KR20100065598A - Device for forging a exhaust valve - Google Patents

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forging
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exhaust valve
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장영호
김명호
변우순
지동식
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삼미금속 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A device for forging an exhaust valve for a ship is provided to increase a slanted step and a stable metal flow by reducing the size of device. CONSTITUTION: A device for forging an exhaust valve for a ship comprises a low die(100), an upper mold(200), a and forging tab(301). The forging tab comprises the coupling terminal, the protrusion step, and the slanted step. The coupling terminal is combined in the bottom surface of the upper mold. The protrusion step is projected from the bottom surface of the coupling terminal to the direction in which the deep part of the head unit is located. The slanted step is formed to over the time gradually slope downward to the inner side while accomplishing the boundary surface of the protrusion step.

Description

선박용 배기 밸브의 헤드부 성형을 위한 단조 장치{device for forging a exhaust valve}Forging apparatus for forming the head of ship exhaust valve

본 발명은 단조 장치에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 선박용 배기 밸브의 헤드 부분에 대한 단조가 점진적으로 이루어질 수 있도록 함과 더불어 심부에 대한 동적재결정(Dynamic recrystallization)을 유도하여 내부 조직을 균일화하고, 안정된 메탈 플로우가 형성될 수 있도록 한 새로운 형태의 선박용 배기 밸브의 헤드 형성을 위한 단조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a forging apparatus, and more particularly, to forge the head portion of the ship exhaust valve gradually and to induce dynamic recrystallization of the core to homogenize the internal structure, A forging device for the head formation of a new type of ship exhaust valve to enable a stable metal flow can be formed.

일반적으로 대형 선박에 사용되는 엔진 부품 중 배기 밸브는 연소가스를 제어하기 위한 부품이기 때문에 항상 고온가스와 접하고 있어서 손상이 심한 부품 중의 하나이다.In general, the exhaust valve of the engine parts used in large ships is one of the parts that are severely damaged because it is always in contact with the hot gas because the exhaust valve is a part for controlling the combustion gas.

한편, 상기한 배기 밸브는 다양한 방법에 의해 제조될 수 있으며, 소재를 반복적인 단조 공정을 통해 최종 형상으로 성형하는 방법도 있으나, 주로 전기 업셋(upset) 공정을 이용한 헤드 부분의 예비 성형 이후에 단조 공정을 통해 상기 예비 성형된 헤드 부분의 최종 형상으로 성형하는 방법이 주로 사용된다.On the other hand, the exhaust valve can be manufactured by a variety of methods, there is also a method of molding the material to the final shape through a repeated forging process, but mainly forging after preforming the head portion using the electric upset (upset) process A method of forming into the final shape of the preformed head portion through the process is mainly used.

이때, 상기 단조 공정은 예비 성형된 배기 밸브를 금형 기기에 제공한 후 상 기 배기 밸브의 헤드 부분을 프레스로 가압함으로써 진행된다.At this time, the forging process is performed by providing the preformed exhaust valve to the mold apparatus and then pressing the head portion of the exhaust valve with a press.

하지만, 전술한 선박용 일체형 배기 밸브의 헤드 부분을 형성하기 위한 종래의 통상적인 단조 공정은 상기 배기 밸브의 크기가 커질 수록 금형 기기의 크기 역시 커질 수밖에 없을 뿐 아니라 단조 공정을 위한 프레스의 가압력 역시 막대하게 클 수밖에 없다는 문제점이 있다.However, according to the conventional forging process for forming the head portion of the marine integrated exhaust valve described above, the larger the size of the exhaust valve, the larger the size of the mold apparatus is, and the pressing force of the press for the forging process is also enormous. The problem is that it must be large.

물론, 기존에는 금형 기기를 여러 대 준비한 후 상기 배기 밸브의 헤드 부분에 대한 단조가 각 금형 기기에 의해 점진적인 단조가 이루어지도록 함으로써 막대한 프레스의 가압력 제공이 해소할 수 있도록 한 기술이 제공되고 있다.Of course, conventionally, after preparing several mold apparatuses, forging of the head portion of the exhaust valve is performed by progressively forging by each mold apparatus, so that a technology for providing a press force of a huge press is provided.

하지만, 전술한 기존의 기술은 여러 대의 금형 기기가 준비되어야 함으로써 단조 공정을 위한 작업 공간이 상당히 커야만 한다는 문제점이 있고, 뿐만 아니라 각 금형 기기의 제공으로 인한 제조 단가의 상승이 불가피하다는 문제점이 있다.However, the above-described conventional technology has a problem that the work space for the forging process must be considerably large because several mold machines must be prepared, as well as a problem that an increase in manufacturing cost due to the provision of each mold machine is inevitable. .

