KR20240040290A - Method for forging integral pipe nut for electric vehicle battery platform and manufacturing device thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트의 단조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것이다.
본 발명은 원소재(M0)를 준비하는 단계(S100)와; 준비된 원소재(ㅡ0)를 1차 성형물(M1)로 압출단조 성형하는 단계(S200)와; 상기 1차 성형물(M1)을 2차 성형물(ㅡ2)로 압출단조 성형하는 단계(S300)와; 상기 2차 성형물(ㅡ2)을 3차 성형물(M3)로 성형하는 단계(400)와; 상기 3차 성형물(M3)로 파이트 너트(PN)로 완성하는 단계에 의하여 플랜지부(44)와 너트부(47)가 일체로 형성되는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이트 너트(PN)를 제공한다.The present invention relates to a forging method and manufacturing device for an integrated pipe nut for an electric vehicle battery platform.
The present invention includes preparing a raw material (M0) (S100); Extrusion forging molding the prepared raw material (-0) into the primary molding (M1) (S200); Extrusion forging molding the primary molding (M1) into a secondary molding (-2) (S300); A step (400) of molding the secondary molded product (-2) into a tertiary molded product (M3); An integrated fight nut (PN) for an electric vehicle battery platform in which the flange portion 44 and the nut portion 47 are formed integrally by completing the third molding (M3) into a fight nut (PN) is provided.
Description
본 발명은 플랜지부와 너트부로 이루어져서 전기 자동차의 배터리 플랫폼에 배터리와 커버를 고정시키는 파이프 너트에서, 플랜지부와 너트부를 일체형으로 제조하여 제조 불량을 감소시키고, 생산성을 향상시킬 수 있게 되는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트의 단조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것이다.The present invention is an electric vehicle battery that can reduce manufacturing defects and improve productivity by manufacturing the flange portion and the nut portion as an integrated pipe nut, which consists of a flange portion and a nut portion and secures the battery and cover to the battery platform of an electric vehicle. It relates to a forging method and manufacturing device for an integrated pipe nut for a platform.
전기 자동차의 배터리 플랫폼은 내연기관 플랫폼과 달리 바닥을 편평하게 만들 수 있고, 차체 바닥에 깔려 있는 배터리팩 자체를 강성을 높이는데 활용할 수 있으며, 엔진과 변속기, 연료탱크 등이 차지했던 공간이 크게 줄어들어 실내 공간 활용성을 높일 수 있는 혁신적인 공간 구현이 가능하고, 자동차의 중량도 가벼워지게 하는 특징이 있다.Unlike internal combustion engine platforms, the battery platform of an electric vehicle can have a flat floor, and the battery pack itself laid on the bottom of the car body can be used to increase rigidity, and the space occupied by the engine, transmission, and fuel tank is greatly reduced. It allows for innovative space implementation that can increase the utilization of interior space, and has the feature of lightening the weight of the car.
도 1 및 도 2에서 보듯이, 전기 자동차용 배터리 플랫폼(400)은 자동차 차체의 하부 프레임(410) 상부에 설치되어 복수개의 배터리 모듈을 수납하게 된다. 구체적으로 배터리 플랫폼(400) 내부에는 차체의 길이 방향 또는 차폭 방향으로 사각 형상의 단면을 가지는 복수개의 격벽(도시되지 아니함)이 배치되어 내부공간을 구획하고, 구획된 공간에 상기 배터리 모듈을 수납한 다음 플랫폼 상부를 커버(420)로 닫게 되는데, 통상 배터리와 차체를 견고하게 연결하기 위해 파이프 너트(500)를 사용하여 대략 8개소 내외의 위치에 마운팅 되는 방식이 적용된다.As shown in Figures 1 and 2, the battery platform 400 for an electric vehicle is installed on the upper part of the lower frame 410 of the car body to accommodate a plurality of battery modules. Specifically, inside the battery platform 400, a plurality of partition walls (not shown) with a square cross-section are arranged in the longitudinal direction or width direction of the vehicle body to partition the internal space, and to store the battery module in the partitioned space. Next, the upper part of the platform is closed with a cover 420, which is usually mounted at approximately 8 locations using pipe nuts 500 to firmly connect the battery and the vehicle body.
배터리 플랫폼을 설치하면서 배터리와 차체 결합 강성을 높이면 충돌 시의 배터리 안전성도 개선될 수 있는데, 위와 같은 파이프 너트(500)에 의한 마운팅 구조는 배터리 하단부터 바닥 안쪽까지 긴 볼트(430)로 체결하여 배터리와 차체 결합 강성을 극대화할 뿐만 아니라 주행 시 진동과 소음을 줄어 성능과 승차감 향상이라는 부가적인 장점도 생긴다.By increasing the rigidity of the battery and vehicle body connection while installing the battery platform, battery safety in the event of a collision can also be improved. The mounting structure using the pipe nut 500 as shown above is fastened with a long bolt 430 from the bottom of the battery to the inside of the bottom to secure the battery. It not only maximizes the rigidity of the body and body combination, but also reduces vibration and noise while driving, resulting in additional advantages such as improved performance and ride comfort.
종래의 파이프 너트(500)는 플랜지부와 너트부가 별도로 제조되어 플랜지부와 너트부를 용접한 다음, 플랜지부가 아랫쪽이 되고, 너트부가 윗쪽이 되도록 배터리 플랫폼(400)의 바닥면에 고정하고, 플랫폼(400) 상부에 커버(420)를 안착시킨 다음 긴 볼트(430)를 파이프 너트(500)의 너트부에 체결하게 되는 것이었다.In the conventional pipe nut 500, the flange part and the nut part are manufactured separately, the flange part and the nut part are welded, and then fixed to the bottom of the battery platform 400 so that the flange part is at the bottom and the nut part is at the top, and the platform ( 400), the cover 420 was placed on the upper part, and then the long bolt 430 was fastened to the nut portion of the pipe nut 500.
이렇게 플랜지부와 너트부가 분리되어 융착결합되는 구조는 융착결합에 따르는 공정이 증가되고, 융착작업에 의한 치수의 변형이나 용접이음부의 피로파괴가 발생할 우려가 있는 것이다.This structure in which the flange portion and the nut portion are separated and fused together increases the number of processes required for fusion bonding, and there is a risk of dimensional deformation or fatigue failure of the weld joint due to the fusion operation.
또한, 플랜지부와 너트부가 분리되어 융착결합된 파이프 너트 성형물은 배터리 플랫폼의 결합강도를 향상시키기 위하여 경화열처리 공정을 거치게 되는데, 최종적인 경화열처리 공정에서 열변형을 일으키는 경우가 있어 볼트의 체결을 어렵게 하는 경우가 있었다.In addition, the pipe nut molding in which the flange part and the nut part are separated and fused together undergoes a hardening heat treatment process to improve the bonding strength of the battery platform. However, thermal deformation may occur in the final hardening heat treatment process, making it difficult to fasten the bolt. There was a case where it happened.
이와 같이 종래에 플랜지부와 너트부가 별도로 제조되어 일체로 융착되게 제조하였던 방식은 전기 자동차의 연구 개발 단계에서 플랜지 너트가 많은 수요를 필요로 하지 아니하는 시기에 시행되었던 것이다.In this way, the conventional method of manufacturing the flange part and the nut part separately and fusing them together was implemented during the research and development stage of electric vehicles at a time when the flange nut did not require much demand.
그러나 전기 자동차의 연구 개발은 비약적인 발전을 거듭하여 전기 자동차가 향후 자동차 시장의 주류를 형성하게 될 것이므로 고강성을 가진 정밀한 부품의 전기 자동차 배터리 플랫폼용 파이프 너트를 효율적으로 공급해야할 필요성이 제기되고 있다.However, the research and development of electric vehicles has made rapid progress, and electric vehicles will form the mainstream of the automobile market in the future. Therefore, there is a need to efficiently supply pipe nuts for electric vehicle battery platforms with precision parts with high rigidity.
본 발명의 목적은 전기 자동차 배터리 플랫폼용 파이프 너트를 제조함에 있어서, 플랜지부와 너트부를 일체로 형성함으로써, 융착작업에 의한 치수의 변형이나 용접이음부의 피로파괴를 방지할 수 있는 일체형 파이프 너트의 단조 방법과 그 제조 장치를 제공하기 위한 것이다.The object of the present invention is to provide an integrated pipe nut that can prevent dimensional deformation due to fusion work or fatigue failure of welded joints by forming the flange portion and the nut portion integrally in manufacturing a pipe nut for an electric vehicle battery platform. The purpose is to provide a forging method and a manufacturing device thereof.
본 발명의 다른 목적은 전기 자동차 배터리 플랫폼용 파이프 너트를 제조함에 있어서, 플랜지부와 너트부가 일체로 형성된 성형물을 경화열처리한 다음 트리밍 공정을 수행함으로써, 경화열처리에 의한 변형을 방지할 수 있는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트를 단조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to manufacture a pipe nut for an electric vehicle battery platform by curing and heat-treating a molded product in which the flange portion and the nut portion are integrally formed and then performing a trimming process to prevent deformation due to the curing heat treatment. To provide a method for forging an integrated pipe nut for a battery platform.
