KR20160022773A

KR20160022773A - 버를 가지는 압인되거나 정밀-블랭킹된 부품의 전단 에지의 형상화 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160022773A
Application number: KR1020150115361A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 마르티
Original assignee: 페인툴 인터내셔널 홀딩 에이쥐
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2015-08-17
Publication date: 2016-03-02
Also published as: JP6516625B2; ES2775248T3; EP2987566B1; JP2016043416A; US20160052039A1; EP2987566A1; KR102193597B1; CN105382068B; US9707613B2; CN105382068A

Abstract

본 발명은 가공물의 외부 및/또는 내부 윤곽(2, 7)을 절단하기 위한 적어도 하나의 절단 스테이지(12)와, 절단 동안 생성된 버(5, 5.1)들을 제거하기 위하여 엠보싱 벨(17)을 가지는 고정 상부 다이부(17)와 엠보싱 앤빌(28)을 가지며 스트로크 방향(HR)으로 이동가능한 하부 다이부(18)로 구분되는 성형 스테이지(13)를 형성하는 상부와 하부를 포함하는, 클러치 등의 밥, 디스크, 싱크로나이저 링과 같은 압인되거나 정밀 블랭킹 가공된, 버를 가지는 가공물(1)의 전단 에지(3, 8)의 형상화 장치에 대한 것이다.
본 발명의 목적은 형상과 치수에 합치하는 방식으로 압인되거나 정밀 블랭킹 가공된 부품에 높은 정밀도의 내부 윤곽 또는 외부 윤곽을 달성할 수 있으며, 또한 재가공을 제거하고 재료 및 비용을 절감할 수 있는, 버를 가지는 밥, 디스크, 싱크로나이저 링 등과 같은 압인되거나 정밀-블랭킹 가공된 부품들의 전단 에지를 형상화하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명의 형상화 장치의 성형 스테이지(13)에 의하여 달성되는 데, 이는 외부 또는 내부 윤곽(2, 7)의 전단 에지(3, 8)를 최종 형상으로 유연화하기 위한 형상화 영역(35), 및 전단 에지(3, 8)로부터 떨어진 상기 외부 또는 내부 윤곽(2, 7)의 버(5.1)를 상기 형상화 영역(35)이 초기에 굽히고, 이어서 확장하기 위하여 상기 전단 에지(3, 8)를 파지하도록 구성되는 상기 외부 또는 내부 윤곽(2, 7)의 버(5.1)를 제거하기 위한 엠보싱 단턱부(36)를 가지는 형상화 펀치(21)를 포함하며, 가공물(1)로부터 상기 형상화 펀치(21)를 분리시키는 동안, 상기 가공물(1) 위의 확장이 제거 동안 생성된 엠보싱 비드(47)를 형성하고 평탄화시킬 때 상기 형상화 펀치(21)의 상기 엠보싱 단턱부(36)가 버(5.1)를 제거한다.

Description

버를 가지는 압인되거나 정밀-블랭킹된 부품의 전단 에지의 형상화 장치 및 방법{Device and Method for Shaping Sheared Edges on Stamped or Fine-Blanked Parts having a Burr}

본 발명은 가공물의 외부 및/또는 내부 윤곽을 절단하기 위한 적어도 하나의 절단 스테이지와, 절단 동안 생성된 버(burr)들을 제거하기 위하여 엠보싱 벨을 가지는 고정 상부 다이부와 엠보싱 앤빌을 가지며 스트로크 방향으로 이동가능한 하부 다이부로 구분되는 성형 스테이지를 형성하는 상부와 하부를 포함하는, 클러치 등의 밥(bob), 디스크, 싱크로나이저 링과 같은 압인되거나 정밀 블랭킹 가공된, 버를 가지는 가공물의 전단 에지의 형상화 장치에 대한 것이다.

본 발명은 또한 압인 또는 정밀 블랭킹 가공 스테이지에서 상부와 하부를 포함하는 장치 내에서 가공물의 외부 윤곽 및/또는 내부 윤곽이 평평한 스트립으로부터 절단되고, 절단된 가공물은 장치가 개방된 후에 가로 슬라이드(16)에 의하여 성형 스테이지로 이송되며, 가공물의 최종 형상이 이러한 성형 스테이지에서 생성되는, 밥, 디스크, 싱크로나이저 링과 같은 압인되거나 정밀 블랭킹 가공된, 버를 가지는 가공물의 전단 에지의 형상화 방법에 대한 것이다.

압인되고 정밀-블랭킹된 부품들은 펀치 측에 대향하는 전단 에지 측에 버를 가지는 것이 알려져 있으며, 버의 크기는 펀치와 다이 판사이의 다이 틈새, 재료의 강도, 및 펀치와 절단판의 마모와 같은 다양한 영향 인자들에 의존한다(DIN 6930 및 VDI 가이드라인 2906 참조). 이러한 버는 고-정밀 부품의 성능을 제한하므로 바람직하지 않다. 버는 재가공에 의하여 제거되어야 하며, 이는 연마와 브러싱, 예컨대, 재절단(CH 665 367 A5) 또는 버 에지의 제거(mashing)(DE 41 13 165 A1, US 3 478 558 A, DE 10 2004 020 483 A1, DE 10 2006 018 847 B4)와 같은 추가적인 복잡한 가공 단계들을 필요로 한다.

