KR101182592B1 - Product method of ball stud fastener - Google Patents

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KR101182592B1 KR1020120033896A KR20120033896A KR101182592B1 KR 101182592 B1 KR101182592 B1 KR 101182592B1 KR 1020120033896 A KR1020120033896 A KR 1020120033896A KR 20120033896 A KR20120033896 A KR 20120033896A KR 101182592 B1 KR101182592 B1 KR 101182592B1
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Abstract

PURPOSE: A ball stud fastener manufacturing method is provided to improve the surface hardness and abrasion resistance of a head of a ball stud fastener by forming a stellite 12 alloy growth layer on the surface of the head. CONSTITUTION: A ball stud fastener manufacturing method comprises the steps of: cutting a rod type material, cold forging the cut material into a ball stud fastener shape, quenching and tempering the forged material, forming a stellite 12 alloy growth layer on a head(10) of the material using plasma transferred arc, cutting the material, and grinding the head of the material and cutting threads(26) on the tail part of a body(20).

Description

볼 스터드 화스너 제조방법{Product Method of Ball Stud Fastener}Product Method of Ball Stud Fastener

본발명은 자동차의 스티어링 계통이나 서스펜션 계통 등의 관절부에 사용되는 것으로, 자동차의 볼 조인트를 구성하는 볼 스터드 화스너 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for joint parts such as a steering system and a suspension system of an automobile, and relates to a method for manufacturing a ball stud fastener constituting a ball joint of an automobile.

종래에 사용되어지는 볼 스터드 화스너(Ball Stud Fastener)는 자동차의 스티어링 계통이나 서스펜션 계통 등의 관절부에 사용된다. 볼 스터드 화스너는 조향 중 차량의 안정성을 유지시켜주는 역할을 하며, 운전자가 핸들을 조정하는 경우 전달받은 조타력을 조향 너클에 전달하고 좌, 우 방향 조정을 가능하도록 연결하고, 나아가 타이어의 상하 요동 및 좌우 요동이 가능하게 해주는 자동차의 볼 조인트를 구성하는 핵심 구성품이다. The ball stud fasteners conventionally used are used in joints such as steering systems and suspension systems of automobiles. The ball stud fasteners maintain the stability of the vehicle during steering, and when the driver adjusts the steering wheel, the transmitted steering force is transmitted to the steering knuckle and the left and right directions can be connected, and the tire swings up and down. And it is a key component constituting the ball joint of the vehicle to allow left and right swing.

통상적인 볼 스터드 화스너는 기본적으로 환형으로 형성되어 상부에 구비되는 헤드부(10)와, 상기 헤드부(10)와 일체형으로 하부에 구비되는 몸체부(20)로 이루어지며, 특히 상기 몸체부(20)는 단부에 형성되어 외부의 고정체와 결합되는 나사부(26)와 헤드부와 몸체부의 경계 부분에 형성되는 목부(22), 그리고 일정 각도 테이퍼져 형성되는 경사부(24)를 포함한다.     Conventional ball stud fasteners are basically formed in an annular shape and consists of a head portion 10 provided on the upper portion, and a body portion 20 provided on the lower portion integrally with the head portion 10, in particular the body portion ( 20 includes a screw portion 26 formed at an end and coupled to an external fixture, a neck portion 22 formed at a boundary portion of a head portion and a body portion, and an inclined portion 24 tapered at an angle.

