KR20020037510A - 금형으로 구멍 뚫는 방법 및 그 금형 다이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금형을 이용하여 리벳이나 볼트, 넛트등에 구멍을 뚫는 방법에 관한 것이다.

특히 모따기를 먼저하고, 제 2다이에 구성된 하나의 핀을 이용하여 구멍을 뚫기에 제품의 다듬질 공정이 불필요 하고, 핀이 부러지는 경향을 줄인 금형으로 구멍 뚫는 방법이다.

종래의 이 구멍 뚫는 방법은 관통을 원하는 길이방향으로 양옆에서 부터 핀을 이용하여 가압하고 더 긴 핀을 이용하여 양방향가압부를 뚫어 제거하는 방법이 사용되어 왔다.

이러한 방법은 핀이 부러지는 경우가 많이 발생하고, 마금질이 고르지 못하여 생산량이 적었다.

따라서 본 발명의 목적은 제 2다이에 구성된 하나의 핀을 이용하여 일차 가압을 하고, 이차로 동일핀을 이용하어 구멍을 뚫는 방법을 채택함에 생산성도 증대시키고, 핀이 부러지는 확률을 최소화하기 위한 발명이다.

더불어 본 발명의 실시에 따라 성형된 제품은 다듬질이 전혀 필요치 않게 모난 각들이 잘 갈리어 성형될 수 있어 제품(리벳, 볼트, 너트등)의 질을 향상시킬 수 있는 유용한 발명이다.

Description

금형으로 구멍 뚫는 방법 및 그 금형 다이{Method and the die to punch metal}

본 발명은 금형을 이용하여 리벳이나 볼트, 넛트, 기타 자동차 부품등에 구멍을 뚫는 방법에 관한 것이다.

특히 모따기를 먼저하고, 제 2다이에 구성된 하나의 핀을 이용하여 구멍을 뚫기에 제품의 다듬질 공정이 불필요 하고, 핀이 부러지는 경향을 줄인 금형으로 구멍 뚫는 방법이다.

종래의 이 구멍 뚫는 방법은 관통을 원하는 길이방향으로 양옆에서 부터 핀을 이용하여 가압하고 더 긴 핀을 이용하여 양방향가압부를 뚫어 제거하는 방법이 사용되어 왔다.

이러한 방법은 그 방법의 구조상 많은 문제점이 발생될 수 밖에 없었다.

그 문제점들을 집어 보면 다음과 같다.

첫째, 생산된 물품에 각이 서 있어서 질좋은 제품을 위해서는 다듬질 공정이 필요시 된다.

둘째, 금형의 핀이 부러지는 경우가 많이 발생하여 생산량이 적다.

이상의 문제점들외에 많은 문제점이 발생되나, 이러한 부연의 설명은 구성부분에서 본 발명과 비교된 종래의 기술을 통해 상세히 설명한다.

본 발명은 자동단조기(heading machine)중 two 다이 - three 망치기에 적용되어 리벳트등에 구멍을 뚫기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 제 2다이에 구성된 하나의 핀을 이용하여 일차 가압을 하고, 이차로 동일핀을 이용하어 구멍을 뚫는 방법을 채택함에 생산성도 증대시키고, 핀이 부러지는 확률을 최소화하기 위한 발명이다.

본 발명의 또다른 목적은 구멍을 뚫기 전에 모따기를 하여 제품의 성형시 다듬질까지 다 완성된 제품을 생산할 수 있도록 하기 위한 방법이다.

본 발명은 이러한 구멍을 뚫는 방법에 체택되어 최고의 생산성을 이룰수 있도록 한 금형의 일 실시예 또한 제공하고자 한다.

도 1은 종래의 구멍을 뚫는 단계를 도시한 절차도

도 2는 본 발명의 구멍을 뚫는 단계를 도시한 절차도

도 3은 본 발명의 구멍을 뚫는 방법과 장치를 도시한 구성도

도 4는 본 발명의 방법을 이용하여 구멍을 뚫을 수 있는 리벳이나 자동차 부품등을 도시한 사시도

도 5는 본 발명의 금형 제 2다이부를 상세히 도시한 상세단면도

본 발명은 "리벳이나 볼트, 너트, 기타 자동차부품등"(이하 제품이라 칭한다.)에 구멍을 뚫는 방법에 관한 것이다.

