KR102596574B1 - Method and apparatus for determining in real time when to regrind a punch in a press mold - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프레스 금형에 이용되는 펀치의 재연삭(regrinding) 시기를 실시간으로 결정하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. The present invention provides a method and device for determining in real time the timing of regrinding of a punch used in a press mold.
Description
본 발명은 프레스 금형에서 펀치의 재연삭 시기를 실시간으로 결정하는 방법에 대한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 펀치와 다이 사이를 흐르는 전류 또는 전기 저항을 측정함으로써 펀치의 재연삭 시기를 실시간으로 알 수 있는 방법에 대한 것이다. The present invention relates to a method of determining the regrinding time of a punch in a press mold in real time. More specifically, the present invention relates to a method of determining the regrinding time of a punch in real time by measuring the current or electrical resistance flowing between the punch and the die. It's about the method.
아울러, 본 발명은 이러한 방법을 구현하는 장치에 대한 것이기도 하다. In addition, the present invention also relates to a device implementing this method.
일반적으로, 펀치는 프레스 금형에 설치되어 승하강하면서 피가공 소재를 타격하여 펀칭, 블랭킹, 피어싱 등의 작업을 수행한다. 펀치는 타격 횟수가 늘어날수록 마모가 증가하므로 클리어런스(clearance, 펀치와 다이 사이의 간격)가 증가한다. Generally, a punch is installed in a press mold and moves up and down to strike the workpiece to perform tasks such as punching, blanking, and piercing. The wear of the punch increases as the number of hits increases, so clearance (the gap between the punch and the die) increases.
도 1~2에 나타난 바와 같이, 펀치는 상부 금형(도면에 미도시)과 함께 승하강하면서 피가공 소재를 타격하여 가공한다. 펀치는 타격 횟수가 늘어날수록 마모가 증가하여 펀치 하단 모서리의 곡률 반경이 증가하고 클리어런스가 증가한다. As shown in Figures 1 and 2, the punch moves up and down along with the upper mold (not shown in the drawing) to strike the workpiece. Punch wear increases as the number of blows increases, which increases the radius of curvature of the bottom edge of the punch and increases clearance.
클리어런스가 증가하면 버(burr)의 높이가 커지고 제품 사이즈가 부정확해지므로, 버의 높이가 소정치를 초과하면 펀치의 하단을 재연삭한다. 그러나, 버를 지속적으로 관찰하기가 어려우므로 재연삭 시점을 실시간으로 정확하게 알기가 어렵다.As the clearance increases, the height of the burr increases and the product size becomes inaccurate, so if the height of the burr exceeds a predetermined value, the bottom of the punch is reground. However, because it is difficult to continuously observe the burrs, it is difficult to accurately know the timing of regrinding in real time.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 프레스 금형의 펀치의 재연삭 시기를 실시간으로 알 수 있는 방법과 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention was proposed to solve the above problems, and its purpose is to provide a method and device that can determine in real time the regrinding time of the punch of a press mold.
구체적으로, 본 발명은 펀치와 다이 사이를 흐르는 전류 및/또는 전기 저항을 실시간으로 측정하고 전기저항이 미리 정해진 기준치 보다 커지거나 전류 크기가 미리 정해진 기준치보다 작아지면 펀치를 재연마하는 방법과 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Specifically, the present invention provides a method and device for measuring the current and/or electrical resistance flowing between a punch and a die in real time and regrinding the punch when the electrical resistance becomes greater than a predetermined standard value or the current magnitude becomes smaller than a predetermined standard value. The purpose is to provide
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펀치의 재연삭 시기를 실시간으로 결정하는 방법은, (a) 펀치에 +극과 -극 중 어느 하나의 극을 전기적으로 연결하고 피가공소재의 가공 대상 부분을 제외한 나머지 부분이나 다이에 나머지 극을 전기적으로 연결하는 단계; (b) 펀치가 피가공 소재를 타격할 때 발생하는 전기 저항 또는 전류 크기를 측정하는 단계; 및, (c) 상기 (b) 단계에서 측정된 전기저항이 미리 정해진 기준치 보다 커지거나 전류 크기가 미리 정해진 기준치보다 작아지면 펀치를 재연마하는 단계;를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, the method of determining the regrinding time of the punch in real time according to a preferred embodiment of the present invention is (a) electrically connecting either the + pole or the - pole to the punch and A step of electrically connecting the remaining poles to the remaining portion or die excluding the portion to be processed of the material; (b) measuring the electrical resistance or current magnitude that occurs when the punch strikes the workpiece; And, (c) regrinding the punch when the electrical resistance measured in step (b) becomes greater than a predetermined reference value or the current magnitude becomes less than a predetermined reference value.
