KR101118815B1 - 하이드로 폼을 사용한 천공 방법과 천공 장치 및 하이드로 폼 가공 부품과 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이드로 폼 성형품에 볼트 체결용 너트를 설치할 때에 단관 부재를 생략하는 것, 너트를 설치하기 위해 하이드로 폼 성형의 난이도가 높아지지 않도록 하는 것, 볼트 체결할 때에 충분한 강도를 확보할 수 있도록 너트 길이를 길게 하는 것, 박육의 하이드로 폼 성형품에도 적용할 수 있는 것을 목적으로 하여 이루어진 것으로, 관축과 직각 또는 경사 방향으로 이동 가능하고 선단부가 중간부에 비해 가는 직경으로 되어 있고, 상기 선단부 주위에, 상기 선단부의 외경보다 크고 상기 중간부의 외경보다 작은 내경을 갖는 너트가 배치되어 있는 천공 펀치를 갖는 분할 금형에 금속관을 삽입하고, 하이드로 폼 성형한 후에, 상기 천공 펀치를 전진시켜 하이드로 폼 성형품의 일부를 천공하고, 상기 너트의 후방에 배치한 상기 중간부에서 상기 너트를 압박하면서 상기 너트를 금속관에 매립하도록 한다.

하이드로 폼, 천공 장치, 금속관, 볼트, 너트

Description

하이드로 폼을 사용한 천공 방법과 천공 장치 및 하이드로 폼 가공 부품과 구조체 {PUNCHING METHOD AND PUNCHING DEVICE EMPLOYING HYDRO-FORM AND HYDRO-FORMED PART AND STRUCTURE BODY}

본 발명은 자동차용 배기계 부품, 서스펜션계 부품, 보디계 부품 등의 제조에 사용되는 것으로, 금속관을 금형에 넣고 당해 금형을 형체결한 후, 관 내에 내압과 관축 방향의 압박력을 부하함으로써 소정 형상으로 성형하는 하이드로 폼에 있어서, 그 성형 중에 당해 금형 내부에 조립된 천공용 펀치(이후, 피어스 펀치라고 칭함)로 금속관을 천공하는(이후, 피어싱이라고 칭함) 방법과 금형 및 그것에 의해 가공된 하이드로 폼 가공 부품과, 당해 가공 부품과 결합된 구조체에 관한 것이다.

최근 하이드로 폼 기술은 부품수 삭감에 의한 비용 삭감이나 경량화 등의 수단의 하나로서 자동차 분야에서 주목을 받고 있고, 국내에서도 1999년부터 실제 차로의 적용을 개시하였다. 그 이후, 하이드로 폼 가공의 적용 부품은 해마다 증가하여, 그 시장 규모는 대폭으로 확대되어 왔다.

하이드로 폼의 이점은 전술한 부품수 삭감이나 경량화 이외에도 많이 있고, 예를 들어 하이드로 폼 성형과 동시에 금속관의 피어싱이 가능한 것도 들 수 있다. 당해 기술의 개략은 도 1에 도시한 바와 같고, 하이드로 폼 금형[본 예의 경우, 상부 금형(2)]에 조립된 피어스 펀치(6)가 금형 공동 방향으로 압출됨으로써, 하이드로 폼 성형품(1)에 펀칭하는 기술이다. 그때, 고압의 내압에 의해 하이드로 폼 성형품(1)은 금형(2)에 압박되어 있으므로, 구멍 테두리는 내면측으로 처지는 경우가 거의 없어, 양호한 절단면이 얻어진다. 또한, 피어싱된 금속편(7)은 도 1의 (a)와 같이 완전히 펀칭되어 분리시키는 경우도 있으나, 도 1의 (b)와 같이 일부만 절단하지 않고 남겨 두는 경우도 있다. 구체적으로는 피어스 펀치의 선단부의 코너(R)를 일부 크게 해 둠으로써, 당해 개소의 절단을 방지한다.

이상과 같이 하이드로 폼에는 많은 이점이 있으나, 결점으로서는, 다른 부품과의 결합이 어렵다고 하는 점을 들 수 있다. 종래의 프레스 가공품의 경우에는, 도 2의 (a)와 같은 포트 용접이나, (b)와 같은 볼트 체결로 다른 부품(11)과 고정되어 있었다. 그러나, 하이드로 폼 성형품은 중공이므로, 스폿 용접을 행하는 것이 어렵고, 또한 내부에 너트를 설치할 수도 없었다. 도 3과 같이 하이드로 폼 성형품(1)의 외면측으로 너트(13)를 용접할 수는 있으나, 그만큼, 하이드로 폼 성형품(1)의 외면측에 너트(13)가 돌출되므로, 다른 부품(11)과 결합한 경우, 부품끼리를 면으로 접촉시킬 수 없다.

하이드로 폼 성형품에 너트를 설치하는 예로서는, 일본 특허 출원 공개 제2002-45926호 공보가 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 하이드로 폼 성형품(1)의 외면에 주머니 형상 너트(60)를 설치한 단관(短管) 부재(61)를 둘러 설치하여 하이드로 폼하는 방법이다.

또한, 하이드로 폼 성형품에 너트를 설치하는 다른 예로서, 도 5에 도시된 바와 같은 일본 특허 출원 공개 제2003-334625호 공보가 있다. 본 방법과 전술한 일본 특허 출원 공개 제2002-45926호 공보의 주된 상이점은, 너트(13)가 단관 부재(61)와 하이드로 폼 성형품(1) 사이에 끼워져 있다고 하는 점이다.

또한, 그 밖의 종래 기술로서는 일본 특허 출원 공개 제2005-297060호 공보가 있다. 본 방법은, 도 6에 도시된 바와 같이 하이드로 폼 성형품의 내면측에 버링 가공부(62)를 가공하려, 하이드로 폼 금형으로부터 취출한 후에 당해 버링 가공부에 탭 가공(63)을 실시하여 볼트(64)를 사용하여 다른 부품(65)과 결합하는 방법이다.

