KR101187569B1

KR101187569B1 - All sides direction forging system for pipe and method using the same

Info

Publication number: KR101187569B1
Application number: KR1020100071667A
Authority: KR
Inventors: 심인섭
Original assignee: 주식회사 나래코퍼레이션
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2012-10-04
Also published as: KR20120010065A

Abstract

본 발명은 파이프(pipe)를 4개의 단조 다이(Die)로 가압하여 길이를 늘이는 사방향 단조시스템 및 이를 이용한 사방향 단조방법에 관한 것이다.
본 발명인 파이프의 사방향 단조가공시스템은, 지지구조물(100)과; 이동레일(110)과, 상기 이동레일(110)을 따라 좌우로 유동하는 좌측클램프(120) 및 우측클램프(130)와, 가공물(M)을 지지하는 하나 이상의 서포터(140,141,142,143,144,145)와, 파이프(pipe) 형상의 가공물(M)을 상기 서포터(142) 또는 좌측클램프(120)로 로딩(loading)하는 로딩기(150)와, 상기 좌측클램프(120)와 우측클램프(130) 중 적어도 어느 하나 이상에 고정된 가공물(M)을 다수의 방향에 가압하여 단조 가공하는 단조기기(200)와, 상기 단조기기(200)에 의해 가공된 가공물(M)을 서포터(145,145) 또는 우측클램프(130)로부터 언로딩(unloading)하는 언로딩기(170)와, 파이프(pipe) 형상의 가공물(M) 내부에 선택적으로 삽입되어 지지하는 원기둥 형상의 맨드릴(250,270)과, 상기 맨드릴(250)의 좌우 이동을 강제하는 이송수단(260) 등으로 구성된다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 작업능률이 향상되고 제품이 내구성이 향상되는 이점이 있다.The present invention relates to a four-way forging system for increasing the length by pressing the pipe with four forging die (Die) and a four-way forging method using the same.
Four-way forging system of the present invention, the support structure (100); Moving rail 110, the left clamp 120 and the right clamp 130 to flow left and right along the moving rail 110, one or more supporters (140, 141, 142, 143, 144, 145) for supporting the workpiece (M), pipe ) The loading machine 150 for loading the workpiece (M) of the shape into the supporter 142 or the left clamp 120, and at least one of the left clamp 120 and the right clamp (130). The forging device 200 for forging by pressing the fixed workpiece (M) in a plurality of directions, and the workpiece (M) processed by the forging device 200 from the supporter (145, 145) or the right clamp (130) Unloading machine 170 for loading (unloading), cylindrical mandrel 250 and 270 selectively inserted into and supported in the pipe-shaped workpiece (M), and forcibly moving the mandrel 250 Conveying means 260 and the like. According to the present invention as described above, there is an advantage that the work efficiency is improved and the durability of the product is improved.

Description

All-direction direction forging system for pipe and method using the same}

본 발명은 파이프의 사방향 단조가공시스템 및 이를 이용한 사방향 단조방법에 관한 것으로서, 한 쌍의 클램프로 파이프(pipe) 형상의 바(bar) 일단 또는 양단을 잡은 상태에서 4개의 단조 다이(Die)로 바(bar) 외면을 가압하여 길이를 늘이는 사방향 단조시스템을 제공하며, 더불어 사방향 단조시스템을 이용하여 가공물을 좌우로 이동시켜면서 다수 회 단조가공을 수행하여 파이프(pipe) 형상의 가공물 외경을 점차 감소시키는 사방향 단조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a four-way forging system for pipes and a four-way forging method using the same. Provides a four-way forging system that increases the length by pressing the outer surface of the furnace bar, and also performs a forging process several times while moving the workpiece to the left and right by using the four-way forging system. It relates to a four-way forging method to gradually reduce the.

일반적으로, 파이프(pipe) 형상의 바(bar)를 가공하기 위해서는 주로 선삭 가공이 사용된다.In general, turning is mainly used to machine pipe-shaped bars.

따라서, 이와 같은 종래의 가공 방법에 의해 바(bar)를 가공하게 되면, 버려지는 양이 많으므로 재료비의 낭비가 초래되는 문제점이 있다.Therefore, when the bar (bar) is processed by such a conventional processing method, there is a problem that waste of material cost is caused because the amount of waste is large.

또한, 종래와 같은 선삭 가공에 의해 원하는 직경의 바(bar)를 성형하는 경우에도, 완성된 바(bar)의 강도가 낮아 활용성이 크지 못한 문제점이 있다.In addition, even when molding a bar having a desired diameter by turning as in the prior art, there is a problem in that the strength of the finished bar is low and its utility is not large.

그리고, 선삭 가공에 의해 가공을 하는 경우에는, 많은 시간이 소요되며, 작업자의 숙련이 요구되므로, 작업능률이 저하되고 품질이 균일하지 못하는 문제점도 있다.In the case of machining by turning, it takes a lot of time and requires the skill of the operator, so there is a problem that the work efficiency is lowered and the quality is not uniform.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 맨드릴을 파이프(pipe) 내부로 삽입하여 한 쌍의 클램프로 파이프(pipe) 형상의 바(bar)의 일단 또는 양단을 잡은 상태에서 4개의 단조 다이(Die)에서 바(bar) 외면을 가압하여 단조가공을 수행하는 사방향 단조시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by inserting a mandrel into a pipe, one end or both ends of a pipe-shaped bar with a pair of clamps. It is to provide a four-way forging system for performing the forging process by pressing the outer surface of the bar (bar) in the four forging die (Die) in the state.

본 발명의 다른 목적은, 방사상으로 4의 다이(Die)가 구비되는 단조시스템을 이용하여 가공물을 좌우로 이동시켜면서 다수 회 단조가공을 수행하여 파이프(pipe) 형상의 가공물 외경을 점차 감소시키는 사방향 단조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to gradually reduce the outer diameter of a pipe-shaped workpiece by performing the forging process a plurality of times while moving the workpiece to the left and right using a forging system having a die of four radially. It is to provide a forging method.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명인 파이프의 사방향 단조가공시스템은, 다수의 구조물을 지지하는 지지구조물과; 상기 지지구조물이 상측에 구비되는 이동레일과; 상기 이동레일을 따라 좌우로 유동하며, 다수의 암(arm)으로 이루어지는 좌측집게와, 상기 좌측집게를 지지하며 제어하는 좌측몸체가 구비되는 좌측클램프와; 상기 좌측클램프와 대칭되게 설치되어 이동레일을 따라 좌우로 유동하며, 다수의 암(arm)으로 이루어지는 우측집게와, 상기 우측집게를 지지하며 제어하는 우측몸체가 구비되는 우측클램프와; 상기 지지구조물의 일측에 구비되어, 지지구조물의 상측으로 선택적으로 돌출되어 가공물을 지지하는 하나 이상의 서포터와; 상기 지지구조물의 일측에 구비되어, 파이프(pipe) 형상의 가공물(M)을 상기 서포터 또는 좌측클램프로 로딩(loading)하는 로딩기와; 상기 지지구조물의 일측에 구비되어, 상기 좌측클램프와 우측클램프 중 적어도 어느 하나 이상에 고정된 가공물을 다수의 방향에 가압하여 단조 가공하는 단조기기와; 상기 지지구조물의 일측에 구비되어, 상기 단조기기에 의해 가공된 가공물을 서포터 또는 우측클램프로부터 언로딩(unloading)하는 언로딩기와; 상기 좌측클램프 또는 우측클램프를 좌우로 관통하도록 설치되어, 파이프(pipe) 형상의 가공물 내부에 선택적으로 삽입되어 지지하는 원기둥 형상의 맨드릴과; 상기 지지구조물의 상측에 구비되어, 상기 맨드릴의 좌우 이동을 강제하는 이송수단(260);을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the four-way forging system of the present invention, the support structure for supporting a plurality of structures; A moving rail having the support structure provided on an upper side thereof; A left clamp which flows from side to side along the moving rail and includes a left clamp having a plurality of arms and a left body supporting and controlling the left clamp; A right clamp provided symmetrically with the left clamp and flowing left and right along a moving rail, the right clamp having a plurality of arms, and a right body supporting and controlling the right clamp; At least one supporter provided at one side of the support structure to selectively protrude to an upper side of the support structure to support the workpiece; A loader provided on one side of the support structure to load a pipe-shaped workpiece (M) with the supporter or the left clamp; A forging device provided on one side of the support structure and forging the workpiece fixed to at least one of the left clamp and the right clamp in a plurality of directions; An unloader provided at one side of the support structure to unload a workpiece processed by the forging machine from a supporter or a right clamp; A cylindrical mandrel installed to penetrate the left clamp or the right clamp from side to side and selectively inserted into and supported in a pipe-shaped workpiece; It is provided on the upper side of the support structure, the conveying means for forcing the left and right movement of the mandrel;

상기 단조기기는, 상기 지지구조물의 일측에 구비되는 단조지지대와; 상기 단조지지대로부터 전방으로 돌출되게 구비되는 바디프레임과; 상기 바디프레임에 방사상으로 구비되는 4개의 가압실린더와; 상기 가압실런더의 일단에 구비되어, 가공물의 외면에 선택적으로 접촉하여 가압하는 다이와, 상기 다이를 지지하는 다이홀더와, 상기 다이가 다이홀더에 고정되도록 하는 다이클램프와, 냉각수가 유동하는 냉각유로가 구비되는 다이어셈블리;를 포함하는 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.The forging device includes a forging support provided on one side of the support structure; A body frame provided to protrude forward from the forging support; Four pressure cylinders radially provided on the body frame; A die provided at one end of the pressurizing cylinder to selectively contact and pressurize the outer surface of the workpiece, a die holder for supporting the die, a die clamp for fixing the die to the die holder, and a cooling oil passage through which cooling water flows It is characterized by having a configuration including a; assembly is provided.

상기 다이는, 좌우로 돌출되는 측방돌출부와; 상기 측방돌출부의 좌우면에 형성되며, 저면과 45°의 각을 가지도록 경사지게 형성되는 측경사면과; 상면 중앙부에 형성되며, 저면과 평행하게 형성되는 중앙면과; 상기 중앙면의 전후에 각각 다른 경사를 가지도록 형성되는 다수의 경사면;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The die may include a lateral protrusion protruding from side to side; Side inclined surfaces formed on left and right sides of the lateral protrusions and inclined to have an angle of 45 ° with the bottom surface; A central surface formed at the center of the upper surface and formed parallel to the bottom surface; And a plurality of inclined surfaces formed to have different inclinations before and after the central surface, respectively.

상기 다수의 경사면은, 상기 중앙면의 상하에 형성되며, 중앙면과 10°의 경사를 가지도록 형성되는 제1경사면과; 상기 제1경사면의 상하에 각각 형성되며, 상기 중앙면과 15°의 경사를 가지도록 형성되는 제2경사면과; 상기 제2경사면의 상하에 각각 형성되며, 상기 중앙면과 30°의 경사를 가지도록 형성되는 제3경사면;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The plurality of inclined surfaces, the first inclined surface formed on the upper and lower sides of the central surface, and formed to have an inclination of 10 ° with the central surface; A second inclined surface formed above and below the first inclined surface and formed to have an inclination of 15 ° with the central surface; And a third inclined surface formed above and below the second inclined surface and formed to have an inclination of 30 ° with the central surface.

