KR101391345B1

KR101391345B1 - 치형 부품의 성형 방법

Info

Publication number: KR101391345B1
Application number: KR1020130000050A
Authority: KR
Inventors: 김봉준; 차달준; 변원용; 김현수; 박은수
Original assignee: 경창산업주식회사
Priority date: 2013-01-02
Filing date: 2013-01-02
Publication date: 2014-05-02

Abstract

본 발명에 의한 2단 컵형상 치형 부품의 성형 방법은, 상부 성형부와 하부 성형부로 구성된 성형 장치에 의해서 수행된다.
상부 성형부는 펀치 슬리브(60)와, 상기 펀치 슬리브(60) 내측에서 상하 이동 가능하며 외측에 제1-1 치형이 형성되어 있는 펀치(20)와, 상기 펀치(20) 내측에서 상하 이동 가능하며 외측 둘레에 제2-1 치형이 형성되어 있는 펀치핀(10)을 포함한다.
하부 성형부는, 상기 제1-1 치형과 협동하여 2단 컵 형상의 치형 부품의 대경부에 치형을 형성하도록 되어 있는 제1-2 치형이 내측에 형성되어 있는 다이(50)와; 상기 다이(50)의 내측에서 상하 이동 가능하게 제공되며 내측에 상기 제2-1 치형과 협동하여 2단 컵 형상의 치형 부품의 소경부에 치형을 형성하도록 되어 있는 제2-2 치형이 내측 둘레에 형성되어 있고 외측 둘레에 상측으로 융기하는 융기부를 가지는 다이 슬리브(30)와; 상기 다이 슬리브(30)의 내측에서 상하 이동 가능하게 제공되며 상기 펀치핀(10)의 아래쪽에 대향하여 배치되는 다이핀(40)을 포함한다.
본 발명에 의한 성형 방법은, 블랭크를 상기 상부 성형부와 상기 하부 성형부 사이에 개재(介在)하도록 배치하는 제1 단계와; 펀치(20)와, 펀치핀(10)과, 펀치 슬리브(60)와, 다이핀(40)을 하강시켜 하부에 안쪽으로 테이퍼진(tapered) 테이퍼부를 가지는 제1 중간 성형물(100-1)로 성형하는 제2 단계와; 상기 펀치핀(10)을 하강시켜 상기 다이 슬리브(30)와 협동하여 2단 컵 형상 치형 부품의 소경부를 성형하고 동시에 소경부 둘레에 치형을 성형하는 제3 단계와; 상기 펀치(20)와, 상기 펀치핀(10)과, 상기 펀치 슬리브(60)와. 상기 다이 슬리브(30)와, 상기 다이핀(40)을 하강시켜 상기 펀치(20)와 상기 다이(50)의 협동에 의해 2단 컵형상의 치형 부품의 대경부에 치형을 성형하는 제4 단계를 포함한다.

Description

치형 부품의 성형 방법{Forming Method for Toothed Component}

본 발명은 치형 부품의 성형 방법에 관한 것으로서, 좀 더 자세하게는 2단 컵 형상을 가지는 치형 부품의 소경부 또는 소경부/대경부 둘레에 치형을 한번의 공정으로 성형하는 방법에 관한 것이다.

차량에 사용되는 자동변속기에는 수많은 부품이 사용되는데 그 중에서 동력 전달요소로서 치형 부품이 많이 사용된다. 치형 부품으로서 2단 컵형상을 가지는 치형 부품 예를 들어, 드럼 클러치와 같은 부품이 널리 사용된다.

2단 컵형상을 가지는 자동변속기 치형 부품을 성형하는 방법으로서 2001년 5월 22일에 등록공고된 미국특허 제6,233,999호에 개시된 기술이 있는데, 이 기술에서는 치형이 성형되지 않은 컵 형상의 부품을 먼저 성형하고, 이 컵 형상의 부품을 프레스 공정을 통해서 1단 및 2단 즉 소경부 및 대경부의 둘레에 치형을 성형한다. 그러나 이렇게 성형하게 되면 치형없는 2단 컵 형상의 치형 부품을 성형하는 과정과, 소경부 및 대경부의 둘레에 치(齒)를 성형하는 공정이 분리되어 있어서 성형 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하여 한번의 공정 즉 한번의 공정 스트로크(process stroke)에 의해서 2단 컵형상 치형 부품을 성형하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 2단 컵형상 치형 부품의 성형 방법은, 상부 성형부와 하부 성형부로 구성된 성형 장치에 의해서 수행된다.

