KR101095111B1 - 대형 엔진용 피스톤 로드 제조방법 - Google Patents

대형 엔진용 피스톤 로드 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대형 엔진(2 행정 사이클을 갖는 선박용 디젤 엔진)용 피스톤 로드 제조방법에 관한 것으로 특히, 용광로에서 용융된 쇠 물을 주형 틀에 부어 넣어 성형하는 인고트를 통해 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 제조용 금속을 주조하는 공정과; 중심부에 디프 홀을 갖는 커넥팅 로드 결합부를 정해진 길이로 절단하여 제조하는 공정과; 상기 금속들을 이용하여 링형 돌부와 디프 홀을 구비한 제 1 피스톤 결합부 및 디프 홀을 구비한 제 2 피스톤 결합부를 성형하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부를 불림을 통해 열처리를 하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부의 내,외경을 황삭 가공("▽")하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부를 뜨임하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 사이에 커넥팅 로드 결합부를 위치시키고 이들의 접촉부에 관성력을 이용한 마찰용접(Friction Welding) 공법으로 일체화시키는 공정과; 상기 커넥팅 로드 결합부를 표면 경화 열처리하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 및 커넥팅 로드 결합부 전체를 정삭 가공("▽▽") 및 연마하고, 제 1 및 제 2 피스톤 결합부에 필요한 개수의 볼트 체결공 및 오일 유입구를 형성시켜 주는 공정;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
따라서, 비교적 긴 디프 홀을 가공할 필요 없고, 중량을 약 15% - 20% 감소시킬 수 있으며, 제품의 생산원가를 대폭 절감할 수 있고, 피스톤 결합부를 소형화 및 경량화할 수 있어 제작성을 대폭 향상시킬 수 있음은 물론 단조 프레스의 용량을 줄일 수 있으며, 열처리를 소형 열처리 로에서도 가능함은 물론 종래에 사용되던 동일 열처리 로에는 동시에 여러 제품을 열처리할 수 있어 제품의 생산율을 증대와 생산원가를 절감할 수 있는 것이다.
피스톤, 피스톤 로드, 커넥팅 로드, 불림, 뜨임, 형단조, 주조

Description

대형 엔진용 피스톤 로드 제조방법{Manufacturing method of piston-road for large-sized engines}
도 1은 종래 대형 엔진용 피스톤 로드의 제조방법을 설명하기 위한 공정도.
도 2는 본 발명 방법에 의해 제조된 대형 엔진용 피스톤 로드의 사시도.
도 3은 본 발명 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 공정별 단면도.
도 4는 본 발명 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 공정별 순서도.
도 5는 본 발명 방법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 공정별 단면도.
도 6은 본 발명 방법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 공정별 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 피스톤 로드 11, 12 : 제 1 및 제 2 피스톤 결합부
13 : 커넥팅 로드 결합부 14, 141, 142, 143 : 디프 홀
15 : 볼트 체결공 및 오일 유입구 111 : 링형 돌부
112, 121 : 끼움 돌부 결합홈 131 : 끼움 돌부
본 발명은 대형 엔진용 피스톤 로드 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2 행정 사이클을 갖는 선박용 디젤 엔진인 대형 엔진에서 피스톤에 커넥팅 로드의 일단부를 축지시켜 주는 피스톤 로드의 제조방법을 개선하여 비교적 긴 내부 디프 홀(DEEP HOLE)의 가공이 불필요하고, 형 단조(또는 주조) 및 파이프 소재 적용에 따른 중량을 약 15% - 20% 감소시킬 수 있으며, 실제로 커넥팅 로드가 결합되는 부위를 압연 파이프 또는 봉재를 사용함으로 인해 제품의 원가를 대폭 절감할 수 있고, 상기 압연 파이프 또는 봉재의 양측에 각각 결합되는 피스톤 결합부를 소형화 및 경량화할 수 있어 제작성 향상은 물론 단조 프레스 용량을 줄일 수 있으며, 단조 처리되는 상기 피스톤 결합부가 소형화됨으로 인해 열처리를 소형 열처리 로에서도 가능함은 물론 종래에 사용되던 동일 열처리 로의 경우에는 동시에 여러 제품을 열처리할 수 있어 제품의 생산율을 증대할 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로 피스톤 로드("피스톤 보스" 또는 "피스톤 핀"이라고도 함)는 피스톤의 저부에서 가로방향으로 설치되어 커넥팅 로드의 일측 단부를 축지시켜 주는 기능을 수행하는 것인데, 통상 대형 엔진용 피스톤 로드(1)는 핀 형상을 가지는 자동차 등의 엔진용 피스톤 로드와 달리 관체 형상을 갖는 중앙의 커넥팅 로드 결합부(13)의 일측에는 피스톤에 천공된 구멍에 끼워져 결합되는 링형 돌기(111)를 구비한 피스톤 결합부(11)가 형성되고, 타측에는 돌기를 구비하지 않은 피스톤 결합부(12)가 형성된 형태를 갖는다.
