KR100814863B1 - Steel pipe, method of making the same, and tool of making the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 비닐하우스용 파이프로 사용된 일반적인 강관의 변형 전과 변형 후의 상태를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing a state before and after deformation of a general steel pipe used as a pipe for a plastic house,
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 강관의 부분절개 사시도, Figure 2a is a partial cutaway perspective view of a steel pipe according to an embodiment of the present invention,
도 2b는 도 2a의 A-A' 단면도,FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 2A;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강관의 부분절개 사시도,3 is a partial cutaway perspective view of a steel pipe according to another embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강관의 부분절개 사시도,4 is a partial cutaway perspective view of a steel pipe according to another embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 제조방법의 흐름도,5 is a flow chart of a steel pipe manufacturing method according to an embodiment of the present invention,
도 6은 제1용접단계 후 일부가 벤딩되고 있는 강관의 평면도,6 is a plan view of a steel pipe is partially bent after the first welding step,
도 7은 벤딩 단계의 정면도, 7 is a front view of the bending step,
도 8은 제2용접단계 후의 강관의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of the steel pipe after the second welding step.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100, 200, 300 - 강관 120 - 보강링 100, 200, 300-Steel pipe 120-Reinforcement ring
220 - 보강판재 320 - 보강스프링 220-Reinforcement Plate 320-Reinforcement Spring
B - 베이스 롤 R - 롤러 B-Base Roll R-Roller
G - 링 삽입홈G-Ring Insertion Groove
본 발명은 강관과 그 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비닐하우스 등에 사용되는 강관의 빈 내부에 링, 스프링, 판재 등의 보강부재를 삽입함으로써, 전단강도, 비틀림강도, 휨강도를 향상시킬 수 있는 강관과 그 제조방법 및 상기 강관의 제조공정 중 벤딩공정에서 롤러에 링 삽입홈을 형성함으로써 작업능률을 향상시킬 수 있는 강관 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a steel pipe, a method for manufacturing the same, and a device for manufacturing the same, and more particularly, by inserting a reinforcing member such as a ring, a spring, a plate, and the like into a hollow of a steel pipe used in a plastic house, the shear strength, the torsional strength, and the bending strength. It relates to a steel pipe and a manufacturing method for improving the steel pipe manufacturing apparatus that can improve the work efficiency by forming a ring insertion groove in the roller in the bending process of the manufacturing process of the steel pipe.
건축물의 구조용 기둥이나 보 트러스(truss) 또는 비닐하우스용 파이프에 사용되는 강관은 일반적으로 내부가 비어 있는 구조를 하고 있다. 이러한 강관의 생산공법으로는 ERW(Electric Resistance Welding) 공법, Spiral 공법, Roll Bending 공법 등이 있다. 특히, 소형 단면을 갖는 파이프는 상온에서 강관코일을 풀고 롤러에서 파이프의 형상으로 굽힌 후, 고주파로서 전기 저항에 의한 발열을 이용해서 용접하여 제조하는 ERW(전기저항용접) 공법을 주로 사용하고 있다. 또한, 강관은 용도에 따라 단면이 원형, 다각형 등으로 형성된다. 강관의 재질로는 구조용으로 사용될 때 고강도와 고탄성을 필요로 한다는 점을 고려하여, 주로 알루미늄, 스테인레스, 아연 등이 도금된 탄소강이 사용된다.Steel pipes used for structural pillars, truss or pipes in vinyl houses are generally hollow. Production methods of such steel pipes include an electric resistance welding (ERW) method, a spiral method, and a roll bending method. In particular, a pipe having a small cross section mainly uses an ERW (electric resistance welding) method, which is manufactured by unwinding a steel pipe coil at room temperature, bending it in the shape of a pipe on a roller, and then welding by using heat generated by electrical resistance as a high frequency. In addition, the steel pipe is formed in a circular, polygonal or the like in cross section depending on the use. As a material of the steel pipe, carbon steel plated with aluminum, stainless steel, zinc, etc. is mainly used in consideration of the fact that high strength and high elasticity are required when used for structural purposes.
도 1은 비닐하우스용 파이프로 사용된 일반적인 강관의 변형 전과 변형 후의 상태를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a state before and after deformation of a general steel pipe used as a pipe for a plastic house.
