KR20100132158A - Mnaufacturing method of a single body type lap joint using compression and spinning process and a spinning device for the same - Google Patents

Mnaufacturing method of a single body type lap joint using compression and spinning process and a spinning device for the same Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of an integral lap joint using compression and spinning processes and a spinning device for the same are provided to enable an integral lap joint to be manufactured using compression and pipe-expansion processes and to enable mass production as a low cost. CONSTITUTION: A manufacturing method of an integral lap joint using compression and spinning processes comprises next steps. A target pipe is fixed between a fixed outer mold and an inner mold. At least one of lower and upper inner molds is linearly moved and compresses one end of the target pipe to increase the thickness and to form a flange. The body of the target pipe is fixed to a fixing jig. While the fixing jig rotates, the inner side of the flange is pressed by a spinning roller(121b) and the flange is first pipe-expanded. The flange makes tight contact with the outer surface of the fixing jig and is bent at a right angle to the pipe body.

Description

압축 및 스피닝 공정을 이용한 일체형 랩 조인트의 제조방법 및 이를 위한 스피닝 장치{Mnaufacturing method of a single body type lap joint using compression and spinning process and a spinning device for the same}Manufacturing method of a single body type lap joint using compression and spinning process and a spinning device for the same}

본 발명은 일체형 랩 조인트의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금형을 이용한 압축 공정 및 스피닝 장치를 이용한 스피닝 공정을 사용하여 일체형 랩 조인트를 제조함으로써 종래에 비하여 전후 공정이 간단하고 재료 손실이 적으며 기계적 물성도 우수한 일체형 랩 조인트 제조방법 및 이를 위한 스피닝 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method for manufacturing an integrated wrap joint, and more particularly, by manufacturing an integrated wrap joint using a compression process using a mold and a spinning process using a spinning device, the front and rear processes are simpler, and material loss is less. The present invention relates to a method for manufacturing an integrated wrap joint having excellent mechanical properties and a spinning device therefor.

플랜지(flange)란 통상적으로 관체를 연결하는 이음매의 테두리 부분을 말하는 것으로서 서로 연결하고자 하는 관체의 일측 단부에 결합하여 대응하는 부분의 플랜지와 서로 맞대어 결합하도록 된 것이다. Flange generally refers to the edge portion of the joint connecting the tubular body is coupled to one end of the tubular body to be connected to each other to be coupled to each other against the flange of the corresponding portion.

도 7은 랩 조인트가 랩 조인트 플랜지와 결합하여 사용되는 상태를 예시한 배관 결합도이다. 랩 조인트(lap joint, 10) 또는 롱넥 플랜지(long neck flange)는 랩 조인트 플랜지(lap joint flange, 20)에 끼워 결합하는 배관 연결부재의 일종으로서 배관 형상의 관체와 관체의 단부에 마련되는 플랜지부로 구성된다. 랩 조 인트(10)를 랩 조인트 플랜지(20)에 끼우고 난 후 배관(30)을 관체에 용접 등으로 결합하면 배관 연결작업이 완료된다. 도면에서 미설명 부호 40은 볼트를 나타내고, 50은 가스켓을 나타낸다. 7 is a pipe coupling diagram illustrating a state where the wrap joint is used in combination with the wrap joint flange. Lap joint (10) or long neck flange (long neck flange) is a kind of pipe connecting member to be fitted to the lap joint flange (20), the flange portion provided at the pipe-shaped tube and the end of the tube It consists of. After inserting the lap joint 10 to the lap joint flange 20, the pipe 30 is coupled to the pipe by welding or the like to complete the pipe connection work. In the drawings, reference numeral 40 denotes a bolt and 50 denotes a gasket.

도 8은 종래 기술에 따라 랩 조인트를 제작하는 방법을 보이기 위한 종단면도인데, 도시한 것처럼, 종래에는 금속 판재를 내부에 관체(11)의 외경에 대응하는 크기의 개구부를 가지는 원판 형상의 플랜지부(12)로 가공하여 관체(11)에 용접함으로써 플랜지부(12)를 관체(11)에 결합하였다. 그러나 이러한 종래의 방법에 있어서는 별도로 플랜지를 성형하는 공정 및 이를 관체에 용접하여 결합하는 공정이 추가적으로 필요하여 공정이 더딜 뿐 아니라 관체(11)와 플랜지부(12)를 결합함에 있어서, 관체(11)의 단부에 용접 비드(13b)를 채우기 위한 별도의 절삭 가공 등이 필요하며, 용접시 용접 비드(13a,13b)가 채워지지 않는 부분이 발생할 우려가 있다. 또한, 고온의 용접 작업으로 인하여 용접 부위에 국부적으로 열응력이 발생하게 되어 강도가 약화하는 문제가 발생한다. 게다가 용접 후에도 용접 부위를 원하는 형태로 후 가공해야 하므로 가공 공정수가 많아 제품 생산원가가 높으며 생산효율이 낮다는 문제가 있다. 8 is a longitudinal cross-sectional view for showing a method of manufacturing a wrap joint according to the prior art, as shown in the prior art, a plate-shaped flange portion having an opening corresponding to the outer diameter of the tubular body 11 inside the metal plate in the prior art The flange portion 12 was joined to the tube body 11 by working with (12) and welding the tube body 11. However, in such a conventional method, a process of separately forming a flange and a process of welding and coupling the flange to the tube are additionally required, and the process is slow as well. In the case of joining the tube 11 and the flange portion 12, the tube 11 A separate cutting process for filling the weld bead 13b is required at the end of the end portion, and there is a possibility that a portion where the weld beads 13a and 13b are not filled during welding may occur. In addition, the thermal stress is generated locally in the welded portion due to the high temperature welding operation, the strength is weakened. In addition, after welding, the welded part must be post-processed in a desired shape, and thus there is a problem in that the number of processing steps is high and the production cost is high and the production efficiency is low.

