KR20130103900A

KR20130103900A - 슬리브링 전조 다이스 구조 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20130103900A
Application number: KR1020120024902A
Authority: KR
Inventors: 백상훈
Original assignee: 주식회사 한성기어
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2013-09-25

Abstract

본 발명은 슬리브링을 제작하기 위한 전조 다이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 변속기에 채용되는 슬리브링의 성형을 위한 전조 다이스의 구조 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의할 경우, 반복되는 슬리브링의 전조작업에도 불구하고 슬리브링의 치차를 형성하는 전조다이스의 홈이 쉽게 파손되거나 변형되지 않음으로써 슬리브링의 제작 수율을 높일 수 있고, 불량률을 낮출 수 있다는 효과가 있고, 또한, 열처리 과정을 통해 요구되는 경도를 구비함으로써 표면부분은 적정경도를 가지되 내부는 부드럽고 질긴 물성을 갖도록 하여 전조과정에 따르는 부하에 강인함을 가지는 효과가 있다.

Description

슬리브링 전조 다이스 구조 및 이의 제조방법{ROLL FORMING DICE STRUCTURE FOR SLEEVE RING AND MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 슬리브링을 제작하기 위한 전조 다이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 변속기에 채용되는 슬리브링의 성형을 위한 전조 다이스의 구조 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

슬리브링은 차량의 변속기에 채용되는 싱크로나이즈 메쉬 기구의 부품 중 하나이다. 차량의 주행에 있어 변속기는 차량의 주행 안정성과 안전성을 담보할 뿐만 아니라 엔진의 과부하를 방지하고 연료의 절감을 도모할 수 있는 중요한 부품이라 할 수 있다.

슬리브링의 제작은 전조다이스를 통해 전조작업으로 성형됨이 일반적이며, 그에 따라 전조다이스는 기계적 성질상 내마모성이 요구되며 동적인 반복 충격에도 강인할 분만 아니라 변형이 작아야만 정밀한 슬리브링의 성형이 가능하다 하겠다.

또한, 슬리브링의 치차를 형성하는 다이스의 홈은 반복되는 전조작업에도 불구하고 변형이나 파손이 일어나지 않도록 형성되어야 하며, 이는 그 홈의 형상을 구조적으로 강인하게 설계할 것을 요구한다.

또한, 전조다이스의 경도를 조절함에 있어 강재의 적절한 선택 및 강재에 대한 열처리 방법에 대한 다양한 접근이 이루어질 필요성이 크다고 볼 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 반복되는 전조작업에 있어서, 변형이나 파손을 최소화할 수 있는 슬리브링 전조다이스의 구조를 제시하고, 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 원통형의 내부에는 통공을 구비하고, 그 외주연에는 소정간격을 가지고 적어도 1 이상 구비되는 홈(30)을 구비하되, 상기 원통형의 내부 통공의 소정영역에는 구동축과의 결속을 위한 키(20)를 구비하고, 상기 외주연에 소정간격을 가지고 구비되는 홈(30)은 외주연으로 부터 내측으로 소정간격의 단턱을 구비하여 구성되되, 그 단턱의 측벽(31a,31b,31c)은 외주연의 접선의 수선을 기준으로 내측에서 외측으로 3 내지 6도의 경사를 가지며 구성되는 슬리브링 전조 다이스 구조를 통해 이루어 진다.

또한, 소재인 환봉(40)을 황삭(roughing)을 통해 내부에 통공을 형성하는 단계(41);와 불림열처리(normalizing)단계(42); 와 정삭(finishing)단계(43); 와 홈가공 단계(44)를 포함하여 구성되고, 상기 홈 가공단계(44)의 이후에는 침탄열처리 단계(45); 와 내,외경 연마단계(46); 와 키 가공단계(47); 및 평면 연마단계(48)를 더 포함함으로써 이루어짐을 특징으로 하는 슬리브링 전조 다이스 구조의 제조방법을 통해 이루어지며,

상기 침탄열처리 단계(45)는 1차적으로 850 내지 900도로 1 내지 2시간 소입후 공냉 또는 유냉 후 2차적으로 770 내지 830도로 1 내지 2시간 소입 후 공냉 또는 유냉을 행하고 100 내지 200도로 뜨임(tempering) 후 공냉함으로써 이루어짐을 특징으로 하는 슬리브링 전조 다이스 구조의 제조방법을 통해 이루어진다.

