KR20180012465A - Method for forming a bolt with flange head using quenched and tempered high strength steel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선조질강을 이용하여 차량용 에어컨 압축기에 사용되는 볼트를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 방법은 선조질강 소재의 강선을 소정의 길이로 절단하는 단계와, 상기 소재 강선의 일측 단부에 소재 강선의 직경에 비해 큰 직경을 갖는 원통형의 볼트헤드 예비성형체를 형성하는 단계와, 상기 볼트헤드 예비성형체의 상부 구간을 육각 단면으로 성형하여 육각헤드 예비성형체로 성형하는 단계와, 상기 육각 단면 헤드 아래에 원반상의 플렌지가 성형되도록 하여 플렌지헤드를 성형하는 단계와, 상기 플렌지헤드 아래의 직선상 바디가 경사상 네크부를 중심으로 그 아래쪽이 직경의 감소와 더불어 길이의 증가가 일어나도록 압출하는 단계로 이루어진다.
본 발명은 단조 공정 중에 가해지는 하중의 분산 및 경감을 유도하여 볼트 네크부에서의 응력집중에 의한 볼트 내구성 저하를 방지하는 한편 금형의 수명이 연장될 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention relates to a method of manufacturing a bolt for use in an automotive air conditioner compressor using an ancillary steel.
The method includes the steps of cutting a steel wire of an ancillary steel material to a predetermined length, forming a cylindrical bolt head preform having a diameter larger than a diameter of a steel wire at one end of the steel wire, Forming a hexagonal cross section of an upper section of the bolt head preform and molding the hexagonal head preform into a hexagonal head preform; molding a flange head on the disk under a head of the hexagonal cross section to form a flange head; And the upper body is extruded so that the lower part of the upper body around the neck part of the inclined face decreases in diameter and an increase in length occurs.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect of inducing dispersion and reduction of load applied during a forging process so as to prevent deterioration of bolt durability due to stress concentration at the bolt neck portion and to prolong the life of the mold.
Description
본 발명은 차량용 에어컨 압축기에 사용되는 볼트의 제조방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 조질처리된 고강도의 강(이하 "선조질강"이라 함)으로 이루어진 선재를 냉간 단조하여 플렌지헤드 볼트를 성형함에 있어 단조 공정 중에 가해지는 하중의 분산 및 경감을 유도하여 볼트의 바디 네크부에 집중되는 응력에 의한 볼트 내구성 저하를 방지하는 한편 금형의 수명이 연장될 수 있도록 한 선조질강을 이용한 차량용 에어컨 압축기 플렌지헤드 볼트의 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a bolt for use in an automotive air conditioner compressor, and more particularly, to a method of manufacturing a bolt using a forged steel bolt for cold forging a wire made of a high- A method of manufacturing a vehicle air conditioner compressor flange head bolt using a fore-and-aft cylinder to prevent the deterioration of bolt durability due to stress concentrated on the body neck portion of the bolt by inducing dispersion and reduction of load applied during the process, And a manufacturing method thereof.
일반적으로 각종 기계나 기구의 체결용 부품으로 사용되는 볼트는 주로 냉간 단조를 통해서 제작이 이루어진다. 종래의 냉간 단조를 통해서 볼트를 제조하는 과정은, 먼저 소재 강선을 장시간에 걸쳐 구상화 소둔을 행하여 연성의 확보가 이루어지도록 한 후에 소정의 길이로 절단하여 냉간 단조가공을 통해서 소정의 볼트 형상으로 성형한다. 이어서 강도와 인성을 높이기 위하여 약 850℃ 이상의 고온으로 가열하여 칭 (quenching)과 템퍼링(tempering) 열처리를 행함으로써 볼트 제품이 얻어지게 된다.Generally, the bolts used for fastening parts of various machines and appliances are mainly made by cold forging. In the process of manufacturing the bolts through the conventional cold forging, first, the material steel wire is subjected to spheroidizing annealing for a long time so as to secure the ductility, and then cut to a predetermined length and formed into a predetermined bolt shape through cold forging . And then heated to a high temperature of about 850 DEG C or higher to increase strength and toughness The bolt product is obtained by performing quenching and tempering heat treatment.
