KR102306287B1 - Clinching punch - Google Patents

Clinching punch Download PDF

Info

Publication number
KR102306287B1
KR102306287B1 KR1020190166527A KR20190166527A KR102306287B1 KR 102306287 B1 KR102306287 B1 KR 102306287B1 KR 1020190166527 A KR1020190166527 A KR 1020190166527A KR 20190166527 A KR20190166527 A KR 20190166527A KR 102306287 B1 KR102306287 B1 KR 102306287B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
punch
cam surface
clinching
expansion
inner punch
Prior art date
Application number
KR1020190166527A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210076237A (en
Inventor
이도엽
이목영
김흥주
Original Assignee
주식회사 포스코
재단법인 포항산업과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코, 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020190166527A priority Critical patent/KR102306287B1/en
Publication of KR20210076237A publication Critical patent/KR20210076237A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102306287B1 publication Critical patent/KR102306287B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
    • B21D39/031—Joining superposed plates by locally deforming without slitting or piercing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/08—Dies with different parts for several steps in a process

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)

Abstract

본 발명은 피접합체의 소성 변형이나 도금층의 파손 등을 최소화하면서 피접합체 간에 인터락을 형성할 수 있는 클린칭 펀치에 관한 것으로, 이는 제1 캠면을 갖춘 내부 펀치; 상기 내부 펀치가 내부에 삽입되어 상기 내부 펀치를 이동 가능하게 수용하는 관 형상의 외부 펀치; 상기 내부 펀치와 상기 외부 펀치의 단부에 결합하고, 각각 제2 캠면을 갖춘 적어도 2개의 확장 펀치; 및 상기 내부 펀치에 설치되어 상기 확장 펀치를 이동 가능하게 결합시키는 자성체를 포함한다. The present invention relates to a clinching punch capable of forming an interlock between objects to be joined while minimizing plastic deformation or damage to a plating layer of the object to be joined, comprising: an inner punch having a first cam surface; an outer punch of a tubular shape into which the inner punch is inserted to movably receive the inner punch; at least two expansion punches coupled to ends of the inner punch and the outer punch, each having a second cam surface; and a magnetic body installed on the inner punch to movably couple the expansion punch.

Description

클린칭 펀치 {Clinching punch}Clinching punch

본 발명은 피접합체의 소성 변형이나 도금층의 파손 등을 최소화하면서 피접합체 간에 인터락(interlock)을 형성할 수 있는 클린칭 펀치에 관한 것이다. The present invention relates to a clinching punch capable of forming an interlock between objects to be joined while minimizing plastic deformation or damage to a plating layer of the object to be joined.

클린칭은 용융용접과 달리 접합부를 용융시키지 않는 기계적 체결 공정 중 하나이다. 이러한 클린칭은, 2장 이상의 피접합체(판재)를 펀치와 다이로 구성된 툴을 사용하여 소성 가공으로 체결하는 방식이다. Clinching is one of the mechanical fastening processes that does not melt the joint unlike melt welding. This clinching is a method in which two or more to-be-joined objects (plate materials) are plastically fastened using a tool composed of a punch and a die.

펀치로 누른다는 점에서 타공 공정과 유사하지만 하부에 다이를 배치함으로써 타공은 하지 않고, 펀치와 다이에 의해 압축된 피접합체의 바닥면 두께를 얇게 함으로써 옆으로 밀려나가면서 피접합체 간에 인터락(interlock)이라고 불리는 체결부를 형성한다. It is similar to the punching process in that it is pressed with a punch, but by placing a die on the bottom, it does not punch, and by thinning the thickness of the bottom surface of the joined object compressed by the punch and the die, it is pushed aside and interlocked between the joined objects. It forms a fastening part called

이때 형성된 인터락이 접합 강도에 큰 영향을 미치며, 피접합체 간의 인터락을 효율적으로 형성시키기 위한 다양한 툴이 개발되어 있다. The interlock formed at this time has a great influence on the bonding strength, and various tools have been developed for efficiently forming the interlock between the objects to be joined.

예를 들어, 대한민국 등록특허공보 제1936148호와 같이, 다이 표면에 홈이 마련되어 피접합체가 바깥쪽으로 원활히 밀려나가도록 하여 인터락 형성능을 향상시키도록 된 클린칭 장치가 있다. For example, as in Korean Patent Registration No. 1936148, there is a clinching device in which a groove is provided on a die surface to smoothly push a joined object outward to improve interlock forming ability.

