KR101353023B1

KR101353023B1 - 소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강과 그 제조방법

Info

Publication number: KR101353023B1
Application number: KR1020130123432A
Authority: KR
Inventors: 이성구
Original assignee: 이성구
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2014-01-17

Abstract

본 발명은 기존 씨형강 제품에 소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강과 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 씨형강 생산을 위한 스켈프(Skelp) 소재를 기존의 사용 전개 폭 규격보다 좁은 전개 폭을 제공하여 원 소재를 절감할 수 있도록 다수의 굴곡 형상을 드로잉 및 엠보싱 프레스가공법(가공깊이에 따라 늘어나는 폭이 달라짐)에 따라 소재(Skelp)를 폭으로 늘려{굴곡형상 두께(t)를 줄여 늘림} 굴곡된 형상을 평탄압착 소성가공하여 소재의 강성을 높이는 동시에 정 규격의 전개 폭으로 늘려 생산하는 것이며, 소재의 한쪽면에 프레스를 통하여 좁은 전개 폭을 표면에 굴곡으로 드로잉 및 엠보싱가공법 성형으로 늘리고 굴곡된 형상을 다시 평탄 압착으로 평탄으로 만들며 드로잉 및 엠보싱가공을 하면서 늘어난 소재두께의 단차를 다시 두께의 단차롤러로 2차 압연하여 소재의 소성가공을 통해 강성을 높여주며 정상 규격 전개 폭이 되도록 펼친 후 소재두께의 단차가 생긴 형상부분이 내부에 위치하도록 씨형강을 성형함으로써 제품형상 구조 및 정규격 기존제품의 강성을 유지할 수 있도록 하는 소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강과 그 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 정 규격의 두께와 코일을 슬로팅에 의해 규격 전개 폭에 비해 15∼30% 좁은 전개 폭을 갖는 소재를 공급하여 프레스 양쪽에 대칭되도록 내부 드로잉 엠보부와 외부 드로잉 엠보부를 성형하여 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재를 성형하고, 상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재를 성형하고, 사기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재를 압착하여 내부 평탄압착 성형부와 외부 평탄압착 성형부를 펼쳐 규격의 전개 폭을 갖도록 성형하여 2차 평탄압착 성형소재를 성형하며, 상기 2차 평탄압착 성형소재를 공급하여 롤 포밍으로 상부면의 양쪽으로 측부면을 절곡하고, 상기 측부면의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 공간의 양쪽에 절곡 날개를 성형하여 씨형강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강과 그 제조방법{Reduction in stiffness and Media Type for the maintenance of his steel and its manufacturing method}

본 발명은 기존 씨형강 제품에 소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강과 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 씨형강 생산을 위한 스켈프(Skelp) 소재를 기존의 사용 전개 폭 규격보다 좁은 전개 폭을 제공하여 원 소재를 절감할 수 있도록 다수의 굴곡 형상을 드로잉 및 엠보싱 프레스가공법(가공깊이에 따라 늘어나는 폭이 달라짐)에 따라 소재(Skelp)를 폭으로 늘려{굴곡형상 두께(t)를 줄여 늘림} 굴곡된 형상을 평탄압착 소성가공하여 소재의 강성을 높이는 동시에 정 규격의 전개 폭으로 늘려 생산하는 것이며, 소재의 한쪽면에 프레스를 통하여 좁은 전개 폭을 표면에 굴곡으로 드로잉 및 엠보싱가공법 성형으로 늘리고 굴곡된 형상을 다시 평탄 압착으로 평탄으로 만들며 드로잉 및 엠보싱가공을 하면서 늘어난 소재두께의 단차를 다시 두께의 단차롤러로 2차 압연하여 소재의 소성가공을 통해 강성을 높여주며 정상 규격 전개 폭이 되도록 펼친 후 소재두께의 단차가 생긴 형상부분이 내부에 위치하도록 씨형강을 성형함으로써 제품형상 구조 및 정규격 기존제품의 강성을 유지할 수 있도록 하는 소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강과 그 제조방법에 관한 것이다.

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

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

인장강도는 일반 구조용 압연강재로서 약 40∼60kg/㎟의 것이 사용되며, 시중에 판매하고 있는 것의 길이는 보통 10∼15m이다.

이 중 씨형강(10)은 폭이 비교적 넓고 평면형상으로 형성된 상부면(11)과, 상기 상부면(11)의 양쪽 측부면(12)을 절곡하여 소정의 폭으로 돌출되도록 하고, 상기 양쪽 측부면(12)의 하측에서 안쪽으로 공간(14)의 양쪽에 절곡날개(13)가 돌출되도록 형성한다.

