KR20220058835A

KR20220058835A - rolling machine

Info

Publication number: KR20220058835A
Application number: KR1020217016204A
Authority: KR
Inventors: 마사키 다니구치
Original assignee: 가부시키가이샤 산슈
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2022-05-10
Also published as: JP2022072974A; WO2022091460A1; JP6879607B1; KR102613894B1

Abstract

다이스를 장기간에 걸쳐 사용할 수 있는 롤링 가공 장치를 제공한다. 롤링 가공 장치(1)는, 한 쌍의 다이스(11), (21)와, 한 쌍의 다이스(11), (21)를 유지하는 기대(10)를 구비하고, 한 쌍의 다이스(11), (21) 중, 한쪽의 다이스(11)에는, 협압 방향에 교차하는 이면이 형성되어 있고, 상기 이면과, 별체인 라이너(40)에 형성된 받이면(41)과의 사이에, 이소시아네이트 성분과 폴리아민 성분을 포함하는 수지로 이루어지는 시트부(30)가 개재되어 있다.A rolling processing apparatus capable of using a die for a long period of time is provided. The rolling processing apparatus 1 is provided with a pair of dice 11 and 21, and the base 10 which holds the pair of dice 11, 21, The pair of dice 11 , (21), one die 11 is provided with a back surface that intersects in the pinching direction, and between the back surface and the receiving surface 41 formed on a separate liner 40, an isocyanate component and A sheet portion 30 made of a resin containing a polyamine component is interposed.

Description

rolling machine

본 발명은, 공작물을 소성(塑性) 변형시켜 롤링 가공하는 롤링 가공 장치(form rolling device)에 대한 것이다. The present invention relates to a form rolling device for performing rolling processing by plastically deforming a workpiece.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 고경도(高硬度)의 재료로 이루어지는 볼트나 수나사를 소성 변형함으로써 가공하는 가공 장치가 개시되어 있다. For example, Patent Document 1 discloses a processing apparatus for processing by plastically deforming a bolt or an external screw made of a material of high hardness.

이러한 구성에 있어서는, 다이스(dice)에 균열이나 국부(局部) 파괴가 쉽게 생기지 않는 구성을 채용하고 있고, 다이스의 장수명화를 도모하고 있다. In such a configuration, a configuration in which cracks or local fractures do not easily occur in the dice is adopted, and the life of the dice is increased.

또한, 특히 최근, 자동차 등의 경량화가 진행되고 있고, 이들에 사용되는 볼트로서는, 경도(硬度)가 높은 열처리 볼트의 수요가 증가하고 있다. Moreover, especially in recent years, weight reduction of automobiles etc. is progressing, and as a bolt used for these, the demand for the heat treatment bolt with high hardness is increasing.

[특허문헌 1] 공개특허 제2005-8456호 공보[Patent Document 1] Publication No. 2005-8456

그러나, 이러한 고경도의 볼트를 종래의 다이스로 제조하면, 다이스에 치핑(chipping)(빠짐)이 발생하여 버리거나, 가공 톱니가 변형되어 버리거나 하는 문제점이 조기에 발생하므로, 다이스의 수명이 매우 짧아진다는 문제가 생긴다. However, when such high-hardness bolts are manufactured with conventional dice, problems such as chipping or deformation of machining teeth occur early in the die, so the life of the die is very short. causes a problem

본 발명은, 고경도의 모재(母材)를 소성 변형 가공해도 다이스를 장기간에 걸쳐 사용할 수 있는 롤링 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a rolling processing apparatus capable of using a die for a long period of time even when plastically deforming a high-hardness base material.

