KR20000006762A

KR20000006762A - Manufacturing process of main bearing for support of crank shaft

Info

Publication number: KR20000006762A
Application number: KR1019990047903A
Authority: KR
Inventors: 한성우
Original assignee: 한성우; 신우메탈공업 주식회사
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2000-02-07

Abstract

PURPOSE: A production method of a main bearing for a crank shaft support is provided to be able to precisely support the crank shaft. CONSTITUTION: The production method comprises:a heat treating process secondary heat treating a matter pipe body(1) such as a pipe and a steel pipe and so on for removing the forging stress and processing the dehydrating tube; a post lining process forming an inner and an outer diameters and a width by clamping the heat-treated pipe(1) in a clamp(2); a lining process centrifugally casting a white metal(3) into the inner diameter, and to cool; a middle grinding process conducting a joint face, a drill and a tap grinding; a precise grinding process conducting the bore relief-grinding after grinding the inner and the outer diameters and a upper and a lower faces.

Description

Manufacturing process of main bearing for support of crank shaft

본 발명은 선박 엔진의 크랭크 축에 사용되는 크랭크 축 지지용 메인 베어 링(MAIN BEARING SHELL)의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박 엔진의 크랭크 축에 상하 한조로 접합 설치하여 크랭크 축을 지지하고 원활히 작동되도록 하는 데 사용되는 매우 두꺼운 후판으로서 구성된 메인 베어링의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a crankshaft support main bearing (MAIN BEARING SHELL) used for the crankshaft of the ship engine, and more specifically, to the crankshaft of the ship engine in a pair of up and down to support the crankshaft A method of making a main bearing constructed as a very thick plate that is used for smooth operation.

일반적으로 선박 엔진의 크랭크 축에 설치하는 메인 베어링은 회전되는 크랭크 축에 설치되어 지지하는 데 사용되는 것으로서 매우 두꺼운 후판으로서 오일글로브를 내면에 길이방향으로 요입시킨 반원형상의 어퍼 베어링과 오일글로브가 일부에 형성된 로워 베어링으로 구성되어 크랭크 축에 상하로 끼워 접합하므로서 크랭크 축의 원활한 회전과 축을 지지하는 기능을 하게 되는 데 종래의 메인 베어링은 어퍼 베어링과 로워 베어링의 내면이 고르게 일치되는 상태로 가공되지 않아 크랭크 축을 정밀하게 지지할 수 없었고 또 제작공정이 복잡하고 번거러워 작업성이 불량한 등의 폐단이 있었다.In general, the main bearings installed on the crankshaft of the ship engine are used for supporting and mounted on the rotating crankshaft, and are very thick plates that have semi-circular upper bearings and oil globes in which oil glove is inserted longitudinally in the inner surface. It consists of the formed lower bearing, which is joined to the crankshaft up and down to serve to smoothly rotate the crankshaft and to support the shaft. The conventional main bearing is not machined in a state where the inner surface of the upper bearing and the lower bearing is evenly matched to the crankshaft. It was not able to support precisely, and the manufacturing process was complicated and cumbersome, resulting in poor workability.

