KR101433675B1 - 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형 - Google Patents

언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형 Download PDF

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윤종헌
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Abstract

본 발명에 의한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형은, 내부에 홀이 천공된 판 형상의 초기소재를 1차로 냉간 단조 성형하여 반제품을 형성하기 위한 1차금형과, 상기 반제품을 2차로 냉간 단조 성형하여 단조품을 형성하기 위한 2차금형을 포함하여 구성되고; 상기 1차금형은, 상기 초기소재를 1차성형공간에 수용한 상태로 형합하여 반제품을 형성하는 1차펀치와 1차다이를 포함하여 구성되며; 상기 1차다이의 일측에는, 상기 초기소재와 접촉하여 일정 높이를 유지하도록 지지하는 안착부와, 상기 안착부의 하부에서 점차 좁아져 단조 성형시 초기소재에 압축력을 제공하는 경사부와, 상기 반제품의 절곡부와 인접한 1차성형공간 일부를 확장하여 소재 유동 저항을 저감하기 위한 충진유도부가 구비됨을 특징으로 한다.

Description

언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형{The cold forging mold for manufacturing under driver brake piston}
본 발명은 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형 및 이를 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단조금형 내부에 경사부와 충진유도부를 구비하여 단조 성형시 소재의 유동을 원활하게 안내함으로써 성형성을 높일 수 있도록 한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형 및 이를 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조방법에 관한 것이다.
언더 드라이브 브레이크 피스톤(Under drive brake piston)은 차량의 자동 변속기에 사용되는 부품으로, 브레이크에 유압을 작동하기 위한 언더 드라이브를 구성하는 부품이다.
이러한 언더 드라이브 브레이크 피스톤은 종래에 주로 열간단조에 의해 제조되었다. 그러나, 열간단조는 소재를 고온으로 가열해야 하므로 시간과 비용이 많이 소요되었으며, 정밀한 치수를 만족시키기 어려워 투입되는 소재량이 온간단조 및 냉간단조에 비해 많이 요구되는 문제점이 있었다.
이에 비해 냉간단조는 가열공정이 불필요하고, 치수정확도 및 표면거칠기를 만족시킬 수 있어 투입되는 소재량이 열간단조에 비해 적게 요구되어 정밀도가 우수하고 비용이 감소되는 장점이 있어 한국등록특허 제1019566호에서와 같이 정밀부품의 제조에 많이 이용되고 있다.
도 1은 단조품을 절삭가공하여 제조된 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 실물 사진 및 A-A부 종단면도로서, 도면과 같이 언더 드라이브 브레이크 피스톤(P)에는 단차부(2)가 구비되며, 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 절삭가공 전 단조품을 성형하기 위한 금형에서는 소재의 유연성이 부족하여 절곡되는 모서리부에 미충전이 발생하는 문제가 발생하게 된다.
이와 같이 미충전 문제를 해결하기 위해서는 하중 능력치가 2천500톤 이상의 프레스 기기를 사용해야 하므로, 설비 투자비가 과도하게 발생된다는 문제점이 있다.
또한, 하중을 과도하게 높이는 방법외에는 상기한 바와 같은 미충전 문제를 해결할만한 구조의 기술이 현재로서는 없는 실정이다.
뿐만 아니라, 냉간단조시 모서리부의 미충전이나 크랙 발생을 방지하기 위하여 변형량을 최소화해야 하므로, 다수회의 단조 공정으로 나누어 점차적으로 절곡량이 증가할 수 있도록 성형함이 일반적이다.