그러나, 상기 일본 특허 출원 공개 제2002-45926호 공보의 기술에서는 주머니 형상 너트와 단관 부재를 하이드로 폼 전에 용접 등으로 설치할 필요가 있다. 또한, 당해 단관 부재를 둘러 설치한 상태로 하이드로 폼하는 경우, 당해 개소의 성형이 매우 어려워져, 하이드로 폼 중에 버스트나 주름 등의 성형 불량의 위험성이 높아진다. 그로 인해, 적용 가능한 하이드로 폼 성형품 형상도 한정된다. 반대로, 하이드로 폼의 성형을 가능하게 하기 위해, 너트의 길이를 짧게 할 수밖에 없는 경우도 발생하므로, 볼트와의 체결 강도를 충분히 확보할 수 없는 경우도 있을 수 있다.

또한, 상기 일본 특허 출원 공개 제2003-334625호 공보의 기술에서는, 단관 부재가 필요한 점, 하이드로 폼 성형이 곤란해지는 점, 너트 길이가 짧아질 가능성이 있는 점에 관해서는 일본 특허 출원 공개 제2002-45926호 공보와 동일한 과제를 갖고 있다.

또한, 상기 일본 특허 출원 공개 제2005-297060호 공보의 기술을 사용한 경우에는, 하이드로 폼 공정 후에 탭 가공이 필요해져, 제조 공정으로서는 효율적이지 않다. 또한, 본 방법은 하이드로 폼 성형품에 직접 탭을 가공하므로, 성형품이 박육인 경우에는 적용할 수 없다.

본 발명은, 상술한 바와 같이, 종래에는 하이드로 폼 성형품에 볼트 체결용 너트를 설치할 때에 필요했던 단관 부재를 생략하는 것, 너트를 설치하기 위해 하이드로 폼 성형의 난이도가 높아지지 않도록 하는 것, 볼트 체결할 때에 충분한 강도를 확보할 수 있도록 너트 길이를 길게 하는 것, 박육의 하이드로 폼 성형품에도 적용할 수 있는 것을 목적으로 한 가공 방법과 금형 및 그것에 의해 얻어지는 가공 부품과 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 요지로 하는 것은 하기와 같다.

(1) 삽입되는 금속관의 관축과 직각 또는 경사 방향으로 이동 가능하고 선단부가 중간부에 비해 가는 직경으로 되어 있고, 상기 선단부 주위에, 상기 선단부의 외경보다 크고 상기 중간부의 외경보다 작은 내경을 갖는 너트가 배치되어 있는 천공 펀치를 갖는 분할 금형에 금속관을 삽입하고, 상기 금속관에 내압과 관축 방향의 압박력, 또는 내압을 부하하여 하이드로 폼 가공을 행하고, 상기 천공 펀치를 전진시켜 상기 금속관의 일부를 상기 천공 펀치의 선단부로 천공한 후, 상기 너트를, 상기 너트의 후방에 배치한 상기 중간부로 압박하면서 상기 너트를 전진시켜서, 천공한 구멍의 주위를 상기 금속관의 내면측으로 압입하면서 상기 너트를 금속관에 매립하는 것을 특징으로 하는 하이드로 폼을 사용한 천공 방법.

(2) 금속관이 장착되는 분할 금형과, 내압 부여 수단 및 축압박 수단을 가진 하이드로 폼 성형 장치에 있어서의 천공 장치이며,

금속관의 관축과 직각 또는 경사 방향으로 이동 가능하고 선단부가 중간부에 비해 가는 직경으로 되어 있는 천공 펀치를 갖고, 상기 천공 펀치의 선단부의 주위에 너트가 배치되고, 상기 너트의 내경은 상기 선단부의 외경보다 크고 상기 중간부의 외경보다 작고, 상기 천공 펀치는 전진과 함께 상기 금속관을 선단부로 천공한 후, 천공한 구멍의 주위를 상기 너트로 상기 금속관의 내면측으로 압입하면서 상기 너트를 금속관에 매립하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 하이드로 폼의 천공 장치.

(3) 상기 천공 펀치의 선단부 주위이고, 또한 상기 너트와 상기 천공 펀치의 중간부 사이에 2차 펀치를 갖는 것을 특징으로 하는 (2)에 기재된 하이드로 폼의 천공 장치.

(4) 금속관의 측벽부에 개구부를 갖는 하이드로 폼 가공 부품이며, 상기 개구부는 금속관의 내면측을 향한 버링 가공부를 갖고, 당해 버링 가공부의 내측에 너트가 매립되어 있는 것을 특징으로 하는 하이드로 폼 가공 부품.

(5) 상기 너트의 횡단면 형상이 다각형 혹은 타원형으로 이루어지거나, 또는 상기 너트의 횡단면 형상의 윤곽이 직선과 곡선의 조합 혹은 곡선의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (4)에 기재된 하이드로 폼 가공 부품.

(6) 상기 너트의 횡단면 형상이 상기 너트의 축방향에서 상이한 것을 특징으로 하는 상기 (4) 또는 (5)에 기재된 하이드로 폼 가공 부품.

(7) 상기 너트 전체가, 금속관의 외표면보다 관의 내면측에 매립되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 하이드로 폼 가공 부품.

(8) 상기 버링 가공부의 선단부의 구멍 직경이 상기 너트의 외경보다도 작고, 상기 버링 가공부가 상기 너트의 내면측 코너까지 덮고 있는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 하이드로 폼 가공 부품.

(9) 상기 너트의 측면에 오목 형상 또는 볼록 형상의 딤플을 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 하이드로 폼 가공 부품.

(10) 상기 너트와 금속관이 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (4) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 하이드로 폼 가공 부품.

(11) 상기 (4) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 하이드로 폼 가공 부품과 일체로 볼트 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 구조체.

본 발명에 의해, 종래에는 하이드로 폼 성형품에 볼트 체결용 너트를 설치할 때에 필요해진 단관 부재를 생략하는 것, 너트를 설치하기 위해 하이드로 폼 성형의 난이도가 높아지지 않도록 하는 것, 볼트 체결할 때에 충분한 강도를 확보할 수 있도록 너트 길이를 길게 하는 것, 박육의 하이드로 폼 성형품에도 적용할 수 있는 것이 가능해진다. 그것에 의해, 하이드로 폼 후에 다른 부품과 볼트 체결하는 것이 용이해져, 하이드로 폼을 적용 가능한 자동차 부품의 범위가 확대된다. 그 결과, 자동차의 경량화가 진행되어 연비 향상으로 연결되고, 지구 환경의 개선에도 공헌할 수 있다. 또한, 종래 필요했던 단관 부재를 생략할 수 있으므로 비용 삭감에도 기여할 수 있다.

