KR102181670B1 - 자동차 현가장치용 코일스프링 생산 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코일스프링의 성형 과정과, 코일스프링을 통전가열하여 코일스프링 내부의 잔류응력을 제거하는 뜨임 과정과, 코일스프링 선단부의 내구성을 향상시키고 불량제품 발생을 방지하도록 코일스프링 전체를 균일한 온도로 재가열하는 풀림 처리 과정과, 가열된 상태의 코일스프링을 설정된 변위로 압축하는 핫세팅 과정과, 코일스프링의 표면에 쇼트볼을 분사하는 쇼트피닝 과정과, 냉각된 코일스프링을 설정된 변위로 압축하는 냉간세팅 과정 및 코일스프링의 표면에 도장막을 형성하는 도장 과정으로 이루어져, 코일스프링의 생산성 및 내구성을 향상시키고, 코일스프링의 선단부 불량 발생률을 감축시키는 자동차 현가장치용 코일스프링 생산 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 자동차 현가장치의 코일스프링 생산공정에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강선을 제품형상으로 코일링하는 코일스프링의 성형 과정과, 코일스프링을 통전가열하여 코일스프링 내부의 잔류응력을 제거하는 뜨임 과정과, 코일스프링 선단부의 내구성을 향상시키고 불량제품 발생을 방지하도록 코일스프링 전체를 균일한 온도로 재가열하는 풀림 처리 과정과, 뜨임 과정 및 풀림 처리 과정에서 가열된 상태의 코일스프링을 설정된 변위로 압축하는 핫세팅 과정과, 코일스프링의 표면에 쇼트볼을 분사하는 쇼트피닝 과정과, 냉각된 코일스프링을 설정된 변위로 압축하는 냉간세팅 과정 및 코일스프링의 표면에 도장막을 형성하는 도장 과정으로 이루어져, 코일스프링의 생산성 및 내구성을 향상시키고, 코일스프링의 선단부 불량 발생률을 감축시키는 자동차 현가장치용 코일스프링 생산 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 주행중 노면으로부터 발생하는 충격이 차체에 곧바로 전달되면서 차량 부품이 파손되는 것을 방지하고, 승차감을 향상시키며, 챠량 선회시 타이어와 노면의 접지력을 높여 주행안정성을 향상시키기 위하여 현가장치가 장착된다.
현가장치를 구성하는 코일스프링에는 주행중 발생하는 충격에 의해 압축력과 인장력이 반복하여 작용하게 되고, 이에 따라 코일스프링의 피로파괴가 발생하거나 내구성이 감소할 수 있다.
또한, 코일스프링에는 챠량 자체의 하중뿐만 아니라 차량 탑승자 또는 적재화물의 하중이 함께 작용하게 되므로, 시간이 경과하면서 코일스프링이 영구변형되어 현가장치의 성능이 저하되거나, 차량의 하부와 지면사이의 거리인 최저지상고가 적정수준보다 낮아지면서 자동차의 운행중 불규칙한 노면상태에 의해 차체 요동시 차량의 하부가 지면과 닿아 차량 하부의 손상이 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 자동차 현가장치용 코일스프링의 생산과정에는 강재로부터 성형이 완료된 코일스프링을 열처리하여 성형과정에서 코일스프링 내부에 형성된 잔류응력을 제거하여 코일스프링의 내구수명을 향상시키는 공정과, 가열상태 및 냉각상태의 코일스프링을 미리 설정된 변위만큼 압축하여 코일스프링이 일정한 길이를 가지도록 영구변형성을 부여하는 핫세팅 및 냉간세팅 공정을 수행하게 된다.
코일스프링의 열처리 공정에서는 코일스프링의 생산공정 시간을 단축시키기 위하여 코일스프링의 양끝단에 전극을 연결한 다음, 전극을 통해 코일스프링에 전류를 인가하여 발생하는 저항열로 코일스프링을 빠르게 가열하는 통전가열방식을 적용할 수 있다.
