KR101357313B1 - Method of manufacturing flanged double-layer water pipe using hydro forming - Google Patents

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Abstract

상수도용 배관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양단에 확관부를 일체로 형성여 플랜지부가 직접 용접될 수 있도록 함으로써 용접부를 감소시킨 플랜지부 일체형 배관 제조방법에 관하여 개시한다.
본 발명은, 양측단부에 플랜지부를 구비하며, 일정한 외경을 가지는 주몸체부와, 상기 주몸체부와 상기 플랜지부 사이에서 외경이 변화하는 형상을 가지는 소켓부로 이루어지는 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조방법으로,
상기 주몸체부의 양단에 소켓부가 일체로 형성되며 상기 소켓부의 양단에 축관부가 형성된 형태에 대응하는 성형홈을 구비하는 금형을 마련하는 금형 마련 단계; 상기 금형의 길이에 대응하는 외부관과 내부관을 마련하는 강관 마련 단계; 상기 외부관에 상기 내부관을 삽입한 상태로 금형에 안착한 후, 상기 내부 관에 압력유체를 주입하여, 상기 내부관을 상기 외부관에 결합시킴과 동시에 소켓부와 축관부의 형상을 성형하는 하이드로 포밍 단계; 및 상기 축관부를 절단하고, 별도로 형성된 플랜지부를 상기 소켓부에 접합하는 플랜지부 접합 단계;를 포함하는 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a water pipe, and more particularly, to a flange part integrated pipe manufacturing method in which a welded portion is reduced by integrally forming an expansion pipe at both ends so that the flange can be directly welded.
According to the present invention, there is provided a flange portion at both end portions, and includes a main body portion having a constant outer diameter and a socket portion having a shape in which an outer diameter varies between the main body portion and the flange portion, and a flange portion integral pipe manufacturing method for water supply. to,
A mold preparing step of providing a mold having a molding groove integrally formed at both ends of the main body portion and having a molding groove corresponding to a shape in which a shaft tube portion is formed at both ends of the socket portion; A steel pipe preparing step of preparing an outer tube and an inner tube corresponding to the length of the mold; Hydroforming to form the shape of the socket and shaft tube while at the same time inserting the inner tube into the mold, and then injecting a pressure fluid into the inner tube to join the inner tube to the outer tube and at the same time forming the shape of the socket portion and the shaft tube portion step; And a flange part joining step of cutting the shaft pipe part and joining the separately formed flange part to the socket part.

Description

상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조방법{METHOD OF MANUFACTURING FLANGED DOUBLE-LAYER WATER PIPE USING HYDRO FORMING}Manufacture method of integral pipe for water supply flange {METHOD OF MANUFACTURING FLANGED DOUBLE-LAYER WATER PIPE USING HYDRO FORMING}

본 발명은 상수도용 배관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양단에 확관부를 일체로 성형하여 플랜지부가 직접 용접될 수 있도록 함으로써 용접부를 감소시킨 플랜지부 일체형 배관 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a water supply pipe, and more particularly, to a flange portion integral pipe manufacturing method of reducing the weld by forming the expansion pipe integrally at both ends so that the flange can be directly welded.

상수도용 배관은 양단부에 플랜지부를 구비하여, 플랜지부를 통해 배관 상호간에 연결하거나, 밸브 등과 연결하게 된다.Water supply pipes are provided with flanges at both ends, and are connected to each other through the flanges, or to valves.

따라서, 플랜지부는 높은 치수 정밀도가 요구된다.Therefore, the flange portion requires high dimensional accuracy.

도 1은 종래의 상수도용 플랜지부 일체형 배관의 구조를 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram showing the structure of a conventional water pipe portion integral pipe for water supply.

도시된 바와 같이, 종래의 상수도용 플랜지부 일체형 배관은 양측 단부에 형성되는 플랜지부(140)와, 길이의 대부분을 차지하는 주몸체부(10)와, 상기 주몸체부와(10)와 상기 플랜지부(14)의 직경 차이를 상쇄하기 주몸체부(10)의 외경에서 플랜지부(14)의 외경까지 확관되는 형상을 가지는 소켓부(12)를 각각 형성하고, 이들을 용접으로 연결하여 제조되었다.As shown in the drawing, the conventional water-integrated flange portion integral pipe includes a flange portion 140 formed at both ends, a main body portion 10 occupying most of the length, the main body portion 10 and the plan. To offset the difference in the diameter of the branch portion 14, the socket portion 12 having a shape extending from the outer diameter of the main body portion 10 to the outer diameter of the flange portion 14 was formed, respectively, was produced by connecting them by welding.

