KR20070023259A - 전조가공방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전조가공(나사가공) 과정에서 반제품의 흔들림에 의해 가공된 나사에 편심이 발생하지 않도록 함으로써 디젤엔진용 예열플러그인 경우에는 플러그홀에 장착하였을 때 예열플러그의 발열부가 플러그홀에 접촉되는 현상이 발생하지 않아 기능저하나 열선이 단선되는 등의 트러블이 방지되게 하는 전조가공방법 및 장치에 관한 것으로서,

일정한 길이로 절단한 소재의 상단부 직경을 키운 다음 육각형으로 가공하여 머리부를 형성시켜 되는 반제품의 상기 머리부를 제외한 부분에 롤다이스 또는 평다이스를 이용하여 나사를 가공하는 전조단계를 수행함에 있어서, 상기 반제품에서 다이스가 가압하여 나사를 가공하게 되는 부분을 제외한 나머지부분을 롤가이드나 평가이드 또는 파이프가이드 중 어느 하나로 지지하여 나사의 가공과정에서 반제품이 흔들리거나 가공된 나사에 편심 등이 발생하지 않토록 하는 가이드단계를 더 포함하여 되는 것을 특징으로 한 것이다.

예열플러그, 장볼트, 전조가공, 다이스, 가이드, 전조가공방법및장치

Description

전조가공방법 및 장치{Form rolling production and device}

도 1a는 예열플러그가 엔진헤드에 정상적으로 장착된 상태도

도 1b는 예열플러그가 엔진헤드에 편심되게 장착된 상태도

도 2는 본 발명 실시예가 적용되는 디젤엔진용 예열플러그의 제조공정도

도 3a-c는 동 제조공정에서 전조단계를 수행하는 롤다이스와 롤가이드의 각기 다른 실시예를 개략적으로 보인 구성도

도 4a-c는 동 제조공정에서 전조단계를 수행하는 평다이스와 평가이드의 각기 다른 실시예를 개략적으로 보인 구성도

도 5a,b는 동 제조공정에서 전조단계를 수행하는 가이드의 또 다른 실시예를 보인 개략적인 구성도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 반제품

11 : 상측부분 12 : 나머지부분

12a : 하측부분

20 : 다이스

21 : 롤다이스 22 : 평다이스

30 : 가이드

31 : 롤가이드 32 : 평다이스

31a : 보조 롤가이드 33 : 파이프가이드

본 발명은 전조가공방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반제품의 일부분에 나사를 가공하여 디젤엔진에 사용되는 예열플러그나 장 볼트 등을 얻을 때 가공된 나사에 편심이 발생되지 않게 함으로써 품질 및 내구성이 크게 향상되도록 하는 전조가공방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 디젤엔진은 외기의 온도가 낮은 상태에서는 물론 엔진이 냉각되어 있을 때 가동하는 경우에는 공기의 압축열이 실린더나 실린더헤드에 흡수되어 연료가 신속히 점화되지 않기 때문에 공기를 미리 가열하여 연소실로 공급하는 예열장치를 이용하고 있는데, 이러한 예열장치로는 내부에는 발열선이 고정되게 착설되고 상단부의 외주면에는 엔진헤드의 플러그홀에 체결되는 나사가 전조가공된 예열플러그가 있다.

그런데, 종래에는 예열플러그에 나사를 전조가공할 때 일반적으로 한 쌍의 롤다이스 또는 한 쌍의 평다이스 사이에 반제품의 나사가공부위인 상단의 일부분만 개재시킨 상태에서 가압·전동시켜 가공하였는데, 이러한 방법으로 나사를 전조가공하면 반제품의 전체 길이 중 극히 일부인 상단부만 다이스에 의해 가압되고 다른 부분은 지지되지 않은 상태에서 가공되기 때문에 가공과정에서 반제품이 흔들리게 되어 가공된 나사에 편심이 발생되었다.

따라서, 흔들림이나 편심이 비록 미세하여도 나사의 가공상태가 불량하게 되므로, 도 1a에서와 같이 예열플러그(1)가 엔진헤드의 플러그홀(2)에 정상적으로 장착되지 않고, 도 1b에서와 같이 편심되게 장착되기 때문에 상기 예열플러그의 발열체(1a)가 플러그홀에 접촉되는 현상이 발생되었으며, 이렇게 되면 서로 다른 열선재료로 만들어져 상기 발열체에 내장되어 있는 제어열선(1b)의 온도제어 기능이 저하되어 발열열선(1c)의 온도 상승을 제어하지 못하게 되는 현상은 물론 심한 경우에는 내장된 열선(1b)(1c)들이 단선되는 등 트러블이 발생됨과 동시에 품질 및 내구성이 저하는 물론 심한 경우에는 수명이 단축되는 등의 문제점들이 있었다.

