KR100399591B1

KR100399591B1 - 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법

Info

Publication number: KR100399591B1
Application number: KR10-2000-0014603A
Authority: KR
Inventors: 박주현
Original assignee: 주식회사 대흥알앤티
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2003-09-26
Also published as: KR20000030860A

Abstract

본 발명은 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 판재를 프레스로 가압하여 파이프형상의 스트러트를 가공하는 제조방법을 얻기 위한 것인 바,

철판재를 프레스하여 파이프를 형성하는 프로그레시브(Progressive)금형 공정에서 철판재(2)의 위치를 잡아주는 파이로트(Pilot) 구멍(4)들을 형성하는 피어싱(PIERCING)공정(10)과;상기 피어싱공정(10)에서 형성한 구멍(4)들 안쪽에 대향하게 두 개의 호(弧)(20-1) 형상으로 절취하는 렌스(LANCE)공정(20)과;상기 철판재(2)의 위치를 잡아주는 피어싱공정(10)에서 뚫린 구멍(4)을 잡아 위치를 설정하고 호(弧)(20-1)와 호(弧)(20-1)사이를 모래시계 모양등으로 절단하여 프레스 대상판(P)과 프레스 대상판(P)사이를 나누는 아우어 그래스(HOUR GLASS)공정(30)과;상기 프레스 대상판(P)을 1,2,3,4차에 걸친 프레스 과정을 거쳐 스트러트 베어링 케이스의 전단계로 일측이 막힌 소관(6) 형태로 성형하게 되는 드로잉(DRAWING)공정(40)과;상기 드로잉공정(40)을 마치된 소관(6)의 막힌 상부를 천공하는 피어싱(PIERCING)공정(50)과;상기 피어싱공정(50)후 천공된 구멍(8)을 확장하여 완전한 소관(6)을 형성하게 프레스 가공하는 버링(BURRING)공정(60)과;상기 버링공정(60)후 소관(6)의 하부측을 확장하여 턱(9)을 두면서 큰 직경으로 형성되는 대관(14)과, 이 대관(14)을 수평으로 양분하는 선상 하측으로 확장되는 확관(16)을 일정 각도로 형성하게 되는 프래트닝(FLATTENING)공정(70)과;상기 확관(16)의 2/3선상인 하단부(22)를 일정 밴딩 기초각도(θ)를 형성하게 수직 절취하는 하프 (half) 트리밍(TRIMMING)공정(80)과;상기 절취된 확관(16)을 대관(14)과 동일 직경으로 다시 복원시켜 완성하게 되는 리스트라이킹(RESTRIKING)공정(90)과,상기 철판재(2)으로부터 완성된 스트러트 베어링 케이스(18) 제품을 분리하게 되는 분리공정을 거쳐 제작됨을 특징으로 하는 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법으로 별도의 선삭공정이 불필요한 뛰어난 효과가 있다.

Description

판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법 {Method of making case of strut bearing using boards}

본 발명은 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 판재를 프레스로 가압하는 공정만으로 스러스트 베어링 케이스를 완성하므로서 후처리 마감공정인 선반가공 공정이 생략되어 자동화 대량생산의 기클을 마련하게 되는 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 현가장치의 부품중 인슐레이트 플론트 스트러트에 적용되는 스트러트 베어링 케이스 제조방법은 파이프를 프레스기로 형성한 후 프레스 공정후, 양측단의 외관 향상을 위해 가장자리를 일정각도로 가공하는 선삭가공 고정을 별도로 거치게 된 다음 작업을 완성하였다.

