KR101991194B1 - 타발 가공방법, 프레스 성형품의 제조방법 및 프레스 성형품 - Google Patents

Abstract

본 발명의 타발 가공방법은, 금속제 판형 재료(1a)에 대하여, 펀치 및 다이에 의한 여러 단계의 타발 가공을 순차로 하는 타발 가공방법으로, 전단 타발 가공에 의해 판형 재료(1a)에 전단 타발면(2)을 형성하고, 그 후, 후단 타발 가공으로 전단 타발면(2)과 교차시켜 판형 재료(1a)를 타발함으로써, 판형 재료(1a)에 후단 타발면(3)을 형성함과 동시에, 판형 재료(1a)의 전단 타발면(2)과 후단 타발면(3)이 교차하는 개소에 매칭부(5)를 형성함에 있어서, 전단 타발 가공 후, 후단 타발 가공에 앞서, 판형 재료(1a)에 대하여 상기 매칭부(5)가 형성되게 되는 판형 재료(1a)의 매칭부 형성 개소(5a)를, 판형 재료(1a)의 표면(TS) 측 및 이면(BS) 측으로부터 끼워 찌부러뜨린다. 그로써, 그 후의 후단 타발 가공으로 형성되는 매칭부에서, 버의 발생을 유효하게 억제할 수 있다.

Description

타발 가공방법, 프레스 성형품의 제조방법 및 프레스 성형품

본 발명은, 예를 들면, 순송(順送) 프레스 금형 등에서 금속제 판형 재료에 대하여, 펀치 및 다이에 의한 여러 단계의 타발 가공을 순차로 하는 타발 가공방법, 프레스 성형품의 제조방법 및 프레스 성형품에 관한 것이며, 특히, 여러 단계의 타발 가공에 의해, 판형 재료에 형성되는 각 타발면이 서로 교차하는 개소에의 버 형성이나, 그곳에서의 금속가루 발생을 억제할 수 있는 기술을 제안하는 것이다.

커넥터 단자를 제조함에 있어서는, 순송 금형을 사용하는 고속 프레스에 의해 실시하는 것이 일반적이다.

이러한 순송 금형에서는, 내부에서, 예를 들면, 긴 띠 모양의 금속제 판형 재료를 한쪽 방향을 향해 간헐적으로 보내면서, 판형 재료에 타발 가공을 하여, 소정의 윤곽 형상을 뽑아내는 타발 공정 및 그 후에 필요에 따라 면 부착 가공이나 굽힘 가공을 하는 각 공정을 거쳐, 커넥터 단자 그 밖의 프레스 성형품이 제조된다.

그런데, 상기 타발 공정에서는, 판형 재료로부터 단자 형상 등과 같은 모서리부가 존재하는 복잡한 윤곽 형상을 뽑아낼 경우, 한번만의 타발 가공에 의해서는 뽑아내기 어렵기 때문에, 여러 단계로 나누어 타발 가공을 실시하여, 그들 타발 가공에 의해 최종적으로 판형 재료를 원하는 윤곽 형상으로 성형한다.

이와 같이 여러 단계의 타발 가공을 실시할 때에는, 어느 타발 가공에서, 그보다도 전에 한 타발 가공에 의해 판형 재료에 이미 형성되어 있는 타발면과 교차시켜 타발하는 경우가 있으며, 이 경우, 먼저 하는 전단 타발 가공과 나중에 하는 후단 타발 가공 각각에 의해 형성되는 각 타발면이 서로 인접하여 위치하고, 그들 타발면이 교차하는 곳에, 이른바 매칭부라 불리는 모서리부가 형성되게 된다.

이 매칭부에서는, 판형 재료의 표면 측 혹은 이면 측으로 튀어나오는 커다란 버가 형성되기 쉬워지고, 또한, 버가 벗겨져 떨어진 부스러기에 의한 불량 발생 및 버가 벗겨짐으로써 생기는 금속가루 발생을 초래한다는 문제가 있다. 또한, 버의 유무에 의하지 않고, 상기 매칭부에서는 금속가루가 발생하기 쉽고, 또한, 발생한 금속가루는 재료와 금형 사이에 끼여 압흔이 되는 타흔(打痕) 불량 그 밖의 각종 성형품 불량 발생을 초래한다.

