KR102368706B1 - 프로그레시브 금형을 이용한 부싱베인 제조방법 - Google Patents

프로그레시브 금형을 이용한 부싱베인 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프로그레시브 금형을 이용한 부싱베인 제조방법을 개시한다. 구체적으로 측벽과 바닥홀이 형성된 바닥으로 이루어지는 원형용기 형상의 본체부와, 상기 본체부의 바닥 중앙에 상향 돌출되어 바닥과 단이 지고 중앙에 관통된 홀부가 형성되어 링(ring) 또는 도넛(donut) 형상으로 이루어지는 지지돌부와, 상기 지지돌부의 일측에 상기 지지돌부를 가로질러 상기 바닥과 홀부를 연결하는 통로 형상의 채널부 및 상기 측벽의 상단 일측에 일부가 절개된 요홈부를 포함하는 부싱베인을 프로그레시브 금형을 이용하여 제조하는 방법에 있어서, 원판형상의 블랭크 중앙을 드로잉(drawing)하여 용기형상의 예비지지돌부 및 상기 예비지지돌부의 상단 외측으로 형성되는 플랜지부를 성형하는 제1드로잉단계; 상기 예비지지돌부를 한 번 이상 재드로잉(redrawing)하여 상기 예비지지돌부의 외경은 축소하고, 상기 플랜지부의 길이는 연장하며, 상기 예비지지돌부의 하부면에 오목한 소성유동유도홈을 성형하는 제2드로잉단계; 상기 예비지지돌부를 180°회전하고, 상기 플랜지부의 외경과 두께를 일정하게 유지하도록 클램핑한 상태에서 상기 예비지지돌부를 포징(forging)하여 상기 예비지지돌부의 높이를 줄이고 두께를 증가시키는 포징단계; 상기 플랜지부를 역드로잉(reverse drawing)하여 용기 형상의 예비본체부를 성형하는 역드로잉단계; 상기 예비지지돌부에 예비홀부를 피어싱(piercing)하는 제1피어싱단계; 상기 예비본체부의 바닥과 예비지지돌부를 포징하되, 상기 예비지지돌부의 일측을 가로질러 상기 예비홀부를 향해 예비채널부를 성형하는 포밍단계; 상기 예비홀부를 피어싱하여 홀부를 형성시키는 제2피어싱단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

프로그레시브 금형을 이용한 부싱베인 제조방법{Manufacturing method of bushing vane using progressive mold}
본 발명은 부싱베인 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 프로그레시브 금형을 이용한 부싱베인 제조방법을 제공하는 것이다.
부싱베인은 엔진의 흡배기 팬의 샤프트를 지지하는 캡 형상의 부품이다.
도 1은 부싱베인의 형상을 나타내는 사시도이다.
종래에는 블랭크를 드로잉 가공이 아니라 여러 번의 가압을 통해 두께를 줄이는 단조(forging) 방식으로 제조하였다.
상기 부싱베인은 측벽과 바닥으로 이루어지는 원형용기 형상의 본체부(11)와, 상기 본체부(11)의 바닥 중앙에 상향 돌출되어 바닥(11b)과 단이 지고 링(ring) 또는 도넛(donut) 형상으로 이루어지는 지지돌부(12)와, 상기 지지돌부(12)의 중앙에 형성되는 홀부(13)와, 상기 지지돌부(12)의 일측에 상기 지지돌부(12)를 가로질러 상기 바닥(11b)과 홀부(13)를 연결하는 통로 형상의 채널부(14) 및 상기 측벽(11a)의 상단 일측에 일부가 절개된 요홈부(15)로 구성된다. 그리고 상기 바닥(11b)에 바닥홀()이 형성된다.
이러한 형상을 가지는 부싱베인을 종래에는 단조(forging)방식으로 제조하였다. 왜냐하면, 단순히 두께가 일정한 용기가 아니라 바닥에 두께가 상이한 지지돌부가 형성되고, 지지돌부를 가로질러 바닥과 동일한 두께를 가지는 채널부가 형성된 복잡한 구조를 가지기 때문에 드로잉 가공으로 한번에 성형할 수 없었다.