플랜지부(14)는 정밀 주조를 통해 제조하고, 주몸체부(10)는 내식성을 가지는 소재의 내부관을 외부관에 결합시켜 제조하였으며, 소켓부(12)는 프레스 확관 방법으로 제조하였다.The flange portion 14 was manufactured by precision casting, and the main body portion 10 was manufactured by combining an inner tube of a material having corrosion resistance with an outer tube, and the socket portion 12 was manufactured by a press expanding method.

이러한 종래의 상수도용 플랜지부 일체형 배관은 소켓부(12)의 양단이 용접으로 연결되어야 하므로 용접시 변형 발생과, 용접부 크랙 발생의 우려가 높은 품질문제와 비용이 증가되는 문제점을 가지고 있었다.
Since the conventional water pipe flange integral type pipes are connected at both ends of the socket portion 12 by welding, there is a problem that the deformation and welding during welding, the quality of the cracks of the weld portion is high and the cost is increased.

본 발명의 목적은 주몸체부와 소켓부가 별도의 용접 없이 일체로 형성되는 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a water pipe flange integral type pipe which is formed integrally with the main body portion and the socket portion without additional welding.

본 발명의 다른 목적은 용접부를 감소시켜 용접 변형과, 용접부 크랙 발생의 우려가 적은 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조 방법을 제공함에 있다.
It is another object of the present invention to provide a method for producing a water pipe flange integral type pipe for reducing the welded portion and less likely to cause welding deformation and weld cracking.

본 발명은 양측단부에 플랜지부를 구비하며, 일정한 외경을 가지는 주몸체부와, 상기 주몸체부와 상기 플랜지부 사이에서 외경이 변화하는 형상을 가지는 소켓부로 이루어지는 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조방법으로, 상기 주몸체부의 양단에 소켓부가 일체로 형성되며 상기 소켓부의 양단에 축관부가 형성된 형태에 대응하는 성형홈을 구비하는 금형을 마련하는 금형 마련 단계; 상기 금형의 길이에 대응하는 외부관과 내부관을 마련하는 강관 마련 단계; 상기 외부관에 상기 내부관을 삽입한 상태로 금형에 안착한 후, 상기 내부 관에 압력유체를 주입하여, 상기 내부관을 상기 외부관에 결합시킴과 동시에 소켓부와 축관부의 형상을 성형하는 하이드로 포밍 단계; 및 상기 축관부를 절단하고, 별도로 형성된 플랜지부를 상기 소켓부에 접합하는 플랜지부 접합 단계;를 포함한다.According to the present invention, there is provided a flange portion at both ends, and includes a main body portion having a constant outer diameter, and a socket portion having a shape in which an outer diameter varies between the main body portion and the flange portion, and having a flange portion integral piping manufacturing method. And a mold preparing step of providing a mold having integrally formed socket parts at both ends of the main body part and having a molding groove corresponding to a shape in which a shaft tube part is formed at both ends of the socket part; A steel pipe preparing step of preparing an outer tube and an inner tube corresponding to the length of the mold; Hydroforming to form the shape of the socket and shaft tube while at the same time inserting the inner tube into the mold, and then injecting a pressure fluid into the inner tube to join the inner tube to the outer tube and at the same time forming the shape of the socket portion and the shaft tube portion step; And a flange part joining step of cutting the shaft pipe part and joining the separately formed flange part to the socket part.

상기 축관부의 끝단의 외경은 상기 주몸체부의 외경에 대응하는 것이 바람직하다.The outer diameter of the end of the shaft tube portion preferably corresponds to the outer diameter of the main body portion.

또한, 상기 내부관의 외경은 상기 외부관의 내경의 95~98% 범위인 것이 바람직하다.In addition, the outer diameter of the inner tube is preferably in the range of 95 to 98% of the inner diameter of the outer tube.

그리고, 상기 외부관의 주몸체부는 상기 금형의 성형홈에 의하여 탄성 팽창의 범위로 팽창률이 제한되는 것이 바람직하다.In addition, the main body portion of the outer tube is preferably limited to the expansion ratio in the range of elastic expansion by the molding groove of the mold.

상기 하이드로 포밍 단계에서 확관되는 부분의 최대 외경은, 상기 주몸체부의 외경의 120~130% 범위인 것이 바람직하다.The maximum outer diameter of the portion to be expanded in the hydroforming step is preferably 120 to 130% of the outer diameter of the main body portion.

한편, 상기 내부관은 스테인리스 스틸, 티타늄 및 알루미늄 중에서 선택되는 내식용 재질로 형성되고, 상기 외부관은 아연도금강재, 알루미늄도금강재 및 비도금강재 중 선택되는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the inner tube is formed of a corrosion resistant material selected from stainless steel, titanium and aluminum, the outer tube is preferably formed of a material selected from galvanized steel, aluminum plated steel and non-plated steel.

