KR100734716B1

KR100734716B1 - Method and Apparatus for Fracture Splitting of Hollow Workpiece

Info

Publication number: KR100734716B1
Application number: KR1020050109316A
Authority: KR
Inventors: 강대건
Original assignee: 강대건
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2007-07-02
Also published as: KR20050113153A

Abstract

본 발명은 유압(Hydraulic)기구를 이용하여 정수압(Hydrostatic Pressure)을 생성하고 이 정수압을 이용하여, 중공소재를 파단분할(Fracture Splitting)하여, 예를 들어 내연기관에서 직선운동을 회전운동으로 바꾸어 주는 기구를 구성하는 요소 중 하나의 부품이며 단조(forging)등의 방법으로 일체형으로 성형된 커넥팅로드(Connecting Rod)의 크랭크축과 연결되는 부위인 대단부(Large End)를 파단분할(Fracture Splitting)하여, 중공소재의 몸체(body)와 캡(Cap)을 분리하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention generates a hydrostatic pressure (Hydraulic) by using a hydraulic mechanism (fractional splitting) of the hollow material using the hydrostatic pressure, for example, to convert the linear motion to a rotary motion in the internal combustion engine It is a part of one of the elements constituting the mechanism and is broken by splitting the large end, which is a part connected to the crankshaft of the connecting rod integrally formed by a forging method. The present invention relates to a method and an apparatus for separating a body and a cap of a hollow material.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중공소재의 내측면에 충격하중을 가하는 방법과 이 방법을 구현하기 위해서 필요한 장치로 구성되는데 이 장치는 중공소재를 위치(Setting)시키는 고정단, 파단되기 전과 후 및 파단 중의 중공소재를 틀어지지 않게 잡아주거나 흔들림을 방지하기 위한 가이드실린더 및 축방향 실린더(Guide, Axial Cylinder) 일체, 고압의 정수압(Hydrostatic Pressure)이 걸리는 고압실린더(High Pressure Cylinder), 고압피스톤(High Pressure Piston) 및 오링(O-ring)또는 탄성체주머니(Elastomer Pocket) 등으로 이루어진다. The present invention for achieving this object is composed of a method of applying an impact load to the inner surface of the hollow material and a device required to implement the method, which is a fixed end for setting the hollow material, and before breaking Guide cylinder and axial cylinder (Guide, Axial Cylinder) integrated to hold the hollow material in the back and prevent breakage, and high pressure cylinder (Hydrostatic Pressure), high pressure piston (High Pressure Piston) and O-ring or elastomer pocket.

상기의 구성에 의해서 중공소재는 각각의 부품을 분리 제작하지 않고 일체형으로 성형한 후 파단분할이 가능하므로 자동차엔진 부품인 실린더블록의 크랭크샤프트 베어링 지지부 또는 커넥팅로드의 제작에 적용될 수 있다. 커넥팅로드의 경우 한번에 일체(Connecting Rod Assembly)를 제작함으로써 커넥팅로드 몸체 (Body) 및 캡(Cap)을 각각 제작 가공하여 조립하는 기존방법에 비해 생산공정수를 줄일 뿐만 아니라 고속의 물 또는 기름과 같은 압력매체흐름에 의해 파단속도를 빠르게 함으로써 종래의 파단분리법에 비해 파단면의 소성변형을 최소화하고 파단면 가장자리의 버(Burr)를 기존의 발명에 비해 최소화 함으로써 치수정밀도를 높이는 것이 가능하다. According to the above configuration, since the hollow material can be divided into pieces after being molded integrally without separately manufacturing each part, the hollow material can be applied to manufacture of a crankshaft bearing support part or connecting rod of a cylinder block which is an automobile engine part. In the case of the connecting rod, the connecting rod assembly is manufactured at one time, which reduces the number of production processes compared to the existing method of manufacturing and assembling the connecting rod body and the cap, respectively. It is possible to increase the dimensional accuracy by minimizing plastic deformation of the fracture surface and minimizing the burr at the edge of the fracture surface as compared with the conventional invention by increasing the breaking speed by the pressure medium flow.

파단분할(Fracture Splitting), 중공소재(Hollow Workpiece), 커넥팅로드(Connecting Rod), 실린더블록(Cylinder Block), 유압(Hydraulic Pressure), 정수압(Hydrostatic Pressure), 소성변형(Plastic Deformation). Fracture Splitting, Hollow Workpiece, Connecting Rod, Cylinder Block, Hydraulic Pressure, Hydrostatic Pressure, Plastic Deformation.

