KR102383455B1 - 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법 및 이에 의해 제조되는 차량용 사이드 실 - Google Patents

이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법 및 이에 의해 제조되는 차량용 사이드 실 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 제1금속소재를 인발공정을 통해 제1직경의 내부관(110)을 준비하는 단계(S110), 제2금속소재를 인발공정을 통해 제2직경의 외부관(120)을 준비하는 단계(S120), 외부관(120) 내측에 내부관(110)을 삽입하여 이중강관 파이프를 준비하는 단계(S130), 이중강관 파이프를 램에 투입하여 압출하는 단계(S140), 램으로부터 압출되는 이중강관 파이프를 150℃ 내지 1350℃로 열처리하는 단계(S150), 열처리된 이중강관 파이프를 스트레이트형으로 인발시켜 특정 형상으로 성형하는 단계(S160), 및 인발 성형된 이중강관 파이프를 일정길이로 절단하는 단계(S170)를 포함하여, 이중강관의 결합력 및 인장강도가 양호한 차량용 사이드 실을 제조하는, 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법을 개시한다.

Description

이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법 및 이에 의해 제조되는 차량용 사이드 실{METHOD OF MANUFACTURING VEHICLE SIDE SILL BY USING DOUBLED STEEL PIPE AND VEHICLE SIDE SILL MANUFACTURED OF THE SAME}
본 발명은 이중관을 탄소강관과 알루미늄강관으로 구성하여 강도를 향상시키고, 제조비용을 절감하고 경량화를 구현할 수 있는, 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법 및 이에 의해 제조되는 차량용 사이드 실에 관한 것이다.
일반적으로, 사이드 실 패널(side sill panel)은 차량 측면 하단부의 프레임 역할을 하는 패널로 프레임이 없는 일체식 바디 형식의 전후 도어 하단부에 있는 패널을 의미하는데, 사이드 실 패널에 장착되는 사이드 실 다중관 빔은 측면 충돌시 충격에너지를 흡수하여 탑승자의 상해치를 최소화하는 충격 보완재로서 이의 인장강도가 매우 중요한데, 통상적으로 알루미늄강 단일관으로 제조되기도 한다.
하지만, 알루미늄강 단일관으로 제조된 차량용 사이드 실는 통상 5mm 이상의 두께로 제조되어 제조비용만 증가할 뿐 충격을 흡수하기에는 강도가 빈약한 단점이 있다.
이와 같은 단일관 구조를 보완하고자 다중관 빔을 적용하기도 하는데, 일반적인 다중관 빔은 접착제 또는 열팽창계수의 차이를 이용한 열박음 방법으로 제조하거나, 야금학적 결합(metallurgrical bonding)과 기계적(mechanical bonding) 및 열적 결합(thermal bonding)에 의하여 제조하기도 한다.
한편, 하이드로포밍 방식에 의한 유압에 의해서, 금형 내부에 외부관의 내주면과 내부관의 외주면 사이가 이격되어 헐렁한 상태로 결합된 이중관이 삽입된 후, 금형을 닫은 상태에서 관 내부로 고압의 유압을 걸어주어 내측관이 팽창되어 이중관이 제조하기도 하지만, 구조적 변형이 발생할 여지가 있고, 파이프의 사전처리없이, 소비자가 원하는 고 인장강도의 다중관을 제조하는데 한계가 있어 이를 보완할 수 있는 기술이 요구된다.
