KR20180038161A

KR20180038161A - 플레이트 버링방법

Info

Publication number: KR20180038161A
Application number: KR1020160128882A
Authority: KR
Inventors: 윤재정; 김성태
Original assignee: 재단법인 경북하이브리드부품연구원; 신성산업 주식회사
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2018-04-16
Also published as: KR101860035B1

Abstract

본 발명은 플레이트 버링방법에 관한 것으로, 특히 플레이트(A)의 두께(A1)보다 얇은 두께를 갖는 버링돌기(B)를 용이하게 형성할 수 있음은 물론 그 버링돌기(B)의 정밀도를 향상시킬 수 있는 플레이트 버링방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 플레이트 버링방법은, 프레스에 장착되는 상하금형(C,D) 사이에 플레이트(A)를 넣고 하부금형(B)의 상면 일측에 형성되는 절단구멍(C1)으로 상부금형(D)의 절단핀(D1)을 통과시켜 버링구멍(A2)으로 형성하는 천공단계(S1); 상기 하부금형(B)의 절단구멍(C1) 일측에 단조공간(11)이 형성되고, 그 단조공간(11)의 상부금형(D)에 단조밀핀(12)이 구비되며, 단조밀핀(12)은 전단계에서 형성된 버링구멍(A2)을 펀칭으로 단조하여서 중간버링돌기(10)를 형성하는 단조단계(S1-1); 상기 하부금형(B)의 단조공간(11) 일측에 성형구멍(C2)이 형성되고, 그 성형구멍(C2)의 상부금형(D)에 버링밀핀(D2)이 구비되며, 버링밀핀(D2)은 전단계에서 형성된 중간버링돌기(10)를 성형구멍(C2)으로 통과시켜 플레이트(A)의 두께(A1)보다 얇은 두께(B1)를 갖는 버링돌기(B)를 형성하는 버링단계(S2);를 거쳐서 완성되는 것을 특징으로 한다.

Description

플레이트 버링방법{Burlington plate method}

본 발명은 플레이트 버링방법에 관한 것으로, 특히 플레이트의 두께보다 얇은 두께를 갖는 버링돌기를 용이하게 형성할 수 있음은 물론 그 버링돌기의 정밀도를 향상시킬 수 있는 플레이트 버링방법을 제공하고자 한다.

버링은 금속판재에 구멍을 천공한 다음, 그 구멍이 금속판재의 표면으로부터 돌출되는 돌기를 형성하기 위한 가공방식을 말하며, 통상 프레스에 의한 천공과 밀핀에 의한 가압 관통으로 버링을 형성하는 것이 일반적이다.

플레이트의 버링은 플레이트의 표면으로부터 돌출된 돌기와 대응되는 홈을 가진 상대편의 몸체에 용접 없이 끼움 결합하기 위한 목적으로 적용하는 것이 일반적이며, 미끄럼을 방지하기 위한 목적으로 작업발판에 적용된 모습도 흔히 볼 수 있다.

최근에 들어 용접 없는 견고한 끼움 결합을 위해 버링의 정밀도가 요구되고 있고, 끼움 결합시 플레이트의 두께와 플레이트로부터 돌출되는 돌기의 두께가 달라야지만 결합가능한 조건이 늘어나고 있는 추세이다.

상기한 요구조건을 만족하기 위한 종래의 버링방법은 하부금형의 버링시 하부금형의 성형구멍과 상부금형의 밀핀 사이의 간격을 플레이트의 두께보다 좁게 하고, 천공된 플레이트의 주변두께를 강한 힘으로 밀핀이 짓눌러 압착하면서 억지로 밀어내는 방식으로 버링하는 것이 대부분이었다.

그러나 상기한 종래의 버링방법은 버링 할 플레이트의 두께를 압착시키는 과정에서 기체에 상당한 부하가 걸림은 물론 그 부하에 의해 모터가 손상되거나 밀핀 또는 하부금형의 성형구멍이 자주 파손되는 문제점이 있었다.

