KR200474298Y1 - 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형 - Google Patents

Abstract

본 고안은 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형에 관한 것이다.
본 고안은 원주상으로 복합치형을 가지는 제품을 제조하는 금형의 구조에 있어서, 제품의 상측면에 위치하며, 상하로 작동하며 제품의 상측 형상을 가압성형하여 치형성형시 제품을 고정시키는 코어금형과, 상기 제품의 하측에 구비되고, 제품의 외주형상을 가이드 하면서 제품의 복합치형을 성형하기 위한 백테이퍼핀을 포함하는 작동금형부를 지지하는 바텀금형과, 상기 코어금형의 외주면에 구비되고, 상기 코어금형과 일체로 동작하며 하강시에 상기 백테이퍼핀의 일단부를 가압하여 중심축방향으로 동작시키는 어퍼금형과, 상기 작동금형부가 진동 및 흔들림없이 작업될 수 있도록 상기 바텀금형과 고정결합시키는 고정금형을 포함하며, 상기 작동금형부에는 제품의 외주면 형상을 가이드하는 커버부와, 상기 커버부의 저면에 구비되는 상기 백테이퍼핀의 저면에 위치하고, 상기 바텀금형의 외주면에 고정되어 제품의 치형성형시에 진동 및 흔들림을 방지하는 가이드부가 포함된다.
이와 같은 본 고안에 의하면, 차량용 및 복합치형을 가지는 단조품을 부품으로 사용하는 기계용 부품에 있어서, 금형조립시 볼트체결력에 따른 금형간의 끼임현상으로 인한 작동성 저하 및 세팅시간 과다에 따른 생산성 저하을 방지하여 작업성을 향상시킬 수 있다.

Description

복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형 { Meatl molding machine for composition tooth form }

본 고안은, 차량용 및 복합치형을 가지는 단조품을 부품으로 사용하는 기계용 부품에 있어서, 금형조립시 볼트체결력에 따른 금형간의 끼임현상으로 인한 작동성 저하 및 세팅시간 과다에 따른 생산성 저하을 방지하여 작업성을 향상시고, 정밀금형의 수명을 향상함과 더불어 완제품에서 요구되는 소정의 품질을 만족시키는 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형에 관한 것이다.

단조 [鍛造, forging]란, 고체인 금속재료를 해머 등으로 두들기거나 가압하는 기계적 방법으로 일정한 모양으로 만드는 조작을 말한다. 이때, 두들기는 온도는 상온(常溫)인 경우도 있으나, 녹는점이 높은 재료에서는 가열해야 할 때가 많다. 일반적으로 그 재료에서 재결정(再結晶)이 진행되는 온도를 경계로 하여 그 이상의 온도에서 단조하는 것을 열간단조(熱間鍛造), 그보다 낮은 온도에서 단조하는 것을 냉간단조(冷間鍛造)라고 한다.

단조는 상온에서 작업되거나(냉간 단조), 열간에서 작업된다(작업 온도에 따라 온간 단조 또는 열간 단조). 냉간 단조시에는 재료의 강도가 커지므로 큰 단조 하중을 필요로 하고 소재 재질은 상온에서 충분한 연성을 갖고 있어야 한다.

단조는 상온에서 작업되거나(냉간 단조), 열간에서 작업된다(작업 온도에 따라 온간 단조 또는 열간 단조). 냉간 단조시에는 재료의 강도가 커지므로 큰 단조 하중을 필요로 하고 소재 재질은 상온에서 충분한 연성을 갖고 있어야 한다.

냉간 단조 제품은 표면 정도와 치수의 정확도가 우수하다. 열간 단조는 상대적으로 단조 하중이 작아도 되나, 치수 정확도와 표면 정도가 좋지 않다. 단조 작업 후에는 제품의 성질을 개선하기 위한 열처리나 최종 치수로 정밀하게 절삭하는 등의 마무리 작업이 이루어 진다. 열간단조는 소재를 1000~1200도℃ 정도 가열하여 프레스(유압,크랭크,함마 등)에서 소재를 일정형상의 틀(금형 or.Die)에의하여 단련(두드려서 변형시킴)을 하여 만든다. 온간단조는 소재를 600~950℃ 정도 가열하여 프레스에서 단련하게 된다.

기계 구조용 강은 통상적으로 열간 단조 혹은 온간 단조에 의해 소정의 형상으로 성형된 후, 절삭 가공에 의한 마무리 가공을 실시하여 제조하는 것이 일반적이다.

