KR100943111B1 - Metal pipe drawing reduced diamether device exist step height in the external diameter and metal pipe exist step height in the external diameter - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외경에 단차가 있는 금속관을 제조하기 위한 인발축경장치에 관한 것으로서, 입구측에서 출구측으로 내경이 일정범위로 축소되는 다이스와, 다이스를 통과하는 관의 내부에 삽입되고 다이스의 내경형상과 대응되는 외경형상을 가지는 플러그와, 다이스를 통과한 축경된 관의 선단부를 척킹하는 척과, 척의 직선이송을 안내하는 LM가이드와, 축경된 관을 이송하는 볼스크류샤프트로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a drawing shaft reduction apparatus for manufacturing a metal tube having a step in the outer diameter, the die is reduced in a certain range from the inlet side to the outlet side, and inserted into the tube passing through the die and the inner diameter of the die And a plug having a corresponding outer diameter, a chuck for chucking the distal end of the reduced diameter tube passing through the die, an LM guide for guiding linear movement of the chuck, and a ball screw shaft for transferring the reduced diameter tube.
축경, 인발, 다이스, 플러그, 볼스크류샤프트 Shaft Diameter, Drawing, Dice, Plug, Ball Screw Shaft
Description
본 발명은 인발가공에 의하여 관의 축방향으로 서로 다른 외경을 갖는 금속관을 제조하기 위한 관의 축경 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shaft diameter method and apparatus for producing a tube having a different outer diameter in the axial direction of the tube by drawing.
공기조절장치 등에서 사용되는 냉매이송용 파이프에는 축방향으로 서로 다른 외경을 갖는 파이프가 사용되는 경우가 있다.Pipes having different outer diameters in the axial direction may be used for the refrigerant transport pipe used in the air conditioner.
상기와 같은 서로 다른 외경을 갖는 파이프, 즉 직경에 단차를 가지는 금속관은 통상 큰 지름을 가진 금속관의 단부를 스웨이징(Swaging)하여 관의 단부를 축경하였으나, 스웨이징 가공은 관의 단부에 대한 짧은 길이에 대하여만 축경이 가능하여 축경된 관의 길이가 긴 관을 필요로 하는 경우에는 축경된 관과 외경이 같은 다른 관을 용접에 의하여 접합하였다.Such pipes having different outer diameters, that is, metal pipes having a step diameter, are usually swung to the ends of the metal pipes having a large diameter to reduce the diameter of the pipes. When the diameter is possible only for the length, and the length of the reduced diameter is needed, another tube having the same outer diameter as the reduced diameter is welded.
스웨이징 가공으로 관의 단부를 축경할 경우 축경된 부분의 두께가 두꺼워지고 다른 관과의 용접으로 접합시 기밀성과 접합강도 등을 위하여 어느 한쪽 관의 단부를 벌징(Balging)가공하여 걸림턱을 형성하고, 다른 관에 삽입하여 벌징된 부분과 접촉하는 관의 단부를 용접으로 접합하는 방법이 일반적으로 사용되고 있었다.When the end of the tube is reduced by swaging, the thickness of the reduced part is thickened, and the end of one of the tubes is balked for welding and joint strength by welding with other tubes to form a locking step. The method of joining the end part of the tube which inserts into another tube and contacts a bulging part by welding is generally used.
또한 축경된 길이가 긴 관의 제조방법으로는 KR공개특허 제2007-17103호(2007.02.08공개)호에서 금속관을 축경하기 위하여 관통공을 갖추고 입구측에서 차례로 벨, 어프로치 및 베어링이 연속적으로 형성된 내면이 입구측에서 출구측으로 서서히 축소되는 직경을 갖는 형태의 다이스에 직경이 큰 금속관을 밀어넣어 관의 직경을 축경할 수 있게 하는 압출가공방법이 공지되어 있었다.In addition, as a method of manufacturing a long, reduced diameter tube, KR Publication No. 2007-17103 (published on Feb. 08, 2007) has a through hole for reducing the diameter of a metal tube, and bells, approaches, and bearings are sequentially formed at the entrance side. Extrusion processing methods are known in which a large diameter metal tube is pushed into a die having a diameter whose inner surface is gradually reduced from the inlet side to the outlet side to reduce the diameter of the tube.
그러나 상기의 방법으로 축경되는 금속관은 맨드릴-밀(Mandrel-mill)에 의하여 제조되는 강관으로서 공기조절장치 등에 적용되는 소구경의 동 또는 알루미늄재질의 금속관에는 적용하기 어려웠다.However, the metal tube reduced by the above method is a steel tube manufactured by a mandrel-mill, and it is difficult to apply to a metal tube of a small diameter copper or aluminum material applied to an air conditioner or the like.
