WO2011099711A2 - 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 - Google Patents

단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법 Download PDF

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WO2011099711A2
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구본수
홍성희
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Ku Bonsu
Hong Sunghee
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a contact tip for a welding torch, and more particularly, the inner diameter dimension of the supply path generated by the drawing method, cracks or projections formed on the inner peripheral surface of the supply path, so that the poor supply of wire, the drawing during welding It prevents foreign matters from flowing to the inner circumferential surface of the supply path, causing wire feeding defects, and has high strength and durability in response to long time continuous welding operation due to the automation of the welding machine, especially zirconium copper or chromium-zirconium copper.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a conventional general welding torch
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing a contact tip for a conventional general welding torch.
  • the welding torch 100 is shown in FIG.
  • a rubber hose (not shown) for supplying gas to the rear of the torch body 120 is connected through a hose connector, and the power supply line is an insulator (not shown) so that a current is supplied to the torch body 120.
  • the gas diffuser 140 through which the gas supplied from the rubber hose is discharged to the front of the torch body 120 and the welding wire in contact with the gas diffuser 140 (not shown)
  • the contact tip 130 which is supplied to the inside thereof, is installed, and the nozzle 110 is installed in a form that is overlaid on the outside of the gas diffuser 140 and the contact tip 130.
  • the contact tip 130 is a consumable member for supplying a metal wire used as an electrode therein and mechanically, electrically and thermally connected to the torch body 120 to perform the welding operation as described above.
  • a feed path 215 through which the wire is transferred is formed at the center of the body 210 formed to have a substantially round bar shape, and on one side thereof, to be mechanically and electrically connected to the torch body 120.
  • the head 230 processed to have a predetermined inclination angle is formed on the body corresponding to the other side of the screw 220.
  • Taper part processing step of processing) and an identification part marking step of forming an identification mark such as the specification of the product on the body 210 in which the head part 230 is formed by the above step, is performed on the torch body side.
  • a cleaning step for cleaning the contact tip 130 is further performed.
  • a conventional contact tip manufacturing method (Korea Patent No. 10-0736769) is by a drawing method, and a wire is fed to a round rod-shaped intermediate material having a predetermined length, outer diameter, and inner diameter through a predetermined processing process.
  • a method of manufacturing a contact tip for a welding torch having a feed path having an inner diameter is provided.
  • the cracks or protrusions are formed on the inner circumferential surface of the feeding path, causing the wire feeding defect during its use, and the cracks or protrusions are formed on the inner circumferential surface of the feeding path during drawing.
  • Conventional problems causing poor feeding could not be solved at all.
  • the continuous welding operation is possible for a long time due to the automation of the welding machine, but it has a high durability corresponding to the welding tip and can be supplied at a low price due to good machinability. There is a problem that there is no appearance yet.
  • the contact tip is manufactured from a material with high strength, such as zirconium copper or beryllium copper, the strength of the contact tip is high, which cannot be manufactured by the drawing method and should be drilled and machined. Since most of them are imported and used from abroad, there were many problems such as cost increase and dependence on imports.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, the inner diameter of the feed path caused by the drawing method, cracks or protrusions formed on the inner peripheral surface of the feed path is a foreign matter due to poor supply of the wire during welding, drawing oil It is fixed on the inner circumferential surface of the supply path to prevent wire feeding failure, and has high durability for long time continuous welding work by automation of welding machine, and especially made of high strength material such as zirconium copper or beryllium copper.
  • the purpose is to obtain a method for manufacturing a contact tip that can be manufactured at a low price due to good workability when manufacturing the tip.
  • an embodiment of the present invention is a large diameter portion having an inner diameter equal to the outer diameter of the body portion of the contact tip, and a smaller diameter portion having an inner diameter smaller than that of the contact tip, and these large diameter portions,
  • a first forging pin having an outer diameter greater than an outer diameter of a welding wire is placed in the first forming hole in a mold having a first forming hole formed by an inclined portion for tapering the inner circumferential surface of the small diameter portion. Inserting a material having an inner diameter larger than an outer diameter of the first opening for inserting the first forging pin into a large diameter portion of the first molding hole, and forging the material with the screw portion by forcing the material toward the small diameter portion.
  • a second molding hole having a head portion having the same inclination as the head portion of the contact tip, and a second molding hole formed with a large diameter portion having an inner diameter equal to the outer diameter of the body portion of the contact tip.
  • the forging pin is positioned in the second molding hole, and the second forging pin is inserted, and the screw part of the intermediate material is inverted so as to be located outside the mold and inserted into the large diameter part of the second molding hole, thereby corresponding to the thread part of the intermediate material. It provides a method of manufacturing a contact torch for a welding torch by the forging method comprising a; forging by hitting the hitting portion is provided with a forging is forging the head and the body portion and the screw portion of the contact tip. .
  • the inner diameter of the welding wire feed path is precise, the cracks or projections are not formed on the inner circumferential surface of the feed path to facilitate the feeding of the wire, the contact tip has a high strength and durability after manufacturing It is effective to enable a long time continuous welding work according to the automation of the welding machine.
  • the contact tip can be manufactured by a forging method using a high-strength material such as zirconium copper, chromium-zirconium copper, and beryllium copper, which cannot be manufactured by a drawing method and thus depend on imports. There is an effect that can be produced a large amount of contact tips having a high strength and durability at a good workability and low price.
  • a high-strength material such as zirconium copper, chromium-zirconium copper, and beryllium copper
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a conventional general welding torch
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing a conventional contact tip for a conventional torch
  • 3 and 4 is a process chart showing a manufacturing method of the contact tip for welding torch by the forging method according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a process chart showing a manufacturing method of a contact tip for welding torch by the forging method according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a process chart showing a material forming step among the embodiments of the present invention.
  • FIG. 7 is a device diagram showing a peripheral device of the first forging step of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an intermediate material formed in the first forging step of the present invention.
  • FIG. 9 is a device diagram showing a peripheral device of the second forging step of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a contact tip formed in the second forging step of the present invention.
  • FIG. 11 is a side view showing a contact tip formed by embodiments of the present invention.
  • FIG. 12 is a device diagram showing a peripheral device of the inner diameter tape forging step of the embodiments of the present invention.
  • 13 is a cross-sectional view showing an intermediate material formed in the inner diameter taper forging step of the present invention.
  • FIG. 14 is a device diagram showing a peripheral device of the head preliminary forging step of the embodiments of the present invention.
  • 15 is an apparatus showing a state in which the second forging step proceeds to the intermediate material formed in the preliminary head forging step of the embodiments of the present invention
  • 16 is a device diagram showing a peripheral device of the inner groove forming step of the embodiments of the present invention.
  • 17 is a device diagram illustrating a peripheral device of a piercing step among embodiments of the present invention.
