KR20090070808A - Bonding apparatus of metal plates - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 금속판 압출 점접합장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명의 목적은 콘테이너 펀칭금형판의 내부에 구성되는 콘테이너 펀칭금형판 전극의 내주면 하부에 소재 유입홈을 형성하고, 압출점접합 하부금형의 일측 상면에는 압입홈을 형성하여 압출점접합 펀치에 의해 압출되는 압입소재가 상기 두 금속판의 전단된 내주면을 포함하여 그 내주면 둘레에도 압입되도록 하여 접합부의 접합력을 향상시키는 금속판 압출 점접합장치에 관한 것이다. The present invention relates to a metal plate extrusion point bonding apparatus, and more specifically, an object of the present invention is to form a material inlet groove in the lower inner peripheral surface of the container punching die plate electrode formed in the container punching die plate, the lower extrusion point junction In the metal plate extrusion point bonding device to form a press-in groove on one side of the mold to press-fit the material to be extruded by the extrusion point joining punch also around the inner circumferential surface including the sheared inner circumference of the two metal plates to improve the bonding strength of the joint It is about.
주지하는 바와 같이, 얇은 두 장의 금속판을 접합하는 일반적인 방법에는 전기저항을 이용하는 점용접(spot welding)의 용융 접합법과 두 장의 금속판을 리벳으로 연결하여 접합하는 리벳 접합(rivet bonding)의 기계적 접합법이 있다. As is well known, common methods of joining two thin sheets of metal include a method of spot welding using electric resistance and a mechanical joining method of rivet bonding in which two sheets of metal are connected by riveting. .
상기 점용접의 용융 접합법은 중첩된 금속판의 일부분에 전압을 인가하면 상기 금속판의 저항에 의해 열이 발생하며, 이 열과 함께 중첩된 금속판에 압력을 가하면 중첩면이 용융되어 두 금속판이 접합되도록 하는 접합법이다. In the fusion welding method of spot welding, when a voltage is applied to a part of the overlapping metal plate, heat is generated by the resistance of the metal plate, and when the pressure is applied to the overlapping metal plate with this heat, the overlapping surface is melted to join the two metal plates. to be.
그러나, 상기 점용접은 고전압이 인가되므로 아크가 발생하여 환경오염의 원인이 되며, 금속판의 접합면이 고르지 못하는 등의 문제점이 있다. However, since the spot welding is applied with a high voltage, an arc occurs to cause environmental pollution, and there is a problem that the joining surface of the metal plate is uneven.
한편, 상기 리벳 접합법은 두 장의 금속판에 구멍을 천공한 후, 리벳으로 연결하여 접합하며, 리벳의 머리부와 꼬리부의 기계적 강도를 이용하여 우수한 접합특성을 나타내고, 전기적인 아크가 발생하지 않는 등의 장점이 있다.On the other hand, the rivet joining method is made by drilling two holes in the metal plate, and then connected by rivets, and shows excellent bonding characteristics by using the mechanical strength of the head and tail of the rivets, such as no electric arc There is an advantage.
그러나 상기 리벳 접합법은 한 개의 리벳을 사용하여 접합하는 경우, 판재의 수직 및 수평 결합력은 강하나 금속판들이 상호 회전방향으로는 결합력이 약하여 복수개의 리벳을 사용해야 한다. 또한 상기 머리부의 성형이 선행되어야 하며, 리벳이 삽입될 두 금속판의 천공된 구멍의 중심을 일치시키는 다소 복잡한 공정이 선행되어야 하는 단점이 있다. However, when the rivet joining method uses a single rivet, the vertical and horizontal coupling force of the plate is strong but the metal plates are weak in the mutual rotation direction, and thus a plurality of rivets must be used. There is also a disadvantage that the shaping of the head must be preceded and a rather complicated process of matching the centers of the perforated holes of the two metal plates into which the rivets are to be inserted must be preceded.
