KR20100129873A - Forging method for gear and device thereof - Google Patents

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KR20100129873A KR1020090048447A KR20090048447A KR20100129873A KR 20100129873 A KR20100129873 A KR 20100129873A KR 1020090048447 A KR1020090048447 A KR 1020090048447A KR 20090048447 A KR20090048447 A KR 20090048447A KR 20100129873 A KR20100129873 A KR 20100129873A
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Abstract

PURPOSE: A forging method and apparatus for a gear are provided to reduce friction and improve the precision of a spline part because a punch is moved up and down with an inner cylinder so that lubricating oil is provided between the punch and a work piece. CONSTITUTION: A forging method for a gear comprises steps of: cutting a bar-shaped material to a certain length(S10), pressing the material from the top and the bottom into the shape of disk(S20), forming the exterior of the material with top and bottom molds to obtain a semi-product(S30), forming a vertical through hole in the center of the semi-product(S40), and forming teeth on the outer surface of the semi-product and the inner surface of the through hole(S50).

Description

기어의 단조방법 및 그 장치{Forging method for gear and device thereof}Forging method for gears and device

본 발명은 기어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 열간이나 온간단조 공정에 의해 제품의 외관을 성형하고, 내부의 홀(hole)에는 냉간단조 공정에 의해 내경 형상을 교정함과 동시에 스플라인(spline) 성형이 순차적으로 동시에 이루어지도록 하는 기어의 단조방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gear, and more particularly, the appearance of the product is molded by a number of hot or warm forging processes, and the inner hole is corrected by a cold forging process and at the same time a spline ( The present invention relates to a forging method of a gear and a device for forming the spline) sequentially and simultaneously.

일반적으로, 차량 등에는 다수의 기어(gear)가 사용된다. 즉, 동력 전달 등을 위하여 베벨기어나, 하이포이드 링 기어(hypoid gear), 스퍼기어(Spur gear) 등 다양한 종류의 기어들이 사용된다.In general, a plurality of gears are used in a vehicle or the like. That is, various types of gears, such as bevel gears, hypoid ring gears and spur gears, are used for power transmission.

이러한 기어들은, 외형에 치형(齒形)이 형성된다. 그리고, 내부에도 홀(hole)이 형성되고, 이러한 내부의 홀(hole)에도 스플라인(spline)이 형성되도록 구성되기도 한다.These gears are toothed on the outside. In addition, a hole may be formed in the inside, and a spline may be formed in the hole therein.

이와 같이 외부 및 내부의 홀(hole)에 각각 치형이 형성되는 기어의 경우에는, 외부에 먼저 치형(齒形)을 형성한 다음, 내부의 홀(hole)을 절삭 가공을 하고, 다시 외부의 치형(齒形)을 냉간단조로 사이징(sizing)하며, 내부의 홀(hole)에도 치형(齒形)을 추가로 형성한다.As described above, in the case of a gear in which teeth are formed in the outer and inner holes, teeth are formed on the outside first, and then the inner holes are cut, and the outer teeth are again formed. Sizing is done by cold forging, and additional teeth are formed in the hole inside.

이와 같은 종래의 기어(gear) 제조방법은, 다수의 공정과 절삭가공으로 인하여, 재료의 낭비와 작업능률 저하가 수반되는 문제점이 있다.Such a conventional gear manufacturing method has a problem of waste of materials and deterioration of work efficiency due to many processes and cutting processes.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다수의 열간단조 공정에 의해 개략적인 외형이 형성된 다음에는, 냉간단조 공정에 의해 외부 및 내부의 치형(齒形)이 동시에 성형되는 기어의 단조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above. After a rough outline is formed by a plurality of hot forging processes, external and internal teeth are simultaneously formed by a cold forging process. It is to provide a method of forging a gear to be molded.

본 발명의 다른 목적은, 내경 스플라인(spline) 성형시, 교정과정에 의해 먼저 내경(관통홀)의 형상이 교정되고 난 다음, 순차적으로 스플라인(spline)이 형성되도록 하여 고정도(高精度)의 내경 치형이 단조작업에 의해 이루어지도록 하는 기어의 단조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, when forming the inner diameter spline, the shape of the inner diameter (through hole) is first corrected by a calibration process, and then splines are formed sequentially so that It is to provide a forging method of the gear that the internal tooth is made by the forging operation.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 기어의 단조방법은, 바아(Bar) 형상을 가지는 원 소재를 일정 길이로 절단하는 소재절단단계; 상기 소재절단단계에서 절단된 소재의 상하를 가압하여, 소정 두께를 가지는 원판으로 성형하는 프리포밍단계와; 상기 프리포밍단계를 거친 소재를 상하 금형에 의해 외형을 성형하여 중간물을 성형하는 포밍단계와; 상기 포밍단계에 의해 형성된 중간물의 중앙부에 상하로 관통하는 관통홀을 형성하는 피어싱단계와; 상기 중간물의 외면과 관통홀 내면에 각각 치형(齒形)을 형성하는 치형형성단계를 포함하며; 상기 프리포밍단계와 포밍단계 및 피어싱단계는, 열간단조 또는 온간단조에 의해 이루어지고; 상기 치형형성단계는, 냉간단조에 의해 이루어짐을 특징으로 한다.The forging method of the gear according to the present invention for achieving the above object, the material cutting step of cutting the raw material having a bar (Bar) shape to a predetermined length; A preforming step of pressing the upper and lower portions of the cut material in the cutting material step, and forming a disc having a predetermined thickness; A forming step of forming an intermediate by forming an outer shape of the material which has undergone the preforming step by using a vertical mold; A piercing step of forming a through hole penetrating up and down in the center portion of the intermediate formed by the forming step; A tooth forming step of forming teeth on the outer surface and the inner surface of the through hole of the intermediate; The preforming step, the forming step and the piercing step are performed by hot forging or warm forging; The tooth forming step is characterized in that made by cold forging.

