KR102247766B1 - Manufacturing Method of Stabillizer-Bar with Combined Rubber Bush - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차의 현가장치에 장착되어 주행 중 발생하는 충격을 완화하고 차체 요동을 경감시키는 스태빌라이저바의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스태빌라이저바의 접착면 표면을 유도가열하고, 접착제가 도포된 고무 부시를 조립한 후, 조립 지그에 배치하여 압축력을 가한 상태로 가열로에 통과시켜 접착제의 온도를 유지함으로써, 고온 가열에 의한 제품 품질 저하를 방지하고 생산 효율성을 향상시킬 수 있는 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a stabilizer bar that is mounted on a suspension device of a vehicle to mitigate the impact generated during driving and to reduce vehicle body fluctuation, and more particularly, to induction heating the surface of the adhesive surface of the stabilizer bar, and applying an adhesive. After assembling the manufactured rubber bush, it is placed on an assembly jig and passed through a heating furnace with compression force applied to maintain the temperature of the adhesive, thereby preventing product quality degradation due to high temperature heating and improving production efficiency. It relates to a combined stabilizer bar manufacturing method.
일반적으로 자동차에는 주행 중 노면으로부터 전달되는 충격을 완화하여 차체 손상을 방지하고, 승차감을 향상시키기 위하여 현가장치가 장착된다.In general, a vehicle is equipped with a suspension device to prevent damage to the vehicle body by mitigating the impact transmitted from the road surface while driving, and to improve riding comfort.
현가장치에는 노면의 요철에 의한 진동이나 차량의 선회 주행시 관성에 의해 차체 기울어짐 발생시 자체적으로 가지는 탄성복원력에 의해 차체의 기울어짐을 빠르게 복원하는 스태빌라이저바(1)가 포함된다.The suspension device includes a stabilizer bar (1) that quickly restores the inclination of the vehicle body by means of an elastic restoring force that has its own when the vehicle body tilts due to inertia when the vehicle is inclined during rotation or vibration caused by the unevenness of the road surface.
도 1에서 도시하는 바와 같이 스태빌라이저바(1)의 양 끝단은 코일스프링 및 쇼크업소버 등이 장착되는 하부 시트에 연결되고, 스태빌라이저바(1)의 중앙부는 브라켓(3)을 통해 차체 하부에 고정되며, 스태빌라이저바(1)와 브라켓(3) 사이에는 고무 부시(2)가 장착되어 주행 중 발생하는 충격에 의해 스태빌라이저바(1)와 브라켓(3)의 손상이 발생하는 것을 방지한다.As shown in Fig. 1, both ends of the stabilizer bar 1 are connected to a lower seat on which a coil spring and a shock absorber are mounted, and the central part of the stabilizer bar 1 is fixed to the lower part of the vehicle body through a bracket 3 , A rubber bush (2) is mounted between the stabilizer bar (1) and the bracket (3) to prevent damage to the stabilizer bar (1) and the bracket (3) due to an impact generated during driving.
또한, 최근 환경오염을 방지하기 한 세계 각국의 자동차 배기가스 규제가 점차 강화되면서, 각 자동차 제조사들은 강화된 배기가스 규제를 충족시키기 위하여 차량의 경량화를 진행하고 있으며, 경량화에 따른 차체 강성 또는 내구성 저하를 방지하기 위하여 저중량 고강도 재료의 적용 범위가 점차 확대되면서, 스태빌라이저바(1)도 내부가 빈 중공 제품 생산이 확대되고 있다.In addition, with the recent strengthening of automobile exhaust gas regulations in countries around the world to prevent environmental pollution, each automobile manufacturer is making lighter vehicles to meet the reinforced exhaust gas regulations, and the body stiffness or durability decreases due to weight reduction. In order to prevent this, as the application range of low-weight and high-strength materials is gradually expanded, the production of hollow products with a hollow inside of the stabilizer bar 1 is also expanding.
자동차의 주행 중 스태빌라이저바(1)에 작용하는 외력에 의해 스태빌라이저바(1)에는 비틀림과 상하방향 하중이 복합적, 반복적으로 작용하게 되며, 스태빌라이저바(1)의 작동 중 변형 발생 및 복원 과정에서 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 조립 접촉부에 유격이 발생하게 되는데, 접촉부 유격에 의한 틈새로 노면 등으로부터 이물질이 유입되면서 스태빌라이저바(1)의 손상이 발생하여 수명이 감소되고, 이물질과 스태빌라이저바(1)간 마찰에 의한 차량 잡음 발생의 원인이 되었다.During the operation of the vehicle, the torsion and vertical loads are combined and repetitively applied to the stabilizer bar (1) by the external force acting on the stabilizer bar (1). There is a gap between the bar (1) and the rubber bush (2) in the assembly contact part. As foreign matter flows in from the road surface, etc. through the gap due to the gap in the contact part, damage to the stabilizer bar (1) occurs, reducing the lifespan. This caused vehicle noise due to friction between the stabilizer bars (1).
이에 따라 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 유격에 의한 틈새 발생을 방지하도록 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 연결부를 접착하여 이물질 유입을 차단하는 기술이 개발되어 적용되고 있으며, 이와 같은 접착 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0110173호(2017.10.10.공개)의 고무 부쉬 포함 스태빌라이저 바의 제조 방법에서 개시된 바와 같이 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 접촉면에 가황 접착제를 도포한 후 피접착부를 가열하여 가황 반응을 일으키는 방식으로 구성된다. Accordingly, a technology has been developed and applied to block the inflow of foreign substances by adhering the connection between the stabilizer bar (1) and the rubber bush (2) to prevent the occurrence of a gap caused by the gap between the stabilizer bar (1) and the rubber bush (2). , Such bonding technology is the contact surface between the stabilizer bar 1 and the
위의 고무 부쉬 포함 스태빌라이저 바의 제조 방법은 고무 부시(2)에 접착제를 도포하고, 스태빌라이저바(1)의 피접착부를 고주파 유도 가열한 후, 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)를 조립한 다음, 지그를 통해 고무 부시(2)를 압축하는 공정으로 이루어진다. The above method of manufacturing a stabilizer bar with rubber bush is to apply an adhesive to the rubber bush (2), heat the bonded portion of the stabilizer bar (1) by high frequency induction, and then assemble the stabilizer bar (1) and the rubber bush (2). Then, it consists of a process of compressing the rubber bush (2) through a jig.
가황 반응 접착 개시온도는 주로 120~180℃ 사이에서 형성되는데, 상기 제조 방법에서는 양호한 가황반응을 발생시키기 위하여 160~280℃, 보다 구체적으로 도 2에서 도시하는 바와 같이 약 240℃의 온도에서 스태빌라이저바(1)의 고주파 유도 가열을 실시하게 된다.The vulcanization reaction adhesion initiation temperature is mainly formed between 120 to 180°C. In the above manufacturing method, in order to generate a good vulcanization reaction, the stabilizer bar is at a temperature of 160 to 280°C, and more specifically, about 240°C as shown in FIG. (1) High-frequency induction heating is performed.
상술한 바와 같이 스태빌라이저바(1)의 경량화 추세에 따라 스태빌라이저바(1)의 강도 향상이 요구되고 있으며, 이와 같은 요구에 부합하기 위하여 스태빌라이저바(1)의 제조에 사용되는 원재료가 기존의 SUP9, SUP9A, 55Cr3 계열의 철강재료로부터 ASB25N, B26MnB5, 34MnB5 등과 같은 고강도의 철강재료로 점차 변경되어 적용되고 있다. As described above, according to the trend of reducing the weight of the stabilizer bar 1, the strength of the stabilizer bar 1 is required to be improved, and in order to meet such a demand, the raw material used for manufacturing the stabilizer bar 1 is the existing SUP9, It is gradually changed and applied from SUP9A, 55Cr3 series of steel materials to high strength steel materials such as ASB25N, B26MnB5, and 34MnB5.
