KR20180069784A

KR20180069784A - 커퍼 인발 패드

Info

Publication number: KR20180069784A
Application number: KR1020187007276A
Authority: KR
Inventors: 마크 슈렘머; 스콧 쉐퍼; 마크 와그너
Original assignee: 앤호이저-부쉬, 엘엘씨
Priority date: 2015-08-20
Filing date: 2016-08-19
Publication date: 2018-06-25
Also published as: UA124415C2; MX2018002053A; AU2016309010A1; BR112018003190A2; RU2018107753A3; JP6929832B2; CA2996043A1; CN108200763A; RU2018107753A; CN108200763B; RU2710398C2; JP2018523582A; WO2017031450A1; US20180236525A1; US20170050232A1; US10807139B2; EP3337628A1; AR105734A1

Abstract

인발 패드(102, 202, 302, 402)는 블랭크로부터 컵 형상 몸체를 형성하는 인발 공정 중 금속(506)의 블랭크가 클램핑되고 펀칭될 때 귀발생의 사례 및 정도를 줄인다. 커핑 프레스(500)용 인발 패드(102; 202; 302; 402)는 펀치(508)를 수용하도록 구성되는 인발 개구(114; 214)를 정의하는 내면(112; 212; 312; 412)을 포함한다. 인발 패드(102, 202, 302, 402)는 또한 제2 힘 집중 세그먼트(136; 236)로부터 원주 방향으로 이격되게 배치되는 제1 힘 집중 세그먼트(134; 234)를 갖는 클램핑면(120; 220; 320; 420)을 포함하며, 힘 집중 세그먼트(134, 136; 234; 236)는 각각 제1 아치형 홈(122; 222;) 및 제1 아치형 홈(122)으로부터 동심으로 반경 방향으로 이격되게 배치되는 제2 아치형 홈(126; 226)을 포함한다. 대안적인 실시예에 따르면, 인발 패드(102; 202; 302; 402)의 클램핑면(120; 220; 320; 420)은 완화 영역(142; 242; 324; 424)을 포함할 수 있다.

Description

커퍼 인발 패드

관련출원의 상호 참조

본 출원은 본원에 참조로 포함되며 2015년 8월 20일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 62/207,722의 우선권을 주장한다.

기술분야

본 발명은 금속 용기를 제조하는 데에 사용되는 공구에 관한 것으로, 특히, 인발 공정 중 귀발생(earing)을 줄이는 커퍼 인발 패드에 관한 것이다.

얇은 벽을 갖는 두 부분으로 나뉜 금속 용기는 주로 인발 공정을 사용하여 생산된다. 인발 공정에서는, 시트 금속, 예를 들면, 알루미늄의 평탄한 원형 블랭크가 하나 이상의 인발 다이를 통해 인발되어 얕은 프리폼 컵을 형성한다. 프리폼 컵을 형성하는 데에 사용되는 시트 금속의 블랭크는 시트 금속의 기계적 특성의 방향성 변동인 특정 이방성을 갖는다. 다시 말하면, 시트 금속의 블랭크는 상이한 방향으로 가해지는 동일한 응력에 대한 것 보다는 일 방향으로 가해지는 응력에 대해 상이하게 작용할 것이다.

인발 공정은 커핑 프레스 또는 커퍼를 채용한다. 원형 블랭크가 재료의 시트로부터 절단되며 다이 캐비티 위에 위치된다. 원형 블랭크가 커퍼 인발 패드에 의해 다이에 대해 유지되며, 블랭크를 컵 형상으로 형성하는 데에 충분한 압력과 힘으로 펀치가 블랭크를 캐비티 내로 누른다. 시트 금속의 블랭크의 이방성 특성은 인발된 컵의 개방단에서의 귀발생(earing formation)에 기여한다. 귀발생은 인발된 컵의 개방단에서의 불규칙적이거나 파형의 에지의 형성이다. 귀발생의 문제는 인발 공정에서 기인하며, 시트 금속의 블랭크의 이방성은 귀발생의 지배적인 원인이다. 귀는 시트의 압연 방향으로부터 대략 45도로 형성된다. 이러한 귀는 인발 공정에서 클램핑된 상태로 유지되는 최종 재료이다. 그 때, 모든 클램핑력이 이러한 귀에 집중되어 귀가 끼이거나 얇아지게 할 수 있다. 귀발생은, 인발된 컵의 귀발생 부분이 절개될 필요가 있거나 하류 형성 공정을 방해할 수 있는 바람직하지 않은 금속 부분을 초래할 수 있는 등, 재료를 낭비하게 할 수 있다는 점에서 문제시된다.

바람직하지 않은 귀발생을 줄이기 위해, 때때로 둥글지 않은 블랭크가 금속의 시트로부터 절단된다. 그러나, 둥글지 않은 블랭크는 종종 재료 알갱이에 대해 대략 45도, 즉, 시트 금속이 압연되었던 방향으로 이용 가능한 재료를 덜 갖게 되며, 커핑 프레스 및 하류 제조 공정에서 보다 복잡하고 고가의 공구를 필요로 한다.

본 발명의 교시에 따르면, 인발 패드는 컵 형상 몸체를 형성하는 인발 공정 중 금속의 블랭크가 클램핑되고 펀칭될 때 귀발생의 사례 및 정도를 줄인다. 종래의 인발 패드를 갖는 종래의 커핑 프레스를 사용하여 생성될 수 있었던 귀가 저감되거나 제거되며, 이에 따라, 후속하는 컵 형상 몸체의 형성 동작, 예를 들면, 컵 형상 몸체를 금속 캔 또는 세장형 금속 병 형상 용기로 형성하는 형성 동작을 방해하지 않는다.

일 실시예에 따르면, 커핑 프레스용 인발 패드는 펀치를 수용하도록 구성되는 인발 개구를 정의하는 내면을 포함한다. 인발 패드는 또한 제2 힘 집중 세그먼트으로부터 원주 방향으로 이격되게 배치되는 제1 힘 집중 세그먼트를 갖는 클램핑면을 포함하며, 힘 집중 세그먼트는 각각 제1 아치형 홈 및 제1 아치형 홈으로부터 동심으로 반경 방향으로 이격되게 배치되는 제2 아치형 홈을 포함한다.

