KR100811299B1

KR100811299B1 - 볼 스터드 제조방법 및 그 장치

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Publication number: KR100811299B1
Application number: KR1020060118425A
Authority: KR
Inventors: 윤덕재; 나경환; 최석우; 임성주; 정하국; 이근안; 이형욱
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2008-03-07

Abstract

본 발명은 볼 조인트의 볼 스터드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼 스터드의 목부 성형과 볼부 버니싱 가공 및 꼬리부의 나사가공을 하나의 금형에서 함께 수행함으로서 제조공정의 단축을 통한 생산성 향상과 제조원가 절감을 달성할 수 있도록 한 볼 스터드 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 상, 하부 금형 중 마주하는 각각의 일면에 가공면을 갖는 목부 및 볼부가공부를 형성하고 상기 금형 중 어느 하나의 금형을 이송하여 가공하되, 상기 목부가공부와 볼부가공부의 가공면 위치를 다르게 하여 볼 스터드의 목부와 볼부를 버니싱 가공하는 볼 스터드 제조방법 및 장치에 있어서, 금형 상면에 설치된 가공다이스와 평판형 나사전조다이스를 통해 볼 스터드의 목부 성형과 볼부 버니싱 가공 및 꼬리부에 나사 가공을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따라, 금형의 1회 전진이송을 통해 목부 성형과 볼부를 버니싱 가공하는 동시에 평판형 나사전조다이스를 통해 꼬리부를 나사 가공하므로 볼 스터드를 신속하게 제조할 수 있고, 목부가공부와 볼부가공부를 일체로 성형하므로, 버니싱 가공 중 목부가공부가 분리되는 것을 방지할 수 있는 효과도 있다.

볼 조인트, 볼 스터드, 소켓, 일체형, 나사전조다이스.

Description

볼 스터드 제조방법 및 그 장치{Method and apparatus for manufacturing ball-stud}

도 1은 종래 기술에 의해 구상화된 볼 스터드의 형상을 도시한 정면도,

도 2는 종래 기술에 따라 볼 스터드의 목부롤링단계를 예시한 단면도,

도 3은 종래 기술에 따른 볼 스터드의 머리부 버니싱단계를 예시한 단면도,

도 4는 다른 종래 기술에 따른 평다이스의 사시도,

도 5는 다른 종래 기술에 따른 평다이스의 정면도,

도 6의 "가"는 도 5의 '가-가'선 단면도이고, "나"는 도 5의 '나-나'선 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 볼 스터드 제조방법의 순서를 나타낸 블록도,

도 8은 본 발명에 따른 볼 스터드 제조장치의 일실시예 사시도,

도 9는 본 발명에 따른 볼 스터드 제조장치의 일실시예 평면도,

도 10a, 10b는 본 발명의 일실시예에 따라 볼 스터드의 목부와 볼부가 가공되는 상태를 도시한 단면도,

도 10c는 본 발명의 일실시예에 따라 볼 스터드의 꼬리부에 나사가 가공되는 상태를 도시한 단면도,

도 11은 본 발명에 따른 볼 스터드 제조장치의 다른 일실시예 사시도,

도 12는 본 발명에 따른 볼 스터드 제조장치의 다른 일실시예 평면도,

도 13a, 13b는 본 발명의 다른 일실시예에 따라 볼 스터드의 목부와 볼부가 가공되는 상태를 도시한 단면도,

도 13c는 본 발명의 다른 일실시예에 따라 볼 스터드의 꼬리부에 나사가 가공되는 상태를 도시한 단면도,
도 14는 기존 전조압연공정을 예시하기 위한 공정도.

