KR100302081B1 - 회전단조장치 - Google Patents

Abstract

제1 금형(301) 의 대략 우산모양의 가압단면과 제2 금형(302) 의 가압단면을 대향시켜, 상기 가압단면의 모선의 한쪽이 대략 수평이 되도록 제1 금형(301) 의 축선을 경사지게 하고,제1금형(301)에는 제2금형(302)과 같은 축의 원통형상의 회전이 자유로운 보조형(303)을 밖으로 끼워 상기 제1금형(301)과 제2금형(302)과의 사이에 공작물(10)을 개재시켜 이들 금형을 동기 회전시키면서 대향접근시켜 공작물(10)을 가압하고, 이 가압구역으로부터 돌출하는 소재를 제1 금형(301) 의 경사쪽의 옆쪽에 배치한 성형 로울러(4) 에 의하여 상하로 분리시켜 림을 성형하는 회전단조장치에 있어서, 림의 개방단부와 디스크의 둘레가장자리부의 양쪽의 성형정밀도를 향상시키는 것이 목적이다. 제1금형(301)의 축받이를 포위하는 원통형상의 보조형(303)을 제2금형(302)과 같은 축에 설치하고 성형로울러(4) 쪽에 있어서는 상기 보조형(303) 의 성형용 동체부의 모선과, 상기 제1금형(301) 의 성형용 동체부(311) 의 모선이 동일 선상에 연속하도록 제1 금형(301) 과 보조형(303) 을 축선방향으로 나란히한 것이 구성이다.

Description

회전단조장치

제1 도는 종래예의 회전단조장치를 사용한 경우의 공정초기의 설명도,

제2 도는 이것의 공정중기의 설명도,

제3 도는 이것의 공정종료시점에서의 설명도,

제4 도는 실시예1 의 회전단조장치를 사용한 경우의 공정초기의 설명도,

제5 도는 이것의 공정중기의 설명도,

제6 도는 이것의 공정종료시점에서의 설명도,

제7 도는 이것에 의하여 제조되는 림부착 디스크의 단면도,

제8 도는 실시예2 의 회전단조장치를 사용한 경우의 공정중기의 설명도,

제9 도는 이것의 공정종료시점에서의 설명도,

제10도는 이것에 의하여 제조되는 플레어 형상의 림을 갖춘 림부착 디스크의 단면도,

제11도는 실시예3 의 회전단조장치를 사용한 경우의 공정초기의 단면도,

제12도는 이것의 공정중기의 설명도,

제13도는 이것의 공정종료시점에서의 설명도,

제14도는 이것에 의하여 제조되는 자동차용 휠의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 림 2 : 디스크

4 : 성형로울러 10 : 공작물

35 : 굴곡단면부 37 : 환상벽

41 : 제1 성형부 42 : 제2 성형부

121 : 안쪽림 맞닿음부 301 : 제1 금형

302 : 제2 금형 303 : 보조형

311 : 성형용 동체부 321 : 축부

[이용분야]

본 발명은 디스크의 둘레가장자리에 원통형상의 림이 연이어 설치된 림부착 디스크를 열간단조에 의하여 제조하는 회전단조장치에 관한 것이다.

[종래기술 및 그 문제점]

림부착 디스크를 제조하기 위한 회전단조장치로서 이미 일본국 특원평 5-281510 호에 제안한 것이 있다. 이것을 사용하여 제3 도에 도시한 바와같은 디스크(2) 의 둘레가장자리에 1 방향으로 뻗어나온 똑바른 원통형상의 제1 림(11)과, 이것의 반대쪽으로 뻗어나온 똑같은 원통형상의 제2 림(12)으로된 림(1) 이 연이어 설치되는 형식의 림 부착디스크를 제조할수 있다.

동도면에 도시한 바와같이 제1 금형(301)의 하면과 제2 금형(302)의 윗면을 대향시킨다. 제1 금형(301) 의 하면은 원추형상으로 형성되고, 이것의 하나의 모선이 대략 수평이 되도록 이 제1 금형(301) 의 축선이 경사지게 한다.

제1 금형(301) 에 제2 금형(302) 과 동축선이 되는 원통형상의 보조형(型) (303) 을 밖에서 끼운다. 그리고 이 보조형(303) 의 외주동체부에는 상기 제2 림(12)의 내주면에 일치하는 성형용 동체부를 설치하고 상기 제2 금형(302) 의 외주동체부에는 제1 림(11)의 내주면에 일치하는 림성형면을 설치하고 있다.

