KR100468347B1 - 금속주름관 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실링과 변형을 위한 분리된 두 개의 유로(流路) 이용해서 일자형 금속관의 내부에 내압을 갖는 팽창공간을 형성하고, 그 팽창공간인 내측으로부터 외측으로 압력을 가하여 금속관에 정형파형태의 1차변형을 일으키고, 다시 그 외부에서 간격을 두고 위치된 여러 장의 형판을 축방향으로 압축하여 2차변형을 일으킴으로써 금속관에 형성되는 주름부(산)가 보다 조밀하게 형성되도록 하는 동시에 여러 개의 주름(예, 9∼20개)이 한번의 작업사이클로 형성되도록 한 금속주름관 제조방법에 관한 것으로, 금속관(40)의 내측으로 인사이드툴을 삽입하여 양단을 소정압력으로 실링함으로써 금속관(40)의 내주면과 인사이드툴의 외주면 사이에 팽창공간(P1)을 형성하는 단계와, 반원형의 성형부(MLa1,MLa2,…,MLan)(MRa1,MRa2,…,MRan)를 갖는 복수의 분할형판을 금속관(40)의 길이방향으로 등간격을 이루도록 띄운 상태에서 축의 직각방향 양측에서 대합시켜 금속관(40)의 외측을 지지하는 단계와, 팽창공간(P1)으로 액압(液壓)을 가하여 금속관(40)을 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 성형부 사이사이로 변형시키는 1차성형단계와, 팽창공간(P1)으로 공급되는 압력을 유지하면서 분할형판을 축방향으로 압축하는 2차성형단계로 이루어진 것이다.

Description

금속주름관 제조방법{Method for manufacturing flexible metallic pipe}
본 발명은 금속주름관 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실링과 변형을 위한 분리된 두 개의 유로(流路) 이용해서 일자형 금속관의 내부에 내압을 갖는 팽창공간을 형성하고, 그 팽창공간인 내측으로부터 외측으로 압력을 가하여 금속관에 정형파형태의 1차변형을 일으키고, 다시 그 외부에서 간격을 두고 위치된 여러 장의 형판을 축방향으로 압축하여 2차변형을 일으킴으로써 금속관에 형성되는 주름부(산)가 보다 조밀하게 형성되도록 하는 동시에 여러 개의 주름(예, 9∼20개)이 한번의 작업사이클로 형성되도록 한 금속주름관 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 금속주름관은 "플렉시블 금속관(flexible metallic pipe)"이라고도 불리우며, 첨부도면 도1a 및 도1b에 도시된 바와 같이 그 금속관의 외주에 정형파모양의 주름부(11)를 연속하여 형성하거나 직관부(12)를 사이사이에 두고 주름부(14)를 형성한 것으로, 주름부(11)(14)를 통해 자유롭게 구부릴 수 있으며, 배관의 절곡부위에 엘보 등과 같은 관 연결구를 사용하지 않아도 배관이 가능하기 때문에 시공이 간편하고 취급이 간단하여 주로 수도관의 시공이나 소방배관, 보일러의 연통 등 관로공사에 그 이용이 점차 확대되고 있다.
이러한 금속주름관(10a)(10b)을 제조하기 위한 종래의 제조방법은 첨부도면 도2에 도시된 바와 같이 금속관(16)의 외주면 일부를 분할형틀(18)(19)로 지지하고, 금속관(16)의 내부에서는 고무(20)에 의해 금속관(16)을 외측으로 변형시키는 과정을 거쳐 분할형틀(18)(19)에 맞는 주름부(14)를 형성하였다.