대체 실시예에 따르면, 커핑 프레스용 인발 패드는 인발된 컵 형상 몸체에서 귀발생 형성을 줄인다. 인발 패드는 펀치를 수용하도록 구성되는 인발 개구를 정의하는 내면을 포함한다. 인발 패드는 또한 완화 영역에 의해 제2 힘 집중 세그먼트로부터 원주 방향으로 분리되는 제1 힘 집중 세그먼트를 갖는 클램핑면을 포함하며, 힘 집중 세그먼트 각각은 인접한 제2 아치형 홈으로부터 제1 거리로 반경 방향으로 이격되는 제1 아치형 홈을 포함한다. 완화 영역은 인접한 제2 아치형 홈으로부터 제2 거리로 반경 방향으로 이격되는 제1 아치형 홈을 가지며, 제2 거리는 제1 거리보다 크다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 귀발생을 줄이면서 컵 형상 몸체를 형성하는 방법은 인발 패드 및 블랭크-인발 다이 사이에 금속의 시트를 위치 결정하는 단계를 포함한다. 인발 패드의 클램핑면을 금속의 시트의 일부분에 접촉시키는 것에 의해, 금속의 시트가 인발 패드 및 블랭크-인발 다이 사이에 클램핑된다. 클램핑면은 인접한 힘 집중 세그먼트로부터 각각 원주 방향으로 동등하게 이격되는 4개의 힘 집중 세그먼트를 갖는다. 힘 집중 세그먼트는 각각 제1 아치형 홈 및 제1 아치형 홈으로부터 동심으로 반경 방향으로 이격되게 배치되는 제2 아치형 홈을 포함한다. 디스크 형상을 갖는 블랭크를 생성하도록 금속의 시트가 전단된다. 펀치가 블랭크의 일부분을 다이 캐비티 내로 변위시키도록 하여, 펀치 및 블랭크-인발 다이 사이의 블랭크를 컵 형상으로 형성한다.

개시된 실시예의 기술적 이점은 귀발생이 가장 발생하기 쉬운 금속 블랭크의 영역에서 파지력을 보다 균등하게 분배하는 구체적으로 위치된 완화 영역을 갖는 인발 패드를 포함한다. 다른 실시예에 따르면, 귀발생이 발생하기 쉬운 위치에서 블랭크와 접촉하는 인발 패드의 영역은 종래의 인발 패드를 사용하여 형성될 수 있었던 대체로 귀의 형상인 클램핑면의 함몰부를 포함한다.

다른 양태, 특징 및 이점은, 본 발명의 일부이며 개시된 본 발명의 원리를 예로서 도시하는 첨부된 도면과 함께 후술하는 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

첨부된 도면과 함께 후술하는 상세한 설명을 참조하여 본 발명의 방법 및 장치의 보다 완전한 이해가 이루어질 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 인발 패드 및 케이싱 조립체의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b의 인발 패드의 클램핑면의 평면도이다.
도 3은 도 2의 인발 패드의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 인발 패드의 대체 실시예의 클램핑면의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 교시에 따른 인발 패드의 추가적인 대체 실시예의 클램핑면의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 교시에 따른 인발 패드의 다른 대체 실시예의 클램핑면의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 교시에 따른 인발 패드를 포함하며, 단면도로 표시된 부분을 갖는, 커핑 프레스를 도시한다.

도 1a 및 도 1b는 인발 패드 조립체(100)의 분해 등각도를 도시하는 것으로서, 도 1a는 클램핑면(120)을 향하는 도면이고, 도 1b는 도 1a의 도면 방향에 반대되는 방향의 도면이다. 인발 패드 조립체(100)는 인발 공정에 사용되는 다이 조립체의 부분이다. 인발 패드 조립체(100)는 인발 패드(102) 및 케이싱(104)을 포함한다. 인발 패드(102)는 카바이드와 같은 초경질 재료로 이루어지며, 케이싱(104)은 보다 연질의 재료로 이루어진다. 일 실시예에 따르면, 인발 패드(102)는 니켈 바인더를 갖는 카바이드 재료로 이루어지며, 케이싱(104)은 공구 강(tool steel)으로 이루어진다. 컵이 형성될 때, 펀치가 다이 캐비티 내로 금속에 힘을 가하여 금속이 펀치 및 블랭크-인발 다이 사이에서 유동함에 따라 펀치가 금속을 컵 형상부로 형성하도록, 금속 시트가 인발 패드(102) 및 블랭크-인발 다이 사이에 클램핑된다. 펀치, 인발 패드(102), 케이싱(104), 및 블랭크-인발 다이를 포함하는 기계는 컵과 유사한 개방단을 갖는 중공형, 원통형 부분을 형성하는 데에 사용되기 때문에, 이를 주로 커핑 프레스 또는 커퍼라고 한다. 본원에 개시된 인발 패드(102)는 인발된 컵에서의 귀발생이라고도 하는 귀의 형성을 줄인다.

본 발명의 인발 패드(102)의 실시예는 아이어닝(ironing) 및 네킹(necking)과 같은 후속적인 금속 형성 동작을 거쳐 금속 캔 또는 금속 병 형상 용기로 형성되는 세장형 컵을 형성하는 데에 사용된다. 다양한 상이한 인발 패드 구성이 사용될 수 있으며, 이 구성은 인발될 부분의 크기 및 형상, 블랭크로 사용되는 재료의 타입, 및 채용된 인발 공정의 타입에 근거할 수 있다. 인발 패드 조립체(100)에 사용될 수 있는 인발 패드의 일부 비한정적이고 예시적인 실시예가 본원에 개시된다.

도 1b를 참조하면, 인발 패드(102)는, 목부(106), 어깨부(108), 및 어깨부(108)에 형성되는 하나 이상의 차폐 개구(blind aperture)를 포함한다. 특정 실시예, 나사 인서트(110)가 차폐 개구에 고정된다. 목부(106)는 어깨부(108)로부터 연장되는 원통형 링의 형태이다. 목부(106), 어깨부(108) 및 나사 인서트(110)를 포함하는 하나 이상의 개구는 인발 패드(102) 및 케이싱(104) 사이의 견고한 감합을 확보하도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, 체결구가 케이싱(104)에서 대응하는 관통홀(111)을 통하여 연장되며 인발 패드(102)를 케이싱(104)에 고정하도록 인서트(110)의 나사산에 나사 결합된다. 나사 커넥터를 사용하여 케이싱(104)을 인발 패드(102)에 부착하는 것 외에 또는 그 대신에, 어깨는 케이싱(104)과 수축 끼워 맞춤(shrink-fit)할 수 있는 후방 테이퍼(back taper)를 포함할 수 있다. 인발 패드(102)가 케이싱(104)에 견고하게 부착되는 것을 더 보장하기 위해 접착제도 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 케이싱(104)은 고무와 같은 탄성 재료로 이루어지며 케이싱(104)의 외주 둘레에 배치되는 인서트(113)를 포함할 수 있다. 탄성 인서트(113)는 케이싱(104)을 수용하는 커핑 프레스의 실린더에 대해 범퍼 패드로서 기능한다.

