KR20130006422A

KR20130006422A - 관통공이 제공된 몰드 부분을 생산하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20130006422A
Application number: KR1020127014914A
Authority: KR
Inventors: 크리스챤 뷔긴; 토마스 크리스토펠; 안드레아스 매트; 패트릭 스템메린; 미하이 불칸
Original assignee: 하테부르 움포름마쉬넨 아크티엔게젤샤프트
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2013-01-16
Also published as: US20120266643A1; CN102639263B; WO2011063542A1; EA021889B1; CH702244A1; EA201200684A1; UA105247C2; US9545660B2; CH702276A1; KR101446402B1; EP2506996A1; TWI511812B; JP5707417B2; PL2506996T3; EP2506996B1; TW201127517A; ES2447828T3; JP2013512109A; CN102639263A

Abstract

관통구멍이 갖추어진 형성된 부분을 생성하기 위해, 로드 물질(R)이 정지 가이드(3)를 통해 형성 다이(4) 안으로 길이 연장 방향으로 정의된 길이에 의해 전진되고 이어서 주변에서 그것과 맞물리는 고정 배열(2)에 의해 움직이지 않는다. 로드 물질(R)의 단부는 이어서 구부러짐 도구(5)에 의해 축방향으로 구부러져서 디스크(S) 안으로 형성되며, 그것의 주변은 형성 다이(4)에 의해 정의된다. 디스크(S)는 이어서 디싱 도구(6)에 의해 축방향으로 침투되고 동시에 충격 압출되며, 디싱 도구(6) 및 형성 다이(4)의 내부 주변 벽 사이에 옮겨진 물질이 흐른다. 형성 다이(4) 내에 위치된 형성된 부분은 이어서 로드 물질(R)의 나머지에 대해 동축으로 회전되고 그에 의해 비틀림 전단에 의해 로드 물질의 나머지로부터 분리된다.

Description

관통공이 제공된 몰드 부분을 생산하기 위한 장치 및 방법 {METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A MOLDED PART PROVIDED WITH A THROUGH-HOLE}

본 발명은 독립항 1항의 전문에 기술된 바와 같이 관통공이 제공된 형성된 부분을 생산하기 위한 방법, 및 독립항 9의 전문에 기술된 바와 같이 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.

그러한 방법은 예를 들어 DE 31 47 897 A1에 알려져 있다. 상기 문헌에 따르면, 동일한 환형 금속 부분들이 디스크를 형성하기 위해 로드(rod) 물질의 단부의 변형을 야기하고 구부림으로써 금속 로드 물질로부터 절단 없이 생산되고, (비압축된) 로드 물질과 동일한 단면 형상을 가지는 펀치로 디스크의 축방향 천공, 및 펀치에 의해 천공된 디스크 코어의 디스크로부터의 분리가 뒤따른다. 더 형성된 부분들을 형성하도록 남아 있는 충분한 로드 물질이 더 이 상 없고 나머지가 낭비되는 것으로 버려질 때까지 디스크 코어 및 비압축된 로드 물질 부분은 함께 연속적인 공정 사이클을 위한 출발점 및 내부를 구성한다.

디스크 코어가 천공될 때, 생성된 전단력들 및 인장력들은 형성된 디스크 내 구멍의 주변 가장자리 상에 버(burr)들 및 크랙(crack)들로 원하지 않은 파열 표면을 증가시켜서, 형성된 부분들의 재작업을 필요하게 할 수 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 생산된 형성된 부분들이 실질적으로 더 적은 재작업을 필요로 하는 그러한 방법에서 소개된 기술된 형태의 방법을 향상시키는 것이다. 게다가, 버들이나 연속하는 공정 단계들을 방해할 수 있는 다른 변형들이 로드 물질의 분리 영역들에서 일어나지 않아야 한다.

이러한 목적은 독립항 1 및 9에서 개별적으로 정의된 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치에 의해 달성된다. 특히, 본 발명의 바람직한 개선 및 형태들은 각각의 경우에 종속항들에서 기술된다.

본 내용에서, 용어 "로드 물질(rod material)" 또는 "원재료(raw material)"는 뚜렷한 길이방향 연장 및 길이방향 연장에서는 일정한 치수의 단면을 가지는 물질 형태를 의미하는 것으로 이해된다. 특히, 따라서 이러한 정의는 모든 크기들의 바(bar)들, 로드들 및 와이어들에 적용된다. 원형의 단면들은 표준을 나타내지만, 본 발명은 거기에 한정되지 않는다. 표현 "로드-형상의"는 유사하게 해석되어야 한다. 본 내용에서의 용어 "디스크(disc)"는 로드 물질 또는 원재료에 대해 증폭되는 단면 치수들을 가진 몸체 형상을 언급하는 것으로 이해된다. 특히 원형 외측 형태를 가지는 편평한 디스크들은 표준을 나타내지만, 본 발명은 거기에 한정되지 않는다.

