KR100736769B1 - 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 및 그의 제조를 위한장치 - Google Patents

용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 및 그의 제조를 위한장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 와이어가 송급되는 송급로의 치수가 정확하게 가공되고 가공면의 정밀도가 향상되어 용접과정에서 와이어의 송급이 안정되게 수행되어 용접불량이 방지되고, 제조과정이 단순화되어 생산성과 생산비용이 절감되도록 한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 및 그의 제조를 위한 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법은 일정한 길이와 외경 및 내경을 갖는 환봉 형태의 중간소재를 일정한 가공공정을 통해 와이어가 송급되도록 정해진 내경의 송급로를 갖는 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법에 있어서, 중간소재를 하형에 구비된 다이스의 팁성형홀에 삽입하여 위치시킨 후, 송급로의 내경에 해당되는 외경을 갖고 핀홀더상에 삽입되어 상형에 결합되는 인발핀의 승강동작에 의해 정해진 내경의 송급로를 형성하는 동시에 팁성형홀에 의해 일정한 외경을 갖는 컨택트 팁의 외경을 형성한다.

Description

용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 및 그의 제조를 위한 장치{A MANUFACTURING METHOD OF C0NTACT TIP FOR WELDING TOUCH AND APPARATUS FOR CONTACT TIP MANUFACTURING}
도 1a 및 도 1b는 일반적인 용접토치의 구성을 나타내는 사시도 및 분해 사시도,
도 2는 일반적인 용접토치용 컨택트 팁을 나타내는 사시도,
도 3은 종래 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 공정도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법을 설명하기 위한 공정도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조를 위한 장치를 설명하기 위한 분해 사시도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조를 위한 장치에서 다이스에 형성되는 성형턱을 상세히 보여주는 도면,
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 및 그의 제조를 위한 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
19 : 중간소재
20:컨택트 팁, 21:컨택트팁몸체,
22:송급로, 100:하형,
110:다이스, 112:팁성형홀,
112a:팁삽입홀부, 112b:단조홀부,
112c:성형턱, 120:하부플레이트,
200:상형, 210:핀홀더,
220:인발핀, 230:상부플레이트.
본 발명은 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 및 그의 제조를 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접토치에 설치되어 와이어가 송급되면서 용접작업이 수행되도록 하는 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 및 그의 제조를 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모재와 금속전극 사이에 아크를 발생시켜서 그 용접 열을 이용하 여 모재와 전극을 용융시키므로써 용접 금속을 형성하는 아크용접기에서 용접작업을 실행하는 용접토치(10)는 첨부도면 도 1a에 도시된 바와 같이 토치바디(12)의 후부에 가스를 공급하기 위한 고무호스(미도시)가 호스 연결관을 매개로 접속되고, 토치바디(12)에 전류가 공급되도록 전원공급선이 인슐레이터(14)에 의해 절연되게 설치되는 한편, 상기 토치바디(12)의 앞쪽으로는 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 고무호스로부터 공급되는 가스가 배출되는 가스디퓨져(16)와, 이 가스디퓨져(16)와 접하여 용접용 와이어(미도시)가 그 내부로 송급되는 컨택트 팁(20)이 설치되며, 상기 가스디퓨져(16) 및 컨택트 팁(20)측의 외부에 덧씌워지는 형태로 설치되는 노즐(18)이 구비된다.
그리고 상기 컨택트 팁(20)은 전극으로 사용되는 금속 와이어가 그 내부로 송급되고 상기 토치바디(12)와 기계적, 전기적 및 열적으로 접속되어 상기와 같은 용접작업의 수행이 가능하도록 하는 소모성 부재로서, 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 대략 환봉 형상을 갖도록 형성된 몸체(21)의 중심부에 상기 와이어가 이송되는 송급로(22)가 형성되고 그 일측에는 토치바디(12)측에 기계적, 전기적으로 접속되도록 나사부(23)가 형성되는 한편 상기 나사부(23)의 타측에 해당되는 몸체상에는 일정한 경사각을 갖도록 가공된 테이터부(24)가 형성된다.
