KR920003514B1 - 보올-소켓형 애자의 금속캡 단조 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

보올-소켓형 애자의 금속캡 단조 방법

제1도는 금속캡의 원재로서 원형형 조각의 입면도.

제2도는 금속캡용 금속 블록으로 단조될 평탄한 블랭크의 입면도.

제3도는 금속캡용 금속블록을 만드는 공정을 도시하는 개략 단면도.

제4도는 평탄한 블랭크로부터 만들어진 금속블록의 저면도.

제5도는 금속블록의 주요부의 부분 단면도.

제6도는 금속캡용 금속블록을 추가로 성형하는 공정을 도시하는 개략 단면도.

제7도는 추가로 처리된 금속블록의 저면도.

제8도는 추가로 처리된 금속블록의 주요부의 부분 단면도.

제9도는 금속캡이 상기 금속블록으로부터 단조되는 것을 도시하는 개략 단면도.

제10도는 단조된 금속캡의 저면도.

제11도는 단조된 금속캡의 주요부의 부분 단면도.

제12도는 하부 다이와 코어의 조합을 도시하는 개략 전개 사시도.

제13도는 상기 금속캡내에 소켓이 성형되는 것을 도시하는 개략 단면도.

제14도는 성형된 소켓을 갖는 금속캡의 저면도.

제15도는 성형된 소켓의 부분 단면도.

제16도는 제2하부 다이와 제2코어의 조합을 도시하는 전개 사시도.

제17도는 금속캡상의 낙하방지돌기부(anti-drop ridge) 형성공정을 도시하는 개략 단면도.

제18도는 금속캡의 자기 애자 부재에 결속되는 것을 도시하는 단면도.

제19도는 금속캡용 금속블록의 재료로서의 두꺼운 금속블랭크의 단면도.

제20도는 상기 두꺼운 금속 블랭크를 금속캡용 금속블록으로 단조하는 공정을 도시하는 개략 단면도.

제21도는 제20도의 금속블록을 추가로 성형하는 공정을 도시하는 개략 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 원통형 조각 2 : 평탄한 블랭크

3 : 상부다이 4 : 하부다이

5 : 코어 6 : 해체 핀

7 : 금속 블록 8 : 상부다이

9 : 하부다이 10 : 코어

11 : 해체핀 12 : 클램핑 고정부

13 : 상부다이 14 : 하부 다이

15 : 하부 다이 16 : 코어

17 : 상부다이 18 : 금속캡

19 : 현수애자 20 : 시멘트

21 : 금속핀의 보올(ball) 22 : 상부다이

23 : 하부다이 24 : 코어

25 : 해체핀 26 : 상부다이

27 : 하부다이 28 : 코어

29 : 해체핀

본 발명은 보올-소켓형 애자의 금속캡 단조방법에 관한 것으로, 특히 인접한 애자의 금속핀의 보올을 유지하기 위한 소켓부와 애자부재에 결속될 스커어트(skirt)부를 갖는 애자금속캡을 단조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 송전선 애자의 금속캡은 가단 또는 연성금속재료의 주물로 제조되며, 단조된 금속캡은 특수한 용도에만 사용된다. 이 이유는 단조된 애자 금속캡이 금속주물캡과 비교할때 품질면에서 높은 신뢰성을 갖는다 하더라도 애자 금속캡의 구조가 단조에 적합하지 않기 때문이다. 특히, 애자 금속캡의 소켓부는 단조에 의해 제조하기가 힘들어서 결과적으로 주물에 비하여 높은 가공비가 초래될 것이다.

