KR102065378B1 - 철근 커플러의 체결부재 제조방법 - Google Patents

Abstract

철근 커플러의 체결부재 제조방법에 관한 것으로,
복수의 다이와 펀치를 가지는 연속 프레스기계를 통해 상하직경이 동일한 원기둥 소재를 연속 프레스 성형하여 내부 중앙에 상하직경이 동일한 구멍이 마련되고, 외주면이 하부로 갈수록 직경이 작아지는 경사면으로 된 사다리꼴 원통형의 연속프레스 성형부품을 제조하는 연속프레스 성형부품 제조단계; 절삭기계를 통해 상기 연속프레스 성형부품 제조단계를 통해 제조된 연속프레스 성형부품(P6)의 내주면에 암나사를 절삭 형성하는 세레이션 절삭단계; 회전커터 또는 절단프레스기계를 통해 내주면에 암나사가 형성된 연속프레스 성형부품을 +자로 절단하여 4개의 체결부재를 완성하는 절단단계;를 포함하는 기술 구성을 통하여
체결부재의 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 됨은 물론 체결부재의 생산원가를 크게 절감할 수 있게 되고, 연속프레스 성형부품의 성형품질을 향상시킬 수 있게 되고, 연속 프레스기계 및 성형금형의 내구성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

Description

철근 커플러의 체결부재 제조방법 { MANUFACURING METHOD FOR CLAMP ELEMENT OF REBAR COUPLER }

본 발명은 한 쌍의 철근을 길이방향으로 연결할 수 있도록 하는 철근 커플러의 구성부품중에서 철근에 가압 밀착되는 체결부재를 제조하기 위한 철근 커플러의 체결부재 제조방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 작은 크기의 환봉을 연속 프레스성형하여 외주면이 경사면으로 형성된 원통형 연속프레스 성형부품을 완성한 후 원통형 연속프레스 성형부품의 내주면에 나사를 가공하고, 원통형 연속프레스 성형부품을 절단하여 4개의 호형 체결부재를 동시에 제조하는 철근 커플러의 체결부재 제조방법에 관한 것이다.

철근 콘크리트 구조물은 일반적으로 철근과 콘크리트 각각의 장점 및 단점이 서로 보완될 수 있도록 일체시켜 구성한 것으로, 인장응력이 작용하는 부분에 철근을 배치하여 외력에 저항할 수 있도록 하는 구조물이다.

콘크리트는 압력응력에 대한 저항력 및 압력강도에 비해 인장응력(引長應力)에 대한 저항력 즉, 인장강도가 현저히 약하므로 소정의 인장응력으로도 균열이 생겨 파괴된다.

철근 콘크리트 구조물은 콘크리트에는 압력응력이, 철근에는 인장응력이 각각 작용하도록 함으로써 외력이 작용하는 경우 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 최근에는 철근 콘크리트 구조물의 대형화 및 고층화로 인하여 콘크리트 내부에 내입되는 철근의 길이도 상대적으로 연장되게 되는데, 철근의 경우 일정길이의 규격품으로 그 길이가 한정되어 제작되기 때문에 구조물의 높이에 맞게 다수개의 철근을 길이방향으로 연결시켜주는 연결작업이 필수적이다.

상기 철근 연결작업은 두 개의 철근을 서로 겹치게 한 다음 묶어서 연결하는 겹이음, 가스 압접이음, 그리고 기계적 이음 등 여러 가지 방법으로 실시되고 있다.

겹이음은 내구성이 떨어지므로 구조물이 고층일 경우 적용하는데 위험성이 있으며, 가스압점이음은 가열된 부분의 열변형으로 인하여 균열이 발생되어 안정적이지 못하다.

최근에는 겹이음 및 가스압접의 단점인 내구성이 확보되며 시공이 간편한 기계적 이음을 주로 사용되고 있으며, 기계적 이음의 대표적인 예인 철근 연결 장치는 많은 개발과 연구가 진행되어 다양하게 시판되고 있는 실정이다.

