KR101939585B1 - Usb-c 타입의 드로잉 소켓 제조방법 - Google Patents

Usb-c 타입의 드로잉 소켓 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법에 관한 것으로서, 이송되는 시트메탈을 순차적으로 다단 드로잉하여 상단과 하단의 지름이 서로 다른 원통형의 제1가공체를 형성하는 드로잉단계, 상기 드로잉단계에서 형성된 상기 제1가공체의 외면을 순차적으로 다단 가압하여 이형 형상의 제2가공체로 변형시키는 형상변형단계, 상기 형상변형단계에 의해 변형된 상기 제2가공체의 중단을 외면을 향해 헤밍시켜 제3가공체로 변형시키는 성형단계, 상기 성형단계에서 헤밍된 상기 제3가공체의 중단을 타발하여 상기 시트메탈과 연결된 상단을 분리시켜 배출하는 배출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법{manufacturing method for drawing socket of USB-C type}
본 발명은 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법에 관한 것으로서, 시트메탈을 드로잉하여 USB-C 타입 소켓을 제조할 때 소켓의 두께를 일정하게 유지시킴으로써 성형 시 파손되거나 형상 불량이 발생되지 않도록 하는 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 유에스비(USB, Universal Serial Bus)는 컴퓨터, 휴대용 단말기 등의 정보기기에 주변 장치를 연결하여 데이터와 전력을 전송할 수 있도록 하기 위한 직렬 버스 규격이다.
이중 USB-C 타입은 단자의 형상이 상하 좌우가 대칭인 형상이기 때문에 케이블을 단자에 삽입할 때 위아래 구분 없이 사용할 수 있어 편리하고, 충전 속도 및 데이터 전송속도가 기존 타입보다 빨라 USB-C 타입이 대중화되고 있는 추세이다.
또한 USB는 단자가 크게 데이터 및 전력을 전송하기 위한 복수 개의 컨택트와, 컨택트를 수용할 수 있는 소켓으로 이루어지게 되는데, 도 1에 도시된 바와 같이 판재를 벤딩하여 모양을 형성하고 판재의 양단을 밀착시키는 방법으로 소켓을 제조하게 된다.
이러한 과정에 의해 소켓의 일면에는 양단이 접합된 이음매가 형성되며 이음매는 틈새이기 때문에 방수성이 요구되고 있는 휴대용 단말기에는 적용하기 어렵다고, 장기간 사용하는 경우 이음매가 벌어지면서 접촉불량이 발생되는 문제점이 있었다.
또한 소켓의 방수성을 향상시키기 위해 금속사출(MIM, Metal Injection Molding) 방법을 이용하여 이음매가 없는 소켓을 생산할 수 있으나 이러한 공법은 제조 비용이 높고 제조 공정 수율이 낮아 효율성이 낮다는 문제점이 있었다.
이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이, 이음새가 없는 USB-C 타입의 소켓을 제조하기 위해 이형(타원형) 드로잉(Drawing) 공법으로 제품 생산을 시도하고 있으나, 다단계 딥 드로잉(DeepDrawing) 방식으로 최종 제품 형상을 단계적으로 제작할 경우 장변과 단변의 길이 비율이 다르기 때문에 각 변의 신장되는 정도가 달라짐에 따라 장변의 두께가 단변에 비하여 얇아지는 문제점이 있었다.
또한 딥 드로잉이 완료된 제품의 표면을 따라 쇼크라인(shock line)이나 스크래치(scratch)가 발생할 가능성이 높으며, 단변 하부 코너 부위가 늘어지는 형상이 발생하고, 후행하는 조립 과정에서 주변 구성 부품과 간섭과 저촉이 발생하여 조립 작업이 지연되고 최종 제품의 품질을 보증하지 못하는 문제점이 있었다.
