KR100401650B1 - 타정기용 연속못 타정편의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타정기에 사용되는 연속못 타정편을 제조하는 방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 타정편에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 종래의 밀링가공과 선반에서의 절삭가공에 의한 방법으로 제작함에 따른 재료의 낭비와 생산성 저하의 문제점을 해결하고자 냉간단조와 전조 및 트리밍공정으로 타정편을 제조하는 것에 관계되며, 이를 위해 본 발명은 소재(10)를 하부금형(16)에 고정시키고 상부금형(15)으로 가압하여 나사부 가공단(110)을 형성시키는 제 1과정(Ⅰ)과; 상기 나사부 가공단(110)의 타측부에 펀치부(200)가 형성되도록 직경을 감소시키는 절삭가공인 제 2과정(Ⅱ)과; 상기 나사부 가공단(110)을 전조다이에 물려 나사부(100)를 형성시키는 제 3과정(Ⅲ)과; 펀치부(200)가 형성될 부위를 냉간단조로서 상면에는 좌우대칭으로 중앙부가 돌출되도록 하며 하면은 평탄하게 하는 제 4과정(Ⅳ)과;냉간단조를 거친 상기 펀치부(200)의 하면 중앙부에 내부로 함몰된 반원상의 함몰부(220)를 형성시키는 제 5과정(Ⅴ)과; 상기 펀치부(200)의 좌우폭을 규정치수로 성형시키는 트리밍 작업인 제 6과정(Ⅵ)과; 상기 나사부의 타측 끝단 펀치부의 상면으로부터 하면을 향해 시계방향으로 경사지는 경사면을 형성시키는 연마가공인 제 7과정(Ⅶ);으로 이루어짐을 기술적 요지로 하여 생산성을 향상시키고 재료의 낭비를 방지하는 타정기용 연속못 타정편의 제조방법에 관한 것이다.

Description

타정기용 연속못 타정편의 제조방법{manufacturing method of impact device for continuing nail of impact machine}

본 발명은 타정기에 장착되어 연속못에 충격을 주어 상기 연속못을 연속적으로 발사되게 하는 타정편의 제조방법에 관한 것으로서, 재료를 냉간단조, 전조 및 트리밍 작업으로 제조하여 재료의 낭비를 줄이고 작업성을 향상시키는 타정기용 연속못 타정편의 제조방법에 관한 것이다.

이하에서는 종래기술에 의한 타정기용 연속못 타정편의 일반적인 제조방법에 관해 설명코자 한다. 도 1은 종래기술에 따른 타정기용 연속못 타정편의 제조방법에 관한 플로우 차트를 나타내고 있다.

먼저, 환봉소재를 적정크기로 절단하고 일단부를 척에 물린 후 나사부를 가공하기 위한 나사산에 상응하는 외경으로 절삭가공하고 나사산을 형성시키도록 한다. 다음으로 나사부측의 원소재외면을 척에 물리고 펀치부의 폭에 상응하는 직경으로 외경절삭가공을 하게되며 상기 외경절삭가공은 선반에서 이루어지게 된다.

이어서, 펀치부의 상면에 중앙부가 돌출되는 다단으로 구성되는 돌출단을 형성시키게 되며 이때의 작업은 밀링컷트를 사용하여 밀링가공이 이루어지게 되고, 다음으로 상기 펀치부의 하면을 평탄하게 가공하게 되며 이때도 역시 밀링가공으로 이루어지게 된다. 펀치부의 하면에 평탄부를 형성시킨 후에는 상기 평탄부의 중앙부에 반원상의 알부(R)를 가공하게 되고 이때의 가공 역시 밀링가공으로 이루어지게 된다.

상술한 바와 같은 종래기술에 따른 방법에 의한 타정기용 연속못 타정편의 제조방법은 전 공정이 선반이나 밀링에 의한 절삭가공으로 구성되어진다. 따라서, 상기와 같은 절삭가공으로 재료의 낭비가 심하게 되고 작업시간도 길어지고 불량율 발생도 높을뿐 아니라, 절삭용 팁의 마모로 인한 교체비용으로 경쟁력이 저하되는 문제점도 있다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 절삭가공 공정을 줄이고 냉간단조로서 생산능률을 향상시킴과 동시에 불필요한 재료의 낭비나 사이클타임을 줄일 수 있는 타정기용 연속못 타정편의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 - 종래기술에 따른 타정기용 연속못 타정편의 제조방법에 대한 플로우 차트를 나타낸도.

