KR101251043B1 - 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하부 다이를 이용한 프레스 금형장치에서 내부에 나사산을 갖는 탭을 탭 성형과정에서 펀치를 사용하지 않는 1차 및 2차 드로잉공정으로 모재와 일체로 구성되는 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

Description

모재 일체형 탭 플레이트 제조방법 및 그 장치{Tap plate manufacturing method and its apparutus}

본 발명은 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하부 다이를 이용한 프레스 금형장치에서 내부에 나사산을 갖는 탭을 탭 성형과정에서 펀치를 사용하지 않는 다단 드로잉공정으로 모재와 일체로 탭을 형성시키는 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

통상적으로 자동차의 부품, 각종 산업기계의 부품, 가전제품에 이르기까지 서로 다른 구성을 연결하거나 결합시키기 위하여 상호 연결되는 연결부위에 다양한 결합수단을 사용하고 있으며, 특히 많은 하중이나 지속적인 충격을 받는 특정부위에는 주로 볼트와 너트를 결합하는 나사결합방식을 많이 이용하고 있다.

본 발명은 종래의 다양한 결합방식 중 일측 부재에 암나사형 구조를 갖는 탭너트가 구비되고, 여기에 결합되는 타측부재에는 숫나사 구조를 갖는 탭볼트가 나사체결되는 방식으로 결합되는 탭 결합구조를 갖는 부품이나 장치에 주로 사용되는 탭플레이트의 제조방법 및 그 장치가 속하는 기술분야에 관한 것이다.

탭플레이트의 일반적인 형식은 일측 부재에 탭너트를 용접하고, 상기 탭너트에 결합되는 탭볼트는 타측 부재에 각각 용접한 후에 상기 탭너트에 탭볼트가 결합되는 방식이 내구성이 필요한 각종 산업기계는 물론 건축자재, 자동차 및 일반 가정용 가전제품에까지 널리 이용되었다.

하지만, 종래의 탭 결합방식은 큰 하중과 충격에 대한 내구성이 좋다는 장점에도 불구하고 제품의 크기가 소형화되고, 제품의 생산단가와 공정을 줄이는 원가절감, 차별화된 제품 디자인을 추구하는 과정에서 많은 단점이 노출되어 이를 해결하기 위한 다양한 방법과 장치의 개발이 이루어지거나 시도되고 있다.

특히, 두께가 얇은 덮개나 케이스 등에 사용되는 판상의 부재를 결합함에 있어서, 결합을 위한 탭너트의 장착공간이 없거나 결합 시 탭너트를 수용할 수 있는 공간 확보가 어려운 경우가 많이 발생되고 있고, 제품의 디자인을 형성하는데도 많은 제약이 뒤따랐다.

따라서, 종래의 각종 부품이나 장치에 적용되는 탭 결합방식이 구비된 플레이트가 갖는 단점을 해결하기 위한 방법으로, 본 발명자는 한국 특허등록 제10-893014호(명칭: 탭 플레이트의 제조방법)를 발명하여 탭너트를 모재와 일체로 성형하는 방법을 통해 제품의 생산공정을 획기적으로 단축시키고, 이로 인해 생산량을 증대시켜 경쟁력을 확보할 수 있게 되었다.

또한, 종래의 탭플레이트 제조방법 및 장치를 개선하기 위한 또 다른 형태로 한국 특허등록 제10-879188호(너트리스 방식의 태핑플레이트 및 그 제조방법)와, 한국 실용신안등록 제20-443171호(너트리스 방식의 태핑플레이트 제조장치) 등이 안출되기에 이르렀다.

하지만, 이러한 종래의 탭 플레이트 및 너트리스 방식의 탭플레이트 제조방법 및 장치는 탭을 성형하는 주요 공정인 드로잉 과정에서 상부 또는 하부 다이에 복수개의 펀치를 사용하여 필요로 하는 치수의 탭을 성형하도록 구성되었으나, 이러한 구성은 장치의 구성을 복잡하게 하고 대형화시키는 요인으로 작용하여 생산자의 경우 장치의 설계 및 제작이 어렵고, 사용자의 경우 초기 장비를 구입 설치하기 위한 투자비가 고가로 소요되어 제품의 특장점에도 불구하고 제품 생산공정에 쉽게 적용하지 못하는 어려움이 있었다.

