KR101715518B1 - Spline gear manufacturing method using cold former - Google Patents

Spline gear manufacturing method using cold former Download PDF

Info

Publication number
KR101715518B1
KR101715518B1 KR1020150152163A KR20150152163A KR101715518B1 KR 101715518 B1 KR101715518 B1 KR 101715518B1 KR 1020150152163 A KR1020150152163 A KR 1020150152163A KR 20150152163 A KR20150152163 A KR 20150152163A KR 101715518 B1 KR101715518 B1 KR 101715518B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
forging
spline gear
forming
machining
cold
Prior art date
Application number
KR1020150152163A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이정민
이성원
조원후
류호연
정우창
이찬주
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020150152163A priority Critical patent/KR101715518B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101715518B1 publication Critical patent/KR101715518B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/06Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/066Making machine elements axles or shafts splined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/02Dies or mountings therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/02Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/08Upsetting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/10Piercing billets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/12Forming profiles on internal or external surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00Forging presses
    • B21J9/02Special design or construction
    • B21J9/022Special design or construction multi-stage forging presses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

According to the present invention, a method for forming a spline gear of a reaction shaft using a cold former comprises: a multi-stage cold forging step of deforming an inputted annular rod-shaped initial material into a tube and forming an involute spline gear on one side outer circumferential surface; and a post-processing step proceeded after the multi-stage cold forging step. The post-processing step comprises: lathe processing; a rolling process; a milling process; a drilling process; a deburring process; and a polishing process except a hobbing process.

Description

냉간포머를 이용한 리액션 샤프트의 스플라인기어 성형 방법{Spline gear manufacturing method using cold former}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a spline gear forming method for a reaction shaft using a cold former,

본 발명은 냉간포머를 이용한 리액션 샤프트의 스플라인기어 성형 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 초기에 제공되는 소재에 대해 포머를 이용하여 다단의 냉간 단조 공정을 진행함으로써 기어의 치수정밀도 확보, 기어의 동심도 확보 및 기어성형용 금형의 파손방지를 가능하게 하는 성형 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method of forming a spline gear of a reaction shaft using a cold former. More particularly, the present invention relates to a molding technique capable of ensuring the dimensional accuracy of gears, securing the concentricity of gears, and preventing breakage of molds for gear forming by carrying out multi-step cold forging processes using a former with respect to materials provided at an early stage will be.

승용차의 자동변속기를 이루는 토크 컨버터는 유체를 사용하여 토크를 변환하여 동력을 전달하는 장치를 말하며, 엔진 측에 연결된 펌프와 변속기 측에 연결되는 터빈 및 힘을 강하게 하는 스테이터와 오일로 구성된다. 상기 토크 컨버터에서는 터빈의 회전수가 낮으면 스테이터가 고정되어 토크가 증가하나 터빈 속도가 펌프 속도에 가까우면 스테이터가 공전하여 단순히 유체 클러치로만 작동한다.A torque converter, which is an automatic transmission of a passenger car, is a device that converts torque to transmit power by using a fluid. The torque converter is composed of a pump connected to the engine side, a turbine connected to the transmission side, and a stator and oil. In the torque converter, when the rotation speed of the turbine is low, the stator is fixed and the torque is increased. However, when the turbine speed is close to the pump speed, the stator revolves and operates only as a fluid clutch.

스테이터는 토크 컨버터의 부품으로서 터빈으로부터 되돌아오는 오일의 회전 방향을 펌프의 회전 방향과 같도록 바꾸어 주어 엔진의 토크를 증가시키는 장치이다. 스테이터의 리액션 샤프트는 상기 스테이터의 회전을 유지 및 지지하는 부품으로서 재료는 일예로서 크롬-몰리브덴강 소재를 사용하며 변속기 부품의 특성상 고신뢰성을 요구하고 있다.The stator is a part of the torque converter, which changes the direction of rotation of the oil returning from the turbine to the direction of rotation of the pump to increase the torque of the engine. The reaction shaft of the stator is a component that maintains and supports the rotation of the stator. For example, a chromium-molybdenum steel material is used as a material, and high reliability is required due to the characteristics of a transmission part.

