KR100781142B1 - 원통형 부싱의 제조방법 - Google Patents

원통형 부싱의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원통형 부싱의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분할금형이 설치된 다단포머를 이용하여 양측에 플랜지가 형성되는 원통형 부싱의 완제품을 제조할 수 있어 생산속도를 현저히 향상시킴과 동시에 제조비용을 절감시킬 수 있도록 한 원통형 부싱의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 원통형 부싱의 제조방법은, 양측에 플랜지가 형성되는 원통형 부싱의 제조방법에 있어서, 봉 형상의 소재를 일정 길이로 절단가공하는 제 1 공정과, 일정 길이로 절단가공된 봉 형상의 소재를 분할금형이 설치된 다단포머를 이용하여 반경방향으로 1차 업세팅가공하는 제 2 공정과, 1차 업세팅가공된 소재를 다단포머를 이용하여 후방압출가공하여 일측 플랜지를 형성하는 제 3 공정과, 후방압출가공된 소재를 상기 다단포머를 이용하여 피어싱가공하여 원통형 부싱으로 성형하는 제 4 공정과, 피어싱가공된 소재를 상기 다단포머를 이용하여 축방향으로 2차 업세팅가공하여 타측 플랜지를 성형하는 제 5 공정을 포함하여 이루어진다. 여기서 2차 업세팅가공된 소재를 상기 다단포머를 이용하여 양측 플랜지의 내경을 최종적으로 3차 업세팅가공하는 제 6 공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
원통형 부싱, 플랜지, 다단포머, 분할금형, 업세팅, 피어싱

Description

원통형 부싱의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF A SYLINDRICAL BUSHING}
도 1은 본 발명에 따른 원통형 부싱의 제조방법의 공정순서도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 원통형 부싱의 제조방법에 있어서, 분할금형이 설치된 다단포머를 이용하여 플랜지를 성형하는 제 5 공정의 상세도.
도 3은 본 발명에 따른 원통형 부싱의 제조방법에 적용되는, 분할금형이 설치된 다단포머의 개략적인 분해사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 원통형 부싱
11 : 일측 플랜지
13 : 타측 플랜지
20 : 다단포머
21 : 홈
23 : 다이스핀
25 : 다이스슬리브
30 : 분할금형
31 : 스프링
40 : 스토퍼
50 : 펀치
본 발명은 원통형 부싱의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분할금형이 설치된 다단포머를 이용하여 양측에 플랜지가 형성되는 원통형 부싱의 완제품을 제조할 수 있어 생산속도를 현저히 향상시킴과 동시에 제조비용을 절감시킬 수 있도록 한 원통형 부싱의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 원통형 부싱(bushing)이 많이 사용되는데, 이러한 원통형 부싱은 컨트롤아암(control arm), 래트럴로드(lateral rod), 링크(link), 스테빌라이저(stabilizer) 등의 연결구멍에 장착되어 이들 부재를 수용 및 지지하여 이들 부재에 전달되는 충격과 진동을 흡수하며 연결부위의 마모를 방지하는 역할을 한다.
이러한 원통형 부싱은 보통 양측에 플랜지가 형성된 원통 형상으로 성형되며 그 내부에 원통형의 고무부재가 부착되는데, 컨트롤아암, 래트럴로드, 링크, 스테빌라이저 등의 연결구멍에 장착될 때 프레스 등으로 가압하여 연결구멍에 장착하고 있다.
일반적인 원통형 부싱의 경우에는 봉 형상의 소재를 적절한 길이로 절단하고 드릴링머신을 이용하여 내부에 구멍을 천공한 후 CNC 선반 등을 이용하여 마무리 가공을 함으로써 제조될 수 있지만, 양측에 플랜지가 형성되는 원통형 부싱을 제조하기 위해서는 전술한 일반적인 방법으로 제조하기 어렵다.
양측에 플랜지가 형성되는 원통형 부싱을 제조하기 위해서는, 봉 형상의 소재를 적절한 길이로 절단가공하는 제 1 공정과, 절단된 봉 형상의 소재를 반경방향으로 다단포머를 이용하여 업세팅가공하는 제 2 공정과, 업세팅가공된 소재를 후방압출가공하여 일측 플랜지를 형성하는 제 3 공정과, 후방압출가공된 소재를 피어싱가공을 통해 원통형 부싱으로 성형하는 제 4 공정을 통해, 일측 플랜지가 형성된 원통형 부싱을 성형한 후, 소정의 금형이 설치된 프레스기계를 이용하여 타측 플랜지를 형성하게 된다.