한국 등록특허공보 제10-1590021호 (다중관 제조장치 및 이것을 이용한 다중관의 제조방법, 2016.02.01) 한국 등록특허공보 제10-1896336호 (전기자동차용 사이드 실의 보강 유닛, 2018.09.07)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 이중관을 탄소강관과 알루미늄강관으로 구성하여 강도를 향상시키고, 제조비용을 절감하고 경량화를 구현할 수 있는, 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법 및 이에 의해 제조되는 차량용 사이드 실을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 제1금속소재를 인발공정을 통해 제1직경의 내부관을 준비하는 단계; 제2금속소재를 인발공정을 통해 제2직경의 외부관을 준비하는 단계; 상기 외부관 내측에 상기 내부관을 삽입하여 이중강관 파이프를 준비하는 단계; 상기 이중강관 파이프를 램에 투입하여 압출하는 단계; 상기 램으로부터 압출되는 상기 이중강관 파이프를 150℃ 내지 1350℃로 열처리하는 단계; 열처리된 상기 이중강관 파이프를 스트레이트형으로 인발시켜 특정 형상으로 성형하는 단계; 및 인발 성형된 상기 이중강관 파이프를 일정길이로 절단하는 단계;를 포함하여, 이중강관의 결합력 및 인장강도가 양호한 차량용 사이드 실을 제조하는, 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법을 제공한다.
한편, 상기 제1금속소재는 탄소강이고, 상기 제2금속소재는 알루미늄강으로 이루어지며, 상기 내부관을 준비하는 단계는 관형상의 상기 제1금속소재를 800℃ 내지 1100℃로 1초 내지 5초 동안 고주파 유도가열하여 열처리하고, 5sec 이내에서 250℃ 이하로 급냉처리하는 1차 ??칭 열처리를 수행하고, 200℃ 내지 700℃로 30분 내지 3시간 동안 템퍼링을 수행한 후, 인발공정을 통해 제1직경의 내부관을 준비하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 내부관을 준비하는 단계는 상기 1차 ??칭 열처리를 수행한 후, 추가로 800℃ 내지 1100℃로 1초 내지 5초 동안 고주파 유도가열하여 열처리하고, 5sec 이내에서 250℃ 이하로 급냉처리하는 2차 ??칭 열처리를 더 수행한 후, 200℃ 내지 700℃로 30분 내지 3시간 동안 템퍼링을 수행한 후, 인발공정을 통해 제1직경의 내부관을 준비하도록 구성될 수 있다.
또는, 상기 제1금속소재는 알루미늄강이고, 상기 제2금속소재는 탄소강으로 이루어지며, 상기 외부관을 준비하는 단계는 관형상의 상기 제2금속소재를 800℃ 내지 1100℃로 1초 내지 5초 동안 고주파 유도가열하여 열처리하고, 5sec 이내에서 250℃ 이하로 급냉처리하는 1차 ??칭 열처리를 수행하고, 200℃ 내지 700℃로 30분 내지 3시간 동안 템퍼링을 수행한 후, 인발공정을 통해 제2직경의 외부관을 준비하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 외부관을 준비하는 단계는 상기 1차 ??칭 열처리를 수행한 후, 추가로 800℃ 내지 1100℃로 1초 내지 5초 동안 고주파 유도가열하여 열처리하고, 5sec 이내에서 250℃ 이하로 급냉처리하는 2차 ??칭 열처리를 더 수행한 후, 200℃ 내지 700℃로 30분 내지 3시간 동안 템퍼링을 수행한 후, 인발공정을 통해 제2직경의 외부관을 준비하도록 구성될 수 있다.
또한, 인라인화 설비를 통해, 상기 1차 ??칭 열처리 후에, 즉시 상기 2차 ??칭 열처리를 연속적으로 일괄처리할 수 있다.
또한, 상기 이중강관 파이프를 원형, 타원형 또는 다각형의 단면 형상으로 인발시켜 성형할 수 있다.
또한, 절단된 상기 이중강관 파이프를 사이드 실 패널의 형상에 맞춰 다이??칭, 포밍 또는 벤딩 공법에 의해 굴곡형으로 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 굴곡형으로 가공된 상기 이중강관 파이프에 쇼트 피닝 공정을 수행할 수 있다.
또한, 상기 내부관의 외주면에 길이방향으로 외측 보강리브를 형성하고, 상기 외부관의 내측에는 상기 외측 보강리브에 대응하는 길이방향으로의 내측 보강리브를 형성하여, 상기 외부관 내측에 상기 내부관을 직선방향으로 삽입할 수 있다.
