KR101580082B1 - Mold unit for producing flat head bolt and the manufacturing method of flat head bolt - Google Patents
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Abstract
본 발명은 접시머리 볼트(170)를 성형하는 금형 유닛(1100) 및 그 금형 유닛을 이용하여 접시머리 볼트를 성형하는 방법에 관한 것으로, 접시머리 볼트(170)의 품질을 개선하고 제조 수율을 개선할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
금형 유닛(1100)은 피성형재(101)를 세팅하는 고정 지그(110)와, 상기 고정 지그에 세팅된 피성형재의 일단을 펀칭하여 볼트의 접시머리부를 1차 성형하는 제1 금형(120)과, 상기 1차 성형된 볼트의 접시머리부를 펀칭하여 볼트의 접시머리부를 완성하는 제2 금형(130)을 포함한다. 특히, 상기 제1 금형(120)은 중앙에 통공부가 형성된 본체(80)와, 상기 통공부에 끼워져 일단은 상기 본체 외부로 돌출되고 타단은 상기 통공부 내에 위치하도록 구성되는 코어(90)를 구비하고, 상기 외부로 노출된 코어의 단면에는 원형의 제1 요홈(98)과, 동일 패턴의 4개의 경사면이 상기 제1 요홈의 선단까지 이어져 사각뿔 형태를 이루는 제2 요홈(99)이 구성된다.The present invention relates to a mold unit (1100) for forming a plate head bolt (170), and a method for forming a plate head bolt using the mold unit. The plate head bolt (170) And to provide a technology that can be used in the present invention.
The mold unit 1100 includes a fixing jig 110 for setting the molding material 101, a first mold 120 for primarily molding the plate head of the bolt by punching one end of the molding material set on the fixing jig, And a second metal mold 130 for completing the plate head of the bolt by punching the plate head of the first formed bolt. Particularly, the first mold 120 has a main body 80 having a central bore formed therein, a core 90 fitted to the bore, one end protruding outside the main body, and the other end positioned in the bore A first groove 98 having a circular shape and four inclined surfaces having the same pattern extend to the tip of the first groove to form a second groove 99 in the shape of a quadrangular pyramid .
Description
본 발명은 접시머리 볼트를 성형하는 금형 유닛 및 그 금형 유닛을 이용하여 접시머리 볼트를 성형하는 방법에 관한 것으로, 더 상세히는 접시머리 볼트의 품질을 개선하고 제조 수율을 개선할 수 있는 금형 구조를 제공하는 것에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
한 예로 금속 재질의 볼트를 성형 가공하는 과정은 대한민국 특허공개 10-2014-0110701호에 개시되어 있는 것처럼 (a) 금속 소재를 소정 길이로 절단하는 단계; (b) 절단된 금속 소재를 단조용 금형에 삽입하는 단계; (c) 상기 단조용 금형에 삽입된 금속 소재를 가압하여 상기 금속 소재에 육각 머리부를 성형하는 단계를 거쳐 이루어진다.For example, as disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0110701, a process for forming a bolt of a metal material includes the steps of: (a) cutting a metal material to a predetermined length; (b) inserting the cut metal material into a forging mold; (c) pressing the metal material inserted in the forging die to form a hexagonal head on the metal material.
상기와 같은 과정을 거쳐 성형되는 다양한 형태의 볼트 중 본 발명과 관련이 있는 종래 접시머리 볼트의 성형과정 및 금형 유닛은 도 1 내지 도 8을 참고하여 설명한다.The molding process of the conventional plate head bolt and the mold unit related to the present invention among various types of bolts formed through the above-described process will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIG.
