KR20170061731A - 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법 및 단조 장치 - Google Patents

상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법 및 단조 장치 Download PDF

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Abstract

차량용 알루미늄 푸시 로드 제조방법에 있어서, 원통형 알루미늄재 블랭크(B)를 제조하는 블랭크 제조 단계(S10)와; 상기 블랭크(B)를 어닐링 열처리(T0)하여 연화시키는 제1 열처리 단계(S20)와; 상기 연화 열처리된 블랭크(B)를 인산염에 포함된 피막 처리제(C)로 피막 처리하는 제1 피막 단계(S30)와; 상기 블랭크 피막 단계(S30)를 거친 블랭크(B)를 제1 상부 펀치부(110)와 제1 하부 다이부(120)로 구성된 제1 단조 금형(100)을 이용하여, 하부의 제1 원통형 몸체부(1)와 상기 제1 원통형 몸체부(1)보다 직경이 큰 제1 상부확장부(3)를 갖는 제1 성형체(S1)를 단조 성형하는 1차 단조 성형 단계(S100)와; 상기 제1 성형체(S1)의 제1 상부확장부(3)의 중심에 펀치삽입공(13)을 절삭 성형하여 제2 성형체(S2)를 제조하는 선삭 단계(110)와; 상기 제2 성형체(S2)를 어닐링 열처리(T0)하여 연화시키는 제2 열처리 단계(S120)와; 상기 연화 열처리된 제2 성형체(S2)를 인산염에 포함된 피막 처리제(C)로 피막 처리하는 제2 피막 단계(S130)와; 상기 제2 원통형 몸체부(21)의 상부에 상기 제2 원통형 몸체부(21)보다 직경이 큰 제2 상부고정부(23)를 갖으며, 하부를 막는 하부벽(27)이 형성되는 제3 성형체(S3)를 2차로 압출 성형하는 3차 성형 단계(S200)와; 상기 제3 성형체(S3)를 경화 열처리하여 경도를 증가시키는 경화 열처리 단계(S250); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법.

