KR20050033350A

KR20050033350A - 관부재 성형용 압출다이

Info

Publication number: KR20050033350A
Application number: KR1020030069344A
Authority: KR
Inventors: 류성지
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2003-10-06
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2005-04-12
Also published as: KR100537634B1

Abstract

압출다이의 공간부에 설치되어 다이본체의 내부면과의 사이에 용융상태인 빌릿의 압출통로를 형성하는 맨드렐의 내부에, 성형될 관부재에 격벽을 형성하도록 별도의 압출통로 및 압출구를 형성함으로써, 내부에 격벽을 갖는 합금 관부재의 압출성형을 가능하도록;

내부에 격벽을 갖는 관부재의 압출성형을 가능하도록, 다이몸체는 상기 컨테이너에 대향하는 후방 다이몸체와, 상기 후방 다이몸체에 끼워져 상기 컨테이너의 전방에 설치되며, 상기 후방 다이몸체와 함께 내부에 공간부를 형성하는 전방 다이몸체로 이원화하여 구성되며, 맨드렐은 상기 공간부 내부에서 상기 후방 및 전방 다이몸체의 내면과의 사이에 각각 관재용 압출통로 및 관재용 압출구를 형성하며, 그 후단부는 상기 후방 다이몸체의 빌릿 유입구측에 다수개의 연결부재를 통하여 일체로 고정되고, 그 내부에는 후단부를 향하여 개구되는 별도의 격벽용 압출통로를 형성하고, 그 전단부에는 상기 격벽용 압출통로와 연결되는 격벽용 압출구를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관부재 성형용 압출다이를 제공한다.

Description

관부재 성형용 압출다이{A EXTRUSION DIE FOR EXTRUSION MOLDING OF PIPE}

본 발명은 관부재 성형용 압출다이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압출장치의 압출다이에 설치되어 용융상태의 빌릿(billet)의 압출통로 및 압출구를 형성하는 맨드렐의 내부에 별도의 압출통로와 압출구를 형성함으로써, 관 내부에 격벽을 갖는 합금 관부재의 압출성형을 이룰 수 있도록 하는 관부재 성형용 압출다이에 관한 것이다.

일반적으로 합금 관부재의 제작과정은, 도 1에서와 같이, 합금소재의 빌릿(B)을 압출기(E)의 컨테이너(101;container) 내부에서 넣고, 가열하여 용융시킨 상태로, 압판(103)과 연결된 램(105;ram)에 유압 프레스(107)의 압력을 작용시켜 압출기(E)의 전방에 장착된 압출다이(100)를 통하여 밀어냄으로써 중공의 관부재(200)를 압출하여 성형하게 된다.

이와 같은 관부재 제조과정 중에서, 압출다이(100)를 이용한 성형공정은 관부재(200)의 품질과 성능을 결정짓는 가장 중요한 공정의 하나로서, 이러한 압출다이(100)의 구조를 도 2를 통하여 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 종래의 압출다이(100)는 용융상태의 빌릿(B)을 토출하는 압출기(E)의 컨테이너(101) 전방에 설치되며, 그 구조는 대개 컨테이너 (101) 내부 빌릿(B)의 이송통로와 일직선상으로 설치되는 다이본체(111)와, 다이본체(111)의 내부에 설치되며 다이본체(111)의 내면과의 사이에서 압출통로(113)를 형성하는 맨드렐(115; mandrel, 심축)과, 상기 맨드렐(115)을 다이본체(111) 내부의 소정위치에서 고정된 상태로 유지하는 스파이더(117; spider)로 이루어져 있다.

이 때, 다이본체(111)의 내부에 설치되는 맨드렐(115)은 대략 다이본체(111)의 내부에 형성된 공간부 상에서, 내부공간에 비해 약간 적은 크기의 원추형 혹은 경사형으로 이루어짐에 따라 맨드렐(115)의 외주면과 다이본체(111)의 공간부 내면 사이에는 일정한 틈새가 상기 압출통로(113)로 구성된다.

상기 압출통로(113)는 제품의 형상에 따라 환상 혹은 사각형상의 단면등으로 이루어지며, 상기 컨테이너(101)로부터 빌릿(B)이 유입되는 유입구(119) 측에 비해 토출되는 압출구(121) 측으로 갈수록 그 폭이 점차적으로 좁아드는 형태를 띠고 있다.