본 발명에 의한 기어의 단조장치는, 중간물의 중앙에 형성된 관통홀을 통과하면서, 관통홀의 형상을 교정함과 동시에 스플라인(spline)을 성형하는 펀치와; 상기 펀치의 일측에 구비되어, 펀치의 상하 이동을 제어하는 내부실린더를 포함하는 구성을 가지며; 상기 펀치에는, 원기둥 형상의 교정부재와, 상기 교정부재가 통과한 관통홀을 순차적으로 통과하면서 관통홀 내면에 스플라인(spline)을 성형하는 성형부재가 구비됨을 특징으로 한다.A forging device for a gear according to the present invention includes a punch for correcting the shape of a through hole while forming a spline while passing through a through hole formed in the center of an intermediate body; It is provided on one side of the punch, and has a configuration including an inner cylinder for controlling the vertical movement of the punch; The punch is characterized in that it is provided with a cylindrical correction member, and a molding member for forming a spline on the inner surface of the through hole while sequentially passing through the through hole passed through the correction member.

상기한 바와 같은 본 발명의 기어의 단조방법에 따르면, 열간단조 혹은 온간단조와 냉간단조의 단조가공에 의해 베벨기어와 같은 다양한 종류의 기어(gear)가 완성된다. According to the forging method of the gear of the present invention as described above, various types of gears such as bevel gears are completed by hot forging or forging of warm forging and cold forging.

따라서, 종래와 같이 절삭작업에 의해 기어(gear)의 외부는 물론 내경을 가공하고, 스플라인(spline)을 형성하는 방법에 비해 재료비의 절감을 가져오는 효과가 있다. 그리고, 단조작업에 의해 제품이 완성되므로, 작업능률이 향상되는 장점도 있다.Therefore, as compared with the conventional method of processing the inner diameter of the gear (gear) as well as the spline (spline) by the cutting operation, there is an effect of reducing the material cost. In addition, since the product is completed by the forging operation, there is an advantage that the work efficiency is improved.

또한, 본 발명에서는, 냉간단조에 의해 내경(관통홀)의 치형(스플라인)을 형성하는 경우에, 먼저 펀치의 교정부재가 관통홀을 통과하도록 하여 내경 형상을 교정한 다음, 스플라인 형성이 이루어지도록 한다. 따라서, 내경부의 정도가 나쁜 경우에도 좋은 정도(精度)를 가지는 스플라인(Spline)기어를 제조할 수 있는 이점이 있다.Further, in the present invention, in the case of forming the tooth (spline) of the inner diameter (through hole) by cold forging, the inner diameter of the punch is first passed through the through hole to correct the inner diameter shape, and then the spline is formed. do. Therefore, there is an advantage that a spline gear having a good precision can be manufactured even when the degree of the inner diameter is poor.

뿐만 아니라, 본 발명의 치형형성단계(냉간단조)에서는, 냉간 사이 징(Sizing)에 의해 외부의 치형을 형성함과 동시에 내경에 스플라인(spline)을 형성한다. 따라서, 외부의 기어부분이 이미 상하 금형에 의해 가압되어 있는 상태에서 내경(관통홀)에 스플라인(spline) 형성이 이루어지므로, 스플라인(spline) 형성을 위한 내부실린더의 압력에 의해 외부의 기어부분이 변형되는 것이 방지되는 장점도 있다.In addition, in the tooth forming step (cold forging) of the present invention, an external tooth is formed by cold sizing and a spline is formed at the inner diameter. Therefore, since the spline is formed in the inner diameter (through hole) while the external gear portion is already pressed by the upper and lower molds, the external gear portion is formed by the pressure of the inner cylinder for spline formation. There is also the advantage that the deformation is prevented.

