KR101024287B1 - 허브용 단조 황타금형 - Google Patents

허브용 단조 황타금형 Download PDF

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Abstract

본 발명은 허브용 단조 황타금형에 관한 것으로서, 황타하금형과 상기 황타하금형의 윗면에 면접촉되는 황타상금형을 포함하는 허브용 단조 황타금형에 있어서, 상기 황타하금형의 상단부 내주면에는 상기 황타상금형의 돌출부가 삽입될 수 있는 제 1 직경부가 형성되고, 상기 제 1 직경부 밑에는 상기 제 1 직경부보다 작은 직경을 갖는 제 2 직경부가 형성되며, 중앙부에는 블랭크를 얹어 놓을 수 있는 코어가 삽입가능하고 상기 제 2 직경부보다 작은 직경을 갖는 제 3 직경부가 형성되며, 상기 황타하금형의 제 1 직경부에 삽입된 황타상금형의 돌출부의 밑면에는 방사방향 안쪽으로 갈수록 상향으로 만곡된 만곡부가 형성되고, 상기 황타상금형의 중앙부에는 상기 블랭크를 내려쳐 가압하는 코어가 삽입가능하고 상기 돌출부의 외경보다 작은 직경을 갖는 제 4 직경부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
허브, 단조, 황타, 금형, 버

