KR102598446B1 - Method for manufacturing the Housing of an Injector for a vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 가솔린 인젝터의 하우징 제조방법에 관한 것으로 구체적으로 외경 30mm 이하의 차량용 가솔린 인젝터의 하우징을 가공함에 있어서 철강합금 소재인 하우징을 기계가공에서 발생하는 칩(chip) 발생으로 인한 재료의 손실을 줄이기 위하여 환봉소재를 절단하여 절단소재를 인젝터의 하우징과 유사한 하우징 제조하는 것을 목적으로써, 상기 블랭크가 유사한 하우징으로 형성되는 연속적인 제조는 절단된 블랭크의 일측면에 모서리를 형성하는 단조 1단계;, 상기 단조 1단계의 블랭크 형상을 균일화하게 형성하는 단조 2단계;, 상기 단조 2단계 블랭크의 일측면에 좁은 튜브형 입구부를 형성하도록 펀칭하는 단조 3단계;, 상기 단조 3단계의 블랭크의 타측면에 넓은 튜브형 입구부를 형성하도록 펀칭하는 단조 4단계;, 상기 단조 4단계의 블랭크의 좁은 튜브형 입구부와 넓은 튜브형 입구부의 중심부를 관통하도록 관통홀이 형성하도록 펀칭하는 단조 5단계;를 통해 철강합금 소재인 하우징을 기계가공에서 발생하는 칩(chip) 발생으로 인한 재료의 손실과 절삭가공의 손실을 줄임으로써 제조비용을 절감하고 또한, 제조시간 단축함으로써 생산성 향상을 달성하게 하는 효과가 있다. The present invention relates to a method of manufacturing a housing for a vehicle gasoline injector. Specifically, in machining the housing of a vehicle gasoline injector with an outer diameter of 30 mm or less, material loss due to chips generated during machining of the housing made of steel alloy is prevented. For the purpose of manufacturing a housing similar to the housing of an injector by cutting the round bar material in order to reduce the size, continuous manufacturing in which the blank is formed into a similar housing includes the first step of forging to form a corner on one side of the cut blank; The second step of forging to uniformly form the shape of the blank in the first step of forging; The third step of forging is punched to form a narrow tubular inlet on one side of the blank in the second step of forging; The third step of forging is punched to form a narrow tubular inlet on one side of the blank in the third step of forging. 4th step of forging to form a tubular inlet; 5th step of forging to form a through hole through the center of the narrow tubular inlet and the wide tubular inlet of the blank in the 4th forging step; through which a housing made of steel alloy is produced. It has the effect of reducing manufacturing costs by reducing material loss and cutting processing loss due to chip generation during machining, and also improving productivity by shortening manufacturing time.
Description
본 발명은 차량용 가솔린 인젝터의 하우징 제조방법에 관한 것으로 구체적으로 외경 30mm 이하의 차량용 가솔린 인젝터의 하우징을 가공함에 있어서 철강합금 소재인 하우징을 기계가공에서 발생하는 칩(chip) 발생으로 인한 재료의 손실을 줄이기 위하여 환봉소재를 절단하여 절단소재를 인젝터의 하우징과 유사한 하우징 제조하는 것을 목적으로 한다. The present invention relates to a method of manufacturing a housing for a vehicle gasoline injector. Specifically, in machining the housing of a vehicle gasoline injector with an outer diameter of 30 mm or less, material loss due to chips generated during machining of the housing made of steel alloy is prevented. The purpose is to cut the round bar material and manufacture a housing similar to the housing of the injector using the cut material.
또한, 본 발명은 철강합금 소재를 냉간단조 가공을 통해 인젝터 하우징과 유사한 하우징을 제작하고 열처리를 거쳐 자기특성을 확보한 후 절삭가공을통해 하우징을 단조가공을 통해 기본적인 형상을 제작하고 열처리를 통해 자기특성을 확보한 후 절삭가공으로 인젝터 하우징을 완성하는 차량용 가솔린 인젝터의 하우징 제조방법을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention manufactures a housing similar to the injector housing through cold forging of a steel alloy material, secures magnetic properties through heat treatment, produces a basic shape through forging the housing through cutting processing, and produces magnetic properties through heat treatment. The purpose is a method of manufacturing a housing for a gasoline injector for a vehicle, which completes the injector housing through cutting processing after securing the characteristics.
자동차의 가솔린 엔진에 연료를 분사하는 인젝터(Injector)는 솔레노이드에 전기를 인가하면 생성된 자기력으로 아마츄어를 당겨 연료 유로를 열어 연료를 엔진에 분사하는 장치이다. 특히 직분사형 가솔린 엔진의 인젝터는 200bar 이상의 높은 압력의 연료를 짧은 시간에 정확한 양을 분사해야 한다. 이를 위해 인젝터의 솔레노이드는 균일한 품질이 필요하고, 솔레노이드의 균일한 품질을 위해서는 솔레노이드의 부품에 일정한 자기적 특성과 정밀한 치수가 요구된다. 솔레노이드가 자기력을 효과적으로 발휘하기 위해서는 외측 자기 통로인 하우징이 필요하며, 하우징은 제품 보호와 방열, 부품 고정 등의 역할 외에 자기적 특성 또한 중요하다. 또한 인젝터 하우징은 외측 자기통로를 이루고 내측에 코일 및 아마츄어 등의 부품이 조립되는 특성상 내측이 비어있는 형태로 제작된다. An injector, which injects fuel into a car's gasoline engine, is a device that opens the fuel passage and injects fuel into the engine by pulling the armature using the magnetic force generated when electricity is applied to the solenoid. In particular, the injector of a direct injection gasoline engine must inject an accurate amount of fuel at a high pressure of 200 bar or more in a short period of time. For this purpose, the injector's solenoid requires uniform quality, and for the solenoid's uniform quality, the solenoid's parts require certain magnetic characteristics and precise dimensions. In order for a solenoid to effectively exert magnetic force, a housing, which is an external magnetic passage, is required. In addition to protecting the product, dissipating heat, and fixing parts, the housing also has important magnetic properties. In addition, the injector housing is manufactured with an empty interior due to the nature of the outer magnetic passage and the assembly of parts such as coils and armatures on the inside.
