KR100428502B1 - 볼조인트용 소켓의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 볼조인트용 소켓의 제조방법은 소재를 130℃ - 200℃로 예비 가열하여 흑연 코팅한 뒤, 800℃ - 1000℃로 가열하고, 가열된 소재를 금형에서 업셋팅하여 소재의 체적을 분배 성형함과 더불어 날개부의 각도와 동일하게 밴딩 성형하고, 이를 익스트루션하여 소켓의 더스트커버부, 장공부, 코킹부를 일차적으로 성형하고, 익스트루션된 소재를 사이징하여 정밀 성형한 뒤, 볼스터드설치부를 피어싱하여 단조품을 만들며, 상기 단조품의 더스트커버부를 사이징함과 동시에 트리밍하여 플래쉬를 제거하고, 상기 단조품의 내부 응력을 제거하기 위하여 열처리하고, 날개부를 피어싱함과 동시에 코이닝하고, 코킹부를 절삭 가공함과 더불어 볼스터드설치부를 정삭 가공하게 되는 것으로 이루어진다.

따라서 본 발명은 다단 점진 정밀 단조를 이용하여 탈탄층을 제거함과 더불어 단조된 단조품과 완성된 소켓의 중량 차이를 줄일 수 있는데 소재 회수율에 있어 90% 이상이기 때문에 단조 수율을 향상하여 재료비를 용이하게 절감할 수 있고, 다단 점진 단조 정밀도로 인하여 품질적으로 안정된 제품을 생산할 수 있으며, 선반 등을 작업하게 되는 절삭 가공수를 줄여서 가공 시간을 절감하기 때문에 공정의 단축, 원가의 절감, 생산성의 향상을 용이하게 실현할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.

Description

볼조인트용 소켓의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR BALL JOINT SOCKET}

본 발명은 차량 등의 부품인 볼조인트용 소켓의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다단 점진 정밀 단조를 적용함과 더불어 절삭 가공 공정을 줄임으로써, 단조 정밀도 향상으로 품질적으로 안정된 제품을 생산하고 단조 수율을 향상하여 공정의 단축, 원가의 절감, 생산성의 향상을 용이하게 실현할 수 있도록 하는 볼조인트용 소켓의 제조방법에 관한 것이다.

볼조인트는 통상 자동차의 조향장치와 현가장치 등에 사용되는 바, 도 5에 도시한 바와 같이, 볼스터드(111)의 구두부(111a)가 볼시트(112)의 내부에 회전 작용 및 기울기 작용 가능하게 삽입되고, 상기 볼스터드(111)와 결합한 볼시트(112) 및 플러그(112a)가 소켓(100)에 고정되며, 외부로부터의 이물질의 출입을 방지하는 더스트커버(113)가 상기 볼스터드(111)와 소켓(100) 사이에 밀봉 설치되는 구조를 이루고 있다.

여기서 종래에는 상기와 같은 볼조인트용 소켓(100)을 제조하기 위하여, 열간 가공 뒤에 냉간 가공을 하게 되는 바, 냉간 가공시에 다수의 절삭 가공으로 최종적인 제품을 얻게 된다.

즉 종래에는 도 6에 도시한 바와 같이, 소재를 가열로로 1200℃까지 가열하여 해머 등으로 업셋팅(UP-SETTING)한 뒤, 이를 포징(FORGING)하고, 포징된 소재에서 형성된 플래쉬(FLASH)를 트리밍(TRIMMING)하여 제거하며, 트리밍된 소재의 내부 응력을 제거하기 위하여 열처리하게 된다.

그리고 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이, 열처리된 소재(100a)에서 최종적인 소켓(100)을 제조하게 되는 바, 볼스터드설치부(101)를 피어싱(PIERCING)하여 관통구멍(102)을 형성하고, 볼스터드설치부(101)를 코이닝(COINING)하여 볼스터드설치부(101)의 중심을 정확하게 맞추고, 날개부(103)를 피어싱하여 날개부(103)의 관통구멍(104)을 형성함과 더불어 상기 볼스터드설치부(101)의 중심과 날개부(103)의 관통구멍(104)의 중심 사이의 거리를 정확하게 하고, 피어싱 시의 소재의 밀림에 의한 안착면의 평면화를 위하여 이를 코이닝하게 된다.