  • FIG. 3 and 4 are process diagrams showing a method for manufacturing a contact tip for a welding torch by the forging method according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a welding torch by the forging method according to a second embodiment of the present invention
  • 6 is a process diagram showing a method of manufacturing a contact tip for the present invention
  • FIG. 6 is a process diagram showing a material forming step among the embodiments of the present invention
  • FIG. 7 is a device diagram showing a peripheral device of the first forging step of the present invention
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing an intermediate material formed in the first forging step of the present invention
  • Figure 9 is a device showing a peripheral device of the second forging step of the present invention
  • Figure 10 is a cross-sectional view showing a contact tip formed in the second forging step of the present invention
  • 11 is a side view showing a contact tip formed by embodiments of the present invention
  • FIG. 12 is a device diagram showing a peripheral device of the inner diameter taper forging step among embodiments of the present invention
  • FIG. 13 is an inner diameter taper end of the present invention.
  • Figure 14 is a cross-sectional view showing the intermediate material formed in the step
  • Figure 14 is a device showing a peripheral device of the preliminary head forging step of the embodiments of the present invention
  • Figure 15 is an intermediate formed in the head preliminary forging step of the embodiments of the present invention
  • Fig. 16 is a device diagram showing a peripheral device of the inner groove forming step among the embodiments of the present invention
  • Fig. 17 is a piercing step among the embodiments of the present invention.
  • the manufacturing method of the contact tip for welding torch by the forging method according to the first and second embodiments of the present invention the large diameter portion having the same inner diameter as the outer diameter of the body portion 750 of the contact tip; 627 and a smaller diameter portion 623 having an inner diameter smaller than this and having an outer diameter of the screw portion 680 of the contact tip, and an inclined portion that taperly connects the inner peripheral surfaces of the large diameter portion 627 and the small diameter portion 623.
  • the first forging pin 630 having an outer diameter larger than the outer diameter of the welding wire is located in the first molding hole 620, Into the large diameter portion 627 of the first molding hole 620 has a material 650 having an inner diameter larger than the outer diameter of the first forging pin 630, the both ends of which are open so that the first forging pin 630 is inserted.
  • the threaded portion 680 of 670 is inverted to be positioned outside the mold 610 and inserted into the large diameter portion 627 of the second molding hole 720 to correspond to the threaded portion 680 of the intermediate material 670.
  • the manufacturing method of the contact tip for welding torch by the forging method according to the first and second embodiments of the present invention is largely composed of the first forging step (S310) and the second forging step (S330), the first forging step S310 is forging the body 750 and the screw portion 680 of the contact tip by primarily forging the material 650 is open at both ends in the hollow.
  • the contact tip for a welding torch by the forging method according to the first and second embodiments of the present invention is a general copper, chromium copper, zirconium copper, chromium-zirconium copper ( It may be formed of Chrom-Zirconium ⁇ , Beryllum ⁇ , etc. Among them, Zirconium, and chromium-Zirconium ⁇ ⁇ which cannot be manufactured by drawing process due to its high strength. (Chrom-Zirconium ⁇ ), beryllium copper (Beryllum ⁇ ) has a feature that can be formed of any one material.
  • the first forging step (S310) is a large diameter portion 627 having the same inner diameter as the outer diameter of the body portion 750 of the contact tip, a smaller diameter portion 623 having a smaller inner diameter than these, these large diameter portions 627 and a small diameter portion 623
  • the first molding hole 620 having the inclined portion 625 for tapering the inner circumferential surface of the ()) is formed in the mold 610.
  • the first forging pin 630 having an outer diameter larger than the outer diameter of the welding wire is positioned in the first molding hole 620, the material 650 is inserted into the first molding hole 620 to hit the impact portion 660
  • the intermediate material 670 with the threaded portion 680 is obtained by hitting with the roller, the intermediate material 670 is removed from the mold 610 using the slider 640.
  • the first forging pin 630 and the slider 640 are slid in both directions of the central axis of the first molding hole 620 from the inside of the mold, the first forging pin 630 and the slider 640 are moved to the required position according to each process during the operation of the worker.
  • the one forging pin 630 forging the feeding path 715, the slider 640 is to leave the intermediate material out of the mold.
  • the material 650 has an inner diameter larger than the outer diameter of the first forging pin 630 and is inserted through the first forging pin 630 so that the feeding path 715, which is a hole to which the welding wire is supplied, is formed by forging molding.
  • Intermediate material 670 which is open at both ends, inserts the material 650 into the large-diameter portion 627 and strikes the small-diameter portion 623, and is partially provided with a screw portion 680 as shown in FIG. To form a forging.
  • the material 650 may be used from the beginning of the shape as described above, but may be manufactured separately by using the round bar through the material forming step (S300) to be described later.
  • the second forging step S330 first includes the inclined portion 625 of the first molding hole 620. And a larger diameter portion 627 having an inner diameter equal to the outer diameter of the body portion 750 of the contact tip, which is formed more smoothly than the slope of the contact tip and has the same slope as the head portion 710 of the contact tip.
  • the second molding hole 720 is formed in the mold 610.
  • the second forging pin 730 having the outer diameter of the welding wire is positioned in the second molding hole 720, and the intermediate material 670 formed in the first forging step S310 is formed by the screw part 680 and the head ( 710 is reversed to be inserted into the large diameter portion 627 of the second molding hole 720, the second forging pin 730 is inserted through the center of the intermediate material 670 head 710 To the side.
  • the second forging step (S330) is a striking portion 660 is provided with a groove corresponding to the screw portion 680 so that the screw portion 680 is protruded to the opposite end of the head portion 710 of the intermediate material (670).
  • the inner diameter taper forging step to facilitate the formation of the screw 680 and the head 710 of the contact tip ( S320) or the head spare forging step S325 may be added.
  • the intermediate material 670 formed in the first forging step S310 is inserted into the large diameter part 627 of the auxiliary molding hole 810.
  • the impact portion 660 having an outer diameter smaller than the outer diameter of the intermediate material 670 and having a tapered end formed to be tapered to be inserted into the inner circumferential surface of the intermediate material 670.
  • the intermediate material 670 After inserting the screw portion 680 partially formed in the first forging step S310 into the auxiliary molding hole 810 where the small diameter portion 623 and the large diameter portion 627 are stepped at right angles, the intermediate material 670. Forging the inner diameter of the screw 680 and the head 710 by hitting the striking portion 660 having a tapered end portion with a tapered end portion having an outer diameter smaller than the outer diameter of the intermediate material 670 so as to be slightly smaller than the inner diameter of the intermediate material 670. After forming, it is also removed from the mold 610 by using the slider 640 to obtain a shape as shown in FIG.
  • the head preliminary forging step of forming a curved surface to have a slope similar to the head of the contact tip of the head 710 of the intermediate material 670 shown in Figure 8 in place of the inner diameter taper forging step (S320) (S325) can also be performed.
