KR20240044796A - Vehicle part made of metallic material and method for fabricating the same - Google Patents

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Abstract

금속재 차량 부품 및 이의 제조 방법이 개시된다. 개시된 금속재 차량 부품은, 제1 금속으로 이루어지고 압출 성형에 의해 형성되며 결합 홀이 형성된 압출 링부; 및 제2 금속으로 이루어지고 주조 성형에 의해 형성되며 상기 압출 링부의 외주면을 에워싸며 상기 압출 링부에 일체로 접합되는 주조부;를 포함한다. Disclosed are metal vehicle parts and a manufacturing method thereof. The disclosed metal vehicle part includes an extruded ring portion made of a first metal, formed by extrusion molding, and having a coupling hole; and a cast portion made of a second metal, formed by casting molding, surrounding an outer peripheral surface of the extrusion ring portion, and integrally joined to the extrusion ring portion.

Figure P1020220124261
Figure P1020220124261

Description

금속재 차량 부품 및 이의 제조 방법{VEHICLE PART MADE OF METALLIC MATERIAL AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}Metal vehicle parts and manufacturing method thereof {VEHICLE PART MADE OF METALLIC MATERIAL AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}

본 발명은 금속재 차량 부품 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다른 부품이 결합되는 결합 홀(hole)이 형성된 금속재 차량 부품 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a metal vehicle part and a method of manufacturing the same, and more specifically, to a metal vehicle part having a coupling hole through which other parts are joined, and a method of manufacturing the same.

차량을 구성하는 부품들 중에서 많은 수의 부품들이 금속 소재로 형성된다. 이러한 금속재 부품은 인접하는 부품과 분리되지 않도록 결합된다. 예를 들어, 현가장치(suspension)의 로어암(lower arm)은 서브 프레임(sub frame)에 결합되고, 서브 프레임의 사이드 멤버(side member)는 차체(body)에 결합된다. Among the parts that make up a vehicle, a large number of parts are made of metal materials. These metal parts are coupled so as not to be separated from adjacent parts. For example, the lower arm of the suspension is coupled to the sub frame, and the side member of the sub frame is coupled to the body.

구체적으로, 로어암에는 결합 홀(hole)이 형성되고, 이 결합 홀의 내주면에 압입 고정된 부시(bush)에 서브 프레임의 돌기부가 끼워져 로어암과 서브 프레임이 결합될 수 있다. 또한, 사이드 멤버에도 결합 홀이 형성되고, 이 결합 홀의 내주면에 압입 고정된 부시에 의해 차체의 돌기부가 끼워져 사이드 멤버와 차체가 결합될 수 있다. Specifically, a coupling hole is formed in the lower arm, and the protrusion of the sub frame is inserted into a bush press-fitted to the inner peripheral surface of the coupling hole, so that the lower arm and the sub frame can be coupled. In addition, a coupling hole is formed in the side member, and the protrusion of the car body is inserted by a bush press-fitted to the inner peripheral surface of the coupling hole, so that the side member and the car body can be coupled.

결합 홀이 형성된 금속재 차량 부품은 용융된 금속을 금형 내부에 주입하고 경화하는 주조 방식으로 제조될 수 있다. 그런데, 주조 방식으로 제조된 금속재 차량 부품은 부시를 압입 고정하기 위해 결합 홀의 내주면을 매끄럽게 연마 가공해야 한다. 따라서, 금속재 차량 부품의 제조 원가가 높아지는 문제가 있다. 또한, 차량의 운행중에 부시가 고정된 부분에 큰 부하가 걸려서 손상되기 쉽다.Metal vehicle parts with joining holes can be manufactured using a casting method in which molten metal is injected into a mold and hardened. However, metal vehicle parts manufactured by casting require the inner peripheral surface of the coupling hole to be polished smooth in order to press-fit and secure the bush. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost of metal vehicle parts increases. Additionally, while the vehicle is in operation, a large load is applied to the part where the bush is fixed, making it prone to damage.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1122974호(2012.02.24. 등록, 발명의 명칭: 차량용 로어암)에 개시되어 있다. The background technology of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-1122974 (registered on February 24, 2012, title of invention: lower arm for vehicle).

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 부시가 결합되는 결합 홀의 내주면을 연마 가공하지 않고도 부시를 압입 결합할 수 있는 금속재 차량 부품 및 이의 제조 방법을 제공한다. The present invention is intended to solve the above problems, and provides a metal vehicle part capable of press-fitting a bush without grinding the inner peripheral surface of a coupling hole where the bush is coupled, and a method of manufacturing the same.

본 발명은, 제1 금속으로 이루어지고 압출 성형에 의해 형성되며 결합 홀(hole)이 형성된 압출 링부(ring portion); 및 제2 금속으로 이루어지고 주조 성형에 의해 형성되며 상기 압출 링부의 외주면을 에워싸며 상기 압출 링부에 일체로 접합되는 주조부;를 포함하는 금속재 차량 부품을 제공한다. The present invention includes: an extruded ring portion made of a first metal, formed by extrusion molding, and having a coupling hole; and a casting part made of a second metal, formed by casting molding, surrounding an outer peripheral surface of the extrusion ring part, and integrally joined to the extrusion ring part.