또한 상기 컨택트 팁(20)은 몸체(21)의 직경이 8㎜ ~ 9mm 내외로 형성되고, 그 길이가 대략 30 ~ 45㎜ 정도로 형성되며, 와이어가 이송되는 송급로(22)의 길이 는 이 컨택트 팁(20)과의 전기접촉이 연속적으로 달성될 수 있는 25㎜ 내외가 되도록 형성된다. 그리고 상기 송급로(22)의 내경은 사용되는 와이어의 직경에 따라 일반적으로 0.4 ~ 1.9Ø 정도의 다양한 내경를 갖도록 형성되는 한편 사용되는 와이어의 직경 보다 0.1㎜ 내지 0.2㎜ 정도 더 큰 내경을 갖도록 형성된다.
한편, 상기와 같은 컨택트 팁(20)의 제조과정을 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이, 일정한 내경의 송급로가 형성되도록 봉상의 몸체를 인발하고 열처리하는 인발단계 및 열처리단계(31)와, 상기 단계(31)에 의해 인발된 봉상의 몸체를 일정한 길이로 절단하고 기본적인 형상을 가공하는 컨택트팁몸체(21)를 형성하는 단계(32)와, 상기 컨택트팁몸체(21)를 형성하는 단계(32)에 의해 가공된 컨택트팁몸체(21)에 테이퍼부(24)를 가공하는 테이퍼부 가공단계(33)와, 상기 단계(33)에 의해 테이퍼부가 형성된 몸체에 제품의 규격 등의 식별용 표시를 형성하는 식별부 마킹단계(34)가 수행되는 한편, 토치바디(12)측에 체결되는 나사부(23)를 형성하는 로링단계(thread rolling)(35)와, 정해진 규격의 내경을 갖도록 송급로를 연마핀으로 드릴링하는 피닝단계(pinning,36)와, 이와 같이 피닝단계(36)가 수행된 컨택트 팁(20)을 세척하는 세척단계(37)가 수행된다.
그리고 상기 인발단계에서 송급로(22)의 직경이 서로 다른 여러 종류의 컨택트 팁(20)을 제조하기 위해서는 서로 다른 송급로 내경을 갖는 봉재를 인발하여야 하므로 각 사이즈 마다 모두 인발단계를 수행하여 해당 컨택트 팁을 형성하기 위한 컨택트팁몸체(21)를 형성하게 되는데, 이에 따르면 매번 인발 다이스를 교체하여야 하는 등 여러 가지 작업준비를 하여야 하므로 생산의 휴지시간이 증가되어 생산성이 저하되고 작업시간과 인건비가 상승되어 생산비용이 증가되는 문제점이 있으며, 또한 특정 규격의 컨택트 팁을 생산하게 될 경우 한 번에 일정한 수량 이상을 생산하여야 하므로 불필요한 추가생산에 따른 재고비용이 증가되는 문제점이 있었다.
한편 상기와 같은 인발단계에서는 비교적 작은 내경을 갖는 송급로가 인발되는 과정에서 내경 치수에 불량이 발생되고 인발유로 인한 이물질이 송급로의 내주면상에 눌러 붙게 되므로 와이어의 송급불량을 유발시키는 문제점이 있었다.
또한 종래 인발단계에서 상기 송급로의 형성과정을 살펴 보면 송급로의 내경을 특정 내경(보통 내경이 2.4Ø 정도)까지만 형성하고 이후로는 몸체의 외경 사이즈를 인발하는 과정에서 자연적으로 송급로의 내경이 감소되는 특성을 이용하여 정해진 내경을 갖는 송급로를 형성하게 되므로 이와 같은 공정 중에는 송급로의 내주면상에 균열이 발생되거나 돌기가 형성되면서 그 사용시에 와이어의 송급불량을 유발시키는 문제점이 있었다.
