KR102483752B1 - 샤프트의 제조방법 및 이를 제조하기 위한 압출 성형 장치 - Google Patents

샤프트의 제조방법 및 이를 제조하기 위한 압출 성형 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동일축 선상에서 다단의 가압 및 압출 성형과정을 통해 중공형 압출소재 내측에 스플라인을 성형할 수 있도록 한 샤프트의 제조방법 및 이를 제조하기 위한 압출 성형 장치에 관한 것으로서, 샤프트 제조방법은 중공형의 소재(100a)를 사용하여, 제1축관단계정의 제1성형체(100b)를 성형한 후, 상기 제1성형체(100b)를 제2축관단계를 거쳐 제2성형체(100c)를 성형한 후, 상기 제2성형체(100c)를 제3축관단계를 거쳐 제3성형체(100d)를 성형한 후, 상기 제3성형체(100d)를 제4확관단계를 거쳐 제4성형체(100e)를 성형한 후, 상기 제4성형체(100e)의 동력전달부(110) 후측부를 절삭 가공하는 제5가공단계를 거친 후, 상기 제4성형체(100e)의 연결부(120) 관로 내주면에 볼 그루브(127)가 형성되도록 제6스플라인성형단계를 거쳐 샤프트의 최종 제품을 제조하게 되며, 상술한 샤프트의 제조를 위해 압출 성형하기 위한 샤프트 압출 성형 장치는 가이드로드를 따라 가압실린더의 구동으로 전, 후로 이송되면서 장입홀(201) 내부에 금형(250)이 내장된 압출금형부(200)가 가로길이로 다수 개가 배치되며, 상기 압출금형부(200)의 전방에 위치하여 압출금형부(200)의 금형(250)에 장착된 소재를 압출성형하도록 장입홀(201)로 장입되도록 압출성형공구(400)를 고정하는 공구고정부(300)가 설치되며, 상기 압출금형부(200) 내부에 장입된 압출성형공구(400)와 소재의 분리를 돕는 분리수단(230)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

샤프트의 제조방법 및 이를 제조하기 위한 압출 성형 장치{Manufacturing method of shaft and extrusion molding device therefor}
본 발명은 샤프트의 제조방법 및 이를 제조하기 위한 압출 성형 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일축 선상에서 다단의 가압 및 압출 성형과정을 통해 중공형 압출소재 내측에 스플라인을 성형할 수 있도록 한 샤프트의 제조방법 및 이를 제조하기 위한 압출 성형 장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에서는 각종 드라이브 샤프트가 사용된다. 드라이브 샤프트는 크게 중실형(Solid type) 드라이브 샤프트와 중공형(Hollow type) 드라이브 샤프트가 있으며, 이중 중공형 드라이브 샤프트를 제조하는 방식은 크게 용접 방식, 스웨이징(Swaging) 방식, 업셋팅(Upsetting)방식이 있다.
한편, 드라이브 샤프트의 양단부에는 자동차 바퀴, 트랜스미션 등과 연결되는 각종 부품이 조립된다. 드라이브 샤프트의 양단부에 이러한 부품이 효과적으로 조립되기 위하여, 제조 완료된 중공형 드라이브 샤프트의 양단부에 머시닝 가공, 전조성형 등과 같은 가공(이하 편의상 '후가공'이라 함)이 수행됨에 따라 중공형 드라이브 샤프트의 양단부는 머시닝 가공, 전조성형과 같은 후가공이 가능한 두께를 가져야 하며, 또한 중공형 드라이브 샤프트의 양단부는 거기에 결합되는 부품을 지지할 수 있는 강도를 가져야 한다.
따라서 중공형 드라이브 샤프트의 양단부는 후가공이 가능한 두께, 결합되는 상대 부품을 지지할 수 있는 강도를 가지는 두께 등과 같은 소정 조건을 만족하여야 하며, 상기한 종래의 중공형 제조방법 및 장치는 중공형 샤프트를 다단으로 성형하기 위해 다수 개의 성형공구를 이용한 각 공정별 가압 및 압출작업이 수행되어야 함으로써, 제조과정이 복잡할 뿐만 아니라 제품 제조를 위한 제조장치의 구조 역시 복잡한 문제가 있었다.
특히, 상기한 종래의 중공형 샤프트 제조장치는 샤프트 외경에 세레이션을 가공하기는 용이하나, 샤프트 내경에 스플라인을 형성하는 것이 불가능한 문제점도 있었다.
1. 대한민국 등록특허 제10-1685497호(발명의 명칭 : 튜브 요크 제조방법) 2. 대한민국 등록특허 제10-1649957호(발명의 명칭 : 인너드럼 언더드라이브 클러치의 제조방법 및 이를 위한 냉각 단조장치) 3.대한민국 등록특허 제10-1715518호(발명의 명칭 : 냉각포머를 이용한 리액션샤프트의 스플라인기어 성형 방법)
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 동일축 선상에서 가압 및 압출 성형과정을 통해 중공형의 압출소재를 축관, 확관 및 스플라인 성형 등의 과정으로 성형할 수 있도록 한 샤프트의 제조방법 및 이를 제조하기 위한 압출 성형 장치을 제공하는 데 있다.