상부 성형부는 펀치 슬리브(60)와, 상기 펀치 슬리브(60) 내측에서 상하 이동 가능하며 외측에 제1-1 치형이 형성되어 있는 펀치(20)와, 상기 펀치(20) 내측에서 상하 이동 가능하며 외측 둘레에 제2-1 치형이 형성되어 있는 펀치핀(10)을 포함한다.

하부 성형부는, 상기 제1-1 치형과 협동하여 2단 컵 형상의 치형 부품의 대경부에 치형을 형성하도록 되어 있는 제1-2 치형이 내측에 형성되어 있는 다이(50)와; 상기 다이(50)의 내측에서 상하 이동 가능하게 제공되며 내측에 상기 제2-1 치형과 협동하여 2단 컵 형상의 치형 부품의 소경부에 치형을 형성하도록 되어 있는 제2-2 치형이 내측 둘레에 형성되어 있고 외측 둘레에 상측으로 융기하는 융기부를 가지는 다이 슬리브(30)와; 상기 다이 슬리브(30)의 내측에서 상하 이동 가능하게 제공되며 상기 펀치핀(10)의 아래쪽에 대향하여 배치되는 다이핀(40)을 포함한다.

본 발명에 의한 성형 방법은, 블랭크를 상기 상부 성형부와 상기 하부 성형부 사이에 개재(介在)하도록 배치하는 제1 단계와; 펀치(20)와, 펀치핀(10)과, 펀치 슬리브(60)와, 다이핀(40)을 하강시켜 하부에 안쪽으로 테이퍼진(tapered) 테이퍼부를 가지는 제1 중간 성형물(100-1)로 성형하는 제2 단계와; 상기 펀치핀(10)을 하강시켜 상기 다이 슬리브(30)와 협동하여 2단 컵 형상 치형 부품의 소경부를 성형하고 동시에 소경부 둘레에 치형을 성형하는 제3 단계와; 상기 펀치(20)와, 상기 펀치핀(10)과, 상기 펀치 슬리브(60)와. 상기 다이 슬리브(30)와, 상기 다이핀(40)을 하강시켜 상기 펀치(20)와 상기 다이(50)의 협동에 의해 2단 컵형상의 치형 부품의 대경부에 치형을 성형하는 제4 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 형태에 의한 성형 방법은, 블랭크를 상기 상부 성형부와 상기 하부 성형부 사이에 개재(介在)하도록 배치하는 제1 단계와; 펀치(20)와, 펀치핀(10)과, 펀치 슬리브(60)와, 다이핀(40)을 하강시켜 하부에 안쪽으로 테이퍼진(tapered) 테이퍼부를 가지는 제1 중간 성형물(100-1)로 성형하는 제2 단계와; 상기 다이핀(40)을 소정의 지점까지 하강시키는 제3 단계와; 상기 펀치(20)와 상기 펀치 슬리브(60)를 하강시켜 상기 테이퍼부를 예비 소경부로 성형하는 제4 단계와; 상기 펀치핀(10)을 하강시켜 상기 펀치핀(10)과 상기 다이 슬리브(30)의 협동에 의해 상기 예비 소경부를 2단 컵 형상 치형 부품을 소경부로 성형하고 동시에 소경부 둘레에 치형을 성형하는 제5 단계와; 상기 다이핀(40)을 상기 소경부 아래쪽까지 상승시키는 제6 단계와; 상기 펀치(20)와, 상기 펀치핀(10)과, 상기 펀치 슬리브(60)와. 상기 다이 슬리브(30)와, 상기 다이핀(40)을 하강시켜 상기 펀치(20)와 상기 다이(50)의 협동에 의해 2단 컵 형상의 치형 부품의 대경부에 치형을 성형하는 제7 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면 자동변속기용 2단 컵형상 치형 부품을 한번의 공정 스트로크에 의해서 성형할 수 있으므로 공정 시간이 단축되고 빠른 성형이 가능하다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 성형 과정을 단계별로 도시한 도면.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 성형 방법에 대해서 설명한다.

본 발명에 의한 2단 컵형상 치형 부품의 성형은 상부 성형부와 하부 성형부에 의해서 수행된다.

상부 성형부는, 펀치 슬리브(60)와, 펀치 슬리브(60) 내측에서 상하 이동 가능하며 외측에 제1-1 치형이 형성되어 있는 펀치(20)와, 펀치(20) 내측에서 상하 이동 가능하며 외측 둘레에 제2-1 치형이 형성되어 있는 펀치핀(10)을 포함한다.

