KR101190176B1 - Making method for unit in vehicle's corner module - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing parts for a corner module of a vehicle is provided to improve the tensile force, yield strength, and elongation ratio of corner module parts by employing a forging process. CONSTITUTION: A method for manufacturing parts for a corner module of a vehicle comprises the steps of: molding molten aluminum through semi-solid casting(S110), preheating the molded product at a temperature of 490-570 °C over 30 minutes and processing the molded product with a solution at a temperature of 490-560°C over 5 hours(S120), forging the molded product(S130), trimming the forged molded product(S140), and aging the trimmed molded product(S150). [Reference numerals] (S110) Preparing a molded product; (S120) Processing with solution; (S130) Forging the molded product; (S140) Trimming the molded product; (S150) Aging the molded product

Description

차량 코너 모듈용 부품 제조 방법{Making method for unit in vehicle's corner module}Making method for unit in vehicle's corner module}

본 발명은 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반응고 주조에 의해 제작된 차량 코너 모듈 성형체에 대하여 단조를 수행하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a component for a vehicle corner module, and more particularly, a method for manufacturing a component for a vehicle corner module that can improve the quality of a product by performing forging on a vehicle corner module molded body produced by reaction solidification casting. It is about.

코너모듈 조립은 차량의 조립공정에서 개별 부품을 이용하여 소정의 단위체를 조립한 후, 단위체를 차체에 조립하는 제조방식이다. Corner module assembly is a manufacturing method of assembling the unit body to the vehicle body after assembling a predetermined unit body using individual parts in the vehicle assembly process.

한편, 차량의 조향장치는 운전자가 직접 스티어링 휠을 조작하여 그 조작력을 조향기어와 링크에 전달하는 조작기구와, 스티어링 휠의 회전을 감속하여 조작력을 증대시키고 조작기구의 운동방향을 바꾸는 기어장치와, 기어장치의 작동을 앞바퀴에 전달하고 좌우 바퀴의 관계위치를 바르게 지지하는 링크기구로 이루어진다.On the other hand, the steering device of the vehicle includes a control mechanism that the driver directly manipulates the steering wheel and transmits its operating force to the steering gear and the link, a gear device that increases the operating power by decelerating the rotation of the steering wheel and changes the direction of movement of the control mechanism; It consists of a link mechanism that transmits the operation of the gear mechanism to the front wheel and correctly supports the relation position of the left and right wheels.

여기서, 링크기구는 기어장치의 회전력이 입력되는 피트먼 암, 조작력을 바퀴로 전달하는 타이로드 및 바퀴와 타이로드에 체결되는 너클 등으로 구성된다. Here, the link mechanism is composed of a pitman arm into which the rotational force of the gear device is input, a tie rod for transmitting the operating force to the wheel, and a knuckle fastened to the wheel and the tie rod.

상기와 같이 차량의 조향장치는 조작기구, 기어장치, 링크 기구로 이루어져 있고, 이들 구성 요소들은 코너모듈 방식으로 조립되어 있음을 알 수 있다. As described above, the steering device of the vehicle includes an operation mechanism, a gear device, and a link mechanism, and these components are assembled in a corner module manner.

상기와 같은 조향장치에 의해 차량의 조향이 원활히 이루어지기 위해서는 차량의 주행 중 발생되는 충격의 흡수를 수행하는 서스펜션의 기능이 중요시 된다. In order to facilitate steering of the vehicle by the steering device as described above, the function of the suspension to absorb the shock generated during the driving of the vehicle is important.

도 1은 종래의 자동차용 코너모듈의 구성을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing the configuration of a corner module for a conventional vehicle.

도 1을 참조하면, 종래의 자동차용 코너모듈은 서스펜션 암(1), 모듈 브라켓트(2), 어퍼암(3) 및 너클(4)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a conventional corner module for a vehicle includes a suspension arm 1, a module bracket 2, an upper arm 3, and a knuckle 4.

상기와 같은 구성 요소들은 널리 알려져 있는 차량의 구성 요소이므로 구성 요소 각각의 구성과 작용에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.Since the above components are well-known components of the vehicle, detailed descriptions of the configuration and operation of each component will be omitted.

상기와 같은 코너모듈은 차량의 주행 중, 차량의 구동휠을 통해 인가되는 압력과 차량의 조향을 위해 받는 조향력이 동시에 인가되므로 외력에 대한 내구성을 가질 필요가 있다. The corner module as described above needs to have durability against external force because the pressure applied through the driving wheel of the vehicle and the steering force received for steering the vehicle are simultaneously applied while the vehicle is driving.

이를 위해, 종래의 코너 모듈 구성 요소들은 중력 주조 방식에 의해 성형체를 제작한 후, T6 열처리 공정에 의해 열처리하여 완성하는 것이 일반적이다. To this end, conventional corner module components are generally manufactured by forming a molded body by a gravity casting method, followed by heat treatment by a T6 heat treatment process.

