KR20050118941A - 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치에 관한 것으로서; 금속박판으로서 형상체를 성형하고 성형체의 측벽 상에 천공을 요구하는 부품(PT)의 가공을 위한 연속공정을 수행하는 프로그레시브금형을 구성하고, 상기 프로그레시브금형 내에 수용되는 상기 측벽 상의 천공을 위한 금형천공장치를 가지는 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치에 있어서; 상기 금형천공장치(P2)는 상기 가공대상의 부품(PT)의 측벽에 대하여 성형후, 연속적인 리니어한 천공을 수행하는 직선 슬라이드천공수이고, 상기 금형천공장치(P2)는 성형다이(10)를 가지는 로어다이어셈블리(2)와 상기 성형다이(10)에 대하여 프레스펀칭 성형을 수행하는 카운터다이부(21)를 가지는 스트립퍼(22), 캠베이스(30)가 가이드바아 등에 의하여 탄성지지되어 순차적으로 프로그레시브프레스작업을 수행하고, 상기 캠베이스(30)에 하방고정되는 단부 캠경사면(33')을 가지는 구동캠바아(33), 상기 캠베이스(30)의 하방에 탄성가이드되는 스트립퍼(22)에 대하여 직선상으로 수납되어 상기 성형다이(10)에 대하여 선형적으로 천공을 수행하는 금형천공장치(P2)인 것을 특징으로 하여; 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치는; 종래의 금형천공장치의 일반적인 구성의 기구적인 설계를 개선함으로서, 가공정도가 극히 높은 천공이 가능하다.

Description

전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치{Punching die-set for making holes on sidewall of parts}

본 발명은 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 다양한 전자부품 나아가서 기계부품 등에 프레스가공되는 프레스성형체에 대하여 일 측벽 상에 천공체인 천공홀부를 천공, 시행하기에 적합한 구성의 금형천공장치의 제공에 관한 것이다.

전자부품이나 기계부품의 경우, 구성소자를 제조하기 위하여 박판의 금속판을 가공하여 형상이 있는 하우징 등으로 제조하는 공정이 반드시 요구된다.

또한, 전자부품이나 기계부품의 형상이나 용도에 따라서는 프레스성형되는 하우징형상이 성형체에 대하여 측벽에 조절공이나 체결공 등의 측벽홀을 천공하여 형성할 필요가 대두되는 경우가 제품 설계에 빈발하고 있다.

예를 들면, 음극선관용의 전자총의 경우에는 전자빔의 경로를 제한하고 색상별로 주사하기 위한 그리드전극이 있고, 이 그리드전극은 통상 박판의 금속판을 육면체의 미소형의 하우징형상으로 프레스성형하여 구성한다.

나아가서 이러한 하우징형상의 그리전극의 측벽에는 전자총 조립 시의 위치조절과 편향도 조절 등을 위한 조절공이 미세한 직경의 원형 천공홀부로서 천공되어야 한다.

이러한 예시적인 구성의 측벽상의 측공홀부를 가지는 부품은 공정의 단순화와 정밀도를 제고하기 위하여 형상을 성형하는 프레스작업을 위한 금형 내에 측벽홀을 가공하기 위한 작동기구인 금형천공장치를 내장하여 구성함으로서 프레스작업과 천공작업을 연속적인 순차작업으로 구성하는 소위 프로그레시브(progressive)금형을 사용하고 있다.

이러한 용도로서 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위하여 종래로 부터 다양한 구성의 금형어셈블리인 금형천공장치가 안출되어 있으며 대부분의 구성은 프레스 가공되는 성형다이 측방에서 슬라이드이동하는 가지는 천공핀을 개재하여 구성하고 있었다.

그러나, 이러한 구성의 경우, 비교적 간단하게 제조할 수 있는 장점은 가지고 있으나 가공되는 부품성형체의 측벽에 대하여 리니어한 천공을 수행하기 어렵고 따라서 천공부에 버어(burr)가 유발하기 쉬우며 천공을 위한 천공핀의 마모 또한 조기에 유발되는 등, 기구학적인 문제점이 다수 발견되었다.

본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치에서는 이러한 종래의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치의 문제점을 감안하여 새롭게 제공되는 구성의 금형천공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하의 본 발명의 상세한 설명에서 종래의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치의 구성의 문제점과 비교하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하고자 한다.

