KR20190058876A - 프레스 성형을 이용한 자동차 부품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스 성형을 이용하여 자동차 부품 등의 성형품을 제조하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 압출법과 압축 성형법을 복합 적용하여 복잡한 형태의 성형품을 용이하게 제작할 수 있다.

Description

프레스 성형을 이용한 자동차 부품의 제조 방법{Manufacturing method of automobile parts using press molding}

본 발명은 프레스 성형을 이용하여 자동차 부품 등의 성형품을 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 압출법과 압축 성형법을 복합 적용하여 복잡한 형태의 성형품을 제조할 수 있도록 하는 기술에 대한 것이다.

금속 재료를 이용한 복잡한 형상의 성형 방법으로 단조가 널리 사용되고 있다. 단조는 소재를 압축 가공함으로써 주조 조직을 파괴하고, 유해한 결함부를 압착하여 기계적 성질을 개선하여 목적물을 제작하는 방식이다.

하지만 단조 방식으로 성형품을 제작할 경우, 미리 성형품의 형상에 맞춘 프리폼재가 필요하고 제품이 복잡한 형상일 경우 서서히 형태를 가공해야 하기 때문에, 제작 공정이 복잡해진다는 문제가 있다.

특히 성형품의 재료로 급냉 응고 합금재를 이용할 경우에는, 급냉 응고 합금재가 가지는 우수한 특성이 프리폼의 성형, 다단계의 성형 공정에서 열적 영향을 받을 수 있고, 열에 의한 결정의 조대화를 초래하여 급냉 응고 합금재가 가지는 우수한 특성이 저하된다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 프리폼의 성형 및 다단계로 수행하는 성형이 불필요하고 복잡한 형상의 성형품도 용이하게 제작할 수 있는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프레스 성형을 이용한 자동차 부품의 제조 방법은, 베이스부와 상기 베이스부에 연속적이되 다른 방향으로 돌출되는 돌출부를 갖는 성형품의 제조 방법에 있어서, 합금 재료로서 초소성을 나타내는 급냉 응고 합금을 이용하고, 분할성형 몰드 내에 베이스부를 성형하기 위한 제1성형부와, 상기 제1성형부에 연속하여 다른 방향으로 돌출되는 제2성형부가 설치되어 있고, 상기 제1성형부에는 상기 제1성형부보다 작은 면적의 합금 재료 투입구를 갖는 수납구멍이 형성되어 있고, 상기 수납구멍에 배치된 재료를 결정화 온도 이상의 온도로 급속 가열한 후 가압하고, 가압수단에 의해 소성 유동시켜 수납구멍에서 제1성형부로, 그리고 제1성형부에서 제2성형부로 순차적으로 다른 방향의 소성 유동을 시켜 합금 재료에 변형을 가하는 과정을 포함한다.

본 발명에 따르면 프리폼의 성형 및 다단계의 성형이 불필요하고, 비교적 복잡한 형상의 성형품도 용이하게 제작할 수 있고, 동시에 성형 재료로서 급냉 응고 합금재를 이용하더라도, 그 특성 저하가 발생하지 않아 우수한 기계적 성질을 갖는 성형품을 제공할 수 있다.

도1 내지 도4는 본 발명의 실시예에 따른 제조 방법을 설명하기 위한 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 프레스 성형을 이용한 자동차 부품의 제조 방법에 적용되는 프레스 장치를 설명하기 위한 단면도이고. 도2는 합금 재료의 강편(B)을 이용하여 베이스부(1)와 돌출부(2)로 구성되는 성형품(A)를 얻는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도1에 도시된 장치는 상형(3)과 하형(4)으로 구성되는 분할형 사이에, 성형품(A)의 베이스부(1)를 성형하는 제1성형부(5)와 돌출부(2)를 성형하는 제2성형부(6)로 구성되는 성형부를 설치하고, 제1성형부(5)의 바로 위의 상형(3)에는 재료가 배치되는 수납구멍(7)이 형성되며, 수납구멍(7) 내에는 성형부 냉각 재료를 가압하는 스템(8)이 마련되어 있다. 또한 상형(3)과 하형(4) 각각에는 재료 및 성형품을 가열하는 가열수단(9)가 설치되고 그 가열 온도는 열전대(10)을 기초로 조절한다.

