KR910007296B1 - 중공품의 압조 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

중공품의 압조 방법

제1a도 및 제1b도는 본 발명의 압조방법의 예비공을 표시한 압조장치의 종 단면도.

제2a도 및 제2b도는 제1공정을 표시한 압조장치의 종단면도.

제3a도 및 제3b도는 제2공정을 표시한 압조장치의 종단면도.

제4a도 및 제4b도는 제3공정을 표시한 압조장치의 종단면도.

제5a도 및 제5b도는 제4공정을 표시한 압조장치의 종단면도.

제6도는 중공품의 일형태를 표시한 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12, 21, 31, 41, 51 : 전방펀치(제1펀치)12, 22, 32, 42, 52 : 슬리브

15, 25, 35, 45, 55 : 다이스

14, 24, 34, 44, 54 : 후방펀치(제2펀치)

20a, 30a, 40a : 제1폐색중공공 30d : 제2폐색중공공

30e : 통형부 30c, 40c : 폐색부분

40f, 50f : 원주홈 50a : 관통공

본 발명은 외주에 원주홈이 있는 중공품의 소성가공물을 제조하는데 적합한 중공품(中空品)의 단조(鍛造) 방법 또는 압조(壓造) 방법에 관한 것이다.

외주에 원주홈등이 있고, 중심에 관통공이 있는 중공품, 예를들면 제6도에 도시한 바와같은 형상의 물품을 제조할 경우에 종래의 제조 공정에 있어서는 원주홈 및 관통공등의 가공에 절삭가공이 이용되어 왔다.

그러나, 원주형 소재의 외주면에 원주홈등을 절삭 가공에 의하여 형성할 경우에는 가공 시간이 길기 때문에 생산성이 저율인 것, 절삭칩이 발생하기 때문에 소재의 생산 효율이 저율인 동시에 작업환경을 악화시키는 등의 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 가공 시간이 현저하게 단축되고 생산성이 우수한 동시에 절삭 가공을 수반하지 않기 때문에 재료의 생산효율이 현저하게 양호하며 절삭칩의 발생에 의한 작업환경의 악화를 초래하지 않는 중공품의 압조 방법을 제공하고져 하는 것이다.

본 발명의 목적은, 이하의 중공품의 압조방법에 의하여 달성된다.

즉, 이 중공품의 압조 방법은, 원주형의 소재를 대내경부와 소내경부가 있는 제1의 단설 다이스내에 투입하고, 제1펀치에 의하여 소재의 일단부를 제1펀치의 진행방향과 반대 방향에 압출하고, 소재의 중심부에 제1폐색중공공을 형성하는 제1공정과, 대내경부와 소내경부가 있는 캐비티를 구비한 제2의 단설 다이스내에서, 상기 소재의 제1폐색중공공을 단부 근방까지 더 깊게 하는 동시에, 상기 캐비티의 소내경부내에서도 제2펀치에 의하여 소재의 타단부를 제2펀치의 진행방향과 반대 방향에 압출하여 단설소재로 하고, 또 동소재의 타단부에 소외경부와 제2폐색중공공을 동시에 형성하고, 더욱이, 상기 제1폐색중공공과 제2폐색중공공과의 사이에는 폐색부분을 남겨두는 제2공정과, 상기 단설소재의 소외경부를 제3의 다이스외에 배치한 상태에서, 제1, 제2의 폐색중공공에 펀치를 끼워 맞추고 상기 제2폐색중공공이 형성된 소외경부의 단면부만을 슬리브에 의하여 가압하고, 상기 단설소재의 소외경부를 외주방향에 팽출시키고, 이 팽출 부분과 상기 단설소재의 대외경부와의 사이에 원주홈을 형성하는 제3공정과, 상기 단설소재의 제1, 제2폐색중공공간의 폐색부분을 펀치로 타발하여 이 제1 및 제2페색중공공을 연통시키는 제4공정과의 4개의 공정을 구비하고 있다.

본 발명에 의한 중공품의 압조 방법에서는 원주형 소재의 전단부에 제1폐색중공공이 있는 제1의 관형부를 형성하고, 다음에 후단부에 제2폐색공이 있는 전자보다 소경의 제2의 관형부를 형성하고, 상기 제1의 관형부와 제2의 관형부와의 사이에 폐색부분을 남기고, 다음에 제2의 관형부의 적어도 제2폐색중공공을 구속한 상태에서, 이 제2의 관형부를 경방향 외측에 팽출 변형시켜서, 상기 폐색부분에 대응하는 소재의 외주면에 원주홈을 형성시키고, 다음에 폐색부분을 타발하여 관통공을 형성하므로서, 외주면상에 원주홈이 있는 중공품을 압조 성형할 수가 있다.