그리고 도 7에 도시한 바와 같이 쇄선 상태에서 실선 상태로 절삭 가공하게 되는 바, 코킹(CAULKING)부(105)를 NC선단 등으로 절삭 가공하고, 더스트커버(DUST COVER)부(106)를 절삭 가공하고, 장공부(107)를 절삭 가공하며, 볼스터드와 볼시트가 설치되는 볼스터드설치부(101)의 내경을 황삭 및 정삭 가공하여 최종적인 제품인 소켓(100)을 완성하게 된다.

그러나 종래에는 열간 단조를 이용하여 볼조인트용 소켓을 제조하기 때문에, 열간 단조의 공법적 한계로 단조 수율이 낮아 재료비 상승의 요인으로 작용하게 되며, 단조 공차를 2mm - 5mm로 관리할 정도로 성형 공정 내에서 단조 치수의 정확성이 저하된다는 단점이 있다.

또한 종래에는 열간 단조 작업을 마친 뒤에 완제품을 만들기 위하여 코킹부의 절삭 가공, 더스트커버부의 절삭 가공, 장공부의 절삭 가공을 반드시 거쳐야 하기 때문에, 절삭 가공에 의한 시간이 많이 소비되고 재료의 손실이 많이 발생하게 된다는 단점이 있다.

더우기 소재가 1200℃ 이상의 고온으로 가열된 상태에서 공기 중의 산소와 접촉하기 때문에, 산화 및 탈탄에 의한 스케일이 많이 발생되며, 이로 인하여 금형 수명이 줄어들 수 있다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다단 점진 정밀 단조를 사용함과 더불어 선반 등의 작업인 절삭 가공 공정을 줄임으로써, 단조 정밀도 향상으로 품질적으로 안정된 제품을 생산하고, 단조 수율을 향상함과 더불어 가공 시간을 절감하여 공정의 단축, 원가의 절감, 생산성의 향상을 용이하게 실현할 수 있는 볼조인트용 소켓의 제조방법을 제공하는 데 있다.

이를 실현하기 위하여, 본 발명은 볼조인트용 소켓을 제조함에 있어서, 소재를 130℃ - 200℃로 예비 가열하여 흑연 코팅한 뒤, 800℃ - 1000℃로 가열하고, 가열된 소재를 금형에서 업셋팅하여 소재의 체적을 분배 성형함과 더불어 날개부의 각도와 동일하게 밴딩 성형하고, 이를 익스트루션하여 소켓의 더스트커버부, 장공부, 코킹부를 일차적으로 성형하고, 익스트루션된 소재를 사이징하여 정밀 성형한 뒤, 볼스터드설치부를 피어싱하여 단조품을 만들며, 상기 단조품의 더스트커버부를 사이징함과 동시에 트리밍하여 플래쉬를 제거하고, 상기 단조품의 내부 응력을 제거하기 위하여 열처리하고, 날개부를 피어싱함과 동시에 코이닝하고, 코킹부를 절삭 가공함과 더불어 볼스터드설치부를 정삭 가공하게 되는 것으로 이루어지는 볼조인트용 소켓의 제조방법을 제공한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 볼조인트용 소켓을 나타내는 볼조인트의 일 예의 단면도,

도 2는 본 발명에 의한 제조방법으로 제조되는 볼조인트용 소켓을 나타내는 부분 단면 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 볼조인트용 소켓의 제조방법을 나타내는 공정도,

도 4는 본 발명에 의한 볼조인트용 소켓의 제조방법을 설명하는 볼조인트용 소켓의 단면도,

도 5는 종래의 기술을 설명하기 위한 볼조인트용 소켓을 나타내는 볼조인트의 일 예의 단면도,

도 6은 종래에 관련하는 볼조인트용 소켓의 제조방법을 나타내는 공정도,

도 7은 종래에 의한 볼조인트용 소켓의 제조방법을 설명하는 볼조인트용 소켓의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 볼조인트 10 : 소켓

