KR20160095221A - 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 및 제조장치 Download PDF

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Abstract

제1 상부 펀치(110)와 제1 하부 다이(120)로 구성된 제1 단조 금형(100)을 이용하여, 길다란 몸체편(1)의 양측에 경사조임편(7)이 테이퍼지게 상향 돌출되고 상기 몸체편(1)과 경사조임편(7) 사이에 평평한 스크랩면(4)이 형성되는 중간성형체(S1)를 제조하는 단계(S100)와;
제2 트리밍 펀치(210)와 제2 트리밍 다이(220)로 구성된 제2 트리밍 금형(200)을 이용하여 상기 중간성형체(S1)의 스크랩면(4)을 잘라내어 트리밍(Trimming)하는 단계(S200)와;
제3 피어싱 펀치(310)와 제3 피어싱 다이(320)로 구성된 제3 피어싱 금형(300)을 이용하여 트링밍 된 중간성형체(S12)의 중앙을 관통하는 체결공(5)을 성형하는 피어싱 단계(S300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법.

Description

자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 및 제조장치 { Battery Terminal Clamp Frging Producing Method and Mold }
본 발명은 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 압출단조공정 설계시 냉간 단조 성형비에 따라서 압출비를75% 이내로 설계함으로서 금형 파손방지, 품질 향상을 도모한다. 그러나 자동차 부품에는 일반적인 성형비율을 넘어서는 부품이 많으며, 이러한 부품의 개발시 일반적 단조설계로는 금형파손, 생산성 저하, 품질 문제가 발생하며 제조원가 상승이 나타나게 된다. 본 발명에서 개발할 제품의 경우 전후방 압출 비율이 75% 보다 상당히 큰 85% 이상인 제품으로 개발의 어렵기 때문에 단조 업체에서 개발을 기피하는 부품이다.
특허 제10-1068925호 단조성형방식으로 제작 가능한 클램프본체를 포함하는 전력선 클램프장치는상면이 개방된 형태의 하우징부와, 상기 하우징부의 후미에 구비되는 연결후크부와, 상기 연결후크부가 절연애자 연결단부의 관통홀에 끼워진 상태에서 이탈되지 않도록 하는 잠금수단과, 상기 하우징부에 결합되는 덮개판으로 구성된 클램프본체를 포함하여 이루어짐으로써, 상기 클램프본체의 연결후크부가 절연애자 연결단부의 관통홀에 끼워짐으로써 절연애자와 연결되는 것을 특징으로 하는 전력선 클램프장치를 개시한다.
종래의 클램프는 주물 또는 다이캐스팅 기법으로 제조하였으나 이러한 주형에 의한 제조방법의 제품의 경우 원소재가 가지는 강도에 비하여 제조된 후의 제품의 조직이 치밀하지 못하하거나 강도가 떨어져서 내구성 및 제품 강도 및 경도가 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 형상의 한계 또는 여러가지 이유로 사출, 주조로 제조하여 왔었고 현재까지 단조 방법으로 생산이 불가하였던 캐리어를 단조 방법으로 구현하여 우수한 품질의 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 및 제조 장치를 제공하기 위함이다.
제1 상부 펀치(110)와 제1 하부 다이(120)로 구성된 제1 단조 금형(100)을 이용하여, 길다란 몸체편(1)의 양측에 경사조임편(7)이 테이퍼지게 상향 돌출되고 상기 몸체편(1)과 경사조임편(7) 사이에 평평한 스크랩면(4)이 형성되는 중간성형체(S1)를 제조하는 단계(S100)와;
제2 트리밍 펀치(210)와 제2 트리밍 다이(220)로 구성된 제2 트리밍 금형(200)을 이용하여 상기 중간성형체(S1)의 스크랩면(4)을 잘라내어 트리밍(Trimming)하는 단계(S200)와;
제3 피어싱 펀치(310)와 제3 피어싱 다이(320)로 구성된 제3 피어싱 금형(300)을 이용하여 트링밍 된 중간성형체(S12)의 중앙을 관통하는 체결공(5)을 성형하는 피어싱 단계(S300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법.
본 발명에 따르는 경우 형상의 한계에 의해 사출, 주조로 제조하여 왔었고 현재까지 단조 방법으로 생산이 어려웠던 배터리 단자 클램프를 단조 방법으로 구현 하여 우수한 품질의 압출 정밀 단조를 이용한 자동차의 전자동 주차 브레이크용 캐리어 제조방법 및 장치를 제공하기 위함이다.
도 1(a, b)은 본 발명의 캐리어 성형체 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 성형체 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 성형체 제조 공정도(측단면도 및 평면도).
도 4(a, b, c)는 본 발명의 단조 금형도(전체도, 상부 금형, 하부 금형
도 5(a, b)는 본 발명의 트리밍 금형 전체도 및 상세도.
도 6(a, b)은 본 발명의 피어싱 금형(작동 상태도(상승 및 하강 동시 표현), 전체도).
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 흐름도.
