KR101090599B1 - 스프링 와셔 제조 금형 및 이를 이용한 스프링 와셔 제조 방법 - Google Patents

스프링 와셔 제조 금형 및 이를 이용한 스프링 와셔 제조 방법 Download PDF

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Abstract

제1펀칭홀(P1)이 형성되도록 피가공물(P)을 펀칭하는 제1펀치부(110); 제1펀칭홀(P1)의 둘레부로 스프링 와셔의 전방 외경부(P3) 및 후방 외경부(P4)가 형성되도록, 피가공물(P)을 펀칭하는 제2펀치부(120); 제1펀칭홀(P1)을 이루는 면이 상부로 돌출되어, 스프링 와셔의 상부를 이루도록 피가공물(P)을 가압하는 제1가압부(150); 돌출된 스프링 와셔의 상부를 하방으로 가압하는 제2가압부(160); 피가공물(P)로부터 스프링 와셔가 절단되도록, 피가공물(P)과 스프링 와셔의 연결부(P5)를 절단하는 제3펀치부(130)를 갖추고서, 프레스(PR)에 의해 상하 이동되는 상부금형(100),
제1펀치부(110)와 맞대어져, 피가공물(P)에 제1펀칭홀(P1)이 형성되도록 하는 제1펀치홀부(210); 제2펀치부(120)와 맞대어져, 스프링 와셔의 전방 외경부(P3) 및 후방 외경부(P4)가 형성되도록 하는 제2펀치홀부(220); 제1가압부(150)와 맞대어져, 제1펀칭홀(P1)을 이루는 면이 상부로 돌출되어 스프링 와셔의 상부를 이루도록 하는 제1접촉부(250); 제2가압부(160)와 맞대어져, 돌출된 스프링 와셔의 상부를 하방으로 가압하는 제2접촉부(260); 제3펀치부(130)와 맞대어져, 피가공물(P)과 스프링 와셔의 연결부(P5)가 절단되도록 하는 제3펀치홀부(240)를 갖춘 하부금형(200)을 포함하는 것을 특징으로 하여,
열처리 과정에 의한 최초 설계치가 변하지 않아, 불량품이 현저히 줄어들고, 이에 따라 많은 시간과 비용을 절약할 수 있으며, 작업 공정 또한 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

스프링 와셔 제조 금형 및 이를 이용한 스프링 와셔 제조 방법{Spring-Washer Making Die and Spring-Washer Making Method}
본 발명은 변형이 발생하지 않는 스프링 와셔를 제조하는 제조 금형 및 이를 이용한 스프링 와셔 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 스프링 와셔는 탄성을 이용하여 진동을 흡수하는데 사용된다.
이러한 종래의 스프링 와셔는 연성의 판을 이용하여 가공된 후, 열처리 됨으로써, 충분한 탄성 및 강도를 가지게 된다.
하지만 상기 종래의 스프링 와셔는 가공 후 열처리하는 과정에서 많은 열변형이 일어나며, 이로 인해 최초에 설계된 치수에서 벗어나는 일이 빈번히 발생하였다.
따라서 상기 종래의 스프링 와셔는 불량품이 많이 발생하였으며, 이로 인해 많은 시간과 불필요한 비용이 많이 소요되었다.