상기 로딩기와 언로딩기는, 가공물의 외면을 감싸는 한 쌍의 클램프와; 상기 한 쌍의 클램프를 지지하는 몸체와; 상기 몸체의 일측에 구비되어, 상기 한 쌍의 클램프 중 적어도 어느 하나의 이동을 제어하는 클램프실린더와; 상기 몸체의 회전 중심이 되는 중심축과; 상기 몸체의 일측에 구비되며, 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 몸체의 회전을 강제하는 회전실린더와; 상기 몸체의 일단에 구비되며, 상기 회전실린더의 로드와 몸체가 회전 가능하게 연결되도록 하는 연결힌지를 포함하는 것을 특징으로 한다.The loader and unloader may include a pair of clamps surrounding an outer surface of the workpiece; A body supporting the pair of clamps; A clamp cylinder provided at one side of the body to control movement of at least one of the pair of clamps; A central axis serving as a rotation center of the body; A rotation cylinder which is provided at one side of the body and is rotatably installed around a rotation shaft to force rotation of the body; It is provided on one end of the body, characterized in that it comprises a connecting hinge for rotatably connecting the rod and the body of the rotary cylinder.

또한 본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템을 이용한 사방향 단조방법은, 파이프(pipe) 형상의 가공물을 로딩기에 의해 단조시스템에 로딩(loading)하는 로딩과정과, 상기 로딩과정에 의해 로딩(loading)된 가공물의 내부로 좌측맨드릴을 삽입하는 맨드릴삽입과정과, 좌측클램프로 가공물의 좌측단을 잡는 소재클램핑과정과, 상기 좌측클램프에 의해 고정된 가공물을 단조기기로 근접시킴과 동시에 우측클램프를 단조기기에 근접시키는 클램프근접과정이 구비되는 사전단계와; 4방향의 단조 가공이 가능한 단조시스템에 의해 상기 가공물을 좌측으로 또는 우측으로 이동시키면서 단조 가공을 수행하여, 내부에 맨드릴이 삽입된 상태의 가공물의 외경이 점차 감소되도록 하는 다수의 사방향단조단계와; 상기 사방향단조단계에 의해 단조가공된 가공물의 우측단을 우측클램프로 잡은 상태에서 우측클램프가 우측으로 후진함과 동시에 좌측클램프 및 좌측맨드릴이 좌측으로 이동하여 원위치로 복귀하는 클램프복귀과정과, 우측맨드릴이 가공물의 내부로부터 이탈되고 가공물을 언로딩기가 클램핑하는 언로딩과정과, 우측클램프가 우측으로 더 이동하여 완전히 원위치로 복귀하고 언로딩기가 가공물을 외측으로 완전히 이송시키는 완료과정이 구비되는 사후단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the four-way forging method using the four-way forging processing system of the pipe according to the present invention, the loading process of loading the pipe-shaped workpiece in the forging system by the loading machine, and loading by the loading process ( The mandrel insertion process of inserting the left mandrel into the loaded workpiece, the material clamping process of holding the left end of the workpiece with the left clamp, the workpiece clamped by the left clamp with the forging machine and the right clamp A preliminary step of providing a clamp proximity process to approach the forging apparatus; Forging process is carried out by moving the workpiece to the left or right by a forging system capable of forging in four directions, so that the outer diameter of the workpiece with the mandrel inserted therein gradually decreases; ; The clamp return process of returning the left clamp and the left mandrel to the home position by returning the right clamp to the right while holding the right end of the workpiece forged by the four-way forging step with the right clamp; The post-process includes the unloading process in which the mandrel is released from the inside of the workpiece and the unloader clamps the workpiece, and the right clamp moves further to the right to completely return to the original position and the unloader completely transfers the workpiece outward. It characterized by including.

상기 사방향단조단계는, 좌측맨드릴이 내부에 삽입된 가공물의 일단을 상기 좌측클램프 또는 우측클램프 중 어느 하나가 잡은 상태에서 다른 일단을 사방향 단조시스템으로 가공하는 일단가공과정과; 우측맨드릴이 가공물의 우측 내부에 삽입되고, 상기 일단가공과정에서 가공된 가공물의 양단을 상기 좌측클램프 및 우측클램프가 잡은 상태에서 가공물을 좌측 또는 우측으로 이동시키면서 사방향 단조시스템으로 가공하는 메인가공과정과; 상기 메인가공과정이 완료된 가공물의 타단을, 상기 좌측클램프) 또는 우측클램프 중 어느 하나가 잡은 상태에서, 상기 일단가공과정과 메인가공과정에서 가공되지 않은 가공물의 나머지 부분을 사방향 단조시스템으로 가공하는 타단가공과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The four-way forging step includes: an end-processing process of processing one end of the workpiece having the left mandrel inserted therein into a four-way forging system while the one of the left clamp and the right clamp is caught; The right mandrel is inserted into the inside of the right side of the workpiece, and the main machining process of machining the workpiece with the four-way forging system while moving the workpiece to the left or right while the left clamp and the right clamp are caught by both ends of the workpiece processed in the end machining process. and; In the state in which the other end of the workpiece is completed, the left clamp) or the right clamp is caught, the remaining portion of the workpiece not processed in the one end processing and the main processing process to process the four-way forging system The other end processing process; characterized in that it comprises a.

상기 다수의 사방향단조단계는, 수행 횟수가 증가할수록 한 번의 단조가공에 의해 줄어드는 가공물의 외경 크기가 점차 감소됨을 특징으로 한다.The plurality of four-direction forging step is characterized in that the outer diameter size of the workpiece reduced by one forging process is gradually reduced as the number of execution increases.

본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템에는 4개의 다이(Die)가 구비되어 파이프(pipe) 형상의 바(bar)를 4방향에서 동시에 눌러 단조가공을 수행한다. 따라서, 주물가공이나 선삭가공에 의해 제조되는 파이프(pipe) 형상의 바(bar)에 비하여 강도가 증대되는 장점이 있다.Four-way forging processing system of the pipe according to the present invention is provided with four die (Die) to perform the forging by pressing a pipe (bar) of the pipe (bar) in four directions at the same time. Therefore, there is an advantage in that the strength is increased compared to the bar (pipe) of the bar (pipe) manufactured by casting or turning.

그리고, 본 발명에서는, 단조가공에 의해 가공물의 직경을 줄이면서 길이를 늘이게 되므로, 선삭 가공 등에 의해 제품을 가공하는 경우에 비하여 재료비가 절감되는 효과가 있다.In the present invention, since the length is increased while the workpiece is reduced in diameter by forging, the material cost is reduced as compared with the case of machining the product by turning.

또한, 본 발명에 의한 단조시스템을 이용한 사방향 단조방법에서는 자동으로 가공물을 로딩(loading) 및 언로딩(unloading)하고 단조가공을 연속적으로 수행한다. 따라서, 작업능률이 향상되고, 사용자에 따라서 품질이 변화되지 않으므로 제품의 신뢰도가 증대되는 효과가 있다.In addition, the four-way forging method using the forging system according to the present invention automatically loads and unloads the workpiece and performs forging continuously. Therefore, the work efficiency is improved, and since the quality does not change according to the user, there is an effect of increasing the reliability of the product.

도 1은 본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템의 바람직한 실시예의 구성을 보인 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템의 바람직한 실시예의 구성을 보인 평면도.
도 3은 본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템을 구성하는 단조기기의 구성을 보인 좌측면도.
도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 다이어셈블리의 바람직한 구성을 보인 측단면도.
도 5는 도 4의 A-A부 단면도.
도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 다이어셈블리의 다이(Die) 구성을 보인 사시도.
도 7a는 도 6에 도시된 다이(Die)의 평면도.
도 7b는 도 6에 도시된 다이(Die)의 우측면도.
도 7c는 도 6에 도시된 다이(Die)의 정면도.
도 8은 본 발명 실시예를 구성하는 로딩기의 개략적인 구성을 보인 좌측면도.
도 9는 본 발명 실시예를 구성하는 언로딩기의 개략적인 구성을 보인 우측면도.
도 10은 본 발명에 의한 단조가공시스템을 이용한 사방향 단조방법의 일 실시예를 보인 블럭도.
도 11은 본 발명에 의한 단조가공시스템을 이용한 사방향 단조방법을 구성하는 사전단계의 각 과정을 구체적으로 보인 작업 상태도.
도 12는 본 발명에 의한 단조가공시스템을 이용한 사방향 단조방법을 구성하는 사후단계의 각 과정을 구체적으로 보인 작업 상태도.
도 13은 본 발명에 의한 단조가공시스템을 이용한 사방향 단조방법을 구성하는 사방향단조단계의 일 실시예(홀수번째)의 각 과정을 구체적으로 보인 작업상태도.
도 14는 본 발명에 의한 단조가공시스템을 이용한 사방향 단조방법을 구성하는 사방향단조단계의 다른 실시예(짝수번째)의 각 과정을 구체적으로 보인 작업상태도.
도 15는 본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템을 이용한 사방향 단조방법에 의해 가공물이 3번의 사방향단조단계를 거쳐 가공되는 형상의 일례를 보인 사용상태도.1 is a front view showing the configuration of a preferred embodiment of a four-way forging system of the pipe according to the present invention.
Figure 2 is a plan view showing a configuration of a preferred embodiment of the four-way forging system of the pipe according to the present invention.
Figure 3 is a left side view showing the configuration of the forging machine constituting the four-way forging processing system of the pipe according to the present invention.
Figure 4 is a side cross-sectional view showing a preferred configuration of the die assembly constituting the embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along the AA portion of FIG.
Fig. 6 is a perspective view showing a die configuration of the die assembly constituting the embodiment of the present invention.
FIG. 7A is a top view of the die shown in FIG. 6; FIG.
FIG. 7B is a right side view of the die shown in FIG. 6; FIG.
FIG. 7C is a front view of the die shown in FIG. 6. FIG.
8 is a left side view showing a schematic configuration of a loader constituting an embodiment of the present invention.
9 is a right side view showing a schematic configuration of an unloader constituting an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a block diagram showing an embodiment of a four-way forging method using a forging processing system according to the present invention.
11 is a working state diagram showing in detail each process of the pre-steps constituting the four-way forging method using the forging processing system according to the present invention.
12 is a working state diagram showing in detail each process of the post-steps constituting the four-way forging method using the forging processing system according to the present invention.
Figure 13 is a working state diagram showing in detail each process of the embodiment (odd number) of the four-way forging step constituting the four-way forging method using the forging processing system according to the present invention.
14 is a working state diagram showing in detail each process of another embodiment (even number) of the four-way forging step constituting the four-way forging method using the forging processing system according to the present invention.
15 is a use state diagram showing an example of a shape in which a workpiece is processed through three four-direction forging steps by a four-way forging method using a four-way forging processing system of a pipe according to the present invention.

