KR20120059348A - Form rolling die - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 전조(轉造) 다이스에 관한 것이다.The present invention relates to a roll die.
종래부터, 전조 다이스에 형성되는 전조 치형으로 대략 원통 형상의 피전조부재(워크)를 사이에 두고 회전시키면서 압력을 가함으로써, 웜이나 나사의 치형(나사산)을 소성(塑性) 가공하는 전조 평다이스(면취부, 마무리부 및 릴리프 (relief)부가 형성되어 있다), 그 외의 전조 다이스가 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).Conventionally, a rolled flat die for plasticizing a worm or screw tooth by applying pressure while rotating a rolling member (work) having an approximately cylindrical shape in the rolled tooth formed on the rolled die. (Chamfering part, a finishing part, and a relief part are formed) and other roll dies are proposed (for example, refer patent document 1).
전조 가공에 있어서는, 전조 다이스의 면취부 및 마무리부에서의 가공시에 피전조부재에 걸린 부하를 릴리프부에서 조금씩 개방하는 것이 일반적이다. 예를 들면 릴리프부의 형상을 전조 가공이 진행될수록(전조방향 종단측일수록) 상기 전조 치형(날끝)이 피전조부재로부터 이격되도록 경사지게 하고, 즉 완만하게 릴리프됨으로써 상기 부하를 조금씩 개방하여, 피전조부재가 가공전의 상태로 되돌아오려고 하는 현상(스프링백)을 서서히 발생시킨다. 통상은 상기 릴리프부의 전조 치형(날끝)은 일단(一段) 경사 형태로 형성되어 있다. 릴리프부를 이러한 형상으로 함으로써, 피전조부재의 외형이 대략 타원화되는 등의 형상 불량을 방지할 수 있음이 알려져 있다.In roll processing, it is common to open the load applied to the member to be rolled little by little at the relief portion during processing at the chamfering and finishing portions of the rolling die. For example, the shape of the relief portion is inclined so that the rolling teeth (blade ends) are spaced apart from the member to be rolled as the rolling process proceeds (the end side of the rolling direction), that is, the relief is gently released to open the load little by little. The phenomenon (spring back) which tries to return to the state before a process is produced gradually. Usually, the rolling tooth shape (blade tip) of the said relief part is formed in one end inclined form. It is known that by forming the relief portion in such a shape, shape defects such as the appearance of the to-be-rolled member can be substantially ellipsized.
그런데, 전조 다이스로 소성 가공되는 웜이나 나사 등은, 그 치형 사양에 따라서는 피전조부재의 치면(齒面)에 손상이 생기기 쉬워져 버린다.By the way, a worm, a screw, etc. which are plastically processed by a rolling die will tend to damage the tooth surface of a to-be-rolled member depending on the tooth specification.
치면에 손상이 있는 전조품은, 사용시에, 상대 부품과의 간섭에 의한 동작음 (진동음)이 커지거나 진폭이 커지거나, 상대 부품의 마모에 의한 수명에 영향을 주거나 하는 등, 많은 문제를 발생시킨다.Rolled articles with damaged tooth surfaces cause many problems, such as increased operational noise (vibration noise) due to interference with counterparts, increased amplitude, and longevity due to wear of counterparts. .
본 발명은, 발명자들이 다양하게 검토한 결과, 전조 다이스의 릴리프부에서 상기 피전조부재의 치면에 손상이 생긴 것을 발견하고, 이를 해결하기 위해 안출된 것으로, 릴리프부에서의 피전조부재와 다이스의 전조 치형과의 간섭을 가급적으로 억제하여 피전조부재의 치면에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있는 극히 실용성이 우수한 전조 다이스를 제공하는 것이다.As a result of various studies by the inventors, the inventors have found that damage to the tooth surface of the to-be-rolled member has occurred in the relief portion of the rolled die, and has been devised to solve the problem. It is to provide an extremely practical roll die which can suppress interference with the rolling teeth as much as possible to prevent damage to the tooth surface of the member to be rolled.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 요지를 설명한다.The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
피전조부재의 외주면(外周面)에 전조 치형을 접촉시킴으로써 이 외주면을 소성변형시켜 원하는 치형을 전조하는 전조 다이스로서, 상기 전조 치형은 챔퍼부 (chamfer, A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)에 의해 구성되고, 상기 릴리프부(C)에는 소정 높이 위치에서의 상기 전조 치형의 각 치부(齒部)(1)의 날 두께(T)가 전조방향 시단(始端)측으로부터 전조방향 종단측을 향하여 점감(漸減)하는 날 두께 점감부가 형성되고, 이 날 두께 점감부는, 상기 릴리프부(C)에서의 상기 전조방향 종단측의 날 두께(T)의 점감 정도가, 상기 전조방향 시단측의 날 두께(T)의 점감 정도보다 큰 정도로 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.A rolling die for rolling a desired tooth by plastic deformation of the outer circumferential surface by contacting the rolling tooth with an outer peripheral surface of the member to be rolled, the rolling tooth being a chamfer A, a finishing part B, and a relief part. It is comprised by (C), The blade thickness T of each
또한, 청구항 1에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)에서의 상기 전조 치형의 치저(齒底, 2)가 전조방향 종단측을 향하여 하향 경사지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Further, in the rolling die according to
또한, 청구항 2에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 날끝 위치는, 상기 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 날끝 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부 (B)에서의 날 길이(L)의 0.08배?0.3배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Moreover, in the rolling die of
또한, 청구항 2에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부 (B)에서의 날 길이(L)의 0.1배?0.4배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Moreover, in the rolling die of
또한, 청구항 3에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부 (B)에서의 날 길이(L)의 0.1배?0.4배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Moreover, in the rolling die of
또한, 청구항 4에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 시단측에는 제1 날 두께 점감부가 설치되고, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단측에는 제2 날 두께 점감부가 설치되고, 상기 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.05배?0.2배 낮아지도록 구성되고, 상기 제2 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.05배?0.2배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다. Further, in the rolling die according to
또한, 청구항 5에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 시단측에는 제1 날 두께 점감부가 설치되고, 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단측에는 제2 날 두께 점감부가 설치되며, 상기 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.05배?0.2배 낮아지도록 구성되고, 상기 제2 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치는, 상기 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치에 대해, 상기 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.05배?0.2배 낮아지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Further, in the rolling die according to
또한, 청구항 6에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 제1 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저(2)가 소정의 제1 경사각도로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부(4)와, 상기 제2 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저 (2)가 상기 제1 경사부(4)의 경사 정도보다 큰 정도로 하향 경사지는 제2 경사부 (5)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Further, in the rolling die according to
또한, 청구항 7에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 제1 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저(2)가 소정의 제1 경사각도로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부(4)와, 상기 제2 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저 (2)가 상기 제1 경사부(4)의 경사 정도보다 큰 정도로 하향 경사지는 제2 경사부 (5)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Further, in the rolling die according to
