KR200251289Y1

KR200251289Y1 - 나사가공용 다이스와 그 제조장치

Info

Publication number: KR200251289Y1
Application number: KR2020010023499U
Authority: KR
Inventors: 이재우
Original assignee: 동남정밀공업 주식회사
Priority date: 2001-08-02
Filing date: 2001-08-02
Publication date: 2001-11-22

Abstract

본 고안은 나사를 가공용 다이스와 그 제조장치 관한 것으로서, 종래 다이스로 제작되는 나사의 경우 체결력이 약해 별도의 와셔를 사용하여 체결해야 하므로 비용이 상승되고 조임상태 및 힘의 전달 또한 약하여 진동이나 외부의 영향으로 나사가 쉽게 풀리는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 통상의 절단가공과 평면,각,길이가공과 탭가공과 평면 연마가공과 나사가공을 거쳐 나사산 가공부가 형성된 다이스 몸체(200)의 상면를 연마하여 나사산 가공부 끝단을 일부 연마하고, 제조장치를 이용하여 다이스 몸체 (200)의 상면에 다각 성형홈(220)을 형성하며, 다이스 몸체(200)의 측면에 면취 및 사상작업을 거친 다음 종래와 같이 세레이션작업과 마킹작업과 열처리와 운반 및 입고를 하여 다이스 몸체(200)의 제작을 완성할 수 있도록 하므로서, 이러한 과정을 통해 제작되는 다이스 몸체(200)를 이용하여 나사(500)를 제작할 경우 나사 (500)의 외경이 다각을 이루게 되면서 나사(500)의 체결력을 향상시킬 수 있고, 진동이나 외부의 영향으로 나사(500)가 쉽게 풀리는 것을 방지할 수 있으며, 호환성이 높아 다양한 분야에 널리 사용할 수 있도록 한 것이다.

Description

나사 가공용 다이스와 그 제조장치{die and manufacturing device for screw production}

본 고안은 나사 가공을 위한 다이스와 그 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 다이스에 의해 제작되는 나사가 스프링와셔나 평와셔와 같은 보강부재를 사용하지 않더라도 강한 체결력을 유지할 수 있도록 하고, 힘의 전달 및 조임상태를 양호하게 할 수 있으며, 진동 또는 외력에 의해 나사가 쉽게 풀리는 현상을 효과적으로 방지하면서 호환성이 양호하여 다양한 분야에 널리 응용될 수 있도록 한 나사가공용 다이스와 그 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 나사의 나사산을 가공하기 위해서는 표면에 길이방향으로 일정한간격을 유지하는 다수의 나사산 가공부가 형성된 한벌의 다이스를 이용하게 되며, 이러한 다이스의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.

즉, 도 1 에 예시한 바와 같이 다이스의 모재를 커팅 머신(Cutting Machine)을 이용하여 소정의 크기로 절단하는 제1공정(11)을 거친 후 버티컬 머신(Vertical Machine)을 이용하여 절단된 모재의 평면, 각, 길이를 가공하는 제2공정(12)을 거친 다음 측면으로 제조장치를 장착하기 위하여 드릴링 머신(Drilling Machine)으로 탭(TAP)가공을 하는 제3공정(13)을 수행하게 된다.

