KR101906721B1 - Elbow manufacturing method by extrusion - Google Patents
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Abstract
Description
본발명은 압출에 의한 엘보 제작방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산업플랜트설비배관,건축소화설비배관, 소화배관,해수배관에 적용되는 고압 Tube Fitting 제조를 위한 300계 스테인레스강의 열간단조공정에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an elbow by extrusion, and more particularly, to a method of manufacturing an elbow by extrusion, and more particularly, to a hot forging process of a stainless steel for 300 series stainless steel for manufacturing high pressure tube fittings applied to industrial plant facilities pipes, fire extinguishing pipes, will be.
종래의 고압 Tube Fitting인 엘보는 주로 산업플랜트설비배관,건축소화설비배관, 소화배관,해수배관에 사용된다.Conventional high pressure tube fittings, elbows, are mainly used for industrial plant piping, construction fire extinguishing piping, fire extinguishing piping, and seawater piping.
기존 엘보 제조공정은 (1)절단→ (2)가열→ (3)Upsetting→ (4)Sizing→ (5)NC Drilling(황삭 & 정삭)→ (6)최종 제품의 순으로 제조된다.The existing elbow manufacturing process is manufactured in order of (1) cutting → (2) heating → (3) upsetting → (4) sizing → (5) NC drilling → roughing and finishing → (6) final products.
제품 제조시 25%열간단조와 75%절삭가공으로 생산비용이 과다하며, 소재 Loss가: 40%이상 이며, 코너부 미가공에 따른 제품의 품질 저하의 단점이 있었다.25% heat forging and 75% cutting are too costly to produce, and the material loss is over 40%, resulting in a deterioration of product quality due to roughness at the corners.
한편, 다른 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 10-1198682호에는 엘보관 시공방법에 있어서, 내관과 외관으로 구비되고, 내관과 외관 사이에 단열제가 충진되고, 끝단은 소정길이만큼 상기 내관이 돌출된 이중관을 중앙 부분은 파형으로 금형되어 가요성을 갖는 파형부로 구비되고, 파형부 양쪽 끝단 각각은 직선부로 구비된 직선관 형상의 케이싱관 내부로 삽입하는 단계;On the other hand, as another prior art, Patent Registration No. 10-1198682 discloses a method of storing and constructing an inner tube and an outer tube, in which an insulating material is filled between an inner tube and an outer tube, Inserting the hollow tube into a straight tube-shaped casing tube provided with a corrugated portion having a flexibility at the center and a corrugated portion having both ends of the corrugated portion;
상기 이중관의 내관 끝단에 또 다른 이중관의 내관 끝단을 서로 소정각도를 이루도록 연결하는 단계;Connecting inner tube ends of another double tube to an inner tube end of the double tube at a predetermined angle with each other;
상기 파형부를 예열시키고, 상기 케이싱관을 이동시켜 상기 파형부를 상기 내관 연결부분에 위치하도록 하는 단계; 및 상기 직선부를 가열하여 상기 이중관을 상기 케이싱관에 고정시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성을 갖는 현장제작용 이중보온관 엘보우 시공방법이 공개되어 있다.Preheating the corrugated portion and moving the casing tube so that the corrugated portion is located at the inner tube connection portion; And fixing the double pipe to the casing pipe by heating the straight line part. [6] The method of claim 1,
또한, 등록특허공보 등록번호 10-0328880호에는 일단부가 타단부보다 직경이 큰 테이퍼부를 구비하고 있는 엘보우 가이드부재(100)의 가이드 일단부(102)의 외측으로 제 1 파이프부재(200)가 차례로 외부로부터 안내되는 안내공정과, 상기 안내공정에 의해 이동된 제 1 파이프부재(200)의 외측면에 고주파로 가열하는 고주파가열공정과, 상기 고주파가열공정에 의해 가열된 상기 파이프부재(200)를 상기 가이드 일단부(102)의 주변에 있는 외력작용부재(500)가 상기 제 1 파이프부재(200)를 좌측으로 이동시켜 직경이 증가되도록 힘을 작용하는 외력작용공정과, 상기 외력작용공정에 의해 상기 제 1 파이프부재(200)에 일정한 힘이 작용되면 상기 제 1 가이드 증가부(104)의 외측에 있는 제 2 파이프부재(202)에서는 상기 제 1 파이프부재(200)의 직경을 점진적으로 증가시키는 제 1직경증가공정과, 상기 제 1직경증가공정을 수행한 후, 상기 제 1 가이드 증가부(104)의 외측에 