도 1에서 설치 당시의 비닐하우스용 파이프는 정상 형태의 강관(10) 형상을 하고 있다. 그러나, 태풍이나 폭설 등 자연재해로 인해 외력이 가해져 변형되면 휜 형태의 강관(30) 형상을 하게 된다. 특히 폭설시에는 상부 하중이 과도하게 걸리므로 중앙부(M)와 양 옆의 횡 가대부(S1, S2)에 집중 모멘트가 가해져서 도 1과 같이 변형되기 쉽다. 변형 부위(35)를 확대한 부분을 참조하면, 이러한 강관의 내부는 비어 있기 때문에 관의 단면이 눌려 외경과 내경이 작아지면서 접히게 된다. 일반적으로 비닐하우스는 그 특성상 아치 형상으로 설치되는 관계로, 고강도 강관의 사용시 굽힘이 힘들기 때문에 열연 강관을 사용하게 된다. 열연 강관은 강도와 탄성이 약하기 때문에 처지거나 휘게 되는 현상이 발생한다. 특히, 최근에는 전지구적으로 이상 기후가 빈번하게 발생하여, 여름철 태풍과 겨울철 폭설에 의한 위험이 한층 증가하고 있는 추세이다.The pipe for the vinyl house at the time of installation in Figure 1 has the shape of a
일반적으로 농업용 비닐하우스의 파이프로는 내경 22~32mm의 아연도금 강관이 이용되고 있다. 이러한 강관은 몇 년 전까지만 하더라도 내경 22mm에 두께 1.2mm가 주종을 이루었다. 그러나, 상술한 바와 같이 매년 자연재해시 비닐하우스가 내려앉는 현상이 빈번하게 발생하여, 현재는 내경이 25~27mm, 더 크게는 32mm에 두께 1.8mm가 사용되고 있는 실정이다. 그러나, 강관의 규격을 키워서 사용하게 되면 비용이 증가하여 농민들의 부담이 가중되며, 이는 농업 경쟁력의 약화로 이어질 수 있다는 문제점이 있다. 따라서, 강관의 규격은 그대로 유지하면서 전단강도와 비틀림강도 및 휨강도를 향상시킬 수 있는 기술의 개발이 시급한 실정이다. In general, galvanized steel pipes with an inner diameter of 22 to 32 mm are used as pipes for agricultural vinyl houses. These steel pipes were made up of 22mm inside and 1.2mm thick until a few years ago. However, as described above, the phenomenon that the vinyl house falls frequently during natural disasters every year, and the current diameter is 25 ~ 27mm, larger 32mm and 1.8mm thickness is currently used. However, increasing the standard of steel pipes increases the cost and increases the burden on farmers, which may lead to a weakening of agricultural competitiveness. Therefore, it is urgent to develop a technology that can improve the shear strength, the torsional strength and the bending strength while maintaining the standard of the steel pipe.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 비닐하우 스 등에 사용되는 강관의 빈 내부에 링, 스프링, 판재 등의 보강부재를 삽입함으로써, 전단강도, 비틀림강도, 휨강도를 향상시킬 수 있는 강관과 그 제조방법 및 상기 강관의 제조공정 중 벤딩공정에서 롤러에 링 삽입홈을 형성함으로써 작업능률을 향상시킬 수 있는 강관 제조장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular, by inserting a reinforcing member, such as a ring, spring, plate, etc. in the hollow of the steel pipe used for vinyl housing, etc., to improve the shear strength, torsional strength, bending strength It is an object of the present invention to provide a steel pipe manufacturing apparatus that can improve the work efficiency by forming a ring insertion groove in the roller in the bending process of the steel pipe and its manufacturing method and the manufacturing process of the steel pipe.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 강관은 구조용 강관에 있어서, 상기 강관의 내부에는 보강부재가 삽입되는 것을 특징으로 한다.Steel pipe according to the present invention devised to achieve the above object is characterized in that in the structural steel pipe, the reinforcing member is inserted into the steel pipe.
또한, 상기 보강부재는 용접에 의해 상기 강관에 접합될 수 있다. 또한, 상기 보강부재는 보강링, 보강판재, 보강스프링 중 어느 하나일 수 있다.In addition, the reinforcing member may be joined to the steel pipe by welding. In addition, the reinforcing member may be any one of a reinforcing ring, reinforcing plate material, reinforcing spring.
