KR102449205B1 - 복합소재를 이용한 컨트롤암의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 컨트롤암 - Google Patents

복합소재를 이용한 컨트롤암의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 컨트롤암 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복합소재를 이용한 컨트롤암의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 컨트롤암에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고장력 강판 HR440 또는 HR590를 이용하여 양쪽에 레그부가 형성되고 중심부 외측으로 돌출부가 형성되게 U형으로 블랭킹 작업을 수행하여 컨트롤암 본체를 준비하는 본체 준비공정(S10)과, 블랭킹 작업이 이루어진 컨트롤암 본체를 프레스를 이용하여 1차 형상을 가공하기 위한 포밍작업을 수행하는 포밍공정(S20)과, 포밍된 본체의 가장자리 부위에 일정 높이로 플랜지를 성형하기 위해 플랜징 및 스트라이킹 작업을 수행하는 플랜지 성형공정(S30)과, 컨트롤암 본체의 중심부 외측 돌출부에 볼조인트 파이프를 일체형으로 성형하기 위해 금형 다이 및 펀치를 이용하여 볼록하게 볼조인트 파이프 자리를 가공하는 드로잉공정(S40)과, 드로잉 공정을 거친 볼조인트 파이프 자리부 주변으로 중공형 부싱을 이용하여 직경을 감소시키면서 높이와 두께를 증가시키는 다단 증육공정(S50)과. 다단 증육공정을 통해 일정 높이로 성형된 볼록부 중앙에 펀치를 이용하여 일정 크기의 관통부를 형성시키기 위한 피어싱 공정(S60)과 버링 공정(S70), 업셋팅공정(S80), 열처리공정(S90), 볼조인트 및 베어링파이프 결합공정(S100) 및 볼조인트 및 베어링파이프가 결합된 본체를 사출 금형에 삽입시켜 본체의 일측면에 섬유강화플라스틱을 사출 성형하는 인서트 사출공정(S110);을 포함하여 이루어진다.

Description

복합소재를 이용한 컨트롤암의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 컨트롤암{Manufacturing method of control arm using composite materials and control arm made by its method}
본 발명은 복합소재를 이용한 컨트롤암의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 컨트롤암에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고장력강판을 이용해 코어스틸을 성형하고, 볼조인트파이프를 모재 일체형으로 증육시킨 후 사출금형을 이용하여 코어스틸 내측에 섬유강화플라스틱을 성형하여 제품의 경량화와 강성확보는 물론 성형 이후불량을 최소화할 수 있는 복합소재를 이용한 컨트롤암의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 컨트롤암에 관한 것이다.
차량의 현가장치 중 독립 현가장치는 차축을 분할하여 양쪽 바퀴가 서로 관계없이 움직이게 하여 승차감이나 주행 안전성을 향상시키도록 한 것으로, 소형 승용차량에 주로 많이 적용되고 있으며, 독립 현가장치에는 위시보운 형식, 맥퍼슨 형식, 트레일링 링크형식, 스윙 차축형식 등이 있다
그중 가장 많이 사용되는 형식인 위시보운 형식의 경우, 현가암 즉, 컨트롤 암(어퍼/로우)과, 조향너클, 코일스프링 등으로 구성되어 있다.
상기 구성 중 본원발명과 관련된 컨트롤암(어퍼/로어)은 차체를 구성하는 크로스 멤버나 프레임에 일단이 연결되고, 타단은 차륜에 결합되는 너클에 볼조인트를 매개로 연결되어 있다.
이러한 컨트롤암은 차륜을 차체에 연결 및 지지시키고, 차량의 주행 상태에 따라 차륜의 주행방향을 적절하게 제어하여 차량의 직진 주행성과 조향 안정성을 향상시킴으로써 차량의 주행 및 조향에 큰 역할을 수행하게 된다.
일반적으로 컨트롤암은 그 제작방법에 따라 주물 제조방법과 프레스 제조방법으로 만들어져 사용되고 있다.