또한, 장치의 구성이 복잡하여 설치 후 유지 및 사후관리가 어렵고, 장비를 셋팅하는데 많은 애로사항이 발생되는 단점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 탭너트 일체형 탭플레이트 제조방식을 개선하여 장치의 구성과 크기를 줄일 수 있으며, 장치의 간단화를 통해 유지 및 사후관리가 더욱 편리하게 이루어지면서 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 모재 일체형 탭 플레이트의 제조방법은 상·하부 다이를 통해 공급되는 플레이트에 일체형으로 탭너트를 성형하는 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법에 있어서, 초기 공급된 플레이트의 모서리부에 기준공을 형성하는 피어싱과, 탭 너트 성형에 필요한 탭너트가공부 마련을 위해 일정 개소에 노칭을 수행하는 1차 커팅단계(S1); 1차 커팅단계 후 이동된 플레이트의 탭너트가공부 중심부에 상·하부 다이 중 일측에 형성된 펀치를 이용하여 탭너트 형상을 성형하는 비딩부 성형단계(S2); 상기 비딩부 성형단계(S2)에서 형성된 비딩부의 외주연 하단부를 직경이 점차적으로 줄어든 부싱이 다단으로 구비된 상·하 다이 중 일측 다이를 통해 비딩부의 직경을 감소시키면서 그 두께를 점차 증육시켜 탭너트 형상을 만들어가는 1차 드로잉단계(S3); 상기 1차 드로잉단계를 거쳐 일정 크기 이하로 직경이 축소된 상기 비딩부의 중심부에 관통공을 형성시키는 피어싱단계(S4); 상기 피어싱단계(S4)를 통해 관통공이 형성된 비딩부의 외주연 하단부를 직경이 점차적으로 줄어든 부싱이 다단으로 구비된 상·하 다이 중 일측 다이를 통해 비딩부의 직경을 점차 줄이면서 플레이트의 두께보다 비딩부의 두께를 증육시키는 2차 드로잉단계(S5); 상기 2차 드로잉단계(S5) 후 비딩부의 내부 관통공에 버링가공과 비딩부의 외측에 대해 리스트라이킹 및 버링가공을 수행하는 1차 탭너트 형상 완성단계(S6); 완성된 탭너트 형상 주위에 장착용 관통공을 형성시키는 피어싱가공과, 노칭, 벤딩, 블랭킹가공을 통해 최종적인 탭너트 형상을 완성하는 2차 탭너트 형상 완성단계(S7); 상기 2차 탭너트 완성단계를 거친 탭너트 내주연에 나사를 가공하는 태핑단계(S8);를 포함하여 이루어짐으로써 플레이트에 탭너트가 일체로 형성되는 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법을 제공한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모재 일체형 탭 플레이트 제조장치는 상·하부 다이로 이루어진 일련의 금형장치 내에서 피어싱, 펀칭, 드로잉, 리스트라이킹, 버링과 노칭, 벤딩, 블랭킹이 순차적으로 이루어지면서 탭 플레이트를 성형하는 모재 일체형 탭플레이트 제조장치로, 상·하부 다이 중 어느 일측 다이에 형성된 펀치를 이용하여 공급된 플레이트의 표면에 탭을 성형하기 위한 비딩부를 형성시키는 비딩부 성형부와; 상기 상·하부 다이 중 일측면 다이는 평평한 단면을 유지하면서 타측면 다이에는 상기 비딩부 성형부에서 성형된 플레이트의 비딩부 외주연을 다단과정을 거치면서 점차적으로 그 외경을 축소하여 두께를 증육시킬 수 있도록 그 내경이 점차 축소되는 요홈부를 갖는 부싱이 구비되어 상기 비딩부를 탭너트 형상으로 드로잉을 수행하는 1차 드로잉가공부와; 상기 1차 드로잉가공부를 통해 성형된 탭너트 형상의 내측 중심부에 일정 크기의 관통공을 형성시키기 위해 상·하부 다이 중 어느 일측 다이에 펀치가 설치된 피어싱가공부와; 상기 피어싱가공부를 통과하여 그 내측 중심부에 관통공이 형성된 비딩부 외주연을 다단과정을 통해 점차적으로 그 외경을 축소시키면서 두께를 증육시킬 수 있도록 상기 상·하부 다이 중 일측면 다이는 평평한 단면을 유지하면서 타측면 다이에는 내경이 점차 축소되는 요홈부를 갖는 부싱이 구비되어 상기 비딩부를 탭너트 형상으로 완성해가는 2차 드로잉가공부;가 일체로 구성되어 이루어진다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 모재 일체형 탭 플레이트제조방법 및 장치는 금형장치의 전체 구성을 간단히 하여 장비의 설치가 용이하고, 장치의 유지 및 사후관리가 더욱 편리하도록 한다.

