KR20120064654A - 포머를 이용한 인너슬리브 및 부시의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포머를 이용한 인너슬리브 및 부시의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로써, 종래에는 양쪽 단면에 방사형으로 엠보돌기가 구비된 제품을 얻으려면 여러 기계장치(포머→CNC선반→냉간단조프레스)를 옮겨 다니며 작업함에 따라 공정증가로 인한 생산성 저하, 불량률 증가, 공정재고비용 상승 등으로 인해 원가상승의 요인이 많으므로 글로벌 경쟁력을 확보하기 어려움운 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 금속 환봉을 일정 길이로 커팅한 소재(100)를 포머로 공급한 후 포머에서 1차예비성형단계(S100) 내지 4차예비성형단계(S400)를 차례로 행하고, 마지막으로 완제품성형단계(S500)를 행하는 단일 공정(여러 단계가 포머에서만 일련적으로 행하여지는 단일 공정)에 의해 체결부재의 회전 및 비틀림을 방지할 수 있도록 양쪽 단면에 엠보돌기가 방사형으로 구비되는 인너슬리브와 부시의 완제품을 보다 신속 간편하면서도 균일한 고품질로 생산할 수 있도록 하므로서 공정축소로 인한 불량률 감소, 재고율확보가능, 생산성 향상에 의해 상당한 원가절감을 이룰 수 있으므로 품질과 가격 경쟁력을 높혀 글로벌 경쟁력 확보가 가능한 것이다.

Description

포머를 이용한 인너슬리브 및 부시의 제조방법 및 제조장치{Manufacturing method and apparatus of inner sleeve and bush using former}

본 발명은 포머를 이용한 인너슬리브 및 부시의 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세히는 양쪽 단면에 체결부재의 회전 방지를 위한 엠보돌기가 방사형으로 구비되는 인너슬리브와 부시를 포머 단 공정만으로 생산할 수 있도록 하므로서 공정 축소에 의한 불량률 감소와 생산성 향상으로 원가절감을 이룰 수 있는 포머를 이용한 인너슬리브 및 부시의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 현가장치(Suspension)는 노면에서 바퀴를 통해 전해지는 진동을 흡수해서 승차감을 좋게 해주면서도 타이어를 노면에 확실하게 접지시켜 주는 중요한 기능을 갖는 장치이며, 노면에서 발생되는 충격 흡수를 위해 완충고무, 부싱, 스프링, 서스펜션암, 쇼크업소바(Shock Absorber)의 구성요소를 갖고 있는 충격 흡수 장치이다.

이러한 현가장치는 탑승자의 승차감과 차량의 조종성 및 안정성에 큰 영향을 끼치는 것으로서 그 구조에 따라 여러 방식으로 나누며, 가장 일반적인 것은 스트럿 방식이고 그밖에 더블 위시본 방식, 멀티식 따위가 있다.

그리고, 자동차의 바퀴 정렬에 결정적인 영향을 미치는 3가지 구성 부품으로는 로워 콘트롤 아암(Lower control arm)과 어퍼 콘트롤 아암(Upper contol arm) 및 쇽 업서버(Shock absorber)가 있고, 이들 3가지의 부품에는 제 각각의 러버부시가 기본 구성요소로 사용되고 있다.

상기 러버부시는 지면 또는 타 구성품과의 사이에서 발생하는 각종 진동 및 충격을 흡수 완화하여 동작에 따른 안정성과 주행성 및 조정성을 확보하기 위해 자동차를 포함한 각종 산업기계 분야에서 널리 사용되는 물품이다.

상기 러버부시는 고무재질로 성형되는 완충부재와; 상기 완충부재를 지지할 수 있도록 철이나 알루미늄합금의 금속부재로 만들어져 완충부재 중앙에 끼워지는 인너슬리브;로 구성되며, 충격에 쉽게 부러지거나 휘지 않아야 하는 특성이 구비되어야 한다.

그리고 상기 러버부시는 체결부재인 볼트 및 너트가 양쪽 단면에 결합되어 타 부품과의 체결된 상태를 유지하게 되는데, 이러한 러버부시는 주행 중의 진동 등에 의해 체결부재인 볼트나 너트가 저절로 풀리거나 비틀리지 않아야만 되며, 이를 위해 양쪽 단면에 방사형의 엠보돌기가 돌출되어 풀림 및 비틀림이 방지되는 인너슬리브 제품이 개발된 바 있다.

즉, 도 1a 와 도 1b 는 양쪽 단면에 방사형의 엠보돌기가 각각 다른 형태로 돌출된 인너슬리브를 도시한 도면으로서, 이에 도시된 바와같이 상기 엠보돌기(11)는 제품에 따라 6등분으로 등간격된 부위 또는 8등분으로 등간격된 부위에 형성될 수 있으며, 이는 필요에 따라 변경될 수 있다.

이러한 회전 및 비틀림 방지를 위한 방사형의 엠보돌기(11)는 인너슬리브 외에 원통형 부재로 단독 사용되는 부시의 양쪽 면에도 적용시킬 수 있는데, 이하에서는 인너슬리브의 완제품(10a)을 예로 들어 설명하기로 한다.

