KR102345891B1 - Method Of Manufacturing The Drive Shaft - Google Patents

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Abstract

The present invention discloses a manufacturing method of a drive shaft. The manufacturing method of a drive shaft comprises the following steps of: forming a heating section by heating an end of a metal material of a hollow pipe shape; forming an upset forging section by performing upset forging in which the heating section is compressed in a length direction to increase thickness; and forming an extrusion section by pushing the upset forging section into a die hole to decrease an outer diameter of the upset forging section. According to the manufacturing method of a drive shaft, material cost can be reduced, and working time and manpower can be saved.

Description

드라이브 샤프트의 제조방법{Method Of Manufacturing The Drive Shaft}Method Of Manufacturing The Drive Shaft

본 발명은 차량용 드라이브 샤프트의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a drive shaft for a vehicle.

차량은 엔진의 동력을 양측 휠에 전달하기 위한 드라이브 샤프트를 포함한다. 드라이브 샤프트는 중실형 드라이브 샤프트와 중공형 드라이브 샤프트가 있다. 중공형 드라이브 샤프트는 차량의 경량화 및 떨림 현상인 공진에 의한 소음 개선에 효과적이다.The vehicle includes a drive shaft for transmitting engine power to both wheels. The drive shaft includes a solid drive shaft and a hollow drive shaft. The hollow drive shaft is effective in reducing the weight of the vehicle and improving noise due to resonance, a vibration phenomenon.

중공형 드라이브 샤프트의 경량화율을 높이기 위해 두꺼운 관형 금속소재를 전구간에 걸쳐 스웨징(Swaging) 공법으로 중공형 드라이브 샤프트의 다단 형상을 제조하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 스웨징 공법은 다단 형상을 만들기 위해 많은 단계를 거쳐야 하므로 초기 투자비가 크고, 제조 비용이 상승하는 문제점이 있다.In order to increase the weight reduction rate of the hollow drive shaft, a technology for manufacturing a multi-stage shape of a hollow drive shaft by a swaging method over the entire length of a thick tubular metal material is disclosed. However, since the swaging method has to go through many steps to make a multi-stage shape, there is a problem in that the initial investment cost is large and the manufacturing cost is increased.

스웨징 공법의 문제를 해결하기 위해, 일반 관형 금속소재를 업셋 단조에 의해 관형 금속소재의 양단부의 두께를 증가시키는 기술이 있다. 그러나, 업셋단조에 의해 제조된 드라이브 샤프트는 휠이 조립되는 양단부를 CNC선반을 이용하여 소정 치수 및 형상으로 선삭 가공하여야 할 필요가 있다. 결과적으로, 업셋 단조에 의한 드라이브 샤프트 제조방법은 선반가공에 의한 원소재의 낭비와 추가적인 작업이 요구되고 있다.In order to solve the problem of the swaging method, there is a technique for increasing the thickness of both ends of a tubular metal material by upset forging of a general tubular metal material. However, in the drive shaft manufactured by upset forging, it is necessary to turn both ends to which the wheel is assembled to a predetermined size and shape using a CNC lathe. As a result, the drive shaft manufacturing method by upset forging requires waste of raw materials and additional work by lathe processing.

또한, 가공을 위한 업셋단조부 길이와 두께가 크고 두꺼워야 하므로 업셋단조 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.In addition, since the length and thickness of the upset forging part for processing must be large and thick, there is a problem in that the manufacturing cost of the upset forging is increased.

본 발명의 목적은 재료비를 절감하고 작업시간 및 인력을 절감할 수 있는 드라이브 샤프트의 제조방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a drive shaft that can reduce material cost and reduce working time and manpower.

상술한 과제를 달성하기 위한 드라이브 샤프트의 제조방법이 제공된다. 드라이브 샤프트의 제조방법은 중공을 가진 관 형상의 금속소재의 단부를 가열하는 단계, 가열된 상기 단부를 길이방향으로 압축하여 두께를 증가시키는 업셋단조를 수행하는 단계 및 상기 업셋단조 구간의 외경을 감소시키도록 다이공 내에 상기 업셋단조 구간을 밀어 넣어 압출하는 단계를 포함한다.There is provided a method of manufacturing a drive shaft for achieving the above object. A method of manufacturing a drive shaft includes heating an end of a hollow tubular metal material, performing upset forging to increase the thickness by compressing the heated end in the longitudinal direction, and reducing the outer diameter of the upset forging section It includes the step of pushing the upset forging section into the die hole to make it extruded.