그리고, 본 발명에서는 윤활로 등을 통해 윤활유가 공급된다. 즉, 내부실린더에 의해 펀치가 상하로 이동하는 경우에, 윤활유가 펀치와 공작물 사이에 공급된다. 따라서, 마찰 저항을 감소시킬 수 있으므로 스플라인(spline)부의 정도가 향상됨은 물론, 펀치의 수명도 향상되는 장점이 있다.In the present invention, the lubricating oil is supplied through a lubrication furnace or the like. That is, when the punch moves up and down by the inner cylinder, lubricating oil is supplied between the punch and the work piece. Therefore, since the frictional resistance can be reduced, the degree of the spline portion is improved, as well as the life of the punch is improved.

이하 본 발명에 의한 기어의 단조방법의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a specific embodiment of the forging method of the gear according to the present invention.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 의한 기어 제조방법의 각 공정과 공정에 따른 소재의 형상이 개략적으로 도시되어 있다. 즉, 도 1에는 본 발명에 의한 기어 제조방법의 바람직한 실시예의 흐름을 보여주는 블럭도가 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1에 도시된 각 공정에 따라 소재의 형상이 순차적으로 변형되는 모습이 도시되어 있다. 1 and 2 schematically show the shape of the material according to each step and the process of the gear manufacturing method according to the present invention. That is, Figure 1 is a block diagram showing the flow of a preferred embodiment of the gear manufacturing method according to the present invention, Figure 2 is shown in the form of the shape of the material is sequentially changed in accordance with each process shown in FIG. have.

또한, 도 3에는 본 발명에 의한 기어 단조장치의 바람직한 실시예의 구성이 단면도로 도시되어 있다.3 shows the construction of a preferred embodiment of a gear forging device according to the invention in cross section.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 기어의 단조방법은, 바 아(Bar) 형상을 가지는 원 소재를 일정 길이로 절단하는 소재절단단계(S10)와, 상기 소재절단단계(S10)에서 절단된 소재의 상하를 가압하여 소정 두께를 가지는 원판으로 성형하는 프리포밍단계(S20)와, 상기 프리포밍단계(S20)를 거친 소재를 상하 금형에 의해 외형을 성형하여 중간물(M')을 성형하는 포밍단계(S30)와, 상기 포밍단계(S30)에 의해 형성된 중간물(M')의 중앙부에 상하로 관통하는 관통홀(60)을 형성하는 피어싱단계(S40)와, 상기 중간물(M')의 외면과 관통홀(60) 내면에 각각 치형(齒形)을 형성하는 치형형성단계(S50) 등으로 구성된다.As shown in these drawings, the forging method of the gear according to the present invention, the material cutting step (S10) for cutting a raw material having a bar shape (Bar) to a predetermined length, and in the material cutting step (S10) Pressing the top and bottom of the cut material to form a disc having a predetermined thickness (S20), and the shape of the material passed through the preforming step (S20) by the upper and lower molds to form the intermediate (M ') Forming step (S30) and the piercing step (S40) for forming a through hole 60 penetrating up and down in the center of the intermediate (M ') formed by the forming step (S30), and the intermediate ( Tooth forming step (S50) and the like to form each of the teeth on the outer surface and the inner surface of the through-hole 60 of M ').

상기 소재절단단계(S10)는, 길게 형성되어 환봉 형상을 가지는 원소재를 소정 길이를 가지도록 절단하는 과정이다.The material cutting step S10 is a process of cutting the raw material having a predetermined length to have a long rod shape.

상기 프리포밍단계(S20)는, 소재절단단계(S10)에 의해 일정 길이로 절단된 소재를 상하 금형에 의해 상하로 가압하여, 소재가 찌그러지도록 하는 과정이다. 즉, 도 2의 (a)와 같은 원기둥 형상의 소재(M)를, 상하에서 가압하여 도 2의 (b)와 같은 형상으로 만드는 과정이다.The preforming step (S20) is a process of pressing the material cut to a predetermined length up and down by the vertical mold by the material cutting step (S10), the material is crushed. That is, it is the process of making the cylindrical raw material M like FIG. 2 (a) pressurize up and down to make it the shape like FIG.2 (b).

상기 프리포밍단계(S20)는, 열간단조 혹은 온간단조에 의해 이루어진다. The preforming step S20 is performed by hot forging or warm forging.

열간단조는, 1000℃~1250℃의 고온에 강을 가열해 변형 저항을 적게하여 작은 힘으로 큰 변형을 주어 조형을 쉽게 할 수 있도록 하는 것과 단련효과를 더해 재질의 개선강화를 꾀하는 특징을 가지는 단조방법의 하나이다. Hot forging is characterized by heating steel at high temperature of 1000 ℃ ~ 1250 ℃ to reduce deformation resistance, giving large deformation with small force, making molding easier, and adding annealing effect to improve the material's improvement. One of the ways.

열간단조는 생산속도가 빠르므로 생산성이 좋고 복잡한 형상의 성형을 쉽게할 수 있어 일반적으로 널리 사용되고 있다. 그리고, 이러한 열간단조는 자유단조와 형타단조로 나누어 분류하기도 한다.Hot forging is generally widely used because of its high production speed and high productivity and easy molding of complex shapes. In addition, such hot forging may be classified into free forging and mold forging.