이것에서는 제1 도에 도시한 바와같이 제1 금형(304) 의 하면과 제2 금형(302) 의 윗면과의 사이에 두꺼운 원반형상의 공작물(10)을 개재시켜, 이들 금형을 동기회전시키면서 제1금형(301) 및 보조형(303) 을 동기하여 하강시키면, 제1 금형(301) 과 제2금형(302) 에 의한 회전단조작용에 의하여 상기 공작물(10)이 가압되어 이 공작물(l0)의 외주부가 제1 금형(301) 과 제2 금형(302) 과의 경계부로부터 환상으로 돌출하기 시작한다.

이때, 상기 제1 림(11)의 끝부분으로부터 제2 림(12)의 일부까지의 외주면에 일치하는 원주형상의 성형로울러(4) 가 상기 금형경계부의 옆쪽에 그리고 제1 금형(301) 의 경사쪽에 소정 간격을 두고 위치하고 있으므로, 상기 돌출소재는 성형로울러(4) 의 표면에 도달한후에 제2 도에 도시한 바와같이 상하 2방향으로 분리되어 각 방향으로 성장해가게 된다, 그리고 아래쪽으로 향하는 소재는 제2 금형(302) 의 림성형면과 상기 성형로울러(4) 와의 성형단면에 일치하여 제1 림(11)으로 성형되고, 윗쪽으로 향하는 소재는 보조형(303) 의 동체하부와 성형로울러(4) 와의 경계부로 부터 밀려나와 보조형(303) 의 성형용 동체부를 따라 성장하여 최종적으로 제2 림(12)이 된다(도 3의 상태).

이 보조형(303) 을 사용한 회전단조장치에서는 공작물(10)의 내주면이 보조형(303) 의 성형용 동체부와 전둘레에 걸쳐 일치한 상태로 성장하므로 제2 림(12)에 있어서, 디스크(2)로부터 떨어져 위치하는 개방단부의 성형정밀도가 저하하는 문제점이 해소될 수 있다. 그런데 이 장치에서는 제1 금형(301) 의 동체하부에 보조형(303) 의 그것이 밖에서 끼워지므로 디스크(2) 의 둘레가장자리부가 제1 금형(301) 의 둘레가장자리부( 회전단조구역) 로부터 벗어나게 되어 이 디스크 둘레가장자리부의 형상이 정확히 성형되지 않는다는 문제점이 있었다. 이 문제점을 해소하기 위해서는 제1 금형(301) 의 동체하부의 외주직경을 제2금형(302) 의 상단의 그것에 대략 일치시켜 상기 보조형(303)의 동체부를 극히 얇게한 구성이 생각될수 있으나 이 경우에는 상기 보조형(303) 의 동체부의 강도가 부족하게 된다.

[청구항1 의 발명에 대하여]

[기술적 과제]

본발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 「제1 금형(301) 의 가압단면과, 제2금형(302) 의 가압단면을 대향시켜, 제2 금형(302) 의 가압단면은 그 축선에 대하여 직각으로 형성됨과 동시에, 제1 금형(301) 의 축선을 상기 제2 금형(302) 의 축선에 대하여 경사지게하고, 상기 제1 금형(301) 과 제2 금형(302) 의 가압단면상호의 사이에 공작물(10)을 개재시켜, 상기 제1 금형(301) 과 제2 금형(302) 을 동기 회전시키면서 이들 금형을 대향접근시켜 공작물(10)을 아래로 가압하여 디스크부(2) 를 성형함과 동시에 이 아래로 가압구역으로부터 돌출하는 소재를 금형경계부의 옆쪽에 그리고 제1 금형(301) 의 경사쪽에 배치한 성형로울러(4) 에 의하여 상하로 분리시켜 디스크(2) 의 둘레가장자리로부터 상하로 뻗는 림(1)을 성형하도록한 회전단조장치」 에 있어서, 림(1) 의 개방단부와 디스크(2) 의 둘레가장자리부의 양쪽의 성형정밀도를 향상시키는 것을 그 과제로 한다.

[기술적 수단]

상기 과제를 해결하기 위하여 강구한 본발명의 기술적 수단은 「제1 금형(301) 의 축받이부를 포위하는 통형상의 보조형(303) 을 제2 금형(302) 과 동축으로 설치하고, 성형로울러(4) 쪽에서는 상기 보조형(303) 의 성형용 동체부의 모선과, 상기 제1 금형(301) 의 성형용 동체부(311) 의 모선이 동일선상에 연속되도록 제1 금형(301) 과 보조형(303) 을 축선방향으로 나란히 한」 것이다.

