KR200221338Y1 - 압력 다이스 - Google Patents

Abstract

본 고안은 신선기에 장착되어 스틸와이어의 신선이 이루어지도록 하는 압력 다이스에 관한 것이다.

본 고안의 압력 다이스는 내주면에 나사부(11b)가 형성되고 전방으로 와이어 이송구(11a)가 구비된 다이스 홀더(11)와 중앙부에 가이드 다이스(14)가 장착된 캡홀더(12)가 나사결합에 의해서 고정 결합되어 신선 공정의 냉각 챔버 일측의 다이스 박스에 설치되는 압력다이스(10)에 있어서, 상기 다이스 홀더(11)의 내부에 다이스팁(13b)을 감싸고 있는 다이스 커버(13a)로 구성된 사상 다이스(13)가 삽입 고정되고 상기 사상 다이스(13)의 다이스팁(13b)과 가이드 다이스(14) 사이에 외주면이 테이퍼 처리된 동패킹(15)이 개재되며 상기 다이스 홀더(11)와 결합되는 캡홀더(12)와의 접촉부에 오-링(16)이 삽입 설치된 구조로 이루어짐에 기술적 특징이 있다.

본 고안의 압력 다이스는 다이스 홀더 내부에 장착된 사상 다이스의 다이스팁과 캡홀더의 중앙부에 장착된 가이드 다이스의 접촉단부상에 동으로 형성된 동패킹이 개재되어 초경합금의 재질로 이루어진 다이스 간의 접촉 마찰에 의한 파손이 방지되도록 함과 아울러 동패킹이 삽입된 공간만큼 다이스 사이의 공간이 증가됨으로써 윤활제의 용융시간 증가로 인한 강선 표면의 고른 윤활제 도포가 이루어질 수 있도록 한 장점이 있다.

Description

압력 다이스{Pressure dies}

본 고안은 신선기에 장착되어 스틸와이어의 신선이 이루어지도록 하는 압력다이스에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 신선시 강선의 이송중에 발생되는 열과 압력을 이용하여 강선의 이송과 함께 연속적으로 공급되는 분말성 윤활제가 녹게 되어 신선 직전의 강선 표면으로 고른 윤활제의 도포가 이루어지도록 한 압력다이스에 관한 것이다.

일반적으로, 제품 와이어는 여러 단계의 공정을 거쳐 완제품으로 가공되는 데, 신선가공을 통한 와이어의 가공과정을 살펴보면 먼저 원재료인 경강선이나 로드 와이어등의 소재 와이어 표면에 발생된 스케일의 제거나 탈지등을 위해 약품처리 또는 산세 공정을 통하여 그 표면의 녹을 일차적으로 제거한 후, 소재 와이어의 종류에 따라 적절한 방법의 열처리를 행하게 되며 그 표면에 용융아연도금등을 이용하여 도금층이 형성되도록 한 후에 상기 도금선을 다단으로 설치된 신선기를 통과시켜 순차적인 직경의 감소와 길이의 증가가 이루어지도록 하는 과정을 취하게 된다.

상기의 공정을 통하여 완성된 제품 와이어는 완제품 출하용 권취릴에 권취되고 최종적으로 권취릴상의 와이어 표면부를 포장하므로써 완제품으로 출하되기 위한 모든 공정이 완료된다.

이와 같이 제작되는 제품 와이어의 신선 공정중에 사용되는 종래의 압력다이스 구조를 도1에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.

도1은 종래 압력 다이스의 단면도로서, 도시된 바와같이 종래의 압력다이스(1)는 신선기의 다이스 박스(도면 미도시)에 결합되는 다이스 홀더(2)와, 상기 다이스 홀더(2)의 내부 중앙에 장착되고 그 내주면을 통해 이송되는 와이어의 직경을 결정하는 사상(絲狀) 다이스(4)와, 상기 다이스 홀더(4)의 내주면에 너트의 형태로 결합되는 캡홀더(3)와, 상기 캡홀더(3)의 내부에 상기 사상 다이스(4)의 일측 단부와 접촉되도록 장착되는 가이드 다이스(5)로 구성되어 있다.

