KR20120021831A

KR20120021831A - 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치

Info

Publication number: KR20120021831A
Application number: KR1020100080128A
Authority: KR
Inventors: 조철환; 권부경; 김영진
Original assignee: 주식회사 동희산업
Priority date: 2010-08-19
Filing date: 2010-08-19
Publication date: 2012-03-09
Also published as: KR101197445B1

Abstract

본 발명은 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치에 관한 것으로, 본 발명의 버링장치는 피어싱 가공시 발생한 전단면과 파단면이 있는 가공면(53a)을 버링 가공시 대부분 없앨 수 있게 되고, 동시에 상기 가공면(53a)을 가공이 완료된 서스펜션 암(10)의 원통형 플랜지(12)에서 하단의 내측 벽면으로 이동시켜서 위치시킬 수 있게 됨으로써, 상기 원통형 플랜지(12)의 내구성을 크게 향상시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치{Burring device for manufacturing cylindrical flange of suspension arm}

본 발명은 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치에 관한 기술이다.

차량에 구비되는 서스펜션 암은 휠(바퀴)과 차체(바디)를 연결해서 휠의 움직임을 컨트롤하는 부품으로, 보통 어퍼 암과 로워 암이 있으며, 형상에 따라 A자 모양 및 I자 모양 등이 있다.

상기 서스펜션 암(10)의 단부에는 도 1에 도시된 바와 같이 진동 및 충격 흡수를 위한 부시(20)가 장착되며, 상기 부시(20)를 매개로 휠 또는 차체와 연결된 구조를 갖게 된다.

상기와 같이 부시(20)를 장착하기 위해서 상기 서스펜션 암(10)에는 부시장착홀(11)이 구비되는 바, 상기 부시장착홀(11)은 서스펜션 암(10)의 몸체로부터 수직하게 절곡 형성된 원통형 플랜지(12)에 의해 형성된다.

상기 서스펜션 암(10)의 원통형 플랜지(12)는 도 2에 도시된 가공방법에 의해 제작된다.

즉, 평판 형상 소재(30)를 드로잉 가공(또는 포밍 가공)하여 평판부(31)로부터 돌출된 돌출부(32)를 제작하고, 상기 돌출부(32)의 중앙을 피어싱 가공하여 홀(33)을 형성한 다음, 버링장치를 이용해 상기 돌출부(32)를 버링 가공하게 되면, 최종적으로 상기 평판부(31)로부터 수직하게 절곡 형성된 원통형 플랜지(34)가 제작되는 바, 전술한 방법을 서스펜션 암(10)을 제작할 때에도 동일하게 적용함으로써 상기 서스펜션 암(10)의 원통형 플랜지(12)를 제작하였던 것이다.

여기서, 피어싱 가공에 의해 형성된 홀(33)의 가공면(33a)은 매끄러운 형태의 전단면과 뜯겨져 나간 형태의 파단면이 함께 존재하게 된다.

그런데, 종래의 버링장치는 도 3에 도시된 바와 같이 다이(41)와 펀치(42) 사이의 간격(C1)이 소재(30)의 두께(t1)와 동일한 바, 이에 따라 버링 가공시 경사지게 형성된 소재(30)의 돌출부(32)는 단순히 직경이 확장되는 형태로 가공되면서 평판부(31)에 수직한 원통형 플랜지(34)로 제작된다.

따라서, 종래의 버링장치로 제작 완료된 원통형 플랜지(34)를 살펴보면, 전단면과 파단면이 존재하는 가공면(33a)이 외부로 노출된 원통형 플랜지(34)의 끝단에 그대로 존재하게 된다.

상기와 같이 전단면과 파단면이 존재하는 가공면(33a)이 버링 가공시 매끄러운 형태로 가공되지 못하고 버링 가공 후에도 계속해서 존재하게 되면, 시간이 경과할수록 파단면에 의해 상기 가공면(33a)에 응력이 집중되어 하중이 커지게 된다.

이에 따라, 종래의 버링장치로 서스펜션 암(10)의 원통형 플랜지(12)를 제작하게 되면, 상기 원통형 플랜지(12)의 내구가 시간이 경과함에 따라 점차 감소하게 됨으로써, 결국 서스펜션 암(10)이 파손되는 문제로 발전하게 된다.

이를 예방하기 위해 원통형 플랜지(34)의 끝단에 존재하는 가공면(33a)을 별도로 후가공하여 전단면과 파단면의 존재를 없애는 방안도 사용하고 있으나, 이럴 경우 가공비용이 상승하는 단점이 있게 된다.