또한, 상기 소입 후에 소입경도는 로크웰 경도로 HRC 63 이상을 유지하고, 상기 뜨임 이후에는 로크웰 경도가 HRC 58 내지 63을 유지하되, 심부 경도는 HRC 44 내지 49를 유지하고, 상기 침탄열처리 단계(45) 후 침탄 깊이는 0.4 내지 0.8mm의 유효경화갚이(case depth)를 구비함을 특징으로 하는 슬리브링 전조 다이스 구조의 제조방법을 통해 이루어 진다.

이에 의해, 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명은 반복되는 슬리브링의 전조작업에도 불구하고 슬리브링의 치차를 형성하는 전조다이스의 홈이 쉽게 파손되거나 변형되지 않음으로써 슬리브링의 제작 수율을 높일 수 있고, 불량률을 낮출 수 있다는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 열처리 과정을 통해 요구되는 경도를 구비함으로써 표면부분은 적정경도를 가지되 내부는 부드럽고 질긴 물성을 갖도록 하여 전조과정에 따르는 부하에 강인함을 가지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 슬리브링 전조다이스의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 슬리브링 전조다이스의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 슬리브링 전조다이스의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 슬리브링 전조다이스의 제작 공정도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 슬리브링 전조다이스(10)는, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 원통형의 내부에는 통공을 구비하고, 그 외주연에는 소정간격을 가지고 적어도 1 이상 구비되는 홈(30)을 구비함으로써 구성된다.

상기 원통형의 내부 통공의 소정영역에는 구동축과의 결속을 위한 키(20)를 구비함으로써 구성된다.

한편, 상기 외주연에 소정간격을 가지고 구비되는 홈(30)은 외주연으로 부터 내측으로 소정간격의 단턱을 구비하여 구성되되, 그 단턱의 측벽(31a,31b,31c)은 외주연의 접선의 수선을 기준으로 내측에서 외측으로 3 내지 6도의 경사를 가지며 구성된다.

따라서, 상기 홈은 내측에서 보다 외측이 넓게 형성되도록 외주연을 따라 소정간격을 가지고 구비되게 된다.

상기한 경사를 구비한 홈(30)은 전조작업이 진행될 때 직각으로 형성된 홈이 그 종단에 과도한 부하가 걸려 파손됨을 방지할 뿐만 아니라 전조작업을 통해 성형되는 슬리브링의 치차를 급격하게 성형함에 따르는 조직의 약화나 균열을 방지할 수 있다.

한편, 상기 외주연에 형성되는 홈의 형상이나 적어도 1 이상 구비되는 홈간의 간격은 전조하고자 하는 슬리브링의 형상에 따라 변경될 수 있음은 물론이다.

도 4는 본 발명에 따른 슬리브링 전조다이스(10)의 제조 공정을 도시한다. 도시된 바와 같이 본 발명은 소재인 환봉(40)을 황삭(roughing)을 통해 내부에 통공을 형성하는 단계(41);와 불림열처리(normalizing) 단계(42); 와 정삭(finishing) 단계(43); 와 홈가공 단계(44)를 포함하여 이루어진다.

상기 소재인 환봉(40)은 합금공구강은 담금질 열처리로 경도 HRC50 이상의 경도를 얻을 수 있고 내마모성이 좋은 구조용합금강으로 구비되며, 바람직하게는 KS 규격에 따른 SNCM616 구조용합금강을 구비한다.

또한, 상기 황삭의 경우 치수정도를 확실히 보증하고 가공변형, 열변형, 경년변형(經年變形)을 방지하기 위하여 열처리를 행하기 전에 실시함이 요구된다.

한편, 상기 홈가공 단계(44)에서는 전술한 바와 같이 소정간격을 구비하여 전조다이스(10)의 외주연에 적어도 1 이상 구비되도록 형성되는 홈을 형성하되, 각각의 홈은 그 측벽이 내측에서 외측으로 경사를 지니도록 형성함이 요구된다.

한편, 상기 홈 가공단계(44)의 이후에는 침탄열처리 단계(45); 와 내,외경 연마단계(46); 와 키 가공단계(47); 및 평면 연마단계(48)를 더 포함함으로써 이루어진다.