상기 압출 링부의 내주면에는 부시(bush)가 압입 고정될 수 있다. A bush may be press-fitted to the inner peripheral surface of the extrusion ring portion.

상기 금속재 차량 부품은 차량의 서스펜션 암(suspension arm)일 수 있다. The metal vehicle part may be a suspension arm of a vehicle.

또한 본 발명은, 제1 금속을 압출 성형하여 결합 홀이 형성된 압출 링부를 제조하는 압출 링부 성형 단계; 및 상기 압출 링부를 주조용 금형의 내부에 삽입하고 상기 주조용 금형의 내부에 제2 금속의 용탕을 주입하고 경화시켜, 상기 압출 링부의 외주면을 에워싸며 상기 압출 링부에 일체로 접합되는 주조부를 형성하는 주조부 성형 단계;를 포함하는 금속재 차량 부품의 제조 방법을 제공한다. In addition, the present invention includes an extrusion ring forming step of extruding a first metal to manufacture an extruded ring with a coupling hole; and inserting the extrusion ring into the inside of a casting mold and injecting molten second metal into the inside of the casting mold and hardening it to form a casting that surrounds the outer peripheral surface of the extrusion ring and is integrally joined to the extrusion ring. It provides a method of manufacturing metal vehicle parts including a casting part forming step.

상기 주조부 성형 단계는, 상기 압출 링부를 상기 주조용 금형의 내부에 삽입 고정하는 압출 링부 삽입 단계; 상기 제2 금속의 용탕이 상기 압출 링부의 외주면을 에워싸도록 상기 제2 금속의 용탕을 상기 주조용 금형의 내부에 주입하는 용탕 주입 단계; 및 상기 제2 금속의 용탕에 접촉된 상기 압출 링부가 변형되기 전에 상기 제2 금속의 용탕을 냉각 경화시켜 상기 주조부를 형성하는 냉각 경화 단계;를 포함할 수 있다. The casting part forming step includes an extrusion ring part insertion step of inserting and fixing the extrusion ring part into the interior of the casting mold; A molten metal injection step of injecting the molten second metal into the casting mold so that the molten second metal surrounds the outer peripheral surface of the extrusion ring portion; and a cooling hardening step of forming the cast part by cooling and hardening the molten second metal before the extrusion ring part in contact with the molten second metal is deformed.

상기 용탕 주입 단계에서 상기 제2 금속의 용탕은 상기 압출 링부의 내주면에 접촉되지 않을 수 있다. In the molten metal injection step, the molten second metal may not contact the inner peripheral surface of the extrusion ring portion.

상기 제1 금속 및 상기 제2 금속은 모두 알루미늄 합금일 수 있다. Both the first metal and the second metal may be aluminum alloy.

본 발명의 금속재 차량 부품은 압출 링부를 주조용 금형에 삽입하고 주조하여 제조된다. 이에 따라 부시가 결합되는 결합 홀(hole)을 한정하는 내주면을 연마 가공하지 않더라도 부시가 결합 홀의 내주면에 견고하게 밀착 고정될 수 있다. 또한, 차량의 운행으로 인해 큰 부하가 걸리고 피로가 누적되는 부분에는 주조된 부분보다 강성이 우수한 압출 링부가 배치되므로 금속재 차량 부품의 손상이 억제되고 내구성이 향상된다. The metal vehicle parts of the present invention are manufactured by inserting the extruded ring into a casting mold and casting. Accordingly, even if the inner circumferential surface defining the coupling hole where the bush is coupled is not polished, the bush can be firmly fixed to the inner circumferential surface of the coupling hole. In addition, extruded ring parts with higher rigidity than cast parts are placed in areas where a large load is applied and fatigue is accumulated due to the operation of the vehicle, so damage to metal vehicle parts is suppressed and durability is improved.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속재 차량 부품을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1을 II-II에 따라 절개 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1을 III-III에 따라 절개 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속재 차량 부품의 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속재 차량 부품을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5를 VI-VI에 따라 절개 도시한 단면도이다. 1 is a perspective view showing a metal vehicle part according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 taken along line II-II.
Figure 3 is a cross-sectional view of Figure 1 taken along line III-III.
Figure 4 is a flow chart showing a method of manufacturing metal vehicle parts according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a perspective view showing a metal vehicle part according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 5 taken along line VI-VI.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 금속재 차량 부품 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, a metal vehicle part and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The terminology used in this specification is a term used to appropriately express preferred embodiments of the present invention, and may vary depending on the intention of the user or operator or the customs of the field to which the present invention belongs. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속재 차량 부품을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1을 II-II에 따라 절개 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1을 III-III에 따라 절개 도시한 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 금속재 차량 부품(100)은 현가장치에 속한 서스펜션 암(suspension arm)의 일종인 로어암(lower arm)으로서, 몸체부(101), 너클 연결부(105), 제1 크로스 멤버 연결부(110), 및 제2 크로스 멤버 연결부(130)를 구비한다. FIG. 1 is a perspective view showing a metal vehicle part according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1 cut along II-II, and FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 1 cut along III-III. This is a cross-sectional view. 1 to 3, the metal vehicle part 100 according to the first embodiment of the present invention is a lower arm, a type of suspension arm belonging to a suspension device, and has a body portion 101 ), a knuckle connection portion 105, a first cross member connection portion 110, and a second cross member connection portion 130.

