KR101466813B1 - 용접없이 정밀한 진원도를 유지하는 단관의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 방진구와 같이 길이가 짧은 단관을 생산하기 위해 철판을 말아서 끝단부를 용접하지 않고도 견고히 결합하면서 정밀한 진원도를 유지하는 용접없이 정밀한 진원도를 유지하는 단관의 제조방법에 관한 것이다.
즉 코일철판(4)을 펼쳐서 한쪽표면에 길이방향과 직각을 이루는 분할홈(11)을 동일한 간격으로 등분하여 음각하는 등분분할공정(100)과; 상기 등분분할공정(100)에 의해 한쪽 표면에 다수의 분할홈(11)이 형성된 코일철판(4)을 길이방향과 직각으로 결단하되, 한쪽 절단부위에 돌출된 결합돌기(12)를 형성하고, 다른쪽 절단부위에 결합돌기(12)의 형태를 가지는 결합홈(13)을 형성는 평면철판(3)을 형성하는 철판절단공정(200)과; 상기 철판절단공정(200)에 의해 성형된 평면철판(3)의 분할홈(11)이 형성된 표면이 내측으로 유지하도록 하여 평면철판(3)을 'U'형상의 절곡철판(2)으로 형성하는 철판굽힘공정(300)과; 상기 철판굽힘공정(300)을 통해 형성된 'U'형상의 절곡철판(2)을 내부측으로 굽혀서 결합홈(13)에 결합돌기(12)를 요입하여 서로 긴밀히 밀착고정시킨 결합부(10)를 유지하는 원통형의 단관(1)을 형성하는 단관성형공정(400)과; 상기 단관성형공정(400)을 통해 형성된 단관(1)의 결합부(10) 외경면에 복수 이상의 마킹홈(14)을 음각하여 형성하는 마킹형성공정(500)을 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 한다.

Description

용접없이 정밀한 진원도를 유지하는 단관의 제조방법{SHORT PIPE MANUFACTURING METHOD WITH OF MAINTAINING PRECISION FLATNESS WITHOUT WELDING}

본 발명은 용접없이 정밀한 진원도를 유지하는 단관의 제조방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 차량용 방진구와 같은 다양한 지름을 유지하는 단관을 생산하기 위해 철판을 말아서 끝단부를 용접하지 않고도 견고히 결합하면서 정밀한 진원도를 유지하는 용접없이 정밀한 진원도를 유지하는 단관의 제조방법에 관한 것이다.

차량용 방진구와 같이 길이가 짧은 다양한 지름을 유지하는 단관을 생산하기 위하여 종래에는 일반적으로 가공된 파이프를 커팅 및 면취 가공하였으나 다품종 소량생산으로 인해 근래에는 철판을 말아서 끝부분을 용접하여 필요로 한 길이와 지름을 유지하는 단관을 생산하고 있으나 끝단부을 결합하기위해 용접한 용접부위의 진원도가 나오지 않아 용접부위를 줄이나 사포 등으로 용접부위를 제거하기 위한 별도의 사상작업이 필요하게 되어 단관생산의 생산단가가 높아지는 문제점이 있을 뿐만 아니라 특히 두께가 얇은 단관일 경우 용접이 용이하지 않고 용접으로 인해 단관전체가 뒤틀리거나 휘어지는 등의 소재의 변형이 생기는 불량이 발생하게 되어 제품의 품질이 저하되며, 용접작업을 위한 별도의 용접장치가 필요할 뿐만 아니라 용접작업으로 인한 작업의 안전성이 미비하여 별도의 안전사고 방지를 위한 장치를 구성해야 하는 등의 생산을 위한 설비투자 비용이 상승하게 됨에 따라 저품질의 제품을 고가의 장비로 비효율적인 생산을 하고 있는 실정이다.

특히 상기와 같이 용접작업으로 연결고정하는 작업은 용접시 발생하는 유독가스와 미세한 유해물질로 인하여 작업자에게 직접적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 유독가스의 배출이 작업환경을 나쁘게 함은 물론 환경오염에 영향을 미치게 되므로 산업현장에서 권장하지 않음은 물론 미래에는 금지하여야 할 작업방법으로 인식되고 있는 것이 현실이다.

