KR20170072395A - 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링 - Google Patents

슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에 관한 것으로, 환봉상의 강재를 약 1100∼1200℃ 로 가열한 상태에서 소정 크기로 절단하여 길이가 짧은 원통상 부재를 형성하는 단계와; 상기 원통상 부재를 가열한 상태에서 오목부 펀치 금형을 이용하여 눌러 가압하여, 윗면 중앙부에 일정한 깊이로 원형상의 오목부를 구비하는 오목 원반상 부재를 성형하는 단계와; 상기 오목 원반상 부재를 2단 오목부 펀치금형으로 가압하여 상단 오목부와 하단 오목부를 성형함으로써 2단으로 원형상 오목부를 형성함과 동시에 하단 오목부의 바닥을 피어싱하여 2단 오목 원반상 부재를 형성하는 단계와; 상기 2단 오목 원반상 부재를 하부 금형다이에 올려놓고 상부 단조금형 펀치로 눌러서 외륜 베어링과 내륜 베어링이 한몸 상태인 일체형 내·외륜 베어링을 형성하는 단계와; 상기 일체형 내·외륜 베어링을 가압펀치에 의해 펀칭하여 외륜 베어링과 내륜 베어링을 분리하는 단계를 포함하여 구성하여 원통상 부재를 그 단면의 경사각 θ는 20˚~30˚이며 그 형상이 직선 또는 R50이상의 큰 곡률로 이루어진 상부 단조금형 펀치로 가압하여 외륜 베어링과 내륜 베어링 부품으로 제조하여 공정수를 줄이고 스크랩을 줄여 재료의 낭비를 방지함으로써 제조 코스트를 낮출 수 있다.

Description

슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링{hot forging type bearing manufacturing method and the bearing by the same}
본 발명은 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환봉상 강재에서 원통상 부재를 형성하고 상부 단조금형 펀치로 상기 원통상 부재를 가압하여 내륜 베어링과 외륜 베어링을 단조에 의해 제조하는 방법의 개량에 관한 것이고, 재료비의 저감과 에너지 절약을 도모할 수 있는 개선된 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에 관한 것이다.
핫포머(Hot Former)로 불리우는 고속단조 프레스기에서 열간단조로 제조되는 테이퍼 베어링의 내륜과 외륜을 동시에 분리하는 콤비네이션 단조공정은 내경의 코어(Core) 스크랩 손실량이 많고, 높은 성형하중이 필요하며 이를 극복하기 위해서는 다양한 공정이 추가되어 설비투자비용이 높아지면서 공정별 제조원가가 상승하는 문제점이 있다.
도 1 은 기존 생산방식으로서 내경부 피어싱 공정에서 발생되는 스크랩의 중량이 높기 때문에 원자재의 투입량이 많아 제조원가가 높은 단점이 있다.
도 2 는 기존 생산 방식으로서 핫포머에서 직경을 작게 열간 단조하여 추가적인 공정으로 링롤링을 하여 생산하는 방식이나 내륜 외륜 각각 링롤링 공정이 추가되어 제조원가가 높고, 더욱이 냉간 링롤링 공정의 경우는 내부에 존재하는 잔류응력 때문에 열처리공정(후공정)에서 치수변화가 심하여 정밀도를 만족시키기에는 난이도가 높아서 현재는 양산공정으로 채택하는 경우가 드물다.
상기와 같은 종래의 공법에서는 원통의 중심을 형성하는 내경의 사이즈가 약 20Ø이상으로서 프랜지 모양의 형상을 열간 단조할 때 그 내경 크기에 비례하여 제품별 두께(약 3~12mm)만큼의 스크랩이 발생 된다. 이때 내경이 크면 클수록 스크랩의 크기도 커지므로 재료의 손실 량이 많아지고 단조시 하중이 증가됨으로 단조장비의 용량이 커지고 추가공정에 따른 장비투자비가 높아지면서 제조원가의 상승요인으로 이어지는 문제점이 있었다.
