KR20190066944A - Manufacturing method of forged ball for ball valve - Google Patents

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김광표
이인환
김재현
허완
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Abstract

The present invention relates to a manufacturing method of a forged ball for a large ball valve. According to an embodiment of the present invention, the manufacturing method of the forged ball for the large ball valve comprises: a step of providing raw materials whose cross-section is in a shape of a rectangle; a step of cogging the raw materials to manufacture a first processed product whose cross-section is in a circular shape; a step of performing an upset forging on the first processed product to manufacture a second processed product; a step of piercing the second processed product to manufacture a third processed product with a hollow part inside; a step of inserting a pipe bar into the hollow part of the third processed product to use an upper die and a lower die, to process an outer circumferential surface of the third processed product into a shape of a ball, and to manufacture a fourth processed product; and a step of removing the lower die to apply a downward pressure to the upper die, and to manufacture a fifth processed product. The present invention aims to provide a manufacturing method for a forged ball for a large ball valve, which is able to mass-produce various sizes and types of large forged balls by using an existing facility without a separate investment in large facilities.

Description

대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF FORGED BALL FOR BALL VALVE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a forged ball for a large ball valve,

본 발명은 볼 밸브에 적용되는 볼의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 대형 볼 밸브에 적용되는 단조볼 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball manufacturing method applied to a ball valve, and more particularly, to a method of manufacturing a forged ball applied to a large ball valve.

일반적으로 밸브는 유체의 흐름을 조절하거나 또는 차단하기 위한 장치로써, 다양한 산업 전반에 걸쳐 사용되는 중요한 부품 중 하나이다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] A valve is generally an apparatus for regulating or blocking the flow of fluid, and is one of the important components used throughout various industries.

이러한 밸브는 그 적용 부위나 동작 방식에 따라 다양하게 구성되며, 특히 산업용 볼 밸브는 적용되는 제품에 따라 소량 생산 방식을 취할 수 밖에 없으며, 이로 인하여 수요자의 주문에 따라 생산, 공급하는 생산주문방식의 비중이 매우 크다.These valves are variously configured according to the application area and operation method. In particular, industrial ball valves are inevitably subject to a small quantity production method depending on the products to which they are applied, and as a result, The proportion is very large.

한편, 국내에서 생산 및 소비되는 볼 밸브용 소형 볼은 일반적으로 주조로 제조되고 있으나, 대형 볼의 경우 주조공정의 생산비용이 매우 높으며, 기계적 특성이 낮고, 신뢰성이 떨어지므로 단조공정을 통하여 제조되는 것이 바람직하다.On the other hand, small balls for ball valves manufactured and consumed domestically are generally manufactured by casting, but in the case of large balls, the production cost of the casting process is very high, the mechanical properties are low and the reliability is low, .

그러나, 최근 대형화되는 플랜트 산업 추세에 의하여 볼 밸브용 볼과 같은 플랜트 요소 부품 또한 점점 대형화되는 상황이며, 이로 인하여 대형설비 투자시 설비투자비, 감가삼각비, 설비사용면적 등으로 인하여 원가경쟁력 하락을 가져올 수 있다는 문제점이 있다.However, due to the recent trend of large-scale plant industry, plant element parts such as ball ball ball are also becoming larger and larger, which can lead to lower cost competitiveness due to capital investment, depreciation and facility area. .

한편, 하기 선행기술문헌에는 상,하면 또는 좌,우측면에 상호 평행한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀과 수직이 되는 방향의 일면에 레버결합홀이 형성되는 속이 빈 형태의 구체; 및 상기 구체의 관통홀에 결합되어 구체 내부의 유로를 형성하는 관체;를 포함하는 볼 밸브용 볼 유닛 및 그 제조방법에 대한 내용이 개시되어 있을 뿐 본 발명의 기술적 요지는 개시하고 있지 않다.On the other hand, the following prior art documents disclose a hollow shape in which a through hole is formed parallel to the upper and lower surfaces or left and right sides, and a lever coupling hole is formed on one surface in a direction perpendicular to the through hole; And a tube body coupled to the through-hole of the spherical body to form a flow path inside the spherical body, and a method of manufacturing the ball unit, and does not disclose the technical gist of the present invention.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0117407호Korean Patent Publication No. 10-2015-0117407

본 발명에 따른 볼 밸브용 단조볼 제조방법은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.The method for manufacturing a ball for a ball valve according to the present invention has the following problems in order to solve the above-mentioned problems.