따라서, 공정수가 증가하게 되고, 공정 재고량 역시 증가하게 되므로 제조 원가를 급격하게 상승시켜 바람직하지 못하다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 단조금형 내부에 경사부를 구비하여 소재의 유동 방향을 안내하고, 절곡부와 같이 미충전이 발생할 수 있는 부위에는 충진유도부를 구비하여 소재의 유동이 원활하도록 함으로써 성형성을 높일 수 있도록 한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형 및 이를 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형은, 내부에 홀이 천공된 판 형상의 초기소재를 1차로 냉간 단조 성형하여 반제품을 형성하기 위한 1차금형과, 상기 반제품을 2차로 냉간 단조 성형하여 단조품을 형성하기 위한 2차금형을 포함하여 구성되고; 상기 1차금형은, 상기 초기소재를 1차성형공간에 수용한 상태로 형합하여 반제품을 형성하는 1차펀치와 1차다이를 포함하여 구성되며; 상기 1차다이의 일측에는, 상기 초기소재와 접촉하여 일정 높이를 유지하도록 지지하는 안착부와, 상기 안착부의 하부에서 점차 좁아져 단조 성형시 초기소재에 압축력을 제공하는 경사부와, 상기 반제품의 절곡부와 인접한 1차성형공간 일부를 확장하여 소재 유동 저항을 저감하기 위한 충진유도부가 구비됨을 특징으로 한다.
상기 충진유도부는, 1차 단조 성형에 의해 초기소재가 변형시에 인장응력이 발생하는 절곡부와 인접한 곳에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 2차금형은, 상기 반제품을 2차성형공간에 수용한 상태로 형합하여 단조품을 형성하는 2차펀치와 2차다이를 포함하여 구성되며; 상기 2차펀치와 2차다이는 각각 다수의 부품을 포함하여 구성되고, 상기 다수의 부품은 서로 이격되어 2차 단조 성형시 소재 유동 저항을 저감하기 위한 이격부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 이격부는, 2차 단조 성형에 의해 반제품이 변형시에 인장응력이 발생하는 절곡부와 인접한 곳에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 이격부의 이격 거리는 절곡부의 곡률반경 크기와 비례하는 것을 특징으로 한다.
상기 2차다이는, 서로 이격되어 이격부를 형성하는 내측다이와 외측다이를 포함하여 구성되며, 상기 내측다이와 외측다이 중 어느 하나는 독립적으로 이동 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 2차펀치는, 서로 이격되어 이격부를 형성하는 내측펀치와 외측펀치를 포함하여 구성되며, 상기 내측펀치와 외측펀치 중 어느 하나는 독립적으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형.
본 발명은 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형을 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조 방법에 있어서, 내부에 홀이 천공된 판 형상의 초기소재를 1차금형의 1차성형공간 내부에 구비된 안착부에 안착하는 소재안착단계와, 1차펀치와 1차다이를 형합하여 반제품을 형성하는 1차단조단계와, 상기 반제품을 1차금형 내부에서 취출하는 반제품취출단계와, 상기 반제품을 2차금형 내부에 안착하는 반제품안착단계와, 2차펀치와 2차다이를 형합하여 단조품을 형성하는 2차단조단계와, 상기 단조품을 취출하는 단조품취출단계와, 상기 단조품의 외면을 가공하여 언더 드라이브 브레이크 피스톤을 완성하는 후가공단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
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상기 2차단조단계는, 상기 반제품을 가압시에 인장응력이 발생하는 부위의 유동 저항을 저감하여 단조품을 성형하는 과정임을 특징으로 한다.
본 발명에서는 단조금형 내부에 경사부를 구비하여 단조 성형시 소재의 유동 방향이 강제 안내되도록 구성하였다.
그리고, 절곡부와 같이 미충전이 발생할 수 있는 부위에는 충진유도부를 구비하여 소재의 유동이 원활하도록 하였다.
따라서, 단조 성형성을 높일 수 있으므로 공정수를 줄일 수 있으며, 불량율 및 제조원가를 현저히 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1 은 단조품을 절삭가공하여 제조된 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 실물 사진 및 A-A부 종단면도.
도 2 는 본 발명에 의한 언더 드라이브 피스톤 제조용 냉간 단조금형을 이용하여 성형시에 소재의 형상 변화를 나타낸 단면도.
도 3 은 본 발명에 의한 언더 드라이브 피스톤 제조용 냉간 단조금형 중 1차금형의 펀치 및 다이 구조를 나타낸 종단면도.
도 4 는 본 발명에 의한 언더 드라이브 피스톤 제조용 냉간 단조금형 중 2차금형의 펀치 및 다이 구조를 나타낸 종단면도.