보올-소켓형 현수 애자의 금속캡을 제조하기 위한 종래 기술로서, 금속 캡 몸체의 내면과 외면을 소성적으로 성형하는 제1단계, 금속캡속에 현수고정부를 끼우기 위하여 성형된 몸체의 정상부(top)에 관통구멍을 뚫는 제2단계, 내부로울과 외부로울로 성형된 몸체의 개방단부를 소성적으로 성형함으로써 낙하방지 돌기부를 형성하는 제3단계, 그리고 제1단계에서 형성된 유지 돌기부에서 성형된 몸체의 내부에 격벽을 끼우며 그의 주변 가장자리를 성형된 몸체에 용접하는 제4단계로 된, 4개 단계의 단조방법을 개재한 일본국 특허 공개 공보 제61,696/74호가 있다.

상술한 종래의 애자 금속캡 단조 방법은 제4단계가 몸체의 유지 돌기부에 격벽을 연결하기 위해 독립적인 몸체의 용접을 필요로 하기 때문에 생산효율이 낮고, 용접작업 및 용접부의 검사 때문에 생산비가 고가가되며 용접부가 존재하므로 최고의 신뢰성을 얻을 수 없게 되는 결점이 있다.

그밖에, 제2단계에서 현수 고정부를 끼우기 위하여 성형된 몸체의 정상부에 천공에 의해 관통구멍을 형성하는 것은 문제점을 유발할 수 있다. 특히, 그러한 천공은 성형된 몸체의 정상부벽내의 섬유유동을 차단하며, 이러한 차단(cutting)은 현수 고정부를 지지하기 위해 고강도가 요구되는 정상부벽의 기계적 강도의 감소를 초래한다. 이 천공은 또한 재료의 폐기와 가격의 상승을 초래한다.

또한, 상술한 종래의 방법에서 낙하 방지 돌기부는 내부 및 외부로울을 사용하여 제조된다. 이런 로울의 사용은 금속캡의 몸체를 선회시키기 위한 구동 수단을 필요로 한다. 따라서, 생산비를 감소시키고, 생산성을 향상시키기 위해서 이런 로울과 구동수단을 제거할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 애자부재에 결속될 스커어트부와 인접한 보올-소켓형 애자의 금속 보올을 유지하기 위해 적당한 공동을 가지는 보올-소켓형 애자의 금속캡을 단조하기 위한 개량된 방법을 제공함으로써 전술한 종래 기술의 결점들을 해결하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 방법의 한 실시예에서 소망하는 금속캡을 위한 일체적인 블록이 단조되며, 그 금속 블록은 스커어트부 및 반대방향으로 신장하는 원통형 보올-결합벽(이하, 결합벽 mating wall)이라 한다)부를 갖는 격벽을 갖는다. 신장된 단부, 즉 원통형 결합벽부의 격벽으로부터 먼 단부는 개방된다. 원통형 결합벽부는 또한 그의 1측부를 따라서 형성된 직선형 개구부를 갖는다. 결합벽부의 개방 신장된 단부는 결합벽부가 인접한 애자의 금속보올을 유지하도록된 공동의 형태로 구부러질 때까지 개방신장된 단부를 원통형 결합벽부의 내부를 향하도록 격벽을 향해 프레스(press)된다. 스커어트부는 또한 개방 단부를 가지며, 스커어트부의 상기 개방 단부는 거기에 환상의 낙하방지 돌기부를 형성하기 위해 그내부를 향해서 구부러진다.

본 발명의 방법의 다른 실시예에 있어서, 환상의 계단식 표면부가 일체적인 금속블록의 상술한 원통형 결합벽부의 외면의 중간부에 형성된다. 결합벽의 두께는 환상의 계단식 표면부에서 갑자기 변한다. 결합벽부의 개방 신장된 단부가 격벽을 향해 프레스되어 개방신장된 단부가 원통형 보올-결합벽부의 내부를 향하게 될때, 결합벽부는 환상의 계단식 표면부에 대해 구부러지며, 인접한 애자의 금속보올을 유지하기 위하여 공동의 형태로 성형된다. 스커어트부의 개방단부는 거기에 환상의 낙하 방지 돌기부를 형성하기 위해 그 내부를 향해 구부러진다.

