KR100397969B1

KR100397969B1 - 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법

Info

Publication number: KR100397969B1
Application number: KR10-2000-0087033A
Authority: KR
Inventors: 김남환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-30
Filing date: 2000-12-30
Publication date: 2003-09-13
Also published as: KR20020058901A

Abstract

최초 온간단조 공정인 제1공정에서 성형부재의 버어 발생부가 최종 온간단조 공정인 제4공정에서 완제품의 자유면에 위치되도록, 상기 제1공정에서의 성형부재의 헤드부의 직경을 외주면에 라운딩 성형부를 구성하여 조절할 수 있도록 하는 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법을 제공할 목적으로,

원통형의 성형부재를 프레스 다이에 삽입하여 상부에서 펀치로 가압하여 전방 압출 성형하되 헤드부의 전방으로 직경이 좁아지도록 경사부를 두어 성형하는 제1온간단조 공정과, 상기 제1온간단조 공정에서 단조 성형된 성형부재에 그 헤드부의 경사면보다 큰 경사각을 갖는 경사면을 갖도록 업셋팅 성형하는 제2온간단조 공정과, 상기 제2온간단조 공정에서 단조 성형된 성형부재의 헤드부 단면이 트라이포드 형상을 갖도록 헤딩 성형하는 제3온간단조 공정과, 상기 제3온간단조 공정에서 단조 성형된 성형부재의 헤드부에 트랙부와 후 가공 처리되는 자유면을 갖도록 후방 압출 성형하는 제4온간단조 공정으로 이루어지는 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법에서,

상기 제1온간단조 공정에서 성형부재의 헤드부 가장자리에 발생된 버어가 제4온간단조 공정에서 단조 성형되는 트라이포드 조인트의 자유면에 위치되도록, 상기 제1온간단조 공정에서 성형부재의 헤드부 직경을 가변할 수 있도록 성형부재의 헤드부 외주면에 라운딩 성형부를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법을 제공한다.

Description

트라이포드 조인트의 외륜 단조방법{METHOD FOR FORGING OUTER WHEEL OF TRIPOD JOINT}

본 발명은 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 최초 온간단조 공정인 제1공정에서 성형부재의 버어 발생부가 최종 온간단조 공정인 제4공정에서 완제품의 자유면에 위치되도록, 상기 제1공정에서의 성형부재의 헤드부의 직경을 외주면에 라운딩부를 구성하여 조절할 수 있도록 하는 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법에 관한 것이다.

일반적으로 트라이포드 조인트는 차량의 변속기측 구동축과 휠과 연결된 등속 조인트를 연결하는 동력 전달용 조인트로서, 여러 차례의 온간단조 공정과 한 차례의 냉간단조 즉, 시징(sizing) 공정을 통하여 성형되며, 상기 등속 조인트의 선단에 내륜이 구성되고, 변속기측 구동축의 선단에 외륜이 구성된다.

특히, 상기한 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 종래에는 원통형의 성형부재(100)를 제1공정(S110)에서 프레스 다이(101)에 삽입하여 상부에서 펀치(103)로 가압하여 전방 압출 성형하게 된다.

이때, 상기 프레스 다이(101)는 미세하나마 전방으로 직경이 좁아지도록 경사각(α)을 가지며 형성된 경사면(105)이 구성되어 성형부재(100)를 전방 압출 성형함으로서, 상기 제1공정(S110)을 통하여 단조된 성형부재(100)에도 헤드부(106)에 경사부(107)가 성형되며, 그 하부에는 상기 전방 압출에 의해 1단의 소직경부(109)로 성형된다.

이와 같이, 제1공정(S110)에서 단조 성형된 성형부재(100)는 제2공정(S120)에서, 2차 단조성형 즉, 업셋팅되는데, 이때, 제2공정(S120)에서 사용되는 프레스 다이(101)는 상기 제1공정(S110)에서 사용된 프레스 다이(101)의 경사각(α) 보다는 큰 경사각(β)을 가지며 성형부재(100)를 성형함으로서, 이러한 제2공정(S120)을 통하여 단조된 성형부재(100)에도 그 헤드부(110)에 경사부(111)가 성형되며, 그 하부에는 2차 전방 압출에 의해 2단의 소직경부(113)로 성형된다.

또한, 상기 제2공정(S120)에서 단조 성형된 성형부재(100)는 제3공정(S130)에서, 3차 단조성형 즉, 헤딩되는데, 이때, 프레스 다이(101)에는 경사면(105)이 형성되지는 않으나. 제3공정(S130) 도면의 평면도에서와 같이, 그 헤드부(115)의 단면이 트라이포드 형상을 갖도록 프레스 다이(101)를 구성하여 성형부재(100)를 성형함으로서, 이러한 제3공정(S130)을 통하여 단조된 성형부재(100)는 그 헤드부(115)에 트라이포드 형상을 갖게 된다. 그 하부에는 제2공정(S120)에서와 같은 3차 전방 압출에 의해 2단의 소직경부(117)로 성형된다.

