KR101179580B1 - 벤딩 배기파이프의 가공장치 - Google Patents

벤딩 배기파이프의 가공장치 Download PDF

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본 발명은 배기파이프의 벤딩작업이 매우 간편하고 정밀하게 함으로써 내부 진원도 및 치수 정밀도를 향상시킬 수 있는 벤딩 배기파이프의 가공장치에 관한 것이다.
본 발명의 벤딩 배기파이프 가공장치는, 벤딩 배기파이프의 상측에 대응하도록 굴곡진 구조로 형성된 상부 가공홈을 가진 상부 다이; 베이스부 위에 설치되고, 상기 벤딩 배기파이프의 하측에 대응하도록 굴곡진 구조로 형성된 하부 가공홈을 가진 하부 다이; 상기 상부 다이를 하부 다이측으로 가압하는 프레스유닛; 및 상기 상부 다이 및 하부 다이의 일 측면방향에는 벤딩 배기파이프의 내경을 가공하도록 설치되는 내경가공유닛;을 포함한다.

Description

벤딩 배기파이프의 가공장치{APPARTATUS FOR BENDING THE EXHAUST PIPE}
본 발명은 배기파이프의 벤딩작업이 매우 간편하고 정밀하게 함으로써 내부 진원도 및 치수 정밀도를 향상시킬 수 있는 벤딩 배기파이프의 가공장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에 장착되는 배기계(exhaust system)는 차량의 플로어 하부면에 배치되어 엔진에서 발생하는 각종 배기가스의 소음 및 불순물 등을 제거하여 외부로 배출하는 장치로서, 엔진의 실린더헤드 등에 연결된 배기매니폴드(exhaust manifold), 엔진으로부터 토출되는 배기가스에 유동저항을 부여하여 소음을 감소시키는 하나 이상의 소음기, 배기가스 중의 유해물질인 탄화수소, 일산화탄소 및 질소산화물을 산화 및 환원작용에 의해 인체에 해가 없는 이산화탄소, 물, 질소 및 산소 등으로 전환시키는 촉매변환기 등으로 이루어진다 그리고, 상술한 배기매니폴드, 소음기, 촉매변환기 등은 배기파이프에 의해 소통되게 연결된다.
이러한 배기파이프는 배기매니폴드에 연결되어 배기가스를 자동차의 외부로 방출하는 관으로서, 이러한 자동차의 배기파이프는 한 개 또는 두 개의 강관이 차체 하부에 설치되어 차체의 후측까지 연장되어 있다. 그리고, 배기파이프는 직선형태로 이루어지기도 하지만, 주로 차체 하부에서는 다른 부품들과의 간섭을 피하도록 일정 형태로 벤딩되어 형성된 벤딩 배기파이프(bended exhaust pipe)가 주로 이용된다.
이와 같이 벤딩 배기파이프를 가공하기 위한 종래기술은 도 1에 도시된 바와 같이, 상하로 분할된 상부 분할체(1a) 및 하부 분할체(1b)를 프레스 공정 등을 통해 각각 형성한 후에 상부 분할체(1a) 및 하부 분할체(1b)를 서로 접촉시킨 후에 단부(1d)를 제외한 가장자리(1c)를 용접함으로써 벤딩 배기파이프(1)를 가공하여 왔다.
하지만, 이러한 방식으로 제조된 종래의 벤딩 배기파이프(1)는 소음기, 촉매컨버터, 벨로우즈 등과 같은 타측 부품과의 용접 시에 가장자리의 단부(1d)에 대한 보완 용접이 요구되어 그 제조공정이 매우 번거롭고, 또한 벤딩 배기파이프(1)의 내부 진원도 및 치수 정밀도 등이 정확하지 못하여 품질의 산포가 크게 발생하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 배기파이프의 벤딩작업이 매우 간편하고 정밀하게 함으로써 내부 진원도 및 치수 정밀도를 향상시킬 수 있는 벤딩 배기파이프의 가공장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 벤딩 배기파이프 가공장치는,
벤딩 배기파이프의 상측에 대응하도록 굴곡진 구조로 형성된 상부 가공홈을 가진 상부 다이;
베이스부 위에 설치되고, 상기 벤딩 배기파이프의 하측에 대응하도록 굴곡진 구조로 형성된 하부 가공홈을 가진 하부 다이;
상기 상부 다이를 하부 다이측으로 가압하는 프레스유닛; 및
상기 상부 다이 및 하부 다이의 일 측면방향에는 벤딩 배기파이프의 내경을 가공하도록 설치되는 내경가공유닛;을 포함한다.
상기 내경가공유닛은 구동실린더, 상기 구동실린더의 로드 측에 연결된 지지봉, 상기 지지봉의 단부에 회전자재하게 설치된 가공부재를 포함하고,
상기 구동실린더의 로드 측에는 지지봉이 커넥터를 통해 연결되고, 상기 커넥터는 그 하부에 하나 이상의 가이드부재가 설치되며, 상기 가이드부재는 베이스부 위에 설치된 가이드레일을 따라 안내된다.
상기 가공부재는 구형상으로 형성되고, 상기 가공부재는 유니버설조인트에 의해 지지봉에 대해 회전자재하게 설치된다.
상기 내경가공유닛의 전방에는 가공부재의 이동을 안내하는 안내부재가 설치되고, 상기 안내부재에는 가공부재가 통과하는 안내공이 형성되어 있다.
상기 프레스유닛은 상기 베이스부 위에 수직하게 설치된 복수의 가이드부재, 상기 가이드부재들의 상부에 고정된 상부 프레임, 상기 상부 프레임의 상면에 설치된 구동실린더, 상기 구동실린더의 피스톤로드에 연결된 프레스부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 원통파이프를 상부 다이 및 하부 다이 사이에서 가압에 의해 벤딩된 배기파이프를 1차 가공한 후에, 1차 가공된 벤딩 배기파이프의 내경면을 내경가공유닛에 의해 가압함으로써 벤딩 배기파이프의 내부 진원도 및 치수 정밀도를 매우 정밀하게 가공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 벤딩 배기파이프의 가공공정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 배기파이프 가공장치를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 벤딩 배기파이프 가공장치의 가압유닛을 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 벤딩 배기파이프 가공장치의 가압유닛을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 벤딩 배기파이프 가공장치에 의한 가공공정을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩 배기파이프의 가공장치를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 벤딩 배기파이프(100)의 상측에 대응하도록 굴곡진 구조로 형성된 상부 가공홈(11a)을 가진 상부 다이(11) 및 벤딩 배기파이프(100)의 하측에 대응하도록 굴곡진 구조로 형성된 하부 가공홈(12a)을 가진 하부 다이(12)를 포함하고, 상부 다이(11)는 프레스유닛(20)에 의해 가압되고, 하부 다이(12)는 베이스부(15) 상에 설치된다.