본 발명의 방법의 제1실시예에서, 금속블록의 스커어트부의 상술한 개방단부에 환상의 계단부가 형성된다. 환상의 계단부는 스커어트부로부터 외향하여 신장한다. 나중에 환상의 계단부는 그 개방단부에서 스커어트부의 내면상에 2개의 환상의 낙하 방지 돌기부를 형성하기 위하여, 바깥으로 신장하는 환상의 계단부로 부터 근저부(root)주위의 스커어트부의 내부로 구부러진다.

본 발명의 방법으로, 격벽은 금속캡용 금속 블록과 일체적으로 형성되므로 격벽의 용접이 생략된다. 또한, 보올-수납공동 또는 소켓이 결합벽을 구부림으로써 형성되므로, 현수 고정부의 장착을 촉진하기 위해 섬유 유동을 직각으로 절단할 필요가 없어진다. 따라서 본 발명은 제품의 기계적 강도를 증가시키고 생산성을 개선시킨다.

또한, 원통형 결합벽부의 외면상의 환상의 계단식 표면부의 형성은 그 개방단부가 그 내부를 향해 프레스될때 정확한 위치에서 그 벽이 구부러지게 하며, 보올-수납공동 또는 소켓의 치수정밀도를 개선시킨다.

그리고, 본 발명으로 낙하 방지 돌기부는 환상의 계단부를 갖거나 또는 환상의 계단부가 없는 금속블록의 스커어트부의 개방 단부를 구부림으로써 만들어진다. 따라서 종래의 방법으로 그런 낙하방지돌기부를 만들기 위해 사용되는 내부 및 외부로울의 필요성은 완전히 없어지게 된다.

이하, 본 발명의 보다 나은 이해를 위해서 첨부도면이 참조된다. 본 발명에 따른 방법의 한 실시예가 제1도 내지 17도를 참고로 하여 서술될 것이다.

금속캡용 원재로서, 임의의 길이를 갖는 원통형 조각(1)이 제1도와 같이 적당한 금속재료의 길고 둥근 막대(rod)로부터 절단되어 준비된다.

상기 조각(1)은 상부 다이 및 협동하는(co-acting)하부다이(도시하지 않음)를 사용함으로써 제2도의 중심보스(2a)를 갖는 평탄한 블랭크(2)로 단조된다.

금속캡(18)(제18도)용 금속블록(7)이 제3도 내지 5도에 도시한 바와 같이 상부다이(3), 하부다이(4), 코어(5) 및 압출을 위한 해체핀(6)을 갖는 단조 다이 조립체를 사용함으로써 평탄한 블랭크(2)로부터 준비된다. 예시된 예에서, 금속블록(7)은 제4도와 같이 그 하단부에 형성된 개구부(aperture)(7a)를 갖는 말굽형 결합벽부(7b)를 갖는다. 그러나 결합벽부(7b)의 횡단면은 말굽형일 필요는 없다. 원통형 스커어트부(7c) 는 금속블록(7)의 상부에 형성된다. 결합벽부(7b)와 스커어트부(7c)사이의 경계에 금속블록(7)의 일체부로서 격벽(7d)이 형성된다.

제6도 내지 8도에서 금속블록(7)은 또한 상부다이(8), 하부다이(9), 코어(10) 및 해체핀(11)을 갖는 다이 조립체를 사용함으로써 처리되므로, 결합벽부(7b)는 더욱 길어지며 L형 단면을 갖는 외향하여 신장하는 환상의 계단부(7e)가 스커어트부(7c)의 개방단부의 원주를 따라서 형성된다. 동시에 격벽(7d)은 얇아진다.

또한 환상의 계단식 표면부(7f)가 그 종방향의 중간부에서 결합벽(7b)의 외면 주위에 형성된다. 결합벽부(7b)의 두께는 거기에 결합벽부(7b)의 굽힘을 허용하도록 계단식 표면부(7f)에서 갑자기 변화된다.