상기 플랜지부는 주조를 통해 제조되며, 상기 소켓부에 용접으로 접합되고, The flange part is manufactured by casting, and is welded to the socket part,

상기 소켓부는 일정한 외경을 가지는 부분이 존재하도록 다단으로 확관되는 형상을 가지면 더욱 바람직하다.
It is more preferable that the socket portion has a shape that is expanded in multiple stages such that a portion having a constant outer diameter exists.

본 발명으로 제조된 상수도용 플랜지부 일체형 배관은 종래의 방법으로 제조된 것에 비하여, 용접개소가 절반으로 줄어들게 되어 용접부에서 발생하는 불량을 감소시킬 수 있는 효과를 가져온다.Compared with the conventional method, the flanged unitary pipe for water supply manufactured by the present invention has the effect of reducing the defect occurring in the welded part by reducing the welding part by half.

또한, 본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 상수도용 플랜지부 일체형 배관은 소켓부의 내부까지 내식성이 우수한 내부관을 형성할 수 있어, 물이 계속해서 흐르는 환경 하에서도 파이프의 수명 특성을 향상시킬 수 있으며, 파이프 외부가 강도가 높은 탄소강관으로 형성되어 외부의 충격에도 파이프의 훼손을 방지할 수 있는 장점이 있다.
In addition, the integral water pipe for the flange portion manufactured by the manufacturing method according to the present invention can form an inner tube excellent in corrosion resistance to the inside of the socket portion, it is possible to improve the life characteristics of the pipe under the environment where water continues to flow In addition, since the outside of the pipe is formed of a high strength carbon steel pipe, there is an advantage that can prevent the damage of the pipe in the external impact.

도 1은 종래의 상수도용 플랜지부 일체형 배관의 구조를 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조 방법을 나타낸 공정 순서도,
도 3은 본 발명에 의하여 제조되는 상수도용 플랜지부 일체형 배관의 구조를 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조 방법의 하이드로 포밍 가공후 상태를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조 방법에 사용되는 금형을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 상수도용 플랜지부 일체형 배관의 축관부 절단후의 상태를 나타낸 도면임.1 is a configuration diagram showing the structure of a conventional water pipe flange portion integral pipe,
2 is a process flow chart showing a flanged integral pipe manufacturing method for waterworks according to the present invention;
Figure 3 is a block diagram showing the structure of the integral water pipe flange for waterworks manufactured by the present invention,
Figure 4 is a view showing a state after the hydroforming process of the integral pipe manufacturing method for water supply flange according to the present invention,
5 is a view showing a mold used in the manufacturing method of the flange portion integral pipe for waterworks according to the present invention,
Figure 6 is a view showing a state after cutting the shaft pipe portion of the integral water pipe for water supply flange according to the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the water pipe flange portion integral pipe manufacturing method according to the present invention.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.In addition, the terms described below are terms defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator.

그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 2는 본 발명에 따른 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이고, 도 3은 본 발명에 의하여 제조되는 상수도용 플랜지부 일체형 배관의 구조를 나타낸 구성도이다.
Figure 2 is a process flow chart showing a method of manufacturing a water pipe flange portion integral pipe according to the present invention, Figure 3 is a block diagram showing the structure of a water pipe flange portion integral pipe manufactured by the present invention.

본 발명은, 양측단부에 플랜지부(140)를 구비하며, 일정한 외경을 가지는 주몸체부(100)와, 상기 주몸체부(100)와 상기 플랜지부(140) 사이에서 외경이 변화하는 형상을 가지는 소켓부(120)로 이루어지는 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조방법에 관한 것으로 주몸체부(100)와 소켓부(120)가 용접 없이 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a flange portion 140 is provided at both end portions, and a main body portion 100 having a constant outer diameter and a shape in which an outer diameter changes between the main body portion 100 and the flange portion 140 are changed. It relates to a method for manufacturing a water pipe flange integral type pipe made of a socket portion 120 is characterized in that the main body portion 100 and the socket portion 120 is integrally formed without welding.