[특허문헌 1] 일본 특허공개 제2010-188355호(2010.09.02. 공개) [특허문헌 2] 대한민국 특허공고 제1981-0000161호(1981.02.23. 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 베어링의 외륜 베어링과 내륜 베어링 부품을 그 단면의 경사각 θ는 20˚~30˚이며 그 형상이 직선 또는 R50이상의 큰 곡률로 이루어진 상부 단조금형 펀치를 구비하는 단조기계에 의해 제조하여 공정수를 줄이고 제조 코스트를 낮추고, 스크랩을 줄여 재료의 낭비를 방지할 수 있는 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법의 제 1 실시예는 환봉상의 강재를 열간 단조 가능한 온도로 가열한 상태에서 소정 크기로 절단하여 길이가 짧은 원통상 부재를 형성하는 단계와; 상기 원통상 부재를 가열한 상태에서 오목부 펀치 금형을 이용하여 눌러 가압하여, 윗면 중앙부에 일정한 깊이로 원형상의 오목부를 구비하는 오목 원반상 부재를 성형하는 단계와; 상기 오목 원반상 부재를 2단 오목부 펀치금형으로 가압하여 상단 오목부와 하단 오목부를 성형함으로써 2단으로 원형상 오목부를 형성함과 동시에 하단 오목부의 바닥을 피어싱하여 2단 오목 원반상 부재를 형성하는 단계와; 상기 2단 오목 원반상 부재를 하부 금형다이에 올려놓고 상부 단조금형 펀치로 눌러서 외륜 베어링과 내륜 베어링이 한몸 상태인 일체형 내·외륜 베어링을 형성하는 단계와; 상기 일체형 내·외륜 베어링을 가압펀치에 의해 펀칭하여 외륜 베어링과 내륜 베어링을 분리하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 실시예의 다른 실시예에 의하면 상부 단조금형 펀치에 의해 2단 오목 원반상 부재의 상단 오목부를 가압하여 높이 방향과 반경 방향으로 확장시켜 외륜 베어링을 형성하고, 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부를 가압하여 높이 방향과 반경 방향으로 확장시켜 내륜 베어링을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 실시예의 또 다른 실시예에 의하면 상부 단조금형 펀치는 상기 2단 오목 원반상 부재의 상단 오목부를 가압하여 높이 방향과 반경 방향으로 확장시켜 외륜 베어링을 형성하는 상부 펀치부와; 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부를 가압하여 내륜 베어링을 형성하는 중간 펀치부와; 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부 바닥에 형성된 스크랩 제거부에 삽입되기 용이하도록 형성되는 하단 경사 펀치부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 실시예의 셋째 실시예에 의하면 하단 경사 펀치부는 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부 바닥에 형성된 스크랩 제거부에 삽입되기 용이하도록 그 단면의 경사각 θ는 20˚~30˚이며 그 형상이 직선 또는 R50이상의 큰 곡률로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링의 제 1 실싱예는 본 발명의 제 1 실시예의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 의 제 2실시예는 환봉상의 강재를 열간 단조 가능한 온도로 가열한 상태에서 소정 크기로 절단하여 길이가 짧은 원통상 부재를 형성하는 단계와; 하단 경사 펀치부에 피어싱 펀치부가 더 형성되어 있는 상부 단조금형 펀치에 의해 원통상 부재를 1차 펀칭에 의하여 2단으로 원형상 오목부를 형성함과 동시에 피어싱을 실행하여 스크랩을 분리시킴으로써 내륜 베어링의 내부 홀을 구비하는 2단 오목 원반상 부재를 형성하는 단계와; 상기 상부 단조금형 펀치로 2차 펀칭함에 의해 상기 2단 오목 원반상 부재의 상단 오목부와 하단 오목부를 가압하여 외륜 베어링과 내륜 베어링이 한몸 상태인 일체형 내·외륜 베어링을 형성하는 단계와; 상기 일체형 내·외륜 베어링을 가압펀치에 의해 펀칭하여 외륜 베어링과 내륜 베어링을 분리하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2실시예의 다른 실시예에 의하면 상기 상부 단조금형 펀치는 상기 2단 오목 원반상 부재의 상단 오목부를 가압하여 높이 방향과 반경 방향으로 확장시켜 외륜 베어링을 형성하는 상부 펀치부와; 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부를 가압하여 내륜 베어링을 형성하는 중간 펀치부와; 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부 바닥에 형성된 스크랩 제거부에 삽입되기 용이하도록 형성되는 하단 경사 펀치부와; 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부 