하부 성형부는, 제1-1 치형과 협동하여 2단 컵 형상의 치형 부품의 대경부에 치형을 형성하도록 되어 있는 제1-2 치형이 내측에 형성되어 있는 다이(50)와; 다이(50)의 내측에서 상하 이동 가능하게 제공되며 내측에 제2-1 치형과 협동하여 2단 컵 형상의 치형 부품의 소경부에 치형을 형성하도록 되어 있는 제2-2 치형이 내측 둘레에 형성되어 있고 외측 둘레에 상측으로 융기하는 융기부를 가지는 다이 슬리브(30)와; 다이 슬리브(30)의 내측에서 상하 이동 가능하게 제공되며 펀치핀(10)의 아래쪽에 대향하여 배치되는 다이핀(40)을 포함한다.

한편, 다이 슬리브(30)는 블랭크(100)의 아래쪽에 맞닿아 있지 않고 아래쪽으로 이격되어 배치된다.

다음으로 성형 방법에 대해서 설명한다.

먼저 도 1의 좌측과 같이 블랭크(100)를 상부 성형부와 상기 하부 성형부 사이에 개재(介在)하도록 배치한다. 블랭크(100)를 누르는 누름 부재(70)도 제공한다.

그리고 펀치(20)와, 펀치핀(10)과, 펀치 슬리브(60)와, 다이핀(40)을 하강시켜 하부에 안쪽으로 테이퍼진(tapered) 테이퍼부를 가지는 제1 중간 성형물(100-1)로 성형한다. 테이퍼부와 펀치핀(10) 및 펀치(20) 사이에는 캐비티(15; cavity)가 존재한다. 이 단계에서 다이(50)와 다이 슬리브(30)는 고정되며, 누름 부재(70)에는 아래쪽으로 배압(背壓)이 인가된다. 도 1에서 테이퍼부가 형성된 아래쪽 모서리는 도 1에 도시된 바와 같이 다이 슬리브(30)에 접촉하도록 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 2와 같이 다이핀(40)만을 소정의 하사점(2)까지 하강시키고, 도 3에 도시된 바와 같이 펀치(20)와 펀치 슬리브(60)를 하강시켜 상기 테이퍼부를 예비 소경부로 성형한다. 도 3에 도시된 예비 소경부는 최종 2단 컵형상 치형 부품의 소경부보다 높이가 낮은 부분을 의미하며 후속 공정에 의해서 소경부로 이행한다. 이 예비 소경부 성형 단계는 생략할 수도 있으며, 예비 소경부 성형 과정 없이 바로 도 4에 도시된 소경부로 성형할 수도 있다.

도 3에 도시된 단계에서는 펀치핀(10)과, 다이(50)와, 다이 슬리브(30)와, 다이핀(40)은 고정되어 있다.

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이 펀치핀(10)을 하강시켜 다이 슬리브(30)와 협동하여 2단 컵 형상 치형 부품의 소경부를 성형하고 동시에 제2-1 치형과 제2-2 치형이 소경부 둘레에 치형을 성형함으로써 중간 성형물(100-3)을 성형한다.

이 단계에서는, 펀치(20)와, 펀치 슬리브(60)와, 다이 슬리브(30)와, 다이핀(40)은 고정되어 있다.

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이 다이핀(40)을 소경부 하측까지 상승시킨다. 그 후에 도 6에 도시된 바와 같이, 펀치(20)와, 펀치핀(10)과, 펀치 슬리브(60)와. 다이 슬리브(30)와, 다이핀(40)을 하강시켜 펀치(20)의 제1-1 치형과 다이(50)의 제1-2 치형의 협동에 의해 2단 컵형상의 치형 부품의 대경부에 치형을 성형한다.

이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되며 전술한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및/또는 수정도 본 발명의 권리범위에 포함됨이 명백하게 이해되어야 한다.