본 발명은 동 또는 알루미늄재질의 소구경관의 축경에 적용가능하고, 축경할 수 있는 길이를 길게 하여 관의 접합을 위하여 용접을 불필요하게 하고, 축경 전의 관의 두께와 축경 후의 관의 두께를 동일하게 유지할 수 있게 하여 관의 변형이나 내면의 표면조도를 손상시키지 않으면서 축경가공작업의 생산성을 향상할 수 있게 하는 제조방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is applicable to the shaft diameter of copper or aluminum small diameter tube, and the length that can be reduced is made long, so that welding is unnecessary for joining the tube, and the thickness of the tube before and after the shaft diameter is the same. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and apparatus which can maintain the productivity of shaft diameter processing without damaging the deformation of the tube or the surface roughness of the inner surface.
본 발명은 축경하고자 하는 관의 단부를 통상의 스웨이징 가공방법으로 축경한 후, 입구측에서 출구측으로 서서히 직경이 작아지는 관통공을 갖는 다이스에 삽입하고, 축경하고자 하는 관의 내부에 다이스의 내면형상과 외면형상이 동일하고 다이스의 내면직경에서 관의 양측두께를 제외한만큼의 직경을 갖는 플러그를 삽입하여 축경되는 관이 다이스와 플러그 사이를 통과하면서 축경되게 하며, 스웨이징 되어 다이스를 통과하여 돌출되는 관의 단부는 척에 의하여 협지되며, 클램프부를 이송 볼스크류샤프트와 LM가이드에 의하여 인발한다.The present invention is to reduce the end of the tube to be reduced in diameter by the usual swaging method, and then inserted into a die having a through hole gradually decreasing in diameter from the inlet side to the outlet side, and the inner surface of the die inside the tube to be reduced in diameter. By inserting a plug having the same shape and outer shape as the diameter of the die except the thickness of both sides of the die, the reduced diameter pipe passes through the die and the plug, and is squeezed. The end of the tube is sandwiched by the chuck, and the clamp part is drawn out by the transfer ball screw shaft and the LM guide.
축경되는 관의 길이는 볼스크류샤프트와 LM가이드에 의하여 자유롭게 조절이 가능하며, 축경되는 관의 두께는 다이스와 플러그 사이의 간격에 의하여 일정하게 유지된다.The length of the reduced diameter pipe can be freely adjusted by the ball screw shaft and the LM guide, and the thickness of the reduced diameter pipe is kept constant by the gap between the die and the plug.
본 발명은 소구경의 동 또는 알루미늄 재질의 관을 길게 축경할 수 있어 길이가 길고 직경에 단차가 있는 관을 제조하기 위한 용접 및 벌징작업을 생략할 수 있어 용접에 따르는 기밀성 및 관의 접합강도와 같은 품질상의 문제를 해결할 수 있고, 축경된 관의 두께와 축경 전의 관의 두께를 동일하게 유지하게 할 수 있으며 관의 내면조도를 손상시키지 않아 유체의 흐름을 원활하게 할 수 있을 뿐 아니라 축경작업에 따르는 생산성을 향상할 수 있다.The present invention can reduce the diameter of a small diameter copper or aluminum tube long, so that welding and bulging can be omitted for the manufacture of a tube having a long length and a step difference in diameter. The same quality problem can be solved, and the thickness of the reduced diameter and the thickness of the pipe before the reduction can be kept the same, and the fluid flow can be smoothed without damaging the inner roughness of the pipe, Can improve the productivity.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명 직경에 단차가 있는 금속관 축경장치의 측면도이고, 도 3은 도 2의 평면도이며, 도 4는 본 발명 직경에 단차가 있는 금속관 축경장치의 다이스와 플러그의 상세도이다.2 is a side view of the metal tube shaft reduction apparatus having a step diameter in the present invention, FIG. 3 is a plan view of FIG. 2, and FIG. 4 is a detailed view of a die and a plug of the metal tube reduction apparatus having a step diameter in the present invention.
