KR102220126B1 - Method of making the preform of a flange - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플랜지의 프리폼 제조방법에 관한 것으로, 특히 플랜지의 프리폼 성형 몰드로 성형된 프리폼을 성형 몰드로부터 용이하게 인출할 수 있는 플랜지의 프리폼 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a preform of a flange, and more particularly, to a method of manufacturing a preform of a flange capable of easily withdrawing the preform formed by the preform forming mold of the flange from the forming mold.
유체의 신속하고 연속적인 수송은 관(pipe)을 통해 수행된다. 이러한 수송을 위해 일정 직경과 길이의 관을 연결하여 유체의 유동통로를 만들며, 관과 관의 연결을 위해 통상적으로 플랜지(flange)가 사용된다. 현재 통상적으로 사용되는 플랜지는 플랜지 내부에 관을 완전히 끼워 넣고 용접을 하여 연결하도록 된 완전 삽입 용접식 플랜지(slip on welding flange), 플랜지 내부에 관을 일부만 끼워넣고 용접을 하여 연결하도록 된 일부 삽입 용접식 플랜지(socket welding flange), 플랜지 내부와 관의 외부에 나삿니를 만들어 연결하도록 된 나삿니 연결식 플랜지(threaded flange), 및 플랜지와 관을 맞대기 용접에 의해 연결할 수 있도록 된 맞대기 용접식 플랜지(weld neck flange or high hub flange)가 있다. The rapid and continuous transport of fluid is carried out through pipes. For this transport, a pipe of a certain diameter and length is connected to create a fluid flow path, and a flange is generally used for the connection between the pipe and the pipe. Currently commonly used flanges are slip on welding flanges that are connected by welding by completely inserting the pipe inside the flange, and partial insertion welding to connect by welding after inserting only a part of the pipe inside the flange. A socket welding flange, a threaded flange that is threaded to connect the inside of the flange and the outside of the tube, and a weld neck flange that can connect the flange to the tube by butt welding. or high hub flange).
맞대기 용접식 플랜지는 높은 온도, 압력 또는 응력이 요구되는 가혹한 환경에서 사용된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 맞대기 용접식 플랜지(1)는 연결할 관과 동일한 내경의 보어(bore)(7)를 중앙에 갖는 넥(neck)(5)과 플랜지부(blade)(3)로 구성되며, 플랜지부(3)에는 다른 플랜지(1)와의 볼트방식 체결을 위한 볼트 구멍(9)이 형성된다. 맞대기 용접식 플랜지는 넥을 형성하는 별도의 과정이 필요하기 때문에 상대적으로 제조원가가 높다.Butt-welded flanges are used in harsh environments where high temperatures, pressures or stresses are required. As shown in Fig. 1, the butt-welded flange (1) is a neck (5) and a flange (blade) (3) having a bore (7) of the same inner diameter as the pipe to be connected in the center. It is configured, and the flange portion (3) is formed with a bolt hole (9) for bolt-type fastening with the other flange (1). The butt-welded flange requires a separate process of forming the neck, so the manufacturing cost is relatively high.
일반적으로 대형 넥을 갖는 맞대기 용접식 플랜지(이하 플랜지라 함)는 일단 최종 치수(보어 직경, 넥 높이, 플랜지부 치수 등)보다 작은 치수를 갖는 플랜지 프리폼(preform)을 열간 성형방법으로 제조한 후, 이를 플랜지부 성형 롤(main roll)을 구비한 환상압연장치(ring rolling mill)에서의 열간압연공정, 및 기계가공공정을 통해 최종 치수를 갖는 플랜지를 제조한다.In general, a butt-welded flange with a large neck (hereinafter referred to as a flange) is manufactured by hot forming a flange preform having dimensions smaller than the final dimensions (bore diameter, neck height, flange dimension, etc.). , It is through a hot rolling process in a ring rolling mill equipped with a flange part forming roll (main roll), and a machining process to manufacture a flange having a final dimension.
등록특허 제1061574호, 894034호 및 1335651호는 플랜지 프리폼 제조방법을 개시하고 있으나, 프리폼 형성을 위한 내부 캐비티를 갖는 성형 몰드에서 프레스 성형된 프리폼이 몰드의 캐비티 내에 압착되어 있기 때문에 압착된 프리폼을 몰드로부터 인출하는 것이 매우 곤란하다는 문제점이 있다. 또한, 플랜지용 소재(저합금 탄소강, 스테인리스 강, 비철금속 등)로 된 원기둥 형상의 모재를 소정의 온도(예를 들면, 강재의 경우 통상적으로 1200~1250℃)로 가열하여 판상의 형태로 만든 후 이를 재가열하여 전술한 바와 같이 성형 몰드에서 프레스 성형하므로, 성형 몰드 역시 가열되어 열화됨으로써 그 수명이 짧다는 문제점이 있었다. Registration Patent Nos. 1061574, 894034, and 1335651 disclose a method for manufacturing a flange preform, but the preform press-formed in a molding mold having an inner cavity for forming the preform is pressed into the cavity of the mold. There is a problem that it is very difficult to withdraw from. In addition, a cylindrical base material made of a flange material (low alloy carbon steel, stainless steel, non-ferrous metal, etc.) is heated to a predetermined temperature (for example, in the case of steel material, usually 1200 to 1250°C) to form a plate shape. Since this is reheated and press-molded in a molding mold as described above, the molding mold is also heated and deteriorated, so that its life is short.