이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 및 제조장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1(a, b)은 본 발명의 캐리어 성형체 구성도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 성형체 구성도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 성형체 제조 공정도(측단면도 및 평면도), 도 4(a, b, c)는 본 발명의 단조 금형도(전체도, 상부 펀치, 하부 다이), 도 5(a, b)는 본 발명의 트리밍 금형 전체도 및 상세도, 도 6(a, b)은 본 발명의 피어싱 금형(작동 상태도(상승 및 하강 동시 표현), 전체도)이다.
이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 및 제조장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법은 중간성형체(S1)를 단조하는 단계와, 중간성형체(S1)를 트리밍 하고 상기 중간성형체(S1) 중앙에 체결공(5)을 피어싱(Piercing)하여 완료성형체(S3)를 제조하는 단계와, 완료성형체(S3)를 블라스팅(Blasting)하여 완제품(S4)을 제조하는 단계를 거쳐 제조되는 것이 특징이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법은, 중간성형체(S1)를 제조하는 단계(S100)와, 트리밍(Trimming)하는 단계(S200)와, 피어싱 단계(S300)를 포함하여 구성된다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 중간성형체(S1)를 제조하는 단계(S100)에서, 제1 상부 펀치(110)와 제1 하부 다이(120)로 구성된 제1 단조 금형(100)을 이용하여, 길다란 몸체편(1)의 양측에 경사조임편(7)이 테이퍼지게 상향 돌출되고 상기 몸체편(1)과 경사조임편(7) 사이에 평평한 스크랩면(4)이 형성된다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 트리밍(Trimming)하는 단계(S200)에서, 제2 트리밍 펀치(210)와 제2 트리밍 다이(220)로 구성된 제2 트리밍 금형(200)을 이용하여 상기 중간성형체(S1)의 스크랩면(4)을 잘라낸다. 피어싱 단계(S300)에서, 제3 피어싱 펀치(310)와 제3 피어싱 다이(320)로 구성된 제3 피어싱 금형(300)을 이용하여 트링밍 된 중간성형체(S12)의 중앙을 관통하는 체결공(5)을 성형한다.
도1, 도2, 도 3, 및 도 4(a, b, c)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 및 제조장치에 있어서, 제1 상부 펀치(110)는, 프레스에 의해 승강하는 제1 펀치바디(111)와, 제1 펀치바디(111)의 중앙 하부에 볼록하게 형성된 제1 평탄면(112)와, 제1 펀치바디(111)의 외측 하부에 형성되고 상기 제1 평탄면(112)의 양측으로부터 상향 경사지게 연장형성되는 조임편성형면(113)과, 제1 펀치바디(111)의 외측하부에 수직으로 형성되고 상기 조임편성형면(113)과 함께 조임편형성공(115)을 형성하는 수직측면부(114)와, 조임편성형면(113)과 수직측면부(114)에 의해 상기 경사조임편(7)에 상응하는 성형공간을 제공하는 조임편형성공(115)을 포함하여 구성된다.
도1, 도2, 도 3, 및 도 4(a, b, c)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 및 제조장치에 있어서, 제1 하부 다이(120)는, 상기 제1 펀치바디(111)의 하부에 대향되게 위치한 제1 다이몸체(121)와, 제1 다이몸체(121)의 상면(121a)로부터 움푹 패여 형성된 몸체형성면(122)과, 제1 다이몸체(121)의 중앙에 형성된 카운터 펀치홀(123)과, 카운터 펀치홀(123) 안에서 승강하는 카운터 펀치(125)와, 카운터 펀치(125) 하부를 지지하는 카운터 펀치 패드(126)를 포함하여 구성된다.
도1, 도2, 도 3, 및 도 5(a, b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 및 제조장치에 있어서, 제2 트리밍 펀치(210)는, 프레스에 의해 승강하는 제2 트리밍바디(211)와, 제2 트리밍바디(211)의 하면에 오목하게 형성된 몸체편 수납홈(212)과, 몸체편 수납홈(212)의 양측에 하향 돌출되며 선단으로 갈수록 테이퍼지게 형성된 돌출에지편(213)을 포함하여 구성된다.
도 1, 도 2, 도 3, 및 도 5(a, b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 및 제조장치에 있어서, 제2 트리밍 다이(220)는, 제2 트리밍바디(211) 하부에 대향되게 배치되는 제2 다이몸체(221)와, 제2 다이몸체(221)의 중앙에 아래로 갈수록 넓어지게 형성된 성형체 배출공(223)과, 성형체 배출공(223)을 형성하는 내부벽면(22)을 포함하여 구성된다.
