KR20000000248A - 크로스 헤드 핀 베어링의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 엔진에 사용되는 크로스 헤드 핀 베어링(CROSS HEAD PIN BEARING)의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하 한조로 구성되어 선박의 엔진축에 접합 사용하는 베어링에 있어 사각홈이 뚫린 상측의 어퍼(UPPER)베어링과 오일공이 뚫린 로워(LOWER)베어링을 제조하는 크로스 헤드 핀 베어링의 제조방법에 관한 것이다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 메탈 소재를 소망하는 사이즈의 사각형상으로 컷팅하여 관체형상으로 벤딩하거나 관체를 바로 사용하는 열처리공정과, 벤딩된 소재의 내외경을 황삭하고 정삭하는 라이닝 전처리 공정과, 전처리된 소재에 화이트 메탈을 코팅하는 라이닝 공정과, 화이트 메탈이 라이닝된 소재의 내외면을 다단계로 가공하는 중삭공정과, 다시 정밀하게 가공하는 정삭공정과, 도금하여 표면처리하는 표면 처리공정으로 이루어진 것에 특징이 있다.

Description

크로스 헤드 핀 베어링의 제조방법{Manufacturing process of cross head pin bearing}

본 발명은 선박의 엔진에 사용되는 크로스 헤드 핀 베어링(CROSS HEAD PIN BEARING)의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상하 한조로 구성되어 선박의 엔진을 구성하는 피스톤 로드와 커넥팅 로드의 연결부에 설치하는 매우 얇은 박판의 베어링에 있어 사각홈이 뚫린 상측의 어퍼(UPPER)베어링과 오일공이 뚫린 로워(LOWER)베어링을 제조하는 크로스 헤드 핀 베어링의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 크로스 헤드 핀 베어링은 엔진 크랭크축의 커넥팅로드와 피스톤로드의 연결부위에 설치되는 것으로, 반원형상으로 가공한 내부에 사각홈을 따낸 어퍼 베어링과 오일홈을 형성한 로워 베어링으로 구성되어 선박의 엔진을 구성하는피스톤 및 커넥팅 로드의 연결부에 상하로 끼워 붙여 접합하고 축의 원활한 회전과 축을 지지하는 기능을 하게 되는 데 종래에는 철판을 절반씩 벤딩하여 가공 제작하므로 정밀한 베어링을 제작할 수 없는 폐단이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 크로스 헤드 핀 베어링을 구성하는 어퍼 베어링과 로워 베어링을 관체에서 절반으로 분활하는 비교적 간단한 공정으로 제작하여 정밀하고 작동이 원활하게 이루어지는 크로스 헤드 핀 베어링의 제조방법을 제공코자 한 데 있다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 메탈 소재를 소망하는 사이즈의 사각형상으로 컷팅하여 관체형상으로 벤딩하거나 강관을 사용하여 열처리하는 열처리 공정과, 벤딩된 소재의 내외경을 황삭하고 정삭하는 라이닝 전 가공공정 과, 전처리된 소재에 화이트 메탈을 코팅하는 라이닝 공정과, 화이트 메탈이 라이닝된 소재의 내외면을 다단계로 가공하여 어퍼 베어링과 로워 베어링으로 분활하는 중삭공정과, 다시 정밀하게 가공하는 정삭공정과, 도금하여 표면 처리하는 표면 처리공정으로 이루어진 것에 특징이 있다.

이하 본 발명을 첨부도면의 예시에 의거 상술하면 다음과 같다.