그러나 종래의 인젝터 하우징의 생산 방식에서는 소재의 수율 감소로 인해 부품 단가 증가의 문제점이 대두되고 있으며, 또한, 종래의 인젝터 하우징의 제조 공정은 자기적 특성을 유지하기 위해 소재를 인발 및 압출하여 환봉을 제작한 후 자기적 특성을 가지도록 소둔(Annealing) 열처리를 한 후 절삭 가공을 통해 제작하는데, 그 이유는 하우징은 내측이 비어 있는 형태의 특성상 압출 형태의 환봉을 절삭 가공해야 하는데, 이 때 환봉 소재의 대부분을 절삭하고 있다. However, in the conventional injector housing production method, there is a problem of increased part cost due to a decrease in material yield, and in addition, the conventional injector housing manufacturing process involves drawing and extruding the material to maintain the magnetic properties to form a round bar. After manufacturing, it is annealed and heat treated to have magnetic properties, and then manufactured through cutting. This is because the housing is hollow on the inside, so an extruded round bar must be cut, and at this time, the round bar material is used. Most of it is being cut.
인젝터 하우징의 제품 단가는 원가의 70% 이상이 소재비로 구성되므로 소재비 절감과 아울러 절삭양을 줄이는 것이 생산성 향상에서 중요한 요소가 된다. 그러나 상기의 기존 공정에서는 다량의 절삭 가공에 의해 준비된 환봉 소재에서 최종 제품에 이르기까지 소재의 75% 이상을 사용하지 못하게 되며, 절삭양의 과다로 소재의 과다 소모 발생과 제작 시간 증대 등 작업 수율을 저하시키며 또한 이로 인한 소재 비용이 크게 발생되었다. Since more than 70% of the product cost of the injector housing is made up of material costs, reducing material costs and cutting amount are important factors in improving productivity. However, in the existing process described above, more than 75% of the material cannot be used from the round bar material prepared through a large amount of cutting to the final product, and the excessive cutting amount causes excessive material consumption and increases production time, which reduces work yield. This also resulted in significant material costs.
한편 공개특허번호 10-1999-0036230 두께가 얇은 파이프의 제조방법에는 볼조인트 케이스를 제조하는 공정에 냉간단조용 고속 포밍기를 사용하여 소재의 절단, 1차 업셋팅, 2차 업셋팅, 3차 후방압출, 4차 후방압출, 5차 오픈 업셋팅, 6차 최종 업셋팅의 단계를 거쳐 볼조인트 케이스를 완성시킴으로써, 냉간단조 공정 중 별도의 구상화 소둔, 쇼트 및 윤활공정을 제거한 자동차용 볼조인트 케이스의 제조방법이 공지되어 있다. Meanwhile, the method of manufacturing thin pipes in Publication Patent No. 10-1999-0036230 involves cutting the material, first upsetting, second upsetting, and third rearward by using a high-speed forming machine for cold forging in the process of manufacturing the ball joint case. By completing the ball joint case through the steps of extrusion, 4th back extrusion, 5th open upsetting, and 6th final upsetting, the separate nodular annealing, shorting, and lubrication processes during the cold forging process are eliminated. Manufacturing methods are known.
등록특허번호 10-2297349(등록일 2021.08.27.) 자동차 진공펌프용 로터의 냉간단조 제조방법에는 봉 형태의 강재를 설정된 길이로 절단하는 단계; 절단된 상기 강재를 제1 금형에서 가압하여 하단부가 아래로 테이퍼지게 제1 성형물을 성형하는 단계; 상기 제1 성형물을 제2 금형에서 가압하여 상기 하단부에 제1 성형물 보다 직경이 작은 원기둥 형상의 캠샤프트 결합부가 형성되는 제2 성형물을 성형하는 단계;상기 제2 성형물을 제3 금형에서 가압하여 상기 캠샤프트 결합부와 인접하게 캠샤프트 결합부 보다 직경이 큰 원기둥 형상의 로터축이 형성되는 제3 성형물을 성형하는 단계; 상기 제3 성형물을 제4 금형에서 가압하여 상기 로터축과 인접하게 로터축 보다 직경이 큰 원기둥 형상의 로터 몸체가 형성되는 제4 성형물을 성형하는 단계; 상기 제4 성형물을 제5 금형에서 가압하여 상기 로터몸체의 상면에 제4 성형물의 중심과 정렬되는 제1 내경을 성형하는 단계; 및 상기 제1 내경이 성형된 제5 성형물을 제6 금형에서 가압하여 상기 제1 내경의 중심에 정렬되며 상기 제1 내경보다 작은 직경의 제2 내경을 성형하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 진공펌프용 로터의 냉간단조 제조방법이 공지되어 있다. 그러나 선행기술들은 적용하는 부품에 따라 적용하는 냉간단조방식이 상이하며, 선행기술의 단조방식으로는 본 발명의 차량용 가솔린 인젝터의 하우징을 제조하는 방법에는 한계가 있다. Registered Patent No. 10-2297349 (registration date 2021.08.27.) The cold forging manufacturing method of a rotor for an automobile vacuum pump includes the steps of cutting a bar-shaped steel material to a set length; Pressing the cut steel material in a first mold to form a first molding so that the lower end is tapered downward; Pressing the first molding in a second mold to form a second molding in which a cylindrical camshaft coupling portion with a smaller diameter than the first molding is formed at the lower end; Pressing the second molding in a third mold to form the second molding. forming a third molding in which a cylindrical rotor shaft with a larger diameter than the camshaft coupling portion is formed adjacent to the camshaft coupling portion; Pressing the third molding in a fourth mold to form a fourth molding in which a cylindrical rotor body with a larger diameter than the rotor shaft is formed adjacent to the rotor shaft; Pressing the fourth molded product in a fifth mold to form a first inner diameter aligned with the center of the fourth molded product on the upper surface of the rotor body; and pressing the fifth molded product having the first inner diameter in a sixth mold to form a second inner diameter aligned with the center of the first inner diameter and having a smaller diameter than the first inner diameter. A cold forging manufacturing method for a rotor for an automobile vacuum pump is known. However, the cold forging method used in the prior art differs depending on the parts to which it is applied, and there are limitations to the method of manufacturing the housing of the vehicle gasoline injector of the present invention using the forging method of the prior art.