KR100226067B1 - Manufacturing method for master-chain of fork-lift truck - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비교적 큰 부하 하중을 받는 중대형 지게차용 마스트체인의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a mast chain for medium and large forklift trucks subjected to a relatively large load load.
본 발명의 마스트 체인 제조방법은 다수매의 피넛형 플레이트를 적층하고, 이를 핀으로 연결하여 마스트 체인을 제조하는 방법에 있어서, 상기 피넛형 플레이트의 제조과정이 (a) 탄소가 0.4 - 0.6중량% 함유된 중탄소강 또는 중탄소 합금강을 어닐링한 열간 압연스트립 또는 냉간 압연스트립(strip)을 준비하는 단계 : (b) 중앙 모서리부의 곡률반경(R)이 37 - 39mm가 되도록 상기 압연스트립을 피넛형으로 블랭킹(blanking)하고, 전단면(shearing area)이 90%이상이 되고 핀과의 공차가 0.15mm이내가 되도록 핀 연결구멍을 피어싱(piercing)하여 피넛형 플레이트를 형상화하는 단계 : (c) 이렇게 형상화된 플레이트를 환원성 분위기에서 850 - 880℃에서 1시간 유지하고 급냉하여 담금질(quenching)한 후 300 - 500℃에서 1시간 유지하고 급냉하여 뜨임(tempering)하는 열처리 단계 : (d) 열처리가 완료된 플레이트의 표면에 압축잔류응력을 부여하기 위하여 직경 1 - 2mm의 강구(steel ball)를 사용하여 숏피닝(shot peening)하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 핀은 노멀라이징(normalizing)하거나 담금질후 뜨임한 중탄소 합금강을 사용하여 그 표면을 고주파표면경화법을 이용하여 표면경화처리한 것을 사용한다.Mast chain manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing a mast chain by stacking a plurality of peanut-shaped plate, connecting them with a pin, the manufacturing process of the peanut-shaped plate is (a) 0.4 to 0.6% by weight of carbon Preparing a hot rolled strip or a cold rolled strip annealed containing the medium-carbon steel or medium-carbon alloy steel containing: (b) the rolled strip to a nut-shaped so that the radius of curvature (R) of the central corner portion is 37-39mm Blanking, piercing the pin connection hole so that the shearing area is 90% or more and the tolerance with the pin is within 0.15 mm: (c) shaping the peanut-shaped plate. Heat-treatment step of holding the prepared plate for 1 hour at 850-880 ℃ in a reducing atmosphere and quenching by quenching and then quenching for 1 hour at 300-500 ℃ and tempering by (quenching) And shot peening using a steel ball of 1-2 mm in diameter to impart a compressive residual stress to the surface of the finished plate. In addition, the pin is a surface hardened using a high-frequency surface hardening method using a medium-carbon alloy steel normalized or quenched and tempered.
Description
본 발명은 비교적 큰 부하 하중을 받는 중대형 지게차용 마스트체인의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 마스트체인을 구성하는 플레이트와 핀의 설계 및 열처리 방법의 개선에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a mast chain for a medium-large forklift truck subjected to a relatively large load load, and more particularly, to the design and heat treatment of the plate and pin constituting the mast chain.
일반적으로 지게차는 리프트 실린더와 마스트간에 연결된 체인이 체인휠 등을 따라 안내되면서 포크에 실린 하중에 따른 부하를 얻으면서 리프팅되는 것으로 체인의 절손에 따른 인명손상 등의 문제가 있다.In general, the forklift is lifted while the chain connected between the lift cylinder and the mast is guided along the chain wheel to obtain a load according to the load on the fork.
이러한 마스트 체인을 첨부도면 제1도 및 제2도를 통해 살펴보면, 피넛형 (peanut type) 플레이트(11)를 다수매 겹치게 구성하여 핀(12)으로 이들을 연결하여 하나의 링크를 구성하고, 이 링크가 여러개 연결되어 체인(10)을 형성한다.Looking at such a mast chain through the attached drawings 1 and 2, a plurality of peanut type plate (11) is composed of a plurality of overlapping to connect them with pins 12 to form a link, this link Is connected to form a chain (10).
