KR20010095033A - 내부 고압 변형공정으로 부품 제조시 중공체로 형성된부품의 내벽으로부터 단편을 절단하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부 고압 변형공정으로 부품(7)을 제조할 때 중공체로 형성된 부품(7)의 내벽으로부터 단편(6)을 절단하기 위한 장치에 관한 것으로서, 변형 공구(1)에 설치된 절단공구(4)인 스탬프(8)가 최소한 하나 설치되고, 상기 공구는 내벽으로부터 단편(6)을 떼어내기 위하여 외부로 되돌아 올 수 있게 되고, 부품으로부터 빠져 나오는 말단부(13)가 있는 스탬프(8)는 최소한 하나의 탄성 부분품에 놓이게 되고 부분품의 다른 말단부(11)는 단편(6)에 해당하는 부품의 내벽에서 장치에 설치되고, 상기에서 탄성 부분품은 강도에 의하여 부품(7)의 내부 압력이 증가함에 따라서 반대 압력이 작용하게 되고 최대 압력을 초과하는 경우에는 도약하듯이 탄성 변형되고 스탬프(8)가 회복 운동을 하는 것을 허용되게 한다. 이를 통하여 스탬프의 회복 운동을 위하여 고가의 가압 유체 제어가 필요없는 압력장치를 사용하는 것을 특징으로 한다.

Description

내부 고압 변형공정으로 부품 제조시 중공체로 형성된 부품의 내벽으로부터 단편을 절단하기 위한 장치{DEVICE FOR CUTTING A CUT OUT OF THE WALL OF A COMPONENT FORMED AS HOLLOW BODY DURING THE PRODUCTION OF THE COMPONENT WITH THE INTERIOR HIGH PRESSURE REFORMING PROCEDURE}

본 발명은 내부 고압 변형공정으로 부품을 제조할 때 중공체로 형성된 부품의 내벽으로부터 단편을 절단하기 위한 장치에 관한 것으로서, 변형 공구에 설치된 절단 공구인 스탬프가 최소한 하나 설치되고, 상기 공구는 내벽으로부터 단편을 떼어내기 위하여 외부로 되돌아 올 수 있게 된다.

상기와 같은 기존의 내부 고압 변형공정에서는 튜브 단편과 같은 잘 알려진 부품이 내부 고압원과 함께 내부 고압 변형공구에 놓이게 되며, 유입된 가압 매체로 튜브 단편의 말단부를 폐쇄한 후에 확장되고, 여기에서 중공체의 최종형태를 결정하는 변형공구의 내부 내벽에 대항하여 압축된다. 대부분의 경우에 상기 중공체에 단편 또는 브레이크를 만들기 위한 부품을 경제적으로 제작하는 것이 필요하다. 상기와 같은 것을 동일한 작업공정에서 나타날 수 있게 하기 위하여 특허 DE 195 06 067 C1에 알려져 있는 것과 같이 단편을 내부에서 외부로 절단되도록 내부 고압 변형공구에 절단공구를 설치할 수 있다.

상기에서 절단공구에는 압력으로 움직일 수 있는 스탬프가 설치되고, 상기 스탬프는 부품을 이루는 중공체의 내벽에 집어넣게 되며, 이것의 말단부에 위치하여 회전하는 압인기 가장자리로 형성된 가장자리는 부품 내벽에 요구 절단위치를 만들게 된다. 부품 내의 내부 압력이 증가하고 압력장치를 사용하여 나타난 스탬프 내부 공간의 압력 저하에 의하여 이것들은 뒤로 밀리고 이로 인하여 설정된 단편의 부위에 있는 변형공구에 포함된 주변 절단 가장자리는 자유롭게 된다. 부품의 압력이 더 증가함에 따라서 단편은 변형공구에 설치된 절단 가장자리를 사용하여 부품의 내벽으로부터 외부로 분리되어 진다. 압력 움직임을 제어하기 위하여 스탬프의 내부 공간은 가압 유체의 라인을 통하여 조정과 제어가 가능한 압력 장치와 연결된다.

상기의 압력장치를 사용하여 나타나는 스탬프 운동이 필요한데, 이것은 압력비율을 적절하게 조정하고 제어하는 것이 부품의 내부 압력에 따라서 달라지고 유압 실린더 때문에 아주 큰 공간을 필요로 하기 때문이다.

