KR20150038952A - method for manufacturing a piston of under drive break - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 평판의 금속 소재를 냉간 판재성형하여 언더 드라이브 브레이크 피스톤이 제조될 수 있도록 함으로써 소재의 사용량을 최소화함과 더불어 에너지 소모를 절감하고, 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 각 단차부에 대한 모서리 성형이 정확히 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법에 관한 것이다.The present invention minimizes the amount of material used and enables energy consumption to be reduced by forming a plate material of a flat plate by cold plate material so that an underdrive brake piston can be manufactured. And more particularly, to a method of manufacturing an underdrive brake piston according to a new form.
일반적으로 자동변속기는 차량의 주행속도와 부하에 맞추어 자동적으로 최적의 토크 변환을 얻을 수 있도록 한 장치이다.In general, an automatic transmission is a device that automatically obtains optimum torque conversion according to the running speed and load of the vehicle.
언더 드라이브의 브레이크 피스톤은 상기한 자동변속기에 사용되는 부품으로써, 언더 드라이브 브레이크 챔버에 연결되어 있는 플레이트 및 허브에 연결되어 있는 디스크를 체결하여 자동변속기의 변속시 엔진 동력을 챔버에서 허브로 전달하는 역할을 하고, 유압이 빠질 때에는 피스톤의 해제를 도와주는 코일스프링과 조립되는 작용을 한다.The brake piston of the underdrive is a part used in the automatic transmission described above. It connects the plate connected to the underdrive brake chamber and the disk connected to the hub to transmit the engine power from the chamber to the hub when the automatic transmission is shifted And cooperates with a coil spring that helps release the piston when the hydraulic pressure is released.
이러한 언더 드라이브 브레이크 피스톤(10)의 구조에 대하여는 첨부된 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같으며, 이 언더 드라이브의 기술에 관련하여는 국내공개특허공보 제10-2007-0092351호 및 제10-2009-0049311호 등에 기재된 바와 같다.The structure of such an
한편, 상기한 언더드라이브 브레이크 피스톤(10)은 통상 환봉 소재를 고온으로 가열한 후 열간단조 공정으로 중심공(11)과 내주측 단차부(12) 및 외주측 단차부(13)를 성형한 후 황삭 가공과, 정삭가공 그리고, 디버링을 통해 최종 제품을 이루도록 제조되고 있다.On the other hand, the above-mentioned
그러나, 상기 열간단조 공정은 소재를 고온으로 가열해야 함에 따른 에너지 소모량이 큼과 더불어 정밀한 치수를 만족시키기 어려워 투입되는 소재량이 온간 단조나 냉간 판재성형에 비해 많다는 단점이 있으며, 더욱이 정밀한 치수를 만족시키기 어려워 반드시 정삭가공 전에 황삭가공을 추가로 수행하여야만 한다는 단점이 있었다.However, the hot forging process is disadvantageous in that it requires a large amount of energy consumption due to the heating of the material at a high temperature, and that it is difficult to satisfy the precise dimensions and the amount of material to be input is larger than that of warm forging or cold plate forming. Further, It is difficult to perform roughing before finishing.
물론, 전술된 문제점을 해결할 수 있도록 환봉 소재 대신 평판형의 소재를 냉간 판재성형 공정으로 성형한 후 각 기계 가공을 수행하도록 할 수도 있다.Of course, in order to solve the above-described problem, it is also possible to form a plate-like material into a cold plate material forming process instead of a round bar material, and then perform each machining process.
하지만, 이러한 냉간 판재성형 공정으로의 성형시에는 첨부된 도 3에 도시된 바와 같이 상기 언더 드라이브 브레이크 피스톤(10)의 각 단차부(12,13)를 이루는 모서리 부위(14a,14b)에 대한 소재의 미충전 현상이 발생되었다. 즉, 펀치(1,2)가 상하 방향으로만 동작되면서 소재(3)를 단조함에 따라 상기 단차부(12,13)를 이루는 각 모서리 부위로의 소재 유동이 원활히 이루어지지 않고 미성형 현상이 발생되는 등의 제조 불량이 야기되었던 문제점이 있었던 것이다.3, when the
뿐만 아니라, 통상의 냉간 판재성형 공정으로 언더 드라이브 브레이크 피스톤을 성형하고자 할 경우 평판 소재의 중앙을 하부로 돌출되도록 가압하여 단조함에 따라, 상기 소재의 상면이 중앙으로 집중되어 밀리는 현상이 발생되어 외경이 줄어들게 되어 전체적인 가공이 까다로움과 더불어 상기 소재의 외경이 줄어드는 것을 감안하여 완성품의 지름보다 큰 지름을 가지는 소재를 투입해야 함에 따른 재료비 증가의 문제점이 야기되었다.In addition, when an underdrive brake piston is to be formed by a usual cold plate forming process, the upper surface of the material is concentrated and pushed to the center by pushing the center of the plate material so as to protrude downward, The overall machining becomes complicated and the outer diameter of the workpiece is reduced. Therefore, there is a problem in that a material having a diameter larger than the diameter of the finished workpiece must be supplied.
