확관형 리벳턱 성형 장치

申请号 KR1020020067519 申请日 2002-11-01 公开(公告)号 KR1020040038528A 公开(公告)日 2004-05-08
申请人 주식회사 한빛화스너; 发明人 윤치현;
摘要 PURPOSE: An apparatus for forming projection on pipe expansion type rivet is provided to form a projection for preventing secession of the rivet from the sheet materials and solidly closely adhering the rivet to the sheet materials on the pipe expansion type rivet by strongly pressing two sheet materials from up and down, thereby bonding them. CONSTITUTION: In an apparatus for forming a projection on pipe expansion type rivet having head and shank, the apparatus comprises a die(100) comprising a rivet receiving groove having a shorter length than the pipe expansion type rivet, and a projection receiving groove communicated with the rivet receiving groove; and a punch(200) for forming the projection on the shank by hitting the pipe expansion type rivet received into the river receiving groove of the die, wherein the die comprises a die housing(110) having cylinder(111); a guide block(120) arranged in such a way that the guide block is movable to the cylinder of the die housing; a rivet receiving block(130) which is movably arranged in front of the guide block facing the punch, and on which the rivet receiving groove is formed; and a supporting block(140) which is movably arranged in the guide block so that the supporting block supports the rivet receiving block and comprises the projection receiving groove, wherein the punch has a hitting surface(214) for hitting the head of the pipe expansion type rivet, and a head receiving groove(211) for receiving the head of the pipe expansion type rivet is formed on the hitting surface, wherein the apparatus further comprises a means for transferring the pipe expansion type rivet to the die and returning the punch to the original position, and wherein the apparatus further comprises a means for stripping the projection formed pipe expansion type rivet from the die.
权利要求
  • 헤드와 생크를 갖는 확관형 리벳에 턱을 성형하는 장치로서,
    상기 확관형 리벳보다 길이가 짧은 리벳 수용홈과, 상기 리벳 수용홈과 연통된 턱 수용홈을 갖는 다이; 및
    상기 다이의 리벳 수용홈에 수용된 확관형 리벳을 타격하여, 상기 생크에 턱을 형성시키는 펀치를 포함하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 1 항에 있어서, 상기 다이는
    실린더를 갖는 다이 하우징;
    상기 다이 하우징의 실린더에 이동 가능하게 배치된 가이드 블럭;
    상기 펀치를 향하는 가이드 블럭의 전면에 이동 가능하게 배치되고, 상기 리벳 수납홈이 형성된 리벳 수납 블럭; 및
