KR102172076B1 - 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정되어 구비되며, 소재가 성형되는 소재관통공이 형성된 홀더부; 및 상기 홀더부에 탈부착 가능하도록 결합되며, 소재가 성형되는 소재투입공이 형성된 절단부;를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법은 (a) 홀더부와 절단부에 소재가 성형되는 공간인 소재관통공과 소재투입공을 각각 형성하는 단계; (b) 상기 홀더부의 끝단에 내측으로 파여진 형태의 체결홈을 형성하고, 상기 절단부는 상기 체결홈에 대응되는 체결공을 형성하는 단계; (c) 상기 절단부의 소재투입공 내주면에 소재의 성형을 위한 성형부를 내부가 비어있는 원형관 형태로 가공한 후, 결합수단에 의해 결합하는 단계; (d) 상기 절단부의 일단면이 중심축을 기준으로 외측으로 갈수록 경사진 형태의 테이퍼부가 형성되도록 가공하는 단계; 및 (e) 체결홈과 체결공에 볼트를 체결하여 홀더부에 절단부가 결합되도록 하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

단조장비의 모재절단용 분리형 나이프 및 이의 제조방법{DETACHABLE KNIFE FOR FORGING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 냉간단조 장치에 사용되는 나이프를 고정식 홀더부와 절단부로 구성하되, 상기 홀더부로부터 절단부가 탈부착 가능하도록 구성됨으로써, 절단부 마모시 마모된 절단부만을 교체하여 사용할 수 있도록 하는 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 단조(forging) 장치는 금속을 소성유동이 잘되는 상태에서 정적 또는 동적인 압력을 가하여 결정립을 미세화 시키고, 조직을 균일화 시키는 동시에, 측정한 형상을 갖도록 성형하는 가공을 말한다.

이중에서도, 냉간단조는 열간단조와 다르게 소재에 열을 가하지 않고 성형할 수 있도록 하는 가공 방법으로, 금형을 사용하여 소재의 성질을 개선하면서 상온에서 형을 만들 수 있도록 한다.

나아가, 냉간단조는 절삭을 최소화하여 제품을 가공할 수 있어 경제적인 이점이 있다.

이와 같은 냉간단조와 관련된 기술중 하나로, 공개특허공보 제10-2007-0106202호에 냉간단조용 금형이 개시되었다.

도 1은 종래 냉간단조용 금형을 나타낸 단면도로, 그 구성은 펀치와 함께 사용되어 가공하고자 하는 부품의 형상에 대응하는 성형홀이 구비된 냉간단조용 금형으로서, 상기 성형홀이 내부에 형성되는 원통 형상의 다이스, 상기 다이스가 수용되는 케이스, 및 상기 다이스와 케이스 사이에 개재되어 상기 다이스의 성형 압력을 완충시키는 원통 형상의 보강링을 포함하고, 상기 보강링은 초경합금 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 종래 냉간단조용 금형은 다이스와 보강링이 동일한 재질의 초경합금으로 이루어져 소재의 가공을 위한 성형 작업을 시행한다.

한편, 초경합금 재질의 다이스 및 보강링은 소재의 성형 작업이 반복됨에 따라, 마모되어 수명이 저하되는데, 종래 냉간단조용 금형은 초경의 수명이 다하면 금형 전체를 교체하여야 하므로, 기존의 금형은 폐기됨에 따라 생산비용이 과다하게 지출되는 문제점이 있습니다.

한국 공개특허공보 제10-2007-0106202호(2007.11.01.)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 냉간단조 장치에 사용되는 나이프를 고정식 홀더부와 절단부로 구성하되, 상기 홀더부로부터 절단부가 탈부착 가능하도록 구성됨으로써, 절단부 마모시 마모된 절단부만을 교체하여 사용할 수 있도록 하는 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프는 고정되어 구비되며, 소재가 성형되는 소재관통공이 형성된 홀더부; 및 홀더부에 탈부착 가능하도록 결합되며, 소재가 성형되는 소재투입공이 형성된 절단부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

