KR100422658B1 - 클러치 기어 단조용 금형 - Google Patents

Abstract

목적 : 본 발명은 펀치의 가압 방향과 다이의 하중 방향을 다르게 하고 치열의 노치 효과를 줄이는 클러치 기어 단조용 금형을 제공하는 데 그 목적이 있다.

구성 : 이 클러치 기어 단조용 금형은, 제품을 사이에 두고 상측에 제공되는 펀치와 제품의 하측에 제공되며 쉬링크 링과 다이로 구성되는 다이 어셈블리를 포함하며, 다이가 치소경과 치외경으로 형성되는 치열을 펀치의 대향측에 형성하고, 이 치열의 치외경에서 치소경을 향하여, 수평 방향에 대하여, 펀치의 가압 방향으로 형성된 경사면을 구비하고 있다.

효과 : 본 발명은 다이 치열의 상면에 경사면을 형성하여 펀치의 가압 방향과 다이의 하중 방향을 다르게 하여 치열에 작용하는 반복 하중과 노치 효과를 줄임으로서 다이 상면의 박리와 치형의 탈락을 저감시킬 수 있다.

Description

클러치 기어 단조용 금형 {metallic pattern for forging a clutch gear}

본 발명은 클러치 기어 단조용 금형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펀치의 가압 방향과 다이의 하중 방향을 다르게 하는 클러치 기어 단조용 금형에 관한 것이다.

현재, 클러치 기어는 수 차례의 연속적인 성형 공정을 거쳐서 성형 완성되며, 기본적으로 타 프로세스에서 제조된 소재를 사용하고 있다. 즉, 클러치 기어 성형 공정은 예비 성형, 챔퍼 성형, 기어 성형, 트리밍, 그리고 역테이퍼 성형의 공정으로 이루어진다.

이때 사용되는 클러치 기어 단조용 금형은 도 1에 도시된 바와 같이 펀치(1)와 다이 어셈블리(3)로 구성되어 있다.

이 다이 어셈블리(3)는 쉬링크 링(5)과 이 쉬링크 링(5)의 중앙에 삽입되어 클러치 기어(미도시)를 직접 성형하는 치열(7)이 형성된 다이(9)로 구성되어 있다. 쉬링크 링(5)은 펀치(1)에 대하여 다이(9)가 받는 인장하중을 지지해 준다.

이러한 클러치 기어 단조용 금형은 기어 성형 공정에서, 이 후 공정인 트리밍 공정에서 프레쉬(a) 제거 시, 치면에 남는 파단면이 최소화되도록 제품(11)의 프레쉬 두께(a, 펀치의 하면과 다이 상면 사이의 간격)를 극히 얇게 하고 있다.

이런 상태에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 펀치(1)의 가압 방향(b)과 다이(9)에 걸리는 하중 방향(c)이 동일하여 다이(9)의 상면(도 2에서, 이하 생략)에는 반복 하중이 집중적으로 작용하게 된다. 따라서 다이(9)의 상면에서는 박리 현상(d)이 발생되고 있다.

더욱이, 다이(9)의 치열(7)이 직경의 중심 방향을 향하여 돌출되는 형상을 가지고, 치소경(13)과 치외경(15)으로 형성되는 치열(7)의 상면이 다이(9)의 상면과 동일 면을 형성하지 않으므로 쉬링크 효과의 감소로 작은 편심 하중에서도 치형이 탈락되는 치형 탈락 현상(e)이 발생되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 점들을 감안한 것으로서, 펀치의 가압 방향과 다이의 하중 방향을 다르게 하고 치열의 노치 효과를 줄임으로서 다이의 상면 박리 현상과 치형 탈락 형상을 저감시키는 클러치 기어 단조용 금형을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이 클러치 기어 단조용 금형은, 클러치 기어를 단조 성형할 때, 제품의 상측에 제공되는 펀치와 제품을 사이에 두고 펀치의 하측에 제공되며 쉬링크 링과 다이로 구성되는 다이 어셈블리를 포함하며,

상기 다이는 치소경과 치외경으로 형성되는 치열을 상기 펀치의 대향측에 형성하고 있으며, 이 치열의 치외경에서 치소경을 향하여, 수평 방향에 대하여, 펀치의 가압 방향으로 형성된 경사면을 구비하고 있다.

이 경사면을 수평 방향에 대하여 펀치 가압 방향으로 5°경사지게 형성됨이 바람직하다. 이 경우 다이 상면의 박리 현상은 50%감소하고, 치형 탈락은 평균 수명 대비 약 10%향상된다.

