KR100870779B1 - Cold forging method and device thereof for hollow rack bar - Google Patents

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Abstract

A method for cold forging a hollow rack bar and an apparatus thereof are provided to maintain the precision of a rack gear and the flow of the metal at the rack gear, therefore durability of the rack gear is improved. A method for cold forging a hollow rack bar processing as follows, a step for inserting an insertion bar in a hollow blank; a step for positioning the insertion bar at a torsion molding groove of the low die(1), an upper mold(2) in which the rack gear molding unit corresponding to the hollow rack bar with the shaped rack gear of shape is formed descends and the hollow blank in which the insertion bar is inserted is pressurized, and molding a hollow rack bar(200) in which the flow of the metal material is maintained in the rack gear while including the rack gear; and a step for removing the insertion bar from the hollow rack bar.

Description

중공형 랙바 냉간단조 방법 및 그 장치{Cold Forging Method and Device Thereof for Hollow Rack Bar}Cold Forging Method and Device Thereof for Hollow Rack Bar}

본 발명은 자동차의 조향장치에 구비되는 랙바(RACK BAR)의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 상세하게는 냉간단조 방법에 의해 성형됨으로써 랙기어의 정밀도가 유지되고, 랙기어에서의 금속의 흐름이 유지되어 랙기어의 강도 및 내구성이 향상되며, 중공형으로 형성됨으로써 중량의 혁신적인 절감을 달성하여 제조 비용의 혁신적인 절감을 가져오는 중공형 랙바 냉간단조 방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing a rack bar (RACK BAR) provided in a steering apparatus of a vehicle, and more particularly, by forming a cold forging method to maintain the precision of the rack gear, the flow of metal in the rack gear The present invention relates to a hollow rack bar cold forging method and apparatus for maintaining and maintaining the strength and durability of the rack gear, and forming the hollow shape to achieve an innovative reduction in weight, thereby resulting in an innovative reduction in manufacturing cost.

운전자에 의한 운전대의 조작이 있는 경우 조향장치 내부의 각각의 단계를 거쳐 운전대로부터 시작된 회전운동이 조향장치의 피니언기어에 전달되고 이때, 피니언기어에 랙바의 랙기어가 맞물려 치합됨으로써 랙바가 좌우로 이동하여 타이어로드를 움직이며 최종적으로 자동차의 방향을 전환시켜 차를 원하는 방향으로 이동시킬 수 있게 된다. 이와 같은 자동차의 조향장치에 구비되는 랙바를 제조함에 있어서 종래에는 치절삭 기계를 이용하여 랙바의 랙기어를 치절삭 가공하였고 이후 선반으로 절삭가공 등의 공정을 거쳐 최종 완성품을 만들었다. 따라서, 제조 비용 이 높았으며 제조 시간도 길었다. 또한, 치절삭 가공으로 인해 금속재료의 흐름이 단절되어 랙기어의 강도가 저하되었고, 내구성도 떨어지는 문제점이 있었다. 한편, 종래의 랙바는 중량의 감소 방안 없이 중실형으로 제조되어 제조원가가 높았던 문제점이 있었다. If there is operation of the steering wheel by the driver, the rotational movement started from the steering wheel is transmitted to the pinion gear of the steering system through each step inside the steering system. At this time, the rack bar of the rack bar is engaged with the pinion gear and engaged, and the rack bar moves to the left and right. By moving the tire rod to finally change the direction of the car can move the car in the desired direction. In manufacturing a rack bar provided in such a steering device of a vehicle, conventionally, the rack gear of the rack bar is tooth-cut by using a tooth cutting machine, and then the final finished product is made through a process such as cutting to a lathe. Therefore, the manufacturing cost was high and the manufacturing time was long. In addition, the flow of the metal material is interrupted due to the tooth cutting process, the strength of the rack gear is lowered, there was also a problem that the durability is poor. On the other hand, the conventional rack bar has a problem that the manufacturing cost is high because it is manufactured in a solid type without reducing the weight.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 냉간단조 방법에 의해 성형됨으로써 랙기어의 정밀도가 유지되고, 랙기어에서의 금속의 흐름이 유지되어 랙기어의 강도 및 내구성이 향상되는 중공형 랙바 냉간단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is formed by the cold forging method to maintain the precision of the rack gear, the flow of metal in the rack gear is maintained and the strength of the rack gear It is to provide a hollow rack bar cold forging method and apparatus for improving durability.