그리하여 최근 들어 가공 후 열처리에 따른 변형이 발생하지 않으며, 충분한 탄성 및 강도를 갖는 스프링 와셔를 제조하는 금형 및 이를 이용한 스프링 와셔의 제조방법의 개발 필요성이 꾸준히 제기되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 발명된 것으로, 설계치를 벗어나지 않는 스프링 와셔를 제조함으로써, 많은 시간과 비용을 절약할 수 있는 스프링 와셔를 제조하는 제조 금형 및 이를 이용한 스프링 와셔 제조방법을 제공하는 것을 해결하려는 과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 제1펀칭홀이 형성되도록 피가공물을 펀칭하는 제1펀치부; 제1펀칭홀의 둘레부로 스프링 와셔의 전방 외경부 및 후방 외경부가 형성되도록, 피가공물을 펀칭하는 제2펀치부; 제1펀칭홀을 이루는 면이 상부로 돌출되어, 스프링 와셔의 상부를 이루도록 피가공물을 가압하는 제1가압부; 돌출된 스프링 와셔의 상부를 하방으로 가압하는 제2가압부; 피가공물로부터 스프링 와셔가 절단되도록, 피가공물과 스프링 와셔의 연결부를 절단하는 제3펀치부를 갖추고서, 프레스에 의해 상하 이동되는 상부금형,
제1펀치부와 맞대어져, 피가공물에 제1펀칭홀이 형성되도록 하는 제1펀치홀부; 제2펀치부와 맞대어져, 스프링 와셔의 전방 외경부 및 후방 외경부가 형성되도록 하는 제2펀치홀부; 제1가압부와 맞대어져, 제1펀칭홀을 이루는 면이 상부로 돌출되어 스프링 와셔의 상부를 이루도록 하는 제1접촉부; 제2가압부와 맞대어져, 돌출된 스프링 와셔의 상부를 하방으로 가압하는 제2접촉부; 제3펀치부와 맞대어져, 피가공물과 스프링 와셔의 연결부가 절단되도록 하는 제3펀치홀부를 갖춘 하부금형을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 별도의 열처리 과정이 필요 없어, 열처리 과정에 의한 최초 설계치가 변하지 않는다. 따라서 불량품이 현저히 줄어들어, 많은 시간과 비용을 절약할 수 있으며, 작업 공정 또한 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명을 개략적으로 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명에 따른 상판금형의 하면을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 하판금형의 상면을 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 상판금형의 하면을 나타낸 이미지 도면이고,
도 5은 본 발명에 따른 하판금형의 상면을 나타낸 이미지 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 하판금형의 하면을 나타낸 이미지 도면이고,
도 7 및 도 8은 본 발명의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명을 개략적으로 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 상판금형의 하면을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 하판금형의 상면을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 상판금형의 하면을 나타낸 이미지 도면이고, 도 5은 본 발명에 따른 하판금형의 상면을 나타낸 이미지 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 하판금형의 하면을 나타낸 이미지 도면으로서, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 스프링 와셔 제조 금형의 구조적 특징을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 스프링 와셔 제조 금형은 프레스에 의해 승강하는 블록 형상의 상부금형(100)과, 상부금형(100)의 하부에 배치되는 블록 형상의 하부금형(200)을 포함한다.
상기 상부금형(100)은 하부에 길이방향을 따라 순차적으로 형성되는 제1~3펀치부(110~130)와, 하부 둘레부를 따라 형성되는 제4펀치부(140)와, 제2펀치부(120)와 제3펀치부(130) 사이에 길이방향을 따라 순차적으로 형성되는 제1,2가압부(150,160)를 갖춘다.
상기 제1펀치부(110)는, 중심부에 원기둥 형상의 제1돌출부(111)가 하부로 돌출되며, 하부로 돌출된 6개의 제2돌출부(112)가 제1돌출부(111)를 중심으로 방사형으로 형성된다. 이때 제2돌출부(112)는 외측으로 갈 수록 폭이 넓어지며, 선단부가 라운드 진다.
상기 제2펀치부(120)는, 제1펀치부(110)에 이웃되게 형성되며, 스프링 와셔 의 외경이 형성되도록, 하방으로 개구된 펀치홈(121)이 형성된다. 이때 펀치홈(121)은 내측으로 라운드 지며, 라운드 면에는 상호 대향되는 다수의 요홈이 형성된다.
상기 제3펀치부(130)는, 제2펀치부(120)에 이웃되게 형성되며, 피가공물(P)로부터 스프링 와셔가 절단되도록 피가공물(P)에 연결된 스프링 와셔를 절단한다. 이때 제3펀치부(130)는 하방으로 개구된 두 개의 사각홈(131)이 상호 대향되며, 두 개의 사각홈(131)은 제3펀치부(130)의 전후방에 배치된다.
상기 제4펀치부(140)는, 다수 개가 상부금형(100)의 저면 둘레부를 따라 일정간격으로 형성된다.
상기 제1가압부(150)는, 전체적으로 상방으로 라운드 진 돔 형상의 홈을 이뤄, 제2펀치부(120)와 제3펀치부(130) 사이에 배치되며, 중앙부에 원형의 돌기(151)가 하부로 돌출되어, 가압시 스프링 와셔가 상부로 볼록하게 돌출되도록 한다.
상기 제2가압부(160)는, 전체적으로 상부로 라운드 진 돔 형상의 홈을 이루며, 중심부에 원형판(161)이 형성된다. 그리고 제2가압부(160)는 돔 형상의 라운드 면에 방사형으로 배치되는 6개의 관통홀(162)이 형성되며, 원형판(161)의 중심부에 원형홀(163)이 형성된다.
