KR102668196B1 - Torx screw manufacturing method using cold forging to prevent forging shape defects - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법에 관한 것으로 톡스펀치로 렌치홈 형성시 소재의 헤드부 상에 예비가공펀치로 상향확장 사다리꼴형 예비홈을 형성한 후, 톡스펀치로 펀칭가공토록 하여, 톡스펀치로 펀칭가공시 예비홈과 톡스펀치 사이에 발생되는 압축공기가 상향확장 사다리꼴형 예비홈의 경사면을 따라 유연하게 완전 배출됨으로 인해 렌치홈의 내벽면이 수직을 이루게 되어 렌치와의 접촉면적을 충분히 확보토록 함과 아울러, 렌치홈 상부에 찢김 발생이 방지되도록 하기 위해, 톡스 스크류를 제조하기 위한 원기둥 형태의 소재(2)를 준비하는 절단단계(S1); 상기 소재(2)의 하부측에 몸체(10)가 형성되고, 상기 소재(2)의 상부측을 단조가공하여 중간수평테두리부가 확장된 헤드부(20)를 형성하는 1차단조단계(S2); 상기 헤드부(20)의 상부측을 단조가공하여 상향확장 사다리꼴 형태로 된 예비홈(21)을 형성하는 2차단조단계(S3); 상기 예비홈(21)은 헤드부(20)의 상부면에서 하향내부측으로 함몰된 수평바닥부(23)가 형성되고, 상기 수평바닥부(23)의 테두리부에서 상향확장되어 헤드부(20)의 상부면에 연장되는 확장경사부(24)가 형성되며, 상기 예비홈(21)의 상부측에서 하향으로 톡스펀치(40)를 하강이동시켜 예비홈(21) 내에 진입시키면서 렌치홈(25)을 형성하는 펀칭단계(S4);를 포함하여 이루어지게 하여, 상기 수평바닥부(23) 상에 톡스펀치(40)가 진입되면, 상기 톡스펀치(40)의 외면과 확장경사부(24) 사이에 형성되는 여유각(θ)을 통해 압축공기가 배출되도록 구성함을 특징으로 한다.The present invention relates to a method of manufacturing a Torx screw using cold forging to prevent forging shape defects. When forming a wrench groove with a Torx punch, an upwardly expanding trapezoidal preliminary groove is formed with a pre-processing punch on the head of the material, By performing punching processing with a Torx punch, the compressed air generated between the preliminary groove and the Torx punch is completely discharged flexibly along the slope of the upwardly expanding trapezoidal preliminary groove, so that the inner wall of the wrench groove is vertical. In order to secure a sufficient contact area with the wrench and prevent tearing in the upper part of the wrench groove, a cutting step (S1) of preparing a cylindrical material (2) for manufacturing a Torx screw; A first forging step (S2) in which a body 10 is formed on the lower side of the material 2, and the upper side of the material 2 is forged to form a head portion 20 with an expanded middle horizontal border portion. ; A second forging step (S3) of forging the upper side of the head portion 20 to form a preliminary groove 21 in the shape of an upwardly extending trapezoid; The preliminary groove 21 is formed with a horizontal bottom portion 23 that is depressed downwardly inward from the upper surface of the head portion 20, and extends upward from the edge of the horizontal bottom portion 23 to form the head portion 20. An expanded inclined portion 24 extending on the upper surface is formed, and the Torx punch 40 is moved downward from the upper side of the preliminary groove 21 to enter the preliminary groove 21 and form a wrench groove 25. A punching step (S4) of forming a; is made to include, when the Torx punch 40 enters the horizontal bottom portion 23, between the outer surface of the Torx punch 40 and the expanded inclined portion 24. It is characterized in that compressed air is discharged through a clearance angle (θ) formed in .
