KR101278827B1 - Pipe having grooved inner surface, apparatus for producing the same and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 열전도 성능이 우수하며, 소형화, 경량화를 도모할 수 있고, 자원 절약화를 실현할 수 있는 내면 홈 형성 관과, 이러한 내면 홈 형성 관을 효율적으로 안정적으로 제조할 수 있는 제조 방법과, 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는, 소관을 인발하여 축경시키는 축경 수단과, 소관 내면에 다수의 홈을 형성하는 홈 가공 수단을 구비한 내면 홈 형성 관의 제조 장치를 이용하여, 예컨대 관의 중심축에 대한 홈의 비틀림각을 β(도), 인접하는 홈과 홈 사이에서 형성되는 핀의 꼭지각을 α(도)로 했을 때, β가 30에서 60, α가 5에서 20이며, 외경을 D(㎜), 홈의 깊이를 H(㎜), 관의 축 방향에 대한 단면적을 AC(㎟)으로 했을 때, D가 6 이하, H가 0.07 이상이며, AC<0.8×D인 내면 홈 형성 관을 구성한다.The present invention provides an inner groove forming tube which is excellent in heat conduction performance, can be miniaturized and reduced in weight, and can realize resource saving, and a manufacturing method capable of efficiently and stably manufacturing such inner groove forming tube; It is an object to provide a manufacturing apparatus.
In the present invention, for example, twisting of a groove with respect to the central axis of the tube using an apparatus for producing an inner surface grooved tube having a shaft diameter means for drawing and shrinking the element pipe and a groove processing means for forming a plurality of grooves in the inner tube inner surface. When the angle is β (degrees), and the vertex angle of the pin formed between the adjacent grooves and the grooves is α (degrees), β is 30 to 60, α is 5 to 20, and the outer diameter is D (mm), When depth is H (mm) and the cross-sectional area with respect to the axial direction of a tube is A C (mm <2>), D is 6 or less, H is 0.07 or more, and constitutes the inner surface grooved tube whose A < C <0.8 * D.
Description
본 발명은, 예컨대 냉동기나 공조기 등의 열교환기용의 전열관으로서 이용되는 내면 홈 형성 관 및 그 제조 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the inner surface grooved tube used as a heat exchanger tube for heat exchangers, such as a refrigerator and an air conditioner, and its manufacturing method.
에어컨이나 급탕기 등의 히트 펌프 기기의 열교환기에 이용되는 전열관은, 열교환 성능의 향상을 도모하기 위해서, 내면에 홈 가공을 실시한 예컨대, 구리제의 내면 홈 형성 관이 이용되는 경우가 많다.In the heat exchanger tube used for the heat exchanger of heat pump apparatuses, such as an air conditioner and a hot water heater, in order to improve the heat exchange performance, the inner surface grooved tube made from copper, for example, which groove | channel was given to the inner surface in many cases is used.
최근에는, 열교환기의 소형화, 고효율화의 요구에 대응하게 하기 위해서, 내면에 형성된 홈을 깊게 하고, 홈의 비틀림각(리드각)을 크게 하며, 핀을 샤프한 형상으로 하고, 관의 두께를 얇게 한 내면 홈 형성 관을 제조함으로써, 열교환기의 성능을 향상시키고 있다.In recent years, in order to meet the demand for miniaturization and high efficiency of the heat exchanger, the grooves formed on the inner surface are deepened, the torsion angle (lead angle) of the grooves is increased, the fins are sharply shaped, and the pipe thickness is thinned. By producing the inner grooved tube, the performance of the heat exchanger is improved.
예컨대, 하기 특허문헌 1에서는, 열교환 기기의 소형화에 유효한 외경이 3∼6 ㎜라고 하는 소직경 전열관이 제안되어 있지만, 홈의 가공성은, 종래의 가공 방법으로 행하는 것을 전제로 하고 있기 때문에, 비틀림각은 작고, 성능 향상의 정도가 작았다. For example,
또한, 내면 핀의 꼭지각이 커, 샤프한 형상이라고는 말할 수 없기 때문에, 최근의 금속 재료의 자원 절약화에 대응하기 위한 경량화(단위 길이당 사용하는 재료 중량의 삭감)를 도모하기가 어려웠다.In addition, since the vertex angle of the inner surface fin is large and cannot be said to be a sharp shape, it has been difficult to reduce the weight (reduce the weight of material used per unit length) in order to cope with the recent resource saving of metal materials.
또한, 하기 특허문헌 2에서는, 내면 홈 깊이를 깊게 한 고성능 전열관의 예가 제안되어 있지만, 외경 6 ㎜ 이상인 것을 대상으로 하고 있다.Moreover, although the example of the high performance heat exchanger tube which deepened the inner surface groove depth is proposed in following
하기 특허문헌 3에서는, 내면 홈 깊이를 깊게 하고, 비틀림각이 큰 고성능관의 예가 제안되어 있지만, 종래부터 공조용 전열관으로서 일반적이었던 외경 7 ㎜ 전후의 전열관을 대상으로 하고 있다.In
이와 같이 전술한 특허문헌 2, 3에서는, 전열관의 내면의 홈 깊이를 깊게 하거나, 비틀림각을 크게 함으로써 고성능화를 도모하고 있지만, 열교환기의 소형화에 유효한 외경 6 ㎜ 이하의 소직경 전열관에 적용할 수 없었다. 그 이유는, 동일한 두께이고 직경이 다른 관끼리라면, 직경이 작은 관 쪽이 파단 하중이 작아지므로, 관이 소직경으로 되면, 종래의 가공 방법에서는 내면 홈의 가공 하중이 관의 파단 하중을 웃돌아 가공할 수 없었기 때문이다.As described above, in
이러한 내면 홈 형성 관의 제조 방법에 있어서, 상기 인발 다이스와 상기 압박 수단 사이의 위치에서, 상기 금속관을 1쌍의 캐터필러의 사이에 끼우고 이 캐터필러를 이동시키는 보조 인발 장치를 이용하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 4 참조). 이에 따라, 금속관의 파단을 일으키지 않고서, 외경이 작고, 두께가 얇으며, 내면의 홈이 깊고, 또는 홈의 관축에 대한 비틀림각(리드각)이 큰 내면 홈 형성 금속관을 용이하게 제조할 수 있다고 되어 있다.In the manufacturing method of such an inner side grooved tube, the method of using the auxiliary drawing apparatus which pinches the said metal tube between a pair of caterpillar and moves this caterpillar at the position between the said drawing die and the said pressing means is proposed. (See Patent Document 4). Accordingly, it is possible to easily manufacture an inner grooved metal tube with a small outer diameter, a thin thickness, a deep groove on the inner surface, or a large torsion angle (lead angle) with respect to the tube axis of the groove without causing breakage of the metal tube. It is.
또한, 내면 홈 형성 관의 고정밀도화에 대응하도록, 홈 가공된 내면 홈 형성 관을 인발하는 인발 수단에 대하여 인발 방향으로 이동 가능한 기대(基臺)에, 소관(素管)을 축경(縮徑)하는 축경 수단, 보조 인발 장치, 인발 다이스와 플로팅 플러그로 구성하는 홈 가공 수단 및 홈 가공된 축경관의 외면을 마무리하는 마무리 가공 장치를 고정하고, 인발 수단이 홈 가공된 내면 홈 형성 관을 인발할 때에, 인발 수단에 대하여 상대 이동하는 기대에 걸리는 하중을 검출하는 기대 하중 검출 장치를 구비한 내면 홈 형성 관의 제조 장치가 제안되어 있다(특허문헌 5 참조).Further, in order to cope with the higher precision of the inner grooved tube, the diameter of the element pipe is reduced to the base that is movable in the drawing direction with respect to the drawing means for drawing the grooved inner surface grooved tube. To fix the shafting means, the auxiliary drawing device, the grooving means composed of the drawing dies and the floating plug, and the finishing device for finishing the outer surface of the grooved shaft diameter tube, and the drawing means to draw the grooved inner surface grooved tube. At the time, the manufacturing apparatus of the inner surface groove | channel formation pipe | tube provided with the expectation load detection apparatus which detects the load on the expectation which moves relative with respect to a drawing means is proposed (refer patent document 5).
특허문헌 5에서는, 인발 수단에 의한 관의 인발을 보조하는 보조 인발 장치와, 인발력을 검출하는 인발력 검출 수단과, 상기 인발력 검출 수단의 검출치에 기초하여, 상기 소관에 대한 인발력을 목표 범위 내로 수습되도록 제어하는 제어 수단을 구비한 내면 홈 형성 관의 제조 장치 및 이 제조 장치를 이용한 제조 방법이 제안되어 있다.In
그러나, 특허문헌 5에서는, 내면 홈 형성 관의 제조 장치를 운전하는 데에 있어서 인발력 검출 수단으로 검출하는 가공 하중이 최적으로 되는 목표 하중치가 관축 방향에 대한 단면적과의 관계 상에서 분명하게 되어 있지 않다. 이 때문에, 보조 인발 장치를 적절하게 제어할 수 없어, 고성능 전열관을 효율적으로 안정적으로 제조할 수 없었다.However, in
특허문헌 6의 내면 홈 형성 관의 제조 장치는, 소관을 축경하기 위해서 축경 다이스와 플로팅 플러그를 구비하고, 소관의 인발 방향 하류 측에서 소관 내면에 다수의 홈을 형성하는 홈 형성 플러그와 압박용 공구를 구비하고 있다. 또한, 상기 축경 다이스와 상기 가공 헤드의 사이에는, 가공 도중에서의 소관의 파단을 방지하기 위해서, 소관의 인발 방향을 따라서, 와이퍼, 인발 장치(중간 인발 장치), 중간 정형 다이스를 구비한 구성이다.The manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube of
특허문헌 6의 내면 홈 형성 관의 제조 장치도 마찬가지로, 소관을 축경하기 위한 축경 수단과, 소관의 인발 방향 하류측에서 소관 내면에 다수의 홈을 형성하는 홈 가공 수단과, 가공을 마친 내면 홈 형성 관을 권취하는 권취 드럼을 겸한 인발 수단을 구비하고 있다. 또한, 상기 인발 수단을 보조하는 보조 인발 장치(중간 인발 장치)와, 상기 인발 수단이나 보조 인발 장치의 인발력을 목표 범위로 수습되도록 제어하는 제어 수단을 구비한 구성이다.Similarly, the manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube of
특허문헌 5, 6에 개시된 내면 홈 형성 관의 제조 장치에 따르면, 중간 인발 장치에 의해서 가공 시의 인발 하중을 저감시켜, 가공 도중에서의 관의 파단 억제를 도모할 수 있다.According to the manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube disclosed by
그러나, 인장 하중 전체를 저감할 수 있더라도, 인장 하중에 변동이 발생한 경우, 이러한 하중 변동에 대하여 충분히 대응한 가공을 할 수 없었다.However, even if the total tensile load can be reduced, when the variation in the tensile load occurs, processing corresponding to such load variation cannot be sufficiently performed.
예컨대, 특허문헌 6에 개시한 제조 장치에서는, 중간 인발 장치에 구비되며, 소관에 접촉되는 패드가 소관에 대하여 미끄러지는 것을 방지하기 위한 와이퍼를 설치하거나, 패드의 홈 형상을 규정하는 대책이 실시되어 있지만, 그래도 하중 변동은 일어날 수 있다. For example, in the manufacturing apparatus disclosed in
그래서 본 발명은, 열전도 성능이 우수하고, 소형화, 경량화를 도모할 수 있어, 자원 절약화를 실현할 수 있는 내면 홈 형성 관 및 이러한 내면 홈 형성 관을 효율적으로 안정적으로 제조할 수 있는 제조 방법과 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention provides an inner grooved tube that can be efficiently and stably manufactured, and can be efficiently and stably manufactured with excellent heat conduction performance, which can be miniaturized and reduced in weight, and can realize resource saving. It is an object to provide a device.
본 발명의 내면 홈 형성 관은, 관의 중심축에 대한 홈의 비틀림각을 β(도), 인접하는 홈과 홈 사이에서 형성되는 핀의 꼭지각을 α(도)로 했을 때, β가 30에서 60, α가 5에서 20이며, 외경을 D(㎜), 홈의 깊이를 H(㎜), 관의 축 방향에 대한 단면적을 AC(㎟)로 했을 때, D가 6 이하, H가 0.07 이상이며, AC<0.8×D인 것을 특징으로 한다.In the inner grooved tube of the present invention, when the torsion angle of the groove with respect to the center axis of the tube is β (degrees), and the vertex angle of the pin formed between the adjacent grooves and the grooves is α (degrees), β is 30. When 60 and α are 5 to 20, the outer diameter is D (mm), the depth of the groove is H (mm), and the cross-sectional area in the axial direction of the pipe is A C (mm 2), D is 6 or less and H is 0.07. or more, it characterized in that the a C <0.8 × D.
상기 구성에 의해, 종래의 내면 홈 형성 관보다도 홈 깊이를 크게, 비틀림각을 크게, 꼭지각을 작게 할 수 있어, 열전달 성능을 크게 할 수 있다. 또한, 단면적을 작게 함으로써, 경량화, 자원 절약화를 도모할 수 있다.With the above configuration, the groove depth can be made larger, the torsion angle can be made larger, and the vertex angle can be made smaller than the conventional inner surface groove forming tube, and the heat transfer performance can be increased. In addition, by reducing the cross-sectional area, weight reduction and resource saving can be achieved.
또한, 상기 내면 홈 형성 관은, 고성능이며 경량인 전열관으로서 이용함으로써, 열교환기의 소형화, 경량화를 도모할 수 있다.In addition, by using the inner grooved tube as a high-performance, lightweight heat transfer tube, the heat exchanger can be miniaturized and reduced in weight.
또한 본 발명의 양태로서, 내면 홈 형성 관은, 외경 D(㎜)가 3 이상일 수 있다.In addition, as an aspect of the present invention, the inner surface grooved tube may have an outer diameter D (mm) of 3 or more.
상기 구성에 의해, 내면 홈 형성 관을, 에어컨 또는 급탕기 등의 히트 펌프 기기에, 보다 바람직한 전열관으로서 이용할 수 있다.According to the said structure, an inner surface grooved tube can be used as a more preferable heat exchanger tube for heat pump apparatuses, such as an air conditioner or a hot water heater.
또한 본 발명의 양태로서, 내면 홈 형성 관은, 홈의 깊이 H(㎜)가 0.10에서 0.30일 수 있다.In addition, as an aspect of the present invention, the inner grooved tube may have a depth H (mm) of 0.10 to 0.30.
상기 구성에 의해, 내면 홈 형성 관을, 에어컨 또는 급탕기용 등의 히트 펌프 기기에, 보다 바람직한 전열관으로서 이용할 수 있다.According to the said structure, an inner surface grooved tube can be used as a more preferable heat exchanger tube for heat pump apparatuses, such as for air conditioners or a hot water heater.
또한, 본 발명의 내면 홈 형성 관의 제조 방법은, 소관을 인발하여 축경시키는 축경 수단과, 소관 내면에 다수의 홈을 형성하는 홈 가공 수단을 구비한 내면 홈 형성 관의 제조 장치를 이용하는 것을 특징으로 한다.Moreover, the manufacturing method of the inner surface grooved tube of this invention uses the manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube provided with the shaft diameter means which draws and shrinks an element pipe, and the groove processing means which forms many grooves in an inner pipe inner surface. It is done.
상기 축경 수단은, 예컨대 상류측으로 향해서 점차로 끝이 넓어지는 막자사발형의 사면이 형성된 다이스 구멍을 갖는 축경 다이스로 구성할 수 있다. 이 축경 다이스의 다이스 구멍의 대응 위치에는, 소관 내에 삽입된 플로팅 플러그를 배치할 수 있다.The said shaft diameter means can be comprised, for example with the shaft diameter dice | dies which have the die-hole in which the mortar of the mortar of the pestle which becomes wider toward the upstream side is formed. The floating plug inserted in the element pipe can be arrange | positioned at the corresponding position of the die hole of this shaft diameter dice.
상기 홈 가공 수단은, 예컨대 상기 플로팅 플러그에 연결된 홈 형성 플러그와, 이 홈 형성 플러그를 향해서 축경관을 유성(遊星) 회전하면서 압박하는 롤러나 볼로 구성되는 전조(轉造) 공구로 구성할 수 있다.The grooving means may comprise, for example, a rolling tool composed of a grooving plug connected to the floating plug, and a roller or ball that presses and rotates the shaft tube against the grooving plug. .
본 발명의 양태로서, 내면 홈 형성 관의 제조 방법은, 상기 내면 홈 형성 관의 제조 장치에, 상기 홈 가공 수단의 하류측에서 가공을 마친 내면 홈 형성 관을 권취하는 권취 드럼을 겸한 인발 수단과, 상기 축경 수단과 상기 홈 가공 수단 사이에서 소관을 인발하는 보조 인발 수단과, 상기 축경 수단, 상기 보조 인발 수단 및 상기 홈 가공 수단을 지지하고, 설치부에 대하여 인발 방향으로 이동 가능한 가동 수단과, 상기 가동 수단의 상기 설치부에 대한 이동에 따라서 작용하는 가공 하중을 검출하는 하중 검출 수단과, 상기 하중 검출 수단에 의해 검출한 상기 가공 하중에 기초하여, 상기 보조 인발 수단을 제어하는 제어 수단을 구비한 내면 홈 형성 관의 제조 장치를 이용하여, 관의 중심축에 대한 홈의 비틀림각을 β(도), 인접하는 홈과 홈 사이에서 형성되는 핀의 꼭지각을 α(도)로 했을 때, β가 30에서 60, α가 5에서 20이며, 외경을 D(㎜), 홈의 깊이를 H(㎜), 관의 축 방향에 대한 단면적을 AC(㎟)로 했을 때, D가 6 이하, H가 0.07 이상이며, AC<0.8×D인 내면 홈 형성 관의 제조 방법으로서, 상기 가공 하중을 P(N), 상기 홈 가공 수단 통과 후의 관의 축 방향에 대한 단면적을 AC1(㎟), 상기 홈 가공 수단 통과 후의 관의 파단 응력을 σM(N/㎟)으로 했을 때, P가 (AC1×σM)의 0.5배에서 0.9배 사이가 되도록 상기 보조 인발 수단을 제어하는 것이 바람직하다.As an aspect of this invention, the manufacturing method of an inner surface grooved tube includes the drawing means which combined with the winding drum which winds up the inner surface grooved tube which processed on the downstream side of the said groove processing means to the manufacturing apparatus of the said inner surface grooved tube; An auxiliary drawing means for drawing the element pipe between the shaft reduction means and the groove processing means, a movable means supporting the shaft reduction means, the auxiliary drawing means and the groove processing means, and movable in the drawing direction with respect to the installation portion; It is provided with the load detection means which detects the processing load which acts according to the movement of the said moving means with respect to the said installation part, and the control means which controls the said auxiliary drawing means based on the said processing load detected by the said load detection means. Using an apparatus for producing an inner grooved tube, a torsional angle of the groove with respect to the center axis of the tube is formed between β (degrees) and an adjacent groove and the groove. When the vertex angle of the pin is α (degrees), β is 30 to 60, α is 5 to 20, the outer diameter is D (mm), the depth of the groove is H (mm), and the cross-sectional area with respect to the axial direction of the pipe is When A C (mm 2), D is 6 or less, H is 0.07 or more, and A C <0.8 × D, a method for producing an inner surface grooved tube, wherein the processing load is passed through P (N) and the groove processing means. When the cross-sectional area of the subsequent pipe in the axial direction is A C1 (mm 2) and the breaking stress of the pipe after passing through the grooving means is σ M (N / mm 2), P is 0.5 times of (A C1 × σ M ). Preferably, the auxiliary drawing means is controlled to be between 0.9 times.
상기 인발 수단은, 예컨대 소관을 가공한 내면 홈 형성 관을 하류측에서 인발하여 권취하는 예컨대, 권취 드럼 등의 권취 장치로 구성할 수 있다.The said drawing means can be comprised, for example with a winding apparatus, such as a winding drum, which draws out and winds up the inner surface grooved tube which processed the element pipe from the downstream side, for example.
상기 보조 인발 수단은, 예컨대 축경관을 벨트 혹은 패드의 사이에 끼워 홈 가공 수단으로 향해서 이송 보조하는 장치로 구성할 수 있다.Said auxiliary drawing means can be comprised, for example by the apparatus which feeds an axis diameter pipe between a belt or a pad, and feeds it toward a groove processing means.
상기 제조 방법에 의해, 종래의 내면 홈 형성 관보다도 홈 깊이를 크게, 비틀림각을 크게, 꼭지각을 작게 할 수 있어, 열전달 성능이 큰 내면 홈 형성 관을 얻을 수 있다. 또한, 단면적을 작게 함으로써, 경량이며 자원 절약화된 내면 홈 형성 관을 얻을 수 있다.According to the said manufacturing method, a groove depth can be made larger than a conventional inner surface grooved tube, a torsion angle can be made large, and a vertex angle can be obtained, and an inner surface grooved tube with large heat transfer performance can be obtained. In addition, by reducing the cross-sectional area, it is possible to obtain a lightweight and resource-saving inner surface grooved tube.
또한, 고성능이며 경량인 전열관을, 효율적으로, 안정적으로 얻을 수 있어, 열교환기의 소형화, 경량화를 도모할 수 있다.In addition, a high-performance, lightweight heat transfer tube can be efficiently and stably obtained, and the heat exchanger can be miniaturized and reduced in weight.
여기서, P≥0.5×(AC1×σM)인 것은, P<0.5×(AC1×σM)이면, 상기 보조 인발 수단의 구동력의 근소한 변동으로 관 내면 형상이 변화되기 쉽게 되어, 홈 깊이 등이 일정하지 않게 되기 때문이다.Here, it is P≥0.5 × (A C1 × σ M), P <0.5 × If (A C1 σ × M), with a slight variation in the drive force of the auxiliary drawing unit is easy to become a change in the pipe inner surface shape, the groove depth This is because the back is not constant.
P≤0.9×(AC1×σM)인 것은, P>0.9×(AC1×σM)이면, 근소한 두께 변동이나 인발력의 변동에 의해, 인발력이 관의 파단 하중을 넘는 경우가 생겨, 관이 파단되어 버리기 때문이다.If P≤0.9 × (A C1 × σ M ) is P> 0.9 × (A C1 × σ M ), the pulling force may exceed the breaking load of the tube due to slight thickness variation or fluctuation of the pulling force, This is because it is broken.
또한, 단면적 AC(㎟)이 AC<0.8×D라는 것은, 종래와 비교하여 두께가 얇은 관임을 나타내지만, 관의 두께가 얇으면, 버클링하기 쉬워져 상기 홈 가공 수단에 의한 홈 형성 가공이 곤란해진다. 그리고, 축 방향의 인장력이 클수록, 둘레 방향으로 변형되기 어려워지기 때문에, 홈 형성 가공이 한층 더 곤란해진다.In addition, the cross-sectional area A C (mm 2) of A C <0.8 × D indicates that the tube is thinner than in the prior art, but when the thickness of the tube is thin, it is easy to buckle and the groove is formed by the grooving means. Machining becomes difficult. In addition, the greater the tensile force in the axial direction, the more difficult it is to deform in the circumferential direction, which makes the groove forming process more difficult.
이에 비하여, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 전술한 바와 같이, P가 (AC1×σM)의 0.5배에서 0.9배 사이가 되도록 상기 보조 인발 수단을 제어함으로써, 인발 방향으로의 하중이 저감되어, 두께가 얇은 관이라도 둘레 방향의 버클링을 억제할 수 있게 된다.In contrast, according to the manufacturing method of the present invention, as described above, by controlling the auxiliary drawing means such that P is between 0.5 times and 0.9 times of (A C1 × σ M ), the load in the drawing direction is reduced. Even if the tube is thin, the buckling in the circumferential direction can be suppressed.
여기서, 상기 홈 가공 수단 통과 후의 관의 축 방향에 대한 상기 단면적에는, 상기 홈 가공 수단 통과 후의 일차 마무리 관의 축 방향에 대한 단면적(AC1)에 한하지 않고, 일차 마무리 관에 대하여 싱킹 등의 추가 가공을 실시한 최종 마무리 관의 축 방향에 대한 단면적(AC)도 포함하는 것으로 한다.Here, the cross-sectional area with respect to the axial direction of the pipe after passing through the grooving means is not limited to the cross-sectional area (A C1 ) with respect to the axial direction of the primary finishing pipe after passing through the grooving means. It shall also include the cross-sectional area A C with respect to the axial direction of the final finishing tube which further processed.
한편, 싱킹이란, 관 내면에는 직접 가공을 실시하지 않고, 주로 외경을 감소시키는 가공이며, 예컨대 싱킹 다이스를 지나게 하여 인발하는 가공을 나타낸다.On the other hand, a sinking is a process which does not directly process a pipe inner surface, but mainly reduces an outer diameter, for example, the process which passes through a sinking die and pulls out.
또한 본 발명의 양태로서, 외경 D(㎜)가 3 이상인 것이 바람직하다.Moreover, as an aspect of this invention, it is preferable that outer diameter D (mm) is three or more.
에어컨 등의 히트 펌프의 전열관에 있어서는, 전열 성능 외에 압력 손실이 중요하며, 압력 손실이 증대되면, 냉매를 이송하기 위한 펌프나 콤프레셔(압축기)의 부하가 커져, 히트 펌프의 성능을 저하시켜 버리기 때문에, 실용상의 이유에서 외경 D(㎜)는 3 이상이 바람직하다.In heat transfer tubes of heat pumps such as air conditioners, pressure loss is important in addition to the heat transfer performance, and when the pressure loss increases, the load of the pump or compressor (compressor) for transferring the refrigerant increases, which degrades the performance of the heat pump. For practical reasons, the outer diameter D (mm) is preferably 3 or more.
또한 본 발명의 양태로서, 홈의 깊이 H(㎜)가 0.10에서 0.30일 수 있다.In addition, as an aspect of the present invention, the depth H (mm) of the groove may be 0.10 to 0.30.
에어컨 등의 히트 펌프에 사용하는 전열관은, 알루미늄 핀에 압착시키기 위해서 관 내측으로부터 맨드릴과 같은 공구에 의해서 밀어 넓어지게 되는데, 그 때에 내면의 핀이 찌그러져 0.01∼0.02 ㎜ 정도 낮아진다. 그만큼을 고려하여, 홈 깊이는 0.1 ㎜ 이상인 것이 바람직하다.The heat transfer tube used for heat pumps such as air conditioners is pushed and widened by a tool such as a mandrel from the inside of the tube so as to be pressed against the aluminum fin, and at that time, the inner fin is crushed, which is about 0.01 to 0.02 mm lower. In view of that, it is preferable that the groove depth is 0.1 mm or more.
또한, 내면 핀이 지나치게 높으면, 압력 손실이 증가하거나, 재료 중량이 늘어나므로, 홈 깊이 H(㎜)는 0.3 이하인 것이 바람직하다.In addition, when the inner surface fin is too high, the pressure loss increases or the material weight increases, so the groove depth H (mm) is preferably 0.3 or less.
여기서, 상기 보조 인발 수단은, 예컨대, 소관을 축 방향에 대하여 양측으로부터 사이에 끼우는 1쌍의 무단형 부재(루프형 부재)를 구비하여 구성할 수 있으며, 관을 사이에 끼운 상태로 벨트, 캐터필러 등의 무단형 부재를 회전시킴으로써, 관의 인발 수단에 의한 인발을 보조할 수 있다.The auxiliary drawing means may comprise, for example, a pair of endless members (loop members) sandwiching the elementary pipe from both sides with respect to the axial direction, and the belt and the caterpillar with the tube sandwiched therebetween. By rotating an endless member such as the back, the drawing by the drawing means of the pipe can be assisted.
상기 하중 검출 수단은, 예컨대, 로드셀 등 하중을 검출할 수 있는 수단으로 구성할 수 있다.The load detecting means can be configured by means capable of detecting a load such as a load cell.
상기 하중 검출 수단이 검출하는 하중은, 예컨대, 압축 하중, 인장 하중, 모멘트 하중을 들 수 있다.As a load which the said load detection means detects, a compressive load, a tensile load, and a moment load are mentioned, for example.
상기 내면 홈 형성 관은, 예컨대, 구리, 알루미늄 또는 이들의 합금 등 열전도성이 우수한 재료로 형성할 수 있다.The inner grooved tube can be formed of a material having excellent thermal conductivity such as copper, aluminum, or an alloy thereof.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 내면 홈 형성 관의 제조 장치에, 상기 축경 수단과, 상기 홈 가공 수단과, 홈 가공된 내면 홈 형성 관을 인발하는 인발 수단을 상류측으로부터 이 순서로 구비하고, 상기 축경 수단과 상기 홈 가공 수단 사이에 마련되며, 축경된 관을 상기 홈 가공 수단으로 향하는 이송 방향으로 이송 보조하는 이송 보조 수단(상기 보조 인발 수단)과, 상기 축경 수단과 상기 이송 보조 수단이 고정되고 상기 인발 수단의 인발 방향과 평행하게 상기 홈 가공 수단에 대하여 상대 이동 가능한 이동대(移動臺)와, 상기 홈 가공 수단이 고정되고 상기 인발 방향과 평행하게 상기 인발 수단에 대하여 상대 이동 가능한 기대와, 상기 이동대가 상기 홈 가공 수단에 대하여 상대 이동할 때에 상기 이동대에 걸리는 상기 상대 이동의 방향의 하중을 검출하는 이동대 하중 검출 장치와, 상기 기대가 상기 인발 수단에 대하여 상대 이동할 때에 상기 기대에 걸리는 상기 상대 이동의 방향의 하중을 검출하는 기대 하중 검출 장치와, 상기 이송 보조 수단의 동작을 제어하는 제어 수단을 구비하며, 상기 이동대를, 상기 기대에 대하여 상기 인발 방향으로 상대 이동 가능하게 구성하는 내면 홈 형성 관의 제조 장치를 이용하고, 상기 제어 수단이, 상기 이송 보조 수단의 이송 보조 속도 및 상기 이송 보조 수단의 이송 보조 토크 중 적어도 어느 한 쪽을, 상기 이동대 하중 검출 장치 및 상기 기대 하중 검출 장치가 검출한 하중의 차분에 기초하여 조정하는 내면 홈 형성 관의 제조 방법인 것이 바람직하다.Moreover, as an aspect of this invention, the manufacturing apparatus of the said inner surface grooved tube is equipped with the said shaft diameter means, the said groove processing means, and the drawing means which draws out the grooved inner surface groove forming tube in this order from an upstream side, It is provided between the said shaft diameter means and the said groove processing means, The conveyance auxiliary means (the said auxiliary drawing means) which conveys a reduced diameter pipe to the conveyance direction toward the said groove processing means, The said shaft diameter means, and the said transfer assistance means are fixed A movable table which is relatively movable with respect to the groove processing means in parallel with the drawing direction of the drawing means, and the base with which the groove processing means is fixed and relatively movable with respect to the drawing means in parallel with the drawing direction; Inspecting the load in the direction of relative movement applied to the movable table when the movable table moves relative to the groove processing means. A moving table load detection device, an expected load detection device for detecting a load in the direction of the relative movement applied to the base when the base is relatively moved relative to the drawing means, and a control means for controlling the operation of the transfer aid means. And an apparatus for producing an inner surface grooved tube configured to relatively move the movable table in the drawing direction with respect to the base, wherein the control means comprises: a feed assist speed of the feed aid; It is preferable that it is a manufacturing method of the inner surface grooved pipe which adjusts at least any one of the feed assistance torque of an auxiliary means based on the difference of the load which the said mobile stand load detection apparatus and the said expected load detection apparatus detected.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 제어 수단이 조정하는 이송 보조 속도를, 제1 이송 보조 속도로 하고, 상기 제어 수단이 조정하는 이송 보조 토크를, 상기 이송 보조 토크와의 상관 관계에 기초하여 정해지는 제2 이송 보조 속도를 가지고서 조정하는 제어로 할 수 있다.In addition, as an aspect of the present invention, the feed assist speed adjusted by the control means is defined as the first feed assist speed, and the feed assist torque adjusted by the control means is determined based on the correlation with the feed assist torque. It can be set as the control to adjust with a 2nd feed assistance speed.
상기 이동대 및 기대는, 예컨대 저면에 차륜을 가지고서 자유롭게 슬라이드 이동할 수 있는 대(臺)로 구성할 수 있다.The movable table and the base can be configured as, for example, a table that can freely slide with a wheel on its bottom.
상기 이동대 하중 검출 장치 및 기대 하중 검출 장치는, 예컨대 로드셀 등 하중을 검출할 수 있는 적절한 검출기로 구성할 수 있다.The mobile stand load detection device and the expected load detection device can be configured with an appropriate detector capable of detecting a load such as a load cell.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 내면 홈 형성 관의 제조 장치를 이용하여, 소관이 인발 방향으로 진행하는 과정에서, 소관을 축경시키는 축경 가공 공정과, 소관 내면에 다수의 홈을 형성하는 홈 가공 공정을 행하며, 상기 축경 가공 공정과 상기 홈 가공 공정을 행하는 동안, 상기 축경 가공 공정에서 축경한 소관을 인발하는 중간 인발 공정을 행하고, 상기 축경 가공 공정을, 축경 다이스와, 소관 내에 배치되어 상기 축경 다이스와 함께 소관을 축경하는 플로팅 플러그로 행하고, 상기 홈 가공 공정을, 소관 내에 있어서 상기 플로팅 플러그와 회동 가능하게 연결되며 외주에 복수의 홈이 형성된 홈 형성 플러그와, 소관의 외측에 있어서 상기 소관을 상기 홈 형성 플러그 측으로 압박하면서 관축 둘레로 공전 가능하게 배치된 압박용 공구로 행하는 내면 홈 형성 관의 제조 방법으로서, 상기 소관의 외경 D0(㎜), 상기 축경 다이스의 직경 D2(㎜)에 의해, RD={(D0-D2)/D0}×100(%)로 나타내어지는 소관의 축경률 RD(%)를 RD≤30으로 설정하고, 상기 플로팅 플러그의 외경 D1(㎜), 상기 축경 다이스의 직경 D2(㎜)을, D1-D2≥0.1이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.In addition, as an aspect of the present invention, using the manufacturing apparatus of the inner grooved pipe forming tube, in the process of the small pipe progresses in the drawing direction, the shaft diameter processing step of shrinking the small pipe and the groove processing step of forming a plurality of grooves in the inner pipe inner surface The intermediate diameter drawing step of drawing the element pipe reduced in the shaft diameter processing step is performed while the shaft diameter processing step and the groove processing step are performed, and the shaft diameter processing step is disposed in the shaft diameter die and the element pipe and is arranged in the shaft diameter die. And the groove forming step, wherein the groove forming step is rotatably connected to the floating plug in the element pipe, the groove forming plug having a plurality of grooves formed on an outer circumference thereof, and the element pipe on the outside of the element pipe. Inner surface performed with a pressing tool disposed revolving around the tube axis while pressing toward the groove-forming plug side A method for producing the formed pipe, the outer diameter of the base tube D 0 (㎜), by a diameter D 2 (㎜) of the shaft diameter of the die, R D = {(D 0 -D 2) / D 0} × 100 (%) the responsibility of the shaft diameter ratio R D (%) of R D is set to ≤30, and the outer diameter D 1 of the floating plug (㎜), the diameter D 2 (㎜) of the shaft diameter of the die represented by, D 1 -D 2 ≥ It is preferable to set it to 0.1.
상기 내면 홈 형성 관의 제조 방법과 같이, 소관의 축경률을, 상기 축경 수단에 있어서 30% 이하로 설정함으로써, 상기 축경 수단으로 축경된 후에 소관이 미세 진동하는 소위 채터링 현상이 억제되고, 중간 인발 수단(상기 보조 인발 수단)으로 인발 하중을 보조하는 하중 보조를 안정시킬 수 있다.As in the manufacturing method of the inner grooved tube, the shaft diameter of the element pipe is set to 30% or less in the shaft means, so that the so-called chattering phenomenon in which the element pipe is vibrated finely after being reduced by the shaft means is suppressed. With the drawing means (the auxiliary drawing means), it is possible to stabilize the load assistance that assists the drawing load.
구체적으로는, 소관의 축경률이 30%보다 커지면, 소관과 상기 축경 다이스의 접촉 면적이 커져 마찰 저항이 커지기 때문에, 상기 축경 다이스에서의 가공 하중이 커져, 소관의 외경이 상기 축경 다이스의 출구의 직경보다도 가늘어지는 과잉 가늘어짐 현상이 발생한다.Specifically, when the shaft diameter of the element pipe becomes larger than 30%, the contact area between the element pipe and the shaft die increases and the frictional resistance increases, so that the processing load in the shaft die becomes large, and the outer diameter of the tube passes through the outlet of the shaft die. An excessive tapering phenomenon that becomes thinner than the diameter occurs.