그러나, 이와 같은 종래의 금속주름관 제조방법은 고무(20)와 분할형틀(18)(19)에 의해 제조할 수 있는 주름의 수가 대략 1∼2개로 제한되어 있었기 때문에 생산성이 떨어지고, 고무(20)에 의해 팽창될 수 있는 주름부(14)의 높이와 주름 사이의 간격(피치)에 제한이 있었기 때문에 조밀한 금속주름관(10a)(10b)을 만드는데 한계가 있었으며, 연속된 여러 개의 주름을 제조하기 위해서는 분할형틀(18)(19)을 개폐하는 동작과 고무(20)를 팽창시키는 과정을 수 차례 반복하여야 하기 때문에 만들어진 주름부(14)의 형상이 일정치 못하여 금속주름관(10a)(10b)에 휨이 발생되거나 주름부(14)의 높이가 일정치 못하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 금속관에 성형되는 주름의 수인 산수(山數)를 보다 많이 한꺼번에 성형할 수 있으며, 금속관에 형성되는 주름의 높이를 보다 높게 만들 수 있는 동시에 주름의 간격(피치)이 보다 조밀하게 성형될 수 있고, 주름과 주름의 높이차를 줄임으로써 형상정밀도를 향상시킬 수 있는 금속주름관 제조방법을 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 금속관의 내측으로 인사이드툴을삽입하여 양단을 소정압력으로 실링함으로써 금속관의 내주면과 인사이드툴의 외주면 사이에 팽창공간을 형성하는 단계와, 반원형의 성형부를 갖는 복수의 분할형판을 금속관의 길이방향으로 등간격을 이루도록 띄운 상태에서 축의 직각방향 양측에서 대합시켜 금속관의 외측을 지지하는 단계와, 팽창공간으로 액압(液壓)을 가하여 금속관을 분할형판의 성형부 사이사이로 변형시키는 1차성형단계와, 팽창공간으로 공급되는 압력을 유지하면서 분할형판을 축방향으로 압축하는 2차성형단계로 구성된 특징을 갖는다.
도 1a는 일반적인 금속주름관의 일예를 보인 단면도
도 1b는 일반적인 금속주름관의 다른 예를 보인 단면도
도 2는 종래 금속주름관 제조공정을 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위한 정면도
도 4는 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위한 평면도
도 5는 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위한 우측면도
도 6은 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위한 측단면도
도 7은 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위한 요부정면도
도 8은 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위한 좌측사시도
도 9는 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위한 우측사시도
도 10은 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위한 분해사시도
도 11은 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위해 지지블록과 분할형판을 나타낸 분해사시도
도 12는 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위해 분할형판과 안내축을 나타낸 분해사시도
도 13은 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위해 인사이드툴을나타낸 단면도
도 14는 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위해 금속관이 내외측으로 지지되고 실링된 상태를 나타낸 단면도
도 15는 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위해 팽창공간에 가해지는 액압에 의해 금속관이 외측으로 1차성형된 상태를 나타낸 단면도
도 16은 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위해 금속관의 주름부가 축방향으로 압축된 상태를 나타낸 단면도
도 17은 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위해 분할형판이 개방된 상태를 나타낸 단면도
도 18은 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위해 개방된 분할형판이 원래의 위치로 복귀된 상태를 나타낸 단면도
도 19는 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위해 개방되었던 분할형판이 다시 닫혀진 상태를 나타낸 단면도
도 20은 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위해 밀착되었던 분할형판이 다시 일정한 간격으로 떨어진 상태를 나타낸 단면도
도 21은 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 설명하기 위한 제조공정도
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *
40 : 금속관 42 : 주름부
P1 : 팽창공간 W1,W2 : 압력유체
ML1,ML2,…,MLn,MR1,MR2,…,MRn: 분할형판
ML1,MLa2,…,MLan,MRa1,MRa2,…,MRan: 성형부
52 : 실린더 54 : 소켓
56 : 핸들 57 : 유체공급관
61,62 : 실링홈
64 : 유로 65,66 : 실링
67a,67b,68a,68b : 좌·우측지지블록
82 : 베이스플레이트
83 : 수직고정판 84a,84b : 측면고정판
85a,85b,85c,85d : 가이드샤프트
86a,86b,86c,86d : 부시
87a,87b : 가동판 88a,88b : 개폐실린더
96,97,98,99 : 고정스토퍼판
91a,91b,91c,91d : 스토퍼 92,93,94,95 : 가동스토퍼판
92a,93a,94a,95a,96a,97a,98a,99a : 걸림턱
100,102 : 지지실린더 190,191,192,193 : 구름롤러
110,112 : 직선안내기구
67a,67b,68a,68b : 좌·우측지지블록
155,156 : 압축실린더 160,161,162,163 : 안내축
170,171,172,173 : 구멍 180,181,182,183 : 슬라이드부시
200 : 이송기구
이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
첨부도면 도21에 도시된 바와 같이 금속관(40)의 내측으로 인사이드툴을 삽입하여 양단을 소정압력으로 실링함으로써 금속관(40)의 내주면과 인사이드툴의 외주면 사이에 팽창공간(P1)을 형성하는 단계와, 반원형의 성형부(MLa1,MLa2,…,MLan)(MRa1,MRa2,…,MRan)를 갖는 복수의 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)을 금속관(40)의 길이방향으로 등간격을 이루도록 띄운 상태에서 축의 직각방향 양측에서 대합시켜 금속관(40)의 외측을 지지하는 단계와, 팽창공간(P1)으로 액압(液壓)을 가하여 금속관(40)을 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의
성형부(MLa1,MLa2,…,MLan)(MRa1,MRa2,…,MRan) 사이사이로 변형시키는 1차성형단계와, 팽창공간(P1)으로 공급되는 압력을 유지하면서분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)을 축방향으로 압축하는 2차성형단계로 구성된다.