있던 제 2 파이프부재(202)가 제 2 가이드 증가부(106)의 외측면을 따라 이동되면서 상기 제 2 가이드 증가부(106)의 직경을 점진적으로 증가시키는 제 2직경증가공정과, 상기 제 2직경증가공정에서 상기 제 2 가이드 증가부(106)의 외측에 배설되어 있는 롤러부재(300)의 제 3 파이프안내부(302)에 상기 제 3 파이프부재(204)가 가이드되면서 원형의 형상으로 엘보우를 제작하는 롤러가공공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연속적으로 용접용 엘보우를 제작하는 방법이 공개되어 있다.In addition, in the registered patent publication No. 10-0328880, the first pipe member 200 is arranged outside the one end 102 of the guide of the elbow guide member 100 having the taper portion at one end thereof with a diameter larger than the other end, A high-frequency heating step of heating the outer surface of the first pipe member (200) moved by the guiding step with a high frequency; and a step of heating the pipe member (200) heated by the high- An external force acting step in which an external force acting member 500 in the periphery of the one end 102 of the guide moves the first pipe member 200 to the left to exert a force so as to increase its diameter; When a predetermined force is applied to the first pipe member 200, the diameter of the first pipe member 200 is gradually increased in the second pipe member 202 located outside the first guide increase portion 104 The first guide increasing part 104 may be formed by a first diameter increasing step and a second guide increasing part 104. After the first guide increasing part 104 is extended, A second diameter increasing step of gradually increasing the diameter of the second guide increasing part 106 while being moved along the second guide increasing part 106 and a second diameter increasing step of increasing the diameter of the second guide increasing part 106, And a roller processing step of manufacturing an elbow in a circular shape while guiding the third pipe member (204) to the third pipe guide part (302) of the member (300). Method is disclosed.
그러나 상기 종래기술들도 생산비용이 과다하며, 소재 손실이 많은 단점이 있었다.However, the conventional techniques also have a disadvantage in that the production cost is excessive and the material loss is large.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 환봉을 펀치로 가압하여 구멍을 형성하며, 구멍이 형성된 환봉을 다축단조함으로써 작업이 간단하면서, 재료손실이 적고, 원가가 절감되며, 품질이 양호한 압출에 의한 엘보 제작방법을 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to solve the above problems by providing a method of manufacturing a pneumatic tire by which a round rod is pushed to form a hole, To provide an elbow producing method using the same.
본발명은 압출에 의한 엘보 제작방법에 관한 것으로, 환봉을 일정길이로 절단하는 절단단계;The present invention relates to a method of manufacturing an elbow by extrusion, comprising: a cutting step of cutting a round bar into a predetermined length;
가열하는 단계;Heating;
다이에 환봉을 안치하고 펀치로 가압하여 구멍을 형성하는 후방압출단계;A rear extrusion step of placing a round bar on a die and punching to form a hole;
구멍이 형성된 환봉을 단조하는 단조단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a forging step of forging the circular rod having the hole formed therein.
본발명은 환봉을 펀치로 가압하여 구멍을 형성하며, 구멍이 형성된 환봉을 다축단조함으로써 작업이 간단하면서, 재료손실이 적고, 원가가 절감되며, 품질이 양호한 현저한 효과가 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has a remarkable effect that the round bar is pressed by a punch to form a hole, and the multi-shaft forged round bar is worked, the material loss is small, the cost is reduced, and the quality is good.
