KR100797198B1 - 롱볼트의 휨교정용 다이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롱볼트 몸체의 휨교정용 다이스에 관한 것으로서, 종래의 C/L 다이스(실린더형 다이스)는 휨교정 속도가 늦어 생산성이 떨어지고, 평판형 휨교정다이스는 수평형 누름부가 롱볼트 몸체의 일부위만을 눌러주기 때문에 볼트의 휨교정력이 떨어지고 휨교정 자국이 많이 발생하여 볼트의 인장강도가 떨어지는 등 품질저하로 이어지는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 평판형의 이동형다이스와 고정형다이스로 휨교정용 다이스를 구성함에 있어서, 접촉부인 누름부(141) 보다 비접촉부인 요부(142)를 더 크게 형성하되 상기 고정다이스(100a)의 휨교정용 누름부(141)와 이동다이스(100b)의 휨교정용 누름부(141)를 각각 소정의 비틀림각(θ)을 갖는 나사산형으로 형성하여 상기 비틀림각(θ)의 나사산형 누름부(141)에 의해 휨교정되게 한 것을 특징으로 하는 것으로서, 본 발명은 상기 비틀림각의 누름부에 의해 휨발생된 롱볼트의 몸체 전부가 고르게 아래로 훌터지면서 휨교정되므로 휨교정력이 우수하면서도 휨교정에 따른 작업속도가 빨라 생산성이 양호하며, 롱볼트 몸체에 휨교정 자국이 별로 나타나지 않아 볼트의 인장강도를 높힐 수 있으므로 생산성과 품질을 함께 높힐 수 있는 것이다.

롱볼트, 휨교정다이스, 평판형 다이스, 고정다이스, 이동다이스, 비틀림각

Description

롱볼트의 휨교정용 다이스{Dies for a bend correction of a long bolt}

도1a 는 종래의 C/L 다이스로 볼트를 휨교정하는 단계별 과정을 보인 사시도

도1b 는 종래의 C/L 다이스에 휨교정 대상 볼트가 끼워진 상태를 도시한 평면도

도2a 는 종래의 평판형 다이스로 볼트를 휨교정하는 단계별 과정을 보인 사시도

도2b 는 종래의 휨교정용 평판형 다이스 정면도

도2c 는 종래의 평판형 다이스로 롱볼트 몸체를 휨교정하는 상태를 보인 측면도

도3 은 종래의 다이스로 휨교정시 교정자국이 생긴 롱볼트 제품을 보인 정면도

도4 는 본 발명의 이동형과 고정형의 평판형 다이스를 보인 정면도

도5 는 본 발명의 다이스로 롱볼트 제품의 휨교정 상태를 보인 측면도

도6 은 본 발명의 다이스에 형성된 누름부와 요부의 비례를 보인 확대도

도7 은 본 발명의 다이스에 형성된 누름부와 요부의 모서리를 보인 확대도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100a: 고정다이스 100b: 이동다이스

141 : 누름부 142 : 요부

143 : 곡선부 θ : 비틀림각

130 : 롱볼트 몸체 131,132: 눌림부위

133 : 겹침구간

본 발명은 롱볼트의 휨교정용 다이스에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 롱볼트를 만들기 위한 최초 작업인 인발 및 두형가공(헤딩공정)으로 인해 길다란 롱볼트 몸체에 휨 현상이 발생하였을 때 이를 보다 신속하면서도 양호하게 교정할 수 있는 롱볼트의 휨교정용 다이스에 관한 것이다.

일반적으로 볼트를 제조하는 과정중 최초의 작업인 인발 및 두형가공공정(헤딩머신에서 볼트의 머리부분을 타격 성형하는 공정)을 행하면 몸체의 길이가 짧은 볼트의 경우는 몸체에 휨 현상이 별로 없어 곧바로 나사산 가공공정을 행할 수 있지만, 몸체의 길이가 길다란 롱볼트 몸체의 경우는 상기 인발 및 두형가공공정때 길다란 몸체에 휨 현상이 발생하게 된다.

그리고 아울러 소재의 열처리 과정 등을 거치면서 소재의 휨정도가 더 커지게 되며, 이를 전조공정에서 그대로 작업할 경우 소재가 전조 다이스 입구에서 물리지 않는 현상이 발생하게 되므로 두형가공된 롱볼트 몸체의 경우는 나사산 롤링 공정을 행하기 전에 휨교정작업을 먼저 행하여야만 하며, 그래야만 몸체가 직선을 이루는 양질의 롱볼트 제품을 얻을 수 있다.

