KR850001567B1 - 관 압출기를 사용한 관 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

관 압출기를 사용한 관 제조방법

제1도는 본 발명의 방법을 실시하는데 사용하는 플렌지 가공장치의 클램프 조오속에 위치한 다듬질 안된 관의 전단부를 도시하는 도면.

제2도는 스웨이징(swaging)된 다듬질 안된 관을 도시하는 도면.

제3도 내지제6도는 관 압출기의 연속적인 작동공정을 도시하는 도면.

제7도는 제 1 의 패스의 횡단면도.

제8도는 제 2 의 패스의 횡단면도.

제9도는 관 압연기를 도시하는 개략도.

본 발명은 관 압출장치를 사용한 관 제조방법에 관한 것이다.

압연동을 이용하는 기존의 관 제조방법에 있어서, 생산율은 각 공정의 주기시간에 관계된다. 이에 관련하여, 관 압출 장치를 사용하는 관 제조방법에 있어서는 특히 다듬질안된 관의 전단부를 스웨이징(swaging)해야 하지만, 이러한 공정은 상당한 시간을 필요로 하는 것이기 때문에 그 만큼 생산율을 감소시키는 요인이 되고 있었다. 특히, 기존의 방법에 있어서는 상기한 바와같은 스웨이징 공정시 관의 전단부를 병목(bottle neck)의 형태, 또는 그와 유사한 형태로 상당히 직경을 감소 시키도록 하여 요구되는 압출력을 다듬질 안된 관에 전달시킬 수 있게 하고 있었지만, 이와같이 직경을 상당히 감소시키는 것은 그만큼 시간을 많이 요하게 된다는 것 뿐만 아니라, 그러한 가공 때문에 더 이상 사용할 수 없는 전단부의 재료낭비량을 그 만큼 증가시키는 것이 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 스웨이징 공정 시간을 단축시킬 수 있고, 스웨이징된 단부의 길이를 감소시킬 수 있는 관 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은 본 발명에 따라, 블랭크를 스큐(skew)식 압연기에 의해 압연시켜 다듬질안된 관으로 형성하고, 다시 관 압출기를 사용하여 그 관의 전단부를 플랜지 가공에 의해 직경을 감소시킨후, 그 관내에 로드를 삽입하여 수회의 단면 감소 패스를 거치면서 상기 로드에 의해 열간 압연시켜 관을 제조하는 방법에 있어서, 제1, 2성형 공정시 각각 그에 후속되는 성형공정시의 단면 감소율보다 40내지 60%만큼 작은 단면 감소율을 이루게하고, 상기 전단부가 제 1 공정으로 부터 제 3 공정에 이를때까지 관압출 속도를 관의 가속에 의해 증가되게 한 것을 특징으로 하는 관압출기를 사용한 관 제조방법을 제공함으로써 달성되게 된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 제 1 성형 공정시의 단면 감소율은 2내지 5%로 되며, 제 2 성형 공정시의 단면 감소율은 5내지 10%이며, 가속은 마무리 안된 관의 전단부가 제 3 패스로 유입될 때, 즉 제 3 공정이 개시될 때 종료되게 되어있다.

본 발명에 따르면, 최초의 스웨이징이 제공된다. 즉, 캡모양의 공지의 공구에 의한 단일 압축성형에 의해 로드에 대한 충분한 지지를 발생시킬 수 있게 되며, 이러한 방식으로, 스웨이징에 요하는 시간을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 스웨이징 지역을 형성하는데 요하는 재료가 적어지기 때문에 스웨이징에 의해 야기되는 재료의 손실이 줄어들고, 그만큼 생산율이 증진된다.

본 발명에 있어서, 관 압출기 상에서 스웨이징된 다듬질안된 관을 압연시킬때, 로드의 전단부와 스웨이징 지역 사이에 고정연결부를 제공하기 위한 공정한 두번의 압연패스에 의해 이루어지게 되며, 그러한 공정의 시행시 스웨이징 지역은 더욱 감소될 수있다.

외경의 감소와 두 압연패스에 의한 로드상에서의 압연에 의해, 스웨이징된 링 베이스는 안정화되며, 부가해서 로드와 관의 내벽 사이에 강제 고정 연결부가 형성됨으로써, 로드의 압출 위험이 없게 된다.

모따진 로드를 가진 다른 형태의 관 압출기를 사용하는 경우에는 로드가 압출되는 위험이 있다. 왜냐하면, 상기의 모든 전방 로드단의 모따진 돌출부가 다듬질 안된 관의 추력을 받게되기 때문이며, 이 때문에 전방 패스들은 보다 작은 단면감소를 위해 설계되어 있다.