본 발명의 목적은 상기와 같은 메인 베어링을 구성하는 어퍼 베어링과 로워 베어링을 관체에서 절반으로 분활하여 형성하고 이를 가공시 접합하여 동일한 가공면이 형성되도록 제작하므로서 크랭크 축을 정밀하게 지지할 수 있는 크랭크 축 지지용 메인 베어링의 제조방법을 제공코자 한 데 있다.An object of the present invention is formed by splitting the upper bearing and the lower bearing constituting the main bearing as half in the tube and joining them during processing to form the same processing surface, so that the crank shaft can be precisely supported. The present invention provides a method for manufacturing a support main bearing.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 소망하는 직경의 메탈을 단조하여 성형한 관체나 강관 등의 소재관체를 열처리하는 열처리 공정과, 열처리된 소재관체의 내외경 및 폭을 가공하여 탈지, 산세, 숄더링, 티닝공정을 실시하는 라이닝 전가공 및 전처리 공정과, 화이트 메탈을 원심주조하여 코팅하는 라이닝 공정과, 화이트 메탈이 라이닝된 소재관체의 내외면과 상하면의 가공 및 오일 글로브를 가공하여 어퍼 베어링과 로워 베어링으로 분활하고 조인트 밀링과 드릴, 탭작업을 실시하는 중삭가공 공정과, 한조의 어퍼와 로워 베어링을 접합하여 내외경을 정밀 가공하는정삭가공 공정과, 가공완료 된 소재를 치수, 액체침투, 초음파 탐상검사등을 실시하는 품질검사 공정으로 이루어진 것에 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a heat treatment step of heat treating a material tube such as a tube or steel pipe formed by forging a metal having a desired diameter, and degreasing and pickling by processing the inner and outer diameters and widths of the heat treated material tube. Lining pre-processing and pre-treatment process for shouldering, tinning process, lining process for centrifugal casting of white metal and coating, upper and upper and lower surfaces of oil pipe lined with white metal and oil glove Heavy-duty machining process that divides into bearing and lower bearing and performs joint milling, drilling, and tapping work, and finishing process that joins a set of upper and lower bearings to precisely process inside and outside diameters, It is characterized by a quality inspection process that performs penetration and ultrasonic inspection.

이하 본 발명을 첨부도면의 예시에 의거 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 소재를 도시한 예시도1 is an exemplary view showing a material of the present invention

도 2 의 a,b,c는 라이닝 전가공 및 전처리 공정의 단계별 예시도A, b, c of Figure 2 is a step-by-step illustration of the lining pre-processing and pretreatment process

도 3 의 a,b,c,d,e,f,g는 중삭가공 공정의 단계별 예시도Figure 3 a, b, c, d, e, f, g is a step-by-step illustration of the heavy machining process

도 4 의 a,b,c,d는 정삭공정의 단계별 예시도A, b, c, d in Figure 4 is an exemplary step-by-step of the finishing process

도 5 는 완성품의 예시 사시도5 is an exemplary perspective view of the finished product

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 소재관체 2 : 클램프 3 : 화이트 메탈1: material tube 2: clamp 3: white metal

4 : 오일글로브 5 : 테이블 6 : 지그4: oil globe 5: table 6: jig

가 : 어퍼 베어링 나 : 로워 베어링A: Upper bearing B: Lower bearing

첨부도면은 본 발명의 제조공정을 단계적으로 도시한 것으로 도 1 에 도시한 바와 같이 소망하는 직경의 메탈을 단조하여 성형한 관체나 강관등의 소재관체(1)를 단조응력제거와 탈수소 처리를 위해 2차 열처리하는 열처리 공정과, 열처리 된 소재관체(1)를 클램프(2)에 클램핑시켜 내외경 및 폭을 가공하는 라이닝 전가공 공정과, 상기 공정이 끝난 소재관체(1)를 탈지, 산세, 숄더링 및 티닝하여 화이트 메탈(3)을 내경에 원심주조하고 냉각하는 라이닝 공정과, 화이트 메탈(3)을 소망하는 두께로 연삭하는 내외경 가공과 상하면 및 용도에 맞는 오일글로브(4)를 가공하여 2피스로 분활하고 조인트면과 드릴 및 탭가공을 실시하는 중삭가공 공정과, 한조의 어퍼 베어링(가)과 로워 베어링(나)을 접합하여 내외경 및 상하면을 가공한 후 보어 릴리프 가공하는 정삭가공 공정과, 가공완료된 어퍼 베어링(가)과 로워 베어링(나)을 치수, 액체침투, 초음파 탐상검사 등을 실시하는 품질검사 공정으로 이루어져 있다.The accompanying drawings show the manufacturing process of the present invention step by step to remove the forging stress and dehydrogenation treatment of the material tube 1, such as a tube or steel tube, formed by forging a metal having a desired diameter, as shown in FIG. A heat treatment process for secondary heat treatment, a pre-lining process for processing the inner and outer diameters and widths by clamping the heat-treated material tube 1 to the clamp 2, and degreasing, pickling, The lining process of centrifugal casting and cooling the white metal 3 to the inner diameter by shouldering and tining, and the inner and outer diameter grinding of the white metal 3 to a desired thickness, and the upper and lower oil glove 4 suitable for the purpose. The middle part is divided into two pieces, and the intermediate surface is drilled and drilled, and a pair of upper bearings (a) and lower bearings (b) are bonded to each other to bore relief It consists of a machining process and a quality inspection process in which finished upper bearings (a) and lower bearings (b) are subjected to dimensions, liquid penetration, and ultrasonic flaw detection.

