KR101649957B1 - 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법 및 이를 위한 냉간 단조장치 - Google Patents

인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법 및 이를 위한 냉간 단조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 환봉이 아닌 심리스 파이프를 이용하여 제조될 수 있도록 함으로써 공정비의 절감 및 이를 통한 원가절감을 이룰 수 있도록 하며, 성형의 정밀도를 얻을 수 있도록 한 새로운 방식의 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법 및 이를 위한 냉간 단조장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 내부가 빈 심리스(seamless) 형태의 파이프 소재를 준비하는 준비단계; 상기 준비된 파이프 소재를 냉간 단조하여 몸체부가 성형될 부위에 대한 길이의 증대 및 외경의 축소를 이루도록 하는 제1성형단계; 상기 제1성형단계에서 성형된 파이프 소재 중 플랜지부가 성형될 부위를 업셋팅하여 두께 및 전체 외경이 동시에 증대되도록 육성하는 제2성형단계; 상기 제2성형단계에서 성형된 파이프 소재를 냉간 단조하여 플랜지부가 해당 소재의 중심으로부터 수직하게 절곡되도록 성형하는 제3성형단계; 상기 제3성형단계를 통해 성형된 파이프 소재를 기계 가공하여 플랜지부와 몸체부의 외면 및 내면을 공차 범위내로 성형되도록 하는 기계 가공단계;가 순차적으로 진행됨을 특징으로 하는 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법이 제공된다.

Description

인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법 및 이를 위한 냉간 단조장치{method for manufacturing a inner drum under drive clutch and cold forging device for manufacturing the inner drum under drive clutch}
본 발명은 인너드럼 언더 드라이브 클러치에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 제조 공정의 변경을 통해 공정비 절감을 유도하고, 이를 통한 원가절감을 이룰 수 있도록 한 새로운 방식의 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에 사용되는 자동변속기는 자동차의 주행속도나 그 주행에 관련된 각종 정보를 토대로 목표하는 변속 단의 변속기어가 자동으로 동작되면서 변속되도록 하는 기기이다.
이러한 자동변속기 중 8단 변속기에 적용되는 인너드럼 언더드라이브 클러치는 그의 내부에 샤프트가 관통 설치되면서 유성기어로부터 동력을 전달받아 허브 언더드라이브로 동력을 전달하는 부품이며, 상단을 이루면서 외향 절곡된 플랜지부 및 이 플랜지부로부터 하향 연장 형성되는 내부가 빈 관체의 몸체부로 구성된다.
이와 같은 인너드럼 언더드라이브 클러치는 통상 환봉(丸棒)을 적정 크기로 컷팅한 후 열간단조를 통해 상기 플랜지부를 형성하고, 계속해서 건드릴 가공을 통해 중앙부위를 관통하여 해당 환봉이 중공 상태를 이루도록 하며, 이후 냉간단조를 통해 치성형을 수행함으로써 제조된다.
그러나, 전술된 종래의 통상적인 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조 방법은 건드릴 가공을 통해 제거되는 부위가 많음에 따라 원가 절감이 어려울 뿐 아니라 금속재료의 흐름이 단절되어 치강도 및 치내구성이 저하되는 문제점이 있었으며, 플랜지부와 몸체부 간의 경계 부위에서 금속재료의 흐름이 단절됨에 따른 강도 및 내구성이 저하되었던 문제점이 있었다.
물론, 최근에는 등록특허 제10-0808646호 및 일본공개특허공보 특개2002-273543호에 개시된 바와 같은 냉간단조를 이용한 성형방법을 통해 전술된 종래의 문제점이 해결될 수 있도록 하고 있다.
하지만, 이러한 기술들 역시 환봉 혹은, 블럭체를 이용하는 방법임을 고려할 때 전체적인 성형 공정수가 증가되어 제조 시간이 오래 걸릴 수밖에 없다는 단점이 있으며, 더욱이 플랜지부의 성형이 정밀하게 이루어지지 못함에 따라 상기 플랜지부에 성형되는 치형 및 몸체부의 하단 둘레면에 성형되는 스플라인 치형이 정확히 성형되지 못하였던 단점이 있다.
