KR100230944B1 - Manufacturing method of automobile valve seat - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차용 밸브 시트의 제조방법에 관한 것으로, 열전도성이 좋은 분말을 이용하여 자리면을 갖는 몸체를 1차 성형하고, 이 자리면에 내마모성과 내열성 등 몸체의 기계적 성질과 다른 특성을 갖는 분말을 채워 시트를 일체형으로 2차 성형함으로써, 서로 다른 기계적 특성을 갖는 두 가지의 분말을 이용하여 밸브 시트를 성형할 수 있게 되어, 원가가 낮으면서도 원래의 기능을 가지는 밸브 시트를 제작할 수 있는 자동차용 밸브 시트의 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention relates to a method for manufacturing a valve seat for an automobile, the first shape of the body having a seat surface by using a powder having a good thermal conductivity, the seat surface has a characteristic different from the mechanical properties of the body, such as wear resistance and heat resistance By secondaryly molding the seat by filling the powder, it is possible to form the valve seat using two kinds of powders having different mechanical properties, and thus to produce a valve seat having a low cost and original function. It is to provide a method for manufacturing a valve seat for.
Description
본 발명은 자동차용 밸브 시트의 제조방법에 관한 것으로, 특히 분말성형법으로 자리면을 갖는 몸체를 1차로 성형하고, 이 자리면에 다시 분말성형법으로 시트를 일체로 2차성형함으로써, 기능 향상 뿐만 아니라 원가를 줄일 수 있는 자동차용 밸브 시트의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a valve seat for an automobile, and in particular, by molding the body having a seat surface by the powder molding method first, and secondly molding the seat by powder molding method again on this seat surface, as well as improving the function The present invention relates to a method for manufacturing a valve seat for an automobile that can reduce cost.
일반적으로 엔진의 실린더 블록에는 연소실의 기밀을 유지할 수 있도록 밸브 시트가 구비되어 있다.In general, the cylinder block of the engine is provided with a valve seat to maintain the airtightness of the combustion chamber.
이러한 밸브 시트는 실린더 헤드와 실린더 블록이 주철인 경우 그대로 일체형으로 제작하는 경우가 많고, 실린더 헤드나 실린더 블록이 경합금제로 제작하는 경우에는 내열강이나 PM재로 밸브 시트를 별도로 제작하여 이용하게 된다.When the cylinder head and the cylinder block are made of cast iron, such valve seats are often manufactured integrally as they are, and when the cylinder head or the cylinder block is made of light alloy, the valve seat is manufactured by using heat resistant steel or PM material separately.
그러나, 기존의 밸브 시트는 그 몸체 및 밸브와 직접 맞닿는 시트면에서 요구되는 기계적 특성이 서로 다르기 때문에 동시에 이런 특성을 만족시켜 주기 위해서는 고가의 합금을 이용해야 하게 되어, 원가를 상승시키게 되는 원인으로 작용하여 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.However, the existing valve seat has different mechanical properties required on the body and the seat surface which is in direct contact with the valve. Therefore, expensive alloys have to be used to satisfy these characteristics, which increases the cost. Therefore, there is a need for improvement.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 열전도성이 좋은 분말을 이용하여 자리면을 갖는 몸체를 1차 성형하고, 이 자리면에 내마모성과 내열성 등 몸체의 기계적 성질과 다른 특성을 갖는 분말을 채워 시트를 일체형으로 2차 성형함으로써, 서로 다른 기계적 특성을 갖는 두 가지의 분말을 이용하여 밸브 시트를 성형할 수 있게 되어, 원가가 낮으면서도 원래의 기능을 가지는 밸브 시트를 제작할 수 있는 자동차용 밸브 시트의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned point, and primary molding of a body having a seat surface using a powder having good thermal conductivity, and has a characteristic different from the mechanical properties of the body such as wear resistance and heat resistance on the seat surface. By secondaryly molding the seat by filling the powder, it is possible to form the valve seat using two kinds of powders having different mechanical properties, and thus to produce a valve seat having a low cost and original function. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a valve seat.