주물 제조방법은 전통적인 제작방법으로, 내식성이 뛰어난 장점은 있으나, 비교적 제품의 두께가 두꺼워 재료비가 많이 들고 중량이 무거운 단점이 있었다.
이러한 전통적인 주물 제조방법으로 제작된 컨트롤암의 단점을 극복하기 위해 고장력강판을 이용한 이중판상부재를 파이프 형상처럼으로 제조한 후에 용접, 후가공을 거쳐 제작되는 프레스 제조방법이 사용되고 있다.
프레스 제조방법으로 컨트롤암을 제작하는 경우, 기존의 주물 제조방법으로 제작되는 컨트롤엄 대비 더 얇은 두께로 제작하면서 동일한 강도를 확보할 수 있는 장점은 있으나, 볼조인트파이프와 베어링파이프 등의 용접과정을 수행함에 있어서도금 처리된 고장력강판의 높은 비저항으로 인해 용접성이 떨어지는 단점이 있었다.
또한, 프레스 제조방법으로 제작된 컨트롤암의 경우, 용접시 용접부위의 금속 상변태가 이루어지고, 형상이 변경되는 단점이 발생되었으며, 용접부위의 부식이 발생 되는 등 여러가지 제작 공정상 또는 차량 설치 후 사후 문제점이 발생되었다.
이러한 종래의 컨트롤암이 갖는 문제점들을 해결하기 위해 다양한 발명들이 안출되고 있다.
그 일례로, 특허공개 제10-2010-0116081호(공개일:2010.10.29)의 ‘차량의 콘트롤암 및 그 제조방법’, 특허등록 제10-1732063호(등록일:2017.04.25)의 ‘볼조인트 일체형 자동차용 하이브리드 암 및 그 제조방법’, 특허공개 제10-2017-0013573호(공개일:2017.02.07)의 ‘차량의 어퍼 암’, 특허등록 제10-1747336호(등록일:2017.06.08)의 차량용 하이브리드 현가암 및 이를 제조하기 위한 제조방법, 특허등록 제10-1826825호(등록일:2018.02.01)의 ‘하이브리드 현가암’이 안출되어 컨트롤암의 중량을 낮추면서 강성이 유지되는 다양한 방법들이 제안되고 있다.
특히, 종래에 안출된 하이브리드 현가암은 프레스제조공법과 사출성형을 통해 컨트롤암을 제작할 수 있는 공법으로, 컨트롤암의 본체를 이루는 프레스 제조공법으로 제작된 코어스틸의 일측에 일정 두께의 플라스틱 합성수지를 일체로 성형하여 제품의 중량을 낮추면서 강성을 유지시킬 수 있도록 하였다.
하지만, 차륜에 결합되는 조향너클과 결합되는 볼조인트의 고정을 위한 볼조인트 파이프 및 차체측에 연결되는 베어링파이프를 용접작업을 수행하여 결합시키는 방법으로 제조됨으로 인해서 용접과정이 복잡할 뿐만 아니라 작업시간이 많이 소요되고, 용접작업 후 별도의 후공정을 수행함으로 인해서 생산능률이 저하되고, 고품질의 제품을 생산하는데 여전히 한계가 있었다.
