KR20120088386A - Forging mold for manufacturing outer race and method for manufacturing outer race by Closed-die hot forging - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An outer race forming method using hot forging and closed forging and a forging mold for forming an outer race are provided to form a serration unit of a precise shape in spite of clearance formed by a guide post. CONSTITUTION: An outer race forming method using hot forging and closed forging is as follows. A forging material heated and cut at a constant size is up-set by a pressing process. The up-set forging material is closed-forged with a finisher mold set and a plurality of serration units(11) is formed in the outer circumference of the forging material by a plurality of spline grooves being formed in the inner circumference of the finisher mold set and a clearance portion(12) of a predetermined thickness is formed along the upper rim of the forging material. A central part of the forging material is pierced by a trimming mold set. The inner circumference of the pierced forging material is cut so that the inside of the forging material is uniformly formed. One end part of the forging material including the clearance portion is cut to a columnar direction and the rest part of the forging material is cut into several portions to the columnar direction so that a plurality of outer races(10) is formed.

Description

열간 밀폐단조에 의한 아우터레이스 제조방법 및 아우터레이스 제조용 단조금형{Forging mold for manufacturing outer race and method for manufacturing outer race by Closed-die hot forging}Forging mold for manufacturing outer race and method for manufacturing outer race by closed-die hot forging}

본 발명은 아우터레이스 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단조금형의 구조 개선을 통해 프레스 가공되는 단조소재 상부에 가공여유를 두어 밀폐단조를 가능하게 함으로써, 단조 공정을 간소화시키고, 한 번의 단조 가공으로 다수의 아우터레이스를 생산 가능하여 제품 생산성을 향상시키며, 제품의 제조비용 및 단가를 절감할 수 있도록 한 열간 밀폐단조에 의한 아우터레이스 제조방법 및 아우터레이스 제조용 단조금형에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing an outer race, and more particularly, by allowing a closed forging by placing a processing margin on the upper part of the forging material to be pressed through the structural improvement of the forging die, simplifying the forging process, and forging once The present invention relates to an outer race manufacturing method and a forging mold for manufacturing an outer race by hot sealing forging, which can produce a plurality of outer races, improve product productivity, and reduce manufacturing cost and unit cost of the product.

소성가공 중에서도 단조가공은 소재의 손실을 최소화하면서 원하는 형상의 제품을 성형하는 가공방법으로, 자동차, 선박, 항공기 산업의 기초 핵심부품을 대량생산 할 수 있어, 그 적용범위가 점차 확대되어 가고 있다.Among the plastic processing, forging processing is a processing method for forming a product of a desired shape while minimizing material loss, and it is possible to mass-produce basic core parts of the automobile, ship, and aircraft industries, and its application range is gradually expanding.

특히, 소성가공산업은 제품 품질의 고급화가 가능하고, 다른 제조공정으로 대체 곤란한 고기능, 고품질 부품의 생산방식에 최적의 공정으로써, 최근 기존 공정의 고도화 및 복합화 가공기술, 신기술분야와의 융합에 따른 제품의 고기능화, 고부가가치화의 추세에 따라 기술개발 및 실용화가 급속히 확산되고 있는 실정에 있다.In particular, the plastics processing industry is an optimal process for the production of high-performance, high-quality parts that can be upgraded with other manufacturing processes and difficult to replace with other manufacturing processes. According to the trend of high functionalization and high value-added products, technology development and practical use are rapidly spreading.

이와 같은, 단조가공은 제조공법과 제조설비 등에 따라 열간단조, 온간단조, 냉간단조 등으로 구분할 수 있는데, 이 중 열간단조는 금속유동성 향상과 작은 힘으로 큰 변형을 주어 조형을 쉽게 할 수 있는 장점으로 인해 통상적으로 많이 사용되고 있다.Such forging can be classified into hot forging, warm forging, cold forging, etc. according to manufacturing method and manufacturing equipment, among which hot forging can be easily formed by improving metal fluidity and giving a large deformation with small force. Due to its advantages it is commonly used.