상기 리액션 샤프트는 스테이터의 회전 및 지지를 위해 스테이터에 결합하는일측은 인볼류트 스플라인 기어로 구성되고, 반대편 타측은 세레이션 형태로 되어 있다. 따라서, 기어의 치수, 형상, 내외경 동심도, 부품의 신뢰성이 부품의 품질과 직결되는 핵심부품으로서 치수 및 기계적 특성에 문제가 발생할 경우에 정확한 동력 전달이 이루어지지 않거나 진동 등의 노이즈가 발생할 수 있다.One end of the reaction shaft, which is engaged with the stator for rotation and support of the stator, is composed of involute spline gears, and the other end is serrated. Therefore, if the dimensional and shape of the gear, the inner-outer-diameter concentricity, and the reliability of the parts are directly related to the quality of the parts, there is a problem in the dimension and the mechanical characteristics, the accurate power transmission may not be performed or noise such as vibration may occur .

기존에 리액션 샤프트 생산 방식에서는 소재의 수율 감소, 부품단가의 증가 및 인볼류트 스플라인 기어가공의 어려움 등의 문제점이 있다.In the conventional reaction shaft production method, there are problems such as reduction of yield of material, increase of the unit price of the material, and difficulty in processing involute spline gear.

종래의 리액션 샤프트의 제조 공정은 열처리 공정과 롤링 공정을 제외하고 기계 가공으로 구성되는데, 구체적으로는 초기소재 준비, 드릴가공, 1차 선반가공, 2차 선반가공, 호빙 가공, 롤링 가공, 밀링 가공, 드릴 가공, 디버링, 가스 침탄질화, 연마 공정, 및 검사 공정을 포함한다.Conventional production of reaction shafts consists of machining except for the heat treatment and rolling processes. Specifically, the preparation of initial materials, drilling, primary turning, secondary turning, hobbing, rolling, milling , Drilling, deburring, gas carburizing, polishing, and inspection.

상기의 기존 공정에서는 다량의 기계 가공에 의해 준비된 초기소재에서 최종 제품에 이르기까지 소재의 수율이 30% 이하 정도까지 감소하고 그리고 인볼류트 스플라인 기어 가공을 위한 고가의 호빙 공정으로 인해 전반적인 부품 단가가 증가하는 문제점이 있다.In the above-mentioned conventional process, the yield of the material is reduced to about 30% or less from the initial material prepared by a large amount of machining to the final product, and the overall cost of the parts is increased due to the expensive hobbing process for involute spline gear processing .

리액션 샤프트의 개당 부품단가를 보면, 원가의 대부분이 소재비와 호빙 가공과 같은 절삭비로 소모된다. 특히, 부품 단가의 약 20~30%가 재료비로 소모됨에 따라 소재의 수율 감소와 호빙 가공은 부품 원가상승의 주요 원인이 되고 있다. 더불어, 리액션 샤프트 제조기술은 보편화된 가공기술로 중국 및 동남아 시장의 우수한 가격경쟁력을 바탕으로 부품의 수요를 대부분 잠식하고 있고, 이에 따라서 원재료 수율 향상과 고강도 부품을 제조할 수 있는 새로운 성형공법의 개발이 필수적이다.If you look at the unit price of each part of the reaction shaft, most of the cost is consumed in the cutting ratio such as material ratio and hobbing. Especially, about 20 ~ 30% of the cost of parts is consumed in material cost, so the reduction of material yield and hobbing are the main causes of component cost increase. In addition, the reaction shaft manufacturing technology is a universalized processing technology, and the demand for parts is largely eroded on the basis of excellent price competitiveness in the market of China and Southeast Asia. Therefore, the improvement of raw material yield and the development of new molding method Is essential.

또한, 윤활 투입성 향상을 위해 인볼류트 스플라인 기어부에 결치부를 생성하는 리액션 샤프트 제조 방안을 보면, 기어부 결치로 인해서 선반 가공을 통해 호빙 가공을 위한 초기형상 제작에 어려움이 있다는 점 및 결치에 따른 기어강도 저하가 있을 수 있고, 이에 따라 결치부 기어 가공 및 고강도 기어부 형성을 위한 새로운 인볼류트 스플라인 가공방법이 요구된다.In addition, in order to improve the lubrication inputting ability, the manufacturing method of the reaction shaft for producing the fitting portion in the involute spline gear portion is difficult to produce the initial shape for the hobbing by turning the gear portion due to the gear portion, There is a possibility that there is a reduction in the gear strength, and accordingly, there is a demand for a new involute spline processing method for machining a coupled gear and forming a high-strength gear part.