최근에는 이러한 리벳 접합법의 단점을 개선하기 위하여 금속판의 천공과 동시에 리벳의 회전에 의한 마찰열로 금속판에 용융풀을 형성하여 리벳과 금속판을 용융접합하는 셀프 피어싱(self piercing) 리벳 접합 기술이 개발되었으나, 이러한 셀프 피어싱 리벳 접합은 셀프 피어싱 리벳을 제조하는 선행공정이 필요하고, 금속판을 접합하기 위하여 셀프 피어싱 리벳을 회전시키는 공정이 필요한 단점이 있다. Recently, in order to improve the disadvantages of the rivet joining method, a self piercing rivet joining technique has been developed in which a molten pool is formed on the metal sheet by frictional heat caused by the rotation of the rivet at the same time as the perforation of the metal sheet. Such self-piercing rivet bonding requires a prior process of manufacturing self-piercing rivets, and a process of rotating the self-piercing rivets in order to bond metal plates has a disadvantage.
따라서 상기한 바와 같은 종래 금속판 접합기술의 문제점 및 단점을 해소하기 위하여 최근에는 도 1과 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 대한민국 특허출원 제10-2005-0063503호(출원일 2005.7.14)와 같이, 기존의 전기저항 점용접(spot welding) 시의 아크 발생을 방지하며, 기존의 리벳 접합(rivet bonding) 시의 리벳의 머리부와 꼬리부의 돌출금속을 발생시키지 않고 금속판을 접합할 수 있도록 순간고온에서의 압출 기술을 이용하는 금속판 소성유동 압출 점접합장치 및 그 압출 점접합방법이 개발되어 적용이 진행중이다.Therefore, in order to solve the problems and disadvantages of the conventional metal plate joining technique as described above, as shown in FIGS. 1 and 2 and 3, the Republic of Korea Patent Application No. 10-2005-0063503 (application date 2005.7.14) and Likewise, it prevents arc generation during spot resistance of existing electric resistances, and enables instant bonding of metal plates without generating protruding metals of the head and tail of rivets during rivet bonding. Metal plate plastic flow extrusion contact bonding apparatus and extrusion extrusion bonding method using extrusion technology at high temperature have been developed and applied.
상기한 종래 금속판 소성유동 압출 점접합장치의 구성을, 도 1 내지 도 3을 통하여 간단히 설명하면, 다관절로봇(37)의 상부암(28)에 연결되는 클램핑하중 유공압실린더(31)와, 공급측 금속띠판롤(23)과 회수측 금속띠판롤(25), 압출점접합 상부금형(5), 콘테이너 펀칭금형판(6); 상기 다관절로봇(37)의 하부암(29)에 연결되는 압출 점접합 하부금형 지지대(35), 압출점접합 하부금형(7), 세이빙하중 유공압실린더(33) 및 압출점접합 펀치(8)를 주요 구성으로 한다. The configuration of the above-described conventional metal plate plastic flow extrusion point bonding apparatus is briefly described with reference to FIGS. 1 to 3, and a clamping load hydraulic
상기 공급측 금속띠판롤(23)과 회수측 금속띠판롤(25)은 상기 클램핑하중 유공압실린더(31)의 양 외측에 각각 장착되어 소재금속띠판(2)을 공급 및 회수하도록 구성된다. The supply side
