KR101202385B1

KR101202385B1 - 형상구조 굽힘 강성 향상을 위한 씨형강과 그 제조방법

Info

Publication number: KR101202385B1
Application number: KR1020120091578A
Authority: KR
Inventors: 이성구; 유재언
Original assignee: 주식회사 대동강업; 유재언; 이성구
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2012-11-16

Abstract

본 발명은 기존 씨형강 제품을 형상구조 중요 요소에 소성가공버링, 소성가공비드, 소성가공엠보싱 등을 주어 강도 향상을 위한 씨형강에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부면에 일정한 간격으로 긴 피어싱 홀을 형성한 후 긴 피어싱 홀을 따라서 보강 힘살을 형성하고, 상기 보강 힘살이 형성된 긴 피어싱 홀의 사이 상부면에 상부면 소성가공비드를 한 칸씩 띄워서 형성하며 긴 피어싱 홀의 양쪽 측부면에 측면 소성가공비드를 형성한 후 상부면 소성가공비드가 형성되지 않은 상부면에 양쪽으로 가로 소성가공비드를 형성하여 경량화하면서 부위별로 강도를 크게 할 수 있도록 하는 형상구조 굽힘 강성 향상을 위한 씨형강에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 코일을 공급하여 롤 포밍으로 상부면(20)의 양쪽으로 측부면(30)을 절곡하고, 상기 측부면(30)의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개(40)를 성형하는 씨형강에 있어서, 상기 상부면(20)에 일정한 간격으로 피어싱 홀(50)을 성형할 위치에 1차 홀(55)을 성형하고 상기 1차 홀(55)이 중앙에 위치하도록 1차 홀(55)의 외경에 2차 홀(56)을 성형한 후 긴 피어싱 홀(50)을 성형하며, 상기 긴 피어싱 홀(50)의 내부면을 따라서 소성가공버링으로 보강 힘살(51)을 성형하고, 상기 보강 힘살(51)을 성형한 긴 피어싱 홀(50)의 사이 상부면(20)에 긴 피어싱 홀(50)을 한 칸씩 건너띄워 상부면 소성가공비드(60)를 성형하며,
상기 상부면 소성가공비드(60)가 성형되지 않은 긴 피어싱 홀(50)의 사이 상부면(20)에 가로 방향으로 가로 소성가공비드(80)를 형성하고, 상기 긴 피어싱 홀(50)의 양쪽에서 상부면(20)과 절곡부분 및 측부면(30)에 측면 소성가공비드(70)를 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

형상구조 굽힘 강성 향상을 위한 씨형강과 그 제조방법{Method for producing a C-section steel}

본 발명은 기존 씨형강 제품에 형상구조 강성 향상을 위한 씨형강에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 씨형강 상부면에 일정한 간격과 길이로 홀을 타공한 후 길이의 홀 테두리를 소성가공버링을 통하여 보강 힘살을 형성하여 제품길이 굽힘 강성을 보강하며, 상기 보강 힘살이 형성된 길이 소성가공버링이 형성된 홀의 사이 상부면에 소성가공비드을 한 칸씩 띄워서 형성하여 제품 평면강성을 보강하며 소성가공버링이 형성된 길이 홀의 중심 양쪽 90도 밴딩 상부 및 코너에 리브와 옆 측면에 힘살 소성가공비드을 주어 제품 옆 날개 굽힘 강성을 보강하며, 상부면에 소성가공비드가 형성되지 않은 상부면 양쪽 길이방향으로 소성가공비드을 형성하여 제품의 길이 휨 강성을 보강하고, 주요 구조형상 포인트 부위를 소성가공버링과 소성가공비드, 소성가공엠보싱을 줌으로 제품을 경량화하면서 제품형상구조 강성을 크게 형성할 수 있도록 하는 형상구조 굽힘 강성 향상을 위한 씨형강에 관한 것이다.

형강은 각종 단면형상을 가진 봉 형태의 압연제 및 롤 포밍제품 가리키는 것으로서, 주로 건물 외벽 고정프레임 등 철골 구조용으로 사용된다.

용강은 각주 형태의 형에 주입해서 강괴를 만들고 불순물을 제거하여 치밀하게 하는 공정을 거친 후 가열로에서 재가열하여 압연기에 걸고 여러 단계의 형붙이 롤러를 통해서 각종 단면형상의 것으로 다듬질한다. 이후 단면형상에 따라 등변 ㄱ 형강, 부등변 ㄱ 형강, H 형강, I 형강, ㄷ 형강, Z 형강, T 형강, C 형강 등의 종류로 구분된다.