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

그러나 종래의 씨형강은 정규격의 폭과 두께 코일(Skelp)을 공급하여 단순한 ㄷ자 형태로 내구성이 취약하여 건물 외벽에 설치 후 결합된 패널의 무게 및 외부충격에 의해 내외측으로 휘게 되는 등 하자발생의 우려가 있었다.

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

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

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

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

특히, 일반적인 씨형강은 규격에 속하는 제품을 성형함에 있어서 폭이 100mm인 규격제품의 경우 소재 중량을 줄이기 위하여 전개 폭이 240mm인데 일반적으로 203∼208mm의 폭이 되도록 슬로팅하여 생산하게 되고 소재의 두께(t)가 2mm 인데 1.6∼1.75mm까지 내려가게 생산하여 성형하기 때문에 정상 규격제품이 생산되지 못하게 되는 결점과 함께 두께가 얇아져서 강성이 규격에 해당되지 않는 불량제품으로 생산되며, 규격제품으로 생산하기 위해서는 전개 폭과 두께를 정상적으로 유지해야 하지만 이 경우 경쟁력을 상실하게 되므로 생산하지 못하게 되는 문제점이 발생하게 되고 두께와 전개폭 및 정상 강성을 유지하는 것이 불가능하다는 문제점에 이르게 되는 것이다.

그리고 두께를 1.6mm 이하를 갖도록 생산하는 경우에는 오히려 원자재 가격이 고가이므로 1톤당 단가가 상승하게 되므로 더 얇은 소재를 사용하는 것은 불가능하다.

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

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명의 해결과제는, 코일을 공급하여 롤 포밍기로 씨형강을 생산함에 있어서 롤 포밍기의 전방에서 소재코일(Skelp)을 정 규격보다 폭이 좁은 전개 폭을 갖고 동일한 두께를 갖는 소재를 1차 중요부위에 굴곡으로 드로잉 및 엠보싱가공을 성형하여 소재를 늘려주고 굴곡 성형된 형상을 2차 평탄압착 성형하여 평탄하게 펴주면 소재 폭은 정 규격의 전개 폭으로 만들어지며 두께단차가 나는 평면 형상을 두께(t) 단차의 3차 공정 압연롤러를 통하여 소재절감(15∼30%) 소성가공을 통해 소재강성을 15∼30% 보강한 정 규격 소재로 성형하여 롤 포밍기에 공급함으로써 씨형강을 생산하면 상부면과 측부면 및 절곡날개와 두께가 정 규격에 해당하고 소재의 1, 2차 소성가공을 통해 15∼30% 소재강성을 보강하여 정 규격의 제품과 강성을 동일하며 소재 절감을 15∼30% 크게 줄일 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 정 규격의 두께와 코일을 슬로팅에 의해 규격 전개 폭에 비해 15∼30% 좁은 전개 폭을 갖는 소재를 공급하여 프레스 양쪽에 대칭되도록 내부 드로잉 엠보부와 외부 드로잉 엠보부를 성형하여 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재를 성형하고, 상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재를 성형하고, 사기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재를 압착하여 내부 평탄압착 성형부와 외부 평탄압착 성형부를 펼쳐 규격의 전개 폭을 갖도록 성형하여 2차 평탄압착 성형소재를 성형하며, 상기 2차 평탄압착 성형소재를 공급하여 롤 포밍으로 상부면의 양쪽으로 측부면을 절곡하고, 상기 측부면의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 공간의 양쪽에 절곡 날개를 성형하여 씨형강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 정 규격의 두께와 코일을 슬로팅에 의해 규격 전개 폭에 비해 15∼30% 좁은 전개 폭을 갖는 소재를 공급하여 프레스 평탄압축으로 중앙 드로잉, 엠보부와 양쪽에 대칭되도록 1차 드로잉 엠보부와 2차 드로잉, 엠보부 및 3차 드로잉, 엠보부를 성형하여 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재를 성형하고, 상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재를 평탄압착하여 중앙 평탄압착 성형부와 1차 평탄압착 성형부, 2차 평탄압착 성형부 및 3차 평탄압착 성형부를 펼쳐 정 규격의 전개 폭을 갖도록 성형하여 2차 평탄압착 성형소재를 성형하며, 상기 2차 평탄압착 성형소재를 공급하여 롤 포밍으로 상부면의 양쪽으로 측부면을 절곡하고, 상기 측부면의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 공간의 양쪽에 절곡 날개를 성형하여 씨형강으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 코일을 공급하여 정상 규격의 전개 폭 보다 15∼30% 좁은 전개 폭을 갖도록 소재를 슬로팅하는 소재 슬로팅단계;

