KR200171464Y1 - 타이로드 엔드 제조장치 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 소재의 형태를 형성하는 과정에서 열처리를 반복하지 않도록 하므로서 가공공정을 줄이고, 후 가공 공정을 줄이며, 복잡한 후 가공처리와 함께 조질처리를 다시 행하지 않도록 하는 냉간단조에 의한 타이로드엔드 제조장치를 제공하고자함.

이를 달성하기 위하여 본 고안은 1차 가공된 소재를 적재함과 동시에 출구를 통하여 이송 가능하게 위치한 수용실(210); 상기 수용실(210)로부터 소재를 공급받아 개개의 헤드부가 전방을 향하면서 차례로 하방으로 미끄럼 이송가능하도록 경사진 관로를 형성한 소재 이송수단(240); 및 상기 이송수단(240)을 통하여 이송된 소재를 압조하기 위하여 상부 펀치와 하부 금형을 구비한 압조수단(300)을 포함하여 이루어지는 타이로드엔드 제조장치를 제공함.

본 고안 타이로드엔드 제조장치로서 반복적 열처리공정이 수반되는 열간단조공정법의 문제점을 개선함.

Description

타이로드 엔드 제조장치

본 고안은 자동차용 타이로드엔드제조 공정중의 반복적 열처리공정이 수반되는 열간단조 공정법의 문제점을 개선한 타이로드 엔드 제조장치에 관한 것이다.

종래의 타이로드 엔드 제조방법을 공정별로 간략히 설명하면 다음과 같다.

즉, 막대재료 등으로 이루어진 직선바 소재를 절단기로 절단하는 절단공정과, 절단된 소재의 강도를 강화시키기 위하여 1차적으로 열처리를 하는 히팅공정과, 열을 가함과 동시에 열 압착하면서 헤드부와 몸체부를 구분할 수 있도록 일부 확장된 크기의 헤드부로 이루어진 기본 형태를 형성하는 1차 열간단조하는 공정과, 상기 단조후의 소재의 강화된 소정가공을 용이하게 하기 위한 2차 히팅공정과, 상기 헤드부에 상하요홈을 형성하기 위하여 상부 금형과 하부 금형 사이에 상기 헤드부를 넣고 열압착 성형하여 상부요홈과 하부요홈 및 사각머리를 형성하기 위한 2차 열간단조공정과, 상기 소재의 단차부의 덧살을 제거하기 위한 트리밍 공정과, 상기 반복된 열처리로 소재의 강도가 강화된 것을 변형시켜 적당한 강도를 유지하도록 하기 위한 조질처리공정과, 상기 헤드부에 형성된 상요부의 정밀가공공정 및 상하요부를 관통하도록 관통공을 절삭가공하는 공정으로 이루어진다.

이와 같은 공정을 거쳐 제조되는 종래 타이로드 엔드 제조방법은 소재의 형태를 2차에 걸쳐 열간 단조를 행하는 과정에서 소재의 크랙을 방지하고 열처리를 용이하게 하기 위하여 열처리를 반복하여야 하는 문제점이 있었고, 소재의 형태를 가공하기 위한 2회에 걸친 열간단조공정을 하게 되는 단점이 있었고, 상기와 같은 반복적인 열처리와 열 압착으로 인해 소재의 강도가 강화되므로 필수적으로 조질처리를 하여야 하는 문제점등이 있었다.

상기와 같은 문제점은 그동안 관용적으로 행하던 타이로드엔드의 열간단조자체의 문제점을 나타내는 것으로 이 문제점으로 인해 제조공정이 길어지고 그에 따른 인건비 및 단가가 높아지는 문제점을 야기하게 되는 것이다.

따라서 열압착 의한 열간단조의 방법이 갖는 상기와 같은 문제점을 근본적으로 개선할 수 있는 타이로드엔드 제조방법이 요구되는 것이다.

본 고안은 소재의 형태를 형성하는 과정에서 열처리를 반복하지 않도록 함으로써 가공공정을 줄이고, 복잡한 후 가공처리를 줄이며, 조질을 다시 처리하지 않도록 냉간단조에 의한 타이로드 엔드 제조장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

제1도는 본 고안 타이로드 엔드 제조장치의 전체 개략도.