본 발명의 본질은 다음을 포함한다: 관통공이 제공된 형성된 부분을 생산하기 위한 방법에서, 로드 물질은 형성 다이(die) 안으로 그것의 길이방향 연장의 방향 내에서 정의된 길이에 의해 전진되고, 그것의 내부 주변 벽은, 로드 물질과 동일한 단면 형상을 가진 정지 가이드를 통해, 생성되는 환형의 형성된 부분의 외측 주변을 정의하고, 로드 물질은 이어서 축방향으로 고정된다. 형성 다이 내에 위치된 로드 물질의 일부는 축방향으로 침투되고 동일 시간 충격에 적어도 하나의 디싱 도구(dishing tool)에 의해 밀어내지고, 옮겨진 물질은 적어도 하나의 디싱 도구 및 형성 다이의 내부 주변 벽 사이에서 흐른다. 이러한 방식으로 만들어지고 형성 다이 내측에 위치된 형성된 부분은 그것을 둘러싸는 형성 다이 및 적어도 하나의 디싱 도구와 함께 로드 물질의 나머지에 대해 동축으로 회전되고, 따라서 형성된 물질은 로드 물질의 나머지로부터 분리된다. 형성된 부분은 이어서 멀리 이송된다.

디싱 작업 및 비틀림에 의해 형성된 분리는 일치된 형성된 부분들을 명백히 산출할 뿐만 아니라, 버들 또는 추가적인 공정을 방해할 수 있는 다른 변형들이 로드 물질의 나머지 상에서 형성되지 않도록 한다.

예를 들어 냉간 충격 압출(cold impact extrusion) 공정에서 연속으로 형성하는 공정들을 위한 공간(blank)들을 제공하는 목적을 위해, 절단 없이 로드 또는 원재료로부터 그러한 공간들을 분리하기 위한 방법이 DE 25 46 819 A1으로부터 알려져 있고, 이러한 방법에서 분리되는 물질은 원하는 분리 평면의 측면 중 하나 위의 동축의 척(chuck)들 내에 안정적으로 고정되고, 이어서 두 척들은 서로에 대해 반대로-회전되고, 공간은 물질의 나머지로부터 전단된다(sheared off). 비틀림 전단 작업을 수월하게 하기 위해, 물질은 또한 분리 평면의 영역 내에서 눈금 새김이 될 수 있다.

로드 물질로부터 공간들을 분리하기 위한 매우 유사한 방법은 DE 29 16 031로부터 알려진다. 이러한 경우, 분리되는 물질은 또한 원하는 분리 평면의 일 측 상에 형성-잠금(form-locking) 토크 적용 요소들 또는 콜릿(collet)들 내에서 고정되고, 이러한 장치들은 또한 서로에 대해 회전된다. 바람직한 실시예에서, 비틀림 전단력은 공간을 전단하도록 조력하는 추가적인 전단력에 의해 보상된다. 추가적인 전단력은 두 콜릿들 또는 토크 적용 요소들의 회전 축들이 로드 물질에 대해 약간 편심되게 정렬되는 사실로 인해 비틀림으로부터 유도된다.

DE 25 46 819 A1의 방법 또는 DE 29 16 031 A1의 방법은 이미 본질적으로 완료된 형성된 부분의 분리를 제시하지 않는다.

본 발명에 따른 바람직한 변형에서, 로드 물질이 형성 다이 안으로 전진한 후 형성 다이 내측에 위치되는 로드 물질의 단부는 적어도 하나의 구부러짐 도구에 의해 축방향으로 구부러지고 로드 물질은 축방향으로 고정되며, 따라서 형성 다이에 의해 정의된 주변을 가지고 적어도 하나의 디싱 도구에 의해 축방향으로 침투하는 디스크 안으로 형성된다.

본 발명의 방법의 바람직한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 디싱 도구는 그것의 축방향 두께의 약 98-99%만큼 디스크를 침투하기만 하여서, 그것이 분리되기 전에 형성된 부분은 초기에, 비틀림에 의해 최종적으로 전단되는, 얇은 주변 핀을 통해 로드 물질에 부착되게 남아 있다. 이러한 방식으로, 특히 명확한 분리가 얻어지고, 다시 말해서 매우 작은 변형을 가지고, 로드 물질의 나머지 상에 버들이 형성되지 않는다.

비틀림에 의해 형성된 부분을 분리하는데 필요한 토크를 형성도니 부분에 가할 수 있기 위해서, 한편으로 형성 다이 및 그 안에 위치된 형성된 부분 사이 그리고 다른 한편으로 형성된 부분 및 디싱 도구 사이에 적절한 마찰의 또는 양성의(positive) 잠금이 있어야 한다. 마찰 잠금이 가해질 때, 이는 형성 다이가 반경 방향으로 다소 탄성적으로 만들어지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 보증되거나 향상될 수 있다. 이러한 탄성은 적절한 물질 또는 다른 제공들의 선택에 의해 특별한 요구들에 가해질 수 있다.

형성된 부분이 축방향 압축력에 놓이고 그것이 로드 물질의 나머지로부터 분리된다면 그것은 특히 실용적이고 바람직할 것이다. 축방향 압축력의 크기는 바람직하게 형성 다이의 가장자리 영역들 내 충분한 주형 채움을 보증하도록 선택되고, 회전하게 대칭하는 형성된 부분들의 경우에 형성 다이 및 디싱 도구의 인접한 벽들에 가해진 마찰력은 형성된 부분이 비틀림에 의해 분리될 수 있게 한다.