도 1은 종래의 피어싱 방법의 설명도를 도시한다.

도 2는 종래의 프레스 가공품과 다른 부품의 결합 방법의 설명도를 도시한다.

도 3은 종래의 하이드로 폼 성형품의 외측에 너트를 용접하여 다른 부품과 볼트 체결한 경우의 설명도를 도시한다.

도 4는 일본 특허 출원 공개 제2002-45926호 공보로부터 발췌한 하이드로 폼 성형품에 너트를 설치하는 방법의 설명도를 도시한다.

도 5는 일본 특허 출원 공개 제2003-334625호 공보로부터 발췌한 하이드로 폼 성형품에 너트를 설치하는 방법의 설명도를 도시한다.

도 6은 일본 특허 출원 공개 제2005-297060호 공보로부터 발췌한 하이드로 폼 성형품에 버링 가공을 실시하여 직접 탭 가공하는 방법의 설명도를 도시한다.

도 7은 본 발명의 하이드로 폼 성형품에 매립 너트를 설치하는 방법의 설명도를 도시한다. (a)는 천공 전, (b)는 천공 후, (c)는 매립 후, (d)는 완료 후를 각각 도시하고 있다.

도 8은 본 발명의 하이드로 폼 성형품에 매립 너트를 설치하는 방법 중 2차 피어스 펀치를 사용하는 방법의 설명도를 도시한다. (a)는 천공 전, (b)는 천공 후, (c)는 매립 후, (d)는 완료 후의 상태를 각각 도시하고 있다.

도 9는 본 발명의 너트를 매립한 하이드로 폼 성형품 및 당해 하이드로 폼 성형품과 다른 부품을 볼트 체결한 구조체의 설명도를 도시한다. (a)는 매립 후(단면도는 외관도의 A-A 단면을 도시함), (b)는 볼트 체결 후(단면도는 외관도의 A-A 단면을 도시함).

도 10은 본 발명의 매립 너트의 횡단면 형상의 예를 도시한다. (a)는 6각형, (b)는 타원, (c) 직선과 곡선의 조합, (d) 곡선의 조합을 각각 도시하고 있다.

도 11은 본 발명의 매립 너트의 종단면 형상의 예를 도시한다. (a)는 관 내면측이 대경, (b)는 관 내면측이 소경, (c)는 중앙 부분이 대경, (d)는 중앙 부분이 소경, (e)는 내면측에 테두리, (f) 측면에 홈.

도 12는 매립 너트의 관 외표면측의 면이 하이드로 폼 성형품의 외표면보다 내면측에 매립된 경우의 본 발명의 설명도를 도시한다. (a)는 침투부를 관 외면측에 갖는 경우, (b)는 찌그러뜨려진 침투부를 갖는 경우를 각각 도시하고 있다.

도 13은 버링 가공부의 선단부의 구멍 직경이 너트의 외경보다도 작게 되어 있는 경우의 본 발명의 설명도를 도시한다.

도 14는 버링 가공부의 선단부의 구멍 직경이 너트의 외경보다도 작게 되어 있는 구조를 얻기 위한 가공 방법의 예를 도시한다. (a)는 천공 전, (b)는 천공 후, (c)는 매립 후, (d)는 완료 후의 상태를 각각 도시하고 있다.

도 15는 본 발명의 측면에 딤플 가공이 실시된 매립 너트의 설명도를 도시한다. (a)는 오목 형상의 딤플, (b)는 볼록 형상의 딤플을 각각 도시하고 있다.

도 16은 매립 너트와 하이드로 폼 성형품을 용접으로 고정한 경우의 본 발명의 설명도를 도시한다. 단면도는 외관도의 A-A 단면을 도시한다.

도 17은 실시예에 사용한 하이드로 폼 금형의 설명도를 도시한다.

도 18은 실시예에 사용한 하이드로 폼 하부 금형에 조립된 피어스 펀치의 구조의 설명도를 도시한다. (a)는 1차 피어스 펀치뿐인 경우, (b)는 2차 피어스 펀치도 갖는 경우를 각각 도시하고 있다.

도 19는 실시예에 사용한 매립 너트의 설명도를 도시한다. (a)는 진원 단면, (b)는 타원, (c)는 진원이고 둥근 통 형상, (d)는 진원이고 측면에 딤플이 있는 것을, 각각 도시하고 있다.

도 20은 실시예에 사용한 하이드로 폼 하부 금형에 조립된 피어스 펀치의 구조 중, 초기에 너트 표면이 금형 내부로 돌출되어 있는 경우의 설명도를 도시한다.

본 발명에서는 우선 통상의 하이드로 폼 가공을 실시한다. 통상의 하이드로 폼 가공이라 함은, 관재를 상부 금형과 하부 금형 사이에 장착하고, 관재 내부에 물 등의 압력 매체를 충만시켜 그 압력을 높이는 동시에, 필요에 따라서 관단부로부터 축 압박 펀치(shaft pushing punch)로 축방향으로 재료를 압입함으로써 관재를 상부 금형과 하부 금형의 내면을 따르게 한 형상으로 성형하는 가공 방법이다. 도 7은 상기한 통상의 하이드로 폼 가공에 의해 하이드로 폼 성형품(1)을 성형한 후에 계속해서 하부 금형(3)으로부터 너트(17)를 매립하는 공정을 도시하고 있다. 본 예에서는, 하부 금형(3)의 방향으로부터 후술하는 피어스 펀치(16)의 선단 부(18)의 외경보다 크고 중간부(19)의 외경보다 작은 내경을 갖는 너트(17)를 하이드로 폼 성형품(1)에 매립하는 예이고, 당해 개소만 확대하여 기재하고 있다. 이후, 본 도면을 사용하여 본 발명의 상세를 설명한다. 또한, 이후의 설명에서 상면이라 함은, 본 도면에 있어서의 상방의 면을 가리키고, 하면이라 함은, 본 도면에 있어서의 하방의 면을 가리킨다. 즉, 종이면의 상방으로부터 하방으로 천공하는 경우에는, 상면과 하면이 반대가 된다.