열간단조의 기술은 주변기술을 포함해 최근 10년간에 급속히 개발되었으며, 설비의 대형화와 고속화, 공정 및 설비의 복합화와 직결화가 채택되어져 작업속도의 향상, 품질의 향상, 작업환경의 개선 등이 진전되어, 이제까지 주류였던 햄머에서 기계 PRESS나 유압 PRESS 혹은 복동 PRESS로의 교체의 경향이 강하게 진행되어 왔다. Hot forging technology has been developed rapidly in the past 10 years, including peripheral technology. Adoption of large-scale and high-speed facilities, complex and direct integration of processes and facilities have made progress in improving work speed, quality and working environment. Therefore, there has been a strong trend of replacing the machine press, the hydraulic press, or the double-acting press from the hammer which has been mainstream.

이와 같은, 열간단조는 복잡한 형상부품을 용이하게 성형할 수 있으나 고온이기 때문에 탈탄, 표면불량, 스케일(SCALE)에 의한 타흔 흠 등의 결점과 고온작업 때문에 환경의 악화가 문제로 되기도 한다.Such hot forging can easily mold complex shaped parts, but due to the high temperature, deterioration of the environment may be a problem due to defects such as decarburization, surface defects, scratches due to scale, and high temperature work.

온단 단조(Warm Forging)는, 열간단조와 냉간단조의 중간 온도에서 실시하는 단조 방법이며, 정밀도(精密度)에서도 열간단조보다는 우수하고 냉간단조보다는 떨어지는 특징을 가진다.Warm forging is a forging method which is performed at the intermediate temperature between hot forging and cold forging, and is superior to hot forging in precision and inferior to cold forging.

상기 포밍단계(S30)는, 도 2의 (c)와 같은 중간물(M')을 형성하는 단계이다. 즉, 도 2의 (b)와 같이 소정 두께로 압축된 소재를 (c)와 같은 구체적인 형상을 가지는 중간물(M')로 성형하는 단계이다.The forming step (S30) is a step of forming an intermediate (M ') as shown in (c) of FIG. That is, as shown in (b) of Figure 2 is a step of molding a material compressed to a predetermined thickness into an intermediate (M ') having a specific shape as shown in (c).

보다 구체적으로 살펴보면, 도시되지는 않았지만, 상하의 금형이 상하에서 서로 근접하면서, 도 2의 (b)와 같은 형상의 소재를 가압하게 되면, 상기 (b)의 소재는 상하 금형(도시되지 않음)의 형상과 대응되는 외형을 가지는 (c)의 중간물(M')로 변형된다. 따라서, 도시되지 않은 상하 금형의 하부 및 상부는 상기 중간물(M')의 상부 및 하부와 대응되는 형상으로 이루어진다.In more detail, although not shown, when the upper and lower molds close to each other in the upper and lower sides, and press the raw material of the shape as shown in Figure 2 (b), the material of (b) is the upper and lower molds (not shown) It is deformed into the intermediate body M 'of (c) which has an external shape corresponding to a shape. Therefore, the lower and upper portions of the upper and lower molds, which are not shown, have a shape corresponding to the upper and lower portions of the intermediate M '.

상기와 같은 상하의 금형이 서로 근접하거나 멀어지도록 하는 것은, 외부실 린더(도시되지 않음)의 작용에 의해 이루어지며, 이러한 상하 금형과 외측실린더의 구성 및 작용은 단조에 의해 작업이 이루어지는 경우에 많이 사용되는 것이므로, 여기서는 상세한 설명은 생략한다.The upper and lower molds as described above are moved closer or farther from each other by the action of an external cylinder (not shown), and the configuration and the operation of the upper and lower molds and the outer cylinder are used in the case where work is performed by forging. The detailed description is omitted here.

상기 피어싱단계(S40)는, 상기 중간물(M')의 내측에 상하로 관통되는 관통홀(60)을 형성하는 단계이다. 즉, 도 2의 (d)와 같이 중간물(M')의 중앙부분에 소정 크기의 관통홀(60)을 성형하는 과정이다.The piercing step S40 is a step of forming a through hole 60 penetrating up and down inside the intermediate M '. That is, as shown in (d) of FIG. 2, the through hole 60 of a predetermined size is formed in the center portion of the intermediate body M '.

상기 포밍단계(S30)와 피어싱단계(S40)도, 상기 프리포밍단계(S20)와 같이 열간단조 또는 온간단조에 의해 이루어진다.The forming step S30 and the piercing step S40 are also performed by hot forging or warm forging as in the preforming step S20.

상기 치형형성단계(S50)는, 상기 중간물(M')의 외면과 관통홀(60) 내면에 각각 치형(齒形)을 형성하는 단계로, 상기의 각 과정과는 달리 냉간단조에 의해 이루어진다.The tooth forming step (S50) is a step of forming teeth on the outer surface of the intermediate (M ') and the inner surface of the through hole 60, respectively, unlike the above process is made by cold forging .

