KR20090084131A - 스틸 부시의 제작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일방향으로 이동하는 부재를 소성가공하기 위한 스틸 부시의 제작 방법에 있어서, 상기 부재에 제1 관통 홀을 형성하는 제1 피어싱(piercing) 단계; 상기 부재에 압력을 가하여 상기 부재의 두께를 일정하게 하면서 돌출부를 형성하는 업세팅(upsetting) 단계; 상기 부재에 상기 제1 관통 홀에 대하여 제2 관통 홀을 형성하는 제2 피어싱(piercing) 단계; 상기 제2 관통 홀의 내주면을 확장하는 동시에 상기 돌출부의 길이를 연장하는 버링(burring) 단계; 상기 부재를 상기 스틸 부시의 최종 치수로 형성하는 사이징(sizing) 단계; 및 상기 부재로부터 상기 스틸 부시를 분리하는 트리밍(trimming) 단계를 포함하는 스틸 부시의 제작 방법을 개시한다. 상기와 같이 구성된 스틸 부시의 제작 방법은 공정 흐름을 단순화하고, 연속적으로 구현하여 생산 비용을 줄이고, 불량률을 감소시키는 것을 구현한다.
Figure P1020080010129
스틸 부시, 버링 단계, 트리밍 단계

Description

스틸 부시의 제작 방법{A METHOD FOR PRODUCING STEEL BUSH}
본 발명은 기계 부품 간의 결합 상태를 유지하면서 기구학적으로 안정된 작동을 구현하는 기계 부품의 제작 방법에 관한 것으로서, 특히 스틸 부시(steel bush)의 제작 방법에 관한 것이다.
스틸 부시는 기계 부품의 결합을 지지하면서 기구학적으로 안정적인 작동을 유지하는 필수 구성 요소로서, 특히 자동차에서 시트 프레임을 비롯한 여러 부품들을 결합하는 데 이용된다.
일반적으로 스틸 부시는 원재료를 1차 가공한 다음 절삭 및 기타 후처리를 과정을 거쳐 제작된다. 예를 들어, 원재료가 선재 또는 봉재의 형태인 경우에는 스틸 부시를 제작하기 위해 일부를 절단하는 절단 가공이 우선적으로 이루어진다. 원재료 상에 중공부를 형성하는 보링 가공이 이루어진 다음에, 스틸 부시의 외관을 형성하는 절삭 가공이 이루어진다. 마지막으로 모서리 부분을 면취/바렐 가공이 이루어진 후 하나의 스틸 부시가 제작된다. 아울러, 원재료가 파이프 형태인 경우에는 보링 가공이 생략되지만, 선재 또는 봉재 형태인 경우와 동일한 과정이 이루어져 하나의 스틸 부시가 제작된다. 스틸 부시는 특유의 형상으로 인해, 그 제작에 있어서 절삭가공 및 면취/바렐 가공과 같은 후처리 과정이 필수적이다.
그러나, 종래의 스틸 부시의 제작 방법은 절삭 가공 이후 면취/바렐 가공이 이루어져 생산 공정의 연속성을 확보하는 데 어려움이 있다. 이로 인해, 생산 과정과 생산 비용이 증가한다는 문제점이 발생하게 되었다.
본 발명은 스틸 부시를 연속적으로 제작할 수 있는 스틸 부시의 제작 방법을 제공하고자 한다.
아울러, 본 발명은 스틸 부시의 생산 비용과 불량율을 줄일 수 있는 스틸 부시의 제작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 일방향으로 이동하는 부재를 소성가공하기 위한 스틸 부시의 제작 방법에 있어서, 상기 부재에 제1 관통 홀을 형성하는 제1 피어싱(piercing) 단계; 상기 부재에 압력을 가하여 상기 부재의 두께를 일정하게 하면서 돌출부를 형성하는 업세팅(upsetting) 단계; 상기 부재에 상기 제1 관통 홀에 대하여 제2 관통 홀을 형성하는 제2 피어싱(piercing) 단계; 상기 제2 관통 홀의 내주면을 확장하는 동시에 상기 돌출부의 길이를 연장하는 버링(burring) 단계; 상기 부재를 상기 스틸 부시의 최종 치수로 형성하는 사이징(sizing) 단계; 및 상기 부재로부터 상기 스틸 부시를 분리하는 트리밍(trimming) 단계를 포함하는 스틸 부시의 제작 방법을 개시한다.