상기 압출점접합 상부금형(5)은 상기 클램핑하중 유공압실린더(31)의 피스톤로드에 연결됨과 동시에, 내부에는 압출점접합 상부금형 구멍(9)을 갖는 압출점접합 상부금형 전극(13)이 내재된다. The extrusion point junction
상기 콘테이너 펀칭금형판(6)은 상기 압출점접합 상부금형(5)의 하부에 일체로 구성되며, 그 내부에는 상기 소재금속띠판(2)의 압출 콘테이너로 사용되는 콘테이너 펀칭금형판 구멍(10)을 형성한 콘테이너 펀칭금형판 전극(14)이 내재된다. The container
상기 압출 점접합 하부금형 지지대(35)는 그 하부의 로봇장치 연결부(30)를 통하여 다관절로봇(37)의 하부암(29)에 연결된다. The extrusion point joint
그리고 상기 압출점접합 하부금형(7)은 상기 콘테이너 펀칭금형판(6)의 하부에 대응하여 상기 압출점접합 하부금형 지지대(35) 상에 장착되어 상기 중첩된 두 장의 금속판(1)을 하부에서 상기 콘테이너 펀칭금형판(6)과 함께 클램핑한다.The extrusion point bonding
또한, 압출점접합 하부금형(7)은 상기 소재금속띠판(2)과 각 금속판(1)이 압출된 과잉금속(26)을 세이빙 전단하며, 내부에는 도 3에서와 같이, 압출점접합 하부금형 구멍(11)을 갖는 압출점접합 하부금형 전극(15)이 내재된다. In addition, the extrusion point bonding
상기 세이빙하중 유공압실린더(33)는 상기 압출점접합 하부금형 지지대(35) 상에서, 상기 압출점접합 하부금형(7)의 측방에 연결되어 이를 수평방향으로 구동시켜 상기의 세이빙 전단작동시키도록 구성된다. The shaving load
상기 압출점접합 펀치(8)는 상기 클램핑하중 유공압실린더(31)의 피스톤로드 내부에 일체로 형성되는 압출하중 유공압실린더(32)의 피스톤로드로 형성된다. The extrusion
즉, 상기 압출점접합 펀치(8)는 상기 소재금속띠판(2)을 펀칭하여 압입소재(3)를 생성하고, 동시에 상기 압입소재(3)에 하중을 가하여 압출점접합 상부금형 구멍(9)과 상기 콘테이너 펀칭금형판 구멍(10)을 통하여 상기 압입소재(3)와 상기 중첩된 금속판(1)의 부분소재를 압출점접합 하부금형 구멍(11)으로 동시에 압출하도록 구성된다. That is, the extrusion
상기 압출하중 유공압실린더(32)의 하부 좌우 외측에는 상기 소재금속띠판(2)을 안내하는 아이들롤러(34)가 각각 장착되는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 갖는 금속판 소성유동 압출점접합장치를 이용하여 종래 2장의 중첩된 금속판(1)을 접합하는 금속판 소성유동 압출점접합방법은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 먼저, 중첩된 두 금속판(1)의 접합위치를 압출점접합 하부금형 구멍(11)과 콘테이너 펀칭금형판 구멍(10)의 중심부에 일치시킨다. A metal plate plastic flow extrusion point bonding method for joining two superposed metal sheets 1 by using a metal plate plastic flow extrusion point bonding device having such a configuration is, as shown in FIG. 3, first, two overlapping metal plates ( The joining position of 1) coincides with the center portion of the extrusion point joining
그리고 공급측 금속띠판롤(23)로부터 소재금속띠판(2)을 공급한 후, 클램핑 하중 유공압실린더(31)에 연결된 콘테이너 펀칭금형판(6)으로 중첩된 두 금속판(1)을 클램핑함과 동시에, 압출점접합 상부금형(5) 내부의 클램프스프링(38)에 의해 공급측 금속띠판롤(23)로부터 공급된 소재금속띠판(2)을 클램핑하여 상기 소재금속띠판(2)과 2장의 금속판(1)을 클램핑하게 된다. Then, after supplying the
이어서, 상기 압출점접합 상부금형 전극(13)과 콘테이너 펀칭금형판 전극(14)에 전류를 통전시켜 그 사이에 클램프스프링(38)으로써 클램핑된 한 장의 소재금속띠판(2)을 급속 부분가열하고, 이어서 압출하중 유공압실린더(32)의 작동으로 압출점접합 상부금형 구멍(9)으로부터 삽입된 압출점접합 펀치(8)에 의해서 클램핑되어 있는 상기 소재금속띠판(2)을 먼저 펀칭하여 산화막이 형성되지 않은 벽면을 갖는 가열된 압입소재(3)를 생성한다.Then, the extruded point junction