인용된 문헌 DE 31 47 897 A1에 기술된 방법에서, 로드 물질은 두 개의 단조 다이들 사이에 유지되고, 이들은 그것의 구부러짐 및 로드 물질의 전진에 책임이 있다. 이러한 방식에서, 로드 물질의 길이, 및 따라서 또한 로드 물질의 길이로부터 생성될 수 있는 형성된 부분들의 수가 제한되고, 로드 물질의 이용할 수 없는 나머지들은 낭비되는 것으로 버려진다. 본 발명에 따른 방법의 추가적인 바람직한 형태들에 따르면, 이러한 문제는 변형 동안, 바람직하게 또한 디싱 작업 및 분리 작업 동안 로드 물질을 떠받치고 그것을 제 위치에 안정적으로 고정하는 정지 고정 배열의 이용에 의해 피하여지고, 고정 배열은 로드 물질의 주변과 맞물린다. 이러한 방식에서, 로드 물질의 길이는 제2 단조 다이에 의해 제한되지 않아서, 예를 들어 코일들로부터 공급되는, 긴 로드들 또는 거의 끝없는 로드 물질이 또한 처리되고, 따라서 상당한 폐기물이 거의 생성되지 않는다.

유사한 이유에서, 로드 물질은 또한 바람직하게 로드 물질의 주변과 맞물리고 개방될 수 있고 폐쇄될 수 있으며 구동 수단에 의해 길이방향에서 뒤와 앞으로 움직일 수 있는 전진 메커니즘에 의해 전진된다.

형성된 부분이 로드 물질의 나머지로부터 분리된 후에, 그것은 형성 장치의 형성 영역으로부터 멀리 이송되고, 예를 들어 추가적인 처리 단계로 운반된다. 바람직한 실시예에 따르면, 형성된 부분은 형성 다이 자체에서 멀리 이송되고, 형성 다이로부터 뒤로 제거되기만 한다. 형성 다이에서 멀리 형성된 부분을 이송하기 위해, 형성된 부분과 함께 형성 다이는 바람직하게 로드 물질로부터 멀리 움직이고, 우선 로드 물질의 길이방향으로 그리고 이어서 이러한 방향에 수직하게 움직인다. 이는 전체 장치의 구조를 더 간단하게 할 수 있다.

본 발명에 따른 방법을 수행하기에 적합한 장치는 전진 수단 및 로드 물질을 위한 고정화 수단, 로드 물질을 위한 가이드, 형성 다이 및 형성 다이 내측에 위치되는 로드 물질의 부분을 축방향으로 침투하기 위한 침투 수단을 포함한다. 상기 장치에는 또한, 그 안에 위치된 로드 물질 부분과 함께, 형성 다이와 함께 구동 수단이 설비되고, 이는 그것의 축방향 침투를 다라 형성된 부분을 형성하고, 로드 물질의 나머지는 서로에 대해 회전할 수 있으며, 형성된 부분은 비틀림 전단에 의해 로드 물질의 나머지로부터 분리될 수 있다.

바람직한 설계 변형에서, 본 발명에 따른 장치는 형성 다이 내에 위치된 로드 물질의 단부를 형성하고 축방향으로 구부리기 위한 적어도 하나의 구부리는 도구를 구비한다.

바람직한 실시예에 따르면, 침투 수단은 디싱 도구를 포함하고, 여기에 디싱 펀치 및 펀치를 둘러싸는 디싱 슬리브(sleeve)가 구비되고, 이를 통해 축방향 압축력이 형성 다이 내 형성된 부분에 가해질 수 있다.

로드 물질을 위한 고정화 수단은 바람직하게 로드 물질의 주변과 맞물리고 개방되고 폐쇄될 수 있는 정지 고정 배열을 포함한다. 본 내용에서, 고정 배열에 가이드 튜브가 갖춰지는 것이 특히 적절하고, 그 내부 치수는 로드 물질의 외부 단면 형상에 적합하고, 고정 턱(clamping jaw)들은 축에 평행하고 배열되고 그것의 주변 주위에 배치되고, 고정 턱들은 가이드 튜브 내 축에 평행한 슬롯들 내에서 방사상으로 안쪽 그리고 바깥쪽으로를 제외하고 본질적으로 자유롭지 않게 움직일 수 있어서 그것들은 외력의 적용에 의해 로드 물질 상에서 지탱될 수 있다. 본 내용에서, 로드 물질을 향하는 고정 턱들의 표면들에는 바람직하게 특히 리브(rib)들과 같은 마찰 향상 구조들이 갖추어진다. 고정 배열의 이러한 바람직한 형태로, 로드 물질의 두께가 일정하지 않더라도 적절한 고정 압력이 가해질 수 있음이 보증되고, 동시에 물질은 형성 동안 로드 물질 내 형성된 압축 응력으로 인해 고정 턱들 사이로부터 힘을 받는 것이 방지되는데, 이는 로드 물질의 전방 이송의 방해(jamming) 또는 오류를 야기할 수 있기 때문이다.

