KR100232120B1

KR100232120B1 - 회전대칭의 성형부품을 확개(擴開)하는 장치

Info

Publication number: KR100232120B1
Application number: KR1019960702369A
Authority: KR
Inventors: 볼프강 스타인베르거; 레오 뮌트니히; 호르스트 링그너
Original assignee: 로테르 게르하르트; 이나 밸츠라거 쉐플러 오하게
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 1999-12-01
Also published as: WO1995022420A1; KR960705641A; JPH09508857A; DE19580021C1; DE9402710U1; DE19580021D2; US5744175A

Abstract

분할되어 있는 확개 다이(1)와 가압 플런저(11)와 가압 매체(14)를 구비하고 있는 형식의 회전 대칭의 성형부품, 특히 베어링 지지기를 확개하는 장치는 다음과 같은 특징을 갖고 있다. 즉, 확개 다이(1)의 다이 중공실(9)이, 확개되어진 성형부품(19)의 축방향에서 양측으로부터 적어도 단면(20, 21)부분까지는 각각 하나의 닫혀져 있는 환상 다이(17, 18)에 의해 형성되고, 또한 확개되어진 성형부품의 외주면(23)부분에서는 반경 방향에서 양측으로부터 각각 하나의 다이절반부(2, 3)에 의해 형성되어 있다.

확개 다이의 이 4분할 구성에 따라, 다이 중공실은 성형부품의 기능에 있어 중요한 습동 범위, 즉 구름 베어링 지지기의 단면 부분에서는 닫혀져 있으며, 따라서 분리 부분 나아가서는 부적합한 재료 집중부를 발생시키는 부분을 갖고 있지 않다.

Description

회전대칭의 성형부품을 확개(擴開)하는 장치

제1도는 본 발명에 따라 4개로 분할된 확대 다이의 종단면 일부를 도시한 도면.

제2(a)도는 제1도의 Ⅱa-Ⅱa선을 따라 도시한 횡단면도.

제2(b)도는 제1도의 Ⅱb-Ⅱb선을 따라 나타낸 횡단면도.

제3도는 비스듬히 뻗은 분리 평면을 갖는 본 발명에 따른 확개 다이의 종단면 일부를 나타낸 도면.

제4도는 수직으로 뻗은 분리 평면을 갖는 본 발명에 따른 확개 다이의 종단면 일부를 나타낸 도면.

제5도는 종래의 기술 수준에 따른 회전 대칭의 성형부품을 확개하는 장치의 종단면도이다.

먼저, 제5도를 참조하여 전체적인 관련을 설명하면 다음과 같다.

제5도에 도시된 회전대칭의 성형부품을 확개하기 위한 종래 기술 수준에 따른 장치는 다이절반부(2)(3)를 갖는 2부 구성의 확개 다이(1)로 이루어져 있다. 양 다이절반부(2)(3)는 확개 공정시, 중간편(4, 5) 또는 원추형 중간편(6, 7)을 사이에 두고 미도시의 체결벨에 의해 반경 방향으로 힘주어 서로 밀게 된다. 서로 미는 양 다이절반부(2, 3)의 중심에는 구멍(8)이 있으며, 이 구멍의 벽면에 다이 중공실(9)이 형성되어 있다. 확개 공정시, 구멍(8)의 한 쪽 옆으로부터 대향 지지편(10)이 삽입되고, 이 대향 지지편은 구멍(13)을 갖고 있어 가압매체로서 작용하는 고무 실린더(14)를 스템(stem)(12)상에 구비하고 있다. 다른 쪽 옆으로부터 구멍(8)내로 가압 플런저(11)가 삽입되어지며, 이 가압 플런저는 구멍(15)으로 대향 지지편(10)의 스템(12)을 둘러싼다. 가압 플런저(11)와 대향 지지편(10)이 상호 확개 접근 운동을 행하면, 고무 실린더(14)가 축방향으로 압축되며, 고무 실린더는 그 체적이 불변하기 때문에 반경방향으로 도망가지지 않으면 안된다. 이 경우 고무 실린더는 성형부품(16)을 다이 중공실(9)내로 밀어 넣는다. 성형부품(16)이 원하는 최종 형상으로 확개된 후, 다이절반부(2)(3)가 반경 방향으로 갈라지게 되고, 가압 플런저(11) 또는 대향 지지편(10)이 상대측으로부터 축방향으로 멀어지게 되며, 이에 따라 성형부품(19)을 꺼낼 수 있게 된다.