또한, 인사이드툴과 금속관(40) 사이에 주어지는 실링압력은 금속관(40)을 외측으로 팽창시키기 위한 팽창압력보다 큰 압력으로 유지되도록 한다.
그리고, 2차성형 후 주름부(42)가 형성된 금속주름관을 금속재결정화 온도이하로 가열하는 고용화열처리하였다.
참고로 본 발명에 따른 금속주름관 제조방법을 실현하기 위한 장치는 첨부도면 도3 내지 도20에 도시된 바와 같이 금속관(40)의 내주면과 그 외주면 사이에 팽창공간(P1)을 형성하고, 그 팽창공간(P1)으로 유입되는 압력유체(W1)에 의해 액압(液壓)을 가하여 금속관(40)을 외측으로 변형시키기 위한 인사이드툴과, 금속관(40)의 내부에 형성된 팽창공간(P1)을 소정압력으로 밀폐하기 위한 실링수단과, 금속관(40)의 외주면에 서로 대향하는 방향으로 접하는 반원형의 성형부(MLa1,MLa2,…,MLan)(MRa1,MRa2,…,MRan)를 갖고, 금속관(40)의 축방향으로 등 배열되어 직각방향으로 열리고 닫히면서 맞물리는 복수의 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)과, 이 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)을 축의 직각방향으로 개폐하기 위한 형개폐기구와, 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)을 축방향으로 펼쳐서 동일한 간격으로 유지하기 위한 간격유지기구와, 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 간격을 좁힘으로써 그 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn) 사이사이로 돌출된 주름부(42)를 축방향으로 압축하기 위한 축방향압축수단과, 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)과 금속관(40)을 축방향으로 이송하기 위한 이송기구(200)로 구성된 것을 이용한다.
여기서 상기 인사이드툴은 첨부도면 도13 내지 도20에 도시된 바와 같이 실링홈(61)(62)의 중심으로부터 축의 직각방향으로 절개된 분할면(50a)(50b)을 통해 동축선상에서 결합되도록 중앙에는 실린더(52)를 형성하고, 그 실린더(52)의 좌우측에는 각각 소켓(54)과 핸들(56)을 형성하는 한편, 좌측의 소켓(54)에는 실린더(52)의 중심으로 관통되어 우측의 핸들(56)로 삽입되는 유체공급관(57)을 일체로 형성하고, 이 유체공급관(57)과 핸들(56)을 나사결합하여 그 사이의 실린더(52)가 축방향으로 구속력을 갖도록 구성된 것을 이용하였다.
상기 핸들(56)의 일측은 너얼링부가 형성되어 있으며, 중간에는 육각부가 형성된 것을 이용하였다.
상기 실링수단은 첨부도면 도13 내지 도20에 도시된 바와 같이 팽창공간(P1)을 사이에 두고 인사이드툴의 양단에 환형의 실링홈(61)(62)을 형성하고, 그 인사이드툴의 한쪽 끝으로부터 실링홈(61)(62)으로 이어지는 유로(64)를 인사이드툴의 중심에 형성하며, 유로(64)를 통해 압송되는 압력유체(W2)에 의해 반경방향으로 신장되어 금속관(40)의 내주면으로 밀착되는 환형의 실링(65)(66)을 실링홈(61)(62)에 삽입하고, 실링(65)(66)에 의해 가해지는 압력을 지지하는 좌·우측지지블록(67a)(67b)(68a)(68b)을 실링(65)(66)이 위치된 금속관(40)의 바깥쪽 외주면에 접하도록 설치하여 구성된 것을 이용하였다.