상기 하부금형(200)은, 상부금형(100)의 제1펀치부(110)와 맞대어지는 제1펀치홀부(210)과, 상부금형(100)의 제2펀치부(120)와 맞대어지는 제2펀치홀부(220)과, 상부금형(100)의 제3펀치부(130)와 맞대어지는 제3펀치홀부(230)와, 상부금형(200)의 제4펀치부(140)와 맞대어지는 제4펀치홀부(240)와, 상부금형(200)의 제1가압부(150)와 맞대어지는 제1접촉부(250)와, 상부금형(200)의 제2가압부(160)와 맞대어지는 제2접촉부(260)를 갖춘다.
상기 제1펀치홀부(210)는, 상부금형(100)의 제1돌출부(111) 및 제2돌출부(112)가 삽입되는 관통홀(211)이 형성된다.
상기 제2펀치홀부(220)는, 상부금형 제2펀치부(120)의 관통홀(121)과 맞대어지는 관통홀(221)이 형성된다.
상기 제3펀치홀부(230)는, 상부금형(100)의 제3펀치부(130)가 삽입되는 관통홀(231)이 형성된다.
상기 제4펀치홀부(240)는, 상부금형(100)의 제4펀치부(140)가 삽입되는 관통홀(241)이 형성된다.
상기 제1접촉부(250)는, 상방으로 돌출된 돌출부(251)를 갖추고서, 상부금형(100)의 제1가압부(150)와 맞대어진다. 이때 돌출부(251)는 둘레부가 라운드 진다.
상기 제2접촉부(260)는, 상방으로 돌출된 돌출부(261)를 갖추고서, 상부금형(100)의 제2가압부(250)와 맞대어진다. 이때 돌출부(261)는 원기둥 형상을 이룬다.
한편 본 실시예에서는 상부금형(100)과 하부금형(200) 사이에 설치되어, 상부금형(100)을 상방으로 탄발지지하는 탄성체(미도시)가 구비되어, 상부금형(100)과 하부금형(200)의 작동이 원활히 이루어지도록 할 수 있다.
이하 도 7 및 도 8을 참고하여, 본 발명이 이루어지는 단계를 설명하면 다음과 같다.
(1) 피가공물 투입단계
우선 작업자는 별도의 공급기(SP)를 통해 판상의 피가공물(P)을 하부금형(200)으로 공급한다.
그러면 상기 피가공물(P)은 하부금형(200)의 상면을 따라 이동한다.
(2) 피가공물 제1펀칭단계
이때 상부금형(100)은 프레스(PR)에 의해 가압되어 하부금형과 맞닿고, 이와 동시에 상부금형(100)의 제1펀치부(110)는 도 7(a)과 같이 피가공물(P)에 제1펀칭홀(P1)이 형성되고, 피가공물(P)의 둘레부에 제2펀칭홀(P2)이 형성된다.
(3) 피가공물 제2펀칭단계
계속해서 상기 피가공물(P)은 진행방향으로 이동하고, 이때 상부금형(100)은 프레스(PR)에 의해 가압되어, 상부금형(100)의 제2펀치부(120)가 도 7(b)와 같이 스프링 와셔의 전방 외경부(P3)가 형성되도록 펀칭한다.
(4) 피가공물 제3펀칭단계
이후 상기 피가공물(P)은 진행방향으로 이동하고, 이때 상부금형(100)은 프레스(PR)에 의해 가압되어, 상부금형(100)의 제2펀치부(140)가 도 7(c)와 같이 스프링 와셔의 후방 외경부(P4)를 형성하도록 펀칭한다.
(5) 피가공물 제1가압단계
이때 상기 피가공물(P)은 진행방향으로 계속적으로 이동하고, 상부금형(100)은 프레스(PR)에 의해 가압되고, 상부금형(100)의 제1가압부(150)는 도 7(d)와 같이 스프링 와셔의 중심부가 상방으로 돌출되도록 가압한다.
(6) 피가공물 제2가압단계
계속해서 상기 피가공물(P)은 진행방향으로 이동하고, 이때 상부금형(100)은 프레스(PR)에 의해 가압되고, 상부금형(100)의 제2가압부(160)는 도 7(e)와 같이 상방으로 돌출된 중심부를 하방으로 가압한다.
(7) 피가공물 제4펀칭단계
이후 상기 피가공물(P)은 진행방향으로 계속적으로 이동하고, 이때 상부금형(100)은 프레스(PR)에 의해 가압되어, 상부금형(100)의 제3펀치부(130)는 도 7(f)와 같이 스프링 와셔가 완성되도록 피가공물(P)과 스프링 와셔의 연결부(P5)를 절단한다.
