KR100263948B1

KR100263948B1 - 금속관의 액압벌징가공장치

Info

Publication number: KR100263948B1
Application number: KR1019980014421A
Authority: KR
Inventors: 마사야스 코지마; 사브로오 이노우에
Original assignee: 고지마 마타오; 스미토모 긴조쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 2000-08-16
Also published as: CA2235853A1; KR19980081631A; DE69817905D1; JPH10296347A; JP3351290B2; EP0873802B1; DE69817905T2; EP0873802A1; US5918494A; CA2235853C

Abstract

금속관의 축방향에 대한 팽출예정길이보다 긴 영역을 예비팽출시키는 예비성형을 행하고, 이어서 예비팽출부를 금속관의 축방향으로 압축가공하여 제품의 팽출부가 되도록 최종가공하는 방법 및 장치에서, 금속관과 공구 사이의 마찰저항을 작게 하며, 또한 팽출가공시의 금속관의 내부압력을 작게 할 수 있으며 , 또한 금형 제조비용을 저감시키고 수율을 개선할 수 있다.

Description

금속관의 액압벌징가공장치

본 발명은, 금속소관 내에 도입된 액체에 압력을 작용시켜 금속관을 부분적으로 팽출(膨出)가공하는 액압벌징가공방법 및 장치에 관한 것이다.

금속관의 액압벌징가공은, 소재가 되는 금속관(이하, 단지 금속관이라고 한다)에 가공액을 주입하여, 그 압력과 관단(管端)으로부터의 축방향 압력을 조합하여 작용시키는 가공이며, 그 가공방법에 의하여 여러 가지 단면형상의 관재(tubular parts)가 얻어진다. 제5도는, 소관(素管)으로 되는 금속관과 제품을 나타내는 도면이며, 제5(a)도는 금속관(1)의 종단면도, 제5(b)도는 액압벌징가공으로 얻은 제품의 부분단면도이다.

제5(b)도에 나타난 제품은, 그 길이가 W₁인 중앙부의 영역에, 외경(外經)이 D인 팽출부(2a)가 형성되어 있고, 그 양쪽은 금속관과 외경(d)이 동일한 관(이하, 동경부(同徑部)라고 한다)으로 되어 있다. 제품의 전장(全長)(L₁)은, 축방향의 압력을 받기 때문에 금속관의 길이(L₀)보다 짧게 된다.

제6도는 제품(2)을 얻기 위한 종래의 액압벌징가공장치에 있어서 대표적인 가공공구의 예를 나타내는 도면이다. 제6(a)도는 길이방향 단면도, 제6(b)도는 제6(a)도의 C-C선에 의한 단면도이다.

공구(15)에는, 하금형(下金型)(3)과 상금형(上金型)(4)으로 이루어지는 금형과, 좌우의 펀치(punch)(5,6)가 구비되어 있다. 이들 금형에는 금속관 가이드홈(3a,4a)과 다이캐비티(die cavity)(3b,4b)가 설치되어 있다. 금속관 가이드홈(3a,4a)의 내경(d)은 금속관(1)의 외경과 같다. 다이캐비티(3b,4b)는 제품팽출부를 형성하는 공간이며, 그 내곽(內郭)형상은 제품팽출부의 외곽(外郭)형상과 같게 되어 있다. 다이숄더(die shoulder)(3c,4c)는 제품팽출부의 루트(root) 반경(r₁)과 동일한 반경으로 가공되어 있다. 하금형(3)의 다이캐비티(3b)의 바닥부에는, 성형가공 후의 제품의 녹아웃공구(17)가 상하로 움직일 수 있는 형태로 수납되어 있다. 펀치(5,6)의 외경은 금속관의 외경(d)과 대략 동일하며, 후단부에는 후술하는 축압 피스톤(axial piston)과 연결하기 위한 플랜지(5c,6c)가 설치되어 있다. 한쪽 펀치(5)에는 후술하는 가공액을 주입하기 위한 유로(5b)가, 또한 다른 쪽 펀치(6)에는 금속관 내의 공기를 방출하기 위한 유로(6b)가 관통, 설치되어 있다.

제7도는, 상기 공구(15)를 사용하여 금속관에 내부압력과 축방향 압력을 작용시켜 액압벌징가공을 하는 경우의 성형 상황을 나타내는 도면이다. 제7(a)도는 액압벌징가공 직전의 상태를 나타내는 종단면도이며, 제7(b)도는 액압벌징가공이 종료된 시점의 상태를 나타내는 종단면도이다.

우선, 하금형(3)에 금속관(1)을 세팅하고, 후술하는 수직프레스(vertical press unit)에 설치된 상금형(4)을 하강시켜, 소정의 힘으로 하금형(3)에 체결시킨다. 이어서, 좌우방향으로부터 후술하는 수평프레스에 설치된 펀치(5,6)를 전진시키며, 금속관(1)의 양단에 펀치의 단면(端面)(5a,6a)을 당접시켜 실링을 하고, 왼쪽 펀치(5)를 관통하는 유로(5b)로부터 가공액(7)을 주입하면서 오른쪽 펀치(6)를 관통하는 유로(6b)로부터 금속관 내의 공기를 방출하고, 유로(6b)의 연장부를 도시되지 않은 밸브로 폐쇄하여, 금속관(1) 내부를 가공액(7)으로 충만시킨다. 이와 같은 상태를 나타내는 도면이 제7(a)도이다.

이이서, 좌우방향으로부터 펀치(5,6)를 전진시킴과 동시에 도시되지 않은 펌프로 금속관 내부압력을 서서히 증가시키고, 재료를 다이캐비티(3b,4b) 내로 팽출시켜 제7(b)도에 도시된 것과 같은 제품(2)으로 성형한다. 관의 내부압력을 증가시키는 것은, 축방향 압축에 의해 다이캐비티(3b,4b)로 밀려들어 감에 따라 서서히 가공경화되는 재료를 팽출시키기 위해서이다. 재료의 강도와 두께가 큰 경우나 팽출부루트 반경이 작은 경우에는 필요한 내부압력이 증가된다. 이후, 내부압력을 저하시키고, 상금형(4)을 상승시키며, 이어서 펀치(5,6)를 후퇴시켜 제품 내의 가공액을 유출시키고, 녹아웃공구(17)를 상승시켜 제품(2)을 인출한다.

가공액(7)으로는 방청을 위해 수%의 유지를 물에 분산시킨 에멀전유가 일반 적으로 쓰인다.