제2도는 본 고안 타이로드 엔드 제조장치의 측면 개략도.

제3도는 본 고안 타이로드 엔드 제조장치의 평면 개략도.

제4도는 제2도의 C부분을 확대한 상태의 안내기둥(220)상단 요부절개도.

제5도는 제2도의 A부분 확대 단면도.

제6도는 본 고안 압조부를 나타내는 제2도의 B부분 확대 단면도.

제7도는 본 고안 압조부의 다른 방향에서 도시한 확대 사시도.

제8도는 본 고안 압조부의 푸쉬수단의 발췌단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 소재 102 : 헤드부

104 : 몸체부 200 : 소재공급부

210 : 수용실 220 : 안내기둥

222 : 접촉면 230 : 자석

232 : 이송체인 234 : 스프로킷

236 : 안내부재 240 : 이송수단

242 : 안내로 244 : 안내장공

250 : 전도수단 252 : 스토퍼핀

260 : 카운팅 수단 262 : 실린더

264 : 피스톤 266 : 접촉부재

300 : 압조부 310 : 하부금형

312 : 상부 펀치 314 : 상부금형

320 : 푸쉬수단 322 : 실린더

324 : 피스톤 326 : 접촉부재

328 : 지지부재 330 : 에어분사수단

340 : 콘베어수단

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 타이로드 엔드 제조장치에 있어서, 헤드부와 몸체부로 이루어진 타이로드엔드 가공용 소재를 수용하기 위한 수용실; 상기 수용실의 출구측에 자력을 발생하는 이송체인을 상, 하 스프로킷 사이에 연결한 이송수단을 설치하고, 그의 외주를 안내기둥으로 커버하여 상기 이송체인의 자력으로 소재가 흡착가능하게 함과 동시에 미끄러져 상승되도록 하며, 상기 이송체인의 상부에서 이송된 소재의 하향이동을 위하여 걸림부재를 구비한 소재공급부; 상기 소재공급부으로부터 이송된 소재를 하강, 이송시키기 위하여 상방이 개구된 안내로를 형성함과 동시에 상기 소재의 몸체부는 아래로 관통하고 헤드부는 걸려 미끄러지도록 하기 위한 안내장공을 형성한 관로를 상기 소재공급부에서 하향 경사지게 연결한 이송라인; 상기 이송라인의 안내장공을 형성한 구간의 저부에 상기 소재의 몸체부에 접촉하여 몸체부의 이송을 일시차단하므로서 헤드부는 전방을, 몸체부는 후방을 향하게 전도상태로 유지하도록 하기 위하여 상기 이송라인의 저부에 지지되면서 스토퍼핀을 형성한 소재전도수단; 및 상기 이송라인을 통하여 이송된 소재를 소정 형대로 압조하기 위하여 실린더로서 이동시켜 압조 위치로 밀어주기 위한 푸쉬수단과, 상,하부 펀치로서 소재의 헤드부를 소정 형태로 압조시키기 위한 프레스기와, 압조된 소재를 후방 콘베어로 밀어내기 위한 에어분사수단으로 이루어진 압조부를 포함하여 달성된다.

동시에 상기 이송수단에 소재의 헤드부를 일시 정지함과 동시에 교호로 밀어내기 위하여 복수의 실린더와, 체킹수단으로 이루어진 카운팅 수단을 더 포함하며, 상기 푸쉬수단은, 상기 이송수단의 말단부와 상기 압조부과의 연결부에서 이동 가능하도록 하는 실린더와, 이 실린더로부터 동력을 받아 상기 이송수단의 말단부에 위치한 소재의 헤드부에 접촉하는 접촉부재를 구비한 피스톤 및 상기 실린더 및 피스톤의 이동 구간을 유지하기 위한 지지부재로 이루어짐이 보다 바람직하다.

