KR20150096980A

KR20150096980A - 무른 금속 플레이트의 펀칭 방법

Info

Publication number: KR20150096980A
Application number: KR1020140017947A
Authority: KR
Inventors: 이찬영
Original assignee: 주식회사 동양전기
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2015-08-26

Abstract

본 발명에 따른 무른 금속 플레이트의 펀칭 방법은, 하단면 중앙부에 요홈이 형성되고 하단면 가장자리에서 하향 돌출된 링 형상의 칼날이 형성된 펀치를 이용하여 무른 금속 플레이트에 홀을 가공함으로써, 가공된 홀 주변에 함몰 현상이 방지되므로, 상기 함몰을 예방하거나 상기 함몰을 제거하기 위한 후속 공정이 필요하지 않게 되므로, 공정수가 줄어 가공시간 및 가공 비용이 절감될 수 있다.

Description

무른 금속 플레이트의 펀칭 방법{Punching method of soft metal plate}

본 발명은 무른 금속 플레이트의 펀칭 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무른 재질의 금속 플레이트에 홀을 가공하는 무른 금속 플레이트의 펀칭 방법에 관한 것이다.

일반적으로 펀칭(Punching)은 강괴나 강편에 펀치를 박아 홀을 만드는 단조작업이다. 상기 펀칭 방법은, 중대형 전기 스위치나 기판으로 사용되는 연성 재질의 동판에 홀을 가공하는 데 이용될 수 있다. 그러나, 연성 재질의 동판의 경우, 연성 특성상 펀칭 가공면이 깨끗하지 못하며, 상기 동판의 두께가 두꺼울수록 펀칭시 가공된 홀 주변이 펀칭 방향으로 함몰되는 변형 현상이 발생된다. 상기 홀 주변이 함몰될 경우, 함몰 부분에서 전기 저항이 증가하고 발열 발생 우려가 있다. 또한, 함몰 부분은 후속 공정으로도 제거하기가 매우 까다로운 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해, 펀칭을 여러번 수행하여 홀의 크기를 점차 크게 가공하는 방법이 사용되기도 하나, 펀치의 개수가 많아지므로 비용이 증가되고 공정수도 증가하여 가공시간이 증가되는 문제점이 있다. 또한, 상기 동판에 홀을 가공시 드릴링 방법을 이용하는 경우, 드릴링시 가공 시간이 오래 걸리고 가공 비용이 높은 단점이 있다.

한국등록특허공보 10-1049228

본 발명의 목적은, 무른 재질의 금속 플레이트에 홀을 가공시 홀 주변의 변형을 최소화하여 가공 시간 및 가공 비용을 절감할 수 있는 무른 금속 플레이트의 펀칭방법을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 무른 금속 플레이트의 펀칭 방법은, 하단면 중앙부에는 원통형상의 요홈이 형성되고 하단면 가장자리에는 하향 돌출되고 상기 요홈을 향한 방향으로 상향 경사진 링 형상의 칼날이 형성된 원통형의 펀치를 이용하여, 무른 금속 플레이트의 정해진 위치에 홀을 가공하는 단계를 포함하고, 상기 칼날의 두께는 원주방향을 따라 동일하게 설정되고, 상기 칼날의 돌출 길이는 상기 무른 금속 플레이트의 두께의 약 0.65배 내지 약 0.85 배 범위 이내로 설정되고, 상기 칼날의 두께는 상기 펀치의 직경의 약 0.05배 내지 0.15배 범위 이내로 설정되고, 상기 요홈의 직경은 상기 펀치의 직경의 약 0.7배 내지 0.9배 범위 이내로 설정된다.

본 발명에 따른 무른 금속 플레이트의 펀칭 방법은, 하단면 중앙부에 요홈이 형성되고 하단면 가장자리에서 하향 돌출된 링 형상의 칼날이 형성된 펀치를 이용하여 무른 재질의 금속 플레이트에 홀을 가공함으로써, 가공된 홀 주변에 함몰 현상이 방지되므로, 상기 함몰을 예방하거나 상기 함몰을 제거하기 위한 후속 공정이 필요하지 않게 되므로, 공정수가 줄어 가공시간 및 가공 비용이 절감될 수 있다.

