KR20130116499A

KR20130116499A - 냉간단조 모노콘

Info

Publication number: KR20130116499A
Application number: KR1020120038895A
Authority: KR
Inventors: 최성근
Original assignee: 최성근
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2013-10-24

Abstract

본 발명은 모노콘 냉간단조 가공방법 및 냉간단조 모노콘에 관한 것으로 더욱 상세하게는 모노콘의 내주면을 냉간단조 가공하여 별도의 절삭가공 처리공정으로 인한 추가 비용을 절감할 수 있으며, 모노콘의 제작 시간을 단축할 수 있어 생산성의 극대화 및 작업환경을 개선할 수 있는 것이다.
이는 냉간단조 공정에 있어서, 소재(S20C, Ø46㎝)를 일정 길이로 절단하는 소재절단 단계와; 상기 소재를 700℃~800℃로 가열하고 1시간 동안 가열 온도를 유지한 후 각각의 단계별 설정 온도와 설정 시간을 유지하여 서냉(로냉)을 거쳐 600℃에서 공냉하여 소둔하는 소둔 열처리 단계와; 상기 소둔 완료된 소재를 쇼트 볼 규격 Ø0.6㎜~ Ø0.8㎜이며, 쇼트 시간은 15분 ~ 20분 쇼트(SHOT)처리하는 쇼트 단계와; 상기 쇼트 완료된 소재를 윤활처리하는 윤활 단계와; 상기 윤활처리 완료된 소재를 너클프레스 400ton 기계로 전방 압출, 업세팅, 후방 압출의 복합 성형으로 모노콘의 내주면 만을 냉간단조하는 냉간단조 단계로 구성한다.
또한, 본 발명은 내면에 상,하 관통되는 웨찌삽입공이 형성되고, 상기 웨찌삽입공의 내주면 만을 냉간단조 처리하여 별도의 절삭가공이 필요 없도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

모노콘 냉간단조 가공방법 및 냉간단조 모노콘{Monocon cold forging processing method and monocon cold forging}

본 발명은 모노콘 냉간단조 가공방법 및 냉간단조 모노콘에 관한 것으로 더욱 상세하게는 모노콘의 내주면을 냉간단조 가공하여 별도의 절삭가공 처리공정으로 인한 추가 비용을 절감할 수 있으며, 모노콘의 제작 시간을 단축할 수 있어 생산성의 극대화 및 작업환경을 개선할 수 있는 모노콘 냉간단조 가공방법 및 냉간단조 모노콘에 관한 것이다.

단조(鍛造,forging)는 고체인 금속 재료를 해머 등으로 두들기거나 가압하는 기계적 방법으로 일정한 모양으로 만드는 조작을 일컫는 것으로, 두들기는 온도는 상온(常溫)인 경우도 있으나, 녹는점이 높은 재료에서는 다소 가열해야 할 때가 많다.

일반적으로 그 재료에서 재결정(再結晶)이 진행되는 온도를 경계로 하여 그 이상의 온도에서 단조하는 것을 열간 단조(熱間鍛造), 그보다 낮은 온도에서 단조하는 것을 냉간 단조(冷間鍛造)라고 한다.

열간 단조보다 저온의 온간 및 상온에서 가공하는 냉간 단조는 높은 정밀도를 얻을 수 있는 반면, 표면의 윤활처리가 필요하다.

고체재료의 조직을 균일하게 하고, 결정고체(結晶固體)에서는 결정입자의 크기를 작게 하기 위해 해머로 두들기는 조작을 단련(鍛鍊)이라 하고, 해머로 두들기지 않고 공구로 서서히 가압하여 소정의 모양으로 만드는 일을 프레스(press)라고 한다.

그리고 작업방법은 평탄한 공구 사이에 소재를 놓고 적당히 돌리거나 위치를 바꾸어 두들기면서 바라는 모양의 제품으로 만드는 자유 단조(自由鍛造)와, 일정한 모양으로 요각(凹刻)한 금형(金型) 사이에 소재를 끼우고 두들겨서 바라는 모양의 제품을 만드는 형단조(型鍛造)의 두 가지가 대표적이다.