이하에서 본 고안의 구성 및 작용을 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

첨부 도면중 제1도는 본 고안 타이로드엔드 제조장치의 전체 개략도이고 제2도는 본 고안 타이로드 엔드 제조장치의 측면 개략도이며 제3도는 본 고안 타이로드 엔드 제조장치의 평면 개략도이고, 제4도는 제2도의 C부분을 확대한 상태의 안내기둥(220)상단 요부절개도이다.

이 도면에 따르는 본 고안의 전체적인 구성은 크게 소재공급부(200)과, 압조부(300)로 이루어진다.

소재공급부(200)는 다시 1차 가공된 소재 수용실(210)과, 안내기둥(220)으로 이루어진다.

상기 소재공급부(200)에는 헤드부(102)와 몸체부(104)로 이루어진 타이로드 엔드 가공용 소재(100)가 수용된다.

상기 수용실(210)은 상부 개방의 박스형태로 지면에서 경사진다. 바닥이 경사진 수용실(210)은 소재를 경사방향으로 이동시킨다. 이동된 소재(100)는 벽의 하부를 뚫은 출구를 통하여 하나씩 배출된다.

상기 안내기둥(220)은 이 수용실(210)출구측에 위치한다. 즉, 안내기둥(220)의 외부 측면에서 밀려나오는 소재(100)가 후술하는 바와같이 자력흡착되게 설치된다.

소재(100)는 헤드부(102)와 몸체부(104)로 이루어지며, 상기 수용실(210)에 수용된다.

상기 안내기둥(220)은 사각단면의 중공상의 커버구조이고, 직립상태로 설치되며, 그 내부에 자석(230)을 결합한 이송체인(232)이 상, 하스프로킷(234)사이에 순환 설비된다. 따라서 안내기둥(220)의 일측 외주면에는 상기 자석(230)의 자력으로 흡착력이 작용하면서 순환하므로 소재(100)는 안내기둥(220)의 접촉면(222)을 따라 미끄러져 상승된다. 상기 안내기둥(220)의 상부에는 상승된 소재(100)를 상기 이송수단(240)측으로 가이드 하기 위한 안내부재(236)를 갖는다.

본 고안 이송수단(240)은 상부 개방의 대략 U형 단면의 관로로써 하방을 향하여 경사지게 설치된다. 이 관로를 안내로(242)로 칭하며, 상방이 개구됨과 동시에 소재(100)의 몸체부(104)는 아래로 수직관통하고, 헤드부(102)는 걸려져 미끄러지도록 하기 위한 안내장공(244)이 안내로(242)의 바닥에 길게 뚫려 있다.

본 고안은 소재의 헤드부(102)가 하방을 향하도록 하기 위하여 작업자가 동원되어 수공공정을 수행하거나 후술하는 전도수단(250)으로 대체하여 실시가능하다.

전도수단(250)으로 실시하는 경우를 첨부한 도면 제5도에 의거 설명한다.

첨부 도면 제5도는 본 고안 이송수단(240)중간에 설치된 전도수단(250)을 나타낸다.

전도수단(250)은 상기 이송수단(240) 구간의 일부에 상기 소재(100)의 몸체부(104)에 접촉함으로써 헤드부(102)는 전방을 향하고, 몸체부(104)는 후방을 향하게 전도시키기 위한 스토퍼핀(252)을 갖는다. 이 스토퍼핀(252)가 위치한 안내로(242)의 안내장공(244)은 스토퍼핀(252)을 갖는다. 이 스토퍼핀(252)가 위치한 안내로(242)의 안내장공(244)은 스토퍼핀(252)이 위치한 부분에서 끝나면서 바닥을 이룬다. 따라서 스토퍼핀(252)에 걸린 소재(100)가 넘어지면서 헤드부(102)가 앞을 향하면서 미끄러져 이송된는 것이다.

한편, 본 고안은 상기 이송수단(240)의 구간중에 소재(100)의 이동갯수 파악을 위한 장치를 더 갖출 수 있다. 첨부 도면 제5도에는 이와같은 소재 카운팅수단(260)이 설치되어 있다. 그 설치위치는 상기 전도수단(250)의 앞, 뒤 어디에도 가능하다.