압인 부품의 전단 에지들은 추가적으로 가변적으로 큰 분열(fracture) 면을 구비하며, 이는 기능 영역, 즉, 밀착-절단면을 상당히 감소시키므로, 버를 제거할뿐더러, 또한 형상에 합치하는 부품의 최종 윤곽을 보장하기 위하여 전체 전단 에ㅈ지 재가공하는 것이 필요하여 재료를 상실한다.

특히, 가공물의 구멍 또는 홀들, 긴-형상 또는 타원 개구와 같은 비원형 내부 윤곽을 가지는 부품의 경우, 롤러체(DE 41 13 165, De 10 2004 020 483 A1)에 의한 버 에지들의 후속적인 제거가 적절하지 않고 절단 에지의 연마나 브러싱만이 필요한 정밀도를 보장할 것이므로, 재가공이 매우 복잡하다.

버의 후속적인 제거에 의하여 엠보싱 비드가 형성되고, 이는 전단 에지의 정확성을 감소시키는 추가적인 결점을 유발한다.

이러한 종래기술을 고려하여, 본 발명의 목적은 형상과 치수에 합치하도록 압인되거나 정밀 블랭킹 가공된 부품에 높은 정밀도의 내부 윤곽 또는 외부 윤곽을 형성할 수 있으며, 또한 재가공을 배제하고 재료 및 비용을 절감할 수 있는, 버를 가지는 밥(bobs), 디스크, 싱크로나이저 링 등과 같은 압인되거나 정밀-블랭킹 가공된 부품들의 전단 에지를 형상화하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1의 특징을 가지는 위에 기재된 유형의 장치와 청구항 15의 특징을 가지는 방법에 의하여 달성된다.

본 발명의 방법과 장치의 효과적인 실시예들은 종속 청구항들에 기재된다.

본 발명에 따른 솔루션의 핵심 사상은 먼저 타원 홀과 같은 압인되거나 정밀-블랭킹 가공된 버를 가진 부품 위의 외부 윤곽 또는 내부 윤곽의 전체 전단 에지를 버가 가공물 위의 절단 에지로부터 멀리 굽혀질 수 있으며, 이어서 정해진 방식으로 내부 윤곽 위의 전단 에지를 최종(net) 형상과 치수로 형상화 펀치를 이용하여 확장하고 이어서 하나의 스테이지 내에서 제거하는 동안 생성된 엠보싱 비드를 완전히 평탄화하는 것이다.

이는 외부 또는 내부 윤곽의 전단 에지를 최종 형상으로 유연화하기 위한 형상화 영역과 외부 또는 내부 윤곽의 버를 제거하기 위한 엠보싱 단턱부(shoulder)를 가지는 형상화 펀치를 포함하는 성형 스테이지에서 달성되는 데, 여기서 엠보싱 단턱부는 형상화 영역이 초기에 외부 또는 내부 윤곽 위의 버를 전단 에지로부터 멀어지게 굽히고, 이어서 확대를 위하여 전단 에지를 파지하며, 형상화 펀치의 엠보싱 단턱부는 가공물 위의 확장이 종료되고, 엠보싱 비드를 형성할 때 외부 또는 내부 윤곽 위의 버를 제거하기 위한 엠보싱 단턱부를 가지는 형상화 펀치를 포함하는 성형 스테이지에서 달성되는 데, 여기서 엠보싱 단턱부는 형상화 영역이 초기에 외부 또는 내부 윤곽 위의 버를 전단 에지로부터 멀어지게 굽히고, 이어서 확대를 위하여 전단 에지를 파지하며, 형상화 펀치의 엠보싱 단턱부는 가공물 위의 확장이 종료되고, 엠보싱 비드를 형성할 때 외부 또는 내부 윤곽 위의 버를 제거하고, 형상화 펀치의 분리 동안 엠보싱 비드를 평탄화한다.

가공물의 외부 윤곽 또는 내부 윤곽, 예컨대, 홀들, 관통 홀들, 또는 절개부들과 같은 원형, 또는 비원형 개구들에 합치하도록 형상과 치수(dimension)를 형상화 펀치가 가지는 것이 특히 바람직하다. 이로써 본 발명에 따른 장치를 밥(bobs), 디스크, 싱크로나이저 링, 등과 같은 다른 구조를 가지는 압인되거나 또는 정밀 블랭킹 가공된 부품들을 제조하기 위하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 장치의 바람직한 변형 실시예에 따르면, 형상화 펀치의 형상화 영역은 펀치의 헤드 단부에 구비되는 구형 세그먼트-형상의 증대부(thickening)로 형성되고 전단 에지를 반경방향으로 확대하고 엠보싱 비드를 평탄화하기 위하여 외부 또는 내부 윤곽과 관련하여 정해진 방식으로 규격보다 크다. 가공물의 스트로크 운동 동안, 형상화 영역이 확장하여 전단 에지와 결합하고 가공물 내로 재료를 이동시키므로, 내부 윤곽의 전단 에지에 균등하게 유연한 표면이 제공되고, 이로써 소정의 최종 형상 및 치수로 형성될 수 있다. 형상화 펀치의 분리 동안, 즉, 스트로크 방향에 역으로 형상화 펀치의 복귀운동 동안, 형상화 영역은 엠보싱 비드를 지나 확장하여 이를 평탄화한다.

본 발명에 따른 장치의 추가적인 실시예에서, 형상화 펀치의 형상과 치수는 가공물의 내부 윤곽, 예컨대, 홀들, 관통 홀들, 절개부들과 같은 원형, 또는 비원형 개구들에 합치된다. 이로써 본 발명에 따른 장치를 밥(bob), 디스크들, 싱크로나이저 링들, 등과 같은 다른 구조를 가지는 압인되거나 또는 정밀-블랭킹 가공된 부품의 제조를 위하여 사용할 수 있다.