또한, 상기 내부관의 외주면에 헬리컬 형상의 외측 보강리브를 형성하고, 상기 외부관의 내측에는 상기 외측 보강리브에 대응하는 헬리컬 형상의의 내측 보강리브를 형성하여, 상기 외부관 내측에 상기 내부관을 회전 삽입할 수 있다.
또한, 상기 내부관 및 상기 외부관과 상이한 직경을 가지는 적어도 하나 이상의 추가강관을 준비하여, 준비된 추가강관을 상기 내부관 내측에 삽입하거나, 상기 추가강관 내측에 상기 이중강관 파이프를 삽입하여 다중강관 파이프를 준비하는 단계를 더 포함하여, 상기 램에 투입하여 압출하는 단계는, 준비된 상기 다중강관 파이프를 램에 투입하여 압출하고, 상기 열처리하는 단계는, 상기 램으로부터 압출되는 상기 다중강관 파이프를 150℃ 내지 1350℃로 열처리하고, 상기 성형하는 단계는, 열처리된 상기 다중강관 파이프를 스트레이트형으로 인발시켜 특정 형상으로 성형하고, 상기 절단하는 단계는, 인발 성형된 상기 다중강관 파이프를 일정길이로 절단하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명은, 전술한 구성의 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법에 의해 제조되는 차량용 사이드 실을 제공한다.
본 발명에 의하면, 이중관을 탄소강관과 알루미늄강관으로 구성하여 강도를 향상시키고, 제조비용을 절감하고 경량화를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 내부관 또는 외부관을 구성하는 탄소강의 1차 ??칭 열처리 또는 2차 ??칭 열처리 공정을 인라인화하여 일괄적으로 수행하여 제조시간을 단축하면서도 균일한 인장강도를 유지하도록 하고, 내부관과 외부관의 상호간 결합강도를 향상시킬 수 있고, 압축과 열처리와 인발 공정시에 구조적 변형이 최소화되도록 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법의 순서도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 제1예의 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법을 도시한 것이다.
도 3은 도 1의 제2예의 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법을 도시한 것이다.
도 4는 도 1의 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법에 의해 제조된 사이드 실 다중관 빔의 적용예를 각각 도시한 것이다.
도 5는 도 1의 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법에 적용되는 내부관 및 외부관의 보강리브구조를 예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의한 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법은 차량용 사이드 실을 이중강관으로 제조하되, 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1금속소재를 인발공정을 통해 제1직경의 내부관(110)을 준비하는 단계(S110), 제2금속소재를 인발공정을 통해 제2직경의 외부관(120)을 준비하는 단계(S120), 외부관(120) 내측에 내부관(110)을 삽입하여 이중강관 파이프를 준비하는 단계(S130), 이중강관 파이프를 램에 투입하여 압출하는 단계(S140), 램으로부터 압출되는 이중강관 파이프를 150℃ 내지 1350℃로 열처리하는 단계(S150), 열처리된 이중강관 파이프를 스트레이트형으로 인발시켜 특정 형상으로 성형하는 단계(S160), 및 인발 성형된 이중강관 파이프를 일정길이로 절단하는 단계(S170)를 포함하여, 이중강관의 결합력 및 인장강도가 양호한 차량용 사이드 실을 제조하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 전술한 구성의 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
선행하여, 내부관(110)과 외부관(120)을 형성하는 원소재(raw material)를 일정한 길이로 절단하고(cutting), 탄소강관에 해당하는 내부관(110) 또는 외부관(120)에 대해 후속하는 고주파 ??칭(heat quenching)을 수행한다.
이중강관 중 내부관(110)을 탄소강으로 구성하고 외부관(120)을 알루미늄강으로 구성하는 차량용 사이드 실 제조방법의 제1예를 도 2를 참조하여 상술하면 다음과 같다.