카운팅수단(260)은 안내로(242)의 안내장공(244)에 걸린 소재(100)의 헤드부(102)가 알맞게 걸리도록 대략┏형 단면의 접촉부재(266)를 피스톤(264) 선단에 형성하며, 이 피스톤(264)는 안내로(242)상단에 고정된 실린더(262)로부터 하방으로 승하강 작동하는 복수의 실린더 및 피스톤구조를 갖는다.

도면 부호 270은 본 고안 압조부(300) 투입직전 설치되는다른 카운팅수단을 나타내며, 구체적인 구성의 설명은 앞에서 설치한 카운팅수단(260)과 같으므로 생략한다. 이 카운팅수단(270)은 소재의 정확한 이송위치를 결정하는 역할을 한다.

첨부 도면중 제6도는 본 고안 압조부를 나타내며, 제2도의 B부분 확대 단면도이고, 제7도는 본 고안 압조부의 다른 방향에서 도시한 확대 사시도이고, 제8도는 본 고안 압조부의 푸쉬수단의 발췌단면도이다.

본 고안 압조부(300)는 제6도 및 제7도에서 도시하는 바와같이 프레스기(부호생략)와, 푸쉬수단(320), 에어분사수단(330) 및 콘베어수단(340)으로 이루어진다.

상기 프레스기는 큰 하중의 상부 펀치(312)와 하부 금형(310)으로 이루어지고, 상부 펀치(312)에도 금형(314)이 부착된다.

상기 푸쉬수단(320)은, 상기 이송수단(240)의 말단부와 상기 압조부(300)와의 연결부에서 이동 가능하도록 공압 실린더(322)와, 이 실린더(322)와, 이 실린더(322)로부터 동력을 받아 상기 이송수단(24)의 말단부에 위치한 소재(100)의 헤드부(102)에 접촉하는 접촉부재(326)를 구비한 피스톤(324) 및 상기 실린더(322) 및 피스톤(324)의 이동 구간을 유지하기 위한 지지부재(328)로 이루어진다. 특히 본 고안에서는 상기 공압 실린더 대신 서보 모터로 실시할 수 있다.

상기 압조부(300)의 후단에는 압조된 소재를 이송, 수용하기 위한 콘베어수단(34)이 연결되어 있고, 압조된 소재를 후방 콘베어로 밀어내기 위한 에어분사수단(330)을 구비한다.

즉, 상기 이송수단(240)을 통하여 이송된 소재를 푸쉬수단(320)의 실린더로서 프레스가 정점에 밀어주면 상부 펀치(312)가 하방 장점을 향해 하강되므로서 소재의 헤드부(102)를 소정 형태로 압조하게 되고, 압조된 소재는 에어분사수단(330)으로 콘베어수단(340)측으로 재차 이동하여 최종 타이로드소재를 배출시킨다.

본 고안은 첨부 도면 제1도에서 도시한 바와같이 수용실(210)을 공중에 위치시켜 실시할 수 있으며, 그 경우 안내기둥(220)을 생략할 수 있다. 이때 소재를 상부 수용실(210)로 공급하기 위하여 겐츄리 로봇을 이용한 이송수단, 에스컬레이터구조 및 버킷공급구조등의 도입이 가능하다.

이와같이 이루어진 본 고안의 소재 가공장치의 작동을 간략히 설명한다.

수용실(210)에 공급된 1차 가공의 소재(100)가 수용실(210)의 경사진 바닥면에서 안내기둥(220)의 측면 접촉면을 타고 상방으로 이송된다.

즉, 안내기둥(220)내에는 자석(230)이 부착된 이송체인(232)이 상하단에 설치된 체인 스프로킷(234)을 따라 회전하므로서 이 이송체인(2320)에 부착된 자석(230)에 의하여 이를 둘러싸는 안내기둥(220)의 외측면에는 소재(100)의 자력 흡착이 가능해진다. 흡착된 소재(100)는 이송체인(232)의 상승에 따라 안내기둥(220)의 접촉면(222)에서 미끄러져 상승된다.