이와 같이 본 발명은 다이 치열의 상면에 경사면을 형성하여 펀치의 가압 방향과 다이의 하중 방향을 다르게 하고, 치열의 펀치 대향측 면을 다이의 펀치 대향측 면보다 퍼치로부터 격리시켜서 치열에 작용하는 반복 하중과 노치 효과를 줄임으로서 다이 상면의 박리와 치형의 탈락을 저감시킬 수 있다.

도 1은 클러치 기어 단조용 금형의 합형 상태 단면도.

도 2는 종래기술에 따른 다이로 클러치 기어를 단조할 때 다이의 파손 상태를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 다이로 클러치 기어를 단조하는 금형의 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 보호의 설명*

1 :펀치 3 : 다이 어셈블리

7 : 치열 13 : 치소경

15 : 치외경 17 : 경사면

b : 펀치 가압 방향 g : 다이 하중 방향

f : 각도

본 발명의 이점과 장점은 이하의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 다이로 클러치 기어를 단조하는 금형의 단면도로서, 금형의 전체적인 구성은 종래기술에서 언급한 바와 동일하므로 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 사용한다.

이 금형은 펀치(1)와 다이 어셈블리(3)로 구성되어 제품(11, 클러치 기어)을 성형한다. 다이 어셈블리(3)은 쉬링크 링(5)과 다이(9)로 구성되어 있다.

다이(9)는 그 중심부인 펀치(1)의 대향측에 치열(7)을 형성하고 있으며, 이 치열(7)은 다이(9)의 길이 방향, 즉 펀치(1)의 가압 방향(d)으로 성형되는 치소경(13)과 치외경(15)에 의하여 형성된다.

펀치(1)의 대향 측인 치열(7)에는 경사면(17)이 형성되어 있다. 이 경사면 (17)은 치외경(15)에서 치소경(13)을 향하여 형성되며, 수평 상태의 다이(9) 상면에 대하여 펀치(1)의 가압 방향으로 일정 각도(f)만큼 경사지게 형성되어 있다.

따라서, 치열(7)을 제외한 다이(9) 부분으로 펀치(1)에 대하여 수평 상태로 형성되고, 경사면(17)은 펀치(1)의 하면과 상당한 간격을 유지하면서 상호 격리되어 있다.

상기 경사면(17)의 각도(f)는 다이(9)의 수평 방향에 대하여 펀치(1)의 가압 방향(b)으로 5°정도 경사지게 형성됨이 바람직하다.

이 경사면(17)은 펀치(1)의 가압 방향(b)이 도 3과 같을 때, 다이(9)의 치열(7) 상면에 수직 방향(g)으로 하중이 작용하게 한다. 즉, 펀치(1)의 가압 방향 (b)과 다이(9)의 하중 방향(g)을 다르게 한다. 따라서 치외경(15)의 노치 효과가감소되어 치열(7)의 탈락 현상을 저감시킨다.

또한, 경사면(17)은 치소경(13)에서 펀치(1)와 다이(9)의 치열(7) 사이의 간격을 증가시킨다. 따라서 다이(9)의 상면, 특히 치열(7)의 상면에 걸리는 피로하중을 경감시켜 다이(9) 상면의 박리를 감소시킨다.

이와 같이 본 발명은 다이 치열의 상면에 경사면을 형성하여 펀치의 가압 방향과 다이의 하중 방향을 다르게 하고, 치열의 펀치 대향측 면을 다이의 펀치 대향측 면보다 펀치로부터 격리시켜서 치열에 작용하는 반복 하중과 노치 효과를 줄임으로서, 펀치의 가압 방향과 다이의 하중 방향이 동일하여 다이의 상면에 반복 하중이 집중 작용하고, 치열의 상면이 다이의 상면과 동일 면을 형성하지 않음에 따라 쉬링크 효과가 감소되는 종래기술보다 다이 상면의 박리 현상과 치형의 탈락 현상을 크게 저감시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 클러치 기어를 단조 성형할 때, 제품의 상측에 제공되는 펀치, 제품을 사이에 두고 상기 펀치의 하측에 제공되며 쉬링크 링과 다이로 구성되는 다이 어셈블리를 포함하는 클러치 기어 단조용 금형에 있어서,

   상기 다이는 치소경과 치외경으로 형성되는 치열을 상기 펀치의 대향측에 형성하고 있으며, 치외경으로부터 치소경으로의 상기 치열은 펀치의 가압 방향에 대하여 수직인 수평면에 대하여 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치 기어 단조용 금형.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 경사면은 상기 펀치의 가압방향에 대하여 수직인 수평면에 대하여 5°만큼 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 클러치 기어 단조용 금형.