인장강도는 일반 구조용 압연강재로서 약 40～60kg/㎟의 것이 사용되며, 시중에 판매하고 있는 것의 길이는 보통 3.5～12m이다.

이 중 씨형강(10)은 도 1에 도시한 바와 같이, 폭이 비교적 넓고 평면형상으로 형성된 상부면(20)과, 상기 상부면(20)의 양쪽 측부면(30)을 절곡하여 소정의 폭으로 돌출되도록 하고, 상기 양쪽 측부면(30)의 하측에서 안쪽으로 절곡날개(40)가 돌출되도록 형성한다.

이러한 씨형강(10)은 그와 결합되는 패널과 합하여 건축 내장용 및 구조용으로 사용되는데, 주로 벽체의 칸막이 등에 사용된다.

그러나 종래의 씨형강은 단순한 ㄷ자 형태로 내구성이 취약하여 건물 외벽에 설치 후 결합된 패널의 무게 및 외부충격에 의해 내외측으로 휘게 되는 등 하자발생의 우려가 있었다.

상기와 같은 단점을 해소하기 위한 종래의 기술로, 실용신안등록번호 제0431791호(2006. 11. 17. 등록)는, 패널이 그 열린 부분에 삽입되며 고정되는 씨형강에 있어서, 상기 씨형강은 바닥면과 양측면에, 설치된 패널의 무게 및 외부충격에 의한 변형을 방지하도록 길이방향으로 보강용 홈이 형성되도록 함으로써, 내구성을 향상시켜 판넬의 무게 및 외부충격에 의한 변형을 효과적으로 방지할 수 있도록 하였다.

그러나 이러한 종래의 씨형강은 롤포밍 가공에 의해 길이방향으로 이동하면서 요철형태로 보강용 홈을 형성시키는 것에 의해 설치하는 위치에 따라서 한 방향으로의 하중에만 효과적일 뿐 모든 방향에서의 하중에 효과적이지 못하고 원소재 사용량이 많아져 시장에서의 가격경쟁력에 취약하며, 반대방향으로 하중이 가해지는 경우 쉽게 변형되는 단점이 발생하게 되었다.

또 다른 기술로는 특허공개번호 제10-2011-0054499호(2011. 05. 25. 공개)는, 일정한 간격을 두고 구멍이 형성된 강판을 롤성형 또는 프레스 가공하여, 상부판, 상부판의 양단에서 아래로 연결된 2개의 측벽부 및 각 측벽부의 단부에서 수평으로 연장된 립부를 갖도록 구부려, 2개의 측벽부에 각각 일정한 간격을 두고 구멍이 형성되도록 웨브 부재를 제조하는 단계; 및 웨브 부재의 립부를 서로 연결하면서 립부로부터 외측으로 더 돌출되도록 웨브 부재보다 강도가 높은 하부 플랜지 부재를 용접하는 단계를 포함하는 것이다.

그러나 이러한 발명은 웨브 부재를 성형한 후 하측으로 하부 플랜지 부재를 용접하는 단계를 통하여 강도를 향상시키고자 하는 것이나 종래보다 플랜지 부재를 통하여 강도를 향상시키기 위한 부재의 사용량이 너무 많아 경제성이 없는 결점과, 제조 공정이 복잡해 지는 결점이 발생하게 되므로, 강도를 향상시키기 위해서는 차라리 웨브 부재를 더 두꺼운 것을 사용하는 편이 훨씬 경제적이므로 매우 비경제적인 결점이 발생하였다.

문헌 1. 실용신안등록번호 제0431791호(2006. 11. 17. 등록) 문헌 2. 실용신안등록번호 제0417647호(2006. 05. 24. 등록) 문헌 3. 특허공개번호 제2005-0032546호(2005. 04. 07. 공개) 문헌 4. 특허공개번호 제10-2011-0054499호(2011. 05. 22. 공개)

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명의 해결과제는, 코일을 공급하여 롤포밍기로 씨형강을 가공 길이커팅 후 프레스 자동라인에서 프레스 순차이송 작업에 의해 씨형강 형상구조 주요강성 포인트에 프레스복합자동화금형을 통해 여러 형상의 긴 피어싱 홀 소성가공버링 및 소성가공비드, 소성가공엠보싱을 통하여 제품이 경량이면서 강도가 향상되는 씨형강을 제공하되; 일정한 간격에서 형성하는 긴 피어싱 홀의 성형과정에서 와셔를 생산하여 제공하는 것이며, 다양한 형상구조의 소성가공버링 및 소성가공비드, 소성가공엠보싱을 주어 씨형강 제품을 가로방향과 세로방향의 보강 힘살을 통하여 기존 씨형강 단면적 비례 강도를 크게 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 코일을 공급하여 롤 포밍으로 상부면의 양쪽으로 측부면을 절곡하고, 상기 측부면의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개를 성형하는 씨형강에 있어서,