그런데, 상기 종래의 볼트 제조 방법에서는 냉간 단조성의 향상을 위한 구상화 소둔시에 열에너지의 손실이 불가피하며, 냉간단조 가공의 전,후에 행해지는 열처리 과정에서 단조 가공된 성형품의 변형이 발생할 우려가 높고, 특히 장척의 제품일 경우에는 추가적으로 교정작업이 행해져야만 하기 때문에 작업성과 생산성 면에서 불리하다는 단점이 지적되고 있다.However, in the above-mentioned conventional bolt manufacturing method, loss of thermal energy is inevitable in the spheroidizing annealing for the improvement of cold forging, and there is a high possibility that deformation of the forged part in the heat treatment process performed before and after cold forging In particular, in the case of a long product, it is pointed out that it is disadvantageous in terms of workability and productivity because an additional correction work must be performed.
이와 같은 종래의 볼트 냉간단조 방법에서 지적되고 있는 문제점을 감안하 여, 냉간가공 후에 별도의 열처리를 필요로 하지 않고도 볼트를 제조할 수 있도록 하는 조질처리된(quenched and tempered) 냉간 압조용 강선재가 알려져 있다. 대표적인 냉간 압조용 선조질강으로는 특허문헌1을 들 수 있는바, 특허문헌1의 강선재는 칭, 템퍼링 열처리된 강선으로서 인장강도가 70∼130Kgf/㎟ 의 고강도임에도 냉간 단조 전의 구상화 소둔이 없이도 통상적인 냉간단조 가공이 원활하게 이루어지게 되고, 또한 냉간 단조가공 후에도 각종 기계구조용 부품에서 요구되는 높은 강도를 나타내어 별도의 후열처리(Q/T)를 필요로 하지 않는다고 밝히고 있다. A quenched and tempered steel wire rod for cold rolling is known which can produce a bolt without requiring a separate heat treatment after cold working in view of the problems pointed out in such conventional bolt cold forging methods . A typical example of the pre-forming steel for cold rolling is Patent Document 1, and the steel wire material of Patent Document 1 A cold-forging process can be performed smoothly even without spheroidizing annealing before cold forging, even when the tensile strength is 70 to 130 kgf / mm < 2 >, which is a high strength required for various mechanical structural parts even after cold forging. Strength and does not require a separate post heat treatment (Q / T).
..
본 발명은 선조질강을 소재로 하여 차량용 에어컨 압축기의 플렌지헤드 볼트를 냉간 단조할 때 제기되고 있는 상기 종래의 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 냉간 단조 과정에서 볼트의 바디 특정 부위에서 하중이 집중되지 않고 분산되도록 함으로써 성형 완료된 볼트의 내구성 향상과 단조 금형의 수명이 연장될 수 있도록 하는 선조질강을 이용한 차량용 에어컨 압축기 플렌지헤드 볼트의 제조방법을 제공하는데 발명의 목적을 두고 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problem of cold forging a flange head bolt of a car air conditioner compressor using a pre-formed steel as a raw material. In cold forging, load is not concentrated at a body- The present invention provides a method of manufacturing a flange head bolt for a vehicle air conditioner compressor using an ancillary steel to improve the durability of the formed bolt and to prolong the life of the forging die.
본 발명의 상기 목적은 선조질강 소재 강선을 이용하여 다단계 냉간단조를 수행함에 있어 직경의 변화 기점으로 작용하는 네크부가 형성되는 단계로서의 볼트 헤드 아래의 바디 부분을 가늘고 길게 압출하는 단계를 종래 방식과는 달리 플렌지헤드의 성형이 완료된 이후에 수행함으로써 볼트헤드 성형을 위한 다단계의 단조공정 동안에 하중 집중의 원인이 되는 네크부(N)가 바디 부위에 존재하지 않도록 함으로써 달성된다.The above object of the present invention can be achieved by a method of manufacturing a steel sheet for a cold forging according to the present invention, which comprises the steps of forming a neck portion acting as a starting point of a diameter change in a multistage cold forging, This is accomplished by ensuring that the neck portion N, which is the cause of the load concentration during the multistage forging process for bolt head molding, is not present in the body region by performing after the molding of the flange head is otherwise completed.
