KR200303906Y1

KR200303906Y1 - Punch for Cold Forge

Info

Publication number: KR200303906Y1
Application number: KR20-2002-0032404U
Authority: KR
Inventors: 장호경
Original assignee: 장호경
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2003-02-11

Abstract

본 고안은 냉간 단조용 펀치에 관한 것으로, 펀치의 상, 하 전체에 걸쳐 스플라인을 형성하지 않고 일부 구간에만 스플라인 홈을 형성하여 펀치의 하강시 본체의 내부에 1차적으로 스플라인 홈을 성형하였다가 펀치의 상승시 스플라인 홈을 2차적으로 성형할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a punch for cold forging, in which spline grooves are formed in only a portion of the punch without forming splines throughout the upper and lower parts of the punch. When the rise of the spline grooves can be formed secondary.

이를 위해, 외주면에 스플라인을 형성하여 상형의 하강에 따라 제품의 내부에 스플라인 홈을 형성하는 펀치에 있어서, 펀치(14)의 성형구간의 하사점으로부터 상단으로 일부구간에만 상, 하부 경사면(11a)(11b)과 평면구간(12)을 갖는 스플라인(15)을 형성하여서 된 것이다.To this end, in a punch forming a spline on the outer circumferential surface to form a spline groove in the product as the upper mold descends, the upper and lower inclined surfaces 11a only in a partial section from the bottom dead center of the punch 14 to the upper end. The spline 15 which has 11b and the planar section 12 is formed.

Description

Punch for Cold Forging {Punch for Cold Forge}

본 고안은 냉간 단조용 펀치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 펀치의 구조를 개선하여 펀치의 전체면에 스플라인(spline)을 형성하지 않고도 성형품에 정밀한 치수를 갖는 스플라인 홈을 형성할 수 있도록 하는 냉간 단조용 펀치에 관한 것이다.The present invention relates to a punch for cold forging, and more particularly, to improve the structure of a punch, to form a spline groove having a precise dimension in a molded article without forming a spline on the entire surface of the punch. It is about a quiet punch.

일반적으로 세탁기의 클러치에 사용되는 베어링 하우징(1)은 도 1 및 도 2와 같이 원통형상으로 본체(2)내의 일부 구간에 스플라인 홈(3)이 형성되므로 인해 상기 스플라인 홈(3)의 형상이 복잡하고, 기계가공에 의하여 제조하는데는 가공시간이 길고, 코스트(cost)도 비싸게 되므로 냉간 단조에 의하여 제조하는 것이 유리하다.In general, the bearing housing 1 used for the clutch of the washing machine has a cylindrical shape as shown in FIGS. 1 and 2, so that the spline groove 3 is formed in a portion of the main body 2. It is advantageous to manufacture by cold forging because it is complicated and the processing time is long and the cost is expensive to manufacture by machining.

상기한 구조의 하우징(1)은 본체(2)의 내부 일부 구간에 형성되는 스플라인 홈(3)을 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같은 펀치(4)에 의해 단조가 이루어지는데, 상기한 종래의 펀치(4)는 외주면에 상, 하방향으로 스플라인(5)이 기다랗게 형성되어 있는 구조로 되어 있다.The housing 1 of the above-described structure is forged by the punch 4 as shown in Figs. 3 and 4 of the spline groove 3 formed in the inner portion of the main body 2, The punch 4 has a structure in which the spline 5 is formed long on the outer peripheral surface in the up and down directions.

따라서 클러치 베어링 하우징을 단조 성형하기 위해 원통형상으로 된 반제품을 도 5에 나타낸 바와 같이 하형(6)내에 로딩(loading)한 상태에서 상형(도시는 생략함)에 고정된 펀치(4)가 하강하면 개구된 본체(2)의 상부로부터 점진적으로 스플라인 홈(3)이 형성되기 시작하는데, 본체(2)의 내부에 형성되는 스플라인 홈(3)은 펀치(4)의 상, 하방향으로 스플라인(5)이 기다랗게 형성되어 있어 펀치(4)가 하강하는 동안 본체(2)의 내부에 스플라인 홈(3)이 지속적으로 형성된다.Accordingly, when the punch 4 fixed to the upper die (not shown) is lowered while the semifinished product having a cylindrical shape is loaded into the lower die 6 as shown in FIG. 5 to forge the clutch bearing housing. The spline grooves 3 are gradually formed from the upper part of the opened main body 2, and the spline grooves 3 formed inside the main body 2 are splined 5 in the up and down directions of the punch 4; ) Is formed long so that the spline groove 3 is continuously formed inside the main body 2 while the punch 4 is lowered.

