KR101243740B1 - 선박 강재문의 문틀 제작용 형강재 냉간 밴딩 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 강재문(鋼材門)과 함께 사용되는 형강재((形鋼材)의 문틀을 냉간 가공 상태에서 제작하는 밴딩장치에 관한 것이다. 특히 선박 의장품의 제작에서 요구되는 'ㄱ'자 형상의 두껍고 큰 앵글(65mm×65mm, 두께 8mm 이상) 등의 형강재를 열간 상태(불질 작업 포함)가 아닌 통상의 냉간 상태에서 일체의 변형이나 비틀림이 없이 90°의 호상태로 요구하는 형상과, 정확한 치수(Dimension)로 밴딩할 수 있고 동시에 고품질과 고효율의 생산성을 가능케 하는 형강재((形鋼材)의 새로운 냉간 밴딩 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 고정 정반의 상부 일단에 설치된 고정축과; 고정축에 회전되게 축설되고 가공틀 외주면에 형성되어 앵글을 가공틀 안에 수용하는 원통 형상의 회전지그와; 회전지그의 일측 고정 정반 상에 설치되어 앵글을 지지하는 고정 가압지그와; 고정 가압지그와 나란하게 설치되고, 선단부가 회전지그의 가공틀에 삽입되어 고정축을 중심으로 회전되게 설치되어, 앵글을 가공틀안에 압지하여 호형상으로 밴딩하는 회동 가압지그와; 회전지그의 가공틀에 설치되어, 회동 지그의 선단부와 맞물려 앵글의 수직부를 압지하고, 앵글이 호형상으로 밴딩될 때 회동 가압지그와 함께 앵글을 압지한 상태에서 회전되어 앵글을 균일하게 늘어나도록 하는 형강 안정블럭으로 구성된 밴딩 가공부를 포함하여 구성된 선박 강재문의 문틀 제작용 냉간 밴딩장치가 제공된다.

Description

선박 강재문의 문틀 제작용 형강재 냉간 밴딩 장치{Cold bending equipment for steel profiles to produce door frame of marine steel door}

본 발명은 선박의 강재문(鋼材門)과 함께 사용되는 형강재((形鋼材)의 문틀을 냉간 가공 상태에서 제작하는 밴딩장치에 관한 것이다. 특히 선박 의장품의 제작에서 요구되는 'ㄱ'자 형상의 두껍고 큰 앵글(65mm×65mm, 두께 8mm 이상) 등의 형강재를 열간 상태(불질 작업 포함)가 아닌 통상의 냉간 상태에서 일체의 변형이나 비틀림이 없이 90°의 호상태로 요구하는 형상과, 정확한 치수(Dimension)로 밴딩할 수 있고 동시에 고품질과 고효율의 생산성을 가능케 하는 형강재((形鋼材)의 새로운 냉간 밴딩 기술에 관한 것이다.

선박용의 문은 강재(鋼材)로 구성되고, 이는 완전한 수밀(水密, Water tight) 또는 풍우밀(風雨密, Weather tight) 기능을 가져야 하므로, 건축 등의 일반 산업용의 일반적인 강재 문과 그 구조나 특성에서 아래와 같은 많은 차이가 있다.

선박용 강재 문은 파도의 큰 충격과 해상의 강한 비바람에 충분히 견딜 수 있는 강력한 구조로 되어 있고, 문틀(Door frame)과 문짝(Door leaf 또는 Door panel)이 서로 빈틈없이 정확하게 일치해야 한다. 따라서 사용된 강판(鋼板)과 앵글 등의 형강(形鋼)의 스케일(Scale, 두께 등의 치수)이 크고, 그 문은 특수한 구조로 제작이 된다.

그리고 강도와 내구성을 고려하여, 일반 건축에 비하여 아주 두꺼운 강형재(통상 8mm 두께 이상)를 사용한다.

그리고 일반 건축에서 요구하지 않는 높은 수밀 등급(IP grade)이 적용되므로, 선박 수밀문의 경우에는 일반 산업에서 요구하지 않는 IP-56, IP-67 및 IP-68등의 높은 수밀 등급이 요구된다.