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 환봉이 아닌 심리스 파이프를 이용하여 제조될 수 있도록 함으로써 공정비의 절감 및 이를 통한 원가절감을 이룰 수 있도록 하며, 성형의 정밀도를 얻을 수 있도록 한 새로운 방식의 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법 및 이를 위한 냉간 단조장치를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법에 따르면 상단을 이루면서 외향 절곡된 플랜지부 및 이 플랜지부로부터 하향 연장 형성되면서 내부가 빈 관체의 몸체부로 이루어지는 인너드럼 언더드라이브 클러치를 제조하기 위한 방법에 있어서, 내부가 빈 심리스(seamless) 형태의 파이프 소재를 준비하는 준비단계; 상기 준비된 파이프 소재를 냉간 단조하여 상기 몸체부가 성형될 부위에 대한 길이의 증대 및 외경의 축소를 이루도록 하는 제1성형단계; 상기 제1성형단계에서 성형된 파이프 소재 중 플랜지부가 성형될 부위를 업셋팅하여 두께 및 전체 외경이 동시에 증대되도록 육성하는 제2성형단계; 상기 제2성형단계에서 성형된 파이프 소재를 냉간 단조하여 플랜지부가 해당 소재의 중심으로부터 수직하게 절곡되도록 성형하는 제3성형단계; 상기 제3성형단계를 통해 성형된 파이프 소재를 기계 가공하여 플랜지부와 몸체부의 외면 및 내면을 공차 범위내로 성형되도록 하는 기계 가공단계;가 순차적으로 진행됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1성형단계에서 상기 파이프 소재를 냉간 단조할 때 플랜지부가 성형될 부위는 최초의 파이프 소재가 이루는 내경 및 외경을 유지되도록 함을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2성형단계의 수행시 상기 파이프 소재 중 플랜지부가 성형될 부위의 상측 끝단 내주면 모서리 부위는 경사지게 성형되도록 함을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2성형단계나 제3성형단계 도중 혹은, 제3성형단계의 수행 후 상기 파이프 소재를 냉간 단조하여 몸체부의 하측 끝단 외주면에 스플라인 치형의 성형 부위를 형성하는 과정이 더 포함됨을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조를 위한 냉간 단조장치에 따르면 상면 양측에 포스트가 각각 고정 설치되어 이루어진 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 상면에 고정 설치되며, 파이프 소재가 수용되는 수용홈이 상하로 관통 형성되어 이루어지는 하부다이; 상기 하부다이에 형성된 수용홈 내의 저부에 위치되면서 탄력적으로 하강 이동되면서 상기 파이프 소재의 후방 압출을 유도하도록 설치되어 상기 파이프 소재의 하단에 스플라인의 성형을 위한 부위 혹은, 스플라인 치형을 성형하는 하부펀치; 상기 하부다이의 상측에 승강 가능하게 설치된 상부다이; 상기 상부다이에 설치되며, 상기 하부다이에 형성된 수용홈 내로 수용되면서 상기 수용홈 내의 파이프 소재를 가압하여 전방 압출되도록 성형하는 상부펀치; 그리고, 상기 상부다이와 하부다이 사이에 위치되면서 상기 베이스 플레이트의 각 포스트에 설치된 상태로 상기 각 포스트의 안내를 받아 승강 이동가능하게 설치되며, 상기 상부다이의 하강 이동에 의한 이동력으로 상기 파이프 소재에 플랜지부가 성형되도록 하는 밀착펀치;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 상부펀치와 하부펀치와 밀착펀치 및 상기 하부다이의 수용홈 입구측 모서리 부위는 해당 파이프 소재에 대한 성형단계에 따라 달리 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 성형단계에 따라 달리 형성되는 상부펀치와 하부펀치와 밀착펀치 및 하부다이의 수용홈 입구측 모서리 부위는 교체 가능하게 구성됨을 특징으로 한다.
이상에서와 같은 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법 및 이를 위한 냉간 단조장치를 이용하여 제조되는 인너드럼 언더드라이브 클러치는 드릴링 과정을 수행하지 않고 냉간 단조로만 성형되도록 가공하기 때문에 버려지는 소재량이 최소화될 수 있고, 이로 인한 원가 절감을 이룰 수 있게 된 효과를 가진다.