우선, 내부관 준비 단계(S110)는, 내부관(110)이 탄소강관이 경우에, 관형상의 탄소강관을 800℃ 내지 1100℃로 1초 내지 5초 동안 고주파 유도가열하여 열처리하고(S111a), 5sec 이내에서 250℃ 이하로 급냉처리하는(S111b) 1차 고주파 ??칭 열처리를 수행한 후(S111), 인발공정을 통해(S114) 인발하여 제1직경의 내부관(110)을 준비하는 세부단계로 구성된다.
여기서, 1차 고주파 ??칭 열처리를 수행한 후(S111) 분기하여, 800℃ 내지 1100℃로 일정시간동안 고주파 유도가열하여 열처리하고(S112a), 일정시간 이내에서 250℃ 이하로 급냉처리하는(S112b) 2차 고주파 ??칭 열처리를 수행한 후(S112), 200℃ 내지 700℃로 30분 내지 3시간 동안 템퍼링(tempering)을 수행한 후(S113), 인발공정을 통해(S114) 인발하여 제1직경의 내부관(110)을 준비할 수도 있다.
즉, 10kHz를 초과하는 주파수의 전자유도에 의한 전류손의 발열을 이용한 열처리 및 급냉처리의 동일 ??칭 열처리 공정을 연속적으로 2회 수행한다.
예컨대, 중간처리과정없이, 인라인화 설비를 통해, 1차 ??칭 열처리 후에, 즉시 2차 ??칭 열처리를 연속적으로 일괄처리하여 제조시간을 단축하면서도 균일한 물성을 유지하도록 할 수 있다.
이에, 1차 ??칭 열처리(S111) 또는 2차 ??칭 열처리(S112)를 통해, 금형없이, 고주파로 ??칭하는 고강도 열처리 공정을 수행하여서, 탄소강관의 인장강도를 1200MPa 내지 2000MPa로 구현할 수 있다.
여기서, 탄소강관의 인장강도의 1200MPa 내지 1500MPa로 구현시에는, 1차 ??칭 열처리(S111)와 템퍼링(S113)을 수행하고, 탄소강관의 인장강도의 1500MPa 내지 2000MPa로 구현시에는, 1차 ??칭 열처리(S111)와 2차 ??칭 열처리(S112)와 템퍼링(S113)을 수행할 수 있고, 소비자의 요구에 따라, 탄소강관의 인장강도를 1200MPa 이하로 구현하고자 하는 경우에는, 1차 ??칭 열처리와 2차 ??칭 열처리와 템퍼링을 생략할 수도 있다.
즉, 1차 ??칭 열처리(S111) 또는 2차 ??칭 열처리(S112)를 통해, 금형없이, 고주파로 ??칭하는 고강도 열처리 공정을 수행하여서, 탄소강관 또는 알루미늄강의 인장강도를 1200MPa 내지 2000MPa로 구현하도록 하여, 외부 충격시 외부관(120)을 통해 1차적으로 충격을 흡수하여 완화시키면서 내부관(110)을 통해 사이드 실 패널의 구조적 변형을 방지하도록 강도를 유지하여 탑승자에 전달되는 충격과 탑승자가 입을 수 있는 상해치를 최소화할 수 있다.
후속하여, 외부관 준비 단계(S120)에서는, 제2금속소재인 알루미늄강을 인발공정을 통해 제2직경의 알루미늄강관인 외부관(120)을 준비한다.
한편, 내부관(110)과 외부관(120)은, 탄소강관 또는 알루미늄강 이외에, 스테인리스 스틸, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금, 니켈, 니켈 합금, 코발트기 합금강, 황동 또는 고망간강 중 어느 하나 또는 적어도 둘 이상을 조합하여 제작될 수도 있다.
또는, 이중강관 중 내부관(110)을 알루미늄강으로 구성하고 외부관(120)을 탄소강으로 구성하는 차량용 사이드 실 제조방법의 제2예를 도 3을 참조하여 상술하면 다음과 같다.
우선, 내부관 준비 단계(S110)에서는, 제1금속소재인 알루미늄강을 인발공정을 통해 제1직경의 알루미늄강관인 내부관(110)을 준비한다.