접시머리 볼트를 성형하는 금형 유닛(100)은 도 1과 같이 스테인레스, 알미늄 함금등의 금속재질로 된 봉 형상의 피성형재(1)를 세팅하는 고정 지그(10)와, 상기 고정 지그에 세팅된 피성형재의 일단을 펀칭하여 볼트의 접시머리부를 1차 성형하는 제1 금형(20)과, 상기 1차 성형된 볼트의 접시머리부를 펀칭하여 중앙에 "+"자형 홈을 형성함과 동시에 볼트의 접시머리부 상면을 평탄하게 완성하는 제2 금형(30)으로 이루어진다. The
상기 고정 지그(10)는 적당한 길이로 커팅된 후 아암(도시 생략)에 의하여 이송되어 온 피성형재(1)를 세팅하기 위한 것으로, 원뿔 형상의 요홈(11)과 상기 요홈의 중심축(C)을 따라 관통되어 연장되는 세팅 홀(12)과, 상기 원뿔 형상의 요홈 반대쪽으로부터 상기 세팅 홀에 끼워지는 스토퍼 핀(13)으로 이루어진다.The
한편, 제1 금형(20)은 도 1 및 도 2에서 알 수 있는 것처럼 일 단면에 U자형의 요홈(21)을 구비하고, 제 2금형(30)은 도 1 및 도 3에서 알 수 있는 것처럼 일 단면에 원뿔 형상의 "+"자형 돌기(31)를 구비한다. 상기 제1 금형(20) 및 제2 금형(30)은 고정 지그(10)의 원뿔 형상의 요홈(11)의 중심축(C) 방향을 따라 선택적으로 진퇴 가능하도록 금형 이동 베이스(50)에 고정된다. 또, 금형 이동 베이스(50)는 고정 지그(10)의 원뿔 형상의 요홈(11)의 중심축(C) 방향과 직각을 이루는 상하 방향을 따라 위치이동이 가능하도록 구성된다.1 and 2, the
상기와 같이 구성되는 종래 금형 유닛(100)을 이용하여 접시머리 볼트를 성형하는 과정은 도 1a 및 도 1d를 참고하여 설명한다.A process of forming the plate head bolt using the
먼저 도 1a와 같이 고정 지그(10)와 제1 금형(20) 사이 즉, 고정 지그(10)의 요홈(11)의 전방 위치로 피성형재(1)가 이송되어 온다.First, as shown in FIG. 1A, the material to be molded 1 is transferred between the
이어서 이송되어 온 피성형재(1)는 도 1b와 같이 제1 금형(20)에 의하여 고정 지그(10) 쪽으로 밀려 들어가 세팅됨과 동시에 제1 금형(20)의 펀칭작용으로 피성형재(1)의 단부에 도 4 및 도 5에 나타내는 것처럼 대략 구형의 1차 접시머리부(61)가 성형된다. 즉, 제1 금형(20)을 고정 지그(10) 쪽으로 고속으로 펀칭 이동시키면 제1 금형의 U자형의 요홈(21)에 피성형재(1)의 선단이 접촉되어 고정 지그의 세팅 홀(12)쪽으로 밀려 들어가 피성형재(1)의 타단이 스토퍼 핀(13)에 걸리는 순간 제1 금형의 U자형의 요홈(21) 부분이 피성형재(1)의 선단을 강하게 충격한다. 이 과정에서 제1 금형의 U자형의 요홈(21)과 고정 지그의 원뿔 형상의 요홈(11) 사이의 공간에 노출된 피성형재(1)의 선단이 순간적으로 눌림 압착되면서 방사상으로 퍼져 1차 접시머리부(61)가 성형된다. 물론, 피성형재(1)가 세팅 홀(12) 내에서 스토퍼되는 위치는 고정 지그의 스토퍼 핀(13)의 위치를 적절히 컨트롤하여 조절될 수 있다.The transferred
이어서 도 1c와 같이 제1 금형(20)을 원위치로 후퇴시키고, 제2 금형(30)의 중심축과 고정 지그(10)의 중심축이 일치하는 위치로 금형 이동 베이스(50)를 이동시킨 후 제2 금형(30)을 고정 지그(10) 쪽으로 고속으로 펀칭 이동시켜 1차 접시머리부(61)의 중앙을 "+"자형 돌기(31)로 펀칭하여 "+"자 홈을 형성함과 동시에 표면이 평탄면을 이루도록 고정 지그의 원뿔 형상의 요홈(11) 쪽으로 압착하여 볼트의 접시머리부(62)를 성형완료 한다.1C, the
이어서, 도 1d와 같이 제2 금형(30)을 원위치로 후퇴시킨 후, 금형 이동 베이스(50)를 홈 포지션(도 1a) 위치로 이동시킴과 동시에 스토퍼 핀(13)을 고정 지그의 원뿔 형상의 요홈(11) 쪽으로 푸시하여 접시머리부(62)가 형성된 반가공 볼트(65)를 고정 지그(10)로부터 분리시킨다.1D, the
상기와 같이 접시머리부(62)가 형성된 반가공 볼트(65)는 별도의 나사산 가공 장치(도시 생략)를 이용하여 나사산을 형성함으로써 볼트(70)로 완성된다.As described above, the
종래 금형 유닛(100)을 이용하여 가공되는 접시머리 볼트(70)는 도 6과 같이 접시머리부(62)의 가장자리의 각이 예리하지 않고 소정의 두께(t)를 갖는 무딘 구조로 형성된다. 종래 접시머리 볼트(70)는 도 7과 같이 접시머리 볼트 삽입용 홀(41)이 형성된 패널(40)에 체결하여 고정할 경우 볼트 삽입용 홀(41)과 접시머리부(62) 사이에 틈새가 벌어지는 문제점이 발생한다.The