도 3에 도시된 미설명 도면부호 43는 소재(30)의 평판부(31)를 가압 고정하는 버링장치의 패드(43)이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 피어싱 가공시 전단면과 파단면이 존재하도록 가공된 홀의 가공면이 원통형 플랜지를 제작하는 버링 가공시에 상기 원통형 플랜지의 내측 벽면으로 이동시켜서 위치시킬 수 있도록 함과 동시에 전단면과 파단면을 최대한 없앨 수 있도록 하고, 또한 상기 원통형 플랜지의 날카로운 끝단을 매끄러운 면으로 함께 가공할 수 있도록 함으로써, 서스펜션 암의 내구성을 크게 향상시킬 수 있도록 하고, 더 나아가 가공비용을 크게 절감시킬 수 있도록 하는 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소재의 평판부가 안착되고 상기 평판부로부터 돌출된 돌출부가 삽입되는 가공공간을 구비한 다이와, 상기 돌출부에 형성된 홀을 통과할 때에 상기 돌출부를 상기 평판부에 수직한 원통형 플랜지로 가공하도록 상기 다이의 가공공간을 따라 이동 가능하게 설치된 펀치와, 상기 다이와 함께 상기 소재의 평판부를 가압하여 지지하는 패드를 포함하는 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치에 있어서, 상기 다이는 하부몸체구간 및 상기 다이의 윗면과 연결되는 상부가공구간으로 분리되어 구성되는데; 상기 상부가공구간의 가공공간 직경은 상기 하부몸체구간의 가공공간 직경보다 크게 형성되면서 상기 직경의 차이 값은 상기 소재의 두께보다 작은 치수로 형성되고; 상기 상부가공구간의 높이는 상기 소재의 돌출부 길이보다 작게 형성되며; 상기 펀치는 윗면에서 아래쪽 하단을 향하는 방향으로 상기 윗면과 연결된 경사구간, 상기 경사구간과 연결된 원호구간, 상기 원호구간과 연결된 상부수직구간, 상기 상부수직구간과 수평단차면을 통해 연결된 하부수직구간으로 분리되어 구성되는데; 상기 원호구간은 상기 경사구간과의 연결부위에서 상기 상부수직구간과의 연결부위로 갈수록 직경이 점차 커지는 형상으로 형성되고; 상기 경사구간과 상기 원호구간의 연결부위 및 상기 원호구간과 상기 상부수직구간과의 연결부위는 각각 일정한 곡률로서 형성되며; 상기 하부수직구간의 직경은 상기 하부몸체구간의 가공공간 직경과 일치하는 치수로 형성되고; 상기 상부수직구간의 직경은 상기 하부수직구간의 직경보다 작게 형성되되 상기 직경의 차이 값은 상기 소재의 두께보다 작은 치수로 형성되면서 상기 다이에서 가공공간을 형성하는 직경의 차이 값보다는 큰 치수를 갖도록 형성되며; 상기 상부수직구간의 길이는 상기 소재의 전체 높이보다 큰 치수로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 상부가공구간에서 상기 하부몸체구간과 연결되는 부위는 상기 상부가공구간의 가공공간 직경이 상기 하부몸체구간에 근접할수록 점차 작아지는 원호구간으로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 버링장치는, 피어싱 가공시 발생한 전단면과 파단면이 있는 가공면을 버링 가공시 대부분 없앨 수 있게 되고, 동시에 상기 가공면을 가공이 완료된 서스펜션 암의 원통형 플랜지에서 하단의 내측 벽면으로 이동시켜서 위치시킬 수 있게 됨으로써, 상기 원통형 플랜지의 내구성을 크게 향상시킬 수 있게 되고, 이를 통해 제품의 품질 및 상품성을 향상시킬 수 효과가 있다.

도 1은 서스펜션 암의 일례를 도시한 도면,
도 2는 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작과정을 설명하기 위한 도면,
도 3은 종래의 버링장치를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 버링장치를 이용하여 가공된 원통형 플랜지를 보여주기 위한 도면,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 버링장치의 도면,
도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 버링장치로 원통형 플랜지 제작하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

차량의 서스펜션 암(10)에는 도 1을 참조로 설명한 바와 같이 휠 또는 차체와 결합되어서 진동 및 충격 흡수하는 부시(20)가 장착되는 바, 상기 부시(20)의 장착을 위해서 상기 서스펜션 암(10)에는 부시장착홀(11)이 구비되며, 상기 부시장착홀(11)은 서스펜션 암(10)의 몸체로부터 수직하게 절곡 형성된 원통형 플랜지(12)에 의해 형성된다.

