KR20110128996A - Manufacture method of aluminum tube using hot air forming - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing an aluminum tube with a curved protrusion using hot-gas forming is provided to improve productivity and reduce manufacturing costs and to secure an aluminum tube with uniform thickness and superior quality. CONSTITUTION: A method for manufacturing an aluminum tube with a curved protrusion using hot-gas forming comprises steps of: putting aluminum pipes with different thicknesses into a mold in a circumferential direction, preheating the pipes to a first temperature for easy expansion, injecting gas of first pressure into the pipes so that a primary semi product expanded to have a straight cross section in the longitudinal direction is made, pressing a relatively thick part of the primary semi product with gas of second pressure higher than the first pressure so that a secondary semi product with an integrated curved protrusion is made, cooling the secondary semi product to a second temperature lower than the first temperature so that an aluminum tube with a curved protrusion is completed, stopping the gas injection, discharging gas from the mold, and ejecting the completed aluminum tube from the mold.

Description

열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법{Manufacture method of aluminum tube using hot air forming}Manufacturing method of aluminum tube with curved protrusions using hot gas forming method

본 발명은 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법에 관한 기술이다.The present invention relates to a method for producing an aluminum tube having a curved protrusion using a hot gas forming method.

최근 자동차의 급격한 증가로 인한 배기가스 배출이 지구 온난화 및 환경 파괴의 주범으로 인식되면서 자동차의 배기가스 저감을 위해 차량의 경량화에 대한 요구가 증가되고 있는 추세이다.Recently, as the exhaust gas emission caused by the rapid increase of automobiles is recognized as the main culprit of global warming and environmental destruction, the demand for lightening the vehicle is increasing to reduce the exhaust gas of the automobile.

특히 서브프레임의 경우 현가계 시스템의 전체 중량에서 가장 큰 비중을 차지하고 있기 때문에 알루미늄 소재 적용시 그 경량화 효과가 매우 크다고 할 수 있다.In particular, since the subframe occupies the largest portion of the total weight of the suspension system, it can be said that the weight reduction effect is very large when the aluminum material is applied.

과거 알루미늄 서브프레임의 개발은 부품의 복잡성으로 인해 경량화 효과가 낮은 주조공법을 많이 적용하였으나, 최근 자동차 부품 생산 공법의 발달로 인하여 다양한 형태의 공법이 적용된 알루미늄 서브프레임이 개발되고 있으며, 일례로 경량화 극대화 및 자유도 향상을 위해 열간가스성형 공법 및 하이드로 포밍 공법 등을 적용한 복합 성형 서브프레임을 개발하고 있는 실정이다.In the past, the development of the aluminum subframe has been applied a lot of casting method with low weight effect due to the complexity of the parts, but recently, due to the development of the automotive parts production process, the aluminum subframe is applied to a variety of forms, for example, maximize the lightweight In addition, the present invention is developing a composite molding subframe using a hot gas forming method and a hydroforming method to improve the degree of freedom.

한편, 열간가스성형 공법에 의하여 확관 성형 제작된 알루미늄 튜브 제품은 필요에 따라 도 1과 같이 곡면 돌출부를 갖추게 되는 바, 상기와 같이 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브 제품은 먼저 알루미늄 파이프 소재(1)를 1차 금형(2) 속에 넣고 상기 파이프 소재(1)의 내부로 일정 압력의 1차 질소 가스를 주입하여 외형이 일자모양으로 확관된 1차 반제품(3)을 제작한다.On the other hand, the aluminum tube product manufactured by expanding the hot gas molding method is provided with a curved protrusion as shown in Figure 1, if necessary, the aluminum tube product having a curved protrusion as described above first to the aluminum pipe material (1) The primary semi-finished product 3 having a linear shape is manufactured by injecting primary nitrogen gas at a predetermined pressure into the primary mold 2 into the inside of the pipe material 1.

그리고, 상기 1차 반제품(3)을 성형공간(4a)을 구비한 2차 금형(4)속에 넣고 상기 1차 반제품(3)의 필요 부위에 일정 압력의 2차 질소 가스를 주입하여, 곡면 돌출부(5a)를 구비한 완제품의 알루미늄 튜브(5)를 제작하였었다.Then, the primary semifinished product 3 is placed in a secondary mold 4 having a molding space 4a, and secondary nitrogen gas at a predetermined pressure is injected into a required portion of the primary semifinished product 3 to form a curved protrusion. The finished aluminum tube 5 with (5a) was produced.