본 발명은 주몸체부(100)의 양단에 소켓부(120)가 일체로 형성되며 상기 소켓부(120)의 양단에 축관부(130)가 형성된 형태에 대응하는 성형홈을 구비하는 금형을 마련하는 금형 마련 단계(S-21)와, 상기 금형의 길이에 대응하는 외부관과 내부관을 마련하는 강관 마련 단계(S-22)와, 상기 외부관에 상기 내부관을 삽입한 상태로 금형에 안착한 후, 상기 내부 관에 압력유체를 주입하여, 상기 내부관을 상기 외부관에 결합시킴과 동시에 소켓부(120)와 축관부(130)의 형상을 성형하는 하이드로 포밍 단계(S-23)와, 상기 축관부(130)를 절단하고, 별도로 형성된 플랜지부(140)를 상기 소켓부(120)에 접합하는 플랜지부 접합 단계(S-24)를 포함한다.The present invention provides a mold having a forming groove corresponding to the shape in which the socket portion 120 is integrally formed at both ends of the main body portion 100 and the shaft tube portion 130 is formed at both ends of the socket portion 120. A mold preparing step (S-21), a steel pipe preparing step (S-22) for preparing an outer tube and an inner tube corresponding to the length of the mold, and a mold in a state in which the inner tube is inserted into the outer tube. After seating, by injecting a pressure fluid into the inner tube, while coupling the inner tube to the outer tube and at the same time forming the shape of the socket portion 120 and the shaft tube portion (130) (S-23) and In addition, a flange portion joining step (S-24) of cutting the shaft pipe portion 130 and bonding the separately formed flange portion 140 to the socket portion 120.

금형 마련 단계(S-21)에 사용되는 금형에 관해서는 도 5를 참조하여 후술한다.The metal mold | die used for metal mold | die preparation step S-21 is mentioned later with reference to FIG.

강관 마련 단계(S-22)는 금형의 길이에 대응하는 내부관과 외부관을 마련하게 되는데, 이들의 길이는 주몸체부(100)와 그 양단에 형성되는 소켓부(120)의 길이의 합보다 큰 길이를 가지게 된다. 이는 절단되어 제거되는 축관부(130)를 포함하기 때문이다.Steel pipe preparing step (S-22) is to provide an inner tube and an outer tube corresponding to the length of the mold, the length of these is the sum of the length of the main body portion 100 and the socket portion 120 formed at both ends thereof. Will have a greater length. This is because it includes a shaft tube 130 is cut and removed.

하이드로 포밍 단계(S-23)에서 사용되는 하이드로 포밍 성형 방법은 관의 양단을 밀폐하고 내부에 유체를 주입하여 관의 형상을 가공하는 방법으로, 양단부를 확관 성형하기가 곤란하다. 그런데, 주몸체부(100)와 소켓부(120)만을 성형하는 경우 관의 양단이 확관되어 가장 큰 단면적을 가지게 되는데, 이러한 형태의 성형은 매우 어렵다. 왜냐하면 확관되는 부분이 계속 밀폐된 상태를 유지하도록 하여야 하기 때문이다.
The hydroforming molding method used in the hydroforming step (S-23) is a method of processing the shape of the tube by sealing both ends of the tube and injecting a fluid therein, and it is difficult to expand and mold both ends. By the way, in the case of molding only the main body portion 100 and the socket portion 120, both ends of the tube are expanded to have the largest cross-sectional area, this type of molding is very difficult. This is because the expansion part must be kept closed.

본 발명은 하이드로 포밍 방법을 이용하여 주몸체부(100)와 소켓부(120)가 일체로 형성된 형상을 성형하기 위하여, 먼저 도 4에 도시된 바와 같이 소켓부(120) 양단에 축관부(130)를 구비하는 형태로 가공한 후 축관부(130)를 절단하는 방법을 사용한다.According to the present invention, in order to mold the main body part 100 and the socket part 120 integrally formed by using a hydroforming method, first, as shown in FIG. 4, the shaft tube part 130 is disposed at both ends of the socket part 120. After the processing in the form having a) is used to cut the shaft tube portion 130.

상기 하이드로 포밍 단계에서 확관되는 부분(소켓부와 축관부의 경계)의 최대 외경은 상기 주몸체부의 외경의 원주기준으로 120~130% 범위인 것이 바람직하다.The maximum outer diameter of the portion (boundary between the socket portion and the shaft tube portion) to be expanded in the hydroforming step is preferably 120 to 130% of the circumference of the outer diameter of the main body portion.

소켓부(120)의 양단이 130% 를 초과하여 확관되면, 관 터짐 발생의 우려가 있으며, 소켓부의 양단이 120% 미만으로 확관되면, 용접되어야 하는 플랜지부(140)와의 연결이 어렵고, 또한 플랜지부(140) 내측 홈에 삽입되는 밀폐용 고무팩킹의 형상이 변경되어 밀폐성능이 떨어지는 단점을 가져온다.
If both ends of the socket 120 are expanded more than 130%, there is a risk of pipe burst. If both ends are expanded to less than 120%, the connection with the flange 140 to be welded is difficult, and the plan The shape of the sealing rubber packing to be inserted into the groove 140 inside the branch 140 is changed, resulting in a poor sealing performance.