상기 서스펜션 암(10)의 원통형 플랜지(12)는 평판 형상의 소재를 드로잉 가공(또는 포밍 가공)하고 그 다음 피어싱 가공한 후 최종적으로 버링 장치를 이용해 버링 가공함으로써 제작된다.

여기서, 피어싱 가공까지 완료된 소재(50)는 도 4에 도시된 바와 같이 수평한 평판부(51)와, 상기 평판부(51)로부터 돔 형상으로 돌출 형성된 돌출부(52)와, 상기 돌출부(52)의 중앙을 관통하도록 형성된 홀(53)을 구비한 형상으로, 피어싱 가공에 의해 형성된 상기 홀(53)의 가공면(53a)에는 전단면과 파단면이 함께 존재한다.

상기와 같이 피어싱 가공까지 완료된 소재(50)는 마지막 단계로 버링장치에 의해 버링 가공되며, 버링 가공 후 상기 소재(50)의 돌출부(52)는 평판부(51)로부터 수직하게 절곡 형성된 원통형 플랜지(54)로 제작된다.

본 발명에 따른 버링장치로 가공 완료된 상기 원통형 플랜지(54)를 살펴보면, 전단면과 파단면이 존재하는 가공면(53a)이 상기 원통형 플랜지(54)의 내측 벽면으로 이동하여 위치한 형태가 되고, 또한 상기 원통형 플랜지(54)의 끝단 면은 매끄러운 면으로 다져진 형상이 되는 바, 이에 대한 자세한 설명은 아래에서 계속하기로 한다.

한편, 본 발명에 따라 서스펜션 암의 원통형 플랜지를 제작하기 위해 사용되는 버링장치는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 소재(50)의 평판부(51)가 안착되고 상기 평판부(51)로부터 돌출된 돌출부(52)가 삽입되는 원통형 가공공간(61)을 구비한 다이(60)와, 상기 돌출부(52)에 형성된 홀(53)을 통과할 때에 상기 돌출부(52)를 상기 평판부(51)에 수직한 원통형 플랜지(54)로 가공하도록 상기 다이(60)의 가공공간(61)을 따라 이동 가능하게 설치된 펀치(70)와, 상기 다이(60)와 함께 상기 소재(50)의 평판부(51)를 가압하여 지지하는 패드(80)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 다이(60)는 하부몸체구간(62) 및 상기 윗면(63)과 연결되는 상부가공구간(64)으로 분리되어 구성되는데, 상기 상부가공구간(64)의 가공공간(61) 직경(D1)은 상기 하부몸체구간(62)의 가공공간(61) 직경(D2)보다 크게 형성되고, 상기 직경(D1,D2)의 차이 값은 상기 소재(50)의 두께(T1)보다 작은 치수로 형성된다.

또한, 상기 상부가공구간(64)의 높이(H1)는 상기 소재(50)에서 돌출부(52)의 길이(L1)보다 작게 형성되는 바, 보다 상세하게는 상부가공구간(64)의 높이(H1)는 상기 소재(50)의 돌출부(52)의 길이(L1)에 대해 94％?95％의 치수로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 상부가공구간(64)의 높이(H1)가 상기 소재(50)의 돌출부(52)의 길이(L1)보다 작은 치수를 갖도록 형성되는 이유는, 상기 돌출부(52)가 펀치(70)에 의해 원통형 플랜지(54)로 가공될 때에 전단면과 파단면이 존재하는 가공면(53a)이 펀치(70)와 접촉하여 가공되도록 하기 위함이며, 이를 통해 상기 가공면(53a)에서 전단면과 파단면을 최대한 없앨 수 있도록 하면서 상기 가공면(53a)을 상기 원통형 플랜지(54)의 내측 벽면으로 위치 이동시킬 수 있도록 하기 위함이다.

