KR200412407Y1 - Coupling boss - Google Patents

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KR200412407Y1
KR200412407Y1 KR2020060000888U KR20060000888U KR200412407Y1 KR 200412407 Y1 KR200412407 Y1 KR 200412407Y1 KR 2020060000888 U KR2020060000888 U KR 2020060000888U KR 20060000888 U KR20060000888 U KR 20060000888U KR 200412407 Y1 KR200412407 Y1 KR 200412407Y1
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fastening boss
collar
fastening
tapping
forming
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KR2020060000888U
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박상봉
박순억
이성영
황상순
정상훈
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박상봉
박순억
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Abstract

본 고안은 체결보스에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 체결보스를 금속판재를 사용하여 칼라 드로잉(collar drawing) 공정을 통하여 칼라부를 형성시킨 후, 디프 드로잉(deep drawing), 태핑(tapping), 그리고 세척(cleansing), 도금(plating) 공정을 거친 후 아이언 코이닝(iron coining) 공정을 단계적으로 거쳐 체결보스 몸통부를 모재 플레이트에 고정형성토록 하여 체결보스 제작 시 염가 제작이 가능하여 가격경쟁력을 극대화할 수 있으며, 경량화 및 내인장 강도, 내압축 강도, 표면조도는 극대화할 수 있도록 하고, 체결보스의 나사부 성형을 칼라 드로잉(collar drawing) 또는 컬링 공법(curling process)으로 수행할 수 있도록 하여 안정적인 재료 두께 유지가 가능한 체결보스를 제공코자 하는 것이다.The present invention relates to a fastening boss, and more particularly, after forming the collar part through a color drawing process using a metal plate of the fastening boss, deep drawing, tapping, and washing ( After cleansing and plating process, iron coining process can be performed step by step so that the body of the fastening boss can be fixed to the base plate. , Weight reduction and tensile strength, compressive strength and surface roughness can be maximized, and the formation of thread of fastening boss can be performed by color drawing or curling process to maintain stable material thickness. To provide a possible fastening boss.

즉, 본 고안은 금속 판재를 사용하여 체결보스(1)용 나사부(8) 성형을 위해 1단계 칼라 드로잉(collar drawing) 공법에 의해 칼라부(2)를 성형하는 공정과, 상기 칼라부(2)가 성형된 금속 판재에 디프 드로잉(deep drawing) 공법에 의해 몸통부(3) 및 플랜지부(4)를 성형하는 공정과, 상기 칼라부(2)의 내연부에 나사부(8) 성형을 위해 태핑하는 공정 또는 금속 판재를 사용하여 디프 드로잉(deep drawing) 공법에 의해 몸통부(3) 및 플랜지부(4)를 성형하는 공정과, 컬링(curling) 공법에 의해 칼라부(2)를 성형하는 공정과, 상기 칼라부(2)의 내연부에 나사부(8) 성형을 위해 태핑하는 공정을 선택적으로 수행하는 공정과, 상기 성형이 완료된 체결보스(1)를 세척(cleansing), 도금(plating)하는 공정과, 상기 체결보스(1)를 모재 플레 이트(5)와 아이언 코이닝(iron coining) 공정으로 결합고정하는 체결보스의 제조방법 및 그러한 제조방법으로 제조된 체결보스를 제공하는 것을 특징으로 하는 바,That is, the present invention is a process of molding the collar portion 2 by a one-step color drawing method for forming the screw portion 8 for the fastening boss 1 using a metal plate, and the collar portion 2 ) To form the trunk portion (3) and the flange portion (4) by the deep drawing method on the metal plate formed, and to form the screw portion (8) in the inner edge of the collar portion (2) Forming the trunk portion 3 and the flange portion 4 by a deep drawing method using a tapping process or a metal plate, and forming the collar portion 2 by a curling method. Selectively performing a step of tapping the inner threaded portion of the collar part 2 for forming the screw part 8, and cleaning and plating the fastening boss 1 on which the molding is completed. And fastening and fastening the fastening boss 1 to the base plate 5 and the iron coining process. Is characterized in that it provides a method of manufacturing a fastening boss and a fastening boss manufactured by such a manufacturing method,

이와 같은 본 고안은 체결보스(1) 제작 시 염가 제작이 가능하여 가격경쟁력을 높일 수 있고, 제품의 경량화 및 내인장 강도, 내압축 강도, 표면조도의 극대화, 체결보스(1)의 나사부(8) 성형 시 칼라 드로잉 또는 컬링 공법을 선택 적용하여 보다 안정적인 재료 두께 유지가 가능한 나사부 성형이 가능한 등 다수의 효과를 제공받을 수 있는 것이다.The present invention can be manufactured at low cost when manufacturing the fastening boss (1) to increase the price competitiveness, and the weight of the product and the tensile strength, compression strength, maximization of surface roughness, the screw portion of the fastening boss (8) ) When drawing, color drawing or curling method is selected and applied, it is possible to provide a number of effects such as forming a screw part that can maintain more stable material thickness.

