KR102613894B1 - rolling processing equipment - Google Patents
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Abstract
다이스를 장기간에 걸쳐 사용할 수 있는 롤링 가공 장치를 제공한다. 롤링 가공 장치(1)는, 한 쌍의 다이스(11), (21)와, 한 쌍의 다이스(11), (21)를 유지하는 기대(10)를 구비하고, 한 쌍의 다이스(11), (21) 중, 한쪽의 다이스(11)에는, 협압 방향에 교차하는 이면이 형성되어 있고, 상기 이면과, 별체인 라이너(40)에 형성된 받이면(41)과의 사이에, 이소시아네이트 성분과 폴리아민 성분을 포함하는 수지로 이루어지는 시트부(30)가 개재되어 있다.A rolling processing device capable of using dies over a long period of time is provided. The rolling processing device (1) is provided with a pair of dice (11) and (21) and a base (10) holding the pair of dice (11) and (21), and the pair of dice (11) , (21), on one side of the die 11, a back surface intersecting the pinching direction is formed, and between this back surface and the receiving surface 41 formed on the separate liner 40, an isocyanate component and A sheet portion 30 made of a resin containing a polyamine component is interposed.
Description
본 발명은, 공작물을 소성(塑性) 변형시켜 롤링 가공하는 롤링 가공 장치(form rolling device)에 대한 것이다. The present invention relates to a form rolling device that performs rolling processing by plastically deforming a workpiece.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 고경도(高硬度)의 재료로 이루어지는 볼트나 수나사를 소성 변형함으로써 가공하는 가공 장치가 개시되어 있다. For example, Patent Document 1 discloses a processing device that processes bolts and external threads made of high hardness material by plastically deforming them.
이러한 구성에 있어서는, 다이스(dice)에 균열이나 국부(局部) 파괴가 쉽게 생기지 않는 구성을 채용하고 있고, 다이스의 장수명화를 도모하고 있다. In this configuration, a structure is adopted in which cracks or local destruction do not easily occur in the dice, and the lifespan of the dice is increased.
또한, 특히 최근, 자동차 등의 경량화가 진행되고 있고, 이들에 사용되는 볼트로서는, 경도(硬度)가 높은 열처리 볼트의 수요가 증가하고 있다. In addition, especially in recent years, weight reduction of automobiles and the like is progressing, and the demand for heat-treated bolts with high hardness as bolts used in these is increasing.
그러나, 이러한 고경도의 볼트를 종래의 다이스로 제조하면, 다이스에 치핑(chipping)(빠짐)이 발생하여 버리거나, 가공 톱니가 변형되어 버리거나 하는 문제점이 조기에 발생하므로, 다이스의 수명이 매우 짧아진다는 문제가 생긴다. However, when such high-hardness bolts are manufactured using conventional dies, problems such as chipping or deformation of the dice occur early, and the lifespan of the dice is very short. A problem arises.
본 발명은, 고경도의 모재(母材)를 소성 변형 가공해도 다이스를 장기간에 걸쳐 사용할 수 있는 롤링 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The purpose of the present invention is to provide a rolling processing device that allows dies to be used for a long period of time even when a high hardness base material is plastically deformed.