이러한 부품의 제조 공정으로서, 예를 들어 일본특허공보 제3100432호에는 단조 생산 공정의 대표적인 프로세스, 즉, 재료를 절단 그리고 가열 후, 단조 공정에 의해 성형하고, 필요에 따라 열처리를 하는 프로세스가 개시되어 있다.

그런데, 최근 상기 용도의 제품에 대해, 그 적용처인 상기 부품의 경량화를 기대한 소형화나 박육화의 실현을 위해서 피로강도를 높히는 것이 요구되고 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량용 및 복합치형을 가지는 단조품을 부품으로 사용하는 기계용 부품에 있어서, 금형조립시 볼트체결력에 따른 금형간의 끼임현상으로 인한 작동성 저하 및 세팅시간 과다에 따른 생산성 저하을 방지하여 작업성을 향상시고, 정밀금형의 수명을 향상함과 더불어 완제품에서 요구되는 소정의 품질을 만족시키는 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형을 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원주상으로 복합치형을 가지는 제품을 제조하는 금형의 구조에 있어서, 제품의 상측면에 위치하며, 상하로 작동하며 제품의 상측 형상을 가압성형하여 치형성형시 제품을 고정시키는 코어금형과, 상기 제품의 하측에 구비되고, 제품의 외주형상을 가이드 하면서 제품의 복합치형을 성형하기 위한 백테이퍼핀을 포함하는 작동금형부를 지지하는 바텀금형과, 상기 코어금형의 외주면에 구비되고, 상기 코어금형과 일체로 동작하며 하강시에 상기 백테이퍼핀의 일단부를 가압하여 중심축방향으로 동작시키는 어퍼금형과, 상기 작동금형부가 진동 및 흔들림없이 작업될 수 있도록 상기 바텀금형과 고정결합시키는 고정금형을 포함하며, 상기 작동금형부에는 제품의 외주면 형상을 가이드하는 커버부와, 상기 커버부의 저면에 구비되는 상기 백테이퍼핀의 저면에 위치하고, 상기 바텀금형의 외주면에 고정되어 제품의 치형성형시에 진동 및 흔들림을 방지하는 가이드부;가 포함되는 것을 특징으로 한다..

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그리고, 상기 가이드부에는 축 중심방향을 향해 방사상으로 두 개 이상의 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀에 결합볼트가 체결되어 상기 고정금형에 고정결합되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가이드부에 형성된 관통홀에는, 상기 결합볼트의 헤드부가 안착되는 안착부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 백테이퍼핀의 일측에는, 백테이퍼핀 스프링이 구비되어, 상기 어퍼금형의 상하동작시 상기 백테이퍼핀이 좌우방향으로 소정의 스트로크만큼 작동하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 바텀금형은, 상반부의 단면이 'U'자 형상으로 형성되어 홈이 구비되고, 상기 홈에 상기 백테이퍼핀이 구비되어 동작하는 것을 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 바텀금형은, 축을 중심으로 방사상으로 복합치형제품의 치형의 갯수에 대응하는 갯수만큼 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 어퍼금형은 하방향으로 동작하면서, 상기 백테이퍼핀의 일측단을 가압하여 축중심방향으로 동작시켜 원재료를 가압하여 복합치형부를 성형하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 이루는 본 고안의 실시 예에 따른 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형에 의하면, 차량용 및 복합치형을 가지는 단조품을 부품으로 사용하는 기계용 부품에 있어서, 금형조립시 볼트체결력에 따른 금형간의 끼임현상으로 인한 작동성 저하 및 세팅시간 과다에 따른 생산성 저하을 방지하여 작업성을 향상시고, 정밀금형의 수명을 향상함과 더불어 완제품에서 요구되는 품질을 만족시켜서 나아가 제품의 품질 향상 및 서비스 비용 감소에 따른 경제적 효과를 가져오게 된다.

도 1은 본 고안의 실시 예인 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 고안의 실시 예인 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형의 작동금형부의 형상을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 고안의 실시 예인 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형의 백테이퍼핀의 형상을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 고안의 실시 예인 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형의 작동금형부을 이용하여 제조된 제품의 형상 사진이다.

