KR101878929B1 - Cold Extrusion Apparatus and Method for Diameter and Thickness Reduction of Both Sides of Pipe - Google Patents

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김진영
손배현
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for reducing the thickness of both ends of a pipe through cold extrusion and processing an axial pipe so as to secure sufficient stiffness with respect to a functioned moment and the lightweight of a structure in a pipe shape. By simultaneously cold-extruding the outer diameter and the inner diameter of the pipe through an outer diameter dice having an inclined surface formed therein and an inner diameter plug located at the center of the outer diameter dice, roughness and shape precision of a processing surface are improved. By omitting a process of processing the end of a pipe in advance in order to perform a process of reducing the thickness of a pipe end and processing an axial pipe, a total number of processes is reduced. A reduction in the thickness of a pipe is simultaneously performed to improve production efficiency by increasing a processing speed.

Description

파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공장치 및 가공방법{Cold Extrusion Apparatus and Method for Diameter and Thickness Reduction of Both Sides of Pipe}Technical Field [0001] The present invention relates to a cold extrusion axial pipe machining apparatus and method,

본 발명은 파이프 형상의 금속재질로 된 건축물용 구조재 또는 자동차의 부품 등과 같이 경량화 달성과 함께 외력에 의해 작용하는 모멘트에 대하여 충분한 강성을 확보할 수 있도록, 미리 제조된 파이프 양단의 외경과 내경의 크기를 줄이고, 파이프 양단 두께를 얇게 가공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a structural member for a building made of a pipe-shaped metal material, a part of an automobile, etc., and to achieve a weight reduction and a sufficient rigidity against a moment acting by an external force, And thinning the thickness of both ends of the pipe.

더욱 상세하게는 파이프의 압출이 발생하는 다이스의 내측에 경사면을 형성하고, 다이스 내부에 내경플러그를 통과시켜 장착한 뒤 파이프의 내경에 내경플러그를 삽입한 상태에서 파이프의 끝단의 외경과 내경을 냉간 압출함으로써, 파이프 두께를 얇게 줄이는 동시에 파이프의 외경과 내경의 크기를 줄이는 축관 가공을 수행하여 제품을 경량화하고, 외력에 의해 작용하는 모멘트에 대한 충분한 강성을 확보하며, 제품 가공면의 조도 및 형상정밀도를 향상시킬 수 있는 파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공장치 및 가공방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method for manufacturing a pipe by forming an inclined surface on the inner side of a die where extrusion of a pipe occurs, passing the inner diameter plug through the die and inserting the inner diameter plug into the inner diameter of the pipe, By extruding the pipe, it is possible to reduce the thickness of the pipe and reduce the size of the outer and inner diameters of the pipe, thereby reducing the weight of the product, ensuring sufficient rigidity for the moment acting by the external force, The present invention relates to a cold extrusion axial pipe machining apparatus and a method for machining such a pipe.

일반적으로 건축물용 구조재나 자동차용 부품 등에 사용되는 구조물을 제작할 때에는 강성뿐만 아니라 경량화가 중요시되며, 구조물의 경량화를 이루게 되면 건축물의 경우 횡하중이 작용하는 구조물의 단면적을 줄여 공사비용을 절감할 수 있고, 자동차의 경우 연비를 향상시킬 수 있는 등의 효과를 가지게 된다.Generally, when constructing a structure used for a structural material for a building or an automobile part, it is important not only the rigidity but also the weight reduction. When the structure is lightened, the construction cost can be reduced by reducing the sectional area of the structure in which the lateral load acts, And in the case of an automobile, it is possible to improve the fuel efficiency.

위와 같은 건축물용 구조재나 자동차용 부품 등에 사용되는 구조물에는 외력이 작용하여 굽힘 또는 비틀림 모멘트가 발생하게 되는데, 특히 파이프형상으로 된 금속재질의 구조물의 경우 외력에 의해 발생하는 모멘트의 크기가 구조물의 중앙부 방향으로 갈수록 증가하는 경향을 가지게 되며, 구조물의 제작에 사용되는 재료의 낭비를 줄이면서 경량화를 이룰 수 있도록 내부가 비어있는 파이프의 끝단부를 단조 또는 열간 인발 가공하여 외경과 내경의 크기를 줄이고, 파이프의 두께를 축소함으로써 모멘트에 대한 강성을 확보하게 된다.In the case of a structure made of a metallic material having a pipe shape, the magnitude of a moment generated by an external force is larger than the center of the structure, The size of the outer diameter and the inner diameter of the pipe is reduced by forging or hot drawing the end portion of the pipe having the hollow interior so that the weight of the pipe is reduced and the weight of the material used for the construction is reduced. The rigidity with respect to the moment can be secured.

이러한 예로써, 대한민국 등록특허공보 제10-1040411에서는 직경이 변화하는 차량의 카울크로스바를 제조하기 위하여 파이프를 외부금형에 통과시키는 동시에 파이프의 내경에 내부금형을 삽입하여 인발 가공을 수행함으로써 카울크로스바의 직경을 변화시키는 방법이 제시되어 있으나, 인발 가공을 수행하기 위해서는 가공되는 파이프의 말단을 외부 금형에 통과시킨 뒤, 인발장치의 지그에 고정하여 잡아당길 수 있도록 단조 등의 방법을 통해 파이프 끝단부를 미리 가공해야 하며, 파이프 끝단부의 미리 가공하게 되면 전체 공정수가 증가하게 되어 생산효율이 떨어지는 문제를 가지고 있었다. As an example of this, in Korean Patent Registration No. 10-1040411, a pipe is passed through an outer mold in order to manufacture a cow crossbar of a vehicle whose diameter changes, and an inner mold is inserted into the inner diameter of the pipe, However, in order to perform the drawing process, the end of the pipe to be processed is passed through the outer mold, and then the end of the pipe is pre-pushed through a forging or the like so that the pipe can be pulled by fixing it to the jig of the drawing device. And if the end portion of the pipe is processed in advance, the total number of processes increases, which results in a problem that the production efficiency is lowered.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1093881호에서는 중공 스태빌라이저바의 양쪽 끝단으로 갈수록 좁아지는 외경과 내경을 형성하기 위하여 열처리 및 쇼트피닝 처리된 파이프를 단조공법을 이용하여 스태빌라이저바 형상으로 성형하는 방법이 제시되어 있으나, 이와 같이 단조 가공을 수행하여 제품을 생산하게 되면 단조된 가공면의 표면조도가 저하되고, 다른 가공방법에 비하여 가공속도가 느리면서 생산설비의 크기가 증가하여 생산효율 및 공간활용성이 떨어지며, 가공된 제품의 치수정밀도가 낮아 불량률이 높아지는 문제를 가지고 있었다.Korean Patent Registration No. 10-1093881 discloses a method of forming a stabilizer bar shape by a forging method in which a pipe subjected to heat treatment and shot peening is formed in order to form an outer diameter and an inner diameter which become narrower toward both ends of the hollow stabilizer bar However, if such a product is produced by performing the forging process, the surface roughness of the forged work surface is lowered, and the processing speed is slower than other processing methods, and the size of the production facility is increased, And the dimensional accuracy of the processed product is low, and the defect rate is increased.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1734279호에서는 자동차용 배기시스템의 센터머플러를 구성하는 머플러 파이프를 제조할 때, 내벽에 발포층이 형성된 파이프의 양단의 지름을 축소하기 위해 파이프 내부에 심봉 역할을 하는 맨드릴(mandrel)을 삽입 및 통과시켜 네킹(necking) 가공을 수행하는 방법이 제시되어 있으나, 이와 같은 방법으로 길이가 긴 파이프의 가공을 수행하는 경우 심봉 역할을 하는 맨드릴의 길이도 함께 증가하게 되어, 맨드릴을 파이프 내부에 삽입하는 과정 또는 네킹 가공이 완료된 후 맨드릴을 파이프로부터 분리하는 과정에서 맨드릴의 휘어짐 등의 손상이 발생할 가능성이 증가하게 되고, 맨드릴의 손상이 발생하는 경우 가공되는 제품에 형상불량이 발생하거나, 네킹 가공이 완료된 후 제품으로부터 맨드릴이 분리되지 않게 되는 문제를 가지고 있었다.In addition, in Korean Patent Registration No. 10-1734279, when a muffler pipe constituting a center muffler of an automobile exhaust system is manufactured, it acts as a mandrel inside a pipe to reduce the diameter of both ends of the pipe having a foam layer formed on the inner wall thereof And a necking process is performed by inserting and passing a mandrel through the mandrel. However, when the long pipe is machined in this manner, the length of the mandrel that serves as the mandrel increases as well The possibility of damages such as warping of the mandrel is increased in the process of inserting the mandrel into the pipe or in the process of separating the mandrel from the pipe after the necking is completed and if the mandrel is damaged, Or the mandrel is not detached from the product after the necking is completed I had the first.