본 발명은, 공작물을 적어도 한 쌍의 다이스에 의해 협압(挾壓)하여 소성 변형시키는 롤링 가공 장치로서, 기대(基臺; base)와, 상기 한 쌍의 다이스를 구비하고, 상기 기대에 상기 한 쌍의 다이스가 장착되어, 상기 기대에 상기 한 쌍의 다이스가 유지되어 있고, 상기 한 쌍의 다이스 중, 적어도 한쪽에는, 상기 공작물을 협압하는 방향인 협압 방향에 교차하는 제1 면이 형성되어 있고, 상기 기대에는, 상기 한 쌍의 다이스가 유지된 유지 상태에서 상기 제1 면에 대향하는 제2 면이 형성되어 있고, 상기 유지 상태에서, 제1 면과 상기 제2 면과의 사이에는, 이소시아네이트 성분과 폴리아민 성분을 포함하는 수지로 이루어지는 시트부가 개재되어 이루어지고, 상기 협압 방향에 교차하는 방향을 따라 한 쌍의 다이스가 서로 상대(相對) 이동하는, 롤링 가공 장치이다. The present invention is a rolling processing device for plastically deforming a workpiece by pinching it with at least one pair of dies, comprising a base and the pair of dice, and the base having the above-mentioned A pair of dice is mounted, the pair of dice is held on the base, and at least one of the pair of dice is formed with a first surface that intersects a pinching direction, which is a direction for pinching the workpiece, , on the base, a second surface is formed that opposes the first surface in a holding state in which the pair of dice is held, and in the holding state, an isocyanate is formed between the first surface and the second surface. It is a rolling processing device in which a sheet portion made of a resin containing a component and a polyamine component is interposed, and a pair of dice moves relative to each other along a direction intersecting the pinching direction.
이러한 구성에 있어서는, 볼트 등의 공작물을 롤링 가공하는 데 있어서 다이스에 걸리는 큰 압력을 이소시아네이트 성분과 폴리아민 성분을 포함하는 수지로 이루어지는, 이른바 폴리우레아 수지의 시트부가 받는 것에 의해 가공 시에 발생하는 충격을 흡수한다. 구체적으로는, 폴리우레아 수지는 내충격성이 우수하고, 다이스에 가해지는 압력을 바람직하게 분산시켜 다이스의 치핑(빠짐)을 억제한다. In this configuration, the sheet portion of so-called polyurea resin, which is made of a resin containing an isocyanate component and a polyamine component, receives the large pressure applied to the die during rolling processing of a workpiece such as a bolt, thereby reducing the impact generated during processing. Absorb. Specifically, polyurea resin has excellent impact resistance and suppresses chipping of the dice by appropriately dispersing the pressure applied to the dice.
여기서, 롤링 가공에서의 한 쌍의 다이스에 있어서는, 공작물을 협압하는 방향으로 많은 부하가 부여된 상태에서 고정 측 다이스에 대하여 이동 측 다이스가 소정의 이동 방향을 따라 왕복 이동한다. 그러므로, 전술한 시트부에는, 공작물을 협압함으로써 생기는 상기 시트부의 두께 방향을 따른 부하에 대하여 충격 흡수 효과를 발휘하고 또한, 다이스의 이동에 따라 생기는 상기 이동 방향을 따른 부하에 대하여도 충격 흡수 효과를 발휘하는 것으로 추정된다. 따라서, 전술한 필요한 위치에 시트부가 배치됨으로써, 롤링 시에 발생하는 다이스에 부여되는 복수 종류의 부하가 총합적으로 완화되어, 롤링 다이스의 수명이 향상되게 된다. Here, in the case of a pair of dice in rolling processing, the moving side die reciprocates along a predetermined movement direction with respect to the fixed side die while a large load is applied in the direction of pinching the workpiece. Therefore, the above-mentioned seat portion exhibits a shock absorption effect for the load along the thickness direction of the seat portion generated by pinching the workpiece, and also exerts a shock absorption effect for the load along the movement direction generated as the dice move. It is assumed to work. Accordingly, by arranging the sheet portion at the necessary position described above, the plurality of loads applied to the dice generated during rolling are alleviated in total, thereby improving the lifespan of the rolling dice.
또한, 상기 시트부의 시트 두께가 2㎜ 이상 4㎜ 이하인 구성이 제안된다. Additionally, a configuration in which the sheet thickness of the sheet portion is 2 mm or more and 4 mm or less is proposed.
