KR101143479B1 - 반구형 크로스 헤드부를 가지는 선박용 커넥팅 로드의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 커넥팅 로드의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 종래 사각형상의 크로스 헤드부를 반구의 곡선형으로 전환하여 재료의 절감을 이루고 제품의 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있도록 개선된 반구형 크로스 헤드부를 가지는 선박용 커넥팅 로드의 제조방법에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명에서는, 단조용 유압 프레스를 사용하여 선박용 커넥팅 로드를 제조하는 방법에 있어서, 가) 단조 소재인 가열한 강괴를 유압 프레스의 상부 다이로 가압하여 옵셋팅하는 단계; 나) 옵셋팅 된 소재를 회전시켜가며 평판형 상부 다이로 반복 가압하여 사각바 형상의 소재로 가공하는 단계; 다) 사각바 형상 소재의 일부를 평판형 다이로 반복 가압하여 일측에 홀더를 형성하는 단계; 라) 상기 평판형 다이를 곡선형 테이퍼부와 평판부를 가지는 상형 및 하형으로 구성되는 곡선형 테이퍼 다이로 교체하여 유압 프레스에 장착하는 단계; 마) 상기 곡선형 테이퍼 다이를 사용하여 소재를 반복 가압함으로써 제1크로스 헤드부 및 제1로드부를 1차 단조 성형하는 단계; 바) 상기 곡선형 테이퍼 다이의 방향을 전환하여 유압 프레스에 재장착하는 단계; 사) 방향 전환된 상기 곡선형 테이퍼 다이를 사용하여 소재를 반복 가압함으로써 제2크로스 헤드부 및 제2로드부를 1차 단조 성형하는 단계; 아) 1차 성형된 상기 제2로드부를 회전시켜가며 반복 가압하여 일정 길이를 가지는 제2로드부로 완성하는 단계; 자) 방향 전환된 상기 곡선형 테이퍼 다이의 방향을 재전환하여 다시 유압 프레스에 재장착하는 단계; 및 차) 방향이 재전환된 상 기 곡선형 테이퍼 다이를 사용하여 1차 성형된 상기 제1로드부를 회전시켜가며 반복 가압하여 일정 길이를 가지는 제1로드부로 완성하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반구형 크로스 헤드부를 가지는 선박용 커넥팅 로드의 제조방법이 제공된다.

선박용 커넥팅 로드, 반구형 크로스 헤드부, 곡선형 크로스 헤드부, 제1 크로스 헤드부, 제2 크로스 헤드부, 제1 로드부, 제2 로드부, 크랭크 샤프트부, 곡선형 테이퍼 다이, 상형, 하형, 곡선형 테이퍼부, 평판부, 단조용 유압 프레스, 상부 다이, 하부 다이

Description

반구형 크로스 헤드부를 가지는 선박용 커넥팅 로드의 제조방법{Manufacturing method for a connecting rod of a ship having semi-spherical crosshead part}

본 발명은 선박용 커넥팅 로드의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크로스 헤드부의 형상을 개선함으로써 소재의 절감을 이룩하여 제작단가를 낮추고, 단위 공정시간 동안의 생산성을 획기적으로 증가시킬 수 있도록 개선된 반구형 크로스 헤드부를 가지는 선박용 커넥팅 로드의 제조방법에 관한 것이다.

커넥팅 로드란 자동차나 선박 등의 운송기관의 엔진 실린더 내에서 왕복운동하는 피스톤과 크랭크 축의 동력을 연결하는 것으로서, 피스톤의 직선운동을 크랭크 축에 의하여 회전운동으로 변환하여 휠이나 스크류 등 회전운동을 하는 요소에 동력을 전달하게 된다.

도 1은 종래의 일반적인 선박용 커넥팅 로드의 평면도이고, 도 2는 도 1의 커넥팅 로드의 크로스 헤드부의 확대 사시도이다.