도 2 - 본 발명의 일 실시예에 의한 제조방법의 플로우차트를 나타낸 도.

도 3 - 본 발명에 의해 제조된 타정기용 연속못 타정편의 사시도와 펀치부의 단면도.

도 4 - 본 발명의 제 1과정에 의해 소재가 금형에 셋팅된 모습을 나타낸 도.

도 5 - 본 발명의 제 2과정에 있어서의 개략적인 작업도.

도 6 - 본 발명의 제 3과정에 있어서의 롤러 다이 나사 전조기의 개략도.

도 7 - 본 발명의 제 4과정을 나타낸 도.

도 8 - 본 발명의 제 5과정을 나타낸 도.

도 9 - 제 7과정에 의해 나사부 타측 끝단에 경사면이 형성된 단면도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 나사부 110 : 나사부 가공단

120 : 고정지지부 200 : 펀치부

210 : 돌출단 220 : 함몰부

310 : 경사면

상기한 목적달성을 위한 본 발명은, 소재를 하부금형에 고정시키고 상부금형으로 가압하여 나사부 가공단을 형성시키는 제 1과정과; 상기 나사부 가공단의 타측부에 펀치부가 형성되도록 직경을 감소시키는 절삭가공인 제 2과정과; 상기 나사부 가공단을 전조다이에 물려 나사부를 형성시키는 제 3과정과; 상기 펀치부를 냉간단조로서 상면에는 좌우대칭으로 중앙부가 돌출되도록 하며 하면은 평탄하게 하는 제 4과정과; 냉간단조를 거친 상기 펀치부의 하면 중앙부에 내부로 함몰된 반원상의 함몰부를 형성시키는 제 5과정과; 상기 펀치부의 좌우폭을 규정치수로 성형시키는 트리밍 작업인 제 6과정과; 상기 나사부의 타측 끝단 펀치부의 상면으로부터 하면을 향해 시계방향으로 경사지는 경사면을 형성시키는 연마가공인 제 7과정(Ⅶ);으로 소재로부터 일련의 냉간단조, 전조, 절삭가공, 트리밍 및 연마공정으로 이루어짐을 기술적 요지로 하는 타정기용 연속못 타정편의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 타정기용 연속못 타정편의 제조방법은 종래기술에 의한 절삭가공에 따른 생산성 저하 및 불량율 증가등으로 인한 경쟁력상실의 문제점을 해결할 수 있는 제조방법이며, 또한 냉간단조로서 그 치수정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 타정기용 연속못 타정편의 제조방법이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 타정기용 연속못 타정편의 제조방법에 대한 보다 상세한 설명을 하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 제조방법의 플로우차트를 나타내고 있으며, 도 3은 본 발명에 의한 제조방법에 의해 제조된 타정기용 연속못 타정편의 사시도(1), 그리고 펀치부의 단면도(2)를 각각 나타낸다.

제 1과정은 소재(10)의 일단부에 나사부 가공단(110)을 형성시키는 단계로서 냉간단조에 의한 작업으로 이루어지게 된다. 첨부된 도 4는 상기 제 1과정에 의한 소재(10)가 금형에 셋팅된 모습을 나타내는 도이고, 소재(10)를 하금형(16)에 삽입후 상금형(15)을 가압함으로써 소재(10)보다 직경이 큰 나사부 가공단(110)과 고정지지부(120)가 형성된다.

상기 제 1과정의 냉간단조는 자유단조의 일종으로 재료를 축방향으로 압축하여 단면을 크게 하고 길이를 짧게 하는 공지된 가공기술에 해당되며 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 하고, 상기 나사부 가공단(110)은 후술할 전조에 의한 나사부(100)가 형성되는 부위로서 형성시키고자 하는 나사산의 피치나 나사산의 수에 상응하도록 상기 나사부 가공단의 직경이나 길이를 형성시키도록 함이 바람직하다. 또한, 바람직하게는 상기 상금형(15)과 하금형(16)은 초경합금으로 제작함이 좋다.