본 발명의 목적은 플랜지의 프리폼 성형 몰드로 성형된 프리폼을 성형 몰드로부터 용이하게 인출할 수 있는 플랜지의 프리폼 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a preform of a flange capable of easily withdrawing a preform formed by a preform forming mold of the flange from the forming mold.
본 발명의 또 다른 목적은 성형 몰드를 냉각하여 열화를 방지함으로써 몰드 수명을 향상시킬 수 있는 플랜지의 프리폼 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a preform of a flange capable of improving the life of the mold by cooling the molding mold to prevent deterioration.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 플랜지의 프리폼 형성을 위한 내부 캐비티를 갖는 성형 몰드, 성형 몰드를 지지 고정하는 베이스, 및 베이스 상부에 위치하며 성형 몰드 외측에 이로부터 이격되어 위치하는 환상의 벽체로 구성되어서 성형 몰드, 베이스 및 벽체 사이에 냉각수 저장공간을 갖는 플랜지의 프리폼 제조장치를 사용한다. In order to achieve the above object, the present invention is a molding mold having an inner cavity for forming a preform of a flange, a base for supporting and fixing the molding mold, and an annular wall located on the upper side of the base and spaced apart from the molding mold. It uses a preform manufacturing apparatus of a flange having a cooling water storage space between the molding mold, the base and the wall.
본 발명에 사용되는 프리폼 제조장치의 경우, In the case of the preform manufacturing apparatus used in the present invention,
(a) 상기 몰드는 베이스에 지지 고정되는 고정 몰드부와, 고정 몰드부와 분리되어 이동할 수 있는 이동 몰드부로 구성되며,(a) The mold is composed of a fixed mold part supported and fixed to the base, and a movable mold part separated from the fixed mold part and movable,
상기 이동 몰드부는 몰드 캐비티의 하단부의 일부를 형성하는 헤드부와 이 헤드부로부터 고정 몰드부 하단부까지 연장되는 원기둥 형상의 연장부로 구성되며, 상기 고정 몰드부에는 이동 몰드부가 삽입되는 원기둥 형상의 중앙공이 형성되되 이 중앙공에는 이동 몰드부의 헤드부가 지지되는 지지턱이 형성되며, 이동 몰드부의 연장부 직경이 고정 몰드부의 중앙공의 직격보다 작아서 이 중앙공에 냉각수의 제2 유동통로가 형성되며, The movable mold part is composed of a head part forming a part of the lower end of the mold cavity and a cylindrical extension part extending from the head part to the lower end of the fixed mold part, and the fixed mold part has a cylindrical central hole into which the movable mold part is inserted. It is formed, but in this central hole, a support jaw for supporting the head of the movable mold part is formed, and the diameter of the extension part of the movable mold part is smaller than the direct hit of the central hole of the fixed mold part, so a second flow path of coolant is formed in this central hole,
(b) 상기 베이스는 상기 고정 몰드부를 지지 고정하되, 상기 이동 몰드부를 상측으로 일정 길이만큼 이동시키기 위한 이동 몰드부 가압장치를 내장하여서 이 가압장치가 이동 몰드부를 상측으로 가압하여 일정 길이만큼 이동시킴으로써 몰드 캐비티에서 성형된 프리폼을 몰드 캐비티로부터 인출하기 쉽도록 상측으로 이동시킬 수 있으며, (b) The base supports and fixes the fixed mold part, and includes a movable mold part pressing device for moving the movable mold part upward by a certain length, so that the pressing device presses the movable mold part upward and moves it by a certain length. The preform molded in the mold cavity can be moved upward so that it is easy to withdraw from the mold cavity,
상기 베이스는 고정 몰드부를 지지 고정하는 상부 베이스부와, 상부 베이스부 하부에 부착되며 상기 가압장치가 위치되는 내부공간을 갖는 하부 베이스부로 구성되되 상부 베이스부는 상부 베이스부를 수직으로 관통하는 제1 핀구멍을 가지며, 상부 베이스부와 고정 몰드부 사이에 상기 냉각수 저장공간으로부터 상기 제2 유동통로까지 연장되는 냉각수의 제1 유동통로가 형성된다.The base is composed of an upper base part supporting and fixing the fixed mold part, and a lower base part attached to the lower part of the upper base part and having an internal space in which the pressing device is located, and the upper base part is a first pin hole vertically penetrating the upper base part And a first flow path of cooling water extending from the cooling water storage space to the second flow path is formed between the upper base part and the fixed mold part.