본 발명의 선조질강을 이용한 차량용 에어컨 압축기 플렌지헤드 볼트의 제조방법은, 선조질강 소재의 강선을 소정의 길이로 절단하는 단계와, 상기 소재 강선의 일측 단부에 소재 강선의 직경에 비해 큰 직경을 갖는 원통형의 볼트헤드 예비성형체를 형성하는 단계와, 상기 볼트헤드 예비성형체의 상부 구간을 육각 단면으로 성형하여 육각헤드 예비성형체로 성형하는 단계와, 상기 육각 단면 헤드 아래에 원반상의 플렌지가 성형되도록 하여 플렌지헤드를 성형하는 단계와, 상기 플렌지헤드 아래의 직선상 바디가 경사상 네크부를 중심으로 그 아래쪽이 직경의 감소와 더불어 길이의 증가가 일어나도록 압출하는 단계로 이루어진다. A method of manufacturing a vehicle air conditioner compressor flange head bolt using an ancillary steel of the present invention includes the steps of cutting a steel wire of a pre-formed steel material to a predetermined length, A method of manufacturing a bolt head, comprising the steps of: forming a cylindrical bolt head preform; shaping an upper section of the bolt head preform into a hexagonal section and molding the same into a hexagonal head preform; And a step of extruding the straight body below the flange head so that the lower part of the linear body under the flange head is centered on the inclined neck portion and the length is increased with the decrease in diameter.
상기 본 발명의 방법에서 사용되는 선조질강 소재 강선은 Q/T 열처리된 강선으로서 인장강도가 70∼130Kgf/㎟ 범위인 고강도 선재가 바람직하다. 상기 선조질강의 화학 조성은 C 0.10 ∼ 0.40wt%, Si 1.0wt% 이하, Mn 0.30 ∼ 2.0wt%, P 0.03% 이하, S 0.03wt% 이하가 함유되고 잔부가 Fe아 불가피한 불순물로 조성되는 것이 바람직하다.The pre-welded material steel wire used in the method of the present invention is a Q / T heat treated steel wire, and preferably a high strength wire having a tensile strength in the range of 70 to 130 kgf / mm < 2 >. The chemical composition of the ancillary steel has a composition of C of 0.10 to 0.40 wt%, Si of 1.0 wt% or less, Mn of 0.30 to 2.0 wt%, P of 0.03 wt% or less, and S of 0.03 wt% or less and the balance of Fe and unavoidable impurities desirable.
이하, 본 발명의 방법에 대한 일실시예 공정을 보인 도3의 (가) 내지 (마)에 의거하여 각 단계별 공정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the process of each step will be described in detail with reference to FIG. 3 (a) through FIG. 3 (e) showing one embodiment of the method of the present invention.
도3의 (가)는 선조질강 강선을 절단날을 이용하여 소정의 길이(ㅣ)가 되도록 절단한 소재 강선(W)으로서, 상기 소재 강선(W)의 직경(d)과 길이(l)는 단조공정을 거치면서 변화되는 길이와 직경을 감안하고 또한 최종적으로 성형완료될 볼트 제품의 규격에 부합되는 치수로 정해지게 된다.3 (a) is a workpiece steel wire W cut by a cutting blade so as to have a predetermined length (I), wherein the diameter d and the length l of the workpiece steel wire W are The length and the diameter are changed while the forging process is performed, and the dimension is determined in accordance with the specification of the bolt product to be finally formed.
다음, 상기 도3의 (가)에 도시된 소정의 길이로 절단된 소재 강선(W)은 도3의 (나)에서와 같이 1차 금형 내에서의 펀칭(냉간 단조)에 의해 볼트헤드에 대한 1차 예비성형이 이루어지게 된다. 1차 금형을 통해서 얻어진 볼트헤드 예비성형체 (H)는 그 직경(d1)이 소재 강선(W)의 직경(d)에 비해 증가된 납작한 원통체 형상을 취하며, 그 아래쪽의 바디(B)는 전 구간에 걸쳐 직경의 변화가 없는 일직선 (strate)을 이루고 있다.Next, the workpiece steel wire W cut to a predetermined length shown in Fig. 3 (A) is punched (cold forging) in the primary metal mold as shown in Fig. 3 (B) Primary preforming is performed. The bolt head preform H obtained through the primary die has a flat cylindrical shape in which the diameter d1 thereof is increased compared to the diameter d of the workpiece wire W, It forms a straight line with no change in diameter over the entire section.