또한 과잉 가늘어짐 현상에 의해 소관과 상기 축경 다이스와의 접촉이 안정적이지 않아, 채터링 현상이 발생하기 쉬워지고, 두께 감소도 생긴다. 채터링 현상에 의한 진동은 상기 중간 인발 수단까지 전해지고, 또한 과잉 가늘어짐 현상에 의해 소관 외경이 가늘어지기 때문에, 상기 중간 인발 수단에 있어서 소관을 압박하기 위해 마련한 패드의 소관에 대한 압박력이 불안정해지고, 그 결과 상기 중간 인발 수단에 의한 하중 보조가 불안정해진다.In addition, due to the excessive tapering phenomenon, the contact between the element pipe and the shaft die is not stable, and a chattering phenomenon tends to occur, resulting in a decrease in thickness. Since the vibration caused by the chattering phenomenon is transmitted to the intermediate drawing means, and the outer tube diameter is reduced due to the excessive tapering phenomenon, the pressing force against the element pipe of the pad provided for pressing the tube in the intermediate drawing means becomes unstable. As a result, the load assistance by the intermediate drawing means becomes unstable.
따라서, 가공 시에 이러한 문제점이 생기지 않도록, 본 발명에서는, 소관의 축경률을, 상기 축경 수단에 있어서 30% 이하로 설정하고 있다.Therefore, in order to avoid such a problem at the time of processing, in this invention, the axial diameter rate of an element pipe is set to 30% or less in the said axial diameter means.
또한, 상기 플로팅 플러그의 외경 D1(㎜), 상기 축경 다이스의 직경 D2(㎜)를 D1-D2≥0.1이 되도록 설정함으로써, 보다 효과적으로 채터링 현상의 발생을 억제할 수 있다.Further, the outer diameter D 1 (㎜) of the floating plug, by setting the diameter D 2 (㎜) of the die so that the shaft diameter D 1 -D 2 ≥0.1, it is possible to more effectively suppress the occurrence of chattering.
상세히 기술하면, 상기 플로팅 플러그와 상기 축경 다이스의 직경의 차(D1-D2)가 0.1 ㎜ 미만이면, 상기 플로팅 플러그와 상기 축경 다이스가 오버랩하는 면적이 작아진다.In detail, when the difference (D 1 -D 2 ) between the diameter of the floating plug and the shaft die is less than 0.1 mm, the area where the floating plug and the shaft die has overlap is small.
이와 같이, 상기 플로팅 플러그와 상기 축경 다이스가 오버랩하는 면적이 작아짐으로써, 이 사이에 소관이 인입될 때, 상기 플로팅 플러그의 코너부, 구체적으로는, 상기 플로팅 플러그의 외주면에 있어서 상류측의 비테이퍼면과 하류측의 테이퍼면과의 경계 부분에, 관 내면이 강하게 맞닿음으로써, 상기 플로팅 플러그에서의 부하가 과대해지기 때문에, 과잉 가늘어짐 현상, 채터링 현상에 의한 진동, 두께 감소, 중간 인발기에서의 하중 보조 불안정이 더 발생하기 쉬워진다.As described above, the area where the floating plug and the shaft diameter die overlap with each other decreases, so that when a small pipe is drawn in between, a non-taper on the upstream side of the corner of the floating plug, specifically, the outer peripheral surface of the floating plug. When the inner surface of the pipe is strongly in contact with the boundary between the surface and the tapered surface on the downstream side, the load on the floating plug becomes excessive, so that excessive tapering, vibration caused by chattering, thickness reduction, and intermediate drawing Load assist instability in the machine is more likely to occur.
따라서, 가공 시에 이러한 문제점이 생기지 않도록, 본 발명에서는, D1-D2≥0.1이 되도록 설정하고 있다.Therefore, so that there is no such a problem at the time of processing, in the present invention, and is set to be D 1 -D 2 ≥0.1.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 압박용 공구의 공전 방향을, 상기 홈 형성 플러그의 회전 방향과 반대 방향(이하 「역방향」이라고 함)으로 설정하고, 상기 압박용 공구의 가공 피치 P(㎜)를 0.2≤P≤0.7의 범위가 되도록 설정할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the revolving direction of the said pressing tool is set to the direction opposite to the rotation direction of the said grooved plug (henceforth "reverse direction"), and the processing pitch P (mm) of the said pressing tool is set. It can be set to be in a range of 0.2≤P≤0.7.
상기 구성에 의해, 가공 정밀도가 높은 홈을 갖는 내면 홈 형성 관을, 안정적으로 제조할 수 있게 된다.According to the said structure, the inner surface grooved tube which has the groove with high processing precision can be manufactured stably.
P를 0.2 ㎜보다 작게 하면, 상기 중간 인발 수단에 의한 하중 보조를 크게 하더라도, 경험상, 소관 내면에 홈이 형성되기 어려워지는 것이 확인되고 있기 때문이다. 한편, 0.7 ㎜보다도 크게 하면, 인장 하중이 안정되지 않고, 변동이 커지기 때문이다.When P is smaller than 0.2 mm, even if the load assistance by the said intermediate drawing means is enlarged, it is confirmed by experience that it becomes difficult to form a groove in an inner surface of an element pipe. On the other hand, if it is larger than 0.7 mm, the tensile load is not stabilized and the variation is large.
한편, 상기 중간 인발 수단에 의한 하중 보조를 보다 안정시켜, 홈의 가공 정밀도를 높이기 위해서는, 상기 압박용 공구의 공전 방향을 역방향으로 설정하고, 가공 피치 P를 P≥0.2를 만족하는 범위에서 작게 설정하는 편이 좋다.On the other hand, in order to stabilize the load assist by the intermediate drawing means more and improve the machining accuracy of the groove, the revolving direction of the pressing tool is set in the reverse direction, and the machining pitch P is set smaller in the range satisfying P≥0.2. It is better to do it.
구체적으로는, 내면 홈 형성 관의 생산성보다도 홈의 가공 정밀도를 더 높이는 가공을 우선시하는 경우에는, 가공 피치 P를 0.2≤P≤0.7 범위 중에서도, 예컨대, 0.2≤P≤0.4로 설정하는 것이 좋다.Specifically, in a case where priority is given to the processing of increasing the processing accuracy of the grooves more than the productivity of the inner surface grooved tube, the processing pitch P may be set to, for example, 0.2 ≦ P ≦ 0.4 in a range of 0.2 ≦ P ≦ 0.7.
한편, 내면 홈 형성 관의 생산성을 높이기 위해서는, 상기 압박용 공구의 공전 방향을 역방향으로 설정하고, 가공 피치 P를 P≤0.7을 만족하는 범위에서 크게 설정하는 편이 좋다.On the other hand, in order to increase the productivity of the inner grooved tube, it is better to set the revolving direction of the pressing tool in the reverse direction and set the machining pitch P large in a range satisfying P ≦ 0.7.
구체적으로는, 홈의 가공 정밀도를 더 높이는 가공보다도 내면 홈 형성 관의 생산성을 우선시하는 경우에는, 가공 피치 P를 0.2≤P≤0.7 범위 중에서도, 예컨대 0.4≤P≤0.7로 설정하는 것이 좋다.Specifically, in the case where the productivity of the inner surface grooved tube is prioritized over the process of further increasing the processing accuracy of the grooves, it is preferable to set the processing pitch P to 0.4 ≦ P ≦ 0.7, even in the range of 0.2 ≦ P ≦ 0.7.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 압박용 공구의 공전 방향을, 상기 홈 형성 플러그의 회전 방향과 동일한 방향(이하 「정방향」이라고 함)으로 설정하고, 상기 압박용 공구의 가공 피치 P(㎜)를 0.2≤P≤0.4의 범위가 되도록 설정할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the revolving direction of the said pressing tool is set to the same direction as the rotation direction of the said grooved plug (henceforth a "forward direction"), and the processing pitch P (mm) of the said pressing tool is set. It can be set so that it may become a range of 0.2≤P≤0.4.
상기 구성과 같이, 상기 압박용 공구의 공전 방향이 정방향인 경우라도, 가공 피치 P(㎜)를 0.2≤P≤0.4의 범위가 되도록 설정함으로써, 내면 핀의 밑동부에 파임이 생기지 않아, 홈 깊이가 깊고 가공 정밀도가 높은 것을 얻을 수 있다.As described above, even when the revolving direction of the pressing tool is in the forward direction, by setting the machining pitch P (mm) so as to be in the range of 0.2 ≦ P ≦ 0.4, no recess occurs in the base of the inner surface pin, so that the groove depth It is possible to obtain a deep and high processing precision.
구체적으로는, 관 내면에 깊은 홈을 갖는 내면 홈 형성 관을 제조하기 위해서는, 상기 압박용 공구의 공전 방향이 정방향인 것이 바람직하지만, 정방향인 경우, 관 내면에 있어서 홈과 홈 사이에 형성되는 핀의 밑동부에 파임이라 불리는 재료의 미충전 부분이 생기기 쉬워진다. 또한, 가공 피치(P)가 커질수록 파임이 발생하기 쉬워진다.Specifically, in order to manufacture an inner groove forming tube having a deep groove on the inner surface of the tube, it is preferable that the revolving direction of the pressing tool is in the forward direction, but in the forward direction, a pin formed between the groove and the groove in the inner surface of the tube. The unfilled part of the material called a dent is likely to occur at the base of the. In addition, the larger the processing pitch P is, the easier it is to generate digging.
이 때문에, 깊은 홈을 형성하면서, 파임을 막기 위해서는, 상기 압박용 공구의 공전 방향이 정방향이고, 또한 0.2≤P≤0.4인 것이 바람직하다.For this reason, in order to prevent a dent while forming a deep groove, it is preferable that the revolving direction of the said pressing tool is a positive direction, and 0.2 <= P <= 0.4.
한편, 일반적으로, 소관의 두께가 얇을수록, 핀을 형성하기 어렵고, 파단되기 쉬워져, 가공이 곤란해지지만, 본 발명은 얇은 두께의 소관도 포함하여 소관의 두께에 관계없이 적용 가능하기 때문에, 소관의 두께가 얇을수록 본 발명의 제조 조건이 더욱 유효해진다.On the other hand, in general, the thinner the tube is, the harder it is to form a pin, the easier it is to break, and the processing becomes difficult. However, the present invention can be applied regardless of the thickness of the tube, including a thin tube, The thinner the tube, the more effective the production conditions of the present invention.
또한, 본 발명에 의해서, 긴 관 전체 길이에 걸쳐 내면 형상도 안정적이고, 파단되지 않고서 가공할 수 있게 되기 때문에, 소관의 길이에 관계없이 적용 가능하게 되어, 수율과 생산성을 향상시킬 수 있다.Further, according to the present invention, since the inner surface shape is also stable over the entire length of the long pipe and can be processed without breaking, it can be applied regardless of the length of the element pipe, and the yield and productivity can be improved.
또한, 본 발명의 내면 홈 형성 관의 제조 장치는, 소관을 축경하는 축경 수단과, 축경된 축경관의 내면에 홈 가공을 실시하는 홈 가공 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.Moreover, the manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube of this invention is equipped with the shaft diameter means which shrinks an element pipe, and the groove processing means which performs a groove process on the inner surface of the shaft diameter tube which was reduced in diameter.
본 발명의 양태로서, 상기 축경 수단과, 상기 홈 가공 수단과, 홈 가공된 내면 홈 형성 관을 인발하는 인발 수단을 상류측에서부터 이 순서로 구비하며, 상기 축경 수단과 상기 홈 가공 수단 사이에 설치되고, 축경된 관을 상기 홈 가공 수단으로 향하는 이송 방향으로 이송 보조하는 이송 보조 수단을 구비한 내면 홈 형성 관의 제조 장치로서, 상기 축경 수단과 상기 이송 보조 수단이 고정되며 상기 인발 수단의 인발 방향과 평행하게 상기 홈 가공 수단에 대하여 상대 이동 가능한 이동대와, 상기 이동대가 상기 홈 가공 수단에 대하여 상대 이동할 때에 상기 이동대에 걸리는 상기 상대 이동의 방향의 하중을 검출하는 이동대 하중 검출 장치를 구비한 내면 홈 형성 관의 제조 장치인 것이 바람직하다.As an aspect of the present invention, the shaft reduction means, the groove processing means, and a drawing means for drawing the grooved inner surface groove forming tube are provided in this order from an upstream side, and are provided between the shaft diameter means and the groove processing means. And an inner groove forming tube having a conveying auxiliary means for conveying the reduced diameter tube in a conveying direction toward the groove processing means, wherein the reduced diameter means and the conveying auxiliary means are fixed and the drawing direction of the drawing means. And a movable stage load detection device for detecting a load in the direction of the relative movement applied to the movable stage when the movable stage is relatively moved relative to the groove processing means in parallel with the groove processing means. It is preferable that it is a manufacturing apparatus of an inner surface grooved tube.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 홈 가공 수단이 고정되며 상기 인발 방향과 평행하게 상기 인발 수단에 대하여 상대 이동 가능한 기대와, 상기 기대가 상기 인발 수단에 대하여 상대 이동할 때에 상기 기대에 걸리는 상기 상대 이동의 방향의 하중을 검출하는 기대 하중 검출 장치와, 상기 이송 보조 수단의 동작을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 이동대를, 상기 기대에 대하여 상기 인발 방향으로 상대 이동 가능하게 구성하며, 상기 제어 수단을, 상기 이동대 하중 검출 장치 및 상기 기대 하중 검출 장치 중 적어도 한 쪽에 의해 검출한 하중에 기초하여, 상기 이송 보조 수단의 이송 보조 속도를 조절하는 이송 보조 속도 조정 처리 및 상기 이송 보조 수단의 이송 보조 토크를 조절하는 이송 보조 토크 조정 처리 중 적어도 어느 한 쪽을 실행하는 구성으로 할 수 있다.In addition, as an aspect of the present invention, the groove processing means is fixed and relatively movable relative to the drawing means in parallel with the drawing direction, and the relative movement of the relative movement applied to the expectation when the expectation is relatively moved relative to the drawing means. An anticipated load detecting device for detecting a load in a direction; and a control means for controlling an operation of the conveying auxiliary means, and the movable table is configured to be relatively movable in the drawing direction with respect to the base. Is based on the load detected by at least one of the moving table load detection device and the expected load detection device, a transport assist speed adjustment process for adjusting the transport assist speed of the transport assist means and a transport assist of the transport assist means. The phrase which performs at least one of the feed auxiliary torque adjustment processes which adjust torque. You can do it with your last name.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 이송 보조 속도 조정 처리에 있어서 상기 이송 보조 속도를 제1 이송 보조 속도로 하고, 상기 이송 보조 토크 조정 처리를, 상기 이송 보조 토크와의 상관 관계에 기초하여 정해지는 제2 이송 보조 속도를 가지고서 조정하는 조정 처리로 할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, in the said feed auxiliary speed adjustment process, the said feed auxiliary speed is made into a 1st feed auxiliary speed, and the said feed auxiliary torque adjustment process is decided based on the correlation with the said feed auxiliary torque. 2 can be adjusted to adjust with a feed assist speed.
또한 본 발명의 양태로서, 소관의 인발 방향을 따라서, 상기 축경 수단과, 상기 홈 가공 수단을 구비하고, 상기 축경 수단과 상기 홈 가공 수단의 사이에 상기 축경 수단으로 축경한 소관을 인발하는 중간 인발 수단을 구비하며, 상기 축경 수단을, 축경 다이스와, 소관 내에 배치되어, 상기 축경 다이스와 함께 소관을 축경하는 플로팅 플러그로 구성하고, 상기 홈 가공 수단을, 소관 내에 있어서 상기 플로팅 플러그와 회동 가능하게 연결되며, 외주에 복수의 홈이 형성된 홈 형성 플러그와, 소관의 외측에 있어서 상기 소관을 상기 홈 형성 플러그 측으로 압박하면서 관축 둘레로 공전 가능하게 배치된 압박용 공구로 구성한 내면 홈 형성 관의 제조 장치로서, 상기 소관의 외경 D0(㎜), 상기 축경 다이스의 직경 D2(㎜)에 의해, RD={(D0-D2)/D0}×100(%)로 나타내어지는 소관의 축경률 RD(%)를, 상기 축경 수단에 있어서 RD≤30으로 설정하고, 상기 플로팅 플러그의 외경 D1(㎜), 상기 축경 다이스의 직경 D2(㎜)를, D1-D2≥0.1이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.Moreover, as an aspect of this invention, the intermediate drawing which has the said shaft diameter means and the said groove processing means, and draws the small pipe reduced by the said shaft diameter means between the said shaft diameter means and the said groove processing means along the drawing direction of an element pipe. And a means for reducing the diameter of the shaft, wherein the shaft diameter means comprises a shaft diameter die and a floating plug disposed in the element pipe, and the element pipe is reduced in diameter along with the axis diameter die, and the groove processing means is rotatable with the floating plug in the element pipe. A device for producing an inner grooved tube, comprising: a groove-forming plug connected to the outer periphery, and a pressing tool arranged to revolve around the tube axis while pressing the elementary pipe to the groove-forming plug side on the outside of the tube. as, with an outer diameter D 0 (㎜), by a diameter D 2 (㎜) of the shaft diameter of the die, R D = {(D 0 -D 2) / D 0} × 100 (%) of the base tube or The diameter D 2 of the outer diameter D 1 (㎜), the shaft diameter of the die of the floating plug setting, and the R D ≤30 (㎜) according to the shaft diameter means, the shaft diameter ratio of the tube blank within eojineun R D (%), D It is preferable to set such that 1- D 2? 0.1.
상기 내면 홈 형성 관의 제조 장치와 같이, 소관의 축경률을 상기 축경 수단에 있어서 30% 이하로 설정함으로써, 상기 축경 수단으로 축경된 후에 소관이 미세 진동하는 소위 채터링 현상이 억제되어, 상기 중간 인발 수단으로 인발 하중을 보조하는 하중 보조를 안정시킬 수 있다.As in the apparatus for producing the inner grooved tube, the shaft diameter of the element pipe is set to 30% or less in the shaft means, so that a so-called chattering phenomenon in which the element pipe is vibrated finely after being reduced by the shaft means is suppressed. With the drawing means, it is possible to stabilize the load assistance that assists the drawing load.
구체적으로는, 소관의 축경률이 30%보다 커지면, 소관과 상기 축경 다이스의 접촉 면적이 커져 마찰 저항이 커지기 때문에, 상기 축경 다이스에서의 가공 하중이 커져, 소관의 외경이 상기 축경 다이스의 출구의 직경보다도 가늘어지는 과잉 가늘어짐 현상이 발생한다.Specifically, when the shaft diameter of the element pipe becomes larger than 30%, the contact area between the element pipe and the shaft die increases and the frictional resistance increases, so that the processing load in the shaft die becomes large, and the outer diameter of the tube passes through the outlet of the shaft die. An excessive tapering phenomenon that becomes thinner than the diameter occurs.
또한, 과잉 가늘어짐 현상에 의해서 소관과 상기 축경 다이스와의 접촉이 안정적이지 못하여, 채터링 현상이 발생하기 쉬워지고, 두께 감소도 생긴다. 채터링 현상에 의한 진동은 상기 중간 인발 수단까지 전해지고, 또한 과잉 가늘어짐 현상에 의해 소관 외경이 가늘어지기 때문에, 상기 중간 인발 수단에 있어서 소관을 압박하기 위해서 마련한 패드의 소관에 대한 압박력이 불안정해지고, 그 결과 상기 중간 인발 수단에서의 하중 보조가 불안정해진다.In addition, due to the excessive tapering phenomenon, contact between the element pipe and the shaft die is not stable, and a chattering phenomenon tends to occur, resulting in a thickness reduction. Since the vibration caused by the chattering phenomenon is transmitted to the intermediate drawing means, and the outer tube diameter is reduced by the excessive tapering phenomenon, the pressing force against the element pipe of the pad provided to press the tube in the intermediate drawing means becomes unstable. As a result, the load assistance in the intermediate drawing means becomes unstable.
따라서, 가공 시에 이러한 문제점이 생기지 않도록, 본 발명에서는, 소관의 축경률을 상기 축경 수단에 있어서 30% 이하로 설정하고 있다.Therefore, in order to avoid such a problem at the time of a process, in this invention, the axial diameter rate of an element pipe is set to 30% or less in the said axial diameter means.
또한, 상기 플로팅 플러그의 외경 D1(㎜), 상기 축경 다이스의 직경 D2(㎜)를, D1-D2≥0.1이 되도록 설정함으로써, 보다 효과적으로 채터링 현상의 발생을 억제할 수 있다.Further, by the outer diameter D 1 (㎜), the diameter D 2 of the shaft diameter of the die (㎜) of the floating plug, set to be D 1 -D 2 ≥0.1, it is possible to more effectively suppress the occurrence of chattering.
상세히 기술하면, 상기 플로팅 플러그와 상기 축경 다이스의 직경의 차(D1-D2)가 0.1 ㎜ 미만이면, 상기 플로팅 플러그와 상기 축경 다이스가 오버랩하는 면적이 작아진다.In detail, when the difference (D 1 -D 2 ) between the diameter of the floating plug and the shaft die is less than 0.1 mm, the area where the floating plug and the shaft die has overlap is small.
이와 같이, 상기 플로팅 플러그와 상기 축경 다이스가 오버랩하는 면적이 작아짐으로써, 이 사이로 소관이 인입될 때, 상기 플로팅 플러그의 코너부, 구체적으로는, 상기 플로팅 플러그의 외주면에 있어서 상류측의 비테이퍼면과 하류측의 테이퍼면의 경계 부분에, 관 내면이 강하게 맞닿음으로써, 상기 플로팅 플러그에서의 부하가 과대해지기 때문에, 과잉 가늘어짐 현상, 채터링 현상에 의한 진동, 두께 감소, 중간 인발기에서의 하중 보조 불안정이 더 발생하기 쉬워진다.As described above, the area where the floating plug and the shaft diameter die overlap with each other decreases, so that when a small pipe is introduced therebetween, a corner portion of the floating plug, specifically, a non-tapered surface on the upstream side of the outer peripheral surface of the floating plug. When the inner surface of the pipe is strongly in contact with the boundary portion of the tapered surface on the downstream side, the load on the floating plug becomes excessive, so that excessive tapering, vibration caused by chattering, thickness reduction, and an intermediate drawing machine The load assist instability becomes more likely to occur.
따라서, 가공 시에 이러한 문제점이 생기지 않도록, 본 발명에서는, D1-D2≥0.1이 되도록 설정하고 있다.Therefore, so that there is no such a problem at the time of processing, in the present invention, and is set to be D 1 -D 2 ≥0.1.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 압박용 공구의 공전 방향을, 상기 홈 형성 플러그의 회전 방향과 반대 방향(이하, 「역방향」이라고 함)으로 설정하고, 상기 압박용 공구의 가공 피치 P(㎜)를 0.2≤P≤0.7의 범위가 되도록 설정할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the revolving direction of the said pressing tool is set to the direction opposite to the rotation direction of the said grooved plug (henceforth "reverse direction"), and the processing pitch P (mm) of the said pressing tool. Can be set to be in a range of 0.2≤P≤0.7.
상기 구성에 의해, 가공 정밀도가 높은 홈을 갖는 내면 홈 형성 관을 안정적으로 제조할 수 있게 된다.According to the said structure, it becomes possible to manufacture stably the inner surface groove forming tube which has the groove with high processing precision.
P를 0.2 ㎜보다 작게 하면, 상기 중간 인발 수단에 의한 하중 보조를 크게 하더라도, 경험상, 소관 내면에 홈이 형성되기 어려워지는 것이 확인되고 있기 때문이다. 한편, 0.7 ㎜보다도 크게 하면, 인장 하중이 안정되지 않고, 변동이 커지기 때문이다.When P is smaller than 0.2 mm, even if the load assistance by the said intermediate drawing means is enlarged, it is confirmed by experience that it becomes difficult to form a groove in an inner surface of an element pipe. On the other hand, if it is larger than 0.7 mm, the tensile load is not stabilized and the variation is large.
한편, 상기 중간 인발 수단에 의한 하중 보조를 보다 안정시켜, 홈의 가공 정밀도를 높이기 위해서는, 상기 압박용 공구의 공전 방향을 역방향으로 설정하고, 가공 피치(P)를 P≥0.2를 만족하는 범위에서 작게 설정하는 편이 좋다.On the other hand, in order to stabilize the load assist by the intermediate drawing means more and improve the machining accuracy of the groove, the revolving direction of the pressing tool is set in the reverse direction, and the machining pitch P is within a range satisfying P≥0.2. It is better to set smaller.
구체적으로는, 내면 홈 형성 관의 생산성보다도 홈의 가공 정밀도를 보다 높이는 가공을 우선시하는 경우에는, 가공 피치(P)를 0.2≤P≤0.7 범위 중에서도, 예컨대 0.2≤P≤0.4로 설정하는 것이 좋다.Specifically, in a case where priority is given to the machining of raising the machining accuracy of the grooves more than the productivity of the inner grooved tube, the machining pitch P may be set to, for example, 0.2≤P≤0.4 within a range of 0.2≤P≤0.7. .
한편, 내면 홈 형성 관의 생산성을 높이기 위해서는, 상기 압박용 공구의 공전 방향을 역방향으로 설정하고, 가공 피치(P)를 P≤0.7을 만족하는 범위에서 크게 설정하는 편이 좋다.On the other hand, in order to increase the productivity of the inner grooved tube, it is better to set the revolving direction of the pressing tool in the reverse direction and set the machining pitch P large in a range satisfying P ≦ 0.7.
구체적으로는, 홈의 가공 정밀도를 보다 높이는 가공보다도 내면 홈 형성 관의 생산성을 우선시하는 경우에는, 가공 피치(P)를 0.2≤P≤0.7 범위 중에서도, 예컨대 0.4≤P≤0.7로 설정하는 것이 좋다.Specifically, in the case where the productivity of the inner surface grooved tube is prioritized over the process of increasing the machining accuracy of the groove, it is preferable to set the machining pitch P to 0.4 ≦ P ≦ 0.7, even in the range of 0.2 ≦ P ≦ 0.7. .
또한 본 발명의 양태로서, 상기 압박용 공구의 공전 방향을, 상기 홈 형성 플러그의 회전 방향과 동일한 방향(이하 「정방향」이라고 함)으로 설정하고, 상기 압박용 공구의 가공 피치 P(㎜)를 0.2≤P≤0.4의 범위가 되도록 설정할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the revolving direction of the said pressing tool is set to the same direction as the rotation direction of the said grooved plug (henceforth a "forward direction"), and the processing pitch P (mm) of the said pressing tool is set. It can be set so that it may become a range of 0.2≤P≤0.4.
상기 구성과 같이, 상기 압박용 공구의 공전 방향이 정방향인 경우라도, 가공 피치 P(㎜)를 0.2≤P≤0.4의 범위가 되도록 설정함으로써, 내면 핀의 밑동부에 파임이 생기지 않으며, 홈 깊이가 깊고 가공 정밀도가 높은 것을 얻을 수 있다.As in the above configuration, even when the revolving direction of the pressing tool is in the forward direction, by setting the machining pitch P (mm) to be in the range of 0.2≤P≤0.4, no dents occur in the base of the inner surface pin, and the groove depth It is possible to obtain a deep and high processing precision.
구체적으로는, 관 내면에 깊은 홈을 갖는 내면 홈 형성 관을 제조하기 위해서는, 상기 압박용 공구의 공전 방향이 정방향인 것이 바람직하지만, 정방향인 경우, 관 내면에 있어서 홈과 홈 사이에 형성되는 핀의 밑동부에 파임이라고 불리는 재료의 미충전 부분이 생기기 쉬워진다. 또한, 가공 피치(P)가 커질수록 파임이 발생하기 쉬워진다.Specifically, in order to manufacture an inner groove forming tube having a deep groove on the inner surface of the tube, it is preferable that the revolving direction of the pressing tool is in the forward direction, but in the forward direction, a pin formed between the groove and the groove in the inner surface of the tube. Unfilled portions of a material called digging are likely to form at the base of the. In addition, the larger the processing pitch P is, the easier it is to generate digging.
이 때문에, 깊은 홈을 형성하면서 파임을 막기 위해서는, 상기 압박용 공구의 공전 방향이 정방향이고, 또한 0.2≤P≤0.4인 것이 바람직하다.For this reason, in order to prevent dug while forming a deep groove, it is preferable that the revolving direction of the said pressing tool is a positive direction, and 0.2 <= P <= 0.4.
또한, 일반적으로, 소관의 두께가 얇을수록, 핀을 형성하기 어렵고, 파단되기 쉬워지며, 가공이 곤란해지지만, 본 발명은 두께가 얇은 소관도 포함하여 소관의 두께에 관계없이 적용 가능하기 때문에, 소관의 두께가 얇을수록 본 발명의 제조 조건이 더욱 유효해진다.Further, in general, the thinner the tube is, the harder it is to form a pin, the easier it is to break, and the more difficult to process. However, the present invention can be applied regardless of the thickness of the tube, including a thin tube, The thinner the tube, the more effective the production conditions of the present invention.
또한, 본 발명에 의해서, 긴 관 전체 길이에 걸쳐 내면 형상도 안정적이며, 파단되지 않고서 가공할 수 있게 되기 때문에, 소관의 길이에 관계없이 적용 가능하게 되어, 수율과 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, since the inner surface shape is stable over the entire length of the long pipe and can be processed without breaking, it can be applied regardless of the length of the element pipe, and the yield and productivity can be improved.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 홈 가공 수단의 관축 방향 하류측에서 가공을 마친 내면 홈 형성 관을 추신(抽伸)하는 추신 수단과, 이 추신 수단보다도 관축 방향 상류측에, 소관의 추신에 따라 관축 방향으로 생기는 가공 하중에 관한 가공 관련 데이터를 검출하는 가공 관련 데이터 검출 수단을 구비한 내면 홈 형성 관의 제조 장치인 것이 바람직하다. Moreover, as an aspect of this invention, the drawing means which draws the inner surface grooved tube which processed on the downstream of the pipe-axis direction downstream of the said groove processing means, and the pipe axis | shaft to the pipe-axis direction upstream rather than this drawing means by the drawing of a pipe It is preferable that it is a manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube provided with the process related data detection means which detects the process related data regarding the process load which arises in a direction.
상기 구성에 의해, 소관의 추신에 따라 관축 방향으로 생기는 가공 하중에 관한 가공 관련 데이터를 검출할 수 있으므로, 가공 관련 데이터에 기초하여 추신 수단보다도 관축 방향 상류측에서 소관이 파단되더라도 홈 가공 수단에 구비한 홈 형성 플러그가 파손되기 전에 단관(斷管)이 발생되어 있음을 인식할 수 있다.According to the above configuration, since the machining related data relating to the machining load occurring in the tube axis direction can be detected in accordance with the drawing of the element pipe, the groove processing means is provided even if the element pipe is broken upstream of the tube axis direction rather than the drawing means based on the machining related data. It can be recognized that a short pipe occurs before a grooved plug is broken.
따라서, 장치를 정지하는 등의 대응을 신속하게 취할 수 있어, 홈 가공 수단에 있어서 홈 형성 플러그가 전조 볼에 직접적으로 밀어 붙여져, 파손되는 것을 막을 수 있다.Therefore, a countermeasure, such as stopping a device, can be quickly taken, and the groove forming plug can be directly pushed against the rolled ball in the groove forming means to prevent damage.
상기 가공 관련 데이터는, 예컨대 상기 축경 수단이나 상기 홈 가공 수단에 있어서 측정되는 상기 가공 하중, 혹은 중간 추신 수단(상기 보조 인발 수단)의 추신 하중, 바꿔 말하면 모터의 하중(구동력)에 관련된 하중 관련 데이터를 예로 들 수 있다. 또한, 상기 가공 관련 데이터는, 가공 하중이나 구동력을 전기 신호화한 전류치나 전압치, 나아가서는, 이들 값을 미분한 미분치 등의 데이터라도 좋고, 나아가서는, 이들 데이터를 그래프화한 파형이 보이는 경향이라도 좋다.The processing related data is, for example, the processing load measured in the shaft diameter means or the groove processing means, or the drawing load of the intermediate drawing means (the auxiliary drawing means), in other words, the load related data related to the load (driving force) of the motor. For example. The processing-related data may be data such as a current value or a voltage value that electrically signals a processing load or a driving force, and a derivative value obtained by differentiating these values, and further, a waveform in which these data are graphed is shown. You may be inclined.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 가공 관련 데이터 검출 수단을, 상기 홈 가공 수단에 있어서의 상기 가공 하중을 측정하는 홈 가공 하중 측정 수단 및 상기 축경 수단에 있어서의 상기 가공 하중을 측정하는 축경 가공 하중 측정 수단 중, 적어도 한 쪽으로 구성할 수 있다.In addition, as an aspect of the present invention, the machining-related data detection means measures the machining load in the grooving load measuring means for measuring the machining load in the grooving means and the machining load in the shaft-measuring means. It can comprise at least one of a means.
상기 가공 관련 데이터 검출 수단을 상기 홈 가공 하중 측정 수단으로 구성한 경우, 상기 홈 가공 수단에서의 상기 가공 하중의 변화를 기초로 하여 단관이 발생했다고 판정할 수 있다.When the said machining related data detection means is comprised by the said grooving load measuring means, it can be determined that a short pipe generate | occur | produced based on the change of the said machining load in the said grooving means.
상기 가공 관련 데이터 검출 수단을 상기 축경 가공 하중 측정 수단으로 구성한 경우, 상기 축경 수단에서의 상기 가공 하중의 변화를 기초로 하여 단관이 발생했다고 판정할 수 있다.When the said process related data detection means is comprised by the said diameter reduction process load measuring means, it can be determined that a short pipe | tube has generate | occur | produced based on the change of the said processing load in the said diameter reduction means.
이 때문에, 홈 가공 수단의 하류측에 정경(整徑) 다이스를 설치한 경우도, 상기 홈 가공 수단, 상기 축경 수단 중 어디에 있어서도, 단관 발생의 판정에 지연되는 등의 영향을 받지 않고서 홈 형성 플러그가 파손되기 전에 단관 발생을 인식할 수 있다.For this reason, even when a regular diameter die is provided downstream of the groove processing means, the groove-forming plug is not affected by the delay of determination of short pipe generation in any of the groove processing means and the shaft diameter means. The occurrence of a short pipe can be recognized before the breakage occurs.
특히, 상기 가공 관련 데이터 검출 수단을 상기 축경 가공 하중 측정 수단으로 구성한 경우는, 상기 홈 가공 수단과 상기 축경 수단의 사이에서 단관이 발생했을 때도, 그 단관 발생을 순식간에 판정할 수 있다는 점에서 바람직하다.In particular, in the case where the machining related data detecting means is configured by the shaft diameter machining load measuring means, even when a short pipe occurs between the groove processing means and the shaft diameter means, the occurrence of the short pipe can be determined in an instant. Do.
또한, 상기 홈 가공 수단, 상기 축경 수단 중 어디에 있어서도, 예컨대 상기 가공 하중이 통상의 정상 가공 시의 가공 하중에 대하여 예컨대, 20% 등, 기계적 손실 레벨까지 떨어지기 바로 전의 소정의 비율까지 변화되면 단관이라고 판단할 수 있다.Further, in any one of the grooving means and the shaft diameter means, for example, when the machining load changes to a predetermined ratio just before falling to a mechanical loss level, such as, for example, 20% with respect to the machining load during normal normal machining, a short pipe You can judge that.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 축경 수단과 상기 홈 가공 수단의 사이에서 소관을 추신하는 중간 추신 수단을 구비하고, 상기 가공 관련 데이터 검출 수단을, 상기 중간 추신 수단의 모터의 추신 하중에 관련된 하중 관련 데이터를 검출하는 하중 관련 데이터 검출 수단으로 구성할 수 있다.In addition, as an aspect of the present invention, there is provided an intermediary drawing means for drawing element pipes between the shaft reduction means and the groove processing means, and the processing-related data detecting means relates to a load related to a drawing load of a motor of the intermediate drawing means. It is possible to comprise a load-related data detection means for detecting data.