스플라인 샤프트 가공방법을 제시하는 종래의 문헌으로는 등록특허 제10-0705535호(2007.04.13)를 참조할 수 있다. 상기 문헌은 전방압출방식의 냉간 단조 공법을 사용하여 소재를 적정 크기의 블랭크로 절단하고, 중심부를 타공하여 중공체를 형성하며, 형태를 변형하여 길이 방향으로 형성되는 2개소 이상의 스플라인부에 스플라인을 동시에 성형하는 스플라인 샤프트 가공기술을 개시하지만, 성형 과정에서 문제되는 종래의 드릴 가공 내지 호빙 가공을 대체하는 과정을 통해 소재수율 향상 및 생산성 향상 등을 도모하는 데에는 한계가 있다.As a conventional literature suggesting a spline shaft processing method, reference is made to Registration No. 10-0705535 (Apr. 13, 2007). In this document, a blank is cut into an appropriate size blank using a cold forging method of a forward extrusion method, a hollow body is formed by punching a central portion, and a spline is formed by deforming the shape to form two or more spline portions formed in the longitudinal direction However, there is a limitation in improving the material yield and productivity by replacing the conventional drilling or hobbing process, which is a problem in the molding process.

(특허문헌 1) KR10-0705535 B(Patent Document 1) KR10-0705535 B

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 초기에 제공되는 소재에 대해 냉간포머를 이용하여 복수의 단조 작업을 진행하여 리액션 샤프트의 전체적인 튜브 형상과 인볼류트 스플라인기어 형상을 함께 성형함으로써 기어의 치수정밀도 확보, 기어의 동심도 확보 및 기어성형용 금형의 파손방지를 가능하게 하는 성형 방법을 제공하는 것이 목적이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a gear, in which a plurality of forging operations are performed using a cold former for a material to be initially provided to form a whole tube shape of a reaction shaft and a involute spline gear shape together It is an object of the present invention to provide a molding method capable of ensuring dimensional accuracy, securing concentricity of gears, and preventing breakage of a mold for gear forming.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 냉간포머를 이용한 리액션 샤프트의 스플라인기어 성형 방법은 투입되는 환봉 형태의 초기소재에 대해 튜브 형태로 변형하는 것과 동시에 일측 외주면 상에 인벌류트 스플라인 기어를 형성하는 다단 냉간 단조 단계; 및 상기 다단 냉간 단조 단계 이후에 진행되는 후가공 단계;를 포함하며, 상기 후가공 단계에서는 호빙 가공을 제외한 상태에서 선반 가공, 롤링 가공, 밀링 가공, 드릴 가공, 디버링 가공, 연마 가공을 포함한다.In order to accomplish the above object, there is provided a method of forming a spline gear of a reaction shaft using a cold former, comprising the steps of: forming an involute spline gear on an outer circumferential surface of one side, step; And a post-machining step after the multi-step cold forging step, wherein the post-machining step includes lathe machining, rolling machining, milling machining, drilling machining, deburring machining, and abrasive machining in a state excluding the hobbing machining.

상기 다단 냉간 단조 단계는, 업세팅 단계, 후방 압출 단계, 피어싱 단계, 및 인벌류트 스플라인 기어 형성단계를 포함한다.The multi-step cold forging includes an upsetting step, a rear extruding step, a piercing step, and an involute spline gear forming step.