더욱이, 본 발명은 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법 및 이를 위한 냉간 단조장치는 심리스 타입의 파이프 소재로써 인너드럼 언더드라이브 클러치를 제조하기 때문에 더욱 많은 원가 절감을 이룰 수 있게 되며, 전체적인 가공 부위의 최소화에 따른 가공 정밀도가 향상되고 특히, 플랜지부의 성형 및 스플라인 치형의 성형이 정밀하게 이루어질 수 있게 된 효과를 가진다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치에 대한 제1성형단계를 수행하기 위한 제1성형용 단조장치를 설명하기 위해 나타낸 구성도
도 3 및 도 4는 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치에 대한 제2성형단계를 수행하기 위한 제2성형용 단조장치를 설명하기 위해 나타낸 구성도
도 5 및 도 6은 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치에 대한 제3성형단계를 수행하기 위한 제3성형용 단조장치를 설명하기 위해 나타낸 구성도
도 7 내지 도 11은 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치 제조방법에 의해 파이프 소재로 인너드럼 언더드라이브 클러치를 제조하는 각 단계별 상태를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 12 및 도 13은 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치 제조방법에 대한 다른 제조 순서를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 14 내지 도 16은 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치 제조방법에 대한 또 다른 제조 과정 및 이를 위한 제4성형용 단조장치를 설명하기 위해 나타낸 상태도
이하, 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법 및 이를 위한 냉간 단조장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 16을 참조하여 설명하도록 한다.
본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법에 대한 설명에 앞서 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조를 위한 냉간 단조장치에 대하여 설명하도록 한다.
우선, 첨부된 도 1 및 도 2는 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치에 대한 제1성형단계를 수행하기 위한 제1성형용 단조장치이다.
이들 도면에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 제1성형용 단조장치(100)는 제1베이스플레이트(110)와, 제1하부다이(120)와, 제1하부펀치(130)와, 제1상부다이(140) 및 제1상부펀치(150)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제1베이스플레이트(110)는 제1성형용 단조장치(100)의 바닥을 이루는 부위이고, 상기 제1하부다이(120)는 상기 제1베이스플레이트(110)의 상면에 고정 설치되면서 파이프 소재(10)가 수용되는 수용홈(121)이 상하로 관통 형성되어 이루어지며, 상기 제1하부펀치(130)는 상기 제1하부다이(120)에 형성된 수용홈(121) 내의 저부에 위치되면서 파이프 소재(10)의 하단을 받쳐주도록 이루어진다.
또한, 상기 제1상부다이(140)는 상기 제1하부다이(120)의 상측에 승강 가능하게 설치되고, 상기 제1상부펀치(150)는 상기 제1상부다이(140)에 설치되면서 상기 제1하부다이(120)에 형성된 수용홈(121) 내로 수용되면서 상기 수용홈(121) 내의 파이프 소재(10)를 가압하여 전방 압출되도록 성형하도록 구성된다.
또한, 상기 제1상부펀치(150)는 상기 파이프 소재(10)의 내부로 삽입되는 내부펀치(151) 및 상기 파이프 소재(10)의 상면을 가압하는 가압펀치(152)로 구성된다.
다음으로, 첨부된 도 3 및 도 4는 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치에 대한 제2성형단계를 수행하기 위한 제2성형용 단조장치(200)이다.
이들 도면에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 제2성형용 단조장치(200)는 제2베이스플레이트(210)와, 제2하부다이(220)와, 제2하부펀치(230)와, 제2상부다이(240)와, 제2상부펀치(250)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제2베이스플레이트(210)는 제2성형용 단조장치(200)의 바닥을 이루는 부위이고, 상기 제2하부다이(220)는 상기 제2베이스플레이트(210)의 상면에 고정 설치되면서 파이프 소재(10)가 수용되는 수용홈(221)이 상하로 관통 형성되어 이루어지며, 상기 제2하부펀치(230)는 상기 제2하부다이(220)에 형성된 수용홈(221) 내의 저부에 위치되면서 파이프 소재(10)의 하단을 받쳐주도록 이루어진다.
또한, 상기 제2상부다이(240)는 상기 제2하부다이(220)의 상측에 승강 가능하게 설치되고, 상기 제2상부펀치(250)는 상기 제1상부다이(240)에 설치되면서 상기 제1하부다이(220)에 형성된 수용홈(221) 내로 수용되면서 상기 수용홈(221) 내의 파이프 소재(10)를 가압하여 전방 압출되도록 성형하도록 구성된다.