이하 본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템 및 이를 이용한 사방향 단조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a four-way forging system and a four-way forging method using the same according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템의 구성이 도시되어 있다. 즉, 도 1에는 본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템의 구성이 정면도로 도시되어 있으며, 도 2에는 본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템의 구성이 평면도로 도시되어 있다.1 and 2 show the configuration of the four-way forging system of the pipe according to the present invention. That is, FIG. 1 shows a configuration of a four-way forging system for pipes according to the present invention, and FIG. 2 shows a configuration of a four-direction forging system for pipes according to the present invention in a plan view.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템은, 다수의 구조물을 지지하는 지지구조물(100)과, 상기 지지구조물(100)이 상측에 구비되는 이동레일(110)과, 상기 이동레일(110)을 따라 좌우로 유동하는 좌측클램프(120)와, 상기 좌측클램프(120)와 대칭되게 설치되어 이동레일(110)을 따라 좌우로 유동하는 우측클램프(130)와, 상기 지지구조물(100)의 상측으로 선택적으로 돌출되어 가공물(M)을 지지하는 하나 이상의 서포터(140,141,142,143,144,145)와, 파이프(pipe) 형상의 가공물(M)을 상기 서포터(142) 또는 좌측클램프(120)로 로딩(loading)하는 로딩기(150)와, 상기 좌측클램프(120)와 우측클램프(130) 중 적어도 어느 하나 이상에 고정된 가공물(M)을 다수의 방향에 가압하여 단조 가공하는 단조기기(200)와, 상기 단조기기(200)에 의해 가공된 가공물(M)을 서포터(144,145) 또는 우측클램프(130)로부터 언로딩(unloading)하는 언로딩기(170)와, 상기 좌측클램프(120) 또는 우측클램프(130)를 좌우로 관통하도록 설치되어 파이프(pipe) 형상의 가공물(M) 내부에 선택적으로 삽입되어 지지하는 원기둥 형상의 맨드릴(250,270)과, 상기 지지구조물(100)의 상측에 구비되어 상기 맨드릴(250,270)의 좌우 이동을 강제하는 이송수단(260) 등으로 구성된다.As shown in these figures, the four-way forging system of the pipe according to the present invention, the support structure 100 for supporting a plurality of structures, and the movable rail 110 provided with the support structure 100 on the upper side And, the left clamp 120 to flow left and right along the moving rail 110, the right clamp 130 is installed symmetrically with the left clamp 120 to move left and right along the moving rail 110, One or more supporters 140, 141, 142, 143, 144 and 145 selectively protruding upward of the support structure 100 to support the workpiece M, and the pipe shaped workpiece M may be the supporter 142 or the left clamp 120. Forging device for forging by pressing the loading machine (150) for loading and the workpiece (M) fixed to at least one of the left clamp 120 and the right clamp 130 in a plurality of directions ( 200), and the processed by the forging machine 200 The unloader 170 for unloading the water M from the supporters 144 and 145 or the right clamp 130 and the left clamp 120 or the right clamp 130 penetrate from side to side to the left and right pipes ( Cylindrical mandrels 250 and 270 selectively inserted into and supported by the pipe-shaped workpiece M, and conveying means provided on the upper side of the support structure 100 to force the mandrel 250 and 270 to move left and right. 260).

상기 지지구조물(100)은, 도시된 바와 같이 좌우로 길게 설치되어, 상기 다수의 부품 및 기기를 지지하게 된다.The support structure 100 is installed long to the left and right as shown, to support the plurality of parts and devices.

상기 이동레일(110)은, 상기 지지구조물(100)의 상면에 구비되어, 지지구조물(100)의 길이방향을 따라 좌우로 길게 설치되어, 상기 좌측클램프(120)와 우측클램프(130)가 좌우로 용이하게 유동한다.The movable rail 110 is provided on the upper surface of the support structure 100, is installed to the left and right along the longitudinal direction of the support structure 100, the left clamp 120 and the right clamp 130 is left and right Flows easily.

상기 좌측클램프(120)는, 파이프(pipe) 형상의 가공물(M)의 좌측단을 선택적으로 잡아 고정하는 것으로, 다수의 암(arm)으로 이루어지는 좌측집게(122)와, 상기 좌측집게(122)를 지지하며 제어하는 좌측몸체(124) 등으로 구성된다.The left clamp 120 selectively grips and fixes the left end of the pipe-shaped workpiece M. The left clamp 122 and the left clamp 122 are formed of a plurality of arms. It consists of a left body 124 and the like to support and control.

상기 좌측집게(122)는, 도시된 바와 같이, 4개의 암(arm)으로 이루어져 가공물(M)의 전후좌우를 동시에 밀착하여 고정하게 된다. 그리고, 이러한 좌측집게(122)는 도시된 바와 같이 상기 좌측몸체(124)의 우측으로 돌출되도록 설치되며, 회전 가능하게 장착된다.The left tongs 122, as shown in the figure, consists of four arms (arm) to be fixed in close contact with the front, rear, left and right of the workpiece (M) at the same time. Then, the left tongs 122 are installed to protrude to the right side of the left body 124 as shown, is rotatably mounted.

그리고, 이러한 좌측몸체(124)의 내측 또는 외측에는 다수의 모터 또는 실린더가 구비되어, 상기 좌측집게(122)의 이동 및 회전을 강제하게 된다.In addition, a plurality of motors or cylinders are provided inside or outside the left body 124 to force the movement and rotation of the left tongs 122.

상기 우측클램프(130)는, 도시된 바와 같이, 상기 좌측클램프(120)와 대칭되게 설치되어 가공물(M)의 우측단을 선택적으로 잡아 고정하게 된다. 따라서, 이러한 우측클램프(130)도 상기 좌측클램프(120)와 같은 구성을 가진다. 즉, 다수의 암(arm)으로 이루어지는 우측집게(132)와, 상기 우측집게(132)를 지지하며 제어하는 우측몸체(134) 등으로 구성된다.The right clamp 130, as shown, is installed symmetrically with the left clamp 120 is to selectively hold the right end of the workpiece (M) to be fixed. Therefore, the right clamp 130 also has the same configuration as the left clamp 120. That is, it consists of a right tong 132 consisting of a plurality of arms (arm), and the right body 134 and the like to support and control the right tongs 132.

상기 서포터(140,141,142,143,144,145)는, 상기 지지구조물(100)의 하측 또는 내측에 구비되어, 상하로 유동하면서 선택적으로 가공물(M)의 하단을 지지하게 된다. The supporters 140, 141, 142, 143, 144, and 145 are provided below or inside the support structure 100 to selectively support the lower end of the workpiece M while flowing up and down.

상기 서포터(140,141,142,143,144,145)는, 상기 단조기기(200)에 근접하여 설치되는 한 쌍의 센터서포터(140,141)와, 센터서포터(140,141)의 좌우로 구비되는 하나 이상의 서포터(142,143,144,145)들로 구성된다.The supporters 140, 141, 142, 143, 144, and 145 may include a pair of center supporters 140 and 141 installed close to the forging device 200, and one or more supporters 142, 143, 144 and 145 provided to the left and right of the center supporters 140 and 141.

구체적으로는 살펴보면, 상기 단조기기(200)의 좌우에 근접하여 좌측센터서포터(140)와 우측센터서포터(141)가 각각 설치되고, 좌측센터서포터(140)의 좌측으로는 소정의 간격을 두고 좌1서포터(142)와 좌2서포터(143)가 차례로 좌측으로 구비된다. 그리고, 상기 우측센터서포터(141)의 우측으로는 소정 간격을 두고 우1서포터(144)와 우2서포터(145)가 차례로 우측으로 구비된다.Specifically, the left center supporter 140 and the right center supporter 141 are respectively installed close to the left and right sides of the forging apparatus 200, and the left center supporter 140 is disposed at a left side at a predetermined interval. The first supporter 142 and the left second supporter 143 are provided to the left in order. The right supporter 144 and the right supporter 145 are sequentially provided to the right of the right center supporter 141 at predetermined intervals.

상기 센터서포터(140,141)는, 실린더 등에 의해 상하로 유동하여, 선택적으로 가공물(M)의 하단을 지지하도록 구성된다.The center supporters 140 and 141 flow up and down by a cylinder or the like, and are configured to selectively support the lower end of the workpiece M. FIG.

그리고, 상기 좌1서포터(142)와 좌2서포터(143) 그리고, 상기 우1서포터(144)와 우2서포터(145)는 회전식으로 구성된다. 즉, 실린더 등에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하여, 상기 지지구조물(100)의 상측으로 선택적으로 돌출되어 가공물(M)의 하단을 지지한다. 따라서, 가공물(M)의 하단과 접하는 상기 서포터(140,141,142,143,144,145)의 지지부는 가공물(M)의 외면과 대응되는 곡률을 가지도록 라운드지게 형성된다.The left supporter 142, the left supporter 143, and the right supporter 144 and the right supporter 145 are rotatable. That is, it rotates clockwise or counterclockwise by a cylinder or the like, and selectively protrudes above the support structure 100 to support the lower end of the workpiece M. FIG. Therefore, the support portions of the supporters 140, 141, 142, 143, 144 and 145 in contact with the lower end of the workpiece M are rounded to have a curvature corresponding to the outer surface of the workpiece M. FIG.

상기 로딩기(150)는, 도시된 바와 같이, 상기 지지구조물(100)의 좌측 부분 후측에 설치된다. 따라서, 이러한 로딩기(150)는, 상기 지지구조물(100)의 후측에 이동되어 대기하는 가공물(M)을 들어올려 상기 지지구조물(100)의 상측에 로딩(loading)하게 된다. 이때 로딩(loading)되는 가공물(M)은, 상기 좌1서포터(142) 또는 좌2서포터(143)에 의해 지지되거나, 이와 동시에 바로 좌측클램프(120)에 물려 지지되기도 한다.The loader 150, as shown, is installed on the rear side of the left portion of the support structure 100. Therefore, the loader 150 is moved to the rear side of the support structure 100 to lift the workpiece (M) waiting to be loaded (loading) on the upper side of the support structure (100). At this time, the workpiece M being loaded is supported by the left supporter 142 or the left supporter 143, or at the same time may be directly held by the left clamp 120.

상기 단조기기(200)는, 도시된 바와 같이, 상기 지지구조물(100)의 중앙 부분에 상하로 소정 높이로 설치되며, 네 방향에서 가공물(M)의 외면을 가압하여 단조에 의해 가공하게 된다.The forging device 200, as shown, is installed at a predetermined height up and down in the central portion of the support structure 100, by pressing the outer surface of the workpiece (M) in four directions to be processed by forging.

이와 같은 단조기기(200)에 의해 가공물(M)이 가공되는 경우에는, 적어도 하나 이상의 클램프(120,130)에 의해 가공물(M)이 고정되어야 한다. 즉, 상기 좌측클램프(120)와 우측클램프(130) 모두에 가공물(M)의 좌우가 고정되거나, 상기 좌측클램프(120)와 우측클램프(130) 중 어느 하나에 가공물(M)의 좌측단이나 우측단이 고정된 상태에서 단조기기(200)에 의한 가공 작업이 이루어진다.When the workpiece M is processed by the forging device 200 as described above, the workpiece M should be fixed by at least one clamp 120 or 130. That is, the left and right sides of the workpiece M are fixed to both the left clamp 120 and the right clamp 130, or the left end of the workpiece M is fixed to either one of the left clamp 120 and the right clamp 130. The machining operation is performed by the forging device 200 in a state in which the right end is fixed.

상기 언로딩기(170)는, 상기 지지구조물(100)의 우측 부분 후측에 설치된다. 이러한 언로딩기(170)는, 상기 단조기기(200)에 의해 가공된 가공물(M)을 상기 우1서포터(144) 또는 우2서포터(145)로부터 들어내거나, 상기 우측클램프(130)에 물린 상태에서 후측으로 이동시켜 언로딩(unloading)시키는 작업을 한다.The unloader 170 is installed at the rear side of the right portion of the support structure 100. The unloading machine 170, the workpiece (M) processed by the forging device 200 is lifted from the right supporter 144 or the right supporter 145, or bitten by the right clamp 130 To unload by moving backward from

참고로, 상기 단조기기(200)의 좌측면에 도시된 가공물(M)은 단조기기(200)에 의해 단조가공이 수행되지 않은 상태이며, 단조기기(200) 우측의 가공물(M)은 단조기기(200)에 의해 가공이 완료된 상태이다. 따라서, 상대적으로 단조기기(200) 좌측의 가공물(M)에 비해 우측의 가공물(M)이 길이가 더 크며, 외경은 상대적으로 작다.For reference, the workpiece (M) shown on the left side of the forging device 200 is not in the forging process by the forging device 200, the workpiece (M) on the right of the forging device 200 is a forging device The processing is completed by 200. Accordingly, the workpiece M on the right side is larger in length than the workpiece M on the left side of the forging machine 200, and the outer diameter is relatively small.