그래서, 평판인 블랭크를 여러 번의 반복적인 단조가공을 거쳐 점차적으로 부싱베인 형상으로 완성해가고, 더불어 지지돌부와 채널부도 동일하게 반복적으로 스트라이킹하는 방식으로 성형하였다.
이러다 보니 하나를 생산하는데 엄청난 시간과 비용이 소모되었다. 그래서 생산성이 매우 낮아 대량생산이 불가능했다.
특히, 지지돌부와 채널부를 성형할 때 펀칭시 소성변형이 일어난 소재가 채널부의 양측으로 유동되므로 유동되는 소재가 바닥으로 유입되어 바닥의 표면이 매우 불규칙하거나 불균일하게 되어 불량이 수시로 발생하였다.
그리고 두꺼운 소재를 반복적으로 단조가공하기 때문에 많은 소재의 손실이 발생하였다.
대한민국 등록특허 10-1128314(2012.3.13.)"금속판의 프레스 성형방법 및 그것에 의해 제조된 차량용 골격부품" 대한민국 등록특허 10-0473635(2005.2.17.)"바닥과 플랜지의 두께가 서로 다른 용기의 제조방법" 대한민국 공개특허 10-2013-0128104(2013.11.26.)"스터드 용접식 앙카조립체의 원통형 소켓 제조방법" 대한민국 등록특허 10-1528122(2015.6.4.)"딥드로잉에 의한 원통형 압력용기 제조장치" 대한민국 등록특허 10-1852742(2018.4.20.)"쇼바씰의 플랜지 두께 보정방법 및 그 장치"
이에 본 발명자는 상기한 종래의 문제점을 해결하고자 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 프로그레시브 금형을 사용하여 연속적인 프레스 가공을 통해 부싱베인을 제조할 때, 종래에 비해 얇은 소재를 드로잉과 역드로잉 공정을 적용하여 지지돌부를 용이하게 성형할 수 있는 프로그레시브 금형을 이용한 부싱베인 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 지지돌부에 통로 형상의 채널부를 성형하기 위해 상향 경사진 예비채널부를 먼저 포밍한 후 다시 가압하여 불량이 없는 채널부를 성형할 수 있는 부싱베인 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로그레시브 금형을 이용한 부싱베인 제조방법은, 측벽과 바닥홀이 형성된 바닥으로 이루어지는 원형용기 형상의 본체부와, 상기 본체부의 바닥 중앙에 상향 돌출되어 바닥과 단이 지고 중앙에 관통된 홀부가 형성되어 링(ring) 또는 도넛(donut) 형상으로 이루어지는 지지돌부와, 상기 지지돌부의 일측에 상기 지지돌부를 가로질러 상기 바닥과 홀부를 연결하는 통로 형상의 채널부 및 상기 측벽의 상단 일측에 일부가 절개된 요홈부를 포함하는 부싱베인을 프로그레시브 금형을 이용하여 제조하는 방법에 있어서, 원판형상의 블랭크 중앙을 드로잉(drawing)하여 용기형상의 예비지지돌부 및 상기 예비지지돌부의 상단 외측으로 형성되는 플랜지부를 성형하는 제1드로잉단계; 상기 예비지지돌부를 한 번 이상 재드로잉(redrawing)하여 상기 예비지지돌부의 외경은 축소하고, 상기 플랜지부의 길이는 연장하며, 상기 예비지지돌부의 하부면에 오목한 소성유동유도홈을 성형하는 제2드로잉단계; 상기 예비지지돌부를 180°회전하고, 상기 플랜지부의 외경과 두께를 일정하게 유지하도록 클램핑한 상태에서 상기 예비지지돌부를 포징(forging)하여 상기 예비지지돌부의 높이를 줄이고 두께를 증가시키는 포징단계; 상기 플랜지부를 역드로잉(reverse drawing)하여 용기 형상의 예비본체부를 성형하는 역드로잉단계; 상기 예비지지돌부에 예비홀부를 피어싱(piercing)하는 제1피어싱단계; 상기 예비본체부의 바닥과 예비지지돌부를 포징하되, 상기 예비지지돌부의 일측을 가로질러 상기 예비홀부를 향해 예비채널부를 성형하는 포밍단계; 상기 예비홀부를 피어싱하여 홀부를 형성시키는 제2피어싱단계;를 포함하여 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 아래와 같은 효과가 있다.