또한, 상기 소켓부(120)는 일정한 외경을 가지는 부분이 존재하도록 다단으로 확관되는 형상을 가지는 것이 바람직하다. 특히 소켓부(120)의 끝단부가 일정한 외경을 유지하는 형상을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 이는 플랜지부(140)와 접합되는 소켓부의 끝단의 치수 정밀도를 향상시키기 위한 것이다.
In addition, the socket portion 120 preferably has a shape that is expanded in multiple stages so that there is a portion having a constant outer diameter. In particular, it is preferable that the end of the socket 120 has a shape that maintains a constant outer diameter. This is to improve the dimensional accuracy of the end of the socket portion to be bonded to the flange portion 140.

도 4는 본 발명에 따른 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조 방법의 하이드로 포밍 가공 후 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조 방법에 사용되는 금형을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 상수도용 플랜지부 일체형 배관의 축관부 절단후의 상태를 나타낸 도면이다.Figure 4 is a view showing a state after the hydroforming process of the flange portion integral pipe manufacturing method for waterworks according to the present invention, Figure 5 is a view showing a mold used in the flange portion integral pipe manufacturing method for waterworks according to the present invention, Figure 6 is a view showing a state after cutting the shaft tube portion of the integral flange for water supply pipe according to the present invention.

도 4를 참조하면, 축관부는 외경이 점차 감소하여 주몸체부의 직경에 대응하는 직경까지 감소하는 형태를 가진다. 즉 축관부의 끝단의 외경은 상기 주몸체부의 외경에 대응하도록 형성하는 것이다.Referring to FIG. 4, the shaft tube portion has a form in which the outer diameter gradually decreases to a diameter corresponding to the diameter of the main body portion. That is, the outer diameter of the end of the shaft tube portion is formed to correspond to the outer diameter of the main body portion.

이를 위해서, 도 5에 도시된 바와 같이 금형(200)에는 주몸체부의 양단에 소켓부가 형성되고, 소켓부의 양단에 축관부가 형성된 형태의 성형홈(210)이 구비된다.To this end, as shown in Figure 5, the mold 200 is provided with a socket portion formed on both ends of the main body portion, the forming groove 210 of the form having a shaft pipe portion formed on both ends of the socket portion.

성형홈(210)에서 주몸체부에 대응하는 부분은 외부관의 팽창을 탄성 팽창의 범위로 제한하도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상술한 바와 같이 압력유체가 제거된 후 외부관이 탄성수축하며 내부관과 외부관이 접합되도록 하기 위한 것이다.
The portion corresponding to the main body portion in the forming groove 210 is preferably to limit the expansion of the outer tube to the range of elastic expansion. This is to allow the outer tube to elastically contract and the inner tube and the outer tube to be bonded after the pressure fluid is removed as described above.

하이드로 포밍 단계(S-23)에서, 통해 내부관이 팽창하여 외부관에 결합하게 되는데, 이 때, 내부관이 소성 변형하도록 하고 외부관은 탄성 변형하도록 하면 외부관의 탄성수축에 의하여 내부관과 외부관이 견고하게 결합하도록 할 수 있다.In the hydroforming step (S-23), the inner tube is expanded to be coupled to the outer tube. At this time, if the inner tube is plastically deformed and the outer tube is elastically deformed, the inner tube is caused by elastic contraction of the outer tube. The outer tube can be tightly coupled.

이를 위해 상기 내부관의 외경은 상기 외부관의 내경의 95~98% 범위인 것이 바람직하다.For this purpose, the outer diameter of the inner tube is preferably 95 to 98% of the inner diameter of the outer tube.

내부관의 외경이 외부관의 내경의 95%보다 작은 경우 내부관이 과도하게 팽창되어 터짐이나 파손 등의 불량이 발생할 우려가 있고, 내부관의 외경이 외부관 내경의 98%보다 큰 경우 유압을 제거하였을 때 외부관의 수축량이 많아 적절한 결합강도가 확보되지 않을 수 있기 때문이다.If the outer diameter of the inner tube is smaller than 95% of the inner diameter of the outer tube, the inner tube may be excessively inflated and may cause defects such as burst or breakage.If the outer diameter of the inner tube is larger than 98% of the inner diameter of the outer tube, This is because the amount of contraction of the outer tube is large when removed, so that proper bonding strength may not be secured.