하부 금형(3) 내부에는 1차 피어스 펀치(16)가 조립되어 있다. 1차 피어스 펀치(16)는 도면 중 상방으로부터 소경의 선단부(18)와 대경의 중간부(19)와 소경의 후단부(20)로 하는 구조로 되어 있다. 후단부(20)의 더욱 하방에는 실린더가 설치되어 있고(도시하지 않음), 당해 실린더를 사용하여 당해 1차 피어스 펀치(16)를 상승시킬 수 있는 구조로 되어 있다. 또한, 본 예에서는 소경의 후단부(20)를 설치하였으나, 이것을 생략하고 대경의 중간부(19)의 하면을 직접 실린더로 압박해도 상관없다.

한쪽의 하부 금형(3)에 형성된 구멍 형상은 내경이 3단계로 바뀌는 구조로 되어 있고, 도면 중 상방으로부터 선단부(21), 중간부(22), 후단부(23)로, 하방일수록 좁은 내경으로 되어 있다. 당해 중간부(22)의 내경과 상술한 1차 피어스 펀치 중간부(19)의 외경이 대략 동등하게 되어 있고, 당해 개소를 기준으로 하여 1차 피어스 펀치(16)는 상승한다. 또한, 당해 중간부(22)의 깊이는 1차 피어스 펀치 중간부(19)의 높이보다도 크게 해 둔다. 또한, 당해 후단부(23)의 내경은 상술한 1차 피어스 펀치 후단부(20)의 외경보다도 크게 되어 있다.

도 7의 (a)의 상태는 하이드로 폼 성형 중을 나타내고 있고, 관 내부에 압력 매체(5)로 고압이 부하되어, 하이드로 폼 성형품(1)이 하부 금형(3) 표면에 밀착된 상태로 되어 있다. 이 시점에서는, 1차 피어스 펀치 중간부(19)의 하면과 하부 금형 구멍 후단부(23) 상면이 접촉되어 있어, 하이드로 폼에 의해 내압이 부하된 상태라도, 그 위치로부터 하방으로는 1차 피어스 펀치(16)가 강하하지 않도록 되어 있다. 또한, 1차 피어스 펀치 선단부(18)는 환 형상의 매립 너트(17)의 중앙 구멍 부분을 통해 배치되고, 피어스 펀치 선단부(18)의 상면은, 이 시점에서는 하부 금형(3)의 표면과 동일한 높이가 된다.

매립 너트(17)의 외경은 전술한 하부 금형 구멍 선단부(21)의 내경보다 작게 해 두고, 높이는 하부 금형 구멍 선단부(21)의 깊이와 동등하게 한다. 또한, 매립 너트(17)의 내측에 탭(24)을 실시해 두고, 탭(24)의 산부의 내경은 전술한 1차 피어스 펀치 선단부(18)의 외경보다도 크게 해 둔다. 이상과 같은 치수로 설정해 두면, 도 7의 (a)의 상태에서, 매립 너트(17)는 하부 금형 구멍 중간부(22)의 상면의 위치에 놓인 상태가 되고, 또한 매립 너트(17) 상면(A)의 위치는 하부 금형(3) 표면 및 1차 피어스 펀치 선단부(18) 상면의 위치와 동등해진다.

다음에, 도 7의 (b)와 같이, 하이드로 폼 성형품(1)의 내부를 고압으로 유지한 상태로 1차 피어스 펀치(16)의 선단부(18)를 매립 너트(17)를 통해 상승(전진)시킨다. 1차 피어스 펀치 선단부(18)의 상면 코너(25)는 R을 취하지 않고 날카롭게 되어 있다. 그로 인해, 하이드로 폼 성형품(1)이 천공되어 금속편(7)이 분리된다. 소위, 도 1의 (a)에서 설명한 피어싱이 행해진다.

도 7의 (c)와 같이, 1차 피어스 펀치(16)를 더 상승시키면, 1차 피어스 중간부(19)는 1차 피어스 펀치 선단부(18)보다도 직경이 크기 때문에, 1차 피어스 펀치 중간부(19)의 상면에 의해 매립 너트(17)가 상방으로 밀린다. 단, 매립 너트(17)의 상면(내면측) 코너(26)는 R이 실시되어 있으므로, 하이드로 폼 성형품(1)에 압입되어도 천공되지 않는다. 이는, 도 1의 (b)에서 설명한 것과 동일한 효과이고, 피어스 펀치 선단부의 코너(R)가 크면 하이드로 폼 성형품(1)이 전단되지 않기 때문이다. 그 결과, 매립 너트(17)의 상승에 수반하여, 전술한 공정(b)에서 천공된 하이드로 폼 성형품(1)의 구멍이 눌려 확장되어, 하이드로 폼 성형품(1)의 내면측에 버링 가공부(27)가 성형된다.

또한, 도 7의 (c)와 같이 1차 피어스 펀치(16)의 상승하는 최종적인 높이를, 중간부(19)의 상면이 정확하게 하부 금형(3)의 표면과 동일한 높이가 되도록 해 두면, 매립 너트(17)의 하면(B)이 하이드로 폼 성형품(1)의 외표면과 동일한 위치가 된다.

최후에, 도 7의 (d)와 같이 1차 피어스 펀치(16)를 하방으로 후퇴시키면, 매립 너트(17)만이 버링 가공부(27) 내에 남는다. 또한, 1차 피어스 펀치(16)를 후퇴하는 타이밍에는 몇 종류가 있다. 예를 들어, 내압을 유지한 상태로 1차 피어스 펀치(16)를 후퇴시키면, 자동적으로 내부의 물이 누설되어 내압이 강하한다. 사이클 타임적으로는 이 방법이 바람직하지만, 물의 비산 등의 문제가 있다. 한편, 미리 내압을 강하시킨 후에 1차 피어스 펀치(16)를 후퇴시키면 물은 비산되기 어렵지만, 사이클 타임은 길어진다. 또한, 하이드로 폼 성형품(1)을 하부 금형(3)으로부 터 취출한 후에 1차 피어스 펀치(16)를 후퇴시킬 수도 있다. 이 경우에는, 하이드로 폼 성형품(1)을 제거할 때에 매립 너트(17)의 탭(24)을 손상시키지 않도록 주의할 필요가 있다. 단, 본 발명의 경우, 1차 피어스 펀치(16)의 구동 방향은 상방만으로 좋고, 후퇴시키는 경우에는, 하이드로 폼 성형품(1)을 취출한 후에 수동 혹은 로봇 등에 의해 하방으로 압입하는 것도 가능해진다. 특히, 연속적으로 가공하는 경우에는, 다음 가공을 위해 매립 너트(17)를 설치할 필요가 있으므로, 그때에 1차 피어스 펀치(16)도 하방으로 압입하면 된다.