Description

중공소재의 파단분할방법 및 장치 { Method and Apparatus for Fracture Splitting of Hollow Workpiece } Method and Apparatus for Fracture Splitting of Hollow Materials {Method and Apparatus for Fracture Splitting of Hollow Workpiece}

도 1 은 내연기관용 커넥팅로드의 예시
도 2 는 대단부가 파단분할된 커넥팅로드의 예시
도 3 은 중공소재의 내측면에 노치(Notch)가 가공된 파단분할예정부를 예시
도 4 는 파단분할장치의 평면도
도 5 는 파단분할장치의 측면도
도 6 은 탄성체주머니를 적용한 파단분할장치의 측면도1 shows an example of a connecting rod for an internal combustion engine
2 is an example of a connecting rod with a large end fractured;
Figure 3 illustrates the breaking division preliminary processing notch (Notch) on the inner surface of the hollow material
4 is a plan view of the breaking splitter;
5 is a side view of the breaking split device;
Figure 6 is a side view of the breaking split device applying the elastic pouch

본 발명은 중공소재의 새로운 파단분할(Fracture Splitting)방법에 속하며, 예를 들어 내연기관의 동력전달장치를 구성하는 요소 중 하나인 커넥팅로드(Connecting Rod)에서 크랭크축과 연결되는 부위인 대단부(Large End, 도1 15)를 파단분할( Fracture Splitting)하여 커넥팅로드의 몸체(body)와 캡(Cap)을 만드는 방법, 또는 실린더블록(Cylinder Block)의 크랭크샤프트(Crank Shaft)를 지지하는 베어링캡(Bearing Cap)을 파단분할(Splitting)하여 실린더블록(Cylinder Block) 몸체(body)와 캡(Cap)을 만드는 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중공소재의 내측면에 고압의 물 또는 기름과 같은 압력매체를 고압피스톤을 통하여 인가하여 정수압(Hydrostatic Pressure)의 결과로 생기는 큰 힘을 인가함으로써 소재를 파단분할(Fracture Splitting)하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 소재의 내측면에 노치(Notch)를 미리 가공하여 파단분할예정부를 만들어 응력집중효과(Stress Concentration Effect)를 이용할 수도 있다. The present invention belongs to a new fracture splitting method of a hollow material, for example, a large end (part) connected to a crankshaft in a connecting rod, which is one of the elements constituting a power transmission device of an internal combustion engine ( Large End (FIG. 1 15) Fracture Splitting Method for Making Body and Cap of Connecting Rod or Bearing Cap for Supporting Crank Shaft of Cylinder Block The present invention relates to a method and apparatus for forming a cylinder block body and a cap by splitting a bearing cap, and more particularly, high pressure water or The present invention relates to a method and apparatus for fracture splitting a material by applying a pressure medium such as oil through a high pressure piston and applying a large force generated as a result of hydrostatic pressure. The pre-processing on the side notch (Notch) may be made part will split fracture using the stress concentration effect (Stress Concentration Effect).

