KR20060055935A - Manufacturing forging for hkeical gear and its device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 헬리컬 기어의 각도에 따라 기어치를 형성하는 좌,우측면의 경사각을 달리하여 성형되는 기어 외경부의 일정한 치수를 유지하도록 함으로서 헬리컬 기어 변화에 관계없이 용이한 성형이 가능하도록 한 헬리컬 기어 단조제조방법 및 장치에 관한 것으로서,According to the present invention, a method for manufacturing a helical gear forging enables easy molding regardless of a helical gear change by maintaining a constant dimension of a gear outer diameter formed by varying inclination angles of left and right sides forming gear teeth according to the angle of the helical gear. And to an apparatus,
금형의 내측 벽면에 헬리컬기어(31)를 구성하는 기어치(32)를 형성하기 위한 기어치성형부(33)를 가지는 기어다이(34)와;A gear die 34 having a gear tooth shaping portion 33 for forming a gear tooth 32 constituting the helical gear 31 on the inner wall of the mold;
상기 기어다이(34)의 상부에 일체로 형성되는 이루어지는 칼라(Collar)다이(35)와;A collar die 35 formed integrally with an upper portion of the gear die 34;
상기 기어다이(34) 하방에 구비되는 로어다이(36)와;A lower die 36 provided below the gear die 34;
상기 칼라다이(35)의 상방에 성형할 소재를 밀어넣기 위하여 구비되는 펀치(37)와;A punch 37 provided to push the material to be molded above the color die 35;
상기 로어다이(36)의 하방에 성형된 소재를 취출하기 위하여 구비되는 녹아웃(Knock Out; 38)으로 구성되는 헬리컬 기어 제조장치(30)를 이용하여 헬리컬기어를 제조함에 있어서;In manufacturing a helical gear using a helical gear manufacturing apparatus (30) consisting of a knock out (38) provided to take out a molded material below the lower die (36);
소재를 투입시켜 칼라다이(35)의 하단부와 연접되는 기어다이(34)의 상부에 형성하는 라운드(40)를 통하여 자연스럽게 유입되도록 한 후;After inputting the raw material to naturally flow through the round 40 formed in the upper portion of the gear die 34 in contact with the lower end of the color die 35;
상기 소재는 기어다이(34)에 구비되는 기어치성형부(33)에 구비되어 단면형상이 개략 4면체가 되도록 구성하고 있는 연결부상면홈(50)과 연결부좌저면홈(54) 및 연결부좌상면홈(55)과 연결부우면홈(56)으로 구성되는 도입부(45)에 유동이 충만되어지고;The material is provided in the gear tooth forming part 33 provided in the gear die 34, the connecting portion upper surface groove 50 and the connecting portion bottom surface groove 54 and the connecting portion upper surface groove ( 55 is filled with a flow in the inlet portion 45 consisting of a connecting portion when the groove 56;
상기 도입부(45)의 후방에 구비되어 실질적인 치형부(42)를 형성하여 성형부(46)를 통하여 정확한 치수의 헬리컬기어(31)의 기어치(32)를 제조하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the gear teeth 32 of the helical gears 31 having the correct dimensions are formed through the shaping portion 46 by forming the substantial teeth 42 at the rear of the introduction portion 45.
헬리컬기어Helical Gear
Description
도 1은 본 발명의 기술에 의하여 제조된 헬리컬 기어를 도시한 정면상태의 구성도.1 is a configuration of the front state showing a helical gear manufactured by the technique of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 헬리컬 기어의 A부위를 발췌하여 도시한 정면 구성도.FIG. 2 is a front configuration view showing an A portion of the helical gear shown in FIG. 1; FIG.
도 3은 본 발명인 헬리컬 기어 제조장치를 도시한 단면상태의 구성도.Figure 3 is a block diagram of a sectional view showing a helical gear manufacturing apparatus of the present invention.
도 4는 본 발명인 발명인 헬리컬 기어 제조장치의 기어압출부를 발췌하여 도시한 일부파절 상태의 사시도.Figure 4 is a perspective view of a partially fractured state shown by extracting the gear extrusion portion of the inventors helical gear manufacturing apparatus.