이상과 같은 도 7을 사용한 일련의 설명은, 피어스 펀치가 1차 피어스 펀치(16)뿐인 경우이다. 그러나, 1차 피어스 펀치(16)는, 우선 하이드로 폼 성형품(1)을 천공할 필요가 있으므로, 재질적으로는 공구강 등의 매우 단단한 재료를 사용하는 경우가 많다. 한편, 너트에는 통상 연강을 사용하는 경우가 많다. 따라서, 매립 너트(17)의 하면이, 1차 피어스 펀치 중간부(19)의 상면에 의해 압박되어 오목해질 가능성이 있다. 그것을 방지하기 위해서는, 도 8에 도시한 바와 같이 2차 피어스 펀치(28)를 매립 너트(17)와 피어스 펀치 중간부(19) 사이에 추가하면 된다. 2차 피어스 펀치(28)의 외경은 하부 금형 구멍 선단부(21)의 내경과 대략 동등하게 하고, 높이에 관해서는, 매립 너트(17)의 높이의 합계를 하부 금형 구멍 선단부(21)의 깊이와 동일하게 한다. 재질은 단단한 쪽이 바람직하고, 1차 피어스 펀치 중간부(19)의 상면의 압입으로 오목해지지 않도록 한다. 또한, 2차 피어스 펀치(28)와 매립 너트(17)는 넓은 면적으로 접촉하므로, 너트(17)에 함몰부가 발생할 위험성은 저하된다. 또한, 수종류의 높이의 2차 피어스 펀치(28)를 준비해 두 면, 매립 너트(17)의 높이가 바뀐 경우에도 1차 피어스 펀치(16)나 하부 금형(3)의 구멍 형상을 바꾸지 않고 용이하게 대응할 수 있다.

이상과 같은 천공 장치를 사용하여 가공하면, 예를 들어 도 9의 (a)와 같이 하이드로 폼 성형품(1)의 내면측에 버링 가공부(27)가 성형되고, 당해 개소에 매립 너트(17)가 설치된 하이드로 폼 가공 부품이 얻어진다. 즉, 종래 기술의 일본 특허 출원 공개 제2002-45926호 공보나 일본 특허 출원 공개 제2003-334625호 공보에서 필요했던 단관 부재를 붙이지 않고, 너트가 매립된 하이드로 폼 가공 부품이 얻어진다. 또한, 본 발명에서는 너트의 매립 이전에 하이드로 폼 성형은 완료되어 있으므로, 너트를 매립하기 위해 하이드로 폼 성형의 난이도가 높아지는 경우는 없다.

상기에서 얻어진 너트가 매립된 하이드로 폼 가공 부품에 다른 부품(11)을 설치 볼트(29)로 고정하면, 도 9의 (b)와 같은 구조체가 얻어진다. 본 발명에서는, 상술한 바와 같이 하이드로 폼 성형의 난이도가 높아지지 않으므로, 매립하는 너트의 높이는 자유자재로 바뀐다. 따라서, 볼트 체결 강도를 높이기 위해, 매립하는 너트 높이를 높게 하여 유효 나사 길이를 길게 하는 것은 용이하다. 또한, 매립 너트(17)를 설치하고 있는 장소에서는, 하이드로 폼 성형품(1)을 관통하는 구멍이 펀칭되어 있으므로, 설치 볼트(29)를 하이드로 폼 성형품(1)의 내부까지 관통시켜 삽입하는 것이 가능하다. 따라서, 설치 볼트(29)와 매립 너트가 끼워 맞추어지는 유효 나사 길이에 관해서도, 일본 특허 출원 공개 제2002-45926호 공보나 일본 특허 출원 공개 제2003-334625호 공보의 종래 기술보다도 유리해진다. 또한, 본 발명에서는 매립 너트(17)의 두께도 자유자재로 바뀌므로, 일본 특허 출원 공개 제2005-297060호 공보의 종래 기술에서는 적용할 수 없었던 박육의 하이드로 폼 성형품에도 적용 가능해진다.

본 발명에서는, 고내압 하에서 매립 너트(17)를 하이드로 폼 성형품(1)에 설치하므로, 그것만으로도, 매립 너트(17)와 하이드로 폼 성형품(1)은 견고하게 끼워 맞추어져 있다. 그러나, 부품에 따라서는, 보다 견고한 설치 강도가 요구되는 경우도 있으므로, 이하에 설치 강도를 증가시키기 위한 방법을 설명한다.

우선, 나사 체결할 때 및 다른 부품과의 설치 후에 매립 너트(17)가 회전하지 않기 위한 강화 방법을 서술한다. 매립 너트(17)의 횡단면이 원형이면 회전하기 쉬워지므로, 도 10에 도시한 바와 같은 횡단면 형상의 매립 너트(17)가 유효하다. 도 10의 (a)는 육각형의 매립 너트(30)의 예이지만, 육각형 이외에도 팔각형 등의 다각형 형상이라도 좋다. 단, 육각형의 매립 너트(30)를 매립하여 버링 가공할 때에, 육각형의 각부(31)의 개소에서 하이드로 폼 성형품(1)이 깨질 위험성이 있으므로, 육각형의 각부(31)의 코너(R)는 최대한 크게 해 두는 것이 바람직하다. 또한, 육각형의 매립 너트(30)의 경우에는 시판의 육각 너트를 그대로, 혹은 각부의 R을 약간 크게 하는 것만으로 대응할 수 있으므로 비용적으로 유리하다.

도 10의 (b)는 횡단면 형상이 타원형인 매립 너트(32)의 예이다. 타원형의 경우에는, 다각형의 경우와 같은 각부가 존재하지 않으므로, 버링 가공 시의 깨짐은 발생하기 어렵다고 하는 이점이 있다. 단, 너트를 제작하는 데 있어서의 비용은 높아진다.

그것에 비해, 도 10의 (c)는 횡단면 형상이 원형 단면의 일부를 컷트한 너트(33)의 예이다. 타원형의 경우와 대략 동일한 효과가 있고, 또한 너트의 제작 비용도 타원형의 경우보다 싸다. 이와 같이, 횡단면 형상의 윤곽이 직선과 곡선을 조합한 형상이라도 좋다.

