KR20080026429A - Flange manufacture method and structure for pipe connected - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 일 예에 따른 플랜지 사용상태 단면도.1 is a cross-sectional view using a flange according to a conventional example.
도 2는 종래 다른 실시예에 따른 플랜지 제조 상태도.Figure 2 is a flange manufacturing state according to another conventional embodiment.
도 3은 본 발명의 플랜지 제작용 몰드 단면 구조도.Figure 3 is a mold cross-sectional structural view for manufacturing the flange of the present invention.
도 4는 본 발명의 플랜지 원심제작공정 개략도.Figure 4 is a schematic view of the flange centrifugal manufacturing process of the present invention.
도 5는 본 발명에 의해 제작된 벌크플랜지 단면도.Figure 5 is a cross-sectional view of the bulk flange produced by the present invention.
도 6은 본 발명에 의해 분리된 플랜지 단면 구조도.Figure 6 is a flange cross-sectional structure diagram separated by the present invention.
도 7은 본 발명에 의해 제작이 이루어진 플랜지 외관 사시도.Figure 7 is a perspective view of the flange made by the present invention.
도 8은 본 발명의 제작과정 블럭도.8 is a manufacturing process block diagram of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 레이들 2 : 유입안내구1: ladle 2: inflow guide
3 : 구동모터 4 : 벨트3: drive motor 4: belt
5 : 회동축 6 : 회동로울러5: rotating shaft 6: rotating roller
10 : 외부하우징 11 : 격막10: outer housing 11: diaphragm
11a: 유통공 12 : 이격링11a: distributor 12: spaced ring
13 : 본체튜브 14 : 전면커버13
15 : 후면커버 16 : 체결볼트15: rear cover 16: fastening bolt
17 : 너트 18 : 용탕 유입구17
19 : 롤러 가이드홈 20 : 플랜지19: roller guide groove 20: flange
20a: 연결부 21 : 체결공20a: connection portion 21: fastening hole
본 발명은 파이프 연결용 플랜지 제작에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파이프 연결을 위해 사용되는 플랜지를 원심주조 방식을 이용하여 보다 효과적으로 제작할 수 있도록 하기 위한 것이다.The present invention relates to the manufacture of flanges for pipe connection, and more particularly, to be able to more effectively manufacture the flange used for pipe connection by using a centrifugal casting method.
일반적으로, 플랜지는 파이프와 파이프를 연결할 경우 전문적인 기술을 요하지 아니하고도 기밀성을 유지하면서 누구나 손쉽게 파이프와 파이프를 연결할 수 있어 주변에 널리 사용되어오고 있다.In general, flanges have been widely used in the vicinity of pipes and pipes because anyone can easily connect the pipes while maintaining the airtightness without requiring technical expertise.
도 1은 이러한 플랜지의 사용상태를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 플랜지(100)는 일정한 두께를 갖는 원판으로 형성되어 중앙에 파이프(105)가 끼워지도록 결합공(101)이 형성되고, 결합공(101) 가장자리에는 파이프(105)를 연결할 경우 플랜지(100)가 상호 체결되도록 다수의 체결공(102)이 형성된 구조를 이룬다. 미설명 부호 103은 기밀용 패킹을 나타낸다.1 shows a state of use of such a flange, as shown in the
이러한 플랜지(100)를 파이프(105)에 연결하는 방식은, 도시된 바와 같이 파이프(105)를 플랜지(100)의 이면방향에서 결합공(110)으로 끼워 파이프(105)의 끝 단이 플랜지(100)의 전면과 일정거리 이격되도록 결합공(110)의 내측에 위치시킨다. 그리고 파이프(105)의 끝단이 결합공(110)의 내측에 접합되도록 용접하여 파이프(105)를 플랜지(100)에 고정 결합시킨다.The
그리고, 연결하고자 하는 다른쪽 파이프(105)에도 동일한 과정에 의해 플랜지(100)와 결합시킨다.In addition, the
이렇게, 연결하고자 하는 파이프(105)에 플랜지(100)가 각각 결합되면 플랜지(100)의 서로 마주보는 면에 기밀을 유지하도록 패킹(103)을 위치시키고, 플랜지(100)를 볼트와 너트를 이용하여 상호 체결시키면, 연결하고자 하는 파이프(105)가 플랜지(100)에 의해 상호 연결되면서 기밀이 유지된다.As such, when the
그러나, 종래에는 통상적으로 철판을 절단하여 플랜지(100)를 제작하였는데, 이러한 경우 재료의 손실이 많고, 내경, 외경, 측면, 체결공 등을 가공해야 함으로 작업공수 및 제작원가가 상승하는 문제점이 있었다.However, conventionally, the