그러나, 이러한 종래 파이프를 이용한 스트러트 베어링 케이스의 제조방법은 파이프를 프레스기로 형상하고 그 끝단을 선삭하여야 하는 공정을 거치므로 연속적이지 못하여 제품을 옮기고 다시 새로운 공정을 해야 하는 문제점이 있었다.또한, 공정수가 많고 연속작업이 어려우므로 대량생산에 많은 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 안출(案出)한 것으로서, 본 발명의 목적은 판재를 프레스기로 판재를 이용한 스트러트 베어링케이스 제조시 연속 작업을 가능하게 하므로서 선반작업등의 후처리 가공공정을 생략하여 자동화와 대량생산을 가능하게 하는 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법을 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명은철판재를 프레스하여 파이프를 형성하는 프로그레시브(Progressive)금형 공정에서 철판재의 위치를 잡아주는 파이로트(Pilot) 구멍들을 형성하는 피어싱(PIERCING)공정과;상기 피어싱공정에서 형성한 구멍들 안쪽에 대향하게 두 개의 호(弧) 형상으로 절취하는 렌스(LANCE)공정과;상기 철판재의 위치를 잡아주는 피어싱공정에서 뚫린 구멍을 잡아 위치를 설정하고 호(弧)와 호(弧)사이를 모래시계 모양등으로 절단하여 프레스 대상판과 프레스 대상판사이를 나누는 아우어 그래스(HOUR GLASS)공정과;상기 프레스 대상판을 1,2,3,4차에 걸친 프레스 과정을 거쳐 스트러트 베어링 케이스의 전단계로 일측이 막힌 소관 형태로 성형하게 되는 드로잉(DRAWING)공정과;상기 드로잉공정을 마치된 소관의 막힌 상부를 천공하는 피어싱(PIERCING)공정과;상기 피어싱공정후 천공된 구멍을 확장하여 완전한 소관을 형성하게 프레스 가공하는 버링(BURRING)공정과;상기 버링공정후 소관의 하부측을 확장하여 턱을 두면서 큰 직경으로 형성되는 대관과, 이 대관을 수평으로 양분하는 선상 하측으로 확장되는 확관을 일정 각도로 형성하게 되는 프래트닝(FLATTENING)공정과;상기 확관의 2/3선상인 하단부를 일정 밴딩 기초각도(θ)를 형성하게 수직 절취하는 하프 (half) 트리밍(TRIMMING)공정과;상기 절취된 확관을 대관과 동일 직경으로 다시 복원시켜 완성하게 되는 리스트라이킹(RESTRIKING)공정과,상기 철판재로부터 완성된 스트러트 베어링 케이스를 분리하는 분리공정을 통해 제작됨을 특징으로 하는 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명인 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법의 공정을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명인 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법에서 하프 트리밍(trimming)공정을 거친 스러스트 베어링 케이스를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 피어싱(PIERCING)공정 20 : 렌스(LANCE)공정

