KR101304897B1 - Clinching device and method for boards - Google Patents

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KR101304897B1
KR101304897B1 KR1020120141295A KR20120141295A KR101304897B1 KR 101304897 B1 KR101304897 B1 KR 101304897B1 KR 1020120141295 A KR1020120141295 A KR 1020120141295A KR 20120141295 A KR20120141295 A KR 20120141295A KR 101304897 B1 KR101304897 B1 KR 101304897B1
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plate
punch
anvil
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lower plate
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KR1020120141295A
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김대용
김지훈
이영선
김상우
이명규
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포항공과대학교 산학협력단
한국기계연구원
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Abstract

PURPOSE: An apparatus and method for clinching a plate are provided to clinch heterogeneous materials or homogeneous materials through a local interface bonding process, thereby improving a bonding force between the materials. CONSTITUTION: An apparatus for clinching a plate includes an anvil (100), a lower plate (200), an upper plate (300), and a chamber (400). The anvil includes a cartridge heater inside. The lower plate is mounted on the anvil. The upper plate is laminated on the lower plate. The chamber is separated from the anvil at a certain distance, and is installed at the upper side of the anvil. The chamber includes an induction coil, a punch, a cooling pipe, a clamp, and an insulating member.

Description

판재 클린칭 장치 및 방법{clinching device and method for boards}Clinching device and method for boards

본 발명은 판재 클린칭 장치 및 방법에 관한 것으로서, 이종 소재 또는 동종 소재를 전자기압에 의해 클린칭시킬 수 있는 판재 클린칭 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sheet clinching apparatus and method, and more particularly to a sheet clinching apparatus and method capable of clinching dissimilar materials or homogeneous materials by electromagnetic pressure.

일반적으로 복잡한 형상이나 모양을 세밀하게 가공 또는 표현하거나, 부품 전체의 크기가 커서 한번에 성형하는 것이 어려울 경우 이종 소재로 분리 구성한 후 클린칭하여 하나의 부품으로 완성하게 된다.
In general, when complicated shapes or shapes are processed or expressed in detail, or when the size of the whole part is difficult to be molded at once, it is separated into different materials and then clinched to complete one part.

이러한 이종 소재의 클린칭 방법으로 전자기 성형 가공법이 제시되고 있다.
The electromagnetic molding processing method has been proposed as a clinching method of such heterogeneous materials.

도 1은 전자기 성형 가공법의 원리를 설명하기 위한 도이다.
1 is a view for explaining the principle of the electromagnetic molding processing method.

상기 전자기 성형 가공법의 기본원리를 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 접합 대상물(10)의 접합지점에 필드 쉐이퍼(Field Shaper;20)를 위치시키고, 상기 필드 쉐이퍼(20)의 외측으로 코일(30)을 위치시킨다.Looking at the basic principle of the electromagnetic molding process, as shown in Figure 1, by placing a field shaper (Field Shaper) 20 at the bonding point of the bonding object 10, the coil (outside the field shaper 20) 30).

이후, 고압 커패시터를 충전하여 짧은 시간에 상기 코일(30)로 방전시키는 경우, 상기 코일(30)에 흐르는 전류에 의해 필드 쉐이퍼(20) 선단에 강한 유도자장이 발생되는데, 이를 이용하여 상기 접합 대상물(10)을 고속으로 성형할 수 있다.
Subsequently, when the high voltage capacitor is charged to discharge the coil 30 in a short time, a strong induction magnetic field is generated at the tip of the field shaper 20 by the current flowing through the coil 30. 10 can be molded at high speed.

도 2는 종래의 이종 소재 접합방법의 공정도이다.
2 is a process chart of a conventional method for joining dissimilar materials.

예를 들어, 특허출원번호 제10-2007-0133699호는 이종 소재 접합방법을 소개하고 있는데, 상기 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 이종 소재를 상호 접합하기 위하여 전자기 성형될 연결노드(1)를 접합부 사이에 개재하고, 상기 연결노드는 전위서열이 낮은 부식판(7)을 부착한 상태로 상기 이종 소재와 각각 전자기 성형에 의해 상호 접합시킬 수 있다.
For example, Patent Application No. 10-2007-0133699 introduces a heterogeneous material bonding method, the invention is shown in Figure 2, the connection node (1) to be electromagnetically molded in order to bond the heterogeneous material to each other Is interposed between the joints, and the connecting nodes can be bonded to each other by the electromagnetic molding with the dissimilar materials in the state of attaching the corrosion plate 7 having a low potential sequence.