계속해서, 상기 중첩된 금속판(1)의 상부면에 접촉하고 있는 콘테이너 펀칭금형판 전극(14)과 그 하부의 압출점접합 하부금형 전극(15)에 전류를 통전시켜 중첩된 금속판(1)을 급속 부분가열하고, 이어서 상기 압출점접합 펀치(8)의 압축하중에 의해 콘테이너 펀칭금형판(6)과 압출점접합 하부금형(7) 사이에 클램핑된 2장의 금속판(1) 상의 부분가열된 면에 대하여 상기 가열된 압입소재(3)를 압입하게 된다. Subsequently, an electric current is supplied to the container punching
이와 같은 작동으로, 상기 가열된 압입소재(3)와 가열된 2장의 금속판(1)의 부분소재가 소성유동하면서 콘테이너 펀칭금형판 구멍(10)의 직경보다 작은 압출점접합 하부금형 구멍(11)으로 압출될 때, 강한 압출압력과 전단력에 의해서 상기 압입소재(3)와 중첩된 두 금속판(1)은 접합된다. In this operation, the extruded point-bonding
이어서, 상기 세이빙하중 유공압실린더(33)의 작동으로 상기 압출점접합 하부금형(7)의 세이빙 전단작동에 의해 상기 압출점접합 하부금형 구멍(11)으로 압출된 과잉금속(26)을 배출하는 과정으로 금속판 소성유동 압출점접합방법을 이루게 된다.Subsequently, a process of discharging the
그러나 상기한 바와 같은 종래의 금속판 소성유동 압출 점접합장치 및 그 압출 점접합방법에 의하면, 강한 압출압력과 전단력에 의해서 상기 압입소재(3)와 중첩된 두 금속판(1)은 접합되나, 압입소재(3)에 의해 접합되는 두 금속판(1)은 상기 압입소재(3)에 의해 전단된 내주면에 한정되어 접합부의 접합력이 낮다는 단점이 있다.However, according to the conventional metal sheet plastic flow extrusion point bonding apparatus and the extrusion point bonding method as described above, the two metal sheets 1 overlapped with the press-fitting
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 금속판 소성유동 압출 점접합장치 및 그 압출 점접합방법의 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 콘테이너 펀칭금형판의 내부에 구성되는 콘테이너 펀칭금형판 전극의 내주면 하부에 소재 유입홈을 형성하고, 압출점접합 하부금형의 일측 상면에는 압입홈을 형성하여 압출점접합 펀치에 의해 압출되는 압입소재가 상기 두 금속판의 전단된 내주면을 포함하여 그 내주면 둘레에도 압입되도록 하여 접합부의 접합력을 향상시키는 금속판 압출 점접합장치를 제공하는 것이다. Therefore, the present invention was invented to solve the disadvantages of the conventional metal plate plastic flow extrusion point bonding apparatus and the extrusion point bonding method as described above, the object of the present invention is a container punching die plate configured in the container punching die plate A material inlet groove is formed below the inner circumferential surface of the electrode, and an indentation material is formed on the upper surface of one side of the extrusion point bonding lower mold, and the indentation material extruded by the extrusion point bonding punch includes the inner circumference of the two metal plates, including the sheared inner circumference. It is to provide a metal plate extrusion point bonding apparatus that is also press-fitted to improve the bonding strength of the joint portion.
