KR101337518B1 - Metal extention spinning work method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속 신장 스피닝 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 금속 신장 스피닝 가공 방법은 내부에 공간부가 구비되고 외주면에는 플랜지부(2a)가 구비된 통형상 가공 대상물(2)을 스피닝 가공 장치의 주축대(20)에 끼워서 상기 주축대(20)와 함께 고속 회전될 수 있도록 배치하는 단계와; 상기 주축대(20)의 길이 방향과 동일 축선상에 위치에서 전진 및 후진 가능하게 설치된 신장 헤더(30)를 상기 주축대(20) 방향으로 전진시켜서 상기 신장 헤더(30)에 양면으로 연통된 결합공(34)에 상기 가공 대상물(2)의 외주면이 삽입되도록 하는 단계와; 상기 가공 대상물(2)에 결합된 상기 신장 헤더(30)의 외부 위치에서 상기 가공 대상물(2)의 외주면에 스피닝 롤러(24)의 외주면이 일정 압력으로 접촉되도록 배치하는 단계와; 상기 주축대(20)에 의해 상기 가공 대상물(2)을 고속회전시키면서 상기 스피닝 롤러(24)가 외주면이 일정 압력으로 상기 가공 대상물(2)에 접촉된 상태에서 상기 가공 대상물(2)에 대해 상대회전함과 동시에 상기 신장 헤더(30)는 전진하여 상기 스피닝 롤러(24)에 의해 상기 가공 대상물(2)을 중심부 방향으로 가압하여 상기 가공 대상물(2)의 두께를 줄여주면서 동시에 상기 신장 헤더(30)의 전진 작용에 의해 상기 가공 대상물(2)의 길이를 신장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to provide a metal stretching spinning processing method. The metal stretching spinning processing method of the present invention provides a cylindrical workpiece 2 having a space portion therein and a flange portion 2a provided on an outer circumferential surface thereof. Placing in the spindle head 20 of the spinning processing apparatus to be rotated together with the spindle head 20 at a high speed; Coupling is connected to both sides of the elongated header 30 by advancing the elongated header 30 installed in the longitudinal axis and the same axis in the longitudinal direction of the main headstock 20 in the direction of the main headstock 20 Inserting an outer circumferential surface of the object (2) into the ball (34); Disposing the outer circumferential surface of the spinning roller 24 at a predetermined pressure on the outer circumferential surface of the object to be processed at an external position of the elongated header 30 coupled to the object to be processed; The spinning roller 24 is rotated relative to the object to be processed 2 while the spinning roller 24 is in contact with the object to be processed at a constant pressure while the spindle 2 rotates at a high speed by the headstock 20. At the same time as the rotation header 30 is moved forward to press the object (2) in the direction of the center by the spinning roller 24 to reduce the thickness of the object (2) and at the same time the extension header (30) It characterized in that it comprises the step of extending the length of the object (2) by the forward action of the).
Description
본 발명은 금속 신장 스피닝 가공 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속재 가공 대상물을 스피닝 롤러와 신장 헤더의 동기화 구동에 의해 신장 스피닝 응력을 고르게 작용시켜서 가공 대상물을 무리 없이 원활하게 필요한 형상으로 성형할 수 있는 금속 신장 스피닝 가공 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal stretching spinning method, and more specifically, to a metal workpiece can be formed into the required shape smoothly and smoothly by operating the stretching spinning stress evenly by the synchronized driving of the spinning roller and the extension header. Metal extension spinning processing method.
본 발명은 주로 보온병의 외통과 내통 가공시 생산 공정을 간소화하고 불량품의 발생률을 감소시키며 사용 재료의 절감을 가져와 생산 단가를 인하할 수 있으며, 보온병 제품의 경량화와 가공 제품의 성능 향상 등을 기대할 수 있는 새로운 금속 신장 스피닝 가공 방법에 관한 것이다.
The present invention is mainly to simplify the production process in the outer and inner cylinder processing of the thermos, reduce the incidence of defective products, reduce the material used to reduce the production cost, can be expected to reduce the weight of the thermos product and improve the performance of the processed product, etc. The new metal extension spinning processing method.
일반적으로, 보온병은 스텐레스 재질의 금속을 내부에 공간부가 있는 배럴 형상(원통 형상)으로 가공하고, 이러한 배럴 형상의 외통에 내통을 삽입하여 외통과 내통 사이에 진공 공간부를 형성함으로써 보온 기능을 가지도록 제작된다.In general, the thermos is processed in a stainless steel barrel shape (cylindrical shape) with a space therein, by inserting the inner cylinder into the barrel-shaped outer cylinder to form a vacuum space between the outer cylinder and the inner cylinder to have a thermal insulation function. Is produced.
보온병을 만들기 위해서는 금속 블랭크나 가성형 배럴체(내부에 공간부가 있도록 예비 성형된 원통형의 피가공물)를 내통과 외통으로 성형되도록 하는 과정이 먼저 선행되어야 한다. 금속(특히, 스테인레스) 가공시 변형(스피닝 응력에 의한 소성 변형 등)으로 인한 조직의 변화가 없이 내통의 두께를 적절히 얇은 두께(대략 0.3mm 정도)로 하고, 외통의 두께도 대략 0.4mm 정도로 하여 보온병 휴대시 매우 가벼우면서도 우수한 보온효과를 가질 수 있도록 해야 한다.In order to make a thermos, the process of forming a metal blank or a pseudo-molded barrel (cylindrical workpiece pre-formed to have a space therein) into an inner cylinder and an outer cylinder must be preceded first. When the metal (especially stainless) is processed, the thickness of the inner cylinder should be appropriately thin (approximately 0.3 mm) and the thickness of the outer cylinder should be about 0.4 mm without changing the structure due to deformation (plastic deformation due to spinning stress, etc.). When carrying a thermos, it should be very light and have an excellent thermal effect.
대략 0.5mm ~ 0.6mm의 스텐레스판 블랭크를 통형상 공간부가 있는 서포트 금형에 지지하고, 드로잉 금형으로 서포트 금형에 지지된 스텐레스판 블랭크를 서포트 금형 내부의 통형상 공간부로 깊게 밀어주면서 늘려줌으로써 통형상의 내통과 외통을 성형하는 드로잉(딥드로잉) 가동 등의 방식을 채용하는 경우, 딥드로잉 성형 방식은 과다한 가공으로 인한 소성 변형으로 불량률이 높은 문제가 있으며, 드로잉이 부분적으로 행하여지는 경우가 많아서 병체(즉, 내통과 외통) 자체의 두께가 일정치 않고 보온효과도 저조하므로, 보온병 성형에는 실제로 적합하지 않다고 할 수 있다.A stainless steel plate blank of approximately 0.5 mm to 0.6 mm is supported on a support mold with a cylindrical space, and the stainless plate blank supported by the support mold with a drawing mold is extended while pushing it deeply into the cylindrical space inside the support mold. In the case of adopting a drawing (deep drawing) operation for forming an inner cylinder and an outer cylinder, the deep drawing molding method has a problem of high defect rate due to plastic deformation due to excessive processing, and the drawing is often partly performed. That is, since the thickness of the inner cylinder and the outer cylinder) itself is not constant and the thermal insulation effect is also low, it can be said that it is not actually suitable for thermos molding.