하이드로 포밍에 의한 내부관과 외부관의 높은 결합강도를 유지하기 위하여, 직접 마찰하게 되는 외부관의 내부면과, 내부관의 외부면에 표면거칠기를 부여할 수도 있다.
In order to maintain high bonding strength of the inner tube and the outer tube by hydroforming, surface roughness may be imparted to the inner surface of the outer tube that is directly rubbed and the outer surface of the inner tube.

한편, 내부관과 외부관을 하이드로 포밍에 의하여 마찰 결합시키기 이전에, 내부관의 외부면과 외부관의 내부면을 깨끗하게 표면처리하는 것이 바람직하다. 외부관의 내부면의 경우 숏블라스팅(shot blasting)에 의한 표면처리법을 제시할 수 있으며, 내부관의 외부면의 경우 피클링(pickling)에 의한 표면처리법을 제시할 수 있으나, 이들 방법에 한정되는 것은 아니다.
On the other hand, it is preferable to clean the outer surface of the inner tube and the inner surface of the outer tube before frictionally coupling the inner tube and the outer tube by hydroforming. In the case of the inner surface of the outer tube can be presented a surface treatment method by shot blasting, and in the case of the outer surface of the inner tube can be presented a surface treatment method by pickling, but is limited to these methods It is not.

내부관은 워터 파이프에서 물과 계속적으로 접촉하는 부분이므로 내식성이 강한 스테인리스 스틸, 티타늄, 알루미늄 등의 재질로 형성될 수 있다.Since the inner tube is a part in continuous contact with water in the water pipe, it may be formed of a material having high corrosion resistance stainless steel, titanium, aluminum, and the like.

외부관은 워터 파이프의 외관을 형성하며, 도금강관, 비도금강관 등의 충격에 강한 강재로 형성될 수 있다.
The outer tube forms the appearance of the water pipe, and may be formed of steel that is resistant to impact, such as a plated steel pipe or an unplated steel pipe.

하이드로 포밍 단계(S-23)에 관하여 상세하게 살펴본다. It looks at in detail with respect to the hydroforming step (S-23).

하이드로 포밍 단계를 세분하면, 내부관 삽입 단계, 금형 안착 단계, 내부관 소성 팽창 및 외부관 탄성 팽창 단계 및 외부관 탄성 회복 단계의 4단계로 나눌 수 있다.The hydroforming step can be subdivided into four stages: inner tube insertion, mold seating, inner tube plastic expansion and outer tube elastic expansion, and outer tube elastic recovery.

금형 안착 단계에서는 금형에 외부관을 안착시킨 후, 밀봉수단으로 금형의 양 단을 밀봉한다. 내부관은 금형 안착 이전에 외부관에 삽입될 수 있으며, 또한 외부관을 금형에 안착한 상태에서 내부관을 외부관에 삽입하여도 무방하다. 본 단계에서, 내부관은 외부관의 중심에 정렬된다. 이는 이어지는 내부관 소성 팽창 및 외부관 탄성 팽창 단계에서 내부관 및 외부관이 모든 두께 방향으로 균일한 팽창이 이루어지도록 하기 위함이다. In the mold seating step, the outer tube is seated on the mold, and both ends of the mold are sealed by a sealing means. The inner tube may be inserted into the outer tube before the mold is seated, and the inner tube may be inserted into the outer tube while the outer tube is seated in the mold. In this step, the inner tube is aligned with the center of the outer tube. This is to ensure that the inner tube and the outer tube is uniformly expanded in all thickness directions in the subsequent inner tube plastic expansion and outer tube elastic expansion steps.

밀봉수단은 내부관에 압력유체를 공급하기 위한 유체 공급 장치와 연결되는 관통홀을 구비한다. 관통홀을 통하여 유체 공급 장치로부터 공급되는 유체가 내부관으로 공급된다. The sealing means has a through hole connected to a fluid supply device for supplying a pressure fluid to the inner tube. The fluid supplied from the fluid supply device is supplied to the inner tube through the through hole.

내부관 소성 팽창 및 외부관 탄성 팽창 단계에서는 상기의 밀봉수단에 형성된 관통홀을 통하여 유체 공급장치로부터 내부관에 물과 같은 유체를 공급하여, 내부관을 팽창시킨다. 이때, 팽창은 탄성 팽창과 소성 팽창으로 구분될 수 있는데, 탄성 팽창의 경우 압력이 해제되면 다시 원상태로 복귀하게 되나, 소성 팽창의 경우 압력이 해제되더라도 다시 원상태로 복귀하지 않는다. 여기서 탄성팽창은 주몸체부에 한정되며, 소켓부(120)는 외부관도 소성팽창하게 된다.In the inner tube plastic expansion and outer tube elastic expansion step, the inner tube is expanded by supplying a fluid such as water from the fluid supply device to the inner tube through the through hole formed in the sealing means. In this case, the expansion may be classified into elastic expansion and plastic expansion. In the case of elastic expansion, when the pressure is released, the expansion returns to the original state. In the case of plastic expansion, the expansion does not return to the original state even when the pressure is released. Here, the elastic expansion is limited to the main body portion, the socket portion 120 is also plastic expansion of the outer tube.