본 발명은 스탬플 운동이 적은 상기 종류의 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 공구의 하부 부품에 설치된 절단공구가 달린 기존의 내부 고압 변형공구의 단면을 도시한 도면, 그리고

도 2는 도면 1에 원 부분을 확대한 도면이다.

"도면의 주요부분에 대한 부호의 설명"

1 : 변형공구 3 : 하부공구

4 : 절단공구 6 : 단편

8 : 스탬플 9 : 바디

10 : 공간 11: 말단부

13 : 스탬프 말단부 14 : 압축 수용판

15 : 접시 스프링 19 : 압축장치

20 : 공급라인

본 발명에 따른 상기 목적은 청구항 제 1 항에 따른 특징을 가진 장치를 이용하여 달성하고자 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 부품으로부터 빠져 나오는 말단부가 있는 스탬프는 최소한 하나의 탄성 부분품에 놓이게 되고 부분품의 다른 말단부는 단편에 해당하는 부품의 내벽에서 장치에 설치되고, 상기에서 탄성 부분품은 강도에 의하여 부품의 내부 압력이 증가함에 따라서 반대 압력이 작용하게 되고 최대 압력을 초과하는 경우에는 도약하듯이 탄성 변형되고 스탬프의 회복 운동이 허용되게 되며, 스탬프의 운동이 유압식 압력장치에 의하여 달라지게 된다.

스탬프는 부품에서 빠져 나온 말단부와 함께 단편에 해당하는 내벽에 강력하게 놓이고 부품으로부터 빠져 나온 발단부와 함께 최소한 하나의 탄성 부분품에 놓이도록 위치하게 되고, 상기에서 스탬프는 처음에는 부품의 압력이 증가하면 반대 압력이 작용하여서, 최대 내부 압력을 초과할 때 탄성 부분품의 탄성 변형에 의하여 회복 운동을 하게 되고, 그래서 내벽 단면은 절단 가장자리와 분리 가장자리를 따라서 공구에서 풀려 빠져 나오게 된다. 탄성 부분품은 또한 반복되는 정지형 부하가 있을 때도 아주 심하게 탄성 변형될 수 있다. 상기에서는 내부 압력의 부하가 실제적 흐름의 흐름 한계를 초과하지 않도록 유의하는 것이 필요하다.

전체적으로 기존의 장치에서 압력 장치와 가압 유체를 거쳐서 나타나는 스탬프 변위는 본 발명에 따라서 탄성적 재료 물성을 이용함으로서 탄성 부분품을 거쳐서 목적에 맞는 형태에 도달하게 되며, 비용뿐만 아니라 공간절약의 장점도 가져오게 된다.

탄성 부분품으로는 기계식 스프링, 특히 접시 스프링 및 접시 스프링 세트를 사용하는 것이 좋다. 원칙적으로 모든 탄성 부분품은 압력 증가에 따라서 변형이 되는가가 문제인데, 이는 특정 압력을 초과할 때 도약하듯이 탄성 변형되도록 하기 때문이다. 스프링 재료는 주로 금속을 생각하게 되지만, 또한 고무 스프링 및 플라스틱 스프링 혹은 액체 스프링과 가스 스프링이 될 수 있다. 접시 스프링 이외에 특정 크기를 가진 탄성적 접힘 로드, 주로 금속으로 이루어진 것이 적당하다.

다양한 스프링 재료 선택 이외에 다수의 스프링 부분품을 병행 혹은 겹치거나 조합하여 연결시킬 수 있는 스프링 시스템을 혼합하여 사용할 수 있다. 상기와 같은 방법으로 스프링 시스템은 회복 운동을 정해진 내부 압력으로 맞출 수 있게 된다.

특수한 실시예에 따라서 절단공구에는 연결 바디가 있는 스탬프를 설치하고, 상기 연결 바디는 적당히 받아들여 변형공구에 수용하고 막음판을 사용하여 위치시키게 되는 장점이 있다. 연결 바디의 자체에서는 챔버를 설치하여서 탄성 부품과 압력 수용판을 설치하게 된다. 압력 수용판은 축방향의 압력 라인 쪽 챔버 벽을 따라서 움직일 수 있게 된다. 전체적으로 압력 수용판의 중간 회로에 의하여 스탬프의 가장자리는 후퇴 운동 시에 반대방향으로 작용하게 된다.