프레스유닛(20)은 베이스부(15)의 상면에 수직하게 설치된 복수의 가이드부재(21), 가이드부재(21)들의 상부에 고정된 상부 프레임(22), 상부 프레임(22)의 상면에 설치된 구동실린더(23), 구동실린더(23)의 피스톤로드(23a)에 연결된 프레스부재(24)로 구성된다.
프레스부재(24)의 중앙에는 피스톤로드(23a)의 단부가 커넥터(24a)를 매개로 고정되고, 프레스부재(24)는 복수의 가이드부재(21)를 따라 상하 방향으로의 이동이 안내된다.
그리고, 상부 프레임(22)의 측면에는 복수의 위치센서(25a, 25b, 25c)가 배치되고, 프레스부재(24)의 측면에는 위치센서(25a, 25b, 25c)와 접촉 또는 비접촉식으로 반응하는 감지부재(26)가 설치된다. 이에 프레스부재(24)의 상하 이동 시에 감지부재(26)가 위치센서(25a, 25b, 25c)에 의해 감지됨에 따라 프레스부재(24)의 속도 및 위치를 정밀하게 제어할 수 있다.
프레스유닛(20)은 구동실린더(23)에 의해 프레스부재(24)가 상하방향으로 이동하고, 프레스부재(24)의 하향 작동 시에 프레스부재(24)는 상부 다이(11)를 하부 다이(12)측으로 가압한다.
상부 다이(11)는 그 저면에 상부 가공홈(11a)이 형성되고, 이 상부 가공홈(11a)은 벤딩 배기파이프(100)의 상측에 대응하도록 굴곡진 구조로 형성된다. 하부 다이(12)는 그 상면에 하부 가공홈(12a)이 형성되고, 이 하부 가공홈(12a)은 벤딩 배기파이프(100)의 하측에 대응하도록 굴곡진 구조로 형성된다. 이러한 구성에 의해, 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 원통파이프(110)를 하부 다이(12)의 하부 가공홈(12a)에 위치시킨 후에 상부 다이(11)를 프레스유닛(20)에 의해 가압함으로써 소정 형상의 벤딩 배기파이프(100)를 가공할 수 있다.
그리고, 상부 다이(11) 및 하부 다이(12)의 측면방향에는 벤딩 배기파이프(100)의 내경을 가공하는 내경가공유닛(30)이 설치된다. 내경가공유닛(30)은 구동실린더(31), 구동실린더(31)의 로드(31a)측에 연결된 지지봉(32), 지지봉(32)의 단부에 회전자재하게 설치된 가공부재(33)를 포함한다.
구동실린더(31)의 로드(31a)측에는 지지봉(32)이 커넥터(34)를 통해 연결되고, 커넥터(34)는 그 하부에 하나 이상의 가이드부재(35a)가 설치되며, 가이드부재(35a)는 베이스부(15) 위에 설치된 가이드레일(35b)을 따라 안내된다.
가공부재(33)는 구형상으로 형성되고, 가공부재(33)는 유니버설조인트(36)에 의해 지지봉(32)에 대해 회전자재하게 설치된다. 이에 의해 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 가공부재(33)는 벤딩 배기파이프(100)의 굴골진 내경면에서 자유롭게 이동하면서 벤딩 배기파이프(100)의 내경면을 가압함으로써 벤딩 배기파이프(100)의 내부 진원도를 정밀하게 가공할 수 있다.
한편, 내경가공유닛(30)의 전방에는 가공부재(33)의 이동을 안내하는 안내부재(37)가 설치되고, 안내부재(37)에는 가공부재(33)가 통과하는 안내공(37a)이 형성되어 있다.
또한, 내경가공유닛(30)의 측면에는 복수의 위치센서(38a, 38b)가 배치되고, 가이드부재(35a)의 측면에는 복수의 위치센서(38a, 38b)와 접촉 또는 비접촉식으로 반응하는 감지부재(39)가 설치된다. 이에 가이드부재(35a)의 전후진 시에 감지부재(39)가 위치센서(38a, 38b)에 의해 감지됨에 따라 가이드부재(35a) 및 가공부재(33)의 속도 및 위치를 정밀하게 제어할 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 작동 및 벤딩 파이프의 가공방법을 아래와 같이 상세히 설명한다.
먼저, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 하부 다이(12)의 하부 가공홈(12a) 내에 직선형의 원통파이프(110)를 위치시킨다.
그런 다음, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 프레스유닛(20)의 구동실린더(23)에 의해 프레스부재(24)가 하향으로 이동하면서 상부 다이(11)를 하향으로 가압하고, 이에 의해 상부 다이(11)와 하부 다이(12) 사이에서 원통파이프(110)는 소정의 굴곡진 형태로 벤딩되어 벤딩 배기파이프(100)로 1차 가공된다.
그 후에, 도 5(c)에 도시된 바와 같이 내경가공유닛(30)의 구동실린더(31)에 의해 지지봉(32)이 전진함에 따라 지지봉(32)의 단부에 자재이음된 가공부재(33)는 벤딩 배기파이프(100)의 굴곡진 내경면을 따라 이동하면서 가압함으로써 벤딩 배기파이프(100)의 내부 진원도를 정밀하게 가공한다.
이상과 같은 본 발명은 상부 가공홈(11a) 및 하부 가공홈(12a)을 가진 상부 다이(11) 및 하부 다이(12)의 가압작용에 의해 벤딩 파이프를 매우 간편하고 용이하게 가공할 수 있고, 1차 가공된 벤딩 배기파이프(100)의 내경면을 구형상의 가공부재(33)에 의해 가압함으로써 벤딩 배기파이프(100)의 내부 진원도를 정밀하게 가공할 수 있다.
11: 상부 다이 12: 하부 다이
20: 프레스유닛 30: 내경가공유닛
31: 구동실린더 32: 지지봉
33: 가공부재