Description
본 발명은 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 톡스펀치로 렌치홈 형성시 소재의 헤드부 상에 예비가공펀치로 상향확장 사다리꼴형 예비홈을 형성한 후, 톡스펀치로 펀칭가공토록 하여, 톡스펀치로 펀칭가공시 예비홈과 톡스펀치 사이에 발생되는 압축공기가 상향확장 사다리꼴형 예비홈의 경사면을 따라 유연하게 완전 배출됨으로 인해 렌치홈의 내벽면이 수직을 이루게 되어 렌치와의 접촉면적을 충분히 확보토록 함과 아울러, 렌치홈 상부에 찢김 발생이 방지되도록 하는 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a Torx screw using cold forging to prevent forging shape defects. More specifically, when forming a wrench groove with a Torx punch, an upwardly expanding trapezoidal preliminary groove is formed with a pre-processing punch on the head of the material. After forming, it is punched with a Torx punch. During punching with a Torx punch, the compressed air generated between the preliminary groove and the Torx punch is flexibly and completely discharged along the slope of the upwardly extending trapezoidal preliminary groove, thereby ensuring that the wrench groove is It relates to a method of manufacturing a Torx screw using cold forging, which prevents forging shape defects by ensuring that the inner wall is vertical to ensure sufficient contact area with the wrench, and also prevents tearing in the upper part of the wrench groove.
일반적으로 톡스 스크류(Torx screw)는 둘 또는 그 이상의 부품에 나사결합되어 다수의 부품을 상호 결합하는데 사용되는 것으로서, 그 형상은 외면에 나사선이 형성된 나사몸체와, 나사몸체 상부에 나사몸체와 일체로 형성되고 상면에 나사몸체를 회전하기 위한 드라이버가 삽입되는 삽입홈이 형성된 헤드부로 형성된다.In general, a Torx screw is screwed into two or more parts and is used to connect multiple parts to each other. Its shape consists of a screw body with threads formed on the outer surface, and a screw body on the top of the screw body integral with the screw body. It is formed of a head portion with an insertion groove formed on the upper surface into which a driver for rotating the screw body is inserted.
이러한 톡스 스크류는 나사산의 모양과 헤드부의 삽입홈 형상에 따라 그 종류가 다양하게 분리되고, 기계의 부분품을 비롯하여 다양한 곳에 사용함에 따라 그 치수와 모양 등이 사용 용도에 부합할 수 있도록 규격화되어 있다.These Torx screws are divided into various types depending on the shape of the thread and the insertion groove shape of the head, and their dimensions and shapes are standardized to suit the intended use as they are used in various places, including machine parts.
그리고, 톡스 스크류는 삽입홈에 드라이버를 삽입하고, 삽입한 드라이버를 회전하여 다수의 부품을 조립하기 위해 일정수준 이상의 강도가 요구되는데, 이러한 강도에 부합하기 위해 주로 단조가공으로 제조된다.In addition, Torx screws require a certain level of strength to assemble multiple parts by inserting a driver into the insertion groove and rotating the inserted driver. To meet this strength, they are mainly manufactured through forging.
한편, 톡스 스크류는 강도를 높이기 위해 초경합금과 같은 높은 강도의 금속재를 이용하여 제조하는 경우 가공성이 낮아 나사선과 같은 복잡한 형상을 가공하기 어려울 뿐 아니라 가공에 소요되는 작업시간이 증대되면서 그 단가 또한 현저하게 상승하기 때문에 일정수준의 가공성 및 강도를 갖도록 주로 크롬몰디브덴강(SMC4)을 마르텐사이트 조직으로 변태시켜 사용하고 있다.On the other hand, when Torx screws are manufactured using high-strength metal materials such as cemented carbide to increase strength, not only is it difficult to process complex shapes such as threads due to low machinability, but the unit cost also increases significantly as the work time required for processing increases. Because of this, chrome molybdenum steel (SMC4) is mainly used by transforming it into a martensite structure to ensure a certain level of processability and strength.
여기서, 종래의 톡스 스크류의 제조방법을 보다 상술하면, 크롬몰디브덴강(SMC4)을 냉간단조하여 나사몸체와, 헤드부를 일체로 가공한 후 이를 크롬몰디브덴강의 소입온도까지 가열하여 나사몸체와 헤드부를 마르텐사이트 조직으로 변태하여 제조된다.Here, the manufacturing method of the conventional Torx screw is described in more detail. After cold forging chrome molybdenum steel (SMC4) and processing the screw body and head into one piece, the screw body and head are heated to the quenching temperature of the chrome molybdenum steel. It is manufactured by transformation into martensite structure.