상기 가공된 기존 씨형강제품 상부면에 일정한 간격으로 일정크기의 긴 피어싱 홀을 성형할 위치에 1차 피어싱 홀을 타공하고 상기 1차 홀의 외경으로 2차 피어싱 홀을 타공한 후 피어싱 홀의 둘레 외경을 타공하고 , 상기 긴 피어싱 홀의 내부면을 따라서 소성가공버링을 하여 보강 힘살을 성형하고,

상기 보강 힘살을 성형한 긴 피어싱 홀의 사이 상부면에 피어싱 홀을 한 칸씩 건너띄워 상부면 소성가공비드를 성형하며,

상기 상부면 소성가공비드가 성형되지 않은 긴 피어싱 홀의 사이 상부면에 가로 방향으로 가로 소성가공비드를 형성하고,

상기 긴 피어싱 홀의 양쪽에서 상부면과 절곡부분 및 측부면에 90도 코너 리브를 주어 상부, 코너, 측면 소성가공비드를 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 롤 포밍기에서 가공된 씨형강 제품을 길이커팅 후 프레스 자동라인에서 씨형강 상부면에 일정한 간격으로 프레스자동라인을 통해 순차이송가공방법으로 긴 피어싱 홀을 성형할 위치에 1차 피어싱 홀을 타공하고 상기 1차 홀의 외경으로 2차 피어싱 홀을 타공한 후 순차 이송하여 2차 피어싱 홀 외경을 타공하며, 상기 피어싱 홀의 내부면을 따라서 소성가공버링을 통하여 보강 힘살을 성형하고,

상기 소성가공버링의 보강 힘살을 성형한 피어싱 홀과 홀의 사이 상부면에 중앙의 상부면에 소성강공비드를 성형하며,

상기 피어싱 홀의 양쪽에서 상부면과 절곡부분 및 측부면에 90도 리브를 만드는 코너소성가공비드를 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 소정의 폭을 갖도록 감겨진 코일을 공급하는 코일 공급단계; 상기 코일을 공급, 롤 포밍에 의해 상부면의 양쪽을 하측으로 절곡하여 측부면을 형성하고, 상기 측부면의 단부를 서로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개를 형성하는 것으로 씨형강을 성형하는 씨형강 성형단계; 상기 롤 포밍에 의해 성형한 씨형강을 소정의 길이(10～15미터)로 절단하는 씨형강 절단단계;를 통하여 성형하는 씨형강의 제조방법에 있어서,

상기 절단된 씨형강을 프레스자동라인에 공급하여 상부면의 일정한 간격에 긴 피어싱 홀을 가공하기 위해 다수개의 1차 피어싱 홀을 가공하는 1차 홀 타공 단계;

상기 1차 피어싱 홀을 가공한 씨형강을 프레스순차이송을 통해서 1차 홀의 외경으로 2차 홀을 타공하는 2차 홀 성형단계;

상기 2차 홀을 가공한 씨형강을 프레스순차이송을 통해서 장공 형태를 갖는 피어싱 홀을 가공하는 긴 피어싱 홀 타공 단계;

상기 긴 피어싱 홀을 가공한 씨형강을 프레스순차이송에서 긴 피어싱 홀을 따라서 소성가공버링을 통해 보강 힘살이 한쪽 방향으로 돌출되도록 가공하는 보강 힘살 성형단계;

상기 보강 힘살이 성형된 긴 피어싱 홀의 사이 상부면 공간을 한 칸씩 띄워서 상부면 소성가공비드를 형성하는 상부면 비드 성형단계;

상기 긴 피어싱 홀의 중앙 부분에서 상부면 양쪽과 코너부분을 지나 측부면에 도면상 세로 방향으로 측면 상부면, 90도 리브, 세로측면 소성가공비드를 형성하는 측면 비드 성형단계;

상기 긴 피어싱 홀과 홀 사이에서 상부면 비드가 형성되지 않은 상부면에는 일정한 간격을 두고 가로 길이 방향으로 일정한 크기로 소성가공비드를 성형하는 가로 비드 성형단계;