(연구개발사업 관련정보)
- 과제고유번호 : B0080624000689
- 부처명 : 전라남도
- 연구관리 전문기관 : (재)전남지역사업평가단
- 연구사업명 : 튜닝부품 선도기업 맞춤형 지원사업
- 연구과제명 : 프레스 증육공법을 이용한 고장력 프레임과 폴리머 보강재의 복합구조를 갖는 경량 컨트롤 암 응용기술 개발
- 기여율 : 1/1
- 주관기관 : 프로텍코리아(주)
- 연구기간 : 2020.03.01~2021.02.28
- 특허공개 제10-2010-0116081호(공개일:2010.10.29) - 특허등록 제10-1732063호(등록일:2017.04.25) - 특허공개 제10-2017-0013573호(공개일:2017.02.07)
본 발명은 종래에 사용중인 제조방법 및 종래에 안출된 컨트롤암의 단점을 해결하여 제품의 성능을 향상시키면서 작업성을 높일 수 있도록 하는 복합소재를 이용한 컨트롤암의 제조방법 및 그 방법으로 제조된 컨트롤암을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 복합소재를 이용한 컨트롤암의 제조방법은 고장력 강판의 일종인 HR440 또는 HR590 소재를 이용하여 중심부를 기준으로 상호 대칭되게 양쪽에 레그부가 형성되고 중심부 외측으로 돌출부가 형성되게 U형으로 블랭킹 작업을 수행하여 컨트롤암 본체를 준비하는 본체 준비공정과, 블랭킹 작업이 이루어진 컨트롤암 본체를 프레스를 이용하여 1차 형상을 가공하기 위한 포밍작업을 수행하는 포밍공정과, 포밍된 본체의 가장자리 부위에 강성 향상 및 인서트 사출물의 결합력 향상을 위해 일측 방향으로 일정 높이 돌출되는 플랜지를 성형하기 위해 플랜징 및 스트라이킹 작업을 수행하는 플랜지 성형공정과, 컨트롤암 본체의 중심부 외측 돌출부에 볼조인트 파이프를 일체형으로 성형하기 위해 금형 다이 및 펀치를 이용하여 볼록하게 볼조인트 파이프 자리를 가공하는 드로잉공정과, 드로잉 공정을 통해 볼록하게 돌출된 볼조인트 파이프 자리 외주연으로 점차 줄어드는 직경을 가진 중공형 부싱 또는 다이를 이용하여 높이와 두께를 증가시키는 다단 증육공정과. 다단 증육과정을 통해 일정 높이로 성형된 볼조인트 파이프 자리부의 중앙에 펀치를 이용하여 일정 크기의 관통부를 형성시키기 위한 피어싱 공정과, 상기 피어싱 공정을 통해 형성된 관통부의 가장자리를 수직방향으로 세우는 버링 공정과, 버링 공정을 통해 형성된 돌출부를 상하방향으로 가압하여 높이를 줄이면서 단면폭을 넓혀 볼조인부 파이프를 성형하는 업셋팅공정과, 성형된 볼조인트 파이프의 강도 증대를 위해 열처리 작업을 수행하는 열처리공정과, 열처리가 완료된 볼조인트 파이프에 볼조인트를 압입시키고, 양쪽 레그부에 차체 또는 프레임에 연결하기 위한 부싱을 체결할 수 있도록 베어링이 압입된 베어링파이프를 결합시키는 볼조인트 및 베어링파이프 결합공정과, 볼조인트 및 베어링파이프가 결합된 본체를 사출 금형에 삽입시켜 플랜지가 형성된 본체의 일측면에 유리섬유 강화플라스틱 수지를 사출 성형하는 인서트 사출공정;을 포함하여 이루어진다.
특히, 상기 컨트롤암의 제작방법에는 드로잉공정과 다단 증육공정 사이에 플랜지로 둘러싸인 본체의 일측면에 인서트 사출되는 유리섬유 강화플라스틱 수지의 견고한 결합력 향상 및 본체의 강성을 증대시킬 수 있도록 복수개의 보강리브를 결합시키는 보강리브 결합공정이 더 포함되도록 구성되는 것이 바람직하고, 이와 더불어 상술한 방법을 이용하여 제조되는 복합소재를 이용한 컨트롤암을 제공한다.
상술한 본 발명에 따른 복합소재를 이용한 컨트롤암의 제조방법 및 그 방법으로 제작된 컨트롤암은 볼조인트가 연결되는 볼조인트 연결부를 용접작업을 이용하지 않고 모재로부터 증육시켜 성형함으로써 이음부가 없는 매그러운 표면의 제품을 얻을 수 있도록 하고, 외부로부터 받는 하중 및 응력분포가 골고루 분산되어 응력집중에 의한 제품의 파단 발생율이 감소하게 되며, 별도의 용접공정을 수행하지 않게 되어 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 유용한 효과를 제공한다.