이와 같은 대형 엔진용 피스톤 로드의 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 용광로에서 용융된 쇠 물을 소정형상을 갖는 주형 틀에 부어 넣는 인고트(ingot)를 통해 피스톤 로드 제조용 금속을 만든 다음, 단조용 프레스를 이용하여 대략적인 피스톤 로드 형상을 갖도록 자유 단조를 실시한 후, 주조 또는 과열 조직을 미세화하고 냉간가공, 단조 등에 의한 내부응력을 제거하며 결정조직과 기계적, 물리적 성질 등을 표준화하기 위하여 850-890℃에서 공냉시키는 불림(normalizing)을 실시하고, 재료를 더욱 경화시키기 위해 640-660℃의 로 내에서 냉각(즉, 노냉)시키는 뜨임(tempering)을 하는 열처리를 실시한다.
이와 같이 열처리가 완료된 단조 물은 선반이나 밀링을 통해 그의 외경부가 황삭 가공("▽")되어 중앙의 커넥팅 로드 결합부(13)를 사이에 두고 양측으로 피스톤 결합부(11)(12)가 형성되며, 이후 응력제거를 위해 600-650℃의 로 내에서 냉각(즉, 노냉)시키는 열처리가 실시된 다음, 드릴을 이용하여 중심부에 디프 홀(14)을 형성한 후, 상기 커넥팅 로드 결합부(13)의 내마모성을 증가시키기 위하여 표면 경화 열처리(INDUCTION 또는 FLAME HARDENING 적용하여 요구 표면 경도 및 깊이를 MBD 타입의 경우 최소 380 HV20, 0.8~1.8mm로 하고, RT 타입의 경우 520 ~620 HV20, 1.5~3mm로 함)를 실시한 다음 정삭 가공("▽▽") 및 연마공정을 실시함은 물론 피스톤 결합부에 필요한 개수의 볼트 체결공 및 오일 유입구(15) 등을 형성시켜 주는 공정으로 이루어졌다.
그러나, 이와 같은 공정으로 대형 엔진용 피스톤 로드를 제조할 경우 단조 중량이 큰 제품의 경우 약 5.5톤에 달해 큰 용량의 단조 프레스(2500톤 이상)를 필요로 하므로 중소 규모의 단조 회사에서는 제작이 불가능하고, 또 대형 엔진용인 관계로 제품의 길이가 1.8M에서 4.2M에 이르러 열처리시의 변형 및 자유 단조의 특성상 가공 여유를 편측 기준 25mm ~ 30mm를 두고 제작해야 하게 되어 소재 비용 손실 및 황삭 가공비가 상승하게 되며, 제품의 중간부에 디프 홀을 가공으로 제작해야 하므로 소재 중량이 증가하여 소재 비용 손실 및 디프 홀 가공에 따른 가공비가 증가하고, 황삭 가공 전의 뜨임(Tempering) 및 가공 후의 응력 제거 열처리(황삭 가공시의 가공 경화 제거)가 중복되고, 제품의 크기가 크고 중량이 많은 관계로 대용량의 열처리로 및 황삭 가공 장비가 필요하게 되는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 대형 엔진에서 피스톤에 커넥팅 로드의 일단부를 축지시켜 주는 피스톤 로드의 제작시 두 개의 피스톤 결합부와 압연 파이프 또는 봉재로 된 하나의 커넥팅 로드 결합부로 구분 제작하여 이들을 상호 결합시킴으로써 비교적 긴 디프 홀을 가공할 필요 없고, 형 단조(또는 주조) 및 파이프 소재 적용에 따른 중량을 약 15% - 20% 감소시킬 수 있으며, 실제로 커넥팅 로드가 결합되는 부위를 압연 파이프 또는 봉재를 사용함으로써 제품의 생산원가를 대폭 절감할 수 있고, 상기 압연 파이프 또는 봉재의 양측에 각각 결합되는 피스톤 결합부를 소형화 및 경량화할 수 있어 제작성을 대폭 향상시킬 수 있음은 물론 단조 프레스의 용량을 줄일 수 있으며, 단조 처리되는 상기 피스톤 결합부를 소형화시켜 줌으로써 열처리를 소형 열처리 로에서도 가능함은 물론 종래에 사용되던 동일 열처리 로의 경우에는 동시에 여러 제품을 열 처리할 수 있어 제품의 생산율을 증대와 생산원가를 절감할 수 있는 대형 엔진용 피스톤 로드 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법의 일 실시 예는, 대형 엔진용 피스톤에 커넥팅 로드의 일단부를 축지시켜 주기 위한 피스톤 로드를 제작함에 있어서, 용광로에서 용융된 쇠 물을 주형 틀에 부어 넣어 성형하는 인고트를 통해 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 제조용 금속을 주조하는 공정과; 소정 지름의 디프 홀을 갖고 NT 열처리된 압연 파이프 또는 봉재를 정해진 길이로 절단하여 커넥팅 로드 결합부를 제조하는 공정과; 상기 금속들을 형 단조 또는 주조하여 링형 돌부와 디프 홀을 구비한 제 1 피스톤 결합부 및 디프 홀을 구비한 제 2 피스톤 결합부를 형성하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부를 850-890℃에서 공냉시키는 불림(normalizing)을 통해 열처리를 하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부의 내,외경을 황삭 가공("▽")하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부를 