KR101295006B1 - 자동변속기의 드럼 부품 성형 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 드럼 부품 성형 방법은, 중앙부에 구멍이 형성되어 있는 환형 작업물을 제공하는 제1 단계와, 상기 구멍에 인접한 부분에 제1 롤러로 플로우 포밍 가공하여 상기 슬리브를 구멍 주위에 형성하는 제2 단계와, 상기 슬리브의 반대쪽에 제1 금형을 제공하는 제3 단계와, 상기 슬리브를 경계로 상기 구멍 반대쪽에서 제2 롤러를 이용하여 플로우 포밍 가공하여 상기 환형 작업물을 상기 제1 금형의 형상을 따르는 제1 형상으로 가공하는 제4 단계와, 상기 제1 형상에 제2 금형을 제공하는 제5 단계와, 상기 제1 형상을 상기 제2 금형의 형상을 따라 플로우 포밍 가공하여 제1 부분 내지 제3 부분을 성형하는 제6 단계를 포함한다.

Description

자동변속기의 드럼 부품 성형 방법{Method of Forming Drum Component of Automatic Transmission}

본 발명은 차량의 자동변속기에 사용되는 드럼 부품의 성형 방법에 관한 것으로서 좀 더 자세하게는, 플로우 포밍 공정을 통한 드럼 부품 성형 방법에 관한 것이다.

차량의 자동변속기는 엔진의 회전력을 바퀴로 전달하는 중요한 장치로서 수많은 부품으로 이루어져 있다. 특히 동력 전달 부품이 많이 사용되는데, 고속의 엔진 회전력을 전달하기 때문에 자동변속기의 동력 전달 부품은 피로 수명, 인장 강도 등의 기계적 물성이 요구된다.

본 발명은 도 1에 도시된 단면을 가지는 환형 드럼 부품(10)의 성형 방법에 관한 것인데, 이러한 부품 형상을 성형하기 위해서는 제1 부재(11)과 제2 부재(12)를 별도의 성형 방법으로 가공한 후에 지점(13)에서 용접을 통해 전체 형상을 완성하는 방법을 사용할 수 있다. 이 경우 성형이 어려운 제1 부재(11)를 열간단조공정을 적용하여, 성형성을 높일 수 있는 반면, 드럼 부품(10)은 동력 전달 부품이기 때문에 용접부(13)의 물성 관리를 매우 까다롭게 해야 하는 번거로움이 있으며, 적용 공법이 증대하고 제작 비용 역시 증가하는 단점이 있다. 그리고 용접공정없이 부품을 성형하기 위해서는 도 2에서와 같이 수행해야 한다. 특히 드럼 부품(10)의 중앙부에 제공되는 구멍(3) 주위에 슬리브(4)를 형성하기 위해서는 도 3에 도시된 바와 같이 냉간성형시 결함 발생을 최소화하기 위해 다단 단조 공정을 수행해야 하며, 제2 부재(12)는 판재 드로잉 공정을 별도로 수행하여야 한다. 도 3에는 3단 단조 공정을 수행하여 슬리브(4)를 형성하는 과정이 도시되어 있다.

본 발명은, 이러한 종래 기술의 단점을 극복하여 간단한 공정으로 자동변속기에 사용되는 특정 형상의 드럼 부품을 성형하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 드럼 부품 성형 방법은, 중앙부에 구멍이 형성되어 있는 환형 작업물을 제공하는 제1 단계와, 상기 구멍에 인접한 부분에 제1 롤러로 플로우 포밍 가공하여 상기 슬리브를 구멍 주위에 형성하는 제2 단계와, 상기 슬리브의 반대쪽에 제1 금형을 제공하는 제3 단계와, 상기 슬리브를 경계로 상기 구멍 반대쪽에서 제2 롤러를 이용하여 플로우 포밍 가공하여 상기 환형 작업물을 상기 제1 금형의 형상을 따르는 제1 형상으로 가공하는 제4 단계와, 상기 제1 형상에 제2 금형을 제공하는 제5 단계와, 상기 제1 형상을 상기 제2 금형의 형상을 따라 플로우 포밍 가공하여 제1 부분 내지 제3 부분을 성형하는 제6 단계를 포함한다.

제1 금형의 단면은 사다리꼴 또는 직사각형을 취할 수 있다.

본 발명에 의하면 자동변속기의 드럼 부품 성형시, 용접이 필요하지 않아 원하는 기계적 물성의 확보가 용이한 장점이 있으며, 다단 단조 공정도 거치지 않기 때문에 적용 공법도 줄여서 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 성형 방법이 적용되는 드럼 부품의 단면도.
도 2는 용접공정을 사용하지 않은 경우의 종래 기술에 의한 드럼 부품의 가공 공정을 설명하기 위한 단면도.
도 3는 종래 기술에 의한 다단 단조 공정을 설명하기 위한 단면도.
도 4은 본 발명에 의한 성형 방법의 순서를 도시한 도면.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 자세하게 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명에 의한 성형 방법에 의해 성형되는 드럼 부품(10)의 형상에 대해서 도 1을 참조하여 설명하기로 한다. 도 1에는 드럼 부품(10)의 단면도가 도시되어 있으며, 드럼 부품(10)을 원형 부품이다. 드럼 부품(10)의 중앙에는 구멍(3)이 형성되어 있으며, 이 구멍(3)에 인접하여 둘레에는 슬리브(4)가 형성되어 있다. 구멍(3)과 슬리브(4) 사이에는 플랜지(21)가 형성되어 있다.