첫째, 종래 두꺼운 소재를 단조가공하여 부싱베인의 바닥에 돌출된 지지돌부를 제조하였으나, 본 발명은 드로잉에 의해 예비지지돌부를 성형하고, 역드로잉 공정을 통해 본체부를 성형하며, 예비지지돌부를 한번에 포징함으로써 지지돌부를 용이하게 성형할 수 있으므로 공정이 간단하고, 시간이 절약되며, 비용이 절감된다.
둘째, 내측을 향해 상향 경사진 예비채널부를 먼저 성형한 후 채널부를 성형하므로 가압된 소재가 중앙의 예비홀부로 모두 유동되기 때문에 채널부와 바닥의 표면이 균일하고 깨끗한 성형면을 만들 수 있다. 즉, 불량이 거의 없다.
셋째, 얇은 소재를 사용하기 때문에 재료의 손실이 최소화되고, 공정시간이 단축되어 대량생산이 가능하다.
도 1은 부싱베인의 형상을 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 프로그레시브 금형을 이용한 부싱베인 제조방법을 나타내는 순서도
도 3은 본 발명의 제1드로잉단계를 나타내는 상태도
도 4는 본 발명의 제2드로잉단계를 나타내는 상태도
도 5는 본 발명의 포징단계를 나타내는 상태도
도 6은 본 발명의 역드로잉단계를 나타내는 상태도
도 7은 본 발명의 제1피어싱단계를 나타내는 상태도
도 8은 본 발명의 포밍단계를 나타내는 상태도
도 9는 본 발명의 제2피어싱단계를 나타내는 상태도
이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 부싱베인 제조방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명은 프로그레시브 금형을 이용하여 일정한 두께를 가지는 스트랩 형상의 평판소재를 간헐적으로 이송하면서 한 단계씩 가공을 수행하여 부싱베인(10)을 대량으로 제조하는 방법에 관한 것으로서, 크게 제1드로잉단계, 제2드로잉단계, 포징단계, 역드로잉단계, 제1피어싱단계, 포밍단계, 제2피어싱단계를 포함하여 구성될 수 있다.
프로그레시브 금형은 평판 스트랩 형상의 소재를 간헐적으로 전진 이송하면서, 각 단계별로 성형이 이루어져 최종 단계에서 원하는 제품이 완성되는 방식이다. 여러 개의 프레스 공정을 합쳐 놓은 것으로 각 프레스에서 개별금형이 단계별 공정을 수행한다.
먼저, 도 3을 함께 참조하여 제1드로잉단계를 설명한다. 도 3은 본 발명의 제1드로잉단계를 나타내는 상태도이다.
상기 제1드로잉단계는 원형평판 형상의 소재인 블랭크(B)를 드로잉 가공하여 원형 용기형상의 예비지지돌부(12a)와 예비지지돌부(12a)의 상단 테두리를 따라 외측으로 형성되는 플랜지부(12b)를 성형하는 공정이다.
이를 위해, 도시된 바와 같이 제1다이(110), 제1펀치(120), 제1펀치홀더(130)를 사용할 수 있다.
상기 제1다이(110)는 블랭크(B)의 하부면을 원형용기 형상으로 성형하기 위한 것으로 중앙에 용기형상의 제1다이홀(111)이 형성되고, 상기 제1다이홀(111)의 상단 테두리는 라운딩된 곡면형상으로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 제1펀치(120)는 블랭크(B)의 상부면을 가압하여 상기 제1다이홀(111)으로 밀어넣기 위한 것으로 상기 제1다이홀(111)에 대응되는 형상을 이루고 하부면은 평평하나 테두리는 둥글게 라운딩된 형상을 이룬다.
