KR20100022448A - 방사상 외부윤곽 특히 스크류 또는 쓰레드된 볼트를 구비하는 패스닝 또는 패스너를 제조하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사상 외부윤곽, 특히 고체 금속으로 만들어진 스크류 또는 쓰레드된 볼트를 구비하는 패스닝 또는 패스너를 제조하기 위한 방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 종래기술의 단점을 극복하고, 방사상 외부윤곽, 특별히 다단계 프레스상에서 경제적인 생산을 유도할 수 있는 스크류나 쓰레드된 볼트를 구비하는 패스닝 또는 패스너를 제조하기 위한 방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 적절한 장치를 제공하기 위한 것이다.

제안된 기술적인 과제는 다음과 같다: 고정된 방사거리에서 축방향으로 이동하는 일부 리세스들(13)은 프레스과정 III에서 블랭크(8b)의 생크형 구획내에 형성된다. 추가적인 프로세스 과정 IV 에서, 상기 리세스(13)를 구비한 미리제조된 블랭크(8b)가 다단계의 프레스내에 삽입됨으로써, 다이스톡(15,16,17)이 외부윤곽을 형성하는 내부프로파일(18)을 구비하고 초기위치에서 개방되는 다편의 균열 몰드(4) 속으로 블랭크가 삽입되어, 다이스톡(15,16,17)이 개방된 위치에서 리세스(13)가 형성된다. 다이스톡(15,16,17)이 폐쇄되는 동안, 적어도 하나의 방사상 외부윤곽이 방사상의 힘에 의한 완성형 블랭크(8b)의 생크체형 구획상으로 압착되고, 이때 축방향으로 이동하는 상기 리세스들(13)은 프레싱 과정이 진행되는 동안 균열 몰드(4)의 다이스톡(15,16,17) 사이에 물질이 삽입되는 것을 방지한다.

패스너

Description

방사상 외부윤곽 특히 스크류 또는 쓰레드된 볼트를 구비하는 패스닝 또는 패스너를 제조하기 위한 방법 및 장치{Method and device for manufacturing fastenings and fasteners with radial outer contours, especially screws or threaded bolts}

본 발명은 방사상 외부윤곽, 특히 고체 금속으로 만들어진 스크류 또는 쓰레드된 볼트를 구비하는 패스닝 또는 패스너를 제조하기 위한 방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

직경이 M36에 달하는 고체 금속으로 만들어진 스크류(screw)나 쓰레드된 볼트(threaded bolts)는 다단계의 프레스상에서 냉간압출과정을 이용하여 자체적으로 알려진 방식으로 대량생산된다. 릴에 감긴 "와이어"는 개시물질로써 사용되고, 적절한 선처리(풀기,평탄화) 과정 후 다단계의 프레스 상에서 성형 공정들(압축, 정련,디버링)을 수행하여 스크류 블랭크를 생성한다. 규정된 시퀀스에서 개별적인 성형공정이 단계별로 수행되는 펀치 및 다이, 그리고 부속도구들을 포함하는 일부 도구수단들이 소위 다단계의 프레스 상에 배열된다. 어떤 과정들은 와이어물질로부터 스크류 블랭크를 제조하는데 있어 다음과 같은 3 가지 압축과정을 필요로 하는데, 압축, 스크류 헤드의 예비형성 및 스크류 헤드의 최종 쉐이핑이 그것이다. 완성된 스크류 블랭크는 상기 3 단계가 끝나면서 생성된다. 비절단 공정으로 (in a non-cutting operation) 후속하는 개별 공정에서 롤링 다이나 쓰레드 롤러(thread roller)에 의해 상기 스크류 블랭크상에 외부 쓰레드가 형성되는데, 이때 상기 쓰레드된 부분의 표면은 방사방향의 힘에 의해 유연하게 변형된다.

통합된 쓰레드 롤링기계를 구비한 냉간압출프레스 또한 알려져 있다.

또한, 단조 프레스상에서 고온 프레스방법에 의해 스크류를 제조하는 방법 역시 알려져 있다. 길이가 커팅된 후, 막대형태로 사용된 원형 스톡(stock)은 단조온도(재료에 따라 1250℃ 까지 가능)까지 완전히 또는 부분적으로(가스, 오일 또는 인덕션 용광로(induction furnaces)에서) 가열되며, 부분적으로 프레스로 형성된다. 이와 같은 스크류를 완성하기 위해, 주로 커팅작업 없이 쓰레드-롤링 기계(2 또는 3 개의 롤기계) 상에 제조된 쓰레드를 사용하여 대부분의 경우(CNC 터닝, 쓰레드 커팅)에서 기계화과정이 사용된다.