상기 가압장치는 상기 하부 베이스부의 내부공간에 고정되며 일측이 개방되는 중공형 스프링 케이스, 스프링 케이스의 중공부에 위치되는 스프링, 수직 관통형 제2 핀구멍을 가지며 스프링 케이스의 개방부를 밀폐하는 커버, 및 일측은 상기 상부 베이스부의 제1 핀구멍과 커버의 제2 핀구멍을 통해 연장되어 이동 몰드부와 접하며 다른 일측은 스프링에 탄성지지되는 핀으로 구성되어서 핀이 이동 몰드부를 상측으로 탄성가압하되, 상기 고정 몰드부와 이동 몰드부가 정합된 상태에 있을 때 핀은 스프링을 가압하는 위치에 있는다.The pressing device is a hollow spring case fixed to the inner space of the lower base part and one side is open, a spring located in the hollow part of the spring case, a cover having a vertical through-type second pin hole and sealing the opening part of the spring case, and One side extends through the first pin hole of the upper base part and the second pin hole of the cover to contact the movable mold part, and the other side is composed of a pin that is elastically supported by a spring, so that the pin is elastically pressed to the upper side of the movable mold part. When the fixed mold part and the moving mold part are in a mated state, the pin is in a position to press the spring.
위와 같은 플랜지의 프리폼 제조장치를 사용하여 플랜지의 프리폼을 제조하는 방법은 1200~1250℃로 가열된 모재를 프레스 다이에 위치시킨 후 프레스로 가압하여 판상 형태로 만드는 단계, 냉각수 저장공간으로 주입된 냉각수가 제1 유동통로를 통해 제2 유동통로까지 유동함으로써 성형 몰드를 냉각할 수 있는 상기 프리폼 제조장치의 성형 몰드에 상기 판상 형태의 모재를 위치시킨 후 프레스로 가압하는 1차 성형작업 단계, 성형 몰드에서 1차 성형된 모재의 중앙부에 푸셔를 위치시켜서 프레스로 가압함으로써 폐공부를 갖는 중공부가 형성된 프리폼을 제조하는 2차 성형작업 단계, 2차 성형작업으로 얻어진 프리폼이 몰드의 내부 캐비티와 정합하도록 성형 몰드에 위치된 프리폼을 프레스로 다시 한번 가압하는 마무리작업 단계, 마무리 작업된 프리폼을 프리폼 픽업장치로 파지하여 성형 몰드로부터 프레스 다이로 이동시켜 전도된 상태로 위치시키는 단계, 전도된 상태의 프리폼의 폐공부에 펀치를 위치시킨 후 프레스로 가압하는 펀칭작업 단계로 구성된다.The method of manufacturing the preform of the flange using the preform manufacturing device of the flange as described above is the step of placing the base material heated at 1200~1250℃ on the press die and then pressing it with a press to form a plate shape. The cooling water injected into the cooling water storage space A first forming operation step of placing the plate-shaped base material in the forming mold of the preform manufacturing apparatus capable of cooling the forming mold by flowing to the second flow passage through the first flow passage and then pressing with a press, forming mold The second molding operation step of manufacturing a preform in which a hollow part having a closed hole is formed by placing a pusher in the center of the first molded base material and pressing it with a press. The preform obtained by the second molding operation is molded to match the inner cavity of the mold. The finishing step of pressing the preform placed on the mold once again with a press, the step of gripping the finished preform with a preform pickup device and moving it from the molding mold to the press die to position it in an inverted state, and closing the preform in the inverted state It consists of a punching step in which a punch is placed in the study and pressurized with a press.
프리폼 픽업장치에 의해 마무리 작업된 프리폼이 제거된 상기 성형 몰드의 캐비티 내로 냉각수를 공급하여 성형 몰드를 냉각시키는 단계를 더욱 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a step of cooling the molding mold by supplying cooling water into the cavity of the molding mold from which the preform finished by the preform pickup device has been removed.
본 발명에 따르면, 플랜지 프리폼 제조방법은 성형 몰드로부터 프레스 성형된 프리폼을 몰드로부터 용이하게 인출할 수 있으며, 따라서 이러한 인출작업에 소요되는 시간이 현저하게 감소함으로써 전체적인 생산성이 증가한다. 또한, 프리폼 제조공정 동안 성형 몰드를 냉각수로 냉각시킬 수 있으므로 몰드의 열화가 방지되어 몰드의 수명이 증가한다.According to the present invention, the method for manufacturing a flange preform can easily take out the press-formed preform from the mold, and thus the time required for such a take-out operation is significantly reduced, thereby increasing overall productivity. In addition, since the molding mold can be cooled with cooling water during the preform manufacturing process, deterioration of the mold is prevented and the life of the mold is increased.
도 1은 맞대기 용접식 플랜지의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플랜지 프리폼 제조장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 사용되는 성형 몰드의 정합상태의 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 베이스의 분해 사시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 장치의 A-A 방향 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 핀의 분해 사시도이다.
도 8(a)~(d)는 본 발명에 따른 제조장치를 사용하여 프리폼을 제조하는 공정도이다.1 is a perspective view of a butt-welded flange.
2 is a perspective view of a flange preform manufacturing apparatus according to the present invention.
3 is an exploded perspective view of the device shown in FIG. 2.
4 is a perspective view of a matching state of a molding mold used in the present invention.
5 is an exploded perspective view of the base shown in FIG. 3.
6 is a cross-sectional view taken along AA direction of the device shown in FIG. 2.
7 is an exploded perspective view of the pin shown in FIG. 5.