즉, 금속 재질의 인너슬리브 완제품(10a)은 회전 및 비틀림 방지기능을 부여하려면 양쪽 단면에 방사형의 엠보돌기(11)가 규격에 알맞는 필요한 높이(h)(예:0.25~0.5mm)로 충족되어야만 하며, 그래야만 방사형의 엠보돌기(11)에 의한 장력과 강성 보강력에 의해 볼트 및 너트의 풀림이 방지됨은 물론 볼트를 강하게 조일때 인너슬리브 완제품(10a)의 비틀림이 방지될 수 있다.

그런데, 상기 양쪽 면에 방사형 엠보돌기(11)가 구비되되도록 원통형 소재(10)의 양쪽 단면을 선반에서 일일이 가공하여 형성하는 것은 작업성이 나빠 생산성이 매우 떨어지므로 가격적인 측면에서 볼 때 이는 전혀 경쟁력이 없다고 할 수 있다.

이를 위해 종래에는 일부 회사에서 인너슬리브를 여러 기계(포머→CNC선반→냉간단조프레스)를 옮겨 다니면서 여러 공정에 의해 생산하는 제조방법 개발에 성공한 바 있다. 하지만 이는 상기 선반으로 가공하는 것에 비해 생산성을 더 높일 수 있다는 측면에서는 바람직하였지만 이 역시 다음과 같은 문제점들을 갖고 있다.

즉, 도 2 는 양쪽 면에 엠보돌기가 있는 인너슬리브의 제조과정을 보인 종래 제조방법의 공정도이다.

이에 도시된 바와 같이 종래에는 금속 재질의 환봉을 일정 길이로 절단한 소재를 포머로 공급하면, 포머에서는 소재를 다단의 압출과정 및 업세팅 과정을 거쳐 원통형 소재(10)로 형성하였고, 그 원통형 소재(10)는 CNC선반으로 옮겨져서 양쪽 단면을 가공하였으며, 그런 다음 양면 가공된 원통형 소재(10)를 냉간단조프레스로 다시 옮겨서 양쪽 단면에 원하는 크기의 방사형 엠보돌기(11)를 프레스로 형성하므로서 원하는 부시나 인너슬리브의 완제품(10a)을 얻을 수 있었다.

하지만 상기 과정에 의한 종래의 제조방법은 여러 기계장치(포머→CNC선반→냉간단조프레스)를 옮겨 다니면서 작업하여야 됨에 따라 작업성이 매우 번거롭고, 공정증가로 인한 원가상승, 공정이 많을 수록 늘어나는 불량률 증가, 공정 추가에 따른 생산성 저하, 공정 추가에 따른 공정 재고비용 상승 등으로 인해 글로벌 경쟁력을 확보하는데는 많은 어려움과 문제점을 갖고 있다.

그리고, 상기 금속 환봉을 일정 길이로 절단한 소재를 포머에서의 단일 공정에 의해 엠보돌기가 성형되게 시도한 바도 있다. 하지만 이는 직각으로 절단되어 공급된 소재의 양면이 판판한 평면을 이루고 있는 상태에서 곧바로 업셋팅에 의해 방사형의 엠보돌기를 성형하는 방식이므로 엠보돌기를 성형하기 위한 체적변화가 잘 이루어지지 않아 원하는 크기 및 형태의 엠보돌기 성형이 잘 안됨에 따라 현재는 개발이 중단된 상태이다.

이에 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 양쪽 단면에 체결부재의 회전 및 비틀림을 방지하기 위한 엠보돌기가 방사형으로 구비되는 인너슬리브 및 부시를 포머에서의 단일 공정(여러 단계가 포머에서만 일련적으로 행하여지는 단일 공정)만으로 생산할 수 있도록 하므로서 공정 축소에 의한 불량률 감소와 생산성 향상으로 원가를 상당히 절감시킬 수 있어 경쟁력을 최대한 높일 수 있는 포머를 이용한 인너슬리브 및 부시의 제조방법 및 제조장치를 제공하는데 있다.

상기 목적 달성을 위해 본 발명의 제조방법은 포머를 이용하되 소재의 양쪽 단면을 중앙에 요입부가 형성되면서 그 테두리에 1차만곡부가 형성되게 하는 1차예비성형단계와; 소재의 양쪽 단면 중 일측 단면 또는 양쪽 단면의 1차만곡부에서 모서리 성형용 부위를 제외한 곳에 엠보돌기용 2차만곡부를 형성하는 2차예비성형단계와; 소재에 2차만곡부를 형성하는 업세팅공정 및 막힘부가 있는 예비홀을 형성하는 압출공정을 동시에 행하거나 또는 상기 압출공정만을 행하는 3차예비성형단계와; 소재의 막힘부를 따내어 소재를 관통홀이 있는 원통형으로 만드는 4차예비성형단계와; 원통형 소재의 양쪽 단면에서 1차만곡부의 남아있는 부위는 완제품의 라운드진 모서리로 형성하고, 2차만곡부는 엠보돌기로 형성하여 제품을 완성시키는 완제품 성형단계;로 형성함을 특징으로 한다.

