KR101341880B1 - 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법 및 제조금형 - Google Patents

단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법 및 제조금형 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법 및 제조금형에 관한 것으로, 컴프레서 클러치용 허브 제조방법은 성형준비단계(S100)와; 준비된 소재(1)를 제1단조금형(100)에 넣고 단조성형하여 소성변형에 의해 하부로 돌출된 하부본체(11)와, 상부로 돌출되며 중심에 제1홈(12A)이 성형된 상부본체(12) 및 하부본체(11)와 상부본체(12) 사이의 외부면 둘레가 상대적으로 확장되어 원반 형상으로 돌출되는 측면돌출부(13)가 성형된 1차성형품(10)을 제조하는 1차성형단계(S200)와; 1차성형품(10)의 제1홈(12A)이 하부에 위치되도록 제2단조금형(200)에 넣고 단조성형하여 제1홈(12A)의 깊이가 상대적으로 깊게 성형되며, 하부본체(11)의 내부로 제2홈(11A)이 성형됨과 동시에 외부면이 성형되고, 측면돌출부(13)의 두께가 소성변형으로 얇아지면서 넓게 펴진 원판부(13A)가 성형된 2차성형품(20)을 제조하는 2차성형단계(S300) 및; 2차성형품(20)의 상부본체(12)가 하부에 위치되도록 제3단조금형(300)에 넣고 단조성형하여 원판부(13A)를 상향 절곡하여 완제품(30)을 제조하는 3차성형단계(S400)로 이루어져 3단계로 이루어진 단조 성형으로 전후방 압출비율이 높고, 조직이 치밀하여 구조적 강도가 향상된 차량용 에어컨 컴프레서 클러치용 허브를 제조할 수 있다.

Description

단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법 및 제조금형{Mold and manufacturing method for manufacturing a compressor clutch hub for forged}
본 발명은 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법 및 제조금형에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 차량의 엔진과 선택적으로 연결되어 동력을 전달받아 차량 실내를 냉방시키기 위해 설치되는 에어컨 컴프레서의 클러치에 구비되는 허브를 단조 공법을 이용하여 제조하는 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법 및 제조금형에 관한 것이다.
차량에는 실내 냉방을 위해 차량 실내온도 자동조절장치(Automatic Temperature Control)가 구비되어 있고, 이 시스템에 의해 실내를 냉방 또는 난방을 행하게 된다.
이중에서 실내를 냉방 제어하기 위한 목적으로 차량에는 에어컨이 설치되는데, 이러한 차량용 에어컨은 에어컨 컴프레서(압축기)와 응축기와 증발기 등으로 구성되어 냉매가 순환되면서 열교환을 통해 주변공기를 냉각시키고, 이러한 주변공기가 블로워에 의해 자동차 실내로 유입됨으로써 냉방효과를 얻도록 되는 구조로 이루어진다.
이때 에어컨 컴프레서는 순환되는 냉매를 압축시켜 고온, 고압의 가스상태로 만드는 장치로서, 이러한 작동을 수행하기 위한 구동력은 엔진으로부터 얻고 있다.
그러나 에어컨은 엔진 작동 중 항상 작동되는 것이 아니고, 차량의 실내 온도조건에 따라 운전자의 의지에 따라 작동될 수 있어야만 하므로, 단순히 에어컨 컴프레서가 엔진에 연결된 상태에서는 엔진이 작동되면 항상 작동하게 되므로 운전자가 에어컨의 작동 여부를 조작하는 것이 불가능하다.
따라서 차량용 에어컨 컴프레서는 운전자의 에어컨 스위치 조작에 따른 클러치 작용에 의하여 엔진의 구동력을 선택적으로 받아 들일 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 클러치 작용을 위한 종래의 차량용 에어컨 컴프레서(1)의 클러치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 컴프레서(1)의 몸체로부터 순차적으로 코일(8), 풀리(5), 클러치디스크(9), 허브(10)가 설치되는 구조로 이루어진다.
