KR20110095826A - 코루게이트 핀 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 코루게이트 핀 제조장치는 다이; 다이의 오목부에 진입하여 리브를 형성하고, 다이의 오목부에 진입중에 있어서는, 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하지 않거나 접촉하더라도 리브를 형성하는 동안 리브 미가공부분의 인입에 대하여 저항을 초래하지 않는 가공 펀치; 다이에 설치되어 있는 장착부; 그리고 가공 펀치의 상류부에 설치되어 있는 플랫 펀치를 포함하고 있고, 리브가 형성되고 있을 때에는, 상기 플랫 펀치가 리브 미가공부분과 접촉하지 않거나 접촉하더라도 리브 미가공부분의 인입에 대하여 저항을 초래하지 않도록 위치되어 있고, 리브가 형성된 후에는, 상기 플랫 펀치가 리브 미가공부분을 가압하여, 상기 장착부와 함께 리브 미가공부분을 평평하게 한다.

Description

코루게이트 핀 제조장치{CORRUGATED FIN MANUFACTURING APPARATUS}
본 발명은, 금속제의 판 형상체로 형성된 복수의 리브가 소정의 간격으로 기립되어 있는 코루게이트 핀을 성형하는 코루게이트 핀 제조장치에 관한 것이다.
도 15에 코루게이트 핀(corrugated fin)의 한 예가 도시되어 있다. 이 도면에 도시되어 있는 코루게이트 핀은 평판 핀의 한 예로서, 판 형상체에 대하여 리브가 수직방향으로 세워 설치되어 있다. 코루게이트 핀(10)은 알루미늄 등으로 이루어진 금속제의 판 형상체(9)에 형성된 복수의 연속적인 리브(12)를 가지고 있으며, 주로 자동차의 라디에이터, 에어 컨디셔너, EGR 등의 열교환기에 이용되고 있다.
이러한 코루게이트 핀(10)을 제조하는 제조장치의 한 예로서 특허문헌 1에 개시되어 있는 구성을 들 수 있다. 이 제조장치는 1회의 프레스 동작으로 리브를 1개씩 성형할 수 있으며, 프레스 장치의 1회의 프레스 동작에 의해 펀치와 다이가 폐쇄된다.
코루게이트 핀(10)을 제조할 경우, 펀치와 다이의 사이에 재료로서 사용되는 판 형상체가 인입되고, 만약 복수의 펀치와 다이를 사용하여 복수의 리브를 동시에 성형하는 경우, 인접해 있는 펀치와 다이들 사이의 양 단부에 판 형상체가 끌려들어가므로, 리브가 얇아지거나 파단될 우려가 있다. 이러한 이유로, 복수의 펀치와 다이를 동시에 동작시켜서 복수의 리브를 동시에 성형하는 것은 곤란하였다.
한편, 특허문헌 2는 다이가 수평 방향으로 분할되어 있고, 또한 이동할 수 있게 설치되어 있는 구성을 개시하고 있다. 이러한 구성에서는, 수평 방향으로 이동하는 다이가 리브의 측면을 붙잡게 되기 때문에, 펀치와 다이들 사이의 양 단부에 판 형상체가 끌려들어가는 것으로 인해 리브가 얇아지거나 파단되는 것이 방지된다.
도 16은, 1회의 몰드(mold) 폐쇄 동작에 의해 1개의 리브를 형성하는 종래의 코루게이트 핀 제조장치를 도시하고 있다.
판 형상체(9)의 이송방향으로 하류측에는, 파일럿 펀치(pilot punch)(13a)가 상부 몰드에 스프링 등과 같은 탄성가압 수단에 의해 하방으로 탄성가압되도록 배치되어 있다. 몰드 폐쇄 동작이 개시되면, 파일럿 펀치(13a)는 다른 펀치보다도 선행해서 하강하여, 하부 몰드의 다이와 함께, 전번의 몰드 폐쇄 동작에서 이미 형성되어 있는 리브에 진입해서 판 형상체(9)의 위치결정을 행한다.
파일럿 펀치(13a)의 상류측에는, 가공 펀치(13b)가, 스프링 등과 같은 탄성가압 수단에 의해 하방으로 탄성가압되도록 배치되어 있다. 몰드 폐쇄 동작이 개시되면, 가공 펀치(13b)는 파일럿 펀치(13a)에 이어서 하강하여, 파일럿 펀치(13a)에 의해 위치 결정되어 있는 판 형상체(9)를 하부 몰드의 다이(16)에 프레스하여 리브를 형성한다. 가공 펀치(13b)의 상류측 표면에는, 판 형상체(9)의 리브 미가공부분을 상방으로부터 가압하기 위한 가압부(15)가 형성되어 있다.
하부 몰드의 다이(16)에는 복수의 오목부가 형성되어 있다. 판 형상체(9)의 이송방향으로 하류측에 있는 오목부는, 파일럿 펀치(13a)가 진입하는 파일럿 오목부(16a)이다. 파일럿 오목부(16a)의 상류측에는, 가공 펀치(13b)이 진입해서 리브를 가공하기 위한 가공 오목부(16b)가 형성되어 있다. 이 가공 오목부(16a)의 상류측에는, 가공 펀치(13b)의 가압부(15)에 의해 가압되는 판 형상체(9)의 리브 미가공부분의 하면이 장착되는, 평평한 상면을 가진 장착부(17)가 형성되어 있다.
가공 펀치(13b)와 가공 오목부(16b)가 리브(12)를 형성하고 있는 동안, 판 형상체(9)는 가공 펀치(13b)과 다이의 가공 오목부(16b)의 사이로 끌어당겨지므로, 리브 미가공부분은 상방으로 휘어진다. 리브(12)가 형성되는 동안, 가공 펀치(13b)의 가압부(15)가 상방으로 휘어진 리브 미가공부분을 서서히 다이 방향으로 내리 눌러서, 하사점에서, 리브 미가공부분이 가공 펀치(13b)의 가압부(15)와 다이(16)의 장착부(17)의 사이에서 프레스되어, 리브 미가공부분은 평평하게 된다.
[특허문헌1] 일본 특허공개공보 H04-371322호 [특허문헌2] 일본 특허공개공보 H09-155461호
상기한 바와 같이, 종래의 가공 펀치(13b)에는, 위쪽으로 휜 판 형상체(9)의 리브 미가공부분을 가압하여 이 리브 미가공부분을 평평하게 만드는 가압부(15)가 형성되어 있다. 종래의 가공 펀치(13b)의 구조에서는, 리브(12)의 형성이 완료됨과 동시에, 가압부(15)가 리브 미가공부분을 다이(16)의 장착부(17)에 가압하여 상기 리브 미가공부분을 평평하게 만든다. 따라서, 리브(12)를 성형하고 있는 동안에도, 가압부(15)는 위쪽으로 휜 리브 미가공부분을 계속해서 내리 누른다.
이것은, 리브의 형성 개시때부터 계속하여, 리브 미가공부분이 가공 펀치(13b)와 가공 오목부(16b)의 사이에 충분히 인입될 필요가 있는데도 불구하고, 가압부(15)가 리브 미가공부분과 접촉하여 리브 미가공부분을 아래로 누르므로, 리브 미가공부분을 가공 펀치(13b)와 가공 오목부(16b)의 사이로 끌어 들이려고 힘을 작용시키더라도, 가압부(15)와의 접촉으로 인한 저항이 커지고, 그 결과 리브 미가공부분이 리브를 가공하는 동안 가공 펀치(13b)와 가공 오목부(16b)의 사이에 충분하게 공급되지 않게 되는 것을 의미한다. 이로 인해, 리브 미가공부분이 충분하게 인입되지 않는 것으로 인해서 리브의 두께가 얇게 되고 리브가 파단될 위험이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 고려하여 창작되었으며, 본 발명의 목적은 판 형상체의 미가공부분을 확실하게 인입하여 리브의 두께가 얇게 되는 것과 리브가 파단되는 것을 방지할 수 있는 코루게이트 핀 제조장치를 제공하는 것이다.