그리고 다이스의 평면을 평면 연마기(Surface Grinder)를 이용하여 가공하는 제4공정(14)을 거치고, 그 후 연마된 다이스의 평면에 나사 연삭기(Thread Grinder)를 이용하여 나사산 가공부를 형성하는 제5공정(15)을 거치며, 나사산 가공부가 형성된 다이스의 평면에 소형밀링 머신(Milling Machine)을 이용하여 상하 대각선 모서리 부분에 나사 진입시 미끄럼을 방지하기 위한 세레이션 작업을 하는 제9공정(16)을 거치고, 그 후 다이스의 측면에 호칭 또는 작업지시 번호를 새기는 마킹작업인 제10공정(17)을 거친 다음 열처리와 운반 및 입고되는 제11공정(18)을 통해 완료되는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 공정을 통해 제작되는 다이스에 의하여 만들어지는 나사를 이용하여 부품을 체결할 경우, 체결력이 부족하여 스프링 와셔나 평와셔를 보강하여 체결해야 하는 단점으로 생산비용이 많이 상승되고, 나사와 너트를 이용하여 부품을 체결할 경우에는 나사와 너트 사이의 공간이 크게 형성됨에 따라 힘의 전달 및 조임상태가 양호하지 못하여 진동이나 그 밖의 외력에 의해 나사가 쉽게 풀리는 단점이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다이스에 의해 제작되는 나사가 스프링와셔나 평와셔와 같은 보강부재를 사용하지 않더라도 체결력을 견고하게 장시간 유지할 수 있도록 하고 진동 및 외력에 의해 쉽게 풀리는 것을 방지할 수 있으며, 다양한 용도로 폭넓게 사용될 수 있도록 한 나사가공용 다이스와 그 제조장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 본 고안의 목적은 통상의 절단가공과 평면,각,길이가공과 탭가공과 평면 연마가공과 나사가공을 거쳐 다이스의 상면에 나사산 가공부가 형성된 후 상기 나사산 가공부의 끝단 일부를 평면 연마기를 이용하여 연마하고 제조장치를 이용하여 다이스를 고정시킨 상태에서 상기 다이스의 상면에 일정한 간격의 다각 성형홈을 연속적으로 형성한 다음 상기 과정에서 변형되는 다이스 측면을 다듬고 직각도를 수정하며, 이후 통상의 세레이션작업과 마킹작업과 열처리와 운반 및 입고의 공정을 통해 다이스가 제작될 수 있도록 하므로서 달성되는 것이다.

이러한 본 고안은 다이스의 상면에 나사산 가공부의 끝부분 일부를 가공한 상태에서 상기 나사산 가공부와 수직방향으로부터 일정한 각도로 기울어진 상태에서 일정한 간격을 유지하는 다수의 다각 성형홈을 형성하여 제작된 다이스로서 나사를 제작할 경우 나사의 외경이 다각형으로 구성되어 나사의 체결력이 견고해지면서 장시간 동안 견고한 체결력을 유지시킬 수 있는 것이며, 진동 및 외부의 영향으로 조여있던 나사가 쉽게 풀리는 것을 방지할 수 있고, 호환성이 높아 다양한 분야에 효과적으로 사용할 수 있으므로 상기 목적을 달성할 수 있는 것이다.

도 1 은 종래 나사 가공용 다이스가 제조되는 방법을 도시한 공정도.

도 2 는 본 고안에 따른 나사 가공용 다이스의 제조방법을 예시한 공정도.

도 3 은 본 고안에 따른 나사 가공용 다이스의 제조장치를 예시한 분리 사시도.

도 4 는 본 고안에 따른 제조장치의 지그에 의해 다이스가 고정된 상태를 예시한 요부 평단면도.

도 5 는 본 고안에 따른 제조장치의 지그에 다이스가 고정된 후 프레스에 의해 가압되는 상태를 예시한 요부 사시도.

도 6 은 본 고안에 따른 나사 가공용 다이스에 다각 성형홈이 형성되는 과정을 예시한 사시도.

도 7 은 본 고안에 따른 나사 가공용 다이스에 다각 성형홈이 형성된 과정을 예시한 사시도.

도 8 은 본 고안에 따른 나사 가공용 다이스에 의해 제작되는 나사를 예시한 정면도.

도 9 는 도 8 의 평단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

200 : 다이스 몸체 210 : 나사산 가공부

220 : 다각 성형홈 310 : 지그

320 : 고정구 321 : 고정돌기

330 : 이동구 331 : 고정홈

340 : 고정볼트 350 : 누름구

351 : 누름부 410 : 프레스

420 : 받침대

이하, 본 고안의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 2 은 본 고안에 따른 나사 가공용 다이스의 제조방법을 예시한 공정도이고, 도 3 은 본 고안에 따른 다이스의 제조장치를 예시한 분리 사시도이며, 도 4 는 본 고안에 따라 제조장치의 지그에 의해 다이스가 고정된 상태를 예시한 평단면도이고, 도 5 는 본 고안에 따라 제조장치의 지그에 다이스가 고정된 후 프레스에 의해 가압되는 상태를 예시한 사시도이다.

