KR102020637B1 - 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법 - Google Patents

Abstract

스테인레스 파이프 연결관의 제조방법에 관한 것으로,
파이프연결부의 상단에 접속플랜지부가 마련되는 스테인레스 파이프 연결관을 제조하는 것으로, 상하직경이 동일한 원형 스테인레스 파이프를 절단하는 절단단계; 절단단계에서 절단된 절단부품을 다이와 펀치를 가지는 프레스기계로 프레스 성형하여 파이프연결부의 일단에 접속플랜지부가 마련되는 형태의 프레스 성형부품을 제조하는 프레스 성형부품 제조단계; 절삭공구가 장착된 절삭기계로 프레스 성형부품 제조단계에서 제조된 프레스 성형부품의 외형을 절삭하여 파이프연결부의 상단에 접속플랜지부가 마련된 스테인레스 파이프 연결관의 최종제품을 완성하는 절삭단계;를 포함하는 기술 구성에 통하여
보다 간편하게 스테인레스 파이프 연결관을 제조할 수 있게 되고, 성형재료를 절감할 수 있게 되어 생산성 향상과 원가절감을 도모할 수 있게 된다.

Description

스테인레스 파이프 연결관의 제조방법 {MANUFACTURING METHOD OF STAINLESS CONNECTER PIPE}

본 발명은 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 상하직경이 동일한 원형관 형태의 스테인레스 소재를 다수의 단계로 프레스 성형하여 파이프연결부의 일단에 접속플랜지부가 마련되는 형태의 프레스 성형부품을 제조한 후 그의 외형을 절삭 가공하여 스테인레스 파이프 연결을 제조하는 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 연결관은 유체를 이송하는 파이프를 다른 파이프나 탱크 등에 연결할 수 있도록 하는 것으로, 다양한 형태의 것이 사용되고 있고, 그 형태에 따라 제조방법이 다르게 된다.

또한, 연결관은 사용재질에 따라서도 그 제조방법이 다를 수 있는데, 특히 유체에 의한 부식이나 오염이 방지될 수 있도록 스테인레스 재질로 연결관을 제조하는 경우에는 재료비용이 많이 들게 되므로 제조과정에서 재료의 손실이 최소화되도록 하는 것이 바람직하다.

하기의 특허문헌 1에는 수도계량기 배관용 스테인레스 연결관 및 그 제조방법이 개시되어 있다.

특허문헌 1의 스테인레스 연결관의 제조방법은 스테인레스 파이프를 길이에 맞게 절단하는 단계; 스테인레스 파이프의 한쪽에 플랜지 성형 유도홈을 형성하는 단계; 플랜지 성형 유도홈이 형성된 스테인레스 파이프를 펀치 가공하거나 버링 가공하여 플랜지를 형성하는 단계; 플랜지에 누수방지를 위한 오링-홈을 가공하는 단계; 플랜지가 형성된 스테인레스 파이프의 다른쪽에 앵글밸브 또는 엘보와 체결하기 위한 수나사를 가공하는 단계;로 이루어진다.

도 1은 본 발명이 관계하는 스테인레스 파이프 연결관의 사시도이고, 도 2는 동 스테인레스 파이프 연결관의 종단면도이다.

본 발명은 특히 도 1 및 도 2와 같이 파이프연결부(110)의 상단에 접속플랜지부(120)가 마련되는 스테인레스 파이프 연결관(100)을 제조하기 위한 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법에 관계한다.

본 발명이 관계하는 스테인레스 파이프 연결관(100)는 접속플랜지부(120)의 외경이 파이프연결부(110)의 외경의 거의 두배에 이르는 형태를 가진다.

대한민국 등록특허공보 제10-1109931호 (2012년 01월 18일 등록)

종래에 있어서 상기 스테인레스 파이프 연결관를 제조할 때는 스테인레스 재질로 파이프연결부와 접속플랜지부를 각각 성형한 후 양 부품을 용접하고, 절삭하는 방식이나 스테인레스 환봉을 절삭 가공하는 방식을 사용하였다.