또한, 상기 보강링 또는 상기 보강판재는 복수개가 서로 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 소정 간격은 상기 강관의 단면 내경의 10배 이내의 길이인 것이 바람직하다.In addition, the reinforcing ring or the reinforcing plate member may be formed a plurality of spaced apart from each other by a predetermined interval. In addition, the predetermined interval is preferably a length within 10 times the cross-sectional inner diameter of the steel pipe.
또한, 본 발명에 따른 강관의 제조방법은 강관 제조를 위한 강관코일을 언코일링(uncoiling) 하는 단계; 언코일링된 강관판재에 보강부재를 소정 간격으로 복수개 용접하는 제1용접단계; 상기 보강부재가 용접된 강관판재를 관 형상으로 벤딩(vending)하는 단계; 상기 보강부재 및 상기 강관판재의 일단과 타단을 용접하는 제2용접단계; 및 상기 용접된 부위를 열처리하고 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing a steel pipe according to the present invention comprises the steps of: uncoiling a steel pipe coil for steel pipe manufacturing; A first welding step of welding a plurality of reinforcing members at predetermined intervals to the uncoiled steel pipe plate; Bending the steel pipe plate welded to the reinforcing member into a tubular shape; A second welding step of welding one end and the other end of the reinforcing member and the steel pipe plate; And heat treating and cooling the welded portion.
또한, 상기 보강부재는 보강링, 보강판재, 보강스프링 중 어느 하나일 수 있다.In addition, the reinforcing member may be any one of a reinforcing ring, reinforcing plate material, reinforcing spring.
또한, 상기 제1용접단계는 전기압접에 의하고, 상기 제2용접단계는 모살용접에 의할 수 있다.In addition, the first welding step may be by electro-pressure welding, the second welding step may be by the slash welding.
또한, 본 발명에 따른 강관의 제조장치는 베이스 롤(base roll); 및 상기 베이스 롤 위에 강관을 올려놓고 상기 강관을 벤딩하기 위한 롤러를 포함하는 강관 제조장치에 있어서, 상기 롤러는 상기 강관에 용접된 보강링의 위치고정을 위한 링 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the steel pipe manufacturing apparatus according to the present invention includes a base roll (base roll); And a roller for placing the steel pipe on the base roll and bending the steel pipe, wherein the roller is formed with a ring insertion groove for fixing the position of the reinforcing ring welded to the steel pipe.
또한, 상기 링 삽입홈은 상기 보강링 두께 이하의 깊이로 상기 롤러의 일측에 형성될 수 있다.In addition, the ring insertion groove may be formed on one side of the roller to a depth less than the thickness of the reinforcing ring.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관에 대해 설명한다.First, a steel pipe according to an embodiment of the present invention will be described.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 강관의 부분절개 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 A-A' 단면도이다.Figure 2a is a partially cutaway perspective view of a steel pipe according to an embodiment of the present invention, Figure 2b is a cross-sectional view taken along line AA 'of Figure 2a.
본 발명의 일 실시예에 따른 강관(100)은, 도 2a를 참조하면, 내부에 보강링(120)이 삽입된다. 상기 보강링(120)은 대략 직사각형상의 판재가 벤딩(vending)되어 대략 원기둥 형상으로 형성된다. 상기 보강링(120)은 강관(100)의 내주면에 용접에 의해 부착된다. 상기 용접은 저항용접, 레이저용접 등에 의할 수도 있으나, 전기압접, 즉 전기아크용접에 의해 이루어지는 것이 접합강도확보의 측면에서 바람직하다. 용접부위는 도 2b를 참조하면 보강부재(120)의 양측 중앙부(130)인 것이 바람직하다. 한편, 상기 보강링(120)과 강관(100)의 양측 단부끼리의 용접은 모살용접(fillet welding)에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. 모살용접은 맞댄용접(butt welding)과 달리, 두 용접살이 하나의 평면상에 있지 않고 소정의 각도를 이룰 때 이루어지는 용접 방식이다. 전기압접과 모살용접의 용접부위는 서로 마주보게 된다. 상기 보강링(120)은 강관(100)과 동일 또는 유사한 재질로 형성될 수 있으며, 굴곡강도가 뛰어난 아연도금 탄소강이 바람직하다. 상기 강관(100)의 제조방법에 대해서는 후술하기로 한다.