상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 접시머리부(62)의 성형 과정에서 스토퍼 핀(13)의 위치를 적절히 조절한 후 제2 금속의 펀칭 압력을 강하게 할 경우 도 8과 같이 접시머리부(62)의 가장자리의 각을 예리하게 형성할 수 있으나 접시머리부(62)의 가장자리가 쉽게 갈라지거나 금이 가는 불량이 다량 발생할 수 있고, 정상 제품의 제조 수율이 50% 이하로 현저하게 떨어진다. 제조 수율이 떨어지는 문제점 때문에 종래 접시머리 볼트(70)는 접시머리부(62)의 가장자리 두께를 두껍게 형성할 수밖에 없는 구조적인 단점이 있다.8, when the position of the
도 8과 같이 접시머리부(62)의 가장자리에 불량이 발생하는 원인은 제1 금형의 U자형의 요홈(21)에 의하여 성형되는 1차 접시머리부(61)가 도 4 및 도 5와 같이 대략 구형을 이루므로 그 구형부가 제2 금형(30)에 의하여 접시머리 모양으로 압착되는 과정에서 강한 압력과 충격이 1차 접시머리부(61)의 상측으로부터 방사상으로 순차 작용하여 상대적으로 얇게 형성되는 가장자리 부분에 집중되기 때문으로 판단된다.
8, the cause of the defect in the edge of the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 볼트의 접시머리부 성형 불량을 개선할 수 있는 금형 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a mold structure capable of improving defective plate head forming of a bolt.
본 발명의 다른 목적은 품질이 개선된 접시머리 볼트의 성형방법을 제공하는 것에 있다. Another object of the present invention is to provide a method of forming a dish head bolt with improved quality.
본 발명의 또 다른 목적은 볼트의 접시머리부 가장자리의 각을 예리하게 형성하더라도 제조 수율이 저하되지 않는 금형 구조 및 볼트의 성형방법을 제공하는 것에 있다.
It is still another object of the present invention to provide a mold structure and a method of forming a bolt in which the manufacturing yield is not reduced even when the edge of the plate head portion of the bolt is sharply formed.
본 발명은 상기 목적 달성을 위하여 도 10 및 도 12와 같이 피성형재(101)를 세팅하는 고정 지그(110)와, 상기 고정 지그에 세팅된 피성형재의 일단을 펀칭하여 볼트의 접시머리부를 1차 성형하는 제1 금형(120)과, 상기 1차 성형된 볼트의 접시머리부를 펀칭하여 볼트의 접시머리부를 완성하는 제2 금형(130)을 포함하는 접시머리 볼트 성형용 금형 유닛(1100)에 있어서,10 and 12, a
상기 제1 금형(120)은 중앙에 통공부가 형성된 본체(80)와, 상기 통공부에 끼워져 일단은 상기 본체 외부로 돌출되고 타단은 상기 통공부 내에 위치하도록 구성되는 코어(90)를 구비하고, The
상기 외부로 노출된 코어의 단면에는 원형의 제1 요홈(98)과, 동일 패턴의 4개의 경사면이 상기 제1 요홈의 선단까지 이어져 사각뿔 형태를 이루는 제2 요홈(99)이 구성되는 것을 특징으로 한다.A
또, 상기 제1 요홈은 상기 제2 요홈의 중앙에 위치하고, 상기 제2 요홈보다 더 깊게 형성되는 것을 특징으로 한다.The first groove is located at the center of the second groove and is formed deeper than the second groove.
또, 상기 코어의 타단은 상기 통공부 내에 스프링(125)을 개재하여 탄지되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The other end of the core is configured to be elastically supported via the spring (125) in the passage.