그러나, 상기 고온 프레스방법은 직경이 M200 까지인 중소형의 크기와 성형하기 어려운 물질용으로만 적합하다.

냉간압출방법 및 쓰레드-롤링기계를 이용한 외부 쓰레드의 후속 롤링방법을 사용하는 스크류를 제조하기 위해서는 별개의 두 가지 성형 공정이 필요하다. 냉간압출프레스 상에 스크류 블랭크를 제조하는 동안, 상기 스크류 블랭크는 자신의 전체적인 횡단면 상에서 유연하게 변형된다. 상기 과정을 통해 생성된 물질은 주로 생크(shank)에서는 축방향으로, 그리고 헤드에서는 방사방향으로 흐른다. 쓰레드- 롤링기계를 이용하여 쓰레드가 롤링되는 동안, 방사방향의 힘을 사용하여 롤링작업을 반복함으로써 필요한 변형현상이 표면에서만 발생된다.

가구산업용 연결스크류를 제조하기 위한 방법이 DE 197 23 634 A1에 기술되어 있는데, 리벳모양의 스크류 블랭크가 다단계의 프레스과정, 즉 6 단계까지 압축 및 압출에 의해 와이어 블랭크로부터 제조된다. 상기 과정은 관련된 다이와 상호작용하는 적절한 압착램(ram)을 이용하여 압축 및 압출단계에서 수행된다. 이렇게 해서 완성된 스크류 블랭크는 평평한 다이에 의해 쓰레드가 롤링되는 쓰레드-롤링기계로 공급된다.

종래기술에 의하면, 쓰레드된 스크류의 제조방법은 다음과 같은 2 개의 서로 다른 기계시스템, 즉 다단계 프레스 및 쓰레드-롤링 기계를 이용하는데, 이때 서로 다른 도구들이 필요하다. 상기 다단계 프레스 및 쓰레드-롤링 기계는 서로 다른 힘의 전달로 인해 개별적인 드라이브 수단을 필요로 한다.

쓰레드된 스크류를 제조하기 위해 필요한 기계시스템은 조달 및 유지하는데 있어 너무 많은 비용이 든다.

본 발명의 목적은 방사상 외부윤곽, 특별히 다단계 프레스상에서 경제적인 생산을 유도할 수 있는 스크류나 쓰레드된 볼트를 구비하는 패스닝 또는 패스너를 제조하기 위한 방법을 기술하는 것이다. 또한, 상기 방법을 수행하기 위한 적절한 장치가 제공된다.

상기 목적은 청구항 1항에 기술된 특징에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 상기 방법의 유리한 발전결과는 청구항 2항 내지 9항에 나와 있다. 상기 방법을 수행하기 위한 상기 장치는 청구항 10항에 나와 있다. 또한, 상기 장치의 유리한 실시예들은 청구항 11항 내지 21항에 나타나 있다.

특정한 방사상 외부윤곽, 바람직하게는 쓰레드가 형성되는 생크 모양의 구획(section)을 구비하는 미리제조된 블랭크(blank)는 길이방향으로 절단된 와이어 구획과 같은 고체 금속의 블랭크로부터 하나 또는 그 이상의 프레싱과정에 의해 제조된다. 압출프레스단계의 수는 상기 블랭크 및 완성품의 기하학에 따라 달라진다. 상위 프레스 단계들 중 하나 (압출프레스과정)에서, 고정된 방사거리에서 축방향으로 연속되는 몇 개의 리세스들이 상기 생크 모양의 구획내에 형성된다. 또 다른 단계에서, 다이스톡(die stock)이 개시조건에서 개방된 채, 완성된 블랭크가 다편(multipart)의 균열 몰드상으로 삽입됨으로써 적어도 다이스톡이 개방된 지점에 서 축방향으로 연속되는 리세스가 된다. 프레싱 도구의 개별적인 상기 다이스톡들은 상기 방사상 외부윤곽을 형성하기 위한 부정 다이(negative die)로써 자체적인 내측면상에 해당하는 내부 프로파일을 구비한다.