금속제의 판 형상체로부터 복수의 리브를 가지는 코루게이트 핀을 형성하기 위한 코루게이트 핀 제조장치로서, 상기 코루게이트 핀 제조장치는 하부 몰드; 하부 몰드에 대하여 접근하거나 멀어지게 이동가능한 상부 몰드; 하부 몰드에 설치되어 있으며, 오목부를 포함하고 있는 다이; 상부 몰드와 하부 몰드가 폐쇄될 때 다이의 오목부에 진입하여 리브를 형성하고, 다이의 오목부에 진입할 때에 다이의 오목부의 외부에 존재하는 판 형상체의 리브 미가공부분의 리브 형성 도중의 인입에 대하여 저항을 초래하지 않는 형상으로 되어 있는 가공 펀치; 판 형상체의 이송방향으로 오목부의 상류측에서 상기 다이에 형성되어 있으며, 판 형상체의 리브 미가공부분이 장착되는 장착부; 그리고 판 형상체의 이송방향으로 상기 가공 펀치의 상류측에 설치되어 있으며, 상기 가공 펀치와 상기 다이의 오목부에 의해 리브가 형성될 때 판 형상체의 리브 미가공부분의 리브 형성 도중의 인입에 대하여 저항을 초래하지 않고, 리브 형성 후에 상기 다이의 장착부쪽으로 이동하여 판 형상체의 리브 미가공부분을 내리누르고, 상기 장착부와 함께, 판 형상체의 리브 미가공부분을 가압하여 평평하게 하는 플랫 펀치;를 포함하고 있다.
상기 구성을 채용함으로써, 가공 펀치와 다이가 리브를 가공하고 있는 동안 리브 미가공부분이 저항없이 가공 펀치와 다이의 사이로 인입된다. 플랫 펀치는, 리브의 형성이 완료된 후에 리브 미가공부분을 가압하기 시작하여 리브 미가공부분에 대하여 저항을 발생시키고, 상기 리브 미가공부분이 평평하게 되도록 작용한다. 이로 인해, 리브가 형성되는 동안, 리브 미가공부분이 가공 펀치와 다이의 사이에 충분히 인입되므로, 리브의 두께가 얇게 되는 것과 리브가 파단되는 것을 방지할 수 있다.
상기 가공 펀치는, 가공 펀치가 다이의 오목부에 진입할 때, 리브 형성 도중에 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하지 않는 형상으로 되어 있다.
상기 가공 펀치는, 가공 펀치가 다이의 오목부에 진입할 때, 가공 펀치가 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하더라도 리브 형성 도중에 판 형상체의 리브 미가공부분의 인입에 대해 저항을 초래하지 않는 형상으로 되어 있다.
상기 가공 펀치와 상기 다이의 오목부에 의해 리브가 형성될 때, 상기 플랫 펀치는 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하지 않도록 위치되어 있다.
상기 플랫 펀치는, 플랫 펀치가 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하더라도 리브 형성 도중에 판 형상체의 리브 미가공부분의 인입에 대해 저항을 초래하지 않는 형상으로 되어 있다.
상기 다이에는 리브를 형성하기 위한 복수의 오목부가 마련되어 있고, 상기 코루게이트 핀 제조장치는 상부 몰드와 하부 몰드의 1회의 폐쇄동작으로 순차적으로 다이 방향으로 이동가능한 복수의 가공 펀치를 포함하고 있고, 상기 장착부는 판 형상체의 이송방향으로, 상기 다이에 있어서 최후에 형성되는 최후부 리브를 형성하는 최후부 오목부의 상류측에 설치되어 있고, 각각의 상기 가공 펀치는, 다음 리브를 형성하기 위해 다음 공정의 가공 펀치가 다이의 오목부에 진입할 때, 다이의 오목부의 외부에 존재하는 판 형상체의 리브 미가공부분의 인입에 대하여 저항을 초래하지 않는 형상으로 되어 있고, 상기 플랫 펀치는 판 형상체의 이송방향으로, 최후부 리브를 형성하는 최후부의 가공 펀치의 상류측에 설치되어 있다.
상기 구성에 의하면, 상부 몰드와 하부 몰드의 1회의 폐쇄 동작으로 복수의 리브를 형성할 수 있는 장치에 있어서, 최후부의 가공 펀치와 다이의 최후부의 오목부에 의해 리브가 가공되고 있는 동안에는, 리브 미가공부분이 저항없이 가공 펀치와 다이의 사이로 인입된다. 플랫 펀치는, 최후부 리브의 형성이 완료된 후에 리브 미가공부분을 가압하기 시작하여 리브 미가공부분에 대하여 저항을 발생시키고, 상기 리브 미가공부분이 평평하게 되도록 작용한다. 이로 인해, 리브가 형성되는 동안, 리브 미가공부분이 가공 펀치와 다이의 사이에 충분히 인입되므로, 리브의 두께가 얇게 되는 것과 리브가 파단되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 각각의 가공 펀치에 의해 리브가 순차적으로 가공되고 있을 때에도, 판 형상체가 저항없이 각각의 가공 펀치 사이에 공급되어 각각의 가공 펀치 사이로 인입될 수 있으므로, 리브의 두께가 얇게 되는 것과 리브가 파단되는 것을 방지할 수 있다.
각각의 상기 가공 펀치는, 다음 리브를 형성하기 위해 다음 공정의 가공 펀치가 다이의 오목부에 진입할 때, 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하지 않는 형상으로 되어 있다.
각각의 상기 가공 펀치는, 다음 리브를 형성하기 위해 다음 공정의 가공 펀치가 다이의 오목부에 진입할 때, 가공 펀치가 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하더라도 저항을 초래하지 않는 형상으로 되어 있다.
본 발명에 의하면, 형성되는 리브의 두께가 얇게 되는 것 및 리브의 파단을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 코루게이트 핀 제조장치의 제1 실시형태의 펀치와 다이를 도시하고 있는 측면도이고;
도 2A 내지 도 2C는 도 1에 도시되어 있는 코루게이트 핀 제조장치에 있어서 펀치와 플랫 펀치의 동작을 설명하는데 유용한 설명도이고;
도 3은 본 발명에 따른 코루게이트 핀 제조장치의 제2 실시형태의 측면도이고;
도 4는 도 3에 도시되어 있는 코루게이트 핀 제조장치에 있어서 펀치가 순차적으로 하강될 때의 상태를 나타내는 측면도이고;
도 5는 도 3에 도시되어 있는 코루게이트 핀 제조장치에 있어서 모든 펀치가 하강되어 있고 리브의 성형이 완료된 상태를 나타내는 측면도이고;
도 6은 도 3에 도시되어 있는 코루게이트 핀 제조장치의 정면도이고;
도 7은 도 6에 도시되어 있는 코루게이트 핀 제조장치에 있어서 모든 펀치가 하강되어 있고 리브의 성형이 완료된 상태를 나타내는 정면도이고;
도 8은 제2 실시형태의 펀치와 다이를 나타내는 측면도이고;
도 9A 내지 도 9D는 제2 실시형태의 펀치와 플랫 펀치의 동작을 설명하는데 유용한 설명도이고;
도 10은 제2 실시형태의 복수의 펀치의 형상을 설명하는데 유용한 설명도이고;
도 11은 가압 캠 블록의 가압 돌출부가 펀치의 피가압 돌출부를 가압하는 상태를 나타내는데 유용한 설명도이고;
도 12는 가압 캠 블록의 가압 돌출부가 펀치의 피가압 돌출부를 가압하는 상태를 나타내는데 유용한 설명도이고;
도 13은 가압 캠 블록의 가압 돌출부가 펀치의 피가압 돌출부를 가압하는 상태를 나타내는데 유용한 설명도이고;
도 14는 가압 캠 블록의 가압 돌출부가 펀치의 피가압 돌출부를 가압하는 상태를 나타내는데 유용한 설명도이고;
도 15는 코루게이트 핀의 외측 형상을 나타내는데 유용한 설명도이고; 그리고
도 16은 종래의 코루게이트 핀 제조장치의 동작을 설명하는데 유용한 설명도이다.
(제1 실시형태)
본 발명에 따른 코루게이트 핀 제조장치의 바람직한 실시형태를 아래에서 설명한다.