상기 압력다이스(1)는 다이스 박스내의 냉각챔버 일측에 장착되고 상기 냉각챔버측 다이스 홀더(4)의 중앙부 와이어 이송로(2a)상에 내주면이 일정한 직경으로 좁아지는 사상 다이스(4)가 장착되며 내주면은 캡홀더(3)가 나사결합으로 체결될 수 있도록 나사부(2b)가 형성되어 있다.

상기 캡홀더(3)는 다이스 홀더(2)의 내부로 나사결합에 의해서 밀착 결합되고 연속 이송되는 와이어(W)를 지지하는 가이드 다이스(5)가 중앙에 장착됨과 아울러 상기 캡홀더(3)의 헤드(3a)측으로 테이퍼진 윤활제 이송구(3b)가 구비된다.

상기 다이스 홀더(2)와 캡홀더(3)의 와이어 이송경로를 중심으로 각 부재(2)(3)의 중앙에 장착되는 사상 다이스(4)와 가이드 다이스(5)는 내주면이 와이어(W) 입구측에서 출구측으로 점차 좁아지는 형태로 구성된다.

이와 같은 구조로 이루어진 종래의 압력다이스(1)는 압력다이스(1)를 통과하는 와이어(W)의 이송과 동시에 캡홀더(3)의 윤활제 이송구(3b)를 통해 분말성 윤활제가 투입된다.

상기 분말성 윤활제는 이송되는 와이어(W)를 따라 사상 다이스(4)와 가이드 다이스(5)의 사이 공간에서 이송 와이어(W)의 마찰열과 두 다이스(4)(5) 사이의 공간으로 유입되는 윤활제에 의해서 상승된 압력으로 인한 용융되며 용융된 윤활제는 사상 다이스(4)를 통과하는 와이어(W)의 외주면에 도포되어 신선시 발생될 수 있는 와이어의 표면 흠을 방지하게 된다.

그러나, 종래의 압력다이스(1)는 다이스 홀더(2)와 캡홀더(3)에 각각 장착되어 있는 사상다이스(4)와 가이드 다이스(5)가 서로 접촉하며 맞닿아 있고 상기 두 다이스(4)(5)는 초경합금의 재질로 이루어져 있기 때문에 와이어(W)의 이송 중 발생되는 높은 압력에 의해서 다이스(4)(5)의 파손이 발생하게 되는 문제점이 지적되고 있다.

또한, 종래의 압력다이스(1)는 양측에서 결합되는 홀더(2)(3)에 장착된 사상 다이스(4)와 가이드 다이스(5) 교체 시 상기 홀더(2)(3)에 맞도록 별도 제작된 다이스를 별도로 구입하여 사용해야 하는 단점이 있으며 사상 다이스(4)의 경이 커지게 되면 타 공정으로의 작업 변환이 불가능하여 다이스의 소모성이 증가되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 종래 압력다이스에서 제기되고 있는 상기 제반 단점과 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다이스 홀더와 캡홀더의 중앙부에 장착되는 사상 다이스와 가이드 다이스 사이에 동으로 형성된 패킹을 장착하고 가이드 다이스의 내주면 직선 구간을 이송되는 와이어 직경보다 크게 형성함으로써 동 패킹에 의한 다이스간의 접촉 마찰을 방지하여 다이스가 파손되지 않도록 함과 아울러 분말성 윤활제가 용융되는 두 다이스 사이의 공간이 늘어나게 됨으로써 윤활제의 용융시간 증가에 의한 와이어 표면의 고른 윤활제 도포가 이루어질 수 있도록 한 압력다이스를 제공함에 고안의 목적이 있다.

도1은 종래 압력 다이스의 단면도.

도2는 본 고안 압력 다이스가 도시된 단면도.

도3은 본 고안 압력 다이스의 분해 조립도.