640-660℃의 로 내에서 냉각(즉, 노냉)시키는 뜨임(tempering)을 하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 사이에 커넥팅 로드 결합부를 위치시켜 이들의 접촉부를 (Friction Welding)하는 공정과; 상기 커넥팅 로드 결합부의 내마모성을 증가시키기 위하여 표면 경화 열처리하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 및 커넥팅 로드 결합부 전체를 정삭 가공("▽▽") 및 연마하고 제 1 및 제 2 피스톤 결합부에 필요한 개수의 볼트 체결공 및 오일 유입구를 형성시켜 주는 공정;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 방법의 다른 실시 예는, 대형 엔진용 피스톤에 커넥팅 로드의 일단부를 축지시켜 주기 위한 피스톤 로드를 제작함에 있어서, 용광로에서 용융된 쇠 물을 주형 틀에 부어 넣어 성형하는 인고트를 통해 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 제조용 금속을 주조하는 공정과; 소정 지름의 디프 홀을 갖고 NT 열처리된 압연 파이프 또는 봉재를 정해진 길이로 절단하여 커넥팅 로드 결합부를 제조하는 공정과; 상기 커넥팅 로드 결합부의 양단부에 끼움 돌부를 형성하는 공정과; 상기 금속들을 형 단조 또는 주조를 통해 가공하여 링형 돌부와 디프 홀 및 끼움 돌부 결합홈을 구비한 제 1 피스톤 결합부 및 디프 홀과 끼움 돌부 결합홈을 구비한 제 2 피스톤 결합부를 형성하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부를 850-890℃에서 공냉시키는 불림(normalizing)을 통해 열처리를 하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부의 내,외경을 황삭 가공("▽")하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부를 640-660℃의 로 내에서 냉각(즉, 노냉)시키는 뜨임(tempering)을 하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부의 끼움 돌부 결합홈에 끼움 돌부 억지로 끼워지도록 하여 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 사이에 커넥팅 로드 결합부를 억지 결합시키는 공정과; 상기 커넥팅 로드 결합부의 내마모성을 증가시키기 위하여 표면 경화 열처리하는 공정과; 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 및 커넥팅 로드 결합부 전체를 정삭 가공("▽▽") 및 연마하고 제 1 및 제 2 피스톤 결합부에 필요한 개수의 볼트 체결공 및 오일 유입구를 형성시켜 주는 공정;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 공정별 단면도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 공정별 순서도를 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명 방법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 공정별 단면도를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명 방법의 다른 실시 예를 설명하기 위한 공정별 순서도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명 방법의 일 실시 예는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 대형 엔진용 피스톤에 커넥팅 로드의 일단부를 축지시켜 주기 위한 피스톤 로드(1)를 제작함에 있어서,
용광로에서 용융된 쇠 물을 주형 틀에 부어 넣어 성형하는 인고트를 통해 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 제조용 금속을 주조하는 공정과;
소정 지름의 디프 홀(143)을 갖고 NT 열처리된 압연 파이프 또는 봉재를 정해진 길이로 절단하여 커넥팅 로드 결합부(13)를 제조하는 공정과;
상기 금속들을 형 단조 또는 주조하여 링형 돌부(111)와 디프 홀(141)을 구비한 제 1 피스톤 결합부(11) 및 디프 홀(142)을 구비한 제 2 피스톤 결합부(12)를 성형하는 공정과;
상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)를 850-890℃에서 공냉시키는 불림을 통해 열처리를 하는 공정과;
상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)의 내,외경을 황삭 가공("▽")하는 공정과;