상기 다단 냉간 단조 단계에 사용되는 단조 금형은 복수의 공정을 각각 수행하는 복수의 소금형이 대금형 내에 일렬로 배열된 형태를 이룬다. The forging die used in the multistage cold forging step is in the form of a plurality of salt molds arranged in a line within a mold for performing a plurality of processes.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 냉간포머를 이용한 리액션 샤프트의 스플라인기어 성형 방법은 초기에 제공되는 소재에 대해 복수의 공정을 1대의 장비인 냉간포머를 이용하여 단조 작업을 진행함으로써 리액션 샤프트의 전체적인 튜브 형상과 인볼류트 스플라인기어 형상을 함께 성형하는 방법을 통해 리액션 샤프트의 생산성 향상과 원가 절감을 통해 전반적인 부품 제조기술 경쟁력을 강화한다.In the method of forming a spline gear of a reaction shaft using a cold former according to the present invention, a forging operation is performed by using a cold former as one of a plurality of processes for an initially provided material, We will strengthen the competitiveness of overall parts manufacturing technology by improving the productivity of the reaction shaft and reducing the cost through the method of shaping the shape and the involute spline gear together.

본 발명은 상기의 방식을 통해 공정 초기에 드릴 가공을 통해 튜브 형태로 만들고 이후에 호빙 가공을 통해 기어를 제조하던 리액션 샤프트 방식을 대체할 수 있다.The present invention can replace the reaction shaft method in which the tube is formed through drilling at the initial stage of the process through the above-described method, and then the gear is manufactured through the hobbing process.

본 발명에서 냉간 다단포머를 이용하여 부품을 개발할 경우 기존 공정 대비 70% 이상의 소재 수율 향상, 25% 정도의 부품단가 저감, 결치부 기어 성형, 및 냉간 성형에 의한 기어 강도 향상이 가능하다. In the present invention, when a component is developed using a cold multi-stage former, it is possible to improve the yield of the material by 70% or more, reduce the cost of the parts by about 25%, form the gear part by gear and improve the gear strength by cold forming.

또한, 다단 냉간포머를 이용함으로써 산술적으로 총 공정 수는 증가할 수 있지만 약 4초 내지 6초의 생산시간이 소요되는바, 냉간포머를 적용할 경우에 전체 가공시간이 약 15% 이상 단축 가능하여 생산성 향상이 가능할 수 있다.In addition, although the total number of processes can be increased arithmetically by using the multi-stage cold formers, since the production time is about 4 seconds to 6 seconds, when the cold formers are applied, the total processing time can be shortened by about 15% Improvement may be possible.

도 1은 본 발명에 따라 냉간포머를 이용한 리액션 샤프트의 스플라인기어 성형 단계를 전체적으로 보이는 공정도이다.
도 2는 본 발명을 구성하는 다단 냉간 단조작업을 시행하는 6개의 공정 단계 및 이를 수행하는 금형 상태를 도시한다.
도 3은 다단 냉간 단조작업을 시행하는 금형의 세부 구조를 보이는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a process diagram showing a spline gear forming step of a reaction shaft using a cold former in accordance with the present invention. FIG.
FIG. 2 shows six process steps for performing a multi-stage cold forging operation constituting the present invention and a mold state for performing the six process steps.
3 is a view showing a detailed structure of a mold for performing a multistage cold forging operation.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals whenever possible, even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected," "coupled," or "connected. &Quot;

본 발명은 승용차에 적용되는 전륜 6단 자동변속기 토크컨버터 부품인 스테이터의 리액션 샤프트를 제조하는 과정에 적용 가능하다.The present invention is applicable to a process of manufacturing a reaction shaft of a stator which is a front-wheel six-speed automatic transmission torque converter part applied to a passenger car.

이하, 도 1 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 냉간포머를 이용한 리액션 샤프트의 스플라인기어 성형 방법을 설명한다.Hereinafter, a method for forming a spline gear of a reaction shaft using a cold former according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3. FIG.

본 발명은 투입되는 초기소재에 대해 다단 냉간 단조작업을 진행하여 초기소재를 튜브 형태로 변형하는 것과 동시에 일측 외주면 상에 인벌류트 스플라인 기어를 형성한다. In the present invention, a multi-stage cold forging operation is performed on an initial material to be introduced to deform an initial material into a tube shape, and at the same time, an involute spline gear is formed on one outer peripheral surface.

상기 다단 냉간 단조작업 이후에는 후가공 작업이 이루어진다.After the multi-step cold forging, a post-finishing work is performed.