본 발명의 다른 목적은 중공형으로 형성됨으로써 중량의 혁신적인 절감을 달성하여 제조 비용의 혁신적인 절감을 가져오는 중공형 랙바 냉간단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a hollow rack bar cold forging method and apparatus which achieves an innovative reduction in manufacturing cost by achieving an innovative reduction in weight by being hollow.

본 발명의 또 다른 목적은 테이퍼진 삽입봉을 도입함으로써 중공형 랙바를 성형한 후 삽입봉이 중공형 랙바로부터 쉽게 제거될 수 있도록 하는 중공형 랙바 냉간단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a hollow rack bar cold forging method and apparatus for forming a hollow rack bar by inserting a tapered insertion rod so that the insertion rod can be easily removed from the hollow rack bar.

본 발명의 또 다른 목적은 역삼각형 형상의 뒤틀림 방지 성형홈을 도입함으로써 중공형 랙바 성형시 성형성을 향상시킬 수 있는 중공형 랙바 냉간단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a hollow rack bar cold forging method and apparatus for improving moldability when forming a hollow rack bar by introducing an anti-twist forming groove having an inverted triangle shape.

본 발명의 또 다른 목적은 상부금형 및 하부금형을 관통하는 위치결정핀을 도입함으로써 상부금형과 하부금형의 정확한 위치가 가이드되어 랙기어의 정밀도가 보장되는 중공형 랙바 냉간단조 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a hollow rack bar cold forging method and apparatus, by which positioning pins penetrating the upper mold and the lower mold are guided to precise positions of the upper mold and the lower mold to ensure the precision of the rack gear. It is.

본 발명은 앞서 본 목적들을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시 예에 의해서 구현된다. The present invention is implemented by an embodiment having the following configuration to achieve the above objects.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 중공형 랙바 냉간단조 방법은 중공형 블랭크에 삽입봉을 삽입하는 단계(S1)와, 삽입봉이 삽입된 상기 중공형 블랭크를 하부금형에 위치시키고 상부금형이 하강하여 삽입봉이 삽입된 상기 중공형 블랭크를 가압함으로써, 랙기어를 포함하며 상기 랙기어에서 금속재료의 흐름이 유지되는 중공형 랙바를 성형하는 단계(S2)와, 상기 중공형 랙바로부터 삽입봉을 제거하는 단계(S3)를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the hollow rack bar cold forging method of the present invention comprises the step of inserting the insertion rod into the hollow blank (S1), and the hollow blank in which the insertion rod is inserted into the lower mold and the upper mold Pressing the hollow blank into which the insertion rod is inserted by lowering, forming a hollow rack bar including a rack gear and maintaining a flow of metal material in the rack gear (S2), and inserting from the hollow rack bar. It characterized in that it comprises a step (S3) of removing the rod.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 삽입봉은 상기 단계(S3)에서 상기 중공형 랙바로부터 쉽게 제거될 수 있도록 테이퍼진 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the insertion rod is characterized in that the tapered to be easily removed from the hollow rack bar in the step (S3).