도 1은 종래 엘보 제작방법 작업도
도 2는 본발명 후방압출단계 공정도
도 3은 본발명 다축단조단계 금형배치도
도 4는 본발명 다축단조단계 공정도Fig. 1 is a schematic view of a conventional elbow producing method
Fig. 2 is a flowchart
Fig. 3 is a cross-sectional view of a multi-
Fig. 4 is a view showing a process for multi-
본발명은 압출에 의한 엘보 제작방법에 관한 것으로, 환봉을 일정길이로 절단하는 절단단계;The present invention relates to a method of manufacturing an elbow by extrusion, comprising: a cutting step of cutting a round bar into a predetermined length;
가열하는 단계;Heating;
다이에 환봉을 안치하고 펀치로 가압하여 구멍을 형성하는 후방압출단계;A rear extrusion step of placing a round bar on a die and punching to form a hole;
구멍이 형성된 환봉을 단조하는 단조단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a forging step of forging the circular rod having the hole formed therein.
또한, 상기 후방압출단계는 하부다이 상부에 상부다이가 결합되되, 상기 하부다이는 중앙이 상부로 돌출된 돌출부가 형성된 원형형상이고, 상부다이는 중심에 다이구멍이 형성된 원형형상으로서, 하부다이의 돌출부가 다이구멍 일부에 삽입되고 환봉이 상기 구멍에 수직으로 삽입되어 하부가 상기 돌출부 상단과 접촉하며, 펀치가 상기 환봉 상단을 가압하는 것을 특징으로 한다.Further, in the rear extruding step, an upper die is coupled to an upper portion of the lower die, and the lower die has a circular shape with a protrusion protruding upward at the center, and the upper die has a circular shape with a die hole at the center, The projecting portion is inserted into a part of the die hole and the round bar is inserted into the hole vertically so that the lower portion is in contact with the upper end of the projecting portion and the punch presses the upper end of the round bar.
또한, 상기 단조단계는 다축 열간단조방법으로서, 상면에 상부구멍이 형성되고 측면에 측면구멍이 형성되며 내부에 ‘L’자형 곡면 구멍이 형성되어 상기 상부구멍과 측면구멍이 연결되는 다이와, 상기 상부구멍에 삽입되어 가압되는 상부펀치와, 상기 측면구멍에 삽입되는 맨드렐과, 상기 맨드렐의 타단을 가압하는 펀치가 설치되는 것을 특징으로 한다.The forging is a multi-axial hot forging method in which an upper hole is formed in an upper surface, a side hole is formed in a side surface, and an L-shaped curved hole is formed in the upper surface to connect the upper hole and the side hole, An upper punch inserted into the hole and pressed, a mandrel inserted in the side hole, and a punch for pressing the other end of the mandrel.
또한, 상기 맨드렐은 일측에는 측면구멍에 삽입되는 원형의 돌출부가 형성되고, 타측은 지름이 돌출부보다 크며 단턱이 형성되는 원형의 고정부가 형성되되, 상기 고정부의 타단은 경사가 형성되어 측면펀치의 경사부와 맞닿은 것을 특징으로 한다.The other end of the mandrel is formed with a circular protrusion. The other end of the mandrel has a diameter larger than that of the protrusion. The other end of the mandrel is inclined. And the end portion of the guide portion is in contact with the inclined portion.
또한, 상기 상부펀치의 단부는 경사가 형성되고 이와 대응되게 맨드렐 돌출부의 선단도 경사부가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the end portion of the upper punch may be inclined, and the end of the mandrel protruding portion may be inclined.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래 엘보 제작방법 작업도, 도 2는 본발명 후방압출단계 공정도, 도 3은 본발명 다축단조단계 금형배치도, 도 4는 본발명 다축단조단계 공정도이다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 is a drawing of the conventional elbow manufacturing method, Fig. 2 is a process drawing of the backward extruding step of the present invention, Fig. 3 is a mold arrangement plan of the present invention for multiaxial forging, and Fig.