어깨부(108)는 통상적으로 목부(106)의 직경보다 큰 직경을 갖는다. 일부 실시예에서, 어깨부(108)는 대략 7 인치인 직경(외경)을 갖는다. 그러나, 어깨부(108)의 직경이 다이 조립체에 의한 필요에 따라 7 인치보다 크거나 작을 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 인발 패드(102)의 내면(112)은 펀치(도 7 참조)를 수용하는 인발 개구(114)를 정의한다. 인발 개구(114)는 중앙에 위치되며 원형 형상을 갖는다. 일부 실시예에서, 인발 개구(114)는 대략 4.5 인치의 직경을 가질 수 있다. 그러나, 인발 개구(114)는 4.5 인치보다 크거나 작은 직경을 가질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 내면(112)은 원통형 인발 개구(114)를 만드는 환형 또는 링 형상일 수 있다. 그러나, 인발 개구(114)는 정사각형, 직사각형, 장방형(oblong), 또는 임의의 다른 형상을 포함하도록 다수의 형상을 취할 수 있다.

도 2는 클램핑면(120)을 나타내는 인발 패드(102)의 실시예의 평면도를 도시하며, 도 3은 예시적인 일 실시예에 따른 인발 패드(102)의 단면도를 도시한다. 상술한 바와 같이, 인발 패드(102)는 인발 공정을 통해 컵 형상으로 형성될 블랭크에 대하여 클램핑되거나 이와 달리 파지되도록 구성되는 클램핑면(120)을 갖는다.

인발 패드(102)의 클램핑면(120)은 적어도 하나의 제1 환형 홈 열(122)을 포함한다. 일부 양태에서, 인발 패드(102)는 제2 환형 홈 열(126), 제3 환형 홈 열(128), 제4 환형 홈 열(130), 제5 환형 홈 열(132), 임의의 이들의 조합, 또는 훨씬 더 많은 환형 홈 열을 더 포함한다. 일부 양태에서, 제1 환형 홈 열(122)은 인발 개구(114)에 대해 동심이다. 또 다른 일부 양태에서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(122, 126, 128, 130, 132)은 인발 개구(114)에 대해 동심이다. 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(122, 126, 128, 130, 132)은 반경 방향을 따라 서로 균등하게 이격될 수 있거나 서로 다른 반경 방향 거리를 가질 수 있다.

환형 홈 열은 클램핑면(120)으로부터 재료를 제거하는 것에 의해 생성된다. 릿지(121)가 반경 방향으로 인접한 홈 사이에 배치된다. 홈이 형성되는 클램핑면(120)의 영역에서는, 인발 중 릿지(121)가 블랭크에 접촉한다. 그러므로, 릿지(121)에 의해 클램핑력이 블랭크에 집중된다. 클램핑면(120)의 특정 영역에서 홈을 제거하고 이에 따라 릿지(121)를 제거하거나 홈을 줄이고 릿지(121)의 표면적을 증가시켜 완화 영역을 생성하는 것에 의해, 인발 공정이 완료됨에 따른 귀발생의 발생이 감소하는 것이 밝혀졌다. 보다 구체적으로, 압연된 알루미늄과 같은 블랭크의 재료의 압연 방향이 0/180도이라면, 압연 방향으로부터 40 내지 50도 사이의 위치, 예를 들면, 45도의 위치에서 홈을 제거하거나 줄이는 것은, 이 완화 영역에서 클램핑력이 보다 균등하게 분배되기 때문에, 인발된 컵에서의 귀발생을 줄인다.

귀발생은 압연 방향으로부터 대략 45도로 발생하기 때문에 보통 "45도 귀"라고 하지만, 특정 금속 블랭크에서의 실제의 귀발생 위치는 예를 들면, 압연 방향으로부터 40 내지 50도로 달라질 수 있고, 압연 방향으로부터 정확하게 45도가 아닐 수 있다. 그러므로, 본 발명 전체에서 도시되고 설명되는 완화 영역은 압연 방향으로부터 40 내지 50도 사이에 배치되는 것으로 고려된다.

일부 양태에서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(122, 126, 128, 130, 132)은 0.001 내지 0.009 인치 사이의 깊이로 인발 패드(102) 내로 연장된다. 일부 양태에서, 깊이는 0.003 인치이다. 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(122, 126, 128, 130, 132)의 폭은 대략 0.09 인치일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(122, 126, 128, 130, 132)의 폭은 0.09 인치보다 크거나 작을 수 있다. 예를 들면, 폭은 0.01 내지 0.1 인치일 수 있다. 다른 일부 양태에서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(122, 126, 128, 130, 132)은 각각 5 및 7 인치 사이의 직경을 갖는다. 일 실시예에서, 제1 환형 홈 열(122)은 대략 5.2 인치의 직경을 갖고, 제2 환형 홈 열(126)은 대략 5.5 인치의 직경을 갖고, 제3 환형 홈 열(128)은 대략 5.9 인치의 직경을 갖고, 제4 환형 홈 열(130)은 대략 6.3 인치의 직경을 갖고, 제5 환형 홈 열(132)은 대략 6.7 인치의 직경을 갖는다.

각 환형 홈 열은 하나의 연속적인 홈으로 구성될 수 있거나, 다수의 세그먼트 또는 개별적인 홈으로 분할될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 예시적이고 비한정적 실시예에 따르면, 제1, 제2, 제3, 제4, 및 제5 환형 홈 열(122, 126, 128, 130, 132)은 제1 세그먼트(134), 제2 세그먼트(136), 제3 세그먼트(138) 및 제4 세그먼트(140)로 분할되고, 환형 홈 열을 차단하거나 이와 달리 환형 홈 열을 이등분하거나 분할하는 완화 영역에 의해 각 세그먼트가 인접한 세그먼트로부터 분리된다.

각 세그먼트에서의 아치형 홈이 힘 집중 세그먼트(134, 136, 138, 140)와 접촉하는 블랭크의 영역에 클램핑력을 집중시키는 릿지(121)를 생성하기 때문에, 세그먼트(134, 136, 138, 140)는 각각 힘 집중 세그먼트이다. 릿지(121)는 클램핑면의 표면 위로 연장되지 않으므로, 릿지(121)는 반경 방향으로 이격된 인접한 아치형 홈 사이에 위치되는 힘 집중 영역(121)으로서 보다 정확하게 설명될 수 있다. 예를 들면, 힘 집중 영역(121)은 각 힘 집중 세그먼트에서 제1 아치형 홈(122) 및 반경 방향으로 이격된 제2 아치형 홈(126) 사이에 배치된다.

적어도 하나의 완화 영역(142)과 같은 완화 영역 또는 힘 분배 세그먼트는 세그먼트 사이 또는 환형 홈 열에 위치된다. 일부 양태에서, 다수의 완화 영역이 존재한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 완화 영역(142)은 홈(134)의 제1 세그먼트 및 홈(136)의 제2 세그먼트 사이에 위치되고, 제2 완화 영역(144)은 홈(136)의 제2 세그먼트 및 홈(138)의 제3 세그먼트 사이에 위치되고, 제3 완화 영역(146)은 홈의 제3 세그먼트 및 홈(140)의 제4 세그먼트 사이에 위치되고, 제4 완화 영역(148)은 홈(140)의 제4 세그먼트 및 홈(134)의 제1 세그먼트 사이에 위치된다. 이 실시예에서, 완화 영역(142, 144, 146, 148)은 릿지(121)와 동일 평면 상에 있다. 다시 말하면, 완화 영역(142, 144, 146, 148)은 클램핑면(120) 내로의 임의의 홈 또는 만입부가 부족하다.