커넥팅로드 또는 실린더블록의 제작을 위해서 종래에는 일반적으로 몸체(Body) 와 캡(Cap)부를 따로 제작하여 소정의 가공을 한 다음 조립하여 사용하여 왔다. 근래에는 커넥팅로드의 경우 대단부(Large End, 도1 15)내부에 노치(도 3)를 만든 후 파단분할하기 위하여 커넥팅로드의 대단부(Large End)에 분할형 로드(Rod)를 미리 삽입해 놓은 후 그 사이로 쐐기(Wedge)를 고속으로 하강 또는 상승시킴으로써 최소의 단면적을 가지는 부분에서 캡(Cap)을 몸체(Body)로부터 파단분할한다. 이 경우 쐐기의 상하운동은 대개 유압실린더에 의해 만들어지고 컨넥팅로드의 파단분할에 직접 이용되는 분할형로드의 팽창운동은 쐐기의 상하운동속도와 쐐기의 각도에 의해서 결정되는데, 유압실린더의 고속운동이 쉽지않고 쐐기의 각도가 약 7도인 것을 감안하면 분할형 로드의 팽창운동속도는 느리게 되어 바람직한 취성파단(Brittle Fracture)을 유발하기가 힘들게 되므로, 분말야금제품이나 주조소재의 경우에는 문제가 적으나 단조소재와 같이 인성이 높은 소재의 파단분할시에는 파단면의 상대적으로 큰 소성변형으로 인하여 중공의 치수가 원형에서 과다하게 타원형으로 변형되어 조립후 중공부의 원형회복을 위하여 가공량이 증가하거나 파단부 가장자리에 버(Burr)가 발생하거나 소재의 일부가 분리되는 현상이 일어남으로써 몸체와 캡간 조립성이 나쁘거나 치수정밀도가 낮은 단점이 있다. In order to manufacture the connecting rod or the cylinder block, in general, a body and a cap are manufactured separately, and then subjected to a predetermined process and then assembled and used. Recently, in the case of the connecting rod, a notch (Fig. 3) is formed inside the large end (Fig. 1), and a split rod is inserted in the large end of the connecting rod in advance in order to divide the fracture. After placing, the cap is broken from the body at the portion having the smallest cross-sectional area by lowering or raising the wedge at a high speed therebetween. In this case, the up and down movement of the wedge is usually made by the hydraulic cylinder, and the expansion movement of the split rod, which is directly used to break the connecting rod, is determined by the up and down movement speed of the wedge and the angle of the wedge. Given that this is not easy and the wedge angle is about 7 degrees, the expansion movement speed of the split rod becomes slow, which makes it difficult to induce a desirable brittle fracture, so there is less problem in powder metallurgy products or cast materials. In the case of fracture splitting of high toughness materials such as forged materials, the hollow dimension is excessively deformed from circular to elliptical shape due to the relatively large plastic deformation of the fracture surface. Assembly between body and cap due to occurrence of burr or separation of part of material It has the disadvantage of poor performance or low dimensional accuracy.