또한, 청구항 8에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 제1 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저(2)가 소정의 제1 경사각도로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부(4)와, 상기 제2 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저(2)가 상기 제1 경사각도보다 큰 제2 경사각도로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제2 경사부(5)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Further, in the rolling die according to
또한, 청구항 9에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 제1 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저(2)가 소정의 제1 경사각도로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부(4)와, 상기 제2 날 두께 점감부로서의 상기 전조 치형의 치저 (2)가 상기 제1 경사각도보다 큰 제2 경사각도로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제2 경사부(5)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Further, in the rolling die according to claim 9, the first
또한, 청구항 3 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 상기 전조 치형의 날끝(3)의 경사 각도는, 상기 제1 경사부(4)의 상기 전조 치형의 치저(2)의 상기 제1 경사각도와 같은 각도 혹은 상기 제1 경사각도보다 큰 각도로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.In addition, in the rolling die according to any one of
또한, 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 상기 전조 치형의 날끝(3)에, 대략 평면 형상 혹은 곡면 형상의 면취부(7)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.In the rolling die according to any one of
또한, 청구항 12에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 릴리프부(C)의 상기 전조 치형의 날끝(3)에, 대략 평면 형상 혹은 곡면 형상의 면취부(7)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Further, in the rolling die according to claim 12, a roughly flat or curved chamfered
또한, 청구항 13에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 면취부(7)는 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에 있어서, 전조방향 직각 단면(斷面)의 날 두께 방향으로 0.05mm 이상의 폭으로 면취되고, 또한, 상기 면취부(7)는 상기 릴리프부 (C)의 전조방향 종단 위치로부터 전조방향으로, 적어도 3mm의 길이 혹은 피전조부재의 외주(外周) 길이의 4분의 1의 길이 중, 짧은 쪽의 길이 이상의 범위에서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다. Further, in the rolling die according to claim 13, the
또한, 청구항 14에 기재된 전조 다이스에 있어서, 상기 면취부(7)는 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에 있어서, 전조방향 직각 단면의 날 두께 방향으로 0.05mm 이상의 폭으로 면취되고, 또한, 상기 면취부(7)는 상기 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치로부터 전조방향으로, 적어도 3mm의 길이 혹은 피전조부재의 외주 길이의 4분의 1의 길이 중, 짧은 쪽의 길이 이상의 범위에서 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Further, in the rolling die according to claim 14, the
또한, 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 기재된 전조 다이스에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해서 이용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부 (1)의 압력각 α는 3°?25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.In the rolling die according to any one of
또한, 청구항 12에 기재된 전조 다이스에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해서 이용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부(1)의 압력각 α는 3°?25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Moreover, in the rolling die of Claim 12, this rolling die is used for forming a worm, The pressure angle (alpha) of the
또한, 청구항 13에 기재된 전조 다이스에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해서 이용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부(1)의 압력각 α는 3°?25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Moreover, in the rolling die of Claim 13, this rolling die is used for forming a worm, The pressure angle (alpha) of the
또한, 청구항 14에 기재된 전조 다이스에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해서 이용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부(1)의 압력각 α는 3°?25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Further, in the rolling die according to claim 14, the rolling die is used to form a worm, and the pressure angle α of the
또한, 청구항 15에 기재된 전조 다이스에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해서 이용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부(1)의 압력각 α는 3°?25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Further, in the rolling die according to claim 15, the rolling die is used to form a worm, and the pressure angle α of the
또한, 청구항 16에 기재된 전조 다이스에 있어서, 이 전조 다이스는 웜을 형성하기 위해서 이용되는 것으로서, 상기 전조 치형의 치부(1)의 압력각 α는 3°?25°로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 전조 다이스에 관한 것이다.Moreover, in the rolling die of Claim 16, this rolling die is used for forming a worm, The pressure angle (alpha) of the
본 발명은 상술한 바와 같이 구성함으로써, 릴리프부에서의 피전조부재와 다이스의 전조 치형과의 간섭을 가급적으로 억제하여 피전조부재의 치면에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있는 극히 실용성이 우수한 전조 다이스로 된다.According to the present invention, the roll die having excellent practicality can be prevented from damaging the tooth surface of the rolled member by suppressing interference between the rolled member and the rolled tooth of the die in the relief portion. It becomes
도 1은 평다이스의 개략 설명 사시도이다.
도 2는 본 실시예의 구성 개략 설명 측면도이다.
도 3은 본 실시예의 주요부의 확대 개략 설명 측면도이다.
도 4는 종래예의 주요부의 확대 개략 설명 측면도이다.
도 5는 본 실시예의 마무리부의 전조방향 종단 위치의 개략 설명 횡단면도이다.
도 6은 본 실시예의 릴리프부 중 제1 경사부의 개략 설명 사시도이다.
도 7은 본 실시예의 릴리프부(제1 경사부와 제2 경사부)의 개략 설명 사시도이다.
도 8은 다른 예 1의 개략 설명 사시도이다.
도 9는 다른 예 2의 확대 개략 설명 측면도이다.
도 10은 다른 예 3의 확대 개략 설명 측면도이다.
도 11은 다른 예 4의 제2 경사부의 전조방향 종단 위치 부분의 개략 설명 사시도이다.
도 12는 왕복 전조용의 평다이스 예와 왕복전조 가공의 개략 설명도이다.
도 13은 다른 예 5의 구성 개략 설명 측면도이다.
도 14는 실험예의 실험 조건 및 실험 결과를 나타내는 표이다.
도 15는 치면에 손상이 생긴 예(a) 및 치면에 손상이 생기지 않은 예(b)를 나타내는 사진이다.1 is a schematic explanatory perspective view of a flat dice.
2 is a schematic side view illustrating the configuration of the present embodiment.
3 is an enlarged schematic explanatory side view of the main part of the present embodiment.
It is an enlarged schematic explanatory side view of the principal part of a prior art example.
5 is a schematic explanatory cross sectional view of a rolling direction end position of the finishing part of the present embodiment;
6 is a schematic explanatory perspective view of the first inclined portion of the relief portion of the present embodiment.
7 is a schematic explanatory perspective view of the relief portion (first inclination portion and second inclination portion) of the present embodiment.
8 is a schematic explanatory perspective view of another example 1. FIG.
9 is an enlarged schematic explanatory side view of another example 2. FIG.
10 is an enlarged schematic explanatory side view of another example 3. FIG.
11 is a schematic explanatory perspective view of a rolling direction end position portion of a second inclined portion of another example 4. FIG.
It is a schematic explanatory drawing of the flat dice example for reciprocating rolling, and reciprocating rolling processing.
13 is a schematic view illustrating the structure of another example 5. FIG.
14 is a table showing experimental conditions and experimental results of the experimental example.
Fig. 15 is a photograph showing an example (a) in which the tooth surface is damaged and an example (b) in which the tooth surface is not damaged.
적합하다고 생각하는 본 발명의 실시형태를, 도면에 기초하여 본 발명의 작용을 나타내어 간단하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Embodiment of this invention which thinks it is suitable is demonstrated based on drawing of the action of this invention based on drawing.
