KR100765649B1

KR100765649B1 - 헬리컬 기어 단조제조 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100765649B1
Application number: KR1020040095135A
Authority: KR
Inventors: 차재도
Original assignee: 주식회사 케이엠씨
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2007-10-10
Also published as: KR20060055935A

Abstract

본 발명은 헬리컬 기어의 각도에 따라 기어치를 형성하는 좌,우측면의 경사각을 달리하여 성형되는 기어 외경부의 일정한 치수를 유지하도록 함으로서 헬리컬 기어 변화에 관계없이 용이한 성형이 가능하도록 한 헬리컬 기어 단조제조방법 및 장치에 관한 것으로서,

금형의 내측 벽면에 헬리컬기어(31)를 구성하는 기어치(32)를 형성하기 위한 기어치성형부(33)를 가지는 기어다이(34)와;

상기 기어다이(34)의 상부에 일체로 형성되는 이루어지는 칼라(Collar)다이(35)와;

상기 기어다이(34) 하방에 구비되는 로어다이(36)와;

상기 칼라다이(35)의 상방에 성형할 소재를 밀어넣기 위하여 구비되는 펀치(37)와;

상기 로어다이(36)의 하방에 성형된 소재를 취출하기 위하여 구비되는 녹아웃(Knock Out; 38)으로 구성되는 헬리컬 기어 제조장치(30)를 이용하여 헬리컬기어를 제조함에 있어서;

소재를 투입시켜 칼라다이(35)의 하단부와 연접되는 기어다이(34)의 상부에 형성하는 라운드(40)를 통하여 자연스럽게 유입되도록 한 후;

상기 소재는 기어다이(34)에 구비되는 기어치성형부(33)에 구비되어 단면형상이 개략 4면체가 되도록 구성하고 있는 연결부상면홈(50)과 연결부좌저면홈(54) 및 연결부좌상면홈(55)과 연결부우면홈(56)으로 구성되는 도입부(45)에 유동이 충만되어지고;

상기 도입부(45)의 후방에 구비되어 실질적인 치형부(42)를 형성하여 성형부(46)를 통하여 정확한 치수의 헬리컬기어(31)의 기어치(32)를 제조하는 것을 특징으로 한다.

헬리컬기어

Description

헬리컬 기어 단조제조 방법 및 장치{Manufacturing forging for hkeical gear and its device}

도 1은 본 발명의 기술에 의하여 제조된 헬리컬 기어를 도시한 정면상태의 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 헬리컬 기어의 A부위를 발췌하여 도시한 정면 구성도.

도 3은 본 발명인 헬리컬 기어 제조장치를 도시한 단면상태의 구성도.

도 4는 본 발명인 발명인 헬리컬 기어 제조장치의 기어압출부를 발췌하여 도시한 일부파절 상태의 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 발명인 헬리컬 기어 제조장치의 기어압출 도입부를 도시한 단면도.

도 6은 도 4에 도시된 발명인 헬리컬 기어 제조장치의 기어압출 성형부를 도시한 단면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

30; 헬리컬 기어 제조장치

33; 기어치성형부

40; 라운드

43; 연결부

45; 도입부

50; 연결부상면홈

54; 연결부좌저면홈

55; 연결부좌상면홈

56; 연결부우면홈

58; 이뿌리돌기

본 발명은 헬리컬 기어 단조제조방법 및 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 나선형 금형에 소재를 압입하여 냉간 단조에 의하여 헬리컬 기어 제품을 성형하는 개선된 방법과 장치의 제공에 관한 것이다.

통상적으로 냉간 단조에 의하여 만들어지는 헬리컬 기어는 기어부분을 후 가공하지 않고 바로 사용하게 됨으로서 경제적인 면에서 상당한 효과를 가져오는 것이 사실이다.

그러나, 헬리컬 기어의 헬리컬 각도를 고려하지 않고 있기 때문에 다양한 헬리컬 각도의 헬리컬 기어를 성형하는 데 상당한 문제점을 가지고 있으며, 일부 제품에서는 상당히 우수한 성능을 나타내기도 하나 점점 다양해지는 헬리컬 기어 제품 생산에는 원활하게 대처하지 못하고 있는 실정이다.