도시한 바와 같이, 커넥팅 로드(10)는 크게 엔진의 피스톤 측에 연결되는 크 로스 헤드부(소단부;2), 크랭크축 측에 연결되는 크랭크 샤프트부(대단부;3) 및 이 둘을 연결하는 중간의 로드부(1)로 구성되는데, 고속으로 회전하며 큰 토크를 견뎌야 하므로 니켈-크롬강, 크롬-몰리브덴강 등의 특수강 또는 일반 탄소강을 단조하여 제작하게 된다. 상기 크로스 헤드부(2)는 후에 핀에 의하여 피스톤에 결합하며, 상기 크랭크 샤프트부(3)는 반원형의 분할형 평베어링(미도시)이나 캡 등과 결합한 후 크랭크 축이 그 사이에 끼워지게 된다. 상기 크로스 헤드부(2)와 크랭크 샤프트부(3)에 각각 반원형의 내경면이 형성되고, 크로스 헤드부(2)와 로드부(1)의 경계부에는 외주부가 곡선을 이루는 곡면부(4)가 형성된다.

이와 같은 선박용 커넥팅 로드의 제작공정은 크게 탄소강 등의 소재로 커넥팅 로드를 형성하는 소재제작공정과 이 소재 제작된 커넥팅 로드를 기계적으로 가공하여 완성하는 기계가공공정으로 나뉜다.

소재제작공정에서는, 고온으로 열처리 된 강괴(잉곳, ingot)를 유압 프레스 등으로 커넥팅 로드의 형상대로 단조 가공하여 대략적인 형상을 만든 후 공기중에서 냉각한다. 냉각된 단조품을 오스테나이트 범위로 가열하고 서서히 공기 속에서 방랭하는 방법 등으로, 결정조직이 크거나 또는 변형이 있는 것을 상태화하는 조작인 노멀라이징(nomalizing)을 실시하여 소재제작공정이 완료된다.

기계가공공정에서는, 소재제작공정이 완료된 커넥팅 로드를 황삭 및 정삭 공정을 거친 후 커넥팅 로드의 양면 연삭을 실시하고 이후 커넥팅 로드의 폭과 내경 브로칭 가공을 실시하며, 커넥팅 로드의 볼트 체결부에 좌삭 가공을 실시한다. 커넥팅 로드와 캡 등의 접촉 좌면을 연삭가공하며, 캡을 크랭크 샤프트부에 고정하고 볼트 홀의 드릴링을 실시한다. 그리고 볼트 조립 후 크랭크 샤프트부, 크로스 헤드부 및 로드부의 양면을 정밀하게 마무리 연삭 가공함으로써 기계가공공정이 완료한다.

본 발명에 일체화된 종래의 선박용 커넥팅 로드의 제조방법(특허출원번호 제10-2002-0072608호, "선박용 커넥팅로드의 제조방법")에 의하면, 대형 잉곳을 일정 온도 이상으로 충분히 가열한 다음, 커넥팅 로드의 크기에 부합하는 소재로 1차 단조(Upsetting Forging)를 실시하며, 상기 1차 단조된 소재를 다시 재가열하여 커넥팅 로드의 형상으로 2차 단조를 실시한다. 그런 다음, 상기 2차 단조되어 커넥팅 로드의 형상으로 된 소재를 기계가공(Machining)하여 완성품을 제작하였다.

그런데 종래의 커넥팅 로드는 피스톤 측에 결합하는 크로스 헤드부(2)가 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 일정 길이 이상의 폭과 높이를 가지는 각진 사각 형상으로 되어 있어 크로스 헤드부 자체 및 크로스 헤드부(2)와 로드부(1)의 경계인 곡면부(4)의 크기가 매우 컸다. 이처럼 크로스 헤드부(2)의 크기가 크다보니 커넥팅 로드 제조에 소요되는 원재료의 양이 증가하는 문제가 있었다. 도 2에서는 크로스 헤드부(2)의 상하면(2a)은 평평하고, 양 측면부(2b)는 곡률반경이 큰 곡면형상으로 형성된 예를 보이고 있다.

또한, 종래의 커넥팅 로드 제조공정에서는 전체 단조 공정을 거쳐 한 개씩만 생산하게 되므로 공정 소요시간이 길고, 생산성이 낮다는 문제가 있었다.

따라서, 커넥팅 로드의 제조에 소요되는 재료의 낭비를 막기 위한 커넥팅 로드의 형상 변경과 생산성을 배가시킬 수 있는 공정의 효율화가 아울러 필요하게 되 었다.