10a : 볼스터드설치부 10b : 더스트커버부

10c : 설치구멍 10d : 날개부

10e : 장공부 10f : 코킹부

11 : 단조품

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의하여 제조되는 소켓이 적용되는 볼조인트의 일 예를 나타내는 단면도로서, 상기 볼조인트(1)는 볼스터드(2)의 구두부(2a)가 볼시트(3)의 내부에 회전 작용 및 기울기 작용 가능하게 삽입되고, 상기 볼스터드(2)와 결합한 볼시트(3) 및 플러그(3a)가 소켓(10)의 볼스터드설치부(10a)에 고정되며, 외부로부터의 이물질의 출입을 방지하는 더스트커버(4)가 소켓(10)의 더스트커버부(10b)에 설치되어 상기 볼스터드(2)와 소켓(10) 사이를 밀봉하는 구조로 이루어진다.

여기서 상기 볼조인트용 소켓(10)은 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 볼스터드(2) 등이 설치되는 볼스터드설치부(10a), 상기 더스트커버(4)가 설치되는 더스트커버부(10b)를 보유하고 있으며, 소켓(10)을 차량의 현가장치의 로암(미도시) 등에 고정하기 위한 다수의 설치구멍(10c)을 보유한 날개부(10d), 상기 볼스터드(2)가 삽입되는 위치에 형성되는 장공부(10e), 그리고 상기 볼시트(3)와 플러그(3a)의 유동을 방지하기 위한 코킹부(10f)가 더 형성된다.

물론 상기 소켓(10)의 코킹부(10f)는 최종적인 볼조인트에서 안쪽으로 절곡되어 상기 볼시트(3)와 플러그(3a)를 지지하게 된다.

상기와 같은 볼조인트용 소켓(10)을 제조하기 위하여, 본 발명은 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 다단 점진 정밀 단조로 단조품(11)을 제조한 뒤, 상기 단조품(11)을 더스트커버부 사이징(SIZING)과 코이닝(COINING), 피어싱(PIERCING)과 코이닝(COINING) 가공함과 더불어 NC선단 등으로 절삭 가공하여 제품을 완성하게 된다.

즉 본 발명에 의한 볼조인트용 소켓의 제조방법은 소재 가열 → 업셋팅(UP-SETTING) → 익스트루션(EXTRUSION) → 사이징(SIZING) → 볼스터드설치부의 피어싱(PIERCING) → 더스트커버부의 사이징(SIZING)과 트리밍(TRIMMING) → 열처리 → 날개부의 피어싱과 코이닝(COINING) → 코킹(CAULKING)부의 절삭 가공 → 볼스터드설치부의 내경 정삭 가공 순으로 이루어진다.

좀더 상세하게 설명하면, 우선 통상의 고주파 유도 가열장치를 이용하여 소재를 130℃ - 200℃로 예비 가열하여 흑연 코팅한 뒤, 고주파 유도 가열장치를 이용하여 800℃ - 1000℃로 다시 가열하게 된다.

즉 소재를 상기와 같은 130℃ - 200℃의 온도 범위에서 예비 가열함으로써 소재의 표면에 코팅된 흑연이 윤활막 상태로 코팅 및 고착되며, 소재를 흑연 코팅함으로써 소재의 급속 가열 및 냉각, 산화 및 탈탄의 영향 최소화할 수 있음과 더불어 다단 점진 정밀 단조용 금형과의 접촉시 온도 상승의 억제, 윤활 작용 등으로 금형의 수명을 증대할 수 있으며, 상기와 같은 온도 범위보다 작으면 흑연의 고착량의 부족이 발생할 수 있고 온도범위보다 크면 소재의 예비 가열에 따른 열손실이 발생하게 된다.