본 발명을 실시하는 데 사용하는 장치는 다듬질안된 관을 스웨이징시킬 수 있도록 축상의 압축 장치를 구비하고 있으며, 이러한 압축장치를 통해서 외부 직경이 원추상으로 감소되게 하며, 이때의 원추 각은 22°-28°이다. 더우기, 로드의 전방 표면은 반경 8-12mm의 둥근 모서리를 지니며 다듬질 안된 관의 내경과 로드의 직경간의 직경차는 로드 직경의 4-6%이다.

본 발명은 이러한 형태의 관을 제작하기 위한 방법을 기술적으로 개선시킨 것으로, 스큐식 압연기상에서 길고 비교적 얇은벽의 관 블랭크를 제작할 수 있는 가능성으로, 압출기에서의 단면 감소를 필요하면 상기 스큐식 압연기에서 일부 행하게 할 수 있다. 이런 방법에서는, 동일한 크기의 임계 압출력으로 다듬질안된 관을 보다큰 직경을 갖게 제조할 수 있다. 로드를 통하여 가해지는 힘이 임계 압출력인 경우, 이러한 힘은 부품이 몇개의 관압출기의 패스에서 동시에 가동되면 과도하게 되지 않아야 한다. 현대의 관 압출기에 있어서, 임계 압출력은 약 100톤으로 제한되며, 이러한 압출력은 로드의 랙과 피니언 구동부에서 발생된다.

본 발명에 따른 방법의 장점, 즉 필수적이고 비교적 두꺼운 벽의 오일 파이프의 상업적인 제조의 충분한 길이의 두꺼운 벽의 다듬질안된 관의 작업 가능성및 동일 압출력을 사용하면서도 다듬질 안된 관 직경을 약170mm로 부터 약255mm로 증가시키는 가능성에 의해 스큐식 압연기에서 펀칭하고, 관 압출기에 의해 스웨이징 하고 최종으로 압연하는 공정을 지니는 관 제조 방법의 작업가능성이 제공된다. 필요하면, 인성감소 방지압연기가 압연된 관을 더욱 처리하기 위해 설치될 수 있다.

본 발명에 따라, 요구되는 임계 압출력은 다듬질안된 관의 전단부가 관압출기의 제 3 패스를 지날때 최초로 발생하게 되어 있다. 이러한 결과로, 본원발명에서는 당해 분야의 의견과는 반대로, 처음부터 임계 압출력을 전달할 수 있도록 다듬질안된 관의 전단부를 병목의 형태로 성형할 필요가 없고, 다만 제 1 패스의 압출력을 전달할 수 있을 정도의 성형만을 필요로 한다. 여기서, 상기 제 1 패스의 압출력은, 제 1 패스시에 단면감소가 이루어지고 또한 초기에는 압출속도가 저속으로 된다는 점에서 낮은 정도로 유지되게 되며, 따라서 상기의 관전단부의 성형은 약간만 이루어져도 되는 것이다. 동시에, 플랜지 가공 공정의 일부가 관압출기의 제 1 의 압연 패스에서 이루어져, 로드의 전방표면과의 접촉 표면이 제 1 의 압연패스에서 형성되며, 지지능력은 패스를 거침에 따라 압출력과 같은 정도의 크기로 증가된다. 실험을 통해서, 이러한 개념이 옳다는 것이 확인되었다.

관의 플랜지 가공 즉, 다듬질안된 관을 약간 원추형으로 성형하는 것은 관 압출기에 평행하며 인접하게 위치한 단상의 축상 압축단에 의해서 이루어진다. 이때의 설치및 플랜지 가공시간은 관압출기의 최소주기 보다 아주 작게되며, 특히 설치시간중에, 중공의 블랭크 속으로 로드가 삽입되어 그속에 위치되며, 후속적으로 그와함께 후퇴하여 관 압출기속을 통과하게 되어 있다. 상술한 바와같은 플랜지 가공에 의한 약간의 성형과 관 압출기의 제 1 내지 3패스에서의 홈 설계 즉, 로드의 전단부와 스웨이징지역 사이에 제공되는 고정 연결부의 설계는 본 발명에 의해서 실현된 중요한 것이다. 여기서, 약간의 성형, 즉 약간의 스웨이징은 종래의 관압출기에 있어서의 홈 설계에서 제 1 의 패스에서 이미 완전히 발생하는 압출력, 즉 임계 압출력을 전달하기에는 충분하지 않은 정도이다. 한편, 종래의 홈 설계에 적합한 스웨이징은 여기에서 설명된 방법과 같이 간단하고 쉽게 얻을 수 있는 것은 아닌것임을 주저하기 바란다.