본 발명의 변형예에서, 가공물의 수직 운동 동안 형상화 펀치의 형상화 영역이 먼저 전단 에지로부터 떨어져서 외부 윤곽 또는 내부 윤곽 위에 있는 버를 다소 굽히고, 이어서 확장시키기 위하여 외부 윤곽 또는 내부 윤곽의 전단 에지를 파지하고, 그리고 형상화 펀치의 복귀 스트로크 동안 엠보싱 비드를 평탄화하도록 형상화 펀치의 헤드 단부 위의 높이에서 형상화 펀치에 엠보싱 단턱부가 구비된다.

본 발명에 따른 장치의 추가적인 실시예에서, 형상화 펀치는 고정식으로 상부의 상부 블록 위에 고정된다.

본 발명에 따른 장치의 추가적인 바람직한 실시예에서, 엠보싱 벨에는 엠보싱 단턱부가 구비되고, 스트로크 방향으로 이동가능하도록 구성되는 이젝터가 형상화 펀치를 수직으로 안내하기 위하여 엠보싱 벨에 구비된다.

가공물의 외부 윤곽을 고정하기 위하여, 엠보싱 벨은 환형 디자인을 가지며 가공물의 외부 윤곽을 완전히 에워싼다.

엠보싱 앤빌의 스프링 압축 홀더는 공동 프레임에 의하여 유지되는 엠보싱 배치판에 수직으로 안내되고 지지면을 형성하며, 이는 상부 다이부와 하부 다이부가 닫혀진 때 엠보싱 벨용 시트를 형성한다.

공동 프레임은 고정식으로 하부 블록 위에 고정되고, 추가적인 하부 유압 유닛은 여기에 수용되고, 스프링 힘에 의하여 추가적으로 지지되는 하부 엠보싱 압력판을 거쳐 추가적인 상부 유압 유닛에 동작가능하게 연결된다.

본 발명에 따른 장치의 추가적인 바람직한 실시예는, 상부 엠보싱 압력판을 거쳐 상기 이젝터에 작동하도록 연결된 상부의 추가 유압 유닛은 상기 상부 블록에 수용되는 추가적인 상부 유압 유닛과, 상기 상부 엠보싱 압력판 위의 고정 위치에 장착되는 형상화 펀치를 제공하며, 상기 이젝터는 완성된 가공물을 분리하기 위하여 추가적인 탄성력이 적용되는 압력 핀들을 거쳐 상부의 추가적인 유압 유닛에 작동하도록 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적은 추가로 성형 스테이지에서 단일 작동으로 이하의 단계들이 수행되는 방법에 의하여 달성된다:

a) 가공물이 스트로크 방향으로 수직 운동을 수행할 때, 전단 에지로부터 떨어진 외부 또는 내부 윤곽의 전단 에지 위에 있는 버를 형상화 영역을 가지는 형상화 펀치를 이용하여 약간 굽히는 단계;

b) 상기 형상화 펀치 위의 상기 엠보싱 단턱부가 외부 또는 내부 윤곽의 전단 에지 위의 버를 파지하기까지 가공물의 내부 윤곽의 전단 에지를 소정의 최종 형상과 치수로 확장하는 단계;

c) 상기 형상화 펀치의 엠보싱 단턱부에 의하여 가공물 위의 외부 또는 내부 윤곽의 버를 제거함으로써 전단 에지의 엠보싱 비드를 생성하는 단계;

d) 가공물의 스트로크 방향에 역으로 상기 형상화 펀치의 수직 운동에 의하여 가공물로부터 엠보싱 비드를 분리하는 동안 상기 형상화 펀치의 형상화 영역에 의하여 엠보싱 비드를 평탄화하는 단계.

확장 단계 동안 다소 굽혀진 버의 정위를 변경하지 않고, 버를 향하는 전단 에지 측에서 시작하여 버-없는 전단 에지 위에서 종료하기 위하여 소정의 최종 형상과 치수로 전단 에지를 확장하는 것이 특히 효과적이다.

본 발명에 따른 방법의 추가적인 실시예에서, 다른 치수와 형상을 가진 형상화 펀치들이 사용될 수 있다. 유일한 사전 필수적인 것은 형상화 펀치가 가공물의 내부 윤곽, 예컨대 규격 이상의 크기를 가진 홀, 관통 홀 또는 절개부들과 같은 원형 또는 비원형 개구들에 합치되는 것이다. 이로써 원심 웨이트, 디스크, 싱크로나이저 링, 등과 같은 다른 구조를 가지는 압인되거나 또는 정밀 블랭킹 가공된 부품들에 대해 본 발명에 따른 방법을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 추가적인 바람직한 실시예는 엠보싱 벨의 엠보싱 단턱부에 의하여 제거될 외부 윤곽의 버를 내부 윤곽의 버와 동시에 제공하며, 여기서 가공물의 외부 윤곽은 상부 다이부의 엠보싱 벨 성형부에 의하여 고정되고, 가공물은 적절하게 배치되어 하부 다이부의 엠보싱 앤빌 위에 부착된다.

본 발명의 추가적인 이점, 특징 및 상세 내용은 첨부 도면들을 참조한 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 형상과 치수에 합치하도록 압인되거나 정밀 블랭킹 가공된 부품에 높은 정밀도의 내부 윤곽 또는 외부 윤곽을 형성할 수 있으며, 또한 재가공을 배제하고 재료 및 비용을 절감할 수 있다는 이점이 있다.