매칭부에서의 버나 금속가루 문제는 유효한 해결책이 확립되어 있지 않아, 금형 설계 단계에서 버나 금속가루가 발생하기 어렵도록 타발 형상이나 순서 등을 궁리하는 것이 일반적이다. 그 때문에, 설계상의 제약이 되는 일도 있다. 또한, 금형 완료 후에 문제가 있는 것을 안 경우, 해결하기 위해서는 대대적인 금형 수정이 필요해지기 때문에, 빈번하게 금형 내를 세정함으로써 대처하는 경우가 많아, 프레스 가동률을 저감시키는 요인이 되고 있다.

본 발명은, 이러한 문제를 해결하는 것을 과제로 하는 것으로, 그 목적으로 하는 곳은 여러 단계 하는 타발 가공에 의해 형성되는 매칭부에의 버 발생 및 그곳에서의 금속가루 발생을 유효하게 억제할 수 있는 타발 가공방법 및 그것을 사용하는 프레스 성형품의 제조방법 및 프레스 성형품을 제공하는 것에 있다.

발명자는 상술한 과제를 해결하도록 열심히 검토한 결과, 여러 단계에 걸쳐 하는 타발 가공 중, 매칭부를 초래하는 전단 타발면과 후단 타발면을 형성하는 각각의 타발 가공 사이에, 판형 부재의 전단 타발면 근방에서, 적어도 후단 타발 가공 후에 매칭부가 형성될 개소를 찌부러뜨리는 스웨이지 가공을 함으로써, 매칭부에의 버 발생 및 금속가루 발생을 억제할 수 있는 것을 찾아냈다.

이러한 식견에 근거하여, 본 발명의 타발 가공방법은 금속제 판형 재료에 대하여, 펀치 및 다이에 의한 여러 단계의 타발 가공을 순차로 하는 타발 가공방법으로, 전단 타발 가공에 의해 판형 재료에 전단 타발면을 형성하고, 그 후, 후단 타발 가공으로 전단 타발면과 교차시켜 판형 재료를 타발함으로써, 판형 재료에 후단 타발면을 형성함과 동시에, 판형 재료의 전단 타발면과 후단 타발면이 교차하는 개소에 매칭부를 형성함에 있어서, 전단 타발 가공 후, 후단 타발 가공에 앞서, 판형 재료에 대하여 상기 매칭부가 형성되게 되는 판형 재료의 매칭부 형성 개소를 판형 재료의 표면 측 및 이면 측에서 끼워 찌부러뜨리는 스웨이지 가공을 하는 것에 있다.

여기서, 후단 타발 가공으로 펀치에 의해 판형 재료의 표면 측을 가압할 경우, 그 후단 타발 가공 전에 하는 상기 스웨이지 가공에서는, 판형 재료의 상기 매칭부 형성 개소를 판형 재료의 상기 표면 측과는 반대 측인 이면 측으로부터 가압하여 찌부러뜨리는 것이 바람직하다.

이 경우에서는, 상기 스웨이지 가공으로 상기 매칭부 형성 개소의 상기 이면과 전단 타발면과의 경계 부분을 판형 재료의 표면 및 이면에 대하여 30°~85°로 경사진 경사 접촉면에 의해 가압하여 찌부러뜨리는 것이 더 바람직하다.

또한, 상기 스웨이지 가공의 가공률은 판형 재료의 두께 방향에 대하여 30%~90%인 것이 바람직하다. 여기서, 가공률이란 스웨이지 가공 전의 매칭부 형성 개소의 두께에 대하여, 스웨이지 가공 후에 감소한 매칭부 형성 개소의 두께 비율로 나타나는 것이다.