또한, 본 발명은 탭플레이트의 제조공정에서 가장 중요한 탭 성형공정인 드로잉 공정의 간단화와 신속함으로 작업성을 향상시킴은 물론 생산성을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 유용한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 탭플레이트 제조장치의 간단화를 통해 장치의 생산과 작동이 용이하며, 제조장치의 제작단가를 줄임으로써 다양한 산업분야에서 널리 활용할 수 있도록 하는 유용한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 탭 플레이트의 제조공정도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 탭 플레이트의 제조방법에 적용되는 상하부 다이의 주요 구성도와 플레이트의 가공공정도,
도 4는 본 발명에 따른 탭 플레이트의 제조방법에 따라 성형되는 탭 너트의 성형 단계별 상태도,
도 5는 본 발명에 따른 탭 플레이트의 제조장치 중 탭너트가 성형되는 드로잉가공부와 탭너트 성형단계의 일부 발췌도,
도 6은 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된 모재 일체형 탭 플레이트의 완성상태도,
도 7은 도 6의 A-A선에 따른 수직절단 단면도이다.

본 발명에 따른 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법 및 그 장치는 상·하부 다이가 각 쌍으로 이루어진 일련의 금형장치 내에서 피어싱, 펀칭, 드로잉, 리스트라이킹, 버링과 노칭, 벤딩, 블랭킹이 순차적으로 이루어지면서 플레이트 모재에 탭너트를 일체로 성형하는 제조방법과 제조장치에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 초기 단계인 비딩부 성형부 단계와 중간의 피어싱단계, 버링단계에서만 상·하부 다이 중 어느 일측 다이에 최소한의 펀치를 구성하고, 주 공정인 1차 및 2차 드로잉단계에는 별도의 펀치가 없는 다이를 이용하여 최초 성형된 비딩부의 외경을 감소시키면서 두께를 증육(增育)시키는 탭너트 성형공정을 통해 모재 일체형 탭 플레이트를 제작할 수 있도록 하는 방법 및 그 장치를 제공한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법과 그 장치에 대하여 본 발명의 특징부 위주로 상세한 설명을 한다.

또한, 본 발명의 상세한 설명에서는 통상적으로 프레그레시브 금형장치에 구비되는 구성이나 동작과정 등은 종래의 공지된 기술과 동일하거나 유사하여 당업자라면 본 발명의 명세서를 통해 충분히 본 발명을 이해하고 구현가능할 것이어서 부수적인 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 본 발명의 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법에 대한 전체 공정도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제조장치에서 탭너트를 성형하는 주요 공정부의 단면도 및 탭너트가 성형되는 플레이트의 가공상태를 발췌한 평면도이다.

즉, 본 발명은 다단 프레스 성형 즉, 프로그래시브 금형장치를 이용하여 다단 성형공정을 통해 연속적으로 탭 플레이트를 제조하는 것으로, 그 제조방법은 먼저 모재로 제공되는 플레이트(10)의 모서리부에 성형과정에서 플레이트를 고정시키기 위한 기준공을 형성하는 피어싱과, 탭 너트의 성형시 플레이트의 신축을 위해 가변되도록 일정한 크기의 탭너트가공부를 마련하기 위해 일정 개소에 노치가공을 수행하는 1차 커팅단계(S1)와; 1차 커팅단계 후 이동된 플레이트의 비딩부 중심부에 상·하부 다이 중 일측, 본 발명에 첨부된 도면에서는 하부다이에 설치되어 승강 동작되는 펀치를 이용하여 탭너트 성형에 필요한 비딩부를 성형하는 비딩부 성형단계(S2)가 이루어진다.