일부 양태에서, 제1 완화 영역(142), 제2 완화 영역(144), 제3 완화 영역(146) 및 제4 완화 영역(148)은 등거리로 위치된다. 예시적인 실시예에서, 제1, 제2, 제3 및 제4 완화 영역(142, 144, 146, 148)은 0/180도인 알루미늄의 압연 방향으로부터 40 내지 50도 사이의 각도로 오프셋되게, 예를 들면, 45도 오프셋되게 위치된다. 그러므로, 완화 영역(142)은 45도로 중앙에 도시되고, 제2 완화 영역(144)은 135도로 중앙에 도시되고, 제3 완화 영역(146)은 225도로 중앙에 도시되고, 제4 완화 영역은 315도로 중앙에 도시된다. 그러나, 40 내지 50도에 위치된 제1 완화 영역(142), 130 내지 140도에 위치된 제2 완화 영역(144), 220 내지 230도에 위치된 제3 완화 영역(146) 및 310 내지 320도에 위치된 제4 완화 영역(148)이 본 발명에서 고려된다. 제1, 제2, 제3 및 제4 완화 영역(142, 144, 146, 148)은 각각 10 및 20도 사이의 폭을 갖는다. 예시적인 실시예에서, 제1, 제2, 제3 및 제4 완화 영역(142, 144, 146, 148)은 대략 15도의 폭을 갖는다. 그러므로, 제1 홈 열(122)의 세그먼트(134, 136, 138, 140) 사이의 공간은 제5 홈 열(132)의 세그먼트(134, 136, 138, 140) 사이의 공간보다 작다. 완화 영역은, 힘 분배 세그먼트라고도 하는 인발 패드(102)의 완화 영역(142, 144, 146, 148)에 대응하는 블랭크의 영역에서 클램핑력을 줄이거나 보다 균등하게 분배하는 것에 의해, 인발된 재료의 귀의 높이 및 끼임(pinching)을 궁극적으로 줄인다.

이제 도 4를 참조하면, 인발 패드(202)의 다른 실시예가 제시된다. 도 4는 클램핑면(220)을 나타내는 인발 패드(202)의 평면도를 도시한다. 도 1a 내지 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 인발 패드(202)는 커핑 프레스와 함께 사용되며 케이싱에 부착된다. 도 1a 내지 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 인발 패드(202)는 또한 인발 패드(202)가 케이싱(104)에 부착되도록 하는 동일한 특징부를 포함한다. 인발 패드(202) 및 인발 패드(102)는, 아래에서 보다 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 클램핑면(220)의 특징부, 보다 구체적으로, 클램핑면의 완화 영역에서 차이가 있다.

인발 패드(202)의 클램핑면(220)은 적어도 하나의 제1 환형 홈 열(222)을 포함한다. 일부 양태에서, 인발 패드(202)는 제2 환형 홈 열(226), 제3 환형 홈 열(228), 제4 환형 홈 열(230), 제5 환형 홈 열(232), 임의의 이들의 조합, 또는 훨씬 더 많은 환형 홈 열을 더 포함한다. 각 환형 홈 열은 인접한 환형 홈 열로부터 반경 방향으로 이격된다. 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(222, 226, 228, 230, 232)은 반경 방향을 따라 서로 균등하게 이격될 수 있거나 서로 다른 거리를 가질 수 있다. 일부 양태에서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(222, 226, 228, 230, 232)은 인발 개구(214)에 대해 동심이다.

릿지(221) 또는 힘 집중 영역(221)이 반경 방향으로 인접한 홈 사이에 배치되도록 클램핑면(220)으로부터 재료를 제거하는 것에 의해 환형 홈이 생성된다. 홈이 형성되는 클램핑면(220)의 영역에서는, 인발 중 릿지(221)가 블랭크에 접촉한다. 그러므로, 릿지(221)에 의해 클램핑력이 블랭크에 집중된다. 클램핑면(220)의 특정 영역에서 홈의 반경 방향 폭 및 선택적으로 홈의 깊이를 줄여 릿지(223)의 표면적을 증가시켜 완화 영역을 생성하는 것에 의해, 귀발생의 형성이 또한 줄어드는 것이 밝혀졌다.

일부 양태에서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(222, 226, 228, 230, 232)은 0.001 내지 0.009 인치 사이의 깊이로 인발 패드(202) 내로 연장된다. 일부 양태에서, 깊이는 0.003 인치이다. 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(222, 226, 228, 230, 232)의 폭은 대략 0.09 인치일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(222, 226, 228, 230, 232)의 폭은 0.09 인치보다 크거나 작을 수 있다. 예를 들면, 폭은 0.01 내지 0.1 인치일 수 있다. 다른 일부 양태에서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(222, 226, 228, 230, 232)은 각각 5 및 7 인치 사이의 직경을 갖는다. 일 실시예에서, 제1 환형 홈 열(222)은 대략 5.2 인치의 직경을 갖고, 제2 환형 홈 열(226)은 대략 5.5 인치의 직경을 갖고, 제3 환형 홈 열(228)은 대략 5.9 인치의 직경을 갖고, 제4 환형 홈 열(230)은 대략 6.3 인치의 직경을 갖고, 제5 환형 홈 열(232)은 대략 6.7 인치의 직경을 갖는다.

각 환형 홈 열은 그 사이에 원주 방향으로 위치되는 하나 이상의 완화 영역을 갖는 다수의 세그먼트로 분할되는 하나의 연속적인 홈으로 구성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 환형 홈 열(222, 226, 228, 230, 232)은 제1 세그먼트(234), 제2 세그먼트(236), 제3 세그먼트(238) 및 제4 세그먼트(240)로 분할된다.

각 세그먼트에서의 아치형 홈이 힘 집중 세그먼트(234, 236, 238, 240)와 접촉하는 블랭크의 영역에 클램핑력을 집중시키는 릿지(221)를 생성하기 때문에, 세그먼트(234, 236, 238, 240)는 각각 힘 집중 세그먼트이다. 릿지(221)는 클램핑면의 표면 위로 연장되지 않으므로, 릿지(221)는 반경 방향으로 이격된 인접한 아치형 홈 사이에 위치되는 힘 집중 영역(221)으로서 보다 정확하게 설명될 수 있다. 예를 들면, 힘 집중 영역(221)은 각 힘 집중 세그먼트에서 제1 아치형 홈(222) 및 반경 방향으로 이격된 제2 아치형 홈(226) 사이에 배치된다.

