KR20190115743A - Lower arm for vehicle - Google Patents

Lower arm for vehicle

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KR20190115743A
KR20190115743A KR1020180038811A KR20180038811A KR20190115743A KR 20190115743 A KR20190115743 A KR 20190115743A KR 1020180038811 A KR1020180038811 A KR 1020180038811A KR 20180038811 A KR20180038811 A KR 20180038811A KR 20190115743 A KR20190115743 A KR 20190115743A
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이기호
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명화공업주식회사
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Abstract

The present invention relates to a lower arm structure for a vehicle suspension system and, more specifically, relates to a lower arm for a vehicle suspension system, which is manufactured with a structure to reduce the number of manufacturing processes and production costs by using a casting and forge welding method. According to the present invention, an aluminum lower arm is manufactured by a casting and forge welding method in which casting and forge welding are mixed to provide the same physical properties as a lower arm manufactured with a conventional hot forging method. Moreover, the number of processes are significantly reduced to improve workability and productivity, and further, a raw material collection rate can be increased in accordance with reduction of the number of processes. Moreover, production costs can be reduced.

Description

자동차의 현가장치용 로워암{LOWER ARM FOR VEHICLE}Lower arm for suspension of car {LOWER ARM FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 현가장치용 로워암 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주단조 공법을 이용하여 제조 공정수 축소 및 원가 절감을 실현할 수 있는 구조로 제조된 자동차의 현가장치용 로워암에 관한 것이다.The present invention relates to a lower arm structure for a suspension device for a vehicle, and more particularly, to a lower arm for a suspension device for a vehicle manufactured with a structure that can reduce the number of manufacturing processes and reduce costs by using a forging method. .

일반적으로 차량의 현가장치는 차체와 주행 휠 사이에 장착되어 노면으로부터 유입되는 충격을 흡수하는 장치로서, 스프링의 흡수 작용을 조절하는 쇽업소버와, 휠의 작동을 제어하는 서스펜션 암과, 차량의 롤링을 방지하는 스태빌라이저 등을 포함하여 구성된다.In general, the suspension of the vehicle is a device mounted between the vehicle body and the driving wheel to absorb the impact from the road surface, the shock absorber for adjusting the spring absorbing action, the suspension arm for controlling the operation of the wheel, the rolling of the vehicle It is configured to include a stabilizer and the like to prevent.

상기 서스펜션 암은 휠의 움직임을 컨트롤하기 위한 것이므로, 컨트롤 암이라고도 하며, 볼조인트, 필로볼, 고무부시 등에 의해 차량의 크로스 멤버 및 너클 등에 조립된다.Since the suspension arm is for controlling the movement of the wheel, it is also called a control arm, and is assembled to the cross member and the knuckle of the vehicle by a ball joint, a pillow ball, a rubber bush, or the like.

이러한 서스펜션 암은 위쪽에 설치되는 어퍼암(UPPER ARM)과, 아래쪽에 설치되는 로워암(LOWER ARM)으로 구분된다.The suspension arm is divided into an upper arm installed at an upper side and a lower arm installed at a lower side.

첨부한 도 1은 기존의 자동차용 전륜 로워암 및 그 장착 상태를 나타내며, 도면부호 10은 로워암을 지시한다.1 shows a conventional front wheel lower arm for a vehicle and a mounting state thereof, and reference numeral 10 designates a lower arm.

기존의 로워암(10)은 베이스 플레이트(14)와, 베이스 플레이트(14)의 테두리에 보다 두꺼운 두께로 형성된 보강리브(15)를 골격체로 하고, 베이스 플레이트(14)의 삼각 지점에는 상하로 관통된 체결홀을 갖는 제1크로스멤버 체결부(11)와, 좌우로 관통된 체결홀을 갖는 제2크로스멤버 체결부(12)와, 볼조인트로 되어 있는 너클 체결부(13)가 일체로 형성된 구조를 갖는다.The existing lower arm 10 has a base plate 14 and a reinforcing rib 15 formed at a thicker thickness on the edge of the base plate 14 as a skeleton, and penetrates vertically through the triangular points of the base plate 14. A first cross member fastening portion 11 having a fastening hole formed therein, a second cross member fastening portion 12 having fastening holes penetrated from side to side, and a knuckle fastening portion 13 formed of a ball joint integrally formed Has a structure.