여기서 상기 압력유체(W2)에 가해지는 액압은 물을 이용한 수압을 이용할 수 있으나 기름에 의한 유압(油壓)으로 구성될 수도 있다. 또한 상기 실링(65)(66)은 환형태로 형성되며, 예컨대 폴리우레탄고무와 같은 질기고 신축성이 있는 재질의 것을 사용하였다.
상기 형개폐기구는 첨부도면 도3 내지 도12에 도시된 바와 같이 평판형의 베이스플레이트(82)와, 이 베이스플레이트(82)의 우측에 수직으로 설치되는 수직고정판(83)과, 베이스플레이트(82)의 전후방측 단부에 수직으로 설치되고 우측의 수직고정판(83)에 연결되는 측면고정판(84a)(84b)과, 측면고정판(84a)(84b) 사이에 서로 평행하게 설치되고, 금속관(40)의 길이방향에 대해 직각을 이루도록 설치되는 복수의 가이드샤프트(85a)(85b)(85c)(85d)와, 부시(86a)(86b)(86c)(86d)를 매개로 하여 상기 가이드샤프트(85a)(85b)(85c)(85d)와 미끄럼결합되어 축의 직각방향으로 직선운동이 자유롭도록 설치되고, 상기 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)을 사이에 두고 이 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)과 접하여 미끄러지는 가동판(87a)(87b)과, 측면고정판(84a)(84b)과 가동판(87a)(87b)에 각각 가동측과 고정측이 연결되어 가동판(87a)(87b)을 서로 대향하는 방향으로 움직이기 위한 전후방측의 개폐실린더(88a)(88b)로 구성된 것을 이용하였다.
상기 간격유지기구는 첨부도면 도3 내지 도12에 도시된 바와 같이 상기 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 상하단부에 서로 계단형태를 이루도록 형성되는 스토퍼(91a)(91b)(91c)(91d)와, 이 스토퍼(91a)(91b)(91c)(91d)에 걸리는 계단형태의 걸림턱(92a)(93a)(94a)(95a)을 갖는 상하좌우측의 가동스토퍼판(92)(93)(94)(95)과, 스토퍼(91a)(91b)(91c)(91d)를 사이에 두고 가동스토퍼판(92)(93)(94)(95)의 반대편에 고정되고, 스토퍼(91a)(91b)(91c)(91d)에 걸리는 계단형태의 걸림턱(96a)(97a)(98a)(99a)을 갖는 상하좌우측의 고정스토퍼판(96)(97)(98)(99)과, 좌우측의 가동스토퍼판(92)(93)(94)(95)을 전후진시키기 위한 지지실린더(100)(102)와, 좌우측의 가동스토퍼판(92)(93)(94)(95)을 금속관(40)의 길이방향과 평행한 방향으로 직선안내하기 위한 좌우측의 직선안내기구(110)(112)로 구성된 것을 이용하였다.
상기 축방향압축수단은 첨부도면 도3 내지 도12에 도시된 바와 같이 최선단에 위치된 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)에 접하여 이과 함께 좌우로 분할개폐되고, 직선안내기구에 의해 금속관(40)의 길이방향과 평행하게 직선안내되는 좌·우측지지블록(67a)(67b)(68a)(68b)과, 좌측 지지블록(67a)(67b)을 통해 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)에 축방향으로 압력을 가하는 압축실린더(155)(156)와, 금속관(40)의 길이방향과 평행을 이루도록 우측지지블록(68a)(68b)에 설치되는 복수의 안내축(160)(161)(162)(163)과, 이 안내축(160)(161)(162)(163)에 각각 미끄럼결합되고, 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)에 형성된 복수의 구멍(170)(171)(172)(173)에 각각 순차적으로 엇갈리게 결합되어 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)과 함께 직선운동되는 슬라이드부시(180)(181)(182)(183)와, 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 전후방측 단부에 각각 상하방향으로 엇갈리게 설치되고, 상기 형개폐기구의 가동측과 접하는 구름롤러(190)(191)(192)(193)로 구성된 것을 이용하였다.
