KR102181814B1

KR102181814B1 - 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 제조방법 및 제조금형

Info

Publication number: KR102181814B1
Application number: KR1020200045184A
Authority: KR
Inventors: 정용범
Original assignee: 주식회사 제이정밀
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2020-04-14
Publication date: 2020-11-24
Anticipated expiration: 2040-04-14

Abstract

본 발명은 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 제조방법 및 제조금형에 관한 것으로서, 프레스 금형으로 지지링 제조하는 과정에서 내경의 변형이 발생할 수 있는 공정을 선행하고 내경 치수를 결정하는 피어싱공정을 트리밍공정 직전에 이루어질 수 있도록 하여 내경치수 변형을 최소화할 수 있도록 한 내경 변형을 개선한 것이다.
즉, 본 발명은 띠 형상의 판상 패널을 길이 방향으로 이동하면서 상측블록에 구비된 제1피어싱 펀치로 중심에 구멍을 천공하고, 상측블록에 구비된 성형용 펀치로 외주연에 성형구멍을 천공하여 절단물을 하측블록에 형성된 제1배출공으로 절단물을 배출하는 제1피어싱공정과; 상측블록에 구비된 제1벤딩용 펀치와 하측블록에 구비된 제1벤딩용 코어를 이용하여 제1피어싱 펀치로 형성한 구멍 쪽으로 요철편을 형성하고 가장자리 쪽으로 지지링의 외벽을 형성하는 제1벤딩공정과; 상측블록에 구비된 제2벤딩용 펀치와 하측블록에 구비된 제2벤딩용 코어를 이용하여 제1벤딩공정에서 형성된 요철편을 상향으로 절곡하는 제2벤딩공정과; 상측블록에 구비된 제2피어싱 펀치과 하측블록에 구비된 제2피어싱 코어를 이용하여 상향으로 절곡된 요철편에 요철부를 형성하는 제2피어싱공정과; 상측블록에 구비된 트리밍 펀치과 하측블록에 구비된 제3배출공을 이용하여 제1벤딩공정에서 형성한 지지링의 외벽 상단을 절단하는 트리밍공정에 의한 제조방법 및 제조금형을 제공한 것이다.

Description

내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 제조방법 및 제조금형{Manufacturing method and mold of support ring for dust cover with improved inner diameter deformation}

본 발명은 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 제조방법 및 제조금형에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 프레스 금형으로 지지링 제조하는 과정에서 내경의 변형이 발생할 수 있는 공정을 선행하고 내경 치수를 결정하는 피어싱공정을 트리밍공정 직전에 이루어질 수 있도록 하여 내경치수 변형을 최소화할 수 있도록 한 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 제조방법 및 제조금형을 제공코자 하는 것이다.

자동차에서는 다양한 형태로 구성되는 로어 암과 결합된 볼 조인트가 적용되고 있다. 이들 볼 조인트 상부에는 주유된 그리스의 주유와 내부에 이물질 유입을 방지하며 볼 조인트의 수명을 연장시키기 위한 수단으로 더스트 커버(dust cover)를 적용하고 있다.

상기한 더스트커버의 대표적인 예로는 대한민국 공개특허공보(A)10-2007-0060382호(2007.06.13.)의 타이 로드 엔드 더스트 커버가 개시되고 있으며, 다른 예로는 대한민국 공개특허공보(A)10-2014-0086633호(2014.07.08.)의 차량용 조향장치의 볼 조인트 더스트 커버 등이 있다.

상기한 더스트커버에는 상부와 하부에 밀착면과의 접지력을 높이면서도 지지력을 향상시키기 위해 링형 스틸을 인서트 구성하고 있다.

상기한 링형 스틸(지지링)의 경우 도 1, 2에 도시된 바와 같이 외주연에 수직으로 외벽이 형성되고, 외벽의 하단에서 내향으로 상향 절곡되며 요철부가 선단에 형성된 요철편을 형성하여 고무재질의 커버본체와 결합이 용이하게 이루어질 수 있도록 하고 있다.

