KR20030065608A

KR20030065608A - 스크루 제조용 리세스펀치 성형방법

Info

Publication number: KR20030065608A
Application number: KR1020020005286A
Authority: KR
Inventors: 최재찬; 김철; 박준홍
Original assignee: 최재찬; 김철; 박준홍
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2003-08-09
Also published as: KR100486947B1

Abstract

본 발명은 홉마스터의 수명단축에 위한 경제적 손실을 없애고, 제조공정을 줄이게 되면서 대량생산이 가능하며 펀치의 수명을 연장시키고 정밀도가 상승되는 스크류 제조용 리세스펀치 성형방법을 제공하기 위해서 본 발명은, 제1 환봉소재(20')가 상부에서 하강하는 펀치에 의해 중앙에 사각홀이 형성되는 섕크(20)로 성형되는 공정과, 헤드성형홈(32)이 형성된 제1 상부금형 아래로 관 형상의 하부금형을 장착하고, 상기 하부금형 내부로 투입된 제2 환봉소재(10')를 하부에서 펀칭하여 상기 제2 환봉소재의 상부 끝에 십자형 성형부(12)가 형성되면서 펀치헤드(10)가 성형되는 공정과, 제2 상부금형(50) 아래로 상기 펀치헤드(10)와 섕크(20)를 투입시킨 뒤 하부에서 펀칭하여 생크의 사각홀(24) 내부에 펀치헤드(10)의 하부가 억지끼움에 의해 조립되어 리세스펀치(100)가 성형된다.

Description

스크루 제조용 리세스펀치 성형방법{METHOD OF MOLDING RECESS PUNCH FOR SCREW MANUFACTURING}

본 발명은 스크루 제조용 리세스펀치 성형공정에 관한 것으로 특히, 펀치의 수명이 향상되어 스크루를 대량생산할 수 있는 스크루 제조용 리세스펀치 제조방법에 관한 것이다.

통상적으로, 리세스펀치는 스크루를 제조하는 공정에서 헤드 상면에 드라이버 홈 바람직하게는 "＋" 혹은 "－" 형 홈(이하 "십자 홈"이라 함)을 성형하기 위해 펀치로 사용된다. 이와 같은 리세스펀치는 먼저, 마스터핀으로 열간상태에서 일측 단부에 십자형을 성형하여 홉마스터를 완성시키고 난 다음, 상기 홉마스터를 펀치로 사용하여 리세스펀치의 형상으로 성형되어질 소재로부터 밀폐 단조하여 최종적으로 리세스펀치를 성형한다. 하지만 이러한 제조방법은 마스터핀, 홉마스터, 리세스펀치의 순서로 제조되어지기 때문에 제조공정의 수가 증가하고 마스터핀, 홉마스터, 리세스펀치로 이어지는 성형 과정에서 최종 스크류 제품의 품질을 결정하는 십자 홈의 치수 관리를 신뢰할 수 없는 단점이 있다. 그리고, 홉마스터에 의한 리세스펀치 제조 방법은 홉마스터의 스크류 형상 부분에 과도한 가공 응력이 집중되어 현재 홉마스터의 수명이 일반 냉간단조 제품의 펀치 및 금형 수명과는 현저하게 떨어지게 된다. 그리고, 홉마스터의 잦은 교체로 인한 경제적 손실이 크고 또한, 여러 공정을 거쳐야 하므로 대량생산이 어려운 문제점이 있다. 특히, 홉마스터에 의해 제조되어진 리세스펀치는 스크루 형상부분에서 큰 변형을 받아 리세스 펀치의 수명 감소 요인이 된다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로 본 발명의 목적은,홉마스터의 수명단축에 위한 경제적 손실을 없애고, 제조공정을 줄이게 되면서 대량생산이 가능하며 펀치의 수명을 연장시키고 정밀도가 상승되는 스크류 제조용 리세스펀치 성형방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 제1 환봉소재(20')가 상부에서 하강하는 펀치에 의해 중앙에 사각홀(24)이 형성되는 섕크(20)로 성형되는 공정과, 헤드성형홈(32)이 형성된 제1 상부금형(30) 아래로 관 형상의 하부금형(36)을 장착하고, 상기 하부금형 내부로 투입된 제2 환봉소재(10')를 하부에서 펀칭하여 상기 제2 환봉소재(10')의 상부 끝에 십자형 성형부(12)가 형성되면서 펀치헤드(10)가 성형되는 공정과, 제2 상부금형(50) 아래로 상기 펀치헤드(10)와 섕크(20)를 투입시킨 뒤 하부에서 펀칭하여 생크의 사각홀(24) 내부에 펀치헤드(10)의 하부가 억지끼움에 의해 조립되어 리세스펀치(100)가 성형된다.