아울러, 상기 스틸 부시의 제작 방법은, 상기 제2 피어싱 단계 다음에, 상기 관통 홀의 내주면을 다듬는 코이닝(coining) 단계를 더 포함하는 스틸 부시의 제작 방법을 개시한다
본 발명에 따른 스틸 부시의 제작 방법은 제1 피어싱 단계, 업세팅 단계, 제2 피어싱 단계, 코이닝 단계, 버링 단계, 사이징 단계 및 트리밍 단계를 포함한다. 제1 피어싱 단계로부터 코이닝 단계를 거치면서 스틸 부시는 일정한 크기와 형상을 가질 수 있게 되었다. 아울러, 버링 단계를 통해 스틸 부시의 관통 홀과 돌출부를 형성하고, 사이징 단계를 통해 최종적인 스틸 부시의 치수를 획득할 수 있게 되었다. 아울러, 부재를 순차 이송형 금형에 의하여 공정 흐름을 단순화하고, 연속적으로 구현하여 생산 비용을 줄이고, 불량율을 감소시켰다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스틸 부시(100)를 나타내는 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 스틸 부시(100)는 몸체(101), 관통 홀(102) 및 돌출부(103)를 구비한다.
몸체(101)는 금속성 재질로 제작되어, 가공을 통해 관통 홀(102)과 돌출부(103)가 형성된다. 관통 홀(102)은 몸체(101)를 관통하도록 형성되며, 관통 홀(102)의 주위를 따라 돌출부(103)가 형성된다.
돌출부(103)는 스틸 부시(100)가 다른 부품에 결합될 때, 직접적으로 다른 부품과 결합된다. 따라서, 돌출부(103)는 다른 부품의 형상에 따라 그 형상이 결정 된다, 아울러, 돌출부(103)는 몸체(101)에 수직한 방향으로 형성되어, 스틸 부시(100)를 다른 부품에 대하여 안정적으로 결합시키게 된다. 아울러, 관통 홀(102)과 돌출부(103)의 내주면(121)은 서로 동일한 곡면으로 형성된다.
도 2는 도 1에 도시된 스틸 부시를 제작하는 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 3은 도 2에 도시된 스틸 부시를 제작하는 방법의 각 단계를 나타내는 도면이다.도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 스틸 부시의 제작 방법은 부재이동 방향을 부재(10)를 이동시켜 소성가공이 이루어지고, 제1 피어싱(piercing) 단계(S1), 업세팅(upsetting) 단계(S2), 제2 피어싱 단계(S3), 코이닝(coining) 단계(S4), 버링(burring) 단계(S5), 사이징(sizing) 단계(S6) 및 트리밍(trimming) 단계(S7)rk 한 번의 프레싱에 의해 동시에 수행된다.
제1 피어싱 단계(S1)는 부재(10)에 제1 관통 홀(102a)을 형성하는 단계이다. 부재(10)의 일부가 부재(10)로부터 분리되면서, 제1 관통 홀(102a)이 형성된다.
업세팅 단계(S2)는 부재(10)에 압력을 가하여 부재(101)의 두께를 원하는 두께로 형성하면서 돌출부(103)를 형성하는 단계이다. 이때, 부재(10)에 압력을 가하는 데에는 프레싱 장치(200)가 이용된다. 프레싱 장치(200)는 제1 관통 홀(102a) 주위의 부재(10)에 압력을 가하게 된다. 이로 인해, 제1 관통 홀(102a) 주위의 부재(10)는 원하는 부재(10)의 두께가 되도록 함몰되고, 제1 관통 홀(102a)의 직경은 부재(10)의 밀림에 의해 감소하면서 제2 관통 홀(102b)를 형성한다. 아울러, 함몰된 부재(101)의 반대면에는 돌출부(103)가 제2 관통 홀(102b) 주위를 따라 돌출되어 형성된다.