8(a) to (d) are process charts for manufacturing a preform using the manufacturing apparatus according to the present invention.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 사용되는 플랜지 프리폼 제조장치의 사시도이고 도 3은 도 2에 도시된 장치의 분해사시도이며, 도 6은 도 2에 도시된 제조장치의 단면도이다..2 is a perspective view of a flange preform manufacturing apparatus used in the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view of the apparatus shown in FIG. 2, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the manufacturing apparatus shown in FIG.
도시된 바와 같이, 플랜지 프리폼 제조장치(10)는 성형 몰드(12), 이 성형 몰드를 지지 고정하는 베이스(18), 및 이 베이스 상부에 위치하는 벽체(90)로 구성되며, 이하에 이들 각각에 대하여 상세히 설명한다.As shown, the flange preform
성형 몰드(12)는 플랜지 프리폼의 열간 성형을 위한 것으로, S45C 또는 SCM440과 같은 탄소강으로 만들어진다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 사용되는 몰드(12)는 베이스(18) 상단에 지지 고정되는 고정 몰드부(20)와, 이 고정 몰드부로부터 분리되어 이동할 수 있는 이동 몰드부(30)로 구성된다. 고정 몰드부(20)와 이동 몰드부(30)가 정합된 상태에 있을 때의 단면도를 보여주는 도 4를 참조하면, 몰드(12) 내부에는 플랜지 프리폼의 외형에 상당하는 캐비티가 형성되며, 몰드 내부의 하단면(13)에는 볼록한 중앙돌기(14)가 형성된다. 다시 도 3을 참조하면, 고정 몰드부(20)는 그 중앙부에 이동 몰드부(30)가 삽입되는 원기둥 형상의 중앙공(15)을 가지며, 이 중앙공(15)에는 하단면(13)으로부터 하측으로 일정 길이만큼 연장되는 위치에 지지턱(22)을 갖는다. 한편, 고정몰드부(20)의 외측에는 고정홈(24)이 형성된다. 이동 몰드부(30)는 고정 몰드부의 지지턱(22)에 지지되되 몰드 내부의 하단면(13)의 일부를 형성하며 중앙돌기(14)를 갖는 헤드부(32)와, 이 헤드부로부터 고정 몰드부 하단부(26)까지 연장되는 원기둥 형상의 연장부(34)로 구성된다. 이 연장부(34)의 직경은 고정 몰드부의 중앙공(15)의 직경보다 작아서 고정 몰드부(20)의 중앙공(15)에 공간이 형성되며 이 공간은 후술될 냉각수의 제2 유동통로(99)(도 6 참조) 역할을 한다.The forming
베이스(18) 상부에 위치하는 벽체(90)는 몰드(12) 외측에 이로부터 일정거리를 유지하도록 이격되어 위치하는 환상의 부재(예를 들면, SS400 탄소강)로서 전술한 몰드(12)와 분리 가능하게 결합하는 것이 바람직하다. 도시된 실시예는, 벽체(90)가 고정 몰드부(20)의 고정 홈(24)으로 삽입되는 고정편(92)의 홈(93)과, 벽체의 홈(94)으로 삽입되는 나사(96)에 의해 몰드(12)와 분리가능하게 결합한다. 벽체(90)의 하부에는 후술될 베이스(18)의 결합턱(49)과 밀착하여 맞물리는 결합턱(96)을 갖는다(도 6 참조). 베이스(18)와 벽체(90)의 맞닿는 부분은 공차를 최소화하는 정밀가공을 함으로써 이들 부분을 통한 누수를 방지하는 것이 바람직하며, 나아가서 필요한 경우에는 적당한 방수제를 도포하거나 실리콘 방수처리를 한다. 몰드(12)와 벽체(90)의 이격에 의해 몰드(12), 더 구체적으로는 고정 몰드부(20)의 외측면, 베이스(18) 상단부, 및 벽체(90) 내측면 사이에는 상부로 개방되는 공간(97)이 형성되며, 이 공간은 냉각수를 저장하는 역할을 한다. The
도 6 및, 본 발명에 사용되는 베이스의 분해 사시도를 보여주는 도 5를 참조하면, 베이스(18)는 상부 베이스부(40)와, 이 상부 베이스부의 하부에 부착되는 하부 베이스부(50)로 구성되며, 이하에 이들 각각에 대하여 설명한다.Referring to FIG. 6 and FIG. 5 showing an exploded perspective view of the base used in the present invention, the
상부 베이스부(40)는 전술한 바와 같은 몰드(12)가 안착하여 지지되는 내부 공간, 즉 몰드 안착부(41)를 가지며, 상단부에는 전술한 벽체(90)의 결합턱(96)과 밀착하여 맞물리는 결합턱(49)이 형성된다. 고정 몰드부(20)의 하단부(26)와 상부 베이스부(40)의 몰드 안착부(41)의 바닥면 사이에는 일측은 냉각수 저장공간(97)과 연결되고 다른 일측은 냉각수의 제2 유동통로(99)와 연결되는 제1 유동통로(42)(도 6 참조)가 형성된다. 도시된 실시예의 경우, 제1 유동통로(42)는 상부 베이스부(40)의 몰드 안착부(41)의 바닥면, 및 이와 접하는 고정 몰드부(20)의 하단부(26)의 기계가공시 정밀가공을 배제하여 거칠게 함으로써 물이 몰드 안착부(41)의 바닥면 및 이와 접하는 고정 몰드부(20)의 하단부(26) 사이에 형성되는 공극을 통해 자연스럽게 유동하도록 하였다. 다른 실시예로 상부 베이스부의 몰드 안착부(41)의 바닥면 및/또는 이와 접하는 고정 몰드부(20)의 하단부(26)에 제2 유동통로(99)를 향해 가늘고 긴 형태의 복수의 유동통로가 방사상으로 수렴하도록 형성되어도 무방하다. 또한, 상부 베이스부(40)에는 몰드 안착부(41)의 내측면에 복수의 배수구(43)와, 실리콘과 같은 적당한 재질로 만들어지며 배수구(43)를 개폐하는 역할을 하는 마개(44)가 위치한다. 배수구(43)는 필요에 따라 몰드 안착부(41)에 수용된 냉각수를 배출하는 역할을 한다. 한편, 상부 베이스부(40)에는 후술될 이동 몰드부 가압장치(60)의 핀(70)의 일측이 삽입되는 제1 핀구멍(45)이 형성된다. 제1 핀구멍(45)에는 오링-홈(46)(도 6 참조)이 형성된다. 상부 베이스부(40)와 후술될 하부 베이스부(50)는 상부 베이스부(40)를 관통하여 형성되는 볼트 구멍(48)을 관통하여 하부 베이스부(50)의 볼트 삽입구멍(58)으로 삽입되는 볼트(47)로 분리가능하게 결합한다. 도시된 실시예는 편의상 하나의 볼트(47)만이 사용되는 것으로 도시하였으나, 복수의 볼트(47)가 사용되는 것이 바람직하다.The