또한, 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법은 (a) 홀더부와 절단부에 소재가 성형되는 공간인 소재관통공과 소재투입공을 각각 형성하는 단계; (b) 홀더부의 끝단에 내측으로 파여진 형태의 체결홈을 형성하고, 절단부는 체결홈에 대응되는 체결공을 형성하는 단계; (c) 절단부의 소재투입공 내주면에 소재의 성형을 위한 성형부를 내부가 비어있는 원형관 형태로 가공한 후, 결합수단에 의해 결합하는 단계; (d) 절단부의 일단면이 중심축을 기준으로 외측으로 갈수록 경사진 형태의 테이퍼부가 형성되도록 가공하는 단계; 및 (e) 체결홈과 체결공에 볼트를 체결하여 홀더부에 절단부가 결합되도록 하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은 냉간단조 장치에 사용되는 나이프를 고정식 홀더부와 절단부로 구성하되, 홀더부로부터 절단부가 탈부착 가능하도록 구성됨으로써, 절단부 마모시 마모된 절단부만을 교체하여 사용할 수 있도록 하는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 홀더부와 절단부가 결합되도록 볼트가 체결되는 체결홈 및 체결공은 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 중심축을 기준으로 대각선으로 편심되어 한 쌍 이상 형성됨으로써, 다수의 볼트 체결로 인한 결합력을 향상시키고, 소재의 성형 가공시 발생되는 절단팁 및 이물질 등이 하측으로 떨어지는 과정에서 상기 체결홈 및 체결공으로 유입되는 것을 방지하는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 홀더부의 끝단에 외측으로 돌출된 형태의 정렬돌기가 구비되고, 절단부는 상기 정렬돌기가 안내되도록 내측으로 파여진 형태의 정렬홈이 형성됨으로써, 정렬돌기가 정렬홈에 안내되면, 홀더부의 중심축과 절단부의 중심축이 일치하도록 하고, 홀더부로부터 절단부가 중심축을 기준으로 회전되는 것을 제한하는 현저한 효과를 보유하고 있다.

도 1은 종래 냉간단조용 금형을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프에서 절단부를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프에서 체결공의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법의 흐름도이다.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 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 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항, 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 방향(예를 들어 "전", "후", "좌", "우", "위", "아래", "상", "하", "횡", "종", "정면", "배면", "일측", "타측", "내측" 및 "외측") 등과 같은 용어들에 관하여 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않으며, 이러한 방향의 기재는 첨부된 도면을 참조하여 구성간의 설명을 용이하게 하기 위함을 밝혀둔다.

또한, 본 발명의 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프 및 이의 제조방법는 냉간단조 장치에 사용되는 나이프 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 냉간단조 장치에 대해서는 일반적인 구성이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프 및 이의 제조방법은 냉간단조 장치에 사용되는 나이프를 고정식 홀더부(10)와 절단부(20)로 구성하되, 상기 홀더부(10)로부터 절단부(20)가 탈부착 가능하도록 구성됨으로써, 절단부(20) 마모시 마모된 절단부(20)만을 교체하여 사용할 수 있도록 하는 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프에서 절단부를 나타낸 단면도이다.

본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프는 고정되어 구비되며, 소재가 성형되는 소재관통공(11)이 형성된 홀더부(10) 및 상기 홀더부(10)에 탈부착 가능하도록 체결되며, 소개자 성형되는 소재투입공(21)이 형성된 절단부(20)를 포함하여 구성된다.

즉 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프는 고정되는 홀더부(10)에 소재의 성형을 위한 성형부(22)가 구비된 절단부(20)가 탈부착 가능하도록 결합됨으로써, 상기 성형부(22)의 수명이 다하게되면, 금형 전체를 교체하는 것이 아닌 절단부(20) 만을 교체하여 사용함으로써, 활용성이 우수하며, 생산비용을 최소화할 수 있는 것을 목적으로 한다.

홀더부(10)는 후술되는 절단부(20)가 탈부착 가능하도록 결합되는 것으로, 냉간단조 장치의 프레스 등에 결합되어 고정되며, 상,하 이동되는 과정을 통해 소재를 성형하는 기능을 수행한다.