한 쌍의 전조 다이스에 의해 피전조부재를 사이에 두고 전조 가공을 행한다. 여기서, 챔퍼부(chamfer, A) 및 마무리부(B)에서의 가공 후, 릴리프부(C)에서 피전조부재에 걸리는 부하를 개방할 때, 전조방향 시단측의 날 두께 점감부에서 조금씩 부하를 개방하면서 (피전조부재의 외형이 대략 타원 형상으로 되지 않도록 하고), 전조방향 종단측의 날 두께 점감부에서 한번에 부하를 개방하여 전조 치형의 날 두께 방향에 생기는 간극으로 피전조부재의 스프링백분을 릴리프할 수 있다(전조방향 종단측의 날 두께 점감부에서는 보다 날 두께가 얇아짐으로써, 이 전조방향 종단측의 날 두께 점감부에서는 전조 치형과 피전조부재 사이의 간극이 커진다). 따라서, 피전조부재와 전조 치형의 간섭을 가급적으로 억제함이 가능해진다.Rolling is performed with a pair of rolling dies sandwiched between the member to be rolled. Here, when the load applied to the member to be rolled from the relief portion C after the machining at the chamfer A and the finish portion B, the load is gradually decreased at the blade thickness decreasing portion at the starting side in the rolling direction. While opening (without making the outer shape of the member to be roughly elliptical), open the load at the blade thickness decreasing part at the end side of the rolling direction at a time to open the spring back powder of the member to be rolled in the gap in the thickness direction of the rolling teeth. (The blade thickness is thinner at the blade thickness decreasing portion at the end of the rolling direction, so that the gap between the rolling teeth and the member to be rolled is increased at the blade thickness decreasing portion at the end of the rolling direction). Therefore, it becomes possible to suppress interference between the rolled member and the rolled tooth shape as much as possible.
[실시예][Example]
본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 도면에 의거하여 설명한다.Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
본 실시예는, 피전조부재의 외주면에 전조 치형을 접촉시킴으로써 이 외주면을 소성변형시켜 원하는 치형을 전조하는 전조 다이스로서, 상기 전조 치형은 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)에 의해 구성되고, 구체적으로는 도 1과 도 2에 나타낸 바와 같이, 전조방향 시단측으로부터 차례로 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)가 연속하여 형성되고, 상기 릴리프부(C)는 소정 높이 위치(다이스 저면 (6)을 기준면으로 한 경우의, 날끝으로부터 치저까지의 날 길이영역내의 소정 위치, 예를 들면 도 7의 직선 D)에서의 상기 전조 치형의 각 치부(1)의 날 두께(T)가 전조방향 시단측으로부터 전조방향 종단측을 향하여 점감(漸減)하는 날 두께 점감부가 설치되고, 이 날 두께 점감부는, 상기 릴리프부(C)에서의 상기 전조방향 종단측의 날 두께(T)의 점감 정도가, 상기 전조방향 시단측의 날 두께(T)의 점감 정도보다 큰 정도로 되도록 구성되어 있는 것이다. 여기서 말하는 날 두께(T)의 점감 정도는, 전조방향의 소정 길이에서의 날 두께(T)의 감소량으로서 나타난다.This embodiment is a rolling die for rolling a desired tooth by plastically deforming the outer circumferential surface by bringing the rolling tooth into contact with the outer circumferential surface of the member to be rolled. 1 and 2, the chamfer portion A, the finishing portion B, and the relief portion C are successively formed in sequence from the start direction in the rolling direction, as shown in Figs. The relief portion C is the angle of the rolled tooth shape at a predetermined height position (a predetermined position in the blade length region from the blade edge to the tooth bottom when the
구체적으로는, 본 실시예는 도 1에 도시한 바와 같은 평다이스(X)로서, 피전조부재에 대해서 소정의 간격으로 대향 배치된 한 쌍의 평다이스(X)의 대향면 사이에 피전조부재를 끼워넣고 회전시키면서 압력을 가함으로써 웜 혹은 나사의 치형(나사산)을 형성하는 것이다.Specifically, this embodiment is a flat dice (X) as shown in Fig. 1, which is a member between the opposing surfaces of a pair of flat dice (X) arranged at a predetermined interval with respect to the target member. Insert and rotate to form a worm or screw tooth.
구체적으로는, 평다이스(X)는, 그 전조 치형이 설치되지 않은 저면(底面, 6)이 다이스 기준면으로 설정되고, 치저면(6)의 반대측의 상면(上面)에 복수 조(條)의 치부(1)가 소정 간격으로 전조방향에 대해서 사행(斜行) 상태로 병설되어 이루어지는 전조 치형을 갖고, 이 평다이스(X)의 전조 치형은, 전조방향 시단측으로부터 차례로 전조방향에 대한 경사각도가 각각 다른 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)가 연속해서 설치되는 것이다. 또한, 전조 치형은, 미리 소정의 치수로 외형 가공된 다이스 모재를 연삭가공함으로써 형성된다.Specifically, in flat dice X, the
마무리부(B)는 전조방향에서 저면(6)(다이스 기준면)에 평행한 면을 따르는 것이고, 챔퍼부(A)는 전조방향 시단측을 향할수록 저면측으로 경사지는 면을 따르는 것이며, 릴리프부(C)는 전조방향 종단측을 향할수록 저면측으로 경사지는 면을 따르는 것이다.The finishing portion B is along the surface parallel to the bottom surface 6 (dice reference surface) in the rolling direction, and the chamfer portion A is along the surface inclined toward the bottom side toward the starting direction in the rolling direction, and the relief portion ( C) follows the surface inclined toward the bottom side toward the longitudinal end side of the rolling direction.
따라서, 대향 배치한 한 쌍의 평다이스(X)가 서로 역방향으로 상대 이동함으로써, 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)에서 간격이 다르게 되어 (구체적으로는 마무리부(B)에서 가장 간격이 좁아지게 되어), 이 한 쌍의 평다이스(X)에 끼워넣어진 피전조부재는, 회전되면서 압력을 가해지게 되어, 웜 혹은 나사의 치형(나사산)이 형성된다.Therefore, the pair of flat dice X disposed to face each other are moved relative to each other in the opposite direction, whereby the intervals are different in the chamfer portion A, the finish portion B, and the relief portion C (specifically, the finish portion ( In B), the gap becomes narrowest), and the member to be inserted into the pair of flat dice X is applied with pressure while being rotated to form a tooth (thread thread) of a worm or screw.
본 실시예에서는 치부(1)의 형상은 날끝측을 향할수록 그 두께{날 두께(T)}가 작아지는, 단면(斷面)에서 보아 대략 사다리꼴 형상 혹은 단면에서 보아 대략 삼각형 형상을 이루고 있고, 한편, 날 홈의 형상은 치저측을 향할수록 그 폭이 작아지는, 단면에서 보아 대략 사다리꼴 형상 혹은 단면에서 보아 대략 삼각형 형상을 이루고 있다. 또한, 치저(2)의 모서리부는 치부(1)측으로 볼록해지는, 단면에서 보아 대략 원호 형상(대략 R 형상)으로 되어 있다.In the present embodiment, the
각 부를 구체적으로 설명한다.Each part is explained concretely.
본 실시예는, 릴리프부(C)의 전조방향 시단측으로 소정의 점감 정도로 상기 날 두께(T)가 점감하는 제1 날 두께 점감부를 설치하고, 이 제1 날 두께 점감부의 전조방향 종단측으로 이 제1 날 두께 점감부의 점감 정도보다 큰 정도로 상기 날 두께(T)가 점감하는 제2 날 두께 점감부를 연이어 설치하고 있다.In this embodiment, a first blade thickness reduction portion having the blade thickness T decreases to a predetermined decrease in the rolling direction start end side of the relief portion C, and the first blade thickness reduction portion is formed on the end side in the rolling direction. The second blade thickness reduction portion where the blade thickness T decreases to a degree larger than that of the one blade thickness reduction portion is successively provided.