따라서 종래의 경우에는 양측에 플랜지가 형성되는 원통형 부싱의 제조를 위해 다단포머를 이용하여 일측 플랜지를 형성하고 프레스기계를 이용하여 타측 플랜지를 별도 형성하여야 하는 바, 다단포머와 프레스기계의 순차 이용으로 인해 원통형 부싱의 생산속도가 떨어지고 그로 인해 제조원가가 증가되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 분할금형이 설치된 다단포머를 이용하여 양측에 플랜지가 형성되는 원통형 부싱의 완제품을 제조할 수 있어 생산속도를 현저히 향상시킴과 동시에 제조비용을 절감시킬 수 있도록 한 원통형 부싱의 제조방법에 관한 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 양측에 플랜지가 형성되는 원통형 부싱의 제조방법에 있어서, 봉 형상의 소재를 일정 길이로 절단가공하는 제 1 공정과, 일정 길이로 절단가공된 봉 형상의 소재를 분할금형이 설치된 다단포머를 이용하여 반경방향으로 1차 업세팅가공하는 제 2 공정과, 1차 업세팅가공된 소재를 다단포머를 이용하여 후방압출가공하여 일측 플랜지를 형성하는 제 3 공정과, 후방압출가공된 소재를 상기 다단포머를 이용하여 피어싱가공하여 원통형 부싱으로 성형하는 제 4 공정과, 피어싱가공된 소재를 상기 다단포머를 이용하여 축방향으로 2차 업세팅가공하여 타측 플랜지를 성형하는 제 5 공정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원통형 부싱의 제조방법을 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 2차 업세팅가공된 소재를 상기 다단포머를 이용하여 양측 플랜지의 내경을 최종적으로 3차 업세팅가공하는 제 6 공정을 더 포함한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 다단포머의 일측에는 내측으로 갈수록 횡단면이 감소하는 다단연속형 원뿔대 형상의 홈이 형성되고, 상기 홈 내에는 반경방향으로 분할되고 스프링이 사이사이로 개재되는 다단연속형 원뿔대 형상의 분할금형이 이동가능하게 설치되며, 상기 홈의 입구측에는 상기 분할금형의 이탈을 방지하는 스토퍼가 설치되고, 상기 다단포머는 상기 분할금형 내로 관통설치되는 다이스핀과, 상기 다이스핀의 외주면에 이동가능하게 결합되는 다이스슬리브를 포함하며, 상기 제 5 공정시에 피어싱가공된 소재는 상기 다이스슬리브 상에 타측이 안착되도록 상기 다이스핀에 끼워진 상태에서 일측 플랜지를 펀치로 가압하여 상기 분할금형 내로 밀어넣음에 따라 상기 분할금형은 상기 펀치에 의해 내측으로 눌려져 상기 홈의 내부로 이동됨에 따라 그 내경이 좁아지면서 양측 플랜지가 형성된다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 1에는 본 발명에 따른 원통형 부싱의 제조방법의 공정순서도가 도시되고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 원통형 부싱의 제조방법에 있어서, 분할금형이 설치된 다단포머를 이용하여 플랜지를 성형하는 제 5 공정의 상세도가 도시되며, 도 3에는 본 발명에 따른 원통형 부싱의 제조방법에 적용되는, 분할금형이 설치된 다단포머의 개략적인 분해사시도가 도시된다.
본 발명에 따른 원통형 부싱(10)의 제조방법은, 분할금형(30)이 설치된 다단포머(20)를 이용하여 양측에 플랜지(11, 13)가 형성되는 원통형 부싱(10)의 완제품을 제조하는 것으로, 도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이, 봉 형상의 소재를 일정 길이로 절단가공하는 제 1 공정과, 일정 길이로 절단가공된 봉 형상의 소재(10a)를 분할금형(30)이 설치된 다단포머(20)를 이용하여 반경방향으로 1차 업세팅가공하는 제 2 공정과, 1차 업세팅가공된 소재(10b)를 다단포머(20)를 이용하여 후방압출가공하여 일측 플랜지(11)를 형성하는 제 3 공정과, 후방압출가공된 소재(10c)를 다단포머(20)를 이용하여 피어싱가공하여 원통형 부싱으로 성형하는 제 4 공정과, 피어싱가공된 소재(10d)를 다단포머(20)를 이용하여 축방향으로 2차 업세팅가공하여 타측 플랜지(13)를 성형하는 제 5 공정과, 2차 업세팅가공된 소재(10e)를 다단포머(20)를 이용하여 양측 플랜지(11, 13)의 내경을 최종적으로 3차 업세팅가공하는 제 6 공정을 포함하여 이루어진다.
제 1 공정은 봉 형상의 소재를 원통형 부싱(10)의 가공에 알맞은 일정 길이로 절단가공하는 공정으로서, 소재의 절단가공을 위해 분할금형(30)이 설치된 다단포머(20) 내에 절단칼 금형(도시되지 않음)이 사용된다.
