KR20120068369A - Manufacturing method of an integrated cylinder - Google Patents

Manufacturing method of an integrated cylinder Download PDF

Info

Publication number
KR20120068369A
KR20120068369A KR1020100129969A KR20100129969A KR20120068369A KR 20120068369 A KR20120068369 A KR 20120068369A KR 1020100129969 A KR1020100129969 A KR 1020100129969A KR 20100129969 A KR20100129969 A KR 20100129969A KR 20120068369 A KR20120068369 A KR 20120068369A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal sheets
metal plates
welding
outermost
metal
Prior art date
Application number
KR1020100129969A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이호성
윤종훈
유준태
조우현
Original Assignee
한국항공우주연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국항공우주연구원 filed Critical 한국항공우주연구원
Priority to KR1020100129969A priority Critical patent/KR20120068369A/en
Priority to PCT/KR2011/009707 priority patent/WO2012081927A2/en
Publication of KR20120068369A publication Critical patent/KR20120068369A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/033Deforming tubular bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/053Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure characterised by the material of the blanks
    • B21D26/059Layered blanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D47/00Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures
    • B21D47/01Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures beams or pillars
    • B21D47/02Making rigid structural elements or units, e.g. honeycomb structures beams or pillars by expanding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/02Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
    • B23K20/023Thermo-compression bonding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/02Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to soldering or welding
    • B23K31/027Making tubes with soldering or welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/006Vehicles

Abstract

PURPOSE: An integrated cylinder manufacturing method is provided to form the central two of four metal sheets through blow forming in a vacuum condition, thereby improving reliability through a simple process. CONSTITUTION: An integrated cylinder manufacturing method comprises the steps of: preparing four annular metal sheets, welding or diffusion-bonding the two central metal sheets(102,103) located between the outermost and innermost metal sheets(104,101), overlaying and arranging the four metal sheets concentrically, welding or diffusion-bonding the parts of the outermost and innermost metal sheets forming the outer and inner peripheries of a cylinder to the two central metal sheets, mounting the overlaid four metal sheets on a jig, forming a vacuum in the jig, raising the internal temperature of the jig, and injecting gas between the central metal sheets between the outermost and innermost metal sheets.

Description

일체형 실린더 제조 방법{MANUFACTURING METHOD OF AN INTEGRATED CYLINDER}MANUFACTURING METHOD OF AN INTEGRATED CYLINDER}

본 발명은 용접 또는 확산접합을 이용한 일체형 실린더 제조 방법에 관한 것으로, 상세하게는 서로 접하여 포개어 겹칠 수 있는 지름을 갖는 4개의 환형 금속 판재를 부분적으로 용접 또는 확산접합하고, 치구 내부에 실장한 다음, 진공 상태에서 블로우 성형(Blow forming)함으로써 중앙에 위치하는 2개의 금속 판재는 보강부로 성형되고, 최외각, 최내각에 위치하는 금속 판재는 실린더의 외경 및 내경이 되도록 함으로써 간단한 공정에 의하여 신뢰성이 향상, 제조비용 절감의 효과를 누릴 수 있는 일체형 실린더 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for manufacturing an integrated cylinder using welding or diffusion bonding, and in particular, four annular metal plates having a diameter that can overlap and overlap each other, are partially welded or diffusion-bonded, and then mounted inside the jig, Blow molding in the vacuum state allows the two metal plates located at the center to be formed with reinforcement parts, and the metal plates located at the outermost and innermost angles become the outer and inner diameters of the cylinder, thereby improving reliability by a simple process. The present invention relates to an integrated cylinder manufacturing method capable of reducing the manufacturing cost.

오늘날 여러 제품들에서 실린더는 활용도가 매우 높은 것으로서, 기존에는 대상 소재의 특성과 형성, 규격, 목적, 경제성 등에 의해서 다양한 기계가공 및 용접과 접합을 적용하여 제작하였다.In many products today, cylinders are very versatile, and they were manufactured by applying various machining, welding, and joining methods according to the characteristics, formation, specification, purpose, and economics of the target material.

그러나 이러한 방법들은 단순한 구조의 실린더 제작에는 용이하지만, 복잡한 구조의 고압 실린더와 성형이 힘든 금속 판재를 이용한 제작의 경우에 적용이 용이하지 않다는 단점이 있다.However, these methods are easy to manufacture a cylinder of a simple structure, but there is a disadvantage that it is not easy to apply in the case of using a high-pressure cylinder of a complicated structure and a metal plate difficult to form.