대한민국 등록특허공보 제10-1040411호Korean Patent Publication No. 10-1040411 대한민국 등록특허공보 제10-1093881호Korean Patent Publication No. 10-1093881 대한민국 등록특허공보 제10-1734279호Korean Registered Patent No. 10-1734279

본 발명의 실시 예에서는 단조 대신 압출에 의해 파이프의 외경과 내경 크기를 줄이고, 두께를 얇게 줄이는 가공을 함으로써, 가공면 표면조도 향상을 제공하는 것을 목적으로 한다.In the embodiment of the present invention, the outer diameter and inner diameter of the pipe are reduced by extrusion instead of forging, and the thickness of the pipe is reduced, thereby improving the surface roughness of the machined surface.

또한, 기존의 단조가공에 비해 가공속도를 높여 생산효율성의 향상을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also intended to provide an improvement in production efficiency by increasing the machining speed as compared with the conventional forging.

또한, 단조가공에 비해 가공장치의 크기를 줄여 공간활용성의 향상을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide an improved space utilization by reducing the size of a machining apparatus as compared to forging.

또한, 단조가공에 비해 가공면의 치수정밀도를 향상시켜 불량률의 절감을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to improve the dimensional accuracy of a machined surface compared to forging, thereby reducing the defect rate.

또한, 기존의 인발가공과 같이 파이프 끝단을 인발장치의 금형에 삽입하기 위해 파이프 끝단을 압출 등의 방법으로 선가공하는 과정을 생략하여 전체 공정수를 감축함으로써 가공속도를 높여 생산효율성의 향상을 제공하는 것을 목적으로 한다.Also, in order to insert the end of the pipe into the die of the drawing device as in the conventional drawing process, it is possible to omit the process of extruding the end of the pipe, thereby reducing the total number of processes and improving the production efficiency by increasing the processing speed .

본 발명의 실시 예에 따르면 파이프의 한쪽 끝단을 고정하는 스토퍼와 파이프의 중앙부를 고정하는 바이스와 파이프의 반대쪽 끝단이 삽입되도록 내측으로 파이프홀이 형성된 외경다이스 홀더와 외경다이스 홀더에 연결되는 로드와 파이프의 두께를 축소하기 위하여 내측으로 경사면이 형성되고, 스토퍼에 고정된 파이프의 반대쪽 끝단 외경이 경사면과 접촉하도록 끼워지며, 외경다이스 홀더 내부에 장착되는 외경다이스와 한쪽 끝단이 외경다이스 내측 중앙부에 위치하고, 반대쪽 끝단이 외경다이스 홀더와 로드의 결합부에 고정되도록 파이프홀을 통과하여 장착되며, 외경다이스 내측 중앙부에 위치하는 한쪽 끝단이 파이프의 내경에 삽입되는 내경플러그 및 로드에 연결되고, 외경다이스로 파이프 끝단을 가압하여 파이프의 두께 축소 및 축관을 발생시키는 가압실린더로 구성된다.According to an embodiment of the present invention, there are provided a stopper for fixing one end of a pipe, a vise for fixing a center portion of the pipe, an outer diameter dice holder having a pipe hole formed inside to insert the opposite end of the pipe, The outer diameter dice is mounted inside the outer diameter dice holder. The outer diameter dice is located at the inner center of the outer diameter die. The diameter of the outer diameter die is smaller than the diameter of the outer diameter die. Diameter end of the outer diameter dice is connected to an inner diameter plug and a rod which are inserted into the inner diameter of the pipe, The end is pressed to reduce the thickness of the pipe and Pressure cylinder.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 바이스의 하부에는 파이프의 끝단 방향을 180° 전환하여 파이프의 양단을 순차적으로 냉간 압출함으로써, 파이프 양단의 두께 축소 및 축관을 발생시키는 방향전환장치가 부가되어 구성된다. According to the embodiment of the present invention, the direction of the end of the pipe is changed by 180 degrees at the lower part of the vise, and both ends of the pipe are cold-extruded sequentially, thereby reducing the thickness of both ends of the pipe and generating a shaft.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 가압실린더에는 가압실린더의 이동량을 측정하여 파이프의 냉간 압출 가공되는 길이를 조절하는 리니어 센서가 부가되어 구성된다.According to an embodiment of the present invention, the pressurizing cylinder is provided with a linear sensor for measuring the movement amount of the pressurizing cylinder and adjusting the length of the pipe to be subjected to cold extrusion processing.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 외경다이스 홀더에는 1개 이상의 윤활유 공급구가 형성되고, 윤활유 공급구는 외경다이스 및 내경플러그에 각각 연결되며, 내경플러그 내측 중심부에는 윤활유 공급홀이 형성되어, 윤활유 공급구에 연결되는 윤활유 공급장치로부터 파이프 내외경에 윤활유가 공급되도록 구성된다.According to the embodiment of the present invention, the outer diameter dice holder is provided with at least one lubricating oil supply port, the lubricating oil supply port is connected to the outer diameter dice and the inner diameter plug, the lubricating oil supply hole is formed at the inner center portion of the inner diameter plug, So that lubricating oil is supplied to the inside and outside diameters of the pipes from the lubricating oil supply device.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 외경다이스 홀더와 외경다이스 사이에는 냉간 압출 가공 전 파이프의 휘어짐에 대응하여 외경다이스의 각도를 조절함으로써 파이프의 직전성이 향상될 수 있도록 파이프 형상 보정 베어링이 장착되어 구성된다.According to the embodiment of the present invention, between the outer diameter dice holder and the outer diameter dice, a pipe-shaped compensating bearing is mounted so as to improve the immediacy of the pipe by adjusting the angle of the outer diameter dice in accordance with the bending of the pipe before cold extrusion processing do.

본 발명의 실시 예에 따르면 상기 외경다이스 홀더의 하부에는 가압실린더의 작동방향과 평행하도록 리니어 모션 레일이 장착되고, 외경다이스 홀더의 외측면에는 리니어 모션 베어링이 장착되며, 리니어 모션 레일과 리니어 모션 베어링이 서로 연결되도록 구성된다.According to the embodiment of the present invention, a linear motion rail is mounted on the lower portion of the outer diameter dice holder so as to be parallel to the operating direction of the pressurizing cylinder, a linear motion bearing is mounted on the outer surface of the outer diameter dice holder, Are connected to each other.

본 발명의 실시 예에 따르면 파이프를 냉간 압출하여 두께를 축소하고 축관하는 공정은 파이프의 양끝단을 스토퍼와 외경다이스의 경사면에 위치시키고, 외경다이스가 장착되는 외경다이스 홀더의 내측에 파이프홀이 형성되되, 파이프홀을 통과하여 장착되는 내경플러그의 한쪽 끝단부가 파이프의 내경에 삽입되도록 파이프를 냉간 압출 장치에 안착하는 과정과 냉간 압출 장치에 안착된 파이프의 중앙부 측면을 바이스로 고정하는 과정과 로드에 의해 외경다이스 홀더와 연결되는 가압실린더의 작동에 의해 외경다이스 및 내경플러그가 전진하면서 파이프의 내경과 외경에서 동시에 압출이 발생하면서 파이프의 두께 축소 및 축관 가공하는 과정 및 가압실린더에 의해 외경다이스 및 내경플러그가 후진하고, 바이스의 고정이 풀어져 파이프를 분리하는 과정으로 구성된다.According to the embodiment of the present invention, the process of cold-extruding a pipe to reduce the thickness and shrink the pipe comprises positioning both ends of the pipe on the inclined surfaces of the stopper and the outer diameter dice, and forming a pipe hole inside the outer diameter dice holder A process of placing the pipe in the cold extrusion device so that one end of the inner diameter plug inserted through the pipe hole is inserted into the inner diameter of the pipe, a process of fixing the center side of the pipe that is seated in the cold extrusion device with a vise, The outer diameter dice and the inner diameter plug are advanced by the operation of the pressurizing cylinder connected to the outer diameter die holder, while the extrusion of the inner diameter and the outer diameter of the pipe occurs at the same time, The plug is retracted, and the vise is unfastened to separate the pipe It is of a process.