본 발명의 접시머리 볼트 성형방법은 고정 지그(110)에 피성형재(101)를 세팅하는 단계, The method of forming a plate head bolt of the present invention includes the steps of setting a material to be molded 101 on a
제1 금형(120)의 코어(90)에 형성된 원형의 제1 요홈(98)과, 동일 패턴의 4개의 경사면이 상기 제1 요홈(98)의 선단까지 이어져 사각뿔 형태를 이루는 제2 요홈(99) 영역이 상기 피성형재(101)의 단부와 접촉되도록 펀칭하여 1차 접시머리부(161)를 형성하는 단계,A circular
"+"자형 돌기가 형성된 제2 금형(130)으로 상기 1차 접시머리부의 중앙을 펀칭하여 볼트의 접시머리부(162)를 성형완료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And punching the center of the primary dish head with a second metal mold having a "+" -shaped projection to finish shaping the
상기 제1 금형의 코어는 스프링(125)에 탄지되어 상기 피성형재(101)의 단부 펀칭시 일부 충격을 흡수할 수 있도록 구성된다.
The core of the first mold is resiliently biased by the
본 발명은 고정 지그(110)에 세팅된 피성형재(101)를 제1 금형(120)으로 펀칭하여 접시머리를 1차 성형할 때, 제1 금형의 코어(90) 단면에 형성된 제1 요홈(98:원형) 및 제2 요홈(99:동일 패턴의 4개의 경사면이 제1 요홈의 선단까지 이어져 사각뿔 형태를 이룸) 부분이 피성형재의 단부와 접촉되어 펀칭되도록 함으로써, 이어지는 후속 펀칭 공정에서 접시머리부의 가장자리를 예리한 각으로 성형하더라도 가장자리 부분이 쉽게 깨지거나 파손되지 않는 장점이 있다.The present invention is characterized in that when the head of the dish is first molded by punching the
또한, 접시머리 볼트의 품질을 개선하고 제조 수율을 획기적으로 개선하는 효과를 얻을 수 있다.
Further, it is possible to obtain an effect of improving the quality of the plate head bolt and drastically improving the production yield.
도 1a내지 도 1d는 종래 접시머리 볼트의 성형 과정을 설명하기 위한 단면도.
도 2는 종래 제1 금형의 요부 입체도.
도 3은 종래 제2 금형의 요부 입체도.
도 4는 종래 제1 금형에 의하여 1차 접시머리부가 성형된 상태를 나타내는 입체도.
도 5는 도 4의 A-A선을 따른 단면도.
도 6은 종래 접시머리 볼트의 입체도.
도 7은 종래 접시머리 볼트가 체결된 상태를 나타내는 단면도.
도 8은 접시머리 볼트의 불량 상태를 예시하여 나타내는 입체도.
도 9는 본 발명의 제1 금형을 나타내는 입체도.
도 10은 도 9의 분해사시도.
도 11a는 도 9의 단면도.
도 11b는 제1 금형의 코어가 본체 내로 후퇴한 상태를 나타내는 단면도.
도 12a내지 도 12d는 본 발명의 접시머리 볼트의 성형 과정을 설명하기 위한 단면도.
도 13은 본 발명의 제1 금형에 의하여 1차 접시머리부가 성형된 상태를 나타내는 입체도.
도 14는 도 13의 B-B선 및 C-C선을 따른 단면도.
도 15는 본 발명의 접시머리 볼트의 입체도.
도 16은 본 발명의 접시머리 볼트가 체결된 상태를 나타내는 단면도.FIGS. 1A to 1D are sectional views for explaining a conventional plate head bolt forming process. FIG.
Fig. 2 is a three-dimensional view of a concave portion of a conventional first mold; Fig.
Fig. 3 is a three-dimensional solid view of a conventional second mold; Fig.
4 is a three-dimensional view showing a state in which a primary dish head is formed by a conventional first mold;
5 is a cross-sectional view taken along line AA of Fig.
6 is a three-dimensional view of a conventional plate head bolt.
7 is a sectional view showing a state in which a conventional plate head bolt is fastened;
8 is a three-dimensional view illustrating the defective state of the plate head bolt.
9 is a three-dimensional view showing a first mold of the present invention.
10 is an exploded perspective view of Fig.
11A is a sectional view of Fig.
11B is a cross-sectional view showing a state in which the core of the first mold is retracted into the main body.
12A to 12D are sectional views for explaining the forming process of the plate head bolt of the present invention.
13 is a three-dimensional view showing a state in which a first dish head is formed by a first mold according to the present invention;
14 is a cross-sectional view taken along line BB and line CC in Fig. 13;
15 is a three-dimensional view of the dish head bolt of the present invention.