구체적으로는, 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 날 두께 점감부로서의 전조 치형의 치저(2)가 소정의 제1 경사각도 β1에서 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제1 경사부(4)와, 제2 날 두께 점감부로서의 전조 치형의 치저(2)가 제1 경사부(4)의 경사 정도보다 큰 정도로 하향 경사지는 제2 경사부(5)를 연이어 설치하고 있다. 더 구체적으로는, 본 실시예의 날 두께 점감부는, 상기 제1 경사부(4)와 제1 경사각도 β1보다 큰 제2 경사각도 β2로 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 제2 경사부(5)를 연이어 설치하고 있다. 여기서 말하는 경사 정도는, 전조방향의 소정 길이에서의 날 두께(2)의 저하량으로서 표시되는 것이고, 대략 직선 형상으로 하향 경사지는 날 두께 점감부(경사부)에 대해서는, 상기와 같이 경사각도(β1, β2 등)로 표시해도 좋다.Specifically, as shown in Figs. 2 and 3, the first inclined portion (2) in which the rolling teeth of the rolled tooth shape as the first blade thickness decreasing portion is inclined downward in a substantially linear shape at a predetermined first inclination angle β1 ( 4) and the 2nd
또한, 날 두께 점감부는, 도 8에 도시한 바와 같이 치저를 경사지게 하지 않고 치부(1)의 날 두께 자체를 얇게 하거나 (릴리프부의 도중에서 연삭숫돌을 날 두께 방향 등으로 이동시켜 얇게 가공한다), 도 9에 도시한 바와 같이 치저를 직선 경사가 아니라 다이스 날끝 방향으로 볼록해지는 곡선 형상으로 형성해도 좋다. 또한, 도 10에 도시한 바와 같이 제1 경사부(4)와 제2 경사부(5) 사이에 제3 경사부 (8) 등을 설치하고, 2단으로 한정하지 않고 3단 이상으로 릴리프하는 형상으로 해도 좋다. 이 도 10은, 제1 경사부(4)와 제3 경사부(8)가 전조방향 시단측의 제1 날 두께 점감부를 구성하고, 제2 경사부(5)가 전조방향 종단측의 제2 날 두께 점감부를 구성하는 형태이다.In addition, as shown in FIG. 8, the blade thickness decreasing portion thins the blade thickness itself of the
또한, 도 4에 도시한 것과 같은 종래의 일반적인 평다이스(X')에서는, 마무리부(B')는 날끝(3')과 치저(2')가 평행이며, 이 마무리부(B')의 전조방향 길이는 피전조부재 1.5 회전분의 길이로 하고, 릴리프부(C')의 날끝(3') 및 치저(2')에서의 경사부(날 두께 점감부)는 1단만이고, 이 릴리프부(C')의 전조방향 길이는 피전조부재 2회전분의 길이로 설정되어 있다. 이 점, 본 실시예에서는 도 3에 도시한 바와 같이, 마무리부(B){날끝(3)과 치저(2)가 평행한 부분}의 전조방향 길이(구간 G)는 마찬가지로 피전조부재 1.5회전분의 길이로 하고 있지만, 릴리프부(C)에 대해서는 치저(2)를 다음과 같은 구성으로 하고 있다. 즉, 제1 경사부(4)의 구간 H는 피전조부재에 걸리는 부하를 조금씩 개방하기 위해서 제2 경사부(5)의 구간 I보다 길게, 피전조부재 2회전분의 길이 이상으로 설정하고, 제2 경사부(5)의 구간 I는 한번에 부하를 개방하기 위해서 피전조부재 2회전분의 길이 이내로 설정되어 있다. 구체적으로는, 제1 경사부(4)의 구간 H는 피전조부재 3회전분의 길이로 하고, 제2 경사부(5)의 구간 I는 피전조부재 1회전분의 길이로 되어 있다. 구간 H가 피전조부재 2회전분의 길이 미만이면 피전조부재에 걸린 부하가 거의 개방되지 않고 남아 버리고, 제2 경사부(5)에서 한번에 나머지의 부하가 개방되기 때문에 피전조부재가 타원이 되어 버릴 가능성이 있어, 피전조부재 2회전분?4회전분의 길이가 적절하다고 생각된다. 또한, 구간 I를 피전조부재 2회전분의 길이보다 길게 하면, 진행의 영향으로 불완전 나사(치형)부가 길어질 가능성이 있기 때문에, 바람직하게는 피전조부재 0.125 회전분?1.5회전분의 길이로 하는 편이 좋다.In addition, in the conventional general flat die X 'as shown in FIG. 4, as for the finishing part B', the blade edge | tip 3 'and the jingle 2' are parallel, and the finishing part B ' The rolling direction length is the length of 1.5 revolutions of the member to be rolled, and the inclined portion (blade thickness decreasing portion) of the blade end 3 'and the chamfer 2' of the relief portion C 'is only one stage. The rolling direction length of the part C 'is set to the length of two rotations of a to-be-rolled member. In this regard, in the present embodiment, as shown in Fig. 3, the rolling direction length (section G) of the finishing portion B (part where the
또한, 릴리프부(C)의 전조 치형의 날끝(3)의 경사각도 γ는, 제1 경사부(4)의 전조 치형의 치저(2)의 제1 경사각도 β1과 같은 각도 혹은 상기 제1 경사각도 β1보다 크게 설정되어 있다. 발명자들은, 상기 날끝(3)의 경사각도 γ가 상기 제1 경사각도 β1과 같은 각도 미만인 경우, 피전조부재의 치우침이 커져 버린다고 하는 지견을 얻고 있기 때문이다. 본 실시예에서는, 날끝(3)의 경사각도 γ와 치저 (2)의 제1 경사각도 β1을 같은 각도로 설정하고 있다.Incidentally, the inclination angle γ of the
또한, 릴리프부(C)의 전조 치형의 날끝(3)도 치저(2)과 동수(同數)의 단의 경사 구성으로서, 날끝(3)의 각각의 경사각도 γ를, 제1 경사부(4) 영역에서는 제1 경사각도 β1과 같은 각도로 설정하고, 제2 경사부(5) 영역에서는 제2 경사각도 β2와 같은 각도로 설정해도 좋다.The
또한, 날 두께(T)의 점감 정도(제1 경사각도 β1 및 제2 경사각도 β2의 설정)는, 도 14에 도시한 바와 같은 후술하는 실험 결과를 기초로 이하와 같이 설정함이 바람직하다고 생각된다. 또한, 도 5는 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치의 개략 설명 횡단면도, 도 6은 릴리프부(C)중 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치 부분의 개략 설명 사시도(사선부는, 제1 경사부의 전조방향 종단 위치의 단면), 도 7은 릴리프부(C){제1 경사부(4)와 제2 경사부(5)}의 개략 설명 사시도이다. 도 7에서 상기 릴리프부(C)는 소정 높이 위치{다이스 저면(6)을 기준면으로 한 경우의, 날끝으로부터 치저까지의 날 길이영역내의 소정 위치, 직선 D}에서의 상기 전조 치형의 각 치부(1)의 날 두께(T)가 전조방향 종단측을 향하여 점차 감소하도록 날 두께 점감부가 형성되어 있는 것이다. In addition, it is thought that it is preferable to set the tapering degree (degree of 1st inclination-angle (beta) 1 and 2nd inclination-angle (beta) 2) of the blade thickness T as follows based on the experiment result mentioned later as shown in FIG. do. 5 is a schematic explanatory cross-sectional view of the rolling direction termination position of the finishing part B, and FIG. 6 is a schematic explanatory perspective view of the rolling direction termination position part of the
릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 날끝 위치가, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 날끝 위치에 대해, 전조 치형의 날 길이(L){날끝(3)과 치저(2)가 평행한 구간인 마무리부(B)에서의 치저(2)의 최저부로부터 날끝(3)까지의 길이}의 0.08배?0.3배 낮아지도록 설정한다.The blade length L of the rolling tooth mold is the blade length L of the rolling tooth mold with respect to the blade tip position of the rolling tooth mold at the rolling direction termination position of the finishing section B. 3) and the tooth |
즉, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 날끝 저하량(M)이 0.08L?0.3L로 되도록 날끝(3)의 경사각도 γ를 설정한다. 0.08L 미만이면 치면에 손상이 생기기 쉽고, 0.3L를 넘으면 피전조부재의 골부의 외형상이 타원으로 되기 쉽기 때문이다. That is, the inclination angle γ of the
또한, 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 치저 위치가, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 치저 위치에 대해, 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.1배?0.4배 낮아지도록 설정한다.In addition, the position of the rolling teeth of the rolling teeth at the rolling direction end position of the relief portion C is different from that of the rolling teeth at the rolling direction end position of the finishing section B. The blade length is set to be 0.1 to 0.4 times lower than the blade length (L).