그러나, 종래의 일반적인 전자기 성형 방법에 의하면, 유압을 인가하여 클린칭시키므로 클린칭 속도가 저속이어서 생산효율이 떨어지는 문제점이 있고, 고압의 유압을 인가하기 위해 비교적 큰 부피의 유압 장비를 갖추어야 하므로 유압 장비의 사용에 따라 오일이 누설되어 작업 현장이 오염되는 문제점이 있으며, 리벳과 같은 별도의 부품을 이종 소재에 삽입시키거나 상기 발명과 같이 이종 소재 사이에 별도의 연결노드를 구비하여 접합시키므로 클린칭 비용이 증가되는 문제점이 있다.
However, according to the conventional general electromagnetic molding method, since the clinching speed is applied by the application of the hydraulic pressure, the clinching speed is low, and the production efficiency is lowered. There is a problem that the work site is contaminated due to the leakage of oil according to the use of, and the clinching cost because the separate parts such as rivets are inserted into different materials or provided with a separate connection node between the different materials as described above There is an increasing problem.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로,전자기압을 이용하여 이종 소재 또는 동종 소재를 초고속의 국부적 계면 접합에 의해 클린칭시킬 수 있는 판재 클린칭 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been invented to solve the problems as described above, to provide a plate clinching apparatus and method capable of clinching dissimilar materials or homogeneous materials by ultra-fast local interface bonding using electromagnetic pressure. There is this.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 판재 클린칭 장치는 모루; 상기 모루 상에 안착되는 하부 판재; 상기 하부 판재 상에 적층되는 상부 판재; 및 상기 모루와 일정 간격 이격되며 상기 모루의 상부에 설치되는 챔버;를 포함하고, 상기 챔버는, 전원 공급에 의해 전자기압을 발생시키는 유도코일; 및 상기 유도코일의 하부에 설치되며 상기 전자기압에 의한 힘을 전달받아 수직 하강하여 상기 상부 판재와 하부 판재를 국부적으로 클린칭시키는 펀치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Plate clinching device according to the present invention to achieve the object as described above is anvil; A lower plate seated on the anvil; An upper plate laminated on the lower plate; And a chamber spaced apart from the anvil at a predetermined interval and installed above the anvil, wherein the chamber comprises: an induction coil for generating electromagnetic pressure by power supply; And a punch installed at the lower portion of the induction coil and vertically descending by receiving the force by the electromagnetic pressure to locally clinch the upper plate and the lower plate.

또한, 상기 펀치는 하부에 상기 전자기압에 의한 힘을 국부적으로 집중시키는 가압턱이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the punch is characterized in that the pressing jaw is formed in the lower portion to locally concentrate the force by the electromagnetic pressure.

또한, 상기 상부 판재 및 하부 판재는 서로 이종 소재인 것을 특징으로 한다.In addition, the upper plate and the lower plate is characterized in that the different materials.

또한, 상기 상부 판재 및 하부 판재는 서로 동종 소재인 것을 특징으로 한다.In addition, the upper plate and the lower plate is characterized in that the same type of material.

또한, 상기 챔버는 상기 유도코일의 외부에 설치되며 내부를 유동하는 냉매 또는 냉각가스에 의해, 가열된 유도코일을 냉각시키는 냉각관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The chamber may further include a cooling tube installed outside the induction coil and cooling the heated induction coil by a refrigerant or a cooling gas flowing therein.

또한, 상기 챔버는 상기 펀치를 감싸며 설치되어 상기 펀치의 수직이동을 가이드하는 클램프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the chamber is wrapped around the punch is characterized in that it further comprises a clamp for guiding the vertical movement of the punch.

또한, 본 발명은 상기 펀치를 감싸며 상기 클램프와 상기 상부 판재 사이에 설치되어 상기 펀치의 열손실을 방지하는 단열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that it further comprises a heat insulating member surrounding the punch and installed between the clamp and the upper plate to prevent heat loss of the punch.

또한, 상기 모루는 상부면이 편평하게 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the anvil is characterized in that the upper surface is formed flat.

또한, 상기 모루는 상부면에 상기 펀치의 가압턱이 삽입되어 상기 상부 판재와 하부 판재가 클린칭되는 가압홈이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the anvil is characterized in that the pressing jaw of the punch is inserted into the upper surface is formed with a pressing groove for clinching the upper plate and the lower plate.

또한, 상기 모루는 내부에 카트리지 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the anvil is characterized in that it comprises a cartridge heater therein.

또한, 본 발명에 따른 판재 클린칭 장치는 모루; 상기 모루 상에 안착되는 하부 판재; 상기 하부 판재 상에 적층되는 접착부재; 상기 접착부재 상에 적층되는 상부 판재; 및 상기 모루와 일정 간격 이격되며 상기 모루의 상부에 설치되는 챔버;를 포함하고, 상기 챔버는, 전원 공급에 의해 전자기압을 발생시키는 유도코일; 상기 유도코일의 외부에 설치되며 내부를 유동하는 냉매 또는 냉각가스에 의해 가열된 유도코일을 냉각시키는 냉각관; 상기 유도코일의 하부에 설치되며 상기 전자기압에 의한 힘을 전달받아 수직 하강하여 상기 상부 판재와, 접착부재 및 하부 판재를 국부적으로 클린칭시키는 펀치; 및 상기 펀치를 감싸며 설치되어 상기 펀치의 수직이동을 가이드하는 클램프;를 포함하며, 상기 펀치를 감싸며 상기 클램프와 상기 상부 판재 사이에 설치되어 상기 펀치의 열손실을 방지하는 단열부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the sheet clinching device according to the present invention anvil; A lower plate seated on the anvil; An adhesive member laminated on the lower plate; An upper plate laminated on the adhesive member; And a chamber spaced apart from the anvil at a predetermined interval and installed above the anvil, wherein the chamber comprises: an induction coil for generating electromagnetic pressure by power supply; A cooling tube installed outside the induction coil and cooling the induction coil heated by a refrigerant or a cooling gas flowing through the induction coil; A punch installed in the lower portion of the induction coil to vertically receive the force by the electromagnetic pressure to locally clean the upper plate, the adhesive member, and the lower plate; And a clamp installed to surround the punch to guide vertical movement of the punch; a heat insulating member surrounding the punch and installed between the clamp and the upper plate to prevent heat loss of the punch. It is characterized by.

