KR20210045650A

KR20210045650A - Spinning apparatus and method for reducing diameter of pipe

Info

Publication number: KR20210045650A
Application number: KR1020190128940A
Authority: KR
Inventors: 전영우; 정태성
Original assignee: 우신공업 주식회사
Priority date: 2019-10-17
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2021-04-27

Abstract

A spinning processing apparatus for axial pipe molding at least a part of a pipe in a tapered shape comprises: a rotary chuck configured to hold and rotate one end of the pipe, a support unit for rotatably supporting the other end of the pipe, and a processing roller configured to press a processing area between both ends of the pipe to perform spinning processing.

Description

Spinning apparatus and method for forming a shaft pipe TECHNICAL FIELD

본 발명은 파이프를 축관 성형하기 위한 스피닝 가공 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a spinning processing apparatus and method for shaping a pipe.

스피닝 가공은 판 또는 파이프 등의 형상을 갖는 금속 소재를 성형하는 가공 방법이며, 회전하는 금속 소재에 롤러를 가압하여 성형을 실시하는 회전 소성 가공의 일종이다.Spinning is a processing method for forming a metal material having a shape such as a plate or a pipe, and is a type of rotational plastic processing in which a roller is pressed against a rotating metal material to form it.

스피닝 가공은 공정수 절감과 동시에 부품 생산에 소용되는 소재의 양을 줄이기 위해 사용되는 공법으로 롤러의 가압에 의해 금속 소재를 다지는 과정을 통해 파이프의 성형을 수행한다.Spinning is a method used to reduce the number of processes and at the same time reduce the amount of material used in the production of parts. Pipes are formed through the process of compacting metal materials by pressing rollers.

자동차의 배기가스를 정화하는 장치인 촉매변환기는 촉매가 내장된 캔 파이프를 포함하며, 캔 파이프는 중공 파이프 형상을 갖되 양측 단부가 축관되어 테이퍼 형상을 갖도록 형성된다. 이러한 캔 파이프의 테이퍼 형상의 단부는 스피닝 공법에 의해 성형될 수 있는데, 스피닝 공법은 소재의 절감 및 정밀한 제품 성형을 가능하게 하기 때문에 캔 파이프의 제조 공법으로 각광받고 있다.The catalytic converter, which is an apparatus for purifying exhaust gas of an automobile, includes a can pipe in which a catalyst is embedded, and the can pipe has a shape of a hollow pipe, but both ends thereof are axially formed to have a tapered shape. The tapered end of the can pipe can be molded by a spinning method, and the spinning method has been in the spotlight as a manufacturing method for can pipes because it enables material reduction and precise product molding.

촉매변환기의 캔 파이프와 같은 파이프 부재를 축관하는 스피닝 가공하는 방법은 크게 파이프 회전 방식과 파이프 고정 방식으로 나뉠 수 있다. 파이프 회전 방식은 성형 대상물인 파이프를 회전시키면서 성형이 이루어지는 방법이며 파이프 고정 방식은 파이프가 고정된 상태에서 롤러가 회전하면서 성형이 이루어지는 방법이다. 파이프 회전 방식은 파이프가 회전하면 공구, 즉 롤러가 파이프에 반복된 사이클로 조금씩 축관하는 방식을 취하며, 파이프 고정 방식은 공구가 회전하면서 반복된 사이클로 파이프를 축관하는 방식을 취한다. 두 가지 방법 모두 파이프 또는 롤러가 자유로운 상태에서 가공이 이루어지는 방식이고, 이때 파이프가 박판 구조이기 때문에 가공 부위 이외의 파이프의 대부분을 클램핑하여 넓은 면적으로 고정함으로써 가공 중 파이프의 변형이 방지되도록 한다.The method of spinning a pipe member such as a can pipe of a catalytic converter can be largely divided into a pipe rotation method and a pipe fixing method. The pipe rotation method is a method in which molding is performed while rotating a pipe, which is an object to be formed, and the pipe fixing method is a method in which forming is performed while the roller rotates while the pipe is fixed. In the pipe rotation method, when the pipe rotates, a tool, that is, a roller, is a method in which the pipe is gradually piped in repeated cycles, and the pipe fixing method is a method in which the pipe is piped in a repeated cycle while the tool is rotated. In both methods, processing is performed while the pipe or roller is free. At this time, since the pipe has a thin plate structure, most of the pipes other than the processing area are clamped and fixed to a large area to prevent deformation of the pipe during processing.