또한, 펀치의 칼날의 돌출 길이를 무른 금속 플레이트의 두께의 약 0.55배 내지 약 0.75 배 범위로 설정하여 제작함으로써, 두께가 두꺼운 무른 재질의 금속 플레이트에도 홀 가공이 용이하며 가공된 홀 주변의 변형도 최소화할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펀치가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 펀치를 A방향에서 본 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 펀치를 이용한 무른 금속 플레이트의 펀칭 방법이 도시된 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펀치가 개략적으로 도시된 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 펀치를 A방향에서 본 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 펀치(10)는 원통형상으로 이루어지고, 하단면 중앙부에 요홈(12)이 형성되고, 하단면 가장자리에는 하향 돌출된 링 형상의 칼날(14)이 형성된다.

상기 요홈(12)은, 측면과 바닥면이 서로 직각을 이루도록 형성된다.

상기 칼날(14)은, 상기 펀치(10)의 외측면(10a)과 상기 요홈(12)사이에서 하향 돌출된다. 상기 칼날(14)의 돌출 길이(h2)는 무른 금속 플레이트(2)의 두께(h1)의 약 0.65배 내지 0.85배 범위 이내로 설정된다. 상기 칼날(14)의 돌출 길이(h2)가 상기 무른 금속 플레이트(2)의 두께(h1)의 0.85배보다 길면, 상기 칼날(14)이 부러질 수 있다. 상기 칼날(14)의 돌출 길이(h2)가 상기 무른 금속 플레이트(2)의 두께(h1)의 0.65배보다 짧으면, 상기 무른 금속 플레이트(2)의 타공시 홀 주변에 함몰이 발생될 수 있다. 바람직하게는, 상기 칼날(14)의 돌출 길이(h2)는 상기 무른 금속 플레이트(2)의 두께(h1)의 0.75배 내지 0.85배 범위 이내이며, 본 실시예에서는 0.8배로 설정된 것으로 예를 들어 설명한다.

상기 칼날(14)의 하단면(14a)은, 상기 요홈(12)을 향한 방향으로 설정 각도(θ)로 상향 경사지게 형성된다. 바람직하게 상기 칼날의 경사 각도는 약 15도이다.

상기 요홈(12)의 직경(d1)은 상기 펀치(10)의 직경(D)의 약 0.7배 내지 0.9배 범위 이내로 설정되며, 상기 칼날(14)의 두께(d2)는 상기 펀치(10)의 직경(D)의 약 0.05배 내지 0.15배 범위 이내로 설정된다. 상기 칼날(14)의 두께(d2)는 상기 펀치(10)의 직경(D)의 0.15배보다 두꺼우면, 상기 무른 금속 플레이트(2)의 타공시 홀 주변에 함몰이 발생되는 등 깨끗한 컷팅 효과를 볼 수 없다. 또한, 상기 칼날(14)의 두께(d2)는 상기 펀치(10)의 직경(D)의 0.05배보다 얇으면, 상기 칼날(14)이 쉽게 부러질 수 있다. 본 실시예에서는 상기 요홈(12)의 직경(d1)은 상기 펀치(10)의 직경(D)의 약 0.8배이고, 상기 칼날(14)의 두께(d2)는 상기 펀치(10)의 직경(D)의 약 0.1배인 것으로 예를 들어 설명한다.

상기 펀치(10)는 SKD-11, SHS-51 내지 SHS-55 소재가 사용된다.

상기 무른 금속 플레이트(2)은, 단단하지 않고 경도가 작은 연금속 재질의 플레이트이며, 본 실시예에서는 동(Cu) 소재의 플레이트인 것으로 예를 들어 설명한다.

도 3은 도 1에 도시된 펀치를 이용한 무른 금속 플레이트의 펀칭 방법이 도시된 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 무른 금속 플레이트(2)의 펀칭 방법은 다음과 같다.