그 다음으로, 상기 비딩부 성형단계(S2)에서 형성된 비딩부의 외경을 상부측 다이의 저면에 일정한 크기의 요홈부가 형성된 부싱을 이용하여 점차적으로 줄여가면서 비딩부의 두께를 점차적으로 증육시키는 1차 드로잉단계(S3)와; 상기 1차 드로잉단계(S3)를 거쳐 일정 크기 이하로 외경이 축소된 상기 비딩부의 중심부에 일측 다이에 설치된 펀치를 이용하여 관통공을 형성시키는 피어싱단계(S4)와; 상기 피어싱단계(S4)를 통해 관통공이 형성된 비딩부의 외주연 테두리부 하단을 직경이 점차적으로 줄어든 부싱이 다단으로 각각 구비된 일측 다이를 통해 비딩부의 외경을 점차 줄여가면서 플레이트의 두께보다 비딩부의 두께를 더욱 증육시키는 2차 드로잉단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 더불어, 1차 드로잉단계(S3)와 2차 드로잉단계(S5)를 거쳐 일정 크기 이하로 상기 비딩부의 외경이 줄어든 상태에서 비딩부의 내부 관통공에 추가적으로 버링가공을 수행하고, 상기 비딩부의 외측에 대해 리스트라이킹가공과 버링가공을 재차 수행하여 필요로 하는 탭너트 형상을 1차적으로 성형하는 1차 탭너트 형상 완성단계(S6)와; 1차 완성된 탭너트 형상의 주위에 완성된 탭플레이트를 특정 개소에 설치하기 위해 체결부재가 결합되는 관통공을 형성시키는 피어싱가공과, 완성된 탭너트형상을 필요한 크기로 절단하고 벤딩하여 최종 형상의 탭너트를 완성하는 노칭과 벤딩, 블랭킹 가공이 이루어지는 2차 탭너트 형상 완성단계(S7); 및 상기 2차 탭너트 형상 완성단계(S7)를 거친 비딩부의 내주연에 암나사를 가공하는 태핑단계(S8);가 더 포함되어 이루어진다.

특히, 상술한 본 발명에 따른 탭 플레이트 제조방법에서 상기 1차 드로잉단계(S3)와 2차 드로잉단계(S5)는 순차적으로 진행되는 플레이트에 탭너트를 형성하기 위해 비딩부를 다단 드로잉 성형하는 상하부 다이에는 상기 비딩부 성형단계에서 최초 성형된 비딩부를 별도의 펀치장치 없이 단지 비딩부의 외주연 테두리부를 요홈부를 갖는 부싱이 저면에 설치된 상부 다이의 프레스가공만으로 점차적으로 비딩부의 외경을 줄여가면서 탭 너트 형상을 만들어가는 무(無)펀치 다이를 이용하여 탭너트 형상을 성형하도록 구성된다.

즉, 1차 드로잉단계(S3)는 성형된 비딩부(12)가 상부 다이(30)의 저면에서 그 내경이 점차적으로 줄어드는 요홈부가 구비된 부싱에 의해 그 외경이 점차적으로 축소되고, 외경이 점차적으로 축소됨과 동시에 늘어나는 비딩부의 높이는 다단으로 구성되지만 동일한 내부 깊이를 갖는 부싱에 의해 늘어난 길이만큼 비딩부의 두께가 증대되는 과정이 수행된다.