본 발명이 내부 윤곽으로서 타원 홀을 가진 밥(bob)의 제조 예를 기초로 이하에서 보다 구체적으로 설명될 것이다. 본 발명은 또한 디스크와 같은 외부 및 내부 윤곽에서 다른 형상을 가지는 압인되거나 또는 정밀 블랭킹 가공된 부품을 포함하는 것은 당연하다. 도면들에서:
도 1a 와 도 1b는 상업적으로 이용가능한 원심 웨이트용 정밀-블랭킹 가공용 가공물의 사시도와, 도 1a의 A-A선을 따라 취한 단면도이며;
도 2는 본 발명에 따른 장치에서 정밀 블랭킹 가공 스테이지와 성형 스테이지의 예시적인 배치의 평면 사시도를 도시하며;
도 3a은 개방 상태의 성형 스테이지의 개략적인 단면도를 도시하며;
도 3b는 복귀된 엠보싱 앤빌을 가진 성형 스테이지의 개략적인 단면도를 도시하며;
도 3c는 클램핑 상태에서 성형 스테이지의 개략적인 단면도를 도시하며;
도 3d는 버의 제거 후의 상태에서 성형 스테이지의 개략적인 단면도를 도시하며;
도 3e는 형상화 펀치로부터 부분적으로 분리된 가공물을 가진 성형 스테이지의 개략적인 단면도를 도시하며;
도 3f는 개방 동안의 성형 스테이지의 개략적인 단면도를 도시하며;
도 4는 헤드에 구비된 엠보싱 단턱부와 형상화 영역을 포함하는 형상화 펀치의 확대된 도면을 도시하며;
도 5는 회전 도시의 본 발명에 따른 장치의 상부 다이부의 사시도를 도시하며;
도 6은 엠보싱 단턱부를 포함하는 엠보싱 벨의 확대된 도면을 도시하며;
도 7은 하부 다이부의 분해 사시도를 도시하며;
도 8은 홀더를 구비한 엠보싱 앤빌의 사시도를 도시하며;
도 9a 내지 9e는 외부 및 내부 윤곽 위에 버들을 동시적으로 제거하는 본 발명에 따른 방법의 순서를 개략적으로 도시한다.

도 1a와 1b는 예컨대 정밀-블랭킹 가공으로 제조된 밥(bob)의 가공물(1)을 도시한다. 외부 윤곽(contour)(2)에서, 롤오버(4)와 버(5)를 가지는 전단 에지(3)를 구비하며, 버(5)는 롤오버로부터 떨어진 가공물(1)의 측면(6)에 위치된다. 내부 윤곽(7)은 전단 에지(8)에 의하여 형성되고, 이는 두 개의 타원 홀(9)의 부분들이다. 전단 에지(8)는 유사하게 대응하는 버(5.1)를 가진다. 가공물(1)은 예컨대 6mm의 두께(D)를 가지며 강으로 제조된다.

가공물(1)은 상부(10)와 하부(11)를 포함하고 도 2 도시와 같이 적어도 하나의 정밀 블랭킹 스테이지(12)와 적어도 하나의 성형 스테이지(13)로 구성되는 장치에서 제조된다.

상부(10)의 상부 블록(14)(도 3a)은 고정식으로 도시되지 않은 머신 테이블 위에 고정되고, 하부(11)의 하부 블록(15)은 스트로크 운동을 수행하도록 프레스의 램(ram) 위에 고정되므로, 가공물(1)은 바닥에서 상부로 - 즉, 상부 방향으로 정밀 블랭킹 스테이지(12)에서 평평한 스트립으로부터 정밀-블랭킹 가공되며, 이는 공지 기술에 대응하고 따라서 보다 구체적으로 설명되는 것은 필요하지 않다.

외부 윤곽(2)의 전단 에지(3)의 버(5)는 수직으로 하향으로 돌출하고, 내부 윤곽(7)의 전단 에지(8)의 버(5.1)는 가공물(1)(도 1b 참조)로부터 위로 수직으로 돌출한다.

정밀 블랭킹 스테이지(12)로부터 배출된 후에, 정밀-블랭킹 가공된 가공물(1)은 가로 슬라이드(16)에 의하여 파지되고 이에 의하여 성형 스테이지(13)로 이송되며, 가공물은 성형 스테이지 앞에 정확하게 배치되어 장착된다(또한 도 3a 내지 3f 참조).

도 3a 내지 3f는 다양한 가공 상태에서 성형 스테이지(13)의 기본 구성을 도시한다. 성형 스테이지(13)는 상부 다이부(17)와 하부 다이부(18)를 포함한다.

상부 다이부(17)는 환형 엠보싱 벨(19), 이젝터(20), 및 형상화 펀치(21)를 포함한다. 엠보싱 벨(19)은 고정되어 상부 엠보싱 블록(22a)에 고정되고, 엠보싱 블록(22a)은 다시 상부 블록(14)에 고정된다.

이젝터(20)는 엠보싱 벨(19)의 내벽에 수직으로 지지되고 엠보싱 압력판(22)에 수평으로 지지되므로, 이젝터(20)는 엠보싱 벨(19)에 대해 수직 상대 운동을 수행할 수 있다.

이젝터(20)와 상부 엠보싱 압력판(22) 사이의 작동 연결은 추가적으로 스프링 힘이 가해지는 압력핀(25)들에 의하여 형성된다.

