KR20170080931A

KR20170080931A - 중공 너클 제조 방법

Info

Publication number: KR20170080931A
Application number: KR1020150190885A
Authority: KR
Inventors: 정차교; 조보예
Original assignee: 명화공업주식회사
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2015-12-31
Publication date: 2017-07-11

Abstract

본 발명은, 너클 주조용 금형에 중공 형태의 코어를 배치하는 단계; 상기 코어가 배치된 상기 금형 내로 용탕을 공급하는 단계; 상기 용탕을 응고시켜 중공 너클을 완성시키는 단계; 를 포함하는 중공 너클 제조 방법을 제공한다.
본 발명은, 너클 주조용 금형 내에 중공 형태의 코어를 배치하고 이후에 용탕을 공급하여 용탕이 중공 형태의 코어 상에 응고되도록 하여 코어의 제거 공정이 생략될 수 있다.

Description

중공 너클 제조 방법{Making method for hollow type knuckle}

본 발명은 중공 너클 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 너클 주조 시 용탕이 중공 형태의 코어 상에 결합되도록 하여 코어 제거 공정을 생략할 수 있는 중공 너클 제조 방법에 관한 것이다.

자동차에서 너클(Knuckle)은 동력전달과 조향 및 제동 그리고 차량의 하중지지에 관계된 역할을 수행한다.

너클은 연관된 여러 가지 부품의 작동에 의하여 다양한 방향의 힘을 받으므로 이에 대응할 수 있는 충분한 강성을 갖추어야 하며, 여러 부품을 장착하기 위해 복잡한 형상을 가지므로 쇳물을 금형에 붓고 냉각 응고시켜 제작하는 주조를 통해 제작되는 것이 일반적이다.

주조(Casting)는 용융된 금속재료를 공동(cavity) 또는 응고시 원하는 형상을 가지고 있는 주형(mold)에 주입하는 방법으로서, 한 단계의 작업만으로 단순하거나 복잡한 형상을 만들 수 있다는 장점이 있다.

여기서, 최근에는 차량의 연비 향상 요구와 더불어 차량으로 인한 환경오염 문제가 이슈가 되면서 차량은 경량화를 추구하고 있고, 차량을 구성하는 부품들에게도 경량화가 요구되는 추세에 있다.

차량 부품의 경량화를 위한 방법의 일환으로, 중공 주조에 의한 차량 부품 제조가 이루어지고 있다.

중공 주조 시, 완성 제품의 중공부를 성형하기 위해 주형 내에 삽입하는 것을 코어(Core)라고 한다.

코어는 중공제품을 제조하는 데 사용된다. 코어는 주조 중에 용융 금속의 열과 압력에 대해 그 형상을 유지하기에 충분한 기계적 강도를 가져야 하는 반면, 주조 후 주조품으로부터 용이하게 제거될 수 있도록 비교적 쉽게 파손되어야 한다. 이러한 코어의 재료로서는 모래, 열경화성 수지(예: foam) 및 솔트(salt)가 일반적으로 사용된다.

코어의 제거를 위해서는 완성 제품에 영향을 주지 않으며 제거를 해야 하므로, 코어 제거를 위해 주조와는 별도의 공정과 시간을 필요로 하는 문제점이 있다.

본 발명에 대한 선행기술로는 공개특허 2015-0097266호를 예시할 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 주조 공정 너클 주조용 금형 내에 중공 형태의 코어를 배치하고 이후에 용탕을 공급하여 용탕이 중공 형태의 코어 상에 응고되도록 하여 코어의 제거 공정이 생략되는 중공 너클 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 너클 주조용 금형에 중공 형태의 코어를 배치하는 단계; 상기 코어가 배치된 상기 금형 내로 용탕을 공급하는 단계; 상기 용탕을 응고시켜 중공 너클을 완성시키는 단계; 를 포함하는 중공 너클 제조 방법을 제공한다.

상기 코어는, 일측면은 오목하게 형성되고, 타측면은 볼록하게 돌출되며, 상기 일측면이 서로 맞대어져 결합되는 제1 단위 코어와 제2 단위 코어를 포함할 수 있다.

상기 코어는, 상기 코어의 일단부에 돌출되어 상기 금형 내에서 상기 코어의 위치를 고정하는 제1 돌기와, 상기 코어의 양측에 각각 돌출되어 상기 금형 내에서 상기 코어를 지지하는 제2 돌기를 포함할 수 있다.

상기 코어는, 주철, FRP(Fiber reinforced plastics), 마그네슘 및 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.

상기 용탕은, 주철, 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 주조 공정 너클 주조용 금형 내에 중공 형태의 코어를 배치하고 이후에 용탕을 공급하여 용탕이 중공 형태의 코어 상에 응고되도록 하여 코어의 제거 공정이 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 중공 너클 제조 방법의 구성을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명에서 사용하는 코어의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 코어가 배치된 주조용 금형으로 용탕의 주입을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의해 제조된 너클의 일예의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A선의 선단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 중공 너클 제조 방법의 구성을 나타내는 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 코어를 배치하는 단계(S110), 용탕을 공급하는 단계(S120), 응고 단계(ST130)를 포함한다.

코어를 배치하는 단계(S110)는 사용자가 필요로 하는 너클의 주조를 위해 사용되는 너클 주조용 금형 내에 코어를 배치하는 단계이다.

여기서, 코어(110)는 내측 중심으로 소정의 공간이 형성되는 중공 형태의 코어인 것이 바람직하다. 또한, 코어(110)는 소정의 프레스 공정을 수행하여 제작되는 것이 바람직하다.