상기 보강링(120)은, 도 2b를 참조하면, 복수개가 서로 소정 간격 이격되어 형성된다. 바람직하게는 상기 보강링(120)은 강관(100)의 단면 내경의 10배 이내의 거리로 서로 이격된다. 이와 같은 적정 간격을 파악하기 위해 대나무를 이용하여 다음과 같은 실험을 실시하였다. 비닐하우스는 아치형으로 설치되기 때문에 태풍이나 폭설이 심한 경우 상단부 또는 양측부가 주저앉는 현상이 흔히 발생한다. 본 출원인은 강풍이나 폭설 등의 열악한 자연환경에서도 부러지지 않고 유연하게 형상을 유지하는 대나무에서 그 아이디어를 얻게 되었다. 수개의 대나무 시편을 통해 마디 간격과 단면내경을 측정한 결과, 평균 마디간격은 대나무 하단 내경의 대략 10배 이내였다. 이를 강관에 동일하게 적용하면, 상기 보강링(120) 사이의 간격도 강관(100) 내경의 10배 이내로 배열, 부착하는 것이 바람직하다. 다만, 상기 간격은 모두 동일할 필요가 없으며, 전단력의 강도에 따라 조정 배열되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 강관(100)이 비닐하우스 파이프용으로 사용되는 경우 중앙부와 양 좌대부가 변형되기 쉬우므로, 이러한 부분에 보강링(120)이 조밀하도록 배열될 것이다.Referring to FIG. 2B, the reinforcing
이와 같이 강관(100)의 내부에 소정 간격으로 보강링(120)을 삽입한 결과, 내부가 빈 일반 강관에 비해 초기 강성이 26~30% 증가하였다. 또한, 상기 강관(100)은 최대 내력이 대략 20% 정도 증가하여 휨강도가 향상된 결과를 보였다.As such, when the reinforcing
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 강관에 대해 설명한다.Next, a steel pipe according to another embodiment of the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 강관의 부분절개 사시도이다. 도 3의 실시예는 보강링(120) 대신 보강판재(220)가 강관(200) 내부에 삽입된다는 점 이외에는 도 2a의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.3 is a partial cutaway perspective view of a steel pipe according to another embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 3 is similar to the embodiment of FIG. 2A except that the reinforcing
본 발명의 다른 실시예에 따른 강관(200)은, 도 3을 참조하면, 내부에 보강판재(220)가 삽입된다. 이때, 상기 보강판재(220)는 강관(200)의 내주면과 대략 수직하도록 형성된다. 상기 보강판재(220)는 대략 원판 형상으로 형성된다. 다만, 강관의 단면 형상이 원형상이 아닌 다각형상인 경우 보강판재 또한 다각형상으로 형성될 수도 있음은 물론이다. 상기 보강판재(220)는 평판 형상의 강관(200) 내측면 에 전기압접에 의해 용접된 후, 강관(200)을 원기둥 형상으로 벤딩하고, 강관(200)의 양측 단부와 보강판재(220)의 접촉부분을 모살용접함으로써 부착된다. 한편, 상기 보강판재(220)는 원기둥 형상의 강관(200)을 절개하여 길이 방향으로 이등분한 후, 내부에 삽입, 용접되는 방식으로 부착될 수도 있다. 이때, 보강판재(220)의 용접 후에는 이등분된 강관(200)끼리 용접하는 과정이 더 필요함은 물론이다.