또한, 본 발명에 따른 판재 클린칭 방법은 모루 상에 상부 판재 및 하부 판재를 적층하는 판재 적층단계; 상기 모루 상부에 챔버를 일정 간격 이격시키며 설치하는 챔버 설치단계; 상기 챔버에 포함된 유도코일에 전원을 공급하여 전자기압을 발생시키는 전자기압 발생단계; 상기 챔버에 포함된 펀치가 상기 전자기압에 의한 힘을 전달받아 수직 하강하는 펀치 하강단계; 및 상기 펀치가 상기 상부 판재를 가압하여 상기 상부 판재와 하부 판재를 국부적으로 클린칭시키는 판재 클린칭단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plate clinching method according to the present invention comprises a plate laminating step of laminating the upper plate and the lower plate on the anvil; A chamber installation step of installing the chamber at a predetermined interval apart from the anvil; An electromagnetic pressure generating step of generating electromagnetic pressure by supplying power to the induction coil included in the chamber; A punch descending step in which the punch included in the chamber receives the force by the electromagnetic pressure and descends vertically; And a plate clinching step in which the punch pressurizes the upper plate to locally clinch the upper plate and the lower plate.

또한, 상기 판재 적층단계 후, 상기 상부 판재 및 하부 판재 사이에 접착부재를 개재하는 접착층 개재단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, after the plate stacking step, the adhesive layer interposing step of interposing the adhesive member between the upper plate and the lower plate; characterized in that it further comprises.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 판재 클린칭 장치 및 방법에 의하면, 전자기압을 이용하여 이종 소재 또는 동종 소재를 초고속으로 클린칭시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the sheet clinching apparatus and method according to the present invention, there is an effect capable of clinching heterogeneous materials or homogeneous materials at an extremely high speed using electromagnetic pressure.

또한, 본 발명에 따르면, 이종 소재 또는 동종 소재를 국부적 계면 접합에 의해 클린칭시킴으로써 소재 간의 결합력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that the bonding force between the materials can be improved by clinching the different materials or the same materials by local interface bonding.

더불어, 본 발명에 따르면, 별도의 소모성 결합부재를 이종 소재 또는 동종 소재에 삽입시키지 않고, 전자기압에 의해 이동하는 펀치에 의해 이종 소재 또는 동종 소재를 직접 가압하여 클린칭시킬 수 있으므로 클린칭 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, according to the present invention, it is possible to press the clinching material or the homogeneous material directly by the punch moving by the electromagnetic pressure, without inserting a separate consumable coupling member into the heterogeneous material or the homogeneous material, thereby reducing the clinching cost. There is an effect that can be reduced.

도 1은 전자기 성형 가공법의 원리를 설명하기 위한 도이다.
도 2는 종래의 이종 소재 접합방법의 공정도이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 판재 클린칭 장치의 구성도이다.
도 4는 도 3에 따른 펀치가 전자기압에 의해 수직 하강하여 판재를 클린칭시키는 모습을 보여주는 제 1도이다.
도 5는 도 3에 따른 펀치가 전자기압에 의해 수직 하강하여 판재를 클린칭시키는 모습을 보여주는 제 2도이다.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 판재 클린칭 장치의 구성도이다.
도 7은 도 6에 따른 펀치가 전자기압에 의해 수직 하강하여 판재를 클린칭시키는 모습을 보여주는 제 1도이다.
도 8은 도 6에 따른 펀치가 전자기압에 의해 수직 하강하여 판재를 클린칭시키는 모습을 보여주는 제 2도이다.
도 9는 본 발명에 따른 판재 클린칭 방법의 제 1블록도이다.
도 10은 본 발명에 따른 판재 클린칭 방법의 제 2블록도이다.1 is a view for explaining the principle of the electromagnetic molding processing method.
2 is a process chart of a conventional method for joining dissimilar materials.
3 is a block diagram of a plate clinching device according to a first embodiment of the present invention.
4 is a first view showing a state in which the punch according to FIG. 3 is vertically lowered by electromagnetic pressure to clinch the plate.
5 is a second view showing a state in which the punch according to FIG. 3 is vertically lowered by electromagnetic pressure to clinch the plate.
6 is a block diagram of a plate clinching device according to a second embodiment of the present invention.
7 is a first view showing a state in which the punch according to FIG. 6 is vertically lowered by electromagnetic pressure to clinch the plate.
8 is a second view showing a state in which the punch according to FIG. 6 is vertically lowered by electromagnetic pressure to clinch the plate.
9 is a first block diagram of a plate clinching method according to the present invention.
10 is a second block diagram of a plate clinching method according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that the same components or parts among the drawings denote the same reference numerals whenever possible. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 판재 클린칭 장치의 구성도이다.
3 is a block diagram of a plate clinching device according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 제 1실시예에 따른 판재 클린칭 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 모루(100), 상기 모루(100) 상에 안착되는 하부 판재(200), 상기 하부 판재(200) 상에 적층되는 상부 판재(300) 및 상기 모루(100)와 일정 간격 이격되며 상기 모루(100)의 상부에 설치되는 챔버(400)를 포함한다.
As shown in FIG. 3, the plate clinching apparatus according to the first embodiment of the present invention is mounted on the anvil 100, the lower plate 200 seated on the anvil 100, and the lower plate 200. The upper plate 300 to be stacked and the chamber 100 is spaced apart from the anvil 100 and a chamber 400 is installed on the top of the anvil 100.

도 4는 도 3에 따른 펀치가 전자기압에 의해 수직 하강하여 판재를 클린칭시키는 모습을 보여주는 제 1도이고, 도 5는 도 3에 따른 펀치가 전자기압에 의해 수직 하강하여 판재를 클린칭시키는 모습을 보여주는 제 2도이다.
4 is a first view showing a state in which the punch according to FIG. 3 is vertically lowered by the electromagnetic pressure to clinch the plate, and FIG. 5 is a view in which the punch according to FIG. 3 is vertically lowered by the electromagnetic pressure to clinch the plate. Figure 2 shows the appearance.