하지만, 이러한 기술은 피접합체에 가해지는 소성 변형량을 증가시키게 된다. 또한, 상부에 Al 합금과 같은 강도 및 가공 경화능이 낮은 판재를 배치하고 하부에 강재와 같은 강도 및 가공 경화능이 높은 판재를 배치하여 접합할 때에는 강도 및 가공 경화능의 차이로 인해 높은 가압력을 인가해도 인터락 형성이 용이하지 않다. However, this technique increases the amount of plastic deformation applied to the member to be joined. In addition, when a plate material with low strength and work hardenability such as an Al alloy is placed on the upper portion and a plate material with high strength and work hardenability such as steel is placed on the lower portion for bonding, even if a high pressing force is applied due to the difference in strength and work hardenability Interlock formation is not easy.

또한, Mg 합금과 같은 소성 변형능이 낮은 피접합체의 경우, 인터락 형성 전에 접합부에 균열이 발생하여 접합 강도를 저하시키는 문제가 발생한다. 또, 부식을 방지하기 위해 도금된 피접합체의 경우에는, 클린칭을 하게 되면 소성 변형으로 인해 도금층의 균열 및 박리가 발생하여, 접합 후에 보수 공정이 반드시 필요하게 된다.In addition, in the case of a joined body having a low plastic deformation capacity, such as an Mg alloy, cracks occur in the joint before the interlock is formed, resulting in a problem of lowering the joint strength. In addition, in the case of a joined body plated to prevent corrosion, cracking and peeling of the plating layer occurs due to plastic deformation when clinching is performed, and a repair process is necessarily required after bonding.

피접합체 및 그 도금층 등의 소성 변형, 균열이나 파손을 최소화하기 위해 소성 변형량을 감소시키면, 충분한 인터락의 형성이 이루어지지 않아 접합 강도를 확보할 수 없다. If the amount of plastic deformation is reduced in order to minimize plastic deformation, cracks, or breakage of the object to be joined and its plating layer, etc., sufficient interlock is not formed, so that bonding strength cannot be secured.

이에 본 발명은 피접합체의 소성 변형이나 도금층의 파손 등을 최소화하면서 피접합체 간에 인터락을 형성할 수 있는 클린칭 펀치를 제공하는 데에 그 목적이 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a clinching punch capable of forming an interlock between objects to be joined while minimizing plastic deformation of the object to be joined or damage to the plating layer.

본 발명의 일 실시예에 따른 클린칭 펀치는, 단부에 제1 캠면을 갖춘 내부 펀치; 상기 내부 펀치가 내부에 삽입되어 상기 내부 펀치를 이동 가능하게 수용하는 관 형상의 외부 펀치; 상기 내부 펀치와 상기 외부 펀치의 단부에 결합하고, 각각 제2 캠면을 갖춘 적어도 2개의 확장 펀치; 및 상기 내부 펀치에 설치되어 상기 확장 펀치를 이동 가능하게 결합시키는 자성체를 포함하고, 상기 외부 펀치의 단부에 경사진 제3 캠면이 형성되고, 각 확장 펀치의 일측면에는 절곡된 경사면이 형성되어, 상기 절곡된 경사면 중 내측 경사면은 상기 내부 펀치의 상기 제1 캠면에 대응되는 상기 제2 캠면을 구성하며, 상기 절곡된 경사면 중 외측 경사면은 상기 외부 펀치의 상기 제3 캠면에 대응되는 제4 캠면이 형성된 것을 특징으로 한다. A clinching punch according to an embodiment of the present invention, an inner punch having a first cam surface at the end; an outer punch of a tubular shape into which the inner punch is inserted to movably receive the inner punch; at least two expansion punches coupled to ends of the inner punch and the outer punch, each having a second cam surface; and a magnetic body installed in the inner punch to movably couple the expansion punch, a third cam surface inclined at an end of the outer punch is formed, and a bent inclined surface is formed on one side of each expansion punch, An inner inclined surface of the bent inclined surfaces constitutes the second cam surface corresponding to the first cam surface of the inner punch, and an outer inclined surface of the bent inclined surfaces is a fourth cam surface corresponding to the third cam surface of the outer punch. It is characterized in that it is formed.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 클린칭할 때 피접합체에 가해지는 소성 변형량을 최소화하여 피접합체 및 그 도금층 등의 소성 변형, 균열이나 파손을 억제함과 동시에, 피접합체 간의 인터락 형성을 극대화시켜 접합 강도를 향상시킬 수 있는 효과를 얻게 된다. As described above, according to the present invention, the amount of plastic deformation applied to the joined body during clinching is minimized to suppress plastic deformation, cracks or breakage of the joined body and its plating layer, etc. It has the effect of improving the strength.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클린칭 펀치를 도시한 단면도 및 저면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 클린칭 펀치의 작동 상태를 도시한 단면도 및 저면도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 클린칭 펀치의 사용을 나타낸 단면도들이다. 1 is a cross-sectional view and a bottom view showing a clinching punch according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view and a bottom view showing an operating state of the clinching punch shown in FIG.
3 to 7 are cross-sectional views illustrating the use of a clinching punch according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 도면부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, it will be described in detail with reference to exemplary drawings of the present invention. Note that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클린칭 펀치를 도시한 단면도 및 저면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 클린칭 펀치의 작동 상태를 도시한 단면도 및 저면도이다.1 is a cross-sectional view and a bottom view showing a clinching punch according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view and a bottom view showing the operating state of the clinching punch shown in FIG.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 클린칭 펀치(1)는, 제1 캠면(11)을 갖춘 내부 펀치(10); 이 내부 펀치가 내부에 삽입되어 내부 펀치를 이동 가능하게 수용하는 관 형상의 외부 펀치(20); 내부 펀치와 외부 펀치의 단부에 결합하고, 각각 제2 캠면(31)을 갖춘 적어도 2개의 확장 펀치(30); 및 내부 펀치에 설치되어 확장 펀치를 이동 가능하게 결합시키는 자성체(40)를 포함하고 있다. As shown in these drawings, a clinching punch 1 according to an embodiment of the present invention includes: an inner punch 10 having a first cam surface 11; The inner punch is inserted therein, the tubular outer punch 20 for movably accommodating the inner punch; at least two expansion punches 30 coupled to the ends of the inner punch and the outer punch, each having a second cam surface 31; and a magnetic body 40 installed on the inner punch to movably couple the expansion punch.

