KR960007688Y1 - 스테인레스강 열간너트 제조용 개량 포징기 - Google Patents

Abstract

요약 없음

Description

스테인레스강 열간너트 제조용 개량 포징기

제1도는 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 분리 사시도

제2도는 본 고안의 결합상태 요부 확대 단면도

제3도는 본 고안의 설치 구성을 보인 개략도

제4도는 본 고안의 제2도의 가-가선 단면도

제5도는 본 고안의 성형다이의 단면도

제6도는 본 고안의 의한 단조제품의 성형 과정도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축펀치2 : 펀치홀더

3 : 성형다이4 : 펀치

5 : 펀치핀6 : 슬리브

7 : 에어벤트(Air Vent)8: 성형실

9 : 모서리부10 : 에어 배출구

본 고안은 연간너트포머의 포징기(forging machine)의 구성을 개량하여 스테인레스강 너트의 대량 생산이 가능토록 한 것으로, 더욱 상세하게는 일반적인 연간너트포머에 장착되어 너트를 열간단조 성형하는 포징기(forging machine)의 2차 성형치구의 압축펀치와 성형다이에 에어 벤트(Air Vent)를 형성하여 에지(Edge)부의 응력을 분산시키고, 에어포켓에 의한 결육(변형, 기형)현상을 방지하여 펀치의 파손을 예방하며, 소재가 압축펀치에 달라 붙는 것을 예방하여 고부가가치의 스테인레스강 너트의 대량 생산성을 보장함은 물론 압축펀치의 내구성을 크게 강화할 수 있게 한 것이다.

일반적으로, 열간단조에 의한 스테인레스강 너트이 제작은 통상의 일반강보다 약 50% 정도의 높은 단조하중이 요구되므로 종래의 연간너트 제조용으로 사용되는 포징기의 압축펀치로서는 잦은 파손 및 열간 상태에서 재료의 유동성 차이로 인한 부분결육과 단조제품(소재)이 펀치에 달라 붙는 등의 문제점이 발생하게 되어 열간단조기에 의한 스테인레스강 너트의 대량 연속작업은 거의 불가능하여 단조프레스기나 절삭 가공등의 수동작업에 의존하므로서 그 생산성이 극히 미약하였다.

즉, 내식성이 우수하여 선박이나 화학용기, 해양플랜트, 발전소등에 널리 쓰이는 스테인레스강 너트는 그 재질의 성질상 오스테나이트(Austenitite)계 스테인레스강이 가열되면서 연성과 점성이 매우 커지게 되므로 포징기의 제2차 성형치구에서 너트의 형상과 요입홈을 성형하기 위한 단조 작업시 금형 에지(edge)부에 에어포켓이 생성되어 응력이 발생하므로서 제품의 결육현상과 압축펀치의 파손이 잦고, 스테인레스강이 가지는 본래 성질상 너트 성형을 위한 압축펀치의 성형 가압시에 가열된 소재(블랭크)가 압축 펀치에 달라붙는 친화력 현상을 방지할 수 없게 되므로서 성형 다이의 모서리부에 에어배출구를 형성하여 성형다이 내압의 배출을 도모하는 것만으로는 열간 단조포머의 포징기에 의한 스테인레스강 너트의 대량 생산성을 보장받기 어려웠던 것이다.

본 고안은 이러한 종래 문제점을 해결하여 스테인레스강 너트의 열간너트포머에 의한 대량생산이 가능하도록 포징기의 2차 성형치구를 개량한 것인바, 너트성형을 위해 타압작업을 수생하는 압축펀치 구성을 모따기 부분의 에지(edge)부를 없앤 펀치와 슬리브(Sleeve)로 분리 제작하여 펀치홀더와 슬리브, 슬리브와 펀치, 펀치와 펀치핀의 각 끼워맞춤부분에 에어 벤트를 형성하고, 이와 대응하는 성형다이의 각 모서리부에 에어 배출구를 마련하여 에어포켓생성으로 인한 결육(기형, 변형) 현상을 방지하고 응력을 분산시키므로서 압축펀치가 파손되는 것을 충분히 예방하여 내구서을 향상시키며, 소재가 달라 붙는 현상을 방지하므로서 연간너트포머의 포징기에 의한 고부가가치의 스테인레스강 너트의 양산성을 크게 도모할 수 있게 한 것으로, 이하 본 고안의 상기 목적을 달성하기 위한 구성을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 고안의 바람직한 일실시예를 도시한 분리 사시도, 제2도는 본 고안의 결합상태 요부 확대 단면도, 제3도는 본 고안의 설치구성을 보인 개략도를 도시한 것으로서, 고주파 가열기(도시생략)에서 일정온도로 가열되어 피드 로울러(13)로 부터 공급된 재료를 터터기(D)로 일정길이 만큼 절단하여 제1, 2, 3차 성형치구(A)(B)(C)에 순차적으로 송급시켜 성형가공되게 한 통상의 포징기(forging Machine)(F)에 있어서, 본 고안은 상기 포징기(1)의 2차 성형치구(B)를 집중 개량한 것이다.

상기 2차 성형치구(B)의 압축펀치(1)의 펀치(4) 중앙부에 펀치핀(5)을 삽입하고 외주연부에는 슬리브(6)를 결합하며, 상기 펀치핀(5)과 펀치(4) 및 슬리브(6)의 각 외주연부에는 에어벤트(7)를 각각 요입 형성하여 펀치핀(5)과 펀치(4), 펀치(4)와 슬리브(6), 슬리브(6)와 펀치홀더(2)의 각 끼워맞춤부분에 에어벤드(7)를 형성한 것이다.

상기 각 에어벤트(7)는 복수개로 형성하여 원활한 압력배출이 이루어질 수 있도록 함이 바람직하다.