그리고 상기 제3공정(S130)까지 온간단조 성형된 성형부재(100)는 제4공정(S140)에서, 프레스 다이(101)에는 제4공정(S140) 도면의 평면도에서와 같이, 그 헤드부(119)의 트라이포드 외륜의 형상을 갖도록 프레스 다이(101)에서 펀치(103)를 통하여 성형부재(100)에 트랙부(121)를 성형함으로서, 도 4에서 도시한 바와 같은, 트라이포드 조인트 외륜(123) 제품을 얻을 수 있게 되는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법에 의하면, 상기 온간단조 공정 중, 제1공정에서, 상기 펀치와 프레스 다이 사이에서 성형부재가 전방 압출 성형될 때, 상기 펀치와 프레스 다이 사이의 틈을 통하여 상기 성형부재의 가장자리에 버어(B, BURR)가 발생하게 되는데, 이 버어(B, BURR)는 제2,3공정의 온간단조 공정에서 완전히 성형부재에 압착된 상태로, 제4공정에서 펀치에 의해 트랙부 내부로 밀려들어가게 된다. 이와 같이, 상기 버어(B)가 도 4에서 도시한 바와 같이, 트랙부(121) 내부로 유입되면, 제품 불량의 원인 되는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 최초 온간단조 공정인 제1공정에서 성형부재의 버어 발생부가 최종 온간단조 공정인 제4공정에서 완제품의 자유면에 위치되도록, 상기 제1공정에서의 성형부재의 헤드부의 직경을 외주면에 라운딩 성형부를 구성하여 조절할 수 있도록 하는 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법을 공정별로 도시한 공정도이다.

도 2는 본 발명에 따른 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법에 의하여 단조 성형되는 트라이포드 조인트의 사시도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법을 공정별로 도시한 공정도이다.

도 4는 종래 기술에 따른 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법에 의하여 단조 성형되는 트라이포드 조인트의 사시도이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법은 원통형의 성형부재를 프레스 다이에 삽입하여 상부에서 펀치로 가압하여 전방 압출 성형하되 헤드부의 전방으로 직경이 좁아지도록 경사부를 두어 성형하는 제1온간단조 공정과, 상기 제1온간단조 공정에서 단조 성형된 성형부재에 그 헤드부의 경사면보다 큰 경사각을 갖는 경사면을 갖도록 업셋팅 성형하는 제2온간단조 공정과, 상기 제2온간단조 공정에서 단조 성형된 성형부재의 헤드부 단면이 트라이포드 형상을 갖도록 헤딩 성형하는 제3온간단조 공정과, 상기 제3온간단조 공정에서 단조 성형된 성형부재의 헤드부에 트랙부와 후 가공 처리되는 자유면을 갖도록 후방 압출 성형하는 제4온간단조 공정으로 이루어지는 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법에서,

상기 제1온간단조 공정에서 성형부재의 헤드부 가장자리에 발생된 버어가 제4온간단조 공정에서 단조 성형되는 트라이포드 조인트의 자유면에 위치되도록, 상기 제1온간단조 공정에서 성형부재의 헤드부 직경을 가변할 수 있도록 성형부재의 헤드부 상단면과 상기 경사부의 외주면에 라운딩 성형부를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법을 공정별로 도시한 공정도로서, 본 발명에 의한 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법은, 먼저, 원통형의 성형부재(1)를 제1온간단조 공정(S10)에서 프레스 장치에 의하여 전방 압출 성형하게 된다.

이때, 상기 성형부재(1)는 전방 압출에 의한 온간단조 성형되는데, 그 헤드부(3)에는 하부에 전방으로 직경이 좁아지도록 소정의 경사각(α1)을 갖는 경사부(5)를 두며, 이 경사부(5)와 상기 헤드부(3)의 상단면(7)과의 사이에는 라운딩 성형부(9)를 구성하여 상기 헤드부(3) 상단의 직경(D2)을 최초, 절단재인 성형부재(1)의 직경(D1)보다 크게 할 수 있도록 단조 성형된다. 그리고 상기 헤드부(3)의 하부에는 상기 전방 압출에 의해 1단의 소직경부(11)로 단조 성형된다.

이와 같이, 제1온간단조 공정(S10)에서 단조 성형된 성형부재(1)는 제2온간단조 공정(S20)에서, 업셋팅 성형되는데, 이때, 2차 단조 성형되는 성형부재(1)에는 그 헤드부(3)에 상기 제1온간단조 공정(S10)에서의 경사부(5)의 경사각(α1)보다 큰 경사각(α2)을 갖는 경사부(13)가 성형되며, 그 하부에는 2차 전방 압출에 의해 2단의 소직경부(15)로 성형된다.