또한, 상기 제1상부펀치(250)는 상기 파이프 소재(10)의 내부로 삽입되는 내부펀치(251) 및 상기 파이프 소재(10)의 상면을 가압하는 가압펀치(252)로 구성된다. 특히, 상기 내부펀치(251)와 가압펀치(252) 간의 경계 부위에는 상기 파이프 소재(10)의 상측 끝단 내주면 모서리 부위를 경사 혹은, 라운드지게 성형하는 경사단(253)이 추가로 형성되어 이루어진다.
다음으로, 첨부된 도 5 및 도 6은 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치에 대한 제3성형단계를 수행하기 위한 제3성형용 단조장치(300)이다.
이들 도면에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 제3성형용 단조장치(300)는 제3베이스플레이트(310)와, 제3하부다이(320)와, 제3하부펀치(330)와, 제3상부다이(340)와, 제3상부펀치(350) 및 제3밀착펀치(360)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제3베이스플레이트(310)는 제3성형용 단조장치(300)의 바닥을 이루면서 상면 양측에는 포스트(311)가 각각 고정 설치되어 이루어지고, 상기 제3하부다이(320)는 상기 제3베이스플레이트(310)의 상면에 고정 설치되면서 파이프 소재(10)가 수용되는 수용홈(321)이 상하로 관통 형성되어 이루어지며, 상기 제3하부펀치(330)는 상기 제3하부다이(320)에 형성된 수용홈(321) 내의 저부에 위치된 상태로 탄력적인 하강 이동이 이루어지면서 상기 파이프 소재(10)의 후방 압출을 유도하도록 설치되어 상기 파이프 소재(10)의 하단에 스플라인 치형(11b)이 성형되도록 구성된다.
또한, 상기 제3상부다이(340)는 상기 제3하부다이(320)의 상측에 승강 가능하게 설치되고, 상기 제3상부펀치(350)는 상기 제3상부다이(340)에 설치됨과 더불어 상기 제3하부다이(320)에 형성된 수용홈(321) 내로 수용되어 상기 수용홈(321) 내의 파이프 소재(10)를 가압하면서 전방 압출되도록 구성된다.
또한, 상기 제3밀착펀치(360)는 상기 제3상부다이(340)와 제3하부다이(320) 사이에 위치되면서 상기 제3베이스플레이트(310)의 각 포스트(311)에 설치된 상태로 상기 각 포스트(311)의 안내를 받아 승강 이동가능하게 설치되며, 상기 제3상부다이(340)의 하강 이동에 의한 이동력으로 상기 파이프 소재(10)에 플랜지부(12)가 성형되도록 구성된다. 이때 상기 제3밀착펀치(360)의 내주면 모서리 부위는 수직하게 형성되어 파이프 소재(10)의 상측 끝단면을 받쳐주면서 해당 파이프 소재(10)의 상측 끝단 부위가 완전히 절곡될 수 있도록 구성된다.
하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조를 위한 냉간 단조장치를 이용한 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조과정에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
우선, 첨부된 도 7과 같이 내부가 빈 심리스(seamless) 형태의 파이프 소재(10)를 준비한다.
이때, 상기 파이프 소재(10)의 길이와 직경 및 내경은 최종적으로 성형하고자 할 인너드럼 언더드라이브 클러치의 길이와 직경 및 내경을 고려하여 결정 및 가공되어 준비된다.
다음으로, 상기 준비된 파이프 소재(10)를 제1성형용 단조장치(100)에 제공하여 상기 제1성형용 단조장치(100)를 이용한 제1성형단계를 수행한다.
이와 같은 제1성형단계에서는 해당 파이프 소재(10)를 냉간 단조하여 몸체부(11)가 성형될 부위에 대한 길이의 증대 및 외경의 축소를 이루도록 하게 된다.
즉, 첨부된 도 1과 같이 파이프 소재(10)를 제1성형용 단조장치(100)의 제1하부다이(120)에 형성된 수용홈(121) 내에 수용한 상태에서 첨부된 도 2와 같이 제1상부다이(140)를 하강 이동시켜 상기 제1상부다이(140)에 구비된 제1상부펀치(150)로 상기 수용홈(121) 내의 파이프 소재(10)를 전방 압출함으로써 해당 파이프 소재(10)를 1차 성형하는 것이다.
