KR20150123663A - 퀵커플러용 플러그 및 소켓의 포밍성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그 및 소켓의 포밍성형방법은, 유압기기에 장착되는 플러그(10)와 상기 플러그(10)가 삽입되어 연결되는 소켓(20)을 냉간단조법 중 하나인 포밍공정에 의해서 용이하게 성형할 수 있도록 한 것으로서, 금형만 설치되어 있으면 비숙련공도 용이학 작업할 수 있기 때문에 인건비를 낮출 수 있고, 금형으로 냉간단조에 의해 성형하므로 절삭되어 버려지는 칩으로 인한 소재(M)의 낭비를 방지할 수 있으며, 다수의 공정이 가능하도록 미리 시스템을 설치한 후 작업하므로 신속하게 작업할 수 있고, 냉간단조에 의해 성형하므로 제품의 밀도가 향상되어 쉽게 마모되거나 찌그러지는 현상을 방지할 수 있기 때문에 일반 절삭 제품에 비해서 수명이 연장되는 효과가 있다.

Description

퀵커플러용 플러그 및 소켓의 포밍성형방법 {Forming molding method of a quick couple plug and the socket}

본 발명은 퀵커플러용 플러그 및 소켓의 포밍성형방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 퀵커플러용 플러그 및 소켓을 성형함에 있어, 절삭에 의하지 않고 소재를 상형과 하형에 의해서 냉간 단조하여 성형하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 플러그 및 소켓의 포밍성형방법에 관한 것이다.

이하, 첨부되는 도면과 함께 배경기술을 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 퀵커플러를 도시한 단면도, 도 2는 배경기술로서 소재를 절삭공정에 의해 퀵커플러용 플러그를 성형하는 과정을 도시한 공정도, 도 3은 배경기술로서 소재를 절삭공정에 의해 퀵커플러용 소켓을 성형하는 과정을 도시한 공정도로서 함께 설명한다.

퀵커플러(1)는 유압기기와 유압호스에 장착되어 상호 연결 및 분리되는 것으로서 원터치로 신속하게 착탈되도록 구성된 것이다.

이러한 퀵커플러(1)는 유압기기에 장착되는 플러그(10)와, 상기 플러그(10)가 삽입되는 것으로서 유압호스에 연결되는 소켓(20)과, 상기 소켓(20)에 장착되어 소켓(20)의 길이 방향을 따라 왕복하도록 구성된 슬리이브(30)가 구성된다. 상기 슬리이브(30)와 소켓(20) 사이에는 스프링(40)이 개재되어 슬리이브(30)를 후방으로 당긴 상태에서 놓게 되면 전방으로 이동하도록 구성된다.

상기 소켓(20)은 플러그(10)의 내부로 삽입되는 부분의 외측면에 홈(17)이 형성되고, 소켓(20)은 끼워진 플러그(10)의 홈(17)에 대응되는 부분에 볼(23)이 관통되어 구성된다. 그리고, 상기 슬리이브(30)는 내측면에 경사면(35)이 형성되어 후진하면 볼(23)이 외측방으로 이동하게 되고 전진하면 볼(23)을 내측으로 밀어넣어 상기 홈(17)에 끼워지도록 구성된다.

따라서, 슬리이브(30)를 후진한 상태에서 플러그(10)를 소켓(20)에 밀어넣게 되면 볼(23)이 플러그(10)의 홈(17)에 끼워지게 되고, 이 상태에서 슬리이브(30)를 당겼던 힘을 제거하게 되면 스프링(40)의 복원력에 의해서 슬리이브(30)가 전진하면서 상기 경사면(35)이 볼(23)을 하방으로 밀어내게 되어 볼(23)은 상기 홈(17)에 삽입되어 플러그(10)와 소켓(20)의 연결이 가능하다. 이 상태에서 슬리이브(30)를 후진시킨 후, 플러그(10)를 당기게 되면 볼(23)이 외측방으로 이동하게 되어 슬리이브(30)로부터 플러그(10)를 분리할 수 있다.

그런데, 이러한 플러그(10)와 소켓(20)을 제작하기 위해서는 도 2 및 도 3에서처럼 봉 형상의 소재(M)를 선반의 절삭가공에 의해 성형할 수밖에 없었다.

이 경우, 선반을 가공하는 숙련공을 필요로 하므로 인건비가 비싼 문제점이 있었고, 절삭으로 인해서 소재의 50% 정도가 버려지게 되어 재료를 낭비하게 되는 문제점이 있었다. 또한, 소재를 선반의 척에 물린 상태에서 바이트를 이용하여 절삭하므로 각 공정마다 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 또한, 제품의 강도가 떨어져서 쉽게 마모되거나 찌그러져서 수명이 짧은 문제점이 있었다.

한국 특허등록 제10-0605095호 (2006년 07월 19일)

본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그 및 소켓의 포밍성형방법이 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.

첫째, 비숙련공도 쉽게 작업할 수 있도록 하므로 배경기술에 비해서 인건비를 낮출 수 있도록 한다.

둘째, 금형으로 냉간단조에 의해 성형하므로 소재가 절삭되어 버려지는 현상을 방지하여 재료가 낭비되는 현상을 해결하도록 한다.