즉, 종래의 톡스 스크류 제조방법은 냉간단조공정을 거쳐 이를 크롬몰디브덴강의 소입온도까지 가열하는 변태공정을 포함하게 되는 바 톡스 스크류의 가공공정 외에 변태공정이 추가적으로 소요되면서 제조시간이 증대되는 문제점이 있었다.In other words, the conventional Torx screw manufacturing method involves a transformation process of heating the chrome molybdenum steel to the quenching temperature of the chrome molybdenum steel through a cold forging process, so the problem is that the manufacturing time increases as an additional transformation process is required in addition to the processing process of the Torx screw. there was.
다른 한편, 도 1에서와 같이 종래 톡스 스크류의 제조공정에서 소재(102)를 절단(①)후, 소재(102)의 상단에 헤드부(105)를 단조가공(②)으로 형성한 다음, 헤드부(105) 상에 렌치홈(108)을 형성하기 위해 승강대(115)의 하부에 장착된 톡스펀치(112)를 하강시키게 된다.On the other hand, as shown in FIG. 1, in the manufacturing process of the conventional Torx screw, the material 102 is cut (①), and then the head portion 105 is formed on the top of the material 102 by forging (②), and then the head To form the wrench groove 108 on the part 105, the Torx punch 112 mounted on the lower part of the lifting platform 115 is lowered.
이때, 헤드부(105)에 가해지는 톡스펀치(112)의 충격으로 인해 렌치홈(108)이 형성된 톡스 스크류의 단면을 절단하여 관찰해 보면, 도 2의 (a)에서와 같이 톡스펀치(112)에 의해 헤드부(105)의 일부가 밀려들어가면서 렌치홈(108) 내부가 항아리 형상이 되는 경우가 발생되고, 톡스펀치(112)의 충격과 함께 톡스펀치(112)가 헤드부(105)로 진입되면서 형성되는 렌치홈(108)과의 사이에 발생되는 압축공기가 완전히 배출되지 못해 그 압축공기가 순간폭발 배출되면서 도 2의 (b)에서와 같이 렌치홈(108)의 입구부측이 넓은 사다리꼴 형상이 되는 경우가 발생되며, 이는 렌치홈(108)에 렌치 체결시 접촉면적이 부족하여 그 상태에서 렌치를 회전시키게 되면 렌치홈(108) 형상이 마모되는 문제점이 있었다.At this time, when cutting and observing the cross section of the Torx screw in which the wrench groove 108 is formed due to the impact of the Torx punch 112 applied to the head portion 105, the Torx punch 112 is seen as shown in (a) of FIG. 2. ), as a part of the head portion 105 is pushed in, the inside of the wrench groove 108 becomes jar-shaped, and with the impact of the Torx punch 112, the Torx punch 112 is pushed into the head portion 105. The compressed air generated between the wrench groove 108 formed as it enters cannot be completely discharged, and the compressed air is discharged in an instantaneous explosion, forming a wide trapezoid at the entrance of the wrench groove 108, as shown in (b) of Figure 2. There is a case where the wrench groove 108 has an insufficient contact area when fastening the wrench, and when the wrench is rotated in that state, there is a problem in that the shape of the wrench groove 108 is worn.
또한, 도 2의 (c)에서와 같이 렌치홈(108)의 상부에서 확인 시 상향확장 부분에 찢어지는 모양이 발생하여 형상 불량을 초래하는 문제점이 있었다.In addition, as shown in (c) of FIG. 2, when checked from the upper part of the wrench groove 108, a tearing pattern occurred in the upwardly extending portion, causing a problem of shape defect.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 톡스펀치로 렌치홈 형성시 소재의 헤드부 상에 예비가공펀치로 상향확장 사다리꼴형 예비홈을 형성한 후, 톡스펀치로 펀칭가공토록 하여, 톡스펀치로 펀칭가공시 예비홈과 톡스펀치 사이에 발생되는 압축공기가 상향확장 사다리꼴형 예비홈의 경사면을 따라 유연하게 완전 배출됨으로 인해 렌치홈의 내벽면이 수직을 이루게 되어 렌치와의 접촉면적을 충분히 확보토록 함과 아울러, 렌치홈 상부에 찢김 발생이 방지되도록 하는 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.Accordingly, the present invention was created to eliminate the above-mentioned problems. When forming a wrench groove with a Torx punch, an upwardly expanding trapezoidal preliminary groove is formed with a pre-processing punch on the head of the material and then punched with a Torx punch. , When punching with a Torx punch, the compressed air generated between the preliminary groove and the Torx punch is discharged flexibly and completely along the slope of the upwardly expanding trapezoidal preliminary groove, so that the inner wall of the wrench groove becomes vertical, increasing the contact area with the wrench. It was completed as a technical task with a focus on the method of manufacturing Torx screws using cold forging, which prevents forging shape defects by ensuring sufficient quality and preventing tearing in the upper part of the wrench groove.
