KR20170103287A - 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대략 2~8㎜ 크기의 ABS용 솔레노이드 밸브시트 하우징을 냉간 다단 공정을 통해 제조할 수 있도록 하여 생산성을 극대화시키고, 특히, 냉간 다단 공정 중 볼시트부의 조도를 원하는 조도로 향상시킬 수 있는 공정을 포함하도록 함에 따라 밸브시트 하우징의 볼시트부에 개폐볼이 정확하게 접촉할 수 있도록 하여 솔레노이드 밸브의 기능을 만족할 수 있는 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법은, 일측에 밸브시트가 형성되고, 타측에 내경홀이 형성되며, 상기 밸브시트와 상기 내경홀을 관통하는 극세홀이 형성된 솔레노이드 밸브시트 하우징을 제조하는 방법으로서, 상기 솔레노이드 밸브시트 하우징을 제조하기 위한 성형소재의 일측에 형성된 밸브시트가 피어싱 다이스에 고정된 피어싱 성형용 다이핀의 단부에 마주하도록 위치시킨 상태에서, 상기 성형소재의 타측을 피어싱 펀치로 가압함에 따라 상기 피어싱 성형용 다이핀이 상기 성형소재의 일측에서 타측을 향해 관통하여 상기 극세홀이 형성되도록 하는 피어싱 공정;을 포함하여 구성된다.

Description

솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF SOLENOID VALVE SEAT HOUSING}

본 발명은 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 안티락 브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법에 관한 것이다.

차량에는 제동을 위한 유압 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.

유압 브레이크 시스템의 일례로는 제동 시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS : Anti-Lock Brake System), 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS : Brake Traction Control System), 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세 제어 시스템(ESC : Electronic Stability System) 등이 있다.

이러한 유압 브레이크 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제동에 필요한 압력을 발생시키는 마스터실린더(10), 차량의 각 차륜(FL, FR, RL, RR)에 설치된 휠 실린더(20) 측으로 전달되는 제동 유압을 제어하기 위한 다수개의 솔레노이드 밸브(30, 40, 50, 60), 오일을 일시 저장하는 저압 어큐뮬레이터(70), 상기 저압 어큐뮬레이터(70)에 일시 저장된 오일을 강제 펌핑하기 위한 펌프(80) 및 모터(85), 상기 펌프(80)에서 펌핑되는 오일의 압력 맥동을 저감시키기 위한 오리피스(90), 상기 솔레노이드 밸브(30, 40, 50, 60) 및 펌프(80)의 구동을 전기적으로 제어하기 위한 전자제어장치(Electronic Control Unit, 미도시) 등을 포함하여 구성되며, 상기 솔레노이드 밸브(30, 40, 50, 60), 저압 어큐뮬레이터(70), 펌프(80) 등은 알루미늄재의 모듈레이터블록(100)에 콤팩트하게 설치되며, 전자제어장치는 각 솔레노이드 밸브(30, 40, 50, 60)의 코일조립체(미도시)와 회로기판이 내장된 ECU하우징(미도시)을 구비하여 모듈레이터블록(100)과 결합된다.

상술한 바와 같은 유압 브레이크 시스템은 차량의 운행 상황에 따라 적절한 제동을 수행하도록 ABS나 TCS 또는 ESC모드로 선택되어져 안정적인 제동 작용을 수행하도록 한다.

한편, 상술한 유압 브레이크 시스템은 안전이 최우선적으로 요구되기 때문에 각 부품들이 정해진 기능에 따라 정확하게 작동되어야 하며, 특히 오일의 출입을 단속하도록 기능하는 솔레노이드 밸브의 밸브시트 하우징은 개폐볼이 볼시트부에 빈틈없이 정확히 접촉하여야만 밸브시트 하우징의 기능을 만족하게 된다.

