KR20010022478A - 작업 부재의 냉간-성형용 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

다이(3)와, 작업 부재(2)와 다이(3)간에 생성될 수 있는 상대적 운동이 발생하는 이송 장치(5)를 구비하는 냉간-성형 장치에, 특히 작업 부재의 냉간 압출 장치에 대하여 설명되었다. 장치(1; 1')는 이송 장치(5)에 의해 야기된 작업 부재(2)와 다이(3)간의 상대적 운동이 작업 부재(2)와/또는 다이(3)가 이송 방향(P)으로 제 1 행정 거리만큼 움직이는 전진 행정이 있은 후, 연이은 역 행정에서 다이(3)와/또는 작업 부재(2)의 운동이 제 2 행정 거리만큼 이송 방향(P)에 반대 방향으로 행해지는 방식으로 조절되는 이송 장치(5)와 같이 작동하는 주파수 발생 장치(10)를 구비한다.

Description

냉간-성형용 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR THE FORMING, IN PARTICULAR FOR THE COLD-FORMING, OF WORKPIECES}

상기의 장치와 방법은 일반적으로 공지되어 있으며, 따라서 보다 더 자세히 설명될 필요는 없다. 공지된 장치와 방법의 단점은 작업 부재의 바람직한 냉간-성형을 위해 높은 이송력이 필요하다는 것이다.

미국 특허 제 4,197,757 호에 의하면, 작업 부재의 냉간-성형을 위한 방법과 장치는 소재가 원하는 기하학적 형태로 변형될 수 있는 것으로 서술되어 있다. 이에 의하면, 리쎄스(recess)가 개방된 동안 작업 부재가 리쎄스에 삽입되면 작업 부재가 수용된 리쎄스의 한쪽 끝은 폐쇄되고, 앤빌과 리쎄스 벽사이의 환상 공간을 형성하기 위해 앤빌은 다른 쪽 끝에 배열되며, 환상 공간이 폐쇄되고, 1차 압력이 작업 부재의 선택된 부분에 작용하여 작업 부재의 압출은 앤빌을 거쳐 시작되며, 리쎄스는 채워진다. 그 후, 작업 부재가 압출되는 앤빌과 리쎄스 벽 사이 환상 공간의 체적은, 금속의 흐름 방향과 반대인, 균일한 제 2 압력이 작업 부재에 작용하는 동안 늘어나고, 그 경우 제 2 압력의 크기는 제 1 압력의 크기보다 작아서, 그로 인해 금속은 압출 과정동안 반드시 균일하게 흐른다. 이 방법을 수행하는 장치는 앤빌이 전후로 움직일 수 있는 메커니즘을 구비한다.

본 발명은 소재의 성형, 특히 냉간-성형중 냉간 압출(cold extrusion),을 위한 장치에 관한 것으로서, 장치는 작업 부재(workpiece)와 다이(die)간에 상대적 운동이 실현되는 이송 장치와 다이를 포함하는 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 작업 부재와 다이간에 상대적 운동이 이송 장치에 의해 생성되는 작업 부재 냉간-성형 방법에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 제 1 실시예를 도시한 도면.

도 2 는 본 발명에 따른 제 2 실시예를 도시한 도면.

본 발명의 목적은 소재의 성형, 특히 냉간-성형에 필요한 이송력의 감소가 얻어지는 개선된 장치와 방법을 제공하는 것이다.

이 문제는 이송 장치에 의해 야기된 작업 부재와 다이간의 상대적 운동이 작업 부재와 다이중 적어도 어느 한쪽이 이송 방향으로 제 1 행정 거리만큼 움직이는 전진 행정가 있은 후, 연이은 역(逆) 행정에서 다이와 작업 부재중 적어도 하나의 제 2 행정 거리만큼의 움직임이 이송 방향과는 반대로 이루어지는 방식으로 조절될 수 있는, 이송 장치와 함께 작동하는 주파수 발생 장치를 구비하는 장치에 의해 해결된다.

발명에 따른 측정치를 통해, 성형에 있어서 필요하고, 특히 냉간-성형, 예를 들어 작업 부재의 냉간 압출, 작업 부재의 정해진 최종 성형의 실현을 위해 필요한 이송력은 일반적인 장치보다 상당히 작다는 장점이 얻어졌다. 이것은 발명에 따른 장치 작동에 필요한 에너지 감소와 에너지의 완전한 절감이 이루어졌다는데 그치지 않는다. 본 발명에 있어서 장치를 통한 성형 과정 동안 발생하는 보다 작은 힘은 단순하고 그에 따라 발명에 따른 장치 구축에 저(低) 비용 형태를 가능하게 하여 생산 단가 또한 감소된다. 간헐적인 행정 이송 운동으로 냉간-성형될 작업 부재에 해머에 의한 것과 같은 충격력을 가하는 것은 최소의 노력과 마모로 양질(良質)의 냉간-성형을 이루는 장점이 있다. 다른 장점은 작업 부재가 작은 축향력(軸向力)에도 굴복하여 버클링(buckling), 변형, 큰 범위의 돌출의 형태를 막을 수 있다는데 있다.