이러한 종래의 문제점을 개선하고자 대한민국 특허등록 특1991-7289호에서는 스테인레스관의 타측에는 유체관을 밀착시키고 스테인레스관의 표면에는 로울러와 히터를 접촉시켜서 히터로 히팅함과 동시에 강한 유체압을 가하여 일측 내면부를 후부로 형성시킨 다음, 스테인레스관을 고정원판과 유체관에서 분리하여 금형에 끼워 프레스의 보올에 의하여 곡형으로 형성시켜서 절곡시 인장력에 의하여 미세균열 이 발생된 후부를 깍아 제거하여 원판을 일체로 형성하는 방식의 일체형 관 이음쇠 제조방법을 개시하고 있다. 그러나, 여기서는 스테인레스관의 일측이 고정원판에 고정되어 회전하므로 고정부에 마찰에 의한 열응력이 발생하여 재료에 미치는 열 영향이 예상되어 바람직하지 않으며, 또한 유체관부를 동시에 회전시키기 위해서는 유체관부에 연결되는 유압 프레스부가 회전해야 하므로 현실적으로 장치의 구성이 난해하다는 문제가 있다. 게다가, 히터에 의한 가열부의 온도를 균일하게 유지하기 위해서는 히터의 개수가 많아져야 하며 또한 고속회전이 필요하다는 단점이 존재한다. In order to improve such a conventional problem, in Korean Patent Registration No. 1991-7289, the fluid tube is in close contact with the other side of the stainless steel pipe and the roller and the heater are in contact with the surface of the stainless steel pipe to heat the heater and at the same time apply a strong fluid pressure to the inner surface of one side. After the part is formed in the rear part, the stainless tube is separated from the fixed disk and the fluid tube and inserted into a mold to form a curved shape by the bowl of the press. Disclosed is a method for manufacturing an integrated pipe fitting in a manner that is. However, in this case, since one side of the stainless steel pipe is fixed to the fixed disk and rotates, heat stress caused by friction occurs in the fixing part, and thus heat effects on the material are expected, which is not preferable. Since the hydraulic press portion to be rotated, there is a problem that the configuration of the device is difficult in reality. In addition, in order to maintain the temperature of the heating part by the heater uniformly, there is a disadvantage that the number of heaters must be large and high speed rotation is required.

또한, 대한민국 특허등록 제424335호에서는, 국부 급속가열을 이용한 일체형 관 이음쇠 성형방법에 관하여 개시하고 있는데, 급속 가열장치의 개발이 어렵고, 급속가열장치를 이용한 피가공물의 두께 증가에 어려움이 따르며, 제품과 가열장치의 열차단이 난해하다는 문제로 인하여 상용화 되지 못하고 있는 실정이다. In addition, the Republic of Korea Patent Registration No. 424335 discloses a method for forming an integral tube fitting using local rapid heating, it is difficult to develop a rapid heating device, difficult to increase the thickness of the workpiece using the rapid heating device, products Due to the difficulty of overheating the heating device of the heating device has not been commercialized.

이러한 문제점들을 개선하기 위하여 출원인에 의하여 출원하여 등록된 특허등록 제688066호 "롱넥플랜지의 제조방법"에서는 프레싱 및 마찰 압접 기술을 이용하여 일체형 롱넥 플랜지를 제조하는 방법을 제시하고 있다. 그러나 이 방법에 의하는 경우 내부 직각도를 만족시키기 어렵고, 얇은 두께의 배관에는 적용하기 어려우며, 제작비용이 다소 높다는 문제가 있다. In order to improve these problems, Patent Application No. 688066, "Manufacturing Method of Long Neck Flange," filed and filed by the applicant, proposes a method of manufacturing an integrated long neck flange using pressing and friction welding techniques. However, this method has a problem that it is difficult to satisfy the internal squareness, it is difficult to apply to a thin pipe, and the manufacturing cost is rather high.

따라서, 소재의 낭비가 없고 공정이 간단하여 제작비가 저렴하고 대량생산에 유리하며, 제품의 기계적 특성도 우수한 일체형 랩 조인트의 제조방법의 개발이 지속적으로 요청되고 있는 실정이다. Therefore, there is a continuous demand for the development of a method of manufacturing an integrated wrap joint, which is a waste of material and a simple process, inexpensive manufacturing cost, advantageous for mass production, and excellent mechanical properties of the product.

본 발명의 목적은 재료의 절단 및 용접공정을 생략하여 공정이 간단하면서도, 재료에 미치는 열영향 등을 최소화하여 재료의 기계적 특성을 향상시킴과 동시에 제작비용이 저렴하고 대량생산에도 적합하도록 개선된 일체형 랩 조인트 제조방법을 제공하는 것이다. The object of the present invention is to simplify the process by eliminating the cutting and welding process of the material, while minimizing the heat effect on the material to improve the mechanical properties of the material and at the same time improved manufacturing cost and improved to be suitable for mass production It is to provide a wrap joint manufacturing method.

본 발명의 다른 목적은 압축 및 확관 공정을 이용하여 일체형 랩 조인트를 제조하기 위한 스피닝 장치를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a spinning device for producing an integral wrap joint using compression and expansion processes.