너클 연결부(105)는 차륜을 회전 가능하게 지지하는 휠베어링(wheel bearing)(미도시)에 결합되는 너클(knuckle)(미도시)에 연결되는 부분으로, 몸체부(101)의 일 측 단부에 이어지게 배치된다. 너클 연결부(105)은 볼 조인트(ball joint)(미도시)를 매개로 너클에 연결되며, 너클 연결부(105)에는 볼 조인트가 끼워지는 볼 조인트 결합 홈(groove)이 형성된다.The knuckle connection portion 105 is a part connected to a knuckle (not shown) coupled to a wheel bearing (not shown) that rotatably supports the wheel, and is located at one end of the body portion 101. They are arranged sequentially. The knuckle connection portion 105 is connected to the knuckle via a ball joint (not shown), and a ball joint coupling groove into which the ball joint is inserted is formed in the knuckle connection portion 105.

제1 서브 프레임 연결부(110)와 제2 서브 프레임 연결부(130)는 각각 차량의 서브 프레임(sub frame)(미도시)에 연결되는 부분으로, 몸체부(101)의 타 측 단부에 몸체부(101)와 이어지게 배치된다. 제1 서브 프레임 연결부(110)와 제2 서브 프레임 연결부(130)는 서로 이격되게 배치된다. 제1 서브 프레임 연결부(110)와 제2 서브 프레임 연결부(130)는 각각, 결합 홀(119, 139)이 형성된 압출 링부(ring portion)(115, 135), 및 압출 링부(115, 135)의 외주면(117, 137)을 에워싸는 주조부(111, 131)를 포함한다. The first sub-frame connection portion 110 and the second sub-frame connection portion 130 are parts connected to a sub frame (not shown) of the vehicle, respectively, and are located at the other end of the body portion 101. It is placed in line with 101). The first sub-frame connecting portion 110 and the second sub-frame connecting portion 130 are arranged to be spaced apart from each other. The first sub-frame connecting portion 110 and the second sub-frame connecting portion 130 are formed of extruded ring portions 115 and 135 with coupling holes 119 and 139, respectively, and extruded ring portions 115 and 135. It includes casting parts (111, 131) surrounding the outer peripheral surfaces (117, 137).

압출 링부(115, 135)는 링(ring) 형상의 부재로서, 제1 서브 프레임 연결부(110)의 결합 홀(119)은 수직 방향으로 관통하도록 개방된 중공(中孔)이고, 제2 서브 프레임 연결부(130)의 결합 홀(139)은 수평 방향으로 관통하도록 개방된 중공이다. The extruded ring portions 115 and 135 are ring-shaped members, and the coupling hole 119 of the first sub-frame connecting portion 110 is hollow and is open to penetrate in the vertical direction, and the second sub-frame The coupling hole 139 of the connection portion 130 is hollow and is open to penetrate in the horizontal direction.

압출 링부(115, 135)는 각각 제1 금속으로 이루어지고 압출 성형에 의해 형성된다. 압출 성형으로 압출 링부(115, 135)를 형성하는 구체적인 방법은 도 6을 참조하여 후술한다. 바람직하게는, 차량의 경량화를 위해 제1 금속은 알루미늄 합금일 수 있다. The extrusion ring portions 115 and 135 are each made of a first metal and formed by extrusion molding. A specific method of forming the extrusion ring portions 115 and 135 by extrusion molding will be described later with reference to FIG. 6. Preferably, the first metal may be an aluminum alloy to reduce the weight of the vehicle.

주조부(111, 131)는 각각 압출 링부(115, 135)의 외주면(117, 137)을 에워싸며 압출 링부(115, 135)에 일체로 접합된다. 각각의 주조부(111, 131)는 제2 금속으로 이루어지고 주조 성형에 의해 형성된다. 주조 성형으로 주조부(111, 131)를 형성하는 구체적인 방법은 도 6을 참조하여 후술한다. 주조부(111, 131)는 몸체부(101)와 이어지며, 몸체부(101) 및 너클 연결부(105)도 주조부(111, 131)의 성형과 동시에 주조 성형으로 형성된다. The casting parts 111 and 131 surround the outer peripheral surfaces 117 and 137 of the extrusion ring parts 115 and 135, respectively, and are integrally joined to the extrusion ring parts 115 and 135. Each casting portion 111, 131 is made of a second metal and is formed by casting molding. A specific method of forming the cast parts 111 and 131 by casting molding will be described later with reference to FIG. 6. The casting portions 111 and 131 are connected to the body portion 101, and the body portion 101 and the knuckle connection portion 105 are also formed by casting molding at the same time as the casting portions 111 and 131.