상기 좁은 전개 폭을 갖는 소재를 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱가공 성형장치에 공급하여 드로잉, 엠보싱 프레스의 드로잉, 엠보싱 성형부에서 일정한 간격에 드로잉, 엠보부를 드로잉, 엠보싱가공으로 두께를 줄이면서 폭을 늘려 1차 드로잉, 엠보싱 성형소재를 가공하는 1차 굴국 드로잉, 엠보싱 성형소재 가공단계;

상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재를 2차 평탄압착 성형장치에 공급하여 평탄압착 프레스의 평탄압착 성형부에서 일정한 간격에 굴곡 드로잉, 엠보부를 늘려 평탄압착 성형부를 평탄압착하여 정상 규격의 전개 폭을 갖는 2차 평탄압착 성형소재로 가공하는 2차 평탄압착 성형소재 가공단계;

상기 2차 평탄압착 성형소재를 롤포밍머시인에 공급하여 평탄압착 성형부가 내부에 위치하며 상부면의 양쪽으로 측부면이 형성되고, 상기 측부면의 하측 선단에서 안쪽으로 절곡날개를 절곡함으로써 씨형강의 형상을 갖도록 성형하는 씨형강 형상 성형단계;

상기 씨형강의 형상을 갖도록 성형한 후 자동커팅시스템에 공급하여 10∼15미터의 길이로 컷팅하는 자동 컷팅단계;

상기 컷팅한 씨형강을 그대로 리프트컨베이어를 통하여 페인팅 및 건조장치에 공급하여 전체면에 페인트를 도포한 후 건조하는 페인팅 및 건조단계; 및

상기 페인팅 및 건조장치에서 페인트가 도포된 후 건조하여 이동컨베이어에서 엘리베이터 건조 시스템으로 공급되어 충분하게 건조된 후 씨형강이 완성되는 컨베이어 건조단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 코일(Skelp)을 공급하여 롤 포밍기로 씨형강을 생산함에 있어서 롤 포밍기의 전방에서 규격(240mm)보다 15∼30% 좁은 전개 폭을 갖고 동일한 두께(2t)를 갖는 소재를 일정한 위치에서 가로방향을 따라 다수 개의 굴곡형상을 1차 드로잉, 엠보싱가공법 성형과 평탄압착하여 정 규격의 전개 폭(240mm)을 갖도록 늘려 1차 굴곡형상 드로잉, 엠보싱 가공으로 성형하고, 상기 1차 굴곡 형상 드로잉, 엠보싱가공된 성형소재를 평탄압착 성형하여 2차 압착 성형소재로 성형하고 포밍기로 소재두께 단차 성형부가 내부에 위치하도록 씨형강을 생산하면 상부면과 측부면 및 절곡날개와 두께가 정 규격에 해당하며 제품의 강성과 소재절감을 크게 향상시켜 생산할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 규격보다 좁은 전개 폭을 갖고 동일한 두께를 갖는 소재를 가공 공급하여 1차 굴곡형상의 드로잉, 엠보싱가공법을 통해 소재 전개 폭을 늘리고 굴곡형상을 평탄압착 성형하여 2차 평탄압착 된 소성가공소재로 공급함으로써 소재의 절감과 기존제품규격의 상성을 유지하는 제품을 생산하며, 소재의 공급 전개 폭을 대폭 축소한 상태를 공급하여 기존규격의 전개 폭을 갖도록 늘려 씨형강을 생산할 수 있으므로 원 소재원가를 15∼30% 이상 절감할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

도 1 은 종래 씨형강에 대한 사시도
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도
도 3 은 본 발명의 전개 폭을 늘려 생산한 씨형강에 대한 정면도
도 4 는 본 발명의 전개 폭을 늘려 생산하는 씨형강에 대한 제조과정을 나타낸 정면도
도 5 는 본 발명의 씨형강에 대한 다른 실시예의 사시도
도 6 은 본 발명의 씨형강에 대한 다른 실시예의 정면도
도 7 은 본 발명의 씨형강에 대한 다른 실시예의 제조과정을 나타낸 정면도
도 8 은 본 발명을 프레스형으로 성형하는 상태를 나타낸 평면도
도 9 는 본 발명을 프레스형으로 성형하는 상태를 나타낸 정면도
도 10 은 본 발명을 프레스형으로 성형하는 상태를 나타낸 요부확대 평면도
도 11 은 본 발명을 프레스형으로 성형하는 상태를 나타낸 요부확대 정면도
도 12 는 본 발명의 좁은 폭 소재가 공급되어 규격 폭으로 성형하는 상태를 나타낸 평면도

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

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 전개 폭을 늘려 생산한 씨형강에 대한 정면도, 도 4는 본 발명의 전개 폭을 늘려 생산하는 씨형강에 대한 제조과정을 나타낸 정면도를 나타낸 것이다.