등록특허 제10-1401963호 공개특허 제10-2016-0121878호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 소켓에 방수 구조를 형성시켜 방수성을 향상시키고 소켓에 결합되는 부재와의 결합성을 높일 수 있는 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 소켓을 제조할 때 두께가 전반적으로 균일해지도록 제조함으로써 방수구조가 형성될 때 소켓의 외형이 파손되거나 변형되는 것을 방지할 수 있는 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 시트메탈을 공급하면 단계별로 자동 생산할 수 있어 생산효율을 높일 수 있는 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법은 이송되는 시트메탈을 순차적으로 다단 드로잉하여 상단과 하단의 지름이 서로 다른 원통형의 제1가공체를 형성하는 드로잉단계, 상기 드로잉단계에서 형성된 상기 제1가공체의 외면을 순차적으로 다단 가압하여 모서리가 둥근 사각 형상의 제2가공체로 변형시키는 형상변형단계, 상기 형상변형단계에 의해 변형된 상기 제2가공체의 중단을 외면을 향해 헤밍시켜 제3가공체로 변형시키는 성형단계, 상기 성형단계에서 헤밍된 상기 제3가공체의 중단을 타발하여 상기 시트메탈과 연결된 상단을 분리시켜 배출하는 배출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 상기 드로잉단계는 상기 시트메탈을 원형으로 다단 드로잉하여 상기 제1가공체 전 둘레의 두께가 균일하게 분포되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 상기 형상변형단계는 상기 제1가공체의 전면, 후면, 좌측, 우측에 각각 코어가 형성되며 상기 제1가공체의 좌, 우측에 형성된 상기 코어가 상기 제1가공체의 측면을 동시에 가압하여 상기 제1가공체를 모서리가 둥근 사각 형상으로 변형시키는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법은 상기 드로잉단계와 상기 형상변형단계 사이에 형성되며, 상기 제1가공체의 하단 중앙을 피어싱하여 하부면을 개구시킴으로써 상기 제1가공체의 외면이 가압되어 변형될 때 상단과 하단이 일정하게 변형되도록 하는 피어싱단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 상기 성형단계는 상기 제2가공체의 하단과 인접하는 중단 일면은 하단과 평행하도록 수직하게 헤밍시키고, 상단과 인접하는 중단 타면은 헤밍된 중단 일면으로부터 직각이 되도록 수평하게 형성시키되, 중단 일면에는 방수용 실리콘이 도포될 수 있도록 골이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 상기 성형단계는 상기 제2가공체의 하단과 인접한 중단 일면을 하부 방향으로 25~35도로 헤밍시키는 1차 헤밍단계, 상기 1차 헤밍단계에서 25~35도로 헤밍된 중단 일면을 하부 방향으로 45~55도로 헤밍시키는 2차 헤밍단계, 상기 2차 헤밍단계에서 45~55도로 헤밍된 중단 일면을 하부 방향으로 60~70도로 헤밍시키는 3차 헤밍단계, 상기 3차 헤밍단계에서 60~70도로 헤밍된 중단 일면을 하부 방향으로 85~90도까지 헤밍시키는 4차 헤밍단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법은 상기 4차 헤밍단계 이후에 85~90도로 헤밍된 중단 일면을 재가압하여 중단 일면이 수직하게 유지되도록 보정하고, 중단 일면에 방수를 위한 실리콘이 도포될 수 있도록 골을 형성하는 보정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
또한 본 발명의 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 상기 1차 헤밍단계 내지 상기 제4차 헤밍단계는 상기 제2가공체의 하단과 인접한 중단 일면을 순차적으로 헤밍시키되, 상단과 인접한 중단 타면은 수평하게 유지시키는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 상기 성형단계와 상기 배출단계사이에 형성되며, 상기 제3가공체의 하단 단부를 순차적으로 컷팅하여 상기 형상변형단계 또는 상기 성형단계 중에 상기 제3가공체의 하단에 발생된 변형을 제거함으로써 조립성을 높이는 컷팅단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법은 드로잉단계 이전에 형성되며, 시트메탈에 원형의 드로잉부를 형성하고 드로잉부 주위에 일정한 간격으로 제1노칭부와 제2노칭부를 형성시키는 노칭단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법에 의하면 소켓에 방수 구조를 형성시켜 방수성을 향상시키고 소켓에 결합되는 부재와의 결합성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법에 의하면 소켓을 제조할 때 두께가 전반적으로 균일해지도록 제조함으로써 방수구조가 형성될 때 소켓의 외형이 파손되거나 변형되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법에 의하면 시트메탈을 공급하면 단계별로 자동 생산할 수 있어 생산효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술의 리셉터클 커넥터를 분해한 모습을 나타낸 분해도.