상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)를 640-660℃의 로 내에서 냉각시키는 뜨임을 하는 공정과;
상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12) 사이에 커넥팅 로드 결합부(13)를 위치시켜 이들의 접촉부가 일체가 되도록 관성력을 이용한 마찰 용접시키는 공정과;
상기 커넥팅 로드 결합부(13)의 내마모성을 증가시키기 위하여 표면 경화 열처리하는 공정과;
상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12) 및 커넥팅 로드 결합부(13) 전체를 정삭 가공("▽▽") 및 연마하고, 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)에 필요한 개수의 볼트 체결공 및 오일 유입구(15)를 형성시켜 주는 공정;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명 방법의 다른 실시 예는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 대형 엔진용 피스톤에 커넥팅 로드의 일단부를 축지시켜 주기 위한 피스톤 로드(1)를 제작함에 있어서,
용광로에서 용융된 쇠 물을 주형 틀에 부어 넣어 성형하는 인고트를 통해 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 제조용 금속을 주조하는 공정과;
소정 지름의 디프 홀(143)을 갖고 NT 열처리된 압연 파이프 또는 봉재를 정해진 길이로 절단하여 커넥팅 로드 결합부(13)를 제조하는 공정과;
상기 커넥팅 로드 결합부(13)의 양단부에 끼움 돌부(131)를 형성하는 공정 과;
상기 금속들을 형 단조 또는 주조를 통해 가공하여 링형 돌부(111)와 디프 홀(141) 및 끼움 돌부 결합홈(112)을 구비한 제 1 피스톤 결합부(11) 및 디프 홀(142)과 끼움 돌부 결합홈(121)을 구비한 제 2 피스톤 결합부(12)를 성형하는 공정과;
상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)를 850-890℃에서 공냉시키는 불림을 통해 열처리를 하는 공정과;
상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)의 내,외경을 황삭 가공("▽")하는 공정과;
상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)를 640-660℃의 로 내에서 냉각시키는 뜨임을 하는 공정과;
상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)의 끼움 돌부 결합홈(112)(121)에 끼움 돌부(131)가 억지로 끼워지도록 하여 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(12) 사이에 커넥팅 로드 결합부(13)를 억지 결합시키는 공정과;
상기 커넥팅 로드 결합부(13)의 내마모성을 증가시키기 위하여 표면 경화 열처리하는 공정과;
상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12) 및 커넥팅 로드 결합부(13) 전체를 정삭 가공("▽▽") 및 연마하고 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)에 필요한 개수의 볼트 체결공 및 오일 유입구(15)를 형성시켜 주는 공정;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이와 같은 공정으로 이루어진 본 발명 방법에 따른 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에서는 인고트를 통해 용광로에서 용융된 쇠 물을 주형 틀에 부어 넣어 주조 성형한 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 제조용 금속을 형 단조 또는 주조하여 링형 돌부(111)와 디프 홀(141)을 구비한 제 1 피스톤 결합부(11) 및 디프 홀(142)을 구비한 제 2 피스톤 결합부(12)를 성형한 후 이를 850-890℃에서 공냉시키는 불림을 통해 열처리한 다음, 선반이나 밀링을 이용하여 이들의 내,외경을 황삭 가공("▽")한 후 다시 640-660℃의 로 내에 넣고 냉각시키는 뜨임을 실시하게 된다.
한편, 일부에서는 소정 지름의 디프 홀(143)을 갖음은 물론 NT 열처리된 압연 파이프 또는 봉재를 정해진 길이로 절단하여 커넥팅 로드 결합부(13)를 제조한 다음 이를 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12) 사이에 위치시킨 후 이들의 접촉부를 관성력을 이용한 마찰 용접에 의해 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)와 커넥팅 로드 결합부(13)를 일체로 형성시키게 된다.