상기 업셋단조는 상기 단부의 두께를 외측과 내측 방향으로 증가시킬 수 있다.The upset forging may increase the thickness of the end in the outward and inward directions.

상기 방법은 압출 구간의 적어도 일부를 추가 가열하는 단계, 추가 가열된 상기 압출 구간을 압축하여 내측 방향으로 두께를 증가시키는 추가 업셋단조를 수행하는 단계, 및 상기 추가 업셋단조 구간의 외경을 감소시키도록 다이공 내에 상기 업셋단조 구간을 밀어 넣는 추가 압출하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method further comprises heating at least a portion of the extrusion section, performing additional upset forging of increasing the thickness in the inward direction by compressing the further heated extrusion section, and reducing the outer diameter of the additional upset forging section It may further include the step of further extruding to push the upset forging section into the die hole.

상기 추가 업셋단조는 상기 압출 구간 중 적어도 일부 또는 전체 구간을 메움 처리할 수 있다.The additional upset forging may be processed to fill at least a portion or the entire section of the extrusion section.

상기 가열단계는 상기 금속소재와 상기 금속소재의 단부를 감싸는 고주파 코일의 상대 회전에 의해 수행될 수 있다.The heating step may be performed by relative rotation of the metal material and a high-frequency coil surrounding an end of the metal material.

본 발명의 실시예에 따른 드라이브 샤프트의 제조방법은 업셋 단조된 금속소재의 양단부를 압출 공정에 의해 휠을 조립하는 치수 및 형상으로 형성함으로써 원소재 낭비가 없고 추가적인 선삭가공의 생략에 의한 제조비용을 절감할 수 있다.The manufacturing method of the drive shaft according to the embodiment of the present invention eliminates waste of raw materials and reduces manufacturing costs by omitting additional turning by forming both ends of the upset forged metal material in the dimensions and shape of assembling the wheel by the extrusion process. can save

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드라이브 샤프트의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 도 1의 전처리 공정에서 단계별 드라이브 샤프트의 형상을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가열장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 업셋 단조 공정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압출 공정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 드라이브 샤프트의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7 및 8은 도 6의 전처리 공정에서 단계별 드라이브 샤프트의 형상을 나타내는 도면이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a drive shaft according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the shape of the drive shaft step by step in the pretreatment process of FIG. 1 .
3 is a view showing a heating device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an upset forging process according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an extrusion process according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a drive shaft according to another embodiment of the present invention.
7 and 8 are views showing the shape of the drive shaft step by step in the pretreatment process of FIG.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 드라이브 샤프트(1)의 제조방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the drive shaft 1 according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드라이브 샤프트의 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 도 1의 전처리 공정에서 단계별 드라이브 샤프트의 형상을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가열장치를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 업셋 단조 공정을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압출 공정을 나타낸 도면이다.1 is a flowchart showing a method of manufacturing a drive shaft according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing the shape of the drive shaft step by step in the pretreatment process of FIG. 1, and FIG. 3 is a heating according to an embodiment of the present invention It is a view showing an apparatus, FIG. 4 is a view showing an upset forging process according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing an extrusion process according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 드라이브 샤프트(1)의 제조 방법은 전처리 공정(S111~S114)과 후처리 공정(S115~S118)을 포함한다. Referring to FIG. 1 , the manufacturing method of the drive shaft 1 includes a pre-treatment process ( S111 to S114 ) and a post-processing process ( S115 to S118 ).

단계 S111에서, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같은 관 형상을 가진 소정의 길이를 가진 금속소재(10)를 준비한다. 여기서, 금속소재(10)는 후술하는 업셋 단조 공정(S113)에 의한 길이 감소 및 압출 공정(S114)에 의한 길이 증가를 고려하여 최종적인 드라이브 샤프트(1)가 될 수 있는 길이로 마련될 수 있다.In step S111, a metal material 10 having a predetermined length having a tubular shape as shown in FIG. 2A is prepared. Here, the metal material 10 may be provided with a length that can become the final drive shaft 1 in consideration of the length reduction by the upset forging process (S113) and the length increase by the extrusion process (S114), which will be described later. .

단계 S112에서, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 금속소재(10)의 단부를 가열하여 가열구간(11,12)을 형성할 수 있다.In step S112, heating sections 11 and 12 may be formed by heating the ends of the metal material 10 as shown in FIG. 2(b).