상기 보강판재(220) 또한, 복수개가 서로 소정 간격 이격되어 삽입되며, 바람직하게는 이격거리가 강관(200) 내경의 대략 10배 이내로 된다. 이와 같이 함으로써, 상기 강관(200)은 전단강도, 휨강도 및 비틀림강도가 향상되어 외력이 가해지더라도 변형되지 않고 견고하게 견딜 수 있게 된다.The reinforcing
다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강관에 대해 설명한다.Next, a steel pipe according to another embodiment of the present invention will be described.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강관의 부분절개 사시도이다. 도 4의 실시예는 보강링(120) 대신 보강스프링(320)이 강관(300)의 내부에 삽입된다는 점 이외에는 도 2a의 실시예와 유사하므로, 차이점을 중심으로 설명한다.Figure 4 is a partial cutaway perspective view of a steel pipe according to another embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 4 is similar to the embodiment of FIG. 2A except that the reinforcing
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강관(300)은, 도 4를 참조하면, 내부에 보강스프링(320)이 삽입된다. 상기 보강스프링(320)은 미리 제작되어 있어, 강관(300) 내부에 삽입하고 용접하는 방식으로 부착된다. 상기 보강스프링(320) 또한, 보강링(120)과 보강판재(220)의 경우와 마찬가지로 서로 소정 간격 이격되도록 형성될 수 있다. 한편, 상기 보강스프링(320)은 강관(300) 내부 전체에 삽입될 수도 있음은 물론이다. 이때, 상기 보강스프링(320)의 탄성계수는 외력에 의해 상당 한 하중이 가해지더라도 견딜 수 있을 만큼 큰 것이 바람직하다. 상기 보강스프링(320)은 강관(300) 내부에 적어도 2곳 선용접되는 것이 바람직하며, 벤딩된 강관(300)의 양측 단부 연결시에는 모살용접이 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같이 함으로써, 상기 강관(300)은 삽입된 보강스프링(320)에 의해 전단강도, 휨강도 및 비틀림강도가 향상되며 변형시에도 우수한 복원력을 나타낸다.By doing so, the
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관의 제조방법에 대해 설명한다.Next, a method of manufacturing a steel pipe according to an embodiment of the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 제조방법의 흐름도이다. 도 6은 제1용접단계 후 일부가 벤딩되고 있는 강관의 평면도이다. 도 7은 벤딩 단계의 정면도이다. 도 8은 제2용접단계 후의 강관의 단면도이다. 이하에서는 도 2a의 실시예에 따른 강관(보강부재로 보강링이 사용된 경우)의 제조방법을 예로 들어 설명하기로 한다.5 is a flow chart of a steel pipe manufacturing method according to an embodiment of the present invention. 6 is a plan view of a steel pipe, a part of which is being bent after the first welding step. 7 is a front view of the bending step. 8 is a cross-sectional view of the steel pipe after the second welding step. Hereinafter, a method of manufacturing a steel pipe (when a reinforcing ring is used as a reinforcing member) according to the embodiment of FIG. 2A will be described as an example.
본 발명의 일 실시예에 따른 강관 제조방법은, 도 5를 참조하면, 언코일링(uncoiling) 단계(S10), 레벨링(leveling) 단계(S20), 절단 단계(S30), 보강부재 삽입단계(S40), 제1용접단계(S50), 벤딩 단계(S60), 제2용접단계(S70), 및 용접부위 열처리 및 냉각단계(S80)를 포함하여 이루어진다.Steel pipe manufacturing method according to an embodiment of the present invention, referring to Figure 5, uncoiling (S10), leveling (S20), cutting step (S30), reinforcing member insertion step ( S40), the first welding step (S50), the bending step (S60), the second welding step (S70), and the welding region heat treatment and cooling step (S80) is made.
상기 언코일링 단계(S10)는 강관(100) 제조를 위해 강관제조용 코일을 펼치는 단계이다. 강관 제조를 위한 판재는 취급과 운반의 용이성을 고려하여 원기둥 형태로 권취되어 있다. 따라서, 강관을 제조하기 위해서는 코일을 평판 형상으로 펼쳐야 한다. 도시되지 않았으나, 강관제조용 코일은 서로 마주보는 한 쌍의 롤러 를 이용하여 언코일링 될 수 있다.The uncoiling step (S10) is a step of unfolding the steel pipe manufacturing coil for manufacturing the steel pipe (100). Sheets for the production of steel pipes are wound in a cylindrical form in consideration of their ease of handling and transport. Therefore, in order to manufacture a steel pipe, the coil must be unfolded into a flat plate shape. Although not shown, the steel pipe manufacturing coil may be uncoiled using a pair of rollers facing each other.
상기 레벨링 단계(S20)는 언코일링 단계(S10)를 통해 풀린 강관제조용 판을 평판 형상으로 평탄화하는 단계이다. 도시되지 않았으나, 레벨링 단계(S20)는 서로 지그재그 형태로 배열된 복수개의 롤러 사이로 강관제조용 판을 통과시킴으로써 이루어질 수 있다.The leveling step (S20) is a step of flattening the steel pipe manufacturing plate released through the uncoiling step (S10) into a flat plate shape. Although not shown, the leveling step S20 may be performed by passing a steel pipe manufacturing plate between a plurality of rollers arranged in a zigzag form.