위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 톡스 스크류를 제조하기 위한 원기둥 형태의 소재(2)를 준비하는 절단단계(S1); 상기 소재(2)의 하부측에 몸체(10)가 형성되고, 상기 소재(2)의 상부측을 단조가공하여 중간수평테두리부가 확장된 헤드부(20)를 형성하는 1차단조단계(S2); 상기 헤드부(20)의 상부측을 단조가공하여 상향확장 사다리꼴 형태로 된 예비홈(21)을 형성하는 2차단조단계(S3); 상기 예비홈(21)은 헤드부(20)의 상부면에서 하향내부측으로 함몰된 수평바닥부(23)가 형성되고, 상기 수평바닥부(23)의 테두리부에서 상향확장되어 헤드부(20)의 상부면에 연장되는 확장경사부(24)가 형성되며, 상기 예비홈(21)의 상부측에서 하향으로 톡스펀치(40)를 하강이동시켜 예비홈(21) 내에 진입시키면서 렌치홈(25)을 형성하는 펀칭단계(S4);를 포함하여 이루어지게 하여, 상기 수평바닥부(23) 상에 톡스펀치(40)가 진입되면, 상기 톡스펀치(40)의 외면과 확장경사부(24) 사이에 형성되는 여유각(θ)을 통해 압축공기가 배출되도록 구성함을 특징으로 하는 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법.을 제공한다.The present invention for achieving the above technical problem includes a cutting step (S1) of preparing a cylindrical material (2) for manufacturing a Torx screw; A first forging step (S2) in which a
또한, 상기 소재(2)는 STD61종의 열간단조 공구강 임을 특징으로 한다.In addition, the material (2) is characterized as being hot forged tool steel of STD61 type.
또한, 상기 펀칭단계(S4)에서, 상기 톡스펀치(40)의 하단에 첨단(尖端) 형태의 날부(42)가 형성되고, 상기 톡스펀치(40)의 직경(d1)은 예비홈(21)의 수평바닥부(23) 직경(d2)과 동일크기로 형성되어, 상기 수평바닥부(23) 상에 톡스펀치(40)가 진입되면, 상기 톡스펀치(40)의 외면과 확장경사부(24) 사이에 여유각(θ)이 형성되도록 구성함을 특징으로 한다.In addition, in the punching step (S4), a
또한, 상기 수평바닥부(23)와 확장경사부(24) 사이에 확장경사부(24)의 확장각(α) 보다 10∼20°큰 중간확장각(β)을 갖는 중간확장부(74)를 형성하여 압축공기 배출이 더 원활하게 이루어지도록 함을 특징으로 한다.In addition, an intermediate expansion portion (74) between the horizontal bottom portion (23) and the expansion inclined portion (24) having an intermediate expansion angle (β) that is 10 to 20° greater than the expansion angle (α) of the expansion inclined portion (24). It is characterized in that compressed air is discharged more smoothly by forming a .
상기한 본 발명에 의하면 톡스펀치로 렌치홈 형성시 소재의 헤드부 상에 예비가공펀치로 상향확장 사다리꼴형 예비홈을 형성한 후, 톡스펀치로 펀칭가공토록 하여, 톡스펀치로 펀칭가공시 예비홈과 톡스펀치 사이에 발생되는 압축공기가 상향확장 사다리꼴형 예비홈의 경사면을 따라 유연하게 완전 배출됨으로 인해 렌치홈의 내벽면이 수직을 이루게 되어 렌치와의 접촉면적을 충분히 확보토록 함과 아울러, 렌치홈 상부에 찢김 발생이 방지되는 등의 효과가 있다.According to the present invention, when forming a wrench groove with a Torx punch, an upwardly expanding trapezoidal preliminary groove is formed with a preliminary processing punch on the head of the material, and then punched with a Torx punch, so that the preliminary groove is formed when punching with a Torx punch. The compressed air generated between the and Torx punch is discharged flexibly and completely along the slope of the upwardly expanding trapezoidal preliminary groove, so that the inner wall of the wrench groove is vertical, ensuring a sufficient contact area with the wrench, and This has the effect of preventing tears at the top of the groove.