그런데, 이와같이 롱볼트 몸체의 휨교정을 위해 그동안 사용되어온 종래의 휨교정 다이스로는 크게 C/L 다이스(실린더형 다이스: 이하 "C/L 다이스" 라 칭함)와 평판형의 M/S 다이스(Machine/Screw dies) 가 있다.

도1a 는 종래의 C/L 다이스로 볼트의 휨교정을 하는 과정을 단계별로 도시한 사시도이고, 도1b 는 양쪽 C/L 다이스 사이에 휨교정 대상 볼트가 끼워진 상태를 도시한 평면도로서, 한쌍의 회전타입 실린더형 다이스(10a)(10b)는 모두 외주면에 소정 폭으로 수평 환대형의 휨교정용 누름부(11) 및 요부(12)가 반복하여 일정 간격으로 형성된 구조로 되어 있다.

이러한 C/L 다이스(실린더형 다이스)는 도1b 와 같이 한쪽 다이스(10a)는 소재를 중심으로 볼 때 전면이 약간 하향되게 기울어진 상태로 설치되고, 다른 한쪽의 다이스(10b)는 소재를 중심으로 볼 때 전면이 약간 상향되게 기울어진 상태로 설치되어 소재를 중심으로 서로 대향된 상태에서 휨교정 작업을 행한다.

즉, 양쪽 다이스(10a)(10b) 사이에 위치되어 있는 누름판(13) 위에 휨교정할 롱볼트 몸체(30)를 넣으면 양쪽 다이스(10a)(10b)의 회전력에 의해 롱볼트 몸체(30)는 일방향으로 회전하게 되는데, 이때 볼트 몸체(30)를 중심으로 서로 상반되게 위/아래로 약간 기울어져 있는 양쪽 다이스(10a)(10b)가 롱볼트 몸체(30)를 점차 앞으로 밀어내 주므로 롱볼트 몸체(30)는 천천히 앞으로 뽑혀나가게 되고, 이 과정에서 양쪽 다이스(10a)(10b)의 수평 환대형 누름부(11) 부위에 롱볼트 몸 체(30)의 휘어진 몸체가 눌리면서 휨교정이 되는 방식이다.

그런데, 이러한 C/L 타입의 교정다이스를 사용하면 휨교정력은 90~95% 로 좋다고 할 수 있지만 그 휨교정 속도는 분당 20~30개 정도로 늦어서 생산성이 떨어지며, 휨교정 후의 나사로링 공정때의 생산속도는 분당 50~60개 이므로 이러한 생산속도에 맞추려면 휨교정 다이스의 설비 및 금형이 추가적으로 투입되어야만 하므로 저조한 생산성과 더불어 설비비용의 상승으로 원가 상승의 요인이 상당히 발생하는 문제점이 있다.

그리고, 제품의 치수상에는 영향을 미칠 정도는 아니지만 롱볼트 몸체의 표면에 휨교정 자국이 잔존하여 보이므로 제품의 품질이 떨어지게 되는 문제점이 있다.

도2a 는 종래의 평판형 다이스에 의해 휨교정을 행하는 과정을 보인 사시도이고, 도2b 는 종래 휨교정용 평판형 다이스의 정면도이며, 도2c 는 종래의 평판형 다이스 사이에 휨교정용 롱볼트 몸체가 끼워져서 휨교정되는 부위를 보인 측면도이다.

이에 도시된 종래의 평판형 다이스는 도2b 에서와 같이 고정다이스(20a)와 이동다이스(20b)의 가공면에 각각 소정 폭의 누름부(21) 및 요부(22)가 일직선의 수평 상태로 반복하여 일정 간격을 두고 형성된 구조로 되어 있으며, 도2a 에서와 같이 이동다이스(20b)로 휨교정용 롱볼트 몸체(30)를 고정다이스(20a)에 눌러주면서 전후로 왕복운동을 시켜서 휨교정을 하는 방식이다.

그런데, 이러한 평판형 다이스는 이동다이스(20b)가 한번 왕복할 때마다 1개 의 휨교정이 이루어지는 것이므로 분당 50~60개 정도의 작업속도를 발휘할 수 있어 생산성은 양호하다고 할 수 있다.

하지만 도2c 에서와 같이 이동다이스(20b)와 고정다이스(20a)의 가공면에 형성된 다수의 수평형 누름부(21) 부위가 롱볼트 몸체(30)의 전체를 눌러주지 못하고 일정간격의 부위만을 수평으로 눌러주기 때문에 볼트의 휨교정력은 50~60% 정도여서 휨교정력이 상당히 떨어지므로 불량품 발생률이 높다.

