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KR20080026192A - Circular Sheet Metal Blank Forming Method - Google Patents

Circular Sheet Metal Blank Forming Method Download PDF

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KR20080026192A
KR20080026192A KR1020087001823A KR20087001823A KR20080026192A KR 20080026192 A KR20080026192 A KR 20080026192A KR 1020087001823 A KR1020087001823 A KR 1020087001823A KR 20087001823 A KR20087001823 A KR 20087001823A KR 20080026192 A KR20080026192 A KR 20080026192A
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sheet metal
metal blank
circular sheet
forming method
diameter
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우도 프리이세
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베에프-마쉰넨바우 운트 블레히포름테크닉 게엠베하 운트 컴파니 카게
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Abstract

중심공(2)을 갖고 축선(3)을 중심으로 회전하는 툴(4) 상에 놓여 있으며 상기 툴(4)의 직경보다 작은 직경(d1) 및 두께(a1)를 갖는 원형 판금 블랭크(1)를 성형하는 방법에 있어서, 상기 방법은 하나 이상의 압력 롤러(7)가 상기 원형 판금 블랭크(1)의 재료에 바람직하게 축방향으로 추진되고 방사상 외측으로 이동되어, 초기 직경(d1) 및 두께(a1)를 갖는 상기 원형 판금 블랭크로부터 바람직하게 회전 대칭인 부품, 특히 더 큰 직경(d2) 및 적어도 부분들 또는 전체에서 감소된 두께(a2)를 갖는 추가의 원형 판금 블랭크가 제조되도록, 상기 원형 판금 블랭크(1)의 영역이 모든 방향에서 방사상으로 확대되는 것을 특징으로 한다.Circular sheet metal blank 1 lying on a tool 4 having a central hole 2 and rotating about an axis 3 and having a diameter d1 and a thickness a1 smaller than the diameter of the tool 4. In the method of forming a mold, the method is characterized in that at least one pressure roller (7) is preferably axially propelled and moved radially outward in the material of the circular sheet metal blank (1) so that the initial diameter (d1) and the thickness (a1) From the circular sheet metal blank with), the circular sheet metal blank is produced so that a further circular sheet metal blank is produced, in particular a larger diameter d2 and a reduced thickness a2 at least in part or in whole. The area of (1) is characterized in that it extends radially in all directions.

Description

원형 판금 블랭크 성형 방법{METHOD OF FORMING A CIRCULAR SHEET-METAL BLANK}Circular sheet metal blank forming method {METHOD OF FORMING A CIRCULAR SHEET-METAL BLANK}

본 발명은 중심공을 갖고 축선을 중심으로 회전하는 툴 상에 놓이며 툴의 직경보다 더 작은 직경(d1) 및 두께(a1)를 갖는 원형 판금 블랭크를 성형하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming a circular sheet metal blank having a center hole and lying on a tool that rotates about an axis and having a diameter d1 and a thickness a1 smaller than the diameter of the tool.

본 발명의 목적은 유동 성형 롤러에 의해 원형 판금 블랭크를 성형하는 새로운 방법을 채용하는 것이다.It is an object of the present invention to employ a new method of forming circular sheet metal blanks by flow forming rollers.

본 발명은 특허청구범위 제1항의 내용에 의해 이러한 목적을 달성한다.The present invention achieves this object by the content of claim 1.

이 경우, 하나 이상의 유동 성형 롤러가 상기 원형 판금 블랭크의 재료에 바람직하게 축방향으로 추진되고 방사상 외측으로 이동되어(이는 유동 성형 롤러의 경로가 반경 방향으로 하나 이상의 성분 운동(component motion)을 포함하는 것으로 이해될 것임), 초기 직경(d1) 및 두께(a1)를 갖는 상기 원형 판금 블랭크로부터 회전 대칭인 부품, 특히 더 큰 직경(d2) 및 적어도 부분들 또는 전체에서 감소된 두께(a2)를 갖는 추가의 원형 판금 블랭크가 성형되도록, 상기 원형 판금 블랭크의 영역이 모든 방향에서 방사상으로 확대된다. In this case, the one or more flow forming rollers are preferably axially propelled and moved radially outwardly in the material of the circular sheet metal blank such that the path of the flow forming rollers comprises one or more component motions in the radial direction. Part) which is rotationally symmetrical from said circular sheet metal blank having an initial diameter d1 and a thickness a1, in particular a larger diameter d2 and a reduced thickness a2 at least in part or in whole. The area of the circular sheet metal blank expands radially in all directions so that additional circular sheet metal blanks are formed.

