KR20090116066A

KR20090116066A - 버링장치

Info

Publication number: KR20090116066A
Application number: KR1020080041750A
Authority: KR
Inventors: 김정원; 권부경; 김영진
Original assignee: 주식회사 동희산업
Priority date: 2008-05-06
Filing date: 2008-05-06
Publication date: 2009-11-11
Also published as: KR100996696B1

Abstract

본 발명은 버링장치에 관한 것으로, 버링펀치(50)와 더불어 플랜지성형갭(G)을 형성하는 상형다이(20)의 입구부가 경사면(21)으로 형성되어 상기 플랜지성형갭(G)이 하부에서 상부로 갈수록 점차 패널(100)의 두께보다 좁아지도록 된 것을 특징으로 한다.

따라서, 버링성형된 플랜지(110)의 내경면 조도가 향상되고 스프링백 현상이 방지됨으로써 스프링백 부분 제거를 위한 재성형 공정이 필요없게 되어 생산성이 향상되고, 부품의 장착이 용이하며, 부품의 장착강도가 향상되는 효과가 있다.

버링, 버링금형, 버링장치

Description

버링장치{burring device}

본 발명은 패널에 미리 뚫어 놓은 구멍을 넓히거나 구멍의 둘레에 플랜지를 형성하는 버링장치에 관한 것이다.

일반적으로 판상의 부재에 원주형의 부품을 삽입 장착할 필요가 있을 때 그 장착부를 형성하기 위하여 우선 피어싱(piercing)으로 적당한 크기의 구멍을 성형하고, 그 구멍을 버링(burring)을 통해 넓힘과 동시에 구멍 둘레에 플랜지를 형성하여, 상기 원형 플랜지의 내주면에 나사 체결하거나 압입하여 장착하게 된다.

버링장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 패널(100; 작업 대상물)을 지지하는 하형홀더(10)와, 하강상태에서 상기 하형홀더(10)의 상부에 밀착되어 패널(100)을 고정하는 상형다이(20)와, 상기 하형홀더(10)에 연결된 가이드바(30)를 따라 승강되는 하형다이(40), 상기 하형다이(40)에 장착되어 하형다이(40) 상승시 상기 하형홀더(10)와 상형다이(20)의 내경부로 삽입되는 버링펀치(50)을 포함한다.

따라서, 상기 하형다이(40)가 상승할 때 상기 버링펀치(50)가 동시 상승하여 패널(100)의 버링홀(피어싱 공정에서 형성된 구멍) 둘레 부분을 상형다이(20)의 내주면 쪽으로 변형시킴으로써 패널(100)에 원형의 플랜지(110)가 형성되도록 되어 있다.

그런데, 종래에는 버링성형이 완료된 상태의 상기 플랜지(110)가 내경면의 조도가 양호하지 못함으로써 부품을 압입 장착하였을 때 장착상태의 견고함이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 도 2와 같이 금형에서 탈거한 후 상기 플랜지(110)가 안쪽으로 오므라드는 스프링백 현상이 발생하여 부품의 조립 자체가 곤란한 경우가 발생하였다. 따라서, 버링성형 후 스프링백 부분을 다시 벌려 주는 재성형 공정을 실시해야만 함으로써 소요 비용과 시간이 증가하여 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 성형된 플랜지의 내경면 조도가 향상되고 스프링백 현상이 방지됨으로써 부품의 조립이 용이하고 장착강도가 향상되며 버링성형 후 추가로 재성형 공정을 실시할 필요가 없게 되어 생산성이 향상될 수 있도록 된 버링장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

패널을 지지하는 하형홀더와, 하강상태에서 상기 하형홀더의 상부에 밀착되어 패널을 고정하는 상형다이와, 상기 하형홀더에 연결된 가이드바를 따라 승강되는 하형다이 및, 상기 하형다이에 장착되어 하형다이 상승시 상기 하형홀더와 상형다이의 내경부로 삽입되는 버링펀치를 포함하는 버링장치에 있어서,

상기 버링펀치의 외주면과 상기 상형다이의 입구부 내주면 사이에 형성되는 플랜지성형갭의 폭이 하부에서 상부로 갈수록 상기 패널의 두께보다 좁아지는 것을 특징으로 한다.

상기 상형다이의 내주면 입구부는 하방에서 상방으로 이동할수록 그 내경이 점차 감소하는 경사면으로 형성된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 버링성형된 플랜지의 내주면 조도가 향상되고 스프링백 현상이 방지된다.

