KR100430783B1

KR100430783B1 - 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법

Info

Publication number: KR100430783B1
Application number: KR1020030065578A
Authority: KR
Inventors: 송관섭
Original assignee: 한국볼트공업 주식회사
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2004-05-10

Abstract

본 발명은 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코일소재를 절단단계와 블랭크소재의 단계적 업셋팅성형단계를 통합하여 공정을 단축시키고, 코어내부형상의 가공정밀도를 향상시킬 수 있는 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법에 관한 것에 관한 것으로, 코일소재를 절단, 블랭크성형, 소둔, 쇼트, 피막, 본 성형 과정을 거치는데 기존 방법대비 공정단축 및 품질 향상을 위한 교정 및 검사공정이 별도의 공정을 거치지 않고 동시에 검사가 가능하여, 향상된 품질 확보와 공정능력을 향상할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법{Core Mamufacturing method of solenoid valve for transmission}

본 발명은 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코일소재를 절단단계와 블랭크소재의 단계적 업셋팅성형단계를 통합하여 공정을 단축시키고, 코어내부형상의 가공정밀도를 향상시킬 수 있는 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법에 관한 것이다.

종래의 코어를 제조하는 기술을 보면, 코일소재를 커팅하는 절단단계, 커팅된 블랭크소재를 성형하는 1차성형단계, 2차성형단계, 소둔단계, 쇼트단계, 피막단계, 성형단계의 보편화된 일반적인 코어제조방법이 있는데 종래의 기술은 블랭크소재의 성형을 2단계이상으로 나누어 작업을 실행하고 있어 작업공정 및 작업시간이 지연되고 있어 생산성저하 및 원가상승의 요인으로대두되고 있다.

따라서 이러한 문제점을 해결 하고자 본 발명은 종래의 방법 중 2차성형단계없이 코일소재를 절단단계와 블랭크소재의 단계적 업셋팅성형단계를 1차성형가공으로 동시에 작업을 실현시킴으로서 공정단축을 통하여 작업 효율성을 높여 생산성 향상하고, 또한 5단성형단계 시 품질확보를 위한 체크기능을 추가하여 후공정에서 발생되는 불량률을 줄여 품질향상에 기여하는 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.상기한 목적 달성을 위해서 본 발명에서는 롤형태로 감겨진 길이가 긴 코일소재의 교정 및 필요한 길이를 갖는 블랭크소재로 절단하는 절단단계와;, 절단된 블랭크소재의 인장강도는 약화시키고 인성은 증대시키기 위해 소성가공하는 열처리단계와;, 상기 블랭크소재의 스케일과 표면 이물질을 제거하는 쇼트단계와;, 표면 마찰계수를 줄이기 위해 상기 블랭크소재에 윤활재를 도포하는 윤활처리단계를 통해 완제품 코어를 성형하는 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어를 제조방법에 있어서, 절단된 블랭크소재를 슬라이딩다이스의 전면센터까지 이동날을 이용하여 이송시키는 단계, 이송된 소재를 #1핀을 이용하여 슬라이딩다이스에 밀어넣는 단계, 슬라이딩다이스에 안착된 블랭크소재를 #2펀치에 의해 좌·우·상·하 동일형상으로 성형하는 단계, 이젝터를 이용하여 성형된 블랭크소재를 슬라이딩다이스 밖으로 배출하는 단계로 구성되는 업셋팅성형단계와,;상기 블랭크소재를 다이스에 삽입하는 예비성형단계, 블랭크소재의 양쪽면에 동시에 홈을 형성하는 1차성형단계, 상기 블랭크소재를 다이스내에 삽입하여 상부펀치를 이용하여 내부형상을 성형하고 이젝터를 이용하여 성형완료된 블랭크소재를 슬라이딩다이스 외부로 밀어내는 본성형단계, 블랭크소재에 관통되게 구멍을 뚫는 피어싱단계, 블랭크소재 중앙부에 구멍이 뚫여 있는지를 검사하고 성형중에 발생하는 잔존물을 제거하는 검사 및 교정단계로 구성되는 5단성형단계와;, 성형된 블랭크소재를 산처리 하는 산처리단계와;, 산처리된 블랭크소재를 방청하는 방청단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법을 제공한다.또한, 상기 열처리단계는 온도를 600℃에서 50분유지 후 분당 15℃씩 상승시키는 1차가열단계;, 온도를 680℃에서 50분유지 후 분당 12.8℃씩 상승시키는 2차가열단계;, 온도를 725℃에서 300분유지 후 분당 5℃씩 하강시키는 3차가열 및 유지단계;, 온도를 715℃에서 1분유지 후 분당 0.2℃씩 하강시키는 1차냉각단계;, 온도를 680℃에서 1분유지 후 분당 2.5℃씩 하강시키는 2차냉각단계;, 온도를 실온까지 서서히 하강시키는 공냉단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법을 제공한다.