Description

허브용 단조 황타금형{roughing mold for forging hub}
본 발명은 허브용 단조 황타금형에 관한 것으로서, 구체적으로는 원기둥 형상의 블랭크를 단조작업하여 허브를 얻는 과정에서 블랭크의 재료손실을 줄일 수 있는 황타금형에 관한 것이다.
일반적으로 허브의 단조공정은 가열공정, 황타공정, 정타공정, 트리밍 공정으로 수행된다.
이를 위해, 원하는 허브의 체적보다 큰 체적을 가진 블랭크 재료를 가열하고 고정형 황타하금형에 이 가열된 블랭크를 얹어 놓고 나서, 프레스의 실린더 로드에 장착된 가동형 황타상금형을 상기 황타하금형에 대하여 내려쳐서 1차 가변된 예비 허브를 얻고 나서, 이 예비 허브를 고정형 정타하금형에 얹어 놓고, 가동형 정타상금형을 상기 정타하금형에 대하여 내리쳐서, 2차 가변된 허브를 얻는다.
그 다음 최종적으로 원하는 형상의 허브를 얻기위해 트리밍 공정을 수행한다.
종래의 황타공정에서는, 고정형 황타하금형과, 유압프레스에 의해 상하왕복운동이 가능한 가변형 황타상금형이 사용되며, 상기 황타하금형과 황타상금형의 중 앙부에는 빈 공간이 있는 허브를 만들기 위하여 각각 코어가 삽입된다.
그리고, 상기 고정형 황타하금형에 가동형 황타상금형이 내려와 접촉이 되면 제작하고자 하는 허브의 형상으로된 캐비티가 형성된다.
즉, 원기둥 형상의 블랭크를 황타하금형의 코어 위에 올려놓고 상기 황타상금형으로 내려치게 되면, 상기 황타하금형과 상기 황타상금형의 접촉에 의해 제작하고자 하는 허브의 형상으로된 캐비티가 형성되고, 상기 블랭크는 황타상금형과 황타하금형에 의해 압력을 받아 상기 캐비티의 형상으로 변형된다.
그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 블랭크(1)가 황타상금형(10)과 황타하금형(20)에 의해 압력을 받아 캐비티의 형상으로 변형될 시에, 상기 캐비티를 채우고 남은 블랭크(1)는 상기 황타상금형(10)과 황타하금형(200)의 접촉면 사이로 흘러나오면서 버(2)가 발생된다.
더군다나, 상기 황타상금형(10)과 황타하금형(20)의 접촉면은 통상 블랭크(1)의 길이방향과 수직된 방향으로 수평연장된 형태이기 때문에 황타공정시 상기 접촉면으로 밀려나가는 버(2)의 양이 많게 된다.
상기 버(2)의 발생량이 많게 되면, 상기 블랭크(1)의 손실량이 많아지게 되어 제조원가를 상승시키는 원인이 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 황타금형시 발생되는 버의 발생량을 줄여 블랭크의 손실을 최소화시킬 수 있는 허브용 단조 황타금형을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 황타하금형과 상기 황타하금형의 윗면에 면접촉되는 황타상금형을 포함하는 허브용 단조 황타금형에 있어서, 상기 황타하금형의 상단부 내주면에는 상기 황타상금형의 돌출부가 삽입될 수 있는 제 1 직경부가 형성되고, 상기 제 1 직경부 밑에는 상기 제 1 직경부보다 작은 직경을 갖는 제 2 직경부가 형성되며, 중앙부에는 블랭크를 얹어 놓을 수 있는 코어가 삽입가능하고 상기 제 2 직경부보다 작은 직경을 갖는 제 3 직경부가 형성되며, 상기 황타하금형의 제 1 직경부에 삽입된 황타상금형의 돌출부의 밑면에는 방사방향 안쪽으로 갈수록 상향으로 만곡된 만곡부가 형성되고, 상기 황타상금형의 중앙부에는 상기 블랭크를 내려쳐 가압하는 코어가 삽입가능하고 상기 돌출부의 외경보다 작은 직경을 갖는 제 4 직경부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 허브용 단조 황타금형에 의하면, 블랭크의 버의 발생량을 줄임으로써 제조원가를 절감함과 동시에 버의 제거 공정이 용이해지므로 생산성이 향상되는 효과를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 허브용 단조 황타금형이 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 허브용 단조 황타금형은 좌우대칭의 동일한 구성을 가지므로, 좌우대칭인 구성요소에 대한 부호가 각 도면에서 복잡하게 보이지 않도록 일측에만 기재되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 황타금형의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 황타금형이 작동된 상태를 보여주는 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 황타금형은 블랭크(1)가 안착되는 황타하금형(200)과 상기 안착된 블랭크(1)를 내려치는 황타상금형(100)으로 이루어지며, 상기 황타하금형(200)의 상단부 내주면에는 상기 황타상금형(100)의 돌출부(101)의 일부가 삽입될 수 있는 제 1 직경부(210)가 형성되고, 상기 제 1 직경부(210) 밑에는 상기 제 1 직경부(210)보다 작은 직경을 갖는 제 2 직경부(220)가 형성되어 있다.
또한, 상기 황타하금형(200)의 제 1 직경부(210)에 삽입된 황타상금형(100)의 돌출부(101)의 밑면에는 방사방향 안쪽으로 갈수록 상향으로 만곡된 만곡부(110)가 형성되어 있다.
상기 만곡부(110)는 제 1 직경부(210)와 제 2 직경부(220)에 의해 형성된 단턱부(240)와 접촉되는 접촉부(111)의 이외의 부분인 상기 황타상금형(100)의 돌출부(101) 밑면에 형성된다.
상기 황타하금형(200)의 중앙부에는 블랭크(1)를 얹어 놓을 수 있는 하코어(4)가 삽입가능하고 상기 제 2 직경부(220)보다 작은 직경을 갖는 제 3 직경부(230)가 형성되며, 상기 황타상금형(100)의 중앙부에는 블랭크(1)를 내려쳐 가압하는 상코어(5)가 삽입가능하고 상기 돌출부(101)의 외경보다 작은 직경을 갖는 제 4 직경부(120)가 형성된다.
또한, 상기 제 4 직경부(120)의 접선에 대하여 수직한 수직연장 선분(Y1)과 황타하금형(200)의 단턱부(240)와 접촉되는 돌출부(101)의 밑면에 형성된 수평연장 선분(X1)이 만나 상기 만곡부(110)와 협력하여 이루어지는 제 1 공간부(130)의 체적은, 제 2 직경부(220)의 접선에 대하여 수직한 수직연장 선분(Y2)과 황타하금형(200)의 윗면의 수평연장 선분(X2)이 만나 단턱부(240) 및 제 1 직경부(210)의 내주면과 협력하여 이루어지는 제 2 공간부(250)의 체적과 동일한 체적으로 형성되는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 상기 황타상금형(100)의 돌출부(101)가 상기 제 1 직경부(210)에 삽입되어 상기 단턱부(240)에 안착하면, 상기 황타하금형(200)의 캐비티 체적이 줄어들게 되므로, 줄어든 캐비티 체적을 대체할 수 있는 공간이 마련되야 하기 때문이다.
따라서, 상기 제 1 공간부(130)의 체적이 황타하금형(200)의 줄어든 캐비티 체적을 대체할 수 있다.
또한, 상기 제 1 공간부(130)에 상기 황타상금형(100)과 황타하금형(200)의 압력을 받아 변형되는 블랭크(1)가 채워짐에 따라서, 황타공정을 마치고 얻은 예비허브가 정타금형에 투입되어 변형될 시에, 상기 예비허브가 정타금형의 캐비티 내부로 충분히 충진되지 못함에 따라 발생되는 불량이 방지될 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 황타금형의 동작관계를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제품화될 원기둥 형상의 블랭크(1)를 황타하금형(200)의 제 3 직경부(230)에 삽입된 하코어(4) 위에 안착시킨다.
그 다음, 황타상금형(100)이 하강하면서 상기 황타상금형(100)의 제 4 직경부에 삽입된 상코어(5)가 상기 블랭크(1)를 가압하게 되고, 이에 따라 상기 블랭크(1)는 황타상/하금형(100, 200)의 캐비티내에 구속된 상태로 변형되게 된다.
이때, 상기 황타상금형(100)의 돌출부(101) 일부가 상기 황타하금형(200)의 상단부 내주면에 형성된 제 1 직경부(210)에 삽입되어 단턱부(240)의 접촉된 상태로 안착하게 된다.
아울러, 상기 황타하금형(200)의 캐비티내에 완전히 구속되지 않은 블랭크(1) 부분이 상기 황타상금형(100)의 상코어(5)에 의해 압력을 받음에 따라서, 상기 블랭크(1)가 수평으로 변형된다.
그리고, 상기 블랭크(1)는 수평으로 변형되다가 상기 황타하금형(200)의 제 2 직경부(220)의 내주면에 가로막혀 더 이상 수평으로 변형이 불가능하게 되어 그 변형방향이 수직상방으로 전환된다. 이때, 상기 블랭크(1)는 상기 황타상금형(100)의 만곡부(110)에 의해 형성된 공간을 따라 상기 황타상금형(100)의 캐비티로 스며 들면서 변형된다.
상기 만곡부(110)는 상기 제 2 직경부(220)의 내주면에 막혀 위로 상승되는 블랭크(1)를 상기 황타상금형(100)의 캐비티로 용이하게 스며들게 해주며, 상기 블랭크(1)가 급격한 방향전환으로 변형됨에 따라 발생되는 균열을 방지하는 역할도 한다.
따라서, 상기 블랭크(1)의 버가 발생될 수 있는 공간을, 상기 제 1 직경부(210), 단턱부(240) 및 접촉부(111)가 서로 협력하여 가로막기 때문에 상기 버의 발생량이 줄어들게 된다.
더욱이, 상기 버의 발생량이 줄어듬에 따라서 황타공정에 소용되는 블랭크(1)의 손실율이 줄어들게 되고, 이에 따라 제조원가를 절약할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 허브용 단조 황타금형의 단면도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 허브용 단조 황타금형의 작동상태를 보여주는 단면도.
도 3 은 종래 황타금형의 단면도.
※ 도면의 주요부분에 대한 설명 ※
1 : 블랭크 100 : 황타상금형
101 : 돌출부 110 : 만곡부
111 : 접촉부 120 : 제 4 직경부
200 : 황타하금형 210 : 제 1 직경부
220 : 제 2 직경부 230 : 제 3 직경부
240 : 단턱부