보온병 성형에는 스피닝 가공 방법을 채용하는 경우가 많은데, 스피닝 가공은 롤러(스피닝 롤러)에 의해 가해지는 성형 응력으로 피가공 금속 재료(스텐레스)를 소성 변형 영역에 이르게 하여 보온병의 구성품인 외통과 내통을 성형하게 된다. 이러한 스피닝 가공을 간단히 설명하면, 주축대(회전체)에 고정되어 주축대와 함께 회전되는 배럴형 피가공물(이하, 가공 대상물이라 함)의 외주면에 스피닝 롤러를 설치하여, 주축대의 회전에 의해 가공 대상물을 회전시키면서 스피닝 롤러에 의해 가공 대상물 외주면을 일정 압력으로 눌러주면, 스피닝 롤러도 반대 방향으로 상대 회전하면서 가공 대상물 외주면에 일정 압력이 작용하고, 이러한 일정 푸시 압력이 작용하면서 가공 대상물의 두께는 얇아지고 길이는 늘어나는 스피닝 가공이 행해질 수 있으며, 이러한 스피닝 가공을 통하여 보온병의 외통과 내통을 성형하는 것이다.In many cases, the spinning process is adopted to form the thermos. Spinning is the forming stress applied by the roller (spinning roller), which causes the metal material (stainless steel) to reach the plastic deformation zone. Molding. Briefly explaining such a spinning process, the spinning roller is installed on the outer circumferential surface of the barrel-shaped workpiece (hereinafter referred to as the object to be processed) fixed to the spindle (rotating member) and rotated together with the spindle, and is processed by the rotation of the spindle. Pressing the outer peripheral surface of the object to be processed by the spinning roller at a constant pressure while rotating the object, the spinning roller is also rotated in the opposite direction, while a certain pressure acts on the outer peripheral surface of the object to be processed. The spinning length can be extended to the spinning length, and the spinning and shaping of the outer and inner cylinders of the thermos bottle.
상기와 같은 스피닝 가공에서 고려되어야 할 것은 신장 스피닝 응력을 고르게 작용시켜서 피가공 대상 금속을 무리 없이 원활하게 필요한 형상(특히, 내부에 공간부가 있는 보온병 등의 배럴 형상 제품)으로 성형할 수 있는지의 여부, 가공 대상물의 두께를 가공할 때의 가공 압력이 무리 없이 작용하고, 반면에 가공 대상물의 두께 감소율은 적절하게 유지할 수 있는지의 여부 등이며, 이러한 스피닝 가공시의 고려 요인을 만족시켜야 양질의 제품(보온병)이 제조될 수 있을 것이다.
What should be considered in the above-mentioned spinning processing is whether or not the metal to be processed can be smoothly formed into a required shape (especially a barrel-shaped product such as a thermos with a space inside) by applying the stretching spinning stress evenly. In other words, the processing pressure at the time of processing the thickness of the object to be processed works well, while the rate of reduction of the thickness of the object can be maintained properly. Thermos) may be made.
본 발명은 금속재 가공 대상물에 스피닝 롤러와 신장 헤더의 동기화 구동에 의해 신장 스피닝 응력을 고르게 작용시켜서 가공 대상물을 무리 없이 원활하게 필요한 형상(특히, 내부에 공간부가 있는 보온병 등의 배럴 형상 제품)으로 성형할 수 있는 금속 신장 스피닝 가공 방법 및 신장 스피닝 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명은 주로 보온병의 외통과 내통 가공시 생산 공정을 간소화하고 불량품의 발생률을 감소시키며 사용 재료의 절감을 가져와 생산 단가를 인하할 수 있으며, 보온병 제품의 경량화와 가공 제품의 성능 향상 등을 기대할 수 있는 새로운 금속 신장 스피닝 가공 방법을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다. 본 발명에서는 보온병 제품 이외에 통형상의 배럴형 제품도 스피닝 가공할 수 있음은 물론이다.
According to the present invention, the spinning roller and the extension header act on the metal workpiece to be evenly stretched by the extension spinning stress, so that the object is smoothly formed into a required shape (especially a barrel-shaped product such as a thermos having a space therein). An object of the present invention is to provide a metal stretching spinning processing method and an extension spinning processing apparatus that can be used. That is, the present invention mainly reduces the production cost by simplifying the production process, reducing the incidence of defective products and reducing the use of materials during the processing of the outer and inner cylinders of the thermos, reducing the weight of the thermos products and improving the performance of the processed products. The main objective is to provide a new metal stretching spinning method that can be expected. In the present invention, it is a matter of course that the barrel-shaped product in addition to the thermos product can be spun.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 내부에 공간부가 구비되고 외주면에는 플랜지부(2a)가 구비된 통형상 가공 대상물(2)을 스피닝 가공 장치의 주축대(20)에 끼워서 상기 주축대(20)와 함께 고속 회전될 수 있도록 배치하는 단계와; 상기 주축대(20)의 길이 방향과 동일 축선상에 위치에서 전진 및 후진 가능하게 설치된 신장 헤더(30)를 상기 주축대(20) 방향으로 전진시켜서 상기 신장 헤더(30)에 양면으로 연통된 결합공(34)에 상기 가공 대상물(2)의 외주면이 삽입되도록 하는 단계와; 상기 가공 대상물(2)에 결합된 상기 신장 헤더(30)의 외부 위치에서 상기 가공 대상물(2)의 외주면에 스피닝 롤러(24)의 외주면이 일정 압력으로 접촉되도록 배치하는 단계와; 상기 주축대(20)에 의해 상기 가공 대상물(2)을 고속회전시키면서 상기 스피닝 롤러(24)가 외주면이 일정 압력으로 상기 가공 대상물(2)에 접촉된 상태에서 상기 가공 대상물(2)에 대해 상대회전함과 동시에 상기 신장 헤더(30)는 전진하여 상기 스피닝 롤러(24)에 의해 상기 가공 대상물(2)을 중심부 방향으로 가압하여 상기 가공 대상물(2)의 두께를 줄여주면서 동시에 상기 신장 헤더(30)의 전진 작용에 의해 상기 가공 대상물(2)의 길이를 신장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 신장 스피닝 가공 방법이 제공된다.According to the present invention for solving the above problems, the main shaft by inserting the cylindrical processing object (2) provided with a space portion therein and a flange portion (2a) on the outer peripheral surface to the
상기 가공 대상물(2)의 외주면 위치에 서로 마주하도록 배치된 상기 복수개의 스피닝 롤러(24)를 상기 가공 대상물(2) 외주면으로 1차 이송시키고, 상기 1차 이송 속도에 비하여 상대적으로 낮은 속도로 상기 복수개의 서로 마주하는 스피닝 롤러(24)의 외주면을 상기 가공 대상물(2)의 외주면에 일정 압력으로 접촉되도록 2차 이송하는 것을 특징으로 한다.The plurality of
상기 신장 헤더(30)의 상기 결합공(34)에 중심부를 향하여 내향 연장된 플랜지 걸림턱(32)을 형성하고, 상기 플랜지 걸림턱(32)은 상기 결합공(34)의 하단부보다 상대적으로 상단부측을 향하는 안쪽 위치에 형성하여, 상기 플랜지 걸림턱(32)이 상기 가공 대상물(2)의 상기 플랜지부(2a)에 걸쳐진 상태에서 상기 가공 대상물(2)의 상기 플랜지부(2a)를 벗어난 위치의 외주면은 상기 신장 헤더(30)의 외부로 노출되어 상기 스피닝 롤러(24)의 외주면이 상기 신장 헤더(30)의 외부 위치에서 상기 가공 대상물(2)의 외주면에 접촉되도록 하는 것을 특징으로 한다.In the
상기 신장 헤더(30)의 상기 결합공(34)에는 롤링 작동부재를 구비하여 상기 가공 대상물(2)의 고속 회전시 상기 롤링 작동부재가 상기 가공 대상물(2)의 외표면에 접촉되어 윤활 작용을 함으로써 상기 가공 대상물(2)에 대해 상기 신장 헤더(30)가 상대 슬립되도록 하는 것이 바람직하다.The
상기 스피닝 롤러(24)는 상대적으로 반경 방향 외측으로 돌출되도록 연장된 환형 스피닝 콘택트부를 구비하여, 상기 주축대(20)에 의해 상기 가공 대상물(2)의 고속 회전시 상기 스피닝 콘택트부의 외주면이 상기 가공 대상물(2)의 외주면에 가압 접촉되어 상기 가공 대상물(2)의 두께가 줄어드는 스피닝 응력을 가하는 것이 바람직하다.The spinning
상기 주축대(20)의 외주면 위치에 상대 전후진 가능하게 배치된 복수개의 이젝터(42)를 전진시켜서 상기 통형상 스피닝 가공품(4)의 하단부측에 걸려지도록 한 다음, 상기 이젝터(42)를 상기 통형상 가공 대상물(2)이 끼워지는 방향과 반대 방향으로 전진시켜서 상기 통형상 스피닝 가공품(4)을 상기 주축대(20)에서 취출하는 것을 특징으로 한다.Advance the plurality of
또한, 본 발명에 의하면, 메인 바디(22)에 장착된 주축대(20)와; 상기 주축대(20)의 상부 위치에서 승강되는 신장 헤더(30)와; 상기 주축대(20)의 외주면 위치에서 상기 주축대(20)의 중심부 방향을 향하여 전진 가능하게 설치되어 상기 주축대(20)에 결합된 가공 대상물(2)의 외주면을 일정 압력으로 눌러주는 복수개의 스피닝 롤러(24)와; 상기 스피닝 롤러(24)를 상기 주축대(20)의 중심부 방향으로 전진시키고 후진시키는 이동 작동수단(25)과; 상기 주축대(20)에서 가공 완료된 스피닝 가공품(4)의 일단부에 걸려지도록 상기 주축대(20)의 외주면 위치에서 상기 주축대(20)의 중심부 방향으로 전진 가능하게 배치된 복수개의 이젝터(42)와; 상기 이젝터(42)를 상기 주축대(20)의 중심부 방향으로 전진시키고 후진시키는 이동 작동수단(45)과; 상기 주축대(20)에 결하되어 가공된 상기 스피닝 가공품(4)을 상기 이젝터(42)에 의해 상기 주축대(20)에서 빼낼 수 있도록 상기 스피닝 롤러(24)와 상기 이젝터(42)를 상기 가공 대상물(2)이 끼워진 방향과 반대 방향으로 이동시키는 승강작동수단(28);을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 신장 스피닝 가공 장치가 제공된다.