별도의 대형설비 투자 없이 기존의 설비를 이용하여 다양한 크기 및 종류의 대형 단조볼을 양산할 수 있는 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법을 제안하는 것이다.The present invention proposes a method for manufacturing a large-sized ball valve forged ball which can mass-produce large-sized forged balls of various sizes and types by using existing facilities without investing in a large-sized facility.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다. The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for controlling the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법은 단면이 직사각형으로 형성된 원자재를 제공하는 단계; 상기 원자재를 코깅 가공하여 단면이 원형으로 형성된 제1 가공품을 제조하는 코깅 가공 단계; 상기 제1 가공품을 업세트 단조 가공하여 제2 가공품을 제조하는 업세트 단조 가공 단계; 상기 제2 가공품을 피어싱 가공하여 내부에 중공이 형성된 제3 가공품을 제조하는 피어싱 가공 단계; 파이프바를 상기 제3 가공품의 중공에 삽입하고, 상부 다이 및 하부 다이를 이용하여 상기 제3 가공품의 외주면을 볼 형상으로 가공하여 제4 가공품을 제조하는 세미-다이 단조 가공 단계; 상기 하부 다이를 제거한 후 상기 상부 다이에 하향 압력을 인가하여 제5 가공품을 제조하는 인라징 단조 가공 단계;를 포함한다.A method of manufacturing a forged ball for a large ball valve according to an embodiment of the present invention includes: providing a raw material having a rectangular cross section; Cogging the raw material to produce a first processed product having a circular cross section; An upset forging step of upset forging the first workpiece to produce a second workpiece; Piercing the second workpiece to produce a third workpiece having a hollow therein; A semi-die forging step of inserting a pipe bar into the hollow of the third workpiece and machining the outer circumferential surface of the third workpiece into a ball shape using the upper die and the lower die to produce a fourth workpiece; And removing the lower die and applying a downward pressure to the upper die to produce a fifth workpiece.

상기 세미-다이 단조 가공 단계는, 파이프바를 상기 제3 가공품의 중공에 삽입하는 단계; 상기 상부 다이 및 하부 다이를 상기 제3 가공품의 외주면 일측 및 타측에 각각 배치시키는 단계; 및 상기 파이프바를 회전시키면서 상기 상부 다이 및 하부 다이를 상기 파이프바 방향으로 가압하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다. Said semi-die forging step comprising the steps of: inserting a pipe bar into the hollow of said third workpiece; Disposing the upper die and the lower die on one side and the other side of the outer circumferential surface of the third workpiece, respectively; And pressing the upper die and the lower die toward the pipe bar while rotating the pipe bar.

상기 인라징 단조 가공 단계는, 상기 하부 다이를 제거하는 단계; 및 상기 파이프바를 회전시키면서 상기 상부 다이를 상기 파이프바 방향으로 가압하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.Wherein the step of forging comprises: removing the lower die; And pressing the upper die toward the pipe bar while rotating the pipe bar.

상기 인라징 단조 가공 단계 이후에, 상기 제5 가공품의 외면을 황삭 및 정삭 중 적어도 하나의 가공을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.And performing at least one of roughing and finishing the outer surface of the fifth workpiece after the step of engraving forging.

본 발명의 다른 실시예에 따른 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법은 단면이 원형으로 형성된 원자재를 제공하는 단계; 상기 원자재를 업세트 단조 가공 및 피어싱 가공하여 내부에 중공이 형성된 1차 가공품을 제조하는 업세트 단조 및 피어싱 가공 단계; 파이프바를 상기 1차 가공품의 중공에 삽입하고, 상부 다이 및 하부 다이를 이용하여 상기 1차 가공품의 외주면을 볼 형상으로 가공하여 2차 가공품을 제조하는 세미-다이 단조 가공 단계; 상기 하부 다이를 제거한 후 상기 상부 다이에 하향 압력을 인가하여 3차 가공품을 제조하는 인라징 단조 가공 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a forged ball for a large ball valve, the method comprising: providing a raw material having a circular section; Upset forging and piercing processing for upsetting and piercing the raw material to produce a primary workpiece having a hollow therein; A semi-die forging step of inserting a pipe bar into the hollow of the primary workpiece and machining the outer peripheral surface of the primary workpiece into a ball shape using an upper die and a lower die to produce a secondary workpiece; And removing the lower die and applying a downward pressure to the upper die to produce a third finished product.