그런데 코너 모듈 구성 요소들의 완성을 위해 수행되는 T6 열처리는 금속 제품의 내구성을 향상시킬 수 있지만, 성형체 제작 시 유입된 미세 기포가 열처리 도중 급속히 팽창하며 외부로 노출되어 제품 표면에 불량을 발생시키는 문제점이 있다. However, the T6 heat treatment performed to complete the corner module components can improve the durability of the metal product, but the problem that the micro bubbles introduced during the manufacturing of the molded body expands rapidly during heat treatment and is exposed to the outside causes defects on the surface of the product. have.

이를 해결하기 위해, 단조에 의해 코너 모듈 구성 요소의 제작을 수행하는 기술이 개시되었다. To solve this problem, a technique for performing the fabrication of corner module components by forging has been disclosed.

그러나, 이때 단조 공정은 황단조, 정단조, 마무리 단조 등 복수의 단조 공정에 의해 수행되므로 공정 시간의 증가와 제작 원가가 상승하는 문제점이 있다.However, at this time, since the forging process is performed by a plurality of forging processes such as yellow forging, straight forging, and finishing forging, there is a problem in that an increase in processing time and a manufacturing cost increase.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 공개특허 2011-0063214호가 개시되었다.In order to solve the above problems, Korean Patent Laid-Open No. 2011-0063214 has been disclosed.

상기한 기술은 현가 장치에 사용되는 부품을 단조 공정에 의해 완성하는 기술이다. The above technique is a technique of completing the parts used in the suspension apparatus by a forging process.

상기한 기술은 고가의 전용 알루미늄 소재를 이용하여 부품을 제조하기 때문에 부품의 원가가 상승되는 문제점이 있다. The above technique has a problem in that the cost of the component is increased because the component is manufactured using an expensive dedicated aluminum material.

또한, 종래의 기술로는 복잡한 형상의 제품 제조가 곤란한 문제점이 있다.In addition, the conventional technology has a problem that it is difficult to manufacture a product of a complicated shape.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 반응고 주조에 의해 제작된 차량 코너 모듈 성형체에 대하여 단조 공정을 수행하여 최종 완성된 알루미늄 코너 모듈 부품의 인장력, 항복력, 신율을 향상시킬 수 있는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, it is possible to improve the tensile strength, yield strength, elongation of the finished aluminum corner module parts by performing a forging process for the vehicle corner module molded body produced by reaction high casting. An object of the present invention is to provide a component manufacturing method for a vehicle corner module.

또한, 본 발명은 차량의 주행 중 노면으로부터 전달되는 진동이나 충격에 대한 강도 및 스킨 이펙트에 의한 부품의 내구성이 향상되는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a component for a vehicle corner module in which the durability of the component due to the strength and skin effect against vibration or shock transmitted from the road surface of the vehicle is improved.

또한, 본 발명은 제품의 제조 시 사용되는 공정을 축소시켜 제조 원가를 절감할 수 있는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a component for a vehicle corner module that can reduce the manufacturing cost by reducing the process used in the manufacture of the product.

또한, 본 발명은 단조 공정에 사용되는 단조 금형의 수명이 증대되는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Moreover, an object of this invention is to provide the manufacturing method of components for vehicle corner modules by which the lifetime of the forging metal mold | die used for a forging process increases.

또한, 본 발명은 복잡한 형상의 제품의 제조가 가능한 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Moreover, an object of this invention is to provide the manufacturing method of components for vehicle corner modules which can manufacture the product of a complicated shape.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 알루미늄 용탕을 공급하여 반응고 주조에 의해 성형체를 제작하는 단계; 상기 성형체에 대하여 490℃ 내지 560℃의 온도로서 5시간 이상 용체화 처리를 수행하는 단계; 상기 용체화 처리된 성형체에 대하여 단조를 수행하는 단계; 상기 단조된 성형체에 대하여 트리밍을 수행하는 단계; 및 상기 트리밍 된 성형체에 대하여 시효 처리를 수행하는 단계를 포함하는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법을 제공한다.The present invention for achieving the above object, the step of supplying the molten aluminum to produce a molded body by reaction solidification casting; Performing a solution treatment on the molded body at a temperature of 490 ° C. to 560 ° C. for at least 5 hours; Forging the molten molded body; Performing trimming on the forged molded body; And it provides a component manufacturing method for a vehicle corner module comprising the step of performing an aging treatment on the trimmed molded body.

상기 성형체를 제작하는 단계는, 슬러리 컵을 냉각한 후 건조하는 단계와, 상기 슬러리 컵의 내벽으로부터 이물질을 분리하는 단계와, 상기 슬러리 컵의 내벽에 이형제를 도포하는 단계와, 상기 슬러리 컵에 알루미늄 용탕을 주입하고 상기 용탕의 냉각 및 교반을 통해 슬러리를 제조하는 단계와, 상기 슬러리를 이용하여 주조를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The manufacturing of the molded body may include: cooling and drying the slurry cup, separating foreign matter from the inner wall of the slurry cup, applying a release agent to the inner wall of the slurry cup, and aluminum to the slurry cup. Injecting the molten metal and preparing a slurry through the cooling and stirring of the molten metal, it may include the step of performing casting using the slurry.

