KR20240011520A

KR20240011520A - 분할 조립형 나사 전조다이스

Info

Publication number: KR20240011520A
Application number: KR1020220089049A
Authority: KR
Inventors: 이준배
Original assignee: 주식회사 청우
Priority date: 2022-07-19
Filing date: 2022-07-19
Publication date: 2024-01-26
Also published as: KR102703428B1

Abstract

본 발명은 볼트나 스크류와 같은 파스너에 나사를 성형하기 위하여 전면에 나사산들이 형성된 전조면(11,21)이 각각 형성된 상부(1)와 하부(2)로 분할되어 조립되는 분할조립형 나사 전조다이스에 관한 것으로, 상기 상부(1)와 하부(2)는 결합부(3)에 의해 분해가능하게 서로 결합되며, 상기 결합부(3)는 상부(1)의 저면과 하부(2)중 어느 하나에 형성된 결합홈(31)과 다른 하나에 형성된 결합 돌출부(32)를 포함하며, 상기 결합돌출부(32)를 결합홈(31)에 끼워맞춤방식으로 조립되는 것을 특징으로 하여 구성됨으로, 특히 이중 나사 구조를 갖는 파스너의 성형시 상부와 하부 전조면들에서 발생되는 상이한 마모 현상에 의해 교체시기가 상이한 경우에도 손상된 상부 또는 하부만 교체하여 나사 성형작업을 지속할 수 있으므로, 종래 전체 전조 다이스를 폐기하고 새로운 것으로 교체하는 것과 비교하여 자재 낭비와 나사산 가공 작업과 같은 전조 다이스 제조 작업에 소요되는 시간을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 파스너 제품 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

분할 조립형 나사 전조다이스{Split Assembly Type Rolling Dies For Forming Screw}

본 발명은 분할 조립형 나사 전조다이스에 관한 것으로, 특히 봉상의 재료를 볼트 나사산을 가공하기 위하여 사용하는 전조다이스를 고강도의 전조면이 형성된 성형부와 지지부를 별도로 제조하여 조립하도록 개선된 구조의 분할 조립형 나사 전조다이스에 관한 것이다.

일반적으로 볼트와 같은 파스너는, 재료를 나사산이 형성된 두개의 평판 형태의 전조다이스들 사이에 배치하여 압착한 상태에서 고정된 전조다이에 대하여 이동다이스를 이동시킴으로써 간편하게 나사를 성형하도록 된 전조다이스를 사용하여 소성가공하여 제조하고 있다.

이와 같이 전조다이스를 이용한 소성가공에 의한 볼트의 제조는 전조후 나사부의 다듬질면 조도가 매우 좋고, 칩이 발생되지 않으며, 소성변형에 의해 제품이 가공경화되고 나사의 정도가 좋고, 절삭가공법에 비하여 생산속도가 빨라서 대량생산을 할 수 있어 볼트 제조 비용이 절감되는 효과가 있다.

이와 같이 봉상의 부재 표면에 나사를 가공하기 위한 전조다이스는 탄소강을 비롯한 공구강등의 통상적 금소재질을 이용하여 호빙기를 통해 나사산을 형성한 후, 열처리를 거쳐 표면경화를 시켜서 사용하고 있어 제조를 위한 작업시간이 많이 소요되고 고가이다.

사용에 따른 나사산의 마모나 취성으로 인한 손상이 있을 경우에 전조다이스 전체를 교체해야 하는데 전조다이스는 전조면의 가공이 어렵고 제조에 시간이 많이 소요되고 고가인 점에서 전조다이스의 수명 연장을 위한 개선책이 요구되었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 한국 공개특허공보 제10-2005-0055268호(공개일자 2005년06월13일)에는 직사각판상의 초경합금의 상부표면에 전조면을 가진 전조블럭을 형성하고 직사각형의 자루부 상면에 접합면을 가진 돌기와 요입홈을 교차로 반복되게 형성하여 돌기의 접착면에 브레이징용재를 도포하여 전조블럭의 하면과 밀착되게 하여 브레이징용재를 용융시켜 자루부와 전조블럭을 접착하여 제조하는 초경합금을 이용한 나사전조 다이스의 제조방법이 개시되어 있다.