특히, 용접부가 줄어듬으로 인해서 용접불량이 발생되거나 용접부에서 발생되는 것을 방지할 수 있어 제품의 내식성을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 고장력 스틸강에 섬유강화플라스틱이 결합된 형태로 컨트롤암을 제작함으로 인해서 컨트롤암의 중량을 다운시키면서 강도를 향상시켜 작업 편의성과 내구성을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 복합소재를 이용한 컨트롤암의 제작공정에 대한 플로우차트,
도 2는 본 발명에 따른 복합소재를 이용한 컨트롤암의 제작공정 중 컨트롤암의 본체를 성형하기 위한 소성 가공공정의 일부 발췌도,
도 3은 본 발명에 따른 방법으로 1차 제작된 컨트롤암 본체의 성형상태도,
도 4는 본 발명에 따른 방법으로 최종 제작된 컨트롤암의 외관상태도이다.
본 발명에 따른 복합소재를 이용한 컨트롤암의 제조방법(이하, ‘컨트롤암 제조방법’이라 약칭함) 및 그 방법으로 제조된 컨트롤암은 고장력 스틸강을 소정의 프레스공정을 통해 컨트롤암의 형체를 성형하는 1차 소성가공과, 1차 소성 가공된 컨트로암의 본체의 일측면에 섬유강화플라스틱을 충진하여 스틸강의 보강을 통해 컨트롤암의 강성향상과 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 2차 인서트 사출가공공정으로 이루어진다.
따라서, 본 발명에 따른 컨트롤암의 제조방법으로 제조된 컨트롤암은 차량 설치 후 가장 많은 외력을 받는 부분 중 한 곳인 볼조인트 연결부를 컨트롤암 본체의 모재로부터 일체로 성형시켜 용접과정을 줄임으로써 용접부분에서 발생될 수 있는 부식의 발생과, 용접시 금속재의 상변화에 따라 용접부위에서 강성이 취약해지는 것을 예방할 수 있는 컨트롤암을 제공한다.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 컨트롤암 제조공정에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 컨트롤암의 전체 제조공정을 플로우차트로 간략하게 도시하고 있고, 도 2는 컨트롤암의 제조공정 중 1차 소성가공을 수행하는 일부 공정의 개략도를 도시하고 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 컨트롤암은 1차 소성가공 공정과, 2차 인서트 사출공정으로 이루어진다.
1차 소성가공 공정은 고장력 스틸강을 차량에 장착될 컨트롤암의 형상대로 가공하기 위해 금속재인 스틸강을 소성 변형시키는 복수의 공정으로 구성된다.
즉, 컨트롤암 본체를 준비하는 본체 준비공정(S10)과, 컨트롤암의 1차 형상을 가공하기 위한 포밍공정(S20) 및 플랜지 성형공정(S30), 드로잉공정(S40), 다단 증육공정(S50), 피어싱 공정(S60), 버링 공정(S70), 업셋팅공정(S80), 열처리공정(S90)으로 이루어진다.
이와 같이, 복수의 공정을 통해 컨트롤암의 형상대로 소성가공을 통해 제조된 1차 컨트롤암의 본체에 다른 부품 또는 차체와의 연결을 위한 볼조인트 및 베어링파이프 결합공정(S100)이 추가로 수행된다.
이와 같이 1차적으로 소성가공을 거쳐 제조된 컨트롤암의 강성향상 및 내구성을 향상시키기 위해 1차 제조된 컨트롤암 본체를 준비된 금형에 투입하여 컨트롤암의 본체 일측면에 유리섬유강화플라스틱을 사출하여 유리섬유강화플라스틱이 컨트롤암 본체에 일체로 결합된 컨트롤암의 제조를 위해 2차 인서트 사출공정을 포함하여 이루어진다.
상기 소성가공 및 인서트 사출성형 공정에 대해서 각 단계별로 이하에서 설명한다.