이러한 종래의 스피닝 가공 방법에서는 파이프의 한 쪽이 고정되지 않고 자유로운 상태에서 한 번의 가공 작업으로 한 개의 제품이 생산되기 때문에, 생산성이 낮으며 한 번의 가공 작업으로 두 개의 제품을 가공하기 위해서는 파이프의 길이가 두 배 이상 길어져야 하기 때문에 파이프의 진동으로 인하여 휨, 부러짐, 변형, 치수 불균일 등의 문제가 발생한다.In this conventional spinning processing method, one product is produced in one processing operation while one side of the pipe is not fixed and free, so the productivity is low and the length of the pipe is required to process two products in one processing operation. Because the pipe must be more than twice as long, problems such as bending, breakage, deformation, and dimensional unevenness occur due to the vibration of the pipe.

등록특허공보 제10-0999297호 (등록일자: 2010년12월01일)Registered Patent Publication No. 10-0999297 (Registration date: December 1, 2010)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 향상된 생산성을 가지면서도 가공 중 대상인 파이프의 진동을 차단하여 휨, 부러짐, 치수 불균일 등의 문제를 해결할 수 있는 파이프 축관 성형을 위한 스피닝 가공 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a spinning processing apparatus and method for forming a pipe shaft pipe capable of solving problems such as bending, breakage, and dimensional unevenness by blocking vibration of a target pipe during processing while having improved productivity.

본 발명의 실시예에 따른 파이프의 적어도 일부를 테이퍼진 형상으로 축관 성형하기 위한 스피닝 가공 장치는, 상기 파이프의 일측 단부를 잡고 회전시킬 수 있도록 구성되는 회전 척(chuck), 상기 파이프의 타측 단부를 회전 가능하게 지지하는 지지 유닛, 그리고 상기 파이프의 양측 단부 사이의 가공 영역을 가압하여 스피닝 가공을 수행할 수 있도록 구성되는 가공 롤러를 포함한다.A spinning processing apparatus for forming a shaft pipe in a tapered shape according to an embodiment of the present invention includes a rotating chuck configured to hold and rotate one end of the pipe, and the other end of the pipe. And a support unit rotatably supported, and a processing roller configured to perform a spinning process by pressing a processing region between both ends of the pipe.

상기 회전 척은 척 바디, 상기 척 바디에 설치되며 상기 파이프의 단부의 외면을 반경방향 내측으로 가압하여 지지할 수 있도록 구성되는 하나 이상의 죠(jaw), 그리고 상기 척 바디에 설치되며 상기 파이프의 단부의 내면을 반경방향 외측으로 지지할 수 있도록 구성되는 내부 지지대를 포함할 수 있다.The rotary chuck is a chuck body, at least one jaw installed on the chuck body and configured to support by pressing the outer surface of the end of the pipe radially inward, and installed on the chuck body and the end of the pipe It may include an inner support configured to support the inner surface of the radially outward.

상기 지지 유닛은 상기 가공 영역의 가공 진행 중 상기 파이프의 길이방향의 확장에 저항하는 압력을 제공하도록 구성될 수 있다.The support unit may be configured to provide a pressure to resist expansion in the longitudinal direction of the pipe during processing of the processing region.

상기 지지 유닛은 상기 파이프를 회전 가능하게 지지하는 베어링, 그리고 상기 베어링이 상기 파이프의 길이방향의 확장에 저항하는 압력을 제공하도록 상기 베어링을 지지하는 압력 제공부를 포함한다.The support unit includes a bearing for rotatably supporting the pipe, and a pressure providing portion for supporting the bearing so that the bearing provides a pressure against expansion in the longitudinal direction of the pipe.