또한, 기존 로워암(10)의 구성 중 베이스 플레이트(14)에는 3개 이상의 응력집중 해소용 중공홀(16,17,18)이 관통 형성된다.In addition, three or more hollow holes 16, 17, and 18 for solving the stress concentration are formed in the base plate 14 of the existing lower arm 10.

이러한 구조를 갖는 기존 로워암을 알루미늄 재질을 이용하여 열간단조 공법으로 제조되고 있다.An existing lower arm having such a structure is manufactured by using a hot forging method using aluminum.

첨부한 도 2는 기존의 로워암 제조 공정을 나타낸다.2 shows a conventional lower arm manufacturing process.

도 2에서 보듯이, 기존의 로워암 제조 공정은 로워암 제조를 위한 알루미늄을 빌렛 형태로 가공하는 제1단계와; 빌렛을 롤포징 기기를 이용하여 소정의 두께 및 형상으로 1차 가공하는 제2단계와; 1차 가공된 것을 로워암의 프로파일에 맞게 벤딩하는 제3단계와; 벤딩 처리된 것을 단조기에 넣어 단조하는 제4단계와; 단조된 것을 로워암 형상에 맞게 트리밍시키는 제5단계로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the existing lower arm manufacturing process includes a first step of processing aluminum into billet form for lower arm manufacturing; A second step of primarily processing the billet to a predetermined thickness and shape using a roll forging machine; A third step of bending the first processed one to fit the profile of the lower arm; A fourth step of forging the bent one into a forging machine; A fifth step is performed to trim the forged one to the shape of the lower arm.

그러나, 기존의 로워암은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional lower arm has the following problems.

첫째, 기존의 로워암을 제조하기 위한 열간단조 공법은 그 제조 공정수가 5단계 이상으로 많이 소요되어, 제조 시간이 너무 오래 걸려 생산성이 떨어지고, 작업성이 저하되며, 원가 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있다.First, the conventional hot forging method for manufacturing the lower arm requires a lot of the manufacturing process is more than five steps, there is a problem that the production time is too long, productivity is reduced, workability is lowered, cost competitiveness is low.

둘째, 기존의 로워함을 제조하기 위하여 알루미늄 빌렛을 구비하는 단계를 포함하여 총 5단계를 거칠 때, 쓸모없이 낭비되는 원재료(알루미늄) 소모량이 과다하고, 원재료 회수율이 떨어져 원가 낭비의 원인이 되고 있다.Second, when a total of five steps, including the step of providing an aluminum billet in order to manufacture the existing drawer, waste of raw material (aluminum) wasted excessively, and the recovery rate of raw materials is reduced, causing a waste of cost .

다시 말해서, 기존의 알루미늄 로워암 열간단조 공법은 그 공정 변수의 다양함과, 공정 단계의 과다로 그 제조공정이 복잡해지고 제조비용이 상승하는 단점이 있고, 또한 로워암 열간단조품은 적정 단련비 이상이 되어야 물성이 높고 안정되게 나오므로, 3번의 단조작업과 1회의 트리밍을 통해서 제품이 완성되는 바, 이는 회수율을 저하시키는 원인이 되고, 결국 전체적인 제조비용이 상승하게 되는 문제점이 있다.In other words, the existing aluminum lower arm hot forging method has a variety of process parameters, and the manufacturing process is complicated due to the excessive process steps, and the manufacturing cost increases. Only when the physical properties are high and stable, the product is completed through three forging operations and one trimming, which causes a decrease in the recovery rate, resulting in an increase in the overall manufacturing cost.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 알루미늄 로워암을 주조 및 단조가 혼합된 주단조 공법으로 제조하여, 기존 열간단조 공법으로 제조된 로워암 대비 동등한 물성을 가질 뿐만 아니라, 공정수를 크게 축소하여 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있고, 또한 공정수 축소에 따라 원재료 회수율을 높일 수 있으며, 원가절감을 실현할 수 있도록 한 자동차의 현가장치용 로워암을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, by manufacturing the aluminum lower arm by the casting and forging mixed casting forging method, not only has the same physical properties as the lower arm manufactured by the existing hot forging method In addition, it is possible to improve workability and productivity by greatly reducing the number of processes, and to increase the recovery rate of raw materials by reducing the number of processes, and to provide lower arms for suspension systems of automobiles to realize cost reduction. have.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 알루미늄 용탕을 중력주조기의 캐비티에 주입하여 설계된 프로파일 형상을 갖는 로워암을 주조하는 제1단계; 제1단계에서 주조된 로워암을 단조기 금형에 넣어 설계된 형상으로 로워암을 단조시키는 제2단계; 및 제2단계에서 단조된 로워암의 불필요한 부분을 트리밍시켜 제거하는 제3단계; 를 통하여, 베이스 플레이트와, 베이스 플레이트의 테두리에 보다 두꺼운 두께로 형성된 보강리브를 골격체로 하고, 베이스 플레이트의 삼각 지점에는 상하로 관통된 체결홀을 갖는 제1크로스멤버 체결부와, 좌우로 관통된 체결홀을 갖는 제2크로스멤버 체결부와, 볼조인트로 되어 있는 너클 체결부가 일체로 형성된 구조로 제조되고, 상기 제2크로스멤버 체결부와 인접한 베이스 플레이트의 중간 위치에 1개의 응력집중 해소용 중공홀이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 로워암을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises: a first step of casting a lower arm having a profile shape by injecting molten aluminum into the cavity of the gravity casting machine; A second step of forging the lower arm into a shape designed by inserting the lower arm cast in the first step into a forging die; And a third step of trimming and removing unnecessary portions of the lower arm forged in the second step. Through the base plate, the reinforcing rib formed in a thicker thickness on the edge of the base plate as a skeleton, the first cross member fastening portion having a fastening hole vertically penetrated at the triangular point of the base plate, and penetrated right and left A second cross member fastening part having a fastening hole and a knuckle fastening part made of a ball joint are integrally formed, and one stress concentration hollow is disposed at an intermediate position of the base plate adjacent to the second cross member fastening part. Provided is a lower arm for a suspension device for a vehicle, characterized in that the hole is formed through.