이때 상기 코일(8)은 운전자의 에어컨 스위치 조작에 의하여 전력을 공급받으며 컴프레서(1)의 몸체에 고정되어 회전하지 않도록 설치되고, 상기 풀리(5)는 볼트(11)를 매개로 컴프레서(1)의 샤프트(1a)에 고정되는 허브(10)에 베어링을 매개로 장착되며, 상기 클러치디스크(9)는 허브(10)에 판스프링(12)을 매개로 장착된다.
이와 같은 구조로 인해, 사용자의 조작에 의해 에어컨 스위치 오프(off) 상태에서는 상기 풀리(5)만이 허브(10) 위에서 공전됨으로써 컴프레서(1)가 작동되지 않아 에어컨이 작동하지 않는다.
또한 에어컨 스위치가 온(on)되면, 상기 코일(8)에 발생하는 자력에 의하여 클러치디스크(9)가 풀리(5)의 측면에 밀착됨으로써, 벨트를 통해 전달된 엔진의 구동력이 풀리(5) → 클러치디스크(9) → 판스프링(12) → 허브(10)를 거쳐 상기 샤프트(1a)를 회전시키므로 컴프레서(1)가 작동되어 에어컨이 가동된다.
이러한 차량용 에어컨 컴프레서의 클러치 부품들은 조직이 치밀하고 구조적 강도가 높은 것이 상대적으로 유리한데, 이를 위해서는 단조공법으로 이들 부품이 제조됨이 바람직하다.
종래의 단조설비는 금형 설계 시 전후방 압출비율을 75%이내로 설계되는데, 이는 전후방 압출 단면 감소율이 75%(한계 성형비율) 이하로 성형하는 것이 상대적으로 성형이 용이하면서도 성형 비용을 줄일 수 있고, 이에 더해 고품질의 제품을 얻을 수 있는 합리적인 성형비율이기 때문이다.
이러한 기존 단조설비에 전후방 압출비율을 초과하여 제품을 성형하게 되면 금형이 파손되거나 제품의 생산성의 급격히 떨어지고, 생산된 제품의 품질이 떨어지는 문제가 발생하게 된다.
그러나 차량용 부품의 경우 전후방 압출비율이 85% 이상인 제품이 일반적이고, 이 때문에 기존 단조설비를 적용할 수 없는 문제가 있고, 그 결과 차량용 부품의 경우 단조공법을 이용하여 제조하는 것이 타 부품의 제조에 비해 접근성이 현저히 낮은 현실이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 상대적으로 조직을 치밀하게 하여 구조적 강도를 향상시킬 수 있는 단조공법을 이용하여 차량용 에어컨 컴프레서의 클러치에 설치되는 허브를 제조하는 방법 및 제조금형을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 컴프레서 클러치 허브 제조방법이, 성형에 맞는 적정크기의 소재를 선별하여 준비하는 성형준비단계와; 준비된 소재를 제1단조금형에 넣고 단조성형하여 소성변형에 의해 하부로 돌출된 하부본체와, 상부로 돌출되며 중심에 제1홈이 성형된 상부본체 및 상기 하부본체와 상기 상부본체 사이의 외부면 둘레가 상대적으로 확장되어 원반 형상으로 돌출되는 측면돌출부가 성형된 1차성형품을 제조하는 1차성형단계와; 상기 1차성형품의 상기 제1홈이 하부에 위치되도록 제2단조금형에 넣고 단조성형하여 상기 제1홈의 깊이가 상대적으로 깊어지고, 상기 하부본체의 내부로 제2홈이 성형됨과 동시에 외부면이 성형되며, 상기 측면돌출부의 두께가 소성변형으로 얇아지면서 넓게 펴진 원판부가 성형된 2차성형품을 제조하는 2차성형단계 및; 상기 2차성형품의 상부본체가 하부에 위치되도록 제3단조금형에 넣고 단조성형하여 상기 원판부를 상향 절곡하여 완제품을 제조하는 3차성형단계로 이루어진 것에 의해 달성된다.