그리고 도 6 은 본 고안에 따른 다이스에 다각 성형홈이 형성되는 과정을 예시한 사시도이고, 도 7 은 본 고안에 따라 다이스에 다각 성형홈이 전체적으로 형성된 상태를 예시한 사시도이며, 도 8 은 본 고안에 따른 다이스에 의해 제작되는 나사를 예시한 정면도이고, 도 9 는 본 고안에 따른 다이스에 의해 제작된 나사의 평단면도이다.

이에 예시한 바와 같이 본 고안은 나사를 가공하기 위한 다이스를 구성하기 위하여 통상의 절단가공과, 평면,각,길이가공과 탭가공과 평면 연마가공과 나사산 가공을 한 다이스에 있어서, 나사산 가공부가 형성되어 있는 다이스 몸체(200)의 상면을 평면 연마기로 가공하여 나사산 가공부의 끝단 일부가 연마되도록 한 것을특징으로 하는 것이다.

그리고 상기와 같이 연마된 나사산 가공부(210)의 상면이 한 쌍의 고정돌기 (321)가 형성된 고정구(320)와, 상면이 개방되어 있는 지그(310)와, 상기 고정돌기 (321)에 단계별로 고정될 수 있도록 일측에는 고정홈(331)이 형성되고 타측에는 다이스 몸체(200)가 고정되는 이동구(330)와, 상기 다이스 몸체(200)를 지그(310)와 고정시켜 주는 고정볼트(340)와, 상기 지그(310)의 상부에 놓여 저면의 'V' 자 형의 누름부(351)가 다이스 몸체(200)의 상면에 위치되는 누름구(350)와, 받침대 (420)와 프레스(410)로 이루어진 제조장치에 의해 일정한 간격의 연속된 다각 성형홈 (220)이 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한 누름공정이 끝난 후 누름공정을 통해 변형되는 다이스 몸체(200)의 측면을 다듬고 측면의 직각도를 수정해주는 면취 및 사상작업 공정을 수행하여 된 것을 특징으로 하는 것이다.

도면중 미설명 부호(160)(170)(180)은 종래 다이스의 제작공정중 나사산 가공인 제5공정(15)와 세레이션 작업공정인 제9공정(16)의 사이에 추가되는 제6,7,8공정이고, (332)는 이동구(330)와 다이스 몸체(200)를 고정시켜 주는 체결수단이며, (500)은 본 고안에 따른 다이스 몸체(200)에 의해 제작된 나사이다.

이러한 본 고안은 나사 가공용 다이스를 제작함에 있어서 통상의 공정을 거친 후 나사산 가공부가 형성된 다이스 몸체(200)의 상면에 나사산 가공부 일부를 연마하여 가공한 다음 제조장치의 지그(310)를 이용하여 다이스 몸체(200)를 고정시킨 상태에서 다이스 몸체(200)의 상면 나사산 가공부(210)에 일정한 간격을 유지하는 다수의 다각 성형홈(220)을 연속적으로 형성하여 된 것이다.

그리고 상기 과정에서 다이스 몸체(200)의 측면 등에 발생되는 변형부위를 제거하고 직각도를 수정한 다이스 몸체(200)를 제작하므로서 상기와 같은 공정에 의해 제작된 한쌍의 다이스 몸체(200)로서 나사를 제작할 경우 나사(500)의 외경이 다각의 형상을 가지게 됨에 따라 와셔와 같이 나사의 체결력을 보조해주는 수단 없이 나사(500)의 체결력이 견고하게 장시간 동안 유지시킬 수 것이며, 진동이나 외부의 영향으로 나사(500)가 쉽게 풀리는 현상 또한 방지할 수 있고, 호환성이 향상되어 다양한 분야에 효율적으로 사용될 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 고안에 따른 다이스 몸체의 다이스의 제조방법을 예시된 도면을 통해 상세히 살펴보면 다음과 같다.