형상화 펀치(21)는 이젝터(20) 내로 삽입되고, 다시 펀치는 고정되어 상부 엠보싱 블록(22a) 위에 유지된다.

엠보싱 압력판(22)은 상부 엠보싱 블록(22a)에 수용되고 상부의 추가적인 유압 유닛(23)과 압력핀(24)에 작동하도록 연결된다. 이젝터(20)는 일측에서 엠보싱 벨(19)의 외벽 위에 다른 한편 형상화 펀치(21) 위에 지지되고 안내된다.

하부 다이부(18)는 공동 프레임(26), 홀더(27), 및 엠보싱 앤빌(28)로 형성된다. 공동 프레임(26)은 하부 블록(15) 위에 장착된다. 엠보싱 앤빌(28)은 하부 엠보싱 압력판(29) 위에 배치되고, 이는 다시 하부의 추가적인 유압 유닛(30)을 거쳐 작동하도록 연결된다. 엠보싱 압력판(29)과 하부의 추가적인 유압 유닛(30) 사이의 작동 연결은 하부 압력핀(32)에 의하여 보장된다. 추가로, 하부 엠보싱 압력판(29)은 압축 스프링(44)에 의하여 스프링 작용 하에 배치되어 있는 핀(38)을 통해 하부 블록(15)에 의하여 유지된다.

엠보싱 앤빌(28)을 수용한 홀더(27)는 스프링-압축식으로 핀(43)에 의하여 안내되는 압축 스프링(31)에 의하여 중간판(42) 위에 유지되므로, 홀더(27)는 엠보싱 앤빌(28)과 엠보싱 배치판(29)에 대해 수직으로 향하는 상대 운동을 수행할 수 있다.

홀더(27)는 더욱이 지지면(46)을 가지며, 이는 상부 다이부(17)와 하부 다이부(18)가 닫혀질 때 엠보싱 벨(19)에 대한 시트를 형성한다.

도 3b는 엠보싱 앤빌(28)이 복귀한 때의 엠보싱 스테이지(13)의 상태를 도시한다. 이를 위하여, 추가적인 하부 유압 유닛(30)은 하부 압력핀(32) 위의 하중을 감소시키므로, 엠보싱 앤빌(28)은 TDC 방향으로 홀더(27)에 대해 매우 멀리 복귀하여 이동정밀-블랭킹 가공된 가공물(1)이 적절히 배치되는 방식으로 상기 홀더(27)에 배치된다.

도 3c는 형상화 펀치(21)에 의한 형상화 공정을 시작하기 위하여 사전 필수적인 이젝터(20)와 엠보싱 앤빌(28) 사이에 클램핑된 때의 가공물(1)을 도시한다.

도 3d는 버 제거이 완료된 후의 상태를 도시한다.

도 3e에서, 추가적인 상부 유압 유닛(24)은 버가 그 위에서 제거되는 가공물(1)에 대해 하사점 방향으로 형상화 펀치(21)를 복귀 이동시킨다. 버가 그 위에서 제거되는 가공물(1)은 부분적으로 분리되나, 아직 배출되지는 않는다.

도 3f는 가공물(1)을 배출하기 위하여 가로 슬라이드(16)가 이동되기 전에, 성형 스테이지가 개방된 상태를 도시한다.

도 4에서 확대된 도면으로 도시된 바와 같이, 형상화 펀치(21)는 가공물(1)의 내부 윤곽(7)에 적절하게 합치되고, 즉, 홀(9)과 같은 타원 형상을 가진다. 형상화 펀치(21)의 헤드(33)는 내부 윤곽(7)(홀(9))에 비해 다소 규격 이상의 크기를 형성한 구형 세그먼트-형상 증대부(34)로 형성된다. 형성화 펀치(21) 위의 이러한 증대부(34)는 형성화 영역(35)을 형성한다. 이젝터(20)와 엠보싱 앤빌(28) 사이에 클램핑된 가공물(1)이 스트로크 동안 바닥에서 상부로 이동하면 바로, 형상화 영역(35)은 먼저 내부 윤곽(7) 위의 버(5.1)를 외부 윤곽(2) 위의 버(5)의 방향으로 외측으로 가압하고 이어서 내부 윤곽(7)의 전단 에지(8)에 결합하므로, 내부 윤곽(7)은 가공물 내부로의 재료 이동에 의하여 일정 정도 그 둘레를 따라 확장되고, 소정 형상과 크기가 내부 윤곽(7)에 부여된다(또한 도 9a 내지 9f 참조).

더욱이 형상화 펀치(21)는 엠보싱 단턱부(36)를 가지며, 형상화 펀치(21)의 헤드 단부(45)로부터 수직으로 단턱부가 이격되도록 가공물(1)의 두께(D)보다 다소 더 큰 높이(H)에서 구비된 엠보싱 단턱부(36)를 가진다.

전단 에지(8)가 가공물(1)의 스트로크 동안 형상화 영역(35)을 지나 일단 이동하면, 내부 윤곽(7)(홀(9))은 일정 정도 확장되고 유연해진다. 형상화 펀치(21)의 엠보싱 단턱부(36)가 내부 윤곽 위에 버(5.1)를 파지하고 그를 가공물(1)의 상면 내부로 제거함에 따라, 엠보싱 비드(47)가 전단 에지(8)에 생성된다.

도 5와 6은 상부 다이부(17)의 디자인을 도시한다.