도 1 의 a,b,c는 본 발명의 벤딩공정을 도시한 예시도

도 2 의 a,b,c는 라이닝 전처리 공정을 가공공정별로 도시한 예시도

도 3 의 a,b는 중삭공정의 1단계 예시도

도 4 의 a,b,c,d는 중삭공정의 2단계 예시도

도 5 의 a,b는 중삭공정의 3단계 예시도

도 6 의 a,b,c,d는 정삭공정의 단계별 예시도

도 7 은 완성품의 예시 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 베이스 메탈 2 : 관체 3 : 화이트 메탈

4 : 사각홈 5 : 오일홈

가 : 어퍼 베어링 나 : 로워 베어링

첨부도면은 본 발명의 제조공정을 단계적으로 도시한 것으로 도 1에 도시한 바와 같이 판상의 베이스 메탈(1)을 소망하는 사각판상으로 컷팅하여 양끝단을 내향 절곡하고 로울링하여 관체(2)형상으로 벤딩하고 양단을 용접하여 열처리하는 벤딩공정과, 전공정에서 형성된 소재의 기준단면과 내경 및 외경을 황삭하고 정삭가공하는 라이닝 전처리 공정과, 상기 공정이 끝난 소재를 탈지, 산세, 솔더링 및 티닝하여 화이트 메탈(3)을 내경에 원심주조하고 냉각하는 라이닝 공정과, 화이트 메탈(3)을 소망하는 두께로 연삭하는 내외경 황삭가공과 기준면 사상 및 폭가공 그리고 사각홈(4)따기 가공과, 오일홈(5)가공 등 각종 홈을 가공하여 두개로 분활하여 어퍼 베어링(가)과 로워 베어링(나)을 구성하는 다단계의 중삭공정과, 조인트면과 역체결 방지홈 및 내경을 정삭하는 다단계의 정삭공정과, 가공이 완료된 소재를 탈지하고 산세하여 납-주석 도금층 과 주석 도금층을 순서적으로 처리하는 표면처리공정으로 이루어져 있다.

도면중 미설명 부호 6은 지그(7)가 설치된 테이블이고, 8은 실린더이며, 9는 바이트이다.

이와같이 된 본 발명의 제조공정을 단계별로 구체적으로 상술하면 다음과 같다.

벤딩공정에서 베이스 메탈(1)은 성분, 인장, 연신율 등이 적합한 소재를 선정하여 로울링 방향에 따라 컷팅하고 이를 로울 벤딩하여 관체형상(2)으로 양단을 용접한 다음 다단계로 열처리하게 되는 데 1단계는 시간당 70℃로 650℃까지 승온시키고 상기 온도에서 약 50시간 유지하는 2단계 그리고 시간당 60℃로 200℃까지 로내에서 냉각한 후 대기중에 방치하는 3단계의 과정을 거쳐 완벽한 열처리를 실시하한다.

여기서 벤딩공정을 거치지 않고 강관을 소재로 구입하여 열처리하는 방법으로도 실시 가능하다.

이와같이 열처리된 소재는 도 2에 도시한 바와 같이 진원도와 직각도를 체크하여 기준면을 밀링하고 내경과 외경을 초벌가공하는 횡삭가공을 실시한 다음 다시 내ㆍ외경을 정삭하여 내외면을 매끈하게 가공하는 라이닝 전처리 공정을 거쳐 라이닝 공정을 실시하게 된다.

라이닝 전처리 공정이 완료된 소재는 Na2CO3 + H2O 를 탈지욕성분으로 약 90℃의 온도로 탈지하고 라이닝 면에 스캐일과 녹을 제거하는 산세공정과 라이닝 면에 솔더링액을 브라쉬하여 도포하는 솔더링 공정과 TIN 욕조의 표면에 슬래그 및 산화층을 제거하고 침욕하여 티닝을 행하는 티닝공정을 순서적으로 거쳐 화이트 메탈을 코팅하는 라이닝 공정을 실시하게 되는 데 라이닝 공정은 먼저 화이트 메탈의 용탕관리와 주입작업 및 냉각작업으로 이루어진다.

여기서 용탕관리는 이물질의 혼입을 막기위해 덮어주고 작업시에는 온도를 높게 유지하며 이어서 원심주조기로서 화이트 메탈을 원심주조하여 주입을 실시하고 주입이 완료되면 냉각수를 살수하여 냉각 약 2분에서 3분정도 실시하여 소재의 온도를 약 120℃를 유지시키므로서 소재의 내부에 화이트 메탈을 약 8mm 정도 도포시키므로서 라이닝 공정을 완료하게 된다.