본 발명의 제조장치는 포머의 고정다이스와 이동펀치를 이용하되 상기 고정다이스는, 양쪽 이젝터핀이 이동되게 설치된 핀스페이서와 다이스스페이서가 후미에 조립된 아웃사이드케이스와; 아웃사이드케이스 내부에 설치된 스프링홀더의 스프링 장력을 받아 스프링홀더와 일정 거리 이격되는 초경다이스와; 스프링홀더의 슬리브이동홀에 설치되어 핀홀더를 관통한 이젝터핀에 의해 전후 이동되며 선단 단면에 방사형 엠보돌기의 성형부가 형성된 슬리브와; 슬리브에 끼워진 상태에서 금형이 닫히면 선단의 내경지지부가 슬리브 외부로 돌출되어 소재에 끼워지는 핀;으로 구성하고,

상기 이동펀치는, 선단에 펀치삽입홈과 스페이서이동홀이 관통되고, 스페이서이동홀에 스프링 장력을 받는 핀스페이서가 설치된 펀치케이스와; 펀치케이스의 펀치삽입홈에 끼워져 설치되며, 선단에는 바닥에 핀홀이 구비된 슬리브삽입홈이 형성되고, 핀홀에는 선단에 내경지지부가 구비된 핀이 핀스페이서에 의해 이동되게 설치된 펀치와; 펀치의 슬리브삽입홈에 설치되며, 중앙의 핀지지홀을 통해 핀이 출입되고, 핀지지홀의 전면 테두리에 방사형 엠보돌기 성형용 성형부가 구비된 슬리브; 로 구성함을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 금속 환봉을 일정 길이로 커팅하여 된 소재를 포머로 공급한 다음 포머에서 다단계의 단일 공정만으로 양쪽 단면에 체결부재의 회전 및 비틀림을 방지하기 위한 엠보돌기가 방사형으로 구비되는 인너슬리브나 부시의 완제품을 신속하게 대량 생산할 수 있는 효과가 있다.

아울러 공정축소로 인한 불량률 감소로 상당한 원가절감이 가능하며, 생산성 향상 및 재고율 확보가 가능므로 신기술에 의한 품질과 가격 경쟁력을 동시에 높혀 글로벌 경쟁력 확보가 가능함은 물론 향후 추세에 따른 업계 선도가 가능한 효과가 있는 것이다.

도 1a 와 도 1b 는 양쪽 단면에 방사형 엠보돌기가 구비된 제품 사시도
도 2 는 종래의 엠보돌기가 양면에 구비되는 인너슬리브의 제조 공정도
도3 은 본 발명에 의한 인너슬리브 제조공정을 단계별로 도시한 블록도
도4 는 본 발명에 의해 소재가 성형되는 단계별로 보인 단면도
도5 는 본 발명의 다른 실시예로 소재의 제조 과정을 단계별로 보인 단면도
도6a 내지 6c 는 본 발명의 제조장치 동작상태를 차례로 보인 단면도
도7a 와 도7b 는 본 발명의 다른 실시예에 의한 제조장치 동작상태 단면도

이하에서는 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 구체적인 기술구성 및 작용을 바람직한 실시 예로 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도3 은 본 발명에 의한 인너슬리브 제조공정을 단계별로 도시한 블록도이고, 도4 는 본 발명에 의해 소재가 성형되는 단계별로 보인 단면도이며, 도5 는 본 발명의 다른 실시예에 의해 소재가 제조되는 과정을 단계별로 보인 단면도이다.

이에 도시된 본 발명은 금속 환봉을 일정 길이로 절단한 소재를 포머에서 단일 공정(여러 단계가 포머에서 일련적으로 행하여지는 한 공정)에 의해 엠보돌기(160)가 구비된 완성된 인너슬리브 및 부시의 제품(이하 '완제품'이라 칭함)을 제조하는 방법을 특징으로 하는 것으로서, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1단계(1차예비성형단계)

도3 의 1차예비성형단계(S100)는 금속 환봉을 일정 길이로 커팅한 소재(100)를 포머로 공급하여 도4의 (A)와 같이 소재(100)의 양쪽 단면을 업세팅공정에 의해 중앙에는 요입부(130)가 일정 깊이 형성되게 하고, 요입부(130)의 테두리에 해당하는 모서리는 둥글게 1차만곡부(110)로 형성되게 하는 단계이다.

즉, 1차예비성형단계(S100)에서는 소재(100)의 양쪽 단면에 요입부(130)와 1차만곡부(110)를 성형함과 아울러 이에 따른 체적변화를 주어 소재(100)의 구경(Φ1) 및 길이(Ll)가 포머로 공급될 당시의 구경(Φ) 및 길이(L)에 비해 모두 증대되게 하는 단계이다.

여기서 상기 1차예비성형단계(S100)는 도3 및 도5 의 (A1), (A2) 와 같이 필요에 따라 포머로 공급된 소재(100)의 일측 단면에 1차만곡부(110)만을 형성하고 타측 단면에 요입부(130)만을 형성하는 선공정(S100a)과; 일측 단면에 요입부(130)와 타측 단면에 1차만곡부(110)를 형성하는 후공정(S100b); 의 별개 공정으로 나누어 행할 수도 있다.