우선 다이스 모재를 소정의 크기로 절단하는 제1공정과(11), 절단된 모재의 평면,각,길이를 가공하는 제2공정(12)과, 상기 제1공정(11)과 제2공정(12)을 통해 제작된 다이스의 측면으로 제조장치를 장착하기 위한 탭가공을 하는 제3공정(13)과, 다이스 상면을 연마하는 제4공정(14)과, 연마된 다이스의 상면에 길이방향으로 일정한 간격의 나사산 가공부를 형성하는 제5공정(15)은 종래의 공정과 동일하다.

본 고안은 특징은 상기 제5공정을 통해 상면에 나사산 가공부가 형성된 다이스에 있어, 평면 연마기를 이용하여 나사산 가공부의 끝단 일부를 연마하여 나사산 가공부(210)를 형성하는 제6공정(160)과, 상기 제6공정(160)을 거친 다이스 몸체 (200)를 제조장치로 고정시킨 후 프레스(410)를 이용하여 다이스 몸체(200)의 상면에 나사산 가공부(210)와는 수직방향에서 소정각도로 기울어지면서 일정한 간격을가지는 다각 성형홈(220)을 형성하는 제7공정(170)과, 상기 제7공정(170)에 의해 다이스 몸체(200)의 측면에 발생되는 눌림자국 등을 제거하고 다이스 몸체(200) 측면의 직각도를 수정해주는 제8공정(180)을 특징으로 하는 것이다.

즉, 제6공정(160)인 나사산 가공부 연마공정은 종래의 제5공정(15)을 통해 다이스 몸체의 상면으로 일정한 간격을 가지며 길이방향으로 나사산 가공부가 배열된 상태에서 본 고안에 따른 제7공정(170)으로 이동되어 다이스 몸체(200)의 상면에 다각 성형홈(220)을 형성하게 되면 다각 성형홈(200)과 그 옆쪽 다각 성형홈 (200) 사이에 위치하는 부위는 상대적으로 돌출되게 되므로 이러한 형상으로 제작된 다이스 몸체(200)를 이용하여 나사가 제작될 경우 나사의 산과 골의 차이가 심하게 되어 나사의 규격에서 벗어나게 됨에 따라 호환성이 떨어지게 되므로 제6공정(160)을 통해 제5공정(15)에 의해 제작된 다이스 몸체의 나사산 가공부 끝단을 일부 연마하여 제거하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제7공정(170)에 사용되는 제조장치의 구성 및 작용을 예시된 도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.

즉, 도 3 은 제조장치를 분리하여 예시한 분리 사시도로서, 지그(310)는 하부에 일정한 공간부가 형성되고 상면에 개방되어 있으며 일측에는 전면으로 한쌍의 고정돌기(321)가 돌출 형성된 고정구(320)가 체결되며, 이동구(330)는 일측 전면에 상기 고정구(320)의 고정돌기(321)와 상응하여 서로 결합될 수 있도록 다수개의 고정홈(331)이 일정한 간격으로 배열되어 있으며 타측 후면에는 체결수단(332)에 의해 다이스 몸체(200)의 측면이 고정되도록 한 것이다.

그리고 지그(310) 상면에 개방된 곳으로는 저면에 'V' 형태로 누름부(351)가 형성된 누름구(350)가 올려지게 되며, 지그(310)의 저면 공간부로는 도 4 에 예시한 바와 같이 다이스 몸체(200)와 이동구(330)가 서로 결합된 상태에서 일정한 각도로 기울어지게 위치하게 되면서 이동구(300)의 고정홈(331)은 고정구(320)의 고정돌기(321)와 서로 결합된 상태를 유지하게 되고, 지그(310)를 관통하는 고정볼트(340)의 끝단에 다이스 몸체(200)가 고정되면서 다이스 몸체(200)의 유동을 방지하게 되는 것이다.