그러나 ASB25N, B26MnB5, 34MnB5 등과 같은 고강도의 철강재료는 열처리 완료 후, 추가적인 가열을 수행하는 경우 제조된 스태빌라이저바(1)의 잔류응력에 미치는 영향이 점차 증가하게 되며, 잔류응력의 변화는 피로수명에 영향을 미쳐 스태빌라이저바(1)의 내구성능을 저하시키게 되는데, 도 3a에서 도시하는 바와 같이 약 230℃를 기점으로 잔류응력 변화율이 크게 증가하게 된다.However, for high-strength steel materials such as ASB25N, B26MnB5, 34MnB5, etc., if additional heating is performed after the heat treatment is completed, the effect on the residual stress of the manufactured stabilizer bar (1) increases gradually, and the change in residual stress affects the fatigue life. As shown in Fig. 3A, the durability performance of the stabilizer bar 1 is reduced due to the influence, and the rate of change of the residual stress is greatly increased from about 230°C as shown in FIG. 3A.
특히, 상기 고무 부쉬 포함 스태빌라이저 바의 제조 방법에서 스태빌라이저바(1)의 고주파 유도 가열을 실시하는 약 240℃의 온도는 스태빌라이저바(1)의 열처리 과정 중 수행되는 소둔(annealing) 온도에 육박하여, 도 3b의 도표에서 도시하는 바와 같이 스태빌라이저바(1)의 열처리 품질에 큰 영향을 미치게 된다.In particular, in the manufacturing method of the stabilizer bar including the rubber bush, the temperature of about 240° C. for performing high frequency induction heating of the stabilizer bar 1 is close to the annealing temperature performed during the heat treatment process of the stabilizer bar 1, As shown in the diagram of FIG. 3B, the heat treatment quality of the stabilizer bar 1 is greatly influenced.
그리고 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 연결부의 접착시 사용하는 가황 접착제의 경우, 도 4에서 도시하는 바와 같이 가황 반응 접착 개시온도보다 높은 온도에서는 온도값에 비례하여 가황반응이 활성화 되면서 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 접착면적이 증가시키지만, 지나치게 높은 접착제 활성화 온도는 접착제 자체의 변질이 발생하여 230℃를 초과하는 온도를 기점으로 접착제의 파단강도가 급격하게 감소하는 특성을 가지고 있다.In the case of the vulcanization adhesive used for bonding the connection between the stabilizer bar 1 and the
따라서 고무 부쉬 포함 스태빌라이저 바의 제조 방법과 같은 기존의 방식에 따라 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 연결부의 접착 및 유도가열을 통한 접착면 활성화 공정을 수행하는 경우, 철강재료의 열처리 품질의 변화를 초래하여 스태빌라이저바(1)의 강도 및 내구성능의 저하를 일으키고, 접착제의 파단강도가 저하되면서 차량 주행 중 현가장치 작동에 의한 외력 작용시 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 접착면 파손 및 이에 따른 틈새 이물질 유입이 발생을 방지하기 어려웠다.Therefore, in the case of performing the bonding of the connection between the stabilizer bar (1) and the rubber bush (2) and activating the bonding surface through induction heating according to the conventional method such as the manufacturing method of the stabilizer bar including the rubber bush, the heat treatment quality of the steel material As the strength and durability of the stabilizer bar (1) decrease due to a change in the pressure, the breakage strength of the adhesive decreases, and when an external force is applied by the operation of the suspension system while the vehicle is running, between the stabilizer bar (1) and the rubber bush (2). It was difficult to prevent the occurrence of damage to the adhesive surface and the inflow of foreign matter in the gap.
또한, 철강 재질로 된 스태빌라이저바(1)의 부식을 방지하기 위하여 스태빌라이저바(1)의 표면에는 에폭시 계열의 재료를 통해 표면 도장을 수행하게 되는데, 에폭시 도장 재료는 일반적으로 150~180℃에서 경화되는 특성을 가지고 있어, 200℃를 초과하는 고온으로 가열상태를 유지하는 경우 연화된 도장 표면이 냉각되면서 경화되어 스태빌라이저바(1)와 도장 재료간 부착력을 저하시킬 수 있다.In addition, in order to prevent corrosion of the stabilizer bar 1 made of steel, the surface of the stabilizer bar 1 is coated with an epoxy-based material, and the epoxy coating material is generally cured at 150 to 180°C. In the case of maintaining the heated state at a high temperature exceeding 200°C, the softened coating surface is cured while cooling, thereby reducing the adhesion between the stabilizer bar 1 and the coating material.
스태빌라이저바(1)와 도장 재료간 부착력이 저하되면 현가장치 작동에 의한 외력 작용시 고무 부시(2)에 접착된 도장층이 탈락하여 스태빌라이저바(1)의 부식이 발생할 수 있고, 이는 스태빌라이저바(1)의 거동 성능 저하에 따른 승차감 하락 또는 스태빌라이저바(1) 절손 발생의 원인이 될 수 있다. If the adhesion between the stabilizer bar (1) and the painting material decreases, the paint layer adhered to the rubber bush (2) may fall off when an external force is applied by the operation of the suspension device, causing corrosion of the stabilizer bar (1), which may cause corrosion of the stabilizer bar (1). It may cause a decrease in ride comfort or breakage of the stabilizer bar (1) due to a decrease in the behavioral performance of 1).
본 발명의 실시 예에서는 스태빌라이저바 생산 공정에서 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착제를 통한 조립 과정 중 접착제 활성화를 위한 가열시, 스태빌라이저바의 열처리 품질 변화를 방지하는 스태빌라이저바 가열 공정을 제공하는 것을 목적으로 한다.In an embodiment of the present invention, an object of the present invention is to provide a stabilizer bar heating process that prevents a change in heat treatment quality of the stabilizer bar when heating for activation of an adhesive during an assembly process using a stabilizer bar and a rubber part time adhesive in a stabilizer bar production process.
본 발명의 실시 예에서는 스태빌라이저바 생산 공정에서 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착제를 통한 조립 과정 중 접착제 활성화를 위한 가열시, 스태빌라이저바와 고무 부시를 서로 고정하는 접착제의 파단강도 저하 발생을 방지하여, 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착 성능 향상을 제공하는 것을 목적으로 한다.In an embodiment of the present invention, when heating for activating the adhesive during the assembly process using the stabilizer bar and the rubber part time adhesive in the stabilizer bar production process, a decrease in the breaking strength of the adhesive that fixes the stabilizer bar and the rubber bush to each other is prevented, so that the stabilizer bar and the rubber It is an object of the present invention to provide an improvement in side-time adhesion performance.
본 발명의 실시 예에서는 스태빌라이저바 생산 공정에서 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착제를 통한 조립 과정 중 접착제 활성화를 위한 가열시, 도장 재료 탈락에 따른 스태빌라이저바의 부식 발생 방지를 제공하는 것을 목적으로 한다.In an embodiment of the present invention, it is an object of the present invention to provide prevention of corrosion of the stabilizer bar due to dropping of the coating material when heating to activate the adhesive during the assembly process using the stabilizer bar and the rubber part time adhesive in the stabilizer bar production process.
본 발명의 실시 예에서는 스태빌라이저바 생산 공정에서 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착제를 통한 조립 과정 중 접착제 활성화를 위한 가열에 소요되는 시간을 단축하여 스태빌라이저바 생산 공정의 효율성 향상을 제공하는 것을 목적으로 한다.In an embodiment of the present invention, an object of the present invention is to reduce the time required for heating for activation of the adhesive during the assembly process using the stabilizer bar and the rubber part-time adhesive in the stabilizer bar production process, thereby improving the efficiency of the stabilizer bar production process.