상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 금속판 압출 점접합장치는 다관절로봇장치 상부암(28)에 연결되는 클램핑하중 유공압실린더(31); 상기 클램핑하중 유공압실린더(31)의 양 외측에 각각 장착되어 소재금속띠판(2)을 공급 및 회수하는 공급측 금속띠판롤(23)과 회수측 금속띠판롤(25); 상기 클램핑하중 유공압실린더(31)의 피스톤로드에 연결됨과 동시에, 내부에는 압출점접합 상부금형 구멍(9)을 갖는 압출점접합 상부금형 전극(13)이 내재되어 그 상부의 클램프스프링(38)에 의해 상기 소재금속띠판(2)의 일측을 클램핑하는 압출점접합 상부금형(5); 상기 압출점접합 상부금형(5)의 하부에 일체로 구성되며, 내부에는 상기 소재금속띠판(2)의 압출 콘테이너로 사용되는 콘테이너 펀칭금형판 구멍(10)을 형성한 콘테이너 펀칭금형판 전극(14)이 내재되는 콘테이너 펀칭금형판(6); 다관절로봇장치 하부암(29)에 연결되는 압출 점접합 하부금형 지지대(35); 상기 콘테이너 펀칭금형판(6)의 하부에 대응하여 상기 압출점접합 하부금형 지지대(35) 상에 장착되어 상기 중첩된 두 장의 금속판(1)을 하부에서 상기 콘테이너 펀칭금형판(6)과 함께 클램핑함과 동시에, 상기 소재금속띠판(2)과 각 금속판(1)이 압출된 과잉금속(26)을 세이빙 전단하며, 내부에는 압출점접합 하부금형 구멍(11)을 갖는 압출점접합 하부금형 전극(15)이 내재되는 압출점접합 하부금형(7); 상기 압출점접합 하부금형 지지대(35) 상에서, 상기 압출점접합 하부금형(7)의 측방에 연결되어 이를 수평방향으로 세이빙 전단작동시키는 세이빙하중 유공압실린더(33); 상기 클램핑하중 유공압실린더(31)의 피스톤로드 내부에 일체로 형성되는 압출하중 유공압실린더(32)의 피스톤로드로 형성되어 상기 소재금속띠판(2)을 펀칭하여 압입소재(3)를 생성하고, 동시에 상기 압입소재(3)에 하중을 가하여 압출점접합 상부금형 구멍(9)과 상기 콘테이너 펀칭금형판 구멍(10)을 통하여 상기 압입소재(3)와 상기 중첩된 금속판(1)의 부분소재를 압출점접합 하부금형 구멍(11)으로 동시에 압출하는 압출점접합 펀치(8)를 포함하여 두 장의 중첩된 금속판(1)을 접합하는 금속판 압출 점접합장치에 있어서, Metal plate extrusion point bonding apparatus of the present invention for realizing the above object is a clamping load hydraulic pneumatic cylinder (31) connected to the articulated robot arm upper arm (28); A supply side
상기 콘테이너 펀칭금형판(6)의 내부에 구성되는 콘테이너 펀칭금형판 전극(14)의 내주면 하부에는 소재 유입홈을 형성하고, 상기 압출점접합 하부금형의 일측 상면에는 압입홈을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A material inlet groove is formed under the inner circumferential surface of the container punching
상기 소재 유입홈은 상기 콘테이너 펀칭금형판 전극(14)에 형성되는 콘테이너 펀칭금형판 구멍(10)의 내주면 하부 가장자리를 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.The material inlet groove is formed along a lower edge of the inner circumferential surface of the container punching
상기 압입홈은 상기 압출점접합 하부금형 전극(15)에 이웃하여 상기 압출점접합 하부금형(7)의 상면 일측에 형성되며, 중앙부가 볼록한 라운드면으로 형성되고, 상기 중앙부를 기준으로 하여 그 외측으로 오목한 라운드면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The indentation groove is formed on one side of the upper surface of the extrusion point junction
상기 압입홈은 상기 압출점접합 하부금형 구멍(11)의 직경보다 크게 형성되는 컷을 특징으로 한다.The indentation groove is characterized in that the cut is formed larger than the diameter of the extrusion point junction lower mold hole (11).
상기한 바와 같은 본 발명의 금속판 압출 점접합장치에 의하면, 본 발명의 목적은 콘테이너 펀칭금형판의 내부에 구성되는 콘테이너 펀칭금형판 전극의 내주면 하부에 소재 유입홈을 형성하고, 압출점접합 하부금형의 일측 상면에는 압입홈을 형성하여 압출점접합 펀치에 의해 압출되는 압입소재가 상기 두 금속판의 전단된 내주면을 포함하여 그 내주면 둘레에도 압입되도록 하여 접합부의 접합력을 향상시키는 효과가 있다. According to the metal sheet extrusion point bonding apparatus of the present invention as described above, an object of the present invention is to form a material inlet groove below the inner peripheral surface of the container punching die plate electrode formed in the container punching die plate, the extrusion point bonding bottom mold One side of the upper surface of the indentation formed by the extrusion groove punching material is extruded by the junction punch, including the sheared inner circumference of the two metal plates to be pressed around the inner circumferential surface has the effect of improving the bonding force of the joint.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 금속판 압출 점접합장치의 전체 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 금속판 압출 점접합장치의 부분 확대 단면도이다. 4 is an overall cross-sectional view of a metal plate extrusion point bonding apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a partially enlarged cross-sectional view of a metal plate extrusion point bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.