또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 샤프트의 제조방법 및 이를 제조하기 위한 압출 성형 장치는, 먼저 샤프트의 제조방법에 있어서,
내부에 균등한 직경의 관로가 형성된 중공형의 소재를 압출 성형 장치에 장착하여 소정 길이로 동일 내경을 가진 전측의 제1관부와 상기 제1관부에 연결되어 후측으로 갈수록 점진적으로 내경 및 외경이 작아지는 후측의 제2관부로 구분된 연결부와, 상기 연결부에 연결되어 연결부의 길이에 비해 더 긴 길이를 가지면서 소재의 직경에 비해 작은 직경의 관로가 형성된 동력전달부로 형성되며, 소재의 길이에 비해 전체 길이가 더 길게 제1성형체로 성형되는 제1축관단계와,
상기 제1성형체의 제1관부 내경과 동일한 내경을 가지며, 후측으로 갈수록 점진적으로 내경 및 외경이 작아지는 제2관부의 길이가 더 길게 형성되며, 상기 동력전달부의 관로 직경에 비해 더 작은 직경을 가지며, 상기 제1성형체의 길이에 비해 전체 길이가 더 길게 제2성형체로 성형되는 제2축관단계와,
상기 제2성형체의 제1관부 내경과 동일한 내경 및 외경을 가지며, 후측으로 갈수록 점진적으로 내경 및 외경이 작아지는 제2관부의 길이가 더 길게 형성되며, 상기 제2성형체의 동력전달부 관로 직경에 비해 더 작은 직경을 가지며, 상기 제2성형체의 길이에 비해 전체 길이가 더 길게 제3성형체로 성형되는 제3축관단계와,
상기 제3성형체의 제1관부와 제2관부가 동일한 내경 및 외경을 가지면서 제1관부의 내경에 비해 큰 내경을 가진 제3관부를 형성하되, 상기 제3관부의 후방에서 후측으로 갈수록 점진적으로 내경이 작아지는 제4관부가 형성된 연결부가 형성되며, 상기 제3성형체의 동력전달부 관로 직경에 비해 더 작은 직경을 가지며, 상기 제3성형체의 길이에 비해 전체 길이가 더 길게 제4성형체로 성형되는 제3확관단계와,
상기 동력전달부의 후측부 일면 외주에 언더컷 영역부가 형성되며, 상기 언더컷 영역부로부터 동력전달부 끝단까지 동력전달부 전측부의 외경에 비해 작은 외경을 가진 직선 영역부가 형성되도록 가공하는 제4가공단계 및,
상기 연결부의 관로 내주면에 다수 개의 볼 그루브가 형성되도록 스플라인 성형 가공하는 제5스플라인성형단계로 구성되는 샤프트 제조방법을 제공한다.
한편, 가이드로드를 따라 가압실린더의 구동으로 전, 후로 이송되면서 장입홀 내부에 금형이 내장된 압출금형부가 가로길이로 다수 개가 배치되며,
상기 압출금형부의 전방에 위치하여 압출금형부의 금형에 장착된 소재를 압출성형하도록 장입홀로 장입되도록 압출성형공구를 고정하는 공구고정부가 설치되며,
상기 압출금형부 내부에 장입된 압출성형공구와 소재의 분리를 돕는 분리수단으로 구성되는 샤프트 압출 성형 장치를 제공한다.
이상에서와 같이 본 발명은 가압실린더의 구동을 통한 압출 가공에 의해 중공형 샤프트의 축관, 확관, 가공 및 스플라인을 성형함으로써, 중공축의 성형을 위한 일련의 과정을 최소화할 수 있어, 제품을 보다 간편하고 신속하게 성형할 수 있는 효과가 있다.
또한, 여러 단계의 생산 공정이 하나의 장비에서 연속적으로 가공되므로 생산시간과 공정을 단축할 수 있으며, 생산시간과 공정이 단축됨에 따라 투입되는 인건비도 감소시킬 수 있어 경제적으로도 유리한 효과를 가져온다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 샤프트 제조방법에서 소재의 단면도(a), 제1성형체의 단면도(b), 제2성형체의 단면도(c) 및 제3성형체의 단면도(d).
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 샤프트 제조방법에서 제4성형체의 단면도(e), 제4성형체의 가공 후 단면도(f), 제4성형체의 스플라인 성형 후 단면도(g) 및 스플라인 성형된 제4성형체의 가공 단면도(h).
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 샤프트 제조방법에서 압출성형장치에 의해 제4성형체를 스플라인성형단계의 압출 성형 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압출성형장치의 공구고정부 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압출성형장치의 공구고정부에 가이드판부와 지지소켓부를 장착한 사시도(a)와 가이드판부에 지지소켓부가 장착되는 분리 결합도(b).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 압출성형장치에서 지지소켓부가 결합된 가이드판부에 완충체가 결합된 사시도(a)와 완충체가 결합되는 분리 결합도(b).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 압출성형장치에서 지지소켓부가 결합된 가이드판부에 완충판이 결합된 사시도(a)와 완충판이 결합되는 분리 결합도(b).
