KR800001351B1 - 마찰압접 감합방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

마찰압접 감합방법

제1도는 종래의 마찰압접을 설명하는 설명도.

제2도는 본 발명 실시예의 설명도.

제3도는 제2도에 의한 제품의 단면도.

제4도는 동일제품의 전단(剪斷) 시험을 표시하는 설명도.

제5도-제7도는 본 발명이 각각 다른 실시예의 설명도.

본 발명을 환봉 혹은 원통의 주위에 후랜지 모양 혹은 차륜 모양등의 부재를 부착하던가 원형공에 스터드(stud)형상 부재를 식설(植設)하는데 적당한 감합방법에 관한 것이다.

종래의 종류의 공작에는 소감(燒嵌)이나 전기용접 혹은 가스용접이 채용되고 있었다.

그러나 소감은 후랜지 등의 두께가 얇을 경우에는 강력한 감합상태를 얻기가 어려우며 용접은 수공이 많이가므로 대량 생산에 적합하지 않을뿐 더러 접합부분에 이질적인 재료가 개입하는 결점이 있었다.

근년에 용접이나 소감에 대신하여 마찰압접이 개발되었다.

이것을 제1도에 의하여 설명하면,

(1)은 환봉, (2)는 후랜지로서 먼저 환봉(1)에 매분 1500회전 정도의 회전을 주어가면서 이것을 마찰압력 P₁으로 후랜지(2)에 압압하여 마찰열을 발생시킨다.

다음에 압접부위가 적열(赤熱) 상태에 도달하였을 때 회전을 정지하고 접합압력 P₂로서 열간압접을 행하는 것이다.

이 방법은 작업능률은 높고 접합부분에 이질적인 재료가 개입할 여지는 없으나 압접면적 1평방Cm당 300-400kg의 마찰압력 P₁과 600kg 전후의 접합압력 P₂를 필요로 하는 불편이 있으며, 여기에 더하여 접합은 충격에 대한 강도가 낮은 결점이 있었다.

본 발명은 종래의 마찰압접과 동등의 작업능률과 동등 혹은 그 이하의 압력 P로사 극히 경고한 접합을 얻는 것을 목적으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 도면에 따라 설명한다.

제2도에 있어서 (3)은 외경 D의 환봉, (4)는 후랜지로서 후랜지(4)는 내경 d의 원형공(5)을 가지고 있다.

원형공 내경 d은 환봉외경 D보다도 0.5-5mm 정도 작으며 이 지름의 차이가 소감의 경우와는 비교도 되지 않는 정도로 큰 것이 본 발명의 특징이다.

후랜지(4)를 고정하고 환봉(3)을 회전하면서 환봉(3)을 압력 P로서 원형공(5)내에 삽입한다.

이 때에 환봉(3)과 후랜지(4)의 접촉부분은 마찰발열에 의하여 적열상태로 된다.

1예로서 두께 20mm, 내경 d가 46mm인 원형공(5)을 가지고 있는 후랜지(4)에 외경 D이 48mm의 환봉(3)을 매부 1500회전하에서 삽입함에 소요되는 압력 P는 2.2t이며 환봉단면 1평방 cm당 약 120kg이었다.

제3도는 상술한 바와 같이하여 접합된 제품의 단면을 표시하며 원형공(5)의 출구끝에 짧은 간극(6)이 존재하는 이외는 환봉(3)과 후랜지(4)와는 일체 조직으로 되어 있다.

그리고 제4도에서 표시하는 바와같이 다이스(7) 및 펀치(8)를 사용하여 발타(拔打)하였던바 모재(母材)의 전단과 동일한 정도의 발타압력이 필요하고 발타면은 전단면과 동일한 외관을 나타내고 있었다.

이것에서 후랜지(4)와 환봉(3)과는 용접 혹은 단접(鍛接)과 동일하게 완전 일체조직을 하고 있는 것이 확인되었다.

제5도에 표시하는 실시예에 있어서는 원형공(5)의 출구측이 또다시 0.5-5mm 정도 소경의 부분(51)으로 되어져 있다.