단, 본 발명의 구성을 설명함에 있어 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.However, in describing the configuration of the present invention, the same components as those of the prior art will be described with the same reference numerals.
도 4와 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 금속판 압출 점접합장치는 다관절로봇(37)의 상부암(28)에 연결되는 클램핑하중 유공압실린더(31)와, 공급측 금속띠판롤(23)과 회수측 금속띠판롤(25), 압출점접합 상부금형(5), 콘테이너 펀칭금형판(6); 상기 다관절로봇장치 하부암(29)에 연결되는 압출 점접합 하부금형 지지대(35), 압출점접합 하부금형(7), 세이빙하중 유공압실린더(33) 및 압출점접합 펀치(8)를 주요 구성으로 한다. 4 and 5, the metal plate extrusion point bonding apparatus according to an embodiment of the present invention is a clamping load hydraulic
상기 클램핑하중 유공압실린더(31)는 그 상부의 로봇장치 연결부(30)를 통하여 상기 다관절로봇장치 상부암(28)에 연결된다.The clamping load
상기 공급측 금속띠판롤(23)과 회수측 금속띠판롤(25)은 상기 클램핑하중 유공압실린더(31)의 양 외측에 각각 장착되어 소재금속띠판(2)을 공급 및 회수하도록 구성된다. The supply side
상기 회수측 금속띠판롤(25)은 본 실시예에서 전동기에 대한 부분은 도시하지 않았으나, 별도의 전동기 등을 통하여 회전제어되도록 하는 것이 바람직하다.Although the recovery side
상기 압출점접합 상부금형(5)은 상기 클램핑하중 유공압실린더(31)의 피스톤로드에 연결됨과 동시에, 내부에는 압출점접합 상부금형 구멍(9)을 갖는 압출점접합 상부금형 전극(13)이 내재된다. The extrusion point junction
또한, 상기 압출점접합 상부금형 전극(13)은 그 상부에서 압출점접합 상부금형(5)의 내부에 개재되는 클램프스프링(38)에 의해 상기 소재금속띠판(2)의 일측을 클램핑하도록 지지된다. In addition, the extrusion point junction
상기 콘테이너 펀칭금형판(6)은 상기 압출점접합 상부금형(5)의 하부에 일체로 구성되며, 그 내부에는 상기 소재금속띠판(2)의 압출 콘테이너로 사용되는 콘테이너 펀칭금형판 구멍(10)을 형성한 콘테이너 펀칭금형판 전극(14)이 내재된다. The container
상기 압출 점접합 하부금형 지지대(35)는 그 하부의 로봇장치 연결부(30)를 통하여 다관절로봇(37)의 하부암(29)에 연결된다. The extrusion point joint
그리고 상기 압출점접합 하부금형(7)은 상기 콘테이너 펀칭금형판(6)의 하부에 대응하여 상기 압출점접합 하부금형 지지대(35) 상에 장착되어 상기 중첩된 두 장의 금속판(1)을 하부에서 상기 콘테이너 펀칭금형판(6)과 함께 클램핑한다.The extrusion point bonding
또한, 압출점접합 하부금형(7)은 압출점접합 하부금형 구멍(11)을 갖는 압출점접합 하부금형 전극(15)이 내재된다. In addition, the extrusion point bonding
상기 세이빙하중 유공압실린더(33)는 상기 압출점접합 하부금형 지지대(35) 상에서, 상기 압출점접합 하부금형(7)의 측방에 연결되어 이를 수평방향으로 구동시키도록 구성된다. The shaving load
상기 압출점접합 펀치(8)는 상기 클램핑하중 유공압실린더(31)의 피스톤로드 내부에 일체로 형성되는 압출하중 유공압실린더(32)의 피스톤로드로 형성된다.The extrusion
즉, 상기 압출점접합 펀치(8)는 상기 소재금속띠판(2)을 펀칭하여 압입소재(3)를 생성하고, 동시에 상기 압입소재(3)에 하중을 가하여 압출점접합 상부금형 구멍(9)과 상기 콘테이너 펀칭금형판 구멍(10)을 통하여 상기 압입소재(3)와 상기 중첩된 금속판(1)의 부분소재를 압출점접합 하부금형 구멍(11)으로 동시에 압출하도록 구성된다. That is, the extrusion
상기에서, 압출점접합 상부금형 구멍(9)과 콘테이너 펀칭금형판 구멍(10) 및 압출점접합 하부금형 구멍(11)은 그 중심이 동심축선 상에 각각 차례로 하방향으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.In the above description, it is preferable that the center of the extrusion point joining
상기 압출하중 유공압실린더(32)의 하부 좌우 외측에는 상기 소재금속띠판(2)을 안내하는 아이들롤러(34)가 각각 장착되는 것이 바람직하다.
