KR100921443B1

KR100921443B1 - 자동차 에어콘용 압축기 풀리제조방법

Info

Publication number: KR100921443B1
Application number: KR1020080132138A
Authority: KR
Inventors: 김영광; 김이호
Original assignee: 일진금속공업 주식회사
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2009-10-13

Abstract

본 발명은 소정크기와 두께를 갖는 강소재를 열간단조하여, 중앙에 환형입구와 중앙관통공이 형성되고 상기환형입구는 방사상 안쪽으로 기울어진 경사부와 편평한 쇼울더를 구비하며, 하부 바닥면 외측에는 추후에 성형될 외부 환형링의 길이를 조절하고 미성형을 보완하기위한 예비언더컷이 제공된 원형의 예비성형체를 만들고 중앙에 개구부가 형성되고 상기 개구부내에 원형패드가 안치되며 상기원형패드의 중앙에는 서로 연통하도록 맨드릴수용부와 통기구가 형성된 하부다이의 상기 원형패드상에 상기 예비성형체를 위치시킨 후, 모서리가 부드럽게 만곡된 맨드릴하부를 갖춘 원통형 맨드릴 및 상기 원통형 맨드릴의 외면 주위에 일체로 부착된 상부 펀치를 갖춘 상부다이를 하강시켜서 상기원형패드의 상기상부면 상에 놓인 상기 예비성형체를 가압성 형하는 자동차 에어콘용 압축기 풀리의 제조방법으로서, 상기 강소재는 φ60인 SM10C의 환봉 소재로 중량 1.8~2㎏이며, 상기 열간단조는 1300℃에서 행하는 것이고, 상기 가압 성형은 600t로 행하는 것을 특징으로 하는 자동차 에어콘용 압축기 풀리의 제조방법을 제공한다.

Description

자동차 에어콘용 압축기 풀리제조방법{A method of compressor pulley for car air conditioner}

본 발명은 압축기 풀리제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 에어콘용 압축기 풀리의 제조방법에 관한 것으로 한봉소재를 적정중량오로 절단하고 고주파 가열론에서 가열 후 풀리를 제조하는 방법에 관한 것이다.

자동차 에어콘용 압축기의 전자식 클러치는 시동을 걸거나 자동차를 운행할 때 자동차엔진의 출력을 압축기오 단속적으로 전달시키는데, 이때 엔진측 풀리와 압축기 풀리는 브이(V)벨트 등으로 연결된다. 일반적으로 자동차의 시동시나 운행중 차량의 에어콘을 작동시키지 않을 때는 엔진의 출력은 에어콘용 압축기로 전달되지 않고, 에어콘 스위치를 작동시키면 전자식 클러치에 의해 엔진측의 회전력이 압축기로 전달되어 압축기가 구동되고 에어콘이 작동하게 된다.

통상 상기와 같은 자동차 에어콘용 압축기의 전자식 클러치를 구성하는 풀리는 자동차의 구조와 기능에 따라 다양한 형태로 개발되고 있는데, 각 자동차 회사에 따라 에어콘용 압축기형태 및 기능에 의해 여러 형태의 풀 리가 있을 수 있게 되어 그 제조방법도 달라지게 된다.

상기와 같은 풀리는 일정크기의 원소재를 열 또는 냉간 단조등을 하여 예비소재를 만들고 이러한 예비소재를 다이내에서 가압형성하여 제조하는데, 자동차회사의 주문형상의 압축기 풀리를 만들기 위해서는 풀리의 최종형상에 부합하는 금형을 하부다이내에 미리 설치하고 그 위에 상기의 예비소재를 놓고 가압하여 제조하였다. 이 경우 상대적으로 무거운 하중을 갖는 펀치를 마련하여야 하고, 성형시 발생하는 금속의 흐름에 의해서 원하는 형상을 해치지 않도록 하부 다이내의 구조를 복잡하게 성형하여야만 하는 문제점이 있었다.

본 출원인은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 본 출원인 명의의 특허 제 10-316179 호에서는, 제조하고자하는 압축기 풀리의 최종형상에 부합하도록 열간단조에 의해 예비형성으로 소재를 준비하고 이를 하부다이 내에 위치시킨 후 상부다이를 이용하여 비교적 작은 하증으로 가압하여 변현시킴으로써 환형의 내부링과 외부링을 구비하는 자동차 에어콘용 압축기 풀리의 제조방법을 개시한바 있다.