즉 홀더부(10)는 냉간단조 장치에 결합된 후, 후술되는 절단부(20) 만을 교체하여 사용함으로써, 종래 홀더부와 절단부가 일체로 형성되어 절단부 마모에 따라 전체를 교체하여 폐기해야하는 문제점을 방지하고, 홀더부(10)의 반영구적 사용이 가능하여 생산비용을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

이러한 홀더부(10)는 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 전체적인 원기둥 형태로 이루어지되, 일측과 타측이 개구된 소재관통공(11)이 형성되고, 끝단에 내측으로 파여진 형태의 체결홈(12)을 포함하여 구성되되, 상기 체결홈(12)은 후술되는 절단부(20)의 체결공(23)과 대응되어 볼트 결합에 의해 홀더부(10)와 절단부(20)가 결합되도록 한다.

이때, 홀더부(10)는 SKD61종(KS 규격으로는 STD61로 표기) 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.

설계조건에 따라, 홀더부(10)는 도 4를 참조하여 설명하면, 끝단에 외측으로 돌출된 형태의 정렬돌기(13)가 형성될 수 있다.

이러한 정렬돌기(13)는 후술되는 절단부(20)의 정렬홈(25)에 안착되는 것으로, 홀더부(10)와 절단부(20)가 결합되는 과정에서 홀더부(10)의 중심축(s)과 절단부(20)의 중심축(s)이 일치하도록 유도하고, 홀더부(10)로부터 절단부(20)가 회전되는 것을 방지하여 주는 기능을 수행한다.

상세하게는, 정렬돌기(13)는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 홀더부(10)의 상,하측 각각에 외측으로 돌출된 형태로 이루어질 수 있으며, 한 쌍의 정렬돌기(13) 사이의 간격은 후술되는 절단부(20)에서 한 쌍의 단턱(25a) 사이의 간격과 같거나 또는 크게 이루어지는 것이 바람직하다.

이에, 홀더부(10)와 절단부(20)가 결합되는 과정에서 정렬돌기(13)가 정렬홈(25)에 안내되면, 홀더부(10)의 중심축(s)과 절단부(20)의 중심축(s)이 일치하도록 하고, 동시에 홀더부(10)와 결합되는 절단부(20)의 위치를 고정하여 줌으로써, 홀더부(10)의 체결홈(12)과 절단부(20)의 체결공(23)이 서로 연통된 상태가 유지되도록 하여 결합에 따른 편의성을 제공할 수 있다.

절단부(20)는 냉간단조 장치에 고정되어 설치된 홀더부(10)에 탈부착 가능하도록 결합되는 것으로, 체결홈(12)과 체결공(23)이 연통된 상태에서 볼트 결합에 의해 체결됨으로써, 홀더부(10)에 결합된다.

부연하면, 홀더부(10)는 소재를 성형하기 위한 성형부(22)가 결합되는 것으로, 홀더부(10)로부터 탈부착, 즉 교체가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 절단부(20)는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 전체적인 원기둥 형태로 이루어지며, 일측과 타측이 개구된 소재투입공(21)이 형성되고, 상기 소재투입공(21)은 홀더부(10)의 소재관통공(11)과 연통된다.

이때, 홀더부(10)와 절단부(20)의 결합은 체결홈(12)과 체결공(23)에 체결되는 볼트 결합에 의해 이루어지되, 볼트는 육각렌치볼트로 이루어질 수 있다.

또한, 절단부(20)는 홀더부(10)와 동일한 소재인 SKD61종(KS 규격으로는 STD61로 표기) 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 성형부(22)는 초경합금으로 이루어질 수 있다.

성형부(22)는 도 4를 참조하여 설명하면, 소재투입공(21) 내주면에 구비되는 것이 바람직하며, 금속의 탄화물 분말을 소성해서 제조된 초경합금으로 이루어질 수 있으며, 경도가 높기 때문에 소재를 원하는 형태로 성형하는데 활용된다.

한편, 초경합금으로 이루어진 성형부(22)는 소재투입공(21) 내주면에 구비되어 소재를 성형하도록 구성되되, 도 5를 참조하여 설명하면, 절단부(20)의 일단과 타단으로 노출되도록 구비된다.