30 : 아우어 그래스(HOUR GLASS)공정 40 : 파이로트(PILOT)공정

50 : 드로잉(DRAWING)공정 60 : 피어싱(PIERCING)공정

70 : 버링(BURRING)공정 80 : 프래트닝(FLATTENING)공정

90 : 하프 트리밍(TRIMMING)공정 100 : 리스트라이킹(RESTRIKING)공정

18 : 스트러트 베어링케이스

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명인 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법의 공정을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명인 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법에서 하프 트리밍(trimming)공정을 거친 스러스트 베어링 케이스를 도시한 도면이다.판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법은 크게 피어싱공정(10), 렌스공정(20), 아우어글래스공정(30), 드로잉공정(40), 피어싱공정(50), 버링공정(60), 플래트닝공정(70), 하프트리밍고정(80), 리스트라이킹공정(90), 분리공정으로 이루어지고 있다.피어싱공정(10)은 철판재를 프레스하여 파이프를 형성하는 프로그레시브(Progressive)금형 공정에서 철판재(2)의 위치를 잡아주게 파이로트(Pilot) 구멍(4)들을 뚫는 공정이다.렌스(LANCE)공정(20)은 피어싱공정(10)에서 형성한 구멍(4)들 안쪽에 대향하게 두 개의 호(弧)(20-1) 형상으로 절취하는 공정이다.아우어 그래스(HOUR GLASS)공정(30)은 철판재(2)의 위치를 잡아주는 피어싱공정(10)에서 뚫린 구멍(4)을 잡아 위치를 설정하고 호(弧)(20-1)와 호(弧)(20-1)사이를 모래시계 모양등으로 절단하여 프레스 대상판(P)과 프레스 대상판(P)사이를 나누는 공정이다.드로잉(DRAWING)공정(40)은 프레스 대상판(P)을 1,2,3,4차에 걸친 프레스 과정을 거쳐 스트러트 베어링 케이스의 전단계인 일측이 막힌 소관(6) 형태로 성형하게 되는 공정이다.피어싱(PIERCING)공정(50)은 드로잉공정(5)을 마치게된 소관(6)의 막힌 상부를 천공하는 공정이다.버링(BURRING)공정(60)은 피어싱공정(6)후 천공된 구멍(8)을 확장하여 완전한 소관(6)을 형성하게 프레스 가공하는 공정이다.프래트닝(FLATTENING)공정(70)은 버링공정(70)후 소관(6)의 하부측을 확장하여 턱(10)을 두면서 큰 직경으로 형성되는 대관(14)과, 이 대관(14)을 수평으로 양분하는 선상 하측으로 확장되는 확관(16)을 일정 각도로 형성하게 되는 공정이다.하프 (half) 트리밍(TRIMMING)공정(80)은 상기 확관(16)의 2/3선상인 하단부를 일정 밴딩 기초각도(θ)를 형성하게 수직 절취하는 공정이다.리스트라이킹(RESTRIKING)공정(100)은 절취된 확관(16)을 대관(14)과 동일 직경으로 다시 복원시켜 완성하게 되는 공정이다.분리공정은 철판재(2)으로부터 완성된 스트러트 베어링 케이스(18)를 분리하게 되는 공정이다.상기한 바와 같은 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조는 철판재를 프레스하여 파이프를 형성하는 프로그레시브(Progressive)금형 공정에서 철판재(2)의 위치를 잡아주는 파이로트(Pilot) 구멍(4)들을 형성하는 피어싱(PIERCING)공정(10)과;상기 피어싱공정(10)에서 형성한 구멍(4)들 안쪽에 대향하게 두 개의 호(弧)(20-1) 형상으로 절취하는 렌스(LANCE)공정(20)과;상기 철판재(2)의 위치를 잡아주는 피어싱공정(10)에서 뚫린 구멍(4)을 잡아 위치를 설정하고 호(弧)(20-1)와 호(弧)(20-1)사이를 모래시계 모양등으로 절단하여 프레스 대상판(P)과 프레스 대상판(P)사이를 나누는 아우어 그래스(HOUR GLASS)공정(30)과;상기 프레스 대상판(P)을 1,2,3,4차에 걸친 프레스 과정을 거쳐 스트러트 베어링 케이스의 전단계로 일측이 막힌 소관(6) 형태로 성형하게 되는 드로잉(DRAWING)공정(40)과;상기 드로잉공정(40)을 마치된 소관(6)의 막힌 상부를 천공하는 피어싱(PIERCING)공정(50)과;상기 피어싱공정(50)후 천공된 구멍(8)을 확장하여 완전한 소관(6)을 형성하게 프레스 가공하는 버링(BURRING)공정(60)과;상기 버링공정(60)후 소관(6)의 하부측을 확장하여 턱(9)을 두면서 큰 직경으로 형성되는 대관(14)과, 이 대관(14)을 수평으로 양분하는 선상 하측으로 확장되는 확관(16)을 일정 각도로 형성하게 되는 프래트닝(FLATTENING)공정(70)과;상기 확관(16)의 2/3선상인 하단부(22)를 일정 밴딩 기초각도(θ)를 형성하게 수직 절취하는 하프 (half) 트리밍(TRIMMING)공정(80)과;상기 절취된 확관(16)을 대관(14)과 동일 직경으로 다시 복원시켜 완성하게 되는 리스트라이킹(RESTRIKING)공정(90)과,상기 철판재(2)으로부터 완성된 스트러트 베어링 케이스(18)를 분리하는 분리공정을 통해 스트러트 베어링 케이스(18)는 제작된다.

먼저, 본 발명은 인슐레이터 프런트 스트러트(Insulator Front Strut) 부품 중에 베어링 케이스(Bearing Case)를 일반화 된 파이프 공법에서 프레스(Press)공정을 거쳐 스트러트 베어링 케이스(18)의 후단부(22) 가공이 프레스 작업만으로 마무리되어 후처리 마감 공정인 선반작업을 생략할 수 있게 된다.