하여 근래에는 철판을 말아서 생산하는 단관을 용접을 하지않고 생산할 수 있도록 하기위하여 일 예로 공개실용신안 실2000-0020376호 "자동차 방진구의 브라켓 제조용 단관"을 통해 확인되는 바와 같이 철판을 프레스벤딩하여 미리 제작된 고정편과 용접구성되는 자동차 방진구의 브라켓 제조용 단관에 있어서 단관(10)의 일측 접촉면(2)에는 결합돌부(6)를 돌출형성하고, 타측 접촉면(4)에는 이와 대응하는 결합홈(8)을 요입형성하여 벤딩 가공시 상기 결합돌부(6)와 결합홈(8)의 결합으로 양접촉면(2)(4)이 서로긴밀히 밀착 고정되게 하여 미리 제작된 고정편(12)과의 용접시 양접촉면(2)(4)에 강한 용접열이 발생되더라도 결합돌부(6)와 결합홈(8)의 결합력으로 양접촉면이 어긋나거나 벌어짐에 의한 형태 변화없이 견고히 용접고정되도록 하고 있으나 이는 단관을 고정편에 고정하기 위한 임시방편으로 사용하기 위한 고안임을 알 수 있어 필요로 하는 진원도가 형성되기 어려울 뿐만 아니라 차후 용접작업이 진행되는 문제점을 유지하는 방법임을 알 수 있다.

또한, 공개특허 10-2013-0117927호 " 다단계 성형을 통한 원통형 슬리브 제조 방법"을 통해 확인된 바와 같이 블랭킹 금형(100)으로 소재를 블랭킹(Blanking)하여, 일측단에 피물림부(2)가 형성되고 타측단에 상기 피물림부(2)와 상응하는 형상으로 물림부(3)가 형성된 성형체(1)를 블랭킹하는 블랭킹 단계(S10)와; 챔퍼링 금형(200)으로 상기 피물림부(2)의 일면 에지(edge)와 상기 물림부(3)의 타면 에지를 경사지게 성형하는 챔퍼링(Chamfer)하는 챔퍼링 단계(S20)와; 1차 벤딩금형(300)으로 성형체(1)의 양측단을 상향으로 벤딩(Bending)하는 1차 벤딩 단계(S30)와; 2차 벤딩금형(400)으로 상기 1차 벤딩된 성형체의 중간을 구부리는 2차 벤딩 단계(S40)와; 컬링금형(500)으로 2차 벤딩된 성형체를 더 구부려서 피물림부(2)와 물림부(3)를 겹치게 하되 피물림부(2)의 상부에 물림부(3)가 위치하도록 컬링(curling)하는 컬링 단계(S50)와; 체결금형(600)으로 컬링된 성형체의 외주부를 지지한 상태에서 상기 물림부(3)를 눌러서 강제로 피물림부(2)에 삽입하는 체결단계(S60);를 포함하여 구성하도록 함으로써, 차량 설계시 대량 생산되는 강관에 해당 설계 치수가 없는 경우 슬리브를 제작하기 위한 방법이 제공될 뿐만 아니라 해당 치수의 강관이 있는 경우에도 강관의 고가성, 절단 및 재가공 작업 등에 원가가 상승의 문제점을 해결한 다단계 성형을 통한 원통형 슬리브 제조 방법임을 알수 있으나 이 또한 생산공정이 여러번 복잡하게 이루어질 뿐 생산완료된 단관의 결합부위가 탄성에 의해 복원되어 진원도가 형성되지 않는 문제뿐만 아니라 두께가 두꺼운 철판으로 생산할 경우 철판의 탄성력과 복원력이 더욱 강하게 작용하여 불량이 발생하게 되는 문제점을 해결하기 힘든 방법임을 알 수 있다.