도 1은 자동변속기 솔레노이드밸브를 나타내는 도면

도 2는 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어단면도

도 3는 본 발명의 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법을 나타내는 흐름도

도 4a는 본 발명의 코일소재의 교정단계를 나타내는 도면

도 4b는 본 발명의 코일소재의 절단과 다이스에 삽입단계를 나타내는도면

도 4c는 본 발명의 코일소재의 업셋팅단계을 나타내는도면

도 5는 블랭크소재의 열처리단계를 나타내는 작업선도

도 6은 블랭크소재의 윤활처리단계를 나타내는 흐름도

도 7은 블랭크소재를 코어형상으로 성형하는 5단성형흐름도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 직선교정롤라 11: 피드롤라

12: 스토퍼 13: 이동날

14: 고정날 16: #1핀

17: 다이스 전면센터 18: 슬라이딩다이스

19:#2펀치 20: 이젝터

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.

도 1은 자동변속기 솔레노이드밸브를 나타내는 도면이고, 도 2는 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어의 완성단면도이고, 도 3는 본 발명의 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법을 나타내는 흐름도이고, 도 4a는 본 발명의 코일소재의 교정단계를 나타내는 도면이고, 도 4b는 본 발명의 코일소재의 절단과 다이스에 삽입단계를 나타내는 도면이고, 도 4c는 본 발명의 코일소재의 업셋팅단계을 나타내는 도면이고, 도 5는 블랭크소재의 열처리공정을 나타내는 작업선도이고, 도 6은 블랭크소재의 윤활처리단계를 나타내는 흐름도이고, 도 7은 블랭크소재를 코어형상으로 성형하는 5단성형흐름도를 나타내고 있다.

본발명의 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어를 제조하는 방법에 관한 구성을 도 3의 흐름도에 의해 상세히 설명하기로 한다.

자동변속기 솔레노이드밸브의 코어를 제조하는 방법에 관한 구성은, 코일소재를 언코일러에 장착시켜 직선교정롤라(10)를 통과하면서 원형으로 감겨진 소재를 직선으로 교정하는 교정단계(S100)와, 상기교정단계에서 교정된 코일소재(15a)가 피드롤라(11)를 거쳐 스토퍼(12)에 정지되고, 고정날(14)과 이동날(13)에 의해 원하는 체적의 길이로 절단하는 절단단계(S200)와, 상기절단단계에서 절단되어진 블랭크소재(15b)를 이동날이 다이스 전면센타(17)까지 이송시키고 이송되어진 소재는 #1 Pin(16)에 의해 슬라이딩 다이스(18) 속으로 집어넣어지게 되며 #2 펀치(19)와 슬라이딩 다이스(18)에 의해 좌, 우, 상, 하 동일 형상의 블랭크로 업셋팅단계에의해 성형하고, 성형되어진 블랭크소재(15c)는 이젝터(20)에 의해 다이스 밖으로 배출하는 업셋팅성형단계(S300)와,

상기 배출된 블랭크소재를 소재의 인장강도약화와 인성을 증대하는 열처리단계(S400)와, 0.8mm 스틸볼 메디아에 의해 1회 장입량이 200kg~400kg인 상기 블랭크소재의 산화 스케일 및 표면 이물질 제거하기 위하여 10~20분 쇼팅을 하는 쇼트단계(S500)와, 상기블랭크소재의 표면 마찰계수를 줄이는 윤활처리단계(S600)와, 상기윤활처리 블랭크소재는 자동공급장치를 통해 5단그리퍼에 의하여 동시에 이송되고, 이송된 블래크소재가 5단냉간성형기에 의하여 소요의 형상으로 성형되는 5단성형단계(S700)와, 상기 소요의 형상으로 성형된 블랭크소재를 산처리 하는 산처리단계(S800)와, 상기 산처리단계 완료된 블랭크소재를 방청하는 방청단계(S900)로 구성되어진다.