이어서, 도3의 (다)는 2차 금형에서 육각 펀치를 이용하여 상기 볼트헤드 예비성형체(H)를 육각헤드로 성형한 것으로서, 이때의 육각헤드 예비성형체(H1)는 상기 볼트헤드 예비성형체(H)의 전체 길이 중에서 아래쪽의 일부 구간을 제외한 그 위쪽에 형성되고, 그 아래쪽은 원판상으로 남게 된다. 이때에도 바디(B)는 전 구간에 걸쳐 직경의 변화가 없는 일자 형태를 이루고 있다.3 (C) shows a bolt head preform (H) molded with a hexagonal head by using a hexagonal punch in a secondary die. The hexagonal head preform (H1) at this time is a bolt head preform H, except for a part of the lower part of the entire length, and the lower part thereof is left in a circular shape. At this time, the body (B) is in the form of a straight line with no change in diameter over the entire section.
다음, 도3의 (라)는 제3 금형에서 육각 펀치에 의한 압출(단조)을 통해서 육각헤드 예비성형체(H2)가 최종적인 형태로 성형됨과 아울러 그 아래로 원판상의 플렌지(F)가 이전에 비해 직경의 증가와 함께 두께의 감소가 이루어지도록 최종 형태로 성형된 플렌지헤드(H2)를 보여주고 있다. 이를 위해 동 단계에서 사용되는 상기 육각 펀치는 그 이전의 도3의 (다)에서 사용된 육각 펀치에 비해 그 육각형의 내경이 증대되고 그 깊이는 감소된 내용적을 갖도록 형성된 펀치가 사용된다. 이와 같은 볼트 헤드에 대한 최종적인 형태로의 셩형과 아울러 바디(B) 하단부에 챔퍼(C)(모따기)가 동시에 이루어지게 된다. 이때에도 바디(B)는 상기 하단부의 챔퍼를 제외한 전 구간에 걸쳐 직경의 변화가 없는 일자 형태를 이루고 있다.Next, in FIG. 3 (D), the hexagonal head preform (H2) is formed into a final shape through extrusion (forging) by a hexagonal punch in the third mold, and the flange (H2) formed in the final form so that the thickness decreases with the increase of the diameter. For this purpose, the hexagonal punch used in this step is formed with a punch formed such that the inner diameter of the hexagon is increased and the depth of the hexagonal punch is reduced as compared with the hexagonal punch used in FIG. 3 (C). In addition to the final shape of the bolt head, a chamfer C (chamfer) is formed at the lower end of the body B. At this time, the body B is formed in a straight line shape with no change in diameter over the entire section excluding the chamfer at the lower end.
마지막 단계로서, 도3의 (마)에서는 성형이 완료된 플렌지헤드(H2)에 직선상의 바디(B)가 구비된 중간 성형재에 대하여 제4 금형을 이용한 압출을 통해서 바디의 상부측에 위치하는 네크부(N)를 중심으로 그 아래쪽이 이전에 비해 직경은 감소되고 길이는 증가되도록 하는 압출을 행하게 된다. 동 단계의 단조(압출) 공정에서는 플렌지헤드(H2)부와 바디의 네크부(N) 상측(B1)에 대한 형상의 변경(소성변 형)은 거의 이루어지지 않는 가운데 네크부(N) 하측(B2)의 바디에 대한 소성변형만이 이루어지게 되어 공정 전에 비해서 가늘고 길어지게 된다.As a final step, in (E) of FIG. 3, the intermediate molding material having the linear body B on the formed flange head H2 is extruded by using the fourth metal mold, The extrusion is performed such that the diameter of the lower portion of the portion N is reduced and the length thereof is increased. In the forging (extrusion) step of this step, the shape of the flange head H2 and the shape of the body on the upper side B1 of the neck portion N are not substantially changed (plastic deformation) Only the plastic deformation with respect to the body of the first and second molds B2 and B2 is performed.