주몸체부(100) 내부관의 경우, 초기에는 유압에 의하여 탄성 팽창하게 되나, 일정한 팽창률을 초과하게 되면 그때부터는 유압 이 해제되더라도 팽창된 상태를 유지하는 소성 팽창으로 변하게 된다. 내부관이 팽창되면서 외부관과 접촉하게 되면 외부관도 함께 팽창되게 된다. 이때 내부관은 소성 변형이 이루어질 때까지 팽창되고, 주몸체부(100) 외부관은 금형에 의하여 팽창률이 제한되어 탄성 팽창한다.In the case of the main body part 100, the inner tube is initially elastically expanded by hydraulic pressure, but if it exceeds a predetermined expansion rate, then it is changed to a plastic expansion that maintains an expanded state even if the hydraulic pressure is released therefrom. As the inner tube expands and contacts the outer tube, the outer tube expands together. At this time, the inner tube is expanded until plastic deformation is made, and the outer tube of the main body portion 100 is elastically expanded due to the expansion rate being limited by the mold.

소켓부(120)의 경우 외부관도 금형에 의하여 구속될 때까지 소성 팽창하게 된다.In the case of the socket portion 120, the outer tube is also plastically expanded until it is constrained by the mold.

외부관 탄성 회복 단계에서는 내부관 내에 공급되어 있는 유체를 내부관으로부터 배출하여 압력을 해제시킨다.In the outer tube elastic recovery step, the fluid supplied in the inner tube is discharged from the inner tube to release the pressure.

유체의 압력이 해제되면, 내부관의 경우 소성 팽창한 상태이므로 사이즈의 변화가 없다. 그러나, 주몸체부 외부관의 경우 유체의 압력이 해제됨에 따라 탄성 회복이 이루어져, 원래의 크기로 복귀한다. 이때, 외부관의 내부면과 내부관의 외부면에 마찰이 이루어지면서, 기계적인 결합이 이루어진다.
When the pressure of the fluid is released, there is no change in size since the inner tube is plastically expanded. However, in the case of the outer tube of the main body portion, as the pressure of the fluid is released, elastic recovery occurs and returns to its original size. At this time, while the friction is made on the inner surface of the outer tube and the outer surface of the inner tube, mechanical coupling is made.

플랜지부(140)는 상술한 바와 같이, 높은 치수 정밀도가 요구되는 부분으로 정밀주조 등을 통해서 별도로 제조된 후, 도 6에 도시된 바와 같이 축관부(130)를 절단하고 소켓부(120)에 용접으로 접합된다.As described above, after the flange portion 140 is manufactured separately through precision casting as a part requiring high dimensional accuracy, the shaft tube portion 130 is cut off as shown in FIG. It is joined by welding.

이러한 방법을 통해, 본 발명은 주몸체부와 소켓부가 일체로 형성되며, 주몸체부와 소켓부가 이중관 구조를 가지는 상수도용 플랜지부 일체형 배관을 제조할 수 있다.Through this method, the main body portion and the socket portion is integrally formed, the main body portion and the socket portion can be manufactured in the water supply flange portion integral pipe having a double pipe structure.

본 발명으로 제조된 상수도용 플랜지부 일체형 배관은 종래의 방법으로 제조된 것에 비하여, 용접개소가 절반으로 줄어들게 되어 용접부에서 발생하는 불량을 감소시킬 수 있는 효과를 가져온다.
Compared with the conventional method, the flanged unitary pipe for water supply manufactured by the present invention has the effect of reducing the defect occurring in the welded part by reducing the welding part by half.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be defined by the following claims.

100 : 주몸체부
120 : 소켓부
130 : 축관부
140 : 플랜지부
S-21 : 금형 마련 단계
S-22 : 강관 마련 단계
S-23 : 하이드로 포밍 단계
S-24 : 플랜지부 접합 단계100: main body
120: socket
130: shaft portion
140: flange portion
S-21: Mold Preparation Steps
S-22: Steel Pipe Preparation Steps
S-23: Hydroforming Step
S-24: Flange joining step

Claims (9)