[작용]

본발명의 상기 기술적 수단은 다음과 같이 작용한다,

여기에서는 제1 금형(301) 의 가압단면과 제2 금형(302) 의 가압단면과의 사이에 공작물(10)을 개재시켜 상기 제1 금형(301) 과 제2 금형(302) 을 동기회전시키면서 이들 금형을 대향접근시킨다. 이들의 회전단조작용에 의하여 공작물(10)이 아래로 가압되어 금형경계부로부터 공작물(10)의 외주부가 돌출하기 시작한다,

그리고, 이 돌출한 소재는 성형로울러(4) 의 표면에 도달한 후에 상하로 분리되어 각각의 방향으로 성장한다,

제1 금형(301) 쪽으로 돌출한 소재는 제1 금형(301) 의 성형용 동체부(311) 와 성형로울러(4) 와의 사이를 통과하여 더욱 성장한다. 제1 금형(301) 의 축부에는 보조형(303) 이 밖에서 끼워져 있고, 이 보조형(303) 의 하단과 성형용 동체부(311) 와의 사이에는 적지않게 간격이 형성된다. 그러나, 보조형(303) 의 성형용 동체부에 있어서의 성형로울러(4)쪽의 모선은 성형용 동체부(311) 에 있어서의 성형로울러(4) 쪽의 모선의 연장선상에 연속되는 구성으로 되어 있으므로 상기 소재는 상기 간격을 넘어 보조형(303) 의 성형용 동체부에 옮겨타게 된다.

이후, 돌출소재의 내주면이 상기 보조형(303) 의 성형용 동체부의 외주면에 전둘레에 걸쳐 일치한 상태로 성장한다. 그리고 최종적으로 상하로 성장한 소재가 림(1) 에 성형된다.

여기에서는 성형완료시점에서의 제1 금형(301) 쪽의 림(1) 의 것이 보조형(303) 의 성형용 동체부에 전둘레에 걸쳐 일치한 상태가 된다.

또, 제1 금형(301) 의 가압단면이 디스크(2) 의 둘레가장자리부에까지 서로 접하게 된다.

[효과]

본발명은 상기 구성으로 되어 있으므로 다음과 같은 특유한 효과가 있다.

여기에서는 림(1)의 윗쪽의 개방단부가 보조형(303) 의 성형용 동체부에 전둘레에 걸쳐 일치된 상태가 되므로 이 개방단부의 성형정밀도가 향상된다.

또, 디스크(2) 의 둘레가장자리부에까지 제1 금형(301) 의 가압단면이 서로 접하기 때문에 이 디스크 둘레가장자리부에 성형정밀도가 향상된다.

[청구항4 의 발명에 대하여]

이 청구항4 의 발명은 상기 청구항1 의 발명의 회전단조장치에 있어서, 디스크(2) 로부터 한쪽으로 뻗어나온 림부가 개방단을 향하여 직경이 확대하는 플레어 형상이 되는 형식의 림부착 디스크를 제조할수 있게 한 것이며, 그를 위한 기술적 수단은 「보조형(303) 의 성형용 동체부를 기단부를 향하여 직경이 확대하는 플레어 형상으로 한」 것이다.

여기서는 보조형(303) 의 성형용 동체부를 기단부를 향하여 직경이 확대하는 플레어 형상으로 하고 있으므로, 성형로울러(4) 와 성형용 동체부(311) 의 사이를 통과한 소재가 상기보조형(303) 의 성형용 동체부를 따라 직경이 확대하는 태양으로 성장한다.

따라서, 디스크(2) 로부터 제1 금형(301) 쪽으로 뻗어나온 림부가 개방단을 향하여 직경이 확대하는 플레어 형상으로 되는 형식의 림부착 디스크를 제조할수 있다,

[청구항5 의 발명에 대하여]

청구항5 의 발명은 자동차용 휠을 제조하기 위한 회전단조장치이고, 청구항1 의 발명에서「제2 금형(302) 의 가압단면과 성형용 동체부의 형상은 자동차용휠의 디스크(2)의 외측 평면부와 바깥쪽 림의 내주면 및 이에 이어지는 림플랜지의 외측면의 형상에 일치시켜 보조형(303) 의 동체부를 자동차용휠의 드롭센터의 안쪽림쪽의 측벽부 내주면에 일치하는 플레어형상의 림 성형면으로하고, 상기 성형용 동체부(311) 의 외주면 형상을 상기 드롭센터의 바닥벽 내주면에 일치시켜, 성형로울러(4) 의 외주동체부에는 림(1) 의 외주면에 있어서의 상기 드롭센터 바닥벽부( 자동차용휠의 가장 직경이 작은 부분) 로부터 바깥쪽림의 끝부분까지에 일치하는 형상의 제1 성형부(41)를 구비시킨」것이다.

이 방법에 의하면, 자동차용휠에 있어서의 안쪽 림의 비이드 시이트 및 림플랜지 이외의 부분이 회전단조에 의하여 성형되므로 이 자동차용휠의 생산성이 향상된다,

[청구항6 의 발명에 대하여]

청구항6 의 발명은 상기 청구항5 의 발명에 있어서, 디스크(2) 의 외측평면부에 형성되는 요철형상을 정확히 성형할수 있도록한 것이고, 이를 위한 기술적 수단은 「제2 금형(302) 의 가압단면의 외주에 이어지는 림플랜지 성형부의 외주끝에 이 림플랜지의 두께에 일치하는 높이의 환상벽(37)을 설치하여 상기 림플랜지 성형부를 오목부로 하고, 성형로울러(4)를 그 하단면이 상기 환상벽(37)의 상단에 맞닿거나 또는 근접한 상태로 배치한」 것이다.