상기 밸브시트 하우징을 제조하기 위한 종래의 방법으로서, 밸브시트 하우징을 제조하기 위한 소재의 금속환봉을 선삭가공한 다음 조도향상을 위하여 전해가공하고, 다시 초음파세척하는 과정을 거치게 되며, 상기 전해가공을 통해 조도향상을 시켜 볼시트부에 개폐볼이 정확하게 접촉될 수 있도록 한다.

그러나, 종래의 방법은 선삭가공을 통하여 제조되므로 제조에 많은 비용과 시간이 소요될 뿐 아니라 불량이 다발하게 되는 등의 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위한 수단으로서 제공된 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조에 관한 선행기술을 검토하여 보면, 특허공개번호 10-2006-0018068호 "에이비에스 솔레노이드 밸브의 시트하우징 제조방법"(특허문헌 1)과, 특허 제10-0780090호 "브레이크 시스템용 솔레노이드 밸브의 밸브시트 가공방법 및 그 지그시스템"(특허문헌 2)과, 특허 제10-0796150호 "고형상비를 가지는 자동차 브레이크용 솔레노이드 밸브 시트하우징의 제조방법"(특허문헌 3)이 제공된바 있다.

특허문헌 1의 기술내용을 검토하여 보면, ABS 솔레노이드 밸브를 구성하는 정밀부품인 시트하우징을 분말사출성형을 통하여 제조하는 것이다.

즉 금속, 초경, 세라믹과 같은 다양한 소결가능한 미세분말을 결합제와 혼합하고, 이를 기존의 사출성형법을 통하여 일정한 형상으로 성형한 다음 결합제를 제거하는 공정을 거쳐 최종적으로 고온소결함으로서, 작고 복잡한 형상의 부품을 후가공없이 경제적으로 양산할 수 있다는 것이다.

특허문헌 2의 기술내용을 검토하여 보면, 지그시스템에 다수의 밸브시트를 장착하고, 이에 초미립자들을 반복적으로 통과시키면 초미립자들이 밸브시트의 오리피스를 지나면서 거친 모서리둘레에 모따기면을 연마하게 되며, 이에 따라 개폐볼이 접촉되는 밸브시트의 상단 모서리 및 모따기면이 정밀하게 가공되므로 오리피스를 통과하는 오일을 확실하게 단속할 수 있게 한다는 것이다.

특허문헌 3의 기술내용을 검토하여 보면, 평균입자 10㎛ 내외의 합금분말을 열가소성 유기바인더와 혼련하여 사출성형한후, 탈지공정과 소결공정을 거쳐 상대밀도 95%이상을 갖는 고형상비를 가지는 제품을 제조하는 것으로, 순수한 질소 혹은 수소가스를 최대 40% 함유하는 혼합가스를 캐리어가스로 사용하여 700~900℃에서 가열탈지를 행하며, 이어지는 소결공정을 1350℃ 이내에서 최대 120분동안 실시함으로서 치밀화된 최종 합금강 소결체제품 제조과정에서 일어나는 탈탄현상을 효과적으로 제어하는 것이다.

상기 특허문헌 1 내지 특허문헌 3은, 볼시트부의 조도향상을 위하여 분말사출성형공법을 이용하거나, 제조된 밸브시트 하우징의 시트부를 연마하는 과정을 거치게 되는데, 밸브시트 하우징의 크기가 대략 2~8㎜로 매우 초소형이기 때문에 상술한 종래의 방법들로 밸브시트 하우징을 제조시 원하는 조도를 얻기가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 밸브시트 하우징의 제조에 여러 공정을 거치게 되어 제작시간이 과도하게 소요됨은 물론 가열소성에 따른 열에너지와 시간이 소요되고 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