Description

상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법 및 단조 장치 { Vehicle Brake Chamber Push Rod Frging Producing Method and Mold }
본 발명은 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법 및 단조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 압출단조공정 설계시 냉간 단조 성형비에 따라서 압출비를75% 이내로 설계함으로서 금형 파손방지, 품질 향상을 도모한다. 그러나 자동차 부품에는 일반적인 성형비율을 넘어서는 부품이 많으며, 이러한 부품의 개발시 일반적 단조설계로는 금형파손, 생산성 저하, 품질 문제가 발생하며 제조원가 상승이 나타나게 된다. 본 발명에서 개발할 제품의 경우 전후방 압출 비율이 75% 보다 상당히 큰 85% 이상인 제품으로 개발의 어렵기 때문에 단조 업체에서 개발을 기피하는 부품이다.
종래의 푸시 로드는 주물 또는 다이캐스팅 기법으로 제조하였으나 이러한 주형에 의한 제조방법의 제품의 경우 원소재가 가지는 강도에 비하여 제조된 후의 제품의 조직이 치밀하지 못하하거나 강도가 떨어져서 내구성 및 제품 강도 및 경도가 떨어지는 문제점이 있었다.
관련 특허 : 등록특허 10-1275016호는 각기 서로 마주하는 고정금형 펀치로 이루어진 제1, 2, 3, 4, 5 단조부에 의해 순차적인 단조작업이 이루어지도록 구성하되, 제3단조부 및 제4단조부가 갖는 펀치는 각각 케이스와 속핀으로 분리구성하여 그 사이에 에어배출을 위한 틈이 형성되게 한 자동차 유압브레이크용 연결구의 연결관 냉간단조장치에 있어서, 상기 제3단조부 및 제4단조부의 펀치가 갖는 속핀은 각각 케이스와 걸림테에 의한 걸 림으로 케이스로부터의 돌출이 제어되는 펀칭부 및 지지부로 분리구성함을 특징으로 하는 자동차 유압브레이크용 연결구의 연결관 냉간단조장치를 개시한다.
본 발명은 형상의 한계 또는 여러가지 이유로 사출, 주조로 제조하여 왔었고 현재까지 단조 방법으로 생산이 불가하였던 상용차용 푸시 로드를 단조 방법으로 구현하여 우수한 품질의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법 및 단조 장치를 제공하기 위함이다.
차량용 알루미늄 푸시 로드 제조방법에 있어서,
원통형 알루미늄재 블랭크(B)를 제조하는 블랭크 제조 단계(S10)와;
상기 블랭크(B)를 어닐링 열처리(T0)하여 연화시키는 제1 열처리 단계(S20)와;
상기 연화 열처리된 블랭크(B)를 인산염에 포함된 피막 처리제(C)로 피막 처리하는 제1 피막 단계(S30)와;
상기 블랭크 피막 단계(S30)를 거친 블랭크(B)를 제1 상부 펀치부(110)와 제1 하부 다이부(120)로 구성된 제1 단조 금형(100)을 이용하여,
하부의 제1 원통형 몸체부(1)와 상기 제1 원통형 몸체부(1)보다 직경이 큰 제1 상부확장부(3)를 갖는 제1 성형체(S1)를 단조 성형하는 1차 단조 성형 단계(S100)와;
상기 제1 성형체(S1)의 제1 상부확장부(3)의 중심에 펀치삽입공(13)을 절삭 성형하여 제2 성형체(S2)를 제조하는 선삭 단계(110)와;
상기 제2 성형체(S2)를 어닐링 열처리(T0)하여 연화시키는 제2 열처리 단계(S120)와;
상기 연화 열처리된 제2 성형체(S2)를 인산염에 포함된 피막 처리제(C)로 피막 처리하는 제2 피막 단계(S130)와;
상기 제2 피막 단계(S30)를 거친 제2 성형체(S2)를 제2 상부 펀치부(210)와 제2 하부 다이부(220)로 구성된 제2 단조 금형(200)을 이용하여,
상기 하부의 제1 원통형 몸체부(1)보다 더 길다란 길다란 제2 원통형 몸체부(21)의 중심에 제2 중공부(25)가 성형되고, 상기 제2 원통형 몸체부(21)의 상부에 상기 제2 원통형 몸체부(21)보다 직경이 큰 제2 상부고정부(23)를 갖으며, 하부 를 막는 하부벽(27)이 형성되는 제3 성형체(S3)를 2차로 압출 성형하는 3차 성형 단계(S200)와;
상기 제3 성형체(S3)를 경화 열처리하여 경도를 증가시키는 경화 열처리 단계(S250);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법.
본 발명에 따르는 경우, 형상의 한계 또는 여러가지 이유로 사출, 주조로 제조하여 왔었고 현재까지 단조 방법으로 생산이 불가하였던 상용차용 푸시 로드를 단조 방법으로 구현하여 우수한 품질의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법 및 단조 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법 흐름도 및 성형체 형상도.
도 2는 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 장치 중 제1 단조 금형 구성도.
도 3(a, b)은 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 장치 중 제1 단조 금형 상세도.
도 4는 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 장치 중 제2 단조 금형 구성도.
도 5(a, b)는 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 장치 중 제2 단조 금형 상세도.