그리고 설계에서 제시된 치수와 형상의 완전 일치가 요구된다. 즉, 문의 크기에 비해서 치수상의 허용치(Tolerance)가 극히 적고, 엄격한 형상일치가 있어야 하며, 변형이 일체 없어야 한다. 선박에서는 만약 이 허용치가 벗어나거나 변형이 있으면 문의 설치 작업에 불필요한 추가 작업이 발생하고 선체에 피해를 주어 원칙적으로 그 사용이 불가능하다.

따라서 선박 및 해상구조물에서 요구하는 품질의 강재 수밀문과 풍우밀문 등을 합당한 품질로 제작하기 위해서는 특수한 생산설비와 상당한 수준의 제작기술이 절대적으로 요구된다.

즉, 선박용 강재 수밀문과 풍우밀문의 제작에는 두꺼운 선박구조용 강형재를 조선소의 요구사양에 맞추어 일체의 변형 없이 정확한 치수에 일치된 형상으로 제작할 수 있는 특수한 생산설비와 생산기술이 요구되는 것이다.

다시 말해서, 선박용 강재 수밀문과 풍우밀문의 제작을 위해서는 두꺼운 형강(Scale이 큰 형강)을 미려하고 정확한 치수로 밴딩하는 특수생산설비와 그 밴딩된 형강을 미려한 상태로 유지하면서 주어진 최소한의 허용오차 안에서 조립, 접합하는 제작기술 등이 요구되는데, 그 중에서도 위에서 언급한 우수한 품질의 밴딩가공을 위해서는 특별한 기능을 가진 밴딩 장치가 절대적으로 필요하다.

종전의 기술은 열간(熱間) 과정에서 제작하는 것으로 여기에는 많은 변형이 발생하고 이 발생된 변형을 다시 수정하는 추가 작업이 발생할 뿐만 아니라 제작과정에서 가해진 고열로 인한 강재의 조직(강재의 성질)이 변하는 폐단이 있어, 이러한 폐단을 제거한 새로운 제작기법이 절실히 요구되고 있다. 이는 강재의 조직이 변하면 선체 강도가 약해지고 그 부분이 해수에 쉽게 부식되기 때문이다.

하나의 예로서, 선박용 강재문의 골조를 이루는 도어 프레임은 "ㄱ"자형의 단면을 갖는 앵글을 밴딩하여 전체적으로 "ㅁ"의 고리 형태로 가공되는데, 각 모서리부가 둥글게 밴딩 가공되어 형성된다.

따라서 도어 프레임은 앵글을 강재문의 사이즈에 맞도록 절단장치를 사용하여 일정 길이로 절단 가공하고, 절단된 앵글을 밴딩 장치를 이용하여 모서리부가 되는 부분을 90°의 각도를 이루면서 호형상으로 둥글게 밴딩 가공하며, 밴딩된 앵글의 양단을 용접장치를 통해 용접 가공하여 제조된다.

그러나 앵글은 상기한 바와 같이 단면이 "ㄱ"자형으로 형성됨에 따라, 종래의 일반적인 밴딩 장치(Bending machine tools)로는 냉각 조건 하에서는 밴딩 가공을 행할 수 없는 문제점이 있었다.

즉, 앵글을 밴딩 지지축과 밴딩 헤드의 사이에 두고 밴딩 헤드를 앵글에 밀착시킨 상태로 회전시켜 밴딩 가공을 진행하게 되면, 앵글의 움직임이 불규칙적으로 일어나면서 그 수평부가 불균일하게 늘어나면서 밴딩되기 때문이다.

따라서 앵글을 60°이상의 각도로 밴딩 가공하게 되면 앵글의 수평부가 불균일하게 늘어나면서 한계 연신율 이상으로 늘어난 부분이 견디지 못하여 도 1과 같이 쉽게 찢어지게 됨으로써 종래의 밴딩 장치로는 냉간 조건에서 앵글의 밴딩 가공을 행할 수 없었다.

그리고 종래의 밴딩 장치를 사용하여 앵글을 열간 조건에서 밴딩 가공을 행하게 되면 앵글의 수평부가 찢어지지는 않지만 가열로 인해 강재의 조직이 변하며 도 2와 같이 변형이 생기므로 열간 조건에서도 강형재의 밴딩 가공을 원활하게 행할 수 없다.