또한, 버링 시 플레이트의 버링 시작점을 밀핀이 짓누르면서 하방으로 밀어낼 때 플레이트의 버링 시작점은 플레이트의 두께가 늘어나면서 두께가 얇아지고, 상대적으로 버링돌기의 끝단은 연장되는 두께가 압착에 의해 채워지면서 두께가 두꺼워지는 현상이 발생한다. 즉, 최종으로 완성되는 버링돌기의 시작점 단면 두께는 얇고, 버링돌기의 끝단 단면 두께는 두꺼워지는 현상이 발생한다. 이러한 현상은 버링돌기의 정밀성이 떨어져 상대편과 정밀한 밀착 및 결합을 달성할 수 없는 문제점을 야기하며, 얇게 형성되는 버링돌기의 시작점은 충격, 진동, 마찰 등에 의해 쉽게 균열이 발생하는 문제점이 있었다.

참고로 하기의 선행기술문헌은 특허정보넷 키프리스를 통해 "버링"를 키워드로 하여 최근에 공개된 선행기술문헌 4건을 등재한 것으로서, 하기의 선행기술문헌을 참고하여 현재까지의 "버링방법"에 관한 기술의 발전상태를 파악할 수 있을 것이다.

공개/등록번호 : 10-1577707, 10-2016-0102287, 10-2016-0028659, 10-11923688.

본 발명은 배경기술에서 언급한 종래의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 특히 플레이트의 두께보다 얇은 두께를 갖는 돌기를 형성할 때 기체에 부하가 걸리지 않도록 함과, 돌기의 시작점과 끝단의 두께가 동일하게 이루어지도록 하려는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 해결하기 위한 수단으로서, 종래 버링구멍을 형성하는 단계와 상기 버링구멍의 주변을 절곡하여 버링돌기를 형성하는 단계의 중간에 버링구멍을 펀칭으로 단조하여 중간버링돌기를 형성한 다음 버링돌기로 형성하는 것을 제안한다.

더불어, 상기 중간버링돌기는 시작점의 단면 두께보다 끝단의 단면 두께가 시작점으로부터 끝단으로 갈수록 얇아지는 형태로 형성하는 것을 제안한다.

본 발명에서 제안한 수단에 따르면, 종래에 없던 단조에 의한 중간버링돌기 형성과정이 부가되면서 버링구멍을 한번에 억지로 버링돌기로 형성하지 않아도 되므로 강제적 버링에 의해 전달되는 기체의 부하를 상당하게 줄일 수 있음은 물론 이로 인해 밀핀 또는 성형구멍의 파손이 현저하게 줄어들 뿐 아니라 최종의 버링돌기를 수월하게 형성할 수 있는 효과가 있다. 또한 중간버링돌기의 구체적 구조는 버링 시 압착에 의한 늘어짐에 대응되는 두께로 형성되어 버링과정에서 버링돌기의 두께가 희망하는 형태로 복원됨으로써 최종으로 완성되는 버링돌기의 두께가 균등하고 정밀해지는 효과가 있다.

도 1은 버링플레이트의 일 예를 나타낸 도면
도 2는 종래에 따른 플레이트 버링방법의 공정을 나타낸 도면
도 3은 도 2의 버링단계에 형성되는 버링돌기를 확대하여 나타낸 도면
도 4는 본 발명에 따른 플레이트 버링방법의 공정을 나타낸 도면
도 5는 도 4의 단조단계에 형성되는 중간버링돌기를 확대하여 나타낸 도면
도 6은 도 4의 버링단계에 형성되는 버링돌기를 확대하여 나타낸 도면

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 다만, 첨부된 도면은 요부에 대한 설명의 편의를 위해 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수 있고, 설명에 사용되는 용어 및 명칭은 사전적인 의미가 아닌 구성의 형상이나 작용, 역할 등에 의해 함축적으로 정해질 수 있으며, 위치에 대한 설명은 특별한 언급이 없는 한 도면을 기준으로 설명한다. 그리고 선등록된 공지기술 및 통상적 기술에 대한 구체적인 설명은 요지를 흐릴 수 있어 생략 또는 간단한 부호나 명칭으로 대체한다.

이하, 도1을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 플레이트(A)의 일면으로 돌출되는 버링돌기(B)를 형성할 수 있는 버링플레이트(A)의 제조방법에 관한 것이고, 더 구체적으로는 플레이트(A)의 일면으로 돌출되는 버링돌기(B)는 플레이트(A)의 두께(A1)보다 얇은 두께로 형성할 수 있는 버링플레이트(A)의 제조방법에 대한 것이다.