종래에 사용된 볼 스터드 화스너의 제조공정은 통상 열처리가 필요한 구조용강재의 내부균열을 없애고 결정립을 미세화시켜 재료의 연성을 높이기 위하여 어닐링(Annealing; 풀림) 처리하여 헤드부(10)와 테이퍼부(24) 그리고 꼬리부(26)로 구성되어 구상화된 냉간단조품을 생산하고, 상기의 냉간단조품을 다시 경도를 향상시키기 위한 담금질(Quenching) 및 점성을 높이기 위한 템퍼링(Tempering; 뜨임)에 의한 열처리를 한다. 상기와 같은 열처리 공정이 끝나면 꼬리부(26)에 핀홀가공을 하고 헤드부(10) 및 목부를 절삭가공한 후, 헤드부(10) 표면의 버니싱(Burnishing)과 꼬리부(26)의 나사전조공정을 거처 제품이 완성된다. 이러한 볼 스터드 화스너의 제조공정은 냉간단조품을 생산한 후 별도의 열처리 작업과 상기 냉간단조품을 절삭가공하므로써 발생하는 헤드부의 정확한 동심도를 얻지 못하는 것은 물론 최종 제품의 강도가 저하되고 헤드부의 표면 조도가 다소 거칠게 형성되는 문제가 있다.     The manufacturing process of the ball stud fasteners used in the prior art is usually annealed (annealing) in order to eliminate the internal cracks of structural steel that requires heat treatment and to refine the crystal grains to increase the ductility of the material, the head portion 10 and the tapered portion 24 And it is composed of the tail portion 26 to produce a spherical cold forging, heat treatment by tempering (tempering) to increase the viscosity and quenching (Tenching) to improve the hardness again. After the heat treatment process as described above, pinhole processing is performed on the tail portion 26 and the head portion 10 and the neck portion are cut and then burnished on the surface of the head portion 10 and the screws of the tail portion 26 are processed. The product is completed through the rolling process. The manufacturing process of such a ball stud fastener does not obtain the exact concentricity of the head part generated by the separate heat treatment operation and the cold forging after producing the cold forged product, the strength of the final product is lowered and the surface roughness of the head part is somewhat There is a problem that is formed rough.

이를 위해, 공개특허공보 공개번호 10-2001-0026473호는, 절삭 가공 이전 단계에 냉간 단조된 소재를 별도의 단계로서 헤드부를 성형하는 과정을 부가하는 방법을 제안하고 있다. 하지만, 이 방법 역시 강성이 취약한 볼 스터드 화스너의 헤드부에 부가 압력을 작용시킨다는 점에서 다른 원인에 의해 불량품이 양산될 개연성이 있다.     To this end, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2001-0026473 proposes a method of adding a process of forming a head part as a separate step from a cold forged material in a step before cutting. However, this method is also likely to produce a defective product due to other causes in that an additional pressure is applied to the head of the ball stud fastener, which is weak in rigidity.

한편, 공개특허공보 공개번호 10-2001-0026473호에는 자동차 등의 볼조인트로 사용하기 위하여 단조성형된 볼스터드 블랭크와, 상기 머리부의 내부에 마련되어 진구도 향상을 이루는 중공부와, 상기 중공부의 내면에 형성되어 구표면의 조도를 보강하는 파형면을 포함한다. 또한 본 볼스터드 제조방법은 단조공정에 의해 성형된 볼스터드 블랭크의 형상을 완성하기 위한 롤링머신으로 목부, 구두부, 꼬리부를 동시에 완성하는 전조공정과, 상기 전조공정시 볼스터드 블랭크의 내부 중공형축과 중공부를 통하여 체적이 큰곳에서 작은 곳으로 체적이동을 이루면서 머리부의 전체적인 진구도가 형성되도록 한 진구도형성 공정을 포함하는 볼스터드 제조방법 및 그 물건이 공개되어 있다.     On the other hand, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2001-0026473 discloses a forged molded ball stud blank for use as a ball joint in an automobile, a hollow portion provided inside the head to improve sphericity, and an inner surface of the hollow portion. It includes a corrugated surface formed in the reinforcement of the roughness of the spherical surface. In addition, the present method for producing a ball stud is a rolling machine for completing the shape of a ball stud blank formed by a forging process, and a rolling process for simultaneously completing the neck, shoe, and tail portions, and an internal hollow shaft of the ball stud blank during the forging process. A method for manufacturing a ball stud and a method of manufacturing a ball stud including a process of forming a spherical sphere to form an overall sphericity of the head while moving a volume from a large place to a small place through the hollow part is disclosed.

또한, 공개특허공보 공개번호 10-2009-0023194호에는 통상의 단조 금형으로 구조용 강재를 제작하고, 강재를 머시닝 절삭 가공을 통하여 목부를 가공하며, 마지막으로 전조부를 나사 가공하는 구성에 있어서는 종래와 동일하나, 볼부의 가공 경비가 높을 뿐만 아니라, 그 가공 또한 번거로우며, 가공시 불량이 다량 발생하는 한계가 있기 때문에 절삭가공 시 볼부의 표면 가공을 생략하고, 볼스터드의 완성 후에 인서트 사출을 통하여 볼부의 표면을 완성하며, 또한, 상기 인서트 사출시 윤활유가 공급되는 가로, 세로의 공급홈을 볼부의 표면에 일체로 형성하는 볼조인트에 사용되는 볼스터드가 공개되어 있다.     In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-0023194 discloses a structure in which structural steel is manufactured by using a conventional forging die, the steel is processed through machining cutting, and finally the thread is formed by threading the roll. However, not only is the processing cost of the ball part high, but also the processing is cumbersome, and there is a limit that a large amount of defects occur during machining, so the surface processing of the ball part is omitted during cutting, and the ball part is inserted through the insert injection after the ball stud is completed. The ball stud used for the ball joint which completes the surface and integrally forms on the surface of the ball part the horizontal and vertical supply grooves which supply lubricating oil at the time of insert injection is disclosed.

