KR20200089390A - Track bush manufacturing method based on high frequency heat treatment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 표면경도가 향상된 트랙 부시, 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법 및 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 탄소 함량 증대와 크롬 함량 감소 및 몰리브덴 첨가를 통해 표면경도를 향상시켜 크랙의 발생이 최소화될 수 있도록 하고, 트랙부시 소재에 대한 전면경화 열처리를 수행한 다음 트랙부시 소재의 내주면에 대한 고주파 열처리를 수행함으로써 트랙 부시 심부의 연화구간을 최소화하여 외측 경화층 영역 확장을 통해 마모 수명이 연장될 수 있도록 하는 한편 트랙 부시의 측면 경도가 지속적으로 유지되면서 측면 마모가 최소화될 수 있는 표면경도가 향상된 트랙 부시, 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법 및 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a track bush manufacturing method based on a track bush with improved surface hardness, an inner diameter high frequency heat treatment, and an inner diameter high frequency heat treatment device for manufacturing a track bush. More specifically, the surface hardness is improved by increasing carbon content, reducing chromium content, and adding molybdenum. To minimize the occurrence of cracks, and to perform the front hardening heat treatment for the track bushing material, and then perform the high frequency heat treatment for the inner circumferential surface of the track bushing material, thereby minimizing the softening section of the track bush core and expanding the outer hardened layer area. Through this, the track bushing with improved surface hardness can be minimized while the lateral hardness of the track bush is continuously maintained while the wear bushing can be extended while the track bush is manufactured. It is about.
건설 중장비, 탱크, 농기계의 경우 무한궤도 차량으로 구현되는 경우가 많다. 이와 같은 무한궤도 차량은 여러 개의 부품이 연속적으로 연결 조립되어 있는 트랙 체인(track chain)으로 구성되는 무한궤도에 의해 장비의 중량 전체가 지탱되면서 주행하게 된다. Construction heavy equipment, tanks, and agricultural machinery are often implemented as caterpillars. Such a caterpillar vehicle is driven while the entire weight of the equipment is supported by a caterpillar composed of a track chain in which several parts are continuously connected and assembled.
트랙 체인을 이루는 트랙 슈(track shoe)는 트랙 링크(track link)의 좌측과 우측에 천공된 2개의 홀에 배치되는 트랙 볼트와 너트에 의해 상호 연결되고, 좌우측의 트랙 링크는 트랙 핀(track pin)에 의하여 상호 연결된다. 여기서 트랙 핀은 도 1에서와 같이 트랙 부시(track bush)에 의해 감싸지면서 마모가 방지되도록 하는데, 트랙 부시는 내부에 트랙 핀이 삽입되어야 함으로 관 형상으로 제조된다.The track shoes forming the track chain are interconnected by track bolts and nuts arranged in two holes drilled on the left and right sides of the track link, and the track links on the left and right are track pins. ). Here, the track pin is wrapped by a track bush as shown in FIG. 1 to prevent abrasion, and the track bush is manufactured in a tubular shape as the track pin must be inserted therein.
이와 같은 트랙 체인의 수명은 스프로켓(sprocket)의 견인력을 직접 전달받는 트랙 부시의 외부 표면의 마모 정도에 영향을 많이 받게 된다. 이에 따라 트랙 부시의 기계적 특성을 향상시키기 위하여 종래에는 중탄소 저합금강(중탄소+크롬+브론 합금강) 환봉에 대한 내경 보링 절삭가공으로 트랙 부시를 제조하거나, 소재 인발을 통해 관 형상을 성형한후 담금질 열처리와 고주파 열처리를 수행하여 트랙 부시를 제조하였다.The life of the track chain is greatly affected by the degree of wear on the outer surface of the track bush, which is directly transmitted by the traction force of the sprocket. Accordingly, in order to improve the mechanical properties of the track bush, conventionally, the track bush is manufactured by bore-cutting the inner diameter of a medium carbon low alloy steel (medium carbon + chromium + bronze alloy steel) round bar, or after forming a tube shape through material drawing A track bush was manufactured by performing quenching heat treatment and high frequency heat treatment.
이외에도 트랙 부시의 기계적 특성 향상을 위한 다양한 열처리 기법들이 적용되고 있는데, 트랙부시 소재에 대한 ??칭(quenching) 및 템퍼링(tempering) 열처리, 트랙부시 소재에 대한 전면경화(through hardening) 및 템퍼링(tempering) 열처리 등의 담금질 열처리 기법이 적용되고 있으며, 트랙부시 소재의 표면경화를 위한 침탄열처리나 트랙부시 소재의 내경/외경에 대한 고주파열처리 등도 현재 적용되고 있다.In addition, various heat treatment techniques have been applied to improve the mechanical properties of the track bush. Quenching and tempering heat treatment for the track bushing material, through hardening and tempering for the track bushing material. ) Quenching heat treatment techniques such as heat treatment are applied, and carburizing heat treatment for surface hardening of track bushing materials and high-frequency heat treatment for inner/outer diameter of track bushing materials are also currently applied.