이러한 구성으로 함으로써, 상기 시트부의 시트 두께를 적절한 것으로 할 수 있다. 예를 들면, 시트부의 시트 두께가 2㎜에 충족되지 않으면, 다이스에 가해지는 부하를 충분히 완화시킬 수 없어, 다이스의 장수명화를 도모하는 것이 곤란해진다. 또한, 시트부의 시트 두께가 4㎜를 초과하면, 공작물에 대하여 롤링 압력을 충분히 가할 수 없으므로, 나사산이 충분히 세워오르지 않게 되어, 가공 정밀도가 저하된다. With this configuration, the sheet thickness of the sheet portion can be made appropriate. For example, if the sheet thickness of the sheet portion does not meet 2 mm, the load applied to the dice cannot be sufficiently alleviated, making it difficult to achieve a longer lifespan of the dice. Additionally, if the sheet thickness of the seat portion exceeds 4 mm, sufficient rolling pressure cannot be applied to the workpiece, so the threads do not rise sufficiently, and machining precision deteriorates.
본 발명은, 다이스의 수명을 길게 할 수 있는 우수한 효과가 있다. The present invention has an excellent effect of extending the life of dice.
도 1은 롤링 가공 장치의 사시도이다.
도 2는 롤링 가공 장치의 부분 분해사시도이다.
도 3은 롤링 가공 장치의 부분 분해사시도이다.
도 4의 (a)는 시트 두께와 다이스 수명과의 관계를 나타낸 도표이며, (b)는 시트부의 유무와 다이스 수명과의 관계를 나타낸 도표이다. Figure 1 is a perspective view of a rolling processing device.
Figure 2 is a partially exploded perspective view of the rolling processing device.
Figure 3 is a partially exploded perspective view of the rolling processing device.
Figure 4 (a) is a diagram showing the relationship between sheet thickness and dice life, and (b) is a diagram showing the relationship between the presence or absence of a sheet portion and dice life.
이하, 본 발명의 롤링 가공 장치를 구체화한 실시예를 상세하게 설명한다. 그리고, 본 발명은, 하기에 나타낸 실시예에 한정되지 않고, 적절히 설계 변경이 가능하다. Hereinafter, an embodiment embodying the rolling processing device of the present invention will be described in detail. Additionally, the present invention is not limited to the examples shown below, and design changes can be made as appropriate.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 롤링 가공 장치(1)는, 기대(10) 상에 직육면체 형상을 구비한 한 쌍의 다이스(11, 21)가 장착되어 있다. 1 to 3, the rolling processing device 1 is equipped with a pair of dice 11 and 21 having a rectangular parallelepiped shape on a base 10.
보다 상세하게 설명하면, 상기 기대(10)는, 설치면(도시하지 않음)에 탑재되는 고정 측 기대부(base portion)(10a)와, 고정 측 기대부(10a)에 대하여 캔틸레버형(cantilever manner)으로 지지되어 왕복 이동하는 이동 측 기대부(10b)를 구비하고 있다. In more detail, the base 10 has a fixed side base portion 10a mounted on an installation surface (not shown) and a cantilever manner with respect to the fixed side base portion 10a. It is provided with a movable side base portion 10b that is supported by ) and moves back and forth.
그리고, 고정 측 기대부(10a)에 고정 다이스(11)가 장착되고, 이동 측 기대부(10b)에 이동 다이스(21)가 장착된다. 이 때, 각각의 다이스(11, 21)의 표면에 형성된 롤링면(12, 22)이 대향한다. Then, the fixed die 11 is mounted on the stationary side base portion 10a, and the movable die 21 is mounted on the movable side base portion 10b. At this time, the rolling surfaces 12 and 22 formed on the surfaces of each dice 11 and 21 face each other.
그리고, 롤링 가공 장치(1)는, 롤링면(12, 22) 사이에 공작물(W)을 협지하고, 공작물(W)을 협압하면서 다이스(21)를 롤링면을 따라 이동시킴으로써 공작물(W)을 롤링 가공한다. Then, the rolling processing device 1 holds the workpiece W between the rolling surfaces 12 and 22 and moves the dice 21 along the rolling surface while pinching the workpiece W to move the workpiece W. Rolling processing.