  • the second forging step (S330) and the body part hexagon forging step (S340) are performed, and the thread forging step is performed.
  • the second forging step (S330) and the thread forging step (S350) are carried out.
  • Body part hexagon forging step (S340) may be performed.
  • the preliminary head forging step (S325) forms a curved curved surface to induce easy plastic deformation during forging on the head outer peripheral surface of the intermediate material 670 formed in the first forging step (S310).
  • the head preliminary forging step (S325) is a curved head 830 having a curved surface with an inner diameter larger than the outer diameter of the head portion of the contact tip and smaller than the outer diameter of the body portion, as shown in Figure 14, the body of the contact tip A preforming hole 820 having a large diameter portion 627 having an inner diameter equal to that of a secondary outer diameter is formed in the mold 610.
  • the second forging pin 730 having the outer diameter of the welding wire is positioned in the preforming hole 820, and the intermediate material 670 formed in the first forging step S310 is formed in the large diameter portion of the preforming hole 820. Inserted into 627, the second forging pin 730 is inserted through the center of the intermediate material hitting toward the curved head 830.
  • the second forging pin 730 and the slider 640 are slid in both directions of the central axis of the preforming hole 820 inside the mold 610, and are moved to a required position according to each process during operation of the operator.
  • the two forging pins 730 forge the feed path 715, the slider 640 is to move the intermediate material 840 out of the mold.
  • the intermediate material 840 having a curved surface on the outer circumferential surface of the head is placed in a mold used in the second forging step S330 in which the second molding hole 720 is formed, as shown in FIG. 15, and the second forging step S330.
  • the head of the contact tip is more easily plastically deformed to obtain a contact tip as shown in FIG. 10 more easily.
  • the hexagonal forging step (S340) is a step for forming the outer shape by using a tool or the like when assembling the contact tip to the welding torch easily, the body (750) of the contact tip to form a hexagonal cross-section ( A hexagonal cross section is formed on the large diameter portion 627 of the 610 and inserted into the mold 610 to strike the small diameter portion 623 by using the impact portion 660 as shown in FIG. 11 on the outer circumferential surface of the contact tip body portion 750.
  • the hexagonal shape is forged.
  • a hexagonal cross section is formed in the large diameter portion 627 of the mold 610 so that the body portion 750 of the contact tip forms a hexagonal cross section, and is inserted into the mold 610 so as to use a small diameter portion (660).
  • the contact tip body portion 750 is forged into a hexagonal shape to obtain a contact tip as shown in FIG.
  • the body hexagonal forging step S340 is not necessarily a method of inserting and hitting the mold 610, and in some cases, directly forging the body portion 750 of the contact tip using a hammer or a press. It can be molded or otherwise machined using a milling cutter.
  • Thread rolling step (S350) is a step of forming a screw thread and a valley on the screw portion 680 of the contact tip to be screwed to the welding torch.
  • the contact tip manufactured according to the first or second embodiment may perform an ultrasonic cleaning step to remove dust or impurities that may be introduced in the manufacturing process.
  • the material 650 used in the first forging step S310 may go through the material forming step S300 in advance as shown in FIG. 6.
  • the material forming step (S300) is a round bar 920 cut to a predetermined size in the mold 610 having a material forming hole 910 having the same inner diameter as the outer diameter of the body portion of the contact tip as shown in Figure 16 and 9b.
  • the inner groove forming step (S505) is a step of drilling the inner side of the round bar 920 so that the outer and inner diameters of the body portion of the contact tip are provided to some extent, and first, an internal diameter such as the outer diameter of the body portion of the contact tip in the mold 610.
  • a material forming hole 910 is formed, and the round bar 920 cut to a predetermined size is inserted into the material forming hole 910.
  • one side center portion of the round bar 920 inserted into the material forming hole 910 is hit by a rod-shaped blow part 660 having an outer diameter smaller than the inner diameter of the material forming hole 910 to form a space in the center of the round bar. This process is repeated several times to gradually increase the space in the center of the bar.
  • the material forming step does not necessarily have to be performed, and the material forming step may be used to form a material to be used in the first forging step, or the already manufactured material may be used in the first forging step.
  • the inner diameter of the welding wire feeding path is precise, cracks or projections are not formed on the inner peripheral surface of the feeding path to facilitate the feeding of the welding wire, and the contact tip has high strength and durability after manufacture. It has the effect of enabling a long time continuous welding operation according to the automation of the welding machine.
  • the contact tip can be manufactured by a forging method using a high-strength material such as zirconium copper, chromium-zirconium copper, and beryllium copper, which cannot be manufactured by a drawing method and thus depend on imports. There is an effect that can be produced a large amount of contact tips having a high strength and durability at a good workability and low price.
  • a high-strength material such as zirconium copper, chromium-zirconium copper, and beryllium copper

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Abstract

본 발명은 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법에 관한 것으로, 인발공법에서 발생되는 송급로의 내경 치수 불량, 송급로 내주면상에 균열이나 돌기가 형성되어 용접시 와이어의 송급불량, 인발유로 인한 이물질이 송급로의 내주면상에 고착되어 와이어의 송급불량을 유발시키는 것을 방지하고, 용접기의 자동화에 따른 장시간 연속용접 작업에 부응하는 높은 강도와 내구성을 가지며, 특히 지르코늄동이나 크롬-지르코늄동, 베릴륨동과 같이 강도가 높은 재질로 컨택트 팁을 제조할 때 가공성이 양호하고 저렴한 가격으로 높은 강도와 내구성을 갖는 컨택트 팁을 제조할 수 있게 되는 효과가 있게 된다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 23.02.2011]　단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법
본 발명은 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인발공법에서 발생되는 송급로의 내경 치수 불량, 송급로 내주면상에 균열이나 돌기가 형성되어 용접시 와이어의 송급불량, 인발유로 인한 이물질이 송급로의 내주면상에 고착되어 와이어의 송급불량을 유발시키는 것을 방지하고, 용접기의 자동화에 따른 장시간 연속용접 작업에 부응하는 높은 강도와 내구성을 가지며, 특히 지르코늄동이나 크롬-지르코늄동, 베릴륨동과 같이 강도가 높은 재질로 컨택트 팁을 제조할 때 가공성이 양호하여 저렴한 가격으로 높은 강도와 내구성을 갖는 컨택트 팁을 제조할 수 있게 되는 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 일반적인 용접토치의 구성을 나타내는 분해사시도이고, 도 2는 종래의 일반적인 용접토치용 컨택트 팁을 나타내는 단면도이다.