압출 링부(115, 135)의 내주면(116, 136)에는 서브 프레임에 연결되는 부시(bush)(미도시)가 압입 고정된다. 따라서, 주조부(111, 131)는 압출 링부(115, 135)의 내주면(116, 136)을 덮거나 내주면(116, 136)에 접촉되도록 확산되지 않는다. 압출 성형된 압출 링부(115, 135)는 치수 정밀도가 높다. 또한, 압출 링부(115, 135)의 내주면(116, 136)은 응력 집중 없이 부시가 견고하게 압입 고정될 수 있을 정도로 매끄럽다. 따라서, 부시를 압출 링부(115, 135)의 내주면(116, 136)에 압입 고정하기에 앞서서 압출 링부(115, 135)의 내주면(116, 136)을 연마 가공할 필요가 없다. Bushes (not shown) connected to the subframe are press-fitted to the inner peripheral surfaces 116 and 136 of the extrusion ring portions 115 and 135. Accordingly, the cast parts 111 and 131 do not spread to cover or contact the inner circumferential surfaces 116 and 136 of the extruded ring parts 115 and 135. The extrusion molded extrusion ring portions 115 and 135 have high dimensional accuracy. In addition, the inner peripheral surfaces 116 and 136 of the extrusion ring portions 115 and 135 are smooth enough to allow the bush to be firmly press-fitted without stress concentration. Therefore, there is no need to polish the inner peripheral surfaces 116 and 136 of the extruded ring portions 115 and 135 prior to press-fitting and fixing the bush to the inner peripheral surfaces 116 and 136 of the extruded ring portions 115 and 135.

차량의 경량화를 위해, 그리고 주조부(111, 131)가 압출 링부(115, 135)에 강하게 접합되도록, 바람직하게는, 제2 금속도 제1 금속과 마찬가지로 알루미늄 합금일 수 있다. 다만, 압출 링부(115, 135)의 소재가 되는 알루미늄 합금이 주조부(111, 131)의 소재가 되는 알루미늄 합금보다 좀더 강성이 클 수 있다. 구체적인 예로, 제1 금속과 제2 금속이 모두 알루미늄 합금이지만, 제1 금속에 함유된 크롬(Cr)의 함유량이 제2 금속에 함유된 크롬(Cr)의 함유량보다 클 수 있다. In order to reduce the weight of the vehicle and to ensure that the casting parts 111 and 131 are strongly bonded to the extruded ring parts 115 and 135, the second metal may preferably be an aluminum alloy like the first metal. However, the aluminum alloy used as the material for the extruded ring parts 115 and 135 may have greater rigidity than the aluminum alloy used as the material for the cast parts 111 and 131. As a specific example, both the first metal and the second metal are aluminum alloys, but the content of chromium (Cr) contained in the first metal may be greater than the content of chromium (Cr) contained in the second metal.

일반적으로 차량은 서스펜션 암으로서 로어암(100)과 어퍼암(upper arm)(미도시)을 구비한다. 도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 금속재 차량 부품의 일 예로서 로어암(100)이 개시되어 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 어퍼암이 본 발명의 일 예에 따른 금속재 차량 부품일 수도 있다. Typically, a vehicle is provided with a lower arm 100 and an upper arm (not shown) as suspension arms. 1 to 3 show a lower arm 100 as an example of a metal vehicle part according to the present invention, but the present invention is not limited thereto, and the upper arm may be a metal vehicle part according to an example of the present invention. there is.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속재 차량 부품의 제조 방법을 나타낸 플로우 차트이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속재 차량 부품의 제조 방법, 즉 로어암(100)의 제조 방법은, 압출 링부 성형 단계(S100), 주조부 성형 단계(S200), 및 취출 단계(S300)를 포함한다. Figure 4 is a flow chart showing a method of manufacturing metal vehicle parts according to an embodiment of the present invention. Referring to Figures 1 to 4, the manufacturing method of a metal vehicle part according to an embodiment of the present invention, that is, the manufacturing method of the lower arm 100, includes an extrusion ring forming step (S100) and a casting forming step (S200). , and an extraction step (S300).

압출 링부 성형 단계(S100)는 제1 금속을 압출 성형하여 결합 홀(119, 139)이 형성된 압출 링부(115, 135)를 제조하는 단계이다. 부연하면, 제1 금속으로 이루어진 소재를 다이(die)(미도시)를 통해 강한 압력으로 뽑아내어 압출관을 형성하고, 압출관을 압출 링부(115, 135)의 길이에 대응되게 절단하여 압출 링부(115, 135)를 제조할 수 있다. 압출 성형된 압출 링부(115, 135)는 치수 정밀도가 우수하고 표면 조도(surface roughness)가 작아서, 다시 말해 표면이 매끄러워서, 내주면(116, 136) 및 외주면(117, 137)의 연마 가공을 필요로 하지 않는다. The extrusion ring forming step (S100) is a step of manufacturing the extruded ring portions 115 and 135 in which the coupling holes 119 and 139 are formed by extrusion molding the first metal. To elaborate, the material made of the first metal is extracted with strong pressure through a die (not shown) to form an extrusion pipe, and the extrusion pipe is cut to correspond to the length of the extrusion ring portions 115 and 135 to form the extrusion ring portion. (115, 135) can be prepared. The extrusion molded extrusion ring portions 115 and 135 have excellent dimensional precision and small surface roughness, that is, the surface is smooth, so polishing of the inner peripheral surfaces 116 and 136 and the outer peripheral surfaces 117 and 137 is required. Do not do so.