후속하여, 외부관 준비 단계(S120)는, 외부관(120)이 탄소강관이 경우에, 관형상의 탄소강관을 800℃ 내지 1100℃로 1초 내지 5초 동안 고주파 유도가열하여 열처리하고(S121a), 5sec 이내에서 250℃ 이하로 급냉처리하는(S121b) 1차 고주파 ??칭 열처리를 수행한 후(S121), 인발공정을 통해(S124) 인발하여 제1직경보다 큰 제2직경의 외부관(120)을 준비하는 세부단계로 구성된다.
여기서, 1차 고주파 ??칭 열처리를 수행한 후(S121) 분기하여, 800℃ 내지 1100℃로 일정시간동안 고주파 유도가열하여 열처리하고(S122a), 일정시간 이내에서 250℃ 이하로 급냉처리하는(S122b) 2차 고주파 ??칭 열처리를 수행한 후(S122), 200℃ 내지 700℃로 30분 내지 3시간 동안 템퍼링을 수행한 후(S123), 인발공정을 통해(S124) 인발하여 제1직경보다 큰 제2직경의 외부관(120)을 준비할 수도 있다.
즉, 10kHz를 초과하는 주파수의 전자유도에 의한 전류손의 발열을 이용한 열처리 및 급냉처리의 동일 ??칭 열처리 공정을 연속적으로 2회 수행한다.
예컨대, 중간처리과정없이, 인라인화 설비를 통해, 1차 ??칭 열처리 후에, 즉시 2차 ??칭 열처리를 연속적으로 일괄처리하여 제조시간을 단축하면서도 균일한 물성을 유지하도록 할 수 있다.
이에, 1차 ??칭 열처리(S121) 또는 2차 ??칭 열처리(S122)를 통해, 금형없이, 고주파로 ??칭하는 고강도 열처리 공정을 수행하여서, 제2금속소재인 탄소강관의 인장강도를 1200MPa 내지 2000MPa로 구현할 수 있다.
여기서, 탄소강관의 인장강도의 1200MPa 내지 1500MPa로 구현시에는, 1차 ??칭 열처리(S121)와 템퍼링(S123)을 수행하고, 탄소강관의 인장강도의 1500MPa 내지 2000MPa로 구현시에는, 1차 ??칭 열처리(S121)와 2차 ??칭 열처리(S122)와 템퍼링(S123)을 수행할 수 있고, 소비자의 요구에 따라, 탄소강관의 인장강도를 1200MPa 이하로 구현하고자 하는 경우에는, 1차 ??칭 열처리와 2차 ??칭 열처리와 템퍼링을 생략할 수도 있다.
즉, 1차 ??칭 열처리(S121) 또는 2차 ??칭 열처리(S122)를 통해, 금형없이, 고주파로 ??칭하는 고강도 열처리 공정을 수행하여서, 탄소강관 또는 알루미늄강의 인장강도를 1200MPa 내지 2000MPa로 구현하도록 하여, 외부 충격시 외부관(120)을 통해 1차적으로 충격을 흡수하여 완화시키면서 내부관(110)을 통해 사이드 실 패널의 구조적 변형을 방지하도록 강도를 유지하여 탑승자에 전달되는 충격과 탑승자가 입을 수 있는 상해치를 최소화할 수 있다.
후속하여, 내부관(110)이 탄소강관이거나 외부관(120)이 탄소강관인 경우 모두 동일하게, 이중강관 파이프 준비 단계(S130)에서는, 외부관(120) 내측에 내부관(110)을 기계적으로 삽입하여 이중강관 파이프를 준비한다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 이중강관 파이프의 준비시에, 내부관(110)의 외주면에 길이방향으로 외측 보강리브(111)를 형성하고, 외부관(120)의 내측에는 외측 보강리브(111)에 대응하는 길이방향으로의 내측 보강리브(121)를 형성하여, 외부관(120) 내측에 내부관(110)을 직선방향으로 삽입하여 상호간 결합강도를 보다 높일 수 있다.