그러나 상기 통전가열방식에 따른 열처리를 수행하는 경우 전류가 직접 흐르지 않는 전극 접촉부 및 코일스프링의 양끝단 선단부에서 잔류응력을 소멸시키기에 충분한 가열이 발생하지 않을 수 있으며, 코일스프링 양끝단 선단부의 잔류응력이 완전히 소멸되지 않는 경우 코일스프링의 완제품 선단부 내구성 저하가 발생하거나, 냉각과정에서 선단부 가공불량 제품이 발생하는 문제가 있었다
또한, 코일스프링의 열처리 공정과 핫세팅 및 냉간세팅 공정이 부가된 코일스프링 생산방법으로, 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0051604호에서는 성형된 코일스프링을 가열로 및 뜨임로에 통과시켜 열처리 및 뜨임을 수행하는 공정과, 가열된 상태의 코일스프링 표면에 쇼트피닝을 수행하는 공정과, 코일스프링을 소정의 압력으로 압축하는 스트레스 세팅 공정 및 압축상태의 코일스프링 표면에 2차 쇼트피닝을 수행하는 스트레스 쇼트피닝 공정으로 이루어지는 코일스프링 표면처리방법이 게시되어 있다.
그리고 대한민국 등록특허공보 제10-1940497호에서는 코일스프링을 가열하여 잔류응력을 제거하는 소둔 공정과, 코일스프링 표면을 쇼트피닝 하는 공정과, 코일스프링을 가열한 뒤 가압하는 핫세팅 공정 및 코일스프링을 재가열하여 압축 잔류응력을 제거하는 2차 소둔 공정으로 이루어지는 코일스프링의 제조방법이 게시되어 있다.
그러나 이와 같은 코일스프링 생산방법에 따르면 핫세팅 또는 냉간세팅 공정 이후에 쇼트피닝 공정이 수행되므로, 쇼트피닝을 수행하는 과정에서 고속의 쇼트볼과 충돌하는 코일스프링 표면이 압축되어 미세한 요철이 형성되면서 코일스프링의 표면적 크기 변화하여 코일스프링의 특성 변화가 발생하게 되고, 이에 따라 핫세팅 또는 냉간세팅에 따라 부여된 영구변형성의 초기 설정값과 다른 영구변형성이 부여되면서 현가장치에 장착된 상태의 코일스프링의 길이가 설계치와 다른 값을 가지게 될 수 있는 문제가 있었다.
본 발명의 실시 예에서는 성형된 코일스프링 내부의 잔류응력 제거를 위해 코일스프링을 통전가열함으로써 풀림 처리 공정을 수행할 때, 전극 접촉지점 또는 코일스프링의 양끝단 선단부에서 잔류응력이 소멸할 정도의 충분한 가열이 이루어지지 않아 해당 부위의 내구성 저하 또는 가공불량이 발생하는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에서는 코일스프링의 코일스프링의 내부응력을 향상시키기 위하여 쇼트피닝 공정을 수행할 때, 코일스프링 표면에 분사된 고속의 쇼트볼에 의해 코일스프링 표면에 미세한 요철이 형성되면서 코일스프링의 표면적이 변화하게 되면서 핫세팅 또는 냉간세팅에 의한 코일스프링의 영구변형 길이가 초기 설정값과 다르게 되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 자동차의 현가장치에 장착되어 차량의 주행 중 발생하는 충격을 흡수하고, 타이어와 노면의 접지력을 향상시키는 현가장치용 코일스프링 생산 방법에 있어서, 강선을 제품형상으로 코일링하는 코일스프링의 성형 과정과, 코일스프링을 통전가열하여 코일스프링 내부의 잔류응력을 제거하는 뜨임 과정과, 코일스프링 선단부의 내구성을 향상시키고 불량제품 발생을 방지하도록 코일스프링 전체를 균일한 온도로 재가열하는 풀림 처리 과정과, 뜨임 과정 및 풀림 처리 과정에서 가열된 상태의 코일스프링을 설정된 변위로 압축하는 핫세팅 과정과, 코일스프링의 표면에 쇼트볼을 분사하는 쇼트피닝 과정과, 냉각된 코일스프링을 설정된 변위로 압축하는 냉간세팅 과정 및 코일스프링의 표면에 도장막을 형성하는 도장 과정으로 이루어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 코일스프링의 성형 과정은 냉간 성형에 의해 실시된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 뜨임 과정은 코일스프링의 양 끝단에 연결된 전극에 전류를 통전시켜 코일스프링을 250~500℃범위 내에서 설정된 온도로 가열한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 풀림 처리 과정은 복수의 코일스프링이 이송장치에 의해 풀림로 내부를 연속적으로 통과하는동안 분위기 가열에 의해 각각의 코일스프링이 가열된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 핫세팅 과정은 코일스프링에 고온 영구변형성을 부여하여 고온 환경에서 운행되는 차량의 코일스프링 영구수축변형 발생을 방지한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 쇼트피닝 과정은 온간 쇼트피닝 공정과 냉각 공정 및 냉간 쇼트피닝 공정의 순서로 이루어진다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 냉간세팅 과정은 코일스프링에 상온 또는 저온 영구변형성을 부여하여 상온 또는 저온 환경에서 운행되는 차량의 코일스프링 영구수축변형 발생을 방지한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 풀림로에서 가열되는 코일스프링의 가열온도의 최대점은 350~380℃범위 내에서 형성되고, 풀림로 내부를 통과하는 코일스프링이 12초 이내의 시간동안 가열온도의 최대점을 유지한다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 풀림로는 코일스프링이 공급되는 입구와 배출되는 출구가 개방된 긴 터널 형상을 이루고, 풀림로의 내벽에 다수의 가열장치가 형성되며, 풀림로의 입구방향으로부터 출구방향으로 가면서 가열온도가 점진적으로 낮아지도록 구성된다.