특히, 전술한 통상의 단조 공정을 통한 단조로는 배기 밸브의 헤드 부분에 대한 조직이 치밀하지 못할 뿐 아니라 균일한 조직을 얻을 수 없다는 문제점이 있다.In particular, forging through the conventional forging process described above has a problem in that the structure of the head portion of the exhaust valve is not dense and a uniform structure cannot be obtained.

즉, 기존의 단조 공정 및 이를 위한 금형 기기들은 배기 밸브의 헤드 부분에 대한 조직 변화를 고려치 않고 단순히 형상만을 변형시키도록 설계되었기 때문에 단조 공정 후 제품에 대한 신뢰성이 낮을 수밖에 없었던 것이다.In other words, the existing forging process and the mold apparatus for this are designed to simply modify the shape without considering the change in the structure of the head portion of the exhaust valve, the reliability of the product after the forging process was inevitably low.

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 선박용 배기 밸브의 헤드 부분에 대한 단조가 점진적으로 이루어질 수 있도록 함과 더불어 심부에 대한 동적재결정(Dynamic recrystallization)을 유도하여 내부 조직을 균일화하고, 안정된 메탈 플로우가 형성될 수 있도록 한 새로운 형태의 선박용 배기 밸브의 헤드 형성을 위한 금형 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the various problems according to the prior art described above, an object of the present invention is to allow forging of the head portion of the exhaust valve for ships to be made gradually, as well as dynamic re-determination of the core (Dynamic The present invention provides a mold apparatus for forming a head of a new type of ship exhaust valve, which induces recrystallization, to uniformize internal structure, and to form a stable metal flow.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선박용 배기 밸브의 헤드부 성형을 위한 단조 장치에 따르면 상면에는 중앙으로 갈수록 요입 깊이가 점차 깊어지는 성형홈이 요입 형성되어 단조를 위한 선박용 배기 밸브의 헤드부가 안착되고, 중앙측 부위에는 상기 배기 밸브의 로드부가 관통되도록 관통공이 형성되어 이루어진 하부 금형; 상기 하부 금형의 상단에 승강 가능하게 구비되는 상부 금형; 그리고, 상기 헤드부를 점진적으로 성형하도록 서로 다른 직경을 이루면서 복수로 제공되어 상기 상부 금형의 저면에 결합되는 단조용 탭:을 포함하여 구성되며, 상기 각 단조용 탭은 상기 헤드부의 조직 개선을 위해 사용되는 복수의 조직 개선용 탭과, 상기 헤드부를 원하는 형상으로 성형하도록 사용되는 복수의 성형용 탭으로 구성됨을 특징으로 한다.According to the forging apparatus for forming the head portion of the ship exhaust valve of the present invention for achieving the above object is formed in the upper surface is formed in the groove groove is formed in the deep groove depth is gradually deeper toward the center is seated on the head of the ship exhaust valve for forging A lower mold having a through hole formed at a central portion thereof so as to penetrate the rod of the exhaust valve; An upper mold provided on an upper end of the lower mold to be liftable; And, forging tabs are provided with a plurality of different diameters to form the head gradually to be bonded to the bottom surface of the upper mold: is configured to include, each forging tab is used to improve the structure of the head portion And a plurality of forming tabs used to shape the head portion into a desired shape.

여기서, 상기 각 단조용 탭은 상기 상부 금형의 저면에 결합되는 결합단과, 상기 결합단의 저면으로부터 상기 헤드부의 심부(心部)가 위치된 방향을 향해 돌출된 돌출단 및 상기 돌출단의 둘레면을 이루면서 내측으로 갈수록 점차 하향 경사진 경사단으로 형성됨을 특징으로 한다.Here, each of the forging tab is a coupling end coupled to the bottom surface of the upper mold, and a projecting end and a peripheral surface of the projecting end protruding from the bottom surface of the coupling end toward the direction in which the core portion is located. While forming the inclined end gradually inclined toward the inside is characterized in that it is formed.

이와 함께, 상기 각 단조용 탭의 결합단이 이루는 직경은 해당 단조용 탭을 이용한 단조 공정시 배기 밸브의 헤드부 직경에 비해 크지 않게 형성되고, 상기 각 단조용 탭의 돌출단이 이루는 직경은 상기 결합단의 직경에 비해 작게 형성됨을 특징으로 한다.In addition, the diameter of the coupling end of each forging tab is formed not to be larger than the diameter of the head portion of the exhaust valve in the forging process using the forging tab, the diameter of the protruding end of each forging tab is It is characterized in that it is formed smaller than the diameter of the coupling end.