하여 지금까지의 방법으로 진원도가 정밀한 단관의 생산이 어려울 뿐만 아니라 생산한 단관의 품질이 향상되지 못하여 정밀부품으로 사용하지 못하고 있음에도 단관을 생산하는 생산업체나 단관을 이용하여 다양한 장치와 부품을 생산하는 관련업체에서도 이러한 문제점을 해결할 해결방안을 제시하지 못하고 있는 실정에 있다.

KR 공개실용신안 실2000-0020376 KR 공개특허 10-2013-0117927

이에 본 발명에서는 상기와 같은 제반 문제점들을 일소하기 위하여 발명한 것으로서, 특히 본 발명의 목적은 코일철판을 마킹, 절단, 굽힘, 성형, 마킹 공정으로 만으로 다양한 두께와 지름 및 길이를 가지는 단관을 신속하고 정밀하게 생산할 수 있도록 하는 단관의 제조방법으로써, 코일철판의 한쪽 표면에 일정한 간격을 유지하는 분할홈을 형성하여 원통형으로 말아 단관을 형성하는 단관성형공정시 일정한 간격을 유지하는 분활홈에 의해 단관의 진원도가 정밀하게 형성되도록 함에 있다.

또한, 철판절단공정시 절단부위의 한쪽부위에 돌출된 결합돌기를 형성하고, 다른쪽 절단부위에 결합돌기의 형태를 가지는 결합홈을 형성하여 성형공정시 결합돌기가 결합홈에 요입된 상태로 단관을 형성하여 용접작업없이 단관이 형성유지되도록 함은 물론 결합부위에 마킹홈을 형성하여 결합홈과 결합돌기가 마킹홈 형성고정에서 서로 밀착결합하도록 하여 결합부위의 결합홈과 결합돌기에서 이탈하는 것을 방지하도록하여 용접없이 정밀한 진원도를 유지하는 단관을 생산할 수 있도록 하는 방법을 제공함에 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면과 함께 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

코일철판을 소재로하여 프레스를 이용하여 단관을 생산하는 제조방법에 있어서;

코일철판(4)을 펼쳐서 한쪽표면에 길이방향과 직각을 이루는 분할홈(11)을 동일한 간격으로 등분하여 음각하는 등분분할공정(100)과;

상기 등분분할공정(100)에 의해 한쪽 표면에 다수의 분할홈(11)이 형성된 코일철판(4)을 길이방향과 직각으로 결단하되, 한쪽 절단부위에 돌출된 결합돌기(12)를 형성하고, 다른쪽 절단부위에 결합돌기(12)의 형태를 가지는 결합홈(13)을 형성는 평면철판(3)을 형성하는 철판절단공정(200)과;

상기 철판절단공정(200)에 의해 성형된 평면철판(3)의 분할홈(11)이 형성된 표면이 내측으로 유지하도록 하여 평면철판(3) 중심부를 기준으로 양측이 대칭이되는 'U'형상의 절곡철판(2)으로 형성하는 철판굽힘공정(300)과;

상기 철판굽힘공정(300)을 통해 형성된 'U'형상의 절곡철판(2)의 상부 양측 끝단을 내부측으로 굽혀서 결합홈(13)에 결합돌기(12)를 요입하여 서로 긴밀히 밀착고정시킨 결합부(10)를 유지하는 원통형의 단관(1)을 형성하는 단관성형공정(400)과;

상기 단관성형공정(400)을 통해 형성된 단관(1)의 결합부(10) 외경면에 복수 이상의 마킹홈(14)을 음각하여 형성하는 마킹형성공정(500)을 순차적으로 진행하여 코일철판을 단관으로 형성하는 것을 특징으로 하는 진원도가 정밀한 단관(1)의 제조방법에 관한 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 코일철판의 한쪽 표면에 일정한 간격을 유지하는 분할홈을 형성하여 원통형으로 말아 단관을 형성하는 단관성형공정시 일정한 간격을 유지하는 분활홈에의해 통상의 성형공정을 통해서도 정밀한 진원도를 유지하는 단관을 생산할수 있도록 할 뿐만 아니라 철판차체에서 발생하는 변형에 따른 반발력을 분할홈으로 상쇄하여 생산후에도 자체변형을 방지할 수 있도록 하여 생산된 단관이 정밀한 진원도를 유지할수 있도록 하는 효과를 유지하는 이점을 제공한다.