본 발명의 목적은 종래 커넥팅 로드의 크로스 헤드부의 형상을 개선함으로써 재료의 물리적 특성을 개선하고, 커넥팅 로드의 제작에 소요되는 재료의 소모량을 줄여 제작원가의 절감을 이루는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 일 회의 생산공정에 의하여 두 개의 제1 커넥팅 로드 및 제2 커넥팅 로드를 동시에 획득할 수 있도록 함으로써 개별 생산시의 재료의 낭비를 막고 공정시간을 단축함으로써 생산성을 획기적으로 향상시키고자 하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 단조용 유압 프레스를 사용하여 선박용 커넥팅 로드를 제조하는 방법에 있어서, 가) 단조 소재인 가열한 강괴를 유압 프레스의 상부 다이로 가압하여 옵셋팅하는 단계; 나) 옵셋팅 된 소재를 회전시켜가며 평판형 상부 다이로 반복 가압하여 사각바 형상의 소재로 가공하는 단계; 다) 사각바 형상 소재의 일부를 평판형 다이로 반복 가압하여 일측에 홀더를 형성하는 단계; 라) 상기 평판형 다이를 원호 형상의 곡면이 오목하게 형성되는 곡선형 테이퍼부와 상기 곡선형 테이퍼부의 내측 하단에서 편평하게 연장되는 평판부와 프레스 헤드에 결합하기 위하여 상면에 다수 형성되는 결합핀을 가지는 상형 및 상기 상형에 대응하는 위치에 원호 형상의 곡면이 오목하게 형성되는 곡선형 테이퍼부와 상기 곡선형 테이퍼부의 내측 상단에서 편평하게 연장되는 평판부를 가지는 하형으로 이루어지는 곡선형 테이퍼 다이로 교체하여 유압 프레스에 장착하는 단계; 마) 상기 곡선형 테이퍼 다이의 곡선형 테이퍼부와 평판부를 동시에 사용하여 소재의 일 측을 반복 가압함으로써 상기 곡선형 테이퍼부의 형상에 대응하는 외부 곡면을 가지는 제1크로스 헤드부 및 상기 제1크로스 헤드부에서 연장되는 제1로드부를 1차 단조 성형하는 단계; 바) 상기 곡선형 테이퍼 다이의 방향을 전환하여 유압 프레스에 재장착하는 단계; 사) 방향 전환된 상기 곡선형 테이퍼 다이를 사용하여 소재의 타 측을 상기 마) 단계에서와 같이 반복 가압함으로써 제2크로스 헤드부 및 제2로드부를 1차 단조 성형하는 단계; 아) 1차 성형된 상기 제2로드부를 회전시켜가며 상기 곡선형 테이퍼 다이의 평판부로 반복 가압하여 일정 길이를 가지는 제2로드부로 완성하는 단계; 자) 방향 전환된 상기 곡선형 테이퍼 다이의 방향을 재전환하여 다시 유압 프레스에 재장착하는 단계; 및 차) 방향이 재전환된 상기 곡선형 테이퍼 다이의 평판부를 사용하여 1차 성형된 상기 제1로드부를 회전시켜가며 반복 가압하여 일정 길이를 가지는 제1로드부로 완성하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반구형 크로스 헤드부를 가지는 선박용 커넥팅 로드의 제조방법에 관하여 개시한다.

여기서, 상기 차) 단계를 거쳐 얻어지는 단조성형된 소재에 제1 및 제2 커넥팅 로드의 외관 형상에 대응하는 마킹선을 형성하는 단계가 포함될 수 있다.

본 발명에 의하면 커넥팅 로드의 크로스 헤드부 및 로드부의 형상을 개선함으로써 재료의 물적 특성을 개선할 수 있으며, 종래의 크로스 헤드부에 비하여 두께나 부피를 작게할 수 있으므로 커넥팅 로드 제조에 소요되는 재료의 절감을 이룩할 수 있어 경제적이다.

또한, 일회의 공정으로 두 개의 제1 및 제2 커넥팅 로드를 동시에 생산하므로 종래에 비하여 단위 제품당 소요 공정시간이 현격히 단축되며 제품의 생산성이 비약적으로 향상되는 잇점이 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 관하여 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 제조방법에 따라 완성되어 가는 커넥팅 로드의 형상을 공정순서대로 도시한 개략도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명은 여러단계의 자유단조 및 형단조 공정을 순차적으로 조합하여 구성된다.