상기 용체화 처리를 수행하는 단계는 490℃ 내지 570 ℃로 30분 이상 예열하는 단계를 더 포함할 수 있다.The performing the solution treatment may further include preheating at 490 ° C. to 570 ° C. for at least 30 minutes.

상기 단조 단계는, 단조 금형을 준비하는 단계와, 상기 단조 금형을 100℃ 내지 300℃로 10분 이상 예열하는 단계와, 상기 단조 금형에 이형제를 도포하는 단계와, 상기 용체화 처리된 성형체를 490℃ 내지 560℃로 예열하는 단계와, 상기 단조 금형 내에 상기 예열된 성형체를 장착한 후 단조를 수행하는 단계와, 상기 단조된 성형체를 냉각하는 단계를 포함할 수 있다.The forging step includes the steps of preparing a forging die, preheating the forging die at 100 ° C. to 300 ° C. for at least 10 minutes, applying a release agent to the forging die, and forming the solution-treated molded body 490. It may include the step of preheating to ℃ to 560 ℃, the step of performing the forging after mounting the preheated molded body in the forging die, and cooling the forged molded body.

상기 단조 단계는 기계식 단조 기기 또는 유압식 단조 기기에 의해 수행될 수 있다.The forging step may be performed by a mechanical forging device or a hydraulic forging device.

상기 단조 단계는 예열하는 단계 종료 후 60초 이내에 수행될 수 있다.The forging step may be performed within 60 seconds after the end of the preheating step.

상기 트리밍 단계는, 상기 금형을 트리밍기에 장착하는 단계와, 상기 금형 내의 이물질을 제거하는 단계와, 상기 금형에 이형제를 도포하는 단계와, 상기 금형에 상기 단조된 성형체를 장입하는 단계와, 상기 트리밍을 수행하는 단계와, 상기 트리밍이 완료된 상기 성형체 상의 버(burr)를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.The trimming step includes mounting the mold to a trimmer, removing foreign matter in the mold, applying a release agent to the mold, loading the forged molded body into the mold, and trimming the mold. And it may include the step of removing the burr on the molded body is trimming is completed.

상기 이물질을 제거하는 단계는 에어 블로잉(air blowing)에 의해 수행될 수 있다.Removing the foreign matter may be performed by air blowing.

상기와 같은 본 발명은, 반응고 주조에 의해 제작된 차량 코너 모듈 성형체에 대하여 단조 공정을 수행하여 최종 완성된 알루미늄 코너 모듈 부품의 인장력, 항복력, 신율을 향상시킬 수 있다. The present invention as described above, by performing a forging process for the vehicle corner module molded body produced by reaction solidification casting can improve the tensile strength, yield strength, elongation of the final finished aluminum corner module parts.

또한 본 발명은 제품의 내구성을 향상시키고, 제품 표면의 기포의 노출에 의한 제품 불량을 방지하는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of improving the durability of the product, and prevents product defects due to exposure of bubbles on the surface of the product.

또한, 본 발명은 주조 공정 시 단조 메탈 플로우의 흐름을 용이하게 하기 위해 적용하는 흑연 코팅 공정의 삭제가 가능하다. In addition, the present invention can eliminate the graphite coating process applied to facilitate the flow of forged metal flow during the casting process.

또한, 본 발명은 용체화 공정 수행 후 신율 증대에 의해 연화된 제품에 대하여 단조를 수행하므로 단조 금형의 수명이 증대된다. In addition, the present invention increases the life of the forging die because the forging is performed for the product softened by the increase in elongation after the solution process.

또한, 본 발명은 완성된 제품의 스킨 이펙트(skin effect)가 증가하여 제품의 내구 수명이 증대된다. In addition, the present invention increases the skin effect of the finished product to increase the endurance life of the product.

또한, 본 발명은 복잡한 형상의 제품의 제조가 가능하다. In addition, the present invention enables the production of products of complex shape.

