KR920008552B1 - 소성가공방법 및 그 장치 - Google Patents

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Description

소성가공방법 및 그 장치

제1도-제4도는 본원 발명의 제1실시예를 나타내는 것으로, 제1도는 소성가공장치의 약체(略體) 정면 단면도.

제2a, b, c도는 소성가공장치의 작동상태를 나타내는 설명도.

제3도는 소성가공장치의 제어회로를 나타내는 블록도.

제4도는 모드의 설명도.

제5도, 제6도는 본원 발명의 제2실시예를 나타내는 것으로, 제5도는 약체 정면 단면도.

제6a, b, c도는 작동상태의 설명도.

제7도-제9도는 본원 발명의 제3실시예를 나타내는 것으로, 제7도의 약체 정면 단면도.

제8도는 부분 확대 측면 단면도.

제9a, b, c도는 작동상태의 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 아래틀 12 : 이동부재

13 : 지지공 16 : 위틀

17 : 성형공

23 : 이동부재 구동기구(상기 (12), (23)에 의해 이동수단이 구성되어 있음)

41 : 안내공 51 : 내측 회전체

51a : 편심공

57 : 외측 회전체(상기 (51), (57)에 의해 이동수단이 구성되어 있음)

W : 피가공물 Va, Vb : 진폭

본원 발명은 소성가공방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래, 코이닝이나 사이징등의 소성가공을 행하는 장치에 있어서, 아래틀 위에 얹어 놓은 피가공물을 위틀에 의해서 아래틀에 누르는 경우에 편심캠, 크랭크, 나사기구 또는 토글기구등의 작동에 의해 위틀이 소정의 축선을 따라서 상하 이동되거나, 피가공물 위의 1점을 중심으로 하여 요동되도록 되어 있다. 그런데, 상기의 종래 장치에서는 피가공물에 대한 위틀의 하중 중심이 항상 일정하게 유지되어 있기 때문에, 피강공물 재료의 소성유동이 억제되어서 정밀한 소성가공을 하기가 곤란하였다.

본원 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은 가공중에 피공물에 대한 하중 중심을 변경시키므로써, 재료의 소성유동을 촉진하고, 그리하여 가공정밀도를 각별히 향상시킬 수 있는 소성가공방법 및 그 장치를 제공하는데 있다. 상기의 목적을 달성하기 위해서, 본원의 제1발명에서는 피가공물과 대향해서 배치된 틀을 소정의 진폭으로 요동시키는 동시에, 그 틀의 피가공물에 대한 요동진폭의 중심을 그 요동면내에 있어서 상대 이동시키면서, 이 틀의 성형공의 내면형상에 따른 소성가공을 행하도록 하고 있다.

또한, 제2발명에서는 피가공물을 지지하는 아래틀과, 소정 위치를 중심으로 하여 요동할 수 있게 설치되어 그 요동에 따라 피가공물을 상기 아래틀을 향해서 누르며, 상기 아래틀과의 협동에 의해 피가공물에 소성가공을 실시하는 위틀과, 가공중에 상기 피가공물과 위틀을 위틀의 요동면내에 있어서 상대 이동시키는 이동수단을 배설하고 있다.

본원 발명에 의하면, 피가공물이 아래틀에 지지된 상태에서, 위틀이 소정 위치를 중심으로 하여 소정의 진폭으로 요동되며, 그 요동에 따라 피가공물이 아래틀을 향해서 눌려지는 동시에, 가공중에 이동수단에 의해서 상기 피가공물과 위틀이 위틀의 요동면내에서 상대 이동되므로써, 위틀의 요동진폭의 중심이 상대 이동되면서, 위틀의 내면형상에 따른 소성가공이 행하여진다.

[실시예 1]

다음에 본원 발명을 구체화 한 제1실시예를 도면에 따라 상세하게 설명한다. 먼저, 소성가공장치에 대하여 설명한다. 제1도에 나타내는 바와 같이, 기본틀(1)에는 서로 직교하여 상하 및 좌우로 연재하는 제1, 제2안내공(2), (3)이 각기 형성되어 있다. 제1안내공(2)에는 아래틀 지지대(4)가 상하 이동할 수 있게 수용되며, 그 상면에는 금속재료로 이루어지는 피가공물(W)을 지지하기 위한 아래틀(5)이 배설되어 있다. 아래틀 지지대(4)의 한 옆에는 아래틀(5)을 상하 이동시키기 위한 크랭크기구(6)가 배설되며, 이 크랭크기구(6)의 구동축(7)이 회전되므로써, 서로 회전할 수 있게 연결된 4개의 연동레버(8), (9), (10), (11)이 작동되고, 그 작동에 따라 아래틀 지지대(4)가 제1안내공(2)을 따라서 상하 이동된다.