먼저, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 펀치(10)를 상기 무른 금속 플레이트(2)의 상측에서 하향 이동시킨 후, 상기 무른 금속 플레이트(2)의 홀 가공 위치에 상기 펀치(10)를 통과시켜 상기 홀(4)을 가공한다. 이 때, 상기 무른 금속 플레이트(2)은 링 형상의 상기 칼날(14)에 의해 타공되기 때문에, 상기 홀(4) 주변에서 함몰 현상이 나타나지 않는다. 따라서, 상기 함몰을 예방하거나 상기 함몰을 제거하기 위한 후속 공정이 필요하지 않게 되므로, 공정수가 줄어 가공시간 및 가공 비용이 절감될 수 있다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 홀(4)을 가공한 후, 상기 펀치(10)를 들어 올리게 되면, 상기 무른 금속 플레이트(2)의 연성 재질 특성상 상기 홀(4) 주변에 상방향으로 솟아 오른 잉여 부분(4a)이 형성될 수 있다.

도 3d와 같이, 상기 무른 금속 플레이트(2)의 상측에서 상기 홀(4)의 주변을 가압 부재(20)로 가압하면, 상기 잉여 부분(4a)이 평탄화될 수 있다. 상기 잉여 부분(4a)을 평탄화시키는 공정은, 상기 함몰을 예방하거나 제거하기 위한 공정들보다 매우 간단하기 때문에, 가공 시간 및 가공 비용이 최소화될 수 있다.

상기 무른 금속 플레이트(2)의 두께(h1)가 두꺼워지면, 상기 무른 금속 플레이트(2)의 두께(h1)에 따라 상기 펀치(10)의 상기 칼날(14)의 돌출 길이(h2)를 조절하여, 상기 홀(4)을 가공할 수 있다. 따라서, 상기와 같은 방법을 이용하면, 연성 재질 특성상 무른 금속 플레이트의 두께가 두꺼울 경우 발생되는 홀 주변의 함몰 현상이 생기지 않으므로 생산성이 증가되고, 가공 시간 및 가공 비용을 절감할 수 있다. 따라서, 무른 재질의 금속 플레이트에 홀 가공이 용이한 이점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

2: 무른 금속 플레이트 4: 홀
10: 펀치 12: 요홈
14: 칼날 20: 가압부재

Claims

하단면 중앙부에는 원통형상의 요홈이 형성되고 하단면 가장자리에는 하향 돌출되고 상기 요홈을 향한 방향으로 상향 경사진 링 형상의 칼날이 형성된 원통형의 펀치를 이용하여, 무른 금속 플레이트의 정해진 위치에 홀을 가공하는 단계를 포함하고,
상기 칼날의 두께는 원주방향을 따라 동일하게 설정되고, 상기 칼날의 돌출 길이는 상기 무른 금속 플레이트의 두께의 약 0.65배 내지 약 0.85 배 범위 이내로 설정되고, 상기 칼날의 두께는 상기 펀치의 직경의 약 0.05배 내지 0.15배 범위 이내로 설정되고,
상기 요홈의 직경은 상기 펀치의 직경의 약 0.7배 내지 0.9배 범위 이내로 설정되는 무른 금속 플레이트의 펀칭방법.
청구항 1에 있어서,
상기 홀을 가공하는 단계는,
상기 펀치를 상기 무른 금속 플레이트를 향해 하향 이동시키는 과정과,
상기 무른 금속 플레이트의 정해진 위치에 상기 펀치를 통과시켜 상기 홀을 가공하는 과정과,
상기 펀치를 빼낸 후, 상기 무른 금속 플레이트의 상측에서 가압부재를 이용하여 상기 홀 주변을 가압하여 평탄화시키는 과정을 포함하는 무른 금속 플레이트의 펀칭방법.
청구항 1에 있어서,
상기 무른 금속 플레이트는 동 플레이트를 포함하는 무른 금속 플레이트의 펀칭방법.