본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 평판의 금속 소재를 냉간 판재성형하여 언더 드라이브 브레이크 피스톤이 제조될 수 있도록 함으로써 소재의 사용량을 최소화함과 더불어 에너지 소모를 절감하고, 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 각 단차부에 대한 모서리 성형이 정확히 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법에 관한 것이다.It is an object of the present invention to provide an underdrive brake piston which can be manufactured by forming a plate metal material into a cold plate to minimize the amount of material used, The present invention also relates to a method of manufacturing an underdrive brake piston according to a new form in which energy consumption is reduced and corner forming of each step of the underdrive brake piston is accurately performed.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법은 평판형 소재를 준비하는 소재 준비단계; 상기 준비된 소재에 중심공을 관통 성형하는 피어싱단계; 상기 중심공이 성형된 소재를 블랭킹하여 평판 링형 제품을 제조하는 블랭킹단계; 상기 제조된 평판 링형 제품을 냉간 판재성형하여 상기 중심공의 주변 및 외주측 부위를 각각 단차지게 형성함으로써 내주측 단차부 및 외주측 단차부가 성형된 성형품을 제조하는 냉간 판재성형단계; 그리고, 상기 성형품을 가열한 후 냉각시키는 열처리를 수행하여 잔류응력을 제거하는 어닐링단계;를 포함하여 진행됨을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an underdrive brake piston, the method comprising: preparing a planar blank; A piercing step of forming a center hole through the prepared material; A blanking step of blanking the center hole formed blank to produce a flat ring type product; A cold plate material forming step of forming a cold rolled plate material of the manufactured flat ring type product to form a molded article having inner and outer peripheral stepped portions formed by stepping peripheral and outer peripheral portions of the center hole; And performing an annealing process for heating and cooling the molded product to remove residual stress.
여기서, 상기 냉간 판재성형단계는 평판 링형 제품에 각 단차부가 성형된 성형품을 제조하는 1차 냉간 판재성형단계와, 상기 제조된 성형품을 냉간 판재성형하여 상기 성형품의 각 부위를 재차적으로 가공하는 2차 냉간 판재성형단계를 포함하여 진행됨을 특징으로 한다.The cold plate material forming step may include a first cold plate material forming step of manufacturing a molded article having each of the steps formed in the flat ring type product, a cold plate material forming step of cold- And a cold cold plate forming step.
또한, 상기 1차 냉간 판재성형단계의 냉간 판재성형시에는 상기 평판 링형 제품을 가압할수록 중심 부위로부터 방사상으로 점차 이동되면서 상기 평판 링형 제품의 각 단차부에 대한 모서리로의 소재 유동을 유도하는 복수의 분할펀치가 적용된 판재성형장치를 이용하여 수행됨을 특징으로 한다.Further, during the cold plate forming process of the primary cold plate forming step, the plurality of flat plate-like products are moved gradually from the central portion to the radial position, And is performed using a sheet material forming apparatus to which a split punch is applied.
또한, 상기 2차 냉간 판재성형단계는 성형품의 치수가 황삭 가공을 생략할 수 있을 정도의 치수에 이르기까지 점진적으로 가공되도록 복수로 수행됨을 특징으로 한다.The secondary cold plate forming step is characterized in that the step of forming the secondary cold plate is performed in a plurality of steps such that the dimensions of the molded product are progressively processed until the dimensions of the product are such that roughing can be omitted.
또한, 상기 블랭킹단계에서의 블랭킹펀치 외경에 대한 결정은 작업 클리어런스를 10% ~20% 사이의 범위로 적용하여 결정함을 특징으로 한다.The determination of the outer diameter of the blanking punch in the blanking step is determined by applying a work clearance in a range of 10% to 20%.