도 1은 종래의 자동차용 코너모듈의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2은 본 발명에 따른 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법의 구성을 나타내는 흐름도이다.
도 3는 도 2에 도시된 성형체를 제작하는 단계의 구성을 상세히 나타내는 흐름도이다.
도 4은 본 발명에 적용되는 단조를 수행하는 단계의 구성을 상세히 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 트리밍을 수행하는 단계의 구성을 상세히 나타내는 흐름도이다.
도 6은 종래의 기술에 의한 자동차용 코너모듈 부품과 본 발명에 의해 제작된 자동차용 코너모듈 부품의 단면 상태를 비교하는 도면이다.
도 7은 종래의 기술에 의한 자동차용 코너모듈 부품과 본 발명에 의해 제작된 자동차용 코너모듈 부품의 특성을 비교한 그래프이다.1 is a view showing the configuration of a corner module for a conventional vehicle.
2 is a flowchart illustrating a configuration of a method for manufacturing a component for a vehicle corner module according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing the configuration of the steps of producing the molded body shown in FIG. 2 in detail.
Figure 4 is a flow chart showing in detail the configuration of the step of performing the forging applied to the present invention.
5 is a flowchart showing in detail the configuration of the step of performing trimming applied to the present invention.
Figure 6 is a view comparing the cross-sectional state of the corner module components for automobiles according to the prior art and the automobile corner module components produced by the present invention.
7 is a graph comparing the characteristics of the corner module component for automobile according to the prior art and the corner module component for automobile manufactured by the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2은 본 발명에 따른 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법의 구성을 나타내는 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a configuration of a method for manufacturing a component for a vehicle corner module according to the present invention.

도 2을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법은 성형체를 제작하는 단계(S110), 용체화 처리를 수행하는 단계(S120), 단조를 수행하는 단계(S130), 트리밍을 수행하는 단계(S140), 시효 처리를 수행하는 단계(150)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the method for manufacturing a component for a vehicle corner module according to the present invention may include forming a molded body (S110), performing a solution treatment (S120), performing a forging (S130), and trimming. In step S140, and performing the aging process (150).

성형체를 제작하는 단계(S110)는 최종 제작 대상인 차량의 코너 모듈(corner module)이 포함하는 구성 요소 각각의 성형체를 제작하는 단계이다. 여기서, 성형체로서 제작하는 대상은 차량의 코너 모듈이지만, 본 발명은 코너 모듈 이외에도 알루미늄을 이용한 차량의 구성 요소 제작에 적용될 수 있다. Step S110 of manufacturing a molded body is a step of manufacturing a molded body of each component included in a corner module of a vehicle, which is a final production target. Here, the object to be produced as a molded body is a corner module of the vehicle, but the present invention can be applied to the production of components of the vehicle using aluminum in addition to the corner module.

도 3는 도 2에 도시된 성형체를 제작하는 단계의 구성을 상세히 나타내는 흐름도이다. FIG. 3 is a flowchart showing the configuration of the steps of producing the molded body shown in FIG. 2 in detail.

도 3를 참조하면, 본 발명에서 적용되는 성형체 제작 단계는 슬러리 컵을 냉각한 후 건조하는 단계(S111), 슬러리 컵의 내벽으로부터 이물질을 분리하는 단계(S112), 슬러리 컵의 내벽에 이형제를 도포하는 단계(S113), 슬러리 컵에 알루미늄 용탕을 주입하고 용탕의 냉각 및 교반을 통해 슬러리를 제조하는 단계(S114) 및 슬러리를 이용하여 주조를 수행하는 단계(S115)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 3, the molded article manufacturing step applied in the present invention is the step of cooling and drying the slurry cup (S111), separating the foreign matter from the inner wall of the slurry cup (S112), applying a release agent to the inner wall of the slurry cup The step (S113), injecting the molten aluminum into the slurry cup, and preparing a slurry by cooling and stirring the molten metal (S114) and performing the casting using the slurry (S115).

상기와 같은 성형체를 제작하는 단계의 수행이 이루어지는 동안, 금형의 온도는 소정 수준으로서 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. While performing the steps of manufacturing the molded body as described above, it is preferable that the temperature of the mold is kept constant as a predetermined level.

상기와 같은 단계는 금속 제품의 제조를 위해 사용되는 반응고 주조 방법과 유사하고, 반응고 주조 방법은 이 분야에서는 널리 알려진 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. Such a step is similar to the reaction solid casting method used for the manufacture of metal products, and the reaction solid casting method is a well-known technique well known in the art, and a detailed description thereof is omitted.

완성된 성형체에 대해서는 용체화 처리가 수행된다(S120). The solution treatment is performed on the completed molded product (S120).

용체화 처리는 후술하는 단조를 하는 단계(S130)에서 성형체에 대한 단조 효과를 향상시킬 수 있다. The solution treatment may improve the forging effect on the molded body in the forging step (S130) described later.

용체화 처리는 알루미늄 합금 등에 대하여 합금원소를 고용체(固溶體)로 용해하는 온도 이상으로 가열한 후, 충분한 시간 동안 유지하고 급랭하여 과포화 고용체로 만들어 합금원소의 석출을 지지하는 과정이다. 본 발명에서, 용체화 처리는 490℃ 내지 560℃의 온도로서 5시간 이상 수행된다. 용체화 처리는 11시간 이내로 수행되는 것이 바람직하다. The solution treatment is a process of heating the alloy element with a solid solution to an aluminum alloy or the like to dissolve it, and then maintaining it for a sufficient time and quenching it into a supersaturated solid solution to support precipitation of the alloy element. In the present invention, the solution treatment is performed at a temperature of 490 ° C to 560 ° C for at least 5 hours. The solution treatment is preferably performed within 11 hours.