그러나 최근 개발된 기계적 이음 방식의 철근 연결장치는 연결될 철근의 단부에 수나사를 형성하고, 연결 장치의 내주면에 암나사를 형성하여 철근 또는 연결 장치를 회전시킴으로써 연결시키는 구조로, 철근의 무게나 굵기가 늘어남에 따라서 시공성이 저하되고, 이를 연결하는 작업시간이 증대된다.

이에 커플러를 중심으로 철근과 철근을 원터치 방식으로 서로 연결하여 가용 길이를 용이하게 연장할 수 있고, 연장되는 부분에서 철근의 인장응력 한계치 보다 큰 결합력을 제공할 수 있는 철근 커플러가 제안되었다.

하기의 특허문헌 1에는 중공의 원기둥 형상으로 개구된 일측에 제1철근이 삽입되고, 타측에 제2철근이 삽입되어 제1철근과 제2철근을 연결하고, 개구된 일측과 타측을 분리하도록 내부 중심에 차폐벽을 구비하는 하우징; 하우징의 일측 및 타측에 각각 삽입되어 철근들의 외측에 배치되는 마운트부; 마운트부 상에서 슬라이딩 이송이 가능하도록 복수개 배치되며, 삽입된 철근들의 외주면과 접촉하여 철근이 탈거되는 것을 방지하는 결합부; 마운트부 내측 삽입된 철근들에 의해 결합부가 슬라이딩 이송되는 것을 반송할 수 있도록 결합부의 슬라이딩 이송에 복원력을 제공하는 탄성부; 하우징의 양측 단부에 체결되어 마운트부와 결합부가 철근의 인장력에 따라서 하우징 외부로 탈거되는 것을 방지하는 커버부를 포함하고, 마운트부는 철근이 삽입되는 방향을 따라서 결합부가 왕복 슬라이딩 이송할 수 있도록 안내하는 복수개의 가이드부재와, 가이드부재들의 일단부를 각각 연결하는 연결부재와, 연결부재 상에서 결합부 방향으로 돌출되는 접촉부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 철근용 커플러가 개시되어 있다.

본 발명은 상기 특허문헌 1과 같은 철근 커플러에서 삽입된 철근들의 외주면과 접촉하여 철근이 탈거되는 것을 방지하는 결합부를 구성하는 체결부재를 제조하기 위한 철근 커플러의 체결부재 제조방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명이 관계하는 철근 커플러의 종단면도이고, 도 2a, 도 2b, 도 2c는 동 철근 커플러의 체결부재의 정면도, 평면도, 설치상태의 종단면도이다.

도 1과 같이 본 발명이 관계하는 철근 커플러(100)는 한 쌍의 철근을 길이방향으로 연결할 수 있도록 하는 것으로, 상부바디(110), 하부바디(120), 중간바디(130), 체결부재(140), 받침부재(150), 탄성부재(160)를 포함한다.

상기 철근 커플러(100)는 상부바디(110)의 내부와 하부바디(120)의 내부로 투입된 철근을 세레이션돌기(141)가 마련된 다수의 체결부재(140)의 내주면으로 가압, 밀착하여 고정함으로써 한 쌍의 철근을 길이방향으로 연결한다.

상기 철근 커플러(100)에서 체결부재(140)는 상부바디(110)의 내부 또는 하부바디(120)의 내부로 투입된 철근에 가압 밀착되어 철근과 상부바디(110) 또는 철근과 하부바디(120)를 체결하는 것으로, 상부바디(110)의 내부 또는 하부바디(120)의 내부에 다수개가 방사상으로 삽입 설치된다.

체결부재(140)는 상부바디(110)의 삽입구멍 또는 하부바디(120)의 삽입구멍과 대응되는 호형으로, 내주면에 상하방향으로 다수의 세레이션돌기(141)가 마련되고, 상부바디(110)의 설치되는 체결부재(140)는 외주면이 상부로 갈수록 직경이 작아지는 경사면(142)으로 형성되고, 하부바디(110)에 설치되는 체결부재(140)는 외주면이 하부로 갈수록 직경이 작아지는 경사면(142)으로 형성된다.

