KR20100034530A

KR20100034530A - 요크의 성형방법 및 장치

Info

Publication number: KR20100034530A
Application number: KR1020080093723A
Authority: KR
Inventors: 신태중
Original assignee: 주식회사 코우
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2010-04-01
Also published as: KR101046643B1

Abstract

펀치의 펀칭력에 의해 요크를 성형시킬 때 요크의 하단부 가장자리에 발생되는 버어(burr)의 발생을 줄이면서 요크를 성형시킬 수 있도록 한 요크의 성형방법 및 장치에 관한 것이다.

보스와 웨브를 가지는 요크의 성형방법은 a) 원기둥형의 원소재를 제1다이스에 수용시키고 펀치의 가압력을 가하여 상기 웨브에 대응되는 부분이 좌우방향으로 볼록하도록 1차 성형하는 단계와, b) 상기 1차 성형된 성형물을 그 중심부에 제1코어가 마련된 제2다이스에 수용시키고, 상기 보스에 대응되는 부분에 펀치를 가하여 2차 성형시키는 단계와, c) 상기 b) 단계에서 상기 제1코어 및 제2다이스의 형상을 변경시키면서 반복적으로 상기 보스에 대응되는 부분에 펀치를 가하여 상기 요크를 성형하는 것을 특징으로 한다.

본 발명 요크 성형방법 및 장치는 다이스 및 코어를 고정시키고 보스에 대응되는 부분에 펀칭력을 가하여 요크를 제작함으로써 버어의 발생을 방지하여 요크의 제작시간을 단축시킨다.

요크, 버어, 펀치, 다이스

Description

요크의 성형방법 및 장치{yoke manufacturing method and yoke manufacturing apparatus}

본 발명은 요크의 성형방법 및 장치 에 관한 것으로서, 특히 펀치의 펀칭력에 의해 요크를 성형시킬 때 요크의 하단부 가장자리에 발생되는 버어(burr)의 발생을 줄이면서 요크를 성형시킬 수 있도록 한 요크의 성형방법 및 장치에 관한 것이다.

예컨대, 도 1에 도시된 바와 같은 보스(1a)와 한 쌍의 웨브(1b,1c)를 가지는 요크(1)는 자동차의 스티어링이나 엔진의 동력을 전달하는 추진축 등과 같이 회전되는 주축에 대하여 종동축이 동일선상에 있지 않고 소정각도 기울어지게 배치되거나 또는 동일선상에 배치되는 경우 상기 주동축의 동력을 종동축에 원활히 전달하고자 하는 경우 주로 이용된다.

통상적으로 요크(1)는 주물성형방식에 의해 제작되는바, 이 경우 내구성 내식성이 약해 비교적 작은 충격에도 쉽게 파손됨은 물론 부식이 잘되고, 내구성을 높여주기 위해 담금질이나 뜨임이나 불림 등과 같이 금속의 결정구조를 변화시켜 강도나 경도를 높여줌과 동시에 부식을 방지하기 위해 니켈 등으로 요크의 표면을 도금해야 하므로 요크의 가격이 높아지게 되고, 요크 제작에 따른 가공 공정이 많고 또 요크 제작에 오랜 시간이 소요되며 그로 인해 제품의 가격이 높아 경쟁력이 저하되는 문제점을 가지고 있다.

이를 위해서 종래에는 요크형상의 다이스에 원기둥형의 요크 원소재를 삽입시키고, 펀치를 가하여 요크를 제작하고 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같은 원기둥형의 요크 원소재(1e)를 준비하고, 1차적으로 펀칭력을 가하여 도 3에 도시된 바와 같은 형상으로 1차 가공한 후, 1차 가공된 도 3의 성형물을 성형하고자 하는 요크 형상의 다이스 즉, 도 5a에서와 같은 다이스(3)에 수용시킨 후, 도 5b에서와 같이 펀치(4)를 가하여 도 4a 및 도 4b에서와 같은 요크(1)를 성형제작하게 된다.

이때 펀치가 가동되고 성형물 및 다이스가 정지된 상태에서, 펀치가 보스(1a)의 반대부분인 웨브(1b)(1c) 상단부로부터 펀칭력을 가하여 성형되게 되므로, 펀치와 다이스 사이의 틈새로 도 4b와 같은 버어(1d; burr)가 발생하게 된다. 도 1의 1f는 버어 발생부분을 나타낸다.

