KR102010047B1 - 선재가공장치 및 선재가공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치는 선재의 이동 경로 상에 구비되어, 상기 선재의 직경을 감소시키는 압연유닛, 상기 선재의 이동 경로 상에서 상기 압연유닛의 하류에 구비되며, 상기 압연유닛에서 전달된 선재의 외면에 복수의 홈부를 형성하는 덴팅유닛 및 상기 선재의 이동 경로 상에서 상기 덴팅유닛의 하류에 구비되며, 상기 덴팅유닛에서 전달되는 선재에 에어를 분사하는 냉각유닛을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선재가공방법은 선재가 제공되는 준비단계, 상기 선재에 홈부를 형성하는 덴팅단계, 상기 덴팅단계 후에 상기 선재를 에어에 의해서 냉각하는 냉각단계 및 냉각된 상기 선재에서 홈부를 제거하는 덴틀리스단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선재가공방법은 선재가 제공되는 준비단계, 상기 선재에 홈부를 형성하는 덴팅단계, 상기 덴팅단계 후에 상기 선재를 에어에 의해서 냉각하는 냉각단계 및 냉각된 상기 선재에서 홈부를 제거하는 덴틀리스단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 선재가공장치 및 선재가공방법에 관한 것이다.
탄소강 선재의 비틀림 특성(torsional property)은 타이어코드(tirecord), 브릿지 케이블(bridge cable), 비드와이어(bead wire) 등 다양한 강종에서 중요한 물성치로서 연성을 나타내는 지표로 사용된다.
한편, 선재의 강도를 높일 목적으로 냉간에서 신선 가공을 통하여 많은 감면량(선재의 직경이 감소하는 양)을 부여할 경우 일반적으로 비틀림 특성과 관련된 연성이 나빠져서 비틀림 시 선재가 나선형으로 파괴되는 현상인 딜라미네이션(delamination)이 발생하게 된다.
특히, 고탄소강 선재의 경우 여러 가닥의 선을 꼬아서 다발을 만드는 스트랜딩(stranding) 공정을 거치게 되는데 연성이 나쁠 경우 다발의 특성이 떨어진다.
이와 같은, 딜라미네이션이 발생하는 원인을 설명하는 다양한 이론이 있는데, 그 중 하나는 소재 내외부 변형률 편차로 인하여 텍스쳐(texture) 생성이 불균일하게 되고 비틀림 변형시 불균일한 경계면에서 크랙이 시작된다고 설명하고 있다.
이러한 내용을 고려한 선재 가공시의 딜라미네이션 발생 방지를 위해서, 특히 고탄소강에서는 펄라이트(pearlite) 조직의 라멜라(lamella) 간격이 작아야 한다.
즉, 고탄소강은 펄라이트 조직으로 구성되어 있으며, 우수한 신선 가공성을 나타내는데, 이러한 신선 가공성을 향상시키기 위해서는 펄라이트의 라멜라 간격이 작아야 하는 것이다.
이러한 라멜라 간격을 감소시키기 위해서는 열간압연 후 냉각 과정에서 냉각속도가 높아야 한다. 그런데, 선재 냉각 공정은 종래에는 공기 송풍을 이용한 냉각만을 하게 되므로 냉각속도를 높이는데 한계에 직면하는 문제가 있다.
따라서, 전술한 문제를 해결하기 위한 선재가공장치 및 선재가공방법에 대한 연구가 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 선재 냉각 속도를 높이는 선재가공장치 및 선재가공방법을 제공하는 것이다.
