KR100598541B1 - 니플 모재의 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체 등의 이동을 안내하기 위한 호스 및 파이프의 일단이 접속되는 니플을 제작하기 전단계의 공정에서 사용되는 니플 모재의 제작을 위한 금형 및 니플 모재의 제작방법에 관한 것으로,

중실인 원기둥형상의 소재를 파이프 형상으로 인발시켜 니플의 모재를 제작하는 장치에 있어서, 중앙부에 상하방향으로 다단의 작동공이 관통형성된 금형 본체와; 상기한 금형 본체의 하측에 위치되며, 상부는 수평면으로 형성되고, 하부는 원통형으로 형성된 금형 하부체와; 상기한 금형 본체의 작동공 내측에 끼워지는 원통형상의 스트립퍼 케이스와; 상기 스트립퍼 케이스의 내측으로 끼워지는 파이프 형상으로 그 상단에 소재가 위치되도록 하며, 그 하단은 스트립퍼 케이스의 하단에 걸리도록 하는 걸림턱이 돌출형성된 스트립퍼와; 상기한 소재의 천공을 상기 스트립퍼의 내경에 끼워진 채로 그 하단은 상기 금형 하부체에 지지되는 핀과; 상기한 작동공의 상부위치에 끝단의 위치된 핀의 상단에 상기 소재를 위치시킨 상태에서 상기 소재에 소정의 힘을 가하도록 금형 본체의 상측에 마련되는 펀치; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

니플 모재, 금형, 펀치, 파이프

Description

니플 모재의 제작방법 {Product method for nipples}

도 1은 본 발명에 의해서 형성된 니플 모재 제작금형의 구성도.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 의해서 니플 모재가 제작되는 일부 단계를 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 의해서 제작되는 니플 모재의 단계별 형상을 설명하기 위한 도면.

도 6 내지 도 7은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 금형 31 : 금형 본체

32 : 작동공 33 : 인서트

34 : 스트립퍼 케이스 35 : 스트립퍼

36 : 걸림턱 37 : 금형 하부체

38 : 핀 39 : 탈거핀

40 : 펀치 50 : 소재

52 : 자리홈 54 : 구멍

56 : 격벽 60 : 니플 모재

본 발명은 니플 모재의 제작을 위한 금형 및 니플 모재의 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체 등의 이동을 안내하기 위한 호스 및 파이프의 일단이 접속되는 니플을 제작하기 전단계의 공정에서 사용되는 니플 모재의 제작을 위한 금형 및 니플 모재의 제작방법에 관한 것이다.

차량과 같이 유체의 흐름을 안내하기 위한 다수의 호스 또는 파이프가 사용되는 기계장치 등에서는 호스 및 파이프의 접속을 위한 니플이 다수의 위치에 형성된다.

도 6 내지 도 7은 일반적인 니플의 제작방법을 설명하기 위하여 도시한 도면으로서, 소정의 두께를 가지는 강철재질의 판재(10)를 관형상이 되도록 마는 성형과정을 실시한 후에, 관형상으로 말리어 양단이 접하게 되는 부분(12)에는 용접이 실시되므로서 조관공정이 마무리된다. 그리고 조관공정에 의해 제작된 파이프형상의 니플 모재(15)를 확관 다이(20)에 위치시킨 후에 펀치(22)로써 펀칭하게 되므로서, 확관 다이(20)에 마련된 홈(21)으로 모재(15)의 일부분이 밀리면서 니플 모재(15)의 도중이 배가 부른 형상으로 확관이 이루어지게 된다.

이와 같이 니플 모재의 일부분이 배부른 형상으로 성형되도록 하는 이유는 니플에 호스를 접속시키고 클램프를 이용하여 연결부를 고정시켰을 경우에 니플로부터 호스가 빠지는 것이 억제되도록 하기 위해서이다.

그런데 이상과 같은 방법에 의해서 제작된 니플의 경우에는 조관과정에서 실시되는 용접공정에 의해서 용접부가 상대적으로 응력에 약하게 되는 문제점이 있었다. 즉, 니플을 제작하기 위한 금속과 금속 부재를 순간 융착하는 공정에 의해서 발생하는 열은 용접부위에 경화가 초래되거나 용접선이 터지는 등의 문제가 있는 것이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 유체 등의 이동을 안내하기 위한 호스 및 파이프의 일단이 접속되는 니플을 제작하기 전단계의 공정에서 사용되는 니플 모재의 제작을 위한 금형 및 니플 모재의 제작방법을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