이하에서는 본 고안의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 고안의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 고안이나 본 고안 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 1 에는 본 고안의 실시 예인 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형의 구조를 설명하기 위한 단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 고안의 실시 예인 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형의 작동금형부의 형상을 도시한 사시도가 도시되어 있다.
그리고, 도 3에는 본 고안의 실시 예인 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형의 백테이퍼핀의 형상을 도시한 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 고안의 실시 예인 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형의 작동금형부을 이용하여 제조된 제품의 형상 사진이 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 원주상으로 복합치형을 가지는 제품을 제조하는 금형의 구조에 있어서, 제품의 상측면에 위치하며, 상하로 작동하며 제품의 상측 형상을 가압성형하여 치형성형시 제품을 고정시키는 코어금형(200)과, 상기 제품의 하측에 구비되고, 제품의 외주형상을 가이드 하면서 제품의 복합치형을 성형하기 위한 백테이퍼핀(520)을 포함하는 작동금형부(500)를 지지하는 바텀금형(300)과, 상기 코어금형(200)의 외주면에 구비되고, 상기 코어금형(200)과 일체로 동작하며 하강시에 상기 백테이퍼핀(520)의 일단부를 가압하여 중심축방향으로 동작시키는 어퍼금형(100)과; 상기 작동금형부(500)가 진동 및 흔들림없이 작업될 수 있도록 상기 바텀금형(300)과 고정결합시키는 고정금형(400);을 포함하여 구성된다.

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그리고, 상기 작동금형부(500)에는, 제품의 외주면의 형상을 가이드하는 커버부(510)가 더 포함되고, 상기 커버부(510)의 저면에는 상기 백테이퍼핀(520)과, 상기 백테이퍼핀(520)의 저면에 위치하고, 상기 바텀금형의 외주면에 고정되어 제품의 치형성형시에 진동 및 흔들림을 방지하는 가이드부(530)가 더 포함된다.

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그리고, 상기 가이드부(530)에는, 축 중심방향을 향해 방사상으로 두 개 이상의 관통홀(531)이 형성되며, 상기 관통홀(531)에 결합볼트가 체결되어 상기 고정금형(400)에 고정결합 된다.
또한, 상기 가이드부(530)에 형성된 관통홀에는, 상기 결합볼트(540)의 헤드가 안착되는 안착부(532)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

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그리고, 상기 백테이퍼핀(520)의 일측에는, 백테이퍼핀 스프링(521)이 구비되어, 상기 어퍼금형(100)의 상하동작시 상기 백테이퍼핀(520)이 좌우방향으로 소정의 스트로크만큼 작동하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 바텀금형(300)은, 상반부의 단면이 'U'자 형상으로 형성되어 홈이 구비되고, 상기 홈에 상기 백테이퍼핀(520)이 구비되어 동작하는 것을 한다.

그리고, 상기 바텀금형(300)은, 축을 중심으로 방사상으로 복합치형제품의 치형의 갯수에 대응하는 갯수만큼 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 어퍼금형(100)은 하방향으로 동작하면서, 상기 백테이퍼핀(520)의 일측단을 가압하여 축중심방향으로 동작시켜 원재료를 가압하여 복합치형부를 성형하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 가진 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형(10)을 이용하여 작업을 실시하면, 상기 바텀금형(300)위에 소정의 형상을 내고자 하는 원재료를 우선 위치시킨다.

그런 다음에, 상기 코어금형(200)과 어퍼금형(100)이, 하방향으로 소정의 스토로크 만큼 소정의 압력으로 하강하여, 상기 원재료를 가압하여 성형하게 된다.

이때, 상기 바텀금형(300)과 원재료 사이에, 상기 작동금형부(500)이 구비되고, 상기 코어금형(200)이 하강하면서 상기 원재료를 가압성형시에, 상기 작동금형부(500)의 형상에 대응되는 형상으로 제품이 성형된다.

상세하게, 상기 어퍼금형(100)이 하강하면서, 상기 백테이퍼핀(520)의 단부를 가압하여 축중심방향을 향해 수평방향으로 이동시키고, 상기 백테이퍼핀(520)의 타단부가 원재료를 가압하게 된다.

이때, 백테이퍼핀(520)의 일단부는, 탄성을 가진 백테이퍼핀 스프링(521)과 결합한다. 상기 어퍼금형(100) 하강시에, 상기 백테이퍼핀(520)의 일단을 가압하고 일방향으로 이동시키고 성형작업을 수행하고 난 후, 상기 어퍼금형(100)이 상승하면, 상기 백테이퍼핀 스프링(521)이 상기 백테이퍼핀(520)을 탄성작용으로 원위치로 복귀시키는 역할을 수행하게 된다.