상기 다이스톡을 폐쇄함으로써, 원하는 방사상 외부윤곽이 방사반향 전달힘에 의해 상기 완성된 블랭크의 생크 모양의 구획상에 프레스된다. 상기 블랭크의 생크 모양 구획내에 형성된 상기 리세스들은 프레스과정 중에 상기 균열 몰드의 다이스톡 사이에 안착되는 물질을 방지한다. 축방향으로 연장되는 리세스 영역내에서 프레스과정이 진행되는 동안 어떠한 방사상 외부윤곽도 생성되지 않는다.

상기 형성된 리세스들은 아치모양이나 반원모양일 수 있다. 이들의 치수는 형성될 외부윤곽, 즉 쓰레드의 치수에 의해 결정된다.

깊이의 경우, 형성될 외부윤곽, 즉 쓰레드의 최소 쓰레드 직경과 외부직경 간의 차이의 절반보다 약간 더 깊어야 한다.

리세스들의 넓이는 블랭크와 접촉시 발생하는 다이스톡 간의 개방틈만큼 적어도 넓어야 한다. 적절한 기하학적 모양의 비드(bead)형 구획은 리세스를 형성하기 위해 생크 다이(shank die)의 내측면상에 안착된다. 또한, 외부윤곽 및 그 결과로써 나타나는 방사방향의 물질흐름을 프레스함으로써, 상기 생크 모양의 구획 표면이 경화된다. 이런 식으로 생성된 프로파일은 더 높은 기계적인 부하용량을 구비한다.

방사상 외부윤곽을 구비하는 패스닝 또는 패스너를 제조하기 위한 과정은 다단계의 프레스내에서 바람직하게 수행된다.

상기에 제안된 방법을 통해, 방사상 외부윤곽을 구비한 패스닝 또는 패스너를 매우 경제적인 방식으로 제조할 수 있다. 바람직한 적용 분야는 쓰레드된 볼트뿐만 아니라 모든 유형의 스크류를 제조하는 것이다. 상기 쓰레드는 서로 다른 기하학을 구비한다. 쓰레드 이외에, 방사상 외부윤곽이란 용어는 예를 들어, 패스닝 또는 패스너용 록킹장치로써 제공되는 개별적인 홈이나 언더컷과 같은 그 밖의 다른 프로파일도 포함할 수 있다. 이들은 상기 생크 모양의 구획내 전체영역이나 특정한 지점에서도 배열될 수 있다. 패스닝이나 패스너는 나사로 고정되거나 망치로 단련될 수 있는 장치를 포함한다. 또한, 스크류 네일, 쓰레드된 네일, 앵커 네일 또는 후크 등을 포함한다.

또 다른 실시예에서, 생크 모양 구획내에 형성된 축방향으로 연속되는 리세스들의 수는 바람직하게는 상기 균열 몰드상내 다이스톡의 수를 기반으로 한다. 일부 응용에서, 다이스톡보다 더 많은 리세스를 형성하도록 권장할 수도 있다.

예를 들어, 축방향으로 연속되는 6 개의 리세스가 생크 모양의 구획내에 형성됨으로써 블랭크를 6개의 세그먼트로 방사상으로 세분화시킨다. 이 경우, 3 개의 다이스톡을 구비한 하나의 균열 몰드는 방사상 외부윤곽의 후속 프레스용이라고 파악할 수 있다.

그 후, 상기 방사상 외부윤곽은 개별적인 세그먼트 상에 위치된다.

상기 생크 모양의 구획은 제조될 패스닝 또는 패스너의 모양에 따라 원통형 또는 원뿔형으로 구성될 수 있다. 생크가 원뿔형인 구성은 다단계의 프레스내에서 상방 프레스단계 또는 압축단계 중 어느 하나가 진행되는 동안 수행된다.

방사상 외부윤곽이 블랭크로 프레스되는 동안, 상기 블랭크가 세로방향으로 확장되는 것을 방지해야 한다. 이를 위해, 적절한 멈춤장치가 균열 몰드상에 제공된다.

