KR101444934B1 - Device for manufacturing aluminium wheel using hot foging - Google Patents

Device for manufacturing aluminium wheel using hot foging Download PDF

Info

Publication number
KR101444934B1
KR101444934B1 KR1020130020859A KR20130020859A KR101444934B1 KR 101444934 B1 KR101444934 B1 KR 101444934B1 KR 1020130020859 A KR1020130020859 A KR 1020130020859A KR 20130020859 A KR20130020859 A KR 20130020859A KR 101444934 B1 KR101444934 B1 KR 101444934B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aluminum wheel
mandrel
aluminum
axis block
axis
Prior art date
Application number
KR1020130020859A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140106800A (en
Inventor
하태수
Original Assignee
하태수
(주)알파인
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 하태수, (주)알파인 filed Critical 하태수
Priority to KR1020130020859A priority Critical patent/KR101444934B1/en
Publication of KR20140106800A publication Critical patent/KR20140106800A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101444934B1 publication Critical patent/KR101444934B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/02Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels
    • B21H1/04Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels with rim, e.g. railways wheels or pulleys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/02Die forging; Trimming by making use of special dies ; Punching during forging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

본 발명은 열간단조된 상용차용 휠 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열간단조 및 콜드 방식의 플로우 포밍 공정을 진행할 수 있도록 구비되어, 공정 단순화 및 원가절감을 도모할 수 있도록 한 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 알루미늄 소재를 대략적인 알루미늄 휠 형상으로 만드는 열간단조 단계후, 별도의 2차 예열없이 바로 알루미늄 휠의 림부를 성형하는 콜드 방식의 플로우 포밍 단계로 진행할 수 있도록 제조 설비를 새롭게 개선함으로써, 공정 단순화 및 원가절감을 도모할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치를 제공하고자 한 것이다.
The present invention relates to a hot forged wheel manufacturing apparatus for a commercial vehicle, and more particularly, to a hot forging and cold flow forming process, The present invention relates to an aluminum wheel manufacturing apparatus.
That is, the present invention improves the manufacturing facility so as to proceed to the cold-type flow forming step of forming the rim portion of the aluminum wheel immediately after the hot forging step in which the aluminum material is made into the approximate aluminum wheel shape To provide a method for manufacturing an aluminum wheel for a commercial vehicle, which is capable of simplifying a process, reducing costs, and improving productivity.

Description

열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치{DEVICE FOR MANUFACTURING ALUMINIUM WHEEL USING HOT FOGING}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an aluminum wheel manufacturing apparatus for a forged commercial vehicle,

본 발명은 열간단조된 상용차용 휠 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열간단조 및 콜드 방식의 플로우 포밍 공정을 진행할 수 있도록 구비되어, 공정 단순화 및 원가절감을 도모할 수 있도록 한 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a hot forged wheel manufacturing apparatus for a commercial vehicle, and more particularly, to a hot forging and cold flow forming process, The present invention relates to an aluminum wheel manufacturing apparatus.

통상적으로, 상용차(버스, 트럭)용 알루미늄 휠은 차량의 브레이크 드럼 또는 디스크에 장착되어, 타이어의 장착자리면이 되는 부품으로서, 전면에는 외관을 고려한 디자인면(스포크부) 및 플랜지부가 형성되어 있고, 그 둘레면에는 타이어가 장착되는 림부가 형성되어 있으며, 림부의 일측에는 차축과 연결된 허브와의 결합을 위한 허브부가 형성되어 있다.Generally, aluminum wheels for commercial vehicles (buses and trucks) are mounted on brake drums or discs of a vehicle, and serve as mounting seats for the tires. Design surfaces (spoke portions) and flange portions are formed on the front surface A rim portion on which a tire is mounted, and a hub portion for coupling the axle and the hub connected to the rim portion is formed on one side of the rim portion.

상기 알루미늄 휠은 중력주조방법, 저압주조법, 차압주조, 진공흡입주조, 고압주조(Die Casting), 용탕주조(Squeeze Casting) 공법 등으로 제조되고 있고, 주로 주물의 건전성을 확보하기 위하여 대다수의 알루미늄 디스크 휠 업체에서는 저압주조 공법을 채택하고 있다.The aluminum wheel is manufactured by a gravity casting method, a low pressure casting method, a differential pressure casting, a vacuum suction casting, a die casting, a squeeze casting method, etc. In order to secure the integrity of a casting, Wheel manufacturers have adopted low-pressure casting technology.

그러나, 중력주조법에 의한 알루미늄 휠과 저압주조법에 의한 알루미늄 휠은 제조비용면에서 유리하나 고강도화가 힘들고, 추가 경량화가 힘든 단점이 있으며, 또한 저압주조 공법은 알루미늄 휠의 대량생산 및 소형부품 제조에 적합하고, 양산성이 매우 우수하나, 강도와 인성의 한계가 있어 신뢰성 확보에 취약하여 향후 경량화 부품소재 개발을 위한 공법으로는 매우 불리한 단점이 있다.However, the aluminum wheel by the gravity casting method and the aluminum wheel by the low-pressure casting method are advantageous from the viewpoint of the manufacturing cost, but they are difficult to increase in strength and are difficult to be further reduced in weight, and the low pressure casting method is suitable for mass production of aluminum wheels and small parts manufacturing However, since it is difficult to secure reliability because of its strength and toughness, there is a drawback that it is very disadvantageous as a method for developing lightweight parts.

이에, 일부 업체에서는 용탕주조 공법을 활용하거나, 진공 차압주조 공법을 이용하여 저압주조 대비 15%의 경량화를 실현하고 있지만, 그 품질은 단조공법에 비하여 떨어진다.Therefore, some companies have realized a weight reduction of 15% compared to low-pressure casting by utilizing molten casting technique or vacuum vacuum casting technique, but the quality is lower than forging technique.

따라서, 알루미늄 휠 제조 방법이 단가는 높지만 품질이 상대적으로 매우 우수한 단조공법으로 전환되고 있는 추세에 따라 열간단조 공법을 이용하여 알루미늄 디스크 휠이 제조되고 있다.Accordingly, aluminum disk wheels have been manufactured using a hot forging method in accordance with the tendency of the aluminum wheel manufacturing method being converted to a forging method having a high unit cost but a relatively high quality.

상기 열간단조 공법은 빌렛트를 대형 프레스로 가압하여 대략적인 형상의 소재를 제조하는 소성가공공법으로서, 가압에 의하여 금속조직은 연신되고, 내부의 작은 미세공들을 압착시켜 결함을 최소화하여 강도와 인성을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.The hot forging method is a plastic working method in which a billet is pressurized with a large press to produce a roughly shaped material. The metal structure is stretched by pressing, and small micropores are pressed to minimize defects, Can be increased.

종래의 열간단조 공법을 이용한 알루미늄 휠 제조 방법의 일례는 첨부한 도 1에 도시된 바와 같이, 알루미늄 소재를 별도의 예열로에서 350~400℃로 예열하는 단계와; 예열된 소재를 대략적인 알루미늄 휠 형상으로 만드는 열간단조 단계와; 열간단조된 알루미늄 휠의 림부를 성형하는 림 포밍 공정으로서 스웨이징을 150~200℃ 조건에서 실시하는 단계와; 스웨이징된 알루미늄 휠에 대한 T6 열처리를 실시하는 단계와; 알루미늄 휠에 대한 정밀 형상 가공을 위하여 세부적인 부분을 CNC 가공하는 단계와; 후공정인 전처리 단계 및 표면 코팅 단계와; 최종 공정인 검사 및 출하 단계의 순서로 이루어진다.An example of a conventional method of manufacturing an aluminum wheel using a hot forging method includes: preheating an aluminum material to 350 to 400 ° C in a separate preheating furnace, as shown in FIG. 1; A hot forging step of making the preheated material into a rough aluminum wheel shape; A rim forming process for forming a rim of a hot forged aluminum wheel, comprising: performing swaging at a temperature of 150 to 200 캜; Performing a T6 heat treatment on the swaged aluminum wheel; CNC machining of detailed parts for precision machining of aluminum wheels; A pretreatment step and a surface coating step which are post-processes; This is done in the order of the final process, inspection and shipping.