Claims (2)

  1. 황타하금형과 상기 황타하금형의 윗면에 면접촉되는 황타상금형을 포함하는 허브용 단조 황타금형에 있어서,
    상기 황타하금형(200)은, 상기 황타하금형(200)의 상단부 내주면에 형성되되 상기 황타상금형(100)이 하강하면 상기 황타상금형(100)의 돌출부(101) 외주면과 면접촉되는 내주면을 갖는 제 1 직경부(210);
    상기 제 1 직경부(210)보다 작은 직경을 갖되 상기 제 1 직경부(210)의 밑에 형성되는 제 2 직경부(220);
    상기 제 2 직경부(220)보다 작은 직경을 갖되 중앙부에는 블랭크(1)를 얹어 놓을 수 있는 하코어(4)가 삽입되는 제 3 직경부(230); 및
    상기 제 1 직경부(210)와 제 2 직경부(220)에 의해 상기 제 1 직경부(210)와 제 2 직경부(220) 사이에 형성되되 상기 황타상금형(100)이 하강하면 상기 황타상금형(100)의 돌출부(101) 밑면과 면접촉되는 단턱부(240);를 포함하며,
    상기 황타상금형(100)은, 상기 황타상금형(100)의 돌출부(101) 밑면에서 방사방향 안쪽으로 갈수록 상향으로 만곡지게 형성된 만곡부(110);
    상기 황타상금형(100)의 돌출부(101)의 외경보다 작은 직경을 갖되 상기 블랭크(1)를 내려쳐 가압하는 상코어(5)가 삽입되는 제 4 직경부(120)를 포함하며,
    여기에서, 상기 제 4 직경부(120)의 접선에 대하여 수직한 수직연장 선분(Y1)과, 황타하금형(200)의 단턱부(240)와 접촉되는 돌출부(101)의 밑면에 형성된 수평연장 선분(X1)이 만나 상기 만곡부(110)와 협력하여 이루어지는 제 1 공간부(130)의 체적은, 제 2 직경부(220)의 접선에 대하여 수직한 수직연장 선분(Y2)과, 황타하금형(200)의 윗면의 수평연장 선분(X2)이 만나 단턱부(240) 및 제 1 직경부(210)의 내주면과 협력하여 이루어지는 제 2 공간부(250)의 체적과 동일한 체적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 허브용 단조 황타금형.
  2. 삭제
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