따라서, 부품의 장착이 용이해지고, 장착강도가 향상되는 효과가 있다.

또한, 스프링백 현상에 의해 오므려진 플랜지의 상단을 다시 벌려주는 재성형 공정을 실시할 필요가 없게 되므로 공수가 감소되어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 버링장치의 구성도로서 플랜지 가공전 상태도이고, 도 4는 본 발명의 작동 상태도로서 플랜지 가공후 상태도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은 버링 가공될 패널(100)이 얹혀져 지지되는 하형홀더(10)와, 상기 하형홀더(10)의 상면으로 하강하여 상기 패널(100)을 밀착 고정하는 상형다이(20)와, 상기 하형홀더(10)의 하부에 연결된 가이드바(30 ; 도시되지 않은 베이스 상부에 설치됨)를 따라 승강되는 하형다이(40), 상기 하형다이(40)에 상방으로 돌출되는 상태로 장착된 버링펀치(50)를 포함한다.

상기 하형홀더(10)와 상형다이(20)에 상기 버링펀치(50)가 상승하여 삽입되는 원형 홀이 형성되어 있음은 물론이며, 성형 완료후 상기 상형다이(20)의 원형 홀 즉, 성형홀을 통해 하강하여 이에 끼워져 있는 패널(100)의 플랜지(110)를 쳐냄으로써 금형(상형다이)으로부터 패널(100)을 이탈시키는 넉아웃패드(60)를 구비하고 있다.

상기와 같은 구성에 있어서, 본 발명은 상기 버링펀치(50)가 상승하였을 때 버링펀치(50)의 외주면과 상기 상형다이(20)의 입구부 내주면 사이에 형성되는 플 랜지성형갭(G)의 폭이 하부에서 상부로 갈수록 상기 패널(100)의 두께보다 좁아지는 것을 특징으로 한다.

이를 위해 상기 플랜지성형갭(G)을 형성하는 상기 상형다이(20)의 내주면 입구부는 하방에서 상방으로 이동할수록 그 내경이 점차 감소하는 경사면(21 ; 경사각 θ)으로 형성된다.

한편, 상기 버링펀치(50)는 자신과 상기 상형다이(20)의 내주면과의 사이에 상기 플랜지성형갭(G)이 형성되도록 상기 상형다이(20)의 내주면보다 작은 직경을 갖는 원주형상의 부품으로서, 단부에 패널(100)의 정위치를 위한 센터가이드(51)가 돌출 형성되고, 상기 센터가이드(51)의 하단으로부터 연장되는 상부의 둘레부분은 완만한 곡선형으로 형성되어 있다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

도 3에는, 하형홀더(10)에 패널(100)이 로딩되되, 이때 패널(100)의 버링홀에 상기 센터가이드(51)가 삽입되어 패널(100)의 버링홀과 버링펀치(50) 및 상형다이(20)의 성형홀 중심이 정확히 일치하는 상태로 패널(100)이 정위치되고, 그 상태에서 상형다이(20)가 하강하여 패널(100)을 안정적으로 밀착 고정한 상태가 도시되어있다.

상기와 같은 상태에서 도 4와 같이 하형다이(40)와 더불어 버링펀치(50)가 상승하면 버링펀치(50)의 상부 둘레부분의 곡면 형상에 따라 패널(100)의 버링홀 주변 부분이 점차 벌어지면서 상방으로 굽혀지고, 이어 버링펀치(50)의 직선부 몸체 부분에 의해 벌어지는 부분이 완전하게 상형다이(20)의 내주면쪽으로 밀착되어 플랜지(110)가 형성된다.

이때 상기 플랜지(110)가 형성되는 플랜지성형갭(G)이 패널(100)의 두께보다 좁은 폭으로 형성되어 있기 때문에 상기 플랜지(110)에는 압축 변형이 발생하게 되며, 압축변형과정에서 플랜지(110)의 내주면이 버링펀치(50)의 외주면에 강하게 압착되어 표면 조도가 향상된다.

또한, 상기 플랜지(110)의 압축변형과정은 상기 플랜지성형갭(G)이 상부로 갈수록 폭이 좁아지는 것 즉, 상형다이(20)의 내주면이 성형홀 중심을 향해 일정각도(θ)로 경사 형성되어 있기 때문에 플랜지(110)가 버링펀치(50)에 의해 상형다이(20)의 내주면쪽으로 압착될 때 재료의 압축이 하부에서 상부로 진행되면서 점진적으로 이루어지기 때문에 재료의 변형이 안정적으로 이루어지게 된다.