상기 중간 추신 수단을 구비함으로써, 상기 추신 수단에 의한 소관의 추신을 보조할 수 있는 한편, 상기 축경 수단이나 상기 홈 가공에 걸리는 하중의 변동이 커지기 일수이지만, 상기 하중 관련 데이터 검출 수단으로 검출하는 하중 관련 데이터에 기초하여, 단관이 발생했음을 인식할 수 있어, 홈 형성 플러그가 파손되는 것을 막을 수 있다.By providing the intermediate drawing means, it is possible to assist the drawing of the element pipe by the drawing means, while the variation of the load on the shaft-reducing means and the groove processing becomes large, but the load detected by the load-related data detecting means. Based on the relevant data, it is possible to recognize that a short pipe has occurred, thereby preventing the grooved plug from being broken.
또한, 상기 중간 추신 수단의 추신 하중(모터의 하중)에 관련된 하중 관련 데이터를 검출하여, 단관 발생을 인식하기 위해 이용하는 구성이기 때문에, 로드셀이나 토크 게이지 등의 하중 측정 수단, 나아가서는, 상기 하중 측정 수단을 설치하기 위한 지그 등의 하드웨어가 불필요해지므로, 기존의 설비를 이용하여 손쉽게 단관 검출을 행할 수 있다.Moreover, since it is a structure used to detect the load related data related to the drawing load (load of a motor) of the said intermediate drawing means, and to recognize a short pipe generation, load measuring means, such as a load cell and a torque gauge, Furthermore, the said load measurement Since hardware, such as a jig for installing a means, becomes unnecessary, the short pipe detection can be easily performed using existing equipment.
이 경우, 상기 중간 추신 수단의 추신 하중 자체는 제어에 의해서 가공 중에 항상 변화되고 있기 때문에, 단관 발생을 인식하는 것은 곤란한 경우도 있지만, 그 경우라도 하중 관련 데이터로서는, 추신 하중의 미분치나 차분치를 이용하면, 단관 발생시에 현저한 변동을 보이기 때문에, 단관 발생을 확실하게 인식할 수 있다는 점에서 바람직하다.In this case, since the drawing load itself of the intermediate drawing means is always changed during processing by control, it may be difficult to recognize the occurrence of short pipes, but even in that case, the derivative value or the differential value of the drawing load is used as the load-related data. This is preferable in view of the fact that marked fluctuations in the occurrence of short pipes can be reliably recognized.
하중 관련 데이터로서 추신 하중의 미분치를 이용하는 경우, 상기 단관 판정 수단에서는, 예컨대, 추신 하중의 미분치가, 통상의 정상 가공 시에서도 발생할 정도의 변동에 의한 분포에 있어서의 표준편차(σ)의 5배(5σ) 등, 소정의 폭을 넘어 크게 변동하면, 단관이라고 판정할 수 있다.In the case of using the derivative value of the drawing load as the load-related data, in the above-described single pipe determination means, for example, the derivative value of the drawing load is five times the standard deviation σ in the distribution due to the variation in the degree of occurrence even in normal normal processing. If it fluctuates significantly beyond a predetermined width, such as (5σ), it can be determined as a short pipe.
상기 하중 관련 데이터는, 전술한 바와 같이 추신 하중(모터의 하중), 하중에 대응하는 전류치, 전압치(전기 신호)와 같은 데이터, 이들 데이터의 미분치, 차분치 등을 예로 들 수 있다.As the load-related data, as described above, data such as a drawing load (motor load), a current value corresponding to the load, a voltage value (electrical signal), differential values of these data, differential values, and the like can be exemplified.
나아가서는, 상기 하중 관련 데이터는, 모터의 하중에 한정되지 않으며, 모터의 토크라도 좋고, 그 밖에도, 상기 중간 추신 수단의 모터의 하중에 의해 가동하는 풀리, 벨트 등의 전달 기구의 (각)속도, (각)가속도, 혹은 이들 미분치도 포함하며, 상기 중간 추신 수단의 모터의 하중에 관련된 데이터라면 특별히 한정되지 않는다.Further, the load-related data is not limited to the load of the motor, and may be the torque of the motor, and in addition, the (angular) speed of the transmission mechanism such as a pulley and a belt that is driven by the load of the motor of the intermediate tracking means. , (Angular) acceleration, or these derivatives, and the data are not particularly limited as long as they are data related to the load of the motor of the intermediate drawing means.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 가공 관련 데이터 검출 수단에 의해 검출한 상기 가공 관련 데이터에 기초하여 단관이 발생했다고 판정하는 단관 판정 수단을 구비할 수 있다.Moreover, as an aspect of this invention, the short pipe | tube determination means which judges that short pipe generate | occur | produced based on the said process related data detected by the said process related data detection means can be provided.
상기 단관 판정 수단에 의해, 상기 가공 관련 데이터 검출 수단에 의해 검출한 가공 관련 데이터에 기초하여 단관이 발생했다고 자동으로 판정할 수 있기 때문에, 단관 발생이라고 판정하면 장치를 즉시, 또한 확실하게 정지할 수 있어, 홈 형성 플러그의 파손을 막을 수 있다.Since the short pipe determination means can automatically determine that the short pipe has occurred based on the processing related data detected by the processing related data detection means, the device can be stopped immediately and reliably when it is determined that the short pipe has occurred. Thereby, the breakage of the groove-forming plug can be prevented.
또한, 본 발명은, 상기 내면 홈 형성 관의 제조 장치를 이용하여, 상기 단관 판정 수단에 의해, 상기 가공 관련 데이터 검출 수단에 의해 검출한 상기 가공 관련 데이터에 기초하여 단관이 발생했다고 판정하여, 가공 정지를 행하는 내면 홈 형성 관의 제조 방법인 것을 특징으로 한다.Moreover, this invention determines that a short pipe generate | occur | produced by the said short pipe determination means based on the said processing related data detected by the said processing related data detection means using the manufacturing apparatus of the said inner surface grooved pipe, and it processes It is a manufacturing method of the inner surface grooved tube which stops, It is characterized by the above-mentioned.
상기 구성에 의해, 상기 가공 관련 데이터 검출 수단에 의해 검출한 가공 관련 데이터에 기초하여 단관이 발생했다고 자동으로 판정하고, 단관이 발생했다고 판정하면 홈 가공 수단에 마련한 홈 형성 플러그가 파손되기 전에 가공을 정지할 수 있으므로, 홈 형성 플러그의 파손을 확실하게 막을 수 있다.According to the above configuration, it is automatically determined that a short pipe has occurred on the basis of the processing related data detected by the processing related data detecting means, and if it is determined that the short pipe has occurred, processing is performed before the grooved plug provided in the groove processing means is broken. Since it can stop, damage to a grooved plug can be prevented reliably.
본 발명에 의해, 열전도 성능이 우수하고, 소형화, 경량화를 도모할 수 있으며, 자원 절약화를 실현할 수 있는 내면 홈 형성 관과, 이러한 내면 홈 형성 관을 효율적이고 안정적으로 제조할 수 있는 제조 방법 및 제조 장치를 제공할 수 있다.Industrial Applicability The present invention provides an inner grooved tube which is excellent in heat conduction performance, can be miniaturized and reduced in weight, and can realize resource saving, and a manufacturing method capable of efficiently and stably manufacturing such inner grooved tube. A manufacturing apparatus can be provided.
도 1은 실시형태 1의 내면 홈 형성 관의 제조 장치를 도시하는 단면도.
도 2는 실시형태 1의 내면 홈 형성 관을 관축에 대하여 직각으로 절단한 일부를 도시하는 단면도.
도 3은 실시형태 1의 내면 홈 형성 관의 관축을 지나는 면에서의 단면도.
도 4는 실시형태 2의 내면 홈 형성 관 제조 장치의 구성을 도시하는 구성도.
도 5는 실시형태 2의 내면 홈 형성 관 제조 장치에 있어서의 부하나 힘을 설명하는 설명도.
도 6은 실시형태 2의 내면 홈 형성 관 제조 장치의 전체 동작을 도시하는 흐름도.
도 7은 실시형태 3의 내면 홈 형성 관의 제조 장치를 도시하는 단면도.
도 8은 실시형태 3의 축경 수단을 일부 단면으로 도시한 축경 수단의 구성 설명도.
도 9는 실시형태 3의 축경 수단에 의해 소관을 축경하는 모습을 도시하는 작용 설명도.
도 10은 실시형태 3의 가공 볼의 가공 피치를 설명하는 설명도.
도 11은 파임이 발생한 핀을 갖는 관 내면의 일부를 도시하는 단면도.
도 12는 종래의 축경 수단에 의해 소관을 축경하는 모습을 도시하는 설명도.
도 13은 실시형태 4A의 내면 홈 형성 관의 제조 장치를 도시하는 단면도.
도 14는 실시형태 4B의 내면 홈 형성 관의 제조 장치를 도시하는 단면도.
도 15는 실시형태 4C의 내면 홈 형성 관의 제조 장치를 도시하는 단면도.
도 16은 실시형태 4A, 4B, 종래 기술의 각 제조 장치에 설치한 가공 하중 검출부의 설치 부위를 설명하는 단면도.
도 17은 실시형태 4C의 제조 장치에 설치한 가공 하중 검출부의 설치 부위를 설명하는 단면도.
도 18은 비교예의 제조 장치에 있어서의 단관 발생 판정의 모습을 단관 발생 전후의 가공 관련 데이터의 변동을 그래프화하여 도시한 도면.
도 19는 비교예의 제조 장치에 있어서의 단관 발생 판정의 모습을 단관 발생 전후의 가공 관련 데이터의 변동을 그래프화하여 도시한 도면.
도 20은 비교예의 제조 장치에 있어서의 단관 발생 판정의 모습을 단관 발생 전후의 가공 관련 데이터의 변동을 그래프화하여 도시한 도면.
도 21은 비교예의 제조 장치에 있어서의 단관 발생 판정의 모습을 단관 발생 전후의 가공 관련 데이터의 변동을 그래프화하여 도시한 도면.
도 22는 실시형태 4A의 제조 장치에 있어서의 단관 발생 판정의 모습을 단관 발생 전후의 가공 관련 데이터의 변동을 그래프화하여 도시한 도면.
도 23은 실시형태 4A의 제조 장치에 있어서의 단관 발생 판정의 모습을 단관 발생 전후의 가공 관련 데이터의 변동을 그래프화하여 도시한 도면.
도 24는 실시형태 4A의 제조 장치에 있어서의 단관 발생 판정의 모습을 단관 발생 전후의 가공 관련 데이터의 변동을 그래프화하여 도시한 도면.
도 25는 실시형태 4B의 제조 장치에 있어서의 단관 발생 판정의 모습을 단관 발생 전후의 가공 관련 데이터의 변동을 그래프화하여 도시한 도면.
도 26은 실시형태 4B의 제조 장치에 있어서의 단관 발생 판정의 모습을 단관 발생 전후의 가공 관련 데이터의 변동을 그래프화하여 도시한 도면.
도 27은 실시형태 4C의 제조 장치에 있어서의 단관 발생 판정의 모습을 단관 발생 전후의 가공 관련 데이터의 변동을 그래프화하여 도시한 도면.
도 28은 실시형태 4C의 제조 장치에 있어서의 단관 발생 판정의 모습을 단관 발생 전후의 가공 관련 데이터의 변동을 그래프화하여 도시한 도면.
도 29는 실시형태 4C의 제조 장치에 있어서의 단관 발생 판정의 모습을 단관 발생 전후의 가공 관련 데이터의 변동을 그래프화하여 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows the manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube of
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a part of the inner surface grooved tube of
3 is a cross-sectional view taken along a tube axis of the inner grooved tube of
4 is a configuration diagram showing a configuration of an inner surface grooved tube manufacturing apparatus of
5 is an explanatory diagram for explaining a load and a force in the inner grooved tube manufacturing apparatus of the second embodiment;
FIG. 6 is a flowchart showing the overall operation of the inner grooved tube manufacturing apparatus of
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an apparatus for manufacturing an inner grooved tube of
FIG. 8 is an explanatory diagram of the configuration of the shaft reduction means in which the shaft reduction means of the third embodiment is shown in partial cross section; FIG.
FIG. 9 is an operation explanatory diagram showing a state in which the tube is reduced in diameter by the reduction means of the third embodiment; FIG.
10 is an explanatory diagram illustrating a processing pitch of a processing ball of
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a portion of the inner surface of the tube having a pin having a dent generated; FIG.
12 is an explanatory diagram showing a state in which the tube is reduced in diameter by conventional shaft reduction means;
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an apparatus for manufacturing an inner grooved tube of Embodiment 4A. FIG.
14 is a cross-sectional view showing an apparatus for manufacturing an inner grooved tube of Embodiment 4B.
15 is a cross-sectional view showing an apparatus for producing an inner grooved tube of Embodiment 4C.
FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating an installation site of a processing load detection unit provided in each of the embodiments 4A, 4B, and the prior art manufacturing apparatus. FIG.
FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a mounting portion of a processing load detection unit installed in a manufacturing apparatus of Embodiment 4C. FIG.
Fig. 18 is a graph showing changes in processing related data before and after short pipe generation in a state of short pipe generation determination in a manufacturing apparatus of a comparative example.
Fig. 19 is a graph showing the state of the short pipe generation determination in the manufacturing apparatus of the comparative example in a graph of the variation of processing related data before and after the short pipe generation.
Fig. 20 is a graph showing changes in processing related data before and after short pipe generation in a state of short pipe generation determination in a manufacturing apparatus of a comparative example.
Fig. 21 is a graph showing the state of the short pipe generation determination in the manufacturing apparatus of the comparative example in a graph of the variation in processing related data before and after the short pipe generation.
Fig. 22 is a graph showing the state of the short pipe generation determination in the manufacturing apparatus of Embodiment 4A in a graph of the variation in processing related data before and after the short pipe generation.
FIG. 23 is a graph showing the state of the short pipe generation determination in the manufacturing apparatus of Embodiment 4A, graphically illustrating the variation in processing-related data before and after short pipe generation. FIG.
FIG. 24 is a graph showing the state of the short pipe generation determination in the manufacturing apparatus of Embodiment 4A, graphically illustrating the variation in processing-related data before and after short pipe generation. FIG.
FIG. 25 is a graph showing the state of the short pipe generation determination in the manufacturing apparatus of Embodiment 4B, graphically illustrating the variation in processing-related data before and after short pipe generation. FIG.
FIG. 26 is a graph showing changes in processing related data before and after short pipe generation, showing a state of short pipe generation determination in the manufacturing apparatus of Embodiment 4B; FIG.
Fig. 27 is a graph showing the state of the short pipe generation determination in the manufacturing apparatus of Embodiment 4C in a graph of the variation in processing related data before and after the short pipe generation.
FIG. 28 is a graph showing changes in processing related data before and after short pipe generation, showing a state of short pipe generation determination in the manufacturing apparatus of Embodiment 4C; FIG.
Fig. 29 is a graph showing the state of the short pipe generation determination in the manufacturing apparatus of Embodiment 4C in a graph of the variation in processing related data before and after the short pipe generation.
(실시형태 1) (Embodiment 1)
본 발명의 일 실시형태를 이하 도면과 함께 설명한다.One embodiment of this invention is described with drawing below.
본 실시형태에 있어서의 내면 홈 형성 관(11)의 제조 방법은 도 1에 도시하는 것과 같은 제조 장치(12)를 이용하여 제조할 수 있다.The manufacturing method of the inner surface grooved
도 1은 본 실시형태에 있어서의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(12)의 설명도이다.FIG. 1: is explanatory drawing of the
상기 제조 장치(12)는, 인발 방향(추신 방향)(도 1 중의 X 방향)의 상류측에서부터 하류측을 따라, 순서대로 축경부(13), 보조 인발 장치(17), 홈 가공부(14), 마무리 가공부(15)를 배치하고, 더 하류측에, 인발 장치(16)를 구비하며, 이들 구성에 의해 소관(11a)을 연속 가공하여 내면 홈 형성 관(11)을 제조하고 있다.The said
구체적으로는, 상기 제조 장치(12)는, 소관(11a)을 인발하여 축경시키는 축경부(13)와, 소관(11a) 내면에 다수의 홈을 형성하는 홈 가공부(14)와, 이 홈 가공부(14)의 하류측에서 가공을 마친 내면 홈 형성 관(11)을 권취하는 권취 드럼(36)을 겸한 인발 장치(16)와, 축경부(13)와 홈 가공부(14)의 사이에서 소관(11a)을 인발하는 보조 인발 장치(17)로 구성되어 있다.Specifically, the
또한, 상기 제조 장치(12)는, 고정대(固定臺)(50)에 대하여 인발 방향으로 이동 가능하게, 축경부(13), 보조 인발 장치(17) 및 홈 가공부(14)를 지지하는 가동대(可動臺)(33)와, 이 가동대(33)의 상기 고정대(50)에 대한 이동에 따라서 작용하는 가공 하중(P)을 검출하는 로드셀(35)과, 이 로드셀(35)에 의해 검출한 상기 가공 하중(P)에 기초하여, 보조 인발 장치(17)를 제어하는 제어 장치(45)로 구성되어 있다.Moreover, the said
이하, 전술한 각 부의 구성에 관해서 설명한다.Hereinafter, the structure of each part mentioned above is demonstrated.
상기 축경부(13)는, 통과하는 소관(11a)을 축경하기 위한 원통형의 다이스(22)로 구성하고 있다. 상기 다이스(22)는, 상류측으로 향해서 점차로 끝이 넓어지는 형상으로 개구된 다이스 구멍(22a)을 갖고 있다.The said
또한, 상기 축경부(13)는, 소관(11a)의 내측에 플로팅 플러그(23)를 구비하고 있다. 이 플로팅 플러그(23)는, 소관(11a)을 사이에 두고 상기 다이스(22)와 결합 가능하게 외주면의 축 방향의 일부를 원추형으로 형성하고 있다. 이에 따라, 플로팅 플러그(23)는, 상기 다이스(22) 부분에 있어서 회동 가능하게 결합된다.Moreover, the said
또한, 상기 홈 가공부(14)는, 소관(11a) 내측에 있어서, 외주에 복수의 나선형 홈이 형성된 홈 형성 플러그(24)를 구비하고 있다.Moreover, the said
상기 홈 형성 플러그(24)와 상기 플로팅 플러그(23)는, 연결봉(25)을 통해 각각 독립적으로 회동 가능하게 연결되어 있다. 또한, 상기 홈 가공부(14)에는, 복수의 볼(26)이 마련되고, 이 복수의 볼(26)은, 소관(11a)의 외측에 있어서 상기 소관(11a)을 압박하면서 관축 둘레로 회전 가능하게 배치되어 있다.The groove-forming
상기 홈 가공부(14)는, 홈 형성 플러그(24)가 소관(11a)의 내주면에 접촉하고, 소관(11a)이 축 둘레로 회전하면서 인발 방향으로 인장되며 복수의 볼(26)에 의한 압박에 의해, 소관(11a)의 내주면에 다수의 평행한 나선형을 한 나선형 홈을 형성할 수 있다.In the
상기 홈 가공부(14)를 통과함으로써, 내면 홈 형성 관(11)을 얻을 수 있다.By passing through the
상기 마무리 가공부(15)에는, 정경 다이스(27)가 마련되며, 이 정경 다이스(27)의 다이스 구멍(27a)을 내면 홈 형성 관(11)이 통과함으로써, 예컨대, 상기 홈 가공부(14)에 있어서의 볼(26)의 압박에 의해 생긴 관 표면의 왜곡 등을 매끄럽게 정경하는 가공을 행하고 있다.The finishing die 15 is provided with a
상기 인발 장치(16)는, 권취 드럼(36) 및 권취용의 모터(M1)를 구비하고, 이 모터(M1)의 회전 구동에 의해 내면 홈 형성 관(11)을 인장하면서 권취 드럼(36)에 감고 있다.The
상기 보조 인발 장치(17)는, 축경부(13)와 홈 가공부(14)의 사이에서, 소관(11a)을 인발 방향으로 인발함으로써 인발 장치(16)에 의한 인발을 보조하고 있다. 즉, 상기 홈 가공부(14)에 의한 홈 가공은, 소관(11a)을 인발할 때의 저항이 되어, 이 홈 가공 시의 인발의 부하가 커지는데, 보조 인발 장치(17)에 의해 소관(11a)에 걸리는 상기 인발 부하를 분산시킬 수 있다.The auxiliary drawing device 17 assists the drawing by the
상기 보조 인발 장치(17)는, 소관(11a)에 대하여 상하 각측, 혹은 좌우 각측에 배치된 1쌍의 벨트(42a, 42b)를 구비하고 있다. 각 벨트(42a, 42b)는, 루프형(무단형)으로 형성되며, 모터(M2)의 회전 구동에 의해 회전 가능하게 풀리(43)에 걸쳐져 있다. 벨트(42a, 42b)는, 외주면에 그 길이 방향을 따라서 복수의 패드(44)를 연설(漣設)한 캐터필러식으로 구성하고 있다.The auxiliary drawing device 17 is provided with a pair of
상기 보조 인발 장치(17)에 있어서의 1쌍의 벨트(42a, 42b)는, 충분한 인발력을 얻는 것과 소관(11a)의 변형을 방지한다고 하는 관점에서, 패드(44)에 의한 소관(11a)의 압박력이 예컨대, 0.3 MPa의 원하는 압박력으로 유지되도록 소관(11a)에 대하여 각측에 마련되어 있다.The pair of
상기 패드(44)에는, 도시하지 않지만, 축경부(13)에 의해 축경된 후의 소관(11a)의 외면과의 접촉 부분에, 복수의 패드(44)의 연설(連設) 방향에 대한 절단면이 원호형인 패드 홈(44a)을 형성하고 있다.Although not shown, the
한편, 상기 보조 인발 장치(17)의 상류측에는, 소관(11a)의 외표면에 부착된 기름막이나 이물질을 제거하기 위한 와이퍼를 구비하더라도 좋다(도시하지 않음).On the other hand, an upstream side of the auxiliary drawing device 17 may be provided with a wiper for removing oil film or foreign matter adhering to the outer surface of the element pipe 11a (not shown).
상기 가동대(33)는, 고정대(50)에 대하여 인발 방향, 혹은 그 역방향으로 평행 이동 가능하도록 복수의 차륜(33a)을 통해 고정대(50)에 설치되며, 전술한 축경부(13), 홈 가공부(14), 마무리 가공부(15) 및 보조 인발 장치(17)를, 박스(32)에 수용한 상태로 설치되어 있다.The movable table 33 is provided on the fixing table 50 via a plurality of
로드셀(35)은, 고정대(50) 위이며 가동대(33)에 있어서의 인발 방향의 하류 측단 부분에, 소관(11a)의 인발력에 따라서 가동대(33)로부터 받는 가공 하중(P)을 검출할 수 있게 설치되어 있다.The
상기 제어 장치(45)는, 로드셀(35)에 의해 검출한 가공 하중(P)을 전기 신호화한 하중 검출 신호(Sin)가 입력되고, 제어 프로그램에 따라서, 보조 인발 장치(17)의 모터(M2) 구동을 제어하는 제어 신호(Sout)를 출력한다.As for the said
또한, 상기 제어 장치(45)는, 도시하지 않지만 신호의 해석 처리 및 연산 처리를 실행하기 위한 연산기(CPU), 필요한 제어 프로그램을 저장하기 위한 하드디스크 및 상기 하중 검출 신호(Sin)를 일시 저장하기 위한 메모리를 구비하고, 그 밖에도, 제어 파라미터를 입력하는 키보드 등의 입력 수단, 모니터 등의 표시 수단을 적절하게 구비할 수 있다.Although not shown, the
본 실시형태에 있어서의 내면 홈 형성 관(11)의 제조 방법은, 전술한 내면 홈 형성 관의 제조 장치(12)를 이용하여 행한다.The manufacturing method of the inner surface grooved
구체적으로는, 본 실시형태에 있어서의 내면 홈 형성 관(11)의 제조 방법은, 정경 다이스(27)를 통과한 후의 내면 홈 형성 관(11)을 1차 마무리 관이라고 하면, 1차 마무리 관의 축 방향 단면적을 AC1(㎟), 1차 마무리 관의 파단 응력을 σM(N/㎟)으로 했을 때, 가공 하중(P)이 (AC1×σM)의 0.5배에서 0.9배 사이가 되도록 보조 인발 장치(17)의 모터(M2)의 속도를 제어함으로써, 원하는 형상의 1차 마무리 관을 제조하는 방법이다.Specifically, the manufacturing method of the inner surface grooved
이와 같이, 보조 인발 장치(17)의 모터(M2)의 속도를, P≥0.5×(AC1×σM)의 범위가 되도록 제어하는 것은, P<0.5×(AC1×σM)이면, 보조 인발 장치(17)의 구동력의 근소한 변동으로 관 내면 형상이 변화되기 쉬워져, 홈 깊이 등이 일정하지 않게 되기 때문이다.Thus, controlling so that the range of the speed of the motor (M2) of the auxiliary drawing unit (17), P≥0.5 × (A C1 × σ M), P is <0.5 × (A C1 × σ M), This is because the inner surface of the tube tends to change due to slight fluctuations in the driving force of the auxiliary drawing device 17, and the groove depth and the like become inconsistent.
보조 인발 장치(17)의 모터(M2)의 속도를 P≤0.9×(AC1×σM)의 범위가 되도록 제어하는 것은, P>0.9×(AC1×σM)이면, 관에 있는 근소한 두께 변동이나 인발력의 변동에 의해 관이 파단되어 버리기 때문이다.Controlling the speed of the motor (M2) of the auxiliary drawing unit (17) such that the range of P≤0.9 × (A C1 × σ M ), if P> 0.9 × (A C1 × σ M), in the small tube This is because the pipe breaks due to fluctuation in thickness or fluctuation in pulling force.
전술한 내면 홈 형성 관(11)의 제조 방법에 의해, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 외경(D)이 3 ㎜ 이상 6 ㎜ 이하의 범위, 홈(2)의 깊이(H)가 0.07 ㎜ 이상이며 0.10 ㎜에서 0.30 ㎜의 범위, 관의 중심축에 대한 홈(2)의 비틀림각(β)이 30도에서 60도의 범위, 인접하는 홈(2)과 홈(2) 사이에서 형성되는 핀(1)의 꼭지각(α)이 5도에서 20도의 범위이며, 관의 축 방향에 대한 단면적을 AC1(㎟)로 했을 때, AC1<0.8×D인 내면 홈 형성 관(11)을 제조할 수 있다.By the manufacturing method of the above-mentioned inner surface grooved
한편, AC1<0.8×D라고 하는 것은, 종래와 비교하여 두께가 얇은 관임을 나타낸다.On the other hand, A C1 <0.8 × D indicates that the tube is thinner than the conventional one.
이것은, 단면적을 바꾸지 않고서 핀(1)을 고르게 하여 홈(2)을 없앴을 때의 평균 두께가 t'㎜이라고 가정하면, 두께가 충분히 얇은 경우에 있어서, AC≒πDt'의 관계가 성립하여, 관의 두께가 얇은, 예컨대 t'<0.255를 실현하기 위해서는, 전술한 바와 같이, 단면적이 AC<0.8×D의 관계를 만족할 필요가 있기 때문이다.This assumes that the average thickness at the time of removing the
또한, AC<0.8×D와 같이, 종래와 비교하여 관의 두께가 얇은 경우에는, 가공이 곤란해진다. 이것은, 단순히 단면적이 작아짐으로써 파단 하중이 작아지기 때문만이 아니라, 다음과 같이 홈 형성 가공 특유의 문제가 있기 때문이다.In addition, when the thickness of the tube is thin as compared with the conventional case, such as A C <0.8 x D, processing becomes difficult. This is not only because the breaking load decreases by simply decreasing the cross-sectional area, but also because there is a problem peculiar to the groove forming process as follows.
즉, 두께가 얇아지면, 관벽이 볼의 공전 방향으로 버클링하기 쉬워져, 관벽의 일부가 플러그의 홈에 충전되기 전에, 관을 구성하는 재료가 반경 방향 외측으로 빠져나가 버리기 때문이다.That is, when the thickness becomes thin, the tube wall tends to buckle in the revolving direction of the ball, and before the part of the tube wall is filled in the grooves of the plug, the material constituting the tube slips outward in the radial direction.
특히, 종래의 가공에서는, 관의 인발 방향으로 가해지는 하중이 커지지만, 이와 같이, 축 방향의 인장력이 클수록, 둘레 방향으로의 변형이 곤란해져, 홈 가공을 하기 어려워진다.In particular, in the conventional processing, the load applied in the drawing direction of the tube increases, but as the tensile force in the axial direction increases in this way, the deformation in the circumferential direction becomes difficult and the groove processing becomes difficult.
이에 비하여, 전술한 내면 홈 형성 관(11)의 제조 방법에 따르면, 관에 가해지는 인발 방향으로의 하중이 전술한 제어에 의해 저감되어, 두께가 얇은 관에 대하여 홈 형성 가공하는 경우라도, 둘레 방향의 버클링을 억제할 수 있게 된다.On the other hand, according to the manufacturing method of the inner surface grooved
이상에 의해, 상기 내면 홈 형성 관(11)은, 종래 기술보다도 홈 깊이를 크게, 비틀림각을 크게, 꼭지각을 작게 할 수 있어, 열전달 성능이 큰 전열관으로 할 수 있다. 또한, 단면적을 작게 함으로써, 경량이며 자원 절약화한 전열관으로 할 수 있다. 또한, 이러한 고성능이며 경량인 전열관을 이용함으로써, 열교환기를 소형, 경량으로 할 수 있다.As described above, the inner surface grooved
또한, 전술한 실시형태에서는, 제어 장치에 의해 보조 인발 장치(17)의 모터(M2)의 속도를 제어하는 방법에 관해서 설명했지만, 속도를 제어 파라미터로 하여 제어하는 데에 한정되지 않고, 모터(M2)의 가속도, 토크, 회전 각도, 혹은 이들 중 복수를 제어 파라미터로 하여 제어하더라도 좋다.In the above-described embodiment, the method of controlling the speed of the motor M2 of the auxiliary drawing device 17 by the control device has been described. However, the method is not limited to controlling the speed as a control parameter. The acceleration, torque, rotation angle, or a plurality of them of M2) may be controlled as control parameters.
또한, 도 1에서는 상기 보조 인발 장치(17)의 구동에, 모터(M2)를 하나 장착한 예를 도시하고 있지만, 좌우 각각에 모터를 장착하여 2대로 운전시키더라도 좋다.In addition, although the example which attached one motor M2 to the drive of the said auxiliary drawing apparatus 17 is shown in FIG. 1, you may drive by two by mounting a motor in each of left and right.
이러한 경우, 서보 기기와 같이 목표 운전 제어치에 추종할 수 있는 모터를 사용하여, 본 발명과 같이 파단이 생기기 쉬운 난가공 형상을 갖는 내면 홈 형성 관의 가공 시의 가공 하중(P)을, 보다 상세하게 제어할 수 있게 되어, 설비 운전의 안정화에 유효하다.In this case, using a motor capable of following the target operation control value, such as a servo device, the processing load P at the time of processing the inner surface grooved tube having a difficult-to-break shape like the present invention is more It becomes possible to control in detail, and is effective for stabilization of plant operation.
더 나아가, 본 발명의 제조 방법은, 적어도 보조 인발 장치(17)를 제어하는 방법이면 좋고, 예컨대 P가 (AC1×σM)의 0.5배에서 0.9배 사이가 되도록 예컨대, 보조 인발 장치(17)와 인발 장치(16) 모두를 제어하더라도 좋다.Furthermore, the manufacturing method of this invention should just be a method of controlling the auxiliary drawing apparatus 17 at least, for example, so that P may be between 0.5 times and 0.9 times (A C1x (s) M ), for example, the auxiliary drawing apparatus 17 ) And the
이어서, 상기 방법으로 구성한 내면 홈 형성 관(11)에 대해서 실시한 성능 비교 실험에 관해서 설명한다.Next, the performance comparison experiment performed about the inner surface grooved
우선, 상기 각 소관(11a)을, 이하에 나타내는 적절한 조건 하에, 내면 홈 가공 장치에 걸어, 내면 홈 형성 관으로서 1차 마무리 관을 제작하는 가공 실험을 실시했다.First, each said pipe | tube 11a was hanged on the inner surface groove processing apparatus on the conditions shown below, and the processing experiment which produced the primary finishing tube as an inner surface groove forming tube was performed.
본 실험에 있어서, 외경(D), 홈의 수, 바닥 두께(t), 홈 깊이(H), 비틀림각(β), 꼭지각(α), 홈 바닥 폭(W1), 산 바닥 폭(W2), 홈 바닥 폭(W1)과 홈 깊이(H)의 비, 축 방향에 대한 단면적(AC1)(각각 도 2 참조)을 파라미터로 하여, 이하의 표 1에 나타내는 것과 같은 실시예 1, 2의 내면 홈 형성 관(11)과 이들의 비교 대조로서 비교예 1∼4의 내면 홈 형성 관의 제조를 시도했다.In this experiment, outer diameter (D), number of grooves, bottom thickness (t), groove depth (H), torsion angle (β), vertex angle (α), groove bottom width (W 1 ), mountain bottom width (W) 2 ), Example 1 as shown in Table 1 below, with the ratio of the groove bottom width W 1 to the groove depth H and the cross-sectional area A C1 (see FIG. 2) in the axial direction as parameters. And the inner surface grooved
구체적으로는, 실시예 1, 2, 비교예 1∼4 각각에 대하여, 가공 원료로서 외경이 8 ㎜이고 내면이 평활한 구리관[소관(11a)]을 여러 개 준비하고, 연속 1000 m 이상을 목표로 하는 가공을 5회 행하여, 파단없이 1000 m 이상의 가공을 할 수 있었던 횟수를 비교하는 가공 수율 실험을 행했다.Specifically, for each of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, a plurality of copper pipes (small pipes 11a) having an outer diameter of 8 mm and a smooth inner surface were prepared as processing raw materials, and continuous 1000 m or more were prepared. The target machining was carried out five times, and a machining yield experiment was performed to compare the number of times that machining could be performed 1000 m or more without breaking.
실시예 1, 2는, 전술한 본 발명의 가공 방법으로 행한 것, 즉 전술한 제조 장치(12)를 이용하고, 가공 하중(P)이 0.5×(AC1×σM)≤P≤0.9×(AC1×σM)가 되도록 보조 인발 장치(17)의 모터(M2)의 속도를 제어하는 가공 방법으로 제조한 것이다.In Examples 1 and 2, the processing load P was 0.5 × (A C1 × σ M ) ≦ P ≦ 0.9 ×, which was performed by the above-described processing method of the present invention, that is, using the
한편, 실시예 1, 2에서는, 목표 인발 하중을 각각 1200 N, 700 N로 설정하여 실험을 행하고 있다.On the other hand, in Examples 1 and 2, experiment is performed by setting target drawing load to 1200N and 700N, respectively.
이에 비하여, 비교예 1, 2에서는, 전술한 제조 장치(12)를 이용하여 가공하고 있지만, 가공 하중(P)이 본 발명의 조건에서 벗어난 설정으로 제조한 것이다.On the other hand, in the comparative examples 1 and 2, although the process is performed using the
한편, 비교예 1, 2에서는, 목표 인발 하중을 각각 1250 N, 600 N로 설정하여 실험을 행하고 있다.On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the target drawing load was set to 1250 N and 600 N, respectively, to perform the experiment.
비교예 3, 4에서는, 상기 특허문헌 3(일본 특허 공개 2001-241877호 공보)에 개시된 내면 홈 형성 관의 제조 방법으로 행한 것이다. 즉, 비교예 3, 4에서는, 보조 인발 장치(17)를 구비하지 않고, 인발 장치만으로 소관(11a)을 인발하는 제조 장치를 이용하여 제조한 것이다.In the comparative examples 3 and 4, it is performed by the manufacturing method of the inner surface grooved tube disclosed by the said patent document 3 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-241877). That is, in the comparative examples 3 and 4, it does not provide the auxiliary drawing apparatus 17, but manufactures using the manufacturing apparatus which draws the small pipe | tube 11a only with a drawing apparatus.
실시예 1, 2, 비교예 1∼4의 각각에 대하여, 1차 마무리 관의 가공 실험 결과를 표 1에 나타낸다.In each of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, the results of machining experiments of the primary finish tubes are shown in Table 1.