또한, 상기 각 단조용 탭의 돌출단이 이루는 저면은 평면으로 형성됨을 특징으로 한다.In addition, the bottom surface of the protruding end of each forging tab is characterized in that it is formed in a plane.

또한, 상기 각 단조용 탭의 경사단이 이루는 경사각도는 상기 하부 금형의 성형홈이 이루는 경사각도와 대응되게 형성됨을 특징으로 한다.In addition, the inclination angle formed by the inclined end of each forging tab is characterized in that it is formed corresponding to the inclination angle formed by the molding groove of the lower mold.

또한, 상기 단조용 탭을 구성하는 복수의 성형용 탭 중 마지막 공정에 사용되는 성형용 탭은 최종 성형된 헤드부의 직경과 같거나 혹은, 더욱 큰 직경을 갖는 평판형으로 형성됨을 특징으로 한다.In addition, the forming tab to be used in the last step of the plurality of forming tabs constituting the forging tab is characterized in that it is formed in a flat plate shape having the diameter equal to or larger than the final molded head portion.

이상에서 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 선박용 배기 밸브의 헤드부 성형을 위한 단조 장치는 복수의 단조용 탭을 이용하여 단조 성형이 이루어지도록 구성됨으로써 전체적인 단조 장치의 크기를 최소화할 수 있다는 효과를 가진다.The forging device for forming the head portion of the ship exhaust valve according to the present invention as described above has the effect that the size of the overall forging device can be minimized by being forged to be formed using a plurality of forging tabs. .

특히, 상기 각 단조용 탭은 돌출단에 의해 배기 밸브의 헤드부 중 심부에 대한 동적재결정(Dynamic recrystallization)이 유도됨과 더불어 경사단에 의해 원활 한 성형이 진행되기 때문에 안정된 메탈 플로우에 의한 균일한 내부 조직을 얻으면서도 원활한 성형이 이루어질 수 있다는 효과를 가진다.In particular, each of the forging tabs has a uniform inside due to a stable metal flow because the protruding end induces dynamic recrystallization to the center of the head portion of the exhaust valve and smooth molding is performed by the inclined end. It has the effect that smooth molding can be achieved while obtaining a texture.

이하, 본 발명에 따른 선박용 배기 밸브의 헤드부 성형을 위한 단조 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a forging apparatus for forming a head portion of a ship exhaust valve according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

실시예에 앞서, 본 발명의 단조 장치에 의해 단조 성형되는 배기 밸브(10)는 헤드부(11)와 로드부(12)로 구분되며, 상기한 헤드부(11) 및 로드부(12)는 일체형으로 제조된 것임을 제시한다. 이때, 상기 헤드부(11)는 전기 업셋 공정(혹은, 여타의 다양한 공정)을 통해 예비 성형된 상태이며, 본 발명의 단조 장치에 의해 원하는 최종 형상으로 성형된다.Prior to the embodiment, the exhaust valve 10 forged by the forging apparatus of the present invention is divided into a head portion 11 and a rod portion 12, wherein the head portion 11 and the rod portion 12 It is suggested to be manufactured in one piece. At this time, the head portion 11 is in a preformed state through an electric upset process (or other various processes), and is molded into a desired final shape by the forging device of the present invention.

우선, 첨부된 도 1과 같이 본 발명의 실시예에 따른 단조 장치는 크게 하부 금형(100) 및 상부 금형(200)과 복수의 단조용 탭(301,302,303,304,305,306)으로 구성된다. 이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하도록 한다.First, the forging apparatus according to the embodiment of the present invention as shown in Figure 1 is largely composed of a lower mold 100 and the upper mold 200 and a plurality of forging tabs (301,302,303,304,305,306). This will be described in more detail for each configuration.

먼저, 상기 하부 금형(100)은 단조 장치의 하부 몸체를 이루는 부위임과 더불어 단조 성형을 위한 배기 밸브(10)가 안착되어 상기 배기 밸브(10)의 헤드부(11)에 대한 실질적인 단조가 이루어지는 부위이다.First, the lower mold 100 is a portion forming the lower body of the forging apparatus, and the exhaust valve 10 for forging molding is seated, thereby substantially forging the head 11 of the exhaust valve 10. Site.

상기 하부 금형(100)의 상면에는 성형홈(110)이 형성되며, 상기 성형홈(110)에는 배기 밸브(10)의 예비 성형된 헤드부(11)가 안착된다.A molding groove 110 is formed on the upper surface of the lower mold 100, and the preformed head part 11 of the exhaust valve 10 is seated in the molding groove 110.

이때, 상기 성형홈(110)은 중앙으로 갈수록 요입 깊이가 점차 깊어지는 형태의 최종 헤드부 형상으로 형성된다.At this time, the forming groove 110 is formed in the shape of the final head portion of the shape that the depth of the inlet gradually gradually toward the center.