또는, 별도로 도시되지는 않았으나, 내부관(110)의 외주면에 헬리컬(hellical) 형상의 외측 보강리브를 형성하고, 외부관(120)의 내측에는 외측 보강리브에 대응하는 헬리컬 형상의의 내측 보강리브를 형성하여, 외부관(120) 내측에 내부관(110)을 회전 삽입하여 상호간 결합강도를 보다 높일 수도 있다.
후속하여, 램 압출 단계(S140)에서는, 이중강관 파이프를 램(ram)에 투입하여 스탬 또는 정수압에 의한 램압출(ram extrusion) 방식에 의해 일정속도로 압출한다.
후속하여, 이중강관 파이프 열처리 단계(S150)에서는, 램으로부터 압출되는 이중강관 파이프를 150℃ 내지 1350℃로 열처리하여 내부관(110)과 외부관(120)를 상호 열융착하여 일체화된 구조를 형성하여 결합강도를 높여 구조적 변형을 최소화하고 외부 충격을 균일하게 흡수하도록 하고, 이후 후속하는 인발 성형 공정을 원활하게 수행하도록 한다.
후속하여, 인발 성형 단계(S160)에서는, 열처리된 이중강관 파이프를 스트레이트형으로 인발시켜 특정 형상으로 성형하여 이중강관의 결합력을 향상시키도록 한다.
한편, 인발 성형시, 소비자의 요구에 맞춰, 이중강관 파이프를 원형, 타원형 또는 다각형의 단면 형상으로 인발시켜 성형할 수 있다.
또한, 앞선 램 압출 단계(S140)를 수행한 램과, 이중강관 파이프 열처리 단계(S150)를 수행하는 열처리 유닛과, 인발 성형 단계(S160)를 수행하는 인발 유닛은 상호 밀접하게 인접하여 배치되어 압출과 열처리와 인발 공정을 동시에 수행하도록 할 수 있고, 램에 의한 압출력과 인발 유닛에 의한 인발력은 동일하거나 오차범위내에서 미차가 있도록 제공되어 표면균열 및 기계적 결함이 최소화된 균일화 고품질의 이중강관을 성형하도록 할 수 있다.
또한, 내부관(110)과 외부관(120)을 2회의 ??칭 열처리를 반복 수행한 후 삽입하여 이중강관을 형성하여 압축과 열처리와 인발 공정시에 구조적 변형이 최소화되도록 할 수 있다.
후속하여, 절단 단계(S170)에서는, 인발 성형된 이중강관 파이프를 사이드 실 패널에 장착되는 임팩트 다중관 빔에 적합한 일정길이로 절단한다.
한편, 굴곡 가공 단계(S180)에서는, 앞서 절단된 이중강관 파이프를 다양한 종류의 사이드 실 패널의 형상에 맞춰, 추가적으로, 다이??칭(die quenching), 포밍 또는 벤딩 공법에 의해 굴곡형 또는 아치형으로 가공할 수 있다.
여기서, 굴곡형을 가공된 이중강관 파이프에 쇼트 피닝(shot peening) 공정을 수행하여, 표면을 단련시켜 내마모성과 피로강도와 기계적 성질을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 4에 예시된 바와 같이, 쇼트 피닝 후에 완성된 차량용 사이드 실의 교정 및 면취공정을 수행하고 내부 표면과 외부표면의 결함을 검사하는 품질검사(inspection)를 수행하고, 포장하여(packing) 최종적으로 제품화한다.