대표적으로 용접으로 인한 변형, 제품의 무게 증가와 다단 공정으로 인한 제품의 신뢰성을 확보하기 어렵다는 문제가 있었다.
Typically, there is a problem that it is difficult to secure the reliability of the product due to deformation due to welding, weight increase of the product and the multi-stage process.

본 발명은 상기한 요구조건을 만족시키는, 실린더 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 접하여 포개어 겹칠 수 있는 지름을 갖는 4개의 환형 금속 판재를 부분적으로 용접 또는 확산접합하고, 치구 내부에 실장한 다음, 진공 상태에서 블로우 성형(Blow forming)함으로써 중앙에 위치하는 2개의 금속 판재는 보강부로 성형되고, 최외각, 최내각에 위치하는 금속 판재는 실린더의 외경 및 내경이 되도록 함으로써 간단한 공정에 의하여 신뢰성이 향상, 제조비용 절감의 효과를 누릴 수 있는 일체형 실린더 제조 방법을 제공하는데 목적이 있다.
The present invention relates to a method for manufacturing a cylinder that satisfies the above requirements, and more particularly, to four welded or diffusion-bonded four annular metal plates having a diameter that can overlap and overlap each other, and is mounted inside the jig. Next, the two metal plates positioned at the center are blown into the reinforcing parts by blow forming in a vacuum state, and the metal plates positioned at the outermost and innermost angles are made to have the outer diameter and the inner diameter of the cylinder, thereby ensuring reliability by a simple process. An object of the present invention is to provide an integrated cylinder manufacturing method which can enjoy the effect of the improvement and the reduction of the manufacturing cost.

상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일체형 실린더 제조방법은 서로 접하여 포개어 겹칠 수 있는 지름을 갖는 4개의 환형 금속 판재를 준비하는 단계, 상기 4개의 환형 금속 판재 중 최외각, 최내각에 위치하는 금속 판재 사이에 존재하는 중앙 2개의 금속 판재에 대하여, 완성된 실린더의 보강부로 형성하고자 하는 부분을 용접 또는 확산접합하는 단계, 상기 중심부 2개의 금속 판재를 중심으로 최외각, 최내각 금속 판재를 위치시켜 총 4개의 환형 금속 판재를 동심을 갖도록 겹쳐서 정렬하는 단계, 상기 최외각 금속 판재와 최내각 금속 판재는 각각 중앙 2개의 금속 판재에 대하여, 완성된 실린더의 외경, 내경을 형성하고자 하는 부분을 용접 또는 확산접합하는 단계, 상기 동심을 갖도록 겹쳐서 정렬된 4개의 환형 금속 판재를 치구 내부에 실장하는 단계, 상기 4개의 환형 금속 판재가 실장된 치구 내부를 진공 상태로 만드는 단계, 상기 치구 내부를 승온한 다음, 상기 4개의 환형 금속 판재 중 최외각, 최내각에 위치하는 금속 판재 사이에 존재하는, 미세 기공이 형성된 중앙 2개의 금속 판재 사이로 가스를 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the integrated cylinder manufacturing method of the present invention comprises the steps of preparing four annular metal plate having a diameter that can overlap and overlap each other, the outermost, the innermost of the four annular metal plate Welding or diffusion-joining a part to be formed by the reinforcement part of the completed cylinder with respect to the central two metal plates existing between the metal plates, and positioning the outermost and innermost metal plates with respect to the central two metal plates. Arranging a total of four annular metal plates so as to have concentricity, and the outermost metal plate and the innermost metal plate are welded to the center two metal plates, respectively, to form the outer and inner diameters of the completed cylinder. Or diffusion bonding, mounting four annular metal sheets arranged so as to have concentricity in the jig. In the step, the inside of the jig mounting the four annular metal plate is made in a vacuum state, after raising the inside of the jig, the outermost of the four annular metal plate, the metal plate positioned between the innermost Injecting a gas between the center two metal plate formed with fine pores.

여기에서, 상기 가스 주입시 주입 압력은 20~40 Bar일 수 있다.Here, the injection pressure during the gas injection may be 20 ~ 40 Bar.