공개특허 제10-2006-0018068호

등록특허 제10-0780090호

등록특허 제10-0796150호

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 대략 2~8㎜ 크기의 ABS용 솔레노이드 밸브시트 하우징을 냉간 다단 공정을 통해 제조할 수 있도록 하여 생산성을 극대화시키고, 특히, 냉간 다단 공정 중 볼시트부의 조도를 원하는 조도로 향상시킬 수 있는 공정을 포함하도록 함에 따라 밸브시트 하우징의 볼시트부에 개폐볼이 정확하게 접촉할 수 있도록 하여 솔레노이드 밸브의 기능을 만족할 수 있는 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법을 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법은, 일측에 밸브시트가 형성되고, 타측에 내경홀이 형성되며, 상기 밸브시트와 상기 내경홀을 관통하는 극세홀이 형성된 솔레노이드 밸브시트 하우징을 제조하는 방법으로서, 상기 솔레노이드 밸브시트 하우징을 제조하기 위한 성형소재의 일측에 형성된 밸브시트가 피어싱 다이스에 고정된 피어싱 성형용 다이핀의 단부에 마주하도록 위치시킨 상태에서, 상기 성형소재의 타측을 피어싱 펀치로 가압함에 따라 상기 피어싱 성형용 다이핀이 상기 성형소재의 일측에서 타측을 향해 관통하여 상기 극세홀이 형성되도록 하는 피어싱 공정;을 포함한다.

바람직하게, 상기 피어싱 공정 이전에, 상기 성형소재의 일측에 형성된 밸브시트의 중앙에 피어싱 안내홈을 형성하고, 상기 성형소재의 타측에 형성된 내경홀의 내부 저면에는 극세홀 성형홈을 형성하는 복합성형 공정을 더 포함하며, 상기 피어싱 공정에서, 상기 피어싱 성형용 다이핀의 단부가 상기 피어싱 안내홈에 안착된 상태에서 상기 극세홀 성형홈을 향해 관통할 수 있다.

바람직하게, 상기 피어싱 공정 이전에, 소재를 예비성형 업셋팅 금형으로 가압하여 예비성형소재를 성형하는 예비성형 업셋팅 공정; 상기 예비성형소재를 예비성형 전방압출 금형으로 가압하여 밸브시트 성형부와 본체부를 성형하되, 밸브시트 성형부와 본체부 중앙에 밸브시트 센터홈과 내경홀 센터홈이 성형되게 하는 예비성형 전방압출 공정; 상기 예비성형소재를 복합성형 금형으로 가압하여 밸브시트과 내경홀이 성형되게 하는 복합성형 공정; 및 상기 예비성형소재를 외경면취성형금형으로 가압하여 면취부가 형성되게 하요 상기 성형소재를 성형하는 외경면취부 성형 공정;을 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 복합성형 공정에서 성형된 예비성형소재를 외경면취성형공정으로 이송할때 상기 예비성형소재의 일측과 타측을 반전시켜 내경홀이 외경면취 성형금형의 다이스의 전면에 위치되게 하고, 상기 외경면취부 성형 공정에서 성형된 성형소재를 상기 피어싱 공정으로 이송할 때 상기 성형소재의 일측과 타측을 다시 반전시켜 상기 성형소재의 일측에 형성된 밸브시트가 피어싱 다이스에 구비된 피어싱 성형용 다이핀의 단부에 마주하도록 위치되게 할 수 있다.

바람직하게, 상기 예비성형 업셋팅 공정 이전에, 와이어코일을 절단하여 소재를 얻는 소재절단공정; 및 상기 소재를 교정 업셋팅 금형으로 절단면을 가압, 교정하는 교정 업셋팅 공정;을 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 차량의 제동을 위한 ABS용 솔레노이드 밸브시트 하우징을 냉간단조공법으로 제조함에 따라 볼시트의 조도를 충족시켜 밸브시트 하우징의 기능을 만족할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