In addition, according to the present invention, the
본 발명은 내부에 공간부가 구비되고 외주면에는 플랜지부가 구비된 금속재의 통형상 가공 대상물을 스피닝 가공 장치의 주축대에 끼워서 상기 주축대와 함께 고속 회전될 수 있도록 배치하는 단계와, 주축대의 길이 방향과 동일 축선상에 위치에서 전진 및 후진 가능하게 설치된 신장 헤더를 상기 주축대 방향으로 전진시켜서 신장 헤더의 내부에 양면으로 관통되도록 형성된 결합공에 가공 대상물의 외주면이 삽입되도록 하는 단계와, 가공 대상물에 결합된 신장 헤더의 외부 위치에서 가공 대상물의 외주면에 스피닝 롤러의 외주면이 일정 압력으로 접촉되도록 배치하는 단계와, 주축대에 의해 가공 대상물을 고속회전시키면서 스피닝 롤러가 외주면이 일정 압력으로 가공 대상물에 접촉된 상태에서 가공 대상물에 대해 상대회전함과 동시에 신장 헤더는 전진하여 스피닝 롤러에 의해 가공 대상물을 중심부 방향으로 가압하여 가공 대상물의 두께를 줄여주면서 동시에 신장 헤더의 전진 작용에 의해 가공 대상물의 길이를 신장시키는 단계를 포함하는 금속 신장 스피닝 가공 방법이다.The present invention includes the step of arranging the cylindrical object to be processed in a cylindrical material of the metal material having a space provided therein and the flange portion on the outer circumferential surface of the spinning processing apparatus so as to be rotated at a high speed with the main shaft, Advancing the elongated header installed to be forward and backward at the same axis in the direction of the main shaft to insert the outer circumferential surface of the object to be inserted into the coupling hole formed to penetrate both sides of the elongated header; Arranging the outer circumferential surface of the spinning roller at a constant pressure on the outer circumferential surface of the object to be processed at an external position of the elongated header, and while the spinning roller is in contact with the object at a constant pressure by rotating the object by a spindle head at a high pressure. In the state of relative rotation with respect to the workpiece The method further extends and presses the object to be processed by the spinning roller in the direction of the center thereof, thereby reducing the thickness of the object and simultaneously extending the length of the object by the forward action of the elongation header.
따라서, 본 발명에 의한 금속 신장 스피닝 가공 방법은 적어도 두 개의 대칭되는 스피닝 롤러에 의해 가공 대상물의 외주면을 적절히 눌러주는 힘을 작용시키면서 동시에 신장 헤더는 스피닝 롤러의 하강 속도와 동일하게 하강하면서 신장 작용을 동기화 공정으로 수행할 수 있어서, 스피닝 가공에서 고려되어야 하는 균일하고 무리없는 신장 스피닝 응력을 작용시킬 수 있으므로, 피가공 대상 금속(즉, 통형상의 가공 대상물을 의미함)을 무리 없이 원활하게 필요한 형상(특히, 내부에 공간부가 있는 보온병 등의 배럴 형상 제품)으로 성형할 수 있게 된다. 즉, 본 발명은 스피닝 가공물의 가공 대상물의 두께를 가공할 때의 가공 압력이 무리 없이 작용하면서도 가공 대상물의 두께 감소율은 적절하게 유지할 수 있도록 하므로, 이러한 스피닝 가공시의 고려 요인을 만족시켜서 양질의 제품(특히, 보온병)이 제조될 수 있도록 한다.Therefore, the metal stretching spinning method according to the present invention exerts a stretching action while at the same time lowering the descending speed of the spinning roller while the extension header exerts a force to properly press the outer peripheral surface of the object by the at least two symmetrical spinning rollers. It can be carried out by a synchronization process, which can apply uniform and uneven stretching spinning stress to be considered in spinning, so that the desired metal (ie, a cylindrical workpiece) can be smoothly and smoothly required. (Particularly, a barrel-shaped product such as a thermos having a space therein) can be formed. In other words, the present invention can maintain the thickness reduction rate of the object to be processed while the processing pressure at the time of processing the thickness of the object to be processed of the spinning workpiece, so as to satisfy the consideration factors in the spinning process, high-quality products (Especially thermos) can be prepared.
또한, 본 발명에 활용되는 스피닝 장치에서 주요부인 스피닝 롤러는 외주면에 다른 부분보다 상대적으로 반경 방향 외측으로 더 돌출되도록 연장된 환형 스피닝 콘택트부를 구비하여, 주축대에 의해 가공 대상물의 고속 회전시 스피닝 콘택트부의 외주면이 가공 대상물의 외주면에 가압 접촉되어서, 집중적인 스피닝 응력을 가공 대상물 외표면에 가할 수 있으므로, 상기 가공 대상물의 두께가 줄어드는 스피닝 응력이 보다 효율적으로 가해져서 스피닝 가공이 보다 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
In addition, the spinning roller, which is a main part of the spinning apparatus utilized in the present invention, has an annular spinning contact portion which extends further radially outwardly on the outer circumferential surface of the spinning roller, so that the spinning contact can be rotated at a high speed by the spindle head. Since the negative outer circumferential surface is pressed in contact with the outer circumferential surface of the workpiece, the concentrated spinning stress can be applied to the outer surface of the workpiece, so that the spinning stress, which reduces the thickness of the workpiece, is applied more efficiently, so that the spinning can be made more smoothly. Can be.
도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 금속 신장 스피닝 가공 방법을 이용하여 보온병을 가공하는 공정을 개략적으로 보여주는 정면도
도 9는 도 3에 도시된 가공 대상물에 신장 헤더가 결합된 상태를 부분 확대하여 보여주는 정면도
도 10은 도 4에 도시된 가공 대상물의 외주면에 스피닝 롤러의 외주면이 가압 접촉된 상태를 부분 확대하여 보여주는 정면도
도 11은 도 5에 도시된 스피닝 롤러와 신장 헤더에 의해 스피닝 가공품을 만드는 과정을 부분 확대하여 보여주는 정면도
도 12a는 본 발명에 의한 보온병의 내통용 가공 대상물을 보여주는 중단면도
도 12b는 도 12a에 도시된 가공 대상물을 스피닝 가공하여 만들어진 보온병의 내통을 보여주는 종단면도
도 13a는 본 발명에 의한 보온병의 외통용 가공 대상물을 보여주는 중단면도
도 13b는 도 13a에 도시된 가공 대상물을 스피닝 가공하여 만들어진 보온병의 외통을 보여주는 종단면도
도 14는 본 발명에 의해 스피닝 가공된 내통과 외통을 결합한 보온병을 보여주는 종단면도
도 15는 본 발명에 의한 금속 신장 스피닝 가공 방법을 개략적으로 보여주는 공정도1 to 8 is a front view schematically showing a process of processing a thermos using a metal stretching spinning processing method according to the present invention
9 is an enlarged front view showing a state in which the extension header is coupled to the processing object shown in FIG.