그러나 상기 특허에서는 예비 성형의 원재료 크기, 열간단조시의 온도, 성형시의 하중 등에 대하여는 구체적으로 개시하고 있지 못하는 문제점을 안고 있었다.

본 발명은 따라서, 상기와 같은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조하고자하는 압축기 풀리의 최종형상에 맞도록 열간단조에 의란 예비성형으로 소재를 준비하여 이를 하부다이에 놓고 상부다이를 이용하여 가압변행시켜 환형 의 내부링과 외부링을 구비하는 자동차 에어콘용 압축기 풀리를 제조하는 방법에 있어서 소재 및 크기와 열간단조시의 온도 그리고 가압시의 조건 등을 정확히 제공하여, 자동차 에어콘용 압축기 풀리의 제조 방법을 상세히 제공하고자함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명은 상세한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기위하여,

소정크기와 두께를 갖는 강소재를 열간단조하여, 중앙에 환형입구와 중앙관통공이 형성되고 상기환형입구는 방사상 안쪽으로 기울어진 경사부와 편평한 쇼울더를 구비하며, 하부 바닥면 외측에는 추후에 성형될 외부 환형링의 길이를 조절하고 미성형을 보완하기위한 예비언더컷이 제공된 원형의 예비성형체를 만들고 중앙에 개구부가 형성되고 상기 개구부내에 원형패드가 안치되며 상기원형패드의 중앙에는 서로 연통하도록 맨드릴수용부와 통기구가 형성된 하부다이의 상기 원형패드상에 상기 예비성형체를 위치시킨 후, 모서리가 부드럽게 만곡된 맨드릴하부를 갖춘 원통형 맨드릴 및 상기 원통형 맨드릴의 외면 주위에 일체로 부착된 상부 펀치를 갖춘 상부다이를 하강시켜서 상기원형패드의 상기상부면 상에 놓인 상기 예비성형체를 가압성 형하는 자동차 에어콘용 압축기 풀리의 제조방법에 있어서, 상기 강소재는 φ60인 SM10C의 환봉 소재로 중량 1.8~2㎏이며, 상기 열간단조는 1300℃에서 행하는 것이고, 상기 가압 성형은 600t로 행하는, 자동차 에어콘용 압축기의 풀리의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 의하면 본 출원인이 특허 제 10-0316179호에서 개시하지 못한, 자동차 에어콘용 압축기 풀리의 원소재 및 단조 온도 등을 통해 보다 용이하게 자동차에어콘용 압축기풀리를 제조할 수 있게 될 것이다.

본 발명은 본 출원인 명의의 특허 제 10-0316179호의 개량발명으로서 본 발명에서 장치는 상기특허에서 개시하고 있는 것을 사용한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 에어콘용 압축기 풀리 제조방법을 상세히 설명한다.

먼저, 도 1은 상기 특허에 개시된 것으로 본 발명의 바람직한 실시예를 실행하기 위한 자동차 에어콘용 압축기 풀리의 제조장치 내에 예비 성형체가 위치된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 방법을 실행하기 위한 압축기 풀리의 제조장치(10)를 살펴보면, 상기장치(10)는 자동차 에어콘용 압축기 풀리(50)(도 3b 참조)를 제조하기에 적합한 상부 다이(20)와 하부 다이(30)를 포함한다. 상부 다이(20)는 중앙에 구멍이 형성되는 피가공물, 즉 예비 성형체(12)(도 3b 참조)를 가공하기에 적합한 원통형 맨드릴(22)을 구비한다. 원통형 맨드릴(22)의 외면 주위에는 상부 펀치(24)가 일체로 부착된다. 상부 펀치(24)의 중간 외면상에는 제 1걸림턱(21)이 형성된다. 제 1걸림턱(21)은 상부 펀치(24)가 하부 다이(30)내로 하강하는 경우에 상부펀치(24)의 삽입 정도를 한정하는 경계가 된다.

원통형 맨드릴(22)은 모서리가 부드럽게 만곡된 맨드릴 하부(26)를 구비하 며, 맨드릴 하부(26)의 방사상 외면은 상부 펀치(24)의 펀치 하부(25)에 대하여 소정의 간격(G1)만큼 이격된다. 서로 이격된 맨드릴 하부(26)와 펀치 하부(24)는 서로 부드럽게 만난다. 이를 위해서, 맨드릴 하부(26)는 방사상 외부로 확장하여 만곡된 제 1만곡부(23)를 구비하며, 펀치 하부(24)는 제 1만곡부(23)에 대응되게 방사상 내부로 확장하여 만곡된 제 2만곡부(27)를 구비한다.