상기 펀치는 펀칭, 블랭킹 가공, 피어싱 가공 중 적어도 어느 하나의 가공에 이용되는 것일 수 있다. The punch may be used for at least one of punching, blanking, and piercing.
상기 (c) 단계는, 피가공 소재의 펀칭된 단면에서 버의 높이가 커질수록 전기 저항이 커지고 전류 크기가 작아지는 원리를 이용한다. Step (c) uses the principle that as the height of the burr increases in the punched cross-section of the material to be processed, the electrical resistance increases and the current size decreases.
본 발명의 다른 측면인 펀치의 재연삭 시기를 실시간으로 결정하는 장치는, 펀치가 피가공 소재를 타격할 때 발생하는 전기저항 또는 전류 크기를 측정하는 측정기;를 포함할 수 있다. 펀치에는 전원의 +극과 -극 중 어느 하나의 극이 전기적으로 연결되고 피가공소재의 가공 대상 부분을 제외한 나머지 부분 또는 다이에는 나머지 극이 전기적으로 연결된다. 상기 전기 저항이 미리 정해진 기준치 보다 커지거나 전류크기가 미리 정해진 기준치보다 작아지는 경우에 펀치를 재연삭한다.Another aspect of the present invention, a device for determining the regrinding time of a punch in real time, may include a measuring device that measures the electrical resistance or current size generated when the punch hits the workpiece. One of the + and - poles of the power supply is electrically connected to the punch, and the remaining pole is electrically connected to the die or the remaining part of the material to be processed except for the part to be processed. When the electrical resistance becomes greater than a predetermined standard value or the current magnitude becomes smaller than a predetermined standard value, the punch is reground.
상기 측정기는 전기저항과 전류크기 중 적어도 어느 하나를 실시간으로 측정하고, 상기 장치는 측정기에 의해 측정된 전기저항이 기준치 보다 커지거나 전류 크기가 기준치 보다 작아지는 경우 사용자에게 실시간으로 알리는 수단을 더 포함할 수 있다. The measuring device measures at least one of electrical resistance and current magnitude in real time, and the device further includes means to notify the user in real time when the electrical resistance measured by the measuring device becomes greater than the standard value or the current magnitude becomes smaller than the standard value. can do.
본 발명에 다르면, 프레스 금형에서 펀치의 재연삭 시기를 실시간으로 알 수 있다. 즉, 펀치와 다이 사이를 흐르는 전류 또는 전기 저항을 실시간으로 측정하고 전기저항이 미리 정해진 기준치 보다 커지거나 전류 크기가 미리 정해진 기준치보다 작아지면 펀치를 재연마한다. 이에 따라, 본 발명은 제품의 불량을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the time to regrind the punch in the press mold can be known in real time. In other words, the current or electrical resistance flowing between the punch and the die is measured in real time, and the punch is repolished when the electrical resistance becomes greater than a predetermined standard value or the current size becomes smaller than the predetermined standard value. Accordingly, the present invention can reduce product defects and improve productivity.
도 1~2는 통상적인 프레스 금형의 펀치가 피가공 소재를 가공하는 것을 보여주는 단면도.
도 3~4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 펀치가 피가공 소재를 가공하는 것을 보여주는 단면도.
도 5는 피가공 소재의 펀칭된 단면을 확대해서 보여주는 도면.
도 6은 펀칭 과정을 수치해석으로 모델링하기 위한 구성을 보여주는 도면.
도 7은 펀치와 다이에 전원이 연결된 것을 보여주는 도면.
도 8은 펀칭 과정에서 시간에 따른 전압 변화를 보여주는 그래프.
도 9는 상부 금형의 스트로크에 따라 펀치가 작용하는 하중을 보여주는 그래프.
도 10은 펀치 하단 모서리와 다이의 곡률 반경(PR)과 클리어런스(Cl)에 따른 수치해석 결과를 보여주는 그래프로서, 시간에 따른 전류 변화를 보여주는 그래프.
도 11은 펀치 하단 모서리와 다이의 곡률 반경(PR)과 버(burr)의 크기 사이의 관계를 보여주는 그래프.