여기서, 고정 다이스(11)는, 고정 측 기대부(10a)에 대하여 별개의 부재인 라이너(liner)(40)를 통해 나사 고정하고 있다. 따라서, 고정 다이스(11)에 있어서 롤링면(12)과 평행한 이면(裏面; back surface)(제1 면)(13)과, 라이너(40)의 받이면(receiving surface)(제2 면)(41)이 대향하고 있고, 상기 이면(13)과 상기 받이면(41)과의 사이에 시트 형상(얇은 두께형)의 시트부(30)가 개재되어 있다. Here, the fixing die 11 is screwed to the fixing side base portion 10a via a liner 40, which is a separate member. Therefore, in the fixed die 11, a back surface (first surface) 13 parallel to the rolling surface 12 and a receiving surface (second surface) of the liner 40 41 are opposed to each other, and a sheet-shaped (thin-thick) sheet portion 30 is interposed between the back surface 13 and the receiving surface 41.
시트부(30)는, 이소시아네이트 성분과 폴리아민 성분을 포함하는 수지로 이루어지는, 이른바 폴리우레아 수지로 구성되어 있다. 폴리우레아 수지는 내충격성이 우수하고, 롤링 가공에서의 다이스에 가해지는 압력을 바람직하게 분산시킬 수 있다. 여기서, 다이스(11, 21)에 가해지는 부하는, 공작물(W)을 협압하는 협압 부하에 한정되지 않고, 이동 다이스(21)의 이동 방향을 따라 고정 다이스(11)가 받는 전단(剪斷) 방향의 부하도 포함하는 것이다. The sheet portion 30 is made of so-called polyurea resin, which consists of a resin containing an isocyanate component and a polyamine component. Polyurea resin has excellent impact resistance and can preferably distribute the pressure applied to the dice during rolling processing. Here, the load applied to the dice (11, 21) is not limited to the pinching load that pinches the workpiece (W), but the shear received by the fixed die (11) along the moving direction of the moving die (21). It also includes directional loads.
여기서, 공작물인 M10의 볼트를 롤링 가공하는 경우에 있어, 시트부(30)의 두께(시트 두께)를 바꾸어 다이스(11, 21)가 치핑 등에 의해 사용 불가능하게 될 때까지의 수명을 조사한 결과를 도 4의 (a)에 나타낸다. 그리고, 시트부(30)의 재료는 폴리우레아 수지를 사용하였다. Here, in the case of rolling processing of an M10 bolt as a workpiece, the lifespan until the dies 11 and 21 become unusable due to chipping or the like is obtained by changing the thickness of the sheet portion 30. It is shown in Figure 4(a). And, polyurea resin was used as the material for the seat portion 30.
도 4의 (a)에서의 표에 있어서, 수명은, 다이스(11, 21) 중 어느 하나, 또는 양쪽에 치핑이가 발생할 때까지 가공한 공작물의 수를 나타낸다.In the table in FIG. 4(a), the lifespan indicates the number of workpieces processed until chipping occurs on one or both of the dies 11 and 21.
공작물 형상은, 가공된 공작물의 형상을 나타내고, 하기와 같이 표현하였다. The workpiece shape represents the shape of the processed workpiece and is expressed as follows.
◎는 종래 형상과 변함없이 문제없이 사용할 수 있다. ◎ can be used without problems without changing from the conventional shape.
×는 볼트의 산을 정확하게 형성할 수 없어, 제품으로서 사용할 수 없다. × cannot form the bolt mount accurately and cannot be used as a product.