이때, 상기 제1성형단계에서 상기 파이프 소재(10)를 냉간 단조할 때 플랜지부(12)가 성형될 부위는 최초의 파이프 소재(10)가 이루는 내경 및 외경을 유지되도록 하며, 이로써 후공정의 플랜지부(12)에 대한 성형이 정확히 이루어질 수 있도록 한다.
이러한 제1성형단계를 통해 성형된 파이프 소재(10)는 첨부된 도 8과 같이 상단과 하단이 단차진 상태를 이루도록 성형된다.
다음으로, 상기 제1성형용 단조장치(100)에서 1차 성형된 파이프 소재(10)를 제2성형용 단조장치(200)에 제공하여 상기 제2성형용 단조장치(200)를 이용한 제2성형단계를 수행한다.
이와 같은 제2성형단계에서는 상기 제1성형용 단조장치(100)에서 성형된 파이프 소재(10) 중 플랜지부(12)가 성형될 부위를 업셋팅하여 두께 및 전체 외경이 동시에 증대되도록 육성한다.
즉, 첨부된 도 3과 같이 1차 성형된 파이프 소재를 제2성형용 단조장치(200)의 제2하부다이(220)에 형성된 수용홈(221) 내에 수용한 상태에서 첨부된 도 4와 같이 제2상부다이(240)를 하강 이동시켜 상기 제2상부다이(240)에 구비된 제2상부펀치(250)로 상기 수용홈(221) 내의 파이프 소재(10)를 전방 압출함으로써 해당 파이프 소재(10)를 2차 성형하는 것이다.
또한, 상기와 같은 제2상부다이(240)의 하강 이동이 이루어지는 도중에는 제2상부펀치(250)를 이루는 내부펀치(251)는 상기 파이프 소재(10)의 내부로 삽입됨으로써 해당 파이프 소재(10)에 대한 성형이 진행되는 도중 상기 파이프 소재(10)가 내경측으로 변형됨을 방지하게 되고, 상기 제2상부펀치(250)를 이루는 가압펀치(252)는 상기 파이프 소재(10)의 상면을 가압함으로써 제2하부펀치(230)와 함께 상기 파이프 소재(10)를 상하에서 동시에 업셋팅하여 플랜지부(12)의 성형 부위에 대한 전체 외경의 증대 및 두께의 증대가 이루어지도록 하게 된다. 특히 상기 파이프 소재에 대한 2차 성형이 진행될 때 상기 제2상부펀치(250)를 이루는 경사단(253)은 상기 파이프 소재(10) 중 플랜지부(12)가 성형될 부위의 상측 끝단 내주면 모서리 부위를 경사지게 성형함으로써, 차후 제3성형단계에서의 플랜지부(12)에 대한 성형시 소재의 흐름이 해당 플랜지부(12)의 절곡 방향으로 원활히 흐르도록 유도할 수 있게 된다.
이러한 제2성형단계를 통해 성형된 파이프 소재(10)는 첨부된 도 9와 같이 상단 중 플랜지부(12)의 성형을 위한 부위가 업셋팅된 상태를 이루도록 성형된다.
다음으로, 상기 제2성형용 단조장치에서 2차 성형된 파이프 소재(10)를 제3성형용 단조장치(300)에 제공하여 상기 제3성형용 단조장치(300)를 이용한 제3성형단계를 수행한다.
이와 같은 제3성형단계에서는 상기 제2성형단계에서 성형된 파이프 소재(10)를 냉간 단조하여 상측 끝단 부위에 완전히 절곡된 상태의 플랜지부(12)를 형성함과 더불어 하측을 이루는 몸체부(11)의 저부측 끝단 둘레에는 스플라인 치형(11b)을 성형하게 된다.
즉, 첨부된 도 5와 같이 2차 성형된 파이프 소재(10)를 제3성형용 단조장치(300)의 제3하부다이(320)에 형성된 수용홈(321) 내에 수용한 상태에서 첨부된 도 6과 같이 제3상부다이(340)를 하강 이동시켜 상기 제3상부다이(340)에 구비된 제3상부펀치(350)로 상기 수용홈(321) 내의 파이프 소재(10)를 전방 압출함으로써 해당 파이프 소재(10)를 3차 성형하는 것이다.