본 발명이 이루고자 하는 목적 및 그 기술적 과제는 앞서 기재한 기술적 과제에 한정되는 것이 아니다. 따라서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purpose of the present invention and its technical problems are not limited to the technical problems described above. Therefore, other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트 단조 방법의 기술적인 특징은 배터리 플랫폼에 실장되는 플랜지부(44)와, 볼트가 체결되는 너트부(47)로 이루어지는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 파이프 너트(PN)를 제조함에 있어서, 상기 플랜지부와 상기 너트부가 일체로 단조 성형되어 제조되는 것이다.The technical features of the integrated pipe nut forging method for an electric vehicle battery platform to achieve the intended purpose of the present invention are an electric vehicle consisting of a
본 발명의 기술적 특징에 따르는 단조 방법은 원통형으로 되면서, 축방향의 중공으로 되는 블랭크(40)가 형성되어 있거나, 또는 축방향의 중공으로 되는 블랭크가 형성되지 아니한 어느 하나의 원소재(M0)를 준비하는 단계(S100)와; 1차 압출단조 다이(130)와, 1차 압출단조 펀치(150)를 구비하는 제1 압출단조 금형(10)을 이용하여, 상기 원소재(M0)의 상부 일정 구간을 제외하고, 그 하부를 압출하여 플랜지부(44)를 성형하기 위한 후육원통부(41)와, 너트부(47)를 성형하기 위하여 상기 후육원통부(41)로부터 단면이 감소되는 단차를 형성하며 연장 형성되는 압출성형부(42)를 성형하는 1차 성형물(M1) 압출단조 성형 단계(S200)와; 2차 압출단조 다이(230)와, 2차 압출단조 펀치(250)를 구비하는 제2 압출단조 금형(20)을 이용하여, 상기 1차 성형물(M1)로부터, 후육원통부(41) 상부 중앙의 블랭크(40)가 확장되는 상부 확장부(43)를 형성하면서, 후육원통부(41)의 상부 외주면으로부터 플랜지부(44)를 형성하고, 압출성형부(42)의 블랭크(40) 하부로부터 너트부(46)를 형성하기 위해 하부확장부(45)를 성형하는 2차 성형물(M2) 압출단조 성형 단계(S300)를 포함하여, 플랜지부(44)와 너트부(47)가 일체로 형성되는 것을 포함한다.The forging method according to the technical features of the present invention involves forming a blank 40 that is cylindrical and hollow in the axial direction, or using a raw material (M0) in which a blank 40 that is hollow in the axial direction is not formed. A preparation step (S100); Using the first
본 발명의 기술적 특징에 따르는 단조 방법에 따르면, 상기 1차 성형물(M1)을 압출단조 성형하는 단계(ㄴ200)는 원소재(M0)에 축방향의 중공으로 되는 블랭크(40)가 있는 경우, 압출성형부(42)를 전방압출로 단조 성형하고, 원소재(M0)에 축방향의 중공으로 되는 블랭크(40)가 없는 경우, 압출성형부(42)를 후방압출로 단조 성형하는 것을 포함한다.According to the forging method according to the technical features of the present invention, the step (b200) of extrusion forging the primary molding (M1) is performed when the raw material (M0) has a blank 40 that is hollow in the axial direction, Forging the extrusion molding
본 발명의 기술적 특징에 따르는 단조 방법은 2차 성형물(M2) 단조 성형 단계(S300) 이후에, 상기 2차 성형물(M2)로부터, 플랜지부(44)의 성형시 발생되는 스크랩(46)을 제거하기 위하여 트리밍 공정을 수행하는 단계(S400)를 더 포함한다.The forging method according to the technical features of the present invention removes the
본 발명의 기술적 특징에 따르는 단조 방법은 상기 원소재(M0)와 1차 성형물(M1)에 대하여 선택적으로 연화열처리하는 단계와, 상기 연화열처리된 원소재(M0) 또는 성형물(M1)에 대하여 윤활피막 처리를 하는 단계와, 상기 2차 성형물(M2)에 대하여 트리밍하는 단계 이전에 경도강화 열처리하는 단계를 선택적으로 더 포함한다.The forging method according to the technical features of the present invention includes the steps of selectively softening heat treatment of the raw material (M0) and the primary molding (M1), and lubricating the softening heat treated raw material (M0) or molding (M1). It optionally further includes a step of coating treatment and a step of heat treatment to enhance hardness before trimming the secondary molding (M2).
본 발명의 기술적 특징에 따르는 단조 방법에 따르면, 제1 압출단조 금형(10)은 제1 하부 플레이트(100) 상부에 1차 압출단조 다이(130)와 제1 가이드 포스트(101)가 고정되고, 제1 상부 플레이트(110) 하부에 1차 압출단조 펀치(150)가 고정되며, 상기 제1 하부 플레이트(100)와 제1 상부 플레이트(110) 사이에는 상기 1차 압출단조 펀치(150)가 고정되는 제1 펀치홀더(141)가 고정되어 상기 제1 가이드 포스트(101) 상부에서 상기 1차 압출단조 다이(130)를 향하여 승강가능하게 위치하는 제1 가동플레이트(120)를 포함하고, 상기 1차 압출단조 펀치(150)는 상기 제1 펀치홀더(141)의 하부 중앙으로부터 수직하방으로 연장 형성되어 원소재(M0)의 블랭크(40)에 삽입되는 상부 센터펀치(151)와; 상기 제1 펀치홀더(141)의 하부에서 상기 상부 센터펀치(151)의 외부를 둘러싸며 원통형으로 연장 형성되어 1차 압출단조 다이(130)에 투입된 원소재(M0)의 상부를 가압하여 후육원통부(41)와 압출성형부(42)를 구비하는 1차 성형물(M1)을 성형하는 제1 상부 가압펀치(152)를 포함하며, 상기 1차 압출단조 다이(130) 하부에 형성되는 이젝팅 툴(160)이 1차 압출단조 다이(130)로부터 1차 성형물(M1)을 배출시키게 되는 것을 포함한다.According to the forging method according to the technical features of the present invention, the first
본 발명의 기술적 특징에 따르는 단조 방법에 따르면, 상기 제2 압출단조 금형(20)은 제2 하부 플레이트(200) 상부에 2차 압출단조 다이(230)와 제2 가이드 포스트(201)가 고정되며, 제2 상부 플레이트(210) 하부에 2차 압출단조 펀치(250)가 고정되고, 상기 제2 하부 플레이트(200)와 제2 상부 플레이트(210) 사이에는 제2 펀치홀더(241)가 고정되어 상기 제2 가이드 포스트(201) 상부에 승강가능하게 위치하는 제2 가동플레이트(220)를 포함하며, 상기 2차 압출단조 다이(230)는 상기 제2 하부 플레이트(200)의 상부 중앙에 위치되어 1차 성형물(M1)이 투입되는 공간으로 형성되면서, 투입된 1차 성형물(M1)로부터 상부 확장부(43) 및 플랜지부(44)와 하부 확장부(45)를 구비하는 2차 성형물(M2)을 성형하고, 상기 2차 압출단조 펀치(250)는 상기 제2 펀치홀더(241)의 하부 중앙으로부터 수직하방으로 연장 형성되어 1차 성형물(M1)에 형성되는 상부 확장부(43)와 플랜지부(44)를 형성하는 제2 상부 가압펀치(251)와, 상기 제2 하부 플레이트(200)의 상부 중앙에서 상기 2차 압출단조 다이(230)에 투입된 1차 성형물(M1)의 압출성형부(42) 내부 블랭크(40)에 삽입되어 하부 확장부(45)가 성형될 수 있게 하는 하부센터펀치(252)를 포함하며, 2차 성형물(M2)이 성형된 다음, 상부의 제2 상부 가압펀치(251)가 상승함에 따라 상기 하부센터펀한다.According to the forging method according to the technical features of the present invention, the second extrusion forging die 20 and the second extrusion forging die 230 and the
본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트를 단조하는 장치의 기술적 특징은 배터리 플랫폼에 실장되는 플랜지부(44)와, 볼트가 체결되는 너트부(47)로 이루어지는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 파이프 너트(PN)를 제조하는 장치로서, 원소재(M0)로부터 후육원통부(41)와 압출성형부(42)를 구비하는 1차 성형물(M1)을 형성하는 제1 압출단조 금형(10)과, 상기 1차 성형물(M1)로부터 상부 확장부(43) 및 플랜지부(44)와 하부 확장부(45)를 구비하는 2차 성형물(M2)을 형성하는 제2 압출단조 금형(20)을 포함하여 이루어진다.The technical feature of the device for forging an integrated pipe nut for an electric vehicle battery platform to achieve the intended purpose of the present invention is an electric vehicle consisting of a
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 제1 압출단조 금형(10)은 제1 하부 플레이트(100) 상부에 형성되는 1차 압출단조 다이(130)와; 제1 상부 플레이트(110) 하부에 고정되는 1차 압출단조 펀치(150)와; 상기 제1 하부 플레이트(100)와 제1 상부 플레이트(110) 사이에서 제1 가이드 포스트(120)에 제1 펀치홀더(01)가 고정되어 승강가능하게 위치하는 제1 가동플레이트(120)로 이루어지며, 상기 1차 압출단조 다이(130)는 하부 플레이트(100)의 상부 중앙에 위치되어 원소재(M0)가 투입되는 수납부(131)와; 상기 수납부(131)의 아래쪽으로 연장되는 공간으로 형성되어, 가압력으로 밀려들어가는 원소재(M0)로부터 후육원통부(41)와 압출성형부(42)를 구비하는 1차 성형물(M1)을 성형하는 1차 성형부(132)를 포함하고, 상기 1차 압출단조 펀치(150)는 상기 제1 펀치홀더(141)의 하부 중앙으로부터 수직하방으로 연장 형성되어 원소재(M0)에 형성되는 축방향의 중공으로 되는 블랭크(40)에 삽입되는 상부 센터펀치(151)와; 상기 제1 펀치홀더(141)의 하부에서 상기 상부 센터펀치(151)의 외부를 둘러싸며 원통형으로 연장 형성되어 1차 압출단조 다이(130)에 투입된 원소재(M0)의 상부를 가압하여 후육원통부(41)와 압출성형부(42)를 구비하는 1차 성형물(M1)을 성형하는 제1 상부 가압펀치(152)와; 상기 1차 성형물(M1)을 상기 1차 압출단조 다이(130)로부터 배출시키기 위한 이젝팅 툴(160)을 포함한다.According to the technical features of the present invention, the first
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 제2 압출단조 금형(20)은 제2 하부 플레이트(200) 상부에 형성되는 2차 압출단조 다이(230)와; 제2 상부 플레이트(210) 하부에 고정되는 2차 압출단조 펀치(250)와; 상기 제2 하부 플레이트(200)와 제2 상부 플레이트(210) 사이에서 제2 가이드 포스트(201)에 제2 펀치홀더(241)가 고정되어 승강가능하게 위치하는 제2 가동플레이트(220)로 이루어지며, 상기 2차 압출단조 다이(230)는 상기 제2 하부 플레이트(200)의 상부 중앙에 위치되어 1차 성형물(M1)이 투입되며, 투입된 1차 성형물(M1)의 블랭크(40) 하부로부터 블랭크(40) 내에 삽입되며 하부 확장부(45)를 형성하는 2차 성형부(231)와; 상부 확장부(43) 및 플랜지부(44)를 형성하는 2단계의 단차부(232)를 포함하고, 상기 2차 압출단조 펀치(250)는, 상기 제2 펀치홀더()의 하부 중앙으로부터 수직하방으로 연장 형성되어 2차 압출단조 다이(230)에 투입된 1차 성형물(M1)에 상부 확장부(43)와 플랜지부(44)를 형성하는 제2 상부 가압펀치(251)와; 상기 제2 하부 플레이트(200)의 상부 중앙에서 상기 2차 압출단조 다이(230)에 투입된 1차 성형물(M1)의 압출성형부(42) 내부의 블랭크(40)에 삽입되어 하부 확장부(45)를 성형하는 하부센터펀치(252)를 포함하며, 2차 성형물(M2)이 성형된 다음, 상부의 제2 상부 가압펀치(251)가 상승함에 따라 하부센터펀치(252)가 상승하여 성형된 2차 성형물(M2)을 이젝트 시킬 수 있게 되는 것을 포함한다.According to the technical features of the present invention, the second
본 발명의 기술적 특징에 의하면, 상기 전기 자동차 배터리 플랫폼용 파이프 너트(PN)를 제조하는 장치는 상기 2차 성형물(M2)의 플랜지부(44)에 형성되는 스크랩(46)을 제거하기 위해 제2 압출단조 금형(20)으로부터 트리밍 금형(30)을 더 포함한다.According to the technical features of the present invention, the device for manufacturing the pipe nut (PN) for the electric vehicle battery platform is a second molding device (M2) to remove the
본 발명의 기술적 특징에 의하면, 상기 트리밍 금형(30)은 상기 제3 하부 플레이트(300) 상부에 형성되어 2차 성형물(M2)이 투입되는 트리밍 다이(330)와; 상기 제3 상부 플레이트(310) 하부에 고정되어 투입된 2차 성형물(M2)의 플랜지부(44)와 스크랩(46)의 경계를 가압하여 스크랩(46)을 제거하는 트리밍 펀치(350)와; 상기 트리밍 펀치(350)가 트리밍 작동할 수 있도록 상기 제3 하부 플레이트(300)와 제3 상부 플레이트(310) 사이에서 트리밍 펀치(350)를 고정하는 제3 펀치홀더(341)가 고정되어 제3 가이드 포스트(301)에 승강가능하게 되는 제3 가동 플레이트(320)를 더 포함한다.According to the technical features of the present invention, the trimming
본 발명에 의하면, 냉간단조 방법에 의해 전기 자동차 배터리 플렛폼의 파이프 너트의 플랜지부와 너트부를 압출단조로 일체가 되도록 형성함으로써, 압출단조 성형되는 단단한 입자 구조는 굽힘강도 등 기계적 성질이 강하여 고강도의 파이프 너트를 얻기 위해 원소재에서 고가의 합금을 적게 필요로 하고, 금속조직의 내부 공동과 열에 의한 수축 변형을 방지하여 치수 정밀도가 높고 표면이 아름다운 고품질의 파이프 너트를 제공할 수 있게 되며, 전기 자동차의 수요에 따라 대량생산도 가능하게 된다.According to the present invention, by forming the flange portion and the nut portion of the pipe nut of the electric vehicle battery platform by using a cold forging method so that the nut portion is integrated by extrusion forging, the hard particle structure formed by extrusion forging has strong mechanical properties such as bending strength, making a high-strength pipe. In order to obtain a nut, a small amount of expensive alloy is required from the raw material, and by preventing shrinkage and deformation due to internal cavities and heat in the metal structure, it is possible to provide high-quality pipe nuts with high dimensional precision and a beautiful surface, and can be used for electric vehicles. Depending on demand, mass production is also possible.