여기에서, 상기 금속 판재는 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 니켈 합금 또는 철강 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.Here, the metal plate may be at least one selected from the group consisting of aluminum alloys, titanium alloys, nickel alloys or steel alloys.

여기에서, 상기 승온시의 온도는 상기 금속 판재가 알루미늄 합금인 경우 400℃ 이상일 수 있다.Here, the temperature at the time of the temperature increase may be 400 ° C or more when the metal plate is an aluminum alloy.

여기에서, 상기 승온시의 온도는 상기 금속 판재가 티타늄 합금, 니켈 합금 또는 철강 합금인 경우 700℃ 이상일 수 있다.Here, the temperature at the time of the temperature increase may be 700 ° C or more when the metal plate is a titanium alloy, nickel alloy or steel alloy.

여기에서, 상기 용접 또는 확산접합시, 상기 용접 또는 확산접합되는 부분 이외의 부분에는 이형제를 도포할 수 있다.
Here, at the time of the welding or diffusion bonding, a release agent may be applied to a portion other than the portion to be welded or diffusion bonded.

본 발명의 일체형 실린더 제조방법에 의하면, 가공이 어려운 금속 판재를 이용하여 간단한 방법으로 보강부분이 형성된 일체형 실린더를 제작할 수 있으며, 완성된 제품의 신뢰도가 높고, 제조비용이 절감되어 경제적이라는 효과가 있다.
According to the integrated cylinder manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture an integrated cylinder formed with a reinforcement portion by a simple method using a metal plate difficult to process, high reliability of the finished product, there is an effect that the manufacturing cost is reduced and economical. .

도 1은 본 발명의 일체형 실린더의 재료가 되는 4개의 금속 판재를 성형 치구 내부에 실장한 모습을 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1을 X-X선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일체형 실린더의 재료가 되는 4개의 금속 판재를 성형 치구 내부에 실장하고 블로우 성형을 시작한 초기 모습을 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3을 Y-Y선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일체형 실린더의 재료가 되는 4개의 금속 판재를 성형 치구 내부에 실장하고 블로우 성형을 거의 완료한 모습을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 5를 Z-Z선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일체형 실린더 제조방법에 의하여 완성된 일체형 실린더의 모습이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a plan view showing a state in which four metal plates serving as materials of an integrated cylinder of the present invention are mounted inside a molding jig.
2 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 1.
FIG. 3 is a plan view showing an initial state in which four metal sheets serving as materials of the integrated cylinder of the present invention are mounted inside a molding jig and start blow molding.
4 is a cross-sectional view of FIG. 3 taken along the line YY.
Fig. 5 is a plan view showing a state in which four metal plates serving as the materials of the integrated cylinder of the present invention are mounted inside a molding jig and almost blow molding is completed.
6 is a cross-sectional view taken along the line ZZ of FIG. 5.
Figure 7 is a state of the integrated cylinder completed by the integrated cylinder manufacturing method of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be limited to the usual or dictionary meanings, and the inventors will be required to properly define the concepts of terms in order to best describe their invention. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that it can.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the configuration of the embodiments described herein is only one of the most preferred embodiments of the present invention and does not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents and modifications that can replace them at the time of the present application It should be understood that there may be

이하, 도면에 의하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일체형 실린더의 재료가 되는 4개의 금속 판재를 성형 치구 내부에 실장한 모습을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1을 X-X선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 1 is a plan view showing a state in which four metal plates serving as a material of an integrated cylinder of the present invention are mounted inside a molding jig, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line X-X of FIG.

먼저, 서로 접하여 포개어 겹칠 수 있는 지름을 갖는 4개의 환형 금속 판재(101, 102, 103, 104)를 준비한다(S1).First, four annular metal plates 101, 102, 103, 104 having diameters that can overlap and overlap each other are prepared (S1).

상기 4개의 환형 금속 판재(101, 102, 103, 104)는 도 1에서 나타낸 바와 같이, 서로 접하여 포개어 겹칠 수 있도록 각기 다른 지름을 가지며, 완성된 제품에 요구되는 크기를 고려하여 금속 판재(100)를 준비한다.As shown in FIG. 1, the four annular metal plates 101, 102, 103, and 104 have different diameters so as to overlap each other and overlap each other, and considering the size required for the finished product. Prepare.