금속블록(7)의 결합벽부(7b)의 하반부는 제9도와 같이 클램핑 고정부(12)에 지지된 상부다이(13), 하부다이(14), 하부다이(14)의 저부에 끼워진 다른 하부다이(15) 및 코어(16)로 구성된 다이 조립체를 사용함으로써 환상의 계단식 표면부(7f)에서 내향하여 구부러진다. 따라서 제9도 내지 11도와 같이 결합벽부(7b)내에 보올-수납공동(7g) 또는 소켓이 형성된다.

제12도에서, 하부다이(15)의 정상부 표면상에 단조펴면(15a)이 형성된다. 단조표면(15a)은 거꾸로 뒤집힌 절두원추형이 된다. 중심부로부터 그 주변부로 신장하도록 하부다이(15)상에 섹터노치(sector notch)(15b)가 절삭된다. 개구부(7a)를 성형하기 위한 코어(16)가 수직방향으로 슬라이드하여 하부다이(15)의 섹터노치(15a)안에 끼워진다. 단조 공정중, 단조표면(15a)은 환상의 계단식 표면부(7f)주위로 결합벽부(7b)를 내향하여 구부리기 위해 작용한다.

제13도 내지 16도에서 금속블록(7)의 공동(7g)의 외면은 제2하부다이(15A)와 제2코어(16A)를 포함하는 다이 조합체로 그것을 추가로 처리함으로써 둥글게 된다. 제2하부다이(15A)는 곡면 형태의 단조표면(15a)을 가지며, 제2코어(16A)는 원호형 단조표면(16a)을 가지므로, 공동(7g)의 외면은 둥글게 된다. 금속블록(7)로부터 다이가 분리된 후, 분할핀(socket key)(도시되지 않음)을 통과시키기 위한 구멍(7h)은 제15도와 같이 드릴(도시되지 않음)에 의해 결합벽부(7b)의 벽을 통해 뚫려진다.

결국, 제17도에서 환상 계단부(7e)의 외부후면(S)은 다이 조합체를 사용하여 그 근저부(E)주위의 스커어트부(7c)의 내측으로 밀려지며, 상기 조합체는 클램핑 고정부(12a)에 고정된 하부다이(13a) 및 적어도 금속블록(7)의 스커어트부(7c)의 선단(tip)외면과 끼워맞출 수 있는 단조 공동을 갖는 상부다이(17)로 구성된다. 따라서 낙하방지 돌기부(7i)의 2개 계단이 금속캡(18)의 스커어트부(7c)의 선단 내면상에 형성된다.

단조되어서, 형성된 보올-수납공동(7g)은 높은 치수 정밀도를 가지지 못한다. 필요에 따라 공동(7g)의 표면은 밀링(milling)에 의해 다듬질되며, 그런 밀링은 그 표면이 상기의 경우 섬유유동과 평행하게 밀링되기 때문에 공동(7g)의 기계적 강도를 저하시키지 않을 것이다.

이제 금속캡(18)을 단조하기 위한 공정은 완료되었다. 이렇게 생산된 금속캡(18)은 예를들어 시멘트(20)로써 보올-소켓형 현수 애자(19)의 헤드(19a)에 결속된다. 이제 금속캡(18)의 정상부에 있는 보올-수납공동(7g)은 인접한 현수 애자(19)의 하부에 고정된 금속핀의 보올(21)을 유지할 준비가 완료된다.

본 발명의 방법의 제2실시예는 제19도 내지 21도를 참조로하여 서술된 것이다. 제2도의 평탄한 블링크(2) 대신에 상기 실시예는 두꺼운 금속 블랭크를 사용한다. 특히, 제1도의 원통형 조각(1)은 제19도와 같이 요부(recess)(2b)를 갖는 두꺼운 금속 블랭크(2A)로 처리된다. 제1실시예의 금속블록(7)과 유사한 금속블록(7A)은 제20도와 같이 상부다이(22), 하부다이(23), 코어(24) 및 해체핀(25)으로 구성된 단조 다이 조립체를 사용함으로써 두꺼운 금속 블랭크(2A)로부터 형성된다.