한편, 본 발명의 코일소재가 블랭크소재로의 교정단계(S100)과 절단단계(S200)은 도4a 내지 도4b에 의해 상세히 설명하기로 한다.

코일소재를 언코일러에 장착시켜 직선교정롤라(10)을 통과하면서 원형으로 감겨진 소재를 직선으로 교정한 후, 그 교정된 코일소재(15a)가 피드 롤라(11)를 거쳐 스토퍼(12)에 재료가 원하는 체적의 길이로 정지될 때(도4a 참조), 고정날(14)과 이동날(13)에 의해 절단되어지게 된다. 상기의 절단력은 플라이휘일의 동력에 의해 캠과 롤러 등을 거쳐 절단축로 전달되어 절단 작업이 행해진다.

절단되어진 블랭크소재(15b)는 이동날과 그리퍼에 의해 슬라이딩 다이스 전면센타(17)까지 이송되고, 이송되어진 소재는 #1핀(16)에 의해 슬라이딩다이스(18)속으로 집어넣어지게 되며(도4참조), #2펀치(19)와 슬라이딩다이스에 의해 좌, 우, 상, 하 동일 형상의 블랭크를 업셋팅단계에 의해 성형되고, 업셋팅 되어진 블랭크소재(15c)는 푸셔(20)에 의해 다이스 밖으로 배출 된다

또한, 본 발명의 블랭크소재의 열처리단계(S400)은 도5에 의해 상세히 설명하기로 한다.

열처리단계(S400)는 온도를 600℃ 50분유지 후 분당 15℃ 상승하는 1차가열단계(S401), 온도를 680℃ 50분유지 후 분당 12.8℃ 상승하는 2차 가열단계(S402), 온도를 725℃ 300분유지 후 분당 5℃ 하강하는 3차가열 및 유지단계(S403), 온도를 715℃ 1분유지 후 분당 0.2℃ 하강하는 1차 냉각단계(S404), 온도를 680℃ 1분유지 후 분당 2.5℃ 하강하는 2차 냉각단계(S405), 온도를 실온까지 하강하는 공냉단계(S406)에 의하여 구성되어진다.

또한, 본 발명의 윤활처리단계(S600)는 도6에 의해 상세히 설명하기로 한다.

윤활처리단계(S600)는 예비탈지단계(S601), 본탈지단계(S602), 수세단계(S603), 황산과 염산을 1:1비율로 배합하는 산세단계(S604), 1차수세(S605), 2차수세단계(S606), 아연피막단계(S607), 피막1차수세단계(S608), 피막 2차수세단계(S609), 중화단계(S610), 윤활단계(S611), 건조단계(S612)에 의하여 구성되어진다.

또한, 본발명의 블랭크소재를 코어형상으로 성형하는 5단성형단계(S700)는 도7에 의해 상세히 설명하기로 한다.

5단성형단계(S700)는 블랭크소재를 다이스에 삽입하는 예비성형단계(S701),블랭크소재의 양쪽면을 동시에 홈을 형성하는 1차성형단계(S702), 상기블랭크소재가 다이스내에 삽입되어 고정되고, 상부펀치에 의해 소요의 내부형상을 성형하고 이젝터에 의해 성형 완료된 블랭크소재가 다이스 외부로 빠져 나오게 하는 본성형단계(S703), 블랭크소재 내측 중앙부에 구멍을 뚫는 피어싱단계(S704), 블랭크소재중앙부에 구멍이 뚫려 있는지 여부를 검사하고 성형 중에 발생하는 잔존물(메카스)를 제거하는 검사 및 교정단계(S705)에 의하여 구성되어 진다.

이와같이 된 본 발명의 실시 예에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

코일소재를 언코일러에 장착시켜 직선교정롤라(10)을 통과하면서 원형으로 감겨진 소재를 직선으로 교정한 후, 교정된 코일소재(15a)가 피드 롤라(11)를 거쳐 스토퍼(12)에 재료가 원하는 체적의 길이로 정지될 때, 측면부에 있는 고정날(14)과 이동날(13)에 의해 절단 되어지게 된다. 상기의 절단력은 플라이휘일의 동력에 의해 캠과 롤러 등을 거쳐 절단축으로 전달되어 절단 작업이 행해진다.