상기 모루(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하부 판재(200)가 안착되는 상부면이 편평하게 형성되어 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)가 상기 모루(100)의 상부면에서 서로 클린칭되거나, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 모루(100)의 상부면에 가압홈(120)이 형성됨으로써 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)가 상기 가압홈(120)에서 서로 클린칭될 수 있다.
As shown in FIG. 4, the anvil 100 has a flat upper surface on which the lower plate 200 is seated so that the upper plate 300 and the lower plate 200 have an upper portion of the anvil 100. 5, the upper plate 300 and the lower plate 200 are pressurized grooves 120 formed by pressing the grooves 120 in the upper surface of the anvil 100, as shown in FIG. 5. Can be clinched together.

한편, 상기 모루(100)는 내부에 카트리지 히터(110)를 포함할 수 있는데, 상기 카트리지 히터(110)는 전원 공급에 의해 작동하여 상기 모루(100)를 가열시킬 수 있고, 가열된 모루(100)는 상기 하부 판재(200) 및 상부 판재(300)로 열을 순차적으로 전달하여 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 일정 온도로 가열시켜 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)의 클린칭을 용이하게 할 수 있다.
On the other hand, the anvil 100 may include a cartridge heater 110 therein, the cartridge heater 110 may operate by power supply to heat the anvil 100, the heated anvil 100 ) Sequentially transfers heat to the lower plate 200 and the upper plate 300 to heat the upper plate 300 and the lower plate 200 to a predetermined temperature to heat the upper plate 300 and the lower plate 200. ) Can be easily clinched.

여기서, 상기 상부 판재(300) 및 하부 판재(200)는 알루미늄(Al) 또는 마그네슘(Mg) 소재의 금속-금속 간 이종 소재 또는 동종 소재로 이루어지거나, 금속-비금속 간 이종 소재로 이루어질 수 있다.
Here, the upper plate 300 and the lower plate 200 may be made of a metal-metal-to-metal heterogeneous material or the same material of aluminum (Al) or magnesium (Mg), or may be made of a metal-non-metallic heterogeneous material.

상기 챔버(400)는 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 클린칭하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이, 유도코일(410), 펀치(420), 냉각관(430) 및 클램프(440)를 포함할 수 있다.
The chamber 400 has an induction coil 410, a punch 420, a cooling tube 430, and a clamp 440, as shown in FIG. 3, to clean the upper plate 300 and the lower plate 200. ) May be included.

상기 유도코일(410)은 전자기 성형(electro magnetic forming,EMF) 코일로, 상기 챔버(400) 내부에 설치되며, 전원 공급에 의해 자기장을 유도할 수 있다.The induction coil 410 is an electro magnetic forming (EMF) coil, which is installed inside the chamber 400, may induce a magnetic field by supplying power.

상기 유도코일(410)은 전원 공급부(미도시)로부터 간헐적으로 전원을 공급받아 응집된 전류의 통전에 따른 고압의 힘을 생성하는 자기장을 유도하여 수직 하방으로 고에너지의 전자기압을 발생시킬 수 있다.
The induction coil 410 is intermittently supplied from a power supply unit (not shown) to induce a magnetic field to generate a high pressure force according to the energization of the aggregated current to generate a high energy electromagnetic pressure vertically downward. .

상기 펀치(420)는 상기 유도코일(410)의 하부에 설치되며 상기 유도코일(410)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 전달받아 수직하강할 수 있는데, 여기서, 상기 펀치(420)는 전자기압에 의한 힘을 가장 효과적으로 전달받기 위해 알루미늄 재질로 이루어질 수 있다.The punch 420 is installed below the induction coil 410 and may be vertically lowered by receiving a force generated by the electromagnetic pressure generated from the induction coil 410, where the punch 420 is electromagnetic pressure. In order to receive the force by the most effectively it can be made of aluminum material.

상기 펀치(420)는 하부에 상기 전자기압에 의한 힘을 국부적으로 집중시키는 가압턱(421)이 형성될 수 있는데, 상기 펀치(420)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 유도코일(410)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 전달받아 초고속으로 수직 하강한 후, 도 4의 (b) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 편평하게 형성된 모루(100)의 상부면 상에서 상기 가압턱(421)이 상기 상부 판재(300)를 직접 가압하여 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 국부적으로 클린칭시킬 수 있다.
The punch 420 may be formed in the lower pressure jaw 421 for locally concentrating the force due to the electromagnetic pressure, the punch 420 is the induction, as shown in (a) of FIG. After receiving the force due to the electromagnetic pressure generated from the coil 410 and vertically descending at a very high speed, as shown in (b) to (d) of Figure 4, the flat surface formed on the upper surface of the anvil 100 The pressing jaw 421 may directly press the upper plate 300 to locally clean the upper plate 300 and the lower plate 200.

한편, 상기 펀치(420)는 상술한 바와 같이, 상기 모루(100)의 상부면에 가압홈(120)이 형성된 경우, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 유도코일(410)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 전달받아 초고속으로 수직 하강한 후, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 가압턱(421)이 상기 상부 판재(300)를 직접 가압할 수 있는데, 여기서, 상기 가압턱(421)은 도 5의 (c) 및 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 모루(100)에 형성된 가압홈(120)에 삽입되면서 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 압착함으로써 상기 가압홈(120) 내에서 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 국부적으로 클린칭시킬 수 있다.
On the other hand, the punch 420, as described above, when the pressing groove 120 is formed on the upper surface of the anvil 100, as shown in Figure 5 (a), from the induction coil 410 After receiving the force generated by the generated electromagnetic pressure and vertically descending at an extremely high speed, as shown in (b) of FIG. 5, the pressing jaw 421 may directly press the upper plate 300, where The pressing jaw 421 is inserted into the pressing groove 120 formed in the anvil 100, as shown in (c) and (d) of Figure 5, the upper plate 300 and the lower plate 200 ), The upper plate member 300 and the lower plate member 200 may be locally clinched in the pressing groove 120.