상기 좌측클램프(120)에는 좌측맨드릴(250)이 구비된다. 즉 도시된 바와 같이, 상기 좌측클램프(120)를 좌우로 관통하도록 좌측맨드릴(250)이 길에 설치되며, 이러한 좌측맨드릴(250)은, 파이프(pipe) 형상의 가공물(M) 내부에 삽입되어 가공물(M)이 단조가공되는 경우에 내측을 지지하게 된다. 따라서, 상기 좌측맨드릴(250)의 외경은, 상기 가공물(M)의 내경보다 작은 치수를 가지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 가공물(M)이 최종적으로 단조 가공이 완료된 다음에 필요한 내경과 대응되는 외경을 가지게 된다.The left clamp 120 is provided with a left mandrel 250. That is, as shown, the left mandrel 250 is installed on the road to penetrate the left clamp 120 to the left and right, such a left mandrel 250 is inserted into the workpiece (M) of the pipe (pipe) shape When the workpiece M is forged, it supports the inside. Therefore, it is preferable that the outer diameter of the left mandrel 250 has a dimension smaller than the inner diameter of the workpiece M. That is, the workpiece M has an outer diameter corresponding to the required inner diameter after the forging process is finally completed.

상기 지지구조물(100)의 상측에는 이송수단(260)이 더 구비된다. 상기 이송수단(260)은, 상기 좌측맨드릴(250)이 좌우로 이동하도록 힘을 가하는 것으로, 모터나 실린더 등으로 구성된다.The transfer means 260 is further provided on the support structure 100. The conveying means 260 applies a force to move the left mandrel 250 to the left and right, and constitutes a motor, a cylinder, or the like.

한편, 상기 우측클램프(130)에는 우측맨드릴(270)이 더 구비된다. 상기 우측맨드릴(270)도 좌측맨드릴(250)과 같이 가공물(M)의 내부에 삽입된다. 따라서, 이러한 우측맨드릴(270)의 외경도, 좌측맨드릴(250)의 외경 크기와 동일한 크기를 가지도록 형성된다. 다만, 상기 우측맨드릴(270)은 좌측맨드릴(250)보다 그 길이가 작게 형성된다. 이는 우측맨드릴(270)은 가공물(M)의 우측단 부근을 선택적으로 지지하기 때문이다.On the other hand, the right clamp 130 is further provided with a right mandrel 270. The right mandrel 270 is also inserted into the workpiece M like the left mandrel 250. Therefore, the outer diameter of the right mandrel 270 is also formed to have the same size as the outer diameter of the left mandrel 250. However, the length of the right mandrel 270 is smaller than that of the left mandrel 250. This is because the right mandrel 270 selectively supports the vicinity of the right end of the workpiece M. FIG.

상기 우측맨드릴(270)은, 우측클램프(130)의 내부 중앙에 설치되어, 좌우로 유동된다. 따라서, 상세히 도시되지는 않았지만, 상기 우측클램프(130)의 일측에도 상기 이송수단(260)과 같은 이송수단이 더 구비되어 우측맨드릴(270)의 좌우 유동을 강제한다.The right mandrel 270 is installed at the inner center of the right clamp 130 and flows from side to side. Therefore, although not shown in detail, a transfer means such as the transfer means 260 is further provided on one side of the right clamp 130 to force the right and left flow of the right mandrel 270.

도 3에는 상기 단조기기(200)의 구성을 보인 좌측면도가 도시되어 있다.3 is a left side view showing the configuration of the forging device 200.

이에 도시된 바와 같이, 상기 단조기기(200)는, 상기 지지구조물(100)의 일측에 구비되는 단조지지대(202)와, 상기 단조지지대(202)로부터 전방(도 3에서는 우측)으로 돌출되게 구비되는 바디프레임(204)과, 상기 바디프레임(204)에 방사상으로 구비되는 4개의 가압실린더(206)와, 상기 가압실린더(206)의 일단에 구비되는 다이어셈블리(210) 등으로 구성된다.As shown in the drawing, the forging device 200 includes a forging support 202 provided on one side of the support structure 100 and protrudes forward from the forging support 202 to the front (right side in FIG. 3). The body frame 204, four pressure cylinders 206 provided radially in the body frame 204, and the assembly 210 is provided at one end of the pressure cylinder 206 and the like.

상기 단조지지대(202)는, 도시된 바와 같이, 상하로 소정 높이를 가지도록 설치된다.The forging support 202, as shown, is installed to have a predetermined height up and down.

상기 바디프레임(204)은, 상기 단조지지대(202)의 우측으로 소정 부분 돌출되도록 설치되며, 중앙부에는 상기 가공물(M)이 통과 가능한 홀(hole)이 전후(도 3에서)로 관통 형성된다.The body frame 204 is installed to protrude a predetermined portion to the right side of the forging support 202, a hole through which the workpiece (M) can pass through is formed through the front and rear (in Figure 3).

상기 가압실린더(206)는, 도시된 바와 같이 상기 바디프레임(204)의 네 모서리에 각각 하나씩 등(等)간격으로 설치되어, 상기 바디프레임(204)의 중앙을 향하게 된다.The pressurized cylinders 206, as shown in the four corners of the body frame 204, each one is installed at equal intervals, so as to face the center of the body frame 204.

상기 다이어셈블리(210)는, 상기 가공물(M)의 외면을 가압하는 부분으로, 상기 가압실린더(206)의 단부에 구비된다.The die assembly 210 is a portion for pressing the outer surface of the workpiece M and is provided at an end portion of the pressure cylinder 206.

도 4 및 도 5에는 상기 다이어셈블리(210)의 구성이 상세히 도시되어 있다. 즉, 도 4에는 상기 다이어셈블리(210)의 바람직한 구성을 보인 좌측단면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4의 A-A부 단면도가 도시되어 있다.4 and 5 illustrate the configuration of the assembly 210 in detail. That is, FIG. 4 is a left sectional view showing a preferred configuration of the assembly 210, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line A-A of FIG.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 다이어셈블리(210)는, 가공물(M)의 외면에 선택적으로 직접 접촉하여 가압하는 다이(212)와, 상기 다이(212)를 지지하는 다이홀더(214)와, 상기 다이(212)가 다이홀더(214)에 고정되도록 하는 다이클램프(216)와, 냉각수가 유동하는 냉각유로(220) 등으로 구성된다.As shown in these figures, the die assembly 210 includes a die 212 for selectively directly contacting and pressing the outer surface of the workpiece M, a die holder 214 for supporting the die 212, and The die 212 includes a die clamp 216 to be fixed to the die holder 214, and a cooling flow path 220 through which the coolant flows.

그리고, 상기 다이홀더(214)는, 상기 가압실린더(206)의 일단에 구비되는 다이고정대(218)에 고정 장착된다. 즉, 상기 다이홀더(214)는, 다수의 고정볼트(B)에 의해 상기 다이고정대(218)에 고정된다.The die holder 214 is fixedly mounted to the die fixing stand 218 provided at one end of the pressure cylinder 206. That is, the die holder 214 is fixed to the die holder 218 by a plurality of fixing bolts (B).

한편, 도시된 바와 같이, 상기 다이홀더(214)의 내주면을 따라서는 원형의 링(ring) 형상을 가지는 상기 냉각유로(220)가 형성된다. 따라서, 상기 다이홀더(214)의 전면(도 5에서는 좌측면)에는 냉각수가 출입되는 냉각수입구(222) 및 냉각수출구(224)가 각각 형성된다.Meanwhile, as shown, the cooling passage 220 having a circular ring shape is formed along the inner circumferential surface of the die holder 214. Therefore, the coolant inlet 222 and the coolant outlet 224 through which the coolant flows in and out are respectively formed on the front surface of the die holder 214 (left side in FIG. 5).

도 6 내지 도 7c에는 상기 다이(212)의 구성이 상세히 도시되어 있다. 즉, 도 6에는 본 발명 실시예를 구성하는 다이어셈블리(210)의 다이(212) 구성을 보인 사시도가 도시되어 있으며, 도 7a 내지 도 7c에는 도 6에 도시된 다이(212)의 평면도와 우측면도 및 정면도가 각각 도시되어 있다.6-7C show the configuration of the die 212 in detail. That is, FIG. 6 is a perspective view showing a die 212 configuration of the die assembly 210 constituting the embodiment of the present invention, and FIGS. 7A to 7C show a plan view and a right side surface of the die 212 shown in FIG. 6. Figures and front views are shown respectively.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 다이(212)는, 좌우로 돌출되는 측방돌출부(230)와, 상기 측방돌출부(230)의 좌우면에 형성되는 측경사면(232)과, 상면 중앙부에 형성되는 중앙면(234)과, 상기 중앙면(234)의 전후에 각각 다른 경사를 가지도록 형성되는 다수의 경사면(236,237,238) 등으로 구성된다.As shown in these figures, the die 212 is a side projection 230 protruding from side to side, side inclined surface 232 formed on the left and right surfaces of the side projection 230, and is formed in the upper surface center portion The center surface 234 and a plurality of inclined surfaces 236, 237 and 238 are formed to have different inclinations before and after the center surface 234, respectively.

상기 측방돌출부(230)는, 도시된 바와 같이, 좌우의 중앙으로부터 돌출된 것으로, 사각형상(상방에서 볼 경우)으로 돌출된다.As shown in the drawing, the lateral protrusions 230 protrude from the center of the left and right, and protrude in a rectangular shape (when viewed from above).

상기 다이(212)의 전후 길이(L₀)는 약 500mm의 크기를 가지며, 상기 측방돌출부(230)의 좌우 길이(W₂)는 약 480mm, 높이(H)는 약 180mm가 되도록 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 측방돌출부(230)의 전후 길이(L₁)는 약 180mm의 크기를 가지는 것이 바람직하다.The front and rear length L ₀ of the die 212 has a size of about 500 mm, and the left and right lengths W ₂ of the lateral protrusions 230 are preferably about 480 mm and the height H is about 180 mm. . In addition, the front and rear length (L ₁ ) of the side protrusion 230 preferably has a size of about 180mm.

상기 측경사면(232)은, 도시된 바와 같이 상기 다이(212)의 저면과 45°의 각을 가지도록 경사지게 형성된다. The side slope surface 232 is formed to be inclined to have an angle of 45 ° with the bottom surface of the die 212 as shown.

또한, 상기 다이(212)의 전면과 후면에는 상기 다이클램프(216)의 단부가 삽입되는 클램프홈(240)이 내측으로 함몰되게 형성된다.In addition, the front and rear of the die 212 is formed so that the clamp groove 240 is inserted into the end of the die clamp 216 is recessed inward.

상기 중앙면(234)은, 도시된 바와 같이 상기 다이(212)의 저면과 평행하도록 형성된다. 그리고, 이러한 중앙면(234)의 좌우 폭(W₁)은 약 140mm의 크기를 가지며, 전후 길이(P₀)는 약 150mm의 크기로 형성된다.The center plane 234 is formed to be parallel to the bottom of the die 212 as shown. The left and right widths W ₁ of the central surface 234 have a size of about 140 mm, and the front and rear lengths P ₀ are formed to a size of about 150 mm.

상기 경사면(236,237,238)은, 상기 중앙면(234)의 전후에 각각 대칭되도록 형성되며, 모두 3개의 면으로 이루어진다.The inclined surfaces 236, 237, and 238 are formed to be symmetrical before and after the center surface 234, respectively, and include three surfaces.

구체적으로 살펴보면, 상기 경사면(236,237,238)은, 상기 중앙면(234)과 10°의 경사를 가지도록 형성되는 제1경사면(236)과, 상기 중앙면(234)과 15°의 경사를 가지도록 형성되는 제2경사면(237)과, 상기 중앙면(234)과 30°의 경사를 가지도록 형성되는 제3경사면(238) 등으로 이루어진다.Specifically, the inclined surfaces 236, 237 and 238 are formed to have a first inclined surface 236 formed to have an inclination of 10 ° with the central plane 234 and an inclination of 15 ° with the central plane 234. The second inclined surface 237 is formed, and the third inclined surface 238 formed to have an inclination of 30 ° with the central surface 234.