한편, 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법으로서 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2005-0121341호에서 제시하고 있는 "고온 내모마성이 우수한 크롬동 콘택트 팁의 제조방법"에 따르면 압출성형된 중간소재를 냉간 인발공정과 열처리공정 을 반복적으로 수행하여 목적으로 하는 치수로 성형한 후, 가공공정을 거쳐 콘택트 팁을 제조하는 제조방법에 있어서, 반복적으로 수행되는 상기 냉간 인발공정 중 1차 인발공정 후 수행되는 열처리공정은 풀림처리를 행하고, 2차 인발공정 후 수행되는 열처리공정은 용체화처리를 행하여, 3차 인발공정 후 수행되는 열처리공정은 시효처리를 행하는 것을 특징으로 하고 있는데, 이와 같은 제조방법은 대경(Ø200)의 주물을 압출하여 직경이 Ø80 정도 되는 중간제품으로 형성하고 다시 반복 인발하는 공정을 통해 직경이 Ø8 ~ Ø10 정도 되는 최종제품을 형성하는 과정에서 상기와 같은 열처리공정을 수행함으로써 고온에서 우수한 경도를 지속적으로 유지할 수 있는 내마모성이 우수한 콘텍트 팁이 제공된다.
그러나 상기한 제조방법에서는 고온에서 우수한 경도를 갖는 콘택트 팁은 구현할 수 있으나, 인발단계에서 발생되는 송급로의 내경 치수의 불량과 인발유와 같은 이물질에 의한 송급로의 오염으로 인해 와이어의 송급불량을 유발시키는 문제점과, 인발중에 송급로의 내주면상에 균열이 발생되거나 돌기가 형성되어 와이어의 송급불량을 유발시키는 종래의 문제점은 전혀 해결할 수 없었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 안출된 것으로 와이어가 송급되는 송급로의 치수가 정확하게 가공되고 가공면의 정밀도가 향상되어 용접과정에서 와이어의 송급이 안정되게 수행되어 용접불량이 방지되고, 제조과정이 단순 화되어 생산성과 생산비용이 절감되도록 한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 및 그의 제조를 위한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법은 일정한 길이와 외경 및 내경을 갖는 환봉 형태의 중간소재를 일정한 가공공정을 통해 와이어가 송급되도록 정해진 내경의 송급로를 갖는 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법에 있어서, 상기 중간소재를 하형에 구비된 다이스의 팁성형홀에 삽입하여 위치시킨 후, 송급로의 내경에 해당되는 외경을 갖고 핀홀더상에 삽입되어 상형에 결합되는 인발핀의 승강동작에 의해 상기 정해진 내경의 송급로를 형성하는 동시에 상기 팁성형홀에 의해 일정한 외경을 갖는 컨택트 팁의 외경을 형성한다.
이와 같은 본 발명에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법에서 상기 컨택트 팁을 성형할 때 송급로의 내경이 일정 치수로 변경된 또 다른 컨택트 팁을 성형하게 되는 경우 상기 핀홀더를 분리하여 변경된 치수의 외경에 해당되는 인발핀으로 교체, 조립한 후 시행하고, 상기 컨택트 팁의 외경이 변경되는 경우 변경된 외경에 해당되는 내경의 팁성형홀이 형성된 다이스로 교체, 조립하여 시행할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법에서 상기 컨택트 팁의 성형시 상기 팁성형홀에는 상기 중간소재가 삽입되도록 상기 중간소재의 외경과 대응되는 크기의 내경을 갖는 팁삽입홀부가 상측에 형성되어 상기 중간소재가 삽입되고, 상기 팁삽입홀부의 하측에 상기 팁삽입홀부의 내경보다 작고 목적하는 컨택트 팁의 외경에 해당되는 내경을 갖는 단조홀부가 형성되어 컨택트 팁의 외경부 단조과정이 시행되며, 상기 팁삽입홀부와 단조홀부와의 경계부에 상기 단조홀부의 내경보다 작은 내경을 갖는 성형턱이 형성되어 인발핀의 상승에 따른 인발동작시에 가공중인 중간소재의 상방 이탈을 방지하고, 프레싱 과정에서 열발생을 저감하는 동시에 성형성이 향상되도록 시행될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 일정한 길이와 외경 및 내경을 갖는 환봉 형태의 중간소재에 와이어가 송급되는 정해진 내경의 송급로가 형성되도록 하는 용접토치용 컨택트 팁의 제조를 위한 장치에 있어서, 상기 중간소재가 삽입되는 팁성형홀이 형성된 다이스가 구비된 하형 및; 상기 하형에 삽입 고정된 상기 중간소재의 중앙부에 길이방향으로 상기 정해진 내경의 송급로가 형성되도록 상기 송급로의 내경에 해당되는 외경을 갖는 인발핀이 결합되는 핀홀더가 구비된 상형이 포함되어 이루어진다.