전술한 종래의 문제점들을 해결하고 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 관체와 플랜지부가 일체로 형성되는 일체형 랩 조인트의 제조방법에 있어서, 가) 고정된 외부 금형과(330)과 상·하로 분리된 내부 금형(310,320) 사이에 피가공관(210)을 위치시켜 지지 고정하는 단계, 나) 상기 상·하의 내부 금형 중에서 선택되는 적어도 하나의 금형이 직선 이동함으로써 상기 피가공관의 일측 단부를 압축하여 두께를 증가시킴으로써 플랜지부(202)를 선 성형하는 단계, 다) 플랜지부가 선 성형된 상기 피가공관의 관체(201)를 회전 가능하게 마련되는 관체 고정지그(130)에 고정하는 단계, 라) 상기 관체 고정지그가 회전하는 동안 스피닝 롤러(121b)로 상기 플랜지부의 내측면을 외측 방향으로 접촉 가압함으로써 플랜지부를 1차 확관하는 단계 및 마) 1차 확관된 상기 플랜지부를 스피닝 롤러가 접촉 가압하여 상기 관체 고정지그의 외측면에 밀착시킴으로써 상기 플랜지부를 상기 관체에 직각으로 벤딩하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축 및 스피닝 공정을 이용한 일체형 랩 조인트의 제조방법에 관하여 개시한다. In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object of the present invention, in the method of manufacturing an integrated wrap joint in which the tubular body and the flange portion are integrally formed, a) the outer mold and the fixed mold (330) Positioning and supporting and fixing the work tube 210 between the inner molds 310 and 320 separated from each other, b) at least one mold selected from the upper and lower inner molds moves linearly so that one end of the work tube is linearly moved. Step of preforming the flange portion 202 by increasing the thickness by compressing the pressure, c) fixing the tubular body 201 of the pipe to which the flange portion is preformed to the tubular fixing jig 130 rotatably provided. (D) primary expansion of the flange portion by contact-pressing the inner surface of the flange portion with the spinning roller 121b in an outward direction while the tubular fixing jig rotates; And bending the flange portion at right angles to the tubular body by contacting and pressurizing the flanged portion of the pipe to the outer surface of the tubular fixing jig by pressing the spinning roller. Disclosed is a manufacturing method of.

여기서, 상기 제조방법에는 상기 마) 단계의 벤딩 공정에 의하여 형성되는 랩 조인트의 내측면(A)과 저면(A')을 절삭가공하는 단계가 더 부가될 수 있다. The manufacturing method may further include cutting the inner surface A and the bottom surface A ′ of the wrap joint formed by the bending process of step e).

이때, 상기 라)단계의 1착 확관 공정과 마)단계의 벤딩 공정은, 바닥면에 대하여 수평하게 회전 가능하도록 마련되는 회전 프레임(112)과 상기 회전 프레임 상에 장착되는 유압 실린더(121)와 상기 유압 실린더의 피스톤 로드(121a)의 단부에 회전 가능하게 장착되는 스피닝 롤러(121b)를 포함하여 구성되는 스피닝 장치를 이용하여 수행되도록 하는 것이 바람직하다. At this time, the step 1 of the expansion expansion step and the bending process of step e), the rotating frame 112 and the hydraulic cylinder 121 mounted on the rotating frame is provided so as to rotate horizontally with respect to the bottom surface; It is preferable to be performed using a spinning device configured to include a spinning roller 121b rotatably mounted to the end of the piston rod 121a of the hydraulic cylinder.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 관체와 플랜지부가 일체로 형성되는 일체형 랩 조인트를 제조하기 위한 것으로서, 상하 및 좌우로 슬라이딩 이동 가능하도록 바닥면에 설치되는 베이스 프레임(111), 상기 베이스 프레임 상에 회전 가능하게 설치되는 회전 프레임(112) 및 상기 회전 프레임 상에 설치되며, 피스톤 로드(121a)의 선단부에 스피닝 롤러(121b)가 회전 가능하게 장착되는 제1 유압 실린더(121)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 랩 조인트 제조용 스피닝 장치가 제시된다. According to another aspect of the present invention, to manufacture an integral wrap joint formed integrally with the tubular body and the flange portion, the base frame 111 is installed on the bottom surface to be slidably moved up and down and left and right, rotate on the base frame And a first hydraulic cylinder 121 installed on the rotary frame 112 so as to be installed on the rotary frame, and having a spinning roller 121b rotatably mounted on the tip of the piston rod 121a. A spinning device for producing an integral wrap joint is provided.

여기서, 상기 베이스 프렘임에는 베이스 프레임의 상하 이동을 위한 제2 유압 실린더(122) 및 베이스 프레임의 좌우 이동을 위한 제3 유압 실린더(123)가 연결되도록 구성할 수 있다. Here, the base frame may be configured such that the second hydraulic cylinder 122 for vertical movement of the base frame and the third hydraulic cylinder 123 for horizontal movement of the base frame are connected.

본 발명에 의하면 일체형 랩 조인트가 금형을 이용한 압축공정 및 스피닝 장치를 이용한 스피닝 공정으로 완성되므로 종래의 용접 작업이 불필요하고 생산환경이 친환경적일 뿐 아니라 용접 불량 등으로 인한 시간과 재료의 손실을 줄이고 가공 공정이 최소화된다는 이점이 있다. 또한, 용접이나 국부 가열에 따른 열응력에 의한 재료의 기계적 특성 악화를 방지하여 고품질의 일체용 랩 조인트를 제작할 수 있게 되므로 고압용 배관 등에 적용할 수 있게 되는 이점이 있다. According to the present invention, since the integral wrap joint is completed by a compression process using a mold and a spinning process using a spinning device, the conventional welding operation is unnecessary and the production environment is not only environmentally friendly, but also reduces the time and material loss due to poor welding and processing. The advantage is that the process is minimized. In addition, since the deterioration of the mechanical properties of the material due to the thermal stress caused by welding or local heating can be manufactured to produce a high quality integral wrap joint, there is an advantage that it can be applied to high-pressure piping and the like.