다음에, 상기 액압벌징가공을 위해서 종래부터 사용되고 있는 장치에 대해서 설명한다.

제8도는, 종래의 액압벌징가공장치를 나타내는 도면으로, (a)는 장치 전체의 정면도, (b)는 수평프레스의 단면도이다.

제8(a)도에 도시된 바와 같이, 장치 전체에는 수직프레스장치(21)와, 수평 프레스(22,23)가 구비되어 있으며, 이들은 베드(24)를 공유하고 있다. 수직프레스 장치(21)는, 상기 베드(24)에 칼럼(25)으로 연결된 프레임(26)과, 이 프레임에 설치된 가압실린더(27)와, 상기 실린더의 램(ram)(28)과, 상기 램에 부착된 램헤드(29)로 이루어진다. 하금형(3)은 상기 베드(24)에, 상금형(4)은 상기 램헤드(29)에 탈착이 자유롭게 장착되게 있다. 또한, 하금형(3)의 바로 아래에는 상기 녹아웃공구(17)를 상하로 움직이는 실린더(19)가 설치되어 있다.

또한, 제8(b)도에 도시된 바와 같이 수평프레스(22)는, 실린더케이스(30)와 피스톤(31)으로 이루어지며, 피스톤선단부(31d)에 펀치(5)가 볼트 체결 등의 방법으로 탈착이 자유롭게 설치되어 있다. 피스톤(31)에는, 펀치의 유로(5b)과 연통되는 가공액 유로(31c)가 설치되어 있고, 상기 유로(3lc)는 피스톤(31)의 후단에 접속된 중공빔(中空beam)(33)을 경유하여, 도시되지 않은 외부의 펌프와 파이프(32)로 연통되어 있다. 피스톤(31)은, 그 외면(31a)과 실린더플랜지(30b), 피스톤 플랜지(31b)와 실린더케이스외통(30a), 중공빔(33)과 실린더케이스배면판(30c)으로 안내되어 실린더케이스(30) 내를 축 방향으로 이동한다.

각 안내부에는 실링(40,41,42)이 설치되며, 도시되지 않은 외부펌프에 의해 소정압력의 가공액을, 실린더 내 유로(51) 및 파이프(52)를 경유하여 후방압력실(50)로 주입하면 피스톤(31)은 전진하며 반대로 소정압력의 가공액을 도시되지 않은 외부펌프에 의해 실린더내 유로(61) 및 배관(62)을 경유하여 전방압력실(60)로 주입하면 피스톤(31)이 후퇴하는 구조로 되어 있다.

상기 액압벌징가공은 다음과 같은 문제가 있다.

제1의 문제는 축방향 압축(axial pressing)에 관한 것으로서, 전술하였듯이 액압벌징가공에서는 축방향 압축과 내부압력이 중요한 역할을 하고 있으나, 팽출성형에 의한 원주길이 증가가 큰 제품에서는 축방향 압축이 특히 중요하다. 축방향 압축이 불충분한 상태에서 내부압력을 증가시키면 팽출예정부의 두께가 점차 감소되어 파열이 발생한다. 두께 감소를 억제하기 위하여, 내부압력을 높이기 전에 축방향 압축에 의해서 재료를 다이캐비티 내로 밀어 넣어, 복곡면(double curved surface)이 있는 융기부를 형성함으로써 파열에 대한 저항을 높일 필요가 있다.

그런데, 제7(a)도에서 설명한 액압벌징가공에서 축방향 압축을 저해하는 요인은, 다이홈(3a,4a)과 재료의 마찰과, 다이숄더(3c,4c)의 곡률을 따라 재료가 접동하는 때의 마찰 및 굽힘 변형이다. 전자에 대해서는 마찰계수 및 다이홈(3a,4a)에 접하는 재료의 길이(1)가, 후자에 대해서는 재료의 강도가 일정하면 마찰계수와 다이숄더반경(r₁)(r₁이 작으면 축방향 압력에 대한 저항이 크다)이 관계한다. 마찰계수를 감소시키기 위해서 액압벌징가공용 금형은 경질재료로 제작되어 재료와의 접동시에 쉽게 손상되지 않도록 하는 동시에 다이홈 및 다이숄더는 매끄럽게 다듬질된다. 또한, 그와 같은 상태가 유지되도록 주기적으로 폴리싱을 할 필요가 있다.

게다가, 재료와 금형의 늘어붙음 발생을 억제하기 위하여, 금속관(1)의 바깥표면에 윤활피막처리나 페인트도장을 하는 등의 대책을 세우는 경우도 많다. 그렇지만, 이들 대책을 세웠다해도, 다이홈에 접하는 재료의 길이(1)(제7(a)도 참조)가 큰 경우에는, 다이홈과의 접촉면적이 크기 때문에 다이홈 내에서 재료전체를 이동시키는데 따른 마찰저항이 커진다.

제9도는, 액압벌징가공시에 생기는 결함발생상황을 나타내는 종단면도로서, (a)는 버클링을 나타내며, (b)는 관단부가 두꺼워지는 상황을 나타낸다.

두께가 얇은 관의 경우는 축방향 압축시에 동경부(同徑部)에서 버플링(8)이 발생하기 쉽기 때문에, 탄소강관의 경우, t/d = 0.03(t: 금속관두께)에서는 1/d이 2.0이상이며, 또한 t/d = 0.02에서는 1/d이 1.5 이상이므로 축방향 압축이 어렵게 된다.

한편, 관이 두꺼운 경우에는 버클링은 발생하기 어려우나, 다이숄더(3c,4c)에서 굽힘 저항이 증가하기 때문에 축방향 압축에 대한 저항이 증가하며, 제9(b)도에 도시된 바와 같이 관단부 근방에, 금속관 두께보다도 두꺼운 후벽부(厚壁部)(9)가 형성되기 때문에 팽출이 저해된다. 따라서 소정형상의 제품팽출부(2a)를 형성하기 위해서는 전체 축방향 압축량을 크게(즉, 금속관 길이를 길게)하지 않을 수 없어, 재료의 수율이 저하된다. 또한 제품 중량이 증가되는 외에, 경우에 따라서는 액압벌징가공 후 후벽부(9)를 절삭하여 소정의 두께로 다듬질할 필요가 생긴다.

액압벌징가공의 제2의 문제는, 금형의 제작비용이다. 하금형(3) 상금형(4)은 길이(금속관의 축방향 길이)를 길게 하지 않으면 안된다. 즉, 제7도에 도시된 바와 같이, 상하금형의 길이는 금속관(1)의 전장에, 펀치(5,6)의 선단부를 삽입하기 위해 필요한 길이를 더한 길이로 제작할 필요가 있다.