그러나 전자의 경우 용접 작업이 매우 번거롭게 되어 생산성이 저하되고, 조립비용이 많이 들게 되는 문제가 있고, 후자의 경우 재료의 손실이 너무 많게 되어 제조원가가 많이 들게 되는 문제가 있다.

본 발명은 종래 기술에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 재료의 손실을 최소화하면서 간편하게 스테인레스 파이프 연결관을 제조할 수 있도록 하는 것에 의해 생산성 향상과 원가절감을 도모할 수 있도록 하는 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법은 파이프연결부의 상단에 접속플랜지부가 마련되는 스테인레스 파이프 연결관을 제조하는 것으로, 상하직경이 동일한 원형 스테인레스 파이프를 절단하는 절단단계; 절단단계에서 절단된 절단부품을 다이와 펀치를 가지는 프레스기계로 프레스 성형하여 파이프연결부의 일단에 접속플랜지부가 마련되는 형태의 프레스 성형부품을 제조하는 프레스 성형부품 제조단계; 절삭공구가 장착된 절삭기계로 프레스 성형부품 제조단계에서 제조된 프레스 성형부품의 외형을 절삭하여 파이프연결부의 상단에 접속플랜지부가 마련된 스테인레스 파이프 연결관의 최종제품을 완성하는 절삭단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 프레스 성형부품 제조단계는, 절단부품을 파이프연결부의 외경이 축소되도록 프레스 성형하는 제1프레스 성형단계; 제1프레스 성형부품을 파이프연결부의 상부의 접속플랜지 성형부위의 상단 외경이 더 확대되도록 프레스 성형하는 제2프레스 성형단계; 제2프레스 성형부품을 접속플랜지 성형부위의 상단이 아랫쪽으로 뒤집히도록 프레스 성형하는 제3프레스 성형단계; 제3프레스 성형부품을 우산 모양의 접속플랜지 성형부위가 파이프연결부 하단면과 수평이 되도록 프레스 성형하는 제4프레스 성형단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 제1프레스 성형단계를 통해 프레스 성형된 제1프레스 성형부품의 높이는 절단부품의 높이와 동일한 상태로 유지되고, 파이프연결부는 절단부품의 상단에서 1/4~1/3의 높이에서 제1굴곡부 및 제2굴곡부를 가지도록 형성되어 파이프연결부의 외경이 절단부품의 외경보다 1/4~1/3로 축소되도록 성형되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 제2프레스 성형단계를 통해 프레스 성형된 제2프레스 성형부품의 높이는 제1프레스 성형부품의 높이보다 축소되고, 제1굴곡부의 굴곡반경과 제2굴곡부의 굴곡반경은 제2프레스 성형부품보다 축소되고, 제1굴곡부의 상부에 제1굴곡부와 반대방향으로 굴곡되는 제3굴곡부가 새로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 제3프레스 성형단계에서 프레스 성형된 제3프레스 성형부품의 높이는 제2프레스 성형부품의 높이보다 좀더 축소되고, 제2프레스 성형부품의 제1굴곡부 및 제2굴곡부는 소멸되고, 상단이 아랫쪽으로 뒤집힌 접속플랜지 성형부위의 외경은 재2프레스 성형부품보다 축소되고, 우산 모양으로 뒤집힌 접속플랜지 성형부위의 높이는 접속플랜지 성형부위의 외경의 1/4~1/5의 범위로 성형되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 제4프레스 성형단계에서 프레스 성형된 제4프레스 성형부품의 높이는 제3프레스 성형부품의 높이보다 축소되고, 제3프레스 성형부품에 남아았던 제3굴곡부는 소멸되고, 접속플랜지 성형부위의 외경은 재3프레스 성형부품보다 확대되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 절삭단계는 파이프연결부의 내경 및 외경, 전체 높이, 접속플랜지부의 외경, 접속플랜지부의 두께를 절삭하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법에 의하면, 다수의 프레스 성형단계를 통해 파이프연결부의 일단에 접속플랜지부가 마련되는 형태의 프레스 성형부품을 완성한 후 절삭 가공으로 외형 칫수만을 설정하는 방식을 사용하기 때문에 보다 간편하게 스테인레스 파이프 연결관을 제조할 수 있게 되고, 성형재료를 절감할 수 있게 되어 생산성 향상과 원가절감을 도모할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법에 의하면, 다수의 프레스 성형단계에서 성형하중을 균등하게 분배하는 것에 의해 프레스 성형품질을 좋게 하여 프레스성형 불량을 최소화할 수 있게 되고, 프레스기계 및 성형금형을 포함한 성형장비의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명이 관계하는 스테인레스 파이프 연결관의 사시도,
도 2는 동 스테인레스 파이프 연결관의 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 공정순서도,
도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 성형상태도,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 제1프레스 성형 내지 제3프레스 성형 예시도