또한, 공정이 단순하고 자동화가 가능하므로 대량생산에 유리하여 단위 제품의 생산단가를 낮출 있다. In addition, since the process is simple and automated, the production cost of the unit product can be lowered in favor of mass production.

게다가 유압 실린더를 구비한 스피닝 장치를 도입하여 플랜지부를 형성하므로 직경이 6 인치 이상의 중대형 제품에도 적용이 가능하여 산업적 활용도 및 적용범위가 넓다는 장점이 있다. In addition, since a flange unit is formed by introducing a spinning device having a hydraulic cylinder, it can be applied to medium and large products having a diameter of 6 inches or more, and thus has an advantage of wide industrial application and application range.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작동원리에 관하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail with respect to the configuration and operation of the present invention.

도 1은 본 발명에 따라 일체형 랩 조인트를 제조하기 위하여 피가공관을 준비하는 단계를 보여주는 공정도이고, 도 2는 본 발명에 따라 피가공관을 압축하는 단계를 보여주는 공정도이며, 도 3은 본 발명에 따라 피가공관의 압축 부위를 확관하는 단계를 보여주는 공정도이며, 도 4는 본 발명에 따라 피가공관의 확관된 부위 를 직각으로 벤딩하는 단계를 보인 공정도이다. 1 is a process chart showing a step of preparing a tube to be processed to produce a unitary wrap joint in accordance with the present invention, Figure 2 is a process diagram showing a step of compressing the tube in accordance with the present invention, Figure 3 is the present invention According to the present invention is a process chart showing the step of expanding the compressed portion of the tube, Figure 4 is a process diagram showing the step of bending the expanded portion of the tube in accordance with the present invention at a right angle.

본 발명에 의한 일체형 랩 조인트 제조방법은 크게 다음과 같은 과정으로 구성된다. 즉, 가) 고정된 외부 금형과(330)과 상·하로 분리된 내부 금형(310,320) 사이에 피가공관(210)을 위치시켜 지지 고정하는 단계, 나) 상기 상·하의 내부 금형 중에서 선택되는 적어도 하나의 금형이 직선 이동함으로써 상기 피가공관의 일측 단부를 압축하여 두께를 증가시킴으로써 플랜지부(202)를 선 성형하는 단계, 다) 플랜지부가 선 성형된 상기 피가공관의 관체(201)를 회전 가능하게 마련되는 관체 고정지그(130)에 고정하는 단계, 라) 상기 관체 고정지그가 회전하는 동안 스피닝 롤러(121b)로 상기 플랜지부의 내측면을 외측 방향으로 접촉 가압함으로써 플랜지부를 1차 확관하는 단계 및 마) 1차 확관된 상기 플랜지부를 스피닝 롤러가 접촉 가압하여 상기 관체 고정지그의 외측면에 밀착시킴으로써 상기 플랜지부를 상기 관체에 직각으로 벤딩하는 단계로 구성된다. The integrated wrap joint manufacturing method according to the present invention is largely composed of the following process. That is, a) a step of positioning and supporting the workpiece tube 210 between the fixed outer mold 330 and the inner molds 310 and 320 separated up and down, and b) being selected from the upper and lower inner molds. Linearly forming the flange portion 202 by compressing one end of the tube to increase its thickness by linearly moving at least one mold; c) exposing the tubular body 201 of the tube to which the flange portion is linearly formed. Fixing to the tubular fixing jig 130 which is rotatably provided; d) the flange part is first contacted by pressing the inner surface of the flange portion outwardly with a spinning roller 121b while the tubular fixing jig rotates. (B) expanding the first expanded pipe portion by pressing a spinning roller into close contact with the outer surface of the pipe fixing jig, and bending the flange portion at right angles to the pipe body. It is made.

상기 가) 단계에서는 도 1에 도시한 것처럼, 일체형 랩 조인트(200)를 제작하기 위하여 소재인 중공관 형상의 피가공관(210)을 금형 사이에 위치시킨다. 금형은 크게 외부 금형(330) 및 상부 금형(310)과 하부 금형(320)으로 구성되는 내부 금형으로 이루어진다. 상기 상부 금형(310)과 하부 금형(320)은 소재인 피가공관(210)의 내주부에 밀착 삽입되며, 외부 금형(330)은 피가공관(210)의 외주부를 밀착 지지한다. In the step a), as shown in FIG. 1, a hollow tube-shaped workpiece tube 210, which is a raw material, is placed between molds in order to manufacture the integrated wrap joint 200. The mold is composed of an inner mold consisting of an outer mold 330 and an upper mold 310 and a lower mold 320. The upper mold 310 and the lower mold 320 are tightly inserted into the inner circumferential portion of the workpiece tube 210, which is a raw material, and the outer mold 330 closely supports the outer circumferential portion of the workpiece tube 210.

상기 나) 단계에서는 도 2에 도시한 것처럼, 상부 금형(310)이나 하부 금형(320) 중에서 선택되는 적어도 하나의 금형을 직선이동시켜 피가공관(210)을 압축하게 된다. In step b), at least one mold selected from the upper mold 310 or the lower mold 320 is linearly moved to compress the tube 210 to be processed.

