KR101429757B1 - 냉간 볼트 단조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉간 가공된 특수 볼트의 머리에 규격 치수를 표기하기 위한 냉간 볼트 단조장치에 관한 것으로 좀더 상세하게는 냉간 가공된 볼트의 머리에 볼트 규격을 표시하기 위한 작업을 하기 위한 단조장치인 것이다.
본 발명은 주 기둥(11)의 네 곳 상부판(12)에 설치되는 메인실린더(10); 상기의 메인실린더(10)의 실린더축(15)에 결합되어 승강 작동하는 상부금형고정헤드(21)에 고정하는 상부금형(20); 상기 주기둥(11)의 하부에 설치되는 하부 베드(25)의 중앙에 설치되는 하부금형부(30); 상기 상부금형고정헤드(21)를 상하로 승강 작동되게 안내하는 돌출안내편(22)(22a); 상기의 돌출안내편(22)(22a)에 고정하여 상기 하부 베드(25)의 안내공(18)(18a)을 관통하여 하부 베드(25) 아래에 위치하게 분리받침판(41)에 작동봉(26)(26a)을 고정한 탈거부(40); 상기 상부금형고정헤드(21)의 안내돌출편(22)(22a)이 안내되어 상하 승강 작동하도록 하는 세로안내레일(35) 및 상기 세로안내레일(35)을 결합하여 지지하는 상,하 가로대(36)(36a)(37)(37a)를 주 기둥(11)의 양측에 결합하여서 됨을 특징으로 한다.

Description

냉간 볼트 단조장치{Forging Apparatus}

본 발명은 냉간 가공된 특수 볼트의 머리에 규격 치수를 표기하기 위한 냉간 볼트 단조장치에 관한 것으로 좀더 상세하게는 냉간 가공된 볼트의 머리에 볼트 규격을 표시하기 위한 작업을 하기 위한 단조장치인 것이다.

종래 선박 건조시나 특수 기계장치, 산업플랜트 등과 같이 산업 전반에 걸쳐 특수한 곳에 사용하는 볼트에 있어서는 볼트의 길이가 일반적으로 규격화된 길이를 벗어나 길이가 긴 것으로 그 길이의 치수가 다양하고 소량으로 자동화 생산이 어려워 대부분 주문에 의해 소량으로 작업자가 수공 가공하여 생산하고 있다.

상기와 같은 특수한 용도로 사용되는 냉간 볼트는 일반적인 규격화된 볼트와는 달리 대부분 그 길이가 길고 다양하여 작업자에 의한 수공 가공되므로 열간 가공되는 규격화된 볼트에 비해 그 치수 표시가 어려워 대부분 표장 단위의 상자에 표시하고 있다.

일반적으로 규격화된 볼트는 대부분 열간 단조로 생산시 볼트 머리에 볼트규격이나 치수를 표시하여 생산함으로 볼트를 사용하는 작업자가 쉽게 구분하여 작업 환경에 맞는 볼트를 선택하여 사용할 수 있어 빠른 작업 진행이 가능한 것이다.

특히 선박이나 특수 기계장치, 산업플랜트와 같이 특수한 설계에 의해 규격화된 볼트를 사용할 수 없는 경우에 설계한 장치에 맞는 규격을 소량 주문 생산 의뢰하여 이를 납품받아서 사용하고 있다.

그러나 상기와 같이 소량으로 생산되는 볼트의 경우 대부분 선반에 의해 냉간 가공되어져 규격 표시가 어려운 문제가 있어 냉간 가공한 볼트를 작업자가 주의하지 않고 자칫 잘못하면 비슷한 치수 끼리 뒤섞어 버릴 경우 잘못된 볼트의 선택으로 작업시간이 많이 소요되며 이로 인해 생산성이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 생산제품의 규격 범위를 원형 봉사이즈 M6~M42 로 길이는 20mm~400mm 범위 내의 소재를

냉간 가공되는 특수한 볼트의 머리에 냉간 단조 작업을 하여 볼트의 규격을 빠른시간 내에 표시할 수 있게 한 단조 장치를 통해 작업 능률를 높여 생산성 향상을 도모코자 한 것이다.