종래의 커넥팅로드 몸체 및 캡을 따로 제작 및 가공하여 조립해서 사용하는 경우 조립볼트의 삽입을 위한 공차, 가공오차 및 커넥팅로드몸체 및 캡간의 유격 등으로 몸체와 캡간 축이 일치하지 않을 뿐 아니라 정확한 결속이 서로 어 렵게 된다. 따라서 엔진의 작동시 즉, 피스톤(Piston)의 왕복에 의하여 크랭크축(Crank Shaft)이 고속으로 회전하게 될 때 무게균형(Weight Balancing)이 이루어지지 않아 진동의 원인으로 작용하여 일반적으로 엔진의 동특성(Dynamic Performance)이 떨어지게 된다. If the conventional connecting rod body and cap are manufactured and processed separately and used, the shafts between the body and the cap do not coincide with the tolerances for the insertion of the assembly bolts, processing errors, and the gap between the connecting rod body and the cap. This makes each other difficult. Therefore, when the engine is operating, that is, when the crankshaft rotates at high speed due to the reciprocation of the piston, the weight balance is not achieved, which acts as a cause of vibration, and thus the dynamic characteristics of the engine Dynamic performance).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 중공소재를 일체형으로 제작하여 적절한 황삭가공 및 내면 노치(Notch)를 만든 것을 원소재로 하여 별도의 고압발생장치(Intensifier)에 의해 발생하는 높은 압력의 물 또는 기름과 같은 압력매체(Fluid)를 최단시간내에 대량으로 중공소재의 내측면에 위치한 고압실린더에 유입시키고 고압피스톤에 작용하게 함으로써 충격하중(Impact Loading)이 걸리게 하여 중공소재를 최소의 단면적을 가지는 부분에서 분리시킴으로써 소성변형을 최소화시키는 기술과 이 기술을 구현할 수 있는 기계장치를 제시하고, 또한 이러한 방법에 의해 제작된 부품의 재조립 시 두 파단면이 일정한 정합(Coherent Fitting)을 이루게 됨으로써 조립특성이 우수하게 되고 부품의 몸체 및 캡간 축 중심이 일치함에 의해 무게균형(Weight Balancing)이 초기의 설계대로 이루어짐으로써 동특성이 우수한 엔진을 얻을 수 있도록 한다. 본 발명에서 이루어진 기술은 원형의 중공소재 그리고 다각형의 중공소재에도 적용할 수 있다.In order to solve the problems described above, the present invention provides a high pressure generated by a separate high-pressure generator (Intensifier) by using a hollow material made of a single piece made of a suitable rough machining and notch (Inch). Influence load such as water or oil into the high pressure cylinder located on the inner side of the hollow material in a large amount in the shortest time and act on the high pressure piston to impart the impact loading to minimize the cross-sectional area of the hollow material. It proposes a technique that minimizes plastic deformation by separating it from the branch and a mechanism that can implement the technique, and also by assembling coherent fitting between two fracture surfaces when reassembling parts manufactured by this method Weight Balancing due to excellent characteristics and the center of shaft between the body and the cap of the part Yirueojim as early as the design of the dynamics it allows to obtain a good engine. The technology made in the present invention can also be applied to the hollow hollow material and the polygonal hollow material.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 파단분할장치의 구조는, 중공소재(Hollow Workpiece)를 위치(Setting)시키는 고정단(Fixture), 파단되기 전,후 및 파단 중의 소재를 틀어지지 않게 하고 흔들림을 방지하기 위한 가이드와 실린더로 이루어진 양측면지지장치 및 축방향 실린더(Guide, Axial Cylinder)와 판스프링으로 이루어진 전후면지지장치 일체로 구성된 가이드장치, 중공소재의 중공부분에 삽입되는 중공소재지지봉과 그 안에 있는 고압의 정수압이 작용하는 고압실린더(high Pressure Cylinder) 및 고압피스톤(High Pressure Piston) 그리고 고압실린더 내부의 고압이 작용하는 압력실과 지지대를 포함하는 본체, 그리고 서로 다른 작용면적을 가지는 두 개의 실린더를 일렬로 연결한 증압기로 구성된다. 고압실린더, 고압피스톤, 증압기 그리고 이들을 연결해 주는 고압유체 공급통로는 고압기구를 형성한다. 압력실을 중심으로 고압피스톤은 한쪽 방향으로 설치되거나 또는 양쪽 방향으로 두개가 설치될 수도 있다. 압력유체의 누유(漏流)를 방지하기 위하여 압력실에 탄성체주머니를 삽입하여 사용할 수도 있다. 두 개의 실린더를 일렬로 연결한 증압기는 1차측 저압실린더와 2차측 고압실린더로 구성되는데 두개의 실린더에는 누유로 인한 유체의 손실을 보충하도록 자동유체보상장치가 장착된다. 1차측 저압실린더의 피스톤은 유압식 또는 기계식 캠(Cam)장치에 의해서 구동되며 2차측 고압실린더의 피스톤은 1차측 저압실린더의 피스톤과 서로 연결되어 있어 1차측 저압실린더에 의하여 구동된다.
본 발명에 의한 바람직한 실시 예에 대해 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명하면 다음과 같다.In order to achieve the above object, the structure of the breakage dividing apparatus according to the present invention, the fixing (Fixture) for positioning the Hollow Workpiece (Fixture), before and after breaking and to prevent the material from breaking Both sides supporting device composed of guide and cylinder to prevent shaking and guide device composed of front and back supporting device composed of axial cylinder (Guide, Axial Cylinder) and leaf spring, and hollow material supporting rod inserted into hollow part of hollow material The high pressure cylinder and high pressure piston in which the high pressure hydrostatic pressure acts therein, the body including the pressure chamber and the support in which the high pressure acts inside the high pressure cylinder, and two having different working areas It consists of an intensifier with cylinders connected in line. The high pressure cylinder, the high pressure piston, the intensifier and the high pressure fluid supply path connecting them form a high pressure device. The high pressure piston may be installed in one direction or two in both directions around the pressure chamber. In order to prevent leakage of pressure fluid, an elastic bag may be inserted into the pressure chamber. The intensifier of two cylinders in a row consists of a primary low pressure cylinder and a secondary high pressure cylinder. The two cylinders are equipped with an automatic fluid compensator to compensate for fluid loss due to leakage. The piston of the primary low pressure cylinder is driven by a hydraulic or mechanical cam device, and the piston of the secondary high pressure cylinder is connected to each other with the piston of the primary low pressure cylinder so that it is driven by the primary low pressure cylinder.
When described in detail with reference to the accompanying drawings for a preferred embodiment of the present invention.

