하이드로포밍 서브프레임 구성품
자동차 서브프레임과 섀시 시스템용 하이드로포밍 튜블러 부품
이 하이드로포밍 튜브는 차량 섀시의 중요한 부품입니다. 튜브를 내부 유압으로 성형하면 구조가 더 가벼워지면서도 자동차 섀시가 감당해야 하는 하중을 충분히 견딜 수 있을 만큼 강도를 유지할 수 있습니다.
- 관 튜브 지름 Ø45–Ø160 mm
- 길이최대 밀리미터 2400 mm
- 벽 두께 1.8–7.5 mm
구조적 특징
- 일체형 구조: 서브프레임 하이드로포밍 튜브는 일반적으로 좌우 종방향 부재와 후방 크로스 멤버를 결합한 단일 구조로 형성됩니다. 일부 설계에서는 전방 크로스 멤버와 차체 장착 브래킷을 용접하여 프레임을 완성합니다. 개별 부품과 용접 접합부의 수가 줄어들면 전체 구조적 강도와 신뢰성이 향상됩니다.
- 최적화된 튜브 파라미터: 부품이 견뎌야 하는 하중에 따라 튜브 직경과 벽 두께가 조정됩니다. 가변 단면 하이드로포밍을 사용하면, 추가 강도가 필요한 부분에만 튜브를 보강하고 나머지는 더 가볍게 유지할 수 있습니다. 이를 통해 차량 운행 중 강도와 강성 사이의 적절한 균형을 유지할 수 있습니다.
응용 프로그램
하이드로포밍 서브프레임 튜브는 현대 차량 제조에서 널리 사용되며, 특히 중·고급 모델에 많이 적용됩니다. 점점 더 많은 자동차 제조사들이 차량 성능, 승차감, 그리고 전반적인 제작 품질을 향상시키기 위해 이 기술을 도입하고 있습니다. 하이드로포밍 서브프레임 튜브는 다음과 같은 차량에서 사용됩니다:
- BYD: 탕, 송, 위안, 한, 친, 돌핀, 실, 시 라이언, 프리깃, 덴자, 양왕, 팡청바오
- GAC: GS3, GS8, AION V, Trumpchi E8
- 울링: 바오준 510, 홍광 PLUS, 빙고
- 장성자동차: 하발 H6(국조 에디션), 오라 굿캣
- SAIC: i5, IMAX8, Century, Roewe RX5, MG7, MG EZS, Rising R7, Rising F7
- GM: 캐딜락, 뷰익 E4, 뷰익 E5
- 지리: 싱위에 L
제품 장점
- 현저한 체중 감소
판금 프레스와 용접을 튜브 하이드로포밍으로 대체하면 서브프레임 전체 무게를 20% 이상 줄일 수 있습니다. 이는 차량 성능 향상, 연료 소비 감소, 그리고 배출가스 저감에 도움이 됩니다. - 전반적인 비용 절감
하이드로포밍 서브프레임은 압형 및 용접 설계보다 적은 부품과 도구를 사용하여, 금형 비용, 가공 작업, 그리고 용접 인력을 줄이는 데 도움이 됩니다. 또한, 부품과 금형 수가 적어지면 BOM 관리가 간소화되고, 소재 및 금형 관리 비용이 줄어들며, 용접 작업이 제거되어 용접 관련 변형을 방지하고 품질 관련 비용을 절감할 수 있습니다. 용접 공정을 없애면 설비 투자와 전체 자산 비용도 낮출 수 있습니다. - 높은 강도와 강성
일체형 하이드로포밍 튜블러 구조는 더 높은 강도와 강성을 제공하여, 휠과 차량 차체 사이의 힘과 모멘트를 더욱 효율적으로 전달할 수 있게 합니다. 이는 주행 안정성, 승차감, 그리고 충돌 상황에서의 차량 안전성을 향상시킵니다. - 유연한 디자인과 포장
하이드로포밍 튜브는 섀시 레이아웃과 설계 요구사항에 맞게 성형할 수 있어, 공간을 보다 효율적으로 활용하면서 복잡한 형상을 만들 수 있습니다. 추가된 설계 유연성은 전체 섀시 구조를 최적화하는 데 도움을 줍니다.
Motorbacs 하이드로포밍의 장점
- 기술 전문성
저희는 10년 이상 튜브 하이드로포밍 분야에서 활동해 왔으며, 국가에서 지정한 전문·혁신형 ‘리틀 자이언트’ 기업으로 인정받고 있습니다. 97개의 특허를 보유하고 있으며, 그 중 43개는 발명 특허이고 1개는 PCT 특허입니다. 또한, 저희의 튜브 가공 기술은 IATF 16949 인증을 받았습니다. 성형 정확도는 국제적으로 앞선 수준에 도달하여 확장 시의 두께 감소율은 ≤15%, 기준면 평탄도는 0.15mm 이내입니다. 저희가 자체 개발한 튜브 하이드로포밍 장비는 수입 하이드로포밍 시스템의 약 3분의 1 가격으로, 성능은 동등한 수준을 제공합니다. - 생산 능력과 효율성
2024년에는 하이드로포밍 섀시 튜브 생산량이 약 1천만 개로 증가했습니다. 이 부품들은 약 430만 대의 차량에 사용되며, 이는 전 세계 시장 점유율 약 16%에 해당합니다. 안후이 공장에서는 MES와 스마트 창고 시스템을 갖춘 15개의 자동화 라인이 가동되고 있으며, 정규 생산에서 수율은 99% 이상을 유지하고 있습니다. - 통합 산업 체인
저희는 제품 개발부터 전체 생산 라인 장비, CNC 제어 시스템까지 사내에서 직접 처리하며, 튜브 벤딩과 하이드로포밍을 포함하고 있습니다. 자체 장비는 최대 400 MPa의 압력에서 작동하며, 제어 정확도는 ±0.5 MPa 이내입니다. Baosteel 등 철강 생산업체와 긴밀히 협력하고 사내 툴링 센터를 활용함으로써 72시간 이내에 툴링 요구에 대응할 수 있습니다. 툴 수명은 업계 평균보다 약 50% 길며, 여러 공정을 통합하여 내부 물류 비용을 절감합니다. - 시장 존재감 및 지속 가능성
저희 제품은 BYD, 폭스바겐, GM, NIO를 비롯한 유명한 OEM에 공급되며, 2024년에는 고객들로부터 높은 인정을 받았습니다. 닝보와 안후이에 위치한 생산 기지를 기반으로, 저희의 장비와 공정은 연간 용접 길이를 2천만 미터 줄이고, 매년 CO₂ 배출을 40만 톤 감소시킵니다.
제조 공정
튜브 벤딩 단계
직선 관은 관 절곡기를 사용하여 필요한 형태로 구부립니다. 관의 벽 두께 감소는 10% 이내로 유지하여 다음 성형 단계에 대비합니다.
사전 형성 단계
관형을 추가로 성형하기 위해 기존의 성형 방법을 사용하여 최종 성형 전에 필요한 기본 윤곽을 만든다.
수압 성형 단계
양쪽 끝이 밀봉된 튜브 내부에 고압 유체가 가해집니다. 압력을 정밀하게 제어하여 튜브가 최종 형태로 확장되도록 하고, 벽 두께 감소를 15% 이내로 유지하면서 작은 곡률을 형성하고 사전 성형에서 발생한 경미한 결함을 교정합니다.