유리한 구성이 종속 청구항으로부터 얻어질 수 있다.Advantageous configurations can be obtained from the dependent claims.

본 발명에 의해, 초기 직경(d1) 및 두께(a1)를 갖는 원형 판금 블랭크로터 적어도 부분들 또는 전체에서 감소된 두께(a2) 및 더 큰 직경(d2)을 갖는, 원형 판금 블랭크 또는 직접적으로 회전 대칭인 부품, 특히 기어 부품을 제조하는 것이 가능하다. 직경을 10% 이상 만큼, 특히 20% 이상 만큼 증가시키는 것도 가능하다.Circular sheet metal blanks or direct rotation, having a reduced diameter a2 and a larger diameter d2, at least in part or in whole, according to the invention. It is possible to manufacture parts which are symmetrical, in particular gear parts. It is also possible to increase the diameter by at least 10%, in particular by at least 20%.

표현 "원형 판금 블랭크"는 성형으로 제조되는 부품에 대하여 너무 좁게 고려되지 않아야 한다. 먼저, 편평한 원형 판금 블랭크를 제조하는 것이 가능하다. 그러나 상기 블랭크는 툴이 대응하여 윤곽 지어지는 경우에 또한 윤곽 지어질 수 있다. 또한, 원형 판금 블랭크는 기어 부품 등을 직접 제조하도록 추가로 처리되거나 기계가공될 수 있다.The expression "round sheet metal blank" should not be considered too narrowly for the parts produced by molding. First, it is possible to produce flat round sheet metal blanks. However, the blank can also be contoured if the tool is correspondingly contoured. In addition, the circular sheet metal blank may be further processed or machined to directly manufacture gear parts and the like.

이 방법은 광범위한 영역에 사용될 수 있다. 바람직한 적용은 예를 들면 트럭용 휘일 디스크의 제조시 폐기물로서 다소 발생하는 바와 같은 "소형의" 원형 판금 블랭크의 확대이며, 그렇지 않을 경우 이러한 폐기물은 폐기되어야 한다. 그러나 본 발명에 따라, 예를 들면 소형의 다용도 차량용 휘일 디스크를 제조하기 위한 다른 목적으로 이 방법을 사용할 수도 있다. 이에 따라 얻어질 수 있는 비용 이점은 과소평가되어서는 안 된다. This method can be used in a wide range of areas. A preferred application is the expansion of "small" circular sheet metal blanks, such as occurs somewhat as waste in the manufacture of wheel disks for trucks, for example otherwise such waste must be disposed of. However, according to the invention, it is also possible to use this method for other purposes, for example for producing a compact utility vehicle wheel disc. The resulting cost advantage should not be underestimated.

대안적으로, 더 큰 초기 두께로 된 원형 블랭크로부터 사실상 임의의 원하는 유형으로 된 본질적으로 회전 대칭인 부품을 직접 제공할 수 있으며, 상기 회전 대칭 부품은 더 작은 두께 및 더 큰 직경으로 된 영역을 갖는다. 가능한 적용은 플라이휘일 링 기어 분야에서 이루어진다. 이들 모든 분야의 경우, 예를 들면 재료의 폐기 및 그에 따른 제품 비용을 상당히 감소시키는 신규한 접근 방법이 본 발명에 의해 얻어진다. Alternatively, it is possible to directly provide essentially rotationally symmetrical parts of virtually any desired type from circular blanks of larger initial thickness, which rotationally symmetrical parts have areas of smaller thickness and larger diameter. . Possible applications are in the field of flywheel ring gears. In all these fields, a novel approach is obtained by the present invention that, for example, significantly reduces material disposal and thus product cost.