만약, 상기 상부가공구간(64)의 높이(H1)가 상기 소재(50)의 돌출부(52)의 길이(L1)에 대해 기준치수가 되는 94％?95％의 치수보다 너무 크게 형성되면, 상기 돌출부(52)가 원통형 플랜지(54)로 가공될 때에 상기 돌출부(52)의 하단 끝 일부구간이 상기 상부가공구간(64)으로 삽입되지 못하고 상기 상부가공구간(64)을 벗어나서 하부몸체구간(62)으로 돌출된 형태가 되며, 이럴 경우 상기 하부몸체구간(62)으로 돌출된 상기 돌출부(52)의 하단 끝 일부구간은 펀치(70)에 의한 가공시 찍힘과 긁힘 및 씹힘 등이 발생하여 제품 불량을 초래할 뿐만 아니라, 더 나아가 전단면과 파단면이 있는 상기 가공면(53a)의 위치를 가공 완료된 원통형 플랜지(54)에서 하단의 내측 벽면으로 이동시킬 수 없는 문제가 발생하게 된다.

반대로, 상기 상부가공구간(64)의 높이(H1)가 상기 소재(50)의 돌출부(52)의 길이(L1)에 대해 기준치수가 되는 94％?95％의 치수보다 너무 작게 형성되면, 상기 돌출부(52)가 원통형 플랜지(54)로 가공될 때에 상기 돌출부(52)가 상기 상부가공구간(64)으로 모두 삽입된 상태가 되더라도 상기 상부가공구간(64)에는 상기 돌출부(52)가 채워지지 않은 빈공간이 존재하게 되고, 이럴 경우 상기 돌출부(52)의 하단 끝은 펀치(70)에 의해서도 가공이 이루어지지 않는 미성형 구간이 됨으로써, 제품 불량이 발생하게 된다.

따라서, 상기 상부가공구간(64)의 높이(H1)는 상기 소재(50)의 돌출부(52)의 길이(L1)에 대해 94％?95％라는 기준 치수에 근접하도록 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부가공구간(64)에서 상기 하부몸체구간(62)과 연결되는 부위는 상기 상부가공구간(64)의 가공공간(61) 직경(D1)이 상기 하부몸체구간(62)에 근접할수록 점차 작아지는 원호구간(65)으로 형성되는 바, 상기 원호구간(65)의 곡률 반경(R1) 치수는 상기 소재(50)의 두께(T1)에 대해 2.1배?2.2배의 치수로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 원호구간(65)의 곡률 반경(R1) 치수를 상기 소재(50)의 두께(T1)를 기준으로 하여 정의한 이유는, 상기 돌출부(52)가 원통형 플랜지(54)로 가공되었을 때에 상기 원통형 플랜지(54)의 끝단 면이 매끄러운 면으로 다져진 형상이 되도록 하기 위함이며, 또한 일정한 강도를 갖도록 함으로써 파손이나 부서짐 등이 발생하지 않도록 내구성을 향상시키기 위함이다.

만약, 상기 원호구간(65)의 곡률 반경(R1) 치수가 상기 소재(50)의 두께(T1)에 대해 기준치수가 되는 2.1배?2.2배의 치수보다 너무 작게 형성되면, 상기 돌출부(52)가 원통형 플랜지(54)로 가공될 때에 상기 돌출부(52)가 상기 상부가공구간(64)으로 모두 삽입된 상태가 되더라도 상기 상부가공구간(64)에는 상기 돌출부(52)가 채워지지 않은 빈공간이 존재하게 되고, 이럴 경우 상기 돌출부(52)의 하단 끝은 펀치(70)에 의해서도 가공이 이루어지지 않는 미성형 구간이 됨으로써, 제품 불량이 발생하게 된다.

반대로, 상기 원호구간(65)의 곡률 반경(R1) 치수가 상기 소재(50)의 두께(T1)에 대해 기준치수가 되는 2.1배?2.2배의 치수보다 너무 크게 형성되면, 가공 완료된 원통형 플랜지(54)의 끝단은 단면이 뾰족한 형태가 되면서 날카로운 면으로 형성되는 바, 상기와 같이 끝단이 뾰족한 형태로 성형된 원통형 플랜지(54)는 내구성이 부족하여 쉽게 파손되거나 형상이 쉽게 변형되는 단점이 발생하게 된다.

따라서, 상기 원호구간(65)의 곡률 반경(R1) 치수는 상기 소재(50)의 두께(T1)에 대해 2.1배?2.2배라는기준 치수에 근접하도록 형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 펀치(70)는 윗면(71)에서 아래쪽 하단을 향하는 방향으로 상기 윗면(71)과 연결된 경사구간(72)과, 상기 경사구간(72)과 연결된 원호구간(73)과, 상기 원호구간(73)과 연결된 상부수직구간(74)과, 상기 상부수직구간(74)과 수평단차면(75)을 통해 연결된 하부수직구간(76)으로 분리되어 구성된다.