또 상기 제1펀치홀더(130)는 블랭크(B)의 테두리를 가압하여 고정시킴으로써, 상기 제1펀치(120)로 드로잉할 때 블랭크(B)가 연신될 수 있다.
따라서, 블랭크(B)의 중앙은 용기형상의 예비지지돌부(12a)로 성형되고, 상기 제1펀치홀더(130)에 가압된 블랭크(B)의 가장자리는 상기 예비지지돌부(12a)의 상단 외측에 형성되는 플랜지부(12b)로 성형된다.
다음으로 도 4a, 4b를 참조하여 제2드로잉단계를 설명한다. 도 4는 본 발명의 제2드로잉단계를 나타내는 상태도이다. 여기서, 도 4a는 재드로잉공정을 나타내고, 도 4b은 홈성형공정을 나타낸다.
상기 제2드로잉단계는 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제1드로잉단계에서 성형된 예비지지돌부(12a)와 플랜지부(12b)를 다시 드로잉하여 상기 예비지지돌부(12a)의 외경은 축소시키고, 상기 플랜지부(12b)의 길이는 연장시키는 재드로잉공정과, 도 4b에 도시된 바와 같이 재드로잉을 수행하면서 상기 예비지지돌부(12a)의 하부면에 소성유동유도홈(12c)을 형성시키는 홈성형공정으로 구성될 수 있다.
상기 재드로잉공정은 제2-1다이(210), 제2-1펀치(220), 제2-2펀치홀더(260)를 사용할 수 있다.
상기 제2-1다이(210)는 상기 예비지지돌부(12a)를 재드로잉하기 위한 것으로, 중앙에 제2-1다이홀(211)이 형성되고, 제2-1다이홀(211)의 상단 테두리는 상기 제1다이홀(111)의 상단 테두리보다 곡률이 더 크게 라운딩된 형상이다
이때, 상기 제2-1다이홀(211)의 내경은 상기 제1다이홀(111)의 내경보다 작게 형성되고, 더 깊게 형성된다.
그리고 상기 제2-1펀치(220)는 상기 제2-1다이홀(211)에 대응되는 형상과 크기를 가져 상기 예비지지돌부(12a)를 가압하여 재드로잉한다. 상기 제2-1펀치(220)의 단부도 라운딩된 형상일 수 있다.
또 상기 제2-1펀치홀더(230)는 상기 플랜지부(12b)를 가압하여 고정시킴으로써, 상기 제2-1펀치(220)로 재드로잉할 때 상기 플랜지부(12b)가 연신될 수 있다.
따라서, 상기 예비지지돌부(12a)의 직경은 축소되고 높이는 증가하는 반면, 상기 플랜지부(12b)의 길이는 더 연장될 수 있다.
바람직한 것은 이러한 재드로잉공정은 1회 이상 수행하여 점진적으로 상기 예비지지돌부(12a)의 직경을 축소하면서 상기 플랜지부(12b)의 길이를 증가시킬 수 있다. 참고로 상기 플랜지부(12b)의 두께는 균일하게 유지되게 한다.
한편, 상기 홈성형공정은 제2-2다이(240), 제2-2펀치(250), 제2-2펀치홀더(260) 및 제2-2패드(270)를 사용할 수 있다.
상기 제2-2다이(240)는 중앙에 제2-2다이홀(241)이 형성되되, 상기 제2-2다이홀(241)의 상단테두리는 거의 직각 형상으로 구비되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제2-2펀치(250)는 상기 제2-2다이홀(241)에 대응되는 형상과 크기를 가지되, 단부의 테두리는 직각으로 형성된다.
또 상기 제2-2펀치홀더(260)가 상기 플랜지부(12b)를 고정한다.