상기 세미-다이 단조 가공 단계는, 파이프바를 상기 1차 가공품의 중공에 삽입하는 단계; 상기 상부 다이 및 하부 다이를 상기 1차 가공품의 외주면 일측 및 타측에 각각 배치시키는 단계; 및 상기 파이프바를 회전시키면서 상기 상부 다이 및 하부 다이를 상기 파이프바 방향으로 가압하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.Said semi-die forging step comprising the steps of: inserting a pipe bar into the hollow of said primary workpiece; Disposing the upper die and the lower die on one side and the other side of the outer circumferential surface of the primary workpiece, respectively; And pressing the upper die and the lower die toward the pipe bar while rotating the pipe bar.

상기 인라징 단조 가공 단계는, 상기 하부 다이를 제거하는 단계; 및 상기 파이프바를 회전시키면서 상기 상부 다이를 상기 파이프바 방향으로 가압하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.Wherein the step of forging comprises: removing the lower die; And pressing the upper die toward the pipe bar while rotating the pipe bar.

상기 인라징 단조 가공 단계 이후에, 상기 3차 가공품의 외면을 황삭 및 정삭 중 적어도 하나의 가공을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.And performing at least one of roughing and finishing the outer surface of the third workpiece after the inlining forging step.

본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법은 세미-다이 단조 가공과 인라징 단조 가공을 융합한 단조공법을 제공함으로써 대형의 단조볼을 별도의 설비투자 없이 제조할 수 있는 장점이 있다.The method of manufacturing a forged ball for a large ball valve according to one embodiment of the present invention and another embodiment provides a forging method by combining a semi-die forging process and an inlaid forging process, thereby manufacturing a large forged ball without additional facility investment There is an advantage to be able to do.

아울러, 외경, 내경 및 두께 등의 제품 치수의 제어가 용이하므로 가공여유를 줄일 수 있으며, 이를 통하여 원소재 절감 효과를 기대할 수 있다.In addition, since it is easy to control the product dimensions such as the outer diameter, the inner diameter and the thickness, the machining allowance can be reduced, and the effect of reducing the raw material can be expected.

또한, 기존 단조볼 제조 공정 대비 공정 수를 줄일 수 있으므로 제조비용을 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. In addition, since the number of processes can be reduced compared to the existing forged ball manufacturing process, the manufacturing cost can be reduced.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 종래의 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이다.
도 2는 도 1의 각 공정의 실제 구현예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브용 단조볼 제조방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이다.
도 4는 도 3의 각 공정의 실제 구현예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 세미-다이 단조 가공 단계를 세부 단계로 구체화한 플로우차트이다.
도 6은 도 3의 인라징 단조 가공 단계를 세부 단계로 구체화한 플로우차트이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼 밸브용 단조볼 제조방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이다.
도 8은 도 7의 각 공정의 실제 구현예를 도시한 도면이다.
FIG. 1 is a flowchart showing a conventional method for manufacturing a large-sized ball valve forged ball in a time-wise manner.
Fig. 2 is a view showing an actual embodiment of each step of Fig. 1. Fig.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a ball for forging ball valve according to an embodiment of the present invention in a time-wise manner.
FIG. 4 is a view showing an actual implementation example of each step of FIG. 3. FIG.
5 is a flowchart detailing the semi-die forging process of FIG. 3 in detail.
FIG. 6 is a flow chart embodying the in-lasing forging process of FIG. 3 in detail.
7 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a ball valve forged ball according to another embodiment of the present invention in a time-wise manner.
FIG. 8 is a view showing an actual implementation example of each step of FIG. 7. FIG.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. It is to be noted that the accompanying drawings are only for the purpose of facilitating understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the scope of the present invention with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법에 대하여 설명하기 전에, 기존의 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 간단하게 설명하도록 한다. 1 and 2, a method for manufacturing a large-sized ball valve forged ball according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Explain it.

도 1은 종래의 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이고, 도 2는 도 1의 각 공정의 실제 구현예를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a flowchart showing a conventional method for manufacturing a forged ball for a large ball valve in a time-series manner, and FIG. 2 is a view showing an actual implementation example of each step in FIG.

종래의 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 원자재 제공 단계(S10), 코깅 가공 단계(S20), 업세트 단조 가공 단계(S30), 피어싱 가공 단계(S40), 링 롤링 단계(S50), 황삭 단계(S60) 및 정삭 단계(S70)를 포함하도록 구성된다.1 and 2, a conventional method for manufacturing a large-sized ball valve forging ball includes steps of providing a raw material (S10), a cogging process S20, an upset forging process S30, a piercing process S40 , A ring rolling step (S50), a roughing step (S60) and a finishing step (S70).