체결보스, 칼라부, 플랜지부, 칼라 드로잉, 디프 드로잉, 태핑, 세척, 아이언 코이닝, 컬링 공법 Fastening Boss, Collar, Flange, Collar Drawing, Deep Drawing, Tapping, Washing, Iron Coining, Curling Method

Description

체결보스{Coupling boss}Fastening boss {Coupling boss}

도 1은 본 고안에서 제공하는 체결보스의 바람직한 일실시예를 보인 사시도1 is a perspective view showing a preferred embodiment of the fastening boss provided in the present invention

도 2는 본 고안에서 제공하는 체결보스의 바람직한 일실시예를 보인 단면도Figure 2 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the fastening boss provided in the present invention

도 3a,3b는 본 고안의 체결보스를 제조하는 일실시예를 보인 공정도Figure 3a, 3b is a process diagram showing an embodiment of manufacturing the fastening boss of the present invention

도 4a,4b는 본 고안의 체결보스를 제조하는 다른 실시예를 보인 공정도Figure 4a, 4b is a process diagram showing another embodiment of manufacturing the fastening boss of the present invention

도 5는 본 고안의 체결보스와 모재 플레이트를 고정하기 위한 아이언 코이닝 5 is an iron coining for fixing the fastening boss and the base plate of the present invention

공법을 설명키 위한 단면도Section to explain the method

도 6은 본 고안의 체결보스 상에 나사 체결부 성형을 위하여 컬링 펀치를 사Figure 6 uses a curling punch for forming the screw connection on the fastening boss of the present invention

용하여 컬링 공법을 행하는 것을 보인 단면도Section showing the curling method

도 7내지 14는 본 고안의 제조공정 중 칼라 드로잉 과정 중의 CAE 분석도7 to 14 is a CAE analysis diagram during the color drawing process of the manufacturing process of the present invention

도 15내지 19는 본 고안의 제조공정 중 디프 드로잉 과정 중의 CAE 분석도15 to 19 is a CAE analysis diagram during the deep drawing process of the manufacturing process of the present invention

도 20내지 22는 본 고안의 제조공정 중 아이언 코이닝 과정 중의 CAE 분석20 to 22 are CAE analysis during the iron coining process of the manufacturing process of the present invention

Degree

도 23내지 25는 종래의 체결보스와 모재 플레이트와의 압입과정 중의 CAE 23 to 25 are CAE during the press-fit process of the conventional fastening boss and the base plate

분석도Analysis

도 26내지 28은 본 고안의 제조공정 중 아이언 코이닝 과정 중의 요부 CAE 26 to 28 are main parts CAE during the iron coining process of the manufacturing process of the present invention

분석도Analysis

도 29는 종래 체결보스와 모재 플레이트와의 압입과정에 의한 체결보스의 인29 is a phosphorus of the fastening boss by the press-fit process of the conventional fastening boss and the base plate

장 테스트 CAE 해석결과 분석도Analysis of test CAE analysis result

도 30은 종래 체결보스와 모재 플레이트와의 압입과정에 의한 체결보스의 인30 is a phosphorus of the fastening boss by the press-fit process of the conventional fastening boss and the base plate

장 하중 CAE 해석결과 그래프Long Load CAE Analysis Result Graph

도 31은 본 고안의 아이언 코이닝 과정에 의한 체결보스의 인장 테스트 CAE 31 is a tension test CAE of the fastening boss by the iron coining process of the present invention

해석결과 분석도Analysis result analysis chart

도 32는 본 고안의 아이언 코이닝 과정에 의한 체결보스의 인장 하중 CAE 32 is a tensile load CAE of the fastening boss by the iron coining process of the present invention

해석결과 그래프Analysis result graph

도 33은 본 고안과 종래 기술의 개선 전후 각 항목별 비교표33 is a comparison table for each item before and after improvement of the present invention and the prior art

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■■ Explanation of symbols used in main part of drawing ■