상기 제2안내공(3)에는 이동부재(12)가 왕복동할 수 있게 수용되며, 그 이동부재(12)에는 단면이 대략 반원형을 이루는 동시에 전후로 연재하는 지지공(13)이 형성되어 있다. 이 지지공(13)은 상기 아래틀(5)의 진입을 허용하는 개구(14)를 갖추는 동시에, 연통공(15)을 통해서 상기 제1안내공(2)에 연통되어 있다. 상기 제1안내공(2) 및 연통공(15)에는 홀더(18)가 삽통되고, 그 아래끝부에는 위틀(16)이 장착되어 있다. 이 위틀(16)은 대략 반원통형을 이루며, 상기 지지공(13)의 내면을 따라서 요동할 수 있게 배설되어 있다. 또한 위틀(16)에는 아래틀(5)에 대향되는 성형공(17)이 형성되어 있다.

상기 홀더(18)의 위끝부에는 위틀 요동기구(19)가 연결되어, 그 요동기구(19)의 구동축(20)의 회전에 따라 1쌍의 연결암(21), (22)을 통해서 위틀(16)이 요동되며, 그 요동에 따라서 피가공물(W)이 아래틀(5)에 눌리도록 되어 있다. 또한 위틀(16)의 요동진폭은 위틀 요동기구(19)에 있어서의 한쪽의 연결암(21)의 길이를 조절하므로써 조정되도록 되어 있다.

상기 이동부재(12)의 한 옆에는 상기 위틀 요동기구(19)와 대략 동일한 구성을 가진 이동부재 구동기구(23)가 배설되며, 그 구동축(24)의 회전에 따라 1쌍의 연결암(25), (26)을 통해서 이동부재(12)가 왕복동되고, 그 왕복동에 따라서 상하 양 틀(16), (5)의 상대위치관계가 변경된다. 또한 양 틀(16), (5)의 상대이동량은 상기 이동부재 구동기구(23)에 있어서의 한쪽의 연결암(25)의 길이를 조절하므로써 조정되도록 되어 있다.

본 실시예에 있어서의 소성가공장치는 제3도에 나타내는 제어회로를 구비하고 있다. 이 제어회로는 중앙 처리장치(CPU)(30), 프로그램메모리(ROM)(31) 및 작업용 메모리(RAM)(32)를 구비하며, ROM(31)에는 제4도에 나타내는 바와 같이, 상하 양 틀(16), (5)의 상대적인 상하위치, 위틀(16)의 진폭(Va), (Vb) 및 진폭 중심의 좌우방향의 이동위치를 조정하면서 소정의 소성가공을 하기위한 각종 제어모드가 기억되어 있다.

그리고, 제4도에 있어서 종축 Y은 상하 양 틀(16), (5) 사이의 간격을 나타내며, 횡축 X은 아래틀(5)에 대한 위틀(16)의 좌우방향의 이동량(진폭량)을 나타낸다.

한편, 상기 아래틀 지지대(4) 위에는 이 지지대(4)와 상기 이동부재(12)와의 간격을 검출하기 위한 자기 센서(33)가 배설되고, 그 간격에 따른 전기신호가 상기 CPU(30)에 입력된다. 그리고 CPU(30)에는 조작판넬(34) 위의 키조작에 의거하여 모드선택신호가 입력된다. 또한 상기 크랭크기구(6), 위틀 요동기구(19) 및 이동부재 구동기구(23)는 각 구동축(7),(20),(24)를 각기 회전 구동하기 위한 모터(35), (36), (37)를 구비하며, CPU(30)는 각 모터(35)-(37)에 모터드라이버(38)를 통해서 구동신호를 출력한다.

상기와 같이 구성된 소성가공장치에 있어서, 제1도에 나타내는 바와 같이, 아래틀(5) 위에 피가공물(W)을 배치한 상태에서, 미리 선택한 하나의 제어모드 예를들면 제4도에 나타낸 모드에 따라, 자기센서(33)로부터의 입력신호를 감시하면서, CPU(30)에 의해 각 모터(35)-(37)이 구동되면, 상기 모드의 소정기간 A에 걸쳐, 크랭크기구(6) 및 아래틀 지지대(4)를 통해서 아래틀(5)이 점차 상승되어서, 상하 양 틀(16), (5)의 간격이 좁혀지며, 그와 동시에 위틀 요동기구(19) 및 홀더(18)를 통해서 위틀(16)이 일정한 진폭(Va)으로 요동된다.