16 is a cross-sectional view showing a state in which a dish head bolt of the present invention is fastened;
이하 도 9 내지 도 16을 참고하여 본 발명의 접시머리 볼트 성형용 금형 유닛 및 그 금형 유닛을 이용한 접시머리 볼트 성형방법에 대하여 구체적으로 설명한다.A method of forming a plate head bolt using a mold unit for forming a plate head bolt according to the present invention and a method of forming a plate head bolt using the mold unit will be described in detail with reference to FIGS. 9 to 16. FIG.
본 발명의 금형 유닛(1100)은 도 12와 같이 스테인레스, 알미늄 함금등의 금속재질로 된 봉 형상의 피성형재(101)를 세팅하는 고정 지그(110)와, 상기 고정 지그에 세팅된 피성형재의 일단을 펀칭하여 볼트의 접시머리부를 1차 성형하는 제1 금형(120)과, 상기 1차 성형된 볼트의 접시머리부를 펀칭하여 중앙에 "+"자형 홈을 형성함과 동시에 볼트의 접시머리부 상면을 평탄하게 완성하는 제2 금형(130)으로 이루어진다. The
상기 고정 지그(110)는 적당한 길이로 커팅된 후 아암(도시 생략)에 의하여 이송되어 온 피성형재(101)를 세팅하기 위한 것으로, 대략 90~92°각을 이루는 원뿔 형상의 요홈(111)과 상기 요홈의 중심축을 따라 관통되어 연장되는 세팅 홀(112)과, 상기 요홈의 반대쪽으로부터 상기 세팅 홀에 끼워지는 스토퍼 핀(113)을 구비한다. 상기 스토퍼 핀(113)의 고정 위치는 피성형재(101)의 길이에 따라 적절히 조절될 수 있다. 또, 제 2금형(130)은 일 단면에 원뿔 형상의 "+"자형 돌기(131)를 구비한다.The fixing
상기 제1 금형(120) 및 제2 금형(130)은 고정 지그(110)의 중심축(C) 방향을 따라 선택적으로 진퇴 가능하도록 금형 이동 베이스(150)에 고정된다. 또, 금형 이동 베이스(150)는 고정 지그(110)의 중심축 방향과 직각을 이루는 상하 방향을 따라 위치이동이 가능하도록 구성된다.The
상기 금형 유닛(1100)을 구성하는 고정 지그(110) 및 제2 금형(130)은 종래 금형 유닛을 구성하는 고정 지그 및 제2 금형과 비교하여 그 기술 구성 및 작용이 동일하고 제1 금형에만 차이가 있으므로 제1 금형(120)에 대하여 상세히 설명한다.The fixing
본 발명의 제1 금형(120)은 도 9 및 도 10과 같이 본체(80)와, 코어(90), 스프링(125), 고정 핀(121)으로 구성된다. The
상기 본체(80)의 중앙에는 중심축을 따라 직경이 작은 제1 통공부(81)와 직경이 큰 제2 통공부(82)가 연통되게 형성되고, 제1 통공부(81)와 제2 통공부(82)의 경계부에는 단턱(84)이 환설된다. 또, 제2 통공부(82)의 내벽에는 중심축 방향과 평행한 방향으로 홈(83)이 형성된다.A
한편, 코어(90)는 제1 통공부(81)에 끼워져 일단이 본체 외측으로 노출되어 유동가능하도록 구성되고, 타단은 제2 통공부(82)의 단턱(84)에 걸려 코어의 이탈을 방지할 수 있도록 하는 환설 돌출부(91)가 구성된다. 환설 돌출부(91)의 외면에는 제2 통공부의 홈(83)에 끼워져 코어(90)의 진퇴 방향을 일정하게 유지하여 주는 가이드 돌기(92)가 구성된다. 상기 고정 핀(121)의 선단은 본체의 제2 통공부(82)에 끼워져 위치하고 타단은 본체에 고정된다.On the other hand, the