이상의 단계를 모두 거침에 따라 소정의 플렌지헤드 볼트로의 성형이 완료된다. 상기 냉간 단조 후, 최종 제품이 되기까지 바디 아래쪽 외주면에 나사산을 형성하는 롤링(rolling)과 부식방지를 위한 전기아연 도금처리 및 취성제거를 위한 베이킹(baking) 및 균일한 축력값을 위한 토르크 안정화가 행해짐은 종래의 볼트 제조공정에서와 동일하게 수행된다. As the above steps are all completed, the molding with a predetermined flange head bolt is completed. After the cold forging, rolling is performed to form threads on the outer circumferential surface of the lower body of the body until it becomes a final product, electro-galvanizing treatment for corrosion prevention, baking for brittle removal, and torque stabilization for uniform axial force This is performed in the same manner as in the conventional bolt manufacturing process.
본 발명의 방법에서는 선조질강으로 이루어진 강선을 소재로 하고 있음에 따라 종래의 SCM435 볼트 제조시에 단조를 통한 성형의 완료 후에 뒤따르던 인장강도 등의 기계적 특성 향상을 위한 후열처리 공정이 배제됨으로써 생산공정의 단순화 및 제품에서 요구되는 품질특성(인장강도 등)을 안정적으로 확보할 수 있는 장점이 있다. In the method of the present invention, since the steel wire made of the pre-formed steel is used as the material, the post-heat treatment process for improving the mechanical properties such as tensile strength following the completion of the molding through the forging at the time of manufacturing the conventional SCM435 bolts is excluded, And the quality characteristics (tensile strength, etc.) required by the product can be stably secured.
그리고, 본 발명의 제조방법에서는 선조질강 선재를 냉간 단조하여 차량용 에어컨 압축기의 플렌지헤드 볼트를 성형함에 있어 단조 공정 중에 가해지는 하중이 집중되는 바디의 네크부가 볼트헤드의 성형이 완료된 이후에 형성되도록 함으로써 단조 공정 중에 가해지는 하중이 바디의 특정 부위에 집중됨이 없이 고르게 분산되도록 유도하여 볼트 네크부(N)로 인한 응력집중에 따른 볼트 내구성 저하가 방지되는 한편 볼트 A부위 및 플랜지부위에 접촉하는 금형 접촉부에서의 파단발생이 억제되도록 하여 금형 수명이 연장되는 효과가 있다. Further, in the manufacturing method of the present invention, in forming the flange head bolts of the automotive air conditioner compressor by cold forging the pre-formed steel wire material, the neck portion of the body in which the load applied during the forging process is concentrated is formed after the forming of the bolt head is completed The load applied during the forging process is guided to be evenly dispersed without being concentrated at a specific portion of the body, so that the durability of the bolt due to the concentration of stress due to the bolt neck portion N is prevented, So that the life of the mold is prolonged.
도1의 (가) 내지 (마)는 종래의 플렌지헤드 볼트의 단계별 냉간단조 과정을 보인 정면도.
도2의 (가)는 도1의 (마) 단계 수행시의 금형과 펀치에 대한 종단면도이고, (나)는 (가)에 도시된 금형의 파단 상태를 보여주는 실제 사진이다.
도3의 (가) 내지 (마)는 본 발명의 일실시예 플렌지헤드 볼트의 단계별 냉간단조 과정을 보인 정면도.
도4는 성형완료된 플렌지헤드 볼트의 헤드와 네크부(N) 사이의 구간에 대한 응력집중 분포도와 단류선으로서, (가)는 도1의 종래 방법에 의해 성형된 플렌지헤드 볼트이고, (나)는 도3의 본 발명의 방법에 따라 성형된 플렌지헤드 볼트이다.1 (a) to 1 (e) are front views showing a cold forging step by step of a conventional flange head bolt.
Fig. 2 (A) is a longitudinal sectional view of the mold and the punch during the step (E) of Fig. 1, and Fig. 2 (B) is an actual photograph showing the broken state of the mold shown in Fig.