1: 체결보스 2: 칼라부1: fastening boss 2: collar part

3: 몸통부 4: 플랜지부3: body portion 4: flange portion

5: 모재 플레이트 6: 다이5: base plate 6: die

7: 아이언 코이닝 펀치 8: 나사부7: Iron coining punch 8: Thread part

9: 컬링 펀치 10: 가이드 펀치9: curling punch 10: guide punch

11: 컬링부11: curling section

본 고안은 체결보스에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 체결보스를 금속판재를 사용하여 칼라 드로잉(collar drawing) 공정을 통하여 칼라부를 형성시킨 후, 디프 드로잉(deep drawing), 태핑(tapping), 그리고 세척(cleansing), 도금(plating) 공정을 거친 후 아이언 코이닝(iron coining) 공정을 단계적으로 거쳐 체결보스 몸통부를 모재 플레이트에 고정형성토록 하여 체결보스 제작 시 염가 제작이 가능하여 가격경쟁력을 극대화할 수 있으며, 경량화 및 내인장 강도, 내압축 강도, 표면조도는 극대화할 수 있도록 하고, 체결보스의 나사부 성형은 칼라 드로잉(collar drawing) 공법 또는 컬링 공법(curling process)으로 수행할 수 있도록 하여 안정적인 재료 두께 유지가 가능토록 한 체결보스를 제공코자 하는 것이다.The present invention relates to a fastening boss, and more particularly, after forming the collar part through a color drawing process using a metal plate of the fastening boss, deep drawing, tapping, and washing ( After cleansing and plating process, iron coining process can be performed step by step so that the body of the fastening boss can be fixed to the base plate. , Lightweight and tensile strength, compressive strength, surface finish can be maximized, and the thread forming of the fastening boss can be performed by the color drawing method or curling process to maintain stable material thickness It is to provide a fastening boss that is possible.

통상 각종 디스플레이 수단을 구성하는 샤시와 부품 등을 조립할 시에 사용하는 체결보스는 소재를 선반에서 절삭가공 방법에 의하여 제조하거나, 헤더기 등에서 냉간 단조공법에 의하여 제조하고 있는 실정이다.In general, fastening bosses used for assembling chassis and parts constituting various display means are manufactured by cutting on a lathe or by cold forging on a header.

이와 같은 기존 체결보스 제조방법은 그 공정이 매우 번거로움은 물론 그로 인한 작업시간 및 인력소모가 많아 제조원가가 앙등될 수 밖에 없어 이러한 기존 체결보스 제조상에 발생하는 제반 문제점을 일소할 수 있는 방안이 절실히 요망되었던 것이다.The existing manufacturing method of the fastening boss is very cumbersome, and the production time is inevitably increased due to a lot of work time and manpower consumption. It was a request.

이에 본 고안에서는 상기한 바와 같이 기존에 체결보스가 갖는 구조상의 문제점 및 제조하는 과정에서 발생하던 제반 문제점을 일소할 수 있는 새로운 구성을 갖는 체결보스를 제공코자 하는 것으로서,In this invention, as described above, to provide a fastening boss having a new configuration that can eliminate the structural problems of the fastening boss and various problems that occurred in the manufacturing process, as described above,

본 고안은 특히 체결보스를 금속판재를 사용하여 1단계 칼라 드로잉(collar drawing) 공정을 통하여 칼라부를 형성시킨 후, 2단계 디프 드로잉(deep drawing), 3단계 태핑(tapping)으로 나사부 성형 또는 1단계 디프 드로잉(deep drawing), 2단계 컬링(curling), 3단계 태핑(tapping)으로 나사부 성형, 그리고 세척(cleansing), 도금(plating) 공정을 거친 후 아이언 코이닝(iron coining) 공정을 단계적으로 거쳐 체결보스를 모재 플레이트에 고정형성토록 하여 체결보스 제작 시 염가 제작이 가능하여 가격경쟁력을 극대화할 수 있으며, 경량화 및 내인장 강도, 내압축 강도, 표면조도는 극대화할 수 있도록 한 체결보스를 제공함에 고안의 기술적 과제를 두고 본 고안을 완성한 것이다.In particular, the present invention is to form the collar portion through a one-step color drawing (collar drawing) process using a fastening boss using a metal plate material, then forming a screw part by two-step deep drawing, three-step tapping, or one-step After deep drawing, two-step curling, three-step tapping, thread forming, cleaning, plating, and iron coining By fixing the fastening boss to the base plate, it is possible to maximize the price competitiveness by making it cheaper when manufacturing the fastening boss, and provide the fastening boss to maximize the light weight, tensile strength, compression resistance and surface roughness. This invention has been completed with the technical problem of the design.

도 1은 본 고안에서 제공하는 체결보스(1)의 일 실시예를 보인 사시도이고, 도 2는 이의 단면도, 도 3a,3b 및 도 4a,4b는 본 고안에 의해 제조되는 각각의 체결보스(1) 제조공정도를 도시한 것으로서, 이들 도면과 함께 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.1 is a perspective view showing an embodiment of the fastening boss 1 provided in the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view thereof, Figures 3a, 3b and 4a, 4b is each fastening boss (1) manufactured by the present invention As a manufacturing process diagram, the present invention will be described in detail with these drawings as follows.