    상기 가이드 블럭 내부에 이동 가능하게 배치되어, 상기 리벳 수납 블럭을 지지하고, 상기 턱 수용홈을 갖는 지지 블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 2 항에 있어서, 상기 다이 하우징의 실린더 내벽에 스토퍼가 설치되고, 상기 스토퍼를 수용하여 상기 가이드 블럭의 이동 거리를 제한하는 멈춤홈이 상기 가이드 블럭의 외주면에 형성된 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 2 항에 있어서, 상기 리벳 수납 블럭의 후면에 상기 리벳 수납홈과 연통하는 오목홈이 형성되고, 상기 오목홈에 수납되어 확관형 리벳의 생크를 지지하는 생크 지지부가 상기 지지 블럭에 돌출 형성되며, 상기 턱 수용홈이 생크 지지부에 형성된 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 1 항에 있어서, 상기 펀치는 확관형 리벳의 헤드를 타격하는 타격면을 갖고, 상기 타격면에 확관형 리벳의 헤드를 수용하는 헤드 수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 1 항에 있어서, 상기 확관형 리벳을 상기 다이로 전달함과 아울러 상기 펀치를 원위치로 복귀시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 6 항에 있어서, 상기 수단은
    상기 펀치 내부에 이동 가능하게 배치되어, 상기 확관형 리벳을 다이로 전달하는 홀딩 핀;
    상기 홀딩 핀을 상기 다이 방향으로 탄력 지지하는 인장 스프링; 및
    상기 다이에 고정되어, 펀칭 동작 중에 상기 홀딩 핀 내부로 진입하여 상기 홀딩 핀을 인장 스프링을 압축하는 방향으로 지지하는 멈춤핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 7 항에 있어서, 상기 홀딩 핀이 이동 가능하게 배치되는 보어가 상기 펀치 내부에 형성되고, 상기 보어와 연통하고 상기 인장 스프링이 배치된 실린더가 상기 펀치 내부에 형성되며, 상기 실린더는 보어보다 긴 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 8 항에 있어서, 상기 홀딩 핀에 보어를 통해 빠지지 않는 직경을 갖고 상기 인장 스프링에 연결된 헤드가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 1 항에 있어서, 상기 턱이 성형된 확관형 리벳을 상기 다이로부터 탈거시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 10 항에 있어서, 상기 탈거 수단은
    상기 다이 내부에 이동 가능하게 배치되어 상기 확관형 리벳의 생크를 지지하고, 상기 리벳 수용홈을 통해 펀치 방향으로 돌출된 탈거관; 및
    상기 탈거관을 상기 펀치 방향으로 타격하는 적어도 하나의 탈거핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 11 항에 있어서, 상기 탈거관이 이동 가능하게 배치되고 리벳 수납홈과 연통된 보어가 상기 지지 블럭에 형성되고, 상기 보어와 연통되어 상기 탈거핀이 배치되는 실린더가 상기 지지 블럭에 형성되며, 상기 실린더는 보어보다 긴 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 12 항에 있어서, 상기 탈거관에 보어를 통해 빠지지 않는 직경을 갖고 상기 탈거핀으로 타격되는 헤드가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 헤드와 생크를 갖는 확관형 리벳에 턱을 성형하는 장치로서,
    실린더를 갖는 다이 하우징;
    상기 다이 하우징의 실린더에 이동 가능하게 배치된 가이드 블럭;
    상기 가이드 블럭의 전면에 이동 가능하게 배치되고, 상기 확관형 리벳을 수납하는 리벳 수납홈이 형성되며, 상기 리벳 수납홈은 확관형 리벳보다 짧은 길이를 갖는 리벳 수납 블럭;
    상기 가이드 블럭 내부에 이동 가능하게 배치되어 상기 리벳 수납 블럭을 지지하고, 상기 리벳 수납 블럭의 리벳 수납홈과 연통된 턱 수용홈을 갖는 지지 블럭;
    상기 확관형 리벳의 헤드를 타격하는 타격면을 갖고, 상기 타격면에 확관형 리벳의 헤드를 수용하는 헤드 수용홈이 형성된 펀치;
    상기 펀치 내부에 이동 가능하게 배치되어, 상기 확관형 리벳을 리벳 지지 블럭의 리벳 수납홈으로 전달하는 홀딩 핀;
    상기 홀딩 핀을 상기 리벳 수납 블럭 방향으로 탄력 지지하는 인장 스프링;
    상기 다이 하우징에 고정되어, 펀칭 동작 중에 상기 홀딩 핀 내부로 진입하여 상기 홀딩 핀을 인장 스프링을 압축하는 방향으로 지지하는 멈춤핀;
    상기 지지 블럭에 이동 가능하게 배치되어 상기 확관형 리벳의 생크를 지지하고, 상기 리벳 수용홈을 통해 펀치 방향으로 돌출되며, 상기 멈춤핀이 내부에 배치된 탈거관; 및
    상기 탈거관을 상기 펀치 방향으로 타격하여, 상기 리벳 수납홈에서 턱을 갖는 확관형 리벳을 탈거시키는 적어도 하나의 탈거핀을 포함하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 14 항에 있어서, 상기 다이 하우징의 실린더 내벽에 스토퍼가 설치되고, 상기 스토퍼를 수용하여 상기 가이드 블럭의 이동 거리를 제한하는 멈춤홈이 상기 가이드 블럭의 외주면에 형성된 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 제 14 항에 있어서, 상기 리벳 수납 블럭의 후면에 상기 리벳 수납홈과 연통하는 오목홈이 형성되고, 상기 오목홈에 수납되어 확관형 리벳의 생크를 지지하는 생크 지지부가 상기 지지 블럭에 돌출 형성되며, 상기 턱 수용홈이 생크 지지부에 형성된 것을 특징으로 하는 확관형 리벳턱 성형 장치.
  • 说明书全文