본 발명의 실시 예에 따르면 자동차의 현가장치에 장착되어 주행 중 발생하는 충격을 완화하고 차체 요동을 경감시키는 스태빌라이저바 제조 방법에서, 스태빌라이저바 및 고무 부시의 제조 과정, 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착성능을 향상시키기 위하여 스태빌라이저바와 고무 부시의 접착면 표면을 처리하는 전처리 과정, 스태빌라이저바의 접착면을 25~50kHz 주파수대의 유도가열장치 유도코일 사이에 배치한 후, 유도코일에 전류를 가하여 20초 이내에 스태빌라이저바의 접착면 표면을 180~230℃ 범위 내에서 설정된 온도로 국부 가열하는 스태빌라이저바 유도가열 공정과, 고무 부시의 접착면에 접착제를 도포하는 접착제 도포 공정으로 이루어지는 접착 준비 과정, 가열된 스태빌라이저바와 접착제가 도포된 고무 부시를 조립하여 조립 지그에 배치한 후, 조립 지그로 압축력을 가하여 스태빌라이저바와 고무 부시를 서로 접착하는 조립 및 접착 과정, 조립 지그에 의해 압축 상태로 조립된 스태빌라이저바와 고무 부시의 조립체를 5~15분간 170~200℃의 가열로에 통과시켜 접착제의 온도를 유지하는 후가열 과정, 조립 지그로부터 스태빌라이저바와 고무 부시의 조립체를 탈거하는 탈거 과정으로 구성된다.According to an embodiment of the present invention, in a method for manufacturing a stabilizer bar that is mounted on a suspension device of a vehicle to relieve shocks generated during driving and reduce vehicle body fluctuation, the manufacturing process of the stabilizer bar and the rubber bush, and the adhesion performance between the stabilizer bar and the rubber In order to improve the pre-treatment process of treating the adhesive surface of the stabilizer bar and rubber bush, the stabilizer bar's adhesive surface is placed between the induction coils of the induction heating device in the frequency range of 25 to 50 kHz, and then the stabilizer bar is applied within 20 seconds by applying a current to the induction coil. A stabilizer bar induction heating process that locally heats the surface of the adhesive surface of the machine to a set temperature within the range of 180 to 230℃, an adhesive preparation process that applies the adhesive to the adhesive surface of the rubber bush, and the heated stabilizer bar and the adhesive are combined. After assembling the applied rubber bush and placing it on the assembly jig, the assembly and bonding process of bonding the stabilizer bar and the rubber bush to each other by applying a compressive force with the assembly jig, and the assembly of the stabilizer bar and the rubber bush assembled in a compressed state by the assembly jig are 5 It consists of a post-heating process in which the temperature of the adhesive is maintained by passing it through a heating furnace at 170-200℃ for ~15 minutes, and a removal process in which the assembly of the stabilizer bar and the rubber bush is removed from the assembly jig.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 전처리 과정은 스태빌라이저바의 접착면 표면을 300~700℃의 화염에 0.5~3초간 노출시켜 세척하고, 80~120℃의 온도에서 템퍼링한 고무 부시의 접착면 표면을 연마처리한 후 세정하는 공정으로 이루어진다.According to an embodiment of the present invention, in the pretreatment, the surface of the adhesive surface of the stabilizer bar is exposed to a flame of 300 to 700° C. for 0.5 to 3 seconds to be cleaned, and the surface of the adhesive surface of the rubber bush tempered at a temperature of 80 to 120° C. It consists of a process of cleaning after polishing.
본 발명의 실시 예에 따르면 접착 준비 과정의 접착제 도포 공정에는 1액형 접착제 또는 2액형 접착제가 선택적으로 적용되되, 1액형 및 2액형 접착제의 도포 두께는 각각 5~60㎛, 10~55㎛ 범위 내에서 형성되고, 2액형 접착제의 프라이머 접착층과 탑코트 접착층 도포 두께는 각각 5~25㎛, 5~30㎛ 범위 내에서 형성된다.According to an embodiment of the present invention, a one-component adhesive or a two-component adhesive is selectively applied to the adhesive application process in the adhesive preparation process, but the application thickness of the one-component and two-component adhesives is in the range of 5 to 60 μm and 10 to 55 μm, respectively. It is formed in, and the coating thickness of the primer adhesive layer and the top coat adhesive layer of the two-component adhesive is formed within a range of 5 to 25 μm and 5 to 30 μm, respectively.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 접착 준비 과정에서 설정온도로의 스태빌라이저바 접착면 유도가열이 완료된 후 조립 및 접착 과정을 수행하기 전, 10~60초간 설정온도를 유지하도록 유도가열장치를 제어한다.According to an embodiment of the present invention, the induction heating device is controlled to maintain the set temperature for 10 to 60 seconds after the induction heating of the stabilizer bar adhesive surface to the set temperature in the bonding preparation process is completed and before performing the assembly and bonding process.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 접착 준비 과정의 스태빌라이저바 유도가열 공정에서는 유도가열이 이루어지는 동안 스태빌라이저바 접착면 온도를 측정하여, 설정된 가열온도로부터 ±5℃범위 내에서 스태빌라이저바 접착면의 온도를 유지하도록 유도가열장치를 제어한다.According to an embodiment of the present invention, in the stabilizer bar induction heating process of the bonding preparation process, the temperature of the stabilizer bar bonding surface is maintained within the range of ±5°C from the set heating temperature by measuring the temperature of the stabilizer bar bonding surface during induction heating. To control the induction heating device.
본 발명의 실시 예에 따르면 조립 및 접착 과정과 후가열 과정 사이에는 접착 준비 과정의 스태빌라이저바 유도가열 공정에서 접착면 유도가열이 완료된 스태빌라이저바를 유도가열장치로부터 분리한 후, 조립 지그에 배치하여 조립 및 접착 과정을 수행한 다음, 가열로에 투입하는 후가열 과정 수행시까지의 공정 소요 시간을 측정하고, 설정된 공정 시간 초과시 재가열을 수행함으로써, 조립 및 접착 과정 수행 중 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착제가 접착반응 개시 온도범위 이하로 냉각되는 것을 방지하도록 FP(Fool Proof) 과정이 부가된다.According to an embodiment of the present invention, between the assembly and bonding process and the post-heating process, the stabilizer bar in the induction heating process of the bonding preparation process is separated from the induction heating device after the stabilizer bar is separated from the induction heating device, and then assembled by placing it on an assembly jig. After performing the bonding process, the time required for the process until the post-heating process, which is put into the heating furnace, is measured, and reheating is performed when the set process time is exceeded, so that the stabilizer bar and the rubber sub-time adhesive react during the assembly and bonding process. A Fool Proof (FP) process is added to prevent cooling below the starting temperature range.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 FP 과정에서 재가열 수행 여부를 판별하기 위하여 설정된 공정 시간은 10~45초 범위 내에서 설정된다.According to an embodiment of the present invention, a process time set to determine whether to perform reheating in the FP process is set within a range of 10 to 45 seconds.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 후가열 과정의 가열로는 화석연료의 연소열, 전열장치의 적외선, 또는 수증기의 복사열이나 대류열을 이용한 분위기 가열방식이 적용된다.According to an embodiment of the present invention, the heating furnace in the post-heating process is an atmosphere heating method using combustion heat of fossil fuel, infrared rays of a heat transfer device, or radiant heat or convective heat of steam.
본 발명의 실시 예에 따르면 후가열 과정이 완료된 후 탈거 과정을 수행하기 전, 스태빌라이저바와 고무 부시의 조립체를 80℃ 이하로 냉각시켜 조립 지그 탈거시 발생하는 접착품질산포를 최소화하는 냉각 과정이 부가된다.According to an embodiment of the present invention, after the post-heating process is completed and before the removal process is performed, a cooling process is added to minimize the dispersion of adhesion quality that occurs when the assembly jig is removed by cooling the assembly of the stabilizer bar and the rubber bush to 80°C or less. .
