KR101552512B1 - 필거 다이 제작용 지그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필거 다이의 그루브(groove) 가공을 위한 필거 다이 제작용 지그에 관한 것으로, 필거 다이의 테두리 면에 그루브 가공용 지그에 관한 것으로서, 필거 다이 소재의 축공이 수평 방향으로 위치하여 회동 가능하게 삽입되는 센터링 고정부(111)가 마련된 고정브라켓(110)과; 상기 센터링 고정부에 삽입되는 필거 다이 소재의 축공과 동일 축을 갖고 일측 면에 접하여 체결부재에 의해 고정되는 원형의 디스크이되, 회전 대칭되게 마련되는 적어도 두 개 이상의 각도결정용 인덱싱부(121)가 마련된 고정플레이트(120)와; 상기 고정플레이트(120)를 상기 고정브라켓(110)에 고정 지지하기 위한 고정부(130);를 포함한다.

Description

필거 다이 제작용 지그{Jig for manufacturing a pilger die}

본 발명은 필거 다이 제작용 지그에 관한 것으로, 특히 필거 다이의 그루브(groove) 가공을 위한 지그에 관한 것이다.

필거 압연기는 연성 튜브의 직경을 축방향으로 연신하여 감소시키기 위한 성형 장치로써, 원주의 일부분 둘레를 따라서 테이퍼진 그루브(groove)가 형성된 한 쌍의 필거 다이와, 모관(튜브)이 삽입되는 모관을 지지하게 되는 맨드렐을 이용하여 가공이 이루어진다.

필거 다이(이하, "다이"라 함)는 외경을 감소시키는 동시에 맨드렐이 다이의 힘으로 튜브가 붕괴되는 것을 방지하게 되며, 튜브의 사이즈를 결정하게 된다. 다이는 튜브를 천천히 냉간 성형하도록 일정한 사이클 방식으로 작동이 이루어지며, 각 행정에서 튜브는 종방향 축을 따라서 전진하면서 회전이 이루어져 가공이 이루어진다.

필거 성형법은 핵연료의 피복에 사용되는 지르코늄 합금관과 같은 정밀한 튜브의 제작에 사용되고 있으며, 필거 성형에 사용되는 다이는 링 형상으로써 테두리 면을 따라서 테이퍼진 그루브가 형성되어 모관의 사이즈를 결정하게 된다.

이러한 필거 다이는 정밀한 튜브의 제작을 위하여 그루브의 표면조도가 우수하여야 하며, 제작 시에 높은 치수 정밀도가 요구된다.

한편 일반적인 필거 다이 가공은 필거머신의 샤프트와 결합이 이루어지는 축공을 갖는 링 형상의 다이 소재를 가공한 후에 다이 소재의 테두리 면을 따라서 그루브 가공이 이루어지며, 이때 다이 소재의 그루브 가공은 CNC 그라인더(grinder) 장비를 통하여 가공이 이루어질 수 있으나, 다이 소재의 전체 360ㅀ테두리 면에 대한 그루브 가공을 한 번의 공정으로 가공하기에는 어려움이 있다.

등록특허공보 제10-1104648호(등록일자: 2012.01.04)

이에 본 발명은 필거 다이의 테두리를 따라서 그루브 가공 시에 효율적으로 전체 테두리에 대해 높은 치수 정밀도를 갖고 그루브 가공이 이루어질 수 있도록 하는 필거 다이 제작용 지그를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 필거 다이 제작용 지그는, 필거 다이의 테두리 면에 그루브 가공용 지그에 관한 것으로서, 필거 다이 소재의 축공이 수평 방향으로 위치하여 회동 가능하게 삽입되는 센터링 고정부가 마련된 고정브라켓과; 상기 센터링 고정부에 삽입되는 필거 다이 소재의 축공과 동일 축을 갖고 일측면에 접하여 체결부재에 의해 고정되는 원형의 디스크이되, 회전 대칭되게 마련되는 적어도 두 개 이상의 각도결정용 인덱싱부가 마련된 고정플레이트와; 상기 고정플레이트를 상기 고정브라켓에 고정 지지하기 위한 고정부;를 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 각도결정용 인덱싱부는 상기 고정플레이트의 테두리에 접선 방향으로 면취 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 고정부는, 상기 센터링 고정부와 나란하게 고정브라켓에 고정되는 스페이서와; 상기 고정플레이트와 접하여 상기 스페이서에 제2체결부재에 의해 고정되는 고정부재;를 포함한다.