본발명은 (1)절단→(2)가열→ (3)후방 압출→(4)단조→(5)최종 제품의 순차 공정을 거친다.The present invention involves a sequential process of (1) cutting, (2) heating, (3) backward extrusion, (4) forging, and (5) final product.
본발명은 압출에 의한 엘보 제작방법에 관한 것으로, 환봉을 일정길이로 절단하는 절단단계;The present invention relates to a method of manufacturing an elbow by extrusion, comprising: a cutting step of cutting a round bar into a predetermined length;
1200∼1250℃로 가열하는 단계;Heating to 1200 to 1250 占 폚;
다이에 환봉을 안치하고 펀치로 가압하여 구멍을 형성하는 후방압출단계;A rear extrusion step of placing a round bar on a die and punching to form a hole;
구멍이 형성된 환봉을 단조하는 단조단계;를 포함한다.And a forging step of forging the hole-formed round bar.
특히 상기 후방압출단계는 하부다이 상부에 상부다이가 결합되되, 상기 하부다이는 중앙이 상부로 돌출된 돌출부가 형성된 원형형상이고, 상부다이는 중심에 다이구멍이 형성된 원형형상이다. 그러므로 하부다이의 돌출부가 다이구멍 일부에 삽입되고 환봉이 상기 구멍에 수직으로 삽입되어 하부가 상기 돌출부 상단과 접촉하며, 펀치가 상기 환봉 상단을 가압하게 된다.Particularly, in the backward extrusion step, the upper die is coupled to the upper part of the lower die, and the lower die has a circular shape with a protrusion protruding upward at the center, and the upper die has a circular shape with a die hole at the center. Therefore, the projection of the lower die is inserted into a part of the die hole, and a round bar is inserted perpendicularly into the hole, so that the lower part is in contact with the upper end of the projection, and the punch presses the round bar top.
그리고 상기 단조단계는 다축 열간단조방법으로서, 상면에 상부구멍이 형성되고 측면에 측면구멍이 형성되며 내부에 ‘L’자형 곡면 구멍이 형성되어 상기 상부구멍과 측면구멍이 연결되는 다이와, 상기 상부구멍에 삽입되어 가압되는 상부펀치와, 상기 측면구멍에 삽입되는 맨드렐과, 상기 맨드렐의 타단을 가압하는 펀치를 사용한다.The forging is a multi-axial hot forging method in which an upper hole is formed on an upper surface, a side hole is formed on a side surface, and an L-shaped curved hole is formed in the upper surface to connect the upper hole and the side hole, A mandrel inserted into the side hole, and a punch for pressing the other end of the mandrel.
상기 맨드렐은 일측에는 측면구멍에 삽입되는 원형의 돌출부가 형성되고, 타측은 지름이 돌출부보다 크며 단턱이 형성되는 원형의 고정부가 형성되되, 상기 고정부의 타단은 경사가 형성되어 측면펀치의 경사부와 맞닿게 된다.The mandrel is formed with a circular protrusion inserted into a side hole at one side thereof and a circular fixing part formed at the other side thereof with a diameter larger than that of the protrusion and formed with a step, and the other end of the fixing part is inclined, .
그리고 상기 상부펀치의 단부는 경사가 형성되고 이와 대응되게 맨드렐 돌출부의 선단도 경사부가 형성되어 상부 및 측면부로부터의 펀치의 힘을 직각방향으로 분배시킬 수 있다.The ends of the upper punches are inclined and the ends of the mandrel protrusions are correspondingly formed with inclined portions to distribute the force of the punches from the upper and side portions in a perpendicular direction.
본발명은 보다 구체적으로는 Ni 기반 합금소재의 열간 단조 시, 금속 유동 및 인장응력에 의한 단조 결함을 해결하기 위해 성형속도 및 온도에 따른 변형을 파악한다.The present invention more specifically identifies deformation due to forming speed and temperature to solve forging defects due to metal flow and tensile stress during hot forging of Ni-based alloy materials.