양측단부에 플랜지부를 구비하며, 일정한 외경을 가지는 주몸체부와, 상기 주몸체부와 상기 플랜지부 사이에서 외경이 변화하는 형상을 가지는 소켓부로 이루어지는 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조방법으로, 상기 주몸체부의 양단에 소켓부가 일체로 형성되며 상기 소켓부의 양단에 축관부가 형성된 형태에 대응하는 성형홈을 구비하는 금형을 마련하는 금형 마련 단계와, 상기 금형의 길이에 대응하는 외부관과 내부관을 마련하는 강관 마련 단계와, 상기 외부관에 상기 내부관을 삽입한 상태로 금형에 안착한 후, 밀봉수단으로 상기 내부관의 양단을 밀폐하고 상기 내부관의 내부에 압력유체 주입을 통해 팽창시켜, 상기 내부관을 상기 외부관에 결합시킴과 동시에 소켓부와 축관부의 형상을 성형하는 하이드로 포밍 단계 및, 상기 축관부를 절단하고, 별도로 형성된 플랜지부를 상기 소켓부에 접합하는 플랜지부 접합 단계를 포함하며,
상기 플랜지부는, 주조를 통해 제조되며, 상기 소켓부에 용접으로 접합되고,
상기 소켓부는 일정한 외경을 가지는 부분이 존재하도록 다단으로 확관되는 형상을 가지며 상기 주몸체부의 양단에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 플랜지부 일체형 배관 제조방법.
A water pipe flange integral type pipe manufacturing method comprising a main body portion having a constant outer diameter and a socket portion having a shape in which an outer diameter varies between the main body portion and the flange portion, the flange portion being provided at both ends. A mold preparing step of preparing a mold having a molding groove corresponding to the shape of the socket portion is formed integrally at both ends of the body portion and the shaft tube portion is formed at both ends of the body portion, and an outer tube and an inner tube corresponding to the length of the mold are provided. And a steel pipe preparing step and seated in a mold in which the inner tube is inserted into the outer tube, and then sealing both ends of the inner tube with a sealing means and expanding the inner tube by injecting a pressure fluid into the inner tube. Coupling a tube to the outer tube and simultaneously forming a shape of a socket portion and a shaft portion; and cutting the shaft portion. And, and a separately formed flange part comprises a flange joint comprising: bonded to the socket portion,
The flange part is manufactured by casting, and is welded to the socket part,
The socket portion has a shape that is expanded in multiple stages so that there is a portion having a constant outer diameter and integrally formed on both ends of the main body portion flange portion integral piping manufacturing method.
제 1 항에 있어서,
상기 축관부의 끝단의 외경은 상기 주몸체부의 외경에 대응하는 것을 특징으로 하는 상수도용 플랜지부 일체형 배관 제조방법.
The method of claim 1,
The outer diameter of the end of the shaft pipe portion corresponding to the outer diameter of the main body portion, the water supply flange portion integral piping manufacturing method.
제 1 항에 있어서,
상기 내부관의 외경은 상기 외부관의 내경의 95~98% 범위인 것을 특징으로 하는 플랜지부 일체형 배관 제조방법.
The method of claim 1,
The outer diameter of the inner tube is a flange portion integral pipe manufacturing method, characterized in that 95 to 98% of the inner diameter of the outer tube.
제 1 항에 있어서,
상기 외부관의 주몸체부는 상기 금형의 성형홈에 의하여 탄성 팽창의 범위로 팽창률이 제한되는 것을 특징으로 하는 플랜지부 일체형 배관 제조방법.
The method of claim 1,
The main body portion of the outer tube flange portion integral piping manufacturing method characterized in that the expansion rate is limited to the range of elastic expansion by the molding groove of the mold.
제 1 항에 있어서,
상기 하이드로 포밍 단계에서 확관되는 부분의 최대 외경은,
상기 주몸체부의 외경의 120~130% 범위인 것을 특징으로 하는 플랜지부 일체형 배관 제조방법.
The method of claim 1,
The maximum outer diameter of the portion expanded in the hydroforming step,
Flange unit integral piping manufacturing method, characterized in that the range of 120 ~ 130% of the outer diameter of the main body portion.
제 1 항에 있어서,
상기 내부관은 스테인리스 스틸, 티타늄 및 알루미늄 중에서 선택되는 내식용 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 플랜지부 일체형 배관 제조방법.
The method of claim 1,
The inner tube is a flange portion integral pipe manufacturing method, characterized in that formed of a corrosion-resistant material selected from stainless steel, titanium and aluminum.
제 1 항에 있어서,
상기 외부관은 아연도금강재, 알루미늄도금강재 및 비도금강재 중 선택되는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 플랜지부 일체형 배관 제조방법.
The method of claim 1,
The outer pipe is a flange portion integral piping manufacturing method, characterized in that formed of a material selected from galvanized steel, aluminum plated steel and non-plated steel.
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