KR101975780B1 - 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법 - Google Patents

경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법 Download PDF

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Abstract

경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법에 관한 것으로,
이동수단을 통해 경도 Hv 420~470 및 두께 0.5~1.0mm의 고강도 강판을 제1경사각펀치 및 제1다이 사이의 제1성형위치로 이동하는 단계; 제1성형위치로 이동된 고강도 강판의 클러치 스트랩 성형부위 일측을 제1경사편치 및 제1다이로 타발하여 클러치 스트랩 성형부위의 일측단과 전후단 일측부위를 절단하는 제1프레스단계; 이동수단을 통해 고강도 강판을 제1성형위치의 타측에 위치하는 제2경사각펀치 및 제2다이 사이의 제2성형위치로 이동하는 단계; 제2성형위치로 이동된 고강도 강판의 클러치 스트랩 성형부위의 타측을 제2경사각펀치 및 제2다이를 통해 타발하여 클러치 스트랩 성형부위의 타측단과 전후단 타측부위를 절단하여 클러치 스트랩을 완성하는 제2프레스단계;를 포함하는 기술 구성을 통해
타발 성형하중을 크게 감소시킬 수 있게 되고 타발과정에서 발생하는 소음을 크게 감소시킬 수 있게 됨은 물론 스트랩의 평탄도를 좋게 할 수 있게 되는 것이다.