즉, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량, 즉 릴리프부(C)에서의 치저의 총저하량(N)이 0.1L?0.4L로 되도록 설정한다. 치저의 총저하량(N)이 0.1L 미만이면 피전조부재의 치면이나 외주부(산부)에 손상이 생기기 쉬워지거나, 피전조부재의 외형이 타원으로 되기 쉽고, 0.4L을 넘으면 피전조부재에 걸린 부하를 조금씩 줄이지 못하고 한번에 부하가 개방되기 때문에 피전조부재의 외형이 타원으로 되기 쉽기 때문이다.That is, the amount of reduction in the chipping at the roll direction end position of the relief portion C from the roll direction end position of the finishing portion B, that is, the total drop amount N of the chipper at the relief portion C is 0.1L? Set to 0.4L. If the total reduction (N) of the teeth is less than 0.1L, damage is likely to occur on the tooth surface and the outer peripheral part (mount) of the member, or when the contour of the member is easily elliptical, and exceeds 0.4L, This is because the appearance of the member to be rolled is likely to be an ellipse because the load is opened at one time without decreasing the load little by little.
본 실시예에서는, 구체적으로는, 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 치저 위치가, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 치저 위치에 대해, 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.05배?0.2배 낮아지도록 설정하고, 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 치저 위치가, 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 치저 위치에 대해, 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이(L)의 0.05배?0.2배 낮아지도록 설정한다. In the present embodiment, specifically, the position of the teeth of the rolling teeth at the rolling direction end position of the first
즉, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량(N1)이 0.05L?0.2L로 되도록 제1 경사각도 β1을 설정하고, 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치로부터의 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량(N2)이 0.05L?0.2L로 되도록 제2 경사각도 β2를 설정한다. 치저 저하량(N1)이 0.05L 미만이면 피전조부재의 치면이나 외주부(산부)에 손상이 생기기 쉬워지거나, 워크의 외형이 타원으로 되기 쉽고, 0.2L를 넘으면 피전조부재에 걸린 부하를 조금씩 줄이지 못하고 한번에 부하가 개방되기 때문에 피전조부재의 외형이 타원으로 되기 쉽기 때문이다. 치저 저하량(N2)이 0.05L 미만이면, 이것은 제1 경사부(4)와 제2 경사부(5)의 차이가 너무 적어지게 되고, 이 때문에 종래의 1단 형상과 거의 변함없이 본 발명의 효과를 얻을 수 없게 되고 (치면에 손상이 생기기 쉬워지고), 또한, 스프링백이 완전하게 제거되기 전에 전조 가공이 종료하여, 피전조부재가 다이스의 릴리프부 종단 위치로부터 이격되는 시점에서 한번에 부하가 개방되어 스프링백하고, 따라서 피전조부재의 치면이나 외주부에 손상이 나게 된다. 또한, 0.2L를 넘으면, 이것은 제2 경사각도 β2가 커지는 것으로서, 제1 경사부(4)와 제2 경사부(5)가 급격한 각도차를 갖고 연이어 설치되게 되고, 따라서 워크에 손상이 생기기 쉬워지기 때문이다. In other words, the first lowering amount N1 at the roll direction end position of the first
이상의 점을 근거로 하여, 본 실시예인 실험예 1에 있어서는, 날 길이(L)를 1.925mm, 릴리프부(C)에서의 날끝(3)의 저하량(M)을 0.4mm(0.208L), 날끝(3)의 경사각도 γ를 0.35°로 하고 있다. 또한 날 두께 점감부를 다음과 같은 구성으로서 치저의 총저하량(N)이 0.6mm(0.312L)로 되도록 설정하고 있다. 구체적으로는, 치저의 제1 경사부(4)는 제1 경사각도 β1을 0.35°(γ=β1)로 설정하고, 그 구간 H는 피전조부재 3회전분의 길이로 하며 치저의 저하량(N1)을 0.3mm(0.156L)로 하고 있다. 또한, 상기 치저의 제1 경사부(4)에 연이어 설치하고, 치저의 제2 경사부(5)를 설치하며, 이 치저의 제2 경사부(5)는 제2 경사각도 β2를 1.04°로 설정하고, 그 구간 I는 피전조부재 1회전분의 길이로 하며 치저의 저하량(N2)을 0.3mm(0.156L)로 하고 있다.Based on the above points, in Experimental example 1 which is a present Example, the blade length L is 1.925 mm, and the fall amount M of the blade edge |
또한, 도 14의 다른 실험예에서 나타낸 바와 같이, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치에서의 전조 치형의 날끝 위치 및 치저 위치, 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치, 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 상기 전조 치형의 치저 위치 각각이 상기에 나타낸 적정한 범위내이면, 치면의 손상의 방지 효과뿐만이 아니라, 피전조부재의 외형이 타원으로 되는 등, 다른 점에서도 효과를 발휘할 수 있다.In addition, as shown in the other experimental example of FIG. 14, the blade tip position and the tooth bottom position of the rolling tooth shape at the rolling direction end position of the finishing portion B, and the rolling head at the rolling direction end position of the first
또한, 치면의 손상을 고려한 경우, 도 11에 도시한 다른 예 4와 같이, 상기 릴리프부(C)의 상기 전조 치형의 날끝(3)에 면취부(7)를 설치함으로써, 한층 치면의 손상을 방지함이 가능하다. 이 면취는 상기 릴리프부(C)의 날끝(3)의 전역에 설치해도 좋지만, 반드시 전역에 설치할 필요는 없고, 종단 위치에 조금 설치되어 있으면 치면의 손상의 방지 효과를 발휘한다. 더 바람직하게는, 상기 면취부(7)는 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서, 전조방향 직각 단면의 날 두께 방향으로 0.05mm 이상의 폭으로 면취되고(이하, 면취 폭이라고 한다.), 또한, 상기 면취부(7)는 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치로부터 전조방향으로, 적어도 3mm의 길이 혹은 피전조부재의 외주길이의 4분의 1의 길이(워크의 4분의 1 회전분의 길이)중, 짧은 쪽의 길이 이상의 범위에서 설치하면 좋다. 면취의 형상은 대략 평면 형상으로도 충분히 손상 방지의 효과가 있지만, 치부(1)의 외방(外方)으로 볼록해지는 곡선 형상으로 형성하면 더 효과적이다. 본 실시예에서는, 도 11에 도시하는 바와 같이 외관상 대략 삼각형을 이루는 대략 평면 형상으로, 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서 면취 폭을 0.08mm로 하고, 전조방향으로 워크의 1회전분의 길이로 되는 면취부(7)를 설치하였다{도 14에서 나타낸 본 실험예 2에서는, 본 실험예 1과 같은 사양으로 면취부(7)만을 설치한 구성이다.}.In addition, when the damage of the tooth surface is considered, as in the other example 4 shown in Fig. 11, by providing the
