KR100981704B1 - 자동차 배기 파이프의 단부에 설치될 수 있는 커버를 제조하는 방법 및 이 방법에 따라 제조된 커버 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 딥 드로잉될 수 있는 특수강 블랭크(10)로 구성되고 자동차 배기 파이프의 단부에 배치될 수 있는 커버(10.7)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 방법의 연속하는 많은 공정은 표면을 악화시키지 않고 동일하게 작용하여, 단일체 커버(10.7)를 경제적으로 제조할 수 있게 한다.

Description

자동차 배기 파이프의 단부에 설치될 수 있는 커버를 제조하는 방법 및 이 방법에 따라 제조된 커버{Method for producing a cover that can be placed on the end of a motor vehicle exhaust pipe, and a cover produced according to this method}

본 발명은 자동차 배기 파이프의 단부에 설치될 수 있는 커버를 딥 드로잉이 가능한 특수강 블랭크로 제조하는 방법 및 이 방법에 따라 제조된 커버에 관한 것이다.

이러한 커버는 자동차의 후측에 돌출하는 배기 파이프의 단부에 장식부품으로서 사용된다. 이러한 이유로, 녹이 슬지 않는 기본 재료로서의 특수강 및 커버 표면의 외관이 매우 중요하다.

일반적으로, 이 형식의 공지의 커버는 특수강 블랭크로부터 슬리이브 형태의 본체로 굴곡가공된 후 쉘벽(shell) 주위의 접촉부에서 용접된다. 이와 같은 작업은 용접부의 제조 및 후작업시 상당히 고비용의 작업을 필요로 한다. 따라서, 이렇게 제조된 커버는 매우 고가이다.

본 발명의 목적은 서두에 언급한 방법을 제공하는 것으로서, 이 방법에 의해 용접 작업을 하지 않고 일체적으로 제조할 수 있고, 완성된 제품의 가치를 훼손하는 손상이 가해지지 않도록 하는 커버의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 상호 직접연속하는 하기의 단계들의 조합에 의해 달성된다.

a) 특수강판으로부터 원형 블랭크(10)가 제작되는 단계,

b) 다수의 딥 드로잉 공정에 의해 단계적으로 감소하는 직경(D1, D2, D3, D4) 및 단계적으로 길어지는 쉘벽 길이(L1, L2, L3, L4)를 가지고, 또 종축선(25)에 대하여 경사진 바닥부(11.4)를 가지는 컵상 부재(10.1, 10.2, 10.3, 10.4)가 딥 드로잉되는 단계,

c) 쉘벽(12.4)을 향하여 환상의 림(rim)(14)을 구비한 중심구멍(13)이 펀칭 성형에 의해 바닥부(11.4)에 형성되는 단계,

d) 쉘벽(12.4)이 컵상 부재(10.4)의 종축선(25)에 대하여 수직으로 요구되는 길이(Lo)로 절단되고, 쉘벽(12.5)에 응축수 배수용 구멍(16) 및 고정용 구멍이 형성되는 단계,

e) 바닥부(11.4)의 림(14)이 종축선(25)에 대하여 평행하게 굴곡되고, 컵상 부재(10.6)의 내부로 말려서 원호상의 단부(17)가 형성되는 단계,

f) 마지막으로, 컵상 부재(10.7)의 절단된 개방 전면부(15)의 단부 부분(18)의 직경이 테이퍼상으로 감소되는 단계.

이 경우 중요한 것은 이들 단계가 직접, 즉 짧은 시간간격으로 연속하여 수행되는 것이다. 또, 딥 드로잉법을 위해서는 커버의 축방향 치수가 중요하므로 딥 드로잉 공정은 다수의 딥 드로잉 단계로 직경을 단계적으로 감소시키고, 쉘벽의 길이를 단계적으로 증대시킬 필요가 있다. 다음에, 커버의 개방된 양 단면측을 형성하기 위한 방법 단계가 행해지고, 이 때 말려진(crimped) 림 및 절단된 쉘벽의 축소된 직경의 단부 부분이 적절한 단계에 의해 커버의 최종적인 형상으로 된다.

본 발명의 실시예에서, 각각 다른 딥 드로잉 단계에 있어서, 경사진 바닥부로부터 쉘벽에의 이행부(transition)를 항상 둥굴게 유지해야 하고, 이것에 의해 바닥부로부터 딥 드로잉된 컵상 부재의 쉘벽에의 이행 영역이 손상을 입지 않게 된다.

