KR20050080044A - 포머를 이용한 플렌지 부싱의 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포머를 이용한 플렌지 부싱의 성형방법에 관련된다.

보다 상세하게는 소재절단에서 제품완성에 이르는 전 공정을 포머로서 자동성형할 수 있게 하기 위한 것이다.

본 발명의 제조공정을 설명하면,

먼저 소정의 직경으로 된 봉소재를 일정한 길이로 절단하고, 이를 1번 다이스와 펀치로서 가압성형하여 두께는 더 얇아지고 직경이 확장되는 제1단계;

직경이 확장된 소재를 2번 다이스와 펀치로서 소정의 직경과 깊이로 된 홈이 형성되게 함에 따라 소재직경과 길이가 다소 늘어나게 되는 제2단계;

제 2단계에서 성형된 소재를 3번 다이스와 펀치를 이용하여 상단 가장자리에 두께가 얇은 플렌지를 형성함과 동시에 관통구멍을 형성하는 제3단계로 이루어진다.

이와 같은 단계를 거쳐 플렌지 부싱을 제조하게 되면 종래 플렌지 부싱을 제조하는 공정에 비해 공정수가 줄게 됨과 동시에 구멍을 형성하기 위한 별도의 드릴 작업이 불 필요하게 되어 제조원가를 크게 절감할 수 있을 뿐만 아니라 생산성이 크게 향상되고, 제품의 품질 또한 크게 향상되는 효과가 있다.

Description

포머를 이용한 플렌지 부싱의 성형방법{forming process of flange bushing}

본 발명은 포머를 이용한 플렌지 부싱의 성형방법에 관한 것이다.

보다 상세하게는 제조공정을 줄임으로서 제조원가를 크게 절감할 수 있게 하면서 불량이 전혀 발생하지 않고, 동시에 제품(플렌지부싱)의 품질을 크게 향상시킬 수 있게 하기 위한 것이다.

주지된 바와 같이 플렌지 부싱이란, 관 형상의 부싱 상단에 플렌지가 형성된 것을 말하는데, 이를 제조하는 종래의 공정은 도1에서 보는 바와 같다.

즉, 도1을 참조하여 종래 플렌지부싱 제조공정에 대해 설명하면,

먼저, 소정 직경의 봉소재를 일정한 길이로 절단하여 포머(Former)를 통해 제조함에 있어서, 1번 다이스와 펀치(도시하지 않음)를 통해 가압성형하여 두께를 얇게 하면서 외경을 확장시키는 제1단계;

이어서 제1단계를 통과한 반제품에 2번 다이스와 펀치(도시하지 않음)로 소정의 깊이와 직경으로 홈을 형성함으로서 소재의 길이를 길게 함과 동시에 외경 또한 약간 크게 하는 제2단계:

제2단계를 통과한 반제품에 3번 다이스와 펀치(도시하지 않음)로서 상하면에 홈(43')(43")을 형성함과 동시에 두께가 얇은 플렌지(41)가 확장 형성되게 하는 제3단계;

그리고, 상기 3단계를 통과한 반제품을 포머로부터 꺼내어 바이스 또는 지그(5)에 물려 드릴(6)로 관통구멍을 절삭가공하는 제4단계의 공정을 통해 제조완료된다.

그러나 상기한 종래의 플렌지부싱 성형방법은 다음과 같은 문제점이 필연적으로 따르게 된다.

즉, 포머에서 단계별로 플렌지 부싱을 성형하는 과정에서 소재 또는 반제품을 각 단계별로 이송시킬때 이송집게가 소재 또는 반제품을 집어 이송시키게 되는데, 상기 제3단계를 거쳐 이미 플렌지가 형성된 반제품을 집게로서 집어 이송시킬 때는 집게의 두께에 비하여 상대적으로 부싱의 몸통 길이가 짧아 집게로서 몸통을 집어 이송시킬 수 없는 상태로 되며, 따라서 구멍가공은 상기 2단계를 거친 후 소재를 꺼내어 별도로 드릴작업을 할 수 밖에 없기 때문에 전 단계의 자동화를 이룰 수 없는 문제점이 따르게 되었던 것이며, 더불어 별도의 드릴작업을 하기 위해서는 일일히 소재를 척이나 지그, 또는 바이스에 물린 뒤 중심을 맞춰 드릴로 구멍을 천공하여야 함에 따라 이 과정에서 플렌지부싱이 변형되는 등의 문제점과 함께 인력과 시간이 과다소요되면서 불편하고 또, 제조원가가 과다하게 들어가게 되는 등의 결함이 따랐다는 것이다.