코어(110)의 재질은 주철, FRP(Fiber reinforced plastics), 마그네슘 및 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명에서 사용하는 코어의 구성의 일 예를 나타내는 도면으로서, 코어(110)는 프레스 공정에 의해 제조된 제1 단위 코어(112A)와 제2 단위 코어(112B)가 서로 맞대어진 상태로 결합되어 구성됨을 알 수 있다.

제1 단위 코어(112A)와 제2 단위 코어(112B)는 일측면은 오목하게 형성되고, 타측면은 볼록하게 돌출되어 코어의 외형을 이룬다. 또한, 제1 단위 코어(112A)와 제2 단위 코어(112B)의 일측면의 가장자리는 동일한 형태로서 서로 맞대어질 수 있도록 형성된다.

따라서, 사용자는 제1 단위 코어(112A)와 제2 단위 코어(112B)의 오목하게 형성된 부분의 가장자리가 서로 맞대어지도록 한 후, 서로 맞대어진 가장자리에 대하여 용접 작업을 수행함으로써 가장자리가 서로 접합되도록 하여 금형 내에 배치되는 코어를 완성할 수 있다.

여기서, 코어(110)의 외주상에 돌출된 제1 돌기(114)는 금형(10) 내에서 코어(110)의 위치 고정을 위한 것이고, 양 측면으로 돌출된 제2 돌기(115)는 금형(10) 내에서 코어(110)의 지지를 위한 구조로서, 이후의 공정 수행 과정에서 제거될 수 있다.

완성된 코어(110)는 다음과 같이 소정의 금형(10) 내에 배치된다.

금형(10)은 하부 금형(11)과 하부 금형(11)의 상부에서 포개어지는 상부 금형(12)을 포함한다.

금형(10)은 구성은 이 분야에서는 널리 알려진 공지의 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

소정의 위치에 하부 금형(11)이 배치된 후, 코어(110)가 하부 금형(11) 상에 배치된다. 여기서, 코어(110) 배치 시, 코어(110) 상의 제1 돌기(114)와 제2 돌기(115)가 각각 코어(110)의 위치 고정과 지지를 수행한다.

이후, 코어(110)가 배치된 하부 금형(11)의 상부로는 상부 금형(12)이 배치된다.

용탕을 공급하는 단계(S120)는 내측으로 코어(110)가 배치된 주조용 금형(10) 내로 용탕을 공급하여 사용자가 필요로 하는 소정의 형태를 갖는 제품의 형태가 형성되도록 하는 단계이다.

도 3은 코어가 배치된 주조용 금형으로 용탕의 주입을 설명하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 소정의 용기(1) 내측에 금형(10)이 배치되어 있고, 금형(10)의 내측으로는 코어(110)가 배치되어 있음을 도시하고 있다.

사용자는 금형(10)의 일측으로 형성된 홀을 통해 용탕을 주입한다.

여기서, 공급되는 용탕의 재질은 사용자가 필요로 하는 제품의 재질로서, 주철, 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다.

응고 단계(ST130)는 금형 내로 공급된 용탕이 냉각되도록 하여 공급된 용탕은 코어의 외주 상에 응고되어 코어와 결합된 너클 제품을 완성하는 단계이다. 여기서, 용탕의 냉각은 자연 냉각일 수도 있고, 소정의 냉각기기를 이용하여 강제 냉각이 이루어지도록 할 수도 있다.

용탕이 냉각된 후, 금형 내에서 제품을 이탈시키고, 제품 표면에 대한 트리밍(trimming) 작업 등을 수행하면 사용자가 필요로 하는 너클이 완성된다.

도 4는 본 발명에 의해 제조된 너클의 일 예를 나타내는 사시도이다.

차량의 너클(100)은 널리 알려진 공지의 기술에 해당하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 5는 도 4의 A-A선의 선단면도이다.

도 5를 참조하면, 완성된 너클(100)의 내측으로는 중공 형태의 코어(110)가 배치되어 있음을 도시하고 있다.

즉, 너클(100)의 주조를 위해 공급된 용탕은 응고에 의해 코어(110)의 외주상에 코어(110)와 결합된 상태임을 알 수 있다. 여기서, 사용된 코어(110)는 중공 형태이므로, 사용자가 필요로 하는 중공 형태의 너클이 완성될 수 있다.

따라서, 본 발명은, 너클 주조용 금형 내에 중공 형태의 코어를 배치하고 이후에 용탕을 공급하여 용탕이 중공 형태의 코어 상에 응고되도록 하여 코어의 제거 공정이 생략될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 금형
100: 너클
110: 코어

Claims

너클 주조용 금형에 중공 형태의 코어를 배치하는 단계;
상기 코어가 배치된 상기 금형 내로 용탕을 공급하는 단계;
상기 용탕을 응고시켜 중공 너클을 완성시키는 단계; 를 포함하는 중공 너클 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 코어는,
일측면은 오목하게 형성되고, 타측면은 볼록하게 돌출되며, 상기 일측면이 서로 맞대어져 결합되는 제1 단위 코어와 제2 단위 코어를 포함하는 중공 너클 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 코어는,
상기 코어의 일단부에 돌출되어 상기 금형 내에서 상기 코어의 위치를 고정하는 제1 돌기와,
상기 코어의 양측에 각각 돌출되어 상기 금형 내에서 상기 코어를 지지하는 제2 돌기를 포함하는 중공 너클 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 코어는, 주철, FRP(Fiber reinforced plastics), 마그네슘 및 알루미늄(Al)을 포함하는 중공 너클 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 용탕은, 주철, 알루미늄(Al)을 포함하는 중공 너클 제조 방법.