코일을 슬로팅에 의해 규격 전개 폭에 비해 15∼30% 좁은 전개 폭으로 절단한 정상 두께(2mm)의 소재(20)를 공급하여 일정한 간격에서 양쪽에 대칭되도록 다수 개의 내부 드로잉, 엠보부(31)와 외부 드로잉, 엠보부(32)를 프레스 평탄압착을 이용하여 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)로 성형한다.

상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)는 내부 드로잉, 엠보부(31)와 외부 드로잉, 엠보부(32)가 하측 방향으로 요철 형태가 되도록 성형하며 소재(Skelp) 전개 폭을 늘리는 것이다.

상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)가 공급되는 과정에서 요철 형태의 내부 드로잉, 엠보부(31)와 외부 드로잉, 엠보부(32)가 펼쳐져 내부 평탄압착 성형부(41)와 외부 평탄압착 성형부(42)와 같이 일자형태의 2차 평탄압착 성형소재(40)가 성형되는 것이며, 상기 2차 평탄압착 성형소재(40)는 정 규격(210∼240mm)의 전개 폭을 갖도록 하고, 상기 내부 평탄압착 성형부(41)와 외부 평탄압착 성형부(42)는 소재(20)의 규격 두께에 대하여 10∼15% 얇은(1.7∼1.9mm) 두께를 갖도록 성형하는 것이다.

상기 2차 평탄압착 성형소재(40)를 후방의 롤 포밍기에 공급하여 상부면(11)의 양쪽에서 모두 한쪽 방향으로 측부면(12)을 절곡한 후 상기 측부면(12)의 단부를 안쪽으로 절곡하여 공간(14)의 양쪽에 절곡 날개(13)를 형성하여 씨형강(10)의 전체적인 형태를 성형한 후 소정의 길이(6미터 내지 15미터)로 절단하여 생산하는 것이다.

상기 씨형강(10)은 상부면(11)의 내부 양쪽과 측부면(12)의 내부 상측 양쪽으로 절곡된 부분에 상부코너 소재두께 단차부(15)가 형성되는 것이며, 측부면(12)의 내부 하측 양쪽과 절곡날개(13)의 내부 양쪽으로 절곡된 부분에 하부코너 소재두께 단차부(16)가 형성되어 정상 규격의 치수와 소재의 2차 드로잉, 엠보싱가공법을 통해 소재의 소성가공으로 인한 강성과 소재절감을 제공할 수 있도록 하는 것이다.

상기 전개 폭의 치수 설정은 하나의 씨형강(10)을 일례로 기록한 것으로 실제 씨형강(10)의 제품 규격에 따라 다양한 치수가 제공되는 것이며, 정 규격의 두께를 갖는 코일을 슬로팅하여 제공하는 규격 전개 폭에 비해 15∼30% 좁은 전개 폭은 제공하고 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱가공에 의해 정 규격 전개 폭을 제공하여 정상 규격에 해당하는 상부면(11)과 측부면(12) 및 절곡날개(13)를 갖는 씨형강(10)을 성형하는 것이다.

도 5는 본 발명의 씨형강에 대한 다른 실시예의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 씨형강에 대한 다른 실시예의 정면도, 도 7은 본 발명의 씨형강에 대한 다른 실시예의 제조과정을 나타낸 정면도를 나타낸 것이다.

코일을 슬로팅에 의해 규격 전개 폭에 비해 15∼30% 좁은 전개 폭으로 절단한 규격 두께의 소재(20)를 공급하여 일정한 간격에서 양쪽에 대칭되도록 중앙 드로잉, 엠보부(33)와 1차 드로잉, 엠보부(34), 2차 드로잉, 엠보부(35) 및 3차 드로잉, 엠보부(36)를 프레스 평탄압착을 이용하여 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)로 성형한다.

상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)는 중앙 드로잉, 엠보부(33)와 1차 드로잉, 엠보부(34), 2차 드로잉, 엠보부(35) 및 3차 드로잉, 엠보부(36)가 하측 방향으로 요철 형태가 되도록 성형하며 소재(Sklp) 전개 폭을 늘리는 것이다.