그리고, 상기 문제를 해소하기 위해 근래에는 도 2에서와 같이 플랜지 형상의 내부공간을 이루는 주형틀(200) 여러개를 코어(202)를 축으로 하여 수직으로 쌓아서 1개의 탕구(201)로 쇳물(S)을 주입하여 주조 비용을 절감하는 기술이 사용되었으나, 이러한 경우 역시 가공비용의 문제와 함께 내부조직이 치밀하지 못하여 초고압용이나 초저온용 등 사용조건이 극한인 곳에서는 사용이 불가능하였다.In order to solve the problem, recently,
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 저렴한 비용으로 경제적이면서 내부조직이 견고한 플랜지의 대량 생산이 가능 하도록 하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to improve the above problems in the prior art, and an object of the present invention is to enable mass production of a flange that is economical and has an internal structure at a low cost.
상기 목적은, 다수의 격막이 일정 간격으로 설치된 내부 공간을 이루고 있는 원심주조몰드를 고속으로 회전시키는 몰드 회전단계; 상기 회전이 이루어지는 몰드의 내부에 플랜지 주조용 용탕을 공급하는 용탕 공급단계; 상기 공급이 이루어진 용탕이 몰드 내부에서 원심력을 받는 가운데 응고가 이루어질 수 있도록 일정 시간동안 원심주조몰드를 회전시키는 원심응고단계; 상기 원심력에 의해 내부에서 플랜지 주물의 응고가 이루어진 몰드의 외부 하우징을 분해하는 몰드 분해단계; 상기 몰드 내부에 성형되어진 플랜지 주물을 가공하여 다수개의 플랜지로 분리하는 플랜지 가공단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 연결용 플랜지 제작방법을 통해 이룰 수 있게 된다.The object is a mold rotation step of rotating at a high speed the centrifugal casting mold constituting the inner space provided a plurality of diaphragm at a predetermined interval; A molten metal supplying step of supplying a molten flange casting molten metal into the mold where the rotation is performed; A centrifugal solidification step of rotating the centrifugal casting mold for a predetermined time so that the molten metal is supplied with the supplied melt under centrifugal force in the mold; A mold disassembling step of disassembling an outer housing of the mold in which solidification of the flange casting is performed by the centrifugal force; It is possible to achieve through a flange manufacturing method for pipe connection, comprising ;; flange processing step of processing the cast casting molded in the mold to separate into a plurality of flanges.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도 3 내지 도 8을 통해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 8.
먼저, 본 실시예에 따른 플랜지 제작용 몰드의 전체적인 구성은 도 3에 도시된 바와 같이, 외통을 이루는 외부하우징(10)은 원통형상을 이루어 내부에 소정 공간을 형성하고 있는 본체튜브(13)의 양단에 전면커버(14)와 후면커버(15)가 각각 내부를 관통하는 복수개의 체결볼트(16)에 의해 체결 고정된 구조를 이루고 있으며, 외부하우징(10) 내부에는 중앙에 중공부를 형성하고 있으며 내열강판 재료로 이루어진 다수개의 격막(11)이 체결볼트(16)에 의해 지지되어지고, 각 격막(11) 사이에는 이격링(12)이 체결볼트(16)에 끼워져 결합됨으로 일정 간격이 유지될 수 있 는 구조를 이룬다.First, the overall configuration of the mold for manufacturing a flange according to the present embodiment is shown in Figure 3, the
또한, 각 격막(11)은 외주측에 유통공(11a)이 형성되어져 있어 용탕의 이동이 가능하도록 하였으며, 본체튜브(13) 외주면에는 회동로울러(6)가 안내되어지도록 롤러 가이드홈(19)이 형성되어져 있다.In addition, each of the
도면 중 미설명 부호 17은 체결볼트(16)의 일단에 체결되는 너트이고, 18은 용탕이 유입되는 용탕 유입구를 나타낸다.In the figure,
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 몰드를 이용한 플랜지의 원심주조 방식 제작과정을 도 8의 순서도를 참조하여 살펴보기로 한다.With reference to the flow chart of Figure 8 will be described the manufacturing process of the centrifugal casting of the flange using the mold of the present invention constituting such a configuration.