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 상부금형에는 상기 중공형 랙바에 성형되는 랙기어와 대응하는 형상의 랙기어 성형부가 형성된 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, the upper mold is characterized in that the rack gear forming part of the shape corresponding to the rack gear is formed in the hollow rack bar.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 하부금형에는 뒤틀림 방지 성형홈이 형성된 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the lower mold is characterized in that the anti-twist forming groove is formed.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 뒤틀림 방지 성형홈은 역삼각형 형상인 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the distortion preventing forming groove is characterized in that the inverted triangle shape.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면. 상기 상부금형과 상기 하부금형에는 상기 상부금형 및 상기 하부금형을 관통하는 위치결정핀이 삽입된 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention. The upper mold and the lower mold is characterized in that the positioning pin penetrating the upper mold and the lower mold is inserted.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명의 중공형 랙바 냉간단조 장치는 중공형 블랭크가 위치되는 하부금형과, 상기 중공형 블랭크에 삽입되는 삽입봉과, 상기 하부금형에 위치한 중공형 블랭크를 가압하여 랙기어를 포함하며 상기 랙기어에서 금속재료의 흐름이 유지되는 중공형 랙바를 성형하는 상부금형을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the hollow rack bar cold forging device of the present invention is pressurized by the lower mold, the hollow is placed, the insertion rod inserted into the hollow blank, and the hollow blank located in the lower mold It comprises a rack gear and characterized in that it comprises an upper mold for forming a hollow rack bar to maintain the flow of the metal material in the rack gear.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 삽입봉은 상기 중공형 랙바로부터 쉽게 제거될 수 있도록 테이퍼진 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the invention, the insertion rod is characterized in that the tapered to be easily removed from the hollow rack bar.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 상부금형에는 상기 중공형 랙바에 성형되는 랙기어와 대응하는 형상의 랙기어 성형부가 형성된 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the upper mold is characterized in that the rack gear forming part of the shape corresponding to the rack gear is formed in the hollow rack bar.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 하부금형에는 뒤틀림 방지 성형홈이 형성된 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the lower mold is characterized in that the anti-twist forming groove is formed.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 뒤틀림 방지 성형홈은 역삼각형 형상인 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the distortion preventing forming groove is characterized in that the inverted triangle shape.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 중공형 랙바 냉간단조 장치는 상기 상부금형 및 상기 하부금형을 관통하는 위치결정핀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the hollow rack bar cold forging device further comprises a positioning pin penetrating the upper mold and the lower mold.

본 발명은 앞서 본 각 단계와 구성에 의해 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.The present invention can achieve the following effects by the above-described steps and configurations.

본 발명에 따른 중공형 랙바 냉간단조 방법 및 그 장치는 냉간단조 방법에 의해 성형됨으로써 랙기어의 정밀도가 유지되고, 랙기어에서의 금속의 흐름이 유지되어 랙기어의 강도 및 내구성이 향상되는 효과를 이룰 수 있다. The hollow rack bar cold forging method and the apparatus according to the present invention is formed by the cold forging method, the accuracy of the rack gear is maintained, the flow of metal in the rack gear is maintained to improve the strength and durability of the rack gear Can be achieved.

본 발명에 따른 중공형 랙바 냉간단조 방법 및 그 장치는 중공형으로 형성됨으로써 중량의 혁신적인 절감을 달성하여 제조 비용의 혁신적인 절감을 가져오는 효과를 이룰 수 있다.Hollow rack bar cold forging method and apparatus according to the present invention can be achieved in the form of a hollow to achieve an innovative reduction in weight to achieve an innovative reduction in manufacturing costs.

본 발명에 따른 중공형 랙바 냉간단조 방법 및 그 장치는 테이퍼진 삽입봉을 도입함으로써 중공형 랙바를 성형한 후 삽입봉이 중공형 랙바로부터 쉽게 제거될 수 있도록 하는 효과를 이룰 수 있다.Hollow rack bar cold forging method and apparatus according to the present invention can achieve the effect that the insertion rod can be easily removed from the hollow rack bar by forming a hollow rack bar by introducing a tapered insert rod.

본 발명에 따른 중공형 랙바 냉간단조 방법 및 그 장치는 역삼각형 형상의 뒤틀림 방지 성형홈을 도입함으로써 중공형 랙바 성형시 성형성을 향상시킬 수 있 는 효과를 이룰 수 있다. The hollow rack bar cold forging method and the apparatus according to the present invention can achieve the effect of improving the moldability when forming the hollow rack bar by introducing a twist-resistant molding groove of the inverted triangle shape.

본 발명에 따른 중공형 랙바 냉간단조 방법 및 그 장치는 상부금형 및 하부금형을 관통하는 위치결정핀을 도입함으로써 상부금형과 하부금형의 정확한 위치가 가이드되어 랙기어의 정밀도가 보장되는 효과를 이룰 수 있다. Hollow rack bar cold forging method and apparatus according to the present invention can achieve the effect of ensuring the accuracy of the rack gear is guided by the exact position of the upper mold and the lower mold by introducing a positioning pin penetrating the upper mold and the lower mold have.

이하에서는 본 발명에 따른 중공형 랙바 냉간단조 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the hollow rack bar cold forging apparatus according to the present invention will be described in detail.