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서 소재를 인발 및 압출하여 환봉을 제작한 후 냉간 단조 가공을 하고, 냉간 단조 가공에서 얻어진 유사한 하우징을 소둔(Annealing) 열처리를 하여 자기적 특성을 확보하고 절삭 가공하여 소재의 손실양은 물론 절삭 가공량을 줄이는 차량용 가솔린 인젝터의 하우징 제조방법을 해결과제로 한다. The present invention is intended to solve the above-described conventional problems by producing a round bar by drawing and extruding the material, then cold forging the material, and annealing and heat treating a similar housing obtained through cold forging to secure magnetic properties. The problem is a method of manufacturing a housing for a gasoline injector for a vehicle that reduces the amount of material loss as well as the amount of cutting through cutting processing.
또한, 본 발명은 외경 30mm 이하의 차량용 가솔린 인젝터의 하우징을 가공함에 있어서 철강합금 소재인 하우징을 기계가공에서 발생하는 칩(chip) 발생으로 인한 재료의 손실을 줄이기 위하여 환봉소재를 절단하여 절단소재를 인젝터의 하우징과 유사한 하우징 제조하는 것을 해결하고자 하는 과제이다.In addition, in the present invention, in processing the housing of a vehicle gasoline injector with an outer diameter of 30 mm or less, the round bar material is cut to reduce material loss due to chip generation during machining of the housing made of steel alloy. The problem is to solve the problem of manufacturing a housing similar to that of an injector.
또한, 본 발명은 철강합금 소재를 냉간단조 가공을 통해 인젝터 하우징과 유사한 하우징을 제작하고 열처리를 거쳐 자기특성을 확보한 후 절삭가공을통해 하우징을 단조가공을 통해 기본적인 형상을 제작하고 열처리를 통해 자기특성을 확보한 후 절삭가공으로 인젝터 하우징을 완성하는 것을 해결 과제이기도 하다.In addition, the present invention manufactures a housing similar to the injector housing through cold forging of a steel alloy material, secures magnetic properties through heat treatment, produces a basic shape through forging the housing through cutting processing, and produces magnetic properties through heat treatment. After securing the characteristics, completing the injector housing through cutting is also a task to be solved.
발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. The objects of the invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the invention that are not mentioned can be understood through the following description and will be more clearly understood by examples of the invention.
또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the patent claims.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 냉간단조공법에 의한 차량용 가솔린 인젝터 하우징을 제조하는 방법에 있어서, 외경 30mm이하의 차량용 가솔린 인젝터에 적용되는 하우징(A)을 환봉소재(B)에서 절단된 블랭크(C)를 하우징(H)으로 연속적으로 제조하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.In order to solve the above-mentioned problem, the present invention relates to a method of manufacturing a gasoline injector housing for a vehicle by a cold forging method, wherein the housing (A) applied to a gasoline injector for a vehicle with an outer diameter of 30 mm or less is formed by forming a blank cut from a round bar material (B). Continuous manufacturing of (C) into the housing (H) is considered a means of solving the problem.
또한, 보다 구체적으로 본 발명은 상기 블랭크가 상기 하우징(H)으로 형성되는 연속적인 제조는 절단된 블랭크의 일측면에 모서리를 형성하는 단조 1단계;, 상기 단조 1단계의 블랭크 형상을 균일화하게 형성하는 단조 2단계;, 상기 단조 2단계 블랭크의 일측면에 좁은 튜브형 입구부를 형성하도록 펀칭하는 단조 3단계;, 상기 단조 3단계의 블랭크의 타측면에 넓은 튜브형 입구부를 형성하도록 펀칭하는 단조 4단계;, 상기 단조 4단계의 블랭크의 좁은 튜브형 입구부와 넓은 튜브형 입구부의 중심부를 관통하도록 관통홀이 형성하도록 펀칭하는 단조 5단계;를 연속적으로 제조하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다. In addition, more specifically, the present invention relates to the continuous manufacturing of the blank being formed into the housing (H) by forming a corner on one side of the cut blank in the first step of forging; forming the blank shape of the first step of forging uniformly. Step 2 of forging; Step 3 of forging of punching to form a narrow tubular inlet on one side of the blank in the second step of forging; Step 4 of forging of punching to form a wide tubular inlet on the other side of the blank of the third step of forging; , the blank in the fourth step of forging is punched to form a through hole so that a through hole passes through the center of the narrow tubular inlet and the wide tubular inlet; the method for solving the problem is to continuously manufacture the blank.
