KR100932541B1

KR100932541B1 - 삼각볼트 제조방법

Info

Publication number: KR100932541B1
Application number: KR1020090046838A
Authority: KR
Inventors: 김종기
Original assignee: 장원금속(주)
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2009-12-17

Abstract

본 발명은 삼각볼트 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볼트를 구성하는 삽입몸체를 삼각형상으로 구성시키고 상기 삽입몸체의 상단부에서 45 ~ 50°에서 시작되는 나사선을 하단부로 갈수록 너비가 점증되게 형성시켜 볼트를 제조한 후 볼트로 대상물을 조일 시 대상물에 별도의 나사산을 형성시키지 않고 삽입홀 만 형성시켜도 상기 삽입몸체가 삽입홀에 텝을 형성하며 상기 대상물을 조일 수 있는 삼각볼트를 제조하는 삼각볼트 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 삼각볼트 제조방법은, 피가공물(10)을 가공하는 가공금형(100)을 제작하는 가공금형제작단계(S100)와; 상기 가공금형(100)에서 피가공물(10)을 삽입몸체(210) 및 조임몸체(220)로 구성되는 볼트(200)로 가공하는 1차가공단계(S200)와; 상기 1차가공단계(S200)를 거친 볼트(200)의 삽임몸체(210)에 나사산(230)을 롤링헤드(300)를 통해 가공하는 2차가공단계(S300)와; 상기 2차가공단계(S300)를 거친 볼트(200)를 열처리하는 1차열처리단계(S400)와; 상기 열처리된 볼트(200)를 2차열처리하는 2차열처리단계(S500) 및; 상기 1,2차열처리단계(S400,S500)에서 열처리된 볼트(200)의 표면을 도금처리 하는 표면처리단계(S600)를 포함하며; 상기 2차가공단계(S300)를 거친 나사산(230)은 상기 삽입몸체(210)의 상단부에서 45 ~ 50°로 나사산(230)이 시작되며, 상기 나사산(230)이 시작되는 시작점을 시작으로 상기 삽임몸체(210)를 감싸며 스프링형상 이루며 상부에서 하부로 연이어 형성되며, 하단부로 갈수록 상기 나사산(230)의 너비가 점증되며; 상기 1차열처리단계(S400)에서, 상기 볼트(200)는 로크웰 경도가 32 ~ 38을 유지하도록 가열로에서 870 ~ 880 ℃로 53 ~ 60초 동안 열처리 후 서냉(徐冷)되며; 상기 2차열처리단계(S500)에서, 상기 볼트(200)는 로크웰 경도가 45 이상을 유지하도록 고주파를 통해 840 ℃로 3초간 열처리 후 서냉(徐冷)되는 것을 특징으로 한다.

볼트

Description

삼각볼트 제조방법{THE MAKING METHOD OF THREE ANGLES BOLT}

본 발명은 삼각볼트 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볼트로 대상물을 조일 시 대상물에 별도의 텝을 형성시키지 않고 삽입홀만 형성시켜도 상기 삽입몸체가 삽입홀에 나사산을 형성하며 상기 대상물을 조일 수 있도록 볼트를 구성하는 삽입몸체를 삼각형상으로 구성시키고 상기 삽입몸체의 상단부에서 45 ~ 50°에서 시작되는 나사선을 하단부로 갈수록 너비가 점증되게 형성시켜 볼트를 제조하는 삼각볼트 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 볼트는, 원형의 삽입몸체에 암 또는 수 나사산이 형성되고, 이에 볼트를 대상물에 조일시 삽입몸체에 형성되는 암 또는 수 나사산이 체결되도록 수 또는 암 나사산이 형성된 삽입홀을 상기 대상물에 형성시켜 상기 삽입몸체에 형성된 암 또는 수 나사산이 삽입홀에 형성된 수 또는 암 나나산에 체결되어 상기 대상물 조이게 된다.