이때, 절단부(20)는 일단면이 중심축(s)을 기준으로 외측으로 갈수록 경사진 형태의 테이퍼부(26)가 형성되되, 도 5에 도시된 바와 같이, 절단부(20)의 일측으로 성형부(22)가 최외측단으로 노출되도록 함으로써, 소재 성형시 상기 소재는 성형부(22)와 가장 먼저 접촉되도록 할 수 있다.

즉 소재가 성형부(22) 이외의 구성에 먼저 접촉되는 것을 방지하여 소재를 정확한 형태로 성형하는데 발생되는 문제점을 미연에 방지하고, 나아가, 절단부(20)의 중심축(s)에 소재의 중심이 위치하도록 유도하여 정밀한 성형 작업이 이루어질 수 있도록 한다.

체결공(23)은 홀더부(10)의 체결홈(12)에 대응되는 위치에 형성되며, 절단부(20)의 일측과 타측을 관통하여 형성됨으로써, 상기 체결공(23)을 관통한 볼트가 체결홈(12)에 체결되어 홀더부(10)와 절단부(20)가 상호간에 견고하게 결합되도록 한다.

바람직하게는, 체결공(23)의 일부분은 공간이 확장된 형태의 확장공(24)으로 형성될 수 있으며, 볼트 결합시, 상기 볼트의 머리 부분은 확장공(24)으로 안내되어 볼트가 절단부(20) 외측으로 노출되는 것을 방지할 수 있다.

설계조건에 따라, 절단부(20)는 홀더부(10)의 정렬돌기(13)가 안내되도록 내측으로 파여진 형태의 정렬홈(25)이 형성될 수 있다.

이러한 정렬홈(25)은 정렬돌기(13)가 안착되어 홀더부(10)와 절단부(20)가 보다 원활하게 결합될 수 있도록 유도하는 기능을 수행한다.

상세하게는, 정렬돌기(13)에 대응되도록 절단부(20)의 타단 상측과 하측 각각에 내측으로 파여진 형태로 형성되어 한 쌍으로 이루어지며, 정렬돌기(13)의 돌출된 측면과 면접촉되는 단턱(25a)이 형성된다.

이에, 홀더부(10)와 절단부(20)가 결합되는 과정에서 정렬돌기(13)가 정렬홈(25)에 안착되면, 홀더부(10)의 중심축(s)과 절단부(20)의 중심축(s)이 일치하도록 하여 얼라인(align)이 유지되도록 하고, 홀더부(10)로부터 절단부(20)가 중심축(s)을 기준으로 회전되는 것을 제한하여 홀더부(10)에 형성된 체결홈(12)과 절단부(20)에 형성된 체결공(23)이 연통된 상태가 유지되도록 하여 결합에 따른 편의성을 제공할 수 있다.

한편, 홀더부(10)와 절단부(20) 각각에 형성된 체결홈(12)과 체결공(23)은 도 4를 참조하여 설명하면, 중심축(s)을 기준으로 대각선으로 편심되어 한 쌍 이상 형성되되, 상기 중심축(s)을 중심으로 대칭된 형태로 이루어질 수 있다.

이에, 한 쌍의 체결홈(12)과 한 쌍의 체결공(23)은 중심축(s)을 기준으로 대칭된 형태로 이루어짐으로써, 다수의 볼트 체결로 인한 결합력을 향상시키고, 안정된 결합이 가능하도록 한다.

나아가, 도 4에 도시된 바와 같이, 홀더부(10)와 절단부(20) 각각에 형성된 한 쌍의 체결홈(12)과 한 쌍의 체결공(23)은 중심축(s)을 기준으로 편심되어 형성됨으로써, 소재관통공(11)과 체결홈(12)은 수직선상에 함께 위치하지 않도록 하며, 소재투입공(21)과 체결공(23) 역시 수직선상에 함께 위치하지 않도록 형성될 수 있다.