그러나 상기 종래기술들은 제조 단계에서 버(burr)가 많이 발생하며, 헤드부의 표면경도가 충분히 높지 않으며, 내마모성 및 내열성이 떨어진다는 단점이 있었다.     However, the prior art has a disadvantage that a lot of burrs (burr) occurs in the manufacturing step, the surface hardness of the head portion is not high enough, and wear resistance and heat resistance is poor.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 볼 스터드 화스너 헤드부의 표면경도 및 내마모성 등을 향상시키기 위하여 스텔라이트 12 분체 재료를 이용하여 플라즈마 분체 육성법(Plasma Transferred Arc, PTA)으로 아크 처리하여 금속과 탄화물과의 혼합조합에 의해 복합육성금속을 헤드부에 형성시킴으로써, 볼 스터드 화스너 헤드부의 표면경도와 거칠기를 개선할 뿐 아니라 내마모성 및 내열성이 향상된 볼 스터드 화스너를 제조할 수 있는 볼 스터드 화스너 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, the arc treatment by plasma powder growth method (Plasma Transferred Arc, PTA) using a stellite 12 powder material to improve the surface hardness and wear resistance of the ball stud fastener head portion, etc. By forming a composite growth metal on the head by a combination of metal and carbide, the ball stud fastener can improve the surface hardness and roughness of the ball stud fastener head, as well as produce a ball stud fastener with improved wear resistance and heat resistance. It is to provide a manufacturing method.

본발명은 볼 스터드 화스너 제조방법에 관한 것으로, 헤드부(10)와, 몸체부(20)로 이루어지되, 상기 몸체부(20)는 목부(22), 경사부(24) 및 나사부(26)로 구성되는 볼 스터드 화스너 제조방법에 있어서, 상기 볼 스터드 화스너 제조방법은 환봉 소재를 절단하는 절단단계; 절단된 소재를 볼 스터드 화스너 형상으로 냉간단조하는 냉간단조단계; 냉간단조된 소재를 담금질 및 템퍼링하는 열처리 단계; 열처리된 소재를 절삭가공하는 절삭단계; 절삭가공된 소재의 헤드부(10)를 연삭가공하고 몸체부(20) 꼬리부분에 나사부(26)를 전조가공하는 가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for manufacturing a ball stud fastener, comprising a head portion 10 and a body portion 20, the body portion 20 is the neck portion 22, the inclined portion 24 and the screw portion 26 A ball stud fastener manufacturing method comprising: the ball stud fastener manufacturing method includes a cutting step of cutting a round bar material; A cold forging step of cold forging the cut material into a ball stud fastener shape; A heat treatment step of quenching and tempering the cold forged material; Cutting step of cutting the heat-treated material; And a machining step of grinding the head portion 10 of the cut material and rolling the threaded portion 26 to the tail portion of the body portion 20.

따라서 본 발명은 볼 스터드 화스너의 헤드부에 별도의 스텔라이트 12 합금 육성층을 형성시킨 다음 응력제거 열처리 및 절삭, 연삭가공 함에 따라 제조 단계에서 발생하는 버(burr)를 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 헤드부의 표면경도를 높이고, 내마모성 및 내열성을 가지는 볼 스터드 화스너를 구현할 수 있는 현저한 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, a separate stellite 12 alloy growth layer is formed on the head portion of the ball stud fastener, and then, as the stress relief heat treatment, cutting, and grinding are performed, the burrs generated at the manufacturing stage can be minimized. There is a remarkable effect to increase the surface hardness of the negative, and to implement a ball stud fastener having wear resistance and heat resistance.