이들 도면에 도시된 것처럼, 일반적으로 모재와 금속전극 사이에 아크를 발생시켜서 그 용접 열을 이용하는 아크용접기나, 탄산가스(CO2) 용접기와 같은 용접기에 있어서 용접토치는(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이 토치바디(120)의 후부에 가스를 공급하기 위한 고무호스(미도시)가 호스 연결관을 매개로 접속되고, 토치바디(120)에 전류가 공급되도록 전원공급선이 인슐레이터(미도시)에 의해 절연되게 설치되는 한편, 상기 토치바디(120)의 앞쪽으로는 상기 고무호스로부터 공급되는 가스가 배출되는 가스디퓨져(140)와, 이 가스디퓨져(140)와 접하여 용접용 와이어(미도시)가 그 내부로 송급되는 컨택트 팁(130)이 설치되며, 가스디퓨져(140) 및 컨택트 팁(130)측의 외부에 덧씌워지는 형태로 설치되는 노즐(110)이 구비된다.
그리고 상기 컨택트 팁(130)은 전극으로 사용되는 금속 와이어가 그 내부로 송급되고 상기 토치바디(120)와 기계적, 전기적 및 열적으로 접속되어 상기와 같은 용접작업의 수행이 가능하도록 하는 소모성 부재로서, 도 2에 도시된 바와 같이 대략 환봉 형상을 갖도록 형성된 몸체(210)의 중심부에 상기 와이어가 이송되는 송급로(215)가 형성되고, 그 일측에는 토치바디(120)측에 기계적, 전기적으로 접속되도록 나사부(220)가 형성되는 한편 상기 나사부(220)의 타측에 해당되는 몸체상에는 일정한 경사각을 갖도록 가공된 머리부(230)가 형성된다.
한편, 상기와 같은 컨택트 팁(130)의 일반적인 제조과정을 살펴보면, 일정한 내경의 송급로가 형성되도록 봉상의 몸체를 인발하고 열처리하는 인발단계 및 열처리단계와, 상기 단계에 의해 인발된 봉상의 몸체를 일정한 길이로 절단하고 기본적인 형상을 가공하는 컨택트팁 몸체(210)를 형성하는 단계와, 상기 컨택트팁 몸체(210)를 형성하는 단계에 의해 가공된 컨택트팁 몸체(210)에 테이퍼진 머리부(230)를 가공하는 테이퍼부 가공단계와, 상기 단계에 의해 머리부(230)가 형성된 몸체(210)에 제품의 규격 등의 식별용 표시를 형성하는 식별부 마킹단계가 수행되는 한편, 토치바디측에 체결되는 나사부(220)를 형성하는 롤링단계(thread rolling)와, 정해진 규격의 내경을 갖도록 송급로(215)를 연마핀으로 드릴링하는 피닝단계(pinning)와, 이와 같이 피닝단계가 수행된 컨택트 팁(130)을 세척하는 세척단계가 추가로 수행된다.
이와 관련하여 종래의 컨택트 팁 제조방법(대한민국 등록특허 제10-0736769호)은 인발공법에 의한 것으로, 일정한 길이와 외경 및 내경을 갖는 환봉 형태의 중간소재를 일정한 가공공정을 통해 와이어가 송급되도록 정해진 내경의 송급로를 갖는 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법을 제시하고 있다.
또한, 종래의 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법(대한민국 공개특허 공개번호 제10-2005-0121341호)에서 제시하고 있는 "고온 내모마성이 우수한 크롬동 콘택트 팁의 제조방법" 또한 인발공법에 의해 컨택트 팁을 제조하는 방법을 제시하고 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 컨택트 팁의 제조방법은 모두 인발공법에 의해 컨택트 팁을 제조하는 것으로, 인발공법에서 송급로의 직경이 서로 다른 여러 종류의 컨택트 팁을 제조하기 위해서는 서로 다른 송급로 내경을 갖는 봉재를 인발하여야 하므로 각 사이즈 마다 모두 인발단계를 수행하여 해당 컨택트 팁을 형성하기 위한 컨택트팁 몸체를 형성하게 되는데, 이에 따르면 매번 인발 다이스를 교체하여야 하는 등 여러 가지 작업준비를 하여야 하므로 생산의 휴지시간이 증가되어 생산성이 저하되고 작업시간과 인건비가 상승되어 생산비용이 증가되는 문제점이 있으며, 또한 특정 규격의 컨택트 팁을 생산하게 될 경우 한 번에 일정한 수량 이상을 생산하여야 하므로 불필요한 추가생산에 따른 재고비용이 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 상기와 같은 인발공법에서는 비교적 작은 내경을 갖는 송급로가 인발되는 과정에서 내경 치수에 불량이 발생되고 인발유로 인한 이물질이 송급로의 내주면상에 눌러 붙게 되므로 와이어의 송급불량을 유발시키는 문제점이 있었다.
또한 종래 인발공법에서는 송급로의 내주면상에 균열이 발생되거나 돌기가 형성되면서 그 사용시에 와이어의 송급불량을 유발시키는 문제점과, 인발중에 송급로의 내주면상에 균열이 발생되거나 돌기가 형성되어 와이어의 송급불량을 유발시키는 종래의 문제점은 전혀 해결할 수 없었다.
이러한, 현재의 컨택트 팁이 당면한 가장 큰 문제점을 보면, 용접기의 자동화에 따른 장시간 연속용접 작업은 가능하여 졌지만 이에 부응하는 높은 내구성을 가지며, 기계가공성이 양호하여 저렴한 가격으로 공급될 수 있는 컨택트 팁의 출현은 아직 없다는 문제점이 있다.
이는 장시간 연속용접시 용접열에 의해 가열된 상태이어서 컨택트 팁의 송급로를 통해 공급되는 용접용 와이어에 의한 컨택트 팁 선단부 구멍의 마모가 심해 용접이 불안정하여 발생하는 불량이 많다는 점이다. 이를 막기 위해서는 컨택트 팁을 자주 교환해야하거나, 지르코늄동이나 크롬-지르코늄동, 베릴륨동과 같이 강도가 높은 재질로 컨택트 팁을 제조하여야 하는데, 이는 결국 미세한 내경의 송급로를 연마핀으로 드릴링하는 피닝단계(pinning) 가공시간의 증가와, 가공 정밀도의 증대에 따른 불량품의 증가 등으로 원가상승 요인이 되고 있다.
게다가 지르코늄동이나 베릴륨동과 같이 강도가 높은 재질로 컨택트 팁을 제조하는 경우, 그 강도가 높아 인발공법으로는 제조가 불가능하고 드릴 및 기계 가공을 해야하는데, 국내에서는 그 가공 정밀도와 가공 성공률이 낮아 거의 대부분을 외국에서 수입해서 사용하고 있는 실정이어서 원가상승과 수입의존도가 상승하는 등의 문제점이 많았다.