상기 스프링(125)은 고정 핀(121)에 끼워져 코어(90)의 타단 즉, 환설 돌출부(91)의 저면과 접촉된다. 상기 스프링(125)은 고정 핀(121)과 환설 돌출부(91)의 저면 사이에 개재되어 코어(90)를 탄지하므로 코어(90)의 선단에 압력이 가해지지 않을 때는 도 11a와 같은 상태를 유지하고 선단에 압력이 가해질 때는 도 11b와 같이 코어(90)의 선단이 본체(80) 쪽으로 후퇴한다. 코어(90)의 선단이 본체(80)의 단부 영역보다 약간 돌출된 위치에서는 코어의 선단에 가해지는 압력에 관계없이 코어(90)가 더 이상 본체 쪽으로 밀리지 않도록 환설 돌출부(91)의 저면이 고정 핀(121)의 선단에 지지되도록 구성된다.The
상기와 같이 본 발명의 제1 금형(120)을 구성함으로써 코어(90)가 본체(80)의 단부 영역보다 약간 돌출된 위치까지 후퇴할 때는 코어(90)에 스프링(125)의 탄지력이 작용하고 그 위치에서 코어(90)는 더 이상 본체(80) 쪽으로 밀리지 않게 된다.When the
특히, 본 발명의 제1 금형(120)을 구성하는 코어(90)의 선단 중앙에는 원형의 제1 요홈(98)과, 동일 패턴의 4개의 경사면(99a,99b,99c,99d)이 제1 요홈의 선단까지 이어져 사각뿔 형태를 이루는 제2 요홈(99)이 구성된다. 원형의 제1 요홈(98)은 제2 요홈(99)의 중앙부에 위치하고 제2 요홈보다 더 깊게 형성된다. 원형의 요홈(98)은 둥근 원반 모양으로 함몰되게 구성된다.Particularly, a circular
이어서, 도 12a내지 도 12d를 참고하여 본 발명의 접시머리 볼트의 성형 과정을 구체적으로 설명한다.Next, the forming process of the plate head bolt of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 12A to 12D.
먼저 도 12a와 같이 고정 지그(110)의 원뿔 형상의 요홈(111)의 전방 위치로 피성형재(101)가 이송되어 온다.First, as shown in FIG. 12A, the material to be shaped 101 is fed to the front position of the
이송되어 온 피성형재(101)는 도 12b와 같이 제1 금형(120)에 의하여 고정 지그(110) 쪽으로 푸시되어 고정 지그(110)에 세팅됨과 동시에 제1 금형(120)의 펀칭작용으로 피성형재(101)의 단부에 도 13 및 도 14에 나타내는 것처럼 제1 요홈(98) 및 제2 요홈(99)의 형상이 결합된 1차 접시머리부(161)가 성형된다. The transferred
1차 접시머리부(161)는 제1 금형의 제1 요홈(98)에 대응하여 형성되는 원반형 돌출부(168)와, 제1 금형의 4개의 경사면(99a,99b,99c,99d)에 대응하여 형성되는 경사진 평면들(169a,169b,169c,169d)을 포함한다. The
이하 제1 금형의 펀칭 작용을 더 상세히 설명한다. 제1 금형(120)을 고정 지그(110) 쪽으로 고속으로 펀칭 이동시키면 제1 금형의 제1 요홈(98) 및 제2 요홈(99)에 피성형재(101)의 선단이 접촉되어 고정 지그의 세팅 홀(112) 쪽으로 밀려 들어가 피성형재(101)의 타단이 스토퍼 핀(113)에 걸려 이동이 멈추는 순간 제1 금형의 제1 요홈(98) 및 제2 요홈(99) 부분이 피성형재(101)의 선단을 충격한다.Hereinafter, the punching action of the first mold will be described in more detail. When the
이때 스프링(125)의 탄성이 작용하는 위치까지는 피성형재(101)의 선단에 가해지는 충격을 일부 완화시킬 수 있으므로 피성형재(101)의 선단에 순간적으로 과도한 충격이 가해져 금속 분자들 사이의 결합력이 취약해지는 것을 방지할 수 있다.At this time, since the impact applied to the tip of the to-