도 1은 본발명 볼 스터드 화스너 제조방법 공정도
도 2는 본발명 볼 스터드 화스너 제조방법에 의해 제조된 볼 스터드 화스너 도면
도 3은 본발명 볼 스터드 화스너 제조방법에 의해 제조된 볼 스터드 화스너의 볼 상세도면1 is a process chart of the present invention manufacturing a ball stud fastener
2 is a view of a ball stud fastener manufactured by the method of the present invention for producing a ball stud fastener
Figure 3 is a detailed view of the ball stud fastener produced by the method for producing the ball stud fastener of the present invention

본발명은 볼 스터드 화스너 제조방법에 관한 것으로, 헤드부(10)와, 몸체부(20)로 이루어지되, 상기 몸체부(20)는 목부(22), 경사부(24) 및 나사부(26)로 구성되는 볼 스터드 화스너 제조방법에 있어서, 상기 볼 스터드 화스너 제조방법은 환봉 소재를 절단하는 절단단계; 절단된 소재를 볼 스터드 화스너 형상으로 냉간단조하는 냉간단조단계; 냉간단조된 소재를 담금질 및 템퍼링하는 열처리 단계; 열처리된 소재를 절삭가공하는 절삭단계; 절삭가공된 소재의 헤드부(10)를 연삭가공하고 몸체부(20) 꼬리부분에 나사부(26)를 전조가공하는 가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for manufacturing a ball stud fastener, comprising a head portion 10 and a body portion 20, the body portion 20 is the neck portion 22, the inclined portion 24 and the screw portion 26 A ball stud fastener manufacturing method comprising: the ball stud fastener manufacturing method includes a cutting step of cutting a round bar material; A cold forging step of cold forging the cut material into a ball stud fastener shape; A heat treatment step of quenching and tempering the cold forged material; Cutting step of cutting the heat-treated material; And a machining step of grinding the head portion 10 of the cut material and rolling the threaded portion 26 to the tail portion of the body portion 20.

또한, 상기 열처리 단계는 담금질 및 템퍼링을 거친 헤드부 표면에 스텔라이트 12 합금 육성층을 플라즈마 분체 육성법(Plasma Transferred Arc, PTA)에 의해 형성시킨 후, 응력제거 열처리를 하는 육성층 형성 및 응력제거 열처리 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.     The heat treatment step may include forming a stellite 12 alloy growth layer on the surface of the head portion which has been quenched and tempered by plasma powder growth (PTA), followed by formation of a growth layer for stress relief heat treatment and stress relief heat treatment; It characterized in that it further comprises.

또한, 상기 육성층 형성 및 응력제거 열처리 단계에서 육성 후 응력제거 열처리는 550 ~ 650℃에서 90분 내지 150분간 응력제거 열처리를 실시하는 것을 특징으로 한다.     In addition, the stress relief heat treatment after the growth in the growth layer formation and stress relief heat treatment step is characterized in that the stress relief heat treatment for 90 minutes to 150 minutes at 550 ~ 650 ℃.

또한, 상기 육성층 형성은 플라즈마 분체 육성법(Plasma Transferred Arc, PTA) 대신 티그용접의 방법으로 수행하는 것을 특징으로 한다.     In addition, the growth layer is formed by a method of TIG welding instead of Plasma Powdered Arc (PTA).

또한, 상기 스텔라이트 12 합금 육성층은 헤드부 표면에 5mm ~ 10mm 의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.     In addition, the stellite 12 alloy growth layer is characterized in that formed on the head surface of a thickness of 5mm ~ 10mm.

또한, 상기 절삭단계는 황삭 가공과 정삭 가공이 단계적으로 수행되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
In addition, the cutting step is characterized in that the roughing and finishing is performed step by step.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명 볼 스터드 화스너 제조방법 공정도, 도 2는 본발명 볼 스터드 화스너 제조방법에 의해 제조된 볼 스터드 화스너 도면, 도 3은 본발명 볼 스터드 화스너 제조방법에 의해 제조된 볼 스터드 화스너의 볼 상세도면이다.      The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a process diagram of a method for producing a ball stud fastener according to the present invention, FIG. 2 is a view of a ball stud fastener manufactured by a method for producing a ball stud fastener according to the present invention, and FIG. 3 is a view of a ball stud fastener manufactured by a method for manufacturing a ball stud fastener according to the present invention. Detailed view of the ball.