상기 이송기구(200)는 첨부도면 도3 내지 도12에 도시된 바와 같이 베이스플레이트(82)가 놓이는 이송판(202)과, 이 이송판(202)의 저면에 설치되는 가이드블록(204)과, 본체프레임(206)의 위에 설치되는 직선안내레일(208)과, 상기 이송판(202)과 본체프레임(206)에 각각 가동측과 고정측이 설치되는 이송실린더(209)로 구성된 것을 이용하였다.
이하 본 발명에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 도3 내지 도14 그리고 도21의 단계 S2에서와 같이 도시된 바와 같이 인사이드툴에 끼워진 금속관(40)을 개방된 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 사이에 위치시킨 상태에서 형개폐기구를 구성하고 있는 개폐실린더(88a)(88b)에 의해 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)을 닫게 되면, 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 성형부(MLa1,MLa2,…,MLan)(MRa1,MRa2,…,MRan)가 금속관(40)의 외주면에 밀착된다.
이때 간격유지기구를 구성하고 있는 지지실린더(100)(102)를 전진시키게 되면, 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)에 형성된 스토퍼(91a)(91b)(91c)(91d)로부터 떨어져 있던 상하좌우측의 가동스토퍼판(92)(93)(94)(95)이 금속관(40)의 길이방향과 나란한 방향으로 직선운동되면서 가동스토퍼판(92)(93)(94)(95)에 형성된 계단 형태의 걸림턱(92a)(93a)(94a)(95a)이 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 상하단부에 형성되어 있는 스토퍼(91a)(91b)(91c)(91d)에 순차적으로 걸리면서 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)을 일정한 간격으로 펼쳐지게 된다.
즉, 지지실린더(100)(102)가 완전하게 전진된 상태에서 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)에 형성되어 있는 스토퍼(91a)(91b)(91c)(91d)는 고정스토퍼판(96)(97)(98)(99)의 걸림턱(96a)(97a)(98a)(99a)에 걸리는 동시에 가동스토퍼판(92)(93)(94)(95)의 걸림턱(92a)(93a)(94a)(95a)에 의해 가압된 상태로 있게 되어 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)이 일정한 간격으로 유지된다.
위와 같이 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)이 축방향(금속관의 길이방향)으로 직선운동될 때 이 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)은 우측지지블록(68a)(68b)에 고정된 안내축(160)(161)(162)(163)과 슬라이드부시(180)(181)(182)(183)의 직선안내를 받는 동시에분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 전후단부에 설치되어 가동판(87a)(87b)의 내측 수직면에서 구르는 구름롤러(190)(191)(192)(193)에 의해 직선안내되며, 안내축(160)(161)(162)(163)의 자유단은 좌측지지블록(67a)(67b)에 형성된 구멍으로 삽입되어 흔들림 없이 지지된다.
위와 같이 금속관(40)의 내측은 삽입된 인사이드툴에 의해 지지되고, 외측은 일정한 간격으로 떨어진 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)에 의해 지지된 상태에서 실링수단에 의해 인사이드툴과 금속관(40) 사이의 팽창공간(P1)을 소정압력으로 밀폐한 다음 그 팽창공간(P1)으로 공급되는 압력유체(W1)에 의해 액압을 가하게 되면, 금속관(40)이 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn) 사이사이로 팽창하여 1차변형을 일으키게 된다.
즉, 첨부도면 도21의 단계 S1에서 실링수단을 구성하고 있는 유체공급관(57)의 중심에 형성된 유로(64)를 통해 압력유체(W2)를 소정압력으로 압송하게 되면, 실린더(52)의 일측단부와 소켓(54) 그리고 실린더(52)의 타측단부와 핸들(56) 사이에 설치된 실링(65)(66)이 반경방향 외측으로 팽창되면서 금속관(40)의 내주면에 강한 압력으로 밀착되어 두 실링(65)(66) 사이에 형성되어 있는 팽창공간(P1)을 매우 높은 내압으로 실링하게 되며, 실링(65)(66)에 의해 축의 직각방향으로 팽창하려고 하는 힘은 이 실링(65)(66)의 바깥쪽에서 금속관(40)에 접하고 있는 좌우측지지블록(67a)(67b)(68a)(68b)에 의해 저지된다.