대한민국 등록특허공보 제10-1796538호 (2017년 11월 06일 등록)

한편, 종래에 있어서 철근 커플러의 체결부재는 공작기계를 통해 환봉을 외주면이 경사진 원통형으로 절삭하고, 내주면에 암나사를 형성한 후에 회전커터로 절단하는 방식으로 제작하였기 때문에 제작이 매우 번거롭고, 제작비용이 많이 들게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 종래 기술의 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 내부면에 상하방향으로 다수의 세레이션돌기가 마련되고, 외주면이 하부로 갈수록 직경이 커지는 경사면으로 형성된 호형의 체결부재를 간편하게 제조할 수 있도록 하여 생산성 향상과 원가절감을 도모할 수 있도록 하는 철근 커플러의 체결부재 제조방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 그 다른 목적이 연속 프레스기계를 통해 원통형 연속프레스 성형부품을 성형하는 과정에서 각 성형단계별로 성형하중을 균등하게 분배하는 것에 의해 성형품질을 향상시킬 수 있도록 함은 물론 연속 프레스기계 및 성형금형의 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 철근 커플러의 체결부재 제조방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법은 복수의 다이와 펀치를 가지는 연속 프레스기계를 통해 상하직경이 동일한 원기둥 소재를 연속 프레스 성형하여 내부 중앙에 상하직경이 동일한 구멍이 마련되고, 외주면이 하부로 갈수록 직경이 작아지는 경사면으로 된 사다리꼴 원통형의 연속프레스 성형부품을 제조하는 연속프레스 성형부품 제조단계; 절삭기계를 통해 상기 연속프레스 성형부품 제조단계를 통해 제조된 연속프레스 성형부품(P6)의 내주면에 암나사를 절삭 형성하는 세레이션 절삭단계; 회전커터 또는 절단프레스기계를 통해 내주면에 암나사가 형성된 연속프레스 성형부품을 +자로 절단하여 4개의 체결부재를 완성하는 절단단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법의 연속프레스 성형부품 성형단계는 제1성형단계에서 제6성형단계까지의 총 6단계의 성형단계로 사다리꼴 원통형의 연속프레스 성형부품을 성형하되, 제1성형단계는 절단기계를 통해 일정 크기로 절단된 상하직경이 동일한 원기둥 소재의 상단면과 하단면을 평탄하게 하고 상단면과 하단면의 수평을 맞춰 성형단면을 성형하고, 상단면 중앙에 제1요입부를 성형하고; 제2성형단계는 제1성형부품을 압축하여 외경을 확대하면서 제1성형부품의 하단면 중앙에 제2요입부를 형성하고; 제3성형단계는 제2성형부품을 상하방향으로 뒤집은 상태에서 제2성형부품의 제1요입부의 깊이 및 제2요입부의 깊이를 더 깊게 성형하면서 제1요입부 및 제2요입부가 동심을 이루도록 하고; 제4성형단계는 제3성형부품을 다시 상하방향으로 뒤집은 상태에서 제1요입부와 제2요입부의 깊이 및 내경을 설정된 크기로 성형하고; 제5성형단계는 제4성형부품을 다시 상하방향으로 뒤집은 상태에서 제1요입부의 내부로 성형펀치를 상승시켜 제1요입부와 제2요입부(21) 사이에 위치하는 잉여부를 제거하고; 제6성형단계는 제5성형부품를 내부 중앙에 상하직경이 동일한 구멍이 마련되고, 외주면이 하부로 갈수록 직경이 작아지는 경사면으로 된 사다리꼴 원통형의 최종 연속프레스 성형부품으로 성형하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법은 제2성형단계에서 제2성형부품의 외주 상부에 상단면으로 갈수록 직경이 축소되는 제1경사면이 마련되고, 제2성형부품의 외주 하부에 하단면으로 갈수록 직경이 축소되는 제2경사면이 마련되도록 성형하되, 수평면과 제1경사면 사이의 경사각도 및 수평면과 제2경사면 사이의 경사각도가 15~25°의 범위내에서 설정되도록 성형하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법은 제3성형단계에서 제3성형부품의 제2요입부의 내주면에 면취부가 형성되도록 성형하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법은 제4성형단계에서 제2요입부의 내주면이 최종 연속프레스 성형부품의 구멍의 내경 크기과 거의 동일한 크기의 내경을 가지면서 상하직경이 동일한 형태로 성형되고, 제1요입부의 내주면이 상단으로 갈수록 직경이 확대되는 경사면으로 성형되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법은 제4성형단계에서 제1요입부의 깊이가 제2요입부의 깊이보다 낮게 성형되고, 제1요입부와 제2요입부 사이에 위치되는 잉여부의 두께가 제4성형부품의 전체 높이의 1/7~1/5의 범위의 두께를 가지도록 성형되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법은 연속프레스 성형부품 제조단계와 세레이션 절삭단계 사이에 가열로에서 연속프레스 성형부품을 560~850℃로 가열한 뒤 일정시간 유지하는 소둔단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법에 의하면, 연속프레스 성형부품을 제조하고, 그에 암나사를 형성한 후 +자로 절단하는 것에 의해 하나의 연속프레스 성형부품에서 4개의 체결부재를 동시 생산할 수 있게 되므로 체결부재의 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 됨은 물론 체결부재의 생산원가를 크게 절감할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법에 의하면, 연속프레스 성형부품 제조단계에서 각 성형단계별로 성형하중을 균등하게 분배하는 것에 의해 성형품질을 향상시킬 수 있도록 함은 물론 연속 프레스기계 및 성형금형의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명이 관계하는 철근 커플러의 종단면도,
도 2a는 동 철근 커플러의 체결부재의 정면도,
도 2b는 동 철근 커플러의 체결부재의 설치상태의 평면도,
도 2c는 동 철근 커플러의 체결부재의 설치상태의 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법의 공정순서도,
도 4는 본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법의 연속프레스 성형부품 제조단계의 성형단계별 성형 상태도,
도 5a 내지 도 5f는 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법의 연속프레스 성형부품 제조단계의 각 성형단계별 성형부품의 종단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.