또한, 본 발명의 프레스 성형품의 제조방법은 상기 어느 한 타발 가공방법을 사용하는 것이다.

그리고 또한, 본 발명의 프레스 성형품은 상기 제조방법에 의해 제조된 것이다.

본 발명의 방법에 따르면, 전단 타발 가공 후, 후단 타발 가공에 앞서 하는 스웨이지 가공으로 판형 재료의 매칭부 형성 개소를 판형 재료의 표면 측 및 이면 측으로부터 끼워 찌부러뜨림으로써, 전단 타발면의 매칭부 형성 개소의 전단 타발면의 성상이 조정되고, 그로써, 그 후의 후단 타발 가공으로 형성되는 매칭부에서 버 발생을 유효하게 억제할 수 있다. 그와 동시에, 버가 벗겨지는 것 등에 의한 금속가루 발생도 또 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법에 따르면, 금형의 대대적인 수정 없이 매칭부의 버나 금속가루 문제에 대응하는 것이 가능하기 때문에, 실용이 쉽다.

도 1은 판형 재료에 대하여 여러 단계의 타발 가공을 할 경우의 예를 나타내는 판형 재료의 평면도이다.
도 2는 도 1의 타발 가공의 후단 타발 가공으로 배출되는 스크랩의 평면도이다.
도 3은 도 1의 타발 가공 후의 프레스 성형품을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시형태와 관련되는 타발 가공방법을 나타내는 판형 재료의 평면도이다.
도 5는 도 4의 (c)의 A 화살표에서 본 도면이다.
도 6은 종래의 방법에 의해 성형된 프레스 성형품의 매칭부를 나타내는, 도 5와 같은 양태의 도면이다.
도 7은 도 4의 (b)의 VII－VII선을 따르는 확대 단면도이다.
도 8은 다른 실시형태의 방법에 의해 성형된 프레스 성형품의 매칭부를 나타내는, 도 5와 같은 양태의 도면이다.
도 9는 도 8의 X－X선을 따르는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.

본 발명의 한 실시형태와 관련되는 타발 가공방법에서는, 금속제 판형 재료에 대하여 펀치 및 다이에 의한 여러 단계의 타발 가공을 순차로 함에 있어서, 그들 타발 가공 중, 전단 타발 가공 및 그 전단 타발 가공보다도 뒤에 전단 타발 가공의 방향과 교차하는 방향으로 하는 후단 타발 가공 각각에 의해, 판형 재료에 전단 타발면과 그와 교차하는 후단 타발면이 형성됨과 동시에, 전단 타발면과 후단 타발면이 교차하는 개소에 매칭부라 불리는 모서리부가 형성되는 것을 전제로 한다.

또한, 전단 타발면보다도 앞이나 후단 타발 가공 후에, 다른 타발 가공 그 밖의 가공을 할 수 있는 것은 물론, 전단 타발 가공과 후단 타발 가공 사이에 다른 가공을 하는 것도 가능하다.

본 발명의 타발 가공방법은, 예를 들면 커넥터 단자 등을 제조하기 위해 주로 순송 프레스 금형에서, 판형 재료를 한쪽 방향을 향해 간헐적으로 송급하면서 그 판형 재료에 대하여, 여러 단계의 타발 가공 및 필요에 따라 면 부착 가공이나 굽힘 가공을 하여, 판형 재료를 소정의 형상으로 성형하는 고속 프레스에서 유효하게 사용할 수 있지만, 여기에서는, 설명의 간략화 내지 단순화를 위해, 도 1에 나타내는 바와 같이, 정지 상태의 판형 재료에 대하여, 평면에서 볼 때 원 형상의 타발 가공을 위치를 비켜놓아 2단계로 실시하는 경우를 예로 하여 서술한다.

도 1의 (a)에, 도시하지 않은 펀치와 다이 사이에 끼운 판형 재료를, 펀치에 의해 평면에서 볼 때 원 형상으로 타발하는 전단 타발 가공을 끝낸 후의 판형 재료(1a)를 나타낸다.

