KR20060130273A - Weld nut and its method of making - Google Patents

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Abstract

A method of manufacturing a weld nut which is not damaged in spite of tensile force or other external forces by allowing the weld nut to retain original mechanical properties of a workpiece itself in the manufacturing process, and a weld nut manufactured by the same are provided. As a method a manufacturing a weld nut comprising a flange part, a short-pipe shaped core part vertically projected from an approximately central portion of the flange part, and a female screw part formed on an inner side of the core part by using a metal strip, the method comprises: an outer wall notching process(S1) and a blanking process(S2) performed on the metal strip; drawing processes(S3-S8) gradually performed in multiple steps to continuously form a weld nut(10) in a semi-finished product state comprising a flange part(12) and a core part(14) with required dimensions; a piercing and embossing process(S9) of perforating the core part of the weld nut in the semi-finished product state adhered to the metal strip and forming welding protrusions(13) on the flange part at the same time; a trimming process(S11) of detaching the weld nut from the metal strip; and a screw processing process(S12) of forming a female screw(15) on an inner side of the trimmed core part.

Description

용접 너트 및 이의 제조방법 {Weld nut and its method of making}Weld nut and its method of making

도 1은 본 발명에 의한 용접 너트의 일례를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing an example of a welding nut according to the present invention;

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 용접 너트의 제조공정을 도시한 금속 스트립의 레이아웃도,2 is a layout view of a metal strip showing a manufacturing process of a welding nut according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 용접 너트의 제조공정을 도시한 금속 스트립의 레이아웃도,3 is a layout view of a metal strip showing a manufacturing process of a welding nut according to another embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 용접 너트의 제조공정을 도시한 금속 스트립의 레이아웃도이다.4 is a layout diagram of a metal strip showing a manufacturing process of a welding nut according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 용접 너트 12 : 플랜지부10: welding nut 12: flange

13 : 용접 돌기 14 : 코어부13 welding projection 14 core portion

15 : 암나사부 S1 : 외곽 노칭공정15: female thread S1: outer notching process

S2 : 블랭킹공정 S3~S8 : 드로잉공정S2: Blanking Process S3 ~ S8: Drawing Process

S9 : 피어싱 및 엠보싱공정S9: Piercing and Embossing Process

S10 : 코어부의 입구 단조공정S10: inlet forging process of core part

S11 : 트리밍공정 S12 : 나사가공공정S11: Trimming Process S12: Threading Process

본 발명은 용접 너트 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 기존의 냉간 단조(헤더)방식에서의 단점인 인장강도(引張强度)의 저하나 취성(脆性)의 약화 없이 모재(母材)의 특성을 그대로 보유한 용접 너트를 제공함으로써 용접 너트가 주로 사용되는 차체의 구조적인 강도를 향상시킬 수 있도록 한 것인바, 금속 스트립(metal strip) 상에 외곽 노칭공정과 블랭킹공정을 거친 후, 다단계의 점진적인 드로잉공정을 거쳐 필요로 하는 치수의 플랜지부와 코어부로 이루어진 반제품 상태의 용접 너트를 연속 성형하고, 스트립에 붙어 있는 반제품 상태 용접 너트의 코어부 천공과 동시에 플랜지부 상에 용접돌기를 형성하는 공정을 거치고, 금속 스트립으로부터 용접 너트를 떼어내어 코어부 내측에 암나사부를 형성함으로써 모재의 성질을 그대로 보유한 기계적인 강도가 우수한 용접 너트이다.The present invention relates to a welding nut and a method for manufacturing the same, and the characteristics of the base metal are retained without deterioration in tensile strength or weakening brittleness, which are disadvantages of the conventional cold forging method. The welding nut is provided to improve the structural strength of the vehicle body in which the welding nut is mainly used. After the outer notching and blanking process on the metal strip, a multi-step progressive drawing process is performed. Through the process of continuously forming the semi-finished welding nut consisting of the flange portion and the core portion of the required dimensions through the core, the core portion of the semi-finished welding nut attached to the strip is formed and the welding projection is formed on the flange portion at the same time. Mechanical steel that retains the properties of the base material by removing the welding nut from the strip and forming a female thread inside the core. Is an excellent weld nuts.