또한, 본 실시예는, 상기 전조 다이스에서의 치부(1)의 형상은 날끝측을 향할수록 그 두께{이 두께(T)}가 작아지는, 단면에서 보아 대략 사다리꼴 형상을 이루고 있고, 한편, 날 홈의 형상은 치저측을 향할수록 그 폭이 작아지는, 단면에서 보아 대략 사다리꼴 형상을 이루고 있는 형상이며, 이 전조 치형에 의해서 웜을 형성하고 있고, 도 5에 도시하는 전조 치형의 치부(1)의 압력각 α가 3°?25°인 경우에 특히 유효하다고 생각된다. 3°보다 작은 경우에는 치부 형상이 사다리꼴이 아니라 대략 직사각형으로 되어 제2 경사부(5)에서 치저를 급격하게 경사지게 하여 릴리프하도록 해도 날 두께 방향의 간극이 거의 생기지 않게 되기 때문이다. 본 실시예의 제2 경사부(5)를 형성할 때는, 제1 경사부(4)를 형성하는 경우보다 연삭숫돌을 깊게(다이스의 저면 방향으로) 눌러 더 깊은 날 홈을 형성하도록 연삭함으로써 날 두께를 얇게 하고 있기 때문에, 압력각 α가 작을수록, 다이스의 치형이 직사각형상으로 되고, 더 깊게 누르지 않으면 다이스의 날 두께가 얇아지지 않아, 치저 저하량을 크게 해도 날 두께 방향의 간극을 거의 확보하지 못하여, 본 발명의 효과를 얻을 수 없다. 또한, 25°를 넘는 경우에는 연삭숫돌을 누르는 깊이를 그다지 깊게 하지 않아도 날 두께 방향의 간극을 크게 확보할 수 있기 때문에, 릴리프부는 통상의 사양(1단 릴리프)에서도 전조 다이스의 릴리프부 단면에서 이번 과제인 워크의 치면에 손상이 생기기 어렵기 때문이다.In addition, in this embodiment, the shape of the
한편, 상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 전조방향 시단측으로부터 순서대로 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)가 연속하여 형성되는 구성으로서 도 1, 도 2 등에 도시되어 있지만, 도 12에 도시한 바와 같이 왕복 전조에 적용 가능한 구성으로도 좋다. 구체적으로는, 전조방향에서 저면(6)(다이스 기준면)에 평행한 면을 따르는 마무리부(B, b)의 전조방향 양단측에 전조방향 외방측(전조방향 시단측 혹은 전조방향 종단측)을 향할수록 저면측으로 경사지는 면을 따르는 각각 동일 사양의 릴리프부로 하여 면취부를 형성하는 구성으로도 좋다. 이러한 구성으로 함으로써, 다이스의 일방향 이동시만의 전조 가공이 아니라 왕복 이동시의 전조 가공이 가능해져, 전조 가공 효율이 향상된다. 특히 전조 가공시의 진행이 발생하기 어려운 재질의 피전조부재를 이용하는 경우에 왕복전조는 매우 유효하다. 왕복전조를 실시하는 경우, 피전조부재는 소정 위치에 회전 가능하게 지지되어, 전조 가공시의 다이스의 이동 방향에 따라서 회전한다. 예를 들면, 피전조부재(W)가 소정 위치에 공급되어 도시하지 않는 센터 부재로 이 피전조부재(W)를 회전 가능하게 지지하고, 실선으로 기재한 한 쌍의 다이스(Y)가 각각 서로 역방향으로 검정색 화살표 방향으로 이동하여 전조 가공한다. 이때 피전조부재(W)는 피전조부재(W)의 근방에 도시한 검정색 화살표의 방향으로 회전한다. 전조 가공 후의 다이스(Y)의 위치는 이점쇄선으로 기재한 다이스(Y)로 표시하고 있다. 이어서 피전조부재(W)를 전조 가공전의 소재와 바꿔 넣어, 이점쇄선으로 기재한 한 쌍의 다이스(Y)가 각각 상기와 역방향으로, 즉 흰색 화살표의 방향으로 이동하여 전조 가공한다. 이때 피전조부재(W)는 피전조부재(W)의 근방에 도시한 흰색 화살표의 방향으로 회전한다. 전조 가공 후의 다이스(Y)의 위치는 도시하지 않는다.On the other hand, as described above, in the present embodiment, the chamfer portion A, the finishing portion B, and the relief portion C are sequentially formed in the rolling direction from the starting end side, as shown in Figs. However, as shown in FIG. 12, it is good also as a structure applicable to reciprocating rolling. Specifically, the rolling direction outward side (rolling direction start side or rolling direction end side) is formed at both ends of the rolling direction along the surface parallel to the bottom face 6 (dice reference plane) in the rolling direction. It is good also as a structure which forms the chamfer part as relief parts of the same specification along the surface which inclines toward the bottom face toward the direction. With such a configuration, rolling processing at the time of reciprocating movement is possible, rather than rolling processing at the one-way movement of the die, and the rolling processing efficiency is improved. In particular, a reciprocating roll is very effective in the case of using a rolled member made of a material which is hardly generated during rolling. In the case of performing reciprocating rolling, the member to be rolled is rotatably supported at a predetermined position and rotates in accordance with the direction of movement of the dice during rolling. For example, the rolled member W is supplied at a predetermined position to support the rolled member W rotatably with a center member (not shown), and the pair of dice Y described in solid lines are each other. Roll the material by moving in the direction of the black arrow in the reverse direction. At this time, the target member W rotates in the direction of the black arrow shown in the vicinity of the target member W. FIG. The position of the dice Y after the rolling process is indicated by the dice Y described by the double-dot chain line. Subsequently, the rolled member W is replaced with the raw material before the rolling process, and the pair of dice Y described by the double-dot chain line is moved in the opposite direction to the above, that is, in the direction of the white arrow, and rolled. At this time, the target member W rotates in the direction of the white arrow shown in the vicinity of the target member W. FIG. The position of the dice Y after rolling is not shown.