*도면중 주요 부호에 대한 설명*

1 : 가공다이스 10 : 목부가공부

11 : 목부진입면 12 : 목부가공면

13 : 목부탈락면 14 : 목부이격면

20 : 볼부가공부 21 : 볼부진입면

22 : 볼부가공면 23 : 볼부탈락면

24 : 볼부이격면 30 : 가이드부

40 : 나사전조다이스 41 : 나사면

50 : 볼 스터드 51 : 목부

52 : 볼부 53 : 꼬리부

M : 금형

본 발명은 볼 조인트의 볼 스터드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼 스터드의 목부성형과 볼부 버니싱 가공 및 꼬리부의 나사가공을 하나의 금형에서 동시에 수행함으로서 제조공정의 단축을 통한 생산성향상과 제조원가 절감을 달성할 수 있도록 한 볼 스터드 제조방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 볼 조인트는 피고정물체를 자유자재로 회동 및 회전시킬 수 있는 대표적인 장치의 하나로, 자동차의 스티어링 또는 서스펜션 계통에 주로 사용이 되고 있다.

이러한, 볼 조인트는 일단부에 둥근 볼이 형성된 볼 스터드부와, 상기 볼 스터드부가 수용되는 소켓으로 구성된다. 즉, 볼 스터드의 볼과 소켓이 결합된 상태에서 회동이 됨으로써, 두 결합 요소간에 관절을 이루어 회전과 굴절이 가능하게 되고, 이에 따라 상기한 볼 조인트를 산업설비나 기계장치 등에 다양하게 사용할 수 있는 것이다.

도 1 내지 도 3은 상기한 볼조인트를 구성하는 종래의 볼 스터드 및 그의 제조방법(특허 등록번호 제 10-0297093호)에 대한 것으로, 크게 냉간단조품 구상화단계와, 목부 롤링단계와, 머리부 버니싱단계와, 꼬리부 나사성형단계를 포함하여 구성된다.

먼저, 냉간단조품 구상화단계에서는, 머리부(10)와 테이퍼부(20)와, 꼬리부(30)가 일체로 형성된 볼 스터드 형상의 냉간단조품을 구상화한다.

그리고, 목부 롤링단계에서는 상기 냉간단조품을 자동이송장치로 이송하여 머리부(10)와 꼬리부(30)를 스토퍼(50)로 고정하고, 테이퍼부(20)를 클램핑장치(40)로 고정한 후, 롤 다이스(60)로 목부(12)를 롤링한다.

또한, 머리부 버니싱단계에서는 목부(12)가 성형된 냉간단조품을 자동 이송장치로 이송하여 테이퍼부(20)를 클램핑장치(40)로 고정하고 꼬리부(30)를 스토퍼로(50) 고정한 후 머리부(10)를 버니싱 가공한다. 마지막으로, 꼬리부 나사성형단계에서는, 나사 전조다이를 이용하여 상기 냉간단조품의 꼬리부(30)에 나사를 성형하게 됨으로써, 볼 스터드를 제조할 수 있게 된다.

여기서, 상기 냉간단조품의 머리부(10)가 축을 중심으로 요동이 없도록 스토퍼(50)와 클램핑장치(40)로 견고하게 고정하고, 상기 머리부(10)로부터 냉간단조품의 접힘 현상이 발생하지 않도록 냉간단조품의 머리부(10)와 테이퍼부(20)에 걸쳐서 클램핑장치(40)를 설치하며, 상기 클램핑장치(40) 사이에 롤 다이스(60)를 설치해야 한다.

그러나, 상기한 종래의 볼 스터드 제조방법은 목부와 머리부를 별도의 다이스를 이용하여 버니싱 가공을 수행함으로써, 제품의 생산성이 떨어지는 문제가 있었다. 즉, 종래의 볼 스터드 버니싱 가공은 롤 다이스를 이용한 전조방식의 특성상 외경의 차이가 있는 목부와 머리부를 동시에 가공할 수 없으므로, 목부와 머리부를 2공정으로 구분하여 각각 별도 가공해야 하는 문제가 있는 것이다.

도 4 내지 도 6은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 다른 종래의 볼 조인트 가공용 평다이스(특허 등록번호 제10-0599981)에 대한 것으로, 크게 목부가공다이스와 볼부가공다이스로 구성된다.