도 1은, 코루게이트 핀 제조장치의 상부 몰드 부분에 설치되어 있는 펀치와 하부 몰드 부분에 설치되어 있는 다이를 측면에서 본 상태를 도시하고 있다. 도 2A 내지 도 2C는, 도 1에 도시되어 있는 펀치의 동작을 설명하는데 유용한 설명도이다. 본 명세서에서는 상부 몰드의 구동 수단 등의 구성은 생략되어 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 코루게이트 핀 제조장치는, 상부 몰드와 하부 몰드의 1회의 몰드 폐쇄 동작으로 1개의 리브를 형성하는 장치이다.
다이(36)는 하부 몰드(34)의 테이블(35)의 상부 표면에 고정되어 있고, 성형될 코루게이트 핀의 리브(12)의 형상에 상응하는 복수의 오목부와 볼록부를 가지고 있다. 한 가지 예로서, 도 1은 2개의 오목부와 2개의 볼록부가 형성되어 있는 형태를 도시하고 있다. 2개의 오목부 중에서, 판 형상체(31)의 이송방향(A)의 하류측에 위치되어 있는 오목부는, 이미 형성되어 있는 리브(12)를 진입시켜서 판 형상체(31)의 위치 결정을 행하는 파일럿 오목부(36a)이다. 그리고, 2개의 오목부 중에서, 판 형상체(31)의 이송방향(A)의 상류측에 위치되어 있는 오목부는, 가공 펀치(41)과 함께 리브를 형성하는 가공 오목부(36b)이다. 가공 오목부(36b) 내로, 후술하는 가공 펀치(41)의 하단부 볼록부(41a)가 진입하여 판 형상체(31)를 굽힘 가공한다.
파일럿 오목부(36a)의 이송방향으로 하류측에 있는 벽면은, 상방으로 돌출하여 리브(12) 내로 진입가능한 형상을 가진 볼록부(36c)를 형성하고 있다. 이 볼록부(36c)는, 후술하는 파일럿 펀치(40)의 하류측 단부면에 있는 오목부(40d)로 진입하고, 파일럿 펀치(40)과 함께 이미 형성된 리브를 유지한다. 파일럿 오목부(36a)의 이송방향으로 상류측에 있는 측면과, 가공 오목부(36b)의 이송방향으로 하류측에 있는 측면은, 상방에 돌출하여 리브(12)들 사이로 진입가능한 형상을 가진 볼록부(36d)를 형성하고 있다. 이 볼록부(36d)는, 후술하는 파일럿 펀치(40)와 가공 펀치(41)의 사이로 진입한다.
다이(36)에 있어서, 가공 오목부(36b)의 상류측에는, 판 형상체(31)에 있어서 리브로 가공되어 있지 않은 부분을 평평한 형상으로 형성하기 위한 장착부(37)가 설치되어 있다. 본 실시형태에서는, 장착부(37)의 높이는 다이(36)의 각 볼록부(36c, 36d)의 높이와 동일하다. 이 때문에, 판 형상체(31)의 리브 미가공부분은, 형성되는 리브의 산부분의 정점과 같은 높이의 위치에 형성된다.
다이(36)의 상부에는, 파일럿 펀치(40)와 가공 펀치(41)가 판 형상체(31)의 이송방향(A)을 따라 배치되어 있다. 상부 몰드(32)는, 상부 몰드(32)의 상단부에 배치된 기초부(54)와 이 기초부(54)의 하부 배치되어 있으며 각각의 펀치를 미끄럼이동가능하게 유지하는 펀치 홀더(56)를 포함하고 있다.
파일럿 펀치(40)는, 파일럿 오목부(36a)에 진입가능한 형상을 가진 볼록부(40a)를 파일럿 펀치(40)의 하단부에 가지고 있다. 파일럿 펀치(40)의 볼록부(40a)는, 판 형상체(31)의 이송방향(A)으로 파일럿 펀치(40)의 폭의 거의 중앙에 배치되어 있다. 파일럿 펀치(40)의 이송방향(A)의 하류측의 단부면(40c)은 평면인 수직면으로서 형성되어 있다. 이 단부면(40c)의 상류측에 볼록부(40a)가 형성되어 있기 때문에, 이 단부면(40c)과 볼록부(40a)의 하류측에 있는 단부면의 사이에는 측면에서 보았을 때 오목부(40d)가 만들어져 있다. 상부 몰드과 하부 몰드가 폐쇄될 때에는, 상기 오목부(40d)에 상기한 다이(36)의 볼록부(36c)가 진입한다. 파일럿 펀치(40)는, 가공 펀치(41)보다도 먼저 하강하여 미리 형성되어 있는 리브(12)를 파일럿 오목부(36a)와의 사이에 끼워서, 판 형상체(31)의 위치 결정을 행한다.
판 형상체(31)의 이송방향(A)으로 파일럿 펀치(40)의 상류측에 배치되어 있는 가공 펀치(41)는, 파일럿 펀치(40)보다도 뒤에서 판 형상체와 접촉하도록 설치되어 있다. 가공 펀치(41)는, 가공 오목부(36b)에 진입가능한 형상을 가진 볼록부(41a)를 가공 펀치(41)의 하단부에 가지고 있다. 파일럿 펀치(40)과 파일럿 오목부(36a)에 의해 위치결정된 판 형상체(31)를, 가공 펀치(41)의 볼록부(41a)와 가공 오목부(36b)의 사이에 끼워서 리브(12)를 형성한다. 본 실시형태에서는, 가공 펀치(41)의 하류측에 있는 단부면(4lb)은 볼록부(41a)를 포함하고 있으며 거의 평면인 수직면으로서 형성되어 있다. 이 단부면(4lb)은, 파일럿 펀치(40)의 상류측 단부면과 접촉하여 서로 미끄럼운동가능하게 되어 있다.
가공 펀치(41)의 하류측에 있는 단부면(4lb)은, 파일럿 펀치(40)의 상류측 단부면과 함께 오목부(41d)를 형성하고 있다. 이 오목부(41d)는, 다이(36)의 볼록부(36d)가 진입가능한 형상으로 형성되어 있고, 상부 몰드와 하부 몰드가 폐쇄될 때에는, 상기 오목부(41d)와 다이(36)의 볼록부(36d)는 이미 형성되어 있는 리브의 정점의 상류측을 붙잡고 있다.
가공 펀치(41)의 볼록부(41a)는, 가공 펀치(41)의 하류측쪽으로 치우치도록 형성되어 있으므로, 볼록부(41a)의 상류측 단부면과 가공 펀치(41)의 상류측 단부면(41e)의 사이에 오목부(41f)가 형성되어 있다. 이 오목부(41f)의 상단부는, 가공 펀치(41)가 하강해서 가공 오목부(36b)내로 진입하여 리브를 가공하고 있을 때에도, 판 형상체(31)의 리브 미가공부분에는 접촉하지 않도록 상부 위치에 형성되어 있다. 다시 말해서, 본 발명에서는, 이 가공 펀치(41)에 있어서의 볼록부(41a)의 상류측에 있는 오목부(41f)가, 종래 기술보다도 상방으로 뻗어있도록 형성되어 있다.
그러나, 본 발명에서, 오목부(41f)의 상단부가, 리브 미가공부분에 의해 접촉되지 않는 위치에 형성되어 있는 것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 리브 미가공부분이 접촉하고 있더라도, 판 형상체(31)가 스무스하게 저항없이 인입될 수 있다면, 리브의 두께가 얇게 되는 것과 리브의 파단을 방지할 수 있다. 이 경우, 리브 미가공부분이 가공 펀치(41)와 접촉하고 있으면, 가공 펀치(41)의 접촉부분이, 판 형상체(31)에 대하여 저항이 극히 작게 되도록 형상 또는 표면의 마찰 계수를 고려한 표면 형상으로 형성되어 있어야 한다.
파일럿 펀치(40) 및 가공 펀치(41)에는, 파일럿 펀치(40) 및 가공 펀치(41)를 각각 하방으로 탄성가압하기 위한 스프링과 같은 탄성가압 수단(44)이 설치되어 있다. 탄성가압 수단(44)의 상단부는 기초부(54)에 접속되어 있다. 그러나, 탄성가압 수단(44)은, 파일럿 펀치(40)와 가공 펀치(41)의 상방에 설치하는 것으로 한정하지는 않는다.