특히, 성형소재의 일측에 형성된 밸브시트가 피어싱 다이스에 고정된 피어싱 성형용 다이핀의 단부에 마주하도록 위치시킨 상태에서, 상기 성형소재의 타측을 피어싱 펀치로 가압하여 극세홀을 형성함에 따라 상기 밸브시트 측에 버(burr)의 발생이나 파단을 방지하여 밸브시트에 개폐볼이 정확하게 접촉될 수 있도록 할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 피어싱 다이스에 고정된 피어싱 성형용 다이핀이 극세홀을 형성함에 따라 극세홀의 성형 중 피어싱 성형용 다이핀의 흔들림이 방지되어 극세홀의 성형불량이나 피어싱 성형용 다이핀이 부러지는 문제를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 일반적인 유압 브레이크 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.
도 2a 및 도 2b는 교정 업셋팅 금형을 통해 교정 업셋팅 공정을 하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 예비성형 업셋팅 금형을 통해 예비성형 업셋팅 공정을 하는 과정을 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 예비성형 전방압출 금형을 통해 예비성형 전방압출 공정을 하는 과정을 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 복합성형 금형을 통해 복합성형 공정을 하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 외경면취부 성형 금형을 통해 외경면취부 성형 공정을 하는 과정을 도시한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 피어싱 금형을 통해 피어싱 공정을 하는 과정을 도시한 도면이다.

본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안된다.

제1, 제2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 일실시예에 따른 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법은, 차량의 제동을 위한 안티록 브레이크 시스템(ABS : Anti-Lock Brake System)에서 바퀴측으로 전해지는 제동유압을 주기적으로 단속하여 바퀴의 슬립을 방지할 수 있게 하는 솔레노이드 밸브의 구성품 중 하나인 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법에 관한 것이며, 이하, 도 2a 내지 도 7b를 참조하여 설명하도록 한다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 솔레노이드 밸브시트 하우징(160)의 일측에 형성된 밸브시트(130)에는 개폐볼(170)이 안착되도록 조립되며, 상기 개폐볼(170)이 밸브시트(130)에 안착 또는 이격됨에 따라 극세홀(150)을 통한 유로가 주기적으로 개방 또는 폐쇠되도록 하는 기능을 하며, 상기 솔레노이드 밸브시트 하우징(160)은 직경이 대략 2~8㎜ 정도의 크기로 형성되는 초소형의 크기로 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 솔레노이드 밸브시트 하우징(160)의 제조방법은, 상술한 바와 같은 초소형의 솔레노이드 밸브시트 하우징(160)을 마이크로 포머기를 이용하여 냉간단조공법으로 성형하는 것이며, 특히, 상기 개폐볼(170)이 안착되는 상기 솔레노이드 밸브시트 하우징(160)의 밸브시트(130) 부분이 양호하게 성형될 수 있도록 하는 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 솔레노이드 밸브시트 하우징(160)의 제조방법은, 소재절단공정(S1), 교정 업셋팅 공정(S2), 예비성형 업셋팅 공정(S3), 예비성형 전방압출 공정(S4), 복합성형공정(S5), 외경면취성형공정(S6) 및 피어싱 공정(S7)을 포함하여 이뤄질 수 있으며, 이러한 다단의 성형공정을 통해 솔레노이드 밸브시트 하우징(160)의 밸브시트(130) 부분이 양호하게 성형되도록 할 수 있다.

먼저, 소재절단공정(S1)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 소재절단공정(S1)은 냉간압조용선재(CHQ Wire, Cold Heading Quality Wire)를 설정된 길이로 절단하여 소재(110)를 준비하는 공정이다.

구체적으로, 상기 소재절단공정(S1)은 포머기의 일측에 구성된 재료공급부로부터 롤상태로 권취된 냉간압조용선재가 절단부로 공급되어 오면, 상기 절단부에 구비된 컷팅기를 이용하여 상기 냉간압조용선재를 설정된 길이로 절단하여 소재(110)를 준비하는 공정이다.