상기 압력 제공부는 상기 파이프의 가공 진행에 의한 길이방향 확장에 따라 상기 베어링을 지지하는 압력이 미리 설정된 값에 도달하는 경우 상기 베어링이 뒤로 밀리도록 구성될 수 있다.The pressure providing unit may be configured to push the bearing backward when the pressure supporting the bearing reaches a preset value according to the longitudinal expansion due to the processing of the pipe.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스피닝 가공 장치는 상기 스피닝 가공에 의해 가공된 가공 영역을 절단할 수 있도록 구성되는 커터를 더 포함할 수 있다.A spinning processing apparatus according to another embodiment of the present invention may further include a cutter configured to cut a processing area processed by the spinning processing.

상기 회전 척은 CNC 머신의 주축대에 체결될 수 있도록 구성되고 상기 지지 유닛은 상기 CNC 머신의 심압대로 구현될 수 있으며, 상기 가공 롤러는 상기 CNC 머신의 터렛 공구대에 설치될 수 있다.The rotary chuck may be configured to be fastened to the spindle of the CNC machine, and the support unit may be implemented as a tailstock of the CNC machine, and the processing roller may be installed on a turret tool rest of the CNC machine.

상기한 스피닝 가공 장치를 이용하여 스피닝 가공을 통해 파이프를 축관부를 가지는 파이프 부재로 성형하는 스피닝 가공 방법은 상기 회전 척과 상기 지지 유닛에 의해 상기 파이프의 양측 단부를 각각 지지하는 단계, 상기 회전 척을 회전시켜 상기 지지된 파이프를 회전시키는 단계, 그리고 상기 회전하는 파이프의 가공 영역을 상기 가공 롤러를 가압시켜 스피닝 가공을 수행하는 단계를 포함한다.The spinning processing method of forming a pipe into a pipe member having a shaft pipe portion through spinning using the above spinning processing device includes the steps of supporting both ends of the pipe by the rotating chuck and the support unit, respectively, and rotating the rotating chuck. And rotating the supported pipe, and performing a spinning process by pressing the processing roller on the processing region of the rotating pipe.

상기 스피닝 가공을 수행하는 단계에서 두 개의 파이프 부재가 성형할 수 있도록 상기 가공 영역을 상기 파이프의 길이방향을 따라 좌우 대칭을 이루는 두 부분으로 성형할 수 있고, 스피닝 가공 방법은 상기 좌우 대칭을 이루는 두 부분을 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the step of performing the spinning process, the processing region may be formed into two parts that are symmetrical left and right along the length direction of the pipe so that the two pipe members can be formed. It may further include the step of cutting the portion.

본 발명에 의하면, 파이프의 양측 단부를 지지한 상태에서 파이프의 가공 영역에 스피닝 가공을 수행함으로써 파이프의 휨, 부러짐, 변형, 치수불균일 등의 문제를 방지하면서 안정적인 스피닝 가공이 이루어질 수 있다.According to the present invention, by performing the spinning process on the processing area of the pipe while supporting both ends of the pipe, stable spinning processing can be achieved while preventing problems such as warpage, breakage, deformation, and dimensional unevenness of the pipe.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스피닝 가공 장치의 개략적 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스피닝 가공 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스피닝 가공 장치에 의해 파이프의 스피닝 가공이 이루어지는 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스피닝 가공 장치를 이용하여 수행되는 스피닝 가공 방법의 각 공정을 차례로 보여주는 도면이다.1 is a schematic perspective view of a spinning processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a spinning processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state in which a spinning process of a pipe is performed by a spinning apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing in turn each process of a spinning processing method performed using the spinning processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

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

본 발명의 실시예에 따른 스피닝 가공 장치는 원통형 파이프의 적어도 일부를 테이퍼진 형상으로 축관 성형할 수 있는 장치이며, 예를 들어 자동차의 촉매변환기의 캔 파이프의 가공에 사용될 수 있다.The spinning processing apparatus according to an embodiment of the present invention is an apparatus capable of forming a shaft pipe in a tapered shape at least a part of a cylindrical pipe, and may be used, for example, for processing a can pipe of a catalytic converter of an automobile.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 회전 척(rotating chuck)(10)은 파이프(100)의 일측 단부를 잡고 회전시킬 수 있도록 구성된다. 도면에 도시되지 않았으나, 회전 척(10)은 회전 구동력을 제공하는 장치에 연결될 수 있으며, 예를 들어 CNC 머신의 주축대의 스핀들에 체결되도록 구성될 수 있다.1 to 3, a rotating chuck 10 is configured to hold and rotate one end of the pipe 100. Although not shown in the drawings, the rotary chuck 10 may be connected to a device that provides a rotational driving force, and may be configured to be fastened to a spindle of a spindle of a CNC machine, for example.