설명하면, 먼저 목부가공다이스(1)는 소정의 경사로 상승하는 목부진입면(101)을 형성하고, 상기 목부진입면(101)에 연결되어 볼조인트(3)의 목부(301) 외주면을 가압하여 가공할 수 있게 목부가공면(102)을 형성하며, 목부가공면에서 소정의 경사로 하향되게 목부탈락면(103)을 형성하고, 볼조인트(3)의 목부(301)가 전조다이스에서 이격될 수 있게 목부이격면(104)을 형성하여 구성된다.

그리고, 볼부가공다이스는(2) 볼부이격면(204)을 형성하고, 이격면의 일측에 소정의 경사면으로 볼부가공면(202)과 연결되는 볼부진입면(201)을 형성하며, 가공부의 끝에서 소정의 경사면으로 그 높이가 낮아지게 되는 볼부탈락면(203)을 형성하여 구성된다. 여기서, 상기 목부가공다이스(1)와 볼부가공다이스(2)는 볼트(4)로 결합하여 구성된다.

이와 같은 구성에 따라, 볼부(302)와 목부(301)의 가공면의 위치를 서로 다르게 하여 가공시차를 줌으로써, 목부(301)와 볼부(302)를 가공할 수 있게 된다.

그러나, 상기한 종래의 볼 조인트 가공용 평다이스는 볼 스터드의 목부와 볼부를 동시에 가공할 수는 있으나, 단부에 나사를 가공하기 위해서는 상기 볼 스터드를 나사전조다이스로 이송한 후 별도 가공해야 함으로써, 작업의 번거로움과 함께 제품 생산성을 극대화시키기 어려운 문제가 있었다.

더욱이, 목부가공다이스와 볼부가공다이스가 볼트에 의해 결합되는 특성상, 다이스에 가해지는 큰 가압력에 의해 공정 중 목부가공다이스와 볼부가공다이스가 점차 서로 분리되어 가공다이스의 수명을 단축시키고 다수의 불량 제품을 양산하게 되는 폐단도 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 볼 스터드의 목부 성형과 볼부 버니싱 가공 및 꼬리부의 나사가공을 하나의 금형에서 함께 수행함과 아울러 금형의 1회 전진이송을 통해 완제품을 제조할 수 있도록 한 볼 스터드 제조방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 볼 스터드의 목부 및 볼부를 가공하기 위한 다이스를 일체로 형성하여 가공다이스의 수명을 연장시키고 제품 품질을 향상시킬 수 있도록 한 볼 스터드 제조방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 볼 스터드 제조방법은, 상, 하부 금형 중 마주하는 각각의 일면에 가공면을 갖는 목부 및 볼부가공부를 형성하고 상기 금형 중 어느 하나의 금형을 이송하여 가공하되, 상기 목부가공부와 볼부가공부의 가공면 위치를 서로 다르게 하여 가공시차를 줌으로써, 포머성형단계를 통해 목부와 볼부와 꼬리부가 일체로 형성된 볼 스터드의 목부와 볼부를 버니싱 가공하고, 전조압연단계를 통해 꼬리부를 나사 가공하여 볼 스터드를 제조하는 방법에 있어서, 상기 전조압연단계는, 볼 스터드의 목부 및 볼부를 성형하는 동시에 버니싱 가공할 수 있도록 금형 상면 일측에 설치된 가공다이스의 목부 및 볼부가공부를 통해 볼 스터드의 목부 및 볼부를 성형하고 이와 동시에 상기 목부 및 볼부를 버니싱 가공하는 단계와; 볼 스터드의 꼬리부를 나사 가공할 수 있도록 상기 가공다이스 단부에 연장 성형된 가이드부를 따라 상기 볼 스터드를 이송시키면서, 상기 가이드부 일측에 소정 간격으로 이격 구비된 평판형 나사전조다이스를 통해 볼 스터드의 꼬리부를 나사 가공하는 단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기한 목부 및 볼부 버니싱 가공과, 꼬리부 나사가공을 수행하는 전조압연은 하나의 금형에서 볼 스터드의 목부 및 볼부 가공과, 꼬리부 나사 가공을 함께 수행하며, 금형의 1회 전진이송을 통해 볼 스터드를 한 번에 가공하는 것을 특징으로 하는 볼 스터드 제조방법.