하부 베이스부(50)는 상측으로 개방되는 내부공간(52)을 갖는다. 이 내부공간(52)에는 성형 몰드(12)의 이동 몰드부(30)를 상측으로 가압하여 일정 길이만큼 이동시키는 이동 몰드부 가압장치(60)가 위치되며, 이 가압장치에 대해서는 후술될 것이다. 하부 베이스부(50) 하측에는 내부 공간(52)과 통하는 관통공(54)이 형성된다. 한편, 볼트 삽입구멍(58)에는 볼트(46)의 나삿니에 상응하는 나삿니가 형성된다.The
도 5 및 6을 참조하면, 이동몰드부 가압장치(60)는 중공부(62)를 갖는 스프링 케이스(61), 스프링 케이스의 중공부(62)에 위치되는 스프링(65), 스프링 케이스를 덮는 커버(66), 및 스프링(65)에 의해 왕복운동하는 핀(70)으로 구성되며, 이하에 이들 각각에 대해 설명한다.5 and 6, the moving mold
스프링 케이스(61)는 그 하단부에 전술한 하부 베이스부(50)의 관통공(54)과 정렬되게 형성되는 고정볼트공(63)을 가지며, 이들을 관통하는 고정볼트(64)에 의해 하부 베이스부의 내부공간(52)에 고정된다. 본 발명에 사용되는 스프링(65)은 접시 스프링(disc spring)이다. 접시 스프링은 단위 체적당 축적 에너지가 코일스프링에 비해 매우 높기 때문에 작은 공간에서 짧은 스트로크로 큰 부하능력을 갖는다. 도시된 바와 같이, 원하는 부하능력에 맞는 개수의 접시 스프링(65)이 서로 마주보도록 포개어져 사용되며, 도시된 실시예에는 미도시 되었으나 관련 기술자라면 필요에 따라서 접시 스프링(65)의 하단부를 지지하는 지지대가 사용될 수 있음을 알 것이다. 커버(66)는 스프링 케이스(61)를 밀폐하는 역할을 하도록 원판상으로 형성되며, 커버에 형성되는 볼트공(67') 및 스프링 케이스(61)의 상단부에 형성되는 볼트공(67'')으로 삽입되는 고정볼트(67)(편의상 하나만 도시)에 의해 스프링 케이스(61) 상단부에 부착된다. 커버(65)의 중앙부에는 후술될 핀(70)이 삽입되는 제2 핀구멍(68)이 형성된다. 핀(70)은 핀이 스프링 케이스(61)로부터 일탈하는 것을 방지하는 역할을 하는 스토퍼(72)를 기준으로 일측은 상부 베이스부의 제1 핀구멍(45)과 커버의 제2 핀구멍(68)을 통해 연장되어 이동 몰드부(30)와 접하며 다른 일측은 스프링 케이스(61) 내측에 위치된 채로 스프링(65)에 의해 탄성지지된다. 스프링(65)에 의해 탄성지지되는 측의 하단에는, 전술한 바와 같이 하부 베이스부의 내부공간(52)에 스프링 케이스(61)를 고정하는 고정볼트(64)의 헤드를 수용하는 수용공간(73)이 형성된다. 핀의 분해사시도를 보여주는 도 7을 참조하면, 핀(70)은 스토퍼(72)를 포함하는 본체(71)와 선단부(75)로 구성된다. 핀의 선단부(75)에는 볼트 구멍(76)이 형성되고 핀의 본체(71)에는 이에 상응하는 볼트 결합부(74)가 형성되어서 선단부(75)와 본체(71)는 볼트(77)에 의해 분리가능하게 결합한다. 따라서 프리폼을 열간성형하는 몰드(12)의 이동몰드부(30)와의 접촉으로 선단부(75)가 마모되면 선단부만을 교체할 수 있으므로 매우 경제적이다. 한편, 도 3 및 6을 참조하면, 핀의 본체(71)에는 오-링(79)이 위치되되 이 오-링은 상부 베이스(40)에 형성되는 오-링 홈(46)에 위치되어서, 핀(70)의 왕복운동 중에도 냉각수가 상부 베이스부의 제1 핀구멍(45)을 통해 가압장치 내부로 유동하는 것을 방지한다. 본 발명에 사용되는 핀(70)은 스프링(65)에 의해 탄성지지되어 왕복운동하면서 이동 몰드부(30)를 상측으로 탄성가압하는 역할을 하며, 스프링(65)이 압축된 상태에 있을 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 고정 몰드부(20)와 이동 몰드부(30)는 정합된 상태에 있으며, 스프링(65)이 비압축된 정상 상태에 있을 때, 도 2 및 6에 도시된 바와 같이, 이동 몰드부(30)는 상측으로 일정 길이(도시된 실시예의 경우, 약 2cm) 만큼 이동하게 된다. The
이하에서는 전술한 제조장치에서 프리폼을 제조하는 공정도를 보여주는 도 8의 (a)~(d)을 참조하여 본 발명에 따른 프리폼 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a preform according to the present invention will be described with reference to FIGS. 8A to 8D showing a process diagram for manufacturing a preform in the above-described manufacturing apparatus.
도 8(a)에 도시된 바와 같이, 모재(110)는 통상적으로 1200~1250℃로 가열된 상태에서 종래와 마찬가지로 프레스 다이(100)에 위치되어 프레스(102)로 판상형태로 가압한다. 가압된 모재는, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 플랜지 프리폼 제조장치(10)의 성형 몰드(12)에 위치되어 프레스(102)로 가압한다. 프레스 다이(100)와 제조장치(10)는 프레스(102) 하부에 설치되는 턴테이블(미도시)에 위치함으로써 하나의 프레스(102)로 작업이 가능하다. 부분확대도에 도시된 바와 같이, 상부로 개방되는 공간(97)으로 주입된 냉각수(오른쪽 부분확대도 참조)는 이 공간(97)과 제2 유동통로(99)를 연결하는 제1 유동통로(42)를 통해 제2 유동통로(99)로 유동하여 적절한 높이, 바람직하게는 고정몰드부(20)의 지지턱(22) 이하의 높이(왼쪽 부분확대도 참조)로 유지된다. 