또한, 본 발명은 상기 단조 제 1단계에서는 상기 블랭크는 다이 공간 내에 가득 차게 하여 내,외부에서 접힘이 방지하도록 하고, 상기 단조 제 2단계에서는 상기 블랭크의 중앙을 가압하여 환봉소재 절단 시 발생한 불균일한 단면 및 잔여부위를 균일화되게 하며, 상기 제 3단계에서는 하면부에 좁은 튜브형 입구부를 형성하되, 상면부에 얕은 볼록 면을 생성하고, 상기 제 4단계에서는 상면부에 넓은 튜브형 입구부을 형성하되, 단조 시 블랭크의 펀치의 외측을 따라 압출과 같이 성형될 수 있도록 넓은 튜브형 입구부의 단면에 여유 공간이 확보되고, 상기 제 5단계에서는 펀칭을 통해 관통홀이 형성되고 절단된 부분이 스크랩이 되도록 하여 가공량 줄일 수 있게 연속적으로 제조하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다. In addition, in the present invention, in the first step of forging, the blank is filled in the die space to prevent folding inside and outside, and in the second step of forging, the center of the blank is pressed to eliminate unevenness generated when cutting the round bar material. The cross section and remaining area are made uniform. In the third step, a narrow tubular inlet is formed on the lower surface, but a shallow convex surface is created on the upper surface. In the fourth step, a wide tubular inlet is formed on the upper surface, but forging is performed. When forming the blank along the outside of the punch, free space is secured in the cross section of the wide tubular inlet so that it can be molded like extrusion. In the fifth step, a through hole is formed through punching and the cut portion is turned into scrap to reduce the processing amount. Continuous manufacturing to reduce production costs is considered a means of solving the problem.
또한, 본 발명은 상기 하우징(H)을 열처리하여 자기 특성을 확보하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다. In addition, the present invention aims to solve the problem by heat-treating the housing (H) to secure magnetic properties.
또한, 본 발명은 상기 하우징(H)을 절삭 가공하고, 열처리하여 자기 특성을 확보하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다. In addition, the present invention aims to solve the problem by cutting the housing H and heat-treating it to secure magnetic properties.
또한, 본 발명은 상기 차량용 인젝터의 하우징 제조방법에 의해 제조되는 상기 하우징(H)을 획득하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다. In addition, the present invention aims to solve the problem by obtaining the housing (H) manufactured by the housing manufacturing method for the vehicle injector.
본 발명은 외경 30mm 이하의 차량용 가솔린 인젝터의 하우징을 가공함에 있어서 철강합금 소재인 하우징을 기계가공에서 발생하는 칩(chip) 발생으로 인한 재료의 손실과 절삭가공의 손실을 줄임으로써 제조비용을 절감하고 또한, 제조시간을 단축함으로써 생산성 향상을 달성하게 하는 효과가 있다.The present invention reduces manufacturing costs by reducing material loss and cutting processing loss due to chips generated during machining of the housing made of steel alloy when processing the housing of a gasoline injector for a vehicle with an outer diameter of 30 mm or less. In addition, it has the effect of achieving improved productivity by shortening the manufacturing time.
또한, 본 발명은 철강합금 소재를 냉간단조 가공을 통해 인젝터에 적용하는 하우징(H)을 제작하고 열처리를 거쳐 자기특성을 확보한 후 절삭가공을 통해 하우징(H)을 단조가공을 통해 기본적인 형상을 제작하고 열처리를 통해 자기특성을 확보한 후 절삭가공으로 인젝터 하우징을 완성하는 차량용 가솔린 인젝터의 하우징의 성능을 향상하는 효과가 있다.In addition, the present invention manufactures a housing (H) applied to an injector through cold forging of a steel alloy material, secures magnetic properties through heat treatment, and then forges the housing (H) through cutting to shape the basic shape. It has the effect of improving the performance of the housing of gasoline injectors for automobiles, which are manufactured and heat treated to secure magnetic properties, and then completed through cutting.
도 1은 종래 기술인 자동차 진공펌프용 로터의 냉간단조 제조단계도.
도 2는 본 발명이 외경 30mm이하의 차량용 가솔린 인젝터에 적용되는 하우징(A)도면.
도 3은 본 발명의 인젝터용 하우징(H)의 제조단계도.
도 4는 본 발명의 인젝터용 하우징(H)의 제조플로우 챠트도.Figure 1 is a cold forging manufacturing step diagram of a rotor for a conventional automobile vacuum pump.
Figure 2 is a housing (A) diagram to which the present invention is applied to a gasoline injector for a vehicle with an outer diameter of 30 mm or less.
Figure 3 is a manufacturing step diagram of the housing (H) for an injector of the present invention.
Figure 4 is a manufacturing flow chart of the housing (H) for an injector of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.The above-described objects, features, and advantages will be described in detail later with reference to the attached drawings, so that those skilled in the art will be able to easily implement the technical idea of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In the drawings, identical reference numerals are used to indicate identical or similar components.
이하에서 구성요소의 "상부(또는 하부)" 또는 구성요소의 "상(또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면(또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에(또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. Hereinafter, the “top (or bottom)” of a component or the arrangement of any component on the “top (or bottom)” of a component means that any component is placed in contact with the top (or bottom) of the component. Additionally, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component. Additionally, when a component is described as being “connected,” “coupled,” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but the other component is “interposed” between each component. It should be understood that “or, each component may be “connected,” “combined,” or “connected” through other components.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. As used herein, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. In the present invention, terms such as “consists of” or “comprises” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or steps may include It may not be included, or it should be interpreted as including additional components or steps.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다. Throughout the specification, when referred to as “A and/or B”, this means A, B or A and B, unless specifically stated to the contrary, and when referred to as “C to D”, this means unless specifically stated to the contrary. Unless there is one, it means that it is C or higher and D or lower.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 차량용 인젝터의 하우징 제조방법을 특징하고 그 방법을 설명하도록 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a housing for a vehicle injector according to some embodiments of the present invention will be characterized and described.