본 발명은, 공작물을 적어도 한 쌍의 다이스에 의해 협압(挾壓)하여 소성 변형시키는 롤링 가공 장치로서, 기대(基臺; base)와, 상기 한 쌍의 다이스를 구비하고, 상기 기대에 상기 한 쌍의 다이스가 장착되어, 상기 기대에 상기 한 쌍의 다이스가 유지되어 있고, 상기 한 쌍의 다이스 중, 적어도 한쪽에는, 상기 공작물을 협압하는 방향인 협압 방향에 교차하는 제1 면이 형성되어 있고, 상기 기대에는, 상기 한 쌍의 다이스가 유지된 유지 상태에서 상기 제1 면에 대향하는 제2 면이 형성되어 있고, 상기 유지 상태에서, 제1 면과 상기 제2 면과의 사이에는, 이소시아네이트 성분과 폴리아민 성분을 포함하는 수지로 이루어지는 시트부가 개재되어 이루어지고, 상기 협압 방향에 교차하는 방향을 따라 한 쌍의 다이스가 서로 상대(相對) 이동하는, 롤링 가공 장치이다. The present invention provides a rolling processing apparatus for plastically deforming a work piece by pinching it with at least a pair of dies, comprising a base and the pair of dies, wherein the base is A pair of dice is mounted, the pair of dice is held on the base, and at least one of the pair of dice has a first surface intersecting the pinching direction, which is a direction for pinching the workpiece, , the base is formed with a second surface opposite to the first surface in a holding state in which the pair of dies are held, and between the first surface and the second surface in the holding state is an isocyanate It is a rolling processing apparatus which consists of a sheet|seat part which consists of a resin containing a component and a polyamine component interposed, and a pair of dies move relative to each other along the direction crossing the said pinching direction.

이러한 구성에 있어서는, 볼트 등의 공작물을 롤링 가공하는 데 있어서 다이스에 걸리는 큰 압력을 이소시아네이트 성분과 폴리아민 성분을 포함하는 수지로 이루어지는, 이른바 폴리우레아 수지의 시트부가 받는 것에 의해 가공 시에 발생하는 충격을 흡수한다. 구체적으로는, 폴리우레아 수지는 내충격성이 우수하고, 다이스에 가해지는 압력을 바람직하게 분산시켜 다이스의 치핑(빠짐)을 억제한다. In such a configuration, when the sheet portion of the so-called polyurea resin, which consists of a resin containing an isocyanate component and a polyamine component, is subjected to a large pressure applied to the die in rolling processing of a workpiece such as a bolt, the impact generated during processing is reduced. absorb Specifically, the polyurea resin has excellent impact resistance, and preferably disperses the pressure applied to the dice to suppress chipping (falling out) of the dice.

여기서, 롤링 가공에서의 한 쌍의 다이스에 있어서는, 공작물을 협압하는 방향으로 많은 부하가 부여된 상태에서 고정 측 다이스에 대하여 이동 측 다이스가 소정의 이동 방향을 따라 왕복 이동한다. 그러므로, 전술한 시트부에는, 공작물을 협압함으로써 생기는 상기 시트부의 두께 방향을 따른 부하에 대하여 충격 흡수 효과를 발휘하고 또한, 다이스의 이동에 따라 생기는 상기 이동 방향을 따른 부하에 대하여도 충격 흡수 효과를 발휘하는 것으로 추정된다. 따라서, 전술한 필요한 위치에 시트부가 배치됨으로써, 롤링 시에 발생하는 다이스에 부여되는 복수 종류의 부하가 총합적으로 완화되어, 롤링 다이스의 수명이 향상되게 된다. Here, in the pair of dice in the rolling processing, the moving dice reciprocate along a predetermined moving direction with respect to the fixed dice in a state where a large load is applied in the direction of pinching the work. Therefore, the above-mentioned sheet portion exerts a shock absorbing effect with respect to the load along the thickness direction of the sheet portion caused by pinching the work piece, and also has a shock absorbing effect on the load along the movement direction caused by the movement of the die. presumed to perform. Accordingly, by arranging the seat portion at the above-described required position, a plurality of types of loads applied to the dice generated during rolling are overall relieved, and the life of the rolling dice is improved.

또한, 상기 시트부의 시트 두께가 2㎜ 이상 4㎜ 이하인 구성이 제안된다. Further, a configuration in which the sheet thickness of the sheet portion is 2 mm or more and 4 mm or less is proposed.