내부 펀치(10)는 대략 막대 형상의 부재로서, 높이방향으로 일정 길이만큼 연장한 코어부(12)를 포함할 수 있다. The inner punch 10 is a substantially rod-shaped member, and may include a core portion 12 extending by a predetermined length in the height direction.

코어부(12)의 일단에는 헤드부(13)가 구비되고, 타단에는 대략 원뿔 또는 다각뿔 형상의 경사진 표면이 구비될 수 있다. 이 경사진 표면이 제1 캠면(11)을 구성한다. One end of the core portion 12 is provided with a head portion 13, and the other end may be provided with an inclined surface having a substantially conical or polygonal pyramid shape. This inclined surface constitutes the first cam surface 11 .

헤드부(13)는 코어부(12)보다 큰 직경 또는 폭을 가진 부분으로서, 이 헤드부는 도시되지 않은 액츄에이터에 연결되어 액츄에이터로부터 구동력을 제공 받을 수 있다. 이러한 구동력에 의해, 내부 펀치(10)를 포함한 클린칭 펀치(1)가 피접합체에 가압력을 인가할 수 있는 한편, 접합 후 성형부로부터 클린칭 펀치를 인출할 수 있다. The head part 13 is a part having a larger diameter or width than the core part 12, and the head part may be connected to an actuator (not shown) to receive driving force from the actuator. By such a driving force, the clinching punch 1 including the internal punch 10 can apply a pressing force to the to-be-joined object, while the clinching punch can be drawn out from the shaping|molding part after joining.

외부 펀치(20)는 중공부(22)를 가진 관 형상 부재로서, 그 내부에 내부 펀치(10)가 삽입되어 이 내부 펀치를 수용할 수 있다. 또한, 외부 펀치는, 내부 펀치가 높이방향으로 왕복이동하는 것을 안내할 수 있다. The outer punch 20 is a tubular member having a hollow portion 22 , into which the inner punch 10 is inserted to receive the inner punch. In addition, the outer punch may guide the inner punch to reciprocate in the height direction.

외부 펀치(20)의 중공부(22)는, 내부 펀치(10)의 코어부(12)를 수용할 수 있는 내경을 가진 축경부(23)와, 내부 펀치(10)의 헤드부(13)를 수용하도록 축경부보다 상대적으로 큰 내경을 가진 확경부(24)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 중공부에는 축경부와 확경부를 구획하는 단차부(25)가 형성될 수 있다. The hollow portion 22 of the outer punch 20 includes a reduced diameter portion 23 having an inner diameter capable of receiving the core portion 12 of the inner punch 10 , and a head portion 13 of the inner punch 10 . It may include an enlarged diameter portion 24 having a relatively larger inner diameter than the reduced diameter portion to accommodate the. Accordingly, a stepped portion 25 that divides the reduced diameter portion and the enlarged diameter portion may be formed in the hollow portion.

또한, 외부 펀치(20)의 중공부(22)에서 축경부(23)의 단면 형상과 내부 편치(10)의 코어부(12)의 단면 형상은 서로 대응되게 형성되는 것이 좋다. In addition, it is preferable that the cross-sectional shape of the reduced diameter portion 23 in the hollow portion 22 of the outer punch 20 and the cross-sectional shape of the core portion 12 of the inner knitted tooth 10 correspond to each other.