그리고, 도3 에서와 같이 롱볼트 몸체(30)에 일정 간격으로 다수의 휨교정 자국이 생기며, 이러한 휨교정 자국은 볼트로 만들었을 때 롱볼트 몸체 자체의 인장강도를 떨어뜨려서 볼트를 체결하였을 때 볼트가 잘 절단되는 경향이 발생되므로 품질저하로 이루어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 롱볼트 몸체의 휨교정을 위한 다이스를 휨교정 작업속도가 빠른 평판형으로 형성하되 휨교정력이 뛰어나면서도 롱볼트 몸체에 휨교정 자국이 별로 나타나지 않아 생산성과 품질을 함께 높힐 수 있는 롱볼트의 휨교정용 다이스를 제공하는데 있다.

이하에서, 본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 기술 구성 및 작용을 실시예로 첨부한 별첨 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도4 는 본 발명의 이동형과 고정형의 평판형 다이스를 보인 정면도이고, 도5 는 본 발명의 다이스로 롱볼트 제품의 휨교정 상태를 보인 측면도이다.

이에 도시된 본 발명은, 볼트 표면과 접촉되는 일정 폭의 휨교정용 누름부(141)와 비접촉되는 요부(142)를 평판형의 고정다이스(100a)와 이동다이스(100b)의 각 가공면에 반복 형성하여 롱볼트 몸체의 휨교정θ용 다이스를 구성함에 있어서, 상기 고정다이스(100a)의 휨교정용 누름부(141)와 이동다이스(100b)의 휨교정용 누름부(141)를 각각 소정의 나사산형 비틀림각(θ)으로 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 접촉부인 누름부(141) 보다 비접촉부인 요부(142)를 더 크게 하되 비틀림각(θ)을 이용하여 롱볼트 몸체(130)의 면에서 겹침구간(133)이 생기도록 하여 교정자국을 최소화 할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

도6 은 본 발명의 다이스에 형성된 누름부와 요부의 비례를 보인 확대도이다. 즉, 고정다이스(100a)와 이동다이스(100b)에 접촉부인 누름부(141)와 비접촉부인 요부(142)를 형성할 때 상기 누름부(141) 보다 비접촉부인 요부(142)를 더 크게 형성하면서 비틀림각(θ)에 의해 상기 고정다이스(100a)의 휨교정용 누름부(141)로 형성되는 롱볼트 몸체(130)의 눌림부위(131)와 이동다이스(100b)의 휨교정용 누름부(141)로 형성되는 롱볼트 몸체(130)의 눌림부위(132) 간에 소정 폭으로 서로 겹쳐지는 겹침구간(133)이 생기도록 형성한 것이다.

여기서 상기 겹침구간(133)이 생기도록 하기 위한 비틀림각(θ)은 9~13°범 위 내로 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명의 휨교정용 다이스는 고정다이스(100a)와 이동다이스(100b) 사이에 교정용 롱볼트 몸체(130)를 끼운 상태에서 이동다이스(100b)를 1회 전진을 시키면 롱볼트 몸체(130)는 통상 5~9바퀴를 회전하면서 상기 나사산형의 비틀림각(θ)으로 형성된 양쪽 가공면의 휨교정용 누름부(141)가 롱볼트 몸체(130)의 몸체 외표면을 나선형 형태로 훌터 내리면서 롱볼트 몸체(130)의 휨교정을 행하게 된다.

이때 상기 누름부(141)의 비틀림각(θ)이 13°를 벗어날 경우에는 비틀림각(θ)이 너무 커서 겹침구간(133)이 생기지 않게 되고, 비틀림각(θ)이 9°보다 작을 경우에는 볼트의 전체 면적을 휨교정하기도 전에 볼트의 회전(5~9바퀴)이 끝나버리게 되므로 결국 볼트를 전체적으로 고르게 훌터주지 못하여 휨교정력이 떨어지게 된다.

그리고, 본 발명은 상기와 같이 롱볼트 몸체(130)가 5~9바퀴 회전되는 동안 비틀림각(θ)에 의해 겹침구간(133)을 이루는 누름부(141)가 이어서 눌러주므로 종래의 M/S 다이스는 외경 9mm 이하 및 길이 120mm 이하인 볼트 제품만을 휨교정할 수 있는 데 비해 본 발명은 외경 12mm 이하 및 길이는 롤링기의 포켓사이즈(보통 160~170mm)까지의 볼트제품 휨교정이 가능하다.