여기서, 반응고 주조 성형 제품의 경우 금속 조직학적 특성에 의해 단조 공정이 수행될 때, 금속의 메탈 플로우(metal flow)가 다른 방식의 성형 공법에 비하여 우수하다. 따라서, 주조 공정 시 메탈 플로우를 좋게 하기 위한 흑연 코팅 공정을 수행하지 않아도 무방하다. Here, in the case of a semi-solid cast product, when the forging process is performed by the metallographic characteristics, the metal flow of the metal is superior to other forming methods. Therefore, it is not necessary to perform the graphite coating process to improve the metal flow during the casting process.

여기서, 용체화 처리를 수행하는 단계(S120)에 앞서, 성형체에 대하여 490℃이상의 온도로 30분 이상 예열하는 단계가 수행된다. 이때, 최대 예열 온도는 600 ℃이고, 최대 예열 시간은 2시간인 것이 바람직하다. 여기서, 주위 환경(온도 및 습도 등)에 따라 예열하는 시간은 변화될 수 있지만, 예열은 30분 이상 수행되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 용체화 처리를 수행하는 단계(S120)에 앞선 예열은 490℃ 내지 570℃로 30분 이상 수행될 수 있다. Here, prior to the step S120 of performing the solution treatment, a step of preheating the molded body to a temperature of 490 ° C. or more for 30 minutes or more is performed. At this time, the maximum preheating temperature is 600 ° C., and the maximum preheating time is preferably 2 hours. Here, although the preheating time may vary depending on the surrounding environment (temperature and humidity, etc.), the preheating is preferably performed for 30 minutes or more. More preferably, the preheating before the step S120 of performing the solution treatment may be performed at 490 ° C. to 570 ° C. for 30 minutes or more.

예열하는 단계에서는 성형체의 장입 방향이 항상 일정하게 이루어지는지에 대한 확인과 제품 표면의 이물질 유무의 검사가 전제품에 대하여 수행되는 것이 바람직하다. In the preheating step, it is preferable to check whether the charging direction of the molded product is always constant and to inspect the presence or absence of foreign matter on the surface of the product.

또한, 예열 온도가 설정 범위 내에 있는 지 계속적으로 확인하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to continuously check whether the preheating temperature is within a setting range.

용체화 처리는 이 분야에서는 널리 알려진 공지의 기술이므로 이에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The solution treatment is a well-known technique well known in the art, and further detailed description thereof will be omitted.

성형체에 대한 용체화 처리 이후에는, 용체화 처리된 성형체에 대하여 단조를 수행하는 단계(S130)를 수행한다. After the solution treatment for the molded product, a step (S130) of performing forging on the solution-treated molded product is performed.

도 4은 본 발명에 적용되는 단조를 수행하는 단계의 구성을 상세히 나타내는 흐름도이다. Figure 4 is a flow chart showing in detail the configuration of the step of performing the forging applied to the present invention.

도 4을 참조하면, 본 발명에 적용되는 단조는 금형을 준비하는 단계(S131), 금형을 예열하는 단계(S132), 이형제를 도포하는 단계(S133), 성형체를 예열하는 단계(S134), 예열된 성형체를 단조하는 단계(S135), 단조된 성형체를 냉각하는 단계(S136)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the forging applied to the present invention includes preparing a mold (S131), preheating the mold (S132), applying a release agent (S133), and preheating the molded body (S134). Forging the molded body (S135), and cooling the forged molded body (S136).

우선, 단조용 금형이 준비된다(S131). 이때, 단조용 금형은 반응고 주조 시 사용되었던 금형을 사용할 수도 있고, 이와는 별도로 준비될 수도 있다. First, a forging die is prepared (S131). In this case, the forging die may use a die used for reaction solidification casting, or may be separately prepared.

준비된 금형은 단조기기에 배치된다. The prepared mold is placed in the forging machine.

여기서, 단조기기는 크게 유압식 단조 기기와 기계식 단조 기기로 구분될 수 있다. Here, the forging device may be largely divided into a hydraulic forging device and a mechanical forging device.

각 단조 기기는 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since each forging device is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

다만, 유압식 단조 기기는 단조용 금형 내에 배치된 성형체에 대하여 순간적으로 충격량이 인가되도록 하는 방식으로 단조를 수행하고, 기계식 단조 기기의 경우는 소정 시간 동안 지속적으로 충격량이 인가되도록 하는 방식으로 단조를 수행하는 차이가 있다. However, the hydraulic forging device performs the forging in such a way that the impact amount is instantaneously applied to the molded body disposed in the forging die, and in the case of the mechanical forging device, the forging is continuously applied for a predetermined time. There is a difference.