또한, 상기와 같은 제3상부다이(340)의 하강 이동이 이루어지는 도중에는 제3밀착펀치(360)가 제3베이스플레이트(310)의 각 포스트(311)에 의한 이동을 안내받아 상기 제3상부다이(340)와 함께 하향 이동되며, 이로써 상기 파이프 소재(10)의 상측 끝단 부위인 플랜지부(12)가 완전히 절곡된 상태를 이루도록 성형하게 된다.
특히, 상기 파이프 소재(10)의 상측 끝단 내주면의 모서리 부위는 경사지게 형성되어 있음을 고려한다면 상기 플랜지부(12)의 절곡 방향을 향한 소재의 흐름이 더욱 원활히 이루어질 수 있게 됨으로써 상기 플랜지부(12)의 성형 불량없이 정확한 성형이 가능하게 된다.
이와 함께, 상기 제3하부다이(320)에 구비된 제3하부펀치(330)는 상기 제3하부다이(320)로부터 탄력적으로 하향 이동되면서 상기 파이프 소재(10)의 저면을 받쳐줌과 더불어 상기 파이프 소재(10)의 하측 끝단 둘레면에 스플라인 치형(11b)을 성형하게 된다.
이러한 제3성형단계를 통해 성형된 파이프 소재(10)는 첨부된 도 10에 도시된 바와 같이 플랜지부(12)와 몸체부(11)가 서로 구분되도록 형성됨과 더불어 상기 플랜지부(12)는 완전히 수직하게 절곡되도록 형성되고, 상기 몸체부(11)의 저부 끝단 둘레면에는 스플라인 치형(11b)이 형성된다. 이에 대하여는 첨부된 도 10과 같다.
즉, 상기 제3성형단계에서는 복합 압출 방식을 통해 상기 파이프 소재(10)의 플랜지부(12)에 대한 본 성형과 몸체부(11)의 스플라인 치형(11b)에 대한 성형이 동시에 이루어질 수 있게 되는 것이다.
다음으로, 상기 제3성형용 단조장치에서 3차 성형된 파이프 소재(10)는 기계 가공장치(도시는 생략됨)로 제공하여 상기 기계 가공장치를 이용한 기계 가공단계를 수행한다. 이때, 상기 기계 가공장치는 통상의 머시닝 센터 혹은, 선반 등이 될 수 있다.
이와 같은 기계 가공단계에서는 상기 제3성형단계에서 성형된 파이프 소재(10)를 기계 가공하여 플랜지부(12) 및 몸체부(11)의 외면과 내면 및 각 스플라인 치형(11b)이 공차 범위로 성형되도록 하게 되며, 이에 의해 첨부된 도 11에 도시된 바와 같은 인너드럼 언더드라이브 클러치가 제조된다.
결국, 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법 및 이를 위한 냉간 단조장치를 이용하여 제조되는 인너드럼 언더드라이브 클러치는 드릴링 과정을 수행하지 않고 냉간 단조로만 성형되도록 가공하기 때문에 버려지는 소재량이 최소화될 수 있음과 더불어 금속재료의 흐름 유지를 통한 치강도 및 치내구성의 향상을 이루게 되고, 또한 원가 절감을 이룰 수 있게 된다.
더욱이, 본 발명은 심리스 타입의 파이프 소재로써 인너드럼 언더드라이브 클러치를 제조하기 때문에 더욱 많은 원가 절감을 이룰 수 있게 되며, 전체적인 가공 부위의 최소화에 따른 가공 정밀도가 향상되고 특히, 플랜지부(12)의 성형 및 스플라인 치형(11b)의 성형이 정밀하게 이루어질 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법은 전술된 실시예의 순서에만 한정되는 것은 아니다.
즉, 파이프 소재(10)의 단턱부(11a)를 성형하는 시점은 전술된 실시예에서와 같은 제3성형단계에서만 수행될 수 있는 것은 아니며, 예컨대, 제2성형단계에서 첨부된 도 12에 도시된 바와 같이 단턱부(11a)가 성형되도록 할 수도 있고, 첨부된 도 13에 도시된 바와 같이 제3성형단계에서는 플랜지부(12)의 성형만 수행한 후 별도의 작업을 통해 도 10에 도시된 바와 같은 단턱부(11a)가 추가로 성형되도록 할 수도 있는 것이다.