주조부 성형 단계(S200)는 압출 링부(115, 135)를 주조용 금형(미도시)의 내부에 삽입하고, 주조용 금형의 내부에 제2 금속의 용탕(molten metal)을 주입하고 경화시켜, 압출 링부(115, 135)의 외주면(117, 137)을 에워싸며 압출 링부(115, 135)에 일체로 접합되는 주조부(111, 131)를 형성하는 단계이다. 주조용 금형은 서로 밀착된 때 내부에 로어암(100)의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성되는 제1 금형 및 제2 금형을 구비한다. 제1 금형과 제2 금형이 서로 밀착된 경우 주조용 금형이 형합(型合)되었다고 하고, 제1 금형과 제2 금형이 이격된 때 주조용 금형이 형개(型開)되었다고 한다. 제1 금형 및 제2 금형 중 하나에는 용탕을 상기 캐비티로 주입하기 위한 스프루(sprue)와, 상기 스프루를 통해 주입된 용탕을 캐비티로 안내하는 러너(runner)가 형성된다. In the casting part forming step (S200), the extrusion ring parts 115 and 135 are inserted into the inside of a casting mold (not shown), and molten metal of the second metal is injected into the inside of the casting mold and hardened. This is a step of forming casting parts 111 and 131 that surround the outer peripheral surfaces 117 and 137 of the extrusion ring parts 115 and 135 and are integrally joined to the extrusion ring parts 115 and 135. The casting mold includes a first mold and a second mold in which a cavity corresponding to the shape of the lower arm 100 is formed inside when in close contact with each other. When the first mold and the second mold are in close contact with each other, the casting mold is said to have been joined, and when the first mold and the second mold are spaced apart, the casting mold is said to have been opened. A sprue for injecting molten metal into the cavity and a runner for guiding the molten metal injected through the sprue into the cavity are formed in one of the first mold and the second mold.

주조부 성형 단계(S200)는 압출 링부 삽입 단계(S210), 용탕 주입 단계(S220), 및 냉각 경화 단계(S230)를 포함한다. 압출 링부 삽입 단계(S210)는 압출 링부(115, 135)를 주조용 금형의 내부에 삽입 고정하는 단계이다. 구체적으로, 압출 링부 삽입 단계(S210)는 주조용 금형이 형개된 상태에서 압출 링부(115, 135)를 주조용 금형의 제1 금형 및 제2 금형 중 하나에 탑재하는 압출 링부 탑재 단계, 및 제1 금형과 제2 금형이 밀착되도록 주조용 금형을 형합시켜 압출 링부(115, 135)를 주조용 금형의 내부에서 흔들리거나 이동하지 않도록 위치 고정하는 형합 단계를 포함한다. The casting part forming step (S200) includes an extrusion ring insertion step (S210), a molten metal injection step (S220), and a cooling and hardening step (S230). The extrusion ring insertion step (S210) is a step of inserting and fixing the extrusion ring portions 115 and 135 into the casting mold. Specifically, the extrusion ring insertion step (S210) is an extrusion ring portion mounting step of mounting the extrusion ring portions 115 and 135 on one of the first mold and the second mold of the casting mold in a state in which the casting mold is opened, and the second mold. It includes a molding step of molding the casting mold so that the first mold and the second mold are in close contact and fixing the position of the extrusion ring portions 115 and 135 so that they do not shake or move within the casting mold.

용탕 주입 단계(S220)는 제2 금속의 용탕이 압출 링부(115, 135)의 외주면(117, 137)을 에워싸도록 제2 금속의 용탕을 주조용 금형의 내부에 주입하는 단계이다. 용탕 주입 단계(S220)에서 제2 금속의 용탕이 압출 링부(115, 135)의 내주면(116, 136)으로 확산되지 않는다. 따라서, 주조용 금형의 내부에서 제2 금속의 용탕이 압출 링부(115, 135)의 내주면(116, 136)에 접촉되지 않는다. The molten metal injection step (S220) is a step of injecting the molten metal of the second metal into the inside of the casting mold so that the molten metal of the second metal surrounds the outer peripheral surfaces 117 and 137 of the extrusion ring portions 115 and 135. In the molten metal injection step (S220), the molten second metal does not spread to the inner peripheral surfaces 116 and 136 of the extrusion ring portions 115 and 135. Accordingly, the molten second metal does not contact the inner peripheral surfaces 116 and 136 of the extrusion ring portions 115 and 135 inside the casting mold.