하지만, 상기와 같은 종래의 제조방법은 1차 반제품(3)을 제작하고 난 후 상기 1차 반제품(3)을 1차 금형(2)에서 꺼낸 후 다시 2차 금형(4)속에 넣어서 완제품을 제작하는 것으로, 제작시간이 많이 소요되고 이로 인해 생산성이 낮은 문제점이 있었다.However, in the conventional manufacturing method as described above, after manufacturing the first semifinished product 3, the first semifinished product 3 is taken out of the primary mold 2 and then put into the secondary mold 4 to produce a finished product. By doing so, it takes a lot of production time and there was a problem of low productivity.

또한, 상기 1차 반제품(3)을 2차 금형(4)속에 넣어서 안착시킬 때에 정확한 위치에 안착시키는 것이 어려우며, 이와 같은 안착 상태의 산포 문제 발생으로 인해 완제품의 알루미늄 튜브(5) 제작시 곡면 돌출부(5a)의 형상이 균일하게 형성되지 못하는 문제점도 있었다.In addition, when the primary semifinished product 3 is placed in the secondary mold 4, it is difficult to be placed at the correct position. In the manufacturing process of the aluminum tube 5 of the finished product, the curved protrusions are produced due to the scattering problem of the seating state. There was also a problem that the shape of (5a) was not formed uniformly.

또한, 종래의 제조방법은 소재 및 금형의 과다 사용으로 인해 원가가 비싼 문제점도 있었다.In addition, the conventional manufacturing method has a problem that the cost is expensive due to the excessive use of the material and the mold.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 제조원가가 싸고 높은 성형속도로 인해 생산성을 향상시킬 수 있는 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, to provide a method of manufacturing an aluminum tube having a curved protrusion using a hot gas forming method that can improve productivity due to low manufacturing cost and high molding speed. The purpose is.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법은, 둘레방향을 따라 두께가 다른 알루미늄 파이프 소재를 금형 속에 넣고 상기 파이프 소재를 확관이 용이한 1차 온도까지 예열한 다음 상기 파이프 소재의 내부로 일정한 1차 압력의 가스를 주입하여 길이방향을 따라 단면이 일자모양을 갖도록 확관된 1차 반제품을 제작하는 단계와; 상기 1차 반제품에서 상대적으로 두께가 두꺼운 부위만을 상기 1차 압력보다 높은 2차 압력의 가스로 재차 가압하여 일체로 돌출된 곡면 돌출부를 구비한 2차 반제품을 제작하는 단계와; 상기 2차 반제품의 제작 완료시점부터 상기 2차 반제품의 온도를 상기 1차 온도보다 낮은 2차 온도까지 냉각시키면서 곡면 돌출부를 구비한 완제품의 알루미늄 튜브를 제작하는 단계와; 상기 완제품의 알루미늄 튜브의 제작이 완료되고 나면 가스 주입을 차단하고 동시에 상기 금형으로부터 가스를 배출시킨 다음 상기 완제품의 알루미늄 튜브를 상기 금형으로부터 취출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for producing an aluminum tube having a curved protrusion using the hot gas forming method of the present invention for achieving the above object is easy to expand the pipe material by inserting aluminum pipe material having a different thickness along the circumferential direction into a mold. Preheating to one primary temperature and injecting a gas of constant primary pressure into the interior of the pipe material to produce a primary semifinished product having a flat cross section along the longitudinal direction; Manufacturing a secondary semifinished product having a curved protrusion protruding integrally by repressurizing only a relatively thick portion of the primary semifinished product with a gas having a secondary pressure higher than the primary pressure; Manufacturing an aluminum tube of a finished product having a curved protrusion while cooling the temperature of the secondary semifinished product to a secondary temperature lower than the primary temperature from the completion of the production of the secondary semifinished product; After the production of the aluminum tube of the finished product is completed, the step of blocking the gas injection and at the same time to discharge the gas from the mold, characterized in that it comprises the step of taking out the aluminum tube of the finished product from the mold.

