KR0178768B1 - 헬리컬기어의 냉간단조 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헬리컬기어의 냉간단조 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 비틀림 치차로 되어 물림률이 좋고 회전이 원활하며 소음이 적은 헬리컬기어를 냉간단조 방법으로 성형함으로써 강도가 뛰어나고 생산성이 높으며 재료절감효과를 얻을 수 있으며 그 성형장치는 통상의 범용프레스나 직선운동기구에 부설하여 간단하게 작업할 수 있도록 한 것이다.

즉, 소재를 소정길이로 절단하여 소정의 냉간단조공정을 가진 성형소재를 헬리컬리드각과 동일한 각도로 회전되는 헬리컬펀치로 단조시켜 헬리컬기어를 성형시키게 됨을 특징으로하는 헬리컬기어의 냉간단조방법 및 그 장치이다.

Description

헬리컬기어의 냉간단조 방법 및 그 장치

제1도는 본 발명의 헬리컬기어 단조장치로서 단조전 상태 단면도.

제2도는 본 발명의 헬리컬기어 단조장치로서 단조되는 상태 단면도.

제3도는 본 발명의 헬리컬단조펀치 및 그에 의한 헬리컬기어 사시도.

제4도는 본 발명의 헬리컬단조펀치의 부분확대 단면도.

제5도 (a)(b)(c)는 본 발명에 의하여 소재의 헬리컬기어 단조과정을 나타낸 단면 예시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 상부금형 12 : 몸체

13 : 받침턱 14 : 지지대

14a : 상면부 14b : 걸림턱

15,15' : 상·하부겹판베어링 16 : 덮판

17 : 공간부 18 : 고정볼트

19 : 헬리컬펀치 19a : 고정핀

20 : 하부금형 21 : 받침틀

21a : 배출핀 22 : 다이스

23 : O링 24 : 성형소재

25 : 헬리컬기어

본 발명은 헬리컬기어의 냉간단조(冷間鍛造)방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 비틀림 치차로 되어 물림률이 좋고 회전이 원활하며 소음이 적은 헬리컬기어를 냉각단조방법으로 성형함으로써 강도가 뛰어나고 생산성이 높으며 재료절감효과를 얻을수 있고 그 성형장치는 통상의 범용프레스나 직선운동기구에 부설하여 사용할수 있게 만든 것이다.

종래의 헬리컬기어 성형방법은 소재 표면에 비틀림치차가 형성되게 절삭가공하거나 비절삭가공법이 사용되고 있다.

그런데 절삭가공법의 경우는 호핑, 세이퍼, 밀링, 브로우치 등의 공작기계장치에 의해 가공이 이루어졌으나 절삭하는데 많은 시간이 소요되고 절삽칩이 배출되므로 재료손실이 발생하였으며 드럼의 내경부분이나 환턱이 형성된 외경에 형성되는 것은 가공할수 있는 문제점이 있었고 비절삭 가공법으로는 주조법, 분말야금법, 사출법, 소성 가공법 등이 있으나 이는 절삭칩이 발생하지는 않지만 제품의 정밀성이 떨어지고 치차의 강도가 약한 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 개발된 헬리컬기어의 냉간단조방법 및 그 장치에 관한 것으로 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 냉간단조방법은 소재를 소정길이로 절단하는 절단공정과, 절단된 소재를 소정두께로 압착하는 업세팅공정과, 소둔공정, 쇼트공정, 윤활공정을 거쳐 제1단조를 실시하고 제1단조품을 피어싱공정, 소둔공정, 쇼트공정, 윤활공정을 거쳐 제2단조를 실시하여 헬리컬기어의 성형전 상태를 만드는 것으로 이와 같은 공정은 통상의 단조공정과 같은 것이며 상기의 공정순서 및 과정은 헬리컬기어를 성형하는 제품의 형상에 따라 달라 질수 있는 것이다.

이렇게 일정형상으로 냉간단조한 제품을 소둔공정, 쇼트공정, 윤활공정을 거쳐 헬리컬리드각과 동일한 각도로 회전되는 헬리컬 기어형성부가 형성된 헬리컬펀치로 단조하여 헬리컬기어를 성형하게 되는 것이다.