그리고, 냉간단조는 정형(Net Shape)성형이 가능하여 재료 이용률의 대폭적 향상을 도모하고, 후절삭 가공의 배제 및 절감을 이룩하여 자원 및 에너지 절감을 실현시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 소재 가열에 따른 환경 유해적 요소 발생을 억제할 수 있고, 환경 친화적인 공정으로 자동차 부품의 경우 고정밀도 부품의 생산이 가능한 장점이 있어, 다품종 소량 생산이 주를 이루고 있다.In addition, cold forging is capable of forming a net shape, thereby greatly improving the material utilization rate, and eliminating and reducing post-cutting processing, thereby realizing resource and energy savings. In addition, since it is possible to suppress the occurrence of environmentally harmful elements due to heating of materials, and it is possible to produce high-precision parts in the case of automobile parts in an environmentally friendly process, production of various kinds of small quantities is mainly made.

그러나, 일부 부품의 경우 특별한 형상 특성에 의해 어느 하나의 통상적인 단조 공법만으로는 생산이 불가능하여, 단조가공과 기계가공 등을 병행하여 복합적으로 부품을 제조하기도 한다.However, some parts cannot be produced by any of the conventional forging methods due to special shape characteristics, so that parts may be manufactured in combination with forging and machining.

한편, 상기와 같은 복합가공을 통해 제조되는 부품의 하나로 자동차 변속기에 적용되는 아우터레이스를 들 수 있는데, 상기 아우터레이스는 변속기에 설치되는 원웨이 클러치의 부품으로 사용된다.On the other hand, one of the components manufactured through the composite processing as described above may be an outer race applied to the automobile transmission, the outer race is used as a part of the one-way clutch installed in the transmission.

이에, 상기한 아우터레이스에 대해 간단하게 설명하면, 자동 변속기에는 유성기어가 클러치와 브레이크를 매개로 하여 각각 입력과 출력 및 반력 요소로 설정되어 원하는 바의 변속비를 구현하게 되고, 상기한 클러치 및 브레이크의 각 요소를 기계적으로 결합시킬 수 있도록 원웨이 클러치가 설치된다.Thus, when the outer race is described briefly, the automatic transmission has a planetary gear set as an input, an output, and a reaction force element through a clutch and a brake, respectively, to realize a desired transmission ratio. One-way clutches are installed to mechanically engage each element of the wheel.

이러한, 원웨이 클러치는 동축상으로 결합되는 내축과 외축 사이에 설치되어 상기 내축과 외축에 대해 각각 일방향으로의 상대적인 회전만을 허용하는 대신 반대 방향으로의 상대 회전을 구속하는 기계 요소로써, 고정 요소에 장착되어 있는 경우에는 브레이크의 역할을 하게 되고, 작동 요소에 연결되어 있는 경우에는 클러치의 역할을 하게 된다.Such a one-way clutch is a mechanical element installed between an inner shaft and an outer shaft that is coaxially coupled to each other to allow only relative rotation in one direction with respect to the inner and outer shafts, and to restrain the relative rotation in the opposite direction. When fitted it acts as a brake and when connected to an actuating element it acts as a clutch.

그리고, 도 1과 같이 상기한 원웨이 클러치에는 변속기 케이스(H)와 같은 외측 부재의 내주면에 아우터 레이스(100)가 결합이 되는데, 특히 상기 아우터레이스(100)의 외주면에는 일정 부분을 제외한 전 부분에 걸쳐 세레이션부(102)가 형성되고, 변속기 케이스(H) 내주면에는 상기 세레이션부(102)와 대응할 수 있는 다른 세레이션부(104)를 형성하여 상호 스플라인 결합이 이루어지게 되는 것이다.The outer race 100 is coupled to the inner circumferential surface of the outer member such as the transmission case H in the one-way clutch as shown in FIG. 1. In particular, the outer circumferential surface of the outer race 100 includes all parts except a predetermined portion. The serration part 102 is formed over the inner surface of the transmission case H, and another serration part 104 corresponding to the serration part 102 is formed to form spline coupling with each other.

한편, 상기한 아우터레이스를 제조하기 위한 기존의 열간단조 가공방법에 대해 도 2를 통해 설명하면, 먼저 고온으로 가열된 원기둥의 단조소재를 유압프레스 등을 통해 1차로 프레스가공하여 대략의 형상을 가공한 후, 1차 가공된 단조소재를 유압프레스 등을 통해 다시 2차로 프레스 가공하여 대략 도넛 형상으로 아우터레이스 제품의 두께를 갖도록 형성한다.On the other hand, the conventional hot forging processing method for manufacturing the outer race described with reference to Figure 2, first, the forging material of the cylinder heated to a high temperature first press processing through a hydraulic press or the like to roughly process the shape After that, the first forged material is processed into a second press again through a hydraulic press or the like to form a thickness of the outer race product in a substantially donut shape.