소재절단공정(S1)에서 절단을 통해 얻어지는 소재(110)는 성형하고자 하는 솔레노이드 밸브시트 하우징(160)의 체적을 고려한 길이로 절단되며, 예를 들어, 본 실시예의 소재절단공정(S1)에서 사용되는 냉간압조용선재의 직경은 3.5㎜로서, 이러한 냉간압조용선재의 직경을 고려하여 최종적으로 성형되는 솔레노이드 밸브시트 하우징(160)의 체적에 따라 적당한 길이로 절단된다.

한편, 도 2a에 도시된 바와 같이, 소재절단공정(S1)에서 절단된 소재(110)는 절단과정에서 절단면(111)이 가진런히 절단되지 않고 불규칙하게 절단된다.

다음으로, 교정 업셋팅 공정(S2)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 교정 업셋팅 공정(S2)은 상기 소재(110)의 절단면(111)을 정렬하는 공정이다.

상술한 바와 같이, 상기 소재절단공정(S1)에서 절단된 소재(110)는 절단과정에서 절단면(111)이 가진런히 절단되지 않고 불규칙하게 절단되기 때문에, 상기 절단면(111)을 가압하여 가지런히 정렬할 필요성이 있는 것이다.

이를 위하여, 예를 들어, 상기 소재절단공정(S1)에서 컷팅기로 절단한 소재(110)를 이송장치를 통하여 교정 업셋팅 금형(M11, M12)으로 이송 및 공급한 후, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 절단된 소재(110)를 다이스(M11)에 안착시킨 후 펀치(M12)로 절단면(111)을 가압하여 소재(110)의 양측에 교정면(112)이 형성되도록 한다.

다음으로, 예비성형 업셋팅 공정(S3)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 예비성형 업셋팅 공정(S3)은 소재(110)의 직경이 솔레노이드 밸브시트 하우징(160)의 직경과 근접하게 되도록 성형하는 공정이다.

구체적으로, 교정 업셋팅 공정(S2)에서 소재(110)의 절단면(111)을 가압하여 교정면(112)이 형성되게 한 소재(110)를 이송장치를 통하여 예비성형 업셋팅 금형(M21, M22)으로 이송 및 공급한 후, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 소재(110)를 다이스(M21)에 안착시킨 후 상기 소재(110)의 상부를 펀치(M22)로 가압하여 예비성형소재(120)를 성형한다.

한편, 상기 예비성형 업셋팅 공정(S3)에서는, 예비성형 업셋팅 금형(M21, M22)에 의해 가압되는 상부와 하부의 테두리에 면취부(121)를 형성하여 예비성형 전방압출 공정을 진행하는 예비성형 전방압출 금형(M31, M32)의 다이스(M31)에 예비성형소재(120)의 원활한 진입이 이루어지게 함과 동시에 재료의 균질성을 향상시키게 한다.

다음으로, 예비성형 전방압출 공정(S4)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 예비성형 전방압출 공정(S4)은 상기 예비성형소재(120)가 밸브시트 성형부(122)와 본체부(124)로 다단의 형상을 갖도록 성형하는 공정이다.

구체적으로, 예비성형 업셋팅 공정(S3)을 통해 성형된 예비성형소재(120)를 이송장치를 통하여 예비성형 전방압출 금형(M31, M32)으로 이송 및 공급한 후, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 예비성형소재(120)를 다이스(M31)에 안착시킨 후 상기 예비성형소재(120)의 상부를 펀치(M32)로 가압하여 상기 예비성형소재(120)가 밸브시트 성형부(122)와 본체부(124)를 갖는 다단의 형상이 되도록 성형한다.

한편, 예비성형 전방압출 공정(S4)에서는, 밸브시트 성형부(122)의 중앙에는 밸브시트(130)가 정확한 위치에 성형되도록 하기 위한 밸브시트 센터홈(123)이 형성되게 하고, 본체부(124) 중앙에는 펀치에 의해 내경홀 센터홈(125)이 형성되게 한다.