셋째, 다수의 금형을 구비한 후, 각 공정을 거치므로 절삭공정에 비해서 신속하게 작업할 수 있도록 한다.

넷째, 냉간단조에 의해 성형하므로 제품의 밀도가 향상되어 쉽게 마모되거나 찌그러지는 현상이 방지되어 수명이 단축되는 현상이 방지되도록 한다.

본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 포밍성형방법은 다음과 같이 이루어진다.

봉 형상의 소재를 하형에 수직이 되도록 안착한 후 상형으로 가격하는 외형성형단계와, 상기 외형성형단계를 거친 소재의 상단에 제1펀치를 가격하여 제1상부홀 자국을 성형하는 제1펀칭단계와, 상기 제1상부홀 자국보다 작은 폭의 제2펀치로 상기 제1상부홀 자국을 가격하여 하방으로 관통되지 않도록 제1상부홀을 성형하고, 하단부에 제3펀치로 상기 소재의 하단을 가격하여 하부홀 자국을 성형하는 제2펀칭단계와, 상기 제2펀칭단계 이후에 상기 제1상부홀보다 폭이 작은 제4펀치로 상기 제1상부홀을 가격하여 제2상부홀을 성형하는 제3펀칭단계와, 상기 제3펀칭단계 이후에 상기 하부홀 자국보다 폭이 작은 제5펀치로 상기 하부홀 자국을 가격하여 상기 제2상부홀로 관통하는 하부홀을 성형하는 제4펀칭단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 제4펀칭단계 이후에 상기 소재에서 하부홀에 대응되는 외측면에 롤러를 가압하여 테두리를 따라 홈을 형성하는 홈 형성단계 및 상기 제2상부홀에 암나사부를 형성하는 탭핑단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 외형성형단계에서, 상기 상형은 상기 소재가 수용되고 하방으로 개방된 원형의 상부 성형홈을 포함하는 것을 사용하고, 상기 하형은 상기 상부 성형홈에 대응되고 소재가 수용되는 원형의 하부 성형홈이 형성된 것으로서 상기 상부 성형홈 보다 작은 폭으로 형성되고 상단 둘레를 따라 경사면이 형성된 것을 사용한다.

또한, 상기 제1펀칭단계에서, 상기 외형성형단계를 거친 소재가 수용되는 하형과, 상기 하형의 상면에 밀착되는 상형을 포함하는 것을 사용하고, 상기 하형에는 샤프트 형상의 상기 제3펀치가 관통하는 하부 관통구가 형성되고, 상기 상형에는 샤프트 형상의 상기 제1펀치가 관통하는 상부 관통구가 형성되어 상기 제1펀치가 상부 관통구를 통과하여 상기 소재를 가격하므로 상기 제1상부홀 자국을 성형한다.

또한, 상기 제2펀칭단계에서, 상기 상부 관통구에 샤프트 형상의 상기 제2펀치를 통과시켜 상기 소재를 가격하여 상기 제1상부홀을 성형하고, 상기 하부 관통구에 샤프트 형상의 상기 제3펀치를 통과시켜 상기 소재를 가격하여 상기 하부홀 자국을 성형한다.

또한, 상기 제3펀칭단계에서, 상기 상부 관통구에 샤프트 형상의 상기 제4펀치를 통과시켜 상기 제1상부홀을 가격하여 제2상부홀을 성형한다.

또한, 상기 제4펀칭단계에서, 상기 하부 관통구에 샤프트 형상의 상기 제5펀치를 관통시켜서 상기 하부홀 자국을 가격하여 상기 제2상부홀로 관통시켜 상기 하부홀을 성형한다.

본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 포밍성형방법을 살펴보면 다음과 같다.

봉 형상의 소재를 하형에 수직이 되도록 안착한 후 상형으로 가격하는 외형성형단계와, 상기 외형성형단계 이후에 소재의 상단과 하단에 각각 제1펀치와 제2펀치를 가격하여 제1상부홀 자국과 하부홀 자국을 성형하는 제1펀칭단계와, 상기 제1펀칭단계 이후에 상기 제1상부홀 자국에 제1상부홀 자국보다 폭이 작은 제3펀치를 가격하여 제1상부홀을 성형하는 제2펀칭단계와, 상기 제2펀칭단계 이후에 상기 하부홀 자국에 하부홀 자국보다 폭이 작은 제4펀치를 가격하여 상기 제1상부홀을 관통하지 않도록 하부홀을 성형하는 제3펀칭단계와, 상기 제3펀칭단계 이후에 단계별로 상기 제1상부홀에서 상기 하부홀로 관통시키는 관통단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 관통단계는, 상기 제3펀칭단계 이후에 상기 제1상부홀에 제1상부홀 보다 폭이 작은 제5펀치를 가격하여 상기 하부홀에 관통하지 않도록 제2상부홀을 성형하는 제4펀칭단계와, 상기 제4펀칭단계 이후에 상기 제2상부홀에 제2상부홀 보다 폭이 작은 제6펀치를 가격하여 상기 하부홀을 관통하여 제3상부홀을 성형하는 제5펀칭단계를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 제5펀칭단계 이후에 상기 제1상부홀에 암나사를 형성하는 탭핑단계를 포함한다.