그러나 종래의 마스트 체인(10)을 구성하는 플레이트는 철편으로 이루어져 중앙모서리부(14)의 곡률반경(R)이 31.4mm이고, 표면경도가 39HRC 정도로 핀 연결구멍(13)과 중앙모서리부(14)의 주응력은 각각 95kg/㎟, 76kg/㎟ 로써(7.5±3.5Ton)의 부하하중이 가해지는 상황에서 피로수명이 0.6~1.1×106정도로 작다.However, the plate constituting the conventional mast chain 10 is made of iron pieces, the radius of curvature R of the center edge portion 14 is 31.4mm, the surface hardness is 39HRC pin connection hole 13 and the center edge portion 14 ), The main stresses are 95kg / mm2 and 76kg / mm2, respectively (7.5 ± 3.5Ton), and the fatigue life is as small as 0.6 ~ 1.1 × 10 6 .
따라서 큰 부하를 받는 중대형 지게차에서는 체인의 절손이 쉽게 발생되어 이로 인한 인명손상의 위험과 장비 신뢰도를 저하시키는 문제점이 있다.Therefore, in the large and large forklifts under heavy load, there is a problem in that chain breakage is easily generated, thereby reducing the risk of personal injury and equipment reliability.
따라서 본 발명은 큰 부하하중이 가해지는 상황에서도 피로수명을 연장시킬 수 있는 마스트 체인을 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a mast chain which can extend the fatigue life even under a large load load.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마스트 체인 제조방법은 다수매의 피넛형 플레이트를 적층하고, 이를 핀으로 연결하여 마스트 체인을 제조하는 방법에 있어서, 상기 피넛형 플레이트의 제조과정이 (a) 탄소가 0.4 - 0.6중량% 함유된 중탄소강 또는 중탄소 합금강을 어닐링한 열간 압연스트립 또는 냉간 압연스트립(strip)을 준비하는 단계 : (b) 중앙 모서리부의 곡률반경(R)이 37 - 39mm가 되도록 상기 압연스트립을 피넛형으로 블랭킹(blanking)하고, 전단면(shearing area)이 90%이상이 되고 핀과의 공차가 0.15mm이내가 되도록 핀 연결구멍을 피어싱(piercing)하여 피넛형 플레이트를 형상화하는 단계 : (c) 이렇게 형상화된 플레이트를 환원성 분위기에서 850 - 880℃에서 1시간 유지하고 급냉하여 담금질(quenching)한 후 300 - 500℃에서 1시간 유지하고 급냉하여 뜨임(tempering)하는 열처리 단계 : (d) 열처리가 완료된 플레이트의 표면에 압축잔류응력을 부여하기 위하여 직경 1-2mm의 강구(steel ball)를 사용하여 숏피닝(shot peening)하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 핀은 노멀라이징 (normalizing)하거나 담금질후 뜨임한 중탄소 합금강을 사용하여 그 표면을 고주파표면경화법을 이용하여 표면경화처리한 것을 사용한다.Mast chain manufacturing method of the present invention for achieving the above object is a method for manufacturing a mast chain by stacking a plurality of peanut-shaped plate, and connecting them with a pin, the manufacturing process of the peanut-type plate is (a) Preparing a hot rolled strip or a cold rolled strip annealed from 0.4 to 0.6% by weight of carbon medium or medium carbon alloy steel containing: (b) the radius of curvature (R) of the central corner portion is 37 to 39mm Blanking the rolled strip into a peanut shape, piercing the pin connecting hole so that the shearing area is 90% or more and the tolerance with the pin is within 0.15 mm to shape the peanut plate. Step: (c) The shaped plate is maintained at 850-880 DEG C for 1 hour in a reducing atmosphere, quenched by quenching, and then quenched at 300-500 DEG C for 1 hour, and tempered by quenching. ing) heat treatment step: (d) shot peening using a steel ball (steel ball) having a diameter of 1-2mm to give a compressive residual stress on the surface of the heat-treated plate. In addition, the pin is a surface hardened by using a high-frequency surface hardening method using a medium-carbon alloy steel normalized or quenched and tempered.