그리고 이 방법에 사용되는 헬리컬 단조장치는 상부금형(11)을 승강되게 장착하여 몸체(12) 내부의 받침턱(13)에 지지대(14)를 안내되게 접속하고 지지대(14)의 상면부(14a)와 걸림턱(14b) 하단부에 각각 상·하부겹판베어링(15)(15')을 끼우고 덮판(16) 하부의 공간부(17)에 작동유를 주입시켜 유막을 형성케하고 지지대(14)는 약간의 승강운동이 가능케 하며 지지대(14)의 중심공에는 고정볼트(18)를 끼워 하단부에 헬리컬펀치(19)를 결착시키며 하부금형(20)은 받침틀(21) 상부의 다이스(22) 내에 성형소재(24)를 안치시키고 그 하부에 배출핀(21a)을 접속시켜서 구성되는 장치로 이루어진다.

그리고 제5도는 소재의 헬러컬단조공정을 나타낸 것으로, (a)는 소재를 소정길이로 절단한 것이고, (b)는 헬리컬기어 단조전의 소형소재이고, (c)는 헬리컬기어의 단조상태이다.

도면중 미설명부호 16a는 볼트, 19a는 고정핀, 23은 O링, 24는 성형소재, 25는 헬리컬기어이다.

이와같이된 본 발명은 범용프레스 또는 직선운동장치에 상·하부금형(11)(20)을 장착시킨 다음 제1도에서와 같이 헬리컬기어를 성형할 수 있도록 소정의 냉각단조 공정을 거친 성형소재(24)를 하부금형(20)의 다이스(22)내에 안치시킨 다음 상부금형(11)의 지지대(14) 하단에 헬리컬펀치(19)를 결착시키되, 그 헬리컬펀치(19)는 각기 다른 성형소재(24)의 헬리컬기어에 따라 다르게 구성된다.

이러한 상태에서 제2도와 같이 상부금형(11)을 하강시켜 헬리컬펀치(19)가 성형소재(24)의 기어성형부에 닿으면 지지대(14)가 몸체(12) 내부의 공간부(17)에서 약간 상승하여 덮판(16)과 지지대(14) 사이에 상부겹판베어링(15)이 접촉되면 공간부(17) 내에 주입된 작동유는 상부겹판베어링(15) 사이에 유막을 형성시켜 마찰계수를 떨어뜨리는 지지대(14)의 회전이 용이하게 된다.

지지대(14)가 원활하게 회전되는 상태에서 상부금형(11)이 계속적으로 하강하게 되면 헤리컬펀치(19)는 헬리컬리드각과 동일한 각도로 회전하면서 성형소재(24)에 헬리컬기어(25)를 성형하게 된다.

그리고, 성형이 끝난 상태에서 상부금형(11)을 상승시키게 되면 지지대(14)의 걸림턱(14b) 하단부와 몸체(12)의 받침턱(13) 사이에 있는 하부겹판베어링(15')이 접촉되어 유막이 형성되므로 성형할때와 반대방향으로 헬리컬펀치(19)가 원활하게 회전하여 쉽게 빠져 나올수 있게 된다.

즉, 상·하부겹판베어링(15)(15')에 있는 작동유는 유막을 형성하여 지지대(14)의 회전을 원활하게 하고 공간부(17)에 남아서 반복행정을 하는 지지대(14)의 적당한 승강운동이 이루어지도록 한다.

따라서 본 발명은 소정의 단조공정을 거친 성형소재를 헬리컬펀치가 승강운동하면서 비틀림치차로 된 헬리컬기어를 단조성형하므로 작업시간을 단축하여 대량생산이 용이하고 재료절감과 강도가 뛰어난 제품을 얻을 수 있는 이점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 소재를 소정길이로 절단하여 1차, 2차 냉간단조공정을 통해 헬리컬기어 성형전 상태로 만들고 이것을 다이스(22)에 넣고 헬리컬단조면에 헬리컬리드각과 동일한 각도로 회전하는 헬리컬펀치로 단조시켜 헬리컬기어를 성형시키게 되는 헬리컬기어의 냉간단조 방법.
2. 상부금형(11)은 승강되게 장착하여 몸체(12) 내부의 받침턱(13)에 지지대(14)를 안내되게 접속하고 지지대(14)의 상면부(14a)와 걸림턱(14b) 하단부는 각각 상·하부겹판베어링(15)(15')을 끼우고 그 사이에 공간부(17)에 작동유를 주입시켜 유막을 형성케하고 지지대(14)의 중심공에는 고정볼트(18)를 끼워 하단부에 헬리컬펀치(19)를 결착시키며, 하부금형(20)은 받침턱(21) 상부의 다이스(22) 내에 성형소재(24)를 안치시켜 헬리컬기어를 성형시키게 됨을 특징으로 하는 헬리컬기어의 냉간단조장치.