도 1은 중공형 랙바를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a hollow rack bar.

도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 장치를 나타낸 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing a hollow rack bar cold forging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 장치에 적용된 상부금형을 나타낸 도면이다.Figure 4 is a view showing an upper mold applied to the hollow rack bar cold forging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 장치에 적용된 하부금형을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a lower mold applied to the hollow rack bar cold forging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 장치에 적용된 하부금형에 형성된 뒤틀림 방지 성형홈을 나타낸 도면이다.Figure 6 is a view showing the distortion-resistant forming groove formed in the lower mold applied to the hollow rack bar cold forging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 방법의 흐름도이다.7 is a flow chart of the hollow rack bar cold forging method according to an embodiment of the present invention.

도 8은 중공형 블랭크를 나타낸 도면이다.8 shows a hollow blank.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 장치에 적용된 삽입봉을 나타낸 도면이다.9 is a view showing the insertion rod applied to the hollow rack bar cold forging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 10은 중공형 블랭크에 삽입봉이 삽입된 상태를 나타낸 도면이다.10 is a view showing a state in which the insertion rod is inserted into the hollow blank.

참고로, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 핵심을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우에는 그 상세한 설명을 생략하였다.For reference, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the core of the present invention, the detailed description thereof is omitted.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 장치는 하부금형(1)과, 상부금형(2)과, 삽입봉(3)과, 위치결정핀(4)을 포함한다.1 to 10, the hollow rack bar cold forging device according to an embodiment of the present invention, the lower mold (1), the upper mold (2), the insertion rod (3), the positioning pin (4) ).