도 4의 (a)에 기재되는 표에 나타낸 바와 같이, 시트부(30)를 구비하는 것에 의해 다이스의 수명이 현저하게 향상되고, 특히 시트부(30)의 두께가 2㎜ 이상으로 되면 다이스의 수명이 대폭 연장되는 것을 알 수 있다. 또한, 시트부(30)의 두께가 4㎜를 초과하면, 수명으로서는 연장되지만, 가공된 공작물이 정확하게 성형되지 않고, 제품으로서의 사용에 향하지 않게 된다. 이것은 시트부(30)의 완충 효과가 과잉으로 되어, 적정한 롤링 압력이 얻어지지 않는 것에 의한 것으로 생각된다. 이상으로부터, 본 실시예에 있어서의 시트부(30)의 두께는 2㎜ 이상 4㎜ 이하가 적절한 것을 알 수 있다. As shown in the table shown in (a) of FIG. 4, the life of the dice is significantly improved by providing the sheet portion 30, and in particular, when the thickness of the sheet portion 30 is 2 mm or more, the life of the dice is significantly improved. It can be seen that lifespan is significantly extended. Additionally, if the thickness of the sheet portion 30 exceeds 4 mm, the lifespan is extended, but the processed workpiece is not formed accurately and is not suitable for use as a product. This is believed to be due to the fact that the cushioning effect of the seat portion 30 becomes excessive and an appropriate rolling pressure is not obtained. From the above, it can be seen that the appropriate thickness of the sheet portion 30 in this embodiment is 2 mm or more and 4 mm or less.
또한, 이하의 시험 결과가 얻어졌다. 시험 결과를 도 4의 (b)에 나타낸다.Additionally, the following test results were obtained. The test results are shown in Figure 4(b).
시험 조건: Exam conditions:
공작물: M8×P1.0(나사 길이 20밀리) Workpiece: M8×P1.0 (screw length 20 mm)
강도 구분: 16.9(HRC48∼49)Strength classification: 16.9 (HRC48∼49)
기종: 평다이스식 전조기(傳造機; rolling machine) THI-12AL(가부시키가이샤 산메이세이사쿠쇼사제: 고정 다이스 길이 370㎜, 이동 다이스 길이 390㎜) Model: Flat dice rolling machine THI-12AL (manufactured by Sanmei Seisakusho Co., Ltd.: fixed dice length 370 mm, moving dice length 390 mm)
시트부의 두께: 3㎜ Thickness of sheet part: 3mm
도 4의 (b)에 기재되는 표에 나타낸 바와 같이, 시트부(30)를 배치함으로써, 특이한 강도 구분: 16.9(HRC48∼49)에 있어서도, 수명이 약 45% 정도도 향상되는 것이 확인되었다. As shown in the table shown in (b) of FIG. 4, it was confirmed that by arranging the sheet portion 30, the lifespan is improved by about 45% even in the specific strength category: 16.9 (HRC48 to 49).
본 발명에 있어, 각 부의 치수 형상은 적절히 자유롭게 선택 가능하다. In the present invention, the size and shape of each part can be freely selected as appropriate.
또한, 고정 다이스(11)뿐아니라, 이동 다이스(21) 측에도 시트부(30)가 설치되어 있어도 상관없다. 또한, 시트부(30)는, 라이너(40)를 사용하여 배치하는 구성에 한정되지 않고, 다이스(11, 21)에 직접 배치하는 구성으로 해도 물론 된다. 단, 다이스(11, 21)의 손상 방지의 관점에서, 라이너(40)를 사용한 쪽이 바람직하다. Additionally, the sheet portion 30 may be provided not only on the fixed die 11 but also on the moving die 21 side. In addition, the sheet portion 30 is not limited to a configuration using the liner 40, and may of course be configured to be directly disposed on the dice 11 and 21. However, from the viewpoint of preventing damage to the dice 11 and 21, it is preferable to use the liner 40.