도면중 미설명 부호 5 는 지그(6)가 설치된 테이블이고, 7은 바이트이다.In the figure, reference numeral 5 is a table provided with the jig 6, and 7 is a byte.

이와같이 된 본 발명의 제조공정을 단계별로 구체적으로 상술하면 다음과 같다.Detailed description of the manufacturing process of the present invention as described above is as follows.

먼저 열처리 공정은 베어링의 제조에 적합한 화학적 성분과 기계적 성질을 가진 메탈을 소재로 하여 이를 단조 성형한 소재관체(1)를 2차에 걸쳐 열처리를 실시하게 되는 데 1차 열처리는 단조응력제거를 위해 실시하는 열처리로서 먼저 시간당 70℃로 880℃로 승온하여 가열하고 880℃에서 6시간동안 유지시킨 다음 시간당 60℃로 200℃ 까지 로내에서 냉각한 후 대기중에 방치하며 이어서 시간당 70℃로 625±25℃까지 승온하여 상기 온도에서 12시간 동안 유지시키고 시간당 60℃로 200℃까지 로내에서 냉각한 후 대기중에 방치하는 2차의 열처리를 연속 실시하여 소재관체(1)의 잔류응력 및 수소가스를 제거하므로서 베어링의 기능을 수행할 소재관체 (1)의 완벽한 열처리공정을 완료한다.First, the heat treatment process is a metal material having a chemical composition and mechanical properties suitable for the manufacture of bearings, and the heat treatment is performed for two times forging the material pipe body (1) formed by forging it. As a heat treatment to be carried out, the temperature was first heated to 880 ° C. at 70 ° C. per hour, heated at 880 ° C. for 6 hours, and then cooled in a furnace to 60 ° C. at 200 ° C. per hour, and then left in the air, followed by 625 ± 25 ° C. at 70 ° C. per hour. The temperature is maintained until the temperature is maintained for 12 hours and cooled in the furnace at 60 ° C. to 200 ° C. per hour, followed by a second heat treatment that is left in the air to remove residual stress and hydrogen gas in the material pipe 1. Complete the complete heat treatment process of the material tube (1) to perform the function of.

이와같이 열처리된 소재는 도 3 에 도시한 바와 같이 진원도와 직각도를 체크하여 기준면을 밀링하고 내경과 외경 및 폭을 가공하는 횡삭가공을 실시하는 라이닝 전가공 공정을 실시하게 되는 데 여기서 본 발명의 메인 베어링은 두께가 매우 두꺼운 후판으로 제작하는 것이므로 가공시 박판과는 달리 전체를 클램핑하지 않고 도면에 도시된 바와 같이 테이블(5)의 지그(6)에 의해 클램핑하여 가공작업을 실시하게 된다.As shown in FIG. 3, the heat-treated material is subjected to a lining pre-processing step for milling the reference plane and performing transverse machining to process the inner diameter, outer diameter, and width, as shown in FIG. Since the bearing is made of a very thick plate, unlike a thin plate during machining, the bearing is clamped by the jig 6 of the table 5 as shown in the drawing, instead of clamping the whole.