그러나, 열간단조된 알루미늄 휠의 림부를 포밍하기 위하여 목조르기(림부의 직경을 축소시키는 가공)가공 및 CNC 가공을 포함하는 스웨이징 가공을 실시함에 따라, 버려지는 알루미늄 소재량이 다량 발생하여 제조공정 비용을 증가시키고, 경량화가 제대로 이루어지지 않는 단점이 있다.However, the swaging process including the necking (reduction of the diameter of the rim portion) and the CNC processing is performed to form the rim of the hot-forged aluminum wheel, so that a large amount of aluminum material is discarded, And the weight reduction is not achieved.

종래의 열간단조 공법을 이용한 알루미늄 휠 제조 방법의 다른 예는 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이, 알루미늄 소재를 별도의 예열로에서 350~400℃로 1차 예열하는 단계와; 예열된 소재를 대략적인 알루미늄 휠 형상으로 만드는 열간단조 단계와; 열간단조된 알루미늄 휠을 플로우 포밍하기 위하여 별도의 예열로에서 다시 한 번 310~400℃로 2차 예열하는 단계와; 알루미늄 휠의 림부를 성형하는 림 포밍 공정으로서 유동성형용 롤러가 2차 예열된 알루미늄 휠의 림부를 가압하여 림부가 설계된 두께로 줄어드는 동시에 설계된 폭까지 늘어나도록 한 핫(hot) 방식의 플로우 포밍 단계와; 플로우 포밍된 알루미늄 휠에 대한 T6 열처리를 실시하는 단계와; 알루미늄 휠에 대한 정밀 형상 가공을 위하여 세부적인 부분을 CNC 가공하는 단계와; 후공정인 전처리 단계 및 표면 코팅 단계와; 최종 공정인 검사 및 출하 단계의 순서로 이루어진다.Another example of a conventional method for manufacturing an aluminum wheel using a hot forging method includes the steps of first preheating aluminum material to 350 to 400 占 폚 in a separate preheating furnace as shown in Fig. A hot forging step of making the preheated material into a rough aluminum wheel shape; Further preheating the hot forged aluminum wheel to 310 to 400 DEG C again in a separate preheating furnace to flow form; A flow forming step of forming a rim portion of an aluminum wheel includes a flow forming step of pressing a rim portion of a second preheated aluminum wheel to reduce the rim portion to a designed thickness and extending to a designed width; Performing a T6 heat treatment on the flow-formed aluminum wheel; CNC machining of detailed parts for precision machining of aluminum wheels; A pretreatment step and a surface coating step which are post-processes; This is done in the order of the final process, inspection and shipping.

그러나, 열간단조를 위하여 알루미늄 소재를 1차로 예열한 다음, 열간단조품을 다시 2차로 예열하여 핫 방식의 플로우 포밍 공정을 진행함에 따라, 제조공정수가 증가하여 생산성이 떨어지는 동시에 제조공정 비용이 증가하고, 또한 별도의 2차 예열로 설비를 갖추어야 하므로, 설비 비용이 증가하는 단점이 있다.
However, since the aluminum material is first preheated for hot forging, and then the hot forged product is again preheated by the secondarily heated hot forging process, the manufacturing process is increased and the productivity is lowered, the manufacturing process cost is increased, In addition, since the equipment must be equipped with a separate secondary preheating, the equipment cost is increased.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 알루미늄 소재를 대략적인 알루미늄 휠 형상으로 만드는 열간단조 단계후, 별도의 2차 예열없이 바로 알루미늄 휠의 림부를 성형하는 콜드 방식의 플로우 포밍 단계로 진행할 수 있도록 제조 설비를 새롭게 개선함으로써, 공정 단순화 및 원가절감을 도모할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a cold flow forming method of forming a rim portion of an aluminum wheel immediately after a hot forging step, The present invention provides an apparatus for manufacturing an aluminum wheel for a commercial vehicle, which is capable of simplifying the manufacturing process and reducing the manufacturing cost, and improving the productivity.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 알루미늄 소재를 대략적인 알루미늄 휠 형상으로 만드는 열간단조 단계 후, 열간단조된 알루미늄 휠을 곧바로 콜드 방식의 플로우 포밍을 위한 알루미늄 휠 파지부로 이송시키는 로봇 이송장치와; 열간단조된 알루미늄 휠의 내경면에 밀착 고정되는 멘드럴과, 멘드럴의 맞음편에 배치되어 알루미늄 휠의 외측면에 밀착 고정되는 심압대와, 멘드럴 및 심압대에 회전력을 제공하여 알루미늄 휠을 함께 회전시키는 회전구동부로 이루어진 알루미늄 휠 파지부와; 상기 멘드럴의 좌우측에 대칭 배열되어, 멘드럴 및 심압대에 파지된 열간단조후의 알루미늄 휠에 대한 콜드 방식의 플로우 포밍을 직접 실시하는 것으로서, X,Y축 방향으로 이동하면서 알루미늄 휠의 림부를 가압하여 림부가 설계된 두께로 줄어드는 동시에 설계된 폭까지 늘어나도록 포밍하는 유동성형용 롤러와; 상기 유동성형용 롤러를 취부한 상태에서 제어부의 신호에 따라 유동성형용 롤러를 X축 또는 Y축 방향으로 이동시키는 롤러 구동수단; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a robot transfer device for transferring a hot forged aluminum wheel directly to an aluminum wheel grip for cold flow forming, after a hot forging step of making an aluminum material into a rough aluminum wheel shape, Wow; A mandrel attached to the inner surface of the hot forged aluminum wheel and fixed to the outer surface of the aluminum wheel disposed on the fitting side of the mandrel and a rotary shaft provided on the mandrel and the tail wheel, An aluminum wheel grasp portion including a rotation driving portion for rotating the aluminum wheel grasp portion together; The cold flow forming is carried out directly on the aluminum wheel after the hot forging held on the mandrel and the tailstock by being symmetrically arranged on the right and left sides of the mandrel, and the rim portion of the aluminum wheel is pressed A fluidized mold roller which forms the mold so that the rim portion is reduced to the designed thickness and extends to the designed width; Roller driving means for moving the fluidized mold roller in the X-axis or Y-axis direction in accordance with a signal from the control unit in a state in which the fluidized mold roller is mounted; The present invention also provides an apparatus for manufacturing an aluminum for a commercial vehicle.

본 발명의 바람직한 구현예로서, 상기 멘드럴의 회전구동부의 하우징 상면에는 멘드럴에 고정된 알루미늄 휠의 온도를 열간단조 종료 후의 온도로 계속 유지시키고자, 알루미늄 휠에 화염을 분사하는 화염 토치가 장착된 것을 특징으로 한다.As a preferred embodiment of the present invention, a flame torch for spraying a flame on the aluminum wheel is mounted on the upper surface of the housing of the rotary drive portion of the mandrel so as to continuously maintain the temperature of the aluminum wheel fixed to the mandrel at the temperature after completion of hot forging .

특히, 상기 롤러 구동수단은: 전단부에 유동성형용 롤러가 회전 가능하게 취부된 X축 블록과; X축 블록의 저면에 장착되는 슬라이딩 레일부와; X축 블록의 저부와 일체로 연결되어 X축 블록을 Y축 방향으로 이송시키는 Y축 블록과; Y축 블록의 저부에 연결되어 Y축 블록을 Y축 방향으로 구동시키는 Y축 블록 구동부와; X축 블록의 후부에 연결되어 X축 블록에 X축 방향의 전진 가압력을 제공하는 유압실린더; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In particular, the roller driving means comprises: an X-axis block rotatably mounted on the front end portion thereof with a fluidizable mold roller; A sliding rail part mounted on a bottom surface of the X-axis block; A Y-axis block integrally connected to the bottom of the X-axis block and for traversing the X-axis block in the Y-axis direction; A Y-axis block driver connected to the bottom of the Y-axis block and driving the Y-axis block in the Y-axis direction; A hydraulic cylinder connected to a rear portion of the X-axis block and providing a forward pressing force in the X-axis direction to the X-axis block; And a control unit.