일반적으로 냉간단조라고 하는 것은, 상온에 있어서 소성가공을 하여 성형하는 단조방법으로, 그 때문에 통상의 열간단조와는 변형이론, 제조공정, 사용기계 제품의 기본등이 원천적으로 다르다.In general, cold forging is a forging method in which plastic processing is performed at room temperature and molding, and thus, a deformation theory, a manufacturing process, and the basics of a used machine product are fundamentally different from ordinary hot forging.

냉간단조의 특징은, (가)가열에 의한 스케일로스(SCALE LOSS)가 없는 것 및 제품의 던살이 없든가, 있어도 극히 소량이기 때문에 재료회수율이 특히 좋아 재료의 절감 효과가 있다. 또한, (나)사상치수 정밀도가 좋으므로 후공정의 기계가공이 불필요하거나 또는 가공공수가 대폭으로 저감된다. 즉, 제품의 치수정밀도가 좋다. (다)평활한 상스케일(SCALE), 탈탄층 등이 없어 표면사상층이 좋다, 따라서, 가공이 불필요하거나 가공공수가 저감된다. The characteristics of cold forging are (a) the absence of scale loss by heating and the absence of product dunsal or extremely small amount, so the material recovery rate is particularly good, and the material can be saved. In addition, (b) the precision of imaginary dimensions is good, so that the machining of the post-process is unnecessary or the processing time is greatly reduced. That is, the dimensional accuracy of the product is good. (C) The surface reflection layer is good because there is no smooth scale, decarburization layer, or the like, so that processing is unnecessary or the processing time is reduced.

상기 치형형성단계(S50)는, 상하 금형이 상하에서 압력을 가하여 상기 중간물(M')의 외면에 치형을 형성하는 외부치형성형과정(S52)과, 상기 중간물(M')의 관통홀(60)에 교정부재(110)를 통과시켜 관통홀(60)의 형상을 교정하는 교정과정(54)과, 상기 교정과정(54)에 의해 형상이 교정된 관통홀(60)에 아래에서 설명할 성형부재(120)가 관통하여 통과하도록 하여 상기 관통홀(60) 내면에 스플라인(spline)을 형성하는 성형과정(S56) 등으로 이루어진다.The tooth forming step (S50), the external mold forming process (S52) and the upper and lower molds to form a tooth on the outer surface of the intermediate (M ') by applying pressure in the upper and lower, and the through hole of the intermediate (M') A calibration process 54 for correcting the shape of the through hole 60 by passing the calibration member 110 through 60, and a through hole 60 whose shape is corrected by the calibration process 54 will be described below. The molding member 120 is formed to pass through the forming process (S56) to form a spline (spline) on the inner surface of the through-hole 60.

상기 외부치형성형과정(S52)은, 상기 중간물(M')의 외면에 단조작업에 의해 치형(齒形)을 형성하는 과정이다. 즉, 도 2의 (e)에서와 같이 상기 중간물(M')의 상면에 치형을 형성하는 과정이며, 이러한 치형성형이 냉간단조에 의해 이루어진다.The external tooth shaping process (S52) is a process of forming a tooth by the forging operation on the outer surface of the intermediate (M '). That is, as shown in (e) of Figure 2 is a process of forming a tooth on the upper surface of the intermediate (M '), this tooth formation is made by cold forging.

보다 구체적으로 살펴보면, 상하의 금형이 외부실린더에 의해 근접되어 상기 중간물(M')을 가압하게 되고, 이때 상부 금형의 하단에는 치형이 성형되어 있으므로 상기 중간물(M')의 상면을 가압함으로써 중간물(M') 상면에 치형을 형성하게 되는 것이다.In more detail, the upper and lower molds are pushed by the outer cylinder to press the intermediate object M '. At this time, since the teeth are molded at the lower end of the upper mold, the intermediate part is pressed by pressing the upper surface of the intermediate product M'. Teeth are formed on the upper surface of the water (M ').

상기 교정과정(54)과 성형과정(S56)은, 상기 외부치형성형과정(S52)을 수행한 상하 금형이 중간물(M')의 상하를 가압하고 있는 상태에서 진행되며, 이러한 과정은 도 3에 도시된 기어 단조장치에 의해 이루어진다. 즉, 도 3에 도시된 펀치(100)에 의해 이루어진다.The calibration process 54 and the molding process S56 are performed in a state in which the upper and lower molds, which have performed the external tooth forming process S52, pressurize the upper and lower sides of the intermediate M ', and this process is illustrated in FIG. 3. Made by the gear forging device shown in FIG. That is, it is made by the punch 100 shown in FIG.