또한, 결합돌기(12)가 결합홈(13)에 요입된 상태로 단관을 형성하여 용접작업없이 단관이 형성유지되도록 함은 물론 결합부위에 마킹홈을 형성함으로써, 마킹홈의 형성과정에서 결합홈과 결합돌기가 서로 밀착연결되어 이탈하는 것을 방지하도록하는 효과까지도 제공하여 다양한 형상과 사이즈를 유지하는 단관을 저비용으로 신속하고 경고하게 생산할 수 있는 매우 효과적인 이점이 있는 제조방법이다.

이에 다품종 소량생산을 요구하면서도 환경오염의 최소화를 바라는 산업현장에서 다양하게 사용되어 산업발전과 환경오염을 모두 충족할 수 있는 다양한 이점을 가지는 현재의 산업현장 뿐만 아니라 미래에서 더욱더 사용되고 적용해야할 많는 효과를 가지는 발명임을 알 수 있다

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 제조공정을 순차적으로 도시한 제조방법 블록도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 단관의 제조공정에 따른 생산품의 변형도를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 철판절단공정을 진행하는 장치를 함께 도시한 철판절단공정 구성도.
도4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 철판굽힘공정을 진행하는 장치를 함께 도시한 철판굽힘공정 구성도.
도5는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 단관형성공정을 진행하는 장치를 함께 도시한 단관굽힘공정 구성도.
도6는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 마킹형성공정을 진행하는 장치를 함께 도시한 마킹형성공정 구성도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부되는 도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다. 단 본 발명을 설명함에 있어 공지기술 및 통상적 기술에 대한 구체적 설명은 본 발명의 요지를 흐릴 수 있어 생략 또는 간단한 명칭 등으로 대체하고 또 동일기능에 대한 구성요소를 하나의 명칭으로 통일하여 설명한다.

위 과제의 해결수단으로 제시하는 본 발명의 용접없이 정밀한 진원도를 유지하는 단관의 제조방법은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 코일철판(4)을 펼쳐서 한쪽표면에 길이방향과 직각을 이루는 분할홈(11)을 동일한 간격으로 등분하여 음각하는 등분분할공정(100)과;

상기 등분분할공정(100)에 의해 한쪽 표면에 다수의 분할홈(11)이 형성된 코일철판(4)을 길이방향과 직각으로 결단하되, 한쪽 절단부위에 돌출된 결합돌기(12)를 형성하고, 다른쪽 절단부위에 결합돌기(12)의 형태를 가지는 결합홈(13)을 형성는 평면철판(3)을 형성하는 철판절단공정(200)과;

상기 철판절단공정(200)에 의해 성형된 평면철판(3)의 분할홈(11)이 형성된 표면이 내측으로 유지하도록 하여 평면철판(3) 중심부를 기준으로 양측이 대칭이 되는 'U'형상의 절곡철판(2)으로 형성하는 철판굽힘공정(300)과;

상기 철판굽힘공정(300)을 통해 형성된 'U'형상의 절곡철판(2)의 상부 양측 끈단을 내부측으로 굽혀서 결합홈(13)에 결합돌기(12)를 요입하여 서로 긴밀히 밀착고정시킨 결합부(10)를 유지하는 원통형의 단관(1)을 형성하는 단관성형공정(400)과;

상기 단관성형공정(400)을 통해 형성된 단관(1)의 결합부(10) 외경면에 복수 이상의 마킹홈(14)을 음각하여 형성하는 마킹형성공정(500)을 순차적으로 진행하여 코일철판을 단관으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 각각의 제조공정들을 순차적으로 진행하여 형성하는 단관은 각각의 제조공정에 구성되는 제조장치에 의해 이루어짐을 알 수 있는 것으로 각각의 공정을 각각의 장치에 의해 이루어지는 구체적인 과정을 살펴보면 다음과 같다.