바람직하게는, 상기 유압실린더는 X축 블록에 장착된 유동 성형용 롤러의 알루미늄 휠에 대한 가압력이 최대 50tf/㎠가 되도록 50t급의 가압출력을 내는 것으로 채택된 것을 특징으로 한다.Preferably, the hydraulic cylinder is adapted to produce a pressing force of 50t class so that the pressing force against the aluminum wheel of the fluid molding roller mounted on the X-axis block is 50tf / cm 2 at maximum.

또한, 상기 X축 블록의 상면에서 앞쪽 부분에는 멘드럴의 표면과 알루미늄 휠 간의 윤활 접촉이 이루어지도록 멘드럴에 윤활제를 분사하는 윤활제 분사 노즐이 장착된 것을 특징으로 한다.
A lubricant spraying nozzle for spraying a lubricant to the mandrel is mounted at a front portion of the upper surface of the X-axis block so that lubricating contact is established between the surface of the mandrel and the aluminum wheel.

상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.The present invention provides the following effects through the above-mentioned problem solving means.

본 발명에 따르면, 기존에 열간단조를 위한 1차 예열후, 다시 핫 플로우 포밍을 위하여 2차 예열을 하던 방식과 달리, 알루미늄 소재를 대략적인 알루미늄 휠 형상으로 만드는 열간단조 단계후, 별도의 2차 예열없이 바로 알루미늄 휠의 림부를 성형하는 콜드 방식의 플로우 포밍 단계로 진행함으로써, 열간단조된 알루미늄 휠에 대한 예열 공정 및 설비가 불필요하여 공정단순화 및 원가절감을 실현할 수 있다.According to the present invention, unlike the conventional method in which the preheating for hot forging is performed and the second preheating is performed for hot flow forming again, after the hot forging step in which the aluminum material is made into a rough aluminum wheel shape, The process proceeds to a cold flow forming step in which the rim portion of the aluminum wheel is immediately formed without preheating, so that the preheating process and equipment for the hot forged aluminum wheel are unnecessary, thereby simplifying the process and reducing the cost.

또한, 공정 단순화에 따른 플로우 포밍 공정 시간을 단축시켜서 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, the productivity can be improved by shortening the flow forming process time in accordance with the process simplification.

또한, 예열 설비가 불필요함에 따라 설비면적을 확보하여 공간 활용도를 높일 수 있다.
In addition, since the preheating facility is unnecessary, the facility area can be secured and the space utilization can be increased.

도 1 및 도 2는 종래의 열간단조된 알루미늄 휠 제조 방법을 나타낸 공정도,
도 3은 본 발명에 따른 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 방법을 나타낸 공정도,
도 4는 본 발명에 따른 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치의 로봇 이송부를 나타낸 개략도,
도 5는 본 발명에 따른 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치의 플로우 포밍부를 나타낸 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치의 플로우 포밍을 위한 유동성형 롤러를 나타낸 개략도,
도 7은 본 발명에 따른 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치의 플로우 포밍을 위한 유동성형 롤러용 유압구동부를 나타낸 개략도,
도 8은 본 발명에 따른 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치의 플로우 포밍 과정을 나타낸 개략도,
도 9는 본 발명에 따른 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠의 플로우 포밍 전 열간단조품 모습과 플로우 포밍 후의 모습을 나타낸 이미지,
도 10은 윤활제 분사 노즐의 다른 실시예를 보인 개략적 단면도.
1 and 2 are process drawings showing a conventional method of manufacturing a hot forged aluminum wheel,
3 is a process diagram showing a method of manufacturing an aluminum wheel for hot forging commercial vehicle according to the present invention,
FIG. 4 is a schematic view showing a robot transfer part of an aluminum wheel manufacturing apparatus for a commercial forged commercial vehicle according to the present invention,
5 is a schematic view showing a flow forming portion of an apparatus for manufacturing an aluminum wheel for hot forging commercial vehicle according to the present invention.
6 is a schematic view showing a flow forming roller for flow forming of an apparatus for manufacturing an aluminum wheel for hot forging commercial vehicle according to the present invention,
7 is a schematic view showing a hydraulic drive unit for a flow forming roller for flow forming of an apparatus for manufacturing an aluminum wheel for hot forging commercial vehicle according to the present invention,
8 is a schematic view showing a flow forming process of the apparatus for manufacturing an aluminum wheel for hot forging commercial vehicle according to the present invention,
9 is a view showing the shape of a hot forging front hot forged aluminum wheel for a commercial forged commercial vehicle according to the present invention and an image showing a state after flow forming,
10 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the lubricant jetting nozzle.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 방법을 나타낸 공정도이다.FIG. 3 is a process diagram showing a method for manufacturing an aluminum wheel for a commercial forged vehicle according to the present invention.

본 발명은 알루미늄 소재를 대략적인 알루미늄 휠 형상으로 만드는 열간단조 단계후, 별도의 2차 예열없이 바로 알루미늄 휠의 림부를 성형하는 콜드 방식의 플로우 포밍 단계로 진행하는 점에 주안점이 있다.The present invention is directed to a cold-type flow forming step of forming a rim portion of an aluminum wheel immediately after a hot forging step of making an aluminum material into a rough aluminum wheel shape without a separate second preheating.

먼저, 알루미늄 소재를 열간단조를 실시하기 위하여 350~400℃로 1차 예열하는 단계가 선행되는 바, 이때의 가열온도는 하나의 실시예이며 알루미늄 소재를 열간단조하기 위한 적당한 온도로 가열한다.First, a first preheating step is carried out at 350 to 400 占 폚 in order to subject the aluminum material to hot forging. The heating temperature at this time is one example, and the aluminum material is heated to a suitable temperature for hot forging.

다음으로, 예열된 소재를 대략적인 알루미늄 휠 형상으로 만드는 열간단조 단계가 진행된다.Next, a hot forging step is carried out to make the preheated material into a rough aluminum wheel shape.

예를 들어, 알루미늄 소재를 소정의 크기로 절단한 후, 절단된 것을 가열로에서 350~400℃로 1차 예열한 다음, 소정의 프레스를 이용하여 단조하여 대략적인 알루미늄 휠 형상으로 된 열간단조품을 만든다.For example, after cutting an aluminum material to a predetermined size, the cut material is first preheated at 350 to 400 ° C in a heating furnace, and then forged using a predetermined press to obtain an approximate aluminum wheel-shaped hot forging product I make it.

다음으로, 열간단조된 알루미늄 휠을 2차 예열을 배제한 상태에서 곧바로 림부를 성형하는 콜드(cold) 방식의 플로우 포밍을 실시한다.Next, the hot forged aluminum wheel is subjected to cold-type flow forming in which the rim portion is formed immediately after the second preheating is excluded.

이를 위해, 열간단조된 알루미늄 휠을 통상의 로봇 이송장치(130)를 이용하여 클램핑한 다음, 곧바로 플로우 포밍 장치(100)로 이송시킨다.For this purpose, the hot forged aluminum wheel is clamped using a conventional robot transfer device 130, and then immediately transferred to the flow forming device 100.

상기 로봇 이송장치(130)는 알루미늄 소재를 대략적인 알루미늄 휠 형상으로 만드는 열간단조 단계 후, 열간단조된 알루미늄 휠을 클램핑하여, 곧바로 콜드 방식의 플로우 포밍장치의 알루미늄 휠 파지부로 이송시키는 역할을 한다.The robot transfer device 130 clamps the hot forged aluminum wheel after the hot forging step for making the aluminum material into an approximate aluminum wheel shape, and immediately transfers the clamped aluminum wheel to the aluminum wheel gripping part of the cold type flow forming device .