초기소재치수 및 압출량을 파악한다.The initial material dimension and the extrusion amount are grasped.
따라서 본발명은 환봉을 펀치로 가압하여 구멍을 형성하며, 구멍이 형성된 환봉을 다축단조함으로써 작업이 간단하면서, 재료손실이 적고, 원가가 절감되며, 품질이 양호한 현저한 효과가 있다.Therefore, the present invention has a remarkable effect in that the work is simple by reducing the material loss, the cost is reduced, and the quality is good, by punching the round bar by the punch to form the hole and by multi-shaft forging the round bar with the hole.
Claims (2)
가열하는 단계;
다이에 환봉을 안치하고 펀치로 가압하여 구멍을 형성하는 후방압출단계;
구멍이 형성된 환봉을 단조하는 단조단계;를 포함하는 압출에 의한 엘보 제작방법에 있어서,
상기 가열하는 단계는 1200∼1250℃로 가열하는 것이며,
상기 후방압출단계는 하부다이 상부에 상부다이가 결합되되, 상기 하부다이는 중앙이 상부로 돌출된 돌출부가 형성된 원형형상이고, 상부다이는 중심에 다이구멍이 형성된 원형형상이므로, 하부다이의 돌출부가 다이구멍 일부에 삽입되고 환봉이 상기 구멍에 수직으로 삽입되어 하부가 상기 돌출부 상단과 접촉하며, 펀치가 상기 환봉 상단을 가압하게 되는 것이며,
상기 단조단계는 다축 열간단조방법으로서, 상면에 상부구멍이 형성되고 측면에 측면구멍이 형성되며 내부에 ‘L’자형 곡면 구멍이 형성되어 상기 상부구멍과 측면구멍이 연결되는 다이와, 상기 상부구멍에 삽입되어 가압되는 상부펀치와, 상기 측면구멍에 삽입되는 맨드렐과, 상기 맨드렐의 타단을 가압하는 펀치를 사용하는 것이며,
상기 맨드렐은 일측에는 측면구멍에 삽입되는 원형의 돌출부가 형성되고, 타측은 지름이 돌출부보다 크며 단턱이 형성되는 원형의 고정부가 형성되되, 상기 고정부의 타단은 경사가 형성되어 측면펀치의 경사부와 맞닿게 되는 것이며,
상기 상부펀치의 단부는 경사가 형성되고 이와 대응되게 맨드렐 돌출부의 선단도 경사부가 형성되어 상부 및 측면부로부터의 펀치의 힘을 직각방향으로 분배시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 압출에 의한 엘보 제작방법
A cutting step of cutting the round bar into a predetermined length;
Heating;
A rear extrusion step of placing a round bar on a die and punching to form a hole;
A method of manufacturing an elbow by extrusion comprising a forging step of forging a circular rod having a hole,
The heating step is to heat to 1200 to 1250 占 폚,
In the backward extrusion step, the upper die is coupled to the upper portion of the lower die, and the lower die has a circular shape with a protrusion protruding upward at the center, and the upper die has a circular shape with a die hole at the center, The circular bar is inserted vertically into the hole, the lower portion is in contact with the upper end of the projection, and the punch presses the upper end of the round bar,
The forging is a multi-axial hot forging method in which an upper hole is formed in an upper surface, a side hole is formed in a side surface, and an L-shaped curved hole is formed in the upper surface to connect the upper hole and the side hole, An upper punch to be inserted and pressed, a mandrel to be inserted into the side hole, and a punch to press the other end of the mandrel,
The mandrel is formed with a circular protrusion inserted into a side hole at one side thereof and a circular fixing part formed at the other side thereof with a diameter larger than that of the protrusion and formed with a step, and the other end of the fixing part is inclined, It is to come into contact with wealth,
Wherein an end portion of the upper punch is inclined and a tip end portion of the mandrel protrusion is correspondingly formed so that the force of the punch from the upper and side portions can be distributed in a perpendicular direction.
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