이하, 도2을 참조하여 종래를 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 종래의 버링방법은 프레스에 의한 펀칭으로 버링가공을 수행하며, 제1단계는 프레스에 장착되는 상하금형(C,D) 사이에 플레이트(A)를 넣고, 하부금형(B)의 상면 일측에 형성되는 절단구멍(C1)으로 상부금형(D)의 절단핀(D1)을 통과시켜 버링구멍(A2)으로 형성하는 천공단계(S1); 제2단계는 상기 하부금형(B)의 절단구멍(C1) 일측에 절단구멍(C1)보다 직경이 넓은 성형구멍(C2)이 형성되고, 그 성형구멍(C2)의 상부에 희망하는 두께로 버링구멍(A2) 주변의 플레이트(A)를 하방으로 눌러서 절곡시킬 수 있는 버링밀핀(D2)을 통과시켜 플레이트(A)의 두께(A1)보다 얇은 두께를 갖는 버링돌기(B)를 형성하는 버링단계(S2);를 거쳐서 완성된다.

이하, 도3을 참조하여 종래를 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 종래의 버링방법에 의해 완성되는 버링돌기(B)는 버링돌기(B)의 시작점(B11) 단면 두께는 좁고, 끝단(B12)의 단면 두께는 넓어지는 문제점이 있을 뿐 아니라, 시작점(B11)의 내/외주면은 하부금형(B)의 성형구멍(C2)과 버링밀핀(D2) 사이에 완전하게 밀착되지 않고 틈새(B13)가 발생하는 문제점이 있었다.

상기한 현상의 발생원인은 버링단계(S2)에서 버링밀핀(D2)이 플레이트(A)의 두께(A1)를 압착하면서 억지로 하방으로 밀어내는 과정에서 버링돌기(B) 시작점(B11)의 단면 두께는 얇아지면서 늘어나고, 끝단(B12)의 단면 두께는 성형구멍(C2)과 버링밀핀(D2) 사이의 간격에 의해 시작점(B11)에서 늘어나는 단면 두께가 다시 채워지면서 상기한 현상이 발생 된다.

이하, 도4를 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플레이트 버링방법은 종래 플레이트 버링방법의 천공단계(S1)와 버링단계(S2)의 중간에 새로운 단계가 하나 더 추가되어 총 3단계를 거쳐 완성되며, 중간에 추가되는 단계는 종래 하부금형(B)의 상면에 형성되는 절단구멍(C1)과 성형구멍(C2) 사이에 단조공간(11)이 형성되고, 그 단조공간(11)의 상부에 단조밀핀(12)이 구비되며, 단조밀핀(12)은 버링구멍(A2)의 주변을 펀칭으로 단조하여 버링돌기(B)가 완성되기 전의 중간모양에 해당하는 중간버링돌기(10)를 형성하는 단조단계(S1-1);를 거쳐서 완성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 도5를 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 단조단계(S1-1)에 형성되는 중간버링돌기(10)는 시작점(B11)의 단면 두께는 넓고, 끝단(B12)의 단면 두께는 시작점(B11)으로부터 끝단(B12)으로 갈수록 얇아지는 형태로 형성되며, 하부금형(B)의 단조공간(11)과 상부금형(D)의 단조밀핀(12)은 그러한 단면 모양에 대응되는 형태, 구조, 간격, 깊이로 형성된다.

도시된 바와 같이, 중간버링돌기(10)는 시작점(B11)과 끝단(B12) 사이의 내면에 꺾임부(B2)가 더 구비되는 형태로 구성될 수 있다.

이하, 도6을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 버링방법에 의해 완성되는 버링돌기(B)는 버링돌기(B)의 시작점(B11)의 단면 두께와 끝단(B12)의 단면 두께가 동일하고, 성형구멍(C2)과 버링돌기(B)의 내/외주면이 완전하게 밀착되는 효과가 발생한다.

상기와 같은 효과가 일어나는 이유는 단조단계(S1-1)에 형성되는 중간버링돌기(10)에 의해 버링단계(S2)의 버링과정을 수행하는 과정에서 버링돌기(B) 시작점(B11)의 두꺼운 단면 두께는 버링밀핀(D2)에 의해 압착되면서 짓눌리는 상태로 하강할 때 시작점(B11)의 단면 두께가 밀려 내려가면서 얇아지는 만큼 두꺼운 단면 두께가 얇아져 정상두께로 복원되고, 끝단(B12)의 얇은 단면 두께는 시작점(B11) 부분의 단면 두께가 늘어나면서 성형구멍(C2)과 버링밀핀(D2) 사이의 간격에 의해 늘어난 시작점(B11) 부분의 단면 두께가 다시 채워지는 만큼 얇은 단면 두께가 정상두께로 복원되기 때문이다.