10 is an enlarged front view showing a state in which the outer circumferential surface of the spinning roller is in pressure contact with the outer circumferential surface of the object shown in FIG. 4.
FIG. 11 is an enlarged front view illustrating a process of making a spinning workpiece by using the spinning roller and the extension header shown in FIG. 5; FIG.
Figure 12a is a middle sectional view showing a processing object for inner cylinder of the thermos according to the present invention.
12B is a longitudinal sectional view showing an inner cylinder of a thermos made by spinning a workpiece shown in FIG. 12A;
Figure 13a is a middle sectional view showing the processing object for the outer cylinder of the thermos according to the present invention.
FIG. 13B is a longitudinal sectional view showing the outer cylinder of the thermos made by spinning the object shown in FIG. 13A; FIG.
Figure 14 is a longitudinal cross-sectional view showing a thermos combine the inner cylinder and the outer cylinder spinned by the present invention;
15 is a process diagram schematically showing a metal stretch spinning processing method according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 금속 신장 스피닝 가공 방법은 가공 대상물(2)을 주축대(20)에 끼우고, 주축대(20) 위에서 하강하는 신장 헤더(30)를 가공 대상물(2)의 외주면에 결합시킨 다음, 주축대(20)에 의해 가공 대상물(2)을 고속 회전시키면서 스피닝 롤러(24)에 의해 가공 대상물(2)을 중심부를 향하여 눌러줌과 동시에 신장 헤더(30)에 의해 가공 대상물(2)의 상하 길이를 늘려줌으로써 스피닝 가공품(4)을 만들고, 스피닝 가공품(4)을 이용한 각종 제품, 특히, 보온병(8)을 만들어낼 수 있도록 하는 방법이다. 물론, 보온병(8) 제작용 스피닝 가공품(4) 이외에 다른 배럴형 제품을 스피닝 가공할 수 있음은 당연하다.Referring to the drawings, the metal stretching spinning method according to the present invention is to insert the object to be processed (2) in the
이때, 본 발명의 금속 신장 스피닝 가공 방법의 각 단계는 스피닝 가공 장치를 이용하는데, 상기 스피닝 가공 장치는 몸체부를 이루는 메인 바디(22)에 장착된 주축대(20)와, 이 주축대(20)의 상부 위치에서 승강되는 신장 헤더(30)와, 상기 주축대(20)에 끼워진 통형상 가공 대상물(2)의 외주면을 일정 압력으로 눌러주는 스피닝 롤러(24)와, 상기 주축대(20)에서 가공 완료된 스피닝 가공품(4)을 취출하는 이젝터(42)를 포함한다.At this time, each step of the metal stretching spinning processing method of the present invention uses a spinning processing device, the spinning processing device is the
상기 메인 바디(22)의 가동대(22a) 위에는 고속회전되는 주축대(20)가 구비되어 있다. 이때, 주축대(20)는 도시안된 모터의 모터축에 동력전달 가능하게 연결되어, 모터에 의해 고속회전되는 구조를 가질 수 있다. 본 발명에서 주축대(20)는 스피닝 가공될 보온병(8)의 내부 형상에 대응되는 단면 원형의 긴 블록 형상으로 구성되어 있다.On the movable table 22a of the
상기 메인 바디(22)에 수직 방향으로 지지패널(22b)이 구비되고, 이 지지패널(22b)에는 주축대(20)의 양쪽 위치에 배치되도록 상하 방향의 가이드 레일(26a)이 구비되며, 이 지지패널(22b) 좌우 양쪽의 가이드 레일(26a)에는 승강대(26)가 상하로 승강되도록 상대 슬라이드 가능하게 결합되어 있다.The
또한, 상기 메인 바디(22)의 지지패널(22b)에는 상기 가이드 레일(26a)과는 다른 좌우 한 쌍의 제1 헤더레일(36a)이 구비되고, 이 제1 헤더레일(36a)과 인접되도록 제2 헤더레일(36b)이 좌우 한 쌍으로 구비되어 있다.In addition, the
상기 제1 헤더레일(36a)과 제2 헤더레일(36b)에는 헤더 지지 프레임(36)이 상대 슬라이드 가능하게 구비되어 있다.The
상기 헤더 지지 프레임(36)은 대략 사각판 형상의 상부 레일 브라켓(36c)과, 이 상부 레일 브라켓(36c)에 복수개의 연결 바아(36e)를 매개로 연결되어 하부에 배치된 대략 사각판 형상의 하부 레일 브라켓(36d)으로 구성되며, 상기 상부 레일 브라켓(36c)과 하부 레일 브라켓(36d)을 상하 위치에 배치되도록 지지하는 연결 바아(36e)의 하단부에 가공 대상물(2)을 주축을 따라 신장시키기 위한 신장 헤더(30)가 장착되어 있다. 또한, 상기 상부 레일 브라켓(36c)의 중앙부에는 승강작동수단(38)(예를 들어, 실린더의 실린더 로드)이 연결되어, 상기 승강작동수단(38)이 직립 방향으로 배치되어 있다.The
따라서, 상기 상부 레일 브라켓(36c)의 양단부는 제1 헤더레일(36a)에 상대 슬라이드 가능하게 결합되고, 하부 레일 브라켓(36d)의 양단부는 제2 헤더레일(36b)에 상대 슬라이드 가능하게 결합되어, 상기 신장 헤더(30)가 주축대(20)의 상부 위치에서 승강될 수 있게 된다. 이러한 상부 레일 브라켓(36c)과 하부 레일 브라켓(36d) 및 이들을 연결 지지하는 연결 바아(36e)가 신장 헤더(30)를 장착되도록 지지하는 헤더 지지 프레임(36)이라 할 수 있다.Accordingly, both ends of the
상기 헤더 지지 프레임(36)이 승강됨으로써 신장 헤더(30)를 주축대(20) 위에서 승강시킬 수 있게 된다. 헤더 지지 프레임(36)은 1차로 미도시된 승강 작동수단에 의해 하강하여 신장 헤더(30) 내부의 결합공(34)을 주축대(20)의 상단부측 일부에 삽입되는 위치로 하강시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 승강 작동수단은 메인 바디(22)에 상하 방향으로 세워져 회전 가능하게 배치된 볼스크류와, 이 볼스크류에 나사식으로 결합됨과 동시에 헤더 지지 프레임(36)에 연결된 볼스크류 너트와, 볼스크류를 회전시키도록 모터축이 구동적으로 볼스크류에 연결된 모터를 포함할 수 있다. 볼스크류를 회전시키면 볼스크류 너트에 연결된 헤더 지지 프레임(36)이 1차로 제1 헤더레일(36a)을 따라 비교적 빠른 속도로 하강하여 신장 헤더(30)를 주축대(20)의 상단부측 일부에 삽입되는 위치로 하강시킬 수 있는데, 헤더 지지 프레임(36)을 1차 하강시키고 상승되도록 하는 승강 작동수단을 볼스크류 이외에 다른 구성을 가지도록 할 수도 있다.As the