균열 몰드의 다이 스톡을 움직이는데 필요한 방사방향 힘소자는 다단계의 프레스상에 장착된 슬라이드의 압착힘을 통해 생성될 수 있다. 상기 구성의 또 다른 이점은 균열 몰드의 개방 및 폐쇄움직임을 위한 별도의 드라이브가 필요 없다는 점이다. 프레스 슬라이드의 축상의 압착힘은 균열 몰드의 다이스톡과 맞물리는 하나 또는 그 이상의 웨지형 또는 원뿔형 소자에 의해 방사방향 힘소자로 변경될 수 있다. 이는 다이스톡 또는 웨지형이나 원뿔형 소자를 동시에 움직여서 달성한다. 상기 균열 몰드는 반대 방향으로 움직여서 개방된다. 일부 실시예에서는, 외부선(outer contour)을 압착하기 전에 블랭크를 대략 700℃의 반열(semi-hot) 온도나 대략 1200℃의 가열온도 중 어느 하나의 온도로 가열하는 것이 권장되기도 한다. 상기 가열과정은 가열가능한 균열 몰드나 별도의 상방 가열장치에 의해 직접 제공될 수 있다.

이와 같은 방법을 수행하는데 적절한 장치가 바람직하게는 다단계의 프레스로써 구성되어 있는데, 상기 프레스는 고정된 도구운반수단(tool carrier unit) 및 상기 도구운반수단 쪽으로 움직일 수 있는 슬라이드를 구비하고, 자신의 내측면에 방사형 프로파일을 구비하여 방사상으로 움직일 수 있는 적어도 두 개의 다이스톡이 부정 다이(negative die)로서 형성되어 있는 하방 균열 몰드 및 적어도 하나의 압출 다이를 포함한다. 상기 압출 다이는 헤드 다이 및 생크 다이를 포함하며, 이 때 상기 생크 다이는 상기 슬라이드상에 위치하고 상기 헤드 다이는 상기 도구운반수단과 반대방향으로 배열된다. 자신의 내측면에서, 상기 생크 다이는 균열 몰드의 다이스톡 사이의 개방틈과 동일한 거리에서 방사상 축방향으로 연속되는 적어도 두 개의 비드(bead)형 구획을 구비한다. 상기 장치, 특히 상기 균열 몰드는 다이스톡의 폐쇄 과정시 도구내 블랭크의 세로축 확장을 방지하는 록킹소자로 고정된다. 상기 균열 몰드는 다이스톡이 개방 및 폐쇄위치로 다이스톡의 방사상으로 움직임을 위한 드라이브 수단(drive unit)에 연결된다.

또한, 상기 균열 몰드는 자신의 구동수단으로 고정될 수 있다.

그러나, 기술적으로 말해, 다이스톡의 방사상 움직임이 슬라이드의 움직임에 의해 개방 및 폐쇄위치로 수행되는 것이 유리하다. 균열 몰드는 상기 도구운반수단이나 슬라이드 중 어느 하나에 장착가능하다. 압출 몰딩도구의 헤드 다이 및 생크 다이의 구성 또한 비슷한 방식으로 변경가능하다.

다이스톡의 방사상 움직임을 활성화시킬 수 있는 수단에 의한 작동소자는 상기 슬라이드나 도구운반수단 상에 장착된다.

바람직하게 균열 몰드는 다이스톡들이 방사상으로 움직일 수 있도록 하는 외부링(outer ring)으로 구성되는데, 이때 상기 다이스톡의 표면영역과 상기 링의 내부표면은 상기 링이나 다이스톡의 방사상 움직임에 따라 다이 스톡이 개방 및 폐쇄위치로 이동하도록 해주는 웨지 또는 원뿔모양으로 구성된다. 상기 링이 고정된 채 다이스톡이 축방향으로 여전히 움직이거나, 다이스톡이 방사상으로만 움직이고 링은 축방향으로 움직인다. 상기 링은 균열 몰드 자체의 설계에 따라 단일형태나 다 편(multipart)으로 구성될 수 있다.

링 또는 다이스톡의 축방향 움직임은 예를 들어, 다이스톡의 전면이나 외부링 상에 위치하는 코일형 번들과 같은 장치로 구성된 작동소자에 의해 활성화된다. 균열 몰드가 도구운반수단상에 위치하면, 코일형 번들은 슬라이드 상에 위치하고 그 반대의 경우도 그러하다.