판 형상체(31)의 이송방향(A)으로 가공 펀치(41)의 상류측에는, 다이(36)의 장착부(37)와의 사이에 판 형상체(31)의 리브 미가공부분을 끼워서 다이(36)의 장착부(37)와 함께 판 형상체(31)의 리브 미가공부분을 평평하게 형성하기 위한 플랫 펀치(43)가 배치되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 실시형태에서, 플랫 펀치(43)의 상단부에는, 플랫 펀치(43)를 하방으로 탄성가압하기 위한 탄성가압 수단(44)이 설치되어 있고, 이 탄성가압 수단(44)의 상단부는 기초부(54)에 접속되어 있다. 그러나, 플랫 펀치(43)는, 탄성가압 수단(44)이 없는 상태에서 직접 기초부(54)에 부착될 수 있다. 플랫 펀치(43)의 하부면(43a)은 다이(36)의 장착부(37)와 평행하게 되도록 형성되어 있어서 플랫 펀치(43)와 장착부(37)의 사이에 끼워진 판 형상체(31)가 평평하게 된다.
본 실시형태의 플랫 펀치(43)는, 대체로 직육면체 모양으로 형성되어 있고, 플랫 펀치(43)의 하류측 단부면은 가공 펀치(41)의 상류측 단부면(41e)과 미끄럼이동가능하게 접촉하고 있다. 플랫 펀치(43)의 하부면(43a)의 위치는, 가공 펀치(41)의 볼록부(41a)와 다이(36)의 가공 오목부(36b)에 의해 리브가 형성되고 있는 동안 판 형상체(31)의 리브 미가공부분과 접촉하지 않도록 배치되어 있다. 리브의 형성이 완료된 후에, 플랫 펀치(43)가 다이(36)의 장착부(37) 방향으로 이동하기 시작한다. 이동을 시작한 플랫 펀치(43)는, 판 형상체(31)의 리브 미가공부분을 아래로 가압하고, 장착부(37)와 함께 판 형상체(31)의 리브 미가공부분이 평평하게 되도록 판 형상체(31)의 리브 미가공부분을 프레스한다.
계속해서, 도 2A 내지 도 2C를 참고하여 각각의 펀치 및 플랫 펀치의 동작 에 관하여 설명한다.
도 2A에 도시되어 있는 바와 같이, 우선, 파일럿 펀치(40)가 하강해서 이미 형성되어 있는 리브(12) 내로 진입하여 판 형상체(31)의 위치 결정을 행한다. 이어서, 가공 펀치(41)가 하강해서 판 형상체(31)를 가공 펀치(41)와 가공 오목부(36b)의 사이에 끼워서 리브를 형성한다. 리브가 형성되고 있는 동안에는, 플랫 펀치(43) 및 가공 펀치(41)의 양자 모두가 판 형상체(31)의 리브 미가공부분과는 접촉하지 않는 위치 및 형상을 가지고 있다. 리브의 형성 중에는, 리브 미가공부분은 어느 위치에도 접촉하지 않으므로, 리브의 성형을 동반하는 가공 펀치(41)와 다이(36)의 가공 오목부(36b) 사이로의 판 형상체(31)의 인입은, 판 형상체(31)의 이동에 대해 저항없이 발생할 수 있다. 따라서, 충분한 두께를 가지는 리브를 성형할 수 있다.
플랫 펀치(43)는, 가공 펀치(41)에 의해 리브(12)의 형성이 완료된 후에 플랫 펀치(43)의 동작이 개시되도록 설치되어 있다. 동작을 개시하기 전에, 플랫 펀치(43)는 판 형상체(31)의 리브 미가공부분과 접촉하지 않는 위치에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 판 형상체(31)가 휘어진 경우에 상정될 수 있는 판 형상체(31)의 가장 높은 위치(31h)보다도 플랫 펀치(43)의 하부면(43a)이 더 높은 위치에 위치하도록 설치되어 있다.
도 2B에 도시되어 있는 바와 같이, 가공 펀치(41)가 리브(12)의 형성을 완료했을 때, 플랫 펀치(43)가 하강하기 시작한다. 플랫 펀치(43)가 하강하면, 플랫 펀치(43)의 하부면(43a)이 판 형상체(31)의 가장 높은 위치(31h)에 접촉한다. 그 후, 플랫 펀치(43)는, 판 형상체(31)의 리브 미가공부분인 상방으로 휜 부분을 점진적으로 내리 누른다.
이 때, 플랫 펀치(43)가 판 형상체(31)의 리브 미가공부분을 내리 누르더라도, 이미 리브의 성형이 완료되었으므로, 리브의 성형을 동반하는 판 형상체(31)의 인입은 더 이상 없다.
도 2C는 상부 몰드(32)의 하사점을 나타내고 있다. 이 때, 플랫 펀치(43)와 다이(36)의 장착부(37)의 사이에 판 형상체(31)의 리브 미가공부분이 끼워져서 판 형상체(31)의 리브 미가공부분이 평평하게 되도록 프레스된다.
플랫 펀치(43)이, 가공 펀치(41)에 의해 리브(12)의 형성이 완료된 후에 동작이 개시되도록 하기 위해서는, 도 1 및 도 2 에 나타나 있는 바와 같이 플랫 펀치(43)의 길이를 가공 펀치(41)의 길이보다도 짧게 하거나, 대체 실시형태로서 플랫 펀치(43)의 길이와 가공 펀치(41)의 길이가 같을 경우에는, 플랫 펀치(43)의 상단부가 기초부(54)에 부착되어 있는 위치가 가공 펀치(41)가 기초부(54)에 부착되어 있는 위치보다도 상부에 설치되어야 한다. 가공 펀치(41)의 볼록부(41a)의 하단부가 다이(36)의 가공 오목부(36b)의 내측 바닥면에 맞닿았을 때에, 기초부(54)가 플랫 펀치(43)의 상단부를 가압하여 플랫 펀치(43)에 의한 가공이 이루어지도록, 플랫 펀치(43)의 상단부의 위치가 기초부(54)에 대하여 위치결정되어 있다.
그러나, 본 발명은, 플랫 펀치(43)가 리브 미가공부분과 접촉하지 않는 위치에 배치되어 있는 것으로 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 리브 미가공부분이 접촉하고 있더라도, 판 형상체(31)가 스무스하게 저항없이 인입될 수 있다면, 리브의 두께가 얇게 되는 것과 리브의 파단을 방지할 수 있다. 이 경우, 리브 미가공부분이 플랫 펀치(43)와 접촉하고 있더라도, 플랫 펀치(43)의 접촉부분이, 판 형상체(31)에 대하여 저항이 극히 작게 되도록 형상 또는 표면의 마찰 계수를 고려한 표면 형상으로 형성되어 있어야 한다.
(제2 실시형태)
상기한 실시형태는, 상부 몰드와 하부 몰드의 1회의 몰드 폐쇄 동작으로 1개의 리브를 형성하는 코루게이트 핀 제조장치이었지만, 아래에서 설명하는 제2 실시형태는 상부 몰드와 하부 몰드의 1회의 몰드 폐쇄 동작으로 복수의 리브를 형성할 수 있는 코루게이트 핀 제조장치이다. 몇 가지 경우에 있어서, 상기한 실시형태와 동일한 구성요소에 대해서 동일한 참고 번호가 부여되어 있으며 그 설명이 생략되어 있다.
도 3은 코루게이트 핀의 제조장치의 전체적인 구성을 나타내는 측면도이며, 도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 펀치가 구동되는 상태를 나타내고 있다. 도 6 및 도 7은 도 3 내지 도 5를 정면에서 본 상태를 나타내고 있다. 코루게이트 핀의 제조장치(30)(이하에서는, 단지 제조장치라고 칭할 경우도 있다)은, 구리나 알루미늄과 같은 금속으로 만들어진 얇은 판 형상체(31)를 굽힘 가공하는 프레스를 이용함으로써 복수의 리브(12)가 형성되는 코루게이트 핀(10)을 성형하는 장치이다.