또한, 상기 제2-2패드(270)가 상기 제2-2다이홀(241)에 삽입되어 상기 예비지지돌부(12a)를 지지한다. 이때, 상기 제2-2패드(270)의 상부면에는 돌출된 헤드(271)가 형성된다.
따라서, 상기 제2-2펀치(250)가 상기 예비지지돌부(12a)를 펀칭하면, 상기 예비지지돌부(12a)는 라운딩 형상없이 거의 직각 형상으로 재드로잉되고, 상기 헤드(271)에 의해 하부면에 오목하게 함몰된 소성유동유도홈(12c)이 형성된다.
상기 소성유동유도홈(12c)은 상기 예비지지돌부(12a)의 하부면 가장자리로 소재가 상대적으로 더 많이 분포하도록 하기 위함이다.
이것은 아래에서 설명하겠지만, 상기 예비지지돌부(12a)를 스트라이킹할 때 가장자리의 라운딩을 최소화하여 직각으로 성형되게 하기 위함이다.
즉, 상기 헤드(271)에 의해 상기 소성유동유도홈(12c)이 생성되면 상기 소성유동유도홈(12c)에 있던 소재들이 가장자리로 밀려나면서 상기 예비지지돌부(12a)의 하부면 테두리에 직각의 모서리를 성형할 수 있다.
그리고 상기 소성유동유도홈(12c)이 형성되는 부분은 추후 피어싱을 통해 버려지는 부분이므로 두꺼울 필요가 없기 때문이다.
만일, 상기 예비지지돌부(12a)의 하부면 테두리가 직각이 아니라 곡률이 있는 상태로 이하의 포징단계를 진행하면 상기 예비지지돌부(12a)의 형상이 직각으로 성형되기 어렵다.
다음으로 도 5를 참조하여 포징단계를 설명한다. 도 5는 본 발명의 포징단계를 나타내는 상태도이다. 여기서, 점선은 제2드로잉단계에서 성형된 소재를 나타낸다.
상기 포징단계는 상기 제2드로잉단계에서 성형된 상기 예비지지돌부(12a)를 스트라이킹하여 실제 상기 예비지지돌부(12a)를 포징하는 단계이다.
이를 위해, 제3다이(310), 제3펀치(320), 제3펀치홀더(330) 및 리미트와셔(340)를 사용할 수 있다.
상기 제3다이(310)는 상기 제2드로잉단계에서 성형된 소재를 지지한다. 이때, 상기 예비지지돌부(12a)를 뒤집어 180°회전하여 거치한다.
그리고 상기 제3펀치(320)는 상기 예비지지돌부(12a)를 정확하게 스트라이킹하기 위해 상기 예비지지돌부(12a)와 동일한 외경을 가지고 가장자리에 곡률없이 직각형상을 가진다.
이러한 상기 제3펀치(320)는 상기 제3펀치홀더(330)를 관통하면서 안내되어 상기 예비지지돌부(12a)를 스트라이킹한다.
이때, 상기 제3펀치홀더(330)는 상기 플랜지부(12b)를 완전히 클램핑하여 상기 플랜지부(12b)의 두께가 변하지 않게 한다.
또, 링 형상의 리미트와셔(340)를 상기 제3다이(310) 위에 거치하여 그 내부에 상기 플랜지부(12b)가 맞춤 수용되도록 함으로써 상기 제3펀치(320)의 스트라이킹시 상기 플랜지부(12b)의 길이가 연장되지 않게 한다.
따라서, 상기 제3펀치(320)가 상기 예비지지돌부(12a)를 스트라이킹하면 상기 예비지지돌부(12a) 전체는 소성유동하면서 높이는 낮아지고 두께는 두꺼워진다.
즉, 상기 플랜지부(12b)가 완전히 고립되어 통제되기 때문에 상기 예비지지돌부(12a)를 포징하더라도 상기 플랜지부(12b)의 길이나 두께는 변화가 없지만, 상기 예비지지돌부(12a)는 높이가 낮아질 때 소재가 외측으로 유동하지 못하고 내측으로 유동하기 때문에 두께가 두꺼워진다.