원자재 제공 단계(S10)는 단면이 직사각형으로 절단된 슬라브(Slab)를 제공하는 단계이다.The raw material supply step S10 is a step of providing a slab whose section is cut into a rectangle.

이후, 제공된 원자재인 슬라브는 충분한 온도로 가열한 후 모서리 부분을 가압 성형하여 원통형 형상으로 제조하는 코깅(Cogging) 가공 단계(S20)가 수행된다.Thereafter, the slab, which is a raw material, is subjected to a cogging processing step (S20) in which the slab is heated to a sufficient temperature and then the corner portion is pressure-molded into a cylindrical shape.

구체적으로 코깅 가공은 슬라브를 일방향으로 소정의 알피엠(rpm)으로 회전시키며, 상하 방향으로 반복하여 가압 성형하여 단면이 직사각형 또는 장방형 형상을 가진 소재를 원통형 형상을 가진 반제품으로 성형하는 것이다.Specifically, in the cogging process, the slab is rotated in a predetermined direction at a predetermined rpm in one direction, and repeatedly press-molded in a vertical direction to form a semi-finished product having a rectangular or rectangular shape in cross section.

코깅 가공 단계(S20)를 거친 제품은 다시 상하 방향을 가압하여 성형함으로써 단면적을 확장시키는 업세트(Upset) 단조 가공(S30)을 통하여 반제품의 상하면의 단면적은 확대되고 측면은 소정의 곡률을 가진 곡면의 형상을 가지게 된다.The cross-sectional area of the upper and lower surfaces of the semi-finished product is enlarged through an upset forging process (S30) in which the cross-sectional area is expanded by pressing the upper and lower directions by the cogging process step S20. .

상술한 코깅 가공(S20) 및 업세트 단조 가공(S30) 단계를 거친 반제품은 중심축 방향으로 소정의 직경을 가진 내경부를 형성시키는 피어싱(Piercing) 가공 단계(S40)가 수행된다.The semi-finished product that has undergone the above-described cogging process (S20) and the upset forging process (S30) is subjected to a piercing processing step (S40) for forming an inner diameter portion having a predetermined diameter in the central axial direction.

이후, 메인 롤(Main Roll)과 맨드렐(Mandrel)을 이용하여 피어싱 가공이 완료된 반제품을 가압 성형하는 링 롤링(Ring Rolling) 단계(S50)가 수행되고, 마지막으로 황삭 단계(S60) 및 정삭 단계(S70)를 거친 후 대형 볼 밸브용 단조볼 제조가 완료된다.Thereafter, a ring rolling step (S50) is performed to press-mold the semi-finished product that has been pierced by using the main roll and the mandrel. Finally, the roughing step (S60) and the finishing step (S70), the forging ball for a large ball valve is completed.

이러한 종래의 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법은 고객이 요구하는 초대형 볼 밸브용 단조볼의 제조가 필요할 경우 링 롤링 단계(S50)의 수행을 위한 설비를 새로 구축해야 하는 문제점이 있다.This conventional method of manufacturing a forged ball for a large ball valve has a problem in that it is required to newly construct a facility for carrying out a ring rolling step (S50) when it is required to manufacture a forged ball for an extra large ball valve required by a customer.

나아가 종래의 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법은 외경, 내경 및 두께 등의 제품 치수의 제어가 어렵기 때문에 제품 제조시 충분한 가공여유를 두어야 하므로 원소재를 필요 이상으로 낭비하는 문제점이 있다. Furthermore, since the conventional manufacturing method of a forged ball for a large ball valve is difficult to control the product dimensions such as the outer diameter, the inner diameter and the thickness, sufficient working margin must be provided in the production of the product, and thus there is a problem that the raw material is wasted more than necessary.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법에 대하여 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a method for manufacturing a forged ball for a large ball valve according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6. FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브용 단조볼 제조방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이고, 도 4는 도 3의 각 공정의 실제 구현예를 도시한 도면이고, 도 5는 도 3의 세미-다이 단조 가공 단계를 세부 단계로 구체화한 플로우차트이고, 도 6은 도 3의 인라징 단조 가공 단계를 세부 단계로 구체화한 플로우차트이다.FIG. 3 is a flow chart illustrating a method for manufacturing a ball for forging ball valve according to an embodiment of the present invention in a time-series manner, FIG. 4 is a view showing an actual implementation example of each step in FIG. 3, 3 is a flow chart embodying the semi-die forging step in detail, and FIG. 6 is a flow chart embodying the in-lasing forging step of FIG. 3 in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 원자재 제공 단계(S110), 코깅 가공 단계(S120), 업세트 단조 가공 단계(S130), 피어싱 가공 단계(S140), 세미-다이(Semi-Die) 단조 가공 단계(S150), 인라징(Enlarging) 단조 가공 단계(S160) 및 정삭 단계(S170)를 포함하도록 형성된다.3 and 4, the method for manufacturing a large-sized ball valve forging ball valve according to an embodiment of the present invention includes a raw material providing step S110, a cogging processing step S120, an upset forging processing step S130, A piercing step S140, a semi-die forging step S150, an enlarging forging step S160, and a finishing step S170.