우선 코일철판(4)을 펼쳐서 한쪽표면에 길이방향과 직각을 이루는 분할홈(11)을 동일한 간격으로 등분하여 음각하는 등분분할공정(100)은 통상적으로 일정한 거리를 유지하는 칼날을 유지하는 마킹지그(도면 미도시)를 코일철판(4)의 상단면에 구성하여 칼날이 코일철판(4)의 상단면 보다 미세하게 아래에 위치하도록 한 상태에서 코일철판(4)의 길이방향과 직각을 이루는 넓이 방향으로 이동하도록 하여 칼날의 깊이와 두께가 지나가는 위치에 분할홈(11)이 형성되도록 하는 것으로 이는 통상적인 공지이므로 더이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 일정한 간격으로 분할홈(11)을 형성함으로서 향후 진행되는 철판굽힘공정(300)이나 단관성형공정(400)으로 평면철판(3)이 원형으로 굽혀질때, 분할홈(11)의 간격이 좁혀지면서 굽혀지므로 굽힘현상이 용이해질 뿐만 아니라 균일하게 동심원으로 굽혀지도록 유도함은 물론 굽혀진 상태에서 원래의 형태로 돌아가려는 복원력을 감소시키는 효과가 나타나는 아주 중요한 작업임을 알 수 있다.

또한, 상기 등분분할공정(100)에 의해 한쪽 표면에 다수의 분할홈(11)이 형성된 코일철판(4)을 길이방향과 직각으로 결단하되, 한쪽 절단부위에 돌출된 결합돌기(12)를 형성하고, 다른쪽 절단부위에 결합돌기(12)의 형태를 가지는 결합홈(13)을 형성는 평면철판(3)을 형성하는 철판절단공정(200)은 도 3에 도시된 바와 같이 상부장착판(16)의 한쪽 하부에 상부기준판(24)과 상부안착판(25)을 순차적으로 구비하되 스프링(S)의 탄성력에 의해 상부안착판(25)이 상하로 유동하도록 하며, 다른쪽 하부에 절단블록(21)을 구성하는 상부절단금형(20a)과, 하부장착판(15)의 한쪽 상부에 안착블록(23)을 구비하고 다른쪽 상부로 스프링(S)에 의해 상하로 유동하는 절단안내블록(22)을 구성한 하부절단금형(20b)으로 각각 구성되는 절단금형(20)에 의해 이루어진다.

즉 상부절단금형(20a)에 서로 인접하여 구성하는 상부안착판(25)과 절단블록(21)의 서로 인접하는 절단블록(21)의 인접면 하부측에 형성시킨 결합돌기형성턱(21a)과 상부안착판(25)의 인접면에 형성한 결합홈형성공간(25a)을 형성하여 결합홈형성공간(25a)에 결합돌기형성턱(21a)에 삽입된 상태로 구성되도록 하고, 하부절단금형(20b)에 서로 인접하는 안착블록(23)과 절단안내블록(22)의 서로 인접하는 절단안내블록(22)의 인접면에 형성시킨 결합돌기안내턱(22a)과 안착블록(23)의 인접면에 형성한 결합돌기진행공간(23a)을 형성하여 결합돌기진행공간(23a)에 결합돌기안내턱(22a)이 삽입된 상태로 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 절단금형(20)의 구성으로 인해 하부절단금형(20b)에 코일철판(4)을 진입시킨 다음 상부절단금형(20a)을 하강하면 안착블록(23) 상부에 위치하는 상부안착판(25)이 스프링(S)의 압력에 의해 코일철판(4) 상단면에 밀착하여 코일철판(4)이 안착고정된 상태를 유지한 상태에서 절단블록(21)이 하강하면서 절단블록(21) 하단에 구비된 절단안내블록(22)이 스프링(S)을 압축하면서 하강하게 되므로 코일철판(4)이 절단블록(21)과 안착블록(23)에 의해 절단되면서 철판절단공정(200)이 이루어지게 되는 것이다.

