KR101209359B1 - 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형에 관한 것으로서, 블로커, 피니셔의 단조공정에서 사용되는 금형에 치형홈을 형성하여, 여러 번의 기계가공 없이 치형이 형성된 사이드클러치를 제공할 수 있도록 한 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형에 관한 것이다.
이를 위해, 단조 소재를 업셋팅공정 후 블로커나 피니셔 등의 공정을 통해 작업을 할 때 사용되는 원기둥 형상의 상부금형과 하부금형에 있어서, 사이드클러치 하부금형에 원주 방향으로 등간격 이격 형성된 다수의 치형홈을 함몰 형성하며, 상기 사이드클러치 하부금형의 치형홈 하단부 일부에는 각각의 에어홀을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 따라, 품질이나 강도 및 생산성을 현저히 상승시켰으며, 완성품의 제작을 용이하게 함은 물론 대량생산이 가능하기 때문에 제조 시간 단축과 원가절감 및 환경 보호에 큰 효과가 있는 것이다.

Description

트랙터용 클러치 제조를 위한 금형{Mold for Producing of clutch for tractor}

본 발명은 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 트랙터에 사용되는 클러치를 단조 공정을 통해 제작하는 것으로서, 업셋팅(UPSETTING)공정 후의 단계인 블로커(BLOCKER)와 피니셔(FINISHER)의 단조공정에서 사용되는 금형에 치형홈을 형성하여, 여러번의 기계가공 없이 치형이 형성된 사이드클러치를 제공하도록 함으로, 클러치의 강도가 향상되었으며, 금속 내부조직의 미세화를 통해 품질향상 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형에 관한 것이다.

일반적으로 트랙터와 트랙터의 후방에 결합되는 작업장치 사이에는 트랙터의 동력을 후방에 결합된 작업장치에 전달하기 위해 트랙터의 동력을 인출하는 동력취출축이 구비되며, 이 동력취출축의 후단부에는 유니버셜죠인트에 의해 결합되는 클러치가 구비되고, 이 클러치의 후단부에는 작업장치의 동력입력축이 결합됨으로써 트랙터의 동력이 작업장치에 전달되는 구조로 이루어진다.

여기서 상기 클러치는 예전에는 주조방법을 통해 제품을 제작하였으나, 가혹한 환경하에서 운전되는 특성상 높은 강도가 요구되기 때문에 파손이 빈번히 발생되어 이를 해결하기 위해 단조작업 후 기계가공 하는 방법으로 제작하게 된 것이다.

그리고 대부부분의 단조는 기계적 성질이 우수한 제품을 얻기 위하여 금속에 충격이나 압력을 가하여 행하는 소성가공 작업으로, 작업온도에 따라 열간, 온간, 냉간 등의 종류가 있고, 작업 기계별로는 단조 햄머, 단조 프레스 등이 있으며, 이러한 단조는 생산수량, 재료의 특성, 단조품의 형상 등에 의하여 그 방법이 결정된다.

여기서는 단조품의 초기 설계에서부터 금형 제작, 소재 준비, 열처리, 단조 작업 공정, 플래시 제거, 표면처리 등 단조품 생산에 필요한 공정을 간단히 언급하면, 먼저, 설계자에 의해 단조품의 재료, 중량, 수량 및 기계적 성질을 검토하고, 그 형상이나 공차를 충분히 고려하여 금형을 설계하게 된다.

이어서, 소재를 준비하게 되는데, 단조용 소재로는 환봉(Bar) 이나 빌릿(Billet;각재)이 일반적으로 가장 널리 사용된다.

이러한 단조용 소재는 단조품 생산에 알맞은 크기로 절단되는데, 탄소강이나 저합금강 소재는 상온에서 빌릿으로 절단하며, 고합금강이나 단면적이 큰 소재 또는 깨끗한 절단면이 요구될 경우에는 밴딩 절단기(Band Saw), 서클 절단기(Circular Saw) 등으로 절단하여 공급하게 된다.

이어서, 상기 소재 준비과정에서, 알맞은 크기로 가공된 단조용 빌릿은 냉간 단조의 경우에는 가열을 하지 않고, 금속의 가연성을 좋게 하기 위한 일련의 조치 를 취한 후 단조작업을 하게되며, 온간이나 열간 단조의 경우에는 금속을 가열하여 단조성이 가장 좋은 온도에서, 업셋팅(UPSETTING), 블로커(BLOCKER), 피니셔(FINISHER) 등의 단조공정을 거쳐 만들고자 하는 물품의 형상이 이루어지게 되는 것이다.

여기서 상기 블로커나 피니셔 등의 단조 공정에서는 트랙터용 클러치의 대략적인 형상을 단조 가공하게 되는데 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 치형 형상이 없는 사이드클러치 상부금형(15)과 사이드클러치 하부금형(17)을 통해 전체적인 외형은 치형부(12)가 치형이 아닌 원형 형상의 사이드클러치(10)를 단조를 하게 되는 것이다.