본 발명에 의한 알루미늄 튜브의 제조방법은, 둘레방향을 따라 두께가 다른 알루미늄 파이프 소재를 금형속에 넣고 상기 금형속에서 압력이 다른 1차 가스와 2차 가스를 순차적으로 주입하여 곡면 돌출부를 구비한 완제품의 알루미늄 튜브를 제작하게 됨으로써, 제조원가 절감과 높은 성형속도를 통한 생산성을 향상을 도모할 수 있게 되고, 제작된 완제품의 알루미늄 튜브는 전체구간에 걸쳐 두께가 균일하고 치수가 정밀하면 품질이 우수한 성능을 갖출 수 있을 뿐만 아니라, 특히 완제품의 알루미늄 튜브에서 곡면 돌출부는 균열 및 파손이 없고 강도 및 강성이 우수한 성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.In the method of manufacturing an aluminum tube according to the present invention, an aluminum pipe material having a different thickness along a circumferential direction is put into a mold, and a finished product having a curved protrusion by sequentially injecting a primary gas and a secondary gas having a different pressure in the mold. By manufacturing the aluminum tube, it is possible to reduce the production cost and improve productivity through high molding speed.The finished aluminum tube has excellent quality if the thickness is uniform and the dimensions are accurate throughout the entire section. Not only can be equipped, especially in the aluminum tube of the finished product, the curved protrusions have the effect of ensuring excellent strength and rigidity without cracks and breakage.

도 1은 곡면 돌출부를 구비한 종래 알루미늄 튜브의 제조방법을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 제조방법의 개략적인 순서도,
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 제조방법을 단계별로 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a manufacturing method of a conventional aluminum tube having a curved protrusion,
2 is a schematic flowchart of a manufacturing method according to the present invention;
3 to 6 are views for explaining step by step the manufacturing method according to the present invention.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법은 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 크게 알루미늄 파이프 소재(10)를 이용하여 금형(20) 속에서 1차 반제품(30)을 제작하는 단계와, 상기 1차 반제품(30)을 이용하여 곡면 돌출부(41)를 구비한 2차 반제품(40)을 제작하는 단계와, 상기 2차 반제품(40)을 이용하여 곡면 돌출부(51)를 구비한 완제품의 알루미늄 튜브(50)를 제작하는 단계와, 상기 완제품의 알루미늄 튜브(50)를 상기 금형(20)으로부터 취출하는 단계로 되어 있다.The method of manufacturing an aluminum tube having a curved protrusion using the hot gas forming method according to the present invention is primarily performed in the mold 20 using the aluminum pipe material 10 as shown in FIGS. 2 to 6. Manufacturing a semi-finished product 30, manufacturing a secondary semi-finished product 40 having a curved protrusion 41 using the primary semi-finished product 30, and using the secondary semi-finished product 40 It is a step of manufacturing the aluminum tube 50 of the finished product with the curved protrusion 51, and taking out the aluminum tube 50 of the finished product from the mold 20.

상기 알루미늄 파이프 소재(10)는 둘레방향을 따라 두께(T1,T2)가 다른 소재로서, 두께가 최대인 부위의 두께(T1)는 최소인 부위의 두께(T2)보다 대략 30％∼50％ 정도 증가한 두께를 갖추고 있으며, 상기 최고 두께(T2)에서 상기 최대 두께(T1)까지는 그 치수가 점차 증가하는 형태로 형성된 소재이다.The aluminum pipe material 10 is a material having different thicknesses T1 and T2 along the circumferential direction, and the thickness T1 of the portion having the largest thickness is about 30% to 50% of the thickness T2 of the portion having the smallest thickness. It has an increased thickness, and the material is formed in such a shape that the dimension gradually increases from the maximum thickness T2 to the maximum thickness T1.

상기 알루미늄 파이프 소재(10)에서 두께가 두꺼운 부위(11)는 완제품의 알루미늄 튜브(50)를 제작할 때 곡면 돌출부(51)로 제작되는 부위이다.The thick portion 11 of the aluminum pipe material 10 is a portion that is produced by the curved protrusion 51 when manufacturing the aluminum tube 50 of the finished product.

만약, 알루미늄 파이프 소재(10)의 두께가 둘레방향을 따라 전체적으로 동일한 두께라면 완제품의 알루미늄 튜브에서 곡면 돌출부로 제작된 부위의 두께는 다른 부위보다 두께가 얇은 형태로 제작되며, 이럴 경우 상기 곡면 돌출부는 강도 및 강성에 있어 약해질 수밖에 없고, 또한 균열 및 파손이 발생할 수 있게 때문에 완제품의 알루미늄 튜브는 균일한 품질 확보가 불가능하게 된다.If the thickness of the aluminum pipe material 10 is the same thickness along the circumferential direction as a whole, the thickness of the part made of curved protrusions in the aluminum tube of the finished product is made in a thickness thinner than other parts, in which case the curved protrusions Inevitably, the strength and stiffness of the aluminum tube and cracks and breakage can occur because the finished aluminum tube is impossible to ensure a uniform quality.