이때 상기 1차성형단계에서는 상기 본체와 상기 측면돌출부를 연결하는 부분에 라운드가 더 성형되는 것으로 실시될 수 있다.
한편, 상기 제1단조금형은 상기 소재가 안착되는 홈이 형성되고, 상기 홈의 상단을 따라 경사면이 형성된 하부금형과; 상기 하부금형의 상부에 위치되어 상기 소재의 상부가 삽입되는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈의 중앙으로 돌출되는 돌기가 형성된 상부금형을 포함하는 것으로 실시될 수 있다.
그리고 상기 제2단조금형은 상기 1차성형품의 상부본체가 삽입되는 연통홀이 형성되고, 상기 연통홀 내에 설치되어 상기 제1홈의 깊이를 깊게 성형하는 돌출핀이 형성되고, 상기 측면돌출부 보다 상대적으로 내경이 크게 형성되어 상기 측면돌출부가 안착되고 상기 원판부의 성형을 안내하는 안착부가 형성된 하부금형과; 상기 하부금형의 상부에 위치되어 상기 연통홀에 설치된 1차성형품의 하부본체가 삽입되는 홈이 형성되고, 상기 홈 내부에서 돌출되어 상기 제2홈을 성형하는 상부금형을 포함하는 것으로 실시될 수 있다.
또한 상기 제3단조금형은 상하로 관통되는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀 내에 지지판이 설치되며, 상기 지지판의 상면에 이격 설치되며 상기 2차성형품이 안착되는 홀이 형성된 승강판 및 상기 지지판과 상기 승강판 사이에 설치되어 상기 승강판을 탄성 지지하는 복수의 탄성스프링이 구비된 하부금형과; 상기 하부금형의 상부에 위치되어 상기 승강판을 부분 가압하여 상기 승강판을 하강시킴으로써 상기 원판부를 상향 절곡시키는 상부금형을 포함하는 것으로 실시될 수 있다.
한편, 상기 1,2차성형단계는 각각 상기 소재와 상기 1차성형품을 850~900℃의 온도로 3시간 유지시킨 후, 500℃의 온도까지 노냉시키는 어널링단계와; 상기 어널링단계를 거친 상기 소재와 상기 1차성형품을 쇼트블래스팅을 통해 스케일처리하는 쇼트블래스팅단계와; 상기 쇼트블래스팅단계를 거친 상기 소재와 상기 1차성형품의 외부면에 인삼염과 본데라이트를 혼합하여 5㎛ 두께의 피막층을 형성하는 피막층형성단계 및; 상기 피막층형성단계에서 피막층이 형성된 상기 소재와 상기 1차성형품을 금형에 넣고 단조하는 단조성형단계로 이루어지는 것으로 실시될 수 있다.
또한 상기 3차성형단계는 상기 2차성형품을 850~900℃의 온도로 3시간 유지시킨 후, 500℃의 온도까지 노냉시키는 어널링단계와; 상기 어널링단계를 거친 상기 2차성형품을 쇼트블래스팅을 통해 스케일처리하는 쇼트블래스팅단계 및; 상기 쇼트블래스팅단계에서 쇼트블래스팅된 상기 2차성형품을 금형에 넣고 단조하는 단조성형단계로 이루어지는 것으로 실시될 수 있다.