또한, 상기 조건을 만족시키기 위해 피어싱 금형은 경질 표면 열처리된 것을 사용한다.In addition, in order to satisfy the above conditions, the piercing mold is used that is hard surface heat treatment.
상기 숏피닝(shot peening)시에 사용되는 숏피닝용 강구(steel ball)는 약 1~2mm 직경의 것을 사용한다.The shot peening steel ball used in the shot peening (steel ball) used in the diameter of about 1 ~ 2mm.
고주파 표면 경화처리법을 이용하여 표면경화된 핀의 표면경도는 HRc 55~63이고, 그 유효경화깊이(HRc50 기준)는 3~5mm정도가 된다.The surface hardness of the pin hardened by the high frequency surface hardening method is HRc 55-63, and the effective hardening depth (based on HRc50) is about 3-5 mm.
제1도는 마스트체인의 부분단면을 보인 평면도.1 is a plan view showing a partial cross section of the mast chain.
제2도는 마스트체인의 정면도.2 is a front view of the mast chain.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 마스트 체인 11 : 피넛 플레이트10: mast chain 11: peanut plate
12 : 핀 13 : 핀 연결구멍12: pin 13: pin connection hole
14 : 중앙모서리부14: center corner
이하에서 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 본 발명의 피넛형 플레이트(11)는 그 소재를 탄소(C)가 0.4~0.6중량% 함유된 중탄소강, 또는 중탄소 함금강 재질로서, 블랭킹과 피어싱 작업을 용이하게 할 수 있도록 어닐링된 열간 압연스트립 또는 냉간 압연스트립을 이용한다.First, the peanut-shaped plate 11 of the present invention is a medium-carbon steel or a medium-carbon-alloyed steel containing carbon (C) of 0.4 to 0.6% by weight, and hot annealed to facilitate blanking and piercing operations. Rolled strips or cold rolled strips are used.
이러한 압연 스트립을 가공하여 첨부도면 제2도와 같은 피넛형 플레이트(11)를 제작하기 위해서는 블랭킹(blanking)공정과 피어싱(peircing)공정을 거쳐야 한다.In order to fabricate such a rolled strip to produce a peanut-shaped plate 11 as shown in FIG. 2, a blanking process and a piercing process must be performed.
상기 블랭킹 공정을 통해 피넛형상의 플레이트(11)를 뽑을 때, 중앙모서리부 (14) 곡률반경(R)이 36~40mm 정도 되게 한다. 이때, R 이 36 보다 작을 경우 응력 집중 계수가 증가하여 피로수명이 감소하게 되고, R 이 40 보다 클 경우에는 마스트 체인이 쉬브(Sheave)의 접촉할 때 상승 하강이 부드럽지 않고 핀에도 부담을 주게 된다.When the peanut-shaped plate 11 is pulled out through the blanking process, the radius of curvature R of the central edge portion 14 is about 36 to 40 mm. At this time, if R is less than 36, the stress concentration factor is increased, and the fatigue life is decreased. If R is greater than 40, the rise and fall is not smooth and the pin is burdened when the mast chain contacts the sheave. do.
핀 연결구멍(13)을 가공하는 피어싱공정에서는 구멍에 전단면 면적(Shearing area)이 90% 이상되게 하고 핀과의 공차는 0.15mm 이내가 되도록 가공한다.In the piercing process for processing the pin connecting hole 13, the shearing area is 90% or more in the hole, and the machining with the pin is performed within 0.15 mm.
따라서 피어싱금형은 경질 표면 열처리가 된 것을 사용하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to use a piercing mold having a hard surface heat treatment.