또한, 상기 피어싱단계(S4) 후 수행되는 2차 드로잉단계(S5)도 상술한 1차 드로잉단계(S3)와 마찬가지로 복수의 상·하 다이(30,20)에 의해 순차적으로 다단 드로잉과정을 수행하는데, 드로잉과정을 수행하는 상·하 다이(30,20)에는 펀치가 구비되지 않은 상태에서 상부다이(30)의 저면에 구비되어 서로 크기가 점차적으로 줄어드는 요홈부를 갖는 부싱에 의해 비딩부의 추가적인 드로잉과정이 수행되면서, 비딩부의 늘어난 길이만큼 그 두께가 더욱 증육되는 단계가 수행되면서 필요로 하는 탭너트의 크기와 형상이 성형된다.

이와 같이 2차 드로잉단계(S5)까지 거쳐서 두께가 증육된 탭 형상의 비딩부(12)는 그 내부 직경이 최종적으로 목표로 하는 탭너트의 내경보다 다소 축소된 상태가 되므로, 1차 탭너트 형상 완성단계(S6)에서 그 내경을 늘리는 버링가공을 다시 한번 수행하고, 버링가공시 변형된 탭 형상을 리스트라이킹과정과 버링과정을 수행하여 탭너트 형상을 1차적으로 완성하게 된다.

1차적으로 완성된 탭너트는 2차 탭너트 형상 완성단계(S7)를 통해 제품 성형 후 탭 플레이트가 설치될 수 있도록 체결수단이 결합되는 관통공을 형성하는 피어싱가공과 불필요한 부위를 따내고 절곡하여 필요한 부분만 오려내는 노칭과 벤딩 및 블랭킹 가공을 연속 수행하여 최종 상태의 탭 플레이트를 완성하게 된다.
이와 같이, 2차 탭너트 완성단계(S7)를 수행한 후에는 최종 성형된 탭 너트 형상의 내주연에 태핑장치를 이용하여 암나사를 가공하는 태핑가공을 통해 모재 일체형 탭 플레이트가 완성되며, 상술한 탭플레이트의 전체 제조공정 중 일부공정(S1~S7)에 따른 탭플레이트의 가공상태가 도 3에 발췌도로 도시되어 있고, 도 4에는 탭너트 성형부 단면에 대한 전 공정(S1~S8)이 평면도로 도시되어 있다.

물론, 상술한 본 발명의 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법에서 설명되지 않은 다른 부수적인 공정들은 일반적으로 프로그레시브 금형을 이용하여 제품을 생산하는 과정에서 추가로 수행되거나 부가될 수 있을 것이다.

한편, 이하에서는 본 발명에 따른 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법에 사용되는 탭 플레이트 제조장치에 대하여 도 2, 도 5 내지 도 7을 참조하면서 설명한다.