본 발명은 주 기둥의 네 곳 상부판에 설치되는 메인실린더, 상기의 메인실린더의 실린더축에 결합되어 승강 작동하는 상부금형고정헤드에 고정하는 상부금형, 상기 주기둥의 하부에 설치되는 하부 베드의 중앙에 설치되는 하부금형, 상기 상부금형고정헤드를 상하로 승강 작동되게 안내하는 돌출안내편, 상기의 돌출안내편에 고정하여 상기 하부 베드의 안내공을 관통하여 하부 베드 아래에 위치하게 분리받침판에 작동봉)을 고정한 탈거부, 상기 상부금형고정헤드의 안내돌출편이 안내되어 상하 승강 작동하도록 하는 세로안내레일 및 상기 세로안내레일을 결합하여 지지하는 상,하 가로대를 주 기둥의 양측에 결합하여서 볼트의 길이 규격에 따라 가이드 파이프를 상,하 조절함과 동시에 하부금형의 관통 내경을 달리 구분하여 사용함으로 해서 냉간 볼트의 머리에 규격표시를 할 수 있도록 한 것이다 .

상기와 같은 본 발명은 작업자가 하부금형에 냉간 볼트를 삽입한 상태에서 전원을 공급하면 규격을 표시한 상부금형을 통해 볼트 머리를 눌러주어 볼트의 규격을 표시한 것으로 열단조 공정을 경유하지 않으므로 원천소재의 소성을 변경시키지 않아 기계적 성질이 우수하며 열처리 과정으로 발생하는 비용 발생 등을 절감할 수 있으며 생산하고자 하는 볼트의 규격에 따라 하부금형을 손쉽게 교체할 수 있어 빠른시간 내에 다음 작업이 가능하므로 인해 생산성이 향상되고 소량으로 주문되는 특수 냉간 볼트를 주문자의 요구 사항에 맞게 생산 가능한 것이다.

도 1은 본 발명의 일측 주 기둥을 분리한 사시도
도 2는 본 발명의 사시도
도 3은 본 발명의 하부금형부의 단면도
도 4는 본 발명을 지면에 설치한 일부 단면도로서 상부금형이 올려진 상태
도 5는 본 발명을 지면에 설치한 일부 단면도로서 상부금형이 내려진 상태
도 6은 본 발명의 하부금형에 볼트가 삽입되어 단조작업을 한 상태 일부 단면도
도 7은 본 발명의 하부금형에 볼트가 삽입되어 단조작업후 볼트가 올려진 상태 일부 단면도

본 발명은 주 기둥(11)의 네 곳 상부판(12)에 설치되는 메인실린더(10);

상기의 메인실린더(10)의 실린더축(13)에 결합되어 승강 작동하는 상부금형고정헤드(21)에 고정하는 상부금형(20);

상기 주기둥(11)의 하부에 설치되는 하부 베드(25)의 중앙에 설치되는 하부금형부(30);

상기 상부금형고정헤드(21)를 상하로 승강 작동되게 안내하는 돌출안내편(22)(22a);

상기의 돌출안내편(22)(22a)에 고정하여 상기 하부 베드(25)의 안내공(18)(18a)을 관통하여 하부 베드(25) 아래에 위치하게 분리받침판(41)에 작동봉(26)(26a)을 고정한 탈거부(40);

상기 상부금형고정헤드(21)의 안내돌출편(22)(22a)이 안내되어 상하 승강 작동하도록 하는 세로안내레일(35) 및 상기 세로안내레일(35)을 결합하여 지지하는 상,하 가로대(36)(36a)(37)(37a)를 주 기둥(11)의 양측에 결합하여서 된 것이다.

상기와 같은 본 발명의 하부 베드(25)는 주 기둥 고정공(14)을 네 곳의 모서리 부분에 형성하며, 상기 주 기둥(11)을 벗어난 위치에서 홈으로 된 안내로(15)를 X형으로 형성하며 중앙부분을 관통공(16)을 뚫고 전방으로 절개홈(17)을 만들며 양측으로 안내공(18)(18a)을 관통시켜 된다.

상기와 같은 본 발명은 하부 베드(25)의 절개홈(17)은 단조를 하고자하는 볼트의 규격에 따라 볼트 나사부의 길이가 틀릴 경우 작업자가 하부베드(25)의 하부체(32)에 나사 결합된 가이드 파이프(31)를 쉽게 조절할 수 있게 하기 위한 것으로 하부 베드(25) 아래에서 작동하는 탈거부(40)는 지면 아래에 공간을 확보한 상태에서 설치되어 승강 작동을 하도록 하였다.

상기의 하부 베드(25)의 네 곳에는 주 기둥(11)을 설치하며 주 기둥(11)의 상단에는 상부판(12)을 일체로 한다.