본 발명의 일 실시예에 따른 클린칭 펀치(1)는, 외부 펀치(20) 내 단차부(25)와 내부 펀치(10)의 헤드부(13) 사이에 개재된 탄성 부재(50)를 더 포함할 수 있다. The clinching punch 1 according to an embodiment of the present invention further includes an elastic member 50 interposed between the step portion 25 in the outer punch 20 and the head portion 13 of the inner punch 10 . may include

탄성 부재(50)로는 예컨대 코일 스프링이 채택될 수 있으며, 이러한 경우에 내부 펀치(10)의 코어부(12)가 코일 스프링 내에 수용될 수 있다. 탄성 부재는 인터락의 형성이 완료되면 내부 펀치에 복귀력을 제공하여, 예를 들어 내부 펀치(10)를 외부 펀치(20)에 대해 상방으로 편향시킬 수 있다. As the elastic member 50, for example, a coil spring may be adopted, and in this case, the core portion 12 of the inner punch 10 may be accommodated in the coil spring. The elastic member may provide a return force to the inner punch when formation of the interlock is complete, for example, to bias the inner punch 10 upward relative to the outer punch 20 .

또한, 외부 펀치(20)의 축경부(23)에 인접한 단부에는 경사진 표면이 형성될 수 있으며, 이 경사진 표면이 제3 캠면(21)을 구성할 수 있다. In addition, an inclined surface may be formed at an end adjacent to the reduced diameter portion 23 of the outer punch 20 , and the inclined surface may constitute the third cam surface 21 .

적어도 2개의 확장 펀치(30)가 분리 가능하게 내부 펀치(10)와 외부 펀치(20)의 캠면을 갖춘 단부에 결합할 수 있다. 도면에는 일례로서 3개의 확장 펀치가 도시되어 있으나, 확장 펀치의 갯수는 이에 한정되지 않음은 물론이다.At least two expansion punches 30 may be detachably coupled to the cam faceted ends of the inner punch 10 and the outer punch 20 . Although the drawings show three expansion punches as an example, the number of expansion punches is not limited thereto, of course.

각 확장 펀치(30)의 일측면에는 절곡된 경사면이 대략 ∧모양으로 형성되어 있고, 타측면에는 평탄면이 형성될 수 있다. One side of each expansion punch 30 may have a bent inclined surface formed in an approximately ∧ shape, and a flat surface may be formed on the other side thereof.

절곡된 경사면 중 내측 경사면은 내부 펀치(10)의 제1 캠면(11)에 대응되는 제2 캠면(31)을 구성하고, 절곡된 경사면 중 외측 경사면은 외부 펀치(20)의 제3 캠면(21)에 대응되는 제4 캠면(32)을 구성할 수 있다.Among the bent inclined surfaces, the inner inclined surface constitutes the second cam surface 31 corresponding to the first cam surface 11 of the inner punch 10 , and the outer inclined surface of the bent inclined surfaces is the third cam surface 21 of the outer punch 20 . ) corresponding to the fourth cam surface 32 may be configured.

제1 캠면(11)과 제2 캠면(31)은 서로 상보적인 각도로 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제3 캠면(21)과 제4 캠면(32)도 서로 상보적인 각도로 형성될 수 있다. The first cam surface 11 and the second cam surface 31 may be formed at a complementary angle to each other. Similarly, the third cam surface 21 and the fourth cam surface 32 may also be formed at a complementary angle to each other.

확장 펀치(30)의 평탄면은 피접합체에 직접 접촉하여 가압하는 성형면(33)을 구성할 수 있다.The flat surface of the expansion punch 30 may constitute a molding surface 33 that directly contacts and presses a member to be joined.

자성체(40)는 내부 펀치(10)의 경사진 표면 내에 내장될 수 있다. 이러한 자성체로는 영구자석이 채용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The magnetic body 40 may be embedded within the inclined surface of the inner punch 10 . A permanent magnet may be employed as such a magnetic material, but is not necessarily limited thereto.

이러한 자성체(40)는 확장 펀치(30)와 접촉한 채로 확장 펀치를 내부 펀치(10)의 단부에 보유지지하고 있게 된다. 더구나, 자성체는 본 발명의 클린칭 펀치(1)에 가압력이 해제되면 벌어진 각각의 확장 펀치(30)를 원위치로 복귀시킬 수 있다.The magnetic body 40 holds the expansion punch at the end of the inner punch 10 while in contact with the expansion punch 30 . Moreover, the magnetic material can return each of the expanded punches 30 to their original positions when the pressing force on the clinching punch 1 of the present invention is released.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 클린칭 펀치(1)는, 외부 펀치(20)의 경사진 표면과 확장 펀치(30)의 절곡된 경사면 중 외측 경사면 사이, 즉 제3 캠면(21)과 제4 캠면(32) 사이에 배치되는 걸림부(60)를 더 포함할 수 있다. In addition, the clinching punch 1 according to an embodiment of the present invention is between the inclined surface of the outer punch 20 and the outer inclined surface of the bent inclined surface of the expansion punch 30, that is, the third cam surface 21 and It may further include a locking part 60 disposed between the fourth cam surface 32 .