그러나, 상기와 같은 볼트를 대상물에 조일 시 대상물에 상기 볼트의 삽입몸체가 삽입시 상기 나사산이 체결되도록 대상물의 삽입홀에 나사산을 별도록 형성시켜야 했으며, 진동이 심한 대상물인 경우 과도한 진동에 의하여 볼트가 삽입홀에서 풀리는 경우가 발생하였고, 이를 방지하기 위하여 볼트를 상기 삽입홀에 과도하게 조일 경우 상기 볼트의 나사산 및 상기 대상물의 나사산이 파손되는 문제점이 발생하여 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 볼트를 구성하는 삽입몸체를 삼각형상으로 구성시키고 상기 삽입몸체의 상단부에서 45 ~ 50°에서 시작되는 나사선을 하단부로 갈수록 너비가 점증되게 형성시켜 볼트를 제조한 후 볼트로 대상물을 조일 시 대상물에 별도의 나사산을 형성시키지 않고 삽입홀만 형성시켜도 상기 삽입몸체가 삽입홀에 나사산을 형성하며 상기 대상물과 볼트를 견고하게 조일 수 있어 진동에 따른 풀림 현상이 없으며 상기 볼트의 나사산의 손상을 방지할 수 있는 삼각볼트 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 삼각볼트 제조방법은, 피가공물을 가공하는 가공금형을 제작하는 가공금형제작단계와; 상기 가공금형에서 피가공물을 삽입몸체 및 조임몸체로 구성되는 볼트로 가공하는 1차가공단계와; 상기 1차가공단계를 거친 볼트의 삽임몸체에 나사산을 롤링헤드를 통해 가공하는 2차가공단계와; 상기 2차가공단계를 거친 볼트를 열처리하는 1차열처리단계와; 상기 열처리된 볼트를 2차열처리하는 2차열처리단계 및; 상기 1,2차열처리단계에서 열처리된 볼트의 표면을 도금처리 하는 표면처리단계를 포함하며; 상기 2차가공단계를 거친 나사산은 상기 삽입몸체의 상단부에서 45 ~ 50°로 나사산이 시작되며, 상기 나사산이 시작되는 시작점을 시작으로 상기 삽임몸체를 감싸며 스프링형상 이루며 상부에서 하부로 연이어 형성되며, 하단부로 갈수록 상기 나사산의 너비가 점증되며; 상기 1차열처리단계에서, 상기 볼트는 로크웰 경도가 32 ~ 38을 유지하도록 가열로에서 870 ~ 880 ℃로 53 ~ 60초 동안 열처리 후 서냉(徐冷)되며; 상기 2차열처리단계에서, 상기 볼트는 로크웰 경도가 45 이상을 유지하도록 고주파를 통해 840 ℃로 3초간 열처리 후 서냉(徐冷)되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가공금형은, 피가공물이 삽입되어, 상기 피가공물이 삽입몸체를 이루도록 형성되는 삽입몸체 가공부; 및 상기 삽입몸체 가공부의 상단에 형성되어 피가공물을 조임몸체로 가공하는 조임몸체 가공부; 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입몸체 가공부는, 상기 삽입몸체가 삼각형상으로 구성되도록 상기 삽입몸체 가공부 내부가 삼각형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽임몸체는, 대상물을 조일 시 대상물의 삽입홀에서 원할한 삽입 및 회전이 가능하도록 테두리가 곡선을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 1차가공단계는, 피가공물을 가공금형에서 냉간단조로 가공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 2차가공단계는, 상기 1차가공을 통해 제조된 볼트의 삽입몸체에 나사산을 가공시 전조가공을 통해 나사산을 가공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표면처리단계는, 상기 볼트가 열에 의한 파손 및 수분에 의한 발청을 방지하도록 상기 볼트의 표면에 인산염(phosphate)도금으로 피막하는 것을 특징으로 한다.