금형을 통하여 리벳등의 제품에 구멍을 뚫는 방법에 있어서,

제 1망치(10)가 제 1다이(30) 위의 원통형의 금속류(알루미늄, 동, 철, 스텐등)를 때려 모따기를 하여 미완성제품(1')을 이루는 단계;

상방향가압핀(13)이 구성된 제 2망치(11)가 제 1다이(30) 위의 모따기된 미완성제품(1')을 때려 홈(2)을 만들고, 상기의 상방향가압핀(13)을 이용하여 제 2다이(50)로 이송하는 단계 ;

상기의 미완성제품(1')을 제 2망치(11)가 제 2다이(50)로 가지고와 펀칭핀(45)을 이용하여 가압을 함에 제품등에 양방향가압부(3)가 생기는 단계;

이후 제 3망치(20)는 제 2망치(11)의 타격지점보다 더 깊게 가격함에 양방향가압부(3)를

떨어내고 구멍을 형성시키는 단계들로 구성됨에 다듬질되어 구멍이 뚫린 제품(1)을 생산한다.

특히 본 방법의 발명에서 주의할 사항은 하나의 다이위에 구성된 펀칭핀을 이용하여 첫번째 타격으로 양방향가압부(3)를 형성시키고;

두번째 타격을 통하여 양방향가압부(3)를 떨어버리고 구멍을 형성시키는 하나의 핀을 이용하여 제품에 구멍을 뚫는 방법이다.

이러한 방법을 가능하게 하는 제 2다이(50)의 구성을 개략적으로 보면 다음과 같다.

기체에 고정되어 있는 기체연결부(41)에 볼트 결합된 원통형의 다이몸체(40)에는;

그 내측에 구성되어 도 3(Y)에 도시된 a(제 2망치타격거리) + h(펀칭거리)만큼 연동가능하며, 제품형성공간을 가진 연동부(48)와;

스프링가이드돌부(43')가 구성되고, 펀칭핀(45)을 고정하는 핀고정구(43)가 구성됨에;

상기의 핀고정구(43)의 돌부(43')에 탄성스프링(47)이 구성되어 항상 연동부(48)와 핀고정구(43)를 밀어내는 방향으로 힘을 전달하고;

이 연동부(48)와 핀고정구(43)의 내측에 구성된 제품형성공간에는 캠(미도시된)에 의해 연동하는 제품가격핀(44)에의해 완제품을 배출시키는 제품배출핀(46)이 구성되어 제품에 구멍을 형성한다.

이상에서 본 발명의 리벳등의 제품에 구멍을 형성하는 방법을 설명하였고, 하기에는 종래기술과 비교하며 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.

종래의 구멍 형성방법은 도1에 도시된 듯이 원통형의 금속에 리벳의 머리를 성형할 때 하측의 가압핀(13')을 이용하여 도 1의 Ⅱ처럼 미완성된 구멍을 뚫어 놓는다.

이후 도 1의 Ⅲ 단계처럼 상.하방향가압핀(13,13')을 이용하여 가압부(3)를 형성하고, Ⅳ 단계처럼 미완성제품을 다른 다이로 옮겨 펀칭핀으로 가압부(3)를 떨어냄에 구멍을 형성한다.

이 방법의 문제점은 구조적으로 문제가 있다.

즉 상.하방향의 가압시 핀이 부러지는 경우가 많이 발생된다.

이렇게 부러진 가압핀은 다이를 옮겨가 펀칭핀과 부딪쳐 펀칭핀 마져 부러트린다.

즉 가압을 하고 약 2㎜ 남은 가압부를 떨어내기 위해 다이를 옮겨 가기에 불량의 발생이 많은 것이다.

이러한 현상은 높은 경도의 금속을 이용하여 리벳등의 제품을 생산할 때는 더욱 그러하다.

이러한 문제점은 본 발명의 구멍 뚫는 방법을 이용하면 간단히 해결된다.

따라서 이 방법의 수순에 따라 상세히 설명한다.

제 1망치가 제 1다이 위의 원통형의 금속류(알루미늄, 동, 철, 스텐등)를 때려 모따기를 하여 미완성제품을 이루는 단계

도 1의 Ⅱ에 도시된 미완성제품(1')이 성형되는 단계이다.

도 3의 (X)에 도시된 제 1다이(30)의 배출핀(31)과 제 1망치(10)와의 충돌에 의해 모가따진 미완성제품(1')은 후일 이 제품이 완성될 때에는 다듬질이 필요없는 질적으로 우수한 제품이 될수 있는 준비작업을 마친 것이다.

상방향가압핀이 구성된 제 2망치가 제 1다이 위의 모따기된 미완성제품을 때려 홈을 만들고, 상기의 상방향가압핀을 이용하여 제 2다이로 이송하는 단계

도 1의 Ⅲ에 도시된 미완성제품(1')이 성형되는 단계이다.

도 3의 (B)에 도시된 상방향가압핀(13)이 구성된 제 2망치부(11)는 제 1다이(30) 위의 미완성제품(1')을 때려 제품에 홈을 형성시킨다.