S10 : S10은 컨트롤암 본체를 준비하는 본체를 준비하는 공정으로, 고장력 스틸강을 이용하여 컨트롤암을 성형하기 용이하도록 양쪽에 레그부가 형성되고 중심부 외측으로 돌출부가 형성되는 구조를 갖도록 U형으로 블랭킹 작업을 수행하는 공정으로, 본 발명의 실시예에 적용된 고장력 스틸강은 HR440 또는 HR590 소재를 이용한다.
S20 : S10의 다음 공정으로 이루어지는 포밍공정(S20)은 컨트롤암의 형상과 유사하게 U형으로 블랭킹 작업된 컨트롤암의 본체를 좀 더 정밀하게 다듬는 작업을 프레스 펀치를 이용하여 수행한다.
S30 : S30은 플랜지 성형공정으로, S20의 포밍공정에서 포밍된 컨트롤암의 본체 가장자리 부위에 일정 높이로 플랜지를 돌출 성형시키기 위한 공정으로, 이와 같은 플랜지성형 공정은 컨트롤암의 강성 향상 및 추후 공정으로 이루어질 인서트 사출공정에서 사출되는 유리섬유강화플라스틱과의 결합력을 향상시키기 위한 것으로, 플랜지는 컨트롤암 본체의 일측 방향으로 동일한 높이가 유지되도록 성형하는 것이 바람직하며, 프레스 장치를 이용하여 플랜징 및 스트라이킹 작업을 통해 이루어지게 된다.
S40 : S40은 드로잉공정으로, 컨트롤암 본체의 중심부 외측 돌출부에 볼조인트 파이프를 일체로 성형하기 위해 금형 다이 및 펀치를 이용하여 볼록하게 볼조인트 연결부 자리를 가공하는 공정이다.
상기 드로잉 공정은 다이와 펀치를 이용하여 볼조인트 파이프를 본체의 모재와 일체로 성형하기 위해 일정 높이의 원통형 돌출부가 형성되도록 성형하는 모재 일체형 볼조인트 파이프 성형을 위한 1차 준비공정인 것이다.
이와 같이, S40의 드로잉 공정이 완료되면 S50의 증육공정이 수행된다.
S50 : S50은 증육공정으로, S40의 드로잉 공정에서 일정 높이로 볼록하게 돌출된 도돌출부 외주연으로 점차 줄어드는 직경을 가진 중공형 부싱을 이용하여 직경을 감소시키면서 높이와 두께를 증가시키는 복수의 다단 공정을 통해 수행된다.
상기 증육공정은 일련의 프레스 가공공정 중 하나의 과정으로, 모재가 이동되는 공정상에 복수개의 서로 직경을 달리하는 부싱과 펀치를 준비하여 일련의 과정을 거치는 동안 드로잉공정에서 돌출된 돌출부가 볼조인트가 결합되기 위한 볼조인트 파이프의 크기로 성형되는 과정에 해당된다.
그리고, 상기 드로잉공정(S40)과 다단 증육공정(S50) 사이에는 플랜지로 둘러싸인 본체의 일측면에 인서트 사출되는 유리섬유강화플라스틱 수지의 견고한 결합력 향상 및 본체의 강성을 증대시킬 수 있도록 복수개의 보강리브를 결합시키는 보강리브 결합공정(S40a)이 더 수행되는 구성으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
S60 : S60은 피어싱 공정으로, 상기 S50의 다단 증육공정을 통해 일정 높이와 두께를 갖도록 성형된 돌출부의 중앙에 관통부를 형성시키는 공정으로, 펀치를 이용하여 일정 크기의 관통공을 형성시킨다.
S70 : S70은 버링 공정으로, 버링 공정은 상기 피어싱 공정(S60)을 통해 형성된 관통부의 중심부에 펀치를 출입시켜 관통공의 가장자리를 수직방향으로 세워 후속공정이 용이하도록 한다.
S80 : S80은 업셋팅 공정으로, 업셋팅공정은 버링 공정이 완료된 돌출부를 상하 수직운동하는 다이와 관통공 내부로 펀치를 관통시키면서 돌출부를 가압하여 돌출부의 높이를 줄이면서 단면폭을 넓혀 볼조인부 파이프를 성형하는 공정이다.