도 5는 도 4에 도시된 발명인 헬리컬 기어 제조장치의 기어압출 도입부를 도시한 단면도.5 is a cross-sectional view showing a gear extrusion introduction portion of the invention helical gear manufacturing apparatus shown in FIG.
도 6은 도 4에 도시된 발명인 헬리컬 기어 제조장치의 기어압출 성형부를 도시한 단면도.6 is a cross-sectional view showing a gear extrusion molding unit of the invention helical gear manufacturing apparatus shown in FIG.
*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명** Description of the symbols used in the main parts of the drawings *
30; 헬리컬 기어 제조장치30; Helical Gear Manufacturing Equipment
33; 기어치성형부33; Gear tooth forming part
40; 라운드40; round
43; 연결부 43; Connection
45; 도입부45; Introduction
50; 연결부상면홈50; Connection face groove
54; 연결부좌저면홈54; Connection Bottom Seat Groove
55; 연결부좌상면홈55; Connection Top Seat Groove
56; 연결부우면홈56; Connection groove
58; 이뿌리돌기58; Roots
본 발명은 헬리컬 기어 단조제조방법 및 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 나선형 금형에 소재를 압입하여 냉간 단조에 의하여 헬리컬 기어 제품을 성형하는 개선된 방법과 장치의 제공에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a helical gear forging, and more particularly, to an improved method and apparatus for molding a helical gear product by cold forging by pressing a material into a spiral mold.
통상적으로 냉간 단조에 의하여 만들어지는 헬리컬 기어는 기어부분을 후 가공하지 않고 바로 사용하게 됨으로서 경제적인 면에서 상당한 효과를 가져오는 것이 사실이다.It is true that helical gears, which are usually made by cold forging, can be used immediately without machining the gear part, which brings about economical effect.
그러나, 헬리컬 기어의 헬리컬 각도를 고려하지 않고 있기 때문에 다양한 헬리컬 각도의 헬리컬 기어를 성형하는 데 상당한 문제점을 가지고 있으며, 일부 제품에서는 상당히 우수한 성능을 나타내기도 하나 점점 다양해지는 헬리컬 기어 제품 생산에는 원활하게 대처하지 못하고 있는 실정이다.However, since the helical angle of the helical gear is not taken into consideration, there is a significant problem in forming the helical gear of various helical angles, and some products have excellent performances, but they cope with the production of an increasing variety of helical gear products. I can't do it.
상기와 같은 헬리컬 기어를 제조하기 위한 장치는 내측 벽면에 헬리컬 기어 치를 형성하기 위한 기어치성형부를 가지는 기어다이와, 상기 기어다이의 상부에 일체로 이루어지는 칼라(Collar)다이를 가진다.The apparatus for manufacturing such a helical gear has a gear die having a gear tooth shaping portion for forming a helical gear tooth on an inner wall thereof, and a collar die integrally formed on an upper portion of the gear die.
상기 기어다이 하방에는 로어다이를 구비하고, 상기 칼라다이의 상방에는 성형할 소재를 밀어넣기 위한 펀치를 구비하고, 상기 로어다이의 하방에는 성형된 소재를 취출하기 위한 녹아웃(Knock Out)으로 구성된다.A lower die is provided below the gear die, and a punch for pushing the material to be molded is provided above the collar die, and a knock out for taking out the molded material below the lower die. .
상기와 같은 헬리컬 기어 제조장치를 이용할 경우, 펀치와 기어다이의 원주방향의 상대적 회전력이 발생하게 되고, 기어다이와 칼라다이가 일체화 되어 있기 때문에 밀어넣는 금속소재와 기어다이의 원주방향에 대하여 상대회전이 불가능하게 된다.When using the helical gear manufacturing apparatus as described above, the relative rotational force in the circumferential direction of the punch and gear die is generated, and since the gear die and the color die are integrated, the relative rotation with respect to the circumferential direction of the metallic material and the gear die to be pushed is achieved. It becomes impossible.