즉, 본 고안은 체결보스(1) 제작을 위하여 칼라 드로잉(collar drawing), 디프 드로잉(deep drawing), 태핑(tapping) 또는 디프 드로잉(deep drawing), 컬링 (curling), 태핑(tapping), 그리고 세척(cleansing), 도금(plating), 아이언 코이닝(iron coining) 공정을 단계적으로 수행하여 완성된다.That is, the present invention is a color drawing (deep) drawing (deep drawing), deep drawing (tapping) or deep drawing (deep drawing), curling (curling), tapping (tapping), It is completed by performing cleaning, plating, iron coining process step by step.

우선 체결보스(1) 제작을 위한 1단계 칼라 드로잉 공정은 칼라부(2)의 정밀한 형상, 치수를 완성하기 위하여 여러 단계의 펀치와 다이의 연속 성형에 의해 원소재의 두께 보다 완성하고자 하는 칼라부(2)의 재료 두께를 10% 이상 증가시켜 칼라부(2)의 성형이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 하고, 성형 후 칼라부(2)는 원재료 두께 보다 두꺼운 상태로 완성하는 공법이다.First, the one-step color drawing process for manufacturing the fastening boss (1) is a collar part to be completed than the thickness of the raw material by continuous molding of punches and dies of various steps in order to complete the precise shape and dimensions of the collar part (2). The thickness of the material of (2) is increased by 10% or more so that the shaping of the collar part 2 can be made more easily, and the collar part 2 after the molding is a method of finishing in a state thicker than the raw material thickness.

이를 위해서 펀치와 다이의 형상은 원재료의 재질, 인장 강도, 항복 강도, 연신율 등의 기계적 성질과 화학적 성분에 따라 각기 다른 형태로 공정을 설계하여야 한다. 특히 성형 한계(forming limit)와 재료의 이방성 계수는 각 공정의 펀치와 다이의 형상 클리어런스를 결정하는데 있어서 중요한 기본 데이터가 된다.For this purpose, the process of punch and die should be designed in different forms according to the mechanical properties and chemical composition such as material, tensile strength, yield strength and elongation of raw materials. In particular, the forming limit and the anisotropy coefficient of the material are important basic data in determining the shape clearance of the punch and die in each process.

칼라 드로잉 공정을 완성하기 위해서는 각 공정에서의 펀치 하중, 다이쿠션 압력은 CAE 해석을 통하여 적정 값을 계산하게 된다.In order to complete the color drawing process, punch load and die cushion pressure in each process are calculated by CAE analysis.

칼라 드로잉 공정에서 완성된 칼라부(2)는 체결보스(1)의 나사부(8)로 사용된다.The collar portion 2 completed in the color drawing process is used as the screw portion 8 of the fastening boss 1.

칼라 드로잉 이후 차기로 행해지는 디프 드로잉 공정은 체결보스(1)의 몸통부(3)와 플랜지부(4)를 완성하는 공정이다. 여러 단계의 디프 드로잉 공정은 초드로잉과 재드로잉에 의해 완성된다.The deep drawing process performed next to the color drawing is a process of completing the trunk portion 3 and the flange portion 4 of the fastening boss 1. The multiple stage deep drawing process is completed by superdrawing and redrawing.

디프 드로잉을 결정하는 주요 공정변수로는 펀치 및 다이의 반경, 클리어런스, 펀치 하중, 다이쿠션 압력 등이 중요한 공정변수이다.The main process variables that determine deep drawing are important process variables such as punch and die radius, clearance, punch load, and die cushion pressure.

몸통부(3)의 디프 드로잉을 완성한 후 완성 제품의 치수를 결정하기 위해서는 아이어닝 공정과 리스트라이킹, 트리밍 공정이 수반된다.After the deep drawing of the trunk portion 3 is completed, an ironing process, a list-writing and a trimming process are involved to determine the dimensions of the finished product.

트리밍 공정은 체결보스(1)의 플랜지부(4) 회전방지 형상을 성형하기 위한 최종공정이다.The trimming process is a final process for shaping the anti-rotation shape of the flange portion 4 of the fastening boss 1.

그리고 칼라부(2)에 암나사를 형성하기 위한 태핑 공정은 아래의 두 가지 공법에 의해서 완성된다.And the tapping process for forming the female thread in the collar part 2 is completed by the following two methods.