또한 상기와 같은 800℃ - 1000℃의 온도로 소재를 가열하여 단조 공정을 수행하면 가장 적합한 다단 점진 정밀 단조를 실시할 수 있는데, 탈탄층이 거의 없는 정밀한 치수로 단조작업을 수행할 수 있으며, 최적의 성형 온도는 결정립 미세화 조직을 얻으면서 탈탄층을 발생시키지 않는 온도이며, 이 온도는 820℃ - 870℃가 바람직하다.

다음으로 본 발명에서는 상기의 온도 조건으로 가열된 소재를 다단 점진 정밀 단조로 성형하게 되는 바, 이 소재를 금형으로 업셋팅하여 소재의 체적을 분배 성형함과 더불어 날개부의 각도와 동일하게 밴딩 성형하고, 이를 익스트루션하여 소켓(10)의 더스트커버부(10b), 장공부(10e), 코킹부(10f)를 일차적으로 성형하고, 익스트루션된 소재를 사이징으로 정밀 성형한 뒤, 볼스터드설치부(10a)를 피어싱하여 관통구멍(11a)이 형성된 단조품(11)을 만들게 된다.

여기서 본 발명의 다단 점진 정밀 단조는 냉간 단조에 비하여 성형 하중과 에너지의 절감, 인산염 피막의 생략, 소재의 변형 저항의 감소로 인하여 복잡한 형상의 성형이 가능하며, 열간 단조에 비하여 우수한 치수 정밀도를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 단조 수율을 향상하고, 절삭 가공수를 줄이며, 절삭량을 절감하게 된다.

따라서 상기 업셋팅 공정은 소재로부터 소켓의 부위별 체적 분포가 고려된 유동체적의 분배를 얻기 위한 프리폼(PRE-FORM) 공정이며, 날개부(10d)의 각도와 동일하게 밴딩 성형이 이루어진다.

이 공정에서의 성형 형상에 따라 익스트루션 공정에서의 성형 하중과 국부적인 과도한 체격분포로 인한 플래쉬의 발생 여부가 결정되는 것이다.

상기 업셋팅 공정에서 획득한 체적 분포를 가진 소재로서 날개부(10d)의 유동 체적을 분배하게 되고, 소켓(10)의 더스트커버부(10b), 장공부(10e), 코킹부(10f)를 일차적으로 성형하게 되는 바, 소켓의 정밀도를 결정할 수 있을 뿐만 아니라 금형 수명을 결정하게 된다.

상기 사이징 공정은 금형을 반밀폐구조로 하여 상부 금형과 하부 금형 사이에 플래쉬 랜드(FLASH LAND)를 주어 소재의 체적 유동에 의한 접힘 등의 결함 발생을 억제하게 되고, 소켓(10)의 코킹부(10f)가 형성되는 하부 금형에 통기구멍을 형성하여 소켓(10)의 코킹부(10f)를 정밀 성형하게 된다.

상기 피어싱 공정은 도 4의 쇄선과 같이 볼스터드설치부(10a)를 피어싱하여 관통구멍(11a)이 형성되는 바, 볼스터드설치부(10a) 및 장공부(10e)의 중심을 결정할 수 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 피어싱 공정으로 형성된 단조품(11)을 트리밍하여 완성된 치수로 형성함과 동시에 트리밍하여 플래쉬를 제거한다.

여기서 더스트커버부(10b)를 사이징하여 완성된 치수로 형성함과 동시에 트리밍하는 공정을 위한 조건은 지그(JIG)에 소재를 정확하게 안착하는 것이며, 이에 따라 이송 정밀도가 뛰어난 이송 장치가 필요하고, 금형에서는 공급되어진 소재가 제자리에 안착될 수 있는 가이드구조가 필요하다.

더스트커버부(10b)의 사이징은 다음 공정에서 더스트커버부(10b)의 절삭 가공을 생략하기 위한 것이다.

다음으로 상기 단조품(11)의 내부 응력을 제거하기 위하여 열처리하게 된다.