지지 유닛(20)은 파이프(100)의 타측 단부를 회전 가능하게 지지한다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 지지 유닛(20)은 CNC 머신의 심압대(21) 및 이에 체결되는 베어링(22)으로 이루어질 수 있다.The support unit 20 rotatably supports the other end of the pipe 100. 1 to 3, the support unit 20 may include a tail stock 21 of a CNC machine and a bearing 22 fastened thereto.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 파이프(100)는 그 양측 단부가 회전 척(10)과 지지 유닛(20)에 각각 지지된 상태에서 스피닝 가공이 이루어진다. 이때, 도 1 및 도 3에서 파이프(100)의 좌측 단부는 회전 척(10)에 의해 잡힌 상태로 회전 척(10)과 함께 회전하며 파이프(100)의 우측 단부는 지지 유닛(20)의 베어링(22)에 의해 회전 가능하게 지지된 상태로 스피닝 가공이 이루어진다. 이때 도 1 및 도 3에는 원통형 파이프(100)의 가공 영역(101)이 스피닝 가공이 이루어져 테이퍼진 축관부가 생성된 상태가 도시되어 있다.As shown in FIGS. 1 and 3, the pipe 100 is rotated in a state in which both ends of the pipe 100 are supported by the rotary chuck 10 and the support unit 20, respectively. At this time, in Figs. 1 and 3, the left end of the pipe 100 rotates together with the rotary chuck 10 while being held by the rotary chuck 10, and the right end of the pipe 100 is a bearing of the support unit 20 Spinning is performed while being rotatably supported by (22). At this time, FIGS. 1 and 3 illustrate a state in which the processing region 101 of the cylindrical pipe 100 is spinning to generate a tapered shaft pipe part.

도 2를 참조하면, 회전 척(10)은 척 바디(11), 하나 이상의 죠(jaw)(12) 그리고 내부 지지대(13)를 포함한다. 척 바디(11)는 외부 구동기에 연결되어 그 길이방향 중심축을 중심으로 회전될 수 있도록 구성된다. 죠(12)는 작업 대상물인 파이프(100)를 잡기 위한 것이며, 척 바디(11)에 반경방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다. 원통 형상을 가진 파이프(100)의 단부의 외면을 반경방향 내측으로 가압하여 지지할 수 있도록 복수의 죠(12)가 원주 방향을 따라 배열될 수 있다. 내부 지지대(13)는 척 바디(11)에 설치될 수 있으며, 파이프(100)의 단부의 내면을 반경방향 외측으로 지지할 수 있도록 구성된다. 내부 지지대(13)는 파이프(100)의 관통홀의 형상에 맞게 실린더 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 파이프(100)의 외면을 죠(12)로 가압할 때 파이프(100)의 내면을 내부 지지대(13)를 통해 지지함으로써, 파이프(100)를 고정할 때 파이프가 찌그러지는 것을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 2, the rotating chuck 10 includes a chuck body 11, one or more jaws 12 and an inner support 13. The chuck body 11 is connected to an external actuator and is configured to be rotated about its longitudinal central axis. The jaw 12 is for holding the pipe 100 as a work object, and may be installed on the chuck body 11 so as to be movable in the radial direction. A plurality of jaws 12 may be arranged along the circumferential direction so that the outer surface of the end of the pipe 100 having a cylindrical shape is pressed radially inward to support it. The inner support 13 may be installed on the chuck body 11 and is configured to support the inner surface of the end of the pipe 100 radially outward. The inner support 13 may have a cylinder shape to match the shape of the through hole of the pipe 100. According to an embodiment of the present invention, when the outer surface of the pipe 100 is pressed with the jaws 12, the inner surface of the pipe 100 is supported through the inner support 13, so that when the pipe 100 is fixed, the pipe is You can prevent it from being crushed.