이에, 소재의 성형 가공시 발생되는 절단탑 및 이물질 등이 후술되는 도 6의 (a)를 참조하여 설명하면, 하측으로 떨어지는 과정에서 체결홈(12)이나 체결공(23)으로 유입되는 것을 방지하여 절단부(20)가 빠르게 손상되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프에서 체결공의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

설계조건에 따라, 중심축(s)을 기준으로 편심되어 형성되는 한 쌍의 체결홈(12) 및 한 쌍의 체결공(23)은 도 2 내지 도 5에서와 같이, 상측에 형성된 체결홈(12) 및 체결공(23)은 중심축(s) 좌측에 위치하도록 형성되고, 하측에 형성된 체결홈(12) 및 체결공(23)은 중심축(s) 우측에 위치하도록 형성될 수 있으나, 도 6의 (b) 또는 (c)에서와 같이, 중심축(s)과 동일한 수직선상에 위치하지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.

일 예로, 도 6의 (b)를 참조하여 설명하면, 절단부(20)의 체결공(23)은 중심축(s)을 기준으로 대칭되어 한 쌍으로 형성되되, 절단부(20) 상측에 형성된 체결공(23)은 중심축(s) 우측에 위치하도록 형성되고, 절단부(20) 하측에 형성된 체결공(23)은 중심축(s) 좌측에 위치하도록 형성될 수 있으며, 도면에 도시하지 않았으나, 홀더부(10)의 체결홈(12) 또한 체결공(23)에 대응되는 형태로 이루어질 수 있다.

다른 예로, 도 6의 (c)를 참조하여 설명하면, 절단부(20)의 체결공(23)은 4개로 이루어지되, 소재투입공(21)과 동일한 수직선상에 위치하지 않도록 절단부(20)의 상측에 형성된 2개의 체결공(23)은 중심축(s) 좌측과 우측 각각에 위치하도록 형성되고, 절단부(20)의 하츠겡 형성된 나머지 2개의 체결공(23)은 중심축(s) 좌측과 우측 각각에 위치하도록 형성될 수 있으며, 도면에 도시하지 않았으나, 홀더부(10)의 체결홈(12) 또한 체결공(23)에 대응되는 형태로 이루어져 4개로 이루어질 수 있다.

이러한 구성에 따라, 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프는 냉간단조 장치에 사용되는 나이프를 고정식 홀더부(10)와 절단부(20)로 구성하되, 홀더부(10)로부터 절단부(20)가 탈부착 가능하도록 구성됨으로써, 절단부(20) 마모시 마모된 절단부(20)만을 교체하여 사용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 홀더부(10)와 절단부(20)가 결합되도록 볼트가 체결되는 체결홈(12) 및 체결공(23)은 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 중심축(s)을 기준으로 대각선으로 편심되어 한 쌍 이상 형성됨으로써, 다수의 볼트 체결로 인한 결합력을 향상시키고, 소재의 성형 가공시 발생되는 절단팁 및 이물질 등이 하측으로 떨어지는 과정에서 상기 체결홈(12)이나 체결공(23)으로 유입되는 것을 방지하여 절단부(20)가 빠르게 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 홀더부(10)의 끝단에 외측으로 돌출된 형태의 정렬돌기(13)가 구비되고, 절단부(20)는 상기 정렬돌기(13)가 안내되도록 내측으로 파여진 형태의 정렬홈(25)이 형성됨으로써, 정렬돌기(13)가 정렬홈(25)에 안내되면, 홀더부(10)의 중심축(s)과 절단부(20)의 중심축이 일치하도록 하고, 홀더부(10)로부터 절단부(20)가 중심축(s)을 기준으로 회전되는 것을 제한하여 결합에 따른 편의성을 제공할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법에 대해 설명한다.

먼저 도 2 내지 도 6에서 이미 서술한 내용 중에서 중복되는 부분은 서술하지 않았음을 밝혀둔다.

도 7은 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법의 흐름도이다.