본 발명에 따른 원통형 부싱(10)의 제조방법에 사용되는 다단포머(20)는 금속재질의 소재를 각종 금형을 통해 다단에 걸쳐 절단가공, 업세팅가공, 압출기공, 피어싱가공 등과 냉간가공을 할 수 있도록 구성되는 기계로서 소재가공분야에 일반적으로 사용되는 기계이므로 여기서는 본 발명의 특징적인 구성에 대해서만 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 원통형 부싱(10)의 제조방법에 적용되는 다단포머(20)는 그 일측에 분할금형(30)이 설치되는데, 이를 위해 도 2a 내지 도 3에 도시되는 바와 같이 다단포머(20)의 일측에는 내측으로 갈수록 횡단면이 다단으로 감소하는 다단 다단연속형 원뿔대 형상의 홈(21)이 형성되고, 차후에 설명될 분할금형(30) 내로 관통설치되는 다이스핀(23)과, 다이스핀(23)의 외주면에 이동가능하게 결합되는 다이스슬리브(25)를 포함한다.
전술한 다단포머(20)의 홈(21) 내에는 분할금형(30)이 이동가능하게 설치되는데, 이 분할금형(30)은 도 3에 도시되는 바와 같이, 반경방향으로 분할된 4개의 분할금형몸체가 스프링(31)의 개재 하에 서로 탄성적으로 연결되는 구성을 가지며, 도 2b에 도시되는 바와 같이 펀치(50)에 의한 소재 가압시 또는 다이스슬리브(25)의 이동시 홈(21) 내에서 이동되면서 내경의 크기를 조정함에 따라 가공 및 완제품의 배출을 가능하게 하는 역할을 한다.
홈(21)의 입구측에는 스토퍼(40)가 체결부재(41)에 의해 설치되는데, 이 체결부재는 홈(21)의 최대직경보다 작은 내경을 가지는 원판으로 형성되어, 홈(21)의 입구측에 결합시 홈(21) 내에 설치된 분할금형의 임의 이탈을 방지하는 역할을 한다.
전술한 제 1 공정이 완료되면 제 2 공정이 행해지는데, 이 제 2 공정은 제 1 공정에 의해 일정 길이로 절단가공된 봉 형상의 소재(10a)를 다단포머(20)를 이용하여 반경방향으로 1차 업세팅가공하는 공정으로서, 일정 길이로 절단가공된 봉 형상의 소재(10a)는 이러한 1차 업세팅가공에 의해 직경이 작아지면서 길이가 더 길어지게 된다. 여기서 업세팅가공은 소재를 일정방향으로 눌러 붙여 높이를 줄이고 단면을 넓히는 가공을 말한다.
전술한 제 2 공정이 완료되면 제 3 공정이 행해지는데, 이 제 3 공정은 제 2 공정에 의해 1차 업세팅가공된 소재(10b)를 다단포머(20)를 이용하여 후방압출가공하는 공정으로서, 제 2 공정에 의해 1차 업세팅가공된 소재(10b)는 제 3 공정의 후방압출에 의해 전체 길이가 길어지면서 일측이 폐쇄된 관 형상의 부품으로 변형된다. 여기서 후방압출기공은 금형 속에 금속소재를 넣고 펀치로 금속소재를 가압하면 펀치와 금형의 틈새로 금속소재가 이동하면서 소정 형상으로 변형되는 가공방법을 말한다.
전술한 제 3 공정이 완료되면 제 4 공정이 행해지는데, 이 제 4 공정은 제 3 공정에 의해 후방압출가공된 소재(10c)를 다단포머(20)를 이용하여 피어싱가공하여 원통형 부싱으로 성형하는 공정으로서, 제 3 공정에 의해 후방압출가공된 소재(10c)는 제 4 공정에 의해 원통 형상을 갖추게 된다. 여기서 피어싱가공은 재료에 구멍을 뚫는 가공으로 타발된 쪽이 스크랩이 되는 것으로 블랭킹과는 반대되는 가공방법이다.
전술한 제 4 공정이 완료되면 제 5 공정이 행해지는데, 이 제 5 공정은 제 4 공정에 의해 피어싱가공된 소재(10d)를 다단포머(20)를 이용하여 축방향으로 2차 업세팅가공하여 타측 플랜지(13)를 성형하는 공정으로서, 제 4 공정에 의해 피어싱가공된 소재(10d)는 제 5 공정에 의해 일측 플랜지(11)의 반대측으로 타측 플랜지(13)가 형성됨으로써 양측 플랜지(11, 13)가 형성된 부싱 형상을 갖게 된다. 이와 동시에 전체 길이는 제 5 공정에 의해 짧아지게 된다.