또한, 상기와 같은 예열플러그 외에 장볼트 등을 제조할 때에도, 나사가 편심되게 가공됨에 따른 너트와의 정상적인 조합 불량으로 사용할 수 없는 제품 불량이 속출하는 등의 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 전조가공의 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 그 목적은 가공된 나사의 불량 발생이 방지됨은 물론 품질 및 내구성이 크게 향상되도록 하는 전조가공방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적들은 예열플러그 또는 장볼트 등을 얻기 위해 나사를 전조가공할 때 흔들림이나 편심이 발생하지 않도록 반제품을 안정되게 지지한 상태에서 가공을 하는 전조가공방법 및 장치를 제공함으로써 달성되는데, 이 제조방법 및 장치는 소재를 일정한 길이로 절단하는 절단단계와 절단된 소재의 양 단면을 평 면으로 가공하는 평면가공단계와 상기 소재의 상단부를 가압하여 직경을 크게 키운 다음 육각형으로 가공하는 머리부의 가공단계를 거쳐 얻게 되는 반제품의 상기 머리부의 직하방측에 나사를 가공하는 전조단계를 수행함에 있어, 상기 직하방측의 나사가 가공되는 부분을 제외한 나머지부분을 가이드로 지지하여 전조단계에서 반제품이 흔들리거나 가공된 나사에 편심 등이 발생하지 않도록 하는 지지단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한 것이다.

따라서, 본 발명에 의한 전조가공방법 및 장치에 의하면 나사를 가공하는 전조단계에서 반제품이 흔들리거나 가공된 나사에 편심이 발생하지 않도록 가이드에 의해 지지되어 나사가 항상 정밀하게 가공되기 때문에, 특히 예열플러그인 경우에는 엔진헤드의 플러그홀에 장착하였을 때 예열플러그의 발열체가 플러그홀에 접촉되지 않게 되므로 과열로 인하여 열선이 단선되는 등의 트러블이 발생되던 문제점이 해소됨과 동시에 품질 및 내구성이 크게 향상되는 제품을 얻게 되는 장점은 물론 장볼트의 경우에는 가공된 나사에 편심이 발생하지 않아 너트와 항상 정확하게 조합되는 등 불량발생이 방지되는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 전조가공방법 및 장치를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 실시예에 의한 전조가공방법 및 장치가 적용되는 디젤엔진용 예열플러그의 제조공정도이고, 도 3a-c는 동 제조공정에서 전조단계를 수행하는 롤다이스와 롤가이드의 각기 다른 실시예를 개략적으로 보인 구성도이며, 도 4a-c는 동 제조공정에서 전조단계를 수행하는 평다이스와 평가이드의 각기 다른 실시예를 개략적으로 보인 구성도이다.

본 발명 실시예에 의한 전조가공방법 및 장치를 디젤엔진용 예열플러그의 의 제조공정에 적용할 때에는, 일정한 길이로 절단하는 절단단계에 의해 절단된 소재의 양 단면을 평면으로 가공하는 평면가공단계와 상기 소재의 상단부를 가압하여 머리부를 형성할 수 있도록 직경을 크게 키운 다음 육각형으로 가공하는 머리부(10a)의 가공단계 및 상기 머리부에서 하단까지 관통하는 관통구를 가공하는 타발단계를 거쳐 얻은 반제품(10)의 상기 머리부의 직하방인 상측부분(11)에 다이스(20)를 이용하여 나사를 전조가공할 때 상기 반제품이 흔들리거나 편심이 발생하지 않도록 상측부분을 제외한 나머지부분(12)은 가이드(30)로 지지하는 가이드단계를 더 포함하여 되는 것을 특징으로 한다.

다이스(20)로는 각기 한 쌍으로 되는 롤다이스(21)나 평다이스(22)가 이용되는 것으로서, 롤다이스(21)를 이용할 때에는 가이드(30)로 한 쌍의 롤가이드(31)가 사용되고, 평다이스(22)를 이용할 때에는 가이드(30)로 한 쌍의 평가이드(32)가 사용된다.

