KR20120120796A - 니플 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 니플 제작방법은 봉재를 소정의 길이로 절단시키는 S1단계와, S1단계를 거친 봉재의 일측과 타측을 가압하여 일단과 타단 사이의 단면을 확장시키며, 타단을 가압하여 홈을 형성시키는 S2단계와, S2단계를 거친 봉재의 외면과 일단을 가압하여 일단에 홈을 형성시키고, 타단을 가압하여 타단의 홈을 연장시키며, 일단과 타단 사이에 돌출부를 형성시키는 S3단계와, S3단계를 거친 봉재의 타단을 가압하여 타단의 연접부에 플랜지를 형성시키는 S4단계와, S4단계를 거친 봉재의 일단의 홈과 타단의 홈을 가압하여 관통시키는 S5단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 니플 제작방법은 단조가공에 의해 니플을 제작하여 절삭되어 소모되는 소재를 발생시키지 않아 소재의 낭비 및 절삭가공으로 인한 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있으며, 절삭가공에 비하여 니플의 강도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

니플 제작방법{NIPPLE MANUFACTURING METHOD}

본 발명이 속하는 기술분야는 니플에 관한 분야이다. 구체적으로 분할단조가공에 의하여 니플을 제작하는 니플 제작방법에 관한 것이다.

니플은 관과 관을 연결하는 것으로, 니플의 외면에는 관 사이의 결합력을 증가시킬 수 있도록 다각형 단면을 갖는 돌출부와 돌출부에 인접하여 홈이 형성되어 있으며, 니플의 중앙에는 니플의 일측과 타측에 결합된 관을 상호 연통시켜주는 관통홀이 형성된다.

이러한 돌출부, 홈, 관통홀이 형성된 니플은 일반적으로 봉 소재를 크기에 맞게 절단하고 돌출부, 홈 및 관통홀을 절삭가공하여 생산한다. 따라서 봉 소재의 일부가 절삭되어 소모되는 문제가 있었으며, 절삭가공에 의해 생산비용이 상승하는 문제가 있었다.

본 발명에 따른 니플 제작방법은 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.

첫째, 절삭되어 소모되는 소재를 줄여 니플 제작시 비용을 절감시킬 수 있도록 하고자 한다.

둘째, 니플의 강도를 증가시킬 수 있도록 하고자 한다.

셋째, 니플에 제작시 절삭가공에 의해 발생되는 생산비용을 절감시킬 수 있도록 하고자 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 니플 제작방법은 봉재를 소정의 길이로 절단시키는 S1단계와, S1단계를 거친 봉재의 일측과 타측을 가압하여 일단과 타단 사이의 단면을 확장시키며, 타단을 가압하여 홈을 형성시키는 S2단계와, S2단계를 거친 봉재의 외면과 일단을 가압하여 일단에 홈을 형성시키고, 타단을 가압하여 타단의 홈을 연장시키며, 일단과 타단 사이에 돌출부를 형성시키는 S3단계와, S3단계를 거친 봉재의 타단에 분할단조금형(D)을 설치한 후 가압하여 타단의 연접부에 플랜지를 형성시키는 S4단계와, S4단계를 거친 봉재의 일단의 홈과 타단의 홈을 가압하여 관통시키는 S5단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 니플 제작방법의 S1단계와 S2단계 사이에는 S1단계에서 소정의 길이로 절단된 봉재의 외면을 가압하여 일측 단면을 축소시키는 S1a단계를 더 포함하고, S1a단계에서 축소되는 일측단면은 S1단계의 일측 단면 지름의 70 ~ 75%인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 니플 제작방법의 S3단계에서 형성된 돌출부의 단면은 육각 형상으로 형성되고, 돌출부의 모서리와 모서리 사이의 길이는 S1단계의 일측 단면 지름의 102 ~105%인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 니플 제작방법의 S4단계에서 형성된 플랜지의 단면은 S3단계의 타측 단면 지름의 110 ~ 130%인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 니플 제작방법은 봉재를 소정의 길이로 절단시키는 S1'단계와, S1단계를 거친 봉재의 일측과 타측을 가압하여 일단과 타단 사이의 단면을 확장시키며, 타단을 가압하여 홈을 형성시키는 S2'단계와, S2'단계를 거친 봉재의 외면과, 일단을 가압하여 일단에 홈을 형성시키고, 타단을 가압하여 타단의 홈을 연장시키며, 일단과 타단 사이에 돌출부를 형성시키는 S3'단계와, S3'단계를 거친 봉재의 돌출부 타측 연접부를 가압하여 플랜지를 형성시키는 S4'단계와, S4'단계를 거친 봉재의 일단의 홈, 타단의 홈 및 타단을 가압하여 일단의 홈과 타단의 홈을 관통시키는 S5단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 니플 제작방법은 단조가공에 의해 니플을 제작하여 절삭되어 소모되는 소재를 발생시키지 않아 소재의 낭비 및 절삭가공으로 인한 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있으며, 절삭가공에 비하여 니플의 강도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러 분할단조금형을 이용하여 니플의 플랜지를 형성할 수 있도록 함으로써 복수 개의 플랜지가 형성된 니플제작을 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과제 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의해 제작된 니플의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 니플 제작방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 니플 제작방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 니플 제작방법의 순서도이다.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 니플 제작방법에 관하여 구체적으로 설명하겠다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의해 제작된 니플의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 니플 제작방법의 순서도이다.