또한, 상기 신장 헤더(30)는 주축대(20)의 상단부에 인접된 위치로 하강한 상태에서 헤더 지지 프레임(36)의 상부 레일 브라켓(36c)에 연결된 승강작동수단(38)에 의해 가공 대상물(2)의 스피닝 가공시에 스피닝 롤러(24)와 동일한 하강 속도로 하강할 수 있게 된다. 본 발명에서 승강작동수단(38)은 헤더 지지 프레임(36)의 상부 레일 브라켓(36c)에 실린더 로드가 연결된 실린더로 구성되어, 이러한 실린더에 의해 가공 대상물(2)의 스피닝 가공시에 스피닝 롤러(24)와 동일한 하강 속도로 하강할 수 있게 된다. 즉, 헤더 지지 프레임(36)에 연결된 실린더의 실린더 로드를 신장시키면 제2 헤더레일(36b)을 따라 헤더 지지 프레임(36)이 스피닝 롤러(24)와 동일한 하강 속도로 내려가므로, 신장 헤더(30) 역시 서서히 내려가면서 가공 대상물(2)의 길이를 늘려주는 신장력이 작용되도록 할 수 있다. 즉, 신장 헤더(30)가 가공 대상물(2)의 외주면에 형성된 플랜지부(2a)를 걸어서 아래로 끌고 내려가는 힘을 작용시키므로, 스피닝 롤러(24)에 의해 두께가 얇아지는 가공 대상물(2)의 길이가 신장 헤더(30)의 하강에 따라 신장될 수 있게 된다. 물론, 상기 실린더의 실린더 로드를 다시 축소시키면, 헤더 지지 프레임(36)과 신장 헤더(30)는 다시 원위치로 복귀(상승)할 수 있다.In addition, the
상기 메인 바디(22)에 수직 방향으로 구비된 지지패널(22b)에는 상기한 바와 같이 주축대(20)의 양쪽 위치에 배치되도록 상하 방향의 가이드 레일(26a)이 구비되고, 이러한 지지패널(22b) 좌우 양쪽의 가이드 레일(26a)에는 승강대(26)가 결합되어 있는데, 이 승강대(26)는 승강 작동수단(28)에 의해 주축대(20)의 상부 위치에서 승강될 수 있다. 본 발명에서 승강대(26)을 승강되도록 하는 승강 작동수단(28)은 메인 바디(22)에 지지됨과 동시에 실린더 로드는 연결 아암 등을 매개로 승강대(26)에 연결된 좌우 한 쌍의 실린더로 구성될 수 있다. 본 발명에서는 한 쌍의 실린더가 승강대(26)의 좌우 양쪽 대칭되는 위치에 배치되고, 이러한 한 쌍의 실린더의 실린더 로드가 연결 아암 등을 매개로 승강대(26)의 양쪽에 연결된 구조를 가지고 있다. 경우에 따라 하나의 실린더를 승강대(26)에 연결하여 승강대(26)를 상하로 이동하는 구성도 가능할 것이다.The
상기 메인 바디(22)에서 주축대(20)의 상하 방향으로 이동하는 승강대(26)에는 주축대(20)의 회전 중심부를 기준으로 좌우 대칭되도록 한 쌍의 스피닝 롤러(24)와 이젝터(42)가 구비되어 있다.A pair of spinning
상기 승강대(26)의 전면 좌우 위치에는 실린더와 같은 스피닝 롤러(24) 전후진 수단이 장착되고, 스피닝 롤러(24) 전후진 수단에는 롤러 브라켓(24a)을 매개로 스피닝 롤러(24)가 연결되며, 스피닝 롤러(24)는 그 외주면이 주축대(20)의 외주면과 나란한 세로 방향으로 세워져서 배치된다. 주축대(20)를 기준으로 두 개의 좌우 대칭되는 스피닝 롤러(24)가 셋트를 이루어 승강대(26)에 장착되어 있는 구조이다. 본 발명에서는 승강대(26)에 고정된 실린더의 실린더 로드에 롤러 브라켓(24a)이 연결되어, 스피닝 롤러(24)가 주축대(20)의 상부 위치에 주축대(20)의 외주면과 나란한 방향으로 세워진 상태로 배치되어 있다.In the front left and right positions of the
상기 승강대(26)의 전면에는 스피닝 롤러(24)의 하부에 배치되도록 이젝터(42)가 구비되어 있다. 주축대(20)를 기준으로 두 개의 좌우 대칭되는 이젝터(42)가 셋트를 이루어 승강대(26)에 장착되어 있는 구조이다. 본 발명에서는 승강대(26)에 고정된 실린더의 실린더 로드에 이젝터(42)의 기단부가 연결되어, 실린더 로드가 신축함에 따라 이젝터(42)의 선단부가 주축대(20)의 외주면 방향으로 상대 전후진 작동되며, 이젝터(42)의 선단부가 주축대(20)에 전진한 상태에서는 스피닝 가공품(4)의 하단부에 이젝터(42)가 위치되어 승강대(26)의 상승에 따라 이젝터(42)도 상승하여 스피닝 가공품(4)을 주축대(20)에서 취출할 수 있게 된다.An
한편, 가공 대상물(2)의 스피닝 가공을 위해서 승강대(26)의 양쪽에 연결된 실린더의 실린더 로드를 신장시키면, 승강대(26)가 하강하면서 이에 장착된 스피닝 롤러(24)와 이젝터(42)가 하강하고 동시에 헤더 지지 프레임(36)도 동일 속도로 하강하면서 신장 헤더(30)는 스피닝 롤러(24)의 아래에서 하강하므로, 스피닝 롤러(24)와 신장 헤더(30)의 동시 작동에 의해 통형상의 가공 대상물(2)을 단면 두께는 줄이고 길이는 늘리는 신장 스피닝 가공을 할 수 있게 된다.On the other hand, when the cylinder rods of the cylinders connected to both sides of the
상기와 같은 금속 신장 스피닝 장치를 이용하는 본 발명의 금속 신장 스피닝 가공 방법은 크게 통형상 가공 대상물(2)을 주축대(20)에 끼우는 단계, 주축대(20)의 길이 방향과 동일 축선상에 위치에서 전진 및 후진 가능하게 설치된 신장 헤더(30)를 주축대(20) 방향으로 전진시켜서 신장 헤더(30)의 양면으로 연통된 결합공(34)에 가공 대상물(2)의 외주면이 삽입되도록 하는 단계, 가공 대상물(2)에 결합된 신장 헤더(30)의 외부 위치에서 가공 대상물(2)의 외주면에 스피닝 롤러(24)의 외주면이 일정 압력으로 접촉되도록 배치하는 단계 및 상기 주축대(20)에 의해 상기 가공 대상물(2)을 고속회전시키면서 스피닝 롤러(24)에 의해 가공 대상물(2)의 단면 두께를 줄이면서 동시에 신장 헤더(30)에 의해 가공 대상물(2)을 당겨서 늘려주는 단계를 포함한다. 즉, 본 발명의 금속 신장 스피닝 가공 방법은 통형상의 금속재 가공 대상물(2)을 주축대(20)에 끼워주는 가공 대상물 배치 단계(S110), 신장 헤더(30)를 가공 대상물(2)의 외주면에 결합하는 단계(S120), 가공 대상물(2)의 외주면을 스피닝 롤러(24)로 가압하는 단계(S130), 가공 대상물(2)을 주축대(20)에 의해 회전시키면서 신장 헤더(30)에 의해 길이를 늘려주는 단계(S140) 및 스피닝 가공품(4)을 주축대(20)에 취출하는 단계(S150)를 포함하는 것이다.In the metal stretching spinning method of the present invention using the metal stretching spinning device as described above, a step of inserting the
본 발명에 의하면, 내부에 공간부가 구비되고 하단부는 개구되며 외주면에는 플랜지부(2a)가 구비된 통형상 가공 대상물(2)을 상기 스피닝 가공 장치의 주축대(20)에 끼워줌으로써, 주축대(20)의 고속 회전에 따라 가공 대상물(2)도 고속으로 회전될 수 있도록 한다. 이때, 금속 블랭크를 성형하여 내부에 공간부가 구비되고 외주면에는 플랜지부(2a)가 구비된 상기 통형상 가공 대상물(2)을 미리 만들어 주고, 이러한 통형상 가공 대상물(2)을 주축대(20)의 상단부로부터 주축대(20)의 외주면에 결합할 수 있다.According to the present invention, by inserting the cylindrical object (2) having a space in the interior, the lower end is opened, the outer peripheral surface with a flange portion (2a) to the
상기 주축대(20)의 상단부에 가공 대상물(2)이 끼워진 상태에서 신장 헤더(30)가 주축대(20) 방향으로 하강한다. 상기와 같이 헤더 지지 프레임(36)이 메인 바디(22)에서 주축대(20) 방향으로 하강하면 신장 헤더(30)가 내부의 상하면으로 관통된 결합공(34)이 가공 대상물(2)의 상단부에서 외주면에 끼워지게 된다.The