제1 금형(120)의 펀칭 과정에서 제1 금형의 제1 요홈(98) 및 제2 요홈(99) 부분과 고정 지그의 원뿔 형상의 요홈(111) 사이의 공간에 노출된 피성형재(101)의 선단이 눌림 압착되면서 방사상으로 퍼져 도 13 및 도 14 구조의 1차 접시머리부(161)가 성형된다.In the punching process of the
이어서 도 12c와 같이 제1 금형(120)을 원위치로 후퇴시키고, 제2 금형(130)의 중심축과 고정 지그(110)의 중심축이 일치하는 위치로 금형 이동 베이스(150)를 이동시킨 후 제2 금형(130)을 고정 지그(110) 쪽으로 고속으로 펀칭 이동시켜 1차 접시머리부(161)의 중앙을 "+"자형 돌기(131)로 펀칭하여 "+"자 홈을 형성함과 동시에 표면이 평탄면을 이루도록 고정 지그의 원뿔 형상의 요홈(111) 쪽으로 압착하여 볼트의 접시머리부(162)를 성형완료 한다.12C, the
제2 금형(130)으로 원반형 돌출부(168)와, 4개의 경사진 평면들(169a,169b,169c,169d)을 포함하는 1차 접시머리부(161)를 펀칭하면 원형 돌출부(168) 중앙을 "+"자형 돌기(131) 선단이 파고들면서 도 13에 표시된 화살표 방향을 따라 방사상으로 펀칭압력이 가해지고, 제2 금형(130)의 평탄한 부분이 4개의 경사진 평면들(169a,169b,169c,169d)을 압착할 때는 4개의 경사진 평면들(169a,169b,169c,169d) 사이의 경계부가 다른 부분과 비교하여 상대적으로 더 돌출된 형태를 이루고 있으므로 도 13에 표시된 것처럼 펀칭압력이 방사상의 화살표 방향에 대하여 직각 방향으로도 작용하므로 1차 접시머리부(161)의 가장자리에 걸리는 압력을 고르게 분산시키고 줄일 수 있다.When the
따라서, 도 15와 같이 가장자리가 예리한 각을 갖도록 접시머리부(162)를 성형하더라도 접시머리부(162)의 가장자리 깨짐 불량이나 금이 가는 불량이 발생하지 않는다. 실제로 본 발명의 금형 유닛과 종래 금형 유닛을 이용하여 접시머리 부분의 가장자리가 예리하게 성형된 반가공 볼트를 비교하였을 때 종래 금형 유닛을 이용한 경우 제조 수율이 50% 이하였으나, 본 발명의 금형 유닛을 이용한 경우 제조 수율이 99.8% 이상으로 매우 양호하였다.Therefore, even if the
이어서, 도 12d와 같이 제2 금형(130)을 원위치로 후퇴시킨 후, 금형 이동 베이스(150)를 홈 포지션(도 12a) 위치로 이동시킴과 동시에 스토퍼 핀(113)을 고정 지그의 원뿔 형상의 요홈(111) 쪽으로 푸시하여 접시머리부(162)가 형성된 반가공 볼트(165)를 고정 지그(110)로부터 분리시킨다.12D, the
상기와 같이 접시머리부(162)가 형성된 반가공 볼트(165)는 별도의 나사산 가공 장치(도시 생략)를 이용하여 나사산을 형성함으로써 볼트(170)로 완성된다.As described above, the
본 발명의 금형 유닛(1100)을 이용하여 가공되는 접시머리 볼트(170)는 도 15와 같이 접시머리부(162)의 가장자리 각이 예리하게 형성되므로 도 16과 같이 접시머리 볼트 삽입용 홀(141)이 형성된 패널(140)에 체결하여 고정할 경우 볼트 삽입용 홀(141)과 접시머리부(162) 사이에 틈새가 벌어지지 않고 외관이 미려한 장점이 있다.The
이상 설명한 본 발명의 금형 유닛(1100) 및 접시머리 볼트(170) 성형 방법은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 예시 내용 및 도면 구조에 한정되지 않고 본 발명의 기술 사상 및 목적을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.