도 1은 종래기술의 톡스 스크류 공정 순서도
도 2는 종래기술의 단조형상 불량 예시도
도 3은 본 발명에 의한 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법의 공정순서 실시 예시도
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 펀칭 가공시의 가공원리 예시도
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법을 통해 제조되는 톡스 스크류 상태 예시도
도 8 및 도 9는 본 발명에 의한 변형 실시 예시도
도 10은 본 발명에 의한 SCM435 및 SKD61의 검사증명서Figure 1 is a flowchart of the Torx screw process of the prior art.
Figure 2 is an example of a forging shape defect in the prior art.
Figure 3 is an illustration of the process sequence of the manufacturing method of the Torx screw using cold forging to prevent forging shape defects according to the present invention.
4 and 5 are illustrations of the processing principle during punching processing according to the present invention.
Figures 6 and 7 are illustrations of the state of a Torx screw manufactured through a method of manufacturing a Torx screw using cold forging to prevent forging shape defects according to the present invention.
Figures 8 and 9 show examples of modified implementations according to the present invention.
Figure 10 is an inspection certificate of SCM435 and SKD61 according to the present invention
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, specific details for implementing the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings.
본 발명은 톡스펀치로 렌치홈 형성시 소재의 헤드부 상에 예비가공펀치로 상향확장 사다리꼴형 예비홈을 형성한 후, 톡스펀치로 펀칭가공토록 하여, 톡스펀치로 펀칭가공시 예비홈과 톡스펀치 사이에 발생되는 압축공기가 상향확장 사다리꼴형 예비홈의 경사면을 따라 유연하게 완전 배출됨으로 인해 렌치홈의 내벽면이 수직을 이루게 되어 렌치와의 접촉면적을 충분히 확보토록 함과 아울러, 렌치홈 상부에 찢김 발생이 방지되도록 하는 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법에 관한 것으로서 도 3 내지 도 11을 참고하여 보면 후술되는 S1∼S4단계를 포함하여 이루어진다.In the present invention, when forming a wrench groove with a Torx punch, an upwardly expanding trapezoidal preliminary groove is formed with a pre-processing punch on the head of the material, and then punched with a Torx punch, so that when punching with a Torx punch, the preliminary groove and the Torx punch are formed. The compressed air generated in between is flexibly and completely discharged along the slope of the upwardly expanding trapezoidal preliminary groove, so that the inner wall of the wrench groove is vertical, ensuring a sufficient contact area with the wrench, and also ensuring that the upper part of the wrench groove is Referring to FIGS. 3 to 11, it relates to a method of manufacturing a Torx screw using cold forging to prevent forging shape defects that prevent tearing, and includes steps S1 to S4, which will be described later.
본 발명의 구현을 위해 먼저 도 3에서와 같이 톡스 스크류를 제조하기 위한 원기둥 형태의 소재(2)를 준비하는 절단단계(S1)를 실시한다.In order to implement the present invention, a cutting step (S1) is first performed to prepare a
본 발명에서 상기 톡스 스크류의 소재(2)는 특히 STD61종 열간단조 공구강을 사용하는 것이 바람직한다.In the present invention, it is particularly preferable to use STD61 type hot forging tool steel as the
통상 톡스 스크류의 재질은 SCM435 이다. 상기 SCM435는 크롬몰리브덴강으로, 철(Fe) 98중량％, 탄소(C) 0.33중량％, 황(S) 0.15중량％, 망간(Mn) 0.6중량％, 크롬(Cr) 0.9중량％ 및 몰리브덴(Mo) 0.15중량％를 포함하고, 이의 물리적 성질은 도 10에서와 같으며, 특히 SCM435의 인장강도(T.S)는 58.0 kgf/㎟(=568.4 N/㎟)임을 알 수 있다.Normally, the material of Torx screw is SCM435. The SCM435 is a chrome molybdenum steel, containing 98% by weight of iron (Fe), 0.33% by weight of carbon (C), 0.15% by weight of sulfur (S), 0.6% by weight of manganese (Mn), 0.9% by weight of chromium (Cr), and molybdenum ( Mo) contains 0.15% by weight, and its physical properties are the same as in Figure 10. In particular, it can be seen that the tensile strength (T.S) of SCM435 is 58.0 kgf/㎟ (=568.4 N/㎟).