가공 롤러(30)는 스피닝 가공을 위해 파이프(100)의 가공 영역을 가압하는 요소이며, 예를 들어 CNC 터렛 공구대(40)의 툴 홀더(41)에 체결될 수 있다. 가공 롤러(30)는 CNC 터렛 공구대(40)에 회전 가능하게 연결됨으로써 스피닝 가공을 위해 파이프(100)에 밀착되는 경우 마찰력에 의해 회전할 수 있게 된다. CNC 터렛 공구대(40)는 스피닝 가공을 위해 파이프(100)의 길이방향(도 3에서 좌우 방향) 및 반경방향(도 3에서 상하 방향)으로 이동할 수 있도록 구성될 수 있다.The machining roller 30 is an element that presses the machining area of the pipe 100 for spinning, and may be fastened to the tool holder 41 of the CNC turret tool rest 40, for example. The processing roller 30 is rotatably connected to the CNC turret tool rest 40 so that when it is in close contact with the pipe 100 for spinning, it can rotate by frictional force. The CNC turret tool rest 40 may be configured to move in a longitudinal direction (left and right direction in FIG. 3) and a radial direction (up and down direction in FIG. 3) of the pipe 100 for spinning.

가공 롤러(30)는 테이퍼진 축관부를 각각 가지는 두 개의 파이프 부재를 함께 가공할 수 있도록 구성되며, 가공된 파이프를 두 개의 파이프 부재로 절단하기 위한 커터(cutter)(50)가 구비될 수 있다. 도 1 및 도 2에 예시적으로 도시된 바와 같이, 커터(50)는 가공 롤러(30)와 마찬가지로 CNC 터렛 공구대(40)의 툴 홀더(41)에 설치될 수 있다. CNC 터렛 공구대(40)의 회전에 의해 가공 롤러(30)와 커터(50)가 선택적으로 파이프(100)에 작용하여 가압 및 절단이 이루어지도록 할 수 있다.The processing roller 30 is configured to process two pipe members each having a tapered shaft pipe portion, and may be provided with a cutter 50 for cutting the processed pipe into two pipe members. As exemplarily shown in FIGS. 1 and 2, the cutter 50 may be installed on the tool holder 41 of the CNC turret tool rest 40 like the processing roller 30. By the rotation of the CNC turret tool rest 40, the processing roller 30 and the cutter 50 may selectively act on the pipe 100 so that pressure and cutting are performed.

위에서 설명한 회전 척(10), 지지 유닛(20), 및 가공 롤러(30)과 커터(50)를 작용을 제어하는 CNC 터렛 공구대(40)는 CNC 머신의 일부로 구현될 수 있으며, CNC 머신을 이들을 작동을 제어하기 위한 컨트롤러 및 관련 하드웨어와 소프트웨어를 포함할 수 있다.The rotating chuck 10, the support unit 20, and the CNC turret tool rest 40 that controls the action of the rotating chuck 10, the support unit 20, and the processing roller 30 and the cutter 50 described above may be implemented as a part of a CNC machine. They may include a controller and related hardware and software for controlling the operation.

지지 유닛(20)은 가공 롤러(30)에 의해 파이프(100)의 가공 영역의 가공이 진행되는 중에 파이프(100)의 길이방향 확장에 저항하는 압력을 제공하도록 구성된다. 파이프(100)는 스피닝 가공 진행 중 소성 변형을 겪게 되고 그에 의해 길이가 늘어나게 되는데, 이때 지지 유닛(20)이 파이프(100)의 길이방향의 확장에 저항하는 압력을 제공한다. 파이프(100) 별로 연신율, 경도 등의 물리적 성질이 달라 스피닝 가공 중 늘어나는 양이 달라지는데, 지지 유닛(20)이 가공 중 파이프(100)의 길이방향 확장에 저항하는 압력을 제공함으로써 가공 중 파이프(100)가 일정한 길이를 유지할 수 있게 되며 이에 의해 추후 절단될 양 파이프 부재의 길이를 동일하게 유지할 수 있다.The support unit 20 is configured to provide a pressure that resists longitudinal expansion of the pipe 100 during processing of the processing area of the pipe 100 by the processing roller 30. The pipe 100 undergoes plastic deformation during the spinning process, thereby increasing its length, wherein the support unit 20 provides a pressure that resists extension of the pipe 100 in the longitudinal direction. The physical properties such as elongation and hardness are different for each pipe 100, so that the amount of stretching during spinning is different.However, the support unit 20 provides a pressure to resist the longitudinal expansion of the pipe 100 during processing, so that the pipe 100 during processing. ) Can maintain a constant length, thereby maintaining the same length of both pipe members to be cut later.