도 4,5는 각각 본 발명에 따른 파단분할장치의 평면도 및 단면도를 나타낸 것으로서 내연기관용 커넥팅로드를 예로 들어 설명하면 다음과 같다. 대단부 및 소단부고정단(9,10)에 커넥팅로드일체를 삽입/고정시킨다. 이 때 커넥팅로드의 삽입을 용이하게 하기 위해 축방향 실린더(2) 및 실린더(1)를 후퇴시켜 가이드장치를 커넥팅로드가 놓인 반대방향으로 후퇴시켜 놓는다. 일단 커넥팅로드가 장착되고 나면 축방향 실린더(5) 및 가이드 실린더(1)는 전진해서 커넥팅로드를 움직이지 않게 고정시킨다. 즉, 가이드실린더는 가이드실린더에 부착되어 있는 슬라이드(Slide,6)가 커넥팅로드의 파단분할 전, 후 및 분할 중에 커넥팅로드 및 캡을 흔들리지 않게 위치시킬 수 있도록 일정한 힘으로 잡아주게 되고 축방향 실린더는 미리 정해진 위치로 전진하여 커넥팅로드를 잡아주되 실린더 및 충격흡수단(3)사이에 위치한 스프링(4)만의 반발력에 의해 커넥팅로드가 놓여진 방향으로 충격흡수단(3)을 밀어주도록 한다.4 and 5 are a plan view and a cross-sectional view of the break splitting apparatus according to the present invention, respectively. Insert / fix the connecting rod body to the large and small end fixing ends (9,10). At this time, in order to facilitate the insertion of the connecting rod, the axial cylinder 2 and the cylinder 1 are retracted so that the guide device is retracted in the opposite direction in which the connecting rod is placed. Once the connecting rod is mounted, the axial cylinder 5 and the guide cylinder 1 move forward to fix the connecting rod immovably. That is, the guide cylinder is held by a constant force so that the slide (Slide, 6) attached to the guide cylinder can be positioned so that the connecting rod and the cap are not shaken before, during and after the breaking of the connecting rod. Advance to a predetermined position to hold the connecting rod to push the shock absorbing means 3 in the direction in which the connecting rod is placed by the repulsive force of the spring 4 located between the cylinder and the shock absorbing means (3).

커넥팅로드의 장착이 완료된 후 일단계로 고압회로내에 낮은 압력을 인가하여 정수압을 가할 수 있는 초기상태를 만들고 이단계로 고압발생장치를 통해서 나오는 고압의 물 또는 기름과 같은 압력매체를 배관(16)을 통해 고압실린더(13)로 고속으로 흘러 들어가게 하면 압력매체에 인가된 고압에 의한 충격하중으로 인해 커넥팅로드에 만들어 놓은 노치(Notch)에 응력집중이 일어나 소재가 분리되기 시작 하고(Crack) 분리면이 전파되어 (Crack Propagation) 캡(Cap)이 분리된다. 고압실린더(13)내부로 흘러 들어간 압력매체는 고압실린더(13)와 피스톤(8) 사이에 위치한 오링(12)에 의해 실린더 밖으로 새어나가지 못하게 된다. 이 때 캡의 분할(Splitting) 시 소성변형(Plastic Deformation)을 최소화하여 효과적으로 파단분할(Splitting)이 일어나게 하기 위해서는 분할속도(Splitting Speed)가 100mm/Sec이상, 분할력이 안전율(Safety Factor)을 고려해서 커넥팅로드 대단부의 분할 양단의 인장강도(Tesile Strength)가 파단면에 작용하는 힘 이상이 된어야 한다. 고압피스톤의 운동거리는 분할되는 중공소재의 모양과 재질에 따라서 고압실린더내에 유입되는 유체의 양으로 결정되는데, 그 양은 고압발생장치의 이동거리(Stroke)를 적절히 설정함으로써 정해지며 고압피스톤의 최대이동거리를 제한하기 위하여 고압실린더의 내부에 바이패스 유로가 있다. After the installation of the connecting rod is completed, the initial stage can be applied to the hydrostatic pressure by applying low pressure in the high pressure circuit in one step, and in this step, the pressure medium such as water or oil of high pressure coming out from the high pressure generator is connected to the pipe (16). When the high pressure cylinder 13 flows through the high pressure cylinder 13 through a high pressure applied to the pressure medium, stress concentration occurs in the notch made on the connecting rod due to the impact load caused by the high pressure applied to the pressure medium, and the material starts to separate (Crack). It propagates (Crack Propagation) and the Cap is separated. The pressure medium flowing into the high pressure cylinder 13 is prevented from leaking out of the cylinder by the O-ring 12 located between the high pressure cylinder 13 and the piston 8. At this time, in order to minimize plastic deformation during splitting of the cap, and to effectively cause splitting, the splitting speed must be 100mm / sec or more, and the splitting force must consider safety factor. The tensile strength at both ends of the split ends of the connecting rod should be more than the force acting on the fracture surface. The moving distance of the high pressure piston is determined by the amount of fluid flowing into the high pressure cylinder according to the shape and material of the hollow material to be divided, and the amount is determined by appropriately setting the stroke of the high pressure generator. There is a bypass flow path inside the high pressure cylinder to limit the pressure.