도 2는 종래기술의 리셉터클 커넥터에 실링부재가 형성된 모습을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 노칭단계 및 드로잉단계를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 피어싱단계 및 형상변형단계를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 형상변형단계에서 제1가공체를 변형시키는 코어를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 성형단계를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 성형단계를 세부적으로 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 보정단계를 세부적으로 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 컷팅단계를 세부적으로 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법의 배출단계를 통해 소켓이 제조된 모습을 나타낸 도면.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법에 관한 것으로서, 시트메탈을 드로잉하여 USB-C 타입 소켓을 제조할 때 소켓의 두께를 일정하게 유지시킴으로써 성형 시 파손되거나 형상 불량이 발생되지 않도록 하는 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법은 이송되는 시트메탈(10)을 순차적으로 다단 드로잉하여 상단과 하단의 지름이 서로 다른 원통형의 제1가공체(200)를 형성하는 드로잉단계(S20), 드로잉단계(S20)에서 형성된 제1가공체(200)의 외면을 순차적으로 다단 가압하여 모서리가 둥근 사각 형상의 제2가공체(210)로 변형시키는 형상변형단계(S40), 형상변형단계(S40)에 의해 변형된 제2가공체(210)의 중단을 외면을 향해 헤밍시켜 제3가공체(220)로 변형시키는 성형단계(S50), 성형단계(S50)에서 헤밍된 제3가공체(220)의 중단을 타발하여 시트메탈(10)과 연결된 상단을 분리시켜 배출하는 배출단계(S70)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 드로잉단계(S20) 이전에 형성되며, 시트메탈(10)에 원형의 드로잉부(130)를 형성하고 드로잉부(130) 주위에 일정한 간격으로 제1노칭부(110)와 제2노칭부(120)를 형성시키는 노칭단계(S10)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 드로잉단계(S20)와 형상변형단계(S40) 사이에 형성되며, 제1가공체(200)의 하단 중앙을 피어싱하여 하부면을 개구시킴으로써 제1가공체(200)의 외면이 가압되어 변형될 때 상단과 하단이 일정하게 변형되도록 하는 피어싱단계(S30)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 성형단계(S50)는 제2가공체(210)의 하단과 인접한 중단 일면을 하부 방향으로 25~35도로 헤밍시키는 1차 헤밍단계(S51), 1차 헤밍단계(S51)에서 25~35도로 헤밍된 중단 일면을 하부 방향으로 45~55도로 헤밍시키는 2차 헤밍단계(S52), 2차 헤밍단계(S52)에서 45~55도로 헤밍된 중단 일면을 하부 방향으로 60~70도로 헤밍시키는 3차 헤밍단계(S53), 3차 헤밍단계(S53)에서 60~70도로 헤밍된 중단 일면을 하부 방향으로 85~90도까지 헤밍시키는 4차 헤밍단계(S54)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 4차 헤밍단계(S54) 이후에 85~90도로 헤밍된 중단 일면을 재가압하여 중단 일면이 수직하게 유지되도록 보정하고, 중단 일면에 방수를 위한 실리콘이 도포될 수 있도록 골을 형성하는 보정단계(S55)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 성형단계(S50)와 배출단계(S70)사이에 형성되며, 제3가공체(220)의 하단 단부를 순차적으로 컷팅하여 형상변형단계(S40) 또는 성형단계(S50) 중에 제3가공체(220)의 하단에 발생된 변형을 제거함으로써 조립성을 높이는 컷팅단계(S60)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
각 단계에 대한 상세한 설명은 첨부된 도면과 함께 후술하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법의 노칭단계(S10) 및 드로잉단계(S20)를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법은 프로그레시브 금형 공법을 이용하며 시트메탈(10)을 일정한 간격으로 순차적으로 이송시켜 각 공정에 형성된 금형이 시트메탈(10)을 단계별로 가공하는 것을 특징으로 한다.
노칭단계(S10)는 시트메탈(10)이 일정한 간격으로 이송되면서 각 금형의 정위치에 놓일 수 있도록 하는 가이드홀(100)과, 드로잉단계(S20)에서 드로잉 될 부위를 형성시키는 단계이다.
가이드홀(100)은 일정한 간격으로 형성되어 있어 이송장치(도시되지 않음)가 가이드홀(100)에 삽입된 후 시트메탈(10)을 이송시키게 되며, 각 금형에 위치 될 때 각 금형에 형성된 가이드핀(도시되지 않음)에 의해 시트메탈(10)이 정위치 될 수 있게 된다.