단계 (a)의 강괴(10)는 커넥팅 로드를 제조하기 위한 원료 소재로서 단조 가공 전에 미리 가열하게 되는데, 약 1250℃의 고온으로 열처리 된 강괴(잉곳, ingot, 10)는 도 4에 도시한 것처럼 천정형 크레인(300) 등을 사용하여 유압 프레스 쪽으로 운반된다.

다음으로 도 5에 도시한 바와 같이, 운반되어온 열처리한 강괴(10)를 집게차(manipulator)의 집게(310)로 들어서 유압 프레스(200)의 상부 다이(230)의 하부에 위치시킨다. 유압 프레스(200)는 프레임(210)의 상부에 유압 실린더에 의하여 승강하도록 구성되는 프레스 헤드(220)에 평판형 상부 다이(230)를 장착한 것으로서, 상부 다이(230)로 상기 강괴(10)를 가압 단조하여 도 3의 (b)와 같은 형상으로 옵셋팅한다. 옵셋팅 된 소재(11)는 강괴(10)에 비하여 상하 높이가 축소되고, 좌우폭은 넓어지게 된다.

단계 (c)는 유압 프레스(200)의 상부 다이(230) 및 하부 다이(240)를 사용하여 옵셋팅 된 소재(11)를 돌려가며 가압하여 사각바 형상으로 단조성형하는 공정을 나타낸 것이다. 먼저 옵셋팅 된 소재(11)를 집게(310)로 잡고 상하부 다이(230,240) 사이에 위치시킨 후 상부 다이(230)를 반복적으로 승강시켜 가압함으로써 사각바 형상의 소재(12)로 단조성형한다.

단계(d)는 사각바 형상의 소재(12)의 일측 단부에 홀더(13b)를 형성하는 공정이다. 즉, 집게(310)로 사각바의 몸체부(13a)를 잡고 상부 다이(230)로 가압하여 몸체부(13a)의 일측 단부에 홀더(13b)를 단조성형한다. 상기 홀더(13b)는 이후의 커넥팅 로드 제조공정에서 집게차의 집게(310)로 파지하는 부분으로서 최후의 공정에서는 절단 등에 의하여 제거되는 부분이다.

단계 (e)에서는 도 6에 도시한 바와 같이 홀더(13b)가 형성된 사각바를 재차 가압 단조하여 금속조직을 치밀하게 하는 넥킹 작업이 수행된다. 도면에서 미설명부호 14a는 넥킹 가공된 몸체부이고, 14b는 홀더를 나타낸다.

지금까지의 각 단계는 모두 상부 다이(230)의 가압면이 편평한 평판형 다이를 사용하여 단조성형하였으나, 이후의 단계에서는 본 발명에 따른 곡선형 테이퍼 다이를 사용하여 단조공정을 수행하게 된다.

도 14는 본 발명에 따른 반구형 크로스 헤드 가공을 위한 곡선형 테이퍼 다이의 개략적인 사시도이다. 도시한 바와 같이, 곡선형 테이퍼 다이(100)는 크게 상형(110)과 하형(120)으로 분할 형성되며, 각각의 형에는 곡선형 테이퍼부(111,121)와 평판부(112,122)가 형성된다. 즉, 상형(110)의 저면에는 원호 형상의 곡선형 테이퍼부(111)가 형성되고, 하형(120)의 대응하는 면에도 원호 형상의 곡선형 테이퍼부(121)가 형성되어 서로 마주한다. 또한, 상기 곡선형 테이퍼부(111,121)에서 연장하여 편평한 평판부(112,122)가 각각 형성되어 상하로 서로 마주한다.

상기 곡선형 테이퍼부(111,121)는 본 발명의 반구형 크로스 헤드부를 단조 성형하기 위한 것이고, 평판부(112,122)는 로드부를 단조성형하기 위한 것이다.

상기 상형(110)의 상면에는 다수의 결합핀(113)이 형성되는데, 이는 유압 프레스(200)의 프레스 헤드(220)에 결합하기 위한 것이다.

단계(e)가 종료하면, 단계(f)에 들어가기 전에 평판형 상부 다이(230)를 곡선형 테이퍼 다이(100)로 교체한다. 도 7은 곡선형 테이퍼 다이가 장착된 유압 프레스의 측면도이다.