이 후, 프레스 가공된 단조소재를 피어싱 가공하여 중앙부를 천공 형성하고, 기계가공을 통해 단조소재 외주면을 절삭 가공하여 외주면에 다수의 세레이션부(2)를 형성한 아우터레이스(1) 제품을 제조할 수 있게 된다. 즉, 단조소재를 2차로 프레스 가공할 때에 후절삭되는 부분까지 고려하여 소재의 폭을 더 넓게 형성한 후, 기계가공을 통해 가공여유살 부분을 절삭 가공함으로써, 아우터레이스(1) 외주면에 세레이션부(2)를 형성하게 되는 것이다.Subsequently, the press-formed forged material is pierced to form a perforation in the center portion, and the outer circumferential surface of the forged material is cut by machining to manufacture an outer race (1) product having a plurality of serrations (2) formed on the outer circumferential surface. You can do it. In other words, when the forging material is secondaryly pressed, the width of the material is made wider in consideration of the part to be post-cut, and then the machining surplus part is cut by machining, thereby producing serration on the outer circumferential surface of the outer race (1). Part (2) will be formed.

그러나, 상기한 아우터레이스 제조방법은 한 번의 단조가공을 통해 하나의 제품을 생산하는 단 캐비티 방식일 뿐만 아니라, 프레스 가공된 소재 외주면에 별도의 기계가공을 통해 다시 세레이션부를 형성해야 함으로써, 제품 생산성이 크게 저하되는 것은 물론, 제품을 제조하기 위한 비용 및 제품 제조단가가 높아져 제품의 가격경쟁력이 현저하게 떨어지는 문제가 있었다.However, the above-described outer race manufacturing method is not only a single cavity method for producing one product through one forging process, but also requires a separate machining process on the outer circumferential surface of the press-processed material, thereby providing product productivity. Not only this is greatly reduced, but also the cost for manufacturing the product and the manufacturing cost of the product is high, there is a problem that the price competitiveness of the product is significantly reduced.

이에, 기존의 열간단조에 의해 세레이션부를 성형하는 방법이 시도되고 있으나, 구조적으로 상하부 금형에 세레이션부를 형성하기 위한 스플라인홈을 형성할 수 없었다.Thus, although a method of forming a serration part by an existing hot forging has been attempted, a spline groove for forming a serration part in the upper and lower molds cannot be structurally formed.

특히, 프레스 가공과 함께 금형이 상하 운동되면, 이와 함께 상하로 작동되는 가이드포스트에서는 좌우 유격(약 0.1㎜ 내외)이 필연적으로 발생하게 되므로, 상하부 금형이 서로 정확하게 안착되지 못하게 되고, 이로 인해 기존의 단조 가공방법으로는 세레이션부 성형이 불가능한 문제가 있었다.In particular, when the mold is moved up and down together with the press working, the left and right clearances (about 0.1 mm) are inevitably generated in the guide post operated up and down together, so that the upper and lower molds cannot be accurately seated on each other. There was a problem that the molding of the serration part is impossible by the forging method.

대한민국 공개특허공보 공개번호 제2004-0039642호Korean Laid-Open Patent Publication No. 2004-0039642 대한민국 공개특허공보 공개번호 제2009-0054129호Republic of Korea Patent Application Publication No. 2009-0054129