본 발명의 컴프레서 클러치 허브 제조금형은, 소재가 안착되는 홈이 형성되고, 상기 홈의 상단을 따라 경사면이 형성된 하부금형과; 상기 하부금형의 상부에 위치되어 상기 소재의 상부가 삽입되는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈의 중앙으로 돌출되는 돌기가 형성되어 제1홈을 성형하는 상부금형을 포함하여 1차성형품을 성형하는 제1단조금형과; 상기 1차성형품이 삽입되는 연통홀이 형성되고, 상기 연통홀 내에 돌출핀이 돌출 형성되고, 원판부를 성형하는 안착부가 형성된 하부금형과; 상기 하부금형의 상부에 위치되어 상기 연통홀에 설치된 상기 1차성형품이 삽입되는 홈이 형성되고, 상기 홈 내부에서 돌출되어 제2홈을 성형하는 상부금형을 포함하여 2차성형품을 성형하는 제2단조금형 및; 상하로 관통되는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀 내에 지지판이 설치되며, 상기 지지판의 상면에 이격 설치되며 상기 2차성형품이 안착되는 홀이 형성된 승강판 및 상기 지지판과 상기 승강판 사이에 설치되어 상기 승강판을 탄성 지지하는 복수의 탄성스프링이 구비된 하부금형과; 상기 하부금형의 상부에 위치되어 상기 승강판을 부분 가압하여 상기 승강판을 하강시킴으로써 상기 원판부를 상향 절곡시키는 상부금형을 포함하는 제3단조금형으로 이루어진 것에 의해 달성된다.
이때 상기 1차성형품은 제2단조금형에 설치될 때에 상하측 방향을 바꾸어 설치되는 것으로 실시될 수 있다.
본 발명에 따르면, 단조 공법을 적용하여 전후방 압출비율이 상대적으로 높은 85% 이상의 압출 비율을 갖는 컴프레서 클러치용 허브를 제조할 수 있고, 그 결과 기존 제품에 비해 상대적으로 조직이 더욱 치밀하고, 구조적 강도가 높은 우수한 품질의 허브를 제조할 수 있다.
그리고 3단계로 이루어진 단조성형만으로 복잡한 구조의 허브를 제조할 수 있으므로 제품의 생산성이 향상되고, 제품의 제조단가를 낮출 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 에어컨 컴프레서의 클러치를 보인 분리된 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법을 보인 공정도,
도 3은 본 발명에 따른 1차성형단계를 보인 공정도,
도 4(a, b)는 본 발명에 따른 1차성형단계를 통해 제조되는 1차성형품을 보인 사시도와 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 2차성형단계를 보인 공정도,
도 6(a, b)은 본 발명에 따른 2차성형단계를 통해 제조되는 2차성형품을 보인 사시도와 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 3차성형단계를 보인 공정도,
도 8(a, b)은 본 발명에 따른 3차성형단계를 통해 제조되는 완제품을 보인 사시도와 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 완제품의 단면을 보인 사진이다.
이하에서는 실시예를 도시한 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은 차량용 에어컨 컴프레서 클러치용 허브를 단조에 의해 제조하는 방법과 그 제조금형에 관한 것으로, 제조방법은 도 2에 도시된 바와 같이 크게 성형준비단계(S100), 1차성형단계(S200), 2차성형단계(S300) 및 3차성형단계(S400)로 이루어진다.
이하에서는 상기된 제조방법의 순서에 따라 설명한다.
(1) 성형준비단계(S100)
이 단계는 준비되는 원통형의 소재(1)를 크기에 맞게 선별하는 단계로, 치수불량이나 구조적 결합이 있는 소재(1)를 단조성형에 앞서 미리 선별함으로써 제품의 불량을 감소시키기 위한 단계이다.
이때 사용되는 소재는 저탄소강(SM10C)이 사용되는데, 이러한 저탄소강은 냉간가공에 적합한 소재로서 일반적으로 널리 사용되고 있다.
(2) 1차성형단계(S200)
이 단계에서는 성형준비단계(S100)에서 선별된 소재(1)를 단조성형을 통해 1차성형품(10)을 성형하는 단계로, 이러한 1차성형단계(S200)는 크게 어널링단계(S210), 쇼트블래스팅단계(S220), 피막층성형단계(S230) 및 단조성형단계(S240)로 이루어진다.
어널링단계(S210)는 소재(1)를 850~900℃의 온도로 3시간 유지시킨 후, 500℃의 온도까지 노냉시키는 것으로, 소재(1)가 노 안에서 천천히 냉각되어 완전풀림 조작을 하는 냉각방법이다.