상기 상부 금형(310)과 하부 금형(320)은 상기 외부 금형(330)의 내부에 삽입되는 피가공관(210)을 상기 외부 금형(330)에 밀착하여 지지할 수 있는 구조로 구성된다. 상부 금형(310)에는 피가공관(210)의 일측 단부를 지지하기 위한 상단 걸림턱(311)이 형성되고, 하부 금형(320)에는 피가공관(210)의 타측 단부를 지지하기 위한 하단 걸림턱(321)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 상부 금형(310)의 상하폭은 하부 금형(320)의 그것보다 작게 형성하는 것이 바람직하며, 하부 금형(320)의 측면인 외주면(322)이 평탄한 면을 이루고 있는 것에 반하여 상부 금형의 외주면(312)은 테이퍼진 경사면을 이루도록 하는 것이 바람직하다. 이는 피가공관(210)을 상하로 압축할 때 상부 금형(310) 부위의 피가공관(210)의 두께가 도시한 바와 같이 증가하는 것을 허용하기 위한 것이다. 본 실시예에서는 상·하부 금형 중에서 상부 금형(310)이 미도시한 유압 프레싱 장치에 의하여 하강함으로써 피가공관(210)의 상단부가 압축되어 두꺼워지는 것으로 하였다. 본 단계에서는 도면에서 우측에 도시한 피가공관의 단면도에서와 같이 피가공관(210)의 일측 단부의 두께가 t0 에서 t1으로 증가하게 된다. 도면에서 도면 부호 201은 두께가 증가하지 않은 직관 형태의 관체(201)를 나타내며, 도면 부호 202는 압축에 의하여 두께가 증가한 부분으로서 후술할 공정에 의하여 랩 조인트(200)의 플랜지가 될 부분이다. 이처럼 압축에 의하여 플랜지부(202)의 두께를 증가시키는 이유는 랩 조인트(200)에 요구되는 KS 및 ANSI 등의 규격을 만족시키기 위한 것이다. 즉, 랩 조인트(200) 의 경우 플랜지부(202)의 두께가 관체(201)의 두께보다 커야 하는데, 이러한 압축과정 없이 피가공관을 확관 및 벤딩하여 랩 조인트(200)를 형성하는 경우에는 플랜지부(202)의 두께가 관체(201)의 두께보다 작아져서 전술한 규격을 만족시키지 못하게 되는 것이다. 그러므로 본 발명에서 피가공관의 플랜지부를 스피닝 공정에 의하여 확관 및 벤딩하기 전에 피가공관의 플랜지부를 압축하여 두께를 증가시키는 공정은 필요적인 선행 공정이 된다. The upper mold 310 and the lower mold 320 are configured to be in close contact with the outer mold 330 to support the tube 210 to be inserted into the outer mold 330. The upper mold 310 is provided with an upper locking jaw 311 for supporting one end of the tube 210, and the lower mold 320 has a lower hook for supporting the other end of the tube 210. Preferably, the jaw 321 is formed. The upper and lower widths of the upper mold 310 are preferably smaller than those of the lower mold 320. The outer circumferential surface 322, which is a side surface of the lower mold 320, forms a flat surface. 312 is preferably to form a tapered inclined surface. This is to allow the thickness of the workpiece 210 to be increased as shown in the upper mold 310 when compressing the workpiece 210 up and down. In the present embodiment, the upper die 310 is lowered by the hydraulic pressing device (not shown) among the upper and lower dies, so that the upper end of the pipe 210 to be compressed is thickened. In this step, as shown in the cross-sectional view of the tube to be shown on the right in the drawing, the thickness of one end of the tube 210 to be increased from t 0 to t 1 . In the drawing, reference numeral 201 denotes a tubular body 201 having a straight pipe shape in which the thickness is not increased, and reference numeral 202 denotes a portion of which the thickness of the wrap joint 200 is to be flanged by a process which will be described later. The reason for increasing the thickness of the flange portion 202 by compression is to satisfy the standards such as KS and ANSI required for the wrap joint 200. That is, in the case of the wrap joint 200, the thickness of the flange portion 202 should be larger than the thickness of the tubular body 201. In the case of forming the wrap joint 200 by expanding and bending the tube to be processed without the compression process, The thickness of the branch part 202 becomes smaller than the thickness of the tubular body 201 so that it may not satisfy the above-mentioned specification. Therefore, in the present invention, the process of compressing the flange portion of the tube to increase the thickness before expanding and bending the flange portion of the tube to be processed by the spinning process is a necessary preceding process.