롤가이드(31)는 롤다이스(21)와 상하 일체형 또는 분리형으로 설치되는 것으로서, 상하 일체형인 경우에 상기 롤다이스는 반제품(10)의 나사가 가공되는 상측부분(11)을 가압하게 되므로 상기 롤가이드는 상측부분을 제외한 나머지부분(12)을 지지토록 하고, 분리형인 경우에 상기 롤가이드는 반제품의 나머지부분 중 하측부분(12a)만을 지지토록 하면 된다.

또한, 롤가이드(31)가 롤다이스(21)와 일체형인 경우에 반제품(10)의 상측부분(11)을 제외한 나머지부분(12)을 지지할 수 있도록 길게 형성하면 상기 반제품이 보다 안정되게 지지되는 장점이 있는 반면에 전체의 중량이 무겁고 제작이 번거로운 점이 있으며, 상기 롤가이드를 분리형으로 제작하여 반제품의 나머지부분 중 하측부분(12a)만 지지토록 하면 중량이 가볍고 제작이 용이한 이점이 있는 반면에 지지되는 부분이 하측부분으로 한정되기 때문에 일체형보다는 상대적으로 지지상태가 불안정할 수는 있다.

이를 감안하여, 롤가이드(31)는 반제품(10)의 하측부분(12a)을 지지토록 하는 반면에 롤다이스(21)의 하단에 비교적 길이가 짧은 보조 롤가이드(31a)를 일체형 또는 분리형 중 어느 하나로 구비되게 하면, 중량이 가볍고 비교적 제작이 용이하게 되는 이점은 물론 상기 롤가이드가 하측부분만 지지토록 하는 것에 비하여 반제품(10)의 지지상태가 안정되는 장점을 모두 갖추게 된다.

그리고, 롤가이드(31)가 롤다이스(21)와 일체형인 경우에는 동 축으로 회전하게 설치되는 것이며, 분리형인 경우에는 동 축으로 함께 회전되게 설치하거나 또는 별개의 축으로 각기 회전되게 설치하여도 된다.

한편, 평가이드(32)는 롤다이스(22)와 상하 일체형 또는 분리형으로 되게 설치하여도 되는데, 상하 일체형인 경우에 상기 평다이스는 반제품(10)의 나사가 가공되는 상측부분(11)을 가압하게 되므로 상기 평가이드는 상측부분을 제외한 나머지부분(12)을 지지토록 하며, 분리형인 경우에 상기 평가이드는 반제품의 나머지부분 중 하측부분(12a)만을 지지토록 하면 된다.

또, 평가이드(32)가 평다이스(22)와 일체형인 경우에 반제품(10)의 상측부분(11)을 제외한 나머지부분(12)을 지지할 수 있도록 길게 형성하면 상기 반제품이 보다 안정되게 지지되는 장점이 있는 반면에 그 전체의 중량이 무겁고 제작이 번거로운 점이 있으며, 상기 평가이드를 분리형으로 제작하여 반제품의 하측부분(12a)만 지지토록 하면 중량이 가볍고 제작이 용이한 이점이 있는 반면에 지지되는 부분이 하측부분으로 한정되기 때문에 일체형보다는 상대적으로 지지상태가 불안정할 수 있다.

이를 감안하여, 평가이드(32)는 반제품(10)의 하측부분(12a)만을 지지토록 하는 반면에 평다이스(22)의 하단에 비교적 길이가 짧은 보조 평가이드를 일체형 또는 분리형으로 구비되게 하면, 중량이 가볍고 비교적 제작이 용이하게 되는 이점은 물론 평가이드(32)가 하측부분(12a)만 지지할 때에 비하여 반제품(10)의 지지상태가 안정되는 장점을 모두 갖추게 된다.

또한, 평가이드(31)가 평다이스(21)와 일체형인 경우에는 함께 가동되게 설치하는 반면에, 분리형인 경우에는 함께 가동되게 설치하거나 또는 각기 가동되게 설치하여도 된다.

도 5a,b는 본 발명의 제조공정에서 전조단계를 수행하는 가이드의 또 다른 실시예를 보인 개략적인 구성도로서, 다이스(20)로는 롤다이스(21)나 평다이스(22)를 이용하는 반면에 가이드(30)로는 파이프가이드(33)를 사용하는 경우에 관한 것이다.

파이프가이드(33)를 사용할 때 그 길이(l)는 반제품(10)의 다이스(20)에 의 해 가압되는 상측부분(11)을 제외한 나머지부분(12) 중에서 가이드 할 정도를 감안하여 선택적으로 조절할 수 있는 것이며, 아울러 그 내경(r)은 상기 반제품의 회전은 물론 하측부분을 결합 또는 분리하는데에는 지장이 없으면서도 흔들림은 방지할 수 있도록 하측부분의 외경과 거의 걸맞는 정도로 되게 한다.