이 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1, 2에서는, 본 발명의 장치 구성(12)을 이용하여, P를 (AC1×σM)의 0.5배∼0.9배로 제어하여 가공함으로써, 어느 것이나 5회의 시험 중 5회 모두, 표 1에 나타내는 것과 같은 형상의 내면 홈 형성 관으로 안정적으로 가공할 수 있었다.As can be seen from these results, in Examples 1 and 2, by controlling P to 0.5 times to 0.9 times of (A C1 × σ M ) using the
한편, 1차 마무리 관의 꼭지각이 16도보다 작은 경우, 홈 형성 플러그(24)의 홈을 가늘게 형성해 둘 필요가 있어, 이 홈 형성 플러그(24)의 가는 홈에 관 두께부를 확실하게 충전할 수 없기 때문에, 가공이 곤란해진다.On the other hand, when the vertex angle of a primary finishing tube is smaller than 16 degree | times, it is necessary to form the groove | channel of the
따라서, 실시예 1, 2와 같이, 꼭지각을 16도로 가공할 수 있는 본 발명의 제조 방법은 특히 유효하다고 할 수 있다.Therefore, as in Examples 1 and 2, it can be said that the manufacturing method of the present invention which can process the vertex angle to 16 degrees is particularly effective.
한편, 비교예 1, 2에서는, 5회의 가공 중 문제없이 가공할 수 있었던 것은 각각 3회, 1회가 되어, 모두 수율이 저하되었다. 이 결과로부터, 가공 하중(P)의 범위가 본 발명의 조건을 벗어나면, 가공 안정성이 저하되는 것이 분명하게 되어, 본 발명의 제조 방법의 유효성을 실증할 수 있었다.On the other hand, in the comparative examples 1 and 2, what was able to process without a problem during five times of processing was three times and once, respectively, and the yield fell all. From this result, when the range of the processing load P deviated from the conditions of this invention, it became clear that processing stability fell, and the effectiveness of the manufacturing method of this invention was demonstrated.
비교예 3에서는, 5회 전부 파단되지 않고서 가공할 수 있었지만, 예컨대, 외경(D)이 6 ㎜보다 큰 8 ㎜이고, 꼭지각(α)이 20도보다 큰 23도이며, 축 방향에 대한 단면적(AC1)이 0.8D보다 큰 7.6 ㎟가 되어, 실시예 1, 2와 같은 본 발명의 형상은 얻어지지 않았다.In the comparative example 3, although it could process without breaking all five times, for example, the outer diameter D is 8 mm larger than 6 mm, the vertex angle alpha is 23 degrees larger than 20 degrees, and the cross-sectional area with respect to the axial direction ( A C1 ) became 7.6
비교예 4에서는, 비교예 3과 동일한 제조 장치를 이용하여, 특히 외경(D)이 실시예 1, 2와 동일한 6 ㎜로 가공하는 것을 시도했지만, 5회의 가공 중 문제없이 가공할 수 있었던 것은 0회로, 모두 가공을 시작하자마자 파단되어, 가공을 계속하기가 불가능했다.In Comparative Example 4, using the same manufacturing apparatus as Comparative Example 3, in particular, the outer diameter D tried to be processed to the same 6 mm as Examples 1 and 2, but was able to be processed without problems during five times of
이어서, 전술한 가공 실험에서 얻어진 실시예 1, 2, 비교예 3의 1차 마무리 관에 대해서, 각각 싱킹 다이스(도시하지 않음)에 의해서 싱킹하여, 원하는 외경의 최종 마무리 관으로서 전열관을 얻는 싱킹 가공 실험을 행했다.Subsequently, the primary finishing tubes of Examples 1, 2, and Comparative Example 3 obtained in the above-described machining experiment were each sinked by a sinking die (not shown) to obtain a heat transfer tube as a final finished tube having a desired outer diameter. The experiment was conducted.
구체적으로는, 싱킹이란, 1차 마무리 관의 내면에 직접 가공을 가하지 않고서, 상기 1차 마무리 관을 다이스에 통과시켜 인발하는 것으로, 상기 싱킹에 의해, 외경이 감소하고, 두께도 약간 감소한다. 또한, 길이 방향으로 신장됨에 따라, 비틀림각은 저하한다.Specifically, the sinking is to pull the primary finishing pipe through a die without directly processing the inner surface of the primary finishing pipe. The outside diameter decreases and the thickness slightly decreases due to the sinking. In addition, as it extends in the longitudinal direction, the torsion angle decreases.
한편, 싱킹은, 일반적으로 1차 마무리 관이 원하는 외경이라면 행하지 않고, 원하는 외경보다도 큰 경우에, 1차 마무리 관에 대하여 행하는 가공인데, 본 실험에서는, 싱킹 후의 관 형상에 대해서 평가하기 위해 실시예 1 또는 2 및 비교예 3에 대해서 싱킹 가공 실험을 실시했다.On the other hand, in general, the sinking is not performed if the primary finish tube is the desired outer diameter, but is larger than the desired outer diameter, and the sinking is a process performed for the primary finish tube. A sinking machining experiment was conducted for 1 or 2 and Comparative Example 3.
이에 따라, 이하의 표 2에 나타내는 것과 같은 실시예 3, 비교예 5의 전열관을 제조할 수 있다.Thereby, the heat exchanger tube of Example 3 and the comparative example 5 which are shown in following Table 2 can be manufactured.
한편, 실시예 3은, 실시예 1 또는 2의 1차 마무리 관을 싱킹하여 외경을 5 ㎜까지 축경한 것이다. 비교예 5는, 비교예 3의 1차 마무리 관을 싱킹하여 외경 7 ㎜까지 축경한 것이다.On the other hand, Example 3 sinks the primary finishing tube of Example 1 or 2, and reduces the outer diameter to 5 mm. In Comparative Example 5, the primary finishing tube of Comparative Example 3 was sinked and reduced in diameter to 7 mm in outer diameter.
여기서, 1차 마무리 관과, 싱킹을 거친 최종 마무리 관에서는, 외경과 단면적의 비가 엄밀하게는 일치하지 않지만, 실시 범위에서는 싱킹의 축경률(외경의 감소율)은 10∼20% 정도이며, 이 범위 내에서는, AC1/D1≒AC/D로 되고 있다.Here, in the primary finishing pipe and the final finishing pipe after sinking, the ratio of the outer diameter and the cross-sectional area does not exactly match, but in the implementation range, the axial diameter ratio (reduction rate of the outer diameter) of the sinking is about 10 to 20%, and in this range. Inside, it is A C1 / D 1 ≒ A C / D.
한편, AC1, D1은 각각 1차 마무리 관의 축 방향에 대한 단면적, 외경을 나타내고, AC, D는 각각 최종 마무리 관의 축 방향에 대한 단면적, 외경을 나타낸다.On the other hand, A C1 , D 1 each represent a cross-sectional area and an outer diameter in the axial direction of the primary finishing tube, and A C and D each represent a cross-sectional area and an outer diameter in the axial direction of the final finishing tube.
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 3에서는, 외경(D)이 3 ㎜ 이상 6 ㎜ 이하인 5 ㎜, 홈(2)의 깊이(H)가 0.07 ㎜ 이상이며 0.10 ㎜에서 0.30 ㎜인 0.15 ㎜, 관의 중심축에 대한 홈(2)의 비틀림각(β)이 30도에서 60도인 40도, 인접하는 홈(2)과 홈(2) 사이에서 형성되는 핀(1)의 꼭지각(α)이 5도에서 20도인 10도이며, 관의 축 방향에 대한 단면적(AC)이 외경(D)의 0.8배보다도 작은 3.8 ㎟로 되어, 싱킹 후에도 본 발명의 조건을 만족하는 원하는 형상의 전열관을 얻을 수 있었다.As can be seen from Table 2, in Example 3, the outer diameter D is 5 mm with 3 mm or more and 6 mm or less, and the depth H of the
한편, 비교예 5는, 전술한 것과 같이 비교예 3을 1차 마무리 관으로서 싱킹한 것인데, 예컨대, AC1>0.8D1이라는 점 등에서 원하는 형상에서 벗어나 있는 비교예 3을 싱킹하여도 원하는 형상으로 가공할 수 없었다(AC>0.8D 그대로).On the other hand, Comparative Example 5 is a sinking of Comparative Example 3 as the primary finishing tube as described above, for example, even if sinking Comparative Example 3 that deviates from the desired shape, such as A C1 > 0.8 D 1 to a desired shape It could not be processed (A C > 0.8D as it was).
이것은, 싱킹에 의한 축경률이 지나치게 크면 비틀림각이 작아지거나, 핀(1)이 분단되어 버려, 싱킹으로 축경할 수 있는 축경률에는 한계가 있기 때문이다.This is because, if the axial shrinkage due to sinking is too large, the torsion angle becomes small, or the
또한, 실시예 3, 비교예 5는, 표 2에 나타내는 바와 같이 전열 성능의 평가도 행했다. 실시예 3의 전열 성능은, 비교예 5의 응축관 내열 전달율의 값을 100으로 했을 때의 상대적인 전열 성능으로 나타내고 있다.In addition, in Example 3 and Comparative Example 5, as shown in Table 2, the heat transfer performance was also evaluated. The heat transfer performance of Example 3 is shown by the relative heat transfer performance at the time of setting the value of the heat transfer rate of the condensation tube heat resistance of the comparative example 5.
전열 성능의 산출에 이용하는 응축관내 열전달율은, 이하의 측정 방법에 의해서 측정하고 있다.The heat transfer rate in the condensation tube used for calculation of heat transfer performance is measured by the following measuring methods.
상기 각 샘플 관을, 각각 수평으로 설치한 이중관식 열교환기 샘플의 내관으로서 삽입하고, 이들 샘플 안에 냉매(R410a)를 흘리며, 외관과 내관 사이의 이중관부에 냉각수를 냉매에 대하여 대항류가 되도록 흘려, 냉각수와 냉매로 열교환시킴으로써, 냉매를 냉각시켰다.Each of the sample tubes is inserted as an inner tube of a double tube heat exchanger sample provided horizontally, and the refrigerant (R410a) flows into these samples, and the cooling water flows into the double tube portion between the outer tube and the inner tube so as to counter flow with the refrigerant. The refrigerant was cooled by heat exchange with cooling water and refrigerant.
이 때의 열교환량으로부터, 냉매의 질량 유속 300 kg/㎡sec에 있어서의 관 내열(응축열) 전달율을 측정(관 외면 기준으로 측정)했다.From the heat exchange amount at this time, the tube heat resistance (condensation heat) transfer rate at a mass flow rate of 300 kg /
표 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 실시예 3에서는 137이 되어, 비교예 5보다도 높은 전열 성능을 얻을 수 있었다.As shown in Table 2, in Example 3 of this invention, it became 137 and the heat transfer performance higher than the comparative example 5 was obtained.
한편, 응축관내 열전달율은 직경에 의존하기도 하기 때문에, 원래는 실시예 3, 비교예 5는 같은 직경인 것끼리 전열 성능을 비교 평가하여야 하지만, 전술한 것과 같이, 비교예 5(즉, 비교예 3, 4)의 제조 방법에서는, 본 발명과 같은 외경(D)이 6 ㎜ 이하라는 소직경의 관을 제조할 수 없기 때문에, 표 2에는 다른 직경의 관끼리 비교한 전열 성능을 나타내고 있다.On the other hand, since the heat transfer rate in the condensation tube also depends on the diameter, Example 3 and Comparative Example 5 should compare and evaluate the heat transfer performance between the same diameter, but, as described above, Comparative Example 5 (ie, Comparative Example 3). In the manufacturing method of (4), since the small diameter pipe whose outer diameter (D) like this invention is 6 mm or less cannot be manufactured, Table 2 has shown the heat transfer performance compared with the pipe of different diameter.
마지막으로, 전술한 본 발명의 제조 방법에 의해, 최종 마무리 관으로서 표 3에 나타내는 것과 같은 실시예 4∼8을 제조하고, 이들 실시예 4∼8을 토대로 본 발명의 내면 홈 형성 관의 제조 방법의 유효성을 검증했다.Finally, by the above-mentioned manufacturing method of the present invention, Examples 4 to 8 as shown in Table 3 are manufactured as the final finishing tube, and the method for producing the inner grooved tube of the present invention is based on these Examples 4 to 8. Was validated.
한편, 실시예 6은 실시예 1 또는 2의 1차 마무리 관을 싱킹한 것을 이용하고 있다.On the other hand, Example 6 uses the thing which sinked the primary finishing tube of Example 1 or 2.
표 3에 나타내는 바와 같이, 실시예 4∼8은 모두 전술한 본 발명의 내면 홈 형성 관(11)의 범위를 만족하는 원하는 형상으로 되며, 높은 수율로 가공할 수 있었다.As shown in Table 3, Examples 4-8 were all made into the desired shape which satisfy | fills the range of the inner surface grooved
표 3의 결과로부터, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 종래 기술보다도 홈 깊이가 크고, 비틀림각이 크며, 꼭지각이 작은 본 발명의 내면 홈 형성 관(11)의 범위를 만족하는 원하는 형상의 내면 홈 형성 관(11)을 제조할 수 있어, 열전달 성능이 큰 전열관을 제조할 수 있음을 실증할 수 있었다.From the results in Table 3, according to the manufacturing method of the present invention, an inner groove having a desired shape satisfying the range of the inner
또한, 단면적을 작게 함으로써, 경량으로 자원 절약화를 할 수 있다. 이것은 에어컨이나 급탕기 등의 히트 펌프 기기의 열교환기용으로서 최적이며, 고성능의 전열관이다.In addition, by reducing the cross-sectional area, it is possible to reduce the weight and save resources. This is most suitable for the heat exchanger of heat pump equipment, such as an air conditioner and a hot water heater, and is a high performance heat exchanger tube.
한편, 전술한 성능 평가 실험에서는, 1차 마무리 관을 제작한 후에 싱킹을 행했지만, 본 발명의 내면 홈 형성 관에 대해서는, 싱킹을 행한 것을 제품으로 하는 형태에 한정되지 않고, 1차 마무리 관의 형상으로 제품화하는 형태도 포함한다.On the other hand, in the above-described performance evaluation experiment, although sinking was performed after the primary finishing tube was produced, the inner grooved tube of the present invention is not limited to the form in which the sinking is used as a product. It also includes the form to commercialize in shape.
또한, 전술한 실시형태 1과, 본 발명의 구성의 대응에 있어서, 본 실시형태의 축경부(13)는 본 발명의 축경 수단에 대응하고, 이하 마찬가지로,In addition, in correspondence with
홈 가공부(14)는 홈 가공 수단에 대응하며, The
인발 장치(16)는 인발 수단에 대응하고,The
보조 인발 장치(17)는 보조 인발 수단에 대응하며,The auxiliary drawing device 17 corresponds to the auxiliary drawing means,
가동대(33)는 가동 수단에 대응하고,The movable table 33 corresponds to the movable means,
로드셀(35)은 하중 검출 수단에 대응하며,The
제어 장치(45)는 제어 수단에 대응하고,The
고정대(50)는 설치부에 대응하며,
1차 마무리 관 혹은 최종 마무리 관은 홈 가공 수단 통과 후의 관에 대응하지만, 본 발명은 실시형태 1의 구성에만 한정되는 것이 아니라, 많은 실시형태로 실시될 수 있다.Although the primary finishing tube or the final finishing tube corresponds to the tube after passing through the grooving means, the present invention is not limited to the configuration of
(실시형태 2) (Embodiment 2)
이어서, 실시형태 2의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101) 및 제조 방법에 관해서 설명한다.Next, the
내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)는, 가공 대상(200)인 소관(201)을 축경하는 축경 장치(120)와, 축경된 축경관(202)의 내면에 홈 가공을 실시하는 홈 가공 장치(140)와, 홈 가공된 내면 홈 형성 관(204)을 인발하는 권취 드럼(160)을 상류측에서부터 이 순서로 구비하고 있다.The
한편, 축경 장치(120)와 홈 가공 장치(140)의 사이에는, 축경관(202)을 홈 가공 장치(140)로 향하는 이송 방향으로 이송 보조하는 보조 이송 장치(130)가 마련되어 있다.On the other hand, the
또한, 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)에는, 축경 장치(120)와 보조 이송 장치(130)가 고정되며 권취 드럼(160)의 인발 방향과 평행하게 홈 가공 장치(140)에 대하여 상대 이동 가능한 상류 가동대(182)가 설치되고, 상류 가동대(182)가 홈 가공 장치(140)에 대하여 상대 이동할 때에 상류 가동대(182)에 걸리는 상대 이동 방향의 하중을 검출하는 상류 하중 검출기(192)를 구비하고 있다.In addition, in the
또한, 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)는, 홈 가공 장치(140)가 고정되며 인발 방향과 평행하게 권취 드럼(160)에 대하여 상대 이동 가능한 전체 가동대(184)가 구비되어 있다. 한편, 상류 가동대(182)는, 전체 가동대(184)에 대하여 인발 방향으로 상대 이동 가능하게 구성되어 있다.Moreover, the
또한, 전체 가동대(184)가 권취 드럼(160)에 대하여 상대 이동할 때에 전체 가동대(184)에 걸리는 상대 이동 방향의 하중을 검출하는 전체 하중 검출기(194)를 구비하고 있다.Moreover, when the whole
또한 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)는, 보조 이송 장치(130)의 동작을 제어하는 제어기(171) 및 연산기(176)를 구비하고 있다. 그리고, 제어기(171) 및 연산기(176)는, 상류 하중 검출기(192) 및 전체 하중 검출기(194) 중 적어도 한 쪽에 의해 검출한 부하에 기초하여, 보조 이송 장치(130)의 이송 보조 속도를 조절하는 이송 보조 속도 조정 처리 및 보조 이송 장치(130)의 이송 보조 토크를 조절하는 이송 보조 토크 조정 처리 중 적어도 어느 한 쪽을 실행하는 구성이다.Moreover, the
한편, 보조 속도 조정 처리에 있어서 제어기(171) 및 연산기(176)가 실행하는 이송 보조 속도는 제1 이송 보조 속도이며, 제어기(171) 및 연산기(176)가 실행하는 이송 보조 토크 조정 처리에서는, 이송 보조 토크와의 상관 관계에 기초하여 정해지는 제2 이송 보조 속도를 가지고서 조정한다.On the other hand, the feed assist speed executed by the
더욱 상세히 기술하면, 제어기(171) 및 연산기(176)는, 보조 이송 장치(130)의 이송 보조 속도를 조절하는 이송 보조 속도 조정 처리 및 보조 이송 장치(130)의 이송 보조 토크를 조절하는 이송 보조 토크 조정 처리 중 적어도 어느 한 쪽을, 상류 하중 검출기(192) 및 전체 하중 검출기(194)로 검출한 하중의 차분에 기초하여 조정한다.In more detail, the
(실시예 9)(Example 9)
본 발명의 일 실시형태를 이하 도면과 함께 설명한다.One embodiment of this invention is described with drawing below.
도 4는 실시형태 2의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)의 구성을 도시하는 구성도이다. 이 도 4에서는, 가공에 이용하는 장치, 센싱에 이용하는 장치 및 제어에 이용하는 장치가 도시되어 있다. 또한, 도 5는 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)에 있어서 소재에 걸리는 부하, 가공에 이용하는 인발력이나 보조 이송력 및 검출하는 부하를 설명하는 설명도이다.FIG. 4: is a block diagram which shows the structure of the
가공에 이용하는 장치에 관해서 설명하면, 상류에서부터 하류로 향해서, 축경 장치(120), 보조 이송 장치(130), 홈 가공 장치(140) 및 마무리 가공 장치(150)가, 각각의 가공부가 수평 및 일직선이 되도록 이 순서로 배치되고, 또한 그 하류에 소관(201)을 일직선으로 인발하여 권취하는 권취 드럼(160)이 마련되어 있다. 가공 대상인 소관(201)의 재료는, 예컨대 구리, 알루미늄, 또는 이들의 합금 등, 열전도성이 우수한 금속으로 할 수 있다.When the apparatus used for a process is demonstrated, the
축경 장치(120)는, 상류측으로부터 공급되는 원통형의 소관(201)을 소관(201)의 주위를 내측으로 압박하는 축경 다이스(121)와, 소관(201) 내부에 배치되는 플로팅 플러그(111)의 간극을 통해서 축경하는 장치이다.The
축경 다이스(121)는, 상류측으로 향해서 점차로 끝이 넓어지게 되는 막자사발형의 사면이 형성된 다이스 구멍(122)이 마련되어 있다. 플로팅 플러그(111)는, 다이스 구멍(122)의 반경 최소부보다도 큰 사이즈이며, 또한 소관(201)의 내주 사이즈보다도 조금 작은 사이즈로 형성되며, 소관(201) 내에 자유 상태로 삽입되고 있다. 이 때문에, 축경 다이스(121)의 다이스 구멍(122)에 의해 축경되면서 소관(201)이 인발될 때에, 플로팅 플러그(111)가 함께 인발되는 일이 없다.The shaft diameter die 121 is provided with a
또한, 플로팅 플러그(111)의 다이스 구멍(122)과의 대향면은 원뿔대 형상의 경사면으로 형성되어 있다. 이에 따라, 다이스 구멍(122)에 의해 외주면이 압박되어 축경되는 소관(201)의 내면을 압박할 수 있어, 축경 가공을 안정시킬 수 있다.Moreover, the opposing surface of the floating
상류측으로부터 공급되는 소관(201)은, 이 축경 장치(120)에서 축경되어 축경관(202)으로 된다.The
이 축경 시에, 소관(201)에는 도 5에 도시하는 바와 같이 축경 인발 부하(R3)가 걸린다.At the time of this diameter reduction, the
보조 이송 장치(130)는, 압박 장치(131), 부착판(132), 풀리(133) 및 벨트(134)에 의해 구성되어 있다.The auxiliary conveying
압박 장치(131)는 부착판(132)째 벨트(134)를 축경관(202)을 향해서 압박한다(도 4 참조).The
부착판(132)은, 상류 기계 프레임(102)에 상하 이동 가능하게(인발 방향과 직각 방향으로 이동 가능하게) 부착되고, 인발 방향으로 늘어서는 1쌍의 풀리(133)를 회전 가능하게 축지지하고 있다. 이 1쌍의 풀리(133)는, 무단의 벨트(134)가 느슨하지 않게 걸쳐져 있으며, 벡터 모터인 모터(M2)의 구동력에 의해 벨트(134)를 회전시킨다.The
벨트(134)는 무단의 루프형으로 형성되어 있으며, 복수의 패드(135)가 외주에 연속적으로 배치되어 있다. 이 패드(135)는, 소관(201)보다도 경질의 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 예컨대 공구강으로 구성된다.The
이 풀리(133)와 벨트(134)가 설치된 부착판(132)은, 축경관(202)을 사이에 두고 상하 대칭(인발 방향과 직각 방향으로 대칭)으로 설치되어 있다. 또한, 상기 압박 장치(131)도 상하 대칭으로 설치된다. 이에 따라, 상하의 압박 장치(131)가, 상하의 벨트(134)를 축경관(202)을 향하여 압박하여 축경관(202)을 패드(135)의 사이에 끼워 넣는다.The
보조 이송 장치(130)는, 이 구성과 제어기(171)의 제어에 의해, 보조 이송 동작을 한다. 즉, 압박 장치(131)는, 축경관(202)이 과대 변형되지 않는 일정 압력으로 패드(135)에 의해 축경관(202)을 상하에서 사이에 두고 파지한다. 그리고, 제어기(171)의 제어에 따른 모터(M2)의 회전 구동에 의해서 풀리(133)가 정비율로 회전하고, 이에 따라 벨트(134)가 회전하여 패드(135)와 축경관(202)의 사이에 재료 진행 방향(인발 방향)의 이송 마찰력을 발생시킨다.The
이 이송 마찰력에 의한 이송 보조 시에, 보조 이송 장치(130)는, 도 5에 도시하는 바와 같이 보조 이송력(F2), 즉 보조 이송 토크를 축경관(202)에 부여할 수 있다. 이 때문에, 패드(135)의 이송 방향의 속도는, 권취 드럼(160)의 권취 속도와 동조(同調) 이상의 속도로 되고 있다.At the time of conveyance assistance by this conveying frictional force, the
홈 가공 장치(140)는, 홈 형성 플러그(113), 가공 헤드(141), 전조 공구(142), 압박 부재(143) 및 베어링(144)을 구비하고 있다.The
홈 형성 플러그(113)는, 축경관(202) 내에 자유 상태로 삽입되고 있으며, 전술한 플로팅 플러그(111)에 연결봉(112)에 의해 회전 가능하게 연결되어 있다. 이에 따라, 홈 형성 플러그(113)의 인발 방향에 있어서의 위치가 뒤바뀌지 않도록 구성되어 있다.The groove-forming plug 113 is inserted into the
가공 헤드(141)는, 하류로 향해서 점차로 끝이 넓어지는 원추면이 형성되어 있다. 이 원추면도 포함한 관통 구멍의 내경은, 축경관(202)의 외경보다도 조금 크게 형성되어 있다.The processing head 141 is formed with a conical surface that gradually extends toward the downstream side. The inner diameter of the through-hole including this conical surface is slightly larger than the outer diameter of the
압박 부재(143)는 링 형상으로 형성되어 있으며, 베어링(144)에 의해 회전 가능하게 부착되어 있다.The
전조 공구(142)는 복수의 볼로 구성되어 있으며, 가공 헤드(141)의 원추면과 압박 부재(143)의 압박면(상류측면)에 유성 회전 가능하게 끼워져, 축경관(202)을 관 내측을 향하여 압박한다. 이에 따라, 전조 공구(142)가 유성 회전하여 축경관(202)을 홈 형성 플러그(113)에 압박하고, 홈 형성 플러그(113)의 나선형 홈을 따르는 다수의 핀(205)(나선형의 홈)을 축경관(202)의 내면에 형성할 수 있다. 이 핀(205)은, 관축에 대하여 소정의 비틀림각(리드각), 소정의 핀 높이, 소정의 핀 간격으로 형성할 수 있다. 또한, 전조 공구(142)는, 복수의 롤러로 구성하거나, 혹은 롤러와 볼을 병용하여 구성할 수 있다.The rolling tool 142 is composed of a plurality of balls, and is inserted into the conical surface of the processing head 141 and the pressing surface (upstream side) of the
이 홈 가공 장치(140)에 의해, 상류측으로부터 공급된 축경관(202)이 내면에 홈[핀(205)]이 형성된 홈 부여 관(203)으로 된다.By this
이 홈 가공 시에, 축경관(202)에는 도 5에 도시하는 바와 같이 홈 가공 부하(R2)가 걸린다.At the time of this groove processing, the
마무리 가공 장치(150)는, 정형(整形) 다이스(151)에 의해 구성되어 있다. 이 정형 다이스(151)는, 상류측으로 향하여 점차로 끝이 넓어지게 되는 원추면을 갖는 다이스 구멍(152)이 형성되어 있다. 이 다이스 구멍(152)의 반경 최소부의 반경은, 홈 부여 관(203)의 외주 반경보다도 조금 작게 형성되어 있다. 홈 부여 관(203)을 다이스 구멍(152)에 통과시킴으로써, 홈 부여 관(203)의 외주면이 약간 축경되어 형상이 조정되고, 완성품인 내면 홈 형성 관(204)을 얻을 수 있다.The finishing
이 마무리 가공 시에, 홈 부여 관(203)에는 도 5에 도시하는 바와 같이 마무리 인발 부하(R1)가 걸린다.At the time of this finishing process, as shown in FIG. 5, the
권취 드럼(160)은 내면 홈 형성 관(204)을 권취하는 드럼이다. 이 권취는, 제어기(173)의 속도 지시 신호에 따른 모터(M1)의 회전력에 의해서 실행된다. 또한, 이 권취력이, 소관(201)에 대한 일정 방향의 일직선의 인발력(F1)으로 되어, 인발 토크를 발생시켜 축경 가공이나 내면 홈 가공을 실행할 수 있다.The winding
즉, 소관(201)을 권취 드럼(160)으로 인발하면서, 축경 장치(120)로 축경하고, 홈 가공 장치(140)로 홈 가공을 하며, 마무리 가공 장치(150)로 외주면의 마무리 가공을 할 수 있다.That is, while the
이어서, 센싱에 이용하는 장치에 관해서 설명하면, 상기 축경 장치(120) 및 보조 이송 장치(130)는, 상류 기계 프레임(102)에 고정되어 있다. 이와 같이 구성된 상류 기계 프레임(102)은 상류 가동대(182)에 고정되어 있고, 이 상류 가동대(182)와 함께 전체 가동대(184) 상을 인발 방향과 평행(이 실시예에서는 수평)하게 왕복 슬라이드 이동할 수 있다. 즉, 상류 가동대(182)는 차륜(182a)이 설치되고, 이 차륜(182a)이 전체 가동대(184)의 레일(184b)에 결합되어 있으며, 이로써 레일(184b)을 따라서 원활하게 이동할 수 있다. 또한 이로써, 상기 축경 장치(120) 및 보조 이송 장치(130)는 상류 가동대(182)와 일체로 이동한다.Next, the device used for sensing will be described, and the
또한, 상류 가동대(182)의 인발 방향측 단부에는 상류 하중 검출기(192)가 설치되어 있다. 이 상류 하중 검출기(192)는, 로드셀 등 하중을 검출할 수 있는 적절한 검출기로 구성한다. 이 상류 하중 검출기(192)에 의해, 인발 가공 시에 인발 방향으로 걸리는 상류 가동대(182)의 하중을 상류 하중 검출치 V(T1)(도 5 참조)로서 검출할 수 있다.Moreover, the
상기 홈 가공 장치(140)와 마무리 가공 장치(150)는, 전체 기계 프레임(104)에 고정되어 있다. 또한, 이와 같이 구성된 전체 기계 프레임(104)은, 전체 가동대(184)에 고정되어 있어, 이 전체 가동대(184)와 함께 고정대(186) 상을 인발 방향과 평행(이 실시예에서는 수평)하게 왕복 슬라이드 이동할 수 있다. 즉, 전체 가동대(184)에는 차륜(184a)이 설치되고, 이 차륜(184a)이 고정대(186)의 레일(186b)에 결합되어 있으며, 이로써 레일(186b)을 따라서 원활하게 이동할 수 있다. 또한 이로써, 상기 홈 가공 장치(140) 및 마무리 가공 장치(150)는 전체 가동대(184)와 일체로 이동한다.The
또한, 전체 가동대(184)의 인발 방향측 단부에는 전체 하중 검출기(194)가 설치되어 있다. 이 전체 하중 검출기(194)는, 로드셀 등 하중을 검출할 수 있는 적절한 검출기로 구성한다. 이 전체 하중 검출기(194)에 의해, 인발 가공 시에 인발 방향으로 걸리는 전체 가동대(184)의 하중을 하류 하중 검출치 V(T2)(도 5 참조)로서 검출할 수 있다.Moreover, the
이어서, 제어에 이용하는 장치에 관해서 설명하면, 제어기(171), 속도 설정기(172), 제어기(173), 상류 신호 변환기(174), 전체 신호 변환기(175) 및 연산기(176)가 설치되어 있다.Next, a description will be given of the apparatus used for the control. The
제어기(171)는, 연산기(176)로부터 회전 지시 속도 S(H)를 받아, 이 속도로 모터(M2)를 회전시킨다. 또한, 모터(M2)의 실제의 회전 속도 및 토크를 연산기(176)에 피드백한다.The
속도 설정기(172)는, 권취 드럼(160)에 의한 인발 속도를 설정하는 장치이며, 설정치를 제어기(173) 및 연산기(176)에 송신한다.The
제어기(173)는, 속도 설정기(172)로부터 받은 인발 속도에 기초하여 모터(M1)의 회전 속도를 설정, 지시한다.The
상류 신호 변환기(174)는, 상류 기계 프레임(102)을 실은 상류 가동대(182)가 인발 방향(재료 진행 방향)을 향함에 따른 압박력의 신호[상류 하중 검출기(192)로 검출]를 전기 신호로 변환하고, 이 신호를 상류 하중 검출치 V(T1)로서 연산기(176)에 송신한다.The
전체 신호 변환기(175)는, 전체 기계 프레임(104)을 실은 전체 가동대(184)가 인발 방향(재료 진행 방향)을 향함에 따른 압박력의 신호[전체 하중 검출기(194)로 검출]를 전기 신호로 변환하고, 이 신호를 하류 하중 검출치 V(T2)로서 연산기(176)에 송신한다.The
연산기(176)는, 상류 신호 변환기(174)로부터 수신한 상류 하중 검출치 V(T1)와, 전체 신호 변환기(175)로부터 수신한 하류 하중 검출치 V(T2)와, 각종 설정 정보에 기초하여 연산을 하여, 모터(M2)의 회전 지시 속도 S(H)를 수시 조절하면서 제어기(171)에 송신한다.The
이어서, 도 6과 함께, 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)의 동작에 관해서 설명한다. 한편, 도 6은 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)의 전체 동작에 관한 흐름도를 나타내고 있다.Next, operation | movement of the
우선, 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)는, 권취 드럼(160)을 시동시킨다(단계 s1). 한편, 제어기(173)는, 소관(201)의 재질이나 직경에 따른 일정한 인발력(F1)으로 권취하도록, 속도 설정기(172)로부터 받은 인발 속도에 기초하여, 내면 홈 형성 관(204)의 제조 완료까지 권취 드럼(160)의 모터(M1)에 대하여 속도 제어한다.First, the
이어서, 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)는, 보조 이송 장치(130)를 시동한다(단계 s2). 이 때, 제어기(171)는, 소관(201)의 재질이나 직경에 따른 초기 보조 이송 속도(제1 보조 이송 속도)가 되도록 모터(M2)에 대하여 제1 보조 이송 속도 제어를 실행한다(단계 s3). 한편, 초기 보조 이송 속도란, 가공 대상인 소관(201)의 재질이나 직경에 따라서, 소관(201)이 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)에서 파단되지 않는 범위에서의 고속도이며, 미리 설정해 놓은 이송 속도이다.Next, the
이 상태의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)에서는, 소관(201)은 파단되지 않지만, 홈 가공 장치(140)에서 축경관(202)에 걸리는 홈 가공 부하(R2)가 지나치게 커서, 홈 가공 장치(140)에 있어서, 핀(205)이 형성되지 않거나, 혹은 형성된 핀(205)이 소정의 정밀도를 확보할 수 없다.In the
그리고, 이 상태에 있어서, 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)는, 상류 하중 검출기(192)로 상류 하중 검출치 V(T1)를 검출하고(단계 s4), 전체 하중 검출기(194)로 하류 하중 검출치 V(T2)를 검출하여(단계 s5), 연산기(176)에 송신한다.And in this state, the
연산기(176)는, 상류 하중 검출기(192) 및 전체 하중 검출기(194)로부터 수신한 상류 하중 검출치 V(T1) 및 하류 하중 검출치 V(T2)의 차분인 하중 차분치(T3)를 산출한다(단계 s6).The
이 하중 차분치(T3)는, 홈 가공 장치(140)에 걸리는 홈 가공 부하(R2)와 마무리 가공 장치(150)에 걸리는 마무리 인발 부하(R1)와의 합계 부하를 나타내고 있다. 상세히 기술하면, 전술한 바와 같이, 상류 하중 검출치 V(T1)는, 인발 가공 시에 인발 방향으로 걸리는 상류 가동대(182)의 하중, 즉 축경 장치(120)에 있어서의 축경 인발 부하(R3) 및 보조 이송 장치(130)에 의한 보조 이송력(F2)의 합계 부하를 나타내고 있다.This load difference value T3 has shown the total load of the grooving load R2 applied to the