    확관형 리벳턱 성형 장치{APPARATUS FOR FORMING A STEPPED PORTION ON AN ENLARGED RIVET}

    본 발명은 확관형 리벳턱 성형 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 확관에 의해 변형되는 리벳에 턱을 성형하는 장치에 관한 것이다.

    일반적으로, 2개의 판재를 연결할 때 리벳이 주로 사용된다. 리벳은 생크(shank)와, 생크의 일측에 형성된 헤드(head)로 이루어진다. 이러한 구조의 리벳을 판재에 형성된 구멍에 삽입시킨 후, 생크를 지지시킨 상태에서 리벳의 헤드를 타격하여 변형시킴으로써, 변형된 리벳에 의해 두 판재가 서로 연결된다.

    상기된 일반적인 타격형 리벳 대신에, 최근에는 확관 방식을 이용한 리벳이 많이 사용되고 있다. 도 1에 종래의 확관형 리벳이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 확관형 리벳은 전술된 타격형 리벳 구조와 마찬가지로 생크(1)와 헤드(2)를 기본적인 요소로 갖지만, 생크(1)와 헤드(2)에 축방향을 따라 관통 형성된 보어(3:bore)를 더 갖는다. 이러한 구조의 확관형 리벳을 도 2에서와 같이, 판재(4)의 구멍에 삽입시킨 다음, 보어(3)의 직경보다 약간 긴 직경을 갖는확관부재(5)를 보어(3)에 삽입시킨다. 그러면, 리벳이 확관되어, 두 판재(4)가 서로 연결된다.

    상기된 종래의 확관형 리벳은 보어(3)에 확관부재(5)를 삽입시키는 간단한 동작만으로 리벳 변형이 이루어진다는 장점은 있다. 그러나, 판재(4)의 구멍에 삽입된 확관형 리벳은 축방향으로는 지지를 받지 못하기 때문에, 변형 동작 중에 구멍으로부터 이탈되는 경우가 많았다.

    또한, 확관부재(5)로부터 반지름 방향을 따라 확관형 리벳의 생크(1)에 인가되는 힘에 의해 생크(1)가 변형되면서 구멍의 내벽에 밀착된다. 이때, 구멍 내부에 위치한 생크(1)는 구멍 내벽에 틈을 형성하지 않으면서 밀착될 수 있다. 그러나, 구멍으로부터 밑으로 돌출된 생크(1) 하단부, 즉 헤드(2)의 반대측 부분은 단순히 반지름 방향을 따라 펼쳐지는 방식으로 변형될 수밖에 없다. 따라서, 생크(1)의 하단부가 판재(4)의 밑면에 밀착되지 못하고 틈새를 형성하게 됨으로써, 판재(4)간의 연결 강도가 취약해지는 문제가 있었다.

    본 발명의 제 1 목적은 종래의 확관형 리벳이 안고 있는 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로서, 확관형 리벳이 판재의 구멍으로부터 이탈되지 않도록 하는 턱을 리벳에 성형하는 장치를 제공하는데 있다.

    본 발명의 제 2 목적은 구멍으로부터 돌출된 생크 부분이 확관에 의해 변형된 후 판재의 밑면에 견고히 밀착되도록 하는 턱을 리벳에 성형하는 장치를 제공하는데 있다.

    도 1은 종래의 확관형 리벳을 나타낸 도면.

    도 2는 종래의 확관형 리벳으로 두 판재를 결합한 상태를 나타낸 단면도.

    도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 확관형 리벳턱 성형 장치로 리벳에 턱을 성형하기 전에 확관형 리벳을 성형하는 과정을 순차적으로 나타낸 단면도.

    도 10은 본 발명에 따른 확관형 리벳턱 성형 장치를 나타낸 단면도.

    도 11은 본 발명의 주요부인 다이의 리벳 수용홈을 확대해서 나타낸 상세 단면도.

    도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 성형 장치로 확관형 리벳에 턱을 성형하는 과정을 순차적으로 나타낸 단면도.

    도 16 내지 도 18은 본 발명에 따라 성형된 턱을 갖는 확관형 리벳으로 두 판재를 연결하는 방법을 순차적으로 나타낸 단면도.

    - 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 -

    100 : 다이 110 : 다이 하우징

    120 : 가이드 블럭 130 : 리벳 수납 블럭

    132 : 리벳 수납홈 144 : 턱 수납홈

    140 : 지지 블럭 200 : 펀치

    210 : 펀치 헤드 211 : 펀치 수납홈

    214 : 타격면 300 : 홀딩 핀

    310 : 인장 스프링 320 : 멈춤핀

    400 : 탈거관 410 : 탈거핀

    전술한 본 발명의 제 1 및 제 2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 확관형 리벳턱 성형 장치는 확관형 리벳보다 길이가 짧고 턱 수용홈이 형성된 리벳 수용홈을 갖는 다이와, 다이의 리벳 수용홈에 수용된 확관형 리벳을 타격하여 생크에 턱을 형성시키는 펀치를 포함한다.