또, 본 발명의 볼 스터드 제조장치의 구성은, 상, 하부 금형 중 마주하는 각각의 일면에 가공면을 갖는 목부 및 볼부가공부를 형성하고 상기 금형 중 어느 하나의 금형을 이송하여 가공하되, 상기 목부가공부와 볼부가공부의 가공면 위치를 서로 다르게 하여 가공시차를 줌으로써, 볼 스터드의 목부와 볼부를 버니싱 가공하는 제조장치에 있어서, 금형의 1회 전진이송을 통해 볼 스터드의 목부 및 볼부를 성형하는 동시에 버니싱 가공할 수 있게 금형 상면 일측에 상기 목부가공부와 볼부가공부를 갖는 가공다이스를 설치하되 가공다이스 단부에 볼 스터드를 이송시키는 가이드부를 연장 형성하고, 상기 가이드부 일측에는 볼 스터드의 꼬리부를 나사 가공할 수 있는 평판형 나사전조다이스를 소정 간격으로 이격 설치하며, 상기 목부가공부와 볼부가공부를 일체로 성형한 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 7 내지 도 13c는 본 발명의 볼 스터드 제조방법 및 그 장치에 대한 것으로, 볼 스터드 제조방법은 도 7과 같이 포머성형단계(S10)와, 전조압연단계(S20)로 나뉘어진다.

먼저 포머성형단계(S10)는 볼 스터드(50)를 구상화하는 단계로, 목부(51)와, 볼부(52)와, 꼬리부(53)가 일체로 형성된 볼 스터드(50) 형상의 단조품을 가공하여 구상화한다.

그리고, 전조압연단계(S20)는 볼 스터드(50)의 목부(51) 및 볼부(52)를 가공하고, 볼 스터드(50)의 꼬리부(53)를 나사 가공하는 단계로, 볼 스터드(50)의 목부(51) 성형과 볼부(52) 버니싱 가공 및 꼬리부(53) 나사 가공을 금형의 1회 전진 이송을 통해 완성한다.
즉, 종래 성형공정에서는 목부성형공정과 볼부버니싱공정과 나사전조공정을 별도의 장치를 통해서 각각 가공하였으나, 본 발명에서는 볼 스터드(50)의 목부성형(51)과 볼부(52) 버니싱 가공 및 볼 스터드(50)의 꼬리부(53) 나사 가공단계를 전조압연단계에서 금형의 1회 이송공정을 적용하여 완제품을 성형하므로 제조공정을 단축하였다.

이러한, 전조압연단계(S20)에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 목부 및 볼부 가공단계(S21)와, 꼬리부 가공단계(S22)로 나뉘어지는데 목부 및 볼부가공단계(S21)에서는 볼 스터드(50)의 목부(51)와 볼부(52)를 성형하는 동시에 버니싱 가공하는 것으로, 목부가공부(10)와 볼부가공부(20)가 일체로 구성되되 금형(M) 상면 일측에 설치된 가공다이스(1)를 통해 목부(51)와 볼부(52)를 성형하고, 이와 동시에 상기 목부(51) 및 볼부(52)를 버니싱 가공하게 된다.

그리고, 꼬리부가공단계(S22)에서는 볼 스터드(50)의 꼬리부(53)를 나사 가공하는 것으로, 도 8 내지 도 10c를 통해 상기 꼬리부가공단계(S22)의 일실시예를 설명하면, 전조압연단계(S20)에서 금형(M)의 1회 전진이송을 통해 목부와 볼부 및 나사전조까지 일련의 성형이 가능하도록 한 것으로 상기 가공다이스(1) 단부에 연장 성형된 가이드부(30)를 따라 상기 볼 스터드(50)를 회전 이송시키면서, 상기 가이드부(30) 일측에 소정 간격으로 이격 구비된 평판형 나사전조다이스(40)를 통해 볼 스터드(50)의 꼬리부(53)에 나사 가공을 수행한다.

