KR20100102915A

KR20100102915A - 호스조인트용 니플 및 그 제작방법

Info

Publication number: KR20100102915A
Application number: KR1020090021224A
Authority: KR
Inventors: 박태수
Original assignee: 태화정밀공업(주)
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2010-09-27
Also published as: KR101076374B1

Abstract

본 발명은 니플 및 그 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 호스조인트에 사용되는 홀이 형성된 니플을 제작하되, 상기 니플에 형성된 홀을 절삭가공이 아닌 단조가공에 의해 형성함으로써 자재비의 절감과 함께 제작비용을 줄일 수 있는 호스조인트용 니플 및 그 제작방법이다.

호스조인트, 니플, 포머머신

Description

호스조인트용 니플 및 그 제작방법{Nipple for hose joint and how to make it}

일반적으로 호스조인트라 함은 호스와 호스 사이를 연결해주기 위해 사용되는 부품으로서 철(steel) 소재로 형성한 단품이 있고, 자동차나 건설기계 내에 형성된 탱크와 호스를 연결해주기 위한 호스조인트가 있는데 그 일예로서 도 1에 도시된 호스조인트가 있다.

도 1은 종래 호스조인트의 구성예시도이고, 도 2는 도 1의 A-A부 단면도이고, 도 3은 종래 호스조인트의 분리구성예시도로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 호스 조인트는 호스(4)가 끼워지는 니플(1)과, 상기 니플(1)의 외면에 형성되어 호스(4)를 고정시켜주는 쉘(2, shell)과, 연결하고자하는 탱크 등에 나사로 결합되는 클램핑너트(3)로 형성되어 있다.

상기 호스조인트의 구성 중 클램핑너트(3)의 경우 머리가 육각형(hexgon)으로 형성되고 내부에는 나사산이 형성되므로 육각형의 봉소재나 관소재를 이용하여 제작할 수 있고, 쉘(2)의 경우 관소재로 단조공정을 거쳐 형성할 수 있다.

그런데, 니플은 관소재로 생산하더라도 관소재는 소재비용이 비싸 경제성이 떨어지며, 생산시 작업성이 떨어지는 문제가 있다.

현재, 니플의 경우 봉소재로 가공시 종래에는 봉소재를 크기에 맞게 절단하고 외경 단조가공을 행한 뒤에 홀을 절삭가공으로 뚫어서 생산하였으나, 이런 종래의 가공방법은 니플의 홀 만큼 자재가 절삭 소모됨으로써 자재비용이 상승하고 홀 가공을 위해 가공비용이 상승하는 문제가 있다.

더군다나, 외면 형상을 먼저 단조로 가공한 뒤 단조에 의해 홀을 뚫을 시 내부에 크랙이 발생하여 불량품이 생산될 우려가 많았다.

따라서, 본 발명은 별도의 절삭가공없이 니플의 홀을 가공함으로써 소재비용을 절감하고 가공비 또한 절감할 수 있는 호스조인트용 니플 및 그 제작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 호스조인트용 니플의 홀을 가공하되 상기 홀을 단조공정으로써 가공을 하며, 먼저 홀을 단조공정을 생성하고 외부 형상을 만든다.

본 발명에 의한 호스조인트용 니플 및 그 제작방법은 별도의 절삭가공없이 니플의 홀을 가공함으로써 소재비용과 가공비를 절감하며 생산성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 제조공정도로서, 본 발명에 의한 호스조인트용 니플의 제작방법은 코일 소재나 봉(棒) 소재를 크기에 맞도록 자르는 절단공정(S 10)과, 상기 절단공정(S 10)을 거친 소재에 홀을 형성하는 홀 단조공정(S 20)과, 홀이 형성된 소재의 외경을 가공하는 외경단조공정(S 30)과, 표면처리 또는 열처리를 행하는 마감공정(S 40)으로 제작된다.

먼저, 절단공정(S 10)은 코일 소재 또 봉 소재를 크기에 맞도록 자르는 공정으로써 최종적으로 생산될 제품의 크기에 맞게 체적을 계산하여 자른다.

다음 홀 단조공정(S 20)은 절단공정(S 10)을 거친 소재에 홀을 형성하는 공정으로써 보통 홀의 깊이가 긴 경우에는 한 번의 단조로서는 홀 전체를 형성하기가 힘들고 설사 연질의 소재로 홀 전체를 형성한다 하더라도 소재에 크랙이 발생할 수 있으므로 최소 2~5번 이상 반복적으로 충격을 가해 홀을 형성하는 것이 바람직하다.

이때 홀 단조공정(S 20)에 사용되는 장비는 단조해머(forging hammer)나 단조프레스(forging press)를 사용할 수 있으나, 포머머신(former machine)을 사용하여 홀을 단조가공하는 것이 바람직한데, 단조해머나 단조프레스를 사용할 경우 단 조공정이 2~3단계에서 완료될 수 있으나 재질이 비교적 경질인 경우 제품에 크랙이 발생할 수 있으므로 포머머신을 사용하여 5~6단계로서 홀 가공을 하는 것이 더욱 바람직하다.

홀 단조공정(S 20)이 완료되면 외경단조공정(S 30)을 진행하는데 도시된 바와 같이 니플(1)에 6각형 머리(1a)를 형단조(die forging)를 이용해 6각형 머리(1a)를 성형한다.