    다이는 실린더 형태의 다이 하우징과 가이드 블럭과 리벳 수납 블럭 및 지지 블럭을 포함한다. 가이드 블럭은 다이 하우징의 실린더에 이동 가능하게 배치된다. 리벳 수납 블럭은 펀치를 향하는 가이드 블럭의 전면에 이동 가능하게 배치된다. 리벳 수납 블럭은 리벳 수용홈을 갖는다. 지지 블럭은 가이드 블럭 내부에 이동 가능하게 배치되어 리벳 수납 블럭을 지지한다. 지지 블럭은 리벳 수용홈과 연통하는 턱 수용홈을 갖는다.

    펀치는 확관형 리벳의 헤드를 타격하는 타격면을 갖는다. 펀치의 타격면에는 확관형 리벳의 헤드를 수용하는 헤드 수용홈이 형성된다.

    한편, 본 발명에 따른 성형 장치는 확관형 리벳을 다이로 전달함과 아울러 펀치를 원위치로 복귀시키는 수단을 더 포함한다. 상기 수단은 펀치 내부에 이동 가능하게 배치되어 확관형 리벳을 홀딩하여 다이로 전달하는 홀딩 핀과, 홀딩 핀을 다이 방향으로 탄력 지지하는 인장 스프링 및 다이에 고정식으로 설치되어 펀칭 동작 중에 홀딩 핀을 인장 스프링을 압축하는 방향으로 지지하는 멈춤핀을 포함한다.

    또한, 본 발명의 성형 장치는 리벳턱이 성형된 확관형 리벳을 다이로부터 탈거시키는 수단을 더 포함한다. 상기 탈거 수단은 다이에 이동 가능하게 지지되고리벳 수용홈을 통해 펀치 방향으로 돌출된 탈거관과, 탈거관을 펀치 방향으로 타격하는 적어도 하나의 탈거핀을 포함한다.

    상기된 본 발명의 구성에 따르면, 홀딩 핀에 의해 확관형 리벳이 다이로 전달되어 리벳 수용홈에 수용되고, 계속해서 펀치가 확관형 리벳의 헤드를 타격하게 되면, 확관형 리벳보다 길이가 짧은 리벳 수용홈에 의해 확관형 리벳의 생크가 변형되면서 턱 수용홈으로 수용됨으로써, 확관형 리벳턱이 성형된다.

    이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리벳턱 성형 장치를 상세하게 설명한다.

    도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 확관형 리벳턱 성형 장치로 리벳에 턱을 성형하기 전에 확관형 리벳을 성형하는 과정을 순차적으로 나타낸 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 확관형 리벳턱 성형 장치를 나타낸 단면도이며, 도 11은 본 발명의 주요부인 다이의 리벳 수용홈을 확대해서 나타낸 상세 단면도이고, 도 12 내지 도 15는 본 발명에 따른 성형 장치로 확관형 리벳에 턱을 성형하는 과정을 순차적으로 나타낸 단면도이며, 도 16 내지 도 18은 본 발명에 따라 성형된 턱을 갖는 확관형 리벳으로 두 판재를 연결하는 방법을 순차적으로 나타낸 단면도이다.

    먼저, 도 3 내지 도 9를 참고로 하여 턱을 갖지 않는 확관형 리벳을 성형하는 과정을 순차적으로 설명한다.

    도 3을 참조로, 얇은 관 형상인 소재(S)가 절단 다이(10)의 구멍을 통해 이송된다. 이송되는 소재(S)는 스토퍼(11)에 의해 멈추게 된다. 이 상태에서, 나이프(12)에 의해 소재(S)가 원하는 길이로 절단되어, 확관형 리벳을 위한 길이를갖는 소재(R1)가 된다.