그러나, 상기한 종래 기술에서는 초경합금의 전조블럭을 용접하기 위한 자루부에의 돌기와 요입홈의 가공에 어려움과 시간이 많이 소요되고, 브레이징 용재를 돌기의 접착면에 도포하여 전조블럭을 자루부에 접합하는 경우에 나사 전조가공에 대한 내구성이 약한 문제점이 있었다.

다른 예로서, 한국 등록특허공보 제10-1384090호(등록일자 2014년04월01일)에는 상호 마주하는 면에 나사를 가공하기 위한 한 쌍의 나사 성형부가 각각 구비된 제1다이와 제2다이의 마주하는 면에, 누름 바이트 및 커팅 바이트가 삽입되도록 바이트 홈들과 블럭홈들이 각각 형성되어, 바이트 및 블럭들이 분할되어 상호 조립하도록 된 구성의 나사 성형용 다이스가 개시되어 있다.

그러나, 상기한 종래 기술에서는 제 1, 2 다이들 각각에 형성된 바이트 홈과 블럭홈에 누름 바이트 및 커팅 바이트를 삽입하여 고정하기 어렵고, 나사 가공시 발생되는 힘에 대하여 가공치수가 안정되게 누름 바이트 및 커팅 바이트를 유지하기 어려운 문제가 있었다.

한국 공개특허공보 제10-2005-0055268호(공개일자 2005년06월13일) 한국 등록특허공보 제10-1384090호(등록일자 2014년04월01일)

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 전조다이스에 대한 문제점을 해결하기 위하여, 나사를 성형하기 위한 나사 성형부를 상부와 하부로 분할 형성하고, 상부와 하부의 대향면들을 쐐기결합방식으로 간편하고 안정되게 상하로 조립가능하도록 하여 전조다이스의 제조비용을 절감하고 제조시간과 유지보수 시간을 절약할 수 있도록 개선된 구조의 분할조립형 나사 전조다이스를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 분할조립형 나사 전조다이스는 볼트나 스크류와 같은 파스너에 나사를 성형하기 위하여 전면에 나사산들이 형성된 전조면이 각각 형성된 상부와 하부로 분할되어 조립되는 분할조립형 나사 전조다이스에 있어서,

상기 상부와 하부는 결합부에 의해 분해가능하게 서로 결합되며,

상기 결합부는 상부의 저면과 하부중 어느 하나에 형성된 결합홈과 다른 하나에 형성된 결합 돌출부를 포함하며, 상기 결합돌출부를 결합홈에 끼워맞춤방식으로 조립되는 것을 특징으로 하여 구성된다.

상기 상부에 형성되는 결합홈은 단면이 사각형과 역사다리꼴 형상중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 한편, 하부에 형성되는 결합 돌출부는 상부의 결합홈과 동일한 형상의 사각형과 역사다리골 형상중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 형성하여 서로 쐐기결합방식으로 조립된다.

상기 결합부 상부의 저면에 형성되는 결합홈과 하부의 상면에 형성되는 결합 돌출부는 상부의 저면과 하부의 상면에서 폭방향과 길이방향중에서 선택된 어느 하나의 방향으로 형성된다.

본 발명에 따라, 전조 다이스를 상부와 하부로 분할하여 제조한 다음, 상부저면과 하부의 상면에 형성한 결합홈과 결합 돌출부를 결합하여 간편하게 분해가능하게 조립할 수 있으므로, 특히 이중 나사 구조를 갖는 파스너의 성형시 상부와 하부 전조면들에서 발생되는 상이한 마모 현상에 의해 교체시기가 상이한 경우에도 손상된 상부 또는 하부만 교체하여 나사 성형작업을 지속할 수 있으므로, 종래 전체 전조 다이스를 폐기하고 새로운 것으로 교체하는 것과 비교하여 자재 낭비와 나사산 가공 작업과 같은 전조 다이스 제조 작업에 소요되는 시간을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 파스너 제품 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 분할조립형 나사 전조다이스의 개략적인 사시도.
도 2는 도 1의 전조 다이스의 분해사시도.
도 3은 도 1의 전조 다이스로 나사 성형하는 것을 보여주는 사용상태도.
도 4는 도 1의 분할조립형 전조다이스의 결합부의 변형예를 보여주는 개략적인 분해사시도.
도 5는 도 1의 분할조립형 전조다이스의 결합부의 또 다른 변형예를 보여주는 개략적인 분해사시도.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 분할조립형 나사 전조다이스는 볼트나 스크류와 같은 파스너에 나사를 성형하기 위하여 전면에 나사산들이 형성된 전조면(11,21)이 각각 형성된 상부(1)와 하부(2)로 분할되고, 상기 상부(1)와 하부(2)는 결합부(3)에 의해 맞물림 방식으로 분해가능하게 서로 결합된다.