더하여, 본 발명의 추가적 목적은 선재의 직경이 변경되어 제공되더라도 선재의 냉각 속도를 높이는 효과를 유지하면서 하자 없는 선재를 생산할 수 있는 선재가공장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치는 선재의 이동 경로 상에 구비되어, 상기 선재의 직경을 감소시키는 압연유닛, 상기 선재의 이동 경로 상에서 상기 압연유닛의 하류에 구비되며, 상기 압연유닛에서 전달된 선재의 외면에 복수의 홈부를 형성하는 덴팅유닛 및 상기 선재의 이동 경로 상에서 상기 덴팅유닛의 하류에 구비되며, 상기 덴팅유닛에서 전달되는 선재에 에어를 분사하는 냉각유닛을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 덴팅유닛은, 상기 선재가 이동되는 경로 상에 구비되는 덴팅바디부 및 상기 덴팅바디부에 구비되며, 외면에 돌출부가 형성된 덴팅롤을 포함하고, 상기 덴팅롤이 상기 선재의 양 방향에 접하게 구비되는 덴팅롤부를 포함할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 덴팅롤부는, 상기 돌출부의 형상을 아래의 수식으로 정의된 형상으로 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
0.10×D < R < 0.25×D
0.05×D < r < 0.10×D
0.30×D < W < 0.60×D
여기서, D는 선재의 직경이고, R은 돌출부의 돌출탑부의 곡률반경이고, r은 돌출부의 돌출에지부의 곡률반경이며, W는 돌출부의 폭이다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 덴팅롤부는, 상기 덴팅바디부에 수평하게 한 쌍이 구비되어 상기 선재를 상하로 가압하여 홈부를 형성하는 상하덴팅롤 및 상기 덴팅바디부에 수직하게 한 쌍이 구비되어 상기 선재를 양측에서 가압하여 홈부를 형성하는 측부덴팅롤을 포함할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 덴팅유닛은, 상기 덴팅롤의 회전을 지지하는 상기 덴팅롤부의 회전축에 결합되며, 한 쌍의 상기 회전축 사이의 거리를 조정하게 구비되는 간극조정부를 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 간극조정부는, 일단부가 상기 덴팅바디부의 측벽에 결합되고, 신축되는 타단부는 상기 회전축에 결합되는 간극조정실린더를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 덴팅유닛은, 상기 덴팅롤부의 양쪽 회전축에 결합되며, 상기 회전축 사이 거리 조정을 가이드하는 간극가이드부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 간극가이드부는, 일측의 회전축에 결합되며, 실린더홈이 형성된 암형바 및 타측의 회전축에 결합되며, 상기 암형바의 실린더홈에 삽입되게 구비되는 수형바를 포함할 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 간극가이드부는, 상기 회전축 일단부에 구비되며, 상기 덴팅바디부에 형성된 가이드레일에 삽입되어 슬라이딩 이동되는 걸림탭을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치는 상기 선재의 이동 경로 상에서 상기 냉각유닛의 하류에 구비되며, 상기 냉각유닛에서 전달되는 선재를 가압하여 상기 홈부를 제거하는 덴틀리스유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선재가공방법은 선재가 제공되는 준비단계, 상기 선재에 홈부를 형성하는 덴팅단계, 상기 덴팅단계 후에 상기 선재를 에어에 의해서 냉각하는 냉각단계 및 냉각된 상기 선재에서 홈부를 제거하는 덴틀리스단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 선재가공장치 및 선재가공방법은 선재 가공시의 냉각 속도를 높일 수 있는 효과가 있다.
이와 같은, 향상된 냉각속도로 인하여 펄라이트 라멜라 간격이 작아져 강도와 연성이 동시에 향상되어, 선재의 가공성을 향상시킬 수 있는 이점을 가질 수 있다.
더하여, 본 발명의 선재가공장치는 선재의 직경이 변경되어 제공되더라도 선재의 냉각 속도를 높이는 효과를 유지할 수 있는 이점을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 선재가공장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 선재가공장치에서 텐팅유닛 통과 후의 선재의 상태를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 부분에 대한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 선재가공장치에서 덴팅롤에 형성된 돌출부를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 선재가공장치를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 선재가공방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 선재가공장치에서 텐팅유닛 통과 후의 선재의 상태를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 부분에 대한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 선재가공장치에서 덴팅롤에 형성된 돌출부를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 선재가공장치를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 선재가공방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호 또는 유사한 방식으로 부여된 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.