탄성 부분품이 통과할 수 있도록 하기 위하여 연결 바디는 두 부분으로 만들게 되며, 상기에서 부품에 설치된 전면에 있는 첫 번째 부분에는 외부에서 통과할 수 있는 압력 수용판용 공간과 탄성 부분품이 삽입되고, 첫 번째 부분의 공간은 두 번째의 덮개 형태의 부분을 사용하여서 수용 챔버를 형성하기 위하여 풀릴 수 있도록 막히도록 한다. 동시에 두 번째 부분은 스탬프의 가이드 기능을 할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 또 다른 장점과 자세한 내용은 다음과 같은 실시예를 도면을 사용하여 더욱 자세하게 설명한다.

(실시예)

도면 1에는 내부 고압 변형방법으로 작동하는 IHU 프레스에서 상부공구와 하부공구(2, 3)로 이루어진 변형공구(1)를 도시한 것으로서, (직각으로 도시된)부품 (7)의 내벽으로부터 단편(6)을 절단하기 위하여 하부공구(3)에 설치된 절단공구(4)를 자세히 도시한 것이다.

절단공구(4)는 스탬플(8)과 연결 바디(9)로 구성되며, 공구에 있는 적합한공간(10)에는 실시예에 따라서 압축장치(19)(가압유체를 위하여 적합한 공급라인 (20)이 달린 피스톤 실린더 장치) 또는 간단하게 막음판 혹은 유사 부품을 위치시키고 지지되도록 한다. 도 1에는 막음판(21)이 설치된 실시예를 도시한 것이다.

절단공구(4)는 변형공구의 상부공구(2)에 설치할 수 있다. 또한 상기의 다수 절단공구도 변형공구에 설치할 수 있다.

스탬프(8) 자체는 부품(7)에 나타나는 말단부(11)에서 가늘어진다. 이것의 안쪽 폭은 공구의 분리 가장자리와 절단 가장자리주변(12) 및 빠져서 분리되는 돌기의 주변과 같도록 한다. 부품에서 빠져 나오는 말단부(13)와 함께 스탬프(8)는 미리 신장된 접시 스프링(15)이 놓여 있는 압축 수용판(14)에 고정된다(도 2 참고). 압축 수용판(14)을 비롯하여 접시 스프링(15)은 연결 바디의 첫 번째 부분(9a)의 전면에 설치된 공간(16)에 수용된다. 공간은 연결 바디의 두 번째 부분(9b)을 사용하여 막게되고 스탬프(8)용 통로 구멍과 안내 구멍(17)이 설치된다.

도 2에서는 특히 스탬프 말단부(13)가 중간 부품(18)을 거쳐 압력 수용판(14)과 접시 스프링(15)에 놓인 것이 도시되어 있다. 가압 방향은 화살표로 도시되어 있다. 상기 접시 스프링, 즉 축방향으로 부하가 가해질 수 있는 원형 링 디스크는 스프링 변형 길이가 크지 않을 때 큰 힘을 수용하는데 적합하다. 상기와 같은 스프링 방식에서는 스프링 힘을 스프링 칼럼 및 스프링 통 또는 도시되지 않은 접힘 로드 또는 유사 부품에 대한 각 접시 스프링의 층을 이용하여 변화시킬 수 있다.

변형 공정은 연결 바디(9)와 스탬플(8)을 포함하고 있는 절단공구(4)가 변형공구(1)에 맞추어지도록 위치시킨다. 부품(7)의 내벽에 놓이는 스탬프 말단부(11)는 크기가 차후의 단편 및 분리해 낼 수 있는 공구의 분리 가장자리와 단편이 있는 절단 가장자리의 주변(12)과 같도록 한다. 변형공정 동안에는 가압장치를 사용하여 절단공구(1)의 위치를 더 이상 조정할 필요가 없게 된다. 탄성 부품(여기에서는 접시 스프링(15))은 내부 압력이 높아지면 부품(7)에 대한 저항력이 생기게 되고 정해진 압력을 초과하는 경우에는 바로 신속하게 탄성 변형되도록 설치된다. 압력 수용판(15) 및 스탬프(8)는 스프링 변형을 통하여 생긴 압력에 의하여 부품으로부터 움직이게 된다. 상기와 같은 부품(7)의 회복 운동은 해당 내벽 단편(7)이 부품(7)에서 절단 가장자리 및 공구의 단편 주변을 따라서 빠져서 분리되는 것으로 충분하다.