본 발명의 실시 예에 따르면 바이스의 고정이 풀어져 파이프를 분리하는 과정이 완료된 후, 파이프의 방향을 반대로 전환한 다음 파이프를 냉간 압출 장치에 안착하는 과정과, 파이프의 중앙부를 고정하는 과정과, 파이프의 두께 축소 및 축관 가공하는 과정 및 파이프를 분리하는 과정을 순차적으로 수행하여 파이프의 양단에서 두께 축소 및 축관을 발생시킨다.According to the embodiment of the present invention, after the process of separating the pipe is completed by releasing the vice, the direction of the pipe is reversed and then the pipe is seated in the cold extrusion apparatus. And the process of separating the pipes are sequentially performed to reduce the thickness and to generate the axial pipes at both ends of the pipe.

본 발명의 실시 예에 따르면 외경다이스 홀더에 형성된 1개 이상의 윤활유 공급구가 외경다이스 및 내경플러그에 각각 연결되고, 내경플러그의 내측 중심부에 윤활유 공급홀이 형성되어, 파이프를 냉간 압출하여 두께를 축소하고 축관 가공하는 과정에서 윤활유 공급구에 연결되는 윤활유 공급장치로부터 파이프 내외경에 윤활유가 공급된다.According to the embodiment of the present invention, at least one lubricating oil supply port formed in the outer diameter dice holder is connected to the outer diameter dice and the inner diameter plug, respectively, and a lubricating oil supply hole is formed in the inner center portion of the inner diameter plug, And lubricating oil is supplied to the inner and outer diameters of the pipe from a lubricating oil supply device connected to the lubricating oil supply port in the course of the axial pipe machining.

본 발명의 실시 예에 따르면 외경다이스 홀더와 외경다이스 사이에 장착된 파이프 형상 보정 베어링을 통해, 파이프를 냉간 압출하여 두께를 축소하고 축관 가공하는 과정에서 압출 가공되는 파이프의 휘어짐에 대응하여 외경다이스의 각도를 조절함으로써, 파이프의 직전성을 향상시킨다.According to the embodiment of the present invention, in accordance with the bending of the pipe to be extruded during the process of cold-extruding the pipe to reduce the thickness and to perform the axial-pipe machining through the pipe-shaped correcting bearing mounted between the outer diameter die holder and the outer diameter die, By adjusting the angle, the straightness of the pipe is improved.

본 발명의 실시 예에 따르면 외경다이스 내측면에는 경사면이 2단 이상 형성되어, 파이프의 냉간 압출 가공시 파이프에 2단 이상의 축관이 발생한다.According to the embodiment of the present invention, two or more slopes are formed on the inner side surface of the outer diameter dies, so that two or more stages of axial pipes are generated in the pipe during the cold extrusion processing of the pipe.

본 발명의 실시 예에 따르면 냉간 압출 장치가 2개 이상이 병렬로 연결되되, 각각의 냉간 압출 장치의 외경다이스는 서로 다른 크기의 내경을 가지고 있어, 이웃하는 냉간 압출 장치에서 순차적으로 파이프를 냉간 압출하여 두께를 축소하고 축관 가공하면 파이프에 2단 이상 축관이 발생한다.According to the embodiment of the present invention, two or more cold extrusion apparatuses are connected in parallel, and the outer diameter dies of the respective cold extrusion apparatuses have different inner diameters, and the pipes are sequentially subjected to cold extrusion When the thickness is reduced and the shaft pipe is processed, a two-stage or more axial pipe occurs in the pipe.

본 발명의 실시 예에 따르면 파이프 말단부에 별도로 선가공하는 과정을 생략하여 공정수를 축소함으로써 가공속도를 높여 생산효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to improve the production efficiency by increasing the processing speed by omitting the step of separately machining the pipe end portion, thereby reducing the process water.

본 발명의 실시 예에 따르면 파이프의 양측 두께 축소부에 형성되는 가공면의 표면조도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, there is an effect that the surface roughness of the machined surface formed on the thickness reducing portions on both sides of the pipe can be improved.

본 발명의 실시 예에 따르면 단조가공에 비해 가공속도가 증가하여 제품 생산효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, the machining speed is increased as compared with the forging process, thereby improving the product production efficiency.

본 발명의 실시 예에 따르면 단조가공에 비해 가공부위의 치수정밀도가 향상되며, 열간 가공에 비해 가공부위의 우수한 치수정밀도를 얻을 수 있는 냉간 압출을 수행함으로써 형상 불량률을 더욱 저하시킬 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, the dimensional accuracy of the machined portion is improved compared to the forging, and the cold defects can be further reduced by performing the cold extrusion which can obtain the dimensional precision of the machined portion compared with the hot machined portion .

본 발명의 실시 예에 따른 압출 가공을 위한 장치는 단조가공을 위한 장치에 비해 장치의 크기를 작게 설계할 수 있어 제품생산시설의 공간활용성 증대시킬 수 있는 효과가 있다.The apparatus for extrusion processing according to the embodiment of the present invention can reduce the size of the apparatus compared to the apparatus for forging, thereby increasing the space utilization of the product production facility.

본 발명의 실시 예에 따르면 리니어 센서에 의해 압출되는 길이를 정밀하게 측정하여 생산되는 제품의 치수정밀도 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, there is an effect that the length precision to be extruded by the linear sensor can be precisely measured, and the dimensional accuracy of a product to be produced can be further improved.

본 발명의 실시 예에 따르면 압출 가공이 발생하는 파이프 내경과 외경에 윤활유를 공급하여 마찰을 감소시켜 압출공정이 더욱 쉽게 이루어지도록 하고, 제품의 가공면 표면조도를 향상시켜 불량률을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, lubricating oil is supplied to the inside diameter and the outside diameter of the pipe in which the extrusion processing is performed to reduce the friction, thereby facilitating the extrusion process and improving the surface roughness of the processed surface of the product, .

본 발명의 실시 예에 따르면 파이프 형상 보정 베어링을 통해 외경다이스의 각도를 조절하여 파이프의 휘어짐을 보정하고, 압출 가공되는 파이프의 직진성을 향상시켜 압출 가공이 용이하게 발생하도록 하는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, there is an effect that the angle of the outer diameter dice is adjusted through the pipe shape correcting bearing to correct the warp of the pipe, and the straightness of the pipe to be extruded is improved.

본 발명의 실시 예에 따르면 리니어 모션 레일을 통해 외경다이스의 직진성을 향상시켜 가공면의 정밀도를 향상, 리니어 모션 베어링에 의해 마찰을 감소시켜 가압실린더의 작동을 원활하게 하는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, there is an effect that the straightness of the outer diameter dice is improved through the linear motion rails to improve the precision of the machined surface, and friction is reduced by the linear motion bearings.

본 발명의 실시 예에 따르면 서로 다른 크기의 내경을 가지는 외경다이스가 장착된 냉간 압출 장치가 병렬로 배치되어, 각각의 냉간 압출 장치에서 순차적으로 냉간 압출 가공을 하면 파이프에 2단 이상 축관 가공이 용이하게 수행되도록 하는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, the cold extrusion apparatus equipped with the outer diameter dice having inner diameters different from each other are arranged in parallel, and the cold extrusion process is successively performed in each of the cold extrusion apparatuses, To be performed.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 냉간 압출 장치에 의해 가공된 파이프의 단면형상을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 냉간 압출 장치 및 외경다이스의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 윤활유 공급구가 적용된 외경다이스 홀더와, 윤활유 공급홀이 적용된 내경플러그가 장착된 압출 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 형상 보정 베어링의 장착구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 리니어 모션 레일과 리니어 모션 베어링의 작동예시를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 압출 장치 및 압출방법을 이용하여 파이프의 두께 축소 및 축관 가공을 수행하는 과정을 나타내는 순서도이다.1 is a view showing a cross-sectional shape of a pipe processed by a cold extrusion apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a structure of a cold extrusion device and an outer diameter dice according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the structure of an extrusion dice holder to which a lubricating oil supply port according to an embodiment of the present invention is applied and an extrusion device equipped with an inner diameter plug to which a lubricating oil supply hole is applied.
4 is a view showing a mounting structure of a pipe-shaped compensating bearing according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an example of the operation of the linear motion rail and the linear motion bearing according to the embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a process of reducing the thickness of a pipe and performing an axial machining process using the extrusion apparatus and the extrusion method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention will be described in detail with reference to the portions necessary for understanding the operation and operation according to the present invention. In describing the embodiments of the present invention, description of technical contents which are well known in the art to which the present invention belongs and which are not directly related to the present invention will be omitted. This is for the sake of clarity of the present invention without omitting the unnecessary explanation.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.In describing the constituent elements of the present invention, the same reference numerals may be given to constituent elements having the same name, and the same reference numerals may be given to different drawings. However, even in such a case, it does not mean that the corresponding component has different functions according to the embodiment, or does not mean that it has the same function in different embodiments, and the function of each component is different from that of the corresponding embodiment Based on the description of each component in FIG.