도 2는 본 발명이 외경 30mm이하의 차량용 가솔린 인젝터에 적용되는 하우징(A)도면이고, 도 3은 본 발명의 인젝터용 하우징(H)의 제조단계도이며, 도 4는 본 발명의 인젝터용 하우징(H)의 제조플로우 챠트도이다. Figure 2 is a drawing of a housing (A) to which the present invention is applied to a gasoline injector for a vehicle with an outer diameter of 30 mm or less, Figure 3 is a manufacturing stage diagram of the housing (H) for an injector of the present invention, and Figure 4 is a housing for an injector of the present invention. (H) is the manufacturing flow chart.
도 2에서 인젝터 하우징(A)은 제품의 요구되는 기능에 따라 속이 빈 형태로 제작이 되며, 상세 사양은 상위 부품인 인젝터 설계에 따르게 된다. In Figure 2, the injector housing (A) is manufactured in a hollow form according to the required function of the product, and the detailed specifications follow the design of the injector, which is the upper part.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명은 차량용 인젝터의 하우징 제조방법에 관한 것으로 보다 구체적인 구성의 특징을 살펴보면, 냉간단조공법에 의한 차량용 가솔린 인젝터 하우징을 제조하는 방법에 있어서, 외경 30mm이하의 차량용 가솔린 인젝터에 적용되는 하우징(A)을 환봉소재(B)에서 절단된 블랭크(C)를 블랭크(C)의 좁은 튜브형 입구부(F)와 넓은 튜브형 입구부(G)의 중심부를 관통하도록 관통홀이 형성하도록 펀칭하는 단조 5단계(S50)의 하우징(H)을 연속적으로 제조하는 것을 특징으로 한다. Referring to FIGS. 3 and 4, the present invention relates to a method of manufacturing a housing for a vehicle injector. Looking at the specific structural features, a method of manufacturing a gasoline injector housing for a vehicle by a cold forging method is provided for a vehicle with an outer diameter of 30 mm or less. A blank (C) cut from a round bar material (B) is formed into a housing (A) applied to a gasoline injector, and a through hole is formed through the center of the narrow tubular inlet (F) and the wide tubular inlet (G) of the blank (C). It is characterized by continuously manufacturing the housing (H) in the fifth forging step (S50) of punching to form this.
또한, 본 발명은 상기 하우징(H)으로 형성되는 연속적인 제조단계는 절단된 블랭크(C)의 일측면에 모서리를 형성하는 단조 1단계(S10);, 상기 단조 1단계의 블랭크(C) 형상을 균일화(E)하게 형성하는 단조 2단계(S20);, 상기 단조 2단계 블랭크(C)의 일측면에 좁은 튜브형 입구부(F)를 형성하도록 펀칭하는 단조 3단계(S30);, 상기 단조 3단계의 블랭크(C)의 타측면에 넓은 튜브형 입구부(G)을 형성하도록 펀칭하는 단조 4단계(S40);, 상기 단조 4단계의 블랭크(C)의 좁은 튜브형 입구부(F)와 넓은 튜브형 입구부(G)의 중심부를 관통하도록 관통홀(H)이 형성하도록 펀칭하는 단조 5단계(S50);를 연속적으로 제조하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the continuous manufacturing step of forming the housing (H) is the first step (S10) of forging to form a corner on one side of the cut blank (C); the shape of the blank (C) in the first step of forging Forging step 2 (S20) to form a uniform (E);, Forging step 3 (S30) of punching to form a narrow tubular inlet (F) on one side of the forging second step blank (C);, Forging Forging step 4 (S40) of punching to form a wide tubular inlet (G) on the other side of the blank (C) of the third step;, narrow tubular inlet (F) and wide tubular inlet (F) of the blank (C) of the fourth step of forging It is characterized by continuously manufacturing the forging step 5 (S50) of punching to form a through hole (H) so as to penetrate the center of the tubular inlet (G).
또한, 본 발명은 상기 단조 제 1단계(S10)에서는 상기 블랭크(C)는 다이 공간 내에 가득 차게 하여 내,외부에서 접힘이 방지하도록 하고, 상기 단조 제 2단계(S20)에서는 상기 블랭크(C)의 중앙을 가압하여 환봉소재(B) 절단 시 발생한 불균일한 단면 및 잔여부위를 균일화되게 하며, 상기 제 3단계(S30)에서는 하면부에 좁은 튜브형 입구부(F)를 형성하되, 상면부에 얕은 볼록 면을 생성하고, 상기 제 4단계(S40)에서는 상면부에 넓은 튜브형 입구부(G)을 형성하되, 단조 시 블랭크(C)의 펀치의 외측을 따라 압출과 같이 성형될 수 있도록 넓은 튜브형 입구부(G)의 단면에 여유 공간이 확보되고, 상기 제 5단계(S50)에서는 펀칭을 통해 관통홀이 형성되고 절단된 부분이 스크랩(I)이 되도록 하여 가공량 줄일 수 있게 연속적으로 제조하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, in the first step (S10) of forging, the blank (C) is filled in the die space to prevent folding inside and outside, and in the second step (S20) of forging, the blank (C) is By pressing the center of the round bar material (B), the uneven cross-section and remaining area that occurred when cutting the round bar material (B) are made uniform. In the third step (S30), a narrow tube-shaped inlet (F) is formed on the lower surface, and a shallow inlet is formed on the upper surface. A convex surface is created, and in the fourth step (S40), a wide tubular inlet (G) is formed on the upper surface, and a wide tubular inlet is formed so that it can be formed by extrusion along the outside of the punch of the blank (C) during forging. Free space is secured in the cross section of the part (G), and in the fifth step (S50), a through hole is formed through punching and the cut part is made into scrap (I), thereby manufacturing continuously to reduce the amount of processing. It is characterized by
또한, 본 발명은 상기 하우징(H)을 열처리하여 자기 특성을 확보하는 것과, 상기 하우징(H)을 절삭 가공하고, 열처리하여 자기 특성을 확보하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized by securing magnetic properties by heat treating the housing (H), and securing magnetic properties by cutting and heat treating the housing (H).