도 1은 본 발명이 적용되는 전기 자동차 배터리 플랫폼이 자동차 하부 프레임에 설치된 상태의 사시도
도 2는 본 발명이 적용되는 전기 자동차 배터리 플랫3폼이 자동차 하부 프레임에 설치된 상태의 평면도
도 3은 본 발명에 따라 소재가 성형 제조되는 과정의 상태를 나타낸 일부절개 사시도로서,
(a)는 원소재(M0)의 일부절개 사시도
(b)는 1차 성형물(M1)의 일부절개 사시도
(c)는 2차 성형물(M2)의 일부절개 사시도
(d)는 3차 성형물(M3)의 일부절개 사시도
(e)는 제조된 파이프 너트의 일부절개 사시도
도 4는 본 발명의 파이프 너트가 제조되는 과정을 나타낸 공정 순서도
도 5는 본 발명의 제1 압출단조 금형의 단면도로서,
(a)는 전단면도
(b)는 주요부 확대 단면도
도 6은 본 발명의 제2 압출단조 금형의 단면도로서,
(a)는 전단면도
(b)는 주요부 확대 단면도
도 7은 본 발명의 트리밍 금형의 단면도로서,
(a)는 전단면도
(b)는 주요부 확대 단면도 1 is a perspective view of an electric vehicle battery platform to which the present invention is applied installed on the lower frame of a vehicle.
Figure 2 is a plan view of the electric vehicle battery platform 3 to which the present invention is applied installed on the lower frame of the vehicle.
Figure 3 is a partially cut-away perspective view showing the state of the process in which the material is molded and manufactured according to the present invention.
(a) is a partially cut perspective view of the raw material (M0)
(b) is a partially cut perspective view of the first molded product (M1)
(c) is a partially cut perspective view of the second molded product (M2)
(d) is a partially cut perspective view of the third molded product (M3)
(e) is a partially cut-away perspective view of the manufactured pipe nut.
Figure 4 is a process flow chart showing the process of manufacturing the pipe nut of the present invention
Figure 5 is a cross-sectional view of the first extrusion forging mold of the present invention,
(a) is a cross-sectional view
(b) is an enlarged cross-sectional view of the main part
Figure 6 is a cross-sectional view of the second extrusion forging mold of the present invention,
(a) is a cross-sectional view
(b) is an enlarged cross-sectional view of the main part
Figure 7 is a cross-sectional view of the trimming mold of the present invention,
(a) is a cross-sectional view
(b) is an enlarged cross-sectional view of the main part
본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The features and advantages of the present invention can be understood more clearly by looking at the embodiments illustrated in the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열에 의해 본 발명의 응용이 제한되는 것은 아니다. 본 발명은 다른 실시예 들로 구현될 수 있고, 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또한 장치 또는 요소의 순서, 방향 등과 같은 용어들에 관하여 실시예에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되며, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 순서와 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다. 예를 들면, "제1”, "제2”와 같은 용어가 본 발명을 설명하는 실시예와 청구범위에 사용되는데, 이러한 용어가 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것을 의도하지 않는다.The application of the present invention is not limited by the configuration and arrangement of components described in the embodiments of the present invention or shown in the drawings. The invention may be implemented in different embodiments and carried out in various ways. Additionally, the expressions and predicates used in the embodiments regarding terms such as order, direction, etc. of devices or elements are merely used to simplify the description of the invention and indicate that the related devices or elements should simply have a particular order and orientation. It doesn't mean that. For example, terms such as “first” and “second” are used in the examples and claims to describe the present invention, but these terms are not intended to indicate or imply relative importance or intent.
또한 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 발명자가 발명의 용어와 개념을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념에 입각하여 기재한 것으로 해석하여야 한다.In addition, terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their common or dictionary meanings, and the inventor must comply with the technical idea of the present invention in order to explain the terms and concepts of the invention in the best possible way. It should be interpreted as written based on the meaning and concept.
따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능하다.Therefore, the present invention is not limited to the presented embodiments, and is within the equivalent scope of the technical idea of the present invention and the technical idea described in the patent claims below, as can be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and changes are possible.
본 발명은 도면과 함께 설명되는 상세한 설명의 실시예로부터 보다 쉽고 명백하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention can be more easily and clearly understood from the detailed description of the embodiments described together with the drawings.
다음에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.In the following, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 3은 본 발명에 따라 원소재(M0)로부터 1차 성형물(M1), 2차 성형물(M2) 및 3차 성형물(M3) 및 파이프 너트(PN)가 제조 성형되는 과정의 상태를 나타내고 있다.Figure 3 shows the state of the process of manufacturing and forming the primary molding (M1), the secondary molding (M2), the tertiary molding (M3), and the pipe nut (PN) from the raw material (M0) according to the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트(PN)를 성형 제조하는 각 과정의 성형물들은 다음과 같은 성형 구조물을 가진다.Referring to FIG. 3, the molded products in each process of molding and manufacturing the integrated pipe nut (PN) for the electric vehicle battery platform of the present invention have the following molding structure.
원소재(M0)는 일정 높이를 가지는 원통형으로 되면서 축방향의 중앙부위에 중공형의 블랭크(40)가 형성된다. The raw material M0 becomes cylindrical with a certain height, and a hollow blank 40 is formed in the central part of the axial direction.
즉, 1차 성형물(M1)은 상기 원소재(M1)로부터 후육원통부(41)와 압출성형부(42)가 형성된다.That is, in the primary molding (M1), a thick cylindrical portion (41) and an extrusion molding portion (42) are formed from the raw material (M1).
2차 성형물(M2)은 상기 1차 성형물(M1)로부터 후육원통부(41) 상부로 상부 확장부(43)와 플랜지부(44)가 형성되고, 후육원통부(41) 하부의 압출성형부(42) 내부의 블랭크(40) 하부에 하부 확장부(45)가 형성된다.The secondary molding (M2) has an
3차 성형물(M3)은 상기 2차 성형물(M2)의 플랜지부(44)를 압출단조하는 과정에서 형성될 수 있는 스크랩(46)이 제거되는 것이다.The tertiary molding (M3) is obtained by removing the
그리고, 상기 2차 성형물(M2), 또는 3차 성형물(M3)의 하부 확장부(45)에 후속적으로 수행되는 탭핑(tapping)작업에 의해 최종 제품이 되는 파이프 너트(PN)의 너트부(47)가 형성된다.And, the nut portion of the pipe nut (PN), which becomes the final product by a tapping operation subsequently performed on the
여기서 본 발명이 의도하는 실시예에 따라, 상기 2차 성형물(M2), 또는 3차 성형물(M3)에 하부 확장부(45)가 형성되지 아니한 상태에서 수행되는 탭핑(tapping)작업에 의해 파이프 너트(PN)의 너트부(47)가 형성될 수 있다.Here, according to the intended embodiment of the present invention, the pipe nut is formed by a tapping operation performed in a state in which the
위와 같은 성형물들은 별도로 마련되는 금형장치에 의하여 성형된다.The above molded products are molded using a separately provided mold device.
즉, 상기 1차 성형물(M1)은 제1 압출단조 금형(10)에 의하여 성형된다.That is, the first molded product (M1) is formed by the first extrusion forging mold (10).
또한, 상기 2차 성형물(M2)은 상기 제1 압출단조 금형(10)과 별도로 준비되는 제2 압출단조 금형(20)에 의하여 성형된다.In addition, the secondary molding (M2) is formed by a second extrusion forging mold (20) prepared separately from the first extrusion forging mold (10).
그리고, 상기 3차 성형물(M3)은 상기 제2 압출단조 금형(20)과 별도로 준비되는 트리밍 금형(30)에 의하여 수행된다.In addition, the third molding (M3) is formed using a trimming mold (30) prepared separately from the second extrusion forging mold (20).
위와 같은 성형물들, 즉, 1차 성형물(M1), 2차 성형물(M2), 3차 성형물(M3)을 통한 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트(PN)는 상기 원소재(M0)로부터, 원소재(M0)의 상부 일정 구간을 제외하고, 그 하부를 전방압출하여 플랜지부(44)를 성형하기 위한 후육원통부(41)와, 너트부(47)를 형성하기 위한 압출성형부(42)를 성형하여 1차 압출 성형물(M1)을 성형하고, 상기 1차 압출 성형물(M1)로부터, 후육원통부(41) 상부 중앙에 확장되는 상부 확장부(43)를 형성하면서, 후육원통부(41)의 상부 외주면으로부터 플랜지부(44)를 형성하고, 압출성형부(42)의 하부로부터 탭핑(tapping) 작업을 하기 위한 하부확장부(45)를 형성하여 2차 단조 성형물(M2)을 성형하며, 선택적인 후속 공정으로, 상기 2차 단조 성형물(M2)로부터 플랜지부(44)의 성형시 발생되는 스크랩(46)을 제거하는 트리밍 공정으로 3차 성형물(M3)을 성형하는 과정에 의하여 제조된다.The integrated pipe nut (PN) for the electric vehicle battery platform through the above moldings, that is, the first molding (M1), the second molding (M2), and the third molding (M3), is made from the raw material (M0). A thick
위와 같은 성형물들을 통하여 본 발명의 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트(PN)를 제조하는 구체적인 방법을 설명하면 다음과 같다.A specific method of manufacturing the integrated pipe nut (PN) for the electric vehicle battery platform of the present invention using the above moldings will be described as follows.