이상에서와 같은 본 발명의 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법은 평판의 금속 소재를 이용하여 냉간 판재성형 공법을 통해 언더 드라이브 브레이크 피스톤에 제조될 수 있도록 함에 따라 에너지 소모량을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 작업 시간의 단축 및 제조 단가의 절감을 이룰 수 있게 된 효과를 가진다.The above-described method of manufacturing an underdrive brake piston of the present invention can be manufactured in an underdrive brake piston through a cold plate molding method using a flat metal material, thereby minimizing the energy consumption, And it is possible to reduce the manufacturing cost and the manufacturing cost.
또한, 본 발명에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법은 냉간 판재성형시 펀치가 방사상으로 이동 가능한 복수의 분할펀치로 구성함으로써 언더 드라이브 브레이크 피스톤을 이루는 각 단차부의 모서리 부위에 대한 소재 유동이 원활히 이루어질 수 있게 되어 해당 모서리 부위에 대한 성형 불량이 방지될 수 있으며, 냉간 판재성형에 의해 황삭 작업을 생략할 수 있을 정도의 치수에 이르기까지 정밀한 성형을 수행할 수 있기 때문에 후공정 시간의 단축을 이룰 수 있게 된 효과를 가진다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an underdrive brake piston, which includes a plurality of divided punches capable of radially moving a punch when forming a cold plate, so that the material flows smoothly at corner portions of each step of the underdrive brake piston So that it is possible to prevent the forming defects of the corners from being formed and to precisely perform the forming until the dimension to such an extent that the roughing operation can be omitted by the cold plate forming, Effect.
도 1은 일반적인 언더 드라이브 브레이크 피스톤을 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 2는 일반적인 언더 드라이브 브레이크 피스톤을 설명하기 위해 나타낸 단면도
도 3은 일반적인 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 단조 작업시 성형 불량 상태를 설명하기 위해 나타낸 요부도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법을 설명하기 위해 나타낸 순서도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 설비를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 블럭도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조 과정을 설명하기 위해 평면에서 본 상태를 나타낸 상태도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조 과정을 설명하기 위해 단면 구조를 나타낸 단면도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 설비 중 1차 판재성형장치를 설명하기 위해 나타낸 분해사시도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 설비 중 1차 판재성형장치의 분할펀치에 대한 구조를 설명하기 위해 나타낸 요부사시도
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 설비 중 1차 판재성형장치의 분할펀치에 대한 동작 상태를 설명하기 위해 나타낸 저면도
도 11 내지 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤의 제조 과정 중 1차 판재성형장치에 의한 1차 냉간 판재성형단계의 수행 과정을 설명하기 위해 나타낸 상태도1 is a plan view for explaining a general underdrive brake piston;
2 is a cross-sectional view for explaining a general underdrive brake piston
Fig. 3 is a schematic view for explaining a molding defective state in a forging operation of a general underdrive brake piston
4 is a flowchart showing a method of manufacturing an underdrive brake piston according to an embodiment of the present invention
5 is a block diagram schematically showing an apparatus for manufacturing an underdrive brake piston according to an embodiment of the present invention.
6 is a state diagram illustrating a state of the underdrive brake piston according to the embodiment of the present invention,
7 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure for explaining a process of manufacturing an underdrive brake piston according to an embodiment of the present invention
FIG. 8 is an exploded perspective view illustrating a first plate material forming apparatus among the facilities for manufacturing an under drive brake piston according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view for explaining the structure of a divided punch of a primary plate material forming apparatus among the facilities for manufacturing an under drive brake piston according to the embodiment of the present invention.
10 is a bottom view for explaining the operation state of the first plate material forming apparatus in the apparatus for manufacturing an under drive brake piston according to the embodiment of the present invention.
FIGS. 11 to 15 are diagrams for explaining the process of forming the primary cold plate by the primary plate material forming apparatus during the manufacturing process of the underdrive brake piston according to the embodiment of the present invention. FIG.
이하, 본 발명의 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 4 내지 도 15를 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a method for manufacturing an underdrive brake piston of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 15 attached hereto.
설명에 앞서, 본 발명의 제조방법에 의해 제조되는 언더 드라이브 브레이크 피스톤은 종래 기술로 소개한 도 1 및 도 2에 도시된 구조의 언더 드라이브 브레이크 피스톤(10)으로써, 중앙에 중심공(11)이 관통 형성된 링형 구조로 이루어지면서 상기 중심공(11)의 주변에 단차지게 형성된 내주측 단차부(12) 및 외주측 부위를 단차지게 형성한 외주측 단차부(13)를 포함하여 이루어진다.Prior to the explanation, the underdrive brake piston manufactured by the manufacturing method of the present invention is an
첨부된 도 4은 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법을 설명하기 위해 나타낸 순서도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조용 설비를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 블럭도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조 과정을 설명하기 위해 나타낸 상태도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an underdrive brake piston according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram schematically illustrating a structure of an underdrive brake piston manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. And FIGS. 6 and 7 are state diagrams illustrating a process of manufacturing an underdrive brake piston according to an embodiment of the present invention.