또한 상형(3)의 바로 위에는 클램프장치(11)가 배치되며, 클램프장치(11)에는 상형(3)의 수납구멍(7)과 연통하는 삽통공(12)이 형성되고 재료는 삽통공(12)을 거쳐 수납구멍(7)에 배치된다. 이러한 장치를 이용하여 도2에 나타난 성형품 A를 제작하려면, 우선 공급재료(압출재)(13)를 상형(3)의 수납구멍(7)에 배치하고, 클램프장치(11)에 의해 상형(3)을 누른다. 공급재료(13)는 강편(B)의 형태이거나 분말 형태일 수 있다.

공급재료(13)를 상형(3) 및 하형(4)에 마련한 가열수단(9)을 통해 소정 온도가 될 때까지 가열한다. 이때 온도 조절은 열전대(10)에 기반하여 수행한다. 가열 후, 스템(8)을 상형(3)의 수납구멍(7) 내로 이동시키고 공급재료(13)를 성형부로 가압한다. 가압된 공급재료(13)는 제1성형부(5)의 대략 직각 방향에 대한 변형이 이루어져 소성 유동하고, 또한 제1성형부(5)에서 제2성형부(6)로 거의 직각 방향의 변형이 주어져 소성 유동한다. 성형은 상형(3)에 마련된 상형규제부(14)에 스템(8)에 마련된 스템규제부(15)가 맞닿음으로써 종료한다.

이상과 같이 제조함으로써, 도2에 나타내는 베이스부(1)와 베이스부(1)와는 다른 방향으로 돌출부(2)를 가지는 컵형 성형품(A)가 성형된다. 또한 도3은 도4에 도시한 베이스부(1)에서 돌출한 돌출부(2)의 단부에 컬부(16)을 가지는 성형품을 제조하기 위한 장치의 예를 나타낸 것이다. 이 장치에서 상형(17)은 도1의 상형(3)과 동형이며, 또 스템(18)도 도1의 스템(8)과 동형이다. 하형(19)의 제2 성형부의 단부에는 만곡형 노치가 형성되어 있고, 상방이 개방된 컬성형부(20)가 마련되어 있다. 공급재료(13)는 스템(18)에 의해 제1성형부에서 제2성형부로 가압되고 컬성형부(20)의 만곡 부분을 따라 구부러져 돌출부(2)의 단부에 컬부(16)가 성형된다.

본 발명에 따르면 프리폼의 성형 및 다단계의 성형이 불필요하고, 비교적 복잡한 형상의 성형품도 용이하게 제작할 수 있고, 동시에 성형 재료로서 급냉 응고 합금재를 이용하더라도, 그 특성 저하가 발생하지 않아 우수한 기계적 성질을 갖는 성형품을 제공할 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

A : 성형품, B : 강편, 1 : 베이스부, 2 : 돌출부, 3 : 상형, 4 : 하형, 5 : 제1성형부, 6 : 제2성형부, 7 : 수납구멍, 8 : 스템, 9 : 가열수단, 10 : 열전대, 11 : 클램프장치, 12 : 삽통공, 13 : 공급재료, 14 : 상형규제부, 15 : 스템규제부, 16 : 컬부, 17 : 상형, 18 : 스템, 19 : 하형, 20 : 컬성형부

Claims (1)

1. 베이스부와 상기 베이스부에 연속적이되 다른 방향으로 돌출되는 돌출부를 갖는 성형품의 제조 방법에 있어서, 합금 재료로서 초소성을 나타내는 급냉 응고 합금을 이용하고, 분할성형 몰드 내에 베이스부를 성형하기 위한 제1성형부와, 상기 제1성형부에 연속하여 다른 방향으로 돌출되는 제2성형부가 설치되어 있고, 상기 제1성형부에는 상기 제1성형부보다 작은 면적의 합금 재료 투입구를 갖는 수납구멍이 형성되어 있고, 상기 수납구멍에 배치된 재료를 결정화 온도 이상의 온도로 급속 가열한 후 가압하고, 가압수단에 의해 소성 유동시켜 수납구멍에서 제1성형부로, 그리고 제1성형부에서 제2성형부로 순차적으로 다른 방향의 소성 유동을 시켜 합금 재료에 변형을 가하는 과정을 포함하는 프레스 성형을 이용한 자동차 부품의 제조 방법.

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