또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.Also, the technical terms used herein should be interpreted in a sense generally understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in this specification, and it should be understood that an overly comprehensive It should not be construed as a meaning or an overly reduced meaning.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. Furthermore, the singular forms " a " as used herein include plural referents unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the term "comprising" or "comprising" or the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps.

도 1에서 도시하는 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공장치 및 가공방법에서, 파이프(10)의 두께 축소는 냉간 압출 가공 전과 가공 후 파이프(10) 자체의 두께를 T1과 T2의 차만큼 얇게 만드는 것을 의미하고, 축관 가공은 파이프(10)의 외경 크기와 내경 크기를 각각 D1과 D2의 차와 D3과 D4의 차만큼 줄이는 것을 의미하며, 이러한 두께축소는 파이프 단위 길이당 무게를 감소시킨다. 이하 두께 축소 및 축관으로 구분하여 기재한다.As shown in FIG. 1, in the pipe-end cold extrusion axial pipe machining apparatus and method for reducing the pipe thickness according to the embodiment of the present invention, the thickness reduction of the pipe 10 is performed before and after the cold extrusion process, Means that the thickness of the pipe 10 is made thinner by the difference between T 1 and T 2 and the axial machining means that the outer diameter and the inner diameter of the pipe 10 are reduced by the difference between D1 and D2 and the difference between D3 and D4, Reduction reduces the weight per pipe unit length. The thickness shall be divided into shrinkage and shaft tube.

본 발명의 실시 예들의 구성을 살펴보면, 본 발명의 제1 실시 예는 도 2에서 도시하는 바와 같이 냉간 압출 장치(100)의 한쪽 측면에 미리 제조된 금속재 파이프(10)의 한쪽 끝단을 고정하는 스토퍼(110)가 장착되고, 스토퍼(110)의 측면에는 파이프(10)의 중앙부를 고정하는 바이스(vice, 120)가 장착되며, 바이스(120)의 측면에는 파이프(10)의 반대쪽 끝단이 삽입되는 외경다이스 홀더(130)가 장착된다.As shown in FIG. 2, the first embodiment of the present invention includes a stopper (not shown) for fixing one end of a metal pipe 10 manufactured in advance on one side of a cold extrusion apparatus 100, A vice 120 for fixing a center portion of the pipe 10 is mounted on a side surface of the stopper 110 and an opposite end of the pipe 10 is inserted into a side surface of the vise 120 The outer diameter dice holder 130 is mounted.

또한, 외경다이스 홀더(130)의 내측에는 파이프홀(131)이 형성되어 냉간 압출 가공된 파이프(10)의 끝단이 파이프홀(131) 내부로 삽입될 수 있도록 하고, 외경다이스 홀더(130) 내부에는 파이프홀(131) 입구방향으로 외경다이스(150)가 장착되며, 외경다이스(150)의 내측에는 경사면(151)이 형성되어, 스토퍼(110)에 한쪽 끝단이 고정된 파이프(10)의 반대쪽 끝단 외경이 경사면(151)과 접촉하도록 끼워진다.A pipe hole 131 is formed in the outer diameter dice holder 130 so that the end of the pipe 10 subjected to the cold extrusion process can be inserted into the pipe hole 131, An outer diameter dice 150 is mounted in the direction of the inlet of the pipe hole 131 and an inclined surface 151 is formed in the inner side of the outer diameter dice 150. The other end of the pipe 10, And the outer diameter of the tip is fitted so as to be in contact with the inclined surface 151.

또한, 외경다이스 홀더(130)에는 로드(rod, 140)가 연결되는데, 외경다이스 홀더(130)와 로드(140)의 결합부에 내경플러그(160)의 한쪽 끝단이 연결되어 고정된 상태에서 파이프홀(131) 내부를 통과하여 반대쪽 끝단이 외경다이스(150) 내측 중앙부에 위치하도록 장착되고, 내경플러그(160)의 끝단이 냉간 압출 가공되는 파이프(10)의 내경에 삽입되며, 로드(140)에는 가압실린더(170)가 연결되는데, 가압실린더(170)에는 에어실린더 또는 유압실린더 등과 같이 직선왕복운동을 발생시키는 다양한 수단이 적용될 수 있으며, 그 중 유압실린더를 적용하는 것이 바람직하다.A rod 140 is connected to the outer diameter dice holder 130. When one end of the inner diameter plug 160 is connected and fixed to the coupling portion of the outer diameter dice holder 130 and the rod 140, The end of the inner diameter plug 160 is inserted into the inner diameter of the pipe 10 subjected to the cold extrusion processing and the rod 140 is inserted into the inner diameter of the outer diameter dice 150, A pressurizing cylinder 170 is connected to the pressurizing cylinder 170. Various means for generating a linear reciprocating motion such as an air cylinder or a hydraulic cylinder may be applied to the pressurizing cylinder 170, and a hydraulic cylinder is preferably applied thereto.

본 발명의 제2 실시 예는 제1 실시 예의 구성과 동일하며, 도 2a 및 도 2b에서 도시하는 바와 같이 제1 실시 예에 따른 가압실린더(170)에는 가압실린더(170)의 이동량을 측정하여 파이프(10)의 압출길이를 조절하는 리니어 센서(171)가 장착된다.2A and 2B, the movement amount of the pressure cylinder 170 is measured on the pressurizing cylinder 170 according to the first embodiment, A linear sensor 171 for adjusting the extrusion length of the screw 10 is mounted.

본 발명의 제3 실시 예는 제1 실시 예의 구성과 동일하며, 도 3에서 도시하는 바와 같이 제1 실시 예에 따른 외경다이스 홀더(130)에는 1개 이상의 윤활유 공급구(152)가 형성되고, 윤활유 공급구(152)는 외경다이스(150) 및 내경플러그(160)의 내측 중심부에 형성된 윤활유 공급홀(161)에 각각 연결되며, 윤활유 공급구(152)에 연결된 윤활유 공급장치(190, 도면 미도시)로부터 윤활유가 공급되어 냉간 압출 가공과정에서 파이프(10)의 내경과 외경에 윤활유가 도포될 수 있도록 한다.The third embodiment of the present invention is the same as the first embodiment. As shown in Fig. 3, at least one lubricant supply port 152 is formed in the outer diameter dice holder 130 according to the first embodiment, The lubricant supply port 152 is connected to the lubricant supply hole 161 formed in the inner center portion of the outer diameter dice 150 and the inner diameter plug 160 and is connected to a lubricant supply device 190 connected to the lubricant supply port 152 The lubricant can be applied to the inner and outer diameters of the pipe 10 during the cold extrusion process.

본 발명의 제4 실시 예는 제1 실시 예의 구성과 동일하며, 도 4에서 도시하는 바와 같이 제1 실시 예에 따른 외경다이스 홀더(130)와 외경다이스(150) 사이에는 파이프 형상 보정 베어링(153)이 장착되는데, 파이프 형상 보정 베어링(153)의 외측면에는 곡면이 형성되고, 파이프 형상 보정 베어링(153)의 외측면과 외경다이스 홀더(130)의 내측면 사이에는 유격이 발생하도록 이루어져, 냉간 압출 가공 전 파이프(10)의 휘어짐에 대응하여 외경다이스(150)의 각도를 조절할 수 있도록 한다. The fourth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment. As shown in Fig. 4, a pipe-shaped correcting bearing 153 (see Fig. 4) is provided between the outer diameter dice holder 130 and the outer diameter dice 150 according to the first embodiment. A shape is formed on the outer surface of the pipe shape correcting bearing 153 and a clearance is formed between the outer surface of the pipe shape correcting bearing 153 and the inner surface of the outer diameter die holder 130, The angle of the outer diameter dice 150 can be adjusted in accordance with the bending of the pipe 10 before the extrusion processing.