3 (a) through 3 (e) are front views showing a cold forging step by step of a flange head bolt according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a stress concentration distribution diagram and a shear line for a section between the head and the neck portion N of the formed flange head bolt. Fig. 4 (a) is a flange head bolt formed by the conventional method of Fig. Is a flanged head bolt formed according to the method of the present invention in Fig.
볼 발명의 보다 상세한 단계별 공정과 동 공정을 통해 성형된 볼트의 기계적 특성은 아래의 실시예를 통해서 보다 명확하게 이해될 것이다.The mechanical properties of the formed bolts through a more detailed stepwise process of the invention and the process of the present invention will be more clearly understood from the following examples.
먼저, 선조질강 강선으로 생산된 소재를 선정하였다.First, we selected the materials produced from the ancillary steel wire.
상기 소재 강선은 선경(d)이 7.04mm이고, 인장강도는 110kgf//㎟ 으로서, 이를 도3의 (가)에서와 같이 절단하였다. 절단된 소재 강선의 길이(l)는 121mm이었다.The material steel wire had a wire diameter d of 7.04 mm and a tensile strength of 110 kgf //
이와 같이 절단된 소재 강선을 제1 금형을 이용하여 제1 펀치로 펀칭하여 도3의 (나)와 같이 강선의 일측 단부에 볼트헤드 예비성형체(H)를 성형하였다. 성형된 볼트헤드 예비성형체(H)의 직경(d1)은 9.2mm이고, 높이(h1)는 8.7mm였다.The cut material wire thus cut was punched with a first punch using a first die to form a bolt head preform (H) at one end of the steel wire as shown in Fig. 3 (B). The formed bolt head preform H had a diameter d1 of 9.2 mm and a height h1 of 8.7 mm.
이어서, 상기 볼트헤드 예비성형체(H)가 성형된 중간 성형재를 2차 금형으로 옮겨서 육각 펀치인 제2 펀치로 펀칭하여 도3의 (다)와 같이 육각형의 볼트헤드가 상기 볼트헤드 예비성형체(H)의 상측에 형성되도록 하여, 육각헤드 예비성형체 (H1)로 성형하였다. Subsequently, the intermediate molding material molded with the bolt head preform (H) is transferred to a secondary mold and punched with a second punch as a hexagonal punch to obtain a hexagonal bolt head as shown in FIG. 3 (c) H), and molded with the hexagonal head preform H1.
다음, 도3의 (다)에서 사용된 육각 펀치에 비해 그 육각형의 내경이 증대되고 그 깊이는 감소된 내용적을 갖는 육각 펀치인 제3 펀치를 사용하여 제3 금형을 통해 도3의 (라)에서와 같은 최종적인 볼트헤드 성형체로서의 육각헤드가 최종적인 형태로 성형됨과 아울러 그 아래로 원판상의 플렌지(F)가 이전에 비해 직경의 증가와 함께 두께의 감소가 이루어진 최종 형태로 성형된 플렌지헤드(H2)의 성형이 이루어지도록 하였다. 이와 같은 볼트 헤드에 대한 최종적인 형태로서의 성형과 아울러 바디 하단부에 챔퍼(모따기)가 동시에 이루어지도록 하였다.Next, the hexagonal punch used in FIG. 3 (C) is increased in the inner diameter of the hexagonal punch, and the depth of the hexagonal punch is increased by the third punch, which is a hexagonal punch having a reduced inner volume, The hexagonal head as a final bolt head formed body as in the first embodiment of the present invention is formed into a final shape and the flange F on the disk below the flange head F is formed into a final shape in which the thickness is reduced H2 were formed. In addition to forming the final shape of the bolt head, a chamfer (chamfer) is simultaneously formed at the lower end of the body.
이때, 플렌지의 직경은 13.3mm이고, 플렌지를 포함한 볼트헤드의 높이는 6.8mm, 쳄퍼(C)(경사상 단부모서리) 높이는 4.0mm였다. At this time, the diameter of the flange was 13.3 mm, the height of the bolt head including the flange was 6.8 mm, and the height of the chamfer C (the tip of the inclined edge) was 4.0 mm.