한편, 상기한 구성의 금속판 압출 점접합장치에서 본 발명은 상기 콘테이너 펀칭금형판(6)의 내부에 구성되는 콘테이너 펀칭금형판 전극(14)의 내주면 하부에는 소재 유입홈(40))을 형성한다.On the other hand, in the metal plate extrusion point bonding apparatus of the above configuration, the present invention forms a
그리고 상기 압출점접합 하부금형(7)의 일측 상면에는 압입홈(50)을 형성한다.And the
여기서, 상기 소재 유입홈(40)은 상기 콘테이너 펀칭금형판 전극(14)에 형성되는 콘테이너 펀칭금형판 구멍(10)의 내주면 하부 가장자리를 따라 형성된다.Here, the
또한, 상기 압입홈(50)은 상기 압출점접합 하부금형 전극(15)에 이웃하여 상기 압출점접합 하부금형(7)의 상면 일측에 형성되는데, 그 중앙부가 볼록한 라운드 면(51)으로 형성되고, 상기 중앙부를 기준으로 하여 그 외측으로는 오목한 라운드면(53)으로 형성된다. In addition, the
이때, 상기 압입홈(50)은 그 직경(D1)이 상기 압출점접합 하부금형 구멍(11)의 직경(D2)보다 크게 형성된다.At this time, the press-in
따라서 이러한 구성을 갖는 본 발명의 금속판 압출 점접합장치의 작동을, 도 3을 통하여 설명한다.Therefore, the operation of the metal sheet extrusion point bonding apparatus of the present invention having such a configuration will be described with reference to FIG. 3.
먼저, 중첩된 두 금속판(1)의 접합위치를 압출점접합 하부금형 구멍(11)과 콘테이너 펀칭금형판 구멍(10)의 중심부에 일치시킨다. First, the joining positions of the two overlapping metal plates 1 coincide with the center of the extrusion point joining
그리고 공급측 금속띠판롤(23)로부터 소재금속띠판(2)을 공급한 후, 클램핑하중 유공압실린더(31)에 연결된 콘테이너 펀칭금형판(6)으로 중첩된 두 금속판(1)을 클램핑함과 동시에, 압출점접합 상부금형(5) 내부의 클램프스프링(38)에 의해 공급측 금속띠판롤(23)로부터 공급된 소재금속띠판(2)을 클램핑하여 상기 소재금속띠판(2)과 2장의 금속판(1)을 클램핑하게 된다.(S1) Then, after supplying the
이어서, 압출점접합 상부금형 전극(13)과 콘테이너 펀칭금형판 전극(14)에 전류를 통전시켜 그 사이에 클램프스프링(38)으로써 클램핑된 한 장의 소재금속띠판(2)을 급속 부분가열한다.Subsequently, a current is supplied to the extruded point junction
이후, 압출하중 유공압실린더(32)의 작동으로 압출점접합 상부금형 구멍(9)으로부터 삽입된 압출점접합 펀치(8)에 의해서 클램핑되어 있는 상기 소재금속띠판(2)을 먼저 펀칭하여 산화막이 형성되지 않은 벽면을 갖는 가열된 압입소재(3)를 생성한다.(S2)Subsequently, an oxide film is formed by first punching the material
계속해서, 상기 중첩된 금속판(1)의 상부면에 접촉하고 있는 콘테이너 펀칭금형판 전극(14)과 그 하부의 압출점접합 하부금형 전극(15)에 전류를 통전시켜 중첩된 금속판(1)을 급속 부분가열한다.Subsequently, an electric current is supplied to the container punching
이어서, 상기 압출점접합 펀치(8)의 압축하중에 의해 콘테이너 펀칭금형판(6)과 압출점접합 하부금형(7) 사이에 클램핑된 2장의 금속판(1) 상의 부분가열된 면에 대하여 상기 가열된 압입소재(3)를 압입하게 된다. The heating is then performed on the partially heated surface on the two metal plates 1 clamped between the container punching
이와 같은 작동으로, 상기 가열된 압입소재(3)와 가열된 2장의 금속판(1)의 부분소재가 소성유동하면서 압출점접합 하부금형 구멍(11)으로 압출될 때, 강한 압출압력과 전단력에 의해서 전단되어 배출되고, 상기 압출점접합 펀치(8)는 일시 정지한다.(S3)In this operation, when the