도 3은 본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법의 공정순서도이고, 도 4는 본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법의 연속프레스 성형부품 제조단계의 성형단계별 성형 상태도이고, 도 5a 내지 도 5f는 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법의 연속프레스 성형부품 제조단계의 각 성형단계별 성형부품의 종단면도이다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법은 연속프레스 성형부품 제조단계, 세레이션 절삭단계, 절단단계를 포함한다.

연속프레스 성형부품 제조단계는 복수의 다이와 펀치를 가지는 연속 프레스기계를 통해 상하직경이 동일한 원기둥 소재를 연속 프레스 성형하여 내부 중앙에 상하직경이 동일한 구멍이 마련되고, 외주면이 하부로 갈수록 직경이 작아지는 경사면으로 된 사다리꼴 원통형의 연속프레스 성형부품을 제조하는 단계이다.

연속프레스 성형부품 성형단계는 제1성형단계에서 제6성형단계까지의 총 6단계의 성형단계로 사다리꼴 원통형의 연속프레스 성형부품(P6)을 성형한다.

제1성형단계는 성형단면을 성형하는 단계로, 절단기계를 통해 일정 크기로 절단된 상하직경이 동일한 원기둥 소재의 상단면과 하단면을 평탄하게 하고 상단면과 하단면의 수평을 맞추는 단계이다.

도 5a와 같이 제1성형부품(P1)은 하단면 바깥쪽 둘레에 원호형 굴곡부(11)가 성형되고, 상단면 중앙에 제1요입부(12)가 형성된 형태이다.

제2성형단계는 제1성형부품(P1)을 압축하여 외경을 확대하는 단계이다.