상기 침탄열처리 단계(45)는 1차적으로 850 내지 900도로 1 내지 2시간 소입후 공냉 또는 유냉 후 2차적으로 770 내지 830도로 1 내지 2시간 소입 후 공냉 또는 유냉을 행하고 100 내지 200도로 뜨임(tempering) 후 공냉함으로써 이루어진다.

상기 소입 후에 소입경도는 로크웰 경도로 HRC 63 이상을 유지함이 바람직 하며, 뜨임 이후에는 로크웰 경도가 HRC 58 내지 63을 유지함이 바람직하다. 또한, 이 경우 심부 경도는 HRC 44 내지 49를 유지함으로써 전조다이스의 내부는 부드럽고 질긴 성질을 구비하도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 침탄열처리 단계(45)는 마칠속도는 느리고 마찰압력이 크며 복잡한 형상을 열처리함에 적합한 공정이라 할 수 있다. 이 경우 전술한 뜨임 온도를 높게 할수록 표면경도는 저하됨에 주의하여야 한다.

침탄열처리 단계(45)는 강의 표면에 탄소를 침투시켜 표면부의 원하는 깊이만큼 탄소량을 증가시키기 위해 침탄제를 적당한 온도로 적정한 시간만큼 유지 후 냉각시키는 것으로 본 발명에 따른 침탄열처리 후 침탄 깊이는 0.4 내지 0.8mm의 유효경화갚이(case depth)를 구비함이 바람직하다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.

10 : 전조 다이스
20 : 키
30 : 홈
31a,31b,31c : 측벽
40 : 소재 41 : 황삭
42 : 불림열처리 43 : 정삭
44 : 홈가공 45 : 침탄영처리
46 : 내,외경 연마 47 : 키 가공
48 : 평면연마

Claims

슬리브링 전조 다이스에 있어서,
원통형의 내부에는 통공을 구비하고, 그 외주연에는 소정간격을 가지고 적어도 1 이상 구비되는 홈(30)을 구비하되, 상기 원통형의 내부 통공의 소정영역에는 구동축과의 결속을 위한 키(20)를 구비함으로써 구성되는 슬리브링 전조 다이스 구조.
제 1항에 있어서,
상기 외주연에 소정간격을 가지고 구비되는 홈(30)은 외주연으로 부터 내측으로 소정간격의 단턱을 구비하여 구성되되, 그 단턱의 측벽(31a,31b,31c)은 외주연의 접선의 수선을 기준으로 내측에서 외측으로 3 내지 6도의 경사를 가지며 구성되는 슬리브링 전조 다이스 구조.
소재인 환봉(40)을 황삭(roughing)을 통해 내부에 통공을 형성하는 단계(41);와 불림열처리(normalizing)단계(42); 와 정삭(finishing)단계(43); 와 홈가공 단계(44)를 포함하여 구성되고,
상기 홈 가공단계(44)의 이후에는 침탄열처리 단계(45); 와 내,외경 연마단계(46); 와 키 가공단계(47); 및 평면 연마단계(48)를 더 포함함으로써 이루어짐을 특징으로 하는 슬리브링 전조 다이스 구조의 제조방법.
제 3항에 있어서,
상기 침탄열처리 단계(45)는 1차적으로 850 내지 900도로 1 내지 2시간 소입후 공냉 또는 유냉 후 2차적으로 770 내지 830도로 1 내지 2시간 소입 후 공냉 또는 유냉을 행하고 100 내지 200도로 뜨임(tempering) 후 공냉함으로써 이루어짐을 특징으로 하는 슬리브링 전조 다이스 구조의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 소입 후에 소입경도는 로크웰 경도로 HRC 63 이상을 유지하고, 상기 뜨임 이후에는 로크웰 경도가 HRC 58 내지 63을 유지하되, 심부 경도는 HRC 44 내지 49를 유지함을 특징으로 하는 슬리브링 전조 다이스 구조의 제조방법.
제 4항에 있어서,
상기 침탄열처리 단계(45) 후 침탄 깊이는 0.4 내지 0.8mm의 유효경화갚이(case depth)를 구비함을 특징으로 하는 슬리브링 전조 다이스 구조의 제조방법.