이에, 상기 로봇 이송장치(130)는 알루미늄 휠을 알루미늄 휠 파지부로 이송시키기 위하여 알루미늄 휠의 양측부를 클램핑하여 들어올리는 포크부(132)를 포함하여 구성된다.The robot transfer device 130 includes a fork portion 132 for clamping and lifting both sides of the aluminum wheel to transfer the aluminum wheel to the aluminum wheel holding portion.

이때, 상기 열간단조된 알루미늄 휠은 로봇 이송장치(130)에 의하여 이송되어 온 후, 곧바로 플로우 포밍 장치(100)의 알루미늄 파지부에 플로우 포밍 가능하게 탑재된다.At this time, the hot forged aluminum wheel is transported by the robot transfer device 130, and is then mounted so as to flow-form directly to the aluminum grip portion of the flow forming device 100.

상기 알루미늄 파지부는 열간단조된 알루미늄 휠(200)의 내경면에 밀착 고정되는 멘드럴(110)과, 멘드럴(110)의 맞음편에 배치되어 알루미늄 휠의 외측면에 밀착 고정되는 심압대(112)를 포함하고, 또한 멘드럴(110) 및 심압대(112)에 회전력을 제공하여 알루미늄 휠(200)을 함께 회전시키도록 멘드럴(110)과 연결되는 회전구동부(114)를 포함하여 구성된다.The aluminum gripping part includes a mandrel 110 fixedly fixed to the inner diameter surface of the hot forged aluminum wheel 200, a tailstock 112 disposed in the fitting part of the mandrel 110 and fixedly attached to the outer surface of the aluminum wheel, And a rotation driving part 114 connected to the mandrel 110 to rotate the aluminum wheel 200 by providing a rotational force to the mandrel 110 and the tailstock 112 .

이렇게 상기 멘드럴(12)에 열간단조된 알루미늄 휠이 곧바로 탑재되면, 유동성형용 롤러(120)의 X축 및 Y축 가압 이동에 의한 플로우 포밍이 이루어진다.When the hot forged aluminum wheel is directly mounted on the mandrel 12, the flow forming is performed by the X-axis and Y-axis pressing movements of the fluidizing mold roller 120.

상기 유동성형용 롤러(120)는 멘드럴(110)의 좌우측에 대칭 배열되어, 멘드럴(110) 및 심압대(112)에 파지된 열간단조후의 알루미늄 휠(200)에 대한 콜드 방식의 플로우 포밍을 직접 실시하는 역할을 한다.The flowable mold rollers 120 are symmetrically arranged on the left and right sides of the mandrel 110 so as to perform cold flow forming on the aluminum wheel 200 after the hot forging held by the mandrel 110 and the tailstock 112 It plays a role of direct execution.

즉, 상기 유동성형용 롤러(120)는 X,Y축 방향으로 이동하면서 알루미늄 휠(200)의 림부(202)를 가압하여 림부(202)가 설계된 두께로 줄어드는 동시에 설계된 폭까지 늘어나도록 플로우 포밍을 실시하게 된다.That is, the fluidized mold roller 120 presses the rim portion 202 of the aluminum wheel 200 while moving in the X and Y axis directions to reduce the rim portion 202 to the designed thickness and to perform the flow forming so as to extend to the designed width. .

이때, 상기 유동성형용 롤러(120)는 롤러 구동수단(140)에 의하여 X축 또는 Y축 방향으로 이동을 하게 된다.At this time, the flowable mold roller 120 moves in the X axis direction or the Y axis direction by the roller driving means 140.

이를 위해, 상기 롤러 구동수단(140)은 유동성형용 롤러(120)의 X축 방향 이송을 위한 수단으로서, 전단부에 유동성형용 롤러(120)가 회전 가능하게 취부된 X축 블록(142)과, X축 블록(142)의 저면에 장착되는 슬라이딩 레일부(144)와, X축 블록(142)의 후부에 연결되어 X축 블록(142)에 X축 방향의 전진 가압력을 제공하는 유압실린더(148)를 포함한다.To this end, the roller driving means 140 includes an X-axis block 142 having a fluidized-form roller 120 rotatably mounted on a front end thereof for conveying the fluidized-form roller 120 in the X-axis direction, A sliding rail part 144 mounted on the bottom of the X axis block 142 and a hydraulic cylinder 148 connected to the rear part of the X axis block 142 for providing a forward pressing force in the X axis direction to the X axis block 142 ).

특히, 상기 유압실린더(148)는 X축 블록(142)에 장착된 유동 성형용 롤러(120)의 알루미늄 휠(200)에 대한 가압력이 최대 50tf/㎠가 되도록 50t급의 가압출력을 내는 것으로 채택되며, 이는 열간단조 단계 후의 알루미늄 휠을 곧바로 플로우 포밍하는 콜드 방식의 플로우 포밍을 실시할 때, 2차 예열 과정이 생략된 만큼 알루미늄 휠의 소성가공을 위한 유동성형용 롤러의 가압력을 높여야 하기 때문이다.Particularly, the hydraulic cylinder 148 adopts a pressure output of 50 t so that the pressing force of the fluid-forming roller 120 mounted on the X-axis block 142 against the aluminum wheel 200 is 50 tf / This is because when the cold-type flow forming in which the aluminum wheel immediately after the hot forging step is flow-formed is performed, the pressing force of the fluid type roller for plastic working of the aluminum wheel must be increased as the second preheating process is omitted.

또한, 상기 롤러 구동수단(140)은 유동성형용 롤러(120)의 Y축 방향 이송을 위한 수단으로서, X축 블록(142)의 저부와 일체로 연결되어 X축 블록(142)을 Y축 방향으로 이송시키는 Y축 블록(146)과, Y축 블록(146)의 저부에 연결되어 Y축 블록(146)을 Y축 방향으로 구동시키는 Y축 블록 구동부(147)를 포함한다.The roller driving means 140 is integrally connected to the bottom of the X-axis block 142 to move the X-axis block 142 in the Y-axis direction And a Y-axis block driver 147 connected to the bottom of the Y-axis block 146 to drive the Y-axis block 146 in the Y-axis direction.

따라서, 상기 X축 블록(142)이 유압실린더(148)의 구동력에 의하여 전진하는 동시에 X축 블록(142)의 전단부에 장착된 유동성형용 롤러(120)가 멘드럴(110)에 취부된 알루미늄 휠(200)의 림부(202)를 가압하고, 이와 함께 상기 Y축 블록(146)이 Y축 블록 구동부(147)에 의하여 이동함으로써, 알루미늄 휠(200)의 림부(202)가 설계된 두께로 줄어드는 동시에 설계된 폭까지 늘어나게 되는 콜드 방식의 플로우 포밍 단계가 진행된다.Accordingly, the X-axis block 142 is advanced by the driving force of the hydraulic cylinder 148, and at the same time, the flowable mold roller 120 mounted on the front end of the X-axis block 142 is pressed against the aluminum The Y-axis block 146 is moved by the Y-axis block driver 147 so that the rim portion 202 of the aluminum wheel 200 is reduced to the designed thickness by pushing the rim portion 202 of the wheel 200, A cold flow forming step in which the width is simultaneously increased to the designed width is performed.

한편, 상기 멘드럴(110)을 회전시키는 회전구동부(114)의 하우징 상면에는 알루미늄 휠에 대한 플로우 포밍 공정을 실시할 때, 알루미늄 휠(200)에 화염을 분사하는 화염 토치(150)가 장착된다.A flame torch 150 for spraying a flame on the aluminum wheel 200 is mounted on the upper surface of the housing of the rotation driving part 114 for rotating the mandrel 110 when the flow forming process is performed on the aluminum wheel .

상기 화염 토치(150)는 멘드럴(110)에 고정된 열간단조후의 알루미늄 휠(200)의 온도를 열간단조 후의 온도로 계속 유지시키고자, 알루미늄 휠(200)에 화염을 분사하는 역할을 한다.The flame torch 150 serves to spray the flame on the aluminum wheel 200 to continuously maintain the temperature of the aluminum wheel 200 after the hot forging, which is fixed to the mandrel 110, at a temperature after hot forging.