도 4는 본 발명의 파이프 너트(PN)가 제조되는 과정을 나타낸 공정 순서도를 나타내고 있다.Figure 4 shows a process flow chart showing the process of manufacturing the pipe nut (PN) of the present invention.
도 4를 참조하면, 플랜지부(44)와 너트부(47)가 일체로 형성되는 파이프 너트(PN)의 제조 방법은 원통형으로 되면서, 축방향의 중공으로 되는 블랭크가 형성되어 있거나, 또는 축방향의 중공으로 되는 블랭크가 형성되지 아니한 어느 하나의 원소재(M0)를 준비하는 단계(S100)와;Referring to FIG. 4, the manufacturing method of the pipe nut (PN) in which the
1차 압출단조 다이()와, 1차 압출단조 펀치()를 구비하는 제1 압출단조 금형(10)을 이용하여, 상기 원소재(M0)의 상부 일정 구간을 제외하고, 그 하부를 압출하여 플랜지부(44)를 성형하기 위한 후육원통부(41)와, 너트부(47)를 성형하기 위하여 상기 후육원통부(41)로부터 단면이 감소되는 단차를 형성하며 연장 형성되는 압출성형부(42)를 성형하는 1차 성형물(M1) 압출단조 성형 단계(S200)와;Using the first
2차 압출단조 다이()와, 2차 압출단조 펀치()를 구비하는 제2 압출단조 금형(20)을 이용하여, 상기 1차 성형물(M1)로부터, 후육원통부(41) 상부 중앙의 블랭크(40)가 확장되는 상부 확장부(43)를 형성하면서, 후육원통부(43)의 상부 외주면으로부터 플랜지부(44)를 형성하고, 압출성형부(42)의 블랭크(40) 하부로부터 너트부(47)를 형성하기 위해 하부확장부(45)를 성형하는 2차 성형물(M2) 압출단조 성형 단계(S300)에 의하여, 플랜지부(44)와 너트부(47)가 일체로 형성되는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트(PN)를 제조하게 되는 것이다.Using the second
또한, 의도하는 실시예에 따라, 상기 2차 성형물(M2) 압출단조 성형 단계(S300) 이후에 3차 성형물로(M3)로서, 2차 성형물(M2)에 대하여 트리밍 단계(400)를 더 수행할 수 있다.In addition, according to the intended embodiment, after the extrusion forging forming step (S300) of the secondary molding (M2), a trimming step (400) is further performed on the secondary molding (M2) as the tertiary molding (M3). can do.
상기 트리밍 단계(S400)는 플랜지부(44)의 성형 중에 형성될 수 있는 스크랩(46)을 제거하기 위한 공정으로, 2차 성형물(M2)이 투입되는 트리밍 다이()와; The trimming step (S400) is a process for removing
투입된 2차 성형물(M2)의 플랜지부(44)와 스크랩(46)의 경계부를 가압하여 스크랩(46)을 제거하는 트리밍 펀치()에 의하여 수행된다.It is performed by a trimming punch () that removes the
상기 도 4를 참조하는 실시예는 중공형의 블랭크(40)가 형성된 원소재(M0)에 대하여 설명하고 있다.The embodiment referring to FIG. 4 describes the raw material M0 from which the hollow blank 40 is formed.
이 실시예는 본 발명의 기술사상을 토대로 하여 제1 압출단조 금형(10)이 전방압출수단을 구비하는 하나의 실시예를 설명하고 있는 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예는 원소재(M0)에 블랭크(40)가 형성되지 아니한 소재에 대해서도 실시 가능하다.This embodiment describes an embodiment in which the first
이러한 실시예는 후방압출수단을 구비하는 제1 압출단조 금형에 의하여 이루어질 수 있으며, 후방압출수단을 구비하는 제1 압출단조 금형은 전방압출수단을 구비하는 실시예로부터 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 자명하게 실시될 수 있으므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. This embodiment can be achieved by a first extrusion forging mold provided with a rear extrusion means, and the first extrusion forging mold provided with a rear extrusion means is a method known in the art from the embodiment provided with a front extrusion means. Since it can be carried out easily by anyone, the detailed explanation will be omitted.
또한 본 발명의 플랜지부(44)와 너트부(47)가 일체형으로 되는 파이프 너트(PN)는 각 성형물의 성형과정에서 연화열처리, 윤활피막 및 경화열처리를 선택적으로 수행할 수 있다.In addition, the pipe nut (PN) of the present invention in which the
이와 같이 연화열처리와 윤활피막 및 경화열처리 공정은 알루미늄 합금으로 제조되는 파이프 너트(PN)의 기계적 물리적 성질을 고려하여 각 단계별 공정에서 선택적으로 수행되면 되는 것이다In this way, the softening heat treatment, lubricating film, and hardening heat treatment processes can be selectively performed at each stage in consideration of the mechanical and physical properties of the pipe nut (PN) made of aluminum alloy.
이를 도 4를 참조하여 설명하면, 원소재(M0)를 준비하는 단계(ㄴ100)에 따라 준비된 원소재(M0)에 대하여 연화열처리 필요성을 검토하여 연화열처리가 필요하면, 연화열처리를 수행한 다음 1차 성형물 압출단조 단계(ㄴ200)에 진입하고, 연화열차리가 필요없으면 바로 1차 성형물 압출단조 단계(ㄴ200)로 진입한다.Explaining this with reference to FIG. 4, the necessity of softening heat treatment is reviewed for the raw material (M0) prepared according to the step (b100) of preparing the raw material (M0), and if softening heat treatment is necessary, the softening heat treatment is performed. The first molded product extrusion forging step (B200) is entered, and if softening train is not needed, the first molded product extrusion forging step (B200) is entered.
이때, 윤활피막 공정이 필요한지의 여부를 동시에 검토하여 윤활피막이 필요하면 윤활피막 공정을 수행한 다음 1차 성형물 압출단조 단계(ㄴ200)에 진입하고, 연화열처리가 필요없으면 바로 1차 성형물 압출단조 단계(ㄴ200)로 진입한다.At this time, whether a lubricating film process is necessary is simultaneously reviewed. If a lubricating film is necessary, the lubricating film process is performed and then the first molded product extrusion forging step (B200) is entered. If softening heat treatment is not required, the first molded product extrusion forging step is immediately performed. Enter at (ㄴ200).
또한, 성형된 1차 성형물(M1)에 대하여, 연화열처리 필요성을 검토하여 연화열처리가 필요하면, 연화열처리를 수행한 다음 2차 성형물 압출단조 단계(ㄴ300)에 진입하고, 연화열처리가 필요없으면 바로 2차 성형물 압출단조 단계(ㄴ200)로 진입한다.In addition, the necessity of softening heat treatment is reviewed for the molded primary molding (M1), and if softening heat treatment is necessary, the softening heat treatment is performed and then the secondary molding extrusion forging step (B300) is entered. If softening heat treatment is not necessary, It immediately enters the second molded product extrusion forging stage (B200).
이때, 윤활피막 공정이 필요한지의 여부를 동시에 검토하여 윤활피막이 필요하면 윤활피막 공정을 수행한 다음 2차 성형물 압출단조 단계(ㄴ300)에 진입하고, 연화열처리가 필요없으면 바로 2차 성형물 압출단조 단계(ㄴ300)로 진입한다.At this time, whether a lubricating film process is necessary is simultaneously reviewed. If a lubricating film is necessary, the lubricating film process is performed and then the secondary molding extrusion forging step (B300) is entered. If softening heat treatment is not required, the secondary molding extrusion forging step is immediately performed. Enter at (ㄴ300).
또한, 성형된 2차 성형물(M1)에 대하여, 경화열처리 필요성을 검토하여 경화열처리가 필요하면, 경화열처리를 수행한 다음 트리밍 단계(ㄴ400)에 진입하고, 경화열차리가 필요없으면 바로 트리밍 단계(ㄴ400)로 진입한다.In addition, for the molded secondary molding (M1), the necessity of hardening heat treatment is reviewed, and if hardening heat treatment is necessary, the hardening heat treatment is performed and then the trimming step (B400) is entered. If the hardening heat treatment is not necessary, the trimming step ( Enter at ㄴ400).
상기 경화열처리 공정은 3차 성형물을 성형하는 단계 이전에 2차 성형물(M2)에 대하여 수행되며, 상기 2차 성형물(M2)을 530℃에서 2시간 유지 후 물로 급냉한 다음, 180℃에서 6시간 유지한 후 냉각함으로써 금속조직을 단단하게 만들어서 기계적 물리적 성능을 향상시키게 된다. 이때 바람직하게 브리넬 경도 30~35HB가 되도록 한다.The hardening heat treatment process is performed on the secondary molding (M2) before the step of forming the third molding, and the secondary molding (M2) is maintained at 530 ° C. for 2 hours and then rapidly cooled with water and then cooled at 180 ° C. for 6 hours. By maintaining and then cooling, the metal structure becomes hard and mechanical and physical performance is improved. At this time, the Brinell hardness is preferably 30 to 35 HB.
이와 같은 경화열처리는 금속 조직을 치밀하게 변화시키기 위해 비교적 높은 온도에서 수행되기 때문에 제조가 완료된 최종 성형물에 대하여 경화열처리를 할 경우 필연적으로 최종 성형물에 열변형이 발생된다. 따라서 본 발명에서는 최종 성형물이 되는 3차 성형물을 성형하는 단계 이전에 2차 성형물(M2)에 대하여 경화열처리를 수행한 다음, 트리밍에 의해 3차 성형물(M3)을 제조하는 공정을 수행하게 됨으로써 최종 성형물이 되는 3차 성형물(M3)에서 열에 의한 변형을 최소화시킬 수 있게 된다. 상기 경화열처리는 바람직하게 로크웰 경도 85~95HRF가 되도록 한다.Since this type of hardening heat treatment is performed at a relatively high temperature to change the metal structure densely, thermal deformation inevitably occurs in the final molded product when the curing heat treatment is performed on the final molded product that has been manufactured. Therefore, in the present invention, a hardening heat treatment is performed on the secondary molding (M2) before the step of molding the tertiary molding, which becomes the final molding, and then a process of manufacturing the tertiary molding (M3) is performed by trimming, thereby producing the final molding. It is possible to minimize deformation due to heat in the third molded product (M3) that becomes the molded product. The hardening heat treatment is preferably performed to achieve a Rockwell hardness of 85 to 95 HRF.