이에 비하여, 하류 하중 검출치 V(T2)는, 인발 가공 시에 인발 방향으로 걸리는 전체 가동대(184)의 하중, 즉 축경 장치(120)에 있어서의 축경 인발 부하(R3), 보조 이송 장치(130)에 의한 보조 이송력(F2), 홈 가공 장치(140)에 있어서의 홈 가공 부하(R2) 및 마무리 가공 장치(150)에 있어서의 마무리 인발 부하(R1)의 합계 부하를 나타내고 있다.On the other hand, the downstream load detection value V (T2) is the load of the entire movable table 184 which is caught in the drawing direction at the time of drawing processing, that is, the shaft drawing load R3 in the
따라서, 상류 하중 검출치 V(T1) 및 하류 하중 검출치 V(T2)의 차분인 하중 차분치(T3)는, 홈 가공 장치(140)에 걸리는 홈 가공 부하(R2)와 마무리 가공 장치(150)에 걸리는 마무리 인발 부하(R1)의 합계 부하가 된다.Therefore, the load differential value T3 which is the difference between the upstream load detection value V (T1) and the downstream load detection value V (T2) is the groove processing load R2 applied to the
여기서 마무리 가공 장치(150)에서는, 완성품이 되는 내면 홈 형성 관(204)을 얻기 위해서 홈 부여 관(203)의 외주면을 약간 축경한다. 이때에 걸리는 마무리 가공 장치(150)에 있어서의 마무리 인발 부하(R1)는, 거의 일정하고, 축경 장치(120)에 있어서의 축경 인발 부하(R3)와 비교하여 무시할 수 있을 정도로 작다. 따라서, 하중 차분치(T3)는, 실질적으로는 홈 가공 장치(140)에 있어서의 축경 인발 부하(R3)라고 고려하여도 좋다.Here, in the
한편, 홈 가공 장치(140)에 있어서의 축경 인발 부하(R3)는, 상류측으로부터 공급된 축경관(202)으로부터 홈 부여 관(203)을 형성할 때의 핀(205)의 형성에 큰 영향을 미친다. 구체적으로는, 홈 가공 장치(140)에 있어서의 축경 인발 부하(R3)가 미리 설정해 놓은 소정 범위보다 작은 경우, 즉 홈 가공 장치(140)에서의 핀(205)의 형성에 있어서 부하가 작다는 것은, 충분한 핀(205)이 형성되지 못하고 있음을 의미하고 있다.On the other hand, the shaft pull-out load R3 in the
또한, 반대로, 홈 가공 장치(140)에 있어서의 축경 인발 부하(R3)가 소정 범위보다 큰 경우, 즉 홈 가공 장치(140)에서의 핀(205)의 형성에 있어서 부하가 지나치게 큰 경우도 마찬가지로, 원하는 핀(205)을 형성할 수 없다.In addition, on the contrary, also when the shaft pull-out load R3 in the
따라서, 연산기(176)는, 하중 차분치(T3)가 소관(201)의 재질이나 직경에 따라서 미리 설정해 놓은 소정 범위 내가 되도록, 보조 이송 장치(130)에 의해서 축경관(202)에 작용시키는 보조 이송 토크를 산출하다(단계 s7).Therefore, the
상기 보조 이송 토크는, 무부하 토크와 동마찰 토크에 기초하여 산출되며, 보조 이송 장치(130)로 축경관(202)을 홈 가공 장치(140)를 향하여 송출하는 토크로 되는데, 보조 이송 장치(130)에 있어서의 모터(M2)를 단계 s7에서 산출된 보조 이송 토크에 맞도록 토크 컨트롤할 수는 없다.The auxiliary feed torque is calculated based on the no-load torque and the dynamic friction torque, and becomes the torque for sending the
따라서, 연산기(176)는, 제어기(171)에 대하여, 소관(201)의 재질 및 직경에 따라서 미리 설정해 놓은 보조 이송 토크에 대한 상관 관계에 기초하여 결정되는 제2 보조 이송 속도가 되도록 증감속 지시를 송신하고, 제어기(171)는 모터(M2)에 대하여 수신한 증감속 지시에 기초한 토크 제어를 실행한다(단계 s8). Therefore, the
한편, 단계 s3에 있어서, 소관(201)의 재질이나 직경에 따라서, 소관(201)이 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)에서 파단되지 않은 범위에 있어서의 고속도인 초기 보조 이송 속도(제1 보조 이송 속도)로 속도 제한하는 본 실시형태에서는, 단계 s8에서 보조 이송 장치(130)에 대한 토크 제어하는 보조 이송 토크, 즉 보조 이송 토크에 대한 상관 관계에 기초하여 결정되는 제2 보조 이송 속도는 초기 보조 이송 속도(제1 보조 이송 속도)보다 저속이며, 제어기(171)는 모터(M2)에 감속 제어하는 것이 된다.On the other hand, in step s3, according to the material and diameter of the
단계 s8에서 보조 이송 장치(130)에 대한 토크 제어를 실행한 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)는, 단계 s4∼s6과 마찬가지로, 상류 하중 검출기(192) 및 전체 하중 검출기(194)로 상류 하중 검출치 V(T1) 및 하류 하중 검출치 V(T2)를 검출하고, 연산기(176)는 보조 이송 장치(130)를 토크 제어한 후의 하중 차분치(T3)를 산출하여, 산출된 하중 차분치(T3)가 미리 설정해 놓은 소정 범위 내인지 판정한다(단계 s9).The
보조 이송 장치(130)를 토크 제어한 후의 하중 차분치(T3)가 소정 범위 내가 아닌 경우(단계 s9 : No), 단계 s4로 되돌아가, 연산기(176)는, 하중 차분치(T3)가 소정 범위 내가 되도록 보조 이송 토크를 산출한다.When the load differential value T3 after torque control of the
반대로, 보조 이송 장치(130)를 토크 제어한 후의 하중 차분치(T3)가 미리 설정해 놓은 소정 범위 내인 경우(단계 s9 : 예), 제어기(171)는 소정량의 내면 홈 형성 관(204)이 제조되어 있는지 판정하고(단계 s10), 이미 소정량의 내면 홈 형성 관(204)이 제조되어 있는 경우는 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)에 의한 내면 홈 형성 관(204)의 제조를 정지한다(단계 s10 : 예). 이에 비하여, 아직 소정량의 내면 홈 형성 관(204)이 제조되어 있지 못한 경우는(단계 s10 : 아니오), 단계 s4로 되돌아가, 소정량의 내면 홈 형성 관(204)이 제조될 때까지 상기 단계 s4∼s9까지를 반복한다.On the contrary, when the load differential value T3 after torque control of the
이와 같이, 전술한 구성의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)를 이용하여, 전술한 제어를 실행함으로써, 고정밀도의 핀(205)이 형성된 내면 홈 형성 관(204)의 생산성을 향상시킬 수 있다.In this manner, the above-described control is performed using the
구체적으로는, 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)는, 연산기(176)에 의해, 상류 하중 검출기(192)에서 검출한 상류 하중 검출치 V(T1)와 전체 하중 검출기(194)에서 검출한 하류 하중 검출치 V(T2)의 차분이며, 실질적으로 홈 가공 장치(140)에 있어서의 축경 인발 부하(R3)를 나타내는 하중 차분치(T3)가 소관(201)의 재질이나 직경에 따라서 미리 설정해 놓은 소정 범위 내가 되도록, 보조 이송 장치(130)에 의해서 축경관(202)에 작용시키는 보조 이송 토크를 제어한다. 이 때문에, 핀(205)의 형성에 있어서 큰 영향을 미치는 축경 인발 부하(R3)를 안정시켜, 가공 한계에 가까운 가공 조건이라도, 원하는 정밀도의 핀(205)을 형성할 수 있다.Specifically, the
따라서, 예컨대, 종래 불가능했던 정밀도의 내면 홈 형성 관(204)[예컨대 관축에 대하여 40∼60°의 높은 비틀림각(리드각)을 갖는 핀 높이 0.2 ㎜ 이상의 핀을, 핀 높이(H)와 인접하는 핀 사이의 홈 바닥 두께(t)와의 비(H/t)가 1.2 이하가 되도록 내면에 복수 형성한 관 등]을 생산성 높게 제조할 수 있다.Thus, for example, an inner surface
또한, 보조 이송 장치(130)를 토크 제어하기 위한 보조 이송 토크를, 소관(201)의 재질 및 직경에 따라서 미리 설정해 놓은 보조 이송 토크에 대한 상관 관계에 기초하여 결정되는 제2 보조 이송 속도를 이용하여 토크 제어하기 때문에, 토크 컨트롤 불가능한 모터(M2)에 대하여 확실하게 토크 제어하여, 확실하게 원하는 정밀도의 핀(205)을 형성할 수 있다.In addition, by using the second auxiliary feed speed that is determined based on the correlation to the auxiliary feed torque preset in accordance with the material and diameter of the
또한, 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)에서는, 가공 대상인 소관(201)의 재질이나 직경에 따라서, 상기 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)에 있어서 소관(201)이 파단되지 않는 범위에서의 고속도이며, 미리 설정해 놓은 제1 보조 이송 속도로 제어한다. 그 후, 초기 보조 이송 속도(제1 보조 이송 속도)보다 저속이며, 보조 이송 토크에 대한 상관 관계에 기초하여 결정되는 제2 보조 이송 속도로 보조 이송 장치(130)를 토크 제어한다. 이 때문에, 원하는 정밀도로 형성된 핀(205)을 갖는 내면 홈 형성 관(204)의 생산성을 향상시킬 수 있다.Moreover, in the
또한, 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)는, 권취 드럼(160)에 의한 인발력(F1)을 일정하게 하면서, 보조 이송 장치(130)를 토크 제어하여 원하는 정밀도의 핀(205)을 갖는 내면 홈 형성 관(204)을 제조하기 때문에, 제어를 복잡하게 하지 않고, 내면 홈 형성 관(204)을 생산성 높게 제조할 수 있다.Moreover, the
또한, 권취 드럼(160)에 있어서의 인발력(F1), 초기 보조 이송 속도(제1 보조 이송 속도), 하중 차분치(T3)를 제어하는 기준이 되는 소정 범위 및 제2 보조 이송 속도를, 소관(201)의 재질이나 직경에 따른 속도, 범위 및 상관 관계에 기초하여 설정하고 있기 때문에, 소관(201)의 재질이나 직경에 따른 부하 변동에 대응하여 가공할 수 있다. 따라서, 소관(201)의 재질이나 직경에 상관없이 고정밀도의 핀(205)을 형성할 수 있고, 파단의 발생을 저감할 수 있다.In addition, a predetermined range which becomes a reference | standard which controls the drawing force F1, the initial auxiliary feed speed (1st auxiliary feed speed), and the load differential value T3 in the winding
한편, 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)는, 권취 드럼(160)에 대하여 상대 이동 가능한 상류 가동대(182)에 축경 장치(120)와 보조 이송 장치(130)를 고정하고, 권취 드럼(160)에 의한 소관(201)의 인발 시에 상대 이동하는 상류 가동대(182)의 하중을 검출하는 상류 하중 검출기(192)를 구비하고 있다.On the other hand, the
이에 따라, 예컨대, 권취 드럼(160)에 대하여 상대 이동 가능한 전체 가동대(184)에 축경 장치(120), 보조 이송 장치(130), 홈 가공 장치(140) 및 마무리 가공 장치(150) 전체를 고정하고, 전체 가동대(184)에 걸리는 하중을 검출하는 내면 홈 형성 관의 제조 장치와 비교하여, 핀(205)의 형성에 영향이 큰 보조 이송 장치(130)에 의한 보조 이송 토크를 상류 하중 검출기(192)에 의한 검출 결과로부터 추측할 수 있고, 토크 제어할 수 있다.Thus, for example, the entire
따라서, 보다 고정밀도의 핀(205)을 갖는 내면 홈 형성 관(204)을 생산성 높게 제조할 수 있다.Therefore, the inner surface grooved
또한, 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)는, 상류 가동대(182)에 걸리는 하중을 검출하는 상류 하중 검출기(192)와, 전체 가동대(184)에 걸리는 하중을 검출하는 전체 하중 검출기(194)를 구비하고 있기 때문에, 연산기(176)는, 상류 하중 검출기(192)와 전체 하중 검출기(194)에서 검출한 상류 하중 검출치 V(T1) 및 하류 하중 검출치 V(T2)로부터 산출한 하중 차분치(T3)에 추가해 상류 하중 검출치 V(T1)를 고려하여 보조 이송 장치(130)를 토크 제어하더라도 좋다.Moreover, the
나아가서는, 하중 차분치(T3)에 추가해 전체 하중 검출기(194)에서 검출하는 하류 하중 검출치 V(T2)를 고려하여, 권취 드럼(160)에 의한 인발력(F1)을 제어하는 구성이라도 좋다.Furthermore, in addition to the load differential value T3, the structure which controls the pull-out force F1 by the winding
이와 같이, 내면 홈 형성 관의 제조 장치(101)에 상류 가동대(182)에 걸리는 하중을 검출하는 상류 하중 검출기(192)와, 전체 가동대(184)에 걸리는 하중을 검출하는 전체 하중 검출기(194)를 구비하고 있기 때문에, 한층 더 박육화되거나 핀(205)의 비틀림각(리드각)이 더욱 커진 경우라도, 제어의 복잡화는 증대되지만, 보다 고정밀도의 핀(205)이 형성된 내면 홈 형성 관(204)의 생산성을 향상시킬 수 있다.Thus, the
또한, 상류 하중 검출기(192)와 전체 하중 검출기(194)를 동일한 장치로 구성하고 있기 때문에, 양 검출기로부터 검출하는 값의 변화 곡선이 근사하여, 보조 이송 장치(130)나 권취 드럼(160)의 속도나 토크를 정밀도 좋게 조정할 수 있다. In addition, since the
한편, 전술한 실시형태 2와, 본 발명의 구성과의 대응에 있어서, 이 실시형태의 축경 장치(120)는 축경 수단에 대응하고, 이하 마찬가지로,On the other hand, in correspondence with
보조 이송 장치(130)는 이송 보조 수단에 대응하며, The
홈 가공 장치(140)는 홈 가공 수단에 대응하고, The
권취 드럼(160)은 인발 수단에 대응하며, The winding
제어기(171) 및 연산기(176)는 제어 수단에 대응하고, The
보조 이송 속도는 이송 보조 속도에 대응하며, The auxiliary feed speed corresponds to the feed auxiliary speed,
보조 이송 토크는 이송 보조 토크에 대응하고, The auxiliary feed torque corresponds to the feed auxiliary torque,
상류 가동대(182)는 이동대에 대응하며, Upstream
전체 가동대(184)는 기대에 대응하고, The entire movable table 184 responds to expectations,
상류 하중 검출기(192)는 이동대 하중 검출 장치에 대응하며, The
전체 하중 검출기(194)는 기대 하중 검출 장치에 대응하고, The
단계 s3은 이송 보조 속도 조정 처리에 대응하며, Step s3 corresponds to the feed assist speed adjustment process,
단계 s8은 이송 보조 토크 조정 처리에 대응하고, Step s8 corresponds to the feed assist torque adjustment process;
압박용 공구는 전조 공구(142)에 대응하지만, 본 발명은 실시형태 2의 구성에만 한정되는 것은 아니며, 많은 실시형태로 실시될 수 있다.The pressing tool corresponds to the rolling tool 142, but the present invention is not limited to the configuration of the second embodiment, and can be implemented in many embodiments.
(실시형태 3)(Embodiment 3)
이어서, 실시형태 3의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(312) 및 제조 방법에 관해서 도면을 이용하여 설명한다.Next, the
한편, 도 7은 본 실시형태에 있어서의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(312)의 설명도이다.7 is explanatory drawing of the
본 실시형태에 있어서의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(312)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 소관(311a)의 인발 방향(X)을 따라서, 소관(311a)을 축경시키는 축경 수단(313)과, 소관(311a) 내면에 다수의 홈을 형성하는 홈 가공 수단(314)을 구비하며, 상기 축경 수단(313)과 상기 홈 가공 수단(314)의 사이에 상기 축경 수단(313)으로 축경한 소관(311a)을 인발하는 중간 인발부(317)를 구비하고 있다.The
상기 축경 수단(313)은, 축경 다이스(322)와, 소관(311a) 내에 배치되며, 상기 축경 다이스(322)와 함께 소관(311a)을 축경하는 플로팅 플러그(323)로 구성되어 있다.The said diameter reduction means 313 is arrange | positioned in the diameter reduction die 322 and the floating
상기 홈 가공 수단(314)은, 소관(311a) 내에 있어서 연결봉(325)을 통해 상기 플로팅 플러그(323)와 회동 가능하게 연결되며, 외주에 복수의 홈이 형성된 홈 형성 플러그(324)와, 소관(311a)의 외측에 있어서 상기 소관(311a)을 상기 홈 형성 플러그(324) 측으로 압박하면서 관축 둘레에 공전 가능하게 배치된 복수의 가공 볼(326)로 구성되어 있다.The groove processing means 314 is rotatably connected to the floating
상기 제조 장치(312) 및 이 제조 장치(312)를 이용한 내면 홈 형성 관(311)의 제조 방법에서는, 도 8에 도시하는 바와 같이, 상기 소관(311a)의 외경 D0(㎜), 상기 축경 다이스(322)의 직경 D2(㎜)에 의해, RD={(D0-D2)/D0}×100(%)로 나타내어지는 소관(311a)의 축경률(RD)을, 상기 축경 수단(313)에 있어서 30% 이하로 설정하고 있다.The
또한, 상기 플로팅 플러그(323)의 외경 D1(㎜), 상기 축경 다이스(322)의 직경 D2(㎜)를 D1-D2≥0.1이 되도록 설정하고 있다.Further, the outer diameter D 1 (㎜) of the floating plug (323), setting the diameter D 2 (㎜) of the shaft diameter of the die 322 so that the D 1 -D 2 ≥0.1.
또한, 상기 가공 볼(326)의 공전 방향을 역방향으로 설정하고, 상기 가공 볼(326)의 가공 피치 P(㎜)를 0.2≤P≤0.7의 범위가 되도록 설정하고 있다.Moreover, the revolving direction of the said
또는, 상기 가공 볼(326)의 공전 방향을 정방향으로 설정한 경우에는, 가공 피치 P(㎜)를 0.2≤P≤0.4의 범위가 되도록 설정하고 있다.Or when setting the revolving direction of the said
이하, 본 실시형태에 있어서의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(312)에 관해서 상세히 기술한다.Hereinafter, the
상기 제조 장치(312)는, 인발 방향(X)의 상류측에서부터 하류측을 따라서, 축경 수단(313), 중간 인발부(317), 홈 가공 수단(314), 정형 다이스(315), 인발부(316)로 구성되어 있다.The said
또한, 상기 제조 장치(312)는, 고정대(350)에 대하여 인발 방향으로 이동 가능하게, 축경 수단(313), 중간 인발부(317) 및 홈 가공 수단(314)을 지지하는 가동대(333)와, 이 가동대(333)의 상기 고정대(350)에 대한 이동에 따라서 작용하는 하중(F)을 검출하는 로드셀(328)과, 이 로드셀(328)에 의해 검출한 상기 하중(F)에 기초하여, 중간 인발부(317) 및 인발부(316)를 제어하는 제어부(345)로 구성되어 있다.Moreover, the said
상기 축경 수단(313)은, 전술한 바와 같이 축경 다이스(322)와 플로팅 플러그(323)로 구성되어 있다.The shaft reduction means 313 is constituted by the shaft diameter die 322 and the floating
상기 축경 다이스(322)는, 인발 방향(X)으로 연통된 연통 구멍(322a)을 지닌 통 형상으로 구성되고, 연통 구멍(322a)은, 인발 방향(X)의 상류측 부분(입구측)을 하류측 부분(출구측)에 대하여 상류측으로 향해서 점차로 끝이 넓어지는 형상으로 개구한 형상으로 구성되어 있다.The said shaft diameter die 322 is comprised in the cylindrical shape which has the
상기 플로팅 플러그(323)는 원기둥형으로 구성되고, 하류측 부분의 외주가 테이퍼형으로 구성되어 있다.The floating
한편, 도 8에 도시하는 바와 같이, 플로팅 플러그(323)의 외경을 D1(㎜), 축경 다이스(322)의 출구측의 내경을 D2(㎜)로 설정하고 있다.On the other hand, it has set up, the inner diameter of the outlet side of the floating
상기 홈 가공 수단(314)은, 홈 형성 플러그(324)와, 복수의 가공 볼(326)과, 가공 볼(326)을 외주측으로부터 유지하는 가공 헤드(327)로 구성되어 있다.The groove processing means 314 includes a
상기 가공 헤드(327)는 단면 반원형의 가공 볼 유지구(327a)가 형성되어 있다.The
복수의 가공 볼(326)은, 상기 가공 볼 유지구(327a)에 의해서 소관(311a)의 표면을 압박하면서 공전 가능하게 유지되어 있다. 복수의 가공 볼(326)은, 상기 가공 볼 유지구(327a)에 의해서 정방향 혹은 역방향, 어느 방향으로도 소관(311a)의 표면을 압박하면서 공전 속도를 변경할 수 있게 유지되어 있다.The plurality of
상기 정형 다이스(315)는, 내면 홈 형성 관(311)이 통과함으로써, 예컨대, 상기 홈 가공 수단(314)에 있어서의 가공 볼(326)의 압박에 의해 생긴 관 표면의 왜곡 등을 매끄럽게 정형하는 가공을 행한다.The shaping die 315 smoothly shapes the distortion of the tube surface or the like caused by the pressing of the
상기 인발부(316)는, 가공을 마친 내면 홈 형성 관(311)을 권취하는 권취 드럼(336)을 겸비하고, 권취 드럼(336)을 구동하는 모터(M1)를 구비하며, 이 모터(M1)의 회전 구동에 의해 내면 홈 형성 관(311)을 인장하면서 권취 드럼(336)에 감고 있다.The drawing
상기 중간 인발부(317)는, 축경 수단(313)과 홈 가공 수단(314)의 사이에서, 소관(311a)을 인발 방향(X)으로 인발함으로써 인발 장치(316)에 의한 인발을 보조하고 있다. 즉, 상기 홈 가공 수단(314)에 의한 홈 가공은, 소관(311a)을 인발할 때의 저항으로 되어, 이 홈 가공 시의 인발의 부하가 커지지만, 중간 인발부(317)에 의해 소관(311a)에 걸리는 상기 인발 부하를 분산시킬 수 있다.The
상기 중간 인발부(317)는, 소관(311a)에 대하여 상하 각측, 혹은 좌우 각측에 배치된 1쌍의 벨트(342a, 342a)를 구비하고 있다. 각 벨트(342a, 342a)는, 루프형(무단형)으로 형성되며, 모터(M2)의 회전 구동에 의해 회전 가능하게 풀리(343)에 걸쳐져 있다. 벨트(342a, 342a)는 외주면에, 그 길이 방향을 따라서 복수의 패드(344)가 연설되어 있다.The said
상기 패드(344)에는, 도시하지 않지만, 축경 수단(313)에 의해 축경된 후의 소관(311a)의 외면과의 접촉 부분에, 복수의 패드(344)의 연설 방향에 대한 절단면이 원호형으로 되는 패드 홈을 형성하고 있다.Although not shown in the
상기 중간 인발부(317)는, 모터(M3)의 구동에 의해 패드(344)를 소관(311a) 표면에 밀어붙일 수 있게 구성되어 있다.The
한편, 상기 중간 인발부(317)의 상류측에는, 소관(311a)의 외표면에 부착된 기름막이나 이물질을 제거하기 위한 와이퍼(351)를 설치하고, 하류측에는 중간 정형 다이스(352)를 설치하고 있다.On the other hand, on the upstream side of the
상기 와이퍼(351)는, 소관(311a)의 외표면에 부착된 기름막이나 이물도 제거하기 위해서 설치되고, 소관(311a)을 통과시키기 위해서, 상기 소관(311a)의 외경보다도 훨씬 작은 직경의 관통 구멍이 중앙부에 형성된 예컨대, 고무제의 통형상체이다.The
한편, 와이퍼(351)를 설치하지 않는 경우, 기름막이나 이물에 의해, 중간 인발부(317)에서 미끄러짐이 생겨 버려, 소관(311a)의 인발이 안정되지 않고, 또한 단면 형상이 안정적이지 않기 때문에, 홈의 치수가 변동된다고 하는 문제가 생겨 버린다.On the other hand, when the
중간 정형 다이스(352)는, 상기 중간 인발부(317)에서 편평한 소관(311a)의 단면 형상을 진원(眞圓)에 가까운 형상으로 되돌리기 위해서 설치되며, 상기 소관(311a)의 형상에 따라서, 축경 다이스(322)의 직경과 동일하거나 작은 다이스 직경으로 구성되어 있다.The intermediate shaping die 352 is provided in order to return the cross-sectional shape of the
한편, 상기 중간 정형 다이스(352)는 금속, 세라믹 등의 금속 소관(311a)의 재질보다 경질인 것으로 이루어진다. 바람직하게는 초경합금제이다.On the other hand, the intermediate shaping die 352 is made of a harder than the material of the
상기 가동대(333)는, 고정대(350)에 대하여 인발 방향, 혹은 그 역방향으로 평행 이동 가능하도록 복수의 차륜(333a)을 통해 고정대(350)에 설치되며, 전술한 축경 수단(313), 홈 가공 수단(314), 정형 다이스(315), 중간 인발부(317), 와이퍼(351) 및 중간 정형 다이스(352)를 박스(332)에 수용한 상태로 설치되어 있다.The movable table 333 is provided on the fixing table 350 through a plurality of
로드셀(328)은, 고정대(350) 위이며 가동대(333)에 있어서의 인발 방향의 하류측단 부분에, 소관(311a)의 인발력에 따라서 가동대(333)로부터 받는 하중(F)을 검출할 수 있게 설치되어 있다.The
상기 제어부(345)는, 로드셀(328)에 의해 검출한 하중(F)을 전기 신호화한 하중 검출 신호(Sin)가 입력되며, 제어 프로그램에 따라서, 인발부(316) 및 중간 인발부(317)의 각 모터(M1, M2, M3)의 구동을 제어하는 제어 신호(Sout)를 출력한다.The
또한, 상기 제어부(345)는, 도시하지 않지만 신호의 해석 처리 및 연산 처리를 실행하기 위한 연산기(CPU), 필요한 제어 프로그램을 저장하기 위한 하드디스크 및 상기 하중 검출 신호(Sin)를 일시 저장하기 위한 메모리를 구비하고, 그 밖에도, 제어 파라미터를 입력하는 키보드 등의 입력 수단, 모니터 등의 표시 수단을 적절하게 구비할 수 있다.Although not shown, the
상기 제어부(345)는, 중간 인발부(317)의 모터(M3)의 구동을 제어함으로써, 중간 인발부(317)의 패드(344)에 의한 소관(311a)에 대한 압박력을 제어한다.The
패드(344)를 소관(311a)에 대하여 적절한 압박력으로 밀어붙임으로써, 패드(344)와 소관(311a) 사이의 슬립을 저감시켜, 하중(F)의 변동이 작아지도록 한다.By pushing the
하중(F)의 변동이 커지면, 길이 방향에서의 홈 형상에 변동이 생기고, 길이 방향에서의 홈의 깊이가 변동되면, 일정한 열전도 성능을 확보할 수 없게 되거나, 열교환기의 알루미늄 핀에의 확관(擴管) 삽입시에 확관의 정도에 변동이 생기기 때문에, 부분적으로 확관 부족으로 되어, 알루미늄 핀과의 밀착 부족에 의한 열교환기의 성능 저하를 일으키기 때문이다.If the fluctuation of the load F increases, fluctuations occur in the shape of the groove in the longitudinal direction, and fluctuations in the depth of the groove in the longitudinal direction make it impossible to secure a constant heat conduction performance, or expand the heat exchanger to the aluminum fin ( This is because the fluctuation in the degree of expansion occurs at the time of insertion of the pipe, which results in partial expansion deficiency, which causes a decrease in the performance of the heat exchanger due to insufficient adhesion to the aluminum fins.
한편, 하중(F)의 변동을 작게 하기 위해서는, 중간 인발부(317)에서의 벨트(342a, 342a)의 회전을 제어하더라도 좋다. 이때, 상기 제어부(345)는, 풀리(343)의 회전 토크에 한하지 않고, 회전 속도나 가속도 등 다른 제어 파라미터를 제어하는 구성이라도 좋다.On the other hand, in order to reduce the variation in the load F, the rotation of the
이어서, 전술한 내면 홈 형성 관의 제조 장치(312)를 이용한 내면 홈 형성 관(311)의 제조 방법은, 소관(311a)이 인발 방향(X)으로 진행하는 과정에서, 소관(311a)을 축경시키는 축경 가공 공정과, 소관(311a) 내면에 다수의 홈을 형성하는 홈 가공 공정을 행하며, 상기 축경 가공 공정과 상기 홈 가공 공정을 행하는 사이에, 상기 축경 가공 공정에서 축경한 소관(311a)을 인발하는 중간 인발 공정을 행한다.Subsequently, in the manufacturing method of the inner surface
상기 축경 가공 공정은, 축경 다이스(322)와, 소관(311a) 내에 배치되며 상기 축경 다이스(322)와 함께 소관(311a)을 축경하는 플로팅 플러그(323)에 의해 행한다.The said shaft diameter processing process is performed by the shaft diameter die 322 and the floating
상기 홈 가공 공정은, 소관(311a) 내에 있어서 연결봉(325)을 통해 상기 플로팅 플러그(323)와 회동 가능하게 연결되며, 외주에 복수의 홈이 형성된 홈 형성 플러그(324)와, 소관(311a)의 외측에 있어서 상기 소관(311a)을 상기 홈 형성 플러그(324) 측으로 압박하면서 관축 둘레로 공전 가능하게 배치된 복수의 가공 볼(326)에 의해 행한다.The groove processing step is connected to the floating
상기 제조 장치(312) 및 제조 방법은 다음과 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.The
상기 제조 장치(312) 및 상기 제조 방법은, 전술한 바와 같이, 상기 소관(311a)의 외경 D0(㎜), 상기 축경 다이스(322)의 직경 D2(㎜)에 의해, RD={(D0-D2)/D0}×100(%)로 나타내어지는 소관(311a)의 축경률(RD)을 상기 축경 수단(313)에 있어서 30% 이하로 설정하고 있다.The
이 때문에, 상기 축경 수단(313)으로 축경한 후에 소관(311a)이 미세 진동하는 소위 채터링 현상이 억제되어, 상기 중간 인발부(317)에서 인발 하중을 보조하는 하중 보조를 안정시킬 수 있다.For this reason, what is called a chattering phenomenon in which the
상기 제조 장치(312) 및 상기 제조 방법은, 전술한 바와 같이, 상기 플로팅 플러그(323)의 외경 D1(㎜), 상기 축경 다이스(322)의 직경 D2(㎜)를, D1-D2≥0.1이 되도록 설정하고 있다.The
이 때문에, 보다 효과적으로 채터링 현상의 발생을 억제할 수 있어, 축경 가공 공정 시에 과잉 가늘어짐 현상, 두께 감소를 막을 수 있다.For this reason, generation | occurrence | production of a chattering phenomenon can be suppressed more effectively, and the excessive tapering phenomenon and thickness reduction at the time of an axis diameter processing process can be prevented.
상기 제조 장치(312) 및 상기 제조 방법은, 전술한 바와 같이, 가공 볼(326)의 공전 방향을 역방향으로 설정한 경우, 가공 피치 P(㎜)를 0.2≤P≤0.7의 범위가 되도록 설정하고 있다.As described above, in the
이 때문에, 홈의 가공 정밀도가 높은 홈 형성 관을 안정적으로 제조할 수 있다.For this reason, the groove formation pipe with high processing precision of a groove can be manufactured stably.
또는, 상기 제조 장치(312) 및 상기 제조 방법은, 전술한 바와 같이, 가공 볼(326)의 공전 방향을 정방향으로 설정한 경우, 가공 볼(326)의 가공 피치 P(㎜)를 0.2≤P≤0.4의 범위가 되도록 설정하고 있다.Or as mentioned above, when the said
이에 따라, 내면 핀의 밑동부에 파임이 생기지 않고, 홈 깊이가 깊고 가공 정밀도가 높은 것을 얻을 수 있다.As a result, it is possible to obtain a groove having a deep groove depth and a high processing accuracy without generating a dent at the base of the inner surface pin.
(실시예) (Example)
계속해서, 실시형태 3의 제조 장치(312) 및 상기 제조 방법의 유효성을 검증하기 위해서 소관(311a)을 내면 홈 형성 관(311)으로 가공하는 가공 실험을 행했다(실시예 10∼15).Subsequently, in order to verify the effectiveness of the
실시예 10에서는, 축경 수단(313)에서의 소관(311a)의 축경률(RD), 실시예 11에서는 플로팅 플러그(323)와 축경 다이스(322)의 맞물림(D1-D2), 실시예 12에서는 가공 볼(326)의 가공 피치(P), 실시예 13에서는 홈 형성 플러그(324)의 홈 깊이와 비틀림각, 실시예 14에서는 가공 볼(326)의 공전 회전수, 실시예 15에서는, 가공 볼(326)의 개수를 각각 파라미터로서 변화시켜, 가공의 성과를 평가했다.In Example 10, the shaft diameter ratio R D of the
이하, 실시예 10∼15의 각각에 관하여 상세히 기술한다.Hereinafter, each of Examples 10-15 is described in detail.
(실시예 10) (Example 10)
실시예 10에서는, 축경 수단(313)에 의한 소관(311a)의 축경률(RD)을 변화시킴으로써 가공에 미치는 영향을 조사하는 홈 형성 가공 실험을 실시했다.In Example 10, the groove formation process experiment which examines the influence on a process by changing the shaft diameter RD of the
본 가공 실험에서는, 본 발명예 1∼3, 비교예 1, 2마다 가공 조건을 설정해서 소관(311a)을 가공하여, 내면 홈 형성 관(311)을 만들었다.In this machining experiment, the
본 발명예 1∼3, 비교예 1, 2에서는, 소관(311a)의 두께(T0), 축경 다이스(322)의 직경(D2), 플로팅 플러그(323)의 외경(D1), 홈 형성 플러그(324)의 외경, 홈의 수, 비틀림각, 홈 깊이, 홈 꼭지각, 가공 볼(326)의 수, 공전 회전수, 가공 피치에 대해서는, 표 4에 나타내는 바와 같이 공통의 조건으로 가공을 실시했다.In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention, the thickness T 0 of the
- 축경 다이스의 직경(D2) … φ7.70 ㎜
- 플로팅 플러그의 외경(D1)… φ8.30 ㎜
- 홈 형성 플러그 … 외경 φ7.00 ㎜, 홈의 수 55, 비틀림각 50도, 홈 깊이 0.20 ㎜
홈 꼭지각 15도
- 가공 볼의 수(C) … 4개
- 가공 볼의 공전 회전수(R) … 20000 rpm
- 가공 볼의 공전 방향 … 홈 형성 플러그의 회전 방향의 역방향
- 가공 피치(P) … 0.40 ㎜Element thickness (T 0 ). 0.30 mm
The diameter D 2 of the shaft die. φ7.70 mm
The outer diameter of the floating plug D 1 . φ8.30 mm
-Groove forming plug… Outer diameter φ7.00 mm, number of grooves 55,
-Number of machining balls (C). 4
-Idle rotation speed (R) of the machining ball. 20000 rpm
-The idle direction of the processing ball. Reverse direction of rotation of groove forming plug
Machining pitch (P). 0.40 mm
또한 가공 실험에서는, 본 발명예 1∼3, 비교예 1, 2의 각각에 대하여 표 5에 나타내는 바와 같이, 축경 다이스(322)의 다이스 직경(D2)을 일정하게 하고, 소관(311a)의 외경(D0)만을 변화시킴으로써, 축경률(RD)을 변화시켰다.In the machining experiment, as shown in Table 5 for each of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention, the die diameter D 2 of the shaft diameter die 322 was made constant, and By changing only the outer diameter D 0 , the shaft diameter R D was changed.
표 5에 나타내는 바와 같이, 본 발명예 1∼3에서는, 모두 축경률(RD)이 30% 이하가 되는 설정 하에서, 비교예 1, 2에서는, 축경률(RD)이 30%보다 커지는 설정 하에서 가공을 실시했다.As shown in Table 5, in the invention examples 1 to 3, and both the shaft diameter ratio (R D) under the setting is not more than 30%, Comparative Examples 1 and 2, the shaft diameter ratio (R D) is set greater than 30% Processing was carried out under.
가공 결과는, 홈 형성 가공 후에 소관(311a) 내면에 형성되는 홈의 길이 방향에서의 홈 깊이의 변동에 의해서 평가했다.The processing result was evaluated by the fluctuation of the groove depth in the longitudinal direction of the groove formed in the
또한, 길이 방향에서의 홈 깊이의 변동 상태와, 축경 수단(313)에 설치한 로드셀(328)에 의해 축경 가공 시에 검출되는 하중(F)의 안정 정도는 밀접하게 관련되어 있다. 이 때문에, 하중 변동이 생기면, 소관(311a)의 내면에 형성되는 홈 형상(특히 홈 깊이)에 영향을 줘, 하중 변동의 크기는, 그대로 홈의 길이 방향에서의 홈 깊이의 변동의 크기가 되어 나타난다.Moreover, the fluctuation | variation state of the groove depth in the longitudinal direction, and the stability degree of the load F detected at the time of shaft diameter machining by the
이 때문에, 소관(311a)의 내면에 형성되는 홈의 길이 방향에서의 홈 깊이의 변동을 평가함으로써, 축경 가공 시에 검출되는 하중(F)의 안정 정도에 대해서도 평가할 수 있다.For this reason, the stability degree of the load F detected at the time of shaft diameter processing can also be evaluated by evaluating the fluctuation | variation of the groove depth in the longitudinal direction of the groove | channel formed in the inner surface of the
가공 결과는, 하중의 안정 상태를 나타내는 길이 방향에서의 홈 깊이의 변동이 0∼0.020 ㎜인 경우를 「◎」로 하고, 0.021∼0.050 ㎜인 경우를 「○」로 하며, 0.051 ㎜ 이상인 경우를 「×」로 하여 평가했다.As for the processing result, when the fluctuation | variation of the groove depth in the longitudinal direction which shows the stable state of a load is 0 to 0.020 mm, it is set as "◎", and when the case is 0.021-0.050 mm, it is set as "(circle)" and it is 0.051 mm or more It evaluated as "x".
