KR102247208B1 - 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼조인트 장착공의 가공방법을 개선한 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법에 관한 것으로서, 엠보 펀치(embo punch)로 상기 로어아암의 판면을 가압하여 상기 로어아암의 장착공을 형성할 부위에 상기 장착공보다 작은 직경의 원판부와 상기 원판부 둘레의 경사면부를 돌출 형성하는 엠보(embo) 단계와; 피어싱 펀치(piercing punch)로 상기 원판부를 관통시켜 관통공을 형성하는 피어싱 단계; 및 상기 로어아암을 뒤집은 상태에서 버링 펀치(burring punch)로 상기 관통공을 통과시키되, 상기 경사면부의 하방향 돌출단부는 상기 버링 펀치의 성형굴곡면을 따라 내측으로 오므라들어 상기 로어아암의 판면과 일치할 때까지 챔퍼링(chamfering)이 이루어지고, 상기 경사면부는 상기 성형굴곡면의 가압에 의해 상기 로어아암의 반대측 판면으로 돌출된 다음 외측으로 벌어짐으로써 상기 장착공을 형성하는 버링 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 피어싱 단계 이전에 엠보 단계를 추가하는 것만으로도 장착공에 대한 챔퍼링이 이루어지도록 할 수 있다.

Description

자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF LOWER ARM FOR VEHICLE SUSPENSION SYSTEM}

본 발명은 피어싱(piercing), 버링(burring) 및 챔퍼링(chamfering)으로 이어지는 볼조인트 장착공의 가공방법을 개선한 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법에 관한 것이다.

자동차의 현가장치를 이루는 구성요소인 로어아암(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 아암(11)의 말단부에 볼조인트 장착공(12)이 형성되어 이릍 통해 볼조인트(20)가 삽입 및 고정됨으로써 장착이 이루어진다.

이러한 볼조인트 장착공(12)의 형성을 위한 공정으로서 구멍을 형성하는 피어싱(piercing) 공정, 구멍 주위를 돌출시키는 버링(burring) 공정 및 돌출된 구멍의 에지(edge) 부분을 다듬는 챔퍼링(chamfering) 공정이 요구된다.

그러나, 상기 챔퍼링 공정은 챔퍼링 면(chamfering surface)이 구비된 별도의 기계가공수단이 필요한 관계로 추가설비가 요구되고 이에 따른 생산성 저하, 원가상승 등의 문제가 있었다.

나아가, 챔퍼링은 도 2에 도시된 바와 같이 피어싱과 버링이 이루어진 볼조인트 장착공(12)의 내측 팁부(12a)에 대해서만 이루어지는 관계로 외측 팁부(12b)에 대해서는 여전히 마무리 가공이 이루어지지 않은 상태로 남게 되므로, 이로 인해 삽입되는 볼조인트(도 1의 20)에 손상이 가해지는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 별도의 챔퍼링 공정 없이도 볼조인트 장착공에 대한 챔퍼링이 이루어질 수 있는 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법에 있어서, 엠보 펀치(embo punch)로 상기 로어아암의 판면을 가압하여 상기 로어아암의 장착공을 형성할 부위에 상기 장착공보다 작은 직경의 원판부와 상기 원판부 둘레의 경사면부를 돌출 형성하는 엠보(embo) 단계와; 피어싱 펀치(piercing punch)로 상기 원판부를 관통시켜 관통공을 형성하는 피어싱 단계; 및 상기 로어아암을 뒤집은 상태에서 버링 펀치(burring punch)로 상기 관통공을 통과시키되, 상기 경사면부의 하방향 돌출단부는 상기 버링 펀치의 성형굴곡면을 따라 내측으로 오므라들어 상기 로어아암의 판면과 일치할 때까지 챔퍼링(chamfering)이 이루어지고, 상기 경사면부는 상기 성형굴곡면의 가압에 의해 상기 로어아암의 반대측 판면으로 돌출된 다음 외측으로 벌어짐으로써 상기 장착공을 형성하는 버링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 버링 펀치는 축방향을 기준으로 상기 경사면부의 오므라든 돌출단부보다 좁은 상단의 슬라이드 헤드와, 상기 슬라이드 헤드의 하단부로부터 반경방향으로 점차 연장되도록 형성되는 상기 성형굴곡면과, 상기 성형굴곡면의 외측 하단부로부터 상기 축방향으로 연장 형성되는 하단의 원통부를 가질 수 있다.