일단 캡의 분할이 일어나면 캡 및 충격흡수단이 커넥팅로드몸체(Body)가 놓인 반대 방향으로 후퇴하게 되고 이 때 고압의 물 또는 기름과 같은 압력매체의 공급은 중단된다. 뒤로 후퇴된 캡 및 충격흡수단(3)은 축방향실린더와 충격흡수단 사이에 위치한 스프링(4)에 의해 에너지가 흡수되어 충격이 완화된다. Once the split of the cap occurs, the cap and shock absorbing means retreat in the opposite direction to which the connecting rod body is placed, at which time the supply of high pressure water or oil such as oil is stopped. The retracted cap and shock absorbing means 3 absorb energy by means of a spring 4 located between the axial cylinder and the shock absorbing means, thereby alleviating the impact.

파단분할이 완료된 후 고압실린더(13)내부는 압력이 떨어지게 되어 스프링(4)에 의해 충격흡수단(3) 및 분리된 캡(Cap)은 원 위치로 되돌아가게 되고 고압피스톤도 내부로 밀려들어가 다음 분할작업을 할 준비가 된다.After breaking is completed, the pressure inside the high pressure cylinder 13 drops and the shock absorbing means 3 and the separated cap are returned to their original positions by the spring 4, and the high pressure piston is pushed into the next. Ready to do the splitting.

이상의 설명에서 고압의 정수압(Hydrostatic Pressure)이 걸리게 하기 위하여 사용된 고압실린더(13) 및 고압피스톤(8) 사이에 위치한 오링(12) 대신에 도6에서 제시하는 바와 같이 탄성체주머니(17)를 사용하여 탄성체주머니에 걸린 고압의 정수압이 충격흡수단(3)에 걸리게 함으로써도 동일한 효과를 낼 수도 있다. Instead of the O-ring 12 located between the high-pressure cylinder 13 and the high-pressure piston 8 used to apply the high-pressure hydrostatic pressure in the above description, an elastic pouch 17 is used as shown in FIG. Thus, the same effect can also be obtained by applying the high pressure hydrostatic pressure applied to the elastic bag to the shock absorbing means 3.

이상에서 기술한 내용으로부터 본 발명에서는 고압의 압력매체를 고속으로 작용하게하여 일체형으로 제작된 중공소재를 파단분할(Splitting)하는 것으로서 고압의 물 또는 기름과 같은 압력매체를 고압피스톤을 통하여 직접 중공소재의 내측면에 고속으로 인가함으로써 소재가 분할되는 것을 특징으로 한다. 파단분할공정은 분할되는 소재의 재질, 크기 등에 따른 파단분할에 요하는 압력매체의 압력 및 분할속도의 조절이 용이하며, 기계적인 방법에 비하여 고속으로 파단분할 함으로써 중공소재의 내측면에 있는 노치의 응력집중효과를 더욱 높여 취성파괴를 유도하여 분할면 가장자리의 소성변형을 최소화하는 것이 가능하다. 따라서 파단면이 깨끗하고 파면 가장자리의 버(Burr)의 생성이 최소화 되어 중공소재의 몸체(Body) 및 캡(Cap)의 조립성이 우수하고 치수정밀도를 높일 수 있다. From the above description, in the present invention, a high-pressure pressure medium acts at a high speed to split a hollow material produced in one piece, and thus a pressure medium such as water or oil of high pressure is directly blown through a high-pressure piston. The material is divided by applying at a high speed to the inner surface of the. The break splitting process makes it easy to control the pressure and splitting speed of the pressure medium required for breaking split according to the material and size of the material to be divided, and breaks at high speed compared to the mechanical method. It is possible to minimize the plastic deformation of the edge of the split surface by inducing brittle fracture by further increasing the stress concentration effect. Therefore, the fracture surface is clean and the generation of burrs at the edge of the fracture surface is minimized, so the assembly of the body and the cap of the hollow material is excellent and the dimensional accuracy can be improved.

또한 중공소재의 몸체 및 캡을 각각 제작할 경우에 생길 수 있는 몸체와 캡간 좌면 불일치, 조립 시 몸체와 캡의 중심축 불일치 등에 의해 무게균형(Weight Balance)이 당초 설계와 다름으로서 발생하는 진동 등 동특성(Dynamic Performance)저하 등의 문제를 크게 해결할 수 있다. In addition, the dynamic characteristics such as vibration caused by weight balance differs from the original design due to mismatch between the body and the cap, which may occur when manufacturing the body and the cap of the hollow material, and the central axis mismatch between the body and the cap during assembly. Dynamic performance) can greatly solve problems such as deterioration.