본 발명에 따른 모재 일체형 탭 플레이트 제조장치는 복수의 다단 공정을 수행하는 금형장치들이 하나의 프레스에 일체로 장착되어 구성되는 것으로, 금형장치의 구요부는 상부 다이(30)와 하부 다이(20)로 이루어지고, 각 단계별 상하부 다이(30,20)에는 통상의 금형장치에 구비되는 홀더, 블럭, 받침대 등이 구비되고, 피어싱과 펀칭, 드로잉, 리스트라이킹, 버링과 노칭, 벤딩, 블랭킹 장치가 구비되어 연속적으로 공급되는 플레이트에 순차적인 가공작업이 이루어지면서 연속적으로 공급되는 플레이트에 탭너트가 일체로 성형되도록 구성되는 프로그레시브 금형장치이다.
이외에도 기타 금형장치에 필요한 부수적인 구성이 추가로 구비될 수 있으나, 본 발명에서는 통상의 프로그레시브 금형장치에 구비되는 구성이나 동작관계에 대해서는 그 자세한 설명은 생략하고, 이하에서는 본 발명의 특징적 구성부 위주로 그 설명을 한다.
즉, 본 발명에 따른 모재 일체형 탭 플레이트 제조장치는 최초 공급된 플레이트에 탭너트를 형성하기 위해 펀치가 구비된 비딩부 성형부(60)와; 상기 비딩부 성형부(60)에서 형성된 비딩부 외주연을 다단의 상하부 다이를 거쳐서 드로잉과정을 수행하되, 플레이트에 형성된 비딩부의 외주연 테두리부를 점차적으로 크기가 줄어든 부싱을 이용하여 비딩부의 외경을 줄여가는 드로잉과정을 통해 탭너트 형상을 1차적으로 만들어가는 1차 드로잉가공부(70)와; 1차 드로잉과정을 통해서 어느 정도 완성된 탭너트 형상의 내주연 중심부 펀치를 이용하여 구멍을 가공하는 피어싱가공부(80)와; 구멍이 가공된 1차 탭너트 형상을 상술한 1차 드로잉가공부(70)와 마찬가지로 점차 내경이 줄어든 부싱이 구비된 다이를 통해 비딩부의 외경을 더 축소하면서 최종 성형될 탭너트 형상을 만들어가는 2차 드로잉가공부(90)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 특징적 구성부를 더욱 상세히 설명하면, 상기 비딩부 성형부(60)는 금형장치의 초입단계에서 이루어지는 것으로, 상·하부 다이(30,20) 중 어느 일측 다이, 첨부된 도면(도 2참조)에서는 하부다이(20)에 펀치(P)가 구비되고, 이와 대응하는 상부다이(30)에는 상기 펀치(P)가 진입될 수 있는 크기의 요홈부(34)를 갖는 부싱(32)이 그 저면에 설치되어 상기 펀치(P)와 부싱(32)의 결합으로 공급된 플레이트(10)의 표면에 일정 크기와 높이를 갖는 비딩부(12)를 형성시킨다.
또한, 상기 1차 드로잉가공부(70)는 상·하부 다이(30,20)가 다단으로 구성되어 플레이트에 형성된 비딩부에 대해 드로잉공정을 수행하는 곳으로, 상·하부 다이(30,20) 중 일측면 다이, 즉 첨부된 도면에서는 하부다이(20)가 그 상면이 평평한 단면을 유지하도록 구성되고, 대향측인 상부다이(30)에는 상기 비딩부 성형부(60)에서 성형된 비딩부(12)의 외주연 테두리를 가압하면서 점차적으로 그 외경을 축소시킬 수 있도록 점차 축소되는 요홈부(34)를 갖는 부싱(32)이 구비되어 최초 성형된 상기 비딩부(12)를 완성될 탭너트 형상으로 드로잉을 수행하게 된다.
상기 1차 드로잉가공부(70)에서 수행되는 드로잉과정은 상부다이(30)에 구비된 부싱(32)의 요홈부(34)가 점차적으로 내경이 줄어들면서 비딩부의 외주연 테두리를 가압하여 비딩부의 직경을 줄여가게 되고, 점차적으로 내경이 줄어들면서 신장된 비딩부는 그 높이가 상기 요홈부(34)에 의해 제한되므로, 신장된 길이가 두께측으로 제공되어 비딩부의 두께를 증육시키는 공정을 수행하게 된다.