본 발명이 속한 용접 너트(weld nut)는 자동차의 차체와 같은 비교적 얇은 두께의 금속판에 직접 볼트를 관통결합시키지 않고 금속판 자체의 외형은 그대로 유지한 채로 금속판의 일측(내측)에 다른 금속판이나 기타 부속품 등을 볼트고정시키기 위하여 사용되는 것인데, 이 용접 너트는 금속판에 용접시키기 위한 플랜지부와, 이 플랜지부의 대략 중앙부분에 수직으로 돌출형성된 단관 형태의 코어부로 이루어져 있으며, 이 코어부의 내측에는 볼트가 결합되기 위한 암나사부가 형성되어 있다.The weld nut to which the present invention belongs does not directly penetrate bolts directly to a relatively thin metal plate, such as a car body, and maintains the appearance of the metal plate itself while the other metal plate or other accessories on one side (inside) of the metal plate. It is used to bolt the back, and this welding nut consists of a flange part for welding to a metal plate, and a core part in the form of a single tube protruding perpendicularly to the center part of the flange part. A female thread part for coupling is formed.

한편, 상기한 용접 너트를 대량으로 생산하기 위한 종래의 방법으로는 소정 두께의 철선(鐵線)을 인발(引拔)하여 일정 길이로 절단하여 헤더 금형으로 타격하는 냉간단조(冷間鍛造)방식이 있는데, 이러한 냉간단조 방식으로 제조된 용접 너트는 가공시 받게 되는 응력(應力)에 의해 플랜지부와 코어부 간의 연결부위가 취약하여 용접 너트에 인장력이 크게 걸리거나 충격이 반복적으로 전해지게 될 경우, 이 부분이 분리되는 현상이 발생하게 되어 완성되어 출고된 차체에 심각한 결함이 발생할 우려가 있음은 물론, 단 한 번의 타격에 의해 제품이 만들어지게 되므로 원래의 모재가 갖고 있는 기계적인 성질이 취약해져 용접 너트의 품질이 떨어지는 문제점이 있었으며, 동일한 헤더 금형으로 가공하더라도 제품의 외형이 불균일하게 되는 현상이 발생하고 있었다.On the other hand, in the conventional method for producing a large amount of the welding nut as described above, the cold forging method that draws a wire of a predetermined thickness, cut to a certain length to hit the header mold In this case, the weld nut manufactured by the cold forging method is weak in the connection part between the flange part and the core part due to the stress received during processing, and thus the welding nut is greatly stretched or the impact is repeatedly transmitted. In addition, this part may be separated, which may cause serious defects in the finished car body. Also, since the product is made by a single blow, the mechanical properties of the original base material become weak. There was a problem that the quality of the weld nut was inferior, and the appearance of the product became uneven even when processed with the same header mold. There.

본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 제조과정에서 원래의 소재가 갖고 있는 기계적인 성질을 그대로 보유할 수 있도록 함으로써 인장력이나 기타 외력에도 불구하고 파손이 발생하지 않는 용접 너트의 제조방법 및 이에 의해 제조된 용접 너트를 제공하는 데 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is to be able to retain the mechanical properties of the original material in the manufacturing process as it is, despite the tension or other external forces damage The present invention provides a method for producing a weld nut that does not occur and a weld nut manufactured thereby.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 금속 스트립 상에 외곽 노칭공 정과 블랭킹공정을 거친 후, 다단계의 점진적인 드로잉공정을 거쳐 필요로 하는 치수의 플랜지부와 코어부로 이루어진 반제품 상태의 용접 너트를 연속 성형하고, 금속 스트립에 붙어 있는 반제품 상태의 용접 너트 코어부 천공과 동시에 플랜지부 상에 용접돌기를 형성하는 피어싱 및 엠보싱공정과, 상기 코어부의 입구를 테이퍼가공하는 단조공정과, 금속 스트립으로부터 용접 너트를 떼어내는 트리밍공정 및 트리밍 된 코어부의 내측에 암나사를 형성하는 나사가공공정을 거쳐 용접 너트를 완성하는 냉간프레스방식의 용접 너트 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention continuously forms a semi-finished welding nut consisting of flange parts and core parts having dimensions required through a multi-step gradual drawing process after an outer notching process and a blanking process on a metal strip. And a piercing and embossing process of forming a welding projection on the flange portion at the same time as drilling the weld nut core portion in the semi-finished state attached to the metal strip, a forging process of tapering the inlet of the core portion, and welding nut from the metal strip. The present invention provides a cold press welding nut manufacturing method for completing a welding nut through a trimming process of removing it and a screwing process of forming a female thread inside the trimmed core part.