또한, 도 10의 (d)는 횡단면 형상의 윤곽이 곡선을 조합한 형상의 매립 너트(34)의 예이다. 형상이 복잡해지면, 너트 제작 비용이나 버링 시의 깨짐에 대해서는 불리해지지만, 너트의 회전을 방지하는 효과는 높아진다.

다음에, 매립 너트(17)가 하이드로 폼 성형품(1)의 외면측 혹은 내면측으로 어긋나는 것을 방지하기 위한 효과적인 방법에 관하여 서술한다. 도 11에 너트의 종단면 형상을 도시한 바와 같이, 매립 너트의 횡단면을 축방향으로 일정하지 않은 형상으로 하면 좋고, 각각의 구체적인 예를 이하에 설명한다. (a)는 관 내면측이 관 외면측보다도 대경이 되는 테이퍼 형상의 매립 너트(35)이다. 당해 너트(35)를 매립해 가는 초기의 단계에서는, 버링 가공부(27)는 큰 직경으로 구멍 확장되지만, 고압이 부하되어 있으므로, 내면측으로 매립되어 감에 따라서, 버링 가공부(27)의 꺾임부는 소경으로 직경 축소되어 간다. 그 결과, (a)와 같은 형상으로 너트(35)가 매립되어, 관 외면측으로 너트(35)가 어긋나기 어려운 구조가 된다.

반대로, 관 내면측이 관 외면측보다도 소경이 되는 테이퍼 형상의 매립 너트(36)를 사용하면, 도 11의 (b)와 같이 관 내면측으로 어긋나기 어려운 구조가 된다.

상기 (a)와 (b)의 이점을 겸비한 형상이 (c)와 (d)이다. (c)는 축방향에 있 어서의 중앙 부분이, 축방향에 있어서의 양단부 부분보다도 대경으로 되어 있는 통 형상의 매립 너트(37)의 예이고, (d)는 중앙 부분이 소경으로 되어 있는 장구형의 매립 너트(38)의 예이다. 어떠한 경우에도 관의 내면측 및 외면측에 너트가 어긋나기 어려운 구조가 된다.

또한, 매립 너트의 단면은 연속적으로 바꿀 필요는 없고, (e)와 같이 단차가 있는 테두리가 구비된 매립 너트(39)라도 좋다. 본 예에서는, 관의 내면측에 테두리(40)가 구비되어 있어, 버링 가공부(27)의 선단부가, 테두리(40)에 걸리는 구조로 되어 있으므로, 관의 외면측으로 너트가 어긋나기 어려운 구조로 되어 있다.

또한, (f)의 예와 같이, 너트의 측면에 1개소 혹은 복수 개소, 홈(42)을 형성한 매립 너트(41)도 유효하다. 당연히, 홈이 아니라, 볼록부가 있어도 동일한 효과가 예상된다.

다음에, 매립 너트(17)의 위치에 따라서 관 외면측으로의 어긋남을 방지하는 방법을 서술한다. 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 매립 너트(17)의 관 외표면측의 면(B)이 하이드로 폼 성형품(1)의 외표면보다도 관 내면측에 위치할 때까지 너트를 매립한다. 그러면, 내압의 작용에 의해, 버링 가공부(27)의 꺾임부에서 침투부(43)가 설치되어, 관 외면측으로 너트가 어긋나기 어려운 구조가 된다. 또한, 도 12의 (b)와 같이, 설치 볼트(29)를 사용하여 다른 부품(11)을 결합하면, 설치 볼트(29)의 체결과 함께 침투부(43)가 찌그러뜨려져, 너트가 더욱 어긋나기 어려운 구조가 된다.

반대로, 매립 너트(17)의 관 내면측에 버링 선단부(44)를 남겨서, 버링 가공 부의 선단부의 구멍 직경을 너트의 외경보다도 작게 하여, 버링 가공부가 너트의 내면측 코너(26)까지 덮은 예가 도 13이다. 이와 같은 구조로 하면 매립 너트(17)는 관 내면측으로 어긋나기 어려워진다. 또한, 매립 너트(17)의 외경까지 버링 가공부의 선단부의 구멍 직경을 확장하는 경우에 비하면, 피어싱 구멍을 확장하는 비율이 낮아지므로, 하이드로 폼 성형품(1)의 재료가 구멍 확장률이 낮은 경우에 유리해진다.

상기와 같이, 버링 선단부(44)를 매립 너트(17)의 외경까지 확장하지 않도록 하기 위해서는, 매립 너트(17)의 높이를 낮게 하면 된다. 그러나, 그 경우, 나사의 체결 강도도 저하되어 버리므로, 매립 너트(17)의 높이가 높은 상태로, 도 13과 같은 구조가 되기 위한 방법을 다음에 서술한다. 도 14의 (a)와 같이, 피어싱 전의 하이드로 폼 성형의 시점에서, 1차 피어스 펀치(16) 및 매립 너트(17)의 상면(A)을 하부 금형(3)의 내면보다도 관 내면측으로 돌출된 상태로 해 둔다. 이와 같이 돌출된 상태는, 예를 들어 하부 금형 구멍의 선단부(21)의 깊이를 매립 너트(17)의 높이보다도 작게 설정하거나, 1차 피어스 펀치 선단부(18) 및 2차 피어스 펀치(28)의 길이를 높게 설정하는 것 등에 의해 달성 가능하다. 그 상태 그대로, (b)와 같이 피어싱하고, 또한 (c)와 같이 버링하여 매립 너트(17)를 하이드로 폼 성형품(1)에 매립한다. 이 (c)의 공정에서 피어스 펀치 상승 스트로크를 작게 할 수 있으므로, 그만큼 피어싱 구멍을 확장하는 비율이 작아진다. 그 결과, (d)와 같이, 매립 너트(17)의 높이가 높은 경우라도 도 13과 같은 구조가 얻어진다.

또한, 도 15에, 매립 너트의 측면에 딤플을 형성한 예를 도시한다. (a)는 오목 형상의 딤플(46)을 실시한 매립 너트(45), (b)는 볼록 형상의 딤플(48)을 실시한 매립 너트(47)의 예이다. 어떠한 예라도, 너트 측면에 딤플을 형성하면, 매립 너트의 회전도 억제할 수 있고, 또한 관의 내면측 및 외면측으로 어긋나는 것도 억제할 수 있다.