본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법은 (a) 홀더부(10)와 절단부(20)에 소재가 성형되는 공간인 소재관통공(11)과 소재투입공(21)을 각각 형성하는 단계, (b) 상기 홀더부(10)의 끝단에 내측으로 파여진 형태의 체결홈(12)을 형성하고, 상기 절단부(20)는 상기 체결홈(12)에 대응되는 체결공(23)을 형성하는 단계, (c) 상기 절단부(20)의 소재투입공(21) 내주면에 소재의 성형을 위한 성형부(22)를 내부가 비어있는 원형관 형태로 가공한 후, 결합수단에 의해 결합하는 단계, (d) 상기 절단부(20)의 일단면이 중심축(s)을 기준으로 외측으로 갈수록 경사진 형태의 테이퍼부(26)가 형성되도록 가공하는 단계 및 (e) 체결홈(12)과 체결공(23)에 볼트를 체결하여 홀더부(10)에 절단부(20)가 결합되도록 하는 단계를 포함하여 구성된다.

한편, 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법은 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 (a) 단계, (b) 단계, (c) 단계, (d) 단계 및 (e) 단계가 기재된 순서로 이루어져야 하는 것은 아님을 밝혀둔다.

즉 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프를 제조함에 있어, 다수 개로 이루어진 단계가 반드시 순차적으로 이루어져하는 것은 아니며, 예를 들어, (a) 단계와 (b) 단계는 순차적으로 이루어지거나 또는 반대의 순서대로 이루어지거나 또는 동시에 이루어질 수 있다.

(a) 홀더부(10)와 절단부(20)에 소재가 성형되는 공간인 소재관통공(11)과 소재투입공(21)을 각각 형성하는 단계

홀더부(10)와 절단부(20)에 소재가 성형되는 공간인 소재관통공(11)과 소재투입공(21)을 각각 형성하는 단계는 홀더부(10)와 절단부(20) 각각에 일측과 타측이 개구된 형태의 소재관통공(11)과 소재투입공(21)이 형성되도록 하는 단계이다.

이러한 (a) 단계는 소재가 투입되어 성형하기 위한 소재관통공(11)과 소재투입공(21)을 형성하는 단계로, 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 이에, 소재를 원하는 형태로 성형 가공할 수 있도록 한다.

(b) 홀더부(10)의 끝단에 내측으로 파여진 형태의 체결홈(12)을 형성하고, 상기 절단부(20)는 상기 체결홈(12)에 대응되는 체결공(23)을 형성하는 단계

홀더부(10)의 끝단에 내측으로 파여진 형태의 체결홈(12)을 형성하고, 상기 절단부(20)는 상기 체결홈(12)에 대응되는 체결공(23)을 형성하는 단계는 홀더부(10)와 절단부(20)가 볼트 결합에 의해 체결되어 상호간에 견고하게 결합될 수 있도록 하는 단계이다.

즉 체결홈(12)과 체결공(23)이 서로 대응되는 외치에 형성될 수 있도록 하되, 도 4를 참조하여 설명하면, 체결홈(12)과 체결공(23)은 중심축(s)을 기준으로 대각선으로 편심되어 형성되도록 한다.

이때, 체결공(23)은 볼트의 머리 부분이 안착되어 걸림되도록 확장공(24)이 형성되도록 함으로써, 볼트 머리가 절단부(20) 외측으로 노출되지 않도록 한다.

(c) 절단부(20)의 소재투입공(21) 내주면에 소재의 성형을 위한 성형부(22)를 내부가 비어있는 원형관 형태로 가공한 후, 결합수단에 의해 결합하는 단계

절단부(20)의 소재투입공(21) 내주면에 소재의 성형을 위한 성형부(22)를 결합수단에 의해 결합하는 단계는 초경합금으로 이루어진 성형부(22)를 내부가 비어있는 원형관 형태로 가공한 후, 결합수단에 의해 절단부(20)의 소재투입공(21) 내주면에 결합시키는 단계이다.

여기에서, 결합수단은 일 예로, 절단부(20)를 가열하여 소재투입공(21)이 확장되면, 확장된 공간으로 초경합금으로 이루어진 성형부(22)를 끼워 맞추는 슈링크 피트(shrink fit)를 통해 결합되도록 이루어질 수 있다.

또한, 결합수단의 다른 예로, 초경합금으로 이루어진 성형부(를 소재투입공(21) 내주면에 안착시킨 후, 브레이징(납땜 접함)하여 결합되도록 이루어 질 수 있다.