이와 같은 본 발명 실시예에 의한 디젤엔진용 예열플러그의 제조방법 및 장치에서의 반제품(10)에 나사를 한 쌍의 롤다이스(21)나 평다이스(22)로 전조가공하는 과정은 일반적인 것이지만, 상기 반제품의 나사가 가공되는 상측부분(11)을 제외한 나머지부분(12)이나 하측부분(12a)을 가이드(30)로 지지하여 흔들림이 발생되지 않게 하므로 상기 롤 또는 평다이스가 상측부분을 가압·전동하여 가공되는 나사에 편심 등의 발생이 방지되는 것이다.

한편, 가이드(30)를 사용한 지지단계를 일부분에 나사를 가공하여 되는 장볼트 등과 같이 비교적 길이가 긴 제품을 제조하는데 적용할 때에는, 일정한 길이로 절단하는 절단단계에 의해 절단된 소재의 양 단면을 평면으로 가공하는 평면가공단계와 상기 소재의 상단부를 가압하여 머리부를 형성할 수 있도록 직경을 크게 키운 다음 육각형으로 가공하는 머리부(10a)의 가공단계를 거쳐 얻은 반제품(10)의 상기 머리부를 제외한 나머지부분(12) 중 필요한 부분에 다이스(20)를 이용하여 나사를 전조가공할 때 상기 반제품이 흔들리거나 편심이 발생하지 않도록 다이스가 가압하는 부분을 제외한 부분을 가이드(30)로 지지토록 한 다음 전조단계를 수행하면 된다.

또한, 본 발명에서의 가이드(30)를 사용한 지지단계는 반드시 예열플러그나 장볼트를 제조하는 데에만 적용되는 것이 아니라 반제품(10)의 일부분에 롤다이스(21)나 평다이스(22)로 나사를 전조가공하여 얻게 되는 제품이면 모두 적용할 수 있는 것으로서, 이러한 경우에도 본 발명의 권리범위에 속하게 되는 것임은 물론 이다.

이와 같은 본 발명 실시예에 의한 디젤엔진용 예열플러그의 제조방법 및 장치에 의하면, 예열플러그의 반제품에 전조가공으로 나사를 가공하는 과정에서 반제품의 흔들림이나 가공된 나사에 편심 등이 발생하지 않게 되는 특징이 있으며, 이에 따라 엔진헤드의 플러그홀에 장착하였을 때 예열플러그의 발열부가 플러그홀에 접촉되는 현상은 물론 과열로 발열선이 단선되는 등의 문제점이 해소되는 장점이 있다.

또한, 흔들림(편심)이 방지됨에 따라 전조가공이 매우 용이하게 됨은 물론 품질 및 내구성이 크게 향상됨과 동시에 수명단축이 해소되는 등의 효과도 얻게 된다.

Claims (13)

1. 일정한 길이로 절단한 소재의 상단부를 직경을 크게 키운 다음 육각형으로 가공하여 머리부를 형성한 반제품의 상기 머리부를 제외한 부분에 다이스를 이용하여 나사를 가공하는 전조단계를 포함하는 전조가공방법에 있어서,

   상기 전조단계의 수행시에, 상기 반제품에서 다이스가 가압하여 나사를 가공하는 부분을 제외한 부분을 가이드로 지지하여 나사의 가공과정에서 반제품이 흔들리거나 가공된 나사에 편심 등이 발생하지 않토록 지지하는 가이드단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전조가공방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전조단계를 수행하는 다이스는, 한 쌍의 롤다이스로 되고;

   상기 가이드단계를 수행하는 가이드는, 상기 롤다이스와 상하 일체형으로 되는 한 쌍의 롤가이드로 되며, 상기 반제품에서 롤다이스가 가압하는 부분을 제외한 나머지부분을 지지토록 한 것을 특징으로 하는 전조가공방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 전조가공단계를 수행하는 다이스는, 한 쌍의 롤다이스로 되고;

   상기 가이드단계를 수행하는 가이드는, 상기 롤다이스와 분리형으로 되는 한 쌍의 롤가이드로 되며, 상기 반제품에서 롤다이스가 가압하는 부분을 제외한 나머 지부분 중 하측부분을 지지토록 한 것을 특징으로 하는 전조가공방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 전조가공단계를 수행하는 다이스는, 한 쌍의 롤다이스로 되고;