본 발명은 선재가공장치 및 선재가공방법에 관한 것으로, 선재(m) 가공시의 냉각 속도를 높일 수 있는 효과가 있고, 이와 같은, 향상된 냉각속도로 인하여 펄라이트 라멜라 간격이 작아져 강도와 연성이 동시에 향상되어, 선재(m)의 가공성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 선재가공장치를 나타낸 구성도이며, 도 2는 본 발명의 선재가공장치에서 텐팅유닛 통과 후의 선재(m)의 상태를 나타낸 측면도이고, 도 3은 도 2의 A-A 부분에 대한 단면도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치는 선재(m)의 이동 경로 상에 구비되어, 상기 선재(m)의 직경을 감소시키는 압연유닛(1), 상기 선재(m)의 이동 경로 상에서 상기 압연유닛(1)의 하류에 구비되며, 상기 압연유닛(1)에서 전달된 선재(m)의 외면에 복수의 홈부(h)를 형성하는 덴팅유닛(2) 및 상기 선재(m)의 이동 경로 상에서 상기 덴팅유닛(2)의 하류에 구비되며, 상기 덴팅유닛(2)에서 전달되는 선재(m)에 에어를 분사하는 냉각유닛(3)을 포함할 수 있다.
특히 본 발명의 선재가공장치는 상기 덴팅유닛(2)을 구비함으로써, 상기 선재(m)에 복수의 홈부(h)를 형성하여 상기 선재(m)에 대한 냉각 효율을 높일 수 있게 된다. 즉, 상기 선재(m)에 홈부(h)를 형성함에 따라 공기 등과 같은 냉각매체와의 접촉면적을 넓힐 수 있어서 냉각 속도를 높일 수 있게 되는 것이다.
상기 압연유닛(1)은 상기 덴팅유닛(2)의 상류에 구비되고, 상기 선재(m)에 대한 일부 압연을 수행하여 선재(m)의 직경을 감소시켜 상기 덴팅유닛(2)으로 공급하는 역할을 하게 된다.
그리고, 상기 냉각유닛(3)은 상기 덴팅유닛(2)의 하류에 구비되고, 상기 덴팅유닛(2)에 의해서 홈부(h)가 형성된 선재(m)를 전달받아 상기 선재(m)에 대한 냉각을 수행하는 역할을 하게 된다. 이를 위해서, 상기 냉각유닛(3)은 냉각을 위한 공기 등을 분사하게 구성될 수 있다.
상기 덴팅유닛(2)은 상기 선재(m)에 홈부(h)를 형성하는 구성으로써, 구체적으로 덴팅바디부(100)와 덴팅롤부(200)를 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 덴팅유닛(2)은, 상기 선재(m)가 이동되는 경로 상에 구비되는 덴팅바디부(100) 및 상기 덴팅바디부(100)에 구비되며, 외면에 돌출부(220)가 형성된 덴팅롤(210)을 포함하고, 상기 덴팅롤(210)이 상기 선재(m)의 양 방향에 접하게 구비되는 덴팅롤부(200)를 포함할 수 있다.
상기 덴팅바디부(100)는 상기 덴팅롤(210)이 구비되는 바디의 역할을 하게 되고, 상기 덴팅롤(210)은 돌출부(220)가 구비되어 상기 선재(m)에 홈부(h)를 형성하는 역할을 하게 된다.
여기서, 상기 덴팅롤(210)은 상기 선재(m)를 가압하면서 상기 돌출부(220)에 의해서 홈부(h)를 형성하게 되므로, 상기 홈부(h)는 상기 돌출부(220)의 형상에 대응된 형상으로 형성되게 된다.
그리고, 상기 홈부(h)는 냉각을 위한 구성일 뿐이고, 최종 생산되는 선재(m)에서는 불필요한 형상이므로 냉각유닛(3)의 하류에 구비되는 덴틀리스유닛(4)에 의해서 제거된다.
다만, 상기 덴틀리스유닛(4)에 의해서 제거되는 홈부(h)는 그 형성 형상에 따라서 상기 덴틀리스유닛(4)에서 제거되지 못하고 잔존하게 되는데, 이러한 문제를 방지하기 위해서, 상기 홈부(h)를 형성하는 상기 돌출부(220)의 형상을 설정할 수 있다. 이와 같은 돌출부(220)의 구체적 형상에 대항는 도 4를 참조하여 후술한다.
그리고, 상기 덴팅롤(210)은 한 쌍으로 구비되어 상기 선재(m)의 양쪽에 밀착하여 상기 선재(m)를 통과시키면서 상기 홈부(h)를 형성하게 된다.
더 구체적으로, 상기 덴팅롤(210)은 상기 선재(m)에 대하여 상하방향으로 한 쌍이 구비된 상하덴팅롤(210a)과, 상기 선재(m)에 대하여 좌우측 방향으로 한 쌍이 구비된 측부덴팅롤(210b)이 구비될 수 있다.