그 후, 소정기간 B에 걸쳐, 상하 양 틀(16), (5)의 간격이 좁혀지면서, 위틀(16)의 요동진폭이 체감되어, 이 기간 B의 최후에 위틀(16)의 요동이 일시적으로 정지된다. 이어 계속해서 이동부재 구동기구(23) 및 이동부재(12)를 통해서 위틀(16)의 요동 중심이 아래틀(5)에 대하여 우측으로 이동된 후, 소정기간 C1에 걸쳐 상하 양 틀(16), (5)의 간격이 좁혀지면서, 위틀(16)의 요동진폭이 체증, 일정량(Vb)에 유지 및 체감의 순으로 변경된다.

그리고, 다시 이동부재 구동기구(23) 및 이동부재(12)를 통해서 위틀(16)의 요동 중심이 좌측으로 이동된후, 소정기간 C2에 걸쳐 상기 기간 C1과 마찬가지의 동작이 행하여진다. 이 소정기간 C2의 종료 후에는 다시 위틀(16)이 상기 소정기간 A에 있어서의 요동 중심까지 우측으로 이동된다. 이 상태에서 소정기간 C3에 걸쳐, 상기 각 기간 C1, C2와 같은 동작이 행하여지며, 그 결과 상기 위틀(16)의 성형공(17)의 내면 형상에 따른 소성가공이 종료된다.

상기와 같이, 본 실시예에서는 위틀(16)이 소정의 진폭으로 요동되며, 그 요동에 따라 피가공물(W)이 아래틀(5)에 눌리는 동시에, 피가공물(W)에 대한 요동진폭의 중심이 상하방향 및 좌우방향으로 이동되므로, 피가공물 재료의 소성유동을 촉진하여 코이닝, 사이징등에 있어서의 가공정밀도를 각별히 향상시킬 수 있다.

[실시예 2]

다음에, 본원 발명의 제2실시예를 상기 제1실시예와의 상위점을 중심으로 제5도 및 제6도에 따라 설명한다. 본 실시예에서는 이동부재(12)를 상하로 관통하는 단면 원형상의 안내공(41)이 형성되며, 이 안내공(41)내에 있어서 위틀(16)이 상하 이동할 수 있게 그리고 요동할 수 있게 배설되어 있다. 또 홀더(18)의 위끝부에는 위끝부에서 지지된 요동레버(42)가 그 하단에서 회전할 수 있게 연결되어 있다.

따라서 본 실시예에 있어서도 상기 제1실시예와 마찬가지로, 위틀(16)을 소정의 진폭으로 요동할 수 있는 동시에, 피가공물(W)에 대한 요동진폭의 중심을 이동할 수 있으므로, 피가공물 재료의 소성유동을 촉진하여 가공정밀도를 각별히 향상시킬 수가 있다. 더우기 제6a-c도에 나타내는 바와 같이, 위틀(16)의 요동에 연동하여 요동레버(42)를 통해서 위틀(16)이 상하 이동되기 때문에, 소성가공의 진행에 따라서 위틀(16)의 진폭량이 체감될때, 그 진폭량에 비례하여 위틀(16)이 아래틀(5)을 향해서 접근된다. 그 때문에 피가공물(W)에 대한 위틀(16)의 수속(收束)동작을 확실하게 할 수 있고, 따라서 가공정밀도를 보다 한층 향상시킬 수가 있다.

[실시예 3]

다음에, 본원 발명의 제3실시예에 대하여 상기 각 실시예와의 상위점을 중심으로 설명한다. 제7도 및 제8도에 나타내는 바와 같이, 위틀(16)의 양끝 축부에는 내측 회전체(51)가 그 편심공(51a)에서 장착되며, 지름이 작은 구동기어(52)의 회전에 따라, 그 구동기어(52)와 피동기어(53)와의 맞물림을 통해서 회전된다. 각 내측 회전체(51)의 외측에 있어서 위틀(16)의 양끝 축부에는 중간 회전체(54)가 장착되며, 지름이 큰 구동기어(55)의 회전에 따라, 그 구동기어(55)와 중간기어(56)와의 맞물림을 통해서 회전된다.

상기 내측 회전체(51)의 외주에는 외측 회전체(57)가 그 편심공(57a)에서 회전할 수 있게 장착되며, 그 외주면이 기본틀(1)의 제1안내공(2)의 내면을 따라서 이동할 수 있게 결합되어 있다. 또한 상기 외측 회전체(57)에는 상기 중간 회전체(54)의 중간기어(56)에 맞물리는 내치기어(58)가 형성되며, 중간 회전체(54)의 회전에 따라 외측 회전체(57)가 회전된다. 그리고 홀더(18)의 중간부에는 위끝부에서 지지된 요동레버(59)가 아래끝부에서 회전할 수 있게 연결되어 있다.