따라서, 본 발명의 제조방법은 완제품의 알루미늄 튜브(50)에서 곡면 돌출부(51)로 제작되는 부위를 고려하여 둘레방향을 따라 두께(T1,T2)가 다른 알루미늄 파이프 소재(10)를 사용하는 것이 중요한 특징 중 하나라 할 수 있다.Therefore, the manufacturing method of the present invention is to use the aluminum pipe material 10 having a different thickness (T1, T2) along the circumferential direction in consideration of the part produced by the curved protrusion 51 in the aluminum tube 50 of the finished product. One of the important features.

상기 알루미늄 파이프 소재(10)를 금형(20)의 캐비티(21)에 넣고 상기 파이프 소재(10)를 확관이 용이한 500℃∼520℃ 정도의 1차 온도까지 예열하며, 예열이 완료되면 상기 파이프 소재(10)의 내부로 60bar∼70bar 정도의 1차 압력을 갖는 질소 가스를 주입하여 1차 반제품(30)을 제작하게 된다.The aluminum pipe material 10 is placed in the cavity 21 of the mold 20, and the pipe material 10 is preheated to a primary temperature of about 500 ° C. to 520 ° C. for easy expansion, and when the preheating is completed, the pipe The first semi-finished product 30 is manufactured by injecting nitrogen gas having a primary pressure of about 60 bar to 70 bar into the material 10.

상기 1차 반제품(30)은 상기 알루미늄 파이프 소재(10)보다 직경이 커지도록 확관된 상태이지만 외형은 길이방향을 따라 일자모양을 지속적으로 유지하고 있는 상태이며, 또한 상기 1차 반제품(30)은 상기 파이프 소재(10)와 동일하게 둘레방향을 따라 두께(T1,T2)가 다른 상태를 지속적으로 유지하고 있는 상태이다.The primary semifinished product 30 is expanded to have a diameter larger than that of the aluminum pipe material 10, but the appearance is continuously maintained in a straight line shape along the longitudinal direction, and the primary semifinished product 30 is Similarly to the pipe material 10, the thickness T1 and T2 are continuously maintained in different states along the circumferential direction.

상기와 같이 1차 반제품(30)을 제작하고 나면 상기 1차 반제품(30)의 내부 압력을 상기 1차 압력(60bar∼70bar의 압력) 상태로 계속해서 유지시키고, 이 상태에서 상기 1차 반제품(30)에서 상대적으로 두께가 두꺼운 부위(31)에 80bar∼90bar 정도의 2차 압력을 갖는 질소 가스가 직접 작용할 수 있도록 주입하게 된다.After the primary semifinished product 30 is manufactured as described above, the internal pressure of the primary semifinished product 30 is continuously maintained at the primary pressure (pressure of 60 bar to 70 bar), and in this state, the primary semifinished product ( In 30), a relatively thick portion 31 is injected such that nitrogen gas having a secondary pressure of about 80 bar to 90 bar can be directly acted on.

그러면, 1차 반제품(30)에서 두께가 두꺼운 부위(31)는 금형(20)속에 구비된 성형공간(22)으로 더 확관되며, 이 결과 둘레면에 일체로 돌출 형성된 곡면 돌출부(41)를 구비한 2차 반제품(40)의 제작이 완료된다.Then, the thick portion 31 of the first semi-finished product 30 is further expanded into the molding space 22 provided in the mold 20, and as a result, has a curved protrusion 41 integrally formed on the circumferential surface. The production of one secondary semifinished product 40 is completed.

여기서, 상기 1차 반제품(30)에서 상기 2차 반제품(40)을 제작할 때에 상기 1차 반제품(30)의 내부 압력을 상기 1차 압력(60bar∼70bar의 압력) 상태로 계속해서 유지시키는 이유는, 상기 1차 반제품(30)에서 곡면 돌출부(41)로 성형되지 않는 나머지의 모든 부위가 형상이 변형되지 않도록 연속적인 가스 압력이 작용하도록 하기 위함이고, 또한 두께가 변화되지 않도록 함으로써 균일한 품질 확보가 가능하도록 하기 위함이다.Here, the reason why the internal pressure of the primary semifinished product 30 is continuously maintained at the primary pressure (pressure of 60 bar to 70 bar) when manufacturing the secondary semifinished product 40 in the primary semifinished product 30 In order to ensure that the continuous gas pressure is applied so that all the remaining parts that are not molded into the curved protrusions 41 in the first semi-finished product 30 are not deformed, the thickness is not changed to ensure uniform quality. To make it possible.