이하, 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법 및 단조 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법 흐름도 및 성형체 형상도, 도 2는 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 장치 중 제1 단조 금형 구성도, 도 3(a, b)은 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 장치 중 제1 단조 금형 상세도, 도 4는 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 장치 중 제2 단조 금형 구성도이고, 도 5(a, b)는 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 장치 중 제2 단조 금형 상세도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법은, 원통형 알루미늄재 블랭크(B)를 제조하는 블랭크 제조 단계(S10)와, 상기 블랭크(B)를 어닐링 열처리(T0)하여 연화시키는 제1 열처리 단계(S20)와, 상기 연화 열처리된 블랭크(B)를 인산염에 포함된 피막 처리제(C)로 피막 처리하는 제1 피막 단계(S30)를 포함한다.
다음으로, 블랭크 피막 단계(S30)를 거친 블랭크(B)를 제1 상부 펀치부(110)와 제1 하부 다이부(120)로 구성된 제1 단조 금형(100)을 이용하여, 하부의 제1 원통형 몸체부(1)와 상기 제1 원통형 몸체부(1)보다 직경이 큰 제1 상부확장부(3)를 갖는 제1 성형체(S1)를 단조 성형하는 1차 단조 성형 단계(S100)가 진행된다.
다음으로, 제1 성형체(S1)의 제1 상부확장부(3)의 중심에 펀치삽입공(13)을 절삭 성형하여 제2 성형체(S2)를 제조하는 선삭 단계(110)와, 상기 제2 성형체(S2)를 어닐링 열처리(T0)하여 연화시키는 제2 열처리 단계(S120)와, 상기 연화 열처리된 제2 성형체(S2)를 인산염에 포함된 피막 처리제(C)로 피막 처리하는 제2 피막 단계(S130)가 진행된다.
다음으로, 제2 피막 단계(S30)를 거친 제2 성형체(S2)를 제2 상부 펀치부(210)와 제2 하부 다이부(220)로 구성된 제2 단조 금형(200)을 이용하여, 하부의 제1 원통형 몸체부(1)보다 더 길다란 길다란 제2 원통형 몸체부(21)의 중심에 제2 중공부(25)가 성형되고, 상기 제2 원통형 몸체부(21)의 상부에 상기 제2 원통형 몸체부(21)보다 직경이 큰 제2 상부고정부(23)를 갖으며, 하부 를 막는 하부벽(27)이 형성되는 제3 성형체(S3)를 2차로 압출 성형하는 3차 성형 단계(S200)가 진행된다.
다음으로, 제3 성형체(S3)를 경화 열처리하여 경도를 증가시키는 경화 열처리 단계(S250)가 진행된다. 최종적으로 절삭하여 제4 성형체(S4)를 최종 가공할 수 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법에 있어서, 제1 상부 펀치부(110)는, 프레스에 의해 승강하는 제1 상부펀치 프레임(111)과, 상기 제1 상부펀치 프레임(111)에 고정되는 제1 상부펀치 몸체부(112)와, 상기 제1 상부펀치 몸체부(112)의 하부에 원통형으로 형성되는 제1 상부펀치 선단부(113)를 포함하여 구성된다.
제1 하부 다이부(120)는, 상기 제1 상부펀치 프레임(111)의 하부에 대향되게 위치한 제1 하부다이 프레임(121)와, 상기 제1 하부다이 프레임(121)의 상부에 설치된 제1 하부다이(122)와, 상기 제1 하부다이(122)의 중앙에 움푹 패여 하부다이 제1 상측 내주면(123a)에 의해 둘러싸인 제1 확장부 성형실(123)과, 상기 제1 확장부 성형실(123)의 중앙에 더 깊게 더 좁게 패여 하부다이 제1 하측 내주면(124a)에 의해 둘러싸여 형성되는 제1 몸체부 성형실(124)과, 상기 제1 몸체부(124)의 하부에 연통되어 형성된 이젝팅 공구용 홈(125)과, 상기 이젝팅 공구용 홈(125)에 삽입되는 원통형 이젝팅 툴(127)을 포함하여 구성된다.
제2 상부 펀치부(210)는, 프레스에 의해 승강하는 제2 상부펀치 프레임(211)과, 상기 제2 상부펀치 프레임(211)에 고정되는 제2 상부펀치 몸체부(212)와, 상기 제2 상부펀치 몸체부(212)의 하부에 원통형으로 형성되고 상기 제2 성형체(S2)의 펀치삽입공(13)에 삽입되어 가압하는 제2 상부펀치 선단부(213)를 포함하여 구성된다. 제2 하부 다이부(220)는, 상기 제2 상부펀치 프레임(211)의 하부에 대향되게 위치한 제2 하부다이 프레임(221)와, 상기 제2 하부다이 프레임(221)의 상부에 설치된 제2 하부다이(222)와, 상기 제2 하부다이(222)의 중앙에 움푹 패여 제2 내주면(223a)에 의해 둘러싸인 제2 압출 성형실(223)과, 상기 제2 압출 성형실(223)의 하부에 연통되어 형성된 지지 펀치홈(225)과, 상기 지지 펀치홈(125)에 삽입되는 이젝팅 겸용 지지펀치(227)을 포함하여 구성된다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 장치는, 하부의 제1 원통형 몸체부(1)와 제1 원통형 몸체부(1)보다 직경이 큰 제1 상부확장부(3)를 갖는 제1 성형체(S1)를 단조 성형하는 제1 상부 펀치부(110)와 제1 하부 다이부(120)로 구성된 제1 단조 금형(100)과, 제1 원통형 몸체부(1)보다 더 길다란 길다란 제2 원통형 몸체부(21)의 중심에 제2 중공부(25)가 성형되고, 상기 제2 원통형 몸체부(21)의 상부에 상기 제2 원통형 몸체부(21)보다 직경이 큰 제2 상부고정부(23)를 갖으며, 하부를 막는 하부벽(27)이 형성되는 제3 성형체(S3)를 2차로 압출 성형하는 제2 상부 펀치부(210)와 제2 하부 다이부(220)로 구성된 제2 단조 금형(200)을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.