도면 중, A, B, C는 실선으로 기재한 다이스(Y)에 의해 전조 가공이 행하여진 경우{다이스의 이동 방향과 피전조부재(W)의 회전 방향이 검정색 화살표의 방향으로 표시되는 경우}의 챔퍼부(A), 마무리부(B), 릴리프부(C)를 나타내고, 이때의 릴리프부(C)에서의 제1 날 두께 점감부(제1 경사부)의 구간을 H, 제2 날 두께 점감부(제2 경사부)의 구간을 I로서 나타내고 있다. 또한, a, b, c는 이점쇄선으로 기재한 다이스(Y)에 의해 전조 가공이 행하여진 경우{다이스의 이동 방향과 피전조부재(W)의 회전 방향이 흰색 화살표의 방향으로 표시되는 경우}의 챔퍼부(A), 마무리부(b), 릴리프부(c)를 나타내고, 이때의 릴리프부(c)에서의 제1 날 두께 점감부(제1 경사부)의 구간을 h, 제2 날 두께 점감부(제2 경사부)의 구간을 i로 나타내고 있다.In the figure, when A, B, and C are rolled by the die Y described by the solid line (when the movement direction of the die and the rotation direction of the rolled member W are indicated by the direction of the black arrow) The chamfer portion A, the finish portion B, and the relief portion C of the chamfer, and the section of the first blade thickness decreasing portion (first inclined portion) in the relief portion C at this time is H, the second blade. The section of the thickness decreasing part (2nd inclination part) is shown as I. FIG. In the case where a, b, and c are rolled by the die Y described by the double-dot chain line (when the moving direction of the dice and the rotational direction of the rolled member W are indicated by the direction of the white arrow) The chamfer portion A, the finish portion b, and the relief portion c are shown, and the section of the first blade thickness decreasing portion (first inclined portion) in the relief portion c at this time is h and the second blade. The section of the thickness decreasing part (2nd inclination part) is shown by i.
그외, 도면 중 B와 A 사이, 혹은 B와 C 사이에, 전조방향 외방측(전조방향 시단측 혹은 전조방향 종단측)을 향할수록 저면측으로 경사지는 면을 따르는 중간 마무리부에 상당하는 부분을 설치해도 좋다.In addition, between B and A, or between B and C in the drawing, a portion corresponding to the intermediate finishing portion along the surface inclined toward the bottom side is provided as the rolling direction outward side (rolling direction start side or rolling direction end side). Also good.
또한, 본 실시예는 평다이스(X)에 본 발명을 적용한 예이지만, 도 13에 도시한 바와 같이 대략 원통형상의 외주의 일부가 절결된 것과 같은 형상인, 소위 결원 (缺圓) 다이스(Q)에 적용한 다른 예 5에서도 마찬가지이다. 상술한 평다이스(X)의 경우에 대한 설명은, 결원 다이스(Q)에 대해서도 적용할 수 있다. 결원 다이스(Q)는 그 회전 방향이 전조방향이며, 상기 다이스의 전조 치형은, 전조방향 시단측으로부터 차례로, 회전축(Ｏ)으로부터 날끝까지의 거리 r(이하, 반지름 r이라 한다.)이 각각 상이한 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)가 연속해서 설치되는 것이다. 또한, 전조 치형은, 미리 소정의 치수로 외형 가공된 다이스 모재를 연삭 가공함으로써 형성된다.In addition, although this embodiment is the example which applied this invention to the flat dice X, what is called a vacancy die | dye Q which is a shape such that a part of a substantially cylindrical outer periphery was cut | disconnected as shown in FIG. The same applies to the other example 5 applied to. The description about the case of the flat dice X described above is also applicable to the vacancy dice Q. The rotational direction of the vacancy die Q is a rolling direction, and the rolling tooth shape of the said die differs from the rolling axis O from the rotational direction starting side to the edge r (henceforth radius r) from a rotation axis (O). The chamfer part A, the finishing part B, and the relief part C are provided continuously. In addition, a rolled tooth is formed by grinding the dice | dies base material externally processed to predetermined dimension.
마무리부(B)는 전조방향에 있어서 반지름 r이 일정한 둘레면을 따르는 것이고, 챔퍼부(A)는 전조방향 시단측을 향할수록 반지름 r이 작아지는 둘레면을 따르는 것이며, 릴리프부(C)는 전조방향 종단측을 향할수록 반지름 r이 작아지는 둘레면을 따르는 것이다.The finishing portion B is one along the circumferential surface of which radius r is constant in the rolling direction, and the chamfer part A is along the circumferential surface of which the radius r becomes smaller toward the starting direction in the rolling direction, and the relief part C is It is along the circumferential surface where the radius r becomes smaller toward the longitudinal direction of the rolling direction.
따라서, 대향 배치한 한 쌍의 결원 다이스(Q)가 동기하여 회전함으로써, 챔퍼부(A), 마무리부(B) 및 릴리프부(C)에서 간격이 다르게 되어{구체적으로는 마무리부(B)에서 가장 간격이 좁아지게 되어}, 이 한 쌍의 결원 다이스(Q)에 끼워넣어진 피전조부재는, 회전되면서 압력을 가해지게 되어, 웜 혹은 나사의 치형(나사산)이 형성된다.Therefore, the pair of vacant dies Q which are arranged to face each other rotate in synchronization, whereby the intervals are different in the chamfer portion A, the finish portion B and the relief portion C (specifically, the finish portion B). The gap is narrowed at most, and the rolled member inserted into the pair of vacancy dies Q is applied with pressure while being rotated, thereby forming a tooth (thread thread) of a worm or screw.
또한, 상기 결원 다이스의 경우, 평다이스(X)에서 치저의 경사의 기준으로 되는 저면(다이스 기준면)을 상기 결원 다이스의 회전축(Ｏ)과 바꿔 읽으면 된다. 즉, 릴리프부(C)에서의 소정 높이 위치는, 회전축(Ｏ)을 기준으로 한 경우의 날끝으로부터 치저까지의 날 길이 영역내의 소정 위치로 해석하면 되고, 그 높이 위치에서 날 두께가 얇아져 있다.In the case of the vacancy die, the bottom face (dice reference plane) serving as a reference for the inclination of the jingle in the flat dice X may be read as being replaced with the rotation axis O of the vacancy die. That is, what is necessary is just to interpret the predetermined height position in the relief part C as the predetermined position in the blade length area | region from the blade edge | tip to the tooth bottom when the rotation axis O is the reference | standard, and the blade thickness is thinned at the height position.