적어도 하나의 완화 영역은 세그먼트를 차단하거나 이와 달리 세그먼트를 분할한다. 완화 영역은 세그먼트 사이 또는 홈 열에 위치된다. 일부 양태에서, 여러 개의 완화 영역이 존재한다. 도시된 바와 같이, 제1 완화 영역(242)은 홈(234)의 제1 세그먼트 및 홈(236)의 제2 세그먼트 사이에 위치되고, 제2 완화 영역(244)은 홈(236)의 제2 세그먼트 및 홈(238)의 제3 세그먼트 사이에 위치되고, 제3 완화 영역(246)은 홈(238)의 제3 세그먼트 및 홈(240)의 제4 세그먼트 사이에 위치되고, 제4 완화 영역(248)은 홈(240)의 제4 세그먼트 및 홈(234)의 제1 세그먼트 사이에 위치된다.

예시적인 실시예에서, 제1, 제2, 제3 및 제4 완화 영역(242, 244, 246, 248)은 2개의 대응하는 홈 세그먼트를 상호 연결하는 홈이다. 제1 완화 영역(242)은 홈(234)의 제1 세그먼트 및 홈(236)의 제2 세그먼트 사이에 위치되어 홈(234)의 제1 세그먼트 및 홈(236)의 제2 세그먼트를 접합하는 홈을 포함한다. 제2 완화 영역(244)은 홈(236)의 제2 세그먼트 및 홈(238)의 제3 세그먼트 사이에 위치되어 홈(236)의 제2 세그먼트 및 홈(238)의 제3 세그먼트를 접합하는 홈을 포함한다. 제3 완화 영역(246)은 홈(238)의 제3 세그먼트 및 홈(240)의 제4 세그먼트 사이에 위치되어 홈(238)의 제3 세그먼트 및 홈(240)의 제4 세그먼트를 접합하는 홈을 포함한다. 제4 완화 영역(248)은 홈(240)의 제4 세그먼트 및 홈(234)의 제1 세그먼트 사이에 위치되어 홈(240)의 제4 세그먼트 및 홈(234)의 제1 세그먼트를 접합하는 홈을 포함한다.

제1, 제2, 제3 및 제4 완화 영역(242, 244, 246, 248)의 홈은 대략 0.001 인치의 깊이와 대략 0.05 인치의 폭을 가질 수 있다. 깊이는 0.001 인치보다 크거나 작을 수 있고 폭은 0.05 인치보다 크거나 작을 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 제1, 제2, 제3 및 제4 완화 영역(242, 244, 246, 248)을 포함하는 홈의 깊이 및 폭은 그 크기가 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 홈 열(222, 226, 228, 230, 232)의 깊이 및 폭보다 작다.

일부 양태에서, 제1, 제2, 제3 및 제4 완화 영역(242, 244, 246, 248)은 등거리로 위치된다. 예시적인 실시예에서, 도시된 바와 같이, 제1, 제2, 제3 및 제4 완화 영역(242, 244, 246, 248) 각각의 중심은 45도, 135도, 225도 및 315도에 위치된다. 그러나, 40 내지 50도에 위치된 제1 완화 영역(242), 130 내지 140도에 위치된 제2 완화 영역(244), 220 내지 230도에 위치된 제3 완화 영역(246) 및 310 내지 320도에 위치된 제4 완화 영역(248)이 본 발명에서 고려된다. 제1, 제2, 제3 및 제4 완화 영역(242, 244, 246, 248)은 각각 10 및 20도 사이의 폭을 가질 수 있다. 일부 양태에서, 제1, 제2, 제3 및 제4 완화 영역(242, 244, 246, 248)은 15도의 폭을 가질 수 있다.

본 발명의 교시에 따르면, 완화 영역(242, 244, 246, 248)은, 홈 세그먼트(234, 236, 238, 240)에 비하여 블랭크를 클램핑하는 파지력을 보다 균등하게 분배하기 때문에, 인발된 컵에서의 귀발생을 줄인다. 완화 영역은, 홈에 의해 생성되는 릿지(223)의 표면적을 증가시키는 힘 집중 세그먼트(234, 236, 238, 240)의 아치형 홈에 비하여 반경 방향으로 인접한 아치형 홈으로부터 더 이격된 보다 좁은(보다 짧은 반경 방향 폭) 및 선택적으로 더 얕은 홈을 포함한다. 릿지(223)는 클램핑 중 블랭크와 접촉하는 표면이며, 릿지(223)의 표면적을 증가시키는 것은 힘의 집중도를 줄이고, 귀발생과 연관된 블랭크의 위치에서 클램핑력을 보다 균등하게 분배한다.

이제 도 5를 참조하여, 인발 패드(302)의 다른 실시예가 제시된다. 도 5는 클램핑면(320)을 나타내는 인발 패드(302)의 평면도를 도시한다. 도 1a 내지 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 인발 패드(302)는 커핑 프레스와 함께 사용되며 케이싱에 부착된다. 도 1a 내지 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 인발 패드(302)는 또한 인발 패드(302)가 케이싱(104)에 부착되도록 하는 동일한 특징부를 포함한다. 인발 패드(302) 및 인발 패드(102)는, 아래에서 보다 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 클램핑면(320)의 특징부, 보다 구체적으로, 클램핑면(320)의 완화 영역에서 차이가 있다.

다른 개시된 실시예와 마찬가지로, 인발 패드(302)는 0/180도 압연 방향을 갖는 금속 시트의 귀발생과 연관된 위치에서 클램핑면으로부터 재료를 제거하는 것에 의해 형성되는 복수의 반경 방향으로 이격된 환형 홈 및 복수의 완화 영역을 포함한다. 인발 패드(302)는 인발 공정에 의해 컵 형상으로 형성될 블랭크에 대하여 클램핑되거나 이와 달리 파지되도록 구성되는 클램핑면(320)을 갖는다. 인발 패드(302)의 클램핑면(320)은 적어도 하나의 제1 환형 홈(322)을 포함한다. 일부 양태에서, 인발 패드(302)는 제2 환형 홈(326) 또는 4개 또는 5개의 환형 홈과 같이 2개 보다 많은 환형 홈을 더 포함한다.

클램핑면(320)은 제1 환형 홈(322)을 차단하거나 이와 달리 제1 환형 홈(322)을 이등분하거나 분할하는 적어도 하나의 완화 영역(324)을 더 포함한다. 완화 영역(324)은 클램핑면(320)에 함몰부를 형성하도록 재료가 제거된 클램핑면(320)의 영역이다. 함몰부의 바닥면은 일반적으로, 종래의 인발 패드에 의해 생성될 수 있었던 형성된 귀에 대응하는 형상인 오목하고 테이퍼진 표면이다. 완화 영역은 내면(312)으로 연장됨에 따라 깊이가 증가하도록 테이퍼진다. 이 실시예에서, 적어도 하나의 완화 영역(324)은 내면(312)으로부터 그리고 제1 환형 홈(324) 내로 연장된다. 적어도 하나의 완화 영역(324)은 클램핑면(320)에 함몰부를 생성하도록 재료를 제거하는 것에 의해 생성된다. 도시된 실시예에서, 각 중심이 금속, 예를 들면, 압연된 알루미늄의 압연 방향으로부터 45도 오프셋되게 위치된 4개의 완화 영역이 있다. 그러나, 40 내지 50도, 130 내지 140도, 220 내지 230도, 및 310 내지 320도에 위치되는 완화 영역(324)이 본 발명에서 고려된다. 완화 영역(324)은 각각 대략 90도에서 등거리로 이격된다.