본 발명에 따른 차량용 인젝터의 하우징 제조방법의 구체적인 제조방법을 설명하도록 한다.A detailed manufacturing method of the housing manufacturing method for a vehicle injector according to the present invention will be described.
도 3은 냉간단조공법에 의한 차량용 가솔린 인젝터 하우징을 제조하는 방법을 설명하면, 냉간단조공법에 의한 차량용 가솔린 인젝터 하우징을 제조하는 방법에 있어서, 외경 30mm이하의 차량용 가솔린 인젝터에 적용되는 하우징(A)을 환봉소재(B)에서 절단된 블랭크(C)를 상기 하우징(H), 즉, 환봉소재(B)에서 절단된 블랭크(C)를 블랭크(C)의 좁은 튜브형 입구부(F)와 넓은 튜브형 입구부(G)의 중심부를 관통하도록 관통홀이 형성하도록 펀칭하는 단조 5단계(S50)를 연속적으로 제조하는 예이다. 보다 구체적인 작동단계를 보면, 상기 블랭크(C)가 상기 하우징(H)으로 형성되는 연속적인 제조는 절단된 블랭크(C)의 일측면에 모서리를 형성하는 단조 1단계(S10)작업이 이루어지고, 상기 단조 1단계의 블랭크(C) 형상을 균일화(E)하게 형성하는 단조 2단계(S20)가 이루어지며, 상기 단조 2단계 블랭크(C)의 일측면에 좁은 튜브형 입구부(F)를 형성하도록 펀칭하는 단조 3단계(S30)가 이루어지고, 상기 단조 3단계의 블랭크(C)의 타측면에 넓은 튜브형 입구부(G)을 형성하도록 펀칭하는 단조 4단계(S40)가 이루어지며, 상기 단조 4단계의 블랭크(C)의 좁은 튜브형 입구부(F)와 넓은 튜브형 입구부(G)의 중심부를 관통하도록 관통홀이 형성하도록 펀칭하는 단조 5단계(S50)를 거치면서 상기 하우징(H)이 완성된다. Figure 3 illustrates a method of manufacturing a vehicle gasoline injector housing by a cold forging method. In the method of manufacturing a vehicle gasoline injector housing by a cold forging method, a housing (A) applied to a vehicle gasoline injector with an outer diameter of 30 mm or less is shown. The blank (C) cut from the round bar material (B) is placed in the housing (H), that is, the blank (C) cut from the round bar material (B) is placed between the narrow tube-shaped inlet (F) of the blank (C) and the wide tube-shaped This is an example of continuously manufacturing the fifth forging step (S50) of punching to form a through hole through the center of the inlet portion (G). Looking at more specific operation steps, the continuous manufacturing in which the blank (C) is formed into the housing (H) involves the first step (S10) of forging to form a corner on one side of the cut blank (C), The second stage of forging (S20) is performed to uniformly (E) form the shape of the blank (C) of the first stage of forging, and a narrow tubular inlet (F) is formed on one side of the blank (C) of the second stage of forging. The third step of forging (S30) is performed, and the fourth step of forging (S40) is performed to form a wide tubular inlet (G) on the other side of the blank (C) in the third step of forging. The housing (H) is completed through the 5th forging step (S50) of punching to form a through hole through the center of the narrow tubular inlet (F) and the wide tubular inlet (G) of the blank (C). do.
본 발명에 따른 상기 하우징(H)의 소재는 상자성 및 낮은 보자력을 가져야 하는 소재 특성상 탄소량이 0.025% 이하가 되는 것이 바람직하다.The material of the housing (H) according to the present invention preferably has a carbon content of 0.025% or less due to the nature of the material having paramagnetic properties and low coercive force.
따라서 상기 인젝터에 적용되는 환봉소재(B)의 블랭크(C)를 상기 하우징(H)과 동일한 중량으로 절단하고, 단조를 하기 위해 다단 냉간 포머에 투입된다. 상기 다단냉간포머는 4단에서 8단까지 구성될 수 있으나, 각 단에서의 부하 및 정밀도를 고려할 때 5단이 적당하다. Therefore, the blank (C) of the round bar material (B) applied to the injector is cut to the same weight as the housing (H), and is put into a multi-stage cold former for forging. The multi-stage cold former can be configured from 4 to 8 stages, but considering the load and precision at each stage, 5 stages are appropriate.