본 발명예 1∼3, 비교예 1, 2의 각 조건으로 행한 가공 결과를 표 5에 나타낸다.Table 5 shows the processing results carried out under the conditions of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.
표 5와 같이, 본 발명예 1은 「○」, 본 발명예 2, 3은 「◎」가 되어, 본 발명예 1∼3은, 원하는 내면 홈 형성 관(311)을 얻을 수 있었던 데 비하여, 비교예 1, 2는 모두 「×」가 되어, 원하는 내면 홈 형성 관(311)을 얻을 수 없었다.As shown in Table 5, Example 1 of the present invention is "○", Examples 2 and 3 of the present invention become "◎", and Examples 1 to 3 of the present invention provide the desired inner
구체적으로는, 축경률(RD)이 30%보다 커지면, 비교예 1, 2와 같이, 홈의 길이 방향에서의 홈 깊이의 변동이 커졌다.Specifically, when the shaft diameter R D was greater than 30%, the fluctuations in the groove depths in the longitudinal direction of the grooves increased as in Comparative Examples 1 and 2.
소관(311a)의 축경률(RD)이 30%보다 커지면, 도 12의 (a)에 도시하는 바와 같이, 소관(311a)과 상기 축경 다이스(322A)의 접촉 면적 A가 커져 마찰 저항이 커진다. 그러면, 상기 축경 다이스(322A)에서의 가공 하중이 커져, 소관(311a)의 외경(Df)이 상기 축경 다이스(322A)의 출구의 직경(D2)보다도 가늘어지는 과잉 가늘어짐 현상이 발생해 버린다[도 12의 (a)의 영역 Z1의 확대도 참조].When the axis diameter RD of the
또한 과잉 가늘어짐 현상에 의하여 소관(311a)과 상기 축경 다이스(322A)와의 접촉이 안정되지 않아, 채터링 현상이 발생하기 쉬워지고, 두께 감소도 생긴다.In addition, due to the excessive tapering phenomenon, the contact between the
이와 같이, 축경 수단(313) 통과 후의 소관(311a)의 외경(Df)이 축경 다이스(322A)의 직경(D2)보다도 작아지는 「과잉 가늘어짐 현상 」나 「두께 감소」의 정도가 커져, 중간 인발부(317)에서의 하중 보조가 불안정해졌다. 또한 관이 미세 진동하는 채터링 현상도 발생하고, 그에 따라, 하중의 순간적인 변동이 커졌다.Thus, the degree of "excess tapering phenomenon" or "thickness reduction" in which the outer diameter D f of the
이 때문에, 비교예 1, 2에서 홈의 길이 방향에서의 홈 깊이의 변동이 커진 결과로 나타난 것으로 고려된다.For this reason, in Comparative Examples 1 and 2, it is considered that the fluctuations in the groove depths in the longitudinal direction of the grooves appear as a result of increase.
비교예 1, 2와 같이 길이 방향에서 홈 깊이가 변동된 내면 홈 형성 관(311)에서는 전열 성능이 저하된다. 또한, 열교환기의 알루미늄 핀에의 확관 삽입시에 확관의 정도에 변동이 생기기 때문에, 부분적으로 확관 부족으로 되어, 알루미늄 핀과의 밀착 부족에 의한 열교환기 성능의 저하가 야기된다.As in Comparative Examples 1 and 2, the heat transfer performance is lowered in the inner surface
또한 하중의 변동이 큰 경우, 가공 중에 파단을 일으킬 때도 있기 때문에 하중의 변동은 작은 쪽이 바람직하다.In addition, when the variation in the load is large, breakage may occur during machining, so the variation in the load is preferably smaller.
이에 비하여, 표 5의 결과와 같이, 축경 수단(313)에서의 축경률(RD)이 30% 이하이면, 본 발명예 1∼3과 같이 길이 방향에서의 홈 깊이의 변동이 작아졌다. 이에 따라, 하중(F)의 안정이 좋고, 특히 축경률(RD)이 작을수록 하중(F)의 안정이 좋아지는 것을 실증할 수 있었다.On the other hand, as shown in the result of Table 5, when the reduction ratio R D in the reduction means 313 is 30% or less, the fluctuations in the groove depth in the longitudinal direction are reduced as in Examples 1 to 3 of the present invention. As a result, the stability of the load F was good, and in particular, the smaller the shaft diameter R D was, the better the stability of the load F could be demonstrated.
구체적으로는, 본 발명예 1∼3에서는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 축경률(RD)이 30% 이하, D1-D2≥0.1인 경우, 축경 가공 후의 소관(311a)의 외경(Df)은, 축경 다이스(322)의 직경(D2)과 대략 동일해지고, 축경 가공 후의 소관(311a)의 두께(Tf)는, 소관(311a)의 두께(T0)와 동일하거나 약간 증가한다고 하는 가공을 실현할 수 있었다.Specifically, in Examples 1 to 3 of the present invention, as shown in FIG. 9, when the axis diameter R D is 30% or less and D 1 -D 2 ≥ 0.1, the outer diameter of the
(실시예 11) (Example 11)
실시예 11에서는, 축경 수단(313)에서의 플로팅 플러그(323)와 축경 다이스(322)의 맞물림(D1-D2)을 변화시킴으로써 가공에 미치는 영향을 조사하는 홈 형성 가공 실험을 실시했다.
본 가공 실험에서는, 본 발명예 4∼8, 비교예 3의 각 조건마다 소관(311a)을 가공하여, 내면 홈 형성 관(311)을 작성했다.In this processing experiment, the
본 가공 실험에서는, 본 발명예 4∼8, 비교예 3의 각 가공 조건에 있어서, 표 6에 나타내는 바와 같이, 일정한 축경 다이스(322)의 다이스 직경(D2)에 대하여 플로팅 플러그(323)의 외경(D1)을 변화시켜, 플로팅 플러그(323)와 축경 다이스(322)의 맞물림(D1-D2) 정도를 변화시킴으로써 가공을 행했다.In this machining experiment, under the machining conditions of Examples 4 to 8 and Comparative Example 3 of the present invention, as shown in Table 6, the floating
본 발명예 4∼8에서는 모두 (D1-D2)가 0.1 이상인 설정 하에서, 비교예 3에서는 (D1-D2)이 0.1보다 작아지는 설정 하에서 가공을 행했다.Invention Under honor 4-8 In both (D 1 -D 2) is set 0.1 or more, in Comparative Example 3, the (D 1 -D 2) was subjected to machining under setting is smaller than 0.1.
본 발명예 4∼8, 비교예 3의 각 가공 조건으로 행한 가공의 결과를 표 6에 나타낸다.Table 6 shows the results of the processing performed under the respective processing conditions of Examples 4 to 8 and Comparative Example 3.
한편, 본 발명예 4∼8, 비교예 3에서는, 소관(311a)의 외경(D0) 9.53 ㎜, 내경 8.93 ㎜의 공통된 치수의 소관(311a)을 이용하고, 그 이외의 조건에 관해서도, 표 4에 나타내는 바와 같이 공통의 조건으로 가공을 행했다. 또한, 가공 결과는, 실시예 10과 마찬가지로, 홈 형성 가공 후에 형성되는 홈의 길이 방향에서의 홈 깊이의 변동 상태를 바탕으로 「◎」, 「○」, 「×」로 평가했다.On the other hand, in Examples 4 to 8 and Comparative Example 3, the
표 6으로부터 분명한 바와 같이, 본 발명예 4∼8은, 가공 결과가 「◎」나 「○」가 되어 원하는 내면 홈 형성 관(311)을 얻을 수 있었던 데 비하여, 비교예 3에서는, 가공 결과가 「×」가 되어 원하는 내면 홈 형성 관(311)을 얻을 수 없었다.As apparent from Table 6, in Examples 4 to 8 of the present invention, the processing result was "◎" or "○", and the desired inner surface
이와 같이 (D1-D2)가 0.1보다 작은 경우, 비교예 3과 같이 축경 수단(313A)에서의 하중이 불안정해졌다.As described above, when (D 1 -D 2 ) is smaller than 0.1, the load on the shaft diameter means 313A becomes unstable as in Comparative Example 3.
구체적으로는, 플로팅 플러그(323A)와 축경 다이스(322A)의 맞물림(D1-D2)이 0.10 ㎜보다 작아지면, 도 12의 (b)의 영역 Z3의 확대도에 도시하는 바와 같이, 플로팅 플러그(323A)의 코너부 C 부근만이 소관(311a)의 내면에 접촉하게 되어, 인발 방향(X)으로 걸리는 하중을 코너부 C 부근에서만 받게 된다.Specifically, when the engagement D 1 -D 2 of the floating plug 323A and the shaft diameter die 322A is smaller than 0.10 mm, as shown in the enlarged view of the area Z3 in FIG. 12B, the floating plug is floating. Only the vicinity of the corner C of the
통상, 축경 시에는, 소관(311a)의 두께는 얇아지지 않고, 반대로 0.01 ㎜ 이내에서 두께가 증가하기도 하는 데 비해, (D1-D2)가 0.1보다 작은 경우, 소관(311a)의 두께를 감소시키면서 축경하게 되어, 부하가 과대하게 걸려 도 12의 (b)의 영역 Z2의 확대도에 도시하는 바와 같이, 관 외경의 과잉 가늘어짐 현상이 발생한다.In general, at the time of shaft diameter, the thickness of the
플로팅 플러그(323A)와 축경 다이스(322A)의 맞물림(D1-D2)이 작아질수록 하중의 순간적인 변동이 커지고, 특히 (D1-D2)가 0.10 ㎜보다 작아지면 관이 미세 진동하는 채터링 현상도 발생하고, 그에 따라 하중의 순간적인 변동이 더욱 커져, 과잉 가늘어짐 현상의 정도도 변동된다.The smaller the engagement D 1 -D 2 of the floating
이로써, 축경 수단(313A)에 의해 소관(311a)이 파단되는 일도 있었다.Thereby, the
이 상태에서 중간 인발부(317)를 구비한 경우, 이 중간 인발부(317)에서의 패드(344)와 소관(311a)과의 접촉 면적이 변동하여 접촉 면적을 충분히 확보할 수 없고, 중간 인발부(317)에서의 하중 보조가 불안정해진다. 또한, 중간 인발부(317)를 구비한 경우, 패드(344)의 접촉 개수가 변화되거나, 패드(344)의 소관(311a)에 대한 접촉과 개방의 반복에 의한 진동이 영향을 줘, 중간 인발부(317)를 구비하고 있지 않은 종래의 가공 방법에 비하여, 오히려 하중의 순간적인 변동이 커진다.In the state where the
이에 비하여, (D1-D2)가 0.1 이상이면, 본 발명예 4∼8과 같이, 축경 수단(313)에서의 하중의 안정성이 좋고, 특히 본 발명예 4∼6의 가공 결과로부터 (D1-D2)가 클수록, 도 9에 도시하는 바와 같이 안정적인 하중 하에서의 가공을 행할 수 있음을 실증할 수 있었다.On the other hand, when (D 1 -D 2 ) is 0.1 or more, the stability of the load in the shaft-reducing
(실시예 12) (Example 12)
실시예 12에서는, 가공 피치(P)를 변화시킴으로써 가공에 미치는 영향을 조사하는 홈 형성 가공 실험을 행했다.In Example 12, the groove | tube formation process experiment which examines the influence on a process by changing a process pitch P was performed.
본 가공 실험에서는, 표 7에 나타내는 본 발명예 9∼32의 각 조건과 같이, 가공 볼(326)의 공전 방향이 정방향, 역방향인 각각의 경우에 관해서 가공 피치(P)를 변화시키는 가공 조건으로 내면 홈 형성 관(311)의 가공을 실시했다.In this machining experiment, as in the respective conditions of Examples 9 to 32 of the present invention shown in Table 7, as the machining conditions for changing the machining pitch P in each of the cases where the revolving directions of the
본 발명예 9∼32는, 모두 축경률(RD)이 30% 이하가 되는 본 발명의 조건을 만족하는 가공 조건 하에서 내면 홈 형성 관(311)의 가공을 실시한 것으로, 표 7 중, 굵은 테로 둘러싼 본 발명예 11∼18, 발명예 23∼25는, 본 발명예 중에서도 특히 적합한 가공 조건으로 내면 홈 형성 관(311)의 가공을 실시한 것이다.In Examples 9 to 32 of the present invention, the inner
구체적으로는, 본 발명예 11∼18에서는, 가공 볼(326)의 공전 방향을 역방향으로 설정하고, 가공 피치 P(㎜)가 0.2 ㎜ 이상, 0.7 ㎜ 이하인 설정 하에서 가공을 실시하며, 본 발명예 23∼25에서는, 가공 볼(326)의 공전 방향을 정방향으로 설정하고, 가공 피치 P(㎜)가 0.2 ㎜ 이상, 0.4 ㎜ 이하가 되는 설정 하에서 가공을 실시했다.Specifically, in Examples 11 to 18 of the present invention, the revolving direction of the
한편, 본 발명예 9, 10, 19, 20에서는, 가공 볼(326)의 공전 방향을 역방향으로 설정하고, 가공 피치 P(㎜)가 0.2 ㎜보다 작거나, 혹은 0.7 ㎜보다 크게 되는 설정 하에서 가공을 실시했다. 본 발명예 21, 22, 26∼32에서는, 모두 가공 볼(326)의 공전 방향을 정방향으로 설정하고, 가공 피치 P(㎜)가 0.2 ㎜보다 작거나, 혹은 0.4 ㎜보다 크게 되는 설정 하에서 가공을 실시했다.On the other hand, in Examples 9, 10, 19, and 20 of the present invention, the revolving direction of the
또한, 본 발명예 9∼32에서는, 소관(311a) 외경 9.53 ㎜, 내경 8.93 ㎜의 공통된 소관(311a)을 이용하고, 그 이외의 조건에 대해서도, 표 4에 나타내는 바와 같이 공통의 조건으로 가공을 실시했다.Moreover, in Examples 9-32 of this invention, the
여기서, 가공 피치 P(㎜)란, 소관(311a)의 외주를, 그 외주에 배치한 가공 볼(326)의 개수로 등분배한 각도분만큼 가공 볼(326)이 소관(311a) 둘레를 공전하는 동안에 소관(311a)이 인발 방향(X)으로 나아가는 거리를 나타낸다. Here, the processing pitch P (mm) means that the
구체적으로는, 실시예 12에서는, 소관(311a)의 외주에 가공 볼(326)을 4개 배치하고 있기 때문에, 도 10에 도시하는 바와 같이, 가공 볼(326)이 소관(311a) 외주를 90도 회전하는 사이에 소관(311a)이 인발 방향(X)으로 진행하는 이동 거리 P를 가공 피치(P)로 하고 있다.Specifically, in Example 12, since four
한편, 도 10은 홈 가공 수단(314) 부근을 일부 생략하여 모식적으로 나타낸 가공 피치(P)를 설명하는 설명도이다. 또한, 도 10에서 가상선으로 나타낸 La, Ld, Lb는, 각각 소관(311a) 외주에 배치된 4개의 가공 볼(326) 중, 도 10 중에 나타내어지는 3개의 가공 볼(326a, 326d, 326b)이 소관(311a)을 압박한 궤적을 나타낸다. 또한, 도 10에서는, 상기 가공 볼(326)의 공전 방향이 역방향[상기 홈 형성 플러그(324)의 회전 방향과 반대 방향]인 경우를 나타내고 있다. 한편, 가공 볼(326)이 정방향인 경우는, 가공 볼(326)의 궤적 La, Lb, Ld는 도 10에서 우측으로 내려가는 식으로 된다.10 is explanatory drawing explaining the processing pitch P which showed typically the groove processing means 314 partially omitted. In addition, La, Ld, and Lb shown by the virtual line in FIG. 10 are three
가공 결과는, 홈 형성 가공 후에 소관(311a) 내면에 형성되는 「홈의 형성」(관 두께부의 미충전 유무)과 「홈의 가공 정밀도」(파임의 발생 상황)에 의해서 평가했다.The processing result was evaluated by "formation of the groove" (unfilled or not) of the tube thickness part formed in the inner surface of the
여기서, 「파임」이란, 도 11에 도시하는 바와 같이, 홈 가공 수단(314)에 있어서, 내면 핀(400)의 밑동부에서 핀(400)을 두께 방향으로 절결한 것과 같은 형상의 재료의 미충전 부분(401)을 나타낸다.Here, as shown in FIG. 11, in the grooving means 314, a material of a shape having a shape such that the
「홈의 형성」은, 홈 형성 플러그(324)의 홈 전체가 충전된 것(소정 깊이의 홈이 형성된 것)을 「○」로 하고, 미충전이 있었던 것(소정 깊이의 홈이 형성되지 않은 것)을 「△」 혹은 「×」로 하여 평가했다. 「△」는 미충전이 있었지만, 실용상 사용할 수 있는 범위 내의 것이다. 또한, 「홈의 가공 정밀도」는 파임이 없거나, 또는 파임 깊이(He)가 핀 밑동 폭의 10% 이내인 것을 「◎」로 하고, 파임 깊이(He)가 핀 밑동 폭의 30% 이내인 것을 「○」로 하며, 30% 이상인 것을 「△」 혹은 「×」로 하여 평가했다. 「△」는 파임 깊이(He)가 핀 밑동 폭의 30% 이상이지만, 실용상 사용할 수 있는 범위 내의 것이다."Formation of the groove" is that the entire groove of the groove-forming plug 324 (filled groove of a predetermined depth) is set to "○", and that there is unfilled (the groove of the predetermined depth is not formed) Was evaluated as "△" or "x". "△" has been uncharged, but it is in the range which can be used practically. In addition, "the processing precision of a groove" is set as "(◎)" that there is no digging, or the digging depth (H e ) is within 10% of the base width of the pin, and the digging depth (H e ) is within 30% of the width of the base of the pin. Being "(circle)" and evaluation of what was 30% or more as "(triangle | delta)" or "x". "△" is a is in the range that can be used, but more than 30% of the pins butt width, practically scooped hollow depth (H e).
본 발명예 9∼32의 각 조건마다 행한 가공의 결과를 표 7에 나타낸다.Table 7 shows the results of processing performed for each condition of Examples 9 to 32 of the present invention.
표 7로부터 분명한 바와 같이, 본 발명예 9∼32는 모두 「◎」, 「○」, 「△」중 어느 것이 되고, 「×」인 것은 없었다. 특히, 본 발명예 11∼18, 23∼25에서는 모두 「◎」나 「○」가 되었다.As apparent from Table 7, all of Examples 9 to 32 of the present invention were any one of "(circle)", "(circle)", and "(triangle | delta)", and there was no "x". In particular, in Examples 11-18 and 23-25 of this invention, it became "(circle)" and "(circle)".
구체적으로는, 표 7에 나타내는 바와 같이, 「홈의 형성」의 경우, 본 발명예 9, 10, 21, 22에서는 「△」인 데 비하여, 본 발명예 11∼20, 23∼32에서는 「○」가 되었다. 이 결과로부터, 가공 볼(326)의 공전 방향에 관계없이, 가공 피치(P)를 0.20 ㎜ 이상으로 하면, 내면의 홈을 소정 깊이까지 형성할 수 있음이 실증되었다.Specifically, as shown in Table 7, in the case of "formation of grooves", in the examples 9, 10, 21, 22 of the present invention, while "△", in the present invention examples 11-20, 23-32, "○" It became. From this result, it proved that the groove | channel of the inner surface can be formed to predetermined depth, when the process pitch P is made into 0.20 mm or more irrespective of the revolution direction of the
또한, 「홈의 가공 정밀도」는, 본 발명예 20에서는, 「△」인 데 비하여, 본 발명예 9∼19에서는 「◎」 혹은 「○」가 되었다. 이 결과로부터, 가공 볼(326)의 공전 방향이 역방향인 경우에 가공 피치(P)가 0.70 ㎜ 이하라면, 내면 핀의 밑동부에 특히 파임이 생기기 어렵다는 것이 실증되었다.In addition, "the processing precision of a groove" became "(circle)" or "(circle)" in Examples 9-19 of this invention, compared with "(triangle | delta)" in Example 20 of this invention. From this result, it was demonstrated that when the processing pitch P is 0.70 mm or less when the revolving direction of the
또한, 「홈의 가공 정밀도」의 경우, 본 발명예 26∼32에서는 「△」인 데 대하여, 본 발명예 21∼25에서는 「○」 혹은 「◎」이 되어, 이 결과로부터, 가공 볼(326)의 공전 방향이 정방향인 경우에 있어서 가공 피치(P)가 0.40 ㎜ 이하라면, 내면 핀의 밑동부에 특히 파임이 생기기 어렵다는 것이 실증되었다.In the case of the "machining precision of the groove", in the examples 26 to 32 of the present invention, it is "△", whereas in the examples 21 to 25 of the present invention, it becomes "○" or "◎". In the case where the revolving direction of) is the forward direction, it was proved that if the machining pitch P was 0.40 mm or less, particularly, it was difficult to generate a dent at the base of the inner surface pin.
이와 같이 파임의 깊이가 핀 밑동 폭의 30% 이내라면, 후가공에서 행하는 열교환기의 알루미늄 핀에의 확관 삽입시에 내면 핀의 쓰러짐이 발생할 우려가 없어, 바람직하다.In this way, if the depth of the pits is within 30% of the width of the base of the fin, there is no possibility that the inner surface of the fin collapses when the pipe is inserted into the aluminum fin of the heat exchanger performed in post-processing.
이상으로부터, 본 발명예 11∼18, 발명예 23∼25는, 「홈의 형성」, 「홈의 가공 정밀도」의 관점에서, 본 발명예 중에서도 특히 적합한 가공 조건으로 내면 홈 형성 관(311)의 가공이 가능하다는 것을 실증할 수 있었다.In view of the above, Examples 11 to 18 of the present invention and Examples 23 to 25 of the inner surface
구체적으로는, 가공 볼(326)의 공전 방향을 역방향으로 설정하고, 가공 피치 P(㎜)를 0.2≤P≤0.7의 범위가 되도록 설정하거나, 혹은 가공 볼(326)의 공전 방향을 정방향으로 설정하고, 가공 피치 P(㎜)를 0.2≤P≤0.4의 범위가 되도록 설정하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 유효성을 실증할 수 있었다.Specifically, the revolution direction of the
(실시예 13) (Example 13)
실시예 13에서는, 홈 가공 공정에 있어서 홈 형성 플러그(324)의 홈 깊이와 비틀림각을 바꾸었을 때의 가공에 미치는 영향을 조사하는 홈 형성 가공 실험을 행했다.In Example 13, the groove forming processing experiment which examines the influence on the process when the groove depth and torsion angle of the
본 가공 실험에서는, 가공 볼(326)의 공전 방향이, 정방향, 역방향 각각인 경우에 대해서, 가공 볼(326)의 가공 피치(P)를, 0.20 ㎜, 0.40 ㎜, 0.60 ㎜의 각각의 경우로 변경시켜 행했다.In this machining experiment, the machining pitch P of the
또한, 본 가공 실험에서 행하는 가공에서는, 소관(311a)의 외경(D0)이 φ9.53 ㎜인 공통 치수의 소관(311a)을 이용하고, 축경 다이스 직경(D2), 플로팅 플러그 외경(D1), 홈 형성 플러그(324)의 외경, 홈의 수, 홈 꼭지각, 가공 볼(326)의 수, 공전 속도에 대하여는, 실시예 10과 마찬가지로 표 4에 나타내는 공통의 조건으로 행했다.Further, in the processing performed in the processing experiment, primer tube (311a) the outer diameter (D 0) using the base tube (311a) of the common dimensions are φ9.53 ㎜, and shaft diameter of the die diameter (D 2), floating-plug outside diameter (D a 1 ), the outer diameter of the groove-forming
가공 결과는 표 8∼표 10에 나타내는 대로이다.The processing result is as showing in Tables 8-10.
한편, 표 9, 표 10은 각각 가공 볼(326)의 공전 방향이 정방향, 역방향인 경우에 있어서의 홈 형성 플러그(324)의 홈 깊이와 비틀림각, 가공 볼(326)의 가공 피치(P)를 변화시켜 행한 실험 결과를 나타낸다.On the other hand, Table 9 and Table 10 show the groove depth and the torsion angle of the groove-forming
또한, 표 8은 표 9, 표 10에 있어서의 가공 조건 및 그 가공 결과의 일부를 추출한 실험 결과를 나타낸다.In addition, Table 8 shows the experimental result which extracted the processing conditions in Table 9, Table 10, and a part of the processing result.
한편, 가공 결과는, 실시예 12와 마찬가지로, 「홈의 형성」, 「홈의 가공 정밀도」에 관해서 검증하여, 이들 모든 요소가 「○」 또는 「◎」인 것을 「○」, 어느 하나가 「×」가 된 것을 「×」, 어느 하나에 「×」를 포함하지 않고, 「△」를 포함하는 것을 「△」로 하여 종합적으로 평가했다.On the other hand, similarly to Example 12, the processing results were verified with respect to the formation of the grooves and the machining accuracy of the grooves, and that all of these elements were "○" or "◎", and either "" or " "X" which did not include "x", and what included "(triangle | delta)" without having included "x" were evaluated comprehensively as "(triangle | delta)" as "(triangle | delta)".
한편, 표 8∼표 10에 나타내는 바와 같이, 실시예 13에서의 가공 실험에 있어서도, 모두 축경률(RD)이 30% 이하가 되는 본 발명의 조건을 만족하는 가공 조건 하에서 내면 홈 형성 관(311)의 가공을 행한 것이기 때문에, 「×」인 것은 없었다.On the other hand, as shown in Tables 8 to 10, also in the machining experiment in Example 13, the inner surface grooved tube (under the machining conditions satisfying the conditions of the present invention in which the axial diameter R D is 30% or less). Because it processed 311), there was nothing "x".
일반적으로, 홈이 깊고, 비틀림각이 큰 가공이 곤란하다고 여겨지는 가공 조건인 경우, 예컨대 홈 깊이가 0.20 ㎜보다도 크고, 비틀림각이 55도보다도 큰 가공 조건인 경우, 가공 시에 큰 인발력이 필요하다.In general, in the case of processing conditions in which deep grooves and large torsion angles are considered to be difficult, for example, when the groove depths are larger than 0.20 mm and the torsion angles are larger than 55 degrees, a large pulling force is required at the time of processing. Do.
표 8에 나타내는 바와 같이, 홈 형성 플러그(324)의 홈 깊이가 0.22 ㎜라서 0.20 ㎜보다도 깊고, 또 비틀림각이 60도라서 55도보다도 큰 경우라도, 가공 볼(326)의 공전 방향이 정방향이며, 또한 가공 피치가 0.20 ㎜∼0.40 ㎜의 범위 내라면, 가공 결과는 「○」가 되어, 가공 가능했다(표 8 중의 ※1란 참조).As shown in Table 8, even when the groove depth of the groove-forming
이 결과로부터, 홈 형성 플러그(324)의 홈이 깊고, 비틀림각이 큰 가공이 곤란한 경우라도, 가공 볼(326)의 공전 방향이 정방향이고, 또한 가공 피치(P)가 지나치게 크게 되지 않는 0.2 ㎜∼0.4 ㎜라면, 가공 가능하다는 것을 실증할 수 있었다.From this result, even when the groove of the groove-forming
한편, 표 8에 나타내는 바와 같이, 홈 형성 플러그(324)의 홈 깊이가 0.18 ㎜이나 0.15 ㎜라서 0.20 ㎜보다도 작고, 또한 비틀림각이 50도라서 55도보다도 작은 경우라도, 가공 볼(326)의 공전 방향이 역방향이면, 가공 피치(P)의 설정에 관계없이 가공 결과는 전부 「○」가 되어, 가공 가능했다(표 8 중의 ※2란 참조).On the other hand, as shown in Table 8, even when the groove depth of the groove-forming
이 결과로부터, 홈 형성 플러그(324)의 홈 깊이가 작고, 비틀림각이 작은 경우에는, 동일한 가공 피치(P)에서는, 가공 볼(326)의 공전 방향이 역방향인 쪽이, 정방향인 경우와 비교하면, 핀 내면에 파임이 발생하기 어렵고, 발생하더라도 작기 때문에, 가공 피치(P)를 예컨대 0.6 ㎜로 크게 설정할 수 있음을 실증할 수 있었다.From this result, when the groove depth of the groove-forming
일반적으로 가공 피치(P)가 클수록 가공 속도가 빠르게 되어, 생산성이 향상되기 때문에, 가공 볼(326)의 공전 방향을 역방향으로 하여 가공 가능한 경우는, 가공 볼(326)의 공전 방향을 역방향으로 하여 가공하는 것이 바람직하다.In general, the larger the processing pitch P is, the faster the processing speed is and the productivity is improved. Therefore, when the
(실시예 14) (Example 14)
실시예 14에서는, 가공 볼(326)의 공전 회전수 R(rpm)이 가공에 미치는 영향을 조사하는 홈 형성 가공 실험을 실시했다.In Example 14, the groove formation process experiment which examines the influence which the revolution speed R (rpm) of the
여기서, 일반적으로, 내면 홈 형성 관(311)의 가공 시의 인발 속도를 V(m/min), 가공 볼(326)의 공전 회전수를 R(rpm), 가공 볼(326)의 가공 피치를 P(㎜), 가공 볼(326)의 배치수를 C(개)로 한 경우, 인발 속도 V(m/min)은, V=R×P×C/1000 … 식(1)으로 나타낼 수 있다. 이 식(1)으로부터, 공전 속도 R(rpm)을 바꾸더라도, 그에 따라서 인발 속도 V(m/min)을 바꿈으로써 가공 피치 P(㎜)를 일정하게 유지할 수 있음을 알 수 있다.Here, generally, the drawing speed at the time of the processing of the inner surface grooved
그래서 본 가공 실험에서는, 식(1)에 기초하여, 가공 볼(326)의 공전 회전수가 10000 rpm, 30000 rpm, 40000 rpm인 각 경우에 관해서, 가공 볼(326)의 가공 피치가 일정하게 되도록 인발 속도(V)를 설정하여 실시예 12 및 실시예 13과 같은 가공 실험을 행했다.Therefore, in this machining experiment, drawing is performed such that the machining pitch of the
그 결과, 가공 볼(326)의 공전 회전수를 바꾸더라도, 가공 피치(P)가 동일하면, 실시예 12 및 실시예 13과 동일한 결과였다.As a result, even if the revolution speed of the
결국, 가공 피치(P)가 소정 범위로 유지된다면, 가공 볼(326)의 공전 회전수의 차이에 관계없이, 같은 평가 결과를 얻을 수 있음을 실증할 수 있다. 가공 볼(326)의 공전 회전수는, 가공 볼(326) 등의 가공 공구의 수명 등을 고려하여 적절하게 선택하면 된다.As a result, if the processing pitch P is maintained in a predetermined range, it can be demonstrated that the same evaluation result can be obtained regardless of the difference in the revolution speed of the
(실시예 15)(Example 15)
실시예 15에서는, 가공 볼(326)의 배치수 C(개)의 영향을 조사하는 홈 형성 가공 실험을 실시했다.In Example 15, the groove formation process experiment which examines the influence of arrangement | positioning number C (piece) of the
여기서, 식(1)의 관계로부터, 가공 볼(326)의 배치수 C(개)를 바꾸더라도, 그에 따라서 인발 속도 V(m/min)나 공전 회전수 R(rpm)을 바꿈으로써 가공 피치 P(㎜)를 일정하게 유지할 수 있다.Here, even if the arrangement | positioning number C (piece | piece) of the
그래서 실시예 15에서는, 가공 볼(326)의 배치수(C)가 3개와 5개인 각 경우에 관해서, 식(1)의 관계에 기초하여, 가공 피치 P(㎜)를 일정하게 유지하도록, 인발 속도 V(m/min)나 공전 속도 R(rpm)을 각각 설정하여 실시예 12, 실시예 13 및 실시예 14와 같은 가공 실험을 실시했다.So, in Example 15, with respect to each case where the number of arrangement | positioning C of the
그 결과, 가공 볼(326)의 배치수를 바꾸더라도, 가공 피치(P)가 동일하면, 실시예 12, 실시예 13 및 실시예 14와 동일한 결과였다.As a result, even if the number of arrangement | positioning of the
결국, 가공 피치(P)가 소정 범위로 유지된다면, 가공 볼(326)의 배치수 C(개)의 차이에 관계없이, 같은 평가 결과를 얻을 수 있음을 실증할 수 있었다. 가공 볼(326)의 배치수는 가공하는 내면 홈 형성 관(311)에 따라 적절하게 선택하면 된다.As a result, if the processing pitch P was kept in the predetermined range, it could be proved that the same evaluation result could be obtained regardless of the difference in the arrangement number C (pieces) of the
한편, 전술한 실시형태 3과, 본 발명의 구성과의 대응에 있어서, 이 실시형태의 가공 볼(326)은 압박용 공구에 대응하고, 이하 마찬가지로,In addition, in correspondence with
축경 가공부(313)는 축경 가공 수단에 대응하며,Shaft
홈 가공부(314)는 홈 가공 수단에 대응하고,The
중간 인발부(317)는 중간 인발 장치에 대응하지만, 본 발명은, 실시형태 3의 구성에만 한정되는 것이 아니라, 많은 실시형태로 실시될 수 있다.Although the
(실시형태 4A)Embodiment 4A
이어서, 실시형태 4A의 내면 홈 형성 관의 제조 장치 및 제조 방법에 관해서 도면을 이용하여 설명한다.Next, the manufacturing apparatus and manufacturing method of the inner surface grooved tube of Embodiment 4A are demonstrated using drawing.