제1노칭부(110) 및 제2노칭부(120)는 드로잉단계(S20)에서 드로잉하기 위한 부위를 형성하기 위한 것으로, 도 4-A와 같이 시트메탈(10)의 중심에 원형의 드로잉부(130)와 제1연결단(140), 연결링(150)과 제2연결단(160)이 형성되도록 시트메탈(10)을 타발하게 된다.
이때 제1노칭부(110)는 제1연결단(140)이 원형의 드로잉부(130)에 십자 형태로 형성되도록 시트메탈(10)을 타발하게 되고, 제2노칭부(120)는 제2연결단(160)이 엑스자 형태로 형성되도록 시트메탈(10)을 타발하게 된다.
제1노칭부(110)와 제2노칭부(120)에 의해 시트메탈(10)에는 원형으로 된 드로잉부(130)와, 드로잉부(130)로부터 이격된 위치에 연결링(150)이 형성되고, 드로잉부(130)와 연결링(150)을 연결하는 제1연결단(140)과, 연결링(150)과 시트메탈(10)을 연결하는 제2연결단(160)이 형성되게 된다.
즉, 드로잉부(130)와 연결링(150), 연결링(150)과 시트메탈(10) 사이에는 제1노칭부(110) 및 제2노칭부(120)에 의해 비어있는 상태가 되며, 제1연결단(140)과 제2연결단(160)에 의해 각 구성요소가 연결되게 된다.
드로잉단계(S20)는 노칭단계(S10)에 의해 형성된 드로잉부(130)를 원통형으로 드로잉하기 위한 것으로, 프레스에 의해 드로잉부(130)를 단계별로 가압하여 드로잉부(130)를 하부 방향으로 돌출시켜 제1가공체(200)를 형성시키게 된다.
이때 드로잉단계(S20)는 시트메탈(10)에 형성된 드로잉부(130)를 원형으로 다단 드로잉하여 제1가공체(200) 전 둘레의 두께가 균일하게 분포되도록 하는 것을 특징으로 한다.
드로잉단계(S20)에서 제1가공체(200)를 형성할 때 도 1의 쉘(2)과 같은 모서리가 둥근 사각 형상으로 드로잉하게 되면 외관에 쇼크라인(Shock line), 스크래치(Scratch) 등의 외관 불량이 발생할 수 있으며, 원호가 형성된 양단과 직선구간의 양면은 두께가 다르게 분포되어 금형이 부하를 받아 파손될 수 있는 문제점이 있다.
또한 제1가공체(200)의 두께가 다르게 분포되는 경우 형상변형단계(S40) 또는 성형단계(S50)에서 외력에 의해 파손되거나 두께가 두꺼운 부분이 정상적으로 변형되지 못하는 문제점이 있다.
이를 위해 제1가공체(200)가 돌출되는 전 둘레의 두께가 균일해질 수 있도록 드로잉부(130)를 다단 드로잉할 때 원형의 가압체(도시되지 않음)를 이용하여 제1가공체(200)가 원통형이 되도록 드로잉시키는 것이 바람직하다.
제1가공체(200)가 원통형으로 돌출됨에 따라 제1가공체(200)의 중심축으로부터 내면의 거리가 모두 동일하기 때문에 균일한 두께로 신장되면서 드로잉되게 된다.
또한 드로잉단계(S20)에서 제1가공체(200)는 도 4-C와 같이 상단과 하단의 지름이 서로 다른 크기가 되도록 드로잉되며, 시트메탈(10)과 인접한 제1가공체(200)의 상단이 하단보다 지름이 크게 형성되게 한다.
이때 제1가공체(200)는 상단과 하단의 지름차이로 인해 중단에 단차가 형성되게 되며, 중단은 지면으로부터 수평하게 형성되어 상단과 하단을 연결하게 된다.
또한 제1가공체(200)에 형성된 중단은 추후 성형단계(S50)에서 헤밍시키기 위한 부분으로 이와 관련된 설명은 성형단계(S50)에서 상세히 후술하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법의 피어싱단계(S30) 및 형상변형단계(S40)를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법의 형상변형단계(S40)에서 제1가공체(200)를 변형시키는 코어를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법의 피어싱단계(S30)는 원통형으로 돌출된 제1가공체(200)의 하부면을 개구시켜 형상변형단계(S40)에서 제1가공체(200)의 외면이 변화될 때 하단에 저항이 발생되는 것을 방지하기 위한 것이다.