보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명에 의한 기어 단조장치는, 중간물(M')의 중앙에 형성된 관통홀(60)을 통과하면서 관통홀(60)의 형상을 교정함과 동시에 스 플라인(spline)을 성형하는 펀치(100)와, 상기 펀치(100)의 일측에 구비되어 펀치(100)의 상하 이동을 제어하는 내부실린더(도시되지 않음) 등으로 구성된다.In more detail, the gear forging device according to the present invention, while passing through the through hole 60 formed in the center of the intermediate (M ') while correcting the shape of the through hole 60 and the spline (spline) Punch 100 for forming a mold, and an inner cylinder (not shown) and the like provided on one side of the punch 100 to control the vertical movement of the punch 100.

상기 교정과정(54)은, 상기 상하 금형이 중간물(M')을 가압하여 고정한 상태에서 수행되며, 내부실린더(도시되지 않음)의 작동에 따라 상부 금형의 중간부분에 삽입되어 있는 펀치(100)가 아래로 내려온다.The calibration process 54 is performed in a state in which the upper and lower molds are fixed by pressing the intermediate member M ', and the punch 100 is inserted into the middle portion of the upper mold according to the operation of an inner cylinder (not shown). ) Comes down.

상기 펀치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 소정 길이를 가지는 원기둥 형상의 교정부재(110)와, 상기 교정부재(110)와 일체로 이루어지는 성형부재(120) 등으로 이루어진다.As shown in FIG. 3, the punch 100 includes a cylindrical correction member 110 having a predetermined length, a molding member 120 integrally formed with the correction member 110, and the like.

상기 성형부재(120)는, 상기 교정부재(110)가 통과한 관통홀(60)을 순차적으로 통과하면서 관통홀(60) 내면에 스플라인(spline)을 성형하게 된다.The molding member 120 forms a spline on the inner surface of the through hole 60 while sequentially passing through the through hole 60 through which the correction member 110 passes.

보다 상세하게 살펴보면, 상기 성형부재(120)는, 상기 교정부재(110)보다 더 큰 외경을 가지도록 이루어짐이 바람직하며, 이러한 성형부재(120)의 외면에는 요철(凹凸)이 형성되어 상기 중간물(M')의 관통홀(60) 내면에 스플라인(spline)이 형성되도록 한다.Looking in more detail, the molding member 120 is preferably made to have a larger outer diameter than the calibration member 110, the outer surface of the molding member 120 is formed with irregularities (凹凸) the intermediate Splines are formed in the inner surface of the through hole 60 of M '.

상기 펀치(100)에는, 상기 내부실린더의 상하 이동에 따라 펀치(100)와 중간물(M')의 접촉부위에 윤활유를 공급하는 윤활로(130)가 더 구비된다. The punch 100 is further provided with a lubrication furnace 130 for supplying lubricating oil to a contact portion between the punch 100 and the intermediate object M ′ according to the vertical movement of the inner cylinder.

상기 윤활로(130)는, 상기 펀치(100)의 외면으로 윤활유를 공급하기 위한 것으로, 윤활유출구(132)와 연결된다. 즉, 상기 윤활로(130)는 상기 펀치(100)의 중앙부에 상하로 형성된 다음 측방으로 절곡되어 상기 성형부재(120)의 외면에 형성된 윤활유출구(132)와 연결된다. The lubrication furnace 130 is for supplying lubricating oil to the outer surface of the punch 100 and is connected to the lubrication outlet 132. That is, the lubrication furnace 130 is formed up and down in the center portion of the punch 100 and then bent laterally to be connected to the lubrication outlet 132 formed on the outer surface of the molding member 120.

상기 윤활유출구(132)는, 상기 성형부재(120)의 하측 부근에 형성되어, 상기 윤활로(130)를 통해 공급되는 윤활유가 상기 성형부재(120)의 외면으로 공급되도록 한다. 상기 윤활유출구(132)를 통해 성형부재(120)의 외면으로 공급된 윤활유는, 펀치(100) 외면과 중간물(M')의 관통홀(60) 내면 사이에 공급되어 스플라인(spline) 형성이 보다 원활하게 이루어지도록 한다.The lubrication outlet 132 is formed near the lower side of the molding member 120, so that the lubricating oil supplied through the lubrication furnace 130 is supplied to the outer surface of the molding member 120. The lubricating oil supplied to the outer surface of the forming member 120 through the lubrication outlet 132 is supplied between the outer surface of the punch 100 and the inner surface of the through hole 60 of the intermediate object M 'to form a spline. Make it more smooth.

상기 교정부재(110)는, 원형의 단면을 가지는 원기둥 형상으로 이루어져 있으므로, 상기 교정과정(54)이 진행됨에 따라 상기 교정부재(110)가 상기 중간물(M')의 관통홀(60) 내부로 상측으로부터 삽입된다. Since the calibration member 110 has a cylindrical shape having a circular cross section, as the calibration process 54 proceeds, the calibration member 110 is inside the through hole 60 of the intermediate M '. The furnace is inserted from above.