본 발명의 제5 실시 예는 제1 실시 예의 구성과 동일하며, 도 5에서 도시하는 바와 같이 제1 실시 예에 따른 외경다이스 홀더(130)의 하부에는 리니어 모션 레일(180)이 가압실린더(170)의 작동방향과 평행하게 장착되고, 외경다이스 홀더(130)의 외측면에는 리니어 모션 베어링(181)이 장착되며, 리니어 모션 베어링(181)과 리니어 모션 레일(180)이 서로 연결되어, 가압실린더(170) 작동시 리니어 모션 베어링(181)과 리니어 모션 레일(180) 사이에 슬라이드 이동이 발생하도록 이루어진다.5, the linear motion rail 180 is fixed to the lower portion of the outer diameter dice holder 130 according to the first embodiment by a pressing cylinder 170 A linear motion bearing 181 is mounted on the outer surface of the outer diameter dice holder 130 and the linear motion bearing 181 and the linear motion rail 180 are connected to each other, The slide motion is generated between the linear motion bearing 181 and the linear motion rail 180 during operation of the linear motion rail 170.

본 발명의 제6 실시 예는 제1 실시 예의 구성과 동일하며, 제1 실시 예에 따른 외경다이스(140)의 내측면에 경사면(151)이 2단 이상 형성되며, 파이프(10)의 냉간 압출 가공시 파이프(10) 끝단부에 경사면(151)과 동일한 형상으로 2단 이상의 축관 가공이 발생하도록 한다.The sixth embodiment of the present invention is the same as the first embodiment except that the outer diameter dice 140 according to the first embodiment has two or more inclined surfaces 151 formed on the inner surface thereof, Two or more stages of axial pipe machining are formed in the same shape as the inclined surface 151 at the end of the pipe 10 during processing.

본 발명의 제7 실시 예는 제1 실시 예의 구성과 동일하며, 제1 실시 예에 따른 냉간 압출 장치(100)가 병렬로 배치되되, 각각의 냉간 압출 장치(100)에는 서로 다른 크기의 내경을 가지는 외경다이스(150)가 장착되어 있어, 파이프(10)가 각각의 냉간 압출 장치(100)에서 순차적으로 냉간 압출 가공되면 파이프(10)에 2단 이상의 축관 가공이 발생될 수 있도록 한다.The seventh embodiment of the present invention is the same as the first embodiment, except that the cold extrusion apparatuses 100 according to the first embodiment are arranged in parallel, and each of the cold extrusion apparatuses 100 has inner diameters of different sizes And the outer diameter dies 150 having the outer diameter dies 150 are mounted on the outer diameter dies 150. When the pipes 10 are sequentially cold extruded in the respective cold extrusion apparatuses 100,

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 실시 예들의 작동방법을 설명하면 다음과 같다.The operation of the embodiments of the present invention will now be described.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 금속재 파이프(10)의 한쪽 끝단 두께 축소 및 축관 가공하는 과정은 도 6에서 도시하는 바와 같이 가압실린더(170)를 작동시켜 외경다이스(150)를 후진시킨 뒤, 파이프(10)의 양 끝단을 각각 스토퍼(110)와 외경다이스(150)의 경사면(151)에 위치시키되, 파이프(10)의 끝단을 경사면(151)에 위치시킬 때 내경플러그(160)가 파이프(10)의 내경에 삽입되도록 하여 냉간 압출 장치(100)에 파이프(10)를 안착시키게 된다(S10).As shown in FIG. 6, the pressing cylinder 170 is operated to move the outer diameter dice 150 backward, and then the outer diameter dice 150 is moved backward, as shown in FIG. 6, in the process of reducing the thickness of one end of the metal pipe 10 according to the first embodiment of the present invention, Both ends of the pipe 10 are positioned on the slope 151 of the stopper 110 and the outer diameter dice 150. When the end of the pipe 10 is positioned on the slope 151, The pipe 10 is inserted into the inner diameter of the cold extrusion apparatus 10 (S10).

파이프(10)의 안착이 완료되면 바이스(120)를 작동시켜 파이프(10)의 중앙부를 고정하며(S20), 파이프(10)의 고정이 완료되면 가압실린더(170)를 작동시켜 가압실린더(170)에 연결된 로드(140)를 통해 외경다이스(150) 및 내경플러그(160)를 전진시켜 압출공정을 수행하게 되는데, 외경다이스(150)의 경사면(151)과 파이프(10) 내경에 삽입된 내경플러그(160)에 의해 파이프(10)의 외경뿐만 아니라 내경에서도 압출 가공이 동시에 발생하게 되어, 파이프(10) 한쪽 끝단의 두께를 축소하는 동시에 축관 가공(S30)을 가능하도록 한다.When the pipe 10 is secured, the vise 120 is operated to secure the central portion of the pipe 10 (S20). When the pipe 10 is fixed, the pressurizing cylinder 170 is operated to pressurize the pressurizing cylinder 170 The outer diameter dice 150 and the inner diameter plug 160 are advanced through the rod 140 connected to the outer diameter dice 150 and the outer diameter dice 150, The plug 160 simultaneously causes the extrusion processing to occur not only in the outer diameter but also in the inner diameter of the pipe 10, thereby reducing the thickness of one end of the pipe 10 and enabling the pipe machining (S30).

이때, 바이스(120)로 파이프(10)를 고정하는 과정(S20)에서 바이스(120)를 2개 이상 병렬로 배치하여 파이프(10)를 고정할 수 있는데, 복수의 바이스(120)를 사용하여 파이프(10)를 고정하는 경우 냉간 압출 공정 과정에서 발생하는 압축력에 의해 파이프(10)의 중앙부가 휘어지는 것을 방지하여 생산되는 제품의 형상 및 치수 정밀도를 향상시킬 수 있도록 한다.At this time, in the step S20 of fixing the pipe 10 with the vise 120, two or more vices 120 may be arranged in parallel to fix the pipe 10, When the pipe 10 is fixed, the central portion of the pipe 10 is prevented from being bent by the compressive force generated in the cold extrusion process, thereby improving the shape and dimensional accuracy of the product to be produced.

파이프(10)의 한쪽 방향 두께 축소 및 축관 가공(S30)이 완료되면 가압실린더(170)를 작동시켜 외경다이스(150) 및 내경플러그(160)를 후진시키고, 바이스(120)를 작동시켜 파이프(10)의 고정을 풀어 파이프(10)를 분리한 뒤(S40), 파이프(10)의 방향을 반대로 전환하여 파이프(10)의 반대쪽도 S10 내지 S40의 과정과 동일한 과정을 거쳐 냉간 압출 가공을 수행함으로써 파이프(10) 양단의 두께 축소 및 축관 가공을 완료하게 된다.When the thickness reduction of the pipe 10 in one direction and the machining of the pipe (S30) are completed, the pressure cylinder 170 is operated to move the outer diameter dice 150 and the inner diameter plug 160 backward, The pipe 10 is detached and the pipe 10 is detached at step S40 and the direction of the pipe 10 is reversed to perform the cold extrusion process through the same process as that of the steps S10 to S40 Thereby reducing the thickness of both ends of the pipe 10 and completing the axial pipe machining.

위와 같이 냉간 압출을 통해 파이프(10) 끝단의 두께 축소 및 축관 가공을 수행하는 경우 단조 가공을 수행하는 경우에 비하여 가공면의 표면조도가 향상될 수 있고, 단조 가공에 비하여 공정이 빠르게 진행되어 제품생산 효율성을 향상시킬 수 있으며, 단조 가공에 비해 완성품의 치수 오차범위가 감소된다.When the thickness reduction of the end of the pipe 10 and the axial machining are performed through the cold extrusion as described above, the surface roughness of the machined surface can be improved as compared with the case of performing the forging, The production efficiency can be improved and the dimensional error range of the finished product is reduced as compared with the forging process.

또한, 냉간 가공은 열간 가공에 비해 가공부위의 치수정밀도가 우수하여 제품의 형상 불량률을 더욱 낮출 수 있도록 하고, 압출 가공을 수행하는 장치는 단조 가공을 수행하는 장치에 비해 작은 크기로 제작할 수 있어 제품생산시설의 공간활용성을 높일 수 있도록 한다.In addition, the cold working is more accurate than the hot working, and the dimensional accuracy of the machined portion is excellent, so that the defective shape ratio of the product can be further reduced, and the apparatus for performing the extrusion machining can be manufactured in a smaller size than the apparatus for performing forging. To increase the space utilization of production facilities.