여기서, 외경단조 가공시 이미 가공되어 있는 홀의 직경은 큰 변화가 없으나 홀의 치수가 엄격히 관리되어야 하는 경우에는 다이(die)에 핀을 형성하여 홀의 치수를 정밀하게 형성할 수도 있다.

물론, 외경단조공정(S 30) 역시 단조해머나 단조프레스를 사용할 수 있으며 포머머신 역시 사용할 수 있다.

상술한 실시예에서, 포머머신을 사용하여 홀을 형성하는 경우 도 5와 같이 1단계(S 21) 압축공정(upsetting), 2단계(S 22) 전방압출공정(forward extrusion), 3단계(S 23) 후방압출공정(backward extrusion), 4단계(S 24) 피어싱공정(piercing), 5단계(S 25) 외면처리공정(burnish)으로 홀을 형성할 수 있다.

홀과 외경의 단조공정(S 20, S 30)이 완료되고 나면 마감공정(S 40)을 행하 는데, 마감공정은 표면에 아연 등의 도금을 하여 내식성(耐蝕性)을 높일 수 있고 열처리를 하여 경도를 높일 수 있다.

상술한 공정들 중 절단공정(S 10)의 앞에는 원소재가 띠 형상으로 감겨져 있는 코일일 경우 원소재를 펴는 레벨링공정(leveling)이 부가될 수 있다.

여기서, 상기 니플(1)의 소재는 탄소강(구조용 탄소강)이 적합하며, 탄소(C)의 함유량이 0.2~0.4%인 반경강이나, 0.4~0.5%인 경강을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

도 6은 본 발명의 또 다른 제조공정예시도로서, 본 발명에 의한 호스조인트용 니플의 제작방법은 코일 소재나 봉(棒) 소재를 크기에 맞게 자르는 절단공정(S1)과, 외경 및 홀의 위치를 잡아주는 자리잡기 공정(S2)과, 홀을 뚫는 홀단조공정(S3)과, 홀을 깊게 뚫고 길이를 늘이는 홀단조 및 전방압출공정(S4)과, 상하부에 형성된 홀을 관통하는 피어싱공정(S5)과, 외경 성형 및 길이를 늘리는 성형 및 압출공정(S6)과, 머리부를 형성하는 머리부성형공정(S7)으로 제작할 수 있다.

즉, 상기 단계 중 절단공정(S1)은 절단공정(S10)에 대응되고, 자리잡기 공정(S2), 홀단조공정(S3), 홀단조 및 전방압출공정(S4), 피어싱공정(S5)은 홀 단조공정(S 20)에 대응되며, 성형 및 압출공정(S6)과 머리부성형공정(S7)은 외경단조공 정(S 30)에 대응된다.

따라서, 상기 머리부성형공정(S7)이 완료된 후에는 별도의 마감공정(S 40)을 부가할 수 있다.

도 1은 종래 호스조인트의 구성예시도

도 2는 도 1의 A-A부 단면도

도 3은 종래 호스조인트의 분리구성예시도

도 4는 본 발명의 제조공정도

도 5는 본 발명의 홀 단조공정 예시도

도 6은 본 발명의 또 다른 제조공정예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 니플 2. 쉘

3. 클램핑너트 4. 호스

11. 소재 12. 다이

13. 해머

Claims

코일 소재나 봉(棒) 소재를 크기에 맞도록 자르는 절단공정(S 10)과, 상기 절단공정(S 10)을 거친 소재에 홀을 형성하는 홀 단조공정(S 20)과, 홀이 형성된 소재의 외경을 가공하는 외경단조공정(S 30)과, 표면처리 또는 열처리를 행하는 마감공정(S 40)으로 제작되는 것이 특징인 호스조인트용 니플의 제작방법
코일 소재나 봉(棒) 소재를 크기에 맞게 자르는 절단공정(S1)과, 외경 및 홀의 위치를 잡아주는 자리잡기 공정(S2)과, 홀을 뚫는 홀단조공정(S3)과, 홀을 깊게 뚫고 길이를 늘이는 홀단조 및 전방압출공정(S4)과, 상하부에 형성된 홀을 관통하는 피어싱공정(S5)과, 외경 성형 및 길이를 늘리는 성형 및 압출공정(S6)과, 머리부를 형성하는 머리부성형공정(S7)으로 제작되는 것이 특징인 호스조인트용 니플의 제작방법
제 1항에 있어서, 상기 홀 단조공정은 포머머신을 사용하여 홀을 형성하되, 1단계 압축공정(S 21), 2단계 전방압출공정(S 22), 3단계 후방압출공정(S 23), 4단계 피어싱공정(S 24), 5단계 외면처리공정(S 25)으로 홀을 형성하는 것이 특징인 호스조인트용 니플의 제작방법
제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,

절단공정(S 10) 또는 절단 및 외경단조공정(S1)의 앞에는 원소재가 띠 형상으로 감겨 있는 코일일 경우 원소재를 펴는 레벨링공정(leveling)이 부가되는 것이 특징인 호스조인트용 니플의 제작방법
제1항 내지 제4항의 방법으로 제작되는 것이 특징인 호스조인트용 니플
제 5항에 있어서,

상기 니플의 소재는 탄소강인 것이 특징인 호스조인트용 니플