발명의 다른 장점, 개선점은 종속항의 주제이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 작업 부재(2)의 냉간-성형을 위한, 특히 냉간 압출을 위한 장치(1) 제 1 실시예의 이송 장치(5)에 의해 작업 부재(2)에 대하여 상대적 이동이 가능한 다이(3)를 포함한다. 이송 장치(5)는 다이(3)와 조임 장치(7)에 끼워진 작업 부재(2) 사이에서 상대적 운동을 한다. 만약 다이(3)가 작업 부재(2)에 대하여 이송 방향(P)으로 이송 장치(5)에 의해 움직인다면, 도시된 바와 같이 조여서 정지된 작업 부재(2)는 다이(3)로 들어가고, 당업자에 알려진 방법으로 냉간-성형된다.

이송 방향(P)으로 연속적 운동을 일으키는 이동 장치를 구비한 공지의 장치와는 달리, 장치(1)에서 이송 방향(P)으로의 운동은, 이송 방향으로 일정한 전진 운동 대신에, 다이(3)가 이송 방향(P) 전진 행정 후에 제 1 행정 거리만큼 이동하는 행정 운동을 행하는 방식으로 주파수 발생 장치(10)에 의해 조절되기 때문에, 연이은 역 행정에서 다이(3)는 제 2 행정 거리만큼 이송 장치(5)에 의해 뒤로 당겨진다. 그 다음의 전진 행정에서, 사실 다이(3)는 이전(以前) 전진 행정의 끝점을 지나 전방으로 다시 전진한다. 이와 같이 다이(3)에 의한 작업 부재(2)의 해머형 충격(hammer like impacting)에 의해, 다음 단계에서 처리될 작업 부재(2) 부분에 충격을 가하기 이전에, 다이(3)는 이송 방향(P)의 이송 장치(5)에 의해 다시 가속도가 부활되기 전에 이송 운동에서 발생하는 다이(3)의 역운동으로 연속적인 충격 경우보다 높은 운동 에너지를 가지며, 다이(3)는 이전의 전진 행정에서 이미 냉간-성형된 작업 부재(2)의 부분을 따라 이동하고, 일반적으로 마찰없이 이 부분을 통과할 수 있는 장점이 있다. 부가하여, 다이(3)의 수축은 냉간-성형 작업의 다음 단계 이전에 도 1 에서 개략적으로 도시된 것처럼 윤활유 공급부(8)를 통해 개선된 윤활유의 공급이 이루어지게 한다.

장치(1)에 있어서, 이송 방향(P)으로 다이(3)의 전진 운동을 조절하는, 주파수 생성 장치(10)에 의해 생성되는 주파수는 약 5 내지 30 Hz 범위가 양호하며 10 내지 20 Hz가 더욱 양호하다.

다이(3)의 역동작 제 2 행정 거리는 일반적으로 이송에 제공된 제 1 행정 거리의 반이다.

이 경우에 주파수 발생 장치(10)는 유압식, 공압식, 또는 기계식으로 작동한다. 그러나, 이송 장치(5)의 이송 운동을 조절하는 전자기적 주파수 생성도 어떤 경우에서도 고려될 수 있다.

그러나 이송 장치(5)내에 주파수 생성 장치를 일체화하여 이송 장치(5)에 의해 발생하는 이송 운동이 직접 조절되도록 하는 것도 가능하다. 특히, 이송 장치(5)의 이송 실린더(5')의 오일 공급이 서보 유압식으로(servo-hydraulically) 또는 비례 유압식으로(proportional-hydraulically) 조절되어 다이(3)를 이송하는 실린더(5')가 주기적으로 진동하는 경우도 발생할 수 있다.

도 2 에 도시된 장치(1')의 제 2 실시예는 제 1 실시예의 장치(1')와 일반적으로 부합하여서 동일한 부분은 같은 참조 번호가 부여되고, 더 이상 상세히 설명될 필요가 없다. 두 실시예 사이의 주된 차이점은 장치(1')의 경우에 다이(3)는 작업 부재(2)가 다이(3) 방향으로 축과 나란하게 이동되는 동안 정지된 채 배열된다는 점에 있다. 결과적으로, 함께 작동하는 이송 장치(5)와 주파수 생성기(10)는 작업 부재(2) 또는 작업 부재(2)를 지지하는 조임 장치(7)상에 작동한다.