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 인발공법에서 발생되는 송급로의 내경 치수 불량, 송급로 내주면상에 균열이나 돌기가 형성되어 용접시 와이어의 송급불량, 인발유로 인한 이물질이 송급로의 내주면상에 고착되어 와이어의 송급불량을 유발시키는 것을 방지하고, 용접기의 자동화에 따른 장시간 연속용접 작업에 부응하는 높은 내구성을 가지며, 특히 지르코늄동이나 베릴륨동과 같이 강도가 높은 재질로 컨택트 팁을 제조할 때 가공성이 양호하여 저렴한 가격으로 제조할 수 있는 컨택트 팁 제조방법을 얻는 데에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예는, 컨택트 팁의 몸체부 외경과 같은 내경을 갖는 대경부와, 이보다 내경이 작게 형성되되 상기 컨택트 팁의 나사부 외경을 갖는 소경부, 및 이들 대경부와 소경부의 내주면을 테이퍼지게 연결하는 경사부로 형성된 제1성형홀을 구비한 금형에, 용접용 와이어의 외경보다 큰 외경을 갖는 제1단조핀을 상기 제1성형홀에 위치하고, 상기 제1단조핀의 외경보다 큰 내경을 갖되 상기 제1단조핀이 삽입되도록 양단부가 개방된 소재를 상기 제1성형홀의 대경부에 삽입하여, 상기 소재를 상기 소경부 쪽으로 타격하여 상기 나사부가 구비된 중간소재를 단조 형성하는 제1단조단계; 및 상기 컨택트 팁의 머리부와 동일한 경사도를 갖는 머리부와, 상기 컨택트 팁의 몸체부 외경과 같은 내경을 갖는 대경부가 형성된 제2성형홀을 구비한 금형에, 용접용 와이어의 외경을 갖는 제2단조핀을 상기 제2성형홀에 위치하고, 상기 제2단조핀이 삽입되되 상기 중간소재의 나사부가 금형의 외측에 위치되게 뒤집어서 상기 제2성형홀의 대경부에 삽입하여, 상기 중간소재의 나사부에 대응되는 요홈이 구비된 타격부로 타격하여 컨택트 팁의 머리부와 몸체부 및 나사부를 단조 형성하는 제2단조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 용접용 와이어 송급로의 내경 치수가 정밀해지고, 송급로 내주면상에 균열이나 돌기가 형성되지 않아 와이어의 송급이 원활해지며, 제조 후 컨택트 팁이 높은 강도와 내구성을 갖게 되어 용접기의 자동화에 따른 장시간 연속용접 작업을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 인발공법으로는 제조할 수 없어서 그동안 수입에 의존하던 지르코늄동이나 크롬-지르코늄동, 베릴륨동과 같이 강도가 높은 재질로 컨택트 팁을 단조공법으로 제조할 수 있게 되어 수입대체 효과가 발생되며, 가공성이 양호하고 저렴한 가격으로 높은 강도와 내구성을 갖는 다량의 컨택트 팁을 제조할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 용접토치의 구성을 나타내는 분해사시도,
도 2는 종래의 일반적인 용접토치용 컨택트 팁을 나타내는 단면도,
도 3과 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법을 나타내는 공정도;
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법을 나타내는 공정도;
도 6은 본 발명의 실시예들 중 소재형성단계를 나타내는 공정도;
도 7은 본 발명의 제1단조단계의 주변장치를 나타내는 장치도;
도 8은 본 발명의 제1단조단계에서 형성된 중간소재를 나타내는 단면도;
도 9는 본 발명의 제2단조단계의 주변장치를 나타내는 장치도;
도 10은 본 발명의 제2단조단계에서 형성된 컨택트 팁을 나타내는 단면도;
도 11은 본 발명의 실시예들에 의해 형성된 컨택트 팁을 나타내는 측면도;
도 12는 본 발명의 실시예들 중 내경테이퍼단조단계의 주변장치를 나타내는 장치도;
도 13은 본 발명의 내경테이퍼단조단계에서 형성된 중간소재를 나타내는 단면도;
도 14는 본 발명의 실시예들 중 머리부예비단조단계의 주변장치를 나타내는 장치도;
도 15는 본 발명의 실시예들 중 머리부예비단조단계에서 형성된 중간소재로 제2단조단계를 진행하는 상태를 나타낸 장치도;
도 16은 본 발명의 실시예들 중 내부홈형성단계의 주변장치를 나타내는 장치도;
도 17은 본 발명의 실시예들 중 피어싱단계의 주변장치를 나타내는 장치도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법을 나타내는 공정도이고, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법을 나타내는 공정도, 도 6은 본 발명의 실시예들 중 소재형성단계를 나타내는 공정도, 도 7은 본 발명의 제1단조단계의 주변장치를 나타내는 장치도, 도 8은 본 발명의 제1단조단계에서 형성된 중간소재를 나타내는 단면도, 도 9는 본 발명의 제2단조단계의 주변장치를 나타내는 장치도, 도 10은 본 발명의 제2단조단계에서 형성된 컨택트 팁을 나타내는 단면도, 도 11은 본 발명의 실시예들에 의해 형성된 컨택트 팁을 나타내는 측면도, 도 12는 본 발명의 실시예들 중 내경테이퍼단조단계의 주변장치를 나타내는 장치도, 도 13은 본 발명의 내경테이퍼단조단계에서 형성된 중간소재를 나타내는 단면도, 도 14는 본 발명의 실시예들 중 머리부예비단조단계의 주변장치를 나타내는 장치도, 도 15는 본 발명의 실시예들 중 머리부예비단조단계에서 형성된 중간소재로 제2단조단계를 진행하는 상태를 나타낸 장치도, 도 16은 본 발명의 실시예들 중 내부홈형성단계의 주변장치를 나타내는 장치도이며, 도 17은 본 발명의 실시예들 중 피어싱단계의 주변장치를 나타내는 장치도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 및 제2 실시예들에 의한 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법은, 컨택트 팁의 몸체부(750) 외경과 같은 내경을 갖는 대경부(627)와, 이보다 내경이 작게 형성되되 상기 컨택트 팁의 나사부(680) 외경을 갖는 소경부(623), 및 이들 대경부(627)와 소경부(623)의 내주면을 테이퍼지게 연결하는 경사부(625)로 형성된 제1성형홀(620)을 구비한 금형(610)에, 용접용 와이어의 외경보다 큰 외경을 갖는 제1단조핀(630)을 상기 제1성형홀(620)에 위치하고, 상기 제1단조핀(630)의 외경보다 큰 내경을 갖되 상기 제1단조핀(630)이 삽입되도록 양단부가 개방된 소재(650)를 상기 제1성형홀(620)의 대경부(627)에 삽입하여, 상기 소재(650)를 상기 소경부(623) 쪽으로 타격하여 상기 나사부(680)가 구비된 중간소재(670)를 단조 형성하는 제1단조단계(S310); 및 상기 컨택트 팁의 머리부(710)와 동일한 경사도를 갖는 머리부(710)와, 상기 컨택트 팁의 몸체부(750) 외경과 같은 내경을 갖는 대경부(627)가 형성된 제2성형홀(720)을 구비한 금형(610)에, 용접용 와이어의 외경을 갖는 제2단조핀(730)을 상기 제2성형홀(720)에 위치하고, 상기 제2단조핀(730)이 삽입되되 상기 중간소재(670)의 나사부(680)가 금형(610)의 외측에 위치되게 뒤집어서 상기 제2성형홀(720)의 대경부(627)에 삽입하여, 상기 중간소재(670)의 나사부(680)에 대응되는 요홈이 구비된 타격부(660)로 타격하여 컨택트 팁의 머리부(710)와 몸체부(750) 및 나사부(680)를 단조 형성하는 제2단조단계(S330);를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제1 및 제2 실시예들에 따른 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법은 크게 제1단조단계(S310)와 제2단조단계(S330)로 구성되며, 제1단조단계(S310)는 중공으로 양단부가 개방된 소재(650)를 1차로 단조 가공하여 컨택트 팁의 몸체부(750)와 나사부(680) 일부를 단조 성형하게 된다.