바닥에 스크랩 제거부를 형성하는 피어싱 펀치부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2실시예의 또 다른 실시예에 의하면 상기 일체형 내·외륜 베어링을 형성하는 단계는 상기 상부 단조금형 펀치에 의해 2단 오목 원반상 부재의 상단 오목부를 가압하여 높이 방향과 반경 방향으로 확장시켜 외륜 베어링을 형성하고, 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부를 가압하여 높이 방향과 반경 방향으로 확장시켜 내륜 베어링을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링의 제 2 실시예는 본 발명의 제 2 실시예의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링은 원통상 부재를 그 단면의 경사각 θ가 20˚~30˚이며 그 형상이 직선 또는 R50이상의 큰 곡률로 이루어진 상부 단조금형 펀치로 가압하여 외륜 베어링과 내륜 베어링 부품으로 제조하여 공정수를 줄이고 스크랩을 줄여 재료의 낭비를 방지함으로써 제조 코스트를 낮출 수 있다.
도 1 은 종래기술에 따른 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링을 나타내는 공정도,
도 2 는 종래기술에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링의 다른 실시예를 나타내는 공정도,
도 3 은 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링의 일 실시예를 나타내는 공정도,
도 4 는 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에 사용되는 고탄소 크롬강으로 된 원통상 부재를 나타내는 사시도,
도 5 는 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에서 형성된 오목 원반상 부재의 사시도,
도 6 은 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에서 형성된 베어링 부재의 사시도,
도 7 은 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에서 형성된 일체형 내·외륜 베어링의 사시도,
도 8 은 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에 적용되는 상부 단조금형 펀치를 나타내는 단면도와 부분 확대도,
도 9a 는 본 발명에 의한 상부 단조금형 펀치의 하단부에 피어싱 펀치부를 더 구비하는 제 2 실시예,
도 9b 에 제 2 실시예의 상부 단조금형 펀치에 의해 오목 원반상 부재를 가압하여 2단 오목부를 성형함과 동시에 피어싱을 실행하는 공정도,
도 9c 와 도 9d 는 일체형 내·외륜 베어링에서 외륜 베어링과 내륜 베어링을 분리하는 공정을 나타내는 공정도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3 에 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링의 일 실시예를 나타내는 공정도가 도시되고, 도 4 에 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에 사용되는 고탄소 크롬강으로 된 원통상 부재를 나타내는 사시도가 도시되고, 도 5에 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에서 형성된 오목 원반상 부재의 사시도가 도시되고, 도 6에 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에서 형성된 베어링 부재의 사시도가 도시되고, 도 7에 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에서 형성된 일체형 내·외륜 베어링의 사시도가 도시되고, 도 8에 본 발명에 의한 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링에 적용되는 상부 단조금형 펀치를 나타내는 단면도와 부분 확대도가 도시 된다.
고탄소 크롬강으로 제작된 환봉상의 강재(10)를 열간단조 기계를 이용하여 약 1100∼1200℃ 로 가열한 상태에서 도 3(a)에 도시된 바와 같이 소정 크기로 절단하여 길이가 짧은 원통상 부재(20)를 형성한다(도 4 참조). 여기서 원통상 부재(20)의 크기는 베어링 부품 등의 각부의 외경, 내경, 두께나 높이 등을 고려하여 결정한다.
원통상 부재(20)를 열간단조로 가공처리하며, 약 1100℃ 로 가열한 상태에서 오목부 펀치 금형을 이용하여 눌러 가압하여, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 윗면 중앙부에 일정한 깊이로 원형상의 오목부(31)를 구비하는 오목 원반상 부재(30)를 예비성형한다(도 3(b), 도 5 참조).
