냉간 압출에 의한 헬리컬 기어의 제조에 관한 연구

A Study on the Helical Gear Forming by Cold Extrusion

본 연구에서는 인벌류트 치형을 갖는 헬리컬 기어압출에 있어서 실제 치형형 상인 인벌류트 곡선을 다이의 형상으로 하여 비대칭 형상의 다이를 몇 개의 대칭영역 으로 분할하고 각 영역에 대하여 각각의 동적가용 속도장을 구한 후 전체 형상으로 확 장시켜 상계해석 하였다. 해석결과의 계산은 위의 동적가용속도장으로 헬리컬 또는 평기어 압출을 해석하는 수치해석 프로그램을 개발하여 수행하였다. 상계해석에서는 기초원 이하의 필렛부분과 이 뿌리 틈새등은 그 형상이 매우 복잡하므로 해석의 간략 화를 위하여 기초원까지만 변형되는 것으로 가정하였으나 실제의 기어압출실험에서는 기어의 모든 조건이 고려되었다. 압출실험은 전기동으로 전극봉을 제조하고, 전극설 계시에 금형과 소재의 탄성변형량, 방전가공시의 과방전량 그리고 래핑 가공여유등을 고려하여 설계한 후 호빙 및 셰이빙가공하여 실제 제조하려는 기어와 유사하게 기어전 극을 제조한 후, 이를 금현본체와 조립하여 3축제어 방전가공기로 금형을 제작하였다.

A gear forming method by cold extrusion and an analytical method with its numerical solution program based on the upper bound method were developed. In the analysis the involute curve was as a shape of die and the upper bound method was used to calculate energy dissipation rate. By this method the power requirement and optimum conditions necessary for extruding helical(spur) gear were successfully calculated. These numerical solutions are in good agreement with experimental data. In the experiment, 4-6 class helical gear of KS standard for automobile transmission was successfully manufactured.