도 5 는 본 발명에 의한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형을 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도.
도 6 은 본 발명에 의한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형을 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조 방법에서 일단계인 소재안착단계 완료시 1차금형 내부 상태를 나타낸 종단면도.
도 7 은 본 발명에 의한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형을 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조 방법에서 일단계인 1차단조단계 완료시 1차금형 내부 상태를 나타낸 종단면도.
도 8 은 도 7의 등가변형률을 나타낸 공정 해석 결과.
도 9 는 본 발명에 의한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형을 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조 방법에서 일단계인 반제품안착단계 완료시 2차금형 내부 상태를 나타낸 종단면도.
도 10 은 본 발명에 의한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형을 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조 방법에서 일단계인 2차단조단계 중 2차금형 내부 상태를 나타낸 종단면도.
도 11 은 도 10의 등가변형률을 나타낸 공정 해석 결과.
도 12 는 본 발명에 의한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형을 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조 방법에서 일단계인 2차단조단계 완료시 2차금형 내부 상태를 나타낸 종단면도.
도 13 은 도 12의 등가변형률을 나타낸 공정 해석 결과.
도 14 는 본 발명에 의한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형을 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조 방법에서 일단계인 단조품취출단계 완료시 2차금형 내부 상태를 나타낸 종단면도.
이하 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조 금형을 이용하여 단조 성형시에 초기소재(10)의 단계별 형상 변경 상태를 설명한다.
도 2에는 본 발명에 의한 언더 드라이브 피스톤 제조용 냉간 단조금형을 이용하여 성형시에 소재의 형상 변화를 나타낸 단면도가 도시되어 있다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면과 같이 본 발명에 의한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형(이하 '냉간 단조금형'일 칭함)은 내부에 홀(12)이 천공된 판 형상의 초기소재(10)를 1차로 냉간 단조하여 반제품(20)을 형성하고, 반제품(20)은 다시 2차 냉간 단조 공정에 의해 단조품(30)으로 형성할 수 있도록 구성된다.
즉, 상기 냉간 단조금형은 반제품(20)을 제조하기 위한 1차금형(도 3의 도면부호 100 참조)과, 단조품(30)을 제조하기 위한 2차금형(도 4의 도면부호 200 참조)을 포함하여 구성된다.
상기 단조품(30)은 절삭 가공 등의 후가공을 통해 완제품(P)으로 완성되며, 상기 냉간 단조금형은 완제품(P)의 형상에 가까운 단조품(30)을 제조하기 위한 것이다.
그리고, 상기 냉간 단조금형은 반제품(20)과 단조품(30)에 형성된 절곡부(F)의 성형성을 높일 수 있도록 설계되었다. 이하 첨부된 도 3을 참조하여 냉간 단조금형의 세부 구성을 설명한다.
도 3에는 본 발명에 의한 언더 드라이브 피스톤 제조용 냉간 단조금형 중 1차금형(100)의 펀치 및 다이 구조를 나타낸 종단면도가 도시되어 있다.
도면과 같이 상기 1차금형(100)은 초기소재(10)를 냉간 단조하여 반제품(20)을 성형하기 위한 구성으로, 크게 1차펀치(120)와 1차다이(140)를 포함하여 구성된다.
상기 1차다이(140) 내부에는 1차성형공간(142)이 형성되고, 상기 1차성형공간(142) 내부에 1차펀치(120)가 삽입되어 형합함으로써 반제품(20)의 성형이 가능하다.
그리고, 상기 1차금형(100)의 세부 구성을 살펴보면, 상기 1차금형(100)은 초기소재(10)와 대응하는 형상 및 외형 크기를 갖도록 안착부(144)가 구비된다. 상기 안착부(144)는 1차성형공간(142)의 최상측에 위치하여 초기소재(10)가 안착될 수 있도록 하는 곳이다.
상기 안착부(144)의 하측으로는 경사부(146)가 구비된다. 상기 경사부(146)는 안착부(144)보다 좁은 내부 공간을 갖도록 구성되어 초기소재(10)를 실제 지지하는 부위로서, 하측 방향으로 갈수록 점차 좁아지도록 구성된다.