도 5에 되시된 바와 같이, 상기 하부금형(1)은 원반 형상으로 형성되고 중공형 랙바(200)의 하부를 성형하는 하부 캐비티(11)와, 핀 가이드 공(12)을 포함한다. 이때, 상기 하부 캐비티(11)에는 도 6에 도시된 바와 같이 역삼각형 형상의 뒤틀림 방지 성형홈(111)이 형성되는데, 상기 뒤틀림 방지 성형홈(111)은 다음과 같은 이유에서 채택되어진 구성이다. 즉, 중공형 랙바(200) 성형시 상기 하부금형(1)에 위치되는 삽입봉(3)이 삽입된 중공형 블랭크(100, 도 10 참조)에 대해 상부금형(2)이 하강하여 압력을 가하면 상기 중공형 블랭크(100)의 금속재료가 상기 뒤틀림 방지 성형홈(111) 내부로 유동하여 채워지게 되는데 이 경우 상기 뒤틀림 방지 성형홈(111)의 형상이 역삼각형 형상으로 이루어져, 상기 중공형 블랭크(100)의 하 부가 역삼각형 형상으로 변형하여 상기 뒤틀림 방지 성형홈(111)에 의해 움직이지 않게 됨으로써 성형성이 향상된다. 상기 핀 가이드 공(12)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 하부금형(1)의 가장자리에 대향되게 한쌍이 형성되고, 상기 하부금형(1)을 관통하여 형성된다. 그러나 상기 핀 가이드 공(12)의 위치는 도 5에 도시된 위치에 한정되는 것이 아니라 한 쌍의 핀 가이드 공(12)이 대향되게 위치하는 한 상기 하부금형(1)의 어느 위치에든 형성될 수 있다. As shown in FIG. 5, the lower mold 1 includes a lower cavity 11 and a pin guide ball 12 formed in a disc shape and forming a lower portion of the hollow rack bar 200. At this time, the lower cavity 11, as shown in Figure 6 is formed in the anti-twist molding groove 111 of the inverted triangle shape, the anti-twisting molding groove 111 is configured for the following reasons. That is, when forming the hollow rack bar 200, when the upper mold (2) is lowered against the hollow blank (100, see Fig. 10) is inserted into the insertion rod (3) located in the lower mold (1) is applied pressure The metal material of the hollow blank 100 flows into the warping prevention molding groove 111 and is filled. In this case, the shape of the warping prevention molding groove 111 is formed in an inverted triangle shape, and the hollow blank ( The lower portion of 100 is deformed into an inverted triangular shape so as not to move by the warping prevention molding groove 111, thereby improving moldability. As shown in FIG. 5, the pin guide ball 12 is formed in a pair to face the edge of the lower mold 1 and penetrates the lower mold 1. However, the position of the pin guide ball 12 is not limited to the position shown in FIG. 5, but may be formed at any position of the lower mold 1 as long as the pair of pin guide balls 12 are opposed to each other. have.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부금형(2)은 원반 형상으로 형성되고 중공형 랙바(200)의 상부를 성형하는 상부 캐비티(21)와, 핀 가이드 공(22)을 포함한다. 이때, 상기 상부 캐비티(21)에는 도 4의 확대도에 되시된 바와 같이 상기 중공형 랙바(200)의 랙기어(210)와 대응하는 형상의 랙기어 성형부(211)가 형성된다. 상기 핀 가이드 공(22)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 상부금형(2)의 가장자리에 대향되게 한쌍이 형성되고, 상기 상부금형(2)을 관통하여 형성된다. 그러나 상기 핀 가이드 공(22)의 위치는 도 4에 도시된 위치에 한정되는 것이 아니라 한 쌍의 핀 가이드 공(22)이 대향되게 위치하는 한 상기 상부금형(2)의 어느 위치에든 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4, the upper mold 2 includes an upper cavity 21 and a pin guide ball 22 formed in a disc shape and forming an upper portion of the hollow rack bar 200. In this case, as shown in the enlarged view of FIG. 4, the upper cavity 21 is provided with a rack gear forming part 211 having a shape corresponding to the rack gear 210 of the hollow rack bar 200. The pin guide ball 22 is formed in a pair to face the edge of the upper mold (2), as shown in Figure 4 is formed through the upper mold (2). However, the position of the pin guide ball 22 is not limited to the position shown in FIG. 4 but may be formed at any position of the upper mold 2 as long as the pair of pin guide balls 22 are opposed to each other. have.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 삽입봉(3)은 원형의 단면을 가진 봉으로서 그 단면적이 어느 한 방향으로 갈수록 점차 줄어드는 테이퍼진 형상으로 이루어진다. 즉 상기 삽입봉(3)의 외주면(31)은 길이방향으로 일정한 경사를 갖도록 형성되는데, 이는 중공형 랙바(200)를 성형한 후 상기 삽입봉(3)이 중공형 랙바(200)로부터 쉽게 제거될 수 있도록 하기 위함이다. As shown in Fig. 9, the insertion rod 3 is a rod having a circular cross section and has a tapered shape whose cross-sectional area gradually decreases toward one direction. That is, the outer circumferential surface 31 of the insertion rod 3 is formed to have a constant inclination in the longitudinal direction, which is easily removed from the hollow rack bar 200 after forming the hollow rack bar 200. To make it possible.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 위치결정핀(4)은 상기 하부금형(1)의 핀 가이드 공(12) 및 상기 상부금형(2)의 핀 가이드 공(22)을 관통하여 상기 상부금형 (2) 및 상기 하부금형(1)에 동시에 삽입되는데, 상기 위치결정핀(4)의 작용으로 인하여 상기 상부금형(2)과 상기 하부금형(1)의 정확한 위치가 가이드되어 중공형 랙바(200)의 랙기어(210) 정밀도가 보장된다. As shown in FIG. 3, the positioning pin 4 penetrates through the pin guide ball 12 of the lower mold 1 and the pin guide ball 22 of the upper mold 2 so that the upper mold ( 2) and the lower mold (1) is inserted at the same time, due to the action of the positioning pin (4) is guided the exact position of the upper mold (2) and the lower mold (1) hollow rack bar (200) Rack gear 210 precision of the is guaranteed.

이하에서는 본 발명에 따른 중공형 랙바 냉간단조 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the hollow rack bar cold forging method according to the present invention will be described in detail.

도 7을 참조하면, 중공형 랙바 냉간단조 방법은 중공형 블랭크에 삽입봉을 삽입하는 단계(S1)와, 중공형 랙바를 성형하는 단계(S2)와, 중공형 랙바로부터 삽입봉을 제거하는 단계(S3)를 포함한다. Referring to FIG. 7, the hollow rack bar cold forging method includes inserting an insertion rod into the hollow blank (S1), forming a hollow rack bar (S2), and removing the insertion rod from the hollow rack bar. Step S3 is included.