제2 피어싱 단계(S3)는 제1 관통 홀(102a)에 대하여 제2 관통 홀(102b)을 형성하는 단계로서, 제2 관통 홀(102b)이 제1 관통 홀(102a)과 동일한 직경을 가지는, 제1 피어싱 단계(S1)를 거친 상태와 동일하게 하는 것이 바람직하다. 이로 인해, 제2 관통 홀(102b)의 직경은 다시 증가하게 된다.
코이닝 단계(S4)는 제2 관통 홀(102b)의 내주면(121)을 다듬는 단계이다. 이로 인해, 부재(10)는 다음 단계인 버링 단계(S5)를 거치는 동안에 크랙(crack)이 발생되는 것을 방지하여 스틸 부시(100)의 불량을 감소시킬 수 있다.
버링 단계(S5)는 제2 관통 홀(102b)의 내주면(121)을 확장하면서 돌출부(103)의 길이를 연장하는 단계이다. 제2 관통 홀(102b)은 업세팅 단계(S2)를 거치면서 그 양측의 직경이 상이하다. 제2 관통 홀(102b)의 직경은 내주면(121)에도 영향을 준다. 아울러, 돌출부(103)는 스틸 부시(100)를 다른 부품에 결합하는 요소이다. 돌출부(103)는 업세팅 단계(S2)를 통해 형성되지만, 다른 부품에 결합하여 스틸 부시(100)를 안정된 상태로 유지하는 데 제한이 따른다. 따라서, 돌출부(103)는 버링 단계(S5)를 통해 다른 부품과 안정적으로 결합되도록 연장되는 것이다. 이는 버링 단계(S5)에서도 프레싱 장치(200)는 프레싱 방향으로 돌출부(103)를 연장시키기 때문이다.
사이징 단계(S6)는 부재(10)를 제작하고자 하는 스틸 부시(100)의 치수로 형성하는 단계이다. 이로 인해, 관통 홀(102)과 돌출부(103)는 최종적인 치수를 가지게 된다. 부재(10)의 외부 및 내부에 걸쳐 압력이 가해지면서 구현된다.
트리밍 단계(S7)는 사이징 단계(S6)를 통해 관통 홀(102)과 돌출부(103)의 최종적인 치수를 가진 하나의 스틸 부시(100)를 부재(10)로부터 분리하는 단계이다. 이는 부재(10)가 프레싱 장치(200)에 의해 압력이 가해져 일정한 외경을 가지게 됨으로써 이루어진다. 특히, 부재(10)가 연속적으로 연결된 상태이므로 트리밍 단계(S7)를 한 번의 프레싱마다 스틸 부시(100)를 생산할 수 있게 된다.
상기와 같은 스틸 부시의 제작 방법은 부재(10)를 코일 자동공급장치에 의하여 연속적으로 각각의 단계들을 거치면서 최종적으로 트리밍 단계(S7)를 통해 한 번의 프레싱을 통해 스틸 부시(100)를 얻을 수 있다.
이상, 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 제작된 스틸 부시를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스틸 부시를 제작하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스틸 부시를 제작하는 방법의 각 단계를 나타내는 도면이다.

Claims (2)

  1. 일방향으로 이동하는 부재를 소성가공하기 위한 스틸 부시의 제작 방법에 있어서,
    상기 부재에 제1 관통 홀을 형성하는 제1 피어싱(piercing) 단계;
    상기 부재에 압력을 가하여 상기 부재의 두께를 일정하게 하면서 돌출부를 형성하는 업세팅(upsetting) 단계;
    상기 부재에 상기 제1 관통 홀에 대하여 제2 관통 홀을 형성하는 제2 피어싱(piercing) 단계;
    상기 제2 관통 홀의 내주면을 확장하는 동시에 상기 돌출부의 길이를 연장하는 버링(burring) 단계;
    상기 부재를 상기 스틸 부시의 최종 치수로 형성하는 사이징(sizing) 단계; 및
    상기 부재로부터 상기 스틸 부시를 분리하는 트리밍(trimming) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스틸 부시의 제작 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스틸 부시의 제작 방법은,
    상기 제2 피어싱 단계 다음에, 상기 관통 홀의 내주면을 다듬는 코이닝(coining) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스틸 부시의 제작 방법.
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