또한, 상기 X축 블록(142)의 상면에서 앞쪽 부분에는 알루미늄 휠에 대한 플로우 포밍 공정을 실시할 때, 멘드럴(110)의 표면과 알루미늄 휠(200) 간의 윤활 접촉이 이루어지도록 멘드럴(110)에 윤활제를 분사하는 윤활제 분사 노즐(160)이 장착된다.When the flow forming process is performed on the aluminum wheel in the front portion of the X-axis block 142, the lubrication contact between the surface of the mandrel 110 and the aluminum wheel 200 A lubricant injection nozzle 160 for injecting a lubricant is mounted.

본 발명에 따르면, 상기 열간단조 단계의 종료 후 알루미늄 휠의 온도가 50~150℃ 범위까지 내려가는 바, 알루미늄 휠의 온도가 50~150℃ 범위로 유지될 때 상기와 같이 유동성형용 롤러(120)에 의한 콜드 방식의 플로우 포밍 단계를 곧바로 실시함으로써, 기존에 핫 플로우 포밍 공정을 위하여 열간단조된 알루미늄 휠을 다시 2차로 예열하는 과정 및 예열 설비를 배제할 수 있다.According to the present invention, when the temperature of the aluminum wheel is lowered to the range of 50 to 150 ° C. after the completion of the hot forging step, when the temperature of the aluminum wheel is maintained in the range of 50 to 150 ° C., It is possible to exclude the process of preheating the hot-forged aluminum wheel to the second heat again and the preheating facility for the hot flow forming process.

다시 말해서, 기존에는 핫 방식의 플로우 포밍을 위하여 열간단조된 알루미늄 휠을 310~400℃로 다시 2차 예열하지만, 본 발명은 열간단조 단계의 종료 후 알루미늄 휠의 온도가 소성 가공이 가능한 50~150℃ 범위로 유지될 때 위와 같은 콜드 방식의 플로우 포밍 단계를 곧바로 실시함으로써, 기존에 핫 방싱의 플로우 포밍 공정을 위하여 열간단조된 알루미늄 휠을 다시 2차로 예열하는 과정 및 예열 설비를 배제할 수 있다.In other words, conventionally, the hot forged aluminum wheel is secondarily preheated to 310 to 400 ° C for the hot-type flow forming. However, according to the present invention, after the completion of the hot forging step, the temperature of the aluminum wheel is 50 to 150 ° C, the cold forming step is performed immediately, thereby eliminating the process of preheating the hot-forged aluminum wheel to the second degree and the preheating facility for the flow forming process of the hot cushion.

바람직하게는, 상기와 같이 유압실린더(148)를 고출력의 것으로 채용함으로써, 열간단조 단계 후의 알루미늄 휠을 곧바로 플로우 포밍하는 콜드 방식의 플로우 포밍을 실시할 때, 2차 예열 과정이 생략된 만큼 알루미늄 휠의 소성가공을 위한 유동성형용 롤러(120)의 가압력을 용이하게 높이도록 한다.Preferably, as described above, when the hydraulic cylinder 148 is employed as a high output, cold flow forming in which the aluminum wheel immediately after the hot forging step is flow-formed is performed, owing to the omission of the secondary preheating process, The pressing force of the fluidized mold roller 120 for the plastic working of the mold is easily increased.

즉, 기존의 핫 방식의 플로우 포밍은 열간단조후 알루미늄 휠이 2차 예열에 의하여 소성 가공이 원활한 온도까지 다시 상승한 상태이므로, 알루미늄 휠을 플로우 포밍함에 따라 알루미늄의 두께가 줄어드는 등의 성형 과정이 원활하게 진행되지만, 본 발명의 콜드 방식의 플로우 포밍은 열간단조된 알루미늄 휠(200)을 2차 예열없이 곧바로 플로우 포밍함에 따라 알루미늄 휠의 소성가공을 위한 유동성형용 롤러(120)의 가압력을 높이도록 한다.That is, in the flow forming of the conventional hot method, since the aluminum wheel is raised again to a smooth temperature by the second preheating after the hot forging, the forming process such as the aluminum thickness is reduced as the aluminum wheel is flow- The cold flow forming method of the present invention increases the pressing force of the fluidized mold roller 120 for plastic working of the aluminum wheel as the hot forged aluminum wheel 200 is flow formed directly without secondary preheating .

따라서, 상기 유동성형용 롤러(120)가 열간단조된 알루미늄 휠(200)의 림부(202)를 가압할 때, 유동성형용 롤러(120)의 가압 출력을 최대 50t까지 증가시킬 수 있다.Therefore, when the fluidized mold roller 120 presses the rim portion 202 of the hot-forged aluminum wheel 200, the pressing output of the fluidized mold roller 120 can be increased up to 50t.

이렇게, 열간단조 단계 후 알루미늄 휠의 온도가 소성 가공이 가능한 50~150℃ 범위로 유지되고, 유동성형용 롤러(120)의 가압 출력을 최대 50t까지 증가시킴으로써, 유동성형용 롤러가 열간단조된 알루미늄 휠의 림부를 가압하여 림부가 설계된 두께로 줄어드는 동시에 설계된 폭까지 늘어나는 소성 가공이 원활하게 이루어질 수 있다.Thus, after the hot forging step, the temperature of the aluminum wheel is maintained in the range of 50 to 150 DEG C, which enables plastic working, and by increasing the pressing output of the flowable mold roller 120 to a maximum of 50 t, The rim portion is pressed and the rim portion is reduced to the designed thickness, and at the same time, the plastic working extending to the designed width can be smoothly performed.

이때, 상기 알루미늄 소재는 인장강도 증가를 위하여 Al 6061, 6082, 6151, 6060, 전신재 6000계열 중 하나를 선택할 수 있고, 또한 열간단조 단계 후 알루미늄 휠에 대한 유동성형용 롤러(120)의 가압 출력을 최대 50t까지 증가시켜 유동성형용 롤러의 원활한 소성 가공이 이루어질 수 있으므로, 거의 탄소강 수준의 강도를 갖는 Al 7075, 전신재 7000계열 소재도 선택 가능하다.In order to increase the tensile strength of the aluminum material, one of Al 6061, 6082, 6151, 6060 and 6000 series can be selected. Also, after the hot forging step, the pressing force of the fluidized- 50t, so that it is possible to smoothly plasticize the fluidized mold roller. Therefore, it is possible to select Al 7075 and 7000 series material having almost carbon steel strength.

이어서, 위와 같이 플로우 포밍된 알루미늄 휠에 대한 T6 열처리를 실시하는 단계가 진행된다.Then, the step of performing T6 heat treatment on the flow-formed aluminum wheel as described above is proceeded.

예를 들어, 상기 T6 열처리 단계는 임계온도 160℃~195℃에서 임계시간 2~5시간 동안 진행되도록 함으로써, 알루미늄 합금조직의 원활한 석출 및 경도를 얻을 수 있도록 한다.For example, the T6 heat treatment step may be performed at a critical temperature of 160 ° C to 195 ° C for a critical time of 2 to 5 hours, so that smooth precipitation and hardness of the aluminum alloy structure can be obtained.

다음으로, 알루미늄 휠에 대한 정밀 형상 가공을 위하여 세부적인 부분을 CNC 가공하는 단계를 통하여 허브홀 및 볼트홀 등의 가공을 비롯한 표면 가공이 이루어지고, 후공정인 전처리 단계 및 표면 코팅 단계가 진행됨으로써, 최종적인 상용차용 알루미늄 휠 제품으로 완성되고, 이후 최종 공정인 검사 및 출하가 이루어진다.
Next, in order to precisely shape the aluminum wheel, surface processing such as machining of hub holes and bolt holes is performed through CNC machining of detailed parts, and pre-processing and surface coating steps are performed , Final aluminum wheel products for commercial vehicles, and then final inspection and shipment is done.