또한, 상기 보강리브는 제1크로스멤버 체결부와 제2크로스멤버 체결부 간에 이어지는 동시에 제2크로스멤버 체결부와 너클 체결부 간에 이어지는 직선형의 제1보강리브와, 제1크로스멤버 체결부와 너클 체결부 간에 이어지는 아치형의 제2보강리브로 구분되고, 상기 베이스 플레이트는 약 4mm 두께, 직선형의 제1보강리브는 21mm 두께, 아치형의 제2보강리브는 25mm 두께 되도록 제조된 것을 특징으로 한다.In addition, the reinforcing ribs are connected between the first cross member fastening portion and the second cross member fastening portion, and the first straight reinforcing ribs connected between the second cross member fastening portion and the knuckle fastening portion, the first cross member fastening portion, and the knuckle. It is divided into arcuate second reinforcing ribs connected between the fastening portions, wherein the base plate is about 4 mm thick, the straight first reinforcing ribs are 21 mm thick, and the arcuate second reinforcing ribs are manufactured to be 25 mm thick.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above problem solving means, the present invention provides the following effects.

첫째, 알루미늄 로워암을 주조 및 단조가 혼합된 주단조 공법을 이용하여 단 3단계 공정만으로 제조함으로써, 공정수를 크게 축소하여 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있고, 또한 공정수 축소에 따라 원재료 회수율을 높일 수 있으며, 원가절감을 실현할 수 있다.First, by manufacturing the aluminum lower arm in only a three-step process using the casting and forging method of the main forging process, it is possible to significantly reduce the number of processes to improve workability and productivity, and also to recover the raw materials as the number of processes is reduced. It can raise the cost and realize the cost reduction.

둘째, 로워암의 베이스 플레이트 두께 및 보강리브 두께를 최소화하더라도, 강성 및 무게에 대한 설계 요구조건을 만족시킬 수 있다.Second, even if the base plate thickness and reinforcement rib thickness of the lower arm are minimized, the design requirements for rigidity and weight can be satisfied.

도 1은 기존의 자동차용 전륜 로워암 및 그 장착 위치를 나타낸 도면,
도 2는 기존의 로워암 제조 방법을 도시한 공정도,
도 3은 본 발명에 따른 로워암 제조 방법을 도시한 공정도,
도 4는 기존의 로워암과 본 발명의 로워암 구조를 대비하여 도시한 도면.1 is a view showing a conventional front wheel lower arm for automobile and its mounting position,
2 is a process chart showing a conventional lower arm manufacturing method;
3 is a process chart showing a lower arm manufacturing method according to the present invention;
Figure 4 is a view showing in contrast to the lower arm structure of the existing lower arm and the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