엠보싱 벨(19)의 내벽(37) 위에서 수직으로 안내되고 고정된 엠보싱 벨(19)에 대해 상대 운동을 수행하도록 압력 핀(25)들에 의하여 작용을 받는 이젝터(20)는 엠보싱 벨(19) 내로 삽입된다(도 5 참조).

엠보싱 앤빌(19)의 형상은 가공물(1)의 외부 윤곽(2)에 합치하므로, 외부 윤곽(2)의 둘레는 엠보싱 벨(19)의 내벽(37)에 의하여 완전히 에워싸일 수 있다.

형상화 펀치(21)들은 스크류 볼트(38a)들에 의하여 상부 엠보싱 압력판(22)에 장착되고 이젝터(20) 내에서 수직으로 안내되므로, 형상화 펀치(21)는 고정되게 상부 엠보싱 블록(22a)에 고정된다.

도 6은 도 5의 선B-B을 따라 취한 엠보싱 벨(19)의 단면을 도시한다. 엠보싱 단턱부(39)는 엠보싱 벨(19)의 내벽(37)에 그의 둘레를 따라 구비된다. 이러한 엠보싱 단턱부(39)는 스트로크 운동 동안 위로 돌출하는 버(5.1)를 가공물(1)이 파지하면 바로 외부 윤곽(2) 위로 돌출하는 버(5)를 제거할 수 있도록 구성된다. 엠보싱 단턱부(39)는 형상화 펀치(21)의 높이(H)에 대응하는 높이(h)에 구비된다. 이로써 내부 윤곽(7)과 외부 윤곽(2) 위의 제거가 동시에 가공물(1) 위에서 발생한다.

하부 다이부(18)가 도 7에 회전 대칭으로 도시된다. 하부 다이부는 엠보싱 앤빌(28), 엠보싱 앤빌(28)용 홀더(27), 엠보싱 배치판(40), 심(41), 하부 엠보싱 압력판(29), 및 중간판(42)으로 구성된다.

도 8은 하부 다이부(18)의 단면을 도시한다. 홀더(27)는 스크류 볼트(43)와 결합된 압축 스프링(31)에 의하여 중간판(42) 위에 유지되고, 중간판(42)은 압축 스프링(44)과 핀(43)에 의하여 성형 스테이지(13)의 하부 블록(15) 위에 스프링-압축식으로 유지된다(도 3a 참조).

본 발명에 따른 방법의 순서가 도 9a 내지 9e에 도시된다.

도 9a는 장치의 개방 상태에 기초한다. 이젝터(20)와 엠보싱 앤빌(28)은 명확화를 위하여 상세하게 도시되지 않는다. 형상화 펀치(21)의 형상화 영역(35)과 엠보싱 단턱부(36), 엠보싱 벨(19)의 엠보싱 단턱부(39)는 가공물(1) 위에 비결합으로 위치된다.

도 9b는 스트로크 동안 내부 윤곽(7)의 전단 에지(8) 위의 버(5.1)에 가공물(1)이 도달한 상태를 도시한다. 위로 돌출하는 버(5.1)는 구형 세그먼트-형상의 증대부(34)에 의하여 버 엠보싱 반경(GR)을 가진 외부 윤곽(2)의 방향으로 다소 외측으로 굽혀지므로, 버(5.1)의 후속의 제거는 내부 윤곽(7)으로부터 외측으로 떨어지게 연장한다.

가공물(1)의 또 다른 스트로크 이후에, 형상화 영역(35)의 구형 세그먼트-형상의 증대부(34)는 내부 윤곽(7)의 전단 에지(8)를 파지하고 가공물(1)의 내부로 재료를 이동시킨다. 이로써 가공물(1) 상에 내부 윤곽(7)의 정해진 확장이 생성된다. 내부 윤곽(7) 또는 홀(9)(도 9c 참조)에 관련되는 형상화 영역(35)의 규격 이상의 크기에 의하여 정해진 확장이 결정된다. 내부 윤곽의 확장은 전단 에지(8)가 더이상 형상화 영역(35)에 결합하지 않으면 바로, 즉, 형상화 펀치(21)의 형상화 영역(35)이 내부 윤곽(7)을 관통하여 이동되면 바로 종료한다.

도 9d는 엠보싱 펀치(21)의 엠보싱 단턱부(36)가 내부 윤곽(7)에서 떨어진 가공물(1) 위의 다소 굽혀진 버(5.1)를 제거하는 것을 도시한다. 엠보싱 벨(19)의 엠보싱 단턱부(39)는 형상화 펀치(21)의 엠보싱 단턱부(36)와 동시에 외부 윤곽(2)의 전단 에지(3)의 버(5)에 결합하므로, 버(5)는 내부 윤곽(7)의 방향으로 가공물(1) 위에서 제거된다.

디스크와 같은 단지 하나의 외부 윤곽(2)이 제조되려면, 물론 본 발명의 방법으로부터 벗어나지 않고 동시적인 제거도 필요하지 않다.

도 9e는 형상화 펀치(21)가 가공물(1)로부터 형상화 펀치(21)를 분리시키기 위하여 스트로크 방향(HR)에 역으로 복귀 스트로크 운동을 수행하는 상태를 도시한다. 형상화 영역(35)은 복귀 스트로크 동안 엠보싱 비드(47)를 파지하고 최종 크기로 이를 평탄화한다.