도 1은 본 발명에 따른 볼 스터드 화스너를 제조하는 개략적인 공정도이다. 먼저, 환봉소재를 준비한 다음 이를 절단한다.      1 is a schematic process diagram of manufacturing a ball stud fastener according to the present invention. First, prepare a round bar material and then cut it.

다음으로 절단된 환봉소재를 본발명 볼 스터드 화스너 형상의 프레스 금형 내에 넣고 헤드부와 몸체부로 이루어지는 냉간 단조품을 만든다. Next, the cut round bar material is put into a press mold of the present invention ball stud fastener shape to make a cold forged product consisting of a head part and a body part.

헤드부와 몸체부로 이루어지는 냉간 단조품이 만들어지면, 구조용 강재의 경도를 향상시키기 위해 담금질(Quenching) 과정을 거치게 되는데, 상기 담금질은 온도는 830 ~ 880℃이며, 시간은 90분 ~ 150분으로 한다. 담금질 온도가 830℃미만이면, 경도가 충분히 향상되지 않고, 880 ℃를 초과하면, 필요없는 에너지손실이 발생하고 제품이 용해되는 단점이 있다. 또한, 담금질 시간이 90분 미만이면 경도가 충분히 향상되지 않고, 150분을 초과하면 필요없는 에너지손실이 발생하고 제품이 용해되는 단점이 있다. When a cold forging made of a head and a body is made, a quenching process is performed to improve the hardness of the structural steel. The quenching is performed at a temperature of 830 to 880 ° C and a time of 90 minutes to 150 minutes. If the quenching temperature is less than 830 ℃, the hardness is not sufficiently improved, if it exceeds 880 ℃, there is a disadvantage that unnecessary energy loss occurs and the product is dissolved. In addition, if the hardening time is less than 90 minutes, the hardness is not sufficiently improved, if more than 150 minutes there is a disadvantage that unnecessary energy loss occurs and the product is dissolved.

상기 담금질 과정에서 강재의 경도는 향상되나 재질이 여리게 되므로 구조용 강재의 경도를 낮추고 점성을 높이기 위해 템퍼링(Tempering; 뜨임) 과정을 통하여 열처리한다. 상기 템퍼링 온도는 550 ~ 650℃이며, 시간은 120분 ~ 180분으로 한다. 탬퍼링 온도가 550℃미만이면, 경도가 높아 취성이 발생하며, 650 ℃를 초과하면, 경도가 낮아 강성이 떨어지는 단점이 있다. 템퍼링 시간이 120분 미만이면 경도가 높아 취성이 발생하며, 180분을 초과하면 경도가 낮아 강성이 떨어지는 단점이 있다.
Since the hardness of the steel is improved in the quenching process, but the material is thin, heat treatment is performed through a tempering process to lower the hardness and increase the viscosity of the structural steel. The tempering temperature is 550 ~ 650 ℃, time is 120 minutes ~ 180 minutes. If the tampering temperature is less than 550 ° C., the hardness is high and brittleness is generated. If the tampering temperature is higher than 650 ° C., the hardness is low and the rigidity is inferior. If the tempering time is less than 120 minutes, the hardness is high, brittleness occurs, and if it exceeds 180 minutes, the hardness is low, there is a disadvantage of low rigidity.

열처리가 완료되면 절삭 가공 단계 이전에, 열처리된 소재 중 특히 헤드부 표면에 스텔라이트(Stellite) 12 합금 육성층을 형성시킨다. After the heat treatment is completed, a Stellite 12 alloy growth layer is formed on the surface of the head, particularly in the heat treated material, before the cutting step.

표면처리 기술로써 플라즈마 분체 육성법(Plasma Transferred Arc, PTA)은 분체재료를 사용함으로써 복합육성금속을 형성시켜 표면경도, 내마모성 및 내열성 등을 개선시킬 수 있다. 특히 스텔라이트 12 분체 재료는 고온 경도가 가장 뛰어나기 때문에 볼 스터드 화스너 헤드부를 스텔라이트 12 분체 재료를 이용하여 플라즈마 분체 육성법으로 아크 처리하여 금속과 탄화물과의 혼합조합에 의해 복합육성금속을 형성시킴으로써 볼 스터드 화스너 헤드부의 표면경도 및 내마모성 등을 향상시킬 수 있다. As a surface treatment technology, the plasma transferred arc (PTA) can improve the surface hardness, abrasion resistance and heat resistance by forming a composite growth metal by using a powder material. In particular, since the stellite 12 powder material has the highest high temperature hardness, the ball stud fastener head is arc-processed by the plasma powder growth method using the stellite 12 powder material to form a composite growth metal by a combination of metal and carbide. The surface hardness, the wear resistance, etc. of a stud fastener head part can be improved.