일례로, 걸림부(60)는 외부 펀치(20)의 경사진 표면에 오목하고 일정한 길이로 연장하도록 형성된 안내홈(62)과, 확장 펀치(30)의 절곡된 경사면 중 외측 경사면에서 돌출하여 안내홈에 삽입되고 안내홈 내에서 이동 가능한 돌기부(63)를 포함할 수 있다. For example, the engaging portion 60 is a guide groove 62 concave on the inclined surface of the external punch 20 and formed to extend a certain length, and protrudes from the outer inclined surface of the bent inclined surface of the expansion punch 30 to guide it. It may include a protrusion 63 that is inserted into the groove and is movable within the guide groove.

이에 따라, 내부 펀치(10)에 가압력이 인가되어 확장 펀치(30)들이 서로로부터 멀어지는 쪽으로 벌어질 때, 각 확장 펀치는 일정한 방향으로 이동할 수 있다.Accordingly, when a pressing force is applied to the inner punch 10 to spread the expansion punches 30 away from each other, each expansion punch may move in a certain direction.

본 명세서에서는 외부 펀치(20)의 경사진 표면에 안내홈(62)이 형성되고 확장 펀치(30)의 절곡된 경사면 중 외측 경사면에 돌기부(63)가 형성된 걸림부(60)의 예를 설명하고 도시하지만, 반드시 이에 한정되지 않으며, 외부 펀치의 경사진 표면에 돌기부가 형성되고 확장 펀치의 절곡된 경사면 중 외측 경사면에 안내홈이 형성되어도 무방하다. In this specification, the guide groove 62 is formed on the inclined surface of the outer punch 20 and the example of the locking part 60 in which the protrusion 63 is formed on the outer inclined surface of the bent inclined surface of the expansion punch 30 is described. Although illustrated, the present invention is not necessarily limited thereto, and a protrusion may be formed on the inclined surface of the outer punch and guide grooves may be formed on the outer inclined surface of the bent inclined surface of the expansion punch.

안내홈(62)은 일정한 길이만큼 연장하도록 형성되어 있고, 안내홈의 길이방향 양끝에 있는 내벽은 안내홈 내에서 이동하는 돌기부(63) 및 이 돌기부와 일체로 된 확장 펀치(30)의 이동을 저지하는 스토퍼로 작용할 수 있다. The guide groove 62 is formed to extend by a certain length, and the inner walls at both ends of the guide groove in the longitudinal direction control the movement of the protrusion 63 moving in the guide groove and the expansion punch 30 integrated with the protrusion. It can act as a stopping stopper.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 클린칭 펀치를 사용하여 피접합체인 판재들의 접합 과정을 설명한다.Hereinafter, the joining process of the plate materials to be joined using a clinching punch according to an embodiment of the present invention will be described.

도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 클린칭 펀치의 사용을 나타낸 단면도들이다. 3 to 7 are cross-sectional views illustrating the use of a clinching punch according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 클린칭 펀치(1)의 아래에 다이(2)를 위치시키고, 다이 상에다 접합될 하판(4)과 상판(3)을 순차적으로 적층하여 안착시킨다(도 3 참조).The die 2 is positioned under the clinching punch 1 according to an embodiment of the present invention, and the lower plate 4 and the upper plate 3 to be joined on the die are sequentially stacked and seated (see FIG. 3 ). ).

다이(2)에는 성형홈이 형성되어 있으며, 본 발명의 클린칭 펀치(1)는 내부 펀치(10)의 헤드부(13)를 매개로 하여 도시되지 않은 액츄에이터에 연결된다. A forming groove is formed in the die 2 , and the clinching punch 1 of the present invention is connected to an actuator (not shown) via the head 13 of the inner punch 10 .

액츄에이터의 하향 구동에 의해, 본 발명의 클린칭 펀치(1)가 하강함으로써 상판(3)과 하판(4)을 차례로 가압한다(도 4 참조). 이로써, 상판과 하판은 서로 겹쳐진 상태에서 다이(2)의 성형홈에 상응한 형상으로 성형부가 함께 형성될 수 있다. 이 성형부는 측벽을 갖게 된다. By the downward driving of the actuator, the clinching punch 1 of the present invention descends, thereby pressing the upper plate 3 and the lower plate 4 in sequence (see Fig. 4). Accordingly, the upper plate and the lower plate can be formed together in a shape corresponding to the forming groove of the die 2 in a state in which they overlap each other. This molding has sidewalls.