Claims (4)

  1. 차량용 알루미늄 푸시 로드 제조방법에 있어서,
    원통형 알루미늄재 블랭크(B)를 제조하는 블랭크 제조 단계(S10)와;
    상기 블랭크(B)를 어닐링 열처리(T0)하여 연화시키는 제1 열처리 단계(S20)와;
    상기 연화 열처리된 블랭크(B)를 인산염에 포함된 피막 처리제(C)로 피막 처리하는 제1 피막 단계(S30)와;
    상기 블랭크 피막 단계(S30)를 거친 블랭크(B)를 제1 상부 펀치부(110)와 제1 하부 다이부(120)로 구성된 제1 단조 금형(100)을 이용하여,
    하부의 제1 원통형 몸체부(1)와 상기 제1 원통형 몸체부(1)보다 직경이 큰 제1 상부확장부(3)를 갖는 제1 성형체(S1)를 단조 성형하는 1차 단조 성형 단계(S100)와;
    상기 제1 성형체(S1)의 제1 상부확장부(3)의 중심에 펀치삽입공(13)을 절삭 성형하여 제2 성형체(S2)를 제조하는 선삭 단계(110)와;
    상기 제2 성형체(S2)를 어닐링 열처리(T0)하여 연화시키는 제2 열처리 단계(S120)와;
    상기 연화 열처리된 제2 성형체(S2)를 인산염에 포함된 피막 처리제(C)로 피막 처리하는 제2 피막 단계(S130)와;
    상기 제2 피막 단계(S30)를 거친 제2 성형체(S2)를 제2 상부 펀치부(210)와 제2 하부 다이부(220)로 구성된 제2 단조 금형(200)을 이용하여,
    상기 하부의 제1 원통형 몸체부(1)보다 더 길다란 길다란 제2 원통형 몸체부(21)의 중심에 제2 중공부(25)가 성형되고, 상기 제2 원통형 몸체부(21)의 상부에 상기 제2 원통형 몸체부(21)보다 직경이 큰 제2 상부고정부(23)를 갖으며, 하부 를 막는 하부벽(27)이 형성되는 제3 성형체(S3)를 2차로 압출 성형하는 3차 성형 단계(S200)와;
    상기 제3 성형체(S3)를 경화 열처리하여 경도를 증가시키는 경화 열처리 단계(S250);
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 상부 펀치부(110)는,
    프레스에 의해 승강하는 제1 상부펀치 프레임(111)과,
    상기 제1 상부펀치 프레임(111)에 고정되는 제1 상부펀치 몸체부(112)와,
    상기 제1 상부펀치 몸체부(112)의 하부에 원통형으로 형성되는 제1 상부펀치 선단부(113),
    를 포함하여 구성되고;

    상기 제1 하부 다이부(120)는,
    상기 제1 상부펀치 프레임(111)의 하부에 대향되게 위치한 제1 하부다이 프레임(121)와,
    상기 제1 하부다이 프레임(121)의 상부에 설치된 제1 하부다이(122)와,
    상기 제1 하부다이(122)의 중앙에 움푹 패여 하부다이 제1 상측 내주면(123a)에 의해 둘러싸인 제1 확장부 성형실(123)과,
    상기 제1 확장부 성형실(123)의 중앙에 더 깊게 더 좁게 패여 하부다이 제1 하측 내주면(124a)에 의해 둘러싸여 형성되는 제1 몸체부 성형실(124)과,