원자재 제공 단계(S110)는 단면이 직사각형 또는 장방향으로 형성되어 절단된 슬라브인 원자재(110)를 제공하는 단계이다.The raw material providing step S110 is a step of providing the raw material 110 which is a slab whose cross section is formed in a rectangular shape or a long direction.

코깅 가공 단계(S120)는 원자재(110)를 일방향으로 소정의 알피엠으로 회전시키며 상하 방향으로 반복하여 가압 성형함으로써, 단면이 직사각형 또는 장방형 형상인 원자재(110)를 단면이 원형으로 형성된 제1 가공품(120)으로 가공한다.The cogging processing step S120 includes the steps of rotating the raw material 110 in a predetermined direction in a predetermined direction and repeatedly pressing the raw material 110 in the upward and downward directions to form a raw material 110 having a rectangular or rectangular cross section, 120).

상기 코깅 가공 단계(S120) 이후에는 업세트 단조 가공 단계(S130)가 수행되는데, 코깅 가공 단계(S120)의 산출물인 제1 가공품(120)을 업세트 단조 가공하여 제2 가공품(130)을 제조하게 된다. After the cogging step S120, an upset forging step S130 is performed. The first workpiece 120, which is the product of the cogging work step S120, is upset forged to manufacture the second workpiece 130 .

코깅 가공 단계(S120)를 거친 제1 가공품(120)은 다시 상하 방향을 가압하여 성형함으로써 단면적을 확장시키는 업세트(Upset) 단조 가공 단계(S130)을 통하여 상하면의 단면적은 확대되고 측면은 소정의 곡률의 곡면의 형상을 갖는 제2 가공품(130)을 제조하게 된다.The first workpiece 120 having undergone the cogging machining step S120 is further subjected to an upset forging step S130 for expanding the cross sectional area by pressing and forming the upper and lower directions again so that the cross sectional area of the upper and lower surfaces is enlarged, A second workpiece 130 having a curved surface shape is produced.

이후, 제2 가공품(130)에 소정의 직경을 갖는 내경부를 형성시키기 위한 피어싱 가공을 수행하여 내부에 중공(141)이 형성된 제3 가공품(140)을 제조하는 피어싱 가공 단계(S140)가 수행된다.Thereafter, a piercing processing step (S140) for manufacturing a third processed product 140 in which a hollow 141 is formed is performed by performing a piercing process for forming an inner diameter portion having a predetermined diameter in the second processed product 130 do.

피어싱 가공 단계(S140) 이후에는 세미-다이(Semi-Die) 단조 가공 단계(S150)가 수행되는데, 이러한 세미-다이 단조 가공 단계(S150)에서는 파이프바(151)를 제3 가공품(140)의 중공(141)에 삽입하고, 상부 다이(152) 및 하부 다이(153)를 이용하여 제3 가공품(140)의 외주면을 볼 형상으로 가공하여 제4 가공품(150)을 제조하는 공정이 수행된다.After the piercing step S140, a semi-die forging step S150 is performed. In this semi-die forging step S150, the pipe bar 151 is inserted into the third work 140 A process of manufacturing the fourth workpiece 150 by inserting the third die 140 into the hollow 141 and machining the outer circumferential surface of the third workpiece 140 into a ball shape using the upper die 152 and the lower die 153 is performed.

이러한 세미-다이 단조 가공 단계(S150)는 구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이 3개의 공정 단계로 세분화할 수 있다.This semi-die forging step S150 can be subdivided into three process steps as shown in Fig. 5 in detail.