첨부된 도 5는 제 2과정에 있어서의 개략적인 작업도를 나타내며, 상기 제 1과정에 의한 나사부 가공단(110)과 고정지지부(120)를 형성시킨 후 다음 공정으로서 펀치부(200)를 형성시키는 전 단계로서 1차가공소재(11)를 절삭가공하여 그 직경을 감소시키게 된다(제 2과정). 상기 절삭가공은 선반에서의 작업으로 이루어지며, 상기 나사부가공단(110)을 척(20)에 물리고 회전시킨 후 바이트(30)로 적정한 치수의 외경으로 상기 1차가공소재(11)를 가공하게 된다.

한편, 상기 제 2과정은 상술한 바와 같이 일정직경의 외경으로 절삭가공(1')한 후 상기 펀치부(200)와 고정지지부(120)의 연결부에 라운드를 형성시키는 작업(2')을 거치게 되며, 상기 라운드 형성작업 역시 선반에서의 절삭가공으로 이루어진다. 본 실시예에서는 상기 제 2과정을 두 공정으로 분리하여 가공하고 있으나, 씨엔씨(CNC) 선반등에서 하나의 공정으로 구성할 수도 있다.

다음으로는, 상기 나사부 가공단(110)에 나사를 형성시키는 공정으로서 전조작업에 의해 나사를 형성시키도록 한다. 상기 전조에 의한 나사부(100)를 성형하는 방법으로는 평다이(die) 전조기나 롤러다이(die) 전조기등이 사용되며 이외에도 타 나사전조기가 사용될 수 있다. 전조에 의한 나사전조의 특징으로는 소재의 메탈플로우가 절단되지 않기 때문에 제품의 강도가 크게되며, 소재와 공구가 국부적으로 접촉하므로 비교적 작은 가공력으로 가공할 수 있고, 칩(chip)이 생성되지 않으므로 소재의 이용률이 높으며, 소성변형에 의하여 제품이 가공경화되고 조직이 치밀하게 되어 기계적 강도가 향상된다는 이점이 있다.

도 6은 본 실시예의 제 3과정에 사용되는 롤러 다이 나사 전조기의 개략도를 나타내고 있으며, 도시된 바와 같이 2개의 롤러 다이(40)로 구성되고 두축은 평행하며 그 중 하나는 축이 이동하도록 되어 있으며, 다른 하나는 위치가 고정되어 있다.

전조에 의한 나사가공은 공지기술이나 타정기용 연속못 타정편의 제조에 적용함으로서, 생산성을 향상시킬 뿐 아니라 종래의 절삭가공에 의한 나사가공에 따른 기계적 강도저하 및 불량율증가를 방지할 수 있게 된다.

다음으로, 펀치부(200)를 형성시키는 냉간단조 가공인 제 4과정에 대해 설명하기로 한다. 상기 도 3에 도시된 바와 같은 형상의 펀치부(200)를 제조하기 위한 과정으로서 상면 중앙에 돌출단(210)을 형성시키고 하면은 평탄한 평탄부를 이루도록 가공한다. 즉, 상기 제 2과정에 의한 절삭가공으로 형성된 가공부를 냉간단조에 의해 펀치부(200)의 상면에 돌출단(210)를 형성시키고 동시에 하면은 편평하게 되도록 한다.

상기 제 4과정 이후 펀치부 하면에 형성되는 평탄부의 중앙에 상부를 향해 함몰된 반원상의 함몰부(220)를 형성시키게 되며, 이 또한 냉간단조에 의해 작업이 이루어지게 되어 정확한 치수의 제품을 성형할 수 있게된다. 상기 함몰부(220)는 연속못을 순서대로 타격함에 있어 인접한 다음번 못과의 간섭을 방지할 수 있도록 형성되는 부위이다.

상기 제 4과정 및 제 5과정은 냉간단조 중 형단조에 의해 이루어지는 공정으로서, 도 7은 상기 제 4과정을 나타내는 것으로 상하 상면돌출부형성금형(50)에 형성되는 형상에 따라 상면에는 돌출단(210)이 이루어지고 하면에는 평탄부가 만들어진다.