상술한 실시예와 마찬가지로, 릿지(321)는 반경 방향으로 이격된 홈 사이에 배치되며, 릿지(321)는 금속, 예를 들면, 알루미늄의 블랭크로 클램핑력을 전달하는 접촉면을 제공한다. 비 완화 영역에서, 릿지(321)는 클램핑력을 집중시키며, 릿지(321)의 표면적에 비례하도록 클램핑력을 국한시킨다. 반면에, 완화 영역(324)은 귀발생과 연관된 그 특정 영역에서 클램핑력을 완화시킨다. 커핑 프레스에서 인발 패드(302)를 사용하는 경우, 블랭크가 펀칭될 때, 인발 패드(302)가 릿지(321)에 의해 파지된다. 펀치가 계속 컵 형상을 형성하여 컵이 보다 깊어지고 펀치 변위가 그 최대에 가까워짐에 따라, 블랭크가 다이 캐비티 내로 유동하는 경향이 있어 릿지(321)는 각각의 파지를 해제한다. 인발 공정의 이 지점에서, 이와 다른 경우 귀발생을 일으킬 가능성이 가장 큰 블랭크의 부분을 계속 파지할 클램핑면(320)의 부분이 완화 영역(324)으로 대체되어, 인발된 컵에서의 귀발생을 줄인다.

도 5에 도시된 실시예에 따르면, 환형 홈이 인발 패드(302)의 중심의 근위에 배치되어, 환형 홈이 클램핑면(320)의 내주부를 향하여 배치되어, 환형 홈이 내면(312)에 직접적으로 인접한다.

도 6은 인발 패드(402)의 실시예의 클램핑면(420)을 도시한다. 인발 패드(402)는, 동심 환형 홈의 위치를 제외하고, 도 5에 도시된 인발 패드(302)와 동일한 특징부를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 인발 패드(402)는 클램핑면(420)에서 인발 패드(402)의 중심의 반경 방향 원위에 배치되는 4개의 동심 환형 홈을 포함한다. 이 실시예에 따르면, 완화 영역(424)은 도 5를 참조로 상술한 바와 같이 위치되고, 형성되고, 형상을 갖지만, 완화 영역(424)이 환형 홈을 교차하지 않도록, 완화 영역(424)은 반경 방향으로 환형 홈 내부에 있다.

상술한 실시예와 마찬가지로, 릿지(421)는 반경 방향으로 이격된 홈 사이에 배치되며, 릿지(421)는 금속, 예를 들면, 알루미늄의 블랭크로 클램핑력을 전달하는 접촉면을 제공한다. 비 완화 영역에서, 릿지(421)는 클램핑력을 집중시키며, 릿지(421)의 표면적에 비례하도록 클램핑력을 국한시킨다. 반면에, 완화 영역(424)은 귀발생과 연관된 그 특정 영역에서 클램핑력을 완화시킨다. 커핑 프레스에서 인발 패드(402)를 사용하는 경우, 블랭크가 펀칭될 때, 인발 패드(402)가 릿지(421)에 의해 파지된다. 펀치가 계속 컵 형상을 형성하여 컵이 보다 깊어지고 펀치 변위가 그 최대에 가까워짐에 따라, 블랭크가 다이 캐비티 내로 유동하는 경향이 있어 릿지(421)는 각각의 파지를 해제한다. 인발 공정의 이 지점에서, 이와 다른 경우 귀발생을 일으킬 가능성이 가장 큰 블랭크의 부분을 계속 파지할 클램핑면(420)의 부분이 완화 영역(424)으로 대체되어, 인발된 컵에서의 귀발생을 줄인다.

인발 패드(402)의 클램핑면(420)은 적어도 하나의 제1 환형 홈(422)을 포함한다. 일부 양태에서, 인발 패드(402)는 제2 환형 홈(426), 제3 환형 홈(428), 제4 환형 홈(430), 임의의 이들의 조합, 또는 훨씬 더 많은 환형 홈을 더 포함한다. 환형 홈(422, 426, 428, 430)은 0.001 내지 0.009 인치 사이의 깊이로 인발 패드(402) 내로 연장된다. 일부 양태에서, 깊이는 0.003 인치이다. 일부 실시예에서, 제1, 제2, 제3 및 제4 환형 홈(422, 426, 428, 430)의 폭은 대략 0.09 인치일 수 있으며, 제1, 제2, 제3 및 제4 환형 홈(422, 426, 428, 430)의 폭은 0.09 인치보다 크거나 작을 수 있다. 예를 들면, 폭은 0.01 내지 0.1 인치일 수 있다. 다른 일부 양태에서, 제1, 제2, 제3 및 제4 환형 홈(422, 426, 428, 430)은 5 및 7 인치 사이의 직경을 갖는다. 일 실시예에서, 제1 환형 홈(422)은 대략 5.6 인치의 직경을 갖고, 제2 환형 홈(426)은 대략 5.9 인치의 직경을 갖고, 제3 환형 홈(428)은 대략 6.3 인치의 직경을 갖고, 제4 홈 열(430)은 대략 6.7 인치의 직경을 갖는다.

통상적으로, 전술한 실시예의 경우에서 일반적인 것과 같이, 제1, 제2, 제3 및 제4 환형 홈(422, 426, 428, 430)은 완화 영역에 의해 파단되지 않은 연속적인 홈이다. 다른 개시된 실시예와 마찬가지로, 인발 패드(402)는 0/180도 압연 방향을 갖는 금속 시트의 귀발생과 연관된 위치에서 클램핑면으로부터 재료를 제거하는 것에 의해 형성되는 복수의 반경 방향으로 이격된 환형 홈 및 복수의 완화 영역을 포함한다.

완화 영역(424)은 일반적으로, 종래의 인발 패드에 의해 생성될 수 있었던 것과 같이 형성된 귀에 대응하는 형상인 대체로 오목하고 테이퍼진 표면을 형성하도록 재료가 제거된 클램핑면(420)의 영역이다. 완화 영역(424)은 내면(412)으로 연장됨에 따라 깊이가 증가하도록 테이퍼지는 바닥면을 포함한다. 이 실시예에서, 적어도 하나의 완화 영역(424)은 내면(412)으로부터 연장되지만 제1 환형 홈(422)을 교차하지 않는다. 적어도 하나의 완화 영역(424)은 인발 패드(402)의 클램핑면(420) 내로 연장된다. 도시된 실시예에서, 그 중심이 금속, 예를 들면, 압연된 알루미늄의 압연 방향으로부터 45도 오프셋되게 위치된 4개의 완화 영역이 있다. 그러나, 40 내지 50도, 130 내지 140도, 220 내지 230도, 및 310 내지 320도에 위치되는 완화 영역(424)이 본 발명에서 고려된다. 완화 영역(424)은 각각 90도에서 등거리로 이격된다.