상기 내부 응력을 제거하기 위해 열처리되어진 소재는 냉간 상태에서 날개부 피어싱과 코이닝을 동시에 수행하기 위한 프레스로 공급되어지는데, 이 공정에서 날개부를 피어싱하여 날개부의 관통구멍을 형성함과 더불어 상기 볼스터드설치부의 중심과 날개부의 관통구멍의 중심 사이의 거리를 정확하게 하고, 피어싱 시의 소재 밀림에 의한 안착면의 평면 기준면을 확보를 위하여 이를 코이닝하게 된다.

상기와 같이 프레스로 가공된 단조품(11)은 NC선단 등으로 절삭 가공되어 소켓(10)의 코킹부(10f)가 형성됨과 더불어 볼스터드설치부(10a)의 내경 정삭 가공으로 소켓(10)이 완성되는 것이다.

물론 상기와 같이 더스트커버부(10b)의 사이징과 트리밍을 하나의 금형으로 동시에 실시할 수 있으나, 이의 사이징 가공과 트리밍 가공을 순차적으로 할 수 있으며, 상기와 같이 날개부(10d)의 피어싱과 코이닝을 하나의 금형으로 동시에 실시할 수 있으나, 이의 피어싱 가공과 코이닝 가공을 순차적으로 할 수도 있다.

한편 본 실시예에서는 다단 점진 정밀 단조로 가열된 소재를 가공하게 되는 업셋팅 가공 → 익스트루션 가공 → 사이징 가공 → 볼스터드설치부의 피어싱 가공 순으로 각각의 금형을 이용하여 가공하게 되는 바, 첫번째 실시예로 폐쇄단조 가공 → 폐쇄단조 가공 → 반밀폐단조 가공 → 피어싱 가공, 두번째 실시예로 밀폐단조 가공 → 밀폐단조 가공 → 반밀폐단조 가공 → 피어싱 가공, 세번째 실시예로 밀폐단조 가공 → 스프링폐쇄단조 가공 → 반밀폐단조 가공 → 피어싱 가공 등으로 각각의 금형을 이용하여 가공하게 된다.

물론 금형 구조를 기준으로 단조 형태를 구분하면, 자유단조(OPEN DIEFORGING), 폐쇄단조(SEALED DIE FORGING), 밀폐단조(CLOSED DIE FORGING)로 구분할 수 있다.

상기와 같은 분류는 단조가 이루어지는 동안 피가공체의 유동형태에 따른 구분이라고도 말 할 수 있는데, 금속의 유동이 금형에 의해 인위적으로 구속이 이루어지는 정도에 차이가 있는 것이다.

즉 상기 자유단조는 말 그대로 금속의 유동이 금형에 의해 구속되는 것이 없이 자유롭게 변형되는 형태로 상하 금형 사이로 수평방향의 플래쉬(FLASH)가 발생되는 양이 최대가 된다.

상기 폐쇄단조는 소재가 변형이 이루어지기 이전에 상하금형이 외압(프레스 압력이외의 별도로 구성된 폐쇄장치와 가압장치의 압력)에 의해 닫힌 후, 내부에 위치하는 펀치에 의해 상하금형 사이의 공간으로 소재를 유동시키는 형태로서 플래쉬 발생이 전혀 없는 형태의 단조를 말한다.

상기 밀폐단조는 금형 내부에서 성형이 이루어지기 때문에 상하금형 형태라기보다는 다이와 펀치에 의해 성형이 되며, 소재가 먼저 다이에 위치된 후 펀치가 금형 내부로 진행함에 따라 금형의 형태로 단조가 이루어지기 때문에 플래쉬 발생량이 미소하며, 다이와 펀치 사이로 수직방향의 플래쉬가 발생되는 형태의 단조를 말한다.

물론 반밀폐단조는 상기 자유단조와 밀폐단조의 중간 형태라 할 수 있다.

우선 첫번째 실시예의 금형 가공 방법은 폐쇄단조로 업셋팅 금형 가공, 폐쇄단조로 익스트루션 금형 가공, 반밀폐단조로 사이징 금형 가공, 볼스터드설치부의피어싱 가공 순으로 다단 점진 정밀 단조하는 것이다.