도 12는 펀치 하단 모서리와 다이의 곡률 반경(PR)과 전압차 사이의 관계를 보여주는 그래프.
도 13은 펀치 하단 모서리와 다이의 곡률 반경(PR)과 전류 크기 사이의 관계를 보여주는 그래프. Figures 1 and 2 are cross-sectional views showing the punch of a typical press mold processing a workpiece.
3 and 4 are cross-sectional views showing a punch processing a workpiece according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 5 is an enlarged view showing the punched cross-section of the workpiece.
Figure 6 is a diagram showing a configuration for modeling the punching process through numerical analysis.
Figure 7 is a diagram showing power connected to the punch and die.
Figure 8 is a graph showing voltage change over time during the punching process.
Figure 9 is a graph showing the load applied by the punch according to the stroke of the upper mold.
Figure 10 is a graph showing the results of numerical analysis according to the radius of curvature (PR) and clearance (Cl) of the bottom edge of the punch and the die, and is a graph showing the change in current over time.
Figure 11 is a graph showing the relationship between the radius of curvature (PR) of the bottom edge of the punch and the die and the size of the burr.
Figure 12 is a graph showing the relationship between the radius of curvature (PR) of the bottom edge of the punch and the die and the voltage difference.
Figure 13 is a graph showing the relationship between the current magnitude and the radius of curvature (PR) of the bottom edge of the punch and the die.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 실시예들에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately use the concept of terms to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle of definability. Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so various equivalents can be substituted for them at the time of filing the present application. It should be understood that there may be variations.
도 3~4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재연삭 시기 실시간 결정 장치가 피가공 소재를 가공하는 것을 보여주는 단면도로서, 도 3은 펀칭 전을 보여주고 도 4는 펀칭 후를 보여준다. Figures 3 and 4 are cross-sectional views showing the real-time regrinding time determination device processing the workpiece according to a preferred embodiment of the present invention, where Figure 3 shows before punching and Figure 4 shows after punching.
도면에 나타난 바와 같이, 상기 장치(100)는 다이와 펀치에 전기적으로 연결된 전원과, 펀치와 피가공 소재 및 다이를 통해 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정기(도 7의 A)를 포함한다.As shown in the drawing, the device 100 includes a power source electrically connected to the die and the punch, and a current meter (A in FIG. 7) that measures the current flowing through the punch, the workpiece, and the die.
전원의 음극(-)이 펀치에 전기적으로 연결되고 전원의 양극(+)이 다이에 전기적으로 연결된다. 이에 대한 대안으로서, 전원의 양극(+)이 펀치에 전기적으로 연결되고 전원의 음극(-)이 다이에 전기적으로 연결될 수도 있다.The negative (-) side of the power source is electrically connected to the punch, and the positive side (+) of the power source is electrically connected to the die. As an alternative, the positive (+) side of the power source may be electrically connected to the punch and the negative (-) side of the power source may be electrically connected to the die.
전류 측정기(A)는 펀치와 피가공 소재 및 다이를 통해 흐르는 전류를 측정한다. The current meter (A) measures the current flowing through the punch, workpiece, and die.
한편, 본 명세서에서 펀치는 프레스 금형의 펀칭, 블랭킹 가공, 피어싱 가공 등에 사용되는 도구를 의미한다. 도 5에 나타난 바와 같이, 피가공 소재가 펀칭되면 펀칭된 단면에는 Rollover zone(Rv), Burnish zone(Shear zone, bn), Fracture zone(ft), Burr(br)가 형성된다.Meanwhile, in this specification, a punch refers to a tool used for punching, blanking processing, piercing processing, etc. of a press mold. As shown in Figure 5, when the material to be processed is punched, a rollover zone (Rv), a burnish zone (Shear zone, bn), a fracture zone (ft), and a burr (br) are formed on the punched cross section.
그런데, 펀칭 횟수가 증가하면 펀치의 하단 모서리 부분(하단 테두리 부분)과 다이의 모서리 부분이 마모되므로 펀치의 하단 모서리 부분과 다이의 모서리 부분의 곡률 반경(PR)이 증가하고 클리어런스(Cl)가 증가하며, 이에 따라 버의 높이가 커진다. 그리고, 버의 높이가 커짐에 따라 전기 저항이 커지고 전류 크기가 작아진다. However, as the number of punching increases, the bottom edge of the punch (bottom edge) and the edge of the die are worn, so the radius of curvature (PR) of the bottom edge of the punch and the edge of the die increases and the clearance (Cl) increases. And the height of the burr increases accordingly. And, as the height of the burr increases, the electrical resistance increases and the current size decreases.