또한, 상기 하부 금형(100)의 중앙측 부위(성형홈의 중앙측 부위)에는 상기 배기 밸브(10)의 로드부(12)가 수직하게 관통되도록 관통공(120)이 형성된다.In addition, a through hole 120 is formed in a central portion of the lower mold 100 (a central portion of the molding groove) to vertically penetrate the rod 12 of the exhaust valve 10.

다음으로, 상기 상부 금형(200)은 단조 장치의 상부 몸체를 이루는 부위임과 더불어 상기 하부 금형(100)의 상부에 위치되면서 승강 가능하게 구성되는 부위이다.Next, the upper mold 200 is a portion constituting the upper body of the forging device, and is positioned on the upper portion of the lower mold 100 to be elevated.

다음으로, 상기 단조용 탭(301,302,303,304,305,306)은 상기 배기 밸브(10)의 헤드부(11)를 점진적으로 성형하기 위한 탭(tap) 공구로써, 서로 다른 직경을 이루면서 복수로 제공됨을 제시한다.Next, the forging tabs 301, 302, 303, 304, 305, and 306 are tap tools for gradually forming the head portion 11 of the exhaust valve 10, and are provided in plurality in different diameters.

여기서, 상기한 단조용 탭(301,302,303,304,305,306)은 상기 상부 금형(200)의 저면에 결합 및 탈거가 가능하도록 구성된다. 이를 위해 상기 상부 금형(200)의 저면에는 상기 각 단조용 탭(301,302,303,304,305,306)의 결합을 위한 결합부(210)가 형성된다.Here, the forging tabs 301, 302, 303, 304, 305, and 306 are configured to be coupled to and removed from the bottom of the upper mold 200. To this end, coupling parts 210 for coupling the forging tabs 301, 302, 303, 304, 305, and 306 are formed on the bottom of the upper mold 200.

그리고, 상기한 단조용 탭(301,302,303,304,305,306)은 결합단(311,312,313,314,315,316)과 돌출단(321,322,323,324,325,326) 및 경사단(331,332,333,334,335,336)으로 형성된다.The forging tabs 301, 302, 303, 304, 305, and 306 are formed of a coupling end 311, 312, 313, 314, 315, 316, a protrusion end 321, 322, 323, 324, 325, 326, and an inclined end 331, 332, 333, 334, 335, 336.

이때, 상기 결합단(311,312,313,314,315,316)은 단조용 탭(301,302,303,304,305,306)을 상기 상부 금형(200)의 저면에 형성된 결합부(210)와 결합하기 위한 부분이다.At this time, the coupling end (311, 312, 313, 314, 315, 316) is a portion for coupling the forging tab (301, 302, 303, 304, 305, 306) with the coupling portion 210 formed on the bottom surface of the upper mold (200).

또한, 상기 돌출단(321,322,323,324,325,326)은 상기 결합단(311,312,313,314,315,316)의 저면으로부터 상기 헤드부(11)의 심부(心部)(11a) 가 위치된 방향을 향해 돌출 형성된 부분으로써, 상기 심부(11a)에 대한 동적재결정(Dynamic recrystallization)을 유도하여 내부 조직의 균일화가 이루어질 수 있도록 한 구성이다. 즉, 단조 과정이 진행되는 도중 상기 헤드부(11)의 심부(11a)가 상기 돌출단(321,322,323,324,325,326)에 의한 가압력을 우선적으로 제공받아 변형될 수 있도록 함으로써 상기 심부(11a)의 동적재결정이 유도될 수 있도록 한 것이다.In addition, the protruding ends 321, 322, 323, 324, 325, and 326 are portions protruding from the bottom of the coupling ends 311, 312, 313, 314, 315, and 316 toward the direction in which the core 11a of the head portion 11 is located. Induction of dynamic recrystallization (Dynamic recrystallization) is to make the internal tissue uniformity. That is, the dynamic recrystallization of the core portion 11a may be induced by allowing the core portion 11a of the head portion 11 to be preferentially deformed by the pressing force of the protruding ends 321, 322, 323, 324, 325 and 326 during the forging process. I would have to.

또한, 상기 경사단(331,332,333,334,335,336)은 상기 돌출단(321,322,323,324,325,326)의 둘레면을 이루면서 내측으로 갈수록 점차 하향 경사지게 형성된 부분으로써, 상기 헤드부(11)의 심부(11a) 이외의 부분으로 가압력을 제공하도록 한 구성이다.In addition, the inclined ends 331, 332, 333, 334, 335, and 336 form a circumferential surface of the protruding ends 321, 322, 323, 324, 325, and 326, and are gradually inclined downward toward the inner side, to provide a pressing force to a portion other than the core portion 11a of the head portion 11. Configuration.