앞에서 설명하였듯이, 양 다이절반부(2)(3)가 어긋나는 일이 있으므로, 다이절반부의 분리 부분에서 원하지 않는 재료 집중부가 발생할 위험이 있다.

제1도, 제2(a)도 및 제2(b)도에서 알수 있듯이, 확개 다이(1)는 각각 닫혀져 있는 두 개의 환상 다이(17)(18)와, 이들 환상 다이를 결합시키고 있는 다이절반부(2)(3)로 구성되어 있다. 바꿔 말하면, 확개다이(1)는 전부 합쳐 4개의 개별부분(2), (3), (17), (18)으로 이루어져 있다. 제1도에 따르면 다이 중공실(9)은 다음과 같이 형성되어 있다. 즉, 다이 중공실은 일면에서는 환상 다이(17)(18)의 닫힌 단면에 의해, 타면에서는 다이절반부(2)(3)의 내주면에 의해 나뉘어져 있다. 성형부품(16)을 확개시키면, 성형부품(19)이 발생되고, 이 성형부품(19)의 단면(20),(21)은 환상 다이(17)(18)가 닫혀져 있기 때문에 원하지 않는 재료 집중부를 갖고 있지 않다. 바꿔말하면, 단면(20)(21)은 매끈하게 형성되어 있다. 그런데, 이 원하지 않는 재료 집중부는 다이절반부(2)(3)의 분리 부분에 기인하여 M형 성형부품(19)의 외주면(23)에 발생하는 일이 있지만, 여기에 발생하더라도 문제될 것 없다. 왜냐하면 지지기가 전동체에 의해 안내될 경우에는 외주면의 재료 집중부는 베어링 외륜의 궤도면과 접촉하지 않기 때문이다.

제3도에 도시한 확개 다이(1)는 환상 다이(17)(18)와 다이절반부(2)(3)와의 사이의 분리 평면(22)이 확개 다이(1)의 중심축선(24)에 대해 비스듬하게 뻗어 있다는 점에서 뛰어나다. 이 때문에, 완전한 확개 다이의 형성이 용이해진다. 왜냐하면, 양 다이절반부(2)(3)는 환상 다이(17)(18)에 접촉할 때까지 삽입하면 되기 때문이다.

제4도에 도시한 확개 다이(1)에서는 제3도의 확개 다이와 달리, 환상 다이(17)(18)와 다이절반부(2)(3)와의 사이의 분리면(22)이 중심축선(24)에 대해 수직으로 뻗어 있으며, 다이절반부(2)(3)의 분리부분은 성형부품(19)의 최소 직경의 범위내를 뻗어 있다.

이에 따라, 성형부품(19)이 M형인 경우, 즉 절곡된 지지기인 경우, 양 다이절반부(2)(3)에 따른 재료 집중부는 중앙 구분(25)과 비스듬하게 연장된 2개의 결합구분(26)과의 범위에 발생하며, 따라서 이 재료 집중부는 지지기가 궤도면을 따라 안내되는 경우라도 외륜의 궤도면과 접촉하는 일은 없다. 외륜의 궤도면과는 측방구분(27)만이 접촉하게 되는데, 이들 측방구분은 분리 부분에 따른 재료 집중부를 갖고 있지 않다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 확개 다이 2, 3 : 다이 절반부

4, 5, 6, 7 : 중간편 8 : 구멍

9 : 다이 중공실 10 : 대향 지지편

11 : 가압 플런저 12 : 스템(stem)

13 : 구멍 14 : 고무 실린더

15 : 구멍 16, 19 : 성형부품

17, 18 : 환상 다이 20, 21 : 단면

22 : 분리 평면 23 : 외주면

24 : 중심축선 25 : 중앙구분

26 : 결합구분 27 : 측방구분

본 발명은 회전대칭의 성형부품, 특히 베어링 지지기를 확개하는 장치로서, 분할되어 있는 확개 다이와 가압 플런저와 가압 매체를 갖고 있는 형식의 것에 관한 것이다.