상기 가로 소성가공비드를 성형한 씨형강을 공급하여 성형상태와 외경 및 치수 등을 검사하는 제품 검사단계:를 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 롤포밍에서 성형가공 및 커팅 되어 나오는 씨형강 제품을 생산라인 선상에 프레스자동라인을 설치하여 기존 씨형강 제품이 프레스자동라인을 순차적으로 통과 하면서 기존씨형강 제품의 형상구조 주요 포인트에 프레스 복합자동화금형을 통하여 가로, 세로 방향으로 피어싱가공과 소성가공버링, 소성가공비드를 통하여 씨형강 제품 날개 굽힘강성, 제품길이 굽힘강성, 제품평면 세로 굽힘강성, 제품 비틀림 강성을 높여 경량이면서 강도가 향상되는 씨형강을 제공하되; 일정한 간격에서 형성하는 긴 피어싱 홀의 성형과정에서 평 와셔를 생산하여 제공함으로써 수익성을 높이고 프레스자동생산라인 구성과; 프레스복합자동화금형을 통하여 롤 포밍머신에서 생산하는 속도로 라인선상에서 프레스자동라인을 설치하여 가공 생산하므로 생산성은 기존 씨형강 제품과 동일하며 기존 씨형강 형상구조의 강성을 높일 수 있는 부위에 긴 피어싱 후 소성가공버링과, 소성가공비드를 통하여 기존제품 단면적 비례 보강 힘살을 만들어준 개발제품의 강도를 20% 이상 크게 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

본 발명은 프레스자동생산라인 및 프레스복합자동화금형의 작업으로 의해서 자동으로 연속 생산을 통한 생산성이 저하되지 않도록 하며, 필요로 하는 다양한 형상과 모양을 제공하며, 다양한 구조의 변형을 통해 용도를 다변화 함으로써 씨형강의 사용 범위를 크게 확대시킬 수 있도록 하는 것이다.

도 1 은 종래 씨형강에 대한 사시도
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도
도 3 은 본 발명의 피어싱 홀과 보강 힘살을 제조하는 과정을 나타낸 평면도
도 4 는 본 발명의 씨형강에 대한 평면도
도 5 는 본 발명의 씨형강에 대한 저면도
도 6 은 본 발명의 도 4에 대한 A-A선 단면도
도 7 은 본 발명의 도 4에 대한 B-B선 단면도
도 8 은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 평면도
도 9 는 본 발명의 또 다른 실실예를 나타낸 평면도
도 10 은 본 발명의 씨형강을 제조하는 과정을 나타낸 블럭도

이하에서 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 피어싱 홀과 소성가공버링 및 소성가공비드를 넣는 보강 힘살을 제조하는 과정을 나타낸 평면도, 도 4는 본 발명의 씨형강에 대한 평면도, 도 5는 본 발명의 씨형강에 대한 저면도, 도 6은 본 발명의 도 4에 대한 A-A선 단면도, 도 7은 본 발명의 도 4에 대한 B-B선 단면도를 나타낸 것이다.

코일을 공급하여 롤포밍가공 후 상부면(20)의 양쪽에서 모두 한쪽 방향으로 측부면(30)을 절곡한 후 상기 측부면(30)의 단부를 안쪽으로 절곡하여 절곡 날개(40)를 형성하여 씨형강(10)의 전체적인 형태를 성형한 후 소정의 길이(10미터 또는 15미터 등)로 절단하여 생산된 기존 씨형강 제품을 프레스자동생산라인 과 프레스복합자동화금형에 자동 공급하여 자동으로 고속(분당 40～50미터) 생산되도록 하는 것이다.

상기 상부면(20)의 양쪽에서 측부면(30)이 형성되고, 측부면(30)의 단부에서 절곡 날개(40)를 형성한 통상적인 씨형강(10)을 공급하는 과정에서 일정한 간격에서 매우 작은 2～6개의 1차 홀(55)을 프레스 복합자동화금형으로 자동 성형한다.

상기 1차 홀(55)을 1차 프레스 복합자동화금형으로 자동 성형한 후 1차 홀(55)이 중앙에 위치하도록 1차 홀(55)의 외경에 2차 홀(56)을 1차 프레스 복합자동화금형으로 자동 성형한다.

상기 1차 홀(55)이 성형된 2차 홀(56)은 와셔(90)로 재활용할 수 있도록 공급하기 위해 지름이 적은 1차 홀(55)을 성형한 후 지름이 크며 긴 피어싱 홀(50)을 제공하기 위한 2차 홀(56)을 성형하는 것이다.

상기 2차 홀(56)을 성형한 후에는 2～6개의 홀이 하나의 긴 피어싱 홀(50)이 되도록 2차 프레스 복합자동화금형으로 자동 성형한다.

긴 피어싱 홀(50)을 성형한 후에는 긴 피어싱 홀(50)의 내경을 2차 프레스 복합자동화금형으로 소성가공버링하여 보강 힘살(51)이 긴 피어싱 홀(50)의 하측면으로 돌출되도록 하여 밴딩가공과 같이 형성하는 것이다.