케이싱(104) 및 본원에 개시된 바와 같은 인발 패드(102, 202, 302, 402)의 실시예 중 하나, 예를 들면, 인발 패드(102)를 포함하는 인발 패드 조립체를 포함하는 단면도에 도시된 부분을 갖는 커핑 프레스 또는 커퍼(500)를 도시하는 도 7을 참조한다. 작동 시, 시트 금속, 예를 들면, 압연된 알루미늄이 인발 공정을 통해 컵 형상으로 형성되도록 커퍼(500)를 통해 공급된다. 커퍼(500) 내에 금속 시트가 수용됨에 따라, 금속 시트는 후속 형성 동작을 위해 제 위치에 금속 시트를 유지하도록 인발 패드(102) 및 블랭크-인발 다이(502) 사이에 클램핑된다. 구체적으로, 본 발명의 다수의 대체 실시예에서 설명된 바와 같은 클램핑면(120)(또는 220, 320, 420)이 시트 금속과 접촉하여 시트 금속으로 클램핑력을 전달한다. 다음으로, 블랭크 커터(504)가 시트 금속으로부터 대체로 원형인 블랭크(506)를 형성하기 위해 재료를 전단하고 절단하도록 배치된다. 대체 실시예에 따르면, 블랭크는 원형 이외의 형상을 가질 수 있다.

블랭크(506)를 형성한 후, 블랭크는 인발 패드(102) 및 블랭크-인발 다이(502) 사이에 계속 클램핑되며, 클램핑면(120)은 클램핑력을 계속 전달한다. 즉, 클램핑면(120)에 형성된 환형 홈에 인접한 릿지(121)(또는 221, 321, 또는 421)가 블랭크(506)와 접촉한다. 블랭크(506)가 클램핑된 상태로, 펀치(508)가 변위되어 펀치(508) 및 블랭크-인발 다이(502) 사이에 블랭크(506)가 형성된 캐비티(510) 내로 블랭크(506)에 힘을 가한다. 펀치(508)가 최대 변위에 가까워짐에 따라, 본원에 교시된 바와 같은 완화 영역(124 또는 224)이, 압연 방향으로부터 대체로 45도 오프셋된 귀발생이 가장 발생하기 쉬운 블랭크(506)의 부분에 걸쳐, 클램핑력을 보다 균등하게 분배한다. 도 5 및 도 6을 참조고 도시되고 설명된 대체 실시예에 따르면, 완화 영역(324, 424)은 귀발생이 가장 발생하기 쉬운 블랭크(506)의 부분에서 클램핑력을 해제한다.

블랭크를 형성하는 데에 사용되는 재료는 일반적으로 시트 금속의 기계적 특성에 있어 방향성 변동을 갖는 이방성 재료이다. 일부 재료에서, 귀는 시트의 압연 방향으로부터 대략 45도로 형성된다. 이러한 귀는 인발 공정에서 클램핑된 상태로 유지되는 최종 재료이다. 그 때, 모든 클램핑력이 이러한 귀에 집중되어 귀가 끼이거나 얇아지게 할 수 있다. 완화 영역이 0/180도 압연 방향과 같은 압연 방향으로부터 대략 45도 오프셋되게 위치되도록, 인발 패드가 블랭크에 대하여 클램핑되거나 파지된다. 이러한 영역은 귀의 위치에 대응한다. 완화 영역은 이러한 영역에서 클램핑력을 줄이거나 보다 균등하게 분배하는 것에 의해 인발된 재료에서 귀의 높이 및 끼임을 줄인다.

특정 실시예의 상술한 설명에서, 명확화를 위해 특정 용어가 참조되었다. 그러나, 본 발명은 그와 같이 선택된 특정 용어에 한정되고자 하는 것이 아니며, 각 특정 용어는 유사한 기술적 목적을 달성하기 위해 유사한 방식으로 작용하는 다른 기술적 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서, "포함하는(comprising)"이라는 용어는 "개방적인" 의미, 즉, "포함하는(including)"의 의미로 이해되어야 하므로, "폐쇄적인" 의미, 즉, "만으로 구성된"의 의미로 한정되지 않는다. 대응하는 의미가 이들이 나타나는 대응하는 용어인 "포함하는", "포함된" 및 "포함하는"에서 기인할 것이다.

또한, 위에서는 본 발명의 일부 실시예만 설명하지만, 개시된 실시예의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고 이에 대한 개량, 수정, 부가 및/또는 변경이 이루어질 수 있으며, 실시예는 예시적인 것이나, 한정적인 것은 아니다.

또한, 발명이 가장 현실적이고 바람직한 실시예로 현재 고려되는 것과 연관되어 설명되었고, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되는 것이 아니라, 반대로, 본 발명의 사상 및 범위에 포함된 다양한 수정 및 균등한 배치를 포함하는 것으로 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 상술한 다양한 실시예는 다른 실시예와 함께 구현될 수 있으며, 예를 들면, 또 다른 실시예를 실현하기 위해, 일 실시예의 양태가 다른 실시예의 양태와 조합될 수 있다. 그리고, 임의의 주어진 조립체의 각각의 독립적인 특징부 또는 부품은 추가적인 실시예를 구성할 수 있다.