Claims

파단분할예정부에 노치가 형성되었거나 최소의 단면적을 가지는 원형 또는 다각형의 중공소재를 파단분할하는 방법에 있어서, 고압의 압력유체 (流體)를 고속으로 작용시켜 생성되는 정수압(Hydrostatic Pressure)을 중공소재의 내면과 접촉하는 고압실린더 내부의 고압피스톤을 거쳐 충격하중으로 작용시켜 파단분할예정부에 노치가 형성되었거나 최소의 단면적을 가지는 중공소재를 파단분할하는 것을 특징으로 하는 중공소재의 파단분할방법.In the method of breaking and splitting a circular or polygonal hollow material having a notched portion or a minimum cross-sectional area in a breakage splitting unit, a hydrostatic pressure generated by applying a high pressure pressure fluid at high speed to a hollow material A breakage dividing method of a hollow material, characterized in that the hollow material having a minimum cross-sectional area or a notch is formed in the breakup preliminary part by acting as an impact load through the high-pressure piston inside the high-pressure cylinder in contact with the inner surface of the breakage.

파단분할예정부에 노치가 형성되었거나 최소의 단면적을 가지는 중공소재를 파단분할하기 위한 장치에 있어서, 중공소재를 지지하는 수단과 중공소재의 내측에 충격을 가하는 수단으로 구성되고, 상기 충격을 가하는 수단은 중공소재의 내측에 삽입되는 본체와 본체에 고압유체를 공급하는 고압기구를 갖고, 상기 본체는 길이방향에 수직으로 형성된 한 개 이상의 고압실린더, 상기 고압실린더 내부에서 그 축을 따라 왕복가능한 한 개 이상의 고압피스톤, 상기 고압실린더의 내측에 위치하는 압력실 및 고압기구로부터 공급되는 고압유체가 상기 압력실로 공급되도록 유도하는 고압유체공급통로를 구비하는 것을 특징으로 하는 파단분할예정부에 노치가 형성되었거나 최소의 단면적을 가지는 중공소재의 파단분할장치.An apparatus for breaking a hollow material having a notch or a minimum cross-sectional area in the breaking division, comprising means for supporting the hollow material and for impacting the inside of the hollow material, the means for applying the impact Has a main body inserted into the hollow material and a high pressure mechanism for supplying a high pressure fluid to the main body, the main body having one or more high pressure cylinders formed perpendicular to the longitudinal direction, and one or more reciprocating along its axis within the high pressure cylinder. A notch is formed or minimized in the splitting preliminary part including a high pressure piston, a pressure chamber located inside the high pressure cylinder, and a high pressure fluid supply passage for inducing high pressure fluid supplied from the high pressure device to the pressure chamber. Fracture splitting apparatus of a hollow material having a cross-sectional area of.

위2항에 있어서, 중공소재를 지지하는 수단은, 본체와 중공소재바깥의 양측면 지지장치 그리고 중공소재의 바깥쪽 전후면 지지장치로 구성되는데, 중공소재지지봉은 중공소재를 위2항의 장치에 장입 할 때 동시에 중공소재의 원형부위에 삽입되고, 양측면부는 소재의 길이방향과 길이방향에 수직인 방향으로 움직일 수 있는 두 개의 서로 연결된 가이드장치와 길이방향에 수직인 방향으로의 운동을 가능케하는 실린더를 가져 중공소재의 장입후 중공소재를 실린더에서 생성되는 일정한 힘이 길이방향에 수직인 방향으로 움직이도록 장치된 가이드를 통하여 양측면으로부터 고정시키고 중공소재의 파단분할시 생성되는 파단된 중공소재의 소재길이방향으로의 운동은 길이방향으로 움직이도록 장치된 가이드에 의해 중공소재길이방향과 평행이 되도록 유지되고, 양측면부 지지장치는 중공소재를 고정시키고 파단후 중공소재의 운동을 길이방향으로만 가능하게 하는데 실린더가 장착되어 중공소재의 장입시 뒤로 후퇴하여 장입을 원활하게 하며 중공소재와의 접촉부에는 두 개의 실린더가 있으며 이들은 판스프링에 의해 지지되어 중공소재의 파단시 충격하중을 흡수하도록 설계된 것을 특징으로하는 파단분할예정부에 노치가 형성되었거나 최소의 단면적을 가지는 중공소재의 파단분할장치.The method of claim 2, wherein the means for supporting the hollow material is composed of a main body and both side support devices outside the hollow material and the outer front and rear support devices of the hollow material, the hollow material support rod is charged to the apparatus of the above 2 At the same time, it is inserted into the circular part of the hollow material at the same time, and both side parts have two connected guide devices which can move in the direction perpendicular to the longitudinal direction and the longitudinal direction of the material and the cylinder which enables the movement in the direction perpendicular to the longitudinal direction. After loading the hollow material, the hollow material is fixed from both sides through a guide installed so that a constant force generated in the cylinder moves in a direction perpendicular to the longitudinal direction, and the material length direction of the broken hollow material generated when the hollow material is broken. The movement in parallel to the length direction of the hollow material is guided by a guide provided to move in the longitudinal direction. Both sides of the supporting device is to fix the hollow material and to allow the movement of the hollow material only in the longitudinal direction after the breakage. The cylinder is mounted to retract backwards when the hollow material is charged to facilitate the charging and to be in contact with the hollow material. There are two cylinders and they are supported by a leaf spring to break the hollow material of the hollow material having a minimum cross-sectional area is formed or notched in the fracture splitting, characterized in that designed to absorb the impact load when the hollow material is broken.