이러한 구성으로 함으로써, 상기 시트부의 시트 두께를 적절한 것으로 할 수 있다. 예를 들면, 시트부의 시트 두께가 2㎜에 충족되지 않으면, 다이스에 가해지는 부하를 충분히 완화시킬 수 없어, 다이스의 장수명화를 도모하는 것이 곤란해진다. 또한, 시트부의 시트 두께가 4㎜를 초과하면, 공작물에 대하여 롤링 압력을 충분히 가할 수 없으므로, 나사산이 충분히 세워오르지 않게 되어, 가공 정밀도가 저하된다. By setting it as such a structure, the sheet thickness of the said sheet|seat part can be made into an appropriate thing. For example, if the sheet thickness of the sheet portion is not satisfied to 2 mm, the load applied to the dice cannot be sufficiently relieved, and it becomes difficult to increase the life of the dice. In addition, when the sheet thickness of the seat portion exceeds 4 mm, the rolling pressure cannot be sufficiently applied to the work, so that the thread does not sufficiently stand up, and the machining accuracy is lowered.

본 발명은, 다이스의 수명을 길게 할 수 있는 우수한 효과가 있다. The present invention has an excellent effect of extending the life of the dice.

도 1은 롤링 가공 장치의 사시도이다.
도 2는 롤링 가공 장치의 부분 분해사시도이다.
도 3은 롤링 가공 장치의 부분 분해사시도이다.
도 4의 (a)는 시트 두께와 다이스 수명과의 관계를 나타낸 도표이며, (b)는 시트부의 유무와 다이스 수명과의 관계를 나타낸 도표이다. 1 is a perspective view of a rolling processing apparatus.
2 is a partially exploded perspective view of the rolling processing apparatus.
3 is a partially exploded perspective view of the rolling processing apparatus.
4 (a) is a chart showing the relationship between the sheet thickness and the die life, and (b) is a chart showing the relationship between the presence or absence of the sheet portion and the die life.

이하, 본 발명의 롤링 가공 장치를 구체화한 실시예를 상세하게 설명한다. 그리고, 본 발명은, 하기에 나타낸 실시예에 한정되지 않고, 적절히 설계 변경이 가능하다. Hereinafter, an embodiment in which the rolling processing apparatus of the present invention is embodied will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the Example shown below, A design change is possible suitably.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 롤링 가공 장치(1)는, 기대(10) 상에 직육면체 형상을 구비한 한 쌍의 다이스(11, 21)가 장착되어 있다. 1 to 3 , in the rolling processing apparatus 1 , a pair of dies 11 and 21 having a rectangular parallelepiped shape are mounted on a base 10 .

보다 상세하게 설명하면, 상기 기대(10)는, 설치면(도시하지 않음)에 탑재되는 고정 측 기대부(base portion)(10a)와, 고정 측 기대부(10a)에 대하여 캔틸레버형(cantilever manner)으로 지지되어 왕복 이동하는 이동 측 기대부(10b)를 구비하고 있다. More specifically, the base 10 has a fixed-side base portion 10a mounted on an installation surface (not shown), and a cantilever manner with respect to the fixed-side base portion 10a. ) supported and provided with a moving-side base 10b that reciprocates.

그리고, 고정 측 기대부(10a)에 고정 다이스(11)가 장착되고, 이동 측 기대부(10b)에 이동 다이스(21)가 장착된다. 이 때, 각각의 다이스(11, 21)의 표면에 형성된 롤링면(12, 22)이 대향한다. And the fixed die 11 is attached to the fixed side base part 10a, and the moving dice 21 is attached to the moving side base part 10b. At this time, the rolling surfaces 12 and 22 formed on the surfaces of the respective dies 11 and 21 face each other.

그리고, 롤링 가공 장치(1)는, 롤링면(12, 22) 사이에 공작물(W)을 협지하고, 공작물(W)을 협압하면서 다이스(21)를 롤링면을 따라 이동시킴으로써 공작물(W)을 롤링 가공한다. Then, the rolling processing apparatus 1 clamps the work W between the rolling surfaces 12 and 22, and moves the die 21 along the rolling surface while pinching the work W to move the work W. rolling processing.