상기와 같이 제작된 상기 2차 반제품(40)은 둘레방향을 따라 전체의 두께(T3)가 동일하게 제작된 제품이다.The secondary semifinished product 40 manufactured as described above is a product having the same thickness T3 as the whole along the circumferential direction.

즉, 1차 반제품(30)에서 두께가 두꺼운 부위(31)만이 금형(20)속에 구비된 성형공간(22)으로 더 확관되어서 2차 반제품(40)의 곡면 돌출부(41)로 형성되는 것이기 때문에, 상기 2차 반제품(40)은 상대적으로 두께가 두꺼운 부위가 존재하지 않을 뿐만 아니라 둘레방향을 따라 두께(T3)가 전체적으로 균일하게 형성될 수 있게 되는 것이다.That is, since only the thick portion 31 in the primary semifinished product 30 is further expanded into the molding space 22 provided in the mold 20, and is formed as the curved protrusion 41 of the secondary semifinished product 40. In addition, the secondary semi-finished product 40 may not only have a relatively thick portion but also have a uniform thickness as a whole along the circumferential direction.

따라서, 본 발명의 제조방법은 1차 반제품(30)에서 2차 반제품(40)을 제작할 때에 1차 압력보다 높은 2차 압력의 가스를 상기 1차 반제품(30)의 필요부위에만 추가적으로 가하여 품질이 우수한 곡면 돌출부(41)를 갖춘 2차 반제품(40)을 제작하는 것도 중요한 특징 중 하나라 할 수 있다.Therefore, in the manufacturing method of the present invention, when the secondary semi-finished product 40 is manufactured from the primary semi-finished product 30, the quality of the secondary semi-finished product higher than the primary pressure is additionally added only to the required portion of the primary semi-finished product 30. It is also an important feature to produce a secondary semifinished product 40 having excellent curved protrusions 41.

상기와 같이 2차 반제품(40)을 제작하고 나면 상기 2차 반제품(40)의 내부 압력을 계속해서 지속적으로 유지시키고, 이 상태에서 상기 2차 반제품(40)의 온도를 400℃ 정도의 2차 온도까지 냉각시키면서 최종적으로 곡면 돌출부(51)를 구비한 완제품의 알루미늄 튜브(50)의 제작을 완료하게 된다.After the secondary semifinished product 40 is manufactured as described above, the internal pressure of the secondary semifinished product 40 is continuously maintained continuously, and in this state, the temperature of the secondary semifinished product 40 is maintained at about 400 ° C. Cooling to the temperature is finally completed the production of the aluminum tube 50 of the finished product having the curved protrusion 51.

여기서, 상기 2차 반제품(40)을 상기 완제품의 알루미늄 튜브(50)로 제작할 때에 상기 2차 반제품(40)의 내부 압력을 계속해서 지속적으로 유지시키는 이유는, 상기 2차 반제품(40)의 모든 부위가 형상이 변형되지 않고 또한 두께가 변화되지 않도록 함으로써, 제작 완료된 상기 완제품의 알루미늄 튜브(50)가 균일한 품질 확보가 가능하도록 하기 위함이다.Here, the reason why the internal pressure of the secondary semifinished product 40 is continuously maintained when the secondary semifinished product 40 is manufactured from the aluminum tube 50 of the finished product is because all of the secondary semifinished products 40 This is to ensure that a uniform quality of the aluminum tube 50 of the finished product can be ensured by not changing the shape of the portion and changing the thickness thereof.

또한, 500℃∼520℃ 정도의 2차 반제품(40)을 400℃ 정도의 2차 온도까지 냉각시키면서 완제품의 알루미늄 튜브(50)로 제작하게 되면, 2차 반제품(40)에서 완제품의 알루미늄 튜브(50)로 제작될 때에 급격한 온도 변화가 발생하지 않게 되므로 형상의 변화가 최소화되고, 두께 또한 변화가 없어서 치수가 정밀하고 품질이 균일한 제품의 제작이 가능하게 된다.In addition, when the secondary semifinished product 40 of about 500 ° C. to 520 ° C. is cooled to a secondary temperature of about 400 ° C., the aluminum semifinished product 50 is manufactured. 50) does not cause a sudden change in temperature, the change in shape is minimized, the thickness also does not change it is possible to manufacture a product of precise dimensions and uniform quality.