여기에서는 금형경계부로부터 돌출하여 제2 금형(302) 쪽을 향하는 소재가 성형로울러(4)의 하단면과 환상벽(37)에 의하여 둘러싸인 단면형상에 일치하여 바깥쪽 림으로 마무리된다. 그리고 이후는 상기 바깥쪽 림의 외주가 구속된 상태로 디스크(2) 및 안쪽림의 후반의 성형이 행하여진다. 따라서, 디스크(2) 의 외측 평면부에 형성되는 요철부가 상기 외주구속상태로 성형되므로 상기 요철형상이 정확히 성형되며, 불완전 성형부가 생기지 않는다.

[청구항7 의 발명에 대하여]

청구항7 의 발명은 상기 청구항5 또는 6의 발명에 있어서, 자동차용휠의 생산성을 더욱 한층 향상시키도록한 것이고, 그를 위한 기술적 수단은 「보조형(303) 의 플레어 형상의 림 성형면의 기단부에 연속시켜, 자동차용횔의 안쪽림의 비이드 시이트 및 림플랜지의 내주면에 일치하는 환상의 굴곡단면부(35)를 설치한」 것이다.

여기에서는 안쪽림상당부가 성형된 반제품을 이 회전단조장치에 장착한 채로 상기 안쪽림 상당부에 있어서의 끝부분으로 부터의 소정범위가 스피닝가공 등의 로을성형에 의하여 안쪽 림의 비이드 시이트 및 림플랜지로 마무리되므로 휠의 생산성이 더욱 한층 향상된다.

[청구항8 의 발명에 대하여]

청구항8 의 발명은 상기 청구항7 의 발명에 있어서, 휠의 생산성을 더욱 향상시키도록한 것이고, 그를 위한 기술적 수단은 「성형로울러(4) 의 제1 성형부(41)의 반대쪽의 끝부분에 동체부의 형상이 자동차용휠의 비이드 시이트로부터 림플랜지의 외주면까지의 범위의 형상에 일치하는 제2 성형부(42)를 구비시킨」 것이다.

여기에서는 회전단조에 의하여 안쪽림 상당부를 성형한 후에 성형로울러(4) 를 보조형(303) 의 기단부쪽으로 이동시켜, 상기 안쪽림 상당부의 끝부분으로부터의 소정범위를 이성형로울러(4) 의 제2 성형부(42)와 보조형(303) 의 굴곡단면부(35)로 로울성형하면 안쪽림의 비이드 시이트로부터 림플랜지까지의 범위가 마무리된다.

이 방법에 의하면, 안쪽림 상당부를 성형하는 공정과, 이것을 로울성형하는 공정이 성형로울러(4) 를 바꾸지 않고 연속적으로 행할수 있으므로 생산성이 더욱 향상된다.

[실시예]

이하, 본발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다.

[실시예1 에 대하여]

이 실시예1 은 제7 도에 도시한 바와같이 디스크(2) 의 외주에 연이어 설치된 림(1) 이 한쪽으로 뻗어나오고 또한 선단에 플랜지(11a) 를 구비시킨 똑바른 원통형상의 제1 림(11)과, 이 반대쪽으로 뻗어나온 똑같은 형상의 제2 림(12)으로된 형식의 림부착 디스크를 제작하기 위한 회전단조장치의 실시예이다.

[장치 각부의 구성에 대하여]

제2 금형(302) 은 제4 도에 도시한 바와같이 대략 원주형상으로 형성되며, 그 회전축선은 수평면에 대하여 직립하고 있다. 그리고, 이 윗면의 가압단면(31)은 수평면이 되어 있고, 이 가압단면(31)에 계속되는 동체부에는 제1 림(11)의 내주면 및 이에 계속되는 플랜지(11a) 의 끝면에 일치하는 형상의 제1 림 성형면(32)이 설치되어 있다.

그리고, 이 제2 금형(302) 은 이것의 아래쪽에 배치한 구동장치( 도시하지 않음) 의 회전축(52)에 연이어 설치되고, 일정위치로 회전구동된다.

제1 금형(301) 은 그 하면의 가압단면(33)이 꼭지각이 큰 원추면에 설정되고, 그 동체부전체적으로 상단부가 하단부보다 직경이 작은 원추대형으로 형성되며, 상기 가압단면(33)에 연속되는 성형용 동체부(311) 의 윗쪽에 작은 직경의 축부(321) 가 연이어 설치된 구성으로 되어 있다.