상기와 같은 헬리컬 기어를 제조하기 위한 장치는 내측 벽면에 헬리컬 기어 치를 형성하기 위한 기어치성형부를 가지는 기어다이와, 상기 기어다이의 상부에 일체로 이루어지는 칼라(Collar)다이를 가진다.

상기 기어다이 하방에는 로어다이를 구비하고, 상기 칼라다이의 상방에는 성형할 소재를 밀어넣기 위한 펀치를 구비하고, 상기 로어다이의 하방에는 성형된 소재를 취출하기 위한 녹아웃(Knock Out)으로 구성된다.

상기와 같은 헬리컬 기어 제조장치를 이용할 경우, 펀치와 기어다이의 원주방향의 상대적 회전력이 발생하게 되고, 기어다이와 칼라다이가 일체화 되어 있기 때문에 밀어넣는 금속소재와 기어다이의 원주방향에 대하여 상대회전이 불가능하게 된다.

상기와 같은 경우에는 금속소재의 바깥 둘레면에 기어치가 성형될 때 소재가 축방향으로 유동이 발생하고, 이로 인하여 기어다이에 형성되는 기어치 사이에 리이드갭이 발생한다.

상기와 같이 리이드갭이 발생할 경우에는 기어다이와 소재와의 각이진 치의 한쪽면에 큰 응력이 발생하고, 이것이 성형품 치부의 좌,우에 탄성복원력을 포함한 다이 치부에 대한 압력차를 발생시키기 된다.

상기와 같이 다이 치부에 대한 소착 또는 마모가 발생하는 요인으로 될 뿐만 아니라 심하게는 다이 치부가 파손되는 문제가 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 헬리컬 기어의 각도에 따라 기어치를 형성하는 성형도입부 형상을 달리하여 성 형되는 기어 외경부의 일정한 치수를 유지하도록 함으로서 헬리컬 기어 변화에 관계없이 용이한 성형이 가능하도록 하는 데 가장 큰 목적이 있다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 제조예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술에 의하여 제조된 헬리컬 기어를 도시한 정면상태의 구성도, 도 2는 도 1에 도시된 헬리컬 기어의 A부위를 발췌하여 도시한 정면 구성도, 도 3은 본 발명인 헬리컬 기어 제조장치를 도시한 단면상태의 구성도, 도 4는 본 발명인 발명인 헬리컬 기어 제조장치의 기어압출부를 발췌하여 도시한 일부파절 상태의 사시도, 도 5는 도 4에 도시된 발명인 헬리컬 기어 제조장치의 기어압출 도입부를 도시한 단면도, 도 6은 도 4에 도시된 발명인 헬리컬 기어 제조장치의 기어압출 성형부를 도시한 단면도로서 함께 설명한다.

통상적인 헬리컬 기어 제조장치(30)는 내측 벽면에 헬리컬기어(31)를 구성하는 기어치(32)를 형성하기 위한 기어치성형부(33)를 가지는 기어다이(34)와, 상기 기어다이(34)의 상부에 일체로 형성되는 이루어지는 칼라(Collar)다이(35)를 가진다.

상기 기어다이(34) 하방에는 로어다이(36)를 구비하고, 상기 칼라다이(35)의 상방에는 성형할 소재를 밀어넣기 위한 펀치(37)를 구비하고, 상기 로어다이(36)의 하방에는 성형된 소재를 취출하기 위한 녹아웃(Knock Out; 38)으로 구성된다.

본 발명에서는 상기 기어다이(34)의 내부에 구비되는 기어치성형부(33)를 개 선하여 헬리컬 기어(31)의 성형을 용이하게 할 수 있도록 한다.

이를 위하여 본 발명에서는 상기 기어다이(34)를 개선하여 소재의 유입성을 높일 수 있도록 하면서 기어치성형부(33)에 소재가 걸리는 축방향 하중을 경감시키고 압출과정에서 걸리는 전단응력을 경감할 수 있도록 개선한다.