또한, 이와 대응하는 성형다이(3)의 성형실(8) 각 모서리부(9)에는 에어 배출구(10)를 구성한 것으로, 상기 성형다이(3)의 성형실(8)에 압력 배출을 위하여 구성되는 에어 배출수단은 일반적인 것이다.

도면중 미설명 부호 11은 성형다이(3)를 고정, 설치키 위한 고정금형이고, 12는 압축펀치(1)의 고정, 설치수단인 고정구, 14는 단조제품, 14a는 요입홈을 도시한 것이다.

이상과 같이 된 본 고안은 압축펀치(1)와 고정금형(11)에 고정된 성형다이(3)에 의해 제6도의 (다)와 같은 요입홈(14a)이 형성된 제2단조제품(14)이 성형되도록 하여 3차 성형치구(C)로 이송시켜 펀칭 작업이 시행되도록 하므로서 완성된 단조제품(14)이 형성되어 제6도 (마)와 같이 태핑공정을 거쳐 제품이 완성되도록 하는 것이다.

즉, 고주파 가열기에 의해 가열되어 피드 로울러(13)로 부터 공급된 봉상체 재료는 커터기(D)에서 절단되어 제1차 성형치구(A)에서 제3도의 (나)와 같은 형태로 초벌단조되며, 제2차 성형치구(B)에서 요입홈(14a)과 너트의 형상을 고정성형하기 위하여 압축펀치(1)의 펀치(4)와 펀치홀더(2)로 압입하여 제3도의 (다)와 같은 형태로 성형시켜 주게 되는 바, 이러한 열간너트포머의 포징기(F)에 의한 제품성형방법은 일반적인 것이다.

본 고안은 상기 가열된 소재(blank)를 제1차 성형치구(A)에서 초벌단조가공한 다음, 제2차 성형치구(B)로 송급하여 압축펀치(1)로서 타압, 단조제품(14)을 너트의 형상으로 성형가공하고 중앙부에는 요입홈(14a)을 형성하게 되는 것으로, 소재가 성형다이(3)의 성형실(8) 내에서 압축펀치(1)에 의해 성형이 이루어지면서 성형되는 과정중에 발생되는 에어는 성형실(8)의 각 모서리부(edge)(9)로 압축되면서 성형다이(3)에 형성된 에어 배출구(10)를 통하여 밖으로 배출되어 에어포켓의 생성이 방지되므로서 성형실(8) 내부의 응력방생이 억제되어 제품의 결육 현상이 없어지게 되며, 또한 압축펀치(1)와 펀치(4)가 압압되면서 발생하는 에어등으로 인한 저항응력은 펀치(4)와 펀치핀(5) 및 슬리브(6)상에 각각 형성된 에어벤트(7)에 의해 분산, 해제되므로서 압축펀치(1)에 가해지는 부하를 크게 감소시켜 압축펀치(1)가 파손되는 것을 예방할 수 있는 것이다.

그리고 연성과 점성이 뛰어난 스테인레스강 재질을 성형하기 위하여서는 일반 탄소강보다 50% 이상의 하중이 가하여지므로 여기서 발생되는 에어 및 가열된 소재의 냉각에 의한 스팀(수증기)의 응력은 압축펀치(1)의 각 에어벤트(7)와 성형다이(3)의 성형실(8) 각 모서리부(9)에 형성된 에어배출구(10)로 분산, 배출되므로서 에어포켓의 생성을 거의 방지할 수 있게 되며, 따라서 이로 인한 응력발생은 당연히 크게 감소되어 압축펀치(1)의 수명을 안정적으로 연장시킬 수가 있게 되고, 제품의 결육(기형, 변형) 현상이 예방되며 상기와 같은 응력의 제거로 인하여 소재가 압축펀치(1)에 달라붙게 되는 현상을 적극적으로 방지하여 정확한 가공으로 소망하는 스테인레스강 너트의 양산성을 보장받게 되는 것이다.

물론, 상기 작업과정에서는 친화력의 발생억제를 위한 고온이형재(수용성 윤활재)를 사용하게 되는 바, 상기 고온이형재는 압축펀치(4)상의 각 에어벤트(7)를 통하여 스팀 및 에어와 함께 배출되므로서 이로 인한 응력 또한 제거시키게 된다.

이상과 같이 본 고안은 매우 간단한 구성으로서 열간너트포머의 포징기(forging machine)의 제2차 성형치구(B)의 압축펀치(1)와 성형다이(3)를 개량, 구성하므로서, 에어포켓의 생성을 방지하고 응력을 분산 제거시키며, 이에 따라 제품의 결육현상은 물론, 특히 압축펀치(1)상의 에어벤트(7)가 응력제거로서 소재가 압축펀치(1)에 달라 붙는 현상을 개선시켜 스테일레스강에 의한 너트의 대량 생산이 가능케 하므로서 이의 양산성을 크게 높여주고 제작 코스트를 절감시키게 되는 등의 극히 우수한 실용적 가치를 득하게 되는 것이다.

Claims (1)

1. (정정) 통상의 열간너트 포머에 장착된 포징기(Forging Machine)(F)의 제2차 성형치구(B)의 압축펀치(1)에 있어서,

   펀치(4) 중앙부에 펀치핀(5)을 삽입하고 그 외주연부에 슬리브(6)를 결합하며,

   상기 펀치(4)와 펀치핀(5) 및 슬리브(6)의 각 외주연 상에는 수개의 에어벤트(Air vent)(7)을 각각 형성하여 포징공정시 압력배출이 이루어 지게 함을 특징으로 하는 스테인레스강 열간너트 제조용 개량 포징기(Forging Machine)