특히 두꺼운 로드들에서, 로드 출발 및 로드 끝의 삽입 및 제거를 수월하게 하기 위해, 고정 배열의 가이드 튜브는 분리된 부분들로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 각각에 두 개의 고정 턱들이 제공된, 두 부분들로 만들어진 가이드 튜브가 생각될 수 있다. 로드 출발 또는 로드 끝의 삽입 및 제거를 위해, 튜브의 두 부분들은 멀리 이동하고 그 후에 다시 간격 없이 함께 압착되고, 가이드 튜브는 생산 동안 완전히 밀폐된다.

본 발명에 따른 장치의 추가적인 바람직한 형태에 따르면, 상기 장치에는 내부에 두 개 이상의 형성 다이들이 수용되는 다이 회전대(die carousel)이 갖추어진다. 이러한 다이 회전대로, 형성된 부분을 포함하는 형성 다이는 형성 영역으로부터 멀리 이송될 수 있고 다음 형성 작업을 쉽고 효율적으로 하기 위해 빈 형성 다이로 대체될 수 있다.

또는, 선형 다이 이송 메커니즘들이 또한 생각될 수 있다.

본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치는 모두 냉각 및 가열 형성을 위한 전체 온도 범위를 통해 이용가능하다.

다음에서, 본 발명에 따른 방법 및 장치가 그것의 실시예에 기초하고 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

도 1 내지 13은 13의 전형적인 방법 양상에서 본 발명에 따른 장치의 본질적인 부분들이다;
도 14는 본 발명에 따른 장치의 형성 부분들의 개략적인 측면도이다,
도 15는 도 14의 XV-XV 선에 따른 개략적인 축방향 모습이다,
도 16은 로드 물질 및 형성 평면의 영역 내 그로부터 형성된 형성된 부분이다,
도 17은 도 16의 XVII의 확대 상세도이다,
도 18은 본 발명에 따른 장치의 고정 배열의 특별한 실제적 설계의 사시도이다,
도 19는 도 18의 고정 배열의 길이방향 축에 수직한 개략적인 단면도이다,
도 20은 도 19의 XX-XX 선에 따른 고정 배열을 통한 축방향 단면이고,
도 21은 도 20의 XXI의 확대 상세도이다.

다음은 원형 단면을 구비하는 원재료 또는 로드 물질을 이용한 평평하고, 환형인 형성된 부분들의 생산의 단지 예시적인 설명이다.

다음은 아래 설명을 위해 적용된다: 참조번호들이 설명의 명확화의 목적을 위해 도면 내에서 도시되었더라도, 이러한 참조번호들은 도면에 직접적으로 연관된 설명의 문헌에 언급되지 않고, 설명의 이전 또는 연속하는 경로에서 그것의 설명에 참조된다. 반대로, 주어진 도면에서 아주 많은 상세함을 나타내는 것을 피하기 위해, 이해를 위해 덜 중요한 참조번호들은 모든 도면에 도시되지 않는다. 이러한 목적을 위해, 다른 도면들을 개별적으로 참조한다.

도 1-13은 본 발명의 이해를 위해 필수적인 장치의 오직 부분들이 축방향의 반-단면들로 도시되는 본 발명의 실시예를 도시한다. 축(A)과 서로 동축으로 배열되고, 설명된 항목들은 전진 메커니즘(1), 고정화 수단으로 기능하는 고정 배열(clamping arrangement; 2), 정지 가이드(3), 형성 다이(forming die; 4), 구부러짐 도구(swaging tool; 5)(도 1-6) 및 디싱 도구(dishing tool; 6)(도 6-12)이다. R로 식별되는 로드 물질(rod material)(원재료)은 전진 메커니즘(1), 고정 배열(2) 및 정지 가이드(3)를 통해 동축으로 연장한다.

정지 가이드(3)는 전체-길이, 본 예에서 원통형인, 가이드 구멍을 구비하고, 이는 처리되는 로드 물질(R)과 본질적으로 동일한 단면 형상을 구비하고, 본질적으로 그것을 위해 가이드로서 기여한다.

전진 메커니즘(1)뿐만 아니라 구부러짐 도구(5) 및 디싱 도구(6)는 이중 화살표(10, 50 및 60)(도 2, 3 및 7)에 의해 도면에서 상징적으로 나타난 구동 수단에 의해 축방향으로 옮겨질 수 있다. 전진 메커니즘(1)은 구동 수단에 의해 뒤와 앞으로 축방향으로 옮겨질 수 있고 로드 물질(R)을 위한 전진 수단으로 기능한다.

형성 다이(4)는 슬리브(sleeve)의 형태로 설계되고, 그것의 내부 치수들은 생성되는 형성된 부분의 외측 단면 형상에 대응한다. 그것의 내부 공간의 지름은 로드 물질(R)의 지름보다 크다. 형성 다이(4)는, 도 3의 이중 화살표(41)에 의해 상징적으로 지시된 바와 같이, 축방향으로 옮겨질 수 있다. 형성 다이(4)는 축(A)에 수직하게 또한 이동할 수 있다. 이러한 능력은 아래 도 12 및 13을 참조하여 상세히 논의될 것이다.