절단되어진 블랭크소재(15b)는 슬라이딩 다이스전면센타(17)까지 이송되고, 이송되어진 소재는 #1 Pin(16)에 의해 슬라이딩다이스(18) 속으로 집어넣어지게 되며 #2 펀치(19)와 슬라이딩다이스(18)에 의해 좌, 우, 상, 하 동일 형상의 블랭크를 엡셋팅단계에 의해 성형되고, 성형되어진 블랭크소재(15c)는 푸셔(20)에 의해 다이스 밖으로 배출된다

한편, 블랭크소재를 성형할 때에는 본성형단계(S703)에서 과대한 변형률이 필요로 하게 되는데, 이를 위해서는 다음과 같은 조건에 의해 소재의 인장 강도 약화 및 인성을 증대시키는 열처리단계(S400)로 소둔을 실시한다.

1) 가열단계 600℃ 50분유지 후 분당 15℃ 상승(S401),

2) 2차 가열단계 680℃ 60분유지 후 분당 13℃ 상승(S402)

3) 3차 가열 및 유지 단계 725℃ 300분유지 후 분당 5℃ 하강(S403)

4) 1차 냉각단계 715℃ 6초유지 후 분당 0.2℃ 하강(S404)

5) 2차 냉각단계 680℃ 1분유지 후 분당 2.5℃ 하강(S405)

6) 공냉 단계 ~ 실온까지(S406)의 단계를 거쳐 실시되어지며, 이때 블랭크의 경도는 HRB 70이하가 요구되어 진다.

한편, 쇼트단계(S500)은 소둔 작업시 발생된 산화 스케일 및 표면 이물질 제거하기 위하여 쇼트작업을 실시한다. 이때, 사용되는 메디아는 0.8mm 스틸볼이 사용되며, 1회 장입량은 200kg~400kg이며 처리 시간은 10~20분가량 처리 한다 그러나 장입량에 따라 시간조정이 필요하며 이때 기준은 외관에 스케일 잔존물이 없어야 한다.

한편, 윤활처리단계(S600)는 본 성형 시 과도한 형상변화가 요구되어지므로 블랭크의 표면 마찰계수를 줄여 성형 시 발생되는 압조력을 최소화하여 금형 파손, 치수 불량을 막아주며 또한 작업의 균일성을 확보하기 위한 중요한 공정인데 윤활처리단계는 아래와 같다.

1) 예비탈지단계 2) 본탈지단계 3) 1차수세단계 4) 산세단계(황산 + 염산 1:1) 5) 2차수세단계 6) 3차수세단계 7) 피막(아연계)단계 8) 피막 1차수세단계 9) 피막 2차수세단계 10) 중화단계 11) 윤활단계 12) 건조단계로 이루어진다.

5단성형단계(S700)에서는 윤활 처리된 블랭크소재를 5단성형기에 공급하기위해 별도의 자동공급장치를 통하여 기계로 공급된다. 자동공급장치를 통해 정렬되어진 블랭크소재는 이송롤러와 특별히 제작된 푸셔에 의해 1개씩 공급되어지며, 그 공급되어진 블랭크소재는 핑거타입의 이동날에 의해 이송되어 성형이 시작된다.

아래는 5단성형단계의 작동관계는 다음과 같다.

1) 예비성형단계(S701) 본성형단계(S703)에서 단조력이 제일 많이 작용함으로 단조시 램의 유격을 최소화하기 위해 본성형단계가 중앙에 위치하도록 공타단계로 작동되어 진다.

2) 1차성형단계(S702)

본 성형단계의 성형에서 필요한 형상을 내기 위한 중요한 공정으로 양쪽에 홈을 주어 본성형 시 내측 홈 올라옴 및 바닥면의 표면조도 향상을 위하여 형상 설계된 모방프로그램을 활용하여 자유유동공법의 치수편차를 최소화하는 형상으로 다이와 펀치가 작동되어 진다.