본 발명에서는 전류를 측정함으로써 펀치의 마모 정도를 실시간으로 알아내고 펀치의 재연삭 시기를 결정한다. 즉, 전류 측정기에서 실시간으로 측정된 전류의 크기가 미리 정해진 기준치 보다 낮으면 펀치의 재연삭 시기가 도래한 것으로 판단하고 이를 작업자에게 알람, 디스플레이, 경광등 등이나 유,무선 통신을 통해 실시간으로 알린다. In the present invention, by measuring the current, the degree of wear of the punch is determined in real time and the time for regrinding the punch is determined. In other words, if the magnitude of the current measured in real time by the current meter is lower than the predetermined standard value, it is determined that it is time to regrind the punch, and this is notified to the operator in real time through alarms, displays, warning lights, etc., or wired or wireless communication.
한편, 이상에서는 전류를 측정하였지만 전류 대신에 전기 저항을 측정할 수도 있다. 구체적으로, 저항 측정기에서 실시간으로 측정된 저항의 크기가 미리 정해진 기준치 보다 크면 펀치의 재연삭 시기가 도래한 것으로 판단하고 이를 작업자에게 알람, 디스플레이, 경광등 등이나 유,무선 통신을 통해 실시간으로 알릴 수도 있다. Meanwhile, although current was measured in the above example, electrical resistance can also be measured instead of current. Specifically, if the resistance measured in real time by the resistance meter is greater than the predetermined standard value, it is determined that the time for regrinding of the punch has arrived, and this can be notified to the operator in real time through alarms, displays, warning lights, etc., or wired or wireless communication. there is.
아울러, 위에서는 펀치와 다이에 전원이 연결되었지만, 피가공소재의 가공 대상 부분을 제외한 나머지 부분과 펀치에 전원이 연결될 수도 있다. 예를 들어, 피가공 소재의 펀칭 대상 부분을 제외한 나머지 부분에 전원의 +극이 연결되고 펀치에 - 극이 연결되거나 피가공 소재의 펀칭 대상 부분을 제외한 나머지 부분에 전원의 - 극이 연결되고 펀치에 +극이 연결될 수도 있다. In addition, although power is connected to the punch and die above, power may be connected to the punch and other parts of the workpiece other than the part to be processed. For example, the + pole of the power supply is connected to the remaining part of the workpiece except for the part to be punched, and the - pole is connected to the punch, or the - pole of the power supply is connected to the remaining part of the workpiece except the part to be punched, and the punch is connected to the - pole. The + pole may be connected to .
기존에는 버의 높이를 작업자가 직접 측정하여 펀치의 재연삭 시기를 결정하였다. 예를 들어, 버의 높이가 피가공 소재 두께의 10% 이상이 되면 펀치와 다이를 재연삭하였다. 그러나, 작업자가 버의 높이를 지속적으로 관찰 및 측정하기가 매우 어려우므로 실시간으로 재연삭 여부를 결정할 수 없었다. Previously, workers directly measured the height of the burr to determine when to regrind the punch. For example, when the burr height exceeded 10% of the thickness of the workpiece, the punch and die were reground. However, it was very difficult for the operator to continuously observe and measure the height of the burr, so it was not possible to determine whether to regrind in real time.
본 발명에 사용되는 전류 기준치 또는 전압 기준치는 기존 상기 재연삭 시점의 버 높이에서 전류 또는 전압을 측정하여 정해질 수 있다. 즉, 기존에는 버의 높이가 피가공 소재의 두께 대비 10% 이상이 되면 재연삭을 했던 바, 이 버 높이에서 전류 또는 전압을 각각 측정하여 기준치로 할 수도 있다. The current reference value or voltage reference value used in the present invention can be determined by measuring the current or voltage at the burr height at the time of existing regrinding. In other words, in the past, regrinding was done when the height of the burr exceeded 10% of the thickness of the material to be processed, so the current or voltage can be measured at this burr height and use it as a standard value.