상술하는 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치는;

금속박판으로서 형상체를 성형하고 성형체의 측벽 상에 천공을 요구하는 부품(PT)의 가공을 위한 연속공정을 수행하는 프로그레시브금형을 구성하고, 상기 프로그레시브금형 내에 수용되는 상기 측벽 상의 천공을 위한 금형천공장치를 가지는 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치에 있어서;

상기 금형천공장치는 상기 가공대상의 부품의 측벽에 대하여 성형후, 연속적인 리니어한 천공을 수행하는 직선 슬라이드천공수단인 것을 기본적인 특징으로 한다.

또한, 상기 금형천공장치는 성형다이를 가지는 로어다이어셈블리와 상기 성형다이에 대하여 프레스펀칭 성형을 수행하는 카운터다이부를 가지는 스트립퍼, 캠베이스가 가이드바아 등에 의하여 탄성지지되어 순차적으로 프로그레시브프레스작업을 수행하고,

상기 캠베이스에 하방고정되는 단부 캠경사면을 가지는 구동캠바아, 상기 캠베이스의 하방에 탄성가이드되는 스트립퍼에 대하여 직선상으로 수납되어 상기 성형다이에 대하여 선형적으로 천공을 수행하는 금형천공장치인 것은 구성적인 특징이다.

여기에 더하여, 성형다이에 대하여 선형적으로 구동되는 금형천공장치는, 상기 스트립퍼에 수납, 직선가이드되고 그 천공단부에 축소직경의 천공핀 및 회전방지용의 가이드핀을 축소직경으로 일체로 성형하여 가지는 슬라이드바아, 상기 슬라이드바아의 반대단부에서 상기 구동캠바아의 캠경사면과 협동하는 캠경사면, 상기 슬라이드바아를 탄성가이드하는 리턴스프링, 상기 슬라이드바아를 수납하기 위한 스트립퍼의 수용부이고 상기 구동캠바아의 캠경사면이 진입 및 후퇴하는 캠출입부가 노치형상으로 형성된 바아베이스를 포함하는 것을 작동구성 상의 특징으로 하고 있다.

이하의 부수된 도면과 함께 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치를 종래 구성과 비교하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 의 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치가 적용되기에 적합한 전자부품인 전자총의 예시적인 구성을 도시하는 측면도, 도 2 의 도 1 의 부품의 성형시에 유발되는 가공스트립체 상태에서의 구성을 도시하는 부분사시도로서 예시적인 적용부를 설명하고 있고,

도 3 은 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치를 내장하는 금형본체의 외관구성을 도시하는 외관사시도, 도 4 A,B 는 종래의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치의 구성을 도시하는 전체 금형의 종단면도 및 요부확대도, 도 5 는 도 4 의 금형천공장치를 사용하여 천공성형한 성형체의 문제점을 도시하는 천공홀부의 확대사진으로서 종래 구성을 설명하며,

도 6 의 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치의 구성을 도시하는 금형체의 종단면도, 도 7 의 도 6 의 A 부의 확대단면도, 도 8 의 본 발명에 따른 천공홀부의 정면을 도시하는 확대사진으로서 본 발명의 구성과 작용효과를 설명하고 있다.

도 1 에서의 예시적인 전자부품으로서 전자총어셈블리(G)가 도시되어 있으며, 전자총어셈블리(G)에는 다수의 전자렌즈로서의 그리드전극(G1,G2,G3..)이 주요한 부품으로서 제공된다.

다양한 형상과 크기일 수 있는 그리드전극(G1,G2,G3..)은 도 2 에 도시하는 바와 같이 박판의 금속판을 프레스가공하여 절곡하여 성형하고, 가공 중의 스트립체로서의 부품으로서 도 2 의 부분확대도에서와 같이 전자총어셈블리(G) 내에서의 간극을 조절하기 위한 조절공(H)이 천공, 가공된다.

상기의 조절공(H)을 천공하기 위해서는 프레스가공으로서 그리드전극(G1,G2,G3..)을 우선 성형하고 금형에서 피탈하여 천공할 수 도 있지만, 생산선이나 가공정도, 균일도를 위하여서는 프레스금형내에서 작동하는 금형천공장치를 구성하여 프레스가공 이후에 연속되는 일관가공 공정으로 천공하는 프로그레시브공정을 통하여 가공하는 것이 바람직하다.

이러한 목적을 위하여 당해 업계에서 종래로부터 널리 사용되던 금형천공장치의 구성을 도 3 내지 5 와 함께 설명한다.