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 단조금형의 구조 개선을 통해 프레스 가공되는 단조소재 상부에 가공여유를 두어 밀폐단조를 가능하게 함으로써, 단조 공정을 간소화시키고, 한 번의 단조 가공으로 다수의 아우터레이스를 생산 가능하여 제품 생산성을 향상시키며, 제품의 제조비용 및 단가를 절감할 수 있도록 한 열간 밀폐단조에 의한 아우터레이스 제조방법 및 아우터레이스 제조용 단조금형을 제공하는 데 있다.The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, by simplifying the forging process by allowing the processing margin on the upper part of the forging material to be pressed through the improvement of the structure of the forging mold, simplifying the forging process, It is possible to produce a large number of outer races by one forging process, to improve product productivity, and to provide an outer race manufacturing method by hot closed forging and a forging die for manufacturing outer races, which can reduce the manufacturing cost and unit cost of a product. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아우터레이스 제조방법은, 일정크기로 절단되어 가열된 단조소재를 프레스 가공하여 단조소재를 업세팅하는 단계와; 피니셔금형세트를 통해 업세팅된 단조소재를 밀폐단조 가공하되, 상기 피니셔금형세트 홀더의 내주면에 형성된 다수의 스플라인홈에 의해 단조소재 외주면에 다수의 세레이션부를 성형하면서 상기 단조소재의 상단 테두리를 따라 일정 두께의 가공여유부를 성형하는 단계와; 트리밍금형세트를 통해 세레이션부가 성형된 단조소재 중앙을 피어싱 가공하는 단계와; 피어싱 가공된 단조소재의 내주면을 절삭하여 단조소재의 내경을 균일하게 형성하는 단계와; 단조소재의 가공여유부를 포함한 일단부를 원주방향으로 커팅하여 제거하고, 나머지 단조소재 부분을 원주방향으로 여러 등분 커팅하여 다수의 아우터레이스를 생산하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The outer race manufacturing method of the present invention for achieving the above object comprises the steps of upsetting the forging material by pressing the forged material is cut to a certain size and heated; The forging material upset through the finisher die set is hermetically closed and forged, and a plurality of serrations are formed on the outer circumferential surface of the forging material by a plurality of spline grooves formed on the inner circumferential surface of the finisher die set holder along the upper edge of the forged material. Forming a processing margin of a predetermined thickness; Piercing the center of the forged material in which the serration portion is formed through a trimming mold set; Cutting the inner circumferential surface of the forged material which has been pierced to uniformly form an inner diameter of the forged material; One end portion including the processing margin of the forged material is removed by cutting in the circumferential direction, and the remaining forged material portion is cut into several equal parts in the circumferential direction, characterized in that the step of producing a plurality of outer races.

한편, 본 발명의 아우터레이스 제조용 단조금형은, 일정크기로 절단된 단조소재를 원하는 제품 형상으로 프레스 가공하기 위한 단조금형에 있어서, 업세팅 가공된 단조소재를 밀폐단조 가공하여 단조소재 외주면에 다수의 세레이션부를 성형할 수 있도록 내주면에 다수의 스플라인홈을 형성한 홀더를 하부금형 외측에 설치하고, 단조소재 상단 테두리를 따라 일정 두께의 가공여유부를 성형할 수 있도록 홀더의 스플라인홈 상단과 상부금형 사이에 가공여유공간을 두고 밀폐단조 가공하는 피니셔금형세트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the forging die for manufacturing the outer race of the present invention, in the forging die for press working the forged material cut to a certain size to the desired product shape, a plurality of the outer peripheral surface of the forging material by forging closed forging process A holder having a plurality of spline grooves formed on the inner circumferential surface to form a serration part is installed on the outside of the lower mold, and between the upper and upper mold spline grooves of the holder so as to form a processing thickness of a predetermined thickness along the upper edge of the forged material. It characterized in that it comprises a finisher mold set for closed forging processing with a processing margin space.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 피니셔금형세트의 홀더에 다수의 스플라인홈을 형성하면서, 상기 스플라인홈 상부에 가공여유공간을 조성함으로써, 한 번의 밀폐 단조 가공을 통해 단조소재 외주면에 세레이션부를 성형하는 것은 물론, 가이드포스트에 의한 유격에 불구하고 정밀한 형상의 세레이션부를 형성할 수 있게 된다. 따라서, 단조 공정을 간소화시켜 제품을 간편하고 신속하게 제조하고, 제품 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention through the above-described problem solving means, by forming a plurality of spline grooves in the holder of the finisher die set, by forming a machining free space on the upper spline grooves, the serration on the outer peripheral surface of the forging material through one closed forging process Not only can the part be molded, but the serration part of the precise shape can be formed despite the play by the guide post. Therefore, there is an effect that can simplify the forging process to easily and quickly manufacture a product, and improve product productivity.

더욱이, 밀폐단조를 통해 가공된 단조소재에 단순한 커팅 가공만을 통해 여러 개의 아우터레이스 제품을 생산할 수 있으므로, 제품의 생산성을 극대화시키는 것은 물론, 제품의 단가 및 제조비용을 절감하여 제품의 가격경쟁력을 가일층 높일 수 있는 효과도 있다.In addition, since multiple outer race products can be produced by simply cutting the forged material processed through closed forging, it can maximize the productivity of the product as well as reduce the unit cost and manufacturing cost of the product to further enhance the price competitiveness of the product. It can also increase the effect.