Claims (5)

  1. 벤딩 배기파이프의 상측에 대응하도록 굴곡진 구조로 형성된 상부 가공홈을 가진 상부 다이;
    베이스부 위에 설치되고, 상기 벤딩 배기파이프의 하측에 대응하도록 굴곡진 구조로 형성된 하부 가공홈을 가진 하부 다이;
    상기 상부 다이를 하부 다이측으로 가압하는 프레스유닛; 및
    상기 상부 다이 및 하부 다이의 일 측면방향에는 벤딩 배기파이프의 내경을 가공하도록 설치되는 내경가공유닛;을 포함하되,
    상기 내경가공유닛은 구동실린더, 상기 구동실린더의 로드 측에 연결된 지지봉, 상기 지지봉의 단부에 회전자재하게 설치된 가공부재를 포함하고,
    상기 구동실린더의 로드 측에는 지지봉이 커넥터를 통해 연결되고, 상기 커넥터는 그 하부에 하나 이상의 가이드부재가 설치되며, 상기 가이드부재는 베이스부 위에 설치된 가이드레일을 따라 안내되는 것을 특징으로 하는 벤딩 배기파이프의 가공장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가공부재는 구형상으로 형성되고, 상기 가공부재는 유니버설조인트에 의해 지지봉에 대해 회전자재하게 설치되는 것을 특징으로 하는 벤딩 배기파이프의 가공장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 내경가공유닛의 전방에는 가공부재의 이동을 안내하는 안내부재가 설치되고, 상기 안내부재에는 가공부재가 통과하는 안내공이 형성되는 것을 특징으로 하는 벤딩 배기파이프의 가공장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프레스유닛은 상기 베이스부 위에 수직하게 설치된 복수의 가이드부재, 상기 가이드부재들의 상부에 고정된 상부 프레임, 상기 상부 프레임의 상면에 설치된 구동실린더, 상기 구동실린더의 피스톤로드에 연결된 프레스부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 벤딩 배기파이프의 가공장치.
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