그리고 슬리브(4)의 외측에는 슬리브의 연장 방향과 반대방향으로 연장하는 제1 부분(221)과, 제1 부분(221)의 단부에서 꺽여 방사 방향(radial direction)으로 연장하는 제2 부분(222)과, 제2 부분(222)의 단부측에서 슬리브(4) 연장 방향으로 상측으로 연장하는 제3 부분(223)으로 구성된다. 제1 부분(221)으니 도 1에 도시된 바와 같이 수직으로 연장할 수도 있고, 방사 방향으로 비스듬히 하방 연장할 수도 있다. 종래 기술에서는 제1 부재(11)와 제2 부재(12)로 나누어 가공한 다음에 제1 부재(11)와 제2 부재(12)를 지점(13)에서 용접하여 드럼 부품(10)을 성형하였다.

다음으로 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 성형 방법으로 드럼 부품(10)을 가공하는 방법에 대해서 설명하기로 한다.

먼저 도 4(a)에서와 같이 중앙부에 구멍(3)이 형성되어 있고, 구멍 둘레에 둘레부(2)가 형성되어 있는 편평한 환형 판재(1)를 작업물로 제공한다. 다음에 도 4(b)에 도시된 바와 같이 롤러(100)를 이용한 플로우 포밍(flow forming) 가공으로 구멍(3)에 인접한 부분에 슬리브(4)를 성형한다. 슬리브(4)와 구멍(3) 사이에는 플랜지(21)가 존재하도록 슬리브(4)를 성형한다.

원하는 형상의 슬리브(4)의 성형이 완료되면 도 4(c)의 공정으로 진행하여 슬리브(4)의 반대쪽에 제1 금형(200)을 제공하고, 제1 금형(200)의 외측 형상을 따라서 롤러(100)를 이용하여 플로우 포밍 가공으로 제1 형상(22)을 성형한다. 제1 형상(22)을 성형하기 위해 플로우 포밍 가공시 롤러(100)는 B 방향으로 진행한다. 제1 금형(200)의 단면은 사다리꼴 또는 직사각형의 형태를 취하는 것이 바람직하다. 제1 형상(22)의 후속 가공에 의해 전술한 제1 부분 내지 제3 부분이 성형된다.

제1 형상(22)의 성형이 완료되면, 도 4(d) 공정으로 이행하여 제2 금형(250)을 제공하여 제1 형상(22)에 대해 롤러(100)로 추가적인 플로우 포밍 가공을 수행한다. 이 플로우 포밍 가공에 의해 제1 부분(221)을 성형하고 후속 공정에서 제2 부분과 제3 부분으로 가공될 부분을 제1 부분(221)과 구별되게 한다. 이 플로우 포밍 가공에서 롤러(100)는 회전하면서 C 방향으로 진행한다.

마지막 공정에서 도 4(e)에 도시된 바와 같이 제2 금형(250)의 나머지 형상을 따라서 롤러(100)를 회전시키며 D 방향으로 이동시켜서 플로우 포밍 가공한다. 이 플로우 포밍 가공에 의해 제3 부분(223)이 제2 부분(222)과 구별되어 성형된다.

이와 같은 플로우 포밍 공정을 통해서 환형 작업물(1)로부터 전술한 형상의 드럼 부품(10)을 간단하게 성형할 수 있다. 특히 용접이 필요하지 않아 원하는 기계적 물성의 확보가 용이한 장점이 있으며, 다단 단조 공정도 거치지 않기 때문에 적용 공법도 줄여서 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되며 전술한 실시예 및/또는 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및 수정도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하게 이해되어야 한다.

1: 환형 작업물
2: 둘레부
3: 구멍
4: 슬리브
100: 제1 금형
250: 제2 금형

Claims (2)

1. 중앙부에 구멍이 제공되며, 상기 구멍에 인접한 슬리브와, 상기 구멍과 슬리브 사이에 형성되는 플랜지와, 슬리브의 외측에서 슬리브의 연장 방향과 반대방향으로 연장하는 제1 부분과, 제1 부분의 단부에서 꺽여 방사 방향으로 연장하는 제2 부분과, 제2 부분의 단부측에서 슬리브 연장 방향으로 상측으로 연장하는 제3 부분을 포함하는 자동변속기용 드럼 부품의 성형 방법에 있어서,
   중앙부에 구멍이 형성되어 있는 환형 작업물을 제공하는 제1 단계와,
   상기 구멍에 인접한 부분에 제1 롤러로 플로우 포밍 가공하여 상기 슬리브를 구멍 주위에 형성하는 제2 단계와,
   상기 슬리브의 반대쪽에 제1 금형을 제공하는 제3 단계와,
   상기 슬리브를 경계로 상기 구멍 반대쪽에서 제2 롤러를 이용하여 플로우 포밍 가공하여 상기 환형 작업물을 상기 제1 금형의 형상을 따르는 제1 형상으로 가공하는 제4 단계와,
   상기 제1 형상에 제2 금형을 제공하는 제5 단계와,
   상기 제1 형상을 상기 제2 금형의 형상을 따라서 플로우 포밍 가공하여 제1 부분 내지 제3 부분을 성형하는 제6 단계를 포함하는,
   자동변속기 드럼 부품 성형 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   제1 금형의 단면은 사다리꼴 또는 직사각형인,
   자동변속기 드럼 부품 성형 방법.
   

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