본 발명에 있어서 장치를 통한 성형 과정 동안 발생하는 보다 작은 힘은 단순하고 그에 따라 발명에 따른 장치 구축에 저(低) 비용 형태를 가능하게 하여 생산 단가 또한 감소된다. 간헐적인 행정 이송 운동으로 냉간-성형될 작업 부재에 해머형 충격을 가하는 것은 최소의 노력과 마모로 양질(良質)의 냉간-성형을 이루는 장점(利點)이 있다. 또다른 장점은 작업 부재가 작은 축향력(軸向力)에도 굴복하여 버클링(buckling), 변형, 큰 범위의 돌출의 형태를 막을 수 있다는데 있다.

Claims (18)

1. 다이(3)와 이송 장치(5)를 구비하여, 작업 부재(2)와 다이(3)간의 상대적 운동이 실현되는 작업 부재 냉간-성형이나 냉간 압출 장치에 있어서,

   장치(1; 1')는 이송 장치(5)와 함께 작동하는 주파수 발생 장치(10)를 구비하고, 이송 장치(5)에 의해 야기된 작업 부재(2)와 다이(3)간의 상대적 운동이 , 작업 부재(2)와 다이(3)중 하나 이상이 이송 방향(P)으로 제 1 행정 거리만큼 움직이는 전진 행정가 있은 후, 연이은 역 행정에서 다이(3)와 작업 부재(2)중 하나 이상의 운동이 제 2 행정 거리만큼 이송 방향(P)에 반대 방향으로 행해지는 식으로 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 작업 부재 성형 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 주파수 발생 장치(10)에 의해 야기된 작업 부재(2)와 다이(3)중 하나 이상의 이송 운동 조절이, 이송 방향(P)으로 전진 행정에서 포함된 제 1 행정 거리가 이어지는 역 행정에서 포함된 제 2 행정 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 작업 부재 성형 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 전진 행정에서 포함된 제 1 행정 거리는 역 행정에서 포함된 제 2 행정 거리의 거의 두배인 것을 특징으로 하는 작업 부재 성형 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 주파수 발생 장치(10)에 의해 발생한 조절 주파수가 약 5 내지 30 Hz 범위 내인 것을 특징으로 하는 작업 부재 성형 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 주파수 발생 장치(10)에 의해 발생한 조절 주파수가 10 내지 20 Hz 범위 내인 것을 특징으로 하는 작업 부재 성형 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 이송 장치(5)와 주파수 발생 장치(10)가 같이 작동하여 다이(3)에 작용하는 것을 특징으로 하는 작업 부재 성형 장치.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 이송 장치(5)와 주파수 발생 장치(10)가 같이 작동하여 작업 부재(2)에 작용하는 것을 특징으로 하는 작업 부재 성형 장치.
8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 이송 장치(5)와 주파수 발생 장치(10)가 같이 작동하여 다이(3)와 작업 부재(2)에 작용하는 것을 특징으로 하는 작업 부재 성형 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 주파수 발생 장치(10)가 유압식, 공압식, 기계식 또는 전자기식으로 작동하는 주파수 발생 장치인 것을 특징으로 하는 작업 부재 성형 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 주파수 발생 장치(10)가 이송 장치(5)내에 일체화되어, 이송 장치(5)에 의해 발생한 이송 운동이 직접적으로 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 작업 부재 성형 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 이송 장치(5)의 이송 요소(5')가 서보-유압식 또는 비례 유압식으로 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 작업 부재 성형 장치.
12. 이송 장치(5)에 의해서 작업 부재(2)와 다이(3)간에 상대적 운동이 발생하는 작업 부재 성형 방법에 있어서, 이송 장치(5)에 의해 야기된 작업 부재(2)와 다이(3)간의 상대적 운동이 작업 부재(2)와 다이(3)중 하나 이상이 이송 방향(P)으로 제 1 행정 거리만큼 움직이는 전진 행정이 있은 후, 이어지는 역 행정에서 다이(3)와 작업 부재중 하나 이상의 운동이 제 2 행정 거리만큼 이송 방향(P)에 반대 방향으로 행해지는 식으로 조절되는 것을 특징으로 하는 작업 부재 성형 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 이송 방향(P)으로 전진 행정에서 포함된 제 1 행정 거리가 연이은 역 행정에서 포함된 제 2 행정 거리보다 큰 것을 특징으로 방법.
14. 제 13 항에 있어서, 이송 방향에 포함된 제 1 행정 거리가 역 행정에서 포함된 제 2 행정 거리의 거의 두배 인 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 12 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서, 상대적 운동을 조절하는 조절 주파수가 5 내지 30 Hz, 양호하게는 10 내지 20 Hz 범위내인 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 1 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 다이(3)는 이송 장치(5) 및, 조절 주파수를 생성하며 이와 같이 작동하는 주파수 발생 장치(10)에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 12 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 작업 부재(2)가 이송 장치(5) 및 이와 함께 작동하는 주파수 발생 장치(10)에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제 12 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서, 다이(3)와 작업 부재(2)가 이송 장치(5) 및 이와 함께 작동하는 주파수 발생 장치(10)에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 방법.