관 형상의 금속소재(10)는 중공형의 단부가 가열되는 과정에서 가열부위에 열이 고르게 전달되지 않을 수 있다.In the tubular metal material 10 , heat may not be evenly transmitted to the heating part while the hollow end is heated.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가열장치(1)는 금속소재(10)를 고정하는 고정부(110) 및 금속소재(10)의 단부를 가열하기 위한 가열부(120)를 포함한다.Referring to FIG. 3 , the heating device 1 according to an embodiment of the present invention includes a fixing part 110 for fixing the metal material 10 and a heating part 120 for heating the end of the metal material 10 . include

고정부(110)는 예를 들면 컨베이어와 같은 공급부(미도시)로부터 공급된 금속소재(10)를 고정할 수 있다. 고정부(110)에 지지된 금속소재(10)는 후술할 가열부(120)의 히팅코일(124)의 중심축에 동일선상에 정렬된다. 고정부(110)에는 금속소재(10)가 고정된 상태에서 이탈되지 않도록 하는 클램프(112)가 구비되어 있다.The fixing unit 110 may fix the metal material 10 supplied from a supply unit (not shown) such as, for example, a conveyor. The metal material 10 supported by the fixing unit 110 is aligned on the same line with the central axis of the heating coil 124 of the heating unit 120 to be described later. The fixing part 110 is provided with a clamp 112 to prevent the metal material 10 from being separated from the fixed state.

가열부(120)는 고정부(110)에 지지된 금속소재(10)의 단부를 가열할 수 있다. 가열부(120)는 가열본체(121), 가열본체(121)를 고정부(110)를 향해 접근 또는 이격하도록 마련된 슬라이딩 레일(122), 가열본체(121)에 대해 회전가능하게 지지된 원통형의 코일수용부(123), 및 코일수용부(123)에 수용된 히팅코일(124)을 포함한다. The heating unit 120 may heat the end of the metal material 10 supported by the fixing unit 110 . The heating unit 120 includes a heating body 121, a sliding rail 122 provided to approach or separate the heating body 121 toward or away from the fixing unit 110, and a cylindrical shape rotatably supported with respect to the heating body 121. It includes a coil accommodating part 123 and a heating coil 124 accommodated in the coil accommodating part 123 .

가열부(120)는 가열본체(121)를 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 슬라이딩 구동부는 슬라이딩 레일(122)에 마련된 선형기어(미도시)와 선형기어에 맞물리는 원형기어로 이루어진 랙피니언 및 원형기어를 회전시키는 모터로 구현될 수 있다.The heating unit 120 may further include a sliding driving unit (not shown) for slidingly moving the heating body 121 . The sliding driving unit may be implemented as a motor rotating the rack and pinion and the circular gear consisting of a linear gear (not shown) provided on the sliding rail 122 and a circular gear meshing with the linear gear.

가열부(120)는 코일수용부(123)를 회전시키기 위한 회전구동부(미도시) 및 히팅코일(124)에 전원을 공급하는 전원공급부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The heating unit 120 may further include a rotation driving unit (not shown) for rotating the coil accommodating unit 123 and a power supply unit (not shown) for supplying power to the heating coil 124 .

가열본체(121)는 기둥형상으로 고정부(110)에 고정된 금속소재(10)의 높이에 코일수용부(123)를 지지한다. 가열본체(121)는 슬라이딩 레일(122)을 따라 접근 또는 이격 이동될 수 있다.The heating body 121 supports the coil accommodating part 123 at the height of the metal material 10 fixed to the fixing part 110 in a column shape. The heating body 121 may be approached or moved apart along the sliding rail 122 .

슬라이딩 레일(122)은 고정부(110)와 가열부(120) 사이에 마련될 수 있다.The sliding rail 122 may be provided between the fixing part 110 and the heating part 120 .

코일수용부(123)는 가열본체(121)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 코일수용부(123)는 원통형으로 히팅코일(124)을 수용하여 지지할 수 있다. 코일수용부(123)의 중심축은 고정부(110)에 고정된 금속소재(10)의 중심축과 일치하도록 배치될 수 있다.The coil receiving part 123 may be rotatably supported by the heating body 121 . The coil receiving part 123 may receive and support the heating coil 124 in a cylindrical shape. The central axis of the coil receiving unit 123 may be arranged to coincide with the central axis of the metal material 10 fixed to the fixing unit 110 .

히팅코일(124)는 코일수용부(123)에 수용되며, 고주파 유도 가열에 따라 금속소재(10)의 단부(12)를 회전하면서 가열할 수 있다.The heating coil 124 is accommodated in the coil accommodating part 123, and can be heated while rotating the end 12 of the metal material 10 according to high-frequency induction heating.