상기 다단 냉간 단조작업은 예를 들어 공급되는 리액션 샤프트 원재료에 대해서 축방향으로 관통형성되도록 튜브 형상으로 제조하고, 튜브 형상의 관 외주면 상에 인벌류트 스플라인 기어 형상을 만들게 한다. The multi-stage cold forging operation is, for example, made in the form of a tube so as to be axially penetrated with respect to the supplied reaction shaft raw material, thereby forming an involute spline gear shape on the outer circumference of the tube-shaped tube.

다단 냉간 단조작업은 총 6개의 공정을 하나의 장비인 냉간 포머를 통해 별도의 장비 교체 없이 진행하는 것으로서 대략적인 공정시간은 6개의 공정을 진행하는데 4 내지 6초 정도 소요될 수 있고 이를 통해 최종 리액션 샤프트 단조품은 초당 1개씩 생산 가능하게 된다. 또한, 소재의 수율은 70% 이상을 유지할 수 있다.In the multi-stage cold forging, six processes are carried out without replacing the equipment through the cold former, which is a single device. The approximate process time is about 6 to 6 seconds, and the final reaction shaft Forged products can be produced one at a time. In addition, the yield of the material can be maintained at 70% or more.

다단 냉간 단조작업에 사용되는 단조 금형은 6개의 공정을 각각 수행하는 6개의 소금형이 대금형 내에 일렬로 배열된 형태를 이룬다. 즉, 공정의 진행방향을 따라 일렬로 배열되는 6개의 상금형 및 6개의 상금형의 하측으로 소정거리 이격된 상태로 배치되는 6개의 하금형을 포함한다. The forging die used in the multistage cold forging operation is formed by arranging six salt molds, each of which performs six processes, in a line within a mold. That is, the upper mold includes six upper molds arranged in a line along the progress direction of the process, and six lower molds spaced apart from the lower side of the six upper molds by a predetermined distance.

기어 성형부는 상금형의 하부 내주면 상에 형성되어 있으며, 펀치는 하금형 상에 배치되는데, 상기 펀치는 튜브 형성된 액션 샤프트 소재 내에 관통된 상태로 위치한 상태에서 기어 성형부를 통해 가공시에 액션 샤프트 소재의 내경 치수 확보를 위해 설치된다. 한편, 각 단조 공정이 완료된 후에는 하금형 상에서 펀치의 외측 하단에 배치되어 있는 이젝터가 상하부로 이동되는 과정을 통해 배출된다.The gear forming portion is formed on a lower inner circumferential surface of the upper mold, and the punch is disposed on the lower mold. The punch is disposed in a state of being penetrated through the tube-formed action shaft material. It is installed to secure the inner diameter dimension. On the other hand, after each forging process is completed, the ejector disposed at the lower outer side of the punch on the lower mold is discharged through the process of moving to the upper and lower sides.

상금형과 하금형은 도 2를 참조하는 경우에 지면에 수직하게 상하방으로 배치되는 구조일 수 있지만, 다른 한편으로는 지면에 평행한 상태로 상하부 방향으로 배치되는 구조일 수 있다. 6개의 상금형은 하나의 대금형 내에 포함된 상태에서 하나의 일체적인 실린더 구동을 통해 상하부로 스크로크 운동을 한다.The upper mold and the lower mold may be structured such that they are vertically arranged vertically to the ground in the case of referring to Fig. 2, and on the other hand, they may be arranged in the upper and lower directions parallel to the ground. The six prized molds are scooped up and down through one integral cylinder drive in the state of being contained in one pie mold.

냉간 포머를 이루는 다단의 단조 금형은 제작 과정에서의 동심도 확보를 위해 기어 치수 정밀도를 확보하는 것이 요구된다.Forging molds for cold forging are required to ensure the precision of the gear dimensions in order to secure the concentricity in the manufacturing process.