상기와 같은 경우에는 금속소재의 바깥 둘레면에 기어치가 성형될 때 소재가 축방향으로 유동이 발생하고, 이로 인하여 기어다이에 형성되는 기어치 사이에 리이드갭이 발생한다.In such a case, when the gear teeth are molded on the outer circumferential surface of the metal material, the material flows in the axial direction, and thus a lead gap is generated between the gear teeth formed on the gear die.
상기와 같이 리이드갭이 발생할 경우에는 기어다이와 소재와의 각이진 치의 한쪽면에 큰 응력이 발생하고, 이것이 성형품 치부의 좌,우에 탄성복원력을 포함한 다이 치부에 대한 압력차를 발생시키기 된다.When the lead gap occurs as described above, a large stress is generated on one side of the angular tooth between the gear die and the material, which causes a pressure difference to the die tooth including elastic restoring force on the left and right sides of the molded tooth.
상기와 같이 다이 치부에 대한 소착 또는 마모가 발생하는 요인으로 될 뿐만 아니라 심하게는 다이 치부가 파손되는 문제가 발생하고 있는 실정이다.As described above, not only the sintering or wear of the die teeth occurs, but also the problem of severely breaking the die teeth occurs.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 헬리컬 기어의 각도에 따라 기어치를 형성하는 성형도입부 형상을 달리하여 성 형되는 기어 외경부의 일정한 치수를 유지하도록 함으로서 헬리컬 기어 변화에 관계없이 용이한 성형이 가능하도록 하는 데 가장 큰 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the problems described above, by maintaining the shape of the outer diameter of the gear to be formed by changing the shape of the molded part forming the gear teeth according to the angle of the helical gear, regardless of the helical gear change. The greatest aim is to make one molding possible.
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 제조예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating a preferred manufacturing example of the present invention for achieving the above object.
도 1은 본 발명의 기술에 의하여 제조된 헬리컬 기어를 도시한 정면상태의 구성도, 도 2는 도 1에 도시된 헬리컬 기어의 A부위를 발췌하여 도시한 정면 구성도, 도 3은 본 발명인 헬리컬 기어 제조장치를 도시한 단면상태의 구성도, 도 4는 본 발명인 발명인 헬리컬 기어 제조장치의 기어압출부를 발췌하여 도시한 일부파절 상태의 사시도, 도 5는 도 4에 도시된 발명인 헬리컬 기어 제조장치의 기어압출 도입부를 도시한 단면도, 도 6은 도 4에 도시된 발명인 헬리컬 기어 제조장치의 기어압출 성형부를 도시한 단면도로서 함께 설명한다.1 is a configuration diagram of a frontal state showing a helical gear manufactured by the technique of the present invention, Figure 2 is a front configuration diagram showing a portion A of the helical gear shown in Figure 1, Figure 3 is a helical of the present invention 4 is a perspective view of a partially fractured state of the gear extraction unit of the inventor of the present invention the helical gear manufacturing apparatus, Figure 5 is a perspective view of the invention helical gear manufacturing apparatus shown in FIG. Sectional drawing which shows the gear extrusion introduction part, FIG. 6 demonstrates together as sectional drawing which shows the gear extrusion molding part of the invention helical gear manufacturing apparatus shown in FIG.