이 전단 타발 가공에 의해, 판형 재료(1a)가 빼내어진 원반형 빈 곳 주위에 평면에서 볼 때 원 형상을 그리는 전단 타발면(2)이 형성된다.

그 후, 상기 판형 재료(1a)에 대하여, 같은 사이즈 및 형상의 펀치에 의해, 도 1의 (b)에 가상선으로 나타내는 바와 같이, 전단 타발면(2)으로부터 도면의 우측으로 약간 비켜놓은 위치에, 전단 타발 가공과 교차하도록 원 형상으로 타발하는 후단 타발 가공을 실시한다.

후단 타발 가공에 의해, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 평면에서 볼 때 원호형 전단 타발면(2)에 인접함과 동시에 연속되는, 이것도 같은 원호형 후단 타발면(3)이 형성된 프레스 성형품(1b)을 얻을 수 있다. 또한, 후단 타발 가공에 의해 배출되는 스크랩(4)은, 도 2에 나타내는 바와 같이 초승달형 평면 윤곽 형상을 이룬다.

이러한 2단계 타발 가공을 한 경우, 프레스 성형품(1b)에는, 도 3에 확대 평면도로 나타내는 바와 같이, 전단 타발면(2)과 후단 타발면(3)이 교차하는 개소에, 도면에서는 빈 곳 측으로 약간 튀어나오는 모서리부로서의 매칭부(5)가 형성되게 된다. 도시한 예에서는, 전단 타발면(2)과 후단 타발면(3)이, 도 3의 상하 2개소 위치에서 교차하여, 그들 각각에 2개소의 매칭부(5)가 형성되어 있다.

이 매칭부(5)는 프레스 성형품(1b)의 표면 측 내지 이면 측을 향하여 튀어나오는 버 발생 등 성형상의 불량이나, 버가 박리되어 생기는 금속가루를 발생시키는 것으로 당업계에서는 널리 알려져 있다. 구체적으로는, 후단 타발 가공 동안에 전단 타발 가공에 의해 형성된 전단 타발면(2) 상에서 후단 타발 가공의 펀치에 근접하는 부분이, 그것에 의해 타발되는 부분(스크랩(4))에 끌려나와 소성 변형함으로써, 표면 측 내지 이면 측으로 튀어나오는 버가 되고, 또한, 그 소성 변형하여 튀어나온 부분이 후단 타발 가공의 펀치로 깎임으로써 금속가루가 발생한다고 생각된다.

이러한 매칭부(5)에서의 버 발생이나 금속가루 발생을 방지하기 위해, 본 실시형태에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 전단 타발 가공 후이고 후단 타발 가공 전에 판형 재료(1a)에 대하여 스웨이지 가공을 한다.

보다 상세하게는, 이 스웨이지 가공에서는, 전단 타발 가공에 의해 판형 재료(1a)에 전단 타발면(2)이 형성된 후, 후단 타발 가공을 하기에 앞서, 적어도 전단 타발면(2)과 후단 타발 가공에 의한 후단 타발면(3)이 교차하게 되는 개소, 바꾸어 말하면, 후단 타발 가공 후에 매칭부(5)가 형성되게 되는 매칭부 형성 개소(5a)를, 판형 재료(1a)의 표면 측 및 이면 측에서 끼워 찌부러뜨린다. 또한, 본 실시형태에서는, 도 4의 (b)에 가상선으로 나타내는 바와 같이, 매칭부 형성 개소(5a)뿐만 아니라, 전단 타발면(2)을 포함한 빈 곳에 면하는 테두리부 전체를 찌부러뜨리고 있다.

스웨이지 가공 후, 상술한 것과 같게 하여 후단 타발 가공을 함으로써, 도 5에 예시하는 바와 같이, 매칭부(5)에서의 표면 성상이 양호한 전단 타발면(2) 및 후단 타발면(3)을 형성할 수 있다.