한편 상기한 더스트커버에 사용되는 링형 스틸(지지링)의 경우 프레스금형에 의해 제조되며, 바람직하게는 도 9에 도시된 바와 같이 띠 형상의 판상 패널을 길이방향으로 이동하면서 중심에 제1피어싱 펀치로 구멍을 천공하고, 외주연에 성형용 펀치로 성형구멍을 천공하는 제1피어싱공정과; 제1피어싱 펀치로 형성한 구멍 쪽으로 요철편을 형성하고 가장자리 쪽으로 지지링의 외벽을 형성하는 제1벤딩공정과; 상기 제1벤딩공정에 의해 형성한 요철편 상에 요철부를 형성하기 위해 연주상으로 요철성형용 구멍을 형성하는 제2피어싱공정과; 상기 제2피어싱공정에 의해 형성한 요철성형용 구멍을 따라 절단하여 요철부를 형성하는 제3피어싱공정과; 제3피어싱공정에 의해 형성된 요철부를 상향으로 절곡하는 제2벤딩공정과; 제1벤딩공정에서 형성한 지지링의 외벽 상단을 절단하는 트리밍공정에 의해 제조하게 된다.

상기한 제조방법 및 제조방법을 위한 제조금형의 경우 제2벤딩공정 및 제2벤딩공정에서 내경의 변형이 발생하게 된다.

이를 도 10에 의거하여 설명하면, 상기 제1벤딩공정에서 A부는 살이 적어 쉽게 당겨오고, 상대적으로 B부는 가장자리측에 힘살이 있어 적게 당겨오게 되어 타원이 1차적으로 발생하게 된다.

이 상태에서 제2피어싱공정 및 제3피어싱공정 까지는 내경 치수의 큰 변화가 없으나, 제2벤딩공정에서 내경 치수의 변형이 다시 발생하게 된다.

즉, 제1벤딩공정에서 타원이 발생하고, 제2벤딩공정에서 진원을 형성하게 되므로 타원이 발생한 상태에서 요철부를 형성하고, 이 상태에서 진원이 형성되면서 내경의 변형이 발생하게 되어 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

KR 1020070060382 A 2007.06.13. KR 1020140086633 A 2014.07.08.

이에 본 발명자는 종래 더스트커버용 지지링을 성형하는 제조과정에 제1피어싱 후에 제1벤딩, 제2피어싱, 제3피어싱, 제2벤딩의 순서로 작업이 이루어질 때 제1벤딩에서 타원 변형이 생기고, 제2,3피어싱에서 재차 내경의 형상 변경이 발생한 상태에서 제2벤딩에서 진원이 형성되는 과정에서도 내경에 변형이 발생하게 되는 문제점을 개선코자 본 발명을 연구 개발한 것이다.

즉, 본 발명에서는 프레스 금형으로 지지링 제조하는 과정에서 내경의 변형이 발생할 수 있는 제1벤딩 및 제2벤딩공정을 선행한 상태에서 내경 치수를 결정하는 제2피어싱공정을 트리밍공정 직전에 이루어질 수 있도록 하여 내경치수 변형을 최소화 할 수 있도록 한 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 제조방법 및 제조금형을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