따라서 다이스 몸체(200)를 단계별로 이동시키고자 할 경우에는 우선 고정볼트(340)를 풀고 다이스 몸체(200)와 이동구(330)를 어느정도 후진시켜 이동구(330)의 고정홈(331)이 고정구(320)의 고정돌기(321)에서 벗어나게 한 다음 다이스 몸체(200)를 경사각도를 따라 이동시킬 수 있는 것이며, 이동된 후에는 다시 이동구(330)의 고정홈(331)을 고정구(320)의 고정돌기(321)에 끼워넣고 고정볼트(340)를 이용하여 다이스 몸체(200)를 지그(310)에 고정시킬 수 있으므로 다이스 몸체(200)는 이동구(330)의 고정홈(331) 간격에 의해 단계적으로 이동될 수 있는 것이다.

성기와 같이 제조장치에 의해 다이스 몸체(200)가 고정되고 지그(310)의 상부로 누름구(351)가 위치된 후에는 도 5 에 예시한 바와 같이 프레스(410)가 상하작동되는 받침대(420)에 올려지게 되며 사용자의 조작에 따라 프레스(410)가 하강을 하게 되면 프레스(410)가 누름구(350)를 가압하게 되고 누름구(350)가 가압되면 누름구(350)의 저면에 형성된 누름부(351)에 의해 다이스 몸체(200)의 상면에 나사산 가공부(210)와 직각방향으로부터 소정 각도 기울어진 상태의 다각 성형홈(220)이 형성되는 것이다.

그리고 프레스(410)를 다시 승강시킨 후 고정볼트(340)를 풀고 고정구(320)의 고정돌기(321)로부터 이동구(330)의 고정홈(331)이 빠지도록 한 상태에서 이동구(330)와 다이스 몸체(200)를 한 단계 이동시킨 다음 다시 이동구(330)의 고정홈(331)을 고정구(320)의 고정돌기(321)에 끼워넣고 고정볼트(340)를 다시 설치하여 다이스 몸체(200)를 고정시키고 프레스(410)를 하강시켜 누름구(350)를 가압하게 되면 이전 과정을 통해 다이스 몸체(200)의 상면에 형성된 다각 성형홈 (220) 일측으로 새로운 다각 성형홈(220)이 형성되면서 상기와 같은 과정을 반복하여 다이스 몸체(200)의 상면으로 다수의 다각 성형홈(220)을 일정한 간격으로 형성할 수 있는 것이며, 여기서 프레스(410)의 누름압력은 나사의 규격에 따라 다르게 설정하여 나사(500)의 산깊이를 조절할 수 있도록 한 것이다.

따라서 상기와 같이 다이스 몸체(200)의 나사산 가공부(210)에 일정한 간격으로 다각 성형홈(220)이 형성되도록 한 후 상기 다이스 몸체(200)를 이용하여 나사(500)를 형성하게 되면 일반적인 나사와 같이 외경이 원형으로 형성되지 않고 도 8 에 예시한 나사와 같이 다각형의 외경을 형성하게 되는 것이다.

즉, 다이스 몸체(200)의 나사산 가공부(210)중 다각 성형홈(220)에 의해 만들어지는 나사산 가공부(210)의 깊이는 깊게 되고 다각 성형홈(220)과 그 옆의 다각 성형홈(220) 사이의 돌출된 곳에 의해 만들어지는 나사산 가공부(210)의 깊이는 상기 다각 성형홈(220)에 의해 만들어지는 나사산 가공부(210)의 깊이보다 덜 깊게형성됨에 따라 나사(500)의 외경이 일정한 다각을 이루게 되는 것이며, 다각 성형홈(220)과 다음 다각 성형홈(220)의 간격을 조절하여 나사(500)의 외경을 삼각이나 사각 또는 육각형상으로 구성할 수 있도록 한 것이다.

한편 도 9 는 일반적인 나사의 외경과 본 고안에 따른 나사의 외경을 비교한 것으로서, 일반적인 나사의 외경(A)은 원형으로 이루어지지만 본 고안에 따른 나사 (500)의 외경(B)은 외측둘레를 따라 소정의 각을 형성하게 됨에 따라 본 고안에 따른 나사(500)로서 부품을 체결하거나 너트와 결합될 때 나사의 외경(B)중 각진 부분에 의해 부품 또는 너트와의 체결력이 더욱 견고해질 수 있는 것이다.