그리고 쇼트블래스팅단계(S220)는 어널링단계(S210)를 거친 소재(1)에 미세한 모래나 금속 볼을 고속 분사하여 이를 통해 소재(1)의 표면을 스케일처리 즉, 청정하게 하는 방법으로, 이후 단조성형을 용이하게 하기 위한 방안이다.
또한 피막성형층단계(S230)는 소재(1)의 외부면에 인삼염과 본데라이트를 혼합하여 소재(1)의 표면에 5㎛ 두께의 인산염 피막층을 형성하는 단계로, 이에 의해 금속 표면에 얇은 피막을 형성되어 소재(1)가 녹이 스는 것이 방지된다.
이렇게 표면에 피막층이 형성되고 나면 소재(1)를 금형에 넣고 단조하는 단조성형단계(S240)를 통해 소재(1)를 단조하여 1차성형품(10)을 성형한다.
이를 위해 본 발명에서는 1차단조금형(100)이 사용되는데, 이러한 1차단조금형(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 소재(1)가 안착되는 홈(111)이 형성되고, 홈(111)의 상단을 따라 경사면(112, 113)이 형성된 하부금형(110)과; 상기 하부금형(110)의 상부에 위치되어 소재(1)의 상부가 삽입되는 삽입홈(121)이 형성되고, 삽입홈(121)의 중앙으로 돌출되는 돌기(122)가 형성된 상부금형(120)으로 이루어진다.
이와 같은 1차단조금형(100) 중 하부금형(110)의 홈(111)에 소재(1)를 안착하여 위치를 고정한 후, 상부에 이격 설치되어 있는 상부금형(120)를 하향시켜 하부금형(110)과 상부금형(120) 사이의 소재(1)를 일정한 형상을 갖는 1차성형품(10)을로 단조 성형한다.
이 과정에서 성형되는 1차성형품(10)은 하부금형(110)에 형성되어 있는 홈(111)과 경사면(112, 113) 및 상부금형(120)에 형성되어 있는 삽입홈(121)과 돌기(122) 및 라운드(R)의 형상에 대응하여 도 4(a, b)에 도시된 바와 같은 1차성형품(10)이 성형된다.
이러한 1차성형품(10)은 소성변형에 의해 하부로 돌출된 하부본체(11)와, 상부로 돌출되며 중심에 제1홈(12A)이 성형된 상부본체(12) 및 하부본체(11)와 상부본체(12) 사이의 외부면 둘레가 상대적으로 확장되어 원반 형상으로 돌출되는 측면돌출부(13)가 성형되고, 이에 더해 라운드(r)와 경사면(A)이 형성된다.
(3) 2차성형단계(S300)
1차성형단계(S200)에서 1차성형품(10)이 성형되면, 이를 다시 1차성형단계(S300)와 동일하게 어널링단계(S310), 쇼트블래스팅단계(S320), 피막층성형단계(S330) 및 단조성형단계(S340)를 거쳐 2차성형품(20)이 성형된다.
이를 위해 본 발명에서는 제1단조금형(100)과는 다른 제2단조금형(200)을 사용하는데, 이러한 제2단조금형(200)은 도 5에 도시된 바와 같이 1차성형품(10)의 상부본체(12)가 삽입되는 연통홀(211)이 형성되고, 연통홀(211) 내에 설치되어 제1홈(12A)의 깊이를 깊게 성형하는 돌출핀(212)이 형성되고, 측면돌출부(13) 보다 상대적으로 내경이 크게 형성되어 측면돌출부(13)가 안착되고 원판부(13A)의 성형을 안내하는 안착부(213)가 형성된 하부금형(210)과; 하부금형(210)의 상부에 위치되어 연통홀(211)에 설치된 1차성형품(10)의 하부본체(11)가 삽입되는 홈(221)이 형성되고, 홈(221) 내부에서 돌출되어 제2홈(11A)을 성형하는 상부금형(220)으로 이루어진다.