이러한 (c) 단계는 절단부(20)에 형성된 소재투입공(21) 내주면에 초경합금으로 이루어진 성형부(22)를 결합수단에 의해 결합함으로써, 상기 성형부(22)에 접촉되는 소재를 성형 가공할 수 있도록 하고, 성형 작업의 반복에 따라 성형부(22)가 마모되거나 파손되는 경우, 홀더부(10)로부터 절단부(20) 만을 분리시켜 교체할 수 있으므로, 생산단가를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

(d) 절단부(20)의 일단면이 중심축(s)을 기준으로 외측으로 갈수록 경사진 형태의 테이퍼부(26)가 형성되도록 가공하는 단계

절단부(20)의 일단면이 중심축(s)을 기준으로 외측으로 갈수록 경사진 형태의 테이퍼부(26)가 형성되도록 가공하는 단계는 도 5를 참조하여 설명하면, 소재투입공(21)의 내주면에 결합되는 성형부(22)가 절단부(20)의 최외측단으로 노출되도록 가공하는 단계이다.

이에, 소재 성형시 소재와 성형부(22)가 가장 먼저 접촉되도록 함으로써, 소재가 성형부(22) 이외의 구성에 먼저 접촉되는 것을 방지하여 소재를 정확한 형태로 성형하는데 발생되는 문제점을 미연에 방지하고, 나아가, 절단부(20)의 중심축(s)에 소재의 중심이 위치하도록 유도하여 정밀한 성형 작업이 이루어질 수 있도록 한다.

이때, 테이퍼부(26)의 가공은 별도의 절삭 기계를 통해 절삭되도록 이루어질 수 있다.

이러한 (d) 단계는 절단부(20)의 끝단으로 갈수록 외경이 점점 작아지는 형태로 이루어져 도 5에 도시된 바와 같이, 테이퍼부(26)가 경사진 형태로 이루어지도록 한다. 경사진 기울기는 약 2˚ 내지 4˚로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 약 3˚의 기울기를 갖도록 이루어질 수 있다.

(e) 체결홈(12)과 체결공(23)에 볼트를 체결하여 홀더부(10)에 절단부(20)가 결합되도록 하는 단계

체결홈(12)과 체결공(23)에 볼트를 체결하여 홀더부(10)에 절단부(20)가 결합되도록 하는 단계는 홀더부(10)에 절단부(20)를 결합하는 단계로, 체결홈(12)과 체결공(23)에 볼트를 체결하여 상호간에 견고하게 결합되도록 한다.

설계조건에 따라, 본 발명에 따른 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법은 홀더부(10)의 끝단에 외측으로 돌출된 형태의 정렬돌기(13)를 형성하고, 절단부(20)는 상기 정렬돌기(13)가 안내되도록 내측으로 파여진 형태의 정렬홈(25)이 형성되도록 하는 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게는, 홀더부(10)와 절단부(20)의 기본 몸체를 가공하는 과정에서 절삭을 통해 일체형으로 형성되도록 이루어질 수 있음은 물론이다.

이에, 홀더부(10)와 절단부(20)가 결합되는 과정에서 정렬돌기(13)가 정렬홈(25)에 안내되면, 홀더부(10)의 중심축(s)과 절단부(20)의 중심축(s)이 일치하도록 유도하고, 홀더부(10)로부터 절단부(20)가 중심축(s)을 기준으로 회전되는 것을 제한하여 체결홈(12)과 체결공(23)이 일직선상에 위치하도록 유도함으로써, 제조 작업에 따른 편의성을 제공할 수 있다.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.