본 발명은 기계식 단조 기기 또는 유압식 단조 기기를 사용할 수 있지만, 기계식 스크류(screw) 타입 단조 기기를 사용하는 것이 바람직하다. The present invention can use a mechanical forging machine or a hydraulic forging machine, but it is preferable to use a mechanical screw type forging machine.

이후, 단조기기에 배치된 금형에 대하여는 예열이 이루어진다(S132). 이때의 예열 온도는 100℃ 이상인 것이 바람직하다. 이때, 최대 예열 온도는 300℃인 것이 바람직하고, 최대 예열 시간은 2시간인 것이 바람직하다. After that, the preheating is performed for the mold disposed in the forging apparatus (S132). It is preferable that the preheating temperature at this time is 100 degreeC or more. At this time, it is preferable that the maximum preheating temperature is 300 degreeC, and it is preferable that the maximum preheating time is 2 hours.

여기서, 금형은 일반적으로 상부 금형과 하부 금형으로 이루어진다. 따라서, 상부 금형과 하부 금형의 예열은 서로 동일하게 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서, 금형의 예열에 사용되는 예열 장치는 용체화 처리를 하는 단계(S120)의 이전에 예열에 사용되었던 예열 장치와 동일한 예열 장치를 사용할 수도 있고, 별도의 예열 장치를 사용할 수도 있다.Here, the mold generally consists of an upper mold and a lower mold. Therefore, it is preferable that the preheating of the upper mold and the lower mold is made identical to each other. Here, the preheating apparatus used for preheating the mold may use the same preheating apparatus as the preheating apparatus used for preheating before the solution treatment step (S120), or may use a separate preheating apparatus.

예열이 완료된 후, 금형의 내측으로는 이형제가 도포된다(S133). 이형제의 도포가 완료된 후 금형의 내측으로는 단조 작업 대상인 용체화 처리된 성형체가 장착된다. 이때, 금형으로 장입되는 성형체도 예열한다(S134). 상기 단계(S134)에서 사용되는 예열 장치는 금형의 예열에 사용되었던 예열 장치와 동일한 예열 장치를 사용할 수도 있고, 별도의 예열 장치를 사용할 수도 있다. 성형체에 대한 예열(S134)은 490℃ 내지 560℃로 5시간 이상 수행되는 것이 바람직하다. After the preheating is completed, a release agent is applied to the inside of the mold (S133). After application of the releasing agent is completed, the solution-molded molded body which is the object of forging operation is mounted inside the mold. At this time, the molded body charged into the mold is also preheated (S134). The preheating apparatus used in the step S134 may use the same preheating apparatus as the preheating apparatus used for preheating the mold, or may use a separate preheating apparatus. Preheating the molded body (S134) is preferably carried out at 490 ℃ to 560 ℃ 5 hours or more.

이후, 금형 내에 성형체가 장착된 상태에서 단조 작업이 진행된다(S135). Thereafter, the forging operation is performed in a state where the molded body is mounted in the mold (S135).

여기서 단조 작업(S135)은 예열이 완료된 후 60초 이내에 수행되는 것이 바람직하다. 즉, 예열 후, 20초 경과 시에는, 예열 시 인가된 열이 발산되어 예열 효과가 저하되므로, 단조 작업(S135)은 예열(S134) 후 60초 이내에 수행되도록 한다. The forging operation (S135) is preferably performed within 60 seconds after the preheating is completed. That is, when 20 seconds have elapsed after the preheating, heat applied during the preheating dissipates and the preheating effect is lowered, so that the forging operation S135 is performed within 60 seconds after the preheating S134.

단조 작업(S135)의 완료 후, 단조된 성형체를 단조용 금형에서 취출하고, 취출된 성형체에 대해서 냉각하는 단계를 수행한다(S136). 이때, 냉각은 별도의 냉각기기를 이용하기 보다는 자연 냉각을 수행하는 것이 바람직하다. 제품에 대한 냉각 시, 그리고 냉각이 완료된 후의 제품 적재 시, 제품에 찍힘이 발생하지 않도록 정렬을 수행하여 상품성이 유지되도록 하는 것이 바람직하다. After completion of the forging operation (S135), the forged molded body is taken out of the forging die and cooled to the taken out molded body (S136). At this time, the cooling is preferably performed by natural cooling rather than using a separate cooling device. When cooling the product, and when loading the product after the cooling is completed, it is desirable to perform the alignment so that the product property is maintained so that the product does not get stuck.

여기서, 단조 공정에 투입되는 성형체는 용체화 처리에 의해 연성화되어 있어, 일반적인 단조 공정에 비해 보다 복잡한 형상을 갖는 제품의 제조가 가능해진다. 또한, 성형체가 연성화되어 있어 단조에 사용되는 금형은 단조 시 스트레스 인가 정도가 적어 금형의 수명이 연장될 수 있다.Here, the molded article put into the forging step is softened by the solution treatment, and thus, a product having a more complicated shape can be manufactured than the general forging step. In addition, since the molded body is softened, the mold used for forging may have a small degree of stress application during forging, thereby extending the life of the mold.