구부러짐 도구(5)는 슬리브-형상 형성 다이(4)의 내부 공간과 본질적으로 동일한 단면 형상, 특히 동일한 지름을 구비하는 헤더 다이(header die; 51)를 포함한다. 헤더 다이(51)의 전면(51a)은 여기서 평평하게 형성된다.

디싱 도구(6)는 디싱 펀치(dishing punch; 61) 및 그것 위로 동축으로 미끄러질 수 있는 디싱 슬리브(62)를 포함한다. 디싱 펀치(61)는 본질적으로 동일한 단면 형상을 구비하고, 특히 로드 물질(R)과 동일한 지름을 구비한다. 디싱 슬리브(62)의 외측 단면 형상은 슬리브-형상의 형성 다이(4)의 내부 단면 형상에 본질적으로 대응한다. 디싱 펀치(61) 및 디싱 슬리브(62)의 전면들(61a 및 62a) 각각은 여기서 평평하게 형성된다. 디싱 펀치(61) 상의 디싱 슬리브(62)의 상대 움직임은 이중 화살표(63)에 의해 상징적으로 표현된 구동 유니트(도 7)를 거쳐 달성된다.

전진 메커니즘(1)은 예를 들어 두 개의 대향하는 고정 턱(clamping jaw)들을 구비하고, 이는 로드 물질(R)의 외부 형상에 적응되고 (닫힌) 로드 물질에 대해 반경방향으로 가압될 수 있고 (개방된) 로드 물질로부터 멀리 반경방향으로 들어올려질 수 있다. 전진 메커니즘은 이중 화살표(11)에 의해서만 도면에 표시된 구동 수단에 의해 개방되고 닫힌다(도 2).

유사하게, 간단한 실시예에서 고정 배열(2)에는 바람직하게 로드 물질(R) 주위에 배치된 다수의 고정 턱들이 갖추어지고, 이는 함께 일종의 척(chuck)을 형성하고, 이는 또한 이중 화살표(21)로만 도면에서 상징적으로 지시되는 구동 유니트를 거쳐 닫히고 개방될 수 있다(도 2). 특히 실용적이고 유리한 고정 배열의 실시예가 도 18-21을 참조하여 이후에 더욱 상세히 설명된다.

전진 메커니즘(1), 고정 배열(2), 정지 가이드(3), 이동가능한, 슬리브와 같은 형성 다이(4), 구부러짐 도구(5) 및 디싱 도구(6)는 지시된 장치 부분들에 대해 설명되는 이동 순서들을 생성하고 필요한 힘들을 생성하기 위한 구동 수단과 함께 알려진 방식에서 설비된 상위의 형성 기계의 부분들이다. 이는 당업자에게 더 이상 설명될 필요가 없다.

본 발명에 따른 방법은 반복 사이클로 수행된다.

제1 방법 단계 전에, 그리고 특히 그것을 위해, 로드 물질(R)은 그것의 안내 전면이 가이드(3)의 전면(3a)(도 12)과 같은 높이일 때까지 개방된 전진 메커니즘(1) 및 개방된 고정 배열(2)을 통해 정지 가이드(3) 안으로 삽입된다. 이어서, 전진 메커니즘은 닫힌다(도 1).

고정 장치(2)가 개방되고, 로드 물질(R)은 이제 전진 메커니즘(1)을 이용하여 기설정된 거리로 전진하여서 로드 물질(R)의 안내 단부(R1)는 형성 다이(4) 안으로 돌출한다(도 2).

이어서, 고정 배열(2)은 닫혀서 로드 물질(R)은 축방향으로 고정되고 또한 회전이 방지된다(도 3).

이어서, 구부러짐 도구(5)는 로드 물질(R)에 대해 가압되어서 로드 물질의 안내 단부(R1)는 디스크(S) 안으로 압축된다(도 4). 이어서, 구부러짐 도구(5)는 다시 철회된다(도 5).

다음 작업은 다이들을 변경하는 것이고, 구부러짐 도구(5)는 디싱 도구(6)로 대체된다(도 6). 도 14 및 15를 참조하여 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 다이 회전대(die carousel)가 이러한 목적을 위해 제공될 수 있고, 구부러짐 도구(5) 및 디싱 도구(6) 모두를 수용한다. 두 개의 도구들(5 및 6)을 교환하기 위한 움직임 및 이를 위해 필요한 구동 메커니즘은 도 6 및 12에서 화살표(70)에 의해 표시된다.

다음 단계에서, 디싱 도구(6)는 로드 물질(R)을 향해 축방향으로 움직인다(도 7). 그것이 전진을 계속할 때, 디싱 펀치(61)는 디스크(S)를 침투하여서, 압출 공정을 시작한다. 따라서 디싱 도구(6)는 축방향으로 디스크(S)를 침투하기 위한 침투 수단으로 기능한다. 디싱 펀치(61)에 의해 대체되는 디스크 코어(Ks)의 물질은 침투 동안 디싱 펀치(61) 및 형성 다이(4)의 내부 주변 벽 사이의 공간 안으로 가압된다. 디싱 펀치(61)가 그것의 최종 위치에 도달할 때, 그것의 전면(61a)은 정지 가이드(3)의 전면(3a)의 축방향 전방에 있다(도 8). 형성 다이(4) 내 물질은 형성되는 형성된 부분(F)을 형성하고, 이는 방법의 이 단계에서 얇은 주변 핀을 통해 로드 물질(R)의 나머지에 여전히 부착된다. 축방향 힘이 디싱 슬리브(62)에 가해지고, 그것을 로드 물질(R)을 향해 가압하여서 형성된 부분(F) 내 압축력 조건을 형성한다. 축방향 압축력의 크기가 선택되어서 그것은 형성 다이(4)의 주변 영역들의 적절한 형성 채움을 보증하고 충분한 마찰력이 디싱 도구(6) 및 형성 다이(4)의 인접한 벽들에서 생성되는 회전 대칭인 형성된 부분들의 경우에 비틀림에 의해 형성된 부분이 분리될 수 있게 한다.