본 발명의 제2 실시 예의 작동방법은 제1 실시 예의 작동방법과 동일하며, 냉간 압출 가공 수행시 가압실린더(170)에 장착된 리니어 센서(171)를 통해 가압실린더(170)가 이동하는 거리를 측정함으로써, 파이프(10)가 압출되는 길이를 정밀하게 제어하여 생산되는 제품의 치수정밀도를 향상시킬 수 있도록 한다.The operation method of the second embodiment of the present invention is the same as the operation method of the first embodiment and the distance by which the pressurizing cylinder 170 moves through the linear sensor 171 mounted on the pressurizing cylinder 170 The length of the pipe 10 to be extruded can be precisely controlled to improve the dimensional accuracy of a product to be produced.

본 발명의 제3 실시 예의 작동방법은 제1 실시 예의 작동방법과 동일하며, 냉간 압출 가공 수행시 윤활유 공급장치(190)에 연결된 윤활유 공급구(152) 및 윤활유 공급구(152)에 연결된 윤활유 공급홀(161)을 통해 외경다이스(150) 및 내경플러그(160)에 윤활유를 공급함으로써, 외경다이스(150)의 경사면(151)과 파이프(10)의 외경 사이에 발생하는 마찰 및 내경플러그(160)와 파이프(10)의 내경 사이에 발생하는 마찰을 감소시켜 파이프(10)의 외경과 내경의 냉간 압출 가공이 더욱 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.The operation method of the third embodiment of the present invention is the same as the operation method of the first embodiment except that the lubricant supply port 152 connected to the lubricant supply device 190 and the lubricant supply port 152 connected to the lubricant supply port 152, The friction generated between the inclined surface 151 of the outer diameter dice 150 and the outer diameter of the pipe 10 and the inner diameter of the inner diameter plug 160 And the inner diameter of the pipe 10 is reduced, so that the cold extrusion processing of the outer diameter and the inner diameter of the pipe 10 can be performed more smoothly.

본 발명의 제4 실시 예의 작동방법은 제1 실시 예의 작동방법과 동일하며, 냉간 압출 가공을 수행하기 전의 파이프(10)는 생산 및 이송과정에서 휘어짐이 발생하는 경우가 있는데, 파이프(10)가 휘어진 상태에서 냉간 압출 가공을 하게 되면 압출되는 표면에 힘이 균일하게 작용하지 않게 되어 가공이 완료된 제품의 치수 및 형상 불량 발생률이 증가하게 되므로, 본 발명의 제4 실시 예에서는 냉간 압출 가공을 수행하기 위해 파이프(10)의 한쪽 끝단과 중앙부 측면이 각각 스토퍼(110)와 바이스(120)에 의해 고정된 상태에서 파이프(10)의 반대쪽 끝단을 외경다이스(150)의 경사면(151)에 위치시킬 때 파이프 형상 보정 베어링(153)을 통해 외경다이스(150)의 각도를 조절하게 된다. The operation method of the fourth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment, and the pipe 10 before cold extrusion processing may be warped in the course of production and transportation. If the cold extrusion process is performed in the bent state, the force does not act uniformly on the surface to be extruded, and the incidence of the dimensional defect and shape defect of the finished product increases. Therefore, in the fourth embodiment of the present invention, When the opposite end of the pipe 10 is positioned on the inclined surface 151 of the outer diameter dice 150 in a state where one end and the center side surface of the pipe 10 are fixed by the stopper 110 and the vise 120, And the angle of the outer diameter dice 150 is adjusted through the pipe shape correcting bearing 153.

외경다이스 홀더(130) 내측면과 접촉하는 파이프 형상 보정 베어링(153)의 외측면에는 곡면이 형성되고, 파이프 형상 보정 베어링(153)의 외측면과 외경다이스 홀더(130)의 내측면 사이에는 유격이 발생하도록 되어 있어, 냉간 압출 가공을 위해 파이프(10)를 외경다이스(150)에 접촉시킬 때 외경다이스(150)의 각도가 조절되면서 파이프(10)의 끝단과 외경다이스(150)가 균일하게 접촉하도록 하며, 가압실린더(170)를 작동시켜 냉간 압출 가공을 수행하는 동안 파이프 형상 보정 베어링(153)이 외경다이스(150)의 각도를 조절하여 파이프(10)의 휘어짐을 보정함으로써 파이프(10)의 직진성을 향상시키게 된다.The outer shape of the pipe-shaped correcting bearing 153 is formed in the outer surface of the outer diameter dice holder 130 and the outer surface of the pipe shape correcting bearing 153 is formed between the outer surface of the pipe shape correcting bearing 153 and the inner surface of the outer diameter die holder 130. The angle of the outer diameter dice 150 is adjusted so that the end of the pipe 10 and the outer diameter dice 150 are uniformly arranged while the pipe 10 is brought into contact with the outer diameter dies 150 for cold extrusion processing. And the pipe type correcting bearing 153 adjusts the angle of the outer diameter dice 150 to correct the warping of the pipe 10 while the pressurizing cylinder 170 is operated to perform the cold extrusion processing, Thereby improving the straightness.

본 발명의 제5 실시 예의 작동방법은 제1 실시 예의 작동방법과 동일하며, 가압실린더(170)의 작동에 의해 외경다이스(150)가 도 3a에 도시된 바와 같이 전진하거나 도 3b에 도시된 바와 같이 후진할 때, 리니어 모션 레일(180)을 따라 이동하게 되어 냉간 압출 가공되는 파이프(10)의 직전성이 향상되고, 리니어 모션 베어링(181)에 의해 리니어 모션 레일(180)과의 마찰을 감소시킬 수 있도록 한다.The operation method of the fifth embodiment of the present invention is the same as the operation method of the first embodiment, and the operation of the pressurizing cylinder 170 causes the outer diameter dice 150 to advance as shown in Fig. 3A, The straight motion of the pipe 10 subjected to the cold extrusion processing is improved and the friction with the linear motion rail 180 is reduced by the linear motion bearing 181. As a result, .

본 발명의 제6 실시 예의 작동방법은 제1 실시 예의 작동방법과 동일하며, 외경다이스(140) 내측면에 형성된 2단 이상의 경사면(151)에 의해 파이프(10)의 냉간 압출 가공시 파이프(10)에 2단 이상 축관 가공이 발생할 수 있도록 한다.The operation method of the sixth embodiment of the present invention is the same as the operation method of the first embodiment and is characterized in that the pipe 10 is formed by the two or more inclined surfaces 151 formed on the inner surface of the outer diameter dice 140, ) To allow two or more stages of shaft machining to occur.

본 발명의 제7 실시 예의 작동방법은 제9 실시 예의 작동방법과 동일하며, 제1 실시 예에 따른 냉간 압출 장치(100)가 병렬로 배치되고, 각각의 냉간 압출 장치(100)에는 서로 다른 크기의 내경을 가지는 외경다이스(150)가 장착되어 있어, 각각의 냉간 압출 장치(100)에서 순차적으로 냉간 압출 가공을 함으로써, 파이프(10)에 2단 이상 축관 가공이 발생할 수 있도록 한다.The operation method of the seventh embodiment of the present invention is the same as the operation method of the ninth embodiment. The cold extrusion apparatus 100 according to the first embodiment is arranged in parallel, and each cold extrusion apparatus 100 has different sizes Diameter die 150 having the inner diameter of the pipe 10 and the outer diameter dice 150 having the inner diameter of the pipe 10 are sequentially mounted in the cold extrusion apparatus 100 so that the pipe 10 can be processed in two or more stages.

상기 내용을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above description, those skilled in the art will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. It is to be understood, therefore, that the embodiments described above are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being described in the foregoing specification as defined by the appended claims and their equivalents, Ranges and equivalents thereof are to be construed as being included within the scope of the present invention.