즉, 상기한 단조용 탭(301,302,303,304,305,306)은 단조 공정이 진행되는 도중 돌출단(321,322,323,324,325,326)에 의한 조직 개선을 유도하고, 경사단(331,332,333,334,335,336)에 의해서는 헤드부(11)의 성형뿐만 아니라 심부(11a)로부터 변형된 조직을 외측 부위로 분산시키도록 한 것이다.That is, the forging tabs 301, 302, 303, 304, 305 and 306 induce the improvement of the structure by the protruding ends 321, 322, 323, 324, 325 and 326 during the forging process, and the inclined ends 331, 332, 333, 334, 335 and 336 not only form the head 11 but also the core 11a. The modified tissue from) is to be distributed to the outer portion.

특히, 상기 각 단조용 탭(301,302,303,304,305,306)의 결합단(311,312,313,314,315,316)이 이루는 직경은 해당 단조용 탭을 이용한 단조 공정시 배기 밸브(10)의 헤드부(11) 직경에 비해 크지 않게 형성되어야 하고, 상기 각 단조용 탭(301,302,303,304,305,306)의 돌출단(321,322,323,324,325,326)이 이루는 직경은 상기 결합단(311,312,313,314,315,316)의 직경에 비해 작게 형성되어야만 한다. In particular, the diameter formed by the coupling ends 311, 312, 313, 314, 315, and 316 of the forging tabs 301, 302, 303, 304, 305, and 306 should not be larger than the diameter of the head 11 of the exhaust valve 10 during the forging process using the forging tab. The diameter of the protruding ends 321, 322, 323, 324, 325, and 326 of each forging tab 301, 302, 303, 304, 305, 306 should be smaller than the diameter of the coupling end 311, 312, 313, 314, 315, 316.

이러한 구조는, 상기 헤드부(11)를 원치않는 상태에 이르기까지 성형됨을 방지하고, 경사단(331,332,333,334,335,336)에 의한 조직 분산이 원활히 이루어질 수 있도록 하며, 돌출단(321,322,323,324,325,326)에 의해 헤드부(11)의 심부(11a)에 대한 동적재결정이 최대한 원활히 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.Such a structure prevents the head portion 11 from being molded to an undesired state, and facilitates tissue dispersion by the inclined ends 331, 332, 333, 334, 335, and 336, and the head portion 11 by the protruding ends 321, 322, 323, 324, 325, 326. This is to allow the dynamic recrystallization of the core portion 11a to be as smooth as possible.

이와 함께, 상기 각 단조용 탭(301,302,303,304,305,306)의 돌출단(321,322,323,324,325,326)이 이루는 저면은 평면으로 형성된다. 이는, 돌출단(321,322,323,324,325,326)에 의해 제공되는 가압력이 수직한 방향을 향할 수 있도록 방향성을 제공함으로써, 헤드부(11)의 심부(11a)로 상기 가압력이 정확히 제공될 수 있도록 하기 위함이다.In addition, the bottom surface formed by the protruding ends 321, 322, 323, 324, 325 and 326 of the forging tabs 301, 302, 303, 304, 305 and 306 is formed in a plane. This is to provide directionality such that the pressing force provided by the protruding ends 321, 322, 323, 324, 325 and 326 can be directed in a vertical direction, so that the pressing force can be accurately provided to the core portion 11a of the head portion 11.

또한, 상기 각 단조용 탭(301,302,303,304,305,306)의 경사단(331,332,333,334,335,336)이 이루는 경사각도는 상기 하부 금형(100)의 성형홈(110)이 이루는 경사각도와 대응되게 형성된다. 이는, 상기한 경사단(331,332,333,334,335,336)이 심부(11a)로부터 변형된 조직을 외측 부위로 분산시키는 역할만 수행하는 것이 아니라 헤드부(11)의 성형(헤드부를 방사 방향으로 넓게 펴는 성형)이 원활히 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.In addition, the inclination angle formed by the inclined ends 331, 332, 333, 334, 335 and 336 of the forging tabs 301, 302, 303, 304, 305, and 306 is formed to correspond to the inclination angle of the molding groove 110 of the lower mold 100. This is because the inclined ends 331, 332, 333, 334, 335, and 336 not only serve to disperse the tissue deformed from the core portion 11a to the outer portion, but the shaping of the head portion 11 (forming the head portion in a radial direction) is smoothly performed. To do so.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 단조용 탭(301,302,303,304,305,306) 중 단조 성형의 초기 과정에 사용되는 단조용 탭은 상기 헤드부(11)의 조직 개선을 주목적으로 돌출단(321,322,323,324,325,326)의 직경 및 경사단(331,332,333,334,335,336)의 경사 각도 등이 결정되고, 단조 성형의 중후반 과정에 사용되는 단조용 탭은 단조 장치의 전체적인 크기(용량)의 최소화 및 원활한 성형 작업을 주목적으로 돌출단(321,322,323,324,325,326)의 직경 및 경사단(331,332,333,334,335,336)의 경사 각도 등이 결정된다.Meanwhile, the forging tabs used in the initial process of forging molding among the forging tabs 301, 302, 303, 304, 305, and 306 according to the embodiment of the present invention are mainly used to improve the structure of the head portion 11, and the diameters and inclined ends of the protrusions 321, 322, 323, 324, 325, 326. The inclination angle of (331,332,333,334,335,336) and the like are determined, and the forging tab used in the mid-to-late process of forging molding is used to minimize the overall size (capacity) of the forging device and to facilitate the smooth molding operation. The diameter and the inclined end of the protruding end 321,322,323,324,325,326 Inclination angles of 331,332,333,334,335,336 and the like are determined.