이에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법은 크게 소재 준비단계(S110)와, 피어싱단계(S120)와, 블랭킹단계(S130)와, 냉간 판재성형단계(S210,S220) 및 어닐링단계(S300)를 포함하여 진행되며, 이를 통해 판재를 프레스 가공함으로써 언더 드라이브 브레이크 피스톤(10)이 제조될 수 있도록 하여 전체적인 제조 단가의 절감과, 에너지 소모량의 저감 및 기계가공의 단순화를 이룰 수 있도록 한 것이다.The method of manufacturing an underdrive brake piston according to an embodiment of the present invention includes the steps of preparing a material S110, a piercing step S120, a blanking step S130, a cold plate forming step S210, S220, And an annealing step (S300). The under-
이러한 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법에 각 단계별로 더욱 상세히 설명하도록 한다.The method of manufacturing the underdrive brake piston according to the embodiment of the present invention will be described in more detail in each step.
먼저, 상기 소재 준비단계(S110)는 언더 드라이브 브레이크 피스톤(10)의 제조를 위한 소재를 준비하는 과정이다.First, the material preparation step (S110) is a process of preparing a material for manufacturing the underdrive brake piston (10).
여기서, 상기 언더 드라이브 브레이크 피스톤(10)의 제조를 위한 소재는 평판형의 금속 판재로 사용됨을 특징으로 제시한다.Here, the material for manufacturing the
즉, 본 발명의 실시예에서는 판재의 사용으로 재료비의 절감을 이룰 수 있도록 하며, 열간단조를 이용하는 것이 아닌 냉간 판재성형를 이용함으로써 에너지 소모를 최소화함과 더불어 가공 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.That is, in the embodiment of the present invention, the material cost can be reduced by using the plate material, and by using the cold plate material instead of using hot forging, energy consumption can be minimized and the processing precision can be improved.
특히, 상기와 같이 준비되는 금속 판재는 피더(feeder)(도시는 생략됨)에 코일형으로 권취된 상태로 제공되며, 이를 통해 연속적인 공급이 이루어질 수 있게 된다.Particularly, the metal plate prepared as described above is provided in a coiled state on a feeder (not shown), through which continuous feeding can be performed.
다음으로, 상기 피어싱단계(S120)는 상기 피더를 통해 공급되는 금속 판재에 언더 드라이브 브레이크 피스톤(10)의 중심공(11)을 관통 성형하는 과정이고, 상기 블랭킹단계(S130)는 상기 중심공(11)이 관통 성형된 금속 판재를 제공받아 블랭킹함으로써 중심공(11)이 형성된 평판 링형의 시작품(20)을 제조하는 과정이다.Next, the piercing step S120 is a step of penetrating the
전술된 소재 준비단계(S110)와 피어싱단계(S120) 및 블랭킹단계(S130)는 단일 프레스 금형(100)에서 연속적으로 수행된다.The material preparing step S110, the piercing step S120, and the blanking step S130 described above are successively performed in the
특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 블랭킹단계(S130)에서의 블랭킹펀치(112)의 외경에 대한 결정은 작업 클리어런스를 10% ~20% 사이의 범위로 적용하여 결정함을 제시한다.Particularly, in the embodiment of the present invention, it is determined that the determination of the outer diameter of the
즉, 프레스 금형(100)을 이루는 상부 펀치금형(110)과 하부 다이금형(120)의 클리어런스 언밸런스에 의해 평판 링형 시작품(20)의 외주면에 버어(burr)가 발생될 수 있음을 고려할 때 상기 작업 클리어런스를 10~20% 사이의 범위로 적용함으로써 전술된 버어의 발생을 방지할 수 있도록 한 것이다. 이때, 상기 작업 클리어런스가 10% 미만일 경우에는 버어의 발생량이 많음에 따라 적어도 10% 이상의 작업 클리어런스로 결정되어야 함이 바람직하고, 상기 작업 클리어런스가 20% 이상일 경우에는 소재 소모량이 과도하게 커짐에 따라 최대한 20% 이하의 작업 클리어언스로 결정되어야 함이 바람직한 것이다.That is, considering that the clearance unbalance between the
한편, 미설명 부호 111은 피어싱펀치이다.On the other hand,
다음으로, 상기 냉간 판재성형단계(S210,S220)는 평판의 링형 시작품(20)을 냉간 판재성형하여 상기 중심공(11)의 주변 및 외주측 부위를 각각 단차지게 형성함으로써 내주측 단차부(12) 및 외주측 단차부(13)가 추가로 성형된 성형품(30)으로 제조하는 과정이다.Next, the cold plate material forming steps S210 and S220 are performed by cold plate-forming the ring-
본 발명의 실시예에서는 상기한 냉간 판재성형단계가 1차 냉간 판재성형단계(S210)와 2차 냉간 판재성형단계(S220)로 구분되어 순차적으로 진행됨을 특징으로 제시한다.In the embodiment of the present invention, the above-described cold plate forming step is divided into a first cold plate forming step (S210) and a second cold plate forming step (S220).