여기서, 상기 원호구간(73)은 상기 경사구간(72)과의 연결부위에서 상기 상부수직구간(74)과의 연결부위로 갈수록 직경이 점차 커지는 형상으로 형성된다.

그리고, 상기 경사구간(72)과 상기 원호구간(73)의 연결부위 및 상기 원호구간(73)과 상기 상부수직구간(74)과의 연결부위는 각각 일정한 곡률로서 형성되는데, 상기 경사구간(72)과 상기 원호구간(73)의 연결부위 곡률 반경(R2) 치수는 대략 10mm로 형성되고, 상기 원호구간(73)과 상기 상부수직구간(74)의 연결부위 곡률 반경(R3) 치수는 대략 20mm로 형성된다.

만약, 상기 곡률 반경(R3)의 치수가 20mm를 기준으로 너무 작게 형성되면 상기 원호구간(73)은 직선에 가까운 직선구간이 되고, 이럴 경우 상기 상부수직구간(74)과의 연결부위는 날카로운 모서리를 갖는 모서리부가 된다.

상기와 같이 곡률 반경(R3)의 치수가 작아서 상부수직구간(74)과의 연결부위가 날카로운 모서리부가 되면, 상기 돌출부(52)가 펀치(70)에 의해 원통형 플랜지(54)로 가공될 때에 상기 원통형 플랜지(54)의 내측 벽면에는 수직한 방향으로 찍힘 및 긁힘 등이 발생하여 제품의 품질이 나빠지게 되고, 심한 경우 성형 불량으로 인해 제품을 사용하지 못하게 되는 문제가 발생하게 된다.

반대로, 상기 곡률 반경(R3)의 치수가 20mm를 기준으로 너무 크게 형성되면 상기 경사구간(72)이 상대적으로 길어지거나 또는 상기 하부수직구간(74)의 길이가 길어지게 되고, 이로 인해 펀치(70)의 크기 증가 및 중량 증가의 문제가 발생하게 되며, 더 나아가 상기 펀치(70)의 스트로크(stroke)가 길어지게 됨으로써 작업성 불리 및 작업속도 저하 그리고 생산성 저하가 초래되는 문제가 발생하게 된다.

따라서, 상기 원호구간(73)과 상기 상부수직구간(74)의 연결부위 곡률 반경(R3) 치수는 20mm라는 기준 치수에 근접하도록 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 펀치(70)에서 상기 하부수직구간(76)의 직경(D3)은 상기 다이(60)에서 상기 하부몸체구간(62)의 가공공간(61) 직경(D2)과 일치하는 치수로 형성되고, 상기 펀치(70)에서 상기 상부수직구간(74)의 직경(D4)은 상기 하부수직구간(76)의 직경(D3)보다 작게 형성되는 바, 상기 직경(D3,D4)의 차이 값에 해당하는 부위가 상기 수평단차면(75)이 되며, 상기 직경(D3,D4)의 차이 값 다시 말해서 상기 수평단차면(75)의 길이는 상기 소재(50)의 두께(T1)보다 작은 치수로 형성되면서 상기 다이(60)에서 가공공간(61)을 형성하는 직경(D1,D2)의 차이 값보다는 큰 치수를 갖도록 형성된다.

이 부분에 대해 도 8을 참조로 보다 상세히 설명하면, 상기 소재(50)의 돌출부(52)가 펀치(70)에 의해 수직한 원통형 플랜지(54)로 가공되었을 때 상기 펀치(70)의 상부수직구간(74)은 상기 다이(60)의 상부가공구간(64)과 대면하는 구간으로, 상기 상부가공구간(64)과 상기 상부수직구간(74) 사이의 틈새 간격(C2)은 상기 소재(50)의 두께(T1)보다 작은 치수로 형성되되, 상기 상부가공구간(64)과 상기 상부수직구간(74) 사이의 틈새 간격(C1)은 상기 소재(50)의 두께(T1)에 대해 85％?86％의 치수로 형성되고, 상기 상부가공구간(64)의 가공공간(61) 직경(D1)과 상기 하부몸체구간(62)의 가공공간(61) 직경(D2)의 차이 값에 해당하는 간격(C3)은 상기 소재(50)의 두께(T1)에 대해 22.5％?23％의 치수로 형성되며, 상기 상부수직구간(74)의 직경(D4)과 상기 하부수직구간(76)의 직경(D3)의 차이 값에 해당하는 간격(C4)은 상기 소재(50)의 두께(T1)에 대해 62.5％?63％의 치수로 형성된 것이다.