상기한 바와 같은 단조 성형시 도 5에 나타낸 "A"부분의 열팽창량을 1이라고 가정하였을 때, "B"부분의 열팽창량은 1/3정도에 불과하다.In the forging molding as described above, assuming that the thermal expansion amount of the "A" part shown in FIG. 5 is 1, the thermal expansion amount of the "B" part is only about 1/3.

이는, 본체(2)의 상부는 펀치(4)에 형성된 스플라인(5)에 의해 스플라인 홈(3)을 성형함에 따라 조직이 하방으로 밀려가므로 부하가 적게 걸려 열팽창량이 적은 반면, 본체(2)의 하단면은 하형(6)내의 취출핀(7)에 얹혀져 있음은 물론 스플라인 홈(3)의 성형이 끝나므로 인해 스플라인 홈(3)의 성형에 따른 조직이 더 이상 하방으로 밀려가지 못하므로 "A"지점에서 많은 양의 열이 발생되므로 결국 열팽창량이 상부에 비해 3배정도 커지게 된다.This is because the upper part of the main body 2 is pushed downward by forming the spline groove 3 by the spline 5 formed in the punch 4, so that the load is less and the amount of thermal expansion is small. Since the bottom surface of the lower mold 6 is placed on the ejection pin 7 and the molding of the spline groove 3 is completed, the tissue according to the molding of the spline groove 3 can no longer be pushed downward. Because of the large amount of heat generated at A ", the thermal expansion is about three times larger than the top.

그러나 이러한 구조를 갖는 펀치는 외주면의 상, 하방향으로 스플라인이 기다랗게 형성되어 있어 제품을 성형시 스플라인 홈의 전 구간에서 성형이 지속적으로 이루어지게 되므로 성형이 완료된 상태에서 스플라인 홈의 하단부는 성형시 발생된 열팽창량이 커 원하는 치수를 얻을 수 있으나, 상단부는 하단부에 비해 열팽창량이 상대적으로 적어(약 1/3 정도) 원하는 치수를 얻을 수 없게 되는 문제점이 발생되었고, 이에 따라, 하우징의 개구부측에서의 직경이 원하는 직경보다 커지게 된다.However, the punch having such a structure is formed with long splines in the upper and lower directions of the outer circumferential surface, so that molding is continuously performed in all sections of the spline groove when molding the product, so that the lower part of the spline groove in molding is completed. Although the amount of thermal expansion generated is large, a desired dimension can be obtained, but a problem arises in that the upper portion has a relatively small amount of thermal expansion (about 1/3), so that a desired dimension cannot be obtained. Accordingly, the diameter at the opening side of the housing is increased. It will be larger than the desired diameter.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 펀치의 상, 하 전체에 걸쳐 스플라인을 형성하지 않고 일부 구간에만 스플라인을 형성하여 펀치의 하강시 1차적으로 스플라인 홈을 성형하였다가 펀치의 상승시 스플라인 홈을 2차적으로 성형할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve such a conventional problem, and formed splines only in a partial section without forming splines throughout the upper and lower parts of the punch to form a spline groove primarily when the punch descends, and then punch The purpose of this is to be able to form secondary spline grooves at the rise of.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 외주면에 스플라인을 형성하여 상형의 하강에 따라 제품의 내부에 스플라인 홈을 형성하는 펀치에 있어서, 펀치의 성형구간의 하사점으로부터 상단으로 일부구간에만 상, 하 경사면과 평면구간을 갖는 스플라인을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 냉간 단조용 펀치가 제공된다.According to a form of the present invention for achieving the above object, in the punch forming a spline on the outer peripheral surface to form a spline groove in the product according to the descending of the upper mold, only a partial section from the bottom dead center of the punch to the top A cold forging punch is provided by forming a spline having an upper and a lower inclined surface and a flat section.

도 1은 클러치 베어링 하우징을 나타낸 사시도1 is a perspective view of a clutch bearing housing;

도 2는 도 1의 종단면도2 is a longitudinal cross-sectional view of FIG.

도 3은 종래 펀치를 나타낸 사시도3 is a perspective view showing a conventional punch

도 4는 도 3의 정면도4 is a front view of FIG. 3

도 5는 종래의 펀치를 이용하여 클러치 베어링 하우징을 단조 완료한 상태도5 is a state diagram of forging completion of the clutch bearing housing using a conventional punch

도 6은 본 고안의 펀치를 나타낸 사시도6 is a perspective view showing a punch of the present invention

도 7은 도 6의 정면도FIG. 7 is a front view of FIG. 6

도 8은 도 7의 "A"부 확대도8 is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 7;

도 9는 본 고안의 펀치가 하사점에 위치되어 클러치 베어링 하우징이 1차적으로 단조 완료된 상태도9 is a state in which the punch of the present invention is located at the bottom dead center where the clutch bearing housing is primarily forged.

* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing

11a, 11b : 상, 하부 경사면 12 : 평면구간11a, 11b: upper and lower slope 12: plane section

13 : 스플라인 홈 14 : 펀치13: spline groove 14: punch

15 : 스플라인15: spline

이하, 본 고안을 일 실시예로 도시한 도 6 내지 도 9를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to Figures 6 to 9 showing the present invention as an embodiment in more detail as follows.

도 6은 본 고안의 펀치를 나타낸 사시도이고 도 7은 도 6의 정면도이며 도 8은 도 7의 "A"부 확대도로서, 본 고안은 펀치(14)의 성형구간의 하사점으로부터 상단으로 일부구간에만 상, 하 경사면(11a)(11b)과 평면구간(12)을 갖는 스플라인(15)이 형성되어 있다.FIG. 6 is a perspective view showing the punch of the present invention, FIG. 7 is a front view of FIG. 6, and FIG. 8 is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 7, and the present invention is partially from the bottom dead center of the forming section of the punch 14 to the top. The spline 15 having the upper and lower inclined surfaces 11a and 11b and the planar section 12 is formed only in the section.

상기 펀치(14)의 일부구간에 형성된 스플라인(15)에서 가공부위인 평면구간(12)은 1 ∼ 5mm로 설정되어 있는데, 바람직하게는 2mm정도이다.In the spline 15 formed in one section of the punch 14, the planar section 12, which is a machining portion, is set to 1 to 5 mm, preferably about 2 mm.

상기 평면구간(12)은 작을수록 유리한데, 평면구간이 길면 펀치(14)의 수명은 길어지는 반면, 스플라인 홈(13)의 가공 정밀도가 떨어지게 되고, 이와는 반대로 너무 작으면 가공시 발생되는 열팽창량의 변화를 최소화하므로 정밀 가공도는 향상되는 반면, 마모가 심하게 발생되어 펀치의 수명을 단축시키게 된다.The smaller the planar section 12 is, the longer the longer the planar section, the longer the life of the punch 14, the lower the precision of machining of the spline groove 13, on the contrary, if too small, the amount of thermal expansion generated during machining By minimizing the change in precision, the precision workability is improved, while the wear is badly generated, which shortens the life of the punch.

상기 스플라인(15)의 상단부와 하단부에 형성되는 경사면(11a)(11b)이 대칭되게 이루어져 있는데, 이는 펀치(14)의 하강은 물론 상승시에도 스플라인 홈(13)을 형성하기 때문이다.The inclined surfaces 11a and 11b formed at the upper end and the lower end of the spline 15 are symmetrically, because the spline grooves 13 are formed even when the punch 14 is lowered or raised.

이 때, 경사면(11a)(11b)의 각도는 25 ∼ 35°로 설정하는 것이 가공 정밀도는 물론이고 열의 발생을 최소화하게 된다.At this time, setting the angle of the inclined surfaces 11a and 11b to 25 to 35 ° minimizes the generation of heat as well as the processing accuracy.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 클러치 베어링 하우징을 단조 성형하기 위해 원통형상으로 된 반제품을 하형(16)내에 로딩(loading)한 상태에서 상형(도시는 생략함)에 고정된 펀치(14)가 하강하면 개구된 본체(2)의 상부로부터 점진적으로 스플라인 홈(13)이 형성되기 시작하는데, 펀치(14)의 외주면에는 성형구간의 하사점으로부터 상단으로 일부구간에만 상, 하부 경사면(11a)(11b)과 평면구간(12)을 갖는 스플라인(15)이 형성되어 있어 펀치(14)가 하강하는 동안 본체(2)의 열팽창량을 최소화하면서 하부 경사면(11b) 및 평면구간(12)에 의해 본체(2)의 내부에 스플라인 홈(13)을 1차적으로 단조 가공하게 된다.First, the main body 2 opened when the punch 14 fixed to the upper mold (not shown) descends while the semi-finished product having a cylindrical shape is loaded into the lower mold 16 for forging the clutch bearing housing. The spline grooves 13 are gradually formed from the upper part of the upper part, and the upper and lower inclined surfaces 11a and 11b and the planar section 12 are formed on the outer circumferential surface of the punch 14 from the bottom dead center of the forming section to the upper end only. Splines 15 are formed to minimize the amount of thermal expansion of the main body 2 while the punch 14 is lowered, and thus the spline inside the main body 2 by the lower inclined surface 11b and the planar section 12. The groove 13 is primarily forged.