전술한 바와 같이, 기존의 로워암 제조 공정은 로워암 제조를 위한 알루미늄을 빌렛 형태로 가공하는 제1단계와; 빌렛을 롤포징 기기를 이용하여 소정의 두께 및 형상으로 1차 가공하는 제2단계와; 1차 가공된 것을 로워암의 프로파일에 맞게 벤딩하는 제3단계와; 벤딩 처리된 것을 단조기에 넣어 단조하는 제4단계와; 단조된 것을 로워암 형상에 맞게 트리밍시키는 제5단계로 이루어진다.As described above, the existing lower arm manufacturing process includes a first step of processing aluminum into billet form for lower arm manufacturing; A second step of primarily processing the billet to a predetermined thickness and shape using a roll forging machine; A third step of bending the first processed one to fit the profile of the lower arm; A fourth step of forging the bent one into a forging machine; A fifth step is performed to trim the forged one to the shape of the lower arm.

위와 같은 공정으로 제조되는 기존의 로워암은 첨부한 도 4의 좌측 도면에서 보는 바와 같은 형상으로 완성된다.Existing lower arm manufactured by the above process is completed in the shape as shown in the left side of Figure 4 attached.

도 4의 좌측 도면에서 보듯이, 기존의 로워암(10)은 베이스 플레이트(14)와, 베이스 플레이트(14)의 테두리에 보다 두꺼운 두께로 형성된 보강리브(15)를 골격체로 하고, 베이스 플레이트(14)의 삼각 지점에는 상하로 관통된 체결홀을 갖는 제1크로스멤버 체결부(11)와, 좌우로 관통된 체결홀을 갖는 제2크로스멤버 체결부(12)와, 볼조인트로 되어 있는 너클 체결부(13)가 일체로 형성된 구조로 제작되며, 또한 베이스 플레이트(14)에는 3개 이상의 응력집중 해소용 중공홀(16,17,18)이 관통 형성된 구조를 갖는다.As shown in the left figure of FIG. 4, the conventional lower arm 10 has a base plate 14 and a reinforcing rib 15 having a thicker thickness on the edge of the base plate 14 as a skeleton, and the base plate ( 14, the first cross member fastening portion 11 having fastening holes penetrated up and down, the second cross member fastening portion 12 having fastening holes penetrated left and right, and a knuckle made of ball joints. The fastening part 13 is manufactured in an integrally formed structure, and the base plate 14 has a structure in which three or more stress concentration-resolving hollow holes 16, 17, and 18 are formed therethrough.

또한, 상기 보강리브(15)는 제1크로스멤버 체결부(11)와 제2크로스멤버 체결부(12) 간에 이어지는 동시에 제2크로스멤버 체결부(12)와 너클 체결부(13) 간에 이어지는 직선형의 제1보강리브(15-1)와, 제1크로스멤버 체결부(11)와 너클 체결부(13) 간에 이어지는 아치형의 제2보강리브(15-2)로 구분된다.In addition, the reinforcing rib 15 is connected between the first cross member fastening portion 11 and the second cross member fastening portion 12 and at the same time a straight line between the second cross member fastening portion 12 and the knuckle fastening portion 13. The first reinforcing rib 15-1 and the arcuate second reinforcing rib 15-2 between the first cross member fastening portion 11 and the knuckle fastening portion (13).

특히, 기존의 로워암(10)은 설계 강도 및 중량 요구조건을 만족시키기 위하여, 베이스 플레이트(14)의 두께 약 8.6mm, 직선형의 제1보강리브(15-1)의 두께는 17mm, 아치형의 제2보강리브(15-2)의 두께는 28.5mm가 되도록 제조된다.In particular, in order to satisfy the design strength and weight requirements, the existing lower arm 10 has a thickness of about 8.6 mm of the base plate 14, and a thickness of the linear first reinforcing rib 15-1 is 17 mm, The thickness of the second reinforcing rib 15-2 is manufactured to be 28.5 mm.

그러나, 이와 같은 구조로 제조되는 기존의 로워암은 5단계 이상의 알루미늄 로워암 열간단조 공법에 의하여 제조됨에 따라, 각 공정 변수의 다양함과 공정 단계의 과다로 그 제조공정이 복잡해지고 제조비용이 상승하는 단점이 있고, 또한 제조 공정수가 과다함에 따라 원소재 회수율이 떨어지는 문제점이 있다.However, as the existing lower arm manufactured by the above structure is manufactured by the aluminum lower arm hot forging method of five or more stages, the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost increases due to the diversity of each process variable and the excessive process steps. There is a disadvantage, and there is also a problem that the raw material recovery rate is reduced as the number of manufacturing process is excessive.