이하 본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.

도 3은 본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 공정순서도이고, 도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 성형상태도이고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법의 제1프레스 성형 내지 제3프레스 성형 예시도이다.

본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법은 파이프연결부(110)의 상단에 접속플랜지부(120)가 마련되는 스테인레스 파이프 연결관(100)을 제조하기 위한 것으로, 절단단계, 프레스 성형부품 제조단계 및 절삭단계를 포함한다.

절단단계는 프레스 성형부품 제조단계에서 프레스 성형되는 스테인레스 파이프를 일정크기로 절단하는 단계이다.

절단단계는 상하직경이 동일한 원형관 형태의 스테인레스 소재를 일정크기로 절단하여 프레스 성형부품 제조단계에서 사용될 절단부품(P1)을 만든다.

프레스 성형부품 제조단계는 절단단계에서 절단된 상하직경이 동일한 원형관 형태의 스테인레스 소재의 절단부품(P1)을 다이와 펀치를 가지는 프레스기계로 프레스 성형하여 파이프연결부의 일단에 접속플랜지부가 마련되는 형태의 프레스 성형부품(P5)을 제조하는 단계이다.

프레스 성형부품 제조단계는 제1프레스 성형단계에서 제4프레스 성형단계까지의 총 4단계의 프레스 성형단계로 프레스 성형부품(P6)을 제조한다.

제1프레스 성형단계는 도 4a와 같이 일정길이로 절단된 상하직경이 동일한 원형관 형태의 절단부품(P1)을 펀치와 다이를 가지는 프레스기계로 파이프연결부의 외경(D2)이 축소되도록 프레스 성형하여 도 4b와 같은 제1프레스 성형부품(P2)을 성형하는 단계이다.

제1프레스 성형단계를 통해 프레스 성형된 제1프레스 성형부품(P2)의 높이(T2)는 절단부품(P1)의 높이(T1)와 동일한 상태로 유지되고, 파이프연결부는 절단부품(P1)의 상단에서 대략 1/4~1/3 정도의 높이에서 제1굴곡부(R1) 및 제2굴곡부(R2)를 가지도록 형성되어 파이프연결부의 외경(D2)이 절단부품(P1)의 외경(D1)보다 1/4~1/3 정도 축소되도록 성형된다.

이때 제2굴곡부(R2)의 굴곡반경은 제1굴곡부(R1)의 굴곡반경보다 작게 성형된다.

제2프레스 성형단계는 제1프레스 성형부품(P2)을 도 5a와 같이 펀치와 다이를 가지는 프레스기계로 파이프연결부의 상부의 접속플랜지 성형부위의 상단 외경(D3)이 더 확대되도록 프레스 성형하여 도 4c와 같은 상단이 확개된 나팔 형태의 제2프레스 성형부품(P3)을 성형하는 단계이다.

제2프레스 성형단계를 통해 프레스 성형된 제2프레스 성형부품(P3)의 높이(T3)는 제1프레스 성형부품(P2)의 높이(T2)보다 축소되고, 제1굴곡부(R1)의 굴곡반경과 제2굴곡부(R2)의 굴곡반경은 제2프레스 성형부품(P2)보다 축소되고, 제1굴곡부(R1)의 상부에 제1굴곡부(R1)와 반대방향으로 굴곡되는 제3굴곡부(R3)가 새로 형성된다.