전술한 관재료와 금형의 늘어붙음에 대한 대책으로 금형을 경질재료로 제작하는 경우가 많기 때문에 길이가 길어지면 재료비가 상승하는 외에, 다이홈(3a,4a)의 가공에 공수(man-hour)가 많이 든다. 또한, 하금형(3), 상금형(4)은 제품팽출부(2a)의 형상에 맞추어 다이캐비티(3b,4b)를 엔드밀로 가공하여 , 표면을 매끄럽게 다듬질할 필요가 있어 가공비가 높아진다. 또한, 형상에 따라서는. 절삭가공이 곤란한 경우가 있어 고가인 방전가공에 의존할 수밖에 없다. 또한, 팽출부의 치수가 다른 경우는 그 치수마다 다이캐비티가 다르게 된 금형이 준비되지 않으면 안된다.

게다가, 다이캐비티(3b,4b)는 제품을 인출할 수 있는 형상인 것이 전제로 되기 때문에, 제품팽출부의 형상에 따라 다이캐비티(3b,4b)만으로는 성형할 수 없는 경우가 있다.

제10도는, 그와 같은 제품의 예를 나타내며, (a)는 제품(70)의 길이방향 단면도. (b)는 정면도이다. 제품팽출부의 측면에 오목부(70c)가 설치되어 있기 때문에, 다이캐비티의 내곽형상을 제품팽출부(70a)의 외곽형상과 같게 하였다면 제품을 인출할 수 없다.

제11도는, 제10도에 나타난 형상의 제품을 가공하는데 필요한 금형의 구조를 나타내는 종단면도이다. 제11도에 나타난 것과 같이 우선 오목부(70c)가 없는 팽출부를 성형하고, 이어서 하금형(3-1), 상금형(4-1)에 내장된 가압실린더(71)에 의해 펀치(72)를 전진시켜 오목부(70c)를 성형한 후, 펀치(72)를 후퇴시키고 제품(70)을 금형에서 인출하여야만 한다. 따라서, 금형의 구조가 복잡하여 제작비용이 높아진다.

본 발명의 과제는, 상기 축방향 압축에 관한 제1의 문제 및 금형의 제조비용에 관한 제2의 문제를 해소할 수 있는 금속관의 액압벌징가공방법 및 장치를 제공하는 것이다.

제1도는, 본 발명의 액압벌징가공장치(단, 펀치 진퇴(進退)수단은 도시되지 않음)의 도면으로서, 제1(a)도는 길이방향 단면도, 제1(b)도는 제1(a)도의 C-C선에 의한 단면도.

제2도는, 복동식 수평프레스(horizontal press unit)를 나타내는 도면으로서, 제2(a)도는 종단면도, 제2(b)도는 제2(a)도를 화살표 C 방향에서 본 정면도.

제3도는 본 발명의 가공방법을 설명하기 위한 액압벌징가공장치의 부분도로서, 제3도의 (a)는 금속관이 액압벌징가공장치에 세팅되어 있는 상태를 나타내는 도면, (b)는 금속판이 세팅되어 예비팽출성형되기 전의 상태를 나타내는 도면, (c)는 예비팽출가공이 종료된 상태를 나타내는 도면, (d)는 최종가공을 종료한 상태를 나타내는 도면.

제4도는, 팽출부 단면(端面)에 오목부가 있는 제품에 본 발명을 적용하는 경우를 설명하는 도면.

제5도는, 금속관과 제품을 나타내는 도면으로서, (a)는 금속관(1)의 종단면도, (b)는 액압벌징가공하여 얻은 제품의 부분단면도.

제6도는, 종래 액압벌징가공공구의 대표적인 예를 나타내는 도면으로서, (a)는 길이방향 단면도, (b)는 (a)의 C-C선에 의한 단면도.

제7도는, 금속관에 내부압력과 축방향 압력(押力)을 작용시켜 액압벌징가공을 하는 경우의 성형 상황을 나타내는 종단면도로서, (a)는 액압벌징가공 직전의 상태를 나타내는 종단면도, (b)는 액압벌징가공이 종료된 시점의 상태를 나타내는 종단면도.

제8도는, 액압벌징가공장치를 나타내는 도면으로서, (a)는 장치전체의 정면도, (b)는 수형프레스의 단면도.

제9도는 액압벌징가공시에 생기는 결함의 발생 상황을 나타내는 종단면도로서, (a)는 버클링(buckling)상태를 나타내는 도면, (b)는 관의 단부(端部)가 두꺼워지는 현상을 나타내는 도면.

제10도는, 형상이 복잡한 제품의 예를 나타내는 도면으로서, (a)는 제품의 길이방향 단면도, (b)는 정면도.

제11도는, 종래의 성형에서 쓰이는 금형의 구조를 나타내는 횡단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 금속관 2 : 제품

2a : 팽출부 3,3-1 : 하금형

4,4-1 : 상금형 3a,4a : 금속판 가이드홈

3b4b : 다이캐비티(die cavity) 3c,4c : 다이숄더(die shoulder)

5,6 : 펀치 5a,6a : 펀치단면

5b,6b : 유로 5c,6c : 플랜지

7 : 가공액 8 : 버클링

9 : 후벽부 17 : 녹아웃공구

19 : 실린더 21 : 수직프레스장치

22,23 : 수평프레스장치 24 : 베드

25 : 컬럼 26 : 프레임

27 : 가압실린더 28 : 램

29 : 램헤드 30 : 실런더케이스

30a : 실린더케이스외통 30b : 실린더플랜지

30c : 실린더케이스배면판 31 : 피스톤

31a : 피스톤외면 31b: 피스톤플랜지

31c : 가공액 유로 31d : 피스톤선단부

32 : 파이프 33 : 중공빔

40,41,42 : 실링 50: 후방압력실

51,61 : 유로 52,62 : 파이프

60 : 전방압력실 70 : 제품

70a : 팽출부 70c : 오목부

71 : 가압실린더 72 : 펀치

73 : 돌기 80 : 펀치 홀더

81 : 하부홀더 81a,82a : 가이드홈

82 : 상부홀더 83,84 : 제2펀치

83b,84b : 플랜지 83c,84c : 제2펀치내곽부

83d,84d : 제2펀치선단내주부 85,86 : 제1펀치

85c,86c : 가공액 유로 90 : 복동식 수평프레스장치

91 : 제1피스톤 91a : 제1피스톤외면

91b : 제1피스톤플랜지 91c : 가공액 유로

91d : 제1피스톤선단부 92 : 제2피스톤

92b : 제2피스톤외면 92c : 제2피스톤플랜지

93 : 중공빔 100 : 실린더케이스

100a : 케이스외통 100b : 케이스배면판

101 : 케이스내통 101a : 케이스내통내면

101b : 케이스내통플랜지 101c : 케이스내통외면

101d : 가공액 유로 102a : 케이스외통내면

102b : 케이스외통플랜지 103 : 케이스배면판

103a,103b : 가공액 유로 110,111,112,113 : 액압실

120,121,122,123 : 실링 130,131,132,133,134 : 파이프

150 : 액압벌징가공장치 200 : 다이캐비티

금속관의 액압벌징가공방법 및 장치에 관한 본 발명의 요지는 다음과 같다.