한편, 윤활제 분사 노즐(160)은, 도 10에 도시한 바와 같이 와류형태로 이루어진다.On the other hand, the lubricant spraying nozzle 160 has a vortex shape as shown in Fig.

이 와류형태의 윤활제 분사 노즐(160)는, 호스와의 체결을 위한 나사산이 마련된 체결부(161)와, 체결부(161)로부터 아래쪽으로 일체로 연장된 중공형의 원추형 몸체(162)와, 원추형 몸체(162)에 나선방향을 따라 관통 형성된 분사구(163)와, 원추형 몸체(162)의 외면에 나선 방향을 따라 형성되어 분사구(163)에서 나오는 윤활제의 분사방향을 나선방향으로 안내하는 나선형 가이드홈(164)으로 구성된다.The vortex-shaped lubricant injection nozzle 160 includes a coupling portion 161 provided with a thread for coupling with the hose, a hollow conical body 162 integrally extended downward from the coupling portion 161, A spiral guide 163 for guiding the spraying direction of the lubricant coming out from the jetting port 163 along the spiral direction on the outer surface of the conical body 162 so as to guide the spouting direction of the lubricant coming out from the jetting port 163 in a spiral direction, And a groove 164.

특히, 와류형태의 윤활제 분사 노즐(160)은 윤활제 분사력을 강하게 하면서도 분사되는 윤활제를 회전시키는 수단으로서, 그 상단부에는 호스와 체결되도록 나사산을 갖는 체결부(161)가 형성되고, 이 체결부(161)로부터 그 아래쪽으로는 중공형의 원추형 몸체(162)가 일체로 연장 형성되는데, 이 원추형 몸체(162)에는 나선방향을 따라 윤활제가 최종 분사되는 홀인 다수개의 분사구(163)가 관통 형성된다.Particularly, the vortex type lubricant injection nozzle 160 is a means for rotating the injected lubricant with a strong lubricant injection force. At the upper end of the lubricant injection nozzle 160, a coupling portion 161 having a screw thread is formed to be fastened to the hose. A hollow conical body 162 is integrally formed to extend downwardly from the conical body 162. The conical body 162 is formed with a plurality of injection ports 163 through which lubricant is finally injected along the spiral direction.

또한, 원추형 몸체(162)의 외면에는 나선방향으로 배열된 분사구(163)와 일치되는 나선형의 가이드홈(164)이 형성되며, 이 가이드홈(164)은 분사구(163)로부터 분사되는 윤활제의 분사방향을 나선방향으로 안내하여 와류를 형성하는 역할을 한다.A spiral guide groove 164 is formed on an outer surface of the conical body 162 so as to coincide with a jetting port 163 arranged in a spiral direction. The guide groove 164 is formed by jetting a lubricant jetted from the jetting port 163 Direction in the spiral direction to form a vortex.

이에, 윤활제 분사 노즐(160)의 나선형 분사구(163) 및 나선형 가이드홈(164)을 통해 분사되는 윤활제가 회전하는 동시에 와류를 형성하면서 멘드럴(110)에 윤활제를 분사하므로 윤활 효과를 극대화시킬 수 있다.
The lubricant injected through the helical injection port 163 and the helical guide groove 164 of the lubricant injection nozzle 160 rotates and forms a vortex while spraying the lubricant to the mandrel 110, have.

이러한 윤활제 분사 노즐(160)은 그 재질이, 구상흑연주철로 이루어지는 것이 바람직하다.The lubricant spraying nozzle 160 is preferably made of spheroidal graphite cast iron.

구상흑연주철은, 이반 회주철의 용탕에 마그네슘 등을 첨가하여 응고과정에서 흑연이 구상으로 정출된 주철이므로 회주철에 비하여 흑연의 형태가 구상이다. 이러한 구상흑연주철은 노치효과가 적기 때문에 응력 집중 현상이 감소되어 강도와 인성이 크게 향상된다.Spheroidal graphite cast iron is spheroidal graphite in comparison with gray cast iron because graphite is sphere-shaped cast iron in the solidification process by adding magnesium and the like to the molten metal of Ivan gray cast iron. Such spheroidal graphite cast iron has less notch effect, so stress concentration phenomenon is reduced, and strength and toughness are greatly improved.

본 발명의 윤활제 분사 노즐(160)은 구상흑연주철을 1520∼1580℃로 가열시켜서 용탕으로 만든 다음 탈황처리를 하며, 마그네슘이 0.3∼0.7% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣고 1455∼1495℃에서 구상화 처리를 실시한 후 열처리하여 이루어진다.The lubricant spraying nozzle 160 according to the present invention is formed by heating spheroidal graphite cast iron to 1520 to 1580 ° C to make a molten metal, then subjecting it to desulfurization treatment, adding spheroidizing agent containing magnesium in an amount of 0.3 to 0.7% Followed by heat treatment.

여기서, 구상흑연주철을 1520℃ 미만으로 가열하면 전체 조직이 충분히 용융되지 못하며, 1580℃를 초과하여 가열시키면 불필요하게 에너지가 낭비된다. 그러므로 구상흑연주철을 1520∼1580℃로 가열하는 것이 바람직하다.Here, when the spheroidal graphite cast iron is heated to less than 1520 DEG C, the entire structure is not sufficiently melted, and when it is heated above 1580 DEG C, unnecessary energy is wasted. Therefore, it is preferable to heat the spheroidal graphite cast iron to 1520 to 1580 캜.

용융된 구상흑연주철에는 마그네슘이 0.3∼0.7% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣는 바, 마그네슘이 0.3% 미만이면 구상화 처리제를 투입효과가 극히 미미해 지며, 0.7%를 초과하면 구상화 처리제의 투입효과가 크게 향상되지 않는 반면에, 고가의 재료비가 증가되는 문제점이 있다. 그러므로 구상화 처리제의 마그네슘 혼합비율은 0.3∼0.7% 정도가 적합하다.If the molten spheroidal graphite cast iron contains 0.3 to 0.7% of magnesium, the addition of the spheroidizing agent is insignificant. If the magnesium content is less than 0.3%, the effect of the spheroidizing agent is negligible. If the magnesium content exceeds 0.7% , While the cost of expensive materials is increased. Therefore, the mixing ratio of magnesium in the spheroidizing agent is preferably about 0.3 to 0.7%.

용융된 구상흑연주철에 구상화 처리제가 투입되면 이를 1455∼1495℃에서 구상화 처리를 실시한다. 구상화 처리 온도가 1455℃ 미만이면 구상화 처리가 제대로 이루어지지 않으며, 1495℃를 초과하면 구상화 처리 효과가 크게 개선되지 않는 반면에 불필요하게 에너지가 낭비된다. 그러므로 구상화 처리 온도는 1455∼1495℃가 적합하다.
When the spheroidizing treatment agent is injected into the molten spheroidal graphite cast iron, it is spheroidized at 1455 ~ 1495 ℃. If the spheroidizing treatment temperature is lower than 1455 ° C, the spheroidizing treatment is not performed properly. If the spheroidizing treatment temperature is higher than 1495 ° C, the spheroidizing treatment effect is not greatly improved, but unnecessary energy is wasted. Therefore, the spheroidization treatment temperature is preferably 1455 to 1495 ° C.

한편, 멘드럴(110)의 둘레에는 코팅층이 형성된다. 멘드럴(110)에 세라믹 코팅을 하는 이유는 부식 방지가 주목적이다. 세라믹 코팅은 크롬도금 또는 니켈크롬도금에 비해 내부식성, 내스크래치성, 내마모성, 내충격성 및 내구성이 뛰어나다. On the other hand, a coating layer is formed around the mandrel 110. The reason why the ceramic 110 is coated with a ceramic is that corrosion prevention is the main purpose. Compared to chrome plating or nickel chrome plating, the ceramic coating is excellent in corrosion resistance, scratch resistance, abrasion resistance, impact resistance and durability.