스텔라이트 12 분체 재료는 탄소 1~2중량부에 대하여, 크롬 25~33중량부, 텅스텐 10~17중량부, 코발트 50~55중량부, 철 1~5중량부로 구성되는 합금으로 표면경도 및 내마모 특성이 매우 우수하고 마찰 계수가 낮아 다른 금속과 접촉하여도 큰 손상이 없는 특징이 있다. 또한 스텔라이트 12 에 의한 하드페이싱 후의 경도값은 약 40~50 HRC로 높고 그 범위도 넓다. Stellite 12 powder material is an alloy composed of 25 to 33 parts by weight of chromium, 10 to 17 parts by weight of tungsten, 50 to 55 parts by weight of cobalt, and 1 to 5 parts by weight of iron, based on 1 to 2 parts by weight of carbon. The wear property is very good and the friction coefficient is low, so there is no damage even in contact with other metals. In addition, the hardness value after hardfacing by stellite 12 is high, about 40-50 HRC, and the range is wide.

헤드부 표면에 형성되는 스텔라이트 12 합금 육성층의 두께는 특별하게 한정하지 않으나, 볼 스터드 화스너의 작동 구성 및 후술할 연삭가공 단계를 감안하면 5mm 내지 10mm 범위 내에서 이루어지는 것이 바람직하다 할 것이다. 스텔라이트 12 합금 육성층의 형성은 티그용접의 방법으로도 수행될 수 있다.The thickness of the stellite 12 alloy growth layer formed on the surface of the head is not particularly limited, but considering the operation configuration of the ball stud fastener and the grinding step to be described later, it will be preferable to be made within the range of 5mm to 10mm. Formation of the stellite 12 alloy growth layer can also be carried out by the method of TIG welding.

탄화물형의 스텔라이트 합금이 시효경화성인 Ni기 합금의 육성경화재와 달리 비경화성이므로 육성 후 시효처리에 의해 γ상과 같은 새로운 강화 석출상을 생성시켜 경도값을 일정 수준으로 상승시킬 수 없기 때문에 탄화물형 스텔라이트 합금은 육성 후 약 550 ~ 650℃에서 90 ~ 150분간 응력제거 열처리, 즉 어닐링을 실시한다. 응력제거 열처리 온도가 550℃ 보다 낮으면 응력이 완전히 제거되지 않고, 650℃보다 높으면 강성이 약하게 된다. 그리고 응력제거 열처리 시간이 90분 미만이면 마찬가지로 응력이 완전히 제거되지 않고, 150분을 초과하면 필요없는 에너지 손실이 발생된다.Since the carbide type stellite alloy is non-hardening, unlike the hardening material of the Ni-based alloy which is age hardening, carbides cannot be raised to a certain level by generating a new reinforced precipitated phase such as γ phase by aging treatment after growth. Type stellite alloy is subjected to stress relief heat treatment, that is, annealing for 90 to 150 minutes at about 550 ~ 650 ℃ after growth. If the stress relief heat treatment temperature is lower than 550 ° C., the stress is not completely removed. If the stress removal heat treatment temperature is higher than 650 ° C., the rigidity is weak. If the stress relief heat treatment time is less than 90 minutes, the stress is not completely removed. If more than 150 minutes, unnecessary energy loss occurs.

그리고 헤드부에 대한 스텔라이트 12 합금 육성층 형성 및 응력제거 열처리가 완료되면, 헤드부 및 몸체부 각각에 대한 절삭 가공이 이어진다. 절삭 가공은 황삭 가공과 정삭 가공을 번갈아 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 기본 가공으로서 황삭 가공을 하고, 다음으로 정밀 가공으로서 정삭 가공을 함으로써 작업의 질을 높일 수 있고, 가공에 소요되는 전체 시간을 단축할 수 있게 된다. 이러한 가공 순서는 헤드부 및 몸체부, 그리고 몸체부를 구성하는 목부 및 경사부 각각에 대해서 동일하게 적용됨은 물론이다.     When the formation of the stellite 12 alloy growth layer and the stress relief heat treatment for the head part is completed, cutting of the head part and the body part is continued. As for cutting, it is preferable to use roughing and finishing alternately. That is, by roughing as basic processing and finishing as precision processing, the quality of work can be improved and the overall time required for processing can be shortened. This processing order is of course applied equally to the head portion and the body portion, and each of the neck portion and the inclined portion constituting the body portion.