(1) 금속관 내의 액체에 의한 내부압력과, 금속관의 축방향 압축을 조합하여 금속관의 일부를 팽출가공하는 액압벌징가공방법에 있어서, 금속관의 축방향에 있어서 최종팽출부의 길이보다도 긴 영역을 예비팽출시키는 예비성형을 하고, 이어서 예비팽출부를 금속관의 축 방향으로 압축가공하여 최종제품의 팽출부 형상으로 성형하는 것을 특징으로 하는 금속관의 액압벌징가공방법.

(2) 관통공(貫通孔)이 구비된 분할형 펀치홀더와 이 펀치홀더 관통공의 양단으로부터 각각 삽입되어, 접동이 가능한 한 쌍의 중공(中空) 제2펀치와, 이들 제2펀치 내에 삽입된 금속관을 그 양단으로부터 축 방향으로 압축하기 위한 제1펀치가 구비되며, 제1펀치에는 금속관 내로 가공액을 도입하기 위한 가공액 유로가 설치되어 있고, 제1펀치와 제2펀치에는, 이들을 각각 독립적으로 금속관의 축 방향으로 진퇴시키는 펀치 진퇴수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 금속관의 액압벌징가공방법.

(3) 펀치 진퇴수단이, 제1펀치를 금속관의 축 방향으로 진퇴시키기 위한 제1 피스톤과, 제2펀치를 금속관의 축 방향으로 진퇴시키기 위한 원통모양의 제2피스톤이 구비되어 있으며, 제1피스톤은 제2피스톤의 원통 내에 배치되어 있고, 제1펀치의 가공액 유로에 접속이 가능만 가공액 유로가 구비된 것을 특징으로 하는 복동식 수평프레스인, 상기 (2)에 기재된 액압벌징가공장치.

(4) 팽출부가 있는 관재에 있어서, 축방향에 있어서 최종 팽출예정길이보다 긴 영역의 금속관에 대해 예비팽출성형을 하고, 그 예비팽출부를 금속관의 축방향으로 압축가공하여 제품의 팽출부가 되도록 최종가공한 것을 특징으로 하는 관재.

본 발명은, 1) 소관(素管)과 공구 사이의 마찰저항을 작게 하여, 축압시에 발생하는 버클링이나 두꺼운 관의 경우에 발생하는 관단부가 두꺼워지는 현상에 의해 재료의 수율이 저하되는 것을 방지하는 것, 2) 팽출가공시에 관의 내부압력을 작게 함으로써 팽출부의 두께 감소를 적게 하여 소관의 두께를 얇게 하는 것과, 3) 금형 제작비용을 저감하는 것을 목적으로 실험, 검토를 반복한 결과 다음과 같은 결과를 얻어 완성한 것이다.

a) 관을 팽출시킬 때에, 관의 축방향에 있어서 최종팽출부 길이보다도 긴 영역을 예비팽출시키는 예비성형을 하고, 그 후에 예비팽출부를 관의 축 방향으로 압축가공하여 제품팽출부로 최종가공함으로써, 관의 내부압력이 낮은 상태에서 가공이 가능하게 되며, 이에 의해 팽출부의 두께가 감소하는 것을 방지할 수 있다.

b) 그와 같은 가공을 위해서는, 종래 금형과 같이 팽출부 성형을 위한 다이캐비티가 금형에 설치되지 않고, 금형에 해당되는 펀치홀더의 관통공에, 그 양단으로부터 원통모양의 제2펀치 한 쌍이 접동이 가능하게 삽입되며, 게다가 제2펀치 내에 삽입된 금속관을 그 양단으로부터 축방향으로 압축하기 위한 제1펀치를 설치한 장치를 사용하면 되며, 제2펀치의 선단 사이에서 팽출부가 형성되면 된다.

제1도는, 본 발명의 액압벌징가공장치(단, 펀치 진퇴수단은 도시되지 않음)의 예를 도시한 도면으로, 제1(a)도는 길이방향 단면도, 제1(b)도는 제1(a)도의 C-C선에 의한 단면도이다. 이 장치에서는 제5(a)도에 도시된 것과 같은 금속관을 사용하며, 제5(b)도에 도시된 관재를 가공할 수 있다.

제1도에서 액압벌징가공장치(150)는, 하부홀더(81), 상부홀더(82)로 이루어지는 펀치홀더(80)와, 제1펀치(85,86), 제2펀치(83,84) 및 도시되어 있지 않은 후술하는 펀치 진퇴수단으로 이루어진다. 하부홀더, 상부홀더의 가이드홈(81a,82a)에 홀더(80)의 관통공이 형성되며, 이 가이드홈(81a,82a)에는 원통모양 일체품으로 된 펀치(83,84)가 접동이 가능한 상태로 삽입되어 있다.

가이드홈(81a,82a)의 단면형상은 제품팽출부의 단면형상과 동일하다. 가이드홈(81a,82a)은 단면형상이 길이방향으로 일정하며, 절삭에 의해 용이하게 가공될 수 있다. 제2펀치(83,84)의 선단내주부(先端內周部)(83d,84d)는 제품팽출부(2a)루트 반경(r)(제5(b)도 참조)과 동일한 반경으로 가공되어 있고, 후단부에는 후술하는 수평프레스에 접속, 고정하기 위한 플랜지(83b,84)가 설치되어 있다.

제2펀치의 내곽부(83c,84c)에는, 제1펀치(85,86)가 각각 접동이 가능한 상태로 삽입되어 있다. 제2펀치 내곽부(83c,84c)의 단면형상은 제1펀치(85,86)의 단면형상에 대응되며 금속관(1)의 단면형상과 거의 동일이다.