곡선형 테이퍼 다이(100)를 프레스 헤드(220)에 장착하고 난 후 단계(f)에서와 같이 제1로드부 및 크로스 헤드부 성형공정이 수행된다. 본 발명에서는 하나의 강괴(10)로 동시에 두 개의 커넥팅 로드를 제조하는 공정이 동시에 수행되는데, 각 얻어지는 커넥팅 로드를 제1 및 제2 커넥팅 로드라 정의하여 설명하기로 한다.

도 8은 제1 크로스 헤드부 및 로드부를 단조 성형하는 모습을 보여주는 공정도로서, 곡선형 테이퍼 다이(100)를 이용하여 단조 성형한다. 즉, 집게(310)로 홀더(15b)를 잡은 후 몸체부(15a)의 일측 단부를 곡선형 테이퍼 다이(100)의 상형(110) 및 하형(120) 사이에 위치시킨 후 상형(110)을 사용하여 반복 가압함으로써 도시한 바와 같이 제1 크로스 헤드부(15c) 및 로드부(15d)를 단조 성형한다.

상기 제1 크로스 헤드부(15c) 및 로드부(15d)의 외주면 형상은 상기 곡선형 테이퍼 다이(100)의 상형(110) 및 하형(120)의 내주면 형상에 대응한다. 즉, 종래에는 선박용 커넥팅 로드의 크로스 헤드부가 각진 사각형상으로 형성되므로 평판형 다이로 반복 가압하여 단조성형하였으나, 본 발명의 크로스 헤드부는 반구형상으로 제조되므로 전술한 곡선형 테이퍼 다이(100)를 사용하여 반복 가압함으로써 단조성형하게 되는 것이다.

단계(f)가 종료한 후 단계(g)의 공정을 수행하기 전에 곡선형 테이퍼 다이(100)의 방향을 전환하여 프레스 헤드(220)에 재장착하는 작업이 수행된다. 도 9는 제2 크로스 헤드부 및 로드부를 단조 성형하는 모습을 보여주는 공정도인데, 단계(g)가 수행되는 모습을 보인 것이다. 도 9에서는 곡선형 테이퍼 다이(100)의 방향이 도 8과는 반대로 장착된 것을 확인할 수 있다.

단계(g)에서는, 방향이 전환된 곡선형 테어퍼 다이(100)를 사용하여 제2 크로스 헤드부(16e) 및 로드부(16f)가 단조성형된다. 따라서, 이 공정을 마치면 하나의 강괴 소재로부터 제1 크로스 헤드부(16c) 및 로드부(16d)와 제2 크로스 헤드부(16e) 및 로드부(16f)가 1차로 성형된다. 도면에서 미설명부호 16a는 몸체부이고, 16b는 홀더를 나타낸다.

단계(h)에서는 곡선형 테이퍼 다이(100)의 평판부(112,122)를 사용하여 제2로드부(17f)를 완성하는 공정이 수행된다. 도 10은 제2 로드부를 단조 성형하여 완성하는 모습을 보여주는 공정도이다. 전단계인 단계(g)에서는 1차 성형된 제2 로드부(16f)의 길이가 짧은데 반해 본 단계에서는 1차 성형된 제2 로드부(16f)를 곡선형 테이퍼 다이(100)의 상하형(110,120)의 평판부(112,122)로 반복 가압함으로써 일정 길이로 연장하여 완성하게 된다. 도면에서 미설명부호 17a는 몸체부, 17b는 홀더, 17c는 제1 크로스 헤드부, 17d는 제1 로드부, 17e는 제2 크로스 헤드부를 각각 나타낸다.

단계(h)가 완료되면 곡선형 테이퍼 다이(100)의 방향을 전환하여 프레스 헤드(220)에 재장착한 후 단계(i)에서 제1 로드부(18d)의 성형이 완료된다. 도 11은 제1 로드부를 단조 성형하여 완성하는 모습을 보여주는 공정도이다. 도시한 바와 같이, 이 단계에서는 곡선형 테이퍼 다이(100)의 방향이 도 10과 반대로 위치한다. 본 단계에서는 방향전환된 곡선형 테이퍼 다이(100)의 평판부(112,122)를 사용하여 1차 성형된 제1 로드부(17d)를 반복 가압함으로써 일정 길이를 가지는 제1로드부(18d)로 완성한다. 도면에서 미설명부호 18a는 단조성형 완료된 몸체부(크랭크 샤프트부), 18b는 홀더, 18c는 제1 크로스 헤드부, 18d는 제1 로드부, 18e는 제2크로스 헤드부, 18f는 제2 로드부를 각각 나타낸다.