본 발명에 따른 니플(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 관과 관 사이를 연결하는 것으로, 상부면과 하부면에 연통된 홀이 형성되며, 외측면이 관과 관 사이에 용이하게 결합될 수 있도록 육각형 형성의 돌출부(30)가 형성되며, 하단부에 플랜지(40)가 형성된다.

돌출부(30)와 프랜지(40)가 형성된 니플(1)은 돌출된 형상으로 인하여 봉재를 절삭하여 제작된다. 따라서 봉재의 가공에 많은 시간이 소요되며, 가공 중 절삭되어 버려지는 부분이 많이 발생된다. 따라서 니플(1)의 제작시 비용이 과다하게 발생되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 주조가공을 통해 니플(1)을 제작할 수 있으나, 주조가공을 이용하는 경우 대량생산이 어려워지는 문제가 있었다.

본 발명에 일 실시예에 따른 니플 제작방법은 종래의 니플 제작방법의 단점을 해결하기 위한 것으로, 도 2에 도시된 바와 같이 봉재를 각 부분을 다단으로 가압하여 이루어진다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 니플제작방법은 봉재를 소정의 길이로 절단시키는 S1단계와, S1단계를 거친 봉재의 일측과 타측을 가압하여 일단과 타단 사이의 단면을 확장시키며, 타단을 가압하여 홈(10)을 형성시키는 S2단계와, S2단계를 거친 봉재의 외면과 일단을 가압하여 일단에 홈(20)을 형성시키고, 타단을 가압하여 타단의 홈(10)을 연장시키며, 일단과 타단 사이에 돌출부(30)를 형성시키는 S3단계와, S3단계를 거친 봉재의 타단을 가압하여 타단의 연접부에 플랜지(40)를 형성시키는 S4단계와, S4단계를 거친 봉재의 일단의 홈(20)과 타단의 홈(10)을 가압하여 관통시키는 S5단계로 구성되는 것이 바람직하다.

여기서 일측은 도 1 및 도 2와 후술할 도 3 내지 도 4에 도시된 A 방향을 의미하며, 타측은 A'방향을 의미한다.

S1단계에서 소정의 길이로 절단된 봉재는 도 2에 도시된 바와 같이 대략 원통형 형상으로 형성되나 바람직하게는 단면이 원 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 봉재는 니플(1)이 사용되는 용도에 따라 철, 철합금, 구리, 알루미늄, 니켈, 납 등의 비철금속이 사용될 수 있다.

S1단계에서 소정의 길이로 절단된 봉재는 가공시 압축되는 길이를 고려하여 니플(1)의 길이와 폭(지름)의 약 120 ~ 135 % 정도 크게 절단하는 것이 바람직하다.

S2단계는 도 2에 도시된 바와 같이 봉재의 일단과 타단을 가압하여 봉재의 중앙부분의 단면을 확장시키는 것으로, 이때, 타단에는 봉재의 일측 방향으로 홈(10)을 형성할 수 있도록 봉재를 가압한다.

S3단계는 S2단계를 거친 봉재의 일단을 가압하여 일단에 홈(20)을 형성하고, 타단을 가압하여 S2단계에서 형성된 타단의 홈(10)을 일단 방향으로 연장시킨다.