상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)가 공급되는 과정에서 요철 형태의 중앙 드로잉, 엠보부(33)와 1차 드로잉, 엠보부(34), 2차 드로잉, 엠보부(35) 및 3차 드로잉, 엠보부(36)가 펼쳐져 중앙 평탄압착 성형부(43)와 1차 평탄압착 성형부(44), 2차 평탄압착 성형부(45) 및 3차 평탄압착 성형부(46)와 같이 일자형태의 2차 평탄압착 성형소재(40)가 성형되는 것이며, 상기 2차 평탄압착 성형소재(40)는 정 규격(210∼240mm)의 전개 폭을 갖도록 하고, 상기 중앙 평탄압착 성형부(43)와 1차 평탄압착 성형부(44), 2차 평탄압착 성형부(45) 및 3차 평탄압착 성형부(46)는 소재(20)의 규격 두께에 대하여 10∼15% 얇은 두께(1.7∼1.9mm)를 갖도록 성형하는 것이다.

상기 2차 평탄압착 성형소재(40)를 후방의 롤 포밍기에 공급하여 상부면(11)의 양쪽에서 모두 한쪽 방향으로 측부면(12)을 절곡한 후 상기 측부면(12)의 단부를 안쪽으로 절곡하여 공간(14)의 양쪽에 절곡 날개(13)를 형성하여 씨형강(10)의 전체적인 형태를 성형한 후 소정의 길이(10미터 내지 15미터)로 절단하여 생산하는 것이다.

상기 씨형강(10)은 상부면(11)의 내부 중앙에 중앙 소재두께 단차부(11a)를 성형하고 내부 양쪽과 측부면(12)의 내부 상측 양쪽으로 절곡된 부분에 상부코너 소재두께 단차부(15a)가 형성되는 것이며, 측부면(12)의 내부 중앙에 측부 소재두께 단차부(12a)를 성형하고 내부 하측 양쪽과 절곡날개(13)의 내부 양쪽으로 절곡된 부분에 하부코너 소재두께 단차부(16a)가 형성되어 규격의 강성을 제공할 수 있도록 하는 것이다.

도 8은 본 발명을 프레스형으로 성형하는 상태를 나타낸 평면도이고, 도 9는 본 발명을 프레스형으로 성형하는 상태를 나타낸 정면도, 도 10은 본 발명을 프레스형으로 성형하는 상태를 나타낸 요부확대 평면도, 도 11은 본 발명을 프레스형으로 성형하는 상태를 나타낸 요부확대 정면도를 나타낸 것이다.

코일을 슬로팅하여 규격 전개 폭에 비해 15∼30% 좁은 폭으로 절단한 소재(20)가 감겨진 언코일러(100)에서 공급되며, 상기 소재(20)가 공급되면 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱가공 성형장치(110)에서 내부에 내부 도로잉, 엠보부(31)와 외부 드로잉, 엠보부(32)를 성형하여 폭을 넓히도록 함으로써 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 성형하는 것이다.

상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱가공 성형장치(110)는 드로잉, 엠보싱가공 프레스(111)에 설치한 드로잉, 엠보싱가공 성형부(112)에서 드로잉, 엠보싱 성형하면서 소재(20)의 폭을 15∼30%의 범위에서 정상 규격 전개 폭이 되게 넓히도록 하는 것이다.

상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱가공 성형장치(110)의 일측에는 1차 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)가 공급되면 2차 평탄압착 성형장치(120)에서 내부 드로잉, 엠보부(31)와 외부 드로잉, 엠보부(32)를 압착하고 내부 평탄압착 성형부(41)와 외부 평탄압착 성형부(42)를 성형하여 규격 폭으로 넓히도록 함으로써 2차 평탄압착 성형소재(40)를 성형하는 것이다.

상기 2차 평탄압착 성형장치(120)는 평탄압착 프레스(121)에 설치한 평탄압착 가공 성형부(122)에서 평탄압착에 의해 성형하면서 1차 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 펼쳐 정상 규격의 폭을 갖도록 하는 것이다.

상기 1차 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)는 정삭 규격의 폭으로 성형된 후 롤포밍머시인(130)에서 상부면(11)의 양쪽으로 측부면(12)이 형성되고 상기 측부면(12)의 양쪽 선단에서 안쪽으로 절곡날개(13)를 성형하여 씨형강(10)의 형태를 갖도록 성형하는 것이다.

상기 씨형강(10)의 형태가 자동컷팅 시스템(140)으로 공급되어 소정의 길이로 절단된 후 리프터 컨베이어(150)에서 페인팅 및 건조장치(180)에 공급되어 페인팅되고, 이동컨베이어(190)에서 컨베이어 건조시스템(200)을 통하여 씨형강(10)으로 성형하거나, 리프터 컨베어이(150)에서 프레스 자동라인(160)으로 공급되어 각 면에 필요한 성형으로 강성을 향상시키고 리프터 컨베이어(170)에서 페인팅 및 건조장치(180)에 공급되어 페인팅되며, 이동컨베이어(190)에서 컨베이어 건조시스템(200)을 통하여 씨형강(10)으로 성형하는 것이다.