이하, 금속소재(10)의 단부를 가열하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of heating the end of the metal material 10 will be described.

고정부(110)에 금속소재(10)가 준비되면, 가열본체(21)가 슬라이딩 레일(122)을 따라 고정부(110) 측으로 이동된다. 그 결과, 코일수용부(123) 내의 히팅코일(124)에 금속소재(10)의 단부가 삽입될 수 있다.When the metal material 10 is prepared in the fixing part 110 , the heating body 21 is moved along the sliding rail 122 toward the fixing part 110 . As a result, the end of the metal material 10 may be inserted into the heating coil 124 in the coil receiving part 123 .

히팅코일(124)에 고주파 전원이 인가됨과 동시에 코일수용부(123)가 회전된다. 따라서, 금속소재(10)의 단부는 회전하는 히팅코일(124)에 의해 전체적으로 균일하게 가열될 수 있다. 이와 같이, 가열된 금속소재(10)의 단부는 다음의 업셋단조 공정(S112)으로 이동된다.At the same time as high-frequency power is applied to the heating coil 124, the coil accommodating part 123 is rotated. Accordingly, the end of the metal material 10 can be uniformly heated as a whole by the rotating heating coil 124 . In this way, the end of the heated metal material 10 is moved to the next upset forging process (S112).

다른 실시예로서, 히팅코일(124)이 고정되어 있고 금속소재(10)가 회전하도록 하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.As another embodiment, the same effect can be obtained even if the heating coil 124 is fixed and the metal material 10 is rotated.

단계 S112에서, 가열된 금속소재(10)의 가열구간(12)은 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이 업셋 단조금형(20)과 펀치금형(30)에 의해 업셋 단조처리된다. In step S112 , the heating section 12 of the heated metal material 10 is upset forging by an upset forging die 20 and a punch die 30 as shown in FIG. 4 ( a ).

업셋 단조금형(20)은 가열구간(12)의 외경(D2)보다 큰 직경(D3)을 가진 단조공(22)을 포함한다. 금속소재(10)의 가열구간(12)이 단조공(22)에 삽입되면, 단조공(22)의 내면과 금속소재(10)의 가열구간(12)의 외면 사이에는 소정의 제1갭이 형성될 수 있다.The upset forging mold 20 includes a forging hole 22 having a larger diameter (D3) than the outer diameter (D2) of the heating section (12). When the heating section 12 of the metal material 10 is inserted into the forging hole 22, a predetermined first gap is formed between the inner surface of the forging hole 22 and the outer surface of the heating section 12 of the metal material 10. can

펀치금형(30)은 가열구간(12)의 내경(D1)보다 작은 직경(D4)을 가진 제1펀치부(32)와 단조공(22)의 직경(D3)와 동일한 직경(D5)을 가진 제2펀치부(34)를 포함한다. The punch mold 30 is a first punch portion 32 having a diameter (D4) smaller than the inner diameter (D1) of the heating section (12) and a first punch portion (32) having the same diameter (D5) as the diameter (D3) of the forging hole (22) It includes two punch parts (34).

도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 가열구간(12)의 내부 및 단조공(22)에는 각각 제1 및 제2펀치부(32,34)가 압입된다. 제1펀치부(32)의 직경(D4)은 가열구간(12)의 내경(D1)보다 작기 때문에 가열구간(12)의 내면과 제1단조펀치(32)의 외면 사이에 소정의 제2갭이 형성될 수 있다. 그리고, 제2펀치부(34)는 단조공(22)의 직경(D3)과 같기 때문에 제2펀치부(34)의 압입에 의해 단조공(22) 내에 위치한 금속소재(10)의 가열구간(12)은 압축시킬 수 있다. 그 결과, 금속소재(10)의 가열구간(12)을 구성하는 금속소재는 제1갭과 제2갭으로 확장 이동됨으로써, 길이가 줄어들고 외경과 내경이 각각 증감되면서 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이 두께가 증가된 제1 및 제2업셋단조 구간(13,14)이 형성될 수 있다. As shown in (b) of FIG. 4 , the first and second punch parts 32 and 34 are press-fitted into the inside and the forging hole 22 of the heating section 12 , respectively. Since the diameter D4 of the first punch part 32 is smaller than the inner diameter D1 of the heating section 12, a predetermined second gap between the inner surface of the heating section 12 and the outer surface of the first forging punch 32 can be formed. And, since the second punch part 34 is the same as the diameter D3 of the forging hole 22, the heating section 12 of the metal material 10 located in the forging hole 22 by the press-fitting of the second punch part 34. can be compressed. As a result, as the metal material constituting the heating section 12 of the metal material 10 is extended and moved to the first gap and the second gap, the length is reduced and the outer diameter and inner diameter are increased and decreased, respectively, as shown in (c) of FIG. As shown, the first and second upset forging sections 13 and 14 having increased thickness may be formed.