이와 같은 장치는 이미 공지된 기술이다. 상기 장치는 2개로 분할된 확개 다이를 갖고 있으며, 이 확개 다이의 다이 부분은 성형 과정중 원추형 링에 의해 힘주어 서로 밀게 된다. 길이 방향으로 이동 가능한 성형 플런저는 가압 매체로서 사용되는 고무 링을 바깥쪽으로 밀며, 따라서 성형 소재로서 삽입되어 있는 금속 박판부분이 고무 링에 의해 그 원하는 최종 형상으로 가압되게 된다. 이어서 양(兩) 다이절반부가 갈라지며 프레스 가공을 완교한 성형부품이 꺼내지게 된다(Oehler, Kaiser : 에레르, 카이제르 저(著), Schnitt, Stanzund Ziehwerkzeuge : 절단 공구, 펀칭 공구 및 드로잉 공구, Springler Verlag : 스프린그렐 출판사, 베를린, 하이델베르크, 뉴욕, 1973년, 502페이지)

이와 같은 장치의 결점은 확개 다이가 2부 구성으로 되어 있는 점이다. 이에 따라, 양(兩)다이절반부가 서로 어긋나면, 다이 분리부분에서 프레스 가공을 완료한 성형부품에 재료 집중부가 생기게 되며, 성형부품 사용시의 기능에 악영향을 미치게 될 수도 있다. 예를 들면 베어링 지지기의 경우, 이 재료 집중부가 단면의 예리한 에지 형상의 돌기부(lug)로서 형성되어 있으면, 습동시 베어링 링(bearing ring)의 칼라(collar)를 손상시킬 수 있다. 따라서 이와 같은 성형 부품을 사용하는 제품은 고가(高價)가 되게 된다.

본 발명의 과제는 마찰 접촉이 이루어지는 부분에 재료 집중부가 발생하지 않도록 베어링 지지기용의 확개 다이를 구성하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 확개 다이의 다이 중공실(中空室)이, 확개되어진 성형부품의 축방향에서 양측으로부터 적어도 단면 부분까지는 각각 하나의 닫혀 있는 환상(環狀)다이에 의해 형성되고, 또한 확개되어진 성형부품의 외주면 부분에서는 반경방향에서 양측으로부터 각각 하나의 다이절반부에 의해 형성되어 있도록 하였다.

이 4부 구성의 확개 다이에서는, 다이 중공실은 성형부품의 기능에 있어 중요한 습동 범위, 즉 구름 베어링(rolling bearing)지지기의 단면 부분에서 닫혀져 있으며, 따라서 분리 부분 나아가서는 부적합한 재료 집중부를 발생시키는 부분을 갖고 있지 않다. 구름 베어링 지지기의 외주면 범위에서 확개 다이가 2부 구성으로 되어 있음으로 인해, 재료 집중부가 발생되는 부분은 외주면의 범위로 옮겨지게 된다. 외주면 부분에서는 재료 집중부는 장해가 되지 않는다. 왜냐하면, 지지기가 전동체(轉動體)에 의해 안내되는 경우, 외주면은 외륜 궤도면과 접촉하지 않기 때문이다.

확개되는 성형부품의 외주면의 직경이 예를 들어 M형 지지기에서와 같이 균일하지 않을 경우, 본 발명의 유리한 실시 형태에서는 환상 다이와 다이절반부사이의 분리 평면이 성형부품의 외주면 직경이 가장 작은 범위에 배치된다. 이러한 수단에 의해, 발생할 수 있는 재료 집중부부분은 구름 베어링 지지기의 축방향에서 중앙부를 향해 옮겨지게 되며, 따라서 지지기가 궤도면을 따라 안내될 경우에도 재료 집중부가 궤도면과 접촉하는 일은 없다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 형태에서는 닫힌 환상 다이와 다이절반부 사이의 분리 평면이 확개 다이의 중심축선에 대해 수직 또는 비스듬하게 뻗어 있다. 전자의 경우에는 4개로 분할된 다이의 제작이 용이해지며, 후자의 경우에는 비스듬하게 구성된 다이 부분을 간단히 합칠 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

Claims

회전 대칭의 성형부품(16), 특히 베어링 지지기를 확개(擴開)하는 장치로서, 분할되어 있는 확개 다이(1)와 가압 플런저(11)와 가압 매체(14)를 구비하고 있는 형식의 것에 있어서, 확개 다이(1)의 다이 중공실(9)이, 확개되어진 성형부품(19)의 축방향에서 양측으로부터 적어도 단면(20, 21)부분까지는 각각 하나의 닫혀져 있는 환상 다이(17, 18)에 의해 형성되고, 또한 확개되어진 성형부품의 외주면(2)부분에서는 반경 방향에서 양측으로부터 각각 하나의 다이절반부(2, 3)에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 대칭의 성형부품을 확개하는 장치.
제1항에 있어서, 환상 다이(17, 18)와 다이절반부(2, 3)와의 사이의 분리 평면(22)이 성형부품(19)의 외주면(23)의 최소직경 범위에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 환상 다이(17, 18)와 다이절반부(2, 3)와의 사이의 분리 평면(22)이 확개 다이(1)의 중심축선(24)에 대해 수직 또는 비스듬하게 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 장치.