상기 제1경사면(236)은 상기 중앙면(234)의 상하에 형성되며, 상기 제2경사면(237)은 상기 제1경사면(236)의 상하에 각각 형성된다. 그리고, 상기 제3경사면(238)은 상기 제2경사면(237)의 상하에 각각 형성된다.The first slope 236 is formed above and below the center surface 234, and the second slope 237 is formed above and below the first slope 236, respectively. The third slope 238 is formed above and below the second slope 237, respectively.

그리고, 상기 제1경사면(236)의 상하 길이(P₁)는 60mm, 상기 제2경사면(237)의 상하 길이(P₂)는 60mm, 그리고 상기 제3경사면(238)의 상하 길이(P₃)는 55mm를 가지도록 형성됨이 바람직하다. 이와 같이, 상기 다이(212)의 각 부의 형상 및 크기는 모두 경험치에 의해 최적화된 수치이다.In addition, the vertical length P ₁ of the first slope 236 is 60 mm, the vertical length P ₂ of the second slope 237 is 60 mm, and the vertical length P ₃ of the third slope 238 is shown. ) Is preferably formed to have 55mm. As such, the shape and size of each part of the die 212 are all numerically optimized by experience.

도 8에는 상기 로딩기(150)의 구성이 좌측면도로 구체적으로 도시되어 있다.8 illustrates a configuration of the loader 150 in a left side view.

이에 도시된 바와 같이, 상기 로딩기(150)는, 가공물(M)의 외면을 감싸는 한 쌍의 로딩클램프(152)와, 상기 한 쌍의 로딩클램프(152)를 지지하는 몸체(154)와, 상기 한 쌍의 로딩클램프(152) 중 적어도 어느 하나의 이동을 제어하는 클램프실린더(156)와, 상기 몸체(154)의 회전 중심이 되는 중심축(158)과, 회전축(162)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 몸체(154)의 회전을 강제하는 회전실린더(160)와, 상기 회전실린더(160)의 로드(164)와 몸체(154)가 회전 가능하게 연결되도록 하는 연결힌지(166) 등으로 구성된다.As shown in the drawing, the loader 150 includes a pair of loading clamps 152 surrounding the outer surface of the workpiece M, a body 154 supporting the pair of loading clamps 152, A clamp cylinder 156 that controls movement of at least one of the pair of loading clamps 152, a central axis 158 that is a rotation center of the body 154, and a rotation about a rotation axis 162. Rotating cylinder 160, which is installed to force the rotation of the body 154, and a connecting hinge 166 to allow the rod 164 and the body 154 of the rotating cylinder 160 to be rotatably connected. It consists of.

상기 로딩클램프(152)는, 도시된 바와 같이, 서로 마주보는 '〈'와 '〉'형상으로 이루어져, 파이프(pipe) 형상의 가공물(M)을 양측에서 감싸게 된다.As shown in the drawing, the loading clamp 152 has a shape of '<' and '>' facing each other, and wraps the pipe-shaped workpiece M at both sides.

상기 몸체(154)는 소정 길이를 가지도록 형성되어, 상기 한 쌍의 로딩클램프(152)를 지지하게 된다.The body 154 is formed to have a predetermined length to support the pair of loading clamps 152.

상기 클램프실린더(156)는, 상기 몸체(154)의 외측에 길이방향으로 구비되어, 상기 한 쌍의 로딩클램프(152) 중 하나의 이동을 강제한다. 따라서, 이러한 클램프실린더(156)에 의해 한 쌍의 로딩클램프(152)가 서로 근접하거나 멀어지게 되어 가공물(M)을 선택적으로 감싸게 된다.The clamp cylinder 156 is provided in the longitudinal direction on the outside of the body 154, forcing the movement of one of the pair of the loading clamp 152. Therefore, by the clamp cylinder 156, a pair of loading clamps 152 are close to or away from each other to selectively wrap the workpiece (M).

상기 중심축(158)은, 상기 몸체(154)의 하반부에 고정 형성되는 것으로, 상기 몸체(154)의 회전 중심이 된다.The central axis 158 is fixed to the lower half of the body 154, and becomes a rotation center of the body 154.

상기 회전실린더(160)는, 상기 몸체(154)의 하측에 좌우로 설치되며, 중앙부의 회전축(162)을 중심으로 회전 가능하도록 설치된다.The rotation cylinder 160 is installed on the lower side of the body 154 to the left and right, and is installed to be rotatable about the rotation shaft 162 of the center portion.

상기 연결힌지(166)는, 상기 몸체(154)의 하단에 구비되며, 상기 회전실린더(160)에 구비되는 로드(164)의 끝단이 몸체(154)에 연결되는 부분이다. 따라서, 상기 회전실린더(160)의 작동에 따라 상기 로드(164)의 길이가 늘어나거나 줄어들게 되고, 이에 따라 상기 몸체(154)가 중심축(158)을 축으로 회전한다.The connection hinge 166 is provided at the lower end of the body 154, and the end of the rod 164 provided in the rotary cylinder 160 is connected to the body 154. Therefore, the length of the rod 164 is increased or shortened according to the operation of the rotary cylinder 160, and thus the body 154 rotates the central axis 158 about the axis.

상기 몸체(154)의 회전 반경(β)은, 약 100°가 되도록 구성됨이 바람직하다.Preferably, the rotation radius β of the body 154 is configured to be about 100 °.

도 9에는 상기 언로딩기(170)의 구성이 우측면도로 구체적으로 도시되어 있다.9 illustrates the configuration of the unloader 170 in a right side view.

이에 도시된 바와 같이, 상기 언로딩기(170)는, 가공물(M)의 외면을 감싸는 한 쌍의 언로딩클램프(172)와, 상기 한 쌍의 언로딩클램프(172)를 지지하는 몸체(174)와, 상기 한 쌍의 언로딩클램프(172) 중 적어도 어느 하나의 이동을 제어하는 클램프실린더(176)와, 상기 몸체(174)의 회전 중심이 되는 중심축(178)과, 회전축(182)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 몸체(174)의 회전을 강제하는 회전실린더(180)와, 상기 회전실린더(180)의 로드(184)와 몸체(174)가 회전 가능하게 연결되도록 하는 연결힌지(186) 등으로 구성된다.As shown therein, the unloading machine 170 includes a pair of unloading clamps 172 surrounding the outer surface of the workpiece M, and a body 174 for supporting the pair of unloading clamps 172. And a clamp cylinder 176 for controlling movement of at least one of the pair of unloading clamps 172, a central axis 178 serving as a rotation center of the body 174, and a rotation shaft 182. Rotating cylinder 180 is installed rotatably around the center to force the rotation of the body 174, the connecting hinge for rotatably connecting the rod 184 and the body 174 of the rotation cylinder 180 ( 186).

상기 언로딩기(170)의 구성은 상기에서 설명한 로딩기(150)의 구성과 대동소이하며, 단지 그 역할만 달리하는 것이므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.The configuration of the unloader 170 is substantially the same as the configuration of the loader 150 described above, and since only the role thereof is different, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 파이프의 사방향 단조가공시스템은, 서보(Servo)제어 유압(Hydraulic)시스템으로 구동된다. 즉, 스트로크(Stroke)와 성형 속도 및 성형 하중을 자유롭게 제어할 수 있는 서보(Servo) 구동 시스템으로 이루어진다. 따라서, 사양에서 결정되는 스트로크(stroke) 및 성형 하중의 범위 내에서 자유롭게 제어가 가능하게 된다.On the other hand, the four-way forging process system of the pipe which consists of such a structure is driven by the servo control hydraulic system. That is, it consists of a servo drive system which can freely control stroke, molding speed, and molding load. Therefore, it becomes possible to control freely within the range of the stroke and molding load determined by the specification.

이러한 서보(Servo)제어에 의한 구동은, 상기의 각 부품 즉, 단조기기나 맨드릴(Manipulator) 등의 스트로크((Stroke)와 속도 및 하중 제어에도 각각 적용된다.Such driving by Servo control is also applied to the above-mentioned parts, namely, strokes, speed, and load control of forging devices, manipulators, and the like.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 파이프의 사방향 단조가공시스템을 이용한 사방향 단조방법의 작용에 대해 살펴본다.Hereinafter, the operation of the four-way forging method using the four-way forging processing system of the pipe of the present invention having the configuration as described above.

도 10에는 본 발명에 의한 단조가공시스템을 이용한 파이프(pipe)의 사방향 단조방법의 일 실시예가 블럭도로 도시되어 있다.FIG. 10 is a block diagram showing an embodiment of a four-way forging method of a pipe using the forging system according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 단조가공시스템을 이용한 사방향 단조방법은, 가공물(M)을 로딩(loading)하여 준비하는 사전단계(S300)와, 4방향의 단조 가공이 가능한 단조시스템에 의해 상기 가공물(M)을 좌측으로 또는 우측으로 이동시키면서 단조 가공을 수행하여 내부에 맨드릴(250,270)이 삽입된 상태의 가공물(M)의 외경이 점차 감소되도록 하는 다수의 사방향단조단계(S310)와, 단조가공이 완료된 가공물(M)을 외부로 들어내어 언로딩(unloading)하는 사후단계(S320) 등으로 구성된다.As shown in the figure, the four-way forging method using the forging processing system according to the present invention, the preliminary step (S300) for preparing by loading the workpiece (M) and the forging system capable of forging in four directions By forging while moving the workpiece (M) to the left or right by a plurality of four-way forging step (S310) to gradually reduce the outer diameter of the workpiece (M) in the state that the mandrel (250,270) is inserted therein And, it is composed of a post-step (S320) and the like to unload (unloading) by lifting the workpiece (M) is completed forging.

구체적으로 살펴보면, 상기 사전단계(S300)는, 파이프(pipe) 형상의 가공물(M)을 로딩기(150)에 의해 단조시스템에 로딩(loading)하는 로딩과정(S302)과, 상기 로딩과정(S302)에 의해 로딩(loading)된 가공물(M)의 내부로 좌측맨드릴(250)을 삽입하는 맨드릴삽입과정(S304)과, 가공물(M)을 서포터(142)로 지지함과 동시에 좌측클램프(120)로 가공물(M)의 좌측단을 잡는 소재클램핑과정(S306)과, 상기 좌측클램프(120)에 의해 고정된 가공물(M)을 단조기기(200)로 근접시킴과 동시에 우측클램프(130)를 단조기기(200)에 근접시키는 클램프근접과정(S308) 등으로 구성된다.Specifically, the preliminary step (S300), the loading process (S302) for loading (pipe) the workpiece (M) in the shape of a pipe (load) to the forging system by the loader 150, and the loading process (S302) Mandrel insertion process (S304) for inserting the left mandrel 250 into the interior of the workpiece (M) loaded by the) and the left clamp 120 while supporting the workpiece (M) with the supporter 142 The material clamping process (S306) of holding the left end of the furnace workpiece (M) and the workpiece (M) fixed by the left clamp (120) to the forging machine 200 and at the same time forging the right clamp (130) It consists of a clamp proximity process (S308) and the like to approach the device 200.

그리고, 상기 사후단계(S320)는, 상기 사방향단조단계(S310)에 의해 단조가공된 가공물(M)의 우측단을 우측클램프(130)로 잡은 상태에서 우측클램프(130)가 우측으로 후진함과 동시에 좌측클램프(120) 및 좌측맨드릴(250)이 좌측으로 이동하여 원위치로 복귀하는 클램프복귀과정(S322)과, 우측맨드릴(270)이 가공물(M)의 내부로부터 이탈되고 가공물(M)을 언로딩기(170)가 클램핑하는 언로딩과정(S324)과, 우측클램프(130)가 우측으로 더 이동하여 완전히 원위치로 복귀하고 언로딩기(170)가 가공물(M)을 외측으로 완전히 이송시키는 완료과정(S326) 등으로 구성된다.And, the post step (S320), the right clamp 130 is reversed to the right in the state holding the right end of the workpiece (M) forged by the four-way forging step (S310) to the right clamp (130). At the same time, the left clamp 120 and the left mandrel 250 move to the left to return to the original position, the clamp return process (S322), and the right mandrel 270 is separated from the inside of the workpiece (M) and the workpiece (M) Unloading process (S324) that the unloader 170 is clamped, and the right clamp 130 is moved further to the right to completely return to the original position, and the unloader 170 is completed to completely convey the workpiece (M) to the outside (S326) or the like.