이러한 세미-다이 단조 가공 단계(S150)는 먼저 파이프바(151)를 제3 가공품(140)의 중공(141)에 삽입하는 단계(S151)와, 상부 다이(152) 및 하부 다이(153)를 제3 가공품(140)의 외주면 일측 및 타측에 각각 배치시키는 단계(S152)와, 파이프바(151)를 회전시키면서 상부 다이(152) 및 하부 다이(153)를 파이프바(151) 방향으로 가압하는 단계(S153)로 구체화된다.This semi-die forging step S150 includes first a step (S151) of inserting the pipe bar 151 into the hollow 141 of the third workpiece 140 and a step (S151) of cutting the upper die 152 and the lower die 153 A step S152 of placing the upper die 152 and the lower die 153 in the direction of the pipe bar 151 while rotating the pipe bar 151 It is specified in step S153.

이러한 세미-다이 단조 가공 단계(S150)에 의하여 제3 가공품(140)의 외주면은 볼 형상으로 형성되도록 미리 설정된 곡률을 갖는 곡면으로 가공되어 제4 가공품(150)이 제조되게 된다.By this semi-die forging process S150, the outer circumferential surface of the third workpiece 140 is processed into a curved surface having a predetermined curvature so as to be formed into a ball shape, so that the fourth workpiece 150 is manufactured.

이후, 제4 가공품(150)의 내경을 크게 하기 위한 인라징(Enlarging) 단조 가공 단계(S160)가 수행된다.Thereafter, an Enlarging forging step S160 for increasing the inner diameter of the fourth workpiece 150 is performed.

이러한 인라징 단조 가공 단계(S160)는 세미-다이 단조 가공 단계(S150)에서 사용된 파이프바(151), 상부 다이(152) 및 하부 다이(153) 중 하부 다이(153)를 제거한 후 상부 다이(152)에 하향 압력을 인가하여 제5 가공품(160)을 제조하는 공정으로, 구체적으로 도 6에 도시된 바와 같이 크게 2단계로 세분화할 수 있다.This phosphorus forging step S160 is performed by removing the lower die 153 of the pipe bar 151, the upper die 152 and the lower die 153 used in the semi-die forging step S150, And then applying a downward pressure to the second workpiece 152 to manufacture the fifth workpiece 160. Specifically, as shown in FIG. 6, the workpiece 160 can be roughly divided into two steps.

즉, 인라징 단조 가공 단계(S160)는 하부 다이(153)를 제거하는 단계(S161) 및 파이프바(151)를 회전시키면서 상부 다이(152)를 파이프바(151) 방향으로 가압하는 단계(S162)로 구체화될 수 있으며, 이러한 인라징 단조 가공에 의하여 제품 치수의 제어가 용이하기 때문에 제품 제조시 가공여유를 줄일 수 있으며, 이를 통하여 원소재를 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. That is, the step of engraving forging (S160) includes a step (S161) of removing the lower die 153 and a step (S162) of pressing the upper die 152 toward the pipe bar 151 while rotating the pipe bar 151 ), And since the product dimension can be easily controlled by such an inlaid forging process, it is possible to reduce the machining allowance at the time of manufacturing the product, and the effect of reducing the raw material can be expected.

마지막으로, 제5 가공품(160)이 외면을 황삭 및 정삭 중 적어도 하나의 가공을 수행하는 단계(S170)가 수행될 수 있으며, 이를 통하여 최종적인 대형 볼 밸브용 단조볼을 제조할 수 있게 된다.Finally, the step (S170) of performing at least one of roughing and finishing the outer surface of the fifth workpiece 160 may be performed, thereby making it possible to manufacture the final large-sized ball valve forging ball.

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법에 대하여 설명하도록 하되, 본 발명의 일 실시예에 따른 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법에 대한 설명시 이미 언급한 내용과 중복되는 내용은 그 자세한 설명을 생략하도록 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a forged ball for a large ball valve according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8, In the description, duplicate descriptions should be omitted.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 볼 밸브용 단조볼 제조방법을 시계열적으로 도시한 플로우차트이고, 도 8은 도 7의 각 공정의 실제 구현예를 도시한 도면이다. FIG. 7 is a flow chart illustrating a method for manufacturing a ball for forging ball valve according to another embodiment of the present invention in a time-series manner, and FIG. 8 is a view showing an actual implementation example of each step in FIG.

본 발명의 다른 실시예에 따른 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법은, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 원자재 제공 단계(S210), 업세트 단조 및 피어싱 가공 단계(S220), 세미-다이 단조 가공 단계(S230), 인라징 단조 가공 단계(S240) 및 정삭 단계(S250)를 포함하도록 형성된다.7 and 8, the method for manufacturing a large-sized ball valve for a ball valve according to another embodiment of the present invention may include providing raw material (S210), upset forging and piercing (S220), semi-die forging A machining step S230, an engraving forging step S240, and a finishing step S250.