도 5에 나타내는 바에서는, 전단 타발면(2) 및 후단 타발면(3)은 각각 프레스 성형품(1b)의 표면(TS) 측에 위치하는 전단면 영역(2a, 3a)과, 이면(BS) 측에 위치하는 파단면 영역(2b, 3b)의 2층으로 구성되어 있으며, 그들 전단면 영역(2a, 3a) 및 파단면 영역(2b, 3b)은, 전단 타발면(2) 및 후단 타발면(3)의 긴쪽 방향(도 5에서는 좌우 방향)으로 나란히 연장되어 있다.

또한, 여기서 일반적으로, 전단면 영역은 타발 가공에 의해 판형 재료가 두께 방향으로 늘어났을 때에 펀치 또는 다이에 닿음으로써 형성되는 것이라 생각되며, 두께 방향으로 약간의 선형 모양이 들어간 평활면이 된다. 한편, 파단면 영역은 타발 가공으로 늘어난 후에, 배출되는 스크랩으로부터 잡아당겨짐으로써 생기는 것이라 생각되며, 전단면 영역과는 명확하게 달라 요철이 존재하는 딤플형 면이 된다.

본 실시형태에 따르면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 후단 타발면(3)의 표면(TS) 측 전단면 영역(3a)은, 긴쪽 방향에서 매칭부(5)에 가까워짐에 따라 점차 파단면 영역(3b) 측으로 퍼져, 매칭부(5)에서 두께 방향(도 5에서는 상하 방향)의 길이가 다른 부분보다도 길게 되어 있지만, 이면(BS) 측에 이를 정도로는 파단면 영역(3b) 측으로 퍼져 있지 않고, 후단 타발면(3) 내에 존재하고 있다. 매칭부에서의 버는 통상, 전단면 영역이 파단면 영역 측에 이면을 넘어 퍼져 이면에서부터 돌출하는 것에서 기인하여 생기는 바, 본 실시형태에서는, 이러한 버가 생기지 않는 것이 된다.

또한, 도 6은 상기 스웨이지 가공을 하지 않는 것을 제외하고 동일하게 2단계 타발 가공을 하는 종래의 방법에 의해 성형된 프레스 성형품(51b)을, 도 5와 같은 도면으로 나타낸 것이다. 도 6에 나타내는 곳에서 분명한 바와 같이, 종래의 방법에 의한 프레스 성형품(51b)은 후단 타발 가공으로 형성된 후단 타발면(53)의 전단면 영역(53a)이, 매칭부(55)에서 파단면 영역(53b) 측에, 이면(BS)을 넘어 크게 퍼진 결과로서, 이면(BS)으로부터 돌출되는 버(B)가 형성되어 있다.

여기서, 본 발명에서는, 가령 후단 타발 가공으로 판형 재료(1a)의 표면(TS) 측으로부터 펀치를 가압하여 타발하는 것을 예정하고 있는 경우, 그 전에 하는 상술한 스웨이지 가공에서는, 도 7에 매칭부 형성 개소(5a)를 포함하는 확대 단면도로 나타내는 바와 같이, 판형 재료(1a)의 그 표면(TS)과는 반대 측인 이면(BS) 측으로부터, 도 7에 가상선으로 나타내는 스웨이지 가공 수단의 가압 부재(20) 등에 의해 판형 재료(1a)를 찌부러뜨리는 것이 바람직하다.

그로써, 판형 재료(1a)의 매칭부 형성 개소(5a)의 이면(BS) 측이 찌부러지기 때문에, 그 후의 후단 타발 가공으로 판형 재료(1a)의 표면(TS) 측으로부터 펀치를 가압함으로써, 형성되는 후단 타발면(3)의 매칭부(5)에서의 이면(BS) 측에 위치하는 파단면 영역(3b) 측으로의 전단면 영역(3a)의 확장을 억제할 수 있어, 그곳에서의 버 발생을 보다 확실하고 유효하게 방지할 수 있다.