Claims

커핑 프레스용 인발 패드로서,
펀치를 수용하도록 구성된 인발 개구를 정의하는 내면; 및
제2 힘 집중 세그먼트로부터 원주 방향으로 이격되게 배치되는 제1 힘 집중 세그먼트를 갖는 클램핑면으로서, 힘 집중 세그먼트 각각은 제1 아치형 홈 및 상기 제1 아치형 홈으로부터 동심으로 반경 방향으로 이격된 제2 아치형 홈을 포함하는, 클램핑면을 포함하는 인발 패드.
제1항에 있어서,
힘 집중 세그먼트 각각은 상기 제1 아치형 홈 및 상기 제2 아치형 홈 사이에 반경 방향으로 배치되는 힘 집중 영역을 더 포함하고, 힘 분배 세그먼트가 상기 제1 힘 집중 세그먼트 및 상기 제2 힘 집중 세그먼트 사이에 원주 방향으로 배치되며, 상기 힘 분배 세그먼트는 상기 힘 집중 영역과 동일 평면을 이루는, 인발 패드.
제1항에 있어서,
상기 제1 힘 집중 세그먼트는 상기 제2 힘 집중 세그먼트로부터 10 및 20도 사이로 원주 방향으로 이격되는, 인발 패드.
제1항에 있어서,
상기 클램핑면은 제2 및 제3 힘 집중 세그먼트를 더 포함하고, 힘 집중 세그먼트 각각은 인접한 힘 집중 세그먼트로부터 원주 방향으로 이격되는, 인발 패드.
제4항에 있어서,
힘 집중 세그먼트 각각은 인접한 힘 집중 세그먼트로부터 10 및 20도 사이로 원주 방향으로 이격되는, 인발 패드.
제4항에 있어서,
힘 집중 세그먼트 각각은 인접한 힘 집중 세그먼트으로부터 동등하게 원주 방향으로 이격되는, 인발 패드.
제4항에 있어서,
힘 집중 세그먼트 각각은 인접한 힘 집중 세그먼트로부터 15도로 동등하게 원주 방향으로 이격되는, 인발 패드.
제1항에 있어서,
상기 내면은 원통형이고, 상기 클램핑면은 원형인, 인발 패드.
제1항에 있어서,
제1 환형 홈 열이 상기 제1 아치형 홈을 포함하고, 제2 환형 홈 열이 상기 제2 아치형 홈을 포함하는, 인발 패드.
제1항에 있어서,
상기 제1 환형 홈 열 및 상기 제2 환형 홈 열은 각각 상기 인발 개구에 대해 동심인, 인발 패드.
커핑 프레스용 인발 패드로서,
펀치를 수용하도록 구성된 인발 개구를 정의하는 내면;
완화 영역에 의해 제2 힘 집중 세그먼트로부터 원주 방향으로 분리되는 제1 힘 집중 세그먼트를 갖는 클램핑면으로서, 상기 힘 집중 세그먼트 각각은 인접한 제2 아치형 홈으로부터 제1 거리로 반경 방향으로 이격된 제1 아치형 홈을 포함하고, 상기 완화 영역은 인접한 제2 아치형 홈으로부터 제2 거리로 반경 방향으로 이격된 제1 아치형 홈을 갖고, 상기 제2 거리는 상기 제1 거리보다 큰, 클램핑면을 포함하는 인발 패드.
제11항에 있어서,
상기 힘 집중 세그먼트의 상기 아치형 홈의 제1 반경 방향 폭은 상기 완화 영역의 상기 아치형 홈의 제2 반경 방향 폭보다 큰, 인발 패드.
제11항에 있어서,
상기 완화 영역은 10 및 20도 사이의 원주 방향 폭을 갖는, 인발 패드.
제11항에 있어서,
상기 클램핑면은 제3 및 제4 힘 집중 세그먼트를 더 포함하고, 힘 집중 세그먼트 각각은 완화 영역에 의해 인접한 힘 집중 세그먼트로부터 원주 방향으로 분리되는, 인발 패드.
제14항에 있어서,
상기 완화 영역은 각각 10 및 20도 사이의 원주 방향 폭을 갖는, 인발 패드.
제15항에 있어서,
상기 완화 영역은 각각 15도의 원주 방향 폭을 갖는, 인발 패드.
제11항에 있어서,
상기 내면은 원통형이고, 상기 클램핑면은 원형인, 인발 패드.
제11항에 있어서,
제1 환형 홈 열이 상기 힘 집중 세그먼트의 상기 제1 아치형 홈 및 상기 완화 영역의 상기 제1 아치형 홈을 포함하고, 제2 환형 홈 열이 상기 힘 집중 세그먼트의 상기 제2 아치형 홈 및 상기 완화 영역의 상기 제2 아치형 홈을 포함하는, 인발 패드.
제18항에 있어서,
상기 제1 환형 홈 열 및 상기 제2 환형 홈 열은 각각 원주 방향으로 연속적이며 상기 인발 개구에 대해 동심인, 인발 패드.
커핑 프레스용 인발 패드로서,
펀치를 수용하도록 구성된 인발 개구를 정의하는 내면;
컵 형상으로 형성될 재료의 블랭크를 유지하도록 구성되며 복수의 환형 홈을 포함하는 클램핑면으로서, 각 홈은 상기 인발 개구에 대해 동심이고, 상기 내면에 인접하게 배치되는 클램핑면에서 함몰부에 의해 복수의 완화 영역이 각각 정의되는, 클램핑면을 포함하는 인발 패드.
제20항에 있어서,
상기 복수의 완화 영역은 동등하게 원주 방향으로 이격된 4개의 완화 영역을 포함하는, 인발 패드.
제21항에 있어서,
상기 완화 영역은 각각 원주 방향으로 인접한 완화 영역으로부터 대략 90도로 이격되는, 인발 패드.
제20항에 있어서,
각 완화 영역의 바닥면은 상기 내면을 향하는 깊이가 증가하도록 오목하고 테이퍼진, 인발 패드.
제20항에 있어서,
상기 완화 영역 각각은 상기 복수의 환형 홈의 적어도 하나를 이등분하는, 인발 패드.
제20항에 있어서,
상기 완화 영역은 각각 상기 복수의 환형 홈 중 임의의 환형 홈과 교차하지 않는, 인발 패드.
제20항에 있어서,
상기 내면은 원통형이고, 상기 클램핑면은 원형인, 인발 패드.
제20항에 있어서,
상기 복수의 환형 홈은 상기 클램핑면의 반경 방향 원위부에 배치되는, 인발 패드.
제20항에 있어서,
상기 복수의 환형 홈은 상기 클램핑면의 반경 방향 근위부에 배치되는, 인발 패드.
인발된 컵에서 귀발생을 저감하는 방법으로서,
인발 패드 및 블랭크-인발 다이 사이에 금속의 시트를 위치 결정하는 단계;
상기 인발 패드의 클램핑면을 상기 금속의 시트의 일부분에 접촉시켜 상기 인발 패드 및 상기 블랭크-인발 다이 사이에 상기 금속의 시트를 클램핑하는 단계로서, 상기 클램핑면은 인접한 힘 집중 세그먼트로부터 각각 원주 방향으로 동등하게 이격된 4개의 힘 집중 세그먼트를 갖고, 각 힘 집중 세그먼트는 제1 아치형 홈 및 상기 제1 아치형 홈으로부터 동심으로 반경 방향으로 이격되게 배치되는 제2 아치형 홈을 포함하는, 상기 금속의 시트를 클램핑하는 단계;
디스크 형상을 갖는 블랭크를 생성하도록 상기 금속의 시트를 전단하는 단계; 및
펀치가 상기 블랭크의 일부분을 다이 캐비티 내로 변위시키도록 하여, 상기 펀치 및 상기 블랭크-인발 다이 사이의 상기 블랭크를 컵 형상으로 형성하는 단계를 포함하는 방법.
제29항에 있어서,
상기 금속의 시트는 이방성으로 압연 방향을 갖는, 방법.
제30항에 있어서,
인접한 힘 집중 세그먼트 사이의 영역은 각각 상기 압연 방향으로부터 45도 오프셋되는, 방법.
제29항에 있어서,
상기 금속의 시트는 알루미늄을 포함하는, 방법.