냉각 경화 단계(S230)는 주조용 금형의 캐비티 내에서 제2 금속의 용탕에 접촉된 압출 링부(115, 135)가 변형되기 전에 제2 금속의 용탕을 냉각 경화시켜 주조부(111, 131)를 형성하는 단계이다. 냉각 경화 단계(S230)에서 캐비티에 주입된 제2 금속의 용탕이 전부 경화되므로 주조부(111, 131)와 함께 몸체부(101) 및 너클 연결부(105)도 형성된다. In the cooling and hardening step (S230), the casting parts 111 and 131 are formed by cooling and hardening the molten second metal before the extrusion ring parts 115 and 135 in contact with the molten second metal are deformed within the cavity of the casting mold. This is the forming stage. In the cooling and hardening step (S230), since all of the molten second metal injected into the cavity is hardened, the body portion 101 and the knuckle connection portion 105 are formed along with the casting portions 111 and 131.

취출 단계(S300)는 제1 금형과 제2 금형이 이격되도록 주조용 금형을 형개하고 압출 링부(115, 135)와 주조부(111, 131)가 일체로 접합된 제1 및 제2 서브 프레임 연결부(110, 130), 몸체부(101), 및 너클 연결부(105)를 구비한 로어암(100)을 취출하는 단계이다. 취출된 로어암(100)의 압입 링부(115, 135)의 내주면(116, 136)에는 각각 부시가 압입 고정되고, 볼 조인트 결합 홈(108)에는 볼 조인트(미도시)가 끼워진다. In the taking-out step (S300), the casting mold is opened so that the first mold and the second mold are spaced apart, and the extrusion ring portions 115 and 135 and the casting portions 111 and 131 are integrally joined to the first and second subframe connections. This is the step of taking out the lower arm 100 provided with (110, 130), the body portion 101, and the knuckle connection portion 105. Bushes are press-fitted into the inner peripheral surfaces 116 and 136 of the press-fit ring portions 115 and 135 of the lower arm 100, respectively, and a ball joint (not shown) is fitted into the ball joint coupling groove 108.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속재 차량 부품을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5를 VI-VI에 따라 절개 도시한 단면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 금속재 차량 부품(200)은 차체(body)를 지지하는 서브 프레임(sub frame)을 구성하는 사이드 멤버(side member)로서, 몸체부(201), 전방 크로스 멤버 결합부(205), 후방 크로스 멤버 결합부(210), 차체 연결부(220)를 구비한다. FIG. 5 is a perspective view showing a metal vehicle part according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 5 cut along VI-VI. Referring to FIGS. 5 and 6, the metal vehicle part 200 according to the second embodiment of the present invention is a side member constituting a sub frame supporting the body. It is provided with a portion 201, a front cross member coupling portion 205, a rear cross member coupling portion 210, and a vehicle body connecting portion 220.

서브 프레임은 앞뒤로 이격되게 배치된 전방 크로스 멤버 및 후방 크로스 멤버와, 전방 크로스 멤버 및 후방 크로스 멤버의 양 측 단부에 결합되는 한 쌍의 사이드 멤버(200)를 구비한다. 사이드 멤버(200)의 전방 크로스 멤버 결합부(205) 및 후방 크로스 멤버 결합부(210)는 전방 크로스 멤버 및 후방 크로스 멤버에 결합된다. The subframe includes a front cross member and a rear cross member spaced back and forth, and a pair of side members 200 coupled to both ends of the front cross member and the rear cross member. The front cross member coupling portion 205 and the rear cross member coupling portion 210 of the side member 200 are coupled to the front cross member and the rear cross member.

차체 연결부(220)는 차량의 차체(body)에 연결되는 부분으로, 몸체부(201)의 전단부에 몸체부(201)와 이어지게 배치된다. 차체 연결부(220)는 결합 홀(231)이 형성된 압출 링부(225), 및 압출 링부(225)의 외주면(227)을 에워싸는 주조부(221)를 포함한다. 압출 링부(225)는 링(ring) 형상의 부재로서, 제1 금속으로 이루어지고 압출 성형에 의해 형성된다. 바람직하게는, 차량의 경량화를 위해 제1 금속은 알루미늄 합금일 수 있다. The car body connection part 220 is a part connected to the body of the vehicle and is disposed at the front end of the body part 201 to be connected to the body part 201. The vehicle body connection portion 220 includes an extruded ring portion 225 in which a coupling hole 231 is formed, and a casting portion 221 surrounding the outer peripheral surface 227 of the extruded ring portion 225. The extrusion ring portion 225 is a ring-shaped member, made of a first metal, and formed by extrusion molding. Preferably, the first metal may be an aluminum alloy to reduce the weight of the vehicle.

주조부(221)는 압출 링부(225)의 외주면(227)을 에워싸며 압출 링부(225)에 일체로 접합된다. 주조부(211)는 제2 금속으로 이루어지고 주조 성형에 의해 형성된다. 주조부(211)는 몸체부(201)와 이어지며, 몸체부(201), 전방 크로스 멤버 결합부(205) 및 후방 크로스 멤버 결합부(210)도 주조부(211)의 성형과 동시에 주조 성형으로 형성된다. The casting portion 221 surrounds the outer peripheral surface 227 of the extrusion ring portion 225 and is integrally joined to the extrusion ring portion 225. The casting portion 211 is made of a second metal and is formed by casting molding. The casting portion 211 is connected to the body portion 201, and the body portion 201, the front cross member coupling portion 205, and the rear cross member coupling portion 210 are also cast and formed simultaneously with the molding of the casting portion 211. It is formed by