단계 S114에서, 제1 및 제2업셋단조구간(13,14)은 도 5에 나타낸 바와 같이 제1 내지 제3압출금형(41,42,43)에 의해 최종적인 드라이브 샤프트(1)에 해당하는 형상 및 치수로 압출 가공된다. 제1 내지 제3압출금형(41,42,43)은 각각 제1 내지 제3압출공(411,421,431)을 포함하고 있다. 제1 내지 제3압출공(411,421,431)은 점차적으로 큰 치수를 가진 제1 내지 제3직경(d1,d2,d3)을 가진다. 제1 내지 제3압출공(411,421,431)은 각각 입구 및 출구가 제1 내지 제3직경(d1,d2,d3)보다 크게 확장되어 제1 및 제2업셋단조구간(13,14)이 용이하게 삽입될 수 있게 한다. In step S114, the first and second upset forging sections 13 and 14 correspond to the final drive shaft 1 by the first to third extrusion molds 41, 42, and 43 as shown in FIG. Extruded to shape and dimensions. The first to third extrusion molds 41 , 42 , and 43 include first to third extrusion holes 411 , 421 and 431 , respectively. The first to third extrusion holes 411 , 421 , and 431 have first to third diameters d1 , d2 and d3 having gradually larger dimensions. The first to third extrusion holes 411,421,431 have inlets and outlets respectively expanded to be larger than the first to third diameters d1, d2, and d3, so that the first and second upset forging sections 13 and 14 are easily inserted make it possible

도 5의 (a)에 나타낸 와 같이, 제1업셋단조구간(13)은 제1 내지 제3압출공(411,421,431)에 강한 압력으로 밀어 넣음으로써 도 2의 (d)에 나타낸 바와 같이 제1 내지 제3외경(d1,d2,d3)을 가진 제1압출구간(15)이 성형될 수 있다.As shown in Fig. 5 (a), the first upset forging section 13 is pushed into the first to third extrusion holes 411, 421, 431 with a strong pressure, as shown in Fig. 2 (d), the first to The first extrusion section 15 having the third outer diameters d1, d2, and d3 may be molded.

마찬가지로, 도 5의 (b)에 나타낸 와 같이, 제2업셋단조구간(14)은 제1 내지 제3압출공(411,421,431)에 강한 압력으로 삽입됨으로써 도 2의 (d)에 나타낸 바와 같이 제1 내지 제3외경(d1,d2,d3)을 가진 제2압출구간(16)이 성형될 수 있다.Similarly, as shown in (b) of FIG. 5, the second upset forging section 14 is inserted into the first to third extrusion holes 411, 421, 431 with a strong pressure, so that the first as shown in (d) of FIG. The second extrusion section 16 having the to third outer diameters d1, d2, and d3 may be molded.

상술한 압출금형(411,421,431)의 수 및 제1 내지 제3직경(d1,d2,d3)의 치수는 요구되는 드라이브 샤프트(1)의 형상 및 치수에 따라 결정될 수 있다. The number of the aforementioned extrusion molds 411 , 421 , 431 and the dimensions of the first to third diameters d1 , d2 , and d3 may be determined according to the required shape and dimensions of the drive shaft 1 .

단계 S114에서 압출 가공되어 성형된 제1 및 제2압출구간(15,16)은 금속소재(10)의 단부 측으로 갈수록 외경 및 내경 치수가 감소된다. 결과적으로, 제1 및 제2압출구간(15,16)을 가진 금속소재(10)는 최종적으로 요구되는 드라이브 샤프트(1)의 외형치수로 성형될 수 있기 때문에 별도의 CNC 선반가공이 필요없다.The outer and inner diameters of the first and second extrusion sections 15 and 16 formed by extrusion processing in step S114 are reduced toward the end side of the metal material 10 . As a result, since the metal material 10 having the first and second extrusion sections 15 and 16 can be finally formed to the required external dimensions of the drive shaft 1, there is no need for separate CNC lathe machining.