본 발명의 실시 예에 따르면 통전가열을 통한 코일스프링의 뜨임 과정 완료 후 곧바로 수행되는 풀림 처리 과정을 통해 코일스프링 전체를 균일한 온도로 재가열하여, 뜨임 과정 수행시 전류가 흐르지 않아 잔류응력을 제거하기에 충분한 가열이 이루어지지 않을 수 있는 코일스프링과 전극 접촉지점 또는 코일스프링의 양끝단 선단부를 잔류응력 소멸온도까지 승온시킴으로써, 해당 부위의 내구성 저하 또는 뜨임 가공불량이 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 뜨임 및 풀림 처리 과정에서 가열된 코일스프링을 잔열을 이용하여 코일스프링의 핫세팅을 수행함으로써, 핫세팅을 수행하기 위해 코일스프링을 재가열하는 공정을 생략하여 생산공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 쇼트피닝 과정이 핫세팅 과정이 완료된 후, 냉간세팅 과정이 진행되는 전단계에서 수행됨으로써, 쇼트피닝 과정에서 고속의 쇼트볼과의 충돌에 의해 코일스프링 표면에 형성된 미세요철에 의한 코일스프링 표면적의 변화에 따라 코일스프링의 영구변형 길이가 초기 설정값과 다르게 형성되는 것을 방지하여, 생산된 코일스프링간 품질 편차가 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 복수의 코일스프링이 이송장치에 의해 풀림로 내부를 연속적으로 통과하면서 동시에 풀림 처리 과정이 수행됨으로써, 코일스프링의 생산공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링 생산 방법의 공정 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링 생산 방법에서 통전가열을 위한 코일스프링 뜨임 과정의 전극의 배치 및 코일스프링의 가열 범위를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링 생산 방법에서 풀림로를 통한 코일스프링의 풀림 처리 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링 생산 방법에서 핫세팅 또는 냉간세팅 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링 생산 방법에서 쇼트피닝 가공전후에 따른 코일스프링의 표면적 변화를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링 생산 방법에서 통전가열을 위한 코일스프링 뜨임 과정의 전극의 배치 및 코일스프링의 가열 범위를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링 생산 방법에서 풀림로를 통한 코일스프링의 풀림 처리 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링 생산 방법에서 핫세팅 또는 냉간세팅 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링 생산 방법에서 쇼트피닝 가공전후에 따른 코일스프링의 표면적 변화를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다.
그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 자동차 현가장치용 코일스프링 생산 방법의 공정은 도 1에서 도시하는 바와 같이 코일스프링(1)의 성형 과정(S10)과, 코일스프링(1)을 통전가열하는 뜨임 과정(S20)과, 코일스프링(1) 전체를 균일한 온도로 재가열하는 풀림 처리 과정(S30)과, 가열된 상태의 코일스프링(1)을 설정된 변위로 압축하는 핫세팅 과정(S40)과, 코일스프링(1) 표면의 쇼트피닝 과정(S50)과, 냉각된 코일스프링(1)을 설정된 변위로 압축하는 냉간세팅 과정(S60) 및 코일스프링(1) 표면의 도장 과정(S70)으로 이루어진다.
코일스프링(1)의 성형 과정(S10)에서는 냉간 또는 열간 가공을 통해 강재를 권취하여 코일스프링(1)의 나선형상을 형성하는데, 냉간 가공을 통해 코일스프링(1)을 성형하는 경우 코일스프링(1) 내부에 잔류응력이 형성되며, 잔존 잔류응력은 코일스프링(1)의 내구성을 크게 감소시키고, 불량제품 발생 가능성을 높이므로 코일스프링(1)의 성형 과정(S10)이 완료되면 잔류응력을 제거하기 위한 열처리를 수행하게 된다.