이에, 본 발명은 알루미늄 로워암을 주조 및 단조가 혼합된 주단조 공법을 이용하여 단 3단계 공정만으로 제조할 수 있도록 함으로써, 공정수를 크게 축소하여 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있고, 또한 공정수 축소에 따라 원재료 회수율을 높일 수 있으며, 원가절감을 실현할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.Therefore, the present invention allows the aluminum lower arm to be manufactured in only a three-step process using a casting and forging mixed casting forging process, thereby greatly reducing the number of processes to improve workability and productivity, and also to process As the number decreases, the recovery of raw materials can be increased and the cost reduction can be realized.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 로워암을 제조하기 위한 공정 도시한 공정도이다.3 is a process diagram illustrating a process for manufacturing a lower arm according to the present invention.

본 발명의 로워암을 제조하기 위한 방법은 도 3에서 보듯이 주조 단계와, 단조 단계와, 트리밍 단계 등 총 3단계 공정만으로 진행된다.The method for manufacturing the lower arm of the present invention proceeds with a total of three steps such as a casting step, a forging step, and a trimming step as shown in FIG. 3.

먼저, 로워암을 주조하는 제1단계가 진행된다. First, the first step of casting the lower arm is performed.

이를 위해, 알루미늄 용탕을 주입온도 720℃±20℃로 하여 중력주조기의 캐비티에 주입한 후, 약 260~310초 동안 주조 공정을 진행한다.To this end, the aluminum molten metal is injected into the cavity of the gravity casting machine at an injection temperature of 720 ° C. ± 20 ° C., and then a casting process is performed for about 260 to 310 seconds.

(1) 의견 1(1) Opinion 1

제1단계의 주조 공정에서, 중력주조기에 알루미늄 In the first stage of the casting process, the gravity casting machine 용탕을Molten metal 주입하기 위한 주입온도와 주조 시간을 한정한 이유(예, 700℃~740℃ 범위를 벗어나면----단점이 있고, 700℃~740℃ 범위로 진행되면 ----한 점이 좋기 때문이다. 시간도 동일하게 기재  Reasons for limiting the injection temperature and casting time for injection (e.g., outside the range of 700 ° C to 740 ° C) have disadvantages, and if it is in the range of 700 ° C to 740 ° C, one point is good. Same time 요망Request )를 ) 보충해주십시요Replenish ..

이러한 제1단계의 주조 공정에 의하여 설계된 프로파일 형상을 갖는 로워암 1차로 제조된다.A lower arm primary having a profile shape designed by this first step of the casting process is manufactured.

다음으로, 상기 제1단계에서 주조된 로워암을 단조하는 제2단계가 진행된다.Next, a second step of forging the lower arm cast in the first step is performed.

이를 위해, 상기 제1단계에서 주조된 로워암을 180℃~250℃의 금형온도를 갖는 단조기 금형의 캐비티에 넣어 50~60초 동안 단조시키는 공정을 진행함으로써, 설계된 형상을 갖는 로워암이 2차로 제조된다.To this end, the lower arm cast in the first step is put in the cavity of the forging die having a mold temperature of 180 ℃ ~ 250 ℃ forging for 50 to 60 seconds, the lower arm having a designed shape is 2 Is made of tea.

(2) 의견 2(2) Opinion 2

제2단계의 단조 공정에서, 금형 단조기 금형온도와 단조시간을 한정한 이유(예, 180℃~250℃ 범위를 벗어나면----단점이 있고, 180℃~250℃ 범위로 진행되면 ----한 점이 좋기 때문이다. 시간도 동일하게 기재 요망)를 In the forging process of the second stage, the reason for limiting the mold temperature and the forging time of the mold forging machine (e.g., outside the range of 180 ° C to 250 ° C ---- has a disadvantage, --- one point is good, please write the same time) 보충해주십시요Replenish ..

다음으로, 상기 2단계에 의하여 단조된 로워암을 불필요한 부분을 제거하는 동시에 필요한 부분에 홀을 가공하는 등의 트리밍을 실시하는 3단계가 진행됨으로써, 본 발명의 로워암이 완성된다.Next, the lower arm of the present invention is completed by performing three steps of trimming the lower arm forged by the two steps as well as removing holes and processing holes in necessary parts.

이와 같은 본 발명의 주단조 공법을 이용하여 제조된 로워암은 첨부한 도 4의 우측 도면에 도시된 바와 같다.The lower arm manufactured by using the forging method of the present invention is as shown in the right figure of FIG.