상기 보강 힘살(51)을 형성한 긴 피어싱 홀(50)이 일정한 간격에서 상부면(20)에 가공된 후에는 긴 피어싱 홀(50)을 한 칸씩 건너서 긴 피어싱 홀(50)의 사이 중앙 상부면(20)에서 하측 방향으로 눌려지도록 하는 상부면을 3차 프레스 복합자동화금형으로 소성가공비드(60)을 성형하는 것이다.

상기 상부면 소성가공비드(60)은 〓, ☆, ○, ◇, □, △, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 형태로 이루어지는 것이다.

상기 긴 피어싱 홀(50)의 사이에 상부면 소성가공비드(60)이 형성되지 않은 중앙에는 양쪽으로 가로방향에서 3차 프레스 복합자동화금형으로 가로 소성가공비드(80)을 형성하는 것이다.

상기 긴 피어싱 홀(50)의 양쪽 단부에서 90도 밴딩부 코너에 리브와 측부면(30)에 이르도록 4차 프레스 복합자동화금형으로 측면 코너소성가공비드(70)을 형성하는 것이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 평면도에 관한 것으로, 코일을 공급하여 롤 포밍으로 상부면(20)의 양쪽으로 측부면(30)을 절곡하고, 상기 측부면(30)의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개(40)를 성형하는 씨형강에 있어서,

상기 상부면(20)에 일정한 간격으로 긴 피어싱 홀(50)을 성형할 위치에 1차 홀(55)을 성형하고 상기 1차 홀(55)의 외경으로 2차 홀(56)을 성형한 후 긴 피어싱 홀(50)을 성형하며, 상기 긴 피어싱 홀(50)의 내부면을 따라서 소성가공버링을 하여 보강 힘살(51)을 성형하고,

상기 보강 힘살(51)을 성형한 긴 피어싱 홀(50)의 사이 상부면(20)에 상부면 소성가공비드(60)을 성형하되; 상기 상부면 소성가공비드(60)의 내부 중앙에 사각형이나 원형의 구멍(61)을 소성가공엠보싱으로 형성하는 것이다.

상기 긴 피어싱 홀(50)의 양쪽에서 상부면(20)과 절곡부분 및 측부면(30)에 씨형강 날개 코너에 리브를 주어 날개 휨 강성을 높여주기 위한 측면 소성가공비드(70)을 형성하는 것이며, 상기 측면 소성가공비드(70)의 사이에는 세로 방향으로 세로 소성가공비드(95)를 형성하고, 상기 측면 소성가공비드(70)와 세로 비드(95)를 더블유 형태가 되도록 연속해서 연결하여 씨형강 날개 수직 강성을 보강해주는 연결형 소성가공비드(96)를 형성하는 것이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실실예를 나타낸 평면도에 관한 것으로, 코일을 공급하여 롤 포밍으로 상부면(20)의 양쪽으로 측부면(30)을 절곡하고, 상기 측부면(30)의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개(40)를 성형하는 씨형강에 있어서,

상기 상부면(20)에 일정한 간격으로 긴 피어싱 홀(50)을 성형할 위치에 1차 홀(55)을 성형하고 상기 1차 홀(55)의 외경으로 2차 홀(56)을 성형한 후 긴 피어싱 홀(50)을 성형하며, 상기 긴 피어싱 홀(50)의 내부면을 따라서 소성가공버링을 통해 씨형강 상부 평면에 보강 힘살(51)을 성형하고,

상기 보강 힘살(51)을 성형한 긴 피어싱 홀(50)의 사이 상부면(20)에 상부면 에 평면 강성을 높이기 위한 상부면 소성가공비드(60)을 성형하며,

상기 긴 피어싱 홀(50)의 양쪽에서 상부면(20)과 절곡부분 리브 및 측부면(30)에 측면 씨형강 날개 굽힙 강성을 높이기 위한 측면 소성가공비드(70)을 형성하고,

상기 측부면(30)에는 측면 소성가공비드(70)의 사이에 세로 소성가공비드(95)를 성형하는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 10은 본 발명의 씨형강을 제조하는 과정을 나타낸 블럭도에 관한 것으로, 소정의 폭을 갖도록 감겨진 코일을 공급하는 코일 공급단계(S1);

상기 코일을 공급, 롤 포밍에 의해 상부면(20)의 양쪽을 하측으로 절곡하여 측부면(30)을 형성하고, 상기 측부면(30)의 단부를 서로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개(40)를 형성하는 것으로 씨형강을 성형하는 씨형강 성형단계(S2);

상기 롤 포밍에 의해 성형한 씨형강을 소정의 길이(10～15미터)로 절단하는 씨형강 절단단계(S3);