한편, 상기 스파이더(117)는 다이본체(111)상에 설치됨에 있어 다이본체(111)의 내부에 위치하는 맨드렐(115)의 외면상에 고정되어 맨드렐(115)이 다이본체(111)의 내부에서 고정된 위치를 유지하도록 한다.

이 때, 상기 스파이더(117)는 상기 맨드렐(115)의 외면을 따라 120˚각도의 3개소에 구성되어 다이본체(111)와 맨드렐(115) 사이에 균일한 폭을 갖는 압출통로(113)가 확보된 상태로 맨드렐(115)의 위치를 고정시키게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 관부재 성형용 압출다이에 의하면, 관부재의 합금제품으로 성형하는 것은 가능하나, 도 3에서 도시한 바와 같이, 관부재(200)의 내부에 강성보강 등의 목적으로 형성되는 격벽(210)을 동시에 압출 성형하는 것은 불가능하며, 2개의 맨드렐을 이용하여 관부재(200)의 내부에 격벽(210)을 형성할 수는 있을 것이나, 이 또한 분리된 2개의 맨드렐을 다이본체에 스파이더를 이용하여 고정하는 것이 용이하지 않다는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 종래 관부재 성형용 압출다이에서 지적되고 있는 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 압출다이의 공간부에 설치되어 다이본체의 내부면과의 사이에 용융상태인 빌릿의 압출통로를 형성하는 맨드렐의 내부에, 성형될 관부재에 격벽을 형성하도록 별도의 압출통로 및 압출구를 형성함으로써, 내부에 격벽을 갖는 합금 관부재의 압출성형을 가능하게 하는 관부재 성형용 압출다이를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명의 관부재 성형용 압출다이는 용융상태의 빌릿(Billet)을 토출하는 압출장치용 컨테이너 전방에 설치되는 다이본체와, 상기 다이본체의 내부 공간부에 설치되며 다이본체의 내면과의 사이에서 압출통로를 형성하는 맨드렐을 포함하는 관부재 성형용 압출다이에서,

내부에 격벽을 갖는 관부재의 압출성형을 가능하도록, 상기 다이몸체는 상기 컨테이너에 대향하는 후방 다이몸체와, 상기 후방 다이몸체에 끼워져 상기 컨테이너의 전방에 설치되며, 상기 후방 다이몸체와 함께 내부에 공간부를 형성하는 전방 다이몸체로 이원화하여 구성되며, 상기 맨드렐은 상기 공간부 내부에서 상기 후방 및 전방 다이몸체의 내면과의 사이에 각각 관재용 압출통로 및 관재용 압출구를 형성하며, 그 후단부는 상기 후방 다이몸체의 빌릿 유입구측에 다수개의 연결부재를 통하여 일체로 고정되고, 그 내부에는 후단부를 향하여 개구되는 별도의 격벽용 압출통로를 형성하고, 그 전단부에는 상기 격벽용 압출통로와 연결되는 격벽용 압출구를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 내부에 격벽을 갖는 압출 성형 관부재의 일례를 도시한 사시도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 관부재 성형용 압출다이의 후면 사시도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관부재 성형용 압출다이의 전면 사시도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관부재 성형용 압출다이의 분해 사시도, 및 도 7은 도 4의 B-B 선에 따른 단면도로써, 본 발명의 실시예에 따른 관부재 성형용 압출다이는, 용융상태의 빌릿(Billet)을 토출하는 압출장치용 컨테이너 전방에 설치되어, 도 3에서 도시한 바와 같이, 내부에 격벽(210)을 갖는 관부재(200)의 압출성형을 가능하도록 한다.

이러한 관부재 성형용 압출다이(100; 도 1참조)의 구성은, 도 1에서와 같이, 용융상태의 빌릿(B; Billet)을 토출하는 압출장치용 컨테이너(101) 전방에 다이본체(1)가 설치되고, 상기 다이본체(1)의 내부 공간부에는 맨드렐(7)이 설치되어 다이본체(1)의 내면과의 사이에서 압출통로(9) 및 압출구(11)를 형성한다.

상기 다이몸체(1)는 상기 컨테이너(101)에 대향하는 후방 다이몸체(3)와, 상기 후방 다이몸체(3)에 끼워져 상기 컨테이너(101)의 전방에 설치되는 전방 다이몸체(5)로 이원화되며, 상기 후방 다이몸체(3)와 전방 다이몸체(5)는 상호 결합된 상태로 내부에 공간부를 형성한다.