이에 따라서 요크 성형후에는 버어를 제거시키기 위한 트리밍 공정이 요구되므로 제작시간 및 비용이 상승하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 간단한 구조로서 버어의 발생을 최소화하면서 요크를 성형할 수 있도록 한 요크 성형방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명은 보스와 이 보스로부터 상호 마주보며 상방향으로 연장되는 웨브를 가지는 요크의 성형방법에 있어서,

a) 원기둥형의 원소재를 제1다이스에 수용시키고 펀치의 가압력을 가하여 상기 웨브에 대응되는 부분이 좌우방향으로 볼록하도록 1차 성형하는 단계와;

b) 상기 1차 성형된 성형물을 그 중심부에 제1코어가 마련된 제2다이스에 수용시키고, 상기 보스에 대응되는 부분에 펀치를 가하여 2차 성형시키는 단계와:

c) 상기 b) 단계에서 상기 제1코어 및 제2다이스의 형상을 변경시키면서 반복적으로 상기 보스에 대응되는 부분에 펀치를 가하여 상기 요크를 성형하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하는 본 발명은 보스와 이 보스로부터 상호 마주보며 상방향으로 연장되는 웨브를 가지는 요크의 성형장치에 있어서,

a) 원기둥형의 원소재를 수용시키는 제1다이스와, 상기 원소재를 가압하여 상기 웨브에 대응되는 부분이 좌우방향으로 볼록하도록 1차 성형시키는 제1펀치를 가지는 제1유니트와;

b) 상기 1차 성형된 성형물을 수용시키는 제2다이스와, 상기 제2다이스의 중심부에 마련되는 제1코어와, 제2다이스에 수용된 상기 성형물의 상기 보스에 대응되는 부분에 펀칭력을 가하여 제2성형물로 성형시키는 제2펀치를 구비하는 제2유니트와:

c) 상기 제2성형물을 수용시키는 제3다이스와, 상기 제3다이스의 중심부에 마련되는 제2코어와, 제3다이스에 수용된 상기 제2성형물의 상기 보스에 대응되는 부분에 펀칭력을 가하여 제3성형물로 성형시키는 제3펀치를 구비하는 제3유니트와:

d) 상기 제3성형물을 거꾸로 수용시키는 제4다이스와, 상기 제4다이스에 수용된 상기 제3성형물의 상기 웨브 사이로 펀칭력을 가하여 요크를 성형시키는 제4펀치를 구비하는 제4유니트:를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

본 발명 실시예에 적용되는 요크는 도 1에 도시된 바와 같은 보스(1a)와 한 쌍의 웨브(1b,1c)를 가지는 구성으로서, 자동차의 스티어링이나 엔진의 동력을 전달하는 추진축 등과 같이 회전되는 주축에 대하여 종동축이 동일선상에 있지 않고 소정각도 기울어지게 배치되거나 또는 동일선상에 배치되는 경우 상기 주동축의 동력을 종동축에 원활히 전달하고자 하는 경우 주로 이용된다.

이러한 요크를 제조하는 방법은 a) 도 6에서와 같은 원기둥형의 원소재(50)를 제1다이스에 수용시키고 펀치의 가압력을 가하여 상기 웨브(1b,1c)에 대응되는 부분이 좌우방향으로 볼록하도록 도 7에서와 같은 성형물(51)로 1차 성형하는 단계와;

b) 상기 1차 성형된 성형물(51)을 그 중심부에 제1코어가 마련된 제2다이스에 수용시키고, 상기 보스(1a)에 대응되는 부분에 펀치를 가하여 도 8a 및 도 8b에서와 같은 성형물(52)로 2차 성형시키는 단계와:

c) 상기 b) 단계에서 상기 제1코어 및 제2다이스의 형상을 변경시키면서 반복적으로 상기 보스에 대응되는 부분에 펀치를 가하여 상기 요크를 성형한다.

상기와 같은 성형방법은 다이스 및 코어를 정지시키고, 펀치를 상기 보스(1a)에 대응되는 부분에 가하여 성형시킴으로써, 두 웨브(1b)(1c) 사이에 연결되는 부분에서의 버어 발생을 방지할 수 있게 한다.

상기와 같은 요크 성형방법을 실현하기 적합한 본 발명 실시예의 성형장치에 대하여 설명한다.

본 발명 성형장치로부터 성형 완성된 요크는 도 1에 도시된 바와 같이, 보스(1a)와 한 쌍의 웨브(1b,1c)를 가지며, 보스(1a)와 한 쌍의 웨브(1b)(1c)에는 각각 동력전달축이 연결된다.

즉, 요크(1)는 자동차의 스티어링이나 엔진의 동력을 전달하는 추진축 등과 같이 회전되는 주축에 대하여 종동축이 동일선상에 있지 않고 소정각도 기울어지게 배치되거나 또는 동일선상에 배치되는 경우 상기 주동축의 동력을 종동축에 원활히 전달하고자 하는 경우 주로 이용된다.

본 발명 실시예의 성형장치를 나타낸 도 10 내지 도 13을 참조하면, 이 장치는 제1유니트(10)로부터 제4유니트(40)를 구비한다.

상기 제1유니트(10)는 도 10을 참조하면, 도 6에서와 같은 원기둥형의 원소재(50)를 수용시키는 제1다이스(12)와, 상기 원소재(50)를 가압하여 도 7에서와 같이 상기 웨브에 대응되는 부분이 좌우방향으로 볼록하도록 1차 성형시키는 제1펀치(11)를 가진다.