통상적인 헬리컬 기어 제조장치(30)는 내측 벽면에 헬리컬기어(31)를 구성하는 기어치(32)를 형성하기 위한 기어치성형부(33)를 가지는 기어다이(34)와, 상기 기어다이(34)의 상부에 일체로 형성되는 이루어지는 칼라(Collar)다이(35)를 가진다.The conventional helical
상기 기어다이(34) 하방에는 로어다이(36)를 구비하고, 상기 칼라다이(35)의 상방에는 성형할 소재를 밀어넣기 위한 펀치(37)를 구비하고, 상기 로어다이(36)의 하방에는 성형된 소재를 취출하기 위한 녹아웃(Knock Out; 38)으로 구성된다.A
본 발명에서는 상기 기어다이(34)의 내부에 구비되는 기어치성형부(33)를 개 선하여 헬리컬 기어(31)의 성형을 용이하게 할 수 있도록 한다.In the present invention, it is possible to facilitate the molding of the
이를 위하여 본 발명에서는 상기 기어다이(34)를 개선하여 소재의 유입성을 높일 수 있도록 하면서 기어치성형부(33)에 소재가 걸리는 축방향 하중을 경감시고 압출과정에서 걸리는 전단응력을 경감할 수 있도록 개선한다.To this end, in the present invention to improve the
상기 기어치성형부(33)는 상부에는 라운드(40)를 형성하고, 상기 라운드(40)의 하방에는 헬리컬기어(31)의 칼라다이(35)와 치형부(42)를 연결하는 연결부(43)를 성형하기 위한 도입부(45)와 상기 도입부(45)와 연결되어 실질적인 헬리컬기어(31)의 치형부(42)를 성형하는 성형부(46)로 구성한다.The gear
상기 도입부(45)는, 라운드(40)와 헬리컬기어(31)의 치외경면(47)을 하향 경사진 상태로 연결하는 연결부상면(48)을 형성하기 위한 연결부상면홈(50)을 형성한다.The
상기 연결부상면홈(50)의 양측으로는 연결부좌저면(51)과 연결부좌상면(52) 및 연결부우면(53)을 형성하기 위한 연결부좌저면홈(54)과 연결부좌상면홈(55) 및 연결부우면홈(56)을 형성하여 이뿌리면(57)을 형성하는 이뿌리돌기(58)와 연결한다.On both sides of the connecting portion
상기 도입부(45)를 구성하는 연결부상면홈(50)과 연결부좌저면홈(54), 연결부좌상면홈(55) 및 연결부우면홈(56)은 전체적으로 소재가 유동이 충만되어진 후 압출될 수 있도록 단면형상을 4면 형상으로 구성하는 것이 바람직 하다.The connecting portion
상기 성형부(46)는, 연결부상면홈(50)과 연결부좌저면홈(54), 연결부좌상면홈(55) 및 연결부우면홈(56)으로 구성되는 도입부(45)의 끝단에 자연스럽게 형성한 다.The
상기와 같은 본 발명은,The present invention as described above,
헬리컬기어(31)를 성형하기 위한 소재를 후 펀치(37)를 이용하여 투입시키면 칼라다이(35)의 하단부와 연접되는 기어다이(34)의 상부가 라운드(40)를 형성하고 있으므로 소재의 유입이 자연스럽게 이루어지게 된다.When the raw material for forming the
상기와 같이 유입된 소재는 기어다이(34)에 구비되는 기어치성형부(33)에 구비되는 도입부(45)를 구성하는 연결부상면홈(50)과 연결부좌저면홈(54) 및 연결부좌상면홈(55)과 연결부우면홈(56)의 단면형상이 개략 4면체가 되도록 구성하고 있기 때문에, 유입된 소재가 유동이 충만되어진 상태에서 도입부(45)의 후방에 구비되어 실질적인 치형부(42)를 형성하여 성형부(46)로 이동하여 헬리컬기어(31)의 기어치(32)를 형성할 수 있게되는 것이다.The material introduced as described above is connected to the upper portion of the
이상과 같은 본 발명은 기어다이(34)에 형성되는 기어치성형부(33)의 도입부(45)를 개선하여 성형을 위하여 유입되는 소재가 완전하게 충반되어진 후, 헬리컬각도에 맞게 조절된 도입부(45)의 연결부좌조면홈(54)과 연결부좌상면홈(55)의 경사각을 달리하여 소재의 하강을 용이하게 하면서 정확한 치수의 결정이 가능하여 제조의 용이성은 물론, 제조된 헬리컬기어의 품질을 우수하게 할 수 있는 장점을 가진다.As described above, the present invention improves the
이상과 같은 본 발명은 헬리컬 기어의 각도에 따라 기어치를 형성하는 좌,우측면의 경사각을 달리하여 성형되는 기어 외경부의 일정한 치수를 유지하도록 함으 로서 헬리컬 기어 변화에 관계없이 용이한 성형이 가능하도록 하는 등 다양한 효과를 가질 수 있는 발명이다.The present invention as described above to maintain a constant dimension of the outer diameter of the gear to be formed by varying the inclination angle of the left and right sides forming the gear teeth according to the angle of the helical gear to enable easy molding regardless of the helical gear change, etc. The invention can have a variety of effects.
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