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 샤프트의 제조방법 및 이를 제조하기 위한 압출 성형 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 샤프트의 제조방법에 있어서,
내부에 균등한 직경의 관로(101)가 형성된 중공형의 소재(100a)를 압출 성형 장치에 장착하여 소정 길이로 동일 내경을 가진 전측의 제1관부(121)와 상기 제1관부(121)에 연결되어 후측으로 갈수록 점진적으로 내경 및 외경이 작아지는 후측의 제2관부(122)로 구분된 연결부(120)와, 상기 연결부(120)에 연결되어 연결부(120)의 길이에 비해 더 긴 길이를 가지면서 소재(100a)의 직경에 비해 작은 직경의 관로가 형성된 동력전달부(110)로 형성되며, 소재(100a)의 길이에 비해 전체 길이가 더 길게 제1성형체(100b)로 성형되는 제1축관단계와,
상기 제1성형체(100b)의 제1관부(121) 내경과 동일한 내경을 가지며, 후측으로 갈수록 점진적으로 내경 및 외경이 작아지는 제2관부(122)의 길이가 더 길게 형성되며, 상기 동력전달부(110)의 관로 직경에 비해 더 작은 직경을 가지며, 상기 제1성형체(100b)의 길이에 비해 전체 길이가 더 길게 제2성형체(100c)로 성형되는 제2축관단계와,
상기 제2성형체(100c)의 제1관부(121) 내경과 동일한 내경 및 외경을 가지며, 후측으로 갈수록 점진적으로 내경 및 외경이 작아지는 제2관부(122)의 길이가 더 길게 형성되며, 상기 제2성형체(100c)의 동력전달부(110) 관로 직경에 비해 더 작은 직경을 가지며, 상기 제2성형체(100c)의 길이에 비해 전체 길이가 더 길게 제3성형체(100d)로 성형되는 제3축관단계와,
상기 제3성형체(100d)의 제1관부(121)와 제2관부(122)가 동일한 내경 및 외경을 가지면서 제1관부(121)의 내경에 비해 큰 내경을 가진 제3관부(123)를 형성하되, 상기 제3관부(123)의 후방에서 후측으로 갈수록 점진적으로 내경이 작아지는 제4관부(124)가 형성된 연결부(120)가 형성되며, 상기 제3성형체(100d)의 동력전달부(110) 관로 직경에 비해 더 작은 직경을 가지며, 상기 제3성형체(100d)의 길이에 비해 전체 길이가 더 길게 제4성형체(100e)로 성형되는 제4확관단계와,
상기 동력전달부(110)의 후측부 일면 외주에 언더컷 영역부(125)가 형성되며, 상기 언더컷 영역부(125)로부터 동력전달부(110) 끝단까지 동력전달부(110) 전측부의 외경에 비해 작은 외경을 가진 직선 영역부(126)가 형성되도록 가공하는 제5가공단계 및,
상기 연결부(120)의 관로 내주면에 다수 개의 볼 그루브(127)가 형성되도록 스플라인 성형 가공하는 제6스플라인성형단계로 구성되는 샤프트 제조방법을 제공한다.
도 1 내지 도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 샤프트 제조방법은 중공형의 소재(100a)를 사용하여, 제1축관단계정의 제1성형체(100b)를 성형한 후, 상기 제1성형체(100b)를 제2축관단계를 거쳐 제2성형체(100c)를 성형한 후, 상기 제2성형체(100c)를 제3축관단계를 거쳐 제3성형체(100d)를 성형한 후, 상기 제3성형체(100d)를 제4확관단계를 거쳐 제4성형체(100e)를 성형한 후, 상기 제4성형체(100e)의 동력전달부(110) 후측부를 절삭 가공하는 제5가공단계를 거친 후, 상기 제4성형체(100e)의 연결부(120) 관로 내주면에 볼 그루브(127)가 형성되도록 제6스플라인성형단계를 거쳐 샤프트의 최종 제품을 제조하게 된다.
그리고, 도 1과 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 소재(100a)를 축관단계를 거쳐 각 제1, 2, 3성형체(100b)(100c)(100d)로 성형함에 있어 중공형의 소재(100a)를 회전식 축소 성형하는 것으로 준비된 소재를 압출금형부(200)에 장착한 후 설정된 성형체의 내경치수 및 외경치수를 가진 축관용 압출성형공구(400)를 소재(100a)가 장착된 압출금형부(200)로 압축 및 축관하여 내경과 외경을 감소시켜 각 제1, 2, 3성형체(100b)(100c)(100d)를 성형하게 된다.
그리고, 상기 제3확관단계는 제3성형체(100d)의 연결부(120) 내부로 제1관부(121)의 내경보다 확장된 외경을 가진 확관용 압출성형공구(400)를 연결부(120) 내부로 서서히 진입시켜 연결부(120)의 제1관부(121) 및 제2관부(122) 일부가 동시에 확관이 이루어지도록 한다.