몰드(12)는 400~500℃로 유지될 때 열화하지 않으면서 최적강도를 유지하므로, 냉각수는 몰드(12)를 구성하는 고정몰드부(20)와 이동몰드부(30)를 열간 성형 중에 가능한 이 온도로 유지되도록 냉각시키는 역할을 함으로써 이들의 내구성을 향상시키는 역할을 한다. 프레스(102)로 가압될 때, 도 4에 도시된 바와 같이, 이동몰드부(30)는 고정몰드부(20)와 정합된 상태로 되며 스프링(65)은 핀(70)에 의해 압축된다. 몰드(12)에서의 1차 성형 작업 후 프레스(102)의 가압이 해제되면, 압축된 스프링(65)은 비압축 상태로 복귀하면서 핀(70)을 통해 이동몰드부(30) 및 성형된 모재를 상부로 밀어올린다. 몰드(12)에서의 1차 성형 작업이 종료하면, 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 푸셔(pusher)(104)를 사용하여 1차 성형된 모재의 중앙부에 폐공부(121)를 갖는 중공부가 형성되도록 하는 2차 성형작업을 수행하여 프리폼(120)을 만든다. 푸셔(104) 역시 프레스(102)로 가압하나, 편의상 프레스(102)는 도시하지 않았다. 2차 성형 작업이 종료하면, 푸셔(104)를 치우고 프레스(102)로 다시 가압하여 프리폼(120)이 몰드(12)의 내부 캐비티와 정합하도록 하는 마무리 작업을 수행한다. 2차 성형 및 마무리 작업중에도 프리폼(120)이 프레스(102)로 가압될 때는, 전술한 바와 같이, 이동몰드부(30)와 고정몰드부(20)는 정합된 상태로 되고 스프링(65)은 핀(70)에 의해 압축되며, 프레스(102)의 가압이 해제되면, 압축된 스프링(65)은 비압축 상태로 복귀하면서 핀(70)을 통해 이동몰드부(30) 및 프리폼(120)을 상부로 밀어올린다. 마무리 작업이 종료되어 프레스(102)의 가압이 해제되면 프리폼(120)이 상부로 밀어 올려져서 상단부 귀퉁이가 고정몰드부(20)로부터 노출되므로 당업계에 잘 알려진 프리폼 픽업장치(미도시)로 프리폼(120)을 용이하게 파지하여 다음 공정으로 이동하기가 용이하다. 종래의 장치는 하나의 단일 몰드를 사용하므로 마무리 작업 종료된 프리폼이 몰드(12) 내부에 압착된 채로 있게 된다. 따라서, 프리폼 픽업장치로 프리폼을 파지하기가 용이하지 않아서 다음 공정으로의 이동작업이 매우 불편하고 시간이 소요되었으며, 그 결과 생산성도 낮았다. 마무리 작업이 종료된 프리폼(120)은, 도 8(d)에 도시된 바와 같이, 프리폼 픽업장치를 사용하여 다시 프레스 다이(100)에 전도된 상태로 위치된 후, 폐공부(121)에 펀치(106)를 위치시키고 프레스(102)로 가압하여 폐공부(121)를 관통시키는 펀칭작업을 수행함으로써 최종적인 프리폼(120)이 얻어진다. 이렇게 얻어진 프리폼(120)은 종래와 마찬가지로 플랜지부 성형 롤을 구비한 환상압연장치에서의 열간압연공정, 및 기계가공공정을 통해 최종 치수를 갖는 플랜지로 만들어진다. 한편, 프리폼 픽업장치로 프리폼이 제거된 장치(10)는, 도 8(c)의 마지막에 도시된 바와 같이, 먼저 몰드(12) 내로 냉각수를 주입하여 몰드(12) 내부를 냉각시킨 후, 상부 베이스부(40)의 마개(44)(도 6 참조)를 제거하여 몰드 안착부(41)와 연결된 배수구(43)를 통해 냉각수를 배출한 후, 마지막으로 에어건(108)으로 몰드(12) 내부를 건조하여 다음 작업을 준비한다.As shown in FIG. 8(a), the
이상에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 후술될 청구범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 알 수 있을 것이다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will recognize that various modifications are possible within the scope of the claims to be described later.
Claims (3)
(a) 상기 몰드는 베이스에 지지 고정되는 고정 몰드부와, 고정 몰드부와 분리되어 이동할 수 있는 이동 몰드부로 구성되며,
상기 이동 몰드부는 몰드 캐비티의 하단부의 일부를 형성하는 헤드부와 이 헤드부로부터 고정 몰드부 하단부까지 연장되는 원기둥 형상의 연장부로 구성되며, 상기 고정 몰드부에는 이동 몰드부가 삽입되는 원기둥 형상의 중앙공이 형성되되 이 중앙공에는 이동 몰드부의 헤드부가 지지되는 지지턱이 형성되며, 이동 몰드부의 연장부 직경이 고정 몰드부의 중앙공의 직격보다 작아서 이 중앙공에 냉각수의 제2 유동통로가 형성되며,
(b) 상기 베이스는 상기 고정 몰드부를 지지 고정하되, 상기 이동 몰드부를 상측으로 일정 길이만큼 이동시키기 위한 이동 몰드부 가압장치를 내장하여서 이 가압장치가 이동 몰드부를 상측으로 가압하여 일정 길이만큼 이동시킴으로써 몰드 캐비티에서 성형된 프리폼을 몰드 캐비티로부터 인출하기 쉽도록 상측으로 이동시킬 수 있으며,
상기 베이스는 고정 몰드부를 지지 고정하는 상부 베이스부와, 상부 베이스부 하부에 부착되며 상기 가압장치가 위치되는 내부공간을 갖는 하부 베이스부로 구성되되 상부 베이스부는 상부 베이스부를 수직으로 관통하는 제1 핀구멍을 가지며, 상부 베이스부와 고정 몰드부 사이에 상기 냉각수 저장공간으로부터 상기 제2 유동통로까지 연장되는 냉각수의 제1 유동통로가 형성되며,
상기 가압장치가 상기 하부 베이스부의 내부공간에 고정되며 일측이 개방되는 중공형 스프링 케이스, 스프링 케이스의 중공부에 위치되는 스프링, 수직 관통형 제2 핀구멍을 가지며 스프링 케이스의 개방부를 밀폐하는 커버, 및 일측은 상기 상부 베이스부의 제1 핀구멍과 커버의 제2 핀구멍을 통해 연장되어 이동 몰드부와 접하며 다른 일측은 스프링에 탄성지지되는 핀으로 구성되어서 핀이 이동 몰드부를 상측으로 탄성가압하되, 상기 고정 몰드부와 이동 몰드부가 정합된 상태에 있을 때 핀은 스프링을 가압하는 위치에 있는 플랜지의 프리폼 제조장치를 사용하여 프리폼을 제조하는 방법으로서,