상기 단계(S1)는 도 8에 도시된 중공형 블랭크(100)에 형성된 중공(110)에 도 9에 도시된 삽입봉(3)을 삽입하는 단계이며, 도 10은 상기 중공형 블랭크(100)에 상기 삽입봉(3)이 삽입된 상태를 나타낸 도면이다. The step S1 is a step of inserting the insertion rod 3 shown in FIG. 9 into the hollow 110 formed in the hollow blank 100 shown in FIG. 8, and FIG. 10 shows the hollow blank 100. Is a view showing a state in which the insertion rod (3) is inserted.

도 1 내지 도6을 더불어 참조하면, 상기 단계(S2)는 도 10에 도시된 삽입봉(3)이 삽입된 중공형 블랭크(100)를 하부금형(1)에 위치시키고 상부금형(2)이 하강하여 상기 삽입봉(3)이 삽입된 상기 중공형 블랭크(100)를 가압함으로써, 랙기어(210)를 포함하며 상기 랙기어(210)에서 금속재료의 흐름이 유지되는 중공형 랙바(200)를 성형하는 단계이다. 이때, 상기 하부금형(1)에 형성된 역삼각형 형상의 뒤틀림 방지 성형홈(111)이 존재함으로 인해 중공형 랙바(200) 성형시 상기 하부금형(1)에 위치되는 삽입봉(3)이 삽입된 중공형 블랭크(100)에 대해 상부금형(2)이 하강하여 압력을 가할때 상기 중공형 블랭크(100)의 금속재료가 상기 뒤틀림 방지 성형홈(111) 내부로 유동하여 채워지게 되며, 상기 뒤틀림 방지 성형홈(111)의 형상이 역삼각형 형상으로 이루어져, 상기 중공형 블랭크(100)의 하부가 역삼각형 형상으로 변형하여 상기 뒤틀림 방지 성형홈(111)에 의해 움직이지 않게 됨으로써 성형성의 향상이 있게된다.1 to 6 together, the step (S2) is a hollow blank 100 is inserted into the lower mold (1) is inserted into the insertion rod 3 shown in Figure 10 and the upper mold (2) By lowering and pressing the hollow blank 100 into which the insertion rod 3 is inserted, the hollow rack bar 200 includes a rack gear 210 and maintains a flow of metal material in the rack gear 210. Molding step. At this time, because the anti-twisting molding groove 111 of the inverted triangular shape formed in the lower mold (1) is inserted into the insertion rod (3) located in the lower mold (1) when forming the hollow rack bar 200 When the upper mold 2 descends to the hollow blank 100 to apply pressure, the metal material of the hollow blank 100 flows and fills the inside of the anti-twist forming groove 111, and prevents the warping. The shape of the forming groove 111 is formed in an inverted triangle shape, the lower portion of the hollow blank 100 is deformed into an inverted triangle shape is not moved by the distortion-resistant forming groove 111, thereby improving the formability. .

한편, 상기 상부금형(2)에 형성된 랙기어 성형부(211)에 의해 중공형 랙바(200)에는 상기 랙기어 성형부(211)에 대응하는 형상의 랙기어(210)가 형성된다. 이때, 상기 랙기어 성형부(211)에 의해 냉간단조 방법으로 랙기어(210)가 성형됨으로써 상기 랙기어(210)의 정밀도가 유지되고, 상기 랙기어(210)에서의 금속의 흐름이 유지되어 상기 랙기어(210)의 강도 및 내구성이 향상된다. 상기 하부금형(1)의 핀 가이드 공(12) 및 상기 상부금형(2)의 핀 가이드 공(22)을 관통하여 상기 상부금형(2) 및 상기 하부금형(1)에 동시에 삽입되는 상기 위치결정핀(4)의 작용으로 인하여 상기 상부금형(2)과 상기 하부금형(1)의 정확한 위치가 가이드되어 중공형 랙바(200)의 랙기어(210) 정밀도가 보장된다. Meanwhile, a rack gear 210 having a shape corresponding to the rack gear forming part 211 is formed in the hollow rack bar 200 by the rack gear forming part 211 formed in the upper mold 2. In this case, the rack gear 210 is molded by the cold forging method by the rack gear forming unit 211, thereby maintaining the precision of the rack gear 210 and maintaining the flow of metal in the rack gear 210. Strength and durability of the rack gear 210 is improved. The positioning is inserted into the upper mold (2) and the lower mold (1) at the same time through the pin guide ball 12 of the lower mold (1) and the pin guide ball (22) of the upper mold (2) Due to the action of the pin 4, the precise position of the upper mold (2) and the lower mold (1) is guided to ensure the accuracy of the rack gear 210 of the hollow rack bar (200).