게다가, 상기 연결부(120)의 제1, 2관부(121)(122)로 확관용 압출성형공구(400)를 삽입하여 연결부(120)를 성형시킨 후, 외부 금형틀(220)이 장착된 압출금형부(200)를 통해 냉각매체를 공급하여 연결부(120)가 확관된 상태로 성형이 되도록 냉각과정을 더 포함할 수 있다.
그리고, 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 제4성형체(100e)는 제3성형체(100d)의 제1관부(121)와 제2관부(122)가 동일한 내경 및 외경을 가지도록 안출 성형되면서 제3성형체(100d)의 제1관부(121)의 내경에 비해 큰 내경을 가진 제3관부(123)를 성형하되, 상기 제3관부(123)의 후방에서 후측으로 갈수록 점진적으로 내경이 작아지는 제4관부(124)가 성형된 연결부(120)가 형성되며, 상기 제3성형체(100d)의 동력전달부(110) 관로 직경에 비해 더 작은 직경을 가지며, 상기 제3성형체(100d)의 길이에 비해 전체 길이가 더 길게 압출 성형된다.
또한, 축관 및 확관 성형이 이루어진 후 이후 공정인 볼 그루브(127) 성형 공정에서의 마찰저항 저감을 위한 피막 처리가 이루어질 수 있으며, 피막 처리는 부품 표면에 금속비누층을 형성하는 단계이며, 인산염피막 형성 후 스테아린산나트륨 처리 공정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 축관 및 확관 성형이 이루어진 후 이후 공정인 볼 그루브 성형 공정에서의 마찰저항 저감을 위한 피막 처리를 하며, 이때 피막 처리는 수용성 윤활유를 분사 코팅하되, 20~45℃의 수용성 윤활유를 분사하며, 상기 수용성 윤활유는 친환경적인 소재로 이루어져 저온상태로 공급되며, 상기 저온상태로 공급됨에 따라 압출성형공구(400)와 볼 그루브(127) 성형 공간 내에서 마찰력에 대한 저항을 감소시켜 볼 그루브(127) 성형부에 대한 내구성 및 강성을 유지하게 된다.
상기 제4성형체(100e)의 연결부(120) 내에 볼 그루브(127)가 형성되며, 일예로, 확관된 연결부(120) 내측으로 볼 그루브 형상을 가지는 압출성형공구(400)를 축방향으로 이동시켜 볼 그루브(127)를 형성할 수 있다.
그리고, 언더컷 영역(125), 부트 그루브, 링 그루브 등이 절삭 가공에 의해 제4성형체(100e)에 형성된다. 특히 언더컷 영역(125)은 고절각을 위해 외경이 축소되어 비틀림 하중에 취약한 영역에 해당되어 단조, 스웨이징(swaging) 등 소성 가공에 의해 제조하면 미세 크랙, 살겹침 또는 미가공부 경계 노치 등으로 인해 충분한 강성이 확보되기 어려우므로, 언더컷 영역(125)은 절삭 가공을 통해 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상술한 샤프트의 공정단계를 거치도록 성형하는 압출 성형 장치를 다음과 같이 제공한다.
도 3과 도 4에 나타낸 바와 같이 가이드로드(미도시)를 따라 가압실린더(미도시)의 구동으로 전, 후로 이송되면서 장입홀(201) 내부에 금형(250)이 내장된 압출금형부(200)가 가로길이로 다수 개가 배치되며,
상기 압출금형부(200)의 전방에 위치하여 압출금형부(200)의 금형(250)에 장착된 소재를 압출성형하도록 장입홀(201)로 장입되도록 압출성형공구(400)를 고정하는 공구고정부(300)가 설치되며,
상기 압출금형부(200) 내부에 장입된 압출성형공구(400)와 소재의 분리를 돕는 분리수단(230)으로 구성되는 샤프트 압출 성형 장치를 제공한다.
상기 압출금형부(200)를 구성하는 프런트부(210) 후방 양측과 공구고정부(미도시)가 구성하는 공구장착부(미도시) 전방 양측 사이에 직선길이의 가이드로드(미도시)를 각각 고정시키고, 상기 각각의 가이드로드에는 압출금형부(200)가 고정된 가동몸체(미도시)를 전, 후로 왕복 이송될 수 있게 구성한다.
그리고, 상기 프런트부(210) 중앙에는 미도시 되었지만 가압실린더를 관통 구비하고, 상기 가압실린더 내부에는 그 내주면을 따라 전, 후로 왕복 이송되는 가압로드를 내장 구비하되, 외부로 돌출된 상기 가압로드 단부는 가동몸체 전방 중앙에 고정 장착하여 상기 가압로드의 이송에 의해 가동몸체를 함께 이송시킬 수 있게 구성한다. 여기서, 상기 가압실린더는 그 작동유체에 따라 유압실린더 또는 공압실린더를 사용할 수 있고, 그 제어는 컨트롤러에서 수행 가능하다.