따라서, 중공품을 제조할 경우의 가공 시간은 절삭가공에 의하여 제조하는 시간에 비하여 현저하게 단축된다.

그 때문에 중공품의 생산성을 대폭으로 개선할 수가 있다.

또 절삭 가공을 수반하지 않기 때문에 재료 효율이 현저하게 양호하며, 절삭칩의 발생에 의한 작업환경의 악화를 없게 할 수가 있다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

제1a도 내지 제6도는 본 발명의 일실시예를 도시한 것이고, 제1a도 내지 제5b도는 각 공정에 사용되는 금형의 요부를 도시한 것이다.

제1a도 및 제1b도는 예비 공정을 도시한 것이고, 이 발명의 압조 방법을 실시할 경우에 사용되는 압조 장치는 전방펀치(11), 슬리브(12), 후방펀치(14) 및 단설다이스(15)를 구비하고 있다.

슬리브(12)는 전방펀치(11)의 외주상에 동심 상태로 배설되어 있다.

또, 단설다이스(15)는 후방펀치(14)의 외주상에 동심상태로 배설되고, 단설다이스(15)는 전방펀치(11)와 후방펀치(14)와의 사이에 성형공간(16)을 형성하는 성형공간 형성면(15a)이 있는 동시에, 후방펀치(14)가 삽입된 관통공(15b)이 있고, 성형공간 형성면(15a)과 관통공(15b)사이에는 단설부(15c)가 형성되어 있다.

제2a도 및 제2b도는 본 발명에 의한 압조방법의 제1공정을 도시한 것이고, 제1공정에서 사용되는 압조장치는 전방펀치(21)와 슬리브(22)를 구비하고, 슬리브(22)는 전방펀치(21)의 외주상에 동심형태로 배설되고, 소재누름(23)은 슬리브(22)의 일단측에 있어서 전방펀치(21)의 외주상에 동심 상태로 배설되어 있다.

또한, 이 압조장치는 후방펀치(24)와 단설 다이스(25)를 구비하고, 단설다이스(25)는 후방펀치(24)의 외주상에 동심형태로 배설되고, 또한 전방펀치(21)와 후방펀치(24)와의 사이에 성형공간(26)을 형성하는 성형공간 형성면(25a)이 있는 동시에 펀치(24)의 관통공(25b)이 있고, 성형공간 형성면(25a)과 관통공(25b)과의 사이에는 단설부(25c)가 형성되어 있다.

제3a도 및 제3b도는 제2공정을 표시하고, 이 제2공정에 있어서의 압조 장치는 전방펀치(31)와 슬리브(32)를 구비하고, 슬리브(32)는 전방펀치(31)의 외주상에 동심상태로 배설되고, 소재누름(33)은 슬리브(32)의 일단측에서 전방펀치(31)의 외주상에 동심형태로 배설되어 있다.

또, 이 압조장치는 후방펀치(34)와 단설 다이스(35)를 구비하고, 단설 다이스(35)는 후방펀치(34)의 외주상에 동심형태로 배설되고, 또 개구부의 근방에 대경 성형공간(36a)을 형성하는 대내경면(35a)을 가지고 있음과 동시에, 후방펀치(34)와 협동하여 원통형의 소경성형공간(36b)을 형성할수 있는 소내경면(35b)이 있고, 대내경면(35a)가 소내경면(35b)의 사이에는 단설부(35c)가 형성되어 있다.

제4a도 및 제4b도는 제3공정을 표시하고, 이 제3공정에 있어서의 압조장치는 전방펀치(41) 및 슬리브(42)를 구비하고, 슬리브(42)는 전방펀치(41)의 외주상에 동심 형태로 배설되고, 또 소재 구속용 소내경면(42a), 원추형 경사면(42b) 및 성형공간(46)을 형성하기 위한 성형공간 형성용 대내경면(42c)을 가지고 있다.

또 이 압조장치는 후방펀치(44)와 소재 지지용 슬리브(47)를 구비하고, 소재 지지용 슬리브(47)는 후방펀치(44)의 외주상에 동심형태로 설치되어 있다.

다이스(45)는 후방펀치(44) 및 소재 지지용 슬리브(47)의 외주상에 동심형태로 배설되고, 또한 압축코일 스프링(48)에 의하여 항시 압압되어 있는 동시에 소재구속면(45a)을 가지고 있다.