이 코팅층은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되어 이루어진 분말이 멘드럴(110)의 둘레에 용사되어 이루어진다.This coating layer is formed by spraying a powder composed of 96 to 98% of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) and 2 to 4% of titanium dioxide (TiO 2 ) in the periphery of the mandrel 110.

산화크롬(Cr2O3)은, 금속 내부로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 함으로써 녹이 잘 슬지 않도록 하는 역할을 한다.Chromium oxide (Cr 2 O 3 ) acts as a passivity layer to block oxygen entering the inside of the metal, thereby preventing rusting.

이산화티타늄(TiO2)은, 물리화학적으로 매우 안정적이고 은폐력이 높아서 백색안료로 많이 된다. 또한 굴절율이 높아서 고굴절율의 세라믹스에도 많이 이용되고 있다. 그리고 광촉매적 특성과 초친수성의 특성을 갖는다. 이산화티타늄(TiO2)은, 공기정화 작용, 항균작용, 유해물질 분해작용, 오염방지 기능, 변색 방지기능의 역할을 수행한다. 이러한 이산화티타늄(TiO2)은, 코팅층이 멘드럴(110)의 둘레에 확실하게 피복되도록 하며, 멘드럴(110)에 부착된 이물질을 분해, 제거하여 멘드럴(110)의 손상을 방지시킨다. Titanium dioxide (TiO 2 ) is a white pigment because it is very stable physicochemically and has high hiding power. And is also widely used for ceramics having high refractive index because of high refractive index. And has characteristics of photocatalytic property and superhydrophilic property. Titanium dioxide (TiO 2 ) acts as an air purification function, an antibacterial function, a harmful substance decomposition function, a pollution prevention function, and a discoloration prevention function. This titanium dioxide (TiO 2 ) ensures that the coating layer is wrapped around the mandrel 110 and disassembles and removes foreign matter adhered to the mandrel 110 to prevent damage to the mandrel 110.

여기서, 산화크롬(Cr2O3)과 이산화티타늄(TiO2)을 혼합하여서 사용할 경우, 이들의 혼합 비율은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98%에 이산화티타늄(TiO2) 2∼4%가 혼합되는 것이 바람직하다.Here, chromium oxide (Cr 2 O 3) and when using hayeoseo mixing titanium dioxide (TiO 2), the mixing ratio of these is a chromium oxide (Cr 2 O 3) Titanium dioxide (TiO 2) 2~ to 96-98% 4% are mixed.

산화크롬(Cr2O3)의 혼합비율이 96∼98%보다 적을 경우, 고온 등의 환경에서 산화크롬(Cr2O3)의 피복이 파괴되는 경우가 종종 발생되었으며, 이에 따라 멘드럴(110)의 녹방지 효과가 급격이 저하되었다. When the mixing ratio of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) is less than 96 to 98%, the coating of chromium oxide (Cr 2 O 3 ) is often broken in an environment such as a high temperature, ) Of the rust preventive effect was decreased.

이산화티타늄(TiO2)의 혼합비율이 2∼4%보다 적을 경우, 이를 산화크롬(Cr2O3)에 혼합하는 목적이 퇴색될 정도로 이산화티타늄(TiO2)의 효과가 미미하였다. 즉, 이산화티타늄(TiO2)은 멘드럴(110)의 둘레에 부착되는 이물질을 분해, 제거하여서 멘드럴(110)이 부식되거나 손상되는 것을 방지시키는데, 그 혼합비율이 2∼4%보다 작을 경우, 부착된 이물질을 분해하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.When the mixing ratio of titanium dioxide (TiO 2 ) is less than 2 to 4%, the effect of titanium dioxide (TiO 2 ) is insignificant so that the purpose of mixing it with chromium oxide (Cr 2 O 3 ) is discolored. That is, titanium dioxide (TiO 2 ) dissolves and removes foreign matter adhering to the periphery of the mandrel 110 to prevent the mandrel 110 from being corroded or damaged. When the mixing ratio is less than 2 to 4% , There is a problem that it takes a long time to decompose the attached foreign matter.

따라서 외부에 빈번히 노출되는 멘드럴(110)의 둘레에 내산화성이 뛰어난 코팅층이 형성되므로 멘드럴(110)이 산화되는 것이 방지되고, 멘드럴(110)의 산화 방지에 의해 안전사고가 예방되며, 결국 휠 제조장치의 수명이 연장되어서 유지 보수비가 절감되는 효과가 있다.
Therefore, since the coating layer having excellent oxidation resistance is formed around the mandrel 110 frequently exposed to the outside, the oxidation of the mandrel 110 is prevented, the safety of the mandrel 110 is prevented by preventing the oxidation of the mandrel 110, As a result, the life of the wheel manufacturing apparatus is prolonged, and maintenance and repair costs are reduced.

100 : 플로우 포밍 장치
110 : 멘드럴
112 : 심압대
114 : 회전구동부
120 : 유동성형용 롤러
130 : 로봇 이송장치
132 : 포크부
140 : 롤러 구동수단
142 : X축 블록
144 : 슬라이딩 레일부
146 : Y축 블록
147 : Y축 블록 구동부
148 : 유압실린더
150 : 화염 토치
160 : 윤활제 분사 노즐
200 : 알루미늄 휠
202 : 림부
100: flow forming device
110: Mendral
112:
114:
120: fluidized mold roller
130: Robot transfer device
132: fork part
140: roller driving means
142: X axis block
144: sliding rail part
146: Y-axis block
147: Y-axis block driver
148: Hydraulic cylinder
150: Flame Torch
160: Lubricant spray nozzle
200: Aluminum wheel
202: limb

Claims (5)