도 3에 도시되는 외관을 가지면서 프레스기계에 설치되어 프레스가공을 수행하여 기본적인 상기하는 그리드전극(G1,G2,G3..)과 같은 부품의 형상을 만드는 금형(F)의 일부에 본 발명의 요부인 금형천공장치(P)가 조립되어 있고 그 단면 구성이 도 4 A,B 에 도시된다. 이러한 금형은 연속적인 작업을 수행함으로서 프로그레시브다이(progressive-die)로 널리 알려져 있다.

베이스(1) 상에 고정되는 로어다이어셈블리(2)와 상방의 어퍼다이어셈블리(3)로서 크게 대별되어 구성된다.

로어다이(2)의 중앙부에는 부품을 성형하기 위한 금형으로서 성형다이(10)가 안치되고,

상방에는 한 개만을 도시하는 가이드바아(20)를 개재하여 실제 프레스펀칭 성형을 수행하는 카운터다이부(21)를 가지는 스트립퍼(22)가 상방의 어퍼베이스(24)에 펀치홀더의 역할을 수행하도록 역시 한 개만을 도시하는 연결바아(25)에 의하여 스프링(26)을 개재하여 고정된다.

스트립퍼(22)에 대하여 가이드바아(20)에 의하여 가이드되면서 상하, 탄성구동하는 캠베이스(30)에는 도시하는 바와 같이 단부에 캠경사면(33')을 가지는 구동캠바아(33)가 하방으로 직립되어 설치되어 있다.

이러한 구성으로서 스트립퍼(22)가 하강할때에는 캠베이스(30)는 함께 일정한 거리만큼 내려오다가 스트립퍼(22)의 프레스가공 이후에 가이드바아(20)에 의하여 가이드되어 도시하지 아니하는 스프링의 탄성에 대항하면서 더 하강하게 된다.

이러한 상기의 구성은 일반적인 프로그레시브금형에서 널리 알려진 작동기구이다.

이에 더하여, 캠가이드바아(31)의 측방에서 직립하여 장착된 구동캠바아(33)는 더 전진하게 된다. 상기하는 구동캠바아(33)의 단부는 도시하는 바와 같이 단면에 캠경사면(33')이 형성되어 캠기구로서 사용되고, 이에 협동하는 기구가 로어다이(2)의 중앙부에 장착되는 성형다이(10)에 대하여 전후진 구동되는 금형천공장치(P1)이다.

이 금형천공장치(P1)은 도 4 B 에 도시되는 바와 같이, 로어다이(1) 내에서 성형다이(10)에 대하여 전후진하는 개략 "ㄱ" 자형상의 천공핀(50)을 가지고 이 천공핀(50)은 성형다이(10) 내방에 형성된 가이드레일(11)을 따라서 이동하는 가이드블럭(52)에서 상방으로 돌출된 핀홀더블럭(53)과 일체로 성형되거나 별도로 가공되어 고정된다.또한 가이드블럭(52)의 후단부에는 상기의 구동캠바아(33)와 협동하여 캠작동을 수행하는 캠경사면(52')이 형성되어 있다.

이러한 구성으로서 부품(PT)의 프레스성형가공이 일차적으로 끝난 시점에서 순차적으로 하강하는 구동캠바아(33)는 계속 하강하게 되고 구동캠바아(33)의 캠경사면(33')이 가이드블럭(52)의 후단부의 캠경사면(52')을 부품(PT)측으로 밀어줌으로서 천공핀(50)이 성형다이(10)의 다이공(10')과 협동하여 펀칭작동을 함으로서 부품(PT)을 천공하게 되는 것이다.

상기하는 구성의 종래로 부터의 금형천공장치(P1)는 비교적 그 구조는 간단하나 하기와 같은 심각한 문제점을 가지고 있는 것으로서 밝혀졌다.

(1) 우선, 이 금형천공장치(P1)은 확대된 도면에 도시되는 바와 같이 로어다이(1) 내에서 성형다이(10)에 대하여 가이드레일(11)을 따라서 전후진 이동하는 가이드블럭(52)의 상방의 핀홀더블럭(53)에 고정된 천공핀(50)이 부품(PT)에 대하여 천공을 수행하게 되므로 미시적으로 보게 되면 천공핀(50)은 외팔보인 캔틸레버가 되어 천공위치에 대하여 곡률(R)을 가지는 작동을 수행하게 된다.