주조부(221)는 압출 링부(225)의 아래에 형성되는 벤트 홀(vent hole)(235)을 한정하는 내주면을 구비한 압출 링부(225)의 아래 부분을 포함할 수 있다. 압출 링부(225)의 내주면(226)에 의해 한정되는 결합 홀(231)과 벤트 홀(235)은 동일한 수직선을 따라 단차지게 이어지도록 배치된다. 결합 홀(231)의 내경의 크기가 벤트 홀(235)의 내경의 크기보다 크다. The casting portion 221 may include a lower portion of the extrusion ring portion 225 having an inner peripheral surface defining a vent hole 235 formed below the extrusion ring portion 225. The coupling hole 231 and the vent hole 235 defined by the inner peripheral surface 226 of the extrusion ring portion 225 are arranged to be stepped along the same vertical line. The inner diameter of the coupling hole 231 is larger than the inner diameter of the vent hole 235.

압출 링부(225)의 내주면(226)에는 차체에 연결되는 부시(bush)(미도시)가 압입 고정된다. 따라서, 주조부(221)는 압출 링부(225)의 내주면(226)을 덮거나 내주면(226)에 접촉되도록 확산되지 않는다. 압출 성형된 압출 링부(225)는 치수 정밀도가 높다. 또한, 압출 링부(225)의 내주면(226)은 응력 집중 없이 부시가 견고하게 압입 고정될 수 있을 정도로 매끄럽다. 따라서, 부시를 압출 링부(225)의 내주면(226)에 압입 고정하기에 앞서서 압출 링부(225)의 내주면(226)을 연마 가공할 필요가 없다. A bush (not shown) connected to the vehicle body is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface 226 of the extrusion ring portion 225. Accordingly, the casting portion 221 does not spread to cover or contact the inner peripheral surface 226 of the extrusion ring portion 225. The extrusion molded extrusion ring portion 225 has high dimensional accuracy. In addition, the inner peripheral surface 226 of the extrusion ring portion 225 is smooth enough to allow the bush to be firmly press-fitted without stress concentration. Therefore, there is no need to polish the inner peripheral surface 226 of the extrusion ring portion 225 prior to press-fitting and fixing the bush to the inner peripheral surface 226 of the extrusion ring portion 225.

차량의 경량화를 위해, 그리고 주조부(221)가 압출 링부(225)에 강하게 접합되도록, 바람직하게는, 제2 금속도 제1 금속과 마찬가지로 알루미늄 합금일 수 있다. 다만, 압출 링부(225)의 소재가 되는 알루미늄 합금이 주조부(221)의 소재가 되는 알루미늄 합금보다 좀더 강성이 클 수 있다. 구체적인 예로, 제1 금속과 제2 금속이 모두 알루미늄 합금이지만, 제1 금속에 함유된 크롬(Cr)의 함유량이 제2 금속에 함유된 크롬(Cr)의 함유량보다 클 수 있다.In order to reduce the weight of the vehicle and to ensure that the casting portion 221 is strongly bonded to the extruded ring portion 225, the second metal may preferably be an aluminum alloy like the first metal. However, the aluminum alloy used as the material for the extruded ring portion 225 may have greater rigidity than the aluminum alloy used as the material for the cast portion 221. As a specific example, both the first metal and the second metal are aluminum alloys, but the content of chromium (Cr) contained in the first metal may be greater than the content of chromium (Cr) contained in the second metal.

사이드 부재(200)의 제조 방법은, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 로어암(100)의 제조 방법과 마찬가지로 압출 링부 성형 단계, 주조부 성형 단계, 및 취출 단계를 포함한다. 압출 링부 성형 단계, 주조부 성형 단계, 및 취출 단계는 로어암(100)의 제조 방법에 대한 설명에서 상세하게 언급되었으므로, 중복되는 설명은 생략한다. The manufacturing method of the side member 200, similar to the manufacturing method of the lower arm 100 described with reference to FIGS. 1 to 4, includes an extrusion ring portion forming step, a casting portion forming step, and an ejecting step. Since the extrusion ring portion forming step, the casting portion forming step, and the ejecting step have been mentioned in detail in the description of the manufacturing method of the lower arm 100, overlapping descriptions will be omitted.

이상에서 설명한 금속재 차량 부품(100, 200)은 압출 링부(115, 135, 225)를 주조용 금형에 삽입하고 주조하여 제조된다. 이에 따라 부시가 결합되는 결합 홀(119, 139, 231)을 한정하는 내주면(116, 136, 226)을 연마 가공하지 않더라도 부시가 결합 홀(119, 139, 231)의 내주면(116, 136, 226)에 견고하게 밀착 고정될 수 있다. 또한, 차량의 운행으로 인해 큰 부하가 걸리고 피로가 누적되는 부분에는 주조된 부분보다 강성이 우수한 압출 링부(115, 135, 225)가 배치되므로 금속재 차량 부품(100, 200)의 손상이 억제되고 내구성이 향상된다. The metal vehicle parts 100 and 200 described above are manufactured by inserting the extruded ring parts 115, 135, and 225 into a casting mold and casting them. Accordingly, even if the inner peripheral surfaces (116, 136, 226) that define the coupling holes (119, 139, 231) where the bushes are coupled are not polished, the bushes are formed on the inner peripheral surfaces (116, 136, 226) of the coupling holes (119, 139, 231). ) can be firmly and tightly fixed to the. In addition, extruded ring parts (115, 135, 225), which have higher rigidity than the cast parts, are placed in areas where a large load is applied and fatigue is accumulated due to the operation of the vehicle, so damage to the metal vehicle parts (100, 200) is suppressed and durability is improved. This improves.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, but this is merely illustrative, and those skilled in the art will recognize that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. You will understand. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