제2프레스 성형부품(P3)의 형태는 제1프레스 성형부품(P2)을 크랙의 발생되지 않는 범위내에서 접속플랜지 성형부위를 최대 확대 성형할 수 있는 최선의 형태이다.

제3프레스 성형단계는 제2프레스 성형부품(P3)을 도 5b와 같이 펀치와 다이를 가지는 프레스기계을 통해 접속플랜지 성형부위의 상단이 아랫쪽으로 뒤집히도록 프레스 성형하여 도 4d와 같은 접속플랜지 성형부위의 상단이 우산 모양으로 뒤집힌 형태의 제3프레스 성형부품(P4)을 성형하는 단계이다.

제3프레스 성형단계에서 프레스 성형된 제3프레스 성형부품(P4)의 높이(T4)는 제2프레스 성형부품(P3)의 높이(T3)보다 좀더 축소되고, 제2프레스 성형부품(P3)의 제1굴곡부(R1) 및 제2굴곡부(R2)는 소멸되고, 상단이 아랫쪽으로 뒤집힌 접속플랜지 성형부위의 외경(D4)은 재2프레스 성형부품(P3)보다 약간 축소되고, 우산 모양으로 뒤집힌 접속플랜지 성형부위의 높이(t4)는 접속플랜지 성형부위의 외경(D4)의 1/4~1/5의 범위로 성형된다.

제3프레스 성형부품(P4)의 우산 모양의 접속플랜지 성형부위의 형태는 제2프레스 성형부품(P3)을 후술할 제4프레스 성형부품(P5)으로 성형할 때에 크랙이나 접힘 등을 방지하기 위한 중간과정으로서의 최선의 형태이다.

제4프레스 성형단계는 제3프레스 성형부품(P4)을 도 5c와 같이 펀치와 다이를 가지는 프레스기계을 통해 우산 모양의 접속플랜지 성형부위가 파이프연결부 하단면과 수평이 되도록 프레스 성형하여 도 4e와 같은 파이프연결부 상단에 수평상태의 파이프연결부가 마련된 형태의 제4프레스 성형부품(P5)을 성형하는 단계이다.

제4프레스 성형단계에서 프레스 성형된 제4프레스 성형부품(P5)의 높이(T5)는 제3프레스 성형부품(P4)의 높이(T4)보다 좀더 축소되고, 제3프레스 성형부품(P4)에 남아았던 제3굴곡부(R3)는 소멸되고, 접속플랜지 성형부위의 외경(D5)은 재3프레스 성형부품(P4)보다 확대된다.

절삭단계는 절삭공구가 장착된 절삭기계로 프레스 성형부품 제조단계에서 제조된 프레스 성형부품(P5)의 외형을 설정된 칫수로 절삭하여 도 4f와 같이 파이프연결부(110)의 상단에 접속플랜지부(120)가 마련된 스테인레스 파이프 연결관(100)의 최종제품(P6)을 완성하는 단계이다.

절삭단계에서는 파이프연결부(110)의 내경 및 외경, 전체 높이(T6), 접속플랜지부(120)의 외경(D6), 접속플랜지부(120)의 두께(t6)를 설정된 칫수로 정밀 절삭한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법은 총 4단계로 이루어지는 프레스 성형부품 제조단계에서 각 성형단계별로 성형하중을 균등하게 분배하는 것에 의해 크랙 발생 및 그밖의 불량을 최소화하면서 성형품질을 향상시킬 수 있게 되고, 프레스기계 및 성형금형의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법은 프레스 성형부품 제조단계에서 스테인레스 파이프 연결관(100)의 전체 형상을 완성하고, 절삭단계에서 외형 칫수만을 정밀 절삭하기 때문에 재료의 손실이 최소화되어 원가절감을 도모할 수 있게 된다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

100 : 스테인레스 파이프 연결관
110 : 파이프연결부
120 : 접속플랜지부
P1 : 절단부품
P5 : 프레스 성형부품
P6 : 최종제품

Claims (7)