제조장치(30)는, 하부 몰드(34)와 이 하부 몰드(34)쪽으로 접근하거나 하부 몰드(34)로부터 멀어지게 이동가능하도록 설치되어 있는 상부 몰드(32)를 포함하고 있다. 하부 몰드(34)는, 테이블(35) 위에 고정되어 있는 다이(36), 파일럿 펀치(40), 복수의 가공 펀치(41, 41..), 플랫 펀치(43), 그리고 복수의 가공 펀치(41,41..)의 상방에 배치된 2개의 가압 캠 블록(42)을 포함하고 있다. 상부 몰드(32)는, 상하로 이동하는 캠 플레이트(39), 도면에 도시되어 있지 않은 구동 수단을 포함하고 있다. 이 구동 수단은, 캠 플레이트(39)를 상하 방향으로 구동시키기 위한 것이고, 한 가지 예를 들면, 캠 플레이트(39)를 상하 방향으로 구동시키는 유압실린더 등이 사용된다.
이하에서는, 도 8을 참고하여 하부 몰드와 상부 몰드의 구성을 설명한다. 우선, 하부 몰드(34)의 구성을 상세하게 설명한다.
다이(36)는 테이블(35)의 상부면에 고정되어 있고, 성형될 코루게이트 핀의 리브의 형상에 따라서 복수의 볼록부와 오목부를 가지고 있다. 도 8은, 한 가지 예로서 4개의 오목부와 4개의 볼록부가 형성되어 있는 형태를 도시하고 있다. 후술하는 펀치(41)의 하단부에 있는 볼록부(41a)가 다이(36)의 오목부 내로 진입해서 판 형상체를 굽힘 가공하고, 다이(36)의 볼록부가 리브(12)의 산부분을 성형한다.
다이(36)의 복수의 오목부는, 판 형상체(31)의 이송방향(A)을 따라서 형성되어 있다. 이 복수의 오목부 중에서, 판 형상체(31)의 이송방향의 최하류측에 존재하는 오목부(36a)가, 이미 형성되어 있는 리브(12)를 진입시켜서 판 형상체(31)의 위치결정을 행하는 파일럿 오목부(36a)이다. 그리고, 복수의 오목부 중에서, 파일럿 오목부(36a) 이외의 오목부가 가공 펀치(41)과 함께 리브를 형성하기 위한 가공 오목부(36b)이다. 이 가공 오목부(36b) 내에, 후술하는 각각의 가공 펀치(41)의 하단부에 있는 볼록부(41a)가, 판 형상체(31)의 이송방향으로 하류측에서부터 상류측으로 순차적으로 진입해서 판 형상체(31)를 굽힘 가공하여 복수의 리브를 순차적으로 형성한다.
파일럿 오목부(36a)의 이송방향으로 하류측의 벽면은, 상방으로 돌출되어 있으며 리브(12) 내로 진입가능한 형상을 가진 볼록부(36c)를 형성하고 있다. 이 볼록부(36c)는, 후술하는 파일럿 펀치(40)의 하류측 단부면에 있는 오목부(40d)에 진입하여, 파일럿 펀치(40)와 함께, 이미 형성된 리브를 유지시킨다. 다이(36)의 복수의 볼록부 중에서, 이송방향의 최하류측에 위치하는 볼록부(36c) 이외의 볼록부(36d)는, 후술하는 각각의 가공 펀치(41)의 사이에 삽입된다.
여기에서, 다이(36)에 있어서, 최후에 형성되는 최후부 리브를 형성하는 최후부 가공 오목부(36b)의 상류측에는, 판 형상체(31)에 있어서 리브가 형성되지 않은 리브 미가공부분을 평평한 모양으로 형성하기 위한 장착부(37)가 마련되어 있다. 본 실시형태에서는, 장착부(37)의 높이가 다이(36)의 볼록부(36c, 36d)의 높이와 동일한 높이로 되어 있다. 이 때문에, 리브 미가공부분은, 형성되는 리브의 산부분의 정점과 같은 높이의 위치에서 평평하게 된다.
다이(36)의 상방에는, 복수의 펀치가 판 형상체(31)의 이송방향(A)을 따라서 배치되어 있다. 이 복수의 펀치 중에서, 판 형상체(31)의 이송방향(A)의 최하류측에 있는 펀치가 파일럿 펀치(40)이다. 파일럿 펀치(40)는, 파일럿 오목부(36a)에 진입가능한 형상을 가진 볼록부(40a)를 파일럿 펀치(40)의 하단부에 가지고 있다. 파일럿 펀치(40)의 볼록부(40a)는, 판 형상체(31)의 이송방향(A)으로 파일럿 펀치(40)의 폭의 거의 중앙에 배치되어 있다. 파일럿 펀치(40)의 이송방향(A)의 하류측의 단부면(40c)은 평면인 수직면으로서 형성되어 있다. 이 단부면(40c)보다도 상류측에 볼록부(40a)가 형성되어 있기 때문에, 상기 단부면(40c)과 볼록부(40a)의 하류측에 있는 단부면의 사이에는 측면에서 보았을 때 오목부(40d)가 만들어져 있다. 상부 몰드와 하부 몰드가 폐쇄될 때에는, 오목부(40d)에 상기한 다이(36)의 볼록부(36c)가 진입한다. 파일럿 펀치(40)는, 가공 펀치(41)보다도 먼저 하강해서 미리 형성되어 있는 리브(12)를 파일럿 오목부(36a)와의 사이에 끼워서, 판 형상체(31)의 위치결정을 행한다.
판 형상체(31)의 이송방향(A)으로 파일럿 펀치(40)의 상류측에는, 복수의 가공 펀치(41)이 배치되어 있으며, 이송방향(A)의 하류측에서부터 상류측으로 순차적으로 하강해서 판 형상체(31)에 굽힘 가공을 시행하도록 설치되어 있다. 각각의 가공 펀치(41)는, 복수의 가공 오목부(36b) 중의 하나의 가공 오목부에 진입가능한 형상을 가진 볼록부(41a)를 각각의 가공 펀치(41)의 하단부에 가지고 있다. 파일럿 펀치(40)와 파일럿 오목부(36a)에 의해 위치결정된 판 형상체(31)를 가공 펀치(41)의 볼록부(41a)와 가공 오목부(36b)의 사이에 순차적으로 끼워서 복수의 리브(12)를 순차적으로 형성한다.
가공 펀치(41)의 볼록부(41a)는 하류측쪽으로 치우치도록 형성되어 있다. 이 때문에, 각각의 가공 펀치(41)에 있어서, 볼록부(41a)의 상류측 단부면과 가공 펀치(41)의 본체 부분의 상류측 단부면(41e)의 사이에 오목부(41f)가 형성되어 있다. 이 오목부(41f)의 상단부는, 가공 펀치(41)가 대응하는 가공 오목부(36b)내로 진입하여 리브를 가공한 후에, 다음 공정의 가공 펀치(41)가 대응하는 가공 오목부(36b)내로 진입하여 다음 리브를 가공하는 동안에도, 판 형상체(31)의 리브 미가공부분과는 접촉하지 않도록 상방의 위치에 형성되어 있다. 다시 말해서, 본 실시형태에서는, 이 가공 펀치(41)에 있어서의 볼록부(41a)의 상류측에 있는 오목부(41f)가 종래 기술보다도 상방으로 뻗어 있도록 형성되어 있다. 이렇게 함으로써, 리브를 가공하는 동안, 판 형상체(31)의 인입에 대하여 가공 펀치(41)가 저항을 초래하지 않는다.
그러나, 본 발명에서, 오목부(41f)의 상단부가, 리브 미가공부분이 접촉하지 않는 위치에 형성되어 있는 것으로 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기한 실시형태와 마찬가지로, 리브 미가공부분이 접촉하고 있더라도, 판 형상체(31)가 스무스하게 저항없이 인입될 수 있으면, 리브의 두께가 얇게 되는 것과 리브의 파단을 방지할 수 있다. 이 경우, 리브 미가공부분이 가공 펀치(41)와 접촉하고 있더라도, 가공 펀치(41)의 접촉부분이, 판 형상체(31)에 대하여 저항이 극히 작게 되도록 형상 또는 표면의 마찰 계수를 고려한 표면 형상으로 형성되어 있어야 한다.