즉, 전조 태핑 공정(cold rolling tapping process)과 기계 태핑 공정(machining tapping process)이 그것이다.That is, a cold rolling tapping process and a mechanical tapping process.

기계 태핑을 위한 기계는 본체와 주변기기로 구성된다. 체결보스 고정지그 본체는 스핀들, 태핑척이 중요 구성부이며 주변기기로는 체결보스 중간 소재를 정밀 공급하는 파트 피더(parts feeder), 동력전달 장치, 급유 장치, 전기제어 및 전원부, 자동검사 장치로 구성된다.The machine for machine tapping consists of the main body and peripherals. The fastening boss fixing jig main body consists of spindle and tapping chuck, and peripheral devices include parts feeder, power transmission device, lubrication device, electric control and power supply, and automatic inspection device for precisely supplying intermediate material of fastening boss. do.

상기 파트 피더는 진동모터의 진동과 정렬 장치에 의하여 체결보스 중간 소재를 본체의 체결보스 고정용 지그로 이송시킨다. 지그에 고정된 중간 소재는 스핀들 회전과 주축의 하강에 의하여 척에 고정된 탭이 체결보스의 체결부 구멍을 가공하는 공정 시스템이다.The part feeder transfers the fastening boss intermediate material to the fastening boss fixing jig of the main body by the vibration and alignment device of the vibration motor. The intermediate material fixed to the jig is a process system in which the tab fixed to the chuck processes the hole of the fastening boss by the spindle rotation and the lowering of the spindle.

전조 태핑은 기계 태핑과 태핑 기계 시스템은 동일한데 사용하는 탭의 사양에 따라 분류된다.Roll tapping is categorized according to the specifications of the taps that the machine tapping and tapping machine systems are identical.

태핑작업이 이루어진 체결보스(1)는 소성 및 절삭 공정에서 발생한 불순물, 칩, 이물 등을 제거하여 보다 양호한 도금 공정조건을 얻기 위해 세척공정을 수행 한다.The fastening boss 1 in which the tapping operation is performed performs a washing process to remove impurities, chips, foreign substances, etc. generated in the firing and cutting process to obtain better plating process conditions.

세척 공정은 세척액으로 전처리 세척을 수행한 후 초음파 세척을 수행한다. 세척시간은 20±5분이 적정 세척 시간이며, 100±10℃에서 10±1분의 건조 공정 후 탈지 공정을 수행한다. 탈지는 침적식 공정과 전해 탈지의 2공정을 수행한다.The cleaning process is performed after the pre-treatment wash with a washing solution and then ultrasonic cleaning. The washing time is 20 ± 5 minutes and the proper washing time, and degreasing after performing a drying process of 10 ± 1 minutes at 100 ± 10 ℃. Degreasing is carried out in two processes: immersion and electrolytic degreasing.

탈지공정의 주요 목적은 부착된 유분을 제거하기 위함이다. 탈지 공정 후 3회의 수세 공정(water cleaning)을 실시하고 이어서 5% 산수세(염산+황산)를 수행한다. 그리고 3회의 수세 공정을 거치면 세척이 완성된다.The main purpose of the degreasing process is to remove the oil attached. After the degreasing process, three water cleaning processes are performed, followed by 5% pickling (hydrochloric acid + sulfuric acid). After three washing steps, the washing is completed.

세척이 완성된 체결보스(1)는 도금 공정을 수행하게 되며, 도금 공정의 주요 목적은 완성된 체결보스(1)의 부식 방지와 강도 증대가 그 목적이며, 체결보스(1)의 모재 플레이트(5)와 아이언 코이닝 체결 시 강도를 유지하기 위해서는 도금 공정이 반드시 요구된다. 도금 공정은 무전해 도금과 산성아연 도금으로 분류된다.The washing the fastening boss (1) is completed to perform a plating process, the main purpose of the plating process is to prevent corrosion and increase the strength of the completed fastening boss (1), the base plate of the fastening boss (1) 5) Plating process is required to maintain the strength at the time of iron coining. Plating processes are divided into electroless plating and acid zinc plating.

무전해 도금은 12~15분 도금조에 침적 후 육안 검사를 실시하고 3회의 수세 작업을 거친다. 이어서 변색 방지 처리 공정을 거쳐 3회의 수세 작업을 한다. 원심 분리형의 건조 공정을 통하여 건조를 실시하는데 공정 조건은 80±10℃에서 30±5분이다. 이어서 검사 공정을 통해 완성된다.Electroless plating is performed by visual inspection after immersion in the plating tank for 12-15 minutes and three washing operations. Subsequently, three washing operations are performed through a discoloration prevention process. Drying is carried out through a centrifugal drying process, the process conditions of 30 ± 5 minutes at 80 ± 10 ℃. It is then completed through the inspection process.