따라서 프레스가공의 자동화가 가능하게 되는 공정을 도모하게 되며, 소정의 코일로 된 얇은 금속판을 순차이송형으로 금형 내에 공급하면서 작업됨이 가능하게 된다.또, 프레스 공정만의 단순 가공공정을 순차적으로 거처 제품을 생산하게 되고, 그 제품에 별도의 공정 즉 후단부(22)를 선삭하지 않아도 베어링 케이스(18)를 제작하게 된다.

한편, 상기 PIERCING 공정(10)은 철판을 천공하여 연속작업이 가능하도록 하고, 각 공정시 금형의 정확한 위치를 잡아 주기 위하여 천공구(Pilot Piercing)인 구멍(8)를 형성하게 된다.

상기 아우어글래스공정(30)은 제품과 제품 사이에 타공 하는 것으로 제작할 제품의 형상을 갖추면서 수축과 변형이 쉽도록 불필요한 부분을 제거하는 공정이다.

그리고 1,2,3,4차에 걸친 드로잉공정(40)은 스트러트 베어링 케이스(18)를 형성하기 위하여 1,2,3,4차에 걸쳐 점진적으로 형태를 갖추게 만들어 나가게 된다.

상기 PIERCING 공정(50)은 구멍이 없는 용기의 상단을 타공하여 파이프의 홀(Hole)을 형성한다.

상기 BURRING 공정(60)은 용기 상단에 타공 된 천공구를 넓히기 위한 공정으로 그 끝단을 선삭하지 않아도 된다.

상기 FLATTENING 공정(70)은 소관(6)의 하부측을 확장하여 턱(9)을 두면서 큰 직경으로 형성되는 대관(14)과, 이 대관(14)을 수평으로 양분하는 선상 하측으로 확장되는 확관(16)을 일정 각도로 형성하게 된다.

상기 하프 트리밍공정(80)은 확관(16)의 2/3 지점에서 하단부를 수직으로 절취하는 하프 트림(Half trim)을 하게되면 용기 하단이 45°각도로 경사지게 절단되어 선삭이 필요없게 되는 등 종래기술처럼 별도의 선삭을 하지 않아도 된다. (각도는 한정되지 않으며 설계상 변형이 가능하다).

그리고 나서 확관(16)을 대관(14)과 동일 직경으로 다시 펴주는 RESTRIKING 공정(90)과 판으로부터 스트러트를 분리하는 공정을 거치면 제품이 완성된다.

이와 같은 공정을 거치면 판재를 스트러트 베어링케이스(18)로 제작하여 완성하게 된다. 물론 완성된 스트러트 베어링케이스의 끝단을 선삭하지 않아도 된다.

상기 연속적으로 생산하는 공정에 있어서, 완성된 스트러트 베어링케이스(18)를 선삭하지 않아도 되는 공식을 다수의 시험을 거쳐 발견하여 적용하였다.

상기 FLATTENING 공정(80)은 베어링케이스의 끝단부를 무선삭으로 제작하기 위해

식을 적용하여 트림(Trim) 직경을 설정할 수 있다.

: 무선삭 드로링 한계치: 스트러트 끝단의 내경

: 트림(Trim) 직경 θ: 밴딩의 기초각도

값	제품상태	형 상	적 용
70~이하	주름발생이 심함		품질상 적용불가
71~80	주름발생이 다소나타남		품질이 다소 문제발생
81~85	주름발생이 4방향에나타남		본제품에 적용금형수명과 제품을동시 고려
86~90	주름발생이 거의없음		금형의 수명에 다소영향을 줌
91~이상	주름이 없음		금형 성형부 선정 및설계에 각별이 주의가요망

도 2에 도시한 바람직한 실시예에서 본 발명의 트림(Trim)공정 시 밴딩각도(θ): 45, 스트러트 베어링케이스내경( ): 42.1, 트림(Trim) 직경(): 52.3

식에 의해

= (42.1 / 52.3) × 100 + (90°- 45°)/10

= 85

상기 무선삭의 한계치() 값이 결정됨으로 표 1에 의한 적정한 한계치에 포함되므로 제품과 금형에 영향을 미치지 않는 범위가 설정된다. 이때, 트림(Trim) 직경() 값이 설정됨으로 별도의 선삭이 필요하지 않고 끝단이 경사지게 형성된다.

