KR20050095277A

KR20050095277A - 비대칭 곡면을 갖는 파이프 및 포밍방법

Info

Publication number: KR20050095277A
Application number: KR1020040020557A
Authority: KR
Inventors: 고성진
Original assignee: 아주공업주식회사
Priority date: 2004-03-26
Filing date: 2004-03-26
Publication date: 2005-09-29

Abstract

분류번호: B21D 43/00

출원인: 아주공업

발명자: 고 성진

[대표도]: [도1]

[도면이 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 비대칭 곡면 파이프 2: 비대칭 구간 3: 사이징 다이 4: 벤딩로라

5: 맨드릴 6: 벤딩와이퍼 7: 벌징다이 8: 벌질코어

Description

비대칭 곡면을 갖는 파이프 및 포밍방법 {Forming Method of Nonsymmetric Surface Pipe}

일반적으로 파이프의 성형은 외경을 유지하면서,로라(4)를 중심으로 원하는 각도만큼 회전시키는 벤딩성형과, 파이프의 외경크기를 줄이거나 늘이는 사이징으로 구분할 수 있다. 벤딩성형은 파이프의 외경과 동일한 벤딩롤러(4) 및 와이퍼(6)와 내경 크기를 갖는 맨드릴(5)을 사용하여 원하는 각도 만큼 성형하는 방법이다. 이러한 성형방법은 벤딩 롤러, 맨드릴 구조상 균일한 규격을 갖는 파이프에만 적용이 가능하며, 테이퍼 형상이나, 파이프 중심을 축으로 비대칭곡면을 성형하기에는 한계가 있는 실정이다. 또한, 확관 및 축관 등 사이징성형은 다이형상을 파이프 외경 및 내경에 접촉하고 연속적인 기울기를 갖는 형상을 설계제작함으로써 제작이 가능하나, 파이프 중심에 비대칭인 사이징은 소재의 불균일 팽창 및 축소로 인해 일정 수준이상의 성형은 불가능한 문제점이 있다. 또한, 벤딩된 파이프의 축확관은 모재의 지지력이 약해 박판 두께를 갖는 파이프 성형에 한계가 있어 왔다. 최근 이러한 비대칭 자유곡면을 갖는 파이프 성형을 위한 대안 중 하나로 하이드로포밍(Hydro forming)법이 개발되고 있으며, 자동차용 판재성형에 일부적용되고 있어 파이프성형에 있어서 비대칭 자유곡면의 성형도 가능할 것으로 판단된다. 그러나, 하이드로포밍은 고압의 물을 사용하는 있으며, 수백 ~ 수천Kg/Cm^2의 압력을 갖는 인텐시파이어(intensifier) 및 상하 지그 및 측면 die 등 다양한 장치 및 부대시설을 필요로하고 있어 대량 생산제품이 아니고는 원가를 낮추는 데 한계가 있어 투자비가 적으면서도 최근의 다품종 소량생산 경향에 따라 잦은 모델변화에 적응 가능한 공법의 개발이 절실한 실정이다.

비대칭 곡면을 갖는 파이프 벤딩성형방법

본 발명은 이러한 비대칭 자유곡면을 파이프의 성형방법을 제공함으로써, 이러한 문제점을 해결하고, 아울러 기존 벤딩기, 사이징기, 프레스 등 일반화된 성형장비를 활용함으로써, 큰 투자비용 없이도 생산적용이 가능한 방법을 제공하고자 한다.

본 발명 구성은 도1]과 같이 벤딩부의 내외면이 비대칭인 비대칭부(2)를 갖는 파이프를 성형하는데 있어서 사이징,벤딩,벌징,리스트라이킹 공정을 순차적으로 적용하여 적은 투자비용으로 비대칭곡면을 성형하는데 있다. 도1]과 같은 형상의 파이프를 성형하기 위해 각각의 공정을 설명하면 다음과 같다.

우선, 원소재 파이프의 크기를 사이징 및 벤딩에의한 수축을 고려하여 여유길이 만큼 크게 절단한다. 절단된 파이프는 도3]의 사이징기에 장착하고 성형품의 외관 크기 및 형상을 갖는 사이징 다이(3)를 이용하여 파이프 중심축에 대칭한 형태의 사이징공정을 수행한다. 도2]의 1단계 공정완료후 도4]의 벤딩기를 이용하여 벤딩각도 만큼 벤딩공정을 수행한다. 이 때 파이프 내부에는 맨드릴(5)와 외부의 와이퍼(6)의 크기는 파이프 내.외규격과 동일해야 하며, 맨드릴의 이송속도는 벤딩로라(4)의 원주속도와 동일하게 함으로써, 성형품의 찌그러짐 및 꺽임이 없도록 해야한다. 2단계까지의 성형품은 파이프 중심축을 기준으로 대칭인 형상을 갖고 있으며, 최종 성형품과는 벤딩부에 있어서 수 미리미터 내외의 차이를 갖고 있다. 벤딩부의 최종형상을 구성하기 위하여 3단계 공정에서 도5]와 같이 외부 벌징다이 및 벌징코어를 기존 사이징 장치에 설치한후 유압에의해 벌징공정을 수행한다. 이와 같이 다단계 공정에의해 실제 제품은 벤딩클램프, 사이징홀더, 벌징다이 등에 의해 부분적인 차이가 발생할 수 있다. 이러한 차이는 기존의 프레스를 이용하여 리스트라이킹함으로써, 정밀도가 높으면서도, 재현성이 유지된 성형품을 생산할 수 있는 것이다.

본 발명은 기존의 벤딩기, 싸이징기, 프레스 등의 장비를 활용하면서도, 비대칭 곡면을 갖는 파이프성형이 가능하며, 더욱이 하이드로포밍과 같은 고가의 장비를 사용하지 않아 생산원가가 저렴하며, 개발에 따른 비용절감 및 모델변화에도 신속히 대처할 수 있는 효과가 있다.

Claims

두께 3mm이하인 구조용 파이프의 벤딩성형에 있어서, 외관 사이징성형, 벤딩성형, 벌징성형, 리스트라이킹에의해 순차적으로 성형된 비대칭 자유곡면을 갖는 파이프 및 그 포밍방법

[도면]

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]