한편, 앞서 내부관과 외부관의 이중강관 구조의 차량용 사이드 실을 예시하여 상술하였으나, 이에 한정되지 않고 3중관 이상의 구조로 이루어진 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법에도 동일하게 적용될 수 있다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부관(110) 및 외부관(120)과 상이한 직경을 가지는 적어도 하나 이상의 추가강관(미도시)을 준비하여, 준비된 추가강관을 내부관(110) 내측에 삽입하거나, 추가강관 내측에 이중강관 파이프를 삽입하여 다중강관 파이프를 준비하는 단계(S135)를 더 포함하여, 램에 투입하여 압출하는 단계(S140)는, 준비된 다중강관 파이프를 램에 투입하여 압출하고, 열처리하는 단계(S150)는, 램으로부터 압출되는 다중강관 파이프를 150℃ 내지 1350℃로 열처리하고, 성형하는 단계(S160)는, 열처리된 다중강관 파이프를 스트레이트형으로 인발시켜 특정 형상으로 성형하고, 절단하는 단계(S170)는, 인발 성형된 상기 다중강관 파이프를 일정길이로 절단하도록 구성될 수 있다.
또한, 알루미늄강관은 1mm 전후의 두께로 구성되고, 탄소강관은 2mm 전후의 두께로 구성하여 제조비용을 절감하고 경량화를 구현할 수 있다.
한편, 본 발명은 전술한 구성의 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법에 의해 제조되는 차량용 사이드 실을 제공할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법의 구성에 의해서, 내부관 또는 외부관을 구성하는 탄소강의 1차 ??칭 열처리 또는 2차 ??칭 열처리 공정을 인라인화하여 일괄적으로 수행하여 제조시간을 단축하면서도 균일한 인장강도를 유지하도록 하고, 내부관과 외부관의 상호간 결합강도를 향상시킬 수 있고, 압축과 열처리와 인발 공정시에 구조적 변형이 최소화되도록 할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 : 내부관 120 : 외부관
S110 : 내부관 준비 단계
S120 : 외부관 준비 단계
S130 : 이중강관 파이프 준비 단계
S135 : 다중강관 파이프 준비 단계
S140 : 램 압출 단계
S150 : 이중강관 파이프 열처리 단계
S160 : 절단 단계
S170 : 굴곡 가공 단계

Claims (13)

  1. 제1금속소재를 인발공정을 통해 제1직경의 내부관을 준비하는 단계;
    제2금속소재를 인발공정을 통해 제2직경의 외부관을 준비하는 단계;
    상기 외부관 내측에 상기 내부관을 삽입하여 이중강관 파이프를 준비하는 단계;
    상기 이중강관 파이프를 램에 투입하여 압출하는 단계;
    상기 램으로부터 압출되는 상기 이중강관 파이프를 150℃ 내지 1350℃로 열처리하는 단계;
    열처리된 상기 이중강관 파이프를 스트레이트형으로 인발시켜 특정 형상으로 성형하는 단계; 및
    인발 성형된 상기 이중강관 파이프를 일정길이로 절단하는 단계;를 포함하여, 이중강관의 결합력 및 인장강도가 양호한 차량용 사이드 실을 제조하되,
    상기 제1금속소재는 탄소강이고, 상기 제2금속소재는 알루미늄강으로 이루어지며,
    상기 내부관을 준비하는 단계는
    관형상의 상기 제1금속소재를 800℃ 내지 1100℃로 1초 내지 5초 동안 고주파 유도가열하여 열처리하고, 5sec 이내에서 250℃ 이하로 급냉처리하는 1차 ??칭 열처리를 수행하고, 200℃ 내지 700℃로 30분 내지 3시간 동안 템퍼링을 수행한 후, 인발공정을 통해 제1직경의 내부관을 준비하도록 구성되고,
    상기 내부관을 준비하는 단계는
    상기 1차 ??칭 열처리를 수행한 후, 추가로 800℃ 내지 1100℃로 1초 내지 5초 동안 고주파 유도가열하여 열처리하고, 5sec 이내에서 250℃ 이하로 급냉처리하는 2차 ??칭 열처리를 더 수행한 후, 200℃ 내지 700℃로 30분 내지 3시간 동안 템퍼링을 수행한 후, 인발공정을 통해 제1직경의 내부관을 준비하도록 구성되고,