본 발명의 중요한 측면에 따르면, 형성 다이(4)는 적절한 물질 또는 다른 측정들의 선택에 의해 약간 반경방향으로 신축되도록 제조된다. 결과적으로, 강한 마찰력이 한편으로 압력 하에서 형성된 부분(F) 및 형성 다이(4) 사이에 형성되고, 다른 한편으로 디싱 펀치(61) 및 형성된 부분(F) 사이에 형성된다. 이러한 강한 마찰 연결은 연속적인 공정 단계들을 위해 매우 중요하다.

첫째, 디싱 펀치(61)는 짧은 거리로 철회되고, 디싱 슬리브(62)는 정지되게 남아 있고 압축력에 노출된다(도 9). 이러한 힘은 화살표(63)로 상징적으로 지시된 구동 수단에 의해 가해진다(도 7).

이어서, 형성된 부분(F)은 로드 물질(R)의 나머지로부터 분리된다(도 10). 본 발명의 가장 중요한 특징들 중 하나에 따르면, 이러한 분리는 비틀림 전단(torsion shearing)에 의해 달성된다. 이를 위해, 형성 다이(4)와 디싱 도구(6) 사이에서 마찰 잠금에 의해 움직이지 않는 형성된 부분(F)과 함게 디싱 도구(6) 및 형성 다이(4)는 거기에 대해 로드 물질(R)의 (정지 고정된) 나머지의 축(A) 주위에서 회전한다. 회전은 화살표(80)에 의해 도면에서 도시된 구동 수단에 의해 제공된다. 이러한 회전 동안, 형성된 부분(F)을 로드 물질(R)의 나머지에 연결하는 주변의 핀이 잘린다. 도 16 및 17의 확대 상세도에서 도시된 바와 같이, 약간 모서리를 딴 면이 비틸림 전단으로 인해 로드 물질(R)의 나머지의 안내 단부 상에 형성되지만, 이는 종래 형성 및 분리에 의해 만들어지는 버(burring)보다 다음의, 추가적인 형성 공정들에 상당히 덜 충격을 가한다. 비틀림 전에, 형성 다이(4)는 또한, 디싱 펀치(61)와 같이, 약간 축방향으로 철회될 수 있고, 그를 위해 그것은 더 이상 정지 가이드(3)의 전면(3a)과 접촉하지 않고 그것의 회전에 더 적은 저항성이 존재한다.

다음 단계에서, 디싱 도구(6)는 그것의 출발 위치로 다시 이동한다(도 11 및 12). 이어서, 분리된 형성된 부분(F)은 축 방향에 수직한 형성 위치로부터 멀리 이송되고, 예를 들어, 다음의 공정 스테이션으로 운반된다. 본 내용에서, 형성된 부분(F)은 바람직하게 형성 다이(4) 내부에 남아 있고 다이와 함께 형성 위치로부터 움직인다. 도 14 및 15를 참조하여 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 다이 회전대가 몇몇의 형성 다이들을 수용하도록 제공될 수 있다. (형성 다이(4) 내에 위치된) 형성된 부분(F)을 제거하기 위한 움직임 및 그에 필요한 구동 수단이 도 12에서 화살표(90)에 의해 상징적으로 지시된다. 형성된 부분(F)을 포함하는 형성 다이(4)가 제거됨과 동시에, 그것은 새롭고, 빈 형성 다이(4)에 의해 대체된다(도 12 및 13).

마지막으로, 다이 교환 작업이 또한 수행되고, 여기서 디싱 도구(6)는 구부러짐 도구(5)에 의해 대체된다(도 12 및 13).

상기 방법의 마지막 단계에서, 전진 메커니즘(1)은 스트로크(stroke)의 길이에 의해 축방향으로 개방되고 철회되며, 이어서 다시 닫힌다(도 12 및 13). 이는 공정 사이클을 완성하고 장치는 도 1-13의 전술한 설명에 따라 다음 공정 사이클을 위해 준비된다. 공정 사이클들은 로드 물질(R)의 나머지 길이가 공정이 계속하기에 충분하지 않을 때까지 반복된다.