상기 금속 판재(100)는 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 니켈 합금 또는 철강 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 공정상의 편의를 위하여 상기 4개의 금속 판재는 서로 동일한 재질인 것이 바람직하다. The metal plate 100 may be at least one selected from the group consisting of aluminum alloys, titanium alloys, nickel alloys or steel alloys. Preferably, the four metal plates are made of the same material. .

상기 4개의 환형 금속 판재(101, 102, 103, 104)는 가공 전 화학적 세척, 기계적 연마방법 등에 의하여 표면 처리한다. 표면 처리가 잘 되었을 때, 이 후 용접 또는 확산접합이 잘 이루어져 성형이 용이하게 된다. The four annular metal plates 101, 102, 103, 104 are surface treated by chemical cleaning, mechanical polishing, or the like before processing. When the surface treatment is well done, the welding or diffusion bonding is good afterwards to facilitate the molding.

다음으로, 상기 4개의 환형 금속 판재 중 최외각에 위치하는 금속 판재(104)와 최내각에 위치하는 금속 판재(101) 사이에 존재하는 중앙 2개의 금속 판재(102, 103)에 대하여, 완성된 실린더(도 7의 10)의 보강부(3)로 형성하고자 하는 부분(도 1의 A)을 용접 또는 확산접합한다(S2). Next, the center two metal plates 102 and 103 existing between the metal plate 104 positioned at the outermost angle and the metal plate 101 positioned at the innermost angle among the four annular metal plates are completed. The portion (A in FIG. 1) to be formed by the reinforcement 3 of the cylinder (10 in FIG. 7) is welded or diffusion-bonded (S2).

즉, 도 1의 부분 확대도를 참고하면, 중앙 2개의 금속 판재(102, 103)가 용접 또는 확산접합되는 부분(A)를 표시하였는바, 이 부분은 차후 블로우 성형시 서로 접합되어 완성된 실린더(10)의 보강부(3)가 된다.That is, referring to the enlarged partial view of FIG. 1, a portion A in which the center two metal plates 102 and 103 are welded or diffusion-bonded is indicated. It becomes the reinforcement part 3 of (10).

상기 용접은 열을 가함으로써 상기 금속 판재의 상변화를 일으켜 용융시키는(melting) 방식이며, 확산접합(diffusion bonding)은 접촉되어 있는 금속 판재를 가열 및 가압함으로써 금속 판재를 용융시키지 않고 원자간의 확산을 통해 접합시키는 방식으로써, 금속 판재를 용융시키지 않는다는 점에서 용접과 다르며, 별도의 접합재를 사용하지 않는다는 점에서 브레이징과 다르다.The welding is a method in which the phase change of the metal sheet is melted by applying heat, and the diffusion bonding is a diffusion between atoms without melting the metal sheet by heating and pressing the metal sheet in contact. The method of joining together is different from welding in that the metal sheet is not melted, and is different from brazing in that no separate bonding material is used.

용접 또는 확산접합 온도는 각 금속 판재의 종류에 따라 다른데, 상기 금속 판재가 알루미늄 합금의 경우 400℃ 이상, 바람직하게는 400~600℃이고, 티타늄 합금, 니켈 합금, 철강 합금일 경우 700℃이상, 바람직하게는 700~900℃이다.Welding or diffusion bonding temperature is different depending on the type of each metal plate, the metal plate is 400 ℃ or more, preferably 400 ~ 600 ℃ for aluminum alloy, 700 ℃ or more for titanium alloy, nickel alloy, steel alloy, Preferably it is 700-900 degreeC.

또한 확산접합 압력은 금속 판재들 상호간 접합 강도가 높아질 수 있는 정도의 압력이면 충분하며, 특별한 제한은 없다.In addition, the diffusion bonding pressure is sufficient to the pressure that can increase the bonding strength between the metal sheets, there is no particular limitation.

다음으로, 상기 중앙 2개의 금속 판재(102, 103)에 대한 용접 또는 확산접합이 완료되면, 상기 중심부 2개의 금속 판재(102, 103)를 중심으로 최외각 금속 판재(104), 최내각 금속 판재(101)를 위치시켜 총 4개의 환형 금속 판재(101, 102, 103, 104)를 동심을 갖도록 겹쳐서 정렬한다(S3). Next, when welding or diffusion bonding to the central two metal sheets 102 and 103 is completed, the outermost metal sheet 104 and the innermost metal sheet are centered around the central two metal sheets 102 and 103. Positioning 101, the total of four annular metal plate (101, 102, 103, 104) is arranged so as to overlap concentrically (S3).