액츄에이터가 더욱 하향 구동되면, 내부 펀치(10)는 외부 펀치(20)에 대해 상대 이동하여 더 하강하고, 이때 내부 펀치의 제1 캠면(11)이 확장 펀치(30)의 제2 캠면(31)을 따라 미끄럼 이동하면서 확장 펀치를 내부 펀치의 이동방향에 대해 직각인 방향으로, 즉 성형부의 측벽 쪽을 향해 측방으로 밀어붙여 강화된 인터락을 형성하게 된다(도 5 참조).When the actuator is driven further downward, the inner punch 10 moves relative to the outer punch 20 and descends further, at which time the first cam surface 11 of the inner punch is moved to the second cam surface 31 of the expansion punch 30 . While sliding along the side, the expansion punch is pushed in a direction perpendicular to the moving direction of the inner punch, that is, laterally toward the side wall of the forming part to form a reinforced interlock (see FIG. 5).

구체적으로, 상판(3)에서 성형부의 측벽 중 일부가 확장 펀치(30)의 측면에 의해 측방으로 가압되어 하판(4)의 성형부 안쪽으로 밀려나가게 되면서 상판과 하판 사이에 인터락을 형성하여 클린칭이 이루어지게 된다. Specifically, in the upper plate 3, a part of the side wall of the forming part is pressed laterally by the side of the expansion punch 30 and pushed out into the forming part of the lower plate 4, forming an interlock between the upper plate and the lower plate to clean ching will be done.

확장 펀치(30)는 그 제4 캠면(32)이 외부 펀치(20)의 제3 캠면(21)을 따라 미끄럼 이동하고, 이때 걸림부(60)를 구성하는 확장 펀치(30)의 돌기부(63)는 외부 펀치의 안내홈(62)을 따라 이동한 다음에 안내홈의 내벽에 걸려 그 이동이 저지될 수 있다. The expansion punch 30 has its fourth cam surface 32 sliding along the third cam surface 21 of the outer punch 20 , and at this time, the protrusion 63 of the expansion punch 30 constituting the locking part 60 . ) moves along the guide groove 62 of the outer punch, and then is caught on the inner wall of the guide groove, and its movement can be blocked.

인터락의 형성이 완료되고 내부 펀치(10)의 가압력이 해제되면, 탄성 부재(50)는 내부 펀치에 복귀력을 제공하여, 내부 펀치(10)를 외부 펀치(20)에 대해 상방으로 편향시킬 수 있다(도 6 참조). When the formation of the interlock is completed and the pressing force of the inner punch 10 is released, the elastic member 50 provides a return force to the inner punch, thereby deflecting the inner punch 10 upward with respect to the outer punch 20 . can be (see FIG. 6).

또한, 자성체(40)는 내부 펀치(10)의 가압력이 해제될 때 확장 펀치(30)를 끌어당겨 원위치로 복귀시킨다. In addition, the magnetic body 40 pulls the expansion punch 30 when the pressing force of the inner punch 10 is released to return it to its original position.

이로써, 액츄에이터의 상향 구동에 의해, 본 발명의 클린칭 펀치(1)가 상승할 때 클린칭 펀치는 상판(3)과 하판(4)의 성형부로부터 쉽게 인출될 수 있게 된다(도 7 참조). Accordingly, by the upward driving of the actuator, when the clinching punch 1 of the present invention is raised, the clinching punch can be easily withdrawn from the forming portion of the upper plate 3 and the lower plate 4 (see FIG. 7 ). .

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 클린칭 펀치는, 내부 펀치와 함께 외부 펀치가 동일하게 피접합체를 가압한 후, 내부 펀치에 의해 확장 펀치를 구동시켜 접합부의 안쪽에서 바깥쪽으로 추가의 소성 변형을 일으킴으로써 인터락을 형성하도록 작동할 수 있다. As such, in the clinching punch according to an embodiment of the present invention, after the external punch equally presses the joined body together with the internal punch, the expansion punch is driven by the internal punch to further plastically deform the joint from the inside to the outside. may act to form an interlock by raising the

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 클린칭 펀치에 의하면, 클린칭할 때 피접합체에 가해지는 소성 변형량을 최소화하여 피접합체 및 그 도금층 등의 소성 변형, 균열이나 파손을 억제함과 동시에, 피접합체 간의 인터락 형성을 극대화시켜 접합 강도를 향상시킬 수 있다. As described above, according to the clinching punch according to an embodiment of the present invention, the amount of plastic deformation applied to the joined body during clinching is minimized to suppress plastic deformation, cracks or breakage of the joined body and its plating layer, etc. The bonding strength can be improved by maximizing the interlock formation between the bonding bodies.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