    그런 다음, 도 4를 참조로, 절단된 소재(R1)는 제 1 다이(21)로 지지된다. 제 1 펀치(31)가 소재(R1)를 타격하게 되면, 소재(R1)에 예비적인 헤드 형상이 형성된다. 이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 다이(21)에 지지된 소재(R1)에 제 2 펀치(32)가 타격을 가함으로써, 소재(R1)가 완전한 헤드 형상을 갖는 소재(R2)로 성형된다. 그런 다음, 도 6을 참조로, 제 2 펀치(32)는 소재(R2)를 홀딩한 상태에서 후진을 하게 된다.

    계속해서, 도 7과 같이, 소재(R2)는 제 2 펀치(32)에 지지된 상태로 제 2 다이(22)로 전달된다. 제 2 다이(22)에 지지된 소재(R2)는 천공핀(40)으로 천공됨으로써, 싱크 단부로부터 보어가 형성된 소재(R3)로 성형된다. 그런 다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 제 3 펀치(33)가 제 2 다이(22)에 지지된 소재(R3)의 헤드를 천공함으로써, 소재(R3)는 헤드와 싱크를 관통하는 보어를 갖는 확관형 리벳(R4)으로 성형된다. 이러한 성형 작업이 완료되면, 도 9와 같이 확관형 리벳(R4)은 제 2 다이(22)로부터 탈거된다.

    확관형 리벳(R4)을 성형하는 방식은 전술된 바와 같고, 이하에서는 확관형 리벳(R4)에 턱을 형성하는 본 발명에 따른 성형 장치를 첨부도면을 참조로 상세히 설명한다.

    도 10에 본 발명에 따른 성형 장치가 도시되어 있다. 도 10을 참조로, 본 발명에 따른 성형 장치는 다이(100)와 펀치(200)를 포함한다. 펀치(200)는 소정의 이송 기구, 예를 들면 유압 실린더에 의해 다이(100)를 향해 전후진하게 된다.

    다이(100)는 다이 하우징(110)과, 다이 하우징(110) 내부에 이동 가능하게 배치된 가이드 블럭(120)과, 펀치(200)를 향하는 가이드 블럭(120)의 전면에 이동 가능하게 배치된 리벳 수납 블럭(130) 및 가이드 블럭(120) 내부에 이동 가능하게 배치되어 리벳 수납 블럭(130)을 지지하는 지지 블럭(140)을 포함한다.

    다이 하우징(110)은 실린더(111)를 갖는 원통형이다. 가이드 블럭(120)도 실린더(121)를 갖는 원통형으로서, 다이 하우징(110)의 실린더(111) 내부에 이동 가능하게 배치된다. 한편, 가이드 블럭(120)은 펀치(200)에 의한 타격시, 우측으로 이동하게 되는데, 가이드 블럭(120)의 이동 변위를 제어하기 위한 구조가 마련된다. 이러한 구조는 다이 하우징(110)의 실린더(111) 내벽에 설치된 구형의 스토퍼(112)를 포함한다. 스토퍼(112)가 이동 가능하게 수용되는 멈춤홈(122)이 가이드 블럭(120)의 외주면에 형성된다. 따라서, 멈춤홈(122)의 좌우 내벽이 스토퍼(112)에 걸리게 되므로, 가이드 블럭(120)의 좌우 이동 변위는 멈춤홈(122)의 폭으로 제한된다.

    리벳 수납 블럭(130)은 가이드 블럭(120)의 전면에 이동 가능하게 배치된다. 리벳 수납 블럭(130)은 펀치(200)를 향하는 전면과, 펀치(200)의 반대 방향을 향하는 후면을 갖는다. 오목홈(131)이 리벳 수납 블럭(13)의 후면에 형성된다.

    이러한 리벳 수납 블럭(130)은 리벳 수용홈(132)을 갖는다. 리벳 수용홈(132)은 리벳 수납 블럭(130)의 중앙에 관통 형성되어 오목홈(131)과 연통된다.

    여기서, 리벳 수용홈(132)의 형상에 의해 확관형 리벳의 생크에 턱이 형성되는데, 이를 위한 리벳 수용홈(132)의 구조가 도 11에 상세하게 도시되어 있다. 도 11을 참조로, 리벳 수용홈(132)은 전술된 공정을 통해 성형된 확관형 리벳(R4)을 수용해야 하므로, 확관형 리벳(R4) 형상과 대응하는 형상을 갖는다. 즉, 리벳 수용홈(132)은 헤드 수용홈(133)과 생크 수용홈(135)을 갖는다. 한편, 지지 블럭(140)에 생크 수용홈(135)과 연통하는 턱 수용홈(144)이 형성된다.