The method of forming the
1,101 - 피성형재
10,110 - 고정 지그
11,111 - 원뿔 형상의 요홈
12,112 - 세팅 홀
13,113 - 스토퍼 핀
20,120 - 제1 금형
21 - U자형 요홈
30,130 - 제2 금형
31,131 - "+"자형 돌기
40,140 - 패널
41,141 - 접시머리 볼트 삽입용 홀
50,150 - 금형 이동 베이스
61,161- 1차 접시머리부
62,162 - 접시머리부
65,165 - 반가공 볼트
70,170 - 접시머리 볼트
80 - 본체
81 - 제1 통공부
82 - 제2 통공부
83 - 홈
84 - 단턱
90 - 코어
91 - 환설 돌출부
92 - 가이드 돌기
98 - 원형의 제1 요홈
99a,99b,99c,99d - 경사면
99 - 제2 요홈
100,1100 - 금형 유닛
121 - 고정 핀
125 - 스프링
168 - 원반형 돌출부
169a,169b,169c,169d - 경사진 평면 1,101 - Formed material
10,110 - Fixing jig
11,111 - Conical shaped groove
12,112 - Setting Hole
13,113 - Stopper pin
20,120 - First mold
21 - U-shaped groove
30,130 - second mold
31,131 - "+" shaped protrusions
40,140 - Panel
41,141 - Plate head bolt insertion hole
50,150 - Mold movement base
61,161 - Primary dish head
62,162 - Plate head
65,165 - semi-finished bolts
70,170 - Plate head bolts
80 - Body
81 - The first barrel study
82 - The second subsection
83 - Home
84 - Steps
90-core
91 - Swelling protrusion
92 - Guide projection
98 - first groove of circular shape
99a, 99b, 99c, 99d - slopes
99 - second groove
100,1100 - Mold Unit
121 - Fixing pin
125 - spring
168 - disc-shaped projection
169a, 169b, 169c, 169d - sloping planes
Claims (5)
상기 제1 금형(120)은 중앙에 통공부가 형성된 본체(80)와, 상기 통공부에 끼워져 일단은 상기 본체 외부로 돌출되고 타단은 상기 통공부 내에 위치하도록 구성되는 코어(90)를 구비하고,
상기 외부로 노출된 코어의 단면에는 둥근 원반 모양으로 함몰되게 구성되는 제1 요홈(98)과, 동일 패턴의 4개의 경사면이 상기 제1 요홈의 선단까지 이어져 사각뿔 형태를 이루는 제2 요홈(99)이 구성됨과 아울러 상기 제1 요홈은 상기 제2 요홈의 중앙부에 위치하여 상기 제2 요홈보다 더 깊게 형성되는 것을 특징으로 하는 접시머리 볼트 성형용 금형 유닛(1100).
A first mold 120 for first forming a plate head of the bolt by punching one end of the material to be set on the fixing jig for setting the material to be molded 101, And a second metal mold (130) for punching the plate head of the bolt to complete the plate head of the bolt, the plate head bolt forming mold unit comprising:
The first mold 120 includes a main body 80 having a central passage formed therein, and a core 90 fitted in the passage so that one end thereof protrudes outside the main body and the other end is positioned within the passage. ,
A first groove 98 is formed in the end face of the core exposed to the outside and a second groove 99 is formed in the shape of a quadrangular pyramid by extending to the tip of the first groove, And the first groove is located at a central portion of the second groove and is formed deeper than the second groove.
상기 코어의 타단은 상기 통공부 내에 스프링(125)을 개재하여 탄지되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 접시머리 볼트 성형용 금형 유닛(1100).
The method according to claim 1,
And the other end of the core is configured to be sandwiched by the spring (125) in the through-hole.
제1 금형(120)의 코어(90)의 단면에 둥근 원반 모양으로 함몰되게 구성되는 제1 요홈(98)과, 상기 제1 요홈을 중앙에 두고 동일 패턴의 4개의 경사면이 그 제1 요홈의 선단까지 이어지고 상기 제1 요홈보다 얕게 함몰되어 사각뿔 형태를 이루는 제2 요홈(99)의 영역이 상기 피성형재(101)의 단부와 접촉되도록 펀칭하여 1차 접시머리부(161)를 형성하는 단계,
"+"자형 돌기가 형성된 제2 금형(130)으로 상기 1차 접시머리부의 중앙을 펀칭하여 볼트의 접시머리부(162)를 성형완료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 접시머리 볼트 성형방법.
Setting the material to be molded (101) on the fixing jig (110)
A first groove 98 that is formed to be recessed in a round disc shape on the end face of the core 90 of the first mold 120 and a second groove 98 which is formed by centering the first groove and having four inclined surfaces of the same pattern, Forming a first dish head portion 161 by punching a region of the second groove 99 which is continuous with the front end of the first concave portion and which is recessed from the first groove to form a quadrangular pyramid, ,
And forming the plate head 162 of the bolt by punching the center of the first plate head with the second mold 130 having the "+" -shaped protrusions.
상기 제1 금형의 코어는 스프링(125)에 탄지되어 상기 피성형재(101)의 단부 펀칭시 충격을 흡수할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 접시머리 볼트 성형방법.5. The method of claim 4,
Wherein the core of the first mold is configured to be resiliently biased by a spring (125) to absorb an impact upon end punching of the molding material (101).
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