컵상 부재의 종축선에 대한 바닥부의 경사는 각각 다른 딥 드로잉 단계에서 바닥부의 직경이 축선에 대하여 약 70° 또는 110°가 되도록 바닥부가 쉘벽에 대하여 경사를 이루고 있다.

커버의 자동차를 향하는 단면측, 및 경우에 따라서는 컵상 부재의 쉘벽에 형성된 관통부 및/또는 통공을 간단한 형식으로 형성할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시태양에 의하면, 쉘벽을 요구되는 길이로 절단하는 공정과, 응축수 배수용 관통부 및/또는 고정용 구멍을 형성하는 공정을 한꺼번에 행하도록 하였다. 이들 단계는 동일방향으로 작업이 실행되므로 공통으로 실시할 수 있다.

단부를 원호상으로 굴곡시키기 전에 바닥부의 구멍을 리이머 마무리 가공하면, 컵상 부재의 경사진 단면측의 말려진 단부가 균일해진다.

본 발명에 따라 제조된 커버는, 커버가 일체적으로 슬리이브 상으로 구성되어 있고, 종축선에 대하여 경사진 일방의 단면측이 원호상으로 말려진 단부를 구비하고 있고, 종축선에 대하여 수직으로 위치하는 타방의 단면측이 이 단면측에 이어지는 단면 부분에서 그의 다른 쉘벽의 직경보다 작은 직경을 가지고 있다. 말려진 단부에 의해 보강이 얻어지고, 날카로운 가장자리를 방지하도록 되어 있고, 직경이 축소된 단부 부분은 직경이 축소되는 딥 드로잉 가공된 커버의 형상을 안정화시키고, 재료 내에 발생된 응력에 기인되는 원하지 않는 재료의 수축작용을 방지한다.

슬리이브 상의 쉘벽에는 응축수 배수용 및 고정용 구멍이 제공되어 있다. 이하, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 이용하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 특수강의 커버를 제조하기 위한 원형 블랭크,

도 2 내지 도 5는 직경이 단계적으로 감소되고, 길이가 단계적으로 길어지는 쉘벽을 가지는 중간제품으로서의 컵상 부재를 위한 딥 드로잉 공정,

도 6 및 도 7은 컵상 부재의 바닥부의 절단 및 펀칭 공정,

도 8은 컵상 부재의 쉘벽의 길이를 짧게 하고, 컵상 부재의 쉘벽에 관통부 및/또는 구멍을 형성하는 공정,

도 9는 바닥부에 형성된 구멍을 리이머 마무리가공하는 공정,

도 10은 바닥부에서 림을 수직으로 정렬하기 위한 공구,

도 11은 림을 굴곡시키는 공구,

도 12는 쉘벽의 단부 부분의 직경을 축소시키는 공정,

도 13은 완성된 커버의 수직단면,

도 14는 슬리이브 상의 직경이 수축된 단부 부분을 가지는 단면측을 보이는 평면도,

도 15는 완성된 커버의 베벨가공된 전면측의 말려진 단부의 부분 확대도이다.

본 발명은 이하에서 도면에 도시된 실시예를 통해 더 상세히 설명된다.

도 1에 측면도로 도시된 블랭크(10)는 예를 들면 190 mm의 직경(D₀) 및 약 1mm 내지 1.2 mm의 두께(d₀)를 가지는 딥 드로잉이 가능한 특수강을 바람직하게는 절단하여 제조한 것이다.

제1의 딥 드로잉 공정에서, 블랭크(10)로부터 경사진 바닥부(11.1)를 가지는 컵상 부재(10.1)가 딥 드로잉 가공된다. 이 컵상 부재는 직경 D1=117.7mm, 쉘벽(12.1)의 길이 L1을 가진다. 여기서, 컵상 부재(10.1)의 축선(25)에 대한 바닥부(11.1)의 경사는 도 2에 도시어 있는 바와 같이 70° 또는 110°이다.

제2의 딥 드로잉 공정에서, 컵상 부재(10.2)는 직경이 감소되어 직경 D2=96.95 mm은 줄어들고, 쉘벽(12.2)의 길이(L2)는 길어진다. 이 것에 의해, 도 1의 컵상 부재(10.1)는 도 3의 컵상 부재(10.2)로 변형된다.