((도면의 주요부분에 대한 부호의 설명))

10. 압력 다이스 11. 다이스 홀더

12. 캡홀더 12a. 헤드

13. 사상 다이스 13a. 다이스 커버

13b. 다이스팁 14. 가이드 다이스

15. 동패킹 16. 오-링

본 고안의 상기 목적은, 내부 중앙에 각각 사상 다이스와 가이드 다이스가 장착된 다이스 홀더와 캡홀더가 나사결합을 이룬 원통형의 압력다이스에 있어서, 상기 사상 다이스와 가이드 사이스 사이에 양면이 연마 처리된 동패킹이 삽입 장착되고 상기 다이스 홀더와 캡홀더의 결합 부위에 오-링이 개재되어 실링 처리된 구조에 의해서 달성된다.

상기 동 패킹은 사상 다이스와 가이드 다이스 사이에서 발생되는 고온 고압의 열에 의해서 용융된 윤활제가 새어나오는 것을 방지한다.

이때, 상기 동패킹의 양면을 연마 처리하여 상기 사상 다이스와 가이드 다이스 사이의 기밀성을 향상시키고 외주면을 테이퍼 가공함으로써 기밀 면적이 최대화될 수 있도록 함이 바람직하다.

본 고안의 압력 다이스에 대한 상기 목적과 기술적 구성 및 작용 효과에 관한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 상세한 설명에 의해서 명확하게 이해될 것이다.

먼저, 도2는 본 고안 압력 다이스가 도시된 단면도이고, 도3은 본 고안 압력 다이스의 분해 조립도로서, 도시된 바와같이 본 고안의 압력 다이스는 내주면에 나사부(11b)가 형성되고 전방으로 와이어 이송구(11a)가 구비된 다이스 홀더(11)와 중앙부에 가이드 다이스(14)가 장착된 캡홀더(12)가 나사결합에 의해서 고정 결합되어 냉각 챔버 일측의 다이스 박스에 설치되는 압력다이스(10)에 있어서, 상기 다이스 홀더(11)의 내부에 다이스팁(13b)을 감싸고 있는 다이스 커버(13a)로 구성된 사상 다이스(13)가 삽입 고정되고 상기 사상 다이스(13)의 다이스팁(13b)과 가이드 다이스(14) 사이에 외주면이 테이퍼 처리된 동패킹(15)이 개재되며 상기 다이스 홀더(11)와 결합되는 캡홀더(12)와의 접촉부에 오-링(16)이 삽입 설치되는 구조로 이루어져 있다.

상기 다이스 홀더(11)는 'ㄷ'자 형태로 형성되고 와이어 이송방향의 전방으로 와이어 이송구(11a)가 형성되고 후방 내주면으로 캡홀더(12)와의 결합을 위한 나사부(11b)가 구비되어 있다.

상기 다이스 홀더(11)의 후방에서 삽입되는 캡홀더(12)는 각각의 단부에 형성된 나사부(11b)(12d)의 나사결합에 의해서 결속을 이루게 되며 이때, 상기 캡홀더(12)의 다이스 홀더(11) 분해 결합을 손쉽게 하기 위하여 상기 캡홀더(12)의 헤드(12a) 부분을 육각으로 가공함이 바람직하다.

또한, 상기 캡홀더(12)의 후방에 형성된 윤활제 투입구(12b)는 신선시키고자 하는 와이어의 이송과 동시에 투입되는 분말성 윤활제의 유입이 용이하게 이루어지도록 원추형으로 형성된다.

한편, 상기 다이스 홀더(11)의 내부에 장착되는 사상 다이스(13)는 이송되는 와이어의 직경을 결정하는 다이스팁(13b) 외주면을 다이스 커버(13a)가 감싸고 있는 구조로써 통상의 신선 공정에서 W104 또는 W105의 제품번호로 통칭되며 일반적으로 사용되는 사상 다이스(13)를 사용할 수 있음에 본 고안의 기술적 특징이 있다.

상기 캡홀더(12)는 상기 사상 다이스(13)의 다이스팁(13b)과 맞닿는 위치에 가이드 다이스(14)가 삽입되며, 상기 가이드 다이스(14)는 압력 다이스 조립시 사상 다이스(13)와의 센터 일치를 위하여 외주면이 테이퍼진 경사면(14a)으로 구성된다.