또한, 센터클러치(20) 역시 치형 형상이 없는 센터클러치 상부금형(25)과 센터클러치 하부금형(27)을 통해 치형부(22)가 치형이 아닌 원형 형상의 센터클러치(20)를 단조하게 되는 것이다.

위의 작업을 거치고 나면 트리밍(TRIMMING)공정과 피어싱(PIERCING)공정 및 사이징(SIZING)공정을 순차적으로 거치게 되고, 그 후에 여러번의 기계가공을 통하여 치형으로 형성함으로써 최종 단조품을 가공하는 것이 일반적이다.

그러나 상기와 같은 방법을 통해 가공하면 많은 가공비와 시간이 소요되어 생산성이 떨어지는 단점이 있을 뿐만 아니라, 기계가공을 통하여 치형으로 형성함으로써 기계강도 역시 저하되는 문제 또한 있었던 것이다.

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본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 블로커공정과 피니셔공정에서 사용되는 금형에 치형홈을 형성하여 단조 작업을 통해 클러치의 치형부에 치형을 형성할 수 있도록 하였다.

따라서, 제작이 용이 해졌음은 물론, 금속 내부조직의 미세화를 통해 품질향상 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 단조 소재를 업셋팅공정 후 블로커나 피니셔 등의 공정을 통해 작업을 할 때 사용되는 상부금형과 하부금형에 있어서, 사이드클러치 하부금형에 원주 방향으로 등간격 이격 형성된 다수의 치형홈을 함몰 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사이드클러치 하부금형의 치형홈 하단부 일부에는 치형의 미성형을 해결하기 위해 각각 에어홀을 형성하는 것이다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 기계가공을 통해 치형을 성형하는 방식에서 열간 단조공정 방식으로 대체하는 성형기술을 개발함으로써 기존의 기계가공방식에 의하여 생산했던 방법보다 제품의 품질이나 강도 및 생산성을 현저히 상승시켰다.

또한, 완성품의 제작을 용이하게 함은 물론 대량생산이 가능하기 때문에 제조 시간 단축과 원가절감 및 칩(CHIP)의 발생이 적기 때문에 환경 보호에 큰 효과를 얻을 수 있는 것이다.

더 나아 가서는 제품의 제조원가 절감효과를 통한 농기구 동력전달부품의 경쟁력이 한층 향상될 수도 있는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 사이드클러치의 금형을 나타낸 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 사이드클러치의 사시도,
도 3은 종래 기술에 따른 센터클러치의 금형을 나타낸 사시도,
도 4는 종래 기술에 따른 센터클러치의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형 중 사이드클러치 금형을 나타낸 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 사이드클러치 금형에 의해 생산된 사이드클러치의 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형 중 사이드클러치 금형의 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형의 일예를 도시한 것으로써 센터클러치 금형을 나타낸 사시도,
도 9는 도 8에 도시된 센터클러치 금형에 의해 생산된 센터클러치의 사시도.

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

도 5 내지 도 9는 본 발명의 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형에 대해 도시한 것으로, 제작이 용이 해졌음은 물론, 금속 내부조직의 미세화를 통해 품질향상 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

보다 상세하게 설명하면, 단조 소재를 업셋팅(UPSETTING)공정을 통해 만들고자 하는 단조품의 대략적인 형상으로 가공을 한 후, 블로커(BLOCKER)와 피니셔(FINISHER)의 단조공정에서 사용되는 금형에 관한 것이다.

먼저 도 5와 도 6은 본 발명에 따른 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형 중 사이드클러치 금형(100)과 사이드클러치(200)를 도시한 사시도 이고, 도 7은 본 발명에 따른 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형 중 사이드클러치 금형(100)을 도시한 정면도 이다.

또한, 도 8과 도 9는 본 발명의 일 실시예를 도시한 것으로서, 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형 중 센터클러치 금형(300)과 센터클러치(400)를 도시한 사시도 이다.

도 5에 도시된 바와 같이 사이드클러치 하부금형(120)에는 원주 방향으로 등간격으로 이격 형성된 치형홈(140)을 함몰 형성하여, 도 6에 도시된 바와 같이 사이드클러치(200)의 치형부(220)가 단조작업을 통해 치형(240)을 형성하게 되는 것이다.

따라서 제작이 용이 해졌음은 물론, 강도가 향상되었으며, 금속 내부조직의 미세화를 통해 품질향상 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하였다.

그리고 본 발명의 일 실시예로, 도 8에 도시된 것처럼 센터클러치(400)를 단조하기 위한 센터클러치 금형(300) 중 센터클러치 상부금형(340)에는 센터클러치(400)의 상부에 형성된 치형(420)을 형성하기 위해 다수의 치형홈(360)이 등간격으로 이격되어 함몰되도록 형성하였다.

이를 통해 단조 작업을 함으로써 도 9에 도시된 것처럼 센터클러치(400)의 치형부(420) 역시 치형(440)을 형성하게 되는 것이다.