여기서, 고정 다이스(11)는, 고정 측 기대부(10a)에 대하여 별개의 부재인 라이너(liner)(40)를 통해 나사 고정하고 있다. 따라서, 고정 다이스(11)에 있어서 롤링면(12)과 평행한 이면(裏面; back surface)(제1 면)(13)과, 라이너(40)의 받이면(receiving surface)(제2 면)(41)이 대향하고 있고, 상기 이면(13)과 상기 받이면(41)과의 사이에 시트 형상(얇은 두께형)의 시트부(30)가 개재되어 있다. Here, the fixed die 11 is screwed with respect to the fixed-side base portion 10a through a liner 40 which is a separate member. Accordingly, in the stationary die 11 , a back surface (first surface) 13 parallel to the rolling surface 12 and a receiving surface (second surface) of the liner 40 are provided. 41 is opposed, and a sheet portion 30 is interposed between the rear surface 13 and the receiving surface 41 .

시트부(30)는, 이소시아네이트 성분과 폴리아민 성분을 포함하는 수지로 이루어지는, 이른바 폴리우레아 수지로 구성되어 있다. 폴리우레아 수지는 내충격성이 우수하고, 롤링 가공에서의 다이스에 가해지는 압력을 바람직하게 분산시킬 수 있다. 여기서, 다이스(11, 21)에 가해지는 부하는, 공작물(W)을 협압하는 협압 부하에 한정되지 않고, 이동 다이스(21)의 이동 방향을 따라 고정 다이스(11)가 받는 전단(剪斷) 방향의 부하도 포함하는 것이다. The sheet part 30 is comprised from what is called a polyurea resin which consists of resin containing an isocyanate component and a polyamine component. The polyurea resin is excellent in impact resistance and can preferably disperse the pressure applied to the dies in the rolling process. Here, the load applied to the dies 11 and 21 is not limited to the pinching load for pinching the work W, and the shear received by the fixed die 11 along the moving direction of the movable die 21 . It also includes directional loads.

여기서, 공작물인 M10의 볼트를 롤링 가공하는 경우에 있어, 시트부(30)의 두께(시트 두께)를 바꾸어 다이스(11, 21)가 치핑 등에 의해 사용 불가능하게 될 때까지의 수명을 조사한 결과를 도 4의 (a)에 나타낸다. 그리고, 시트부(30)의 재료는 폴리우레아 수지를 사용하였다. Here, in the case of rolling the bolt of M10 as a workpiece, the result of examining the lifespan until the dies 11 and 21 become unusable due to chipping or the like by changing the thickness (sheet thickness) of the sheet portion 30 It is shown in Fig.4 (a). In addition, the material of the seat part 30 used polyurea resin.

도 4의 (a)에서의 표에 있어서, 수명은, 다이스(11, 21) 중 어느 하나, 또는 양쪽에 치핑이가 발생할 때까지 가공한 공작물의 수를 나타낸다.In the table in Fig. 4(a), the service life represents the number of workpieces processed until chipping occurs in either or both of the dies 11 and 21.

공작물 형상은, 가공된 공작물의 형상을 나타내고, 하기와 같이 표현하였다. The shape of the workpiece indicates the shape of the processed workpiece, and is expressed as follows.

◎는 종래 형상과 변함없이 문제없이 사용할 수 있다. ◎ can be used without any problem without changing from the conventional shape.

×는 볼트의 산을 정확하게 형성할 수 없어, 제품으로서 사용할 수 없다. x cannot accurately form the bolt's mountain, so it cannot be used as a product.

도 4의 (a)에 기재되는 표에 나타낸 바와 같이, 시트부(30)를 구비하는 것에 의해 다이스의 수명이 현저하게 향상되고, 특히 시트부(30)의 두께가 2㎜ 이상으로 되면 다이스의 수명이 대폭 연장되는 것을 알 수 있다. 또한, 시트부(30)의 두께가 4㎜를 초과하면, 수명으로서는 연장되지만, 가공된 공작물이 정확하게 성형되지 않고, 제품으로서의 사용에 향하지 않게 된다. 이것은 시트부(30)의 완충 효과가 과잉으로 되어, 적정한 롤링 압력이 얻어지지 않는 것에 의한 것으로 생각된다. 이상으로부터, 본 실시예에 있어서의 시트부(30)의 두께는 2㎜ 이상 4㎜ 이하가 적절한 것을 알 수 있다. As shown in the table shown in Fig. 4(a), the life of the die is remarkably improved by providing the sheet portion 30, and in particular, when the thickness of the sheet portion 30 is 2 mm or more, the die It can be seen that the lifespan is significantly extended. In addition, when the thickness of the sheet portion 30 exceeds 4 mm, the life is extended, but the processed workpiece is not accurately formed and is not directed to use as a product. It is considered that this is because the cushioning effect of the seat part 30 becomes excessive and an appropriate rolling pressure is not obtained. From the above, it turns out that 2 mm or more and 4 mm or less are suitable for the thickness of the sheet|seat part 30 in a present Example.