10: 파이프 100: 냉간 압출 장치
110: 스토퍼 120: 바이스
130: 외경다이스 홀더 131: 파이프홀
140: 로드 150: 외경다이스
151: 경사면 152: 윤활유 공급구
153: 파이프 형상 보정 베어링 160: 내경플러그
161: 윤활유 공급홀 170: 가압실린더
171: 리니어 센서 180: 리니어 모션 레일
181: 리니어 모션 베어링 190: 윤활유 공급장치 10: pipe 100: cold extrusion device
110: stopper 120: vise
130: outer diameter dice holder 131: pipe hole
140: rod 150: outer diameter dice
151: sloped surface 152: lubricating oil supply port
153: pipe shape correction bearing 160: inner diameter plug
161: Lubricant supply hole 170: Pressure cylinder
171: linear sensor 180: linear motion rail
181: Linear motion bearing 190: Lubricant supply device

Claims (11)

굽힘 또는 비틀림 모멘트가 작용하는 구조재를 생산하기 위하여 미리 제조된 금속재 파이프(10)의 양단을 축관가공하여 파이프(10)의 단위 길이당 무게를 감소시키고 작용하는 모멘트에 대한 강성을 향상시키는 냉간 압출 가공장치에 있어서,
파이프(10)의 한쪽 끝단을 고정하는 스토퍼(110)와;
파이프(10)의 중앙부를 고정하는 바이스(120)와;
파이프(10)의 반대쪽 끝단이 삽입되도록 내측으로 파이프홀(131)이 형성된 외경다이스 홀더(130)와;
외경다이스 홀더(130)에 연결되는 로드(140)와;
파이프(10)의 두께를 축소하기 위하여 내측으로 경사면(151)이 형성되고, 스토퍼(110)에 고정된 파이프(10)의 반대쪽 끝단 외경이 경사면(151)과 접촉하도록 끼워지며, 외경다이스 홀더(130) 내부에 장착되는 외경다이스(150)와;
한쪽 끝단이 외경다이스(150) 내측 중앙부에 위치하고, 반대쪽 끝단이 외경다이스 홀더(130)와 로드(140)의 결합부에 고정되도록 파이프홀(131)을 통과하여 장착되며, 외경다이스(150) 내측 중앙부에 위치하는 한쪽 끝단이 파이프(10)의 내경에 삽입되는 내경플러그(160);
로드(140)에 연결되고, 외경다이스(150)로 파이프(10) 끝단을 가압하여 파이프(10)의 두께 축소 및 축관을 발생시키는 가압실린더(170);
및 상기 외경다이스 홀더(130)와 외경다이스(150) 사이에는 냉간 압출 가공 전 파이프(10)의 휘어짐에 대응하여 외경다이스(150)의 각도를 조절함으로써 파이프(10)의 직진성이 향상될 수 있도록 하는 파이프 형상 보정 베어링(153)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공장치.The cold-extrusion process (hereinafter referred to as " cold-extrusion process ") is a process for manufacturing a structural member in which a bending or torsional moment acts on the both ends of a metal pipe 10 manufactured in advance, thereby reducing the weight per unit length of the pipe 10, In the apparatus,
A stopper 110 for fixing one end of the pipe 10;
A vise 120 for fixing a central portion of the pipe 10;
An outer diameter dice holder 130 having a pipe hole 131 formed inside to insert the opposite end of the pipe 10;
A rod 140 connected to the outer diameter dice holder 130;
An inclined surface 151 is formed inward to reduce the thickness of the pipe 10 and an outer diameter of the opposite end of the pipe 10 fixed to the stopper 110 is fitted to be in contact with the inclined surface 151, An outer diameter dice 150 mounted inside the outer diameter dies 150;
The other end of the outer diameter dice 150 is mounted on the inner diameter side of the outer diameter dice 150 and the other end of the outer diameter dice 150 is fixed to the outer diameter dice holder 130 and the rod 140, An inner diameter plug (160) having one end located at the center and inserted into the inner diameter of the pipe (10);
A pressurizing cylinder 170 connected to the rod 140 for pressurizing the end of the pipe 10 by an outer diameter dice 150 to generate a thickness reduction of the pipe 10 and an axial pipe;
Between the outer diameter dice holder 130 and the outer diameter dice 150 so that the straightness of the pipe 10 can be improved by adjusting the angle of the outer diameter dice 150 in accordance with the bending of the pipe 10 before cold extrusion processing. And a pipe shape correcting bearing (153) for correcting the thickness of the pipe. 제1항에 있어서,
상기 가압실린더(170)에는 가압실린더(170)의 이동량을 측정하여 파이프(10)의 냉간 압출 가공되는 길이를 조절하는 리니어 센서(171)가 부가되어 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공장치.The method according to claim 1,
Wherein the pressure cylinder 170 is provided with a linear sensor 171 for measuring the amount of movement of the pressurizing cylinder 170 and adjusting the length of the pipe 10 subjected to the cold extrusion process. Pipe end cold extrusion shaft tube processing equipment. 제1항에 있어서,
상기 외경다이스 홀더(130)에는 1개 이상의 윤활유 공급구(152)가 형성되고, 윤활유 공급구(152)는 외경다이스(150) 및 내경플러그(160)에 각각 연결되며, 내경플러그(160) 내측 중심부에는 윤활유 공급홀(161)이 형성되어, 윤활유 공급구(152)에 연결되는 윤활유 공급장치(190)로부터 파이프(10) 내외경에 윤활유가 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공장치.The method according to claim 1,
The outer diameter dice holder 130 is formed with at least one lubricating oil supply port 152. The lubricating oil supply port 152 is connected to the outer diameter dice 150 and the inner diameter plug 160, Wherein a lubricating oil supply hole (161) is formed in the center of the pipe and the lubricating oil is supplied to the inside and outside diameter of the pipe (10) from a lubricating oil supply device (190) connected to the lubricating oil supply port A device for machining a cold extruded axial pipe at both ends of a pipe. 굽힘 또는 비틀림 모멘트가 작용하는 구조재를 생산하기 위하여 미리 제조된 금속재 파이프(10)의 양단을 축관가공하여 파이프(10)의 단위 길이당 무게를 감소시키고 작용하는 모멘트에 대한 강성을 향상시키는 냉간 압출 축관 가공장치에 있어서,
파이프(10)의 한쪽 끝단을 고정하는 스토퍼(110)와;
파이프(10)의 중앙부를 고정하는 바이스(120)와;
파이프(10)의 반대쪽 끝단이 삽입되도록 내측으로 파이프홀(131)이 형성된 외경다이스 홀더(130)와;
외경다이스 홀더(130)에 연결되는 로드(140)와;
파이프(10)의 두께를 축소하기 위하여 내측으로 경사면(151)이 형성되고, 스토퍼(110)에 고정된 파이프(10)의 반대쪽 끝단 외경이 경사면(151)과 접촉하도록 끼워지며, 외경다이스 홀더(130) 내부에 장착되는 외경다이스(150)와;
한쪽 끝단이 외경다이스(150) 내측 중앙부에 위치하고, 반대쪽 끝단이 외경다이스 홀더(130)와 로드(140)의 결합부에 고정되도록 파이프홀(131)을 통과하여 장착되며, 외경다이스(150) 내측 중앙부에 위치하는 한쪽 끝단이 파이프(10)의 내경에 삽입되는 내경플러그(160);
로드(140)에 연결되고, 외경다이스(150)로 파이프(10) 끝단을 가압하여 파이프(10)의 두께 축소 및 축관을 발생시키는 가압실린더(170);
상기 외경다이스 홀더(130)의 하부에 가압실린더(170)의 작동방향과 평행하도록 장착되는 리니어 모션 레일(180);
및 외경다이스 홀더(130)의 외측면에는 장착되고 리니어 모션 베어링(181)이 장착되며 리니어 모션 레일(180)과 서로 연결되는 리니어 모션 베어링(181)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공장치.Both ends of a metal pipe 10 manufactured in advance to produce a structural member in which a bending or torsional moment is applied is subjected to axial machining to reduce the weight per unit length of the pipe 10 and to improve rigidity with respect to a moment acting on the pipe 10. [ In the processing apparatus,
A stopper 110 for fixing one end of the pipe 10;
A vise 120 for fixing a central portion of the pipe 10;
An outer diameter dice holder 130 having a pipe hole 131 formed inside to insert the opposite end of the pipe 10;
A rod 140 connected to the outer diameter dice holder 130;
An inclined surface 151 is formed inward to reduce the thickness of the pipe 10 and an outer diameter of the opposite end of the pipe 10 fixed to the stopper 110 is fitted to be in contact with the inclined surface 151, An outer diameter dice 150 mounted inside the outer diameter dies 150;
The other end of the outer diameter dice 150 is mounted on the inner diameter side of the outer diameter dice 150 and the other end of the outer diameter dice 150 is fixed to the outer diameter dice holder 130 and the rod 140, An inner diameter plug (160) having one end located at the center and inserted into the inner diameter of the pipe (10);
A pressurizing cylinder 170 connected to the rod 140 for pressurizing the end of the pipe 10 by an outer diameter dice 150 to generate a thickness reduction of the pipe 10 and an axial pipe;