코일스프링(1)의 뜨임 과정(S20)에서는 코일스프링(1)의 성형 과정(S10)에서 코일스프링(1) 내부에 형성된 잔류응력을 제거하기 위하여 코일스프링(1)을 250~500℃의 범위내에서 설정된 온도로 가열하게 된다.
상기 뜨임 과정(S20)에서는 코일스프링(1)의 빠른 가열을 통해 공정소요시간을 단축시켜 생산성을 향상시키기 위하여 통전가열 방식에 따른 가열을 수행하게 되는데, 도 3에서 도시하는 바와 같이 코일스프링(1)의 양끝단에 전극(11)을 연결한 다음 전극(11)에 전류를 인가하면 코일스프링(1)이 전기저항체로 작용하면서 발생하는 전기저항열에 의해 코일스프링(1)의 가열이 이루어진다.
이때, 도 3c에서 도시하는 빗금친 부위 E와 같이 코일스프링(1)의 전극(11) 접촉부위 및 양끝단 선단부에서는 전류가 흐르지 않아 전기저항열에 의한 가열이 발생하지 않을 수 있으며, 상기 부위 E에서 코일스프링(1)의 성형 과정(S10)에서 발생한 내부 잔류응력을 제거하기에 충분한 뜨임 온도에 이르지 못할 수 있다.
따라서 도 4a에서 도시하는 바와 같이 뜨임 과정(S20)이 완료되면 곧바로 코일스프링(1)을 뜨임로(10)로부터 풀림로(20)로 이송한 다음 코일스프링(1)을 재가열하는 풀림 처리 과정(S30)을 실시함으로써, 코일스프링(1)의 부위 E의 내구성 저하 또는 뜨임 가공불량이 발생하는 것을 방지하게 된다.
풀림 처리 과정(S30)에서는 코일스프링(1)의 부위 E에 잔존하는 잔류응력을 완전히 제거할 수 있도록 코일스프링(1) 전체가 뜨임 과정(S20)에서 요구하는 온도에 도달하도록 가열하게 되며, 코일스프링(1) 전체를 균일하게 가열하기 위하여 풀림로(20)에서는 전기에너지 또는 화석연료의 연소열을 이용한 분위기(atmosphere) 가열을 수행하게 된다.
이때, 뜨임 과정(S20)과 풀림 처리 과정(S30)에서는 코일스프링(1)이 250~500℃범위 내에서 설정된 온도로 가열되도록 하며, 코일스프링(1)의 온도가 350~380℃ 범위 내에 형성되도록 가열하는 것이 바람직하다.
또한, 풀림로(20) 내에 설치된 이송장치에 의해 복수의 코일스프링(1)이 풀림로(20)를 통과하면서 풀림 처리 과정(S30)이 연속적으로 수행되어 코일스프링(1)의 생산 공정 효율이 향상되도록 구성될 수 있다.
구체적으로 도 4b에서 도시하는 바와 같이 상기 풀림로(20)는 복수의 코일스프링(1)을 연속적으로 가열하기 위하여 입구와 출구가 개방된 긴 터널 형상을 이루고, 풀림로(20)의 입구방향으로부터 출구방향으로 갈수록 가열온도가 점진적으로 낮아져 설정 풀림 온도에 도달하도록 가열온도 구간이 나누어져 코일스프링(1)의 과열 발생을 방지하며, 풀림로(20)의 내벽에 다수의 가열장치를 형성함으로써 각 구간에 따른 가열온도를 상이하게 적용할 수 있다.
이때, 각각의 코일스프링(1)이 풀림로(20) 내부를 통과하면서 가열되는 온도의 최대점은 350~380℃범위 내에서 형성되고, 각각의 코일스프링(1)이 가열온도의 최대점을 유지하는 시간이 12초 이내, 보다 바람직하게는 5초~12초 범위 내의 시간동안 360~370℃를 유지하도록 풀림로(20)의 길이 및 코일스프링(1)의 이송속도가 설정됨으로써, 코일스프링(1)의 부위 E에 잔존하는 잔류응력 제거에 따른 코일스프링(1) 내구성능 향상을 극대화할 수 있다.