또한, 바람직하게, 상기 경화열처리는 2차 성형물(M2)의 상부확장부(43) 및 하부확장부(45)를 형성하는 전체면에 대하여 수행된다.Also, preferably, the hardening heat treatment is performed on the entire surface forming the
상기 연화열처리 공정은 원소재(M0) 또는 1차 성형물(M1)이 내장된 노(爐)의 온도를 500℃로 4시간 동안 유지하고, 상기 노(爐)의 온도가 200℃가 될 때까지 15~25시간 동안 상기 원소재(M0) 또는 1차 성형물(M1)을 노냉(爐冷)하고, 노냉된 원소재(M0) 또는 1차 성형물(M1)을 200℃ 이하로 냉각된 노(爐)에서 꺼내서 공냉(空冷)시키는 순차적 공정에 의하여 이루어진다.In the softening heat treatment process, the temperature of the furnace containing the raw material (M0) or the primary molded product (M1) is maintained at 500°C for 4 hours, and the temperature of the furnace is maintained at 200°C. The raw material (M0) or primary molded product (M1) is furnace-cooled for 15 to 25 hours, and the furnace-cooled raw material (M0) or primary molded product (M1) is cooled to 200°C or lower. ) is carried out through a sequential process of taking it out of the container and cooling it in the air.
상기 윤활피막의 형성은 인산염 피막이나 인산아연 피막을 입힌 소재를 비누계 윤활처리액 속에 담그어 피막과 반응시키며 중간층에 금속비누인 스테아린산아연을 생성시킨다.To form the lubricating film, the material coated with the phosphate film or zinc phosphate film is immersed in a soap-based lubricating liquid to react with the film and generate zinc stearate, a metallic soap, in the middle layer.
이러한 연화열처리는 원소재(M0) 또는 1차 성형물(M1)의 금속조직을 연화시켜서 후속적으로 이루어지는 압출단조 공정이 순조롭게 이루어지게 한다.This softening heat treatment softens the metal structure of the raw material (M0) or the first molded product (M1), allowing the subsequent extrusion forging process to proceed smoothly.
또한 원소재(M0) 또는 1차 성형물(M1)의 금속표면에 윤활피막을 형성시킴으로써, 후속적으로 이루어지는 압출단조 공정 및 탭핑(tapping)작업이 순조롭게 이루어지게 한다.In addition, by forming a lubricating film on the metal surface of the raw material (M0) or the first molded product (M1), the subsequent extrusion forging process and tapping work are performed smoothly.
그리고, 플랜지부(44)와 압출성형부(42)가 성형된 2차 성형물(M2), 또는 트리밍이 완료된 3차 성형물(M3)에 대하여 압출성형부(32), 또는 하부확장부()를 탭핑(tapping)하여 암나사로 이루어지는 너트부(47)를 형성함으로써, 플랜지부(44)와 너트부(47)가 일체로 형성되어 전기 자동차의 배터리 플랫폼에 실장되는 파이프 너트(PN)의 제조가 완료된다.Then, the extrusion molding portion 32 or the lower extension portion () is formed on the secondary molding (M2) in which the
다음에서 상기 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트(PN)를 제조하는 방법이 수행되는 장치를 설명한다.In the following, an apparatus in which the method of manufacturing the integrated pipe nut (PN) for the electric vehicle battery platform is performed will be described.
제1 단조금형(10)은 블랭크 소재(M0)로부터 1차 단조성형물(M1)이 제조되고, 재2 단조금형(20)은 1차 단조성형물(M1)로부터 2차 단조성형물(M2)이 제조되며, 트리밍 금형(30)에서는 2차 단조성형물(M2)로부터 3차 성형물(M3)이 제조된다.In the first forging
도 5는 본 발명의 제1 압출단조 금형의 단면도를 나타내고 있다.Figure 5 shows a cross-sectional view of the first extrusion forging mold of the present invention.
도 5를 참조하면, 상기 제1 압출단조 금형(10)은 제1 하부 플레이트(100), 제1 상부 플레이트(110), 제1 가동플레이트(120), 1차 압출단조 다이(130), 1차 압출단조 펀치 고정대(140) 및 1차 압출단조 펀치(150)로 구성된다.Referring to FIG. 5, the first
상기 제1 하부 플레이트(100)는 상부 중앙에 1차 압출단조 다이(130)가 설치되고, 1차 압출단조 다이(130)를 중심으로 사방에 네 개의 제1 가이드 포스트(101)가 수직으로 입설된다.The first
상기 제1 가이드 포스트(101)의 상부에는 제1 가동플레이트(120)가 승강이동 가능하게 수평상으로 결합된다. 이 제1 가동플레이트(120)는 제1 가이드 포스트(101)와 접촉하는 면에 제1 가이드 부시(121)가 형성되어 제1 가동 플레이트(120)의 원활한 승강이동을 돕는다.A first
상기 제1 상부 플레이트(110)는 중앙에 제1 생크(111)가 위치하고, 그 하부에 1차 압출단조 펀치 고정대(140)가 고정된다.The first
상기 제1 가동플레이트(120)는 상기 제1 하부 플레이트(100)와 제1 상부 플레이트(110) 사이에서 1차 압출단조 펀치 고정대(140)가 고정되어, 상기 제1 하부 플레이트(100)와 제1 상부 플레이트(110) 사이에서 제1 가이드 포스트(101)에 지지되며 승강이동 가능하게 설치된다.The first
상기 1차 압출단조 다이(130)는 원소재(M0)가 투입되는 수납부(131)와, 원소재(M0)로부터 후육원통부(41)와 압출성형부(42)를 구비하는 1차 성형물(M1)을 성형하는 1차 성형부(132)로 형성되어, 제1 다이 하우징(133) 내에서 제1 다이플레이트(134) 상에 설치되는 제1 컨테이너(135)에 감싸여져 제1 하부 플레이트(100) 상부 중앙에 고정된다.The primary
상기 수납부(131)는 하부 플레이트(100)의 상부 중앙에 위치되어 원소재(M0)가 투입된다.The receiving
상기 1차 성형부(132)는 상기 수납부(131)의 아래쪽으로 연장되면서 좁아지는 공간으로 형성되어, 가압력으로 밀려들어가는 원소재(M0)로부터 후육원통부(41)와 압출성형부(42)를 구비하는 1차 성형물(M1)을 성형한다.The
상기 1차 압출단조 펀치 고정대(140)에는 제1 펀치홀더(141)가 고정되고, 이 제1 펀치홀더(141)에는 제1 펀치블록(142)이 고정된다. 또한 제1 펀치블록(142)에는 1차 압출단조 펀치(150)가 고정된다.A
상기 1차 압출단조 펀치(150)는 상부 센터펀치(151)와, 제1 상부 가압펀치(152)로 구성된다.The primary
상기 상부 센터펀치(151)는 제1 펀치홀더(141)의 하부 중앙으로부터 수직하방으로 연장 형성되어 1차 압출단조 다이(130)의 수납부(131)에 투입된 원소재(M0)의 블랭크(40)에 삽입된다.The
상기 제1 상부 가압펀치(152)는 상기 제1 펀치홀더(141)의 하부에서 상기 상부 센터펀치(151)의 외부를 둘러싸며 원통형으로 연장 형성되어 1차 압출단조 다이(130)의 수납부(131)에 투입된 원소재(M0)의 상부를 가압하여 후육원통부(41)와 압출성형부(42)를 구비하는 1차 성형물(M1)을 성형한다.The first
한편, 1차 압출단조 다이(130) 하부에는 이젝팅 툴(160)이 형성된다.Meanwhile, an
상기 이젝팅 툴(160)은 제1 다이플레이트(134)에 지지되어 성형이 완료된 1차 성형물(M1)을 1차 압출단조 다이(130)로부터 배출시킨다.The
이와 같이 구성되는 제1 압출단조 금형(10)은 1차 압출단조 펀치(150)가 1차 압출단조 다이(130)의 상부로부터 이격된 상태에서 원소재(M0)를 1차 압출단조 다이(130)의 수납부(131)에 투입한 다음, 1차 압출단조 펀치(150)를 가동시키면, 제1 가이드 포스트(101)에 안내되며 승강이동하는 제1 가동 플레이트(120)와 함께 1차 압출단조 펀치 고정대(140)가 하강하며 1차 압출단조 다이(130)에 근접하게 된다.The first
이때, 1차 압출단조 펀치(150)의 상부 센터펀치(151)가 원소재(M0) 중앙의 블랭크(40) 상부에 삽입되어 원소재(M0)를 고정시킨 상태에서 제1 상부 가압펀치(152)가 원소재(M0)의 상단부를 타격가압하면, 원소재(M0)가 수납부(131)로부터 1차 성형부(132)로 밀려들어가면서 후육원통부(41)와 압출성형부(42)를 가지는 1차 성형물(M1)을 성형하게 된다.At this time, the
이렇게 성형된 1차 성형물(M1)은 이젝트 툴(160)에 의하여 1차 압출단조 다이(130)에서 탈형되어 제2 압출단조 금형(20)을 통하여 2차 성형물(M2)로 성형된다.The primary molded product (M1) formed in this way is demolded from the primary extrusion forging die 130 by the
도 6은 본 발명의 제2 압출단조 금형의 단면도를 나타내고 있다.Figure 6 shows a cross-sectional view of the second extrusion forging mold of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 제2 압출단조 금형(20)은 제2 하부 플레이트(200), 제2 상부 플레이트(210), 제2 가동플레이트(220), 2차 압출단조 다이(230), 2차 압출단조 펀치 고정대(240) 2차 압출단조 펀치(250)로 구성된다.Referring to FIG. 6, the second
상기 제2 하부 플레이트(200)는 상부 중앙에 2차 압출단조 다이(230)가 설치되고, 2차 압출단조 다이(230)를 중심으로 사방에 네 개의 제2 가이드 포스트(201)가 수직으로 입설된다.The second
상기 제2 가이드 포스트(201)의 상부에는 제1 가동플레이트(220)가 승강이동 가능하게 수평상으로 결합된다. 이 제1 가동플레이트(220)는 제2 가이드 포스트(201)와 접촉하는 면에 제2 가이드 부시(221)가 형성되어 제2 가동 플레이트(220)의 원활한 승강이동을 돕는다.A first
상기 제2 상부 플레이트(210)는 중앙에 제2 생크(211)가 위치하고, 그 하부에 1차 압출단조 펀치 고정대(240)가 고정된다.The second
상기 제2 가동플레이트(220)는 상기 제2 하부 플레이트(200)와 제2 상부 플레이트(210) 사이에서 제2 상부 플레이트(210)에 고정된 1차 압출단조 펀치 고정대(240)가 또한 고정되어, 상기 제1 하부 플레이트(200)와 제1 상부 플레이트(210) 사이에서 제2 가이드 포스트(201)에 지지되며 승강이동 가능하게 설치된다.The second
상기 2차 압출단조 다이(230)는 2차 성형부(231)과 2단계의 단차부(232)로 형성되어1차 성형물(M1)이 투입되며, 제2 다이 하우징(233) 내에서 제1 다이플레이트(234) 상에 설치되는 제1 컨테이너(235)에 감싸여져 제2 하부 플레이트(200) 상부 중앙에 고정된다.The secondary
상기 2차 성형부(231)는 2단계의 단차부(232)보다 좁은 공간으로 형성되어 투입되는 1차 성형물(M1)의 압출성형부(42)가 위치하게 된다.The
상기 2단계의 단차부(232)는 2차 성형부(231)보다 넓은 공간으로 형성되어 투입되는 1차 성형물(M1)의 후육원통부(41)가 위치하게 되어, 투입된 1차 성형물(M1)로부터 상부 확장부(43)와 플랜지부(44)가 형성되는 2차 성형물(M2)을 성형할 수 있게 된다.The
상기 2차 압출단조 펀치 고정대(240)에는 제2 펀치홀더(241)가 고정되고, 이 제2 펀치홀더(241)에는 2차 압출단조 펀치(250)의 제2 상부 가압펀치(251)가 고정된다.A
상기 2차 압출단조 펀치(250)는 제2 상부 가압펀치(251)와 하부센터펀치(252)로 구성된다.The secondary
상기 제2 상부 가압펀치(251)는 하단부가 2차 성형물(M2)의 상부 확장부(43)와 플랜지부(44)를 성형할 수 있는 형상으로 형성되어 제2 상부 플레이트(210) 하부에 고정되면서 또한 제2 가동 플레이트(220)에 고정되어 제2 가이드 포스트(201)의 지지를 받으며 숭강이동할 수 있게 되며, 하강할 때 하단부가 제2 컨테이너(235)에 삽입되어 2차 압출단조 다이(230)에 투입된 2차 성형물(M2)의 상부를 가압타격하여 상부 확장부(43)와 플랜지부(44)를 구비하는 2차 성형물(M2)이 성형될 수 있게 한다.The second
상기 하부센터펀치(252)는 제2 하부 플레이트(200)상에서 제2 다이플레이트(234)에 지지되는 슬리브(236) 내부에 설치되면서, 2차 압출단조 다이(230)에 투입된 1차 성형물(M1)의 아래쪽에서 상기 제2 하부 플레이트(200)의 상부 중앙에 위치되어 상기 2차 압출단조 다이(230)에 투입된 1차 성형물(M1)의 압출성형부(42) 내부의 블랭크(40)에 삽입되며 2차 성형물(M2)의 하부 확장부(45)를 성형한다.The