도 1은 일반적인 아우터레이스의 설치 구조를 나타낸 단면도,
도 2는 종래 기술에 의한 아우터레이스의 제조방법을 순차적으로 도시한 공정도,
도 3은 본 발명에 의한 아우터레이스의 제조방법을 순차적으로 도시한 공정도,
도 4a, 4b는 본 발명의 피니셔금형세트에 의한 밀폐 단조 가공 전후를 도시한 작동 상태 단면도,
도 5a, 5b는 본 발명의 트리밍금형세트에 의한 피어싱 가공 전후를 도시한 작동 상태 단면도.1 is a cross-sectional view showing a mounting structure of a general outer race,
2 is a process diagram sequentially showing a manufacturing method of an outer race according to the prior art;
3 is a process diagram sequentially illustrating a method of manufacturing an outer race according to the present invention;
Figure 4a, 4b is an operating state cross-sectional view showing before and after closed forging by the finisher mold set of the present invention,
5A and 5B are cross-sectional views of an operating state showing before and after piercing processing by the trimming mold set of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 내지 도 5b는 본 발명의 열간 밀폐단조에 의한 아우터레이스 제조방법 및 아우터레이스 제조용 단조금형에 대해 도시한 것으로, 상기 아우터레이스(10)는 도넛형의 몸체 외주면에 다수의 세레이션부(11)를 형성하여 구성한다.3 to 5b illustrate an outer race manufacturing method and a forging die for manufacturing an outer race by hot closed forging of the present invention, wherein the outer race 10 includes a plurality of serration portions 11 on the outer circumferential surface of the toroidal body. ) To form.

이에, 상기한 아우터레이스 제조방법에 대해 도 3을 통해 살펴보면, 먼저 업세팅단계에서는 단조소재를 일정크기로 절단 및 가열한 후 프레스하여, 단조소재의 높이를 줄이면서 단면을 넓히는 가공을 실시한다.Thus, looking at the outer race manufacturing method through FIG. 3, first, in the upsetting step, the forging material is cut and heated to a predetermined size and then pressed, and the processing is performed to reduce the height of the forging material and to widen the cross section.

밀폐단조 가공단계에서는 피니셔금형세트(20)를 통해 업세팅된 단조소재를 밀폐단조 가공하는 것으로, 상기 피니셔금형세트(20)의 외측에는 홀더(23)가 형성되고, 상기 홀더(23)의 내주면에 상하 길이방향으로 다수의 다수의 스플라인홈(24)이 형성되므로, 상기 스플라인홈(24)에 의해 단조소재 외주면에 상하 길이방향으로 다수의 세레이션부(11)를 성형할 수 있다. 이와 동시에 상기 단조소재의 상단 테두리를 따라 일정 두께의 가공여유부(12)를 성형하게 된다.In the closed forging processing step, the forging material upset through the finisher mold set 20 is closed forged. The holder 23 is formed on the outside of the finisher mold set 20, and the inner circumferential surface of the holder 23 is closed. Since a plurality of spline grooves 24 are formed in the vertical direction in the vertical direction, the plurality of serration portions 11 can be formed in the vertical direction on the outer circumferential surface of the forged material by the spline grooves 24. At the same time, the processing margin 12 having a predetermined thickness is formed along the upper edge of the forged material.

피어싱 가공단계에서는 트리밍금형세트(30)를 통해 외주면에 세레이션부(11)가 성형된 단조소재의 중앙부를 피어싱(천공) 가공한다.In the piercing processing step, the center portion of the forged material in which the serration part 11 is formed on the outer circumferential surface through the trimming mold set 30 is pierced (punched).

절삭 가공단계에서는 피어싱 가공된 단조소재의 내주면을 절삭하여 단조소재의 내경이 균일하게 될 수 있도록 가공한다.In the cutting step, the inner circumferential surface of the pierced forging material is cut to process the inner diameter of the forging material to be uniform.

커팅 가공단계에서는 단조소재 상단의 가공여유부(12)를 포함한 일단부를 원주방향으로 커팅하여 제거하고, 나머지 단조소재 부분을 원주방향으로 여러 등분 커팅하여 동일한 형상을 갖는 다수의 아우터레이스(10)를 생산한다.In the cutting processing step, one end including the processing margin 12 at the top of the forging material is cut and removed in the circumferential direction, and the plurality of outer races 10 having the same shape are cut by dividing the remaining forging material part in the circumferential direction. To produce.