상기 폐쇄단조로 업셋팅하는 것은 폐쇄 금형을 이용하여 전체적인 체적의 유동 분배를 고려한 성형을 수행함과 더불어 최종적인 제품인 소켓(10)의 날개부(10d)의 각도로 날개부(10d)를 밴딩 성형하게 되며, 소재의 변형량이 가장 큰 공정이다.

이 때 볼스터드설치부가 형성되는 부분과 더스트커버부가 형성되는 부분 사이와 같이 각 부위의 경계 부분에 겹침이 발생할 수 있으며, 이러한 겹침의 발생을 제거하기 위하여 더스트커버부의 초기 형상의 체적 분배를 적절하게 해야한다.

이와 같은 결함을 제거하기 위하여, 초기 형상의 돌출 부분의 높이를 조정하게 됨과 더불어 각 경계부위의 라운드를 조정하게 된다.

폐쇄단조로 업셋팅 금형 가공과 폐쇄단조로 익스트루션 금형 가공을 수행할 때에는 소재의 플래쉬의 발생을 억제하게 되며, 이는 상술한 바와 같이 소켓의 초기 형태가 갖추어질 때에 겹침이 발생할 수 있기 때문이다.

물론 반밀폐 금형을 이용하여 사이징하여 플래쉬를 형성하게 하며, 피어싱 금형을 이용하여 볼스터드설치부를 피어싱하게 된다.

한편 두번째 실시예의 금형 가공 방법은 밀폐단조로 업셋팅 금형 가공, 밀폐단조로 익스트루션 금형 가공, 반밀폐단조로 사이징 금형 가공, 볼스터드설치부의 피어싱 가공 순으로 다단 점진 정밀 단조하는 것이다.

상술한 첫번째 실시예와 유사하게 상기 밀폐단조로 업셋팅하는 것은 밀폐 금형을 이용하여 전체적인 체적의 유동 분배를 고려한 성형을 수행함과 더불어 최종적인 제품인 소켓(10)의 날개부(10d)의 각도로 날개부 부분을 밴딩 성형한다.

즉 상부 금형과 하부 금형 사이에 밀폐된 공간을 형성하고, 이 공간에 놓여진 소재를 프레스의 하중을 이용하여 밀폐단조를 수행하게 되는 바, 상기 폐쇄단조와 비교하면 폐쇄압을 발생시킬 복잡한 구조의 폐쇄장치와 가압장치가 필요하지 않게 된다.

그리고 밀폐단조로 업셋팅 금형 가공, 밀폐단조로 익스트루션 금형 가공, 반밀폐단조로 사이징 금형 가공을 단계적으로 점진 성형을 수행하기 용이하여, 상술한 첫번째 방법과 비교할 때, 공정간의 하중의 분배가 골고루 이루어질 수 있어 이로 인한 기계적 정도와 금형 수명의 향상을 얻을 수 있다.

여기서는 밀폐단조로 업셋팅 금형 가공된 소재가 익스트루션 금형 가공 시에 정확한 위치에 놓여야 하므로 정확한 이송 장치로 이송되어야 하고, 정확한 위치에 안착될 수 있도록 가이드하여야 하며, 이에 따라 사이징 금형 가공에도 지대한 영향을 미치게 된다.

그리고 본 실시예의 반밀폐단조로 사이징 금형 가공은 다이와 펀치 측의 외곽 부위의 체적 유동에 의한 결함의 발생을 억제하기 위하여 플래쉬 랜드(FLASH LAND)를 주게 되고 코킹부의 미충진을 방지하기 위하여 에어 벤트(AIR VENT)를 주게 된다.

또한 볼스터드설치부의 피어싱 가공에서는 가공 후의 가공 체적의 차이가 발생하지 않도록 시간을 절감하기 위하여 완성품과 같은 형태의 장공형 피어싱을 수행한다.

다른 한편 세번째 실시예의 금형 가공 방법은 밀폐단조로 업셋팅 금형 가공, 스프링 폐쇄단조로 익스트루션 금형 가공, 반밀폐단조로 사이징 금형 가공, 볼스터드설치부의 피어싱 가공 순으로 다단 점진 정밀 단조하는 것이다.