여기서 트랙부시 소재에 대한 고주파 열처리는 유도자기장을 이용하여 트랙부시 소재의 표면을 급속 가열후 냉각시키는 것으로서, 열처리시 소재 중심부에 연한 소프트존(연화 구간)이 형성되면서 소재의 내외주면 표면에 경화층을 얻는 열처리 기법이다. 그러나 이와 같은 고주파열처리의 경우, 비교적 얕은 경화층밖에 얻을수 없는 단점이 있었으며, 트랙 부시의 외부표면 마모수명을 연장시킬 목적으로 깊은 경화층을 생성시키기 위한 열처리를 수행하게 되면, 그만큼 소재 중심부에 연화구간이 확산되면서 오히려 품질을 떨어트리는 결과가 초래되었다.Here, the high-frequency heat treatment for the trackbush material is to rapidly heat the surface of the trackbush material using an induction magnetic field, and then cool it.A soft soft zone (softening section) is formed in the center of the material during heat treatment, and a hardened layer is formed on the inner and outer peripheral surfaces of the material. It is a heat treatment technique. However, in the case of such high-frequency heat treatment, there was a disadvantage that only a relatively shallow cured layer was obtained, and when heat treatment was performed to create a deep cured layer for the purpose of extending the wear life of the outer surface of the track bush, the softening section in the center of the material This spread has resulted in degrading quality.
이는 스프로켓의 견인력을 직접 전달받는 트랙 부시 외부표면의 조기 마모로 이어지며, 소재 중심부에 형성된 연화 구간이 트랙 부시의 측면으로까지 확산되면서 트랙 실(track seal)과 접촉구동시 이상 마모를 야기시키게 되고, 트랙 부시와 트랙 핀 사이 틈새에 이물질이 유입되어 고착현상(seizing)을 일으켜 품질의 향상 이나 수명의 증대를 기대할수 없게 되었다.This leads to premature wear of the outer surface of the track bush that directly receives the traction of the sprocket, and the softening section formed in the center of the material spreads to the side of the track bush, causing abnormal wear when in contact with the track seal. In addition, foreign matter has been introduced into the gap between the track bush and the track pin, causing seizing, and thus it is not expected to improve the quality or increase the life.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 탄소 함량 증대와 크롬 함량 감소 및 몰리브덴 첨가를 통해 표면경도를 향상시켜 크랙의 발생이 최소화될 수 있도록 하는 새로운 형태의 표면경도가 향상된 트랙 부시를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention improves the problems of the prior art, and improves the surface hardness through increasing carbon content, reducing chromium content, and adding molybdenum, thereby improving a new type of track bushing with improved surface hardness to minimize crack generation. It is aimed at providing.
또한 본 발명은 트랙부시 소재에 대한 전면경화 열처리를 수행한 다음 트랙부시 소재의 내주면에 대한 고주파 열처리를 수행함으로써 트랙 부시 심부의 연화구간을 최소화하여 외측 경화층 영역 확장을 통해 마모 수명이 연장될 수 있도록 하는 한편 트랙 부시의 측면 경도가 지속적으로 유지되면서 측면 마모가 최소화될 수 있는 새로운 형태의 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법 및 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention performs a front hardening heat treatment on the track bushing material and then performs a high frequency heat treatment on the inner circumferential surface of the track bushing material, thereby minimizing the softening section of the track bush core and extending the wear life through the expansion of the outer hardened layer area. It is an object of the present invention to provide a new type of internal high frequency heat treatment based track bush manufacturing method and internal high frequency heat treatment device for manufacturing track bushes that can minimize side wear while maintaining the side hardness of the track bush continuously.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 탄소강에 탄소 0.5~0.7 wt%, 크롬 0.3~0.6 wt%, 몰리브덴 0.3~0.7 wt%가 첨가되어 있는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표면경도가 향상된 트랙 부시를 제공한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is characterized in that the carbon steel is made of a material in which 0.5 to 0.7 wt% of carbon, 0.3 to 0.6 wt% of chromium, and 0.3 to 0.7 wt% of molybdenum are added. Provides a track bush with improved surface hardness.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 관 형상의 원소재를 절단하여 트랙부시 소재(2)를 형성시키는 소재 절단단계; 상기 트랙부시 소재(2)의 외주면과 내주면 및 내부에 열을 전달되도록 상기 트랙부시 소재(2)를 가열한 다음, 상기 트랙부시 소재(2) 전체를 냉각시키는 전면경화 열처리 단계; 전면경화 열처리된 상기 트랙부시 소재(2)에 대한 템퍼링 열처리를 수행하는 제1차 템퍼링 단계; 제1차 템퍼링된 상기 트랙부시 소재(2)의 내주면을 고주파 유도가열하고 냉각시키는 내경 고주파 열처리단계; 내경 고주파 열처리된 상기 트랙부시 소재(2)에 대한 템퍼링 열처리를 수행하는 제2차 템퍼링 단계; 제2차 템퍼링된 트랙부시 소재(2)에 대한 후가공처리를 통해 트랙 부시(3)를 생성시키는 후가공처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법을 제공한다.According to another feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is a material cutting step of cutting the tube-shaped raw material to form the track bushing material (2); A front curing heat treatment step of heating the track bushing