제2성형부품(P2)의 높이(T2)는 제1성형부품(P1)의 높이(T1)보다 낮게 성형되고, 제2성형부품(P2)의 외경(D2)은 제1성형부품(P1)의 외경(D1)보다 크게 성형된다.

도 5b와 같이 제2성형부품(P2)의 하단면 중앙에는 제2요입부(21)가 형성된다.

제2성형부품(P2)의 외주 상부에는 상단면으로 갈수록 직경이 축소되는 제1경사면(22)이 마련되고, 제2성형부품(P2)의 외주 하부에는 하단면으로 갈수록 직경이 축소되는 제2경사면(23)이 마련된다.

상기 제1경사면(22)과 제2경사면(23)은 제2성형부품(P2)을 상하방향으로 뒤집어서 제3성형금형으로 이송할 때에 제2성형부품(P2)의 상단 모서리부위 또는 하단 모서리부위에서 다른 물체와 간섭이 발생하지 않도록 하기 위한 것이다.

수평면과 제1경사면(22) 사이의 경사각도(A1) 및 수평면과 제2경사면(23) 사이의 경사각도(A2)는 목표로 하는 외경(D2) 치수를 확보하기 위해 15~25°의 범위내에서 설정하는 것이 바람직하다.

제3성형단계는 구멍동심을 성형하는 단계로, 제2성형부품(P2)의 제1요입부(12)의 깊이 및 제2요입부(21)의 깊이를 더 깊게 성형하면서 제1요입부(12) 및 제2요입부(21)가 동심을 이루도록 하는 단계이다.

도 5c와 같이 제3성형부품(P3)의 제2요입부(21)의 내주면에는 면취부(31)가 형성되고, 제3성형부품(P3) 상단면의 제2경사면(23)의 영역과 제3성형부품(P3) 하단면의 제1경사면(22)의 영역은 축소된다.

제3성형부품(P3)의 높이(T3)는 제2성형부품(P2)의 높이(T2)보다 약간 높게 성형되고, 제3성형부품(P3)의 외경(D3)은 제2성형부품(P2)의 외경(D2)보다 약간 크게 성형된다.

제4성형단계는 구멍내경을 설정하는 단계로, 제3성형부품(P3)을 다시 상하방향으로 뒤집은 상태에서 제1요입부(12)와 제2요입부(21)의 깊이 및 내경을 성형한다.

도 5d와 같이 제4성형부품(P4)에서 제2요입부(21)의 내주면은 최종 연속프레스 성형부품(P6)의 구멍의 내경 크기과 거의 동일한 크기의 내경을 가지면서 상하직경이 동일한 형태로 성형되고, 제1요입부(12)의 내주면은 상단으로 갈수록 직경이 확대되는 경사면으로 성형된다.

제4성형부품(P4)의 제1요입부(12)의 내주면을 경사면으로 성형하는 이유는 제1요입부(12)와 제2요입부(21) 사이에 위치되는 잉여부(41)를 제거하기 위한 성형펀치가 원활하게 제1요입부(12)로 진입할 수 있도록 하기 위함이다.

제4성형부품(P4)의 제1요입부(12)의 깊이는 제2요입부(21)의 깊이보다 낮게 성형되고, 이때 제1요입부(12)와 제2요입부(21) 사이에 위치되는 잉여부(41)의 두께(T41)가 제4성형부품(P4)의 전체 높이(T4)의 1/7~1/5의 범위의 두께를 가지도록 성형하는 것이 바람직하다.

잉여부(41)의 두께(T41)가 제4성형부품(P4)의 전체 높이(T4)의 1/7보다 얇게 되면 제5성형단계에서 잉여부(41)를 제거할 때에 잉여부(41)가 말끔하게 제거되지 못하고 잉여부 제거부위 내주면에 크랙이 발생할 우려가 많게 된다.