이와 같은 본 발명에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조를 위한 장치에서 상기 핀홀더는 상기 인발핀이 삽입 설치되도록 삽입홀을 갖는 가압돌출부가 돌출된 몸체가 체결부재에 의해 상형에 설치되는 상부플레이트상에 분리 가능하게 체결되고, 상기 다이스는 상기 팁성형홀을 갖는 지지돌출부가 돌출된 몸체가 체결부재에 의해 하형의 하부플레이트상에 분리 가능하게 체결되고 상기 하부플레이트상에는 상기 팁성형홀과 연통되는 배출공이 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조를 위한 장치에서 상기 팁성형홀은 그 상측에 상기 중간소재가 삽입되도록 상기 중간소재의 외경과 대응되는 크기의 내경을 갖는 팁삽입홀부가 형성되고, 상기 팁삽입홀부의 하측에 상기 팁삽입홀부의 내경보다 작고 목적하는 컨택트 팁의 외경에 해당되는 치수의 내경을 갖는 단조홀부가 형성되며, 상기 팁삽입홀부와 단조홀부와의 경계부에 상기 단조홀부의 내경보다 작은 내경을 갖는 성형턱이 형성될 수 있다.
본 발명은 프레스 기술을 응용하여 용접토치용 컨택트 팁을 제조하는 것을 특징으로 한다. 즉 종래기술은 컨택트 팁을 제조하기 위해 통상 인발공정을 적용하고, 별도의 기계가공을 통해 컨택트 팁의 송급로를 형성하였다. 그러나 이와 같은 제조방법은 송급로의 직경이 작아질수록 가공이 어려울뿐만 아니라 송급로 내면의 조도와 정밀도를 높이기 어려운 문제점이 있다. 이에 반해 본 발명은 상형과 하형으로 이루어지는 본 발명에 따른 장치(프레싱 장치)를 적용하여 컨택트 팁의 송급로는 인발과정을 통해 형성되도록 하고, 컨택트 팁의 외경은 단조과정을 통해 형성되도록 하므로써 송급로의 내경이 높은 조도를 갖도록 하고, 그 치수가 정밀하 게 형성되도록 한다. 따라서 본 발명에 따르면, 종래보다 송급로 내경이 높은 조도를 갖도록 하고, 더욱 정밀한 치수를 얻으면서도 대량생산을 통한 생산단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 4 내지 도 7b에 의거하여 상세히 설명하고, 도 4 내지 도 7b에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 프레스 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조를 위한 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조를 위한 장치에서 다이스에 형성되는 성형턱을 상세히 보여주는 도면이고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 및 그의 제조를 위한 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4 내지 도 7b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법은, 잉곳(ingot)을 성형하여 일정한 외경을 갖는 봉상으로 인발하고, 이와 같이 인발되는 과정에서 봉상의 소재를 열처리하는 인발 및 열처리단계(41)와, 상기 인발단계 및 열처리단계(41)를 통해 얻어진 환봉 형태의 부재를 일정 길이로 절단하여 정해진 길이와 내경 및 외경을 갖는 다수 개의 중간소재로 형성(통상 절단과정)하는 단계(42)와; 상기 단계(42)에서 얻어진 중간소재에 송급로(22)를 형성하는 한편 일정한 외경을 갖는 컨택트 팁으로 형성하는 컨택트 팁을 성형하는 단계(43)와, 상기 컨택트 팁을 성형하는 단계(43)에 의해 얻어진 컨택트 팁상에 세부적인 가공부를 가공 및 형성하여 컨택트 팁을 완성하는 컨택트 팁의 후가공단계들{테이퍼부 가공(44), 식별부 마킹(45), 로링(46) 및 세척(47)}이 포함되어 이루어진다.