복수의 가공 펀치(41) 중에서, 판 형상체(31)의 이송방향(A)의 최상류측에 위치하는 최후부 가공 펀치(41)보다도 판 형상체(31)의 이송방향의 상류측에는, 다이(36)의 장착부(37)와의 사이에 판 형상체(31)의 리브 미가공부분을 끼워서 평평하게 형성하기 위한 플랫 펀치(43)가 배치되어 있다. 플랫 펀치(43)의 하부면(43a)은 다이(36)의 장착부(37)와 평행하게 되도록 형성되어 있어서, 플랫 펀치(43)와 장착부(37)의 사이에 끼워진 판 형상체(31)는 평평한 모양으로 형성된다.
본 실시형태의 플랫 펀치(43)는, 대체로 직육면체 모양으로 형성되어 있고, 플랫 펀치(43)의 하류측 단부면은 최후부 가공 펀치(41)의 상류측 단부면(41e)과 미끄럼이동가능하게 접촉되어 있다. 플랫 펀치(43)의 하부면(43a)의 위치는, 최후부 가공 펀치(41)와 다이(36)의 대응하는 가공 오목부(36b)에 의해 리브가 형성되고 있는 동안에는 판 형상체(31)의 리브 미가공부분과 접촉하지 않도록 배치되어 있다. 리브의 형성이 완료된 후에, 다이(36)의 장착부(37) 방향으로 플랫 펀치(43)가 이동하기 시작한다. 이동하기 시작한 플랫 펀치(43)는, 판 형상체(31)의 리브 미가공부분을 내리 누르고, 장착부(37)와 함께 판 형상체(31)의 리브 미가공부분을 프레스해서 판 형상체(31)의 리브 미가공부분을 평평하게 만든다.
그러나, 본 발명은, 플랫 펀치(43)가 리브 미가공부분과 접촉하지 않는 위치에 형성되어 있는 것으로 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 리브 미가공부분이 접촉하더라도, 판 형상체(31)가 스무스하게 저항없이 인입되면, 리브의 두께가 얇게 되는 것과 리브의 파단을 방지할 수 있다. 이 경우, 리브 미가공부분이 플랫 펀치(43)와 접촉하고 있더라도, 플랫 펀치(43)의 접촉부분이, 판 형상체(31)에 대하여 저항이 극히 작게 되도록 형상 또는 표면의 마찰 계수를 고려한 표면 형상으로 형성되어 있어야 한다.
파일럿 펀치(40), 가공 펀치(41) 및 플랫 펀치(43)의 상방에는 각각 상기 구성요소를 탄성가압하기 위한 스프링과 같은 탄성가압 수단이 설치되어 있지만, 도 8 및 도 9에서는 이러한 탄성가압 수단이 생략되어 있다. 이러한 탄성가압 수단은, 도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 파일럿 펀치(40)의 부착부(45)와 테이블(35)에 설치되어 있는 펀치 지지부(38)의 사이에 설치되어 있다.
펀치 및 플랫 펀치의 동작에 대해서 도 9A 내지 도 9D에 의거하여 설명한다. 도 9A에 나타나 있는 바와 같이, 파일럿 펀치(40)가 먼저 하강하여 이전의 몰드 폐쇄 동작에 의해 이미 형성되어 있는 리브(12)내로 진입하여 판 형상체(31)의 위치 결정을 행한다. 이어서, 도 9B에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 가공 펀치(41)가 이송방향의 하류측으로부터 순차적으로 하강하여 순차적으로 리브를 형성한다. 플랫 펀치(43)는, 최후부 가공 펀치(41)에 의해 최후부 리브(12)의 형성이 완료되고나서 동작을 개시하도록 설치되어 있다. 동작 개시전에, 플랫 펀치(43)는 판 형상체(31)의 리브 미가공부분과 접촉하지 않는 위치에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 판 형상체(31)가 휜 경우에 상정될 수 있는 판 형상체(31)의 최상부 위치(31h)보다도 더 높은 위치에 플랫 펀치(43)의 하부면(43a)이 배치되어 있다.
최후부의 리브(12) 또는 최후부 이외의 리브(12)의 형성 중에는, 플랫 펀치(43)가 하강하지 않고, 최후부의 리브(12)의 형성이 완료되고 나서 플랫 펀치(43)가 하강하도록 동작한다. 리브의 형성 중에는, 리브 미가공부분이 어느 위치에서도 접촉하지 않으므로, 리브의 형성을 동반하는 가공 펀치(41)와 다이(36)의 사이로의 판 형상체(31)의 인입은 판 형상체(31)의 이동에 대해 저항없이 발생할 수 있다. 따라서, 충분한 두께를 가지는 리브를 성형할 수 있다.
도 9C에 나타나 있는 바와 같이, 최후부 가공 펀치(41)에 의해 최후부의 리브(12)의 형성이 완료되었을 때에, 플랫 펀치(43)가 하강한다. 플랫 펀치(43)가 하강하면, 플랫 펀치(43)의 하부면(43a)이 판 형상체(31)의 최상부 위치(31h)와 접촉한다. 그 후에, 플랫 펀치(43)는 판 형상체(31)의 리브 미가공부분인 상방으로 휜 부분을 내리 누른다.
이 때, 플랫 펀치(43)에 의해 판 형상체(31)의 리브 미가공부분이 내리 눌러지더라도, 이미 모든 리브의 성형이 완료되었으므로, 리브 성형을 동반하는 판 형상체(31)의 인입은 더 이상 없게 된다.
도 9D는 상부 몰드(32)의 하사점을 나타내고 있다. 이 때, 플랫 펀치(43)와 다이(36)의 장착부(37)의 사이에는 판 형상체(31)의 리브 미가공부분이 끼워져있으므로 판 형상체(31)의 리브 미가공부분은 평평하게 되도록 프레스된다.
다음에는, 복수의 펀치를 1회의 몰드 폐쇄 동작으로 순차적으로 하강시키기 위한 구성에 대해서, 도 6, 도 7 및 도 10 에 기초하여 상세하게 설명한다. 각각의 펀치(40, 41, 43)(파일럿 펀치, 가공 펀치 및 플랫 펀치)는, 판 형상체(31)의 이송방향(A)과 직교하는 방향(C)(이하, 펀치의 폭방향이라고 칭한다)을 따라 폭 넓게 형성되어 있다.
각각의 펀치(40, 41, 43)의 폭방향(C)의 양단부는 하부 몰드(34)의 테이블(35)에 부착하기 위한 부착부(45)로서 형성되어 있고, 테이블(35)에 설치되어 있는 펀치 지지부(38)로부터 상기 펀치를 상방으로 탄성가압하는 탄성가압 수단(44)을 거쳐서 부착되어 있다. 본 실시형태에서는, 상하방향으로 압축가능한 복수의 스프링이 탄성가압 수단(44)으로서 이용되고 있다. 그러나, 탄성가압 수단(44)의 이러한 예는 상기와 같은 위치에 설치되는 것으로 한정되는 것은 아니다.
각각의 펀치(40, 41, 43)의 상부면에는, 각각의 펀치(40, 41, 43)를 구동시키기 위한 가압 캠 블록(42)의 하부면에 형성되어 있는 가압 돌출부(49)에 의해 맞닿는 피가압 돌출부(46)가 형성되어 있다. 이 피가압 돌출부(46)의 측벽(47)은 테이퍼(taper) 모양으로 형성되어 있어서 가압 돌출부(49)가 위로 올라가기가 용이하다. 본 실시형태의 예에서, 피가압 돌출부(46)는 각각의 펀치(40, 41, 43)에서 폭방향(C)을 따라 4개의 위치에 형성되어 있다.
각각의 펀치(40, 41, 43)는, 판 형상체(31)에 굽힘 가공을 시행하는 순서로 피가압 돌출부(46)의 상부면의 폭이 넓어지도록 형성되어 있다(도 10 참조: 다만 도10에서는, 펀치의 수 및 펀치의 하단부에 대해서는 생략되어고 있다).
본 실시형태에서는, 판 형상체(31)의 이송방향(A)의 하류측으로부터 도 4의 화살표 B의 방향으로 순차적으로 리브가 형성된다. 이러한 이유로, 판 형상체(31)의 이송방향(A)의 최하류측에 위치하는 파일럿 펀치(40)의 피가압 돌출부(46)의 상부면이 가장 폭이 넓고, 이송방향(A)의 상류측을 향해서 각각의 펀치(40, 41, 43)의 피가압 돌출부(46)의 상부면이 좁아지도록 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 복수의 펀치 중에서, 플랫 펀치(43)의 상부면에 형성되어 있는 피가압 돌출부(46)의 상부면이 가장 폭이 좁게 되어 있다.