이후, 상기 커넥팅 로드 결합부(13)에는 표면 경화 열처리를 실시하여 내마모성을 증가시키고, 이어서 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12) 및 커넥팅 로드 결합부(13) 전체를 정삭 가공("▽▽") 및 연마함은 물론 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)에 피스톤에 고정하기 위한 볼트 체결공 및 오일 유입구(15)를 필요한 개수만큼 형성시켜 줌으로써 3개의 구성품으로 이루어지는 하나의 피스톤 로드가 도 2와 같은 형태로 완성된다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예에서는 인고트를 통해 용광로에서 용융된 쇠 물을 주형 틀에 부어 넣어 주조 성형한 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 제조용 금속을 형 단조 또는 주조를 통해 가공하여 링형 돌부(111)와 디프 홀(141) 및 끼움 돌부 결합홈(112)을 구비한 제 1 피스톤 결합부(11) 및 디프 홀(142)과 끼움 돌부 결합홈(121)을 구비한 제 2 피스톤 결합부(12)를 성형한 다음, 이를 850-890℃에서 공냉시키는 불림을 통해 열처리한 후, 선반이나 밀링을 이용하여 이들의 내,외경을 황삭 가공("▽")한 다음 640-660℃의 로 내에서 냉각시키는 뜨임을 실시하게 된다.
한편, 다른 일부에서는 소정 지름의 디프 홀(143)을 갖음은 물론 NT 열처리된 압연 파이프 또는 봉재를 정해진 길이로 절단하여 커넥팅 로드 결합부(13)를 제조한 다음, 상기 커넥팅 로드 결합부(13)의 양단부에 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)의 끼움 돌부 결합홈(112)(121)에 대향되는 끼움 돌부(131)들을 절삭 가공을 통해 형성한다.
이와 같이 제조된 상기 커넥팅 로드 결합부(13) 양단부의 끼움 돌부(131)들이 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)의 끼움 돌부 결합홈(112)(121)에 억지로 끼워지도록 하여 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(12) 사이에 커넥팅 로드 결합부(13)를 억지 결합시킨 다음, 상기 커넥팅 로드 결합부(13)의 표면을 경화 열처리하여 내마모성이 증가되도록 한 후, 상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12) 및 커넥팅 로드 결합부(13) 전체를 정삭 가공("▽▽") 및 연마함은 물론 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)에 피스톤에 고정하기 위한 볼트 체결공 및 오일 유입 구(15)를 필요한 개수만큼 형성시켜 줌으로써 3개의 구성품으로 이루어지는 하나의 피스톤 로드가 도 2와 같은 형태로 완성된다.
이와 같은 공정을 통해 피스톤 로드를 제조하게 되면 대형 엔진에 사용됨으로 인하여 전체 길이가 약 1.8M에서 4.2M 까지 존재하는 피스톤 로드의 중심부에 별도의 디프 홀 가공이 필요 없게 되고, 형 단조(또는 주조) 및 파이프 소재를 적용함으로써 중량이 종래에 비해 약 15% - 20% 감소되며, 커넥팅 로드 결합부(13)를 압연 파이프 또는 봉재를 사용함으로써 제품의 생산원가를 대폭 절감할 수 있다.
또한, 상기 압연 파이프 또는 봉재의 양측에 각각 결합되는 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)를 소형화 및 경량화할 수 있어 제작성이 대폭 향상됨은 물론 단조 프레스의 용량을 줄일 수 있고, 형단조 공법(또는 주조 공법)의 적용이 가능하다.
또, 종래 일체 단조형의 경우 최대 5.5톤의 제품 열처리시 큰 열처리 로를 필요로 하나 본 발명에서는 커넥팅 로드 결합부(13)와 별개로 제 1 및 제 2 피스톤 결합부(11)(12)를 제작하되, 최대 1.2톤이 되도록 함으로써 동일 열처리 로에서 동시에 여러 제품을 열처리할 수 있고, 또한 소형의 열처리 로에서도 열처리가 가능하여 중소 규모의 단조 회사에서도 제작이 가능하게 된다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 방법에 의하면, 대형 엔진에서 피스톤에 커넥팅 로드의 일단부를 축지시켜 주는 피스톤 로드의 제작시 두 개의 피스톤 결합부와 압연 파이프 또는 봉재로 된 하나의 커넥팅 로드 결합부로 구분 제작하여 이들을 상호 결합시킴으로써 첫째 비교적 긴 디프 홀을 가공할 필요 없고, 둘째 형 단조(또는 주조) 및 파이프 소재 적용에 따른 중량을 약 15% - 20% 감소시킬 수 있으며, 셋째 실제로 커넥팅 로드가 결합되는 부위를 압연 파이프 또는 봉재를 사용함으로써 제품의 생산원가를 대폭 절감할 수 있다.