상기 절단한 씨형강을 프레스자동라인 및 프레스복합자동화금형에 자동순차이송 공급하여 상부면(20)의 일정한 간격에 긴 피어싱 홀(50)을 가공하기 위해 다수개의 1차 홀(55)을 가공하는 1차 프레스 1차 복합금형 1차 홀 성형단계(S4);

상기 1차 홀(55)을 가공한 씨형강을 프레스에서 1차 홀(55)이 중앙에 위치하도록 1차 홀(55)의 외경으로 2차 홀(56)을 가공하는 1차 프레스 2차 복합금형 2차 홀 성형단계(S5);

상기 2차 홀(56)을 가공한 씨형강을 2차 프레스에서 장공 형태를 갖는 긴 피어싱 홀(50)을 가공하는 긴 피어싱 홀 성형단계(S6);

상기 긴 피어싱 홀(50)을 가공한 씨형강을 2차 프레스에서 1차 복합금형 긴 피어싱 홀(50)을 따라서 2차 복합금형 소성가공버링을 통해 보강 힘살(51)이 내경 테두리 한쪽 방향으로 돌출되도록 가공하는 보강 힘살 성형단계(S7);

상기 보강 힘살(51)이 성형된 긴 피어싱 홀(50)의 사이 상부면(20) 공간을 한 칸씩 띄워서 〓, ☆, ○, ◇, □, △, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 형태를 갖도록 복합자동화금형으로 눌러 이루어지는 상부면 소성가공비드(60)을 형성하는 상부면 비드 성형단계(S8);

상기 긴 피어싱 홀(50)의 중앙 부분에서 상부면(20) 양쪽과 코너부분을 지나 측부면(30)에 도면상 세로 방향으로 측면 소성가공비드(70)를 형성하는 측면 비드 성형단계(S9);

상기 긴 피어싱 홀(50)의 사이에서 상부면 소성가공비드(60)가 형성되지 않은 상부면(20)에는 일정한 간격을 두고 가로 방향에서 복합자동화금형으로 눌러 가로 소성가공비드(80)를 성형하는 가로 비드 성형단계(S10);

상기 가로 소성가공비드(80)를 성형한 씨형강을 공급하여 성형상태와 외경 및 치수 등을 검사하는 제품 검사단계(S11):를 통하여 완성하는 것이다.

코일 공급단계(S1)에서 언코일러를 통하여 코일을 레벨러에 의해 자동으로 일자형태가 되도록 펼쳐지면서 소정의 속도로 공급되도록 하고,

상기 코일은 씨형강 성형단계(S2)에 공급되어 롤 포밍에 의해 중앙을 이루는 상부면(20)의 양쪽을 하측으로 절곡하여 측부면(30)을 형성하되; 상부면(20)의 길이에 비하여 측부면(30)의 길이가 더 짧게 절곡되고, 상기 측부면(30)의 단부를 서로 마주보도록 절곡하여 하측으로 공간이 형성되도록 절곡 날개(40)를 형성하는 것이다.

상기 롤 포밍에 의해 상부면(20)의 양쪽으로 측부면(30)을 형성하고, 측부면(30)의 하측 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개(40)를 형성하여 씨형강 절단단계(S3)에서 소정의 길이(10～15미터)로 절단하여 종래와 같은 씨형강을 성형하는 것이다.

상기 절단한 기존 씨형강을 1차 피어싱 홀 성형단계(S4)의 자동으로 프레스라인에 공급하여 상부면(20)의 일정한 간격에 긴 피어싱 홀(50)을 가공하기 위해 1차 홀(55)을 가공하는 것이며, 상기 1차 홀(55)은 하나의 긴 피어싱 홀(50)을 가공할 위치에 2～6개를 가공하는 것이다.

상기 1차 홀(55)을 가공한 씨형강을 2차 홀 성형단계(S5)의 프레스에 공급하여 1차 홀(55)의 외경으로 2차 홀(56)을 가공함으로써, 와셔(90)를 성형하게 되는 것이다.

상기 와셔(90)는 보울트와 너트의 통상적인 체결 위치에 사용하는 것으로, 긴 피어싱 홀(50)을 가공하는 과정에서 발생하는 재료를 이용하여 성형함으로써 스크랩을 원재료로 활용할 수 있게 되는 것이다.

상기 2차 홀(56)을 가공한 씨형강을 긴 피어싱 홀 성형단계(S6)의 프레스자동라인에 공급하여 장공 형태를 갖는 긴 피어싱 홀(50)을 일정한 간격에 성형하는 것이다.