또한, 상기 꼬리부가공단계(S22)의 다른 일실시예를 도 11 내지 도 13c를 통해 설명하면, 전조압연단계에서 금형(M)의 전진이송시에 목부 및 볼부 가공단계(S21)를 통해 목부 및 볼부를 성형하고, 볼 스터드(50)를 이동시킨 이 후, 금형(M) 상면 타측에 설치된 평판형 나사전조다이스(40)를 통해 전조압연단계에서 금형(M)의 후진운동시에 볼 스터드(50)의 꼬리부(53)에 나사 가공을 수행한다.

한편, 본 발명의 볼 스터드 제조장치는 도 8 내지 도 13c와 같이 금형(M)과, 가공다이스(1)와, 평판형 나사전조다이스(40)로 구성된다.

설명하면, 먼저 금형(M)은 대략 사각의 판 형상으로 형성되는 것으로, 상기 금형(M) 상면 일측에 가공다이스(1)가 설치되고, 상기 금형(M) 상면 타측에 평판형 나사전조다이스(40)가 설치된다. 즉, 상기 가공다이스(1)와 나사전조다이스(40)를 하나의 금형(M)에 함께 설치하는 것이다.

여기서, 상기한 가공다이스(1)는 볼 스터드(50)의 목부(51) 및 볼부(52)를 성형함과 동시에 상기 목부(51) 및 볼부(52)를 버니싱 가공하는 역할을 하는 것으로, 그 일실시예는 목부가공부(10)와 볼부가공부(20)로 구성이 된다.

도 11 내지 도 13c를 통해 설명하면, 목부가공부(10)는 소정의 경사로 상승하는 목부진입면(11)에 연결되어 목부(51) 외주면을 가압 및 가공할 수 있게 목부가공면(12)을 형성하고, 목부가공면(12)에서 소정의 경사로 하향되게 목부탈락면(13)을 형성하며, 목부(51)가 목부가공부(10)에서 이격될 수 있게 목부이격면(14)을 형성하여 구성된다.

그리고, 볼부가공부(20)는 볼부이격면(24)의 일측에 소정의 경사면으로 볼부가공면(22)과 연결되는 볼부진입면(21)을 형성하고, 볼부가공부(20)의 끝에서 소정의 경사면으로 그 높이가 낮아지게 되는 볼부탈락면(23)을 형성하여 구성된다.

또한, 상기한 가공다이스(1)의 다른 일실시예는 도 8 내지 도 10c와 같이 상기 가공다이스(1) 단부에 가이드부(30)를 연장 형성하여 상기 가공다이스(1)를 구성한다. 즉, 상기 가공다이스(1)의 양단부 중 어느 하나의 일단부에 가이드부(30)를 성형함으로써, 버니싱 가공된 볼 스터드(50)를 별도 이동시키는 과정을 거치지 않고도 상기 볼 스터드(50)를 평판형 나사전조다이스(40)를 향해 이송시킬 수 있게 구성한 것이다.

이처럼 구성되는 가공다이스(1)는 상기 목부가공부(10)와 볼부가공부(20)를 일체로 성형함으로써, 목부가공부(10)와 볼부가공부(20)의 분리됨을 차단하게 된다. 즉, 상, 하부에 설치되는 목부 및 볼부가공부(10)(20) 사이에서 목부(51) 및 볼부(52)가 버니싱 가공되면, 상기한 버니싱 가공과 동시에 볼부(52)의 직경이 축소되는데, 이 과정에서 볼부(52)가 목부가공부(10)를 강하게 가압하여 목부가공부(10)와 볼부가공부(20)가 서로 분리될 수 있는 위험이 있어 이를 차단하고자 하는 것이다.