냉간 단조설비는 각 단을 연속적으로 작업할 수 있는 다단 포머가 바람직하며, 용량은 100톤 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 단수를 늘일 경우 설비의 용량은 더 커지게 된다. 각 냉간 단조시 시간과 온도는 별도로 관리가 필요하지 않고, 설비가 움직일 수 있는 최소의 시간 및 상온이면 충분하다. 한편 최초 인발 소재는 상기 하우징(H) 외경보다 작게 제작되어 각 단조 단계를 거침에 따라 외경을 증가시켜 상기 하우징(H)의 외경이 완성될 수 있도록 한다. 이 때 초기 인발소재의 외경은 상기 하우징(H)의 외경보다 3% 이상 작게 제작하고, 각각의 공정 단에서 외경은 확장되게 하고, 외경의 확장율은 최종 단조 포밍 단계가 진행될수록 이전보다 작은 것이 바람직하다.For cold forging equipment, it is desirable to have a multi-stage former that can work each stage continuously, and the capacity is preferably 100 tons or more. Additionally, if the number of stages is increased, the capacity of the facility becomes larger. There is no need to separately manage the time and temperature during each cold forging, and the minimum time and room temperature for the equipment to move are sufficient. Meanwhile, the first drawn material is manufactured smaller than the outer diameter of the housing (H), and the outer diameter increases as each forging step is performed, so that the outer diameter of the housing (H) can be completed. At this time, the outer diameter of the initial drawn material is manufactured to be at least 3% smaller than the outer diameter of the housing (H), the outer diameter is expanded at each process stage, and the expansion rate of the outer diameter becomes smaller than before as the final forging forming step progresses. desirable.
각 단의 작업을 상세히 설명하면, 상기 단조 1단계(S10)은 소재가 다이에 가득 차는 것을 목적으로 실시하며, 소재의 내/외부에서 접힘을 방지해야 하는데, 채움이 불균일하는 경우 소재 내/외부의 접힘으로 인한 단조 완료품의 품질에 악영향을 미칠 수 있다. 단조 2단계(S20)에서는 소재 중앙을 눌러 이로서 단조 소재 절단시의 불균일한 단면 및 잔여 소재를 균일화된 형태로 정리하게 된다. 단조 3단계(S30)에서는 완제품의 좁은 튜브형 입구부를 형성한다. 이 때 다이의 해당부위에 끝까지 소재를 채우는 것이 중요하며, 이를 위해 도 3의 단조 상면부와 같이 펀치에 얕은 볼록한 면을 생성하여 소재에 충분한 힘이 가해지는 용적을 조절하는 것이 바람직하다. 단조 4단계(S40)에서는 완제품의 넓은 튜브형 입구부를 형성한다. 상기 단조 4단계(S40)에서 단조시 소재가 펀치의 외측을 따라 압출과 같이 성형되는 것이 바람직하므로 펀치는 넓은 튜브형 입구부의 단면에 여유가 있도록 제작됨이 바람직하다. 상기 단조 5단계(S50)에서는 가공량을 줄이기 위해 내경 블랭킹을 하게 되는 과정을 거치되어 단조 완제품(H)이 완성된다. To describe the work of each step in detail, the first forging step (S10) is performed with the purpose of filling the die with the material, and folding must be prevented inside and outside the material. If the filling is uneven, the inside and outside of the material must be prevented. The quality of the forged product may be adversely affected due to folding. In the second stage of forging (S20), the center of the material is pressed to organize the uneven cross section and remaining material when cutting the forging material into a uniform form. In the third step of forging (S30), a narrow tubular entrance portion of the finished product is formed. At this time, it is important to fill the relevant part of the die with the material to the end, and for this purpose, it is desirable to create a shallow convex surface on the punch, such as the upper surface of the forging in Figure 3, to control the volume at which sufficient force is applied to the material. In the fourth step of forging (S40), a wide tubular entrance part of the finished product is formed. In the fourth forging step (S40), it is preferable that the material is extruded along the outside of the punch during forging, so the punch is preferably manufactured so that there is room in the cross section of the wide tubular inlet portion. In the forging step 5 (S50), a process of internal diameter blanking is performed to reduce the amount of processing, and the forged finished product (H) is completed.
본 발명에서 각 단계에서 실시하는 작업 조건에 있어는 냉간 단조 시간과 온도는 별도로 관리할 필요가 없으며, 상온 이나 재결정 온도를 유지하면 된다. In the present invention, there is no need to separately manage the cold forging time and temperature in the working conditions performed at each stage, and room temperature or recrystallization temperature can be maintained.
한편, 단조가 완료된 상기 하우징(H)은 절삭가공을 할 수 있으나, 절삭가공 전 자기 소둔 열처리를 먼저 진행할 수 있으며, 이때 열처리는 철강의 A2 변태 온도와 A3 변태 온도사이로 가열 및 유지 후 서냉하여 패라이트 조직을 생성한다. 구체적으로는 780℃에서 800℃의 온도에서 3시간 이상 유지하고 500℃까지는 시간당 100℃ 이하의 속도로 냉각후 공냉하는 것이 바람직하다. 또한, 절삭 가공은 일반적인 선반과 절삭공구를 사용하여 진행할 수 있으나, 자기 소둔 열처리가 완료된 단조품의 자기적 특성을 유지하기 위해서는 가공시 발열 및 내부 응력 발생을 최소화 하는 것이 바람직하다. 또한, 절삭 가공 후에도 자기 소둔 열처리는 가능하다. Meanwhile, the housing (H) that has been forged can be subjected to cutting processing, but magnetic annealing heat treatment may be performed first before cutting processing. In this case, the heat treatment is performed by heating and maintaining the steel between the A2 transformation temperature and the A3 transformation temperature of the steel, followed by slow cooling. Create a light organization. Specifically, it is desirable to maintain the temperature at 780°C to 800°C for more than 3 hours, cool to 500°C at a rate of 100°C or less per hour, and then air cool. In addition, cutting processing can be performed using a general lathe and cutting tools, but in order to maintain the magnetic properties of forgings that have undergone self-annealing heat treatment, it is desirable to minimize heat generation and internal stress during processing. Additionally, self-annealing heat treatment is possible even after cutting processing.