이때 상방향가압핀(13)은 제품에 파고들어가고, 외부에서 흘려보낸 기름에 의해 서로 붙게 된다.

또한 제 2망치부(11)가 제 1다이(30) 위에서 떨어질 시간에, 도 3의 (X)에 도시된듯이 제 1다이(30)의 배출핀(31)은 캠에 의해 연동하여 미완성제품을 밀어주게 된다.

따라서 상방향가압핀(13)에 의해 물려 뽑혀진 미완성제품은 다음의 공정을 지나게 된다.

상기의 미완성제품을 제 2망치가 제 2다이로 가지고와 펀칭핀을 이용하여 가압을 함에 제품등에 양방향가압부가 생기는 단계

도 1의 Ⅳ에 도시된 미완성제품(1')이 성형되는 단계이다.

도 3의 (B),(Y)에 도시된 제 2망치(11)의 상방향가압핀(13)은 미완성제품을 물은채 제2다이(50)로 충돌을 하게 된다.

이때 도시된 도 2의 Ⅳ단계에 도시된 가압부(3)가 두께(P)로 형성되며 하방향에도 홈이 생기게 된다.

이 단계에서 중요한 점은 선행되는 단계에서 모따기가 된 미완성제품에 가압을 하여 구멍을 뚫는다는 것이다.

이 과정을 세밀하게 살펴보자.

도 3의 (Y)에 도시된 것처럼, 모가따진 미완성제품의 저면을 펀칭핀(45)이 밀고 올라가게 된다.

따라서 제품의 저면은 구멍이 뚫리기 시작하고 외주면은 늘어나게 된다.

이때 모가따진 저면은 늘어나며 구멍이 생긴다.

이러한 과정을 거친 제품은 다듬질이나 마금질이 전혀 불필요하게 그 구멍의 내외주면이 부드럽게 갈린 형상으로 제작되게 된다.

이후 제 3망치는 제 2망치의 타격지점보다 더 깊게 가격함에 양방향가압부를 떨어내고 구멍을 형성시키는 단계

도 1의 Ⅴ에 도시된 완성된 제품이 만들어지는 단계이다.

도 3의 (C),(Y)에 도시된 것처럼 제 3망치(20)는 제 2망치(11)의 타격지점보다 더 깊게 제 2다이(50)를 가격하여 미완성제품의 가압부(3)를 떨어내고 제품을 완성시킨다.

여기서 중요한 특징은 제 2망치(11)에 의해 가압부(3)를 형성하고, 제 3망치(20)에 의해 그 가압부(3)를 떨어낸다는 것이다.

즉, 다이를 이동하지 않고 가압하고, 구멍을 완성시킴에 불량률을 현저히 떨어트리고, 생산성을 향상시킨다.

더불어 제품을 만드는 재질이 상관없이 질좋은 제품을 생산할 수 있게 해준다.

경도가 무른 알루미늄 뿐만아니라 동, 철, 스텐등의 고강도의 금속도 불량의발생을 최소화하며 제품을 생산할 수 있게 해준다.

이상의 구멍 뚫는 방법을 가능하게 해주는 제 2다이(50)의 금형은 본 출원인이 제작한 최상의 실시예로 본 방법의 사용에 적합한 형태이다.

따라서 하기에는 제 2다이(50)의 금형에 대한 구성들의 작동을 도시된 도면과 함께 상세히 설명하고자 한다.

이 금형의 확대된 도면은 도 5에 도시되어 있다.

도 3의 (B)에 도시된 제 2망치부는 도 3의 (Y)에 도시된 것처럼 제품을 가격하여 연동부(48)가 물러섬에 그 거리는 도시된 a(제2망치타격거리)만큼의 뒤로 물러서게 한다.

즉, 제 2망치(11)는 그 몸체(12)에서 돌출된 거리 a(제2망치타격거리) 만큼만 밀고들어 온다.

연동부(48)가 물러설수 있는 거리는 도시된 펀칭거리(h) 만큼 더 물러설수 있으나, 제 2망치(11)의 몸체(12)와 제 2다이(50)의 몸체(40)가 서로 부딪쳐 더이상 밀려 들어올 수 없다.

이 또한 제품의 제작을 위한 하나의 배려이다.

즉, 제 2망치(11)가 제 2다이(50)를 가격할 때 a(제 2망치타격거리)보다 더 밀려들어오게 되면 상방향가압핀(13)과 펀칭핀(45)과의 충돌이 이루어져 핀들이 부러지는 결과를 가져온다.

따라서 모든 리벳등의 제품에 구멍을 성형방법에는 핀과 핀사이가 부딪침을 방지하기 위한 가압부(3)가 먼저 생성됨이 필수적이다.