제2단계(2차예비성형단계)

도3 의 2차예비성형단계(S200)는 1차예비성형된 소재(100)의 양쪽 단면을 업세팅하여 도4 의 (B) 또는 도5 의 (B)와 같이 일측 단면의 1차만곡부(110) 중 모서리로 성형될 부위(111)를 제외한 표면에 엠보돌기용 2차만곡부(120)를 형성하는 단계이다.

여기서 상기 2차만곡부(120)를 형성하는 2차예비성형단계(S200)는 소재(100)의 양쪽 단면 모두에 행하여지도록 할 수도 있다. 즉, 소재(100)의 양쪽 단면의 1차만곡부(110) 중 모서리로 성형될 부위(111)를 제외한 표면에 모두 엠보돌기용 2차만곡부(120)가 성형되게 할 수도 있다.

상기 2차예비성형단계(S200)에서는 소재(100)의 양쪽 단면에 형성되는 요입부(130)의 깊이를 더 주면서 2차만곡부(120)를 형성하고, 그에 따른 체적변화를 주어 소재(100)의 구경(Φ2) 및 길이(L2)가 1차예비성형단계(S100)의 구경(Φ1) 및 길이(L1)보다 증대되게 하는 것이 바람직하다.

제3단계(3차예비성형단계)

도3 의 3차예비성형단계(S300)는 도4 의 (C) 또는 도5 의 (C)와 같이 소재(100)의 타측 단면의 1차만곡부(110) 표면중 모서리(170)로 성형될 부위(111)를 제외한 표면에 2차만곡부(120)를 형성하는 업세팅공정과, 소재(100)를 원통형으로 형성하기 위한 전단계로 일 부위가 막힘부(141)로 가로 막히는 예비홀(140)을 형성하는 압출공정을 동시에 행하는 단계이다.

여기서, 상기 2차예비성형단계(S200)가 소재(100)의 양측 단면 모두에 2차만곡부(120)를 형성하는 단계일 경우 상기 3차예비성형단계(S300)로는 소재(100)에 막힘부(141)가 있는 예비홀(140)을 형성하는 압출과정만을 행할 수도 있다.

이러한 3차예비성형단계(S300)에서는 소재(100)에 막힘부(141)로 막혀있는 예비홀(140)을 형성하는데 따른 체적변화를 주어 소재(100)의 구경(Φ3) 및 길이(L3)가 2차예비성형단계(S200)때 보다 증대되게 하되 3차예비성형에 의한 구경(Φ3)은 최종 완제품(100a)의 구경(Φ5)에 미달되더라도 3차예비성형에 의한 길이(L3)는 최종 완제품(100a)의 길이(L5)보다 큰 길이로 증대되게 하여야 한다.

그리고 상기 3차예비성형단계(S300)에서는 소재(100)에 막힘부(141)가 있는 예비홀(140)을 형성하는 공정을 행할 때 도4 의 (C) 및 도5 의 (C) 에서는 막힘부(141)가 하단에 위치되게 성형한 것으로 도시하였으나, 상기 막힘부(141)의 위치는 고정다이스와 이동펀치의 금형구조에 따라 상단 또는 중앙에 놓이게 할 수 있는 등 그 위치는 다양하게 가변시킬 수 있다.

제4단계(4차예비성형단계)

도3 의 4차예비성형단계(S400)는 도4 의 (D) 또는 도5 의 (D)와 같이 3차예비성형된 소재(100)의 막힘부(141)가 반대쪽에 놓이도록 소재(100)의 위치를 변경시킨 상태에서 막힘부(141)를 펀치핀으로 펀칭하여 따내는 타공작업에 의해 소재(100) 중앙이 완전히 뚫리도록 관통홀(150)을 형성하는 단계이다.

상기 4차예비성형단계(S400)에서는 막힘부(141)를 따내어 예비홀(140)을 완전히 관통된 관통홀(150)로 만드는 과정이므로 이 때는 체적변화가 별로 없다고 할 수 있다.

즉, 4차예비성형단계(S400)는 소재(100)의 길이(L4)를 완제품(100a)의 길이(L5)보다 큰 상태 그대로 유지하되 막힘부(141)를 따내는 펀칭때 양쪽 단면의 형태가 변하지 않도록 업세팅하는 것이므로 구경(Φ4)은 3차예비성형때의 구경(Φ3)과 같거나 그 보다 증대될 수 있으며, 이 때 증대된다고 하더라도 그 구경(Φ4)은 완제품(100a)의 구경(Φ5)에는 미달되는 상태이어야 한다.

제5단계(완제품성형단계)

도3 의 완제품성형단계(S500)는 도4 의 (E) 또는 도5 의 (E)와 같이 상기 원통형 소재(100)의 양쪽 단면을 업세팅하여 체적변화에 의해 1차만곡부(110) 중 남아있던 부위(111)는 완제품(100a)의 모서리(170)로 형성되게 하고, 2차만곡부(120)는 소정 형태의 엠보돌기(160)로 형성되게 하여 완제품(100a)을 얻는 단계이다.