이상과 같은 수단을 사용하면, 매립 너트(17)는 하이드로 폼 성형품(1)으로부터 어긋나기 어려워지나, 더욱 견고하게 고정하기 위해서는, 도 16에 도시한 바와 같이, 매립한 후에 매립 너트(17)와 하이드로 폼 성형품(1)을 용접하면 효과적이다. 용접은 도면에 도시한 바와 같은 전체 둘레 용접이라도 좋지만, 몇 점의 점 스폿 용접을 하는 것만으로도 효과가 있다. 용접 방법도 MIG나 TIG 등의 아크 용접이라도 좋고, 레이저 용접이라도 상관없다.

소관(素管)에는 외경 63.5㎜, 두께 2.3㎜, 전체 길이 490㎜의 강관을 사용하고, 강종은 기계 구조용 탄소강 강관인 STKM13B를 채용하였다. 하이드로 폼에 사용한 금형은, 도 17에 도시한 바와 같은 직사각형 단면으로 관 확장하는 형상이다. 피어스 펀치는 하부 금형(3)의 중심에 조립하였으나, 그 구조를 도 18에 도시한다. 2차 피어스 펀치(28)를 사용하지 않는 경우(a)와, 사용하는 경우(b)의 2종류 행하였으나, 모두 1차 피어스 펀치 선단부(18)의 외경을 10㎜, 중간부(19)의 외경을 15㎜, 하부 금형 구멍 선단부(21)의 내경을 20㎜, 중간부의 내경을 15.10㎜로 하였다. 또한, 1차 피어스 펀치(16)가, 초기 위치로부터 매립 너트(17) 또는 2차 피어스 펀치(28)의 하면에 접촉할 때까지의 스트로크는 8㎜로 하였다. 하부 금형 구멍 선단부(21)의 깊이는, 2차 피어스 펀치(28)가 없는 (a)에서는 7㎜, 2차 피어스 펀 치(28)가 있는 (b)에서는 20㎜(＝7㎜ ＋ 2차 피어스 펀치 높이 13㎜)로 하였다. 또한, 매립 너트(17) 또는 2차 피어스 펀치(28)의 하면에 접촉한 후의 스트로크는 7㎜로 하였다. 즉, 최종 시점에서는 (a), (b) 어느 경우에도 매립 너트(17)의 하면이 정확하게 하이드로 폼 성형품(1)의 외면 높이와 동등해지도록 설정하였다. 또한, 금형류의 강종으로서는, 상부 금형(2) 및 하부 금형(3)에는 S50C, 1차 피어스 펀치(16)에는 SKH51, 2차 피어스 펀치(28)에는 SKD11을 선정하였다.

매립 너트의 형상은 도 19에 도시한 바와 같은 4종류를 사용하였다. (a)는 기본적인 형상으로서 20ø의 진원 단면의 원통 형상, (b)는 20㎜ × 18㎜의 타원 단면의 원통 형상, (c)는 진원 단면이고 중앙이 팽창되어 있는 둥근 통 형상, (d)는 (a)와 동일 형상이고 표면에 2.5ø의 딤플이 실시되어 있는 형상이다. 모두 너트 높이는 7㎜이고, 중앙에 M12의 탭 가공을 실시하였다.

이상과 같은, 소관, 가공 장치(금형)를 사용하여 각종 너트를 하이드로 폼 가공품에 각각 매립하는 시험을 실시하였다. 하이드로 폼의 조건으로서는, 최대 내압 200㎫, 양단부의 축압박량 50㎜로 성형하였다. 성형 후, 압력을 200㎫의 상태로 유지하여 1차 피어스 펀치(16)를 매립 너트(17)의 구멍 부분을 통해 압입하여 각 너트를 하이드로 폼 성형품(1)에 매립하였다. 즉, 우선 1차 피어스 펀치 선단부(18)로 10ø의 구멍을 천공하고, 그대로 스트로크 8㎜ 상승시킨 후, 매립 너트(17)도 같이 상승시켜 10ø의 구멍을 확장하면서 그 버링 개소에 각각의 너트를 매립하였다. 매립 너트(17)의 상승 스트로크는 7㎜로 하였으므로, 최종적으로는 매립 너트(17)의 하면과 하이드로 폼 성형품(1)의 외표면이 동일한 높이로 되었다.

그 결과, 도 19의 (a) 내지 (d)의 모든 너트를 하이드로 폼 성형품(1)에 매립할 수 있어, 매립 후에 금형으로부터 제거해도 너트가 어긋나는 일은 없었다. 너트 매립 중에는, 내압은 거의 강하되지 않았으므로, 매립부 주변의 하이드로 폼 성형품(1)의 형상도 양호했고, 버링 가공부(27)에서 깨짐이 발생하는 경우도 없었다. 또한, 2차 피어스 펀치가 없는 경우와 있는 경우로 양쪽 다 시험하였으나, 모두 마찬가지로 너트를 매립할 수 있었다. 단, 2차 피어스 펀치가 없는 경우에는, 가공 후에 약간 너트 표면에 1차 피어스 펀치의 압입 자국이 관찰되었으므로, 외관이 신경이 쓰이는 부품의 경우에는 2차 피어스 펀치를 설치하는 쪽이 바람직하다고 할 수 있다.

너트의 횡단면을 도 10의 (a), (c), (d)에 도시하는 형상이나, 종단면을 도 11의 (a), (b), (d) 내지 (f)에 도시하는 형상으로 바꾸어도, 마찬가지로 매립할 수 있었다.

다음에, 도 18의 (a)와 동일한 피어스 구조로 도 19의 (a)의 너트를 매립하는 시험에서, 매립 너트의 상승 스트로크만 7㎜로부터 10㎜로 바꾸었다. 그 결과, 강관의 외표면측에 있어서의 너트의 면(B)이 하이드로 폼 성형품(1)의 외표면보다 3㎜ 위의 위치까지 매립되고[도 12의 (a) 참조], 또한 도 12의 (a)에 도시한 바와 같이, 너트보다 아래의 부분에는 버링 가공 부분이 침투하는 형상이 얻어졌다.