단조(S130)가 완료되면, 단조된 성형체에 대하여 트리밍(trimming)을 수행한다(S140).When the forging (S130) is completed, trimming (trimming) is performed for the forged molded body (S140).

도 5는 본 발명에 적용되는 트리밍을 수행하는 단계의 구성을 상세히 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart showing in detail the configuration of the step of performing trimming applied to the present invention.

트리밍을 수행하는 단계(S140) 수행 시, 트리밍용 금형은 단조에서 사용한 금형을 사용할 수도 있고, 별도의 금형을 사용할 수도 있다. When performing the trimming step (S140), the trimming mold may use a mold used in forging, or a separate mold may be used.

트리밍용 금형은 트리밍 기기에 장착된다(S141). 트리밍 작업은 제품의 외형을 완성품으로서 정형하는 과정이므로, 금형의 내부에 이물질이 남아있지 않도록 하는 것이 바람직하다(S142). The trimming mold is mounted to the trimming device (S141). Since the trimming operation is a process of shaping the external appearance of the product as a finished product, it is preferable to prevent foreign substances from remaining inside the mold (S142).

별도의 기구에 의해 이물질 제거가 수행되는 경우, 금형의 내면에 미세한 손상이 발생될 수 있으므로, 이물질 제거는 에어 블로잉(air blowing)에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. When the foreign matter removal is performed by a separate mechanism, since fine damage may occur on the inner surface of the mold, the foreign matter removal is preferably performed by air blowing.

이물질 제거가 완료된 후, 금형에 이형제를 도포하고(S143), 금형 내에 단조된 성형체를 장입한다(S144). 이후, 단조된 성형체에 대한 트리밍을 수행한다(S145). After the removal of foreign matter is completed, a mold release agent is applied to the mold (S143), and the forged molded body is charged into the mold (S144). Thereafter, trimming is performed on the forged molded body (S145).

트리밍이 완료된 후에는, 완성된 제품에 부분적으로 남아있는 버(burr)를 제거하여(S146), 최종 제품인 코너 모듈의 구성 요소의 생산을 완료한다. 여기서, 버의 제거에는 제품의 표면에 흔적이 남지 않는다면 사용자의 필요에 따라 다양한 방법이 사용될 수 있다. After the trimming is completed, the burrs partially remaining in the finished product are removed (S146), thereby completing the production of the components of the corner module as the final product. In this case, various methods may be used to remove the burrs if the traces do not remain on the surface of the product.

도 6은 종래의 기술에 의한 자동차용 코너모듈 부품과 본 발명에 의해 제작된 자동차용 코너모듈 부품의 단면 상태를 비교하는 도면으로서, 차량의 코너모듈 부품인 너클의 단면 상태를 나타낸다. FIG. 6 is a view comparing the cross-sectional state of a corner module component for a vehicle according to the related art and a corner module component for a vehicle manufactured according to the present invention, and showing a cross-sectional state of a knuckle that is a corner module component of a vehicle.

도 6에서 (a)와 (b)는 종래의 기술에 의해 제작된 너클의 단면(A)과 미세조직(B)을 나타낸다. 또한, 도 6에서 (c)와 (d)는 본 발명에 의해 제작된 너클의 단면(C)과 미세조직(C)을 나타낸다. (A) and (b) in FIG. 6 show the cross section A and the microstructure B of the knuckle produced by the prior art. In addition, (c) and (d) in FIG. 6 show the cross section (C) and microstructure (C) of the knuckle produced by the present invention.

도면을 서로 비교하여 보면, (b)의 경우, 미세 조직이 A에서 B 부분까지 2.6mm 깊이 부분까지 형성되어 있으나, (d)의 경우는 5mm 까지 형성되어 있음을 알 수 있다.Comparing the drawings, it can be seen that in the case of (b), the microstructure is formed up to 2.6 mm deep from A to B, but in the case of (d), up to 5 mm.

도 7은 종래의 기술에 의한 자동차용 코너모듈 부품과 본 발명에 의해 제작된 자동차용 코너모듈 부품의 특성을 비교한 그래프이다. 7 is a graph comparing the characteristics of the corner module component for automobile according to the prior art and the corner module component for automobile manufactured by the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 사용 시, 종래의 기술에 의해 제작된 코너 모듈 부품(A)보다, 본 발명에 의해 제작된 코너 모듈(B)의 인장력, 항복력, 신율이 모두 향상되었음을 알 수 있다. Referring to FIG. 7, it can be seen that, in the use of the present invention, all of the tensile force, yield force, and elongation of the corner module B produced by the present invention are improved, compared to the corner module part A manufactured by the conventional art. Can be.

특히, 본 발명에 의해 제작된 코너 모듈(B)의 신율은 기존보다 35% 이상 향상되었음을 알 수 있다. In particular, it can be seen that the elongation of the corner module B produced by the present invention is improved by 35% or more.