첨부한 도 4의 우측 도면을 참조하면, 본 발명의 제조 방법에 의하여 제조된 로워암(10)은 베이스 플레이트(14)와, 베이스 플레이트(14)의 테두리에 보다 두꺼운 두께로 형성된 보강리브(15)를 골격체로 하고, 베이스 플레이트(14)의 삼각 지점에는 상하로 관통된 체결홀을 갖는 제1크로스멤버 체결부(11)와, 좌우로 관통된 체결홀을 갖는 제2크로스멤버 체결부(12)와, 볼조인트로 되어 있는 너클 체결부(13)가 일체로 형성된 구조를 갖는다.Referring to the right side of FIG. 4, the lower arm 10 manufactured by the manufacturing method of the present invention includes a base plate 14 and a reinforcing rib 15 having a thicker thickness on the edge of the base plate 14. ) As a skeletal body, the first cross member fastening portion 11 having fastening holes penetrating up and down at a triangular point of the base plate 14, and the second cross member fastening portion 12 having fastening holes penetrating left and right. ) And a knuckle fastening portion 13 formed of a ball joint are integrally formed.

또한, 상기 보강리브(15)는 제1크로스멤버 체결부(11)와 제2크로스멤버 체결부(12) 간에 이어지는 동시에 제2크로스멤버 체결부(12)와 너클 체결부(13) 간에 이어지는 직선형의 제1보강리브(15-1)와, 제1크로스멤버 체결부(11)와 너클 체결부(13) 간에 이어지는 아치형의 제2보강리브(15-2)로 구분된다.In addition, the reinforcing rib 15 is connected between the first cross member fastening portion 11 and the second cross member fastening portion 12 and at the same time a straight line between the second cross member fastening portion 12 and the knuckle fastening portion 13. The first reinforcing rib 15-1 and the arcuate second reinforcing rib 15-2 between the first cross member fastening portion 11 and the knuckle fastening portion (13).

특히, 본 발명의 로워암(10) 구성 중 베이스 플레이트(14)에 1개의 응력집중 해소용 중공홀(19)만이 관통 형성되며, 그 이유는 베이스 플레이트(14)의 두께 및 보강리브(15)의 두께를 최소화하는 동시에 강성 및 무게를 기존 로워암 수준으로 유지시키기 위함에 있다.In particular, in the lower arm 10 configuration of the present invention, only one hollow hole 19 for solving stress concentration is formed in the base plate 14, because the thickness of the base plate 14 and the reinforcing rib 15 are formed. The purpose is to keep the rigidity and weight at the same level as the existing lower arm while minimizing the thickness.

보다 상세하게는, 본 발명의 제조 방법에 의하여 제조된 로워암의 설계 강도 및 중량 요구 조건을 기존의 로워암(10)에서 요구되던 설계 강도 및 중량 요구조건을 만족시키기 위하여, 베이스 플레이트(14)에 1개의 응력집중 해소용 중공홀(19)만을 관통 형성하되, 베이스 플레이트(14)의 두께는 약 4mm, 직선형의 제1보강리브(15-1)의 두께는 21mm, 아치형의 제2보강리브(15-2)의 두께는 25mm가 되도록 한다.More specifically, in order to meet the design strength and weight requirements of the lower arm manufactured by the manufacturing method of the present invention to meet the design strength and weight requirements required in the existing lower arm 10, the base plate 14 Only one through-hole hollow hole 19 for stress concentration is formed in the base plate, and the base plate 14 has a thickness of about 4 mm, and the straight first reinforcing rib 15-1 has a thickness of 21 mm and an arc-shaped second reinforcing rib. The thickness of (15-2) is to be 25mm.

이에, 상기 제3단계인 트리밍 공정에서 1개의 응력집중 해소용 중공홀(19)만을 형성하면 되므로, 트리밍 공정도 보다 간편하고 신속하게 이루어질 수 있고, 그에 따라 생산성을 더 향상시킬 수 있다.Thus, since only one hollow hole 19 for stress concentration is eliminated in the trimming process, which is the third step, the trimming process can be made more easily and quickly, and thus the productivity can be further improved.

상기와 같은 본 발명의 제조 방법으로 제조된 로워암과 기존 방법으로 제조된 로워함에 대한 강도지수를 해석 시험하였는 바, 그 결과는 다음의 표 1에 기재된 바와 같다.The strength index for the lower arm manufactured by the manufacturing method of the present invention as described above and the lower box prepared by the conventional method was analyzed and the results are as shown in Table 1 below.