구체적으로, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 지지 유닛(20)은 베어링(22)과 압력 제공부(21)를 포함할 수 있다. 베어링(22)은 파이프(100)를 회전 가능하게 지지하고, 압력 제공부(21)는 베어링(22)이 파이프(100)의 길이방향의 확장에 저항하는 압력을 제공하도록 베어링(22)을 지지한다.Specifically, referring to FIGS. 1 to 3, the support unit 20 may include a bearing 22 and a pressure providing unit 21. The bearing 22 rotatably supports the pipe 100, and the pressure providing unit 21 supports the bearing 22 so that the bearing 22 provides a pressure that resists expansion in the longitudinal direction of the pipe 100. do.

도 2를 참조하면, 베어링(22)은 파이프(100)의 단부에 삽입되는 삽입부(221), 파이프(100)의 끝단을 지지하는 지지턱(222), 그리고 압력 제공부(21)에 체결되는 연결부(223)를 구비할 수 있다. 이때, 삽입부(221)와 지지턱(222)은 연결부(223)에 대해 일체로 상대 회전할 수 있도록 구성될 수 있다.2, the bearing 22 is fastened to the insertion part 221 inserted into the end of the pipe 100, the support jaw 222 supporting the end of the pipe 100, and the pressure providing part 21 It may be provided with a connecting portion (223). In this case, the insertion portion 221 and the support jaw 222 may be configured to be integrally rotated relative to the connection portion 223.

삽입부(221)는 파이프(100)의 단부에 삽입됨으로써 가공 중 파이프(100)의 타측 단부의 처짐을 방지할 수 있다. 지지턱(222)은 삽입부(221)의 끝단에서 반경방향 외측으로 돌출되어 형성될 수 있으며 파이프(100)의 단부를 길이방향으로 지지할 수 있다. 연결부(223)는 압력 제공부(21)에 체결되어 길이방향으로 저항 압력을 제공할 수 있도록 지지될 수 있다.The insertion part 221 is inserted into the end of the pipe 100 to prevent sagging of the other end of the pipe 100 during processing. The support jaw 222 may be formed to protrude radially outward from the end of the insertion portion 221 and may support the end of the pipe 100 in the longitudinal direction. The connection part 223 may be fastened to the pressure providing part 21 and supported to provide resistance pressure in the longitudinal direction.

압력 제공부(21)는 베어링(22)을 지지하는 지지대(211), 그리고 지지대(211)가 이동 가능하게 체결되는 몸체(212)를 포함할 수 있다. 지지대(211)는 베어링(22)의 연결부(223)가 삽입될 수 있도록 중공 실린더 형태를 가질 수 있으며, 베어링(22)에 지지 압력을 제공할 수 있도록 몸체(212)에 체결될 수 있다. 이때 압력 제공부(21)는 파이프(100)의 가공 진행에 의한 길이방향 확장에 따라 베어링(22)을 지지하는 압력이 미리 설정된 값에 도달하는 경우 베어링(22)이 뒤로 밀리도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 지지대(211)는 베어링(22)을 통해 전달되는 압력이 미리 설정된 값에 도달할 때까지는 정해진 자리를 유지하고 압력이 미리 설정된 값에 도달하면 후방(도 3에서 우측 방향)으로 밀리도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 압력 제공부(21)는 CNC 머신의 심압대로 구현될 수 있다.The pressure providing unit 21 may include a support 211 supporting the bearing 22 and a body 212 to which the support 211 is movably fastened. The support 211 may have a hollow cylinder shape so that the connection portion 223 of the bearing 22 can be inserted, and may be fastened to the body 212 to provide a support pressure to the bearing 22. At this time, the pressure providing unit 21 may be configured to push the bearing 22 backward when the pressure supporting the bearing 22 reaches a preset value according to the longitudinal expansion due to the processing of the pipe 100. . For example, the support 211 maintains a predetermined position until the pressure transmitted through the bearing 22 reaches a preset value, and when the pressure reaches a preset value, it is pushed backward (rightward in FIG. 3). Can be configured to For example, the pressure providing unit 21 may be implemented as a tailstock of a CNC machine.