한편, 본 발명의 제 1실시예에 따른 판재 클린칭 장치는 상기 펀치(420)가 수직 하강하여 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 클린칭한 경우, 상기 펀치(420)를 원위치로 복원시키기 위한 위치 이동 부재(미도시)를 포함할 수 있는데, 여기서, 상기 위치 이동 부재(미도시)는 예를 들어, 상기 챔버(400) 내부로 작동압을 인가하여 상기 펀치(420)를 수직 상승시키거나, 모터와 같이 상기 펀치(420)에 수직 이동력을 공급하여 상기 펀치(420)를 수직 상승시킬 수 있는 구성이면 모두 가능하다.
On the other hand, the plate clinching device according to the first embodiment of the present invention, when the punch 420 is vertically lowered to clinch the upper plate 300 and the lower plate 200, the punch 420 to the original position It may include a positioning member (not shown) for restoring, wherein the positioning member (not shown), for example, by applying a working pressure into the chamber 400 to vertically punch the punch 420 As long as it can raise or supply the vertical movement force to the punch 420 like a motor, it can be a structure which can raise the said punch 420 vertically.

상기 냉각관(430)은 상기 유도코일(410)의 외부에 설치되어 가열된 유도코일(410)을 냉각시킬 수 있다.The cooling pipe 430 may be installed outside the induction coil 410 to cool the heated induction coil 410.

상기 냉각관(430)은 냉각된 물, 오일 등의 냉매가 유동하거나, 냉각된 아르곤(Ar) 가스 등의 냉각가스가 유동할 수 있는데, 상기 냉각관(430)은 내부를 유동하는 냉매 또는 냉각가스에 의해 전원 공급에 의해 가열된 유도코일(410)을 급속 냉각시킴으로써 상기 유도코일(410)이 가열에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
The cooling tube 430 may be a coolant such as cooled water, oil or the like, or a cooling gas such as cooled argon (Ar) gas may flow. By rapidly cooling the induction coil 410 heated by power supply by gas, the induction coil 410 may be prevented from being damaged by heating.

상기 클램프(440)는 상기 펀치(420)를 감싸며 설치되어 상기 펀치(420)의 수직이동을 가이드할 수 있다.The clamp 440 may be installed to surround the punch 420 to guide the vertical movement of the punch 420.

상기 클램프(440)는 내부에 상기 펀치(420)가 수직이동되는 중공부가 형성될 수 있는데, 여기서, 상기 중공부는 상기 펀치(420)의 수평 이동을 차단하면서 상기 펀치(420)의 수직 이동을 가이드하여 상기 펀치(420)가 상기 상부 판재(300)를 정확히 수직으로 가압하도록 유도할 수 있다.
The clamp 440 may have a hollow portion in which the punch 420 is vertically moved, wherein the hollow portion guides the vertical movement of the punch 420 while blocking the horizontal movement of the punch 420. Thus, the punch 420 may be induced to press the upper plate 300 exactly vertically.

한편, 본 발명의 제 1실시예에 따른 클린칭 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 펀치(420)의 열손실을 방지하는 단열부재(500)를 더 포함할 수 있다.
On the other hand, the clinching apparatus according to the first embodiment of the present invention may further include a heat insulating member 500 to prevent heat loss of the punch 420, as shown in FIG.

상기 단열부재(500)는 상기 펀치(420)를 감싸며 상기 클램프(440)와 상기 상부 판재(300) 사이에 설치될 수 있는데, 상기 단열부재(500)는 상기 유도코일(410)로부터 열을 전달받아 가열된 상기 펀치(420)의 열손실을 방지함으로써 고온 상태에서 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 용이하게 클린칭시킬 수 있다.
The heat insulating member 500 may be installed between the clamp 440 and the upper plate 300 to surround the punch 420, and the heat insulating member 500 may transfer heat from the induction coil 410. By preventing the heat loss of the punch 420 received and heated, the upper plate 300 and the lower plate 200 may be easily clinched in a high temperature state.

이하, 본 발명의 제 2실시예에 따른 판재 클린칭 장치를 상세히 설명한다.
Hereinafter, the plate clinching apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described in detail.

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 판재 클린칭 장치의 구성도이다.
6 is a block diagram of a plate clinching device according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2실시예에 따른 판재 클린칭 장치는 도 6에 도시된 바와 같이, 모루(100), 상기 모루(100) 상에 안착되는 하부 판재(200), 상기 하부 판재(200) 상에 적층되는 접착부재(600), 상기 접착부재(600) 상에 적층되는 상부 판재(300) 및 상기 모루(100)와 일정 간격 이격되며 상기 모루(100)의 상부에 설치되는 챔버(400)를 포함한다.
As shown in FIG. 6, the plate clinching apparatus according to the second embodiment of the present invention is mounted on the anvil 100, the lower plate 200 seated on the anvil 100, and the lower plate 200. The adhesive member 600 to be stacked, the upper plate 300 to be stacked on the adhesive member 600 and the chamber 100 is spaced apart from the anvil 100 and a predetermined interval is installed on the top of the anvil 100 do.