상술한 실시예와 유사하게 상기 밀폐단조로 업셋팅하는 것은 밀폐 금형을 이용하여 전체적인 체적의 유동 분배를 고려한 성형을 수행함과 더불어 최종적인 제품인 소켓(10)의 날개부(10d)의 각도로 날개부 부분을 밴딩 성형한다.

여기서 스프링 폐쇄단조는 소재가 변형이 이루어지기 이전에 상하금형이 다수의 스프링의 탄성력에 의하여 닫히는 구조를 포함하게 되며, 내부에 위치하는 펀치에 의해 상하금형 사이의 공간으로 소재를 유동시킴과 더불어 소재가 완전하게 충진되면 소재의 유동이 스프링의 탄성력을 극복하여 플래쉬를 발생할 수도 있는 형태의 단조를 말한다.

물론 상술한 바와 같이 상기 폐쇄단조와 비교하면 폐쇄압을 발생시킬 복잡한 구조의 폐쇄장치와 가압장치가 필요하지 않게 되며, 반면에 금형의 수명적인 측면과 제품의 균일한 품질 유지에 많은 이점이 있다.

상기한 두번째 실시예의 밀폐단조로 익스트루션 금형 가공과 비교하면 유동 응력에 의한 금형 수명의 향상과 균일한 품질 유지가 가능하다는 장점이 있다.

상기 스프링 폐쇄단조는 바깥쪽 다이 펀치가 먼저 상부금형과 하부금형을 폐쇄시키고 안쪽 펀치가 슬라이딩하여 성형을 수행하여 단조된 소재의 취약점이 발생하지 않게 된다.

이렇게 본 발명에서는 다단 점진 정밀 단조로 소재를 가공하게 되는 세가지실시예에서 언급한 바와 같이, 각각의 단조 방법이 모두 장점과 단점을 보유하고 있으며, 금형의 수명 향상, 품질의 균일성 유지, 양산성의 극대화 측면에서 세번째 실시예의 금형 가공이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 볼조인트용 소켓의 제조방법은 다단 점진 정밀 단조를 사용하여 탈탄층을 제거함과 더불어 성형된 단조품과 완성된 소켓의 중량 차이를 줄일 수 있기 때문에, 소재 회수율 90% 이상을 가능하게 하므로 단조 수율을 향상하여 재료비를 현저하게 절감할 수 있고, 냉간 단조와 필적할 만한 치수 공차를 실현할 수 있는 다단 점진 정밀 성형을 하여 품질적으로 안정된 제품을 생산할 수 있다는 이점이 있다.

또한 본 발명은 다단 점진 정밀 성형으로 선반 등에서 작업하게 되는 절삭 가공의 수를 줄여서 가공 시간을 절감하기 때문에, 공정의 단축, 원가의 절감, 생산성의 향상을 용이하게 실현할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 볼조인트용 소켓을 제조함에 있어서,

   소재를 130℃ - 200℃로 예비 가열하여 흑연 코팅한 뒤, 800℃ - 1000℃로 가열하고, 다단 점진 정밀 단조로 성형하게 되는 바,

   가열된 소재를 금형에서 업셋팅하여 소재의 체적을 분배 성형함과 더불어 날개부의 각도와 동일하게 밴딩 성형하고,

   이를 익스트루션하여 소켓의 더스트커버부, 장공부, 코킹부를 일차적으로 성형하고,

   익스트루션된 소재를 사이징하여 정밀 성형한 뒤, 볼스터드설치부를 피어싱하여 단조품을 만들며,

   상기 단조품의 더스트커버부를 사이징함과 동시에 트리밍하여 플래쉬를 제거하고,

   상기 단조품의 내부 응력을 제거하기 위하여 열처리하고,

   열처리된 소재의 날개부를 피어싱함과 동시에 피어싱한 부분을 코이닝하고,

   코킹부를 절삭 가공함과 더불어 볼스터드설치부의 내경을 정삭 가공하게 되는 것으로 이루어지는 볼조인트용 소켓의 제조방법.