물론, 가장 마지막 공정에 사용되는 단조용 탭은 최종 성형된 헤드부(11)의 직경과 같거나 혹은, 더욱 큰 직경을 갖는 평판형으로 형성됨이 바람직하다.Of course, the forging tab used in the last step is preferably formed in the shape of a flat plate having the diameter equal to or larger than the diameter of the final molded head portion 11.

하기에서는, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 단조 장치에 의한 단조 과정에 대하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.In the following, the forging process by the forging apparatus according to the embodiment of the present invention described above will be described in more detail.

먼저, 첨부된 도 1의 점선으로 표시된 부분과 같이 하부 금형(100)에는 헤드부(11)의 예비 성형이 이루어진 배기 밸브(10)를 설치한다.First, as shown in the dotted line of Figure 1 attached to the lower mold 100 is provided with an exhaust valve 10 made of the pre-formed head portion (11).

이때, 상기 배기 밸브(10)의 헤드부(11)는 상기 하부 금형(100)의 성형홈(110) 내에 안착되도록 하고, 상기 배기 밸브(10)의 로드부(12)는 상기 하부 금형(100)의 관통공(120)을 관통하도록 위치시킨다.At this time, the head portion 11 of the exhaust valve 10 is to be seated in the molding groove 110 of the lower mold 100, the rod portion 12 of the exhaust valve 10 is the lower mold 100 Position through the through hole 120 of the).

또한, 상부 금형(200)에는 1차 성형을 위한 단조용 탭(301)을 결합한다. 이때, 상기 1차 성형을 위한 단조용 탭(301)이라 함은 각 단조용 탭 중 가장 직경이 작은 탭(이하, “1차 탭”이라 함)을 의미한다.In addition, the upper die 200 is coupled to the forging tab 301 for primary molding. In this case, the forging tab 301 for the primary molding means a tap having the smallest diameter among the forging tabs (hereinafter, referred to as a “primary tap”).

이후, 첨부된 도 1의 실선으로 표시된 바와 같이 상부 금형(200)의 하향 이동시키게 되면 상부 금형(200)의 저면에 결합된 1차 탭(301)의 돌출단(321)이 헤드부(11)의 상면에 접촉이 되고, 계속된 상부 금형(200)의 하향 이동에 의해 상기 헤드부(11)의 상면 내측 부위는 하부로 요입되는 변형이 이루어지면서 상기 1차 탭(301)의 경사단(331)까지 상기 헤드부(11)의 상면에 접촉된 상태로 가압이 진행된다.Subsequently, when the upper mold 200 is moved downward as indicated by the solid line of FIG. 1, the protruding end 321 of the primary tab 301 coupled to the bottom surface of the upper mold 200 is the head portion 11. The inclined end 331 of the primary tab 301 is brought into contact with the upper surface of the first tab 301 while the inner portion of the upper surface of the head portion 11 is lowered by the downward movement of the upper mold 200. Pressurization proceeds in a state of being in contact with the upper surface of the head portion (11).

이때, 상기 돌출단(321)은 상기 헤드부(11)의 심부(11a)를 향해 돌출됨과 더불어 그 저면에 평면을 이루도록 형성됨에 따라 상기한 상부 금형(200)에 의한 가압력은 상기 돌출부(321)를 통해 상기 헤드부(11)의 심부(11a)를 향하게 되고, 이로 인해 상기 헤드부(11)의 심부(11a)로부터 동적재결정이 유도된다.At this time, the protruding end 321 protrudes toward the core portion 11a of the head portion 11 and is formed to form a plane on the bottom thereof, so that the pressing force by the upper mold 200 is the protruding portion 321. Through the toward the core portion 11a of the head portion 11, which leads to a dynamic recrystallization from the core portion (11a) of the head portion (11).