또한, 이하의 시험 결과가 얻어졌다. 시험 결과를 도 4의 (b)에 나타낸다.In addition, the following test results were obtained. The test result is shown in FIG.4(b).

시험 조건: Exam conditions:

공작물: M8×P1.0(나사 길이 20밀리) Workpiece: M8 x P1.0 (screw length 20 mm)

강도 구분: 16.9(HRC48∼49)Classification of strength: 16.9 (HRC48~49)

기종: 평다이스식 전조기(傳造機; rolling machine) THI-12AL(가부시키가이샤 산메이세이사쿠쇼사제: 고정 다이스 길이 370㎜, 이동 다이스 길이 390㎜) Model: flat die rolling machine THI-12AL (manufactured by Sanmei Seisakusho, Ltd.: fixed die length 370 mm, moving die length 390 mm)

시트부의 두께: 3㎜ Sheet thickness: 3 mm

도 4의 (b)에 기재되는 표에 나타낸 바와 같이, 시트부(30)를 배치함으로써, 특이한 강도 구분: 16.9(HRC48∼49)에 있어서도, 수명이 약 45% 정도도 향상되는 것이 확인되었다. As shown in the table shown in Fig. 4(b), it was confirmed that by arranging the seat portion 30, the life was also improved by about 45% even in the specific strength category: 16.9 (HRC48 to 49).

본 발명에 있어, 각 부의 치수 형상은 적절히 자유롭게 선택 가능하다. In this invention, the dimensional shape of each part can be freely selected suitably.

또한, 고정 다이스(11)뿐아니라, 이동 다이스(21) 측에도 시트부(30)가 설치되어 있어도 상관없다. 또한, 시트부(30)는, 라이너(40)를 사용하여 배치하는 구성에 한정되지 않고, 다이스(11, 21)에 직접 배치하는 구성으로 해도 물론 된다. 단, 다이스(11, 21)의 손상 방지의 관점에서, 라이너(40)를 사용한 쪽이 바람직하다. In addition, the seat part 30 may be provided not only on the fixed die 11 but also on the moving die 21 side. In addition, the sheet|seat part 30 is not limited to the structure arrange|positioned using the liner 40, It is good also as a structure arrange|positioned directly on the dies 11 and 21. FIG. However, it is preferable to use the liner 40 from the viewpoint of preventing damage to the dies 11 and 21 .

1: 롤링 가공 장치, 10: 기대, 11: 고정 다이스, 12, 22: 롤링면, 13: 이면(제1 면), 21: 이동 다이스, 30: 시트부, 41: 받이면(제2 면)DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Rolling processing apparatus, 10 Base, 11: Fixed die, 12, 22: Rolling surface, 13: Back surface (1st surface), 21: Moving die, 30: Seat part, 41: Receiving surface (2nd surface)

Claims

A form rolling device for plastically deforming a work piece by pinching it with at least a pair of dice, comprising:
expectation (基臺; base); and
Including the pair of dice;
the pair of dice is mounted on the base, the pair of dice is held on the base;
At least one of the pair of dice is provided with a first surface that intersects the pinching direction, which is the direction in which the workpiece is pinched,
a second surface opposite to the first surface is formed on the base in a holding state in which the pair of dice is held;
In the holding state, a sheet portion made of a resin including an isocyanate component and a polyamine component is interposed between the first surface and the second surface,
A pair of dice moves relative to each other along a direction intersecting the pinching direction,
rolling processing equipment.

The method of claim 1,
The sheet thickness of the said sheet part is 2 mm or more and 4 mm or less, The rolling processing apparatus.