종래의 모노콘은 열간 단조에 의해 적정형태 및 규격의 소재를 얻고, 이 소재의 내부를 중공이 되도록 가공하며, 여러 가지 공정을 다양한 장치에 의해 진행하여 소재의 내, 외면을 가공 처리하여 완제품을 얻게 되었다.

특히, 모노콘의 내주면은 별도의 기계장치를 통해 절삭가공 처리해야 하므로 절삭가공시 치수 및 가공불량으로 인한 품질문제에 따른 손실이 발생하며, 절삭가공으로 인한 재료 로스(loss)가 발생해 원가가 상승하는 문제점이 있었다.

또한, 절삭가공의 특성상 내충격성이 낮으므로 제품의 수명이 단축된다는 등의 문제점들이 지적되었다.

본 발명은 상기와 같은 여러 가지 문제점을 해결하고자 개발된 것으로 그 목적은 모노콘의 내주면을 냉간단조에 의해 가공함으로써 별도의 기계적 절삭가공으로 인한 추가 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 제작 시간을 단축할 수 있어 생산성의 극대화 및 작업환경을 개선할 수 있는 모노콘 냉간단조 가공방법 및 냉간단조 모노콘을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 하기 위하여 본 발명은 냉간단조 공정에 있어서,

소재(S20C, Ø46㎝)를 일정 길이로 절단하는 소재절단 단계와; 상기 소재를 700℃~800℃로 가열하고 1시간 동안 가열 온도를 유지한 후 각각의 단계별 설정 온도와 설정 시간을 유지하여 서냉(로냉)을 거쳐 600℃에서 공냉하여 소둔하는 소둔 열처리 단계와; 상기 소둔 완료된 소재를 쇼트 볼 규격 Ø0.6㎜~ Ø0.8㎜이며, 쇼트 시간은 15분 ~ 20분 쇼트(SHOT)처리하는 쇼트 단계와; 상기 쇼트 완료된 소재를 윤활처리하는 윤활 단계와; 상기 윤활처리 완료된 소재를 너클프레스 400ton 기계로 전방 압출, 업세팅, 후방 압출의 복합 성형으로 모노콘의 내주면 만을 냉간단조하는 냉간단조 단계로 구성한다.

또한, 본 발명은 내면에 상,하 관통되는 웨찌삽입공이 형성되고, 상기 웨찌삽입공의 내주면 만을 냉간단조 처리하여 별도의 절삭가공이 필요 없도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다음과 같은 여러 가지의 효과가 있다.

첫째는 모노콘의 내주면을 별도의 기계적 절삭가공이 필요 없어 후처리공정이 소요되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

둘째는 모노콘의 제작 시간을 단축할 수 있어 생산성의 극대화 및 작업환경을 개선할 수 있는 효과가 있다.

셋째는 냉간단조 특성상 소성변형시의 가공경화를 이용하여 따로 열처리를 하지 않아도 기계적 성질이 월등히 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명인 모노콘의 냉간단조 가공방법을 나타탠 공정도
도 2~3는 본 발명인 모노콘의 전체 구성을 나타낸 사시도 및 단면도
도 4~5는 본 발명인 모노콘의 다른 구성을 나타낸 사시도 및 단면도

본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 본 발명의 모노콘 냉간단조 가공방법은 소재절단 단계, 소둔 열처리 단계, 쇼트 단계, 윤활 단계, 모노콘의 내주면을 냉간 단조하는 냉간단조 단계로 이루어진다.

상기 소재절단 단계는,

본 발명의 냉간단조 모노콘에 사용되는 소재는 고체인 금속 재료(S20C)이며 원통형으로 지름이 40㎜인 재료를 일정한 길이로 절단하여 사용한다.

상기 소둔 열처리 단계는,

상기 소재를 간접가열식 연속 소둔로에서 700℃~800℃로 가열하고 1시간 동안 가열 온도를 유지한 후 서냉을 거쳐 600℃에서 공냉하여 소둔한다.