본 발명은 또, 상기한 제조방법으로 제조되는 기계적인 강도가 우수한 용접 너트를 제공한다.The present invention also provides a weld nut excellent in mechanical strength produced by the above production method.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments that do not limit the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 의한 용접 너트의 일례를 도시한 사시도로서, 본 발명에 의한 용접 너트(10)의 외형은 기존의 단조방식에 의한 용접 너트와 동일한 구조로 이루어져 있는바, 이는 도시 안 된 금속판에 용접 너트를 용접으로 부착시키기 위한 플랜지부(12)와, 이 플랜지부(12)의 대략 중앙부분에 수직으로 돌출형성된 단관 형태의 코어부(14)로 이루어져 있으며, 이 코어부(14)의 내측에는 별도의 볼트가 결합되기 위한 암나사부(15)가 형성되어 있다.1 is a perspective view showing an example of a welding nut according to the present invention, the outer shape of the welding nut 10 according to the present invention consists of the same structure as the conventional welding nut by the forging method, which is not shown metal plate And a flange portion 12 for attaching a welding nut to the weld by welding, and a core portion 14 in the form of a single tube protruding perpendicularly to an approximately central portion of the flange portion 12. On the inside is formed a female threaded portion 15 for coupling a separate bolt.

도면 중 부호 13은 플랜지부(12)의 일측으로 돌출 형성된 용접 돌기로 엠보싱가공에 의해 형성된다.Reference numeral 13 in the figure is formed by embossing with a welding projection protruding to one side of the flange portion 12.

본 발명에 의한 용접 너트(10)의 모재(母材)로는 그 두께가 1~3mm정도의 두께를 갖는 철판이며, 플랜지부(12)의 외경 및 코어부(14)의 내경은 다양한 치수로 설계할 수 있다.The base metal of the welding nut 10 according to the present invention is an iron plate having a thickness of about 1 to 3 mm, and the outer diameter of the flange portion 12 and the inner diameter of the core portion 14 are designed in various dimensions. can do.

또, 본 발명에 의한 용접 너트(10)는 그 원형 플랜지부(12)의 외곽 양측이 직선상으로 트리밍되어 용접 너트의 부착시 이의 취급을 용이하게 할 수 있도록 되어 있다.In the welding nut 10 according to the present invention, the outer sides of the circular flange portion 12 are trimmed in a straight line to facilitate handling thereof when the welding nut is attached.

이하에서는 상기한 용접 너트의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the manufacturing method of the welding nut will be described.

도 2에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 용접 너트의 제조방법이 도시되어 있다.2 illustrates a method of manufacturing a welding nut according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 실시 예에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의한 용접 너트의 제조공정은 금속 스트립 상에 외곽 노칭공정(S1)과 블랭킹공정(S2)을 거친 후, 다단계의 점진적인 드로잉공정(S3~S8)을 거쳐 필요로 하는 치수의 플랜지부(12)와 코어부(14)로 이루어진 반제품 상태의 용접 너트(10)를 연속 성형하고, 금속 스트립에 붙어 있는 반제품 상태의 용접 너트(10)의 코어부(14) 천공과 동시에 플랜지부(12)상에 용접돌기(13)를 형성하는 피어싱 및 엠보싱공정(S9)과, 상기 코어부(14)의 입구를 테이퍼 가공하는 단조공정(S10)과, 금속 스트립으로부터 용접 너트(10)를 떼어내는 트리밍공정(S11) 및 트리밍 된 코어부(14)의 내측에 암나사부(15)를 형성하는 나사가공공정(S12)으로 이루어져 있다.As can be seen in the embodiment shown in Figure 2 the manufacturing process of the welding nut according to the present invention after the outer notching step (S1) and the blanking step (S2) on a metal strip, a multi-step progressive drawing step (S3) The semi-finished welding nut 10 which consists of the flange part 12 and the core part 14 of the dimension required through S8) is continuously shape | molded, and the welding nut 10 of the semi-finished welding state 10 stuck to a metal strip is carried out. Piercing and embossing process (S9) of forming the welding protrusion 13 on the flange part 12 simultaneously with drilling of the core part 14, and forging process (S10) of tapering the inlet of the core part 14; And a trimming step (S11) for removing the welding nut (10) from the metal strip and a screwing step (S12) for forming the female thread part (15) inside the trimmed core part (14).

도 2의 실시 예에서는 용접 너트를 1열로 성형하는 상태를 보여주고 있으나, 본 발명은 이를 2열 또는 그 이상의 열로 동시에 성형할 수 있음은 물론이다.Although the embodiment of FIG. 2 shows a state in which the welding nuts are formed in one row, the present invention may of course form them in two or more rows.