위의 표 1에서 보듯이, 본 발명의 주단조 공법으로 제조된 로워암과 기존의 열간단조 공법으로 제조된 로워암은 그 강도지수가 대동소위한 것으로 알 수 있었으며, 이는 로워암에 대한 설계 요구조건을 충족시키는 것을 의미한다.As shown in Table 1 above, the lower arm manufactured by the casting forging method of the present invention and the lower arm manufactured by the conventional hot forging method was found to have the same strength index, which is required for the design of the lower arm. It means to meet the conditions.

또한, 본 발명의 제조 방법으로 제조된 로워암과 기존 방법으로 제조된 로워암에 대한 내구 수명 시험을 하였는 바, 그 결과는 다음의 표 2에 기재된 바와 같다.In addition, the endurance life test for the lower arm manufactured by the production method of the present invention and the lower arm manufactured by the conventional method, the results are as shown in Table 2 below.

위의 표 2에서 보듯이, 소정의 시험 지그에 로워암을 장착하여 실제 차량에서 로워암의 움직임을 반복적으로 재현하였는 바, 본 발명의 로워암과 기존의 로워암 모두 정규 조건을 만족하였고, 한계 내부 및 악의 조건에서 파손되는 시점은 다소 차이가 있으나 대동소위 함을 알 수 있었으며, 이는 본 발명의 로워암이 3단계 주단조 공법으로 제조되어도 로워암의 요구 내구 성능을 만족시키는 것을 의미한다.As shown in Table 2 above, the lower arm was repeatedly reproduced in the actual vehicle by mounting the lower arm on a predetermined test jig. The lower arm of the present invention and the existing lower arm both satisfied the normal conditions and had limitations. The point of breakage in internal and evil conditions was somewhat different, but it was found that it is so called, which means that the lower arm of the present invention satisfies the required durability performance of the lower arm even when manufactured by a three-step forging method.

10 : 로워암
11 : 제1크로스멤버 체결부
12 : 제2크로스멤버 체결부
13 : 너클 체결부
14 : 베이스 플레이트
15 : 보강리브
15-1 : 직선형의 제1보강리브
15-2 : 아치형의 제2보강리브
16,17,18,19 : 응력집중 해소용 중공홀10: lower arm
11: first cross member fastening part
12: second cross member fastening part
13: Knuckle fastening part
14: base plate
15: reinforcing rib
15-1: Straight reinforcing rib
15-2: arched second reinforcing rib
16,17,18,19: Hollow hole for stress concentration

Claims (7)