만약, 2차 반제품(40) 제작 후 금형(20)으로부터 상기 2차 반제품(40)을 꺼내어 상온에서 냉각을 시키게 되면 급격한 온도 변화로 인해 제품의 물성치가 변화하게 되는 바, 이와 같이 제작된 완제품의 알루미늄 튜브는 형상에 변화가 발생하고 두께 또한 변화가 발생하게 되어 불량품이 된다.If the secondary semi-finished product 40 is removed from the mold 20 after the secondary semi-finished product 40 is manufactured and cooled at room temperature, the physical properties of the product are changed due to a sudden temperature change. The aluminum tube has a change in shape and a change in thickness, resulting in a defective product.

따라서, 본 발명의 제조방법은 2차 반제품(40)이 완제품의 알루미늄 튜브(50)로 제작될 때까지 일정 온도를 세팅하여 이 온도가 될 때까지 2차 반제품(40)을 서서히 냉각시키도록 함으로써, 급격한 온도 변화에 따른 불량품 발생을 방지하는 것도 중요한 특징 중 하나라 할 수 있다.Therefore, the manufacturing method of the present invention by setting a constant temperature until the secondary semi-finished product 40 is made of the aluminum tube 50 of the finished product by gradually cooling the secondary semi-finished product 40 until this temperature is reached. Therefore, it is also an important feature to prevent the occurrence of defective products caused by rapid temperature changes.

그리고, 상기와 같이 금형(20)속에서 완제품의 알루미늄 튜브(50)의 제작이 완료되고 나면 가스 주입을 차단하고, 동시에 상기 금형(20)으로부터 가스를 배출시킨 다음, 상기 완제품의 알루미늄 튜브(50)를 상기 금형(20)으로부터 취출하게 된다.Then, as described above, after the production of the aluminum tube 50 of the finished product in the mold 20 is completed, the gas injection is cut off, and at the same time the gas is discharged from the mold 20, the aluminum tube 50 of the finished product ) Is taken out from the mold 20.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 제조방법은 종래와 같이 1차 금형과 2차 금형을 이용하여 완제품의 알루미늄 튜브를 제작하는 것이 아니라, 알루미늄 파이프 소재(10)를 금형(20)속에 넣고 상기 금형(20)속에서 곡면 돌출부(51)를 구비한 완제품의 알루미늄 튜브(50)를 제작 완료하는 방법으로, 즉 한 개의 금형(20)을 이용하여 완제품의 알루미늄 튜브(50)를 제작 완료하는 방법으로 종래에 비해 제조원가를 절감시킬 수 있게 되고, 더 나아가 높은 성형속도를 통해 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, the manufacturing method according to the present invention does not manufacture the aluminum tube of the finished product using the primary mold and the secondary mold as in the prior art, but puts the aluminum pipe material 10 into the mold 20 and the mold ( 20) a method of manufacturing the finished aluminum tube 50 of the finished product having a curved protrusion 51 in the inside, that is, a method of manufacturing the finished aluminum tube 50 of the finished product by using a single mold (20) conventionally Compared to the manufacturing cost can be reduced, and further increase the productivity through a high forming speed.

또한, 본 발명에 따른 제조방법은 둘레방향을 따라 두께(T1,T2)가 다른 알루미늄 파이프 소재(10)를 사용하고, 상기 알루미늄 파이프 소재(10)에서 두께가 두꺼운 부위(11)를 2차 압력의 가스로 가압하여 완제품의 알루미늄 튜브(50)의 곡면 돌출부(51)로 제작하는 방법인 바, 이와 같이 제작된 완제품의 알루미늄 튜브(50)는 전체구간에 걸쳐 두께가 균일하고 품질이 우수한 성능을 갖출 수 있게 된다.In addition, the manufacturing method according to the present invention uses the aluminum pipe material 10 having different thicknesses T1 and T2 along the circumferential direction, and the secondary pressure is applied to the thick portion 11 in the aluminum pipe material 10. It is a method of manufacturing the curved protrusion 51 of the finished aluminum tube 50 by pressurizing with a gas of the finished product, the aluminum tube 50 of the finished product has a uniform thickness and excellent quality throughout the entire section. I can equip it.