또한, 도시는 생략하지만, 상술한 바와는 반대로, 후단 타발 가공으로 판형 재료의 이면 측으로부터 펀치를 가압하여 타발할 경우, 스웨이지 가공에서는, 가압 부재에 의해 매칭부 형성 개소를 판형 재료의 표면 측에서부터 찌부러뜨리는 것이 적합하다. 즉, 후단 타발 가공으로 펀치를 가압하는 면과는 반대 측의 면으로부터, 스웨이지 가공에서 가압 부재로 가압하는 것이 바람직하다. 또한, 판형 재료의 표면 측 및 이면 측 양측에서부터 가압 부재로 가압하는 것도 가능하다.

또한 여기서, 스웨이지 가공으로 판형 재료(1a)의 매칭부 형성 개소(5a)를 찌부러뜨릴 때에는, 판형 재료(1a)의 두께 방향과 평행인 방향으로 매칭부 형성 개소(5a)를 가압하는 것보다도, 두께 방향에 대하여 경사지는 방향으로 매칭부 형성 개소(5a)를 가압하는 것이 바람직하다.

도 7에 예시하는 바에서는, 스웨이지 가공 수단의 가압 부재(20)의 매칭부 형성 개소(5a)와의 접촉면을 판형 재료(1a)의 표면(TS) 내지 이면(BS)에 대하여 소정의 경사 각도(α)로 경사지는 경사 접촉면으로 하고 있다. 이로써, 가압 부재(20)를 도 7에 백색 화살표로 나타내는 바와 같이 두께 방향을 따라 변위시켜, 가압 부재(20)에 의해 판형 재료(1a)를 가압할 때에, 가압 부재(20)의 상기 경사 접촉면이 두께 방향에 대하여 경사지는 가압 방향에서, 매칭부 형성 개소(5a)의, 특히 이면(BS)과 전단 타발면(2)과의 경계 부분에 대하여 가압력(PF)을 작용시킨다. 그 결과로서, 찌부러뜨러진 매칭부 형성 개소(5a)에는 이면(BS)과 전단 타발면(2)과의 경계 부분에서, 가압 부재(20)의 경사 접촉면을 따르는 형상이 형성된다.

그 후, 본 실시형태에서는, 후단 타발 가공 후에, 프레스 성형품(1b)의 매칭부(5)에서, 파단면 영역(2b, 3b)이 이면(BS)에 대하여 소정의 각도(θ)로 경사지게 되어, 매칭부(5)에서의 파단면 영역(2b, 3b) 측으로의 전단면 영역(2a, 3a)의 확장이 억제되어, 그곳에서의 버 발생을 방지할 수 있다.

스웨이지 가공 수단의 가압 부재(20)의, 매칭부 형성 개소(5a)와 접촉하는 경사 접촉면은, 도 7에 나타내는 바와 같은 평탄면 형상으로 하는 것 외에, 도시는 생략 하지만, 바깥측으로 돌출하는 만곡면 형상 또는 안쪽으로 패이는 만곡면 형상으로 하는 것도 가능하다.

또한, 스웨이지 가공 수단의 가압 부재(20)는, 도 7에 백색 화살표로 나타내는 바와 같이 변위시켜, 판형 재료(1a)를 찌부러뜨릴 때에, 가압 부재(20)가 판형 재료(1a)에 접촉한 위치부터 변위를 정지시킬 때까지의 소정의 변위량으로 가압 부재(20)를 변위시킬 수 있다. 여기에서는, 스웨이지 가공 전의 판형 재료(1a)의 매칭부 형성 개소(5a)의 두께(t)에 대하여, 스웨이지 가공이 종료하여 두께가 감소한 매칭부 형성 개소(5a)의 두께 비율인 가공률이 15%~90%가 되도록, 상기 변위량을 제어하는 것이 적합하다. 더 바람직하게는 이 가공률을 30%~85%로 한다.