따라서 현재는 도 3과 같이 앵글의 수평부를 절단한 후 도 4와 같이 열간 조건 하에서 수평부가 절단된 개소를 타력하여 90°의 호형의 밴딩을 한 다음, 도 5와 같이 그 절단된 수평부에 해당하는 호형상의 수평부를 별도 가공한 후 이것을 절단된 수평부에 접합 용접을 하는 공정을 통해 앵글에 밴딩부를 형성하고 있다.

그러나 상기와 같은 제작 공정은 열간 조건에서 단조 가공하여 앵글의 수직부를 문틀의 네 모서리, 호형부에 과다한 용접 작업이 발생하여 이로 인해 강재의 조직이 변하고 외관이 좋지 않을 뿐만 아니라 실제로 선체에 이 문틀을 취부할 때 문틀에 심한 변형이 생기고, 설치 후에도 이곳부터 심하게 부식 상태가 먼저 발생한다는 결정적인 문제점이 있다.

그리고 상기한 공정은 복잡하고 번거로운 단계를 모두 작업자가 직접 수작업으로 행함에 따라 작업시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 적어도 세 명 이상의 작업자가 한 조를 이루면서 작업함에 따라 인력도 많이 동원되며 비용도 많이 소요되는 문제점도 있었다.

또한 상기한 공정은 수평과 수직에 조금이라도 오차가 있게 되면 그 모양이 완전히 틀어지게 되므로 불량 발생률이 높고 생산 효율도 떨어지는 문제점도 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 모두 해소할 수 있도록, 앵글을 냉간 조건 하에서 밴딩 가공하더라도 그 수평부가 찢어지지 않고 균일한 두께를 유지하면서 미려하게 호형상으로 성형할 수 있는 구조를 가진 앵글의 냉간 가공이 가능한 밴딩 장치를 제공함에 그 목적이 있다. 즉, 종래의 박판 형강재용 냉간 밴딩기(자동차의 경우 0.6~0.8mm 두께, 건축의 경우 1.0~2.0mm 두께가 일반적임)나 열간 밴딩기를 대체하여 8mm 두께 이상의 두꺼운 형강재를 터짐이나 찢어짐 없이 미려하고 정확한 치수로 변형없이(비틀림이나 찌그러짐이 없이) 정확한 치수로 냉간 상태에서 제작하는, 두꺼운 판재용 냉간 밴딩 장치를 제공함에 목적이 있다.

종래의 형강재 냉간 밴딩 장치는 단순 원주형(圓柱型)의 회전지그(Revolving Jig)와, 소재를 지지해주는 고정 가압지그(Fixed Pressing Jig)와, 회전지그의 마주하는 면(面)에서 밴딩되는 소재에 밀착되어 소재를 밀어 보내어 소재를 둥글게 밴딩(절곡)시키는 회전 가압지그(Turning Pressing Jig)를 중요 구성요소로 하여 구성되어있다.

이러한 종래의 형강재 냉간 밴딩장치로는 선박의 강재문의 제작에 소요되는 65mm×65mm, 8mm 두께 이상의 두껍고 큰 형강재를 변형없는 미려한 형상과 정확한 치수로 만들어 낼 수가 없다. 즉, 이러한 종래의 밴딩 장치로 상기의 큰 형강재를 90°이상의 각도로 원호 밴딩을 하면 도 1과 도 2의 사진과 같이 소재가 파열되거나 심한 변형을 일으킨다.

이러한 파열과 변형을 피하기 위한 재래식의 한 편법으로는 도 3 내지 도 5의 사진과 같이, 강형재의 밴딩에서 밴딩부의 수평부(날개부)를 잘라내고 밴딩을 한 후, 그 잘라낸 수평부에 다른 철판을 대고 실물에 맞추어 가공한 후, 이것을 짤라낸 수평부에 끼워넣어 용접을 하는 방법이 있다.

이러한 방법의 경우, 제작에 과다한 공수(추가 철판 가공작업, 추가 용접작업 및 추가 사상작업 시수)가 발생하고, 용접시 발생한 고열에 의해 강재의 소성 파괴(강재의 성질 변함)가 일어난다.