상기 절단 단계(S30)는 레벨링 단계(S20)를 통해 평탄화된 강관제조용 판을 제조하고자 하는 규격에 맞도록 절단하는 단계이다. 상기 절단 단계(S30)는 강관의 용도에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 비닐하우스 파이프용으로 제조될 경우 최종 파이프의 내경과 외경을 고려하여 절단 규격이 정해진다.The cutting step (S30) is a step of cutting to meet the standard to manufacture the flattened steel pipe manufacturing plate through the leveling step (S20). The cutting step (S30) may vary depending on the use of the steel pipe. For example, when manufactured for a vinyl house pipe, the cutting specification is determined in consideration of the inner and outer diameters of the final pipe.
상기 보강부재 삽입단계(S40)는 절단 단계(S30)를 통해 적정 규격으로 절단된 강관(100)의 내주면이 될 면에 보강부재(120)를 배열하는 단계이다. 상기 보강부재(120)는 복수개가 적절한 간격으로 서로 이격되어 배열되며, 그 간격은 강관(100)의 내경의 10배 이내가 바람직함은 상기에서 언급한 바와 같다.The reinforcing member insertion step (S40) is a step of arranging the reinforcing
상기 제1용접단계(S50)는, 도 6을 참조하면, 보강부재 삽입단계(S40)를 통해 적절한 간격으로 배열된 보강부재(120)를 강관(100)에 용접하는 단계이다. 상기 제1용접단계(S50)에서 용접은 보강부재(120)의 양측 중앙부(130)에 이루어지는 것이 바람직하며, 전기압접되는 것이 바람직하다. 다만, 용접방법과 용접개소 및 회수는 이와 다르게 이루어질 수도 있음은 물론이다.Referring to FIG. 6, the first welding step S50 is a step of welding the reinforcing
상기 벤딩 단계(S60)는, 도 7을 참조하면, 상기 제1용접단계(S50)를 통해 보강부재(120)가 용접된 강관(100)을 관 형상으로 구부리는 단계이다. 상기 벤딩 단 계(S60)는 베이스 롤(B)과 롤러(R)를 포함하는 강관 제조장치를 통해 이루어질 수 있으며, 이에 대해서는 후술하기로 한다. 7, the bending step S60 is a step of bending the
상기 제2용접단계(S70)는, 도 8을 참조하면, 벤딩 단계(S60)를 통해 구부러진 보강부재(120)와 강관(100)을 관 형상으로 성형한 후, 상기 보강부재(120) 및 강관(100)의 일단과 타단을 용접하는 단계이다. 상기 제2용접단계(S70)는 모살용접으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제2용접단계(S70)가 완료되면 도 8과 같이 보강부재(120) 및 강관(100)의 일단과 타단이 연결되어 연결부(140)를 이루며, 단면이 동심원 형상으로 형성된다.In the second welding step (S70), referring to FIG. 8, after the bending of the reinforcing
상기 용접부위 열처리 및 냉각단계(S80)는 제2용접단계(S70)를 통해 관 형상으로 성형된 강관(100)의 연결부(140)를 비롯한 용접부위를 열처리한 후 냉각하는 단계이다. 용접부위는 용접봉이 고온으로 가열되었다가 식어서 이루어진 부분이므로, 타 부위와 금속의 미세조직이 다른 상태로 되어 있다. 따라서, 그대로 사용될 경우 용접부위는 타 부위와 강도 등 물성치가 달라 취약부위로 작용할 수도 있게 된다. 이를 방지하기 위해 강관(100) 전체를 균질한 미세조직으로 만들기 위해 다양한 열처리 방법이 도입될 수 있다. 이렇게 열처리한 후에는 냉각과정이 필요하다. 냉각은 공냉과 수냉이 순차적으로 이루어지는 것이 바람직하다.The welding region heat treatment and cooling step (S80) is a step of heat-treating the welding region including the
이와 같이 함으로써, 강관의 규격을 변경시키지 않고도 기존 강관 생산 공정에 약간의 공정만 추가하여 제조할 수 있으므로, 강도 향상 효과 대비 저렴한 단가로 생산할 수 있게 된다.By doing this, it is possible to manufacture by adding only a small process to the existing steel pipe production process without changing the specifications of the steel pipe, it is possible to produce at a low cost compared to the strength improvement effect.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 제조장치에 대해 설명한다.Next, a steel pipe manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
강관 제조장치는 상술한 바와 같은 다양한 공정하에서 여러 가지가 있을 수 있으나, 당업자라면 용이하게 선택 사용할 수 있으므로 이하에서는 도 7의 벤딩 공정시 사용되는 장치에 대해 설명한다.Steel pipe manufacturing apparatus may be various under various processes as described above, but those skilled in the art can be easily selected and used will be described below the apparatus used in the bending process of FIG.