제1가공체(200)의 하부면은 프레스를 통해 원형으로 타발하게 되며, 이때 제1가공체(200) 내부로 삽입되어 타발하는 프레스의 펀치(도시되지 않음)는 제1가공체(200)의 내경보다 작게 형성되도록 하여 펀치(도시되지 않음) 제1가공체(200)의 내면에 스크래치를 발생시키지 않도록 방지하는 것이 바람직하다.
또한 형상변형단계(S40)는 제1가공체(200)의 전면, 후면, 좌측, 우측에 각각 코어가 형성되며 제1가공체(200)의 좌, 우측에 형성된 코어가 제1가공체(200)의 측면을 동시에 가압하여 제1가공체(200)를 모서리가 둥근 사각 형상으로 변형시키는 것을 특징으로 한다.
제1가공체(200)의 하부면이 개구되면 제1가공체(200)는 형상변형단계(S40)를 통해 외면이 가압되어 단면이 원형에서 모서리가 둥근 사각 형상으로 바뀌게 된다.
이때 모서리가 둥근 사각 형상은 단면으로 보았을 때 상부와 하부가 평행한 수평선을 가지고 일측과 타측은 반원형으로 연결되어 있는 것으로, 일반적으로 사용되는 USB-C 타입의 단자규격과 동일한 것이다.
제1가공체(200)를 모서리가 둥근 사각 형상으로 가공하기 위해 형상변형단계(S40)에는 제1가공체(200)의 외면을 가압하는 다수의 코어가 형성되어 있다.
제1코어(300)는 하부 금형에 형성되며 제1가공체(200)의 좌측과 우측에 각각 형성되어 원형의 제1가공체(200)의 좌측과 우측을 가압하게 되며, 상부 금형이 하강하면서 제1코어(300)의 외면을 가압하면 제1코어(300)가 제1가공체(200)를 향해 슬라이딩되면서 제1가공체(200)의 좌측과 우측을 동시에 가압하게 된다.
제2코어(310)는 하부 금형에 형성되며 제1가공체(200)의 전면과 후면에 각각 형성되어 있으며 제1가공체(200)로부터 이격되어 있어 제1코어(300)가 제1가공체(200)의 좌측과 우측을 가압하여 제1가공체(200)가 모서리가 둥근 사각 형상으로 변화될 때 제1가공체(200)의 전면과 후면을 지지하게 된다.
제3코어(320)는 상부에 금형에 형성되어 제1가공체(200)의 개구된 상부를 통해 제1가공체(200)의 내부로 삽입되며, 제1코어(300)가 제1가공체(200)의 외면을 가압할 때 제3코어(320)는 제1가공체(200)의 내측에서 제1가공체(200)가 과도하게 변형되지 않도록 지지하게 된다.
또한 형상변형단계(S40)는 제1가공체(200)를 모서리가 둥근 사각 형상으로 변형시킬 때 한 번에 가압하지 않고 다단으로 나누어 제1가공체(200)의 외면을 서서히 모서리가 둥근 사각 형상으로 변형시키는 것이 바람직하다.
제1가공체(200)가 제1코어(300), 제2코어(310), 제3코어(320)에 의해 외형이 가압되면 모서리가 둥근 사각 형상으로 된 제2가공체(210)가 형성되게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법의 성형단계(S50)를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법의 성형단계(S50)를 세부적으로 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법의 성형단계(S50)는 제2가공체(210)의 하단과 인접하는 중단 일면은 하단과 평행하도록 수직하게 헤밍시키고, 상단과 인접하는 중단 타면은 헤밍된 중단 일면으로부터 직각이 되도록 수평하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
성형단계(S50)는 제2가공체(210)에 수평으로 형성되는 중단을 가압구(400) 및 지지대(410)로 가압하여 각도를 변형시킴으로써 소켓(20)에 방수구조를 형성시키기 위한 것이다.