Description

경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법 { METHOD FOR MANUFACTURING HIGH STRENGTH STEEL STRAP CLUTCH APPLY THE INCLINATION PUNCH }
본 발명은 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 사전 열처리되어 Hv 420~470 정도의 경도를 가지는 고강도 강판을 한 쌍의 경사각펀치로 연속 프레스가공하여 고강도 강판 클러치 스트랩을 제조하는 것에 관한 것이다.
고유가시대에서의 에너지 효율이 높은 차량이 개발되고 있다. 국내 대부분의 승용차량의 변속장치는 유성 클러치를 이용한 자동변속기를 사용하고 있지만 마찰식 클러치를 사용하는 수동변속기에 비하여 에너지 효율이 많이 떨어진다.
최근 이러한 추세에 맞추어 수동변속기의 에너지 효율과 자동변속기의 편리성을 동시에 도모할 수 있도록 하는 듀얼 클러치 변속기(DTC; Duel Clutch Transmission)가 개발되어 사용되고 있다.
듀얼 클러치 변속기는 수동변속기의 효율성과 자동변속기의 편리성을 모두 갖춘 것으로, 두 개의 클러치를 이용하여 변속을 빠르게 하는 것이 특징이며, 차량운행중에 운전자가 조작할 필요가 없다는 점에서 자동변속기와 같지만 기본원리는 수동변속기를 기반으로 하고 있다.
본 발명이 관계하는 고강도 강판 클러치 스트랩은 듀얼 클러치 변속기의 압력판을 커버에 고정시키고 작동시에 판스프링 역할을 하여 클러치의 순간적인 단속을 할 수 있도록 하는 핵심부품이다.
하기의 특허문헌 1에는 본 발명이 관계하는 듀얼 클러치 변속기 및 클러치 스트랩이 개시되어 있다.
도 1은 본 발명이 관계하는 고강도 강판 클러치 스트랩의 평면도이고, 도 2는 동 고강도 강판 클러치 스트랩의 장착 상태도이다..
도 1과 같이 본 발명이 관계하는 고강도 강판 클러치 스트랩은 전후길이에 비해 좌우길이가 긴 장방형의 형태를 가지며, 아울러 좌우 한 쌍의 체결구멍을 가지는 형태이다.
일반적으로 0.5~1.0mm 두께의 고강도 강판의 프레스가공법은 재료의 경도가 높기 때문에 프레스가공후에 열처리를 하게 되지만 이렇듯 프레스 가공후 열처리를 하는 방식은 열처리 비용이 들게 될 뿐 아니라 열처리과정에서 제품의 변형이 수반되어 품질이 저하되는 문제가 있고, 열처리후 정렬포장 등의 생산비용이 증가하게 되는 단점이 있다.
또한, 사전 열처리되어 Hv 420~470 정도의 경도를 가지는 고강도 강판을 프레스 가공하여 덤블링 공정으로 버를 제거한 후 클러치 스트랩을 완성하는 방식을 사용하는 경우 Hv 420 이상 경도에 두께가 0.5~1.0mm인 고강도 강판 절단시 금형 수명한계로 예를 들어 10만장 타발 작업이후 금형연마를 해야 하는 공정비용이 들게 되고, 버의 발생으로 이를 제거하는 추가공정을 수반해야 하는 문제점이 있다.
한편, 기존의 프레스가공 방법 중에서 펀치의 하단이 다이와 수평으로 제작된 방식은 프레스로 블랭킹 작업을 할 때 고강도의 재료가 절단되기 때문에 큰 소음과 함께 높은 전단응력이 발생된다.
하단에 경사각(시어각)이 마련된 경사각펀치를 이용한 방식은 순차적으로 재료가 잘려서 블랭킹되는 원리이므로 프레스의 응력이 줄어들게 되고, 그에 따라 프레스의 용량도 줄일 수 있게 되어 장비 투자비용을 절감할 수 있게 되고, 작업공간도 줄일 수 있게 된다.
하기의 특허문헌 2에는 시어각이 설치된 프레스 금형의 펀치가 개시되어 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0073724호 (2011년 06월 30일 공개) 대한민국 공개실용신안공보 제10-1998-0006866호 (1998년 04월 30일 공개)
특허문헌 2를 포함한 종래 기술에 따른 경사각펀치는 전후길이에 비해 좌우길이가 긴 장방형의 형태의 고강도 강판 클러치 스트랩을 타발하기에 적합하지 않다.
또한, 종래 기술에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법은 하나의 경사각펀치만을 사용하기 때문에 타발과정에서 클러치 스트랩의 평탄도가 좋지 못하게 되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 종래 기술에 따른 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 Hv 420 이상 경도에 두께가 0.5~1.0mm인 고강도 강판을 경사각펀치를 이용하여 블랭킹하여 듀얼 클러치 변속기에서 사용되는 고강도 강판 클러치 스트랩을 제조할 수 있도록 하는 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법을 제공하는 데에 있는 것이다.
본 발명은 그 다른 목적이 고강도 강판 클러치 스트랩의 평탄도가 좋도록 하는 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법을 제공하는 데에 있는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법은 이동수단을 통해 경도 Hv 420~470 및 두께 0.5~1.0mm의 고강도 강판을 제1경사각펀치 및 제1다이 사이의 제1성형위치로 이동하는 단계; 제1성형위치로 이동된 고강도 강판의 클러치 스트랩 성형부위 일측을 제1경사편치 및 제1다이로 타발하여 클러치 스트랩 성형부위의 일측단과 전후단 일측부위를 절단하는 제1프레스단계; 이동수단을 통해 고강도 강판을 제1성형위치의 타측에 위치하는 제2경사각펀치 및 제2다이 사이의 제2성형위치로 이동하는 단계; 제2성형위치로 이동된 고강도 강판의 클러치 스트랩 성형부위의 타측을 제2경사각펀치 및 제2다이를 통해 타발하여 클러치 스트랩 성형부위의 타측단과 전후단 타측부위를 절단하여 클러치 스트랩을 완성하는 제2프레스단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법은 제1경사각펀치 및 제1다이에 의한 제1프레스단계와 제2경사각펀치(22) 및 제2다이에 의한 제2프레스단계는 동시에 진행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법은 제1프레스단계에서 사용되는 제1경사각펀치의 하단부가 일측단에서 타측단으로 경사진 경사를 갖으며, 제2프레스단계에서 사용되는 제2경사각펀치 하단부가 타측단에서 일측단으로 경사진 경사를 갖으며, 제1프레스단계에서 제1경사각펀치가 클러치 스트랩 성형부위를 일측단부로부터 타측단부쪽으로 절단하고, 제2프레스단계에서 제2경사각펀치가 클러치 스트랩 성형부위를 타측단부로부터 일측단부쪽으로 