상기 오목 원반상 부재(30)를 2단 오목부를 성형하도록 제작된 2단 오목부 펀치금형으로 눌러 가압하여 상기 오목 원반상 부재(30)의 오목부(31)에 상단 오목부(41)와 하단 오목부(42)를 성형하여 2단으로 원형상 오목부를 형성함과 동시에 하단 오목부(42)의 바닥을 피어싱하여 내륜 베어링의 내부 홀(51)에 대응하는 하단 오목부(42)의 바닥에 해당하는 스크랩(44)을 분리시킴으로써 내륜 베어링(70)의 내부 홀(71)로 성형되는 스크랩 제거부(43)를 구비하는 2단 오목 원반상 부재(40)를 형성한다(도 3(c), 도 6 참조).
여기서 상단 오목부(41)와 하단 오목부(42)는 동심원 형상의 원형 오목부이며 상단 오목부(41)는 상부 단조금형 펀치(81)에 의해 확장되어 외륜 베어링(70)의 내부 홀(61)로 형성되고, 하단 오목부(42)는 펀치 금형(81)에 의해 확장되어 내륜 베어링(70)의 내부홀(71)로 형성된다.
이렇게 형성된 2단 오목 원반상 부재(40)를 도 8에 도시된 바와 같이 하부 금형다이(82)에 올려놓고 상부 단조금형 펀치(81)로 눌러서 2단 오목 원반상 부재(40)의 상단 오목부(41)와 하단 오목부(42)가 높이 방향(Z 축방향)과 반경 방향으로 확장되면서 외륜 베어링(60)과 내륜 베어링(70)이 한몸 상태인 일체형 내·외륜 베어링(50)을 형성한다.
상기 일체형 내·외륜 베어링(50)은 상부에 외륜 베어링(60)의 내부홀(61)에 해당하는 상부홀(51)이 형성되어 있고, 하부에 내륜 베어링(70)의 내부홀(71)에 해당하는 하부홀(52)이 형성된다.
여기서 상부 단조금형 펀치(81)는 2단 오목 원반상 부재(40)의 상단 오목부(41)를 가압하여 높이 방향(Z 축방향)과 반경 방향으로 확장시켜 외륜 베어링(70)을 형성하는 상부 펀치부(81a)와; 상기 2단 오목 원반상 부재(40)의 하단 오목부(42)를 가압하여 외륜 베어링(60)을 형성하는 중간 펀치부(81b)와; 상기 2단 오목 원반상 부재(40)의 하단 오목부(42) 바닥에 형성된 스크랩 제거부(43)에 삽입되기 용이하도록 형성되는 하단 경사 펀치부(81c)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의한 상부 단조금형 펀치(81)는 상부에서부터 직경이 큰 순서로 다수의 원형 기둥이 합쳐진 형태를 가지며, 상부 펀치부(81a)는 2단 오목 원반상 부재(40)의 상단 오목부(41)를 가압하여 높이 방향(Z 축방향)과 반경 방향으로 확장시킴으로써 외륜 베어링(60)을 형성한다.
이것을 위해 상부 펀치부(81a)의 직경 D1은 상단 오목부(41)의 상단 직경 d1보다 크고 외륜 베어링(60)의 상단 직경과 동일하고, 상부 펀치부(81a)는 수직선에 대해 1∼2°경사져 형성되며 하부로 갈수로 좁아지게 형성된다.
중간 펀치부(81b)의 직경 D2는 외륜 베어링(60)의 내부홀(61) 직경과 동일하고, 하단 경사 펀치부(81c)는 내려가면서 좁아지게 형성되고 단면의 경사 θ는 20˚~30˚이며 그 형상이 직선 또는 R50이상의 비교적 큰 곡선으로 이루어진다. 이때, 상기 단면의 경사각도(θ)가 상기 범위대를 벗어나면 원하는 형상이 나오지 못하며, 불량률이 급증하고 금형 및 가압펀치에 무리가 가해져 내구성이 현저하게 떨어지게 된다.
이어서 제 5단계에서 가압펀치에 의해 일체형 내·외륜 베어링(50)을 펀칭하여 도 3(e)에 도시된 바와 같이 외륜 베어링(60)과 내륜 베어링(70)을 분리하여 외륜 베어링(60)과 내륜 베어링(70)을 제작한다.