펀치 하부(24)의 외면상에는 스트리퍼(28)가 장착된다. 스트리퍼(28)는 상부 펀치(24)가 예비 성형체(12)를 가압하고 나서 위로 올라갈 때 예비 성형체(12)를 상부 펀치(24)로부터 떨어지게 한다. 스트리퍼(28)는 스트리퍼 플레이트(29)에 고정 지지된다. 스트리퍼(28)의 하부 외면상에는 제 2걸림턱(28a)이 형성된다. 제 2걸림턱(28a)은 상부 펀치(24)와 함께 스트리퍼(28)가 하강할 때 일정 깊이 이상 하부 다이(30) 내로 들어가지 않게 하는 경계가 된다. 즉, 하강시는 상부 펀치(24) 가이드 역할을 한다.

원통형 하부 다이(30)의 중앙에는 상부 다이(20)가 삽입될 수 있는 개구부 (31)가 형성된다. 하부 다이(30)는 압축기 풀리(50)를 제조하기 위한 소재로서 개구부(31) 내에 위치될 예비 성형체(12)를 지지하기 위한 원형 패드(32)를 구비한다. 개구부(31) 내에서 원형 패드(32)는 원형 패드(32)의 외면이 하부 다이(30)의 내면과 밀착되도록 위치하며, 원형 패드(32) 아래에 설치된 별도의 승강장치(도시되지 않음)에 의해서 개구부(31) 내에서 상승하강 운동을 한다.

원형 패드(32)의 중앙에는 서로 연통하는 맨드릴 수용부(34)와 통기구(35)가 형성된다. 맨드릴 수용부(34)는 상부 다이(30)가 하부 다이(30)의 개구부(31) 내로 삽입되는 경우에 맨드릴 하부(26)를 수용한다. 이를 위해서, 맨드릴 수용부(34)는 맨드릴 하부(26)의 외경보다 큰 내경(D1)을 갖는 상부(37)를 구비한다. 또한, 맨드릴 수용부(34)는 맨드릴 하부(26)가 맨드릴 수용부(34) 내로 삽입되었을 때, 공기의 배출을 용이하게 하기 위하여 제 1 내경(D1) 보다 크게 확장된 제 2 내경(D2)을 갖는 하부(38)를 구비한다. 맨드릴 수용부(34)의 하부(38)는 통기구(35)와 연결된다. 하부 다이(30)의 외면 상에는 하부 다이 지지부(36)가 부착된다.

상기와 같은 자동차 에어콘용 압축기 풀리장치를 이용해 본 발명의 제조방법을 살펴 보면,

도 2는 도 1에 도시된 예비 성형체를 가압한 상태를 나타낸 도면이고, 도 3a는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서 압축기 풀리의 원소재로서 준비된 예비 성형체의 단면도이다.

도 2 및 3a를 참조하면, 먼저 압축기 풀리를 제작하기 위한 소재를 마련하는데 φ가 60인 SM10C의 환봉으로서 중량은 1.95kg정도가 실험결과 최적의 크기 및 두께로 판단되었다. 즉, 상기와 같은 소재를 열간단조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 원형의 예비 성형체(12)를 만든다. 이때 열간단조의 온도는 실험결과 1300℃가 최적의 온도였으므로 열간단조는 1300℃에서 행한다. 예비 성형체(12)의 중앙에는 환형 입구(14)와 중앙 관통공(18)이 형성된다. 환형 입구(14)는 방사상 안쪽으로 기울어진 경사부(11) 및 편평한 쇼울더(13)를 구비한다. 쇼울더(13)는 중앙 관통공(18)의 내면과 부드럽게 이어진다. 예비 성형체(12)의 바닥면 외측에는 추후에 형성될 압축기 풀리(50)의 언더컷(58)(도 3b 참조)에 대응하는 예비 언더컷(19)이 제공된다. 예비 언더컷(19)은 추후에 성형될 외부 환형 링(54)(도 3b 참조)의 길이를 조절하고 미성형을 보완하기 위해서 제공된 것이다.