즉, 본 발명은 상기 간격(C2)이 상기 소재(50)의 두께(T1)보다 작게 형성된 구조가 특징인 바, 상기와 같이 형성되는 이유는 상기 소재(50)의 돌출부(52)를 원통형 플랜지(54)로 가공할 때에 전단면과 파단면이 존재하는 가공면(53a) 및 상기 돌출부(52)의 내측 벽면을 펀치(70)와의 강한 압착을 통해 펀치(70)의 가공방향을 따라 상측으로 강제로 밀어 올려서 압축시키기 위함이다.

상기와 같은 구조에 의해 가공 완료된 원통형 플랜지(54)는 소재(50)의 두께(T1)보다 작은 두께를 가진 압축 형태가 됨으로써 강도가 크게 향상되고 내구성이 크게 향상되며, 또한 원통형 플랜지(54)의 내경의 직변도 및 표면 조도를 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기와 같은 구조에 의해 가공이 이루어지면 가공면(53a)에 존재하는 전단면과 파단면은 펀치(70)와의 강한 압착에 의해 최대한 없어지게 되고, 더 나아가 전단면과 파단면이 있는 상기 가공면(53a)의 위치를 가공 완료된 원통형 플랜지(54)에서 하단의 내측 벽면으로 이동시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 펀치(70)에서 상기 상부수직구간(74)의 길이(L2)는 상기 소재(50)의 전체 높이(H2)보다 큰 치수로 형성되는 바, 이는 상기 펀치(70)에 의해 소재(50)의 돌출부(52)를 원통형 플랜지(54)로 가공할 때에 상기 상부수직구간(74)이 상기 소재(50)의 돌출부(52)를 완전히 관통한 형태가 되도록 함으로써, 성형 불량이 발생하지 않도록 하기 위함이다.

이하, 본 발명 실시예의 작용에 대해 설명한다.

피어싱 가공까지 완료한 소재(50)를 도 5와 같이 다이(60)상에 안착시키고, 패드(80)로 고정시킨 다음 펀치(70)를 상승시키면서 버링 가공을 행하게 된다.

펀치(70)가 도 5의 상태에서 상승하면 소재(50)의 홀(53)을 관통하는 형태로 상승하게 되는 바, 전단면과 파단면이 있는 상기 소재(50)의 가공면(53a)은 도 9와 같이 먼저 펀치(70)의 경사구간(72)과 접촉하게 된다.

상기의 상태에서, 펀치(70)가 계속 상승하면 상기 펀치(70)의 경사구간(72) 각도에 의해 소재(50)의 돌출부(52)는 직경이 확장되는 형태로 다이(60)를 향해 외측으로 벌려지기 시작한다.

도 9의 상태에서 펀치(70)가 더 상승하면 도 10과 같이 소재(50)의 가공면(53a)은 펀치(70)의 원호구간(73)과 접촉하게 되고, 펀치(70)의 계속된 상승에 의해 상기 원호구간(73)은 상기 가공면(53a)을 강하게 압착하면서 통과하게 된다.

이때, 상기 가공면(53a)에 존재하고 있던 전단면과 파단면은 상기 원호구간(73)에 의한 강한 압착력 및 상기 원호구간(73)이 통과하는 힘에 의해 대부분이 뭉개져서 사라지게 된다.

또한, 상기 원호구간(73)이 상기 가공면(53a)을 통과하는 과정에서 소재(50)의 돌출부(52)는 다이(60)의 상부가공공간(64)속으로 삽입되는 형태가 된다.

그러나, 상기 상부가공공간(64)의 깊이가 상기 돌출부(52)의 두께보다 크지 않기 때문에, 상기 돌출부(52)의 내경쪽 부위는 상기 상부가공공간(64)으로부터 펀치(70)쪽을 향해 돌출된 상태가 된다.

도 10의 상태에서 펀치(70)가 더 상승하면 이때부터 소재(50)의 돌출부(52)는 도 11과 같이 펀치(70)의 상부수직구간(74)과 접촉하여 가공이 시작된다.