도 8은 제 5과정을 나타내는 하면함몰부형성금형(60)를 표시하며 하부금형에 형성되는 볼록부의 형상으로 상기 펀치부(200)의 하면에 함몰부(220)가 형성되어진다.

상기 제 5과정을 거치게 되면 상기 펀치부(200)의 돌출단(210)와 함몰부(220)는 완성되며, 다음으로는 펀치부(200)의 치수를 규정치수대로 가공하게 되는 제 6과정을 거치게 된다. 즉, 상기 제 4과정 및 제 5과정에 의한 냉간단조에 의해 상기 펀치부의 폭은 규정치수보다 넓게 형성되어지며 이 부위를 절단하는 트리밍 작업이 이루어지게 되는 것이다. 상기 트리밍 작업은 프레스 가공에 의해 치수를 정확히 하며 불균일한 펀치부의 측면을 균일하게 한다.

이어서 제 7과정인 나사부(100) 타측 끝단을 연마가공하게 되며, 상기 연마가공은 펀치부(200)의 상면으로부터 하면으로 시계방향으로 경사지는 측으로 경사면(310)을 형성시키게 되는 공정이며, 이 공정은 실제 타정편이 타정기에 장착되어 사용될 시 발생되는 충격 및 진동으로 상기 타정편이 연속못의 헤드를 정확히 타격하지 못하고 타격과 동시에 전진되는 현상을 방지하기 위해 형성되는 부위이다.도 9는 상기 제 7과정에 의해 상기 나사부(100) 타측 끝단에 경사면(310)이 형성된 단면도를 나타내고 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 경사면(310)은 7°를 이루도록 하고 있으나 여기에만 한정되지는 않는다.

실제 타정기를 사용함에 있어서, 사용자가 손잡이부를 쥐고 방아쇠를 당기게 되면 타정편은 전진되어 연속못의 헤드를 타격하게 되고, 이때 발생되는 충격으로 타정기는 앞으로 전진하게 되는 경향이 있게되고 이에 따라 상기 타정편은 정확하게 연속못의 헤드부를 타격하지 못하게 되어 상기 연속못은 완전히 박히지 않게 되는 등의 문제점이 있는바, 이와 같은 문제점에 대응하기 위해 상기 제 7과정으로 상기 펀치부의 끝단을 경사지게 형성시키는 것이다.

이상에서 본 발명에 의한 타정기용 연속못 타정편의 제조방법에 대해 설명하였으며, 이후의 공정으로는 통상적인 열처리 공정과 착색과정이 뒤따르게 되나 이와같은 과정은 일반적인 것인 바 , 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상술한 바와 같은 제조방법에 의한 타정기용 연속못 타정편의 제조로 재료의 낭비가 방지되고 사이클 타임을 줄여 생산성을 향상시키며 경쟁력을 높일 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명에 따른 주 제조법인 냉간단조로서 제품의 치수정밀도를 높일 수 있어 불량율발생을 줄이고 제품의 품질을 높일 수 있는 효과도 또한 있다.

Claims (1)

1. 소재를 하부금형에 고정시키고 상부금형으로 가압하여 나사부 가공단과 고정지지부를 형성시키는 제 1과정(Ⅰ)과;

   상기 나사부 가공단의 타측부에 펀치부가 형성되도록 직경을 감소시키는 절삭가공인 제 2과정(Ⅱ)과;

   상기 나사부 가공단을 전조다이에 물려 나사부를 형성시키는 제 3과정(Ⅲ)과;

   펀치부가 형성될 부위를 냉간단조로서 상면에는 좌우대칭으로 중앙부가 돌출되도록 하며 하면은 평탄하게 하는 제 4과정(Ⅳ)과;

   상기 펀치부의 하면 중앙부에 내부로 함몰된 반원상의 함몰부를 형성시키는 냉간단조의 제 5과정(Ⅴ)과;

   상기 펀치부의 좌우폭을 규정치수로 성형시키는 트리밍 작업인 제 6과정(Ⅵ)과;

   상기 나사부의 타측 끝단 펀치부의 상면으로부터 하면을 향해 시계방향으로 경사지는 경사면을 형성시키는 연마가공인 제 7과정(Ⅶ);을 포함하여 구성되는 타정기용 연속못 타정편의 제조방법.