이와 같은 본 발명에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법에서 상기 내경 고주파 열처리단계는, 고주파 유도가열 부위와 냉각 부위가 상기 트랙부시 소재(2)의 내부 일단부위로부터 타단부위로 점진적으로 이동하는 구조로 수행되되, 동일부위에 대한 고주파 유도가열과 냉각이 서로 동기화되어 설정된 최소시간 간격을 가지면서 순차적으로 수행되도록 할 수 있다.In the method for manufacturing an inner diameter high frequency heat treatment-based track bush according to the present invention, the inner frequency high frequency heat treatment step has a structure in which the high frequency induction heating portion and the cooling portion gradually move from the inner one end of the track bushing
이와 같은 본 발명에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법에서 상기 내경 고주파 열처리단계는 상기 트랙부시 소재(2)의 외주면에 대한 냉각처리가 동시적으로 수행되도록 할 수 있다.In the inner diameter high frequency heat treatment based track bush manufacturing method according to the present invention, the inner high frequency heat treatment step may allow the cooling treatment on the outer peripheral surface of the track bushing
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또다른 특징에 의하면, 본 발명은 설정지점에 설치되어 고주파의 생성을 유도하게 되는 고주파 유도가열기 본체(100); 설정지점에 설치되어 냉각수를 설정압으로 공급하게 되는 냉각수 공급장치 본체(200); 관 형상의 트랙부시 소재(2)가 수직으로 세워져 고정되는 소재 고정지그(300); 상기 고주파 유도가열기 본체(100)와 연결되고, 상기 소재 고정지그(300)에 고정된 상기 트랙부시 소재(2)의 내부에 수직으로 배치되며, 상기 트랙부시 소재(2)의 내주면 하단으로부터 상단으로 상향 이동하면서 고주파 유도가열을 수행하는 가열코일(400); 상기 냉각수 공급장치 본체(200)와 연결되고, 상기 가열코일(400)의 하단에 연결배치되어 상기 가열코일(400)과 일체로 상향이동하게 되며, 외주면 둘레를 따라 내경측 분사노즐(510)이 형성되어 상기 트랙부시 소재(2)의 내주면으로 냉각수를 분사시키게 되는 내경 냉각재킷(500); 상기 냉각수 공급장치 본체(200)와 연결되고, 상기 트랙부시 소재(2) 외측에 상기 트랙부시 소재(2)를 둘러싸면서 배치되며, 내주면 둘레를 따라 외경측 분사노즐(610)이 형성되어 상기 트랙부시 소재(2)의 외주면으로 냉각수를 분사시키게 되는 외경 냉각재킷(600);을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치를 제공한다.According to another feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is installed at a set point high-frequency
이와 같은 본 발명에 따른 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치에서 상기 소재 고정지그(300)는, 상부면에 상기 트랙부시 소재(2)가 끼움고정되는 원형의 장착홈(311)이 형성되며, 상기 장착홈(311)에 설정패턴으로 배열되는 복수의 냉각수 배출공(312)이 하부면을 관통하여 형성되는 판체 형상의 수평고정판(310); 상기 수평고정판(310)의 하부면으로부터 하측방향으로 연장형성되고, 상기 수평고정판(310)의 회전을 유도하는 수직 회전대(320);를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.In the inner diameter high frequency heat treatment apparatus for manufacturing a track bush according to the present invention, the
본 발명에 의한 표면경도가 향상된 트랙 부시에 의하면, 탄소 함량 증대와 크롬 함량 감소 및 몰리브덴 첨가를 통해 표면경도를 향상시켜 크랙의 발생이 최소화되는 효과가 있다. 그리고 본 발명에 의한 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법 및 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치에 의하면, 트랙부시 소재에 대한 전면경화 열처리를 수행한 다음 트랙부시 소재의 내주면에 대한 고주파 열처리를 수행하므로, 트랙 부시 심부의 연화구간을 최소화하여 외측 경화층 영역 확장을 통해 마모 수명이 연장되고, 트랙 부시의 측면 경도가 지속적으로 유지되면서 측면 마모가 최소화되는 효과가 있다.According to the track bush with improved surface hardness according to the present invention, the occurrence of cracks is minimized by improving the surface hardness through increasing carbon content, reducing chromium content, and adding molybdenum. And according to the track bore manufacturing method based on the inner bore high frequency heat treatment according to the present invention and the bore bore heat treatment device for track boke production, the track bushing material is subjected to a front hardening heat treatment, and then a high frequency heat treatment is performed on the inner circumferential surface of the track bush material. By minimizing the softening section of the bush core, the wear life is extended through the expansion of the outer hardened layer area, and the side hardness of the track bush is continuously maintained to minimize side wear.