제3의 딥 드로잉 공정에서, 도 3에 도시된 컵상 부재(10.2)는 도 4에 도시된 직경 D3=79.5 mm 및 쉘벽(12.3)의 길이(L3)를 가지는 컵상 부재(10.3)로 변형된다.

마지막으로 제4의 딥 드로잉 공정에서, 최종적으로 도 5에 도시된 최종직경 D4=66.7 mm 및 쉘벽(12.4)의 길이(L4)를 가지는 컵상 부재(10.4)가 형성된다. 초기 블랭크(10)는 치수가 한정되므로 길이 L1 내지 L4는 자동적으로 얻어진다.

도 6 및 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 컵상 부재(10.4)는 절단펀치(clipping punch; 20)에 의해 절단되고, 펀치(30)에 의해 바닥부(11.5)에 중앙 구멍(13)이 펀칭 형성되고, 이것에 의해 구멍(13)의 외주에 환상의 림(14)이 형성된다.

도 8은 절단 공구(40) 및 펀칭 공구(50)을 도시하고 있고, 이 절단 공구(40) 및 펀칭 공구(50)에 의해 도 7에 도시된 컵상 부재(10.5)는 길이(Lo)가 요구된 치수로 절단되고, 이 경우 얻어진 전면부(15)는 컵상 부재(10.6)의 종축선(25)에 대하여 수직으로 배향된다. 쉘벽(12.5)에는 응축수 배수 구멍(16) 및 고정구멍이 펀칭 형성된다. 여기서, 쉘벽(12.6)의 절단작업과 응축수 배수 구멍(16) 및 고정구멍의 펀칭 작업은 그 작업방향이 동일한 방향이기 때문에 동시에 행할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 컵상 부재(10.6)의 쉘벽(12.5)을 따라 균일하게 림(14.1)을 위치시키기 위해 구멍(13.1)을 리이머 마무리 가공하는 것이 가능하다.

2개의 공구(50 및 55)에 의해, 구멍(13.1)에 인접하는 림(14.1)의 영역이 컵상 부재(10.6)의 종축선(25)에 대하여 평행하게 굴곡된 후, 공구(60 및 65)에 의해 원호상으로 성형된다. 이 경우, 공구(60 및 65)의 상호 마주보는 모서리 영역은 도 10 및 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 상호 반원형을 이루고 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 컵상 부재의 마무리 가공된 전면부(11.6)는 공구(65)가 홀딩하고 있고, 공구(70)는 절단된 전면부(15)의 영역의 단부 부분(18)의 직경을 테이퍼상으로 수축시킨다. 그 결과 커버(10.7)의 단부 부분(18)은 직경이 축소된다. 이 때, 커버(10.7)는 공구(70)의 수용부(19) 내에 지지된다. 전면부(11.6) 영역의 말려진 원호상의 단부(17)는 날카로운 모서리부를 피할 뿐 아니라 쉘벽(12.5)의 직경 축소된 단부 부분(18)과 협동하여 성형된 커버(10.7)의 형상을 안정화시키므로, 재료 내의 장력에 의해 유발되는 응력에 의해 커버(10.7)의 표면이 불필요하게 수축 및 손상될 가능성이 없다.

이와 같은, 도 1에 도시된 특수강 블랭크(10)로 구성되는 딥 드로잉이 가능한 재료로부터 도 13 내지 도 15에 도시된 일체형 커버(10.7)가 표면 광택이 열화됨이 없이, 고비용 효율로 제조될 수 있다.

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Claims (11)

1. 자동차의 배기 파이프의 단부를 위한 커버의 제조방법으로서:

   a) 강판으로부터 원형의 블랭크(10)가 제조되는 단계,

   b) 다수의 딥드로잉 공정에 의해 종축선(25)에 대해 경사진 바닥부(11.4)를 구비하고, 쉘벽(12.4)의 전장(L1, L2, L3, L4)에 걸쳐 균일한 직경(D1, D2, D3, D4)을 구비하는 컵형태의 컵상부재(10.1, 10.2, 10.3, 10.4)를 딥드로잉 하는 단계로서, 각 딥드로잉 공정시 쉘벽의 직경은 감소하고, 쉘벽의 전장(L1, L2, L3, L4)은 증대되어 종축선(25)에 대해 경사진 바닥부(11.4)를 구비하는 컵상부재가 얻어지는, 상기 딥드로잉 단계,