잉여부(41)의 두께(T41)가 제4성형부품(P4)의 전체 높이(T4)의 1/5보다 두껍게 되면 제5성형단계에서 잉여부(41)를 제거할 때에 잉여부(41)가 말끔하게 제거되지 못하고 잉여부 제거부위 내주면에 버가 발생할 우려가 많게 된다.

제4성형부품(P4)의 높이(T4)는 제3성형부품(P3)의 높이(T3)보다 높게 성형되고, 제4성형부품(P4)의 외경(D4)은 제3성형부품(P3)의 외경(D3)보다 약간 크게 성형된다.

제5성형단계는 제4성형부품(P4)의 잉여부(41)를 제거하는 단계로, 제4성형부품(P4)을 다시 상하방향으로 뒤집은 상태에서 내주면이 경사면으로 된 제1요입부(12)의 내부로 성형펀치를 상승시켜 잉여부(41)를 제거한다.

도 5e와 같이 제5성형부품(P5)의 높이(T5)는 제4성형부품(P4)의 높이(T4)와 동일한 수준으로 유지되고, 제5성형부품(P5)의 외경(D5)은 제4성형부품(P4)의 외경(D4)보다 약간 크게 성형된다.

제6성형단계는 제5성형부품(P5)를 내부 중앙에 상하직경이 동일한 구멍이 마련되고, 외주면이 하부로 갈수록 직경이 작아지는 경사면(142)으로 된 사다리꼴 원통형의 최종 연속프레스 성형부품(P6)으로 성형하는 단계이다.

제6성형단계에서 상단의 제2경사면(23)과 하단의 제1경사면(22)은 소멸되고, 구멍의 상단부 외주에 위치하는 면취부(31)의 높이는 축소된다.

도 5f와 같이 제6성형부품(P6)의 높이(T6)는 제5성형부품(P5)의 높이(T5)보다 높게 성형되고, 상단의 최대 외경(D6)은 제5성형부품(P5)의 외경(D5)보다 약간 크게 성형된다.

세레이션 절삭단계는 절삭기계를 통해 상기 연속프레스 성형부품 제조단계를 통해 제조된 연속프레스 성형부품(P6)의 내주면에 암나사를 절삭 형성하는 단계이다.

절단단계는 회전커터 또는 절단프레스기계를 통해 내주면에 암나사가 형성된 연속프레스 성형부품(P6)을 +자로 절단하여 4개의 체결부재(140)를 완성하는 단계이다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법은 연속프레스 성형부품 제조단계의 각 성형단계에서 경화된 연속프레스 성형부품(P6)을 부드럽게 함으로써 가공성을 향상시키는 소둔단계:를 더 포함할 수 있다.

소둔단계는 가열로에서 연속프레스 성형부품(P6)을 560~850℃로 가열한 뒤 일정시간 유지함으로써 재결정 현상에 의해 경도를 저하시키고 가공성을 개선할 수 있도록 한다.

상기 소둔단계는 연속프레스 성형부품 제조단계와 세레이션 절삭단계 사이에 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법은 총 6단계로 이루어지는 연속프레스 성형부품 제조단계에서 각 성형단계별로 성형하중을 균등하게 분배하는 것에 의해 성형품질을 향상시킬 수 있도록 함은 물론 연속 프레스기계 및 성형금형의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

즉, 연속프레스 성형부품 제조단계의 제1성형단계는 절단기계를 통해 일정 크기로 절단된 상하직경이 동일한 원기둥 소재의 상단면과 하단면을 평탄하게 함으로써 후속 프레스 단계를 안정적으로 수행할 수 있도록 한다.

연속프레스 성형부품 제조단계의 제2성형단계에서는 제2성형부품(P2)의 외주 상부와 외주 하부에 제1경사면(22)과 제2경사면(23)를 성형하여 각 성형부품을 상하방향으로 뒤집어서 다른 성형금형으로 이송할 때에 성형부품과 성형금형의 간섭이 배제되도록 함으로써 성형부품을 안정적으로 이송할 수 있게 된다.