도면에 도시된 바와 같이 직경에 단차가 있는 관의 축경을 위한 장치는 다이스(1)와 플러그(2)가 고정되는 인발부(3)와, 축경된 관의 선단을 척킹하는 클램핑부(4)와, 척킹된 관을 이송하는 LM가이드(5) 및 볼스크류샤프트(6)로 구성되는 이송부(7) 및 상기 장치들을 견고하게 지지할 수 있는 프레임(8)으로 구성된다.As shown in the figure, the device for shaft diameter of a stepped tube has a
인발부(3)는 인발되는 관의 축선과 직각이 되게 프레임(8)에 견고하게 고정되고, 인발부(3)의 전면에는 가이드롤러(9)가 구비되어 축경할 관을 안내한다.The
다이스(1)는 금속관을 축경하기 위한 관통공(10)을 구비하고 있다.The
관통공(10)은 입구측으로부터 출구측으로 서서히 내경이 작아지는 형태로 구성되어 있다.The through
축경을 위한 작업의 초기에 다이스(1)의 관통공(10)에 삽입되는 관은 관의 선단부를 통상의 스웨이징 가공방법에 의하여 축경하며, 스웨이징 가공에 의하여 축경되는 길이는 축경된 관의 선단부가 다이스(1)를 관통하여 클램핑부(4)에서 척킹이 가능한 정도의 길이이면 충분하다.The tube inserted into the
다이스(1)를 관통하고 선단부가 척킹된 축경할 관의 내면에는 플러그(2)가 삽입된다.The
플러그(2)의 형상은 다이스(1)의 내면형상과 외형이 동일하며 외경은 다이스(1)의 내경에 대하여 관의 양측 두께만큼 제외된 직경을 가지고 있으며, 인발부(3)는 쌍으로 구비된다.The shape of the
인발부(3)의 출구측에 인접하여 클램핑부(4)가 구비된다.The
클램핑부(4)는 플레이트(11)에 볼스크류샤프트(6)의 회전운동을 직선운동으로 전환하는 볼부쉬세트(12)와, LM가이드(5)에 의해 안내되며, 유압실린더(13)에 의하여 구동하는 축경된 관을 협지하는 척(14)으로 구성되며, 척(14)과 유압실린더(13)는 볼스크류샤프트(6)를 중심으로 양측에 각각 배치되어 볼스크류샤프트(6)에 의하여 인발되는 견인력이 균형을 유지할 수 있게 구성된다.The
클램핑부(4)의 플레이트(11)는 이송부(7)의 LM가이드(5)를 따라 볼스크류샤프트(6)와 볼부쉬세트(12)에 의하여 이동한다.The
척(14)과 유압실린더(13)는 유압발생장치(15)와 유압모터(18)에서 생성된 유압장치 구동으로 유압모터(18)에 의해서 척킹하며, 클램핑부(4)에는 모터(16)로부터 전달받은 볼스크류샤프트(6)에 의해서 회전운동을 직선운동으로 바꾸는 볼부쉬세트(12)와 LM가이드(5)에 의해서 축경된 관을 이송한다.The
상기의 장치에 의하여 축경되는 관을 제조하는 과정을 설명하기로 한다.A process of manufacturing a tube reduced by the above apparatus will be described.
스웨이징 가공에 의하여 관의 선단부가 축경된 관이 다이스(1)에 삽입되고, 척(14)에 의하여 고정되면 축경되는 관의 내부에 플러그(2)를 삽입한다.A tube of which the tip end of the tube is reduced by swaging is inserted into the
삽입되는 플러그(2)는 관의 내면에서 다이스(1)가 위치하는 지점까지 밀어넣어 고정시킨다.The
플러그(2)가 삽입된 관을 인발부(3)에 의하여 인발하면 인발되는 관의 내면을 따라 플러그(2)도 어느 정도 전진하나 다이스(1)의 내경과 축경되는 관의 두께에 따라 플러그(2)는 다이스(1)에 걸려 더 이상 전진하지 못하고 정지하면서, 다이스(1)와 플러그(2) 사이의 관을 강하게 압박하여 인발되는 관의 지름을 축소시키면서 관의 두께를 축경되기 전의 관의 두께와 동일하게 유지시킨다.When the
아울러 이송장치에 의하여 축경되는 관의 길이는 늘어나게 된다.In addition, the length of the tube reduced by the conveying device is increased.
관과 다이스(1) 및 플러그(2)가 접촉하는 관의 내외경부분에는 윤활작용을 하는 액상 또는 분체상의 윤활제를 공급하여 인발작업에 따르는 마찰을 감소시켜 인발되는 관의 내외면을 더욱 평탄하게 할 수도 있다.The inner and outer diameter parts of the pipe contacting the pipe, the
본 발명에 의한 관의 축경(인발)장치 및 방법은 동 및 알루미늄 재질의 소구경관의 축경용으로 활용이 가능하다.The shaft diameter (drawing) device and method of the tube according to the present invention can be utilized for shaft diameter of small diameter tube made of copper and aluminum.
도 1은 종래 스웨이징 가공에 의한 관의 용접과정도1 is a welding process of the tube by the conventional swaging process
도 2는 본 발명 관의 축경장치의 측면도Figure 2 is a side view of the shaft reduction device of the present invention pipe
도 3은 본 발명 관의 축경장치의 평면도3 is a plan view of the shaft reduction device of the present invention pipe
도 4는 본 발명 관의 축경을 위한 다이스와 플러그의 상세도Figure 4 is a detailed view of the die and plug for shaft diameter of the present invention tube
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
1. 다이스 2. 플러그1.
3. 인발부 4. 클램핑부3. Drawing
5. LM가이드 6. 볼스크류샤프트5.
7. 이송부 8. 프레임7.
9. 가이드롤러 10. 관통공9.
11. 플레이트 12. 볼부쉬세트11.
13. 유압실린더 14. 척13.
15. 유압발생장치 16. 모터15.
17. 감속기 18. 유압모터17.
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