도 1은 중장비에 적용되는 트랙 부시의 조립 구성과 마모 부위를 보여주기 위한 도면;
도 2는 본 발명에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법의 순서 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법의 순서 블록도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법을 구현하기 위한 시스템 구성도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법에 의해 제조된 트랙 부시를 부여주기 위한 도면;
도 6은 도 5의 "B"부위 확대도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치의 주요부 분해 도면;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치의 주요부 결합 도면;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 소재 고정지그의 수평고정판을 보여주기 위한 도면;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 가열코일과 내경 냉각재킷을 보여주기 위한 도면이다.1 is a view for showing the assembly and wear parts of the track bush applied to heavy equipment;
Figure 2 is a block diagram of a method for manufacturing an inner diameter high frequency heat treatment based track bush according to the present invention;
3 is a block diagram of a method for manufacturing a track bushing based on an internal diameter high frequency heat treatment according to an embodiment of the present invention;
4 is a system configuration for implementing a track bush manufacturing method based on an internal diameter high frequency heat treatment according to an embodiment of the present invention;
5 is a view for giving a track bush manufactured by a method for manufacturing an inner diameter high frequency heat treatment based track bush according to an embodiment of the present invention;
6 is an enlarged view of a portion “B” of FIG. 5;
7 is an exploded view of a main part of an inner diameter high frequency heat treatment apparatus for manufacturing a track bush according to an embodiment of the present invention;
Figure 8 is a main part of the inner diameter high-frequency heat treatment apparatus for manufacturing a track bush according to an embodiment of the present invention;
9 is a view for showing a horizontal fixing plate of the material fixing jig according to an embodiment of the present invention;
10 is a view for showing a heating coil and an inner diameter cooling jacket according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 10에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 트랙 부시, 전면경화 열처리, 템퍼링(tempering), 내경 고주파 열처리, 고주파 유도가열기, 고주파 유도가열, 냉각수 공급장치, 분사노즐 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings FIGS. 1 to 10. On the other hand, in the drawings and detailed description, workers in this field can easily know from general track bushing, front hardening heat treatment, tempering, internal high frequency heat treatment, high frequency induction heater, high frequency induction heating, cooling water supply, spray nozzle, etc. Figures and references to construction and operation are simplified or omitted. In particular, in the illustration and detailed description of the drawings, a detailed description and illustration of specific technical configurations and operations of elements not directly related to the technical features of the present invention are omitted, and only the technical configurations related to the present invention are briefly illustrated or described. Did.
본 발명에 따른 트랙 부시는 탄소강에 탄소 0.5~0.7 wt%, 크롬 0.3~0.6 wt%, 몰리브덴 0.3~0.7 wt%가 첨가되어 있는 재질로 이루어진다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 트랙 부시는 저 탄소강을 주 재질로 하는 것으로, 저 탄소강 이외에 탄소(C) 0.5~0.7 wt%, 규소(Si) 0.1~0.4 wt%, 망간(Mn) 0.6~0.8 wt%, 인(P) 0.03 wt% 이하, 황(S) 0.008 wt% 이하, 구리(Cu) 0.06 wt% 이하, 크롬(Cr) 0.5~0.6 wt%, 몰리브덴(Mo) 0.3~0.7 wt%, 알루미늄(Al) 0.01~0.06 wt%가 첨가되어 있는 재질로 제조된다. 이는 종래 트랙 부시의 재질과 대비하여 탄소 함량이 증대된 반면에 크롬 함량이 감소된 것이며, 종래 트랙 부시의 재질에 포함되어 있지 않은 몰리브덴이 첨가된 것으로, 이를 통해 트랙 부시(3)의 표면경도가 향상되어 크랙의 발생이 최소화된다. 이로써 트랙 부시(3)의 외부 표면의 조기 마모가 방지될 수 있게 된다.The track bush according to the present invention is made of a material in which 0.5 to 0.7 wt% of carbon, 0.3 to 0.6 wt% of chromium, and 0.3 to 0.7 wt% of molybdenum are added to carbon steel. In particular, the track bush according to the embodiment of the present invention is made of low carbon steel as a main material, and in addition to low carbon steel, carbon (C) 0.5 to 0.7 wt%, silicon (Si) 0.1 to 0.4 wt%, manganese (Mn) 0.6 to 0.8 wt%, phosphorus (P) 0.03 wt% or less, sulfur (S) 0.008 wt% or less, copper (Cu) 0.06 wt% or less, chromium (Cr) 0.5 to 0.6 wt%, molybdenum (Mo) 0.3 to 0.7 wt%, It is made of a material to which aluminum (Al) 0.01 to 0.06 wt% is added. This is a carbon content is increased compared to the material of the conventional track bush, while the chromium content is reduced, molybdenum not included in the material of the conventional track bush is added, through which the surface hardness of the
본 발명에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법은 도 2에서와 같이 소재 절단단계, 전면경화 열처리 단계, 제1차 템퍼링 단계, 내경 고주파 열처리단계, 제2차 템퍼링 단계, 후가공처리단계를 거쳐 수행된다.The track bush manufacturing method based on the inner diameter high frequency heat treatment according to the present invention is performed through a material cutting step, a front hardening heat treatment step, a first tempering step, an inner diameter high frequency heat treatment step, a second tempering step, and a post processing step as shown in FIG. 2. do.