한편, 도 6은 상기 펀칭 과정을 수치해석으로 모델링하기 위한 구성을 보여주는 도면이고, 도 7은 펀치와 다이에 전원이 연결된 것을 보여주는 도면이다. 도 6~7에서는 펀치의 중심선의 우측 부분만 도시하고 좌측 부분의 도시를 생략하였다. Meanwhile, Figure 6 is a diagram showing a configuration for modeling the punching process through numerical analysis, and Figure 7 is a diagram showing a power supply connected to the punch and die. In Figures 6 and 7, only the right part of the center line of the punch is shown and the left part is omitted.
이 수치해석에서는 펀치 하단 모서리 부분의 곡률 반경(PR)과 다이 모서리 부분의 곡률 반경(PR)이 동일한 것으로 가정하였다. 전원(20V)의 음극이 펀치에 연결되고 전원의 양극이 다이에 연결된 것으로 하였다. In this numerical analysis, it was assumed that the radius of curvature (PR) of the bottom edge of the punch and the radius of curvature (PR) of the edge of the die were the same. The cathode of the power source (20V) was connected to the punch and the anode of the power source was connected to the die.
도 8은 펀칭 과정에서 시간에 따른 전압 변화를 보여주는 그래프이고, 도 9는 상부 금형의 스트로크에 따라 펀치가 피가공 소재에 작용하는 하중(펀치 반력)을 보여주는 그래프이다. Figure 8 is a graph showing the voltage change over time during the punching process, and Figure 9 is a graph showing the load (punch reaction force) applied by the punch to the workpiece according to the stroke of the upper mold.
도 8에서 x축은 펀치가 1회 타격하는 동안의 시간이고, y축은 이 시간 동안의 전압이다. 피가공 소재가 눌리면서 접촉 면적이 달라지고 이에 따라 접촉 저항이 달라지게 된다. 인가 전압이 20볼트인데, 저항 때문에 그 보다는 작게 된다. 도 8의 보라색 화살표시에서 전압이 측정되고 이 때의 펀치 하중(펀치 반력)이 도 9의 Fmax이다. In Figure 8, the x-axis is the time during which the punch hits once, and the y-axis is the voltage during this time. As the material to be processed is pressed, the contact area changes and the contact resistance changes accordingly. The applied voltage is 20 volts, but it becomes less than that due to resistance. The voltage is measured at the purple arrow in FIG. 8, and the punch load (punch reaction force) at this time is Fmax in FIG. 9.
아래의 표 1은 상기 수치해석의 결과를 보여준다. 수치해석의 요인(factor, 입력 변수)은 펀치 하단 모서리 부분의 곡률반경(PR)과 다이 모서리 부분의 곡률 반경(PR), 전압(Volt, 20볼트임), 클리어런스(Cl)이다. 펀치 하단 모서리 부분의 곡률반경(PR)과 다이 모서리 부분의 곡률 반경(PR)에는 동일한 값이 입력되었다. Table 1 below shows the results of the numerical analysis above. The factors (input variables) of the numerical analysis are the radius of curvature (PR) of the bottom edge of the punch, the radius of curvature (PR) of the edge of the die, voltage (Volt, 20 volts), and clearance (Cl). The same value was entered for the radius of curvature (PR) of the bottom edge of the punch and the radius of curvature (PR) of the die edge.
그리고, 반응변수(response variable)는 Rv(Rollover zone)의 높이, Bn(Burnish zone)의 높이, Ft(Fracture zone)의 높이, br(Burr)의 높이, Fmax(펀칭시 펀치에 걸리는 최대 하중), V(전압) 및, Crr(전류)이다. 참고로, 표 1에서 Rv, Bn 등의 단위인 %는 피가공 소재의 두께에 대한 비율을 나타낸다. And, the response variables are the height of Rv (Rollover zone), the height of Bn (Burnish zone), the height of Ft (Fracture zone), the height of br (Burr), and Fmax (maximum load applied to the punch during punching). , V (voltage), and Crr (current). For reference, in Table 1, % in units such as Rv and Bn represents the ratio to the thickness of the material to be processed.