파스너에 나사를 전조에 의해 성형하는 것은 도 3에 도시된 바와 같이 고정된 고정 다이스(100)에 대향하여 소정의 간격으로 배치되고 그 사이에 파스너를 배이한 상태에서 이동 다이스(200)를 고정 다이스(100)에 대하여 이동시킴으로써 고정 다이스(100)와 이동 다이스(200)의 전조면에 성형된 나사산과 같이 파스너의 외주면에 나사가 성형된다.

예를들어, 부품과 함께 너트를 체결하기 위한 이중 결합용 파스너는 축부의 상부와 하부에 각각 상이한 나사산이 형성되어 있으며, 이러한 이중 나사를 파스너 축부의 상부와 하부에 연속하여 전조 성형하기 위하여, 전조다이스의 상부(1)의 전조면(11)과 하부(2)의 전조면(21)에는 각각 상이한 나사산들이 형성된다. 즉, 상부에는 통상의 삼각 나사가 형성되고, 하부에는 둥근나사나 사각나사와 같은 상이한 형상의 나사가 형성되거나 상이한 피치의 나사가 형성될 수 있다.

이와 같이 전조 다이스에서 상부와 하부에 상이한 나사산이 형성되어 하나의 볼트에 이종 나사를 성형하는 예가 한국 등록특허 제10-0791936호(등록일자 2007년12월28일)의 일정 토르크가 필요한 풀림방지 볼트 제조용 동시롤링다이스와 그 제조방법에 개시되어 있다.

이와 같이 하나의 볼트에 이종의 나사를 성형하기 위하여, 상부(1)의 전조면(11)과 하부의 전조면(21)에는 각각 상이한 방법으로 나사가 형성된다. 예를들어, 상부(1)의 전조면(11)에는 연삭에 의해 나사산을 가공하고, 하부(2)의 전조면(21)에는 절삭에 의해 나사산을 가공한다.

볼트나 스크류와 같은 파스너에 이중 나사를 성형하는 경우에, 전조다이스의 상부(1)의 전조면(11)과 하부(2)의 전조면(21)은 상이한 마모 작용을 받게 되므로 상부(1)와 하부(2)의 교체 시기가 상이하게 되고, 종래 기술에서 파스너의 나사 성형을 위한 소모품인 전조다이스가 상부와 하부가 일체로 형성된 전조다이스의 경우에는 전조다이스 전체를 폐기하고 새로운 것으로 교체해야 하므로, 자재 낭비와 파스너 가공 비용의 상승으로 파스너 제품의 제조원가 상승이 초래된다.

본 발명에 따라 전조다이스를 상부(1)와 하부(2)로 분할하고, 상부(1)의 전조면(11)과 하부(2)의 전조면(21)에는 파스너에 이중 나사를 성형하기 위해 각각 상이한 가공 방법에 의해 상이한 나사산을 가공하고, 결합부(3)에 의해 상부(1)와 하부(2)를 맞물림 방식으로, 예를들어 쐐기방식 맞물림과 같이 기계적으로 결합하며, 이로써, 필요에 따라 상부(1)와 하부(2)를 선택적으로 간편하게 교체할 수 있게 되므로, 자재 낭비를 최소화할 수 있고, 파스너 가공비용을 절감할 수 있게 된다.

상기 결합부(3)는 상부(1)의 저면에 형성된 결합홈(31)과, 하부(2)의 상면에 형성된 결합돌출부(32)를 포함하여 상기 결합홈(31)에 결합 돌출부(32)를 끼워맞춤으로써 상부(11)와 하부(2)를 필요에 따라 분해가능하게 견고하게 결합한다.

일 실시예로, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 상부(1)의 저면에 형성되는 결합홈(31)을 전조다이스의 폭방향으로 형성하고, 하부(2)의 상면에는 결합홈에 대응된 형상의 결합 돌출부(32)를 전조다이스의 폭방향으로 형성하여 결합부(3)를 구성함으로써, 결합홈(31)에 결합 돌출부(32)를 폭방향으로 끼워맞춤으로써 상부(1)와 하부(2)를 분해가능하게 조립할 수 있다. 이 경우에는 상부(1)와 하부(2)를 조립한 상태에서 상부의 전조면(11)과 하부의 전조면(21)에 각각 필요한 형상의 나사산을 가공한다.