이때, 상부가공구간(64)과 상부수직구간(74) 사이의 틈새 간격(C2)이 소재(50)의 두께(T1)보다 작은 치수이기 때문에, 상기 상부수직구간(74)은 상기 돌출부(52)의 내측 벽면을 강하게 압착하게 되고, 이러한 상태로 펀치(70)가 가공방향을 따라 상승하면 상기 상부수직구간(74)과 접촉하는 돌출부(52)의 내측 벽면은 상기 펀치(70)의 가공방향을 따라 상측으로 강제로 밀어 올려지면서 두께가 감소하게 되며, 이에 따라 상기 돌출부(52)의 하단부터 원통형 플랜지(54)로 가공이 진행된다.

또한, 돌출부(52)의 내경부가 상부수직구간(74)에 의한 가공으로 상측으로 강제로 밀어 올려지게 되면, 전단면과 파단면이 있는 가공면(53a)도 함께 상측으로 강제로 밀려져 올라가게 되는 바, 이로 인해 전단면과 파단면이 있는 가공면(53a)은 가공이 완료된 원통형 플랜지(54)에서 하단의 내측 벽면에 위치하게 된다.

도 11의 상태에서 가공이 완료된 원통형 플랜지(54)의 하단 끝은 아직 완전한 가공이 이루어지지 않은 상태로서 뾰족한 단면형상을 하고 있다.

도 11의 상태에서 펀치(70)가 완전히 상승하면 소재(50)의 모든 돌출부(52)는 도 12와 같이 완전한 원통형 플랜지(54)로 가공이 완료되고, 또한 뾰족한 단면상태로 있던 원통형 플랜지(54)의 하단 끝은 펀치(70)의 수평단차면(75)에 의한 압착으로 표면이 매끄럽게 다져진 평면으로 가공이 완료된다.

상기와 같이 가공이 완료된 원통형 플랜지(54)는 소재(50)의 두께(T1)에 해당하는 평판부(51)의 두께보다 감소된 두께를 가진 압축 형태가 됨으로써, 강도가 크게 향상되고 내구성이 크게 향상되며, 또한 원통형 플랜지(54)의 내경의 직변도 및 표면 조도를 크게 향상된 상태가 된다.

또한, 전단면과 파단면의 존재가 거의 없어진 가공면(53a)이 가공이 완료된 원통형 플랜지(54)에서 하단의 내측 벽면에 위치하고, 이와 더불어 가공이 완료된 원통형 플랜지(54)의 하단 끝이 표면이 매끄럽게 다져진 평면으로 가공됨으로써, 상기 원통형 플랜지(54)는 내구성이 크게 증가되어 쉽게 파손되거나 부서지지 않게 되는 바, 이 결과 제품의 품질 향상이 이룩됨으로써 상품성이 높아지는 장점이 있다.

상기와 같이 전술한 본 발명에 따른 버링장치로 서스펜션 암(10)의 원통형 플랜지(12)를 제작하게 되면, 상기 원통형 플랜지(12)의 내구성이 크게 향상됨으로써 서스펜션 암(10)의 품질을 향상시킬 수 있게 되고, 다 나아가 불필요한 추가 공정을 없앨 수 있게 됨으로써 원가절감에도 크게 기여할 수 있는 장점이 있게 된다.