과제 해결 수단으로 본 발명에서는 띠 형상의 판상 패널을 길이 방향으로 이동하면서 상측블록에 구비된 제1피어싱 펀치로 중심에 구멍을 천공하고, 상측블록에 구비된 성형용 펀치로 외주연에 성형구멍을 천공하여 절단물을 하측블록에 형성된 제1배출공으로 절단물을 배출하는 제1피어싱공정과; 상측블록에 구비된 제1벤딩용 펀치와 하측블록에 구비된 제1벤딩용 코어를 이용하여 제1피어싱 펀치로 형성한 구멍 쪽으로 요철편을 형성하고 가장자리 쪽으로 지지링의 외벽을 형성하는 제1벤딩공정과; 상측블록에 구비된 제2벤딩용 펀치와 하측블록에 구비된 제2벤딩용 코어를 이용하여 제1벤딩공정에서 형성된 요철편을 상향으로 절곡하는 제2벤딩공정과; 상측블록에 구비된 제2피어싱 펀치과 하측블록에 구비된 제2피어싱 코어를 이용하여 상향으로 절곡된 요철편에 요철부를 형성하는 제2피어싱공정과; 상측블록에 구비된 트리밍 펀치과 하측블록에 구비된 제3배출공을 이용하여 제1벤딩공정에서 형성한 지지링의 외벽 상단을 절단하는 트리밍공정에 의해 제조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 베이스플레이트와; 베이스플레이트의 상측으로 복수의 리브에 의해 지지되는 하형플레이트과; 상기 하형플레이트과 대향하는 상형플레이트과; 상기 하형플레이트의 상측으로 적층되는 하측블록들과; 상기 상형플레이트의 하측으로 적층되는 상측블록들을 포함하도록 구성되며;

제1피어싱공정을 위해 상측블록에 설치한 제1피어싱 펀치 및 하측블록에 형성한 제1배출공과; 제1벤딩공정을 위해 상측블록에 설치한 제1벤딩용 펀치 및 하측블록에 설치한 제1벤딩용 코어와; 제2벤딩공정을 위해 상측블록에 설치한 제2벤딩용 펀치 및 하측블록에 설치한 제2벤딩용 코어와; 제2피어싱공정을 위해 상측블록에 설치한 제2피어싱 펀치 및 하측블록에 설치한 제2피어싱 코어, 그리고 제2배출공과; 트리밍공정을 위해 상측블록에 설치한 트리밍 펀치 및 하측블록에 형성한 제3배출공을 순차적으로 적용하여 청구항 1의 제조방법이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 제조방법 및 제조금형에 의하면, 프레스 금형으로 지지링 제조하는 과정에서 내경의 변형이 발생할 수 있는 제1벤딩 및 제2벤딩공정을 선행한 상태에서 내경 치수를 결정하는 제2피어싱공정을 트리밍공정 직전에 이루어질 수 있도록 함으로써 내경치수 변형을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

따라서 지지링을 제조하는 과정에서 내경 치수가 변형된 공정을 최소화하여 고품질의 지지링을 제공할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의해 제조되는 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 외형을 보인 사시도
도 2는 도 1의 정단면도
도 3은 본 발명에서 제공하는 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 제조방법에 따른 블록도
도 4는 본 발명 제조방법에 따라 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링이 제조되는 상태를 보인 사시도
도 5는 도 4의 단면도
도 6은 본 발명에서 제공하는 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링을 제조하기 위한 제조금형의 단면도
도 7은 도 6에서의 상형플레이트 저면도
도 8은 도 6에서의 하형플레이트 평면도
도 9는 종래 제조방법에 따라 더스트커버용 지지링이 제조되는 상태를 보인 평면도
도 10은 종래 제조방법에 따라 더스트커버용 지지링이 제조되는 상태에서 변형이 발생하는 부분을 나타낸 확대도

이하 본 발명에서 제공하는 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 제조방법 및 제조금형의 바람직한 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의해 제조되는 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 외형을 보인 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 정단면도를 도시한 것이다.

본 발명에 의해 제조되는 더스트커버용 지지링(100)은 도시된 바와 같이 외주연에 수직으로 외벽(110)이 형성되고, 외벽(110)의 하단에서 내향으로 요철편(120)을 상향 절곡하며, 요철편(120)의 선단에는 요철부(130)을 형성한 구성이다

이러한 지지링(100)은 고무 재질로 구성되는 더스트커버의 상단과 하단에 각각 인서트 결합되며, 요철편(120)에 형성된 요철부(130)에 의해 고무와의 결합력이 높아지게 하고 있다.