그리고, 이 제1 금형(301) 의 축선은 제2 금형(302) 의 축선에 대하여 2∼5 도 정도경사진 상태로 세트되며 이 경사상태에 있어서 상기 가압단면(33)의 한쪽의 모선이 대략 수평방향이 되도록 그 형상은 설정되어 있다.

또한, 이 제1 금형(301) 과 상기 제2 금형(302) 과의 경계부의 옆쪽으로서 이 제1 금형(301) 이 경사지고 있는 쪽에 후술한 성형로울러(4) 가 배치되어 있다.

그리고, 이 제1 금형(301) 은 이것의 상단면으로부터 돌출하는 지지축이 지지체(5) 에 의하여 회전이 자유롭게 축지지되며, 이 지지체(5) 는 본체 프레임에 고정된 유압잭( 도시하지 않음) 으로부터 수직으로 내린 출력축(51)의 하단에 연결되어 있고 이 제1금형(301) 은 제2 금형(302) 의 축선방향으로 진퇴가능하게 되어 있다.

그리고, 상기 제1 금형(301) 의 축부(321) 에는 상단부가 후술한 지지환상체(6) 에 의하여「주위가 서로 합쳐지는 상태」로 지지된 원통형상의 보조형(303) 이 여유있게 밖에서 끼워져 있다.

이 보조형(303) 의 회전축선은 상기 제2 금형(302) 의 그것과 일치하며, 이 보조형(303)의 외주면에는 성형용 동체부로서 상단부터 하단까지 상기 제2 림(12)의 내경과 같은 직경의 제2 림 성형면(34)이 설치되어 있다.

그리고, 이 제2 림 성형면(34)에 있어서의 성형로울러(4) 쪽의 모선이 상기 제1 금형(301)의 성형용 동체부(311) 의 외주면에 있어서의 성형로울러(4) 쪽의 모선과 동일 선상에 연속되는 구성으로 되어 있다.

또한, 상기 주위가 서로 합쳐지는 상태를 실현하기 위하여 이 보조형(303) 의 상단부 내주면에는 환상볼록부(36)가 돌출설치되어 있다.

지지환상체(6) 는 그 중앙 하면으로부터 돌출설치된 통부(63)의 하단부 외주쪽에 플랜지(62)를 구비시킨 구성으로 되어 있고, 상기 환상볼록부(36)가 통부(63)와 플랜지(62)의 사이에 꺼워넣어진 태양으로 되어 있다.

또한, 보조형(303) 의 윗면과 지지환상체(6) 와의 사이 및 환상볼록부(36)의 하면과 플랜지(62)와의 사이에는 측선방향의 하중을 받는 축받이가 개장되며, 또 환상볼록부(36)의 내주면과 통부(63)와의 사이에는 원주방향의 하중을 받는 축받이가 개장되어 있다. 그리고, 이 지지환상체(6) 에는 상기와 똑같은 복수의 유압잭( 도시하지 않음) 으로부터 수직으로 내린 출력측(61,61) 이 연결되고, 이것에 의하여 보조형(303)은 제2 금형(302) 의 축선방향으로 승강구동이 가능하게 되어 있다.

또한, 상기 성형로울러(4) 는 연직축에 의하여 자전이 자유롭게 지지됨과 동시에 제2 금형(302) 의 반경방향으로 이동할수 있도록 지지되어 있다.

그리고, 이것의 외주동체부는 대략 원주형상으로 형성되며, 제1 림(11)의 플랜지(11a) 의 단부로부터 제2 림(12)의 일부까지의 범위의 외주면에 일치시키고 있다.

[성형의 실제에 대하여]

상기 장치를 사용하여 제7 도에 도시한 림부착 디스크를 제조한다,

먼저, 제4 도에 도시한 바와같이 제1 금형(301) 의 가압단면과, 제2 금형(302) 의 가압단면과의 사이에 공작물(10)을 개재시킨다.

이때, 성형로울러(4) 를 이들 금형쪽으로 이동시켜, 이 성형로울러(4) 의 동체부를 최종형상의 제1 림(11)및 제2 림(12)의 외주면에 일치하는 위치에 고정시킨다.

또, 이 실시예에서 사용하는 공작물(10)은 두꺼운 원반형상이고, 그 체적이 최종 성형상태에서의 림부착 디스크의 체적보다 약간 크게되도록 설정되어 있다.

이 상태에서 제2 금형(302) 을 회전구동시키면서 제1 금형(301) 과 보조형(303)을 동기시켜 하강시킨다.