또한, 상기 외형성형단계에서, 상기 상형은 상기 소재가 수용되고 하방으로 개방된 상부 성형홈을 포함하는 것을 사용하고, 상기 하형은 상기 상부 성형홈에 대응되고 소재가 수용되는 원형의 하부 성형홈이 형성된 것으로서 상단 둘레를 따라 확장홀이 형성되어 소재의 측방에 플랜지를 형성한다.

또한, 상기 제1펀칭단계에서, 상기 소재의 플랜지 및 그 하부를 수용하는 하형과 상기 소재의 플랜지 상부를 수용하는 상형을 사용하고, 상기 상형에는 샤프트 형상의 상기 제1펀치가 관통하는 상부 관통구가 형성되고, 상기 하형에는 상기 제2펀치가 관통하는 하부 관통구가 형성되어 상기 제1상부홀 자국과 하부홀 자국을 성형한다.

또한, 상기 제2펀칭단계에서, 상기 상부 관통구에 상기 제3펀치를 관통시켜 상기 제1상부홀 자국을 가격하여 제1상부홀을 성형한다.

또한, 상기 제3펀칭단계에서, 상기 하부 관통구에 제4펀치를 관통시켜 상기 하부홀 자국을 가격하여 하부홀을 성형한다.

또한, 상기 제4펀칭단계에서, 상기 상부 관통구에 상기 제5펀치를 관통시켜 상기 제2상부홀을 성형한다.

또한, 제5펀칭단계에서, 상기 상부 관통구에 상기 제6펀치를 관통시켜 상기 제3상부홀을 성형한다.

또한, 상기 플랜지의 하방에 상기 하부홀을 관통하는 테이퍼홀을 형성하는 테이퍼홀 성형단계를 포함한다.

본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그 및 소켓의 포밍성형방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명은 금형만 공정별로 프레스기에 장착되어 설치되어 있으면 비숙련공도 용이하게 작업할 수 있기 때문에 인건비를 낮출 수 있는 효과가 있다.

둘째, 본 발명은 금형으로 냉간단조에 의해 성형하므로 절삭되어 버려지는 칩이 발생하지 않기 때문에 소재의 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 본 발명은 다수의 공정이 가능하도록 미리 시스템을 설치한 후 작업하므로 신속하게 작업할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 본 발명은 냉간단조에 의해 성형하므로 제품의 밀도가 향상되어 쉽게 마모되거나 찌그러지는 현상을 방지할 수 있기 때문에 일반 절삭 제품에 비해서 수명이 연장되는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 퀵커플러를 도시한 단면도.
도 2는 배경기술로서 소재를 절삭공정에 의해 퀵커플러용 플러그를 성형하는 과정을 도시한 공정도.
도 3은 배경기술로서 소재를 절삭공정에 의해 퀵커플러용 소켓을 성형하는 과정을 도시한 공정도.
도 4는 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법을 도시한 블록도.
도 5는 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법으로서 외형성형단계를 도시한 공정도.
도 6은 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법으로서 제1상부홀 자국 펀칭단계를 도시한 공정도.
도 7은 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법으로서 제1상부홀 펀칭 및 하부홀 자국 펀칭단계를 도시한 공정도.
도 8은 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법으로서 제2상부홀 펀칭단계를 도시한 공정도.
도 9는 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법으로서 하부홀 펀칭단계를 도시한 공정도.
도 10은 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법으로서 탭핑단계를 도시한 공정도.
도 11은 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법을 도시한 공정도.
도 12는 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 외형성형단계를 도시한 공정도.
도 13은 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 제1상부홀 자국및 하부홀 펀칭단계를 도시한 공정도.
도 14는 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 제1상부홀 펀칭단계를 도시한 공정도.
도 15는 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 하부홀 펀칭단계를 도시한 공정도.
도 16은 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 제2상부홀 펀칭단계를 도시한 공정도.
도 17은 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 제3상부홀 펀칭단계를 도시한 공정도.
도 18은 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 탭핑 및 테이퍼홀 가공단계를 거친 상태를 도시한 반단면도.

이하, 첨부되는 도면과 함께 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법을 도시한 블록도, 도 5는 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법으로서 외형성형단계를 도시한 공정도, 도 6은 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법으로서 제1상부홀 자국 펀칭단계를 도시한 공정도, 도 7은 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법으로서 제1상부홀 펀칭 및 하부홀 자국 펀칭단계를 도시한 공정도, 도 8은 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법으로서 제2상부홀 펀칭단계를 도시한 공정도, 도 9는 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법으로서 하부홀 펀칭단계를 도시한 공정도, 도 10은 본 발명에 의한 퀵커플러용 플러그의 제조방법으로서 탭핑단계를 도시한 공정도, 도 11은 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법을 도시한 공정도, 도 12는 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 외형성형단계를 도시한 공정도, 도 13은 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 제1상부홀 자국및 하부홀 펀칭단계를 도시한 공정도, 도 14는 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 제1상부홀 펀칭단계를 도시한 공정도, 도 15는 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 하부홀 펀칭단계를 도시한 공정도, 도 16은 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 제2상부홀 펀칭단계를 도시한 공정도, 도 17은 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 제3상부홀 펀칭단계를 도시한 공정도, 도 18은 본 발명에 의한 퀵커플러용 소켓의 제조방법으로서 탭핑 및 테이퍼홀 가공단계를 거친 상태를 도시한 반단면도로서 함께 설명한다.