상기 완제품성형단계(S500)에서 소재(100)의 양쪽 단면을 업세팅하면 1차만곡부(110) 중 남아있던 부위(111)는 자연스럽게 둥근 모서리(170) 형태를 이루게 되므로 별도의 후가공을 할 필요가 없게 된다.

그리고, 2차만곡부(120)는 반원형의 둥근 형태를 이루고 있는 상태에서 업세팅되는 것이므로 체적변화가 쉽게 이루어지면서 엠보돌기(160)의 구경(Φ5)과 길이(L5) 및 형상이 규격에 알맞는 사이즈 및 형태로 용이하게 성형되는 것이다.

도6a 내지 도6c 는 제5단계의 완제품성형단계를 행하는 금형 제조장치의 일례를 도시한 것으로서, 이동펀치 진입시 작동형 초경다이스가 후퇴됨에 따라 밀폐된 상태에서 돌기형상을 성형하는 단계를 도시한 것이다.

본 발명의 제조장치는, 금속 환봉을 일정 길이로 커팅하여 된 소재(100)가 포머에 공급되면 이를 상기 제1단계 내지 제4단계에서 다단계의 업세팅과 압출 및 타공 공정에 의해 중앙에는 관통홀(150)이 구비되고 양쪽 단면에 1차만곡부(110)의 남아있는 부위(111) 및 2차만곡부(120)가 구비되게 만들어진 소재(100)를 받아 업세팅에 의해 최종 완제품(100a)을 만드는 제5단계의 완제품성형단계(S500) 장치로서, 아래의 고정다이스와 이동펀치로 구성된 것을 특징으로 한다.

즉 고정다이스는, 양쪽 이젝터핀(230)이 이동되게 관통되어 있는 핀스페이서(210)와 다이스스페이서(220)가 후미에 조립된 원통형의 아웃사이드케이스(200)와; 핀스페이서(210)의 전면에 놓이도록 아웃사이드케이스(200)의 내부에 설치되며, 전면 테두리에는 스프링(241)이 설치되고, 중앙에 슬리브이동홀(242)이 구비되며, 슬리브이동홀(242) 후면에는 핀안내홈(251)을 중심으로 양쪽에 이젝터핀(230)이 끼워져 있는 핀홀더(250)가 설치된 스프링홀더(240); 로 구성된다.

또한, 핀홀더(250)에 끼워진 이젝터핀(230)에 의해 전후 이동되도록 슬리브이동홀(242) 내에 설치되며, 선단의 단면에 방사형 엠보돌기(160)를 성형하는 성형부(261)가 구비된 슬리브(260)와; 슬리브(260)에 관통되어 끼워지며, 후미는 핀홀더(250)의 핀안내홈(251)에서 이동되게 끼워져 설치되고, 선단에는 내경지지부(271)가 구비되며, 금형을 닫으면 내경지지부(271)가 슬리브(260) 외부로 돌출되는 핀(270); 으로 구성된다.

또한, 슬리브(260) 및 소재(100)가 진입되어 삽입되는 성형공(281)이 중앙에 구비되어 스프링홀더(240)의 스프링(241) 장력을 받아 스프링홀더(240)에서 일정간격 이격되게 아웃사이드케이스(200)에 설치되는 초경다이스(280)와; 다이스스페이서(220) 내부에 설치된 스프링(291)의 장력을 받아 핀(270)을 핀홀더(250)의 핀안내홈(251) 범위 내에서 밀어주는 밀핀(290); 으로 구성된다.

그리고 상기 이동펀치는, 선단에 펀치삽입홈(301)과 스페이서이동홀(302)이 관통되어 형성되고, 스페이서이동홀(302)에 핀스페이서(340)가 스프링(341)으로 탄발되게 설치된 펀치케이스(300)와; 펀치케이스(300)의 펀치삽입홈(301)에 끼워져 설치되며, 선단에는 바닥에 핀홀(312)이 구비된 슬리브삽입홈(311)이 형성되고, 핀홀(312)에는 선단에 내경지지부(321)가 구비된 핀(320)이 핀스페이서(340)에 의해 이동되게 설치된 펀치(310); 로 구성된다.

또한, 초경다이스(280)의 성형공(281)으로 선단이 삽입되도록 펀치(310)의 슬리브삽입홈(311)에서 일단이 돌출되어 설치되며, 중앙 홀에서 핀(320)이 출입되고, 전면에 방사형으로 엠보돌기(160)를 성형하는 성형부(331)가 구비된 슬리브(330);로 이루어진다.

도면중 미설명부호 (360)은 이동펀치에서 핀스페이서(340)에 장력을 부여하는 스프링(341)의 받침스페이서 이고, (350)은 펀치스페이서 이다.

상기 제조장치는 도6a 와 같이 이동펀치와 고정다이스가 오픈된 상태에서 상기 제4단계를 거쳐 만들어진 원통형 소재(100)가 이동펀치와 고정다이스 사이로 공급되면 이동펀치를 따라 전진하는 핀(320) 선단의 내경지지부(321)가 먼저 소재(100)의 관통홀(150) 속으로 삽입되어 내경 일측을 지지하면서 소재(100)를 초경다이스(280)의 성형공(281) 쪽으로 이동시킨다.