원자재 제공 단계(S210)는 단면이 원형인 원자재(200), 즉 라운드 블룸(Round Bloom)을 제공하는 단계로, 이러한 라운드 블룸(200)을 제공받을 경우, 코깅 가공 단계를 삭제할 수 있게 되어 공정수를 줄임으로써 공정 비용을 절감할 수 있게 된다.The raw material providing step S210 is a step of providing a raw material 200 having a round cross section, that is, a round bloom. When the round bloom 200 is provided, the cogging processing step can be eliminated, The process cost can be reduced.

이후 원자재(200), 즉 라운드 블룸(200)을 업세트 단조 가공 및 피어싱 가공을 동시에 수행하는 업세트 단조 및 피어싱 가공 단계(S220)가 수행된다.Then, an upset forging and piercing processing step (S220) is performed in which the raw material 200, i.e., the round bloom 200, is simultaneously subjected to upset forging and piercing.

이러한 업세트 단조 및 피어싱 가공 단계(S220)는 라운드 블룸(200)을 상하 방향을 가압하여 단면적을 확장시키는 동시에 내부에 중공(221)을 형성시킴으로써 공정수를 줄일 수 있게 된다.The upset forging and piercing processing step S220 can reduce the number of processes by pressing the round bloom 200 in the vertical direction to enlarge the cross-sectional area and forming the hollow 221 inside.

이후, 업세트 단조 및 피어싱 가공 단계(S220)에 의하여 산출된 1차 가공품(220)의 외주면을 볼 형상으로 가공하여 2차 가공품(230)을 제조하는 세미-다이 단조 가공 단계(S230)가 수행된다.Thereafter, a semi-die forging step S230 for manufacturing the secondary workpiece 230 by machining the outer circumferential surface of the primary workpiece 220 calculated by the upset forging and piercing processing step S220 into a ball shape is performed do.

이러한 세미-다이 단조 가공 단계(S230)는 구체적으로 파이프바(231)를 1차 가공품(220)의 중공(221)에 삽입하고, 상부 다이(232) 및 하부 다이(233)를 이용하여 1차 가공품(220)의 외주면을 볼 형상으로 가공하여 2차 가공품(230)을 제조하는 공정으로, 이에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 일 실시예에 따른 세미-다이 단조 가공 단계(S150)에서 설명한 내용과 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.This semi-die forging step S230 is specifically performed by inserting the pipe bar 231 into the hollow 221 of the primary workpiece 220 and by using the upper die 232 and the lower die 233, The process of manufacturing the secondary workpiece 230 by machining the outer circumferential surface of the workpiece 220 into a ball shape is explained in detail with reference to the contents described in the step of the semi-die forging (S150) according to an embodiment of the present invention Therefore, a detailed description thereof will be omitted.

세미-다이 단조 가공 단계(S230) 이후에는 하부 다이(233)를 제거한 후 상부 다이(232)에 하향 압력을 인가하여 3차 가공품(240)을 제조하는 인라징 단조 가공 단계(S240)가 수행되는데, 이에 대한 구체적인 설명 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 인라징 단조 가공 단계(S160)에서 설명한 내용과 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.After the semi-die forging step S230, an engraving forging step S240 is performed in which the lower die 233 is removed and a downward pressure is applied to the upper die 232 to manufacture the third workpiece 240 And a detailed description thereof is also the same as that described in the step of engraving forging (S160) according to an embodiment of the present invention, so that a detailed description thereof will be omitted.

마지막으로, 3차 가공품(240)의 외면에 정삭 가공을 수행하는 단계(S250)가 수행될 수 있으며, 이를 통하여 최종적인 대형 볼 밸브용 단조볼을 제조할 수 있게 된다.Finally, a finishing process (S250) may be performed on the outer surface of the third processed product 240, thereby manufacturing a final forged ball for a large ball valve.

본 발명의 다른 실시예에 따른 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법은 제품 제조시 가공여유를 줄일 수 있으며, 이를 통하여 원소재를 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법의 장점을 구비할 뿐만 아니라 공정수 절감을 통한 공정비용 절감 효과 또한 기대할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a forged ball for a large ball valve, which can reduce a machining allowance in manufacturing a product, It is possible not only to have the advantages of the method of manufacturing a ball for forging ball valve but also to reduce the process cost by reducing the number of process steps.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.