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 유도가열장치의 유도코일 길이 및 높이는 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착면의 길이 및 높이보다 크게 형성된다.According to an embodiment of the present invention, the length and height of the induction coil of the induction heating device are larger than the length and height of the stabilizer bar and the rubber part time bonding surface.
본 발명의 실시 예에 따르면 스태빌라이저바 생산 공정에서 스태빌라이저바와 고무 부시 사이에 도포되는 접착제의 활성화를 위한 유도가열 온도를 제한하여 스태빌라이저바의 열처리 품질 변화를 방지하고, 이에 따라 피로 수명 및 내구성능을 향상시키는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, by limiting the induction heating temperature for activation of the adhesive applied between the stabilizer bar and the rubber bush in the stabilizer bar production process, the heat treatment quality of the stabilizer bar is prevented from changing, thereby improving the fatigue life and durability performance. There is an effect of letting go.
본 발명의 실시 예에 따르면 스태빌라이저바 생산 공정에서 스태빌라이저바와 고무 부시 사이에 도포되는 접착제의 활성화를 위한 유도가열 온도를 제한하여 접착제의 파단강도 저하 발생을 방지함으로써, 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착면 손상 및 이에 따른 스태빌라이저바와 고무 부시간 결합부에 이물질이 유입되는 것을 방지하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, by limiting the induction heating temperature for activation of the adhesive applied between the stabilizer bar and the rubber bush in the production process of the stabilizer bar to prevent a decrease in the breaking strength of the adhesive, damage to the adhesive surface between the stabilizer bar and the rubber Accordingly, there is an effect of preventing foreign substances from flowing into the stabilizer bar and the rubber part time coupling part.
본 발명의 실시 예에 따르면 스태빌라이저바 생산 공정에서 스태빌라이저바와 고무 부시 사이에 도포되는 접착제의 활성화를 위한 유도가열 온도를 제한하여, 고온 가열에 의한 도장 재료 탈락 및 이에 따른 스태빌라이저바의 부식 발생을 방지하는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, by limiting the induction heating temperature for activation of the adhesive applied between the stabilizer bar and the rubber bush in the production process of the stabilizer bar, the coating material is removed due to high temperature heating and the occurrence of corrosion of the stabilizer bar is prevented. It works.
본 발명의 실시 예에 따르면 스태빌라이저바 생산 공정에서 접착된 스태빌라이저바와 고무 부시의 후가열 공정의 부가를 통해 접착 성능을 향상시킴으로써, 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착 품질 향상을 위해 가열에 소요되는 시간을 단축하여 스태빌라이저바의 전체 생산 공정 시간을 단축시키킬 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, the bonding performance is improved through the addition of a post-heating process of the stabilizer bar and the rubber bush bonded in the stabilizer bar production process, thereby reducing the time required for heating to improve the adhesion quality of the stabilizer bar and the rubber bush. There is an effect that can shorten the entire production process time of the stabilizer bar.
본 발명의 실시 예에 따르면 접착면 유도가열이 완료된 스태빌라이저바를 후가열용 가열로에 투입하기까지의 공정 소요 시간을 측정하고, 설정된 공정 시간 초과시 재가열을 수행 FP(Fool Proof)과정을 통해, 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착 품질을 안정적으로 확보할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the time required for the process of putting the stabilizer bar on which the induction heating of the adhesive surface is completed into the heating furnace for post-heating is measured, and reheating is performed when the set process time is exceeded through the FP (Fool Proof) process. There is an effect of stably securing the adhesive quality of the rubber part time.
본 발명의 실시 예에 따르면 후가열 과정 완료 후, 스태빌라이저바와 고무 부시의 조립체를 냉각시키는 과정을 부가함으로써, 조립 지그의 탈거시 발생하는 접착품질산포를 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, after the post-heating process is completed, by adding a process of cooling the assembly of the stabilizer bar and the rubber bush, there is an effect of minimizing the dispersion of adhesion quality occurring when the assembly jig is removed.
도 1a는 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 차체 조립 장착 구조를 나타내는 도면이고, 도 1b는 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바의 일반적인 형상 구조를 나타내는 도면이며, 도 1c는 스태빌라이저바의 형상 및 고무 부시가 접착되는 접착면 위치를 나타내는 도면이다.
도 2는 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0110173호에 따른 기존 방식의 스태빌라이저바와 고무 부시 조립체의 접합 과정에서의 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3a는 가열 온도에 따른 잔류응력 변화를 나타내는 도면이고, 도 3b는 잔류응력에 따른 피로내구 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 가열 온도에 따른 스태빌라이저바와 고무 부시 조립체의 접합부 파단강도와 접착면적의 변화 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 스태빌라이저바 제조 방법의 공정도를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유도 가열 완료 후 추가 가열 수행시 접착부 온도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 스태빌라이저바 제조 방법에서 스태빌라이저바를 유도가열하는 유도코일의 형상 예시를 나타내는 도면으로, 각각 U자형 유도코일과 말발굽형 유도코일을 나타낸다.Figure 1a is a view showing a stabilizer bar body assembly mounting structure combined with a rubber bush, Figure 1b is a view showing a general shape structure of a stabilizer bar combined with a rubber bush, and Figure 1c is a shape of the stabilizer bar and adhesion to which the rubber bush is bonded It is a figure showing the surface position.
2 is a graph showing a temperature change in a process of bonding a conventional stabilizer bar and a rubber bush assembly according to Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0110173.
3A is a view showing a change in residual stress according to a heating temperature, and FIG. 3B is a graph showing a change in fatigue durability according to the residual stress.
Figure 4 is a graph showing the change characteristics of the bonding area and the breaking strength of the stabilizer bar and the rubber bush assembly according to the heating temperature.
5 is a diagram illustrating a process diagram of a method of manufacturing a stabilizer bar according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a graph showing a temperature change of an adhesive portion when additional heating is performed after induction heating according to an embodiment of the present invention.
7A and 7B are diagrams showing examples of shapes of an induction coil for induction heating a stabilizer bar in a method for manufacturing a stabilizer bar according to an embodiment of the present invention, respectively, showing a U-shaped induction coil and a horseshoe-shaped induction coil.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. It will be described in detail focusing on the parts necessary to understand the operation and operation according to the present invention.
본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. While describing the embodiments of the present invention, descriptions of technical contents that are well known in the technical field to which the present invention pertains and are not directly related to the present invention will be omitted.
이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.This is to more clearly convey the gist of the present invention by omitting unnecessary description.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. In addition, in describing the constituent elements of the present invention, different reference numerals may be assigned to constituent elements of the same name according to the drawings, and the same reference numerals may be denoted even in different drawings.
그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.However, even in such a case, it does not mean that the corresponding component has different functions according to the embodiment, or that it has the same function in different embodiments, and the function of each component is the corresponding embodiment. It should be judged based on the description of each component in.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.In addition, technical terms used in the present specification should be interpreted as generally understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains, unless otherwise defined in this specification. It should not be construed as a meaning or an excessively reduced meaning.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In addition, the singular expression used in the present specification includes a plurality of expressions unless the context indicates otherwise.
본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. In the present application, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various elements or various steps described in the specification, and some of the elements or some steps It may not be included, or it should be interpreted that it may further include additional components or steps.