상기와 같은 더스트커버용 지지링(100)의 경우 얇은 철판으로 제조되면서 진원도가 요구되는 제품이다.

도 3은 본 발명에서 제공하는 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 제조방법에 따른 블록도를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명 제조방법에 따라 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링이 제조되는 상태를 보인 평면도, 도 5는 도 4의 단면도를 도시한 것이다.

상기에서 언급한 바와 같은 본 발명의 더스트커버용 지지링(100)은, 띠 형상의 판상 패널(200)을 제조금형(1)(철판프레스금형)에 투입하여 복수의 공정에 의해 제조된다.

바람직하기로는 제1피어싱공정(S10)과, 제1벤딩공정(S20)과, 제2벤딩공정(S30)과, 제2피어싱공정(S40)과, 트리밍공정(S50)에 의해 이루어진다.

이하에서 각 공정을 보다 구체적으로 설명한다.

제1피어싱공정(S10)은 띠 형상의 얇은 판상 패널(200)을 제조금형(1)에 투입하여 중심에 제1피어싱 펀치(11)로 구멍(210)을 천공하고, 외주연에 성형용 펀치(13)로 성형구멍(220)을 천공하는 공정이다. 성형용펀지에 의해 천공되는 성형구멍(220)은 폭방향으로 형성되며, 지지링(100)의 외경보다 큰 치수의 지름을 갖는 원형으로 형성된다.

제1벤딩공정(S20)은 중심의 구멍(210) 쪽으로 요철편(120)을 형성하고, 지지링(100)의 가장자리에 외벽(110)을 형성하는 공정이다.

제2벤딩공정(S30)은 상기와 같이 형성된 요철편(120)을 상향으로 절곡하는 공정이다. 바람직하기로는 지지링(100)의 가장자리에 형성한 외벽(110)의 하단을 기준으로 해서 요철편(120)을 상형플레이트(6)로 설계 각도에 부합하도록 절곡하면 된다.

제2피어싱공정(S40)은 요철편(120)에 파형으로 요철부(130)를 형성하는 공정이다. 요철부(130)는 다양한 형상으로 변형될 수 있음은 당연하다.

트리밍공정(S50)은 판상패널에서 외벽(110)과 요철편(120)이 절곡된 상태에서 요철편(120)에 요철부(130)를 형성한 상태에서 지지링(100)을 완성하는 공정으로 제1벤딩공정(S20)에서 형성한 지지링(100)의 외벽(110) 상단을 절단하면 되는 것이다.

도 6은 본 발명에서 제공하는 더스트커버용 지지링을 제조하기 위한 제조금형의 단면도를 도시한 것이고, 도 7은 도 6에서의 상형플레이트 저면도, 도 8은 도 6에서의 하형플레이트 평면도를 도시한 것이다.

이는 본 발명에서 제공하는 더스트커버용 지지링(100)을 제조하기 위한 제조금형(1)을 도시한 것이다.

도시된 바에 의하면 일반적인 철판프레스금형의 구성과 같이 베이스플레이트(2)의 상측으로 복수의 리브(3)에 의해 지지되는 하형플레이트(4)를 배치하고, 또한 하형플레이트(4)과 대향하는 상형플레이트(6)를 마련하며, 상기 하형플레이트(4)의 상측으로는 하측블록(5)들을 적층하고, 상형플레이트(6)의 하측으로는 상측블록(7)들을 적층하는 기본적인 구성을 갖는다.

상기와 같은 기본적인 구성의 제조금형(1)에 더스트커버용 지지링(100)을 제조하는 제1피어싱공정(S10)과, 제1벤딩공정(S20)과, 제2벤딩공정(S30)과, 제2피어싱공정(S40)과, 트리밍공정(S50)에 필요한 펀치 및 코어들을 순차적으로 배열하여 일괄적으로 승강하면서 단계별로 작업이 이루어질 수 있게 한 것이다.