또한, 본 발명의 제1 및 제2 실시예들에 따른 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁은 일반 동(銅), 크롬동(Chrom 銅), 지르코늄동(Zirconium 銅), 크롬-지르코늄동(Chrom-Zirconium 銅), 베릴륨동(Beryllum 銅) 등의 재질로 형성될 수 있으나 이들 재질 중에서 특히, 강도가 높아 인발공법(Drawing Process)으로는 제작이 불가능한 지르코늄동(Zirconium 銅), 크롬-지르코늄동(Chrom-Zirconium 銅), 베릴륨동(Beryllum 銅) 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있는 특징이 있다.
제1단조단계(S310)는 먼저 컨택트 팁의 몸체부(750) 외경과 같은 내경을 갖는 대경부(627), 이보다 내경이 작은 소경부(623), 이들 대경부(627)와 소경부(623)의 내주면을 테이퍼지게 연결하는 경사부(625)를 구비하는 제1성형홀(620)을 금형(610)에 형성한다.
그리고, 용접용 와이어의 외경보다 큰 외경을 갖는 제1단조핀(630)을 제1성형홀(620)에 위치하고, 소재(650)를 제1성형홀(620)에 삽입하여 타격부(660)로 타격하여 나사부(680)가 형성된 중간소재(670)를 얻게 되면, 슬라이더(640)를 이용해 중간소재(670)를 금형(610)에서 탈거시킨다.
즉, 제1단조핀(630)과 슬라이더(640)는 금형의 안쪽에서 제1성형홀(620)의 중심축 양방향으로 슬라이딩되도록 되어 있어서, 작업자의 작동시 각 공정에 따라서 필요한 위치로 이동되면서 제1단조핀(630)은 송급로(715)를 단조 형성시키고, 슬라이더(640)는 중간소재를 금형 밖으로 이탈시키게 되어 있다.
소재(650)는 용접용 와이어가 공급되는 홀인 송급로(715)가 단조 성형에 의해 형성되도록, 제1단조핀(630)의 외경보다 큰 내경을 갖고 제1단조핀(630)이 관통되며 삽입되게 양단부가 개방되어 있으며, 이러한 소재(650)를 대경부(627)에 삽입하여, 소경부(623) 쪽으로 타격하여 도 8에 도시된 것과 같은 나사부(680)가 일부 구비된 중간소재(670)를 단조 형성하게 된다.
여기서, 소재(650)는 상술한 바와 같은 형상의 소재를 처음부터 사용할 수도 있으나, 후술할 소재형성단계(S300)를 거쳐서 환봉으로 소재(650)를 별도로 제작하여 사용할 수도 있다.
이렇게 제1단조단계(S310)에서 어느 정도 컨택트 팁의 형상이 갖추어 지면 제2단조단계(S330)를 거치는데, 제2단조단계(S330)는 먼저 제1성형홀(620)의 경사부(625)의 경사도보다 완만하게 형성되어 컨택트 팁의 머리부(710)와 동일한 경사도를 갖는 머리부(710)와, 컨택트 팁의 몸체부(750) 외경과 같은 내경을 갖는 대경부(627)로 구성되는 제2성형홀(720)을 금형(610)에 형성한다.
그리고, 용접용 와이어의 외경을 갖는 제2단조핀(730)을 제2성형홀(720)에 위치하고, 제1단조단계(S310)에서 형성된 중간소재(670)를 나사부(680)와 머리부(710)가 뒤집히게 반대 위치로 하여 제2성형홀(720)의 대경부(627)에 삽입하는데, 제2단조핀(730)이 중간소재(670)의 중심을 관통하게 삽입하여 머리부(710) 쪽으로 타격한다.
여기서, 제2단조단계(S330)는 중간소재(670)의 머리부(710) 반대쪽 단부에 나사부(680)가 돌출 형성되도록, 이 나사부(680)에 대응되는 요홈이 구비된 타격부(660)로 타격하여 컨택트 팁의 머리부(710)와 몸체부(750), 나사부(680)를 단조 성형하고, 슬라이더(640)를 이용해 금형(610)에서 탈거시켜 도 10에 도시된 것과 같은 컨택트 팁을 얻게 된다.
이때, 제1단조단계(S310)와 제2단조단계(S330) 사이에는 도 4에 도시된 것처럼, 컨택트 팁의 나사부(680)와 머리부(710) 형성이 보다 용이하게 하는 내경테이퍼단조단계(S320) 또는 머리부예비단조단계(S325)를 추가할 수 있다.
내경테이퍼단조단계(S320)는, 도 12와 8b에 도시된 것처럼 먼저 컨택트 팁의 나사부(680) 형성이 용이하도록, 제1성형홀의 경사부를 제거하고 소경부(623)와 대경부(627)가 직각으로 단차지게 형성된 보조성형홀(810)을 금형(610)에 형성한다.
그리고, 제1단조핀(630)을 보조성형홀(810)에 위치한 후, 제1단조단계(S310)에서 형성된 중간소재(670)를 보조성형홀(810)의 대경부(627)에 삽입하고, 컨택트 팁 머리부(710)의 형성이 용이하도록, 중간소재(670)의 외경보다 작은 외경을 갖되 중간소재(670)의 내주면에 삽입되게 테이퍼지며 형성되는 테이퍼단부가 구비된 타격부(660)로 타격하여 컨택트 팁의 나사부(680)와 머리부(710)의 내경 테이퍼부를 단조 형성하게 된다.