상기 정렬이 완료되면, 상기 최외각 금속 판재(104)와 최내각 금속 판재(101)는 각각 중앙 2개의 금속 판재(103, 102)에 대하여, 완성된 실린더(도 7의 10)의 외경(1), 내경(2)을 형성하고자 하는 부분을 용접 또는 확산접합한다(S4).When the alignment is completed, the outermost metal plate 104 and the innermost metal plate 101 may be formed with respect to the outer diameter 1 of the completed cylinder (10 in FIG. 7) with respect to the two central metal plates 103 and 102, respectively. ), Welding or diffusion bonding the portion to form the inner diameter (S4).

도 1의 부분 확대도를 참고하면, 최외각 금속 판재(104)와 중앙 2개의 금속 판재 중 외각에 위치하는 금속 판재(103)를, 최내각 금속 판재(101)와 중앙 2개의 금속 판재 중 내각에 위치하는 금속 판재(102)를 용접 또는 확산접합하는데, 이 때 용접 또는 확산접합 부분(A', A")은 차후 블로우 성형이 완료된 실린더(10)에 있어서 각 금속 판재들이 접합되어 각각 내경(2)과 외경(1)이 형성되도록 한다.Referring to the partially enlarged view of FIG. 1, the outermost metal sheet 104 and the metal sheet 103 positioned at the outer shell of the two central metal sheets are the outermost metal sheet 104 and the inner metal sheet 101 and the center two metal sheets. Wherein the metal sheet 102 is located in the welding or diffusion bonding, where the welding or diffusion bonding portion (A ', A ") is the metal sheet is bonded to each other in the cylinder 10, the blow molding is completed afterwards, each of the inner diameter ( 2) and the outer diameter (1) to be formed.

여기에서 중앙의 2개 금속 판재(102, 103)에는 블로우 성형시 이격이 용이하게 일어나도록 용접 또는 확산접합된 부분(A)을 제외한 부분(B)에 이형제를 도포할 수 있다.Here, the release agent may be applied to the two metal plates 102 and 103 in the center, except for the portion A, which is welded or diffusion-bonded, so that the separation occurs easily during blow molding.

다음으로, 상기 용접 또는 확산접합이 완료되고, 동심을 갖도록 겹쳐서 정렬된 4개의 환형 금속 판재(101, 102, 103, 104)를 치구(200) 내부에 실장한다(S5).Next, the welding or diffusion bonding is completed, and the four annular metal plates 101, 102, 103, 104 arranged so as to have concentricity are mounted inside the jig 200 (S5).

도 1, 2에는 성형 치구(200) 내부에 실장된 금속 판재들(100)의 모습이 나타나 있는데, 이 경우 성형 치구(200) 내부에는 도 1, 2에 나타낸 바와 같이 블로우 성형을 위한 공간(310)이 마련된다. 상기 성형 치구(200)는 고온과 고압 조건에서 밀폐되어야 한다.1 and 2 show the shapes of the metal plates 100 mounted inside the molding jig 200, in which case the space for blow molding 310 is shown in the molding jig 200 as shown in FIGS. 1 and 2. ) Is prepared. The molding jig 200 should be sealed under high temperature and high pressure conditions.

다음으로, 상기 4개의 환형 금속 판재들(100)이 실장된 치구(200) 내부를 진공 상태로 만든다(S6). Next, the jig 200 on which the four annular metal plates 100 are mounted is made in a vacuum state (S6).

상기 성형 치구(200)는 내부를 진공 상태로 만들기 위해 도 2에 나타낸 바와 같이, 진공튜브(300)를 구비한다. 상기 진공튜브(300)를 통하여 공기를 제거함으로써 치구(200) 내부를 10-4Torr 정도의 진공상태로 만들어 준다.The molding jig 200 is provided with a vacuum tube 300, as shown in Figure 2 to make the interior in a vacuum state. By removing the air through the vacuum tube 300 makes the inside of the jig 200 in a vacuum state of about 10 -4 Torr.