또한, 본 발명에서 상기 하우징(H)을 열처리하여 자기 특성을 확보하는 것을 특징으로 하는데, 이는 냉간단조에 의한 자기 특성저하를 회복하기 위한 방법으로서, 하우징의 제작방법으로서 단조와 그로 인한 자기적 특성의 저하를 회복하기 위한 열처리로 이루어진다. In addition, the present invention is characterized in that the magnetic properties are secured by heat treating the housing (H), which is a method for recovering the deterioration of the magnetic properties due to cold forging, and as a method of manufacturing the housing, forging and the resulting magnetic properties are used. It is performed through heat treatment to recover from the degradation.
또한, 본 발명에서 상기 하우징(H)을 절삭 가공하고, 열처리하여 자기 특성을 확보하는 것을 특징으로 하는 이유도 냉간단조에 의한 자기 특성저하를 회복하기 위한 방법으로서, 하우징의 제작방법으로서 단조와 그로 인한 자기적 특성의 저하를 회복하기 위한 열처리로 이루어진다. In addition, the reason why the present invention is characterized by cutting and heat treating the housing (H) to secure the magnetic properties is as a method to recover from the decline in magnetic properties caused by cold forging, and as a method of manufacturing the housing, forging and Heat treatment is performed to recover the deterioration of magnetic properties.
종국으로 본 발명은 외경 30mm이하의 차량용 가솔린 인젝터에 적용되는 하우징 제조방법에 의해 상기 하우징(H)을 획득하게 된다. Ultimately, the present invention obtains the housing (H) by a housing manufacturing method applied to automobile gasoline injectors with an outer diameter of 30 mm or less.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. As described above, the present invention has been described with reference to the illustrative drawings, but the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can occur.
아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention were not explicitly described and explained while explaining the embodiments of the present invention above, it is natural that the predictable effects due to the configuration should also be recognized.
A 인젝터 하우징(Housing)
B 환봉소재
C 블랭크(blank)
H 하우징A Injector Housing
B round bar material
C blank
H housing
Claims (6)
절단된 상기 블랭크(C)를 다이 공간 내에 가득 차게 하여 내,외부에서 접힘이 방지하도록 일측면에 모서리를 형성하는 단조 1단계(S10);, 상기 단조 1단계의 상기 블랭크(C)의 중앙을 가압하여 환봉소재(B) 절단 시 발생한 불균일한 단면 및 잔여부위를 균일화되게 하여 상기 블랭크(C) 형상을 균일화(E)하게 형성하는 단조 2단계(S20);, 상기 단조 2단계 블랭크(C)의 하면부에 좁은 튜브형 입구부(F)를 형성하고, 상면부에 얕은 볼록 면을 생성하도록 펀칭하는 단조 3단계(S30);, 상기 단조 3단계의 블랭크(C)의 상면부에 넓은 튜브형 입구부(G)을 형성하되, 단조 시 블랭크(C)의 펀치의 외측을 따라 압출과 같이 성형될 수 있도록 넓은 튜브형 입구부(G)의 단면에 여유 공간이 확보하도록 펀칭하는 단조 4단계(S40);, 상기 단조 4단계의 블랭크(C)의 좁은 튜브형 입구부(F)와 넓은 튜브형 입구부(G)의 중심부를 펀칭을 통해 관통홀을 형성하는 하우징(H)이 성형되고, 상기 펀칭을 통해 절단된 부분이 스크랩(I)이 되도록하는 단조 5단계(S50)를 연속적으로 제조하는 것을 특징으로 하는 차량용 인젝터의 하우징 제조방법.A vehicle injector characterized in that the housing (A), which is applied to a vehicle gasoline injector with an outer diameter of 30 mm or less, is continuously manufactured using a blank (C) cut from a round bar material (B) using a cold forging method. In the housing manufacturing method,
The first step of forging (S10), which fills the cut blank (C) in the die space and forms a corner on one side to prevent folding on the inside and outside (S10); the center of the blank (C) in the first step of forging The second stage of forging (S20) in which the shape of the blank (C) is uniformly formed (E) by uniformizing the uneven cross-section and remaining area that occurred when cutting the round bar material (B) by applying pressure (S20);, The second stage of forging blank (C) 3rd step of forging (S30) of forming a narrow tubular inlet (F) on the lower surface of the forging and punching to create a shallow convex surface on the upper surface;, a wide tubular inlet on the upper surface of the blank (C) in the 3rd step of forging The fourth step of forging (S40) of forming the part (G) and punching it to ensure free space in the cross section of the wide tubular inlet part (G) so that it can be molded like extrusion along the outside of the punch of the blank (C) during forging. ;, A housing (H) forming a through hole is formed by punching the center of the narrow tubular inlet (F) and the wide tubular inlet (G) of the blank (C) in the fourth step of forging, and through the punching. A method of manufacturing a housing for a vehicle injector, characterized in that the five forging steps (S50) are continuously manufactured so that the cut portion becomes scrap (I).
상기 하우징(H)을 열처리하여 자기 특성을 확보하는 것을 특징으로 하는 차량용 인젝터의 하우징 제조방법.In paragraph 1
A method of manufacturing a housing for a vehicle injector, characterized in that the housing (H) is heat treated to secure magnetic properties.
상기 하우징(H)을 절삭 가공하고, 열처리하여 자기 특성을 확보하는 것을 특징으로 하는 차량용 인젝터의 하우징 제조방법.In paragraph 1
A method of manufacturing a housing for a vehicle injector, characterized in that the housing (H) is cut and heat treated to secure magnetic properties.
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