도시된 바와 같이, 시작점(B11)과 끝단(B12) 사이의 내면에 꺾임부(B2)를 갖는 중간버링돌기(10)의 경우, 버링과정에서 꺾임부(B2)가 늘어나면서 끝단(B12)에 도달하고, 시작점(B11)의 두꺼운 부분은 버링돌기(B)의 내면으로 형성되며, 끝단(B12)의 얇은 부분은 끝단의 하면으로 형성된다.

상기한 꺾임부(B2)가 존재하는 것과 없는 것과의 차이를 설명하면, 먼저 꺾임부(B2)가 없는 경우는 시작점(B11)과 끝단(B12) 사이의 중간지점이 하방으로 밀려 내려가면서 끝단의 하면을 형성하게 되는데, 이렇게 형성되는 끝단의 하면은 수평 면이 평편하게 고르지 않고 울룩불룩한 형상으로 만들어진다. 그러나 중간에 꺾임부(B2)가 형성되면, 상술한 끝단의 하면이 수평으로 평편해지는 작용효과가 있다. 따라서 꺾임부(B2)가 존재하는 것이 더욱더 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 버링방법의 버링단계(S2)에 적용되는 버링밀핀(D2)의 하단은 도시된 바와 같이 반원형태(D2-2)로 구성될 수 있다.

배경기술에 설명하진 않았지만, 도2 내지 도3을 참조하여 설명하면, 종래의 버링단계(S2)에 수행되는 버링밀핀(D2)의 하단은 라운드형태(D2-1)로 형성하여 사용하는 것이 대부분이었다. 상기한 종래의 라운드형태(D2-1)는 버링시 버링밀핀(D2)의 하단과 플레이트(A)가 접촉되는 시작점의 면적이 상당히 넓어진다. 이로 인해 배경기술에서 설명한 부하발생의 주요원인이 됨은 물론 접촉에 의한 마찰에 의해 도시되어 있지는 않지만 버링돌기(B)의 끝단 내면이 뜯겨지거나 불규칙한 변형이 발생하는 문제점으로 이어지고 있었다.

그러나 도시된 바와 같이 버링밀핀(D2)의 하단을 반원형태(D2-2)로 형성하게 되면, 버링과정의 시작점에서 버링밀핀(D2)의 하단과 플레이트(A)가 접촉되는 면적이 최소화되고, 버링밀핀이 플레이트를 밀면서 하강할 때 부드럽게 하강될 수 있으며, 무엇보다 최종의 버링돌기(B)에 형성되는 내주면의 구멍 모양이 균등하고 정확하게 형성되는 효과가 있다.

이하, 상술한 설명을 참조하여 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 플레이트 버링방법은 종래의 버링방법 중간에 단조단계(S1-1)가 추가되고, 추가된 단조단계(S1-1)에 의한 중간버링돌기(10)의 형성에 의해 최종의 버링단계(S2)에서 버링돌기(B)를 수월하게 형성할 수 있기 때문에 종래와 같이 천공단계(S1)에서 곧바로 버링단계(S2)를 거쳐 버링돌기(B)를 완성하는 것에 비해 기체에 전달되는 부하를 상당하게 줄일 수 있음은 물론, 그로 인해 버링밀핀(D2) 또는 성형구멍(C2)의 파손에 전달되는 충격 및 하중이 현저하게 줄어들어 잦은 파손을 방지할 수 있고, 이로 인해 프레스의 가공속도를 빠르게 하여 생산속도를 향상시킬 수 있으며, 유지보수가 수월해져 기체의 관리가 편리하고, 버링돌기(B)를 쉽게 제조할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 단조단계(S1-1)에서 형성되는 구체적인 중간버링돌기(10)의 구조는 버링단계(S2)에서 중간버링돌기(10)를 버링돌기(B)로 형성하는 과정에서 압착에 의한 버링돌기(B)의 두께변형을 가감하여 정상두께로 복원되기 때문에 버링돌기(B)의 두께가 전체적으로 균등하고 일정하며 그 형상이 희망하는 형태로 정확하면서도 정밀하게 형성되는 효과가 있다.