단계 S115에서, 제1 및 제2압출구간(15,16)을 가진 금속소재(10)는 전조기를 이용하여 스플라인 가공한다. 전조 가공은 드라이브 샤프트(1)의 양단에 휠을 결합하기 위한 나사를 형성할 수 있다.In step S115, the metal material 10 having the first and second extrusion sections 15 and 16 is splined using a rolling machine. The rolling processing may form screws for coupling the wheel to both ends of the drive shaft 1 .

단계 S116에서, 전조 가공된 금속소재(10)는 표면을 경화시켜 내구성을 확보하기 위해 담금질(Quenching)과 템퍼링(Tempering) 처리된다.In step S116, the rolled metal material 10 is subjected to quenching and tempering in order to harden the surface and secure durability.

전조 가공된 금속소재(10)는 고주파 열처리기를 이용하여 제1온도로 가열한 후에 냉각시키는 담금질 및 잔류 응력을 감소시키기 위해 담금질한 소재를 고주파 열처리기를 이용하여 제1온도보다 낮은 제2온도로 가열한 후에 냉각시킨다. The rolled metal material 10 is heated to a first temperature by using a high frequency heat treatment machine and then quenched to cool down and heated to a second temperature lower than the first temperature using a high frequency heat treatment machine to reduce residual stress. After cooling

단계 S117에서, 이전 단계의 고주파 열처리된 금속소재(10)는 치수가 변형되므로 직진도를 확보하기 위해 교정 작업을 수행한다.In step S117, since the induction heat-treated metal material 10 of the previous step is deformed in size, a correction operation is performed to ensure straightness.

단계 S118에서, 교정 처리된 금속소재(10)는 미관 및 내식성을 위하여 예를 들면 전착 도장(Electro Painting)이 수행된다.In step S118 , the metal material 10 that has been calibrated is subjected to, for example, electro-painting for aesthetics and corrosion resistance.

이와 같이, 본 발명의 드라이브 샤프트(1)는 전처리 공정으로 가열, 업셋단조와 압출 공정을 통해 기본적 형상을 완성함으로써 후처리 공정에서 CNC 선반 가공할 필요가 없어 작업시간과 인력을 절감할 수 있고, 가공에 의해 버려지는 원소재를 줄일 수 있다.In this way, the drive shaft 1 of the present invention completes the basic shape through heating, upset forging and extrusion as a pre-treatment process, so there is no need for CNC lathe processing in the post-processing process, so work time and manpower can be saved, It is possible to reduce raw materials wasted by processing.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 드라이브 샤프트의 제조 방법을 나타낸 순서도이고, 도 7 및 8은 도 6의 전처리 공정에서 단계별 드라이브 샤프트의 형상을 나타내는 도면이다. 6 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a drive shaft according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are views showing the shape of the drive shaft step by step in the pretreatment process of FIG. 6 .

도 6을 참조하면, 드라이브 샤프트(1)의 제조 방법은 전처리 공정(S121~S127)과 후처리 공정(S128~S131)을 포함한다.Referring to FIG. 6 , the manufacturing method of the drive shaft 1 includes a pre-treatment process ( S121 to S127 ) and a post-processing process ( S128 to S131 ).

단계 S121에서, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같은 관 형상을 가진 소정의 길이를 가진 금속소재(10)를 준비한다.In step S121, a metal material 10 having a predetermined length having a tubular shape as shown in FIG. 7A is prepared.

단계 S122에서, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 금속소재(10)의 단부는 1차 가열에 의해 1차 가열구간(12)이 형성될 수 있다. 1차 가열은 도 3에 나타낸 가열장치(100)에 의해 금속소재(10)와 히팅코일(124)의 상대 회전에 의해 균일하게 이루어질 수 있다.In step S122, a primary heating section 12 may be formed at the end of the metal material 10 by primary heating as shown in (b) of FIG. 7 . The primary heating can be made uniformly by the relative rotation of the metal material 10 and the heating coil 124 by the heating device 100 shown in FIG.

단계 S123에서, 금속소재(10)의 1차 가열구간(12)은 도 7의 (c)(d)에 나타낸 바와 같이 제1업셋 단조금형(20)과 제1펀치금형(30)에 의해 1차 업셋 단조 처리된다. In step S123, the primary heating section 12 of the metal material 10 is 1 by the first upset forging mold 20 and the first punch mold 30 as shown in (c) (d) of FIG. The primary upset is forged.

금속소재(10)의 가열된 단부(12)는 1차 업셋단조에 의해 길이가 줄어들고 외경과 내경이 각각 증감되면서 도 7의 (e)에 나타낸 바와 같이 두께가 증가된 1차 업셋단조 구간(14)으로 성형될 수 있다. The heated end 12 of the metal material 10 is reduced in length by the primary upset forging, and the thickness is increased as shown in FIG. ) can be molded into

단계 S124에서, 업셋단조 구간(14)은 도 7의 (f)에 나타낸 바와 같이 제1압출금형(44)에 의해 제1압출구간(16)으로 성형될 수 있다. 제1압출금형(44)은 제1직경(d4)을 가진 제1압출공(441)을 포함하고 있기 때문에, 제1압출구간(16)은 압출에 의해 업셋단조 구간(14)의 외경보다 줄어든 외경(d4)을 가진다. 또한, 제1압출구간(16)은 압출에 의해 업셋단조 구간(14)의 내경보다 줄어든 내경(d5)을 가진다. In step S124, the upset forging section 14 may be formed into a first extrusion section 16 by the first extrusion mold 44 as shown in FIG. 7 (f). Since the first extrusion mold 44 includes a first extrusion hole 441 having a first diameter d4, the first extrusion section 16 is reduced than the outer diameter of the upset forging section 14 by extrusion. It has an outer diameter d4. In addition, the first extrusion section 16 has an inner diameter (d5) reduced than the inner diameter of the upset forging section 14 by extrusion.

단계 S125에서, 도 8의 (g)에 나타낸 바와 같이 제1압출구간(16)의 적어도 일부 구간(17)은 2차 가열에 의해 2차 가열구간(17)이 형성될 수 있다. 2차 가열은 도 3에 나타낸 가열장치(100)에 의해 금속소재(10)와 히팅코일(124)의 상대 회전에 의해 균일하게 이루어질 수 있다.In step S125, at least a portion of the section 17 of the first extrusion section 16 as shown in (g) of FIG. 8 may be formed with a secondary heating section 17 by secondary heating. The secondary heating may be uniformly performed by the relative rotation of the metal material 10 and the heating coil 124 by the heating device 100 shown in FIG. 3 .

단계 S126에서, 2차 가열구간(17)은 도 8의 (h)(i)에 나타낸 바와 같이 제2업셋 단조금형(50)과 제2펀치금형(60)에 의해 2차 업셋 단조 처리된다. In step S126 , the secondary heating section 17 is subjected to secondary upset forging by the second upset forging die 50 and the second punch die 60 as shown in (h) (i) of FIG. 8 .

2차 가열구간(17)은 2차 업셋단조에 의해 길이가 줄어들고 내경이 줄어들면서 도 8의 (i)(j)에 나타낸 바와 같이 가열구간의 일부 또는 전체가 채워진 2차 업셋단조 구간(18)으로 성형될 수 있다. As shown in (i) (j) of FIG. 8 (i) (j) as the length of the secondary heating section 17 is reduced and the inner diameter is reduced by the secondary upset forging, a part or all of the heating section is filled in the secondary upset forging section 18. can be molded into

단계 S127에서, 2차 업셋단조 구간(18)은 도 8의 (k)에 나타낸 바와 같이 제2 및 제3압출금형(45,46)에 의해 제2압출구간(19)으로 성형될 수 있다. 제2 및 제3압출금형(45,46)은 각각 제2 및 제3직경(d6, d7)을 가진 제2 및 제3압출공(451,461)을 포함하고 있기 때문에, 제2압출구간(19)은 압출에 의해 제1압출구간(16) 및 제2 업셋단조 구간(18)의 외경보다 줄어든 제2외경(d6) 및 제3외경(d7)을 가진다.In step S127, the secondary upset forging section 18 may be formed into the second extrusion section 19 by the second and third extrusion molds 45 and 46 as shown in (k) of FIG. Since the second and third extrusion molds 45 and 46 include second and third extrusion holes 451 and 461 having second and third diameters d6 and d7, respectively, the second extrusion section 19 Silver has a second outer diameter (d6) and a third outer diameter (d7) reduced than the outer diameter of the first extrusion section 16 and the second upset forging section 18 by extrusion.

이하, 후처리 가공(S128~S131)은 도 1의 후처리 가공(S115~A118)과 유사하므로 설명을 생략한다.Hereinafter, the post-processing processing (S128 to S131) is similar to the post-processing processing (S115 to A118) of FIG. 1 , so a description thereof will be omitted.