    또한, 리벳 수용홈(132)의 축방향 길이 d 2 는 확관형 리벳(R4)의 축방향 길이 d 1 보다 짧아야 한다. 그 이유는, 펀치(200)로 확관형 리벳(R4)의 헤드를 타격할 때, 생크의 단부가 변형되면서 턱 수용홈(144)으로 수용되도록 하기 위해서는, 리벳 수용홈(132)의 길이 d 2 가 확관형 리벳(R4)의 길이 d 1 보다 짧아야 하기 때문이다.

    지지 블럭(140)은 가이드 블럭(120)의 내부에 이동 가능하게 배치된다. 지지 블럭(140)은 펀치(200)를 향하는 부분에 돌출 형성되어 확관형 리벳(R4)의 생크 단부를 지지하는 생크 지지부(143)을 갖는다. 턱 수용홈(144)이 생크 지지부(143)에 형성된다. 생크 지지부(143)는 리벳 수납 블럭(130)의 오목홈(131)으로 진입되어 오목홈(131)의 내벽에 맞대어진다. 즉, 생크 지지부(143)가 확관형 리벳(R4)의 생크 단부를 지지한 상태에서 펀치(200)의 타격 동작이 이루어진다.

    또한, 지지 블럭(140)은 내부 중심을 따라 형성된 실린더(141)를 갖는다. 실린더(141)와 연통된 보어(142)가 생크 지지부(143)에 관통 형성된다. 즉, 보어(142)는 펀치(100)를 향해 노출된다. 리벳 탈거관(400)이 보어(142)에 이동 가능하게 끼워진다. 리벳 탈거관(400)은 지지 블럭(140)의 실린더(141)로 진입되고,이 진입된 부분에 실린더(141)의 직경과 대응하는 직경을 갖는 원통형의 헤드부(401)가 일체로 형성된다. 헤드부(401)에도 리벳 탈거관(400)의 구멍이 계속적으로 관통 형성된다. 즉, 헤드부(401)는 실린더(141)에 이동 가능하게 끼워지고, 리벳 탈거관(400)은 보어(142)에 이동 가능하게 끼워짐으로써, 리벳 탈거관(400) 전체가 지지 블럭(120)의 중심 방향을 따라 이동이 가능하게 된다. 리벳 탈거관(400)의 헤드부(401)를 펀치(200) 방향으로 타격하여 이동시키는 3개(도 10에서는 2개만 도시됨)의 탈거핀(410)이 실린더(141) 내부에 이동 가능하게 배치된다. 탈거핀(410)을 좌우로 이동시키는 장치로는 유압 실린더나 모터와 같은 주지 기술이 채용될 수 있을 것이다.

    한편, 멈춤핀(320)이 리벳 탈거관(400)의 구멍에 삽입된다. 멈춤핀(320)은 다이 하우징(110)에 고정되어서, 펀치(200)를 원위치로 복귀시키는 기능을 갖는데, 그에 대해서는 후술한다. 즉, 리벳 탈거관(400)은 멈춤핀(320)이 내부에 끼워진 상태에서 이동을 하게 된다.

    계속 도 10을 참조로, 펀치(200)의 구조에 대해서 설명한다. 펀치(200)는 원통형의 펀치 헤드(210)를 갖는다. 펀치 헤드(210)는 확관형 리벳(R4)의 헤드를 실질적으로 타격하는 평평한 타격면(124)을 갖는다. 즉, 타격면(124)은 리벳 수납 블럭(130)의 전면과 소정 간격을 두고 대향 배치된다. 확관형 리벳(R4)은 이미 이전 공정을 통해서 형성된 헤드를 갖고 있으므로, 타격면(124)은 확관형 리벳(R4)의 헤드를 수용하는 헤드 수용홈(211)을 갖는다. 즉, 타격면(124)에 의한 타격에 의해서는, 확관형 리벳(R4)의 헤드가 변형되지 않는다.