따라서, 본 제3실시예에서는 1쌍의 구동모터(도시생략)에 의해서 각 구동기어(52), (55)가 회전되면, 각 회전체(51), (57)이 회전되고, 그에 따라 아래틀(5)에 대한 위틀(16)의 상대취치가 제9a-c도에 나타내는 바와 같이 상하 좌우로 변경된다. 그리고 상하 양 틀(16), (5)의 상대위치를 임의로 정한 상태에서 위틀 요동기구(19)가 작동되면, 홀더(18) 및 요동레버(59)를 통해서 위틀(16)이 내측 회전체(51)의 편심공(51a) 내면을 따라서 요동된다.

그 때문에, 본 실시예에 있어서도 상기 각 실시예와 마찬가지로 피가공물 재료의 소성유동을 촉진하여 가공정밀도를 각별히 향상시킬 수 있다. 또한 편심공(51a), (57a)를 각기 갖춘 1쌍의 회전체(51), (57)에 의해서 위틀(16)을 상하 좌우로 이동할 수 있기 때문에, 위틀(16)의 요동 중심을 보다 넓은 범위에서 임의로 설정할 수가 있다.

또한 본원 발명은 상기 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 아래틀을 정위치에 배치하고 그 아래틀에 대해 위틀이 이동부재와 일체로 접근 격리하도록 구성하거나, 제3실시예에 있어서의 외측 회전체(57)를 생략하여 내측 회전체(51)가 제1안내공(2)에 결합하도록 구성하는 등, 본원 발명의 취지에서 벗어나지 않는 범위에서 각 부의 구성을 임의로 변경할 수도 있다.

이상 상술한 바와 같이 본원 발명은 가공중에 피가공물에 대한 하중 중심을 변경시키므로써 재료의 소성유동을 촉진할 수 있으며, 그로 인해 가공정밀도를 각별히 향상시킬 수 있는 우수한 효과를 발휘한다.

Claims (7)

1. 피가공물(W)와 대향해서 배치된 틀(16)을 소정의 진폭(Va,Vb)으로 요동시키는 동시에, 그 틀(16)의 피가공물(W)에 대한 요동진폭(Va,Vb)의 중심을 그 요동면내에 있어서 상대 이동시키면서, 이 틀(16)의 성형공(17)의 형상에 따른 소성가공을 행하는 것을 특징으로 하는 소성가공방법.
2. 피가공물(W)을 지지하는 아래틀(5)과, 소정 위치를 중심으로 하여 요동할 수 있게 배설되어, 그 요동에 따라 상기 아래틀(5)과의 사이에서 상대적으로 피가공물(W)을 누르며, 상기 아래틀(5)과의 협동에 의해 피가공물(W)에 소성가공을 하는 위틀(16)과, 가공중에 상기 피가공물(W)과 위틀(16)을 위틀(16)의 요동면내에 있어서 상대 이동시키는 이동수단(12,23), (51,57)을 구비한 것을 특징으로 하는 소성가공장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 아래틀(5)은 상기 위틀(16)의 요동면을 따라서 위틀(16)에 접근이격 할 수 있게 배치되어 있는 소성가공장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 위틀(16)은 상기 아래틀(5)의 접근이격방향과 대략 직교하는 방향을 따라서 이동할 수 있게 배치된 이동부재(12) 장착되어 있는 소성가공장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 이동부재(12)는 위틀(16)의 이동방향 및 아래틀(5)의 접근이격방향으로 대략 직교하는 지지공(13)을 구비하고, 상기 위틀(16)은 그 지지공 내면을 따라서 요동할 수 있게 장착되어 있는 소성가공장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 이동부재(12)는 아래틀(5)의 접근이격방향을 따라서 연재하는 안내공(4)을 구비하고, 상기 위틀(16)은 그 안내공 내면을 따라서 요동할 수 있게 배치되어 있는 소성가공장치.
7. 제3항에 있어서, 상기 위틀(16)은 위틀(16)의 요동면과의 대략 직교하는 축선의 주위에 회전할 수 있게 배치되는 동시에 아래틀(5)의 접근이격방향을 따라서 이동할 수 있게 배치된 회전체(51), (57)의 편심공(51a)내에 배치되어 있는 소성가공장치.

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