한편, 본 발명은 헤드부 표면에 스텔라이트 12 합금 육성층을 형성시키고 있기 때문에 헤드부의 절삭 시에 그 절삭양에 대해 주의를 해야 하지만, 이 때문에 가공에 필연적으로 수반되는 버(burr) 발생을 억제할 수 있으며 개선된 표면경도로 인해 작업 과정에서의 불량율 발생을 최소화할 수 있게 된다.     On the other hand, in the present invention, since the stellite 12 alloy growth layer is formed on the surface of the head part, care must be taken in the cutting amount when cutting the head part, but this suppresses the occurrence of burrs inevitably involved in processing. In addition, the improved surface hardness can minimize the occurrence of defect rate in the working process.

헤드부 및 몸체부 각각에 대한 절삭 가공이 완료되면, 헤드부에 대하여 연삭가공을 수행한다. 연삭가공은 스텔라이트 12 합금이 육성된 헤드부의 표면을 더욱 평활하게 하며, 통상의 버니싱 공정 등에 의해 발생할 수 있는 표면 조도 및 거칠기 등을 감소시킬 수 있다.      When the cutting process for each of the head part and the body part is completed, grinding processing is performed on the head part. Grinding smoothes the surface of the head portion on which the Stellite 12 alloy is grown, and can reduce surface roughness and roughness that may occur due to a conventional burnishing process.

볼 스터드 화스너 헤드부에 대한 연삭가공 작업에 이어 몸체부에 대한 나사 전조 작업이 이어진다. 나사부는 몸체부의 단부 부위에 형성되며, 이 작업이 완료되면 도 2에 개시된 것과 같이 헤드부(10)와 상기 헤드부(10)와 일체형으로 이루어지는 몸체부(20)로 이루어지되, 상기 몸체부(20)는 목부(22), 경사부(24), 나사부(26)로 구성되는 볼 스터드 화스너가 만들어지게 된다.      The grinding work on the ball stud fastener head is followed by thread rolling on the body. The screw portion is formed at an end portion of the body portion, and when this operation is completed, the head portion 10 and the body portion 20 integrally formed with the head portion 10 as shown in Figure 2, the body portion ( 20 is a ball stud fastener is composed of the neck 22, the inclined portion 24, the threaded portion (26).

도 3에 개시된 것과 같이 볼 스터드 화스너 헤드부(10)는 원 소재(12)와 스텔라이트 12 합금 육성층(14)으로 구성되어지게 된다.      As shown in FIG. 3, the ball stud fastener head portion 10 is composed of a raw material 12 and a stellite 12 alloy growth layer 14.

상기 스텔라이트 12 합금 육성층은 헤드부 표면에 5mm ~ 10mm 의 두께로 형성되는 것으로, 5mm 미만일 경우, 육성층이 얇아, 표면경도 향상 및 내마모성 효과가 미약하며, 10mm를 초과하면, 제조경비가 비싸진다.     The stellite 12 alloy growth layer is formed in a thickness of 5mm ~ 10mm on the surface of the head portion, when less than 5mm, the growth layer is thin, the surface hardness improvement and wear resistance effect is weak, if it exceeds 10mm, manufacturing cost is expensive.

따라서 본 발명은 볼 스터드 화스너의 헤드부에 별도의 스텔라이트 12 합금 육성층을 형성시킨 다음 응력제거 열처리 및 절삭, 연삭가공 함에 따라 제조 단계에서 발생하는 버(burr)를 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 헤드부의 표면경도를 높이고, 내마모성 및 내열성을 가지는 볼 스터드 화스너를 구현할 수 있는 현저한 효과가 있다.     Therefore, according to the present invention, a separate stellite 12 alloy growth layer is formed on the head portion of the ball stud fastener, and then, as the stress relief heat treatment, cutting, and grinding are performed, the burrs generated at the manufacturing stage can be minimized. There is a remarkable effect to increase the surface hardness of the negative, and to implement a ball stud fastener having wear resistance and heat resistance.