10: 펀치핀
20: 펀치
30: 다이 슬리브
40: 다이핀
50: 다이

Claims

펀치 슬리브(60)와, 상기 펀치 슬리브(60) 내측에서 상하 이동 가능하며 외측에 제1-1 치형이 형성되어 있는 펀치(20)와, 상기 펀치(20) 내측에서 상하 이동 가능하며 외측 둘레에 제2-1 치형이 형성되어 있는 펀치핀(10)을 포함하는 상부 성형부와,
상기 제1-1 치형과 협동하여 2단 컵 형상의 치형 부품의 대경부에 치형을 형성하도록 되어 있는 제1-2 치형이 내측에 형성되어 있는 다이(50)와, 상기 다이(50)의 내측에서 상하 이동 가능하게 제공되며 내측에 상기 제2-1 치형과 협동하여 2단 컵 형상의 치형 부품의 소경부에 치형을 형성하도록 되어 있는 제2-2 치형이 내측 둘레에 형성되어 있고 외측 둘레에 상측으로 융기하는 융기부를 가지는 다이 슬리브(30)와, 상기 다이 슬리브(30)의 내측에서 상하 이동 가능하게 제공되며 상기 펀치핀(10)의 아래쪽에 대향하여 배치되는 다이핀(40)을 포함하는 하부 성형부를 포함하는, 성형 장치에 의한 자동 변속기용 2단 컵 형상 치형 부품 성형 방법에 있어서,
블랭크를 상기 상부 성형부와 상기 하부 성형부 사이에 개재(介在)하도록 배치하는 제1 단계와,
펀치(20)와, 펀치핀(10)과, 펀치 슬리브(60)와, 다이핀(40)을 하강시켜 하부에 안쪽으로 테이퍼진(tapered) 테이퍼부를 가지는 제1 중간 성형물(100-1)로 성형하는 제2 단계와,
상기 펀치핀(10)을 하강시켜 상기 다이 슬리브(30)와 협동하여 2단 컵 형상 치형 부품의 소경부를 성형하고 동시에 소경부 둘레에 치형을 성형하는 제3 단계와,
상기 펀치(20)와, 상기 펀치핀(10)과, 상기 펀치 슬리브(60)와. 상기 다이 슬리브(30)와, 상기 다이핀(40)을 하강시켜 상기 펀치(20)와 상기 다이(50)의 협동에 의해 2단 컵형상의 치형 부품의 대경부에 치형을 성형하는 제4 단계를 포함하는,
자동 변속기용 2단 컵형상 치형 부품의 성형 방법.
펀치 슬리브(60)와, 상기 펀치 슬리브(60) 내측에서 상하 이동 가능하며 외측에 제1-1 치형이 형성되어 있는 펀치(20)와, 상기 펀치(20) 내측에서 상하 이동 가능하며 외측 둘레에 제2-1 치형이 형성되어 있는 펀치핀(10)을 포함하는 상부 성형부와,
상기 제1-1 치형과 협동하여 2단 컵 형상의 치형 부품의 대경부에 치형을 형성하도록 되어 있는 제1-2 치형이 내측에 형성되어 있는 다이(50)와, 상기 다이(50)의 내측에서 상하 이동 가능하게 제공되며 내측에 상기 제2-1 치형과 협동하여 2단 컵 형상의 치형 부품의 소경부에 치형을 형성하도록 되어 있는 제2-2 치형이 내측 둘레에 형성되어 있고 외측 둘레에 상측으로 융기하는 융기부를 가지는 다이 슬리브(30)와, 상기 다이 슬리브(30)의 내측에서 상하 이동 가능하게 제공되며 상기 펀치핀(10)의 아래쪽에 대향하여 배치되는 다이핀(40)을 포함하는 하부 성형부를 포함하는, 성형 장치에 의한 자동 변속기용 2단 컵 형상 치형 부품 성형 방법에 있어서,
블랭크를 상기 상부 성형부와 상기 하부 성형부 사이에 개재(介在)하도록 배치하는 제1 단계와,
펀치(20)와, 펀치핀(10)과, 펀치 슬리브(60)와, 다이핀(40)을 하강시켜 하부에 안쪽으로 테이퍼진(tapered) 테이퍼부를 가지는 제1 중간 성형물(100-1)로 성형하는 제2 단계와,
상기 다이핀(40)을 소정의 지점까지 하강시키는 제3 단계와,
상기 펀치(20)와 상기 펀치 슬리브(60)를 하강시켜 상기 테이퍼부를 예비 소경부로 성형하는 제4 단계와,
상기 펀치핀(10)을 하강시켜 상기 펀치핀(10)과 상기 다이 슬리브(30)의 협동에 의해 상기 예비 소경부를 2단 컵 형상 치형 부품을 소경부로 성형하고 동시에 소경부 둘레에 치형을 성형하는 제5 단계와,
상기 다이핀(40)을 상기 소경부 아래쪽까지 상승시키는 제6 단계와,
상기 펀치(20)와, 상기 펀치핀(10)과, 상기 펀치 슬리브(60)와. 상기 다이 슬리브(30)와, 상기 다이핀(40)을 하강시켜 상기 펀치(20)와 상기 다이(50)의 협동에 의해 2단 컵 형상의 치형 부품의 대경부에 치형을 성형하는 제7 단계를 포함하는,
자동 변속기용 2단 컵형상 치형 부품 성형 방법.