중실인 원기둥형상의 소재를 파이프 형상으로 인발시켜 니플의 모재를 제작하는 장치에 있어서,

중앙부에 상하방향으로 다단의 작동공이 관통형성된 금형 본체와;

상기한 금형 본체의 하측에 위치되며, 상부는 수평면으로 형성되고, 하부는 원통형으로 형성된 금형 하부체와;

상기한 금형 본체의 작동공 내측에 끼워지는 원통형상의 스트립퍼 케이스와;

상기 스트립퍼 케이스의 내측으로 끼워지는 파이프 형상으로 그 상단에 소재가 위치되도록 하며, 그 하단은 스트립퍼 케이스의 하단에 걸리도록 하는 걸림턱이 돌출형성된 스트립퍼와;

상기한 소재의 천공을 상기 스트립퍼의 내경에 끼워진 채로 그 하단은 상기 금형 하부체에 지지되는 핀과;

상기한 작동공의 상부위치에 끝단의 위치된 핀의 상단에 상기 소재를 위치시킨 상태에서 상기 소재에 소정의 힘을 가하도록 금형 본체의 상측에 마련되는 펀치; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 니플 모재제작을 위한 금형의 구성 및 니플 모재의 제작과정에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 설명한다.

도 1은 본 발명에 의해서 형성된 니플 모재 제작금형의 구성도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명에 의해서 니플 모재가 제작되는 일부 단계를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 의해서 제작되는 니플 모재의 단계별 형상을 설명하기 위한 도면이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의해 니플을 제작하기 위한 금형을 지시하는 것이고, 도면부호 50은 소재를 지시하는 것이다.

상기한 금형(30)은 원기둥 형상의 소재를 파이프 형상으로 인발시켜 니플의 모재를 제작하기 위한 장치에 사용될 수 있도록 구성된 것이다.

이를 위해, 금형 본체(31)의 중앙부에는 상하방향으로 다단의 작동공(32)이 형성되고, 이 작동공(32)의 중간부 상측에는 초경합금 재질로 형성된 원통형상의 인서트(33)가 삽입되고, 상기 인서트(33) 하측의 작동공 구간에는 원통형상의 스트립퍼 케이스(34)가 삽입된다. 상기 인서트(33)는 금형 본체(31)에 고정장착되어 일 체화되고, 상기 스트립퍼 케이스(34)는 탈장착이 가능하도록 장착된다.

한편, 상기한 스트립퍼 케이스(34)와 인서트(33)의 내경은 거의 동일한 내경을 갖도록 형성되고, 그 내경에 파이프 형상의 스트립퍼(35)가 삽입되어진다. 스트립퍼(35)의 상단은 소재(50)의 하단이 놓여지도록 민민한 면으로 형성되고, 그 하단은 상기 스트립퍼 케이스(34) 하단에 걸리도록 걸림턱(36)이 형성된다.

상기 스트립퍼 케이스(34)의 하단과 금형 본체(31)의 하단부 간의 작동공(32) 구간의 소정영역은 빈 공간이 남아 있도록 한다.

금형 본체(31)의 하단부는 별도의 금형 하부체(37)의 상면과 면접된 상태에서 양 부재가 볼트 등에 의한 결합수단을 통해서 결합된다.

특히, 상기한 스트립퍼(35)의 내경 측에는 중실의 소재(50)에 구멍이 천공되도록 하기 위한 핀(38)이 일부구간이 수용된다. 상기 핀(38)의 상면은 중앙부위가 솟아오른 산형상으로 스트립퍼(35)의 상부로 소정구간 노출형성되고, 그 하단은 금형 하부체(37)에 지지되어진다.

금형 하부체(37)의 도중에는 상기 스트립퍼(35)의 하단을 향하는 홀이 관통형성되고, 상기 홀에는 금형작동과정에서 소재의 탈거를 돕기 위한 탈거핀(39)이 삽입된다. 이 탈거핀(39)은 소정의 각도간격으로 다수 형성될 수 있는 것이다.

이상과 같이 구성된 금형(30)을 이용하여 니플 모재를 제작할 때에는 니플 모재가 될 원기둥형상의 중실 소재를 상면이 산형상인 핀(38)의 상부에 위치시킨 다음에 하면이 평평한 펀치(40)를 타격하여 산형상인 핀(38)의 상면에 의해 소재(50)의 하단면에 소정크기의 자리홈(52)이 마련되도록 한다. 이때, 펀치(40)는 모터 등의 구동력을 직선운동력으로 변환시켜 동작되는 프레스 등의 장치에 의해서 작동되는 것으로, 소재를 타격하기만 한다.