상기 방법이 1200~1250℃로 가열된 모재를 프레스 다이에 위치시킨 후 프레스로 가압하여 판상 형태로 만드는 단계, 냉각수 저장공간으로 주입된 냉각수가 제1 유동통로를 통해 제2 유동통로까지 유동함으로써 성형 몰드를 냉각할 수 있는 상기 프리폼 제조장치의 성형 몰드에 상기 판상 형태의 모재를 위치시킨 후 프레스로 가압하는 1차 성형작업 단계, 성형 몰드에서 1차 성형된 모재의 중앙부에 푸셔를 위치시켜서 프레스로 가압함으로써 폐공부를 갖는 중공부가 형성된 프리폼을 제조하는 2차 성형작업 단계, 2차 성형작업으로 얻어진 프리폼이 몰드의 내부 캐비티와 정합하도록 성형 몰드에 위치된 프리폼을 프레스로 다시 한번 가압하는 마무리작업 단계, 마무리 작업된 프리폼을 프리폼 픽업장치로 파지하여 성형 몰드로부터 프레스 다이로 이동시켜 전도된 상태로 위치시키는 단계, 전도된 상태의 프리폼의 폐공부에 펀치를 위치시킨 후 프레스로 가압하는 펀칭작업 단계로 구성됨을 특징으로 하는 플랜지의 프리폼 제조방법. It is composed of a molding mold having an inner cavity for forming the preform of the flange, a base for supporting and fixing the molding mold, and an annular wall located on the top of the base and spaced apart from the molding mold outside the molding mold, and between the molding mold, the base and the wall. Has a storage space for cooling water,
(a) The mold is composed of a fixed mold part supported and fixed to the base, and a moving mold part that can be moved separately from the fixed mold part,
The movable mold part is composed of a head part forming a part of the lower end of the mold cavity and a cylindrical extension part extending from the head part to the lower end of the fixed mold part, and the fixed mold part has a cylindrical central hole into which the movable mold part is inserted. It is formed, but in this central hole, a support jaw for supporting the head of the movable mold part is formed, and the diameter of the extension part of the movable mold part is smaller than the direct hit of the central hole of the fixed mold part, so a second flow path of coolant is formed in this central hole
(b) The base supports and fixes the fixed mold part, and includes a movable mold part pressing device for moving the movable mold part upward by a certain length, so that the pressing device presses the movable mold part upward and moves it by a certain length. The preform molded in the mold cavity can be moved upward so that it is easy to withdraw from the mold cavity,
The base is composed of an upper base part supporting and fixing the fixed mold part, and a lower base part attached to the lower part of the upper base part and having an internal space in which the pressing device is located, and the upper base part is a first pin hole vertically penetrating the upper base part And a first flow path of cooling water extending from the cooling water storage space to the second flow path is formed between the upper base part and the fixed mold part,
A hollow spring case in which the pressing device is fixed to the inner space of the lower base part and one side is open, a spring located in the hollow part of the spring case, a cover having a vertical penetrating second pin hole and sealing the opening of the spring case, And one side extends through the first pin hole of the upper base part and the second pin hole of the cover to contact the movable mold part, and the other side is composed of a pin that is elastically supported by a spring, so that the pin is elastically pressed upward of the movable mold part, A method of manufacturing a preform using a flange preform manufacturing apparatus in a position where the pin presses the spring when the fixed mold part and the moving mold part are in a matched state,
