KR20070001864A - 내연기관용 밸브스핀들 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 선박용 디젤엔진 등에 사용되는 밸브스핀들 헤드를 일반 내열강 소재를 사용하여 1,2차 단조금형에서 열간 및 온간단조를 수행하여 고출력화되는 내연기관용 밸브스핀들로서 갖추어야 하는 내구성 및 내마모성 등을 극대화 할 수 있도록 한 내연기관용 밸브스핀들 제조방법을 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 발명은 내연기관용 밸브스핀들(1)을 제조하되, 일반 내열강을 밸브스핀들(1) 예비형상작업 후 전기 업셋팅(Electrical upsetting)으로 헤드(2) 부분을 가온하여 1차 단조금형에서 열간단조 후 상온까지 냉각시키는 공정과, 상기 1차 열간단조 후 냉각시킨 밸브스핀들(1)을 2차 500~750℃ 온도구간에서 2차 단조금형에 투입하여 온간단조를 시행하는 것을 특징으로 하는 바, 본 발명에서 제공하는 내연기관용 밸브스핀들의 제조방법은 고출력화되는 내연기관용 밸브스핀들이 갖추어야 하는 내구성 및 내마모성 등을 극대화 할 수 있으며, 헤드(2) 페이스에 연소 잔유물이 스며들어 압흔이 조기에 발생하는 문제가 해결되며, 특히 저질의 연료를 사용하는 디젤엔진에서 충분히 성능을 발휘 할 수 있는 것이다.

내연기관용 밸브스핀들의 제조방법, 밸브스핀들, 헤드, 열간단조, 온간단조

Description

내연기관용 밸브스핀들 제조방법{Manufacturing method of valve spindle for internal combustion engine}

도 1은 본 발명에서 제공하는 밸브스핀들 제조방법의 전체 공정도

도 2,3은 본 발명에서 제공하는 제조방법에 의해 제조된 밸브스핀들의 경도

측정도

도 4,5는 본 발명에서 제공하는 제조방법에 의해 제조된 밸브스핀들의 고온

경도측정도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1: 밸브스핀들 2: 헤드

본 발명은 내연기관용 밸브스핀들 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 주로 선박용 디젤엔진 등에 사용되는 밸브스핀들 헤드를 일반 내열강 소재를 사용 하여 1,2차 단조금형에서 열간 및 온간단조를 수행하여 고출력화되는 내연기관용 밸브스핀들로서 갖추어야 하는 내구성 및 내마모성 등을 극대화 할 수 있도록 한 내연기관용 밸브스핀들 제조방법을 제공코자 하는 것이다.

기존 선박용 내연기관(디젤엔진, 발전기 등)에 사용되는 밸브스핀들 헤드는 1차 단조성형 후 헤드 부위를 용접에 의해 일체화시킨 후 열처리 공정을 거쳐 제조되고 있다.

이러한 기존 내연기관용 밸브스핀들 헤드의 경우 용접공정을 통하여 일체화됨으로써 고출력화되는 내연기관에서 요구되는 내구성 및 내마모성이 저하되어 이를 개선할 수 있는 방안이 절실히 요망되어 왔던 것이다.

이에 본 발명에서는 상기한 바와 같은 기존 밸브스핀들 제조방법이 갖는 문제점을 일소할 수 있는 새로운 방법의 밸브스핀들 제조방법을 제공코자 하는 것으로서,

본 발명은 특히 내연기관용 밸브스핀들에 있어서, 헤드를 열간 및 온간단조법을 1,2차에 걸쳐 수행하여 일체로 제조토록 함으로써, 밸브스핀들의 내구성과 내마모성을 극대화 할 수 있도록 한 내연기관용 밸브스핀들 제조방법을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 내연기관용 밸브스핀들 제조방법을 설명하는 전체 공정도를 나타낸 것으로서,

내연기관용 밸브스핀들(1)을 제조하되, 일반 내열강 소재를 1,2차 열간 및 온간단조법을 사용하여 헤드(2)를 일체로 성형 구성할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명은 일반 내열강을 이용하여 열간 및 온간단조법으로 밸브스핀들(1)의 헤드(2) 시트면의 미세조직 및 경도를 향상시키기 위하여 일반내열강 소재를 예비형상작업 후 이를 전기 업셋팅(Electrical upsetting)으로 헤드부분을 가온하여 1차 단조금형에서 열간단조 후 상온까지 냉각을 행한다.

그리고 1차 열간단조 후 냉각시킨 밸브스핀들(1)을 2차 500~750℃ 온도구간에서 2차 단조금형에 투입하여 온간단조를 시행하여 내구성과 내마모성을 극대화시킨 밸브스핀들(1)을 제공한다.

상기와 같은 1,2차 단조공정을 통하여 제조되는 본 발명의 밸브스핀들(1)은 1차 열간단조 후 상온까지 냉각한 후 500~750℃의 온도로 온간단조를 행함으로써 밸브스핀들(1)의 헤드(2) 부위 내구성 및 내마모성이 향상되며, 헤드(2) 시트면의 경도는 비커스 경도 520 정도, 고온경도 300℃ 420 정도로써(도 2내지 도 5 참조), 헤드(2) 페이스에 연소 잔유물이 스며들어 압흔(壓痕)이 조기에 발생하는 문제가 해결되며, 특히 저질의 연료를 사용하는 디젤엔진에서 충분히 성능을 발휘 할 수 있는 것이다.

참고적으로 도 2내지 도 3에서 보듯이, 본 발명의 제조방법에 의해 제조되는 밸브스핀들(1)은 일반 내열강 중 'SUH35'를 사용하여 1,2차 열간 및 온간단조 후 헤드(2) 시트면 깊이 1~9mm 까지 경도를 측정한 결과 밸브스핀들의 헤드 시트면을 용접한 제품에 경도값과 유사한 경도값을 가지는 것을 알 수 있었으며,

도 4내지 도 5에서 보듯이 1,2차 열간 및 온간단조 후 고온경도를 측정한 결과에서도 고온경도 300℃에서 420의 고온경도를 가지는 것을 알 수 있었다.

도면중의 부호 3,4는 1,2차 단조금형을 도시한 것이다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 내연기관용 밸브스핀들의 제조방법은 주로 선박용 디젤엔진 등에 사용되는 밸브스핀들(1) 헤드(2)를 일반 내열강 소재를 사용하여 1,2차 단조금형에서 열간 및 온간단조를 수행하여 고출력화되는 내연기관용 밸브스핀들이 갖추어야 하는 내구성 및 내마모성 등을 극대화 할 수 있으며, 헤드(2) 페이스에 연소 잔유물이 스며들어 압흔이 조기에 발생하는 문제가 해결되며, 특히 저질의 연료를 사용하는 디젤엔진에서 충분히 성능을 발휘 할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 예상외로 다대한 발명이다.

Claims (1)

1. 내연기관용 밸브스핀들(1)을 제조함에 있어서;

   일반 내열강을 밸브스핀들(1) 예비형상작업 후 전기 업셋팅(Electrical upsetting)으로 헤드(2) 부분을 가온하여 1차 단조금형에서 열간단조 후 상온까지 냉각시키는 공정과,

   상기 1차 열간단조 후 냉각시킨 밸브스핀들(1)을 2차 500~750℃ 온도구간에서 2차 단조금형에 투입하여 온간단조를 시행하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 밸브스핀들의 제조방법.

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