KR820001297B1

KR820001297B1 - Extruding method for pipe headers or boiler drums

Info

Publication number: KR820001297B1
Application number: KR7900207A
Authority: KR
Inventors: 리 마베리 토마스
Original assignee: 엘돈 에이취 루더; 컴버스쳔 엔지니어링 인코포레이티드
Priority date: 1979-01-24
Filing date: 1979-01-24
Publication date: 1982-07-21

Abstract

The nipple is formed on one surface (18) of a metal part (10) around a hole(12) that extends from that surface through to the other surface(11) of the part. The hole having the desired diameter is first formed in the part. The hole has a second portion (16) with a small diameter in a portion that extends part of the way through the hole from the surface on which the nipple is to be formed. A mandrel having a diameter at its widest point equal to the desired diameter is then forced through the hole in the direction of the surface on which the nipple is to be formed, and a nipple is thereby extruded on the surface.

Description

Method of extruding annular part from pipe header or boiler drum

제1도는 본 발명의 취지에 따라 구멍속에 위치된 심봉의 입면을 도시하는, 구멍을 지닌 금속부품의 횡단면도.1 is a cross-sectional view of a metal part with holes, showing the elevation of the mandrel located in the hole in accordance with the spirit of the present invention.

제2도는 본 발명의 취지에 따라 심봉이 노즐을 형성하도록 금속부품을 통과하여 가압된 후의 금속부와 심봉의 횡단면도.2 is a cross-sectional view of the metal portion and the mandrel after the mandrel is pressed through the metal part to form a nozzle in accordance with the spirit of the present invention.

본 발명은 관이 부착되는 헤더와 증기드럼과 같은 금속부품의 제조에 관한 것이다. 더우기, 이것은 비교적 두꺼운 부품에 관을 부착시키기 위해 환상부를 제공하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the manufacture of metal parts such as headers and steam drums to which tubes are attached. Moreover, this relates to a method of providing an annular part for attaching a tube to a relatively thick part.

증기 드럼과 헤더의 제조에서, 관은 헤더 또는 드럼의 구멍 주위에 부착되어야 한다. 드럼 또는 헤더에 관을 직접 용접하는 것은 시간을 소비하는 열처리를 제공할 필요성을 초래하기 때문에, 많은 경우에 관이 부착되는 부속품의 구멍주위에 형성된 환상부에 관을 부착시키는 것이 양호하다. 환상부를 제공하는 하나의 방법은 금속부품을 통과하여 구멍을 뚫고, 그 다음에는 구멍을 통해 처음의 구멍보다 약간 큰 직경의 심봉을 가하며, 재료는 심봉에 의하여 구멍을 통하여 가압되고 금속부품의 표면위에 환상부를 형성하는 것이다.In the manufacture of steam drums and headers, tubes should be attached around the holes in the headers or drums. Since welding a tube directly to a drum or header leads to the need to provide time-consuming heat treatment, in many cases it is desirable to attach the tube to an annular portion formed around the hole of the accessory to which the tube is attached. One method of providing the annulus is to drill a hole through the metal part, and then through the hole a mandrel of slightly larger diameter than the original one, the material being pressed through the hole by the mandrel and onto the surface of the metal part. It is to form an annular portion.

이러한 방법은 얇은 부품에서는 퍽 실행적이나, 두께가 증가할수록 부품을 잡아뗄 가능성이 높아진다.This method works well for thin parts, but as the thickness increases, the probability of catching the part increases.

따라서, 개량된 방법이 비교적 두꺼운 부품을 취급하기 위해 요구된다.Thus, an improved method is required to handle relatively thick parts.

본 발명은 금속부품의 표면에 환상부를 압출시키기 위한 개량된 방법에 관한 것이다. 환상부는 부품의 한쪽표면에서 다른쪽 표면에까지 통과하게 연장된 구멍주위의 금속부품의 한쪽 표면에 형성된다.The present invention relates to an improved method for extruding annular portions on the surface of metal parts. The annular portion is formed on one surface of the metal part around the hole extending from one surface of the component to the other surface.