원형 블랭크가 유동 성형 롤러의 추진 중, 및 그에 따른 허브의 일체 성형중에 다소 확대되는 것은 당연히 공지되어 있다. 그러나 이러한 확대는 접합 척(abutment chuck) 상에서 원형 블랭크의 클램핑을 이끄는 2차적인 효과일 뿐이다. 또한, 원형 블랭크는 방사상 외측이 아니라 방사상 내측으로 이동되어, 특히 종속 청구상에 언급된 백분율 특정 이상 만큼의 특정한 확대가 얻어지지 않는다.It is naturally known that the circular blank is somewhat enlarged during the propulsion of the flow forming rollers and thus during the integral molding of the hub. However, this magnification is only a secondary effect of driving the clamping of the circular blank on the abutment chuck. In addition, the circular blank is moved radially inward, not radially outward, so that no particular magnification is obtained, in particular by more than the percentage specific mentioned in the dependent claims.

본 발명은 도면 및 예시적인 실시예를 참조로 하기에 보다 상세히 설명된다. The invention is explained in more detail below with reference to the drawings and exemplary embodiments.

도 1은 초기 작업편과 같은 원형 금속 블랭크를 도시한 도면이고,1 shows a circular metal blank, such as an initial workpiece,

도 2는 툴 상에서 일점 쇄선으로 도시되고 성형 후에 실선으로 도시되는 도 1로부터의 원형 금속 블랭크를 도시한 도면이다.FIG. 2 shows a circular metal blank from FIG. 1, shown by a dashed dashed line on the tool and shown as a solid line after molding. FIG.

도 1은 바람직하게 중심공(2)을 갖는 원형 판금 블랭크(1)를 도시하며, 이러한 원형 판금 블랭크(1)는 도 2에서 축선(3)을 중심으로 회전 가능한 (미도시된 유동 성형기의 스핀들 상의) 툴(4) 상에 놓이며 두께(a1) 및 직경(d1)을 갖는다.1 preferably shows a circular sheet metal blank 1 with a central hole 2, which circular sheet metal blank 1 is rotatable about an axis 3 in FIG. 2 (spindle of a flow molding machine not shown). On the tool 4 and has a thickness a1 and a diameter d1.

바람직하게 원형 판금 블랭크(1)는 중심공(2)에서 유지된다. 이를 위해, 하나 이상의 핀(5)이 중심공에 맞물리며, 필요한 경우 조임 방식으로 맞물리고, 중심공보다 더 큰 직경을 갖는 카운터 홀더(6)가 툴로부터 먼 쪽을 향하는 원형 판금 블랭크의 측면에서 상기 핀(5)에 인접할 수 있다. 핀(5)의 축방향 길이는 원형 판금 블랭크(1)의 두께(d1)보다 작거나, 두께(d1)만큼 크거나, 두께(d1)보다 클 수 있다. 바람직하게 원형 판금 블랭크(1)는 주철 또는 유동 성형에 의해 성형될 수 있는 다른 금속으로 제조된다.The circular sheet metal blank 1 is preferably held in the center hole 2. To this end, at least one pin 5 engages in the center hole and, if necessary, engages in a tightening manner, the counter holder 6 having a diameter larger than the center hole, on the side of the circular sheet metal blank facing away from the tool. It may be adjacent to pin 5. The axial length of the pin 5 may be less than, thicker than the thickness d1 or greater than the thickness d1 of the circular sheet metal blank 1. The circular sheet metal blank 1 is preferably made of cast iron or other metal which can be molded by flow molding.

툴(4)은 바람직하게 원형 형상으로 원형 판금 블랭크(1)의 외주를 지나 모든 방향으로 방사상으로 연장된다. 바람직하게 툴(4)은 편평한 표면을 갖지만 윤곽이 형성되어 있는 디자인으로 될 수도 있다.The tool 4 preferably extends radially in all directions beyond the outer periphery of the circular sheet metal blank 1 in a circular shape. The tool 4 may preferably be of a contoured design with a flat surface.