삭제

마지막으로, 상기 피가공물은, 크롬(Cr)을 1 중량부로 하고 이에 대해, 탄소(C) 0.33 ~ 0.38 중량부; 망간(Mn) 0.60 ~ 0.85 중량부; 인(P) 0.030 중량부; 황(S) 0.030 중량부; 규소(Si) 0.15 ~ 0.30 중량부; 몰리브덴(Mo) 0.15 ~ 0.30 중량부; 구리(Cu) 0.30 중량부; 및 니켈(Ni) 0.25 중량부;로 이루어진 혼합물인 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 볼트를 구성하는 삽입몸체를 삼각형상으로 구성시키고 상기 삽입몸체의 상단부에서 45 ~ 50°에서 시작되는 나사선을 하단부로 갈수록 너비가 점증되게 형성시켜 볼트를 제조한 후 볼트로 대상물을 조일 시 대상물에 별도의 텝을 형성시키지 삽입홀만 형성시켜도 상기 삽입몸체가 삽입홀에 텝을 형성하며 상기 대상물과 볼트를 견고하게 조일 수 있어 진동에 따른 풀림 현상이 없으며 나사산의 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 삼각볼트 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제조방법을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 가공금형을 나타낸 도면이며, 도 3은 가공금형에서 가공된 볼트를 롤링헤드에서 나사산을 가공하는 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 제조방법을 통해 제조된 삼각볼트의 나사산이 점증되는 상태를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 제조방법을 통해 제조된 삼각볼트의 평면도이고, 도 6은 본 발명의 제조방법을 통해 제조된 삼각볼트의 나사산이 점증되는 상태를 측면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 삼각볼트의 사용상태를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 삼각볼트 제조방법은, 피가공물(10)을 가공하는 가공금형(100)을 제작하는 가공금형제작단계(S100) 상기 가공금형(100)에서 피가공물(10)을 삽입몸체(210) 및 조임몸체(220)로 구성되는 볼트(200)로 가공하는 1차가공단계(S200) 상기 1차가공단계(S200)를 거친 볼트(200)의 삽임몸체(210)에 나사산(230)을 롤링헤드(300)를 통해 가공하는 2차가공단계(S300) 상기 2차가공단계(S300)를 거친 볼트(200)를 열처리하는 1차열처리단계(S400) 상기 열처리된 볼트(200)를 2차열처리하는 2차열처리단계(S500) 및 상기 1,2차열처리단계(S400,S500)에서 열처리된 볼트(200)의 표면을 도금처리 하는 표면처리단계(S600)로 이루어진다.

특히, 피가공물(10)을 가공하는 가공금형(100)은, 피가공물(10)이 삽입되어, 상기 피가공물(10)이 삽입몸체(210)를 이루도록 형성되는 삽입몸체 가공부(110)와 상기 삽입몸체 가공부(110)의 상단에 형성되어 피가공물(10)을 조임몸체(220)로 가공하는 조임몸체 가공부(120)로 구성되고, 특히 상기 삽입몸체 가공부(110)는, 상기 삽입몸체(210)가 삼각형상으로 구성되도록 상기 삽입몸체 가공부(110) 내부를 삼각형상으로 구성시키게 된다.

또한, 상기 가공금형(100)에서 피가공물(10)을 삽입몸체(210) 및 조임몸체(220)로 구성되는 볼트(200)로 가공하는 1차가공단계(S200)는 상기 피가공물(10)을 가공금형(100)에서 냉간단조로 가공하게 되고, 일반적으로 냉간단조는 상온에 있어서 소성가공을 하여 성형하는 단조방법으로, 냉각단조의 특징은 하기와 같다.

(가)재료의 절약: 가열에 의한 SCALE LOSS가 없는 것으로 극히 소량이기 때문에 재료회수율이 특히 좋다.

(나)제품의 치수정밀도가 좋다. 사상치수 정밀도가 좋으므로 후공정의 기계가공이 불필요하거나 또는 가공공수가 대폭으로 저감된다.

(다)표면사상층이 좋다: 평활한 상 SCALE, 탈탄층등이 없으므로 가공이 불필요 또는 가공공수가 저감된다.

(라)가공경화에 의한 기계적 성질의 향상: 소성변형시의 가공경화를 이용하여 싼 재료를 열처리하지 않고 사용되는 경우가 있다.

그리고 상기 냉간단조를 거쳐 가공된, 상기 삼각형상의 삽임몸체(210)는, 대상물(20)을 조일 시 대상물(20)의 삽입홀(30)에서 원할한 삽입 및 회전이 가능하도 록 테두리가 곡선을 이루도록 구성되며, 특히 상기 피가공물(10)을 가공하는 가공금형(100)의 삽입몸체 가공부(110)를 제조시 이를 계산하여 제조하는 것이 바람직하다.