상기 이송체인(232)의 상부는 이송된 소재(100)를 상기 이송수단(240)측으로 가이드 하기 위한 안내부재(236)가 설치되어 있어서 상승된 다수의 소재들을 안내기둥(220)의 외측에서 분리시키므로서 상기 이송수단(240)의 입구측으로 안내된다.

상기 소재공급부(200)으로부터 이송된 소재는 상방이 개구된 안내로(242)를 형성한 안내로(242)를 따라 하강한다. 상기 소재(100)의 몸체부(104)는 안내장공(244)의 아래로 늘어뜨려지면서 헤드부(102)가 걸려 미끄러진다.

상기 이송수단(240)은 상부에서 하부로 안내되도록 경사져 있다. 따라서 소재들은 그 중량에 의하여 자연 이송될 수 있으며 초기에는 눕힌 자세로 이동되지만 일정구간부터는 안내장공(244)으로 직경이 작은 소재(100)의 몸체부(104)가 하방으로 위치하면서 하강된다.

이와같이 하강 이송중인 소재(100)는 상기 이송수단(240)의 복수의 실린더(262)와, 피스톤(264)과, 피스톤(264)에 연결되어 소재에 접촉하기 위한 접촉부재(266)로 이루어진 카운팅 수단(260)에 의하여 카운팅된다.

상기 카운팅 수단(260) 다음에는 첨부된 도면 제4도에서 도시하는 바와같이 헤드부(102)가 전방을 향하여 눕혀지도록 하기 위한 전도수단(250)이 설치되어 직립 상태로 이송중인 소재(100)를 헤드부(102)가 앞으로 향하도록 하게 된다.

다른 카운팅 수단(270)은 소재(100)를 일시 정지토록 함과 동시에 교호로 카운팅하기 위한 복수의 실린더, 피스톤 및 접촉부재로 이루어진다.

상기 이송수단(240)을 거치고 마지막 카운팅수단(270)을 거친 소재는 상기 압조부(300)로 이송된다. 이때, 상기 이송수단(240)을 통하여 이송된 소재는 푸쉬수단(320)의 접촉부재(326)가 헤드부(102)를 끌고 하부 금형(310)의 정점으로 이동시킨다.

이후 압조부(300)의 하부 금형(310)상에 위치한 소재(100)는 상부에 위치하여 승강되면서 상부 펀치(314)의 하중과 하강압력에 의하여 소정의 형태로 압조된다.

압조된 소재는 압조 순간 에어분사수단(330)의 고압 에어를 이용하여 후방 콘베어(340)로 이송된다.

이와같은 일련의 과정으로 제조되는 소재는 다음과 같은 타이로드엔드 제조과정의 일공정을 달성하게 되는 것이다.

즉, 기초 소재를 절단하는 공정을 거친 소재의 헤드부를 유선형으로 성형한 뒤 몸체부의 단부에 체결단부를 육각으로 성형하고(포밍 공정), 이 소재를 소둔한 뒤 녹을 제거하고, 소재표면의 피막을 형성하게 된다.(소둔 공정)

이후 소재는 본 고안의 압조부로서 소정의 형태로 가동되는 것이며, 이후에는 상기 프레스된 소재의 외곽 단차부의 덧살을 제거하기 위한 트리밍 공정과, 상기 상하방에 형성된 원형홈의 내경을 관통시켜 관통공을 형성하는 퍼싱 및 가공공정을 거친 뒤 타이로드엔드를 제공하는 것이다.

본 고안은 상기한 공정중 냉간압조의 프레스 공정을 담당하는 것으로, 너클 프레스기의 상부 펀치(312)와 하부 금형(310) 사이에 위치시킨 뒤 상하방에서 압축하여 동일 내경의 원형홈을 형성하면서 상하 외곽단차부를 각각 형성하므로 1차 기본 형태를 갖춘 소재를 가공하게 되는 것이다.

이와같이 본 고안은 종래 자동차용 타이로드엔드를 반복적 열처리공정을 통하여 제조하던 방식의 후 가공공정의 문제점을 개선하고, 너클 프레스에 의한 냉간 단조를 이용함으로써 종래 단조 가공후 조질의 약화를 보강하기 위한 별도의 공정등을 동원함에 따른 공정수 증가의 문제점등을 개선하며, 타이로드엔드의 대량, 신속 제조가 가능해진 효과가 있다.