상기 긴 피어싱 홀(50)을 가공한 씨형강을 보강 힘살 성형단계(S7)의 프레스에 공급하여 긴 피어싱 홀(50)을 따라서 보강 힘살(51)이 한쪽(도면상 하측) 방향으로 돌출되도록 가공하는 것이다.

상기 보강 힘살(51)이 성형된 긴 피어싱 홀(50)의 사이 상부면(20) 공간을 한 칸씩 띄워서 =, ☆, ○, ◇, □, △, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 형태를 갖도록 금형으로 눌러 상부면 비드 성형단계(S8)에서 상부면 비드(60)를 형성하는 것이다.

상기 상부면 소성가공비드(60)는 내부의 중앙에 원형이나 사각형의 구멍(61)을 뚫어 성형하는 것이 가능하다.

상기 긴 피어싱 홀(50)의 중앙 부분에서 상부면(20) 양쪽과 코너부분을 지나 측부면(30)에 도면상 세로 방향으로 측면 소성가공비드 성형단계(S9)에서 측면 소성가공비드(70)를 형성하는 것이며, 상기 측면 소성가공비드(70)는 코너(절곡)부분을 기준으로 상부면(20)에는 짧게 측부면(30)은 하측의 단부에 이르도록 길게 성형하는 것이 바람직하다.

상기 긴 피어싱 홀(50)의 사이에서 상부면 소성가공비드(60)가 형성되지 않은 공간 상부면(20) 중앙에는 일정한 간격을 두고 가로 방향에서 가로 소성가공비드 성형단계(S10)에서 복합금형으로 눌러 가로 소성가공비드(80)를 성형하는 것이며, 상기 가로 소성가공비드(80)는 중앙에서 양쪽 단부에 가깝도록 일자형태로 성형되는 것이다.

상기 가로 소성가공비드(80)를 성형한 씨형강(10)을 공급하여 성형상태와 외경 및 치수 등을 검사하는 제품 검사단계(S11):를 통하여 완성하는 것이다.

상기 씨형강은 필요한 경우 중저파 가열 후 페인트를 도색한 후 건조단계를 거쳐 공급하는 것이 가능하다.

이러한 본 발명의 씨형강(10)은 종래와 같이 롤 포밍에 의해 성형한 후 일정한 길이로 절단한 기존 씨형강 제품을 형상구조 중요 요소 포인트에 소성가공을 하기위해 기존라인 선상에 프레스자동라인과 프레스복합자동화금형을 설치하여 자동으로 제품을 공급하여 각 공정을 순차이송 과정에서 다양한 성형방법을 통하여 기존 씨형강을 경량화 시키며 강성을 크게 향상시킬 수 있는 피어싱가공, 소성가공버링, 소성가공비드, 소성가공엠보싱 등으로 금속에 변형을 주어 원재료의 두께를 그대로 유지하면서 강도를 20% 이상 크게 향상시킬 수 있는 것이다.

10 : 씨형강 20 : 상부면
30 : 측부면 40 : 절곡 날개
50 : 긴 피어싱 홀 51 : 보강 힘살
55 : 1차 홀 56 : 2차 홀
60 : 상부면 소성가공비드 70 : 측면 소성가공비드
80 : 가로 소송가공비드 90 : 와셔