소재 절단단계는 관 형상의 원소재를 절단하여 트랙부시 소재(2)를 형성시키는 단계이다. 여기서 원소재는 전술(前述)되어 있는 재질로 이루어진다. 즉 저 탄소강을 주 재질로 하고, 저 탄소강 이외에 탄소(C) 0.5~0.7 wt%, 규소(Si) 0.1~0.4 wt%, 망간(Mn) 0.6~0.8 wt%, 인(P) 0.03 wt% 이하, 황(S) 0.008 wt% 이하, 구리(Cu) 0.06 wt% 이하, 크롬(Cr) 0.5~0.6 wt%, 몰리브덴(Mo) 0.3~0.7 wt%, 알루미늄(Al) 0.01~0.06 wt%가 첨가되어 있는 재질로 이루어진다.The material cutting step is a step of cutting the tube-shaped raw material to form the track bushing
여기서 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법은 도 3에서와 같이 소재 절단단계 이후 황삭 단계를 수행한 다음, 전면경화 열처리 단계를 수행하게 된다.Here, the method for manufacturing an inner diameter high frequency heat treatment-based track bush according to an embodiment of the present invention performs a roughing step after a material cutting step, as shown in FIG. 3, and then performs a front hardening heat treatment step.
전면경화 열처리 단계는 트랙부시 소재(2)의 외주면과 내주면 및 내부(심부)에 열을 전달되도록 트랙부시 소재(2)를 가열한 다음, 트랙부시 소재(2) 전체를 냉각시키는 단계이다. 이는 내경 고주파 열처리단계 이전에 전면경화 열처리 단계가 수행되어야 목적하는 품질의 트랙 부시(3)를 제조할 수 있기 때문이다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 전면경화 열처리 단계는 도 4에서와 같이 스텝 피더(4)를 통해 소재이송 컨베이어(9)에 트랙부시 소재(2)가 공급되도록 하고, 소재이송 컨베이어(9)를 통해 트랙부시 소재(2)가 전기로(5)까지 연속적으로 균일하게 공급되도록 한다. 그리고 트랙부시 소재(2)는 전기로(5)를 통과하면서 트랙부시 소재(2)의 외주면과 내주면뿐만 아니라 내부(심부)까지 급속 가열된 다음, 냉각수조(6)에서 전체 부위가 침수되는데, 이에 따라 트랙부시 소재(2) 전체가 경화된다.The front hardening heat treatment step is a step of heating the
제1차 템퍼링 단계는 전면경화 열처리된 트랙부시 소재(2)가 도 4에서와 같이 템퍼링 열처리로(7)를 통과하면서 템퍼링 열처리가 수행되는 단계이다. 이를 통해 트랙부시 소재(2)의 잔류응력이 제거된다.The first tempering step is a step in which the tempering heat treatment is performed while the
여기서 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법은 도 3에서와 같이 제1차 템퍼링 단계 이후 제1차 자분탐상단계를 수행한 다음, 내경 고주파 열처리단계를 수행하게 된다.Here, the method for manufacturing an inner diameter high frequency heat treatment-based track bush according to an embodiment of the present invention performs a first magnetic particle detection step after the first tempering step as shown in FIG. 3, and then performs an inner diameter high frequency heat treatment step.
내경 고주파 열처리단계는 제1차 템퍼링된 트랙부시 소재(2)의 내주면을 고주파 유도가열하고 냉각시키는 단계이다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리단계는 도 4에서와 같이 스텝 피더(4)를 통해 소재이송 컨베이어(9)에 트랙부시 소재(2)가 공급되도록 하고, 소재이송 컨베이어(9)를 통해 트랙부시 소재(2)가 내경 고주파 열처리장치(1) 대기영역까지 연속적으로 균일하게 공급되도록 한다.The internal high-frequency heat treatment step is a step of high-frequency induction heating and cooling the inner peripheral surface of the first tempered
그리고 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리단계는 고주파 유도가열 부위와 냉각 부위가 트랙부시 소재(2)의 내부 일단부위로부터 타단부위로 점진적으로 이동하는 구조로 수행되는데, 동일부위에 대한 고주파 유도가열과 냉각이 서로 동기화되어 설정된 최소시간 간격을 가지면서 순차적으로 수행되도록 한다.In addition, the internal high-frequency heat treatment step according to an embodiment of the present invention is performed with a structure in which the high-frequency induction heating portion and the cooling portion gradually move from one end portion of the
또한 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리단계는 트랙부시 소재(2)의 외주면에 대한 냉각처리가 동시적으로 수행되도록 한다. 트랙부시 소재(2)의 내주면에 대한 고주파 유도가열시 발생되는 열이 트랙부시 소재(2) 전체로 전달되면서 전면경화 열처리에 의해 상승된 외주면과 측면의 표면경도가 풀림처리될 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 트랙부시 소재(2)의 외주면에 대한 냉각처리가 동시적으로 수행되는 것이다.In addition, the internal high-frequency heat treatment step according to an embodiment of the present invention allows the cooling treatment on the outer peripheral surface of the
여기서 내경 고주파 열처리단계는 트랙부시 소재(2)로 냉각수를 분사하여 트랙부시 소재(2)를 급냉시키게 된다.Here, the internal high-frequency heat treatment step rapidly cools the
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리단계는 후술(後術)될 본 발명의 실시예에 따른 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치(1)를 통해 수행된다.The internal high frequency heat treatment step according to an embodiment of the present invention is performed through the internal high frequency
제2차 템퍼링 단계는 내경 고주파 열처리된 트랙부시 소재(2)가 도 4에서와 같이 템퍼링 열처리로(7')를 통과하면서 템퍼링 열처리가 수행되는 단계이다. 이를 통해 트랙부시 소재(2)의 잔류응력이 제거된다.The second tempering step is a step in which the tempering heat treatment is performed while the
여기서 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법은 도 3에서와 같이 제2차 템퍼링 단계 이후 제2차 자분탐상단계를 수행한 다음, 후가공처리단계를 수행하게 된다.Here, the method for manufacturing an inner diameter high frequency heat treatment-based track bush according to an embodiment of the present invention performs a second magnetic particle detection step after the second tempering step as shown in FIG. 3, and then performs a post-processing step.