하나 이상의 자유 회전 가능한 유동 성형 롤러(7)는 원형 판금 블랭크(1) 위에 배치되며, 적어도 작업편의 방향(x)인 축방향으로 그리고 방향(r)인 반경 방향으로 이중 이동으로 또한 이송될 수 있다.One or more freely rotatable flow forming rollers 7 are arranged on the circular sheet metal blank 1 and can also be conveyed in double movement at least in the axial direction (x) and in the radial direction (r) of the workpiece. .

원형 판금 블랭크(1)와 함께 툴(4)이 미리 정해진 회전 속도에 도달하자마자, 유동 성형 롤러(7)는 작업편으로 추진하는 동안에, 외주로부터 이격되어, 바람직하게는 중심공에 인접하여서 또는 중심공의 에지에서까지 방향(x)에서 축방향으로 이송된다. 그 후 또는 그와 동시에, 유동 성형 롤러는 방향(r)에서 방사상 외부로 이동되어 원형 판금 블랭크(1)의 재료를 유동 성형 롤러 앞에서 방사상 외부로 가압 또는 압박한다. 이에 따라, 원형 블랭크(1)의 영역이 모든 방향에서 방사상으로, 놀랍게도 외부 원주 영역에 균열을 형성하지 않고 확대된다.As soon as the tool 4 with the circular sheet metal blank 1 reaches a predetermined rotational speed, the flow forming roller 7 is spaced apart from the outer circumference, while propelled into the workpiece, preferably adjacent to or centered on the center hole. It is conveyed axially in the direction x up to the edge of the ball. Thereafter or at the same time, the flow forming roller is moved radially outward in the direction r to press or press the material of the circular sheet metal blank 1 radially outward in front of the flow forming roller. Thus, the area of the circular blank 1 expands radially in all directions, surprisingly without forming cracks in the outer circumferential area.

이러한 작업은 바람직하게 수 회 반복된다.This operation is preferably repeated several times.

또한, 외부 원주 영역에서 자유 회전 가능한 억제 롤러(8)는 원형 블랭크 재료가 원형 판금 블랭크(1)의 평면으로부터 전방으로 아치형으로 구부러지는 것을 방지할 수 있다. In addition, the restraint roller 8 freely rotatable in the outer circumferential region can prevent the circular blank material from arching forward arcuately from the plane of the circular sheet metal blank 1.

<도면 부호 목록><List of Drawings>

원형 판금 블랭크 1Circular Sheet Metal Blank 1

중심공 2Core ball 2

축선 3Axis 3

툴 4Tool 4

핀 5Pin 5

카운터 홀더 6Counter holder 6

유동 성형 롤러 7Flow Forming Rollers 7

억제 롤러 8Suppression Roller 8

두께 a1, a2Thickness a1, a2

직경 d1, d2Diameter d1, d2

Claims (12)