도 1은 본 발명에 따른 밸브 시트의 제조방법을 나타내는 개략도.1 is a schematic view showing a method of manufacturing a valve seat according to the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : 몸체 11 : 자리면10: body 11: seating surface
12 : 시트 13 : 절개면12 sheet 13: incision surface
100 : 다이 110a : 하부펀치100: die 110a: lower punch
110b : 상부펀치110b: upper punch
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다이(100) 내부에 분말을 채워 상하펀치(110a), (110b)를 가압하여 자리면(11)을 갖는 몸체(10)를 성형하는 과정과, 이 몸체(10)가 다이(100) 내에 설치된 상태에서 상기 자리면(11)에 다른 기계적 특성을 갖는 분말을 채워 상하펀치(110a), (110b)로 가압하여 상기 몸체(10)와 일체로 된 시트(12)를 성형하는 과정과, 상기 다이(100)로부터 이 시트(12)가 일체로 된 몸체(10)를 탈거하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention is a process of forming a body 10 having a seat surface 11 by pressing the upper and lower punches (110a), (110b) by filling the powder in the die 100, the body 10 is a die 100 And filling the powder having different mechanical properties on the seat surface 11 and pressing the upper and lower punches 110a and 110b to form the sheet 12 integrated with the body 10. In this case, the sheet 12 is characterized in that the process consisting of removing the body 10 is integrated.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 자리면(11)은 몸체(10)의 안쪽 테두리를 따라 전체 원주상에 걸쳐 단차진 형상으로 이루어지고, 이 단차진 형상의 바깥쪽에는 일부 구간에 걸쳐 아랫쪽으로 구배진 절개면(13)이 형성된 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the invention, the seat surface 11 is formed in a stepped shape over the entire circumference along the inner rim of the body 10, the outside of the stepped shape is downward over some section Gradient incision surface 13 is characterized in that it is formed.
또한, 상기 절개면(13)은 시트(12)와 동일한 경사각으로 절개성형된 것을 특징으로 한다.In addition, the incision surface 13 is characterized in that the incision molded at the same inclination angle as the sheet (12).
이를 첨부도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 1은 본 발명에 따른 밸브 시트의 제조방법을 나타내는 개략도로서, 도면부호 100은 다이를 나타낸다.1 is a schematic view showing a method for manufacturing a valve seat according to the present invention, wherein reference numeral 100 denotes a die.
본 발명은 얇은 원기둥 형상으로 성형가능한 다이(100)의 내부에 열전도성이 큰 분말을 채워 넣은 후 하부펀치(110a)와 상부펀치(110b)를 이용하여 단차진 형상의 자리면(11)을 갖는 몸체(10)를 성형하고, 이 자리면(11)에 상기 몸체(10)와는 다른 기계적 특성을 갖는 분말을 채운 후 다시 하부펀치(110a)와 상부펀치(110b)를 이용하여 이 몸체(10)에 시트(12)를 일체로 성형하하여, 상기 다이(100)로부터 탈거하여 서로 다른 기계적 특성을 갖는 2가지 재질로 된 밸브 시트를 제조하는 것이다.According to the present invention, a powder having a high thermal conductivity is filled into the die 100 that can be molded into a thin cylindrical shape, and then has a seat 11 having a stepped shape using a lower punch 110a and an upper punch 110b. The body 10 is formed, and the seat surface 11 is filled with powder having a mechanical property different from that of the body 10, and then the body 10 is formed by using the lower punch 110a and the upper punch 110b. The seat 12 is integrally molded in the die, and is removed from the die 100 to manufacture a valve seat made of two materials having different mechanical properties.
이때, 상기 몸체(10)는 얇은 실린더 형상으로 성형하게 되며, 이 실린더 형상의 안쪽 테두리는 전체 원주상에 걸쳐 소정의 폭으로 단차가 형성되어 있다.At this time, the body 10 is molded in a thin cylindrical shape, the inner edge of the cylindrical shape is formed with a step with a predetermined width over the entire circumference.