알루미늄 소재를 알루미늄 휠 형상으로 열간단조하고, 열간단조된 알루미늄 휠을 곧바로 콜드 방식의 플로우 포밍을 위한 알루미늄 휠 파지부로 이송시키기 위하여 알루미늄 휠을 들어올리는 포크부(132)를 포함하는 로봇 이송장치(130)와;
열간단조된 알루미늄 휠(200)의 내경면에 밀착 고정되는 멘드럴(110)과, 멘드럴(110)의 맞음편에 배치되어 알루미늄 휠의 외측면에 밀착 고정되는 심압대(112)와, 멘드럴(110) 및 심압대(112)에 회전력을 제공하여 알루미늄 휠(200)을 함께 회전시키는 회전구동부(114)로 이루어진 알루미늄 휠 파지부와;
상기 멘드럴(110)의 좌우측에 대칭 배열되어, 멘드럴(110) 및 심압대(112)에 파지된 열간단조후의 알루미늄 휠(200)에 대한 콜드 방식의 플로우 포밍을 직접 실시하는 것으로서, X,Y축 방향으로 이동하면서 알루미늄 휠(200)의 림부(202)를 가압하여 림부(202)가 설계된 두께로 줄어드는 동시에 설계된 폭까지 늘어나도록 포밍하는 유동성형용 롤러(120)와;
상기 유동성형용 롤러(120)를 취부한 상태에서 제어부의 신호에 따라 유동성형용 롤러(120)를 X축 또는 Y축 방향으로 이동시키는 롤러 구동수단(140)을 포함하여 구성되며;
상기 롤러 구동수단(140)은:
전단부에 유동성형용 롤러(120)가 회전 가능하게 취부된 X축 블록(142)과;
X축 블록(142)의 저면에 장착되는 슬라이딩 레일부(144)와;
X축 블록(142)의 저부와 일체로 연결되어 X축 블록(142)을 Y축 방향으로 이송시키는 Y축 블록(146)과;
Y축 블록(146)의 저부에 연결되어 Y축 블록(146)을 Y축 방향으로 구동시키는 Y축 블록 구동부와;
X축 블록(142)의 후부에 연결되어 X축 블록(142)에 X축 방향의 전진 가압력을 제공하는 유압실린더(148);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치.
(132) for lifting an aluminum wheel for hot forging an aluminum material into an aluminum wheel shape and for transferring a hot forged aluminum wheel directly to an aluminum wheel gripping portion for cold flow forming 130);
A mandrel 110 to be closely fixed to the inner surface of the hot forged aluminum wheel 200, a tailstock 112 which is disposed on the fitting side of the mandrel 110 and fixedly attached to the outer surface of the aluminum wheel, An aluminum wheel grasping portion including a rotation driving portion 114 for rotating the aluminum wheel 200 by providing rotational force to the steering wheel 110 and the tailstock 112;
The cold flow forming is directly performed on the aluminum wheel 200 after the hot forging held by the mandrel 110 and the tailstock 112 by symmetrically arranging the left and right sides of the mandrel 110, A flowable mold roller 120 for pressing the rim portion 202 of the aluminum wheel 200 while moving in the Y-axis direction to reduce the rim portion 202 to a designed thickness and to form a shape so as to extend to a designed width;
And roller drive means (140) for moving the fluidity-imparting roller (120) in the X-axis or Y-axis direction in response to a signal from the control unit when the fluidity-applying roller (120) is mounted;
The roller driving means 140 includes:
An X-axis block 142 rotatably mounted on the front end of the movable mold roller 120;
A sliding rail part 144 mounted on the bottom surface of the X-axis block 142;
A Y-axis block 146 integrally connected to the bottom of the X-axis block 142 to feed the X-axis block 142 in the Y-axis direction;
A Y-axis block driver connected to the bottom of the Y-axis block 146 to drive the Y-axis block 146 in the Y-axis direction;
A hydraulic cylinder 148 connected to the rear portion of the X-axis block 142 to provide a forward pressing force in the X-axis direction to the X-axis block 142;
And an upper surface of the aluminum wheel.
청구항 1에 있어서,
상기 멘드럴(110)을 회전시키는 회전구동부(114)의 하우징 상면에는 멘드럴(110)에 고정된 알루미늄 휠(200)의 온도를 열간단조 종료 후의 온도로 계속 유지시키고자, 알루미늄 휠(200)에 화염을 분사하는 화염 토치(150)가 장착된 것을 특징으로 하는 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치.
The method according to claim 1,
The aluminum wheel 200 is fixed to the upper surface of the housing of the rotation driving part 114 for rotating the mandrel 110 to maintain the temperature of the aluminum wheel 200 fixed to the mandrel 110 at a temperature after completion of hot forging, And a flame torch (150) for spraying a flame on the flame.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 유압실린더(148)는 X축 블록(142)에 장착된 유동 성형용 롤러(120)의 알루미늄 휠(200)에 대한 가압력이 최대 50tf/㎠가 되도록 50t급의 가압출력을 내는 것으로 채택된 것을 특징으로 하는 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치.
The method according to claim 1,
The hydraulic cylinder 148 is adapted to provide a pressing force of 50t class so that the pressing force applied to the aluminum wheel 200 of the fluid molding roller 120 mounted on the X axis block 142 is 50tf / Characterized in that the aluminum wheel manufacturing apparatus for hot forging commercial vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 X축 블록(142)의 상면에서 앞쪽 부분에는 멘드럴(110)의 표면과 알루미늄 휠(200) 간의 윤활 접촉이 이루어지도록 멘드럴(110)에 윤활제를 분사하는 윤활제 분사 노즐(160)이 장착된 것을 특징으로 하는 열간단조된 상용차용 알루미늄 휠 제조 장치.
The method according to claim 1,
A lubricant spraying nozzle 160 for spraying a lubricant to the mandrel 110 is mounted at a front portion of the upper surface of the X-axis block 142 so as to make a lubricating contact between the surface of the mandrel 110 and the aluminum wheel 200 Wherein the heat-forged aluminum wheel manufacturing apparatus for a commercial for-forged commercial vehicle is manufactured.
KR1020130020859A 2013-02-27 2013-02-27 Device for manufacturing aluminium wheel using hot foging KR101444934B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130020859A KR101444934B1 (en) 2013-02-27 2013-02-27 Device for manufacturing aluminium wheel using hot foging

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130020859A KR101444934B1 (en) 2013-02-27 2013-02-27 Device for manufacturing aluminium wheel using hot foging

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140106800A KR20140106800A (en) 2014-09-04
KR101444934B1 true KR101444934B1 (en) 2014-09-26

Family

ID=51754924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130020859A KR101444934B1 (en) 2013-02-27 2013-02-27 Device for manufacturing aluminium wheel using hot foging

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101444934B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102459844B1 (en) 2022-01-21 2022-10-28 주식회사 에스티엔터 Manufacturing method of a aluminum forging wheel
KR20230130217A (en) 2022-03-03 2023-09-12 주식회사 에스티엔터 Manufacturing method of a aluminum forging wheel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100661199B1 (en) 2005-05-24 2006-12-22 주식회사 엠아이텍 Manufacturing method for aluminum wheel
KR20090076266A (en) * 2008-01-08 2009-07-13 삼도프레스 주식회사 Flow forming machine and aluminium wheel manufacturing equipment for utilizing the machine
KR100981742B1 (en) 2010-03-10 2010-09-13 하태수 A complex forming apparatus and method for aluminium wheel manufacturing
KR20120036566A (en) * 2010-10-08 2012-04-18 정승원 Method and apparatus for flow-forming cast wheel

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100661199B1 (en) 2005-05-24 2006-12-22 주식회사 엠아이텍 Manufacturing method for aluminum wheel
KR20090076266A (en) * 2008-01-08 2009-07-13 삼도프레스 주식회사 Flow forming machine and aluminium wheel manufacturing equipment for utilizing the machine
KR100981742B1 (en) 2010-03-10 2010-09-13 하태수 A complex forming apparatus and method for aluminium wheel manufacturing
KR20120036566A (en) * 2010-10-08 2012-04-18 정승원 Method and apparatus for flow-forming cast wheel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102459844B1 (en) 2022-01-21 2022-10-28 주식회사 에스티엔터 Manufacturing method of a aluminum forging wheel
KR20230130217A (en) 2022-03-03 2023-09-12 주식회사 에스티엔터 Manufacturing method of a aluminum forging wheel

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140106800A (en) 2014-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101303854B1 (en) Method for manufacturing aluminium wheel using hot foging
CN106274279B (en) A kind of aluminium alloy automobile hub and preparation method thereof
CN102189373B (en) Integral forging near net shaping process for triple gear block, and prepared gear shaft
KR101444934B1 (en) Device for manufacturing aluminium wheel using hot foging
CN102814621A (en) Automobile hub isothermal forging and spinning forming process
CN103469024A (en) Special aluminum-alloy material for liquid die-forging molding of aluminum-alloy wheels of heavy-duty vehicle and molding method
CN111037243A (en) Manufacturing method of parking gear of gearbox
CN1140424C (en) Production process of stainless steel wheel for motor vehicle
CN110961515A (en) Titanium alloy thin-wall cylinder forming method
US11207760B2 (en) Thermal treatment and shot peening method for wheel
US9751124B2 (en) System and method of making a forged part
CN107614910B (en) Outer joint member of constant velocity universal joint
KR101395022B1 (en) Aluminium wheel and method for manufacturing the same
JP2016003693A (en) Method of manufacturing outer joint member of constant velocity universal joint, and outer joint member
CN101293316B (en) Method and apparatus for processing positive displacement drill bearing
JP6320855B2 (en) Method for manufacturing outer joint member of constant velocity universal joint and outer joint member
CN112222769A (en) Aluminum alloy steering knuckle and processing technology thereof
KR20170112845A (en) aluminum wheel manufacturing method using a casting alloy
CN112108600A (en) Non ferrous metal production forging device
CN104476135B (en) Near-net forming and manufacturing method of supporting body for metal-based run flat
KR101471027B1 (en) Curl and rope hemming roller
CN116103598A (en) Die steel heat-resistant wear-resistant coating for steering knuckle and preparation method thereof
KR101021311B1 (en) Method for manufacturing upper shaft of steering column set
CN208651465U (en) A kind of universal-joint fork
CN112222770A (en) Aluminum alloy steering knuckle processing technology

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170821

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee