KR102374815B1 - 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법에 관한 것으로서, 소성을 갖는 금속 소재를 소정 크기로 절단하는 절단단계(S10); 절단된 소재를 소정 온도로 가열하는 가열단계(S20); 가열된 소재를 인너휠의 외형으로 성형하는 열간단조단계(S30); 열간단조 된 성형물에 중심공(805)을 형성하는 피어싱단계(S40); 피어싱 된 성형물의 가장자리를 제거하는 트리밍단계(S50); 트리밍 된 성형물의 표면을 깨끗하게 마무리하는 쇼트블라스트단계(S60); 쇼트블라스트 된 성형물의 단조 가공을 위한 가공성 확보를 위해 열처리하는 제1열처리단계(S70); 열처리된 성형물의 외표면에 윤활피막층을 형성하는 윤활단계(S80); 윤활된 성형물을 최종 성형물의 형상으로 성형하는 냉간단조단계(S90); 를 포함한다.
본 발명에 따르면, 엔진용 인너휠을 열간단조 방식으로 제조함으로써 높은 강도와 내마모성 및 고정밀도를 만족하면서, 높은 생산성을 통해 제조원가를 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법{Method of manufacturing inner wheel for engine using hot forging}
본 발명은 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진용 인너휠을 열간단조 방식으로 제조함으로써 높은 강도와 내마모성 및 고정밀도를 만족하면서, 높은 생산성을 통해 제조원가를 크게 절감할 수 있게 한 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 엔진으로 사용되는 내연기관(internal combustion engine)은 연소실(combustion chamber) 내부로 흡입된 공기에 연료를 혼합한 후 폭발시켜 연소함으로써 동력을 생성한다.
이때, 연소실 내부로 흡입되는 공기는 흡기포트를 통해 유입되고, 연소실 내에서 연료와 혼합된 후 연소된 연소가스의 배출은 배기포트를 통해 이루어지는데 흡기포트와 배기포트에는 각각 흡기밸브(intake valves)와 배기밸브(exhaust valve)가 설치되어 캠축(Cam Shaft)에 의해 각 밸브의 개폐가 이루어지게 된다.
한편, 차량용 엔진에 사용되는 일반적인 밸브기구는 OHV(overhead valve)라고 해서 단순히 흡·배기밸브만이 실린더 헤드(연소실 상부)에 설치되어 있으며, 캠축은 크랭크축으로부터 기어에 의해서 동력을 전달받는 관계상 실린더의 측면에 놓여 있었다.
그런데 위와 같은 구조는 캠축에서 밸브까지의 거리가 너무 멀어서 운동 부분의 관성중량(慣性重量)이 커지므로 기관의 회전수를 높일 수 없는 단점이 있었다.
이러한 단점을 해소하기 위하여 캠축의 위치를 실린더의 상부로 옮긴 하이캠축 방식이 개발되어 엔진의 고속 회전이 가능케 됨으로써 엔진의 성능 향상을 도모할 수가 있었다.
그에 따라 차량용 엔진의 고성능화를 위하여 흡·배기밸브의 설치나 구동 방법에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있는데, 주지된 바와 같이 차량용 엔진에 있어서 최적의 흡기밸브 및 배기밸브의 동작은 엔진의 회전속도에 따라 달라지게 된다.
즉, 엔진의 회전속도에 따라 적절한 리프트(lift) 또는 밸브 오프닝/클로징 타임이 달라지게 된다.
이와 같이 엔진의 회전속도에 따라 적절한 밸브의 동작을 구현하기 위하여, 밸브를 구동시키는 캠의 형상을 복수 개로 설계하거나, 밸브가 엔진회전수에 따라 다른 리프트(lift)로 동작하도록 구현하는 연속 가변 밸브 리프트(continuous variable valve lift; CVVL) 및 밸브의 열림 시간을 조절하는 CVVT(Continuous Variable Valve Timing)기술이 적용된 연속 가변 밸브 듀레이션 장치가 개발되었다.
한편, 연속 가변 밸브 듀레이션 장치는 도 1 내지 도 2와 같이 캠축(30); 캠축에 장착되며, 키가 형성되어, 각 실린더에 대응하여 구비되는 복수 개의 휠(60); 캠과 키가 형성되어, 캠축이 삽입되며, 캠축에 대한 캠의 상대적인 위상이 가변 될 수 있고, 각 실린더에 대응하여 구비되는 복수 개의 캠부(70); 각 휠의 키 및 각 캠의 키와 연결되는 복수 개의 인너휠(80); 각각의 인너휠이 회전 가능하게 삽입되며, 엔진의 상하 방향을 따라 이동 가능하게 구비되는 복수 개의 슬라이더 하우징(90); 각 슬라이더 하우징의 위치를 이동시켜, 각 인너휠의 회전 중심 위치를 조절하는 제어부(100); 각 슬라이더 하우징의 이동을 안내하는 가이드부(110); 를 포함하여 구성된다.
이때, 인너휠(80)에는 각 휠의 키(62) 및 각 캠의 키(74)와 결합되는 제1핀(82) 및 제2핀(84)이 삽입되는 제1, 2핀 홀(86, 88)이 형성됨으로써 제1핀 및 제2핀이 회전 가능케 되는데 이때, 제1, 2핀(82, 84)의 회전에 의한 마찰을 견딜 수 있도록 인너휠(80)은 높은 강도와 내마모성이 요구된다.
그리하여 종래에는 고경도 소재를 CNC를 이용해 정밀 가공하여 인너휠을 제조하였으나, 고경도 소재의 특성상, 소재 가공에 사용되는 툴의 사용 수명이 매우 짧고, 최종 성형물 생산에 오랜 시간이 소요되어 생산성은 낮고, 제조원가는 높은 단점이 있었다.
위와 같은 제조방법의 단점을 보완하기 위하여 고경도 소재를 소정 크기의 디스크 형상으로 단조 성형한 다음, 단조 성형된 성형물을 CNC를 이용해 제1, 2핀 홀을 성형하기도 하지만, 이러한 제조방법 또한 생산 흐름이 불규칙적이어서 생산성이 저하될 뿐만 아니라 균일한 품질을 유지하기 어려워 불량률이 높아지는 단점이 있다.
등록특허공보 제10-1619394호
상술한 바와 같은 종래의 단점을 해결하기 위하여 본 발명은 엔진용 인너휠을 열간단조 방식으로 제조할 수 있게 한 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적의 달성을 위하여 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법은,
소성을 갖는 금속 소재를 소정 크기로 절단하는 절단단계(S10);
상기 절단된 소재를 소정 온도로 가열하는 가열단계(S20);
상기 가열된 소재를 인너휠의 외형으로 성형하는 열간단조단계(S30);
상기 열간단조 된 성형물에 중심공(805)을 형성하는 피어싱단계(S40);
상기 피어싱 된 성형물의 가장자리를 제거하는 트리밍단계(S50);
상기 트리밍 된 성형물의 표면을 깨끗하게 마무리하는 쇼트블라스트단계(S60);
상기 쇼트블라스트 된 성형물의 단조 가공을 위한 가공성 확보를 위해 열처리하는 제1열처리단계(S70);
상기 열처리된 성형물의 외표면에 윤활피막층을 형성하는 윤활단계(S80);
상기 윤활된 성형물을 최종 성형물의 형상으로 성형하는 냉간단조단계(S90); 를 포함한다.
일 실시 예에서, 상기 열간단조단계(S30)는,
상기 가열단계(S20)에서 재결정온도 이상으로 가열된 소재의 일면에 일정 간격으로 다수개의 성형물을 형성하는 1차예비성형(S301);
상기 소재의 상면에 형성된 다수개의 성형물이 최종 성형물 인너휠의 외형에 근접하게 성형하는 2차최종성형(S302); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법은, 상기 냉간단조 된 성형물을 열처리하는 제2열처리단계(S100); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에서, 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법은, 상기 냉간단조 된 성형물의 외표면을 연마하는 연마단계(S110); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠은 상술한 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 엔진용 인너휠을 열간단조 방식으로 제조함으로써 높은 강도와 내마모성 및 고정밀도를 만족하면서, 높은 생산성을 통해 제조원가를 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 연속 가변 밸브 듀레이션 장치가 장착된 차량용 엔진을 나타낸 사시도.
도 2는 연속 가변 밸브 듀레이션 장치의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법의 한 실시 예에 따른 제조 공정을 나타낸 블록도
도 4는 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법의 한 실시 예에 따른 성형물의 단계적인 성형 상태를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법의 제2 실시 예에 따른 제조 공정을 나타낸 블록도.
도 6은 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법의 제3 실시 예에 따른 제조 공정을 나타낸 블록도.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적이나 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "내지사이에" 와 "바로 내지사이에" 또는 "내지에 이웃하는" 과 "내지에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 3은 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법의 한 실시 예에 따른 제조 공정을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법의 한 실시 예에 따른 성형물의 단계적인 성형 상태를 나타낸 예시도이다.
도 3 내지 도 4를 참조하여 설명한다.
본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법은 엔진용 인너휠을 열간단조 방식으로 제조하기 위하여 절단단계(S10); 가열단계(S20); 열간단조단계(S30); 피어싱단계(S40); 트리밍단계(S50); 쇼트블라스트단계(S60); 제1열처리단계(S70); 윤활단계(S80); 냉간단조단계(S90); 를 포함한다.
상기 절단단계(S10)는 소성을 갖는 금속 소재를 소정 크기로 절단한다. 이때 절단된 소재의 크기는 2 내지 4개의 성형물을 동시에 단조 성형할 수 있는 크기로 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 소재는 베어링강을 사용하는 것이 바람직하다.
베어링강은 합금강으로서 볼베어링이나 롤러베어링의 볼ㆍ외륜ㆍ내륜 및 롤러를 만드는 데 주로 사용되는 경도가 매우 높은 소재로서 보통 1% C와 1.5% Cr을 함유한 고탄소ㆍ고크롬 베어링강(high carbon chromiun bearing steel)이 사용된다.
상기 가열단계(S20)는 절단된 소재를 고주파가열로 내부에 투입하여 1,100 내지 1,200℃의 온도로 고주파 가열한다.
상기 열간단조단계(S30)는 가열단계(S20)에서 재결정온도 이상으로 가열된 소재를 소정 모양이 요각되어 통상의 단조용 가압수단에 장착된 열간단조금형에 안착시켜 열간단조 한다.
이때, 열간단조는 소재의 특성상 다수 회로 나누어 순차적인 성형이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
일 예로서, 열간단조단계(S30)는, 1차예비성형(S301), 2차최종성형(S302)을 포함한다.
상기 1차예비성형(S301)은 성형물의 대략적인 형상을 가공하는 것으로서, 가열된 판형 소재에 일정 간격으로 다수개의 대략적인 성형물 형상이 형성된다.
즉, 가열된 판형 소재는 1차예비성형(S301)을 통해 두께는 얇아지는 반면, 상면에는 원형으로 된 인너휠의 주벽(802)이 소정 높이를 가지도록 상방으로 돌출되게 형성되고, 돌출 형성된 주벽(802)의 중심부에는 소정 형상의 요입홈(804)이 형성된다.
상기 2차최종성형(S302)은 성형물의 세부적인 형상을 가공하는 것으로서, 1차예비성형(S301)에 의해 상기 소재의 상면에 형성된 다수개의 성형물이 최종 성형물 인너휠의 외형에 근접하게 보다 정밀한 형상을 가지도록 성형한다.
즉, 2차최종성형(S302)을 통해 판형 소재는 더욱 얇아지며, 인너휠의 주벽(802)과 소재의 상면이 만나는 지점의 곡률은 더 작아지면서 주벽의 높이는 더 높아지게 형성된다.
또한, 주벽의 중심부에 형성되는 소정 형상의 요입홈(804)과 그 내부 바닥면이 만나는 지점의 곡률이 더 작아지면서 요입홈(804)의 깊이는 더 깊어지게 형성된다.
그리하여 열간단조 된 성형물은 모든 공정을 마친 인너휠 최종 성형물과 비교할 때 요입홈(804)의 내경은 인너휠 최종 성형물에 비해 크고, 외경은 인너휠 최종 성형물에 비해 작게 형성된다.
이와 같이 열간단조를 통해 인너휠의 대략적인 외형을 성형함으로써 단조용 가압수단의 가압톤수를 줄일 수 있게 되어 상대적으로 작은 설비의 적용이 가능하기 때문에 설비비 절감 및 설비에 의한 공간 점유를 줄일 수 있게 된다.
상기 피어싱단계(S40)는 열간단조 된 성형물에 형성된 소정 형상의 요입홈(804)의 중심부에 소정 직경의 중심공(805)을 형성한다.
즉, 중심공(805)의 형성을 위한 펀치를 요입홈의 중심부로 투입하여 펀치의 하단부를 요입홈 내의 바닥면 중심에 밀착시킨 상태에서 수직 하방으로 고압을 가함으로써 펀치의 하강력에 의해 요입홈의 바닥면 중심부에 펀치의 지름에 대응하는 중심공(805)이 형성된다.
상기 트리밍단계(S50)는, 피어싱 된 성형물의 가장자리에 남은 스크랩 덧살(scrap burr)을 절단하여 제거한다.
따라서 한 번의 트리밍단계(S50)를 수행함에 따라 다수의 성형물을 동시에 얻을 수 있게 된다.
상기 쇼트블라스트단계(S60)는 트리밍 된 성형물에 경질 입자를 고속을 분사하여 성형물의 외표면을 깨끗하게 마무리한다.
상기 제1열처리단계(S70)는, 쇼트블라스트 된 성형물의 단조 가공을 위한 가공성 확보를 위하여 성형물을 열처리한다.
이때, 열처리는 주지된 다양한 열처리 방법 중 구상화소둔 열처리를 하는 것이 바람직하다.
즉, 열처리로 내부에 쇼트블라스트 된 성형물을 장입한 후, 700 내지 8050℃의 온도로 서서히 가열하여 5 내지 7시간 동안 유지시킨 후, 열처리로 내부에서 500℃가 될 때까지 서서히 냉각시키고, 최종적으로 열처리로 외부에서 공랭시킴으로써 구상화 탄화물을 형성하는 열처리가 완료된다.
상기 윤활단계(S80)는, 열처리된 성형물의 외표면에 윤활제를 분사하여 윤활피막층을 형성한다.
한편, 상기 윤활제는 붕사 2 내지 10 중량%, 탄산칼륨 2 내지 10 중량%, 붕산 4 내지 20 중량%, 수산화나트륨 및 수산화칼륨이 1:1의 중량비로 혼합된 혼합물 0.5 내지 4 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 혼합물에 계면활성제, 소포제 및 증점제를 포함하는 첨가제를 상기 혼합물의 전체 중량 대비 0.1 내지 1 중량%를 더 포함하여 구성된다.
이상의 윤활제는 침강 안정성이 불안하고, 쉽게 변질되며, 단조 과정에서 성형물에도 영향을 미치는 흑연, 산화지르코늄, 질화붕소, 이산화규소, 산화아연, 산화알루미늄, 이산화티탄 등과 같은 입자를 가지는 흑색 또는 백색의 윤활성 소재가 사용되지 않고, 100% 수용성이므로 세정이 용이하고, 작업환경이 깨끗하며, 작업자에 대한 유해성도 크게 저감될 뿐만 아니라, 내열성과 윤활성이 우수하며, 뒤에 이어질 냉간단조 시 휘산이 거의 없으며, 단조 성형물과 금형의 윤활성을 높여주고, 소착을 방지하며, 성형물의 내산화, 고강도, 내부식성 등의 물성이 우수하고, 고정밀도의 제품을 얻을 수 있고, 금형 보호에 의한 금형의 수명연장과 단조 성형물의 방청성에도 탁월한 효과가 있다.
상기 냉간단조단계(S90)는, 윤활된 성형물을 최종 성형물의 모양으로 요각되어 통상의 단조용 가압수단에 장착된 냉간단조금형 내부에 투입하여 냉간단조 한다.
즉, 윤활된 성형물의 제1핀홀(806) 및 제2핀홀(808)의 내경은 인너휠 최종 성형물에 비해 크고, 성형물의 외경은 인너휠 최종 성형물에 비해 작게 형성된 상태이므로 냉간단조를 통해 인너휠 최종 성형물의 형상으로 최종 성형된다.
이와 같이 된 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법은 인너휠을 제조함에 있어서 전체적인 형상의 성형은 열간단조공법을 이용함으로써 생산성의 향상이 가능케 되고, 최종 형상의 성형은 냉간단조공법을 이용함으로써 열간단조와 냉간단조의 복합 성형을 통해 고강도와 내마모성 및 고정밀도가 요구되는 인너휠을 효율적으로 대량 생산할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법의 제2 실시 예에 따른 제조 공정을 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하여 설명하되, 전술한 실시 예와 중복되는 구성 및 동일부호를 갖는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
일 실시 예에서 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법은 제2열처리단계(S100)를 더 포함할 수 있다.
상기 제2열처리단계(S100)는, 냉간단조 된 성형물을 열처리한다.
이때, 열처리는 주지된 다양한 열처리 방법 중 부품 전체를 경화 열처리하는 QT열처리를 하는 것이 바람직하다.
QT열처리는 주로 중, 고탄소강 재료의 열처리 방법으로 조질 열처리 방법이다.
즉, 강의 결정입자를 미세하게 만들어 강의 성질을 조정하여 강인성을 향상시키는 열처리 방법으로서, 부품의 경화, 경도를 얻기 위해 변태온도 후 기름이나 물을 이용해 냉각하는 퀀칭(Queching) 후, 퀀칭 처리된 부품의 잔류응력을 제거하고, 조직 및 기계적 성질을 안정화시키기 위하여 경화된 강을 고온에서 템퍼링(Tempering)한다.
본 발명의 제2열처리단계(S100)에서, 퀀칭은 780 내지 8050℃의 온도에서 수행하며, 템퍼링은 400 내지 500℃의 온도에서 수행한다.
이상과 같은 제2열처리단계(S100)에 의해 인너휠의 내구 수명이 더욱 향상된다.
도 6은 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법의 제3 실시 예에 따른 제조 공정을 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하여 설명하되, 전술한 실시 예와 중복되는 구성 및 동일부호를 갖는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
일 실시 예에서 본 발명의 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법은 연마단계(S110)를 더 포함할 수 있다.
상기 연마단계(S110)는 냉간단조 된 성형물의 외표면을 MCT를 이용해 매끈하게 연마 가공한다.
이때, 연마단계(S110)는 앞서 설명한 제2열처리단계(S100) 이후에 하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀둔다.
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
S10: 절단단계
S20: 가열단계
S30: 열간단조단계
S301: 1차예비성형
S302: 2차최종성형
S40: 피어싱단계
S50: 트리밍단계
S60: 쇼트블라스트단계
S70: 제1열처리단계
S80: 윤활단계
S90: 냉간단조단계
S100: 제2열처리단계
S110: 연마단계
80: 인너휠
802: 주벽
804: 요입홈
805: 중심공
806: 제1핀홀
808: 제2핀홀

Claims (5)

  1. 소성을 갖는 금속 소재를 소정 크기로 절단하는 절단단계(S10);
    상기 절단된 소재를 소정 온도로 가열하는 가열단계(S20);
    상기 가열된 소재에 소정 깊이와 형상을 가진 요입홈(804)이 중앙에 형성된 소정 높이의 원형체로 된 인너휠의 외형을 일정 간격으로 다수 성형하는 열간단조단계(S30);
    상기 열간단조 된 원형체의 요입홈(804) 중심에 중심공(805)과, 그 중심공(805)의 중심을 기준으로 좌우 양측에 소정 직경의 제1핀홀(806)과 제2핀홀(808)을 형성하는 피어싱단계(S40);
    상기 피어싱 된 성형물의 가장자리를 제거하여 소정 높이의 주벽(802)을 가진 엔진용 인너휠(80)의 외형을 성형하는 트리밍단계(S50);
    상기 트리밍 된 성형물의 표면을 깨끗하게 마무리하는 쇼트블라스트단계(S60);
    상기 쇼트블라스트 된 성형물의 단조 가공을 위한 가공성 확보를 위해 열처리하는 제1열처리단계(S70);
    상기 열처리된 성형물의 외표면에 윤활피막층을 형성하는 윤활단계(S80);
    상기 윤활된 성형물을 최종 성형물의 형상으로 성형하는 냉간단조단계(S90); 및,
    상기 냉간단조 된 성형물을 열처리하는 제2열처리단계(S100);
    상기 냉간단조 된 성형물의 외표면을 연마하는 연마단계(S110); 를 더 포함하고,
    상기 열간단조단계(S30)는,
    상기 가열단계(S20)에서 재결정온도 이상으로 가열된 소재의 일면에 일정 간격으로 다수개의 성형물을 형성하는 1차예비성형(S301);
    상기 소재의 상면에 형성된 다수개의 성형물이 최종 성형물 인너휠의 외형에 근접하게 성형하는 2차최종성형(S302); 을 포함하여,
    소정 높이의 주벽(802)을 가진 원형체의 중앙에 소정 깊이와 형상을 가진 요입홈(804)이 형성되되, 요입홈(804)의 중앙에는 소정 직경의 중심공(805)이 형성되고, 그 중심공(805)을 중심을 기준으로 좌우 양측에 소정 직경의 제1핀홀(806)과 제2핀홀(808)이 형성된 엔진용 인너휠(80)을 제조하는 것을 특징으로 하는 열간단조를 이용한 엔진용 인너휠 제조방법.
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