그러면, 제1 금형(301) 이 공작물(10)을 통하여 제2 금형(302) 과 같은 방향으로 동기회전되게되어 이들 제2 금형(302) 과 제1 금형(301) 에 의한 회전단조작용에 의하여 공작물(10)이 아래로 가압되어 편평화되게된다. 그리고 차츰 그 외주부가 이들 금형의 경계부로부터 외주쪽으로 돌출하게 되어 이 돌출된 소재는 성형로울러(4) 의 표면에 도달한후, 이성형로울러(4) 에 의하여 상하로 분리되며, 아래쪽의 소재는 성형로울러(4) 와 제2 금형(302) 의 제1 림 성형면(32)과의 사이에 뻗어 최종적으로 이들 사이의 성형단면에 일치하여제1 림(11)으로 마무리된다. 또, 윗쪽의 소재는 성형용 동체부(311) 와 성형로울러(4) 와의 경계부로부터 윗쪽으로 밀려나오게 된다( 제5 도의 상태).

이때, 보조형(303) 의 하단과 성형용 동체부(311) 와의 사이에는 적지 않게 간격이 형성되나, 성형로울러(4) 쪽에서 보조형(303) 의 제2 림 성형면(34)의 모선과 상기 성형용 동체부(311) 의 외주면의 모선은 동일선상에 연속되는 구성으로 되어 있으므로, 상기 소재는 상기 간격을 넘어 제2 림 성형면(34)에 스무스하게 옮겨타게된다.

그리고, 이 시점에서 보조형(303)이 소재의 내주면과의 마찰저항에 의하여 이 보조형(303)이 소재와 같은 방향으로 회전하기 시작한다. 그리고, 상기 소재는 제2 림 성형면(34)을 따라 윗쪽으로 성장하여 제2 림(12)으로 마무리된다( 제6 도의 상태).

[실시예2 에 대하여]

이 실시예2 는 제10도에 도시한 바와같이 상기 제2 림(12)을 개방단을 향하여 직경이 확대하는 플레어 형상으로한 경우의 림 부착디스크를 제조하기 위한 회전단조장치의 실시예이다. 그리고, 상기 제2 림(12)의 디스크(2) 쪽의 단부에는 제1 림(11)과 같은 직경의 직통(直筒) 부(12a) 로 되어 있다.

이 실시예의 회전단조장치는 상기 실시예1 의 것과 똑같은 구성이지만, 이 장치에서는 제9 도에 도시한 바와같이 보조형(303) 의 제2 림 성형면(34)을 윗쪽을 향하여 직경이 확대하는 플레어 형상으로 하며, 이것을 상기 제2 림(12)의 내주면에 일치하는 구성으로 되어 있다. 또, 성형로울러(4) 쪽의 성형용동체부(311) 의 외주면을 상기 직통부(12a)의 내주면에 일치시키고 있다. 그리고, 상기 제2 림 성형면(34)에 있어서의 성형로울러(4) 쪽의 모선의 하단과, 상기 성형용 동체부(311) 의 외주면에 있어서의 성형로울러(4) 쪽의 모선의 연장선을 연속시키는 구성으로 되어 있다.

또한, 성형로울러(4) 의 외주동체부를 제1 림(11)의 플랜지(11a) 의 끝부분으로부터 제2림(12)의 직통부(12a) 까지의 범위의 외주면에 일치시키고 있다.

이 장치를 사용하여 상기 실시예1 과 똑같이 공작물(10)을 아래로 가압시키면, 금형경계부로부터의 돌출소재가 성형로울러(4) 에 의하여 상하로 분리되어 제8 도에 도시한 바와같이 아래쪽의 소재는 성형로울러(4) 와 제2 금형(302) 의 제1 림 성형면(32)과의 사이에 뻗음과 동시에 윗쪽의 소재는 성형용 동체부(311) 와 성형로울러(4) 와의 경계부로부터 윗쪽으로 밀려나온다. 그리고 이 윗쪽의 소재는 보조형(303) 의 하단과 성형옹 동체부(311)와의 사이에 형성되는 간격을 넘어 제2 림 성형면(34)에 옮겨탄후에 이에 따라 윗쪽으로 직경이 확대되는 태양으로 성장하여 플레어 형상의 제2 림(12)으로 마무리된다( 제9 도의 상태).

[실시예3 에 대하여]

이 실시예3 는 제14도에 도시한 자동차용휠에 제조하기 위한 회전단조장치이고, 휠의 외측 평면부에 요철형상을 설치한 디스크(2) 가 림(1) 의 바깥쪽으로 편심한 위치에 설치한 드롭센터(110) 의 바닥벽부의 외측단부에 연이어 설치된 형상으로 되어 있다.

그리고, 드롭센터(110) 의 바닥벽부란 자동차용휠에서 가장 직경이 작은 부분을 말한다.