다음으로, 복합성형공정(S5)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 복합성형공정(S5)은 상기 밸브시트 성형부(122)의 중앙에 개폐볼(170)과 접촉하는 밸브시트(130)가 오목하게 형성되게 함과 함께 상기 본체부(124)의 중앙에 내경홀(140)이 형성되도록 성형하는 공정이다.

구체적으로, 상기 예비성형 전방압출공정(S4)을 통해 성형된 예비성형소재(120)를 이송장치를 통하여 복합성형 금형(M41, M42)으로 이송 및 공급한 후, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 예비성형소재(120)를 다이스(M41)에 안착시킨 후 상기 예비성형소재(120)의 상부를 펀치(M42)로 가압함에 따라 다이스(M41)에 의해서 밸브시트 성형부(122)의 중앙 하부에 개폐볼(170)과 접촉하는 밸브시트(130)가 형성되고, 펀치(M42)에 의해서 본체부(124)의 중앙 내측으로 내경홀(140)이 형성되도록 한다.

한편, 복합성형공정(S5)에서는, 오목하게 형성된 밸브시트(130)의 중앙에 극세홀(150) 성형을 원활히 하기 위한 피어싱 안내홈(131)이 형성되게 하고, 상기 내경홀(140)의 내부 저면에는 경사안내부(141) 및 극세홀 성형홈(142)이 형성되도록 하여 얇은 두께의 격벽(127)이 형성되도록 한다.

또한, 복합성형공정(S5)에서는, 상기 밸브시트 성형부(122)와 상기 본체부(124)의 외면에 만곡면(126)이 형성되도록 한다.

상술한 바와 같은 복합성형공정(S5)을 통해 예비성형소재(120)의 하부에는 밸브시트(130)와 피어싱 안내홈(131)이 형성되고, 예비성형소재(120)의 상부 중앙에는 내경홀(140)과 경사안내부(141) 및 극세홀 성형홈(142)이 형성된다.

특히, 다이스(M41)에 예비성형소재(120)를 안착시킨 후 펀치(M42)로 가압하여 성형하는 냉간 단조 공정을 통해 상기 밸브시트(130)가 성형되기 때문에, 상기 밸브시트(130)의 표면조도는 대략 Ry(최대높이거칠기, 최고점과 최저점의 차이)가 2.0이 된다.

구체적으로, 냉간 단조 공정을 통해 성형되는 성형품의 조도는 상기 성형품을 성형하는 금형 내부의 표면조도에 대응하여 결정되기 때문에, 상기 복합성형 금형의 내부 표면조도가 대략 Ry 2.0 미만이 되도록 하면, 복합성형공정(S5)을 거친 예비성형소재(120)의 표면조도도 Ry 2.0 미만인 수준으로 될 수 있는 것이다.

따라서, 상기 복합성형공정(S5)을 진행하는 복합성형 금형, 특히, 다이스(M41)의 내부 표면조도는 대략 Ry 2.0 미만의 표면조도를 갖는 것이 바람직하다.

다음으로, 외경면취부 성형 공정(S6)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 외경면취부 성형 공정은 본체부(124)의 모서리에 면취부(143)가 형성되도록 하는 공정이다.

구체적으로, 상기 복합성형공정(S5)에서 얻어진 예비성형소재(120)를 이송장치를 통하여 외경면취부 성형 금형(M51, M52)으로 이송 및 공급하되, 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 예비성형소재(120)의 상하가 반전되도록 회전시켜 본체부(124)의 내경홀(140) 부분이 다이스(M51)에 안착되도록 하고, 이러한 상태에서 밸브시트 성형부(122)의 단부를 펀치(M52)로 가압하여 내경홀(140)이 위치하는 본체부(124)의 측면 부분에 면취부(143)가 형성되게 한다.

상술한 면취부(143)에 의해 제작이 완료된 솔레노이드 밸브시트 하우징(160)의 조립특성이 좋아지게 된다.