본 실시예에서 인발단계는 컨택트 팁을 제조하기 위해 이루어지는 통상의 과정과 동일하게 대경(대개 Ø200 정도의 외경, 여기서 단위는 mm로서 이하 동일하다)의 외경을 갖는 잉곳을 일정 범위의 외경(대개 Ø80 정도의 외경)을 갖도록 성형한 후, 이와 같이 공정에 의해 얻어진 부재를 다시 목적하는 컨택트 팁의 외경에 근접하는 외경을 갖는 동시에 내부에 일정한 내경을 갖는 내부홀이 형성되도록 냉간 인발하는 과정을 반복 수행하게 되고, 이와 같은 반복적인 인발단계에서는 상기한 열처리단계가 수행되는데 이와 같은 열처리단계는 풀리처리, 용체화처리 및 시효처리와 같은 과정을 수행하게 된다. 그리고 상기 인발단계에서 상기 내부홀은 Ø2.0로 형성되고 최종적으로 얻어지는 부재의 외경은 Ø9.5가 되도록 형성하게 되 지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 아울러 상기 인발단계 및 열처리단계의 세부과정 또한 상술한 것에 한정되는 것은 아니며 다양한 방법으로 변형하여 적용할 수 있는 것이다.
중간소재를 형성하는 단계(42)는, 상기 인발단계에서 외경이 Ø9.5로 형성된 봉상의 부재를 정해진 길이로 절단하여, 후술하는 제조장치에서 완전한 송급로와 외경을 성형하기 위한 중간소재를 형성하는 단계이다. 이때 상기 중간소재의 전장은 40㎜ 정도가 되도록 절단하는 것이 바람직하다.
컨택트 팁을 성형하는 단계(43)는, 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 중간소재를 형성하는 단계(42)에 의해 얻어진 중간소재(19)를 하형(100)에 구비된 다이스(110)의 팁성형홀(112)에 삽입하여 위치시킨 상태에서, 도 7b에 도시된 바와 같이, 목적하는 송급로(22, 도 2 참조, 이하 동일)의 내경에 해당되는 외경을 갖는 인발핀(220)이 핀홀더(210)상에 결합된 상형(200)의 프레싱 작용으로 인발핀(220)에 의해 내부에 목적하는 내경의 송급로(22)가 형성되고, 상기 팁성형홀(112)에 의해 일정한 외경을 갖도록 형성하게 된다. 이와 같은 원리는 프레싱 작용시 외경이 단조과정에 의해 축소되면서 중간소재(19)의 내부홀도 축소되어 인발핀(220)의 외경에 맞추어지고, 동시에 인발핀(220)의 상승시 인반과정에 의해 원하는 내경의 송급로(22)가 형성되므로써 이루어진다. 예컨대, 중간소재(19)의 내부홀의 직경이 φ2인 경우, 외경이 1mm정도 축소되는 단조과정이 발생되도록 하면, 내부홀의 직경 도 φ1로 축소되는 현상이 발생되므로 인발핀(220)의 외경에 맞추어지는 송급로(22)가 인발 성형되는 것이다.
그리고 상기 컨택트 팁을 성형하는 단계(43)에서는 팁성형홀(112)의 상측부에 상기 중간소재(19)의 외경과 동일 내경을 갖는 팁삽입홀부(112a)가 일정한 길이 범위로 형성되어 이 팁삽입홀부(112a)에 상기 중간소재(19)체가 삽입 설치되고, 상기 팁삽입홀부(112a)의 하측으로 이 팁삽입홀부(112a)의 내경보다 작고 목적하는 컨택트 팁의 외경에 해당되는 내경의 단조홀부(112b)가 형성되어 상형(200)의 하강동작에 따른 핀홀더(210)의 가압동작에 의해 중간소재(19)가 상기 단조홀부(112b)로 이동되면서 컨택트 팁(20)의 외경의 단조과정이 시행된다. 이때, 상기 팁삽입홀부(112a)와 단조홀부(112b)와의 경계부에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 단조홀부(112b)의 내경보다 작은 내경을 갖는 성형턱(112c)이 형성되어 프레스과정에서 이동되는 중간소재(19)의 외경이 상기 성형턱(112c)에 의해 일차적으로 감소되게 성형하게 되므로 열발생이 저감되는 동시에 성형성이 향상되게 된다.