케이싱(49)은 상기 다이스(45)를 안내하는 동시에 당해 다이스(45)의 상기 압축코일스프링(48)에 의한 이동을 규제하는 내향 돌턱(49a)을 구비하고 있다.

제5도는 제4공정을 도시한 것이며, 이 제4공정에 있어 압조장치는 전방펀치(51) 및 슬리브(52)를 구비하고, 슬리브(52)는 전방펀치(51)의 외주상에 동심상태로 배설되어 중공품 누름(53)이 슬리브(52)의 일단측에 있어서 전방펀치(51)의 외주상에 동심상태로 배설되어 있다.

또, 이 장치는 후방펀치(54)와 소재 지지용 슬리브(57)를 구비하고, 슬리브(57)는 후방펀치(54)의 외주상에 동심상태로 설치되어 있다.

다이스(55)는 후방펀치(54) 및 소재 지지용 슬리브(57)의 외주상에 동심상태로 배치되며, 또한 소재 구속면(55a)을 보유하고 있다.

다음은, 제6도에 도시한 바와같이 중앙 부분에 관통공(50a)이 있고 외주에 원주홈(50f)이 있는 중공품(50)을 제조하는 순서에 대하여 설명한다.

제1a도 및 제1b도에 도시한 예비공정에 있어서, 제1a도에 도시한 바와같이, 예를들어 환봉소재를 일정칫수로 절단하여서된 원주형 소재(1)를 단설다이스(15)내의 성형공간(16)내에 투입하고, 제1b도에 도시한 바와같이, 전방펀치(11) 및 슬리브(12)를 이동시키므로서 전방펀치(11)와 후방펀치(14)의 사이에서, 제1a도에 도시한 원주형 소재(1)를 압축하므로서 단설다이스(15)의 캐비터의 형상과 동일 형상으로 소성변형된 교정소재(10)을 얻는다.

그리고 전방펀치(11) 및 슬리브(12)를 후퇴시키는 동시에, 후방펀치(14)를 전진시키므로서, 교정소재(10)를 인출한다.

이어서, 제2a도 및 제2b도에 도시한 제1공정에 있어서, 제2a도에 도시한 바와같이, 상기 예비공정에서 얻은 교정소재(10)를 별도의 단설다이스(25)내의 성형공간(26)내에 투입하고, 제2b도에 도시한 바와같이 전방펀치(21), 슬리브(22) 및 소재누름(23)을 이동시키므로서, 교정소재(10)의 일측단면에서 소재를 후방에 압출하여, 일측단면에 제1폐색중공공(2a)이 형성된 폐색공 소재(20)을 얻게 된다.

그리고, 전방펀치(21)만을 후퇴시켜서, 당해 전방펀치(21)를 폐색공소재(20)에서 발출한 후에 슬리브(22) 및 소재누름(23)을 후퇴시켜, 부방펀치(24)의 선단을 단설다이스(25)의 개구를 초과하도록 전진시키므로서 폐색공 소재(20)를 인출한다.

이어서, 제3a도 및 제3b도에 도시한 제2공정에 있어서, 제3a도에 도시한 바와같이 상기 제1공정에서 얻은 폐색공소재(20)를, 상기 제1폐색중공공(20a)이 형성되지 않은 타측의 단면에서, 제3의 단설 다이스(35)내의 대경측 성형공간(36a)내에 투입하고, 제3b도에 도시한 바와같이, 일측에서는, 전방펀치(31), 슬리브(32) 및 소재누름(33)을 이동시키므로서, 폐색공소재(20)의 일측단면에서 소재를 후방에 압출하여, 상기 제1폐색중공공(20a)을 단설다이스(35)의 단설부(35c)의 근방까지 한층 깊게 한다.

그 결과로 제1폐색중공공(30a)이 형성되어서, 대경성형공간(36b)내에서, 환형부(30b)가 형성된다. 타방에서는 이와 동시에 상기 폐색공소재(20)의 타측단면에 다이스(35)에서 진출시킨 후방펀치(34)의 이동에 의하여 소재를 후방으로 밀어낸다. 그 결과로 단설다이스(35)의 소형성형공간(36b)내에서, 상기 제1폐색중공공(30a)과의 사이에 폐색부분(30c)을 남기고, 제2폐색중공공(30d)을 내면에 가지는 통형부(30e)가 형성되어 제3b도에 도시한 바와같은 단설소재(30)을 얻을수가 있다.

즉, 본원의 제3b도에 도시된 제2공정에서는 최종적으로 단설소재(30)의 외주에 형성한 원주홈(50f)에 대응하는 내부위치에 폐색부분(30c)을 남겨서 단설소재(30)의 양측에서 폐색중공공(30a,30d)을 형성한다.