상기 쇼트 단계는,

상기 소재의 풀림을 실시한 후, 풀림 후의 스케일 및 이물질 제거를 위한 쇼트(SHOT BLAST) 처리를 거친다.

이때, 쇼트 볼의 규격은 지름이 0.6㎜~0.8㎜이며, 쇼트 시간은 15분 ~ 20분 이루어진다.

상기 윤활 단계는,

상기 소재의 표면에 금형과의 소착을 방지하기 위한 윤활제 피막층을 형성한다. 윤활제는 인산염 피막으로 형성한다.

상기 표면 윤활처리는, 가공시 제품의 윤활성를 높여주고 금형과의 소착을 방지하여 금형수명을 길게 유지한다.

상기 윤활처리 완료된 소재를 전방 압출, 업세팅, 후방 압출의 복합 성형으로 내면에 경사진 경사면(21)을 갖는 웨찌삽입공(20)이 형성된 모노콘(10)을 형성한다.

이때, 냉간단조는 냉간 너클프레스 400ton 기계로 작업 처리한다.

상기 모노콘(10)의 내주면은 냉간 단조 처리하여 별도의 절삭 가공이 필요 없게 된다.

상기 웨찌삽입공(20)은 상측은 넓고 하측은 좁게 형성되고 그 내측에는 웨찌를 삽입 설치하여 사용한다.

상기 본 발명의 모노콘 냉간단조 가공방법에 의한 제조된 모노콘(10)은 첨부된 도면 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 내면에 상,하 관통하는 웨찌삽입공(20)을 형성한다.

상기 웨찌삽입공(20)은 상측은 넓고 하측은 좁게 경사진 경사면(21)을 갖는다.

또한, 모노콘(10)의 내주면 만을 냉간단조 처리하여 별도의 절삭가공이 필요 없게 된다.

상기 모노콘(10)의 다른 형태는 첨부된 도면 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 전방 외면을 라운드(30) 처리하여 형성한다.

이는 모노콘(10)의 라운드(30) 면이 지압판에 용이하게 체결되도록 하는 역할을 한다.

상기 모노콘(10)의 웨찌삽입공(20)으로 웨찌가 삽입 설치되어 PC암거, 사면(절개면) 보강 앵커, 터널 공사, 건축용 앵커 등에 사용하게 된다.

또한, 모노콘의 내면을 별도의 절삭가공이 필요 없어 제작 비용을 절감할 수 있고, 모노콘의 제작 시간을 단축할 수 있어 생산성의 극대화와 작업환경을 개선할 수 있는 것이다.

10:모노콘 20:웨찌삽입공
21:경사면 30:라운드

Claims

냉간단조 공정에 있어서,
소재(S20C, Ø46㎝)를 일정 길이로 절단하는 소재절단 단계와;
상기 소재를 700℃~800℃로 가열하고 1시간 동안 가열 온도를 유지한 후 각각의 단계별 설정 온도와 설정 시간을 유지하여 서냉(로냉)을 거쳐 600℃에서 공냉하여 소둔하는 소둔 열처리 단계와;
상기 소둔 완료된 소재를 쇼트 볼 규격 Ø0.6㎜~ Ø0.8㎜이며, 쇼트 시간은 15분 ~ 20분 쇼트(SHOT)처리하는 쇼트 단계와;
상기 쇼트 완료된 소재를 윤활처리하는 윤활 단계와;
상기 윤활처리 완료된 소재를 너클프레스 400ton 기계로 전방 압출, 업세팅, 후방 압출의 복합 성형으로 모노콘의 내주면 만을 냉간단조하는 냉간단조 단계로 구성함을 특징으로 하는 모노콘 냉간단조 가공방법.
내면에 상,하 관통되는 웨찌삽입공이 형성되고, 상기 웨찌삽입공의 내주면 만을 냉간단조 처리하여 별도의 절삭가공이 필요 없도록 한 것을 특징으로 하는 냉간단조 모노콘.
제2항에 있어서,
상기 모노콘의 전방 외면을 라운드 처리하여 형성된 것을 특징으로 하는 냉간단조 모노콘.