여기서, 본 발명에서는 상기한 커팅 가공을 통해 하나의 단조소재에서 3개의 아우터레이스(10)를 생산하는 것을 일례로 들어 도시하고 있으나, 단조소재의 크기와 커팅가공의 조건에 따라 한번의 단조가공을 통해 3개 이상의 아우터레이스(10)도 생산할 수 있게 된다.Here, in the present invention, for example, the production of three outer races 10 in one forging material through the above cutting process is shown as an example, according to the size of the forging material and the conditions of cutting processing once forging Through three or more outer races 10 can also be produced.

한편, 상기한 아우터레이스(10)를 제조하기 위한 단조금형 중 열간 밀폐단조 가공을 수행하는 피니셔금형세트(20)에 대해 구체적으로 살펴보면, 펀치(도시 생략)의 가압에 의해 가이드포스트(도시 생략)에 안내되어 승하강 이동되도록 상부와 하부에 상부금형(21)과 하부금형(22)을 각각 설치하고, 상기 하부금형(22) 외측에 홀더(23)를 설치한다.On the other hand, when looking at the finisher die set 20 for performing hot closed forging of the forging die for manufacturing the outer race 10 in detail, the guide post (not shown) by pressing the punch (not shown) The upper mold 21 and the lower mold 22 are respectively installed in the upper and lower portions so as to be moved up and down, and the holder 23 is installed outside the lower mold 22.

여기서, 상기 홀더(23)는 단조소재 외주면에 상하 길이방향으로 다수의 세레이션부(11)를 성형할 수 있도록 그 내주면에 다수의 스플라인홈(24)을 상하 길이방향으로 형성한다. 그리고, 상부금형(21)이 하강하여 밀폐단조되는 경우, 단조소재 상단 테두리를 따라 가공여유부(12)를 성형할 수 있도록 상기 홀더(23)의 스플라인홈(24) 상단과 상부금형(21) 사이에는 가공여유부(12) 두께만큼의 가공여유공간(25)을 조성한다.Here, the holder 23 forms a plurality of spline grooves 24 on the inner circumferential direction in the vertical direction so as to form a plurality of serrations 11 in the vertical direction on the outer circumferential surface of the forging material. In addition, when the upper mold 21 is closed and forged, the spline groove 24 and the upper mold 21 of the spline groove 24 of the holder 23 may be formed along the upper edge of the forged material. Between the processing margin 12 to form a processing margin 25 as much as the thickness.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described in detail as follows.

본 발명의 열간 밀폐단조에 의해 아우터레이스(10)를 제조하기 위해서는, 도 3과 같이 먼저 단조소재를 일정길이로 절단하고, 절단된 단조소재를 가열한 후, 업세팅 가공을 통해 단조소재의 높이를 줄이면서 단면의 넓이를 넓힌다.In order to manufacture the outer race 10 by the hot closed forging of the present invention, as shown in Figure 3, the forging material is first cut to a certain length, and the cut forging material is heated, and then the height of the forging material through the upsetting process Increase the width of the cross section while reducing

그리고, 도 4a, 4b와 같이 업세팅 가공된 단조소재를 피니셔금형세트(20)에 설치된 하부금형(22) 위에 올린 후, 상부금형(21)을 하부로 프레스 가공하여 상기 단조소재를 밀폐 단조 가공한다. 여기서, 상기 피니셔금형세트(20)의 홀더(23) 내주면에는 다수의 스플라인홈(24)이 형성되어 있어, 단조소재가 프레스 가공되면서 단조소재 외주면에는 상기 스플라인홈(24)에 대응하는 세레이션부(11)가 형성된다.4A and 4B, the upsetting forged material is placed on the lower mold 22 installed in the finisher mold set 20, and the upper mold 21 is pressed downward to seal the forged material. do. Here, a plurality of spline grooves 24 are formed on the inner circumferential surface of the holder 23 of the finisher die set 20, and the forging material is press-processed and the serration portion corresponding to the spline grooves 24 on the outer circumferential surface of the forged material. (11) is formed.

이와 함께, 상기 스플라인홈(24) 상단과 상부금형(21) 사이에는 대략 2~5㎜ 높이의 가공여유공간(25)이 조성되므로, 상부금형(21)이 하강하여 단조소재를 프레스 가공하게 되면 단조소재 상단에는 그 테두리를 따라 상기한 가공여유공간(25) 높이만큼의 가공여유부(12)가 형성된다.In addition, since the processing free space 25 having a height of approximately 2 to 5 mm is formed between the upper end of the spline groove 24 and the upper mold 21, when the upper mold 21 descends and presses the forged material. On the upper end of the forging material is formed a processing margin 12 as much as the height of the processing margin space 25 described above.