더 바람직하게는 상기 상하덴팅롤(210a)과 측부덴팅롤(210b)을 모두 포함하여, 상기 선재(m)를 안정적으로 지지하면서 홈부(h)를 형성하게 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 덴팅롤부(200)는, 상기 덴팅바디부(100)에 수평하게 한 쌍이 구비되어 상기 선재(m)를 상하로 가압하여 홈부(h)를 형성하는 상하덴팅롤(210a) 및 상기 덴팅바디부(100)에 수직하게 한 쌍이 구비되어 상기 선재(m)를 양측에서 가압하여 홈부(h)를 형성하는 측부덴팅롤(210b)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 홈부(h)에 대한 냉각 속도 증가로 선재(m) 가공성이 확보되면, 최종적으로 생산되어 배출되는 선재(m)에서는 홈부(h)를 제거하여 필요한 선재(m)로 생산하기 위해서 본 발명의 선재가공장치는 덴틀리스유닛(4)을 더 구비할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치는 상기 선재(m)의 이동 경로 상에서 상기 냉각유닛(3)의 하류에 구비되며, 상기 냉각유닛(3)에서 전달되는 선재(m)를 가압하여 상기 홈부(h)를 제거하는 덴틀리스유닛(4)을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 선재가공장치에서 덴팅롤(210)에 형성된 돌출부(220)를 도시한 단면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 덴팅롤부(200)는, 상기 돌출부(220)의 형상을 아래의 수식으로 정의된 형상으로 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
0.10×D < R < 0.25×D
0.05×D < r < 0.10×D
0.30×D < W < 0.60×D
여기서, D는 선재(m)의 직경이고, R은 돌출부(220)의 돌출탑부의 곡률반경이고, r은 돌출부(220)의 돌출에지부의 곡률반경이며, W는 돌출부(220)의 폭이다.
즉, 상기 덴틀리스유닛(4)에 의해서 제거되는 홈부(h)는 그 형성 형상에 따라서 상기 덴틀리스유닛(4)에서 제거되지 못하고 잔존하게 되는데, 이러한 문제를 방지하기 위해서, 상기 홈부(h)를 형성하는 상기 돌출부(220)의 형상을 설정한 것이다.
여기서 돌출탑부의 곡률반경(R)과 돌출부(220)의 폭(W)의 수치 범위는 상기 돌출부(220)에 의해서 형성된 홈부(h)의 깊이가 너무 깊거나(R이 0.25×D보다 큰 경우) 폭이 너무 좁을 경우(W이 0.30×D보다 작은 경우)에는 상기 덴틀리스유닛(4)을 통과한 후에도 홈부(h)가 완전히 가압되어 제거되지 못하는 문제가 발생하기 때문이다.
또한, 상기 홈부(h)의 깊이가 얕거나(R이 0.10×D보다 작은 경우) 폭이 너무 넓은 경우(W이 0.60×D보다 큰 경우)에는 상기 홈부(h)의 형성에 의해 도출될 냉각 속도 향상의 효과가 미미하기 때문이다.
그리고, 상기 돌출에지부의 곡률반경(r)의 수치범위에서 하한값의 설정은 상기 돌출부(220)에 의해서 형성된 홈부(h)가 덴틀리스유닛(4)에 의해 제거시에 급격한 홈부(h) 형상 변형으로 형상 겹침에 의한 선재(m) 외면 흠 발생을 방지하기 위한 것이다. 또한 상기 돌출에지부의 곡률반경(r)의 수치범위에서 상한값의 설정은 상기 돌출부(220)에 의해서 형성된 홈부(h)의 돌출 정도가 냉각 속도 향상을 위한 정도로 형성되지 않음을 방지하기 위한 것이다.
그리고 상기 선재(m)의 직경(D), 돌출탑부의 곡률반경(R), 돌출에지부의 곡률반경(r), 돌출부(220)의 폭(W)은 모두 거리에 관한 것으로 동일 단위를 사용하는바, 비율의 관계만을 제시하였다.
이와 같은 본 발명의 선재가공장치에 의한 냉각 속도 향상 효과는 아래의 실험 결과에서 확인할 수 있다.