제1펀치(85,86)에는, 가공액 유로(85c,86c) 및 후술하는 복동식 수평프레스에 접속, 고정하기 위한 플랜지(85b,86b)가 구비되어 있다.

제2도는, 복동식 수평프레스의 한 예를 나타내는 도면으로, (a)는 종단면도, (b)는 (a)를 화살표 C 방향에서 본 정면도이다.

이 복동식 수평프레스(90)는, 제1도에 있어서 좌측의 제1펀치(85) 및 제2펀치(83)를 축방향으로 진퇴시키기 위한 장치이며, 제1도에 있어서 오른쪽의 제1펀치(86) 및 제2펀치(84)도 구조가 같은 별도의 복동식 수평프레스에 부착되어 있다.

복동식 수평프레스(90)에는, 실린더케이스(100), 제1피스톤(91), 제1피스톤의 외주에 설치된 원통모양의 제2피스톤(92)이 구비되어 있다. 제1피스톤 선단부(91d)에는 상기 제1펀치(85)가, 또한 제2피스톤 선단부(92d)에는 상기 제2펀치(83)가 볼트 체결 등의 방법으로 탈착이 자유롭게 장착된다. 제1피스톤(91)에는, 제1펀치(85)의 가공액 유로(85c)와 연통되는 가공액 유로(9lc)가 설치되며, 제1피스톤(91)의 후단에 접속된 중공빔(93)을 경유하여, 도시되어 있지 않은 외부 가공액펌프와 파이프(130)로 연결되어 있다.

제2피스톤을 원통모양으로 하고, 그 내부에 제1피스톤을 설치함으로써, 수평 프레스의 크기를 극히 콤팩트하게 할 수 있다.

실린더케이스(100)는, 이중구조이며, 케이스외통(100a)의 안쪽에 간극이 있고, 케이스내통(101)과 공통의 케이스배면판(100b)에 의해 일체로 구비되어 있다. 제1피스톤(91)은, 케이스내통(101)의 안쪽에 삽입되어 있으며, 제1피스톤외면(91a)은 케이스내통플랜지(101b)에 의해, 또한 제1피스톤플랜지(91b)는 케이스내통내면(101a)에 의해 각각 실링(120,121)을 통해 안내되어 액압실(110)을 형성하고 있다.

액압실(110)은, 케이스내통(101)에 천공된 가공액 유로(101d)를 경유하여, 도시되지 않은 외부 가공액펌프와 파이프(131)로 연결되어 있다.

중공빔(93)은, 케이스배면판(100b)과 실링(124)을 통해 안내되며, 제1피스톤(91)과 케이스배면판(100b)의 사이에는 액압실(111)이 형성되어 있다. 액압실(111)은, 케이스배면판(100b)을 관통하는 가공액 유로(103a)를 경유하여 도시되어 있지 않은 외부 가공액펌프와 파이프(132)로 연결되어 있다. 액압실(110,111)의 가공액 압력이 제1피스톤(91)에 작용함으로써 축방향 압력의 대소관계에 의해 제1피스톤(91)은 전진하거나 후퇴한다.

원통모양의 제2피스톤(92)은, 케이스내통(101)과 케이스외통(100a) 사이에 삽입되어 있고, 제2피스톤내면(92a)은 케이스내통외면(101c)에 의해 안내되며, 제2피스톤외면(92b)은 케이스외통플랜지(102b)에 의해, 또한 제2피스톤플랜지(92c)는 케이스외통내면(102a)에 의해 각각 실링(122,123)을 통해 안내되어 액압실(113)을 형성하고 있다. 액압실(113)은 케이스외통(100a)을 관통하는 가공액 유로(102c)를 경유하여, 도시되어 있지 않은 외부 가공액펌프와 파이프(133)로 연결되어 있다. 원통모양 제2피스톤(92)과 케이스배면판(100b) 사이에는 액압실(112)이 형성되어 있다.

액압실(112)은 케이스배면판(103)을 관통하는 가공액 유로(103b)를 경유하여 도시되어 있지 않은 외부 가공액펌프와 파이프(134)로 연결되어 있다. 액압실(112,113)의 가공액 압력이 원통모양 제2피스톤(92)에 작용함으로써 축방향 압력의 대소관계에 의해 원통모양 제2피스톤(92)은 전진하거나 후퇴한다.

제1피스톤, 제2피스톤을 전진, 후퇴시키는 외부 가공액펌프는 별도로 있으며, 제1피스톤, 제2피스톤을 각각 독립적으로 이동시킬 수 있다. 물론, 동시에 이동시킬 수도 있다.

또한, 제2도에 도시된 복동식 수평프레스는 한 예에 불과하며, 상기 제1펀치 및 제2펀치를 구비하며, 각각을 독립적으로 축방향으로 진퇴시킬 수 있다면, 다른 형식의 것도 상관없다.

다음에, 본 발명에 있어서의 액압벌징가공방법에 관해서 설명한다.

제3도는, 본 발명의 가공방법을 설명하기 위한 액압밸브장치의 부분도로, (a)는 금속관이 액압벌징가공장치에 세팅되어 있는 상태를 나타내는 도면, (b)는 금속관이 세팅되어 예비팽출가공되기 전의 상태를 나타내는 도면, (c)는 예비팽출가공이 종료된 상태를 나타내는 도면, (d)는 최종가공이 종료된 상태를 나타내는 도면이다.

제3(a)도에 도시된 바와 같이, 금속판(1)은 하부홀더가이드홈(81a)에 안내되는 제2펀치의 내곽부(84c)에 삽입되고, 제1펀치(86)에 의해 위치가 정해진다. 이어서, 제3(b)도에 도시된 바와 같이, 왼쪽 제2펀치(83)를 전진시켜 오른쪽 제2펀치(84)와의 사이에 제품팽출부의 길이 W₁보다도 긴 길이 W₀의 다이캐비티(200)를 형성하며, 게다가 왼쪽 제1펀치(85)를 전진시켜 금속관(1)의 양 단면에 밀접시켜서 실링을 하며, 상부홀더(82)를 하강시켜 하부홀더(81)에 체결하고, 금속관 내에 가공액(7)을 주입하여 예비팽출가공 전의 상태로 한다. W₀에 관하여는 후술한다.