이것은, 상기 1차펀치(120)에 의해 초기소재(10)가 하방향으로 가압될 때 초기소재(10)의 소재 유동 방향을 내측 방향으로 강제하여 압축력이 발생될 수 있도록 하는 구성이다.
상기 1차성형공간(142)의 내부 바닥면에는 충진유도부(148)가 구비된다. 상기 충진유도부(148)는 초기소재(10)를 반제품(20)으로 성형시에 절곡 형성되는 절곡부(F)와 인접한 곳을 함몰시켜 공간을 확장함으로써 소재 유동 저항을 저감하기 위한 구성이다.
즉, 상기 충진유도부(148)는 1차 단조 성형에 의해 초기소재(10)가 변형시에 인장응력이 발생하는 절곡부(F)와 인접한 곳에 위치하도록 구성함으로써 소재 유동 저항을 감소시킬 수 있게 된다.
따라서, 상기 1차성형공간(142)은 경사부(146)와 충진유도부(148)에 의해 1차펀치(120)의 외형과 대응하지 않고 조금 더 큰 체적을 가진다.
이하 첨부된 도 4를 참조하여 상기 2차금형(200)의 세부 구성을 살펴본다.
도 4에는 본 발명에 의한 언더 드라이브 피스톤 제조용 냉간 단조금형 중 2차금형(200)의 펀치 및 다이 구조를 나타낸 종단면도가 도시되어 있다.
도면과 같이 상기 2차금형(200)은 반제품(20)을 내부에 안착한 후 냉간 단조성형하여 단조품(30)을 성형할 수 있도록 한 것으로서, 반제품(20)의 외형이 완제품(P)에 보다 가까워지도록 하는 성형하기 위한 구성이다.
즉, 상기 2차금형(200)은 반제품(20)을 2차성형공간(244)에 수용한 상태로 형합하여 단조품(30)을 형성하며 2차펀치(220)와 2차다이(240)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 2차펀치(220)와 2차다이(240)는 각각 다수의 부품을 포함하여 구성되며, 상기 다수의 부품은 서로 이격되어 2차 단조 성형시 소재 유동 저항을 저감할 수 있도록 구성된다.
도 4를 참조하여 살펴보면, 상기 2차펀치(220)와 2차다이(240)는 모두 2개씩의 부품으로 이루어져 있으며, 각각의 부품은 서로 이격되어 이격부(246)를 형성한다.
상기 이격부(246)는 2차 단조 성형에 의해 반제품(20)이 변형시에 인장응력이 발생하는 절곡부(F)와 인접한 곳에 위치하며, 상기 이격부(246)의 이격 거리는 절곡부(F)의 곡률반경 크기와 비례하도록 구성된다.
즉, 도 4의 반제품(20)의 형상을 참조하면, 하부에 절곡된 부위보다 상측에 절곡된 부위의 곡률반경이 작다. 따라서, 작은 곡률반경과 가까운 펀치는 좁은 이격부(246)가 구비되며, 큰 곡률반경과 가까운 다이는 큰 이격부(246)가 구비된다.
상기 2차펀치(220)를 보다 세부적으로 살펴보면, 상기 2차펀치(220)는 내측펀치(227)와 외측펀치(228)을 포함하여 구성된다. 상기 내측펀치(227)와 외측펀치(228)는 상/하 방향으로 독립적인 직선 왕복 운동이 가능하도록 구성된 것으로, 2차 단조 성형시에 상기 내측펀치(227)는 도 10과 같이 반제품(20)에 먼저 접촉하여 가압하고, 외측펀치는(228)는 내측펀치(227)의 가압작용 이후에 반제품(20)의 외측부를 도 12와 같이 순차적으로 가압하도록 구성된다.
한편, 상기 2차다이(240)는 성형된 단조품(30)을 취출할 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 2차다이(240)는 내측다이(247)와 외측다이(248)를 포함하여 구성되고, 상기 내측다이(247)와 외측다이(248) 사이에는 이격부(246)가 형성되어 있으며, 상기 내측다이(247)와 외측다이(248) 중 어느 하나는 독립적으로 이동 가능하다.