본 발명에서는 통상의 SCM435 재질 보다 탄소(C), 황(S), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo) 등의 함량이 높아 SCM435의 인장강도(T.S) 58.0 kgf/㎟(=568.4 N/㎟) 보다 큰 650∼700 N/㎟ 의 인장강도를 갖는 STD61종 열간단조 공구강를 사용토록 함으로써 단조 및 펀칭 공정이 이루어지면 그 형태의 변형이 발생치않도록 구현하였다. 이러한 STD61종 열간단조 공구강은 약 950°C에서 변형이 시작되는 고열강이며, 내마모성이 뛰어나다.In the present invention, the content of carbon (C), sulfur (S), chromium (Cr), and molybdenum (Mo) is higher than that of the typical SCM435 material, so the tensile strength (T.S.) of SCM435 is 58.0 kgf/㎟ (=568.4 N/㎟). By using STD61 hot forged tool steel with a greater tensile strength of 650 to 700 N/㎟, it was implemented to prevent deformation of the shape during the forging and punching process. This STD61 type hot forged tool steel is a high-temperature steel that begins to deform at approximately 950°C and has excellent wear resistance.
상기 소재(2)가 준비되면 상기 소재(2)의 하부측에 몸체(10)가 형성되고, 상기 소재(2)의 상부측을 단조가공하여 중간수평테두리부가 확장된 헤드부(20)를 형성하는 1차단조단계(S2)를 실시한다.When the
상기 헤드부(20)를 형성하는 1차단조단계(S2)는 통상의 방법과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.Since the first forging step (S2) of forming the
상기 1차단조단계(S2)가 완료되면, 도 3에서와 같이 상기 헤드부(20)의 상부측을 단조가공하여 상향확장 사다리꼴 형태로 된 예비홈(21)을 형성하는 2차단조단계(S3)를 실시한다.When the first forging step (S2) is completed, the upper side of the
상기 2차단조단계(S3)에서 예비홈(21)은 헤드부(20)의 상부면에서 하향내부측으로 함몰된 수평바닥부(23)가 형성되고, 상기 수평바닥부(23)의 테두리부에서 상향확장되어 헤드부(20)의 상부면에 연장되는 확장경사부(24)가 형성된다.In the second forging step (S3), the
그리고, 상기 수평바닥부(23) 및 확장경사부(24)의 형태는 상부에서 바라보게 되면 원형 형태로 형성된다.Additionally, the
또한, 상기 예비홈(21)을 형성시키는 예비가공펀치(30)는 예비홈(21)이 형성되는 헤드부(20)의 상부에 구비되며, 이때 상기 예비가공펀치(30)는 상기 예비홈(21)의 수평바닥부(23)에 대응되는 수평면(31)이 형성되고, 상기 예비홈(21)의 확장경사부(24)에 대응되는 경사면(32)이 형성된다.In addition, the
상기 예비홈(21)이 형성되는 2차단조단계(S3)가 완료되면 도 3에서와 같이 상기 예비홈(21)의 상부측에서 하향으로 톡스펀치(40)를 하강이동시켜 예비홈(21) 내에 진입시키면서 렌치홈(25)을 형성하는 펀칭단계(S4)를 실시한다.When the second forging step (S3) in which the
이때, 상기 톡스펀치(40)의 하단에 첨단(尖端) 형태의 날부(42)가 형성되고, 이의 작동실시예는 도 4에서와 같이 상기 수평바닥부(23) 상에 톡스펀치(40)가 진입되면, 상기 톡스펀치(40)의 외면과 확장경사부(24) 사이에 형성되는 여유각(θ)을 통해 압축공기가 배출되도록 구성한다.At this time, a
이와 같이 압축공기를 배출시킴으로 인해 도 6에서와 같이 렌치홈(25)의 내벽면(27)이 수직을 이루게 되어 렌치와의 접촉면적을 충분히 확보토록 구현되게 하였고, 도 7에서와 같이 렌치홈(25)의 상부에 찢김 발생이 방지되도록 구현하였다.By discharging the compressed air in this way, the
이때, 미설명부호 (26)은 하단경사부 이다.At this time, the unexplained symbol (26) is the lower slope part.