3) 본성형단계(S703)

본성형단계는 전체적 치수를 완성시키는 단계로, 이때 제품의 일부가 다이스 밖으로 돌출되어져서 제품 외측에 대한 마찰을 최소화 작업단계를 수행하며, 또한 내측 홈 및 구멍 가공 시 압축공기가 제품과 내측 금형 속에 잔존하여 이젝터(Punch Kick Out)이 용이하도록 작동되어 진다.

4) 피어싱단계(S704)

내측에 구멍을 뚫는 공정으로 피어싱 경 대비 뚫려진 잔존물(메카스) 두께가 두꺼운 제품 피어싱 시 발생하는 핀 파손 방지 구조로 작동되어 진다.

5) 검사 및 교정단계(S705)

완성되어진 제품의 품질향상을 위해 품질 체크 및 교정 공정으로 피어싱 시 내측에 잔존물(메카스)을 제거하는 핀 및 높이 편차, 외경편차를 줄이는 단계를 수행한다.

본 발명은 코일소재를 절단, 블랭크소재 성형, 소둔, 쇼트, 피막, 본 성형 과정을 거치는데 기존 방법대비 공정단축 및 품질 향상을 위한 교정 및 검사공정이 별도의 공정을 거치지 않고 동시에 검사가 가능하여, 향상된 품질 확보와 공정능력을 향상할 수 있는 효과가 있다.

Claims

롤형태로 감겨진 길이가 긴 코일소재의 교정 및 필요한 길이를 갖는 블랭크소재(15b)로 절단하는 절단단계(S200)와;,

절단된 블랭크소재(15b)의 인장강도는 약화시키고 인성은 증대시키기 위해 소성가공하는 열처리단계(S400)와;,

상기 블랭크소재(15b)의 스케일과 표면 이물질을 제거하는 쇼트단계(S500)와;,

표면 마찰계수를 줄이기 위해 상기 블랭크소재(15b)에 윤활재를 도포하는 윤활처리단계(S600)와;,

성형된 블랭크소재를 산처리 하는 산처리단계(S800)와;,

산처리된 블랭크소재를 방청하는 방청단계(S900)를 통해 완제품 코어를 성형하는 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어를 제조방법에 있어서,

절단된 블랭크소재(15b)를 슬라이딩다이스(18)의 전면센터(17)까지 이동날(13)을 이용하여 이송시키는 단계, 이송된 소재를 #1핀(16)을 이용하여 슬라이딩다이스(18)에 밀어넣는 단계, 슬라이딩다이스(18)에 안착된 블랭크소재(15b)를 #2펀치(19)에 의해 좌·우·상·하 동일형상으로 성형하는 단계, 이젝터(20)를 이용하여 성형된 블랭크소재(15c)를 슬라이딩다이스 밖으로 배출하는 단계로 구성되는 업셋팅성형단계(S300)와,;

상기 블랭크소재(15b)를 다이스(18)에 삽입하는 예비성형단계(S701), 블랭크소재의 양쪽면에 동시에 홈을 형성하는 1차성형단계(S702), 상기 블랭크소재를 다이스내에 삽입하여 상부펀치를 이용하여 내부형상을 성형하고 이젝터를 이용하여 성형완료된 블랭크소재를 슬라이딩다이스 외부로 밀어내는 본성형단계(S703), 블랭크소재에 관통되게 구멍을 뚫는 피어싱단계(S704), 블랭크소재 중앙부에 구멍이 뚫여 있는지를 검사하고 성형중에 발생하는 잔존물을 제거하는 검사 및 교정단계(S705)로 구성되는 5단성형단계;, 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법.
제1항에 있어서, 열처리단계(S400)는 온도를 600℃에서 50분유지 후 분당 15℃씩 상승시키는 1차가열단계(S401);,

온도를 680℃에서 50분유지 후 분당 12.8℃씩 상승시키는 2차가열단계(S402);,

온도를 725℃에서 300분유지 후 분당 5℃씩 하강시키는 3차가열 및 유지단계(S403);,

온도를 715℃에서 1분유지 후 분당 0.2℃씩 하강시키는 1차냉각단계(S404);,

온도를 680℃에서 1분유지 후 분당 2.5℃씩 하강시키는 2차냉각단계(S405);,

온도를 실온까지 서서히 하강시키는 공냉단계(S406)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기 솔레노이드밸브의 코어제조방법.
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