또한, 도 7b에서 보는 바와 같이, 상기와 같이 상형(200)의 하강동작에 의해 핀홀더(210)의 가압부(212a)가 중간소재(19)를 단조홀부(112b)측으로 가압 이동시켜 컨택트 팁의 외경을 형성한 상태에서 상형(200)이 상승되면, 단조홀부(112b)에 위치된 중간소재(19)의 내부에 삽입되어 있는 인발핀(220)이 상승, 이탈되면서 최종적으로 목적하는 내경의 송급로(22)를 인발하는 작용을 수행하게 되고, 이와 같 이 인발핀(220)이 상승되더라도 가공중인 중간소재(19)는 단조홀부(112b)의 내면과 함께 단조홀부(112b)의 내경보다 작은 내경을 갖는 성형턱(112c)에 걸림되므로 상방으로 이탈되지 않고 단조홀부(112b)상에 잔류된 후 연속되는 컨택트 팁을 성형하는 단계에 의해 단조홀부(112b)로 또 다른 중간소재가 진입되면 하부플레이트(120)상에 형성되는 배출공(122)을 통해 하방으로 배출된다. 그리고 상기와 같이 단조홀부(112b)에서 단조된 컨택트 팁(20)은 다이스(110)의 팁성형홀(112)과 연통되게 하부플레이트(120)상에 형성된 배출공(122)을 통해 하방으로 배출되므로 반복적인 컨택트 팁(20)의 성형이 가능한 상태가 된다.
한편 상기와 같은 컨택트 팁을 성형하는 단계에서 송급로(22)의 내경이 일정 치수로 변경된 또 다른 컨택트 팁을 성형하게 되는 경우에는 핀홀더(210)를 상형(200)의 상부플레이트(230)로부터 분리시키고 변경된 치수의 외경에 해당되는 인발핀(220)을 핀홀더(210)상에 교체 설치한 상태에서 핀홀더(210)를 다시 상부플레이트(230)상에 조립하고 상술한 바와 같은 컨택트 팁의 성형단계를 계속적으로 수행하게 되면 변경된 내경의 송급로를 갖는 컨택트 팁이 반복적으로 제조된다.
한편 상기와 같은 컨택트 팁을 성형하는 단계(43)에서 제조하고자 하는 컨택트 팁(20)의 외경이 변경되는 경우 변경된 외경에 해당되는 내경의 팁성형홀(112)이 형성된 다이스(110)를 하부플레이트(120)상에 교체, 조립하여 시행하게 되면 변경된 외경을 갖는 컨택트 팁(20)이 제조되게 된다.
결국, 상술한 바와 같은 컨택트 팁을 성형하는 단계(43)에 의해 컨택트 팁(20)을 성형하게 되면 제조과정에서 서로 다른 내경의 송급로(22)가 형성된 컨택트 팁을 제조하게 되더라도 인발핀(220)만 간편하게 교체하여 편리하게 제조할 수 있으므로 종래와 같이 인발단계에서 부터 서로 다른 송급로를 갖는 환봉을 인발할 필요가 없으므로 제조방법이 단순하게 되고 생산성 및 생산비가 절감되는 것이다. 그리고 컨택트 팁(20)의 송급로(22)가 인발핀(220)의 인발작용에 의해 정확한 내경을 갖도록 형성되는 동시에 그 가공면이 정밀하게 형성되므로 와이어의 송급불량이 근본적으로 차단되는 것이다.