상기 교정부재(110)가 상측으로부터 상기 관통홀(60)로 삽입됨에 따라, 상기 중간물(M')의 관통홀(60)은 교정부재(110)에 의해 보다 정확한 내경을 가지는 직선 홀(hole)이 된다.As the calibration member 110 is inserted into the through hole 60 from above, the through hole 60 of the intermediate body M 'is a straight hole having a more accurate inner diameter by the calibration member 110. )

상기 교정부재(110)가 상기 관통홀(60)을 통과하면, 연이어 상기 성형부재(120)가 관통홀(60)을 통과한다. 상기 성형부재(120)과 관통홀(60)을 통과하면, 상기 성형부재(120)의 외면에 형성된 요철에 의해 상기 관통홀(60) 내주면에 스플라인(spline)이 형성된다.When the calibration member 110 passes through the through hole 60, the molding member 120 subsequently passes through the through hole 60. When passing through the forming member 120 and the through-hole 60, splines are formed on the inner circumferential surface of the through-hole 60 by the unevenness formed on the outer surface of the forming member 120.

이와 같이 상기 성형부재(120)에 의해 스플라인(spline)이 형성되는 과정이 성형과정(S56)이며, 이러한 성형과정(S56)에는 윤활유공급과정(S58)이 더 부가된다.As such, a process of forming a spline by the molding member 120 is a molding process S56, and a lubricating oil supply process S58 is further added to the molding process S56.

상기 윤활유공급과정(S58)은, 상기 펀치(100)의 마찰저항을 감소시키기 위하여 윤활유를 공급하는 과정으로, 상기에서 설명한 바와 같이, 외부로부터 공급된 윤활유가 상기 윤활로(130) 및 윤활유출구(132)를 통해 상기 펀치(100) 외면으로 공급되는 과정이다.The lubricating oil supply process (S58) is a process of supplying lubricating oil to reduce the frictional resistance of the punch 100. As described above, the lubricating oil supplied from the outside is the lubricating furnace 130 and the lubricating outlet ( 132 is a process that is supplied to the outer surface of the punch (100).

상기 치형형성단계(S50)에 의해 완성된 제품 형태가 도 2의 (e)에 단면으로 도시되어 있다.The product form completed by the tooth forming step (S50) is shown in cross section in FIG.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-exemplified embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the above technical scope.

예를 들어, 상기의 실시예에서는 상기 치형형성단계(S50)를 구성하는 각 과정이 순차적으로 이루어지는 것처럼 설명되어 있으나, 이러한 각 과정이 동시에 이루어질 수 있음은 물론이다. 즉, 상기 외부치형성형과정(S52)과 동시에 상기 교정과정(54) 및 성형과정(S56)이 동시에 수행되는 것도 가능하다.For example, in the above embodiment, it is described that each process constituting the tooth forming step S50 is performed in sequence, but each process may be performed at the same time. That is, the calibration process 54 and the molding process S56 may be performed simultaneously with the external tooth shaping process S52.

또한, 상기의 실시예에서는 외부치형성형과정(S52)이, 상기 중간물(M')의 상면에 치형을 형성하는 과정으로 설명하고 있으나, 이러한 외부치형성형과정(S52)은 사이징(sizing) 냉간단조 과정으로, 상기 중간물(M')의 상면은 물론 하면에 치형을 형성할 수도 있다.In addition, in the above embodiment, the external tooth shaping process (S52) is described as a process of forming a tooth on the upper surface of the intermediate (M '), the external tooth shaping process (S52) is sizing (sizing) cold In the forging process, teeth may be formed on the upper surface of the intermediate M 'as well as on the lower surface.

그리고, 본 발명에서는, 상기 치형형성단계(S50)에서 내부의 펀치(100)를 통해 윤활유가 공급되는 것을 예시하고 있으나, 이러한 방법 외에 윤활유가 금형 등을 통하여 공급되도록 하는 것도 가능함은 물론이다.In the present invention, the lubricating oil is supplied through the internal punch 100 in the tooth forming step S50. However, in addition to the above method, the lubricating oil may be supplied through a mold or the like.

도 1은 본 발명에 의한 기어 제조방법의 바람직한 실시예의 흐름을 도시한 블럭도.1 is a block diagram showing the flow of a preferred embodiment of a gear manufacturing method according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 기어 제조방법에 의해 소재의 형상이 순차적으로 변형되는 모습이 도시한 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a state in which the shape of the material is sequentially modified by the gear manufacturing method according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 기어 제조장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a preferred embodiment of a gear manufacturing apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

S10. 소재절단단계 S20. 프리포밍단계S10. Material cutting step S20. Preforming Step

S30. 포밍단계 S40. 피어싱단계S30. Forming step S40. Piercing Step

S50. 치형형성단계 S52. 외부치형성형단계S50. Tooth formation step S52. External tooth shaping stage

S54. 교정과정 S56. 성형과정S54. Calibration process S56. Molding process

S58. 윤활유공급과정S58. Lubricant Supply Process

Claims (5)

