부(8)를 정형한다. 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 소재(9)의 주연부(911)는 펀치 슬리브(32)에 맞닿음으로써 이형품(1)의 주연부(8)로 정형되고, 소재(9)의 주연부(911)의 내측 부분(912)은 성형 펀치(31)에 압압됨으로써 이형품(1)의 오목부(5) 및 절결부(6)로 정형되게 된다.

소재(9)의 일부는 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이 릴리프 구멍(26)을 통과하여 하방으로 흘러들어감으로써 돌기부(4)로 정형되지만, 돌기부(4)의 안측단(하단)(41)과 하측 녹아웃 핀(23)의 단면(상단면)(231) 사이에는 소정의 공간(S)이 확보되어 있기 때문에, 소재(9)의 일부가 빠져나갈 곳을 잃어 펀치 슬리브(32)와 입구 다이스(21) 사이에 들어가, 버의 발생 원인이 되는 것이 억제되어 있다. 이 결과, 이형품(1)의 주연부(8)는 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이 성형 펀치(31)와 펀치 슬리브(32)와 입구 다이스(21)에 의해 둘러싸인 영역에 형성된다. 이와 같이 하여 성형 펀치(31) 및 펀치 슬리브(32)가 하사점에 도달하면, 소재(9)의 압조가 완료되고, 이형품(1)이 형성된다. 이 때, 주연부(8)의 단면과 오목부(5)의 바닥면은 모두 평면으로 정형되기 때문에, 이들을 단조 가공과는 별개로 절삭 가공에 의해 평면으로 가공하지 않아도 되어, 대폭 제조 비용을 저감할 수 있다.

단조 공정의 다음에는 이형품(1)의 취출 공정이 행해진다. 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 이형품(1)의 오목부(5)와 절결부(6)는 성형 펀치(31)의 하단부에 끼워맞춰진 상태로 되어 있다. 이 상태로부터 하측 녹아웃 핀(23)을 상방으로 이동시키면, 하측 녹아웃 핀(23)의 단면(231)이 돌기부(4)의 안측단(41)에 맞닿고, 이형품(1)이 입구 다이스(21) 및 성형 다이스(22)의 상방으로 압출된 상태가 된다. 이것과 동시에 또는 그 직후에 상측 녹아웃 핀(34)을 하방으로 이동시킴으로써 펀치 슬리브(32)를 성형 펀치(31)에 대하여 상대적으로 하방으로 이동시키고, 이형품(1)을 성형 펀치(31)의 하단부로부터 이탈시킨다. 이것에 의해, 이형품(1)은 도 6에 나타내는 바와 같이 하측 녹아웃 핀(23)의 단면(231)에 재치된 상태가 된다. 이 후, 돌기부(4)를 절삭 가공에 의해 깎음으로써, 도 10에 나타내는 이형품(1A)이 얻어진다.

이상과 같이 본 실시형태에서는 단조 공정에 있어서 성형 펀치(31)에 의한 압압에 더해 펀치 슬리브(32)에 의한 압압이 행해지기 때문에, 소재(9)의 주연부(911)를 펀치 슬리브(32)에 의해 확실하게 누를 수 있고, 성형 펀치(31)에 의한 정형 후에 이형품(1)의 주연부(8)에 버가 발생하는 것을 막을 수 있다. 또 소재(9)의 일부가 성형 펀치(31)에 의해 릴리프 구멍(26)으로 압출되어 돌기부(4)가 형성되게 되지만, 돌기부(4)의 하방에 공간(S)이 확보되어 있기 때문에, 이형품(1)이 아닌 경우(즉 낮은 압력이라도 압조가 가능한 단순한 형상의 최종 제품인 경우)보다 전체의 압력을 높게 설정해도, 소재(9)가 빠져나갈 곳을 잃는 것에 기인한 버의 발생을 막을 수 있다.

다이스 구멍(상측 다이스 구멍(24))은 다이스(입구 다이스(21))에 개구하여 설치된 개구(241)를 가지고 있고, 소재(9)의 단면(91)은 다이스 구멍의 개구(241)를 통과하여 외부에 노출되어 있는 것으로 해도 된다.