상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱가공 성형장치(110)는 설계에 따라서 다양한 형태의 1차 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 성형하여 공급할 수 있는 것이다.

도 12는 본 발명의 좁은 폭 소재가 공급되어 규격 폭으로 성형하는 상태를 나타낸 평면도를 나타낸 것으로, 정상 규격의 폭 보다 좁은 전개 폭을 갖도록 절단하여 공급하는 소재(20)를 1차 굴곡 드로잉, 엠보가공 성형장치(110)에서 프레스의 압착성형을 통하여 내, 외부 드로잉, 엠보부(31, 32)를 성형하여 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 제1 단계(A)와 같이 가공하고, 상기 1차 굴곡 엠보싱, 성형소재(30)를 공급하여 2차 평탄압착 성형장치(120)에서 내, 외부 드로잉, 엠보부(31, 32)를 프레스 평탄성형을 통하여 제2 단계(B)와 제3 단계(C) 및 제4 단계(D)를 통하여 내, 외부 평탄압착 성형부(41, 42)와 같이 서서히 펴져 2차 평탄압착 성형소재(40)를 성형하여 정상 규격의 전개 폭을 갖도록 공급하는 것이다.

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

가. 소재 슬로팅단계

코일을 공급하여 정상 규격의 전개 폭 보다 15∼30% 좁은 전개 폭을 갖도록 소재(20)를 슬로팅하는 것이다.

나. 1차 드로잉, 엠보싱 성형소재 가공단계

좁은 전개 폭을 갖는 소재(20)를 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱가공 성형장치(110)에 공급하여 드로잉, 엠보싱 프레스(111)의 드로잉, 엠보싱 성형부(112)에서 일정한 간격에 드로잉, 엠보부(31, 32, 33, 34, 35, 36)를 드로잉, 엠보싱가공으로 두께를 줄이면서 폭을 늘려 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 가공하는 것이다.

다. 2차 평탄압착 성형소재 가공단계

1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 2차 평탄압착 성형장치(120)에 공급하여 평탄압착 프레스(121)의 평탄압착 성형부(122)에서 일정한 간격에 드로잉, 엠보부(31, 32, 33, 34, 35, 36)를 늘려리고, 평탄압착 성형부(41, 42, 43, 44, 45, 46)를 평탄압착하여 정상 규격의 전개 폭을 갖는 2차 평탄압착 성형소재(40)로 가공하는 것이다.

라. 씨형강 형상 성형단계

2차 평탄압착 성형소재(40)를 롤포밍머시인(130)에 공급하여 평탄압착 성형부(41, 42, 43, 44, 45, 46)가 내부에 위치하며 상부면(11)의 양쪽으로 측부면(11)이 형성되고, 상기 측부면(11)의 하측 선단에서 안쪽으로 절곡날개(13)를 절곡함으로써 씨형강(10)의 형상을 갖도록 성형하는 것이다.

마. 자동 컷팅단계

씨형강(10)의 형상을 갖도록 성형한 후 자동커팅시스템(140)에 공급하여 10∼15미터의 길이로 컷팅하는 것이다.

바. 페인팅 및 건조단계

컷팅한 씨형강(10)을 그대로 리프트컨베이어(150)를 통하여 페인팅 및 건조장치(180)에 공급하거나, 프레스 자동라인(160)에 공급하여 제품의 형상구조 주요 포인트에 프레스 복합자동화금형을 통하여 가로, 세로 방향으로 피어싱가공과 소성가공버링, 소성가공비드를 통하여 씨형강 제품 날개 굽힘강성, 제품길이 굽힘강성, 제품평면 세로 굽힘강성, 제품 비틀림 강성을 높여 경량이면서 강도가 향상되도록 가공하여 리프트컨베이어(170)를 통하여 페인팅 및 건조장치(180)에 공급하여 전체면에 페인트를 도포한 후 건조하는 것이다.

사. 컨베이어 건조단계

상기 페인팅 및 건조장치(180)에서 페인트가 도포된 후 건조하여 이동컨베이어(190)에서 엘리베이터 건조 시스템(200)으로 공급되어 충분하게 건조된 후 씨형강(10)이 완성되는 것이다.