그리고, 상기 압출금형부(200)는 중앙 내부에 소재(100a)가 장입될 수 있는 장입홀(201)을 형성한다. 여기서, 미도시되었지만 상기 장입홀(201)은 입구와 근접된 위치에 장입부를 형성하고, 입구와 다소 떨어진 위치에 압출부를 형성하게 되는데, 장입부와 압출부의 경계 지점에는 상기 압출부의 내경이 장입부의 내경보다 더 좁게 성형될 수 있도록 테이퍼 형태로 단차지게 성형한다. 따라서, 소재(100a)를 장입홀(201)에 장입하여 가압하게 되면, 소재(100a)의 외경을 단차지게 성형하는 동시에 소재(100a) 내경에 스플라인(S)을 성형할 수 있게 된다.
그리고, 상기 분리수단(230)은 압출금형부(200)에 관통 구비되어 압출금형부(200) 내부에 장입된 압출성형공구(400)와 소재(100a)의 분리를 돕는 것으로, 미도시되었지만 이젝터실린더, 이젝터로드 및, 분리공구로 구성된다.
그리고, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 공구고정부(300)는 압출금형부(200)의 전방에 배치되며, 수직판재형의 지지판(310)과, 상기 지지판(310)의 전면에 중앙에 압출금형부(200)의 수(數)에 대응되면서 요입된 원판형의 장착홈(321)과 상기 장착홈(321) 중앙에 장착홀(322)이 형성된 장착판부(320)와, 상기 장착판부(320)의 상부에 위치하여 후단이 지지판(310)에 고정된 가로길이를 가진 상부지지댐퍼(340)와, 상기 장착판부(320)의 하부에 위치하여 상부 내측에 가로길이로 단차진 제1단차면부(351)를 형성하면서 후단이 지지판(310)에 고정된 가로길이의 하부를 가지면서 하부지지댐퍼(350)로 구성된다.
상기 공구고정부(300)는 압출성형공구(400)를 장착 고정하는 압축성형공구(400)의 클램프 수단으로서, 상기 공구고정부(300)에 고정된 압출성형공구(400)가의 전단부가 압출금형부(200)의 금형(250)에 장착된 소재를 압출성형하도록 장입홀(201)로 장입되며, 이때 압출성형공구(400)는 장입홀(201)로 삽입되되, 긴밀하게 삽입됨과 동시에 무진동상태로 진입되며, 게다가 압출성형공구(400)로부터 전달되는 미세 진동을 감쇄함과 더불어 진동흡수하는 기능을 부가한 공구고정부(300)가 제공될 수 있다.
상기 공구고정부(300)는 압출금형부(200)의 직선 전방에 이격되게 구비되며, 그 구성은 지지판(310), 장착판부(320), 상부지지댐퍼(340) 및 하부지지댐퍼(350)로 구성되는 일체의 조립구조를 가진다.
상기 장착판부(320)는 원판형의 장착홈(321)과 상기 장착홈(321) 중앙에 장착홀(322)이 형성되며, 상기 압출성형공구(400)의 후단부가 긴밀히 삽입 장착되며, 이때 압출성형공구(400)의 후단부 직경과 장착홈(321)의 직경이 비례하도록 형성된다.
상기 상부지지댐퍼(340)와 하부지지댐퍼(350)는 동일한 가로길이로 형성되며, 각각의 후단이 지지판(310)에 결합 고정된다.
그리고, 상기 상부지지댐퍼(340)와 하부지지댐퍼(350) 사이의 후방에 위치한 장착판부(320)의 장착홈(321)이 노출되며, 상기 상부지지댐퍼(340)와 하부지지댐퍼(350) 사이의 지지판(310)에 장착판부(320)가 가로방향으로 배열되며, 상기 하부지지댐퍼(350)의 상단 내측에 가로길이로 제1단차면부(351)를 형성한다.
즉, 상기 압출성형공구(400)의 후단부가 장착판부(320)의 장착홈(321)에 긴밀히 밀착되며, 이때 상부지지댐퍼(340)와 하부지지댐퍼(350) 사이에 위치한 압출성형공구(400)의 후단 일부가 상부지지댐퍼(340)와 하부지지댐퍼(350)에 밀착하게 된다.
또한, 상기 장착판부(320)의 장착홈(321) 중앙에 형성된 장착홀(322)에 가압지지축(미도시)이 후단이 결합 고정되면서 소정 직선길이의 전방으로 돌출 연장되며, 이때 상기 장착홀(322)에 고정된 가압지지축의 직선길이에 대응되게 압출성형공구(400)의 후단 중앙에서 내부의 소정 직선길이로 삽입공(미도시)이 형성된다.