10 : 헤드부 20 : 몸체부
22 : 목부 24 : 경사부
26 : 나사부 14 : 합금육성층
12 : 원 소재10: head portion 20: body portion
22: neck 24: inclined portion
26: thread 14: alloy growth layer
12: raw material

Claims (6)

헤드부(10)와, 몸체부(20)로 이루어지되, 상기 몸체부(20)는 목부(22), 경사부(24) 및 나사부(26)로 구성되는 볼 스터드 화스너 제조방법에 있어서, 상기 볼스터드 화스너 제조방법은 환봉 소재를 절단하는 절단단계; 절단된 소재를 볼 스터드 화스너 형상으로 냉간단조하는 냉간단조단계; 냉간단조된 소재를 담금질 및 템퍼링하는 열처리 단계; 열처리된 소재를 절삭가공하는 절삭단계; 절삭가공된 소재의 헤드부(10)를 연삭가공하고 몸체부(20) 꼬리부분에 나사부(26)를 전조가공하는 가공단계;를 포함하되,
상기 열처리 단계는 담금질 및 템퍼링을 거친 헤드부 표면에 스텔라이트 12 합금 육성층을 플라즈마 분체 육성법(Plasma Transferred Arc, PTA)에 의해 형성시킨 후, 응력제거 열처리를 하는 육성층 형성 및 응력제거 열처리 단계;를 더 포함하는 것으로,
담금질의 온도는 830 ~ 880℃이며, 시간은 90분 ~ 150분이며, 상기 담금질 과정에서 강재의 경도는 향상되나 재질이 여리게 되므로 구조용 강재의 경도를 낮추고 점성을 높이기 위해 템퍼링을 하며, 상기 템퍼링의 온도는 550 ~ 650℃이며, 시간은 120분 ~180분으로 하며, 상기 스텔라이트 12 합금 육성층을 육성형성 후 응력제거 열처리는 550 ~ 650℃에서 90분 내지 150분간 응력제거 열처리를 실시하는 것이되,
상기 스텔라이트 12 합금 육성층은 헤드부 표면에 5mm ~10mm 의 두께로 형성되는 것이며,
상기 절삭단계는 황삭 가공과 정삭 가공이 단계적으로 수행되어 이루어지는 것이며,
또한, 상기 스텔라이트 12 합금 육성층 형성에 사용되는 스텔라이트 12 분체 재료는 탄소 1~2중량부에 대하여, 크롬 25~33중량부, 텅스텐 10~17중량부, 코발트 50~55중량부, 철 1~5중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 스터드 화스너 제조방법In the head part 10 and the body portion 20, the body portion 20 is a ball stud fastener manufacturing method consisting of the neck portion 22, the inclined portion 24 and the screw portion 26, the Method for producing a ball stud fastener is a cutting step of cutting the round bar material; A cold forging step of cold forging the cut material into a ball stud fastener shape; A heat treatment step of quenching and tempering the cold forged material; Cutting step of cutting the heat-treated material; And a machining step of grinding the head portion 10 of the cut material and rolling the threaded portion 26 to the tail portion of the body portion 20.
The heat treatment step is formed on the surface of the head portion subjected to quenching and tempering by forming a stellite 12 alloy growth layer by plasma powder growth method (Plasma Transferred Arc, PTA), the formation of a growth layer for stress relief heat treatment and stress relief heat treatment step; Including,
The temperature of the quenching is 830 ~ 880 ℃, the time is 90 minutes ~ 150 minutes, the hardness of the steel is improved in the quenching process, but the material is thin, so the tempering to lower the hardness and increase the viscosity of the structural steel, the tempering Temperature is 550 ~ 650 ℃, time is 120 minutes ~ 180 minutes, the stress relief heat treatment after the formation of the stellite 12 alloy growth layer is to perform the stress relief heat treatment 90 to 150 minutes at 550 ~ 650 ℃ ,
The stellite 12 alloy growth layer is formed on the surface of the head portion of a thickness of 5mm ~ 10mm,
The cutting step is performed by roughing and finishing step by step,
In addition, the stellite 12 powder material used for forming the stellite 12 alloy growth layer is 25 to 33 parts by weight of chromium, 10 to 17 parts by weight of tungsten, 50 to 55 parts by weight of cobalt, iron 1 to 1 to 2 parts by weight of carbon. Ball stud fastener manufacturing method characterized in that consisting of ~ 5 parts by weight 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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