여기서, 상기 모루(100), 하부 판재(200), 상부 판재(300) 및 챔버(400)는 각각 본 발명의 제 1실시예에 따른 판재 클린칭 장치에 포함된 모루, 하부 판재, 상부 판재 및 챔버와 그 구성 및 내용이 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
Here, the anvil 100, the lower plate 200, the upper plate 300 and the chamber 400 are each anvil, lower plate, upper plate and included in the plate clinching apparatus according to the first embodiment of the present invention. Since the configuration and contents of the chamber are the same, detailed description thereof is omitted.

상기 접착부재(600)는 상기 상부 판재(300) 및 하부 판재(200) 사이에 개재되어 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)의 클린칭시 접착력을 향상시킬 수 있다.
The adhesive member 600 may be interposed between the upper plate 300 and the lower plate 200 to improve the adhesive force when clinging to the upper plate 300 and the lower plate 200.

도 7은 도 6에 따른 펀치가 전자기압에 의해 수직 하강하여 판재를 클린칭시키는 모습을 보여주는 제 1도이고, 도 8은 도 6에 따른 펀치가 전자기압에 의해 수직 하강하여 판재를 클린칭시키는 모습을 보여주는 제 2도이다.
7 is a first view showing a state in which the punch according to FIG. 6 is vertically lowered by the electromagnetic pressure to clinch the plate, and FIG. 8 is a view in which the punch according to FIG. 6 is vertically lowered by the electromagnetic pressure to clinch the plate. Figure 2 shows the appearance.

한편, 상기 챔버(400)에 포함된 펀치(420)는 예를 들어, 도 7의 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 모루(100)의 상부면이 편평하게 형성된 경우, 상기 챔버(400)에 포함된 유도코일(410)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 전달받아 초고속으로 수직 하강한 후, 상기 펀치(420)의 가압턱(421)이 상기 상부 판재(300)를 직접 가압하여 상기 상부 판재(300)와, 접착부재(600) 및 하부 판재(200)를 국부적으로 클린칭시킬 수 있다.On the other hand, the punch 420 included in the chamber 400, for example, as shown in Figure 7 (a) to (d), when the upper surface of the anvil 100 is formed flat, After receiving the force by the electromagnetic pressure generated from the induction coil 410 included in the chamber 400 and vertically descending at a very high speed, the pressing jaw 421 of the punch 420 directly directs the upper plate 300. By pressing, the upper plate 300, the adhesive member 600, and the lower plate 200 may be locally clinched.

또한, 상기 펀치(420)는 예를 들어, 도 8의 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 모루(100)의 상부면에 가압홈(120)이 형성된 경우, 상기 유도코일(410)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 전달받아 초고속으로 수직 하강한 후, 상기 가압턱(421)이 상기 상부 판재(300)를 직접 가압하며 상기 가압홈(120)에 삽입되면서 상기 상부 판재(300)와, 접착부재(600) 및 하부 판재(200)를 국부적으로 클린칭시킬 수 있다.
In addition, the punch 420, for example, as shown in (a) to (d) of Figure 8, when the pressing groove 120 is formed on the upper surface of the anvil 100, the induction coil ( After receiving the force due to the electromagnetic pressure generated from the 410 is vertically lowered at a very high speed, the pressing jaw 421 directly presses the upper plate 300 and is inserted into the pressing groove 120 while the upper plate ( 300, the adhesive member 600 and the lower plate 200 may be locally clinched.

한편, 본 발명의 제 2실시예에 따른 클린칭 장치는 본 발명의 제 1실시예에 따른 클린칭 장치와 동일하게, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(400)에 포함된 클램프(440)와 상기 상부 판재(300) 사이에 상기 펀치(420)를 감싸며 설치되어 상기 펀치(420)의 열손실을 방지하는 단열부재(500)와, 도시되지 않았지만, 상기 펀치(420)가 수직 하강하여 상기 상부 판재(300)와, 접착부재(600) 및 하부 판재(200)를 클린칭한 경우, 상기 펀치(420)를 원위치로 복원시키기 위한 위치 이동 부재(미도시)를 더 포함할 수 있다.
On the other hand, the clinching device according to the second embodiment of the present invention is the same as the clinching device according to the first embodiment of the present invention, as shown in Figure 6, the clamp 440 included in the chamber 400 ) And the insulation member 500 installed to surround the punch 420 between the upper plate 300 and the upper plate 300 to prevent heat loss of the punch 420, and although not illustrated, the punch 420 is vertically lowered. When the upper plate 300, the adhesive member 600, and the lower plate 200 are clinched, a position shift member (not shown) may be further included to restore the punch 420 to its original position.

이하, 본 발명에 따른 판재 클린칭 방법을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the plate clinching method according to the present invention will be described in detail.

도 9는 본 발명에 따른 판재 클린칭 방법의 제 1블록도이다.
9 is a first block diagram of a plate clinching method according to the present invention.

본 발명에 따른 판재 클린칭 방법은 도 9에 도시된 바와 같이, 판재 적층단계(S10), 챔버 설치단계(S20), 전자기압 발생단계(S30), 펀치 하강단계(S40) 및 판재 클린칭단계(S50)를 포함한다.
The plate clinching method according to the present invention, as shown in Figure 9, the plate stacking step (S10), chamber installation step (S20), electromagnetic pressure generation step (S30), punch lowering step (S40) and plate clinching step (S50).

상기 판재 적층단계(S10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 모루(100) 상에 상부 판재(300) 및 하부 판재(200)를 적층하는 단계이다.The plate stacking step S10 is a step of stacking the upper plate 300 and the lower plate 200 on the anvil 100, as shown in FIG.