A linear motion rail 180 mounted on the lower portion of the outer diameter dice holder 130 so as to be parallel to the operating direction of the pressure cylinder 170;
And a linear motion bearing (181) mounted on an outer surface of the outer diameter dice holder (130) and mounted with a linear motion bearing (181) and connected to the linear motion rail (180) A device for machining a cold extruded axial pipe at both ends of a pipe. 굽힘 또는 비틀림 모멘트가 작용하는 구조재를 생산하기 위하여 미리 제조된 금속재 파이프(10)의 양단을 축관가공하여 파이프(10)의 단위 길이당 무게를 감소시키고 작용하는 모멘트에 대한 강성을 향상시키는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공 방법에 있어서,
파이프(10)의 양끝단을 스토퍼(100)와 외경다이스(150)의 경사면(151)에 위치시키고, 외경다이스(150)가 장착되는 외경다이스 홀더(130)의 내측에 파이프홀(131)이 형성되되, 파이프홀(131)을 통과하여 장착되는 내경플러그(160)의 한쪽 끝단부가 파이프(10)의 내경에 삽입되도록 파이프(10)를 냉간 압출 장치(100)에 안착하는 과정(S10)과;
냉간 압출 장치(100)에 안착된 파이프(10)의 중앙부 측면을 바이스(120)로 고정하는 과정(S20)과;
로드(140)에 의해 외경다이스 홀더(130)와 연결되는 가압실린더(170)의 작동에 의해 외경다이스(150) 및 내경플러그(160)가 전진하면서 파이프(10)의 내경과 외경에서 동시에 압출이 발생하면서 파이프(10)의 두께 축소 및 축관 가공하는 과정(S30); 및
가압실린더(170)에 의해 외경다이스(150) 및 내경플러그(160)가 후진하고, 바이스(120)의 고정이 풀어져 파이프(10)를 분리하는 과정(S40)을 포함하고,
외경다이스 홀더(130)와 외경다이스(150) 사이에 장착된 파이프 형상 보정 베어링(153)을 통해, 파이프(10)를 냉간 압출하여 두께를 축소하고 축관 가공하는 과정(S30)에서 압출 가공되는 파이프(10)의 휘어짐에 대응하여 외경다이스(150)의 각도를 조절함으로써, 파이프(10)의 직진성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공방법.Both ends of the prefabricated metal pipe 10 are subjected to axial machining to produce a structural member in which a bending or torsional moment acts to reduce the weight per unit length of the pipe 10 and to improve the stiffness with respect to the acting moment. In the extrusion shaft machining method,
Both ends of the pipe 10 are positioned on the inclined surfaces 151 of the stopper 100 and the outer diameter dies 150 and a pipe hole 131 is formed on the inner side of the outer diameter dice holder 130 on which the outer diameter dies 150 are mounted (S10) of placing the pipe (10) in the cold extrusion apparatus (100) so that one end of the inner diameter plug (160) installed through the pipe hole (131) is inserted into the inner diameter of the pipe ;
(S20) of fixing the central side surface of the pipe (10) seated on the cold extrusion apparatus (100) with the vise (120);
The outer diameter dice 150 and the inner diameter plug 160 are advanced by the operation of the pressurizing cylinder 170 connected to the outer diameter dice holder 130 by the rod 140, A process of reducing the thickness of the pipe 10 and machining the pipe while generating S30; And
And a step (S40) in which the outer diameter dies 150 and the inner diameter plug 160 are moved backward by the pressurizing cylinder 170 and the vice 120 is unfastened to separate the pipe 10,
The pipe 10 is cold-extruded through the pipe-shaped correcting bearing 153 mounted between the outer diameter dies holder 130 and the outer diameter dies 150 to reduce the thickness of the pipe 10, Wherein the straightening of the pipe (10) is improved by adjusting the angle of the outer diameter die (150) in response to the bending of the pipe (10). 제5항에 있어서,
바이스(120)의 고정이 풀어져 파이프(10)를 분리하는 과정(S40)이 완료된 후, 파이프(10)의 방향을 반대로 전환한 다음 파이프(10)를 냉간 압출 장치(100)에 안착하는 과정(S10)과, 파이프(10)의 중앙부를 고정하는 과정(S20)과, 파이프(10)의 두께 축소 및 축관 가공하는 과정(S30) 및 파이프(10)를 분리하는 과정(S40)을 순차적으로 수행하여 파이프(10)의 양단에서 두께 축소 및 축관을 발생시키는 것을 특징으로 하는 파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공방법.6. The method of claim 5,
A process of reversing the direction of the pipe 10 after the process of disassembling the vise 120 and separating the pipe 10 is completed and then placing the pipe 10 on the cold extrusion apparatus 100 A step S10 of fixing the central part of the pipe 10 and a step S30 of reducing the thickness of the pipe 10 and a process of cutting the pipe 10 and a step S40 of separating the pipe 10 are sequentially performed To thereby reduce the thickness of the pipe (10) and to produce an axial pipe. 제5항 또는 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
외경다이스 홀더(130)에 형성된 1개 이상의 윤활유 공급구(152)가 외경다이스(150) 및 내경플러그(160)에 각각 연결되고, 내경플러그(160)의 내측 중심부에 윤활유 공급홀(161)이 형성되어, 파이프(10)를 냉간 압출하여 두께를 축소하고 축관 가공하는 과정(S30)에서 윤활유 공급구(152)에 연결되는 윤활유 공급장치(190)로부터 파이프(10) 내외경에 윤활유가 공급되는 것을 특징으로 하는 파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공방법.7. The method according to any one of claims 5 to 6,
One or more lubricating oil supply ports 152 formed in the outer diameter dice holder 130 are connected to the outer diameter dies 150 and the inner diameter plug 160 respectively and lubricant supply holes 161 are formed in the inner center portion of the inner diameter plug 160 The lubricating oil is supplied to the inside and outside diameters of the pipe 10 from the lubricating oil supply device 190 connected to the lubricating oil supply port 152 in the step S30 in which the pipe 10 is cold extruded to reduce its thickness and shaft- Wherein the pipe thickness is reduced at the same time. 제5항 또는 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
외경다이스 홀더(130)와 외경다이스(150) 사이에 장착된 파이프 형상 보정 베어링(153)을 통해, 파이프(10)를 냉간 압출하여 두께를 축소하고 축관 가공하는 과정(S30)에서 압출 가공되는 파이프(10)의 휘어짐에 대응하여 외경다이스(150)의 각도를 조절함으로써, 파이프(10)의 직진성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공방법.7. The method according to any one of claims 5 to 6,
The pipe 10 is cold-extruded through the pipe-shaped correcting bearing 153 mounted between the outer diameter dies holder 130 and the outer diameter dies 150 to reduce the thickness of the pipe 10, Wherein the straightening of the pipe (10) is improved by adjusting the angle of the outer diameter die (150) in response to the bending of the pipe (10). 제5항 또는 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
외경다이스(140) 내측면에는 경사면(151)이 2단 이상 형성되어, 파이프(10)의 냉간 압출 가공시 파이프(10)에 2단 이상의 축관이 발생하는 것을 특징으로 하는 파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공방법.7. The method according to any one of claims 5 to 6,
The outer diameter dice (140) is formed with two or more sloping surfaces (151) on its side surface so that two or more stages of axial pipes are generated in the pipe (10) during cold extrusion processing of the pipe (10) Pipe end cold extrusion shaft tube machining method. 제5항 또는 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
냉간 압출 장치(100)가 2개 이상이 병렬로 연결되되, 각각의 냉간 압출 장치(100)의 외경다이스(150)는 서로 다른 크기의 내경을 가지고 있어, 이웃하는 냉간 압출 장치(100)에서 순차적으로 파이프(10)를 냉간 압출하여 두께를 축소하고 축관 가공하면 파이프(10)에 2단 이상 축관이 발생하는 것을 특징으로 하는 파이프 두께 축소가 동시에 이루어지는 파이프 양단 냉간 압출 축관 가공방법.7. The method according to any one of claims 5 to 6,
Two or more of the cold extrusion apparatuses 100 are connected in parallel, and the outer diameter dies 150 of the respective cold extrusion apparatuses 100 have inner diameters different from each other, Wherein the pipe (10) is cold extruded to reduce the thickness of the pipe (10), and the pipe (10) is subjected to axial pipe machining. 삭제delete
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