한편, 상기 컨택트 팁을 성형하는 단계(43)가 시행된 후 수행되는 컨택트 팁의 후가공단계들은, 도 4에서 보는 바와 같이, 컨택트 팁의 일측부에 형성되는 테이퍼부를 가공하기 위한 테이퍼부 가공단계(44)와, 컨택트 팁의 외면상에 제품의 규격이나 식별표시를 형성하는 식별부 마킹단계(45)와, 토치바디측에 체결되도록 나사부에 나사산을 형성하는 로링단계(thread rolling,46)와, 상기한 단계들이 완료된 컨택트 팁을 세척하는 세척단계(47)가 수행된다. 이때 상기 컨택트 팁을 성형하는 단계(43)에서 인발핀(220)에 의해 정해진 내경의 송급로(22)가 형성되므로 종래와 같이 일정 내경을 갖도록 송급로를 연마핀으로 드릴링하는 피닝단계(pinning)가 불필요하게 되므로 공정이 단순화된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조를 위한 장치는, 첨부도면 도 5 내지 도 7b에 도시된 바와 같이 일정한 외경 및 내경과 길이로 형성된 중간소재(19)가 삽입되어 목적하는 컨택트 팁의 외경이 형성되도록 팁성형홀(112)이 형성된 다이스(110)가 구비된 하형(100)과, 상기 하형(100)에 삽입 고정된 중간소재(19)의 중앙부에 길이방향으로 정해진 내경의 송급로(22)가 형성되도록 송급로(22)의 내경에 해당되는 외경을 갖는 인발핀(220)이 결합되는 핀홀더(210)가 구비된 상형(200)으로 구성된다.
상기 하형(100)은 프레스(미도시)의 베이스상에 설치되어 다이스(110)가 체결되는 하부플레이트(120)가 구성되고, 상기 다이스(110)는 팁성형홀(112)을 갖는 지지돌출부(111)가 돌출된 몸체가 볼트와 같은 체결부재(114)에 의해 상기 하부플레이트(120)상에 분리 가능하게 체결된다. 그리고, 상기 다이스(110)에 형성되는 팁성형홀(112)은 그 상측에 중간소재(19)가 삽입되도록 일정한 범위로 상기 중간소재(19)의 외경과 동일한 크기의 내경을 갖는 팁삽입홀부(112a)가 형성되고, 상기 팁삽입홀부(112a)의 하측에 팁삽입홀부(112a)의 내경보다 작고 목적하는 컨택트 팁(20)의 외경에 해당되는 치수의 내경을 갖는 단조홀부(112b)가 형성되며, 상기 팁삽입홀부(112a)와 단조홀부(112b)와의 경계부에 상기 단조홀부(112b)의 내경 보다 작은 내경을 갖는 성형턱(112c)이 형성되어 프레스과정에서 열발생을 저감시키고 성형성을 향상시키게 된다. 또한 상기 하부플레이트(120)상에는 다이스(110)의 팁성형홀(112)과 연통되는 배출공(122)이 형성되어 단조홀부(112c)에서 단조된 컨 택트 팁(20)이 배출되면서 반복적인 컨택트 팁(20)의 성형이 가능하게 된다.
상기 상형(200)은 프레스의 구동 컬럼(도시 않음)에 설치되어 상기 핀홀더(210)가 체결되는 상부프레이트(230)가 구성되고, 상기 핀홀더(210)는 인발핀(220)이 삽입 설치되도록 삽입홀을 갖는 가압돌출부(212)가 돌출된 몸체가 체결부재(214)에 의해 상형에 설치되는 상부플레이트(230)상에 분리 가능하게 체결된다. 그리고 핀홀더(210)의 가압돌출부(212)의 하단부에는 가압부(212a)가 형성되어 상형(200)의 하강 동작시에 중간소재(19)를 하방으로 가압하여 팁성형홀(112)의 팁삽입홀부(112a)에 위치된 중간소재(19)를 단조홀부(112b)측으로 프레싱하여 컨택트 팁의 목적하는 외경이 얻어지도록 하는 작용을 수행하게 된다. 또한 상기 인발핀(220)은 상기 핀홀더(210)의 삽입홀 단부에 걸림되는 걸림부(222)가 형성된 핀몸체(221)와, 이 핀몸체(221)의 단부에 송급로(22)를 형성하는 성형부(223)로 형성된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 및 그의 제조를 위한 장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 및 그의 제조를 위한 장치에 의하면, 목적하는 송급로의 내경과 동일한 외경을 갖는 인발핀에 의해 송급로의 치수가 정확하고 정밀하게 가공되어 와이어의 송급이 정확하고 안정되게 수행되므로 용접작업성이 향상되고 용접품질이 향상되는 효과가 있다. 