한편, 상기 사방향단조단계(S310)는, 좌측맨드릴(250)이 내부에 삽입된 가공물(M)의 일단을 상기 좌측클램프(120) 또는 우측클램프(130) 중 어느 하나가 잡은 상태에서 다른 일단을 사방향 단조시스템으로 가공하는 일단가공과정(S312)과; 우측맨드릴(270)이 가공물(M)의 우측 내부에 삽입되고 상기 일단가공과정(S312)에서 가공된 가공물(M)의 양단을 상기 좌측클램프(120) 및 우측클램프(130)가 잡은 상태에서 가공물(M)을 좌측 또는 우측으로 이동시키면서 사방향 단조시스템으로 가공하는 메인가공과정(S314)과, 상기 일단가공과정(S312)과 메인가공과정(S314)에서 가공되지 않은 가공물(M)의 나머지 부분을 사방향 단조시스템으로 가공하는 타단가공과정(S316) 등으로 이루어진다.On the other hand, the four-way forging step (S310), the other end in the state in which either one of the left clamp 120 or the right clamp 130 caught one end of the workpiece (M) inserted into the left mandrel 250 End machining process (S312) for processing the four-way forging system; The right mandrel 270 is inserted into the right side of the workpiece M, and the left clamp 120 and the right clamp 130 hold both ends of the workpiece M processed in the end machining process S312. Main processing process (S314) for processing in a four-way forging system while moving (M) to the left or right, and the remaining portion of the workpiece (M) not processed in the one end processing (S312) and the main processing (S314) It consists of the other end machining process (S316) for machining in a four-way forging system.

상기 타단가공과정(S316)은, 상기 메인가공과정(S314)이 완료된 가공물(M)의 타단을, 상기 좌측클램프(120) 또는 우측클램프(130) 중 어느 하나가 잡은 상태에서 가공물(M)의 나머지 부분을 가공하는 과정이다.The other end machining process (S316), the other end of the workpiece (M), the main machining process (S314) is completed, the state of the workpiece (M) in the state of holding either the left clamp 120 or the right clamp 130 This is the process of processing the rest.

상기 사방향단조단계(S310)는 모두 맨드릴(250,270)이 가공물(M) 내부에 삽입된 상태에서 진행된다. 구체적으로는, 상기 일단가공과정(S312)은 좌측맨드릴(250)이 가공물(M)의 내측에 삽입된 상태에서 진행되며, 상기 메인가공과정(S314)과 타단가공과정(S316)에서는 우측맨드릴(270)도 가공물(M)의 우측단에 일부가 삽입된 상태에서 진행된다.The four-way forging step (S310) is both the mandrel (250, 270) proceeds in the state inserted into the workpiece (M). Specifically, the one end process (S312) is carried out in a state in which the left mandrel 250 is inserted into the inside of the workpiece (M), the right mandrel (S314) and the other end process (S316) 270 is also in a state where a part is inserted into the right end of the workpiece (M).

도 11에는 상기 사전단계(S300)의 각 과정이 구체적으로 도식화되어 있다.11 illustrates each process of the preliminary step S300 in detail.

이에 도시된 바와 같이, 상기 로딩과정(S302)은, 파이프(pipe) 형상의 가공물(M)이 상기 로딩기(150)에 의해 로딩(loading)되는 과정으로, 도 11의 (a)와 같이 상기 단조기기(200)의 좌측에 올려지는 과정이다.As shown in the drawing, the loading process S302 is a process in which the pipe-shaped workpiece M is loaded by the loader 150. As shown in FIG. The process of being put on the left side of the forging apparatus 200.

상기 맨드릴삽입과정(S304)은, 도 11의 (b)에서와 같이, 상기 이송수단(260)이 우측으로 이동하여, 좌측맨드릴(250)이 로딩(loading)된 가공물(M)의 내부를 관통하여 삽입되는 과정이다. 상기 좌측맨드릴(250)은 우측단 도시된 바와 같이, 상기 단조기기(200)의 우측으로 돌출되도록 우측으로 이동하게 된다. 이때 상기 좌1서포터(142)는 가공물(M)을 지지하게 된다. 즉, 상기 좌1서포터(142)가 회전하여 지지구조물(100)의 상측으로 돌출하여 가공물(M)을 지지한다.In the mandrel insertion process S304, as shown in FIG. 11B, the transfer means 260 moves to the right, and penetrates the inside of the workpiece M in which the left mandrel 250 is loaded. Is the process of insertion. The left mandrel 250 is moved to the right to protrude to the right of the forging device 200, as shown in the right end. At this time, the left supporter 142 supports the workpiece (M). That is, the left supporter 142 is rotated to protrude upward of the support structure 100 to support the workpiece (M).

상기 소재클램핑과정(S306)은, 도 11의 (c)에서와 같이, 상기 좌측클램프(120)가 가공물(M)의 좌측단을 잡아 고정하는 과정이다. 즉, 상기 좌측클램프(120)가 우측으로 더 이송하여, 상기 좌측클램프(120)의 좌측단을 클램핑하게 된다. 물론, 이때에도 상기 좌1서포터(142)는 가공물(M)을 지지하게 된다.The material clamping process (S306), as shown in FIG. 11C, is a process in which the left clamp 120 catches and fixes the left end of the workpiece M. FIG. That is, the left clamp 120 is further transferred to the right, thereby clamping the left end of the left clamp 120. Of course, even at this time, the left supporter 142 supports the workpiece (M).

상기 클램프근접과정(S308)은, 도 11의 (d)와 같이 진행되는 과정으로, 이때에는 상기 좌측클램프(120)가 우측으로 더 이동하여 단조기기(200)에 근접한다. 따라서, 상기 좌1서포터(142)는 다시 회전하여 상기 지지구조물(100)의 하측으로 내려가게 되고, 상기 좌측센터서포터(140)가 상방으로 돌출하여 상기 가공물(M)을 지지한다. The clamp proximity process S308 is a process proceeding as shown in FIG. 11D, in which case the left clamp 120 is further moved to the right to approach the forging apparatus 200. Therefore, the left supporter 142 rotates again to descend to the lower side of the support structure 100, and the left center supporter 140 protrudes upward to support the workpiece M.

한편, 이때에는 상기 우측클램프(130)가 좌측으로 이동하여, 상기 단조기기(200)에 근접한 상태를 유지하여, 상기 가공물(M)의 우측단을 잡을 준비를 하게 된다.On the other hand, at this time, the right clamp 130 is moved to the left side, to maintain the state close to the forging device 200, to prepare to hold the right end of the workpiece (M).

이와 같이, 상기 클램프근접과정(S308)이 진행되고 나면, 도시된 바와 같이, 상기 단조기기(200)에는 가공물(M)의 우측단이 접하게 된다.As such, after the clamp proximity process S308 is performed, the right end of the workpiece M is in contact with the forging device 200 as shown.

도 12에는 상기 사후단계(S320)의 각 과정이 진행되는 상태가 도식화되어 있다.12 shows a state in which each process of the post step S320 is performed.

이에 도시된 바와 같이, 상기 클램프복귀과정(S322)은, 우측클램프(130)가 가공이 완료된 가공물(M)의 우측단을 잡은 상태에서 우측으로 더 이동하여 가공물(M)이 단조기기(200)로부터 완전히 분리되어 멀어지도록 하는 과정이다.As shown in this, the clamp return process (S322), the right clamp 130 is moved further to the right in the state holding the right end of the workpiece (M) is completed, the workpiece (M) forging device 200 It's a process that separates it completely from it.

따라서, 이때에는 상기 우측센터서포터(141)와 우1서포터(144)는 다시 아래로 내려가고, 우2서포터(145) 등이 상측으로 올라와 가공된 가공물(M)을 지지하게 된다. Therefore, at this time, the right center supporter 141 and the right supporter 144 are lowered again, and the right supporter 145 and the like are lifted upward to support the processed workpiece M.

그리고, 상기 좌측클램프(120)와 좌측맨드릴(250)도 좌측으로 이동하여 원위치로 복귀한다. 도 12의 (a)는 이러한 클램프복귀과정(S322)이 진행된 상태를 보여주고 있다.In addition, the left clamp 120 and the left mandrel 250 are also moved to the left to return to the original position. 12 (a) shows a state in which such a clamp return process (S322) is in progress.

도 12의 (b)는 상기 언로딩과정(S324)의 상태를 보여준다. 이때에는 상기 우측맨드릴(270)이 우측으로 이동하여, 가공물(M)의 내부로부터 이탈된다. 그리고, 상기 우측클램프(130)는 가공물(M)의 우측단을 잡은 상태를 해제하게 되고, 대신 상기 언로딩기(170)가 가공물(M)을 클램핑하게 된다.12 (b) shows the state of the unloading process (S324). At this time, the right mandrel 270 is moved to the right, and is separated from the inside of the workpiece (M). In addition, the right clamp 130 releases the state of holding the right end of the workpiece M, and the unloader 170 clamps the workpiece M instead.

도 12의 (c)는 상기 완료과정(S326)을 보여주고 있다. 이때에는 상기 우측클램프(130)가 우측으로 더 이동하여 완전히 원위치로 복귀한다. 그리고, 상기 언로딩기(170)는 가공물(M)을 들어올려 완전히 외측으로 이송시킨다. 따라서, 이때에는 가공물(M)을 하측에서 지지하던 상기 우2서포터(145) 등도 다시 하측으로 내려가 원위치로 복귀한다.12 (c) shows the completion process (S326). At this time, the right clamp 130 is moved further to the right to completely return to the original position. Then, the unloading machine 170 lifts the workpiece (M) to completely transport to the outside. Therefore, at this time, the right supporter 145 and the like, which supported the workpiece M from the lower side, are also lowered again and return to their original positions.

도 13 및 도 14에는 상기 사방향단조단계(S310)의 일 실시예가 각각 도식화되어 있다. 즉 도 13에는 상기 사전단계(S300) 다음으로 첫번째(홀수번째)로 수행되는 사방향단조단계(S310)가 도시되어 있으며, 도 14에는 두번째(짝수번째)로 수행되는 사방향단조단계(S310)가 도시되어 있다.13 and 14 illustrate one embodiment of the four-direction forging step S310, respectively. That is, Fig. 13 shows the four-way forging step S310 performed first (odd number) next to the preliminary step (S300), and in Fig. 14, four-way forging step (S310) performed secondly (even number). Is shown.

먼저 도 13을 참조하여, 첫번째 사방향단조단계(S310)를 살펴본다.First, referring to FIG. 13, a first four-direction forging step S310 will be described.

우선 상기 사전단계(S300)가 완료된 상태이므로, 이때에는 가공물(M)의 우측단이 도 13의 (a)와 같이 상기 단조기기(200)에 근접되어 있다. 그리고, 상기 좌측맨드릴(250)의 우측단이 가공물(M)의 우측으로 일부가 노출되어 있다.First, since the preliminary step S300 is completed, the right end of the workpiece M is close to the forging device 200 as shown in FIG. The right end of the left mandrel 250 is partially exposed to the right side of the workpiece M.

따라서, 먼저 상기 일단가공과정(S312)이 진행된다. 이때에는 상기 가공물(M)을 잡은 상기 좌측클램프(120)가 회전하여 가공물(M)을 조금씩 회전시키게 되며, 상기 단조기기(200)는 사방향에서 가공물(M)의 외면을 가압하여 단조작업을 진행한다.Therefore, first, the end processing process (S312) is performed. At this time, the left clamp 120 holding the workpiece (M) is rotated to rotate the workpiece (M) little by little, the forging device 200 presses the outer surface of the workpiece (M) in four directions for forging work Proceed.