10 : 홀더부 11 : 소재관통공
12 : 체결홈 13 : 정렬돌기
20 : 절단부 21 : 소재투입공
22 : 성형부 23 : 체결공
24 : 확장공 25 : 정렬홈
25a : 단턱 26 : 테이퍼부
s : 중심축

Claims (10)

1. 고정되어 구비되며, 소재가 성형되는 소재관통공(11)이 형성된 홀더부(10); 및
   상기 홀더부(10)에 탈부착 가능하도록 결합되며, 소재가 성형되는 소재투입공(21)이 형성된 절단부(20);를 포함하여 구성되되,
   상기 절단부(20)는
   상기 소재투입공(21) 내주면에 소재의 성형을 위한 성형부(22)가 구비되고,
   상기 홀더부(10)는
   끝단에 내측으로 파여진 형태의 체결홈(12);을 포함하여 구성되며,
   상기 절단부(20)는
   상기 체결홈(12)에 대응되는 체결공(23);을 포함하여 구성되되,
   상기 체결홈(12)과 체결공(23)은 볼트로 체결되어 홀더부(10)에 절단부(20)가 결합되도록 하는 것을 특징으로 하고,
   상기 홀더부(10)는
   끝단에 외측으로 돌출된 형태의 정렬돌기(13);를 포함하여 구성되고,
   상기 절단부(20)는
   상기 정렬돌기(13)가 안내되도록 내측으로 파여진 형태의 정렬홈(25);을 포함하여 구성되되,
   상기 정렬홈(25)은
   상기 정렬돌기(13)의 돌출된 측면과 면접촉되는 단턱(25a)이 형성되어 상기 정렬돌기(13)가 정렬홈(25)에 안내되면, 홀더부(10)로부터 절단부(20)가 중심축(s)을 기준으로 회전되는 것을 제한하며,
   상기 정렬돌기(13)는
   상기 홀더부(10)의 상측과 하측에 각각 형성되어 한 쌍으로 이루어지며,
   상기 정렬홈(25)은 상기 정렬돌기(13)에 대응하여 절단부(20)의 상측과 하측에 각각 형성되어 한 쌍으로 이루어지고,
   상기 체결홈(12) 및 체결공(23)은
   한 쌍의 정렬돌기(13)를 서로 연결하는 가상의 선(L)과 수직 선상 또는 수평 선상에 위치하지 않도록 형성되며, 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 중심축(s)을 기준으로 대각선으로 편심되어 한 쌍 이상 형성되되, 상기 중심축(s)을 중심으로 대칭된 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하고,
   상기 절단부(20)는
   일단면이 중심축(s)을 기준으로 외측으로 갈수록 경사진 형태의 테이퍼부(26);를 포함하여 구성되되,
   상기 테이퍼부(26)는
   상기 절단부(20)의 일측으로 성형부(22)가 최외측단으로 노출되도록 함으로써, 소재 성형시 성형부(22)와 가장 먼저 접촉되도록 하는 것을 특징으로 하는 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 성형부(22)는
   초경합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 청구항 1 또는 3 중 선택된 한 항에 기재된 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법에 있어서,
   (a) 홀더부(10)와 절단부(20)에 소재가 성형되는 공간인 소재관통공(11)과 소재투입공(21)을 각각 형성하는 단계;
   (b) 상기 홀더부(10)의 끝단에 내측으로 파여진 형태의 체결홈(12)을 형성하고, 상기 절단부(20)는 상기 체결홈(12)에 대응되는 체결공(23)을 형성하는 단계;
   (c) 상기 절단부(20)의 소재투입공(21) 내주면에 소재의 성형을 위한 성형부(22)를 내부가 비어있는 원형관 형태로 가공한 후, 결합수단에 의해 결합하는 단계;
   (d) 상기 절단부(20)의 일단면이 중심축(s)을 기준으로 외측으로 갈수록 경사진 형태의 테이퍼부(26)가 형성되도록 가공하는 단계; 및
   (e) 체결홈(12)과 체결공(23)에 볼트를 체결하여 홀더부(10)에 절단부(20)가 결합되도록 하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 결합수단은
   상기 절단부(20)를 가열하여 소재투입공(21)을 확장시킨 후, 초경합금으로 이루어진 성형부(22)를 끼워 맞추는 슈링크 피트(shrink fit)를 통해 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법.
   
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 결합수단은
    초경합금으로 이루어진 성형부(22)를 소재투입공(21) 내주면에 브레이징(납땜 접합)하여 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 단조장비의 모재절단용 분리형 나이프의 제조방법.

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