   c) 컵상부재의 바닥부(11.4)를 관통하는 중심 구멍(13)이 펀칭되고, 상기 구멍(13)의 주위 및 상기 구멍(13)과 쉘벽(12.4)의 사이에 환상의 림(14)이 형성되는 단계,

   d) 쉘벽(12.4)이 컵상부재의 종축선(25)에 대해 수직으로 요구되는 길이(Lo)로 절단되고, 쉘벽에 응축수 배수용 구멍(16) 및 고정용 구멍이 형성되는 단계,

   e) 바닥부(11.4)의 림(14)이 종축선(25)에 대해 평행하게 굴곡된 후 컵상부재 내로 말려져서 원호상의 단부(17)가 형성되는 단계, 및

   f) 절단되고 개방된 컵상부재(10.7)의 전면부(15)의 단부 부분(18)의 직경을 테이퍼상으로 감소시키기 위한 단계를 포함하고, 이들 단계가 상호 직접 연속하는 자동차의 배기 파이프의 단부를 위한 커버의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 다수의 딥 드로잉 단계의 경사진 바닥부로부터 쉘벽으로의 이행부가 둥글게 되는 것을 특징으로 하는 자동차의 배기 파이프의 단부를 위한 커버의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 다수의 딥 드로잉 단계의 쉘벽에 대한 바닥부의 경사는 종축선(25)에 대하여 70° 또는 110°가 되는 것을 특징으로 하는 자동차의 배기 파이프의 단부를 위한 커버의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 쉘벽(12.4)을 요구된 길이(Lo)로 절단하는 공정과, 응축수 배수용 구멍(16) 및 고정용 구멍 중의 적어도 하나를 형성하는 공정을 함께 수행하는 것을 특징으로 하는 자동차의 배기 파이프의 단부를 위한 커버의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서, 원호상의 단부(17)를 말아주는 작업 전에 바닥부의 구멍(13)을 리이머 마무리 가공하는 것을 특징으로 하는 자동차의 배기 파이프의 단부를 위한 커버의 제조방법.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 다양한 딥 드로잉 단계의 쉘벽에 대한 바닥부의 경사는 종축선(25)에 대하여 70° 또는 110°가 되는 것을 특징으로 하는 자동차의 배기 파이프의 단부를 위한 커버의 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서, 쉘벽(12.4)을 요구된 길이(Lo)로 절단하는 공정과, 응축수 배수용 구멍(16) 및 고정용 구멍 중의 적어도 하나를 형성하는 공정을 함께 수행하는 것을 특징으로 하는 자동차의 배기 파이프의 단부를 위한 커버의 제조방법.
9. 제 1 항에 있어서, 원호상의 단부(17)를 말아주는 작업 전에 바닥부의 구멍(13)을 리이머 마무리 가공하는 것을 특징으로 하는 자동차의 배기 파이프의 단부를 위한 커버의 제조방법.
10. 자동차의 배기 파이프의 단부를 위한 커버의 제조방법으로서:

    a) 강판으로부터 원형의 블랭크(10)가 제공되는 단계,

    b) 다수의 딥드로잉 공정에 의해 원형의 블랭크로부터 컵형태의 컵상부재를 딥드로잉하는 단계로서, 각 컵상부재는 이 컵상부재의 종축선에 대해 경사진 바닥부를 구비하고, 쉘벽의 전장에 걸쳐 균일한 직경을 가지는, 상기 딥드로잉 단계,

    c) 컵상부재의 바닥부를 관통하는 중심 구멍이 펀칭되고, 상기 구멍의 주위 및 상기 구멍과 쉘벽의 사이에 환상의 림이 형성되는 단계,

    d) 쉘벽이 요구되는 길이로 절단되고, 쉘벽에 응축수 배수용 구멍 및 고정용 구멍 중의 적어도 하나가 형성되는 단계,

    e) 바닥부의 림이 종축선에 대해 평행하게 굴곡된 후 컵상부재 내로 말려져서 원호상의 단부가 형성되는 단계, 및

    f) 상기 컵상부재의 원호상의 단부에 대향하는 단부 부분을 테이퍼상으로 형성하는 단계를 포함하고, 이들 단계가 상호 직접 연속하는 자동차의 배기 파이프의 단부를 위한 커버의 제조방법.
11. 제 10 항에 있어서, 연속하는 다수의 딥드로링 공정이 쉘벽의 직경을 감소시킴과 동시에 쉘벽의 길이를 증대시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 배기 파이프의 단부를 위한 커버의 제조방법.

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