특히, 완제품의 알루미늄 튜브(50)에서 곡면 돌출부(51)는 균열 및 파손이 없을 뿐만 아니라 강도 및 강성이 우수한 성능을 확보할 수 있게 된다.In particular, in the aluminum tube 50 of the finished product, the curved protrusions 51 may not only have cracks and damages but also ensure excellent performance in strength and rigidity.

또한, 본 발명에 따른 제조방법은 외형적으로 성형이 완료된 2차 반제품(40)이 완제품의 알루미늄 튜브(50)로 제작될 때까지 상기 2차 반제품(40)을 금형(20)속에서 일정 온도가 될 때까지 서서히 냉각시키면서 완제품의 알루미늄 튜브(50)를 제작 완료하는 방법이므로 급격한 온도 변화에 따른 형상 변화 및 두께 변화를 예방할 수 있게 되고, 모든 공정이 한 개의 금형(20)내에서 진행되므로 제작 완료된 완제품의 알루미늄 튜브(50)는 치수가 정밀하고 품질이 균일한 우수한 성능을 갖출 수 있게 된다.In addition, in the manufacturing method according to the present invention, the secondary semi-finished product 40 is formed at a predetermined temperature in the mold 20 until the secondary semi-finished product 40, which has been externally molded, is manufactured from the aluminum tube 50 of the finished product. Since it is a method of manufacturing the finished aluminum tube 50 while gradually cooling until it is possible to prevent shape changes and thickness changes due to rapid temperature changes, all processes are performed in one mold 20. Finished aluminum tube 50 of the finished product can be equipped with excellent performance of precise dimensions and uniform quality.

10 - 알루미늄 파이프 소재 20 - 금형
30 - 1차 반제품 40 - 2차 반제품
50 - 완제품의 알루미늄 튜브 51 - 곡면 돌출부10-aluminum pipe material 20-mold
30-Primary semifinished product 40-Secondary semifinished product
50-aluminum tube from finished product 51-curved protrusion

Claims (9)