바아(Bar) 형상을 가지는 원 소재를 일정 길이로 절단하는 소재절단단계(S10);Cutting material (S10) for cutting a raw material having a bar shape to a predetermined length; 상기 소재절단단계(S10)에서 절단된 소재의 상하를 가압하여, 소정 두께를 가지는 원판으로 성형하는 프리포밍단계(S20)와;A preforming step (S20) of pressing the upper and lower portions of the cut material in the cutting material step (S10) to form a disc having a predetermined thickness; 상기 프리포밍단계(S20)를 거친 소재를 상하 금형에 의해 외형을 성형하여 중간물(M')을 성형하는 포밍단계(S30)와;A forming step (S30) of forming an intermediate (M ') by forming an outer shape of the raw material which has undergone the preforming step (S20) by upper and lower molds; 상기 포밍단계(S30)에 의해 형성된 중간물(M')의 중앙부에 상하로 관통하는 관통홀(60)을 형성하는 피어싱단계(S40)와;A piercing step (S40) of forming a through hole (60) penetrating up and down in the center portion of the intermediate (M ') formed by the forming step (S30); 상기 중간물(M')의 외면과 관통홀(60) 내면에 각각 치형(齒形)을 형성하는 치형형성단계(S50)를 포함하며;A tooth forming step (S50) for forming teeth on the outer surface and the inner surface of the through hole (60) of the intermediate (M '), respectively; 상기 프리포밍단계(S20)와 포밍단계(S30) 및 피어싱단계(S40)는, 열간단조 또는 온간단조에 의해 이루어지고;The preforming step (S20), the forming step (S30) and the piercing step (S40) are performed by hot forging or warm forging; 상기 치형형성단계(S50)는, 냉간단조에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 기어 단조방법.The tooth forming step (S50), the forging method, characterized in that made by cold forging. 제 1 항에 있어서, 상기 치형형성단계(S50)는,The method of claim 1, wherein the tooth forming step (S50), 상하 금형이 상하에서 압력을 가하여, 상기 중간물(M')의 외면에 치형을 형성하는 외부치형성형과정(S52)과,The upper and lower molds are subjected to pressure from above and below to form a tooth on the outer surface of the intermediate (M '), the external tooth forming process (S52), 상기 중간물(M')의 관통홀(60)에 교정부재(110)를 통과시켜, 관통홀(60)의 형상을 교정하는 교정과정(54)과;A calibration process (54) for correcting the shape of the through hole (60) by passing the calibration member (110) through the through hole (60) of the intermediate (M '); 상기 교정과정(54)에 의해 형상이 교정된 관통홀(60)에 성형부재(120)가 관통하여 통과하도록 하여, 상기 관통홀(60) 내면에 스플라인(spline)을 형성하는 성형과정(S56);을 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 단조방법.Forming process (S56) to form a spline on the inner surface of the through-hole 60 by passing through the forming member 120 through the through-hole 60 whose shape is corrected by the calibration process (54). Gear forging method comprising a. 제 2 항에 있어서, 상기 성형과정(S56)에는,The method of claim 2, wherein the molding process (S56), 펀치(100)의 마찰저항을 감소시키기 위하여 윤활유를 공급하는 윤활유공급과정(S58)이 더 부가됨을 특징으로 하는 기어 단조방법.Gear forging method characterized in that the lubricating oil supply process (S58) for supplying lubricating oil to reduce the frictional resistance of the punch (100) is further added. 중간물(M')의 중앙에 형성된 관통홀(60)을 통과하면서, 관통홀(60)의 형상을 교정함과 동시에 스플라인(spline)을 성형하는 펀치(100)와;A punch 100 that passes through the through hole 60 formed at the center of the intermediate object M ', corrects the shape of the through hole 60 and simultaneously forms a spline; 상기 펀치(100)의 일측에 구비되어, 펀치(100)의 상하 이동을 제어하는 내부실린더를 포함하는 구성을 가지며;It is provided on one side of the punch (100), and has a configuration including an internal cylinder for controlling the vertical movement of the punch (100); 상기 펀치(100)에는, In the punch 100, 원기둥 형상의 교정부재(110)와, 상기 교정부재(110)가 통과한 관통홀(60)을 순차적으로 통과하면서 관통홀(60) 내면에 스플라인(spline)을 성형하는 성형부재(120)가 구비됨을 특징으로 하는 기어 단조장치.A cylindrical correction member 110 and a molding member 120 for forming a spline on the inner surface of the through hole 60 while sequentially passing through the through hole 60 through which the correction member 110 passes. Gear forging device characterized in that. 제 4 항에 있어서, 상기 펀치(100)에는,The method of claim 4, wherein the punch 100, 상기 내부실린더의 상하 이동에 따라, 펀치(100)와 중간물(M')의 접촉부위에 윤활유를 공급하는 윤활로(130)가 더 구비됨을 특징으로 하는 기어 단조장치.Gear forging apparatus, characterized in that further provided with a lubrication path 130 for supplying lubricating oil to the contact portion of the punch 100 and the intermediate (M ') in accordance with the vertical movement of the inner cylinder.
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