상기 상부판(12)의 상단에는 메인실린더(10)를 장착하며, 상기에 설치된 메인실린더(10)의 실린더축(13)의 선단에는 상부금형고정헤드(21)를 고정한다.

상기의 하부 베드(25) 중앙의 관통공(16)에는 하단에 가이드 파이프(31)를 결합하는 하부체(32)를 고정하며 상기 하부체(32)에는 하부금형본체(34)를 안치하며 상기 하부금형본체(34)의 상단에는 상부체(33)를 안착하여 하부 베드(25)의 각각 안내로(15)를 통해 지지대(38)를 끼워 상부체(33)와 일체로 고정한다.

상기의 하부금형본체(34)의 중앙부에는 삽입공(39)을 관통시켰다. 상기의 하부금형본체(34)의 중앙부 삽입공(39)은 냉간 단조를 하고자 하는 볼트(60) 규격의 직경에 따라 그 치수를 달리하여 사용된다. 상기의 상부금형(20)에는 볼트의 규격을 음각으로 표시되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 단조장치에서 볼트(60)의 머리에 냉간 단조를 하고자 하면 상부금형(20)이 하부금형부(30)에서 일정간격을 유지한 상태에서 하부금형본체(34) 부분의 삽입공(39)을 통해 볼트(60)의 나사부(61)를 끼운다. 상기처럼 볼트의 나사부(61)를 하부금형본체(34)의 삽입공(39)에 끼우면 볼트(60)의 나사부(61)가 하부금형본체(34) 아래의 하부체(32)와 일체로 한 가이드 파이프(31) 아래로 돌출된 상태로 있게 된다.

상기와 같이 냉간 볼트를 하부금형본체(34)의 삽입공(39)에 끼운 상태에서 전원을 공급하여 상부의 메인 실린더(10)에 유압유를 공급하면 실린더축(13)을 아래로 밀어 내려주면 상부금형고정헤드(21)의 양측 돌출안내편(22)이 주 기둥(11)에 고정한 상.하 가로대(36)(36a)(37)(37a)에 고정한 세로안내레일(35)(35a)을 따라 아래로 하강한다.

상기와 같이 상부금형고정헤드(21)가 아래로 하강할 때 양측 돌출안내편(22)(22a)에 고정한 양측 작동봉(26)(26a)이 하부 베드(25)의 안내공(18)(18a)아래로 분리받침판(41)가 같이 하강한다.

이렇게 상부금형고정헤드(21)가 아래로 하강하여 상부금형(20)이 하부금형본체(34)의 삽입공(39) 부분에 삽입된 볼트 머리를 압착하면 상부금형(20)에 새겨진 음각된 치수 표시가 볼트머리에 압압하여 표시 된다.

상부와 같이 볼트머리에 규격 표시가 표시된 이후에 전자의 작동과는 반대로 메인실린더(10)를 작동으로 실린더축(13)이 상승하면 실린더축(13)에 결합된 상부금형고정헤드(21)가 위쪽으로 승강 작동하게 된다.

이와 같이 승강 작동시 실린더축(13)에 결합 된 상부금형고정헤드(21)가 상승함과 동시에 상부금형고정헤드(21)의 양측 돌출안내편(22)이 주 기둥(11)에 고정한 상.하 가로대(36)(36a)(37)(37a)에 고정한 세로안내레일(35)(35a)을 따라 아래에서 위로 승강 작동을 한다.

상기와 같이 승강 작동과정에 있어 상부금형고정헤드(21)의 양측 돌출안내편(22)에 고정된 양측 작동봉(26)(26a)이 위로 상승하며 작동봉(26)(26a)에 고정된 분리받침판(41)이 동시에 상승하면서 가이드 파이프(31) 아래로 돌출된 볼트 나사부(61)의 하단부분을 위쪽으로 받쳐 올려주면 상부체(33)의 위쪽으로 냉간 단조된 볼트의 머리가 상부체(33) 위로 올라오면 작업자가 뽑아 올려 이동하게 되는 것으로 이러한 작업이 끝나면 하나의 냉간 볼트의 단조 작업이 완료되는 것이다.

상기와 같이 실린더축(13)에 고정한 상부금형고정헤드(21)의 작동에 있어 일측 상.하 가로대(36)(37)에 고정한 감지센스(50)에 의해 작동되며 이의 감지 센스는 길이 방향으로 복수 개로 설치되며 감지 센스(50) 간에는 서로 거리를 두고 설치되는 것으로 볼트의 길이에 따라 감지 간격의 거리를 달리하여 사용되며 한번 작동하면 하강 작동에서 승강 작동까지 완료되면 한 사이클의 작업이 완료되도록 전원 콘드롤박스(도시하지 않음)로 조절한다.