상기 기어치성형부(33)는 상부에는 라운드(40)를 형성하고, 상기 라운드(40)의 하방에는 헬리컬기어(31)의 칼라와 치형부(42)를 연결하는 연결부(43)를 성형하기 위한 도입부(45)와 상기 도입부(45)와 연결되어 실질적인 헬리컬기어(31)의 치형부(42)를 성형하는 성형부(46)로 구성한다.

상기 도입부(45)는, 라운드(40)와 헬리컬기어(31)의 치외경면(47)을 하향 경사진 상태로 연결하는 연결부상면(48)을 형성하기 위한 연결부상면홈(50)을 형성한다.

상기 연결부상면홈(50)의 양측으로는 연결부좌저면(51)과 연결부좌상면(52) 및 연결부우면(53)을 형성하기 위한 연결부좌저면홈(54)과 연결부좌상면홈(55) 및 연결부우면홈(56)을 형성하여 이뿌리면(57)을 형성하는 이뿌리돌기(58)와 연결한다.

상기 도입부(45)를 구성하는 연결부상면홈(50)과 연결부좌저면홈(54), 연결부좌상면홈(55) 및 연결부우면홈(56)은 전체적으로 소재가 유동이 충만되어진 후 압출될 수 있도록 단면형상을 4면 형상으로 구성하는 것이 바람직 하다.

상기 성형부(46)는, 연결부상면홈(50)과 연결부좌저면홈(54), 연결부좌상면홈(55) 및 연결부우면홈(56)으로 구성되는 도입부(45)의 끝단에 자연스럽게 형성한 다.

상기와 같은 본 발명은,

헬리컬기어(31)를 성형하기 위한 소재를 후 펀치(37)를 이용하여 투입시키면 칼라다이(35)의 하단부와 연접되는 기어다이(34)의 상부가 라운드(40)를 형성하고 있으므로 소재의 유입이 자연스럽게 이루어지게 된다.

상기와 같이 유입된 소재는 기어다이(34)에 구비되는 기어치성형부(33)에 구비되는 도입부(45)를 구성하는 연결부상면홈(50)과 연결부좌저면홈(54) 및 연결부좌상면홈(55)과 연결부우면홈(56)의 단면형상이 개략 4면체가 되도록 구성하고 있기 때문에, 유입된 소재가 유동이 충만되어진 상태에서 도입부(45)의 후방에 구비되어 실질적인 치형부(42)를 형성하여 성형부(46)로 이동하여 헬리컬기어(31)의 기어치(32)를 형성할 수 있게되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 기어다이(34)에 형성되는 기어치성형부(33)의 도입부(45)를 개선하여 성형을 위하여 유입되는 소재가 완전하게 충반되어진 후, 헬리컬각도에 맞게 조절된 도입부(45)의 연결부좌조면홈(54)과 연결부좌상면홈(55)의 경사각을 달리하여 소재의 하강을 용이하게 하면서 정확한 치수의 결정이 가능하여 제조의 용이성은 물론, 제조된 헬리컬기어의 품질을 우수하게 할 수 있는 장점을 가진다.

이상과 같은 본 발명은 헬리컬 기어의 각도에 따라 기어치를 형성하는 좌,우측면의 경사각을 달리하여 성형되는 기어 외경부의 일정한 치수를 유지하도록 함으 로서 헬리컬 기어 변화에 관계없이 용이한 성형이 가능하도록 하는 등 다양한 효과를 가질 수 있는 발명이다.

