KR20020000582A

KR20020000582A - 스트립의 압연 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20020000582A
Application number: KR1020000034984A
Authority: KR
Inventors: 김충열
Original assignee: 김충열
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-05

Abstract

본 발명은 한 개의 구동롤과 구동롤 외주를 따라 원호형으로 배열된 다수개의 작업롤 사이에 스트립(STRIP)를 이송시키면서 압연을 행하고, 스트립의 성형 목적에 따라 작업롤의 형상을 교체하거나 수량을 한 개 또는 복수개 이상 선택적으로 적용할 수 있는 스트립의 압연 방법 및 장치를 제시하는 것이다.

상기의 방법 및 장치로서, 전기전자 부품의 소재가 되는 정밀을 요하는 스트립의 스킨패스(SKIN PASS) 또는 스트레칭(STRETCHING)과 같은 조질 처리시 필요한 압하량과 압하력을 다수개의 작업롤에 분산 시킴 으로서 보다 균질한 제품을 얻을수 있으며 특히, 파워트렌지스터(POWER TRANSISTOR), 리레이(RELAY), 코넥타(CONECTOR) 등에 사용되는 이형스트립(MULTI GAUGE STRIPS)으로 성형시 여러대의 압연기를 사용하여야 되지만 한 대만으로 성형이 가능하므로 설비의 경제성 및 생산성과 제조원가등 생산에 수반되는 제반 효율을 수배이상 높일수 있는 장점을 갖는다.

Description

스트립의 압연 방법 및 장치{ROLLING METHOD ＆ EQUIPMENT OF STRIPS}

본 발명은 한 개의 구동롤과 구동롤 외주를 따라 원호형으로 배열된 다수개의 작업롤 사이를 스트립을 이송시키면서 압연을 행하고, 스트립의 성형 목적에 따라 작업롤의 형상과 수량을 선택적으로 적용할수 있는 스트립의 압연 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 스트립 압연 방법 및 장치는 압연 본래의 목적이 큰 힘의 압하량과 빠른속도로 넓은 폭의 스트립을 작업 가능하도록 요구하여 작업롤 폭이 넓어지고 가압력이 커짐으로 이는 작업롤에 휨발생을 야기 시켜 스트립 중앙부 두께를 두껍게 하므로 큰경의 작업롤을 필요로 하게 되고, 이는 다시 보다 큰 가압력을 필요로 하게 되어, 결국 작업롤 경은 가능한 작게 하며 받침롤 경도 크게 또는 다수개를 조합시킨 장치가 적용되었다.

또한 상기와 같은 압연기의 구성에서 받침롤의 크기와 수량은 다양한 방식으로 조합되었으나 공통적인 것은 작업롤이 상하로 구비되어 두 개로 구성되었으며 스트립은 두 개의 작업롤 사이를 이송하는 압연 방법이 적용되었다.

또한 리드후레임(LEADFRAMES)등에 사용되는 스테핑(STAMPING)소재가 되는 스트립은 200mm이상 광폭으로 압연되어 50-70mm정도의 소폭으로 스리팅(SLITTING)하여 사용하므로, 스트립의 두께와 질별 또는 내부응력과 스리팅면의 응력등의 제조건 분포가 스트립 전면에 걸쳐 균질하지 못하므로 이로인해 스템핑후 제품 형상의 왜곡, 리드의 만곡 또는 비틀림등이 발생하여 이를 방지하기 위한 수단으로 스템핑 전에 스트립을 스킨패스(SKINPASS)또는 스트레칭(STRETCHING)과 같은 조절처리를 상기와 같은 방법과 설비를 적용하였다.

또한 중앙부는 산형상을 갖으며 두껍고 양측폭 방향 두께는 산형부의 두께보다 60%전후 얇은 두께를갖는 이형스트립(MUTI GAUGE STRIPS)의 경우에는 상하 작업롤에 서로 대응하는 요철홈을 성형하여 평스트립을 접시의 단면 형상으로 성형한후 스트립의 길이방향보다 폭방향으로의 전(연)신량을 크게하는 방식을 3-5회 반복 행하는 압연 방법이 적용되었다.

또한 이행스트립의 다른 압연방법으로는 도1에 도시한 바와 같이 "V"자형의 요홈을 가진 평금형(FM) 위에서 A에서 B위치로 진입한 스트립(S)을 롤(R)로 압연하여 평금형(FM) A,B구간에서 스트립 양측폭 방향이 삼각형 넓이(S1)만큼씩 넓어지며 두께는 얇아지는 과정을 A,B 구간에 반복행하여 양측폭 넓이(S2-Sn)를 넓히며 스트립표면에 요철을 성형하는 방식이 적용되었다.