성형 펀치(31)는 소재(9)의 단면(91)과 대향하는 대향 단면(311)을 가지고 있고, 소재(9)의 단면(91)에 있어서의 주연부(911)의 내측 부분(912)을 대향 단면(311)에 의해 압압하는 것으로 해도 된다.

성형 펀치(31)는 소재(9)의 단면(91)에 있어서의 주연부(911)의 내측 부분(912)을 압압하고, 펀치 슬리브(32)는 소재(9)의 단면(91)에 있어서의 주연부(911)에 맞닿는 것으로 되어 있고, 성형 펀치(31)에 의한 압압과 펀치 슬리브(32)에 의한 맞닿음이 동시에 행해지는 것으로 해도 된다.

단조 프레스 장치(10)는 다이스(성형 다이스(22))의 릴리프 구멍(26)에 안측으로부터 진입하는 녹아웃 핀(하측 녹아웃 핀(23))을 구비하고, 단조 공정에서는 돌기부(4)의 안측단(41)과 녹아웃 핀의 단면(231) 사이에 공간(S)이 확보되어 있는 것으로 해도 된다.

이와 같이 하면, 녹아웃 핀을 진입시키기 위한 구멍을 릴리프 구멍(26)으로서 이용할 수 있으므로, 기존의 다이스에 대폭적인 변경을 가하지 않고 버의 발생을 막는 것이 가능하게 된다. 또 당연히 취출 공정에 있어서 녹아웃 핀에 의해 이형품(1)을 다이스로부터 취출할 수 있다.

단조 공정에서는 펀치 슬리브(32)가 다이스 구멍에 진입함으로써 소재(9)의 단면(91)에 있어서의 주연부(911)가 압압되는 것으로 해도 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 펀치 슬리브(32)와 다이스에 의해 소재(9)의 주연부(911)를 정형할 수 있다.

<다른 실시형태>

본 명세서에 의해 개시되는 기술은 상기 서술 및 도면에 의해 설명한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 다음과 같은 각종 태양도 포함된다.

(1) 상기 실시형태에서는 절결부(6)가 설치된 이형품(1)을 예시하고 있지만, 오목부(5)만이 설치된 이형품으로 해도 된다. 이외에도 예를 들면 바닥이 있는 오목부를 가지는 부품의 주벽 부분의 두께가 일정하지 않은 것을 이형품으로 해도 된다.

(2) 상기 실시형태에서는 입구 다이스(21)와 성형 다이스(22)를 구비하여 구성된 다이스를 예시하고 있지만, 입구 다이스(21)와 성형 다이스(22)가 일체가 된 하나의 다이스로 해도 된다.

(3) 상기 실시형태에서는 릴리프 구멍(26)에 하측 녹아웃 핀(23)이 하방으로부터 진입하는 것으로 되어 있지만, 하측 녹아웃 핀(23)이 진입하는 구멍과는 별개로 릴리프 구멍을 설치해도 된다.

(4) 상기 실시형태에서는 입구 다이스(21)의 내부에 있어서 펀치 슬리브(32)가 소재(9)의 주연부(911)를 압압하고 있지만, 펀치 슬리브(32)측에 상형을 설치하고, 상형의 내부에 있어서 소재(9)의 주연부(911)를 압압하도록 해도 되고, 성형 다이스(22)의 내부에 있어서 소재(9)의 주연부(911)를 압압하도록 해도 된다.

(5) 돌기부(4)의 단면 형상은 원형에 한정되지는 않고, 타원형이나 각형 등의 이형 형상으로 해도 된다.

(6) 상기 실시형태에서는 오목부(5)와 절결부(6)를 1공정으로 동시에 가공하고 있지만, 오목부(5)와 절결부(6)를 별개의 공정으로 행하여, 전체로서 2공정으로 가공하도록 해도 된다.

(7) 상기 실시형태에서는 소재(9)는 알루미늄 합금 열처리 재료를 사용하고 있지만, 알루미늄재나 알루미늄 합금재를 사용해도 되고, 이들 금속 재료 이외에도 탄소강, 저합금강, 구리, 구리 합금 등, 소성 가공이 가능한 금속 재료를 사용해도 된다.