즉, 상기 장착홀(322)에 후단부가 삽입 고정된 가압지지축이 압출성형공구(400)의 후단 중앙에 형성된 삽입공에 긴밀히 삽입되면서 압출성형공구(400)의 후단부가 장착홈(321)에 밀착 수용되어 장착판부(320)의 장착홈(321)에 결합 고정하게 되며, 이때 상부지지댐퍼(340)와 하부지지댐퍼(350)가 압출성형공구(400)의 후단 일부를 지지하여 압출성형공구(400)의 하중을 지지하며, 특히 압출금형부(200)의 장입홀(201)로 압출성형공구(400)가 장입되어 압출금형부(200) 내의 소재(100a)를 냉간 압출성형할 때 발생되는 가압력에 대한 압출성형공구(400)의 지지력을 강화하는 역할을 한다.
그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 상부지지댐퍼(340)와 하부지지댐퍼(350) 사이에 결합되며, 상기 상부지지댐퍼(340)의 하단이 삽입되도록 상부 중앙에 가로길이로 형성된 끼움홈(501)과 상기 하부지지댐퍼(350)의 상부 제1단차면부(351)에 치합되도록 하부 단차진 제2단차면부(502)가 형성되며, 상기 장착판부(320)의 장착홈(321) 위치에 대응된 결속홀(503)이 형성되며, 상기 결속홀(503)이 중앙에 위치한 주변 사각형의 모서리에 각각 돌출된 체결탭(510)이 형성된 가이드판부(500)와,
상기 가이드판부(500) 전면의 체결탭(510)에 결합 고정되면서 결속홀(503)의 위치에 대응된 제1통공(611)이 형성된 체결판(610)과 상기 체결판(610)의 후면 제1통공(611)과 연통 연결되어 가이드판부(500)의 결속홀(503)을 통과하도록 소정의 수평길이를 가지며, 상기 장착홈(321)의 직경에 대응된 내경을 가진 원통형의 제1가이드관(620)으로 구성된 지지소켓부(600)를 포함한다.
상기 가이드판부(500)는 상부지지댐퍼(340)와 하부지지댐퍼(350) 사이에 결합되며, 상기 장착판부(320)의 장착홈(321)의 수(數)와 위치에 대응되도록 관통된 결속홀(503)이 형성되며, 상기 결속홀(503)이 형성된 가이드판부(500)의 전면 즉, 장착판부(320)에 마주한 가이드판부(500)의 후면에 대향된 전면에 정사각형의 모서리에 각각 돌출된 체결탭(510)이 형성되며, 즉 사방에 위치한 체결탭(510)의 중앙에 결속홀(503)이 형성되며, 각각의 결속홀(503)을 중심으로 4개의 체결탭(510)이 배치되는 구조를 가지며, 이때 체결탭(510)에 제1볼트공(612)이 형성된다.
그리고 상기 지지소켓부(600)는 체결판(610)과 제1가이드관(620)으로 구성된 일몸체로서 압출성형공구(400)의 후단부가 체결판(610)의 제1통공(611)과 제1가이드관(620)의 내부를 통해 긴밀히 삽입되어 장착판부(320)의 장착홈(321)에 압출성형공구(400)의 후단이 삽입 결합되게 된다.
상기 체결판(610)은 가이드판부(500) 전면의 체결탭(510)에 결합 고정되도록 체결탭(510)의 제1볼트공(511)에 대응된 제2볼트공(612)이 각 모서리 내측에 관통 형성되어 체결수단으로 제1, 2볼트공(511)(612)을 통해 체결판(610)이 가이드판부(500) 전면 체결탭(510)에 결합고정된다.
그리고, 상기 제1가이드관(620)은 체결판(610)의 후면 제1통공(611)과 연통 연결되어 가이드판부(500)의 결속홀(503)을 통과하도록 소정의 수평길이를 가지며, 상기 장착홈(321)의 직경에 대응된 내경을 가진 원통형태이며, 상기 장착홈(321)에 제1가이드관(620)의 후단이 면접되거나 이격되게 형성되는 배치 구조를 가진다.
그리고, 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 가이드판부(500)의 양측 결속홀(503) 사이에 배치되며, 양측 결속홀(503) 중 일측 결속홀(503) 주변에 형성된 일측의 상/하측 체결탭(510)과 상기 일측 결속홀(503)의 주변 일측의 상/하측 체결탭(510)에 이웃한 타측 결속홀(503) 주변에 형성된 타측의 상/하측 체결탭(510)에 각각 결합되어 고정되도록 상호 대칭형태로 양측에 한 쌍씩 결합판(713)이 형성되며, 후면부가 결속홀(503)과 결속홀(503) 사이의 가이드판부(500) 전면에 밀착되면서 개방된 전방 내측에 완충공간(714)이 형성된 완충체(700)가 더 포함되는 구조를 가진다.
상기 완충체(700)는 양측의 이격된 수직판(711)과 상기 수직판(711) 후단을 가로질러 연결한 연결판(712)으로 구성되어 전방 내측에 완충공간(714)이 형성된 제1몸체(710)와 상기 제1몸체(710)의 양측 수직판(711)의 상측 및 하측에 각각 수평돌출된 결합판(713)이 형성되며, 이때 상기 제1몸체(710) 양측에 상호 대칭형태로 한 쌍의 결합판(713)이 형성되어 대응되는 위치의 일측 결속홀(503) 주변의 체결탭(510)과 타측 결속홀(503) 주변의 체결탭(510)에 결합 고정된다.