그러나 상기와 같은 종래의 압연 방법 및 장치는 소재의 두께를 감육시키는 통상의 압연 설비로 정밀을 요하는 소폭의 스템핑재의 조질 처리나 이형스트립으로의 성형에는 적합하지 않은 많은 문제점을 갖고 있다.

예를들면, 스킨패스는 스트립의 두께 감육량이 10%전후이고 스트레칭은 스트립을 작업롤의 회전속도보다 크게 또는 빠르게하여 인발과 같이 텐숀(TENSON)을 가하는 것이 주작업이며, 더구나 폭이 좁은 스트립을 종래의 장치와 방법으로 행하는 것은 압연롤면의 관리와 설비의 운영 효율상 문제가 있다.

또한 이형스트립의 압연 방법은 목적하는 형상으로 요철을 성형하기 위하여는 작업롤이 상하에 한 개씩 구성되어 있으므로 요철 형상에 필요한 3-5개의 형상을 구비하려면 최소한 3대 이상의 압연기를 필요로 하여 막대한 설비비가 소요되며 이는 경제적인 부담은 물론 제조원가를 상승시키는 문제가 있다.

또한 압연기 한 대만으로 생산할 경우에는 매회 압연롤을 분해 교체하여야 하는 어려움이 있으며 이는 교체 시간으로 인한 생산성의 저조와 품질에 나쁜영향을 갖게하며 특히, 압연롤 자체가 생산공구에 해당되므로 150-200mm 이상의 경과 폭을 갖는 작업롤을 다양한 제품규격과 성형 과정별로 준비하여야 하는 문제가 있다.

또한 "V"자형의 요홈을 가진 평금형 위에서 스트립을 압연 하는 것은 압연롤이나 평금형 어느쪽을 구동원으로 해도 스트립 진행 방향으로의 연속 운동은 불가하므로 왕복운동이 필요하며, 왕복운동은 스트립 이송구간(A-E)의 각 구간 거리가 1cm 전후 정도로 짧아 생산성이 극히 저조하며, 왕복운동을 가능하게 하는 특수장치가 요구된다.

또한 스트립을 평면상에서 롤에 압하력을 가하며 두께를 감육시키는 것은 작업롤 사이를 이송하며 압연되는 것에 비하여 10배 이상의 큰 가압력이 필요하므로 대형 설비가 요구된다.

본 발명의 목적은 스트립을 두 개의 압연롤(작업롤)사이를 이송시키어 행하는 종래의 압연 작업을, 한 개는 동력을 가진 구동롤로 하고 다른 한 개는 구동롤 외주를 따라 원호형으로 배열한 30mm 전후의 다수개의 작은경의 작업롤을 세트화하여 대체함으로서 압연 장치를 소형화 할수 있으며 압연 장치의 소형화에도 불구하고 압하량과 압하력을 다수개의 작업롤에 분산시킴으로서 대형설비의 역할을 수행할수 있으며 특히, 이형스트립으로 성형시에는 압연기를 여러대 사용하던 것을 다수개의 작업롤 중 한 개가 종래의 압연기 한 대의 역할을 하므로 여러대를 한 대로 대체 할수 있으며, 작업 목적에 따라 다수개의 작업롤 형상과 수량을 선택적으로 교체 적용할수 있는 등의 많은 장점을 가진 스트립의 압연 방법 및 장치를 제시하는 것이다.

도1은 종래의 이형스트립 압연방법을 도시한 개략적인 공정도

도2a는 본 발명인 압연방법 및 장치의 일실시 예를 보여주는 평면도 및 측면도

도2b는 도2a의 롤세트 부분 상세도

도3은 본 발명의 일실시 예로서 성형과정을 설명 하기 위한 단계별 성형 전개도

도4a는 본 발명이 구비한 성형 방법의 다른 일례를 보여주는 측면도

도4b는 도4a의 롤세트의 부분 상세도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

10 : 구동롤 2 : 외륜 20 : 롤세트 21 : 작업롤 22 : 받침롤

23 : 베아링 24 : 조정스크류 25 : 고정너트 26 : 베아링홈

28 : 하우징 30 : 본체

상기의 목적을 달성하기 위하여 스트립이 한 개의 구동롤과 구동롤 외주에 대향하여 원호형으로 배열한 다수개의 작업롤 사이를 연속 이송하며 1차 성형 단계를 거치고, 1차 성형 단계를 거친 성형품을 2차 성형 단계를 거져, 1차와 2차 성형 단계와 같은 과정을 반복 행하여 성형이 이루어지도록 구성한다.

본 발명의 바람직한 일실시예로서 이형스트립 성형에 대해 도면을 참고로 하여 자세하게 설명을 하면 다음과 같다.