부품을 성형한 후에 공구판의 내부 압력이 저하되는 경우에는 스탬프(8)가 다시 처음의 위치로 돌아오게 되는데, 이는 탄성 부품(여기에서는 접시 스프링(15))에서의 부하가 무시할 정도이기 때문이고, 공구가 개방될 때는 절단된 내벽 절단면을 가볍게 빼낼 수 있게 된다. 원칙적으로 절단공구(4)의 연결 바디(9)에는 가압 장치(19)(도 1에서와 같이)를 연결시킬 수 있고 연결 바디(9)를 지지하기 위하여 막음판(21)을 설치할 수 있게 된다. 가압장치(19)는 압력을 제거하는 경우에 스프링 변형이 되돌아오게 하는 장치이다. 상기 방법으로 스프링에 부하가 제거될 때 절단되어 나온 단편이 부품(7)의 내벽에 부착되는 것을 방지하게 된다. 또한 가압장치를 설치함으로서 스탬프에 의하여 움직이는 탄성 부품에 의하여 절단을 위한 스탬프의 회복 운동은 가압유체를 사용하여 조정할 필요가 없게 된다는 장점을 제공한다.

본 발명에 따르면 탄성적 재료 물성을 이용함으로서 탄성 부분품을 거쳐서 목적에 맞는 형태에 도달하게 되며, 비용뿐만 아니라 공간절약의 장점도 가져오게 된다. 그리고 다양한 스프링 재료 선택 이외에 다수의 스프링 부분품을 병행 혹은 겹치거나 조합하여 연결시킬 수 있는 스프링 시스템을 혼합하여 사용할 수 있고, 상기와 같은 방법으로 스프링 시스템은 회복 운동을 정해진 내부 압력으로 맞출 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 내부 고압 변형공정으로 부품(7)을 제조할 때 중공체로 형성된 부품(7)의 내벽으로부터 단편(6)을 절단하기 위한 장치로서, 변형 공구(1)에 설치된 절단 공구(4)인 스탬프(8)가 최소한 하나 설치되고, 상기 공구는 내벽으로부터 단편(6)을 떼어내기 위하여 외부로 되돌아 올 수 있게 되는 상기 장치에 있어서,

   부품으로부터 빠져 나오는 말단부(13)가 있는 스탬프(8)는 최소한 하나의 탄성 부분품에 놓이게 되고 부분품의 다른 말단부(11)는 단편(6)에 해당하는 부품의 내벽에서 장치에 설치되고, 상기에서 탄성 부분품은 강도에 의하여 부품(7)의 내부 압력이 증가함에 따라서 반대 압력이 작용하게 되고 최대 압력을 초과하는 경우에는 도약하듯이 탄성 변형되고 스탬프(8)가 회복 운동을 하는 것을 허용되게 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 탄성 부분품으로 기계식 스프링을 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 기계식 스프링은 최소한 하나의 접시 스프링(15)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 탄성 부분품으로 접힘 로드를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 탄성 부분품에 놓인 압력 수용판(14)이 달리고 부품에서 빠져 나온 말단부(13)가 달린 스탬프(8)가 연결되고, 압력 수용판은 탄성 부품과 함께 챔버에 설치되고, 스탬프는 연결 바디(9)에 형성되고 부품으로부터 빠져 나온 전면은 변형공구(1)에서 지지되고, 여기에서 압력 수용판(14)은 축방향의 압력 라인 쪽 챔버 벽을 따라서 스프링 경로를 통하여 움직일 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 연결 바디(9)는 두 부분으로 만들게 되며, 여기에서 부품에 설치된 전면에 있는 첫 번째 부분(9a)에는 외부에서 통과할 수 있는 압력 수용판(14)용 공간(16)과 탄성 부분품이 삽입되고, 첫 번째 부분의 공간은 두 번째 부분(9b)을 사용하여 챔버 형태로 풀릴 수 있도록 막히게 한 것을 특징으로 하는 장치.