이하 접착제를 통한 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)의 접착시 접착이 이루어는 부분을 접착면이라고 기재하며, 접착면의 위치는 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같고, 스태빌라이저바(1)의 접착면은 스태빌라이저바(1)의 부식을 방지하기 위하여 스태빌라이저바(1) 표면에 형성된 도장면 위에 형성된다.Hereinafter, a portion where adhesion occurs when bonding the stabilizer bar 1 and the
본 발명의 실시 예에 따른 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 제조 방법은 도 5에서 도시하는 바와 같이 스태빌라이저바(1) 및 고무 부시(2)를 제조하는 과정과, 제조된 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)의 접착면 표면을 처리하는 전처리 과정과, 스태빌라이저바(1)를 유도가열하고 고무 부시(2)의 접착면에 접착제를 도포하는 접착 준비 과정과, 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)를 서로 접착하는 조립 및 접착 과정과, 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)의 조립체를 가열로에 통과시키는 후가열 과정과, 조립 지그로부터 스태빌라이저바와 고무 부시의 조립체를 탈거하는 탈거 과정으로 이루어진다.A method of manufacturing a stabilizer bar combining a rubber bush according to an embodiment of the present invention includes a process of manufacturing a stabilizer bar 1 and a
상기 전처리 과정에서는 고무 부시(2)와 접착되는 스태빌라이저바(1)의 접착면 표면을 300~700℃의 화염에 0.5~3초간 노출시켜 이물질을 연소시켜 제거함으로써 스태빌라이저바(1) 접착면 표면을 세척하고, 고무 부시(2)를 80~120℃의 온도에서 템퍼링한 후, 고무 부시(2)의 접착면 표면을 연마처리하여 스태빌라이저바(1)의 도장면과의 접착력을 향상시킨 다음, 연마처리 중 발생한 이물질을 세정하게 된다.In the pretreatment process, the surface of the adhesive surface of the stabilizer bar 1 bonded to the
상기 접착 준비 과정은 유도코일(4)을 통해 스태빌라이저바(1)의 접착면을 유도가열하는 공정과, 고무 부시(2)의 접착면에 접착제를 도포하는 접착제 도포 공정으로 이루어진다. The bonding preparation process includes a process of induction heating the adhesive surface of the stabilizer bar 1 through an induction coil 4 and an adhesive application process of applying an adhesive to the adhesive surface of the
스태빌라이저바(1) 유도가열 공정에서는 도 7a 및 7b에서 도시하는 바와 같이 유도가열장치의 유도코일(4) 내측에 스태빌라이저바(1)의 접착면이 위치하도록 배치한 다음, 유도코일(4)에 25~50kHz 주파수대의 전류를 인가하여 가열 개시 후 20초 이내에 스태빌라이저바(1)의 접착면 표면을 설정된 온도로 국부가열하게 되며, 제어 변수와 기준 입력 사이의 오차에 근거하여 계통의 출력이 기준 접압을 유지하는 PID제어(Proportional Integral Derivative control) 방식을 통해 180~230℃ 범위 내에서 형성 설정된 가열 온도를 유지하는 것이 바람직하다. In the induction heating process of the stabilizer bar (1), as shown in Figs. 7A and 7B, it is arranged so that the adhesive surface of the stabilizer bar (1) is located inside the induction coil (4) of the induction heating device, and then to the induction coil (4). By applying a current in the frequency range of 25 to 50 kHz, the surface of the bonding surface of the stabilizer bar 1 is locally heated to the set temperature within 20 seconds after the start of heating, and the output of the system is based on the error between the control variable and the reference input. It is desirable to maintain the set heating temperature within the range of 180 ~ 230 ℃ through the PID control (Proportional Integral Derivative control) method to maintain the temperature.
접착제 도포 공정에서 고무 부시(2)의 접착면에 도포되는 접착제는 가황 접착제가 사용되며, 가황 접착제는 피접착부 가열시 접착제의 입자가 고무 부시(2)의 접착면으로 확산되면서 고무 부시(2) 접착면 고무 재질의 가교사슬에 영향을 주어 화학적으로 결합하는 가황 반응이 발생하게 된다.In the adhesive application process, a vulcanized adhesive is used as the adhesive applied to the adhesive surface of the rubber bush (2), and when the part to be bonded is heated, the particles of the adhesive diffuse to the adhesive surface of the rubber bush (2), and the rubber bush (2) A vulcanization reaction that chemically bonds occurs by affecting the crosslinked chain of the adhesive surface rubber material.
가황 접착제를 통한 가황 반응 접착 개시온도는 주로 120~180℃ 사이에서 형성되는데, 양호한 가황반응을 발생시키기 위하여 스태빌라이저바(1)의 접착면 표면 을 180℃ 이상의 온도로 가열하는 것이 바람직하다.Vulcanization reaction through the vulcanization adhesive The adhesion initiation temperature is mainly formed between 120 ~ 180 ℃, in order to generate a good vulcanization reaction, it is preferable to heat the surface of the bonding surface of the stabilizer bar 1 to a temperature of 180 ℃ or more.
또한, 차량 주행 중 현가장치의 작동에 의해 외력 작용에 의한 변형 및 복원이 반복적으로 작용하면서 피로파괴가 발생하기 쉬운 스태빌라이저바(1)의 구조적 특성상, 내구수명 확보가 매우 중요시 되며, 도 3b에서 도시하는 바와 같이 스태빌라이저바(1) 재료 표면에 형성된 잔류응력값의 크기는 피로한도 이상의 응력 작용시 스태빌라이저바(1)가 파괴되는 횟수인 사이클과 서로 반비례 관계를 이루게 된다. In addition, due to the structural characteristics of the stabilizer bar (1), which is susceptible to fatigue failure while repeatedly acting on deformation and restoration due to the action of an external force due to the operation of the suspension system while the vehicle is running, securing the durability life is very important, as shown in FIG. 3B. As described above, the magnitude of the residual stress value formed on the material surface of the stabilizer bar 1 is in inverse proportion to the cycle, which is the number of times the stabilizer bar 1 is destroyed when a stress is applied above the fatigue limit.
스태빌라이저바(1)의 제조 과정에서는 제조된 스태빌라이저바(1)의 강도 향상을 위하여 스태빌라이저바(1)의 형상 가공 후, 스태빌라이저바(1)의 가열 온도 및 냉각 속도를 변화시키는 담금질(quenching) 등의 열처리(heat treatment) 공정을 수행하게 되는데, 스태빌라이저바(1)의 형상 가공 및 담금질 공정에서 스태빌라이저바(1) 재료 내부에 균열 및 잔류응력이 발생할 수 있다.In the manufacturing process of the stabilizer bar 1, after processing the shape of the stabilizer bar 1 in order to improve the strength of the manufactured stabilizer bar 1, quenching to change the heating temperature and cooling rate of the stabilizer bar 1, etc. A heat treatment process is performed. In the shape processing and quenching process of the stabilizer bar 1, cracks and residual stress may occur in the material of the stabilizer bar 1.
따라서 스태빌라이저바(1)의 열처리 공정에 소둔(또는 풀림) 공정을 부가하여 스태빌라이저바(1) 재료 내부 잔류응력을 제거함으로써, 스태빌라이저바(1)의 내구성능을 향상시키게 되는데, 스태빌라이저바(1) 유도가열 공정에서 스태빌라이저바(1)의 가열이 이루어지는 경우 열처리 품질 변화를 유도하여 잔류응력이 점차 증가하게 된다.Therefore, by adding an annealing (or annealing) process to the heat treatment process of the stabilizer bar 1 to remove residual stress inside the material of the stabilizer bar 1, the durability of the stabilizer bar 1 is improved. When the stabilizer bar 1 is heated in the induction heating process, the residual stress gradually increases by inducing a change in the quality of the heat treatment.
구체적으로, 도 3a에서는 DIN34MnB5 상당재질의 고강도 스프링강으로 23.5mm의 재료경과 3.5mm의 두께를 가지는 파이프를 형성한 후, 50kW의 용량을 가지는 유도가열장치를 통해 30kHz의 주파수로, 설정된 목표 가열온도까지 10초 이내에 도달할 수 있도록 가열하되, 설정된 온도의 3% 이내에서 온도 오버슛(overshoot)이 발생하도록 설비용량의 80% 수준에서 PID제어방식을 통해 가열 온도를 제어하였을 때, 가열온도에 따른 스태빌라이저바(1) 재료 표면의 쇼트피닝 잔류응력 변화를 나타내고 있다.Specifically, in Figure 3a, after forming a pipe having a material diameter of 23.5 mm and a thickness of 3.5 mm with a high-strength spring steel of a material equivalent to DIN34MnB5, the target heating temperature is set at a frequency of 30 kHz through an induction heating device having a capacity of 50 kW. Heating to reach within 10 seconds, but when the heating temperature is controlled through the PID control method at the level of 80% of the facility capacity so that a temperature overshoot occurs within 3% of the set temperature, the heating temperature depends on the heating temperature. It shows the change in the residual stress of shot peening on the surface of the stabilizer bar (1) material.