1. 파이프연결부(110)의 상단에 접속플랜지부(120)가 마련되는 스테인레스 파이프 연결관(100)을 제조하는 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법으로,
   상하직경이 동일한 원형 스테인레스 파이프를 절단하는 절단단계;
   절단단계에서 절단된 절단부품(P1)을 다이와 펀치를 가지는 프레스기계로 프레스 성형하여 파이프연결부의 일단에 접속플랜지부가 마련되는 형태의 프레스 성형부품(P5)을 제조하는 프레스 성형부품 제조단계;
   절삭공구가 장착된 절삭기계로 프레스 성형부품 제조단계에서 제조된 프레스 성형부품(P5)의 외형을 절삭하여 파이프연결부(110)의 상단에 접속플랜지부(120)가 마련된 스테인레스 파이프 연결관(100)의 최종제품(P6)을 완성하는 절삭단계를 포함하되;
   프레스 성형부품 제조단계는,
   절단부품(P1)을 파이프연결부의 외경(D2)이 축소되도록 프레스 성형하는 제1프레스 성형단계;
   제1프레스 성형부품(P2)을 파이프연결부의 상부의 접속플랜지 성형부위의 상단 외경(D3)이 더 확대되도록 프레스 성형하는 제2프레스 성형단계;
   제2프레스 성형부품(P3)을 접속플랜지 성형부위의 상단이 아랫쪽으로 뒤집히도록 프레스 성형하는 제3프레스 성형단계;
   제3프레스 성형부품(P4)을 우산 모양의 접속플랜지 성형부위가 파이프연결부 하단면과 수평이 되도록 프레스 성형하는 제4프레스 성형단계를 포함하며,
   제1프레스 성형단계를 통해 프레스 성형된 제1프레스 성형부품(P2)의 높이(T2)는 절단부품(P1)의 높이(T1)와 동일한 상태로 유지되고, 파이프연결부는 절단부품(P1)의 상단에서 1/4~1/3의 높이에서 제1굴곡부(R1) 및 제2굴곡부(R2)를 가지도록 형성되어 파이프연결부의 외경(D2)이 절단부품(P1)의 외경(D1)보다 1/4~1/3로 축소되도록 성형되며,
   제2프레스 성형단계를 통해 프레스 성형된 제2프레스 성형부품(P3)의 높이(T3)는 제1프레스 성형부품(P2)의 높이(T2)보다 축소되고, 제1굴곡부(R1)의 굴곡반경과 제2굴곡부(R2)의 굴곡반경은 제2프레스 성형부품(P2)보다 축소되고, 제1굴곡부(R1)의 상부에 제1굴곡부(R1)와 반대방향으로 굴곡되는 제3굴곡부(R3)가 새로 형성되며,
   제3프레스 성형단계에서 프레스 성형된 제3프레스 성형부품(P4)의 높이(T4)는 제2프레스 성형부품(P3)의 높이(T3)보다 좀더 축소되고, 제2프레스 성형부품(P3)의 제1굴곡부(R1) 및 제2굴곡부(R2)는 소멸되고, 상단이 아랫쪽으로 뒤집힌 접속플랜지 성형부위의 외경(D4)은 재2프레스 성형부품(P3)보다 축소되고, 우산 모양으로 뒤집힌 접속플랜지 성형부위의 높이(t4)는 접속플랜지 성형부위의 외경(D4)의 1/4~1/5의 범위로 성형되며,
   제4프레스 성형단계에서 프레스 성형된 제4프레스 성형부품(P5)의 높이(T5)는 제3프레스 성형부품(P4)의 높이(T4)보다 축소되고, 제3프레스 성형부품(P4)에 남아았던 제3굴곡부(R3)는 소멸되고, 접속플랜지 성형부위의 외경(D5)은 재3프레스 성형부품(P4)보다 확대되며,
   절삭단계는 파이프연결부(110)의 내경 및 외경, 전체 높이(T6), 접속플랜지부(120)의 외경(D6), 접속플랜지부(120)의 두께(t6)를 절삭하는 것을 특징으로 하는 스테인레스 파이프 연결관의 제조방법.
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