일부 비드형 구획들 또한 다이스톡의 수보다 더 많은 수로 생크 다이의 내측면 상에 배열될 수 있다. 상기 압출 다이는 이젝터로 고정될 수 있는데, 이때 적어도 하나의 이젝터는 내부선을 형성하기 위한 형성펀치, 예를 들어 스크류 헤드의 6 각형 소켓으로써 구성된다. 이젝터들의 움직임은 분리된 드라이브에 의해 제어된다. 또한, 다단계 프레스는 공급된 와이어를 길이방향으로 절단하기 위한 절단장치뿐만 아니라 추가적인 프레싱도구나 압착도구들을 포함할 수 있다.

본 발명의 특징, 장점 및 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 설명된다.

본 발명에 따른 6 각형 소켓 스크류를 제조하기 위해 도 1에 간단히 표시되어 나타난 프로세스 과정 I 내지 IV는 3 단계의 프레스로써 구성된 다단계의 프레스내에서 수행된다. 상세히 설명되지 않은 상기 다단계의 프레스는 본질적으로 이미 알려진 구성으로써, 고정형 도구운반수단(6) 뿐만 아니라 이동형 슬라이드(5)를 구비한 프레임을 포함한다. 또한, 두 개의 압출몰딩도구(2,3, 프로세스 과정 II 및 III) 뿐만 아니라 전단(shearing) 도구 (1, 프로세스 과정 I) 및 쓰레드 프레싱도구(4, 프로세스 과정 IV)가 상기 다단계 프레스 상에 배열된다. 상기 두 개의 압출몰딩도구(2,3)는 각각 헤드다이(2a,3a) 및 생크 다이(2b,3b)로 구성된다. 상기 헤드 다이(2a,3a)는 상기 이동형 슬라이드(5) 상에 위치하고 반대편 생크 다이(2b,3b)는 상기 고정형 도구운반수단(6)에 위치하는데, 그 반대의 구성 또한 가능하다.

개시물질로써 공급된 와이어(7)는 전단 블레이드(1)에 의해 프로세스 과정 I에서 지정된 길이로 절단되고, 길이방향으로 절단된 와이어 구획(8)은 상세히 도시되지 않은 그리퍼 또는 운반장치에 의해 상기 제 1 압출몰딩도구(2)의 상기 생크 다이(2b)의 다이 공동(die cavity)으로 삽입된다. 상기 생크 다이(2b)의 다이 공동의 깊이는 생크 다이(2b)에 고정된 개시 이젝터(9, initial ejector)에 의해 제한된다. 헤드 다이(2a)의 다이 공동을 제한하는 제 2 이젝터(10) 또한 상기 헤드 다이(2a)내 제 1 이젝터(9)와 반대방향으로 위치해 있다. 삽입된 와이어 구획은 상기 고정형 도구운반수단(6)의 방향으로 상기 슬라이드(5)의 이동에 의해 프로세스 과정 II에서 냉간압출과정에 따라 초기에 압축되는데, 이때 스크류 헤드와 비슷한 모양이 상기 와이어 구획(8a)의 상단부에 형성된다. 프로세스 과정 II의 종결 및 개시위치로 이동하는 슬라이드(5)에 따라, 미리형성된 스크류 블랭크(8a)가 이젝터(9,10)에 의해 그리퍼 또는 운반장치로 이동한다. 상기 이젝터들(9,10)은 슬라이드(5)의 이동에 상관없이 별개의 드라이브수단에 의해 활성화된다. 스크류 블랭크(8a)는 상기 그리퍼 또는 운반장치에 의해 제 2 압출몰딩도구(3)의 생크 다 이(3b)의 다이 공동으로 삽입된다.