그리고 앞서 설명한 바와 같이 상기 소성유동유도홈(12c)으로 인해 포징시 소재가 상기 예비지지돌부(12a)의 가장자리로 집중될 수 있으므로 상기 예비지지돌부(12a)의 상단 테두리가 거의 직각으로 성형될 수 있다.
다음으로 도 6을 참조하여 역드로잉단계를 설명한다. 도 6은 본 발명의 역드로잉단계를 나타내는 상태도이다.
상기 역드로잉단계는 상기 포징단계에서 성형된 소재를 역드로잉(reverse drawing)하여 상기 플랜지부를 상기 예비본체부(11')로 성형하는 단계이다.
이를 위해, 제4다이(410), 제4펀치(420), 제4패드(440)를 사용할 수 있다.
상기 제4다이(410)에는 상기 예비본체부(11')의 외경에 대응되는 제4다이홀(411)이 형성된다. 그리고 상기 제4다이홀(411)에 상기 제4패드(440)가 삽입되어 상기 예비본체부(11')를 지지한다.
또 상기 제4펀치(420)의 단부 중앙에는 상기 예비지지돌부(12a)를 수용하도록 수용홈이 형성되고, 가장자리는 상기 수용홈(421)보다 상대적으로 돌출된 수용단턱(422)이 형성되어 상기 예비본체부(11')의 바닥을 가압, 성형할 수 있다.
따라서, 상기 제4펀치(420)가 상기 플랜지부(12b)를 역드로잉하면, 상기 플랜지부(12b)는 수직으로 연신되면서 용기형상의 예비본체부(11')로 성형되고, 상기 예비지지돌부(12a)의 외측으로 바닥(11b)이 형성된다.
다음으로 도 7을 참조하여 제1피어싱단계를 설명한다. 도 7은 본 발명의 제1피어싱단계를 나타내는 상태도이다.
상기 제1피어싱단계는 상기 역드로잉단계에서 상기 예비본체부(11')가 성형된 후 상기 예비지지돌부(12a)의 중앙에 예비홀부(13')를 관통, 형성시키는 단계이다.
이를 위해, 상기 제4펀치(420)의 중앙을 관통하여 승강하는 제4홀펀치(450)가 구비될 수 있다.
따라서, 상기 역드로잉단계가 완료된 후 바로 상기 제4홀펀치(450)가 상기 예비지지돌부(12a)를 펀칭하여 상기 예비홀부(13')를 피어싱한다.
이때, 상기 예비홀부(13')의 내경은 상기 홀부(13)의 내경보다 작다.
그리고 상기 제4패드(440)의 중앙에는 상기 제4홀펀치(450)가 삽입될 수 있고, 피어싱된 조각이 배출될 수 있는 제4패드홀(441)이 형성된다.
다음으로 도 8을 참조하여 상기 포밍단계를 설명한다. 도 8은 본 발명의 포밍단계를 나타내는 상태도이다. 여기서, 도 8a는 예비채널부 성형공정을 나타내고, 도 8b는 채널부 성형공정을 나타낸다.
상기 포밍단계는 상기 예비지지돌부(12a)의 일측을 가로질러 상기 홀부(13)와 바닥을 연통시키는 채널부(14)를 성형하는 단계이다.
이를 위해, 예비채널부(14')를 성형하는 공정과 채널부(14)를 성형하는 공정으로 나누어 진행될 수 있다.
상기 예비채널부 성형공정을 위해, 제5다이(510), 제5펀치(520), 제5패드(540)를 사용할 수 있다.
상기 제5다이(510)에는 상기 예비본체부(11')의 외경에 대응되는 제5다이홀(511)이 형성되고 상기 제5다이홀(511)에 상기 제5패드(540)가 삽입되어 상기 예비본체부(11')를 지지한다.
또 상기 제5펀치(520)의 단부 중앙에 상기 예비지지돌부(12a)를 수용하도록 수용홈(521)이 형성되고, 가장자리는 상기 수용홈(521)보다 상대적으로 돌출된 수용단턱(522)이 형성되어 상기 예비본체부(11')의 바닥을 가압, 성형할 수 있다.