S90 : S90의 열처리공정은, 업셋팅 공정이 완료되어 목표로 하는 크기의 볼조인트 파이프의 성형이 완료된 후 성형된 볼조인트 파이프의 강도 증대를 위해 업싯팅 공정이 수행되면서 성형된 볼조인트 파이프에 대해 열처리 작업을 수행하는 공정이다.
S100 : S100은 상술한 S10~S90까지의 공정이 수행되면서 성형된 볼조인트 파이프에 볼조인트를 압입시켜 볼조인트를 결합시키고, 양쪽 레그부에 차체 또는 프레임에 연결하기 위한 부싱을 체결할 수 있는록 베어링 파이프를 결합한 후 베어링을 압입시키는 볼조인트 및 베어링파이프 결합공정이다.
S110 : 마지막으로 S110은 인서트 사출공정으로, 인서트 사출공정은 상술한 S100의 공정이 완료됨에 따라 1차적으로 성형된 고장력 스틸강 구조의 컨트롤암을 준비된 인서트 사출금형에 삽입시켜 플렌지가 형성된 본체의 일측면에 유리섬유강화플라스틱 수지를 주입하여 컨트롤암의 보강재를 사출 성형하는 공정이다.
한편, 도 2에는 상술한 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤암의 제작공정 중 컨트롤암의 본체를 성형하기 위한 소성 가공공정 중 본체의 모재와 일체로 볼조인트 파이프를 성형하는 일부공정을 발췌도시하고 있다.
도 2의 (a)는 펀치와 다이를 이용한 드로잉 공정으로 상술한 S40공정에 해당되며, 볼조인트 파이프를 성형하기 위한 적절한 위치에 볼조인트 파이프 자리를 볼록하게 마련하고, (b)는 볼록하게 형성된 볼조인트 파이프 자리부 주변에서 점차 직격이 줄어드는 중공형 부싱을 이용하거나 다이를 이용하여 볼조인트가 결합될 수 있는 일정 높이로 다단과정을 거쳐 볼조인트 파이프를 증육하는 공정으로, 상술한 S50공정에 해당된다.
또한, (c)는 다단 증육공정을 거쳐 일정 높이로 볼록하게 성형된 중심부에 펀치를 이용하여 구멍을 뚫는 피어싱 공정으로, 상술한 S60공정에 해당되고, (d)는 상술한 S70의 버링공정이며, (e)는 상술한 공정 중 S80에 해당되는 업셋팅 공정을 간략하게 도시하고 있다.
이와 같은 일련의 소성가공 공정이 완료되면서 1차적인 컨트롤암이 성형 완료되는데, 1차 성형된 컨트롤암의 외관상태가 도 3에 도시되어 있다.
도 3의 외관상태도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 컨트롤 암(100)은 본체(10)의 양쪽으로 동일한 크기와 형상으로 이루어진 레그부(12,14)가 구비되고, 상기 레그부(12,14)의 말단에 베어링(22)이 압입된 베어링파이프(20)가 결합된 구성으로 이루어지며, 중심부 외측 돌출부(30)에 볼조인트(42)가 압입된 볼조인트 파이프(40)가 결합된 구성으로 이루어진다.
또한, 상기 컨트롤암(100)은 본체(10)의 일측으로 일정 높이의 플랜지(15)가 돌출 형성되고, 각 레그부(12,14)의 내측에는 복수개의 보강리브(50)가 결합된 구성으로 이루어진다.
상기 보강리브(50)는 2차 공정으로 이루어지는 섬유강화플라스틱 수지의 사출 후 컨트롤암(100)의 본체(10)와 유리섬유 강화플라스틱 수지(60)간에 견고한 결합력이 유지될 수 있도록 함은 물론 컨트롤암(100) 본체(10)의 자체 강성을 증대시킬 수 있도록 구성된다.
도 4에는 상기 컨트롤암(100)에 유리섬유 강화플라스틱 수지(60)가 일체로 성형된 상태를 도시하고 있다.