다른 예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부(1)의 저면에 형성되는 결합홈(31)을 전조다이스의 길이방향으로 형성하고, 하부(2)의 상면에는 결합홈에 대응된 형상의 결합 돌출부(32) 또한 전조다이스의 길이방향으로 형성하여 결합부(3)를 구성함으로써, 결합홈(31)에 결합 돌출부(32)를 길이방향으로 끼워맞춤으로써 상부(1)와 하부(2)를 분해가능하게 조립할 수 있다. 이 경우에는 상부(1)와 하부(2)의 전조면에 각각 필요한 형상의 나사산을 가공한 다음 조립할 수 있다.

상기 상부(1)에 형성되는 결합홈(31)은 도시된 실시예에서는 단면이 역사다리꼴 형상의 쐐기형으로 형성되는 한편, 하부(2)에 형성되는 결합 돌출부(32)는 단면이 결합홈과 동일한 형상, 즉 역사다리꼴 형상으로 형성하여 서로 쐐기결합방식으로 조립될 수 있다.

변형적으로, 상기 결합홈과 결합 돌출부는 단면이 사각 형상으로 형성될 수도 있으며, 또한 상부(1)의 저면에 결합 돌출부를 형성하고 하부(2)의 상면에 결합홈을 형성할 수도 있음은 당연하다.

상기한 상부(1)와 하부(2)로 된 전조다이스는 통상적으로 도면에 미도시된 전조장치에서 안정되게 유지되므로, 별도의 결합고정수단이 필요없다.

이로써, 본 발명에 의한 상부와 하부로 된 분할형 전조다이스는 이종 나사가 형성된 파스너의 가공시 상부와 하부의 전조면들에서 상이한 마모 작용에 의한 교체시기가 상이한 경우에 필요한 상부 또는 하부만 교체할 수 있어 종래 전체 전조다이스를 교체해야 하는 경우에 비하여 매우 효율적이며, 경제적이다.

본 발명은 파스너 나사를 전조에 의해 성형하기 위한 전조 다이스를 상부와 하부로 분할하여 간편하게 조립하여 전조 다이스의 제조비용을 절감하고 파스너 제품의 제조원가를 절감하도록 이용될 수 있다.

1 : 상부 2 : 하부
3 : 결합부 11,21 : 전조면
31 : 쐐기홈 32 : 쐐기형 돌출부
100 : 고정 다이스 200 : 이동 다이스

Claims

볼트나 스크류와 같은 파스너에 나사를 성형하기 위하여 전면에 나사산들이 형성된 전조면(11,21)이 각각 형성된 상부(1)와 하부(2)로 분할되어 조립되는 분할조립형 나사 전조다이스에 있어서,
상기 상부(1)와 하부(2)는 결합부(3)에 의해 분해가능하게 서로 결합되며,
상기 결합부(3)는 상부(1)의 저면과 하부(2)중 어느 하나에 형성된 결합홈(31)과 다른 하나에 형성된 결합 돌출부(32)를 포함하며, 상기 결합돌출부(32)를 결합홈(31)에 끼워맞춤방식으로 조립되는 것을 특징으로 하는 분할조립형 나사 전조다이스.
제 1항에 있어서,
상기 상부(1)에 형성되는 결합홈(31)은 단면이 사각형과 역사다리꼴 형상중에서 선택된 어느 하나로 형성되는 한편, 하부(2)에 형성되는 결합 돌출부(32)는 단면이 결합홈과 동일한 형상의 사각형과 역사다리골 형상중에서 선택된 어느 하나의 형상으로 형성하여 서로 쐐기결합방식으로 조립되는 것을 특징으로 하는 분할조립형 나사 전조다이스.
제 2항에 있어서,
상기 결합부(3)의 상부(1)의 저면에 형성되는 결합홈(31)과 하부(2)의 상면에 형성되는 결합 돌출부(32)는 상부(1)의 저면과 하부(2)의 상면에서 폭방향과 길이방향중에서 선택된 어느 하나의 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 분할조립형 나사 전조다이스.