초록 ▼

최종목표
자동차의 부품 경량화로 연비향상을 위하고 마찰 용접으로 인한 결함 문제를 완전히 해소 할 수 있는 "X100 MTS(MONOBLOC TUBULAR SHAFT) 국산화 개발

개발내용 및 결과
본 기술개발의 X100 MTS (MONOBLOC TUBULAR SHAFT) 국산화 개발은 일체형 Type으로 Tube를 사용하여 소성 가공하여 하여 1열 방식으로 개발 하고자 한다. 해외 기술은 고가의 장비 rotary swaging 공법으로 회전 tool에 의한 축관 방법을 사용하고 있으나 피로강도가 저하되는 요

최종목표
자동차의 부품 경량화로 연비향상을 위하고 마찰 용접으로 인한 결함 문제를 완전히 해소 할 수 있는 "X100 MTS(MONOBLOC TUBULAR SHAFT) 국산화 개발

개발내용 및 결과
본 기술개발의 X100 MTS (MONOBLOC TUBULAR SHAFT) 국산화 개발은 일체형 Type으로 Tube를 사용하여 소성 가공하여 하여 1열 방식으로 개발 하고자 한다. 해외 기술은 고가의 장비 rotary swaging 공법으로 회전 tool에 의한 축관 방법을 사용하고 있으나 피로강도가 저하되는 요인으로 제품의 수명이 짧아 교환주기가 잦아 고객들의 부담이 크다는 평가가 나오고 있다.

이를 당사는 본 기술 개발을 통하여 소재국산화 개발과 생산 공법 기술개발을 통하여 해외제품과는 현저한 차별적인 일체형 제품을 구현하고자 한다

기술개발 배경
드라이브 샤프트는 파이널 드라이브(최종 감속 장치)와 훨을 연결하는 샤프트이다. 독립 현가장치에서 파이널 드라이브는 차체에 고정되어 있으나, 양쪽 바퀴가 독립하여 움직이기 때문에 자유롭게 위•아래로 움직이는 샤프트가 필요하다. 자동차는 앞바퀴가 독립 서스펜션이라 자유롭게 움직이는 드라이브 샤프트가 필요하다. 이런 드라이브 샤프트는 자동차를 움직이게 하는 중요한 부품이며, 빠른 속도와 외부 충격에도 견딜 수 있는 내구성을 위해 기존의 자동차에는 중실 드라이브 샤프트를 사용하고 있다. 자동차의 중량을 줄이기 위해 관재로 개발을 하고자 함.

핵심개발 기술의 의의
〇 제품의 핵심 요구사항
- 자동차의 등속조인트는 트랜스미션에서 바퀴에 직접 동력을 전달하는 중요한 부품으로 고속회전에서도 견딜 수 있는 내구성이 필요하다.
- 고속 회전에 의한 진동이 없어야 하고 강도 및 연비 절감상 등 속조인트는 중량의 최적설계가 구현되어야 한다.
- 빠른 속도와 외부 충격에도 견딜 수 있는 내구성을 위한 중공소재 타당성 분석(텔파이사와 공유) 개발 및 선정.
- 최소의 두께보증을 위한 인발 공정 다이스 개발.
- 제품 성형을 위한 고주파 가열 공정 히터 코일개발 및 작업표준화 설정.
- 점진성형을 위한 jig - fixture 연구 개발
- 내경부 lap 발생 방지를 위한 소재 공급, 정지, 이송, 회전 Auto system 개발
- 제품 성능 평가 및 필드 만족도 평가.

〇 문제점 및 개선방향 창의성
이음매 없는 중공 사프트 제품의 비교 그림은 다음과 같다. 제조방법은 국내에는 환봉 소재를 사용하여 NC가공 및 마찰용접에 의하여 생산되었으며 독일 수입제품은 고강성 중공 소재를 특수 로터리 스웨이징 공법으로 무게를 줄여 자동차의 연비개선에 주안점을 두고 개발된 제품이다.

°welding 마찰용접의 공정기술적 검토
종래 드라이브 사프는 스플라인부는 환봉으로 구성되어 있으며 중간 바디부는 일반 파이프로 연결되어지는데 제조방법은 회전 축과 고정축으로 나누어지며 용접의효율을 높이기 위해서는 주축의 회전수와 가압력, 그리고 통전시간이 품질을 보장을 하므로 실험계획법에 의하여 작업표준화를 해야 하는 번거로움이 있다. 따라서 마찰 용접후 후처리와 가공공정이 추가됨으로 생산비용이 과잉 투입이 되는 경향이 있다.

°Rotary swaging기술적 검토
회전 tool에 의한 축관 방법으로 소재의 운동은 고정되며 축관 툴이 회전하면서 제품성형을 하는 기술이다. 특징은 열간 성형방법이 아닌 냉간 단조방식이다. 제품표면을 보면 회전 결이 발생됨으로 제품의 피로강도 저하 및 Tool의 수명이 짧아 교환 주기가 잦아 고객들의 부담이 크다는 평가가 나오고 있다.

적용 분야
° X100 MTS 는 중공형 드라이브 샤프트 중 개발이 가장 난이한 제품으로서 X100 MTS 국산화 기술 개발 성공시 다른 타입의 중공형 드라이브 샤프트에 쉽게 적용할 수 있음
。기술개발 완료인 현재 다른 타입의 중공형 드라이브 샤프트 개발에 적용하고 있음

(출처 : 산단R&BD역량강화사업 최종보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1산단R&BD역량강화사업 지원사업 최종보고서 ... 2제 출 문 ... 3산단R&BD역량강화사업 최종보고서 초록 ... 4기술개발사업 주요 연구성과 ... 22목차 ... 26제 1장 서론 ... 27 제 1절 과제의 개요 ... 27제 2장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 33 제 1절 최종목표 및 평가방법 ... 33 제 2절 개발내용 및 개발범위 ... 36 제 3절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 둥) 구입 및 관리현황 ... 38제 3장 결과 및 사업화 계획 ... 39 제 1절 기술개발 최종 결과 ... 39 제 2절 연구개발 추진 체계 ... 73 제 3절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 75 제 4절 고용 창출 효과 ... 76 제 5절 자체보안관리진단표 ... 77부록 ... 78끝페이지 ... 121