상기 슬리브(236)는 2차 압출단조 다이(230)에 투입되는 1차 성형물(M1)의 하단부를 지지하여 제2 상부가압펀치(251)가 2차 성형물(M2)을 성형하기 위해 1차 성형물(M1)을 가압타격할 때 상부 확장부(43)와 플랜지부(44)가 원활하게 성형될 수 있는 반력을 제공한다.The
또한, 슬리브(236)는 2차 성형물(M2)을 성형한 제1 상부가압펀치(251)가 2차 압출단조 다이(230)로부터 이격될 때, 하부센터펀치(252)가 2차 성형물(M2)을 탈형시킬 수 있도록 하부센터펀치(252)를 지지한다.In addition, the
이와 같이 구성되는 제2 압출단조 금형(20)은 제2 상부 가압펀치(250)가 2차 압출단조 다이(230)의 상부로부터 이격된 상태에서 1차 성형물(M1)이 2차 압출단조 다이(230)에 투입하면, 투입된 1차 성형물(M1)의 하단부가 슬리브(236)에 지지되게 된다.The second
이 상태에서 2차 압출단조 펀치(250)를 가동시키면, 제2 가이드 포스트(201)에 안내되며 승강이동하는 제2 가동 플레이트(220)와 함께 2차 압출단조 펀치 고정대(240)가 하강하며 2차 압출단조 다이(230)에 근접하게 된다.In this state, when the secondary
이때, 2차 압출단조 펀치(250)의 하부 센터펀치(252)는 투입된 1차 성형물(M1) 중앙의 블랭크(40) 하부에 삽입되어 1차 성형물(M1)을 지지하면서 1차 성형물(M1)에 하부 확장부(45)를 형성하게 되며, 제2 상부 가압펀치(252)는 투입된 1차 성형물(M1) 상부를 가압타격하여 상부 확장부(43)와 플랜지(44)를 구비하는 2차 성형물(M2)이 성형될 수 있게 된다.At this time, the
이렇게 성형된 2차 성형물(M2)은 제2 상부 가압펀치(251)가 2차 압출단조 다이(230)에서 이격되면, 하부센터펀치(232)가 2차 압출단조 다이(230)에서 성형된 2차 성형물(M2)을 탈형시킨다.The secondary molding (M2) formed in this way is formed when the second
제2 압출단조 금형(20)에서 탈형된 2차 성형물(M2)은 플랜지부(44)가 성형되는 과정에서, 플랜지부(44) 주변에 스크랩(46)이 형성될 수 있는데, 이 스크랩(46)은 트리밍 금형(30)에서 제거될 수 있다.In the secondary molding (M2) demolded from the second
도 7은 본 발명의 트리밍 금형을 나타내고 있다.Figure 7 shows a trimming mold of the present invention.
도 7을 참조하면, 상기 트리밍 금형(30)은 제3 하부 플레이트(300), 제3 상부 플레이트(310), 제3 가동 플레이트(320), 트리밍 다이(330), 트리밍 펀치 고정대(340) 및 트리밍 펀치(350)로 구성된다.Referring to FIG. 7, the trimming
상기 제3 하부 플레이트(300)는 상부 중앙에 트리밍 다이(330)가 설치되고, 트리밍 다이(330)를 중심으로 사방에 네 개의 제3 가이드 포스트(301)가 수직으로 입설된다.The third
상기 제3 가이드 포스트(301)의 상부에는 제3 가동플레이트(320)가 승강이동 가능하게 수평상으로 결합된다. 이 제3 가동플레이트(320)는 제3 가이드 포스트(301)와 접촉하는 면에 제3 가이드 부시(321)가 형성되어 제3 가동 플레이트(320)의 원활한 승강이동을 돕는다.A third
상기 제3 상부 플레이트(310) 중앙에 제3 생크(311)가 위치하고, 그 하부에 트리밍 펀치 고정대(340)가 고정된다.A
상기 제3 가동플레이트(320)는 상기 트리밍 펀치(350)가 트리밍 작동할 수 있도록 상기 제3 하부 플레이트(300)와 제3 상부 플레이트(310) 사이에서 제3 가이드 포스트(301)에 트리밍 펀치(350)를 고정하는 제3 펀치홀더(341)가 고정되어 승강가능하게 위치된다.The third
상기 트리밍 다이(340)는 2차 성형물(M2)의 형상에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 제3 하부 플레이트(300) 상부에 고정된다.The trimming die 340 is formed in a shape corresponding to the shape of the secondary molding M2 and is fixed to the upper part of the third
상기 트리밍 펀치(350)는 제3 상부 플레이트(310) 및 제3 가동 플레이트(320) 하부에 고정되면서 스트리퍼(351)가 형성되어 투입된 2차 성형물(M2)의 플랜지부(44)와 스크랩(46)의 경계를 가압하여 스크랩(46)을 제거한다.The trimming
이와 같은 본 발명의 냉간단조 방법 및 그 장치에 의한 파이프 너트(PN)의 치수 허용차는 3.0~6.0mm에서 ±0.5mm, 6.0~30mm에서 ±1.5mm, 30~120mm에서 ±2mm, 120~315mm에서 ±3mm 정도에서 수행되며, 알루미늄 소재의 기계적 성질과 물리적 성질을 향상시키며, 고품질의 성형정밀도를 만족시킨다.The dimensional tolerance of the pipe nut (PN) by the cold forging method and device of the present invention is ±0.5mm at 3.0~6.0mm, ±1.5mm at 6.0~30mm, ±2mm at 30~120mm, and ±2mm at 120~315mm. It is performed at approximately ±3mm, improves the mechanical and physical properties of aluminum materials, and satisfies high-quality forming precision.
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다.So far, the present invention has been examined with a focus on preferred embodiments.
본 발명의 명세서는 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 관련된 것이고, 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 당업자라면 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The specification of the present invention has been described with a focus on preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, but the described embodiments and the configuration shown in the drawings are related to one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea. Therefore, those skilled in the art should understand that there may be various equivalents and modifications that can be substituted for them without departing from the scope of the present invention.
따라서 본 발명의 범주는 제시되는 실시예에 한정되지 않고, 많은 변형예 들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능한 실시예가 있을 수 있으므로, 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예 들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.Therefore, the scope of the present invention is not limited to the presented embodiments, but should be interpreted by the described claims to include many modifications, and the scope of the present invention should be interpreted by those skilled in the art to which the present invention pertains. Since there may be various modifications and changes possible within the equivalent scope of the technical idea described in the technical idea and the patent claims described below, the scope of the present invention is the scope of the patent claims described to include many such modifications. It must be interpreted by .
10: 제1 압출 단조 금형 100: 제1 하부 플레이트
101: 제1 가이드 포스트 111: 제1 생크
110: 제1 상부 플레이트 121: 제1 가이드 부시
120: 제1 가동 플레이트 130: 1차 압출단조 다이
131: 수납부 132: 1차 성형부
133: 제1 다이 하우징 134: 제1 다이 플레이트
135: 제1 컨테이너 140: 1차 압축단조 펀치 고정대
141: 제1 펀치홀더 142: 제1 펀치블록
150: 1차 압출단조 펀치 151: 상부 센터펀치
152: 제1 상부 가압펀치 160: 이젝트 툴
20: 제2 압출 단조 금형 200: 제2 하부 플레이트
201: 제2 가이드 포스트 211: 제1 생크
210: 제1 상부 플레이트 221: 제2 가이드 부시
220: 제1 가동 플레이트 230: 2차 압출단조 다이
231: 2차 성형부 232: 단차부
233: 제2 다이 하우징 234: 제2 다이 플레이트
235: 제2 컨테이너 236: 슬리브
240: 1차 압축단조 펀치 고정대 241: 제2 펀치홀더
250: 2차 압출단조 펀치 251: 제2 상부 가압펀치
252: 하부 센터펀치
30: 트리밍 금형 300: 제3 하부 플레이트
301: 제3 가이드 포스트 311: 제3 생크
310: 제1 상부 플레이트 321: 제2 가이드 부시
320: 제1 가동 플레이트 330: 트리밍 다이
340: 트리밍 펀치 고정대 341: 제3 펀치홀더
350: 트리밍 펀치 351: 스트리퍼
40: 블랭크 41: 후육원통부
42: 압출 성형부 43: 상부 확장부
44: 플랜지부 45: 하부확장부
46: 스크랩 47: 나사부
M0: 원소재 M1: 1차 성형물
M2: 2차 성형물 M3: 트리밍 성형물
PN: 파이프 너트10: first extrusion forging mold 100: first lower plate
101: first guide post 111: first shank
110: first upper plate 121: first guide bush
120: first movable plate 130: first extrusion forging die
131: storage unit 132: primary molding unit
133: first die housing 134: first die plate
135: first container 140: first compression forging punch fixture
141: first punch holder 142: first punch block
150: Primary extrusion forging punch 151: Upper center punch
152: First upper pressure punch 160: Eject tool
20: second extrusion forging mold 200: second lower plate
201: second guide post 211: first shank
210: first upper plate 221: second guide bush
220: first movable plate 230: secondary extrusion forging die
231: secondary forming part 232: step part
233: second die housing 234: second die plate
235: second container 236: sleeve
240: 1st compression forging punch fixture 241: 2nd punch holder
250: Second extrusion forging punch 251: Second upper pressure punch
252: Lower center punch
30: trimming mold 300: third lower plate
301: Third guide post 311: Third shank
310: first upper plate 321: second guide bush
320: first movable plate 330: trimming die
340: Trimming punch holder 341: Third punch holder
350: Trimming punch 351: Stripper
40: Blank 41: Rear cylindrical portion
42: extrusion molding part 43: upper expansion part
44: Flange portion 45: Lower extension portion
46: Scrap 47: Threaded portion
M0: Raw material M1: Primary molding
M2: Secondary molding M3: Trimming molding
PN: pipe nut
Claims (9)
상기 플랜지부와 상기 너트부가 일체로 단조 성형되어 제조되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트의 제조 방법.