[표 1] 수치해석 결과 [Table 1] Numerical analysis results
그리고, 도 10은 펀칭시 시간에 따른 전류 변화를 보여주는 그래프로서, 도 8의 보라색 화살표시 정도의 시간까지 전류를 측정한 것이다. 도 10에는 펀치 하단 모서리와 다이의 곡률 반경(PR)과 클리어런스(Cl)에 따른 전류 크기가 도시되어 있다. 이 그래프를 참조하면, 곡률 반경(PR)과 클리어런스(Cl)의 크기가 가장 작은 경우(보라색 'x'로 표시됨)에 가장 큰 전류가 측정되었음을 알 수 있다. 이에 비해, 곡률 반경(PR)과 클리어런스(Cl)의 크기가 가장 큰 경우(파란색 '+'로 표시됨)에 가장 작은 전류가 측정되었음을 알 수 있다. And, Figure 10 is a graph showing the change in current over time during punching, and the current was measured up to the time indicated by the purple arrow in Figure 8. Figure 10 shows the current magnitude according to the radius of curvature (PR) and clearance (Cl) of the bottom edge of the punch and the die. Referring to this graph, you can see that the largest current was measured when the radius of curvature (PR) and clearance (Cl) were the smallest (indicated by a purple 'x'). In comparison, it can be seen that the smallest current was measured when the radius of curvature (PR) and clearance (Cl) were the largest (indicated by a blue '+').
도 11은 펀치 하단 모서리와 다이의 곡률 반경(PR)과 버(burr)의 크기 사이의 관계를 보여주는 그래프이다. 이 그래프에 나타난 바와 같이, 곡률 반경(PR)과 버(burr)의 높이(크기)는 직접적인 상관 관계가 있음을 알 수 있다. 즉, 곡률 반경(PR)이 커질수록 버의 높이(크기)가 높아짐을 알 수 있다.Figure 11 is a graph showing the relationship between the radius of curvature (PR) of the bottom edge of the punch and the die and the size of the burr. As shown in this graph, there is a direct correlation between the radius of curvature (PR) and the height (size) of the burr. In other words, it can be seen that as the radius of curvature (PR) increases, the height (size) of the burr increases.
도 12는 펀치 하단 모서리와 다이의 곡률 반경(PR)과 전압차 사이의 관계를 보여주는 그래프이다. 이 그래프에 나타난 바와 같이, 곡률 반경(PR)과 전압차는 직접적인 상관 관계(역비례 관계)가 있음을 알 수 있다. 즉, 곡률 반경(PR)이 커질수록 전압차가 작아짐을 알 수 있다.Figure 12 is a graph showing the relationship between the radius of curvature (PR) of the bottom edge of the punch and the die and the voltage difference. As shown in this graph, it can be seen that there is a direct correlation (inverse proportional relationship) between the radius of curvature (PR) and the voltage difference. In other words, it can be seen that as the radius of curvature (PR) increases, the voltage difference decreases.
도 13은 펀치 하단 모서리와 다이의 곡률 반경(PR)과 전류 크기 사이의 관계를 보여주는 그래프이다. 이 그래프에 나타난 바와 같이, 곡률 반경(PR)과 전류 크기는 직접적인 상관 관계(역비례 관계)가 있음을 알 수 있다. 즉, 곡률 반경(PR)이 커질수록 전류 크기가 작아짐을 알 수 있다.Figure 13 is a graph showing the relationship between the radius of curvature (PR) of the bottom edge of the punch and the die and the current magnitude. As shown in this graph, it can be seen that there is a direct correlation (inverse proportional relationship) between the radius of curvature (PR) and the current magnitude. In other words, it can be seen that as the radius of curvature (PR) increases, the current size decreases.
도 11~13을 종합하면, 펀치 하단 모서리와 다이의 곡률 반경(PR)은 버 크기에 영향을 주고 전압차(전류크기)에 영향을 줌을 알 수 있다. 따라서, 버의 크기는 전압차에 영향을 준다고 할 수 있다. 그러므로, 전류의 크기 변화를 이용해서 버 높이(크기)를 측정하는 본 발명의 원리가 타당함을 알 수 있다. 11 to 13, it can be seen that the radius of curvature (PR) of the bottom edge of the punch and the die affects the burr size and the voltage difference (current size). Therefore, it can be said that the size of the burr affects the voltage difference. Therefore, it can be seen that the principle of the present invention, which measures the burr height (size) using the change in the magnitude of the current, is valid.