또한, 상기 가이드 다이스(14) 내주면에 형성된 와이어 이송로의 직선 구간(t)을 연속 이송되는 와이어 선경(d)의 1.5배로 형성하여 상기 다이스팁(13b)과 가이드 다이스(14) 사이의 공간에서 용융된 윤활제가 가이드 다이스(14) 후방으로 역배출되는 현상이 최대한 방지되도록 하였다.

상기 사상 다이스(13)의 다이스팁(13b)과 가이드 다이스(14) 사이에는 동으로 형성된 동패킹(15)이 삽입 장착되고, 상기 동패킹(15)은 다이스팁(13b)과 가이드 다이스(14)와 접촉하는 양면을 연마 처리함으로써 두 다이스 사이의 기밀성이 향상되도록 하였다.

또한, 상기 동패킹(15)의 외주면을 일정 각도로 테이퍼 처리하여 상기 사상 다이스(13)의 다이스 커버(13a) 내측면에 밀착되도록 함으로써 용융된 윤활제의 기밀 면적이 최대화되도록 한다.

한편, 상기 사상 다이스(13)의 다이스팁(13b)과 가이드 다이스(14) 사이에 장착되는 동패킹(15)의 폭만큼 윤활제에 적용되는 압력 공간이 길어지게 됨으로써 윤활제 용융시간을 충분히 확보할 수 있다.

상기 다이스 홀더(11)와 나사결합을 이루는 캡홀더(12)의 결합부위에는 오-링(16)이 장착되어 결합됨으로써 나사 체결부상으로 유입될 수 있는 냉각수 유입을 방지하게 된다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 고안의 압력 다이스는 다이스 홀더 내부에 장착된 사상 다이스의 다이스팁과 캡홀더의 중앙부에 장착된 가이드 다이스의 접촉단부상에 동으로 형성된 동패킹이 개재되어 초경합금의 재질로 이루어진 다이스 간의 접촉 마찰에 의한 파손이 방지되도록 함과 아울러 동패킹이 삽입된 공간만큼 다이스 사이의 공간이 증가됨으로써 윤활제의 용융시간 증가로 인한 강선 표면의 고른 윤활제 도포가 이루어질 수 있도록 한 장점이 있다.

또한, 본 고안의 압력 다이스는 통상의 신선기에서 사용되고 있는 W형 사상 다이스를 적용할 수 있으며 상기 사상 다이스의 다이스팁 내주면 내경이 와이어의 연속 이송에 의해서 일정 직경 이상으로 늘어나게 되면 간단한 수리후에 선경이 다른 와이어의 신선에 사용될 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 내주면에 나사부(11b)가 형성되고 전방으로 와이어 이송구(11a)가 구비된 다이스 홀더(11)와 중앙부에 가이드 다이스(14)가 장착된 캡홀더(12)가 나사결합에 의해서 고정 결합되어 신선 공정의 냉각 챔버 일측의 다이스 박스에 설치되는 압력다이스(10)에 있어서, 상기 다이스 홀더(11)의 내부에 다이스팁(13b)을 감싸고 있는 다이스 커버(13a)로 구성된 사상 다이스(13)가 삽입 고정되고 상기 사상 다이스(13)의 다이스팁(13b)과 가이드 다이스(14) 사이에 외주면이 테이퍼 처리된 동패킹(15)이 개재되며 상기 다이스 홀더(11)와 결합되는 캡홀더(12)와의 접촉부에 오-링(16)이 삽입 설치된 구조로 이루어짐을 특징으로 하는 압력 다이스.
2. 제1항에 있어서, 상기 동패킹(15)은 다이스팁(13b)과 가이드 다이스(14)와 접촉하는 양면이 연마 처리되고 외주면이 테이퍼 가공되어 상기 사상 다이스(13)의 다이스 커버(13a) 내측면에 밀착되도록 장착되는 것을 특징으로 하는 압력 다이스.
3. 제1항에 있어서, 상기 가이드 다이스(14)는 내주면에 형성된 와이어 이송로 직선 구간(t)을 연속 이송되는 와이어 선경(d)의 1.5배로 형성하여 상기 다이스팁(13b)과 가이드 다이스(14) 사이의 공간에서 용융된 윤활제가 가이드 다이스(14) 후방으로 역배출되는 것이 방지됨을 특징으로 하는 압력 다이스.