즉, 제1단조단계(S310)에서 일부 형성된 나사부(680)를 소경부(623)와 대경부(627)가 직각으로 단차지게 형성된 보조성형홀(810)에 삽입한 후, 중간소재(670)의 외경보다 작은 외경을 가지면서 끝단부가 중간소재(670)의 내경보다 약간 작게끔 테이퍼진 테이퍼단부가 구비된 타격부(660)로 타격하여 나사부(680)와 머리부(710)의 내경을 단조 형성하고, 역시 슬라이더(640)를 이용해 금형(610)에서 탈거시켜 도 13와 같은 형상을 얻게 된다.
이렇게 내경테이퍼단조단계(S320)를 거쳐서 컨택트 팁의 나사부(680)와 내경부가 형성되면 도 3에 도시된 것처럼 제2단조단계(S330)와 몸체부육각단조단계(S340) 및 나사산전조단계(S350)를 거치거나, 도 5에 도시된 제2실시예처럼 제2단조단계(S330)와 나사산전조단계(S350) 및 몸체부육각단조단계(S340)를 거치게 된다.
또한, 내경테이퍼단조단계(S320)를 대신하여 도 8에 도시된 중간소재(670)의 머리부(710) 외주면을 컨택트 팁의 머리부와 유사한 경사를 구비하도록 곡면을 형성하는 머리부예비단조단계(S325)를 실시할 수도 있다.
즉, 본 발명의 제1실시예서는 내경테이퍼단조단계(S320) 또는 머리부예비단조단계(S325) 후, 제2단조단계(S330)와 몸체부육각단조단계(S340)를 실시하고 나사산전조단계(S350)를 실시하였으나, 본 발명의 제2실시예에서는 내경테이퍼단조단계(S320) 또는 머리부예비단조단계(S325) 후, 제2단조단계(S330)와 나사산전조단계(S350)를 실시하고 몸체부육각단조단계(S340)를 실시할 수도 있다.
여기서 머리부예비단조단계(S325)는 제1단조단계(S310)에서 형성된 중간소재(670)의 머리부 외주면에 단조 성형시 용이한 소성 변형을 유도하도록 굴곡진 곡면을 형성한다.
즉, 머리부예비단조단계(S325)는 도 14에 도시된 것처럼, 컨택트 팁의 머리부 외경보다 크고 몸체부 외경보다 작은 내경으로 굴곡진 곡면을 갖는 곡면머리부(830)와, 컨택트 팁의 몸체부 외경과 같은 내경을 갖는 대경부(627)로 구성되는 예비성형홀(820)을 금형(610)에 형성한다.
그리고, 용접용 와이어의 외경을 갖는 제2단조핀(730)을 예비성형홀(820)에 위치하고, 제1단조단계(S310)에서 형성된 중간소재(670)를 예비성형홀(820)의 대경부(627)에 삽입하는데, 제2단조핀(730)이 중간소재의 중심을 관통하게 삽입하여 곡면머리부(830) 쪽으로 타격한다.
제2단조핀(730)과 슬라이더(640)는 금형(610)의 안쪽에서 예비성형홀(820)의 중심축 양방향으로 슬라이딩되도록 되어 있어서, 작업자의 작동시 각 공정에 따라서 필요한 위치로 이동되면서 제2단조핀(730)은 송급로(715)를 단조 형성시키고, 슬라이더(640)는 중간소재(840)를 금형 밖으로 이탈시키게 되어 있다.
이렇게 해서 머리부의 외주면에 곡면이 형성된 중간소재(840)를 도 15에 도시된 것처럼 제2성형홀(720)이 형성된 제2단조단계(S330)에서 이용되는 금형에 넣고 제2단조단계(S330)를 진행하게 되면, 컨택트 팁의 머리부가 보다 용이하게 소성 변형하게 되어 도 10에 도시된 것과 같은 컨택트 팁을 보다 용이하게 얻게 된다.
한편, 몸체부육각단조단계(S340)는 컨택트 팁을 용접토치에 조립할 때 공구 등을 이용해 조립이 용이하게 외형을 형성하는 단계로써, 컨택트 팁의 몸체부(750)가 육각 단면을 형성하도록 금형(610)의 대경부(627)에 육각 단면을 형성하고 이 금형(610)에 삽입하여 타격부(660)를 이용해 소경부(623) 쪽으로 타격함으로써 컨택트 팁 몸체부(750) 외주면에 도 11와 같이 육각형상을 단조 성형하게 된다.
즉, 컨택트 팁의 몸체부(750)가 육각 단면을 형성하도록 금형(610)의 대경부(627)에 육각 단면을 형성하고 이 금형(610)에 삽입하여 타격부(660)를 이용해 소경부(623) 쪽으로 타격함으로써 컨택트 팁 몸체부(750)에 육각형상을 단조 성형하여 도 11와 같은 컨택트 팁을 얻게 된다.
다만, 몸체부육각단조단계(S340)는 반드시 금형(610)에 삽입하여 타격하는 방법을 실시해야 하는 것은 아니며, 경우에 따라서는 해머나 프레스 등을 이용해 컨택트 팁의 몸체부(750)를 직접 단조 성형할 수 도 있으며, 그 외에 밀링 커터를 이용해 가공할 수도 있을 것이다.
나사산전조단계(S350)는 컨택트 팁의 나사부(680)에 나사산과 골을 형성하여 용접토치에 나사결합할 수 있게 형성하는 단계이다.
이렇게 제1 또는 제2실시예를 거쳐서 제조된 컨택트 팁은 혹시라도 제조공정에서 유입될 수 있는 먼지나 불순물들을 제거하도록 초음파 세척 단계를 실시할 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 및 제2실시예에 있어서, 제1단조단계(S310)에서 이용되는 소재(650)는 도 6에 도시된 것처럼 미리 소재형성단계(S300)를 거칠 수 있다.
여기서, 소재형성단계(S300)는 도 16와 9b에 도시된 것처럼 컨택트 팁의 몸체부 외경과 같은 내경을 갖는 소재성형홀(910)을 구비한 금형(610)에 일정한 크기로 절단된 환봉(920)을 삽입하고, 상기 환봉(920)의 일측 중심부를 상기 내경보다 작은 외경을 갖는 봉형상의 타격부(660)로 타격하여 중심부에 공간을 형성하는 내부홈형성단계(S505); 및 상기 내부홈형성단계(S505) 후 상기 타격부(660)로 상기 환봉(920)의 타측 중심부를 관통하여 양단부가 개방되게 상기 소재(650)를 형성하는 피어싱단계(S507);를 포함한다.
그리고, 내부홈형성단계(S505)를 진행하기 전에 환봉(920)을 일정한 크기로 절단하거나 가공하는 소재절단 또는 가공단계(S503)를 추가할 수도 있다.