1: 클린칭 펀치 2: 다이
3: 상판 4: 하판
10: 내부 펀치 11: 제1 캠면
12: 코어부 13: 헤드부
20: 외부 펀치 21: 제3 캠면
22: 중공부 23: 축경부
24: 확경부 25: 단차부
30: 확장 펀치 31: 제2 캠면
32: 제4 캠면 33: 성형면
40: 자성체 50: 탄성 부재
60: 걸림부 62: 안내홈
63: 돌기부1: Clinching Punch 2: Die
3: upper plate 4: lower plate
10: inner punch 11: 1st cam surface
12: core part 13: head part
20: outer punch 21: third cam surface
22: hollow section 23: shaft and light section
24: enlarged diameter part 25: stepped part
30: expansion punch 31: second cam surface
32: fourth cam surface 33: molding surface
40: magnetic body 50: elastic member
60: locking part 62: guide groove
63: protrusion

Claims (9)

단부에 제1 캠면을 갖춘 내부 펀치;
상기 내부 펀치가 내부에 삽입되어 상기 내부 펀치를 이동 가능하게 수용하는 관 형상의 외부 펀치;
상기 내부 펀치와 상기 외부 펀치의 단부에 결합하고, 각각 제2 캠면을 갖춘 적어도 2개의 확장 펀치; 및
상기 내부 펀치에 설치되어 상기 확장 펀치를 이동 가능하게 결합시키는 자성체
를 포함하고,
상기 외부 펀치의 단부에 경사진 제3 캠면이 형성되고,
각 확장 펀치의 일측면에는 절곡된 경사면이 형성되어, 상기 절곡된 경사면 중 내측 경사면은 상기 내부 펀치의 상기 제1 캠면에 대응되는 상기 제2 캠면을 구성하며, 상기 절곡된 경사면 중 외측 경사면은 상기 외부 펀치의 상기 제3 캠면에 대응되는 제4 캠면이 형성된 클린칭 펀치.
an inner punch having a first cam face at its end;
an external punch of a tubular shape into which the internal punch is inserted to movably receive the internal punch;
at least two expansion punches coupled to ends of the inner punch and the outer punch, each having a second cam surface; and
A magnetic body installed in the inner punch to movably couple the expansion punch
including,
A third cam surface inclined at the end of the external punch is formed,
A bent inclined surface is formed on one side of each expansion punch, and an inner inclined surface of the bent inclined surface constitutes the second cam surface corresponding to the first cam surface of the inner punch, and an outer inclined surface of the bent inclined surface is the A clinching punch having a fourth cam surface corresponding to the third cam surface of the external punch.
 제1항에 있어서,
상기 내부 펀치는 일정 길이로 연장한 코어부를 포함하고,
상기 코어부의 일단에 헤드부가 구비되며 타단에는 경사진 상기 제1 캠면이 구비되고,
상기 헤드부는 액츄에이터에 연결되어 상기 액츄에이터로부터 구동력을 제공 받는 클린칭 펀치.
According to claim 1,
The inner punch includes a core portion extending to a certain length,
A head portion is provided at one end of the core portion and the inclined first cam surface is provided at the other end,
The head part is connected to an actuator and receives a driving force from the actuator.
 제2항에 있어서,
상기 외부 펀치는, 상기 내부 펀치의 코어부를 수용하는 축경부와, 상기 내부 펀치의 헤드부를 수용하고 상기 축경부보다 큰 내경을 가진 확경부를 포함하고,
상기 외부 펀치의 내에는 상기 축경부와 상기 확경부를 구획하는 단차부가 형성된 클린칭 펀치.
3. The method of claim 2,
The outer punch includes a reduced diameter portion for accommodating the core portion of the inner punch, and an enlarged portion for accommodating the head portion of the inner punch and having an inner diameter greater than the reduced diameter portion,
A clinching punch in which a step portion dividing the reduced diameter portion and the enlarged diameter portion is formed in the outer punch.
 제3항에 있어서,
상기 외부 펀치 내 단차부와 상기 내부 펀치의 헤드부 사이에 개재된 탄성 부재를 더 포함하는 클린칭 펀치.
4. The method of claim 3,
The clinching punch further comprising an elastic member interposed between the step portion in the outer punch and the head portion of the inner punch.
 제3항에 있어서,
상기 제3 캠면은 상기 외부 펀치의 축경부에 인접한 단부에 형성된 클린칭 펀치.
4. The method of claim 3,
The third cam surface is a clinching punch formed at an end adjacent to the diameter-reduced portion of the outer punch.
 제1항에 있어서,
상기 외부 펀치의 제3 캠면과 상기 확장 펀치의 제4 캠면 사이에 배치되는 걸림부를 더 포함하는 클린칭 펀치.
According to claim 1,
The clinching punch further comprising a locking portion disposed between the third cam surface of the external punch and the fourth cam surface of the expansion punch.
 제6항에 있어서,
상기 걸림부는,
상기 외부 펀치의 제3 캠면에 일정한 길이로 형성된 안내홈과,
상기 확장 펀치의 제4 캠면에서 돌출하여 상기 안내홈에 삽입되고 상기 안내홈 내에서 이동 가능한 돌기부
를 포함하는 클린칭 펀치.
7. The method of claim 6,
The locking part,
a guide groove formed in a predetermined length on the third cam surface of the external punch;
A protrusion protruding from the fourth cam surface of the expansion punch, inserted into the guide groove, and movable within the guide groove
A clinching punch comprising a.
 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내부 펀치가 상기 외부 펀치에 대해 상대 이동할 때, 상기 내부 펀치의 제1 캠면이 상기 확장 펀치의 제2 캠면을 따라 미끄럼 이동하면서 상기 확장 펀치를 상기 내부 펀치의 이동방향에 대해 직각인 방향으로 밀어붙이는 클린칭 펀치.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
When the inner punch moves relative to the outer punch, the first cam surface of the inner punch slides along the second cam surface of the extension punch while pushing the extension punch in a direction perpendicular to the moving direction of the inner punch Attached clinching punch.
 제8항에 있어서,
상기 자성체는 상기 확장 펀치를 상기 내부 펀치의 단부에 보유지지하고, 상기 내부 펀치를 이동시키는 가압력이 해제될 때 상기 확장 펀치를 원위치로 복귀시키는 클린칭 펀치.
9. The method of claim 8,
The magnetic body holds the expansion punch at an end of the inner punch, and a clinching punch for returning the expansion punch to its original position when a pressing force for moving the inner punch is released.
KR1020190166527A 2019-12-13 2019-12-13 Clinching punch KR102306287B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190166527A KR102306287B1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 Clinching punch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190166527A KR102306287B1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 Clinching punch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210076237A KR20210076237A (en) 2021-06-24
KR102306287B1 true KR102306287B1 (en) 2021-10-01