도 2의 실시 예에서 상기 다단계의 점진적인 드로잉공정(S3~S8)은 모재의 성질 변화를 최소화하기 위하여 코어부(14)의 1차 드로잉공정에서는 21mm로 성형하고, 2차 드로잉공정에서는 18mm로 성형하며, 3차 드로잉공정에서는 이보다 약간 작은 15mm로 성형함으로써 최종적으로 10mm가 되도록 점진적으로 축소 성형하여 정밀한 치수가 되도록 제작한다.In the embodiment of Figure 2 the multi-step progressive drawing process (S3 ~ S8) is molded to 21mm in the primary drawing process of the core portion 14, in order to minimize the change in the properties of the base material, 18mm in the secondary drawing process In the 3rd drawing process, it is manufactured to have a precise dimension by gradually reducing the molding to a final size of 10 mm by molding to 15 mm smaller than this.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 용접 너트의 제조공정을 도시한 금속 스트립의 레이아웃도로서, 도 2에 도시된 실시 예의 레이아웃도와 노칭 및 블랭킹 형태만 다를 뿐 실질적으로는 동일한 공정을 거치는데, 이는 금속 스트립 상에 외곽 노칭공정(S1)과 블랭킹공정(S2)을 거친 후, 다단계의 점진적인 드로잉공정 (S3~S8)을 거쳐 필요로 하는 치수의 플랜지부(12)와 코어부(14)로 이루어진 반제품 상태의 용접 너트(10)를 연속 성형하고, 금속 스트립에 붙어 있는 반제품 상태의 용접 너트(10)의 코어부(14) 천공과 동시에 플랜지부(12)상에 용접돌기(13)를 형성하는 피어싱 및 엠보싱공정(S9)과, 상기 코어부(14)의 입구 단조공정(S10)과, 금속 스트립으로부터 용접 너트(10)를 떼어내는 트리밍공정(S11) 및 트리밍 된 코어부(14)의 내측에 암나사부(15)를 형성하는 나사가공공정(S12)으로 이루어져 있다.FIG. 3 is a layout diagram of a metal strip showing a manufacturing process of a welding nut according to another embodiment of the present invention. The layout diagram of the embodiment shown in FIG. 2 is substantially different from the notching and blanking forms, and is substantially the same. After the outer notching process (S1) and the blanking process (S2) on the metal strip, the flange portion 12 and the core portion 14 of the dimensions required through a multi-step gradual drawing process (S3 ~ S8) Continuously forming the weld nut 10 of the semi-finished state, consisting of the core and the perforations of the core portion 14 of the weld nut 10 of the semi-finished state attached to the metal strip at the same time the welding projection 13 on the flange 12 Piercing and embossing process (S9) to form, the inlet forging process (S10) of the said core part (14), the trimming process (S11) of removing the welding nut (10) from a metal strip, and the trimmed core part (14). To form the female thread part 15 on the inner side of the It consists of a machining process (S12).

상기 금속 스트립 상에 형성되는 용접 너트는 도면에 도시된 바와 같이 1열로 성형할 수도 있으나, 모재의 낭비를 최소화할 수 있도록 2열 및 그 이상의 다수 열로 성형할 수 있음은 위에서 설명한 바와 같다.The welding nut formed on the metal strip may be molded in one row as shown in the drawing, but it may be molded in two rows and a plurality of rows so as to minimize waste of the base material as described above.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 용접 너트의 제조공정을 도시한 금속 스트립의 레이아웃도이다.4 is a layout diagram of a metal strip showing a manufacturing process of a welding nut according to another embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 실시 예에서도 도 2 및 도 3에 도시된 실시 예와 실질적으로 동일한 공정으로 이루어져 있는바, 이 또한 이는 금속 스트립 상에 외곽 노칭공정(S1)과 블랭킹공정(S2)을 거친 후, 다단계의 점진적인 드로잉공정(S3~S8)을 거쳐 필요로 하는 치수의 플랜지부(12)와 코어부(14)로 이루어진 반제품 상태의 용접 너트(10)를 연속 성형하고, 금속 스트립에 붙어 있는 반제품 상태의 용접 너트(10)의 코어부(14) 천공과 동시에 플랜지부(12)상에 용접돌기(13)를 형성하는 피어싱 및 엠보싱공정(S9)과, 상기 코어부(14)의 입구 단조공정(S10)과, 금속 스트립으로부터 용접 너트(10)를 떼어내는 트리밍공정(S11) 및 트리밍 된 코어부(14)의 내측에 암나사부(15)를 형성하는 나사가공공정(S12)을 거쳐 용접 너트(10)를 완성한다.In the embodiment shown in Figure 4 also consists of substantially the same process as the embodiment shown in Figures 2 and 3, which also after the outer notching step (S1) and blanking step (S2) on the metal strip And the semi-finished welding nut 10 formed of the semi-finished state consisting of the flange portion 12 and the core portion 14 having the necessary dimensions through a multi-step progressive drawing process (S3 to S8), and the semi-finished product attached to the metal strip Piercing and embossing process (S9) of forming the welding protrusion 13 on the flange part 12 simultaneously with the drilling of the core part 14 of the welding nut 10 in a state, and the inlet forging process of the said core part 14. (S10) and the welding nut via a trimming step (S11) of removing the welding nut (10) from the metal strip and a threading step (S12) of forming the female thread part (15) inside the trimmed core part (14). Complete (10).