여기서, 상기 1차 냉간 판재성형단계(S210)는 링형 시작품(20)에 각 단차부(12,13)가 성형된 성형품(30)을 제조하는 과정이며, 특히 상기 1차 냉간 판재성형단계(S210)의 냉간 판재성형시에는 상기 링형 시작품(20)을 가압할수록 중심 부위로부터 방사상으로 점차 이동되면서 상기 링형 시작품(20)의 각 단차부(12,13)에 대한 모서리로의 소재 유동을 유도하는 복수의 분할펀치(212)가 적용된 판재성형장치(200)를 이용하여 수행됨을 특징으로 한다.The primary cold plate forming step S210 is a process for manufacturing the
즉, 1차 냉간 판재성형를 위한 판재성형장치(200)의 펀치를 축 방향뿐만 아니라 방사 방향으로도 이동할 수 있도록 복수로 분할된 펀치로 구성함으로써, 단순한 단차부(12,13)의 성형뿐만 아니라 각 단차부(12,13)를 이루는 모서리 부위로의 소재 유동이 원활히 유도될 수 있도록 한 것이다.That is, the punch of the plate
참고로, 첨부된 도 8 내지 도 11은 전술된 1차 냉간 판재성형단계(S210)를 위한 판재성형장치(이하, “1차 판재성형장치”라 함)(200)의 구조를 구체적으로 나타내고 있으며, 이를 토대로 상기 1차 판재성형장치(200)를 간략히 소개하면 다음과 같다.8 to 11 specifically show the structure of a plate material forming apparatus (hereinafter, referred to as " primary plate material forming apparatus ") 200 for forming the primary cold plate material forming step S210 , The primary plate
먼저, 상기 1차 판재성형장치(200)는 상부금형부(210)와 하부금형부(220)로 구분되어 제공된다.First, the primary
여기서, 상기 상부금형부(210)는 언더 드라이브 브레이크 피스톤(10)의 외주측 단차부(13)를 성형하기 위한 외측펀치(211)와, 언더 드라이브 브레이크 피스톤(10)의 내주측 단차부(12)를 성형하기 위한 복수의 분할펀치(212)와, 상기 각 분할펀치(212)가 방사 방향으로 이동되도록 안내하는 상부맨드릴(213)과, 상기 외측펀치(211) 및 각 분할펀치(212)가 하향 이동되도록 가압력을 전달하는 가이드엔빌(214)을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 각 분할펀치(212)는 상기 상부맨드릴(213)의 둘레를 따라 복수로 분할 형성됨과 더불어 탄성지지링(215)에 의해 일괄적으로 오므려질 수 있도록 구성되어, 가이드엔빌(214)을 통해 제공되는 가압력에 의해 점진적으로 하향 이동됨과 동시에 상부맨드릴(213)의 둘레면이 이루는 경사에 의해 점진적으로 외향 이동된다.The
또한, 상기 하부금형부(220)는 성형품(30)이 얹혀 성형되는 상부다이(221)와, 상기 외측펀치(211)와 함께 상기 브레이크 피스톤(10)의 외주측 단차부(13)를 성형하는 하부다이(222)와, 상기 각 분할펀치(212)와 함께 상기 언더 드라이브 브레이크 피스톤(10)의 내주측 단차부(12)를 성형하는 슬라이드다이(223)와, 상기 상부맨드릴(213)을 구속하는 하부맨드릴(224)을 포함하여 구성된다. 이때 상기 슬라이드다이(223)는 상기 분할펀치(212)에 의한 가압력으로 하향 이동되도록 구성된다.The
그리고, 상기 2차 냉간 판재성형단계(S220)는 1차 냉간 판재성형단계(S210)에 의해 성형된 성형품(30)을 별도의 판재성형장치(이하, “2차 판재성형자치”라 함)(300)로써 냉간 판재성형하여 상기 성형품(30)의 각 부위를 재차적으로 가공하는 과정이다. 이때 상기 2차 판재성형장치(300)는 1차 판재성형장치(200)와는 달리 방사방향으로 이동되는 복수의 분할펀치(212)가 적용되지 않은 단일의 펀치로 이루어진 판재성형장치임과 더불어 상기 1차 판재성형장치(200)에 비해 더욱 높은 가공 정밀도를 갖도록 구성된 판재성형장치이다.In the second cold plate forming step S220, the molded