산성아연 도금은 30분 아연 도금조에 침적 후 3회의 수세를 실시하고 표면조절 공정을 거친다. 그리고 3회의 수세를 반복 시행하게 되며 원심 분리형의 건조 공정을 통하여 건조를 실시하는데 이때 공정 조건은 80±10℃에서 30±5분이며 이어서 검사 공정을 통하여 완성된다.Acid zinc plating is immersed in a zinc plating bath for 30 minutes, washed three times and subjected to surface control process. In addition, the washing is repeated three times, and the drying is carried out through a centrifugal drying process, wherein the process conditions are 30 ± 5 minutes at 80 ± 10 ° C. and are then completed through the inspection process.

한편, 아이언 코이닝 공법은 체결보스(1)를 전기한 제조방법으로 성형 후 모 재 플레이트(5)에 삽입 후 모재 플레이트(5)를 다이(6) 위에 설치하고 아이언 코이닝 펀치(7)를 하강시켜 모재 플레이트(5)와 체결보스(1)를 아이어닝과 코이닝의 복합 성형에 의해 결합하는 체결 공법이다.Meanwhile, the iron coining method is a manufacturing method in which the fastening boss 1 is inserted into the base plate 5 after molding, and then the base plate 5 is installed on the die 6 and the iron coining punch 7 is inserted into the base plate 5. It is a fastening method of lowering and joining the base plate 5 and the fastening boss 1 by complex molding of ironing and coining.

본 공법을 완성하기 위해서는 도 5에서 보는 바와 같이 모재 플레이트(5)와 체결보스(1) 사이의 클리어런스(t) 유지가 필수적이며, 이 클리어런스(t) 크기는 체결보스(1)의 재질, 모재 플레이트(5)의 재질, 모재 플레이트(5) 두께, 체결보스(1)의 플랜지부(4) 두께, 그리고 아이언 코이닝 펀치(7) 하중에 의해 결정된다.In order to complete the present method, as shown in FIG. 5, it is necessary to maintain a clearance t between the base plate 5 and the fastening boss 1, and the clearance t is the material and the base material of the fastening boss 1. It is determined by the material of the plate 5, the thickness of the base plate 5, the thickness of the flange portion 4 of the fastening boss 1, and the iron coining punch 7 load.

체결보스(1) 플랜지부(4) 두께는 모재 플레이트(5)의 재질, 체결보스(1) 재질, 모재 플레이트(5) 두께에 의해 결정된다.Fastening boss (1) The flange portion 4 thickness is determined by the material of the base plate (5), the fastening boss (1) material, the base plate (5) thickness.

그리고 아이언 코이닝 도입각(α)은 체결보스(1)의 재질, 체결보스(1)의 직경에 따라 달리 결정되는 값이며, 무른 재료의 체결보스(1)인 경우는 α의 값이 작고 경한 재료는 α의 값이 커지며 0~90°사이의 값을 갖는다.The iron coining introduction angle α is a value determined differently according to the material of the fastening boss 1 and the diameter of the fastening boss 1, and in the case of the fastening boss 1 of a soft material, the value of α is small and hard. The material has a large value of α and has a value between 0 and 90 °.

아이언 코이닝 성형각(β)은 체결보스(1)의 재질, 체결보스(1)의 직경에 따라 달리 결정되는 값이며, 성형 완성 후 아이언 코이닝의 형상을 결정하는 중요한 변수이다. 이 값은 0~45°의 값을 갖는다.The iron coining forming angle β is a value determined differently according to the material of the fastening boss 1 and the diameter of the fastening boss 1, and is an important variable for determining the shape of the iron coining after completion of molding. This value has a value between 0 and 45 °.

아이언 코이닝 량(즉, 두께와 높이)은 성형 완성 후 요구되는 인장 강도, 압축 강도의 요구 사항에 따라 그 크기가 결정된다. 높이와 두께의 크기가 클수록 완성 가공 후 인장 강도, 압축 강도의 값은 증대된다. 단, 필요 이상으로 큰 경우 성형하중 증대 및 금형의 수명에 영향을 끼치게 된다.The amount of iron coining (i.e. thickness and height) is sized according to the requirements of tensile strength and compressive strength required after molding is completed. The larger the height and thickness, the higher the tensile strength and the compressive strength after finishing processing. However, if it is larger than necessary, it will affect the molding load increase and the life of the mold.

아이언 코이닝 공법의 주요 공정 변수는 다음과 같이 요약될 수 있다.The main process parameters of the iron coining method can be summarized as follows.