In manufacturing a pipe nut (PN) for an electric vehicle battery platform consisting of a flange portion 44 mounted on the battery platform and a nut portion 47 to which a bolt is fastened,
A method of manufacturing an integrated pipe nut for an electric vehicle battery platform, characterized in that the flange portion and the nut portion are manufactured by forging and molding integrally.
원통형으로 되면서, 축방향의 중공으로 되는 블랭크(40)가 형성되어 있거나, 또는 축방향의 중공으로 되는 블랭크가 형성되지 아니한 어느 하나의 원소재(M0)를 준비하는 단계(S100)와;
1차 압출단조 다이(130)와, 1차 압출단조 펀치(150)를 구비하는 제1 압출단조 금형(10)을 이용하여, 상기 원소재(M0)의 상부 일정 구간을 제외하고, 그 하부를 압출하여 플랜지부(44)를 성형하기 위한 후육원통부(41)와, 너트부(47)를 성형하기 위하여 상기 후육원통부(41)로부터 단면이 감소되는 단차를 형성하며 연장 형성되는 압출성형부(42)를 성형하는 1차 성형물(M1) 압출단조 성형 단계(S200)와;
2차 압출단조 다이(230)와, 2차 압출단조 펀치(250)를 구비하는 제2 압출단조 금형(20)을 이용하여, 상기 1차 성형물(M1)로부터, 후육원통부(41) 상부 중앙의 블랭크(40)가 확장되는 상부 확장부(43)를 형성하면서, 후육원통부(41)의 상부 외주면으로부터 플랜지부(44)를 형성하고, 압출성형부(42)의 블랭크(40) 하부로부터 너트부(46)를 형성하기 위해 하부확장부(45)를 성형하는 2차 성형물(M2) 압출단조 성형 단계(S300)를 포함하여, 플랜지부(44)와 너트부(47)가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트의 제조 방법.
In claim 1,
A step (S100) of preparing a raw material (M0) that has a cylindrical shape and is formed with a blank 40 that is hollow in the axial direction, or in which a blank that is hollow in the axial direction is not formed;
Using the first extrusion forging mold 10 equipped with the primary extrusion forging die 130 and the primary extrusion forging punch 150, except for a certain upper section of the raw material M0, the lower part thereof A thick cylindrical portion 41 for forming the flange portion 44 by extrusion, and an extrusion molding portion extending from the thick cylindrical portion 41 to form a step with a reduced cross-section in order to mold the nut portion 47. A first molding (M1) extrusion forging forming step (S200) of forming (42);
Using the second extrusion forging mold 20 provided with the secondary extrusion forging die 230 and the secondary extrusion forging punch 250, the upper center of the thick cylindrical portion 41 is formed from the primary molding M1. A flange portion 44 is formed from the upper outer circumferential surface of the thick cylindrical portion 41 while forming an upper extension portion 43 through which the blank 40 is expanded, and a flange portion 44 is formed from the lower portion of the blank 40 of the extrusion molding portion 42. Including the extrusion forging forming step (S300) of the secondary molding (M2) of forming the lower extension portion 45 to form the nut portion 46, the flange portion 44 and the nut portion 47 are formed integrally. A method of manufacturing an integrated pipe nut for an electric vehicle battery platform, characterized in that.
상기 1차 성형물(M1)을 압출단조 성형하는 단계(ㄴ200)는,
원소재(M0)에 축방향의 중공으로 되는 블랭크(40)가 있는 경우, 압출성형부(42)를 전방압출로 단조 성형하고,
원소재(M0)에 축방향의 중공으로 되는 블랭크(40)가 없는 경우, 압출성형부(42)를 후방압출로 단조 성형하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트의 제조 방법.
In claim 2,
In the step (b200) of extrusion forging the primary molding (M1),
When the raw material (M0) has a hollow blank 40 in the axial direction, the extrusion molding portion 42 is forged by forward extrusion,
A method of manufacturing an integrated pipe nut for an electric vehicle battery platform, characterized in that when the raw material (M0) does not have a blank 40 that is hollow in the axial direction, the extrusion molding portion 42 is forged by rear extrusion.
2차 성형물(M2) 단조 성형 단계(S300) 이후에,
상기 2차 성형물(M2)로부터, 플랜지부(44)의 성형시 발생되는 스크랩(46)을 제거하기 위하여 트리밍 공정을 수행하는 단계(S400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트의 제조 방법.
In claim 2,
After the second molded product (M2) forging forming step (S300),
An integrated type for an electric vehicle battery platform, further comprising performing a trimming process (S400) to remove scrap 46 generated during molding of the flange portion 44 from the secondary molding (M2). Manufacturing method of pipe nuts.
상기 원소재(M0)와 1차 성형물(M1)에 대하여 선택적으로 연화열처리하는 단계와,
상기 연화열처리된 원소재(M0) 또는 성형물(M1)에 대하여 윤활피막 처리를 하는 단계와,
상기 2차 성형물(M2)에 대하여 트리밍하는 단계 이전에 경도강화 열처리하는 단계를 선택적으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트의 제조 방법.
In claim 2,
selectively performing softening heat treatment on the raw material (M0) and the first molded product (M1);
A step of treating the softening heat treated raw material (M0) or molded product (M1) with a lubricating film;
A method of manufacturing an integrated pipe nut for an electric vehicle battery platform, optionally further comprising the step of hardness-enhancing heat treatment before trimming the secondary molding (M2).
제1 압출단조 금형(10)은,
제1 하부 플레이트(100) 상부에 1차 압출단조 다이(130)와 제1 가이드 포스트(101)가 고정되고,
제1 상부 플레이트(110) 하부에 1차 압출단조 펀치(150)가 고정되며,
상기 제1 하부 플레이트(100)와 제1 상부 플레이트(110) 사이에는 상기 1차 압출단조 펀치(150)가 고정되는 제1 펀치홀더(141)가 고정되어 상기 제1 가이드 포스트(101) 상부에서 상기 1차 압출단조 다이(130)를 향하여 승강가능하게 위치하는 제1 가동플레이트(120)를 포함하고,
상기 1차 압출단조 펀치(150)는,
상기 제1 펀치홀더(141)의 하부 중앙으로부터 수직하방으로 연장 형성되어 원소재(M0)의 블랭크(40)에 삽입되는 상부 센터펀치(151)와;
상기 제1 펀치홀더(141)의 하부에서 상기 상부 센터펀치(151)의 외부를 둘러싸며 원통형으로 연장 형성되어 1차 압출단조 다이(130)에 투입된 원소재(M0)의 상부를 가압하여 후육원통부(41)와 압출성형부(42)를 구비하는 1차 성형물(M1)을 성형하는 제1 상부 가압펀치(152)를 포함하며,
상기 1차 압출단조 다이(130) 하부에 형성되는 이젝팅 툴(160)이 1차 압출단조 다이(130)로부터 1차 성형물(M1)을 배출시키게 되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트의 단조 방법.
In claim 2,
The first extrusion forging mold 10 is,
A primary extrusion forging die 130 and a first guide post 101 are fixed to the upper part of the first lower plate 100,
The primary extrusion forging punch 150 is fixed to the lower part of the first upper plate 110,
A first punch holder 141 on which the primary extrusion forging punch 150 is fixed is fixed between the first lower plate 100 and the first upper plate 110 and is fixed at the upper part of the first guide post 101. It includes a first movable plate 120 positioned to be lifted up and down toward the primary extrusion forging die 130,
The first extrusion forging punch 150,
an upper center punch 151 extending vertically downward from the lower center of the first punch holder 141 and inserted into the blank 40 of the raw material M0;
It is formed to extend cylindrically from the lower part of the first punch holder 141, surrounding the outside of the upper center punch 151, and presses the upper part of the raw material (M0) inputted into the first extrusion forging die 130 to form a cylindrical shape. It includes a first upper pressure punch (152) for forming a primary molding (M1) having a cylinder portion (41) and an extrusion molding portion (42),
An integrated pipe for an electric vehicle battery platform, characterized in that the ejecting tool 160 formed below the first extrusion forging die 130 ejects the first molded product (M1) from the first extrusion forging die 130. Nut forging method.
상기 제2 압출단조 금형(20)은,
제2 하부 플레이트(200) 상부에 2차 압출단조 다이(230)와 제2 가이드 포스트(201)가 고정되며,
제2 상부 플레이트(210) 하부에 2차 압출단조 펀치(250)가 고정되고,
상기 제2 하부 플레이트(200)와 제2 상부 플레이트(210) 사이에는 제2 펀치홀더(241)가 고정되어 상기 제2 가이드 포스트(201) 상부에 승강가능하게 위치하는 제2 가동플레이트(220)를 포함하며,
상기 2차 압출단조 다이(230)는,
상기 제2 하부 플레이트(200)의 상부 중앙에 위치되어 1차 성형물(M1)이 투입되는 공간으로 형성되면서,
투입된 1차 성형물(M1)로부터 상부 확장부(43) 및 플랜지부(44)와 하부 확장부(45)를 구비하는 2차 성형물(M2)을 성형하고,
상기 2차 압출단조 펀치(250)는,
상기 제2 펀치홀더(241)의 하부 중앙으로부터 수직하방으로 연장 형성되어 1차 성형물(M1)에 형성되는 상부 확장부(43)와 플랜지부(44)를 형성하는 제2 상부 가압펀치(251)와,
상기 제2 하부 플레이트(200)의 상부 중앙에서 상기 2차 압출단조 다이(230)에 투입된 1차 성형물(M1)의 압출성형부(42) 내부 블랭크(40)에 삽입되어 하부 확장부(45)가 성형될 수 있게 하는 하부센터펀치(252)를 포함하며,
2차 성형물(M2)이 성형된 다음, 상부의 제2 상부 가압펀치(251)가 상승함에 따라 상기 하부센터펀치(252)가 상승하여 성형된 2차 성형물(M2)을 이젝트 시킬 수 있게 되는 것을 포함하는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트의 단조 방법.