다음으로, 상기 치구(200) 내부를 성형에 필요한 온도로 승온한 다음, 상기 4개의 환형 금속 판재들(100) 중 최외각(104), 최내각에 위치하는 금속 판재(101) 사이에 존재하는, 미세 기공이 형성된 중앙 2개의 금속 판재(102, 103) 사이로 가스를 주입한다(S7).Next, the inside of the jig 200 is heated to a temperature necessary for molding, and then present between the outermost part 104 and the innermost metal plate 101 of the four annular metal sheets 100. The gas is injected between the two central metal plates 102 and 103 having fine pores (S7).

상기 성형 치구(200) 전체의 기밀 시험이 완료되면 전체 치구(200)를 고온로에 넣고 가열을 시작한다. 고온로에서 블로우 성형과 접합이 최적화될 수 있는 온도에 도달하면, 치구(200)에 구비된 가스주입구(400)를 통해서 불활성 기체를 주입한다.When the airtight test of the entire molding jig 200 is completed, the entire jig 200 is put into a high temperature furnace to start heating. When reaching the temperature at which the blow molding and the bonding can be optimized in the high temperature furnace, an inert gas is injected through the gas inlet 400 provided in the jig 200.

상기 승온시 도달 온도는 모재인 금속 판재의 종류에 따라 다른데, 알루미늄 합금의 경우 400℃이상, 바람직하게는 400~600℃, 티타늄 합금, 니켈 합금, 철강 합금인 경우에는 700℃이상, 바람직하게는 700~900℃이다.The temperature reached at the time of temperature increase depends on the type of metal plate as the base metal, but in the case of aluminum alloy 400 ℃ or more, preferably 400 ~ 600 ℃, titanium alloy, nickel alloy, steel alloy 700 ℃ or more, preferably 700-900 degreeC.

상기 중앙 2개의 금속 판재(102, 103)에는 미세 기공이 형성되어 있어, 이들이 접촉하고 있는 면에 불활성 가스를 주입하면, 상기 미세 기공을 통하여 불활성 기체가 이동하므로 용접 또는 확산접합한 부분(A)을 제외하고 서로 이격되어 초기에는 도 3과 같은 형상, 말기에는 도 5와 같은 형상이 된다.Fine pores are formed in the central two metal plates 102 and 103, and when inert gas is injected into the surfaces in contact with each other, the inert gas moves through the fine pores, thereby welding or diffusion-joining part A Except for being spaced apart from each other initially to the shape as shown in Figure 3, the end is the shape as shown in FIG.

가스 주입시에는 최종 형태가 될 때까지 가스 압력을 적절히 조절하며, 완성될 실린더(10)의 외경(1)과 내경(2) 사이에 보강부(3)가 원하는 형상으로 되면, 온도를 내린다. 여기에서 적절한 가스 압력은 20~40Bar이다.At the time of gas injection, the gas pressure is appropriately adjusted until the final shape, and when the reinforcing portion 3 is in a desired shape between the outer diameter 1 and the inner diameter 2 of the cylinder 10 to be completed, the temperature is lowered. The proper gas pressure here is 20 to 40 Bar.

도 7에는 완성된 일체형 실린더(10)를 나타내었는바, 상기 일체형 실린더(10)의 외경(1)은 최외각 금속 판재(104)와 중앙 2개의 금속 판재 중 외각에 위치한 금속 판재(103)가 용접 또는 확산접합되어 형성되고, 실린더(10)의 내경(2)은 최내각 금속 판재(101)와 중앙 2개의 금속 판재 중 내각에 위치한 금속 판재(102)가 용접 또는 확산접합되어 형성되며, 보강부(3)는 중앙 2개의 금속 판재(102, 103)들이 용접 또는 확산접합되어 형성되는바, 상기 일련의 성형이 본 발명의 방법에 의하여 한꺼번에 이루어지게 된다.7 shows the completed integrated cylinder 10, the outer diameter 1 of the integrated cylinder 10 includes an outermost metal plate 104 and a metal plate 103 located at an outer side of the center two metal plates. The inner diameter 2 of the cylinder 10 is formed by welding or diffusion bonding, and the innermost metal sheet 101 and the metal sheet 102 positioned at the inner angle of the two metal sheets are formed by welding or diffusion bonding. The part 3 is formed by welding or diffusion joining two central metal plates 102 and 103, and the series of moldings are performed at the same time by the method of the present invention.