둘레방향을 따라 두께(T1,T2)가 다른 알루미늄 파이프 소재(10)를 금형(20) 속에 넣고 상기 파이프 소재(10)를 확관이 용이한 1차 온도까지 예열한 다음 상기 파이프 소재(10)의 내부로 일정한 1차 압력의 가스를 주입하여 길이방향을 따라 단면이 일자모양을 갖도록 확관된 1차 반제품(30)을 제작하는 단계와;
상기 1차 반제품(30)에서 상대적으로 두께가 두꺼운 부위(31)만을 상기 1차 압력보다 높은 2차 압력의 가스로 재차 가압하여 일체로 돌출된 곡면 돌출부(41)를 구비한 2차 반제품(40)을 제작하는 단계와;
상기 2차 반제품(40)의 제작 완료시점부터 상기 2차 반제품(40)의 온도를 상기 1차 온도보다 낮은 2차 온도까지 냉각시키면서 곡면 돌출부(51)를 구비한 완제품의 알루미늄 튜브(50)를 제작하는 단계와;
상기 완제품의 알루미늄 튜브(50)의 제작이 완료되고 나면 가스 주입을 차단하고 동시에 상기 금형(20)으로부터 가스를 배출시킨 다음 상기 완제품의 알루미늄 튜브(50)를 상기 금형(20)으로부터 취출하는 단계;
를 포함하는 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법.The aluminum pipe material 10 having different thicknesses T1 and T2 along the circumferential direction is put into the mold 20, and the pipe material 10 is preheated to a primary temperature for easy expansion. Manufacturing a primary semi-finished product 30 which is expanded to have a straight cross section along a longitudinal direction by injecting a gas of a constant primary pressure into the inside;
Secondary semifinished product 40 having curved protrusions 41 protruding integrally by repressurizing only a portion 31 having a relatively thick thickness in the primary semifinished product 30 again with a gas having a secondary pressure higher than the primary pressure. Manufacturing);
From the completion of the production of the secondary semifinished product 40, while cooling the temperature of the secondary semifinished product 40 to the secondary temperature lower than the primary temperature, the finished aluminum tube 50 having a curved protrusion 51 Manufacturing step;
After the production of the aluminum tube 50 of the finished product is completed, cutting off gas injection and simultaneously discharging gas from the mold 20 and then taking out the finished aluminum tube 50 from the mold 20;
Method for producing an aluminum tube having a curved protrusion using a hot gas forming method comprising a. 청구항 1에 있어서, 상기 파이프 소재(10)에서 두께가 최대인 부위의 두께(T1)는 최소인 부위의 두께(T2)보다 대략 30％∼50％ 증가한 두께이고, 상기 두께(T2)에서 상기 두께(T1)까지 점차 증가하는 모양인 것을 특징으로 하는 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법.The thickness T1 of the portion having the maximum thickness in the pipe material 10 is a thickness that is approximately 30% to 50% increased from the thickness T2 of the portion having the smallest portion, and the thickness at the thickness T2. Method for producing an aluminum tube with a curved protrusion using a hot gas forming method, characterized in that the shape gradually increases to (T1). 청구항 1에 있어서, 상기 파이프 소재(10)를 500℃∼520℃로 예열한 상태에서 60bar∼70bar의 1차 압력으로 가스를 주입하여 상기 1차 반제품(30)을 제작하는 것을 특징으로 하는 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법.The hot gas of claim 1, wherein the first semi-finished product 30 is manufactured by injecting gas at a primary pressure of 60 bar to 70 bar while preheating the pipe material 10 to 500 ° C to 520 ° C. A method for producing an aluminum tube having a curved protrusion using a molding method. 청구항 1에 있어서, 상기 1차 반제품(30)은 상기 파이프 소재(10)와 동일하게 둘레방향을 따라 두께(T1,T2)가 다른 상태를 지속적으로 유지하고 있는 것을 특징으로 하는 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the first semi-finished product 30 is a hot gas forming method, characterized in that the thickness (T1, T2) is continuously maintained in the circumferential direction in the same way as the pipe material (10) Method for producing an aluminum tube having a curved protrusion by using. 청구항 1에 있어서, 상기 1차 반제품(30)에서 상기 2차 반제품(40)을 제작할 때에는 상기 1차 반제품(30)의 내부 압력을 상기 1차 압력으로 유지시킨 상태에서 상기 2차 압력의 가스를 두께가 두꺼운 부위(31)에만 주입하여 제작하는 것을 특징으로 하는 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법.The method of claim 1, wherein when manufacturing the secondary semi-finished product 40 in the primary semi-finished product 30, the gas of the secondary pressure in the state in which the internal pressure of the primary semi-finished product 30 is maintained at the primary pressure Method for producing an aluminum tube having a curved protrusion using a hot gas forming method, characterized in that the injection is made only to the thick portion 31. 청구항 5에 있어서, 상기 가스의 2차 압력은 80bar∼90bar 인 것을 특징으로 하는 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법.The method of claim 5, wherein the secondary pressure of the gas is 80bar to 90bar, the method of producing an aluminum tube having a curved protrusion by using the hot gas forming method. 청구항 1에 있어서, 상기 2차 반제품(40)은 둘레방향을 따라 전체의 두께(T3)가 동일하게 제작된 제품인 것을 특징으로 하는 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법.The method according to claim 1, wherein the secondary semi-finished product 40 is a method of producing an aluminum tube having a curved protrusion by using a hot gas forming method, characterized in that the product is made of the same thickness (T3) in the entire circumferential direction. . 청구항 1에 있어서, 상기 2차 반제품(40)에서 상기 완제품의 알루미늄 튜브(50)를 제작완료 할 때까지 상기 2차 반제품(40)의 내부 압력을 지속적으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법.The hot gas forming method according to claim 1, wherein the internal pressure of the secondary semifinished product 40 is continuously maintained until the secondary semifinished product 40 is manufactured from the aluminum tube 50 of the finished product. Method for producing an aluminum tube having a curved protrusion using a. 청구항 1에 있어서, 상기 2차 반제품(40)을 상기 완제품의 알루미늄 튜브(50)로 제작할 때에 상기 2차 반제품(40)을 400℃까지 냉각시키면서 제작하는 것을 특징으로 하는 열간가스성형 공법을 이용하여 곡면 돌출부를 구비한 알루미늄 튜브의 제조방법.The method according to claim 1, wherein when the secondary semifinished product 40 is manufactured from the aluminum tube 50 of the finished product, the secondary semifinished product 40 is manufactured while cooling to 400 ° C. using a hot gas forming method. A method for producing an aluminum tube having curved protrusions.
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