상술한 일측 결속홀(503)과 타측 결속홀(503)은 서로 이웃하며, 일측 결속홀(503) 및 타측 결속홀(503) 각각의 주변에 4개의 체결탭(510)이 정사각형태로 배치되며, 상기 일/타측 결속홀(503) 사이에 위치하면서 서로 이웃한 상/하측의 체결탭(510)에 완충체(700)의 결합판(713)이 안착 및 결합되어 체결수단을 통해 고정되며, 즉 상술한 지지소켓부(600)의 체결판(610)이 가이드판부(500)의 체결탭(510)에 결합 고정시 체결수단을 통해 체결판(610) 제2볼트공(612)에 대응된 완충체(700)의 결합판(713) 제3볼트공(713-1)을 통해 체결수단을 함께 체결 고정시키게 된다.
상기 결속홀(503)과 결속홀(503) 사이인 결속홀(503)에 대응된 지지소켓부(600)로부터 전달되는 진동이 완충체(700)에 의해 흡수되어 이웃한 지지소켓부(600)로 전달되는 것을 차단하게 된다.
그리고, 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 가이드판부(500)의 전면과 지지소켓부(600)의 체결판(610) 사이에 배치되며, 상기 가이드판부(500)의 결속홀(503)에 대응된 제2통공(801)이 형성되어 지지소켓부(600)의 제1가이드관(620)이 통과되며, 상기 결속홀(503) 주변 사방에 위치한 체결탭(510)과 체결탭(510) 사이로 끼움 결속되도록 사방면에 돌출된 결합탭(802)이 형성되며, 상기 결합탭(802)의 일면에 곡선형의 완충공(803)이 관통형성된 완충판(800)이 더 포함된다.
상기 완충판(800)은 가이드판부(500)의 전면과 지지소켓부(600)의 체결판(610) 사이에 결합되어 중앙에 제2통공(801)이 형성되면서 사방면에 각각 돌출된 결합탭(802)이 형성된다.
상기 완충판(800)의 사방면에 각각 돌출 형성된 결합탭(802)이 결속홀(503) 주변에 형성된 체결탭(510)과 체결탭(510) 사이로 끼움 결속되며, 상기 결합탭(802)의 일면에 곡선형의 완충공(803)이 형성되며, 이때 상하 및 좌우에 위치한 결합탭(802)의 완충공(803)이 대칭형태로 형성된다.
그리고, 상기 지지판(310)의 전면에 형성된 장착홈(321)을 기준으로 원호방향으로 지지판 내측으로 단차지게 형성되면서 장착홈(321)의 내경에 비해 큰 내경을 가진 제1지지홈(323)이 형성되며,
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상기 지지판(310)의 제1지지홈(323)과 상기 제1지지홈(323)의 위치에 대응된 가이드판부(500)의 결속홀(503) 외주면에 각각 장착되도록 장착홈(321)의 내경에 대응된 내경을 가진 관통된 통공이 형성된 이격된 한 쌍의 지지원판(미도시)과 상기 지지원판과 지지원판 사이에 연결되어 양측 제3통공을 상호 연통하도록 내부에 관로가 형성된 제2가이드관(미도시)으로 구성된 보강지지체(미도시)가 더 포함되며, 상기 보강지지체는 지지판(310)과 가이드판부(500) 사이에 위치한 압출성형공구(400)의 후단부에 발생되는 응력을 보강하면서 지지력을 더욱 보강하는 역할을 한다.
도면에 미도시되었지만, 상기 보강지지체는 전측과 후측에 각각 원판형의 지지원판과 상기 전측 지지원판과 후측 지지원판 사이의 제3통공을 연통하면서 상호 연결된 제2가이드관으로 구성된 일체의 구조를 가진다.
상기 지지판(310)의 장착홈(321) 외주에 단차진 제1지지홈(323)에 전측의 지지원판이 밀착 결합되며, 상기 후측의 지지원판은 가이드판부(500) 후면의 결속홀(503) 외주면에 밀착 결합되며, 이때 지지판(310)의 제1지지홈(323)에 마주한 가이드판부(500)의 결속홀(503) 외주면에 단차진 제2지지홈(미도시)이 형성되어 후측의 지지원판을 수용 결합하게 된다.