그리고, 서로 다른 내경의 송급로가 형성된 컨택트 팁을 제조하게 되더라도 인발핀만 간편하게 교체하여 편리하게 제조할 수 있으므로 종래와 같이 인발단계에서 부터 서로 다른 송급로를 갖는 모든 부재를 개별적으로 인발하거나 피닝단계를 수행할 필요가 없으므로 제조방법이 단순하게 되고 생산성이 향상되며 생산비가 절감되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 일정한 길이와 외경 및 내경을 갖는 환봉 형태의 중간소재를 일정한 가공공정을 통해 와이어가 송급되도록 정해진 내경의 송급로를 갖는 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법에 있어서,
    상기 중간소재를 하형에 구비된 다이스의 팁성형홀에 삽입하여 위치시킨 후, 송급로의 내경에 해당되는 외경을 갖고 핀홀더상에 삽입되어 상형에 결합되는 인발핀의 승강동작에 의해 상기 정해진 내경의 송급로를 형성하는 동시에 상기 팁성형홀에 의해 일정한 외경을 갖는 컨택트 팁의 외경을 형성하는 것을 특징으로 하는 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨택트 팁의 성형시 상기 팁성형홀에는 상기 중간소재가 삽입되도록 상기 중간소재의 외경과 대응되는 크기의 내경을 갖는 팁삽입홀부가 상측에 형성되어 상기 중간소재가 삽입되고, 상기 팁삽입홀부의 하측에 상기 팁삽입홀부의 내경보다 작고 목적하는 컨택트 팁의 외경에 해당되는 내경을 갖는 단조홀부가 형성되어 컨택트 팁의 외경부 단조과정이 시행되며, 상기 팁삽입홀부와 단조홀부와의 경계부에 상기 단조홀부의 내경보다 작은 내경을 갖는 성형턱이 형성되어 인발핀의 상승에 따른 인발동작시에 가공중인 중간소재의 상방 이탈을 방지하고, 프레싱 과정에서 열발생을 저감하는 동시에 성형성이 향상되도록 시행되는 것을 특징으로 하는 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법.
  4. 일정한 길이와 외경 및 내경을 갖는 환봉 형태의 중간소재에 와이어가 송급되는 정해진 내경의 송급로가 형성되도록 하는 용접토치용 컨택트 팁의 제조를 위한 장치에 있어서,
    상기 중간소재가 삽입되는 팁성형홀이 형성된 다이스가 구비된 하형 및;
    상기 하형에 삽입 고정된 상기 중간소재의 중앙부에 길이방향으로 상기 정해진 내경의 송급로가 형성되도록 상기 송급로의 내경에 해당되는 외경을 갖는 인발핀이 결합되는 핀홀더가 구비된 상형이 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 용 접토치용 컨택트 팁의 제조를 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 핀홀더는 상기 인발핀이 삽입 설치되도록 삽입홀을 갖는 가압돌출부가 돌출된 몸체가 체결부재에 의해 상형에 설치되는 상부플레이트상에 분리 가능하게 체결되고,
    상기 다이스는 상기 팁성형홀을 갖는 지지돌출부가 돌출된 몸체가 체결부재에 의해 하형의 하부플레이트상에 분리 가능하게 체결되고 상기 하부플레이트상에는 상기 팁성형홀과 연통되는 배출공이 형성된 것을 특징으로 하는 용접토치용 컨택트 팁의 제조를 위한 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 팁성형홀은 그 상측에 상기 중간소재가 삽입되도록 상기 중간소재의 외경과 대응되는 크기의 내경을 갖는 팁삽입홀부가 형성되고, 상기 팁삽입홀부의 하측에 상기 팁삽입홀부의 내경보다 작고 목적하는 컨택트 팁의 외경에 해당되는 치수의 내경을 갖는 단조홀부가 형성되며, 상기 팁삽입홀부와 단조홀부와의 경계부에 상기 단조홀부의 내경보다 작은 내경을 갖는 성형턱이 형성된 것을 특징으로 하는 용접토치용 컨택트 팁의 제조를 위한 장치.
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