상술한 컨트롤암의 제조공정에서 상기 컨트롤암은 고장력스틸강을 이용하여 1차 소성가공을 거친 후에 양쪽 레그부 말단에 베어링파이프가 결합되고, 본체의 중심 돌출부 일측으로 성형된 볼조인트 파이프에 볼조인트가 결합된 상태에서 사출금형에 투입되어져 유리섬유 강화플라스틱 수지가 사출되어 일체로 성형된다.
본 발명에 이용되는 인서트 사출공정은 업계에서 널리 사용되는 공지된 기술로 본 발명의 상세한 설명에서는 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
10 : 본체 12,14 : 레그부
15 : 플랜지
20 : 베어링파이프 22 : 베어링
30 : 돌출부
40 : 볼조인트 파이프 42 : 볼조인트
50 : 보강리브 60 : 유리섬유 강화플라스틱
100 : 컨트롤암

Claims (3)

  1. 고장력 강판의 일종인 HR440 또는 HR590 소재를 이용하여 중심부를 기준으로 상호 대칭되게 양쪽에 레그부가 형성되고 중심부 외측으로 돌출부가 형성되게 U형으로 블랭킹 작업을 수행하여 컨트롤암 본체를 준비하는 본체 준비공정(S10)과,
    블랭킹 작업이 이루어진 컨트롤암 본체를 프레스를 이용하여 1차 형상을 가공하기 위한 포밍작업을 수행하는 포밍공정(S20)과,
    포밍된 본체의 가장자리 부위에 강성 향상 및 인서트 사출물의 결합력 향상을 위해 일측 방향으로 일정 높이 돌출되는 플랜지를 성형하기 위해 플랜징 및 스트라이킹 작업을 수행하는 플랜지 성형공정(S30)과,
    컨트롤암 본체의 중심부 외측 돌출부에 볼조인트 파이프를 일체형으로 성형하기 위해 금형 다이 및 펀치를 이용하여 볼록하게 볼조인트 파이프 자리를 가공하는 드로잉공정(S40)과,
    드로잉 공정을 통해 볼록하게 돌출된 볼조인트 파이프 자리부 외주연으로 점차 줄어드는 직경을 가진 중공형 부싱 또는 다이를 이용하여 높이와 두께를 증가시키는 다단 증육공정(S50)과,
    다단 증육과정을 통해 일정 높이로 성형된 볼조인트 파이프의 중앙에 펀치를 이용하여 일정 크기의 관통부를 형성시키기 위한 피어싱 공정(S60)과,
    상기 피어싱 공정(S60)을 통해 형성된 관통부의 가장자리를 수직방향으로 세우는 버링 공정(S70)과,
    버링 공정을 통해 형성된 볼록부를 상하방향으로 가압하여 높이를 줄이면서 단면폭을 넓혀 볼조인부 연결부를 성형하는 업셋팅공정(S80)과,
    성형된 볼조인트 파이프의 강도 증대를 위해 열처리 작업을 수행하는 열처리공정(S90)과,
    열처리가 완료된 볼조인트 파이프에 볼조인트를 압입시키고, 양쪽 레그부에 차체 또는 프레임에 연결하기 위한 부싱을 체결할 수 있도록 베어링파이프를 결합시키는 볼조인트 및 베어링파이프 결합공정(S100)과,
    볼조인트 및 베어링파이프가 결합된 본체를 사출 금형에 삽입시켜 본체의 일측면에 유리섬유 강화플라스틱을 사출 성형하는 인서트 사출공정(S110);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합소재를 이용한 컨트롤암의 제작방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드로잉공정(S40)과 다단 증육공정(S50) 사이에는 플랜지로 둘러싸인 본체의 일측면에 인서트 사출되는 섬유강화플라스틱 수지의 견고한 결합력 향상 및 본체의 강성을 증대시킬 수 있도록 복수개의 보강리브를 결합시키는 보강리브 결합공정(S40a)이 더 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복합소재를 이용한 컨트롤암의 제작방법.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항의 방법을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 복합소재를 이용한 컨트롤암.
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