다음으로, 피어싱 공정(S7)에 대하여 설명하도록 한다.

상기 피어싱 공정(S7)은 상기 밸브시트(130)와 상기 내경홀(140)을 관통하는 극세홀(150)이 형성하기 위한 공정이다.

구체적으로, 상기 외경면취부 성형 공정(S6)에서 얻어진 예비성형소재(120)를 이송장치를 통하여 피어싱 금형(M61, M62)으로 이송 및 공급하되, 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 예비성형소재(120)의 상하가 다시 반전되도록 회전시켜 밸브시트 성형부(122)가 피어싱 다이스(M61)에 안착되도록 하고, 이때, 상기 예비성형소재(120)에 형성된 밸브시트(130)가 피어싱 다이스(M61)에 구비된 피어싱 성형용 다이핀(M61-P)의 단부에 마주하도록 위치시킨다.

이러한 상태에서 본체부(124)의 단부를 펀치(M62)로 가압함에 따라 상기 예비성형소재(120)가 펀치(M62)에 의해 하방으로 가압되어 이동하면서 상기 피어싱 성형용 다이핀(M61-P)이 상기 성형소재(110)의 하부에서 상방을 향해 관통하여 극세홀(150)이 형성되도록 한다.

더욱 구체적으로, 상기 피어싱 성형용 다이핀(M61-P)의 단부가 상기 피어싱 안내홈(131)에 안착된 상태에서 상기 극세홀 성형홈(142)을 향해 관통하는 것으로서, 이러한 과정을 통해 격벽(127)이 관통 형성되어 극세홀(150)이 형성되며, 피어싱 공정에서 발생하는 버(burr)나 파단 현상은 상기 극세홀(150)의 내부 측에서만 발생이 되며, 상기 밸브시트(130)와 상기 경사안내부(141)에는 버(burr)의 발생이나 파단 등의 영항을 거의 받지 않게된다.

이때, 피어싱 성형용 다이핀(M61-P)에 의해 관통되는 극세홀(150)의 직경은 대략 0.1mm ~ 1mm 정도로 매우 작은 직경으로 형성되며, 피어싱 공정 시 밸브시트(130)의 중앙에 형성된 피어싱 안내홈(131)과 내경홀(140)에 형성된 극세홀 성형홈(142)이 피어싱 성형용 다이핀(M61-P)을 가이드하게 되므로 매우 작은 직경의 극세홀(150) 성형 작업도 무리 없이 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 피어싱 성형용 다이핀(M61-P)의 단부가 상기 피어싱 안내홈(131)에 안착된 상태에서 상기 극세홀 성형홈(142)을 향해 관통하는 과정을 통해 상기 극세홀(150)이 형성됨에 따라 상기 밸브시트(130) 측에는 피어싱 성형용 다이핀(M61-P)의 홀 성형으로 인한 버(burr)의 발생이나 파단을 원천적으로 방지할 수 있게 된다.

즉, 상기 피어싱 성형용 다이핀(M61-P)의 홀 성형으로 인한 버(burr)의 발생이나 파단이 일부 발생하더라도 그 발생 위치가 밸브시트(130) 측이 아닌 내경홀(140) 측이 되기 때문에, 밸브시트(130) 부분의 변형이나 표면조도는 원래의 상태를 그대로 유지할 수 있게 된다.

또한, 극세홀(150)을 성형하는 핀이 펀치측에 구비된 경우에는, 펀치가 이동 및 가압하는 과정에서 핀의 흔들림이 발생하여 핀이 부러지거나 극세홀(150)의 형성위치가 정확한 위치에 형성되지 않는 문제점이 있지만, 극세홀(150)을 성형하는 핀이 다이스 측에 고정되도록 한 상태에서 예비성형소재(120)를 펀치로 밀어서 극세홀(150)을 형성하게 되면, 핀의 흔들림이나 파손을 방지할 수 있게 되어 정확한 위치에 극세홀(150)을 형성할 수 있게 된다.