이때, 일단과 타단 사이의 봉재 외면을 가압하여 일단과 타단 사이에 도 2에 도시된 바와 같이 돌출부(30)를 형성시킨다.

S3단계에서 봉재의 외면을 가압하는 금형은 도 2에 도시된 S3단계의 봉재 형상에 대응되는 형상으로 형성되어 S2단계를 거친 봉재를 이러한 금형에 삽입하여 일단과 타단을 가압하여 형성될 수도 있으며, S2단계를 거친 봉재의 일단과 타단을 가압한 상태에서 앞에서 설명한 금형을 이용하여 봉재를 추가로 가압할 수도 있다.

이때, 돌출부(30)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으나 일반적으로 육각형의 단면형상을 갖도록 형성되는 것이 바람직하며, 육각형 형상의 단면형상으로 형성되는 경우 돌출부(30)의 모서리와 모서리 사이의 길이는 S1단계의 일측 단면 지름의 102 ~105 %가 되도록 하는 것이 바람직하다.

돌출부(30)의 모서리와 모서리 사이의 길이가 S1단계의 일측 단면 지름의 102 ~ 105 %보다 커지는 경우 돌출부(30)의 강도가 유지되지 못하는 문제가 발생될 수 있으며, 102 ~ 105 %보다 작아지는 경우 완성된 니플(1)의 강도가 작아질 수 있다.

S4단계는 S3단계를 거친 봉재의 타단 중 돌출부(30)에 인접한 부분에 분할 단조금형(D)를 설치한 후 타단을 가압하여 타단의 연접부에 플랜지(40)를 형성시키는 단계로, S3단계를 거친 봉재의 타단을 가압한 후 도 2에 도시된 S4단계의 봉재 형상에 대응되는 금형을 이용하여 봉재를 가압하여 형성할 수 있다.

이때, 형성된 플랜지(40)는 도 1에 도시된 바와 같이 원통 형상으로 형성되며, 플랜지(30)의 외경의 지름은 S3단계의 타측 단면 지름의 110 ~ 130 %가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

플랜지(30)의 외경지름이 S3단계의 타측 단면 지름의 110 ~ 130 % 보다 크게 형성되는 경우 플랜지(30)의 강도가 작아져 관과 관을 연결한 후 사용에 의해 파손될 수 있으며, 플랜지(30)의 외경지름이 S3단계의 타측 단면 지름의 110 ~ 130 % 보다 작게 형성되는 경우 니플(1)의 전체 길이가 길어지는 문제가 발생된다.

S4단계에서 사용된 분할단조금형은 결합시 중공형 원기둥형상으로 형성된 것으로 중심을 기준으로 4등분 분할하여 형성된다. 이러한 분할단조금형은 이미 공지된 것으로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

S5단계는 S4단계를 거친 봉재의 일단의 홈(20)과 타단의 홈(10)을 가압하여 관통시키는 단계로 봉재의 일단과 타단에 형성된 홈(10, 20)을 가압하여 상호 연통되도록 한다. 이때, S4단계의 봉재 형상에 대응되는 금형에 봉재를 삽입한 상태에서 일단과 타단을 가압하여 봉재의 외형이 변형되지 않도록 한 후 봉재의 일단과 타단을 가압하는 것이 바람직하다.

이러한 방법에 의해 제작된 니플(1)은 각 가공단계를 거쳐 조직이 치밀해지므로 강도가 증가된다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 니플 제작방법의 순서도인 도 3을 참조하면, S1단계와 S2단계 사이에 S1단계에서 소정의 길이로 절단된 봉재의 외면을 가압하여 일측 단면을 축소시키는 S1a단계를 더 포함할 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 S1단계에서 바로 S2단계로 봉재를 가공시킬 수도 있으나, S1단계의 봉재의 외면을 1차 가압한 후 S2단계를 수행할 수도 있다.