일반적으로 퀵커플러는 유압기기와 유압호스에 각각 장착되어 상호 연결 및 분리되는 것으로서, 유압기기에 장착되는 플러그(10)와 상기 플러그(10)가 삽입되어 연결되는 소켓(20)을 냉간단조법 중 하나인 포밍공정에 의해서 용이하게 성형할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이를 위한 본 발명의 퀵커플러용 플러그(10)의 포밍성형방법을 도 4와 함께 살펴보면 다음과 같다.

단면이 원형인 봉 형상으로서 절단한 소재(M)를 하형(120)에 수직이 되도록 안착한 후 상형(110)으로 가격하는 외형성형단계(S1)가 이루어진다.

또한, 상기 외형성형단계(S1)를 거친 소재(M)의 상단에 제1펀치(220)를 가격하여 제1상부홀 자국(H)을 성형하는 제1펀칭단계(S2)가 이루어진다.

또한, 상기 제1상부홀 자국(H)보다 작은 폭의 제2펀치(310)로 제1상부홀 자국(H)을 가격하여 하방으로 관통되지 않도록 제1상부홀(I)을 성형하고, 하단부에 제3펀치(240)로 소재(M)의 하단을 가격하여 하부홀 자국(K)을 성형하는 제2펀칭단계(S3)가 이루어진다.

또한, 상기 제2펀칭단계(S3) 이후에 제1상부홀(I)보다 폭이 작은 제4펀치(410)로 제1상부홀(I)을 가격하여 제2상부홀(J)을 성형하는 제3펀칭단계(S4)가 이루어진다.

또한, 상기 제3펀칭단계(S4) 이후에 하부홀 자국(K)보다 폭이 작은 제5펀치(510)로 하부홀 자국(K)을 가격하여 제2상부홀(J)로 관통하는 하부홀(L)을 성형하는 제4펀칭단계(S5)가 이루어진다.

또한, 상기 제4펀칭단계(S5) 이후에 소재(M)에서 하부홀(L)에 대응되는 외측면에 테두리를 따라 홈(U)을 형성하는 홈 형성단계(S6) 및 제2상부홀(J)에 암나사부(O)를 형성하는 탭핑단계(S7)를 포함하여 이루어진다. 상기 홈 형성단계(S6)와 탭핑단계(S7)의 순서는 임의로 설정하여도 무방하다.

상기 외형성형단계(S1)의 상세한 실시예를 도 5와 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 상형(110)은 소재(M)가 수용되고 하방으로 개방된 원형의 상부 성형홈(113)을 포함하는 것을 사용하고, 상기 하형(120)은 상부 성형홈(113)에 대응되고 소재(M)가 수용되는 원형의 하부 성형홈(123)이 형성된 것으로서 상부 성형홈(113)보다 작은 폭으로 형성되고 상단 둘레를 따라 경사면(125)이 형성된 것을 사용한다.

상기 상부 성형홈(113)은 일례로서 외측면이 다수의 면이 연접되어 다각형 모양이 되도록 한다. 따라서, 소재(M)를 스패너로 용이하게 돌릴 수 있도록 상부는 다각형 모양으로 성형된다.

따라서, 소재(M)는 금속재로서 상형(110)과 하형(120)의 압축에 의해서 상부 성형홈(113)과 하부 성형홈(123)에 부합하도록 상부는 지름이 크고 하부에는 지름이 작은 축 모양으로 성형된다. 또한, 상기 하부 성형홈(123)의 경사면(125)은 모떼기면을 형성하게 된다.

상기 제1펀칭단계(S2)의 상세한 실시예를 도 6과 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 외형성형단계(S1)를 거친 소재(M)가 수용되는 하형(120)이 구성되고, 하형(120)의 상면에 밀착되는 상형(210)을 포함하는 것을 사용하고, 하형(120)에는 샤프트 형상의 제3펀치(240)가 관통하는 하부 관통구(233)가 형성되고, 상형(210)에는 샤프트 형상의 제1펀치(220)가 관통하는 상부 관통구(213)가 형성되어 제1펀치(220)가 상부 관통구(213)를 통과하여 소재(M)를 가격하고 상승하므로 제1상부홀 자국(H)을 성형한다.

상기 제1펀치(220)의 단부 테두리는 모떼기면이 형성되므로 제1상부홀 자국(H)은 상방으로 확장되는 모양이 된다.