연속프레스 성형부품 제조단계의 제4성형단계는 제1요입부(12)의 내주면을 상단으로 갈수록 직경이 확대되는 경사면으로 성형하여 제1요입부(12)와 제2요입부(21) 사이에 위치되는 잉여부(41)를 제거할 때에 성형펀치가 용이하게 진입할 수 있게 된다.

또한, 연속프레스 성형부품 제조단계의 제4성형단계에서 제1요입부(12)의 깊이를 제2요입부(21)의 깊이보다 낮게 성형하고, 잉여부(41)의 두께(T41)를 제4성형부품(P4)의 전체 높이(T4)의 1/7~1/5의 범위의 두께를 가지도록 성형하는 것에 의해 잉여부(41)를 제거할 때에 제거부위에 균열이나 버가 발생되지 않도록 할 수 있게 된다.

이처럼 본 발명에 따른 철근 커플러의 체결부재 제조방법은 내주면에 상하방향으로 다수의 세레이션돌기(141)가 마련되고, 외주면이 하부로 갈수록 직경이 작아지는 경사면(142)으로 형성된 호형의 철근 커플러 체결부재(140)를 제조하는 연속프레스 성형단계, 세레이션 절삭단계, 절단단계를 통해 제조함에 있어서 생산성 향상과 원가절감, 설비 비용 절감 등을 도모할 수 있도록 하는 최적의 제조방법을 제시한다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

140 : 철근 커플러의 체결부재
141 : 세레이션돌기
142 : 경사면

Claims (7)