위와 같은 상태에서 도21의 단계 S3에서 다시 소켓(54)에 형성되어 있는 가압유로(54p)를 통해 팽창공간(P1)으로 압력유체(W1)를 공급하게 되면, 금속관(40)이 첨부도면 도15에 도시된 바와 같이 바깥쪽으로 팽창하여 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의
성형부(MLa1,MLa2,…,MLan)(MRa1,MRa2,…,MRan) 사이사이로 완만하게 부풀어오르게 된다.
이때 팽창공간(P1)으로 가하는 압력은 실링(65)(66)에 가하는 압력보다 작은 압력을 갖게 되며, 유체공급관(57)의 중심에 형성된 유로(64)와 소켓(54)에 형성된 가압유로(54p)는 서로 분리된 독립라인이다.
이후 도21의 단계 S4에서 간격유지기구를 구성하고 있는 지지실린더(100)(102)를 후퇴시켜서 가동스토퍼판(92)(93)(94)(95)을 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)에 형성된 스토퍼(91a)(91b)(91c)(91d)로부터 떨어뜨린 다음 축방향압축수단을 구성하고 있는 좌우측 압축실린더(155)(156)의 피스톤로드를 신장시키게 되면, 우선 좌측지지블록(67a)(67b)이 우측으로 이동되면서 이에 접하고 있는 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)들도 우측으로 직선이동되어 완만했던 주름부(42)의 간격이 점차적으로 좁아지게 된다.
이때 팽창공간(P1)으로 계속해서 일정한 액압이 가해지고 있기 때문에 금속관(40)의 주름부(42)는 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)이 축방향으로 압축되어 좁아짐과 동시에 그 높이도 높아지면서 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 성형부(MLa1,MLa2,…,MLan)(MRa1,MRa2,…,MRan)에 맞는 형상으로 된다.
그리고, 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)이 좁아지는 과정에서 이들을 안내하게 되는 슬라이드부시(180)(181)(182)(183)는 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 두께보다 길게 되어 있으나 순차적으로 엇갈리게 설치되어 있기 때문에 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)에 형성된 구멍(170)(171)(172)(173)으로 삽입되면서 슬라이드부시(180)(181)(182)(183) 간에 간섭을 피하게 되며, 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 전후단에 설치되어 있는 구름롤러(190)(191)(192)(193)도 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 두께보다 큰 직경으로 되어 있으나 이 또한 상하측으로 엇갈리게 설치되어 있기 때문에 간섭을 피하게 된다.
그 후 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)이 밀착되면, 주름부(42)의 2차성형이 완료되는데, 이때 이송기구(200)를 구성하고 있는 이송실린더(209)에 의해 이송판(202) 위에 실린 기구들을 축방향으로 이송하게 되면, 인사이드툴은 정지된 상태로 있고, 금속관(40)과 이에 맞물린 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn) 그리고 이들을 움직이기 위한 기구들이 같이 따라서 움직여 축방향으로 이송된다.
위와 같은 상태에서 형개폐기구를 구성하고 있는 개폐실린더(88a)(88b)에 의해 가동판(87a)(87b)에 서로 멀어지는 방향으로 구동력을 가하게 되면, 가동판(87a)(87b)의 내측 수직면에 연결되어 있는 좌우측지지블록(67a)(67b)(68a)(68b)이 개방되면서 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)도 이 좌우측지지블록(67a)(67b)(68a)(68b)과 함께 열리게 된다.
즉, 가동판(87a)(87b)에 직접적으로 연결되어 있지 않는 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)이 좌우측지지블록(67a)(67b)(68a)(68b)을 따라 움직이는 이유는 우측지지블록(68a)(68b)에 일측단이 고정되어 있는 안내축(160)(161)(162)(163)에 끼워져 있기 때문이다.
이후 개방된 상태로 있는 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)을 이송기구(200)에 의해 원래의 성형위치로 복귀시킨 다음 형개폐기구에 의해 닫게 되면, 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)의 성형부(MLa1,MLa2,…,MLan)(MRa1,MRa2,…,MRan)가 처음과 같이 금속관(40)의 미성형된 외주면에 밀착된다.