상기와 같은 반응고 주조 공법에 의해 제조된 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법에 대하여 단조 공정을 적용하여 완성된 제품의 인장력, 항복력, 신율을 향상되는 효과를 갖는다. The forging process is applied to the vehicle corner module component manufacturing method manufactured by the reaction solidification casting method as described above, and has the effect of improving the tensile strength, yield strength, and elongation of the finished product.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (8)

알루미늄 용탕을 공급하여 반응고 주조에 의해 성형체를 제작하는 단계;
상기 성형체에 대하여 490℃ 내지 560℃의 온도로서 5시간 이상 용체화 처리를 수행하는 단계;
상기 용체화 처리된 성형체에 대하여 단조를 수행하는 단계;
상기 단조된 성형체에 대하여 트리밍을 수행하는 단계; 및
상기 트리밍 된 성형체에 대하여 시효 처리를 수행하는 단계를 포함하고,
상기 용체화 처리를 수행하는 단계는 490℃ 내지 570 ℃로 30분 이상 예열하는 단계를 더 포함하는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법.Supplying molten aluminum to produce a molded body by reaction solidification casting;
Performing a solution treatment on the molded body at a temperature of 490 ° C. to 560 ° C. for at least 5 hours;
Forging the molten molded body;
Performing trimming on the forged molded body; And
Performing an aging treatment on the trimmed molded body,
The step of performing the solution treatment further comprises the step of preheating at 490 ℃ to 570 ℃ 30 minutes or more. 제1항에 있어서,
상기 성형체를 제작하는 단계는,
슬러리 컵을 냉각한 후 건조하는 단계와,
상기 슬러리 컵의 내벽으로부터 이물질을 분리하는 단계와,
상기 슬러리 컵의 내벽에 이형제를 도포하는 단계와,
상기 슬러리 컵에 알루미늄 용탕을 주입하고 상기 용탕의 냉각 및 교반을 통해 슬러리를 제조하는 단계와,
상기 슬러리를 이용하여 주조를 수행하는 단계를 포함하는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법.The method of claim 1,
Producing the molded body,
Cooling and drying the slurry cup;
Separating foreign matters from an inner wall of the slurry cup;
Applying a release agent to an inner wall of the slurry cup;
Injecting aluminum molten metal into the slurry cup and preparing a slurry by cooling and stirring the molten metal;
Component manufacturing method for a vehicle corner module comprising the step of performing casting using the slurry. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 단조 단계는,
단조 금형을 준비하는 단계와,
상기 단조 금형을 100℃ 내지 300℃로 10분 이상 예열하는 단계와,
상기 단조 금형에 이형제를 도포하는 단계와,
상기 용체화 처리된 성형체를 490℃ 내지 560℃로 예열하는 단계와,
상기 단조 금형 내에 상기 예열된 성형체를 장착한 후 단조를 수행하는 단계와,
상기 단조된 성형체를 냉각하는 단계를 포함하는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법.The method of claim 1,
The forging step,
Preparing the forging mold,
Preheating the forging die to 100 ° C. to 300 ° C. for at least 10 minutes;
Applying a release agent to the forging die,
Preheating the solution-treated molded body to 490 ° C. to 560 ° C.,
Performing forging after mounting the preheated molded body in the forging die;
And cooling the forged molded body. 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 단조 단계는 기계식 단조 기기 또는 유압식 단조 기기에 의해 수행되는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법.The method according to claim 1 or 4,
And said forging step is performed by a mechanical forging device or a hydraulic forging device. 제4항에 있어서,
상기 단조 단계는 예열하는 단계 종료 후 60초 이내에 수행되는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법.The method of claim 4, wherein
The forging step is a component manufacturing method for a vehicle corner module is performed within 60 seconds after the end of the preheating step. 제1항에 있어서,
상기 트리밍 단계는,
트리밍용 금형을 트리밍기에 장착하는 단계와,
상기 트리밍용 금형 내의 이물질을 제거하는 단계와,
상기 트리밍용 금형에 이형제를 도포하는 단계와,
상기 트리밍용 금형에 상기 단조된 성형체를 장입하는 단계와,
상기 트리밍을 수행하는 단계와,
상기 트리밍이 완료된 상기 성형체 상의 버(burr)를 제거하는 단계를 포함하는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법.The method of claim 1,
The trimming step,
Mounting the trimming mold to the trimmer,
Removing foreign matter in the trimming mold;
Applying a release agent to the trimming mold;
Charging the forged molded body to the trimming mold;
Performing the trimming;
Removing the burrs on the molded body after the trimming is completed. 제7항에 있어서,
상기 이물질을 제거하는 단계는 에어 블로잉(air blowing)에 의해 수행되는 차량 코너 모듈용 부품 제조 방법.The method of claim 7, wherein
Removing the foreign material is a method of manufacturing a component for a vehicle corner module is performed by air blowing (air blowing).

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