그리고 상기 맨드렐(7)은 상기 공간부 내부에서 설치되어 후방 및 전방 다이몸체(3,5)의 내면과의 사이에 각각 관재용 압출통로(9) 및 관재용 압출구(11)를 형성하는데, 맨드렐(7)의 후단부는 상기 후방 다이몸체(3)의 빌릿 유입구(13)측에 연결부재인 4개의 연결격막(15)를 통하여 일체로 고정되고, 맨드렐(7)의 내부에는 후단부를 향하여 개구되는 별도의 격벽용 압출통로(17)를 형성하고, 그 전단부에는 상기 격벽용 압출통로(17)와 연결되는 격벽용 압출구(19)를 형성하여 이루어진다.

상기 맨드렐(7)과 후방 다이몸체(3)의 연결을 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 후방 다이몸체(3)의 빌릿 유입구(13) 선단의 내주면과 상기 맨드렐(7)의 후단부 외면을 4개의 연결격막(15)을 통하여 일체로 연결한다.

상기 연결격막(15)의 중앙에는 상기 맨드렐(7)의 내부 격벽용 압출통로(17)로 빌릿(B)을 유입하는 중앙 빌릿 유입구(21)와, 그 외측으로 상기 각 연결격막(15) 사이사이에 연결격막(15)과 동일 개수인 4개의 빌릿 유입구(13)가 형성된다.

즉, 상기 후방 다이몸체(3)의 빌릿 유입구(13)는 상기 맨드렐(7)의 후단부를 상기 후방 다이몸체(3)에 일체로 연결하는 4개의 연결격막(15)에 의해 4개소로 구획되어 형성된다.

그리고 상기 후방 다이몸체(3)와 전방 다이몸체(5)의 연결은 상기 후방 다이몸체(3)의 일측 외단면을 따라 링형상으로 돌출부(23)가 형성되고, 이에 대응하는 상기 전방 다이몸체(5)의 일측 외단면을 따라 요입부(25)가 형성되어 상기 후방 다이몸체(3)의 돌출부(23)가 상기 전방 다이몸체(5)의 요입부(25)에 끼워져 연결된다.

또한, 상기 전방 다이몸체(5)의 외주면 상에는 압출장치와의 체결을 위한 2개의 체결구(27)가 형성된다.

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 관부재 성형용 압출다이(100)를 이용하여 내부에 격벽(210)을 갖는 관부재(200)를 성형하기 위해서는, 도 1에서와 같이, 합금소재의 빌릿(B)을 압출기(E)의 컨테이너(101;container) 내부에서 넣고, 가열하여 용융시킨 상태로, 압판(103)과 연결된 램(105;ram)에 유압 프레스(107)의 압력을 작용시켜 압출기(E)의 전방에 장착된 상기 압출다이(100)를 통하여 밀어내게 되면, 상기 용융상태의 빌릿(B)은, 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 후방 다이몸체(3)에 형성된 4개소의 빌릿 유입구(13)를 통하여 관재용 압출통로(9)로 유입되고, 상기 용융상태의 일부 빌릿(B)은 중앙 빌릿 유입구(21)를 통하여 격벽용 압출통로(17)로 유입된다.

이와 같이, 상기 관재용 압출통로(9)로 유입된 빌릿(B)은 그 내부에서 유압 프레스(107)의 압력에 의해 관재용 압출구(11)를 통하여 압출되어 밀려나오게 되며, 동시에 상기 격벽용 압출통로(17) 내부의 빌릿(B)은 격벽용 압출구(19)를 통하여 압출되면서 상기 관재(200)의 내벽면에 양단부가 일체로 압출 성형되어 내부에 격벽(210)을 갖는 관부재의 압출성형을 이루게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명 관부재 성형용 압출다이에 의하면, 압출다이의 공간부에 설치되어 다이본체의 내부면과의 사이에 용융상태인 빌릿의 압출통로를 형성하는 맨드렐을 분리하지 않고도, 그 내부에 압출통로 및 압출구를 형성함으로써, 내부에 격벽을 갖는 합금 관부재의 압출성형을 가능하게 하게 하는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 직접식 압출장치의 구성도,

도 2는 도 1의 A부분에 적용되는 종래 기술에 따른 압출다이의 확대 단면도,

도 3은 내부에 격벽을 갖는 압출 성형 관부재의 일례를 도시한 사시도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 관부재 성형용 압출다이의 후면 사시도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 관부재 성형용 압출다이의 전면 사시도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관부재 성형용 압출다이의 분해 사시도,

도 7은 도 4의 B-B 선에 따른 단면도,

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 관부재 성형용 압출다이의 사용 상태도이다.