이러한 제 5 공정시에 피어싱가공된 소재(11d)는 도 2a에 도시되는 바와 같이, 다이스슬리브(25) 상에 타측이 안착되도록 다이스핀(23)에 끼워진 상태에서 일측 플랜지(11)를 펀치(50)로 가압하여 분할금형(30) 내로 밀어넣음에 따라 도 2b에 도시되는 바와 같이 분할금형(30)이 펀치(50)에 의해 내측으로 눌려져 다단 원추형 홈(21)의 내부로 이동됨에 따라 분할금형(30)의 내경이 좁아지면서 양측 플랜지(11, 13)가 형성되게 된다.
전술한 제 1 공정 내지 제 5 공정을 통해 양측 플랜지(11, 13)가 형성된 원통형 부싱이 제조될 수는 있지만, 전술한 제 5 공정 후에 최종 마무리가공을 위한 제 6 공정이 행해지는 것이 바람직하다.
제 6 공정은 제 5 공정에 의해 2차 업세팅가공된 소재(10e)를 다단포머(20)를 이용하여 양측 플랜지(11, 13)의 내경을 최종적으로 3차 업세팅가공하는 공정으로, 이러한 제 6 공정에 의해 원통형 부싱(10)의 양측 플랜지(11, 13)의 내경은 양단으로 갈수록 확대됨에 따라 최종 제품으로 가공될 수 있다.
분할금형(30)의 길이는 가공완료된 원통형 부싱(10)의 전체 길이에 상응하는 것이 바람직하고, 제 4 공정에 의해 피어싱가공된 소재(10d)가 끼어지는 다이스핀(23)의 외경은 가공완료된 원통형 부싱(10)의 내경에 상응하는 것이 바람직하며, 분할금형(30)의 양단부의 내경은 원통형 부싱(10)의 양측 플랜지(11, 13)의 형성을 위해 단부측으로 갈수록 증가되는 것이 바람직하다.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 원통형 부싱의 제조방법에 의하면, 양측에 플랜지가 형성되는 원통형 부싱의 제조를 위해 다단포머를 이용하여 일측 플랜지를 형성하고 프레스기계를 이용하여 타측 플랜지를 별도 형성할 필요없이, 분할금형이 설치된 다단포머만을 이용하여 완제품을 제조할 수 있어, 생산속도를 현저히 향상시킴과 동시에 제조비용을 절감시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 양측에 플랜지가 형성되는 원통형 부싱의 제조방법에 있어서,
    봉 형상의 소재를 일정 길이로 절단가공하는 제 1 공정;
    일정 길이로 절단가공된 봉 형상의 소재를 다단포머를 이용하여 반경방향으로 1차 업세팅가공하는 제 2 공정;
    1차 업세팅가공된 소재를 상기 다단포머를 이용하여 후방압출가공하여 일측 플랜지를 형성하는 제 3 공정;
    후방압출가공된 소재를 상기 다단포머를 이용하여 피어싱가공하여 원통형 부싱으로 성형하는 제 4 공정; 및
    피어싱가공된 소재를 상기 다단포머를 이용하여 축방향으로 2차 업세팅가공하여 타측 플랜지를 성형하는 제 5 공정;을 포함하여 이루어지고,
    상기 다단포머의 일측에는 내측으로 갈수록 횡단면이 감소하는 다단연속형 원뿔대 형상의 홈이 형성되고, 상기 홈 내에는 반경반향으로 분할되고 스프링이 사이사이로 개재되는 다단연속형 원뿔대 형상의 분할금형이 이동가능하게 설치되며, 상기 홈의 입구측에는 상기 분할금형의 이탈을 방지하는 스토퍼가 설치되고;
    상기 다단포머는 상기 분할금형 내로 관통설치되는 다이스핀과, 상기 다이스핀의 외주면에 이동가능하게 결합되는 다이스슬리브를 포함하며;
    상기 제 5 공정시에 피어싱가공된 소재는 상기 다이스슬리브 상에 타측이 안착되도록 상기 다이스핀에 끼워진 상태에서 일측 플랜지를 펀치로 가압하여 상기 분할금형 내로 밀어넣음에 따라 상기 분할금형은 상기 펀치에 의해 내측으로 눌려져 상기 홈의 내부로 이동됨에 따라 그 내경이 좁아지면서 양측 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 원통형 부싱의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    2차 업세팅가공된 소재를 상기 다단포머를 이용하여 양측 플랜지의 내경을 최종적으로 3차 업세팅가공하는 제 6 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원통형 부싱의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
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