상기와 같은 일단가공과정(S312)에 의해 가공물(M)의 우측단이 소정 부분(우측클램프가 잡을 수 있을 만큼) 가공되면, 도 13의 (b)와 같이, 상기 메인가공과정(S314)이 진행된다.When the right end of the workpiece M is processed by the one end processing step S312 as described above (as long as the right clamp can catch), the main processing step S314 is performed as shown in FIG. Proceed.

상기 메인가공과정(S314)에서는, 먼저 상기 우측클램프(130)로 가공물(M)의 우측단(가공된 부분)을 잡는다. 이렇게 되면, 상기 가공물(M)의 좌우가 모두 좌측클램프(120) 및 우측클램프(130)에 잡혀 고정된 상태가 된다.In the main machining process (S314), first, the right end (processed part) of the workpiece M is caught by the right clamp 130. In this case, both the left and right sides of the workpiece M are caught by the left clamp 120 and the right clamp 130 to be in a fixed state.

따라서, 이 상태에서 상기 좌측클램프(120)와 우측클램프(130)에 의해 가공물(M)이 회전하면서 단조기기(200)에 의해 가공된다. 물론 이때 상기 좌측클램프(120)와 우측클램프(130)는 점차적으로 우측으로 이동하게 되므로, 가공물(M)이 우측으로부터 점차 가공되어 직경이 줄어들게 된다.Therefore, in this state, the workpiece M is rotated by the left clamp 120 and the right clamp 130, and is processed by the forging device 200. Of course, at this time, the left clamp 120 and the right clamp 130 is gradually moved to the right, the workpiece (M) is gradually processed from the right to reduce the diameter.

한편, 가공물(M)이 상기 좌측클램프(120)와 우측클램프(130)에 의해 점차적으로 우측으로 이동하면, 가공물(M)의 우측 부분은 좌측맨드릴(250)이 존재하지 않게 된다. 따라서, 상기 우측맨드릴(270)은 점차 좌측으로 이동하면서 가공물(M)의 우측 내부로 진입한다. 즉 상기 단조기기(200)에 의해 가공된 가공물(M)의 우측부분 내부에는 점차 상기 우측맨드릴(270)이 삽입된다.On the other hand, when the workpiece (M) is gradually moved to the right by the left clamp 120 and the right clamp 130, the left mandrel 250 does not exist in the right portion of the workpiece (M). Therefore, the right mandrel 270 gradually moves to the left side and enters the inside of the right side of the workpiece M. FIG. That is, the right mandrel 270 is gradually inserted into the right part of the workpiece M processed by the forging device 200.

도 13의 (b) 및 (c)는, 상기 메인가공과정(S314)의 처음 상태와 최종 상태를 보여주고 있다.13 (b) and 13 (c) show an initial state and a final state of the main machining process S314.

다음으로는 상기 타단가공과정(S316)이 진행된다. 즉, 도 13의 (c)와 같은 상태에서 상기 좌측클램프(120)가 가공물(M)의 좌측단을 놓게 된다. 그리고, 상기 우측클램프(130)는 가공물(M)의 우측단을 잡은 상태에서 가공물(M)을 회전시키면서 우측으로 이동한다. 따라서, 상기 가공물(M)의 나머지 좌측 부분(좌측클램프가 잡고 있던 부분)이 단조기기(200)에 의해 가공된다. Next, the other end processing process (S316) is performed. That is, in the state shown in FIG. 13C, the left clamp 120 lays the left end of the workpiece M. FIG. Then, the right clamp 130 moves to the right while rotating the workpiece (M) in the state holding the right end of the workpiece (M). Therefore, the remaining left part of the workpiece M (part held by the left clamp) is processed by the forging device 200.

상기 타단가공과정(S316)이 완료되면, 도 13의 (d)와 같은 상태가 된다.When the other end processing process (S316) is completed, the state as shown in (d) of FIG.

상기와 같은 사방향단조단계(S310)에서는 가공물(M)의 내경은 상기 맨드릴(250,270)의 외경보다는 더 작아지지 않게 된다. 즉, 단조가공이 수행되는 가공물(M)의 내부에는 상기 좌측맨드릴(250)이 항상 삽입되어 있으므로, 좌측맨드릴(250)에 의해 가공물(M)의 내경이 더 이상 작아지지 못하게 되는 것이다.In the four-direction forging step (S310) as described above, the inner diameter of the workpiece (M) is not smaller than the outer diameter of the mandrel (250,270). That is, since the left mandrel 250 is always inserted into the inside of the workpiece M to be forged, the inner diameter of the workpiece M is no longer reduced by the left mandrel 250.

도 14에는 상기 사방향단조단계(S310)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 즉, 도 13에서 예시한 첫번째 단계 다음으로 연이어 수행되는 두번째(짝수번째)의 사방향단조단계(S310)가 도시되어 있다.Figure 14 shows another embodiment of the four-way forging step (S310). That is, the second (even-numbered) four-way forging step S310 which is performed successively after the first step illustrated in FIG. 13 is illustrated.

이때에는 도 13의 (d)와 같은 상태에서 단조가공이 수행된다. 따라서, 상기 일단가공과정(S312)은 도 14의 (a)에서와 같이 우측클램프(130)가 가공물(M)의 우측단을 잡은 상태에서 가공물(M)을 회전시키며 좌측으로 점차 이동한다. 이렇게 되면, 상기 가공물(M)의 좌측단이 먼저 단조기기(200)에 의해 다시 가공된다.At this time, forging is performed in the state as shown in FIG. Therefore, the one end processing process (S312) is gradually moved to the left while rotating the workpiece (M) in the state in which the right clamp 130 grasps the right end of the workpiece (M) as shown in Figure 14 (a). In this case, the left end of the workpiece M is first processed again by the forging apparatus 200.

다음으로는, 도 14의 (b)와 같이 상기 메인가공과정(S314)이 연이어 진행된다. 이때에는 상기 좌측클램프(120) 및 우측클램프(130)가 가공물(M)의 좌우를 잡은 상태에서 가공물을 회전시키면서 점차 좌측으로 이동한다. Next, as shown in (b) of FIG. 14, the main processing process (S314) is continuously performed. At this time, the left clamp 120 and the right clamp 130 is gradually moved to the left while rotating the workpiece while holding the left and right of the workpiece (M).

따라서, 이때에는 가공물(M)이 좌측으로부터 우측으로 점차 가공되어 직경이 줄어들게 된다.Therefore, at this time, the workpiece M is gradually processed from the left to the right to reduce the diameter.

도 14의 (b) 및 (c)는 상기 메인가공과정(S314)이 처음과 끝의 상태를 보여주고 있다. 14 (b) and 14 (c) show the state of the beginning and the end of the main processing process (S314).

도 14의 (c)에서와 같이 상기 메인가공과정(S314)이 완료되고 나면, 다음으로는 상기 타단가공과정(S316)이 진행된다. As shown in FIG. 14C, after the main machining process S314 is completed, the other end machining process S316 is next performed.

이때에는 상기 좌측클램프(120)가 가공물(M)의 좌측단을 잡고 회전시키면서 좌측으로 더 이동한다. 따라서, 가공물(M)의 나머지 우측단이 단조기기(200)에 의해 가공이 완료된다. 그리고, 이때 상기 우측맨드릴(270)은 우측으로 이송하여 원위치로 복귀하고, 상기 좌측맨드릴(250)의 우측단이 가공물(M)의 우측으로 다시 돌출된다. 도 14의 (d)는 상기 타단가공과정(S316)이 완료된 상태를 보여주고 있다.At this time, the left clamp 120 is moved further to the left while rotating while holding the left end of the workpiece (M). Therefore, the remaining right end of the workpiece M is completed by the forging device 200. In this case, the right mandrel 270 is transferred to the right side to return to the original position, and the right end of the left mandrel 250 protrudes to the right side of the workpiece M again. 14 (d) shows a state in which the other end processing process (S316) is completed.

상기와 같은 사방향단조단계(S310)는 필요에 따라 다수 회 진행된다. 즉, 도 13과 같은 첫번째 사방향단조단계가 진행되고 나면 다음으로는 도 14와 같은 두번째 사방향단조단계 수행되며, 연이어 도 13과 같은 세번째 사방향단조단계가 또 진행된다. 이처럼 사방향단조단계는 다수 진행됨에 따라 가공물(M)의 직경은 점점 더 작아진다. As described above, the four-direction forging step S310 is performed a plurality of times as necessary. That is, after the first four-way forging step as shown in FIG. 13 is performed, a second four-way forging step as shown in FIG. 14 is performed, followed by a third four-way forging step as shown in FIG. As the four-way forging step is progressed in this way, the diameter of the workpiece M becomes smaller and smaller.

그리고, 이러한 사방향단조단계는 홀수회 진행됨이 바람직하다. 이는 사방향단조단계가 완료된 다음에 상기 사후단계(S320)가 진행되는데, 이때 도 12에서와 같이 가공물(M)이 단조기기(200)의 우측으로 이동되어, 상기 언로딩기(170)로 언로딩(unloading)이 용이하게 가능하도록 하기 위함이다.In addition, this four-way forging step is preferably performed odd times. After the four-way forging step is completed, the post-step S320 is performed. In this case, the workpiece M is moved to the right side of the forging apparatus 200 as shown in FIG. 12, and unloaded by the unloader 170. This is to facilitate unloading.

한편, 상기와 같은 다수의 사방향단조단계(S310)는, 수행 횟수가 증가할수록 한 번의 단조가공에 의해 줄어드는 가공물(M)의 외경 크기가 점차 감소된다. 즉, 첫번째 수행되는 사방향단조단계(S310)에서 줄어드는 가공물(M)의 외경 크기 보다 두번째 수행되는 사방향단조단계(S310)에서 줄어드는 가공물(M)의 외경 크기가 더 작으며, 세번째 수행되는 사방향단조단계(S310)에서 줄어드는 가공물(M)의 외경 크기는 다음번째 수행되는 사방향단조단계(S310)에서 줄어드는 가공물(M)의 외경 크기보다 더 작다.On the other hand, in the plurality of four-direction forging step (S310) as described above, the outer diameter size of the workpiece (M) reduced by one forging process is gradually reduced as the number of times is increased. That is, the outer diameter of the workpiece (M) reduced in the four-way forging step (S310) is performed less than the outer diameter size of the workpiece (M) is reduced in the first four-way forging step (S310) is performed, the third yarn The outer diameter size of the workpiece M reduced in the direction forging step S310 is smaller than the outer diameter size of the workpiece M reduced in the fourth direction forging step S310 to be performed next.

이와 같이, 수행 횟수가 증가할수록 가공물(M)의 외경 가공 치수가 줄어드는 것은, 점차 증가되는 가공물(M)의 강도를 고려함과 동시에 점차 목표 치수에 가까워짐을 고려한 것이다.As described above, the decrease in the outer diameter working dimension of the work piece M as the number of executions increases takes into account the strength of the work piece M, which is gradually increased, and gradually approaches the target size.

그리고, 다수회 수행되는 사방향단조단계(S310) 중 최후로 수행되는 단계(주로 홀수회)는 '플래니피니시(planifinish) 단계' 라고도 하며, 주로 이때에는 가공물(M)이 줄어드는 외경 크기는 크지 않으면서, 외경을 편평하게 다듬는 기능을 겸하도록 하는 것이 보다 바람직하다.And, the last step (mainly odd times) of the four-way forging step (S310) that is performed a plurality of times is also referred to as the 'planinish step', mainly at this time the outer diameter of the workpiece (M) is not large It is more preferable to serve as a function of smoothing the outer diameter without being.