이때, 절단블록(21)에서 돌출되어 구성된 결합돌기형성턱(21a)이 안착블록(23)에 형성한 결합돌기진행공간(23a)으로 삽입되면서 하강하는 구조이므로 결합돌기형성턱(21a)과 결합홈형성공간(25a)에 의해 서로 분리되는 코일철판(4)에 결합홈(13)이 형성되고 평면철판(3)에 결합돌기(12)가 형성하게 되므로 결합홈(13)이 형성된 코일철판(4)이 진입하여 상기와 같은 작용에 의해 절단되면 먼저 절단된 절단면에 결합홈(13)이 형성되고 나중에 절단된 절단면에 결합돌기(12)가 형성됨을 알 수 있다.

뿐만 아니라 상기 철판절단공정(200)에 의해 성형된 평면철판(3)의 분할홈(11)이 형성된 표면이 내측으로 유지하도록 하여 평면철판(3) 중심부를 기준으로 양측이 대칭이되는 'U'형상의 절곡철판(2)으로 형성하는 철판굽힘공정(300) 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 상부장착판(16)의 하부에 절곡펀치(31)를 구성한 상부절곡금형(30a)과, 하부장착판(15) 상부로 기준판(32)과 내부에 스톱핀(35)과 절곡블록(34)을 내장한 절곡틀(33)을 구성하되 하부장착판(15)에 내장한 스프링(S)의 탄성에 의해 상부로 압력을 받는 배출핀(36)을 구비한 하부절곡금형(30b)으로 각각 구성되는 절곡금형(30)에 의해 이루어진다.

즉 상기 철판절단공정(200)에 의해 성형된 한쪽 절단면에 결합홈(13)이 형성되고 다른쪽 절단면에 결합돌기(12)가 형성된 평면철판(3)의 분할홈(11)이 형성된 표면이 상부로 유지되도록 하여 절곡틀(33) 상단면에 안착한 상태에서 상부절곡금형(30a)을 하강하면 절곡펀치(31)가 먼저 평면철판(3) 중심부에 밀착한 상태로 하강하게 되므로 가장중심부에 있는 스톱핀(35)과 절곡블록(34)이 순차적으로 하강하면서 절곡펀치(31)가 절곡틀(33) 내부로 삽입하는 과정에서 평면철판(3)의 중심부가 절곡블록(34)과 절곡펀치(31)의 형성에 의해 절곡변형을 이루게 되어 철판굽힘공정(300)이 이루어지게 되는 것이다.

이때, 절곡블록(34)의 중심 상부에 반원형의 절곡홈(34a)을 형성하고 절곡펀치(31)의 끝부분을 반원으로 형성하여 평면철판(3)의 절곡부위가 반원으로 형성하도록 하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 배출핀(36)을 구성함으로써, 절곡펀치(31)에 의해 절곡틀(33) 내부로 밀려들어간 절곡블록(34)과 스톱핀(35)가 절곡펀치(31)가 상승함과 동시에 스프링(S)의 탄성력에 의해 배출핀(36)이 상승하면서 상부로 밀어 원위치되도록 하는 구조임을 알 수 있다.

절곡틀(33) 한쪽 측면에 구비한 스토퍼(SP)는 평면철판(3)의 안착기준이 되는 것이다

그리고, 상기 철판굽힘공정(300)을 통해 형성된 'U'형상의 절곡철판(2)의 상부 양측 끈단을 내부측으로 굽혀서 결합홈(13)에 결합돌기(12)를 요입하여 서로 긴밀히 밀착고정시킨 결합부(10)를 유지하는 원통형의 단관(1)을 형성하는 단관성형공정(400)은 도 5에 도시한 바와 같이 상부장착판(16)의 하부에 상부성형홈(42)을 구비한 상부성형틀(41)을 구성한 상부성형금형(40a)과, 하부장착판(15) 상부에 하부성형홈(45)을 구비한 하부성형틀(44)을 구성한 하부성형금형(40b)과, 하부성형홈(45)의 후면에서 전후진하는 단관(1)의 내경을 형성하는 내경성형축(46)으로 각각 구성하는 단관성형금형(40)에 의해 이루어진다.