도 1, 도 2, 도 3, 및 도 6(a, b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법 및 제조장치에 있어서, 제3 피어싱 펀치(310)는, 프레스에 의해 승강하며 선단이 원형안 피어싱 펀치(211)를 구비하고, 제3 피어싱 다이(320)는, 제3 피어싱 펀치(310)의 하부에 대향되게 위치하는 제3 다이몸체(321)과, 경사조임편(7)이 위를 향하도록 위치하는 상기 트링밍 된 중간성형체(S12)가 안치되도록 제3 다이몸체 상면(321a)으로부터 움푹패여 형성된 성형체 수납홈 형성면(322)과, 제3 다이몸체(321)의 중앙에 형성되는 피어싱 홀(323)과, 제3 다이몸체(321) 중 상기 피어싱 홀(323)의 양측에 형성되는 이젝트핀홀(324)들과, 이젝트핀홀(324)에 각각 삽입되어 승강하는 두개의 이젝트 핀(325)와, 이젝트 핀(325)의 하부에 각각 결합된 이젝트 핀 패드(326)을 포함하여 구성된다.
도 4(a, b, c)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조장치는, 길다란 몸체편(1)의 양측에 경사조임편(7)이 테이퍼지게 상향 돌출되고 상기 몸체편(1)과 경사조임편(7) 사이에 평평한 스크랩면(4)이 형성되는 중간성형체(S1)를 제조하는 제1 상부 펀치(110)와 제1 하부 다이(120)로 구성된 제1 단조 금형(100)을 포함한다. 제1 상부 펀치(110)는, 프레스에 의해 승강하는 제1 펀치바디(111)와, 상기 제1 펀치바디(111)의 중앙 하부에 볼록하게 형성된 제1 평탄면(112)와, 상기 제1 펀치바디(111)의 외측 하부에 형성되고 상기 제1 평탄면(112)의 양측으로부터 상향 경사지게 연장형성되는 조임편성형면(113)과, 상기 제1 펀치바디(111)의 외측하부에 수직으로 형성되고 상기 조임편성형면(113)과 함께 조임편형성공(115)을 형성하는 수직측면부(114)와, 상기 조임편성형면(113)과 수직측면부(114)에 의해 상기 경사조임편(7)에 상응하는 성형공간을 제공하는 조임편형성공(115)을 포함하여 구성된다. 제1 하부 다이(120)는, 상기 제1 펀치바디(111)의 하부에 대향되게 위치한 제1 다이몸체(121)와, 제1 다이몸체(121)의 상면(121a)로부터 움푹 패여 형성된 몸체형성면(122)과, 제1 다이몸체(121)의 중앙에 형성된 카운터 펀치홀(123)과, 카운터 펀치홀(123) 안에서 승강하는 카운터 펀치(125)와, 카운터 펀치(125) 하부를 지지하는 카운터 펀치 패드(126)를 포함하여 구성된다.
도 5(a, b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조장치는, 중간성형체(S1)의 스크랩면(4)을 잘라내어 트리밍(Trimming)하는 제2 트리밍 펀치(210)와 제2 트리밍 다이(220)로 구성된 제2 트리밍 금형(200)을 더 포함하여 구성된다. 제2 트리밍 펀치(210)는, 프레스에 의해 승강하는 제2 트리밍바디(211)와, 제2 트리밍바디(211)의 하면에 오목하게 형성된 몸체편 수납홈(212)과, 몸체편 수납홈(212)의 양측에 하향 돌출되며 선단으로 갈수록 테이퍼지게 형성된 돌출에지편(213)을 포함하여 구성된다. 제2 트리밍 다이(220)는, 제2 트리밍바디(211) 하부에 대향되게 배치되는 제2 다이몸체(221)와, 제2 다이몸체(221)의 중앙에 아래로 갈수록 넓어지게 형성된 성형체 배출공(223)과, 성형체 배출공(223)을 형성하는 내부벽면(22)을 포함하여 구성된다.
도 6(a, b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조장치는, 트링밍 된 중간성형체(S12)의 중앙을 관통하는 체결공(5)을 성형하는 제3 피어싱 펀치(310)와 제3 피어싱 다이(320)로 구성된 제3 피어싱 금형(300)을 더 포함하여 구성된다. 제3 피어싱 펀치(310)는, 프레스에 의해 승강하며 선단이 원형안 피어싱 펀치(211)를 구비하고, 제3 피어싱 다이(320)는, 제3 피어싱 펀치(310)의 하부에 대향되게 위치하는 제3 다이몸체(321)과, 경사조임편(7)이 위를 향하도록 위치하는 상기 트링밍 된 중간성형체(S12)가 안치되도록 제3 다이몸체 상면(321a)으로부터 움푹패여 형성된 성형체 수납홈 형성면(322)과, 제3 다이몸체(321)의 중앙에 형성되는 피어싱 홀(323)과, 제3 다이몸체(321) 중 상기 피어싱 홀(323)의 양측에 형성되는 이젝트핀홀(324)들과, 이젝트핀홀(324)에 각각 삽입되어 승강하는 두개의 이젝트 핀(325)와, 이젝트 핀(325)의 하부에 각각 결합된 이젝트 핀 패드(326)를 포함하여 구성된다.
도 8은 중간성형체를 제조하는 단계 이전에 예비성형체 단조 공정을 거치는 공정도이다. 도 8과 같이, 길다란 몸체편(1)의 양측에 경사조임편(7)이 테이퍼지게 상향 돌출되고 상기 몸체편(1)과 경사조임편(7) 사이에 평평한 스크랩면(4)이 형성된 중간성형체(S1)를 단조하기 전에, 예비몸체부(1b)의 양측에 돌출부(7b)가 형성된 예비단조품을 1차(예비적으로)로 단조 성형할 수 있다. 이 경우 2차 단조는 길다란 몸체편(1)의 양측에 경사조임편(7)이 테이퍼지게 상향 돌출되고 상기 몸체편(1)과 경사조임편(7) 사이에 평평한 스크랩면(4)이 형성된 중간성형체(S1)를 단조하는 과정이 될 것이며, 이 경우도 본 발명의 권리범위에 속한다.