축선(3)을 중심으로 회전하는 툴(4) 상에 놓여 있으며 상기 툴(4)의 직경보다 작은 직경(d1) 및 두께(a1)를 갖는 원형 판금 블랭크(1)를 성형하는 방법에 있어서,In a method of forming a circular sheet metal blank (1) lying on a tool (4) rotating about an axis (3) and having a diameter (d1) and a thickness (a1) smaller than the diameter of the tool (4), 하나 이상의 유동 성형 롤러(7)가 상기 원형 판금 블랭크(1)의 재료로 바람직하게 축방향으로 추진되고 방사상 외측으로 이동되어, At least one flow forming roller 7 is preferably axially propelled and moved radially outward with the material of the circular sheet metal blank 1, 상기 원형 판금 블랭크(1)의 영역이 모든 방향에서 방사상으로 확대되며,The area of the circular sheet metal blank 1 extends radially in all directions, 초기의 상기 직경(d1) 및 두께(a1)를 갖는 상기 원형 판금 블랭크로부터 바람직하게 회전 대칭인 부품, 특히 더 큰 직경(d2) 및 적어도 부분들 또는 전체에서 감소된 두께(a2)를 갖는 추가의 원형 판금 블랭크가 성형되는 것을 특징으로 하는From the circular sheet metal blank having the initial diameter d1 and thickness a1, preferably a rotationally symmetrical part, in particular a larger diameter d2 and a further at least in part or reduced thickness a2 in whole Characterized in that the circular sheet metal blank is molded 원형 판금 블랭크 성형 방법.Circular sheet metal blank forming method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 성형될 상기 원형 판금 블랭크가 중심공(2)을 갖는 것을 특징으로 하는Said circular sheet metal blank to be shaped has a central hole (2) 원형 판금 블랭크 성형 방법.Circular sheet metal blank forming method. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 원형 판금 블랭크가 상기 툴 상에 유지되는 것을 특징으로 하는 The circular sheet metal blank is held on the tool 원형 판금 블랭크 성형 방법.Circular sheet metal blank forming method. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 하나 이상의 유동 성형 롤러(7)의 이송이 내부로부터 외부로 방사상으로 수 회 반복되는 것을 특징으로 하는Characterized in that the conveying of said at least one flow forming roller 7 is repeated radially from inside to outside several times. 원형 판금 블랭크 성형 방법.Circular sheet metal blank forming method. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 더 큰 직경(d2)이 초기의 상기 직경(d1)보다 5% 이상 만큼 더 큰 것을 특징으로 하는The larger diameter d2 is at least 5% larger than the initial diameter d1. 원형 판금 블랭크 성형 방법.Circular sheet metal blank forming method. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 더 큰 직경(d2)이 초기의 상기 직경보다 10% 이상 만큼 더 큰 것을 특징으로 하는The larger diameter d2 is at least 10% larger than the initial diameter. 원형 판금 블랭크 성형 방법.Circular sheet metal blank forming method. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 더 큰 직경(d2)이 초기의 상기 직경(d1)보다 20% 이상 만큼 더 큰 것을 특징으로 하는The larger diameter d2 is at least 20% larger than the initial diameter d1. 원형 판금 블랭크 성형 방법.Circular sheet metal blank forming method. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7, 상기 원형 판금 블랭크 재료의 축방향으로의 이동(drifting)이 하나 이상의 자유 회전 가능한 억제 롤러(8)에 의해 방지되는 것을 특징으로 하는The axial shifting of the circular sheet metal blank material is prevented by at least one freely rotatable restraint roller 8. 원형 판금 블랭크 성형 방법.Circular sheet metal blank forming method. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 상기 원형 판금 블랭크 성형 방법에 의해 초기의 상기 원형 판금 블랭크보다 더 큰 직경을 갖는 원형 판금 블랭크가 제조되는 것을 특징으로 하는A circular sheet metal blank having a larger diameter than the initial circular sheet metal blank is produced by the circular sheet metal blank forming method. 원형 판금 블랭크 성형 방법.Circular sheet metal blank forming method. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 9, 상기 원형 판금 블랭크 성형 방법에 의해 휘일 타이어 제품의 폐기 부분 또는 폐기 원형 블랭크가 처리되는 것을 특징으로 하는Characterized in that the waste portion of the wheel tire product or the waste round blank is processed by the round sheet metal blank forming method. 원형 판금 블랭크 성형 방법.Circular sheet metal blank forming method. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 10, 상기 원형 판금 블랭크 성형 방법에 의해 초기의 상기 원형 판금 블랭크보다 더 큰 직경을 갖는 기어 부품이 제조되는 것을 특징으로 하는Characterized in that a gear part having a larger diameter than the initial circular sheet metal blank is produced by the circular sheet metal blank forming method. 원형 판금 블랭크 성형 방법.Circular sheet metal blank forming method. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 11, 상기 원형 판금 블랭크 성형 방법에 의해 초기의 상기 원형 판금 블랭크보다 더 큰 직경을 갖는 플라이휘일 링 기어가 제조되는 것을 특징으로 하는Characterized in that by the circular sheet metal blank forming method a flywheel ring gear having a larger diameter than the initial circular sheet metal blank is produced. 원형 판금 블랭크 성형 방법.Circular sheet metal blank forming method.
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