도 9a 에 본 발명에 의한 상부 단조금형 펀치의 하단부에 피어싱 펀치부를 더 구비하는 제 2 실시예가 도시되고, 도 9b 에 제 2 실시예의 상부 단조금형 펀치에 의해 오목 원반상 부재를 가압하여 2단 오목부를 성형함과 동시에 피어싱을 실행하는 공정도가 도시되고, 도 9c 와 도 9d에 일체형 내·외륜 베어링에서 외륜 베어링과 내륜 베어링을 분리하는 공정을 나타내는 공정도가 도시된다.
본 실시예에 의한 상부 단조금형 펀치(85)는 하단 경사 펀치부(81c)에 피어싱 펀치부(81d)가 더 형성되어 있기 때문에, 원통상 부재(20)를 하부 금형다이(82)에 올려놓고 상기 상부 단조금형 펀치(85)로 원통상 부재(20)를 1차 펀칭함으로써 도 9a 에 도시된 바와 같이 피어싱 홈(36)을 구비하는 원반상 부재(35)를 형성하고, 도 9b 에 도시된 바와 같이 상기 원반상 부재(35)를 가압하여 상단 오목부와 하단 오목부를 성형하여 2단으로 원형상 오목부재(45)를 형성함과 동시에 피어싱을 실행하여 스크랩(46)을 분리시키고, 가압을 더 진행시킴으로써 외륜 베어링(60)의 내부홀(61)에 해당하는 상부홀(51)과 내륜 베어링(70)의 내부 홀(71)에 해당하는 하부홀(52)을 구비하는 일체형 내·외륜 베어링(50)을 형성할 수 있다.
본 실시예에 의한 상부 단조금형 펀치(85)는 상부 펀치부(81a)와 중간 펀치부(81b) 및 하단 경사 펀치부(81c)를 포함하고 있기 때문에 상기 상부 단조금형 펀치(85)로 2차 펀칭함에 의해 도 8에 도시된 바와 같이 2단 오목 원반상 부재(40)의 상단 오목부(41)와 하단 오목부(42)를 가압하여 높이 방향(Z 축방향)과 반경 방향으로 확장시킴으로써 도 9(c)에 도시된 바와 같이 외륜 베어링(60)과 내륜 베어링(70)이 한몸 상태인 일체형 내·외륜 베어링(50)을 형성할 수 있다.
이어서 가압펀치에 의해 일체형 내·외륜 베어링(50)을 펀칭하여 도 8(d)에 도시된 바와 같이 외륜 베어링(60)과 내륜 베어링(70)을 분리하여 외륜 베어링(60)과 내륜 베어링(70)을 제작한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10: 환봉상의 강재 20: 원통상 부재
30: 오목 원반상 부재 31: 오목부
40: 오목 원반상 부재 41: 상단 오목부
42: 하단 오목부 43: 스크랩 제거부
44: 스크랩 50: 일체형 내·외륜 베어링
51: 상부홀 52: 하부홀
60: 외륜 베어링 61: 내부 홀
70: 내륜 베어링 71: 내부홀
81: 상부 단조금형 펀치 82: 하부 금형다이
85: 상부 단조금형 펀치 86: 상부 단조금형 펀치
87: 하부 단조금형 펀치 88: 하부 단조금형 펀치
90: 상하 오목 원반상 부재 91: 상부 오목부
92: 하부 오목부

Claims (10)

  1. 환봉상의 강재를 열간 단조 가능한 온도로 가열한 상태에서 소정 크기로 절단하여 길이가 짧은 원통상 부재를 형성하는 단계와;
    상기 원통상 부재를 가열한 상태에서 오목부 펀치 금형을 이용하여 눌러 가압하여, 윗면 중앙부에 일정한 깊이로 원형상의 오목부를 구비하는 오목 원반상 부재를 성형하는 단계와;
    상기 오목 원반상 부재를 2단 오목부 펀치금형으로 가압하여 상단 오목부와 하단 오목부를 성형함으로써 2단으로 원형상 오목부를 형성함과 동시에 하단 오목부의 바닥을 피어싱하여 2단 오목 원반상 부재를 형성하는 단계와;
    상기 2단 오목 원반상 부재를 하부 금형다이에 올려놓고 상부 단조금형 펀치로 눌러서 외륜 베어링과 내륜 베어링이 한몸 상태인 일체형 내·외륜 베어링을 형성하는 단계와;