이미 지시된 바와 같이, 구부러짐 도구(5) 및 일 측의 디싱 도구(6) 및 다른 측의 형성 다이들(4)은 바람직하게 회전대 내에 배치된다. 도 14 및 15는 이를 개략적으로 도시한다. 다이 회전대(110)는 기계 래크(machine rack; 100) 내에서 회전가능하게 지지되고 도시되지 않은 구동 수단에 의해 회전 방식으로 구동된다. 회전가능한 다이 회전대(120)는 거기로부터 일정 거리로 그리고 전방에서 축방향으로 배열되고, 또한 도시되지 않은 구동 수단에 의해 회전가능하게 구동된다. 양 회전대들(110 및 120)에 대한 움직임 방향들 및 회전 움직임을 위해 필요한 구동 수단은 도 15에서 화살표들(70 및 90)로 지시되고, 이들은 또한 도 6 및 12에서 이전에 도시되었다. 또한 이전에 도 10, 도 15에서와 같이, 화살표(80)는 형성 다이(4) 및 디싱 도구(6)가 그것들 사이에 고정된 형성된 부분과 함께 회전될 수 있는지를 보여준다.

이전에 또한 언급된 바와 같이, 원칙상 고정 배열(2)은 척(chuck)의 방식으로 설계될 수 있고, 다수의 고정 구획들은 그것의 주변을 따라 로드 물질과 맞물린다. 그러나, 이러한 종류의 척들은 일정한 어려움들을 나타낸다. 전체 고정 힘을 가할 수 있기 위해서, 고정 구획들 사이에 작은 간격을 제공할 필요가 있는데, 그렇지 않다면, 배치될 수 없는, 로드 물질의 일정치 않은 두께의 가능성이 정의된 고정 힘이 턱들이 서로 접촉하는 경우에 가해지는 것을 방해하기 때문이다. 그러나, 상술한 구부러짐 및 디싱 작업에서, 응력 조건은 물질 내에서 형성되고, 형성 영역의 전방에서 비교적 멀리 연장하고 고정 구획들 사이 남아 있는 간격 안으로 이러한 물질을 가압한다. 길이방향으로 나누어진 고정 구획들 사이에 압착되는 물질은 로드 물질의 전방 이송을 방해하거나 심지어 방지할 수 있다.

특허 뜨거운 형성 방법들에서 중요한, 이러한 어려움은 다음에서 설명되는 바와 같이 고정 배열(2)의 바람직한 형상에 의해 해소된다.

이러한 바람직한 실시예에 따르면, 고정 배열(2)은 가이드 튜브(22)를 포함하고, 그것의 내부 치수들은 로드 물질(R)의 외측 단면 형상과 일치하고, 고정 턱들(23)은 그것의 축 주변에 그리고 평행하게 배치되며, 고정 턱들은 가이드 튜브(22) 내 축방향으로-평행한 슬롯들(24)의 반경방향 안쪽으로 그리고 바깥쪽으로 실제로 자유롭지 않게 이동할 수 있어서 그것들은 외력의 가함에 의해 로드 물질(R) 상에 반경방향으로 견디도록 가져와질 수 있다. 로드 물질(R)로 향하는 고정 턱들(23)의 표면들에는, 예를 들어 리브들(25)과 같은, 고정 영향을 증가시키는 마찰 향상 구조들이 갖추어진다. 고정 배열의 이러한 바람직한 형상으로, 턱들의 고정 경로는 제한적이지 않고 턱들이 가이드 튜브 내 슬릿들 안으로 실제로 자유롭지 않게 맞춰지기 때문에, 물질이 밖으로 가압될 수 있는 간격이 남겨질 수 없다.