이때 가압구(400)와 지지대(410)는 한 세트로 여러 개가 각각의 금형에 장착되어 있어 제2가공체(210)의 중단을 서서히 헤밍시키게 되며, 각 금형에 장착된 가압구(400)와 지지대(410)는 순차적으로 헤밍되는 각도가 서서히 증가되도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한 성형단계(S50)는 제2가공체(210)의 하단과 인접한 중단 일면을 하부 방향으로 25~35도로 헤밍시키는 1차 헤밍단계(S51), 1차 헤밍단계(S51)에서 25~35도로 헤밍된 중단 일면을 하부 방향으로 45~55도로 헤밍시키는 2차 헤밍단계(S52), 2차 헤밍단계(S52)에서 45~55도로 헤밍된 중단 일면을 하부 방향으로 60~70도로 헤밍시키는 3차 헤밍단계(S53), 3차 헤밍단계(S53)에서 60~70도로 헤밍된 중단 일면을 하부 방향으로 85~90도까지 헤밍시키는 4차 헤밍단계(S54)로 이루어져 있다.
또한 1차 헤밍단계(S51) 내지 제4차 헤밍단계(S54)는 제2가공체(210)의 하단과 인접한 중단 일면을 순차적으로 헤밍시키되, 상단과 인접한 중단 타면은 수평하게 유지시키는 것을 특징으로 한다.
1차 성형단계(S50) 내지 4차 헤밍단계(S54)는 설정된 각도로 형성된 가압구(400)와 지지대(410)가 순차적으로 제2가공체(210)의 중단을 서서히 헤밍시키게 되며, 이때 가압구(400)와 지지대(410)는 제2가공체(210)의 하단과 인접한 중단의 제1헤밍부(211)를 헤밍시키면서 상단과 인접한 중단이 수평이 되도록 제2헤밍부(212)를 형성시키게 된다.
즉, 제1헤밍부(211)를 기준으로 제2가공체(210)의 중단 일면이 수직하게 형성되도록 다단 헤밍하게 되며, 제2헤밍부(212)를 기준으로 제2가공체(210)의 중단 타면이 수평하게 형성되도록 헤밍시키게 된다.
이때 제2헤밍부(212)는 1차 성형단계(S50) 내지 4차 성형단계(S50)를 통해 중단 타면에서 중단 일면을 향해 이동되는 형태가 되는데, 이는 제1헤밍부(211)가 헤밍될 때 서서히 각도가 좁혀지도록 함으로써 제1헤밍부(211)가 급격한 각도 변화에 의해 파손되는 것을 방지하기 위한 것이다.
최종적으로 제2가공체(210)가 4차 성형단계(S50)를 거치게 되면 제3가공체(220)가 되며 제1헤밍부(211)는 반원형 형태로 헤밍되면서 중단 일면이 수직하게 형성되게 되고, 제2헤밍부(212)는 중단 타면이 중단 일면으로부터 수평하게 형성되도록 90도로 헤밍된 형태가 된다.
도 9는 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법의 보정단계(S55)를 세부적으로 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법은 4차 헤밍단계(S54) 이후에 85~90도로 헤밍된 중단 일면을 재가압하여 중단 일면이 수직하게 유지되도록 보정하고, 중단 일면에 방수를 위한 실리콘이 도포될 수 있도록 골을 형성하는 보정단계(S55)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
보정단계(S55)는 4차 헤밍단계(S54) 이후에 제3가공체(220)의 헤밍된 부위를 가압구(400)와 지지대(410)로 재가압하여 소재의 특성에 따라 탄성력에 의해 헤밍된 면이 복원되는 것을 방지하고 헤밍된 형상을 유지시키기 위한 것이다.
이때 가압구(400)와 지지대(410)는 제3가공체(220)의 중단을 가압할 때 최종 형상에서 1~2도가 더 헤밍되도록 가압함으로써 소재의 탄성력에 의해 복원되었을 때 최종형상이 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 보정단계(S55)는 중단 일면에 제3헤밍부(221)를 형성함으로써 제2헤밍부(212)에 의해 수평하게 형성되는 중단 타면이 제2헤밍부(212)보다 높은 위치에 형성되도록 한다.
수평으로 된 중단 타면이 제3헤밍부(221)에 의해 제2헤밍부(212)보다 높은 위치에 형성됨에 따라 제2헤밍부(212)의 상부면은 골이 형성된 형태가 되며, 골에는 방수층을 형성하기 위한 실리콘이 골에 도포되는데 골에 의해 실리콘이 주위로 퍼지지 않도록 방지할 수 있게 된다.