이때 상부금형(220)은 홈(221)과 관통홀(222)이 형성된 제1금형(220A)과, 상기 관통홀(222)에 돌출핀(223)이 설치되며 복수의 탄성스프링(S')에 의해 탄성 지지되는 제2금형(220B)을 포함하고, 제2금형(220B)은 단조성형 시 상부금형(220)이 하강됨과 동시에 돌출핀(223)이 홈(221)에서 돌출되면서 제2홈(11A)을 성형하는 것으로 실시된다.
이와 같은 제2단조금형(200) 중 하부금형(210)에는 1차성형품(10)의 상부본체(12)에 형성된 제1홈(12A)이 하부에 위치되도록 상하측 방향을 바꾸어 홈(221)에 안착되고, 그 상태에서 상부에 이격된 상부금형(220)이 하강하면서 1차성형품(10)을 가압하면서 소성변형에 의해 2차성형품(20)이 성형된다.
이때 1차성형품(10)의 측면돌출부(13)가 소성변형으로 안착부(213)에 맞춰 그 두께가 얇아지면서 주변으로 넓게 펼쳐져 원판형태의 원판부(13A)가 성형되고, 하부본체(11)는 상부금형(210)의 돌출핀(223)에 의해 제2홈(11A)이 성형됨과 동시에 그 외부면이 상기 홈(221)의 형상에 맞춰 성형되고, 따라서 홈(221)의 형상이 육각 또는 팔각형으로 형성되어 있으면, 하부본체(11)의 외부면은 이에 맞춰 성형된다.
그리고 하부금형(210)의 돌출핀(212)에 의해 제1홈(12A)의 깊이가 더욱 깊게 재성형되고, 그 결과 2차성형품(20)은 도 6(a, b)에 도시된 바와 같이 제1홈(12A)과, 원판부(13A) 및 제2홈(11A)이 성형된다.
(4) 3차성형단계(S400)
2차성형품(20)이 제조된 후에는 1차 및 2차성형단계(S200, S300)와는 다르게 피막층을 형성하지 않고, 어널링단계(S410), 쇼트블래스팅단계(S420), 단조성형단계(S430)를 차례로 거치면서 완제품(30)이 성형된다.
이 단계에서는 제3단조금형(300)을 이용하여 2차성형품(20)이 단조성형되는데, 이러한 제3단조금형(300)은 도 7에 도시된 바와 같이 상하로 관통되는 관통홀(311)이 형성되고, 관통홀(311) 내에 지지판(312)이 설치되며, 지지판(312)의 상면에 이격 설치되며 2차성형품(20)이 안착되는 홀(313A)이 형성된 승강판(313) 및 지지판(312)과 승강판(313) 사이에 설치되어 승강판(313)을 탄성 지지하는 복수의 탄성스프링(S)이 구비된 하부금형(310)과; 하부금형(310)의 상부에 위치되어 승강판(313)을 부분 가압하여 승강판(313)을 하강시킴으로써 원판부(13A)를 상향 절곡시키는 상부금형(320)으로 이루어진다.
이와 같은 제3단조금형(300) 중 하부금형(310)의 승강판(313)에 형성된 설치홀(313A)에 2차성형품(20)의 상부본체(11)를 삽입하여 고정하고, 그 위로 상부금형(320)을 하강시킴으로써 승강판(313)이 하강되도록 함으로써 관통홀(311) 보다 상대적으로 외경이 큰 원판부(13A)가 상부금형(320)의 외주면을 감싸면서 상향 절곡되고, 그 결과 도 8(a, b) 및 도 9의 사진에서와 같은 복잡한 형상의 완성품(30)이 성형된다.
이상과 같은 본 발명의 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법 및 제조금형에 의해 상대적으로 전후방 압출비율이 85%이상으로 높은 차량용 에어컨 컴프레서 클러치용 허브를 제조할 수 있고, 그 결과 허브의 조직이 치밀하여 구조적 강도가 향상된다.
이에 더해 3단계의 성형 과정으로 복잡한 형상의 허브를 제조할 수 있으므로, 제품의 생산 효율이 향상되며 제조 비용이 절감되는 효과도 있다.