상기 결과식에 의해 FLATTENING공정은 베어링케이스의 끝단부를 무선삭으로 제작하기 위해

식을 적용하여 무선삭 드로링 한계치(), 스트러트 베어링 케이스 끝단의 내경(), 트림(Trim) 직경(), 밴딩의 기초각도(θ)의 값을 설정할 수 있다.

상기의 식에서 제품의 직경을 알면 트림(Trim) 직경, 무선삭 드로링 한계치를 역순으로 구할 수도 있다.

한편, 상기 공정식에서 프래트닝(Flattening)공정, 트리밍(trimming)공정, 리스트라이킹(Restriking)공정 중에 프래트닝(Flattening)공정(80), 트리밍(trimming)공정(90)에서 무선삭을 가능하게 하는 준비공정으로 볼 수 있다.

예컨대, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구한 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 변형 실시가 가능한 것임은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명의 청구범위 내에 있게 된다.

본 발명은 상기 실시예를 통하여 설명한 바와 같이, 판재를 이용하여 스트러트 베어링 케이스를 프레스 금형 공정만으로 연속적인 제작공정이 가능하여 자동화할 수 있는 효과가 있다.또한, 종래 스트러트 베어링 케이스의 끝단을 일정 각도로 선삭 가공하던 공정을 생략할 수 있어 별도로 선삭가공하는 공정을 거치지 않아도 되므로 제작단가가 저렴하고, 시간당 생산량이 크므로 대량 생산이 가능한 뛰어난 효과가 있으므로 자동차부품산업상 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

철판재를 프레스하여 파이프를 형성하는 프로그레시브(Progressive)금형 공정에서 철판재(2)의 위치를 잡아주는 파이로트(Pilot) 구멍(4)들을 형성하는 피어싱(PIERCING)공정(10)과;

상기 피어싱공정(10)에서 형성한 구멍(4)들 안쪽에 대향하게 두 개의 호(弧)(20-1) 형상으로 절취하는 렌스(LANCE)공정(20)과;

상기 철판재(2)의 위치를 잡아주는 피어싱공정(10)에서 뚫린 구멍(4)을 잡아 위치를 설정하고 호(弧)(20-1)와 호(弧)(20-1)사이를 모래시계 모양등으로 절단하여 프레스 대상판(P)과 프레스 대상판(P)사이를 나누는 아우어 그래스(HOUR GLASS)공정(30)과;

상기 프레스 대상판(P)을 1,2,3,4차에 걸친 프레스 과정을 거쳐 스트러트 베어링 케이스의 전단계로 일측이 막힌 소관(6) 형태로 성형하게 되는 드로잉(DRAWING)공정(40)과;

상기 드로잉공정(40)을 마치된 소관(6)의 막힌 상부를 천공하는 피어싱(PIERCING)공정(50)과;

상기 피어싱공정(50)후 천공된 구멍(8)을 확장하여 완전한 소관(6)을 형성하게 프레스 가공하는 버링(BURRING)공정(60)과;

상기 버링공정(60)후 소관(6)의 하부측을 확장하여 턱(9)을 두면서 큰 직경으로 형성되는 대관(14)과, 이 대관(14)을 수평으로 양분하는 선상 하측으로 확장되는 확관(16)을 일정 각도로 형성하게 되는 프래트닝(FLATTENING)공정(70)과;

상기 확관(16)의 2/3선상인 하단부(22)를 일정 밴딩 기초각도(θ)를 형성하게 수직 절취하는 하프 (half) 트리밍(TRIMMING)공정(80)과;

상기 절취된 확관(16)을 대관(14)과 동일 직경으로 다시 복원시켜 완성하게 되는 리스트라이킹(RESTRIKING)공정(90)과,

상기 철판재(2)으로부터 완성된 스트러트 베어링 케이스(18) 제품을 분리하게 되는 분리공정을 거쳐 제작됨을 특징으로 하는 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법.
제 1 항에 있어서, 상기 FLATTENING공정은 베어링케이스의 끝단부를 무선삭으로 제작하기 위해

식을 적용하여 무선삭 드로링 한계치(), 스트러트 베어링 케이스 끝단의 내경(), 트림(Trim) 직경(), 밴딩의 기초각도(θ)의 값을 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 판재를 이용한 스트러트 베어링 케이스 제조방법.