도 1은 본 발명에 따른 리세스펀치 제조방법에 있어서 사각펀치에 의해 생크가 완성되는 상태를 도시한 참고도.

도 2a와 도 2b는 도 1에서와 같이 펀치에 의해서 완성된 섕크의 구성을 도시한 단면도와 사시도.

도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 리세스펀치 제조방법에 있어서 펀치헤드를 성형하기 위한 금형과 그 작동상태를 도시한 단면도.

도 4는 본 발명에 따라 완성된 펀치헤드의 사시도.

도 5a와 도 5b는 본 고안에 따라서 펀치헤드와 섕크를 결합시키는 과정을 도시한 단면도.

도 6은 본 고안에 따라 펀치헤드와 섕크가 결합되어 리세스펀치로 완성된 상태의 사시도.

도 7은 본 고안에 따른 리세스펀치에 의해서 스크류의 헤드에 십자형 홈이 형성된 스크류의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 펀치헤드 10': 제2 환봉소재

20: 섕크 20': 제1 환봉소재

24: 사각구멍 30: 제1 상부금형

50: 제2 상부금형 100: 리세스펀치

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐트릴 수 있는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따라서 리세스펀치를 구성하는 섕크(20)의 성형공정이 도시되어 있다. 도면에 따르면, 하부에 사각펀치(42)가 장착된 램(40)이 수직 하강하게 되면서 제1 환봉소재(20')의 중앙으로 도 2a와 도 2b에서와 같이 사각홀(24)을 형성한 섕크(20)가 성형된다.

그리고 도 3a와 도 3b는 본 고안의 바람직한 실시예에 따라서 리세스펀치를 구성하는 펀치헤드(10)의 성형공정을 도시하고 있다. 도면에 따르면 제1 상부금형(30)과 하부금형 사이로 제2 환봉소재(10')가 투입된 다음 하부에서 펀치가 가해지게 됨에 따라 도 4에서와 같이 상부에 십자형 성형부(12)를 가지는 펀치헤드(10)가 성형된다.

그리고, 도 5a와 도 5b는 제2 상부금형 아래로 상기 펀치헤드(10)와 섕크(20)가 순차적으로 끼워진 뒤, 하부에서 펀치가 가해지게 됨에 따라 서로 결합되면서 리세스펀치(100)로 완성되는 공정이 도시되어 있다.

위와 같은 공정을 실시예에 의해서 자세하게 설명한다.

먼저, 도 1에서와 같이 수직으로 하강하는 램(40) 하부에 단면이 사각으로 된 사각펀치(42)를 장착하고, 상기 사각펀치(42) 아래로 제1 환봉소재(20')를 고정시킨 뒤 상기 사각펀치(42)를 지속적으로 타격하게 되면 상기 제1 환봉소재(20')는 도 2a와 도2b에서와 같이 상부 중앙으로 사각펀치(42)의 외경과 동일한 사각홀(24)이 형성된 섕크(20)로 성형된다. 이때 상기 사각펀치(42)의 상부에는 반구형 돌출부(44)를 구성시키게 됨에 따라서 섕크(20)의 상부에는 반구형 홈(22)이 형성된다.