풀림 처리 과정(S30)이 완료되면 코일스프링(1)의 핫세팅 과정(S40)을 수행하게 되는데, 고온 환경에서 차량 운행시 승객이나 화물의 적재에 의한 하중 변화가 장기간에 걸쳐 작용함에 따라 코일스프링(1)에 영구수축변형이 발생하여 원상태로 복원되지 못하면서 코일스프링(1)의 길이가 초기 설정값과 다르게 형성된다.
따라서 핫세팅 과정(S40)에서는 도 5에서 도시하는 바와 같이 뜨임 및 풀림 처리 과정(S20,S30)에서 가열된 상태의 코일스프링(1)의 양끝단에 세팅지그(30)를 연결하고, 가압장치를 통해 코일스프링(1)을 설정된 길이로 일정 시간동안 압축하여 코일스프링(1)에 고온 영구변형성을 부여함으로써, 고온 환경에서 차량 운행시 코일스프링(1)의 영구수축변형이 발생하는 것을 방지한다.
이때, 풀림 처리 과정(S30) 완료 후 곧바로 핫세팅 과정(S40)을 수행하면 뜨임 및 풀림 처리 과정(S20,S30)에서 가열된 코일스프링(1)의 잔열을 핫세팅 과정(S40)에 이용할 수 있어, 핫세팅 과정(S40)을 수행하기 위해 코일스프링(1)을 재가열하는 공정을 생략하여 코일스프링(1) 생산 공정의 효율성을 보다 향상시킬 수 있도록 한다.
핫세팅 과정(S40)이 완료되면 코일스프링(1) 표면에 고속의 쇼트볼을 분사하여 코일스프링(1)의 내부응력을 향상시키는 쇼트피닝 과정(S50)을 수행하게 되며, 쇼트피닝 과정(S50)은 도 2에서 도시하는 바와 같이 뜨임 및 풀림 처리 과정(S20,S30)에서 가열된 상태의 코일스프링(1) 표면에 쇼트볼을 분사하는 온간 쇼트피닝 공정(S51)과, 냉각제를 통해 코일스프링(1)을 냉각하는 냉각 공정(S52) 및 냉각된 상태의 코일스프링(1) 표면에 쇼트볼을 분사하는 냉간 쇼트피닝 공정(S53)으로 나누어져 이루어질 수 있다.
쇼트피닝 과정(S50)이 완료되면 코일스프링(1)의 냉간세팅 과정(S60)을 수행하게 되는데, 이를 통해 상온 또는 저온 환경에서 차량 운행시 승객이나 화물의 적재에 의한 하중 변화가 장기간에 걸쳐 작용함에 따라 코일스프링(1)에 영구수축변형이 발생하여 원상태로 복원되지 못하는 현상을 방지한다.
냉간세팅 과정(S60)에서는 냉각된 상태의 코일스프링(1)의 양끝단에 세팅지그(30)를 연결하고, 가압장치를 통해 코일스프링(1)을 설정된 길이로 일정 시간동안 압축하여 코일스프링(1)에 상온 또는 저온 영구변형성을 부여하게 된다.
이때, 상기 쇼트피닝 과정(S50)에서는 고속의 쇼트볼이 코일스프링(1) 표면에 충돌하면서 도 6b에서 도시하는 바와 같이 쇼트피닝 가공된 코일스프링(1) 표면에 미세한 요철이 발생하게 되는데, 미세 요철에 의해 도 6a에 도시된 쇼트피닝 수행 전 코일스프링(1)의 표면적보다 코일스프링(1)의 표면적이 증가하면서 코일스프링(1)의 영구변형 길이가 초기 설정값과 다르게 형성될 수 있으며, 이에 따라 생산된 각각의 코일스프링(1)마다 품질 및 성능의 편차가 발생할 수 있다
쇼트피닝 가공에 의한 미세 요철에 의한 코일스프링(1)의 성능 변화는 냉간세팅 과정(S60)에서 부여된 상온 또는 저온 영구변형성에 큰 영향을 미치게 되므로, 본 발명의 실시 예에 따른 코일스프링(1)의 생산 공정에서는 쇼트피닝 과정(S50)이 완료된 후 냉간세팅 과정(S60)을 수행함으로써, 쇼트피닝 가공에 의해 형성된 미세 요철에 의한 코일스프링(1) 특성 및 품질 변화를 방지한다.