이때, 상기 버링 단계는 상기 로어아암의 판면을 통과하는 버링 펀치의 슬라이드 헤드가 상기 판면의 상측에 배치되는 상형 패드(pad)의 슬라이드 홀을 따라 안내되는 과정에서, 상기 성형굴곡면의 가압에 의해 상기 로어아암의 반대측 판면으로 돌출되는 상기 경사면부의 상방향 돌출단부는 상기 상형 패드의 저면에 의해 2차 챔퍼링이 이루어지는 구성을 취할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법에 의하면 피어싱 단계 이전에 엠보 단계를 추가하는 것만으로도 장착공에 대한 챔퍼링이 이루어지도록 할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 자동차 현가장치용 로어아암과 볼조인트의 사시도,
도 2는 종래기술에 따른 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법에 의해 제조된 로어아암의 일부분을 확대하여 도시한 평면사진 및 단면사진,
도 3 내지 도 5f는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법을 설명하기 위한 단계별 개략도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법에 의해 제조되는 로어아암의 중간품 및 최종품의 각 부분확대 사진,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법에 의해 제조된 로어아암의 일부분을 확대하여 도시한 평면사진 및 단면사진이다.

본 발명의 실시예에 따른 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법은 볼조인트 장착공(도 1의 12 참조)을 성형하기 위한 엠보(ebmo) 단계, 피어싱(piercing) 단계 및 버링(burring) 단계를 포함한다.

엠보 단계에서는 도 3에 도시된 바와 같이 엠보 펀치(30)로 로어아암(1)의 판면을 가압하여 상기 볼조인트 장착공을 형성할 부위에 장착공보다 작은 직경의 원판부(2)와 그 둘레를 이루는 경사면부(3)를 돌출 형성한다.

피어싱 단계에서는 원판부(2)에 대하여 도 4에 도시된 바와 같이 피어싱 펀치(piercing punch, 40)로 관통시켜 관통공(4)을 형성한다.

마지막으로, 버링 단계에서는 로어아암(1)을 뒤집은 상태에서 도 5a에 도시된 바와 같이 버링 펀치(burring punch, 50)로 상대적으로 좁은 관통공(4)을 통과시킨다.

이를 세부적으로 설명하면, 우선 버링 펀치(50)의 상단 슬라이드 헤드(51)가 관통공(4)을 통과하는 과정에서 그 하단부로부터 반경방향으로 점차 연장되도록 형성되는 성형굴곡면(52)이 도 5b에 도시된 바와 같이 경사면부(3)의 하방향 돌출단부(3a)를 접촉 가압함으로써 날카로운 모서리를 뭉그러뜨려 뭉퉁하게 만들어주는 특유의 챔퍼링(chamfering) 공정을 수행한다.

이러한 챔퍼링 공정은 도 5c 및 도 5d에 이르기까지, 즉 버링 펀치(50)의 가압으로 경사면부(3)가 성형굴곡면(52)을 따라 내측으로 슬라이드되어 오므라들어 로어아암(1)의 판면과 일치할 때까지 수행된다.

이후, 버링 펀치(50)의 추가적인 상승으로 경사면부(3)는 도 5e 및 도 5f에 도시된 바와 같이 성형굴곡면(52)에 의한 가압으로 로어아암(1)의 반대측, 즉 상측 판면으로 돌출된 다음(도 5e), 외측으로 벌어짐으로써 상기 성형굴곡면(52)의 외측 하단부로부터 축방향으로 연장 형성된 원통부(53)에 의해 정의되는 볼조인트 장착공(5)을 형성한다(도 5f).