도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 복수의 펀치(40, 41, 43)(본 실시형태에서는 8개의 펀치) 중에서, 최초에 다이(36) 방향으로 하강하는 파일럿 펀치(40)의 피가압 돌출부(46)의 테이퍼형 측벽(47)이 가압 캠 블록(42)의 가압 돌출부(49)에 가장 가까운 위치(위치 a1)에 형성되어 있고, 그 다음에 다이(36) 방향으로 하강하는 펀치의 피가압 돌출부(46)의 테이퍼형 측벽(47)이 가압 캠 블록(42)의 가압 돌출부(49)에 그 다음으로 가까운 위치(위치 a2)에 형성되어 있다.
다이(36) 방향으로 하강하는 순서로, 복수의 펀치(40, 41, 43)의 테이퍼형 측벽(47)의 위치가 서서히 가압 캠 블록(42)의 가압 돌출부(49)로부터 멀어지고, 최후에 다이(36) 방향으로 하강하는 플랫 펀치(43)의 피가압 돌출부(46)의 테이퍼형 측벽(47)이 가압 캠 블록(42)의 가압 돌출부(49)로부터 가장 멀리 떨어진 위치(위치 a8)에 형성되어 있다. 플랫 펀치(43)는, 최후부 가공 펀치(41)에 의해 최후부의 리브(12)의 형성이 완료된 후에 동작이 개시되도록 설치되어 있기 때문에, 플랫 펀치(43)의 피가압 돌출부(46)의 측벽(47)의 형성 위치는, 최후부 가공 펀치(41)가 완전히 하강한 후에 플랫 펀치(43)가 동작되게 하는 위치에 형성되어 있다.
가압 캠 블록(42)은, 복수의 펀치(40, 41, 43)의 상방에 있어서 복수의 펀치(40, 41, 43)의 상부면에 항상 맞닿는 위치에 배치되어 있다. 다시 말해서, 상부 몰드(32)와 하부 몰드(34)가 개방될 때에는, 가압 캠 블록(42)의 가압 돌출부(49)는 피가압 돌출부(46) 이외의 부위에 맞닿아 있고, 상부 몰드(32)와 하부 몰드(34)가 폐쇄되는 중에는, 복수의 펀치(40, 41, 43) 중의 적어도 하나의 펀치의 피가압 돌출부(46)와 맞닿는다. 2개의 가압 캠 블록(42)이 펀치(40, 41, 43)의 폭방향(C)의 중심을 경계로 하여 설치되어 있으며, 펀치(40, 41, 43)의 폭방향(C)을 따라 이동할 수 있다. 이러한 가압 캠 블록(42)의 이동은, 후술하는 상부 몰드(32)의 캠 플레이트(39)의 동작에 의해서 제한된다.
본 실시형태에 있어서, 상부 몰드(32)와 하부 몰드(34)가 개방될 때에는, 2개의 가압 캠 블록(42, 42)이 각각의 펀치(40, 41, 43)의 폭방향(C)의 거의 중심에 위치하고 있고(도 6의 상태), 상부 몰드(32)와 하부 몰드(34)가 폐쇄될 때에는, 2개의 가압 캠 블록(42, 42)이 서로 멀어지게 이동하도록 각각의 펀치(40, 41, 43)의 폭방향(C)을 따라서 이동한다(도 7의 상태).
각각의 가압 캠 블록(42, 42)의 하부면에는 아래쪽으로 돌출되어 있는 가압 돌출부(49)가 2군데에 형성되어 있다. 이 가압 돌출부(49)는 아래쪽을 향해서 서서히 폭이 좁아지도록 역 테이퍼(inverse taper) 모양으로 형성되어 있고, 상부 몰드(32)와 하부 몰드(34)가 개방될 때에는, 각각의 펀치(40, 41, 43)의 상부면의 피가압 돌출부(46)에 맞닿지 않는 위치에 있다(도 6의 상태). 상부 몰드(32)와 하부 몰드(34)가 폐쇄될 때에는, 각각의 가압 캠 블록(42, 42)은 복수의 펀치(40, 41, 43)의 폭방향(C)으로 이동하고, 가압 돌출부(49)는 복수의 펀치(40, 41, 43) 중에서 가장 폭이 넓은 피가압 돌출부(46)의 테이퍼형 측벽(47) 위로 올라가므로, 복수의 펀치(40, 41, 43)가 가장 폭이 넓은 피가압 돌출부(46)를 가진 펀치부터 탄성가압 수단(44)의 탄성가압력에 저항해서 순차적으로 하방으로 가압된다(도 7의 상태).
상부 몰드(32)의 캠 플레이트(39)에는, 각각의 가압 캠 블록(42)에 설치되어 있는 베어링(50)을 수납하는 캠 홈(52)이 형성되어 있다.
각각의 캠 홈(52)은, 캠 플레이트(39)가 하강함에 따라 가압 캠 블록(42)을 펀치(40, 41, 43)의 폭방향(C)으로 이동시키기에 적합한 형상으로 형성되어 있다. 다시 말해서, 캠 홈(52)은, 베어링(50)이 서서히 펀치(40, 41, 43)의 폭방향(C)으로 이동하도록 경사지게 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 도 6에 도시되어 있는 가압 캠 블록(42) 중에서, 오른쪽에 위치되어 있는 가압 캠 블록(42)을 화살표 D의 방향으로 이동시키도록 설치된 캠 홈(52)은 오른쪽 상방으로 비스듬하게 형성되어 있고, 좌측에 위치되어 있는 가압 캠 블록(42)을 화살표 E의 방향으로 이동시키도록 설치된 캠 홈(52)은 왼쪽 상방으로 비스듬하게 형성되어 있다.
아래에서는, 제조장치(30)의 전체적인 동작에 기초하여 코루게이트 핀의 제조방법을 설명한다.
상부 몰드(32)와 하부 몰드(34)가 개방될 때, 도면에 도시되어 있지 않은 반송 장치가, 판 형상체(31)를 다이(36)와 펀치(40, 41, 43)의 사이로 반송한다. 그 후, 몰드 폐쇄 동작이 개시되고, 상부 몰드(32)가 하부 몰드(34)를 향해서 하강하면, 캠 플레이트(39)도 하강한다. 캠 플레이트(39)의 캠 홈(52)을 따라 가압 캠 블록(42)의 베어링(50)이 하강하고, 가압 캠 블록(42)이 수평방향으로 이동한다.
2개의 가압 캠 블록(42)은, 캠 플레이트(39)에 의해 수평방향으로 서로 멀어지게 각각 이동된다(도 6의 화살표 D 및 화살표 E의 방향으로). 각각의 가압 캠 블록(42)의 하부면에 설치되어 있는 가압 돌출부(49)가 복수의 펀치(40, 41, 43) 중에서 최초로 하강하는 파일럿 펀치(40)의 피가압 돌출부(46)의 상부면에 놓이도록 파일럿 펀치(40)를 아래쪽을 향해서 밀어 내린다(도 11 내지 도 14 참조).
가압 캠 블록(42)을 수평방향으로 더 이동시킴으로써, 각각의 펀치(40, 41, 43)의 피가압 돌출부(46)의 상부면의 폭이 넓은 순서(즉, 피가압 돌출부(46)의 상승부인 테이퍼형 측벽(47)의 위치가 펀치(40, 41, 43)의 폭방향(C)의 중심에 가까이 순서)로 펀치(40, 41, 43)가 순차적으로 하방으로 밀어 내려진다. 하강한 가공 펀치(41)는 다이(36)와 함께 판 형상체(31)를 굽힘 가공한다. 복수의 가공 펀치(41)는 판 형상체(31)의 이송방향(A)으로 선두로부터 순차적으로 하강하므로, 판 형상체(31)에 리브가 순차적으로 형성된다.