구체적으로는 다른 예 5에서는, 날끝 저하량(M)은 r1{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 전조방향 시단위치에서의 날끝(3)까지의 거리} ? r2{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치로부터의 날끝(3)까지의 거리}로 구할 수 있다. 또한, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치까지의 치저 저하량{평다이스(X)에서의, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량 (N1)에 상당}은, r3{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 시단위치에서의 치저(2)까지의 거리) ? r4{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 치저(2)까지의 거리}로 구할 수 있다. 또한, 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치로부터 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치까지의 치저 저하량{평다이스(X)에서의, 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치로부터의 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량(N2)에 상당}은, r4{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 치저(2)까지의 거리} ? r5{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 치저(2)까지의 거리}로 구할 수 있다. 또한, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량, 즉, 릴리프부(C)에서의 치저의 총 저하량(N)은, 상기 N1과 N2의 합으로 구할 수도 있고, r3{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 시단위치에서의 치저(2)까지의 거리} ? r5{회전축(Ｏ)으로부터 릴리프부 (C)의 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 치저(2)까지의 거리}로 구할 수도 있다. 한편, 도면 중, θ1은 릴리프부(C)의 범위, θ2는 제1 경사부(4)의 범위{평다이스(X)에서의 구간 H에 상당}, θ3은 제2 경사부(5)의 범위{평다이스(X)에서의 구간 I에 상당}이다.Specifically, in another example 5, the blade tip fall amount M is r1 (the distance from the rotary shaft O to the
따라서, 릴리프부(C)의 범위(θ1의 범위)에서 날끝 저하량(M)(＝r1?r2)을 0.08L?0.3L{L은 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이}로 설정하고, 평다이스(X)에서의 구간 H에 상당하는 제1 경사부(4)의 범위가 피전조부재 2회전분의 길이 이상, 더 바람직하게는 2회전분?4회전분의 길이로 되도록 θ2를 설정하고, 이 범위에서의 치저 저하량(N1)(＝r3?r4)을 0.05L?0.2L{L은 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이}로 설정하며, 또한, 평다이스(X)에서의 구간 I에 상당하는 제2 경사부(5)의 범위가 피전조부재 2회전분의 길이 이하, 더 바람직하게는 0.125회전분?1.5회전분의 길이로 되도록 θ3을 설정하고, 이 범위에서의 치저 저하량(N2) (＝r4?r5)을 0.05L?0.2L{L은 전조 치형의 마무리부(B)에서의 날 길이}로 설정함으로써, 평다이스와 마찬가지로 워크의 치면에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있다.Therefore, in the range of the relief portion C (the range of θ1), the blade lowering amount M (= r1 to r2) is 0.08 L to 0.3 L (L is the blade length at the finish portion B of the rolled tooth type). So that the range of the first
본 실시예는 상술한 바와 같이 구성했으므로, 챔퍼부(A) 및 마무리부(B)에서의 가공 후, 릴리프부(C)에서 피전조부재에 걸리는 부하를 개방할 때, 전조방향 시단측의 날 두께 점감부에서 조금씩 부하를 개방하면서(피전조부재의 외형이 대략 타원 형상이 되지 않도록 하고), 전조방향 종단측의 날 두께 점감부에서 한번에 부하를 개방하여 전조 치형의 날 두께 방향에 생기는 간극으로 피전조부재의 스프링백분을 릴리프할 수 있다(전조방향 종단측의 날 두께 점감부에서는 날 두께가 더 얇아짐으로써, 이 전조방향 종단측의 날 두께 점감부에서는 전조 치형과 피전조부재 사이의 간극이 커진다). 따라서, 피전조부재와 전조 치형의 간섭을 가급적으로 억제함이 가능해진다.Since the present embodiment is configured as described above, the blade on the rolling direction start side when the load applied to the member to be rolled from the relief portion C is released after processing in the chamfer portion A and the finish portion B. While opening the load little by little in the thickness decreasing part (so that the outer shape of the to-be-rolled member does not become substantially elliptical shape), open the load at the blade thickness decreasing part at the end side of the rolling direction at one time to open the gap in the thickness direction of the rolling tooth shape. The spring back of the to-be-rolled member can be relief (the blade thickness becomes thinner at the blade thickness decreasing portion at the end of the rolling direction, so that the gap between the rolling teeth and the member to be rolled at the blade thickness decreasing portion at the end of the rolling direction Will grow). Therefore, it becomes possible to suppress interference between the rolled member and the rolled tooth shape as much as possible.
따라서, 본 실시예는, 릴리프부에서의 피전조부재와 다이스의 전조 치형과의 간섭을 가급적으로 억제하여 피전조부재의 치면에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있는 것으로 된다.Therefore, in this embodiment, interference between the rolled member and the rolled tooth of the die in the relief portion can be suppressed as much as possible, thereby preventing damage to the tooth surface of the rolled member.
본 실시예의 효과를 반증하는 실험예에 대해 설명한다.The experimental example which demonstrates the effect of this Example is demonstrated.
즉, 압력각, 날끝 저하량 및 치저 저하량을 다양하게 변화시켜 치면에 손상이 생기거나 그외의 문제가 생기는지의 여부를 확인하였다. 도 14에 실험 조건 및 실험 결과를 나타낸다.That is, by varying the pressure angle, blade lowering amount and the lowering of the lowering of the gingiva, it was confirmed whether the tooth surface was damaged or other problems occurred. 14 shows experimental conditions and experimental results.
실험예는 전부 웜을 형성한 것이고, 실험예 1은 상기 본 실시예의 구성이며, 실험예 2는 상기 다른 예 4의 구성이고, 실험예 5는 상기 다른 예 5의 구성이다. 아울러, 실험예 5는 결원 다이스이며, 다른 실험예는 평다이스이다.Experimental examples are all worms formed, Experimental Example 1 is the configuration of the present embodiment, Experimental Example 2 is the configuration of the other Example 4, Experimental Example 5 is the configuration of the other Example 5. In addition, Experimental Example 5 is a vacancy die and another Experimental example is flat dice.
실험예 4 및 6에서는, 도 15(a)에 나타내는 바와 같이 피전조부재(워크)의 치면에 손상이 생기는 것이 확인되었다. 그리고, 실험예 3, 8 및 10에서는, 워크의 치면에 손상은 생기지는 않았으나, 워크의 외형이나 워크의 골부의 외형상이 타원화됨이 확인되었다. 이들 실험 결과로부터, 날끝 저하량 또는 치저 저하량 등, 릴리프부의 구성이 적절한 범위 밖인 경우, 치면의 손상 이외의 문제가 생김이 확인되었다.In Experimental Example 4 and 6, as shown to FIG. 15 (a), it was confirmed that a damage generate | occur | produces on the tooth surface of a to-be-rolled member (work). In Experimental Examples 3, 8, and 10, no damage occurred to the tooth surface of the work, but it was confirmed that the outer shape of the work and the outer shape of the bone of the work were ellipsized. From these experimental results, when the structure of a relief part, such as a blade fall amount or a tooth fall amount, was out of an appropriate range, it confirmed that a problem other than a tooth surface damage arises.
실험예 1, 2, 5, 7 및 9에 있어서는, 도 15(b)에 예시하는 바와 같이 치면에 손상이 발생하지도 않고, 또한 워크의 외형이나 워크의 골부의 외형상이 타원화됨도 없으며, 양호한 전조품을 얻을 수 있음이 확인되었다.In Experimental Example 1, 2, 5, 7, and 9, as shown to FIG. 15 (b), damage does not generate | occur | produce on a tooth surface, and neither the external shape of a workpiece | work nor the external shape of the bone part of a workpiece | work is elliptical, and it is favorable. It was confirmed that the precursor could be obtained.
이상으로부터, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 전조방향 종단 위치에서의 날끝 저하량(M)은 0.08L?0.3L로 설정함이 바람직하고, 마무리부(B)의 전조방향 종단 위치로부터의 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량(N1)은 0.05L?0.2L, 릴리프부(C)의 제1 경사부(4)의 전조방향 종단 위치로부터의 제2 경사부(5)의 전조방향 종단 위치에서의 치저 저하량(N2)은 0.05L?0.2L로 설정함이 바람직하다고 생각된다.From the above, the blade tip drop amount M at the roll direction end position of the relief portion C from the roll direction end position of the finish portion B is preferably set to 0.08L to 0.3L, and the finish portion B The amount of reduction of the gingiva N1 at the rolling direction termination position of the first
1 : 치부
2 : 치저
3 : 날끝
4 : 제1 경사부
5 : 제2 경사부
7 : 면취부
A : 챔퍼부
B : 마무리부
C : 릴리프부
L : 날 길이
T : 날 두께
α : 압력각1: Chibu
2: chiller
3: the end of the blade
4: first inclined portion
5: second inclined portion
7: chamfering
A: chamfer
B: finish
C: relief part
L: Blade length
T: blade thickness
α: pressure angle
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