그리고, 상기 제2가이드관은 내부에 관로가 형성되며 즉, 제3통공이 내경과 동일한 내경을 가진 관로가 형성되어 지지원판의 통공과 연통되도록 양측 지지원판 사이를 연결하며, 이때 압축성형공구(400)의 후단부가 관로를 통과하게 된다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
제1성형체 100b 제2성형체 100c 제3성형체 100d
제4성형체 100e 동력전달부 110 연결부 120
압출금형부 200 공구고정부 300 지지판 310
장착판부 320 장착홈 321 장착홀 322
상부지지댐퍼 340 하부지지댐퍼 350 압출성형공구 400
가이드판부 500 결속홀 503 체결탭 510
지지소켓부 600 체결판 610 제1통공 611
제1가이드관 620 완충체 700 제1몸체 710
결합판 713 완충공간 714 완충판 800
제2통공 801 결합탭 802 완충공 803

Claims (10)

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  3. 가이드로드를 따라 가압실린더의 구동으로 전, 후로 이송되면서 장입홀(201) 내부에 금형(250)이 내장된 압출금형부(200)가 가로길이로 다수 개가 배치되며, 상기 압출금형부(200)의 전방에 위치하여 압출금형부(200)의 금형(250)에 장착된 소재를 압출성형하도록 장입홀(201)로 장입되도록 압출성형공구(400)를 고정하는 공구고정부(300)가 설치되며, 상기 압출금형부(200) 내부에 장입된 압출성형공구(400)와 소재의 분리를 돕는 분리수단(230)으로 구성되는 샤프트 압출 성형 장치에 있어서,
    상기 공구고정부(300)는 압출금형부(200)의 전방에 배치되며, 수직판재형의 지지판(310)과, 상기 지지판(310)의 전면에 중앙에 압출금형부(200)의 수(數)에 대응되면서 요입된 원판형의 장착홈(321)과 상기 장착홈(321) 중앙에 장착홀(322)이 형성된 장착판부(320)와, 상기 장착판부(320)의 상부에 위치하여 후단이 지지판(310)에 고정된 가로길이를 가진 상부지지댐퍼(340)와, 상기 장착판부(320)의 하부에 위치하여 상부 내측에 가로길이로 단차진 제1단차면부(351)를 형성하면서 후단이 지지판(310)에 고정된 가로길이의 하부를 가지면서 하부지지댐퍼(350)로 구성되며,
    상기 상부지지댐퍼(340)와 하부지지댐퍼(350) 사이에 결합되며, 상기 상부지지댐퍼(340)의 하단이 삽입되도록 상부 중앙에 가로길이로 형성된 끼움홈(501)과 상기 하부지지댐퍼(350)의 상부 제1단차면부(351)에 치합되도록 하부 단차진 제2단차면부(502)가 형성되며, 상기 장착판부(320)의 장착홈(321) 위치에 대응된 결속홀(503)이 형성되며, 상기 결속홀(503)이 중앙에 위치한 주변 사각형의 모서리에 각각 돌출된 체결탭(510)이 형성된 가이드판부(500)가 구비되며,
    상기 가이드판부(500) 전면의 체결탭(510)에 결합 고정되면서 결속홀(503)의 위치에 대응된 제1통공(611)이 형성된 체결판(610)과 상기 체결판(610)의 후면 제1통공(611)과 연통 연결되어 가이드판부(500)의 결속홀(503)을 통과하도록 소정의 수평길이를 가지며, 상기 장착홈(321)의 직경에 대응된 내경을 가진 원통형의 제1가이드관(620)으로 구성된 지지소켓부(600)를 포함되는 것을 특징으로 하는 샤프트 압출 성형 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 장착판부(320)의 장착홈(321) 중앙에 형성된 장착홀(322)에 가압지지축이 후단이 결합 고정되면서 소정 직선길이의 전방으로 돌출 연장되며, 이때 상기 장착홀(322)에 고정된 가압지지축의 직선길이에 대응되게 압출성형공구(400)의 후단 중앙에서 내부의 소정 직선길이로 삽입공이 형성되는 것을 특징으로 하는 샤프트 압출 성형 장치.
  6. 삭제
  7. 제3항에 있어서,
    상기 가이드판부(500)의 양측 결속홀(503) 사이에 배치되며, 양측 결속홀(503) 중 일측 결속홀(503) 주변에 형성된 일측의 상/하측 체결탭(510)과 상기 일측 결속홀(503)의 주변 일측의 상/하측 체결탭(510)에 이웃한 타측 결속홀(503) 주변에 형성된 타측의 상/하측 체결탭(510)에 각각 결합되어 고정되도록 상호 대칭형태로 양측에 한 쌍씩 결합판(713)이 형성되며, 후면부가 결속홀(503)과 결속홀(503) 사이의 가이드판부(500) 전면에 밀착되면서 개방된 전방 내측에 완충공간(714)이 형성된 완충체(700)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 샤프트 압출 성형 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 가이드판부(500)의 전면과 지지소켓부(600)의 체결판(610) 사이에 배치되며, 상기 가이드판부(500)의 결속홀(503)에 대응된 제2통공(801)이 형성되어 지지소켓부(600)의 제1가이드관(620)이 통과되며, 상기 결속홀(503) 주변 사방에 위치한 체결탭(510)과 체결탭(510) 사이로 끼움 결속되도록 사방면에 돌출된 결합탭(802)이 형성되며, 상기 결합탭(802)의 일면에 곡선형의 완충공(803)이 관통형성된 완충판(800)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 샤프트 압출 성형 장치.
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