여기서 상기 사이드클러치(200)의 치형(240)의 높이가 치형(240)의 폭에 비해 높기 때문에 치형(240) 길이가 단조 작업 시 압력이 높아져 미성형이나 결육이 발생되게 되는데, 도 7에 도시된 바와 같이 치형(240)의 미성형을 해결하기 위해 사이드클러치 하부금형(120)의 치형홈(140) 하단부의 일부 즉, 단조 시 밀폐 압축되는 부분에 에어홀(160)을 형성하여 치형홈(140) 내의 압을 빼 치형(240) 단조 시 압에 의한 결육을 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기 센터클러치 금형(300) 역시 도시하진 않았지만 센터클러치 상부금형(340)에 형성된 각각의 치형홈(360) 일 단부에도 에어홀을 형성할 수 있는 것이다.

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

본 발명은 단조 소재를 만들고자 하는 물품의 대략적인 형태로 업셋팅한 후 블로커와 피니셔 등의 공정을 거쳐서 만들고자 하는 물품의 형상으로 가공을 하고, 이어서 본 고안자가 출원중인 트리밍공정과 피어싱공정 및 사이징공정을 단 한번의 공정으로 작업할 수 있도록 발명한 복합다이(미도시)를 통해 작업한 후 기계가공을 함으로써 보다 수월하게 완성품을 제조하게 되는 것이다.

이때, 상기 블로커공정과 피니셔공정에서 사용되는 금형에 관한 것으로서, 사이드클러치 하부금형(120)에 원주 방향을 따라 치형홈(140)을 다수 함몰 되도록 이격 형성함으로써, 사이드클러치 상부금형(180)이 아래로 가압될 때 소재가 상기 치형홈(140)에 채워지게 되면서 자연스럽게 치형부(220)에 치형(240)이 형성된 사이드클러치(200)가 형성되는 것이다.

여기서, 상기 사이드클러치 상부금형(180)이 사이드클러치 하부금형(120)과 맞닿도록 가압 되면서 소재가 치형홈(140)에 채워질 때 형성되는 치형(240) 높이가 치형(240) 폭에 비해 높기 때문에 치형(240) 길이가 단조 작업 시 압력이 높아져 미성형이나 결육이 발생하게 된다.

이를 방지하기 위해 도 7에 도시된 바와 같이 사이드클러치 하부금형(120)에 형성된 각각의 치형홈(140) 하단부 즉, 단조 시 밀폐 압축되는 부분 일부에 에어홀(160)을 형성하여 치형 내의 압이 자연스럽게 빠지도록 한 것이다.

이로써, 치형(240)이 형성됨으로 발생 될 수 있는 미성형이나 결육을 방지할 수가 있는 것이다.

또한, 일 실시예로 상기 센터클러치(400) 역시 블로커공정과 피니셔공정에서 치형부(420)에 치형(440)을 형성하기 위해 제품의 특성상 센터클러치 상부금형(340)에 원주방향을 따라 치형홈(360)을 일정한 간격으로 다수 함몰 형성하도록 하였다.

그리고 상기 센터클러치 상부금형(340)이 센터클러치 하부금형(320)과 맞닿도록 가압될 때, 그 압에 의해 소재가 치형홈(360)에 채워지게 되면서 자연스럽게 치형부(420)에 치형(440)이 형성된 센터클러치(400)가 형성되는 것이다.

상기 센터클러치 상부금형(340) 역시 치형홈(360)의 일부에는 도시하지는 않았지만 에어홀을 형성할 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이 치형(240)이 형성된 사이드클러치(200)를 여러 번의 기계가공이 아닌 단조를 통해 제작함으로써 강도가 향상되었으며, 금속 내부조직의 미세화를 통해 품질향상 및 생산성을 향상시킴으로써, 제품의 품질이나 생산성을 현저히 상승시킨 것이다.

또한, 대량생산이 가능하기 때문에 제조 시간 단축과 원가절감 및 칩(CHIP)의 발생이 적기 때문에 환경 보호에 큰 효과를 얻을 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 기술분야에서도 적용이 되며, 변형과 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 다른 기술분야에 적용되는 것과 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 사이드클러치 금형 120 : 사이드클러치 하부금형
140 : 치형홈 160 : 에어홀
180 : 사이드클러치 상부금형 200 : 사이드클러치
220 : 치형부 240 : 치형
300 : 센터클러치 금형 320 : 센터클러치 하부금형
340 : 센터클러치 상부금형 360 : 치형홈
400 : 센터클러치 420 : 치형부
440 : 치형

Claims (2)

1. 단조 소재를 업셋팅공정 후 블로커나 피니셔 등의 공정을 통해 작업을 할 때 사용되는 상부금형과 하부금형에 있어서,
   사이드클러치 하부금형(120)에 원주 방향으로 등간격 이격 형성된 다수의 치형홈(140)을 함몰 형성하며;
   상기 사이드클러치 하부금형(120)의 치형홈(140) 하단부 일부에는 치형의 미성형을 해결하기 위해 각각 에어홀(160)을 형성하는 것을 특징으로 하는 트랙터용 클러치 제조를 위한 금형.
2. 삭제

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