도 2a 및 도2b는 본 발명인 스트립(1)의 압연 방법 및 장치로서 일례를 보여주는 평면 및 측면도이다. 도3은 본 발명의 일실시예로서 성형 과정을 설명하기 위한 단계별 성형 전개도이다.

스트립(1)이 한 개의 구동롤(10)과 다수개의 작업롤(21)사이를 연속 이송하며 성형이 이루어지는 스트립의 압연 방법 및 장치에 있어서, 스트립(1)이 모타의 동력으로 회동하는 구동축(11)에 조립된 한 개의 구동롤(10) 외륜(12)과 구동롤(10)외륜(12)과 대향하여, 본체(30)상단에 구동롤 외륜(12)외주에 대향하여 원호형으로 구비된 롤세트(20)와 롤세트(20) 상하 하우징(28a, 28b)내에 구비된 베아링 홈(26)후미 측면(27)에 설치한 조정 스크류(24)와 고정너트(25),조정스크류(24)와 고정너트(25)에 의해 좌우이동 및 고정되는 베아링(23)과 배아링 내경에 다수개의 받침롤(22) 축(22')이 조립되어 받침롤(22)면과 면접촉을 하며 원호형으로 구비된 다수개의 작업롤(21)사이를 이송하며, 1차 작업롤(21a)에서 스트립(1)양측 폭 방향 두께(T1)는 줄이고 폭(W1)을 넓혀 양측두께(T2)와 폭(W2)을 갖는 스트립(2)으로 성형하는 단계, 성형된 스트립(2)을 2차 작업롤 (21b)을 거쳐 양측 폭 방향 두께(T2)는 줄이고 폭(W2)은 넓혀 양측폭 두께(T3)와 폭(W3)을 갖는 스트립(3)으로 성형하는 단계와 , 3차롤(21c)이후에서 상기1차와 2차 작업롤(21a, 21b)에서와 동일한 성형 과정을 거쳐 스트립(6)으로 성형이 이루어지도록 구성한다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용에 대해 상세히 살펴보면 다음과 같다

구동롤 외륜(12)과 구동롤 외륜(12)의 외주면을 따라 원호형으로 배열 설치된 작업롤(21)면과의 간극을 목적하는 제품 규격에 합당하게 유지 고정 시키기 위해, 본체(30)상단의 롤세트(20) 상하 하우징(28a, 28b)내의 베아링홈(26)후미 측면(27)에 구비된 조정스크류(24)를 좌우 회전시켜 받침롤(22)축(22')이 조립된 베아링(23)을 베아링홈(26)내의 필요한 위치에 있게하면 받침롤(22)면은 작업롤(21)면을 이동시켜 구동롤(10)과 작업롤(21)사이의 필요한 간극으로 조정되며 조정된 상태에서 고정너트(25)롤 고정시킨다.

이때 구동롤 외륜(12)과 작업롤(21)과의 간극은 스트립 두께 보다 작으며 1차 작업롤(21a)에서부터 구동롤 외륜(12)의 외주면을 따라 원호형으로 점차 작게 설정한다.

통상의 평압연시에는 다수개의 작업롤(21)을 1개 또는 2개 필요에 따라 선택 적용이 가능하며, 요철 성형이 목적일때는 작업롤(21)을 필요한 형상의 것으로 교체 적용할수 있으며, 스트레칭과 같은 조질 처리시에는 구동롤(10)의 회전 속도보다 권취롤(c)의 회전력을 크게 또는 빠르게 조작함으로서 가능하며, 평압연시 다수개의 작업롤(21)을 적용할 경우도 권취롤(c)의 인발력과 속도를 조작함으로서 인발과 압연이 병행되는 조건이 되어 스트립 두께 감육비에 의한 스트립 길이 증가분의 누적이 해소될수 있다.

상기와 같이 간극이 고정된 상태에서 구동롤(10)을 구동시키고 1차 작업롤(21a)과 구동롤(10) 외륜(12) 사이에 스트립(1)을 삽입시키면 스트립(1)은 구동롤(10)의 회전방향을 따라 이송되며 설정된 간극과 작업롤(21)의 요홈 형상과 같이 감육 전(연)신되며 성형이 진행된다.