이때, 본 발명에서는 전술한 볼스크류와 볼스크류 너트와 같은 승강 작동수단(28)에 의해 헤더 지지 프레임(36)을 하강시키되, 상대적으로 빠른 속도와 상대적으로 느린 속도의 두 단계로 하강시키도록 한다. 즉, 신장 헤더(30)가 주축대(20)와 가공 대상물(2) 위에 멀리 떨어져 있을 때에는 헤더 지지 프레임(36)을 비교적 빠른 속도로 하강시켜서 신속하게 신장 헤더(30)를 내리고, 신장 헤더(30) 내부의 결합공(34)이 가공 대상물(2)에 약간 끼워진 다음에는 센서 등에 의해 이를 감지하여 승강 작동수단(28)의 속도를 늦춰서 헤더 지지 프레임(36)과 신장 헤더(30)를 서서히 내려가도록 한다.At this time, in the present invention, while lowering the
한편, 신장 헤더(30)의 결합공(34)에는 중심부를 향하여 내향 연장된 플랜지 걸림턱(32)을 형성하고, 상기 플랜지 걸림턱(32)은 결합공(34)의 하단부보다 상대적으로 상단부측을 향하는 안쪽 위치에 형성하여, 신장 헤더(30) 결합공(34) 내부의 플랜지 걸림턱(32)이 가공 대상물(2)의 플랜지부(2a)에 걸쳐진 상태가 되고, 가공 대상물(2)의 플랜지부(2a)를 벗어난 위치의 외주면은 신장 헤더(30)의 외부로 노출되어 스피닝 롤러(24)의 외주면이 신장 헤더(30)의 외부 위치에서 가공 대상물(2)의 외주면에 접촉될 수 있는 상태가 된다.On the other hand, in the
이때, 상기와 같이 신장 헤더(30)가 상대적으로 느리게 서서히 내려가서 신장 헤더(30) 내부의 결합공(34)에 형성된 플랜지 걸림턱(32)이 가공 대상물(2)의 플랜지부(2a) 위에 보다 소프트하게 걸쳐지도록 함으로써, 스피닝 가공품(4)(즉, 보온병(8))의 플랜지부(2a)가 소손되거나 하는 현상이 생기지 않도록 할 수 있다.At this time, as described above, the
상기 신장 헤더(30)가 주축대(20)의 가공 대상물(2) 외주면에 완전 결합된 상태(즉, 신장 헤더(30) 내부의 결합공(34)에 형성된 플랜지 걸림턱(32)이 가공 대상물(2)의 플랜지부(2a)에 걸쳐지고, 신장 헤더(30)의 상부측으로는 가공 대상물(2)이 플랜지부(2a) 부분을 제외한 나머지 외주면이 노출된 상태)가 되면, 상기 주축대(20) 위에 있던 지지패널(22b)과 이에 장착된 스피닝 롤러(24)와 이젝터(42)가 하강하여 스피닝 롤러(24)는 신장 헤더(30)의 상부측에서 가공 대상물(2) 외주면에 접촉될 수 있는 상태가 되고 이젝터(42)는 가공 대상물(2)의 플랜지부(2a) 하측 위치에 배치된 상태가 된다.The
상기 스피닝 롤러(24)가 신장 헤더(30)의 상부측에서 가공 대상물(2) 외주면과 만나는 위치로 하강된 상태에서 각각의 스피닝 롤러(24)를 이동 작동수단(25)에 의해 주축대(20) 방향으로 서로 근접되도록 이동시키면 두 개의 스피닝 롤러(24) 외주면이 일정 압력으로 가공 대상물(2)의 외주면을 눌러서 접촉된 상태가 될 수 있다. 이때, 상기 두 개의 대칭되는 스피닝 롤러(24)를 상대적으로 빠른 속도와 상대적으로 느린 속도로 조절하여 가공 대상물(2) 외주면에 접촉되도록 하는 것이 바람직하다.In the state where the spinning
다시 말해, 두 개의 스피닝 롤러(24)가 상대적으로 주축대(20)에서 멀리 있을 때에는 스피닝 롤러(24)를 비교적 빠른 속도로 주축대(20) 방향으로 접근시키고, 스피닝 롤러(24)가 주축대(20)에 거의 근접한 상태에서는 스피닝 롤러(24)를 서서히 접근시켜서 가공 대상물(2)의 외주면에 스피닝 롤러(24)의 외주면이 무리없이 소프트하게 접촉되도록 한다. 그래야, 스피닝 롤러(24)와 가공 대상물(2) 사이의 부딪힘으로 인한 물성 변화가 생기지 않아서 스피닝 공정이 보다 안정적으로 이루어질 수 있게 된다. 물론, 스피닝 롤러(24)의 외주면이 가공 대상물(2)의 외주면을 일정 압력으로 밀어주는 힘이 작용하도록 접촉되어 있다. 본 발명에서는 이동 작동수단(25)이 실린더로 구성될 수 있는데, 실린더의 실린더 로드를 신축 작동시킴에 따라 두 개의 대칭되는 좌우 스피닝 롤러(24)가 가공 대상물(2)의 외주면에서 전후진될 수 있게 된다.In other words, when the two spinning
본 발명은 주축대(20)에 의해 가공 대상물(2)을 고속회전시키면서 스피닝 롤러(24)의 외주면이 일정 압력으로 가공 대상물(2)에 접촉된 상태에서 가공 대상물(2)에 대해 상대회전함과 동시에 신장 헤더(30)는 전진(즉, 하강)하여 스피닝 롤러(24)에 의해 가공 대상물(2)을 중심부 방향으로 가압하여 가공 대상물(2)의 두께를 줄여주면서 동시에 신장 헤더(30)의 전진 작용에 의해 가공 대상물(2)의 길이를 신장시키는 단계를 포함한다.The present invention rotates relative to the object (2) in the state in which the outer peripheral surface of the spinning
상기 메인 바디(22)에 직립 방향으로 장착된 승강 작동수단(28)(본 발명에서는 메인 바디(22)에 고정되면서 동시에 실린더 로드는 연결 아암을 매개로 승강대(26)의 양쪽에 연결된 좌우 대칭 실린더로 구성할 수 있음)에 의해 승강대(26)을 하강시키면 스피닝 롤러(24)들과 이젝터(42)들이 함께 하강하고, 상기 신장 헤더(30)는 실린더에 의해 헤더 지지 프레임(36)이 승강대(26)과 거의 동일한 속도로 하강한다. 그러면, 상기 주축대(20)에 의해 가공 대상물(2)이 고속회전하고, 가공 대상물(2)의 외주면에 일정 힘으로 외주면이 접촉된 스피닝 롤러(24)는 상대 회전하면서 가공 대상물(2)의 단면 두께가 얇아지는 스피닝 응력을 작용시키고, 동시에 신장 헤더(30)는 하강하면서 길이를 늘려주므로, 가공 대상물(2)의 단면 두께는 얇아지면서 길이는 길어지는 통형상 스피닝 가공품(4)으로 성형될 수 있게 된다. 여기서, 스피닝 응력이라 함은 스피닝 롤러(24)가 고속 회전하는 가공 대상물(2)의 표면을 일정 압력으로 눌러서 가공 대상물(2)의 물성이 변하도록 함으로써, 가공 대상물(2)의 단면 두께를 줄일 수 있으면서 동시에 당겨주면 늘어날 수 있도록 하는 힘으로 규정하였다는 것을 이해해야 한다.Lifting operation means 28 mounted on the
한편, 본 발명에서는 주로 보온병(8)을 구성하는 스텐레스 재질의 외통과 내통을 상기와 같이 가공하는 방법인데, 보온병(8)의 내통 성형을 위한 가공 대상물(2)을 상기 주축대(20)에 결합하여 상기한 단계를 거쳐서 내통을 성형하게 되는 것이며, 보온병(8)의 외통 역시 내통 가공과 동일한 과정을 거쳐서 성형될 수 있다. 다만, 외통은 단면 두께가 내통의 단면 두께에 비하여 상대적으로 더 두껍고 길이는 더 길게 가공하면 된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 내통과 외통을 결합하여 필요한 접합 부위를 접합 처리함으로써 이중 용기 구조의 보온병(8)을 만들 수 있다.On the other hand, in the present invention is mainly a method for processing the outer cylinder and the inner cylinder of the stainless steel constituting the
한편, 본 발명에 의하면, 상기 주축대(20)의 외주면 위치에 상대 전후진 가능하게 배치된 복수개의 이젝터(42)를 전진시켜서 통형상 스피닝 가공품(4)의 하단부측에 걸려지도록 한 다음, 상기 이젝터(42)를 통형상 가공 대상물(2)이 끼워지는 방향과 반대 방향으로 전진시켜서 통형상 스피닝 가공품(4)을 주축대(20)에서 취출할 수 있도록 한다.On the other hand, according to the present invention, by advancing a plurality of