1. 모재 플레이트와 체결보스 사이의 클리어런스1. Clearance between base plate and fastening boss

2. 아이언 코이닝 도입각(α)2. Iron coining introduction angle (α)

3. 아이언 코이닝 성형각(β)3. Iron coining forming angle (β)

4. 아이언 코이닝 크기(두께, 높이)4. Iron coining size (thickness, height)

5. 체결보스 플랜지 두께5. Fastening Boss Flange Thickness

그리고 본 고안에서 사용되는 컬링 공법(curling process)은 체결보스(1)의 원통형 몸통부(3)를 디프 드로잉으로 성형한 후 나사부(8)의 성형을 컬링 펀치(9)를 사용하여 컬링 성형하는 공법이다.And the curling process (curling process) used in the present invention is to form the cylindrical body portion (3) of the fastening boss (1) by deep drawing, and then to form the threaded portion 8 curling using the curling punch (9) It is a construction method.

컬링 성형은 공정 진행 중 도 6에서 보는 바와 같이 (A)의 방향으로 계속하여 말리는 성질이 발생하는데 컬링 성형이 (P) 축과 평행한 상태를 이탈하는 순간에 가이드 펀치(10)를 삽입하여 컬링부(11) 선단이 (P) 축에 평행한 방향으로 성형을 유도시켜 체결보스(1)의 나사부(8)를 완성하는 공법이다.Curing molding is a property that continues to dry in the direction of (A) as shown in Figure 6 during the process, the curling by inserting the guide punch 10 at the moment when the curling molding is out of the parallel to the (P) axis The tip of the part 11 induces molding in a direction parallel to the (P) axis to complete the threaded portion 8 of the fastening boss 1.

이 공법의 특징으로는 나사부(8)의 재료 두께가 내측 말림 성형으로 인하여 원재료 두께보다 두꺼워지는 성질을 이용하기 때문에 나사부(8)의 보다 안정적인 재료 두께 유지가 가능해진다는 것이 장점이다.The feature of this method is that the material thickness of the threaded portion 8 becomes thicker than the raw material thickness due to the inner curl molding, so that the more stable material thickness of the threaded portion 8 can be maintained.

한편, 도 7 내지 도 14는 본 고안의 체결보스(1)를 제조함에 있어서, 칼라 드로잉 공법에 의한 CAE 분석자료를 도시한 것으로서,On the other hand, Figures 7 to 14 show the CAE analysis data by the color drawing method in manufacturing the fastening boss 1 of the present invention,

칼라 드로잉(collar drawing) 시에 초기 판재의 두께는 0.25mm이다.At the time of color drawing, the thickness of the initial plate is 0.25 mm.

1차 예비 칼라 드로잉(preliminary collar drawing): 도 7과 같이 칼라 드로잉부 주위의 판재를 펀치로 국부적으로 압입시켜 체적을 칼라 드로잉부로 이동시켜 칼라 드로잉부의 두께가 두꺼워진다.Primary preliminary collar drawing: As shown in FIG. 7, the plate material around the collar drawing portion is locally indented with a punch to move the volume to the collar drawing portion, thereby increasing the thickness of the collar drawing portion.

2차 내지 5차 예비 칼라 드로잉(preliminary collar drawing): 도 9내지 12와 같이 체적이 칼라 드로잉부에 집중되도록 압입부를 칼라 드로잉부로 펀치를 보다 밀착시켜 코이닝 한다.2nd to 5th preliminary collar drawing: As shown in FIGS. 9 to 12, the press-fitting portion is more closely coined to the color drawing portion so that the volume is concentrated on the color drawing portion.

1,2차 칼라 드로잉 공정에 의해 두꺼워진 칼라 드로잉부의 체적으로 인해 기존 공법보다 높은 칼라 드로잉부 생성이 가능하다.Due to the volume of the color drawing portion thickened by the 1st and 2nd color drawing process, it is possible to generate a color drawing portion higher than the conventional method.

그리고 도 15내지 19는 본 고안의 체결보스 제조방법 중 디프 드로잉(deep drawing)에 의한 CAE 분석자료로서, 1차 드로잉 중간 및 완성단계, 2차 드로잉 중간 및 완성단계를 각각 도시한 것으로서, 칼라 드로잉 성형된 소재를 디프 드로잉 성형하여 높고 두꺼운 칼라부를 가지는 제품을 완성한다. 여기서 디프 드로잉은 완성 직경에 따라 여러 단계로 성형된다.15 to 19 are CAE analysis data by deep drawing in the method of manufacturing a fastening boss according to the present invention, showing the middle and completion stages of the primary drawing, and the intermediate and completion stages of the secondary drawing, respectively. Deep drawing the molded material to complete the product with high thick collar. Deep drawing here is formed in several stages depending on the finished diameter.