In claim 2,
The second extrusion forging mold 20,
A secondary extrusion forging die 230 and a second guide post 201 are fixed to the upper part of the second lower plate 200,
A secondary extrusion forging punch 250 is fixed to the lower part of the second upper plate 210,
A second punch holder 241 is fixed between the second lower plate 200 and the second upper plate 210, and a second movable plate 220 is positioned to be lifted up and down on the second guide post 201. Includes,
The secondary extrusion forging die 230,
It is located at the upper center of the second lower plate 200 and forms a space into which the first molded product (M1) is input,
A secondary molding (M2) having an upper extension 43, a flange portion 44, and a lower expansion portion 45 is formed from the input primary molding (M1),
The secondary extrusion forging punch 250,
A second upper pressure punch 251 extending vertically downward from the lower center of the second punch holder 241 to form an upper expansion portion 43 and a flange portion 44 formed in the primary molding (M1). and,
The upper center of the second lower plate 200 is inserted into the internal blank 40 of the extrusion molding portion 42 of the primary molding product M1 inputted into the secondary extrusion forging die 230 to form a lower extension portion 45. It includes a lower center punch 252 that allows it to be formed,
After the secondary molding (M2) is formed, as the upper second upper pressure punch 251 rises, the lower center punch 252 rises to eject the molded secondary molding (M2). A method for forging an integral pipe nut for an electric vehicle battery platform, comprising:
원소재(M0)로부터 후육원통부(41)와 압출성형부(42)를 구비하는 1차 성형물(M1)을 형성하는 제1 압출단조 금형(10)과,
상기 1차 성형물(M1)로부터 상부 확장부(43) 및 플랜지부(44)와 하부 확장부(45)를 구비하는 2차 성형물(M2)을 형성하는 제2 압출단조 금형(20)을 포함하여 이루어지며,
상기 제1 압출단조 금형(10)은,
제1 하부 플레이트(100) 상부에 형성되는 1차 압출단조 다이(130)와;
제1 상부 플레이트(110) 하부에 고정되는 1차 압출단조 펀치(150)와;
상기 제1 하부 플레이트(100)와 제1 상부 플레이트(110) 사이에서 제1 가이드 포스트(120)에 제1 펀치홀더(01)가 고정되어 승강가능하게 위치하는 제1 가동플레이트(120)로 이루어지며,
상기 1차 압출단조 다이(130)는,
하부 플레이트(100)의 상부 중앙에 위치되어 원소재(M0)가 투입되는 수납부(131)와;
상기 수납부(131)의 아래쪽으로 연장되는 공간으로 형성되어, 가압력으로 밀려들어가는 원소재(M0)로부터 후육원통부(41)와 압출성형부(42)를 구비하는 1차 성형물(M1)을 성형하는 1차 성형부(132)를 포함하고,
상기 1차 압출단조 펀치(150)는,
상기 제1 펀치홀더(141)의 하부 중앙으로부터 수직하방으로 연장 형성되어 원소재(M0)에 형성되는 축방향의 중공으로 되는 블랭크(40)에 삽입되는 상부 센터펀치(151)와;
상기 제1 펀치홀더(141)의 하부에서 상기 상부 센터펀치(151)의 외부를 둘러싸며 원통형으로 연장 형성되어 1차 압출단조 다이(130)에 투입된 원소재(M0)의 상부를 가압하여 후육원통부(41)와 압출성형부(42)를 구비하는 1차 성형물(M1)을 성형하는 제1 상부 가압펀치(152)와;
상기 1차 성형물(M1)을 상기 1차 압출단조 다이(130)로부터 배출시키기 위한 이젝팅 툴(160)을 포함하고,
상기 제2 압출단조 금형(20)은,
제2 하부 플레이트(200) 상부에 형성되는 2차 압출단조 다이(230)와;
제2 상부 플레이트(210) 하부에 고정되는 2차 압출단조 펀치(250)와;
상기 제2 하부 플레이트(200)와 제2 상부 플레이트(210) 사이에서 제2 가이드 포스트(201)에 제2 펀치홀더(241)가 고정되어 승강가능하게 위치하는 제2 가동플레이트(220)로 이루어지며,
상기 2차 압출단조 다이(230)는,
상기 제2 하부 플레이트(200)의 상부 중앙에 위치되어 1차 성형물(M1)이 투입되며, 투입된 1차 성형물(M1)의 블랭크(40) 하부로부터 블랭크(40) 내에 삽입되며 하부 확장부(45)를 형성하는 2차 성형부(231)와;
상부 확장부(43) 및 플랜지부(44)를 형성하는 2단계의 단차부(232)를 포함하고,
상기 2차 압출단조 펀치(250)는,
상기 제2 펀치홀더()의 하부 중앙으로부터 수직하방으로 연장 형성되어 2차 압출단조 다이(230)에 투입된 1차 성형물(M1)에 상부 확장부(43)와 플랜지부(44)를 형성하는 제2 상부 가압펀치(251)와;
상기 제2 하부 플레이트(200)의 상부 중앙에서 상기 2차 압출단조 다이(230)에 투입된 1차 성형물(M1)의 압출성형부(42) 내부의 블랭크(40)에 삽입되어 하부 확장부(45)를 성형하는 하부센터펀치(252)를 포함하며,
2차 성형물(M2)이 성형된 다음, 상부의 제2 상부 가압펀치(251)가 상승함에 따라 하부센터펀치(252)가 상승하여 성형된 2차 성형물(M2)을 이젝트 시킬 수 있게 되는 것을 포함하는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트의 제조 장치.
A device for manufacturing a pipe nut (PN) for an electric vehicle battery platform consisting of a flange portion 44 mounted on the battery platform and a nut portion 47 to which a bolt is fastened,
A first extrusion forging mold (10) for forming a primary molding (M1) having a thick cylindrical portion (41) and an extrusion molding portion (42) from the raw material (M0);
Including a second extrusion forging mold 20 that forms a secondary molding (M2) having an upper extension 43, a flange portion 44, and a lower extension 45 from the primary molding (M1). It comes true,
The first extrusion forging mold 10 is,
A primary extrusion forging die 130 formed on the first lower plate 100;
A primary extrusion forging punch 150 fixed to the lower part of the first upper plate 110;
It consists of a first movable plate (120) on which the first punch holder (01) is fixed to the first guide post (120) between the first lower plate (100) and the first upper plate (110) and can be raised and lowered. Lose,
The first extrusion forging die 130,
A storage portion 131 located at the upper center of the lower plate 100 into which the raw material M0 is input;
A primary molding (M1) having a thick cylindrical portion (41) and an extrusion molding portion (42) is formed from the raw material (M0), which is formed as a space extending downward of the receiving portion (131) and is pushed in by pressing force. It includes a primary forming part 132 that does,
The first extrusion forging punch 150,
an upper center punch 151 extending vertically downward from the lower center of the first punch holder 141 and inserted into an axially hollow blank 40 formed in the raw material M0;
It is formed to extend cylindrically from the lower part of the first punch holder 141, surrounding the outside of the upper center punch 151, and presses the upper part of the raw material (M0) inputted into the first extrusion forging die 130 to form a cylindrical shape. a first upper pressure punch (152) for forming a primary molding (M1) having a cylinder portion (41) and an extrusion molding portion (42);
It includes an ejecting tool 160 for ejecting the primary molded product (M1) from the primary extrusion forging die 130,
The second extrusion forging mold 20,
A secondary extrusion forging die 230 formed on the second lower plate 200;
a secondary extrusion forging punch 250 fixed to the lower part of the second upper plate 210;
It consists of a second movable plate 220 on which the second punch holder 241 is fixed to the second guide post 201 between the second lower plate 200 and the second upper plate 210 and is positioned to be raised and lowered. Lose,
The secondary extrusion forging die 230,
It is located at the upper center of the second lower plate 200, and the primary molding product (M1) is input. It is inserted into the blank 40 from the lower part of the blank 40 of the input primary molding material (M1) and has a lower extension portion 45. ) and a secondary molding part 231 forming a;
It includes a two-stage step portion 232 forming an upper extension portion 43 and a flange portion 44,
The secondary extrusion forging punch 250,
A second punch holder () extends vertically downward from the lower center of the second punch holder () to form an upper extension portion 43 and a flange portion 44 on the primary molding (M1) inputted into the secondary extrusion forging die (230). 2 upper pressure punch (251);
It is inserted into the blank 40 inside the extrusion molding part 42 of the primary molding (M1) inputted into the secondary extrusion forging die 230 at the upper center of the second lower plate 200 to form a lower extension part 45. ) includes a lower center punch (252) for forming,
After the secondary molding (M2) is molded, the lower center punch 252 rises as the upper second upper pressure punch 251 rises, making it possible to eject the molded secondary molding (M2). Manufacturing device for integrated pipe nuts for electric vehicle battery platforms.
상기 전기 자동차 배터리 플랫폼용 파이프 너트(PN)를 제조하는 장치는,
상기 2차 성형물(M2)의 플랜지부(44)에 형성되는 스크랩(46)을 제거하기 위해 제2 압출단조 금형(20)으로부터 트리밍 금형(30)을 더 포함하며,
상기 트리밍 금형(30)은,
상기 제3 하부 플레이트(300) 상부에 형성되어 2차 성형물(M2)이 투입되는 트리밍 다이(330)와;
상기 제3 상부 플레이트(310) 하부에 고정되어 투입된 2차 성형물(M2)의 플랜지부(44)와 스크랩(46)의 경계를 가압하여 스크랩(46)을 제거하는 트리밍 펀치(350)와;
상기 트리밍 펀치(350)가 트리밍 작동할 수 있도록 상기 제3 하부 플레이트(300)와 제3 상부 플레이트(310) 사이에서 트리밍 펀치(350)를 고정하는 제3 펀치홀더(341)가 고정되어 제3 가이드 포스트(301)에 승강가능하게 되는 제3 가동플레이트(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 플랫폼용 일체형 파이프 너트의 제조 장치.In claim 8,
The device for manufacturing the pipe nut (PN) for the electric vehicle battery platform,
It further includes a trimming mold 30 from the second extrusion forging mold 20 to remove scrap 46 formed on the flange portion 44 of the secondary molding M2,
The trimming mold 30 is,
A trimming die 330 formed on the third lower plate 300 and into which the secondary molding (M2) is input;
a trimming punch 350 that is fixed to the lower part of the third upper plate 310 and removes the scrap 46 by pressing the boundary between the flange portion 44 of the injected secondary molding product M2 and the scrap 46;
A third punch holder 341 for fixing the trimming punch 350 is fixed between the third lower plate 300 and the third upper plate 310 so that the trimming punch 350 can perform the trimming operation. A manufacturing device for an integrated pipe nut for an electric vehicle battery platform, comprising a third movable plate (320) that can be raised and lowered on the guide post (301).
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KR1020220119123A KR20240040290A (en) | 2022-09-21 | 2022-09-21 | Method for forging integral pipe nut for electric vehicle battery platform and manufacturing device thereof |
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Citations (4)
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KR970039181A (en) | 1995-12-20 | 1997-07-24 | 전성원 | Battery installation structure for electric vehicles |
KR0127942Y1 (en) | 1995-12-21 | 1998-12-15 | 김태구 | Battery clamp structure of electric car |
KR101209935B1 (en) | 2011-07-11 | 2012-12-10 | 기아자동차주식회사 | Fixing device of battery pack |
KR20220089063A (en) | 2020-12-21 | 2022-06-28 | 주식회사 성우하이텍 | Battery housing for electric vehicle |
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2022
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