또한 가압구(400)와 지지대(410)에는 돌출단(401) 및 지지단(411)이 형성되어 있으며 가압구(400)와 지지대(410)가 제3가공체(220)의 중단을 가압하면 제3헤밍부(221)가 형성되게 된다.
도 10은 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법의 컷팅단계(S60)를 세부적으로 나타낸 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법의 컷팅단계(S60)는 제3가공체(220)의 하단 단부를 순차적으로 컷팅하여 형상변형단계(S40) 또는 성형단계(S50) 중에 제3가공체(220)의 하단에 발생된 변형을 제거함으로써 조립성을 높이는 단계이다.
제3가공체(220)의 하부면은 개구되어 있으나 피어싱단계(S30)에서 제1가공체(200)의 내경보다 작은 크기의 펀치를 이용하였기 때문에 제3가공체(220)의 하단 가장자리는 중앙을 향해 돌출된 형태가 된다.
종래에는 하단 가장자리를 버링(Burring) 작업으로 펴주게 되는데, 이 경우 하단 단부에 스프링백(Spring back) 현상에 의한 휨현상이 발생하고, 제품측면에 쇼크라인, 웨이브, 데미지 등에 따른 굴곡이 심해지고 치수편차가 발생하게 된다.
즉, 이러한 점으로 인해 제3가공체(220)의 하단 가장자리는 소켓(20)에 각종 커넥터 및 부재와 결합될 때 치수 및 형태가 변형되면서 결합성이 떨어지게 만들고, 부재와 결합될 때 틈새로 물이 새어나가면서 방수성능이 떨어지게 된다.
이를 해결하기 위해 컷팅단계(S60)는 제3가공체(220)의 하단 가장자리에서 중앙을 향해 돌출된 부위를 순차적으로 컷팅하게 되며, 하단에서부터 설정된 높이로 이격시킨 위치에서 하단 단부 전체를 제거하게 된다.
또한 제3가공체(220)의 하단 단부를 컷팅할 때 캠을 통해 슬라이딩 되는 컷팅 펀치를 이용하며, 컷팅 펀치는 하부 금형에 형성되고 상부 금형이 하강되면 제3가공체(220)의 내부에서 외부를 향해 슬라이딩되어 제3가공체(220)의 일단, 타단, 일면, 타면을 순차적으로 제거하게 된다.
이때 제3가공체(220)의 하단 단부를 컷팅할 때 면적이 좁은 양단의 곡면을 먼저 커팅하는 것이 바람직하며, 이후 면적이 넓은 양면의 평면을 컷팅하는 것이 바람직하다.
컷팅단계(S60)에서 제3가공체(220)의 하단 단부가 순차적으로 컷팅되도록 하기 위해 컷팅 펀치의 방향이 서로 다르게 형성된 금형이 각각 배치되어 각 금형으로 이송될 때마다 하단 단부의 일단, 타단, 일면, 타면이 순차적으로 컷팅되도록 하는 것이 바람직하다.