그리고, 상기 섕크(20)와 결합되는 펀치헤드(10)는 소정의 컨테이너(60) 내부 상측에는 하부에 헤드성형홈(32)이 형성된 제1 상부금형(30)이 고정되어 있으며, 그 하측에는 관 형상의 하부금형(36)이 장착되어 있다. 여기서 상기 헤드성형홈(32)은 성형되는 펀치헤드(10)의 성형부 모양에 따라 '＋' 혹은 '－'형상으로 요입되는 홈이 구성되는 것으로, 본 발명의 실시예에서는 '＋'형의 헤드를 성형하는 방법이 설명되거나 도시된다. 이후, 상기 하부금형(36) 내부로 제2 환봉소재(10')를 투입시킨 뒤 하부에서 펀치(38)를 여러번 타격하게 됨에 따라 상기 제2 환봉소재(10')의 상부 끝에는 도 2에서와 같이 상기 헤드성형홈(32)에 따라 십자형 성형부(12)가 형성되는 펀치헤드(10)가 완성된다.

이와 같이 성형된 섕크(20)와 펀치헤드(10)는, 도 5a, 5b에서와 같이 제2 상부금형(50) 아래로 펀치헤드 그리고 섕크가 순서대로 투입되고 하부에서 타격하는 펀치(54)에 의해서 서로 결합되어 리세스펀치(100)로 완성된다. 즉, 위의 상부 금형(50)은 외측의 가이드(62)에 의해서 고정되어 있고, 저면에는 펀치헤드의 성형부(12)가 손상되지 않도록 상기 성형부의 음각으로 형성된 삽입홈(52)을 두고 있다. 그리고, 상기 제2 상부금형(50) 아래로 펀치헤드(10)를 투입시킨 다음, 그 아래로 섕크(20)를 끼워 넣는다. 이후 하부에 구비된 펀치(54)를 타격하게 되면 섕크의 사각홀(24) 내부에 펀치헤드(10)의 하부가 끼워지게 되면서 지속적인 펀치의 타격으로 도 5b에서와 같이 완전하게 결합된다. 이때, 섕크의 사각홀에 끼워지는 펀치헤드의 몸체는 원통으로서, 그 직경이 상기 사각홀보다 다소 크게 형성됨에 따라 상기 펀치헤드는 점차 사각홀의 형상으로 변하게 되면서 억지로 끼워지게 되고 따라서 쉽게 탈리되지 않게 된다. 여기서 상기 사각홀(24)은 사각 형상뿐만 아니라 다각형으로 변화되더라도 동일한 효과를 가진다.

이와 같이 완성된 리세스펀치(100)는 램에 장착되어 스크루(200)의 제조시 헤드 상부를 타격하여 '＋'자형 홈(210)을 완성하게 된다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 스크루 제조용 리세스펀치 성형방법은 기존의 홉마스터를 이용한 리세스펀치 제조방법과는 달리 마스터핀이 불필요하게 되고, 이에 따른 흡마스터의 짧은 수명으로 인한 경제적 손실과 잦은 교체로 인한 작업효율이 저하되는 문제점이 해결된다. 그리고 홉마스터나 마스터핀의 변형 혹은 치수불량으로 인한 리세스펀치의 치수불량이 발생되지 않으며, 기존의 홉마스터방식으로 리세스펀치를 성형하면 스크류 형상 부분에 과도한 변형으로 스크류 부분과 하부와의 경계에서 크랙이 발생하여 수명이 감소되는 문제도 없게 된다.

Claims

제1 환봉소재(20')가 상부에서 하강하는 펀치에 의해 중앙에 사각홀(24)이 형성되는 섕크(20)로 성형되는 공정과:

헤드성형홈(32)이 형성된 제1 상부금형(30) 아래로 관 형상의 하부금형(36)을 장착하고, 상기 하부금형 내부로 투입된 제2 환봉소재(10')를 하부에서 펀칭하여 상기 제2 환봉소재(10')의 상부 끝에 십자형 성형부(12)가 형성되면서 펀치헤드(10)가 성형되는 공정과:

제2 상부금형(50) 아래로 상기 펀치헤드(10)와 섕크(20)를 투입시킨 뒤 하부에서 펀칭하여 생크의 사각홀(24) 내부에 펀치헤드(10)의 하부가 억지끼움에 의해 조립되어 리세스펀치(100)로 성형되는 공정을 포함하는 스크루 제조용 리세스펀치 성형방법.