이때 도 8과 같이 완성된 스프링 와셔는, 상부금형 제3펀치부(130)의 가압부에 의해 하부금형 제3펀치홀부(230)의 관통홀(231)을 통해 하방으로 이동하여 수집된다.
100; 상부금형 110; 제1펀치부
120; 제2펀치부 130; 제3펀치부
140; 제4펀치부 150; 제1가압부
160; 제2가압부 200; 하부금형
210; 제1펀치홀부 220; 제2펀치홀부
230; 제3펀치홀부 240; 제4펀치홀부
250; 제1접촉부 260; 제2접촉부

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 제1펀칭홀(P1)이 형성되도록 피가공물(P)을 펀칭하는 제1펀치부(110); 제1펀칭홀(P1)의 둘레부로 스프링 와셔의 전방 외경부(P3) 및 후방 외경부(P4)가 형성되도록, 피가공물(P)을 펀칭하는 제2펀치부(120); 제1펀칭홀(P1)을 이루는 면이 상부로 돌출되어, 스프링 와셔의 상부를 이루도록 피가공물(P)을 가압하는 제1가압부(150); 돌출된 스프링 와셔의 상부를 하방으로 가압하는 제2가압부(160); 피가공물(P)로부터 스프링 와셔가 절단되도록, 피가공물(P)과 스프링 와셔의 연결부(P5)를 절단하는 제3펀치부(130)를 갖추고서, 프레스(PR)에 의해 상하 이동되는 상부금형(100),
    제1펀치부(110)와 맞대어져, 피가공물(P)에 제1펀칭홀(P1)이 형성되도록 하는 제1펀치홀부(210); 제2펀치부(120)와 맞대어져, 스프링 와셔의 전방 외경부(P3) 및 후방 외경부(P4)가 형성되도록 하는 제2펀치홀부(220); 제1가압부(150)와 맞대어져, 제1펀칭홀(P1)을 이루는 면이 상부로 돌출되어 스프링 와셔의 상부를 이루도록 하는 제1접촉부(250); 제2가압부(160)와 맞대어져, 돌출된 스프링 와셔의 상부를 하방으로 가압하는 제2접촉부(260); 제3펀치부(130)와 맞대어져, 피가공물(P)과 스프링 와셔의 연결부(P5)가 절단되도록 하는 제3펀치홀부(240)를 갖춘 하부금형(200)을 포함하되,

    상기 제1펀치부(110)는, 중심부에 원기둥 형상의 제1돌출부(111)가 하부로 돌출되며, 하부로 돌출된 6개의 제2돌출부(112)가 제1돌출부(111)를 중심으로 방사형으로 형성되고,
    제2펀치부(120)는, 제1펀치부(110)에 이웃되게 형성되며, 내측으로 라운드 지며, 라운드 면에는 상호 대향되는 다수의 요홈이 형성되어, 스프링 와셔의 외경이 형성되도록 하며,
    제1가압부(150)는, 전체적으로 상방으로 라운드 진 돔 형상의 홈을 이뤄, 제2펀치부(120)와 제3펀치부(130) 사이에 배치되며, 중앙부에 원형의 돌기(151)가 하부로 돌출되고,
    제2가압부(160)는, 전체적으로 상부로 라운드 진 돔 형상의 홈을 이루며, 중심부에 원형판(161)이 형성되되, 돔 형상의 라운드 면에 방사형으로 배치되는 6개의 관통홀(162)이 형성되며, 원형판(161)의 중심부에 원형홀(163)이 형성되며,
    제3펀치부(130)는, 제2펀치부(120)에 이웃되게 형성되며, 하방으로 개구되어 상호 대향되는 두 개의 사각홈(131)이 제3펀치부(130)의 전후방에 배치되는 한편,
    상기 제1펀치홀부(210)는, 상부금형(100)의 제1돌출부(111) 및 제2돌출부(112)가 삽입되는 관통홀(211)이 형성되고,
    제2펀치홀부(220)는, 상부금형 제2펀치부(120)의 관통홀(121)과 맞대어지는 관통홀(221)이 형성되며,
    제1접촉부(250)는, 둘레부가 라운드 져 상방으로 돌출된 돌출부(251)를 갖추고서, 상부금형(100)의 제1가압부(150)와 맞대어지고,
    제2접촉부(260)는, 원기둥 형상을 이뤄 상방으로 돌출된 돌출부(261)를 갖추고서, 상부금형(100)의 제2가압부(250)와 맞대어지며,
    제3펀치홀부(230)는, 상부금형(100)의 제3펀치부(130)가 삽입되는 관통홀(231)이 형성되는 것을 특징으로 하는 스프링 와셔 제조 금형.