<1단계: <Step 1: 몰드Mold 설치단계>( Installation step> ( STST 1) One)
먼저, 1단계 과정에서는 외부하우징(10)의 내부에 격막(11)을 체결볼트(16)에 의해 지지되도록 구성시킴으로 도 3의 단면도와 같은 구조의 몰드를 조립 설치한다.First, in the step 1 process, the
즉, 이때에는 체결볼트(16)가 체결되어져 있는 원통형의 본체튜브(13) 내에 사전 내열처리가 이루어진 다수개의 격막(11)과 이격링(12)을 교번시키면서 체결볼트(16)에 끼워 넣은 후 양측을 전면커버(14)와 후면커버(15)로 막아서 너트(17)를 체결함으로 본 발명의 원심 주조용 몰드의 설치가 이루어지게 된다. 이격링(12)의 길이는 제작되는 플랜지의 두께가 된다.That is, in this case, after inserting the plurality of
특히, 이때에는 격막(11)과 이격링(12) 각각의 외면에 내열성이 높은 카본 파우더를 접착제와 함께 도포함으로서, 원심 주조 과정에서 격막(11) 및 이격링(12)이 용탕의 고열로 인해 용해되지 않고, 주조 후 쉽게 분리가 이루어질 수 있 도록 한다.Particularly, at this time, the carbon powder having high heat resistance on the outer surface of each of the
<2단계: <Step 2: 몰드Mold 회전단계>( Rotation Step> ( STST 2) 2)
상기 조립이 완료된 몰드는 용탕을 내부에 공급하기 전단계로 고속 회전이 이루어지게 된다.The assembly is completed, the high speed rotation is made before the molten metal is supplied to the inside.
즉, 이때에는 도 4에 도시된 바와 같이 몰드 외부하우징(10)이 회동로울러(6)상에 안착되어진 상태에서 구동모터(3)의 동작이 이루어지면, 벨트(4)를 통해 회동축(5)으로 회동력이 전달된 회동로울러(6)상에서 몰드의 회전이 시작되게 된다.That is, in this case, as shown in FIG. 4, when the
<3단계: <Step 3: 용탕Molten metal 공급단계>( Supply stage> ( STST 3) 3)
그리고, 회전동작이 이루어지고 있는 몰드 내부로 용탕 유입구(18)를 통해 쇳물, 즉 용탕(S)의 공급이 이루어지게 된다.Then, the molten water, that is, the molten metal S is supplied through the
즉, 이때에는 용탕(S)이 담겨진 레이들(Ladle)이 크레인(미도시)에 의해 이송되어진 후 기울여지면서 몰드 내부로 용탕(S)이 공급되게 되는데, 도 4에서와 같이 깔대기 형상의 유입안내구(2)를 사용하여 작업이 이루어지게 된다.That is, at this time, the ladle (Ladle) containing the molten metal (S) is fed to the inside of the mold while being tilted after being transferred by a crane (not shown), as shown in Figure 4 funnel inflow guide Work is done using the sphere (2).
<4단계: 원심응고단계>(<Step 4: Centrifugal solidification step> ( STST 4) 4)
이와 같이 공급된 용탕(S)은 몰드 내부에서 원심력을 받아 외측으로 이동되어짐과 함께 각 격막(11)에 형성된 유통공(11a)을 통해 전체적으로 고르게 퍼지게 되어 일정 두께를 이루게 되고, 이러한 상태가 일정시간 지속되어짐에 따라 해당 위치에서 응고되어지게 된다.The molten metal S thus supplied is moved to the outside under centrifugal force inside the mold and spreads evenly throughout the
특히, 몰드의 외부에서 냉풍을 불어주어 냉기를 공급시킴으로서 내부 응고에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있게 된다.In particular, by supplying cold air by blowing cold air from the outside of the mold it is possible to shorten the time required for internal solidification.