또한, 도 20에 도시한 바와 같은 피어스 펀치 구조로 도 19의 (a)의 너트를 매립하는 시험도 실시하였다. 이 경우에는, 1차 피어스 펀치 선단부(18)와 2차 피어스 펀치(28)의 길이를 3㎜ 증가시키고 있으므로, 너트를 세트한 초기 상태에서, 너트 상면이 하부 금형(3)의 표면보다 3㎜ 위의 위치(관의 내측)가 된다. 이 정도이면 하이드로 폼의 조건을 바꾸지 않고 성형할 수 있었다. 그리고, 성형 후에 피어스 펀치를 압입하여 너트를 매립하였으나, 매립 너트의 스트로크는 4㎜로 설정하였으므로, 최종적인 너트 하면의 위치는 하이드로 폼 성형품(1)의 외표면과 동일한 높이가 되었다. 단, 4㎜밖에 압입하고 있지 않으므로 구멍 직경은 완전히 너트 직경 20ø까지 확장되지 않고 17ø로 종료되었다. 따라서, 버링 가공부의 선단부의 구멍 직경이 너트의 외경보다도 작아, 버링 가공부가 너트의 내면측 코너까지 덮고, 너트의 상면을 일부 덮은 형의 구조가 얻어졌다.

이상과 같이 모든 경우에 문제없이 너트를 하이드로 폼 성형품(1)에 매립할 수 있었다. 다음에, 다른 부품의 예로서 14ø의 구멍이 펀칭된 판 두께 3㎜의 강판을 사용하여, 상기에서 얻어진 매립 너트가 부착된 하이드로 폼 성형품과 M12 × 길이 20㎜의 육각 볼트로 고정하였다. 그 결과, 상술한 어떠한 경우에도 문제없이 다른 부품과의 볼트 체결을 할 수 있었다. 또한, 도 19의 (a)의 너트가 설치된 하이드로 폼 성형품 중의 일체를, 너트와 하이드로 폼 성형품을 TIG로 전체 둘레 용접하고, 다른 일체를 수동 용접으로 스폿 용접하였다. 그 성형품과 다른 부품도 문제없이 볼트 체결할 수 있었다.

본 발명은 금속관을 금형에 넣고 소정 형상으로 성형하는 하이드로 폼에 있어서, 그 성형 중에 당해 금형 내부에 조립된 천공용 펀치로 금속관을 천공하고, 예를 들어 자동차용 배기계 부품, 서스펜션계 부품, 보디계 부품 등의 제조에 사용 되는 하이드로 폼 가공 부품에 가공할 때에 특히 유용하다.

Claims (11)

1. 삽입되는 금속관의 관축과 직각 또는 경사 방향으로 이동 가능하고 선단부가 중간부에 비해 가는 직경으로 되어 있고, 상기 선단부의 주위에, 상기 선단부의 외경보다 크고 상기 중간부의 외경보다 작은 내경을 갖는 너트가 배치되어 있는 천공 펀치를 갖고, 상기 천공 펀치의 선단부 주위에 또한 상기 너트와 상기 천공 펀치의 중간부 사이에 2차 펀치를 갖는 분할 금형에 금속관을 삽입하고, 상기 금속관에 내압과 관축 방향의 압박력, 또는 내압을 부하하여 하이드로 폼 가공을 행하고, 상기 천공 펀치를 전진시켜 상기 금속관의 일부를 상기 천공 펀치의 선단부로 천공한 후, 상기 너트를, 상기 너트의 후방에 배치한 상기 중간부 및 상기 2차 펀치로 압박하면서 상기 너트를 전진시켜서, 천공한 구멍의 주위를 상기 금속관의 내면측으로 압입하면서 상기 너트를 금속관에 매립하는 것을 특징으로 하는, 하이드로 폼을 사용한 천공 방법.
2. 금속관이 장착되는 분할 금형과, 내압 부여 수단 및 축압박 수단을 가진 하이드로 폼 성형 장치에 있어서의 천공 장치이며,

   금속관의 관축과 직각 또는 경사 방향으로 이동 가능하고 선단부가 중간부에 비해 가는 직경으로 되어 있는 천공 펀치를 갖고, 상기 천공 펀치의 선단부의 주위에 너트가 배치되고, 상기 너트의 내경은 상기 선단부의 외경보다 크고 상기 중간부의 외경보다 작고, 상기 천공 펀치의 선단부 주위에 또한 상기 너트와 상기 천공 펀치의 중간부 사이에 2차 펀치를 갖고, 상기 천공 펀치는 전진과 함께 상기 금속관을 선단부로 천공한 후, 천공한 구멍의 주위를 상기 너트로 상기 금속관의 내면측으로 압입하면서 상기 너트를 금속관에 매립하는 기능을 갖는 것을 특징으로 하는, 하이드로 폼의 천공 장치.
3. 금속관의 측벽부에 개구부를 갖는 하이드로 폼 가공 부품이며, 상기 개구부는 금속관의 내면측을 향한 버링 가공부를 갖고, 당해 버링 가공부의 내측에 너트가 매립되어 있고, 상기 버링 가공부의 꺾임부에 침투부를 갖는 것을 특징으로 하는, 하이드로 폼 가공 부품.
4. 금속관의 측벽부에 개구부를 갖는 하이드로 폼 가공 부품이며, 상기 개구부는 금속관의 내면측을 향한 버링 가공부를 갖고, 당해 버링 가공부의 내측에 너트가 매립되어 있고, 상기 버링 가공부의 선단부의 구멍 직경이 상기 너트의 외경보다 작고, 상기 버링 가공부가 상기 너트의 내면측 코너까지 덮고 있는 것을 특징으로 하는, 하이드로 폼 가공 부품.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 너트의 횡단면 형상이 다각형 혹은 타원형으로 이루어지거나, 또는 상기 너트의 횡단면 형상의 윤곽이 직선과 곡선의 조합 혹은 곡선의 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 하이드로 폼 가공 부품.
6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 너트의 횡단면 형상이 상기 너트의 축방향에서 상이한 것을 특징으로 하는, 하이드로 폼 가공 부품.
7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 너트 전체가 금속관의 외표면보다 관의 내면측에 매립되어 있는 것을 특징으로 하는, 하이드로 폼 가공 부품.
8. 삭제
9. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 너트의 측면에 오목 형상 또는 볼록 형상의 딤플을 갖는 것을 특징으로 하는, 하이드로 폼 가공 부품.
10. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 너트와 금속관이 용접되어 있는 것을 특징으로 하는, 하이드로 폼 가공 부품.
11. 제3항 또는 제4항에 기재된 하이드로 폼 가공 부품과 일체로 볼트 체결되어 있는 것을 특징으로 하는, 구조체.

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