여기에서, 금속관(1)의 양단 근방은 제2펀치(83,84)로 유지되고 있기 때문에 상하홀더(81,82)의 길이(Ld)는, 제7도의 종래방법에 의한 상하금형(3,4)의 길이보다도 짧게 되고, W₀보다 약간 길어도 된다. 또한, 제7도에 도시된 종래방법에 있어서는, 재료의 전장에 작용하는 내부압력에 의한 반력(反力)보다 큰 힘으로 상하금형을 체결할 필요가 있지만, 본 발명의 방법에서는 통모양의 제2펀치 내의 재료에 작용하는 내부압력은 제2펀치에 의해 기지될 수 있기 때문에, 상하홀더를 체결하는 힘은 종래방법에 의한 것보다 작게 된다. 즉, 제8도에 있어서 상부가압실린더(27)의 가압능력을 작게 할 수 있다.

제3(b)-(c)도는 가공의 제1단계인 예비팽출가공공정을 나타내는 도면이다.

제3(c)도는, 길이W₀인 다이캐비티(200) 중에, 제품팽출부(2a)의 표면적과 대략 동일한 표면적의 예비팽출부(a)를 형성한 상태를 나타낸다.

이 예비팽출가공을 하는 방법에는 2가지가 있다.

제1은, 제1펀치(85,86)로 관단(管端)에서의 가공액의 실링을 유지한 상태에서 내부압력을 증가시켜 팽출시키는 A방법이다. 팽출량은 제품에 허용되는 두께 범위로 한정되며, 그 조건에서 예비팽출부의 표면적이 확보되도록 W₀를 설정해 놓는다. 제2는, 제1펀치를 전진시켜 팽출시키는 B방법이다. 이 경우의 내부압력은, 제1펀치에 의한 관단으로부터의 축방향 압축에 의해서 예비팽출부에 버클링이 생기지 않는 정도의 크기로 한정되어 있다. 제1펀치의 전진량은, 예비팽출부의 표면적이 확보될 수 있도록 설정된다.

제3(b)도에 도시된 제2펀치(83,84) 내의 재료길이(l-1)는 제7(a)도에 도시된 다이홈 내의 재료길이(l)보다도 짧기 때문에, 축방향 압축에 대한 저항은 제7도의 경우보다도 작고, 상기 버클링(8)이나 후벽부(9)가 잘 발생되지 않는다.

상기 A방법의 장점은, 예비팽출부를 내부압력에 의해 형성하기 때문에 금속관의 길이가 짧아도 되어, B방법보다 재료수율이 높은 점이다. 예비팽출을 내부압력만으로 행하기 때문에, 버클링의 염려가 없고, 두께가 얇은 금속관에 적합함은 물론이다. 한편, B방법의 장점은 예비팽출부의 두께가 A방법보다도 작은 점이다. 물론, A방법, B방법을 필요에 따라 조합하여도 지장이 없다. 예비팽출공정에 필요한 내부압력은 금속관의 강도, 가공경화, 두께, 팽출량에 따라 변화하기 때문에, 가공액의 내부압력은 제1펀치의 이동유무 또는 이동량과 독립적으로 자유롭게 제어되도록 할 필요가 있다. 제3(c)-(d)도는 최종가공단계 중 예비팽출부의 압축공정을 나타내며, 제3(d)도는 제3(c)도의 상태로부터 제1펀치(85,86) 및 제2펀치(83,84)를 전진시켜, 소정 치수의 팽출부(2a)와 동경부(2b)를 가지는 제품이 얻어진 상태를 나타낸다.

이 압축공정에서는, 제1펀치와 제2펀치의 이동속도를 같게 하는 것이 바람직하다. 그 제1의 이유는, 예비팽출부가 표면적의 변화 없이 제품팽출부로 되기 때문이다. 제2의 이유는, 제2펀치 내의 재료에 작용하는 축방향 압축력을 작게 할 수 있기 때문에 금속관의 단부에서 버클링이 발생할 위험이 적은 점이다. 제3의 이유는, 재료와 제2펀치 내면과의 마찰 접동을 감소시킴으로써 재료표면에 마찰로 생기는 흠집을 경감시키기 때문이다.

제3(d)도의 공정 후에는, 가공액(7)의 압력을 저하시키고 좌우의 제2펀치(83,84)를 후퇴시키고, 상홀더(82)를 상승시키며, 좌우의 제1펀치(85,86)를 후퇴시켜 가공액을 유출시키고 제품(2)을 인출한다. 또, 제픔(2)의 녹아웃은 제2펀치를 후퇴시키는 시점에서 이미 행하여지고 있기 때문에, 제9도의 녹아웃공구(17)는 필요없다.

제4도는, 본 발명의 방법에 의해 제10도에 도시된 것과 같이 팽출부에 오목부가 있는 제품의 가공상태를 나타내는 길이방향 단면도이다. 제4도에 도시된 것과 같이 제2펀치(83,84)의 선단에 돌기(73)를 설치해 놓으면, 제10도에 도시된 것과 같은 제품이라도 용이하게 가공할 수 있다. 또한, 가공종료 후에도 제2펀치(83,84)를 후퇴시킴으로써 제품을 공구로부터 용이하게 인출할 수 있다. 또한, 본 발명은 제2펀치의 후퇴가 가능하기만 하면 어떤 형상의 팽출부단면에라도 적용될 수 있음은 물론이다. 이상과 같은 제1펀치, 제2펀치의 움직임은, 제2도에 예를 든 것과 같은 제1피스톤 및 제2피스톤이 구비된 복동식 수평프레스를 사용함으로써 비로소 가능하며, 제8(b)도와 같이 피스톤이 한 개인 종래의 수평프레스로는 불가능하다.

[예 1]

제5(a)도에 도시된 하기 치수의 기계구조용 탄소강관 STKM12a(JISG3445)을 금속관으로 사용하여, 액압벌징가공에 의해 제5(b)도에 도시된 형상으로 하기 치수의 제품을 제조하였다.

(금속관)

외경(d) : 89.1mm

두께(t): 2.0mm

길이(L₀): 510mm (중량: 2.2kg)

(제품)

팽출부 외경(D): 170mm

동경부 외경(d): 89.1 m

팽출부 길이(W₁): 100mm

팽출부루트 반경r(r₁): 20mm

팽출부숄더 반경r(r₂): 10mm

이형관전장(L₁): 340mm

제품에 요구되는 최소두께는, 팽출부(2a)가 1.5mm, 동경부외경(2b)이 2.0mm이다.

액압벌징가공장치로서, 제1도 및 제2도에 도시된 장치를 사용하였다. 각 공구의 치수는 아래와 같다.