상기 다) 단계에서는, 후술할 스피닝 공정을 위하여 피가공관(210)을 회전 가능한 관체 고정지그(130)에 고정 지지하는 작업이 수행된다. 상기 관체 고정지그(130)는 도시한 것처럼 상부 지그(131) 및 하부 지그(132)로 분리하여 구성할 수 있으며, 내부에 관체(201)를 수용하기 위한 중공부가 형성되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 상·하부 금형(131,132)의 중공부 내주면(131a,132a)에 관체(201)의 외주면이 밀착하여 고정되는 것이다. 상기 상·하부 금형(131,132)의 내주면(131a,132a)과 이에 연결되는 외측면(131b,132b)이 만나는 모서리 부분은 일정한 곡률반경 'R'을 가지도록 라운딩 처리한다. 이와 같이 상·하부 금형의 모서리 부분을 라운딩 처리하는 이유는 후술할 벤딩 공정에서 도 5에 도시한 바와 같이 플랜지부(202)의 벤딩 부위에 요구되는 곡률반경 'R'을 부여하기 위한 것이다. 상기 관체 고정지그(130)에는 피가공관(210)의 관체(201)의 내측면을 밀착 지지하는 내측 지그(133)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 상기 관체(201) 부분이 상기 상·하부 지그(131,132)와 상기 내측 지그(133) 사이에 안정되게 밀착하여 지지되므로 관체 고정지그(130)가 회전하면서 후속의 스피닝 공정을 진행하는 경우에도 고정된 피가공관(210)의 위치가 안정되게 유지될 수 있게 된다. In the step c), a work of fixing and supporting the pipe 210 to the rotatable tube fixing jig 130 is performed for a spinning process to be described later. The tubular fixing jig 130 may be configured to be separated into the upper jig 131 and the lower jig 132, as shown in the figure, and a hollow portion for accommodating the tubular body 201 is formed therein. Therefore, the outer circumferential surface of the tubular body 201 is fixed in close contact with the hollow inner circumferential surfaces 131a and 132a of the upper and lower molds 131 and 132. The corner portions where the inner peripheral surfaces 131a and 132a of the upper and lower molds 131 and 132 and the outer surfaces 131b and 132b connected thereto are rounded to have a constant radius of curvature 'R'. The reason for rounding the corner portions of the upper and lower molds as described above is to give the radius of curvature 'R' required to the bending portion of the flange portion 202 as shown in FIG. The tubular fixing jig 130 may further include an inner jig 133 that closely supports the inner surface of the tubular body 201 of the tube 210 to be processed. In this case, since the tubular 201 part is stably supported between the upper and lower jigs 131 and 132 and the inner jig 133, the tubular fixing jig 130 rotates to perform the subsequent spinning process. In addition, the position of the fixed pipe 210 may be stably maintained.

상기 라) 단계에서는, 도 6의 스피닝 장치(100)를 이용하여 피가공관(210)의 일측 단부 중 두께가 증가하도록 선 성형된 플랜지부(202)의 단부를 확관하는 공정이 수행된다. 관체 고정지그(130)에 피가공관(210)의 관체를 고정 지지하고 난 후 상기 관체 고정지그(130)에 동력연결되는 구동모터(미도시)를 작동시키면 관체 고정지그의 회전에 따라 상기 피가공관(210)도 회전한다. 이때, 도 3에 도시한 것처럼 유압 실린더(121)의 피스톤 로드(121a)의 선단부에 회전 가능하게 결합하는 스피닝 롤러(121b)로 상기 플랜지부(202)의 내측면을 접촉 가압하면서 스피닝 공정을 수행하면 플랜지부(202)의 말단부가 도시한 것처럼 깔대기 입구 형상으로 확관된다. 본 발명에서는 스피닝 롤러(121b)의 소재에 대한 가압력을 증가시키기 위하여 스피닝 롤러(121b)를 제1 유압 실린더(121)에 연결하였으며, 스피닝 롤러(121b)의 자세 제어를 용이하게 하기 위하여 상기 제1 유압 실린더(121)를 바닥면에 대하여 수평하게 회전하는 회전 프레임(112) 상에 장착하였다. 따라서, 스피닝 공정에 있어서, 회전 프레임(112)의 회전각과 제1 유압 실린더(121)의 피스톤 로드(121a)의 길이를 조절함으로써 스피닝 롤러(121b)를 플랜지부(202)의 내측면에 접촉하여 외측 방향으로 가압하면서 확관작업을 안정적으로 수행할 수 있게 되는 것이다. 여기서 외측 방향이라 함은 플랜지부(202)를 기준으로 관체(201) 측의 반대 방향으로 접촉 가압하는 것을 의미한다. In the step d), a process of expanding the end of the flange portion 202 preformed to increase the thickness of one end of the tube 210 by using the spinning device 100 of FIG. 6 is performed. After fixing and supporting the tubular body of the workpiece 210 to the tubular fixing jig 130, if a driving motor (not shown) powered by the tubular fixing jig 130 is operated, the blood tube may be rotated according to the rotation of the tubular fixing jig. The processing tube 210 also rotates. At this time, as shown in FIG. 3, a spinning process is performed while contacting and pressing the inner surface of the flange portion 202 with a spinning roller 121b that is rotatably coupled to the front end of the piston rod 121a of the hydraulic cylinder 121. The lower end of the flange portion 202 is expanded into a funnel inlet shape as shown. In the present invention, the spinning roller 121b is connected to the first hydraulic cylinder 121 to increase the pressing force on the material of the spinning roller 121b, and to facilitate the posture control of the spinning roller 121b. The hydraulic cylinder 121 was mounted on the rotating frame 112 rotating horizontally with respect to the bottom surface. Therefore, in the spinning process, the spinning roller 121b is brought into contact with the inner surface of the flange portion 202 by adjusting the rotation angle of the rotary frame 112 and the length of the piston rod 121a of the first hydraulic cylinder 121. It is to be able to perform the expansion work stably while pressing in the outward direction. Here, the outward direction means contact and pressurization in the opposite direction to the pipe body 201 side with respect to the flange portion 202.