도 11은 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법의 배출단계(S70)를 통해 소켓(20)이 제조된 모습을 나타낸 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓(20) 제조방법의 배출단계(S70)는 가공이 완료된 제3가공체(220)를 시트메탈(10)로부터 분리하기 위한 것으로, 제3가공체(220)의 수평으로 형성된 중단을 타발하여 배출함으로써 소켓(20)이 생산되게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법에 의하면 소켓에 방수 구조를 형성시켜 방수성을 향상시키고 소켓에 결합되는 부재와의 결합성을 높일 수 있고, 소켓을 제조할 때 두께가 전반적으로 균일해지도록 제조함으로써 방수구조가 형성될 때 소켓의 외형이 파손되거나 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 시트메탈을 공급하면 단계별로 자동 생산할 수 있어 생산효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
10 : 시트메탈 20 : 소켓
100 : 가이드홀 110 : 제1노칭부
120 : 제2노칭부 130 : 드로잉부
140 : 제1연결단 150 : 연결링
160 : 제2연결단
200 : 제1가공체 210 : 제2가공체
211 : 제1헤밍부 212 : 제2헤밍부
220 : 제3가공체 221 : 제3헤밍부
300 : 제1코어
310 : 제2코어 320 : 제3코어
400 : 가압구 410 : 지지대
S10 : 노칭단계 S20 : 드로잉단계
S30 : 피어싱단계 S40 : 형상변형단계
S50 : 성형단계 S51 : 1차 헤밍단계
S52 : 2차 헤밍단계 S53 : 3차 헤밍단계
S54 : 4차 헤밍단계 S55 : 보정단계
S60 : 컷팅단계 S70 : 배출단계

Claims (10)

  1. 이송되는 시트메탈을 순차적으로 다단 드로잉하여 상단과 하단의 지름이 서로 다른 원통형의 제1가공체를 형성하는 드로잉단계;
    상기 드로잉단계에서 형성된 상기 제1가공체의 외면을 순차적으로 다단 가압하여 모서리가 둥근 사각 형태의 제2가공체로 변형시키는 형상변형단계;
    상기 형상변형단계에 의해 변형된 상기 제2가공체의 중단을 외면을 향해 헤밍시켜 제3가공체로 변형시키는 성형단계;
    상기 성형단계에서 헤밍된 상기 제3가공체의 중단을 타발하여 상기 시트메탈과 연결된 상단을 분리시켜 배출하는 배출단계;를 포함하며
    상기 성형단계는
    상기 제2가공체의 하단과 인접하는 중단 일면은 하단과 평행하도록 수직하게 헤밍시키고,
    상단과 인접하는 중단 타면은 헤밍된 중단 일면으로부터 직각이 되도록 수평하게 형성시키되,
    중단 일면에는 방수용 실리콘이 도포될 수 있도록 골이 형성되는 것을 특징으로 하는
    USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 드로잉단계는
    상기 시트메탈을 원형으로 다단 드로잉하여 상기 제1가공체 전 둘레의 두께가 균일하게 분포되도록 하는 것을 특징으로 하는
    USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 형상변형단계는
    상기 제1가공체의 전면, 후면, 좌측, 우측에 각각 코어가 형성되며 상기 제1가공체의 좌, 우측에 형성된 상기 코어가 상기 제1가공체의 측면을 동시에 가압하여 상기 제1가공체를 모서리가 둥근 사각 형태로 변형시키는 것을 특징으로 하는
    USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 드로잉단계와 상기 형상변형단계 사이에 형성되며,
    상기 제1가공체의 하단 중앙을 피어싱하여 하부면을 개구시킴으로써 상기 제1가공체의 외면이 가압되어 변형될 때 상단과 하단이 일정하게 변형되도록 하는 피어싱단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 성형단계는
    상기 제2가공체의 하단과 인접한 중단 일면을 하부 방향으로 25~35도로 헤밍시키는 1차 헤밍단계;
    상기 1차 헤밍단계에서 25~35도로 헤밍된 중단 일면을 하부 방향으로 45~55도로 헤밍시키는 2차 헤밍단계;
    상기 2차 헤밍단계에서 45~55도로 헤밍된 중단 일면을 하부 방향으로 60~70도로 헤밍시키는 3차 헤밍단계;
    상기 3차 헤밍단계에서 60~70도로 헤밍된 중단 일면을 하부 방향으로 85~90도까지 헤밍시키는 4차 헤밍단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 4차 헤밍단계 이후에
    85~90도로 헤밍된 중단 일면을 재가압하여 중단 일면이 수직하게 유지되도록 보정하고, 중단 일면에 방수를 위한 실리콘이 도포될 수 있도록 골을 형성하는 보정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 1차 헤밍단계 내지 상기 제4차 헤밍단계는
    상기 제2가공체의 하단과 인접한 중단 일면을 순차적으로 헤밍시키되, 상단과 인접한 중단 타면은 수평하게 유지시키는 것을 특징으로 하는
    USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 성형단계와 상기 배출단계사이에 형성되며,
    상기 제3가공체의 하단 단부를 순차적으로 컷팅하여 상기 형상변형단계 또는 상기 성형단계 중에 상기 제3가공체의 하단에 발생된 변형을 제거함으로써 조립성을 높이는 컷팅단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 드로잉단계 이전에 형성되며,
    상기 시트메탈에 원형의 드로잉부를 형성하고 상기 드로잉부 주위에 일정한 간격으로 제1노칭부와 제2노칭부를 형성시키는 노칭단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    USB-C 타입의 드로잉 소켓 제조방법.
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