이때 간격유지기구를 구성하고 있는 지지실린더(100)(102)를 처음과 같이 전진시키게 되면, 가동스토퍼판(92)(93)(94)(95)에 형성된 계단형태의 걸림턱(92a)(93a)(94a)(95a)에 분할형판(ML1,ML2,…,MLn)(MR1,MR2,…,MRn)에 형성된 스토퍼(91a)(91b)(91c)(91d)가 순차적으로 걸리면서 일정한 간격으로 펼쳐지게 되며, 그 반대편이 고정스토퍼판(96)(97)(98)(99)에 걸리면서 벌어진 간격을 유지하게 된다.
그 다음 처음과 같은 과정을 반복하게 되면, 연속 또는 비연속적인 주름부(42)를 금속관(40)에 성형할 수 있게 된다.
마지막으로 성형이 완료된 금속주름관을 도21의 단계 S5의 고용화열처리단계에서 금속재결정화 온도이하로 가열하게 되면, 강도가 보강된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 일정한 간격으로 벌어지거나 밀착되는 여러 장의 분할형판에 의해 보다 많은 수의 주름을 한꺼번에 성형할 수 있기 때문에 생산성이 크게 향상되는 효과가 있으며, 금속관에 팽창방향으로 액압을 가하면서 동시에 축방향으로 압축하도록 구성되어 있기 때문에 주름의 높이를 보다 높게 만들 수 있는 동시에 주름의 간격(피치)이 보다 조밀하게 형성되는 효과가 있고, 금속관에 형성되는 주름을 한꺼번에 성형하도록 구성되어 있기 때문에 주름과 주름의 높이차가 줄어들게 되어 제품의 형상정밀도가 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 금속관(40)의 내측으로 인사이드툴을 삽입하여 금속관(40)의 내주면과 인사이드툴의 외주면 사이에 팽창공간(P1)을 형성한 후, 인사이드툴의 중심에 형성된 유로(64)를 통해 압력유체(W2)를 공급함으로써 금속관(40)의 내부에 형성된 팽창공간(P1)을 소정압력으로 실링하는 단계;
    반원형의 성형부(MLa1, MLa2,..., MLan)(MRa1, MRa2,..., MRan)를 갖는 복수의 분할형판(ML1, ML2,..., MLn)(MR1, MR2,..., MRn)을 금속관(40)의 길이방향으로 등간격을 이루도록 띄운 상태에서 축의 직각방향 양측에서 대합시켜 금속관(40)의 외측을 지지시키는 단계;
    상기 인사이드툴의 가압유로를 통해 팽창공간(P1)으로 압력유체(W1)를 가함으로써 금속관(40)을 분할형판(ML1, ML2,..., MLn)(MR1, MR2,..., MRn)의 성형부(MLa1, MLa2,..., MLan)(MRa1, MRa2,..., MRan) 사이사이로 변형시키는 1차성형단계;
    상기 팽창공간(P1)으로 공급되는 압력을 유지하면서 분할형판(ML1, ML2,..., MLn)(MR1, MR2,..., MRn)을 축방향으로 압축하는 2차성형단계;
    상기 금속관(40)의 성형부위에 맞물린 분할형판(ML1, ML2,..., MLn)(MR1, MR2,..., MRn)을 이송기구에 의해 축방향으로 이송한 후, 상기 분할형판을 개방하여 상기 금속관(40)의 성형부위와의 결합을 해제하는 단계;
    이송기구에 의해 분할형판을 원래의 성형위치로 복귀시키고 금속관의 미성형된 위주면에 밀착시킨 후, 상기 팽창공간(P1) 형성 및 실링단계, 분할형판에 의해 금속관의 외측을 지지시키는 단계, 1차성형단계, 2차성형단계 및 분할형판과 금속관의 성형부위와의 결합 해제단계를 차례로 수행하는 단계; 를 구비하는 것을 특징으로 하는 금속주름관 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 인사이드툴과 금속관(40) 사이에 주어지는 실링압력은 금속관(40)을 외측으로 팽창시키기 위한 팽창압력보다 큰 압력으로 유지되는 것을 특징으로 하는 금속주름관 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 2차성형 후 주름부(42)가 형성된 금속주름관을 금속재결정화 온도이하로 가열하는 고용화열처리단계가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 금속주름관 제조방법.
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