본 발명의 방법에 따라, 구멍은 금속부품속에 처음에 형성되고, 구멍은 환상부가 형성되는 표면의 반대쪽 표면으로 부터 구멍속으로 연장하는 부분을 따라서 요구되는 직경을 지닌다. 구멍은 환상부가 형성되는 표면으로부터 구멍을 통과하여 연장하는 부분속에 작은 직경을 지닌 두 번째 부분을 지닌다. 가장 넓은 부분에서 요구되는 직경을 지닌 심봉은 환상부가 형성되는 표면의 방향으로 구멍을 지나 가압되고, 그에 따라서 환상부는 표면에 압출된다.According to the method of the present invention, a hole is initially formed in the metal part, and the hole has a required diameter along the portion extending into the hole from the surface opposite the surface on which the annular portion is formed. The hole has a second portion with a small diameter in the portion extending through the hole from the surface where the annulus is formed. The mandrel having the diameter required in the widest part is pressed past the hole in the direction of the surface on which the annular portion is formed, and thus the annular portion is extruded onto the surface.

본 발명의 개량에 따라, 구멍은 요구되는 직경부분에서 작은 직경 부분까지 경사지고, 심봉은 적어도 구멍의 작은 직경부분의 직경 그 선단부에서 경사지고, 열은 심봉이 구멍을 통과하게 가압되기전에 구멍위에 가해진다.According to an improvement of the invention, the hole is inclined from the required diameter portion to the small diameter portion, the mandrel is inclined at least at the tip of the diameter of the small diameter portion of the hole, and heat is applied to the hole before the mandrel is pressurized through the hole. Is applied.

본 발명의 이런저런 특징과 장점은 도면을 참조로 이해될 것이다.These and other features and advantages of the present invention will be understood with reference to the drawings.

도번(10)은 헤더 또는 드럼 같은 금속부품의 벽의 한 부분이다. 금속부품(10)은 부품을 지나 첫번째 표면(18)에서 두번째 표면(11)까지 연장되는 구멍(12)에 의하여 관통된다. 구멍(12)의 첫번째 부분(14)은 구멍(12)을 지나 두번째 표면(11)으로 부터 연장된다. 넓은 부분(14)의 직경은 구멍이 압출과정후에 존재하는 직경과 같다. 구멍의 두번째 부분(16)은 작은 직경을 가지며 구멍속에서 첫번째 표면(18)으로 부터 연장된다. 구멍(12)의 작음 직경부분(16)은 요구되는 직경부분(14)과 맞닿게 경사진다.Don 10 is a part of a wall of a metal part such as a header or a drum. The metal part 10 is penetrated by a hole 12 extending past the part from the first surface 18 to the second surface 11. The first portion 14 of the hole 12 extends from the second surface 11 beyond the hole 12. The diameter of the wide part 14 is equal to the diameter in which the hole exists after the extrusion process. The second portion 16 of the hole has a small diameter and extends from the first surface 18 in the hole. The small diameter portion 16 of the hole 12 is inclined to abut the desired diameter portion 14.

심봉(13)은 구멍(12)속에 위치하며, 그 선단부(20)가 처음에 구멍(12)으로 들어간다. 심봉은 그 길이의 대부분을 요구되는 직경과 같은 직경을 지니고, 구멍(12)의 작은 직경부분(16)의 직경보다 작은 직경으로 선단부를 향하여 경사져 있다.The mandrel 13 is located in the hole 12, the leading end 20 of which first enters the hole 12. The mandrel has a diameter equal to the diameter required for most of its length and is inclined toward the tip with a diameter smaller than the diameter of the small diameter portion 16 of the hole 12.

구멍(12)은 처음에 부품(10)을 통과하여 작은 구멍을 뚫고 그후에 큰 구멍을 한 부분만 뚫어서 형성될 수 있다. 구멍(12)의 요구되는 직경부분(14)에 의하여 관통된 부품(10)의 총넓이의 퍼센트는 특정 사용에 의존된다. 물론, 이것은 구멍 직경, 부품두께, 그리고 부품을 이루는 재료의 요소에 의존된다.The hole 12 may be formed by first drilling a small hole through the part 10 and then only one portion of the large hole. The percentage of the total width of the part 10 penetrated by the required diameter portion 14 of the hole 12 depends on the particular use. Of course, this depends on the hole diameter, the part thickness, and the elements of the material that make up the part.

물론, 이것은 구멍 직경, 부품두께, 그리고 부품을 이루는 재료의 요소에 의존된다. 약 5인치의 부품두께, 그리고 2인치의 구멍의 최근 실험은 부품두께의 약 85％ 부분의 요구되는 직경부분(14)의 깊이가 수용가능한 결과를 발생시키는 것을 보여주었다.Of course, this depends on the hole diameter, the part thickness, and the elements of the material that make up the part. Recent experiments with a part thickness of about 5 inches, and a hole of 2 inches have shown that the required depth of the diameter portion 14 of about 85% of the part thickness produces acceptable results.