10: 1차성형품 11: 하부본체
11A: 제2홈 12: 상부본체
12A: 제1홈 13: 측면돌출부
13A: 원판부 20: 2차성형품
30: 완제품 100: 제1단조금형
110: 하부금형 111: 홈
112, 113: 경사면 120: 상부금형
121: 삽입홈 122: 돌기
200: 제2단조금형 210: 하부금형
211: 연통홀 212: 돌출핀
213: 안착부 220: 상부금형
220A: 제1금형 220B: 제2금형
221: 홈 222: 관통홀
223: 돌출핀 300: 제3단조금형
310: 하부금형 311: 관통홀
312: 지지판 313: 승강판
313A: 설치홀 320: 상부금형
A: 경사면 R, r: 라운드
S, S': 탄성스프링

Claims (8)

  1. 성형에 맞는 적정크기의 소재(1)를 선별하여 준비하는 성형준비단계(S100)와;
    준비된 소재(1)를 제1단조금형(100)에 넣고 단조성형하여 소성변형에 의해 하부로 돌출된 하부본체(11)와, 상부로 돌출되며 중심에 제1홈(12A)이 성형된 상부본체(12) 및 상기 하부본체(11)와 상기 상부본체(12) 사이의 외부면 둘레가 상대적으로 확장되어 원반 형상으로 돌출되는 측면돌출부(13)가 성형된 1차성형품(10)을 제조하는 1차성형단계(S200)와;
    상기 1차성형품(10)의 상기 제1홈(12A)이 하부에 위치되도록 제2단조금형(200)에 넣고 단조성형하여 상기 제1홈(12A)의 깊이가 상대적으로 깊어지고, 상기 하부본체(11)의 내부로 제2홈(11A)이 성형됨과 동시에 외부면이 성형되며, 상기 측면돌출부(13)의 두께가 소성변형으로 얇아지면서 넓게 펴진 원판부(13A)가 성형된 2차성형품(20)을 제조하는 2차성형단계(S300) 및;
    상기 2차성형품(20)의 상부본체(12)가 하부에 위치되도록 제3단조금형(300)에 넣고 단조성형하여 상기 원판부(13A)를 상향 절곡하여 완제품(30)을 제조하는 3차성형단계(S400)로 이루어진 것을 특징으로 하는 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차성형단계(S200)에서는 상기 상부본체(12)와 상기 측면돌출부(13)를 연결하는 부분에 라운드(r)가 더 성형되는 것을 특징으로 하는 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1단조금형(100)은 상기 소재(1)가 안착되는 홈(111)이 형성되고, 상기 홈(111)의 상단을 따라 경사면(112, 113)이 형성된 하부금형(110)과;
    상기 하부금형(110)의 상부에 위치되어 상기 소재(1)의 상부가 삽입되는 삽입홈(121)이 형성되고, 상기 삽입홈(121)의 중앙으로 돌출되는 돌기(122)가 형성된 상부금형(120)을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2단조금형(200)은 상기 1차성형품(10)의 상부본체(12)가 삽입되는 연통홀(211)이 형성되고, 상기 연통홀(211) 내에 설치되어 상기 제1홈(12A)의 깊이를 깊게 성형하는 돌출핀(212)이 형성되고, 상기 측면돌출부(13) 보다 상대적으로 내경이 크게 형성되어 상기 측면돌출부(13)가 안착되고 상기 원판부(13A)의 성형을 안내하는 안착부(213)가 형성된 하부금형(210)과;
    상기 하부금형(210)의 상부에 위치되어 상기 연통홀(211)에 설치된 1차성형품(10)의 하부본체(11)가 삽입되는 홈(221)이 형성되고, 상기 홈(221) 내부에서 돌출되어 상기 제2홈(11A)을 성형하는 상부금형(220)을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3단조금형(300)은 상하로 관통되는 관통홀(311)이 형성되고, 상기 관통홀(311) 내에 지지판(312)이 설치되며, 상기 지지판(312)의 상면에 이격 설치되며 상기 2차성형품(20)이 안착되는 홀(313A)이 형성된 승강판(313) 및 상기 지지판(312)과 상기 승강판(313) 사이에 설치되어 상기 승강판(313)을 탄성 지지하는 복수의 탄성스프링(S)이 구비된 하부금형(310)과;