또 다른 방법으로는 형강재를 고열로 가열하여 밴딩하는 열간 밴딩 공정이 있는데, 이 경우에도 강재의 소성(素性, 강재의 조직)이 변하여 제작 후 밴딩 부분에 심한 부식성을 나타내는 결점이 있으며, 이렇게 제작된 강재문은 선상(船上)의 강재문 설치시에 심한 용접 변형을 일으키는 결정적인 폐단이 있어 결코 권장되지 않는 방법이다.

따라서 본 발명은 도 6 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 큰 형강재를 냉간상태에서 밴딩하되 변형이나 파열됨이 없고 90°의 호형상으로 밴딩할 수 있는 밴딩 장치를 제공하게 된다. 즉, 밴딩 장치를 구성하는 중요 요소 중의 하나인 롤링 지그에는 밴딩되는 형강재의 치수와 동일한 홈이 형성되어 형강재를 단단히 잡아 주도록 하는 구조를 가지고, 밴딩 가공부는 회전지그(Revolving Jig)와 가압 지그(Pressing Jig)의 두 개의 부분으로 구성되고, 고정 가압지그(Fixed Pressing Jig)와 회동 가압지그 (Turning Pressing Jig)로 구성된다. 고정 가압지그는 밴딩되는 형강재가 기울어지거나 비틀림이 없이 정확하고 안정된 자세로 밴딩 가공부로 들어가도록 유도할 뿐만 아니라, 고정 가압지그는 밴딩되는 형강재의 치수와 동일한 치수로 제작된 가공틀을 가진 회전지그에 형강재에 강하게 밀착되도록 해주고, 회동 가압지그는 밴딩되는 형강재를 따라 돌면서 계속 형강재를 강하게 밀어주어 본 발명의 목적을 달성하게 한다.

선박용 두꺼운 형강재의 경우, 종래의 유압 냉간 밴딩기로 제조를 하게 되면 터지거나 형상의 찌그러지는 등의 문제로 제작이 불가능하다. 따라서 부득이 일반적으로 열간 밴딩 제작 방법이나 형강재의 수평부를 잘라내어 새로 붙이는 재래식의 제작 방법을 취함에 따라 품질의 저하는 물론이고 과다한 제작 시수의 발생을 피할 수 없었다.

그러나 본 발명의 냉간 밴딩 장치로 두꺼운 형강재를 밴딩할 경우에, 두꺼운 대형의 형강재라고 하더라도 변형이나 터짐(또는 파열됨)이 없고, 요구하는 미려한 형상과 본래의 강재의 재질(강재의 조직)을 그대로 유지하면서 밴딩할 수 있는 효과가 있다.

그리고 종래에 비해 제작 소요 시간이 1/3~1/4 이하로 단축됨으로써 생산성이 3~4배 이상 향상되고, 허용 공차 안에서 정확한 치수로 제작이 가능할 수 있어 상당한 제작비의 절감은 물론이고 더욱 향상된 품질을 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 밴딩기로 강형재를 냉간 밴딩한 결과로서, 수직부는 밴딩이 되었으나 수평부에서 파열되거나 찢어지는 결과를 보여준다.
도 2는 가열 상태로 종래의 밴딩기로 밴딩한 결과로서, 크게 변형이 일어나 찌그러지고 앵글의 수직부가 휘어진 형상을 보여준다.
도 3 내지 도 5는 종래의 방법으로 곡선부분을 형성하는 것을 보여 주는 것으로, 밴딩의 곡선 부분의 수평부를 잘라내고 수직부를 때려서 밴딩한 후, 잘라낸 수평부의 실제 형상을 가공하여 이것을 붙인 모습을 보여준다. 특히 도 5는 아직 접합 용접이 안된 상태를 보여주는데, 이것을 용접할 경우 상당한 변형이 발생하고 이 변형된 형상을 다시 수정해 주어야 한다.
도 6은 본 발명인 밴딩 장치의 핵심 부분의 사시도이다.
도 7은 본 발명인 밴딩 장치의 핵심 부분으로 회전지그와 가압 회동지그의 작동 원리를 도시하고 있다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 밴딩 장치에 의해 냉간 밴딩되는 작업 과정을 도시하고 있다.
도 12는 본 발명의 밴딩 장치에 의해 제작된 선박용 강재문의 문틀(Door frame)의 밴딩부 형상을 도시하고 있다.
도 13은 본 발명의 밴딩 장치에 의해 제작된 선박용 강재문의 미려한 전체 형상을 도시하고 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 선박용 강재문의 도어 프레임(F)을 제조하기 위해 "ㄱ"자 형상의 단면을 가진 앵글(A)을 호형상으로 밴딩 가공할 때 사용되는 앵글의 냉간 가공이 가능한 냉간 밴딩 장치(100)에 관한 것이다.