스웨이지 가공에서의 상술한 경사 접촉면의 경사 각도(α)를 조정함으로써, 예를 들면, 도 8에 예시하는 바와 같이, 매칭부(15)에서의 이면(BS)과 전단 타발면(12) 측의 파단면 영역(12b)이 이루는 각도(θ)가 작은 프레스 성형품(11b) 등을 제조할 수도 있다. 이 프레스 성형품(11b)에서는, 도 9에 전단 타발면(12)의 단면도로 나타내는 바와 같이, 매칭부(15)에서의 이면(BS)과 파단면 영역(12b)이 이루는 각도(θ)가 도 5에 나타내는 것보다도 작게 되어 있다.

이러한 각도(θ)를 조정하기 위해, 스웨이지 가공에서의 경사 접촉면의 경사 각도(α)는, 예를 들어 30°~85°로 하는 것이 바람직하다. 그로써, 제조하는 프레스 성형품(11b)의 매칭부(15)에서의 버 발생, 금속가루 발생을 더 확실하게 방지할 수 있기 때문이다.

그리고 또한, 매칭부(15)에서의 이면(BS)과 전단 타발면(12) 측의 파단면 영역(12b)이 이루는 각도(θ)는 30°~85°가 되는 것이 바람직하다. 이 각도(θ)는 스웨이지 가공에서의 가압 부재(20)의 경사 접촉면의 경사 각도(α)와 일치한다. 또한, 이 각도(θ)를 측정함에 있어서는, 도 9에 나타내는 단면에서, 스웨이지 가공이 실시된 매칭부(15) 근방의 전단 타발면(12)의 파단면 영역(12b)과 이면(BS)이 교차하는 점(A1)과, 그 파단면 영역(12b)과 전단면 영역(12a)이 교차하는 점(A2)을 연결하는 직선이, 이면(BS)에 대하여 경사지는 각도를 측정함으로써 실시할 수 있다.

실시예

다음으로, 본 발명의 타발 가공방법을 시험적으로 실시하여, 그 효과를 확인하였기에 이하에 설명한다. 다만, 여기서의 설명은 단순한 예시를 목적으로 하는 것으로, 그것에 한정되는 것을 의도하는 것은 아니다.

상술한 바와 같이, 판형 재료에 대하여, 평면에서 볼 때 원 형상의 펀치를 사용하여 가공 위치를 비켜놓은 2단계 타발 가공을 하는 시험을 실시하였다. 비켜놓은 양이 매칭부의 버가 나오는 방향에 크게 영향을 주기 때문에, 비켜놓은 양을 일정하게 하여 시험을 실시하였다.

실시예 1~9는 표 1에 나타내는 조건에서, 2단계 타발 가공 사이에 스웨이지 가공을 했다. 여기서, 실시예 1 및 2는 후단 타발 가공으로 펀치를 눌러 댄 표면과 같은 표면 측을, 그 전단층의 스웨이지 가공으로 찌부러뜨렸다. 한편, 실시예 3~7은 후단 타발 가공으로 펀치를 눌러 댄 표면과 반대 측인 이면 측을 스웨이지 가공으로 찌부러뜨렸다. 실시예 8 및 9는 스웨이지 가공으로 표면 측 및 이면 측을 동시에 찌부러뜨렸다.

이에 대하여, 비교예 1은 스웨이지 가공을 하지 않았다. 비교예 2 및 3은 표 1에 나타내는 각 조건으로 2단계 타발 가공을 한 후에 스웨이지 가공을 하였다.

표 1 중, 버의 유무 항목에서는, 「◎」은 버가 충분히 작거나 또는 버의 형성이 보이지 않은 것을 나타내고, 한편, 「×」는 프레스 성형품의 표면 측 내지 이면 측에 돌출하는 커다란 버가 형성된 것을 나타낸다. 또한, 금속가루 항목에서는, 「◎」은 금속가루가 거의 발생하지 않은 것을 나타내고, 한편, 「×」는 금속가루가 다량으로 발생한 것을 나타낸다.