상기한 블랭킹 공정과 피어싱을 거쳐 피넛형 플레이트(11)의 형상화가 완료되면, 형상화된 플레이트는 아래와 같은 열처리 과정 거친다.When the shaping of the peanut-shaped plate 11 is completed through the blanking process and the piercing, the shaped plate is subjected to the following heat treatment.
즉, 형상화된 플레이트를 환원성 분위기에서 850 - 880℃에서 1시간 유지하고 급냉하여 담금질(quenching)한 후 300 - 500℃에서 1시간 유지하고 급냉하여 뜨임(tempering)한다.That is, the shaped plate is maintained at 850-880 ° C for 1 hour in a reducing atmosphere, quenched and quenched, then maintained at 300-500 ° C for 1 hour, and tempered by quenching.
상기 열처리중 플레이트의 표면에 산화스케일(scale)이 발생치 않도록 중성 또는 환원성 분위기를 유지하여 열처리를 실시하는 것이 중요하다.It is important to perform heat treatment by maintaining a neutral or reducing atmosphere so that an oxide scale does not occur on the surface of the plate during the heat treatment.
또한, 열처리가 완료된 플레이트의 표면에 압축잔류응력을 부여하기 위하여 직경 1-2mm의 강구(steel ball)를 사용하여 숏피닝(shot peening)을 수행한다.In addition, shot peening is performed using a steel ball having a diameter of 1-2 mm to give a compressive residual stress to the surface of the plate after heat treatment.
이와 같은 숏피닝에 의해 플레이트의 표면에는 압축잔류응력이 존재하게 되고, 표면에서부터 시작되는 균열의 생성이나 진전을 억제시킬 수 있다.By such shot peening, the compressive residual stress exists on the surface of the plate, and it is possible to suppress the generation and progression of cracks starting from the surface.
마스트 체인(10)을 제조하기 위해서는 상기한 플레이트(11)에 대응하는 핀(12)을 제작하여야 하는바, 아래와 같다.In order to manufacture the mast chain 10, the pin 12 corresponding to the plate 11 should be manufactured.
핀(pin)은 원소재를 담금질 후 뜨임하거나 노멀라이징한 중탄소 합금강을 사용한다. 상기 담금질이나 뜨임은 플레이트의 열처리 방법과 동일하다.The pin is a medium carbon alloy steel that is tempered or normalized after quenching the raw material. The quenching or tempering is the same as the heat treatment method of the plate.
또한, 핀은 고주파 표면경화법에 의해 표면경화처리가 수행되는데, 이로인해 그 표면경도가 HRc 55 - 63으로 되고, 유효경화깊이(HRc 50 기준)는 3 - 5mm가 된다.In addition, the surface is hardened by the high-frequency surface hardening method, the surface hardness is HRc 55-63, the effective hardening depth (based on HRc 50) is 3-5mm.
이때, 핀의 표면경도가 HRc 55 이하일때에는 피로강도 또는 전체적인 강도가 저하되고, 63이상일때에는 취성이 커지는 문제점이 있다.In this case, when the surface hardness of the pin is HRc 55 or less, the fatigue strength or the overall strength is lowered, and when it is 63 or more, brittleness becomes large.
이와같은 일련의 제조공정을 거쳐 제작되는 피넛형 플레이트를 제1도과 같이 적충하고, 이들을 제작된 핀으로 연결함으로써 피로수명이 우수한 마스트 체인의 제조가 가능하다.The peanut-shaped plate produced through such a series of manufacturing steps is stacked as shown in FIG. 1, and the connection of these pins to the manufactured pins enables the production of a mast chain having excellent fatigue life.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described.
[실시예1]Example 1
플레이트를 SM45C 어닐링된 열간 압연스트립을 블랭킹하여 중앙 모서리부 R을 37mm로 따고 피어싱공정에서 구멍에 전단면 면적이 90% 이상되게 하고, 열처리(담금질, 뜨임)한 후 숏피닝을 하여서 된다.The plate is blanked by SM45C annealed hot rolled strip to obtain a center edge R of 37mm, the shear surface area being 90% or more in the hole in the piercing process, heat treatment (quenching, tempering) and shot peening.