상기 단계(S3)는 상기 단계(S2)에 의해 성형된 중공형 랙바(200)에 여전히 삽입되어 있는 삽입봉(3)을 제거하는 단계이다. 이때, 상기 삽입봉(3)은 그 외주면(31)이 길이방향으로 일정한 경사를 갖도록 테이퍼진 형상으로 이루어지는데, 이러한 상기 삽입봉(3)의 테이퍼진 형상으로 인하여 상기 단계(S2)에 의해 성형된 중 공형 랙바(200)로부터 상기 삽입봉(3)을 쉽게 제거할 수 있게 된다. 이때, 상기 삽입봉(3)을 제거함에 있어서는 유압을 이용하는 것이 바람직하다. The step S3 is a step of removing the insertion rod 3 which is still inserted into the hollow rack bar 200 formed by the step S2. At this time, the insertion rod (3) is formed in a tapered shape so that the outer peripheral surface 31 has a constant inclination in the longitudinal direction, due to the tapered shape of the insertion rod (3) formed by the step (S2) The insertion rods 3 can be easily removed from the hollow rack bar 200. At this time, it is preferable to use the hydraulic pressure in removing the insertion rod (3).

도 1 및 도 2를 참조하면, 상술한 단계들을 거쳐 최종적으로 완성된 중공형 랙바(200)는 냉간단조 방법에 의해 성형됨으로써 랙기어(210)의 정밀도가 유지되고, 상기 랙기어(210)에서의 금속의 흐름이 유지되어 상기 랙기어(210)의 강도 및 내구성이 향상된다. 또한, 상기 중공형 랙바(200)에는 중공(230)이 형성되어 상기 중공(230)으로 인한 중량의 혁신적인 절감이 이루어져 상기 중공형 랙바(200)에 대한 제조 비용이 혁신적으로 절감되게 된다.1 and 2, the hollow rack bar 200 finally completed through the above-described steps is molded by a cold forging method to maintain the precision of the rack gear 210, and in the rack gear 210. The flow of metal is maintained to improve the strength and durability of the rack gear (210). In addition, the hollow rack bar 200 is formed with a hollow 230 is an innovative reduction of the weight due to the hollow 230 is a manufacturing cost for the hollow rack bar 200 is innovatively reduced.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

도 1은 중공형 랙바를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a hollow rack bar.

도 2는 도 1의 A-A 선을 따라 절단한 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 장치를 나타낸 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing a hollow rack bar cold forging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 장치에 적용된 상부금형을 나타낸 도면.Figure 4 is a view showing an upper mold applied to the hollow rack bar cold forging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 장치에 적용된 하부금형을 나타낸 도면.Figure 5 is a view showing a lower mold applied to the hollow rack bar cold forging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 장치에 적용된 하부금형에 형성된 뒤틀림 방지 성형홈을 나타낸 도면.Figure 6 is a view showing a distortion-resistant forming groove formed in the lower mold applied to the hollow rack bar cold forging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 방법의 흐름도.7 is a flow chart of the hollow rack bar cold forging method according to an embodiment of the present invention.

도 8은 중공형 블랭크를 나타낸 도면.8 shows a hollow blank.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 랙바 냉간단조 장치에 적용된 삽입봉을 나타낸 도면.9 is a view showing the insertion rod applied to the hollow rack bar cold forging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 10은 중공형 블랭크에 삽입봉이 삽입된 상태를 나타낸 도면.10 is a view showing a state in which the insertion rod is inserted into the hollow blank.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 하부금형 2 : 상부금형 1: lower mold 2: upper mold