상기 마) 단계에서는, 1차 확관된 상기 플랜지부(202)를 스피닝 롤러(121b)를 이용하여 직각으로 벤딩함으로써 일체형 랩 조인트(200)를 획득하는 공정이 수 행된다. 상기 상부지그(131)와 하부 지그(132)는 피가공관(210)을 고정하여 지지하는 역할을 하는 외에도 스피닝 공정에서의 성형형의 역할도 수행한다. 즉, 전술한 것처럼 상·하부 금형(131,132)의 중공부 내측면과 외측면이 만나는 모서리 부분이 도시한 것처럼 'R'의 곡률반경을 가지도록 형성되므로 스피닝 롤러(121b)를 이용하여 1차 확관된 플랜지부(202)를 외측 방향으로 접촉 가압하면서 상기 상·하부 금형(131,132)의 외측면에 밀착시키면 되는 것이다. 이러한 공정에 의하여 비로소 플랜지부(202)가 관체(201)에 대하여 직각으로 벤딩된 일체형 랩 조인트(200)가 얻어진다. 일반적으로 이 단계까지의 공정을 마친 랩 조인트(200)는 도 4의 우측 단면도에 도시한 것처럼 플랜지부(202)의 내측면이 약간 돌출되도록 형성되어 평탄하지 않게 될 수 있다. 따라서, 플랜지부(202)의 벤딩 공정 이후에 도면에 점선으로 표시한 바와 같이 랩 조인트(200)의 A-A 부분과 A'-A' 부분을 절삭하는 공정이 수행된된다. 이러한 절삭작업은 랩 조인트(200)의 플랜지부(202)에 요구되는 직각도와 편평도 및 두께 등을 감안하여 실시된다. In the step e), the process of obtaining the integral wrap joint 200 by performing bending the flange portion 202 at right angles using the spinning roller 121b at right angles is performed. The upper jig 131 and the lower jig 132 not only serves to fix and support the tube 210 to be processed, but also serves as a molding die in the spinning process. That is, as described above, the corner portion where the inner and outer surfaces of the hollow parts of the upper and lower molds 131 and 132 meet is formed to have a radius of curvature of 'R', as shown in FIG. What is necessary is just to contact the outer surface of the said upper and lower metal mold | die 131,132, contacting and pressurizing the flange part 202 which was made outward. By this process, the integrated wrap joint 200 is obtained in which the flange portion 202 is bent at right angles to the tubular body 201. In general, the wrap joint 200 having completed the steps up to this step may be formed to be slightly protruded as the inner surface of the flange portion 202 protrudes as shown in the right sectional view of FIG. 4. Therefore, after bending the flange portion 202, a process of cutting the A-A portion and the A'-A 'portion of the wrap joint 200 is performed as indicated by the dotted line in the figure. This cutting operation is performed in consideration of the squareness, flatness and thickness required for the flange portion 202 of the wrap joint 200.

전술한 실시예에서는 플랜지부(202) 1차 확관 공정과 벤딩 공정을 서로 분리하여 기술하였으나, 피가공관(210)의 규격이나 재질에 따라서는 1차 확관과 벤딩 공정을 일회에 완료할 수도 있다.In the above-described embodiment, the flange portion 202 primary expansion process and the bending process are described separately from each other, but the primary expansion and bending process may be completed at one time according to the size or material of the pipe 210 to be processed. .

도 6은 본 발명에 따른 일체형 랩 조인트 제조용 스피닝 장치의 개략적인 평면도이다. 본 발명의 일체형 랩 조인트 제조용 스피닝 장치(100)는 크게 베이스 프레임(111), 회전 프레임(112), 제1 내지 제3 유압 실린더(121,122,123) 및 스피닝 롤러(121b)를 포함하여 구성된다. 상기 베이스 프레임(111)은 장치의 하부 구조를 이루는 것이며, 제2 유압 실린더(122)와 제3 유압 실린더(123)가 연결된다. 따라서, 베이스 프레임(111)은 상기 제2 및 제3 유압 실린더(122,123)의 피스톤 로드(122a,123a)의 작동으로 도면에서 상하 좌우, 즉 x축 방향과 y축 방향으로 직선이동이 가능하다. 상기 베이스 프레임(111) 상에는 회전 프레임(112)이 회전 가능하게 결합하고, 상기 회전 프레임(112) 상에는 제1 유압 실린더(121)가 장착된다. 상기 제1 유압 실린더(121)의 피스톤 로드(121a)의 선단부에는 전술한 것처럼 스피닝 롤러(121b)가 회전가능하게 부착된다. 6 is a schematic plan view of a spinning apparatus for manufacturing an integral wrap joint according to the present invention. Spinning apparatus 100 for manufacturing an integrated wrap joint of the present invention is largely configured to include a base frame 111, a rotating frame 112, first to third hydraulic cylinders (121, 122, 123) and spinning roller (121b). The base frame 111 forms a lower structure of the device, and the second hydraulic cylinder 122 and the third hydraulic cylinder 123 are connected to each other. Accordingly, the base frame 111 may be linearly moved in the upper and lower sides, that is, in the x-axis direction and the y-axis direction by the operation of the piston rods 122a and 123a of the second and third hydraulic cylinders 122 and 123. The rotating frame 112 is rotatably coupled to the base frame 111, and the first hydraulic cylinder 121 is mounted on the rotating frame 112. The spinning roller 121b is rotatably attached to the front end of the piston rod 121a of the first hydraulic cylinder 121 as described above.

본 발명에서는 스피닝 롤러(121b)가 제1 내지 제3 유압 실린더(121,122,123)에 의하여 3 방향으로 위치 제어되며, 상기 회전 프레임(112)에 의하여 회전각이 제어되므로 플랜지부(202)의 확관 및 벤딩 공정을 더욱 정밀하게 수행할 수 있게 된다. In the present invention, the spinning roller 121b is positioned in three directions by the first to third hydraulic cylinders 121, 122, and 123, and the rotation angle is controlled by the rotation frame 112, thereby expanding and bending the flange portion 202. The process can be carried out more precisely.

도 1은 본 발명에 따라 일체형 랩 조인트를 제조하기 위하여 피가공관을 준비하는 단계를 보여주는 공정도. 1 is a process diagram showing the steps of preparing a tube to be manufactured to manufacture the integral wrap joint according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따라 피가공관을 압축하는 단계를 보여주는 공정도. Figure 2 is a process diagram showing the step of compressing the workpiece tube in accordance with the present invention.