Claims

내측 벽면에 헬리컬기어(31)를 구성하는 기어치(32)를 형성하기 위한 기어치성형부(33)를 가지는 기어다이(34)와;

상기 기어다이(34)의 상부에 일체로 형성되는 이루어지는 칼라(Collar)다이(35)와;

상기 기어다이(34) 하방에 구비되는 로어다이(36)와;

상기 칼라다이(35)의 상방에 성형할 소재를 밀어넣기 위하여 구비되는 펀치(37)와;

상기 로어다이(36)의 하방에 성형된 소재를 취출하기 위하여 구비되는 녹아웃(Knock Out; 38)으로 구성되는 헬리컬 기어 제조장치(30)를 이용하여 헬리컬기어를 제조함에 있어서;

소재를 투입시켜 칼라다이(35)의 하단부와 연접되는 기어다이(34)의 상부에 형성하는 라운드(40)를 통하여 자연스럽게 유입되도록 한 후;

상기 소재는 기어다이(34)에 구비되는 기어치성형부(33)에 구비되어 단면형상이 개략 4면체가 되도록 구성하고 있는 연결부상면홈(50)과 연결부좌저면홈(54) 및 연결부좌상면홈(55)과 연결부우면홈(56)으로 구성되는 도입부(45)에 유동이 충만되어지고;

상기 도입부(45)의 후방에 구비되고, 실질적인 치형부(42)를 형성하여 가지는 성형부(46)를 통하여 정확한 치수의 헬리컬기어(31)의 기어치(32)를 제조하는 것을 특징으로 하는 헬리컬 기어 단조제조방법.
내측 벽면에 헬리컬기어(31)를 구성하는 기어치(32)를 형성하기 위한 기어치성형부(33)를 가지는 기어다이(34)와;

상기 기어다이(34)의 상부에 일체로 형성되는 이루어지는 칼라(Collar)다이(35)와;

상기 기어다이(34) 하방에 구비되는 로어다이(36)와;

상기 칼라다이(35)의 상방에 성형할 소재를 밀어넣을 수 있도록 구비되는 펀치(37)와;

상기 로어다이(36)의 하방에 성형된 소재를 취출하기 위한 녹아웃(Knock Out; 38)으로 구성되는 통상적인 헬리컬 기어 제조장치(30)에 있어서;

상기 기어치성형부(33)의 상부에는 소재의 유입성을 높일 수 있도록 형성하는 라운드(40)와;

상기 라운드(40)의 하방에는 소재가 걸리는 축방향 하중을 경감시키고 압출과정에서 걸리는 전단응력을 경감할 수 있도록 헬리컬기어(31)의 칼라와 치형부(42)를 연결하는 연결부(43)를 성형하기 위한 도입부(45)와;

상기 도입부(45)와 연결되어 실질적인 헬리컬기어(31)의 치형부(42)를 성형하는 성형부(46)로 구성하고;

상기 도입부(45)는 라운드(40)와 헬리컬기어(31)의 치외경면(47)을 하향 경사진 상태로 연결하는 연결부상면(48)을 형성할 수 있도록 형성하는 연결부상면홈(50)과;

상기 연결부상면홈(50)의 양측으로는 연결부좌저면(51)과 연결부좌상면(52) 및 연결부우면(53)을 형성할 수 있도록 이뿌리면(57)을 형성하는 이뿌리돌기(58)와 연결하는 연결부좌저면홈(54)과 연결부좌상면홈(55) 및 연결부우면홈(56);

상기 성형부(46)는 연결부상면홈(50)과 연결부좌저면홈(54), 연결부좌상면홈(55) 및 연결부우면홈(56)으로 구성되는 도입부(45)의 끝단에 자연스럽게 형성하는 것을 특징으로 하는 헬리컬 기어 단조제조장치.
제 2 항에 있어서;

상기 도입부(45)를 구성하는 연결부좌저면홈(54), 연결부좌상면홈(55)의 경사각을 달리하여 소재의 하강이 용이하도록 하면서 헬리컬기어(31)의 정확한 치수를 유지할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 헬리컬 기어 단조제조장치.
제 2 항에 있어서;

상기 도입부(45)를 구성하는 연결부상면홈(50)과 연결부좌저면홈(54), 연결부좌상면홈(55) 및 연결부우면홈(56)은 전체적으로 소재가 유동이 충만되어진 후 압출될 수 있도록 단면을 4면 형상으로 구성하는 것을 특징으로 하는 헬리컬 기어 단조제조장치.