가공물: 1, 외부 윤곽: 2,
전단 에지: 3, 롤 오버: 4,
에지 위의 버 : 5, 버: 5.1,
상면: 6, 내부 윤곽: 7,
전단 에지: 8, 홀: 9,
상부: 10, 하부: 11,
정밀 블랭킹 스테이지: 12, 성형 스테이지: 13,
상부 블록: 14, 하부 블록: 15,
가로 슬라이드: 16, 상부 다이부: 17,
하부 다이부: 18, 엠보싱 벨: 19,
이젝터: 20, 형상화 펀치: 21,
상부 엠보싱 압력판: 22, 상부 엠보싱 블록: 22a,
상부 추가 유압 유닛: 23, 상부 압력 핀: 24,
이젝터 압력핀: 25, 공동(cavity) 프레임: 26,
홀더: 27, 엠보싱 앤빌: 28,
하부 엠보싱 압력판: 29, 하부 추가 유압 유닛: 30,
압축 스프링: 31, 하부 압력핀: 32,
형상화 펀치 헤드: 33, 구형 세그먼트-형상화 증대부: 34,
형상화 영역: 35, 엠보싱 단턱부: 36,
내벽: 37, 핀: 38,
스크류 볼트: 38a, 엠보싱 단턱부: 39,
엠보싱 배치판: 40, 심(shim) : 41,
중간판: 42, 핀: 43,
압축 스프링: 44, 헤드 단부: 45,
환형 면: 46, 엠보싱 비드: 47,
가공물 두께: D, 버 엠보싱 반경: GR,
엠보싱 단턱부 높이: H, 엠보싱 단턱부 높이: h,
스트로크 방향: HR