금속블록(7A)의 스커어트부(7c)와 결합벽부(7b)는 제21도와 같이 상부다이(26), 하부다이(27), 코어(28) 및 해체핀(29)으로 구성된 단조다이 조립체로 단조됨으로써 늘어나게 된다. 제2실시예의 금속블록(7A)은 제2실시예의 두꺼운 금속 블랭크(2A)가 너무 얇게 제조되지 않은 금속 블록(7A)으로 단조되는 것을 제외하고는 제1실시예의 금속블록(7)와 유사하다. 따라서, 제2실시예의 금속블록(7A)은 평활한 섬유 유동과 높은 기계적 강도를 갖는다.

제2실시예의 금속블록(7A)은 제7도 내지 18도를 참조로하여 상술한 제1실시예의 금속블록(7)와 동일한 방식으로 처리 및 사용되어진다.

본 발명의 방법은 상술한 2개의 실시예에 국한되지 않으며, 수 많은 변형이 가능하다. 그런 변형들의 예들은 다음과 같다.

(1) 설명된 실시예들에서 2개의 낙하 방지 돌기부(7i)가 사용되었지만 단지 1개의 낙하 방지 돌기부(7i)로도 충분하다. 이런 1개의 낙하 방지 돌기부(7i)는 제3도의 공정에서의 그의 단조후 스커어트부(7c)의 개방 단연부를 내향하여 구부림으로써 간단히 형성되기도 한다.

(2) 설명된 실시예에서 환상의 계단식 표면부(7f)가 형성되었지만, 이런 환상의 계단식 표면부를 형성하는 공정이 생략되기도 한다.

(3) 설명된 실시예의 낙하 방지 돌기부(7i)가 제17도와 같이 환상의 계단부(7e)의 상부 후면(S)을 프레스함으로써 형성되더라도, 그러한 낙하방지돌기부(7i)는 또한 환상의 계단부(7e)의 외면을 내향하여 프레스함으로써 간단하게 형성될 수도 있다.

(4) 환상의 계단부(7e)가 예시된 실시예들에서 공동(7g)의 형성 이전에 제6도의 단조단계에서 제조되더라도, 그러한 환상의 계단부(7e)는 공동(7g)과 동시에 형성되거나 또는 공동(7g)의 형성후 낙하방지 돌기부(7i)의 형성이전의 편리한 단계에서 형성되기도 한다. 상술한 바와 같이 단조에 있어서, 본 발명의 방법으로 격벽(7d) 및 보올-수납공동(7g) 또는 소켓은 금속블록(7)과 일체적으로 형성되므로, 금속캡(18)의 볼록 또는 몸체에 별도로 준비된 격벽을 고정하기 위한 공정은 삭제되며 상기 블록 또는 몸체상의 관통구멍의 천공도 삭제된다. 따라서, 생산공정은 단순화되며 생산성은 향상되고, 금속캡의 상부에서의 관통구멍의 제거는 결합벽내 섬유 유동의 절단을 피하며, 최종제품의 신뢰성을 향상시키고 생산비를 감소시킨다.

또한, 환상 계단식 표면부(7f)의 형성은 보올-수납공동 또는 소켓을 형성하기 위해 그러한 계단식 표면부(7f)에 대한 결합벽부의 정확한 구부림을 촉진한다. 따라서 보올-수납공동 또는 소켓의 치수 정밀도가 개선되며 제품의 품질이 향상된다.

그리고 금속블록을 회전시키지 않고 낙하 방지 돌기부를 형성하는 것은 낙하방지 돌기부 제조용으로 금속캡을 회전시키기 위한 수단의 필요성을 없앤다. 따라서 생산성은 더욱 향상되며 재료는 절약되고 생산비는 감소된다.