상기 제2펀칭단계(S3)의 상세한 실시예를 도 7과 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 상부 관통구(213)에 샤프트 형상의 상기 제2펀치(310)를 통과시켜 상기 소재(M)를 가격하여 하방으로 관통되지 않도록 상기 제1상부홀(I)을 성형한다. 상기 제2펀치(310)의 지름은 제1상부홀 자국(H)보다 지름이 작은 것을 사용하므로 제1상부홀 자국(H)은 제1상부홀(I)의 상단에 모떼기면이 형성된다. 또한, 상기 하부 관통구(233)에 샤프트 형상의 상기 제3펀치(240)를 통과시켜 소재(M)를 가격하여 상기 하부홀 자국(K)을 성형한다. 상기 제3펀치(240)는 하단 둘레에 모떼기 면이 형성되므로 하부홀 자국(K)은 상방으로 확장되는 모양이 된다.

상기 제3펀칭단계(S4)의 상세한 실시예를 도 8과 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 상부 관통구(213)에 제1상부홀(I)보다 지름이 작은 샤프트 형상의 상기 제4펀치(410)를 통과시켜 제1상부홀(I)의 바닥면을 가격하여 제2상부홀(J)을 하방을 관통되지 않도록 성형한 후, 상승시킨다. 따라서, 제1상부홀(I)보다 지름이 작은 제2상부홀(J)이 하방으로 연장되어 형성된다. 이때, 하부 관통구(233)에는 제3펀치(240)가 삽입되어 소재(M)의 하단부를 지지하고 있는 상태를 유지한다.

상기 제4펀칭단계(S5)의 상세한 실시예를 도 9와 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 하부 관통구(233)에 하부홀 자국(K)보다 지름이 작은 샤프트 형상의 제5펀치(510)를 관통시켜서 하부홀 자국(K)을 가격하여 제2상부홀(J)로 관통시켜 상기 하부홀(L)을 성형한다. 이때, 하부홀 자국(K)은 제2상부홀(J)의 상단에 모떼기면을 형성하게 된다.

이처럼, 본 발명에 의하면, 제1상부홀(I), 제2상부홀(J), 하부홀(L)을 다단으로 형성하므로 소재(M)를 용이하게 관통시킬 수 있다.

상기 홈 형성단계(S6)의 상세한 실시예를 도 10과 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 소재(M)에서 하부홀(L)에 대응되는 외측면에 테두리를 따라 롤러(610)를 가압한 상태에서 소재(M)를 돌리게 되면 홈(U)이 형성된다. 상기 홈(U)은 소켓(20)과 결합할 때 볼이 삽입되어 결합상태를 유지할 때 사용되는 것이다.

상기 탭핑단계(S7)의 상세한 실시예를 도 10과 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 제2상부홀(J)에 탭을 넣어서 회전시키므로 암나사부(O)를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 암나사부(O)를 통해서 수나사부가 형성된 유압기기의 파이프가 상기 암나사부(O)에 체결되어 구성될 수 있다.

냉간단조법 중 하나인 포밍공정에 의해서 용이하게 성형할 수 있는 본 발명의 퀵커플러용 소켓(20)의 포밍성형방법을 도 11과 함께 살펴보면 다음과 같다.

단면이 원형인 봉 형상으로서 절단한 소재(M)를 하형(720)에 수직이 되도록 안착한 후 상형(710)으로 가격하는 외형성형단계(P1)가 이루어진다.

또한, 상기 외형성형단계(P1) 이후에 소재(M)의 상단과 하단에 각각 제1펀치(741)와 제2펀치(731)를 가격하여 제1상부홀 자국(B)과 하부홀 자국(C)을 성형하는 제1펀칭단계(P2)가 이루어진다.

또한, 상기 제1펀칭단계(P2) 이후에 상기 제1상부홀 자국(B)에 제1상부홀 자국(B)보다 폭이 작은 제3펀치(750)를 가격하여 제1상부홀(D)을 성형하는 제2펀칭단계(P3)가 이루어진다.

상기 제2펀칭단계(P3) 이후에 상기 하부홀 자국(C)에 하부홀 자국(C)보다 폭이 작은 제4펀치(760)를 가격하여 상기 제1상부홀(D)을 관통하지 않도록 하부홀(E)을 성형하는 제3펀칭단계(P4)가 이루어진다.

상기 제3펀칭단계(P4) 이후에 단계별로 상기 제1상부홀(D)에서 상기 하부홀(E)로 관통시키는 관통단계가 이루어진다.

상기 관통단계는, 상기 제3펀칭단계(P4) 이후에 상기 제1상부홀(D)에 제1상부홀(D) 보다 폭이 작은 제5펀치(770)를 가격하여 상기 하부홀(E)에 관통하지 않도록 제2상부홀(F)을 성형하는 제4펀칭단계(P5)가 이루어진다.

또한, 상기 제4펀칭단계(P5) 이후에 상기 제2상부홀(F)에 제2상부홀(F) 보다 폭이 작은 제6펀치(780)를 가격하여 상기 하부홀(E)을 관통하여 제3상부홀(G)을 성형하는 제5펀칭단계(P6)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 제5펀칭단계(P6) 이후에 상기 제1상부홀(D)에 암나사를 형성하는 탭핑단계(P7)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 플랜지(A)의 하방에 상기 하부홀(E)을 관통하는 테이퍼홀(L)을 형성하는 테이퍼홀 성형단계(P8)를 포함하여 이루어진다.

상기 탭핑단계(P7)와 테이퍼홀 성형단계(P8)의 순서는 임의로 설정하여도 무방하다.