따라서, 피어싱 공정(S7)을 거친 후에도 밸브시트(130)의 양호한 형상이 유지될 수 있고, 개폐볼(170)이 밸브시트(130)에 빈틈없이 정확히 접촉할 수 있도록 하여 양호한 품질의 솔레노이드 밸브시트 하우징(160)을 제조할 수 있게 된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

110:소재 111:절단면
112:교정면 120:예비성형소재
121:면취부 122:밸브시트 성형부
123:밸브시트 센터홈 124:본체부
125:내경홀 센터홈 126:만곡면
127:격벽 130:밸브시트
131:피어싱 안내홈 140:내경홀
141:경사안내부 142:극세홀 성형홈
143:면취부 150:극세홀
160:밸브시트 하우징

Claims (5)

1. 일측에 밸브시트가 형성되고, 타측에 내경홀이 형성되며, 상기 밸브시트와 상기 내경홀을 관통하는 극세홀이 형성된 솔레노이드 밸브시트 하우징을 제조하는 방법으로서,
   상기 솔레노이드 밸브시트 하우징을 제조하기 위한 성형소재의 일측에 형성된 밸브시트가 피어싱 다이스에 고정된 피어싱 성형용 다이핀의 단부에 마주하도록 위치시킨 상태에서, 상기 성형소재의 타측을 피어싱 펀치로 가압함에 따라 상기 피어싱 성형용 다이핀이 상기 성형소재의 일측에서 타측을 향해 관통하여 상기 극세홀이 형성되도록 하는 피어싱 공정;을 포함하는 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 피어싱 공정 이전에,
   상기 성형소재의 일측에 형성된 밸브시트의 중앙에 피어싱 안내홈을 형성하고, 상기 성형소재의 타측에 형성된 내경홀의 내부 저면에는 극세홀 성형홈을 형성하는 복합성형 공정을 더 포함하며,
   상기 피어싱 공정에서,
   상기 피어싱 성형용 다이핀의 단부가 상기 피어싱 안내홈에 안착된 상태에서 상기 극세홀 성형홈을 향해 관통하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 피어싱 공정 이전에,
   소재를 예비성형 업셋팅 금형으로 가압하여 예비성형소재를 성형하는 예비성형 업셋팅 공정;
   상기 예비성형소재를 예비성형 전방압출 금형으로 가압하여 밸브시트 성형부와 본체부를 성형하되, 밸브시트 성형부와 본체부 중앙에 밸브시트 센터홈과 내경홀 센터홈이 성형되게 하는 예비성형 전방압출 공정;
   상기 예비성형소재를 복합성형 금형으로 가압하여 밸브시트과 내경홀이 성형되게 하는 복합성형 공정; 및
   상기 예비성형소재를 외경면취성형금형으로 가압하여 면취부가 형성되게 하요 상기 성형소재를 성형하는 외경면취부 성형 공정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 복합성형 공정에서 성형된 예비성형소재를 외경면취성형공정으로 이송할때 상기 예비성형소재의 일측과 타측을 반전시켜 내경홀이 외경면취 성형금형의 다이스의 전면에 위치되게 하고,
   상기 외경면취부 성형 공정에서 성형된 성형소재를 상기 피어싱 공정으로 이송할 때 상기 성형소재의 일측과 타측을 다시 반전시켜 상기 성형소재의 일측에 형성된 밸브시트가 피어싱 다이스에 구비된 피어싱 성형용 다이핀의 단부에 마주하도록 위치되게 하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 예비성형 업셋팅 공정 이전에,
   와이어코일을 절단하여 소재를 얻는 소재절단공정; 및
   상기 소재를 교정 업셋팅 금형으로 절단면을 가압, 교정하는 교정 업셋팅 공정;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 밸브시트 하우징의 제조방법.

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