후가공처리단계는 제2차 템퍼링된 트랙부시 소재(2)를 후가공 처리장치(8)로 후가공처리하여 트랙 부시(3)를 생성시키는 단계이다. 후가공처리단계에서 트랙부시 소재(2)의 외주면이 연마되거나, 트랙부시 소재(2)의 내주면/외주면/측면이 가공될 수 있다.The post-processing step is a step of post-processing the second tempered
상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법을 통해 제조된 트랙 부시(3)는 도 5와 도 6에서와 같이 외측 경화층 영역이 확장되고, 심부 연화구간이 최소화된다.The
본 발명의 실시예에 따른 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치(1)는 도 7 내지 도 10에서와 같이 고주파 유도가열기 본체(100), 냉각수 공급장치 본체(200), 소재 고정지그(300), 가열코일(400), 내경 냉각재킷(500), 외경 냉각재킷(600)을 포함하는 구성으로 이루어진다.The inner diameter high frequency
고주파 유도가열기 본체(100)는 설정지점에 설치되어 고주파의 생성을 유도하게 되는 것이다. 이와 같은 고주파 유도가열기 본체에 구비되는 CT 박스(CT box:Cable Termination Box)(110)에 가열코일(400)이 체결용 너트를 통해 연결된다.The high frequency induction heater
냉각수 공급장치 본체(200)는 설정지점에 설치되어 냉각수를 설정압으로 공급하게 되는 것이다. 이와 같은 냉각수 공급장치 본체(200)에 내경 냉각재킷(500)과 외경 냉각재킷(600)에 각각 연결되는 호스 등의 연결관체(210)(220)가 접속하게 된다.The cooling water supply
소재 고정지그(300)는 관 형상의 트랙부시 소재(2)가 수직으로 세워져 고정되는 지그이다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 소재 고정지그(300)는 수평고정판(310)과 수직 회전대(320)을 포함하는 구성으로 이루어진다.The
수평고정판(310)은 판체 형상으로 이루어지고, 도 9에서와 같이 상부면에 트랙부시 소재(2)가 끼움고정되는 원형의 장착홈(311)이 형성된다. 장착홈(311)에는 설정패턴으로 배열되는 복수의 냉각수 배출공(312)이 하부면을 관통하여 형성된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 수평고정판(310)은 중심에 하나의 냉각수 배출공(312)이 형성되도록 하는 한편, 중심의 냉각수 배출공(312) 둘레를 따라 원형으로 복수의 냉각수 배출공(312)이 배열되도록 한다. 여기서 냉각수 배출공(312)은 회전하는 수평고정판(310)에 대응하여 외측으로 경사지게 형성되어 냉각수가 원활하게 배출될 수 있도록 한다.The
수직 회전대(320)는 수평고정판(310)의 하부면으로부터 하측방향으로 연장형성되는 것으로, 수평고정판(310)과 일체로 결합된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 수직 회전대(320)는 구동모터(800)와 연결되어 회전하게 되는데, 이를 통해 수평고정판(310)의 회전이 유도된다. 수평고정판(310)이 회전함에 따라 수평고정판(310)에 고정된 트랙부시 소재(2)에 대한 고주파 유도가열과 냉각이 전체부위에 대하여 균일하게 수행될 수 있게 되어 균일한 고주파패턴을 형성시킬 수 있게 된다.The
가열코일(400)은 고주파 유도가열기 본체(100)와 연결되는 것으로, 소재 고정지그(300)에 고정된 트랙부시 소재(2)의 내부에 수직으로 배치되며, 트랙부시 소재(2)의 내주면 하단으로부터 상단으로 상향 이동하면서 고주파 유도가열을 수행하게 된다.The
내경 냉각재킷(500)은 냉각수 공급장치 본체(200)와 연결되어 냉각수를 공급받는 것으로, 가열코일(400)의 하단에 연결배치되어 가열코일(400)과 일체로 상향이동하게 된다. 이와 같은 내경 냉각재킷(500)의 외주면 둘레를 따라 내경측 분사노즐(510)이 형성되어 트랙부시 소재(2)의 내주면으로 냉각수를 분사시켜 트랙부시 소재(2)의 내주면을 급냉시키게 된다. 여기서 본 발멍의 실시예에 따른 내경측 분사노즐(510)은 트랙부시 소재(2)의 중심축 방향을 향하여 하향 경사지게 형성된다.The inner
여기서 가열코일(400)과 내경 냉각재킷(500)은 고정관(700)의 하부 외주면과 하단에 고정배치된다. 이에 따라 트랙부시 소재(2)의 동일부위에 대한 고주파 유도가열과 냉각이 서로 동기화되어 설정된 최소시간 간격을 가지면서 순차적으로 수행된다.Here, the
외경 냉각재킷(600)은 냉각수 공급장치 본체(200)와 연결되는 것으로, 트랙부시 소재(2) 외측에 트랙부시 소재(2)를 둘러싸면서 배치되며, 내주면 둘레를 따라 외경측 분사노즐(610)이 형성되어 트랙부시 소재(2)의 외주면으로 냉각수를 분사시키게 된다. 여기서 외경 냉각재킷(600)은 내경 고주파 열처리단계의 시점에서 종점까지 지속적으로 냉각수를 분사시키게 된다. 여기서 본 발멍의 실시예에 따른 외경측 분사노즐(610)은 트랙부시 소재(2)의 중심축 방향을 향하여 하향 경사지게 형성된다.The outer
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법 및 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치는 트랙부시 소재(2)에 대한 전면경화 열처리를 수행한 다음 트랙부시 소재(2)의 내주면에 대한 고주파 열처리를 수행하므로, 트랙 부시(3)의 심부 연화구간을 최소화하여 외측 경화층 영역 확장을 통해 마모 수명이 연장될 수 있도록 하고, 트랙 부시(3)의 측면 경도가 지속적으로 유지되면서 측면 마모가 최소화될 수 있도록 한다.The track bore manufacturing method and the bore bore heat treatment apparatus for track boke manufacturing according to the embodiment of the present invention constituted as described above and the track boke material (2) are subjected to front hardening heat treatment for the track bush material (2) and then the track bush material (2). Since high-frequency heat treatment is performed on the inner circumferential surface, the softening section of the core of the