이때 이젝터핀(230)에 의해 성형공(281) 내에 미리 진입되어 있던 슬리브(260) 선단에 소재(100)가 접촉되면 도6b 와 같이 슬리브(260)는 성형공(281) 속으로 밀려 들어가게 되고, 슬리브(260) 속에서 스프링(291) 장력을 받아 전진된 상태에 있던 핀(270) 선단의 내경지지부(271)는 슬리부(260) 외부로 돌출되면서 성형공(281)으로 진입되는 소재(100)의 관통홀(150) 반대쪽에 끼워지면서 소재(100)의 내경 타측부를 지지하는 상태가 된다.

상기 소재(100)의 관통홀(150) 양쪽에서 핀(270)(320) 선단의 내경지지부(271)(321)가 각각 진입되어 서로 맞닿은 상태에서 이동펀치가 더 전진되면 핀(270)(320)은 각자 장력을 부여하는 스프링(291)(341)을 압박하면서 핀(320)은 펀치(310) 속으로 들어가고, 핀(270)은 밀핀(290)과 스프링(291)을 압축하면서 들어간다.

이러한 상태에서 도6c 와 같이 이동펀치를 따라 펀치(310)가 더 전진되면 펀치(310)가 초경다이스(280)를 압박함에 따라 초경다이스(280)는 스프링홀더(240)의 스프링(241)을 압축하면서 아웃사이드케이스(200) 속으로 밀려 들어간다.

그러면 초경다이스(210)를 밀면서 진입되던 펀치(310)의 슬리브(330)는 선단의 성형부(331)가 초경다이스(280)의 성형공(281) 속에 진입되어 있던 소재(100)의 일측 단면을 타격하게 되며, 이때 소재(100)의 반대쪽 단면에는 슬리브(260)의 성형부(261)가 닿아 더 이상 들어가지 못하는 상태이므로 결국 소재(100)의 양쪽 단면은 양쪽 슬리브(260)(330)의 성형부(261)(331)에 의해 성형되는 과정이 수행된다.

이때, 소재(100)의 외주면은 초경다이스(280)의 성형공(281)에 의해 양호하게 지지되고, 소재(100)의 관통홀(150) 내주면은 핀(270)(320)의 내경지지부(271)(321)가 양쪽에서 삽입되어 견고하게 지지되는 상태에서 양쪽 슬리브(260)(320)의 성형부(261)(321)가 소재(100)의 양쪽 단면을 성형하므로 매우 양호한 성형이 이루어진다.

그리고 상기 성형시, 소재(100)의 양쪽 단면에 기 성형되어 있던 1차만곡부(110)의 부위(111) 및 2차만곡부(120)는 체적 변화에 의해 라운드진 모서리(170) 및 엠보돌기(160)로 형성되는 것이며, 이때 제품의 구경 및 길이와 형태 모두가 원하는 규격에 맞게 형성되므로 매우 균일한 품질의 완제품(100a)을 대량으로 얻을 수 있는 것이다.

도7a 와 도7b 는 제5단계의 완제품성형단계를 행하는 금형 제조장치를 다른 실시예로 도시한 것으로서, 여기서의 이동펀치 구성은 펀치(310)에서 돌출되는 슬리브(260)의 돌출 길이만 상기 실시예에 비해 좀 더 길게 형성되었을 뿐 나머지 구성은 모두 동일하다고 할 수 있다.

본 발명에 의한 다른 실시예의 고정다이스는, 다이스스페이서(220a)의 전면에 설치되며, 이젝터핀(230a)이 이동 가능하게 관통되어 설치된 핀스페이서(210a)와; 핀스페이서(210a)의 전면에 조립되며, 전면 중앙에는 소재(100)가 삽입되는 성형공(281a)이 형성되고, 성형공(281a) 후미에는 슬리브이동홀(282a)이 형성되며, 슬리브이동홀(282a) 후면에는 핀안내홈(251a)을 중심으로 이젝터핀(230a)이 끼워져 있는 핀홀더(250a)가 설치된 초경다이스(280a); 로 구성된다.

그리고, 핀홀더(250a)에 관통된 이젝터핀(230a)에 의해 전후 이동되도록 슬리브이동홀(282a) 내에 설치되며, 엠보돌기(160)를 방사형으로 성형하는 선단의 성형부(261a)가 성형공(281a) 속으로 삽입되는 슬리브(260a)와; 슬리브(260a)에 관통되어 끼워지며, 후미는 핀홀더(250a)의 핀안내홈(251a)에서 이동되게 끼워져 설치되고, 선단에는 내경지지부(271a)가 구비되어 금형을 닫으면 내경지지부(271a)가 슬리브(260a) 외부로 돌출되는 핀(270a) 및; 다이스스페이서(220a) 내부에 설치된 스프링(291a)의 장력을 받아 핀(270a)을 핀홀더(250a)의 핀안내홈(251a) 범위 내에서 밀어주는 밀핀(290a); 으로 구성된다.