상기 외형성형단계(P1)의 상세한 실시예를 도 12와 함께 살펴보면 다음과 같다. 상기 상형(710)은 소재(M)가 수용되고 하방으로 개방된 상부 성형홈(711)을 포함하는 것을 사용하고, 상기 하형(720)은 상기 상부 성형홈(711)에 대응되고 소재(M)가 수용되는 원형의 하부 성형홈(721)이 형성된 것으로서 상단 둘레를 따라 확장홀(723)이 형성되어 소재(M)의 측방에 플랜지(A)를 형성하도록 구성된 것을 사용한다.

상기 상부 성형홈(711)은 일례로서 외측면이 다수의 면이 연접되어 다각형 모양이 되도록 한다. 따라서, 소재(M)를 스패너로 용이하게 돌릴 수 있도록 형성한다.

따라서, 소재(M)는 금속재로서 상형(710)과 하형(720)의 압축에 의해서 상부 성형홈(711)과 하부 성형홈(721)에 부합하도록 플랜지(A)가 형성된 축 모양으로 성형된다.

상기 제1펀칭단계(P2)의 상세한 실시예를 도 13과 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 소재(M)의 플랜지(A) 및 그 하부를 수용하는 하형(730)과 상기 소재(M)의 플랜지(A) 상부를 수용하는 상형(740)을 사용하고, 상기 상형(740)에는 샤프트 형상의 상기 제1펀치(741)가 관통하는 상부 관통구(743)가 형성되고, 상기 하형(730)에는 상기 제2펀치(731)가 관통하는 하부 관통구(733)가 형성된다. 따라서, 제1펀치(741) 및 제2펀치(731)를 각각 상부 관통구(743)와 하부 관통구(733)를 관통시켜서 소재(M)를 가격한 후 이탈시키므로 상기 제1상부홀 자국(B)과 하부홀 자국(C)을 성형한다. 상기 제1상부홀 자국(B)과 하부홀 자국(C)은 상방으로 확장되는 홀 모양으로 형성된다.

상기 제2펀칭단계(P3)의 상세한 실시예를 도 14와 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 상부 관통구(743)에 상기 제1상부홀 자국(B)보다 지름이 작은 제3펀치(750)를 관통시켜 상기 제1상부홀 자국(B)을 가격하여 제1상부홀(D)을 하방으로 관통되지 않도록 성형한다. 이때, 제1상부홀(D)의 상단에는 제1상부홀 자국(B)에 의해서 모떼기면이 형성된다.

상기 제3펀칭단계(P4)의 상세한 실시예를 도 15와 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 하부 관통구(733)에 상기 하부홀 자국(C)보다 지름이 작은 제4펀치(760)를 관통시켜 상기 하부홀 자국(C)을 가격하여 하부홀(E)을 성형한다. 이때, 하부홀(E)의 하단부에는 상기 하부홀 자국(C)에 의해서 모떼기면이 형성된다.

상기 제4펀칭단계(P5)의 상세한 실시예를 도 16과 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 제4펀치(760)를 상방으로 이탈시킨 후, 상부 관통구(743)에 상기 제5펀치(770)를 관통시켜 상기 제2상부홀(F)을 하방으로 관통하지 않도록 성형한 후 상방으로 이탈시킨다. 이때, 제4펀치(760)는 하부홀(E)에 삽입된 상태에서 제5펀치(770)의 가격을 지지하게 된다.

상기 제5펀칭단계(P6)의 상세한 실시예를 도 17과 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 상부 관통구(743)에 제2상부홀(F)보다 작은 지름의 상기 제6펀치(780)를 관통시켜 상기 제3상부홀(G)을 성형한다.

본 발명은 이처럼, 제1상부홀(D), 제2상부홀(F), 제3상부홀(G) 하부홀(E)을 다단으로 형성하므로 용이하게 소재(M)를 관통시킬 수 있으며, 하부홀(E)을 제3상부홀(G)보다 크게 성형하므로 하부홀(E)에는 단턱이 형성되므로 오링과 백업링을 지지할 수 있도록 형성한다.

상기 탭핑단계(P7)의 상세한 실시예를 도 18과 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 제1상부홀(D)에 탭을 돌려넣어서 암나사부(X)를 성형한다. 따라서, 유압호스에 용이하게 체결되도록 한다.

상기 테이퍼홈 성형단계(P8)의 상세한 실시예를 도 18과 함께 살펴보면 다음과 같다.

상기 플랜지(A)의 하방에 상기 하부홀(E)을 관통하는 테이퍼홀(L)을 형성하기 위해서 테이퍼 드릴을 사용하여 천공할 수 있다. 따라서, 볼이 상기 테이퍼홀(L)에 유입되어 상기 퀵커플러용 플러그(10)의 홈(U)에 삽입되어 결합관계를 유지할 수 있도록 한다.