이와 함께, 상기 경사단(331)은 상기 헤드부(11)의 외측을 향해 경사지게 형성됨에 따라 상기 경사단(331)을 통해 제공되는 가압력은 상기 경사단(331)의 경사면이 향하는 방향을 향해 제공된다.In addition, as the inclined end 331 is formed to be inclined toward the outside of the head portion 11, the pressing force provided through the inclined end 331 is provided in a direction toward the inclined surface of the inclined end 331. do.

따라서, 상기 헤드부(11)는 점차적인 단조 성형이 이루어지면서 내부 조직은 균일화된 상태로 점차 외측 부위로 확산된다.Accordingly, the head portion 11 is gradually forged while the internal structure is gradually spread to the outer portion in a uniform state.

전술한 일련의 과정에 의한 1차 성형이 완료되면 상부 금형(200)은 상향 이동되면서 원위치로 복귀된다.When the primary molding by the above-described series of processes is completed, the upper mold 200 is moved upward and returned to its original position.

이후, 상기 상부 금형(200)으로부터 1차 탭(301)을 분리함과 더불어 2차 성형을 위한 단조용 탭(302)을 결합한다. 이때, 상기 2차 성형을 위한 단조용 탭(302)이라 함은 1차 성형을 위한 1차 탭(301)에 비해서는 직경이 크고 나머지 단조용 탭(303,304,305,306)에 비해서는 직경이 작은 탭(이하, “2차 탭”이라 함)을 의미하며, 이의 상태는 첨부된 도 2와 같다.Thereafter, the first tab 301 is separated from the upper mold 200, and the forging tab 302 for secondary molding is combined. In this case, the forging tab 302 for secondary molding is larger in diameter than the primary tab 301 for primary molding and has a smaller diameter than the other forging tabs 303, 304, 305, and 306 (hereinafter, referred to as a tab). , “Secondary tap”), and the state thereof is the same as in FIG. 2.

계속해서, 상기 1차 성형과 동일한 동작이 이루어지면서 상기 2차 탭(302)에 의한 헤드부(11)의 2차 성형이 이루어진다.Subsequently, the secondary molding of the head portion 11 by the secondary tab 302 is performed while the same operation as that of the primary molding is performed.

이러한 2차 성형에서는 이전에 수행된 1차 성형시에 비해 헤드부(11)가 더욱 넓게 펴지게 된다. 물론, 이때에도 2차 탭(302)의 돌출단(322)에 의해 상부 금 형(200)에 의한 가압력은 상기 돌출단(332)을 통해 상기 헤드부(11)의 심부(11a)를 향하게 되고, 이로 인해 상기 헤드부(11)의 심부(11a)로부터 동적재결정이 유도된다.In this secondary molding, the head portion 11 is more widened than in the first molding performed previously. Of course, even at this time, the pressing force by the upper mold 200 by the protruding end 322 of the secondary tab 302 is directed toward the core 11a of the head part 11 through the protruding end 332. Therefore, dynamic recrystallization is induced from the core portion 11a of the head portion 11.

또한, 상기 2차 탭(302)의 경사단(332)을 통해 제공되는 가압력은 상기 경사단(332)의 경사면이 향하는 방향을 향해 제공됨으로써 상기 헤드부(11)는 더욱 넓은 직경을 이루도록 성형된다.In addition, the pressing force provided through the inclined end 332 of the secondary tab 302 is provided in a direction toward the inclined surface of the inclined end 332 so that the head portion 11 is formed to have a wider diameter. .

이렇듯, 각 단조용 탭에 의한 헤드부의 단조 성형은 각 단조용 탭(301,302,303,304,305,306)을 점차 큰 종류로 대채하여 결합한 후 단조하는 과정의 반복을 통해 진행되며, 이러한 2차 성형 이후의 과정은 첨부된 도 3 내지 도 6과 같다.As such, the forging molding of the head part by each forging tab proceeds through the repetition of forging after combining the forging tabs 301, 302, 303, 304, 305, and 306 with a larger and larger type, and the process after the secondary molding is performed. 3 to 6.