이렇듯, 단턱부(11a)의 성형 순서에 대하여는 각 성형단계의 수행을 위한 장비에 따라 혹은, 상황에 따라 변경될 수 있음은 이해 가능하다.
뿐만 아니라, 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법은 전술된 실시예에서와는 달리 제2성형단계에서부터 첨부된 도 14에 도시된 바와 같이 플랜지부(12)가 일부 형성되도록 한 다음 첨부된 도 10 및 도 11과 같은 제3성형단계와 기계 가공단계를 순차적으로 수행할 수도 있다.
이의 경우, 상기 제2성형단계를 수행하기 위한 제4성형용 단조장치(400)는 전술된 실시예의 제2성형용 단조장치(200)와는 달리 첨부된 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 제4베이스플레이트(410)와, 제4하부다이(420)와, 제4하부펀치(430)와, 제4상부다이(440)와, 제4상부펀치(450) 및 제4밀착펀치(460)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 제4베이스플레이트(410)는 제4성형용 단조장치(400)의 바닥을 이루면서 상면 양측에는 포스트(411)가 각각 고정 설치되어 이루어지고, 상기 제4하부다이(420)는 상기 제4베이스플레이트(410)의 상면에 고정 설치되면서 파이프 소재(10)가 수용되는 수용홈(421)이 상하로 관통 형성되어 이루어지며, 상기 제4하부펀치(430)는 상기 제4하부다이(420)에 형성된 수용홈(421) 내의 저부에 위치된 상태로 탄력적인 하강 이동이 이루어지면서 상기 파이프 소재(10)의 후방 압출을 유도하도록 설치되어 상기 파이프 소재(10)의 하단에 스플라인의 성형을 위해 단턱진 단턱부(11a)가 성형되도록 구성된다.
또한, 상기 제4상부다이(440)는 상기 제4하부다이(420)의 상측에 승강 가능하게 설치되고, 상기 제4상부펀치(450)는 상기 제4상부다이(440)에 설치됨과 더불어 상기 제4하부다이(420)에 형성된 수용홈(421) 내로 수용되어 상기 수용홈(421) 내의 파이프 소재(10)를 가압하면서 전방 압출되도록 구성된다.
또한, 상기 제4밀착펀치(460)는 상기 제4상부다이(440)와 제4하부다이(420) 사이에 위치되면서 상기 제4베이스플레이트(410)의 각 포스트(411)에 설치된 상태로 상기 각 포스트(411)의 안내를 받아 승강 이동가능하게 설치되며, 상기 제4상부다이(440)의 하강 이동에 의한 이동력으로 상기 파이프 소재(10)에 플랜지부(12)가 성형되도록 구성된다. 이때 상기 제4밀착펀치(460)의 내주면 모서리 부위는 경사지게 형성되어 파이프 소재(10)의 상측 끝단면을 받쳐주면서 해당 파이프 소재(10)의 상측 끝단 부위가 절곡될 수 있도록 구성된다.
즉, 상기 제2성형단계에서는 제1성형단계에서 성형된 파이프 소재(10)를 냉간 단조하여 파이프 소재(10)의 상측 끝단 부위를 해당 파이프 소재(10)의 중심으로부터 적어도 45°이상 70°이하의 범위로 기울어지면서 벌어지도록 성형하게 되며, 이는 1차 성형된 파이프 소재를 제4성형용 단조장치(400)의 제4하부다이(420)에 형성된 수용홈(421) 내에 수용한 상태에서 첨부된 도 15 및 도 16과 같이 제4상부다이(440)를 하강 이동시켜 상기 제4상부다이(440)에 구비된 제4상부펀치(450)로 상기 수용홈(421) 내의 파이프 소재(10)를 전방 압출함으로써 해당 파이프 소재(10)를 2차 성형하는 것이다.
이렇듯, 본 발명의 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법은 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.