또한, 드릴로 구멍을 천공하는 과정에서 드릴의 가공압력이 작용하게 될 수 밖에 없는데다가 플렌지 또한 얇은 형상이기 때문에 드릴 작업시 플렌지가 찌그러지고, 또 편심이 발생하게 되는 등의 문제점도 따랐다.

또한, 드릴작업은 포머로서 하는 단조작업과는 달리 절삭가공임에 따라 구멍의 모서리에 버어가 발생되는 결함이 있고, 구멍의 내경 조도 및 밀도가 떨어져 내구성저하 등을 비롯한 품질저하도 야기되게 되었던 것이다.

다시 말하면, 플렌지부싱을 성형함에 있어서, 플렌지가 형성되어 있더라도 몸통부분이 집게두께보다 더 크다면 집게로 집을 수 있는 공간이 충분하게 되어 포머에서 다이스와 펀치로서 신속간편하면서도 정확하게 구멍을 가공할 수 있게 되지만, 몸통부분의 길이가 집게두께보다 더 작은 경우에는 플렌지가 장애로 작용하기 때문에 집게로서 몸통을 집을 수 없으며, 따라서 이러한 경우에는 플렌지 형성후 반제품을 추출하여 일일히 바이스나 지그에 물린 뒤 별도로 드릴작업을 병행할 수 밖에 없기 때문에 위와 같은 문제점이 발생된다는 것이다.

또한 상기한 플렌지 부싱에 드릴로 구멍을 형성할 때는 구멍이 정확하게 오차없이 가공되기는 매우 어려우며, 따라서 불량발생이 잦고, 호환성이 떨어지는 등의 문제점도 따른다.

본 발명은 전술한 종래의 제반문제점을 감안하여 발명한 것으로, 특히, 포머로서 플렌지 부싱을 성형함에 있어서, 성형단계에서 구멍과 플렌지를 동시에 성형함으로서 공정단축으로 인한 제조원가절감 및 품질향상 및 상품성증대를 이룰 수 있게 하려는데 그 목적이 있는 것이다.

상단에 두께가 얇은 플렌지(41)가 형성되고 물통(42)의 길이가 짧으며 관통구멍(43)이 형성된 플렌지부싱(4)을 포머기로서 성형함에 있어서,

소정의 직경으로 된 봉소재를 일정한 길이로 절단하여, 이를 통상의 1번 다이스와 펀치(도시하지 않음)로서 가압 성형하여 넓게 확장시키는 제1단계(1);

확장된 소재를 통상의 2번 다이스와 펀치(도시하지 않음)를 이용하여 소정의 직경과 깊이로 홈(43')을 형성함에 따라 소재직경과 길이가 다소 늘어나게 되는 제2단계(2);

제 2단계에서 성형된 소재를 3번 다이스(31)와 펀치(32)를 이용하여 상단 가장자리에 두께가 얇은 플렌지(41)를 형성함과 동시에 관통구멍(43)을 형성하는 제3단계(3)로 이루어진다.

특히, 상기한 3번다이스(31)와 펀치(32)는 플렌지(41)와 관통구멍(43)을 동시에 형성되게 한 것으로서, 펀치(32)에는 형성하고자 하는 플렌지(41)와 동일한 모양의 요홈(32')이 형성됨과 동시에 상기 요홈(32') 중심부에 관통구멍(43)을 천공하는 천공펀치(32")가 구성됨으로서 플렌지(41)와 관통구멍(43)이 동시에 형성되게 되는 것이다.

이하 본 발명을 실시예를 통해 설명한다.

먼저 직경 9.8mm인 봉소재를 길이 5.6mm로 절단된 소재를 포머기의 1번 다이스와 펀치로 성형하였더니 소재직경이 11.7mm, 길이 4mm의 반제품으로 형성되었다(제1단계 성형).

포머기에 장착된 이송집게가 1단계 성형된 반제품을 집어 2단계 공정으로 자동이송시킨 뒤, 2번 다이스와 펀치에 의해 직경10mm, 깊이3mm의 홈을 형성함으로서 반제품의 외경은 11.85mm, 소재길이는 6mm로 성형되었다(제2단계 성형).

이어서 이송집게가 2단계 성형된 반제품을 집어 3단계 공정으로 이송시킨 뒤 3번 다이스(31)와 천공펀치(32") 및 요홈(32')을 가진 펀치(32)로 플렌지(41)와 관통구멍(43)을 동시에 성형하였다.

이때 플렌지(41)는 외경이 15mm, 몸통(42)의 외경은 11.95mm, 몸통(42)의 길이는 5mm, 플렌지(41) 및 몸통(42)의 두께는 균일하게 1mm로 형성되었다(제3단계 성형).

