초록 ▼

□ 최종목표
정밀단조 기술을 이용한 헬리컬 기어 개발

□ 개발내용 및 결과
1. 개발내용
◦ 성형성 고려한 디자인 분석 및 가공량 최소화를 통한 단조 도면 수립
◦ 소재 열간 및 상온 물성 평가
◦ 성형 해석 및 공정 분석
◦ 열/냉간 단조 공정 기술 도출
◦ 열/냉간 소재 윤활 조건 도출
◦ 금형 설계 및 제작으로 단조품 시작품 제작
◦ 치수 오차 정량화 및 금형 수정 보정 data 생성
◦ 단조품의 신뢰성을 입증을 위한 시험 및 분석
◦ 제품 정밀도 및 금형

□ 최종목표
정밀단조 기술을 이용한 헬리컬 기어 개발

□ 개발내용 및 결과
1. 개발내용
◦ 성형성 고려한 디자인 분석 및 가공량 최소화를 통한 단조 도면 수립
◦ 소재 열간 및 상온 물성 평가
◦ 성형 해석 및 공정 분석
◦ 열/냉간 단조 공정 기술 도출
◦ 열/냉간 소재 윤활 조건 도출
◦ 금형 설계 및 제작으로 단조품 시작품 제작
◦ 치수 오차 정량화 및 금형 수정 보정 data 생성
◦ 단조품의 신뢰성을 입증을 위한 시험 및 분석
◦ 제품 정밀도 및 금형 수명 향상 기술 확보

□ 기술개발 배경
1. 지원의 시급성
2. 개발의 중요성
◦ 차세대 변속기 개발
→ 차세대 변속기는 6속 이상의 자동변속기, CVT, DCT, AMT, 하이브리드 자동차용 변속기 등과 같이 다양한 변속기들의 개발이 이루어지고 있음.
→ 차세대 변속기들의 구동부품의 수량 증가와 효율증대를 위해 보다 고연비, 저중량, 저원가를 위해 Compact화 되는 추세임.
◦ 핵심구동 부품 제조 기술 확보 필요
→ 차세대 변속기의 구동부품에 대한 요구조건(경량, 수량증가)에 따라 기존의 절삭가공보다 적합한 제조공정의 개발이 절실해지고 있음. (일본, 독일의 경우도 단조 공정을 이용한 신규 공정에 박차를 가하고 있음)
→ 정밀단조를 이용하여 선삭 가공 공정을 제거하고 더 나아가 후 기계가공을 완전히 제거하는 제조기술을 개발하는 것은 부품단위에 경쟁력 이외에도 차세대 변속기 산업에 대한 부가가치 창출에도 큰 역할을 할 것임.
◦ 구동 부품의 60% 이상에 해당되는 정밀기어의 단조 기술
→ 차세대 변속기의 구동부품의 대부분은 정밀기어로서 작은 크기에서부터 매우 다양한 치수를 형성하고 있음.
◦ 환경 보호 및 에너지 문제에 대웅하기 위해 자동차 산업분야 에서는 엔진과 동력 전달 분야에 대한 집중적인 연구 개발이 이루어지고 있으며 그에 따라 차세대 변속기에 대한 관심이 집중되고 있다. 따라서 차세대 자동차 분야에 관련 Sub-Ass'y 산업 분야의 경쟁력을 유지, 제고하기 위해서는 선진국들의 개발노력에 대웅할 필요가 절실하다. 이를 위해 본 연구 기획에서는 차세대 변속기와 그 핵심 부품 가운데 헬리컬 기어가 핵심 요소 부품인 구동 부품에 대한 제조 기술에 대한 분석과 개발 계획을 수립하고자 한다.

□ 핵심개발 기술의 의의
◦ 본 연구 기획의 목표인 차세대 변속기용 구동 부품의 무선삭 정밀단조 기술은 구동부품 가운데 최고 부가가부품인 헬리컬 기어의 경제적 제조공법을
개발하는 것으로 국내에서는 기술개발이나 적용이 전무한 실정이며 선진국의 경우 또한 일본의 2개 기업 (OOKA Gigen，AISIN AW)에서 생산하고 있는 실정임.
◦ 자동차용 구동부품 가운데 현재 국내에서 생산되고 있는 부품은 차동장치용 직선형 베벨기어와 스퍼기어류에 국한되어 있음.
→ 직선형 베벨기어와 스퍼기어는 가압 방향과 동일한 각도의 치형을 갖고 있으나 헬리컬 기어의 경우는 성형방향과 치면이 경사각을 갖고 있기 때문에 성형 자체에 난이도가 높으며 금형 강도 유지 또한 어려운 고도의 기술을 요한 수준임.
◦ 선진국 대비 국내 해당 분야의 기술 수준
◦ 기존 제품과의 차별성
◦ 냉간 헬리컬 기어의 이점
→ 금속 내부 조직의 치밀화로 인장강도, 충격치, 경도 등의 기계적 성질 개선
→ 호빙 가공시 제품의 단류선이 절단되어 제품의 강도가 떨어짐.
→ 10년 이상 내구성 보장이 가능하며 트랜스미션의 크기 소형화 장점
→ 치형 절삭 가공 대비 기계적 강도 20% 이상 상승 예상

□ 적용 분야
- 정밀단조 기술을 통한 열/냉간 복합단조 기술확보로 해외 및 국내 자동차 업체 사업화 진행

(출처 : 초록 - 3. 개발결과 요약 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 초록 ... 3
• 자동차부품기업위기극복지원사업 주요 연구성과 ... 18
• 목차 ... 21
• 제 1 장 서론 ... 22
• 제 1 절 과제의 개요 ... 22
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 (기술개발 내용 및 방법) ... 36
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 36
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 37
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 39
• 제 4 절 수행 결과의 보안 등급 ... 46
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 47
• 제 3 장 결과 ... 48
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 48
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 48
• 2. 정량적 목표 항목 및 달성율 ... 49
• 3. 연구개발 추진 실적 ... 49
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 88
• 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 88
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 90
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 91
• 제 5 절 자체안전관리진단표 ... 92
• 제 4 장 사업화 계획 ... 96
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 96
• 제 2 절 사업화 계획 ... 98
• 1. 사업화 계획 (3개년도) ... 98
• 2. 국내, 해외 선진사(GM)로부터의 Purchase Order 가능 ... 99
• 3. 시장진입을 위한 단계적 전략 (시장진입시기, 현지화 전략 등) ... 100
• 4. 수행기관별 사업화 전략 ... 101
• 5. 마케팅 계획 ... 102
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획(개발 기술 응용 등) ... 102
• 제 5 장 설문조사 (수행기관별 작성) ... 104
• 끝페이지 ... 108