도 3b에서는 스태빌라이저바(1)의 표면잔류응력에 따른 피로내구 시험 사이클의 변화가 나타나는데, 도 3a와 도 3b를 통해 스태빌라이저바(1)의 가열온도가 증가할수록 잔류응력의 변화가 심화되고, 스태빌라이저바(1)의 피로내구 수명이 감소하는 것을 확인할 수 있으며, 약 240℃로 가열된 스태빌라이저바(1)의 경우 피로내구 수명이 약 58% 감소하는 것을 확인할 수 있다.In Fig. 3b, a change in the fatigue endurance test cycle according to the surface residual stress of the stabilizer bar 1 is shown.As the heating temperature of the stabilizer bar 1 increases through Figs. 3A and 3B, the change in the residual stress is intensified, and the stabilizer It can be seen that the fatigue durability life of the bar 1 decreases, and in the case of the stabilizer bar 1 heated to about 240°C, the fatigue durability life decreases by about 58%.
이때, 도 3a 및 도 3b에 따른 가열온도에 따른 스태빌라이저바(1) 잔류응력 변화 그래프에서 약 200℃ 부근의 온도에서 잔류응력 변화율 및 잔류응력 평균값이 일정 수준으로 유지되는 구간이 형성됨을 확인할 수 있다. At this time, in the stabilizer bar 1 residual stress change graph according to the heating temperature according to FIGS. 3A and 3B, it can be seen that a section in which the residual stress change rate and the average residual stress are maintained at a certain level at a temperature around 200°C is formed. .
또한, 고무 부시(2)에 도포되는 가황 접착제는 도 4에서 도시하는 바와 같이 가황 반응 접착 개시온도보다 높은 온도에서 온도값에 비례하여 가황반응이 활성화되면서 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 접착면적과 접착제의 파단강도가 증가하지만, 약 230℃를 기점으로 접착제 자체의 변질이 발생하면서 접착제의 파단강도가 크게 감소하게 되며, 현가장치 작동시 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 접착면이 서로 떨어지면서 이물질이 유입될 수 있다.In addition, the vulcanization adhesive applied to the
아울러, 철강 재질로 된 스태빌라이저바(1)의 부식을 방지하기 위하여 표면에 에폭시 계열 재료의 도장을 수행하게 되는데, 에폭시 도장 재료는 일반적으로 150~180℃에서 경화되는 특성을 가지고 있어, 스태빌라이저바(1)의 고온 가열상태를 유지하는 경우 연화된 도장 표면이 냉각되면서 경화되면서 스태빌라이저바(1)와 도장 재료간 부착력이 저하되고, 이에 따라 현가장치 작동에 의한 외력 작용시 고무 부시(2)에 접착된 도장층이 탈락하면서 스태빌라이저바(1)의 부식이 발생할 수 있다.In addition, in order to prevent corrosion of the stabilizer bar 1 made of steel, an epoxy-based material is painted on the surface, and the epoxy coating material generally has a characteristic of curing at 150 to 180°C. In the case of maintaining the high-temperature heating state of 1), the softened coating surface is cooled and hardened, and the adhesion between the stabilizer bar (1) and the painting material decreases, and accordingly, adheres to the rubber bush (2) when an external force is applied by the operation of the suspension device. As the painted layer is removed, corrosion of the stabilizer bar 1 may occur.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 스태빌라이저바(1) 유도가열 공정에서의 설정된 유도가열 온도는 230℃로 제한하는 것이 바람직하며, 이를 통해 스태빌라이저바(1)의 잔류응력을 감소시키고, 접착제의 파단강도 저하를 방지하며, 스태빌라이저바(1) 표면 도장의 탈락을 방지할 수 있다. Therefore, it is preferable to limit the set induction heating temperature in the induction heating process of the stabilizer bar 1 according to an embodiment of the present invention to 230°C, thereby reducing the residual stress of the stabilizer bar 1 and the breaking strength of the adhesive. It prevents deterioration, and it is possible to prevent dropping of the surface coating of the stabilizer bar (1).
이때, 스태빌라이저바(1)의 접착면의 균일한 유도가열 발생을 위하여 유도가열장치의 유도코일(4)의 길이 및 높이가 접착면 길이 및 높이보다 크게 형성되는 것이 바람직하며, 유도코일(4)은 도 7a 및 도 7b에서 도시하는 바와 같이 유도가열 공정의 편성방식에 따라 U자형, 서로 평행하게 배치된 말굽형 뿐만 아니라, 평행하게 배치된 평판 형상으로 이루어질 수 있다.At this time, it is preferable that the length and height of the induction coil 4 of the induction heating device are formed larger than the length and height of the bonding surface in order to generate uniform induction heating of the bonding surface of the stabilizer bar 1, and the induction coil 4 As shown in FIGS. 7A and 7B, according to the knitting method of the induction heating process, it may be formed in a U-shape, a horseshoe shape arranged parallel to each other, as well as a flat plate shape arranged in parallel.
또한, 접착제 도포 공정에서 고무 부시(2) 접착면 표면에 도포되는 접착제는 1층의 접착제층을 형성하는 1액형 접착제 또는 2층의 접착제 층을 형성하는 2액형 접착제가 선택적으로 적용할 수 있다. In addition, as the adhesive applied to the adhesive surface of the
현가장치 작동에 의한 외력 작용시 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 안정적인 접착상태를 유지하기 위하여 1액형 및 2액형 접착제의 도포 두께는 각각 5~60㎛, 10~55㎛ 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하며, 고무 부시(2)의 접착면에 도포되는 2액형 접착제의 프라이머 접착층 도포 두께는 5~25㎛ 범위에서 형성되고, 프라이머 접착층에 도포되는 2액형 접착제의 탑코트 접착층 도포 두께는 5~30㎛ 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다.In order to maintain a stable adhesive state between the stabilizer bar (1) and the rubber bush (2) when an external force is applied by the operation of the suspension, the coating thickness of the 1-component and 2-component adhesives is within the range of 5 to 60 μm and 10 to 55 μm, respectively. It is preferable to form, and the coating thickness of the primer adhesive layer of the two-component adhesive applied to the adhesive surface of the
조립 및 접착 과정에서는 설정온도로 유도가열된 스태빌라이저바(1)와 접착제가 도포된 고무 부시(2)를 서로 접착하게 되며, 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)의 조립체를 조립 지그에 배치한 후, 체결재의 체결을 통해 가압하여 압축하게 된다.In the assembly and bonding process, the stabilizer bar (1) heated to a set temperature and the rubber bush (2) coated with the adhesive are bonded to each other, and the assembly of the stabilizer bar (1) and the rubber bush (2) is placed on the assembly jig. After that, it is compressed by pressing through fastening of the fastening material.
이때, 유도가열된 스태빌라이저바(1)에 의해 접착제가 가열되면서 접착제 입자가 고무 부시(2)의 고무 재질 가교사슬에 영향을 주어 화학적으로 결합하게 되고, 접착제가 스태빌라이저바(1) 표면에 형성된 도장면에 대하여 흡착반응을 일으키면서 강한 결합을 발생시키게 된다.At this time, as the adhesive is heated by the induction-heated stabilizer bar (1), the adhesive particles affect the rubber material cross-linking chain of the rubber bush (2) and are chemically bonded, and the adhesive is formed on the surface of the stabilizer bar (1). A strong bond is generated by causing an adsorption reaction to the cotton.