그리고, 도6 과 같이 고정다이스(100a)와 이동다이스(100b)의 각 접촉부인 누름부(141)와 비접촉부인 요부(142)의 치수 비율을 설정할 때 접촉부인 누름부(141)를 비접촉부인 요부(142)보다 크게 할 경우에는 접촉부(누름부)가 롱볼트 몸체(130)를 훌터 내릴 때의 단면적이 커서 롱볼트 몸체(130)가 받는 응력은 큰데 비해 비접촉부의 단면적이 작아 그 응력이 원활하게 빠져나가지 못하므로 결국 휨교정이 잘 안되게 되고, 접촉부(누름부)보다 비접촉부인 요부(142)를 크게 할 경우에는 롱볼트 몸체(130)를 아래로 훌터 내릴 때 비접촉부를 통해 그 응력이 원활하게 빠져나가므로 휨교정력은 양호하지만 교정자국이 많이 발생하게 된다.

그러나 본 발명과 같이 비틀림각(θ)에 의한 겹침구간(133)이 생기게 하면 고정다이스(100a)의 휨교정용 누름부(141)에 의해 나선형으로 눌린 눌림부위(131)의 하단 가장자리 교정자국을 이동다이스(100b)의 휨교정용 누름부(141)가 겹쳐진 상태에서 아래로 훌터 내려 없애주고, 이동다이스(100b)에 의해 나선형으로 눌린 눌림부위(132)의 하단 가장자리 교정자국은 다시 고정다이스(100a)의 휨교정용 누름부(141)가 겹쳐진 상태에서 아래로 훌터 내려 없애주므로 교정자국이 최소화될 수 있다.

도7 은 본 발명의 다이스에 형성된 누름부와 요부의 모서리를 보인 확대도로서, 이에 도시된 본 발명은 각 다이스의 상기 휨교정용 누름부(141) 양 끝단과 요부(142)의 양 끝단이 서로 만나는 모서리부위를 둥근 곡선부(143)로 형성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 하면 상기와 같이 고정다이스(100a)에 의한 눌림부위(131)와 이동다이스(100b)에 의한 눌림부위(132)의 일부위가 서로 겹쳐지면서 겹침구간(133)이 생길 때 상기 곡선부(143)에 의해서 눌린 부위에는 교정자국이 거의 생성되지 않으므로 교정자국이 생기는 것을 최소화 할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은 이동다이스가 한번 왕복할 때마다 1개의 휨교정이 이루어져 분당 50~60개 정도의 휨교정을 행할 수 있는 평판형 다이스를 이용한 휨교정다이스로서, 휨교정에 따른 작업속도가 롱볼트 몸체에 나사산을 가공하는 나사로링기와 비교해 볼 때 거의 대등한 가공 속도를 발휘할 수 있으므로 휨교정기와 나사로링기의 설비를 1 : 1 로 갖추기만 하면 되는 것으로서, 휨교정기의 추가적 투입이 필요 없어 설비비용이 저렴한 것이다.

그리고, 휨교정 작업때 롱볼트 몸체에 휨교정 자국이 별로 나타나지 않아 볼트를 완성하였을 때 그 볼트의 인장강도를 높힐 수 있으므로 생산성과 품질을 함께 높힐 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 볼트 표면과 접촉되는 일정 폭의 휨교정용 누름부(141)와 비접촉되는 요부(142)를 평판형의 고정다이스(100a)와 이동다이스(100b)의 각 가공면에 반복 형성하여 롱볼트 몸체(130)의 휨교정용 다이스를 구성함에 있어서,

   접촉부인 누름부(141) 보다 비접촉부인 요부(142)를 더 크게 형성하되,

   고정다이스(100a)의 휨교정용 누름부(141)와 이동다이스(100b)의 휨교정용 누름부(141)를 각각 9 ~ 13°범위 내의 비틀림각(θ)을 갖는 나사산형으로 형성하여

   롱볼트 몸체(130)의 눌림부위(131)와 눌림부위(132) 서로간에 겹침구간(133)이 생기면서

   롱볼트 몸체(130)가 상기 비틀림각(θ)의 나사산형 누름부(141)에 의해 휨교정되게 한 것을 특징으로 하는 롱볼트의 휨교정용 다이스.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 고정다이스(100a)와 이동다이스(100b)는,

   휨교정용 누름부(141)의 양 끝단과 요부(142)의 양 끝단이 서로 만나는 모서리부위를 둥근 곡선부(143)로 형성하여

   롱볼트 몸체(130)의 교정자국 생성이 최소화되게 한 것을 특징으로 하는 롱볼트의 휨교정용 다이스.

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