절단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법에 의하면, 경사각을 적용한 제1경사각펀치와 제2경사각펀치를 통해 2회에 걸쳐 클러치 스트랩을 타발하기 때문에 타발 성형하중을 크게 감소시킬 수 있게 되고 프레스의 크기를 감소할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법에 의하면, 타발과정에서 발생하는 소음을 크게 감소시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법에 의하면, 제1경사각펀치가 작동되는 제1프레스단계 및 제2경사각펀치가 작동되는 제2프레스단계가 동시 진행되므로 하나의 성형펀치를 사용하는 것과 동일한 성형시간이 소요되므로 생산성 저하의 우려가 없게 된다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법에 의하면, 제1경사각펀치와 제2경사각펀치의 2개의 경사각펀치를 통해 2회에 걸쳐 클러치 스트랩을 타발하기 때문에 클러치 스트랩의 평탄도를 좋게 할 수 있게 되어 클러치 스트랩의 품질을 개선할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명이 관계하는 고강도 강판 클러치 스트랩의 평면도,
도 2는 동 고강도 강판 클러치 스트랩의 장착 상태도,
도 3은 본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법의 공정순서도,
도 4a 도 4b는 본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법에서 사용되는 프레스장치의 작동상태도.
이하 본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.
도 3은 본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법의 공정순서도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법에서 사용되는 프레스장치의 작동상태도이다,
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법은,
이동수단을 통해 경도 Hv 420~470 및 두께 0.5~1.0mm의 고강도 강판(10)을 제1경사각펀치(21) 및 제1다이(31) 사이의 제1성형위치로 이동하는 단계;
제1성형위치로 이동된 고강도 강판(10)의 클러치 스트랩 성형부위 일측을 제1경사편치(21) 및 제1다이(31)로 타발하여 클러치 스트랩 성형부위의 일측단과 전후단 일측부위를 절단하는 제1프레스단계;
이동수단을 통해 고강도 강판(10)을 제1성형위치의 타측에 위치하는 제2경사각펀치(22) 및 제2다이(32) 사이의 제2성형위치로 이동하는 단계;
제2성형위치로 이동된 고강도 강판(10)의 클러치 스트랩 성형부위의 타측을 제2경사각펀치(22) 및 제2다이(32)를 통해 타발하여 클러치 스트랩 성형부위의 타측단과 전후단 타측부위를 절단하여 클러치 스트랩(30)을 완성하는 제2프레스단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법에서 사용되는 프레스장치는 전술한 제1경사각펀치(21) 및 제1다이(31), 그리고 제2경사각펀치(22) 및 제2다이(32)가 장착되는 성형금형과 이동수단을 포함한다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법에서 제1경사각펀치(21) 및 제1다이(31)에 의한 제1프레스단계와 제2경사각펀치(22) 및 제2다이(32)에 의한 제2프레스단계는 동시에 이루어진다.
즉, 고강도 강판(10)에는 좌우방향으로 다수의 클러치 스트랩 성형부위가 마련되고, 제1경사각펀치(21)와 제2경사각펀치(22)가 동시 작동하여 일측 클러치 스트랩 성형부위에 대한 제1프레스단계와 타측 클러치 스트랩 성형부위에 대한 제2프레스단계가 동시 진행된다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법의 제1프레스단계에서 사용되는 제1경사각펀치(21)의 하단부는 일측단에서 타측단으로 경사진 경사를 갖으며, 제2프레스단계에서 사용되는 제2경사각펀치(22)의 하단부는 타측단에서 일측단으로 경사진 경사를 갖는다.
즉, 제1경사각펀치(21)는 하단 일측단부가 고강도 강판(10)에 먼저 접촉되는 경사각을 가지고, 제2경사각펀치(22)는 하단 타측단부가 고강도 강판(10)에 먼저 접촉되는 경사각을 가진다.
그에 따라 제1프레스단계에서 제1경사각펀치(21)는 클러치 스트랩 성형부위를 일측단부로부터 타측단부쪽으로 절단하고, 제2프레스단계에서 제2경사각펀치(22)는 클러치 스트랩 성형부위를 타측단부로부터 일측단부쪽으로 절단한다.
제1경사각펀치(21)의 경사각 및 제2경사각펀치(22)의 경사각은 좋은 평탄도의 제품을 생산하면서 버의 발생을 줄이기 위한 최적의 각도로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법의 제1프레스단계 및 제2프레스단계에서 사용되는 제1경사각펀치(21) 및 제2경사각펀치(22)의 재질은 텅스텐 탄화물(WC)의 분말을 코발트(Co)로 소결한 분말야금 제품인 초경합금이 바람직하다.
참고적으로 초경합금은 일반 금형재료보다 경도가 매우 크고 내마모성이 우수하다. 반면 내충격성, 인성이 작아 대량생산 금형재료로 좋다.
타발용 초경합금은 인성이 좋은 코발트 20% 정도의 초경합금을 사용하고, 내마모성이 필요한 곳에는 코발트 함량이 적은, 예를 들면 15% 이하의 초경합금을 사용한다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법은 제1프레스단계 및 제2프레스단계에서 재료를 한꺼번에 절단하지 않고 순차적으로 절단하는 경사각펀치(21)(22)를 사용하기 때문에 타발 성형하중을 크게 감소시킬 수 있게 되고 프레스의 크기를 감소할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법은 제1프레스단계 및 제2프레스단계가 동시에 진행되므로 생산성 저하의 우려가 없게 되고, 타발과정에서 발생하는 소음이 감소된다.
본 발명에 따른 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법에서는 제1경사각펀치(21)와 제2경사각펀치(22)의 2개의 경사각펀치를 통해 2회에 걸쳐 클러치 스트랩(30)을 타발하기 때문에 클러치 스트랩(30)의 평탄도를 좋게 할 수 있게 된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10 : 고강도 강판
21 : 제1경사각펀치
22 : 제2경사각펀치
30 : 클러치 스트랩