In the above method, the base material heated at 1200 to 1250°C is placed in a press die and then pressurized to form a plate shape, and the cooling water injected into the cooling water storage space flows through the first flow passage to the second flow passage, thereby forming The first forming operation step of placing the plate-shaped base material in the forming mold of the preform manufacturing apparatus capable of cooling the mold and then pressing it with a press. By placing a pusher in the center of the base material first formed in the forming mold A secondary molding step of manufacturing a preform with a hollow part having a closed hole by pressing, a finishing step of pressing the preform located in the molding mold once again with a press so that the preform obtained from the second molding work matches the inner cavity of the mold , The finished preform is gripped by a preform pickup device, moved from the molding mold to the press die, and positioned in an inverted state, and a punch is placed in the closed cavity of the inverted preform and pressed with a press. Flange preform manufacturing method, characterized in that configured.
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CN114054660A (en) * | 2021-11-15 | 2022-02-18 | 河南航天精工制造有限公司 | Combined die for cold heading cap rod piece |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030043215A (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-02 | 주식회사전우정밀 | The metal mold to make coil housing and the manufacture method |
JP2004114086A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Musashi Seimitsu Ind Co Ltd | Forging device |
KR20040107213A (en) * | 2003-06-13 | 2004-12-20 | 에스아이티 주식회사 | An apparatus taking a product out of press metal mold |
JP2005046894A (en) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Toyota Motor Corp | Ejector unit |
KR20170088549A (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-02 | 주식회사 오성테크 | Hot stamping appratus for steel wheel disc and hot stamping method using the same |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030043215A (en) * | 2001-11-27 | 2003-06-02 | 주식회사전우정밀 | The metal mold to make coil housing and the manufacture method |
JP2004114086A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Musashi Seimitsu Ind Co Ltd | Forging device |
KR20040107213A (en) * | 2003-06-13 | 2004-12-20 | 에스아이티 주식회사 | An apparatus taking a product out of press metal mold |
JP2005046894A (en) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Toyota Motor Corp | Ejector unit |
KR20170088549A (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-02 | 주식회사 오성테크 | Hot stamping appratus for steel wheel disc and hot stamping method using the same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114054660A (en) * | 2021-11-15 | 2022-02-18 | 河南航天精工制造有限公司 | Combined die for cold heading cap rod piece |
CN114054660B (en) * | 2021-11-15 | 2024-05-17 | 河南航天精工制造有限公司 | Combined die for cold heading capped rod piece |
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