1. 내주면에 상하방향으로 다수의 세레이션돌기(141)가 마련되고, 외주면이 하부로 갈수록 직경이 작아지는 경사면(142)으로 형성된 호형의 철근 커플러 체결부재(140)를 제조하는 철근 커플러의 체결부재 제조방법으로,
   복수의 다이와 펀치를 가지는 연속 프레스기계를 통해 상하직경이 동일한 원기둥 소재를 연속 프레스 성형하여 내부 중앙에 상하직경이 동일한 구멍이 마련되고, 외주면이 하부로 갈수록 직경이 작아지는 경사면(142)으로 된 사다리꼴 원통형의 연속프레스 성형부품(P6)을 제조하는 연속프레스 성형부품 제조단계;
   절삭기계를 통해 상기 연속프레스 성형부품 제조단계를 통해 제조된 연속프레스 성형부품(P6)의 내주면에 암나사를 절삭 형성하는 세레이션 절삭단계;
   회전커터 또는 절단프레스기계를 통해 내주면에 암나사가 형성된 연속프레스 성형부품(P6)을 +자로 절단하여 4개의 체결부재(140)를 완성하는 절단단계를 포함하되:
   연속프레스 성형부품 성형단계는 제1성형단계에서 제6성형단계까지의 총 6단계의 성형단계로 사다리꼴 원통형의 연속프레스 성형부품(P6)을 성형하되,
   제1성형단계는 절단기계를 통해 일정 크기로 절단된 상하직경이 동일한 원기둥 소재의 상단면과 하단면을 평탄하게 하고 상단면과 하단면의 수평을 맞춰 성형단면을 성형하고, 상단면 중앙에 제1요입부(12)를 성형하고,
   제2성형단계는 제1성형부품(P1)을 압축하여 외경을 확대하면서 제1성형부품(P1)의 하단면 중앙에 제2요입부(21)를 형성하고,
   제3성형단계는 제2성형부품(P2)을 상하방향으로 뒤집은 상태에서 제2성형부품(P2)의 제1요입부(12)의 깊이 및 제2요입부(21)의 깊이를 더 깊게 성형하면서 제1요입부(12) 및 제2요입부(21)가 동심을 이루도록 하고,
   제4성형단계는 제3성형부품(P3)을 다시 상하방향으로 뒤집은 상태에서 제1요입부(12)와 제2요입부(21)의 깊이 및 내경을 설정된 크기로 성형하고,
   제5성형단계는 제4성형부품(P4)을 다시 상하방향으로 뒤집은 상태에서 제1요입부(12)의 내부로 성형펀치를 상승시켜 제1요입부(12)와 제2요입부(21) 사이에 위치하는 잉여부(41)를 제거하고,
   제6성형단계는 제5성형부품(P5)를 내부 중앙에 상하직경이 동일한 구멍이 마련되고, 외주면이 하부로 갈수록 직경이 작아지는 경사면(142)으로 된 사다리꼴 원통형의 최종 연속프레스 성형부품(P6)으로 성형하며,
   제2성형단계에서 제2성형부품(P2)의 외주 상부에 상단면으로 갈수록 직경이 축소되는 제1경사면(22)이 마련되고, 제2성형부품(P2)의 외주 하부에 하단면으로 갈수록 직경이 축소되는 제2경사면(23)이 마련되도록 성형하되,
   수평면과 제1경사면(22) 사이의 경사각도(A1) 및 수평면과 제2경사면(23) 사이의 경사각도(A2)가 15~25°의 범위내에서 설정되도록 성형하고,
   제3성형단계에서 제3성형부품(P3)의 제2요입부(21)의 내주면에 면취부(31)가 형성되도록 성형하며,
   제4성형단계에서 제2요입부(21)의 내주면은 최종 연속프레스 성형부품(P6)의 구멍의 내경 크기과 거의 동일한 크기의 내경을 가지면서 상하직경이 동일한 형태로 성형되고, 제1요입부(12)의 내주면은 상단으로 갈수록 직경이 확대되는 경사면으로 성형되며,
   제4성형단계에서 제1요입부(12)의 깊이는 제2요입부(21)의 깊이보다 낮게 성형되고, 제1요입부(12)와 제2요입부(21) 사이에 위치되는 잉여부(41)의 두께(T41)가 제4성형부품(P4)의 전체 높이(T4)의 1/7~1/5의 범위의 두께를 가지도록 성형되며,
   연속프레스 성형부품 제조단계와 세레이션 절삭단계 사이에 가열로에서 연속프레스 성형부품(P6)을 560~850℃로 가열한 뒤 일정시간 유지하는 소둔단계;를 더 포함하되:
   제1성형단계에서 제1성형부품(P1)은 하단면 바깥쪽 둘레에 원호형 굴곡부(11)가 성형되고,
   제2성형단계에서, 제2성형부품(P2)의 높이(T2)는 제1성형부품(P1)의 높이(T1)보다 낮게 성형되고, 제2성형부품(P2)의 외경(D2)은 제1성형부품(P1)의 외경(D1)보다 크게 성형되며,
   제3성형단계에서, 제3성형부품(P3)의 높이(T3)는 제2성형부품(P2)의 높이(T2)보다 높게 성형되고, 제3성형부품(P3)의 외경(D3)은 제2성형부품(P2)의 외경(D2)보다 크게 성형되며,
   제4성형단계에서, 제4성형부품(P4)의 높이(T4)는 제3성형부품(P3)의 높이(T3)보다 높게 성형되고, 제4성형부품(P4)의 외경(D4)은 제3성형부품(P3)의 외경(D3)보다 크게 성형되며,
   제5성형단계에서, 제5성형부품(P5)의 높이(T5)는 제4성형부품(P4)의 높이(T4)와 동일하게 유지되고, 제5성형부품(P5)의 외경(D5)은 제4성형부품(P4)의 외경(D4)보다 크게 성형되며,
   제6성형단계에서, 제2경사면(23)과 제1경사면(22)은 소멸되고, 구멍의 상단부 외주에 위치하는 면취부(31)의 높이는 축소되며,
   제6성형부품(P6)의 높이(T6)는 제5성형부품(P5)의 높이(T5)보다 높게 성형되고, 상단의 최대 외경(D6)은 제5성형부품(P5)의 외경(D5)보다 크게 성형되는 것을 특징으로 하는 철근 커플러의 체결부재 제조방법.
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