후가열 과정에서는 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)의 조립체가 조립 지그에 의해 압축된 상태로 챔버 또는 가열터널식 컨베이어로 이루어진 가열로에 통과시켜 접착제의 온도를 일정 시간동안 유지하게 된다.In the post-heating process, the assembly of the stabilizer bar 1 and the
상기 가열로는 화석연료의 연소열, 전열장치의 적외선, 또는 수증기의 복사열이나 대류열을 이용한 분위기 가열방식이 적용되며, 접착면이 170~200℃의 온도에 5~15분간 노출되어 접착반응이 안정적으로 완료되도록 함으로써, 접착면의 냉각에 따른 접착 품질 저하를 방지한다. The heating furnace is an atmosphere heating method using the combustion heat of fossil fuel, infrared rays of a heat transfer device, or radiant heat or convective heat of steam, and the adhesion reaction is stable because the adhesive surface is exposed to a temperature of 170 to 200°C for 5 to 15 minutes. By making it complete, it prevents deterioration of the adhesive quality due to cooling of the adhesive surface.
후가열 과정이 완료되면 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)를 조립 지그로부터 분리하는 탈거 과정이 진행되며, 이로써 본 발명에 따른 고무 부시(2)를 결합한 스태빌라이저바(1) 제조 공정이 완료된다.When the post-heating process is completed, the removal process of separating the stabilizer bar 1 and the
조립 및 접착 과정 수행 전 설정 온도로 유도가열된 스태빌라이저바(1) 접착면 표면 온도를 일정 시간동안 유지하도록 유도가열장치를 제어하는 온도 유지 공정이 부가될 수 있는데, 조립 및 접착 과정 및 후가열 과정 수행 과정에서 작업자의 작업대기 시간 동안 접착면 냉각이 발생하는 것을 방지하며, 작업 사이클에 따른 투입 인원과 작업자의 숙련도를 고려하여 온도 유지 시간은 10~60초의 범위에서 설정하는 것이 바람직하다.Stabilizer bar (1) induction heated to a set temperature before performing the assembly and bonding process A temperature maintenance process for controlling the induction heating device to maintain the surface temperature of the bonding surface for a certain period of time may be added. It is preferable to set the temperature holding time in the range of 10 to 60 seconds in consideration of the number of personnel and the skill level of the operator according to the work cycle and the number of employees in the process to prevent cooling of the adhesive surface during the waiting time of the operator.
또한, 조립 및 접착 과정과 후가열 과정 사이에는 스태빌라이저바(1)의 유도가열 완료 후 가열로에 투입하기 전, 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 접착면의 온도를 관리하는 FP(Fool Proof) 과정이 부가될 수 있다.In addition, between the assembling and bonding process and the post-heating process, FP that manages the temperature of the bonding surface between the stabilizer bar 1 and the
FP 과정에서는 접착면 유도가열이 완료된 스태빌라이저바(1)를 유도가열장치로부터 분리하고 접착제가 도포된 고무 부시(2)와 결합한 후, 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)의 조립체를 조립 지그에 배치하여 조립 및 접착 과정을 수행한 다음, 조립 지그에 배치된 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)의 조립체를 가열로에 투입하는 후가열 과정 수행시까지의 공정 소요 시간을 측정하게 된다.In the FP process, the stabilizer bar (1), which has completed the induction heating of the adhesive surface, is separated from the induction heating device and bonded to the rubber bush (2) to which the adhesive is applied, and then the assembly of the stabilizer bar (1) and the rubber bush (2) is assembled into a jig. After the assembly and bonding process is performed by placing it in the assembly jig, the assembly of the stabilizer bar 1 and the
FP 과정에서 측정된 공정 소요 시간은 10~45초 범위 내에서 설정되는 것이 바람직하며, 설정된 공정 시간 내에 이루어지는 경우 후가열 과정을 수행하고, 측정된 공정 소요 시간이 설정된 공정 시간을 초과하는 경우 접착면의 재가열을 수행하게 된다.The time required for the process measured in the FP process is preferably set within the range of 10 to 45 seconds, and if it is within the set process time, the post-heating process is performed, and if the measured time required for the process exceeds the set process time, the adhesive surface Reheating is performed.
이를 통해 조립 및 접착 과정 수행 및 후가열 과정으로의 진행 중 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 접착제가 접착반응 개시 온도범위 이하로 냉각되면서 접착 품질 저하가 발생하는 것을 방지한다. Through this, the adhesive quality between the stabilizer bar 1 and the
또한, 후가열 과정 완료 후 탈거 과정을 수행하기 전, 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)의 조립체를 80℃ 이하로 냉각시키는 냉각 과정이 부가될 수 있는데, 냉각 과정에서는 조립 지그로부터 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2) 탈거시 발생하는 접착품질산포를 최소화하여 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)의 접착 품질을 향상시킬 수 있다.In addition, a cooling process of cooling the assembly of the stabilizer bar 1 and the
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 제조 방법에서는 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 접착을 수행하기 전 스태빌라이저바(1)를 미리 유도가열한 다음, 유도가열된 스태빌라이저바(1)에 접착제가 도포된 고무 부시(2)를 결합하면, 승온된 스태빌라이저바(1)로부터 발생하는 열에 의해 접착제의 접착반응이 개시되고, 접착반응이 개시된 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)의 조립체를 가열로에 투입하여 접착제의 냉각에 따른 접착 성능 저하를 방지하게 된다. As described above, in the method of manufacturing a stabilizer bar combining a rubber bush according to an embodiment of the present invention, the stabilizer bar 1 is pre-induction heated before performing bonding between the stabilizer bar 1 and the
이를 통해 스태빌라이저바(1)와 고무 부시(2)간 조립 및 접착 공정을 완료하는데 소요되는 시간을 기존의 방식 대비 1/3 수준으로 단축하여 생산 공정의 효율성을 향상시킬 수 있고, 국부가열을 통한 가열 범위 축소 및 접착면 가열 시간 단축에 따른 에너지 사용량을 감축하여 생산 비용을 절감할 수 있으며, 접착 성능 확보를 위한 추가적인 접착제 처리 공정을 생략하여 환경 오염 발생을 방지할 수 있도록 한다.Through this, the time required to complete the assembly and bonding process between the stabilizer bar (1) and the rubber bush (2) can be reduced to 1/3 compared to the conventional method, thereby improving the efficiency of the production process. It is possible to reduce production cost by reducing the energy consumption due to the reduction of the heating range and the reduction of the heating time of the adhesive surface, and the occurrence of environmental pollution can be prevented by omitting the additional adhesive treatment process for securing adhesive performance.
상기 내용을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above contents, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative and non-limiting in all respects, and the scope of the present invention described in the detailed description is indicated by the claims to be described later, and the meaning of the claims and It should be construed that all changes or modifications derived from the scope and equivalent concepts are included in the scope of the present invention.