소재(50)에 형성된 자리홈(52)이 펀치(40)의 평평한 하부 돌출면(42)에 위치되도록 소재(50)의 상하방향을 변환시킨 상태에서, 계속해서 여러 단계로 구성된 핀(38) 및 펀치(40)를 교환해가면서 소재(50)의 자리홈(52) 반대측면에 산형상인 핀(38)의 상면에 의해서 제1구멍(54)이 형성되도록 한다. 이 과정에서 소재(50)에 상면이 산형상인 핀(38)이 삽입되어 제1구멍(54)이 형성되면서, 소재(50)는 인발되어 그 길이가 신장되어진다. 즉, 상기한 펀치(40)가 소재(50)를 타격하게 되므로서 소재(50)의 하단에 위치된 산형상인 핀(38)의 상단부가 소재(50)의 일정구간을 파고들게 되고, 핀(38)이 소재(50)에 파고든 만큼의 체적이 소재의 하측으로 파이프 형상을 이루며 신장되는 것이다. 이 과정이 단계별로 여러차례에 걸쳐서 이루어진다.

또한, 상기 과정에서 뚫리기 시작한 제1구멍(54)의 깊이가 소재의 길이와 대비할 때 2/3 정도 되면, 상기한 소재(50)의 방향을 변환시켜 나머지 일측면에서 제2구멍(55)을 형성하기 시작하는데, 소재(50)의 양측에서 핀(38)에 의해 뚫린 제1구멍(54)과 제2구멍(55) 사이의 격벽(56)이 5~10mm가 될 때까지 진행되도록 한다.

그리고 상기한 격벽(56)의 제거를 위해서 피어싱 공정을 거치게 되는데, 이 공정에서는 핀(38)이 상기 격벽(56)을 뚫어 제거되도록 하면서 격벽(56)의 제거면이 매끈해지도록 한다.

이상과 같이 본 발명에 의한 금형을 이용하여 원기둥형상의 중실체 소재(50)를 하면이 평평하거나 평평한 하부 돌출면을 갖는 펀치(40)로써 타격하는 과정에서 펀치(40)의 반대측면에 위치된 상면이 산형상인 핀(38)에 위해서 파이프 형상으로 바뀌게 되면서 그 길이 또한 신장되어 니플 모재(60)가 완성되는 것이다.
즉, 본 발명에서 펀치(40)는 소재(50)에 타격만 하고, 자리홈(52)의 형성이나, 구멍(54,55)의 형성과 그 구멍(54,55)의 형성에 따른 소재(50)의 신장 및 격벽(56)의 제거는 상면이 산형상인 핀(38)에 의해 이루어져 니플 모재(60)가 제작된다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 니플의 모재가 어떠한 용접공정이나 접착공정을 거치지 않고 소재의 인발공정 및 피어싱공정에 위해서만 이루어지게 되므로서, 종래기술의 경우에 니플 모재의 제작시 문제시되었던 용접부 및 접착부의 내구문제가 해결되어질 수 있는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 핀에 상면에 소재를 올려놓고 소재에 펀치를 타격하여 니플의 모재를 제작하는 방법에 있어서,

   중앙부위가 솟아오른 산형상을 갖는 핀(38)의 상부에 원기둥형상의 소재(50)를 올려놓은 상태에서 소재(50)에 펀치(40)를 타격하여, 핀(38)에 의해 소재(50)의 일측면에 자리홈(52)을 형성하는 공정과,

   상기 자리홈(52)이 형성된 소재(50)의 상하방향을 변환시킨 상태에서 소재(50)에 펀치(40)를 타격하여, 핀(40)에 의해 자리홈(52) 반대측 소재(50)의 측면에 제1구멍(54)을 형성하면서 소재(50)의 길이를 신장하는 제1펀칭공정과,

   상기 제1구멍(54)이 형성된 소재(50)의 상하방향을 다시 변환시킨 상태에서 소재(50)에 펀치(40)를 타격하여, 핀(38)에 의해 자리홈(52) 소재의 측면에 제2구멍(55)을 형성하면서 소재(50)의 길이를 신장하는 제2펀칭공정과,

   소재의 상하방향 변환없이 소재(50)에 펀치(40)를 타격하여, 상기 제1,2펀칭공정에서 소재의 양측면에 형성된 격벽(56)을 핀(38)에 의해 제거하는 피어싱공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 니플 모재의 제작방법.
6. 삭제

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