상기 본 발명에 의하면, 금형만 설치되어 있으면 비숙련공도 용이학 작업할 수 있기 때문에 인건비를 낮출 수 있고, 금형으로 냉간단조에 의해 성형하므로 절삭되어 버려지는 칩으로 인한 소재(M)의 낭비를 방지할 수 있으며, 다수의 공정이 가능하도록 미리 시스템을 설치한 후 작업하므로 신속하게 작업할 수 있고, 냉간단조에 의해 성형하므로 제품의 밀도가 향상되어 쉽게 마모되거나 찌그러지는 현상을 방지할 수 있기 때문에 일반 절삭 제품에 비해서 수명이 연장되는 이점이 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형례와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S1: 외형성형단계 S2: 제1펀칭단계
S3: 제2펀칭단계 S4: 제3펀칭단계
S5: 제4펀칭단계 S6: 홈 형성단계
S7: 탭핑단계 110: 상형
113: 상부 성형홈 120: 하형
123: 하부 성형홈 125: 경사면
210: 상형 213: 상부 관통구
220: 제1펀치 230: 하형
233: 하부 관통구 240: 제3펀치
310: 제2펀치 410: 제4펀치
510: 제5펀치 O: 암나사부
M: 소재 H: 제1상부홀 자국
I: 제1상부홀 J: 제2상부홀
K: 하부홀 자국 L: 하부홀
U: 홈 610: 롤러
P1: 외형성형단계 P2: 제1펀칭단계
P3: 제2펀칭단계 P4: 제3펀칭단계
P5: 제4펀칭단계 P6: 제5펀칭단계
P7: 탭핑단계 P8: 테이퍼홈 성형단계
710: 상형 711: 상부 성형홈
720: 하형 721: 하부 성형홈
723: 확장홀 730: 하형
731: 제2펀치 733: 하부 관통구
740: 상형 741: 제1펀치
743: 상부 관통구 750: 제3펀치
760: 제4펀치 770: 제5펀치
780: 제6펀치 A: 플랜지
B: 제1상부홀 자국 C: 하부홀 자국
D: 제1상부홀 E: 하부홀
F: 제2상부홀 G: 제3상부홀
L: 테이퍼홀

Claims (17)