1: 스태빌라이저바
2: 고무 부시
3: 브라켓
4. 유도코일1: stabilizer bar
2: rubber bush
3: bracket
4. Induction coil
Claims (10)
스태빌라이저바 및 고무 부시의 제조 과정;
스태빌라이저바와 고무 부시간 접착성능을 향상시키기 위하여 스태빌라이저바와 고무 부시의 접착면 표면을 처리하는 전처리 과정;
스태빌라이저바의 접착면을 25~50kHz 주파수대의 유도가열장치 유도코일 사이에 배치한 후, 유도코일에 전류를 가하여 20초 이내에 스태빌라이저바의 접착면 표면을 180~230℃ 범위 내에서 설정된 온도로 국부 가열하는 스태빌라이저바 유도가열 공정과, 고무 부시의 접착면에 접착제를 도포하는 접착제 도포 공정으로 이루어지는 접착 준비 과정;
가열된 스태빌라이저바와 접착제가 도포된 고무 부시를 조립하여 조립 지그에 배치한 후, 조립 지그로 압축력을 가하여 스태빌라이저바와 고무 부시를 서로 접착하는 조립 및 접착 과정;
조립 지그에 의해 압축 상태로 조립된 스태빌라이저바와 고무 부시의 조립체를 5~15분간 170~200℃의 가열로에 통과시켜 접착제의 온도를 유지하는 후가열 과정;
조립 지그로부터 스태빌라이저바와 고무 부시의 조립체를 탈거하는 탈거 과정;
으로 구성되고,
조립 및 접착 과정과 후가열 과정 사이에는 접착 준비 과정의 스태빌라이저바 유도가열 공정에서 접착면 유도가열이 완료된 스태빌라이저바를 유도가열장치로부터 분리한 후, 조립 지그에 배치하여 조립 및 접착 과정을 수행한 다음, 가열로에 투입하는 후가열 과정 수행시까지의 공정 소요 시간을 측정하고, 설정된 공정 시간 초과시 재가열을 수행함으로써, 조립 및 접착 과정 수행 중 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착제가 접착반응 개시 온도범위 이하로 냉각되는 것을 방지하도록 FP(Fool Proof) 과정이 부가되는 것을 특징으로 하는 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 제조 방법.In the method of manufacturing a stabilizer bar mounted on a suspension device of a vehicle to relieve shock generated during driving and reduce vehicle body fluctuation,
Manufacturing process of stabilizer bars and rubber bushes;
A pretreatment process of treating the surface of the bonding surface between the stabilizer bar and the rubber bush in order to improve the adhesion between the stabilizer bar and the rubber part time;
After placing the bonded surface of the stabilizer bar between the induction coils of the induction heating device in the frequency range of 25 to 50 kHz, apply current to the induction coil and locally heat the surface of the bonded surface of the stabilizer bar to a set temperature within the range of 180 to 230°C within 20 seconds. An adhesion preparation step consisting of a stabilizer bar induction heating step and an adhesive application step of applying an adhesive to the adhesive surface of the rubber bush;
Assembly and bonding process of assembling the heated stabilizer bar and the rubber bush to which the adhesive is applied, placing them on an assembly jig, and then applying a compressive force with the assembly jig to bond the stabilizer bar and the rubber bush to each other;
Post-heating process of maintaining the temperature of the adhesive by passing the assembly of the stabilizer bar and the rubber bush assembled in a compressed state by an assembly jig through a heating furnace at 170-200°C for 5-15 minutes;
A removing process of removing the assembly of the stabilizer bar and the rubber bush from the assembly jig;
Consists of,
Between the assembly and bonding process and the post-heating process, the stabilizer bar in the induction heating process of the bonding preparation process is separated from the induction heating device and the stabilizer bar is then placed on the assembly jig to perform the assembly and bonding process. By measuring the time required for the process until the post-heating process that is put into the heating furnace is performed, and reheating when the set process time is exceeded, the stabilizer bar and the rubber part time during the assembly and bonding process are cooled below the temperature range of the start of the bonding reaction. A method of manufacturing a stabilizer bar incorporating a rubber bush, characterized in that an FP (Fool Proof) process is added to prevent it.
상기 전처리 과정은 스태빌라이저바의 접착면 표면을 300~700℃의 화염에 0.5~3초간 노출시켜 세척하고, 80~120℃의 온도에서 템퍼링한 고무 부시의 접착면 표면을 연마처리한 후 세정하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 제조 방법.The method of claim 1,
The pretreatment is a process of exposing the surface of the adhesive surface of the stabilizer bar to a flame of 300 to 700°C for 0.5 to 3 seconds to clean, and polishing the surface of the adhesive surface of the rubber bush that has been tempered at a temperature of 80 to 120°C. A method of manufacturing a stabilizer bar incorporating a rubber bush, characterized in that consisting of.
접착 준비 과정의 접착제 도포 공정에는 1액형 접착제 또는 2액형 접착제가 선택적으로 적용되되, 1액형 및 2액형 접착제의 도포 두께는 각각 5~60㎛, 10~55㎛ 범위 내에서 형성되고, 2액형 접착제의 프라이머 접착층과 탑코트 접착층 도포 두께는 각각 5~25㎛, 5~30㎛ 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 제조 방법.The method of claim 1,
One-component adhesive or two-component adhesive is selectively applied to the adhesive application process in the adhesive preparation process, but the application thickness of the one-component and two-component adhesives is formed within the range of 5~60㎛ and 10~55㎛, respectively, and the two-part adhesive A method of manufacturing a stabilizer bar combining a rubber bush, characterized in that the applied thickness of the primer adhesive layer and the top coat adhesive layer is formed within a range of 5 to 25 μm and 5 to 30 μm, respectively.
상기 접착 준비 과정에서 설정온도로의 스태빌라이저바 접착면 유도가열이 완료된 후 조립 및 접착 과정을 수행하기 전, 10~60초간 설정온도를 유지하도록 유도가열장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 제조 방법.The method of claim 1,
Combining a rubber bush, characterized in that the induction heating device is controlled to maintain the set temperature for 10 to 60 seconds after the induction heating of the stabilizer bar bonding surface to the set temperature in the bonding preparation process is completed and before performing the assembly and bonding process. Method of manufacturing a stabilizer bar.
상기 접착 준비 과정의 스태빌라이저바 유도가열 공정에서는 유도가열이 이루어지는 동안 스태빌라이저바 접착면 온도를 측정하여, 설정된 가열온도로부터 ±5℃범위 내에서 스태빌라이저바 접착면의 온도를 유지하도록 유도가열장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 제조 방법.The method of claim 1,
In the stabilizer bar induction heating process of the bonding preparation process, the temperature of the stabilizer bar bonding surface is measured while induction heating is performed, and the induction heating device is controlled to maintain the temperature of the stabilizer bar bonding surface within the range of ±5°C from the set heating temperature. A method for manufacturing a stabilizer bar incorporating a rubber bush, characterized in that.
상기 FP 과정에서 재가열 수행 여부를 판별하기 위하여 설정된 공정 시간은 10~45초 범위 내에서 설정되는 것을 특징으로 하는 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 제조 방법.The method of claim 1,
The process time set in order to determine whether to perform reheating in the FP process is set within a range of 10 to 45 seconds.
상기 후가열 과정의 가열로는 화석연료의 연소열, 전열장치의 적외선, 또는 수증기의 복사열이나 대류열을 이용한 분위기 가열방식이 적용되는 것을 특징으로 하는 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 제조 방법.The method of claim 1,
The heating furnace of the post-heating process is a method of manufacturing a stabilizer bar incorporating a rubber bush, characterized in that an atmosphere heating method using fossil fuel combustion heat, infrared rays of a heat transfer device, or radiant heat or convective heat of steam is applied.
후가열 과정이 완료된 후 탈거 과정을 수행하기 전, 스태빌라이저바와 고무 부시의 조립체를 80℃ 이하로 냉각시켜 조립 지그 탈거시 발생하는 접착품질산포를 최소화하는 냉각 과정이 부가되는 것을 특징으로 하는 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 제조 방법.The method of claim 1,
After the post-heating process is completed and before the removal process, the assembly of the stabilizer bar and the rubber bush is cooled to 80℃ or less, thereby minimizing the dispersion of adhesion quality that occurs when the assembly jig is removed. Combined stabilizer bar manufacturing method.
상기 유도가열장치의 유도코일 길이 및 높이는 스태빌라이저바와 고무 부시간 접착면의 길이 및 높이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 고무 부시를 결합한 스태빌라이저바 제조 방법.The method of claim 1,
The length and height of the induction coil of the induction heating device are formed to be larger than the length and height of the stabilizer bar and the rubber part time bonding surface.
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