펀치홀더 관통구멍 내경(D): 170mm

펀치홀더 관통구멍(가이드홈)(81a,82a) 길이(Ld): 300mm

펀치홀더(82,81)외경: 89.1mm

제1펀치(85,86)의 외경(D)과 내경(d): 170mm, 89.1mm

제2펀치(83,84) 선단내주부 반경(r₁): 20mm

제2도에 도시된 제1펀치를 진퇴시키는 제1피스톤(91) 및 제2펀치를 진퇴시키는 제2피스톤(92)의, 최대 압력(押力)과 최대 스트로크는 아래와 같다.

최대 압력: 50ton

최대 스트로크: 150mm

상기 금속관과 장치를 사용하여, 제3(b)도에 도시된 예비팽출가공 길이 W₀가 270mm로 되도록 제2펀치의 위치가 결정된 뒤, 제1펀치를 금속관 끝에 밀접시켜 실링하고, 상하홀더를 50ton의 힘으로 체결하며, 금속관 내에 에멀젼가공액을 주입하여 그 압력을 200bar로 높여 다이캐비티(200) 내의 부위를 외경이 약 103mm로 되게 예비팽출시켰다.

예비팽출부의 최소 두께는 1.7mm였다. 이후, 내부압력을 200bar로 유지한 상태에서 좌우로부터 제1펀치 및 제2펀치를 매초 20mm의 속도로 동시에 전진시켜, 최종적으로 제3(d)도에 도시된 L₁= 340mm, W₁= 100mm의 위치에서 제1펀치 및 제2펀치를 정지시켜, 상기 치수의 팽출부를 갖는 제품을 얻었다.

팽출부(2a)의 숄더반경(r₂)으로서 목표치수인 10mm를 얻었다. 좌우 제1피스톤의 최대 압력은 약 23ton, 좌우 제2피스톤의 최대 압력은 약 33ton이었다. 제품 팽출부의 최소두께는 1.7mm이며, 제품동경부의 최소두께는 2.0mm이므로, 요구되는 최소두께를 만족시켰다.

이것에 비하여, 하기 치수의 기계구조용 탄소강관 STKM12a(JISG3445)를 금속관으로 사용하여, 종래의 액압벌징가공을 실시하였다.

금속관의 두께는, 상기 본 발명에서 사용된 금속관과 동일한 두께이면, 제9(a)도에 도시되었던 것과 같은 버클링이 발생하기 때문에, 버클링 방지를 위해 두껍게 하였다.

(금속관)

외경(d): 89.1mm

두께(t): 3.2mm

길이(L₀): 550mm (중량: 3.7kg)

액압벌징가공장치로서, 제6도에 도시된 공구에 제8(b)도에 도시된 수평프레스가 장착된 액압벌징가공장치를 사용하였다. 각 공구의 치수는 아래와 같다.

다이홈(3a,4a)의 내경(d): 89.1mm

다이캐비티 (3b,4b)

내경 (D) = 170mm

길이 (W₁) = 100mm

숄더반경(r₁) = 20mm

상하금형 (4,3)

길이(Ld) = 600mm

수평프레스 피스톤(31)의 최대 압력은 150ton, 최대 스트로크는 150mm였다.

상기 금속관 및 장치를 사용하여, 제7(a)도에 도시된 바와 같이 금속관을 세팅하고, 수평프레스(제8도의 22,23)에 장착된 외경 d = 89.1mm의 펀치(5,6)로 금속관의 끝을 실링하고, 상하금형을 가압실린더(27)에 의해서 700ton으로 체결하고, 금속관 내로 에멀젼가공액(7)을 주입한 후, 좌우로부터 펀치를 매초 20mm의 속도로 전진시키면서 내부압력을 서서히 상승시켜 다이캐비티 내로 재료를 팽출시키고, 제7(b)도에 도시된 L₁= 340mm의 위치에서 펀치를 정지시키고, 외경 D = 170mm, 길이 W₁= 100mm의 팽출부(2a)가 있는 관제품을 얻었다.

제품팽출부의 최소두께는 2.6mm이며, 숄더반경(r₂)을 목표치수인 10mm로 최종가공하는데 필요한 내부압력은 2000bar였다. 또한, 좌우 수평프레스 피스톤(31)의 압력은 최대 125ton이 필요하였다.

이상과 같이, 본 발명의 액압벌징가공방법 및 액압벌징가공장치를 사용함으로써, 금속관 중량을 약 40% 감소시킬 수 있는 외에, 최고 내부압력을 1/10로, 금형의 체결에 드는 힘을 1/14로 대폭 감소시킬 수 있는 등, 성형장치에 요구되는 능력을 낮출 수 있음을 확인할 수 있었다.

[예 2]

제5(a)도에 도시된 하기 치수의 기계구조용 탄소강관 STKM12a(JISG3445)를 금속관으로 사용하여, 액압벌징가공에 의해 예 1과 같은 치수의 관을 제조하였다.

(금속관)

외경(d): 89.1mm

두께(t): 2.0mm

길이(L₀): 510mm (중량: 3.1kg)

액압벌징가공장치는, 상기 실시예 1과 같은 장치를 사용하였다.

제3(b)도에 도시된 예비팽출가공길이(W₀)가 270mm가 되도록 제2펀치의 위치를 정한 후, 제1펀치로 금속관의 끝을 실링하고, 상하홀더를 75ton으로 체결하고, 금속관 내로 에멀젼가공액을 주입하여, 그 압력을 300bar까지 서서히 높이면서 좌우의 제1펀치를 20mm 전진시켜 다이캐비티(200) 내의 부위를 외경이 약 103mm로 되게 예비팽출시켰다. 예비팽출부의 최소 두께는 2.4mm였다.

이후, 내부압력을 300bar로 유지한 상태에서 좌우로부터 제1펀치 및 제2펀치를 매초 20mm의 속도로 동시에 전진시키고, 최종적으로 제3(d)도에 도시된 L₁= 340mm, W₁= 100mm의 위치에서 제1펀치 및 제2펀치를 정지시켜, 외경 D = 170mm, 길이 W₁= 100mm의 팽출부(2a)를 갖는 제품을 얻었다.

팽출부(2a)의 숄더반경(r₂)은 목표치수인 10mm를 얻었다.

좌우 제1피스톤의 최대 압력은 약 32ton, 좌우 제2피스톤의 최대 압력은 약 50ton이었다. 제품팽출부(2a)의 최소두께는 2.4mm로서, 제품에 요구되는 최소 두께를 만족시켰다. 또한, 제품동경부(2b)의 두께는 2.6mm에서 2.8mm의 범위로서 오차 범위를 만족시켰다.