R: 로드 물질
F: 형성된 부분
3: 고정 가이드
4: 형성 다이
6: 디싱 도구

Claims

구멍 내에서 로드 물질(R)이 형성 다이(4) 안으로 길이 연장 방향으로 정의된 길이에 의해 전진하고, 로드 물질(R)과 같은 단면 형상을 가지는 고정 가이드(3)를 통해, 형성 다이의 내부 주변 벽은 생성되는 형성된 부분(F)의 외측 주변을 정의하고, 형성 다이(4) 내에 있는 로드 물질(R)의 일부는 축방향으로 침투되고 이어서 로드 물질(R)의 나머지로부터 분리되어서, 생성된 형성된 부분(F)은 이어서 멀리 이송되며,
로드 물질(R)은 형성 다이(4) 안으로 전진된 후에 축방향으로 움직이지 않고, 형성 다이(4) 내에 위치된 로드 물질(R)의 일부는 축방향으로 침투되며 동시에 적어도 하나의 디싱 도구(6)에 의해 충격 압출되고, 옮겨진 물질은 적어도 하나의 디싱 도구(6) 및 형성 다이(4)의 내부 주변 벽 사이를 흐르고, 그에 의해 형성되고 형성 다이(4)의 내부에 위치된 형성된 부분(F)은 적어도 하나의 디싱 도구(6) 및 형성 다이(4)와 함께 로드 물질(R)의 나머지에 대해 동축상으로 회전되어서, 형성된 부분(F)은 로드 물질의 나머지로부터 분리되는 것을 특징으로 하는, 구멍이 갖추어진 형성된 부분(F)을 생성하는 방법.
제1항에 있어서,
로드 물질(R)이 형성 다이(4) 안으로 전진된 후 형성 다이(4) 내에 위치되는 로드 물질(R)의 단부(R1)는 적어도 하나의 구부러짐 도구(5)에 의해 축방향으로 구부러지고 로드 물질(R)은 축방향으로 움직이지 않으며, 주변이 형성 다이(4)에 의해 정의되고 적어도 하나의 디싱 도구(6)에 의해 축방향으로 다음에 침투되는 디스크 안으로 형성되는 것을 특징으로 하는 구멍이 갖추어진 형성된 부분(F)을 생성하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
형성 다이(4) 내에 위치된 로드 물질(R)의 일부는 완전히 침투되지 않고, 바람직하게, 적어도 하나의 디싱 도구(6)에 의해, 축방향 두께의 98-99%까지만 침투되어서, 분리 전에 형성된 부분(F) 얇은 주변의 핀을 통해 로드 물질(R)의 나머지에 부착되도록 처음에 남아 있는 것을 특징으로 하는 구멍이 갖추어진 형성된 부분(F)을 생성하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
형성 다이(4)는 반경방향으로 탄력이 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 구멍이 갖추어진 형성된 부분(F)을 생성하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
형성된 부분(F)은 축방향 압축력에 놓이고 로드 물질(R)의 나머지로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 구멍이 갖추어진 형성된 부분(F)을 생성하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
로드 물질(R)은 개방되고 닫히며 로드 물질과 주변에 맞물릴 수 있는 정지 고정 배열(2)에 의해 움직이지 않는 것을 특징으로 하는 구멍이 갖추어진 형성된 부분(F)을 생성하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
길이방향으로 뒤쪽으로 그리고 앞쪽으로 구동 수단에 의해 움직일 수 있고, 개방되고 닫힐 수 있으며, 로드 물질과 주변에서 맞물릴 수 있는 전진 메커니즘(1)에 의해 형성 다이(4) 안으로 로드 물질(R)이 전진되는 것을 특징으로 하는 구멍이 갖추어진 형성된 부분(F)을 생성하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
형성된 부분(F)은 형성 다이(4) 내에서 멀리 이동되고, 이를 위해 형성 다이(4)는 바람직하게, 처음에 로드 물질의 나머지 길이 연장의 방향으로 그리고 이어서 수직하게, 형성된 부분(F)과 함께 로드 물질로부터 멀리 움직이는 것을 특징으로 하는 구멍이 갖추어진 형성된 부분(F)을 생성하는 방법.
제1항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서,
로드 물질(R)을 위한 부동(immobilising) 수단(2) 및 전진 수단(1), 로드 물질을 위한 가이드(3), 형성 다이(4) 및 형성 다이(4) 내에 위치된 로드 물질(R)의 일부로 축방향으로 침투하기 위한 침투 수단(6)을 포함하고,
구동 수단(80)을 구비하고, 축방향 침투가 형성된 부분(F)이 된 후에, 상기 구동 수단과 함께 형성 다이(4)는 그 안에 포함된 로드 물질(R)의 일부를 포함하며, 로드 물질(R)의 나머지는 서로에 대해 회전될 수 있으며, 형성된 부분(F)은 비틀림 전단에 의해 로드 물질(R)의 나머지로부터 분리될 수 있는 장치.
제9항에 있어서,
형성 다이(4) 내에 위치된 로드 물질(R)의 단부(R1)를 축방향으로 구부리고 형성하기 위한 적어도 하나의 구부러짐 도구(5)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항 또는 제10항에 있어서,
침투 수단은 디싱 펀치(61) 및 상기 펀치를 둘러싸는 디싱 슬리브(62)가 갖추어진 디싱 도구(6)를 구비하고, 형성 다이(4) 내에 위치된 형성된 부분(F)은 디싱 슬리브(62)를 거쳐 축방향 압축력에 놓일 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
형성 다이(4)는 반경방향으로 탄력이 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 장치.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
로드 물질(R)을 위한 부동 수단은 주변에서 로드 물질(R)과 맞물리고 개방되고 닫힐 수 있는 정지 고정 배열(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제13항에 있어서,
고정 배열(2)은 로드 물질(R)의 외측 단면 형상에 적합한 내측 치수들을 구비하는 가이드 튜브(22) 및 그것의 주변 주위에 배치되고 축에 평행하게 배열된 고정 턱들(23)을 구비하며, 고정 턱들은 본질적으로 자유롭지 않지만 가이드 튜브(22) 내 축-평행 슬롯들(24) 내에서 반경방향으로 안쪽으로 그리고 바깥쪽으로 움직일 수 있어서 그것들은 외력의 가함으로 인해 로드 물질(R) 상에 지탱되도록 가져와질 수 있으며, 고정 턱들(23)에는 바람직하게 로드 물질(R)을 향하는 턱들의 측면들 상에, 특히 리브들(25)인, 마찰 향상 구조들이 갖추어지는 장치.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
형성 다이(4)는 로드 물질(R)의 길이방향 연장에 수직하게 가이드로부터 멀리 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
다이 회전대(110)가 갖추어지고, 상기 다이 회전대 내에서 상기 다이 회전대에 의해 가이드(3)의 전방에 동축으로 위치될 수 있는 두 개 이상의 형성 다이들(4)이 수용되는 것을 특징으로 하는 장치.