본 발명에서는 스피닝 롤러(24)와 신장 헤더(30)에 의해 스피닝 가공품(4)을 만든 다음에 헤더 지지 프레임(36)을 다시 상승시켜서 신장 헤더(30)를 스피닝 가공품(4)에서 이탈시킨 다음, 상기 승강대(26)에 장착됨과 동시에 스피닝 롤러(24)의 하부 위치에 구비된 이동 작동수단(45)을 작동시켜서 주축대(20)를 중심으로 대칭되게 배치된 두 개의 좌우 이젝터(42)를 주축대(20) 방향으로 동시에 근접시켜줌으로써 좌우 이젝터(42)의 선단부가 통형상 스피닝 가공품(4)의 하단부(즉, 플랜지부(2a)의 하단부)에 배치되도록 한 다음, 상기 승강대(26)을 다시 상승시켜주면 스피닝 롤러(24)와 함께 이젝터(42)가 상측으로 올라가면서 스피닝 가공품(4)을 주축대(20)에서 거의 위로 빼낼 수 있으며, 주축대(20)에서 거의 이탈된 스피닝 가공품(4)을 이젝터(42)의 원위치 후퇴 이후에 작업자가 직접 꺼내는 등의 방식에 의해 취출하고, 이러한 취출된 스피닝 가공품(4)으로 원하는 제품을 만들게 된다. 보온병(8) 제작의 경우에는 내통과 외통이 되며, 상기와 같이 내통과 외통을 이중으로 결합하여 이중 용기 구조의 진공 보온병(8)을 만들 수 있게 된다. 도 참조.In the present invention, after the spinning
따라서, 본 발명에 의한 금속 신장 스피닝 가공 방법은 적어도 두 개의 대칭되는 스피닝 롤러(24)에 의해 가공 대상물(2)의 외주면을 적절히 눌러주는 힘을 작용시키면서 동시에 신장 헤더(30)는 스피닝 롤러(24)의 하강 속도와 동일하게 하강하면서 신장 작용을 동기화 공정으로 수행할 수 있어서, 스피닝 가공에서 고려되어야 하는 균일하고 무리없는 신장 스피닝 응력을 작용시킬 수 있으므로, 피가공 대상 금속(즉, 통형상의 가공 대상물(2)을 의미함)을 무리 없이 원활하게 필요한 형상(특히, 내부에 공간부가 있는 보온병(8) 등의 배럴 형상 제품)으로 성형할 수 있게 된다. 즉, 본 발명은 스피닝 가공물의 가공 대상물(2)의 두께를 가공할 때의 가공 압력이 무리 없이 작용하면서도 가공 대상물(2)의 두께 감소율은 적절하게 유지할 수 있도록 하므로, 이러한 스피닝 가공시의 고려 요인을 만족시켜서 양질의 제품(특히, 보온병(8))이 제조될 수 있도록 한다.Accordingly, the metal stretching spinning method according to the present invention exerts a force for properly pressing the outer peripheral surface of the
한편, 본 발명에 의하면, 신장 헤더(30)의 결합공(34)에는 롤링 작동부재를 구비함으로써, 상기 가공 대상물(2)의 고속 회전시 롤링 작동부재가 가공 대상물(2)의 외표면에 접촉되어 윤활 작용을 하도록 함으로써, 가공 대상물(2)에 대해 신장 헤더(30)가 원활하게 상대 슬립되도록 한다. 본 발명에서는 신장 헤더(30)의 하단부(좀더 구체적으로는 신장 헤더(30) 내부의 결합공(34)에 형성된 플랜지 걸림턱(32)의 하단부)가 가공 대상물(2)의 외주면에 반경 방향으로 연장 형성된 플랜지부(2a) 상면에 접촉되는데, 신장 헤더(30)의 하단부를 그냥 플랜지부(2a) 상면에 접촉된 상태에서 가공 대상물(2)을 고속 회전시켜서 신장 스피닝 가공하면, 상기 가공 대상물(2)의 플랜지부(2a)와 신장 헤더(30)의 하단부 사이에 마찰력으로 인해 신장 헤더(30)가 가공 대상물(2) 표면에 대해 원활하게 상대 슬립되지 못하기 때문에, 가공 대상물(2)을 고속 회전하면서 신장 스피닝하는 가공이 원활하게 이루어지지 못할 여지가 있다.On the other hand, according to the present invention, the
그런데, 본 발명에서는 신장 헤더(30)의 하단부 중에서 가공 대상물(2)의 플랜지부(2a)에 접촉되는 면에 별도의 롤링 작동부재를 구비하여, 가동 대상물의 고속 회전시 플랜지부(2a) 상면에 롤링 작동부재가 접촉되어 원활하게 구름 운동함으로써 신장 헤더(30)를 가공 대상물(2)에 대해 원활하게 상대 슬립되도록 할 수 있으므로, 가공 대상물(2)을 고속 회전할 때에 신장 헤더(30)와 가공 대상물(2)의 플랜지부(2a) 사이의 무리한 마찰력에 의해 신장 스피닝 가공이 원활하게 이루어지지 못할 여지를 완전히 해소할 수 있게 된다.However, in the present invention, a separate rolling operation member is provided on a surface of the lower end of the
또한, 상기 스피닝 롤러(24)는 외주면에 다른 부분보다 상대적으로 반경 방향 외측으로 더 돌출되도록 연장된 환형 스피닝 콘택트부를 구비하여, 주축대(20)에 의해 가공 대상물(2)의 고속 회전시 스피닝 콘택트부의 외주면이 가공 대상물(2)의 외주면에 가압 접촉되어서, 집중적인 스피닝 응력을 가공 대상물(2) 외표면에 가할 수 있으므로, 상기 가공 대상물(2)의 두께가 줄어드는 스피닝 응력이 보다 효율적으로 가해져서 스피닝 가공이 보다 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.In addition, the spinning
한편, 본 발명에 의하면, 상기 신장 헤더(30)의 결합공(34) 부분을 가공 대상물(2)에 끼워서 결합할 때에는 신장 헤더(30)의 전진 속도를 가변시켜서 신장 헤더(30)와 가공 대상물(2)의 플랜지부(2a) 사이의 무리한 부딪힘 현상을 방지하도록 하는 방식을 채용할 수 있다. 즉, 신장 헤더(30)의 결합공(34) 부분을 가공 대상물(2)의 외표면에 끼워줄 때에는 신장 헤더(30)를 상대적으로 빠른 속도로 전진시키고, 신장 헤더(30)의 플랜지 걸림턱(32) 부분이 가공 대상물(2)의 플랜지부(2a)에 근접한 순간에는 센서에 의해 이를 감지하여, 신장 헤더(30)를 전진시키는 승강작동수단(38)(본 발명에서는 실린더)의 가동 속도를 늦추어서 신장 헤더(30)를 상대적으로 더 낮은 속도로 서서히 전진시키는 가변 작동을 하게 되면, 신장 헤더(30)의 플랜지 걸림턱(32)이 가공 대상물(2)의 플랜지부(2a)에 무리하게 부딪히는 현상을 방지할 수 있으며, 이로 인하여 결과적으로 가공 대상물(2)에 대한 스피닝 가공 정밀도를 향상시키는데 보다 기여할 수 있게 된다. 물론, 센서는 승강작동수단(38)에 회로적으로 연결되어, 센싱 신호에 따라 승강작동수단(38)의 구동을 제어하게 된다.
On the other hand, according to the present invention, when the engaging
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. The specific embodiments of the present invention have been described above. It is to be understood, however, that the scope and spirit of the present invention is not limited to these specific embodiments, and that various modifications and changes may be made without departing from the spirit of the present invention. If you have, you will understand.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, The invention is only defined by the scope of the claims.