상기 판재 적층단계(S10)에서는 상기 모루(100) 상에 상기 하부 판재(200)를 안착시키고, 상기 하부 판재(200) 상에 상기 상부 판재(300)를 적층시킨 후, 상기 모루(100)에 포함된 카트리지 히터(110)에 전원을 공급함으로서 상기 모루(100)를 가열시킬 수 있다.In the sheet stacking step (S10), the lower plate 200 is seated on the anvil 100, the upper plate 300 is laminated on the lower plate 200, and then on the anvil 100 The anvil 100 may be heated by supplying power to the included cartridge heater 110.

이처럼, 가열된 모루(100)는 상기 하부 판재(200) 및 상부 판재(300)로 열을 순차적으로 전달하여 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 일정 온도로 가열시킴으로써 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)의 클린칭을 용이하게 할 수 있다.
As such, the heated anvil 100 sequentially transfers heat to the lower plate 200 and the upper plate 300 to heat the upper plate 300 and the lower plate 200 to a predetermined temperature so that the upper plate ( The clinching of the 300 and the lower plate 200 can be facilitated.

상기 챔버 설치단계(S20)는 상기 모루(100) 상부에 챔버(400)를 일정 간격 이격시키며 설치하는 단계이다.
The chamber installation step (S20) is a step of installing the chamber 400 spaced apart a predetermined interval on the anvil 100.

상기 전자기압 발생단계(S30)는 상기 챔버(400)에 포함된 유도코일(410)에 전원을 공급하여 전자기압을 발생시키는 단계이다.The electromagnetic pressure generating step (S30) is a step of generating electromagnetic pressure by supplying power to the induction coil 410 included in the chamber 400.

상기 전자기압 발생단계(S30)에서는 상기 유도코일(410)에 전원을 공급하여 챔버(400) 내부에 자기장을 유도함으로써 수직 하방으로 고에너지의 전자기압을 발생시킬 수 있다.
In the electromagnetic pressure generating step (S30), by supplying power to the induction coil 410 to induce a magnetic field inside the chamber 400 can generate a high energy electromagnetic pressure vertically downward.

상기 펀치 하강단계(S40)는 상기 챔버(400)에 포함된 펀치(420)가 상기 전자기압에 의한 힘을 전달받아 수직 하강하는 단계이다.The punch lowering step (S40) is a step in which the punch 420 included in the chamber 400 descends vertically by receiving a force by the electromagnetic pressure.

상기 펀치 하강단계(S40)에서는 상기 유도코일(410)의 하부에 설치되는 펀치(420)가 상기 유도코일(410)로부터 발생되는 전자기압에 의한 힘을 전달받아 초고속으로 수직 하강할 수 있다.
In the punch lowering step (S40), the punch 420 installed in the lower portion of the induction coil 410 may be vertically descended at an extremely high speed by receiving the force generated by the electromagnetic pressure generated from the induction coil 410.

상기 판재 클린칭단계(S50)는 상기 펀치(420)가 상기 상부 판재(300)를 가압하여 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 국부적으로 클린칭시키는 단계이다.The plate clinching step S50 is a step in which the punch 420 presses the upper plate 300 to locally clean the upper plate 300 and the lower plate 200.

상기 판재 클린칭단계(S50)에서는 상기 펀치(420)가 편평하게 형성된 모루(100)의 상부면 상에서 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 국부적으로 클린칭시키거나, 상기 모루(100)에 형성된 가압홈(120) 내에서 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 국부적으로 클린칭시킬 수 있다.In the plate clinching step S50, the upper plate 300 and the lower plate 200 are locally clinched on the upper surface of the anvil 100 having the punch 420 flat or the anvil 100. The upper plate 300 and the lower plate 200 can be locally clinched in the pressing groove 120 formed in the).

구체적으로, 상기 펀치(420)는 하부에 상기 전자기압에 의한 힘을 국부적으로 집중시키는 가압턱(421)이 형성될 수 있는데, 상기 가압턱(421)은 도 4에 도시된 바와 같이, 편평하게 형성된 모루(100)의 상부면 상에서 상기 상부 판재(300)를 직접 가압하여 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 국부적으로 클린칭시키거나, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 모루(100)에 형성된 가압홈(120)에 삽입되면서 상기 가압홈(120) 내에서 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 압착함으로써 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)를 국부적으로 클린칭시킬 수 있다.Specifically, the punch 420 may be formed in the lower pressure jaw 421 for locally concentrating the force by the electromagnetic pressure, the pressure jaw 421 is flat, as shown in FIG. Directly pressing the upper plate 300 on the upper surface of the formed anvil 100 to locally clinch the upper plate 300 and the lower plate 200, or as shown in Figure 5, the anvil ( The upper plate 300 and the lower plate 200 are locally inserted by pressing the upper plate 300 and the lower plate 200 into the pressing groove 120 formed in the pressing groove 120. Can be clinched.

이처럼, 상기 판재 클린칭단계(S50)에서 국부적으로 클린칭된 상부 판재(300)와 하부 판재(200)는 상기 판재 클린칭단계(S40) 이후, 위치 이동 부재(미도시)를 이용하여 상기 펀치(420)를 원위치로 복원시킴으로써 회수할 수 있다.
As such, the upper plate 300 and the lower plate 200 that are locally clinched in the plate clinching step S50 may be punched using a position shifting member (not shown) after the plate clinching step S40. Recovery can be made by restoring 420 to its original position.

도 10은 본 발명에 따른 판재 클린칭 방법의 제 2블록도이다.
10 is a second block diagram of a plate clinching method according to the present invention.

한편, 본 발명에 따른 판재 클린칭 방법은 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 판재 적층단계(S10) 후, 접착층 개재단계(S15)를 더 포함할 수 있다.
Meanwhile, the plate clinching method according to the present invention may further include an adhesive layer interposing step S15 after the sheet laminating step S10, as shown in FIG. 10.