이는, 상기 1차 판재성형장치(200)가 복수의 분할펀치(212)를 적용한 구조이기 때문에 상기 1차 냉간 판재성형단계(S210)의 수행 중 각 분할펀치(212)의 방사 방향측 이동에 의해 첨부된 도 5의 1차 성형이 완료된 성형품(30)의 상태와 같이 원주방향을 따라 복수의 미성형부(31)가 형성될 수밖에 없으며, 이를 고려하여 상기 2차 판재성형장치(300)를 이용하여 2차 냉간 판재성형단계(S220)를 추가로 수행함으로써 상기 성형품(30)의 미성형부(31)에 대한 성형이 이루어질 수 있도록 한 것이다.This is because the primary sheet
특히, 상기 2차 냉간 판재성형단계(S220)는 성형품(30)의 치수가 황삭 가공을 생략할 수 있을 정도의 치수에 이르기까지 점진적으로 가공되도록 수행됨을 제시한다.In particular, the secondary cold plate forming step S220 is performed so that the dimensions of the molded
즉, 첨부된 도 5 내지 도 7에서와 같이 상기 1차 성형이 완료된 성형품(30)을 두 번 이상 연속적으로 추가 성형하여 기계 가공을 위한 가공량을 최소화함으로써 황삭 가공을 생략할 수 있도록 하고, 이를 통해 전체적인 제조 시간의 단축을 이룰 수 있도록 한 것이다.That is, as shown in FIGS. 5 to 7, the molded
이때, 상기 2차 냉간 판재성형단계(S220)를 위한 2차 판재성형장치(300)는 프로그레시브형(progressive type) 금형으로 구성함으로써 단일의 금형장치에 의한 복수의 가공이 연속적으로 이루어지도록 할 수도 있지만, 실시예로 도시한 바와 같이 상기 2차 판재성형장치(300)를 둘 이상으로 구비함과 더불어 각 2차 판재성형장치(300)의 가공 정밀도는 서로 다르게 이루어지도록 구성함으로써 1차 성형이 완료된 성형품(30)에 대한 점진적인 정밀 성형이 수행될 수 있도록 할 수도 있다.At this time, the secondary plate
다음으로, 상기 어닐링단계(S300)는 열처리로(400)에서 상기 성형품(30)을 가열한 후 냉각시키는 열처리를 수행하여 잔류응력을 제거하는 과정이다.Next, the annealing step (S300) is a process of removing the residual stress by performing heat treatment in the heat treatment furnace (400) after heating the molded product (30).
즉, 상기한 어닐링단계(S300)를 통해 냉간 판재성형단계(S210,S220)의 진행시 해당 성형품(30)에 존재하게 되는 잔류응력을 제거함으로써 일정한 조직을 갖도록 한 것이다.That is, the residual stress existing in the corresponding molded
하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 각 단계별 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법을 토대로 브레이크 피스톤을 제조하는 과정에 대하여 첨부된 도 6 및 도 7과, 도 12 내지 도 15를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 6 and 7, and FIGS. 12 to 15, a process of manufacturing a brake piston based on each stepwise underdrive brake piston manufacturing method according to the embodiment of the present invention will be described in more detail. Explain it.