    상기 제1 몸체부(124)의 하부에 연통되어 형성된 이젝팅 공구용 홈(125)과,
    상기 이젝팅 공구용 홈(125)에 삽입되는 원통형 이젝팅 툴(127),
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 냉간단조 및 열처리에 의한 차량용 알루미늄 푸시 로드 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 상부 펀치부(210)는,
    프레스에 의해 승강하는 제2 상부펀치 프레임(211)과,
    상기 제2 상부펀치 프레임(211)에 고정되는 제2 상부펀치 몸체부(212)와,
    상기 제2 상부펀치 몸체부(212)의 하부에 원통형으로 형성되고 상기 제2 성형체(S2)의 펀치삽입공(13)에 삽입되어 가압하는 제2 상부펀치 선단부(213),
    를 포함하여 구성되고;
    상기 제2 하부 다이부(220)는,
    상기 제2 상부펀치 프레임(211)의 하부에 대향되게 위치한 제2 하부다이 프레임(221)와,
    상기 제2 하부다이 프레임(221)의 상부에 설치된 제2 하부다이(222)와,
    상기 제2 하부다이(222)의 중앙에 움푹 패여 제2 내주면(223a)에 의해 둘러싸인 제2 압출 성형실(223)과,
    상기 제2 압출 성형실(223)의 하부에 연통되어 형성된 지지 펀치홈(225)과,
    상기 지지 펀치홈(125)에 삽입되는 이젝팅 겸용 지지펀치(227),
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법.
  4. 하부의 제1 원통형 몸체부(1)와 제1 원통형 몸체부(1)보다 직경이 큰 제1 상부확장부(3)를 갖는 제1 성형체(S1)를 단조 성형하는 제1 상부 펀치부(110)와 제1 하부 다이부(120)로 구성된 제1 단조 금형(100)과;
    제1 원통형 몸체부(1)보다 더 길다란 길다란 제2 원통형 몸체부(21)의 중심에 제2 중공부(25)가 성형되고, 상기 제2 원통형 몸체부(21)의 상부에 상기 제2 원통형 몸체부(21)보다 직경이 큰 제2 상부고정부(23)를 갖으며, 하부를 막는 하부벽(27)이 형성되는 제3 성형체(S3)를 2차로 압출 성형하는 제2 상부 펀치부(210)와 제2 하부 다이부(220)로 구성된 제2 단조 금형(200)을 포함하되;
    상기 제1 상부 펀치부(110)는,
    프레스에 의해 승강하는 제1 상부펀치 프레임(111)과,
    상기 제1 상부펀치 프레임(111)에 고정되는 제1 상부펀치 몸체부(112)와,
    상기 제1 상부펀치 몸체부(112)의 하부에 원통형으로 형성되는 제1 상부펀치 선단부(113),
    를 포함하여 구성되고;
    상기 제1 하부 다이부(120)는,
    상기 제1 상부펀치 프레임(111)의 하부에 대향되게 위치한 제1 하부다이 프레임(121)와,
    상기 제1 하부다이 프레임(121)의 상부에 설치된 제1 하부다이(122)와,
    상기 제1 하부다이(122)의 중앙에 움푹 패여 하부다이 제1 상측 내주면(123a)에 의해 둘러싸인 제1 확장부 성형실(123)과,
    상기 제1 확장부 성형실(123)의 중앙에 더 깊게 더 좁게 패여 하부다이 제1 하측 내주면(124a)에 의해 둘러싸여 형성되는 제1 몸체부 성형실(124)과,
    상기 제1 몸체부(124)의 하부에 연통되어 형성된 이젝팅 공구용 홈(125)과,
    상기 이젝팅 공구용 홈(125)에 삽입되는 원통형 이젝팅 툴(127),
    을 포함하여 구성되고,

    상기 제2 상부 펀치부(210)는,
    프레스에 의해 승강하는 제2 상부펀치 프레임(211)과,
    상기 제2 상부펀치 프레임(211)에 고정되는 제2 상부펀치 몸체부(212)와,
    상기 제2 상부펀치 몸체부(212)의 하부에 원통형으로 형성되고 상기 제2 성형체(S2)의 펀치삽입공(13)에 삽입되어 가압하는 제2 상부펀치 선단부(213),
    를 포함하여 구성되고;
    상기 제2 하부 다이부(220)는,
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    상기 제2 하부다이 프레임(221)의 상부에 설치된 제2 하부다이(222)와,
    상기 제2 하부다이(222)의 중앙에 움푹 패여 제2 내주면(223a)에 의해 둘러싸인 제2 압출 성형실(223)과,
    상기 제2 압출 성형실(223)의 하부에 연통되어 형성된 지지 펀치홈(225)과,
    상기 지지 펀치홈(125)에 삽입되는 이젝팅 겸용 지지펀치(227),
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 장치.
KR1020150166007A 2015-11-26 2015-11-26 상용차용 브레이크 챔버 푸시 로드 냉간 단조 제조 방법 및 단조 장치 KR20170061731A (ko)

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