10. 파이프 소재 11a. 단턱부
11b. 스플라인 치형 11. 몸체부
12. 플랜지부 100. 제1성형용 단조장치
110. 제1베이스플레이트 120. 제1하부다이
121. 수용홈 130. 제1하부펀치
140. 제1상부다이 150. 제1상부펀치
151. 내부펀치 152. 가압펀치
200. 제2성형용 단조장치 210. 제2베이스플레이트
220. 제2하부다이 221. 수용홈
230. 제2하부펀치 240. 제2상부다이
250. 제2상부펀치 251. 내부펀치
252. 가압펀치 253. 경사단
300. 제3성형용 단조장치 310. 제3베이스플레이트
311. 포스트 320. 제3하부다이
321. 수용홈 330. 제3하부펀치
340. 제3상부다이 350. 제3상부펀치
360. 제3밀착펀치 400. 제4성형용 단조장치
410. 제4베이스플레이트 411. 포스트
420. 제4하부다이 421. 수용홈
430. 제4하부펀치 440. 제4상부다이
450. 제4상부펀치 460. 제4밀착펀치

Claims (7)

  1. 상단을 이루면서 외향 절곡된 플랜지부 및 이 플랜지부로부터 하향 연장 형성되면서 내부가 빈 관체의 몸체부로 이루어지는 인너드럼 언더드라이브 클러치를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    내부가 빈 심리스(seamless) 형태의 파이프 소재를 준비하는 준비단계;
    상기 준비된 파이프 소재를 냉간 단조하여 상기 몸체부가 성형될 부위에 대한 길이의 증대 및 외경의 축소를 이루도록 하는 제1성형단계;
    상기 제1성형단계에서 성형된 파이프 소재 중 플랜지부가 성형될 부위를 업셋팅하여 두께 및 전체 외경이 동시에 증대되는 복수의 단차를 이루도록 육성함과 더불어 상기 각 단차의 두께는 외경이 더욱 큰 측의 단차일수록 더욱 두껍게 성형하는 제2성형단계;
    상기 제2성형단계에서 성형된 파이프 소재를 냉간 단조하여 플랜지부가 해당 소재의 중심으로부터 수직하게 절곡되도록 성형하는 제3성형단계;
    상기 제3성형단계를 통해 성형된 파이프 소재를 기계 가공하여 플랜지부와 몸체부의 외면 및 내면을 공차 범위내로 성형되도록 하는 기계 가공단계;가 순차적으로 진행되며,
    상기 제2성형단계의 수행시 상기 파이프 소재 중 플랜지부가 성형될 부위의 상측 끝단 중 외주면은 동일한 직경을 유지하도록 하면서도 내주면 모서리 부위는 외부로 갈수록 확장되는 형태의 경사 혹은, 라운드 구조로 성형되도록 하고,
    상기 제2성형단계 혹은, 제3성형단계 도중 상기 파이프 소재를 냉간 단조하면서 후방 압출로써 몸체부의 하측 끝단 외주면에 스플라인 치형의 성형 부위를 형성함을 특징으로 하는 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법.
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  5. 상면 양측에 포스트가 각각 고정 설치되어 이루어진 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트의 상면에 고정 설치되며, 파이프 소재가 수용되는 수용홈이 상하로 관통 형성되어 이루어지는 하부다이;
    상기 하부다이에 형성된 수용홈 내의 저부에 위치되면서 탄력적으로 하강 이동되면서 상기 파이프 소재의 후방 압출을 유도하도록 설치되어 상기 파이프 소재의 하단에 스플라인의 성형을 위한 부위 혹은, 스플라인 치형을 성형하는 하부펀치;
    상기 하부다이의 상측에 승강 가능하게 설치된 상부다이;
    상기 상부다이에 설치되며, 상기 하부다이에 형성된 수용홈 내로 수용되면서 상기 수용홈 내의 파이프 소재를 가압하여 전방 압출되도록 성형하는 상부펀치; 그리고,
    상기 상부다이와 하부다이 사이에 위치되면서 상기 베이스 플레이트의 각 포스트에 설치된 상태로 상기 각 포스트의 안내를 받아 승강 이동가능하게 설치되며, 상기 상부다이의 하강 이동에 의한 이동력으로 상기 파이프 소재에 플랜지부가 성형되도록 하는 밀착펀치;를 포함하며,
    상기 밀착펀치의 내주면 모서리 부위는 수직하게 형성되어 파이프 소재의 상측 끝단면을 받쳐주면서 해당 파이프 소재의 상측 끝단 부위가 완전히 절곡될 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조를 위한 냉간 단조장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
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