실시형태 4A에 있어서의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(510A)는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 관축 방향(X)의 상류측에서부터 하류측(추신 방향)을 따라서, 축경 가공부(513), 홈 가공부(514), 정경 다이스(515), 추신부(516)(인발부)로 구성되어 있다.510A of manufacturing apparatuses of the inner surface grooved tube in Embodiment 4A, as shown in FIG. 13, along the downstream side (drawing direction) from the upstream side of the tube axis direction X, the shaft
한편, 도 13은 본 실시형태에 있어서의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(510A)의 설명도이다.13 is explanatory drawing of the
또한, 상기 제조 장치(510A)는, 소관(511a)의 추신에 따라 관축 방향으로 생기는 가공 하중에 관한 가공 관련 데이터를 검출하는 가공 관련 데이터 검출부(517)와, 단관이 발생한 경우, 상기 가공 관련 데이터 검출부(517)에 의해 검출한 가공 관련 데이터에 기초하여 단관이 발생했다고 판정하고, 추신부(516)에 대하여 추신 정지 지령을 출력하는 제어부(518)를 구비하고 있다.In addition, the said
상기 축경 가공부(513)는, 축경 다이스(522)와, 소관(511a) 내에 배치되며, 상기 축경 다이스(522)와 함께 소관(511a)을 축경하는 플로팅 플러그(523)로 구성되어 있다.The said shaft
상기 축경 다이스(522)는, 관축 방향(X)으로 연통된 연통 구멍(522a)을 갖는 통 형상으로 구성되고, 연통 구멍(522a)은, 관축 방향(X)의 상류측 부분(입구측)을 하류측 부분(출구측)에 대하여 상류측으로 향해서 점차로 끝이 넓어지는 형상으로 개구한 형상으로 구성되어 있다.The shaft diameter die 522 is configured in a cylindrical shape having a
상기 플로팅 플러그(523)는 원기둥형으로 구성되며, 하류측 부분의 외주를 테이퍼형으로 구성하고 있다.The floating
상기 홈 가공부(514)는, 소관(511a) 내에 있어서 플러그 로드(525)를 통해 상기 플로팅 플러그(523)와 회동 가능하게 연결되고, 외주에 복수의 홈이 형성된 홈 형성 플러그(524)와, 소관(511a)의 외측에 있어서 상기 소관(511a)을 상기 홈 형성 플러그(524) 측으로 압박하면서 관축 둘레로 공전 가능하게 배치된 복수의 전조 볼(526)과, 전조 볼(526)을 소관(511a) 측으로 압박하는 압박 지그(527)로 구성되어 있다.The
압박 지그(527)는, 관축 방향(X) 하류측으로 향해서 확대된 급각도의 원추형의 내주면을 갖고, 전조 볼(526)을 외주측으로부터 유지하는 링 형상의 가공 헤드(528)와, 가공 헤드의 하류측에 베어링(521)을 통해 설치되며 각 전조 볼(526)에 대하여 압력을 부여하는 링 형상의 압박 부재(529)로 구성되어 있다.The
복수의 전조 볼(526)은, 정방향 혹은 역방향의 어느 방향으로나 소관(511a)의 표면을 압박하면서 공전 가능한 전조 공구로서 상기 가공 헤드(528)의 내주면에 의해서 유지되어 있다.The plurality of rolling
상기 정경 다이스(515)는, 내면 홈 형성 관(511)이 통과함으로써, 예컨대 상기 홈 가공부(514)에 있어서 전조 볼(526)의 압박에 의해 생긴 관 표면의 왜곡 등을 매끄럽게 정경하는 가공을 행한다.The said diameter die 515 carries out the process which smoothly corrects the distortion of the pipe surface etc. which were produced by the press of the rolling
상기 추신부(516)는, 가공을 마친 내면 홈 형성 관(511)을 권취하는 추신 드럼(531)(권취 드럼)을 겸비하며, 추신 드럼(531)을 구동하는 모터(M1)를 구비하고, 이 모터(M1)의 회전 구동에 의해 내면 홈 형성 관(511)을 인장하면서 추신 드럼(531)에 감고 있다.The
상기 가공 관련 데이터 검출부(517)는 홈 가공부(514)에 구비되며, 이 홈 가공부(514)에 있어서의 가공 하중을 측정하는 홈 가공 하중 측정용 로드셀(541)과 가동대(543)로 구성되어 있다.The machining-related
가동대(543)는, 고정대(542)에 대하여 관축 방향(X)으로 이동 가능하게 하부에 차륜을 가지고서 구성되고, 상부에 홈 가공부(514)의 압박 지그(527)가 설치되어 있다.The movable table 543 is comprised with the wheel at the lower part so that the movable table 543 is movable with respect to the fixing table 542, and the
홈 가공 하중 측정용 로드셀(541)은, 가동대(543)를 통해 홈 가공부(514)에 걸리는 관축 방향(X)의 가공 하중(F)을 측정할 수 있게 고정 지그(542a)에 설치되어 있다.The grooving load measuring
상기 제어부(518)는, 홈 가공 하중 측정용 로드셀(541)로부터 검출한 하중(F)을 전기 신호화한 하중 검출 신호(Sin)가 입력되고, 후술하는 제어 프로그램에 따라서, 단관 발생 시에는, 단관이 발생했다고 판정하여 추신부(516)의 모터(M1) 구동을 정지하는 정지 신호(Sout)를 출력한다.The
상기 제어부(518)는, 도시하지 않지만 신호의 해석 처리 및 연산 처리를 실행하기 위한 연산기(CPU), 필요한 제어 프로그램을 저장하기 위한 하드디스크 및 상기 하중 검출 신호(Sin)를 일시 저장하기 위한 메모리를 구비하고, 그 밖에도, 제어 파라미터를 입력하는 키보드 등의 입력 수단, 모니터 등의 표시 수단을 적절하게 구비할 수 있다.Although not shown, the
전술한 제조 장치(510A)를 이용하여, 이하에서 설명하는 제조 방법에 의해 내면 홈 형성 관(511)을 제조할 수 있다.Using the
우선, 플로팅 플러그(523)와 이 플로팅 플러그(523)에 플러그 로드(525)를 통해 회전 가능하게 연결된 홈 형성 플러그(524)를 소관(511a) 내에 삽입한다. 상기 소관(511a)을, 상기 축경 다이스(522)와 가공 헤드(528)에 통과시켜 인발하면서, 가공 헤드(528)를 회전시킨다.First, the floating
한편, 소관(511a)에는 구리, 그 합금, 알루미늄 또는 그 합금 등의 열전도성이 좋은 금속관을 이용할 수 있다.On the other hand, a metal tube with good thermal conductivity such as copper, its alloy, aluminum or its alloy can be used for the
소관(511a)은, 추신에 따라 상기 축경 다이스(522)와 플로팅 플러그(523)에 의해 축경된다. 이어서, 홈 형성 플러그(524)의 위치에서 상기 가공 헤드(528)의 회전에 따라 소관(511a) 둘레를 공전하면서 자전하는 복수의 전조 볼(526)이 소관(511a)을 압박함으로써, 소관(511a)의 내주면을 홈 형성 플러그(524)의 표면에 압박하여, 상기 소관(511a)의 내면에 홈 형성 플러그(524)의 둘레면의 홈(550)을 전사한다.The
이에 따라, 관축에 대하여 40∼60도의 리드각(β)(도 13 참조)을 갖는 다수의 미세한 홈(510)을 내면에 구비한 내면 홈 형성 관(511)을 형성할 수 있다. 그 후, 내면 홈 형성 관(511)은, 하류측의 정경 다이스(515)에 의해 정경되어, 추신 드럼(531)에 감긴다.As a result, the inner
내면 홈 형성 관의 제조 과정에 있어서, 제어부(518)에서는, 전술한 내면 홈 형성 관(511)의 제조 과정에 있어서 단관이 발생했을 때, 홈 가공 하중 측정용 로드셀(541)에 의해 검출한 가공 관련 데이터로서의 가공 하중(F)에 기초하여 단관이 발생했다고 판정하여, 가공 정지를 행하는 제어를 행하고 있다.In the manufacturing process of the inner surface grooved tube, the
구체적으로는, 상기 제어부(518)는, 홈 가공 하중 측정용 로드셀(541)에 의해 검출한 하중이 통상의 정상 가공 시의 20% 이하로 저하되면 단관이 발생했다고 판정하고, 추신부(516)의 모터(M1) 구동을 정지시키는 제어 프로그램을 실행한다.Specifically, the
상기 제조 장치(510A)에 의해, 다음과 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.By the said
상기 제조 장치(510A)는, 홈 가공부(514)에 구비한 홈 가공 하중 측정용 로드셀(541)에 의해 검출한 가공 하중(F)에 기초하여 단관이 발생했다고 판정할 수 있는 구성이며, 정경 다이스(515)보다 상류측, 특히 홈 가공부(514) 또는 그것보다도 상류측에서 단관이 발생한 경우라도 단관이 발생했다고 신속하고도 확실하게 판정할 수 있다.The said
따라서, 단관 발생 후에 소관(511a)의 파단부가 홈 가공부(514)를 통과함으로써, 전조 볼(526)이 소관(511a)을 통하지 않고서 직접적으로 홈 형성 플러그(524)를 압박하여, 홈 형성 플러그(524)가 파손되는 것을 막을 수 있다.Therefore, after the short pipe is generated, the breaking portion of the
상기 제조 장치(510A)는, 가공 중에 있어서 홈 가공 하중 측정용 로드셀(541)로 검출한 가공 하중(F)이 통상의 정상 가공 시의 가공 하중의 20% 이하로 저하되면 단관이라고 판정하는 제어를 실행하고 있다. 이 때문에, 하중이 기계적 손실 레벨까지 떨어졌을 때에 단관이라고 판정할 수 있다.The said
또한, 로트 사이에서의 성상의 차이나, 주위의 온도 등의 환경의 차이에 의한 변동을 고려하여 설정된 것이므로 단관 발생을 오검출하는 일이 없다.Moreover, since it is set in consideration of the difference in the property between lots, and the fluctuation | variation by the environment difference, such as ambient temperature, it does not detect a short pipe | tube occurrence incorrectly.
따라서, 단관 발생 시에는, 확실하게 단관 발생을 검출할 수 있고, 생산 효율이 우수한 제조 장치를 제조할 수 있다.Therefore, in the case of short pipe generation, it is possible to reliably detect the occurrence of short pipe and to manufacture a manufacturing apparatus excellent in production efficiency.
또한, 상기 가공 관련 데이터 검출부(517)는, 홈 가공부(514)를 가동대(543)에 설치하고, 홈 가공부(514)에 가해지는 관축 방향(X)의 하중을, 가동대(543)를 통해 홈 가공 하중 측정용 로드셀(541)로 검출하는 구성이기 때문에, 홈 가공부(514)에 가해지는 관축 방향(X)의 하중을 정확하게 측정할 수 있다.Moreover, the said process related
이하에서는, 다른 실시형태에 있어서의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(510B, 510C)에 관해서 설명한다. Hereinafter, the
단, 이하에 설명하는 내면 홈 형성 관의 제조 장치(510B, 510C)의 구성 중, 전술한 실시형태 4A에 있어서의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(510A)와 같은 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.However, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to the
(실시형태 4B) (Embodiment 4B)
실시형태 4B에 있어서의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(510B)는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 관축 방향(X)의 상류측에서부터 하류측을 따라서, 축경 가공부(513), 홈 가공부(514), 정경 다이스(515), 추신부(516)로 구성되고, 가공 관련 데이터 검출부(545)와 제어부(546)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 14, the
상기 가공 관련 데이터 검출부(545)는 축경 가공부(513)에 구비되며, 이 축경 가공부(513)에 있어서의 가공 하중(F)을 측정하는 축경 가공 하중 측정용 로드셀(545)로 구성되어 있다.The machining-related
축경 가공 하중 측정용 로드셀(545)은, 축경 다이스(522)에 부착되며 축경 다이스(522)에 부하되는 관축 방향(X)의 하중을 검출할 수 있다.The
한편, 실시형태 4B에 있어서의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(510B)는, 홈 가공부(514)에 홈 가공 하중 측정용 로드셀(541) 및 가동대(543)를 구비하고 있지 않다.On the other hand, the
상기 제어부(546)는, 축경 가공 하중 측정용 로드셀(545)로부터 검출한 하중(F)을 전기 신호화한 하중 검출 신호(Sin)가 입력되고, 제어 프로그램에 따라서, 단관 검출을 행하여, 단관 발생 시에는, 단관이 발생했다고 판정하여 추신부(516)의 모터(M1) 구동을 정지하는 정지 신호(Sout)를 출력한다.The
구체적으로는, 상기 제어부(546)는, 축경 가공 하중 측정용 로드셀(545)로 검출한 가공 하중(F)이 통상의 정상 가공 시의 20% 이하로 저하되면 단관이라고 판정하고, 추신부(516)의 모터(M1) 구동을 정지시키는 제어 프로그램을 실행한다.Specifically, the said
상기 제조 장치(510B)에 의해, 다음과 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.By the said
상기 제조 장치(510B)는, 축경 가공부(513)에 구비한 축경 가공 하중 측정용 로드셀(545)에 의해 측정한 가공 하중(F)에 기초하여 단관이 발생했다고 판정하는 구성으로, 정경 다이스(515)보다도 상류측에서 단관이 발생한 경우라도 단관이 발생했다고 신속하고도 확실하게 판정할 수 있다.The said
특히, 상기 제조 장치(510B)는, 축경 가공부(513)보다도 하류측에서 단관이 발생한 경우는, 단관 발생과 동시에 소관의 추신에 의해 축경 가공부(513)에 걸리는 하중이 제로가 되기 때문에, 단관이 발생했다면 즉시 판정할 수 있다. In particular, in the
따라서, 전조 볼(526)이 소관(511a)을 통하지 않고서 직접적으로 홈 형성 플러그(524)를 압박하여, 홈 형성 플러그(524)가 파손되는 것을 막을 수 있다.Therefore, the rolling
(실시형태 4C) (Embodiment 4C)
실시형태 4C에 있어서의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(510C)는, 도 15에 도시하는 바와 같이, 관축 방향(X)의 상류측에서부터 하류측을 따라서, 축경 가공부(513), 중간 추신부(551)(중간 인발부), 홈 가공부(514), 정경 다이스(515), 추신부(516)로 구성되며, 가공 관련 데이터 검출부(552)와 제어부(553)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 15, as for the manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube in Embodiment 4C, the shaft
한편, 도 15는 실시형태 4C에 있어서의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(510C)의 설명도이다.15 is explanatory drawing of the
상기 중간 추신부(551)는, 축경 가공부(513)와 홈 가공부(514)의 사이에서, 소관(511a)을 관축 방향(X)으로 추신함으로써 추신부(516)에 의한 추신을 보조하고 있다. 즉, 상기 홈 가공부(514)에 의한 홈 가공은, 소관(511a)을 추신할 때의 저항으로 되어, 이 홈 가공 시의 추신(인발)의 부하가 커지지만, 중간 추신부(551)에 의해 소관(511a)에 걸리는 추신 부하를 관축 방향(X)에 있어서 분산시키고, 그 결과 홈 가공부(514)에 걸리는 하중을 저감시킬 수 있다.The
상기 중간 추신부(551)는, 소관(511a)에 대하여 상하 각측, 혹은 좌우 각측에 배치된 1쌍의 벨트(554)를 구비하고 있다. 각 벨트(554)는, 풀리(555)에 의해 루프형(무단형)으로 걸쳐져 있으며, 모터(M2)에 의해 회전 가능하게 구성되어 있다. 벨트(554)는, 외주면에 그 길이 방향을 따라서 복수의 패드(556)가 연설되어 있다.The said
상기 패드(556)는, 도시하지 않지만, 축경 가공부(513)에 의해 축경된 후의 소관(511a)의 외면과의 접촉 부분에, 복수의 패드(556)의 연설 방향에 대한 절단면이 원호형으로 되는 패드 홈이 형성되어 있다.Although not shown, the said
상기 중간 추신부(551)는, 모터(M3)의 구동에 의해 패드(556)를 소관(511a) 표면에 밀어붙이거나, 혹은 후퇴할 수 있게 구성되어 있다. Bride the
한편, 상기 중간 추신부(551)의 상류측에는, 소관(511a)의 외표면에 부착된 기름막이나 이물질을 제거하기 위한 와이퍼(557)가 설치되고, 하류측에는 중간 정경 다이스(558)가 설치되어 있다.On the other hand, a
상기 와이퍼(557)는, 소관(511a)의 외표면에 부착된 기름막이나 이물도 제거하기 위해서 설치되며, 소관(511a)을 통과시키기 위해서, 상기 소관(511a)의 외경보다도 훨씬 작은 직경의 관통 구멍이 중앙부에 형성된, 예컨대 고무제의 통형상체이다.The
중간 정경 다이스(558)는, 상기 중간 추신부(551)에서 편평한 소관(511a)의 단면 형상을 진원에 가까운 형상으로 되돌리기 위해서 설치되며, 상기 소관(511a)의 형상에 따라서, 축경 다이스(522)의 직경과 동일하거나 작은 다이스 직경으로 구성되어 있다.The intermediate diameter die 558 is provided in order to return the cross-sectional shape of the flat element pipe |
상기 제어부(553)는, 중간 추신부(551)의 모터(M3) 구동을 제어함으로써, 중간 추신부(551)의 패드(556)에 의한 소관(511a)에 대한 압박력을 제어할 수 있다.The
패드(556)를 소관(511a)에 대하여 적절한 압박력으로 밀어붙임으로써, 패드(556)와 소관(511a) 사이의 슬립을 저감시켜, 하중(F)의 변동이 작아지게 한다.By pushing the
상기 가공 관련 데이터 검출부(552)는, 중간 추신부(551)의 모터(M3) 구동력에 관련된 신호로서 모터(M3)에의 구동력 지령치에 대응하는 전류치(전기 신호)를 검출하는 전류계(552)로 구성되어 있다.The processing-related
한편, 제조 장치(510C)에는, 홈 가공부(514)에, 홈 가공 하중 측정용 로드셀(541)이나 가동대(543)를 구비하고 있지 않고, 축경 가공부(513)에, 축경 가공 하중 측정용 로드셀(545)을 구비하고 있지 않다.On the other hand, the
또한, 상기 제어부(553)는, 전술한 바와 같이, 전류계(552)에 의해 검출한 전류치를 미분하는 연산부를 구비하고, 미분치를 하중 관련 데이터로서 기억하는 기억부를 구비하고 있다. 또한, 상기 제어부(553)는, 미분치가 정상 가공 시의 변동인 5σ를 넘어 크게 변동되면, 단관이라고 판정하고, 추신부(516)의 모터(M1), 중간 추신부(551)의 모터(M3)에 대하여 추신 정지 지령을 출력하는 제어 프로그램을 구비하고 있다.As described above, the
전술한 제조 장치(510C)를 이용하여 내면 홈 형성 관(511)을 제조할 수 있다.The inner
제어부(553)에서는, 소관(511a)이 파단된 경우, 전류계(552)에서 검출한 전류치를 미분한 미분치에 기초하여, 단관이 발생했다고 판정하고, 가공 정지한다.In the case where the
구체적으로는, 내면 홈 형성 관(511)의 제조 방법에 따르면, 전류계(552)에서 검출한 전류치를 미분한 미분치의 변화량을 계측하여, 그 변동이 5σ를 넘으면 단관이라고 판단하고, 추신부(516)의 모터(M1), 중간 추신부(551)의 모터(M2) 등의 장치를 정지시킨다.Specifically, according to the manufacturing method of the inner surface
상기 제조 장치(510C)에 의해, 다음과 같은 작용 효과를 발휘할 수 있다.By the said
상기 제조 장치(510C)는, 정경 다이스(515)보다도 상류측에서 발생한 단관이라도, 홈 형성 플러그(524)가 파손되기 전에 확실하게 검출할 수 있다.The said
또한, 제조 장치(510C)는, 중간 추신부(551)의 모터 하중(구동력)의 지령치가 되는 전류치를 미분한 미분치에 기초하여, 단관이 발생했다고 판정할 수 있기 때문에, 중간 추신부(551)의 추신 보조에 의해 하중 변동이 큰 상황 하에서도, 중간 추신부(551) 또는 그것보다도 상류측에서 발생한 단관을 신속하고도 확실하게 검출할 수 있다.In addition, since the
따라서, 전조 볼(526)이 소관(511a)을 통하지 않고서 직접적으로 홈 형성 플러그(524)를 압박하여, 홈 형성 플러그(524)가 파손되는 것을 막을 수 있다.Therefore, the rolling
또한, 중간 추신부(551)의 모터(M2)의 하중에 대응하는 전류치의 미분치에 기초하여, 단관이 발생했다고 판정하는 구성이기 때문에, 로드셀이나 토크 게이지, 나아가서는, 이들을 설치하기 위한 가동대 등의 하드웨어의 추가는 불필요하며, 예컨대 전류계(552)와 같은 간소한 하드웨어에 의해서 단관 검출을 행할 수 있다.In addition, since the
한편, 실시형태 4C의 내면 홈 형성 관의 제조 장치(510C)는, 중간 추신부(551)에 구비한 상기 가공 관련 데이터 검출부(552)[전류계(552)]에만 기초하여 단관을 검출하는 구성에 한정되지 않는다.On the other hand, the
구체적으로는, 제조 장치(510C)는, 상기 가공 관련 데이터 검출부(552)에 추가해, 홈 가공부(514)에 홈 가공 하중 측정용 로드셀(541) 및/또는 축경 가공부(513)에 축경 가공 하중 측정용 로드셀(545)을 구비하여, 각 부위에서 단관 발생을 검출하는 구성을 배제하는 것은 아니다.Specifically, the
(실시예 16) (Example 16)
계속해서, 본 발명의 제조 장치를 이용하여 내면 홈 형성 관(511)의 가공 중에 소관(511a)[내면 홈 형성 관(511)]에 단관이 발생했을 때, 대체 곤란한 홈 형성 플러그(524)가 파손되지 않고서 단관 발생을 판정할 수 있는지 여부를 검증하는 단관 검출 실험을 실시했다.Subsequently, when a short pipe occurs in the
본 단관 검출 실험에서는, 본 발명의 제조 장치로서 실시형태 4A∼4C의 제조 장치(510A, 510B, 510C)를 이용하고, 또한 실시형태 4A∼4C의 제조 장치(510A, 510B, 510C)의 비교예로서 종래 기술에 따른 제조 장치를 이용하여 실시했다.In this single-tube detection experiment, the
실시형태 4A∼4C의 제조 장치(510A, 510B, 510C)에서는, 전술한 바와 같이, 모두 추신부(516)보다도, 구체적으로는, 홈 가공부(514) 또는 이 홈 가공부(514)보다도 관축 방향(X) 상류측에, 적절하게 가공 하중 검출부(517, 545, 552)를 구비하고, 이 가공 하중 검출부(517, 545, 552)에 의해 가공 하중 관련 데이터 검출을 행하고 있다. 실시형태 4A∼4C의 제조 장치(510A, 510B, 510C)에 관해서 중간 추신부(551)의 설치 유무, 가공 하중 검출부(517, 545, 552)의 종류, 가공 하중 검출부(517, 545, 552)의 설치 부위에 관해서 정리하면 표 11, 도 16, 도 17에 나타내는 것과 같다.In the
유무Middle PS
The presence or absence
설치 부위Machining load detector
Mounting site
(종래기술)Comparative Example
(Prior Art)
한편, 표 11은, 실시형태 4A∼4C의 각 제조 장치의 중간 추신부(551)의 설치 유무, 가공 하중 검출부의 종류, 가공 하중 검출부의 설치 부위를 나타내는 표이다.In addition, Table 11 is a table | surface which shows the presence or absence of installation of the
도 16은 실시형태 4A, 4B, 비교예의 각 제조 장치에 설치하는 가공 하중 검출부의 설치 부위를 나타내며, 중간 추신부를 설치하지 않은 제조 장치의 모식도이다. 도 17은 실시형태 4C의 제조 장치에 설치하는 가공 하중 검출부의 설치 부위를 나타내며, 중간 추신부를 설치하고 있는 제조 장치의 모식도이다.FIG. 16: is a schematic diagram of the manufacturing apparatus which did not install the intermediate drawing part, showing the installation site | part of the processing load detection part provided in each manufacturing apparatus of Embodiment 4A, 4B, and a comparative example. It is a schematic diagram of the manufacturing apparatus which shows the installation site | part of the processing load detection part installed in the manufacturing apparatus of Embodiment 4C, and is equipped with the intermediate drawing part.
한편, 표 11, 도 16에 나타내는 바와 같이, 비교예의 제조 장치에서는, 중간 추신부(551)를 설치하지 않은 구성을 예로 들고, 추신부(516)에 추신 드럼(531)의 모터의 하중을 검출하는 하중 검출기를 구비하며(도시 생략), 상기 하중 검출기로 추신 하중을 검출하여, 단관이 발생한 경우는, 단관이 발생했다는 판정을 한다.On the other hand, as shown in Table 11 and FIG. 16, in the manufacturing apparatus of the comparative example, taking the configuration in which the
또한, 단관 발생 부위(이하, 「단관 부위」라고 함)는, 도 16, 도 17에 도시하는 바와 같이, 단관 부위 a∼i의 9가지의 부위로 했다.In addition, as shown in FIG. 16, FIG. 17, the short pipe | tube generation site | part (henceforth "short pipe site | part") was made into nine site | parts of short pipe | tube parts ai.
단관 부위 a∼d는 도 16에 도시하는 대로이며, 구체적으로는, 단관 부위 a는 정경 다이스(515)와 추신부(516)의 사이이고, 단관 부위 b는 정경 다이스(515) 내 또는 홈 가공부(514)와 정경 다이스(515)의 사이이며, 단관 부위 c는 홈 가공부(514) 내 또는 축경 가공부(513)와 홈 가공부(514)의 사이이고, 단관 부위 d는 축경 가공부(513) 내 또는 축경 가공부(513)의 상류측에서부터 소관(511a)을 공급하는 페이오프 테이블(562)과 축경 가공부(513)의 사이이다.The short pipe | tube parts a-d are as shown in FIG. 16, Specifically, the short pipe | tube part a is between the
단관 부위 e∼i는 도 17에 도시하는 대로이며, 구체적으로는, 단관 부위 e는 정경 다이스(515)와 추신부(516)의 사이이고, 단관 부위 f는 정경 다이스(515) 내 또는 홈 가공부(514)와 정경 다이스(515)의 사이이며, 단관 부위 g는 홈 가공부(514) 내 또는 중간 추신부(551)와 홈 가공부(514)의 사이이고, 단관 부위 h는 축경 가공부(513)와 중간 추신부(551)의 사이이며, 단관 부위 i는 축경 가공부(513) 내 또는 페이오프 테이블(562)과 축경 가공부(513)의 사이이다.The short pipe | tube part e-i is as shown in FIG. 17, Specifically, the short pipe | tube part e is between the
이상을 근거로 하여, 비교예의 제조 장치를 이용하고 단관 부위 a, b, c, d의 각 부위에서 단관이 발생한 경우의 단관 검출 실험을 각각 단관 검출 실험 0-a, 0-b, 0-c, 0-d로 한다. 실시형태 4A의 제조 장치(510A)를 이용하고 단관 부위 a, b, c, d의 각 부위에서 단관이 발생한 경우의 단관 검출 실험을 각각 단관 검출 실험 1-a, 1-b, 1-c, 1-d로 한다. 실시형태 4B의 제조 장치(510B)를 이용하고 단관 부위 a, b, c, d의 각 부위에서 단관이 발생한 경우의 단관 검출 실험을 각각 단관 검출 실험 2-a, 2-b, 2-c, 2-d로 한다. 실시형태 4C의 제조 장치(510C)를 이용하고 단관 부위 e, f, g, h, i의 각 부위에서 단관이 발생한 경우의 단관 검출 실험을 각각 단관 검출 실험 3-e, 3-f, 3-g, 3-h, 3-i로 한다.Based on the above, the short pipe | tube detection experiment in the case where short pipe generate | occur | produced in each site | piece of a short pipe | tube part a, b, c, and d using the manufacturing apparatus of a comparative example was carried out, respectively. , 0-d. The short pipe detection experiments in the case where short pipes occurred at the respective sites of the short pipe portions a, b, c, and d using the
단관 검출 실험에서 행한 단관 검출 제어에 대해서, 도 18∼도 29를 기초로 설명한다.The short pipe | tube detection control performed by the short pipe | tube detection experiment is demonstrated based on FIGS. 18-29.
한편, 도 18∼도 29는, 각 단관 검출 실험에 있어서, 각 가공부에 적절하게 설치한 가공 하중 검출부가 검출하는 가공 하중과 시간의 관계 그래프를 도시한 도면이며, 모두 측정 시작에서부터 100초 경과한 시점에서 단관이 발생한 것으로 한다.18-29 are graphs showing the relationship graph of the processing load and time which the processing load detection part suitably installed in each processing part detects in each short pipe | tube detection experiment, and 100 second has passed since the measurement start. It is assumed that a short pipe occurred at one point.
또한, 단관 검출 후에 단관 발생이라는 판정을 내리자마자, 장치를 정지하기 때문에, 그 후의 하중은 제로가 되는데, 도 18∼도 29에서는, 단관 검출 전후의 하중의 변화 모습을 도시하기 위해서, 실제로 장치를 정지하더라도, 단관 발생 후에도 장치를 정지하지 않은 상태의 하중의 파형을 보여주고 있다.In addition, since the device is stopped as soon as it is determined that the short pipe is generated after the short pipe detection, the subsequent load becomes zero. In FIGS. 18 to 29, in order to show the change of the load before and after the short pipe detection, the apparatus is actually mounted. Even if it stops, the waveform of the load is shown without stopping the apparatus even after the short pipe generation.
(비교예의 제조 장치를 이용한 단관 검출 실험) (Single tube detection experiment using the manufacturing apparatus of the comparative example)
비교예의 제조 장치에서는, 도 18∼도 21에 도시하는 바와 같이, 전술한 추신 드럼(531)의 정상 가공 시의 모터(M1)의 추신 하중에 대하여 20%의 비율만큼 저하한 값을 임계치로 하는 단관 검출 라인으로 설정하고 있다.In the manufacturing apparatus of the comparative example, as shown in Fig. 18~ 21, to a value reduced by a ratio of 20% relative to PS weight of the motor (M 1) at the time of normal processing of the above-described
한편, 도 18∼도 21은 각각 단관 검출 실험 0-a, 0-b, 0-c, 0-d에 있어서의 단관 검출 실험의 실험 결과를 나타낸다.18-21 shows the experimental result of the short pipe | tube detection experiment in 0-a, 0-b, 0-c, and 0-d, respectively.
단관 검출 라인은, 단관이 발생했다고 판정할 수 있고, 단관을 오검출하지 않는 범위에서 설정할 필요가 있다.The short pipe detection line can be determined that short pipe has occurred, and needs to be set within a range in which the short pipe is not misdetected.
구체적으로는, 추신 드럼(531)의 추신 하중은, 도 18에 도시하는 바와 같이 수백초 레벨의 가공 시간 범위에서, 약 ±50 N의 범위 내로 변동하고 있다. 로트의 선두와 끝 사이의 수백분 레벨의 가공 시간 범위에 주목하면, 구리관의 전후에서의 소둔 상태의 차이나 고르지 않은 두께, 홈 형성 플러그(524)의 마모 등의 요인에 의해 추신 드럼(531)의 하중에는 변동이 더 생긴다.Specifically, the drawing load of the
또한, 구리관의 로트 사이의 차이나, 홈 형성 플러그(524)의 고체차나 계절 변동에 의한 차는 더 크고, 예컨대 단관 발생 전의 정상 가공 시에도, 추신 드럼(531)의 추신 하중은 약 1500 N에서 3000 N의 범위로 변동한다.In addition, the difference between the lot of copper pipe, the solid difference of the
그 때문에, 단관 검출의 임계치로서의 단관 검출 라인을 올리면 단관 발생의 오검출이 많아지기 때문에, 단관 검출 라인은, 단관의 오검출이 생기지 않는 범위로 설정할 필요가 있다.Therefore, when the short pipe detection line serving as the threshold value of the short pipe detection is raised, false detection of short pipe generation increases. Therefore, the short pipe detection line needs to be set in a range where no false detection of the short pipe occurs.
단관 검출 실험 0-a의 결과는 도 18에 도시하는 대로이다. 도 18에 도시하는 바와 같이, 단관 발생까지는, 추신 드럼(531)의 추신 하중은 정상 가공 시의 범위에서 변이하지만, 단관 발생과 동시에, 모터(M1)의 추신 하중이 단관 검출 라인보다도 낮은 기계적 손실 레벨까지 내려가기 때문에, 제어부에서는, 단관 발생과 동시에 단관이 발생했다고 판정하여, 장치를 정지시킴으로써 전조 볼(526)에 의해 홈 형성 플러그(524)가 파손되는 것을 막을 수 있다.The result of the short pipe | tube detection experiment 0-a is as showing in FIG. As shown in FIG. 18, until the short pipe is generated, the drawing load of the
단관 검출 실험 0-b의 결과는 도 19에 도시하는 대로이다. 도 19에 도시하는 바와 같이, 단관 발생과 동시에, 추신 드럼(531)의 추신 하중은 강하하는데, 단관 검출 라인보다도 강하하지 않고(도 19 중의 하중 파형의 a점 참조), 파단부가 정경 다이스(515)를 통과하는 동시에, 추신 드럼(531)의 추신 하중이 단관 검출 라인보다도 낮은 기계적 손실 레벨까지 내려가기 때문에, 제어부에서는, 단관이다고 판정하여 장치를 정지시킨다.The result of the short pipe | tube detection experiment 0-b is as showing in FIG. As shown in FIG. 19, the drawing load of the
이와 같이 단관 검출 실험 0-b에 있어서도, 비교예의 제조 장치는, 단관 발생 후에 가공 정지할 수 있지만, 단관 발생에서부터 단관 발생을 검출할 때까지 약간 지연이 생기게 된다.Thus, also in a short pipe | tube detection experiment 0-b, although the manufacturing apparatus of a comparative example can stop processing after a short pipe generation, there will be a slight delay from a short pipe generation until a short pipe generation is detected.
단, 단관 검출 실험 0-b에서는, 홈 가공부(514)보다도 하류측인 단관 부위 b에서 단관이 발생하기 때문에, 파단부가 홈 형성 플러그(524)를 갖는 홈 가공부(514)를 통과하지 않고, 홈 형성 플러그(524)가 파손되기 전에 장치를 정지시킬 수 있다.However, in the short pipe detection experiment 0-b, since the short pipe is generated at the short pipe portion b that is downstream from the
한편, 단관 발생과 동시에 강하하는 하중치(도 19 중의 하중 파형의 a점 참조)보다도 단관 검출 라인을 높게 설정한 경우에는, 파단부가 정경 다이스(515)를 통과하기 전에 단관 발생을 지연 없이 검출할 수 있는 반면, 전술한 바와 같이, 여러 가지 요인에 의해 가공 중에 추신 하중이 변동함에 따라, 단관 발생의 오검출이 생기기 쉬워져, 가공 효율이 대폭 저하되기 때문에, 바람직하지 못하다.On the other hand, when the short pipe detection line is set higher than the load value (see point a of the load waveform in FIG. 19) which drops simultaneously with the occurrence of the short pipe, it is possible to detect the short pipe without delay before the break passes through the diameter die 515. On the other hand, as described above, as the drawing load fluctuates during processing due to various factors, misdetection of short pipe generation easily occurs, and processing efficiency is greatly reduced, which is not preferable.
단관 검출 실험 0-c의 결과는 도 20에 도시하는 대로이다. 도 20에 도시하는 바와 같이, 단관 발생과 동시에, 추신 드럼(531)의 추신 하중은 강하하는데, 파단부가 홈 가공부(514), 정경 다이스(515)를 통과할 때마다 단계적으로 강하하고, 파단부가 정경 다이스(515)를 통과할 때까지, 추신 하중이 단관 검출 라인보다도 낮은 기계적 손실 레벨까지 내려가지 않아, 제어부에서는, 최종적으로 정경 다이스(515)를 통과할 때까지 단관이 발생했다고 판정할 수 없다.The result of the short pipe | tube detection experiment 0-c is as showing in FIG. As shown in FIG. 20, at the same time as the occurrence of the short pipe, the drawing load of the
따라서, 단관은, 홈 가공부(514)보다도 상류측인 단관 부위 c에서 발생하지만, 단관 발생 후에 단관 발생이라고 판정하고, 장치를 정지시킬 때까지 걸리는 시간에 지연이 생기기 때문에, 이 사이에, 파단부가 홈 형성 플러그(524)를 갖는 홈 가공부(514)를 통과하여, 전조 볼(526)이 직접적으로 홈 형성 플러그(524)에 접촉하고, 그 결과 홈 형성 플러그(524)가 파손될 우려가 있다.Therefore, the short pipe occurs at the short pipe portion c that is upstream from the grooving
한편, 도 20 중의 추신 하중의 파형의 a점, b점은, 각각 파단부가 홈 가공부(514), 정경 다이스(515)를 통과하는 중임을 나타낸다.On the other hand, points a and b of the waveform of the drawing load in FIG. 20 indicate that the break portion is passing through the
단관 검출 실험 0-d의 결과는 도 21에 도시하는 대로이다. 도 21에 도시하는 바와 같이, 단관 검출 실험 0-c와 마찬가지로, 단관 발생과 동시에, 추신 드럼(531)의 추신 하중은 강하하는데, 파단부가 축경 가공부(513), 홈 가공부(514), 정경 다이스(515)를 통과할 때마다 단계적으로 강하하고, 정경 다이스(515)를 통과할 때까지, 추신 하중이 단관 검출 라인보다도 낮은 기계적 손실 레벨까지 내려가지 않으며, 제어부에서는, 최종적으로 정경 다이스(515)를 통과할 때까지 단관이 발생했다고 판정할 수 없다.The result of the short tube detection experiment 0-d is as shown in FIG. As shown in FIG. 21, similar to the short pipe detection experiment 0-c, at the same time as the short pipe is generated, the drawing load of the
따라서, 단관 발생 후에 단관 발생이라고 판정하고, 장치 정지까지 걸리는 시간에 지연이 생겨, 이 사이에, 전조 볼(526)이 홈 형성 플러그(524)에 접촉하기 때문에, 홈 형성 플러그(524)가 파손될 우려가 있다.Therefore, after the short pipe is generated, it is determined that the short pipe is generated, and there is a delay in the time taken until the device stops, and the
(실시형태 4A의 제조 장치를 이용한 단관 검출 실험) (Single tube detection experiment using the manufacturing apparatus of Embodiment 4A)
계속해서 실시형태 4A의 제조 장치(510A)를 이용한 단관 검출 실험에 관해서 설명한다.Subsequently, a short pipe detection experiment using the
실시형태 4A의 제조 장치(510A)에서는, 단관 검출의 임계치로서 단관 검출 라인을, 홈 가공 하중 측정부(517)에서 측정한 정상 가공 시의 측정 하중(가공 하중(F))의 20%가 되도록 설정하고, 측정 하중이 단관 검출 라인 이하가 되면 단관이라고 판정하여, 장치를 정지하는 제어를 행하고 있다.In the
단관 검출 실험 1-a의 결과는 도 22에 도시하는 대로이다. 도 22에 도시하는 바와 같이, 홈 가공 하중 측정부(517)의 측정 하중은, 단관 발생과 동시에, 측정 하중이 단관 검출 라인보다도 낮은 제로까지 강하하기 때문에, 즉시 단관이 발생했다고 판정할 수 있어, 홈 형성 플러그(524)를 파손시키지 않고서 장치를 정지시킬 수 있다.The result of the short pipe | tube detection experiment 1-a is as showing in FIG. As shown in FIG. 22, since the measurement load of the grooving
한편, 단관 후에 측정 하중이 제로까지 강하한다는 것은, 홈 가공부(514)보다도 하류측에서 단관이 발생한 경우, 단관 발생과 동시에 추신 드럼(531)에 의한 소관(511a)의 추신이 홈 가공부(514)까지 완전히 작용하지 않게 되기 때문이다.On the other hand, the measurement load drops to zero after the short pipe, when the short pipe occurs on the downstream side than the
또한, 단관 검출 실험 1-b도, 단관 검출 실험 1-a와 마찬가지로, 단관 발생과 동시에, 측정 하중이 제로까지 강하하기 때문에, 즉시 단관 검출이 가능하여, 홈 형성 플러그(524)를 파손시키지 않고서 장치를 정지시킬 수 있다.Similarly to the short pipe detection experiment 1-a, since the measurement load drops to zero at the same time as the short pipe detection experiment 1-a, the short pipe detection experiment can be performed immediately, without damaging the groove-forming
한편, 단관 검출 실험 1-b에서의 홈 가공 하중 측정부(517)의 측정 하중은, 도 22와 대략 동일한 파형으로 되기 때문에, 가공 하중과 경과 시간과의 관계를 나타내는 그래프는 생략한다.On the other hand, since the measurement load of the grooving
단관 검출 실험 1-c의 결과는 도 23에 도시하는 대로이다. 도 23에 도시하는 바와 같이, 단관 발생과 동시에 홈 가공 하중 측정부(517)의 측정 하중은 강하하지 않는다.The result of the short pipe | tube detection experiment 1-c is as showing in FIG. As shown in FIG. 23, the measurement load of the grooving
이것은, 홈 가공부(514)보다도 상류측인 단관 부위 c에서 단관이 발생한 경우, 파단부가 홈 가공부(514)를 통과할 때까지, 단관이 발생하여도 추신 드럼(531)에 의한 소관(511a)의 추신이 홈 가공부(514)까지 작용하기 때문이다.When the short pipe occurs in the short pipe part c upstream of the
단관부가 홈 가공부(514)를 통과한 동시에(도 23 중의 하중 파형의 a점 참조), 단숨에 단관 검출 라인보다도 낮은 제로까지 강하하고, 제어부에서는, 단관이 발생했다고 판정하여, 장치를 정지시킨다.The short pipe portion passes through the groove processing portion 514 (see point a of the load waveform in FIG. 23), and immediately falls to zero lower than the short pipe detection line, and the control section determines that the short pipe has occurred, and stops the apparatus.