1. 봉 형상의 소재(M)를 하형(120)에 수직이 되도록 안착한 후 상형(110)으로 가격하는 외형성형단계(S1)와,
   상기 외형성형단계(S1)를 거친 소재(M)의 상단에 제1펀치(220)를 가격하여 제1상부홀 자국(H)을 성형하는 제1펀칭단계(S2)와,
   상기 제1상부홀 자국(H)보다 작은 폭의 제2펀치(310)로 상기 제1상부홀 자국(H)을 가격하여 하방으로 관통되지 않도록 제1상부홀(I)을 성형하고, 하단부에 제3펀치(240)로 상기 소재(M)의 하단을 가격하여 하부홀 자국(K)을 성형하는 제2펀칭단계(S3)와,
   상기 제2펀칭단계(S3) 이후에 상기 제1상부홀(I)보다 폭이 작은 제4펀치(410)로 상기 제1상부홀(I)을 가격하여 제2상부홀(J)을 성형하는 제3펀칭단계(S4)와,
   상기 제3펀칭단계(S4) 이후에 상기 하부홀 자국(K)보다 폭이 작은 제5펀치(510)로 상기 하부홀 자국(K)을 가격하여 상기 제2상부홀(J)로 관통하는 하부홀(L)을 성형하는 제4펀칭단계(S5)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 플러그의 포밍성형방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제4펀칭단계(S5) 이후에 상기 소재(M)에서 하부홀(L)에 대응되는 외측면에 롤러(610)를 가압하여 테두리를 따라 홈(U)을 형성하는 홈 형성단계(S6) 및 상기 제2상부홀(J)에 암나사부를 형성하는 탭핑단계(S7)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 플러그의 포밍성형방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 외형성형단계(S1)에서,
   상기 상형(110)은 상기 소재(M)가 수용되고 하방으로 개방된 원형의 상부 성형홈(113)을 포함하는 것을 사용하고,
   상기 하형(120)은 상기 상부 성형홈(113)에 대응되고 소재(M)가 수용되는 원형의 하부 성형홈(123)이 형성된 것으로서 상기 상부 성형홈(113)보다 작은 폭으로 형성되고 상단 둘레를 따라 경사면(125)이 형성된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 플러그의 포밍성형방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1펀칭단계(S2)에서,
   상기 외형성형단계(S1)를 거친 소재(M)가 수용되는 하형(120)과,
   상기 하형(120)의 상면에 밀착되는 상형(210)을 포함하는 것을 사용하고,
   상기 하형(120)에는 샤프트 형상의 상기 제3펀치(240)가 관통하는 하부 관통구(233)가 형성되고, 상기 상형(210)에는 샤프트 형상의 상기 제1펀치(220)가 관통하는 상부 관통구(213)가 형성되어 상기 제1펀치(220)가 상부 관통구(213)를 통과하여 상기 소재(M)를 가격하므로 상기 제1상부홀 자국(H)을 성형하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 플러그의 포밍성형방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2펀칭단계(S3)에서,
   상기 상부 관통구(213)에 샤프트 형상의 상기 제2펀치(310)를 통과시켜 상기 소재(M)를 가격하여 상기 제1상부홀(I)을 성형하고,
   상기 하부 관통구(233)에 샤프트 형상의 상기 제3펀치(240)를 통과시켜 상기 소재(M)를 가격하여 상기 하부홀 자국(K)을 성형하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 플러그의 포밍성형방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제3펀칭단계(S4)에서,
   상기 상부 관통구(213)에 샤프트 형상의 상기 제4펀치(410)를 통과시켜 상기 제1상부홀(I)을 가격하여 제2상부홀(J)을 성형하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 플러그의 포밍성형방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제4펀칭단계(S5)에서,
   상기 하부 관통구(233)에 샤프트 형상의 상기 제5펀치(510)를 관통시켜서 상기 하부홀 자국(K)을 가격하여 상기 제2상부홀(J)로 관통시켜 상기 하부홀(L)을 성형하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 플러그의 포밍성형방법.
8. 봉 형상의 소재(M)를 하형(720)에 수직이 되도록 안착한 후 상형(710)으로 가격하는 외형성형단계(P1)와,
   상기 외형성형단계(P1) 이후에 소재(M)의 상단과 하단에 각각 제1펀치(741)와 제2펀치(731)를 가격하여 제1상부홀 자국(B)과 하부홀 자국(C)을 성형하는 제1펀칭단계(P2)와,
   상기 제1펀칭단계(P2) 이후에 상기 제1상부홀 자국(B)에 제1상부홀 자국(B)보다 폭이 작은 제3펀치(750)를 가격하여 제1상부홀(D)을 성형하는 제2펀칭단계(P3)와,
   상기 제2펀칭단계(P3) 이후에 상기 하부홀 자국(C)에 하부홀 자국(C)보다 폭이 작은 제4펀치(760)를 가격하여 상기 제1상부홀(D)을 관통하지 않도록 하부홀(E)을 성형하는 제3펀칭단계(P4)와,
   상기 제3펀칭단계(P4) 이후에 단계별로 상기 제1상부홀(D)에서 상기 하부홀(E)로 관통시키는 관통단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 소켓의 포밍성형방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 관통단계는,
   상기 제3펀칭단계(P4) 이후에 상기 제1상부홀(D)에 제1상부홀(D) 보다 폭이 작은 제5펀치(770)를 가격하여 상기 하부홀(E)에 관통하지 않도록 제2상부홀(F)을 성형하는 제4펀칭단계(P5)와,
   상기 제4펀칭단계(P5) 이후에 상기 제2상부홀(F)에 제2상부홀(F) 보다 폭이 작은 제6펀치(780)를 가격하여 상기 하부홀(E)을 관통하여 제3상부홀(G)을 성형하는 제5펀칭단계(P6)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 소켓의 포밍성형방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제5펀칭단계(P6) 이후에 상기 제1상부홀(D)에 암나사를 형성하는 탭핑단계(P7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 소켓의 포밍성형방법.
11. 제8항에서 제10항까지의 어느 한 항에 있어서,
    상기 외형성형단계(P1)에서,
    상기 상형(710)은 상기 소재(M)가 수용되고 하방으로 개방된 상부 성형홈(711)을 포함하는 것을 사용하고,
    상기 하형(720)은 상기 상부 성형홈(711)에 대응되고 소재(M)가 수용되는 원형의 하부 성형홈(721)이 형성된 것으로서 상단 둘레를 따라 확장홀(723)이 형성되어 소재(M)의 측방에 플랜지(A)를 형성하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 소켓의 포밍성형방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1펀칭단계(P2)에서,
    상기 소재(M)의 플랜지(A) 및 그 하부를 수용하는 하형(730)과 상기 소재(M)의 플랜지(A) 상부를 수용하는 상형(740)을 사용하고,
    상기 상형(740)에는 샤프트 형상의 상기 제1펀치(741)가 관통하는 상부 관통구(743)가 형성되고, 상기 하형(730)에는 상기 제2펀치(731)가 관통하는 하부 관통구(733)가 형성되어 상기 제1상부홀 자국(B)과 하부홀 자국(C)을 성형하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 소켓의 포밍성형방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제2펀칭단계(P3)에서,
    상기 상부 관통구(743)에 상기 제3펀치(750)를 관통시켜 상기 제1상부홀 자국(B)을 가격하여 제1상부홀(D)을 성형하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 소켓의 포밍성형방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제3펀칭단계(P4)에서,
    상기 하부 관통구(733)에 제4펀치(760)를 관통시켜 상기 하부홀 자국(C)을 가격하여 하부홀(E)을 성형하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 소켓의 포밍성형방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제4펀칭단계(P5)에서,
    상기 상부 관통구(743)에 상기 제5펀치(770)를 관통시켜 상기 제2상부홀(F)을 성형하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 소켓의 포밍성형방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제5펀칭단계(P6)에서,
    상기 상부 관통구(743)에 상기 제6펀치(780)를 관통시켜 상기 제3상부홀(G)을 성형하는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 소켓의 포밍성형방법.
17. 상기 16항에 있어서,
    상기 플랜지(A)의 하방에 상기 하부홀(E)을 관통하는 테이퍼홀(L)을 형성하는 테이퍼홀 성형단계(P8)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 퀵커플러용 소켓의 포밍성형방법.

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