이는 바닥에 안착되는 고정 정반(10); 고정 정반(10)의 상부 일단에 설치된 원통형의 회전지그(23)와, 회전지그(23)의 일측에 나란하게 설치된 고정 가압지그(24)와 회동 가압지그(25)로 구성된 밴딩 가공부(20); 고정 정반(10)의 상부 타단에 설치되어 밴딩이 되는 강형재가 밴딩 가공부(20)로 바로 들어가게 하는 유입부(30); 고정 정반(10)의 하부에 설치되어 밴딩 가공부(20)를 구동시키는 구동부; 고정 정반(10)의 일측에 설치되어 구동부의 작동을 제어하는 컨트롤박스로 구성된다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 냉간 밴딩 장치(100)는 앵글(A)을 가열하지 않고 냉간 조건에서 형상의 변형이나 손상이 없이 90°호형상으로 밴딩할 수 있으며, 밴딩 가공에 소요되는 제작 시간과 작업 시수를 크게 줄일 수 있고, 밴딩 상태의 품질도 더욱 향상시켜 준다.

상기의 효과는 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같은 밴딩 가공부(20)의 정밀한 구조와 회전 구동에 의하여 달성된다.

즉, 본 발명의 밴딩 가공부(20)는 고정 정반(10)의 상부 일단에 설치된 고정축(21)과; 고정축(21)에 회전되게 축설되고 가공틀(22)이 외주면에 형성되어 앵글(A)을 가공틀(22) 안으로 수용하는 원통 형상의 회전지그(23)와; 회전지그(23)의 일측 고정 정반(10) 상에 설치되어 앵글(A)을 지지하는 고정 가압지그(24)와; 고정 가압지그(24)와 나란하게 설치되고, 선단부가 회전지그(23)의 가공틀(22)에 삽입되어 고정축(21)을 중심으로 회전되게 설치되어, 앵글(A)을 가공틀(22)에서 압지하여 호형상으로 밴딩하는 회동 가압지그(25)와; 회전지그(23)의 가공틀(22)에 설치되어, 회동 가압지그(25)의 선단부와 맞물려 앵글(A)의 수직부를 강하게 밀착시키고, 앵글(A)이 호형상으로 밴딩될 때 회동 가압지그(25)와 함께 앵글(A)을 압지한 상태에서 회전되어 앵글(A)을 균일하게 늘어나도록 하는 형강 안정블럭(26);으로 구성된다.

즉, 종래의 밴딩 장치의 밴딩 가공부에 형강 안정블럭(26)이 추가설치된 구조이다. 따라서 구동부의 구동에 의해 회동 가압지그(25)가 회전되고, 회동 가압지그(25)와 회전지그(23)의 사이에서 앵글(A)의 수직부와 수평부를 강하게 밀착시켜 호의 형상으로 밴딩할 때, 형강 안정블럭(26)이 앵글(A)의 수직부를 회동 가압지그(25)의 선단부에 밀착 고정하여 함께 회전된다.

상기 형강 안정블럭(26)의 회전지그(23)와 접하는 내측면을 회전지그(23)에 대응되게 오목하게 형성되고, 앵글(A)과 접하는 외측면을 앵글(A)의 수직부에 대응되게 평면으로 형성된다.

따라서 앵글(A)을 도 8 내지 도 9와 같이 회전지그(23)의 가공틀(22)에 넣어 일측면에 형강 안정블럭(26)을 밀착시키고, 앵글(A)의 타측면에 고정 가압지그(24)와 회동 가압지그(25)로 앵글(A)이 유동 가능하게 소정의 틈을 두고 지지한다. 그리고 회동 가압지그(25)로 앵글(A)을 회전지그(23)의 가공틀(22)에 밀착시키고, 컨트롤박스를 통해 밴딩 각도를 입력한 후 구동부를 구동시키면 앵글(A)이 입력된 밴딩 각도만큼 밴딩된다.