이로써 강괴(10) 소재로부터 제1 및 제2커넥팅 로드로의 단조성형공정이 완료한다.

단계(j)에서는 단조 성형이 완료된 소재에 완제품 커넥팅 로드의 형상대로 마킹을 실시한다. 본 발명에서는 하나의 강괴 소재를 사용하여 단조성형한 소재로부터 두 개의 제1 및 제2 커넥팅 로드(19a,19b)가 동시에 얻어진다. 이후의 공정에서는 상기 마킹선을 따라 절단하여 제1 및 제2 커넥팅 로드를 서로 분리하여 획득하게 되며, 후 공정으로 황삭,정삭 공정 및 기계가공과정을 거쳐 선박용 커넥팅 로드 완제품이 얻어진다.

도 12는 본 발명에 의하여 제조된 커넥팅 로드의 평면도이고, 도 13은 도 12의 크로스 헤드부의 부분 확대 사시도이다.

본 발명의 커넥팅 로드의 크랭크 샤프트부(53)는 종래의 그것(3)과 크게 차 이가 없으나 로드부(51) 및 크로스 헤드부(52)의 형상은 종래의 그것들(도 1의 1,2)과 다른 현상을 가진다. 즉, 본 발명의 커넥팅 로드는 크로스 헤드부(52)의 형상이 대체로 반구형의 곡선을 가지도록 성형된다. 따라서, 도 1 및 도 2의 종래의 커넥팅 로드와 비교하여, 크로스 헤드부(52)의 부피가 작아 소요 재료가 적다는 장점이 있다. 본 발명의 크로스 헤드부(52)는 그 외주면(52a)이 도 12에 도시한 바와 같이 반구형 곡선으로 되어 있어 사각형상을 가지는 도 2의 종래의 크로스 헤드부(2)와 차이가 있다. 종래의 크로스 헤드부(2)는 전체적으로 두껍고 부피가 큰 사각형상으로서 상하면(2a)이 편형하고 양 측면(2b)은 약간 볼록하게 돌출하는 형상이나, 본 발명의 크로스 헤드부(52)는 반구형상을 가진다. 따라서 종래에 비하여 전체적인 부피가 현저히 작을 뿐 아니라 연결부(52b)의 두께나 부피가 작다는 장점이 있다. 본 발명에서 크로스 헤드부(52)의 부피는 종래에 비하여 작아지나 반구형 입체라는 특성과 단조성형 공정의 개선으로 인하여 조직의 치밀함과 물적 특성은 오히려 종래에 비하여 우수한 것으로 확인되었다.

아래의 표는 본 발명의 제조공정을 사용하여 종래와 동일 규격의 선박용 커넥팅 로드를 제조하는 경우의 소요 재료 감소량을 나타낸 것이다.

표 1

커넥팅로드 모델번호	종래(총중량)	본 발명(총중량)	소재 절감량
S50MC-C	3.49 ton	2.237 ton	1.26 ton
S60MC-C	5 ton	3.87 ton	1.13 ton
S70MC-C	7.45 ton	5.565 ton	1.885 ton

이와 같이 본 발명의 제조방법에 의하면, 우수한 특성과 형상의 크로스 헤드부를 가지는 커넥팅 로드를 제조하기가 용이하며, 아울러 소재의 절감에 의한 생산성 향상을 이룩할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 일반적인 선박용 커넥팅 로드의 평면도.

도 2는 도 1의 커넥팅 로드의 크로스 헤드부의 확대 사시도.

도 3은 본 발명의 제조방법에 따라 완성되어 가는 커넥팅 로드의 형상을 공정순서대로 도시한 개략도.

도 4는 가열한 잉곳을 유압 프레스로 이송하는 모습을 보여주는 공정도.

도 5는 이송된 잉곳을 유압 프레스의 상부 다이로 가압하여 옵셋팅하는 모습을 보여주는 공정도.

도 6은 홀더가 형성된 사각바 소재를 가압하는 모습을 보여주는 공정도.

도 7은 곡선형 테이퍼 다이가 장착된 유압 프레스의 측면도.

도 8은 제1 크로스 헤드부 및 로드부를 단조 성형하는 모습을 보여주는 공정도.