또한, 상기 피어싱가공부(80)는 상술한 1차 드로잉가공부(70)를 통해 성형된 탭너트 형상의 비딩부 중심부에 일정 크기의 관통공을 형성시키는 것으로, 상기 비딩부의 중심부에 구멍을 가공하기 위해 상기 피어싱가공부(80)에는 상·하부 다이(30,20) 중 하부 다이(20) 측에 펀치(P)가 설치되어 부싱이 구비된 상부다이(30)와 결합되면서 1차 드로잉가공이 이루어진 비딩부에 관통공을 형성시킨다.
또한, 상기 2차 드로잉가공부(90)는 상기 피어싱가공부(80)를 통과하여 그 내측 중심부에 관통공이 형성된 비딩부 외주연 하단을 부싱이 구비된 상부다이(30)와 상면이 평평한 단면을 갖는 하부다이(20)를 다단계 통과하면서 2차적인 드로잉과정을 수행하게 된다.
즉, 2차 드로잉가공부(90)에는 1차 드로잉가공부(70)에 구비된 것보다 요홈부의 직경이 더 작은 부싱이 구비되어 1차 드로잉가공부(70)보다 더 작게 시작해서 점점 더 작은 내경을 갖도록 상기 비딩부의 외경을 줄여가면서 최종 완성품에 가까운 탭 너트 형상을 완성하면서 비딩부의 두께를 증육시키게 된다.
따라서, 2차 드로잉가공부(90)를 통과하는 비딩부는 상부다이(30)에 구비되어 점차적으로 그 내경이 줄어드는 부싱의 가압에 의해 외주연 하단부가 내측으로 줄어들면서 길이가 신장되는 효과를 유도하지만, 상기 비딩부는 상부다이에 구비된 부싱에 의해 그 높이가 제한되므로 신장된 길이는 비딩부의 두께를 증육시키게 되어 플레이트의 두께보다도 더 두꺼운 두께를 갖는 탭너트 형상이 형성되는 것이다.
이와 같이, 1차 드로잉가공부(70)와, 피어싱가공부(80) 및 2차 드로잉가공부(90)를 거치면서 기본적인 탭너트 형상이 성형되며, 상기 2차 드로잉가공부(90)를 통과한 탭너트 형상은 동일한 금형장치 내의 후속공정부에 의해 다단의 상하부 다이에 의해 펀치, 드릴, 리머 등이 부착된 추가 가공장치를 이용하여 정원을 갖도록 하는 버링가공부와 리스트라이킹부, 버링가공부가 구성된다.
이와 더불어, 최종 성형될 탭 플레이트를 얻기 위해 불필요한 부분을 제거하기 위한 피어싱과 노칭, 벤딩 및 블랭킹 가공부를 통해 탭너트 형상을 가공한 후에, 완성된 탭너트 내주연에 태핑가공부를 통해 암나사를 가공한다.
2차 드로잉가공부(90) 이후에 수행되는 장치 및 가공부는 통상의 프로그레시브 금형장치에서 당연히 실시될 것이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명에서 생략한다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 모재 일체형 탭 플레이트 제조장치는 금형장치의 상·하부 다이 중 비딩부 성형시와 비딩부에 구멍을 뚫는 피어싱부와 마감작업에 사용되는 버링부와 노칭부 등을 제외한 주요 드로잉공정에 사용되는 금형장치의 하부다이는 그 상면이 평평한 단면을 갖도록 구성되고, 상부다이의 저면에는 점차적으로 그 내경이 줄어들고 그 내측 깊이는 동일한 형태의 요홈부를 갖는 부싱이 구비된 1차 및 2차 드로잉 가공부가 구성된 특징으로 이루어진다.
이와 같이, 본 발명에 따른 탭 플레이트 제조장치는 초기 형성된 비딩부를 1차 드로잉가공부와 2차 드로잉가공부를 거치면서 플레이트의 상면으로 돌출된 비딩부의 외경을 탭 너트 형성에 필요한 크기로 드로잉을 수행하면서, 향후 다른 제품이 설치되어 하중을 받게 되는 탭 너트의 강성을 증대시키기 위해 비딩부의 두께를 모재인 플레이트보다 한층 두껍게 형성시키게 된다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