이와같은 라이닝 공정이 완료하게 되면 도 3 내지 도 5 에 도시한 3단계로 된 다단계의 중삭가공을 단계별로 순서적으로 실시하게 되는데, 1단계는 기준면 사상을 완료한 후 내면에 두껍게 도포된 화이트 메탈(3)을 소망하는 두께로 연삭하여 가공하는 내경황삭과 또 외경을 가공하고 폭가공하는 가공공정으로 이루어져 있으며(도 3 참조), 2단계는 사각 홈따기 가공과 오일홈등 각종 홈을 가공하는 공정을 하게 되고(도 4 참조), 3단계는 외경정삭가공과 마킹후 2개로 분활하는 분활공정을 거쳐 두개의 반원형상의 베어링을 형성하는 공정(도 5 참조)으로 이루어져 있는 데, 여기서 사각홈이 뚫린 절반은 어퍼 베어링(가)으로 사용되고 하부는 로워 베어링(나)으로 사용된다.

이와같은 중삭가공이 완료되면 도 6 에 도시된 바와 같은 정삭가공을 실시하여 보다 정밀한 베어링을 제조하게 되는 데 먼저 정삭가공의 1단계는 조인트 면을 밀링하여 가공하고 이어서 역체결 방지홈을 형성하는 가공공정과 (C)와 같은 내경 정삭가공을 순서적으로 실시하며 2단계는 내경 릴리프 가공과 (D)에 도시한 크라쉬 테스트를 거치는 공정으로 이루어져 완성단계에 도달하게 된다.

이어서 마지막 단계로서 방청을 위한 표면처리 공정을 거치게 되는 데 이 공정에서는 탈지하고 산세하여 납-주석 도금을 순서적으로 실시하여 표면을 마감 처리하게 되는 데 먼저 탈지욕조에서 탈지욕 성분으로 탈지하고 산세하여 수세한 다음 납-주석 도금을 실시하고 수세 및 탕세한 후 다시 탈지욕조에서 탈지를 실시한 다음 산세처리 및 수세하여 주석도금을 2차에 걸쳐 순서적으로 실시하고 변색 방지 처리후 수세 및 탕세를 하게 되면 표면처리가 완성되므로 이를 포장하면 정밀한 크로스 헤드 핀 베어링이 제조 완료되는 것이다.

이와같이 본 발명은 베이스 소재를 관체로 형성하여 라이닝 전처리 공정과 라이닝 공정 및 중삭 그리고 정삭가공을 거친다음 표면처리하여 크로스 헤드 핀 베어링을 제조하는 것이므로 정밀도가 높은 베어링을 비교적 간단한 공정으로 제조할 수 있는 우수한 발명이다.

Claims (1)

1. 판상의 베이스 메탈(1)을 소망하는 사각판상으로 컷팅하여 양끝단을 내향 절곡하고 로울링하여 관체(2)형상으로 벤딩하고 양단을 용접하거나 관체를 바로 열처리하는 열처리 공정과, 소재의 기준단면과 내경 및 외경을 황삭하고 정삭가공하는 라이닝 전처리 공정과, 상기 공정이 끝난 소재를 탈지, 산세, 솔더링 및 티닝하여 화이트 메탈(3)을 내경에 원심주조하고 냉각하는 라이닝 공정과, 화이트 메탈(3)을 소망하는 두께로 연삭하는 내외경 황삭가공과 기준면 사상 및 폭가공 그리고 사각홈(4)따기 가공과, 오일홈(5)가공 등 각종 홈을 가공하여 두개로 분활하여 어퍼 베어링(가)과 로워 베어링(나)을 구성하는 다단계의 중삭공정과, 조인트면과 역체결 방지홈 및 내경을 정삭하는 다단계의 정삭공정과, 가공이 완료된 소재를 탈지하고 산세하여 납-주석 도금층 및 주석 도금층을 형성하는 표면 처리공정으로 이루어진 크로스 헤드 핀 베어링의 제조방법.