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법 및 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.As described above, the method for manufacturing an inner diameter high frequency heat treatment based track bush and the inner diameter high frequency heat treatment apparatus for track bush production according to the embodiments of the present invention are shown in accordance with the above description and drawings, but this is for example only, and the present invention Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications are possible without departing from the technical spirit.
1 : 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치
2 : 트랙부시 소재
3 : 트랙 부시
4, 4' : 스텝 피더
5 : 전기로
6 : 냉각수조
7, 7' : 템퍼링 열처리로
8 : 후가공 처리장치
9 : 소재이송 컨베이어
100 : 고주파 유도가열기 본체
110 : CT 박스
120 : 연결케이블
200 : 냉각수 공급장치 본체
210, 220 : 연결관체
300 : 소재 고정지그
310 : 수평고정판
311 : 장착홈
312 : 냉각수 배출공
320 : 수직 회전대
400 : 가열코일
500 : 내경 냉각재킷
510 : 내경측 분사노즐
600 : 외경 냉각재킷
610 : 외경측 분사노즐
700 : 고정관
800 : 구동모터1: Inner diameter high frequency heat treatment device for track bush manufacturing
2: Track bush material
3: track bush
4, 4': Step feeder
5: electric furnace
6: Cooling water tank
7, 7': Tempering heat treatment furnace
8: Post-processing processing device
9: Material transfer conveyor
100: high-frequency induction heater body
110: CT box
120: connecting cable
200: cooling water supply body
210, 220: connector
300: material fixing jig
310: horizontal fixed plate
311: mounting groove
312: cooling water discharge hole
320: vertical swivel
400: heating coil
500: inner diameter cooling jacket
510: inner diameter injection nozzle
600: outer diameter cooling jacket
610: outer diameter injection nozzle
700: fixed tube
800: drive motor
Claims (5)
상기 트랙부시 소재(2)의 외주면과 내주면 및 내부에 열을 전달되도록 상기 트랙부시 소재(2)를 가열한 다음, 상기 트랙부시 소재(2) 전체를 냉각시키는 전면경화 열처리 단계;
전면경화 열처리된 상기 트랙부시 소재(2)에 대한 템퍼링 열처리를 수행하는 제1차 템퍼링 단계;
제1차 템퍼링된 상기 트랙부시 소재(2)의 내주면을 고주파 유도가열하고 냉각시키는 내경 고주파 열처리단계;
내경 고주파 열처리된 상기 트랙부시 소재(2)에 대한 템퍼링 열처리를 수행하는 제2차 템퍼링 단계;
제2차 템퍼링된 트랙부시 소재(2)에 대한 후가공처리를 통해 트랙 부시(3)를 생성시키는 후가공처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법.A material cutting step of cutting the tubular raw material to form a track bushing material 2;
A front hardening heat treatment step of heating the track bushing material 2 so as to transfer heat to the outer circumferential surface, the inner circumferential surface and the inside of the track bushing material 2, and then cooling the entire track bushing material 2;
A first tempering step of performing a tempering heat treatment on the front-cured heat-treated track bush material (2);
An inner diameter high frequency heat treatment step of induction heating and cooling the inner circumferential surface of the first tempered track bushing material 2;
A second tempering step of performing a tempering heat treatment on the track bushing material 2, which has been subjected to internal high-frequency heat treatment;
And a post-processing step of generating the track bush (3) through a post-processing process for the second tempered track bushing material (2).