50 - 소재 60 - 다이
70 - 펀치 80 - 패드

Claims

소재(50)의 평판부(51)가 안착되고 상기 평판부(51)로부터 돌출된 돌출부(52)가 삽입되는 가공공간(61)을 구비한 다이(60)와, 상기 돌출부(52)에 형성된 홀(53)을 통과할 때에 상기 돌출부(52)를 상기 평판부(51)에 수직한 원통형 플랜지(54)로 가공하도록 상기 다이(60)의 가공공간(61)을 따라 이동 가능하게 설치된 펀치(70)와, 상기 다이(61)와 함께 상기 소재(50)의 평판부(51)를 가압하여 지지하는 패드(80)를 포함하는 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치에 있어서,
상기 다이(60)는 하부몸체구간(62) 및 상기 다이(60)의 윗면(63)과 연결되는 상부가공구간(64)으로 분리되어 구성되는데;
상기 상부가공구간(64)의 가공공간(61) 직경(D1)은 상기 하부몸체구간(62)의 가공공간(61) 직경(D2)보다 크게 형성되면서 상기 직경(D1,D2)의 차이 값은 상기 소재(50)의 두께(T1)보다 작은 치수로 형성되고;
상기 상부가공구간(64)의 높이(H1)는 상기 소재(50)의 돌출부(52) 길이(L1)보다 작게 형성되며;
상기 펀치(70)는 윗면(71)에서 아래쪽 하단을 향하는 방향으로 상기 윗면(71)과 연결된 경사구간(72), 상기 경사구간(72)과 연결된 원호구간(73), 상기 원호구간(73)과 연결된 상부수직구간(74), 상기 상부수직구간(74)과 수평단차면(75)을 통해 연결된 하부수직구간(76)으로 분리되어 구성되는데;
상기 원호구간(73)은 상기 경사구간(72)과의 연결부위에서 상기 상부수직구간(74)과의 연결부위로 갈수록 직경이 점차 커지는 형상으로 형성되고;
상기 경사구간(72)과 상기 원호구간(73)의 연결부위 및 상기 원호구간(73)과 상기 상부수직구간(74)과의 연결부위는 각각 일정한 곡률로서 형성되며;
상기 하부수직구간(76)의 직경(D3)은 상기 하부몸체구간(62)의 가공공간(61) 직경(D2)과 일치하는 치수로 형성되고;
상기 상부수직구간(74)의 직경(D4)은 상기 하부수직구간(76)의 직경(D3)보다 작게 형성되되 상기 직경(D3,D4)의 차이 값은 상기 소재(50)의 두께(T1)보다 작은 치수로 형성되면서 상기 다이(60)에서 가공공간(61)을 형성하는 직경(D1,D2)의 차이 값보다는 큰 치수를 갖도록 형성되며;
상기 상부수직구간(74)의 길이(L2)는 상기 소재(50)의 전체 높이(H2)보다 큰 치수로 형성된 것
을 특징으로 하는 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상부가공구간(64)에서 상기 하부몸체구간(62)과 연결되는 부위는 상기 상부가공구간(64)의 가공공간(61) 직경(D1)이 상기 하부몸체구간(62)에 근접할수록 점차 작아지는 원호구간(65)으로 형성된 것
을 특징으로 하는 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치.
청구항 1에 있어서, 상기 소재(50)의 돌출부(52)가 펀치(70)에 의해 평판부(51)에 수직한 원통형 플랜지(54)로 가공되었을 때 상기 펀치(70)의 상부수직구간(74)은 상기 다이(60)의 상부가공구간(64)과 대면하는 구간으로, 상기 상부가공구간(64)과 상기 상부수직구간(74) 사이의 틈새 간격(C2)은 상기 소재(50)의 두께(T1)보다 작은 치수로 형성된 것
을 특징으로 하는 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치.
청구항 3에 있어서, 상기 상부가공구간(64)과 상기 상부수직구간(74) 사이의 틈새 간격(C2)은 상기 소재(50)의 두께(T1)에 대해 85％?86％의 치수로 형성되고;
상기 상부가공구간(64)의 가공공간(61) 직경(D1)과 상기 하부몸체구간(62)의 가공공간(61) 직경(D2)의 차이 값의 해당하는 간격(C3)은 상기 소재(50)의 두께(T1)에 대해 22.5％?23％의 치수로 형성되며;
상기 상부수직구간(74)의 직경(D4)과 상기 하부수직구간(76)의 직경(D3)의 차이 값에 해당하는 간격(C4)는 상기 소재(50)의 두께(T1)에 대해 62.5％?63％의 치수로 형성된 것
을 특징으로 하는 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치.
청구항 1에 있어서, 상기 상부가공구간(64)의 높이(H1)는 상기 소재(50)의 돌출부(52)의 길이(L1)에 대해 94％?95％의 치수로 형성된 것
을 특징으로 하는 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치.
청구항 1에 있어서, 상기 펀치(70)에서 상기 원호구간(73)과 상기 상부수직구간(74)의 연결부위 곡률 반경(R3) 치수는 상기 경사구간(72)과 상기 원호구간(73)의 연결부위 곡률 반경(R2) 치수에 대해 2배의 치수를 갖도록 형성되는데;
상기 원호구간(73)과 상기 상부수직구간(74)의 연결부위 곡률 반경(R3) 치수는 20mm인 것을 특징으로 하는 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치.
청구항 2에 있어서, 상기 다이(60)에서 상기 상부가공구간(64)과 상기 하부몸체구간(62)이 연결되는 원호구간(65)의 곡률 반경(R1) 치수는 상기 소재(50)의 두께(T1)에 대해 2.1배?2.2배의 치수로 형성된 것
을 특징으로 하는 서스펜션 암의 원통형 플랜지 제작용 버링장치.