또한, 고속 회전에 의해 발생하는 원심력을 2~3시간 동안 계속적으로 받은 용탕(S)이 몰드 하우징 내에서 외측으로 다져지며 쌓이기 때문에 보다 치밀한 내부조직을 얻을 수 있게 된다.In addition, since the molten metal (S) continuously receiving the centrifugal force generated by the high-speed rotation for 2 to 3 hours is compacted and piled outward in the mold housing, a more dense internal structure can be obtained.
<5단계: <Step 5: 몰드Mold 분해단계>( Decomposition step> ( STST 5) 5)
상기 원심응고단계를 통해 내부에서 응고가 이루어진 플랜지 주물을 얻기위해 외부하우징(10)을 분해하는 작업을 실시한다.The centrifugal solidification step is carried out to disassemble the
즉, 체결볼트(16)의 일단을 고정시켜주고 있는 너트(17)를 풀어준 후 체결볼트(16)를 빼내어 제거하게 되면, 본체튜브(13)와 전면커버(14), 그리고 후면커버(15)가 상호간의 결합력이 해제되면서 분해가 이루어져 도 5와 같이 다수개의 플랜지(20) 사이에 격막(11)이 결합되어져 있는 벌크플랜지 형태의 내부 몰드만이 남게 된다.That is, when the
이때, 플랜지의 형성된 날개폭(D)은 격막(11)의 날개폭(d)보다 작은 크기로 형성되어져 있음을 확인할 수 있다.At this time, it can be seen that the wing width D of the flange is formed to be smaller than the wing width d of the
<6단계: 플랜지 가공단계>(<Step 6: Flange Processing Step> ( STST 6) 6)
한편, 상기 벌크플랜지를 이루는 다수의 플랜지(20)는 상호간에 연결부(20a)에 의해 연결된 상태를 이루고 있기 때문에 가공을 통해 분리작업을 실시하게 된다.On the other hand, since the plurality of
이와 같은 가공작업을 위해서는 일체형의 벌크플랜지 성형물을 선반에 물려서 내경과 양측면을 가공하고 마지막으로 연결부(20a)가 위치하고 있는 외경을 가 공함으로서 각각의 플랜지(20)가 분리되어지게 된다.For such a processing operation, the
그리고 플랜지(20)가 분리되어짐에 따라 그 사이에 함께 결합되어져 있던 격막(11)도 분리가 이루어지게 된다.As the
<7단계: <Step 7: 이격링Spacer ring 분리단계>( Separation step> ( STST 7) 7)
상기 분리가 이루어진 개별 플랜지(20)에는 체결공(21)이 형성될 부위에 이격링(12)이 결합된 상태를 이루고 있기 때문에 최종적으로 이격링(12)을 분리하는 작업을 수행해야 한다.Since the
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 이격링(12)을 분리하면 해당 부위가 체결공(21)을 형성하게 되고, 따라서 도 7에서와 같은 완성된 플랜지(20) 구조체를 이루게 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 6, when the
이와 같은 원심주조 방식으로 제작이 이루어진 본 발명의 플랜지(20)는 기존의 철판 절단가공방식으로 제작이 이루어지는 것에 비하여 재료의 손실을 크게 절감시킬 수 있게 된다.The
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은, 원통형 하우징 내에 용탕을 공급하는 주조방식으로 대량의 플랜지를 제작토록 함으로서 재료의 손실을 최소화 하는 효과를 나타낼 수 있게 된다.The present invention as described above, by producing a large amount of flange in the casting method for supplying the molten metal in the cylindrical housing can exhibit the effect of minimizing the loss of material.
특히, 원심 주조방식으로 고속 회전이 이루어지는 하우징 몰드 내부에서 플랜지의 형성이 이루어지게 됨으로 보다 치밀한 표면 조직을 갖는 플랜지의 제작이 이루어질 수 있게 된다.In particular, since the flange is formed in the housing mold in which the high-speed rotation is made by the centrifugal casting method, the flange having a more dense surface structure can be made.
또한, 플랜지 면에 체결공 형성을 위한 별도의 드릴링 가공작업이 필요치 않게 되어 작업공수를 절감시킬 수 있게 된다.In addition, a separate drilling process for forming the fastening hole on the flange surface is not required, thereby reducing the work man-hour.
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