상기 내경 고주파 열처리단계는,
고주파 유도가열 부위와 냉각 부위가 상기 트랙부시 소재(2)의 내부 일단부위로부터 타단부위로 점진적으로 이동하는 구조로 수행되되, 동일부위에 대한 고주파 유도가열과 냉각이 서로 동기화되어 설정된 최소시간 간격을 가지면서 순차적으로 수행되도록 하는 한편,
상기 트랙부시 소재(2)의 외주면에 대한 냉각처리가 동시적으로 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 내경 고주파 열처리 기반 트랙 부시 제조방법.According to claim 2,
The inner diameter high frequency heat treatment step,
High-frequency induction heating and cooling regions are performed in a structure that gradually moves from one end of the track bushing material (2) to the other, while the high-frequency induction heating and cooling for the same region are synchronized with each other to establish a set minimum time interval. While having it performed sequentially,
Method for manufacturing an inner diameter high frequency heat treatment based track bush, characterized in that cooling treatment for the outer peripheral surface of the track bushing material (2) is performed simultaneously.
설정지점에 설치되어 냉각수를 설정압으로 공급하게 되는 냉각수 공급장치 본체(200);
관 형상의 트랙부시 소재(2)가 수직으로 세워져 고정되는 소재 고정지그(300);
상기 고주파 유도가열기 본체(100)와 연결되고, 상기 소재 고정지그(300)에 고정된 상기 트랙부시 소재(2)의 내부에 수직으로 배치되며, 상기 트랙부시 소재(2)의 내주면 하단으로부터 상단으로 상향 이동하면서 고주파 유도가열을 수행하는 가열코일(400);
상기 냉각수 공급장치 본체(200)와 연결되고, 상기 가열코일(400)의 하단에 연결배치되어 상기 가열코일(400)과 일체로 상향이동하게 되며, 외주면 둘레를 따라 내경측 분사노즐(510)이 형성되어 상기 트랙부시 소재(2)의 내주면으로 냉각수를 분사시키게 되는 내경 냉각재킷(500);
상기 냉각수 공급장치 본체(200)와 연결되고, 상기 트랙부시 소재(2) 외측에 상기 트랙부시 소재(2)를 둘러싸면서 배치되며, 내주면 둘레를 따라 외경측 분사노즐(610)이 형성되어 상기 트랙부시 소재(2)의 외주면으로 냉각수를 분사시키게 되는 외경 냉각재킷(600);을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치.A high frequency induction heater main body 100 installed at a set point to induce generation of high frequencies;
A cooling water supply unit body 200 installed at a set point to supply cooling water at a set pressure;
A material fixing jig 300 in which the tubular track bushing material 2 is erected and fixed vertically;
It is connected to the high frequency induction heater main body 100 and is disposed vertically inside the track bushing material 2 fixed to the material fixing jig 300, and is top from the bottom of the inner circumferential surface of the track bushing material 2 Heating coil 400 to perform high-frequency induction heating while moving upward;
The cooling water supply unit is connected to the main body 200, and is connected to the lower end of the heating coil 400 to move upwardly integrally with the heating coil 400, and the inner diameter injection nozzle 510 along the outer circumference. An inner diameter cooling jacket 500 formed and spraying cooling water to the inner peripheral surface of the track bushing material 2;
It is connected to the main body of the cooling water supply 200, and is disposed surrounding the track bushing material 2 on the outside of the track bushing material 2, and the outer diameter side spray nozzle 610 is formed along the inner circumferential surface to track the track. Track bush manufacturing inner diameter high frequency heat treatment apparatus, characterized in that consisting of a configuration comprising; outer diameter cooling jacket 600 to spray the cooling water to the outer peripheral surface of the material (2).
상기 소재 고정지그(300)는,
상부면에 상기 트랙부시 소재(2)가 끼움고정되는 원형의 장착홈(311)이 형성되며, 상기 장착홈(311)에 설정패턴으로 배열되는 복수의 냉각수 배출공(312)이 하부면을 관통하여 형성되는 판체 형상의 수평고정판(310);
상기 수평고정판(310)의 하부면으로부터 하측방향으로 연장형성되고, 상기 수평고정판(310)의 회전을 유도하는 수직 회전대(320);를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랙 부시 제조용 내경 고주파 열처리장치.The method of claim 4,
The material fixing jig 300,
A circular mounting groove 311 in which the track bushing material 2 is fitted and fixed is formed on the upper surface, and a plurality of cooling water discharge holes 312 arranged in a setting pattern in the mounting groove 311 penetrates the lower surface. Plate-shaped horizontal fixing plate 310 formed by;
It is formed in a downward direction from the lower surface of the horizontal fixing plate 310, a vertical rotating table 320 for guiding the rotation of the horizontal fixing plate 310; inner diameter high frequency heat treatment for manufacturing a track bush, characterized in that it comprises a configuration comprising a Device.
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- 2019-01-17 KR KR1020190005998A patent/KR102206381B1/en active IP Right Grant
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