이하 첨부된 도 5를 참조하여 상기 냉간 단조금형을 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조방법을 설명한다.
도 5에는 본 발명에 의한 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형을 이용한 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도가 도시되어 있다.
도면과 같이 상기 단조품(30)은, 내부에 홀(12)이 천공된 판 형상의 초기소재(10)를 1차금형(100)의 1차성형공간(142) 내부에 구비된 안착부(144)에 안착하는 소재안착단계(S100)와, 1차펀치(120)와 1차다이(140)를 형합하여 반제품(20)을 형성하는 1차단조단계(S200)와, 상기 반제품(20)을 1차금형(100) 내부에서 취출하는 반제품취출단계(S300)와, 상기 반제품(20)을 2차금형(200) 내부에 안착하는 반제품안착단계(S400)와, 2차펀치(220)와 2차다이(240)를 형합하여 단조품(30)을 형성하는 2차단조단계(S500)와, 상기 단조품(30)을 취출하는 단조품취출단계(S600)를 순차적으로 실시하여 제조되며, 상기 단조품(30)은 외면 가공을 위한 후가공단계(S700)를 추가로 실시하여 완제품(P)인 언더 드라이브 브레이크 피스톤을 완성할 수 있게 된다.
상기 제조 방법을 도 6 내지 도 14를 참조하여 순서대로 설명한다.
상기 소재안착단계(S100)는 준비된 초기소재(10)를 도 6과 같이 안착부(144)에 안착하는 과정으로, 상기 초기소재(10)는 안착부(144)의 하측에 경사지게 형성된 경사부(146)의 상단에 의해 간섭되어 하측 방향 움직임이 제한된다.
이후 상기 1차펀치(120)를 하측 방향으로 이송하여 1차단조단계(S200)를 실시하게 된다.
상기 1차단조단계(S200)는 1차펀치(120)와 2차펀치(220)를 서로 형합하여 초기소재(10)를 반제품(20) 형상으로 성형하는 과정으로서, 상기 초기소재(10)는 경사부(146)에 의해 폭 방향 압축력을 제공받게 되고, 반제품(20)으로 변형시에 인장응력이 발생하는 부위는 1차성형공간(142) 일부를 확장하여 형성된 충진유도부(148)에 의해 소재 유동 저항이 낮아져 초기소재(10)와 1차다이(140) 사이에 발생하는 마찰 저항이 저감되므로 도 7과 같이 성형성이 높아질 수 있다.
즉, 도 8은 도 7의 등가변형률을 나타낸 공정 해석 결과로서, 1차금형(100)을 이용하여 반제품(20)을 성형시에 경사부(146)와 충진유도부(148)의 작용에 의해 소재의 유동이 원활하게 이루어진 것을 알 수 있다.
상기 1차단조단계(S200)가 완료되면 1차금형(100) 내에서 반제품(20)을 취출하는 반제품취출단계(S300)가 실시되며, 취출된 반제품(20)은 반제품안착단계(S400)를 거쳐 2차금형(200) 내부에 안착된 후 상기 2차단조단계(S500)가 실시된다.
상기 2차단조단계(S500)는 도 9와 같이 내측다이(247)의 상면에 반제품(20)을 안착한 상태에서 상기 2차펀치(220)를 움직여 상기 반제품(20)을 가압함으로써 도 12와 같은 단조품(30)의 성형이 가능하다.
상기 반제품(20)이 단조품(30)으로 성형되는 과정 중에 상기 이격부(246)는 인장응력이 발생하는 부위의 유동 저항을 저감함으로써 단조품(30)의 성형성을 높이게 되며, 전술한 바와 같이 상기 이격부(246)는 2차펀치(220)와 2차다이(240)에 서로 상이한 크기로 형성됨으로써 유동 저항의 크기를 제어할 수 있게 된다.