단조 금형의 작동 상태를 보면, 상금형과 하금형의 이격 공간을 통해 단조 금형의 일측으로 진입하는 리액션 샤프트 소재가 실린더 구동을 통한 상금형의 한번 왕복 스트로크 운동을 통해서 소재의 성형과 이송이 이루어지게 된다. 상기의 성형, 이송 과정은 제1 상금형과 제1 하금형의 밀착 과정을 통해 성형이 진행된 후 제1 하금형의 이젝터에 의해 소재가 빠져나오게 되고, 이후 자동이송장치에 의해 제2 상금형과 제2 하금형 사이의 공간으로 이송이 진행된 상태에서 뒤따르는 스트로크 운동을 통해 연속적으로 성형이 이루어진다.The operation state of the forging die is that the material of the reaction shaft entering the one side of the forging die through the spacing space between the upper die and the lower die is formed and transported through one reciprocating stroke movement of the upper die through cylinder drive do. In the molding and transferring process, the material is discharged by the ejector of the first lower mold after the molding is performed through the process of close contact between the first upper mold and the first lower mold. Then, The molding is continuously performed through the following stroke movement in the state where the transfer is proceeding to the space between the second lower dies.

본 발명에서는 투입되는 초기소재로서 코일을 절단한 리액션 샤프트 소재에 대해 제1 단조 공정을 통해 제1 업세팅을 실시하여 초기 공급된 샤프트 소재의 축선 방향의 길이를 감소하게 하는 동시에 횡단면을 증대시키는 단계, 제2 단조 공정을 통해 상기 제1 업세팅 단계에서 형성된 소재의 길이를 축소시키는 단계, 제3 단조 공정을 통해 제1 후방 압출을 실시하여 소재 내부 상에 펀치를 가압하여 축방향으로 소정 깊이의 홈을 형성하는 단계, 제4 단조 공정을 통해 제2 후방 압출을 실시하여 소재 상에 홈을 더 깊에 형성하는 동시에 소재의 전체적인 길이를 증가시키는 단계, 제5 단조 공정을 통해 펀치가 소재를 관통도록 피어싱을 실시하는 단계, 및 피어싱이 진행된 샤프트 소재의 상부 일측 외주면 상에 결치부와 인벌류트 스플라인 기어를 형성하는 제6 단조 공정단계를 포함한다. 상기 제6 단조 공정단계에서 결치부의 형성은 윤활 투입성 향상을 위해 인볼류트 스플라인 기어 상에 형성된다.In the present invention, a first upset is performed on a reaction shaft material having a coil cut as an initial material to be inserted, through a first forging process, thereby reducing the axial length of the initially supplied shaft material and increasing the cross- Setting a length of the material formed in the first upsetting step through a second forging step; performing a first rear extrusion through a third forging step to press the punch on the inside of the material to form a predetermined depth Forming a groove, performing a second backward extrusion through a fourth forging process to form a groove deeper on the material, and increasing the overall length of the material, and a fifth step of forging the punch through the material And forming an engagement portion and an involute spline gear on the outer circumferential surface on one upper side of the shaft material on which the piercing has proceeded 6 includes a forging process step. In the sixth forging process step, the formation of the coupling portion is formed on the involute spline gear to improve the lubricating ability.

다단 냉간 단조작업 이후 진행되는 후가공 작업은 하기와 같다.The post-finishing work after the multi-stage cold forging is as follows.

피어싱 및 인벌류트 스플라인 기어가 형성된 리액션 샤프트는 복수 단계의 선반 가공 공정, 세레이션을 형성하는 롤링 가공 공정, 홀을 가공하는 밀링 가공 공정, 내경을 가공하는 드릴 가공 공정, 가공 과정 중 형성된 버(burr) 등을 제거하는 디버링 공정, 가스 침탄 질화 공정, 연마 공정, 및 질화 공정을 포함한다.The reaction shaft having the piercing and involute spline gears is formed by a plurality of stages of a lathe machining process, a serpentine rolling process, a hole milling process, an inner diameter drilling process, a burr ), Etc., a gas carbo-nitriding process, a polishing process, and a nitriding process.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 냉간포머를 이용한 리액션 샤프트의 스플라인기어 성형 방법은 다단 냉간 단조 공정을 통해 공급되는 초기소재 상에 인볼류트 스플라인 기어를 형성함으로써 종래에 내경 및 스플라인 기어 형성을 위해 각각 적용되던 절삭 방식인 드릴 가공 및 호빙 가공 단계를 생략하게 한다. As described above, the method of forming a spline gear of a reaction shaft using a cold former according to the present invention is an application method for forming an involute spline gear on an initial material supplied through a multi-step cold forging process Thereby eliminating drilling and hobbing steps.