위2항에 있어서, 상기 고압실린더는 상기 본체에 일체형으로 가공되는 것으로 고압피스톤이 하나일 경우 고압실린더의 길이는 본체지름보다 작고 고압피스톤이 두 개일 경우 본체지름과 같아서 본체를 관통하는 구멍이고, 상기 고압피스톤은 하나 또는 두 개인 것을 특징으로하고 상기 압력실은 상기 피스톤사이에 위치하며, 상기 고압실린더와 고압피스톤 및 압력실로 이루어지는 장치가 본체를 통하여 위아래로 또는 옆으로 다수가 연결될 수 있는 것을 특징으로하는 파단분할예정부에 노치가 형성되었거나 최소의 단면적을 가지는 중공소재의 파단분할장치.The method of claim 2, wherein the high-pressure cylinder is integrally processed in the main body, when the high-pressure piston is one, the length of the high-pressure cylinder is smaller than the diameter of the main body and when the two high-pressure pistons are the same as the diameter of the main body and penetrates the main body, The high pressure piston is characterized in that one or two and the pressure chamber is located between the piston, the device consisting of the high pressure cylinder, the high pressure piston and the pressure chamber can be connected to a plurality of up and down or side through the body. Breakage splitting apparatus of hollow material having a notch or minimum cross-sectional area.

위2항에 있어서, 상기 압력실내에 탄성체주머니를 장착하여 압력유체의 누유(漏流)를 막는 것을 특징으로 하는 파단분할예정부에 노치가 형성되었거나 최소의 단면적을 가지는 중공소재의 파단분할장치. The method of claim 2, wherein the notch is formed in the fracture division preliminary portion, characterized in that to prevent the leakage of the pressure fluid by mounting an elastic bag in the pressure chamber of the hollow material having a minimum cross-sectional area.

위2항에 있어서, 상기 고압유체를 공급하는 고압기구는 서로 다른 작용면적을 가지는 두개의 실린더를 일열로 연결한 증압기이고, 큰 작용면적을 가지는 1차측 저압실린더(Low Pressure Primary Cylinder)의 변위는 가변이고 유압식 또는 기계식 캠(Cam)장치에 의해서 구동되며, 작은 작용면적을 가지는 2차측 고압실린더(High Pressure Secondary Cylinder)는 1차측 실린더의 운동에 종속되어 구동되고, 두개의 실린더에는 유체의 보충을 담당하는 자동유체보상장치가 있는 것을 특징으로 하는 파단분할예정부에 노치가 형성되었거나 최소의 단면적을 가지는 중공소재의파단분할장치. The method of claim 2, wherein the high pressure device for supplying the high pressure fluid is a pressure intensifier connecting two cylinders having different working areas in a row, displacement of the low pressure primary cylinder having a large working area Is variable and driven by hydraulic or mechanical cam device, the secondary high pressure cylinder with small working area is driven by the movement of the primary cylinder, and the two cylinders are filled with fluid Breakage splitting device of a hollow material having a minimum cross-sectional area or notch formed in the breakage splitting unit, characterized in that there is an automatic fluid compensation device responsible for the.