이와 같은 공정을 거쳐서 제조되는 용접 너트는 원래의 모재(금속 스트립)가 갖고 있는 기계적인 성질이 냉간 프레스 방식으로 이루어진 제조과정에서 변형되거나 취약해지지 않고 그대로 유지되므로 완성된 용접 너트가 우수한 인장력을 가지며, 플랜지부(12)와 코어부(14)간의 결합부가 외부로부터 가해지는 진동이나 충격이 반복되더라도 끊어지는 현상이 발생하지 않게 되어 본 발명이 사용된 차체나 기타 기계장치의 내구성을 높여줄 수 있게 되는 것이다.The weld nut manufactured through such a process has the excellent tensile strength because the mechanical properties of the original base metal (metal strip) are maintained without being deformed or vulnerable in the manufacturing process made by the cold press method. The coupling part between the flange part 12 and the core part 14 is not broken even if the vibration or shock applied from the outside is repeated so that the durability of the vehicle body or other mechanical device to which the present invention is used can be improved. will be.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 용접 너트 제조방법은 그동안 냉간단조(冷間鍛造) 방식에 의해 제조된 용접 너트가 인장력에 약하고, 특히 반복적인 진동이나 외력이 인가될 경우 취약부인 플랜지부와 코어부 사이의 연결부가 끊어지던 현상이 있던 단점을 개선한 것으로, 판상의 금속 스트립 상에 냉간 프레스 방식에 의해 점진적으로 용접 너트의 형상이 만들어지게 되므로 원래의 소재가 갖고 있는 기계적인 특성을 그대로 보유하게 되므로 내구성이 우수한 용접 너트를 제공할 수 있는 유용한 효과를 갖는다.As described above, the welding nut manufacturing method of the present invention is weak between the flange portion and the core portion, which are weak when the welding nut manufactured by the cold forging method is weak to tensile force, in particular, when repeated vibration or external force is applied. It is an improvement of the disadvantage that the connection part of is broken. The welding nut is gradually formed on the plate metal strip by cold press method, so it retains the mechanical properties of the original material. It has a useful effect of providing this excellent welding nut.

Claims (2)

금속 스트립을 사용하여 플랜지부와 이 플랜지부의 대략 중앙부분에 수직으로 돌출형성된 단관 형태의 코어부로 이루어지고 이 코어부의 내측에 암나사부가 형성된 용접 너트를 제조하기 위한 방법으로,A method for manufacturing a weld nut comprising a flange part and a core part in the form of a short pipe protruding perpendicularly to a central part of the flange part using a metal strip, and having a female threaded part formed inside the core part, 상기 금속 스트립 상에 외곽 노칭공정(S1)과 블랭킹공정(S2)을 거친 후, 다단계의 점진적인 드로잉공정(S3~S8)을 거쳐 필요로 하는 치수의 플랜지부(12)와 코어부(14)로 이루어진 반제품 상태의 용접 너트(10)를 연속 성형하고, 금속 스트립에 붙어 있는 반제품 상태의 용접 너트(10)의 코어부(14) 천공과 동시에 플랜지부(12)상에 용접돌기(13)를 형성하는 피어싱 및 엠보싱공정(S9)과, 코어부(14)의 입구 단조공정(S10)과, 금속 스트립으로부터 용접 너트(10)를 떼어내는 트리밍공정(S11) 및 트리밍 된 코어부(14)의 내측에 암나사부(15)를 형성하는 나사가공공정(S12)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접 너트의 제조방법.After the outer notching process (S1) and the blanking process (S2) on the metal strip, and through the multi-step progressive drawing process (S3 ~ S8) to the flange portion 12 and the core portion 14 of the required dimensions Continuously forming the weld nut 10 in the semi-finished state, which is formed, and forming the welding protrusion 13 on the flange 12 simultaneously with drilling the core portion 14 of the semi-finished weld nut 10 attached to the metal strip. Piercing and embossing step S9, inlet forging step S10 of the core part 14, trimming step S11 for removing the welding nut 10 from the metal strip, and the inside of the trimmed core part 14 And a threading step (S12) for forming the female thread part (15). 청구항 1의 제조방법으로 만들어진 용접 너트.Welding nut made by the manufacturing method of claim 1.
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