이는, 펀치(14)의 외주면에 스플라인(15)이 일부구간에만 형성되어 있기 때문에 가능하다.This is possible because the spline 15 is formed only in a partial section on the outer circumferential surface of the punch 14.

이와 같이 펀치(14)의 하강으로 본체(2)의 내부에 스플라인 홈(13)을 1차적으로 형성하고 나면 펀치(14)에 형성된 스플라인(15)이 지나간 지점의 스플라인홈(13)은 열팽창되어 스플라인(15)의 외경보다 내경이 커진 상태를 유지하게 된다.As described above, after the spline groove 13 is primarily formed in the main body 2 by the lowering of the punch 14, the spline groove 13 at the point where the spline 15 formed in the punch 14 passes is thermally expanded. The inner diameter of the spline 15 is larger than the outer diameter.

상기 펀치(14)가 도 9에 나타낸 바와 같이 하사점까지 하강하여 본체(2)의 내부에 스플라인 홈(13)을 1차적으로 성형하고 난 다음 펀치(14)가 상승하면 스플라인 홈(13)의 성형시 펀치(14)의 스플라인(15)에 의해 1차적으로 성형된 스플라인 홈(13)의 내경이 열팽창으로 인해 펀치(14)에 형성된 스플라인(15)의 외경보다 작은 상태를 유지하고 있어 펀치(14)가 상승하는 동안 상부 경사면(11a) 및 평면구간(12)에 의해 스플라인 홈(13)을 2차적으로 정밀 가공하게 되므로 스플라인 홈(13)의 전 구간에서 열 팽창량을 균일하게 유지할 수 있게 된다.As the punch 14 is lowered to the bottom dead center as shown in FIG. 9, the spline groove 13 is primarily formed inside the main body 2, and then the punch 14 is raised to the spline groove 13. In molding, the inner diameter of the spline groove 13 primarily formed by the spline 15 of the punch 14 is kept smaller than the outer diameter of the spline 15 formed in the punch 14 due to thermal expansion. Since the spline groove 13 is secondly precisely processed by the upper inclined surface 11a and the planar section 12 while the 14 is rising, it is possible to maintain a uniform amount of thermal expansion in all sections of the spline groove 13. do.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 펀치의 일부구간에만 스플라인이 형성되어 있어 펀치에 형성된 스플라인이 지나는 동안 본체의 내부에 1차적으로 스플라인 홈이 형성됨과 동시에 펀치에 형성된 스플라인이 지나면 열팽창이 이루어져 스플라인의 외경보다 스플라인 홈의 내경이 작아졌다가 펀치의 하강이 완료되어 상승하는 동안 스플라인에 의해 2차적으로 재가공되므로 본체에 형성되는 스플라인 홈을 정밀하게 단조 가공할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the spline is formed only in a portion of the punch, so that the spline groove is formed inside the main body while the spline formed in the punch passes, and at the same time, the spline formed in the punch is thermally expanded to make the outer diameter of the spline pass. Since the inner diameter of the spline groove is smaller and the punch is completed and the lowering of the punch is completed, the spline groove formed in the main body can be precisely forged because the secondary reprocessing is performed by the spline.

즉, 펀치의 일부구간에만 스플라인이 형성되어 있어 스플라인에 의해 본체의 내부에 스플라인 홈을 성형하는 동안에만 홈 성형부위에 동일압력을 받게 되므로 스플라인 홈의 성형구간에서 동일한 열팽창이 이루어지게 되고, 이에 따라 스플라인 홈의 전 구간에서 동일한 치수를 얻을 수 있게 되는 효과가 있다.That is, the spline is formed only in a portion of the punch, so that the same pressure is applied to the groove forming portion only while the spline groove is formed inside the main body by the spline, so that the same thermal expansion is achieved in the forming section of the spline groove. The same dimension can be obtained in the entire section of the spline groove.

Claims

In the punches which form splines on the outer circumference to form spline grooves inside the product as the upper die descends, splines having upper and lower inclined planes and planar sections are formed only in a partial section from the bottom dead center of the punch forming section to the upper end. Cold forging punch, characterized in that.

The method of claim 1,

Cold forging punch, characterized in that the planar section of the processing portion is 1 to 5mm.

The method of claim 1,

Cold forging punch, characterized in that the inclined surface formed on the upper end and the lower end of the spline is symmetrical.

The method of claim 3, wherein

Cold forging punch, characterized in that the angle of the inclined surface is 25 to 35 °.