이를 통해 호빙 가공 단계에서 사용되는 호빙 커터를 제거하고, 기어 강도 향상을 가능하게 하고, 소재의 수율과 생산성 향상과 원가 절감을 통해 전반적인 부품 제조기술 경쟁력을 강화한다.Through this, the hobbing cutter used in the hobbing process can be removed, the gear strength can be improved, and the competitiveness of the overall parts manufacturing technology can be enhanced by improving the yield, productivity and cost of the material.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", or "having" as used in the foregoing description mean that the constituent element can be implanted unless specifically stated to the contrary, But should be construed as further including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (3)

단일 장비인 냉간 포머를 통해 투입되는 환봉 형태의 초기소재에 대해 튜브 형태로 변형하는 것과 동시에 일측 외주면 상에 인벌류트 스플라인 기어를 형성하는 다단 냉간 단조 단계; 및
상기 다단 냉간 단조 단계 이후에 진행되는 후가공 단계;를 포함하며,
상기 다단 냉간 단조 단계는,
상기 초기소재에 대해 제1,2 단조 공정을 통해 복수의 업세팅을 실시하여 횡단면을 증대시키는 동시에 소재의 길이를 축소시키는 단계, 제3,4 단조 공정을 통해 복수의 후방 압출을 실시하여 축방향으로 소정 깊이의 홈을 다단으로 형성하는 동시에 소재의 전체적인 길이를 증가시키는 단계, 제5 단조 공정을 통해 펀치가 소재를 관통도록 피어싱을 실시하는 단계, 및 피어싱이 진행된 샤프트 소재의 상부 일측 외주면 상에 결치부와 인벌류트 스플라인 기어를 형성하는 제6 단조 공정을 포함하고, 상기 제6 단조 공정에서 상기 결치부의 형성은 상기 인벌류트 스플라인 기어 상에 형성되고,
상기 후가공 단계에서는 호빙 가공을 제외한 상태에서 선반 가공, 롤링 가공, 밀링 가공, 드릴 가공, 디버링 가공, 가스 침탄 질화 공정, 연마 가공 및 질화 공정을 포함하는,
냉간포머를 이용한 리액션 샤프트의 스플라인기어 성형 방법.
A multi-stage cold forging step of deforming a tubular shape of an initial material of a round bar type introduced through a single cold material former and simultaneously forming an involute spline gear on one peripheral surface; And
And a post-processing step after the multi-step cold forging step,
In the multi-stage cold forging,
Performing a plurality of upsetting operations on the initial material through a first and a second forging process to increase the cross section and reduce the length of the material; performing a plurality of rear extrusion through the third and fourth forging processes, Forming a groove having a predetermined depth in a plurality of steps and increasing the overall length of the material; performing a piercing so that the punch penetrates the work through a fifth forging step; And a sixth forging step of forming an involute spline gear and forming an involute spline gear, wherein in the sixth forging step, the formation of the engaging portion is formed on the involute spline gear,
In the post-machining step, it is possible to carry out a machining process including a lathe machining, a rolling machining, a milling machining, a drilling machining, a deburring machining, a gas carburizing nitriding process,
A method of forming a spline gear of a reaction shaft using a cold former.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 다단 냉간 단조 단계에 사용되는 단조 금형은 복수의 공정을 각각 수행하는 복수의 소금형이 대금형 내에 일렬로 배열된 형태를 이루는,
냉간포머를 이용한 리액션 샤프트의 스플라인기어 성형 방법.



The method according to claim 1,
Wherein the forging die used in the multi-stage cold forging includes a plurality of salt molds, each of which performs a plurality of processes,
A method of forming a spline gear of a reaction shaft using a cold former.