특히, 상기 몸체(10)는 단차진 부위의 바닥면에 바깥쪽으로부터 일정한 경사각을 가지도록 절개면(13)이 형성되어 있으며, 이 절개면(13)의 갖는 경사각은 미도시된 밸브의 시트면과 같은 크기로 하게 된다.In particular, the body 10 has a cutting surface 13 is formed on the bottom surface of the stepped portion to have a constant inclination angle from the outside, the inclination angle of the cutting surface 13 is the seat surface of the valve not shown Will be the same size as
즉, 상기 시트(12)는 그 단면에서 볼 때 어느 두께에서나 같은 두께를 가지도록 성형하여, 이 시트(12)가 실린더 블록에 설치되어 밸브의 작동으로 그 안쪽이 쉽게 파손되는 것을 막아 주게 되는 것이다.That is, the seat 12 is molded to have the same thickness at any thickness as seen in the cross section, so that the seat 12 is installed in the cylinder block to prevent the inside thereof from being easily damaged by the operation of the valve. .
한편, 상기 하부펀치(110a)와 상부펀치(110b)를 이용하여 각 분말을 가압하는 경우 각 펀치의 압력을 조절하여 자리면(11)을 용이하게 형성되도록 유도하게 된다.On the other hand, when pressing the powder using the lower punch (110a) and the upper punch (110b) to adjust the pressure of each punch to guide the formation of the seat surface (11).
예를 들어, 상기 몸체(10)의 성형에 있어 그 윗면에 자리면(11)을 용이하게 성형하기 위해 상기 하부펀치(110a)는 중앙부분이 테두리보다는 작은 힘으로 가압하고, 상기 상부펀치(110b)는 반대로 중앙부분이 테두리보다는 큰 힘으로 가압하여, 상기 상부펀치(110b)의 중앙 부분에 자리면(11)이 형성될 수 있도록 유도하게 되는 것이다.For example, in order to easily form the seat 11 on the upper surface in the molding of the body 10, the lower punch 110a is pressurized with a force smaller than the rim of the center portion, and the upper punch 110b. In contrast, the center portion is pressed by a larger force than the rim, so that the seat surface 11 is formed in the center portion of the upper punch 110b.
이때, 상기 상부펀치(110b)는 그 중앙 부분에 아랫쪽으로 돌출되게 하여서, 이 상부펀치(110b)로 분말을 가압하게 되면 별도로 가공하지 않고도 쉽게 절개면(13)을 성형하게 되는 것이다.At this time, the upper punch (110b) is to protrude downward in the center portion, when pressing the powder to the upper punch (110b) is to easily form the incision surface 13 without processing separately.
또한, 상기 자리면(11)에 시트 성형에 따른 분말을 채운 후 하부펀치(110a)와 상부펀치(110b)는 각각 상술한 것과는 반대로 가압하여, 상기 시트(12)가 일체로 된 상태에서 윗면과 아랫면이 일정한 평면을 이루는 몸체(10)가 성형된다.In addition, after filling the seat surface 11 with powder according to the sheet molding, the lower punch (110a) and the upper punch (110b) is pressed in the opposite direction as described above, respectively, the upper surface and in the state in which the sheet 12 is integrated A body 10 is formed in which the lower surface forms a constant plane.
따라서, 상기 몸체(10)는 윗면에 시트(12)가 일체로 내설되도록 성형되며, 이렇게 성형된 몸체(10)와 시트(12)는 각각 서로 다른 기계적 특성을 나타내게 되는 것이다.Accordingly, the body 10 is formed so that the sheet 12 is integrally formed on the upper surface, and the body 10 and the sheet 12 thus formed each exhibit different mechanical properties.
이상에서 본 바와 같이 본 발명은 내열성이 강한 분말을 이용하여 안쪽 테두리에 단차진 형태의 자리면을 갖는 몸체를 얇은 실린더 형상으로 성형하고, 이 자리면에 몸체와 다른 기계적 특성을 갖는 분말을 이용하여 이 몸체와 일체로 성형함으로써, 몸체와 시트가 다른 기계적 특성을 갖는 밸브 시트를 용이하게 제작가능하게 되어, 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 기능효율을 더욱 높일 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention uses a powder having a high heat resistance to form a body having a stepped shape on the inner rim in a thin cylinder shape, and using a powder having mechanical properties different from the body on the seat. By integrally molding with the body, the body and the seat can be easily manufactured valve seat having different mechanical properties, it is possible to reduce the cost and further increase the functional efficiency.
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