상기 제2유니트(20)는 도 7에서와 같이 상기 1차 성형된 성형물(51)을 수용시키는 제2다이스(22)와, 상기 제2다이스(22)의 중심부에 마련되는 제1코어(23)와, 제2다이스(22)에 수용된 상기 성형물(51)의 상기 보스(1a)에 대응되는 부분에 펀칭력을 가하여 도 8a 및 도 8b에서와 같이 제2성형물(52)로 성형시키는 제2펀치(21)를 구비한다.

상기 제3유니트(30)는 상기 제2성형물(52)을 수용시키는 제3다이스(32)와, 상기 제3다이스(32)의 중심부에 마련되는 제2코어(33)와, 제3다이스(32)에 수용된 상기 제2성형물(52)의 상기 보스(1a)에 대응되는 부분에 펀칭력을 가하여 제3성형물로 성형시키는 제3펀치(31)를 구비한다.

상기 제4유니트(40)는 상기 제3성형물을 거꾸로 수용시키는 제4다이스(42)와, 상기 제4다이스(42)에 수용된 상기 제3성형물의 상기 웨브(1b)(1c) 사이로 펀칭력을 가하여 요크(1)를 성형시키는 제4펀치(41)를 구비한다.

상기와 같은 구성의 성형장치는 원기둥형의 원소재(50)로부터 요크(1)를 순 차적으로 성형시키는 것으로서, 보스(1a)에 대응되는 부분에 펀치들의 펀칭력을 가하여 요크를 성형시킴으로써 버어의 발생을 방지시킨다.

즉, 도 4b에서와 같이 웨브(1b)(1c)의 하단부에 발생되는 버어(1d)의 발생을 방지시켜서 트리밍과 같은 후공정이 요구되지 않도록 한다.

도 1은 통상의 요크를 나타낸 사시도,

도 2는 종래 요크 성형방법을 설명하는 요크의 원소재를 나타낸 단면도,

도 3은 도 2의 1차 성형된 성형물을 나타낸 단면도,

도 4a 및 도 4b는 종래 성형방법에 의해 성형된 요크를 나타낸 평면도 및 측면도,

도 5a 및 도 5b는 종래 요크 성형시 버어 발생상태를 설명하는 개략도,

도 6은 본 발명 성형방법을 설명하는 요크의 원소재를 나타낸 단면도,

도 7은 도 6의 1차 성형된 성형물을 나타낸 단면도,

도 8a 및 도 8b는 본 발명 성형방법에 의해 성형된 제2성형물을 나타낸 평면도 및 측면도,

도 9는 본 발명 성형방법에 의해 성형된 요크를 나타낸 측면도,

도 10 내지 도 13은 본 발명 장치를 나타낸 개략 단면도이다.

Claims

보스와 이 보스로부터 상호 마주보며 상방향으로 연장되는 웨브를 가지는 요크의 성형방법에 있어서,

a) 원기둥형의 원소재를 제1다이스에 수용시키고 펀치의 가압력을 가하여 상기 웨브에 대응되는 부분이 좌우방향으로 볼록하도록 1차 성형하는 단계와;

b) 상기 1차 성형된 성형물을 그 중심부에 제1코어가 마련된 제2다이스에 수용시키고, 상기 보스에 대응되는 부분에 펀치를 가하여 2차 성형시키는 단계와:

c) 상기 b) 단계에서 상기 제1코어 및 제2다이스의 형상을 변경시키면서 반복적으로 상기 보스에 대응되는 부분에 펀치를 가하여 상기 요크를 성형하는 것을 특징으로 하는 요크의 성형방법.
보스와 이 보스로부터 상호 마주보며 상방향으로 연장되는 웨브를 가지는 요크의 성형장치에 있어서,

a) 원기둥형의 원소재(50)를 수용시키는 제1다이스(12)와, 상기 원소재(50)를 가압하여 상기 웨브에 대응되는 부분이 좌우방향으로 볼록하도록 1차 성형시키는 제1펀치(11)를 가지는 제1유니트(10)와;

b) 상기 1차 성형된 성형물(51)을 수용시키는 제2다이스(22)와, 상기 제2다이스(22)의 중심부에 마련되는 제1코어(23)와, 제2다이스(22)에 수용된 상기 성형 물(51)의 상기 보스에 대응되는 부분에 펀칭력을 가하여 제2성형물(52)로 성형시키는 제2펀치(21)를 구비하는 제2유니트(20)와:

c) 상기 제2성형물(52)을 수용시키는 제3다이스(32)와, 상기 제3다이스(32)의 중심부에 마련되는 제2코어(33)와, 제3다이스(32)에 수용된 상기 제2성형물(52)의 상기 보스에 대응되는 부분에 펀칭력을 가하여 제3성형물로 성형시키는 제3펀치(31)를 구비하는 제3유니트(30)와:

d) 상기 제3성형물을 거꾸로 수용시키는 제4다이스(42)와, 상기 제4다이스(42)에 수용된 상기 제3성형물의 상기 웨브 사이로 펀칭력을 가하여 요크를 성형시키는 제4펀치(41)를 구비하는 제4유니트(40):를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 요크 성형장치.