    상기 이중강관 파이프를 원형, 타원형 또는 다각형의 단면 형상으로 인발시켜 성형하고,
    상기 알루미늄강으로 이루어진 알루미늄강관은 1mm의 두께로 구성되고, 탄소강으로 이루어진 탄소강관은 2mm의 두께로 구성되고, 상기 탄소강관의 인장강도를 1200MPa 내지 2000MPa로 구현하고,
    절단된 상기 이중강관 파이프를 사이드 실 패널의 형상에 맞춰 다이??칭, 포밍 또는 벤딩 공법에 의해 굴곡형으로 가공하는 단계를 더 포함하고,
    인라인화 설비를 통해, 상기 1차 ??칭 열처리 후에, 즉시 상기 2차 ??칭 열처리를 연속적으로 일괄처리하고,
    굴곡형으로 가공된 상기 이중강관 파이프에 쇼트 피닝 공정을 수행하고,
    상기 쇼트 피닝 후에 완성된 차량용 사이드 실의 교정 및 면취공정을 수행하고 내부 표면과 외부표면의 결함을 검사하는 품질검사를 수행하고, 포장하여 최종적으로 제품화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속소재는 알루미늄강이고, 상기 제2금속소재는 탄소강으로 이루어지며,
    상기 외부관을 준비하는 단계는
    관형상의 상기 제2금속소재를 800℃ 내지 1100℃로 1초 내지 5초 동안 고주파 유도가열하여 열처리하고, 5sec 이내에서 250℃ 이하로 급냉처리하는 1차 ??칭 열처리를 수행하고, 200℃ 내지 700℃로 30분 내지 3시간 동안 템퍼링을 수행한 후, 인발공정을 통해 제2직경의 외부관을 준비하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 외부관을 준비하는 단계는
    상기 1차 ??칭 열처리를 수행한 후, 추가로 800℃ 내지 1100℃로 1초 내지 5초 동안 고주파 유도가열하여 열처리하고, 5sec 이내에서 250℃ 이하로 급냉처리하는 2차 ??칭 열처리를 더 수행한 후, 200℃ 내지 700℃로 30분 내지 3시간 동안 템퍼링을 수행한 후, 인발공정을 통해 제2직경의 외부관을 준비하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    인라인화 설비를 통해, 상기 1차 ??칭 열처리 후에, 즉시 상기 2차 ??칭 열처리를 연속적으로 일괄처리하는 것을 특징으로 하는, 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 내부관의 외주면에 길이방향으로 외측 보강리브를 형성하고, 상기 외부관의 내측에는 상기 외측 보강리브에 대응하는 길이방향으로의 내측 보강리브를 형성하여, 상기 외부관 내측에 상기 내부관을 직선방향으로 삽입하는 것을 특징으로 하는, 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 내부관의 외주면에 헬리컬 형상의 외측 보강리브를 형성하고, 상기 외부관의 내측에는 상기 외측 보강리브에 대응하는 헬리컬 형상의의 내측 보강리브를 형성하여, 상기 외부관 내측에 상기 내부관을 회전 삽입하는 것을 특징으로 하는, 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 내부관 및 상기 외부관과 상이한 직경을 가지는 적어도 하나 이상의 추가강관을 준비하여, 준비된 추가강관을 상기 내부관 내측에 삽입하거나, 상기 추가강관 내측에 상기 이중강관 파이프를 삽입하여 다중강관 파이프를 준비하는 단계를 더 포함하여,
    상기 램에 투입하여 압출하는 단계는, 준비된 상기 다중강관 파이프를 램에 투입하여 압출하고,
    상기 열처리하는 단계는, 상기 램으로부터 압출되는 상기 다중강관 파이프를 150℃ 내지 1350℃로 열처리하고,
    상기 성형하는 단계는, 열처리된 상기 다중강관 파이프를 스트레이트형으로 인발시켜 특정 형상으로 성형하고,
    상기 절단하는 단계는, 인발 성형된 상기 다중강관 파이프를 일정길이로 절단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법.
  13. 제1항에 기재된 이중강관을 이용한 차량용 사이드 실 제조방법에 의해 제조되는 차량용 사이드 실.
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