    보어(213)가 타격면(124)으로부터 펀치 헤드(210)의 중심 방향을 따라 형성된다. 보어(213)는 고정형 다이 블럭(120)의 보어(122)의 중심선과 일치하는 중심선을 갖는다. 보어(213)는 펀치 헤드(210)의 안쪽에 형성된 실린더(212)와 연통된다. 실린더(212)는 보어(213)보다 긴 직경을 갖는다. 확관형 리벳(R4)을 홀딩하여 다이(100)로 전달하는 홀딩 핀(300)이 보어(213)에 이동 가능하게 끼워진다. 홀딩 핀(300)은 확관형 리벳(R4)의 보어에 끼워질 정도의 직경을 갖는다.

    홀딩 핀(300)은 실린더(212)로 진입되고, 이 진입된 부분에 헤드부(301)가 일체로 형성된다. 홀딩 핀(300)의 헤드부(301)는 보어(213)의 직경보다 긴 직경을 가져서, 보어(213)를 통해 이탈되지 않는다. 홀딩 핀(300)의 헤드부(301)를 다이(100) 방향으로 탄력 지지하는 인장 스프링(310)이 실린더(212)에 배치된다.

    여기서, 리벳 탈거관(400)은 홀딩 핀(300)이 진입할 수 있는 내경을 갖는다. 또한, 리벳 탈거관(400)은 확관형 리벳(R4)의 외경과 대응하는 외경을 갖는다. 따라서, 리벳 탈거관(400)은 확관형 리벳(R4)의 생크 단부로 눌려지게 된다.

    이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예에 따른 성형 장치로 확관형 리벳에 턱을 형성하는 과정을 도 12 내지 도 15를 참고로 하여 상세히 설명한다.

    먼저, 도 12를 참고로, 리벳 탈거관(400)은 탈거핀(410)에 의해 좌측으로 전진되어, 리벳 수용홈(132)으로부터 펀치(200)를 향해 돌출된 상태이다. 또한, 가이드 블럭(120)과 리벳 수납 블럭(130) 및 지지 블럭(140)도 좌측으로 전진된 상태이다. 이러한 상태에서, 이전 공정에서 성형된 확관형 리벳(R4)이 홀딩 핀(300)에 끼워진다.

    펀치(200)가 다이(100) 방향으로 전진한다. 먼저, 확관형 리벳(R4)이 리벳 탈거관(400)에 접촉하게 되어, 뒤로부터 아무런 외력을 받지 않는 확관형 리벳(R4)은 홀딩 핀(300) 상에서 후진함으로써, 확관형 리벳(R4)의 헤드가 타격면(214)의 헤드 수용홈(211)에 수용된다.

    한편, 홀딩 핀(300)은 리벳 탈거관(400) 내부로 진입한 후 계속 전진하다가 멈춤핀(320)에 막혀서 더 이상 전진하지 못하게 된다. 그러나, 펀치(200)는 계속 우측으로 이동하여, 펀치 헤드(210)가 확관형 리벳(R4)을 리벳 수납 블럭(130)의 리벳 수용홈(132)에 수용시킨다. 이때, 도 13에서와 같이, 확관형 리벳(R4)의 길이 d 1 가 리벳 수용홈(132)의 길이 d 2 보다 길므로, 확관형 리벳(R4)의 생크 단부는 생크 수용홈(135)에 수용되어 생크 지지부(143)에 지지되지만, 헤드는 리벳 수용홈(132)의 헤드 수용홈(133)으로 완전히 진입되지 못하고 좌측으로 약간 돌출된다.

    한편, 확관형 리벳(R4)이 리벳 탈거관(400)을 계속 밀게 되므로, 리벳 탈거관(400)은 탈거핀(410)을 밀면서 우측으로 밀리게 된다. 이때, 멈춤핀(320)에 의해 막힌 홀딩 핀(300)은 더 이상 전진하지 못하므로, 인장 스프링(310)이 압축된다. 즉, 홀딩 핀(300)은 보어(213)를 따라 좌측으로 이동하는 것처럼 되고, 아울러 멈춤핀(320)이 보어(213) 내부로 진입하게 된다.

    계속해서, 펀치 헤드(210)는 가이드 블럭(120)과 리벳 수납 블럭(130) 및 지지 블럭(140) 전체를 우측으로 밀면서 전진한다. 이때, 가이드 블럭(120)은 스토퍼(112)에 의해 멈춤홈(122)의 폭만큼만 뒤로 밀리게 된다.