도 15에는 본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템을 이용한 사방향 단조방법에 의해 가공물(M)이 3번의 사방향단조단계(S310)를 거쳐 가공되는 형상의 일례가 도시되어 있다.15 shows an example of a shape in which the workpiece M is processed through three four-direction forging steps S310 by a four-direction forging method using a four-way forging process system of the pipe according to the present invention.

이때에는, (a)에 도시된 바와 같이, 길이 3100mm, 외경 450mm, 내경 330mm의 가공물(M)이 사용되며, 내부에 삽입되는 맨드릴(250,270)의 외경 크기는 310mm이다.At this time, as shown in (a), the workpiece (M) of length 3100mm, outer diameter 450mm, inner diameter 330mm is used, the outer diameter size of the mandrel (250,270) inserted therein is 310mm.

이와 같은 초기 가공물(M)이 첫번째 사방향단조단계(S310)를 거치게 되면, (b)에 도시된 바와 같이, 길이 3864mm, 외경 420mm, 내경 310mm가 된다. 즉, 가공물(M)의 두께가 60mm에서 55mm가 되고, 외경이 줄어들면서 전체 길이가 늘어난다. 또한, 내경은 상기 맨드릴(250,270)의 외경보다 더 줄어들지 못하므로, 맨드릴(250,270)의 외경과 대응되는 크기를 가지게 된다.When this initial workpiece (M) is subjected to the first four-direction forging step (S310), as shown in (b), the length is 3864mm, outer diameter 420mm, inner diameter 310mm. That is, the thickness of the workpiece (M) is 60mm to 55mm, the total length increases as the outer diameter is reduced. In addition, since the inner diameter does not decrease more than the outer diameters of the mandrels 250 and 270, the inner diameters have sizes corresponding to the outer diameters of the mandrels 250 and 270.

다음으로, 두번째 사방향단조단계(S310)를 거치게 되면, (c)에 도시된 바와 같이, 길이 4623mm, 외경 404mm, 내경 310mm가 된다. 즉, 가공물(M)의 두께가 55mm에서 47mm가 되고, 외경이 줄어들면서 전체 길이가 더 늘어난다. 이때 가공물(M)의 내경은 더 이상 줄어들지 않게 된다.Next, when undergoing the second four-direction forging step (S310), as shown in (c), the length becomes 4623mm, outer diameter 404mm, inner diameter 310mm. That is, the thickness of the workpiece (M) is 55mm to 47mm, the total length is further increased as the outer diameter is reduced. At this time, the inner diameter of the workpiece (M) is no longer reduced.

마지막으로, 세번째('플래니피니시(planifinish) 단계') 사방향단조단계(S310)를 거치게 되면, (d)에 도시된 바와 같이, 길이 4856mm, 외경 400mm, 내경 310mm가 된다. 즉, 가공물(M)의 두께가 47mm에서 45mm가 된다.Finally, when the third ('planifinish step') four-way forging step (S310) through, as shown in (d), the length is 4856mm, outer diameter 400mm, inner diameter 310mm. That is, the thickness of the workpiece | work M becomes 47 mm to 45 mm.

이처럼 다수의 사방향단조단계(S310)가 수행될수록 줄어드는 가공물(M)의 외경 크기는 점차 작아진다. 즉, 첫번째 단계가 수행된 경우(a→b)에는 가공물(M)의 외경이 30mm가 줄어든 반면, 두번째 단계가 수행된 경우(b→c)에는 가공물(M)의 외경이 16mm가 줄어들고, 마지막 세번째 단계가 수행된 경우(c→d)에는 가공물(M)의 외경이 겨우 4mm가 줄어들게 된다.As described above, as the plurality of four-direction forging steps S310 are performed, the size of the outer diameter of the reduced workpiece M gradually decreases. That is, when the first step is performed (a → b), the outer diameter of the workpiece M is reduced by 30mm, whereas when the second step is performed (b → c), the outer diameter of the workpiece M is reduced by 16mm, and the last When the third step is performed (c → d), the outer diameter of the workpiece M is only reduced by 4 mm.

한편, 상기에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 파이프의 사방향 단조가공시스템을 이용한 사방향 단조방법에는, 모니터링 디지털 서보(Monitoring Digital Servo)제어시스템이 적용되기도 한다. 따라서, 단조가공의 추적 관찰이 가능하고, 설정된 범위 내에서 세부적인 제어가 자유롭게 가능하게 된다.On the other hand, a monitoring digital servo control system may be applied to the four-way forging method using the four-way forging process system of the pipe as described above. Therefore, the forging can be followed and detailed control can be freely performed within a set range.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the scope of the present invention.

예를 들어, 상기 좌측클램프(120)와 우측클램프(130)의 위치가 서로 반대로 바뀌도록 설치되는 것도 가능할 것이다. 즉, 상기 좌측맨드릴(250)이 우측에 설치되어, 우측클램프(130)를 관통하도록 좌우로 길게 설치되는 등의 변경도 가능함은 물론이다.For example, the positions of the left clamp 120 and the right clamp 130 may be installed to be reversed. In other words, the left mandrel 250 is installed on the right side, and the left mandrel 250 may be modified to be installed to the left and right to penetrate the right clamp 130.

100. 지지구조물 110. 이동레일
120. 좌측클램프 130. 우측클램프
140,141,142,143,144,145. 서포터 150. 로딩기
170. 언로딩기 200. 단조기기
210. 다이어셈블리 212. 다이
250, 270. 맨드릴 260. 이송수단
S300. 사전단계 S310. 사방향 단조단계
S320. 사후단계100. Supporting structure 110. Moving rail
120. Left clamp 130. Right clamp
140,141,142,143,144,145. Supporter 150. Loading
170. Unloading machine 200. Forging machine
210. Die assembly 212. Die
250, 270. Mandrel 260. Feeding means
S300. Preliminary step S310. Four-way forging step
S320. Post step

Claims

A support structure 100 for supporting a plurality of structures;
A moving rail 110 on which the support structure 100 is provided;
The left clamp is provided with a left clamp 122 which flows from side to side along the movable rail 110 and includes a plurality of arms, and a left body 124 supporting and controlling the left clamp 122. 120);
It is installed symmetrically with the left clamp 120 and flows to the left and right along the moving rail 110, the right tongs 132 consisting of a plurality of arms (arm) and the right to support and control the right tongs 132 A right clamp 130 provided with a body 134;
One or more supporters 140, 141, 142, 143, 144, and 145 provided on one side of the support structure 100 to selectively protrude upward of the support structure 100 to support the workpiece M;
A loader 150 provided at one side of the support structure 100 to load a pipe-shaped workpiece M into the supporter 142 or the left clamp 120;
The forging device 200 is provided on one side of the support structure 100 and presses the workpiece M fixed to at least one of the left clamp 120 and the right clamp 130 in a plurality of directions. )Wow;
An unloader 170 provided at one side of the support structure 100 to unload the workpiece M processed by the forging device 200 from the supporters 144 and 145 or the right clamp 130; ;
A cylindrical mandrel (250, 270) installed to penetrate the left clamp (120) or the right clamp (130) from side to side and selectively inserted into and supported in a pipe-shaped workpiece (M);
It is provided on the upper side of the support structure 100, the conveying means for forcing the left and right movement of the mandrel (250, 270); four-way forging processing system comprising a.

According to claim 1, The forging apparatus 200,
A forging support 202 provided on one side of the support structure 100;
A body frame 204 provided to protrude forward from the forging support 202;
Four pressure cylinders 206 provided radially in the body frame 204;
A die 212 provided at one end of the pressure cylinder 206 to selectively contact and pressurize the outer surface of the workpiece M, a die holder 214 for supporting the die 212, and the die 212. 4) the die clamp 216 to be fixed to the die holder 214, and the assembly 210 having a cooling flow path 220 through which the coolant flows. Forging processing system.

The method of claim 2, wherein the die 212,
A side protrusion 230 protruding from side to side;
Side inclined surfaces 232 formed on left and right sides of the lateral protrusions 230 and inclined to have an angle of 45 ° with the bottom surface;
A central surface 234 formed at the center of the upper surface and formed in parallel with the bottom surface;
And a plurality of inclined surfaces (236, 237, 238) formed to have different inclinations before and after the center surface (234), respectively.

The method of claim 3, wherein the plurality of inclined surfaces (236, 237, 238),
A first inclined surface 236 formed above and below the central surface 234 and formed to have an inclination of 10 ° with the central surface 234;
Second inclined surfaces 237 respectively formed above and below the first inclined surface 236 and formed to have an inclination of 15 ° with the central surface 234;
A fourth inclined surface 238 formed above and below the second inclined surface 237 and formed to have an inclination of 30 ° with the central surface 234; system.

The method of any one of claims 1 to 4, wherein the loader 150 and the unloader 170,
A pair of clamps 152 and 172 surrounding the outer surface of the workpiece M;
Bodies 154 and 174 for supporting the pair of clamps 152 and 172;
A clamp cylinder (156,176) provided at one side of the body (154,174) to control movement of at least one of the pair of clamps (152,172);
A central axis (158, 178) serving as a center of rotation of the bodies (154, 174);
A rotation cylinder (160, 180) provided at one side of the body (154,174) and rotatably installed around the rotation shaft (162,182) to force rotation of the body (154,174);
One end of the body 154, 174, the four directions of the pipe, characterized in that it comprises a connecting hinge (166, 186) for rotatably connecting the rods (164, 184) of the rotary cylinder (160, 180) and the body (154, 174) Forging processing system.

The axle forging processing system according to claim 5, wherein a servo controlled hydraulic system is used for stroke, molding speed, and molding load control of each component.

Loading process (S302) for loading the pipe-shaped workpiece (M) to the forging system by the loader 150, and the workpiece (loaded) by the loading process (S302) The mandrel insertion process (S304) for inserting the left mandrel 250 into the interior, the material clamping process (S306) for grabbing the left end of the workpiece (M) with the left clamp 120, and by the left clamp 120 A preliminary step (S300) provided with a clamp proximity process (S308) for approaching the fixed workpiece (M) to the forging device (200) and at the same time bringing the right clamp (130) to the forging device (200);
The forging process is performed while moving the workpiece M to the left or right by a forging system capable of forging in four directions, so that the outer diameter of the workpiece M with the mandrel 250 and 270 inserted therein gradually decreases. A plurality of four-direction forging step (S310) to be;
In the state in which the right end of the workpiece M forged by the four-direction forging step (S310) is held by the right clamp 130, the right clamp 130 is reversed to the right and at the same time the left clamp 120 and the left mandrel Clamp return process (S322) in which the 250 moves to the left to return to the original position, and the unloading of the right mandrel 270 is separated from the inside of the workpiece M and the unloading machine 170 clamps the workpiece M. Post step S320 is provided with a complete process (S326) and the right clamp 130 is moved further to the right to completely return to the original position and the unloader 170 completely transfers the workpiece (M) to the outside. Four-way forging method using the four-way forging processing system of the pipe, characterized in that it comprises a.

The method of claim 7, wherein the four-direction forging step (S310),
One end processing process for processing the other end in a four-way forging system while one of the left clamp 120 or the right clamp 130 is caught one end of the workpiece (M) inserted into the left mandrel 250 ( S312);
The right mandrel 270 is inserted into the right side of the workpiece M, and the left clamp 120 and the right clamp 130 hold both ends of the workpiece M processed in the end machining process S312. Main processing process (S314) for processing the four-way forging system while moving the workpiece (M) to the left or right;
In the state where the other end of the workpiece (M) of the main processing process (S314) is completed, either the left clamp (120) or the right clamp (130) is caught, the one end process (S312) and the main process (S314) Four-way forging method using a four-way forging processing system of the pipe, characterized in that ;;

The method of claim 7 or 8, wherein the plurality of four-direction forging step (S310),
Four-way forging method using the four-way forging system of the pipe, characterized in that the size of the outer diameter of the workpiece (M) reduced by one forging process gradually decreases as the number of times increases.