다음은 전방펀치(31)를 후퇴시켜서 당해 전방펀치(31)를 제1폐색중공공(30a)에서 발취한후, 슬리브(32) 및 소재누름(33)을 후퇴시켜, 후방펀치(34)를 다시 전진시키므로서 단설소재(30)를 다이스(35)에서 인출한다.

이어서, 제4a도 및 제4b도에 도시한 제3공정에 있어서, 제4a도에 도시한 바와같이, 상기 제2공정에서 얻은 단설소재(30)를, 도면에 있어서 상하를 반전시키고, 이 상태에 있어 상기 제1폐색중공공(30a)이 형성된 환형부(30b)의 단면에서 다이스(45)의 소재구속면(45a)내에 투입한다.

그리고 제1폐색중공공(30a)과 후방펀치(44)와를 끼워 맞추며, 제1폐색중공공(30a)이 있는 환형부(30b)의 내외주면, 즉, 제1폐색중공공(30a)의 표면과 단설소재(30)의 외주면을 구속한다.

이어서 동일하게 제4a도에 도시한 바와같이 전방펀치(41)를 통형부(30e)의 제2폐색중공공(30d)에 끼워 맞춰서 당해 통형부(30e)의 내주면, 즉 제2폐색중공공(30d)의 주면을 구속하고, 슬리브(42)를 이동시켜서 통형부(30e)의 단면부를 가압한다. 이 가압중에 통형부(30e)의 선단 부분은, 슬리브(42)에 형성된 소재 구속용 소내경면(42a)과 전방펀치(41)와의 사이에서 구속된다.

그리고 슬리브(42)에 있어서의 소재 구속용 소내경면(42a)에 연속하는 원추형 경사면(42b) 및 성형공간 형성용 대내경면(42c)과, 통형부(30e)의 외주면과의 사이에는 환형의 성형공간(46)이 형성되며, 또, 단설소재(30)에 있어서의 통형부(30e)의 기단에는 폐색부분(30c)이 잔류되어 있으므로 슬리브(42)의 이동에 의하여 제4b도에 도시한 바와같이 통형부(30e)의 구속된 선단 부분에서 구속되지 않은 부분에 걸쳐서 슬리브(42)에 형성된 원추형 경사면(42b)에 연하는 것과 같은 소성변형이 생긴다.

즉, 폐색부분(30c)을 양측에서 축방향으로 압축함으로써 상방에 위치하는 통형부(30e)를 직경방향으로 확장시키고, 그결과 제4b도에 도시한 바와같은 형상의 통형부(40e)을 얻을수가 있다.

또 타방에서는 폐색부분(30c)에 의해 강도가 강화되고 상기 통형부(30e)에 비하여 소성 변형되기가 어렵기 때문에 직경방향으로 확장되지 않으며, 그 결과로서 폐색부분(40c,30c)에 대응하는 외주에 원주홈(40f)이 형성되며, 이 원주홈(40f)의 저부의 직경은 통형부(30e)의 직경과 동일인채로 유지되며, 이 원주홈(40f)이 제6도에 도시한 원주홈(50f)에 대응하게 된다.

이와같이 하여, 제4b도에 도시한 바와같은 홈·부설소재(40)를 얻을수가 있다.

더욱이, 이 실시예에 있어서는 다이스(45)를 압축코일스프링(48)에 의하여 항상 압압 상태로 하고, 슬리브(42)를 이동시켜서 상기 통형부(30e)를 소성변형시키는데 적합한 당해 슬리브(42)의 이동량을 과부족 없이 조정할 수가 있다.

이 홈 부설소재(40)의 성형후는, 전방펀치(41)만을 후퇴시켜서 변형후의 통형부(40e)에서 발취하고, 이어서 슬리브(42)를 후퇴시키고, 다시 후방펀치(44)를 이동시켜서 환형부(40b)를 다이스(45)에서 발취하므로서 홈부설소재(40)를 인출한다.

계속하여, 제5a도 및 제5b도에 도시한 제4공정에 있어서, 제5a도에 도시한 바와같이 상기 제3공정에서 얻은 홈 부설소재(40)를 다이스(55)의 소재구속면(55a)내에 투입하는 동시에 환형부(40b)의 제1폐색중공공(40a)에 후방펀치(54)를 끼워맞추고, 계속하여 제5b도에 도시한 바와같이 전방펀치(51)를 이동시킴으로서, 전방펀치(51)와 후방펀치(54)와의 사이에 존재하는 상기 폐색부분(40c)을 절단하고, 절단편(50c)으로하여 분리시키므로서 홈부설소재(40)의 중심에 관통공(50a)을 형성한다.

상기의 제1내지 제4공정을 경유하므로서 제6도에 도시한 바와같은 중앙부분에 관통공(50a)이 있고, 외주에 원주홈(50f)이 있는 중공품(50)을 얻게 되는 것이다.

여기서, 중공품(50)의 원주홈(50f)이 성형되는 과정을 요약하면 우선, 본원의 제3b도에 도시한 제2공정에서는 최종적으로 단설소재(30)의 외주에 형성할 원주홈(50f)에 대응하는 내부위치에 폐색부분(30c)을 잔류하여 단설소재(30)의 양측에서 폐색중공공(30a,30d)를 형성한다.

그리고, 제4b도에 도시한 제3공정에 있어서 폐색부분(40c)을 양측에서 축방향으로 압축함으로써 상방에 위치하는 통형부(30e)를 직경방항으로 확장시킨다.

이때 원주홈(50f)의 저부로 될 부분은 상기 폐색부분(30c)에 의해 강도가 강화되므로 직경방향으로 확장되지 않으며, 따라서 원주홈(50f)의 저부의 직경은 통형부(30e)의 직경과 동일인채로 유지된다.

따라서, 본 발명에서는 원주홈(50f)의 저부의 직경을 미리 상정하며 제3b도에 도시하는 제2공정에서 상기 직경과 같은 통형부(30e)를 형성함으로써 비교적 정확한 크기로 원주홈(50f)을 형성할수 있다.

상기 설명에 있어서는 중공품(50)이 원주소재(1)에서 5개 공정을 경유하여 성형되는 과정을 순서를 따라 도시하였지만 실제로는 각 공정이 동시에 병행 실시되며, 예비공정에 있어서는 전방 펀치(11)가 1왕복하여 원주소재(1)를 고정하고, 제4공정에 있어서는 전방펀치(51)가 1왕복하여 중공품(50)을 완성시킨다.

Claims (4)

1. 원주형의 소재를 대내경부와 소내경부가 있는 제1의 단설 다이스내에 투입하고, 제1펀치에 의하여 소재의 일단부를 제1펀치의 진행 방향과 반대방향에 압출하고, 소재의 중심부에 제1폐색중공공을 형성하는 제1공정과, 대내경부와 소내경부가 있는 캐비티를 구비한 제2의 단설 다이스내에서, 상기 소재의 제1폐색중공공을 단부 근방까지 다시 깊게 하는 동시에, 상기 캐비티의 소내경부에서도 제2펀치에 의하여 소재의 타단부를 제2펀치의 진행방향과 반대방향에 압출하여 단설소재로하고, 또한 동소재의 타단부에 소외경부와 제2폐색중공공을 동시에 형성하고, 더욱이 상기 제1폐색중공공과 제2폐색중공공의 사이에는 폐색부분을 남겨두는 제2공정을 구비한 중공품의 압조 방법에 있어서, 상기 단설소재의 소외경부를 제3의 다이스외에 배치한 상태에서, 제1, 제2의 폐색중공공에 펀치를 끼워 넣고, 상기 제2폐색중공공이 형성된 소외경부의 단면부만을 슬리브에 의하여 가압하고, 상기단설소재의 소외경부를 외주방향에 팽출시키고, 이 팽출부분과 상기 단설소재의 대외경부와의 사이에 원주홈을 형성하는 제3공정과, 상기 단설소재의 제1,제2폐색중공공 사이의 폐색부분을 펀치로 타발하여, 이 제1 및 제2폐색중공공을 연통시키는 제4공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 중공품의 압조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제3공정에서, 상기 단설소재의 제2폐색중공공이 형성된 소외경부의 단면부만을 슬리브에 의하여 가압할 경우에, 상기 제2폐색중공공에 펀치를 끼워 맞추고, 소외경부의 축심부를 구속하는 것을 특징으로 하는 중공품의 압조 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제3공정에서 상기 단설소재의 제2폐색중공공이 형성된 소외경부의 단면부만을 슬리브에 의하여 가압할 경우에, 상기 제2폐색중공공에 펀치를 끼워 맞추고, 또 상기 소외경부의 단부외주면을 압조 목적물의 외형에 적응하는 내경면이 있는 슬리브로 덮고, 소외경부의 내외방향을 구속하는 것을 특징으로 하는 중공품의 압조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 제3공정에 있어 제3의 다이스내에 투입하는 단설소재는 상기 제2공정이 종료된 단설소재가 도립된 것임을 특징으로 하는 중공품의 압조방법.

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