즉, 회동 가압지그(25)가 도 10 내지 도 11과 같이 앵글(A)의 수직부를 회전지그(23)의 가공틀(22)과 형강 안정블럭(26)으로 밀착시킨 상태 그대로 회전지그(23)의 가공틀(22)의 외주면을 따라 회전지그(23)와 함께 회전함으로써, 앵글(A)의 수직부와 수평부를 요구하는 밴딩 각도만큼의 호형상으로 밴딩하게 된다.

여기서 형강 안정블럭(26)은 도 10 내지 도 11과 같이 회동 가압지그(25)의 의해 일방향으로 압지되는 앵글(A)의 수직부를 타방향에서 압지하고 있다. 따라서 앵글(A)이 회동 가압지그(25)에 의해 압지되어 회전지그(23)의 가공틀(22)에 밀착되면서 호형상으로 밴딩될 때, 형강 안정블럭(26)은 회전지그(23)의 외각원의 둘레를 따라 회동 가압지그(25)와 함께 움직일 수 있도록 회동 가압지그(25)에 밀착 고정시키게 된다.

이에 따라 앵글(A)은 회동 가압지그(25)의 회전 운동에 의해 밴딩되는 과정에서 회동 가압지그(25)와 함께 회전되면서 일정한 움직임을 갖게 된다. 그러면 앵글(A)은 일정하게 움직이면서 그 밴딩부는 전체적으로 한계 연신율을 초과하는 부분없이 고르게 늘어나게 됨으로써 종래와 달리 그 밴딩부가 찢어지는 등의 손상 없이 90°호형상으로 밴딩될 수 있게 된다.

종래에는 회전지그에 가공틀이 없고 앵글(A)을 회동 가압지그(25)에 밀착 고정시키는 상기 형강 안정블럭(26)과 같은 기능을 하는 구성이 없으므로, 앵글(A)이 밴딩될 때 회동 가압지그(25)와 함께 일정하게 움직이지 않고 움직이는 상태거나 정지된 상태를 반복하게 됨으로써 그 밴딩부의 일부분에서 한계 연신율을 초과하여 쉽게 찢어지게 된다.

그러나 본 발명은 종래와 달리 앵글(A)이 밴딩될 때 형강 안정블럭(26)에 의해 회동 가압지그(25)의 움직임과 항상 함께하게 되므로 그 밴딩부가 전체적으로 균일하게 늘어나면서 밴딩되어 호형상을 이루게 된다.

다시 말하면, 종래의 밴딩 과정에서는 앵글(A)의 움직임이 불규칙으로 일어남에 따라 그 밴딩부가 전체적으로 균일하게 늘어나지 않고 어떤 부분은 한계 연신율 이하로 작게 늘어나고 다른 부분은 한계 연신율 이상으로 크게 늘어나므로 찢어지는 부분이 생기게 되었다.

하지만, 본 발명의 밴딩 과정에서는 앵글(A)의 움직임이 규칙적으로 일어남에 따라 그 밴딩부가 전체적으로 균일하게 늘어나게 되므로 어떠한 부분도 한계 연신율 이상으로 늘어나지 않으므로 찢어지는 부분이 전혀 생기지 않게 된다.

따라서 도12과 같이 앵글(A)의 밴딩부는 가열하지 않은 냉간 조건 하에서도 균일한 신축율을 가진 90°호형상을 갖게 된다. 이에 따라 앵글(A)의 밴딩 작업에 소요되는 인력과 작업 시간을 크게 절감하고 그 밴딩의 품질도 크게 향상시킬 수 있게 된다.

이를 통해 도 13의 선박용 도어 프레임(F)의 생산 품질 및 효율 향상에 크게 기여할 수 있고, 이를 선체에 조립 설치하는 과정에서 변형이 발생하지 않을 뿐만 아니라 이에 다른 부품을 설치하는 과정에서도 정밀한 작업이 가능하여 그 성능을 시험하는 각종 테스트에 만족한 결과를 아래의 표 1과 같이 얻을 수 있게 된다.