Claims (3)

  1. 이동수단을 통해 경도 Hv 420~470 및 두께 0.5~1.0mm의 고강도 강판(10)을 제1경사각펀치(21) 및 제1다이(31) 사이의 제1성형위치로 이동하는 단계;
    제1성형위치로 이동된 고강도 강판(10)의 클러치 스트랩 성형부위 일측을 제1경사편치(21) 및 제1다이(31)로 타발하여 클러치 스트랩 성형부위의 일측단과 전후단 일측부위를 절단하는 제1프레스단계;
    이동수단을 통해 고강도 강판(10)을 제1성형위치의 타측에 위치하는 제2경사각펀치(22) 및 제2다이(32) 사이의 제2성형위치로 이동하는 단계;
    제2성형위치로 이동된 고강도 강판(10)의 클러치 스트랩 성형부위의 타측을 제2경사각펀치(22) 및 제2다이(32)를 통해 타발하여 클러치 스트랩 성형부위의 타측단과 전후단 타측부위를 절단하여 클러치 스트랩(30)을 완성하는 제2프레스단계;를 포함하되;
    제1경사각펀치(21) 및 제1다이(31)에 의한 제1프레스단계와 제2경사각펀치(22) 및 제2다이(32)에 의한 제2프레스단계는 동시에 진행되고,
    제1프레스단계에서 사용되는 제1경사각펀치(21)의 하단부는 일측단에서 타측단으로 경사진 경사를 갖으며, 제2프레스단계에서 사용되는 제2경사각펀치(22)의 하단부는 타측단에서 일측단으로 경사진 경사를 갖으며,
    제1프레스단계에서 제1경사각펀치(21)는 클러치 스트랩 성형부위를 일측단부로부터 타측단부쪽으로 절단하고, 제2프레스단계에서 제2경사각펀치(22)는 클러치 스트랩 성형부위를 타측단부로부터 일측단부쪽으로 절단하고,
    제1경사각펀치(21) 및 제2경사각펀치(22)의 재질은 텅스텐 탄화물(WC)의 분말을 코발트(Co)로 소결한 분말야금 초경합금이되;
    초경합금은 코발트가 20% 포함된 것을 특징으로 하는 경사각펀치를 이용한 고강도 강판 클러치 스트랩의 제조방법.
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