우선, 피더에 감겨 코일형으로 제공되는 평판 금속 판재는 프레스 금형(100)으로 제공되며, 계속해서 상기 프레스 금형(100)의 동작에 의해 피어싱 및 블랭킹이 연속적으로 이루어지면서 중심공(11)이 관통 형성된 평판의 링형 시작품(20)이 제조된다.First, a flat metal plate material wound on a feeder and provided in a coil form is provided as a
이때, 상기 프레스 금형(100)을 구성하는 블랭킹펀치(112)의 외경은 10~20%의 작업 클리어런스가 적용되어 설계됨을 고려할 때 상기 시작품(20)의 둘레면에는 버어가 발생되지 않는다.At this time, considering that the outer diameter of the blanking
그리고, 상기한 과정을 통해 제조된 평판의 링형 시작품(20)은 1차 판재성형장치(100)로 제공되어 상기 1차 판재성형장치(100)에 의해 1차 냉간 판재성형단계(S210)가 수행된다.The ring-shaped
이러한 1차 냉간 판재성형단계(S210)에서는 첨부된 도 11 내지 도 15에 도시된 바와 같이 상부금형부(110)가 하향 이동되면서 하부금형부(120)의 상부다이(121)에 얹혀져 있는 링형 시작품(20)을 가압하여 단조 성형하게 되며, 이의 과정에서 각 분할펀치(112)는 상부맨드릴(113)이 이루는 둘레면의 경사에 의해 점차 방사 방향으로 이동되면서 소재가 각 단차부(12,13)의 모서리 부위로 유동되도록 유도하게 된다.11 to 15, the
따라서, 전술된 1차 판재성형장치(100)에 의한 1차 냉간 판재성형단계(S210)를 수행한 링형 시작품(20)은 내주측 단차부(12) 및 외주측 단차부(13)를 갖는 성형품(30)으로 성형되며, 특히 각 분할펀치(112)의 동작에 의해 상기 각 단차부(12,13)를 이루는 모서리 부위로의 소재 유동이 원활히 유도될 수 있게 되어 상기 모서리 부위에 대한 성형 불량을 방지할 수 있게 된다.Therefore, the ring-shaped
그리고, 상기 1차 냉간 판재성형단계(S210)가 완료된 성형품(30)은 복수의 2차 판재성형장치에 순차적으로 제공되어 상기 각 2차 판재성형장치에 의한 2차 냉간 판재성형단계(S220)를 수행하게 되며, 이의 과정을 통해 상기 성형품(30)은 황삭 가공을 생략할 수 있을 정도의 치수에 이르기까지 점진적으로 가공된다.The molded
계속해서, 상기 2차 냉간 판재성형단계(S220)가 완료된 성형품(30)은 열처리로(400)에 제공되어 어닐링단계(S300)를 수행함으로써 잔류응력을 제거하며, 이후 기계 가공장치(500)에서 기계 가공(S400)을 통해 브레이크 피스톤(10)을 완성하게 된다.Subsequently, the molded
이때, 상기 성형품(30)은 냉간 판재성형단계(S210,S220)를 통해 황삭 가공을 생략할 수 있을 정도의 정밀도를 갖도록 성형됨에 따라 상기 기계 가공시에는 황삭 가공을 수행하지 않고 정삭 작업만으로 성형품(30)의 외관을 가공함으로써 최종 브레이크 피스톤(10)이 완성될 수 있게 된다.At this time, since the molded
물론, 전술된 기계 가공시에는 성형품(30)의 외주면에 대한 디버링 작업도 함께 수행하는데, 이때 상기 성형품(30)은 버어가 존재하지 않도록 가공되었기 때문에 상기 디버링 작업을 생략하거나 혹은, 극히 간단하게만 수행하여도 된다.Of course, at the time of machining, the deburring operation is performed on the outer peripheral surface of the molded
결국, 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법은 평판의 금속 소재를 이용하여 냉간 판재성형 공법을 통해 브레이크 피스톤에 제조될 수 있도록 함에 따라 에너지 소모량을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 작업 시간의 단축 및 제조 단가의 절감을 이룰 수 있다.As a result, the method of manufacturing the underdrive brake piston according to the embodiment of the present invention can be manufactured in the brake piston through the cold plate molding method using the flat metal material, so that the energy consumption can be minimized, Shortening of manufacturing cost and manufacturing cost can be achieved.