이하, 상술한 설명 및 첨부도면을 참조하여 본 발명에 포함되는 구성에 대한 응용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 본 발명에서 추구하고자 하는 구성의 원리와 그 원리에 대한 이해를 돕고자 본 발명의 구성과 그 구성에 포함되는 구체적인 구성요소에 대한 구성을 도면화하고 그 도면을 기반하여 설명을 한 것이며, 본 발명에 포함되는 구성 및 구체적인 구성은 추구하고자하는 원리를 감안하여 구조나 형태, 모양, 배치, 방향, 구성물의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다. 본 발명에서 제시한 구성 및 구체적인 구성은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명에서 얻고자하는 효과와 그 효과로부터 응용한 효과를 얻기 위해 어떠한 원리를 적용하는 것이 가장 바람직한 것인지를 예시한 것이다. 이에 따라서 상술한 구성들을 모두 포함하여 본 발명은 완성하는 것이 가장 바람직하나, 원가절감, 제조의 편의성, 환경조건 또는 필요에 따라 상기에서 설명한 구성 중 일부를 선택 또는 배제하여 완성할 수 있고, 하나의 구성이 다른 구성과 병행하여 배치될 수 있다. 그리고, 상기에서 설명한 각 구성은 원리, 용도, 기능, 역할, 작용 등을 감안하여 이 기술분야가 아닌 다른 기술분야에 독립적으로 적용될 수 있다. 이를 기반으로 하여 본 발명은 청구항에 대한 권리범위를 대한 청구항과 같이 다양하게 특정할 수 있을 것이다.

이상으로, 본 발명의 설명을 모두 마치며, 이 기술분야에 통상의 지식을 가진 기술자라면 상술한 구체적인 내용을 통해 본 발명에서 추구하고자 하는 요지를 충분히 파악할 수 있을 것으로 보이고, 이를 기반으로 이 기술분야에 적용하여 효율성을 증대시킬 수 있을 것이다.

A: 플레이트 A1: 플레이트의 두께
A2: 버링구멍 B: 버링돌기
B1: 버링돌기의 두께 B11: 시작점
B12: 끝단 B13: 틈새
B2: 꺾임부 C: 하부금형
C1: 절단구멍 C2: 성형구멍
D: 상부금형 D1: 절단핀
D2: 버링밀핀 10: 중간버링돌기
11: 단조공간 12: 단조밀핀
S1: 천공단계 S1-1: 단조단계
S2: 버링단계

Claims

프레스에 장착되는 상하금형(C,D) 사이에 플레이트(A)를 넣고 하부금형(B)의 상면 일측에 형성되는 절단구멍(C1)으로 상부금형(D)의 절단핀(D1)을 통과시켜 버링구멍(A2)으로 형성하는 천공단계(S1);
상기 하부금형(B)의 절단구멍(C1) 일측에 단조공간(11)이 형성되고, 그 단조공간(11)의 상부금형(D)에 단조밀핀(12)이 구비되며, 단조밀핀(12)은 전단계에서 형성된 버링구멍(A2)을 펀칭으로 단조하여서 중간버링돌기(10)를 형성하는 단조단계(S1-1);
상기 하부금형(B)의 단조공간(11) 일측에 성형구멍(C2)이 형성되고, 그 성형구멍(C2)의 상부금형(D)에 버링밀핀(D2)이 구비되며, 버링밀핀(D2)은 전단계에서 형성된 중간버링돌기(10)를 성형구멍(C2)으로 통과시켜 플레이트(A)의 두께(A1)보다 얇은 두께(B1)를 갖는 버링돌기(B)를 형성하는 버링단계(S2);를 거쳐서 완성되는 것을 특징으로 하는 플레이트 버링방법.
청구항 1에 있어서,
상기 단조단계(S1-1)에 의해 형성되는 중간버링돌기(10)는 버링돌기(B)의 시작점(B11) 두께는 두껍고 버링돌기(B)의 끝단(B12) 두께는 시작점(B11)으로부터 끝단(B12)으로 갈수록 얇아지는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 플레이트 버링방법.
청구항 2에 있어서,
상기 중간버링돌기(10)의 시작점(B11)과 끝단(B12) 사이의 내면에 꺾임부(B2)가 더 구비되는 것을 포함하는 플레이트 버링방법.
청구항 1에 있어서,
상기 버링단계(S2)에 적용되는 버링밀핀(D2)의 하단은 반원형태(D2-2)로 되는 것을 특징으로 하는 플레이트 버링방법.