즉 상기 철판굽힘공정(300)에 의해 형성된 'U'형상의 절곡철판(2)을 하부성형틀(44) 상부에 형성한 하부성형홈(45)에 중심부를 삽입하여 안착시킨 다음 상부성형금형(40a)을 하강하면 절곡철판(2)의 양측 끈단이 상부성형홈(42) 입구측으로 넓게 기울어진 경사면(32a)에 먼저 접촉되면서 좁혀지게 되며 상부성형홈(42)의 외경을 타고 좁혀지면서 한쪽 측면끝에 형성된 결합홈(13)에 다른쪽 측면끝에 형성된 결합돌기(12)가 삽입되면서 원통형의 단관(1)이 형성되는 단관성형공정(400)이 이루어지게 되는 것이다.

이때, 절곡철판(2)을 하부성형홈(45)에 안착시킨 상태에서 절곡철판(2) 내부로 내경성형축(46)을 삽입한 상태로 단관성형공정(400)을 진행함에 따라 단관성형공정(400)과정에서 단관(1)의 내경이 변형되는 것을 방지하여 정밀한 진원도가 형성되도록 할 뿐만아니라 결합홈(13)에 결합돌기(12)가 삽입되어 형성되는 결합부(10)의 형성도 견고하게 이루어질 수 있도록 함과 동시에 결합과정에서의 변형을 미리 방지하는 이점이 있도록 함을 알 수 있다.

이후, 상기 단관성형공정(400)을 통해 형성된 단관(1)의 결합부(10) 외경면에 복수 이상의 마킹홈(14)을 음각하여 형성하는 마킹형성공정(500)은 본원발명의 마지막 공정으로 코일철판을 단관을 견고히 유지시키기 위한 공정으로 도 6에 도시한 바와 같이 상부장착판(16)의 하부에 마킹돌기(53)를 원둘레 상부에 직각으로 연장하여 돌출시킨 상부마킹홈(52)을 구비한 상부마킹틀(51)을 구성한 상부마킹금형(50a)과, 하부장착판(15) 상부에 하부마킹홈(56)을 구비한 하부마킹틀(55)을 구성한 하부마킹금형(50b)과, 하부마킹홈(56)의 후면에서 전후진하며 단관(1)의 내경에 삽입되도록 형성하는 내경유지축(57)으로 각각 구성하는 마킹성형금형(50)에 의해 이루어진다.

즉 상기 단관성형공정(400)으로 형성한 단관(1)을 하부마킹홈(56)에 결합부(10)가 상부 중심부에 위치하도록 안착한 다음 내경유지축(57)을 전진하여 단관(1)의 중심부에 삽입한 상태에서 상부마킹금형(50a)을 하강하여 단관(1)의 결합부(10)에 상부마킹홈(52)이 가장 먼저 접촉하면서 상부마킹홈(52)이 단관(1)의 결합부(10) 외경을 내부로 함몰시켜서 마킹홈(14)을 형성하는 마킹형성공정(500)이 이루어지게 되는 것이다.