이하에서 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스피닝 가공 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 스피닝 가공 방법은 위에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 스피닝 가공 장치를 이용하여 수행될 수 있으며 도 4의 (a)에 도시된 파이프를 성형하여 도 4의 (f)에 도시된 두 개의 파이프 부재(101, 102)를 생성한다.Hereinafter, a spinning processing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4. The spinning processing method according to the embodiment of the present invention can be performed using the spinning processing apparatus according to the embodiment of the present invention described above, and by forming the pipe shown in FIG. It produces the two pipe members 101 and 102 shown.

먼저 회전 척(10)와 지지 유닛(20)을 이용하여 가공될 파이프(100)의 양측 단부가 각각 지지된다. 구체적으로, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 회전 척(10)의 내부 지지대(13)가 파이프(100)의 단부에 삽입된 상태로 죠(12)를 이용하여 파이프(100)의 외면을 가압함으로써 파이프(100)의 일측 단부가 지지되고, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 베어링(22)의 삽입부(221)를 파이프(100)에 타측 단부에 삽입시켜 파이프(100)의 타측 단부가 지지될 수 있다. 이때 베어링(22)을 지지하는 지지대(211)가 파이프(100)의 길이방향을 따라 선형 이동함으로써 베어링(22)의 삽입부(221)가 파이프(100)에 삽입될 수 있다.First, both ends of the pipe 100 to be processed are supported by using the rotary chuck 10 and the support unit 20, respectively. Specifically, as shown in (b) of FIG. 4, the inner support 13 of the rotary chuck 10 is inserted into the end of the pipe 100 and the outer surface of the pipe 100 is By pressing the pipe 100, one end of the pipe 100 is supported, and the insertion part 221 of the bearing 22 is inserted into the pipe 100 at the other end of the pipe 100 as shown in FIG. 4(c). The other end of the may be supported. At this time, the support 211 supporting the bearing 22 linearly moves along the longitudinal direction of the pipe 100, so that the insertion portion 221 of the bearing 22 may be inserted into the pipe 100.

그리고 나서 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 회전 척(10)이 회전하면서 파이프(100)가 길이방향 축을 중심으로 회전하며 가공 롤러(30)가 회전하는 파이프(100)의 외면을 가압하여 파이프(100)의 가공 영역을 원하는 형상, 즉 생성된 두 개의 파이프 부재(101, 102)의 테이퍼진 축관부의 형상으로 가공한다. 이에 의해 가공 영역은 두 개의 파이프 부재의 축관부를 각각 이루는 두 개의 축관부를 마주하고 배치되는 좌우 대칭 구조로 가공될 수 있다. 이때, CNC 터렛 공구대(40)은 파이프(100)의 길이방향 및 반경방향으로 이동하면서 원하는 형상이 가공된다. 이 과정에서 지지 유닛(20)은 파이프(100)의 길이방향 축을 따른 확장에 저항하는 압력을 제공하도록 베어링(22)을 지지한다.Then, as shown in (d) of FIG. 4, while the rotating chuck 10 rotates, the pipe 100 rotates around the longitudinal axis, and the processing roller 30 presses the outer surface of the rotating pipe 100. The processing area of the pipe 100 is processed into a desired shape, that is, the shape of the tapered shaft pipe portion of the two pipe members 101 and 102 produced. Thereby, the processing region may be processed into a symmetrical structure in which the two shaft pipe portions forming the shaft pipe portions of the two pipe members face each other and are disposed. At this time, the CNC turret tool rest 40 is processed in a desired shape while moving in the longitudinal and radial directions of the pipe 100. In this process, the support unit 20 supports the bearing 22 to provide a pressure that resists expansion along the longitudinal axis of the pipe 100.