특히, 위 실시예를 통해 성형된 제품을 면밀하게 살펴본 결과 버어가 전혀 발생되지 않아 후가공 또는 후처리가 불 필요하였으며, 플렌지(41)부분이 전혀 변형되지 않고 정확하게 형성되었음은 물론 관통구멍(43)이 정확한 동심도로 형성되었고, 또, 표면조도가 뛰어나 상품성이 매우 뛰어난 제품으로 되었다.

이와 같이 구성된 본 발명은 3번 펀치(32)를, 플렌지(41)와 동일한 크기와 형상의 요홈(32')이 형성됨과 동시에 관통구멍(43)을 형성하는 천공펀치(32")가 동시에 구비된 구성으로 형성함으로서, 3번 다이스(31)와 펀치(32)로 플렌지(41)를 성형할 때 플렌지(41)와 관통구멍(43)이 동시에 형성되게 되는 것이며, 이때, 모서리 부분에 전혀 버어가 발생되지 않아 후가공이나 후처리가 전혀 불필요한 플렌지 부싱(4)이 제조되게 되는 것이다.

다시 말하면, 종래에는 플렌지(41)를 먼저 성형한 후 드릴로서 후작업하여 관통구멍(43)을 형성하였으므로 제조과정에 매우 번거롭고 불편함과 동시에 자동화가 이루어지지 못하여 인력이 과다 소요되고, 동시에 드릴로 구멍을 가공하는 과정에서 버어가 발생됨과 동시에 편심이 발생되는 등의 폐단이 따랐기에 후가공 또는 후처리공정이 반드시 필요하였던 것인데, 본 발명에서는 제3단계 공정에서 플렌지(41)와 관통구멍(43)을 동시에 형성할 수 있게 됨으로서 종래와 같은 폐단이 일소 되었다는 것이다.

특히, 본 발명은 포머의 다이스(31)와 펀치(32)를 이용한 성형방법이기에 관통구멍(43)의 내경조도 및 밀도가 매우 뛰어나게 되며 따라서 상품성과 신뢰성이 극대화된다.

한편, 본 발명의 성형방법은 두께가 얇은 플렌지가 형성되는 모든 소형관체에 적용가능하며, 드릴작업이 전혀 불필요하게 되어 반제품을 바이스에 물리는 작업공정을 비롯하여 드릴가공을 할 필요가 전혀 없게 되며, 더불어 단조작업과정에서 구멍이 형성됨으로서 밀도가 높고 표면조도가 매우 뛰어나게 되는 등의 특징도 따르게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 플렌지 부싱(4)을 성형함에 있어서, 종래와 같은 드릴작업공정이 불필요하여 공정절감효과가 뚜렷하게 나타나고, 플렌지(41)와 관통구멍(43)을 동시에 형성할 수 있게 함으로서, 자동화가 가능함과 동시에 후가공이 전혀 불필요하여 제조원가 절감효과가 두드러지고, 표면조도 및 정밀도가 높아 상품성과 신뢰성을 극대화시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 종래 발명의 공정순서를 나타낸 공정도.

도 2는 본 발명의 공정순서를 나타낸 공정도.

Claims (2)

1. 상단에 두께가 얇은 플렌지(41)가 형성되고 몸통(42)의 길이가 짧으며 관통구멍(43)이 형성된 플렌지부싱(4)을 포머기로서 성형함에 있어서,

   소정의 직경으로 된 봉소재를 일정한 길이로 절단하여, 이를 통상의 1번 다이스와 펀치(도시하지 않음)로서 가압 성형하여 넓게 확장시키는 제1단계(1);

   확장된 반제품을 통상의 2번 다이스와 펀치(도시하지 않음)를 이용하여 소정의 직경과 깊이로 홈을 형성함에 따라 반제품의 외경과 길이가 다소 늘어나게 되는 제2단계(2);

   제 2단계에서 성형된 반제품을 3번 다이스(31)와 펀치(32)를 이용하여 상단 가장자리에 두께가 얇은 플렌지(41)와 관통구멍(43)이 동시에 형성되게 하는 제3단계(3)로 이루어짐을 특징으로 하는 포머를 이용한 플렌지부싱의 성형방법.
2. 제1항에 있어서,

   3번 펀치(32)는 플렌지(41)와 동일한 모양의 요홈(32')이 형성됨과 동시에 상기 요홈(32') 중심부에 관통구멍(43)을 천공하는 천공펀치(32")를 더 구비하여 플렌지(41)와 관통구멍(43)이 동시에 형성시킴을 특징으로 하는 포머를 이용한 플렌지부싱의 성형방법.