여기서, 상기 수용단턱(522)의 일측으로부터 상기 수용홈(521)에 일정폭의 경사블럭(523)이 형성된다. 이때, 상기 경사블럭(523)은 직각삼각형 형상으로 이루어져 내측으로 상향 경사진다.
따라서, 상기 제5펀치(520)가 펀칭하면, 상기 경사블럭(523)이 상기 예비지지돌부(12a)의 일측을 가압하여 상기 예비홀부(13')를 향해 상향 경사진 예비채널부(14')를 성형한다.
이때, 상기 예비홀부(13') 내부에 버(16)가 발생한다.
참고로 상기 예비채널부 성형공정은 두 번에 나누어 수행될 수 있다. 즉, 경사가 급한 경사블럭(523)과 완만한 경사블럭(523)을 사용하여 연속적으로 포밍함으로써 이후 균일한 수평면을 가지는 채널부(14)를 용이하게 성형할 수 있다.
한편, 상기 채널부 성형공정을 위해, 제6다이(610), 제6펀치(620), 제6패드(640)가 사용될 수 있다.
상기 제6다이(610)와 제6패드(640)는 상기 제5다이(510)와 제5패드(540)와 대동소이하므로 설명은 생략한다.
다만, 상기 제6펀치(620)의 단부에는 수용단턱(622)과 수용홈(621)을 연결하고 일정폭을 가지는 직사각형 형상의 가압블럭(623)이 구비되어 상기 예비채널부(14')를 가압하여 상기 바닥(11b)과 동일한 평면을 가지는 수평의 채널부(14)를 성형한다.
이때, 상기 예비홀부(13') 내부에 버(16)가 더 발생한다.
다음으로 도 9를 참조하여 상기 제2피어싱단계를 설명한다. 도 9는 본 발명의 제2피어싱단계를 나타내는 상태도이다.
상기 제2피어싱단계는 상기 예비홀부(13')를 펀칭하여 내경을 크게 한 홀부(13)를 형성시키는 단계이다.
이를 위해, 제7다이(710), 제7펀치(720), 제7패드(740), 제7홀펀치(750)가 필요하다.
상기 제7다이(710)는 중앙에 제7다이홀(711)이 형성되는데, 상기 제7다이홀(711)에 상기 제7패드(740)가 하부에 삽입되어 상기 예비본체부(11')를 지지한다.
그리고 상기 제7펀치(720)는 상기 예비지지돌부(12a)와 예비본체부(11')의 바닥을 가압하여 고정한다.
이 상태에서 상기 제7홀펀치(750)가 상기 제7펀치(720)를 관통하여 하강하면서 상기 예비홀부(13')를 펀칭하여 홀부(13)를 피어싱한다. 이때, 상기 버(16)가 완전히 제거되고 정확한 상기 홀부(13)가 완성된다.