물론, 가장 마지막 단조 성형에서는 첨부된 도 6과 같이 평판형으로 형성된 성형용 탭을 사용함으로써 성형이 마무리된다.Of course, in the last forging molding, the molding is finished by using the tab for forming formed in a flat plate shape as shown in FIG.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박용 배기 밸브의 헤드부 성형을 위한 단조 장치를 이용한 단조 과정을 설명하기 위해 나타낸 개략적인 상태도1 to 6 are schematic state diagrams for explaining a forging process using a forging device for forming the head portion of the ship exhaust valve according to an embodiment of the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

10. 배기 밸브 11. 헤드부10. Exhaust Valve 11. Head

11a. 심부 12. 로드부11a. Core 12. Rod

100. 하부 금형 110. 성형홈100. Lower mold 110. Molding groove

120. 관통공 200. 상부 금형120. Through hole 200. Upper mold

210. 결합부 210. Coupling

301,302,303,304,305,306. 단조용 탭301,302,303,304,305,306. Forging tap

311,312,313,314,315,316. 결합단311,312,313,314,315,316. Combined

321,322,323,324,325,326. 돌출단321,322,323,324,325,326. Protrusion

331,332,333,334,335,336. 경사단331,332,333,334,335,336. Slope

Claims (5)

상면에는 중앙으로 갈수록 요입 깊이가 점차 깊어지는 성형홈이 요입 형성되어 단조를 위한 선박용 배기 밸브의 헤드부가 안착되고, 중앙측 부위에는 상기 배기 밸브의 로드부가 관통되도록 관통공이 형성되어 이루어진 하부 금형;A lower mold formed on the upper surface thereof with a molding groove in which a depth of indentation gradually increases toward the center thereof, and a head portion of a ship exhaust valve for forging is seated, and a through hole formed in a central portion thereof so that a rod portion of the exhaust valve penetrates; 상기 하부 금형의 상단에 승강 가능하게 구비되는 상부 금형; 그리고,An upper mold provided on an upper end of the lower mold to be liftable; And, 상기 헤드부를 점진적으로 성형하도록 서로 다른 직경을 이루면서 복수로 제공되어 상기 상부 금형의 저면에 결합되는 단조용 탭:을 포함하여 구성되며,Forging tabs are provided in plurality to form different diameters to gradually shape the head portion is coupled to the bottom surface of the upper mold, and comprises: 상기 각 단조용 탭은Each forging tab 상기 상부 금형의 저면에 결합되는 결합단과, 상기 결합단의 저면으로부터 상기 헤드부의 심부(心部)가 위치된 방향을 향해 돌출된 돌출단 및 상기 돌출단의 둘레면을 이루면서 내측으로 갈수록 점차 하향 경사진 경사단으로 형성됨을 특징으로 하는 선박용 배기 밸브의 헤드부 성형을 위한 단조 장치.A coupling end coupled to the bottom of the upper mold, a protrusion protruding toward the direction in which the core portion of the head portion is located from the bottom of the coupling end, and a circumferential surface of the protrusion end, gradually downward toward the inside Forging apparatus for forming the head portion of the ship exhaust valve, characterized in that formed in the inclined photograph. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 단조용 탭의 결합단이 이루는 직경은 해당 단조용 탭을 이용한 단조 공정시 배기 밸브의 헤드부 직경에 비해 크지 않게 형성되고,The diameter of the coupling end of each forging tab is formed not to be larger than the diameter of the head portion of the exhaust valve during the forging process using the forging tab, 상기 각 단조용 탭의 돌출단이 이루는 직경은 상기 결합단의 직경에 비해 작게 형성됨을 특징으로 하는 선박용 배기 밸브의 헤드부 성형을 위한 단조 장치.The forging device for forming the head portion of the ship exhaust valve, characterized in that the diameter formed by the protruding end of each forging tab is smaller than the diameter of the coupling end. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 단조용 탭의 돌출단이 이루는 저면은 평면으로 형성됨을 특징으로 하는 선박용 배기 밸브의 헤드부 성형을 위한 단조 장치.Forging apparatus for forming the head portion of the ship exhaust valve, characterized in that the bottom surface formed by the protruding end of each forging tab is formed in a plane. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 각 단조용 탭의 경사단이 이루는 경사각도는 상기 하부 금형의 성형홈이 이루는 경사각도와 대응되게 형성됨을 특징으로 하는 선박용 배기 밸브의 헤드부 성형을 위한 단조 장치.The inclination angle formed by the inclined end of each forging tab is formed to correspond to the inclination angle formed by the molding groove of the lower mold forging apparatus for forming the head portion of the ship exhaust valve. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 단조용 탭 중 단조 성형의 마지막 과정에 사용되는 단조용 탭은 최종 성형된 헤드부의 직경과 같거나 혹은, 더욱 큰 직경을 갖는 평판형으로 형성됨을 특징으로 하는 선박용 배기 밸브의 헤드부 성형을 위한 단조 장치.The forging tab used in the last process of forging molding of the forging tab is formed for the head portion of the ship exhaust valve, characterized in that formed in a flat plate shape having a diameter equal to or larger than the final molded head portion. Forging device.
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