제1피어싱공정(S10)을 위해서는, 상측블록(7)에 설치한 제1피어싱 펀치(11)를 고정볼트로 고정하고, 제1피어싱 펀치(11)의 하측에 위치하도록 하측블록(5)에 제1배출공(12)을 형성한 것으로, 이는 제1피어싱 펀치(11)가 제1배출공(12) 쪽으로 내려질 때 중심에 제1피어싱 펀치(11)에 의해 구멍(210)이 천공되고, 외주연에 성형용 펀치(13)에 의해 성형구멍(220)이 천공되고, 절단물은 제1배출공(12)을 통해 배출된다.

제1벤딩공정(S20)을 위해서는, 상측블록(7)에 제1벤딩용 펀치(21)를 고정볼트로 설치하고, 하측블록(5)에 제1벤딩용 코어(22)를 고정볼트를 설치한 것으로, 제1벤딩용 펀치(21)가 제1벤딩용 코어(22) 쪽으로 하강할 때 이들 사이에서 중심의 구멍(210) 쪽으로 요철편(120)이 형성되고, 가장자리에 지지링(100)의 외벽(110)이 형성된다.

제2벤딩공정(S30)을 위해서는 상측블록(7)에 제2벤딩용 펀치(31)를 고정볼트로 설치하고, 하측블록(5)에 제2벤딩용 코어(32)를 고정볼트로 설치한 것으로, 제2벤딩용 펀치(31)가 하강할 때, 제2벤딩용 펀치(31)와 제2벤딩용 코어(32) 사이에서 요철부(130)가 형성될 요철편(120)을 상향으로 절곡시키게 구성한다.

제2피어싱공정(S40)을 위해서는, 상측블록(7)에 제2피어싱 펀치(41)를 고정볼트로 고정하고, 하측블록(5)에 설치한 제2피어싱 코어(42)를 설치하며, 아울러 제2배출공(43)을 형성한 것으로, 이는 제2피어싱 펀치(41)가 하강할 때 요철편(120)에 요철부(130)를 형성하고, 절단물이 제2배출공(43)으로 배출하도록 한 구성이다.

트리밍공정(S50)을 위해서는 상측블록(7)에 트리밍 펀치(51)를 고정볼트로 설치하고, 하측블록(5)에 제3배출공(52)을 형성한 구성이다.

이는 트리밍 펀치(51)가 하강할 때 완성된 지지링(100)이 절단된 상태로 제3배출공(52)을 통해서 배출되게 한 구성이다.

이상과 같은 본 발명의 더스트커버용 지지링(100)의 제조방법 및 제조금형(1)에 의하면 프레스 금형으로 지지링(100) 제조하는 과정에서 내경의 변형이 발생할 수 있는 제1벤딩 및 제2벤딩공정(S20)(S30)을 선행한 상태에서 요철부(130)를 형성하는 제2피어싱공정(S40)을 트리밍공정(S50) 직전에 이루어질 수 있도록 함으로써 내경치수 변형을 최소화할 수 있도록 한 것이므로, 따라서 지지링(100)을 제조하는 과정에서 내경 치수가 변형된 공정을 최소화하여 고품질의 지지링(100)을 제공하게 되는 것이다.