실험 조건은 덴팅유닛(2) 유입 전의 선재(m) 직경은 5.5 mm이고, 선재(m)의 소재는 탄소량 0.8%의 고탄소강이다.
한편, 생성된 홈부(h)를 제거하기 위하여 구비되는 상기 덴틀리스유닛(4)에서는 1회당 감면율을 20%이고, 총 12번 선재(m)의 외면을 가압하여 선재(m)의 직경을 감소시키면서 홈부(h)를 압착 제거하게 되고, 최종 누적감면율은 93.1%를 부여하였다.
상기 압연유닛(1) 통과 후의 선재(m)의 온도는 약 1000℃이고, 상기 홈부(h)를 형성하기 위한 상기 돌출부(220)의 형상은 돌출탑부에서의 곡률반경(R)이 약 1.25mm이고, 돌출부(220)의 폭은 약 2.66mm이며, 돌출에지부에서의 곡률반경(r)은 약 0.5mm이다.
평균냉각속도(단위: ℃/s) | |
홈부(h)가 없는 선재(m) (비교예) |
15.2 |
홈부(h)가 있는 선재(m) (본발명) |
18.6 |
이와 같은 표 1의 실험 결과에서 확인한 바와 같이, 동일한 송풍 조건에서 본 발명의 선재가공장치의 냉각속도가 약 20% 정도 큰 것을 확인할 수 있다.
또한, 표 2와 같이, 본 발명의 선재가공장치에 의해서 생산된 선재(m)와 종래의 선재가공장치에 의해서 생산된 선재(m)의 가공성을 확인하기 위해서 딜라미네이션(delamination)이 발생하기까지 비틀림 실험을 하였다.
단면감소율(단위: %) | 비틀림 횟수(단위: 회) | |
홈부(h)가 없는 선재(m) (비교예) |
40 | 26 |
홈부(h)가 있는 선재(m) (본발명) |
48 | 32 |
이와 같이, 본 발명의 선재가공장치에 의해서 생산된 선재(m)가 딜라미네이션 발생 전까지 약 20% 정도 큰 비틀림 가공성을 확보한 것을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 선재가공장치를 도시한 정면도로써, 이를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 덴팅유닛(2)은, 상기 덴팅롤(210)의 회전을 지지하는 상기 덴팅롤부(200)의 회전축(230)에 결합되며, 한 쌍의 상기 회전축(230) 사이의 거리를 조정하게 구비되는 간극조정부(240)를 포함할 수 있다.
이와 같은 간극조정부(240)는 선재(m)의 직경이 변경되어 제공되더라도 선재(m)의 냉각 속도를 높이는 효과를 유지할 수 있게 된다.
즉, 한 쌍의 상기 덴팅롤(210) 사이의 간격이 고정되게 제공되면, 특정 직경의 선재(m)에 대하여만 홈부(h)를 형성하는 가공을 수행하게 한정되는 반면에, 상기 간극조정부(240)가 구비됨에 따라, 상기 선재(m)의 직경이 커지거나 작아지는 경우에도 이에 따라 한 쌍의 상기 덴팅롤(210) 사이의 간격을 조정함으로써, 상기 선재(m)에 대한 홈부(h) 형성을 수행할 수 있는 것이다.
이러한 간극조정부(240)를 위한 구체적 구성으로써, 상기 덴팅롤(210) 사이의 간격을 조정하기 위해서 모터 등의 구동수단이 구비될 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 간극조정부(240)는, 일단부가 상기 덴팅바디부(100)의 측벽에 결합되고, 신축되는 타단부는 상기 회전축(230)에 결합되는 간극조정실린더(241)를 제시하였다.
이러한 간극조정실린더(241)는 상기 덴팅롤(210)의 하중이 큰 경우에도 안정적으로 간격을 조정할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 덴팅유닛(2)은, 상기 덴팅롤부(200)의 양쪽 회전축(230)에 결합되며, 상기 회전축(230) 사이 거리 조정을 가이드하는 간극가이드부(250)를 포함할 수 있다.