1: 롤링 가공 장치, 10: 기대, 11: 고정 다이스, 12, 22: 롤링면, 13: 이면(제1 면), 21: 이동 다이스, 30: 시트부, 41: 받이면(제2 면)1: Rolling processing device, 10: Base, 11: Fixed die, 12, 22: Rolling surface, 13: Back surface (first surface), 21: Moving die, 30: Seat portion, 41: Receiving surface (second surface)
Claims (2)
기대(基臺; base); 및
상기 한 쌍의 다이스;를 포함하고,
상기 기대에 상기 한 쌍의 다이스가 장착되어, 상기 기대에 상기 한 쌍의 다이스가 유지되어 있고,
상기 한 쌍의 다이스 중, 적어도 한쪽에는, 상기 공작물을 협압하는 방향인 협압 방향에 교차하는 제1 면이 형성되어 있고,
상기 기대에는, 상기 한 쌍의 다이스가 유지된 유지 상태에서 상기 제1 면에 대향하는 제2 면이 형성되어 있고,
상기 유지 상태에서, 제1 면과 상기 제2 면 사이에는, 이소시아네이트 성분과 폴리아민 성분을 포함하는 수지로 이루어지는 시트부가 개재되어 이루어지고,
상기 협압 방향에 교차하는 방향을 따라 한 쌍의 다이스가 서로 상대(相對) 이동하는 것이며,
상기 기대는, 소정의 설치면에 탑재되는 고정 측 기대부와, 상기 고정 측 기대부에 대하여 캔틸레버형으로 지지되어 왕복 이동하는 이동 측 기대부를 구비하고,
상기 한 쌍의 다이스는, 상기 고정 측 기대부에 장착된 고정 다이스와, 상기 이동 측 기대부에 장착된 이동 다이스로 이루어지고, 상기 고정 다이스의 표면 및 상기 이동 다이스의 표면에는 각각 롤링면이 형성되고, 또한 각 롤링면이 대향하고 있고, 상기 공작물이 상기 롤링면 사이에 협지되고, 상기 공작물이 협압(俠壓)되면서 상기 이동 다이스가 상기 롤링면을 따라 이동하는 것이며,
상기 고정 다이스는, 별개의 부재인 판상 부재로 이루어지는 라이너를 통해상기 고정 측 기대부에 장착되어 있고,
또한, 상기 고정 다이스에 있어서 상기 롤링면과 평행한 이면(裏面)이 상기 제1 면으로 되고, 상기 고정 다이스의 이면(裏面)과 대향하는 상기 라이너의 받이면이 상기 제2 면으로 되고, 상기 이면과 상기 받이면 사이에 상기 시트부가 개재하여, 상기 고정 다이스와 상기 라이너와 상기 시트부가 서로 겹치도록 배치되어 이루어지는,
롤링 가공 장치. A form rolling device that plastically deforms a workpiece by pinching it with at least one pair of dice,
expectation (base); and
Including the pair of dice;
The pair of dice is mounted on the base, and the pair of dice is held on the base,
At least one of the pair of dice is formed with a first surface that intersects a pinching direction, which is a direction for pinching the workpiece,
A second surface is formed on the base, which opposes the first surface in a holding state in which the pair of dice is held,
In the holding state, a sheet portion made of a resin containing an isocyanate component and a polyamine component is interposed between the first surface and the second surface,
A pair of dice moves relative to each other along a direction intersecting the pinching direction,
The base has a fixed side base portion mounted on a predetermined installation surface, and a movable side base portion that is cantilevered and moves back and forth with respect to the fixed side base portion,
The pair of dice includes a fixed die mounted on the stationary side base and a moving die mounted on the moving side base, and a rolling surface is formed on the surface of the fixed die and the surface of the moving die, respectively. In addition, each rolling surface is opposed to the other, the workpiece is sandwiched between the rolling surfaces, and the workpiece is pinched while the moving die moves along the rolling surface,
The fixed die is mounted on the fixed side base through a liner made of a plate-shaped member, which is a separate member,
In addition, in the fixed die, a back surface parallel to the rolling surface is the first surface, and a receiving surface of the liner opposite to the back surface of the fixed die is the second surface, The sheet portion is interposed between the back surface and the receiving surface, and the fixing die, the liner, and the sheet portion are arranged to overlap each other,
Rolling processing equipment.
상기 시트부의 시트 두께가 2㎜ 이상 4㎜ 이하인, 롤링 가공 장치. According to paragraph 1,
A rolling processing device wherein the sheet thickness of the sheet portion is 2 mm or more and 4 mm or less.
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