이러한 본 발명의 제조장치에서, 도7a 와 같이 상기 원통형 소재(100)가 이동펀치와 고정다이스 사이로 공급되면 이동펀치의 핀(320) 선단 내경지지부(321)가 소재(100) 일측에 끼워지면서 성형공(281a) 속으로 밀어 삽입시키고, 이에 따라 성형공(280a) 내의 슬리브(260a)가 뒤로 밀리면서 핀(270a) 선단의 내경지지부(271a)가 소재(100)의 반대쪽에 끼워져 지지되는 과정은 위에서 기술한 바와 같다.

그리고, 그 상태에서 이동펀치가 더 전진되면 도7b 와 같이 핀(270a)(320)은 각자 장력을 부여하는 스프링(291a)(341)을 압박하면서 밀려 들어감에 따라 진입되는 펀치(310)의 슬리브(330)가 초경다이스(280a)의 슬리브(260a)에 지지되어있던 소재(100)를 압축하여 소재(100)의 양쪽 단면에 방사형의 엠보돌기(160)와 라운드진 모서리(170)가 매우 양호하게 형성되는 것이다.

즉, 여기서도 소재(100)의 외주면은 초경다이스(280a)의 성형공(281a)에 지지되고, 소재(100)의 내주면은 핀(270a)(320)의 내경지지부(271a)(321)에 지지된 상태에서 소재(100)의 양쪽 단면을 양쪽 슬리브(260a)(330) 선단의 성형부(261a)(331)가 강하게 압축하여 성형하는 것이므로 소재(100)는 흔들림이 없이 매우 양호하게 체적 변화가 이루어지면서 엠보돌기(160)와 모서리(170)가 원하는 규격 및 형태로 만들어지는 것이다.

S100: 1차예비성형단계 S200: 2차예비성형단계
S300: 3차예비성형단계 S400: 4차예비성형단계
S500: 완성품성형단계 S100a: 선공정 S100b: 후공정
100: 소재 100a: 완성품 110: 1차만곡부
111: 부위 120: 2차만곡부 141: 막힘부
150: 관통홀 160: 엠보돌기 170: 모서리
210,210a: 핀스페이서 230,230a: 이젝터핀 240,240a: 스프링홀더
250,250a: 핀홀더 260,260a: 슬리브 261,261a: 성형부
270,270a: 핀 271,271a: 내경지지부 280,280a: 초경다이스
310: 펀치 311: 슬리브삽입홈 320: 핀
321: 내경지지부 330: 슬리브 331: 성형부
241,241a,291,291a,341: 스프링

Claims (6)

1. 포머를 이용하여 금속 환봉을 일정 길이로 커팅한 소재(100)를 원통형의 인너슬리브 및 부시로 제조하는 방법에 있어서,
   소재(100)의 양쪽 단면을 업세팅에 의해 중앙에는 요입부(130)가 형성되고, 요입부(130) 테두리부는 1차만곡부(110)로 형성되게 하는 1차예비성형단계(S100)와;
   1차예비성형된 소재(100)의 양쪽 단면을 업세팅하여 일측 단면에 있는 1차만곡부(110) 중 모서리(170)로 성형될 부위(111)를 제외한 곳에 엠보돌기용 2차만곡부(120)를 형성하는 2차예비성형단계(S200)와;
   소재(100)의 타측 단면의 1차만곡부(110) 표면중 모서리(170)로 성형될 부위(111)를 제외한 표면에 2차만곡부(120)를 형성하는 업세팅공정과, 소재(100)를 원통형으로 형성하기 위한 전단계로 일측이 막힘부(141)로 가로 막히는 예비홀(140)을 형성하는 압출공정을 행하는 3차예비성형단계(S300)와;
   소재(100)에서 막힘부(141)를 따내는 타공작업에 의해 소재(100)에 관통홀(150)이 구비되게 하는 4차예비성형단계(S400)와;
   원통형 소재(100)의 양쪽 단면을 업세팅하는 체적변화에 의해 1차만곡부(110) 중 남아있던 부위(111)는 완제품(100a)의 라운드진 모서리(170)로 형성되게 하고, 2차만곡부(120)는 일정 형태의 엠보돌기(160)로 형성되게 하여 완제품(100a)을 얻는 완제품성형단계(S500);로 된 것을 특징으로 하는 포머를 이용한 인너슬리브 및 부시의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 1차예비성형단계(S100)는
   포머로 공급된 소재(100)의 일측 단면에 1차만곡부(110)만을 형성하고 타측 단면에 요입부(130)만을 형성하는 선공정(S100a)과;
   일측 단면에 요입부(130)와 타측 단면에 1차만곡부(110)를 형성하는 후공정(S100b);
   으로 구분되는 별개 공정으로 행하여지게 한 것을 특징으로 하는 포머를 이용한 인너슬리브 및 부시의 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 소재(100)의 양쪽 단면에 형성된 1차만곡부(110)의 표면에 2차만곡부(120)를 형성하는 공정은 2차예비성형단계(S200)에서 모두 행하고,
   3차예비성형단계(S300)는 소재(100)에 막힘부(141)가 있는 예비홀(140)을 형성하는 압출공정만을 행하는 것임을 특징으로 하는 포머를 이용한 인너슬리브 및 부시의 제조방법.
   