이어서, 상기 세이빙하중 유공압실린더(33)의 작동으로 상기 압출점접합 하부금형(7)이 도면에서 우측으로 이동하여 그 압입홈(50)이 상기 압입소재(3)에 대응하게 된다.(S4)Subsequently, the extrusion point bonding
이러한 상태로, 상기 압출점접합 펀치(8)가 다시 전진하여 상기 압입소재(3)를 가압하게 되면, 상기 압입소재(3)는 상기 콘테이너 펀칭금형판 전극(14)의 내주면 하부에 형성되는 소재 유입홈(40)과 상기 압출점접합 하부금형(7)의 일측 상면에 형성되는 압입홈(5)으로도 유입되어 압입됨으로써 상기 두 금속판(1)의 전단된 내주면을 포함하여 그 내주면 둘레에도 압입력을 제공하게 된다.In such a state, when the extrusion
여기서, 상기 소재금속띠판(2)을 공급하는 과정에서는 상기 소재금속띠판(2)의 재질은 접합하고자 하는 금속판(1)의 재질보다 열전도성이 좋은 소재를 사용하 는 것이 바람직하다.Here, in the process of supplying the
이외의 본 발명의 금속판 압출 점접합장치의 작동을 위한 추가적인 구성 및 작동은 종래 기술에 따르며, 그 구체적인 설명은 생략한다.Additional configuration and operation for the operation of the metal sheet extrusion point bonding apparatus of the present invention other than that according to the prior art, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 종래 기술에 따른 금속판 소성유동 압출 점접합장치가 다관절로봇장치에 부착되어 있는 상태를 도시한 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a state in which a metal plate plastic flow extrusion point bonding apparatus according to the prior art is attached to the articulated robot apparatus.
도 2는 종래 기술에 따른 금속판 소성유동 압출 점접합장치의 확대 단면도이다. Figure 2 is an enlarged cross-sectional view of a metal plate plastic flow extrusion point bonding apparatus according to the prior art.
도 3은 종래 기술에 따른 금속판 소성유동 압출 점접합방법에서 전기저항 순간가열방법을 도시한 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the electrical resistance instantaneous heating method in the metal plate plastic flow extrusion point bonding method according to the prior art.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 금속판 압출 점접합장치의 전체 단면도이다.4 is an overall cross-sectional view of a metal plate extrusion point bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 금속판 압출 점접합장치의 부분 확대 단면도이다. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of a metal plate extrusion point bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 금속판 압출 점접합장치의 단계별 작동 상태도이다. Figure 6 is a step-by-step operating state diagram of the metal plate extrusion point bonding apparatus according to an embodiment of the present invention.
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