이때, S1a단계에서 축소되는 일측 단면은 상기 S1단계의 일측 단면 지름의 70 ~ 75%로 형성하는 것이 바람직하며, 이보다 크거나 작은 경우 완성된 니플의 강도가 약해지거나, 완성된 니플(1)의 길이가 길게 되는 문제가 발생될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 니플 제작방법의 순서도인 도 4는 를 참조하면, 니플(1)은 봉재를 소정의 길이로 절단시키는 S1'단계와, S1단계를 거친 봉재의 일측과 타측을 가압하여 일단과 타단 사이의 단면을 확장시키며, 타단을 가압하여 홈(10)을 형성시키는 S2'단계와, S2'단계를 거친 봉재의 외면과, 일단을 가압하여 일단에 홈(20)을 형성시키고, 타단을 가압하여 타단의 홈(10)을 연장시키며, 일단과 타단 사이에 돌출부(30)를 형성시키는 S3'단계와, S3'단계를 거친 봉재의 돌출부(30) 타측 연접부(35)를 가압하여 플랜지(40)를 형성시키는 S4'단계와 S4'단계를 거친 봉재의 상기 일단의 홈(20), 타단의 홈(10) 및 타단을 가압하여 일단의 홈(20)와 타단의 홈(10)을 관통시키는 S5단계를 통해 제작될 수 있다.

여기서 S1'단계, S2'단계, S3'단계 및 S5'단계는 앞에서 설명한 S1단계, S2단계, S3단계 및 S5단계와 동일하므로 중복을 피하기 위하여 설명은 생략하기로 하며, 이하에서는 S4'단계를 중심으로 설명하기로 한다.

본 실시예에서의 S4'단계는 S3'단계를 거친 봉재의 돌출부(30) 타측 연접부(35)를 가압하여 플랜지(40)를 형성시키는 단계로 S3'단계를 거친 봉재의 타단을 가압하지 않고 돌출부(30)를 기준으로 타측 방향으로 돌출부(30)에 연접한 연접부(35)를 가압하여 돌출된 플랜지(40)를 형성시킬 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 니플 10, 20 : 홈
30 : 돌출부 35 : 연접부
40 : 플랜지 D : 분할단조금형

Claims (5)

1. 봉재를 소정의 길이로 절단시키는 S1단계;
   상기 S1단계를 거친 봉재의 일측과 타측을 가압하여 일단과 타단 사이의 단면을 확장시키며, 타단을 가압하여 홈(10)을 형성시키는 S2단계;
   상기 S2단계를 거친 봉재의 외면과 일단을 가압하여 일단에 홈(20)을 형성시키고, 타단을 가압하여 타단의 홈(10)을 연장시키며, 일단과 타단 사이에 돌출부(30)를 형성시키는 S3단계;
   상기 S3단계를 거친 봉재의 타단에 분할단조금형(D)을 설치한 후 가압하여 타단의 연접부에 플랜지(40)를 형성시키는 S4단계; 및
   상기 S4단계를 거친 봉재의 상기 일단의 홈(20)과 타단의 홈(10)을 가압하여 관통시키는 S5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 니플 제작방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 S1단계와 S2단계 사이에는
   상기 S1단계에서 소정의 길이로 절단된 봉재의 외면을 가압하여 일측 단면을 축소시키는 S1a단계를 더 포함하고,
   상기 S1a단계에서 축소되는 일측단면은 상기 S1단계의 일측 단면 지름의 70 ~ 75%인 것을 특징으로 하는 니플 제작방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 S3단계에서 형성된 돌출부(30)의 단면은 육각 형상으로 형성되고, 상기 돌출부(30)의 모서리와 모서리 사이의 길이는 S1단계의 일측 단면 지름의 102 ~105%인 것을 특징으로 하는 니플 제작방법.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 S4단계에서 형성된 플랜지(40)의 단면은 상기 S3단계의 타측 단면 지름의 110 ~ 130%인 것을 특징으로 하는 니플 제작방법.
   
5. 봉재를 소정의 길이로 절단시키는 S1'단계;
   상기 S1단계를 거친 봉재의 일측과 타측을 가압하여 일단과 타단 사이의 단면을 확장시키며, 타단을 가압하여 홈(10)을 형성시키는 S2'단계;
   상기 S2'단계를 거친 봉재의 외면과, 일단을 가압하여 일단에 홈(20)을 형성시키고, 타단을 가압하여 타단의 홈(10)을 연장시키며, 일단과 타단 사이에 돌출부(30)를 형성시키는 S3'단계; 및
   상기 S3'단계를 거친 봉재의 돌출부(30) 타측 연접부(35)를 가압하여 플랜지(40)를 형성시키는 S4'단계; 및
   상기 S4'단계를 거친 봉재의 상기 일단의 홈(20), 타단의 홈(10) 및 타단을 가압하여 일단의 홈(20)와 타단의 홈(10)을 관통시키는 S5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 니플 제작방법.
   
   

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