Claims

코일을 공급하여 롤 포밍으로 상부면(20)의 양쪽으로 측부면(30)을 절곡하고, 상기 측부면(30)의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개(40)를 성형하는 씨형강에 있어서,
상기 상부면(20)에 일정한 간격으로 긴 피어싱 홀(50)을 성형할 위치에 1차 홀(55)을 성형하고 상기 1차 홀(55)이 중앙에 위치하도록 1차 홀(55)의 외경에 2차 홀(56)을 성형한 후 긴 피어싱 홀(50)을 성형하며, 상기 긴 피어싱 홀(50)의 내부면 테두리를 따라서 소성가공버링을 하여 보강 힘살(51)을 성형하고,
상기 보강 힘살(51)을 성형한 긴 피어싱 홀(50)의 사이 상부면(20)에 긴 피어싱 홀(50)을 한 칸씩 건너띄워 상부면 소성가공비드(60)를 성형하며,
상기 상부면 소성가공비드(60)가 성형되지 않은 긴 피어싱 홀(50)의 사이 상부면(20)에 가로 방향으로 가로 소성가공비드(80)를 형성하고,
상기 긴 피어싱 홀(50)의 양쪽에서 상부면(20)과 절곡부분 및 측부면(30)에 측면 소성가공비드(70)를 형성하는 것을 특징으로 하는 형상구조 굽힘 강성 향상을 위한 씨형강.
제 1항에 있어서,
상기 상부면 소성가공비드(60)는 =, ☆, ○, ◇, □, △, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 형상구조 굽힘 강성 향상을 위한 씨형강.
코일을 공급하여 롤 포밍으로 상부면(20)의 양쪽으로 측부면(30)을 절곡하고, 상기 측부면(30)의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개(40)를 성형하는 씨형강에 있어서,
상기 상부면(20)에 일정한 간격으로 긴 피어싱 홀(50)을 성형할 위치에 1차 홀(55)을 성형하고 상기 1차 홀(55)이 중앙에 위치하도록 1차 홀(55)의 외경에 2차 홀(56)을 성형한 후 긴 피어싱 홀(50)을 성형하며, 상기 긴 피어싱 홀(50)의 내부면을 따라서 보강 힘살(51)을 성형하고,
상기 보강 힘살(51)을 성형한 긴 피어싱 홀(50)의 사이 상부면(20)에 중앙에 구멍(61)이 형성된 상부면 소성가공비드(60)를 성형하며,
상기 긴 피어싱 홀(50)의 양쪽에서 상부면(20)과 절곡부분 및 측부면(30)에 측면 소성가공비드(70)를 형성하는 것을 특징으로 하는 형상구조 굽힘 강성 향상을 위한 씨형강.
제 3항에 있어서,
상기 상부면 소성가공비드(60)는 =, ☆, ○, ◇, □, △, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 형태로 이루어지며, 내부에 원형이나 사각형의 구멍(61)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 형상구조 굽힘 강성 향상을 위한 씨형강.
소정의 폭을 갖도록 감겨진 코일을 공급하는 코일 공급단계(S1); 상기 코일을 공급, 롤 포밍에 의해 상부면(20)의 양쪽을 하측으로 절곡하여 측부면(30)을 형성하고, 상기 측부면(30)의 단부를 서로 마주보도록 절곡하여 절곡 날개(40)를 형성하는 것으로 씨형강을 성형하는 씨형강 성형단계(S2); 상기 롤 포밍에 의해 성형한 씨형강을 소정의 길이(10～15미터)로 절단하는 씨형강 절단단계(S3);를 통하여 성형하는 씨형강의 제조방법에 있어서,
상기 절단한 기존 씨형강을 프레스자동라인에 공급하여 상부면(20)의 일정한 간격에 긴 피어싱 홀(50)을 가공하기 위해 다수개의 1차 홀(55)을 가공하는 1차 홀 성형단계(S4);
상기 1차 홀(55)을 가공한 씨형강을 프레스자동라인에서 순차이송 시켜 1차 홀(55)이 중앙에 위치하도록 1차 홀(55)의 외경에 2차 홀(56)을 가공하는 2차 홀 성형단계(S5);
상기 2차 홀(56)을 가공한 씨형강을 프레스자동라인에서 순차이송 시켜 장공 형태를 갖는 긴 피어싱 홀(50)을 가공하는 긴 피어싱 홀 성형단계(S6);
상기 긴 피어싱 홀(50)을 가공한 씨형강을 프레스자동라인에서 순차이송 시켜 긴 피어싱 홀(50)을 따라서 소성가공버링을 하여 보강 힘살(51)이 한쪽 방향으로 돌출되도록 가공하는 보강 힘살 성형단계(S7);
상기 소성가공버링으로 보강 힘살(51)이 성형된 긴 피어싱 홀(50)의 사이 상부면(20) 공간을 한 칸씩 띄워서 상부면 소성가공비드(60)를 형성하는 상부면 비드 성형단계(S8);
상기 긴 피어싱 홀(50)의 중앙 부분에서 상부면(20) 양쪽과 코너부분을 지나 측부면(30)에 도면상 세로 방향으로 측면 소성가공비드(70)를 형성하는 측면 비드 성형단계(S9);
상기 긴 피어싱 홀(50)의 사이에서 상부면 소성가공비드(60)가 형성되지 않은 상부면(20)에는 일정한 간격을 두고 가로 방향에서 금형으로 눌러 가로 소성가공비드(80)를 성형하는 가로 소성가공비드 성형단계(S10);
상기 가로 소성가공비드(80)를 성형한 씨형강을 공급하여 성형상태와 외경 및 치수 등을 검사하는 제품 검사단계(S11):를 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 형상구조 굽힘 강성 향상을 위한 씨형강의 제조방법.
제 5항에 있어서,
상기 상부면 소성강공비드 성형단계(S8)의 상부면 소성가공비드(60)는 =, ☆, ○, ◇, □, △, 육각형, 팔각형 중 어느 하나의 형태를 갖도록 복합자동화금형으로 눌러 이루어지는 것을 특징으로 하는 형상구조 굽힘 강성 향상을 위한 씨형강의 제조방법.