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.
1 : 몸체편 4 : 스크랩면
7 : 경사조임편 100 : 제1 단조 금형 110 : 제1 상부 펀치 120 : 제1 하부 다이
111 : 제1 펀치바디 112 : 제1 평탄면
113 : 조임편성형면 114 : 조임편형성공
115 : 조임편형성공 121 : 제1 다이몸체
122 : 몸체형성면 123 : 카운터 펀치홀
125 : 카운터 펀치 126 : 카운터 펀치 패드
210 : 제2 트리밍 펀치 211 : 제2 트리밍바디
212 : 몸체편 수납홈 213 : 돌출에지편
220 : 제2 트리밍 다이 221 : 제2 다이몸체
222 : 내부벽면 223 : 성형체 배출공
310 : 제3 피어싱 펀치 320 : 제3 피어싱 다이
321 : 제3 다이몸체 322 : 성형체 수납홈 형성면
323 : 피어싱 홀 324 : 이젝트핀홀
325 : 이젝트 핀

Claims (3)

  1. 중간성형체(S1)를 단조하는 단계와,
    상기 중간성형체(S1)를 트리밍 하고 상기 중간성형체(S1) 중앙에 체결공(5)을 피어싱(Piercing)하여 완료성형체(S3)를 제조하는 단계와,
    상기 완료성형체(S3)를 블라스팅(Blasting)하여 완제품(S4)을 제조하는 단계,
    를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법.
  2. 제1 상부 펀치(110)와 제1 하부 다이(120)로 구성된 제1 단조 금형(100)을 이용하여, 길다란 몸체편(1)의 양측에 경사조임편(7)이 테이퍼지게 상향 돌출되고 상기 몸체편(1)과 경사조임편(7) 사이에 평평한 스크랩면(4)이 형성되는 중간성형체(S1)를 제조하는 단계(S100)와;

    제2 트리밍 펀치(210)와 제2 트리밍 다이(220)로 구성된 제2 트리밍 금형(200)을 이용하여 상기 중간성형체(S1)의 스크랩면(4)을 잘라내어 트리밍(Trimming)하는 단계(S200)와;

    제3 피어싱 펀치(310)와 제3 피어싱 다이(320)로 구성된 제3 피어싱 금형(300)을 이용하여 트링밍 된 중간성형체(S12)의 중앙을 관통하는 체결공(5)을 성형하는 피어싱 단계(S300);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    단조로 중간성형체(S1)를 제조하는 단계(S100) 전에,
    예비몸체부(1b)의 양측에 돌출부(7b)가 형성된 예비성형체를 예비적으로 단조 성형하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 배터리 단자 클램프 단조 제조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220120140A (ko) * 2021-02-23 2022-08-30 주식회사 세림티앤디 친환경 연료전지수소차 레귤레이터용 스테인레스강 시트 가이드 냉간 단조 방법
CN116967381A (zh) * 2023-09-25 2023-10-31 四川龙腾铁路器材有限公司 一种双耳楔形线夹制造方法

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