또한 도 20내지 22는 본 고안의 제조공정 중 아이언 코이닝 과정 중의 CAE 분석도로서, 초기, 중간, 최종 단계를 각각 나타낸 것이며, 기존 공법과 본 고안의 아이언 코이닝 공법을 상호 비교한 바, 기존 공법은 체결보스와 모재 플레이트의 체결을 위해 홈을 절삭 가공하고 압입 절삭부가 취약하지만, 본 고안의 아이언 코이닝 공법은 절삭 가공 없이 소성가공만을 이용하여 성형하여 기존 공법의 취약점을 제거할 수 있었으며, 인장 테스트 CAE 해석결과 기존 공법은 약 1500N, 본 고안에 의한 아이언 코이닝 공법은 약 2700N으로 약 1.8배 강도가 향상됨을 알 수 있었 다.In addition, FIGS. 20 to 22 are CAE analysis diagrams of the iron coining process during the manufacturing process of the present invention, and show initial, intermediate, and final steps, respectively, and compare the existing method and the iron coining method of the present invention. Although the process cuts the groove for fastening the fastening boss and the base plate and the press-cutting part is weak, the iron coining method of the present invention was formed using only plastic processing without cutting to remove the weaknesses of the existing method. Tensile test CAE analysis showed that the existing method is about 1500N, the iron coining method according to the present invention is about 2700N, about 1.8 times the strength is improved.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 고안에서 제공하는 체결보스는 금속판재를 사용하여 1단계 칼라 드로잉(collar drawing) 공정을 통하여 칼라부를 형성시킨 후, 2단계 디프 드로잉(deep drawing), 3단계 태핑(tapping) 또는 1단계 디프 드로잉(deep drawing), 2단계 컬링(curling), 3단계 태핑(tapping), 그리고 세척(cleansing), 도금(plating) 공정을 거친 후 아이언 코이닝(iron coining) 공정을 단계적으로 거쳐 체결보스(1)를 모재 플레이트(5)에 고정형성토록 하여 체결보스 제작 시 염가 제작이 가능하여 가격경쟁력을 극대화할 수 있으며, 경량화 및 내인장 강도, 내압축 강도, 표면조도를 극대화할 수 있고, 체결보스(1)의 나사부(8) 성형 시 컬링 공법을 적용하여 보다 안정적인 재료 두께 유지가 가능한 나사부 성형이 가능한 등 그 기대되는 효과가 다대한 고안이다.As described in detail above, the fastening boss provided in the present invention is formed of a collar part through a one-step color drawing process using a metal plate, followed by two-step deep drawing and three-step tapping ( Step through iron coining after tapping or one-step deep drawing, two-step curling, three-step tapping, cleansing, and plating. By making the fastening boss (1) fixed to the base plate (5), it is possible to maximize the price competitiveness by making low cost manufacturing of the fastening boss, and to reduce the weight and tensile strength, compressive strength and surface roughness. It is possible to apply the curling method when forming the threaded portion 8 of the fastening boss 1, and thus, the expected effect is enormous.

Claims (2)

금속 판재를 사용하여 체결보스(1)용 나사부(8) 성형을 위해 1단계 칼라 드로잉(collar drawing) 공법에 의해 성형되는 칼라부(2)와,A collar portion 2 formed by a one-step collar drawing method for forming the screw portion 8 for the fastening boss 1 using a metal plate, and 상기 칼라부(2)가 성형된 금속 판재에 디프 드로잉(deep drawing) 공법에 의해 성형되는 몸통부(3) 및 플랜지부(4)와,A trunk portion 3 and a flange portion 4 formed by a deep drawing method on a metal plate on which the collar portion 2 is formed, 상기 칼라부(2)의 내연부에 태핑(tapping) 공정으로 성형되는 나사부(8)와,A screw portion 8 formed by a tapping process on an inner edge of the collar portion 2, 상기 태핑이 완료된 체결보스(1)를 세척(cleansing), 도금(plating) 후 아이언 코이닝(iron coining) 공정으로 모재 플레이트(5)와 결합고정 하는 것을 특징으로 하는 체결보스.The fastening boss, characterized in that the tapping is completed, the fastening boss (1) cleansing, plating (plating) after the iron coining (iron coining) process to be bonded to the base plate (5). 제 1 항에 있어서;The method of claim 1; 상기 몸통부(3)에 형성되는 칼라부(2)는 컬링(curling) 공법에 의해 성형된 것을 특징으로 하는 체결보스.The fastening boss, characterized in that the collar portion (2) formed in the body portion (3) is formed by a curling (curling) method.
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