각설하고 전술된 제 2망치(11)의 타격 후 연동부(48)는 스프링의 탄성력에 의해 처음의 위치로 돌아가고, 제 3망치(20)가 타격을 한다.

도 3의 (C)에 도시된듯이 제3망치(20)는 몸체부(21)에서 돌출된 거리 b(제 3망치타격거리)가 제2망치타격거리(a)보다 h(펀칭거리)만큼 길다.

참고로 h(펀칭거리)는 p(가압부두께)+ α(미소거리) 정도로 보면 적당하다.

또한 α(미소거리)는 가압부(3)가 쉽게 따지기 위해 부가되는 거리이기에, 1㎜안밖의 작은 거리이다.

따라서 제 3망치(20)의 타격은 깊이 b만큼 깊게 들어와 가압부(3)를 떨어내고 제3망치(20)에 구성된 가압부 배출구(22)를 통해 배출시킨다.

이후 도시된 도 3의 (Y)에서 보이듯 제품가격핀(44)은 캠(미도시된)에 의해 연동하여 상방향의 제품배출핀(46)을 가격하고, 이 제품배출핀(46)은 완성된 제품을 가격하여 배출시킨다.

이상에서와 같이 본 발명인 구멍 뚫는 방법과 그 다이를 이용하여 구멍을 뚫을 수 있는 리벳, 너트, 볼트, 자동차 부품등은 셀수 없이 많으나 그중 그 실시예로 몇가지가 도 4에 도시되어 있다.

본 발명의 실시에 따라 성형된 제품은 다듬질이 전혀 필요치 않게 모난 각들이 잘 갈리어 성형될 수 있어 제품(리벳, 볼트, 너트, 기타 자동차 부품등)의 질을 향상시킬 수 있는 유용한 발명이다.

본 발명의 방법을 이용하여 제품(리벳, 볼트, 너트, 기타 자동차 부품등)등에 구멍을 뚫으면 그 생산량이 증대된다.

Claims (3)

1. 금형을 통하여 다음과 같은 단계를 거치며 리벳등의 제품(브라인드 리벳, 볼트, 너트, 기타 자동차부품등)에 구멍을 뚫는 방법에 있어서,

   제 1망치(10)가 제 1다이(30) 위의 원통형의 금속류(알루미늄, 동, 철, 스텐등)를 때려 모따기를 하여 미완성제품(1')을 이루는 단계;

   상방향가압핀(13)이 구성된 제 2망치(11)가 제 1다이(30) 위의 모따기된 미완성제품(1')을 때려 홈(2)을 만들고, 상기의 상방향가압핀(13)을 이용하여 제 2다이(50)로 이송하는 단계 ;

   상기의 미완성제품(1')을 제 2망치(11)가 제 2다이(50)로 가지고와 펀칭핀(45)을 이용하여 가압을 함에 제품등에 양방향가압부(3)가 생기는 단계;

   이후 제 3망치(20)는 제 2망치(11)의 타격지점보다 더 깊게 가격함에 양방향가압부(3)를 떨어내고 구멍을 형성시키는 단계들로 구성됨에 다듬질되어 구멍이 뚫린 금속(알루미늄, 동, 철제, 스텐포함) 제품(1)을 생산할 수 있는 금형으로 구멍 뚫는 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   특히 본 방법의 발명에서 주의할 사항은 하나의 다이위에 구성된 펀칭핀을 이용하여 첫번째 타격으로 양방향가압부(3)를 형성시키고;

   두번째 타격을 통하여 양방향가압부(3)를 떨어버리고 구멍을 형성시키는 하나의 핀을 이용하여 금형으로 구멍을 뚫는 방법.
3. 이러한 방법을 가능하게 하는 제 2다이(50)는,

   기체에 고정되어 있는 기체연결부(41)에 볼트 결합된 원통형의 다이몸체(40)에는;

   그 내측에 구성되어 도 3(Y)에 도시된 a(제 2망치타격거리) + h(펀칭거리)만큼 연동가능하며, 제품형성공간을 가진 연동부(48)와;

   스프링가이드돌부(43')가 구성되고, 펀칭핀(45)을 고정하는 핀고정구(43)가 구성됨에;

   상기의 핀고정구(43)의 돌부(43')에 탄성스프링(47)이 구성되어 항상 연동부(48)와 핀고정구(43)를 밀어내는 방향으로 힘을 전달하고;

   이 연동부(48)와 핀고정구(43)의 내측에 구성된 제품형성공간에는 캠(미도시된)에 의해 연동하는 제품가격핀(44)에의해 완제품을 배출시키는 제품배출핀(46)이 구성되어 금속(알루미늄, 동, 철제, 스텐포함) 제품에 구멍을 형성하는데 특징이 있는 그 금형 다이.