즉, 본 발명은 도 10에서와같이 제1벤딩공정(S20)에서 A부는 살이 적어 쉽게 당겨오고, 상대적으로 B부는 가장자리측에 힘살이 있어 적게 당겨져 타원이 1차적으로 발생된 상태에서 제2벤딩공정(S30)이 바로 이루어져 요철편(120)을 형성하여 진원 상태로 내경을 결정한 상태에서 제2피어싱공정(S40)을 통해서 요철부(130)를 형성하게 되는 것으로, 종래와 같이 지지링(100)의 내경치수 변형 및 형상변형(타원)을 최소화할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1:제조금형 2:베이스플레이트
3:리브 4:하형플레이트
5:하측블록 6:상형플레이트
7:상측블록 11:제1피어싱 펀치
12:제1배출공 13:성형용 펀치
21:제1벤딩용 펀치 22:제1벤딩용 코어
31:제2벤딩용 펀치 32:제2벤딩용 코어
41:제2피어싱 펀치 42:제2피어싱 코어
43:제2배출공 51:트리밍 펀치
52:제3배출공
100:(더스트커버용) 지지링 110:외벽
120:요철편 130:요철부
200:판상 패널 210:구멍
220:성형구멍
S10:제1피어싱공정 S20:제1벤딩공정
S30:제2벤딩공정 S40:제2피어싱공정
S50:트리밍공정

Claims

띠 형상의 판상 패널(200)을 길이 방향으로 이동하면서 상측블록(7)에 구비된 제1피어싱 펀치(11)로 중심에 구멍(210)을 천공하고, 상측블록(7)에 구비된 성형용 펀치(13)로 외주연에 성형구멍(220)을 천공하여 절단물을 하측블록(5)에 형성된 제1배출공(12)으로 절단물을 배출하는 제1피어싱공정(S10)과;
상측블록(7)에 구비된 제1벤딩용 펀치(21)와 하측블록(5)에 구비된 제1벤딩용 코어(22)를 이용하여 제1피어싱 펀치(11)로 형성한 구멍 쪽으로 요철편(120)을 형성하고 가장자리 쪽으로 지지링(100)의 외벽(110)을 형성하는 제1벤딩공정(S20)과;
상측블록(7)에 구비된 제2벤딩용 펀치(31)와 하측블록(5)에 구비된 제2벤딩용 코어(32)를 이용하여 제1벤딩공정(S20)에서 형성된 요철편(120)을 상향으로 절곡하는 제2벤딩공정(S30)과;
상측블록(7)에 구비된 제2피어싱 펀치(41)과 하측블록(5)에 구비된 제2피어싱 코어(42)를 이용하여 상향으로 절곡된 요철편(120)에 요철부(130)를 형성하는 제2피어싱공정(S40)과;
상측블록(7)에 구비된 트리밍 펀치(51)과 하측블록(5)에 구비된 제3배출공을 이용하여 제1벤딩공정(S20)에서 형성한 지지링(100)의 외벽(110) 상단을 절단하는 트리밍공정(S50)에 의해 제조하는 것을 특징으로 하는 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 제조방법.
베이스플레이트(2)와; 베이스플레이트(2)의 상측으로 복수의 리브(3)에 의해 지지되는 하형플레이트(4)과; 상기 하형플레이트(4)과 대향하는 상형플레이트(6)과; 상기 하형플레이트(4)의 상측으로 적층되는 하측블록(5)들과; 상기 상형플레이트(6)의 하측으로 적층되는 상측블록(7)들을 포함하도록 구성되며;
제1피어싱공정을 위해 상측블록(7)에 설치한 제1피어싱 펀치(11) 및 하측블록(5)에 형성한 제1배출공(12)과;
제1벤딩공정을 위해 상측블록(7)에 설치한 제1벤딩용 펀치(21) 및 하측블록(5)에 설치한 제1벤딩용 코어(22)와;
제2벤딩공정을 위해 상측블록(7)에 설치한 제2벤딩용 펀치(31) 및 하측블록(5)에 설치한 제2벤딩용 코어(32)와;
제2피어싱공정을 위해 상측블록(7)에 설치한 제2피어싱 펀치(41) 및 하측블록(5)에 설치한 제2피어싱 코어(42), 그리고 제2배출공(43)과;
트리밍공정을 위해 상측블록(7)에 설치한 트리밍 펀치(51) 및 하측블록(5)에 형성한 제3배출공(52)을 순차적으로 적용하여 청구항 1의 제조방법이 이루어지도록 한 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 내경 변형을 개선한 더스트커버용 지지링의 제조금형.