이 후, 밀폐 프레스 가공된 단조소재를 피니셔금형세트(20)에서 분리하여, 도 5a, 5b와 같이 상기 단조소재를 트리밍금형세트(30) 내에 투입한 후, 코어(31)를 이용하여 단조소재 중앙을 가압하여 피어싱 가공한다.Thereafter, the closed press-formed forged material is separated from the finisher mold set 20, and the forged material is introduced into the trimming mold set 30 as shown in FIGS. 5A and 5B. The center is pressurized and pierced.

그리고, 도 3과 같이 피어싱 가공된 단조소재를 상기 트리밍금형세트(30)에서 분리하여, 상기 단조소재 내주면을 절삭 가공하는데, 이때 상기 단조소재의 내경이 균일하게 되도록 절삭 가공한다.Then, the forging material pierced as shown in FIG. 3 is separated from the trimming mold set 30, and the inner circumferential surface of the forging material is cut, and the cutting is performed so that the inner diameter of the forging material is uniform.

이 후, 절삭 가공된 단조소재에서 상단에 형성된 가공여유부(12)를 원주방향으로 커팅 가공하여 제거하고, 절단되고 남은 나머지 단조소재 부분을 다시 원주방향으로 여러 등분 커팅 가공하여 여러 개의 아우터레이스(10)를 생산하게 된다.Thereafter, the cutting margin 12 formed at the upper end of the cut forged material is cut and removed in the circumferential direction, and the remaining forged material portion cut and cut in the circumferential direction is divided into several outer races ( 10) to produce.

이와 같이, 본 발명의 열간 밀폐단조에 의한 아우터레이스 제조방법 및 아우터레이스 제조용 단조금형은, 피니셔금형세트(20)에 설치된 홀더(23) 내주면에 다수의 스플라인홈(24)을 형성하면서, 상기 스플라인홈(24) 상부에 가공여유공간(25)을 조성하게 된다.As described above, the outer race manufacturing method and the forging mold for manufacturing the outer race by hot closed forging according to the present invention form a plurality of spline grooves 24 on the inner circumferential surface of the holder 23 provided in the finisher mold set 20, The processing free space 25 is formed on the groove 24.

따라서, 단조소재 외주면에 스플라인홈(24)에 대응하는 세레이션부(11)를 성형하는 것은 물론, 단조 가공시 가이드포스트에 의한 유격이 발생하게 되더라도 상부금형(21)이 단조소재 상단에 성형되는 가공여유부(12)에 안착됨으로써, 세레이션부(11)의 형상 가공에는 직접적으로 영향을 미치지 못하게 되어 피니셔금형세트(20)를 이용한 한 번의 밀폐단조를 통해 단조소재에 정밀한 형상의 세레이션부(11)를 형성할 수 있게 된다.Therefore, the serration part 11 corresponding to the spline groove 24 is formed on the outer circumferential surface of the forged material, and the upper mold 21 is formed on the top of the forged material even when the clearance caused by the guide post occurs during the forging process. Since it is seated on the processing margin 12, it does not directly affect the shape machining of the serration part 11, and thus the serration part of a precise shape in the forged material through one closed forging using the finisher mold set 20 (11) can be formed.

그러므로, 기존의 아우터레이스(1)를 제조하는 방법과 달리 본 발명은 세레이션부(11) 형성을 위해 단조소재를 별도 기계가공할 필요가 없으므로, 단조 공정을 간소화시킬 수 있고, 이로 인해 제품을 더욱 간편하고 신속하게 제조하여 제품 생산성을 향상시키는 것은 물론, 제품 제조 비용을 절감할 수 있게 된다.Therefore, unlike the conventional method of manufacturing the outer race 1, the present invention does not need to separately machine the forging material to form the serration portion 11, it is possible to simplify the forging process, thereby Manufacturing is simpler and faster, which increases product productivity and reduces product manufacturing costs.