그리고 핀은 SCM435 환봉 열처리(담금질, 뜨임)하여 외경 17.44mm, 길이 58.41mm기 되게 가공하여 고주파 표면 경화처리를 하여 표면경도 HRc60으로 하고, 유효 경화깊이는 3~5mm로 하였다.The pin was heat treated with SCM435 round bar (quenched, tempered) to an outer diameter of 17.44 mm and a length of 58.41 mm, subjected to high frequency surface hardening to obtain a surface hardness of HRc60, and an effective hardening depth of 3 to 5 mm.
[실시예2]Example 2
플레이트를 SM45C 어닐링된 열간 압연스트립을 블랭킹하여 중앙모서리부 R을 39mm로 따고 피어싱공정에서 구멍에 전단면 면적이 90% 이상되게 하고 열처리(담금질, 뜨임)한 후 숏피닝을 하여서 된다.The plate is blanked by SM45C annealed hot rolled strip, and the center edge R is 39mm, the shear surface area is 90% or more in the hole in the piercing process, heat treated (quenched, tempered) and shot peening.
그리고 핀은 SCM 435 환봉 열처리(담금질, 뜨임)하여 외경 17.44mm, 길이 58.41mm가 되게 가공하여 고주파 표면 경화처리를 하여 표면경도 HRc62로 하고 유효 경화 깊이를 3~5mm로 하였다.The fins were processed to SCM 435 round bar heat treatment (quenching, tempering) to have an outer diameter of 17.44mm and a length of 58.41mm, followed by high frequency surface hardening to obtain a surface hardness of HRc62 and an effective hardening depth of 3 to 5mm.
상기한 본 발명의 실시예와 종래의 비교예를 아래의 표 1에서와 같이 제작하여 핀구멍과 중앙모서리부에서의 주응력 차이와 인장력 및 피로수명을 측정하여 비교하였다.Example of the present invention and the conventional comparative example was prepared as shown in Table 1 below to compare the main stress in the pin hole and the central edge portion and to measure the tensile strength and fatigue life.
[표 1]TABLE 1
상기 표 1로부터 알 수 있듯이 종래의 비교예에 비하여 본 발명의 실시예들은 시험결과 피로수명이 (0.9~1.4)×106정도가 늘어나는 것으로 종래에 비하여 피로수명이 50% 이상 증가됨을 알 수 있다.As can be seen from Table 1, the embodiments of the present invention compared to the conventional comparative example is that the fatigue life (0.9 ~ 1.4) × 10 6 degree of increase in the fatigue life it can be seen that the fatigue life is increased by 50% or more. .
이상과 같이 구성된 본 발명은 중대형 지게차에 적용되어 쉽게 절손되는 마스트체인의 피로수명을 양호하게 하여, 급작스런 체인절손에 의한 인명사고를 예방하고 체인 교체 시기를 길게 할 수 있어 제품의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention configured as described above can be applied to a medium-large forklift truck to improve the fatigue life of the easily broken mast chain, to prevent human accidents due to sudden chain loss and to prolong chain replacement time, thereby increasing the reliability of the product. It has an effect.
Claims (1)
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| KR1019960070637A KR100226067B1 (en) | 1996-12-23 | 1996-12-23 | Manufacturing method for master-chain of fork-lift truck |
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| KR1019960070637A KR100226067B1 (en) | 1996-12-23 | 1996-12-23 | Manufacturing method for master-chain of fork-lift truck |
Publications (2)
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| KR19980051723A KR19980051723A (en) | 1998-09-25 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101462928B1 (en) * | 2008-03-21 | 2014-11-19 | 엘지전자 주식회사 | Crank shaft manufacture method for compressor |
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1996
- 1996-12-23 KR KR1019960070637A patent/KR100226067B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101462928B1 (en) * | 2008-03-21 | 2014-11-19 | 엘지전자 주식회사 | Crank shaft manufacture method for compressor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980051723A (en) | 1998-09-25 |
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