넷째 압연 파이프 또는 봉재로 된 커넥팅 로드 결합부의 양측에 각각 결합되는 피스톤 결합부를 소형화 및 경량화할 수 있어 제작성을 대폭 향상시킬 수 있음은 물론 단조 프레스의 용량을 줄일 수 있으며, 다섯째 단조 처리되는 상기 피스톤 결합부를 소형화시켜 줌으로써 열처리를 소형 열처리 로에서도 가능함은 물론 종래에 사용되던 동일 열처리 로의 경우에는 동시에 여러 제품을 열처리할 수 있어 제품의 생산율을 증대와 생산원가를 절감할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

  1. 대형 엔진용 피스톤에 커넥팅 로드의 일단부를 축지시켜 주기 위한 피스톤 로드를 제작함에 있어서,
    용광로에서 용융된 쇠 물을 주형 틀에 부어 넣어 성형하는 인고트를 통해 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 제조용 금속을 주조하는 공정과;
    중심부에 디프 홀을 갖는 커넥팅 로드 결합부를 정해진 길이로 절단하여 제조하는 공정과;
    상기 금속들을 이용하여 링형 돌부와 디프 홀을 구비한 제 1 피스톤 결합부 및 디프 홀을 구비한 제 2 피스톤 결합부를 성형하는 공정과;
    상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부를 불림을 통해 열처리를 하는 공정과;
    상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부의 내,외경을 황삭 가공("▽")하는 공정과;
    상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부를 뜨임하는 공정과;
    상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 사이에 커넥팅 로드 결합부를 위치시키고 이들의 접촉부를 관성력을 이용한 마찰용접 공법으로 일체화하는 공정과;
    상기 커넥팅 로드 결합부를 표면 경화 열처리하는 공정과;
    상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 및 커넥팅 로드 결합부전체를 정삭 가공("▽▽") 및 연마하고, 제 1 및 제 2 피스톤 결합부에 필요한 개수의 볼트 체결공 및 오일 유입구를 형성시켜 주는 공정;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형 엔진용 피스톤 로드 제조방법.
  2. 대형 엔진용 피스톤에 커넥팅 로드의 일단부를 축지시켜 주기 위한 피스톤 로드를 제작함에 있어서,
    용광로에서 용융된 쇠 물을 주형 틀에 부어 넣어 성형하는 인고트를 통해 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 제조용 금속을 주조하는 공정과;
    중심부에 디프 홀을 갖는 커넥팅 로드 결합부를 정해진 길이로 절단하여 제조하는 공정과;
    상기 커넥팅 로드 결합부의 양단부를 가공하여 끼움 돌부를 형성하는 공정과;
    상기 금속들을 이용하여 링형 돌부와 디프 홀 및 끼움 돌부 결합홈을 구비한 제 1 피스톤 결합부 및 디프 홀과 끼움 돌부 결합홈을 구비한 제 2 피스톤 결합부를 성형하는 공정과;
    상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부를 불림을 통해 열처리를 하는 공정과;
    상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부의 내,외경을 황삭 가공("▽")하는 공정과;
    상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부를 뜨임하는 공정과;
    상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부의 끼움 돌부 결합홈에 끼움 돌부가 억지로 끼워지도록 커넥팅 로드 결합부를 억지 결합시키는 공정과;
    상기 커넥팅 로드 결합부를 표면 경화 열처리하는 공정과;
    상기 제 1 및 제 2 피스톤 결합부 및 커넥팅 로드 결합부 전체를 정삭 가공("▽▽") 및 연마하고 제 1 및 제 2 피스톤 결합부에 필요한 개수의 볼트 체결공 및 오일 유입구를 형성시켜 주는 공정;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 대형 엔진용 피스톤 로드 제조방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커넥팅 로드 결합부는 압연 파이프 또는 봉재로 제조한 것을 특징으로 하는 대형 엔진용 피스톤 로드 제조방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속들을 이용하여 제 1 및 제 2 피스톤 결합부를 성형하는 공정은 형 단조 또는 주조에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 대형 엔진용 피스톤 로드 제조방법.
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