라이닝 전가공 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 슬래그 및 산화층을 제거하여 330∼350℃의 온도를 유지시킨 TIN 욕조에 25∼30분 동안 침욕시키고 침욕후 브라쉬로서 표면 산화층과 틴의 몰림현상을 제거하는 티닝공정을 2차에 걸쳐 행한 다음 화이트 메탈(3)을 코팅하는 라이닝 공정을 실시하게 되는 데 라이닝 공정은 화이트 메탈(3)의 용탕관리와 주입작업 및 냉각작업으로 이루어진다.Finished lining material is Na2CO3 + H2O degreasing bath at a temperature of about 90 ℃, pickling process to remove scale and rust on lining surface, soldering process to apply soldering liquid to lining surface and slag And removing the oxide layer and bathing it for 25-30 minutes in a TIN bath maintained at a temperature of 330-350 ° C., followed by a tinning process in which the surface oxide layer and tin are removed as a brush after bathing, followed by white metal. The lining process of coating (3) is to be carried out, the lining process is composed of the melt management and injection work and cooling work of the white metal (3).

여기서 용탕관리는 이물질의 혼입을 막기위해 덮어주고 작업시에는 온도를 높게 유지하며 이어서 원심주조기로서 화이트 메탈(3)을 원심주조하여 주입을 실시하고 주입이 완료되면 냉각수를 살수하여 냉각 약 2분에서 3분정도 실시하여 소재의 온도를 약 120℃를 유지시키므로서 소재의 내부에 화이트 메탈(3)을 약 8mm 정도 도포시키므로서 라이닝 공정을 완료하게 된다.Here, the molten metal is covered to prevent the mixing of foreign matters, and the temperature is kept high during operation. Then, the centrifugal caster is injected by centrifugal casting of white metal (3). The lining process is completed by applying about 8 mm of white metal 3 to the inside of the material while maintaining the temperature of the material at about 120 ° C. by performing about 3 minutes.

상기의 라이닝 공정이 완료되면 도 3 의 a,b,c,d,e,f,g에 도시한 단계별 가공작업을 순서적으로 거쳐 가공하는 중삭가공 공정을 실시하게 되는 데, 먼저, 라이닝이 완료된 소재관체(1)를 척에 설치하여 상하면 및 내외경을 동시에 또는 순서적으로 가공하게 되고 이어서 오일글로브(4)를 가공하게 하는 것으로 여기서 오일글로브(4)는 소재관체(1)의 용도에 맞추어 형성하게 되는 데 즉 소재관체(1)를 분활시 어퍼 베어링(가)으로 성형하고자 할 때에는 오일글로브(4)를 내면에 전체적으로 형성하고 또 로워 베어링(나)으로 사용할 때에는 분활시 동일위치에 형성되도록 대칭으로 형성하며 아니면 소재관체(1)를 어퍼 베어링(가)과 로워 베어링(나)으로 동시에 성형하고자 할 때에는 분활하는 위치에 맞추어 오일글로브(4)를 형성한다.When the lining process is completed, a heavy machining process is performed in order through the stepwise machining operations shown in a, b, c, d, e, f, and g of FIG. 3. The material pipe 1 is installed on the chuck to process the upper and lower surfaces and the inner and outer diameters simultaneously or sequentially, and then the oil globe 4 is processed. The oil globe 4 is adapted to the purpose of the material pipe 1. When forming the material pipe 1 into upper bearings when dividing, the oil glove 4 is formed on the inner surface as a whole, and when used as a lower bearing, it is formed at the same position when dividing. Or if it is formed symmetrically or when forming the material pipe (1) to the upper bearing (A) and the lower bearing (B) at the same time to form the oil globe (4) in accordance with the divided position.

이와같이 용도에 맞게 오일글로브(4)를 형성한 소재관체(1)를 테이블(5)에 세팅하여 센터를 확인한 후 두개로 분활하므로서 두개의 어퍼 베어링(가) 또는 로워 베어링(나)을 형성하거나 아니면 한조의 어퍼 베어링(가)과 로워 베어링(나)으로 형성하게 된다.In this way, the material pipe body 1 having the oil glove 4 formed thereon is set on the table 5 to check the center and split into two pieces to form two upper bearings or lower bearings. It is formed by a set of upper bearings (a) and a lower bearing (b).