알루미늄 용탕을 중력주조기의 캐비티에 주입하여 설계된 프로파일 형상을 갖는 로워암을 주조하는 제1단계; 제1단계에서 주조된 로워암을 단조기 금형에 넣어 설계된 형상으로 로워암을 단조시키는 제2단계; 및 제2단계에서 단조된 로워암의 불필요한 부분을 트리밍시켜 제거하는 제3단계; 를 통하여,
베이스 플레이트와, 베이스 플레이트의 테두리에 보다 두꺼운 두께로 형성된 보강리브를 골격체로 하고, 베이스 플레이트의 삼각 지점에는 상하로 관통된 체결홀을 갖는 제1크로스멤버 체결부와, 좌우로 관통된 체결홀을 갖는 제2크로스멤버 체결부와, 볼조인트로 되어 있는 너클 체결부가 일체로 형성된 구조로 제조되고, 상기 제2크로스멤버 체결부와 인접한 베이스 플레이트의 중간 위치에 1개의 응력집중 해소용 중공홀이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 로워암.
Injecting the molten aluminum into the cavity of the gravity casting machine casting a lower arm having a profile shape; A second step of forging the lower arm into a shape designed by inserting the lower arm cast in the first step into a forging die; And a third step of trimming and removing unnecessary portions of the lower arm forged in the second step. through,
The base plate and a reinforcing rib formed to a thicker thickness on the edge of the base plate as a skeleton, and at the triangular points of the base plate, a first cross member fastening part having fastening holes vertically penetrated, and fastening holes penetrating left and right The second cross member fastening part and the knuckle fastening part made of ball joints are integrally formed, and a single stress concentration-reducing hollow hole penetrates the intermediate position of the base plate adjacent to the second cross member fastening part. Lower arm for suspension of the vehicle, characterized in that formed.
청구항 1에 있어서,
상기 보강리브는 제1크로스멤버 체결부와 제2크로스멤버 체결부 간에 이어지는 동시에 제2크로스멤버 체결부와 너클 체결부 간에 이어지는 직선형의 제1보강리브와, 제1크로스멤버 체결부와 너클 체결부 간에 이어지는 아치형의 제2보강리브로 구분됨과 함께, 상기 베이스 플레이트는 약 4mm 두께, 직선형의 제1보강리브는 21mm 두께, 아치형의 제2보강리브는 25mm 두께 되도록 제조된 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 로워암.
The method according to claim 1,
The reinforcing rib is connected between the first cross member fastening portion and the second cross member fastening portion, and the first straight reinforcing rib connected between the second cross member fastening portion and the knuckle fastening portion, the first cross member fastening portion and the knuckle fastening portion. In addition, the base plate is divided into an arc-shaped second reinforcing rib connected to the liver, and the suspension of the vehicle, characterized in that the first reinforcing rib of the straight shape is 21mm thick, the arched second reinforcing rib is manufactured to be 25mm thick Dragon lower arm.
청구항 1에 있어서,
상기 로워암은 알루미늄 용탕을 주입온도 720℃±20℃로 하여 중력주조기의 캐비티에 주입한 후, 약 260~310초 동안 주조 공정으로 제조된 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 로워암.
The method according to claim 1,
The lower arm is injected into the cavity of the gravity casting machine at an injection temperature of 720 ℃ ± 20 ℃, the lower arm for a suspension device for a vehicle, characterized in that manufactured by a casting process for about 260 ~ 310 seconds.
청구항 1에 있어서,
상기 로워암은 180℃~250℃의 금형온도를 갖는 단조기 금형의 캐비티에 넣어 50~60초 동안 단조시키는 공정을 진행함으로써, 설계된 형상을 갖는 로워암이 2차로 제조된 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 로워암.
The method according to claim 1,
The lower arm is put into the cavity of the forging machine mold having a mold temperature of 180 ℃ ~ 250 ℃ forging for 50 to 60 seconds, the lower arm having a designed shape of the automobile, characterized in that Lower arm for suspension.
청구항 1에 있어서,
상기 로워암은 베이스 플레이트와, 베이스 플레이트의 테두리에 보다 두꺼운 두께로 형성된 보강리브를 골격체로 하고, 베이스 플레이트의 삼각 지점에는 상하로 관통된 체결홀을 갖는 제1크로스멤버 체결부와, 좌우로 관통된 체결홀을 갖는 제2크로스멤버 체결부와, 볼조인트로 되어 있는 너클 체결부가 일체로 형성된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 로워암.
The method according to claim 1,
The lower arm has a base plate, a reinforcing rib formed at a thicker thickness on the edge of the base plate, and a first cross member fastening part having fastening holes vertically penetrated at a triangular point of the base plate, and penetrating from side to side. And a second cross member fastening portion having a fastening hole and a knuckle fastening portion formed of a ball joint.
청구항 1에 있어서,
상기 보강리브는 제1크로스멤버 체결부와 제2크로스멤버 체결부 간에 이어지는 동시에 제2크로스멤버 체결부와 너클 체결부 간에 이어지는 직선형의 제1보강리브와, 제1크로스멤버 체결부와 너클 체결부 간에 이어지는 아치형의 제2보강리브로 제조된 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 로워암.
The method according to claim 1,
The reinforcing rib is connected between the first cross member fastening portion and the second cross member fastening portion, and the first straight reinforcing rib connected between the second cross member fastening portion and the knuckle fastening portion, the first cross member fastening portion and the knuckle fastening portion. A lower arm for suspension of an automobile, characterized in that it is made of an arched second reinforcing rib leading to the liver.
청구항 1에 있어서,
상기 베이스 플레이트에 1개의 응력집중 해소용 중공 홀만을 관통 형성하되, 베이스 플레이트의 두께는 약 4mm, 직선형의 제1보강리브의 두께는 21mm, 아치형의 제2보강리브의 두께는 25mm가 되도록 제조된 것을 특징으로 하는 자동차의 현가장치용 로워암.The method according to claim 1,
Only one through-hole hollow hole for stress concentration is formed in the base plate, the thickness of the base plate is about 4mm, the thickness of the straight first reinforcing rib is 21mm, the thickness of the arc-shaped second reinforcing rib is 25mm Lower arm for suspension of the vehicle, characterized in that.
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