이때, 단관(1)을 내부로 내경유지축(57)을 삽입한 상태로 마킹형성공정(500)을 진행함에 따라 단관(1)의 내경과 외경이 변형되는 것을 방지하여 정밀한 진원도가 유지할 수 있도록 할 뿐만아니라 도 7에 도시된 바와 같이 결합부(10)에 원둘레의 직각방향인 단관(1)의 길이방향으로 연장시켜서 형성함으로써, 결합홈(13)과 결합돌기(12)가 서로 인접하는 부위에 형성되는 이격공간(17)이 상부마킹홈(52)의 압력으로 인해 밀려서 이격공간(17)을 메우면서 서로 밀착하여 형성되는 밀착면(18)으로 인해 결합홈(13)과 결합돌기(12)가 견고히 밀착고정되는 결합부(10)가 견고하게 유지할 수 있도록하여 결합부(10)의 변형을 방지하여 단관(1)의 품질이 향상되도록 하는 이점이 발생하게 되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 각각의 금형을 통해 본원에서 이루고자 하는 각각의 공정이 용이하고 신속하게 이루어질 수 있음을 알 수 있으며, 코일철판의 한쪽 표면에 일정한 간격을 유지하는 분할홈을 형성하여 원통형으로 말아 단관을 형성하는 단관성형공정시 일정한 간격을 유지하는 분활홈에 의해 통상의 성형공정을 통해서도 정밀한 진원도를 유지하는 단관을 생산할 수 있도록 할 뿐만 아니라 철판차체에서 발생하는 변형에 따른 반발력을 분할홈으로 상쇄하여 생산후에도 자체변형을 방지할 수 있도록 하여 생산된 단관이 정밀한 진원도를 유지할 수 있도록 하는 효과와, 마킹홈의 형성과정에서 결합홈과 결합돌기가 서로 밀착연결되어 이탈하는 것을 방지하도록 하는 효과까지도 제공하여 다양한 형상과 사이즈를 유지하는 단관을 저비용으로 신속하고 경고하게 생산할 수 있는 매우 효과적인 이점이 있는 제조방법이다.

1: 단관 2: 절곡철판
3: 평면철판 4: 코일철판
10: 결합부 11: 분할홈
12: 결합돌기 13: 결합홈
14: 마킹홈 20: 절단금형
21: 절단블록 22: 절단안내블록
23: 안착블록 25: 상부안착판
30: 절곡금형 31: 절곡펀치
33: 절곡틀 34: 절곡블록
35: 스톱핀 36: 배출핀
40: 단관성형금형 41: 상부성형틀
42: 상부성형홈 44: 하부성형틀
45: 하부성형홈 46: 내경성형축
50: 마킹성형금형 51: 상부마킹틀
52: 상부마킹홈 53: 마킹돌기
55: 하부마킹틀 56: 하부마킹홈
57: 내경유지출 100: 등분분할공정
200: 철판절단공정 300: 철판굽힘공정
400: 단관성형공정 500: 마킹성형공정

Claims (1)

1. 코일철판(4)을 펼쳐서 한쪽표면에 길이방향과 직각을 이루는 분할홈(11)을 동일한 간격으로 등분하여 음각하는 등분분할공정(100)과;
   상기 등분분할공정(100)에 의해 한쪽 표면에 다수의 분할홈(11)이 형성된 코일철판(4)을 길이방향과 직각으로 결단하되, 한쪽 절단부위에 돌출된 결합돌기(12)를 형성하고, 다른쪽 절단부위에 결합돌기(12)의 형태를 가지는 결합홈(13)을 형성는 평면철판(3)을 형성하는 철판절단공정(200)과;
   상기 철판절단공정(200)에 의해 성형된 평면철판(3)의 분할홈(11)이 형성된 표면이 내측으로 유지하도록 하여 평면철판(3) 중심부를 기준으로 양측이 대칭이 되는 'U'형상의 절곡철판(2)으로 형성하는 철판굽힘공정(300)과;
   상기 철판굽힘공정(300)을 통해 형성된 'U'형상의 절곡철판(2)의 상부 양측 끝단을 내부측으로 굽혀서 결합홈(13)에 결합돌기(12)를 요입하여 서로 긴밀히 밀착고정시킨 결합부(10)를 유지하는 원통형의 단관(1)을 형성하는 단관성형공정(400)과;
   상기 단관성형공정(400)을 통해 형성된 단관(1)의 결합부(10) 외경면에 복수 이상의 마킹홈(14)을 음각하여 형성하는 마킹형성공정(500)을 순차적으로 진행하여 진원도가 정밀한 단관(1)을 형성하는 것을 특징으로 하는 용접없이 정밀한 진원도를 유지하는 단관의 제조방법.

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