또한 제7공정(170)을 통해 다이스 몸체(200)의 상면으로 다수의 다각 성형홈(220)이 형성되는 과정에서 다각 성형홈(200)에 의해 다이스 몸체(200)의 측면에 변형이 생기므로 제8공정(180)을 통해 다이스 몸체(200)의 변형된 부위를 제거하고 사상작업을 통해 다이스 몸체(200) 측면의 직각도를 수정하게 되는 것이다.

이 후 나사(500)의 외경을 가공하기 위하여 다이스 몸체(200)에 나사(500)가 유입될 경우 나사(500)가 그대로 미끄러지는 것을 방지하기 위한 수단으로서 다이스 몸체(200)의 대각선 방향인 상하측에 세레이션작업을 하는 제9공정(16)과, 다이스 몸체(200)의 측면에 호칭 또는 작업지시 번호를 새기는 마킹작업인 제10공정 (17)과, 다이스 몸체(200)를 열처리와 운반 및 입고하는 제11공정(18)은 역시 종래와 동일하다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안은 다이스 몸체의 상면에 형성된 나사산 가공부의 끝단 일부를 연마한 상태에서 일정한 간격을 가지는 다수의 다각 성형홈을 형성하므로서 상기의 과정을 거쳐 제작된 다이스를 이용하여 나사를 제작할 경우, 나사의 외경이 다각형상으로 제작됨에 따라 나사의 체결력이 견고한 상태로 장시간 동안 유지될 수 있는 것이며, 체결력의 향상으로 힘의 전달 및 조임상태가 양호해질 수 있어 부품간의 진동 또는 외부의 영향으로 조여있던 나사가 쉽게 풀리는 것을 방지할 수 있고, 나사의 체결력을 보강하기 위하여 와셔와 같은 별도의 보조 체결구가 필요없어 전체적인 비용절감 효과를 얻을 수 있으며, 호환성이 양호하여 다양한 분야에 효과적을 사용될 수 있고, 내식성이 필요할 경우 고강도 스텐레스를 사용할 수도 있으며, 도장이 된 곳에 체결시에는 페인트를 벗끼면서 체결되어 종래의 어스볼트보다 우수한 성능을 발휘할 수 있는 것이다.

Claims

다이스 몸체의 일 면에 길이방향을 따라 약각 비스듬한 각도로 일정한 간격의 나사산 가공부가 구비된 다이스를 구성함에 있어서,

상기 나사산 가공부의 끝단 일부분을 어느정도 연마하여 다이스 몸체(200)에 나사산 가공부(210)를 형성하고, 그 나사산 가공부(210)에 수직방향에서 비스듬한 각도로 기울어진 다각 성형홈(220)을 일정 간격으로 연속 형성하여 된 것을 특징으로 하는 나사 가공용 다이스.
나사 가공용 다이스의 제조장치를 구성함에 있어서,

상면은 개방되고 내부 일측에는 전면에 한 쌍의 고정돌기(321)가 형성된 고정구(320)가 결합되는 지그(310) 저면으로 다이스 몸체(200)의 측면과 일측이 고정되며 타측에는 일정한 간격으로 다수의 고정홈(331)이 형성된 이동구(330)를 위치시켜 고정홈(331)이 고정구(320)의 고정돌기(321)에 끼워지도록 하고, 고정볼트 (340)로서 지그(310)와 다이스 몸체(200)를 서로 고정시킨 상태에서 받침대(420)에 올려놓고 지그(310)의 상면에는 저면에 'V' 형태의 누름부(351)가 구비된 누름구 (350)를 올려놓아 누름부(351)가 지그(310)의 개방된 상면을 통해 다이스 몸체 (200)의 상면에 위치되도록 한 다음 프레스(410)를 이용하여 누름구(350)를 하방으로 가압할 때 누름구(350)에 의해 다이스 몸체(200) 상면에 다수의 다각 성형홈 (220)이 일정한 간격으로 형성될 수 있도록 한 나사 가공용 다이스의 제조장치.