다시 말해, 상기 간극조정부(240)에 의하여 한 쌍의 덴팅롤(210) 사이의 거리를 조정할 때, 안정적으로 간격이 조정되도록 상기 간극가이드부(250)가 구비되는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 간극가이드부(250)는, 일측의 회전축(230)에 결합되며, 실린더홈이 형성된 암형바(251) 및 타측의 회전축(230)에 결합되며, 상기 암형바(251)의 실린더홈에 삽입되게 구비되는 수형바(252)를 포함할 수 있다.
즉, 한 쌍의 상기 덴팅롤(210)이 회전되게 구비되는 양쪽의 한 쌍의 회전축(230)을 연결하면서도 그 간격이 조정되게 연결하는 것이다.
상기 수형바(252)가 상기 암형바(251)에 삽입되는 거리가 조정될 수 있기 때문에, 상기 간극조정부(240)에 의한 구동력으로 안정적으로 한 쌍의 상기 덴팅롤(210) 사이의 거리가 조정된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재가공장치의 상기 간극가이드부(250)는, 상기 회전축(230) 일단부에 구비되며, 상기 덴팅바디부(100)에 형성된 가이드레일(110)에 삽입되어 슬라이딩 이동되는 걸림탭(253)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 수형바(252), 암형바(251)의 구성에 더하여 상기 가이드레일(110)에 연계되는 걸림탭(253)이 구비되거나, 상기 걸림탭(253)만이 구비되어 한 쌍의 상기 덴팅롤(210) 사이의 거리가 조정되는 것을 가이드할 수 있다.
한편으로, 본 발명은 전술한 선재가공장치에 의해 선재(m)의 가공성을 향상시키게 제시될 수도 있으나, 아래의 방법에 따라 순차적으로 공정을 수행하여 선재(m)에 대한 가공성을 향상시킬 수도 있다.
즉, 도 6은 본 발명의 선재가공방법을 나타낸 순서도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선재가공방법은 선재(m)가 제공되는 준비단계, 상기 선재(m)에 홈부(h)를 형성하는 덴팅단계, 상기 덴팅단계 후에 상기 선재(m)를 에어에 의해서 냉각하는 냉각단계 및 냉각된 상기 선재(m)에서 홈부(h)를 제거하는 덴틀리스단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 준비단계는 전술한 압연유닛(1) 등에 의해서 선재(m)를 상기 덴팅유닛(2)으로 제공하는 단계가 된다.
그리고, 상기 덴팅단계는 전술한 덴팅유닛(2) 등과 같은 구성에 의해서 선재(m)에 홈부(h)를 형성하는 단계이다. 다만, 상기 선재(m)에 홈부(h)를 형성하는 장치에 대하여는 전술한 덴팅유닛(2)에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 냉각단계는 상기 덴팅단계에 의해서 상기 선재(m)에 홈부(h)가 형성되면 상기 선재(m)에 대하여 냉각매체를 제공하여 냉각을 수행하는 단계로써, 상기 홈부(h)에 의해서 냉각매체와의 접촉면적이 증가하여 냉각 속도가 증가하게 된다.
이와 같은 냉각 속도 증가에 의해서, 펄라이트 조직의 라멜라 간격이 작아짐에 따라 선재(m)의 가공성은 향상된다.