보다 자세하게는 도 5에서와 같이 상기 톡스펀치(40)의 직경(d1)은 예비홈(21)의 수평바닥부(23) 직경(d2)과 동일크기로 형성되어, 상기 수평바닥부(23) 상에 톡스펀치(40)가 진입되면, 상기 톡스펀치(40)의 외면과 확장경사부(24) 사이에 여유각(θ)이 형성되도록 구현하였다.More specifically, as shown in FIG. 5, the diameter d1 of the
한편, 본 발명의 변형실시예로서 도 8 및 도 9에서와 같이 압축공기가 배출되는 확장경사부(24)의 형태를 변형할 수 있는데, 이때 상기 수평바닥부(23)와 확장경사부(24) 사이에 확장경사부(24)의 확장각(α) 보다 10∼20°큰 중간확장각(β)을 갖는 중간확장부(74)를 형성하게 되면 압축공기 배출이 더 원활하게 이루어지게 된다. 그리고 이때 상기 확장경사부(24)의 확장각(α)은 20∼35°로 형성되도록 함이 바람직하다.Meanwhile, as a modified embodiment of the present invention, the shape of the expanded
또한, 도 9에서와 같이 상기 수평바닥부(23), 중간확장부(74) 및 확장경사부(24) 사이 마다에 요홈부(92)를 더 형성하게 되면, 상기 펀칭단계(S4) 시, 수평바닥부(23), 중간확장부(74) 및 확장경사부(24)의 상호간에 갈라짐 등의 파손 현상을 방지할 수 있게 된다.In addition, as shown in FIG. 9, if
상술된 바와 같은 본 발명의 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법에 의하면, 톡스펀치로 렌치홈 형성시 소재의 헤드부 상에 예비가공펀치로 상향확장 사다리꼴형 예비홈을 형성한 후, 톡스펀치로 펀칭가공토록 하여, 톡스펀치로 펀칭가공시 예비홈과 톡스펀치 사이에 발생되는 압축공기가 상향확장 사다리꼴형 예비홈의 경사면을 따라 유연하게 완전 배출됨으로 인해 렌치홈의 내벽면이 수직을 이루게 되어 렌치와의 접촉면적을 충분히 확보토록 함과 아울러, 렌치홈 상부에 찢김 발생이 방지된다.According to the method of manufacturing a Torx screw using cold forging to prevent forging shape defects of the present invention as described above, when forming a wrench groove with a Torx punch, an upwardly expanding trapezoidal preliminary groove is formed with a pre-processing punch on the head of the material. After forming, punching is performed with a Torx punch. During punching with a Torx punch, the compressed air generated between the preliminary groove and the Torx punch is flexibly and completely discharged along the slope of the upwardly expanding trapezoidal preliminary groove, thereby ensuring that the inside of the wrench groove is not damaged. The wall is made vertical, ensuring sufficient contact area with the wrench and preventing tearing at the top of the wrench groove.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention described above has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, but this is merely illustrative, and various modifications and other equivalent embodiments can be made by those skilled in the art. should be clarified. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be interpreted in accordance with the attached claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
2 : 소재 10 : 몸체
20 : 헤드부 21 : 예비홈
23 : 수평바닥부 24 : 확장경사부
25 : 렌치홈 40 : 톡스펀치2: Material 10: Body
20: head part 21: spare groove
23: horizontal bottom part 24: expansion inclined part
25: Wrench groove 40: Torx punch
Claims (4)
상기 소재(2)의 하부측에 몸체(10)가 형성되고, 상기 소재(2)의 상부측을 단조가공하여 중간수평테두리부가 확장된 헤드부(20)를 형성하는 1차단조단계(S2);
상기 헤드부(20)의 상부측을 단조가공하여 상향확장 사다리꼴 형태로 된 예비홈(21)을 형성하는 2차단조단계(S3); 상기 예비홈(21)은 헤드부(20)의 상부면에서 하향내부측으로 함몰된 수평바닥부(23)가 형성되고, 상기 수평바닥부(23)의 테두리부에서 상향확장되어 헤드부(20)의 상부면에 연장되는 확장경사부(24)가 형성되며,
상기 예비홈(21)의 상부측에서 하향으로 톡스펀치(40)를 하강이동시켜 예비홈(21) 내에 진입시키면서 렌치홈(25)을 형성하는 펀칭단계(S4);를 포함하여 이루어지게 하여,
상기 수평바닥부(23) 상에 톡스펀치(40)가 진입되면, 상기 톡스펀치(40)의 외면과 확장경사부(24) 사이에 형성되는 여유각(θ)을 통해 압축공기가 배출되도록 구성함을 특징으로 하는 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법.A cutting step (S1) of preparing a cylindrical material (2) for manufacturing a Torx screw;