특히, 본 발명에 따른 실시 예에서는 뜨임 및 풀림 처리 과정(S20,S30)과, 핫세팅 과정(S40)과 , 온간 쇼트피닝 공정(S51)과, 냉각 공정(S52)과, 냉간 쇼트피닝 공정(S53) 및 냉간 세팅 과정(S60)의 순서대로 코일스프링(1) 생산 공정이 진행됨으로써, 뜨임 및 풀림 처리 과정(S20,S30)에서 가열된 코일스프링(1)의 잔열을 이용하여 핫세팅 과정(S40)과 온간 쇼트피닝 공정(S51)을 수행하여 코일스프링(1)을 가열하기 위한 공정수 및 시간을 단축할 수 있도록 하고, 냉각 공정(S52)을 통해 냉각된 상태의 코일스프링(1)에 냉간 쇼트피닝 공정(S53)과 냉간세팅 과정(S60)을 수행하여 코일스프링(1)의 가열 및 냉각에 쇼요되는 공정수 및 시간을 단축하여 코일스프링(1)의 생산 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
상기 냉간세팅 과정(S60)이 완료되면 외부환경 노출에 의한 코일스프링(1)의 부식발생을 방지하도록 코일스프링(1) 표면에 도장면을 형성하는 표면 도장 고정(S70)을 수행함으로써, 본 발명의 실시 예에 따른 자동차 현가장치용 코일스프링(1) 생산 공정이 완료된다.
상기 내용을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 코일스프링
10: 뜨임로
11: 전극
20: 풀림로
30: 세팅지그
10: 뜨임로
11: 전극
20: 풀림로
30: 세팅지그
Claims (9)
- 자동차의 현가장치에 장착되어 차량의 주행 중 발생하는 충격을 흡수하고, 타이어와 노면의 접지력을 향상시키는 현가장치용 코일스프링 생산 방법에 있어서,
강선을 제품형상으로 코일링하는 코일스프링의 성형 과정(S10)과;
코일스프링을 통전가열하여 코일스프링 내부의 잔류응력을 제거하는 뜨임 과정(S20)과;
코일스프링 선단부의 내구성을 향상시키고 불량제품 발생을 방지하도록 코일스프링 전체를 균일한 온도로 재가열하는 풀림 처리 과정(S30)과;
뜨임 과정 및 풀림 처리 과정에서 가열된 상태의 코일스프링을 설정된 변위로 압축하는 핫세팅 과정(S40)과;
코일스프링의 표면에 쇼트볼을 분사하는 쇼트피닝 과정(S50)과;
냉각된 코일스프링을 설정된 변위로 압축하는 냉간세팅 과정(S60); 및
코일스프링의 표면에 도장막을 형성하는 도장 과정(S70);으로 이루어지고,
상기 풀림 처리 과정(S30)은 복수의 코일스프링이 이송장치에 의해 풀림로 내부를 연속적으로 통과하는 동안 각각의 코일스프링이 분위기 가열에 의해 가열되고,
상기 풀림로에서 가열되는 코일스프링의 가열온도의 최대점은 350~380℃범위 내에서 형성되고, 풀림로 내부를 통과하는 코일스프링이 12초 이내의 시간동안 가열온도의 최대점을 유지하되, 5초~12초 범위 내의 시간동안 360~370℃를 유지하도록 풀림로의 길이 및 코일스프링의 이동속도가 설정되도록 하고,
상기 풀림로는 코일스프링이 공급되는 입구와 배출되는 출구가 개방된 긴 터널 형상을 이루고, 풀림로의 내벽에 다수의 가열장치가 형성되며, 풀림로의 입구방향으로부터 출구방향으로 가면서 가열온도가 점진적으로 낮아지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 생산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 코일스프링의 성형 과정(S10)은 냉간 성형에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 생산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 뜨임 과정(S20)은 코일스프링의 양 끝단에 연결된 전극에 전류를 통전시켜 코일스프링을 250~500℃범위 내에서 설정된 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 생산 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 핫세팅 과정(S40)은 코일스프링에 고온 영구변형성을 부여하여 고온 환경에서 운행되는 차량의 코일스프링 영구수축변형 발생을 방지하는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 생산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 쇼트피닝 과정(S50)은 온간 쇼트피닝 공정(S51)과 냉각 공정(S52) 및 냉간 쇼트피닝 공정(S53)의 순서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 생산 방법. - 제1항에 있어서,
상기 냉간세팅 과정(S60)은 코일스프링에 상온 또는 저온 영구변형성을 부여하여 상온 또는 저온 환경에서 운행되는 차량의 코일스프링 영구수축변형 발생을 방지하는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 코일스프링 생산 방법. - 삭제
- 삭제
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