Claims (3)

1. 금속캡이 애자부재에 결속된 스커어트부와 인접한 보올-소켓형 애자의 금속보올을 유지하기 위한 공동을 갖는 보올-소켓형 애자의 금속캡 단조 방법에 있어서, 스커어트부 및 반대방향으로 신장하며 개방 신장된 단부와 그 일측부를 따라 직선형 개구부를 갖는 원통형 보올-결합벽부를 지닌 격벽을 갖는 일체적인 금속블록을 단조하는 공정과, 보올-결합벽부가 인접한 애자의 금속보올을 유지하기 위한 공동의 형태로 구부러질때까지 상기 개방 신장된 단부를 상기 원통형 보올-결합벽부의 내부로 향하게 하도록 보올-결합벽부의 상기 개방 신장된 단부를 상기 격벽을 향하게 압축하는 공정과, 그리고 환상의 낙하 방지 돌기부를 형성하기 위해 상기 스커어트부의 개방 단부를 그 내부로 향해 구부리는 공정으로 구성됨을 특징으로 하는 보올-소켓형 애자의 금속캡 단조방법.
2. 금속캡이 애자부재에 결속된 스커어트부와 인접한 보올-소켓형 애자의 금속보올을 유지하기 위한 공동을 갖는 보올-소켓형 애자의 금속캡 단조 방법에 있어서, 스커어트부 및 반대방향으로 신장하며 개방신장된 단부와 그 일측부를 따라 직선형 개구부를 갖는 원통형 보올-결합벽부를 지닌 격벽을 갖는 일체적인 금속블록을 단조하는 공정과, 그 중간부에서 상기 원통형 보올-결합벽부를 지닌 격벽을 갖는 일체적인 금속블록을 단조하는 공정과, 그 중간부에서 상기 원통형 보올-결합벽부의 외면상에 보올-결합벽부의 두께가 갑지가 변화하는 환상의 계단식 표면부를 형성하는 공정과, 보올-결합벽부가 인접하는 애자의 금속보올을 유지하기 위한 공동의 형태로 상기 환상의 계단식 표면부 주위에서 구부러질 때까지 상기 개방 신장된 단부를 상기 원통형 보올-결합벽부의 내부로 항하게 하도록 보올-결합벽부의 상기 개방 신장된 단부를 상기 격벽을 향하게 압축하는 공정과, 그리고 거기에 환상의 낙하 방지 돌기부를 형성하기 위해 상기 스커어트부의 개방 단부를 그 내부로 향해 구부리는 공정으로 구성됨을 특징으로 하는 보올-소켓형 애자의 금속캡 단조방법.
3. 금속캡이 애자부재에 결속된 스커어트부와 인접한 보올-소켓형 애자의 금속보올을 유지하기 위한 공동을 갖는 보올-소켓형 애자의 금속캡 단조 방법에 있어서, 스커어트부 및 반대방향으로 신장하며 개방 신장된 단부와 그 일측부를 따라 직선형 개구부를 갖는 원통형 보올-결합벽부를 지닌 격벽을 갖는 일체적인 금속블록을 단조하는 공정과, 보올-결합벽부가 인접한 애자의 금속보올을 유지하기 위한 공동의 형태로 구부러질때까지 상기 개방 신장된 단부를 상기 원통형 보올-결합벽부의 내부로 향하게 하도록 보올-결합벽부의 상기 개방 신장된 단부를 상기 격벽을 향하게 압축하는 공정과, 스커어트부의 개방 단부에 스커어트부로부터 외향하여 신장하는 환상의 계단부를 형성하는 공정과, 그리고 그 개방 단부에서 스커어트부의 내면상에 2개의 환상의 낙하 방지 돌기부들을 형성하기 위해, 외향으로 신장하는 상기 환상의 계단부로부터 근저부 주위의 상기 스커어트부의 내부로 상기 환상의 계단부를 구부리는 공정으로 구성됨을 특징으로 하는 보올-소켓형 애자의 금속캡 단조방법.

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