상술한 모재 일체형 탭플레이트 제조방법 및 제조장치에 의해 완성된 탭너트(40)가 구비된 탭 플레이트(50)의 외관상태와 그 수직 절단단면도가 도 6 및 도 7에 각각 도시되어 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 플래이트에 돌출 형성된 탭너트(40)는 그 두께 t2가 모재인 플레이트의 두께 t1보다 월등히 두껍게 형성되어 있고, 특히, 탭너트(40)와 플레이트가 접하는 모서리부의 두께인 t3도 플레이트의 두께 t1보다 월등히 두껍게 형성되어 특정 장치 및 부품으로 결합되어 사용될 경우, 집중하중을 받는 탭너트의 내구성을 향상시킬 수 있도록 함은 물론 외부 충격에도 충분히 지지될 수 있는 내충격성을 향상시킬 수 있도록 하여 제품의 품질향상이 이루어질 수 있도록 한다.

삭제

10 : 플레이트 12 : 비딩부
20 : 하부다이 30: 상부다이
40 : 탭너트 50 : 탭플레이트
60 : 비딩부 성형부 70 : 1차 드로잉가공부
80 : 피어싱 가공부 90 : 2차 드로잉가공부
P : 펀치

Claims (2)

1. 상·하부 다이를 통해 공급되는 플레이트에 일체형으로 탭너트를 성형하는 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법에 있어서,
   초기 공급된 플레이트의 모서리부에 기준공을 형성하는 피어싱과, 탭 너트 가공에 필요한 탭너트가공부 마련을 위해 일정 개소에 노칭을 수행하는 1차 커팅단계(S1);
   1차 커팅단계 후 이동된 플레이트의 비딩부 중심부에 상·하부 다이 중 일측에 형성된 펀치를 이용하여 탭너트 형상을 성형하는 비딩부 성형단계(S2);
   상기 비딩부 성형단계(S2)에서 형성된 비딩부의 외주연 하단부를 직경이 점차 줄어든 부싱이 다단으로 구비된 일측 다이를 통해 비딩부의 직경을 점차 줄여가면서 두께를 점차적으로 증육시켜 탭너트 형상을 성형하는 1차 드로잉단계(S3);
   상기 1차 드로잉단계를 거쳐 일정 크기 이하로 직경이 축소된 상기 비딩부의 중심부에 관통공을 형성시키는 피어싱단계(S4);
   상기 피어싱단계(S4)를 통해 관통공이 형성된 비딩부의 외주연 하단부를 직경이 점차 줄어든 부싱이 다단으로 구비된 일측 다이를 통해 비딩부의 직경을 점차 줄이면서 두께를 플레이트의 두께보다 증육시키는 2차 드로잉단계(S5);
   상기 2차 드로잉단계(S5) 후 비딩부의 내부 관통공에 버링가공과 비딩부의 외측에 대해 리스트라이킹 및 버링가공을 수행하는 1차 탭너트 형상 완성단계(S6);
   1차 완성된 탭너트 주위에 플레이트 장착용 관통공을 형성시키는 피어싱가공과, 노칭, 벤딩, 블랭킹가공을 통해 최종적인 탭너트 형상을 성형하는 2차 탭너트 형상 완성단계(S7);
   상기 2차 탭너트 형상 완성단계를 거친 비딩부의 내주연에 나사를 가공하는 태핑단계(S8);가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 모재 일체형 탭 플레이트 제조방법.
2. 상·하부 다이로 이루어진 일련의 금형장치 내에서 피어싱, 펀칭, 드로잉, 리스트라이크, 버링과 노칭, 벤딩, 블랭킹이 순차적으로 이루어지면서 탭 플레이트를 성형하는 모재 일체형 탭플레이트 제조장치에 있어서,
   상기 모재 일체형 탭플레이트 제조장치는 상·하부 다이 중 어느 일측 다이에 형성된 펀치를 이용하여 공급된 플레이트의 표면에 비딩부를 형성시키는 비딩부 성형부와;
   상기 상·하부 다이 중 일측면 다이는 평평한 단면을 유지하면서 타측면 다이에는 상기 비딩부 성형부에서 성형된 비딩부 외주연에 다단과정을 거치면서 점차적으로 외경을 축소시키면서 두께를 증육시킬 수 있도록 점차 내경이 축소되는 요홈부를 갖는 부싱이 구비되어 상기 비딩부를 탭너트 형상으로 드로잉을 수행하는 1차 드로잉가공부와;
   상기 1차 드로잉가공부를 통해 성형된 탭너트 형상의 내측 중심부에 일정 크기의 관통공을 형성시키기 위해 상·하부 다이 중 어느 일측 다이에 펀치가 설치된 피어싱가공부와;
   상기 피어싱가공부를 통과하여 내측 중심부에 관통공이 형성된 비딩부 외주연을 다단과정을 통해 점차적으로 외경을 축소시키면서 두께를 증육시킬 수 있도록 상기 상·하부 다이 중 일측면 다이는 평평한 단면을 유지하면서 타측면 다이에는 내경이 점차 축소되는 요홈부를 갖는 부싱이 구비되어 상기 비딩부를 탭너트 형상으로 완성해가는 2차 드로잉부;가 일체로 구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 모재 일체형 탭 플레이트 제조장치.

Images