상기 헤드 다이(3a) 및 생크 (shank) 다이(3b)의 상기 다이 공동 (cavity) 은 상기 제 1 압출몰딩도구(2)를 사용한 비슷한 방식으로 이젝터(11,12)에 의해 제한된다. 생크 다이(3b)의 내측면상에, 축방향(도 2)으로 배열된 3 개의 비드형 구획들 (24)이 구성됨으로써 프로세스 과정 III 의 압출과정 동안에 스크류 블랭크(8a)의 생크형 구획에 축방향으로 장착되는 리세스(13)가 형성된다. 상기 비드형 구획들(24)은 서로 규정된 방사상의 거리에 위치하는데, 이는 리세스(13)가 하방 쓰레드 (thread) 프레싱도구 (4) 의 다이 (die) 스톡 (stock) 들이 개방되거나 폐쇄된 장소에 적어도 위치해야 하기 때문이다. 상기 미리 형성된 스크류 블랭크(8a)는 고정형 도구 운반수단(6)을 향한 슬라이드(5)의 이동에 의해 프로세스 과정 III 에서 또 다른 냉간 (cold) 압출 과정에 의해 형성되며, 이 단계에서 스크류 헤드 및 생크가 최종모양을 구비하게 된다. 스크류 블랭크(8a)의 헤드내 6 각형의 소켓 리세스 (recess) 는 압력 램으로서 동시에 작용하는, 상단 이젝터(11)에 의해 형성된다. 프로세스 과정 III 가 종결된 후 생성된 완성형 스크류 블랭크(8b)는 3 개의 동일한 리세스들 (13) 이 축방향으로 장착된 생크를 구비하는데, 이때 상기 리세스들은 서로 120°의 각도로 배치된다. 프로세스 과정 III이 끝난 후, 슬라이드(5)는 초기위치로 복원된다.

쓰레드 프레싱도구 (4) 는 도구 운반수단 (6) 에서 압출 몰딩도구(3)의 하방으로 형성된다. 이를 나타낸 예에서, 3 개의 다이 스톡들 (15, 16, 17) 이 방사상으로 이동하도록 장착되는, 축방향으로 이동할 수 있는 외부링 (14) 이 구성된다. 상기 다이 스톡들 (15,16,17) 은 자신의 내측면에 부정 (negative) 다이로써 쓰레드(18)로 형성되는 프로파일을 구비한다. 상기 외부링(14)은 상기 다이 스톡들 (15,16,17) 의 원뿔형 외측면(19) 상에서 가이드되어, 슬라이드(5)의 개방 이동 방향으로 테이퍼링된다. 상기 외부링 (14) 은 외측면에 해당하는 원뿔형 내측면(2)을 구비한다. 상기 균열 몰드(4)가 개방된 상태에 있으면, 상기 외부 링 (14) 은 슬라이드(5)의 방향으로 포인팅되는 다이 스톡의 전면 위로 돌출된다. 슬라이드(5)가 공급되는 동안, 링(14)의 인접 전면 상에 위치하는 돌출된 코일형 번들(21)은 축방향으로 이동 가능한 링(14)과 반대인 상기 슬라이드(5) 상에 배치된다. 슬라이드 (5) 가 공급되는 동안, 상기 외부 링은 축 방향으로 이동하고, 이때 다이 스톡 (15,16,17) 은 쓰레드를 압축하기 위해 방사방향으로 움직인다.

프로세스 과정 IV 에서, 완성형 스크류 블랭크(8b)는 이젝터(10,11)에 의해 압출몰딩도구(3)로부터 제거되고, 그리퍼 또는 운반장치에 의해 상기 개방된 균열 몰드(4)로 삽입된다. 상기 스크류 블랭크(8b)는 생크내에 형성된 3 개의 리세스들(13)이 도 3에 나타난 것처럼 다이 스톡(15,16,17)이 개방된 정확한 위치(개방틈 25)에 놓일 수 있도록 장착된다. 슬라이드(5)에 추가의 이동형 이젝터가 형성되는데, 이때 이의 일단은 스크류 헤드의 6 각형 소켓과 연결된다. 이와 반대로, 추가적인 이동형 이젝터(23) 또한 스크류 블랭크(8b)의 생크내 전면과 인접하는 도구운반수단(6)내에 장착된다.

상기 슬라이드(5)는 스크류 블랭크(8b)의 생크 속으로 쓰레드를 압착시키기 위해 전진하며, 이때 외부링(14)이 움직이고, 공급된 다이스톡(15,16,17)의 방사상 움직임에 의해 쓰레드(26)가 형성된다. 두 개의 이젝터들(22,23)은 쓰레드 압착과정이 진행되는 동안 자신들의 초기위치를 유지함으로써 스크류 블랭크(8b)가 프레스 과정시 세로방향으로 확장되는 것을 방지한다. 그 후, 상기 슬라이드(5)는 자신의 초기위치로 돌아가고, 쓰레드 프레싱도구(4)는 개방되며 완성된 스크류가 배출된다.