상기 접착층 개재단계(S15)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상부 판재(300) 및 하부 판재(200) 사이에 접착부재(600)를 개재하는 단계로, 상기 접착층 개재단계(S15)에 의해 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200) 사이에 개재된 접착부재(600)는 클린칭시 상기 상부 판재(300)와 하부 판재(200)의 접착력을 향상시킬 수 있다.
The adhesive layer interposing step (S15) is a step of interposing the adhesive member 600 between the upper plate 300 and the lower plate 200, as shown in Figure 6, by the adhesive layer interposing step (S15) The adhesive member 600 interposed between the upper plate 300 and the lower plate 200 may improve the adhesion between the upper plate 300 and the lower plate 200 during clinching.

이상과 같이 본 발명에 따른 판재 클린칭 장치 및 방법을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
As described above with reference to the drawings illustrating a plate clinching apparatus and method according to the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, but within the technical scope of the present invention Of course, various modifications may be made by those skilled in the art.

100:모루 110:카트리지 히터
120:가압홈 200:하부 판재
300:상부 판재 400:챔버
410:유도코일 420:펀치
421:가압턱 430:냉각관
440:클램프 500:단열부재
600:접착부재
S10:판재 적층단계
S15:접착층 개재단계
S20:챔버 설치단계
S30:전자기압 발생단계
S40:펀치 하강단계
S50:판재 클린칭단계100: anvil 110: cartridge heater
120: pressing groove 200: lower plate
300: upper plate 400: chamber
410: Induction coil 420: Punch
421: pressure jaw 430: cooling tube
440: clamp 500: insulation member
600: adhesive member
S10: Lamination of sheet material
S15: Adhesive Interposition Step
S20: Chamber installation step
S30: Electromagnetic pressure generation step
S40: Punch Descent
S50: Plate clinching step

Claims (13)

내부에 카트리지 히터를 포함하는 모루;
상기 모루 상에 안착되는 하부 판재;
상기 하부 판재 상에 적층되는 상부 판재; 및
상기 모루와 일정 간격 이격되며 상기 모루의 상부에 설치되는 챔버;를 포함하고,
상기 챔버는,
전원 공급에 의해 전자기압을 발생시키는 유도코일;
상기 유도코일의 하부에 설치되며 상기 전자기압에 의한 힘을 전달받아 수직 하강하여 상기 상부 판재와 하부 판재를 국부적으로 클린칭시키는 펀치;
상기 유도코일의 외부에 설치되며 내부를 유동하는 냉매 또는 냉각가스에 의해, 가열된 유도코일을 냉각시키는 냉각관;
상기 펀치를 감싸며 설치되어 상기 펀치의 수직이동을 가이드하는 클램프; 및
상기 펀치를 감싸며 상기 클램프와 상기 상부 판재 사이에 설치되어 상기 펀치의 열손실을 방지하는 단열부재;를 포함하며,
상기 펀치는 하부에 전자기압에 의한 힘을 국부적으로 집중시키는 가압턱이 형성된 것을 특징으로 하는 판재 클린칭 장치.
Anvil including a cartridge heater therein;
A lower plate seated on the anvil;
An upper plate laminated on the lower plate; And
And a chamber spaced apart from the anvil at a predetermined interval and installed above the anvil.
The chamber may comprise:
Induction coil for generating electromagnetic pressure by the power supply;
A punch installed in the lower portion of the induction coil and vertically descending by receiving the force by the electromagnetic pressure to locally clean the upper plate and the lower plate;
A cooling tube installed outside the induction coil and cooling the heated induction coil by a refrigerant or a cooling gas flowing through the induction coil;
A clamp wrapped around the punch to guide the vertical movement of the punch; And
And a heat insulating member surrounding the punch and installed between the clamp and the upper plate to prevent heat loss of the punch.
The punch is a plate clinching device, characterized in that formed in the lower pressure jaw to locally concentrate the force by the electromagnetic pressure.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 상부 판재 및 하부 판재는 서로 이종 소재인 것을 특징으로 하는 판재 클린칭 장치.
The method of claim 1,
The upper plate and the lower plate is a plate clinching device, characterized in that the material different from each other.
제 1항에 있어서,
상기 상부 판재 및 하부 판재는 서로 동종 소재인 것을 특징으로 하는 판재 클린칭 장치.
The method of claim 1,
The upper plate and the lower plate is a plate clinching device, characterized in that the same material.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 모루는 상부면이 편평하게 형성된 것을 특징으로 하는 판재 클린칭 장치.
The method of claim 1,
The anvil is a plate clinching device, characterized in that the upper surface is formed flat.
제 1항에 있어서,
상기 모루는 상부면에 상기 펀치의 가압턱이 삽입되어 상기 상부 판재와 하부 판재가 클린칭되는 가압홈이 형성된 것을 특징으로 하는 판재 클린칭 장치.
The method of claim 1,
The anvil is plate clinching device, characterized in that the pressing jaw of the punch is inserted into the upper surface is formed with a pressing groove clinching the upper plate and the lower plate.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 하부 판재와 상기 상부 판재 사이에 개재되는 접착부재를 더 포함하고,
상기 펀치는 전자기압에 의한 힘을 전달받아 수직 하강하여 상기 상부 판재와, 접착부재 및 하부 판재를 국부적으로 클린칭시키는 것을 특징으로 하는 판재 클린칭 장치.
The method of claim 1,
Further comprising an adhesive member interposed between the lower plate and the upper plate,
The punch is a plate clinching device, characterized in that for receiving the force by the electromagnetic pressure is vertically lowered to locally clinch the upper plate, the adhesive member and the lower plate.
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