2. 가공 대상물 2a. 플랜지부
4. 스피닝 가공품 8. 보온병
20. 주축대 22. 메인 바디
22a. 가동대 22b. 지지패널
24. 스피닝 롤러 24a. 롤러 브라켓
25. 이동 작동수단 26. 승강대
26a. 가이드 레일 28. 승강 작동수단
30. 신장 헤더 32. 플랜지 걸림턱
34. 결합공 36. 헤더 지지 프레임
36a. 제1 헤더레일 36b. 제2 헤더레일
36c. 상부 레일 브라켓 36d. 하부 레일 브라켓
36e. 연결 바아 38. 승강 작동수단
42. 이젝터 45. 이동 작동수단2. Object to be processed 2a. Flange portion
4. Spinning Processed
20.
22a. Movable 22b. Support panel
24.
25. Movement means 26. Platforms
26a.
30.
34.
36a.
36c.
36e.
42.
Claims (7)
상기 주축대(20)의 길이 방향과 동일 축선상에 위치에서 전진 및 후진 가능하게 설치된 신장 헤더(30)를 상기 주축대(20) 방향으로 전진시켜서 상기 신장 헤더(30)에 양면으로 연통된 결합공(34)에 상기 가공 대상물(2)의 외주면이 삽입되도록 하는 단계와;
상기 가공 대상물(2)에 결합된 상기 신장 헤더(30)의 외부 위치에서 상기 가공 대상물(2)의 외주면에 스피닝 롤러(24)의 외주면이 일정 압력으로 접촉되도록 배치하는 단계와;
상기 주축대(20)에 의해 상기 가공 대상물(2)을 고속회전시키면서 상기 스피닝 롤러(24)가 외주면이 일정 압력으로 상기 가공 대상물(2)에 접촉된 상태에서 상기 가공 대상물(2)에 대해 상대회전함과 동시에 상기 신장 헤더(30)는 전진하여 상기 스피닝 롤러(24)에 의해 상기 가공 대상물(2)을 중심부 방향으로 가압하여 상기 가공 대상물(2)의 두께를 줄여주면서 동시에 상기 신장 헤더(30)의 전진 작용에 의해 상기 가공 대상물(2)의 길이를 신장시키는 단계;를 포함하고,
상기 신장 헤더(30)의 상기 결합공(34)에 중심부를 향하여 내향 연장된 플랜지 걸림턱(32)을 형성하고, 상기 플랜지 걸림턱(32)은 상기 결합공(34)의 하단부보다 상대적으로 상단부측을 향하는 안쪽 위치에 형성하여, 상기 플랜지 걸림턱(32)이 상기 가공 대상물(2)의 상기 플랜지부(2a)에 걸쳐진 상태에서 상기 가공 대상물(2)의 상기 플랜지부(2a)를 벗어난 위치의 외주면은 상기 신장 헤더(30)의 외부로 노출되어 상기 스피닝 롤러(24)의 외주면이 상기 신장 헤더(30)의 외부 위치에서 상기 가공 대상물(2)의 외주면에 접촉되도록 하며,
상기 신장 헤더(30)의 상기 결합공(34)에는 롤링 작동부재를 구비하여 상기 가공 대상물(2)의 고속 회전시 상기 롤링 작동부재가 상기 가공 대상물(2)의 외표면에 접촉되어 윤활 작용을 함으로써 상기 가공 대상물(2)에 대해 상기 신장 헤더(30)가 상대 슬립되도록 하는 것을 특징으로 하는 금속 신장 스피닝 가공 방법.
The cylindrical portion to be provided with a space portion therein and a flange portion (2a) on the outer circumferential surface is inserted into the spindle head 20 of the spinning processing apparatus to be disposed so as to rotate with the spindle head 20 at high speed. Steps;
Coupling is connected to both sides of the elongated header 30 by advancing the elongated header 30 installed in the longitudinal axis and the same axis in the longitudinal direction of the main headstock 20 in the direction of the main headstock 20 Inserting an outer circumferential surface of the object (2) into the ball (34);
Disposing the outer circumferential surface of the spinning roller 24 at a predetermined pressure on the outer circumferential surface of the object to be processed at an external position of the elongated header 30 coupled to the object to be processed;
The spinning roller 24 is rotated relative to the object to be processed 2 while the spinning roller 24 is in contact with the object to be processed at a constant pressure while the spindle 2 rotates at a high speed by the headstock 20. At the same time as the rotation header 30 is moved forward to press the object (2) in the direction of the center by the spinning roller 24 to reduce the thickness of the object (2) and at the same time the extension header (30) E) extending the length of the object (2) by the forward action of
In the coupling hole 34 of the elongated header 30 to form a flange engaging jaw 32 extending inward toward the center, the flange engaging jaw 32 is an upper end relative to the lower end of the coupling hole 34 A position outside the flange portion 2a of the object to be processed 2 is formed at an inner position facing the side, and the flange engaging jaw 32 extends over the flange portion 2a of the object to be processed 2. The outer circumferential surface of the extension header 30 is exposed to the outside so that the outer circumferential surface of the spinning roller 24 is in contact with the outer circumferential surface of the object (2) at an outer position of the elongated header 30,
The coupling hole 34 of the elongated header 30 is provided with a rolling actuating member so that the rolling actuating member contacts the outer surface of the object to be lubricated during the high-speed rotation of the object to be processed 2. And the extension header (30) relative slip relative to the object (2).
상기 가공 대상물(2)의 외주면 위치에 서로 마주하도록 배치된 상기 복수개의 스피닝 롤러(24)를 상기 가공 대상물(2) 외주면으로 1차 이송시키고, 상기 1차 이송 속도에 비하여 상대적으로 낮은 속도로 상기 복수개의 서로 마주하는 스피닝 롤러(24)의 외주면을 상기 가공 대상물(2)의 외주면에 일정 압력으로 접촉되도록 2차 이송하는 것을 특징으로 하는 금속 신장 스피닝 가공 방법.
The method of claim 1,
The plurality of spinning rollers 24 disposed to face each other at the position of the outer peripheral surface of the object 2 are primarily transported to the outer peripheral surface of the object 2, and the speed is relatively lower than the first conveying speed. And a second conveyance of the outer circumferential surfaces of the plurality of mutually facing spinning rollers so as to contact the outer circumferential surfaces of the object (2) at a predetermined pressure.
상기 스피닝 롤러(24)는 상대적으로 반경 방향 외측으로 돌출되도록 연장된 환형 스피닝 콘택트부를 구비하여, 상기 주축대(20)에 의해 상기 가공 대상물(2)의 고속 회전시 상기 스피닝 콘택트부의 외주면이 상기 가공 대상물(2)의 외주면에 가압 접촉되어 상기 가공 대상물(2)의 두께가 줄어드는 스피닝 응력을 가하는 것을 특징으로 하는 금속 신장 스피닝 가공 방법.
The method of claim 1,
The spinning roller 24 has an annular spinning contact that extends relatively radially outward, so that the outer circumferential surface of the spinning contact is rotated by the spindle head 20 at high speed. Metal spinning spinning processing method characterized in that the pressing contact with the outer circumferential surface of the object (2) to apply a spinning stress that reduces the thickness of the object (2).
상기 주축대(20)의 외주면 위치에 상대 전후진 가능하게 배치된 복수개의 이젝터(42)를 전진시켜서 상기 통형상 스피닝 가공품(4)의 하단부측에 걸려지도록 한 다음, 이젝터(42)를 상기 통형상 가공 대상물(2)이 끼워지는 방향과 반대 방향으로 전진시켜서 상기 통형상 스피닝 가공품(4)을 상기 주축대(20)에서 취출하는 것을 특징으로 하는 금속 신장 스피닝 가공 방법.The method of claim 1,
Advance the plurality of ejectors 42 arranged so as to be able to move forward and backward at the outer circumferential surface position of the headstock 20 so as to be caught by the lower end side of the cylindrical spinning workpiece 4, and then the ejector 42 is caught in the barrel. And the cylindrical spinning workpiece (4) is taken out of the headstock (20) by advancing in a direction opposite to the direction in which the shape processing object (2) is fitted.
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