65mm×65mm, t=8mm 형강재의 90°호(弧) 가공 벤딩 상태 비교표

벤딩된 형강재상태	열간 벤딩	일반 냉간 벤딩가공	본 발명의 냉간 벤딩가공
표면상태	고열로 인해 표면상태 불량함	심한 신축으로 표면상태 불량(파열 발생)	아주 좋음 (파열 없음)
형상	불량	변형 있음(80°~100°)	아주 좋음(90°유지) (변형 없음)
요구치수와 일치 여부	대체로 일치	불일치	정확히 일치
요구형상과 일치여부	대체로 일치	불일치	정확히 일치
강재의 조직변화	조직(성질) 변화가 있음	조직의 변화가 없음	조직의 변화가 없음
도장상태	용접부위 사상 작업으로 도장상태 불량	도장상태 양호	도장상태 양호
벤딩부위의 Thickness 변화	두께 변화가 거의 없음	최대 2.0~2.5mm의 Thickness 감소	0.5mm 내외의 균일한 Thickness 변화만 있음
전체적인 형상	용접부위와 사상부위가 있어 극히 불량	용접부위와 사상부위가 없으나 형상이 불량함	용접부위와 사상부위가 없으며 형상이 미려함
생산성	저조	저조	우수
품질	불량	불량	우수

이상과 같이 본 발명의 앵글의 냉간 가공이 가능한 냉간 밴딩 장치(100)는 앵글(A)을 냉간 조건 하에서 신속 편리하고 정밀하게 밴딩 가공할 수 있으므로 앵글(A)의 밴딩 작업에 소요되는 인력과 비용을 절감하여 이를 이용하는 선박용 도어 프레임(F)의 생산 품질과 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

10 : 고정 정반 20 밴딩 가공부
21 : 고정축 22 : 가공틀
23 : 회전지그 24 : 고정 가압지그
25 : 회동 가압지그 26 : 형강 안정블럭
30 : 유입부 100 : 밴딩 장치
A : 앵글 F : 도어 프레임(문틀)

Claims (1)

1. 선박용 강재문의 도어 프레임(F)을 제조하기 위해 "ㄱ"자 형상의 단면을 가진 앵글(A)을 90°호형상으로 밴딩 가공할 때 사용되는 것으로, 작업대 바닥에 안착되는 고정 정반(10); 고정 정반(10)의 상부 일단에 설치되어 앵글(A)을 90°호형상으로 밴딩 가공하는 밴딩 가공부(20); 고정 정반(10)의 상부 타단에 설치되어 앵글(A)을 지지 안내하는 유입부(30); 고정 정반(10)의 하부에 설치되어 밴딩 가공부(20)를 구동시키는 구동부; 고정 정반(10)의 일측에 설치되어 구동부의 작동을 제어하는 컨트롤박스;로 구성된 선박 강재문의 문틀 제작용 형강재 냉간 밴딩 장치에 있어서, 상기 밴딩 가공부(20)는, 고정 정반(10)의 상부 일단에 설치된 고정축(21); 고정축(21)의 상부에 회전되게 축설되고 가공틀(22)이 외주면에 형성되어 앵글(A)을 가공틀(22)으로 수용하는 원통형상의 회전지그(23); 고정 정반(10)의 상부 일단에 회전지그(23)의 일측과 직교되게 고정 설치되어 앵글(A)을 지지하는 고정 가압지그(24); 고정축(21)의 하부에 회전지그(23)의 일측과 직교되면서 고정 가압지그(24)와 나란하게 설치되되 고정축(21) 상에서 회전지그(23)의 가공틀(22)을 따라 고정 가압지그(24)의 반대방향으로 회전되게 설치되어 앵글(A)을 가공틀(22)에 밀착시켜 호형상으로 밴딩하는 회동 가압지그(25); 회전지그(23)의 가공틀(22) 일측에 설치되되 회동 가압지그(25)의 선단과 함께 앵글(A)의 수직부를 압지하도록 고정 설치되어 앵글(A)이 호형상으로 밴딩될 때 회동 가압지그(25)와 함께 일체로 움직이도록 회전지그(23)의 외각원의 둘레를 따라 회전되어 앵글(A)의 밴딩부를 균일하게 늘어나도록 하는 형강 안정블럭(26);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선박 강재문의 문틀 제작용 형강재 냉간 밴딩장치.

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