   상기 가이드단계를 수행하는 가이드는, 상기 롤다이스와 분리형으로 되어 반제품에서 롤다이스가 가압하는 부분을 제외한 나머지부분 중 하측부분을 지지토록 하는 한 쌍의 롤가이드와, 상기 롤다이스의 하단에 일체형이나 분리형 중 어느 하나로 비교적 길이가 짧게 구비되어 상기 롤다이스가 가압하는 부분의 직하방을 지지토록 한 보조롤가이드로 되는 것을 특징으로 한 전조가공방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 전조가공단계를 수행하는 다이스는, 한 쌍의 평다이스로 되고;

   상기 가이드단계를 수행하는 가이드는, 상기 평다이스와 상하 일체형으로 되는 한 쌍의 평가이드로 되며, 상기 반제품에서 평다이스가 가압하는 부분을 제외한 나머지부분을 지지토록 한 것을 특징으로 하는 전조가공방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 전조가공단계를 수행하는 다이스는, 한 쌍의 평다이스로 되고;

   상기 가이드단계를 수행하는 가이드는, 상기 평다이스와 분리형으로 되는 한 쌍의 평가이드로 되며, 상기 반제품에서 평다이스가 가압하는 부분을 제외한 나머 지부분 중 하측부분을 지지토록 한 것을 특징으로 하는 전조가공방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 전조가공단계를 수행하는 다이스는, 한 쌍의 평다이스로 되고;

   상기 가이드단계를 수행하는 가이드는, 상기 평다이스와 분리형으로 되어 반제품에서 평다이스가 가압하는 부분을 제외한 나머지부분 중 하측부분만을 지지토록 하는 한 쌍의 평가이드와, 상기 평다이스의 하단에 길이가 짧게 일체형이나 분리형 중 어느 하나로 구비되어 상기 평다이스가 가압하는 부분의 직하방을 지지토록 하는 보조평가이드로 되는 것을 특징으로 한 전조가공방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 전조가공단계를 수행하는 다이스는, 한 쌍의 롤다이스 또는 평다이스 중 어느 하나로 되고;

   상기 가이드단계를 수행하는 가이드는, 상기 롤다이스 또는 평다이스와 분리형으로 되는 파이프가이드로 되며;

   상기 반제품에서 롤다이스 또는 평다이스가 가압하는 부분을 제외한 나머지부분 중 하측부분을 지지토록 한 것을 특징으로 하는 전조가공방법.
9. 일정한 길이로 절단한 소재의 상단부를 직경을 크게 키운 다음 육각형으로 가공하여 머리부를 형성한 반제품의 상기 머리부를 제외한 부분에 다이스를 이용하 여 나사를 가공하는 전조가공장치에 있어서,

   상기 다이스는, 각기 한 쌍의 롤다이스나 평다이스 중 어느 하나로 되며;

   상기 반제품에서 다이스가 가압하는 부분을 제외한 부분을 지지하여 나사의 가공과정에서 반제품이 흔들리거나 가공된 나사에 편심 등이 발생하지 않게 하는 각기 한 쌍의 롤가이드나 평가이드 중 어느 하나로 되는 가이드를 구비하여 되는 것을 특징으로 하는 전조가공장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 가이드는, 상기 다이스와 상하 일체형으로 구성되며;

    상기 반제품에서 다이스가 가압하는 부분을 제외한 나머지부분을 지지토록 설치되는 것을 특징으로 하는 전조가공장치.
11. 제9항에 있어서,

    상기 가이드는, 상기 다이스와 분리형으로 구성되며;

    상기 반제품에서 다이스가 가압하는 부분을 제외한 나머지부분 중 하측부분을 지지토록 설치되는 것을 특징으로 하는 전조가공장치.
12. 제9항에 있어서,

    상기 가이드는, 상기 반제품에서 다이스가 가압하는 부분을 제외한 나머지부분 중 하측부분만을 지지토록 하는 한 쌍의 가이드와, 상기 다이스의 하단에 길이 가 짧게 일체형이나 분리형 중 어느 하나로 되어 상기 다이스가 가압하는 부분의 직하방을 지지토록 한 보조가이드로 구성되는 것을 특징으로 하는 전조가공장치.
13. 제9항에 있어서,

    상기 가이드는, 상기 롤다이스 또는 평다이스와 분리형으로 되는 파이프가이드로 구성되며,

    상기 반제품에서 롤다이스 또는 평다이스가 가압하는 부분을 제외한 나머지부분 중 하측부분을 지지토록 설치되는 것을 특징으로 하는 전조가공장치.

Images