따라서, 부품(PT)에 대하여 직진운동에 의한 천공에 비하여 그 가공면에 버어 등이 유발되기 쉽다, 이는 도 5 의 이러한 종래의 금형천공장치(P1)에 이하여 천공된 천공부를 확대한 사진에서 알 수 있는 바와 같이, 천공된 조절공의 내주연부에 다수의 버어가 형성되어 있음을 알 수 있다.

(2) 부가하여 천공핀(50)은 그 직경이 대단히 작은 것으로서 그 치수정도를 맞추기 위하여서는 수작업으로서 성형가공하여야 하나 반복적인 곡률반경을 가지는 작동에 의하여 핀의 부러짐이 유발되기 쉬워 유지, 보수에 많은 수고가 요구된다.

또한, 이러한 수작업으로서 절삭가공하여야 하는 필요성에 의하여 의하여 천공핀(50)을 초경합금으로 구성하는 것이 불가능하여 천공핀(50)의 수명이 단축되는 요인이 되고 있는 것이다.

상술하는 종래로부터의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치의 문제점을 감안하여 개선된 구성의 본 발명의 금형천공장치(P2)를 도 6 이하와 함께 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 금형천공장치(P2)는 도 6 이하에서 도시하는 바와 같이, 상술의 종래 구성의 캔틸레버구성을 리니어한 작동구성으로서 변경구성함으로서 종래의 문제점을 해결하고자 하고 있다.

기타 부분은 종래의 금형(F)과 동일하나 금형천공장치(P2)가 상술하는 구성의 스트립퍼(22)에 대하여 캠베이스(30)가 가이드바아(20)에 의하여 탄성적으로 지지가이드되고 캠베이스(30)의 단부에 캠경사면(33')을 가지는 구동캠바아(33)가 하방으로 직립되어 있는 구성은 동일하다.

따라서, 본 발명의 금형천공장치(P2)도 상기의 캠경사면(33')을 가지는 구동캠바아(33)와 협동하여 캠작동으로서 구동되는 방식을 가진다.

도 6 과 7 의 확대단면도에서와 같이,

스트립퍼(22)에 가이드되어 수납되는 슬라이드바아(70)를 구성한다.

슬라이드바아(70)는 도시하는 바와 같이, 단부에 축소된 직경의 천공부인 천공핀(71)을 세장형으로 일체로 가공한 것으로서 초경합금 등으로 용이하게 성형이 가능한 부품이다.

슬라이드바아(70)의 외주연 일측에는 회전을 방지하고 슬라이드작동을 가이드하기 위한 길이가 긴 측방돌출부인 가이드핀(guide fin)이 길게 일체로 형성되고 단부에는 상기의 구동캠바아(33)의 캠경사면(33')과 협동하기 위한 캠경사면(70')이 형성되어 있다.

슬라이드바아(70)는 리턴스프링(75)에 의하여 스프링수납부(76)에서 탄성수납되고, 슬라이드바아(70)는 수용하는 슬라이드바아(70)를 장착, 수용하는 수용공간부인 바아베이스(80)의 전방에서 삽입되어 조립되고 바아베이스(80)의 후방에는 상술하는 구동캠바아(33)의 캠경사면(33')이 진입 및 후퇴하는 캠출입부(81)가 노치형상으로 구성되며 이 캠출입부(81) 후방으로 슬라이드바아(70)의 캠경사면(70')이 돌출되어 있는 구성을 가진다.

상기하는 구성으로서 슬라이드바아(70)는 구동캠바아(33)의 하강에 따라서

부품(PT)의 프레스성형가공이 일차적으로 끝난 시점에서 순차적으로 하강하는 구동캠바아(33)는 계속 하강하게 되고,

구동캠바아(33)의 캠경사면(33')이 바아베이스(80)의 캠출입부(81)로 진입을 개시하면서 슬라이드바아(70)의 캠경사면(70')을 밀어서 슬라이드바아(70)가 리턴스프링(75)의 탄성력을 극복하면서성형다이(10) 측으로 진입하게 하여 성형다이(10)의 다이공(10')과 협동하여 천공을 수행한다.

상술하는 작동에서 슬라이드바아(70)는 성형다이(10)에 대하여 직진운동을 하게 되고 따라서 그 작동의 신뢰성이 대단히 높고 가공정도가 높다.