이러한 형상을 갖는 예비 성형체(12)를 만든후에는, 예비 성형체(12)를 하부 다이(30)의 개구부(31) 내에 안치된 원형 패드(32)의 상부면상에 위치시킨다. 다음에는, 별도로 마련된 기계식 또는 유압식 구동장치(도시되지 않음)를 작동시켜서 상부 다이(20)를 하강시킨다. 약 600t 정도의 압력으로 상부 다이(20)를 하강시키면, 원형 패드(32) 상에 놓인 예비 성형체(12)가 가압성형된다. 그런 후에, 상부 다이(20)를 상승시킴과 동시에 원형 패드(32) 아래에 설치된 별도의 승강장치(도시되지 않음)에 의해서 원형 패드(32)를 개구부(31)의 최상부까지 상승시킨다. 이때, 별도의 송풍장치(도시되지 않음)를 작동시켜서 예비 성형체(12)의 가압성형시에 발생한 금속 찌꺼기들을 제거한다. 그 결과, 본 발명의 방법에 따른 압축기 풀리(50)를 만들 수 있게 된다.

도 3b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서 제조된 압축기 풀리의 단면도이다.

도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 압축기 풀리(50)는 내부 환형 링(52)과 외부 환형 링(54)을 구비한다. 압축기 풀리(50)의 중앙에는 예비 성형체(12)의 중앙 관통공(18)과 동일한 내경을 갖는 중앙 관통공(18a)이 형성된다. 내부 환형 링 (52)은 맨드릴 하부(26)의 방사상 외면과 상부 펀치(24)의 펀치 하부(25) 사이에 조성된 간격(G1)에 대응하는 두께(T2)를 갖는다. 또한, 내부 환형링(52)은 부드럽게 서로 이어지는 맨드릴 하부(26)의 제 1 만곡부(23)와 펀치 하부(24)의 제 2 만 곡부(27)에 대응하여 형성된 원호형 표면(56)을 구비한다. 내부 환형 링(52)과 외부 환형 링(54)은 펀치 하부(25)의 두께(T1)에 대응하는 간격(G2) 만큼 서로 이격되어 형성된다. 외부 환형 링(54)의 바닥에는 외부 환형 링(54)의 길이를 조절하고 미성형을 보완하기 위한 언더컷(58)이 형성된다.

도 1은 상기 특허에 개시된 것으로 본 발명의 바람직한 실시예를 실행하기 위한 자동차 에어콘용 압축기 풀리의 제조장치 내에 예비 성형체가 위치된 상태를 나타낸 도면.

도 2는 도 1에 도시된 예비 성형체를 가압한 상태를 나타낸 도면.

도 3a는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서 압축기 풀리의 원소재로서 준비된 예비 성형체의 단면도.

도 3b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서 제조된 압축기 풀리의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 압축기 풀리의 제조장치 12 : 예비 성형체

14 : 환형 입규 18, 18a : 중앙 관통공

20 : 상부 다이 22 : 원통형 맨드릴

23 : 제 1 만곡부 24 : 상부 펀치

26 : 맨드릴 하부 27 : 제 2 만곡부

28 : 스트리퍼 30 : 하부 다이

32 : 원형 패드 34 : 맨드릴 수용부

50 : 압축기 풀리 52 : 내부 환형링

54 : 외부 환형링 58 : 언더컷

Claims

소정크기와 두께를 갖는 강소재를 열간단조하여, 중앙에 환형입구와 중앙관통공이 형성되고 상기환형입구는 방사상 안쪽으로 기울어진 경사부와 편평한 쇼울더를 구비하며, 하부 바닥면 외측에는 추후에 성형될 외부 환형링의 길이를 조절하고 미성형을 보완하기위한 예비언더컷이 제공된 원형의 예비성형체를 만들고 중앙에 개구부가 형성되고 상기 개구부내에 원형패드가 안치되며 상기원형패드의 중앙에는 서로 연통하도록 맨드릴수용부와 통기구가 형성된 하부다이의 상기 원형패드상에 상기 예비성형체를 위치시킨 후, 모서리가 부드럽게 만곡된 맨드릴하부를 갖춘 원통형 맨드릴 및 상기 원통형 맨드릴의 외면 주위에 일체로 부착된 상부 펀치를 갖춘 상부다이를 하강시켜서 상기원형패드의 상기상부면 상에 놓인 상기 예비성형체를 가압성 형하는 자동차 에어콘용 압축기 풀리의 제조방법에 있어서, 상기 강소재는 φ60인 SM10C의 환봉 소재로 중량 1.95㎏이며, 상기 열간단조는 1300℃에서 행하는 것이고, 상기 가압 성형은 600t로 행하는 것을 특징으로 하는 자동차 에어콘용 압축기 풀리의 제조방법.