본 발명에 따른 필거 다이 제작용 지그는, 필거 다이의 테두리를 따라서 그루브 가공 시에 효율적으로 전체 테두리에 대해 높은 치수 정밀도를 갖고 그루브 가공이 실시될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 필거 다이 제작용 지그의 평면 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 필거 다이 제작용 지그의 정면 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 필거 다이 제작용 지그의 측면 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 필거 다이 제작용 지그에 있어서, 고정플레이트를 보여주는 도면.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 필거 다이 제작용 지그의 평면 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 필거 다이 제작용 지그의 정면 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 필거 다이 제작용 지그의 측면 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 필거 다이 제작용 지그(이하, "지그"라 함)(100)는 필거 다이 소재가 가조립되는 고정브라켓(110)과, 필거 다이 소재의 축공과 동일 축을 갖고 일측 면에 접하여 체결부재에 의해 고정되는 원형의 디스크로써 다수의 각도결정용 인덱싱부를 갖는 고정플레이트(120)와, 고정플레이트(120)를 고정브라켓에 고정 지지하기 위한 고정부(130)를 포함한다.

고정브라켓(110)은 다이 소재(10)를 가조립하기 위한 것으로써, 다이 소재의 축공이 수평 방향으로 회동 가능하게 삽입되는 센터링 고정부(111)가 상부에 마련된다.

센터링 고정부(111)는 원통 형상으로써 다이 소재의 축공이 삽입되어 다이 소재의 가조립이 이루어지며, 고정브라켓(110)과는 다수 개의 볼트(112)에 의해 조립되어 견고히 고정된다.

고정플레이트(120)는 원형의 디스크로써 센터링 고정부(111)에 삽입되는 다이 소재(10)의 축공과 동일 축을 갖고 체결부재에 의해 다이 소재(10)와 조립이 이루어지며, 특히 회전 대칭되게 마련되는 적어도 두 개 이상의 각도결정용 인덱싱부가 마련된다.

바람직하게는, 각도결정용 인덱싱부는 고정플레이트(120)의 테두리에 접선 방향으로 면취 형성된 면취부(121)에 의해 제공될 수 있다. 한편 각도결정용 인덱싱부의 다른 예로써는 각도결정용 인덱싱부는 회전 대칭되는 원호각 위치의 고정플레이트 표면에 별도의 마킹(marking)에 의해 제공될 수 있다.

고정플레이트(120)는 관통 형성된 조립홀(122)이 마련되며, 다이 소재(10)는 조립홀(122)과 대응되는 홀이 형성되어 조립홀(122)을 통해 체결부재가 조립되어 다이 소재(10)와 고정플레이트(120)의 조립이 이루어질 수 있다.

본 실시예에서 다이 소재(10)와 고정플레이트(120)는 체결부재로써 나사 체결이 이루어지는 볼트(123)를 예시하고 있으나, 나사산이 없는 핀(pin)이 사용될 수도 있을 것이다.

고정부(130)는 고정플레이트(120)를 고정브라켓(110)에 고정 지지하기 위한 것으로써, 바람직하게는, 센터링 고정부(111)와 나란하게 고정브라켓(110)에 고정되는 스페이서(131)와, 고정플레이트(120)와 접하여 제2체결부재에 의해 스페이서(131)에 고정되는 고정부재(132);를 포함한다.

고정부재(132)는 고정플레이트(120)의 면접촉하여 지지되는 판재에 의해 제공될 수 있으며, 이러한 고정부재(132)를 스페이서(131)에 고정하게 되는 제2체결부재로는 스페이서(131)에 나사 조립되는 너트(133)가 사용될 수 있다.