KR1020150152163A 2015-10-30 2015-10-30 Spline gear manufacturing method using cold former KR101715518B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150152163A KR101715518B1 (en) 2015-10-30 2015-10-30 Spline gear manufacturing method using cold former

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150152163A KR101715518B1 (en) 2015-10-30 2015-10-30 Spline gear manufacturing method using cold former

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101715518B1 true KR101715518B1 (en) 2017-03-22

Family

ID=58497103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150152163A KR101715518B1 (en) 2015-10-30 2015-10-30 Spline gear manufacturing method using cold former

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101715518B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109551232A (en) * 2018-12-27 2019-04-02 南京高速齿轮制造有限公司 Combined machining method is rolled in the milling for improving external splines processing efficiency
KR20200038813A (en) * 2018-10-04 2020-04-14 정해수 A manufacturing method of a deadbolt for a door lock and a head molding device for a door lock deadbolt and a deadbolt manufactured thereon
KR102239443B1 (en) 2020-12-09 2021-04-13 (주)영완 Cold forging method and apparatus for a manufacturing for output shaft
KR102483752B1 (en) 2022-07-04 2023-01-02 박근종 Manufacturing method of shaft and extrusion molding device therefor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110129694A (en) * 2010-05-26 2011-12-02 주식회사 드림텍 Input shaft of steering system for vehicles and manufacturing method thereof
KR20150087484A (en) * 2014-01-21 2015-07-30 (주)대림엠티아이 A method for forming tube inner spline and a forming machine thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110129694A (en) * 2010-05-26 2011-12-02 주식회사 드림텍 Input shaft of steering system for vehicles and manufacturing method thereof
KR20150087484A (en) * 2014-01-21 2015-07-30 (주)대림엠티아이 A method for forming tube inner spline and a forming machine thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200038813A (en) * 2018-10-04 2020-04-14 정해수 A manufacturing method of a deadbolt for a door lock and a head molding device for a door lock deadbolt and a deadbolt manufactured thereon
KR102109438B1 (en) * 2018-10-04 2020-05-12 정해수 A manufacturing method of a deadbolt for a door lock and a head molding device for a door lock deadbolt and a deadbolt manufactured thereon
CN109551232A (en) * 2018-12-27 2019-04-02 南京高速齿轮制造有限公司 Combined machining method is rolled in the milling for improving external splines processing efficiency
KR102239443B1 (en) 2020-12-09 2021-04-13 (주)영완 Cold forging method and apparatus for a manufacturing for output shaft
KR102483752B1 (en) 2022-07-04 2023-01-02 박근종 Manufacturing method of shaft and extrusion molding device therefor
KR102506900B1 (en) 2022-07-04 2023-03-07 박근종 Extrusion molding device for manufacturing a shaft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101715518B1 (en) Spline gear manufacturing method using cold former
CN103350346B (en) Power takeoff driving shaft cold closed-die forging plastic forming technique
CN110091138A (en) A kind of novel hollow production method of shaft
US7866198B2 (en) Method of producing a stepped shaft
US20110126654A1 (en) Bevel and hypoid gear and method of manufacture
CN108290600B (en) Method for producing toothed bars
CN100554712C (en) Manufacturing is used for the equipment of outer ring member of constant velocity joint and the middle formed body of method and outer ring member
CN104476146A (en) Production process of automotive middle-rear axle transmission meshing sleeve
CN105179450A (en) Production method of car transmission input axle hubs
CN105127345A (en) Production method of saloon car transmission combination gear ring
CN103143667A (en) Production method of formation of gear and gear manufactured according to same
CN105710273A (en) Method for determining rotary swaging circle-feeding technological parameters of constant velocity shaft of car
KR101671716B1 (en) Input shaft and the manufacture method for car gearbox
JP2005254307A (en) Gear, method and apparatus for producing gear
JP5134360B2 (en) Integrated molded internal gear
JP2009156449A (en) Integrally molded gear with gear and spline shaft
CN101927309A (en) Precision plastic forming manufacture technology of spiral bevel gear
WO2012112661A2 (en) Synchronizer sleeve for a transmission and method of making
CN105057998B (en) Automobile DCT automatic transmission II finish forge base preparation method of outer input shaft
CN202621784U (en) Ring rolling forming die for automobile gearbox gear sleeve blank
WO2014188838A1 (en) Method for producing outside joint member for use in constant-velocity universal joint, and intermediate forged product to be made into outside joint member
RU2392078C1 (en) Method of manufacturing pipes with flanges
KR200458880Y1 (en) Forging shape for the lower part spline of one way clutch inner race in 6-speed automatic transmission
JP5134361B2 (en) 2-stage helical gear
CN216729360U (en) Output gear shaft tooth form forging die

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191223

Year of fee payment: 4