가공 영역의 가공이 완료된 후, 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이 커터(50)를 이용하여 가공 영역의 중심선을 절단한다. CNC 터렛 공구대(40)가 회전하고 이동하여 커터(50)가 가공 영역의 원하는 지점에 밀착되도록 한 상태에서 회전 척(10)이 회전함으로써 절단이 이루어질 수 있다. 이때 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이 절단 공정은 베어링(22)이 파이프(100)에서 분리된 상태에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 4의 (e)에 도시된 바와 같은 일측에 축관부가 구비된 두 개의 파이프 부재를 접합하여 양측 단부에 축관부가 구비되는 촉매변환기용 캔 파이프를 제조할 수 있다.After the processing of the processing area is completed, the center line of the processing area is cut using the cutter 50 as shown in FIG. 4E. Cutting can be made by rotating the rotary chuck 10 while the CNC turret tool rest 40 rotates and moves so that the cutter 50 is in close contact with a desired point in the processing area. In this case, as shown in (e) of FIG. 4, the cutting process may be performed in a state in which the bearing 22 is separated from the pipe 100. For example, it is possible to manufacture a can pipe for a catalytic converter having shaft pipe portions at both ends by joining two pipe members having a shaft pipe portion on one side as shown in (e) of FIG. 4.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the embodiments of the present invention are easily changed by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains, and are recognized as equivalent. It includes all changes and modifications to the extent that it is.

100: 파이프
10: 회전 척
20: 지지 유닛
11: 척 바디
12: 죠
13: 내부 지지대
30: 가공 롤러
40: CNC 터렛 공구대
41: 툴 홀더
50: 커터
21: 압력 제공부
22: 베어링
221: 삽입부
222: 지지턱
223: 연결부
101, 102: 파이프 부재100: pipe
10: rotating chuck
20: support unit
11: chuck body
12: Joe
13: inner support
30: processing roller
40: CNC turret tool rest
41: tool holder
50: cutter
21: pressure providing unit
22: bearing
221: insertion part
222: support jaw
223: connection
101, 102: pipe member

Claims

A spinning processing apparatus for forming a shaft pipe into a tapered shape at least a part of a pipe,
A rotating chuck configured to hold and rotate one end of the pipe,
A support unit rotatably supporting the other end of the pipe, and
A processing roller configured to perform a spinning process by pressing the processing region between both ends of the pipe
Spinning processing apparatus comprising a.

In claim 1,
The rotating chuck
Chuck body,
One or more jaws installed on the chuck body and configured to support by pressing the outer surface of the end of the pipe radially inward, and
An inner support installed on the chuck body and configured to support the inner surface of the end of the pipe radially outward
Spinning processing apparatus comprising a.

In claim 1,
The support unit is a spinning processing apparatus configured to provide a pressure to resist expansion of the pipe in the longitudinal direction during processing of the processing region.

In paragraph 3,
The support unit
A bearing rotatably supporting the pipe, and
A pressure providing unit supporting the bearing so that the bearing provides a pressure to resist expansion in the longitudinal direction of the pipe
Spinning processing apparatus comprising a.

In claim 4,
The pressure providing unit is configured to push the bearing backward when the pressure supporting the bearing reaches a preset value according to the longitudinal expansion due to the processing of the pipe.

In claim 1,
Spinning processing apparatus further comprises a cutter configured to cut the processing area processed by the spinning processing.

In any one of claims 1 to 6,
The rotary chuck is configured to be fastened to the headstock of the CNC machine, and the support unit is implemented as a tailstock of the CNC machine,
The processing roller is installed on the turret tool rest of the CNC machine
Spinning processing device.

A spinning processing method of forming a pipe into a pipe member having a shaft pipe portion through spinning using the spinning processing apparatus according to claim 1,
Supporting both ends of the pipe by the rotary chuck and the support unit, respectively,
Rotating the supported pipe by rotating the rotary chuck, and
Performing a spinning process by pressing the processing roller on the processing region of the rotating pipe
Spinning processing method comprising a.

In clause 8,
In the step of performing the spinning process, the processing region is formed into two parts which are symmetrical left and right along the longitudinal direction of the pipe so that two pipe members can be formed,
Further comprising the step of cutting the two portions forming the left and right symmetry
Spinning processing method.