Family

ID=76606990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190166527A KR102306287B1 (en) 2019-12-13 2019-12-13 Clinching punch

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102306287B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200383921Y1 (en) * 2005-02-23 2005-05-10 주식회사 에이 씨 에스 Punch assembly for press
KR101936148B1 (en) * 2017-02-24 2019-01-08 (주)지엔에스케이텍 Clinching device and method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100431640B1 (en) * 2001-08-10 2004-05-17 한국과학기술원 Apparatus and method for clinching superposed sheet materials
KR102018959B1 (en) * 2017-12-15 2019-09-06 서진산업 주식회사 Clincging device using two step press type

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200383921Y1 (en) * 2005-02-23 2005-05-10 주식회사 에이 씨 에스 Punch assembly for press
KR101936148B1 (en) * 2017-02-24 2019-01-08 (주)지엔에스케이텍 Clinching device and method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210076237A (en) 2021-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7454940B2 (en) Press forming method and apparatus
US7654435B2 (en) Rotary tool for friction stir spot welding and method of friction stir spot welding using the same
US20090139772A1 (en) Diametrically expanded groove cutting apparatus and expandable mechanism
PL174479B1 (en) Method of jointing together two overlapping sheet members, apparatus therefor and joint resulting from such method
US11577294B2 (en) U-O forming of a component curved about three spatial axes
US20100018023A1 (en) Production device for connecting rod
JP2008296252A (en) Press molded product, and manufacturing method and fabrication equipment of press molded product
KR102306287B1 (en) Clinching punch
US20180071807A1 (en) Machine press
CN110355549B (en) Bonding device and method for manufacturing bonded body
US5697245A (en) Apparatus for forge-forming outer-ring of constant velocity joint and method thereof
JP2021037521A (en) Manufacturing device and manufacturing method of hat-shaped cross sectional component
US11484933B2 (en) Manufacturing device and manufacturing method for component having hat-shaped section
JPS58148029A (en) Cam die
JPS617024A (en) Method and apparatus for manufacturing front pillar or the like of automobile
JP5783598B2 (en) Pipe-shaped bending apparatus
JP2006289530A (en) Work clamp device
US20070266759A1 (en) Die for mechanical joining
KR101780551B1 (en) Apparatus for bending housing of area denial ammunition
JP7194935B2 (en) Mold for processing tubular member and method for manufacturing member
JP3358794B2 (en) Insert pin mold structure
KR101529065B1 (en) Double forming device for progressive mold
EP1088608A3 (en) Mandrel for tin box manufacturing apparatus
JPH0347690Y2 (en)
JP3197863U (en) Slide rail mounting device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right