계속해서, 평판형 나사전조다이스(40)는 상기한 볼 스터드(50)의 목부(51) 및 볼부(52)의 버니싱 가공 직후에 볼 스터드(50)의 꼬리부(53)에 나사 가공을 수행하는 역할을 하는 것으로, 목부 및 볼부가공부(10)(20)와 가이드부(30)로 구성된 가공다이스(1)와 함께 사용하는 경우에는 도 8 내지 도 10c와 같이 상기 나사전조다이스(40)를 가이드부(30) 일측에 소정 간격 이격된 상태로 고정 설치한다. 이때, 상기 가공다이스(1)와 평판형 나사전조다이스(40)는 금형(M) 상면에 각각 설치하는 것이 적절하나, 금형(M)을 사용하지 않는 경우 상기 가공다이스(1)와 평판형 나사전조다이스(40)를 볼트와 같은 결합수단을 통해 서로 결합할 수도 있다.

그리고, 상기 평판형 나사전조다이스(40)를 목부 및 볼부가공부(10)(20)로 구성된 가공다이스(1)와 함께 사용하는 경우에는 도 11 내지 도 13c와 같이 상기 금형(M) 상면 타측에 설치한다.

이처럼 설치되는 상기 평판형 나사전조다이스(40)는 도 11에서와 같이 가공다이스(1) 일측에 설치하는 것이 적절하나 작업 여건 및 조건 등에 따라 가공다이스(1) 단부 위치에 설치할 수도 있고, 이 외에도 금형(M) 상면에 가공다이스(1)와 나사전조다이스(40)가 함께 설치되는 조건하에서라면 그 설치위치를 변경할 수 있는 것은 본 발명에 있어 자명한 사항에 해당된다.

여기서, 상기한 평판형 나사전조다이스(40)들의 일면에는 볼 스터드(50)의 꼬리부(53)에 나사 가공을 수행할 수 있게 나사면(41)을 형성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

본 발명의 볼 스터드(50)는 도 14에 예시한 바와 같은 전조압연공정의 구조 및 방식을 통해 그 제조가 이루어지게 되는데, 즉 서로 평행인 상, 하 한쌍의 대칭금형 사이에 성형소재를 삽입한 후 금형을 서로 반대방향으로 전진하거나 어느 하나의 금형을 일방향으로 전진시키면 소재가 회전하면서 금형의 형상으로 점진적으로 성형되어 원하는 형상을 얻고 다시 처음 위치로 후진하여 제품을 제조하는 것이다.
이와 같은 공정을 참조하여 본 발명의 볼 스터드를 제조하기 위해서는, 각각 일체로 형성된 상, 하 한 쌍의 가공다이스(1) 사이에 포머 가공된 볼 스터드(50)를 투입하면, 볼 스터드(50)의 목부(51)가 목부가공부(10)의 목부진입면(11)을 통해 목부가공면(12)으로 진입되어 가공이 되고, 상기 볼부(52)는 도 10a와 같이 볼부가공부(20)와 이격이 된다.

그리고, 상기와 같이 볼 스터드(50)의 목부(51)가 가공된 이 후에, 상기 목부(51)가 목부탈락면(13)으로 이동되면, 볼 스터드(50)의 볼부(52)는 볼부가공부(20)의 볼부진입면(21)을 통해 볼부가공면(22)으로 이동되어 도 10b와 같이 볼부(52)가 가공이 된다. 이때, 상기 목부(51)는 목부가공부(10)와 이격이 된다.

이처럼, 볼 스터드(50)의 목부(51) 및 볼부(52)를 가공한 이 후, 상기 볼 스터드(50)를 가공다이스(1)의 가이드부(30)를 따라 이송시키게 됨으로써, 상기 볼 스터드(50)의 꼬리부(53)가 상, 하 한 쌍의 평판형 나사전조다이스(40) 사이로 자연스럽게 진입이 된다. 따라서, 도 10c와 같이 나사면(41)에 의해 상기 꼬리부(53)를 나사 가공하게 되고, 이에 따라 볼 스터드(50)의 제조를 완료하게 된다.