100: 로어암 101: 몸체부
105: 너클 연결부 110, 130: 서브 프레임 연결부
111, 131: 주조부 115, 135: 압출 링부
119, 139: 결합 홀 200: 사이드 멤버
220: 차체 연결부 221: 주조부
225: 압출 링부 231: 결합 홀100: Lower arm 101: Body portion
105: knuckle connection part 110, 130: subframe connection part
111, 131: Casting part 115, 135: Extrusion ring part
119, 139: joining hole 200: side member
220: car body connection 221: casting part
225: extruded ring part 231: coupling hole

Claims (7)

제1 금속으로 이루어지고 압출 성형에 의해 형성되며 결합 홀(hole)이 형성된 압출 링부(ring portion); 및
제2 금속으로 이루어지고 주조 성형에 의해 형성되며 상기 압출 링부의 외주면을 에워싸며 상기 압출 링부에 일체로 접합되는 주조부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속재 차량 부품.
an extruded ring portion made of a first metal, formed by extrusion molding, and having a coupling hole; and
A casting part made of a second metal, formed by casting molding, surrounding an outer peripheral surface of the extrusion ring part, and integrally joined to the extrusion ring part.
 제1 항에 있어서,
상기 압출 링부의 내주면에는 부시(bush)가 압입 고정되는 것을 특징으로 하는 금속재 차량 부품.
According to claim 1,
A metal vehicle part, characterized in that a bush is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the extruded ring portion.
 제1 항에 있어서,
상기 금속재 차량 부품은 차량의 서스펜션 암(suspension arm)인 것을 특징으로 하는 금속재 차량 부품.
According to claim 1,
A metal vehicle part, characterized in that the metal vehicle part is a suspension arm of a vehicle.
 제1 금속을 압출 성형하여 결합 홀이 형성된 압출 링부를 제조하는 압출 링부 성형 단계; 및
상기 압출 링부를 주조용 금형의 내부에 삽입하고 상기 주조용 금형의 내부에 제2 금속의 용탕을 주입하고 경화시켜, 상기 압출 링부의 외주면을 에워싸며 상기 압출 링부에 일체로 접합되는 주조부를 형성하는 주조부 성형 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속재 차량 부품의 제조 방법.
An extrusion ring portion forming step of extruding a first metal to manufacture an extrusion ring portion having a coupling hole; and
Inserting the extrusion ring into the inside of a casting mold and injecting molten second metal into the inside of the casting mold and hardening it to form a casting that surrounds the outer peripheral surface of the extrusion ring and is integrally joined to the extrusion ring. A method of manufacturing metal vehicle parts comprising a casting forming step.
 제4 항에 있어서,
상기 주조부 성형 단계는,
상기 압출 링부를 상기 주조용 금형의 내부에 삽입 고정하는 압출 링부 삽입 단계;
상기 제2 금속의 용탕이 상기 압출 링부의 외주면을 에워싸도록 상기 제2 금속의 용탕을 상기 주조용 금형의 내부에 주입하는 용탕 주입 단계; 및
상기 제2 금속의 용탕에 접촉된 상기 압출 링부가 변형되기 전에 상기 제2 금속의 용탕을 냉각 경화시켜 상기 주조부를 형성하는 냉각 경화 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속재 차량 부픔의 제조 방법.
According to clause 4,
The casting part forming step is,
An extrusion ring part insertion step of inserting and fixing the extrusion ring part into the casting mold;
A molten metal injection step of injecting the molten second metal into the casting mold so that the molten second metal surrounds the outer peripheral surface of the extrusion ring portion; and
A method of manufacturing a metal vehicle part comprising: cooling and hardening the molten second metal to form the casting part before the extrusion ring part in contact with the molten second metal is deformed.
 제5 항에 있어서,
상기 용탕 주입 단계에서 상기 제2 금속의 용탕은 상기 압출 링부의 내주면에 접촉되지 않는 것을 특징으로 하는 금속재 차량 부품의 제조 방법.
According to clause 5,
A method of manufacturing a metal vehicle part, characterized in that in the molten metal injection step, the molten second metal does not contact the inner peripheral surface of the extrusion ring part.
 제4 항에 있어서,
상기 제1 금속 및 상기 제2 금속은 모두 알루미늄 합금인 것을 특징으로 하는 금속재 차량 부품의 제조 방법. According to clause 4,
A method of manufacturing a metallic vehicle part, characterized in that both the first metal and the second metal are aluminum alloy.
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