도 9는 제2 크로스 헤드부 및 로드부를 단조 성형하는 모습을 보여주는 공정도.

도 10은 제2 로드부를 단조 성형하여 완성하는 모습을 보여주는 공정도.

도 11은 제1 로드부를 단조 성형하여 완성하는 모습을 보여주는 공정도.

도 12는 본 발명에 의하여 제조된 커넥팅 로드의 평면도.

도 13은 도 12의 크로스 헤드부의 부분 확대 사시도.

도 14는 본 발명에 따른 반구형 크로스 헤드 가공용 금형의 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 강괴 11: 옵셋팅 된 소재

12: 사각바 형상 소재 13b,14b,15b,16b,17b,18b: 홀더

13a,14a,15a,16a,17a,18a: 몸체부 15c,16c,17c,18c: 제1 크로스 헤드부

15d,16d,17d,18d: 제1 로드부 16e,17e,18e: 제2 크로스 헤드부

16f,17f,18f: 제2 로드부 100: 곡선형 테이퍼 다이

110: 상형 120: 하형

111,121: 곡선형 테이퍼부 112,122: 평판부

113: 결합핀 200: 단조용 유압 프레스

210: 프레임 220: 프레스 헤드

230: 상부 다이 240: 하부 다이

310: 집게

Claims (2)

1. 단조용 유압 프레스를 사용하여 선박용 커넥팅 로드를 제조하는 방법에 있어서,

   가) 단조 소재인 가열한 강괴를 유압 프레스의 상부 다이로 가압하여 옵셋팅하는 단계;

   나) 옵셋팅 된 소재를 회전시켜가며 평판형 상부 다이로 반복 가압하여 사각바 형상의 소재로 가공하는 단계;

   다) 사각바 형상 소재의 일부를 평판형 다이로 반복 가압하여 일측에 홀더를 형성하는 단계;

   라) 상기 평판형 다이를 원호 형상의 곡면이 오목하게 형성되는 곡선형 테이퍼부와 상기 곡선형 테이퍼부의 내측 하단에서 편평하게 연장되는 평판부와 프레스 헤드에 결합하기 위하여 상면에 다수 형성되는 결합핀을 가지는 상형 및 상기 상형에 대응하는 위치에 원호 형상의 곡면이 오목하게 형성되는 곡선형 테이퍼부와 상기 곡선형 테이퍼부의 내측 상단에서 편평하게 연장되는 평판부를 가지는 하형으로 이루어지는 곡선형 테이퍼 다이로 교체하여 유압 프레스에 장착하는 단계;

   마) 상기 곡선형 테이퍼 다이의 곡선형 테이퍼부와 평판부를 동시에 사용하여 소재의 일 측을 반복 가압함으로써 상기 곡선형 테이퍼부의 형상에 대응하는 외부 곡면을 가지는 제1크로스 헤드부 및 상기 제1크로스 헤드부에서 연장되는 제1로드부를 1차 단조 성형하는 단계;

   바) 상기 곡선형 테이퍼 다이의 방향을 전환하여 유압 프레스에 재장착하는 단계;

   사) 방향 전환된 상기 곡선형 테이퍼 다이를 사용하여 소재의 타 측을 상기 마) 단계에서와 같이 반복 가압함으로써 제2크로스 헤드부 및 제2로드부를 1차 단조 성형하는 단계;

   아) 1차 성형된 상기 제2로드부를 회전시켜가며 상기 곡선형 테이퍼 다이의 평판부로 반복 가압하여 일정 길이를 가지는 제2로드부로 완성하는 단계;

   자) 방향 전환된 상기 곡선형 테이퍼 다이의 방향을 재전환하여 다시 유압 프레스에 재장착하는 단계; 및

   차) 방향이 재전환된 상기 곡선형 테이퍼 다이의 평판부를 사용하여 1차 성형된 상기 제1로드부를 회전시켜가며 반복 가압하여 일정 길이를 가지는 제1로드부로 완성하는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반구형 크로스 헤드부를 가지는 선박용 커넥팅 로드의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 차) 단계를 거쳐 얻어지는 단조성형된 소재에 제1 및 제2 커넥팅 로드의 외관 형상에 대응하는 마킹선을 형성하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 반구형 크로스 헤드부를 가지는 선박용 커넥팅 로드의 제조방법.

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