더욱이, 상기와 같은 밀폐 단조가공을 통해 단조 가공시에 단조소재의 높이를 길게 형성한 후, 단순한 커팅 가공으로 단조소재를 동일한 두께로 여러 등분으로 절단하게 된다. 따라서, 한 번의 단조 가공을 통해 다수의 제품을 생산할 수 있어, 제품의 생산성을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제품의 단가 및 제조비용을 절감하여 제품의 가격경쟁력을 가일층 높일 수 있게 된다.Furthermore, after forming the height of the forging material during the forging process through the closed forging process as described above, the forging material is cut into several equal parts with the same thickness by a simple cutting process. Therefore, it is possible to produce a plurality of products through a single forging process, not only to maximize the productivity of the product, but also to further increase the price competitiveness of the product by reducing the unit cost and manufacturing cost of the product.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.On the other hand, the present invention has been described in detail only with respect to the specific examples described above it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims. .

10 : 아우터레이스 11 : 세레이션부
12 : 가공여유부 20 : 피니셔금형세트
21 : 상부금형 22 : 하부금형
23 : 홀더 24 : 스플라인홈
25 : 가공여유공간 30 : 트리밍금형세트
31 : 코어10: outer race 11: serration
12: Processing margin 20: Finisher mold set
21: upper mold 22: lower mold
23 holder 24 spline groove
25: free machining space 30: trimming mold set
31: core

Claims (2)

일정크기로 절단되어 가열된 단조소재를 프레스 가공하여 단조소재를 업세팅하는 단계와;
피니셔금형세트(20)를 통해 업세팅된 단조소재를 밀폐단조 가공하되, 상기 피니셔금형세트(20) 홀더(23)의 내주면에 형성된 다수의 스플라인홈(24)에 의해 단조소재 외주면에 다수의 세레이션부(11)를 성형하면서 상기 단조소재의 상단 테두리를 따라 일정 두께의 가공여유부(12)를 성형하는 단계와;
트리밍금형세트(30)를 통해 세레이션부(11)가 성형된 단조소재 중앙을 피어싱 가공하는 단계와;
피어싱 가공된 단조소재의 내주면을 절삭하여 단조소재의 내경을 균일하게 형성하는 단계와;
단조소재의 가공여유부(12)를 포함한 일단부를 원주방향으로 커팅하여 제거하고, 나머지 단조소재 부분을 원주방향으로 여러 등분 커팅하여 다수의 아우터레이스(10)를 생산하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열간 밀폐단조에 의한 아우터레이스 제조방법.Upsetting the forging material by press working the forged material which is cut and heated to a predetermined size;
Forging the closed forging material upset through the finisher die set 20, a plurality of spline grooves 24 formed on the inner circumferential surface of the holder 23, the finisher die set 20 Forming a processing margin part 12 of a predetermined thickness along the upper edge of the forging material while molding the migration part 11;
Piercing the center of the forged material in which the serration part 11 is formed through the trimming mold set 30;
Cutting the inner circumferential surface of the forged material which has been pierced to uniformly form an inner diameter of the forged material;
It is characterized in that it comprises the step of cutting one end including the processing margins 12 of the forged material in the circumferential direction, and cutting the remaining forging material in several equal parts in the circumferential direction to produce a plurality of outer races (10). Manufacturing method of outer race by hot closed forging. 일정크기로 절단된 단조소재를 원하는 제품 형상으로 프레스 가공하기 위한 단조금형에 있어서,
업세팅 가공된 단조소재를 밀폐단조 가공하여 단조소재 외주면에 다수의 세레이션부(11)를 성형할 수 있도록 내주면에 다수의 스플라인홈(24)을 형성한 홀더(23)를 하부금형(22) 외측에 설치하고, 단조소재 상단 테두리를 따라 일정 두께의 가공여유부(12)를 성형할 수 있도록 홀더(23)의 스플라인홈(24) 상단과 상부금형(21) 사이에 가공여유공간(25)을 두고 밀폐단조 가공하는 피니셔금형세트(20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 아우터레이스 제조용 단조금형.In the forging mold for press working the forged material cut to a certain size into the desired product shape,
The lower mold 22 has a holder 23 having a plurality of spline grooves 24 formed on its inner circumference so as to form a plurality of serration portions 11 on the outer circumferential surface of the forged material by hermetically sealing forging the upset forged material. It is installed on the outside, the processing margin space 25 between the upper mold 21 and the top of the spline groove 24 of the holder 23 so as to form the processing margin 12 of a predetermined thickness along the upper edge of the forging material The forging die for outer race manufacturing, characterized in that it comprises a finisher die set 20 forging closed forging process.
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