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,
   1차예비성형단계(S100) 내지 4차예비성형단계(S400)에서의 소재(100)는
   포머로 공급될 당시의 소재 구경 및 길이에 비해 단계별로 점차 증대되게 하되 4차예비성형단계(S400)에서의 구경과 길이는 최종 완제품(100a)의 구경보다는 적고 길이보다는 크도록 체적 변화가 이루어진 후 완제품성형단계(S500)에서 구경과 길이가 규격에 정한 사이즈로 성형되게 한 것을 특징으로 하는 포머를 이용한 인너슬리브 및 부시의 제조방법.
   
5. 고정다이스와 이동펀치로 구성된 포머를 이용하여 금속 환봉을 일정 길이로 커팅한 소재를 원통형의 인너슬리브 및 부시로 제조하는 장치를 구성함에 있어서,
   상기 고정다이스는,
   양쪽 이젝터핀(230)이 이동되게 설치된 핀스페이서(210)와 다이스스페이서(220)가 후미에 조립된 아웃사이드케이스(200)와;
   아웃사이드케이스(200) 내부에 설치되며, 전면에 스프링(241)이 설치되고, 중앙에 슬리브이동홀(242)이 구비되며, 슬리브이동홀(242) 후면에는 핀안내홈(251)을 중심으로 이젝터핀(230)이 출몰되게 핀홀더(250)가 설치된 스프링홀더(240)와;
   이젝터핀(230)에 의해 전후 이동되도록 슬리브이동홀(242)에 설치되며, 선단 단면에 방사형 엠보돌기(160) 성형용 성형부(261)가 구비된 슬리브(260)와;
   후미가 핀홀더(250)의 핀안내홈(251)에서 이동되도록 슬리브(260)에 끼워지며, 선단에 구비된 내경지지부(271)가 금형을 닫으면 슬리브(260) 외부로 돌출되는 핀(270)과;
   슬리브(260) 및 소재(100)가 진입되는 성형공(281)이 중앙에 구비되며, 스프링홀더(240)의 스프링(241) 장력에 의해 스프링홀더(240)와 일정간격 이격되는 초경다이스(280)와;
   다이스스페이서(220) 내부에 설치된 스프링(290) 장력을 받아 핀(270)을 핀홀더(250)의 핀안내홈(251) 범위 내에서 밀어주는 밀핀(290); 으로 구성하고,
   상기 이동펀치는,
   선단에 펀치삽입홈(301)과 스페이서이동홀(302)이 관통되어 형성되고, 스페이서이동홀(302)에 스프링(341) 장력을 받는 핀스페이서(340)가 설치된 펀치케이스(300)와;
   펀치삽입홈(301)에 끼워져 설치되며, 선단에는 바닥에 핀홀(312)이 구비된 슬리브삽입홈(311)이 형성되고, 핀홀(312)에는 선단에 내경지지부(321)가 구비된 핀(320)이 핀스페이서(340)에 의해 이동되게 설치된 펀치(310)와;
   초경다이스(280)의 성형공(281)으로 삽입되도록 펀치(310)의 슬리브삽입홈(311)에서 일단이 돌출되며, 중앙 홀을 통해 핀(320)이 출입되고, 전면에 엠보돌기(160)를 방사형으로 성형하는 성형부(331)가 구비된 슬리브(330);
   로 구성됨을 특징으로 하는 포머를 이용한 인너슬리브 및 부시의 제조장치.
   
6. 제 항에 있어서,
   고정다이스는,
   다이스스페이서(220a)의 전면에 설치되며, 이젝터핀(230a)이 이동 가능하게 관통되어 설치된 핀스페이서(210a)와;
   핀스페이서(210a)의 전면에 조립되며, 전면 중앙에는 소재(100)가 삽입되는 성형공(281a)이 형성되고, 성형공(281a) 후미에는 슬리브이동홀(282a)이 형성되며, 슬리브이동홀(282a) 후면에 핀안내홈(251a)을 중심으로 이젝터핀(230a)이 끼워져 있는 핀홀더(250a)가 설치된 초경다이스(280)와;
   핀홀더(250a)에 관통된 이젝터핀(230a)에 의해 전후 이동되도록 슬리브이동홀(242a) 내에 설치되며, 성형공(281a)으로 삽입되는 성형부(261a)가 선단의 단면에 구비된 슬리브(260a)와;
   슬리브(260a)에 관통되며, 후미는 핀홀더(250a)의 핀안내홈(251a)에서 이동되게 설치되고, 선단에 내경지지부(271a)가 구비되어 금형을 닫으면 내경지지부(271a)가 슬리브(260a) 외부로 돌출되는 핀(270a)과;
   다이스스페이서(220a) 내부에 설치된 스프링(291a) 장력을 받아 핀(270a)을 핀홀더(250a)의 핀안내홈(251a) 범위 내에서 밀어주는 밀핀(290a);
   로 구성됨을 특징으로 하는 포머를 이용한 인너슬리브 및 부시의 제조장치.

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