이어서 마지막 공정으로서, 성형이 완료된 플렌지헤드(H2)에 직선상의 바디가 구비된 중간 성형재에 대하여 제4 금형을 이용한 압출을 통해서 바디의 상부측에 위치하는 네크부(N)를 중심으로 그 아래쪽이 직경은 감소되고 길이는 증가되도록 하는 압출을 행하여 도3의 (마)와 같은 형태로 최종 성형된 플렌지헤드 볼트를 제조하였다. 상기 네크부(N)를 기점으로 해서 그 상측으로의 플렌지헤드(H3)에 이르기까지의 상측 바디부(B1) 직경은 7.10mm였고, 그 아랫쪽 바디부(B2)의 직경은 6.25mm였으며, 챔퍼(C1) 높이는 2.0mm로 압출 전에 비해 절반으로 줄어들었다. 그리고 챔퍼(C1)을 포함한 전체 바디(B)의 길이는 134.5mm였고, 플랜지헤드(H3)의 높이는 6.8mm로서, 초기의 절단된 상태의 냉간 단조 전 소재 강선의 길이가 121.1mm이었음을 감안할 때, 바디(B)에 대한 상당한 길이의 증가가 있었음을 알 수 있다. Subsequently, as a final step, an intermediate molding material having a straight body on a formed flange head (H2) is extruded by using a fourth metal mold, and the neck portion (N) The diameter was reduced and the length was increased so that a final formed flange head bolt was produced in the same manner as in FIG. 3 (e). The diameter of the upper body part B1 from the neck part N to the upper side of the flange head H3 was 7.10 mm and the diameter of the lower body part B2 was 6.25 mm, (C1) height was 2.0 mm, which was reduced to half compared to before extrusion. The length of the entire body B including the chamfer C1 was 134.5 mm, the height of the flange head H3 was 6.8 mm, and the length of the steel wire before cold forging in the initial cut state was 121.1 mm , There is a considerable increase in length for the body (B).
이때, 상기 플렌지헤드(H2) 저면으로부터 네크부(N) 상측 바디부(B1) 길이는길이는 4.5 ∼ 5.5mm 범위가 바람직하며, 보다 바람직한 길이는 5mm이다.At this time, the length of the upper body B1 of the neck portion N from the bottom of the flange head H2 is preferably in the range of 4.5 to 5.5 mm, more preferably 5 mm.
도4는 성형완료된 플렌지헤드 볼트의 헤드와 네크부(N) 사이의 구간에 대한 응력분포 및 단류선을 보여주고 있는 것으로서, (가)는 도1의 종래 방법에 의해 성형된 플렌지헤드 볼트이고, (나)는 도3의 본 발명의 방법에 따라 성형된 플렌지헤드 볼트에 대한 것이다. 도4에 나타난 바와 같이, 본 발명의 방법에 의해 성형된 플렌지헤드 볼트의 헤드와 네크부 사이의 구간에 집중된 응력(995MPa)이 종래 방법에 의해 성형된 플렌지헤드 볼트의 응력(1105MPa)에 비해 상당히 감소되었음을 알 수 있고, 단류선 역시도 상대적으로 완만하여 안정적인 구조를 취하고 있음을 알 수 있다. 4 is a view showing a stress distribution and a short-circuit line with respect to a section between the head and the neck portion N of the formed flange head bolt. Fig. 4A is a flange head bolt formed by the conventional method of Fig. 1, (B) is for a flanged head bolt formed according to the method of the invention of FIG. As shown in Fig. 4, the stress (995 MPa) concentrated in the section between the head and the neck portion of the flange head bolt formed by the method of the present invention is significantly higher than the stress (1105 MPa) of the flange head bolt formed by the conventional method , And the shear line is also relatively gentle, indicating that it has a stable structure.
Claims (5)
The method according to claim 1, wherein the length from the bottom surface of the flange head to the neck portion (N) is 4.5 to 5.5 mm in the step of extruding the body.
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| CN109719228A (en) * | 2018-12-27 | 2019-05-07 | 常熟市常力紧固件有限公司 | A kind of forming technology of lightweight hexagon flange bolt |
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2016
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