실시예 2

본 발명의 볼 스터드(50)를 제조하기 위해, 각각 일체로 형성된 상, 하 한 쌍의 가공다이스(1) 사이에 포머 가공된 볼 스터드(50)를 투입하면, 볼 스터드(50)의 목부(51)가 목부가공부(10)의 목부진입면(11)을 통해 목부가공면(12)으로 진입되어 가공이 되고, 상기 볼부(52)는 도 13a와 같이 볼부가공부(20)와 이격이 된다.

그리고, 상기와 같이 볼 스터드(50)의 목부(51)가 가공된 이 후에, 상기 목부(51)가 목부탈락면(13)으로 이동되면, 볼 스터드(50)의 볼부(52)는 볼부가공부(20)의 볼부진입면(21)을 통해 볼부가공면(22)으로 이동되어 도 13b와 같이 볼부(52)가 가공이 된다. 이때, 상기 목부(51)는 목부가공부(10)와 이격이 된다.

여기서, 상기한 실시예에서는 볼 스터드(50)의 목부(51)가 먼저 가공되는 것으로 설명되었으나, 상기한 실시예에 제한되는 것은 아니며 볼 스터드(50)의 진입 방향에 따라 볼부(52)가 먼저 가공될 수도 있다.

이처럼, 볼 스터드(50)의 목부(51) 및 볼부(52)를 가공한 직후에는 도 13c와 같이 상기 볼 스터드(50)의 꼬리부(53)를 상, 하 한 쌍의 평판형 나사전조다이스(40) 사이에 진입시켜 나사면(41)에 의해 상기 꼬리부(53)를 나사 가공하게 된다. 이때, 상기 볼 스터드(50)의 꼬리부(53) 진입 방향은 버니싱 가공 방향과 반대방향으로 진입시켜 가공하는 것이 적절하다. 즉, 도 12와 같이 버니싱 가공 방향이 가공다이스(1)의 우측에서 좌측으로 진입되었다면, 나사 가공 방향은 나사전조다이스(40)의 좌측에서 우측으로 진입시켜 보다 신속하게 볼 스터드(50)를 제조하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 가공다이스(1)와 평판형 나사전조다이스(40)를 금 형(M) 상면에 함께 설치함으로써, 볼 스터드(50)의 목부(51) 및 볼부(52)를 한 번에 버니싱 가공하고, 버니싱 가공 직후 볼 스터드(50)의 꼬리부(53)를 나사 가공하게 된다. 따라서, 볼 스터드(50)의 목부(51) 및 볼부(52)의 버니싱 가공 이 후에 꼬리부(53)의 나사 가공작업을 위한 볼 스터드(50)의 원거리 이동이 필요가 없어, 보다 신속하고 간편하게 볼 스터드(50)를 제조하는 한편 제조원가를 절감할 수 있고 이에 따라 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명의 볼 스터드 제조방법 및 그 장치는, 볼 스터드(50)의 목부(51)와 볼부(52)를 가공하는 역할의 목부가공부(10) 및 볼부가공부(20)를 일체로 성형함으로써, 목부(51) 및 볼부(52)의 버니싱 가공 중 볼부(52)의 가압에 의해 목부가공부(10)가 분리되는 것을 방지할 수 있고 이에 따라 가공다이스(1)의 수명을 연장시킬 수 있으며 제품의 품질을 가일층 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은, 금형의 1회 전진 또는 1회 왕복 이송을 통해 볼 스터드의 목부 성형과 볼부 버니싱을 한 번에 가공하고 버니싱 가공 직후 평판형 나사전조다이스를 통해 볼 스터드의 꼬리부를 나사 가공함으로써, 보다 신속하고 간편하게 볼 스터드를 제조하는 한편 제조원가를 절감할 수 있고 이에 따라 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 볼 스터드의 목부와 볼부를 가공하는 역할의 목부가공부 및 볼부가공부를 일체로 성형함으로써, 목부 및 볼부의 버니싱 가공 중 목부가공부가 분리되는 것을 방지할 수 있고 이에 따라 가공다이스의 수명을 연장시킬 수 있으며 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