이러한 본 발명의 씨형강은 전개 폭을 줄이 소재를 일정한 간격에 드로잉, 엠보싱 성형을 통하여 전개 폭을 늘려 다시 평탄압착으로 정상 전개 폭이 되도록 성형한 후 소성가공 된 소재를 종래와 같이 롤포밍기에서 코너 부분을 절곡하여 강성을 15∼30% 이상 크게 향상시킬 수 있고 소재를 15∼30% 절감할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

10 : 씨형강 11 : 상부면
11a : 중앙 소재두께 단락부 12 : 측부면
12a : 측부 소재두께 단락부 13 : 절곡날개
14 : 공간 15, 15a : 상부코너 소재두께 단락부
16, 16a : 하부코너 소재두께 단락부 20 : 소재
30 : 1차 굴곡 드로잉, 엠보부 성형소재
31 : 내부 드로잉, 엠보부
32 : 외부 드로잉, 엠보부 33 : 중앙 드로잉 엠보부
34 : 1차 드로잉, 엠보부 35 : 2차 드로잉, 엠보부
36 : 3차 드로잉, 엠보부 40 : 2차 평탄압착 성형소재
41 : 내부 평탄압착 성형부 42 : 외부 평탄압착 성형부
43 : 중앙 평탄압착 성형부 44 : 1차 평탄압착 성형부
45 : 2차 평탄압착 성형부 46 : 3차 평탄압착 성형부
100 : 언코일러
110 : 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱가공 성형장치
111 : 드로잉, 엠보싱 프레스 112 : 드로잉, 엠보싱 성형부
115 : 드로잉, 엠보싱 상부롤러 115a : 상부 회전축
115b : 내부 드로잉, 엠보싱 돌기 115c : 외부 드로잉, 엠보싱 돌기
116 : 드로잉, 엠보싱 하부롤러 116a : 하부 회전축
116b : 내부 드로잉, 엠보싱 홈 116c : 외부 드로잉, 엠보싱 홈
117 : 엠보싱 강도 조절봉 118 : 상부 조인트
118a : 하부 조인트 119 : 상부 변속기
119a : 하부 변속기 120 : 2차 평탄압착 성형기
121 : 평탄압착 프레스 122 : 평탄압착 성형부
125 : 평탄압착 상부롤러 126 : 평탄압착 하부롤러
127 : 평탄압착 강도 조절봉 130 : 롤포밍머시인
140 : 자동컷팅시스템 150, 170 : 리프트컨베이어
160 : 프레스 자동라인 180 : 페인팅 및 건조장치
190 : 이동컨베이어 200 : 엘리베이터 건조시스템