이때, 상기 백테이퍼핀(520)의 타단부의 형상에 대응되도록 상기 원재료의 형상이 성형된다.

한편, 상기 어퍼금형(100)이 하강시에, 상기 코어금형(200) 또한 하방향으로 소정의 스트로크만큼 하강하고, 상기 어퍼금형(100)이 상승시에는, 상기 코어금형(200)의 상측에 구비된 탄성을 가진 코어금형 작동스프링(210)이 일종의 버퍼역할을 수행하게 된다.

한편, 상기 작동금형부(500)의 외주면에는 방사상으로 소정의 이격거리마다 결합을 위한 관통홀(531)이 형성되고, 상기 관통홀(531)에는 결합을 위한 결합볼트(540)의 헤드부가 함몰되어 안착되는 안착부(532)가 형성된다.

상기 작동금형부(500)를 금형작업방향과 동일한 수직방향이 아닌 수평방향으로 상기 백테이퍼핀(520)을 동작시켜서 상기 원재료의 소정의 부위를 가압성형케 함으로써 복합치형을 가진 제품을 제조하게 된다.

따라서, 축을 중심으로 해서 성형되는 복합치형의 형상이 일정하게 관리될 수 있게 됨으로써 제품의 품질이 일정하게 관리되고, 불량율도 현저하게 낮아지게 된다.

아울러, 금형의 편평도가 일정하게 유지되어, 금형의 일측으로만 힘이 가해지는 현상으로 인해서 발생하는 금형의 노후화 및 수명의 단축문제를 해결할 수 있게 된다.

* 주요도면 부호에 관한 간단한 설명
10. 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형 100 어퍼금형
200. 코어금형 210.코어금형 작동스프링
300. 바텀금형 400. 고정금형
500. 작동금형부 510. 커버부
520. 백 테이퍼 핀 521. 백테이퍼핀 스프링
530. 가이드부 540. 결합볼트
531. 관통홀 532. 안착부

Claims (8)

1. 원주상으로 복합치형을 가지는 제품을 제조하는 금형의 구조에 있어서,
   제품의 상측면에 위치하며, 상하로 작동하며 제품의 상측 형상을 가압성형하여 치형성형시 제품을 고정시키는 코어금형;
   상기 제품의 하측에 구비되고, 제품의 외주형상을 가이드 하면서 제품의 복합치형을 성형하기 위한 백테이퍼핀을 포함하는 작동금형부를 지지하는 바텀금형;
   상기 코어금형의 외주면에 구비되고, 상기 코어금형과 일체로 동작하며 하강시에 상기 백테이퍼핀의 일단부를 가압하여 중심축방향으로 동작시키는 어퍼금형;
   상기 작동금형부가 진동 및 흔들림없이 작업될 수 있도록 상기 바텀금형과 고정결합시키는 고정금형;을 포함하며,
   상기 작동금형부에는,
   제품의 외주면 형상을 가이드하는 커버부와,
   상기 커버부의 저면에 구비되는 상기 백테이퍼핀의 저면에 위치하고, 상기 바텀금형의 외주면에 고정되어 제품의 치형성형시에 진동 및 흔들림을 방지하는 가이드부;가 포함되는 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드부에는 축 중심방향을 향해 방사상으로 두 개 이상의 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀에 결합볼트가 체결되어 상기 고정금형에 고정결합되는 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 가이드부에 형성된 관통홀에는, 상기 결합볼트의 헤드부가 안착되는 안착부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형.
   
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 백테이퍼핀의 일측에는, 백테이퍼핀 스프링부가 구비되어, 상기 어퍼금형의 상하동작시 상기 백테이퍼핀이 좌우방향으로 소정의 스트로크만큼 작동하는 것을 특징으로 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 바텀금형은, 상반부의 단면이 'U'자 형상으로 형성되어 홈이 구비되고, 상기 홈에 상기 백테이퍼핀이 구비되어 동작하는 것을 특징으로 하는 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 바텀금형은, 축을 중심으로 방사상으로 복합치형제품의 치형의 갯수에 대응하는 갯수만큼 구비되는 것을 특징으로 하는 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형.
   
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 어퍼금형은 하방향으로 동작하면서, 상기 백테이퍼핀의 일측단을 가압하여 축중심방향으로 동작시켜 원재료를 가압하여 복합치형부를 성형하는 것을 특징으로 하는 복합치형을 가진 제품을 제조하는 금형.
   

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