본 실시예에서는 두 개의 다이 소재를 하나의 고정브라켓에서 가공 가능한 지그를 예시하고 있으며, 이때 두 다이 소재 가운데에 하나의 고정부재(132)가 구비되어 두 다이 소재를 고정할 수 있으며, 또한 고정부(130)는 고정플레이트(120)를 견고히 지지하기 위하여 두 개 이상이 사용될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

이러한 본 발명에 따른 지그(100)에 의한 필거 다이 제작 과정은, 다이 소재(10) 일면에 고정플레이트(120)가 볼트(123)에 의해 조립된 후에 다이 소재(10)를 센터링 고정부(111)에 끼워 조립이 이루어지며, 고정부(130)에 의해 고정플레이트(120)를 고정브라켓(110)에 고정 지지하여 다이 소재(10)의 테두리를 따라서 그루브 가공이 실시된다.

한편, 다이 소재(10)의 그루브 가공은 CNC 그라인더 장비를 이용하여 이루어질 수 있으며, 이때 그루브 가공은 CNC 그라인더 장비의 작업이 가능한 범위 내에서 전체 테두리를 n회 회전 대칭(rotational symmetry)(360ㅀ/n; n은 정수)하여 이루어진다.

이때 고정플레이트(120)의 각도결정용 인덱싱으로 면취부(121)가 이용될 수 있으며, 작업자는 각 면취부(121)의 위치를 확인하여 고정플레이트(120)와 함께 다이 소재(10)를 센터링 고정부(111)에 대해 회전시켜 가면서 다이 소재의 전체 테두리에 대한 그루브 가공을 실시하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 필거 다이 제작용 지그에 있어서, 고정플레이트를 보여주는 도면이다.

도 4에서는 고정플레이트(120)에 3회 회전 대칭(회전각 120ㅀ)되는 세 개의 면취부(121a)(121b)(121c)가 구비됨을 보여주고 있으며, 다이 소재(10)의 전체 테두리에 대한 그루브 가공은 3회로 나누어서 이루어질 수 있다.

즉, 제1면취부(121a)가 수평하게 위치하도록 고정플레이트(120)와 함께 다이 소재(10)를 센터링 고정부에 고정하고 1차 그루브 가공을 실시한 후에, 다음으로 제2면취부(121b)가 수평하게 위치하도록 다시 고정플레이트(120)와 함께 다이 소재(10)를 센터링 고정부에서 회전시켜 고정한 후에 2차 그루브 가공을 실시하는 과정을 통해 3회의 그루브 가공을 통해 다이 소재의 전체 테두리에 대한 그루브 가공이 이루어진다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10 : 다이 소재 100 : 지그
110 : 고정브라켓 111 : 센터링 고정부
120 : 고정플레이트 121 : 면취부
130 : 고정부 131 : 스페이서
132 : 고정부재 133 : 너트

Claims (3)

1. 필거 다이의 테두리 면에 그루브 가공용 지그에 관한 것으로서,
   필거 다이 소재의 축공이 수평 방향으로 위치하여 회동 가능하게 삽입되는 센터링 고정부가 마련된 고정브라켓과;
   상기 센터링 고정부에 삽입되는 필거 다이 소재의 축공과 동일 축을 갖고 다이 소재의 일측 면에 접하여 체결부재에 의해 고정되는 원형의 디스크이되, 회전 대칭되게 마련되는 적어도 두 개 이상의 각도결정용 인덱싱부가 마련된 고정플레이트와;
   상기 고정플레이트를 상기 고정브라켓에 고정 지지하기 위한 고정부;를 포함하고,
   상기 각도결정용 인덱싱부는 회전 대칭되는 원호각 위치의 면취부인 것을 특징으로 하는 필거 다이 제작용 지그.
2. 제1항에 있어서, 상기 각도결정용 인덱싱부는 상기 고정플레이트의 테두리에 접선 방향으로 면취 형성되는 것을 특징으로 하는 필거 다이 제작용 지그.
3. 제1항에 있어서, 상기 고정부는,
   상기 센터링 고정부와 나란하게 고정브라켓에 고정되는 스페이서와;
   상기 고정플레이트와 접하여 상기 스페이서에 제2체결부재에 의해 고정되는 고정부재;를 포함하는 필거 다이 제작용 지그.

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