Claims (5)

단면이 직사각형으로 형성된 원자재를 제공하는 단계;
상기 원자재를 코깅 가공하여 단면이 원형으로 형성된 제1 가공품을 제조하는 코깅 가공 단계;
상기 제1 가공품을 업세트 단조 가공하여 제2 가공품을 제조하는 업세트 단조 가공 단계;
상기 제2 가공품을 피어싱 가공하여 내부에 중공이 형성된 제3 가공품을 제조하는 피어싱 가공 단계;
파이프바를 상기 제3 가공품의 중공에 삽입하고, 상부 다이 및 하부 다이를 이용하여 상기 제3 가공품의 외주면을 볼 형상으로 가공하여 제4 가공품을 제조하는 세미-다이 단조 가공 단계;
상기 하부 다이를 제거한 후 상기 상부 다이에 하향 압력을 인가하여 제5 가공품을 제조하는 인라징 단조 가공 단계;
를 포함하는 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법.
Providing a raw material having a rectangular cross section;
Cogging the raw material to produce a first processed product having a circular cross section;
An upset forging step of upset forging the first workpiece to produce a second workpiece;
Piercing the second workpiece to produce a third workpiece having a hollow therein;
A semi-die forging step of inserting a pipe bar into the hollow of the third workpiece and machining the outer circumferential surface of the third workpiece into a ball shape using the upper die and the lower die to produce a fourth workpiece;
Removing the lower die and applying a downward pressure to the upper die to produce a fifth workpiece;
Wherein the method comprises the steps of:
제1항에 있어서, 상기 세미-다이 단조 가공 단계는,
파이프바를 상기 제3 가공품의 중공에 삽입하는 단계;
상기 상부 다이 및 하부 다이를 상기 제3 가공품의 외주면 일측 및 타측에 각각 배치시키는 단계; 및
상기 파이프바를 회전시키면서 상기 상부 다이 및 하부 다이를 상기 파이프바 방향으로 가압하는 단계;
를 포함하는 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법.
The method of claim 1, wherein the semi-die forging comprises:
Inserting a pipe bar into the hollow of said third workpiece;
Disposing the upper die and the lower die on one side and the other side of the outer circumferential surface of the third workpiece, respectively; And
Pressing the upper die and the lower die toward the pipe bar while rotating the pipe bar;
Wherein the method comprises the steps of:
제1항에 있어서, 상기 인라징 단조 가공 단계는,
상기 하부 다이를 제거하는 단계; 및
상기 파이프바를 회전시키면서 상기 상부 다이를 상기 파이프바 방향으로 가압하는 단계;
를 포함하는 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법.
The method according to claim 1,
Removing the lower die; And
Pressing the upper die toward the pipe bar while rotating the pipe bar;
Wherein the method comprises the steps of:
제1항에 있어서, 상기 인라징 단조 가공 단계 이후에,
상기 제5 가공품의 외면을 황삭 및 정삭 중 적어도 하나의 가공을 수행하는 단계;
를 더 포함하는 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법.
The method according to claim 1, wherein after the step of forging,
Performing at least one of roughing and finishing the outer surface of the fifth workpiece;
Further comprising the steps of:
단면이 원형으로 형성된 원자재를 제공하는 단계;
상기 원자재를 업세트 단조 가공 및 피어싱 가공하여 내부에 중공이 형성된 1차 가공품을 제조하는 업세트 단조 및 피어싱 가공 단계;
파이프바를 상기 1차 가공품의 중공에 삽입하고, 상부 다이 및 하부 다이를 이용하여 상기 1차 가공품의 외주면을 볼 형상으로 가공하여 2차 가공품을 제조하는 세미-다이 단조 가공 단계;
상기 하부 다이를 제거한 후 상기 상부 다이에 하향 압력을 인가하여 3차 가공품을 제조하는 인라징 단조 가공 단계;
를 포함하는 대형 볼 밸브용 단조볼 제조방법.
Providing a raw material having a circular cross section;
Upset forging and piercing processing for upsetting and piercing the raw material to produce a primary workpiece having a hollow therein;
A semi-die forging step of inserting a pipe bar into the hollow of the primary workpiece and machining the outer peripheral surface of the primary workpiece into a ball shape using an upper die and a lower die to produce a secondary workpiece;
Removing the lower die and applying a downward pressure to the upper die to produce a third processed product;
Wherein the method comprises the steps of:
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