더욱이, 본 발명의 실시예에 따른 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법은 냉간 판재성형시 펀치가 방사상으로 이동 가능한 복수의 분할펀치(112)로 구성함으로써 브레이크 피스톤(10)을 이루는 각 단차부(12,13)의 모서리 부위에 대한 소재 유동이 원활히 이루어질 수 있게 되어 해당 모서리 부위에 대한 성형 불량이 방지될 수 있으며, 냉간 판재성형에 의해 황삭 작업을 생략할 수 있을 정도의 치수에 이르기까지 정밀한 성형을 수행할 수 있기 때문에 후공정 시간의 단축을 이룰 수 있다는 추가적인 장점을 가진다.Further, in the method of manufacturing an underdrive brake piston according to the embodiment of the present invention, when the cold plate is formed, the punch is constituted by a plurality of divided
10. 브레이크 피스톤 11. 중심공
12. 내주측 단차부 13. 외주측 단차부
20. 시작품 30. 성형품
31. 미성형부 100. 프레스 금형
110. 상부 펀치금형 120. 하부 다이금형
111. 피어싱펀치 112. 블랭킹펀치
200. 1차 판재성형장치 210. 상부금형부
211. 외측펀치 212. 분할펀치
213. 상부맨드릴 214. 가이드엔빌
215. 탄성지지링 220. 하부금형부
221. 상부다이 222. 하부다이
223. 슬라이드다이 224. 하부맨드릴
300. 2차 판재성형장치 400. 열처리로
500. 기계 가공장치10.
12.
20.
31.
110.
111. Piercing
200. Primary plate
211.
213.
215.
221.
223. Slide die 224. Lower mandrel
300. Second plate
500. Machining device
Claims (5)
상기 준비된 소재에 중심공을 관통 성형하는 피어싱단계;
상기 중심공이 성형된 소재를 블랭킹하여 평판 링형 제품을 제조하는 블랭킹단계;
상기 제조된 평판 링형 제품을 냉간 판재성형하여 상기 중심공의 주변 및 외주측 부위를 각각 단차지게 형성함으로써 내주측 단차부 및 외주측 단차부가 성형된 성형품을 제조하는 냉간 판재성형단계; 그리고,
상기 성형품을 가열한 후 냉각시키는 열처리를 수행하여 잔류응력을 제거하는 어닐링단계;를 포함하여 진행됨을 특징으로 하는 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법.A material preparing step of preparing a plate-like material;
A piercing step of forming a center hole through the prepared material;
A blanking step of blanking the center hole formed blank to produce a flat ring type product;
A cold plate material forming step of forming a cold rolled plate material of the manufactured flat ring type product to form a molded article having inner and outer peripheral stepped portions formed by stepping peripheral and outer peripheral portions of the center hole; And,
And performing an annealing process for heating and cooling the molded product to remove residual stress. The method of manufacturing an underdrive brake piston according to claim 1,
상기 냉간 판재성형단계는
평판 링형 제품에 각 단차부가 성형된 성형품을 제조하는 1차 냉간 판재성형단계와,
상기 제조된 성형품을 냉간 판재성형하여 상기 성형품의 각 부위를 재차적으로 가공하는 2차 냉간 판재성형단계를 포함하여 진행됨을 특징으로 하는 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법.The method according to claim 1,
The cold plate forming step
A primary cold plate forming step of producing a molded article in which each step is molded in a flat ring type product,
And a second cold plate forming step of forming cold plates of the produced molded article and re-machining the respective parts of the molded article.
상기 1차 냉간 판재성형단계의 냉간 판재성형시에는 상기 평판 링형 제품을 가압할수록 중심 부위로부터 방사상으로 점차 이동되면서 상기 평판 링형 제품의 각 단차부에 대한 모서리로의 소재 유동을 유도하는 복수의 분할펀치가 적용된 판재성형장치를 이용하여 수행됨을 특징으로 하는 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법.3. The method of claim 2,
A plurality of divided punches for guiding a flow of material to edges of each of the stepped ring-shaped products while being gradually moved radially from the central portion as the flattened ring-shaped product is pressed during the cold plate forming step of the primary cold plate- Wherein the step (b) is performed using a plate material forming apparatus to which the under-drive brake piston is applied.
상기 2차 냉간 판재성형단계는 성형품의 치수가 황삭 가공을 생략할 수 있을 정도의 치수에 이르기까지 점진적으로 가공되도록 복수로 수행됨을 특징으로 하는 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법.The method according to claim 2 or 3,
Wherein the step of forming the secondary cold plate is performed in a plurality of steps such that the dimensions of the molded product are progressively processed until the dimensions of the product are such that roughing can be omitted.
상기 블랭킹단계에서의 블랭킹펀치 외경에 대한 결정은 작업 클리어런스를 10% ~20% 사이의 범위로 적용하여 결정함을 특징으로 하는 언더 드라이브 브레이크 피스톤 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the determination of the outer diameter of the blanking punch in the blanking step is determined by applying a working clearance in the range of 10% to 20%.
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