앞서 설명한 명세서에서, 본 발명 및 그 장점들이 특정 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 아래의 청구항에서 설명하는 바와 같은 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변경이 가능함은 이 기술 분야에서 보통의 기술을 가진 자에게 명백할 것이다. 이에 따라, 명세서와 도면은 한정 보다는 본 발명의 예시로서 간주되어야 한다. 모든 이러한 가능한 수정들은 본 발명의 범위 내에서 이루어져야 한다.In the foregoing specification, the invention and its advantages have been described with reference to specific embodiments. However, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention as set forth in the claims below. Accordingly, the specification and drawings are to be regarded as illustrative of the invention rather than limiting. All such possible modifications should be made within the scope of the present invention.

1: 드라이브 샤프트
10: 금속소재
11,12,17: 가열구간
13,14,18: 업셋구간
15,16,19: 압출구간
20,50: 업셋단조금형
30,60: 펀치금형
41,42,43,44,45,46: 압출금형1: drive shaft
10: metal material
11, 12, 17: heating section
13, 14, 18: upset section
15, 16, 19: Extrusion section
20, 50: upset forging die
30, 60: punch mold
41,42,43,44,45,46: extrusion mold

Claims (5)

드라이브 샤프트를 제조하는 방법에 있어서,
중공을 가진 관 형상의 금속소재의 단부를 가열하여 가열구간을 형성하는 단계;
상기 가열구간을 길이방향으로 압축하여 두께를 증가시키는 업셋단조를 수행하여 업셋단조구간을 형성하는 단계; 및
상기 업셋단조구간의 외경을 감소시키도록 다이공 내에 상기 업셋단조구간을 밀어 넣어 압출구간을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 업셋단조는 상기 압출구간 중 적어도 일부 또는 전체 구간을 메움 처리하는 방법.A method of manufacturing a drive shaft, comprising:
forming a heating section by heating an end of a tubular metal material having a hollow shape;
forming an upset forging section by compressing the heating section in the longitudinal direction to increase the thickness; and
Forming an extrusion section by pushing the upset forging section into a die hole to reduce the outer diameter of the upset forging section,
The upset forging is a method of filling at least some or all of the extrusion section. 제1항에 있어서,
상기 업셋단조는 상기 단부의 두께를 외측과 내측 방향으로 증가시키는 방법.According to claim 1,
The upset forging is a method of increasing the thickness of the end in the outward and inward directions. 드라이브 샤프트를 제조하는 방법에 있어서,
중공을 가진 관 형상의 금속소재의 단부를 가열하여 가열구간을 형성하는 단계;
상기 가열구간을 길이방향으로 압축하여 두께를 증가시키는 업셋단조를 수행하여 업셋단조구간을 형성하는 단계; 및
상기 업셋단조구간의 외경을 감소시키도록 다이공 내에 상기 업셋단조구간을 밀어 넣어 압출구간을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 압출구간의 적어도 일부를 추가 가열하여 추가 가열구간을 형성하는 단계;
상기 추가 가열구간을 길이방향으로 압축하여 중공의 내측 방향으로 두께를 증가시키는 추가 업셋단조를 수행하여 추가 업셋단조구간을 형성하는 단계; 및
상기 추가 업셋단조구간의 외경을 감소시키도록 다이공 내에 상기 추가 업셋단조구간을 밀어 넣어 추가 압출구간을 형성하는 단계를 더 포함하며,
상기 추가 업셋단조는 상기 추가 압출구간 중 적어도 일부 또는 전체 구간을 메움 처리하는 방법.A method of manufacturing a drive shaft, comprising:
forming a heating section by heating an end of a tubular metal material having a hollow shape;
forming an upset forging section by compressing the heating section in the longitudinal direction to increase the thickness; and
Forming an extrusion section by pushing the upset forging section into a die hole to reduce the outer diameter of the upset forging section,
forming an additional heating section by further heating at least a portion of the extrusion section;
forming an additional upset forging section by compressing the additional heating section in the longitudinal direction to increase the thickness in the inner direction of the hollow; and
Further comprising the step of forming an additional extrusion section by pushing the additional upset forging section into the die hole to reduce the outer diameter of the additional upset forging section,
The additional upset forging is a method of filling at least some or all of the additional extrusion section. 삭제delete 제3항에 있어서,
상기 가열 단계는 상기 금속소재와 상기 금속소재의 단부를 감싸는 고주파 코일의 상대 회전에 의해 수행되는 방법.4. The method of claim 3,
The heating step is performed by relative rotation of the metal material and a high-frequency coil surrounding an end of the metal material.
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