Claims

정 규격의 두께와 코일을 슬로팅에 의해 규격 전개 폭에 비해 15∼30% 좁은 전개 폭을 갖는 소재(20)를 공급하여 프레스 양쪽에 대칭되도록 내부 드로잉 엠보부(31)와 외부 드로잉 엠보부(32)를 성형하여 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 성형하고, 상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 성형하고, 사기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 압착하여 내부 평탄압착 성형부(41)와 외부 평탄압착 성형부(42)를 펼쳐 규격의 전개 폭을 갖도록 성형하여 2차 평탄압착 성형소재(40)를 성형하며, 상기 2차 평탄압착 성형소재(40)를 공급하여 롤 포밍으로 상부면(11)의 양쪽으로 측부면(12)을 절곡하고, 상기 측부면(12)의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 공간(14)의 양쪽에 절곡 날개(13)를 성형하여 씨형강(10)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강.
정 규격의 두께와 코일을 슬로팅에 의해 규격 전개 폭에 비해 15∼30% 좁은 전개 폭을 갖는 소재(20)를 공급하여 프레스 평탄압축으로 중앙 드로잉, 엠보부(33)와 양쪽에 대칭되도록 1차 드로잉 엠보부(34)와 2차 드로잉, 엠보부(35) 및 3차 드로잉, 엠보부(36)를 성형하여 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 성형하고, 상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 평탄압착하여 중앙 평탄압착 성형부(43)와 1차 평탄압착 성형부(44), 2차 평탄압착 성형부(45) 및 3차 평탄압착 성형부(46)를 펼쳐 정 규격의 전개 폭을 갖도록 성형하여 2차 평탄압착 성형소재(40)를 성형하며, 상기 2차 평탄압착 성형소재(40)를 공급하여 롤 포밍으로 상부면(11)의 양쪽으로 측부면(12)을 절곡하고, 상기 측부면(12)의 단부를 안쪽으로 마주보도록 절곡하여 공간(14)의 양쪽에 절곡 날개(13)를 성형하여 씨형강(10)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강.
제 1항에 있어서,
상기 씨형강(10)은 상부면(11)의 내부 양쪽과 상기 측부면(12)의 내부 상측 양쪽 절곡부분에 내부 드로잉, 엠보부(31)가 상부코너 소재두께 단차부(15)로 성형되고, 상기 측부면(12)의 내부 하측 양쪽 절곡부분과 상기 절곡날개(13)의 내부 양쪽에 외부 드로잉, 엠보부(32)가 하부코너 소재두께 단차부(16)로 성형되는 것을 특징으로 하는 소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강.
제 1항에 있어서,
상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)는, 코일을 슬로팅에 의해 규격 전개 폭에 비해 15∼30% 좁은 전개 폭으로 절단하고 규격 두께의 소재(20)를 공급하여 일정한 간격에서 양쪽에 대칭되도록 내부 드로잉, 엠보부(31)와 외부 드로잉, 엠보부(32)를 프레스 압착하여 하측 방향으로 변형되어 요철 형태가 되도록 성형하는 것을 특징으로 하는 소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강.
제 1항에 있어서,
상기 2차 평탄압착 성형소재(40)는, 상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)가 공급되는 과정에서 요철 형태의 내부 드로잉, 엠보부(31)와 외부 드로잉, 엠보부(32)가 펼쳐져 내부 평탄압착 성형부(41)와 외부 평탄압착 성형부(42)와 같이 일자 형태로 성형되어 정상 규격의 전개 폭을 갖도록 하고 상기 내부 평탄압착 성형부(41)와 외부 평탄압착 성형부(42)는 소재(20)의 규격 두께에 대하여 10∼15% 얇은 두께를 갖도록 하는 소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강.
제 2항에 있어서,
상기 씨형강(10)은 상부면(11)의 내부 중앙에 중앙 드로잉, 엠보부(33)가 중앙 소재두께 단차부(11a)로 성형되고, 상기 상부면(11)의 내부 양쪽과 측부면(12)의 내부 상측 양쪽 절곡부분에 1차 드로잉, 엠보부(34)가 상부코너 소재두께 단차부(15a)로 성형되며, 상기 측부면(12)의 내부 중앙에 2차 드로잉, 엠보부(35)가 측부 소재두께 단차부(12a)로 성형되고, 상기 측부면(12)의 내부 하측 양쪽 절곡부분과 상기 절곡날개(13)의 내부 양쪽에 3차 드로잉, 엠보부(36)가 하부코너 소재두께 단차부(16a)로 성형되는 것을 특징으로 하는 소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강.
코일을 공급하여 정상 규격의 전개 폭 보다 15∼30% 좁은 전개 폭을 갖도록 소재(20)를 슬로팅하는 소재 슬로팅단계;
상기 좁은 전개 폭을 갖는 소재(20)를 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱가공 성형장치(110)에 공급하여 드로잉, 엠보싱 프레스(111)의 드로잉, 엠보싱 성형부(112)에서 일정한 간격에 드로잉, 엠보부(31, 32, 33, 34, 35, 36)를 드로잉, 엠보싱가공으로 두께를 줄이면서 폭을 늘려 1차 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 가공하는 1차 굴국 드로잉, 엠보싱 성형소재 가공단계;
상기 1차 굴곡 드로잉, 엠보싱 성형소재(30)를 2차 평탄압착 성형장치(120)에 공급하여 평탄압착 프레스(121)의 평탄압착 성형부(122)에서 일정한 간격에 굴곡 드로잉, 엠보부(31, 32, 33, 34, 35, 36)를 늘려 평탄압착 성형부(41, 42, 43, 44, 45, 46)를 평탄압착하여 정상 규격의 전개 폭을 갖는 2차 평탄압착 성형소재(40)로 가공하는 2차 평탄압착 성형소재 가공단계;
상기 2차 평탄압착 성형소재(40)를 롤포밍머시인(130)에 공급하여 평탄압착 성형부(41, 42, 43, 44, 45, 46)가 내부에 위치하며 상부면(11)의 양쪽으로 측부면(11)이 형성되고, 상기 측부면(11)의 하측 선단에서 안쪽으로 절곡날개(13)를 절곡함으로써 씨형강(10)의 형상을 갖도록 성형하는 씨형강 형상 성형단계;
상기 씨형강(10)의 형상을 갖도록 성형한 후 자동커팅시스템(140)에 공급하여 10∼15미터의 길이로 컷팅하는 자동 컷팅단계;
상기 컷팅한 씨형강(10)을 그대로 리프트컨베이어(150)를 통하여 페인팅 및 건조장치(180)에 공급하여 전체면에 페인트를 도포한 후 건조하는 페인팅 및 건조단계; 및
상기 페인팅 및 건조장치(180)에서 페인트가 도포된 후 건조하여 이동컨베이어(190)에서 엘리베이터 건조 시스템(200)으로 공급되어 충분하게 건조된 후 씨형강(10)이 완성되는 컨베이어 건조단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소재절감과 강성유지를 위한 프레스형 씨형강의 제조방법.