볼트를 성형하기위해 업셋터/헤더/볼트포머등의 전용성형기가
일반화 되어 있다.
이는 원재료의 이송장치(feed roller)-절단장치(quill & knife)-
다이스펀치에의한 업셋(ram & die block mechanism)-
블랭크의 쳐내기장치(knock-out system)-블랭크의 이송장치(transfer system)로
이루어져 있습니다.
1.업셋(UPSET):
이는 전장에서 언급한 코일형태의 원재료를 축방향으로 가압축하는
소성변형법으로 재료의 일부분(주로 두부)을 크게변형하는 가공법이다.
축방향으로의 업셋은 직경대비 업셋변형할수있는 길이가 제한되는데
이를 업셋비라고 한다.
이는 좌굴(구부러짐)없이 업셋가능한 길이는 이론적으로 규명되기도하겠지만
실험적으로 대략 직경의 2.5배~3.0배정도가 한계이다.
따라서 두부의 체적이 큰경우에는 예비성형을 통해
업셋비를 크게할수있다.재료에 따라 차이가 크지만 SWCH10정도의 연강선재에서는
최대 직경의 6배까지는 가능한것으로 알려져있다.
업셋의 일반적주의 사항
직경대비 큰 업셋량을 얻기위해서는 예비성형(업셋)의 설계와
업셋 직전의 흔들림은 업셋을 크게 제한하는 요소이다.따라서
만족한 업셋을 얻기위해서는 예비업셋용 펀치의설계
원재료의 절단의 단면이 완전한 평면을 이루도록 해야한다.
2.압출(EXTRUTION):
냉간단조에서 볼트의 머리성형과 더불어
나사부를 성형하기위해 원재료보다 치수를 줄여 가공해야하는데
이를 축졸음(전방압출)이라고 한다.
또 슬리브나피스톤핀,구멍작업이 필요한데 이를
후방압출이라고 한다.
전방압출을 위해서는 다이스에 구속하지않는 개방압출과
다이스에 구속하는 밀폐압출로 나뉘며
이에는 일반적으로 단면감소비(AREA REDUCTION RATE)라고하는
기준으로 작업한다.
보편적으로 성형전후의 단면감소비가 30%내외까지는 개방압출에의해 가능하며
약75%까지는 밀폐압출로 가능하다.
이때도 금형 및 다이스설계에의 해 그비가 좌우되며,또한 원재료및금형의
표면거칠기나 윤활제의 성능에 크게좌우된다.
후방압출을위해서는 전방압출과 비슷한 조건으로 작업되며
금형설계,핀설계,슬리브의 설계및 제한에의해 성형되고
금형및공구파손을 관리하기위해
대수감소율값기준하여 0.7전후에서 작업하기가
우량한것으로 알려져있다.
3.기타:
위에서 언급한 업셋과 압출을 적절하게 이용한 더블업셋팅,
금형파손에의한 안전사고방지기술,블랭크비회전기술,자동조심형기구,
축회전기술등이 개발되어 지속적기술개발과 향상이 기대되는 분야입니다.