소재관체(1)의 분활이 완료되면 분활된 반쪽의 소재관체(1)의 조인트면을 정밀하게 가공하는 가공작업을 실시하여 두개의 반쪽 소재를 접합시 정밀하게 접합되도록 하고 이어서 조인트면에 드릴 및 탭 작업을 실시하여 체결용 볼트공을 형성하게 된다.After the division of the material pipe 1 is completed, a machining operation is performed to precisely process the joint surface of the divided material pipe 1 so that the two half materials can be precisely joined when joining, and then drilled on the joint surface. The tab work is performed to form a fastening bolt hole.

이와같은 중삭가공이 완료되면 한조의 어퍼 베어링(가)과 로워 베어링(나)을 지그와 클램프(2)에 세팅시켜 볼트공을 통해 보울트로서 분활하기 전 상태와 같은 한개의 관체로 접합하는 접합공정을 거친 다음 상하면 및 내외경을 동시에 가공하여 정밀한 내외경을 형성하고 이어서 보어 릴리프 가공하는 정삭가공 공정을 실시하여 보다 정밀한 베어링을 제조하므로서 베어링의 완성단계에 도달하게 된다.When this medium cutting process is completed, the joining process of setting a set of upper bearings (A) and lower bearings (B) to the jig and clamp (2) and joining them into a single tube as before the bolting through the bolt hole. After processing the upper and lower and inner and outer diameter at the same time to form a precise inner and outer diameter, and then performs a finishing process of bore relief processing to produce a more precise bearing to reach the completion stage of the bearing.

이어서 마지막 단계로서 정삭가공 공정을 거친 어퍼 베어링(가) 또는 로워 베어링(나)의 치수검사와 화이트 메탈(3) 검사 및 초음파 탐상검사, 액체침투탐상검사등을 실시하는 품질검사 공정을 순서적으로 실시한 후 방청을 위한 표면처리 공정을 거쳐 다듬질 작업을 실시하여 포장을 하게 되면 정밀한 메인 베어링이 제조 완료되는 것이다.Then, as a final step, the quality inspection process including the dimensional inspection of the upper bearing (a) and the lower bearing (b), the white metal (3) inspection, the ultrasonic inspection and the liquid penetrant inspection, which have been subjected to the finishing process in order After carrying out the finishing work through the surface treatment process for rust prevention and packaging, the precise main bearing is completed.

이와같이 본 발명은 단조 성형한 후판의 소재관체(1)를 다단계의 공정을 거쳐 정밀하게 가공하고 특히 분활된 반쪽의 베어링을 분활되기 전 상태로 다시 접합하여 동시에 가공하므로서 매우 정밀도가 높은 메인 베어링을 비교적 간단한 공정으로 제조할 수 있는 우수한 발명이다.As described above, the present invention precisely processes the forged-molded thick-walled material tube 1 through a multi-step process, and in particular, reassembles the half bearing of the divided half in the state before being split and simultaneously processes the main bearing with high precision. It is an excellent invention that can be manufactured by a simple process.

Claims

A heat treatment process for secondary heat treatment of a material tube 1, such as a tube or steel pipe, formed by forging a metal having a desired diameter, for forging stress removal and dehydrogenation, and the heat treated material tube 1 in the clamp 2 Lining pre-processing process for clamping inner and outer diameter and width, lining process for centrifugal casting and cooling white metal 3 to inner diameter by degreasing, pickling, shouldering and tinning the finished material 3) The heavy-duty machining process that divides into two pieces by processing the inner and outer diameter machining to the desired thickness, the upper and lower surfaces and the oil glove (4) suitable for the purpose, and performs the joint surface, the drill and the tap processing, and a pair of upper bearings. (A) A method for manufacturing a main bearing for supporting a crankshaft comprising a finishing process of joining a lower bearing (b) to machine inner and outer diameters and upper and lower surfaces and then performing a bore relief process.