[표 1]

표 1에 나타내는 결과로부터, 실시예 1~9에서는, 버의 유무 및 금속가루 발생 모두가 비교예 1~3에 비하여 억제되어 양호한 것을 알 수 있다. 특히, 후단 타발 가공으로 펀치를 눌러 댄 표면과는 반대 측인 이면 측을, 스웨이지 가공으로 찌부러뜨린 실시예 3~7에서는, 버 및 금속가루 발생을 모두 더 양호하게 억제할 수 있었다. 그 중에서도, 가공도를 크게 한 실시예 4~7은 특히 양호했다.

또한, 비교예 2 및 3은 전단 타발 가공 및 후단 타발 가공을 한 후에 스웨이지 가공을 한 것에서 기인하여, 타발 가공 후의 프레스 성형품의 타발면이 형상 불량이 되었다.

이상의 결과로부터, 실시예 1~9에 의하면, 2단계 타발 가공 사이에 스웨이지 가공을 함으로써, 비교예 1~3에 비하여 버 발생 및 금속가루 발생을 유효하게 억제할 수 있다는 것을 알았다.

1a: 판형 재료
1b, 11b: 프레스 성형품
2, 12: 전단 타발면
2a, 12a: 전단면 영역
2b, 12b: 파단면 영역
3, 13: 후단 타발면
3a, 13a: 전단면 영역
3b, 13b: 파단면 영역
4: 스크랩
5, 15: 매칭부
5a: 매칭부 형성 개소
20: 스웨이지 가공 수단의 가압 부재
α: 가압 부재의 경사 접촉면의 경사 각도
t: 판형 재료의 두께
θ: 매칭부의 이면과 전단 타발면 측의 파단면 영역이 이루는 각도
TS: 표면
BS: 이면
PF:　가압력

Claims (6)

1. 금속제 판형 재료에 대하여, 펀치 및 다이에 의한 여러 단계의 타발 가공을 순차로 하는 타발 가공방법으로, 전단 타발 가공에 의해, 판형 재료에 전단 타발면을 형성하고, 그 후, 후단 타발 가공으로, 전단 타발면과 교차시켜 판형 재료를 타발함으로써, 판형 재료에 후단 타발면을 형성함과 동시에, 판형 재료의 전단 타발면과 후단 타발면이 교차하는 개소에 매칭부를 형성함에 있어,
   전단 타발 가공 후, 후단 타발 가공에 앞서, 판형 재료에 대하여, 상기 매칭부가 형성되게 되는 판형 재료의 매칭부 형성 개소를, 판형 재료의 표면 측 및 이면 측에서 끼워 찌부러뜨리는 스웨이지 가공을 하고,
   상기 스웨이지 가공으로, 상기 매칭부 형성 개소를 판형 재료의 표면 및 이면에 대하여, 30°~85°로 경사진 경사 접촉면에 의해 가압하여 찌부러뜨리는, 타발 가공방법.
2. 제1항에 있어서,
   후단 타발 가공으로, 펀치에 의해 판형 재료의 표면 측을 가압하기에 앞서, 상기 스웨이지 가공으로, 판형 재료의 상기 매칭부 형성 개소를, 판형 재료의 상기 표면 측과는 반대 측인 이면 측으로부터 가압하여 찌부러뜨리는, 타발 가공방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 스웨이지 가공으로, 상기 매칭부 형성 개소의, 상기 이면과 전단 타발면과의 경계 부분을 가압하여 찌부러뜨리는, 타발 가공방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   스웨이지 가공 전의 매칭부 형성 개소의 두께에 대한, 스웨이지 가공 후의 매칭부 형성 개소의 두께 비율로 나타나는 가공률을, 30%~90%의 범위로 하는, 타발 가공방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 타발 가공방법을 사용하여, 프레스 성형품을 제조하는 프레스 성형품의 제조방법.
6. 삭제

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