이상에서 본 발명에 대하여 설명하였으나, 이는 일실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 다양한 변화 및 변형이 가능함은 본 기술분야에서 통상적으로 숙련된 당업자에게 분명하다.
Although the present invention has been described above, this is only one embodiment, and it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

<부호의 설명><Code description>

100: 금속판재100: metal sheet

200: 성형치구200: molding jig

300: 진공튜브300: vacuum tube

400: 가스주입구400: gas inlet

A, A', A": 용접 또는 확산접합부A, A ', A ": welded or diffusion joint

B: 이형제 도포부B: mold release agent

10: 본 발명의 방법에 의해 성형이 완료된 일체형 실린더10: integral cylinder in which molding is completed by the method of the present invention

1: 일체형 실린더의 외경1: outer diameter of integrated cylinder

2: 일체형 실린더의 내경2: inner diameter of integrated cylinder

3: 일체형 실린더의 보강부3: reinforcement of integral cylinder

Claims (6)

서로 접하여 포개어 겹칠 수 있는 지름을 갖는 4개의 환형 금속 판재를 준비하는 단계;
상기 4개의 환형 금속 판재 중 최외각, 최내각에 위치하는 금속 판재 사이에 존재하는 중앙 2개의 금속 판재에 대하여, 완성된 실린더의 보강부로 형성하고자 하는 부분을 용접 또는 확산접합하는 단계;
상기 중심부 2개의 금속 판재를 중심으로 최외각, 최내각 금속 판재를 위치시켜 총 4개의 환형 금속 판재를 동심을 갖도록 겹쳐서 정렬하는 단계;
상기 최외각 금속 판재와 최내각 금속 판재는 각각 중앙 2개의 금속 판재에 대하여, 완성된 실린더의 외경, 내경을 형성하고자 하는 부분을 용접 또는 확산접합하는 단계;
상기 동심을 갖도록 겹쳐서 정렬된 4개의 환형 금속 판재를 치구 내부에 실장하는 단계;
상기 4개의 환형 금속 판재가 실장된 치구 내부를 진공 상태로 만드는 단계;
상기 치구 내부를 승온한 다음, 상기 4개의 환형 금속 판재 중 최외각, 최내각에 위치하는 금속 판재 사이에 존재하는, 미세 기공이 형성된 중앙 2개의 금속 판재 사이로 가스를 주입하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 실린더 제조방법.
Preparing four annular metal plates having a diameter that can overlap and overlap each other;
Welding or diffusion joining a portion of the four annular metal sheets to be formed by reinforcement portions of the completed cylinders with respect to two central metal sheets existing between the outermost and innermost metal sheets;
Arranging the outermost and innermost metal sheets with respect to the center two metal sheets so that a total of four annular metal sheets are arranged concentrically;
Welding the outermost metal plate and the innermost metal plate to each of the two central metal plates by welding or diffusion-joining a portion to form an outer diameter and an inner diameter of the completed cylinder;
Mounting four annular metal plates arranged so as to have concentricity in the jig;
Vacuuming the inside of the jig where the four annular metal plates are mounted;
Injecting gas between two central metal plates having fine pores, which are present between the outermost and innermost metal plates of the four annular metal plates after raising the inside of the jig;
Integrated cylinder manufacturing method comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 가스 주입시 주입 압력은 20~40bar인 것을 특징으로 하는 일체형 실린더 제조방법.
The method of claim 1,
The injection pressure when the gas is injected, the integrated cylinder manufacturing method, characterized in that 20 ~ 40bar.
제 1항에 있어서,
상기 금속 판재는 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 니켈 합금 또는 철강 합금으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 일체형 실린더 제조방법.
The method of claim 1,
The metal plate is a one-piece cylinder manufacturing method, characterized in that at least one selected from the group consisting of aluminum alloys, titanium alloys, nickel alloys or steel alloys.
제 1항에 있어서,
상기 승온시의 온도는 상기 금속 판재가 알루미늄 합금인 경우 400℃ 이상인 것을 특징으로 하는 일체형 실린더 제조방법.
The method of claim 1,
The temperature at the time of the temperature increase is a one-piece cylinder, characterized in that 400 ℃ or more when the metal plate is an aluminum alloy.
제 1항에 있어서,
상기 승온시의 온도는 상기 금속 판재가 티타늄 합금, 니켈 합금 또는 철강 합금인 경우 700℃ 이상인 것을 특징으로 하는 일체형 실린더 제조방법.
The method of claim 1,
The temperature at the time of the temperature rise is a one-piece cylinder, characterized in that 700 ℃ or more when the metal plate is a titanium alloy, nickel alloy or steel alloy.
제 1항에 있어서,
상기 용접 또는 확산접합시, 상기 용접 또는 확산접합되는 부분 이외의 부분에 이형제를 도포하는 것을 특징으로 하는 일체형 실린더 제조방법.