이러한 본 발명의 금형천공장치(P2)로서 부품의 측벽에 천공한 천공체의 형상이 도 8 에 사진으로 도시되어 있고, 사진에서는 천공된 조절공이 내주연의 절단면이 깨끗하게 마무리되어 가공된 것을 알 수 있다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치는; 종래의 금형천공장치의 일반적인 구성의 기구적인 설계를 개선함으로서,

가공정도가 극히 높은 천공이 가능하고, 또한 초경합금을 용이하게 가공하여 천공핀으로서 사용할 수 있음으로서 수명이 증대되어 생산성을 증대하는 효과를 가진다.

아울러 수명의 증대에 따라서 천공부의 교체주기도 길어짐으로서 단위생산능력이 증대하는 효과도 가진다.

도 1 은 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치가 적용되기에 적합한 전자부품인 전자총의 예시적인 구성을 도시하는 측면도.

도 2 는 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치가 적용되기에 최적형태인 전자부품 성형시에 유발되는 가공스트립체 상태에서의 구성을도시하는 부분사시도.

도 3 은 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치를 내장하는 금형본체의 외관구성을 도시하는 외관사시도.

도 4 A 는 종래의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치의 구성을 도시하는 전체 금형의 종단면도.

도 4 B 는 도 4 의 A 부의 확대단면도.

도 5 는 종래 구성의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치를 사용하여 천공성형한 성형체의 문제점을 도시하는 천공홀부의 확대사진.

도 6 은 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치의 구성을 도시하는 금형체의 종단면도.

도 7 은 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치에서의 요부를 도시하는 도 6 의 B 부의 확대단면도.

도 8 은 본 발명의 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치에 따라서 천공성형한 성형체의 천공홀부의 정면을 도시하는 확대사진.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10; 성형다이

21; 카운터다이부

22; 스트립퍼

30; 캠베이스

33; 구동캠바아

Claims (4)

1. 금속박판으로서 형상체를 성형하고 성형체의 측벽 상에 천공을 요구하는 부품(PT)의 가공을 위한 연속공정을 수행하는 프로그레시브금형을 구성하고, 상기 프로그레시브금형 내에 수용되는 상기 측벽 상의 천공을 위한 금형천공장치를 가지는 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치에 있어서;

   상기 금형천공장치(P2)는 상기 가공대상의 부품(PT)의 측벽에 대하여 성형후, 연속적인 리니어한 천공을 수행하는 직선 슬라이드천공수단인 것을 특징으로 하는 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 금형천공장치(P2)는 성형다이(10)를 가지는 로어다이어셈블리(2)와 상기 성형다이(10)에 대하여 프레스펀칭 성형을 수행하는 카운터다이부(21)를 가지는 스트립퍼(22), 캠베이스(30)가 가이드바아 등에 의하여 탄성지지되어 순차적으로 프로그레시브프레스작업을 수행하고,

   상기 캠베이스(30)에 하방고정되는 단부 캠경사면(33')을 가지는 구동캠바아(33), 상기 캠베이스(30)의 하방에 탄성가이드되는 스트립퍼(22)에 대하여 직선상으로 수납되어 상기 성형다이(10)에 대하여 선형적으로 천공을 수행하는 금형천공장치(P2)인 것을 특징으로 하는 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,

   성형다이(10)에 대하여 선형적으로 구동되는 금형천공장치(P2)는,

   상기 스트립퍼(22)에 수납, 직선가이드되고 그 천공단부에 축소직경의 천공핀(71) 및 회전방지용의 가이드핀(77)을 축소직경으로 일체로 성형하여 가지는 슬라이드바아(70),

   상기 슬라이드바아(70)의 반대단부에서 상기 구동캠바아(33)의 캠경사면(33')과 협동하는 캠경사면(70'),

   상기 슬라이드바아(70)를 탄성가이드하는 리턴스프링(75),

   상기 슬라이드바아(70)를 수납하기 위한 스트립퍼(22)의 수용공간부이고 상기 구동캠바아(33)의 캠경사면(33')이 진입 및 후퇴하는 캠출입부(81)가 노치형상으로 형성된 바아베이스(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 축소직경의 천공핀(71)을 일체로 가공하여 가지는 슬라이드바아(70)는 초경합금재의 기계적인 가공물인 것을 특징으로 하는 전자부품 등의 측벽홀의 천공을 위한 금형천공장치.