Claims

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상, 하부 금형 중 마주하는 각각의 일면에 가공면을 갖는 목부 및 볼부가공부를 형성하고 상기 금형 중 어느 하나의 금형을 이송하여 가공하되, 상기 목부가공부와 볼부가공부의 가공면 위치를 서로 다르게 하여 가공시차를 줌으로써, 포머성형단계를 통해 목부와 볼부와 꼬리부가 일체로 형성된 볼 스터드의 목부와 볼부를 버니싱 가공하고, 꼬리부를 나사 가공하여 볼 스터드를 제조하는 방법에 있어서,

볼 스터드(50)의 목부(51) 및 볼부(52)를 성형하는 동시에 버니싱 가공할 수 있도록 금형(M) 상면 일측에 설치된 가공다이스(1)의 목부 및 볼부가공부(20)를 통해 볼 스터드(50)의 목부(51) 및 볼부(52)를 성형하고 이와 동시에 상기 목부(51) 및 볼부(52)를 버니싱 가공하는 단계(S21)와;

볼 스터드(50)의 꼬리부(53)를 나사 가공할 수 있도록 상기 가공다이스(1) 단부에 연장 성형된 가이드부(30)를 따라 상기 볼 스터드(50)를 이송시키면서, 상기 가이드부(30) 일측에 소정 간격으로 이격 구비된 평판형 나사전조다이스(40)를 통해 볼 스터드(50)의 꼬리부(53)를 나사 가공하는 단계(S22)를 포함하는 전조압연단계(S20)로 이루어지고,

상기한 목부 및 볼부 버니싱 가공과, 꼬리부 나사가공을 수행하는 전조압연은 하나의 금형(M)에서 볼 스터드(50)의 목부(51) 및 볼부(52) 가공과, 꼬리부(53) 나사 가공을 함께 수행하며, 금형(M)의 1회 전진이송을 통해 볼 스터드(50)를 한 번에 가공하는 것을 특징으로 하는 볼 스터드 제조방법.
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제 2항에 있어서, 상기 목부 및 볼부 가공단계(S21)에서는 목부가공부(10)와 볼부가공부(20)가 일체로 형성된 가공다이스(1)를 통해 볼 스터드(50)의 목부(51) 및 볼부(52)를 성형 및 버니싱 가공하는 것을 특징으로 하는 볼 스터드 제조방법.
상, 하부 금형 중 마주하는 각각의 일면에 가공면을 갖는 목부 및 볼부가공부를 형성하고 상기 금형 중 어느 하나의 금형을 이송하여 가공하되, 상기 목부가공부와 볼부가공부의 가공면 위치를 서로 다르게 하여 가공시차를 줌으로써, 볼 스터드의 목부와 볼부를 버니싱 가공하는 제조장치에 있어서,

금형(M)의 1회 전진이송을 통해 볼 스터드(50)의 목부(51) 및 볼부(52)를 성형하는 동시에 버니싱 가공할 수 있게 금형(M) 상면 일측에 상기 목부가공부(10)와 볼부가공부(20)를 갖는 가공다이스(1)를 설치하되 가공다이스(1) 단부에 볼 스터드(50)를 이송시키는 가이드부(30)를 연장 형성하고, 상기 가이드부(30) 일측에는 볼 스터드(50)의 꼬리부(53)를 나사 가공할 수 있는 평판형 나사전조다이스(40)를 소정 간격 이격 설치하며,

상기 목부가공부(10)와 볼부가공부(20)를 일체로 성형한 것을 특징으로 하는 볼 스터드 제조장치.
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