본 발명의 일 실시예에 따른 강관 제조장치는, 도 7을 참조하면, 베이스 롤(B)과 롤러(R)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 베이스 롤(B)에는 롤러(R)로 누르기 위한 홈이 형성되어 있다. 또한, 상기 롤러(R)는 중심축(C), 링 삽입홈(G)을 포함한다.Steel pipe manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, referring to Figure 7, is formed including a base roll (B) and the roller (R). Moreover, the groove | channel for pressing by the roller R is formed in the said base roll B. As shown in FIG. In addition, the roller (R) includes a central axis (C), the ring insertion groove (G).
상기 베이스 롤(B)은 서로 용접된 강관(100)과 보강부재(120)를 함께 벤딩시키기 위한 작업대 역할을 하는 부분이다. 상기 베이스 롤(B)의 상면과 하면에는 강관(100)과 보강부재(120)가 고정될 수 있도록 대략 반원기둥 형상의 홈이 형성되어 있다. 상기 홈은 베이스 롤(B)의 일면에만 형성될 수도 있음은 물론이다. 상기 홈에는 강관(100)과 보강부재(120)가 놓이게 된다.The base roll (B) is a part that serves as a workbench for bending the
상기 롤러(R)는 상기 베이스 롤(B) 위에 놓여진 강관(100)과 보강부재(120)를 수직하방으로 압력을 작용하여 벤딩시키는 부분이다. 상기 롤러(R)는 도 7과 같이 중심축(C)을 기준으로 상하 대칭으로 형성될 수 있다. 상기 링 삽입홈(G)은 보강부재(120), 특히 보강링(120)의 위치 고정을 위해 형성된 부분이다. 상기 링 삽입홈(G)에는 보강링(120)만 삽입되고 강관(100)은 삽입되지 않도록 형성된다. 상기 링 삽입홈(G)은 보강링(120) 두께 이하의 깊이로 롤러(R)의 일측에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 링 삽입홈(G)이 보강링(120) 두께보다 깊도록 형성되면 링 삽입 홈(G) 내부로 보강링(120)이 지나치게 깊게 삽입되어 보강링(120)으로부터 강관(100)이 심하게 이탈될 수 있다는 문제점이 있다. 상기 롤러(R)와 베이스 롤(B)에 의해 강관(100)과 보강링(120)에 대략적인 라운딩 형상이 형성되면, 다른 회전 롤러에 의해 완전한 파이프 형상으로 가공된다.The roller R is a portion for bending the
이와 같이 함으로써, 벤딩 공정시 보강링(120)과 강관(100)의 용접부위가 탈리되지 않고 서로 일체화된 상태로 절곡될 수 있게 된다.By doing so, the welding portions of the reinforcing
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
본 발명에 따른 강관에 의하면 강관의 규격을 종전과 같이 유지하여 경제성을 확보하면서도, 전단강도, 휨강도 및 비틀림강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The steel pipe according to the present invention has the effect of improving the shear strength, flexural strength and torsional strength while maintaining economic efficiency by maintaining the standard of the steel pipe as before.
또한, 본 발명에 따른 강관 제조방법에 의하면 기존 공정에 몇 개의 간단한 공정만 추가함으로써 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the steel pipe manufacturing method according to the present invention has the effect of improving the strength by adding only a few simple processes to the existing process.
또한, 본 발명에 따른 강관 제조장치에 의하면 벤딩 공정시 강관과 보강부재의 용접부위가 이탈되지 않도록 하면서 서로 일체화시켜 작업할 수 있도록 하여 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the steel pipe manufacturing apparatus according to the present invention has the effect of improving the work efficiency by allowing the work of the steel pipe and the reinforcing member to be integrated with each other while avoiding detachment during the bending process.
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