Claims

용융상태의 빌릿(Billet)을 토출하는 압출장치용 컨테이너 전방에 설치되는 다이본체와, 상기 다이본체의 내부 공간부에 설치되며 다이본체의 내면과의 사이에서 압출통로를 형성하는 맨드렐을 포함하는 관부재 성형용 압출다이에 있어서,

내부에 격벽을 갖는 관부재의 압출성형을 가능하도록,

상기 다이몸체는 상기 컨테이너에 대향하는 후방 다이몸체와, 상기 후방 다이몸체에 끼워져 상기 컨테이너의 전방에 설치되며, 상기 후방 다이몸체와 함께 내부에 공간부를 형성하는 전방 다이몸체로 이원화하여 구성되며,

상기 맨드렐은 상기 공간부 내부에서 상기 후방 및 전방 다이몸체의 내면과의 사이에 각각 관재용 압출통로 및 관재용 압출구를 형성하며, 그 후단부는 상기 후방 다이몸체의 빌릿 유입구측에 다수개의 연결부재를 통하여 일체로 고정되고, 그 내부에는 후단부를 향하여 개구되는 별도의 격벽용 압출통로를 형성하고, 그 전단부에는 상기 격벽용 압출통로와 연결되는 격벽용 압출구를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관부재 성형용 압출다이.
청구항 1에 있어서, 상기 맨드렐과 후방 다이몸체의 연결은,

상기 후방 다이몸체의 빌릿 유입구 선단의 내주면과 상기 맨드렐의 후단부 외면을 다수개의 연결격막을 통하여 일체로 연결하며, 중앙에 상기 맨드렐의 내부 격벽용 압출통로로 빌릿을 유입하는 중앙 빌릿 유입구와, 그 외측으로 상기 각 연결격막 사이사이에 연결격막과 동일 개수의 빌릿 유입구가 구획되어 형성되는 것을 특징으로 하는 관부재 성형용 압출다이.
청구항 2에 있어서, 상기 연결격막은,

4개로 이루어지며, 그 사이사이의 빌릿 유입구를 4개소로 분할하여 형성하는 것을 특징으로 하는 관부재 성형용 압출다이.
청구항 1에 있어서, 상기 후방 다이몸체와 전방 다이몸체의 연결은,

상기 후방 다이몸체의 일측 외단면을 따라 링형상으로 돌출부가 형성되고, 이에 대응하는 상기 전방 다이몸체의 일측 외단면을 따라 요입부가 형성되어 상기 후방 다이몸체의 돌출부가 상기 전방 다이몸체의 요입부에 끼워져 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 관부재 성형용 압출다이.
청구항 1에 있어서, 상기 전방 다이몸체의 외주면 상에는 압출장치와의 체결을 위한 다수개의 체결구가 형성되는 것을 특징으로 하는 관부재 성형용 압출다이.
내부에 격벽을 갖는 관부재의 압출성형을 위한 관부재 성형용 압출다이에 있어서,

후방 다이몸체와 전방 다이몸체로 이원화되어 압출장치의 컨테이너 전방에 설치되며 내부에 공간부를 형성하는 다이몸체와;

상기 다이몸체의 공간부 내부에서, 후단부가 상기 후방 다이몸체의 빌릿 유입구측에 다수개의 연결격막을 통하여 일체로 고정되고, 내부에는 후단부를 향하여 개구되는 별도의 격벽용 압출통로를 형성하며, 전단부에는 상기 격벽용 압출통로와 연결되는 격벽용 압출구를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 관부재 성형용 압출다이.
청구항 6에 있어서, 상기 후방 다이몸체의 빌릿 유입구는

상기 맨드렐의 후단부를 상기 후방 다이몸체에 일체로 연결하는 4개의 연결격막에 의해 4개소로 구획되며, 그 중앙에는 격벽용 압출통로로 연결되는 중앙 빌릿 유입구가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 관부재 성형용 압출다이.
청구항 6에 있어서, 상기 후방 다이몸체와 전방 다이몸체의 연결은,

상기 후방 다이몸체의 일측 외단면을 따라 링형상으로 돌출부가 형성되고, 이에 대응하는 상기 전방 다이몸체의 일측 외단면을 따라 요입부가 형성되어 상기 후방 다이몸체의 돌출부가 상기 전방 다이몸체의 요입부에 끼워져 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 관부재 성형용 압출다이.