  4. 피가공물(P)이 공급기(SP)를 통해 하부금형(200)으로 공급되는 피가공물 투입단계;
    상부금형(100)은 프레스(PR)에 의해 가압되어 하부금형과 맞닿고, 이와 동시에 상부금형(100)의 제1펀치부(110)는 피가공물(P)에 제1펀칭홀(P1)을 형성하는 피가공물 제1펀칭단계;
    피가공물(P)은 진행방향으로 이동하고, 상부금형(100)은 프레스(PR)에 의해 가압되어, 상부금형(100)의 제2펀치부(120)가 스프링 와셔의 전방 외경부(P3)가 형성되도록 피가공물(P)을 펀칭하는 피가공물 제2펀칭단계;
    피가공물(P)은 진행방향으로 이동하고, 상부금형(100)은 프레스(PR)에 의해 가압되어, 상부금형(100)의 제2펀치부(140)가 스프링 와셔의 후방 외경부(P4)를 형성하도록 피가공물(P)을 펀칭하는 피가공물 제3펀칭단계;
    피가공물(P)은 진행방향으로 계속적으로 이동하고, 상부금형(100)은 프레스(PR)에 의해 가압되고, 상부금형(100)의 제1가압부(150)는 스프링 와셔의 중심부가 상방으로 돌출되도록 가압하는 피가공물 제1가압단계;
    피가공물(P)은 진행방향으로 이동하고, 상부금형(100)은 프레스(PR)에 의해 가압되고, 상부금형(100)의 제2가압부(160)는 상방으로 돌출된 중심부를 하방으로 가압하는 피가공물 제2가압단계;
    피가공물(P)은 진행방향으로 계속적으로 이동하고, 상부금형(100)은 프레스(PR)에 의해 가압되어, 상부금형(100)의 제3펀치부(130)는 스프링 와셔가 완성되도록 피가공물(P)과 스프링 와셔의 연결부(P5)를 절단하는 피가공물 제4펀칭단계를 포함하되,

    상기 제1펀치부(110)는, 중심부에 원기둥 형상의 제1돌출부(111)가 하부로 돌출되며, 하부로 돌출된 6개의 제2돌출부(112)가 제1돌출부(111)를 중심으로 방사형으로 형성되고,
    제2펀치부(120)는, 제1펀치부(110)에 이웃되게 형성되며, 내측으로 라운드 지며, 라운드 면에는 상호 대향되는 다수의 요홈이 형성되어, 스프링 와셔의 외경이 형성되도록 하며,
    제1가압부(150)는, 전체적으로 상방으로 라운드 진 돔 형상의 홈을 이뤄, 제2펀치부(120)와 제3펀치부(130) 사이에 배치되며, 중앙부에 원형의 돌기(151)가 하부로 돌출되고,
    제2가압부(160)는, 전체적으로 상부로 라운드 진 돔 형상의 홈을 이루며, 중심부에 원형판(161)이 형성되되, 돔 형상의 라운드 면에 방사형으로 배치되는 6개의 관통홀(162)이 형성되며, 원형판(161)의 중심부에 원형홀(163)이 형성되며,
    제3펀치부(130)는, 제2펀치부(120)에 이웃되게 형성되며, 하방으로 개구되어 상호 대향되는 두 개의 사각홈(131)이 제3펀치부(130)의 전후방에 배치되는 한편,
    상기 제1펀치홀부(210)는, 상부금형(100)의 제1돌출부(111) 및 제2돌출부(112)가 삽입되는 관통홀(211)이 형성되고,
    제2펀치홀부(220)는, 상부금형 제2펀치부(120)의 관통홀(121)과 맞대어지는 관통홀(221)이 형성되며,
    제1접촉부(250)는, 둘레부가 라운드 져 상방으로 돌출된 돌출부(251)를 갖추고서, 상부금형(100)의 제1가압부(150)와 맞대어지고,
    제2접촉부(260)는, 원기둥 형상을 이뤄 상방으로 돌출된 돌출부(261)를 갖추고서, 상부금형(100)의 제2가압부(250)와 맞대어지며,
    제3펀치홀부(230)는, 상부금형(100)의 제3펀치부(130)가 삽입되는 관통홀(231)이 형성되는 것을 특징으로 하는 스프링 와셔 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 피가공물 제1펀칭단계는, 피가공물(P)의 둘레부에 제2펀칭홀(P2)을 형성시키는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 와셔 제조 방법.
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