이때, 로어아암(1)의 상측 판면으로 돌출되는 경사면부(3)의 상방향 돌출단부(3b)는 도 5e에 도시된 바와 같이 버링 펀치(50)가 이와 한 조를 이루어 로어아암(1)의 상측에 배치되는 상형(上型) 패드(pad)(60)의 슬라이드 홀(61)을 따라 안내되는 과정에서 성형굴곡면(52)의 가압에 기인하여 상형 패드(60)의 저면에 접촉 및 가압됨으로써 날카로운 모서리 부분이 뭉그러져 뭉퉁하게 되는 2차 챔퍼링이 이루어진다.

도 6의 (a)는 상기한 엠보 단계(도 3)에서 피어싱 단계(도 4)까지 수행된 로어아암의 중간품(1') 사진으로서 관통공(4)을 이루는 경사면부(3)의 상,하 돌출단부(3a, 3b)가 거칠게 형성되어 있음을 알 수 있으며, 도 6의 (b)는 상기한 버링 단계(도 5a 내지 도 5f)까지 완료된 로어아암의 최종품(1") 사진으로서 상기 경사면부(3)의 상,하 돌출단부(3a, 3b)에 해당하는 부분이 매끄럽게 굴곡 변형되었음을 확인할 수 있다.

도 7은 챔퍼링된 볼조인트 장착공(5)의 사진으로서 내측 팁부(5a)는 물론 외측 팁부(5b)에 대해서도 매끈하게 챔퍼링이 이루어진 것을 확인할 수 있다.

한편, 이상에서 설명된 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과한 것이므로 본 발명의 권리범위나 기술적 범위가 상기에서 설명된 바에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

1: 로어아암(lower arm) 2: 원판부
3: 경사면부 3a: 하방향 돌출단부
3b: 상방향 돌출단부 4: 관통공
5: 볼조인트 장착공 5a: 내측 팁부
5b: 외측 팁부 30: 엠보 펀치(embo punch)
40: 피어싱 펀치(piercing punch) 50: 버링 펀치(burring punch)
51: 슬라이드 헤드 52: 성형굴곡면
53: 원통부 60: 상형(上型) 패드(pad)
61: 슬라이드 홀

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법에 있어서,
   엠보 펀치(embo punch)로 상기 로어아암의 판면을 가압하여 상기 로어아암의 장착공을 형성할 부위에 상기 장착공보다 작은 직경의 원판부와 상기 원판부 둘레의 경사면부를 돌출 형성하는 엠보(embo) 단계와;
   피어싱 펀치(piercing punch)로 상기 원판부를 관통시켜 관통공을 형성하는 피어싱 단계; 및
   상기 로어아암을 뒤집은 상태에서 버링 펀치(burring punch)로 상기 관통공을 통과시키되, 상기 경사면부의 하방향 돌출단부는 상기 버링 펀치의 성형굴곡면을 따라 내측으로 오므라들어 상기 로어아암의 판면과 일치할 때까지 챔퍼링(chamfering)이 이루어지고, 상기 경사면부는 상기 성형굴곡면의 가압에 의해 상기 로어아암의 반대측 판면으로 돌출된 다음 외측으로 벌어짐으로써 상기 장착공을 형성하는 버링 단계를 포함하고,
   상기 버링 펀치는
   축방향을 기준으로 상기 경사면부의 오므라든 돌출단부보다 좁은 상단의 슬라이드 헤드와, 상기 슬라이드 헤드의 하단부로부터 반경방향으로 점차 연장되도록 형성되는 상기 성형굴곡면과, 상기 성형굴곡면의 외측 하단부로부터 상기 축방향으로 연장 형성되는 하단의 원통부를 가지며,
   상기 버링 단계는
   상기 로어아암의 판면을 통과하는 버링 펀치의 슬라이드 헤드가 상기 판면의 상측에 배치되는 상형 패드(pad)의 슬라이드 홀을 따라 안내되는 과정에서, 상기 성형굴곡면의 가압에 의해 상기 로어아암의 반대측 판면으로 돌출되는 상기 경사면부의 상방향 돌출단부는 상기 상형 패드의 저면에 의해 2차 챔퍼링이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 현가장치용 로어아암의 제조방법.

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