Claims (5)
(a) 펀치에 +극과 -극 중 어느 하나의 극을 전기적으로 연결하고 피가공소재의 가공 대상 부분을 제외한 나머지 부분이나 다이에 나머지 극을 전기적으로 연결하는 단계;
(b) 펀치가 피가공 소재를 타격할 때 발생하는 전기 저항 또는 전류 크기를 측정하는 단계; 및,
(c) 상기 (b) 단계에서 측정된 전기저항이 미리 정해진 기준치 보다 커지거나 전류 크기가 미리 정해진 기준치보다 작아지면 펀치를 재연마하는 단계;를 포함하고,
상기 (c) 단계는,
펀치의 타격횟수가 늘어날수록 마모가 증가하여 펀치의 하단 모서리의 곡률반경(PR)이 증가하고 피가공 소재의 펀칭된 단면에서 버의 높이가 커지며, 버의 높이가 커질수록 전기 저항이 커지고 전류 크기가 작아지는 원리를 이용하는 것을 특징으로 하는, 펀치의 재연삭 시기 결정 방법. As a method for determining the regrinding time of a punch mounted on a press mold and processing a workpiece,
(a) electrically connecting one of the + pole and the - pole to the punch and electrically connecting the remaining pole to the remaining part or die of the material to be processed, excluding the part to be processed;
(b) measuring the electrical resistance or current magnitude that occurs when the punch strikes the workpiece; and,
(c) regrinding the punch when the electrical resistance measured in step (b) becomes greater than a predetermined standard value or when the current magnitude becomes less than a predetermined standard value,
In step (c),
As the number of strikes of the punch increases, wear increases, the radius of curvature (PR) of the lower edge of the punch increases, and the height of the burr in the punched cross-section of the workpiece increases. As the height of the burr increases, the electrical resistance increases and the current size increases. A method for determining the regrinding time of a punch, characterized by using the principle of decreasing .
상기 펀치는 펀칭, 블랭킹 가공, 피어싱 가공 중 적어도 어느 하나의 가공에 이용되는 것을 특징으로 하는, 펀치의 재연삭 시기 결정 방법. According to paragraph 1,
A method for determining a regrinding time for a punch, characterized in that the punch is used for at least one of punching, blanking, and piercing processing.
상기 장치는,
펀치가 피가공 소재를 타격할 때 발생하는 전기저항 또는 전류 크기를 측정하는 측정기;를 포함하고,
펀치에는 전원의 +극과 -극 중 어느 하나의 극이 전기적으로 연결되고 피가공소재의 가공 대상 부분을 제외한 나머지 부분 또는 다이에는 나머지 극이 전기적으로 연결되며,
펀치의 타격횟수가 늘어날수록 마모가 증가하여 펀치의 하단 모서리의 곡률반경(PR)이 증가하고 피가공 소재의 펀칭된 단면에서 버의 높이가 커지며 버의 높이가 커질수록 전기 저항이 커지고 전류 크기가 작아지는 원리를 이용하여, 상기 전기 저항이 미리 정해진 기준치 보다 커지거나 전류크기가 미리 정해진 기준치보다 작아지는 경우에 펀치를 재연삭하는 것을 특징으로 하는, 펀치의 재연삭 시기 결정 장치.It is a device installed in the press mold to determine the timing of regrinding of the punch.
The device is,
It includes a measuring device that measures the amount of electrical resistance or current generated when the punch strikes the material to be processed,
One of the + and - poles of the power supply is electrically connected to the punch, and the remaining pole is electrically connected to the die or the remaining part of the material to be processed, excluding the part to be processed.
As the number of strikes of the punch increases, wear increases, the radius of curvature (PR) of the lower edge of the punch increases, the height of the burr increases in the punched cross section of the workpiece, and as the height of the burr increases, the electrical resistance increases and the current size increases. A device for determining the regrinding time of a punch, characterized in that the punch is regrinded when the electrical resistance becomes greater than a predetermined standard value or the current magnitude becomes smaller than a predetermined standard value, using the principle of reduction.
상기 측정기에 의해 측정된 전기저항이 기준치 보다 커지거나 전류 크기가 기준치 보다 작아지는 경우 사용자에게 실시간으로 알리는 수단을 더 포함하고,
상기 측정기는 전기저항과 전류크기 중 적어도 어느 하나를 실시간으로 측정하는 것을 특징으로 하는, 펀치의 재연삭 시기 결정 장치.According to paragraph 4,
It further includes a means of notifying the user in real time when the electrical resistance measured by the measuring device becomes greater than the reference value or the current size becomes less than the reference value,
The measuring device is a device for determining the regrinding time of a punch, characterized in that it measures at least one of electrical resistance and current magnitude in real time.
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| KR1020210158086A KR102596574B1 (en) | 2021-11-16 | 2021-11-16 | Method and apparatus for determining in real time when to regrind a punch in a press mold |
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