상기 제2피어싱단계 이후에 상기 예비본체부(11')의 바닥(11b) 일측에 바닥홀(11c)을 피어싱하는 공정과, 상기 예비본체부(11')에 요홈부(15)를 노칭하는 공정이 더 수행되어 상기 본체부(11)가 완성되어 완전한 부싱베인(10)이 취출될 수 있다. 이러한 공정은 종래와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 부싱베인
11 : 본체부 11' : 예비본체부
11a : 측벽 11b : 바닥
12 : 지지돌부 12a : 예비지지돌부
12b : 플랜지부 12c : 소성유동유도홈
13 : 홀부 13' : 예비홀부
14 : 채널부 14' : 예비채널부
15 : 요홈부 15a : 노칭면
16 : 버(burr)
110 : 제1다이 111 : 제1다이홀
120 : 제1펀치 130 : 제1펀치홀더
210 : 제2-1다이 211 : 제2-1다이홀
220 : 제2-1펀치 230 : 제2-1펀치홀더
240 : 제2-2다이 241 : 제2-2다이홀
250 : 제2-2펀치 260 : 제2-2펀치홀더
270 : 제2-2패드 271 : 헤드
310 : 제3다이 320 : 제3펀치
330 : 제3펀치홀더 340 : 리미트와셔
410 : 제4다이 411 : 제4다이홀
420 : 제4펀치 421 : 수용홈
422 : 수용단턱 440 : 제4패드
441 : 제4패드홀 450 : 제4홀펀치
510 : 제5다이 511 : 제5다이홀
520 : 제5펀치 521 : 수용홈
522 : 수용단턱 523 : 경사블럭
540 : 제5패드
610 : 제6다이 611 : 제6다이홀
620 : 제6펀치 621 : 수용홈
622 : 수용단턱 623 : 가압블럭
640 : 제6패드
710 : 제7다이 711 : 제7다이홀
720 : 제7펀치 740 : 제7패드
750 : 제7홀펀치
B : 블랭크

Claims (3)

  1. 측벽과 바닥홀이 형성된 바닥으로 이루어지는 원형용기 형상의 본체부와, 상기 본체부의 바닥 중앙에 상향 돌출되어 바닥과 단이 지고 중앙에 관통된 홀부가 형성되어 링(ring) 또는 도넛(donut) 형상으로 이루어지는 지지돌부와, 상기 지지돌부의 일측에 상기 지지돌부를 가로질러 상기 바닥과 홀부를 연결하는 통로 형상의 채널부 및 상기 측벽의 상단 일측에 일부가 절개된 요홈부를 포함하는 부싱베인을 프로그레시브 금형을 이용하여 제조하는 방법에 있어서,
    원판형상의 블랭크 중앙을 드로잉(drawing)하여 용기형상의 예비지지돌부 및 상기 예비지지돌부의 상단 외측으로 형성되는 플랜지부를 성형하는 제1드로잉단계;
    상기 예비지지돌부를 한 번 이상 재드로잉(redrawing)하여 상기 예비지지돌부의 외경은 축소하고, 상기 플랜지부의 길이는 연장하며, 상기 예비지지돌부의 하부면에 오목한 소성유동유도홈을 성형하는 제2드로잉단계;
    상기 예비지지돌부를 드로잉방향과 수직이 되는 축을 중심으로 180°회전하고, 상기 플랜지부의 외경과 두께를 일정하게 유지하도록 클램핑한 상태에서 상기 예비지지돌부를 포징(forging)하여 상기 예비지지돌부의 높이를 줄이고 두께를 증가시키는 포징단계;
    상기 플랜지부를 역드로잉(reverse drawing)하여 용기 형상의 예비본체부를 성형하는 역드로잉단계;
    상기 예비지지돌부에 예비홀부를 피어싱(piercing)하는 제1피어싱단계;
    상기 예비본체부의 바닥과 예비지지돌부를 포징하되, 상기 예비지지돌부의 일측을 가로질러 상기 예비홀부를 향해 예비채널부를 성형하는 포밍단계;
    상기 예비홀부를 피어싱하여 홀부를 형성시키는 제2피어싱단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 금형을 이용한 부싱베인 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2드로잉단계는,
    상기 예비지지돌부와 플랜지부를 재드로잉하여 상기 예비지지돌부의 외경은 축소시키고 상기 플랜지부의 길이는 연장시키는 재드로잉공정과, 상기 예비지지돌부의 하부면에 소성유동유도홈을 형성시키는 홈성형공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 금형을 이용한 부싱베인 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 포밍단계는,
    상기 예비본체부의 바닥과 예비지지돌부를 포징하고 상기 예비지지돌부의 일측을 가로지르면서 상기 예비홀부를 향해 상향 경사진 예비채널부를 성형하는 예비채널부 성형공정과, 상기 예비채널부를 재포징하여 상기 바닥과 동일한 평면을 가지는 상기 채널부를 성형하는 채널부 성형공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로그레시브 금형을 이용한 부싱베인 제조방법.
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