또한, 1차가공단계(S200)를 거친 제조된 볼트(200)의 삽입몸체(210)에 나사산(230)을 가공시 전조가공을 통해 나사산(230)을 가공하는 2차가공단계(S300)를 거치게 되는데 이때, 상기 롤링헤드(300)에서 형성되는 나사산(230)은, 상기 삽입몸체(210)의 상단부에서 45 ~ 50°에서 나사산(230)이 시작되며, 상기 나사산(230)이 시작되는 시작점을 시작으로 상기 삽임몸체(210)를 감싸며 스프링형상 이루며 상부에서 하부로 연이어 형성되며, 하단부로 갈수록 상기 나사산(230)의 너비가 점증되게 형성된다.

특히, 상기 나사산(230)이 상기 삽입몸체(210)의 상단부에서 45 ~ 50°에서 시작되므로, 상기 삽입홀(30)에 나사산(230)이 삽입과 동시에 상기 볼트(200)를 회전시 상기 삽입홀(30)에 용이하게 나사산을 형성시키며 삽입될 수 있게 된다.

또한, 상기 삽입몸체(210)에 형성된 나사산(230)이 하단부로 갈수록 너비가 점증되게 되므로, 상기 삽입몸체(210)가 상기 대상물(20)의 삽입홀(30)의 하단부로 삽입될 시 상기 볼트(200)를 더욱 견고하게 조일 수 있게 되므로 상기 대상물(20)에서 과도한 진동이 발생하더라도 상기 볼트(200)가 상기 대상물(20)의 삽입홀(30)에서 풀리지 않게 된다.

그리고, 상기 2차가공단계(S300)를 거친 상기 볼트(200)는 경도를 증가시키기위하여 1차열처리단계(S400)를 거치게 된다.

이때, 상기 1차열처리단계(S400)에서 가열로에서 870 ~ 880 ℃로 53 ~ 60초 동안 열처리 후 서냉(徐冷) 시켜 상기 볼트(200)는 로크웰 경도가 32 ~ 38을 유지시키도록 한다.

그리고, 상기 1차열처리단계(S400)를 거친 상기 볼트(200)는 로크웰 경도가 45 이상을 유지되도록 2차열처리단계(S500)를 거치게 되는데, 이때 상기 2차열처리단계(S500)는 상기 볼트(200)를 고주파를 통해 840 ℃로 3초간 열처리 후 서냉(徐冷)시키게 된다.

그리고, 1,2차열처리되어 경도가 증가된 상기 볼트(200)는 외부에서 발생하는 열에 의한 파손과 습기에 의한 발청을 방지하도록 상기 볼트(200) 표면을 인산염(phosphate)도금으로 피막하는 표면처리단계(S600)를 거쳐 볼트(200)를 제조하게 된다.

그리고, 상기 피가공물(10)은, 경도를 높이기 위하여 크롬(Cr)을 1 중량부로 하고 이에 대해,탄소(C) 0.33 ~ 0.38 중량부, 망간(Mn) 0.60 ~ 0.85 중량부, 인(P) 0.030 중량부, 황(S) 0.030 중량부, 규소(Si), 0.15 ~ 0.30 중량부, 몰리브덴(Mo) 0.15 ~ 0.30 중량부, 구리(Cu) 0.30 중량부, 및 니켈(Ni) 0.25 중량부로 이루어진 혼합물로 구성된다.

이상에서 본 발명의 특정한 실시예에 설명 및 도시화하였지만 본 발명은 당업자에 의하여 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로 부터 개 별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같이 변형된 실시예들은 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제조방법을 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 가공금형을 나타낸 도면,

도 3은 가공금형에서 가공된 볼트를 롤링헤드에서 나사산을 가공하는 상태를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명의 제조방법을 통해 제조된 삼각볼트의 나사산이 점증되는 상태를 나타낸 사시도,

도 5는 본 발명의 제조방법을 통해 제조된 삼각볼트의 평면도,

도 6은 본 발명의 제조방법을 통해 제조된 삼각볼트의 나사산이 점증되는 상태를 측면도,

도 7은 본 발명에 따른 삼각볼트의 사용상태를 나타낸 도면.

< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >

10 : 피가공물

20 : 대상물

30 : 삽입홀

100 : 가공금형

110 : 삽입몸체 가공부

120 : 조임몸체 가공부

200 : 볼트

210 : 삽입몸체

220 : 조임몸체

230 : 나사산

300 : 롤링헤드

Claims

피가공물(10)을 가공하는 가공금형(100)을 제작하는 가공금형제작단계(S100)와;

상기 가공금형(100)에서 피가공물(10)을 삽입몸체(210) 및 조임몸체(220)로 구성되는 볼트(200)로 가공하는 1차가공단계(S200)와;

상기 1차가공단계(S200)를 거친 볼트(200)의 삽임몸체(210)에 나사산(230)을 롤링헤드(300)를 통해 가공하는 2차가공단계(S300)와;

상기 2차가공단계(S300)를 거친 볼트(200)를 열처리하는 1차열처리단계(S400)와;

상기 열처리된 볼트(200)를 2차열처리하는 2차열처리단계(S500) 및;

상기 1,2차열처리단계(S400,S500)에서 열처리된 볼트(200)의 표면을 도금처리 하는 표면처리단계(S600)를 포함하며;

상기 2차가공단계(S300)를 거친 나사산(230)은 상기 삽입몸체(210)의 상단부에서 45 ~ 50°로 나사산(230)이 시작되며, 상기 나사산(230)이 시작되는 시작점을 시작으로 상기 삽임몸체(210)를 감싸며 스프링형상 이루며 상부에서 하부로 연이어 형성되며, 하단부로 갈수록 상기 나사산(230)의 너비가 점증되며;

상기 1차열처리단계(S400)에서, 상기 볼트(200)는 로크웰 경도가 32 ~ 38을 유지하도록 가열로에서 870 ~ 880 ℃로 53 ~ 60초 동안 열처리 후 서냉(徐冷)되며;

상기 2차열처리단계(S500)에서, 상기 볼트(200)는 로크웰 경도가 45 이상을 유지하도록 고주파를 통해 840 ℃로 3초간 열처리 후 서냉(徐冷)되는 것을 특징으로 하는 삼각볼트 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 가공금형(100)은,

피가공물(10)이 삽입되어, 상기 피가공물(10)이 삽입몸체(210)를 이루도록 형성되는 삽입몸체 가공부(110); 및

상기 삽입몸체 가공부(110)의 상단에 형성되어 피가공물(10)을 조임몸 체(220)로 가공하는 조임몸체 가공부(120);

로 형성되는 것을 특징으로 하는 삼각볼트 제조방법.
제 2항에 있어서, 상기 삽입몸체 가공부(110)는,

상기 삽입몸체(210)가 삼각형상으로 구성되도록 상기 삽입몸체 가공부(110) 내부가 삼각형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 삼각볼트 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 삽임몸체(210)는,

대상물(20)을 조일 시 대상물(20)의 삽입홀(30)에서 원할한 삽입 및 회전이 가능하도록 테두리가 곡선을 이루도록 구성되는 것을 특징으로 하는 삼각볼트 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 1차가공단계(S200)는,

피가공물(10)을 가공금형(100)에서 냉간단조로 가공하는 것을 특징으로 하는 삼각볼트 제조 방법.
제 1항에 있어서, 상기 2차가공단계(S300)는,

상기 1차가공단계(S200)를 통해 제조된 볼트(200)의 삽입몸체(210)에 나사산(230)을 가공시 전조가공을 통해 나사산(230)을 가공하는 것을 특징으로 하는 삼각볼트 제조방법.
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제 1항에 있어서, 상기 표면처리단계(S600)는,

상기 볼트(200)가 열에 의한 파손 및 수분에 의한 발청을 방지하도록 상기 볼트(200)의 표면에 인산염(phosphate)도금으로 피막하는 것을 특징으로 하는 삼각볼트 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 피가공물(10)은,

크롬(Cr)을 1 중량부로 하고 이에 대해,

탄소(C) 0.33 ~ 0.38 중량부;

망간(Mn) 0.60 ~ 0.85 중량부;

인(P) 0.030 중량부;

황(S) 0.030 중량부;

규소(Si) 0.15 ~ 0.30 중량부;

몰리브덴(Mo) 0.15 ~ 0.30 중량부;

구리(Cu) 0.30 중량부; 및

니켈(Ni) 0.25 중량부;

로 이루어진 혼합물인 것을 특징으로 하는 삼각볼트 제조방법.