    상기 일체형 내·외륜 베어링을 가압펀치에 의해 펀칭하여 외륜 베어링과 내륜 베어링을 분리하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 단조금형 펀치에 의해 2단 오목 원반상 부재의 상단 오목부를 가압하여 높이 방향과 반경 방향으로 확장시켜 외륜 베어링을 형성하고, 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부를 가압하여 높이 방향과 반경 방향으로 확장시켜 내륜 베어링을 형성하는 것을 특징으로 하는 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 단조금형 펀치는 상기 2단 오목 원반상 부재의 상단 오목부를 가압하여 높이 방향과 반경 방향으로 확장시켜 외륜 베어링을 형성하는 상부 펀치부와; 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부를 가압하여 내륜 베어링을 형성하는 중간 펀치부와; 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부 바닥에 형성된 스크랩 제거부에 삽입되기 용이하도록 형성되는 하단 경사 펀치부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하단 경사 펀치부는 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부 바닥에 형성된 스크랩 제거부에 삽입되기 용이하도록 그 단면의 경사각 θ는 20˚~30˚이며 그 형상이 직선 또는 R50이상의 큰 곡률로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법.
  5. 제 1항에 따른 베어링 제조방법에 의해 제조되는 베어링.
  6. 환봉상의 강재를 열간 단조 가능한 온도로 가열한 상태에서 소정 크기로 절단하여 길이가 짧은 원통상 부재를 형성하는 단계와;
    하단 경사 펀치부에 피어싱 펀치부가 더 형성되어 있는 상부 단조금형 펀치에 의해 원통상 부재를 1차 펀칭에 의하여 2단으로 원형상 오목부를 형성함과 동시에 피어싱을 실행하여 스크랩을 분리시킴으로써 내륜 베어링의 내부 홀을 구비하는 2단 오목 원반상 부재를 형성하는 단계와;
    상기 상부 단조금형 펀치로 2차 펀칭함에 의해 상기 2단 오목 원반상 부재의 상단 오목부와 하단 오목부를 가압하여 외륜 베어링과 내륜 베어링이 한몸 상태인 일체형 내·외륜 베어링을 형성하는 단계와;
    상기 일체형 내·외륜 베어링을 가압펀치에 의해 펀칭하여 외륜 베어링과 내륜 베어링을 분리하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 상부 단조금형 펀치는 상기 2단 오목 원반상 부재의 상단 오목부를 가압하여 높이 방향과 반경 방향으로 확장시켜 외륜 베어링을 형성하는 상부 펀치부와; 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부를 가압하여 내륜 베어링을 형성하는 중간 펀치부와; 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부 바닥에 형성된 스크랩 제거부에 삽입되기 용이하도록 형성되는 하단 경사 펀치부와; 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부 바닥에 스크랩 제거부를 형성하는 피어싱 펀치부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 일체형 내·외륜 베어링을 형성하는 단계는 상기 상부 단조금형 펀치에 의해 2단 오목 원반상 부재의 상단 오목부를 가압하여 높이 방향과 반경 방향으로 확장시켜 외륜 베어링을 형성하고, 상기 2단 오목 원반상 부재의 하단 오목부를 가압하여 높이 방향과 반경 방향으로 확장시켜 내륜 베어링을 형성하는 것을 특징으로 하는 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법.
  9. 제 4 항에 의한 베어링 제조방법으로 제조되는 베어링.
  10. 제 6 항에 의한 베어링 제조방법으로 제조되는 베어링.
KR1020150180004A 2015-12-16 2015-12-16 슬러그를 최소화하는 열간 단조 확장방식의 베어링 제조방법 및 그에 의해 제조되는 베어링 KR20170072395A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108465765A (zh) * 2018-03-02 2018-08-31 江苏保捷精锻有限公司 一种轴承内圈与外圈的一体式锻造方法及锻造模

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