상기 2차단조단계(S500)를 내측펀치(227)와 외측펀치(228)의 가압 작용 순서대로 살펴보면, 도 10과 같이 2차펀치(200) 중 내측펀치(227)와 내측다이(247)가 먼저 근접하여 반제품(20)을 가압하게 된다.
이때 상기 내측펀치(227)의 외측부는 반제품(20)의 절곡부를 이격부(246)로 안내하여 소재의 충진을 유도하게 되며, 도 11과 같이 마찰발생량이 적은 것을 확인할 수 있다.
상기 내측펀치(227)와 내측다이(247)의 가압 작용 이후에는 외측펀치(228)와 외측다이(248)이 근접하여 도 12와 같이 단조품(30)을 완성하게 된다.
이때 도 13과 같이 상기 반제품(20)의 단차진 상/하단부는 이격부(246)에 의해 소재의 유동이 안내되어 충진이 원활하게 이루어질 수 있다.
상기 2차단조단계(S500) 이후에는 단조품취출단계(S600)가 실시된다. 상기 단조품취출단계(S600)는 도 14와 같이 내측다이(247)를 상방향으로 이동시켜 단조품(30)을 들어올림으로써 상기 2차금형(200) 외부로 취출할 수 있도록 하는 과정이다.
상기 단조품취출단계(S600)가 완료되면 단조품(30)의 성형이 완료되며, 이후 후가공단계(S700)를 더 실시하게 되면, 도 1의 완제품(P)을 완성할 수 있다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
10. 초기소재 12. 홀
20. 반제품 30. 단조품
100. 1차금형 120. 1차펀치
140. 1차다이 142. 1차성형공간
144. 안착부 146. 경사부
148. 충진유도부 200. 2차금형
220. 2차펀치 227. 내측펀치
228. 외측펀치 240. 2차다이
244. 2차성형공간 246. 이격부
247. 내측다이 248. 외측다이
F . 절곡부 P . 완제품
S100. 소재안착단계 S200. 1차단조단계
S300. 반제품취출단계 S400. 반제품안착단계
S500. 2차단조단계 S600. 단조품취출단계
S700. 후가공단계

Claims (10)

  1. 내부에 홀이 천공된 판 형상의 초기소재를 1차로 냉간 단조 성형하여 반제품을 형성하기 위한 1차금형과, 상기 반제품을 2차로 냉간 단조 성형하여 단조품을 형성하기 위한 2차금형을 포함하여 구성되고;
    상기 1차금형은,
    상기 초기소재를 1차성형공간에 수용한 상태로 형합하여 반제품을 형성하는 1차펀치와 1차다이를 포함하여 구성되며;
    상기 1차다이의 일측에는,
    상기 초기소재와 접촉하여 일정 높이를 유지하도록 지지하는 안착부와,
    상기 안착부의 하부에서 점차 좁아져 단조 성형시 초기소재에 압축력을 제공하는 경사부와,
    상기 반제품의 절곡부와 인접한 1차성형공간 일부를 확장하여 소재 유동 저항을 저감하기 위한 충진유도부가 구비됨을 특징으로 하는 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 2차금형은,
    상기 반제품을 2차성형공간에 수용한 상태로 형합하여 단조품을 형성하는 2차펀치와 2차다이를 포함하여 구성되며;
    상기 2차펀치와 2차다이는 각각 다수의 부품을 포함하여 구성되고,
    상기 다수의 부품은 서로 이격되어 2차 단조 성형시 소재 유동 저항을 저감하기 위한 이격부를 형성하는 것을 특징으로 하는 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 이격부의 이격 거리는 절곡부의 곡률반경 크기와 비례하는 것을 특징으로 하는 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 2차다이는,
    서로 이격되어 이격부를 형성하는 내측다이와 외측다이를 포함하여 구성되며,
    상기 내측다이와 외측다이 중 어느 하나는 독립적으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 2차펀치는,
    서로 이격되어 이격부를 형성하는 내측펀치와 외측펀치를 포함하여 구성되며,
    상기 내측펀치와 외측펀치 중 어느 하나는 독립적으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 냉간 단조금형.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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