이때, 상기 제2온간단조 공정(S20)에서의 성형부재(1)의 헤드부(3) 상단 직경(D3)은 제1온간단조 공정(S20)에서의 성형부재(1)의 헤드부(3) 상단의 직경(D2)과 동일하게 유지된다.

또한, 상기 제2온간단조 공정(S20)에서 단조 성형된 성형부재(1)는 제3온간단조 공정(S30)에서, 헤딩 성형되는데, 이때, 상기 성형부재(1)의 헤드부(3)는 제3온간단조 공정(S30) 도면의 평면도에서와 같이, 그 헤드부(3)의 단면이 트라이포드 형상을 갖도록 프레스 다이(미도시)를 구성하여 성형부재(1)를 성형함으로서, 상기 성형부재(1)는 그 헤드부(3)에 트라이포드 형상을 갖게 된다. 또, 그 하부에는 제2온간단조 공정(S20)에서와 같은 3차 전방 압출에 의해 2단의 소직경부(17)로 성형된다.

그리고 상기 제3온간단조 공정(S30)까지 온간 전방 압출 성형된 성형부재(1)는 제4온간단조 공정(S40)에서, 후방 압출 성형되는데, 이때, 상기 성형부재(1)의 헤드부(3)는 제4온간단조 공정(S40) 도면의 평면도에서와 같이, 그 헤드부(3)가 트라이포드 외륜의 형상을 갖는 프레스 다이(미도시)에서 트랙부(19)의 외형을 갖는 펀치(미도시)를 통하여 성형부재(1)에 트랙부(19)를 성형함으로서, 도 2에서 도시한 바와 같은, 트라이포드 조인트의 외륜(21) 제품을 얻을 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 제1온간단조 공정(S10)에서 성형부재(1)의 헤드부(3) 가장자리에 발생되는 버어(B)는 제2,3온간단조 공정(S20,S30)을 거치면서 성형부재(1)의 가장자리 부근에서 압착되며, 제4온간단조 공정(S40)에서 단조 성형되는 트라이포드 조인트(21)의 자유면(23)에 위치하게 된다.

이와 같이, 상기 제1온간단조 공정(S10)에서 성형부재(1)의 헤드부(3) 가장자리에 발생되는 버어(B)가 제4온간단조 공정(S40)에서 단조 성형되는 트라이포드 조인트(21)의 자유면(23)에 위치하기까지 제1온간단조 공정(S10)에서 성형부재(1)의 헤드부(3) 직경(D2)를 가변함으로서 이루어지는데, 이 헤드부(3)의 직경(D2)은 상기 헤드부(3) 외주면에 라운딩 성형부(9)의 라운딩 각(R)을 조절함으로서 가변할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법에 의하면, 상기 제1온간단조 공정에서의 성형부재의 헤드부의 직경을 외주면에 라운딩 성형부를 구성하여 조절할 수 있도록 함으로서, 최초 온간단조 공정인 제1온간단조 공정에서 성형부재의 버어 발생부가 최종 온간단조 공정인 제4온간단조 공정에서 완제품인 트라이포드 조인트 외륜의 자유면에 위치시킬 수 있게 됨으로, 트랙부 내부로 버어가 유입되는 것을 막아 제품의 불량률을 낮출 수 있는 효과가 있다

Claims

원통형의 성형부재를 프레스 다이에 삽입하여 상부에서 펀치로 가압하여 전방 압출 성형하되 헤드부의 전방으로 직경이 좁아지도록 경사부를 두어 성형하는 제1온간단조 공정과, 상기 제1온간단조 공정에서 단조 성형된 성형부재에 그 헤드부의 경사면보다 큰 경사각을 갖는 경사면을 갖도록 업셋팅 성형하는 제2온간단조 공정과, 상기 제2온간단조 공정에서 단조 성형된 성형부재의 헤드부 단면이 트라이포드 형상을 갖도록 헤딩 성형하는 제3온간단조 공정과, 상기 제3온간단조 공정에서 단조 성형된 성형부재의 헤드부에 트랙부와 후 가공 처리되는 자유면을 갖도록 후방 압출 성형하는 제4온간단조 공정으로 이루어지는 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법에 있어서,

상기 제1온간단조 공정에서 성형부재의 헤드부 가장자리에 발생된 버어가 제4온간단조 공정에서 단조 성형되는 트라이포드 조인트의 자유면에 위치되도록, 상기 제1온간단조 공정에서 성형부재의 헤드부 직경을 가변할 수 있도록 성형부재의 헤드부 상단면과 상기 경사부 사이의 외주면에 라운딩 성형부를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 트라이포드 조인트의 외륜 단조방법.
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