(8) 상기 실시형태에서는 주연부(8)의 두께가 일정하지 않은 이형품(1)을 컵 구조체의 일례로서 설명하고 있지만, 주연부가 균등한 두께로 형성된 컵 구조체(주연부의 외주면과 내주면이 동축에 배치된 컵 구조체)를 사용해도 된다.

(9) 상기 실시형태에서는 돌기부(4)가 상하 방향에 있어서 동일한 외경을 이루는 원기둥형상으로 되어 있지만, 하방을 향할수록 외경이 작아지는 것 같은 테이퍼형상을 이루는 돌기부로 해도 된다. 이와 같이 하면, 돌기부의 하방일수록 압력이 가해지기 쉬워져, 서서히 하중이 커지기 때문에, 성형 펀치(31)의 대향 단면(311)에 의해 오목부(5)의 바닥면을 평면으로 정형하기 쉬워진다.

(10) 상기 실시형태에서는 상측 장치(30)가 하측 장치(20)에 대하여 수직 방향으로 이동함으로써 이형품(1)의 압조가 행해지도록 되어 있지만, 상측 장치(30)와 하측 장치(20)가 수평 방향으로 늘어서서 배치되어, 상측 장치가 하측 장치에 대하여 수평 방향으로 이동함으로써 이형품(1)의 압조가 행해지도록 해도 된다.

1…이형품(컵 구조체)
1A…이형품(컵 구조체)
4…돌기부
41…안측단
8…(이형품(1)의) 주연부
9…소재
91…단면
911…주연부
912…내측 부분
10…단조 프레스 장치
21…입구 다이스
22…성형 다이스
23…하측 녹아웃 핀
231…단면
24…상측 다이스 구멍
241…개구
25…하측 다이스 구멍
26…릴리프 구멍
31…성형 펀치
311…대향 단면
32…펀치 슬리브
S…공간

Claims (7)

1. 바닥이 있는 원통형상을 이루는 컵 구조체의 출발 재료가 되는 소재가 수용되는 다이스 구멍이 개구하여 설치되어 있음과 아울러, 상기 소재의 단면이 상기 다이스 구멍의 개구를 통해 외부에 노출되고, 상기 다이스 구멍보다 직경이 작은 릴리프 구멍이 상기 다이스 구멍의 개구와 반대편에 이어져 설치된 다이스와,
   상기 소재의 단면과 대향하는 대향 단면을 가지고, 상기 다이스 구멍에 수용된 상기 소재의 단면에 있어서의 주연부의 내측 부분을 상기 대향 단면에 의해 압압하는 성형 펀치와,
   상기 성형 펀치의 외주에 설치되고 상기 소재의 단면에 있어서의 주연부에 맞닿는 펀치 슬리브를 구비한 단조 프레스 장치에 의해 제조되는 컵 구조체의 제조 방법으로서,
   상기 소재를 상기 다이스에 장착하는 장착 공정과,
   상기 성형 펀치에 의한 상기 소재의 단면에 있어서의 주연부의 내측 부분의 압압과 동시에 상기 소재의 단면에 있어서의 주연부에 상기 펀치 슬리브가 맞닿음과 아울러, 상기 성형 펀치의 상기 대향 단면에 의해 상기 소재의 일부가 상기 릴리프 구멍으로 압출됨으로써 형성되는 돌기부의 안측에 공간이 확보된 상태에서 상기 컵 구조체로 정형하는 단조 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 컵 구조체의 제조 방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 단조 프레스 장치는 상기 다이스의 상기 릴리프 구멍에 안측으로부터 진입하는 녹아웃 핀을 구비하고,
   상기 단조 공정에서는 상기 돌기부의 안측단과 상기 녹아웃 핀의 단면 사이에 상기 공간이 확보되어 있는 것을 특징으로 하는 컵 구조체의 제조 방법.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 단조 공정에서는 상기 펀치 슬리브가 상기 다이스 구멍에 진입함으로써 상기 소재의 단면에 있어서의 주연부에 맞닿는 것을 특징으로 하는 컵 구조체의 제조 방법.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 펀치 슬리브에 의해 상기 컵 구조체의 주연부를 압출함으로써 상기 컵 구조체를 상기 성형 펀치로부터 취출하는 취출 공정을 더 구비한 것을 특징으로 하는 컵 구조체의 제조 방법.
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