내부홈형성단계(S505)는 컨택트 팁의 몸체부 외경과 내경이 어느 정도 구비될 수 있도록 환봉(920)의 내측을 뚫는 단계로써, 먼저 금형(610)에 컨택트 팁의 몸체부 외경과 같은 내경을 갖는 소재성형홀(910)을 형성하고, 이 소재성형홀(910)에 일정한 크기로 절단된 환봉(920)을 삽입한다.
이렇게 소재성형홀(910)에 삽입된 환봉(920)의 일측 중심부를 소재성형홀(910)의 내경보다 작은 외경을 갖는 봉형상의 타격부(660)로 타격하여 환봉의 중심부에 공간을 형성하게 되는데, 환봉의 중심부 공간이 점차로 커지게 이러한 작업을 수차례 반복한다.
이후 환봉의 중심부 공간이 어느 정도 형성되면 타격부(660)로 가격하여 상기 환봉의 타측 중심부를 관통하여 양단부가 개방된 소재를 형성하는 피어싱단계(S507)를 수행하면 제1단조단계(S310)에서 이용될 소재가 마련될 수 있다.
다만, 반드시 소재형성단계를 실시해야만 하는 것은 아니며, 소재형성단계를 통해 제1단조단계에서 이용할 소재를 형성할 수도 있고, 이미 제조된 소재를 제1단조단계에서 이용할 수도 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 용접용 와이어 송급로의 내경 치수가 정밀해지고, 송급로 내주면상에 균열이나 돌기가 형성되지 않아 용접용 와이어의 송급이 원활해지며, 제조 후 컨택트 팁이 높은 강도와 내구성을 갖게 되어 용접기의 자동화에 따른 장시간 연속용접 작업을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 인발공법으로는 제조할 수 없어서 그동안 수입에 의존하던 지르코늄동이나 크롬-지르코늄동, 베릴륨동과 같이 강도가 높은 재질로 컨택트 팁을 단조공법으로 제조할 수 있게 되어 수입대체 효과가 발생되며, 가공성이 양호하고 저렴한 가격으로 높은 강도와 내구성을 갖는 다량의 컨택트 팁을 제조할 수 있게 되는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 컨택트 팁의 몸체부 외경과 같은 내경을 갖는 대경부와, 이보다 내경이 작게 형성되되 상기 컨택트 팁의 나사부 외경을 갖는 소경부, 및 이들 대경부와 소경부의 내주면을 테이퍼지게 연결하는 경사부로 형성된 제1성형홀을 구비한 금형에, 용접용 와이어의 외경보다 큰 외경을 갖는 제1단조핀을 상기 제1성형홀에 위치하고, 상기 제1단조핀의 외경보다 큰 내경을 갖되 상기 제1단조핀이 삽입되도록 양단부가 개방된 소재를 상기 제1성형홀의 대경부에 삽입하여, 상기 소재를 상기 소경부 쪽으로 타격하여 상기 나사부가 구비된 중간소재를 단조 형성하는 제1단조단계; 및
    상기 컨택트 팁의 머리부와 동일한 경사도를 갖는 머리부와, 상기 컨택트 팁의 몸체부 외경과 같은 내경을 갖는 대경부가 형성된 제2성형홀을 구비한 금형에, 용접용 와이어의 외경을 갖는 제2단조핀을 상기 제2성형홀에 위치하고, 상기 제2단조핀이 삽입되되 상기 중간소재의 나사부가 금형의 외측에 위치되게 뒤집어서 상기 제2성형홀의 대경부에 삽입하여, 상기 중간소재의 나사부에 대응되는 요홈이 구비된 타격부로 타격하여 컨택트 팁의 머리부와 몸체부 및 나사부를 단조 형성하는 제2단조단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1단조단계와 제2단조단계 사이에는, 상기 경사부를 제거하고 상기 소경부와 대경부가 직각으로 단차지게 형성된 보조성형홀을 구비한 금형에, 상기 제1단조핀을 상기 보조성형홀에 위치하고, 상기 제1단조단계에서 형성된 중간소재를 상기 보조성형홀의 대경부에 삽입하여, 상기 컨택트 팁 머리부의 형성이 용이하도록 상기 중간소재의 외경보다 작은 외경을 갖되 상기 중간소재의 내주면에 삽입되게 테이퍼지며 형성되는 테이퍼단부가 구비된 타격부로 타격하여 컨택트 팁의 나사부와 머리부를 단조 형성하는 내경테이퍼단조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1단조단계와 제2단조단계 사이에는, 상기 컨택트 팁의 머리부 단조 성형시 용이한 소성 변형을 유도하도록, 상기 컨택트 팁의 머리부 외경보다 크고 몸통부 외경보다 작은 내경으로 굴곡진 곡면을 갖는 곡면머리부와 상기 대경부를 형성한 예비성형홀을 구비한 금형에, 상기 제2단조핀을 상기 예비성형홀에 위치하고, 상기 제1단조단계에서 형성된 중간소재를 상기 예비성형홀의 대경부에 삽입하여, 상기 중간소재를 상기 곡면머리부 쪽으로 타격하는 머리부예비단조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2단조단계 후 상기 컨택트 팁의 몸체부가 육각 단면을 형성하도록 상기 대경부에 육각 단면을 형성한 금형에 상기 중간소재를 삽입하고, 상기 중간소재를 상기 소경부 쪽으로 타격하는 몸체부육각단조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 몸체부육각단조단계 후 상기 나사부에 나사산과 골을 형성하는 나사산전조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2단조단계 후 상기 나사부에 나사산과 골을 형성하는 나사산전조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 나사산전조단계 후 상기 컨택트 팁의 몸체부가 육각 단면을 형성하도록 상기 대경부에 육각 단면을 형성한 금형에 상기 중간소재를 삽입하고, 상기 중간소재를 상기 소경부 쪽으로 타격하는 몸체부육각단조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1단조단계는 상기 중간소재를 단조 형성하기 전에 소재형성단계를 거치되 상기 소재형성단계는,
    컨택트 팁의 몸체부 외경과 같은 내경을 갖는 소재성형홀을 구비한 금형에 일정한 크기로 절단된 환봉을 삽입하고, 상기 환봉의 일측 중심부를 상기 내경보다 작은 외경을 갖는 봉형상의 타격부로 타격하여 중심부에 공간을 형성하는 내부홈형성단계; 및
    상기 내부홈형성단계 후 상기 타격부로 상기 환봉의 타측 중심부를 관통하여 양단부가 개방되게 상기 소재를 형성하는 피어싱단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 소재형성단계는 상기 내부홈형성단계 전에 환봉을 일정한 크기로 절단하거나 가공하는 소재절단 또는 가공단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨택트 팁은 일반 동(銅), 크롬동(Chrom 銅), 지르코늄동(Zirconium 銅), 크롬-지르코늄동(Chrom-Zirconium 銅), 베릴륨동(Beryllum 銅) 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 단조공법에 의한 용접토치용 컨택트 팁의 제조방법.
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