상기와 같이 작업에 사용되는 본 발명은 생산하고자 하는 볼트의 규격이 다른 경우에는 하부금형부(30)에 있어 하부베드(25)의 안내로(15)에 끼워져 상부체(33)를 고정하고 있던 볼트를 풀어준 다음 상부체(33)를 분리한 다음 하부금형본체(34)를 하부체(32)에서 분리시켜 이동 보관한 다음 삽입공(39)의 직경이 다른 규격의 하부금형본체(34)를 다시 하부체(32)에 올린 상태에서 상단부에 상부체(33)를 올려 일치시킨 상태에서 하부베드(25)의 안내로(15)에 끼워진 지지대(38)를 상부체(33)에 끼워 볼트로서 체결 고정시켜서 사용하는 것이다.

상기와 같이 하부금형본체(34)의 삽입공(39)의 직경에 따라 작업하고자 하는 볼트의 규격의 길이가 긴 경우나 짧은 경우 하부체(32)에 결합하고 있는 가이드 파이프(31)의 나사부를 조절하여 그 길이를 조절하면 탈거부(40)의 분리받침판(41)의 거리가 조절되어 항상 일정한 거리를 둠으로 해서 냉간 단조 작업으로 생산되는 볼트를 하부금형본체(34)에서 분리 탈거를 쉽게 할 수 있는 것이다.

10: 메인실린더 11: 주 기둥
12: 상부판 13: 실린더축
18, 18a: 안내공 20: 상부금형
21: 상부금형고정헤드 22, 22a: 돌출안내편
25: 하부 베드 26, 26a: 작동봉
30: 하부금형 35: 세로안내레일
36, 36a, 37, 37a: 상,하 가로대 40: 탈거부
41: 분리받침판

Claims (4)

1. 주 기둥(11)의 네 곳 상부판(12)에 설치되는 메인실린더(10);
   상기의 메인실린더(10)의 실린더축(13)에 결합되어 승강 작동하는 상부금형고정헤드(21)에 고정하는 상부금형(20);
   상기 주기둥(11)의 하부에 설치되는 하부 베드(25)의 중앙에 설치되는 하부금형부(30);
   상기 상부금형고정헤드(21)를 상하로 승강 작동되게 안내하는 돌출안내편(22)(22a);
   상기의 돌출안내편(22)(22a)에 고정하여 상기 하부 베드(25)의 안내공(18)(18a)을 관통하여 하부 베드(25) 아래에 위치하게 분리받침판(41)에 작동봉(26)(26a)을 고정한 탈거부(40);
   상기 상부금형고정헤드(21)의 안내돌출편(22)(22a)이 안내되어 상하 승강 작동하도록 하는 세로안내레일(35) 및 상기 세로안내레일(35)을 결합하여 지지하는 상,하 가로대(36)(36a)(37)(37a)를 주 기둥(11)의 양측에 결합하여서 됨을 특징으로 한 냉간 볼트 단조장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기의 하부 베드(25)는 주 기둥 고정공(14)을 네 곳의 모서리 부분에 형성하며, 상기 주 기둥(11)을 벗어난 위치에는 홈으로 된 안내로(15)를 X형으로 형성하고, 중앙부분에는 관통공(16)을 형성하며, 관통공(16)으로부터 전방으로는 절개홈(17)을 만들고, 양측에는 안내공(18)(18a)이 관통되도록 함을 특징으로 한 냉간 볼트 단조장치.
   
3. 제 1항에 있어서
   상기 하부금형부(30)는 상기 하부 베드(25)의 중앙에 형성한 관통공(16)에 하부체(32)를 고정하고, 상기 하부체(32)에는 하부금형본체(34)가 안치되며, 상기 하부금형본체(34)의 상단에는 상부체(33)가 안착되도록 하고, 하부 베드(25)에 형성한 안내로(15)와 상부체(33)간으로는 지지대(38)를 너트로 결합 고정하도록 함을 특징으로 한 냉간 볼트 단조장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기의 일측 상.하 가로대(36)(37)에 길이 방향으로 복수 개로 감지 센스(50)를 설치하며 상기 감지 센스(50)를 서로 다른 이격 거리를 두고 설치하여 작업 볼트의 길이에 감지 위치를 달리할 수 있게 함을 특징으로 한 냉간 볼트 단조장치.
   

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