이와 같이 실시형태 4A의 제조 장치(510A)에서는, 단관 부위 c의 경우, 단관 발생과 동시에 장치를 정지시킬 수 없지만, 파단부가 홈 가공부(514)를 통과하는 동시에 단관이 발생했다고 판정하여, 장치를 즉시 정지할 수 있기 때문에, 홈 형성 플러그(524)가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.As described above, in the
여기서, 비교예의 제조 장치에서는, 단관 검출 실험 0-c에서 설명한 바와 같이, 단관 부위 c에서 단관이 발생한 경우, 파단부가 홈 가공부(514)를 통과하고, 또 정경 다이스(515)를 통과할 때까지 단관이 발생했다고 판정할 수 없다(도 20 참조). 즉, 파단부가 홈 가공부(514)와 정경 다이스(515)의 사이 및 정경 다이스(515) 안을 통과하는 사이의 수초 동안, 전조 볼(526)이 홈 형성 플러그(524)에 접촉하게 되어, 이 동안에 홈 형성 플러그(524)를 파손시키게 된다.Here, in the manufacturing apparatus of a comparative example, when a short pipe | tube generate | occur | produces in the short pipe | tube part c as described in short pipe | tube detection experiment 0-c, when a break part passes through the
이에 비하여 실시형태 4A의 제조 장치(510A)에서는, 단관 부위 c에서 단관이 발생한 경우, 파단부가 홈 가공부(514)와 정경 다이스(515)의 사이 및 정경 다이스(515) 안을 통과하는 동안까지, 비교예의 제조 장치보다도 빠르게 장치를 정지시킬 수 있으므로, 홈 형성 플러그(524)가 전조 볼(526)에 접촉하여, 파손되는 것을 미연에 막을 수 있다.On the other hand, in the
단관 검출 실험 1-d에 있어서도, 도 24에 도시하는 바와 같이, 실시형태 4A의 제조 장치(510A)에서는, 단관 발생과 동시에 단관이 발생했다고 판정할 수 없지만, 파단부가 축경 가공부(513)를 통과하고, 홈 가공부(514)를 통과할 때에, 홈 가공 하중 측정부(517)의 측정 하중이 제로에까지 강하하기 때문에(도 24 중, 하중 파형 a점 참조), 홈 가공부(514)의 통과와 동시에 단관이 발생했다고 판정할 수 있어, 단관 검출 실험 1-c의 경우와 마찬가지로 홈 형성 플러그(524)가 파손되는 것을 미연에 막을 수 있다.Also in the short pipe detection experiment 1-d, as shown in FIG. 24, in the
(실시형태 4B의 제조 장치를 이용한 단관 검출 실험) (Single tube detection experiment using the manufacturing apparatus of Embodiment 4B)
계속해서 실시형태 4B의 제조 장치(510B)를 이용한 단관 검출 실험에 관해서 설명한다.Subsequently, a short pipe detection experiment using the
단관 검출 실험 2-a에서는, 단관 검출 실험 1-a와 마찬가지로 홈 가공부(514)보다도 하류측에서 단관이 발생하기 때문에, 단관 발생과 동시에 추신 드럼(531)에 의한 소관(511a)의 추신이 축경 가공부(513)까지 작용하지 않게 된다.In the short pipe detection experiment 2-a, as in the short pipe detection experiment 1-a, the short pipe is generated downstream from the
이 때문에, 축경 가공 하중 측정부의 측정 하중은, 도 25에 도시하는 바와 같이, 단관 발생과 동시에, 측정 하중이 단관 검출 라인보다도 낮은 제로까지 강하하기 때문에, 즉시 단관 발생으로 판정할 수 있어, 홈 형성 플러그(524)를 파손시키지 않고서 장치를 정지시킬 수 있다.For this reason, as shown in FIG. 25, since the measurement load falls to zero lower than a short pipe detection line, as shown in FIG. The device can be stopped without breaking the
마찬가지로, 단관 검출 실험 2-b, 2-c도, 단관 발생과 동시에, 측정 하중이 제로까지 강하하기 때문에, 즉시 단관 발생으로 판정할 수 있어, 홈 형성 플러그(524)를 파손시키지 않고서 장치를 정지시킬 수 있다.Similarly, since the measurement load drops to zero at the same time as the short pipe detection experiments 2-b and 2-c, the short pipe detection experiment can be immediately determined as short pipe generation, and the device is stopped without damaging the groove-forming
한편, 단관 검출 실험 2-b, 2-c에서의 홈 가공 하중 측정부(517)의 측정 하중은, 도 25와 대략 동일한 파형으로 되기 때문에, 가공 하중과 경과 시간과의 관계를 나타내는 그래프는 생략한다.In addition, since the measurement load of the grooving
단관 검출 실험 2-d에서는, 축경 가공부(513)보다도 상류측인 단관 부위 d에서 단관이 발생하기 때문에, 단관이 발생하더라도 파단부가 축경 가공부(513)를 통과할 때까지는 추신 드럼(531)에 의한 소관(511a)의 추신이 축경 가공부(513)까지 작용한다.In the short pipe detection experiment 2-d, since the short pipe is generated at the short pipe portion d that is upstream from the shaft
이 때문에, 도 26에 도시하는 바와 같이, 단관 발생과 동시에 축경 가공 하중 측정부의 측정 하중은, 강하하지 않지만, 파단부가 축경 가공부(513)를 통과함과 동시에 단관 검출 라인보다도 낮은 제로까지 강하하며, 제어부에서는, 단관이 발생했다고 판정하여, 장치를 정지시킨다.For this reason, as shown in FIG. 26, the measurement load of the shaft diameter machining load measurement portion does not drop at the same time as the short pipe generation, but the fracture portion passes through the shaft
이와 같이 실시형태 4B의 제조 장치(510B)에서는, 단관 발생과 동시에 장치를 정지시킬 수 없지만, 파단부가 축경 가공부(513)를 통과함과 동시에 단관이 발생했다고 판정하여, 파단부가 홈 가공부(514)를 통과하기 전에 장치를 정지시킬 수 있기 때문에, 홈 형성 플러그(524)가 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다.As described above, in the
(실시형태 4C의 제조 장치를 이용한 단관 검출 실험) (Single tube detection experiment using the manufacturing apparatus of Embodiment 4C)
계속해서 실시형태 4C의 제조 장치(510C)를 이용한 단관 검출 실험에 관해서 설명한다.Subsequently, a short pipe detection experiment using the
실시형태 4C의 제조 장치(510C)에서는, 전술한 바와 같이 중간 추신부(551)의 모터(M2)의 하중의 미분치를 바탕으로 단관이 발생했다고 판정하고 있다.In the
구체적으로는, 중간 추신부(551)의 모터(M2)의 하중[중간 추신부(551)의 추신 하중(F)]의 변화량(미분치)을 감시하고, 미분치의 변동이 5σ를 넘으면 단관이라고 판단하여, 장치를 정지시키는 제어를 행하고 있다.Specifically, the amount of change (derivative value) of the load of the motor M 2 of the intermediate drawing part 551 (the drawing load F of the intermediate drawing part 551) is monitored, and if the variation of the derivative value exceeds 5 sigma, It judges that it is, and the control which stops an apparatus is performed.
여기서, 중간 추신부(551)에서의 추신 하중은, 정상 가공 시라도 실제로는, 전술한 바와 같이 가공 전의 소관(511a)(구리관)이나 장치의 상태, 가공 환경의 차이 등, 여러 요인에 의해 변화량이 커진다.Here, the drawing load in the
이 때문에, 실시형태 4C의 제조 장치(510C)와 같이, 추신 하중의 미분치를 이용하여 단관 발생을 검출함으로써, 정확하게 단관을 판정할 수 있다는 점에서 바람직하다.For this reason, like the
단관 검출 실험 3-e의 실험 결과는 도 27에 도시하는 대로이다.The experimental result of short pipe | tube detection experiment 3-e is as showing in FIG.
한편, 도 27은 단관 발생 전후의 중간 추신부(551)에서의 추신 하중과, 하중 변화량(미분치)을 각각 그래프화하여 나타내며, 추신 하중은 도 27에서 좌측을 종축으로 하고, 하중의 변화량은 도 27에서 우측을 종축으로 하고 있다.On the other hand, Fig. 27 is a graph showing the drawing load and the load change amount (differential value) at the
단관 검출 실험 3-e에서는, 홈 가공부(514)보다도 하류측에서 단관이 발생하지만, 이에 따라, 중간 추신부(551)의 부하가 올라가, 추신 드럼의 추신 하중의 변화량이 정상 가공 시와 비교하여 현저히 상승한다. 따라서, 단관 발생과 대략 동시에 단관이 발생했다고 판정하여, 장치를 정지시킬 수 있다.In the short pipe detection experiment 3-e, the short pipe is generated on the downstream side than the
한편, 도 27에 도시하는 바와 같이, 수백초 레벨의 범위에서 보면 중간 추신부(551)에서의 추신 하중의 변동도, 추신 하중의 미분치의 변동도 큰 차이는 없지만, 전술한 바와 같이, 수백분 레벨의 범위에서 보면 중간 추신부(551)에서의 추신 하중의 변동이 커진다.On the other hand, as shown in FIG. 27, there is no significant difference in the variation of the drawing load in the
이 때문에, 중간 추신부(551)의 추신 하중의 변화량(미분치)에 기초하여 단관이 발생했다고 판정함으로써, 단관을 오검출하지 않고, 단관과 동시에 즉시 단관 발생으로 판정할 수 있어, 홈 형성 플러그(524)를 파손시키지 않고서 장치를 정지시킬 수 있다.For this reason, by judging that a short pipe | tube generate | occur | produced based on the change amount (differential value) of the drawing load of the
또한, 단관 검출 실험 3-f, 3-g도, 단관 검출 실험 3-e와 마찬가지로, 단관 발생과 동시에, 중간 추신부(551)의 추신 하중의 변화량(미분치)이 5σ를 넘을 때까지 변화되어, 즉시 단관을 검출할 수 있고, 그 결과 홈 형성 플러그(524)를 파손시키지 않고서 장치를 정지시킬 수 있다.Similarly to the short pipe detection experiment 3-e, the short pipe detection experiment 3-f and 3-g are also changed until the change amount (derivative value) of the drawing load of the
한편, 단관 검출 실험 3-f, 3-g에서의 중간 추신부(551)의 측정 하중은, 도 27과 대략 동일한 파형으로 되기 때문에, 가공 하중과 경과 시간의 관계를 나타내는 그래프는 생략한다.In addition, since the measurement load of the
단관 검출 실험 3-h에서는, 중간 추신부(551) 내 또는 중간 추신부(551)보다도 상류측인 단관 부위 h에서 단관이 발생하는데, 도 28에 도시하는 바와 같이, 단관 발생과 동시에 중간 추신부(551)의 추신 하중의 변화량(미분치)이 5σ를 넘을 때까지 변화되어, 즉시 단관 발생으로 판정할 수 있고, 홈 형성 플러그(524)를 파손시키지 않고서 장치를 정지시킬 수 있다.In the short pipe detection experiment 3-h, a short pipe is generated at the short pipe portion h that is upstream of the
단관 검출 실험 3-i에서는, 도 29에 도시하는 바와 같이, 단관 발생과 동시에 중간 추신부(551)의 하중 및 하중의 변화량(미분치)은 강하하지 않는다. 단관은, 축경 가공부(513)보다도 상류측인 단관 부위 i에서 발생하기 때문에, 파단부가 축경 가공부(513)를 통과할 때까지는, 중간 추신부(551)의 추신 하중에 영향을 미치지 않기 때문이다.In short pipe detection experiment 3-i, as shown in FIG. 29, the load of the
그러나, 파단부가 축경 가공부(513)를 통과하는 동시에, 단관 검출 실험 3-h와 마찬가지로 중간 추신부(551)의 하중의 변화량(미분치)이 5σ를 넘을 때까지 변화되어, 단관 발생으로 판정할 수 있고, 홈 형성 플러그(524)를 파손시키지 않고서 장치를 정지시킬 수 있다.However, while the breaking portion passes through the shaft
전술한 단관 검출 실험에 의해, 비교예의 제조 장치는, 단관 발생 부위에 따라서는, 홈 형성 플러그(524)가 전조 볼(526)에 직접적으로 밀어붙여져 파손되었다.According to the above-described short pipe detection experiment, in the manufacturing apparatus of the comparative example, the groove-forming
이에 비하여, 실시형태 4A∼4C의 각 제조 장치는, 모두 홈 형성 플러그(524)가 전조 볼(526)에 의해 파손되기 전에, 가공 중에 단관이 발생했다고 판정하여, 가공을 정지시킬 수 있었다.On the other hand, each manufacturing apparatus of Embodiments 4A to 4C judged that short pipes occurred during processing before the groove-forming
따라서, 본 발명의 내면 홈 형성 관의 제조 장치 및 제조 방법에 의해, 홈 형성 플러그(524)의 파손을 방지할 수 있음을 실증할 수 있었다.Therefore, it was able to demonstrate that the damage of the
한편, 전술한 실시형태 4와, 본 발명의 구성과의 대응에 있어서, 이 실시형태의 축경 가공부(513)는 본 발명의 축경 수단에 대응하고, 이하 마찬가지로,In addition, in correspondence with
홈 가공부(514)는 홈 가공 수단에 대응하며, The
추신부(516)는 추신 수단에 대응하고, The
중간 추신부(551)는 중간 추신 수단에 대응하며, The
가공 관련 데이터 검출부(517, 545)에서 측정한 측정 하중 또는 전류계(552)에서 계측한 전류는 가공 관련 데이터에 대응하고, The measured load measured by the machining related
가공 관련 데이터 검출부(517, 545, 552)는 가공 관련 데이터 검출 수단에 대응하며, The process related
연산부, 기억부를 구비한 제어부(518, 546, 553)는 단관 판정 수단에 대응하고,
홈 가공 하중 측정용 로드셀(541)은 홈 가공 하중 측정 수단에 대응하며,The grooving load measuring
축경 가공 하중 측정용 로드셀(545)은 축경 가공 하중 측정 수단에 대응하고,The
중간 추신부(551)의 추신 하중의 미분치는 하중 관련 데이터에 대응하며,The derivative value of the drawing load of the
전류계(552) 및 제어부(553)의 연산부는 하중 관련 데이터 검출 수단에 대응하지만, 본 발명은 전술한 실시형태 4의 구성에만 한정되는 것은 아니며, 많은 실시형태로 실시될 수 있다.The calculating section of the
11 : 내면 홈 형성 관 12 : 내면 홈 형성 관의 제조 장치
13 : 축경부 14 : 홈 가공부
16 : 인발 장치 17 : 보조 인발 장치
33 : 가동대 35 : 로드셀
45 : 제어 장치 50 : 고정대
101 : 내면 홈 형성 관의 제조 장치 120 : 축경 장치
130 : 보조 이송 장치 140 : 홈 가공 장치
160 : 권취 드럼 171 : 제어기
176 : 연산기 182 : 상류 가동대
184 : 전체 가동대 192 : 상류 하중 검출기
194 : 전체 하중 검출기 201 : 소관
202 : 축경관 204 : 내면 홈 형성 관
311 : 내면 홈 형성 관 311a : 소관
312 : 내면 홈 형성 관의 제조 장치 313 : 축경 수단
314 : 홈 가공 수단 317 : 중간 인발부
322 : 축경 다이스 323 : 플로팅 플러그
324 : 홈 형성 플러그 326 : 가공 볼
510A, 510B, 510C : 내면 홈 형성 관의 제조 장치
511 : 내면 홈 형성 관 511a : 소관
513 : 축경 가공부 514 : 홈 가공부
516 : 추신부
517, 545, 552 : 가공 관련 데이터 검출부
518, 546, 553 : 제어부 524 : 홈 형성 플러그
541 : 홈 가공 하중 측정용 로드셀 551 : 중간 추신부
P : 가공 하중11: inner groove forming tube 12: manufacturing apparatus of inner groove forming tube
13: Shaft diameter part 14: Grooving part
16: drawing device 17: auxiliary drawing device
33: movable table 35: load cell
45
101: device for manufacturing inner grooved tube 120: shaft reduction device
130: auxiliary feed device 140: groove processing device
160: winding drum 171: controller
176: calculator 182: upstream movable platform
184: full movable table 192: upstream load detector
194: full load detector 201: pipe
202: shaft diameter tube 204: inner groove forming tube
311: inner
312: manufacturing apparatus of inner grooved tube 313: shaft diameter means
314: groove processing means 317: intermediate drawing
322: shaft diameter die 323: floating plug
324: groove forming plug 326: machining ball
510A, 510B, 510C: manufacturing apparatus of inner grooved tube
511: inner
513: shaft processing part 514: groove processing part
516: PS
517, 545, 552: machining-related data detector
518, 546, 553: control unit 524: groove forming plug
541: load cell for grooving load measurement 551: intermediate drawing unit
P: working load
Claims (24)
상기 내면 홈 형성 관의 제조 장치에,
상기 홈 가공 수단의 하류측에서 가공을 마친 내면 홈 형성 관을 권취하는 권취 드럼을 겸한 인발 수단과, 상기 축경 수단과 상기 홈 가공 수단의 사이에서 소관을 인발하는 보조 인발 수단과, 상기 축경 수단, 상기 보조 인발 수단 및 상기 홈 가공 수단을 지지하며, 설치부에 대하여 인발 방향으로 이동 가능한 가동 수단과, 상기 가동 수단의 상기 설치부에 대한 이동에 따라서 작용하는 가공 하중을 검출하는 하중 검출 수단과, 상기 하중 검출 수단에 의해 검출한 상기 가공 하중에 기초하여, 상기 보조 인발 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고,
관의 중심축에 대한 홈의 비틀림각을 β(도), 인접하는 홈과 홈 사이에서 형성되는 핀의 꼭지각을 α(도)로 했을 때, β가 30에서 60, α가 5에서 20이며, 외경을 D(㎜), 홈의 깊이를 H(㎜), 관의 축 방향에 대한 단면적을 AC(㎟)로 했을 때, D가 6 이하, H가 0.07 이상이고, AC<0.8×D로 하며, 상기 가공 하중을 P(N), 상기 홈 가공 수단 통과 후의 관의 축 방향에 대한 단면적을 AC1(㎟), 상기 홈 가공 수단 통과 후의 관의 파단 응력을 σM(N/㎟)으로 했을 때,
P가 (AC1×σM)의 0.5배에서 0.9배 사이가 되도록 상기 보조 인발 수단을 제어하는 것인 내면 홈 형성 관의 제조 방법.In the manufacturing method of the inner surface grooved tube which uses the manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube provided with the shaft diameter means which draws and shrinks an element pipe, and the groove processing means which forms many groove | channels in the inner tube inner surface. In
In the manufacturing apparatus of the said inner surface grooved tube,
Drawing means, which also serves as a winding drum for winding up the inner surface groove forming tube finished on the downstream side of the groove processing means, auxiliary drawing means for drawing a small pipe between the shaft reduction means and the groove processing means, the shaft reduction means, Support means for supporting the auxiliary drawing means and the groove processing means, the movable means being movable in the drawing direction with respect to the installation portion, load detection means for detecting a processing load acting in accordance with the movement of the movable means with respect to the installation portion; A control means for controlling the auxiliary drawing means based on the processing load detected by the load detecting means,
When the torsion angle of the groove with respect to the center axis of the tube is β (degrees), and the vertex angle of the pin formed between the adjacent grooves and the grooves is α (degrees), β is 30 to 60, and α is 5 to 20, When the outer diameter is D (mm), the depth of the groove is H (mm), and the cross-sectional area in the axial direction of the pipe is A C (mm 2), D is 6 or less, H is 0.07 or more, and A C <0.8 x D The processing load is P (N), the cross-sectional area with respect to the axial direction of the pipe after passing the grooving means is A C1 (mm 2), and the breaking stress of the pipe after passing the grooving means is σ M (N / mm 2). When we do,
And the auxiliary drawing means is controlled such that P is between 0.5 times and 0.9 times of (A C1 × σ M ).
소관이 인발 방향으로 나아가는 과정에서, 소관을 축경시키는 축경 가공 공정과, 소관 내면에 다수의 홈을 형성하는 홈 가공 공정을 행하고, 상기 축경 가공 공정과 상기 홈 가공 공정을 행하는 동안, 상기 축경 가공 공정에서 축경한 소관을 인발하는 중간 인발 공정을 행하며,
상기 축경 가공 공정을, 축경 다이스와, 소관 내에 배치되며 상기 축경 다이스와 함께 소관을 축경하는 플로팅 플러그로 행하고,
상기 홈 가공 공정을, 소관 내에 있어서 상기 플로팅 플러그와 회동 가능하게 연결되고 외주에 복수의 홈이 형성된 홈 형성 플러그와, 소관의 외측에 있어서 상기 소관을 상기 홈 형성 플러그 측으로 압박하면서 관축 둘레로 공전 가능하게 배치된 압박용 공구로 행하는 내면 홈 형성 관의 제조 방법으로서,
상기 소관의 외경 D0(㎜), 상기 축경 다이스의 직경 D2(㎜)에 의해,
RD={(D0-D2)/D0}×100(%)로 나타내어지는 소관의 축경률 RD(%)를, RD≤30으로 설정하고,
상기 플로팅 플러그의 외경 D1(㎜), 상기 축경 다이스의 직경 D2(㎜)을, D1-D2≥0.1이 되도록 설정하는 것인 내면 홈 형성 관의 제조 방법.Using the manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube provided with the shaft diameter means which pulls out a small pipe and reduces a diameter, and the groove processing means which forms many grooves in the inner pipe inner surface,
In the process of moving the primary pipe in the drawing direction, the shaft diameter machining step of shrinking the primary pipe and the groove processing step of forming a plurality of grooves in the inner tube inner surface are performed, and the shaft diameter processing step is performed while the shaft diameter processing step and the groove processing step are performed. Conducts an intermediate drawing process for drawing down the reduced tube in the
The shaft diameter processing step is performed with a shaft diameter die and a floating plug which is arranged in the element pipe and which diameter-adjusts the element pipe together with the axis diameter die,
The groove forming step is capable of revolving around the tube axis while pressing the elementary pipe to the grooved plug side on the outside of the elementary pipe, and a grooved plug rotatably connected to the floating plug in the elementary pipe and having a plurality of grooves formed on an outer circumference. As a manufacturing method of the inner surface grooved pipe | tube performed with the pressing tool arrange | positioned like this,
By the outer diameter D 0 (mm) of the element pipe, the diameter D 2 (mm) of the shaft diameter dies,
Axial diameter rate R D (%) of the element pipe represented by R D = {(D 0 -D 2 ) / D 0 } × 100 (%) is set to R D ≦ 30,
The inner surface of the groove forming process for producing a tube to the outer diameter D 1 (㎜), the diameter D 2 of the shaft diameter of the die (㎜) of the floating plug, to set so that the D 1 -D 2 ≥0.1.
상기 압박용 공구의 가공 피치 P(㎜)를, 0.2≤P≤0.7의 범위가 되도록 설정하는 것인 내면 홈 형성 관의 제조 방법.The rotation direction of the said pressing tool is set in the opposite direction to the rotation direction of the said grooved plug,
The manufacturing method of the inner surface grooved pipe | tube which sets the process pitch P (mm) of the said pressing tool so that it may become the range of 0.2 <= P <= 0.7.
상기 압박용 공구의 가공 피치 P(㎜)를, 0.2≤P≤0.4의 범위가 되도록 설정하는 것인 내면 홈 형성 관의 제조 방법.The rotation direction of the said pressing tool is set to the same direction as the rotation direction of the said grooved plug,
The manufacturing method of the inner surface grooved pipe | tube which sets the process pitch P (mm) of the said pressing tool so that it may become the range of 0.2 <= P <= 0.4.
상기 축경 수단과, 상기 홈 가공 수단과, 홈 가공된 내면 홈 형성 관을 인발하는 인발 수단을 상류측에서부터 이 순서로 구비하고,
상기 축경 수단과 상기 홈 가공 수단의 사이에 설치되며, 상기 축경관을 상기 홈 가공 수단으로 향하는 이송 방향으로 이송 보조하는 이송 보조 수단을 구비한 내면 홈 형성 관의 제조 장치로서,
상기 축경 수단과 상기 이송 보조 수단이 고정되며 상기 인발 수단의 인발 방향과 평행하게 상기 홈 가공 수단에 대하여 상대 이동 가능한 이동대와,
상기 이동대가 상기 홈 가공 수단에 대하여 상대 이동할 때에 상기 이동대에 걸리는 상기 상대 이동의 방향의 하중을 검출하는 이동대 하중 검출 장치를 구비하고,
상기 홈 가공 수단이 고정되며 상기 인발 방향과 평행하게 상기 인발 수단에 대하여 상대 이동 가능한 기대와,
상기 기대가 상기 인발 수단에 대하여 상대 이동할 때에 상기 기대에 걸리는 상기 상대 이동의 방향의 하중을 검출하는 기대 하중 검출 장치와,
상기 이송 보조 수단의 동작을 제어하는 제어 수단을 구비하고,
상기 이동대를, 상기 기대에 대하여 상기 인발 방향으로 상대 이동 가능하게 구성하며,
상기 제어 수단을,
상기 이동대 하중 검출 장치 및 상기 기대 하중 검출 장치 중 적어도 한 쪽에 의해 검출한 하중에 기초하여, 상기 이송 보조 수단의 이송 보조 속도를 조절하는 이송 보조 속도 조정 처리 및 상기 이송 보조 수단의 이송 보조 토크를 조절하는 이송 보조 토크 조정 처리 중 적어도 어느 한 쪽을 실행하는 구성으로 한 것인 내면 홈 형성 관의 제조 장치.It is provided with the shaft diameter means which shrinks an element pipe, and forms a shaft diameter pipe, and the groove processing means which performs a groove processing on the inner surface of the shaft diameter pipe reduced,
The shaft diameter means, the groove processing means, and a drawing means for drawing the grooved inner surface groove forming tube in this order from the upstream side;
An apparatus for manufacturing an inner surface grooved tube, which is provided between the shaft diameter means and the groove processing means, and is provided with a transfer aid means for assisting the shaft diameter pipe in a conveying direction toward the groove processing means.
A movable table to which the shaft reduction means and the conveying auxiliary means are fixed and movable relative to the groove processing means in parallel with the drawing direction of the drawing means;
A movable table load detection device for detecting a load in the direction of the relative movement applied to the movable table when the movable table moves relative to the groove processing means;
An expectation that the groove processing means is fixed and relatively movable relative to the drawing means in parallel with the drawing direction,
An expected load detection device for detecting a load in the direction of the relative movement applied to the base when the base is moved relative to the drawing means;
A control means for controlling the operation of the transfer aid means;
The movable table is configured to be relatively movable in the drawing direction with respect to the base,
The control means,
Based on the load detected by at least one of the said moving stage load detection apparatus and the said expected load detection apparatus, the feed assistance speed adjustment process which adjusts the feed assistance speed of the said feed assistance means, and the feed assistance torque of the said feed assistance means are carried out. The manufacturing apparatus of the inner surface grooved pipe | tube made into the structure which performs at least one of the feed auxiliary torque adjustment process to adjust.
상기 이송 보조 토크 조정 처리를, 상기 이송 보조 토크와의 상관 관계에 기초하여 정해지는 제2 이송 보조 속도를 가지고 조정하는 조정 처리로 한 것인 내면 홈 형성 관의 제조 장치.The said feed assistance speed in the said feed assistance speed adjustment process is made into the 1st feed assistance speed,
The manufacturing apparatus of the inner surface grooved pipe | tube which made the said feed assistance torque adjustment process into the adjustment process which adjusts with the 2nd feed assistance speed determined based on the correlation with the said feed assistance torque.
축경된 축경관의 내면에 홈 가공을 실시하는 홈 가공 수단을 구비하고,
소관의 인발 방향을 따라서, 상기 축경 수단과, 상기 홈 가공 수단을 구비하며, 상기 축경 수단과 상기 홈 가공 수단의 사이에 상기 축경 수단에서 축경한 소관을 인발하는 중간 인발부를 구비하고,
상기 축경 수단을, 축경 다이스와, 소관 내에 배치되며 상기 축경 다이스와 함께 소관을 축경하는 플로팅 플러그로 구성하고,
상기 홈 가공 수단을, 소관 내에 있어서 상기 플로팅 플러그와 회동 가능하게 연결되며, 외주에 복수의 홈이 형성된 홈 형성 플러그와, 소관의 외측에 있어서 상기 소관을 상기 홈 형성 플러그 측으로 압박하면서 관축 둘레로 공전 가능하게 배치된 압박용 공구로 구성한 내면 홈 형성 관의 제조 장치로서,
상기 소관의 외경 D0(㎜), 상기 축경 다이스의 직경 D2(㎜)에 의해,
RD={(D0-D2)/D0}×100(%)로 나타내어지는 소관의 축경률 RD(%)를, 상기 축경 수단에 있어서 RD≤30으로 설정하고,
상기 플로팅 플러그의 외경 D1(㎜), 상기 축경 다이스의 직경 D2(㎜)을, D1-D2≥0.1가 되도록 설정한 것인 내면 홈 형성 관의 제조 장치.Shaft reduction means for reducing the small pipe to form a shaft pipe,
It is provided with the grooving means which performs a grooving on the inner surface of the reduced diameter diameter pipe,
Along the drawing direction of the element pipe, the shaft diameter means and the groove processing means are provided, and between the shaft diameter means and the groove processing means, an intermediate drawing portion for drawing the element pipe reduced in the shaft diameter means is provided,
The shaft diameter means comprises a shaft diameter die and a floating plug disposed in the elementary pipe and configured to reduce the elementary pipe together with the shaft diameter die,
The groove forming means is rotatably connected to the floating plug in the element pipe, and has a groove forming plug having a plurality of grooves formed on an outer circumference thereof, and revolves around the tube axis while pressing the element pipe to the groove forming plug side outside the element pipe. As a manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube comprised by the pressing tool arrange | positioned possibly,
By the outer diameter D 0 (mm) of the element pipe, the diameter D 2 (mm) of the shaft diameter dies,
The shaft diameter ratio R D (%) of the element pipe represented by R D = {(D 0 -D 2 ) / D 0 } × 100 (%) is set to R D ≦ 30 in the shaft diameter means,
The outer diameter D 1 (㎜), the manufacturing apparatus of the diameter D 2 (㎜) of the shaft diameter of the die, D 1 -D 2 in the inner surface groove formed in one set so that ≥0.1 tube of the floating plug.
상기 압박용 공구의 가공 피치 P(㎜)를, 0.2≤P≤0.7의 범위가 되도록 설정한 것인 내면 홈 형성 관의 제조 장치.The rotation direction of the said pressing tool is set in the opposite direction to the rotation direction of the said grooved plug,
The manufacturing apparatus of the inner surface grooved pipe | tube which set the process pitch P (mm) of the said pressing tool so that it may become the range of 0.2 <= P <= 0.7.
상기 압박용 공구의 가공 피치 P(㎜)를, 0.2≤P≤0.4의 범위가 되도록 설정한 것인 내면 홈 형성 관의 제조 장치.The rotational direction of the said pressing tool is set to the same direction as the rotation direction of the said grooved plug,
The manufacturing apparatus of the inner surface grooved pipe | tube which set the process pitch P (mm) of the said pressing tool so that it may become the range of 0.2 <= P <= 0.4.
상기 홈 가공 수단의 관축 방향 하류측에서 가공을 마친 내면 홈 형성 관을 추신(抽伸)하는 추신 수단과, 소관의 추신에 따라 관축 방향으로 생기는 가공 하중에 관한 가공 관련 데이터를 검출하는 가공 관련 데이터 검출 수단을 상기 추신 수단보다도 관축 방향 상류측에 구비한 것인 내면 홈 형성 관의 제조 장치.In the manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube provided with the shaft diameter means which diameter-reduces an element pipe, and forms a shaft diameter tube, and the groove processing means which performs a groove process on the inner surface of the shaft diameter tube which was reduced in diameter,
Processing-related data detection for detecting processing-related data relating to processing loads generated in the tube-axis direction in accordance with the drawing of the element pipe and drawing means for drawing the inner surface grooved tube which has been processed on the downstream side in the tube-axis direction of the groove-processing means. The manufacturing apparatus of the inner surface groove | channel formation pipe | tube provided with a means in the tube axial direction upstream rather than the said drawing means.
상기 가공 관련 데이터 검출 수단을, 상기 중간 추신 수단의 모터의 추신 하중에 관련된 하중 관련 데이터를 검출하는 하중 관련 데이터 검출 수단으로 구성한 것인 내면 홈 형성 관의 제조 장치.22. The apparatus according to claim 20 or 21, further comprising an intermediate drawing means for drawing element pipes between the shaft reduction means and the groove processing means,
The manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube which comprises the said process related data detection means by the load related data detection means which detects the load related data concerning the drawing load of the motor of the said intermediate drawing means.
상기 가공 관련 데이터 검출 수단에 의해 검출한 상기 가공 관련 데이터에 기초하여 상기 단관 판정 수단에 의해 단관이 발생했다고 판정하고, 가공 정지를 행하는 것인 내면 홈 형성 관의 제조 방법.Using the manufacturing apparatus of the inner surface grooved tube of Claim 23,
A method for manufacturing an inner surface grooved tube according to the processing-related data detected by the processing-related data detecting means, wherein the single-tube determination means determines that a short pipe has occurred, and stops processing.
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