또한, 종래방법으로는 실시예 1과 같은 강종, 치수의 금속관을 사용하였으며, 상하금형의 길이가 570mm인 것 외에는 실시예 1의 종래방법에서 쓰인 것과 같은 액압벌징가공장치를 사용하였으며, 가공조건도 같게 하여 관을 제조하였다.

그 결과, 제품팽출부의 최소 두께는 2.6mm이었으며, 숄더반경(r₂)을 목표치수인 10mm로 최종가공하는데 필요한 내부압력은 2,000bar였다. 또한, 좌우 수평프레스 피스톤(31)의 압력은 최대 125ton이 필요하였다. 제품동경부(2b)의 두께는 3.5mm에서 4.0mm의 범위에 있었고, 허용오차를 벗어나 있으므로 절삭가공으로 다듬질할 필요가 생겼다.

이상과 같이, 본 발명의 액압벌징가공방법 및 액압벌징가공장치를 사용함으로써, 금속관 중량을 약 18% 감소시킬 수 있는 외에, 제품동경부의 다듬질 절삭가공을 생략할 수 있게 되었다. 또한, 최고 내부압력을 1/6∼1/7로 금형을 체결하는 힘을 약 1/9로 대폭 감소시킬 수 있는 등, 성형장치에 요구되는 능력을 낮출 수 있음을 확인할 수 있었다.

본 발명의 방법 및 장치에 의한 효과로 다음과 같이 5가지를 들 수 있다.

제1의 효과는, 종래방법과 비교하여 재료와 공구 사이의 마찰력이 저하되는 점이다. 그 결과로, 축방향 압축시의 버클링이 억제되며, 두께가 얇은 관의 액압벌징가공이 용이하게 된다. 두꺼운 관의 경우에도, 동경부의 증가가 억제되기 때문에 재료의 수율이 높아져, 다듬질 절삭가공도 필요 없게 된다. 또한, 재료와 공구의 접동에 기인하는 제품표면의 늘어붙음도 대폭 경감되어 재료의 윤활처리를 생략하거나 공구의 보수를 용이하게 할 수 있다.

제2의 효과는, 예비팽출에 의해, 다음 제2단계에서 제2펀치의 선두부(先頭部)에 재료가 유지됨으로써, 팽출부의 축방향 압축을 확실하게 할 수 있다. 즉, 예비팽출부에 처음부터 축방향 압축력이 유효하게 작용하여, 이것에 의하여 팽출부의 원주길이가 효을적으로 증가하게 된다.

제3의 효과는 필요만 내부압력의 저하이다. 즉, 부피가 고정된 다이캐비티를 따라 재료가 팽출되도록 하는 제8도의 종래방법과 비교하여, 다이캐비티가 넓은 단계에서의 예비팽출은 보다 저압으로 행할 수 있다. 또한, 축방향 압축에 있어서도, 제품팽출부는 제2펀치에 의해 성형되기 때문에 그 내부압력은 종래방법보다 낮게 된다.

내부압력의 저하로 팽출부의 두께 감소율이 저하되고, 따라서 금속관 두께를 얇게 할 수 있다. 게다가, 고가이며 보수비용이 비싼 초고압 가공액펌프가 불필요하게 되기 때문에 설비비를 저감할 수 있다.

제4의 효과는, 금형비 저감이다. 전술하였듯이, 제2펀치를 사용함으로써 상하금형의 길이를 짧게 할 수 있으므로, 금형 제작비가 저하된다. 제2펀치는 금속관 지름이 같은 제품의 금형에 공통적으로 사용할 수 있기 때문에 경제적이다. 또한, 제품의 팽출부를 형성하는 다이캐비티를 홀더와 좌우의 제2펀치로써 형성하기 때문에, 제7도에 도시된 종래의 금형과 같은 다이캐비티를 가공할 필요가 없어 금형 제작비가 적게 든다.

제5의 효과는 제10도에 도시된 것 같이 팽출부단면에 오목부(70c)를 갖는 제품(70)에 있어서도, 제4도에 도시된 것과 같이 제2펀치(83,84)의 선단부에 돌기(73)를 설치하여 놓음으로써 간단하게 가공할 수 있는 점이다. 가공종료 후에는 제2펀치를 후퇴시키기 때문에, 제품의 인출에도 문제가 없다.

이와 같이, 본 발명의 액압벌징가공방법 및 액압벌징가공장치에 의하면, 금속관의 축방향 압축에 있어서 버클링이 억제되기 때문에 종래보다 두께가 얇은 제품을 가공할 수 있다. 또한, 가공액 압력이 작게 됨으로써, 팽출부 두께가 감소된다. 즉, 종래방법보다 두께가 얇은 금속관을 사용할 수 있기 때문에 재료의 수율이 향상되어 재료비를 저감할 수 있다. 게다가, 제품동경부 내경의 다듬질가공을 생략 할 수 있다. 또한, 재료와 공구의 접동이 감소되기 때문에, 공구보수비용이 저감되는 효과도 있다. 설비면에서는, 액압벌징가공장치의 상부 가압실린더에 있어 체결에 필요한 힘의 저하, 가공액펌프 최고압력의 저하, 금형비의 저하 등이 이루어진다. 이상과 같이 , 본 발명은 관의 액압벌징가공 경비 저감에 큰 효과가 있다.

Claims

관통공이 구비된 분할형 펀치홀더와, 이 펀치홀더 관통공의 양단으로부터 각각 삽입되어, 접동할 수 있는 한 쌍의 중공(中空)의 제2펀치와, 이들 제2펀치 안에 삽입된 금속관을 그 양단으로부터 축 방향으로 압축하기 위한 제1펀치가 구비되며, 상기 제1펀치에는 금속관 내로 가공액을 도입하기 위한 가공액 유로가 설치되어 있고, 제1펀치와 제2펀치에는, 이들을 각각 독립적으로 금속관 축방향으로 진퇴시키는 펀치 진퇴수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 금속관의 액압벌징가공장치.
제1항에 있어서, 펀치 진퇴수단이, 제1펀치를 금속관의 축방향으로 진퇴시키기 위한 제1피스톤과, 제2펀치를 금속관의 축 방향으로 진퇴시키기 위한 원통모양의 제2피스톤을 구비하고 있으며, 제1피스톤은 제2피스톤의 원통 내에 배치되어 있으며, 제1펀치의 가공액 유로에 접속이 가능한 가공액 유로를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 복동식 수평프레스인 액압벌징가공장치.