Claims (8)

1. 타이로드엔드 제조장치에 있어서, 1차 가공된 소재를 일시 수용하기 위한 수용실(210)과, 상기 수용실(210)로부터 공급된 소재(100)를 각 소재(100)의 헤드부(102)가 전방을 향하는 상태에서 차례로 하방으로 미끄러져 이송되도록 이송수단(240)을 구비한 소재공급부(200); 및 상기 이송수단(240)을 통하여 이송된 소재(100)를 소정의 상, 하부 금형을 통하여 펀칭압조하기 위한 프레스기와, 압조된 소재를 이송, 수용하기 위한 콘베어수단(340)을 구비한 압조부(300)을 포함하는 타이로드엔드 제조장치.
2. 제1항에 있어서, 소재공급부(200)가, 지면측에 경사지게 설치된 수용실(210)과, 이 수용실(210)의 출구측에 소정의 동력을 받아 회동 가능한 상,하 스프로킷(234)과, 이 스프로킷(234)을 따라 일주 회전하는 자석을 부착한 이송체인(232)과, 이송된 소재를 상방에서 일측 이송구간으로 하향이동되도록 하기 위한 안내부재(236)와, 상기 수용실(210)의 출구측에서 외접면을 대응시키면서 상기 이송체인(232)와, 스프로킷(234)을 커버하는 사각통형의 안내기둥(220) 및 소재이송수단(240)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이로드엔드 제조장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 소재공급부(200)의 이송수단(240)은, 상기 소재(100)가 직립자세의 일렬로 정렬된 상태에서 순차적으로 이송될 수 있도록 하기 위하여 바닥면 일부구간에 상기 소재의 헤드부(102)가 걸려 매달림과 동시에 소재의 몸체부(104)는 아래를 향하도록 안내장공(244)을 형성한 대략 U자형 단면의 안내로(242)로 이루어져 상기 안내기둥(220)과 압조부(300) 사이에 경사지게 설치되는 것을 특징으로 하는 타이로드엔드 제조장치.
4. 제3항에 있어서, 상시 소재가 상기 압조부 도달 직전에 전도되어 그 헤드부(102)가 하방을 향하도록 하기 위하여 상기 안내로(242)의 소정위치에 설치된 스토퍼핀(252)에 의하여 상기 소재(100)의 몸체부(104)를 젖혀지게 하는 전도수단(250)을 더 포함하는 것을 특징으로하는 타이로드엔드 제조장치.
5. 제4항에 있어서, 실린더(322)와, 이 실린더(322)로부터 동력을 받아 상기 이송수단(240)의 말단부에 위치한 소재(100)의 헤드부(102)에 접촉하는 접촉부재(326)를 구비한 피스톤(324) 및 상기 실린더(322) 및 피스톤(324)의 이동 구간을 유지하기 위한 지지부재(328)로 이루어진 푸쉬수단(320)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이로드 엔드장치.
6. 제5항에 있어서, 압조된 소재를 기체압으로 콘베어로 밀어내기 위하여 상기 프레스의 후방양측에 소정 압력으로 분사되는 에어분사수단(330)을 더 포함하는 타이로드엔드 제조장치.
7. 제5항에 있어서, 안내로(242)의 안내장공(244)에 걸린 소재(100)의 헤드부(102)가 알맞게 걸리도록 대략 ┏형 단면의 접촉부재(266)를 피스톤(264) 선단에 형성하며, 이 피스톤(264)는 안내로(242)상단에 고정된 실린더(262)로부터 하방으로 승하강 작동하는 복수의 실린더 및 피스톤구조로 이루어진 카운팅수단(260)을 더 포함하는 타이로드엔드 제조장치.
8. 제3항에 있어서, 상기 프레스기는 상부 금형(314)을 마련한 상부 펀치(312)와, 하부 금형(310)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이로드엔드 제조장치.