The method of claim 1,
And a release agent is applied to a portion other than the portion to be welded or diffusion bonded during the welding or diffusion bonding.

KR1020100129969A 2010-12-17 2010-12-17 Manufacturing method of an integrated cylinder KR20120068369A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100129969A KR20120068369A (en) 2010-12-17 2010-12-17 Manufacturing method of an integrated cylinder
PCT/KR2011/009707 WO2012081927A2 (en) 2010-12-17 2011-12-16 Method for manufacturing an integrated cylinder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100129969A KR20120068369A (en) 2010-12-17 2010-12-17 Manufacturing method of an integrated cylinder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120068369A true KR20120068369A (en) 2012-06-27

Family

ID=46245238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100129969A KR20120068369A (en) 2010-12-17 2010-12-17 Manufacturing method of an integrated cylinder

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20120068369A (en)
WO (1) WO2012081927A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105855318A (en) * 2015-02-11 2016-08-17 波音公司 Dual walled titanium tubing and methods of manufacturing the tubing

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4833768A (en) * 1988-04-28 1989-05-30 Mcdonnell Douglas Corporation Curved SPF/DB sandwich fabrication
JPH02121734A (en) * 1988-10-31 1990-05-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Manufacture of metallic sandwich panel
JPH0994678A (en) * 1995-09-29 1997-04-08 Fuji Heavy Ind Ltd Unified molding method for titanium alloy structure
JP2004245115A (en) * 2003-02-13 2004-09-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Manufacturing method of cooling passage structure, manufacturing method of nozzle having cooling passage, and nozzle having cooling passage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105855318A (en) * 2015-02-11 2016-08-17 波音公司 Dual walled titanium tubing and methods of manufacturing the tubing

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012081927A2 (en) 2012-06-21
WO2012081927A3 (en) 2012-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6894529B2 (en) How to make wheel rims, spokes and steel wheels, and steel wheels molded by that method
JP5805678B2 (en) Method for creating a metal insert that protects a leading edge made from a composite material
JP5835904B2 (en) Transverse welding method and joint structure therefor
JP2012533020A (en) Multi-part piston for an internal combustion engine and method of manufacturing such a piston
KR20140007791A (en) Method for producing a piston for an internal combustion engine and piston for an internal combustion engine
CN110508891A (en) A kind of closed band muscle hollow structure manufacturing process of titanium alloy
JP5694564B2 (en) Reduction of residual stress in welding
KR20170015373A (en) Method for producing a multilayered large pipe
US8448837B2 (en) Method for manufacturing a one-piece annular metal part having a reinforcing insert of composite material
KR20120068369A (en) Manufacturing method of an integrated cylinder
US20050121498A1 (en) Method for the production of parts by means of diffusion bonding and superplastic forming, and mold for carrying out said method
CN102528218A (en) Method for preventing deformation of large-size thin-wall annular casting during welding process
US7905387B2 (en) Method of manufacturing expansion joint
JP5686582B2 (en) Axle case manufacturing method
KR101179763B1 (en) High pressure hydroformed multi-layer tube and method for manufacturing the same
JPS58141880A (en) Joining method of sintered hard alloy
US20190126353A1 (en) Manufacturing method
JP2011236970A (en) Liquefied petroleum gas container without welding seam, apparatus and method for manufacturing the same
JP4041698B2 (en) Tailored steel pipe excellent in hydroformability and manufacturing method thereof
CN106825189B (en) The manufacturing method of automobile three-way tailpipe
FR2619034A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING BY COMPRESSION OF A POWDER A CONSTRUCTION ELEMENT COMPRISING PARTS WITH WALLS OF HIGHLY DIFFERENT THICKNESSES
JP6471444B2 (en) Manufacturing method of hot forging die
KR101235230B1 (en) Manufacturing method of seamless tube
JP4361985B2 (en) Manufacturing method of high-frequency ERW steel pipe with excellent workability
KR20120140150A (en) Vertical wafer boat

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application