따라서, 재료의 표면에 급격한 변형으로 인한 미세한 균열 등이 형성되지 않으므로 플랜지(110)의 표면 조도가 더욱 향상된다.

따라서, 상기 플랜지(110)의 내주면에 부품이 압입 고정되었을 때 부품과 플랜지(110) 내주면 사이의 면밀착력이 크게 향상되어 부품의 고정상태가 한층 견고해지게 된다.

상기한 바는 로어암의 볼조인트 케이스 탈거 시험으로부터 확인할 수 있다. 로어암에는 볼조인트 장착을 위해 버링에 의한 플랜지가 형성된다. 그 플랜지의 내주면에 볼조인트 케이스를 압입하고 스냅링을 이용해 최종 고정하게 된다. 아래의 시험결과는 스냅링이 제거된 상태에서 일정한 속도(40mm/min)로 볼조인트 케이스에 하중을 가하여 그 하중과 이동변위를 기록한 것이다.

	개선 전			개선 후
시험횟수	1	2	3	1	2	3
하중(kg_f)	834.66	957.66	1041.48	1026.22	1105.06	1084.67
이동변위(mm)	2.44	2.07	2.59	2.80	1.67	2.36
평균값	944.60 / 2.37			1071.98 / 2.28

상기 시험결과의 개선 전과 후의 평균값에서 알 수 있는 바와 같이, 거의 유사한 정도의 거리를 이동시키는데 가해진 하중의 크기가 개선 전보다 후에 크게 증가하였다. 이것으로부터 플랜지(110) 내주면의 표면 조도 향상에 따라 개선 전에 비해 후에 부품의 장착 강도가 한층 향상되는 효과가 있음을 확인할 수 있다.

한편, 상기와 같이 상방으로 밀려지면서 안정적인 변형이 이루어짐과 더불어 변형된 최종 형상이 하부에 비해 상부의 폭이 좁은 형상으로 이루어져 있어서 플랜지(110)의 상부는 하부에 비해 매스량이 감소되는 바, 플랜지(110)의 상부에 변형에 의해 생성된 잔류 응력이 감소하여 그에 따른 형상 복원력이 감소됨으로써 스프링백 현상이 억제된다.

도 5의 (a)와 (b)는 각각 종래 기술 및 본 발명 기술에 따라 버링성형된 플랜지의 단면도로서, 종래에 비하여 플랜지(110)의 내경면이 매우 곧은 직선형으로 형성된 것으로부터 스프링백 현상이 발생하지 않았음을 확인할 수 있다.

상기와 같이 버링성형된 플랜지(110)에 스프링백 현상이 발생하지 않음으로써 플랜지(110)에 조립하고자 하는 부품을 보다 용이하게 장착할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 버링장치의 구성도,

도 2는 버링성형된 플랜지부에 스프링백 현상이 나타나는 것을 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 버링장치의 구성도로서 플랜지 가공전 상태도,

도 4는 본 발명의 작동 상태도로서 플랜지 가공후 상태도,

도 5의 (a),(b)는 각각 종래 기술 및 본 발명 기술에 따라 버링성형된 플랜지의 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 하형홀더 20 : 상형다이

21 : 경사면 30 : 가이드바

40 : 하형다이 50 : 버링펀치

60 : 넉아웃패드 100 : 패널

110 : 플랜지 G : 플랜지성형갭

Claims

패널(100)을 지지하는 하형홀더(10)와, 하강상태에서 상기 하형홀더(10)의 상부에 밀착되어 패널(100)을 고정하는 상형다이(20)와, 상기 하형홀더(10)에 연결된 가이드바(30)를 따라 승강되는 하형다이(40) 및, 상기 하형다이(40)에 장착되어 하형다이(40) 상승시 상기 하형홀더(10)와 상형다이(20)의 내경부로 삽입되는 버링펀치(50)을 포함하는 버링장치에 있어서,

상기 버링펀치(50)의 외주면과 상기 상형다이(20)의 입구부 내주면 사이에 형성되는 플랜지성형갭(G)의 폭이 하부에서 상부로 갈수록 상기 패널(100)의 두께보다 좁아지는 것을 특징으로 하는 버링장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상형다이(20)의 내주면 입구부는 하방에서 상방으로 이동할수록 그 내경이 점차 감소하는 경사면(21)으로 형성된 것을 특징으로 하는 버링장치.