상기 쓰레드 프레싱도구는 서로 다른 설계로 구성될 수 있다. 그러나, 슬라이드의 이동에 의해 다이스톡의 개방 및 폐쇄작동이 수행되는 것이 유리하다.

실제로, 상기 개별적인 프로세스 과정 I 내지 IV 는 동시에 수행된다. 예를 들어, 상기 개별적인 프레싱도구들은 일렬로 배치된다.

상기 최종 쓰레드 압착과정의 상위 단계인 냉간 (cold) 압출과정의 수는 제조될 특정한 패스닝이나 패스너의 모양 및 기하학에 따라 달라진다. 사용된 개시물질(금속 와이어)에 따라, 쓰레드 압착과정 전에 스크류 블랭크를 가열하는 것이 필요할 수도 있다. 상기 쓰레드 프레싱도구는 추가적인 가열시스템으로 고정가능하다.

다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.

이후, 본 발명은 6 각형의 소켓 스크류를 제조하기 위한 실시예에 의해 설명된다. 이에 관한 자세한 설명이 도면에 나타나 있다.

도 1은 연대기적 순서 및 단순한 표현으로 본 발명에 따른 6 각형 소켓 스크류를 제조하기 위한 개별적인 프로세스 과정을 도시한 것이다.

도 2는 도 1의 프로세스 과정 III의 압출 몰딩도구 (블랭크를 포함하지 않음)의 B-B 선을 따른 구획을 도시한 것이다.

도 3은 균열 몰드가 개방된 채, 도 1의 프로세스 과정 IV의 쓰레드 프레싱 도구의 A-A 선을 따른 구획을 도시한 것이다.

도 4는 균열 몰드가 폐쇄된 채, 도 1의 프로세스 과정 IV의 쓰레드 프레싱도구의 A-A 선을 따른 구획을 도시한 것이다.

Claims (21)

1. 고체 금속물로부터 방사상 외부윤곽, 특히 스크류 또는 쓰레드된 볼트를 구비하는 패스닝 (fastening) 또는 패스너 (fastener) 들을 제조하기 위한 방법에 있어서,

   초기 프레싱단계에서, 원하는 방사상 외부윤곽을 위한 적어도 하나의 생크형 구획을 사용하여, 고정된 방사거리에서 축방향으로 움직이는 일부 리세스들(13)이 미리제조된 블랭크내 생크형 구획내에 형성되고,

   제 2 프레싱단계에서, 다이 스톡(15,16,17)이 초기위치에서 개방되고 상기 외부윤곽을 형성하는 내부 프로파일을 구비하는 다편의 균열 몰드(4) 속으로, 리세스(13)를 구비한 상기 미리제조된 블랭크가 삽입되어 리세스들(13)이 다이스톡들이 개방된 위치에서 형성되고, 적어도 하나의 방사상 외부윤곽이 방사상의 힘에 의한 상기 다이스톡의 폐쇄작용에 의해 완성된 블랭크의 생크형 구획 상에 압착되며, 이때 축방향으로 이동하는 상기 리세스들(13)은 프레싱 과정이 진행되는 동안 균열 몰드(4)의 다이 스톡 사이에 물질이 삽입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 1 항에 있어서,

   축방향으로 이동하는 상기 리세스(13)의 수는 상기 균열 몰드(4)의 다이 스톡 수에 의해 통제받는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 1 항에 있어서,

   축방향으로 이동하는 상기 리세스(13)의 수는 상기 균열 몰드(4)의 다이스톡 수를 초과하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 방사상 외부윤곽이 압착되는 동안 상기 완성된 블랭크가 세로방향으로 확장되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 프레싱단계는 다단계의 프레스 내에서, 이동형 슬라이드(5) 및 고정형 도구운반수단(6)을 사용하고, 블랭크를 미리 제조하기 위한 개시물질로써 사용되어 길이방향으로 절단된 금속 와이어(7) 및 하나 또는 그 이상의 압출 또는 압착과정에서 블랭크속에 형성되어 길이방향으로 절단된 와이어 구획을 사용하여 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서,