3 : 삽입봉 4 : 위치결정핀3: insertion rod 4: positioning pin

11 : 하부 캐비티 12 : 핀 가이드 공11: lower cavity 12: pin guide ball

111 : 뒤틀림 방지 성형홈 21 : 상부 캐비티 111: warping molding groove 21: upper cavity

22 : 핀 가이드 공 211 : 랙기어 성형부 22: pin guide ball 211: rack gear forming part

100 : 중공형 블랭크 200 : 중공형 랙바 100: hollow blank 200: hollow rack bar

Claims (12)

중공형 블랭크에 삽입봉을 삽입하는 단계(S1);Inserting an insertion rod into the hollow blank (S1); 삽입봉이 삽입된 상기 중공형 블랭크를 하부금형의 뒤틀림 방지 성형홈에 위치시키고, 중공형 랙바에 성형되는 랙기어와 대응하는 형상의 랙기어 성형부가 형성된 상부금형이 하강하여 삽입봉이 삽입된 상기 중공형 블랭크를 가압함으로써, 랙기어를 포함하며 상기 랙기어에서 금속재료의 흐름이 유지되는 중공형 랙바를 성형하는 단계(S2); 및The hollow blank in which the insertion rod is inserted is placed in the anti-twist forming groove of the lower mold, and the upper mold in which the rack gear is formed in a shape corresponding to the rack gear formed in the hollow rack bar is lowered so that the insertion rod is inserted. Forming a hollow rack bar by pressurizing the blank, the rack rack including a rack gear and a flow of a metal material in the rack gear; And 상기 중공형 랙바로부터 삽입봉을 제거하는 단계(S3)를 포함하며,Removing the insertion rod from the hollow rack bar (S3), 상기 상부금형과 상기 하부금형에는 상기 상부금형 및 상기 하부금형을 관통하는 위치결정핀이 삽입된 것을 특징으로 하는 중공형 랙바 냉간단조 방법.The upper mold and the lower mold hollow rack bar cold forging method, characterized in that the positioning pin penetrating the upper mold and the lower mold is inserted. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 삽입봉은 상기 단계(S3)에서 상기 중공형 랙바로부터 쉽게 제거될 수 있도록 테이퍼진 것을 특징으로 하는 중공형 랙바 냉간단조 방법.Hollow rack bar cold forging method characterized in that the insertion rod is tapered so that it can be easily removed from the hollow rack bar in the step (S3). 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 뒤틀림 방지 성형홈은 역삼각형 형상인 것을 특징으로 하는 중공형 랙바 냉간단조 방법.Hollow rack bar cold forging method, characterized in that the warping-molded groove is an inverted triangle shape. 삭제delete 중공형 블랭크가 위치되는 하부금형과, 상기 중공형 블랭크에 삽입되는 삽입봉과, 상기 하부금형에 위치한 중공형 블랭크를 가압하여 랙기어를 포함하며 상기 랙기어에서 금속재료의 흐름이 유지되는 중공형 랙바를 성형하는 상부금형과, 상기 상부금형 및 상기 하부금형을 관통하는 위치결정핀을 포함하며,A hollow rack including a bottom mold in which a hollow blank is located, an insertion rod inserted into the hollow blank, and a hollow gear positioned in the lower mold to hold a rack gear and maintain a flow of metal material in the rack gear. An upper mold for forming a bar, and a positioning pin penetrating the upper mold and the lower mold, 상기 하부금형에는 뒤틀림 방지 성형홈이 형성되고, 상기 상부금형에는 상기 중공형 랙바에 성형되는 랙기어와 대응하는 형상의 랙기어 성형부가 형성되는 것을 특징으로 하는 중공형 랙바 냉간단조 장치.The lower mold is formed in the anti-twist forming groove, the upper mold is a hollow rack bar cold forging apparatus, characterized in that the rack gear formed in the shape corresponding to the rack gear is formed in the hollow rack bar. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 삽입봉은 상기 중공형 랙바로부터 쉽게 제거될 수 있도록 테이퍼진 것을 특징으로 하는 중공형 랙바 냉간단조 장치.The hollow rod bar cold forging device, characterized in that the insertion rod is tapered so that it can be easily removed from the hollow rack bar. 삭제delete 삭제delete 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 뒤틀림 방지 성형홈은 역삼각형 형상인 것을 특징으로 하는 중공형 랙바 냉간단조 장치.The twist-resistant molding groove is a hollow rack bar cold forging device, characterized in that the inverted triangle shape. 삭제delete
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