또한, 본 발명에 따른 약간의 스웨이징은 플랜지 가공시 조오척에서 쉽게 지탱할 수 있을 정도로 비교적 제한된 축방향 험만이 요구된다는 것을 의미하는 것이고, 그 결과 연신장치에서의 작동 주기시간이 짧아지기 때문에 열손실이 감소되게 된다. 더우기, 플랜지 단부는 비교적 넓은 개구를 형성하고 있기 때문에 패스속으로 밀쳐질때 발생하는 최대의 험을 상당히 감소시키게 되는데, 이에 의하여 모든 관 압출기의 임계지지 내구성면에서도 장점이 제공됨이 확실하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

제1도는 플랜지 가공된 직후의 플랜지 가공장치에 모든 측면이 척조오(3)에 고정된 다듬질안된 관(1)을 도시한 것으로, 다름질안된 관(1)의 전단부는 원추형으로 직경이 감소되어 있고, 그의 원추각 α는 22°내지 28°이다. 감소된 단부의 길이, 즉 감소된 단부의 긴이는 LK로 표시되며, 다듬질안된 관(1)의 최초의 형태는 점선(21)로 표시된다.

점선(22)는 관압출기의 로드(2)를 나타낸 것으로, 이 로드는 다듬질 안된관(1) 속으로 삽입된다. 다듬질안된 관(1)은 내부 직경 DR을 지니고, 로드(2)는 직경 DS를 지니며 그전단부가 둥글게 되어있고, 이 둥근 단부의 반경 r은 8내지 12mm이다. 다듬질안된 관(1)의 내경 DR과 로드직경 DS간의 직경차는 로드직경DS의 4내지 6%이다.

제2도는 다듬질안된 관의 스웨이징된 전단부를 도시한다.

제3도 내지 제6도는 관압출기의 3개의 패스(6), (7) 및 (8)의 각 성형 공정을 도시한다. 제3도에서는, 다듬질안된 관(1)은 로드(2)에 의해서 제 1 의 패스(6)과 접촉하게 된다. 다듬질 안된 관(1)이 제 1 의 패스(6)에 대해 부딪힐때, 로드(2)는 다듬질안된 관(1) 속으로 약갼 전진하게 되며, 그에 따라 다듬질안된 관(1)은 제 1 의 패스(6)에 의해서 성형되어, 그의 스웨이징된 단부(4)는 내측으로 굽혀지면서 제1도에서 DK로 도시된 직경 감소부의 가장적은 내경을 갖게 된다. 이런 방법으로, 로드(2)와 다듬질안된 관(1) 사이의 지지부분이 증가되어서 증가된 압출력이 전달된다. 제 2 의 압연패스(7) (제5도)에서. 지지부분은 강해지며, 마지막으로는 제 3 의 압연패스(8)에서 완전히 압출을 전달할 수 있는 형태에 이른다.

제7도및 제8도는 패스(6) 및 (7)을 단면으로 도시하며 3개의 압연패스를 사용하기 때문에 성형이 원주에 대해 불균일 하다는 것을 알 수 있다. 점선으로 도시된 다각형(23)이 로드(2)의 전방표면과 다듬질안된 관(1)의 스웨이징된 단부(4) 사이의 접촉표면의 내단부의 형태를 이룬다. 제7도에서 도시된 접촉표면은 제8도에서 대략 환상의 접촉표면(25)로 변화되는 3개의 초승달 형상의 부분(24)에 의해서 형성된다.

제9도에 도시된 관 압연장치는 스큐식 압연기(13), 스큐식 압연기 공급부(14), 횡단 컨베이어(15), 압력 작업대(16) 및 공급로울러 컨베이어(20)으로 구성된다. 관압출기(16)는 로드 공급부(17)을 패스(6),(7)및 (8)과 패스(9),(10),(11) 및 (12) 근처로 이동시키기 위해서 로드(2)를 지닌 로드 공급부(17)과 조절가능한 회전속도로 구동되는 구동기어(18)을 지닌다. 또한, 플랜지 가공장치(19)가 제공되며 그 전체가 횡으로 미끄러질 수 있다.

Claims (1)

1. 블랭크를 스큐(skew)식 압연기에 의해 압연시켜 다듬질안된 관으로 형성하고, 다시 관압출기를 사용하여 그관의 전단부를 플랜지 가공에 의해 직경을 감소시킨 후, 그 관내에 로드를 삽입하여 수회의 단면 감소 패스를 거치면서 상기 로드에 의해 열간압연 시켜 관을 제조하는 방법에 있어서, 제1, 2성형 공정시 각각 그에 후속되는 성형 공정시의 단면 감소율보다 40내지 60%만큼 작은 단면 감소율을 이루게 하여 제 1 성형공정 및 제 2 성형공정시의 단면 감소율을 각각 2내지 5% 및 5내지 10%로 하고, 상기 전단부가 제 1 공정으로 부터 제 3 공정에 이를때까지 관압출 속도를 관의 가속에 의해 증가되게 한 것을 특징으로 하는 관압출기를 사용한 관제조 방법.

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