상부 몰드(32)가 하사점에 위치하고 있을 때, 가압 캠 블록(42)의 가압 돌출부(49)는 복수의 펀치(40, 41, 43) 중에서 최후에 하강하는 플랫 펀치(43)의 피가압 돌출부(46)의 상부면에 위치한다. 이 위치에서는, 모든 펀치(40, 41, 43)가 하강하여, 다이(36)와 펀치(40, 41, 43)에 의해 모든 리브의 형성이 완료되고, 리브 미가공부분이 평평하게 형성된다. 그 후에, 구동 수단이 상부 몰드(32)의 상승을 시작하도록 구동된다. 상부 몰드(32)의 상승에 의해, 캠 플레이트(39)도 상승하고, 그것에 따라, 가압 캠 블록(42)의 베어링(50)이 캠 홈(52)을 따라 서서히 각각의 펀치(40, 41,43)의 폭방향(C)의 중심 방향으로 이동한다.
이에 따라, 2개의 가압 캠 블록(42)의 각 가압 돌출부(49)는 아래로 눌려지고 있던 각각의 펀치(40, 41, 43)의 피가압 돌출부(46)의 상부면으로부터 순차적으로 분리된다. 다시 말해서, 피가압 돌출부(46)의 폭방향의 폭이 좁은 순서로 가압 캠 블록(42)에 의한 가압이 해제되고, 가압 캠 블록(42)의 가압이 해제된 펀치부터 차례로 탄성가압 수단(44)의 탄성가압력에 의해 상방으로 이동된다. 복수의 펀치(40, 41, 43)들이 하강하는 순서와는 반대로 상승하고, 가압 캠 블록(42)의 가압 돌출부(49)가 모든 펀치(40, 41, 43)의 피가압 돌출부(46)로부터 분리되었을 때에, 상부 몰드(32)는 상사점에 도달하고, 상부 몰드(32)와 하부 몰드(34)의 1회의 몰드 폐쇄 동작이 종료된다.
그 후, 도면에 도시되어 있지 않은 반송 수단에 의해, 리브가 형성된 판 형상체(31)는 제조장치(30)로부터 장치 외부로 반출되어 코루게이트 핀의 제조가 완료된다.
제2 실시형태에 있어서, 플랫 펀치(43)의 상부면은, 가공 펀치(41) 및 파일럿 펀치(40)과 마찬가지로 피가압 돌출부(46)가 형성되어 있고, 이 피가압 돌출부(46)가 아래로 눌려져서 플랫 펀치(43)가 하강하도록 구성되어 있는 것이지만, 제1 실시형태와 같이 상부면이 기초부(54)와 펀치 홀더(56)로 구성될 수 있다.
제2 실시형태에 있어서, 가압 캠 블록의 가압 돌출부로서 회전체를 포함하는 구성이 이용될 수 있다. 이러한 회전체로서는, 판 형상체(31)의 이송방향(A)을 따라 뻗어 있는 원통형 롤러나 구형 롤러를 채용할 수 있다.
또한, 상기한 2개의 가압 캠 블록은, 몰드가 개방될 때에는 펀치의 폭방향의 중심에 위치하고 있고, 몰드가 폐쇄될 때에는 서로 멀어지도록 이동하는 것이었다. 그러나, 2개의 가압 캠 블록의 이동은 이러한 방향으로 이동하는 것에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해서, 몰드가 개방될 때에는 2개의 가압 캠 블록이 펀치의 폭방향의 양 단부에 위치하고 있고, 몰드가 폐쇄될 때에는 2개의 가압 캠 블록이 서로 접근하도록 이동하는 것에 의해, 각각의 펀치를 순차적으로 하강시키도록 하는 구조를 채용할 수도 있다.
위에서 본 발명의 다양한 바람직한 실시형태를 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시형태에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형을 가할 수 있다는 것은 자명하다.

Claims (12)

  1. 금속제의 판 형상체로부터 복수의 리브를 가지는 코루게이트 핀을 형성하기 위한 코루게이트 핀 제조장치에 있어서,
    하부 몰드;
    하부 몰드에 대하여 접근하거나 멀어지게 이동가능한 상부 몰드;
    하부 몰드에 설치되어 있으며, 오목부를 포함하고 있는 다이;
    상부 몰드와 하부 몰드가 폐쇄될 때 다이의 오목부에 진입하여 리브를 형성하고, 다이의 오목부에 진입할 때에 다이의 오목부의 외부에 존재하는 판 형상체의 리브 미가공부분의 리브 형성 도중의 인입에 대하여 저항을 초래하지 않는 형상으로 되어 있는 가공 펀치;
    판 형상체의 이송방향으로 오목부의 상류측에서 상기 다이에 형성되어 있으며, 판 형상체의 리브 미가공부분이 장착되는 장착부; 그리고
    판 형상체의 이송방향으로 상기 가공 펀치의 상류측에 설치되어 있으며, 상기 가공 펀치와 상기 다이의 오목부에 의해 리브가 형성될 때 판 형상체의 리브 미가공부분의 리브 형성 도중의 인입에 대하여 저항을 초래하지 않고, 리브 형성 후에 상기 다이의 장착부쪽으로 이동하여 판 형상체의 리브 미가공부분을 내리누르고, 상기 장착부와 함께, 판 형상체의 리브 미가공부분을 가압하여 평평하게 하는 플랫 펀치;
    를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 코루게이트 핀 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공 펀치는, 가공 펀치가 다이의 오목부에 진입할 때, 리브 형성 도중에 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하지 않는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 코루게이트 핀 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공 펀치는, 가공 펀치가 다이의 오목부에 진입할 때, 가공 펀치가 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하더라도 리브 형성 도중에 판 형상체의 리브 미가공부분의 인입에 대해 저항을 초래하지 않는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 코루게이트 핀 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공 펀치와 상기 다이의 오목부에 의해 리브가 형성될 때, 상기 플랫 펀치는 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하지 않도록 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 코루게이트 핀 제조장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 가공 펀치와 상기 다이의 오목부에 의해 리브가 형성될 때, 상기 플랫 펀치는 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하지 않도록 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 코루게이트 핀 제조장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 가공 펀치와 상기 다이의 오목부에 의해 리브가 형성될 때, 상기 플랫 펀치는 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하지 않도록 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 코루게이트 핀 제조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 플랫 펀치는, 플랫 펀치가 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하더라도 리브 형성 도중에 판 형상체의 리브 미가공부분의 인입에 대해 저항을 초래하지 않는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 코루게이트 핀 제조장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 플랫 펀치는, 플랫 펀치가 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하더라도 리브 형성 도중에 판 형상체의 리브 미가공부분의 인입에 대해 저항을 초래하지 않는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 코루게이트 핀 제조장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 플랫 펀치는, 플랫 펀치가 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하더라도 리브 형성 도중에 판 형상체의 리브 미가공부분의 인입에 대해 저항을 초래하지 않는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 코루게이트 핀 제조장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이에는 리브를 형성하기 위한 복수의 오목부가 마련되어 있고,
    코루게이트 핀 제조장치는 상부 몰드와 하부 몰드의 1회의 폐쇄동작으로 순차적으로 다이 방향으로 이동가능한 복수의 가공 펀치를 포함하고 있고,
    상기 장착부는 판 형상체의 이송방향으로, 상기 다이에 있어서 최후에 형성되는 최후부 리브를 형성하는 최후부 오목부의 상류측에 설치되어 있고,
    각각의 상기 가공 펀치는, 다음 리브를 형성하기 위해 다음 공정의 가공 펀치가 다이의 오목부에 진입할 때, 다이의 오목부의 외부에 존재하는 판 형상체의 리브 미가공부분의 인입에 대하여 저항을 초래하지 않는 형상으로 되어 있고,
    상기 플랫 펀치는 판 형상체의 이송방향으로, 최후부 리브를 형성하는 최후부의 가공 펀치의 상류측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 코루게이트 핀 제조장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    각각의 상기 가공 펀치는, 다음 리브를 형성하기 위해 다음 공정의 가공 펀치가 다이의 오목부에 진입할 때, 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하지 않는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 코루게이트 핀 제조장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    각각의 상기 가공 펀치는, 다음 리브를 형성하기 위해 다음 공정의 가공 펀치가 다이의 오목부에 진입할 때, 가공 펀치가 판 형상체의 리브 미가공부분과 접촉하더라도 저항을 초래하지 않는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 코루게이트 핀 제조장치.
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