Claims

가공물(1)의 외부 및/또는 내부 윤곽(2, 7)을 절단하기 위한 적어도 하나의 절단 스테이지(12)를 형성하는 상부(10)와 하부(11), 및 절단 동안 생성된 버(5, 5.1)들을 제거하기 위한 것으로, 엠보싱 벨(19)을 가지는 고정된 상부 다이부(17)와 엠보싱 앤빌(28)을 가지며 스트로크 방향으로 이동가능한 하부 다이부(18)로 구분되는 적어도 하나의 성형 스테이지(13)를 포함하며, 클러칭 등을 위한 밥(bob), 디스크, 싱크로나이저 링과 같은 버(5, 5.1)를 가지는 압인되거나 또는 정밀-블랭킹 가공된 가공물(1)에 전단 에지(3, 8)를 형상화하기 위한 장치에 있어서, 상기 성형 스테이지(13)는 상기 외부 또는 내부 윤곽(2, 7)의 상기 전단 에지(3, 8)를 최종 형상으로 매끄럽게 하기 위한 형상화 영역(35), 및 상기 전단 에지(3, 8)로부터 떨어진 상기 외부 또는 내부 윤곽(2, 7) 위의 버(5.1)를 상기 형상화 영역(35)이 초기에 굽히고, 이어서 확장하기 위하여 상기 전단 에지(3, 8)를 파지하도록 구성되는 상기 외부 또는 내부 윤곽(2, 7)의 버(5.1)를 제거하기 위한 엠보싱 단턱부(36)를 가지는 형상화 펀치(21)를 포함하며, 가공물(1)로부터 상기 형상화 펀치(21)를 분리시키는 동안, 상기 가공물(1) 위의 확장이 제거 동안 생성된 엠보싱 비드(47)를 형성하고 평탄화시킬 때 상기 형상화 펀치(21)의 상기 엠보싱 단턱부(36)가 상기 외부 또는 내부 윤곽(2, 7)의 버(5.1)를 제거하는 것을 특징으로 하는 전단 에지의 형상화 장치.
제 1항에 있어서,
상기 형상화 펀치(21)의 형상 및 치수는 상기 가공물(1)의 상기 외부 윤곽(2) 또는 내부 윤곽(7), 예컨대 홀들, 관통 홀들, 또는 절개부들과 같은 원형 또는 비원형 개구들에 합치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서,
상기 형상화 펀치(21)의 형상화 영역(35)은 헤드 단부(45)에 구비된 구형 세그먼트-형상의 증대부(34)로 형성되고, 상기 전단 에지(8)를 반경방향으로 확장하기 위하여 상기 외부 또는 내부 윤곽(7)에 관련해서 일정한 방식으로 크기가 증대된 것을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서,
상기 엠보싱 단턱부(36)는 상기 형상화 펀치(21) 위에서 가공물의 수직 이동 동안 형상화 펀치(21)의 형상화 영역(35)이 먼저 상기 전단 에지(3, 8)로부터 떨어진 외부 또는 내부 윤곽(7)에 위치된 버(5.1)를 약간 굽히고, 이어서 확장을 위하여 상기 외부 또는 내부 윤곽(2, 7)의 전단 에지(3, 8)를 파지하도록 형상화 펀치(21)의 헤드 단부(45)로부터 높이(H)에 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서,
상기 형상화 펀치(21)는 고정식으로 상부(10)의 상부 블록(22a) 위에 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서,
상기 엠보싱 벨(19)에는 엠보싱 단턱부(39)와, 상기 형상화 펀치(21)를 수직으로 안내하기 위하여 상기 엠보싱 벨(19)에 스트로크 방향(HR)으로 이동가능하도록 구성된 이젝터(20)가 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서,
상기 엠보싱 앤빌(28)은 스프링-압축 홀더(27)에 의하여 수직으로 안내되고 스트로크 방향(HR)으로 상기 엠보싱 앤빌(28)을 전후로 이동시키기 위한 하부의 추가적인 유압 유닛(30)에 작동하도록 연결되는 하부 엠보싱 압력판(28) 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서,
상기 이젝터(20)는 상기 엠보싱 벨(19)에 의하여 수직으로 안내되고 상기 형상화 펀치(21)에 대해 상기 이젝터(20)를 이동시키기 위하여 압력 핀(24)과 상부 엠보싱 압력판(22)을 통해 상부의 추가적인 유압 유닛(23)에 작동하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1항에 있어서,
가공물(1)의 상기 외부 윤곽(2)을 고정하기 위하여 상기 엠보싱 벨(19)은 환형 디자인을 가지며 가공물(1)의 상기 외부 윤곽(2)을 완전히 에워싸는 것을 특징으로 하는 장치.
제 7항에 있어서,
상기 엠보싱 앤빌(28)용 단턱부(27)는 공동 프레임(26)에 의하여 유지되는 엠보싱 배치판(40)에서 수직으로 안내되고 환형 면(46)을 가지며, 이는 상기 상부 다이부(17)와 상기 하부 다이부(18)가 닫혀진 때 상기 엠보싱 벨(19)을 위한 시트를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10항에 있어서,
상기 공동 프레임(26)은 고정식으로 상기 하부 블록(15) 위에 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 7항에 있어서,
상기 하부의 추가 유압 유닛(30)은 상기 하부 블록(15)에 수용되고 탄성력에 의하여 추가로 지지되는 하부 엠보싱 압력판(29)을 통해 하부 압력핀(32)에 의하여 엠보싱 앤빌(28)에 작동하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
상부 엠보싱 압력판(22)을 거쳐 상기 이젝터(20)에 작동하도록 연결된 상부의 추가 유압 유닛(23)은 상기 상부 블록(14)에 수용되고, 상기 형상화 펀치(21)는 상기 상부 엠보싱 압력판(29) 위의 고정 위치에 장착되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 6항에 있어서,
상기 이젝터(20)는 완성된 가공물(1)을 분리하기 위하여 추가적인 탄성력이 적용되는 압력 핀(25)들을 거쳐 상부의 추가적인 유압 유닛(23)에 작동하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
가공물(1)의 외부 및/또는 내부 윤곽(2, 7)이 압인 또는 정밀 블랭킹 스테이지(12)의 상부 및 하부(10, 11)를 포함하는 장치 내에서 평평한 스트립으로부터 절단되고, 절단된 가공물(1)은 장치가 개방된 후에 가로 슬라이드(16)에 의하여 성형 스테이지(13)로 이송되고, 가공물의 최종 형상이 상기 성형 스테이지에서 생성되며, 버를 가지는 밥(bob)들, 디스크, 싱크로나이저 링 등과 같은 압인되거나 또는 정밀-블랭킹 가공된 가공물의 전단 에지를 청구항 1에 따른 장치를 이용하여 형상화하는 방법에 있어서, 단일 작동으로 상기 성형 스테이지(13)에서,
a) 가공물(1)이 스트로크 방향(HR)으로 수직 운동을 수행할 때, 전단 에지(3, 8)로부터 떨어진 상기 외부 또는 내부 윤곽(2, 7)의 전단 에지(3, 8) 위에 있는 버(5.1)를 형상화 영역(35)을 가지는 형상화 펀치(21)를 이용하여 약간 굽히는 단계;
b) 상기 형상화 펀치(21) 위의 상기 엠보싱 단턱부(36)가 상기 외부 또는 내부 윤곽(2, 7)의 전단 에지 위의 버(5.1)를 파지하기까지 상기 형상화 펀치(21)의 형상화 영역(35)에 의해 가공물(1)의 상기 내부 윤곽(7)의 전단 에지(8)를 소정의 최종 형상과 치수로 확장하는 단계;
c) 상기 형상화 펀치(21)의 엠보싱 단턱부(36)에 의하여 가공물(1) 위의 상기 외부 또는 내부 윤곽(2, 7)의 버(5.1)를 제거함으로써 전단 에지(3, 8)의 엠보싱 비드(47)를 생성하는 단계;
d) 가공물(1)의 스트로크 방향(HR)에 역으로 상기 형상화 펀치(21)의 수직 운동에 의하여 가공물(1)로부터 엠보싱 비드를 제거하는 동안 상기 형상화 펀치(21)의 형상화 영역(35)에 의하여 엠보싱 비드(47)를 평탄화하는 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 가공물 전단 에지의 형상화 방법.
제 15항에 있어서,
상기 단계(b)의 확장은 버(5.1)를 향하는 상기 전단 에지(8) 측에서 시작하고 상기 버(5.1)로부터 떨어지도록 향하는 가공물(1) 측에서 종료하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15항에 있어서,
상기 외부 윤곽(2) 또는 내부 윤곽(7), 예컨대, 정해진 규격 이상의 크기를 가지는 가공물(1)의 관통홀 또는 홀과 같은 원형 또는 비원형 개구들에 합치하는 다른 형상과 치수를 가지는 형상화 펀치(21)들이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15항에 있어서,
외부 윤곽(2)의 버(5)는 내부 윤곽(7)의 버(5.1)와 동시에 엠보싱 벨(19)의 엠보시 단턱부(39)에 의하여 제거(mash)되고, 가공물(1)의 외부 윤곽(2)은 상부 다이부(17)의 일부인 엠보싱 벨(19)에 의하여 고정되고, 가공물(1)은 적절히 배치되어 하부 다이부(18)의 엠보싱 앤빌(28) 위에 부착되는 것을 특징으로 하는 방법.