이 장치의 경우, 제11도 내지 제13도에 도시한 바와같이 제2 금형(302) 의 가압단면(31)은 디스크(2) 의 외측평면부 및 디스크(2) 의 둘레가장자리로부터 외측림(114) 의 내주면 및 이에 계속되는 림플랜지(14)의 외측면의 형상에 일치시킴과 동시에 이 림플랜지(14)의 성형부는 외주에 환상벽(37)이 형성된 오목부로 되어있다.

또, 보조형(303) 의 제2 림 성형면(34)의 상단에는 환상의 굴곡단면부(35)가 연이어 설치되어 있다. 그리고, 제1 금형(301) 의 성형용 동체부(311) 로부터 보조형(303) 의 굴곡단면부(35)까지의 형상은 상기 림(1) 의 안쪽림(113) 의 내주면 및 림플랜지(13)의 형상에 일치시키고 있다。

또한, 성형로울러(4) 는 그 동체하부를 외측림(114) 의 외주면 및 림플랜지(14)의 내측면에 일치하는 형상의 제1 성형부(41)로 함과 동시에 동체상부를 림플랜지(13)의 내측면 및 이에 계속되는 안쪽림(113) 의 비이드 시이트의 외주면에 일치하는 원주상의 제2성형부(42)로 하고 있다. 이 제2 성형부(42)는 드롭센터(110) 의 바닥벽부의 외주면에도 일치하는 형상으로 되어 있다.

이 장치를 사용하여 림(1) 을 성형할때에는 제11도에 도시한 바와같이 성형로울러(4)를 제2 금형(302) 의 환상벽(37)의 상단과 극히 약간의 간격을 두고 근접시킴과 동시에 그 외주동체부가 드롭센터(110) 의 바닥벽부로부터 외측림(114) 까지의 범위의 외주면에 일치하는 위치에 정지시킨다. 이 상태에서 실시예1 과 똑같이 공작물(10)을 아래로 가압시키면, 금형경계부로부터 소재가 환상으로 돌출하여 성형로울러(4) 의 표면에 도달한후, 상기 소재는 상하로 분리되어 아래쪽을 향하는 소재는 성형로울러(4) 의 제1 성형부(41)와 환상벽(37)에 의하여 둘러싸인 단면형상에 일치하여 림플랜지(14)를 포함한 외측림(114) 으로 마무리된다( 제12도의 상태). 이때, 소재의 선단은 환상벽(37)과 성형로울러(4) 의 하단면에 의하여 닫혀 있으므로 이 시점에서 아래쪽으로의 소재의 흐름이 저지되어 소재는 윗쪽으로만 흐르게 된다.

한편, 윗쪽을 향하는 소재는 제1 금형(301) 의 성형용 동체부(311) 와 성형로울러(4) 의상부와의 경계부로 부터 축선방향으로 윗쪽으로 밀려나와, 보조형(303) 의 하단과 성형용동체부(311) 의 상단과의 사이에 형성되는 간격을 넘어 보조형(303) 의 제2 림 성형면(34)으로 옮겨탄후, 이에따라 직경이 확대되는 태양으로 성장하여 제13도의 파선으로 표시한 안쪽림 상당부(121) 에 성형된다.

이후, 제1 금형(301) 의 밀어내림을 정지시킨 상태로 성형로울러(4) 를 윗쪽으로 이동시켜(동도면의 2점쇄선의 상태), 그 제2 성형부(42)와 보조형(303) 의 굴곡단면부(35)에 의하여 상기 안쪽림 상당부(121) 의 상단으로부터의 소정범위를 로울성형하면, 이 범위가 림플랜지(13)및 이에 계속되는 비이드 시이트로되어 안쪽림(113) 이 마무리된다.

이에 의하여 림(1) 의 전체의 성형이 완료된다.

여기에서는 외측림의 외주가 구속된 상태로 디스크(2) 의 후반의 성형이 행하여지므로 디스크(2) 의 외측평면부의 요철부가 정확히 성형된다. 또, 안쪽림 상당부를 성형하는 공정과, 이것의 상단부를 로울성형하는 공정이 성형로울러(4) 를 바꾸지 않고 연속적으로 행할수 있으므로 생산성이 향상된다.

[변형예에 대하여]

① 실시예3 에 있어서의 로울가공을 성형로울러(4) 와는 다른 스피닝로울러를 사용하여 행하여도 좋다.

② 상기 어느 실시예에서도 제1 금형(301) 을 직접 회전구동하는 구성으로 하고 있지 않으나, 이를 직접 구동모우터 등에 의하여 구동하고, 이 제1 금형(301) 의 회전과 제2 금형(302) 의 회전을 동기시키는 구성으로 하여도 좋다.