   균열 몰드(4)의 다이스톡을 움직이는데 필요한 방사방향 힘소자는 상기 다단계의 프레스에서 생성된 슬라이드(5)의 이동에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   적어도 하나의 축방향 이동형 웨지 또는 원뿔형 소자가 균열 몰드의 다이스톡의 외측면 상에 안착하고, 이때 상기 균열 몰드는 다단계 프레스의 이동형 슬라이드에 의해 상기 소자를 통해 개방 및 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 1항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 블랭크는 방사상 외부윤곽의 프레싱 과정 전에 가열되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블랭크의 생크 (shank) 는 상기 방사상 외부윤곽이 프레싱되기 전에 상방 프레싱 과정에서 원뿔형이 되도록 초기에 압착되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 1항 내지 9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서,

    상기 장치는 부정 다이로써 방사상 프로파일(18)을 구비하는 적어도 두 개의 방사상 이동형 다이 스톡(15,16,17)이 내측면상에 형성된 하나의 하방형 균열 몰드(4) 및 적어도 하나의 냉간 압출도구(3)를 포함하고, 상기 냉간 압출도구(3)는 상기 균열 몰드(4)의 다이스톡(15,16,17) 사이의 개방틈(25)과 동일한 거리에서 방사상으로 배열된 적어도 두 개의 축방향 비드형 구획(24)을 내측면상에 구비하는 생크 다이(3b) 및 헤드 다이(3a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 10항에 있어서, 상기 장치는 다이 스톡(15,16,17)의 폐쇄이동 중에 블랭크(8b,23)가 세로방향으로 확장되는 것을 방지하는 록킹 소자(22,23)로 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 10항 또는 11항에 있어서, 상기 냉간 압출도구(3) 및 균열 몰드(4)는 다단계 프레스 내에 구성되어, 고정형 도구운반수단(6) 및 상기 도구운반수단(6)의 방향으로 움직이는 슬라이드(5)를 포함하고, 상기 냉간 압출도구(3)의 한쪽 다이(3a)는 상기 슬라이드 상에 장착되고 다른 쪽 다이(3b)는 상기 도구운반수단(6)과 반대로 장착되는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 10항 내지 12항에 있어서, 상기 균열 몰드(4)는 다이 스톡(15,16,17)을 개방 및 폐쇄위치로 방사상으로 이동시키기 위한 드라이브 수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 10항 내지 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 균열 몰드(4)는 다이스톡들(15,16,17)을 방사상으로 움직이도록 하는 상기 도구운반수단(6)이나 슬라이드(5) 및 활성화 소자(21) 중 어느 한 곳에 장착되고, 상기 슬라이드(5) 또는 도구운반수단(6) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 10항 내지 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 균열 몰드(4)는 다이스톡(15,16,17)이 방사상으로 이동하도록 장착되는 단일 또는 다편의 외부링(14)을 포함하고, 이때 상기 다이 스톡(15,16,17)의 외부표면(19) 및 상기 링(14)의 내부표면은 원뿔형으로 구성됨으로써 다이스톡(15,16,17)이 상기 다이스톡(15,16,17) 또는 상기 링(14) 의 축방향 이동시 개방 및 폐쇄위치로 움직이는 것을 특징으로 하는 장치.
16. 10항 내지 15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 활성화소자는 상기 외부링(14) 또는 다이스톡(15,16,17)의 전면 중 어느 한 곳에 안착되는 코일형 번들(21)로써 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 10항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서, 축방향으로 움직이고 다이스톡의 수를 초과하는 일부 비드형 구획들(24)이 상기 생크 다이(3b)의 내측면 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 10항 내지 17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비드형 구획들(24)은 아치형이며, 이들의 최대 방사 도달범위는 형성될 외부 윤곽의 최소 쓰레드 직경과 외부 직경 간의 차이의 절반보다 다소 큰 것을 특징으로 하는 장치.
19. 10항 내지 18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비드형 구획(24)의 넓이는 다이스톡이 블랭크(8b)와 접촉할 때 다이스톡(15,16,17) 간에 발생되는 개방 틈(25) 만큼 적어도 큰 것을 특징으로 하는 장치.
20. 10항 내지 19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압출 도구(3)는 이젝터(11,12)로 고정되고, 이때 적어도 하나의 이젝터(12)가 내부 윤곽을 압착하기 위한 형성하는 펀치로써 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
21. 10항 내지 20항 중 어느 한 항에 있어서, 전단장치(1) 및 추가적인 프레싱도구 또는 압착도구들(2)이 상기 장치 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.

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