전술한 칫수에와 같이 환봉(3)의 외경 D이 48mm인 경우에는 원형공(5)의 내경 d은 46mm 정도가 적당하며 소경부분(51)의 내경 d은 44mm 정도가 적당하다.

이 경우에도 제2도 표시의 실시예와 동등한 압력 P으로 작업을 행할 수가 있고 제3도에 표시되어 있는 간극(6)을 제거할 수가 있다.

제6도에 표시하는 실시예에 있어서는 원형공(5)의 출구에 푸쉬로드(9)가 배치되어 있다.

따라서 제2도에 표시한 실시예와 동일하게 작업을 진행할 때에는 원형공(5)을 관통한 적열상태의 환봉(3) 선단은 푸쉬로드(9)에 충돌하고 외측으로 압압 확개되어 간극(6)(제3도 참조)을 밀착시킬 뿐만 아니라 점선(10)으로서 표시하는 바와 같이 환봉(3) 부분의 선단부는 외경이 확대되므로 환봉(3)이 원형공(5)에서 빠지게 될 염려는 한층 적게된다.

또 제2도에 표시한 실시예에서는 압압력 P을 부여하는한 제한없이 환봉(3)이 원형공(5)내에 압입되며 이것을 소정위치에서 정지하는 것이 곤란하였지만 푸쉬로드(9)는 이와같은 경우에 정지구(Stopper)로서도 작용한다.

본 발명에 의하면 환봉(3)의 끝부분에 후랜지(4)를 고정할뿐만 아니라 환봉(31)의 도중에 후랜지(4)를 고정할 수도 있다.

이 경우에 환봉(31)의 외경은 삽입단에서 고정을 행하는 위치까지를 원형공(5)의 내경 d와 동일한 정도로 가늘게하여 두는 것이 바람직하다. 그리고 제7도에 표시하는 바와같이 후랜지(4)의 배후에 다이스(11)를 압압 당접하여두면 원형공(5)의 출구측 부분의 융기가 다이스(11)에 의하여 압박되기 때문에 후랜지(4)와 환봉(31)과의 사이에 제3도에 표시한 바와같은 간극이 발생하는 것을 방지할 수가 있다.

상술한 제반 실시예는 환봉에 후랜지를 고정하는 것인바 환봉을 대신하여 원통부재에도 실시할 수 있으며 후랜지나 각종 차륜류, 그 외에도 크랑크 아암과 같은 비원형의 것을 고정하는 것도 가능하다.

그리고 또한 블록형상부재의 원형공에 스터드 등을 식설하는 데에도 실시 가능하다.

또한 환봉등을 고정하여 놓고 회전을 후랜지등의 쪽으로 부여하여도 좋다.

이상의 설명에 따라서 명백한 바와같이 본 발명에 의하면 원형공을 가지고 있는 부재와 이 원형공에 삽입되는 부재를 그 접합면의 대략 전역에 걸쳐서 일체적으로 접합할 수가 있으며, 또한 접합부분에 이물질은 전연 개입하지 않으므로 그 접합의 강도는 종래의 소감, 용접, 마찰압접의 어느 것보다도 크다.

그리고 그 작업은 종래의 마찰압접과 동등한 정도로 간단하여 능률적이며 작업에 필요한 압력은 종래의 마찰압접에서 필요한 마찰압력의 1/3, 접합압력의 1/5 정도의 작은 것으로도 충분하다.

따라서 금속 가공 기술의 향상에 공헌하는 바 극히 큰 것이다.

Claims (1)

1. 원형공(5)을 보유하는 제1부재(4)와 그 원형공(5)과 동축상에 배치되며 그 원형공(5)의 내경보다도 충분히 큰 외경의 원주형 외면을 보유하는 제2부재(3)와의 사이에 상기한 축둘레에서 상대적 회전을 부여하면서 원형공(5)내에 제2부재(3)를 압입하는 것을 특징으로 하는 마찰압접 감합방법.

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