A first forging step (S2) in which a body 10 is formed on the lower side of the material 2, and the upper side of the material 2 is forged to form a head portion 20 with an expanded middle horizontal border portion. ;
A second forging step (S3) of forging the upper side of the head portion 20 to form a preliminary groove 21 in the shape of an upwardly extending trapezoid; The preliminary groove 21 is formed with a horizontal bottom portion 23 that is depressed downwardly inward from the upper surface of the head portion 20, and extends upward from the edge of the horizontal bottom portion 23 to form the head portion 20. An expansion inclined portion 24 extending on the upper surface is formed,
A punching step (S4) of forming the wrench groove 25 while moving the Torx punch 40 downward from the upper side of the preliminary groove 21 to enter the preliminary groove 21,
When the Torx punch 40 enters the horizontal bottom portion 23, compressed air is discharged through the relief angle θ formed between the outer surface of the Torx punch 40 and the expanded inclined portion 24. A method of manufacturing a Torx screw using cold forging to prevent forging shape defects.
상기 소재(2)는 STD61종의 열간단조 공구강 임을 특징으로 하는 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법.According to paragraph 1,
A method of manufacturing a Torx screw using cold forging to prevent forging shape defects, characterized in that the material (2) is hot forging tool steel of the STD61 type.
상기 펀칭단계(S4)에서, 상기 톡스펀치(40)의 하단에 첨단(尖端) 형태의 날부(42)가 형성되고,
상기 톡스펀치(40)의 직경(d1)은 예비홈(21)의 수평바닥부(23) 직경(d2)과 동일크기로 형성되어, 상기 수평바닥부(23) 상에 톡스펀치(40)가 진입되면, 상기 톡스펀치(40)의 외면과 확장경사부(24) 사이에 여유각(θ)이 형성되도록 구성함을 특징으로 하는 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법.According to paragraph 2,
In the punching step (S4), a blade portion 42 in the form of a tip is formed at the bottom of the Torx punch 40,
The diameter d1 of the Torx punch 40 is formed to be the same size as the diameter d2 of the horizontal bottom 23 of the preliminary groove 21, so that the Torx punch 40 is positioned on the horizontal bottom 23. When entering, a method of manufacturing a Torx screw using cold forging to prevent forging shape defects, characterized in that a relief angle (θ) is formed between the outer surface of the Torx punch (40) and the expansion inclined portion (24). .
상기 수평바닥부(23)와 확장경사부(24) 사이에 확장경사부(24)의 확장각(α) 보다 10∼20°큰 중간확장각(β)을 갖는 중간확장부(74)를 형성하여 압축공기 배출이 더 원활하게 이루어지도록 함을 특징으로 하는 단조형상 불량발생을 방지하는 냉간단조를 이용한 톡스 스크류의 제조방법.According to paragraph 3,
Between the horizontal bottom portion 23 and the expanded inclined portion 24, an intermediate expanded portion 74 is formed having an intermediate expanded angle β that is 10 to 20° greater than the expanded angle α of the expanded inclined portion 24. A method of manufacturing a Torx screw using cold forging that prevents forging shape defects by allowing compressed air to be discharged more smoothly.
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