도 3은 본 발명에 따라 피가공관의 압축 부위를 확관하는 단계를 보여주는 공정도. Figure 3 is a process diagram showing the step of expanding the compression site of the tube to be processed according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따라 피가공관의 확관된 부위를 직각으로 벤딩하는 단계를 보인 공정도. Figure 4 is a process diagram showing the step of bending at a right angle to the expanded portion of the tube to be processed according to the present invention.

도 5는 본 발명에 의하여 일체형으로 제조되는 랩 조인트의 종단면도. Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view of the wrap joint produced integrally by the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 일체형 랩 조인트 제조용 스피닝 장치의 개략적인 평면도. 6 is a schematic plan view of a spinning apparatus for producing an integral wrap joint according to the present invention.

도 7은 본 발명의 랩 조인트가 랩 조인트 플랜지와 결합하여 사용되는 상태를 예시한 배관 결합도. 7 is a pipe coupling diagram illustrating a state in which the wrap joint of the present invention is used in combination with the wrap joint flange.

도 8은 종래 기술에 따라 랩 조인트를 제작하는 방법을 보이기 위한 종단면도. 8 is a longitudinal sectional view for showing a method of manufacturing a wrap joint according to the prior art.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 스피닝 장치 111: 베이스 프레임100: spinning device 111: base frame

112: 회전 프레임 121,122,123: 유압 실린더112: rotating frame 121,122,123: hydraulic cylinder

121a,122a,123a: 피스톤 로드 121b: 스피닝 롤러121a, 122a, 123a: piston rod 121b: spinning roller

130: 관체 고정지그 131: 상부 지그130: tube fixing jig 131: upper jig

132: 하부 지그 133: 내측 지그132: lower jig 133: inner jig

210: 피가공관 201: 관체210: tube 201: tube

202: 플랜지부 310: 상부 금형202: flange 310: upper mold

320: 하부 금형 330: 외부 금형320: lower mold 330: outer mold

Claims (3)

관체와 플랜지부가 일체로 형성되는 일체형 랩 조인트의 제조방법에 있어서, In the manufacturing method of the unitary wrap joint in which the pipe body and the flange portion are formed integrally, 가) 고정된 외부 금형과(330)과 상·하로 분리된 내부 금형(310,320) 사이에 피가공관(210)을 위치시켜 지지 고정하는 단계;A) supporting and fixing the workpiece tube 210 between the fixed outer mold 330 and the inner molds 310 and 320 separated up and down; 나) 상기 상·하의 내부 금형 중에서 선택되는 적어도 하나의 금형이 직선 이동함으로써 상기 피가공관의 일측 단부를 압축하여 두께를 증가시킴으로써 플랜지부(202)를 선 성형하는 단계;B) linearly forming the flange portion 202 by compressing one end of the tube to increase thickness by linearly moving at least one mold selected from the upper and lower inner molds; 다) 플랜지부가 선 성형된 상기 피가공관의 관체(201)를 회전 가능하게 마련되는 관체 고정지그(130)에 고정하는 단계; C) fixing the tubular body 201 of the pipe to which the flange portion is linearly formed to the tubular fixing jig 130 rotatably provided; 라) 상기 관체 고정지그가 회전하는 동안 스피닝 롤러(121b)로 상기 플랜지부의 내측면을 외측 방향으로 접촉 가압함으로써 플랜지부를 1차 확관하는 단계; 및D) primary expanding the flange portion by contact-pressing the inner surface of the flange portion with the spinning roller 121b in an outward direction while the tube fixing jig rotates; And 마) 1차 확관된 상기 플랜지부를 스피닝 롤러가 접촉 가압하여 상기 관체 고정지그의 외측면에 밀착시킴으로써 상기 플랜지부를 상기 관체에 직각으로 벤딩하는 단계E) bending the flange portion at right angles to the tube by closely contacting and pressing the spinning roller to the outer surface of the tube fixing jig. 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축 및 스피닝 공정을 이용한 일체형 랩 조인트의 제조방법. Method of manufacturing an integrated wrap joint using a compression and spinning process comprising a. 관체와 플랜지부가 일체로 형성되는 일체형 랩 조인트를 제조하기 위한 것으로서, In order to manufacture an integral wrap joint in which the tubular body and the flange portion are formed integrally, 상하 및 좌우로 슬라이딩 이동 가능하도록 바닥면에 설치되는 베이스 프레임(111);A base frame 111 installed on the bottom surface to be slidably moved up and down and left and right; 상기 베이스 프레임 상에 회전 가능하게 설치되는 회전 프레임(112); 및A rotating frame 112 rotatably installed on the base frame; And 상기 회전 프레임 상에 설치되며, 피스톤 로드(121a)의 선단부에 스피닝 롤러(121b)가 회전 가능하게 장착되는 제1 유압 실린더(121)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 랩 조인트 제조용 스피닝 장치. And a first hydraulic cylinder (121) mounted on the rotating frame and having a spinning roller (121b) rotatably mounted to the tip of the piston rod (121a). 제 2항에 있어서, 3. The method of claim 2, 상기 베이스 프렘임에는 베이스 프레임의 상하 이동을 위한 제2 유압 실린더(122) 및 베이스 프레임의 좌우 이동을 위한 제3 유압 실린더(123)가 연결되는 것을 특징으로 하는 일체형 랩 조인트 제조용 스피닝 장치. The base frame is a spinning device for manufacturing an integrated wrap joint, characterized in that the second hydraulic cylinder 122 for the vertical movement of the base frame and the third hydraulic cylinder 123 for the left and right movement of the base frame is connected.
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