또, 보조형(303) 도 동기회전시키도록 하여도 좋다,

③ 상기 어느 실시예에서도 보조형(303) 을 제1 금형(301) 과 동기시켜 하강시키는 방식으로 하고 있으나, 소재가 제1 금형(301) 의 성형용 동체부(311) 의 외주면으로부터 보조형(303) 의 성형용 동체부에 스무스하게 옮겨탈수 있는한, 보조형(303) 을 일정위치에 지지하여 제1 금형(301) 만을 하강시켜도 좋다,

Claims (8)

1. 제1 금형(301) 의 가압단면과, 제2 금형(302) 의 가압단면을 대향시켜, 제2 금형(302) 의 가압단면은 그 축선에 대하여 직각으로 형성됨과 동시에, 제1 금형(301)의 축선을 상기 제2 금형(302) 의 축선에 대하여 경사지게하고, 상기 제1 금형(301)과 제2 금형(302) 의 가압단면상호의 사이에 공작물(10)을 개재시켜, 상기 제1 금형(301) 과 제2 금형(302) 을 동기회전시키면서 이들 금형을 대향접근시켜 공작물(10)을 아래로 가압하여디스크(2)를 성형함과 동시에 이 아래로 가압구역으로부터 돌출하는 소재를 금형경계부의 옆쪽에 그리고 제1 금형(301) 의 경사쪽에 배치한 성형로울러(4) 에 의하여 상하로 분리시켜 디스크(2) 의 둘레가장자리로부터 상하로 뻗는 림(1) 을 성형하도록한 회전단조장치에 있어서,

   제1 금형(301) 의 축부를 포위하는 통형상의 보조형(303) 을 제2 금형(302) 과 같은 축에 설치하고, 성형로울러(4) 쪽에 있어서는 상기 보조형(303) 의 성형용 동체부의 모선과, 상기 제1 금형(301) 의 성형용 동체부(311) 의 모선이 동일선상에 연속하도록 제1 금형(301) 과 보조형(303) 을 축선방향으로 나란히 한 것을 특징으로 하는 회전단조장치.
2. 제1 항에 있어서, 제1 금형(301) 의 가압단면을 전체적으로 대략 원추형상으로 하고, 상기 제1 금형(301) 의 축선이 경사지는 쪽에 있어서의 상기 가압단면의 모선을 수평으로 설정하여, 제2 금형(302) 의 가압단면을 전체적으로 대략 수평면으로한 것을 특징으로 하는 회전단조장치.
3. 제2 항에 있어서,

   제2 금형(302) 의 가압단면을 요철표면으로한 것을 특징으로 하는 회전단조장치.
4. 제1항에 있어서,

   보조형(303) 의 성형용 동체부를 윗쪽을 향하여 직경이 확대하는 플레어 형상으로 한 것을 특징으로 하는 회전단조장치.
5. 제1 항에 있어서, 제2 금형(302) 의 가압단면과 성형용 동체부의 형상은 자동차용휠의 디스크(2) 의 바깥쪽 평면부와 외측림의 내주면 및 이에 이어지는 림플랜지의 바깥쪽면의 형상에 일치시켜, 보조형(303) 의 동체부를 자동차용휠의 드롭센터의 안쪽림축의 측벽부 내주면에 일치하는 플레어상의 림성형면으로 하고, 상기 성형용 동체부(311)의 외주면 형상을 상기 드롭센터의 바닥벽 내주면에 일치시켜 성형로울러(4) 의 외주동체부에는 림(1) 의 외주면에 있어서의 상기 드롭센터 바닥벽부(자동차용휠의 가장 직경이 작은 부분) 로부터 외측림의 끝부분까지 일치하는 형상의 제1 성형부(41)를 구비한 것을 특징으로 하는 회전단조장치.
6. 제5 항에 있어서, 제2 금형(302) 의 가압단면의 외주에 이어지는 림플랜지 성형부의 외주가장자리에 이 림플랜지의 두께에 일치하는 높이의 환상벽(37)을 설치하여 상기 림플랜지 성형부를 오목부로하고, 성형로울러(4) 를 그 하단면이 상기 환상벽(37)의 상단에 맞닿거나 또는 근접한 상태로 배치한 것을 특징으로 하는 회전단조장치.
7. 제5 항 또는 제6 항에 있어서, 보조형(303) 의 플레어 형상의 림성형면의 기단부에 연속시켜 자동차용휠의 안쪽림의 비이드 시이트 및 림플랜지의 내주면에 일치하는 환상의 굴곡단면부(35)를 설치한 것을 특징으로 하는 회전단조장치,
8. 제7 항에 있어서, 성형로울러(4) 의 제1 성형부(4) 의 반대쪽의 끝부분에 동체부의 형상이 자동차용휠의 비이드 시이트로부터 림플랜지의 외주면까지의 범위의 형상에 일치하는 제2 성형부(42)를 구비한 것을 특징으로 하는 회전단조장치.