다음으로, 가공성이 향상된 선재(m)에 대하여 홈부(h)를 제거하여 최종 제품으로 생산하기 위한 덴틀리스단계를 수행하게 된다. 이러한 덴틀리스단계는 홈부(h)가 형성된 선재(m)의 외면을 가압하여 직경을 감소하는 등의 신선 공정으로 수행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
1: 압연유닛 2: 덴팅유닛
3: 냉각유닛 4: 덴틀리스유닛
100: 덴팅바디부 110: 가이드레일
200: 덴팅롤부 210: 덴팅롤
220: 돌출부 230: 회전축
240: 간극조정부 241: 간극조정실린더
250: 간극가이드부 251: 암형바
252: 수형바 253: 걸림탭
3: 냉각유닛 4: 덴틀리스유닛
100: 덴팅바디부 110: 가이드레일
200: 덴팅롤부 210: 덴팅롤
220: 돌출부 230: 회전축
240: 간극조정부 241: 간극조정실린더
250: 간극가이드부 251: 암형바
252: 수형바 253: 걸림탭
Claims (11)
- 선재의 이동 경로 상에 구비되어, 상기 선재의 직경을 감소시키는 압연유닛;
상기 선재의 이동 경로 상에서 상기 압연유닛의 하류에 구비되며, 상기 압연유닛에서 전달된 선재의 외면에 복수의 홈부를 형성하는 덴팅유닛;
상기 선재의 이동 경로 상에서 상기 덴팅유닛의 하류에 구비되며, 상기 덴팅유닛에서 전달되는 선재에 에어를 분사하는 냉각유닛; 및
상기 선재의 이동 경로 상에서 상기 냉각유닛의 하류에 구비되며, 상기 냉각유닛에서 전달되는 선재를 가압하여 상기 홈부를 제거하는 덴틀리스유닛;
을 포함하는 선재가공장치. - 제1항에 있어서,
상기 덴팅유닛은,
상기 선재가 이동되는 경로 상에 구비되는 덴팅바디부; 및
상기 덴팅바디부에 구비되며, 외면에 돌출부가 형성된 덴팅롤을 포함하고, 상기 덴팅롤이 상기 선재의 양 방향에 접하게 구비되는 덴팅롤부;
를 포함하는 선재가공장치. - 제2항에 있어서,
상기 덴팅롤부는, 상기 돌출부의 형상을 아래의 수식으로 정의된 형상으로 제공하는 것을 특징으로 하는 선재가공장치.
0.10×D < R < 0.25×D
0.05×D < r < 0.10×D
0.30×D < W < 0.60×D
여기서, D는 선재의 직경이고, R은 돌출부의 돌출탑부의 곡률반경이고, r은 돌출부의 돌출에지부의 곡률반경이며, W는 돌출부의 폭이다. - 제2항에 있어서,
상기 덴팅롤부는,
상기 덴팅바디부에 수평하게 한 쌍이 구비되어 상기 선재를 상하로 가압하여 홈부를 형성하는 상하덴팅롤; 및
상기 덴팅바디부에 수직하게 한 쌍이 구비되어 상기 선재를 양측에서 가압하여 홈부를 형성하는 측부덴팅롤;
을 포함하는 선재가공장치. - 제1항에 있어서,
상기 덴팅유닛은,
상기 선재가 이동되는 경로 상에 구비되는 덴팅바디부;
상기 덴팅바디부에 구비되며, 외면에 돌출부가 형성된 덴팅롤을 포함하고, 상기 덴팅롤이 상기 선재의 양 방향에 접하게 구비되는 덴팅롤부; 및
상기 덴팅롤의 회전을 지지하는 상기 덴팅롤부의 회전축에 결합되며, 한 쌍의 상기 회전축 사이의 거리를 조정하게 구비되는 간극조정부;
를 포함하는 선재가공장치. - 제5항에 있어서,
상기 간극조정부는,
일단부가 상기 덴팅바디부의 측벽에 결합되고, 신축되는 타단부는 상기 회전축에 결합되는 간극조정실린더;
를 포함하는 선재가공장치. - 제5항에 있어서,
상기 덴팅유닛은,
상기 덴팅롤부의 양쪽 회전축에 결합되며, 상기 회전축 사이 거리 조정을 가이드하는 간극가이드부;
를 포함하는 선재가공장치. - 제7항에 있어서,
상기 간극가이드부는,
일측의 회전축에 결합되며, 실린더홈이 형성된 암형바; 및
타측의 회전축에 결합되며, 상기 암형바의 실린더홈에 삽입되게 구비되는 수형바;
를 포함하는 선재가공장치. - 제7항에 있어서,
상기 간극가이드부는,
상기 회전축 일단부에 구비되며, 상기 덴팅바디부에 형성된 가이드레일에 삽입되어 슬라이딩 이동되는 걸림탭;
을 포함하는 선재가공장치. - 삭제
- 선재가 제공되는 준비단계;
상기 선재에 홈부를 형성하는 덴팅단계;
상기 덴팅단계 후에 상기 선재를 에어에 의해서 냉각하는 냉각단계; 및
냉각된 상기 선재에서 홈부를 제거하는 덴틀리스단계;
를 포함하는 선재가공방법.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020170091153A KR102010047B1 (ko) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 선재가공장치 및 선재가공방법 |
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KR1020170091153A KR102010047B1 (ko) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 선재가공장치 및 선재가공방법 |
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