    상기 하부금형(310)의 상부에 위치되어 상기 승강판(313)을 부분 가압하여 상기 승강판(313)을 하강시킴으로써 상기 원판부(13A)를 상향 절곡시키는 상부금형(320)을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 항 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 1,2차성형단계(S200,S300)는 각각 상기 소재(1)와 상기 1차성형품(10)을 850~900℃의 온도로 3시간 유지시킨 후, 500℃의 온도까지 노냉시키는 어널링단계(S210, S310)와;
    상기 어널링단계(S210, S310)를 거친 상기 소재(1)와 상기 1차성형품(10)을 쇼트블래스팅을 통해 스케일처리하는 쇼트블래스팅단계(S220, S320)와;
    상기 쇼트블래스팅단계(S220, S320)를 거친 상기 소재(1)와 상기 1차성형품의 외부면에 인삼염과 본데라이트를 혼합하여 5㎛ 두께의 피막층을 형성하는 피막층형성단계(S230, S330) 및;
    상기 피막층형성단계(S230, S330)에서 피막층이 형성된 상기 소재(1)와 상기 1차성형품(10)을 금형에 넣고 단조하는 단조성형단계(S240, S340)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 항 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 3차성형단계(S400)는 2차성형품(20)을 850~900℃의 온도로 3시간 유지시킨 후, 500℃의 온도까지 노냉시키는 어널링단계(S410)와;
    상기 어널링단계(S410)를 거친 2차성형품(20)을 쇼트블래스팅을 통해 스케일처리하는 쇼트블래스팅단계(S420) 및;
    상기 쇼트블래스팅단계(S420)에서 쇼트블래스팅된 2차성형품(20)을 금형에 넣고 단조하는 단조성형단계(S430)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조방법.
  8. 소재(1)가 안착되는 홈(111)이 형성되고, 상기 홈(111)의 상단을 따라 경사면(112, 113)이 형성된 하부금형(110)과; 상기 하부금형(110)의 상부에 위치되어 상기 소재(1)의 상부가 삽입되는 삽입홈(121)이 형성되고, 상기 삽입홈(121)의 중앙으로 돌출되는 돌기(122)가 형성되어 제1홈(12A)을 성형하는 상부금형(120)을 포함하여 1차성형품(10)을 성형하는 제1단조금형(100)과;
    상기 1차성형품(10)이 삽입되는 연통홀(211)이 형성되고, 상기 연통홀(211) 내에 돌출핀(212)이 돌출 형성되고, 원판부(13A)를 성형하는 안착부(213)가 형성된 하부금형(210)과; 상기 하부금형(210)의 상부에 위치되어 상기 연통홀(211)에 설치된 상기 1차성형품(10)이 삽입되는 홈(221)이 형성되고, 상기 홈(221) 내부에서 돌출되어 제2홈(11A)을 성형하는 상부금형(220)을 포함하여 2차성형품(20)을 성형하는 제2단조금형(200) 및;
    상하로 관통되는 관통홀(311)이 형성되고, 상기 관통홀(311) 내에 지지판(312)이 설치되며, 상기 지지판(312)의 상면에 이격 설치되며 상기 2차성형품(20)이 안착되는 홀(313A)이 형성된 승강판(313) 및 상기 지지판(312)과 상기 승강판(313) 사이에 설치되어 상기 승강판(313)을 탄성 지지하는 복수의 탄성스프링(S)이 구비된 하부금형(310)과; 상기 하부금형(310)의 상부에 위치되어 상기 승강판(313)을 부분 가압하여 상기 승강판(313)을 하강시킴으로써 상기 원판부(13A)를 상향 절곡시키는 상부금형(320)을 포함하는 제3단조금형(300)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 단조에 의한 컴프레서 클러치용 허브 제조금형.





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