구멍(12)의 작은 직경부분(16)은 요구되는 직경부분(14)에 맞닿게 경사진 것을 보여준다. 경사진 부분이 왜 필요한가는 원칙상 어떤 이유가 없지만, 경사지고 특히 반경의 어떤 발생 모서리는 압출과정 동안에 잡아 뜯어지는 것을 방지한다는 것이 발견되었다. 실험하는 동안에, 구멍의 다른 직경부분, 경사진 부분 그리고 반경의 부분이 다른 크기의 바이트로 연속적으로 구멍을 뚫고, 줄질하고, 다른 이미 이 분야에 알려진 방법에 의하여 제공될 수 있다. 그러나, 구멍(12)의 형상과 일치하는 횡단면을 지닌 하나의 바이트를 사용하는 것이 일반적으로 요구된다는 것은 생각뿐이다.The small diameter portion 16 of the hole 12 shows that it is inclined against the desired diameter portion 14. There is no reason in principle why the inclined portion is necessary, but it has been found that the inclined and especially generated corners of the radius prevent tearing during the extrusion process. During the experiment, different diameter, inclined and radius portions of the hole may be continuously drilled, filed into different size bites, and provided by other methods known in the art. However, it is only a thought that it is generally required to use one bite with a cross section that matches the shape of the hole 12.

압출과정을 위해 준비하는데에 있어서, 열은 구멍(12)의 영역속에 표면(18)에 보통 가해진다. 어떤 종래의 장치는 열의 사용을 위해 사용되고, 전형적인 방법이 가스와 연소되는 적당한 크기의 링연소기를 사용한다. 어떤 재료에서는, 열의 사용이 필요하지 않은 것이 발견되고, 이런 경우에는 열의 사용을 덜어주나, 열이 대부분의 강제 부품에 요구되는 것이 발견될 것이다.In preparing for the extrusion process, heat is usually applied to the surface 18 in the region of the hole 12. Some conventional apparatuses are used for the use of heat, and the typical method employs a ring combustor of the appropriate size, which is combusted with gas. In some materials it will be found that the use of heat is not necessary, in which case it will reduce the use of heat, but it will be found that heat is required for most forced parts.

한번 면적이 가열되면, 심봉(13)이 환상부(22)를 형성하도록 제2도에 도시된 것같이 구멍을 통하여 가압된다.Once the area is heated, the mandrel 13 is pressed through the hole as shown in FIG. 2 to form the annular portion 22.

헤더에 부착되는 관이 구멍을 통하여 고정되는 경우에, 관의 외부직경은 환상부(22)의 내부 직경과 같으며, 용접이 환상부(22)의 내부와 관사이에서 행하여진다. 만약 부착될 관이 헤더에서 종료되면, 관과 환상부(22)의 내부 직경이 같으며, 관은 환상부(22)에 용접되어 설치된다.In the case where the tube attached to the header is fixed through the hole, the outer diameter of the tube is equal to the inner diameter of the annular portion 22, and welding is performed between the inner portion of the annular portion 22 and the tube. If the tube to be attached is terminated in the header, the inner diameter of the tube and the annular portion 22 is the same, and the tube is welded and installed in the annular portion 22.

본 발명이 특별한 실시예에서 설명되었지만, 본 발명의 많은 변형과 적용이 이 분야의 기술자들에게 분명할 것이다. 따라서, 이것은 첨부된 청구범위의 정신과 관의 속에 있는 이러한 적용과 변형을 모두 지니게 됨을 뜻한다.Although the invention has been described in particular embodiments, many variations and adaptations of the invention will be apparent to those skilled in the art. Thus, it is meant to have all such applications and modifications within the spirit and contemplation of the appended claims.

Claims

A method of extruding the annular portion 22 around a hole 12 extending from the first surface 18 to the second surface 11 of the metal part 10, in which part of the metal surface 10 is required to penetrate into the hole. A large portion 14 having a diameter of size and a hole in the hole at the first surface 18 form an initial hole consisting of a narrow portion 16 having a small diameter, and then through this initial hole, The annular portion on the first surface 18 is extruded by pushing the mandrel 13 whose diameter of the portion matches the required diameter as described above, from the second surface 11 to the first surface 18 to extrude the narrow portion 16 of the initial hole. (22) A method of forming.