성형되는 과정은 도3에 도시한 바와 같이 스트립(1)이 1차 작업롤(21a)을 거치며 작업롤(21a)의 요홈내로 스트립(1)이 압입되며 동시에 스트립(1) 양측폭 단부는 가압력을 집중적으로 발아 스트립(1)길이 방향보다 큰 비율로 양측폭 방향으로 재료의 전(연)신량이 많아져 직사각형의 단면을 갖는 스트립(1)은 양측폭 방향의 두께(T2)와 폭(W2)을 갖는 산형의 스트립(2)으로 성형되고, 상기와 같이 성형된 산형의 스트립(2)은 2차 작업롤(21b)을 거치며 양측폭 방향에 산형스트립(2)보다 두께(T3)는 얇아지고 폭(W3)은 넓어진 스트립(3)으로 성형되는 과정을 반복행하여 스트립양측 두께(Tn)와 전체폭(Wn)을 갖으며 중앙의 산형폭은 좁아진 스트립(6)으로 성형된다.

도4a 및 도4b는 다른 일례를 보여주는 측면도이다. 도4a 및 도4b에 도시된 것처럼 전술한 도2a 및 도2b와 도3의 방식과 구성 및 작용이 대부분 동일하고, 단지 도2a에서의 구동롤(10)과 롤세트(20)의 위치를 좌우에서 상하로 하고 작업롤(21)은 축을 가진 작업롤(21)로 대체하여 작업롤(21)축에 회전 가능한 내외륜이 편심을 갖는 편심베아링(23)을 구비시켜 베아링(23)의 회전 위치에 따라 작업롤(21)면이 상하로 이동되므로 구동롤(10)과 작업롤(21)과 간극조정을 가능하게 하고 하우징(28a)을 좌우이동 할수있도록 하우징(28a)외측에 하우징(28a')를 추가 부설하여 조정스크류(24)의 좌우 회전 조작에 의해 작업롤의 고정 및 분해가 이루어지도록 구성된 점만 상이한 정도다.

성형과정도 스트립(1)이 구동롤(10)의 회전과 권취롤(c)의 인발에 의해 구동롤(10)과 원호형으로 배열된 작업롤(21a-21c)를 거치며 단면(b,c,d)와 같이 양측 두께가 얇아지며 폭은 넓어져 중앙에 산형의 형상을 갖는 스트립(4)으로 동일과정을 거쳐 성형된다.

전술한 본 발명의 기술 내용에 따르면, 한 개의 구동롤(10)로 원호형으로 배열 설치한 다수개의 작은경의 작업롤(21)을 세트화 하여 회전하게 함으로서, 설비를 소형화 할수 있으며 소형이면서도 작은경의 작업롤을 사용함으로서 압연력을 높일수 있으며, 스템핑 소재의 경우는 다수개의 작업롤을 거침으로서 균질한 조질작업이 되어 품질의 산포를 줄일수 있으며 특히, 이형스트립으로의 성형시에는 다수개의 작업롤 중 한 개가 압연기 한 대의 역활을 하므로 설비의 경제성은 물론 생산에 따르는 제 효율을 높일수 있는 장점이 있다.

Claims

스트립(1)이 한 개의 구동롤(10)과 구동롤(10)외주에 대향하여 원호형으로 배열된 다수개의 작업롤(21)사이를 이송하며 연속 성형이 이루어지는 스트립의 압연 방법에 있어서, 스트립(1)을 1차 작업롤(21a)을 거쳐 1차 성형 스트립(2)으로의 성형 단계와, 1차 성형된 스트립(2)을 2차 작업롤(21b)을 거쳐 2차 성형 스트립(3)으로 성형 단계를 거쳐, 3차 이후 1차와 2차 성형 단계와 동일 과정을 반복 행하여 성형이 이루어지는 것을 특징으로 하는 스트립 압연방법.
모타의 동력으로 회동하는 구동축(11)에 조립된 한 개의 구동롤(10)과 구동롤(10) 외주에 대향하여, 본체(30)상단에 구동롤(10)외주에 대향하여 원호형으로 구비된 롤세트(20)와 롤세트(20)의 상하 하우징(28a,28b)내에 구비된 베아링홈(26)과 베아링홈(26)후미 측면(27)에 구비된 조정스크류(24)와 고정너트(25), 조정스크류(24)와 고정너트(25)에 의해 좌우이동 및 고정되는 베아링(23)에, 원호형으로 배열한 다수개의 받침롤(22)축(22')을 조립하고, 다수개의 받침롤(22)과 면접촉을 하며 다수개의 작업롤(21)이 원호형으로 구성된 것을 특징으로 하는 스트립의 압연장치.
제2항에 있어서, 작업롤(21)면에 요철홈이 성형된 것을 특징으로 하는 스트립의 압연장치
제2항에 있어서, 베아링(23)원주 일측면 두께가 타측면 두께보다 두껍게 하여 베아링(23)이 편심을 갖는 것을 특징으로 하는 스트립의 압연장치
제2항에 있어서, 작업롤(10)의 면에 외륜(12)내경이 삽입되어 분해 조립이 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 스트립의 압연장치.