    상기와 같은 상태에서, 펀치 헤드(210)가 계속 더 전진하여 확관형 리벳(R4)의 헤드를 타격한 상태가 도 14에 도시되어 있다. 도 14를 참조로, 확관형 리벳(R4)의 헤드는 타격면(214)의 헤드 수용홈(211)에 수용되어 있으므로, 펀치 헤드(210)에 의한 타격시에 확관형 리벳(R4)의 헤드는 거의 변형되지 않는다. 반면에, 확관형 리벳(R4)의 생크 단부는 생크 지지부(143)로 지지된 상태이므로, 펀치 헤드(210)로부터 제공된 힘으로 변형된다. 이때, 확관형 리벳(R4)의 생크 단부는 생크 지지부(143)로 막힌 우측으로는 변형되지 못하고 오직 턱 수용홈(144) 방향으로만 변형될 수가 있다. 따라서, 도 14에 도시된 바와 같이, 확관형 리벳(R4)의 생크 단부에 반지름 방향을 따라 턱(P)이 돌출 형성되어, 턱을 갖는 확관형 리벳(R5)이 성형된다.

    이와 같이, 확관형 리벳(R5)의 성형이 완료되면, 도 15에 도시된 바와 같이, 펀치(200)가 원위치로 복귀되는 동작과, 다이(100)로부터 확관형 리벳(R5)이 탈거되는 동작이 동시에 이루어진다. 먼저, 전술된 바와 같이, 홀딩 핀(300)이 멈춤핀(320)으로 밀려서 인장 스프링(310)이 압축된 상태이다. 따라서, 펀치(200)를 밀던 힘이 제거되면, 인장 스프링(310)이 신장된다.

    한편, 3개의 탈거핀(410)이 전진하여 탈거관(400)을 펀치(200) 방향으로 밀게 된다. 따라서, 펀치(200)는 다이(100) 방향으로는 이동할 수 없고, 인장 스프링(310)의 복원력은 펀치(200)를 후진시키는 방향으로만 작용하게 된다. 이러한 동작에 의해, 펀치(200)가 원위치로 복귀된다.

    펀치(200)가 원위치로 복귀할 때, 턱(P)이 형성된 확관형 리벳(R5)은멈춤핀(320)에 끼워져 있는 상태이다. 이러한 상황에서, 전술된 바와 같이 탈거핀(410)이 탈거관(400)을 밀게 되므로, 탈거관(400)은 확관형 리벳(R5)의 생크 단부를 밀어서 멈춤핀(320)으로부터 탈거시킨다.

    이하에서는, 본 발명에 따른 성형 장치에 의해 성형된 턱(P)을 갖는 확관형 리벳(R5)을 이용해서 두 판재를 견고히 결합하는 동작을 도 16 내지 도 18을 참고로 하여 상세히 설명한다.

    도 16을 참고로, 확관형 리벳(R5)의 직경보다 긴 직경을 갖는 확관부재(M)를 확관형 리벳(R5)의 보어에 끼운 상태에서, 확관형 리벳(R5)을 중첩된 두 판재(K1,K2)의 구멍에 삽입시킨다. 그러면, 턱(P)은 하부 판재(K2)의 밑면에 위치하게 된다.

    이러한 상태에서, 도 17과 같이, 확관부재(M)를 위로 당기면, 확관형 리벳(R5)의 보어가 확장되면서 변형된다. 이때, 확관부재(M)가 먼저 턱(P)의 밑부분을 강하게 압착하게 되므로, 턱(P)이 반지름 방향을 따라 변형된다. 즉, 확관형 리벳(R5)은 먼저 형성된 상부 헤드와, 확관에 의해 턱(P)이 변형되어 형성된 하부 헤드를 갖게 된다. 따라서, 도 18에 도시된 바와 같이, 확관부재(M)가 보어에서 완전히 빠지면, 하부 판재(K2)의 밑부분에 변형된 턱(P)이 견고히 밀착되고, 상부 판재(K1)의 상부면에는 변형된 헤드가 견고히 밀착된다. 즉, 두 판재(K1,K2)는 이중 헤드를 갖는 확관형 리벳(R5)에 의해 견고히 접합된다.

    전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 두 판재를 위아래에서 강하게 압착하는방식으로 결합시킬 수가 있어서 리벳이 판재로부터 이탈되거나 또는 판재에 견고하게 밀착되지 않게 되는 현상을 방지하는 턱을 확관형 리벳에 성형할 수가 있게 된다.

    상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

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