KR101167258B1 - Straight-wave bellows - Google Patents

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KR101167258B1
KR101167258B1 KR1020110109390A KR20110109390A KR101167258B1 KR 101167258 B1 KR101167258 B1 KR 101167258B1 KR 1020110109390 A KR1020110109390 A KR 1020110109390A KR 20110109390 A KR20110109390 A KR 20110109390A KR 101167258 B1 KR101167258 B1 KR 101167258B1
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bellows
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심세종
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심세종
주식회사 삼화테크
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/02—Rigid pipes of metal
    • F16L9/06—Corrugated pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D15/00—Corrugating tubes
    • B21D15/04—Corrugating tubes transversely, e.g. helically
    • B21D15/10—Corrugating tubes transversely, e.g. helically by applying fluid pressure

Abstract

PURPOSE: A molded bellows having a straight portion is provided to maximize extension and restoring power while the first and second curved portions of corrugated portions closely adhere each other. CONSTITUTION: A molded bellows(100) having a straight portion comprises corrugated portions(110). The corrugated portions comprise ridges(112), gullies(113), and first/second curved portions. The ridges are placed on the external side of the bellows. The gullies are placed on the internal side of the bellows. The first and second curved portions connect the ridges and gullies, and connected to the gullies from the ridges. The first and second curved portions closely adhere each other when the bellows is compressed. The ridges and gullies comprise straight portions(S) and round peaks(P). The first and second curved portions are straightly extended by being compressed. The round peaks are placed in the end of the straight portion.

Description

스트레이트부를 갖는 성형 벨로우즈{Straight-wave bellows}Molded bellows with straight parts {Straight-wave bellows}

본 발명은 스트레이트부를 갖는 성형 벨로우즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주름부를 연속 성형하여 산과 골이 반복되도록 형성되는 성형 벨로우즈의 산부 및 골부에 직선 연장되는 스트레이트부를 구비하여 인장, 압축시 산부 및 골부의 피로도를 현저히 저감시키며, 압축시 각 주름부를 구성하는 제1 및 제2 굴곡부가 서로 밀착될 수 있도록 상호 대응 형상으로 형성됨으로써, 신축 및 복원력이 극대화될 수 있는 스트레이트부를 갖는 성형 벨로우즈에 관한 것이다.The present invention relates to a molded bellows having a straight portion, and more particularly, a straight portion extending straight to the peaks and valleys of the molded bellows formed to repeat the peaks and valleys by continuously molding the pleats, and thus the peaks and valleys during tension and compression. The present invention relates to a molded bellows having a straight portion which significantly reduces fatigue and is formed in a mutually corresponding shape so that the first and second bent portions constituting each corrugation portion may be in close contact with each other during compression.

벨로우즈는 유연성, 밀봉성을 필요로 하는 반도체장비, 항공우주, 조선, 석유화학, 자동차 등 다양한 산업분야에 사용되는 것으로, 원통형 파이프 표면에 주름이 연속적으로 형성된 형태로서, 재질의 특수성 및 벨로우즈 표면의 청정도, 대형화, 긴 수명 등의 고도의 사양이 요구되어 지고 있다. Bellows are used in a variety of industries such as semiconductor equipment, aerospace, shipbuilding, petrochemical, and automobiles that require flexibility and sealability. The bellows is a continuous form of wrinkles formed on the surface of a cylindrical pipe. High specifications such as cleanliness, large size, and long service life are required.

벨로우즈의 종류로서는 크게 용접 벨로우즈와 성형 벨로우즈로 구분할 수 있는데, 용접 벨로우즈는 0.05~0.2mm의 초미니 박판을 비소모 전극봉에 불활성가스를 이용하여 모재 사이에서 발생하는 아크열로 2겹 또는 용도에 따라 다층의 다이아프램을 용접하여 제작하는 것으로, 신축성, 내압성, 굽힘성 등은 우수하나 수작업으로 제작되다 보니 가격이 고가일 수 밖에 없는 단점이 있다. 용접 벨로우즈의 일예는 특허 제10-0353123호에 개시된다.The types of bellows can be broadly classified into welding bellows and molded bellows.The welding bellows is an arc heat generated between base metals using an inert gas in a non-consumable electrode of ultra mini thin plates of 0.05 ~ 0.2mm, or multilayered according to the application. It is manufactured by welding the diaphragm, and the elasticity, pressure resistance, bendability and the like is excellent, but because it is manufactured by hand, the price is inevitably expensive. An example of a welding bellows is disclosed in patent 10-0353123.

성형 벨로우즈는 연신율이 우수한 박판 재료를 튜브로 만든 다음 외측에 벨로우즈 성형 금형을 넣어 튜브 내부로 고압의 유체압력을 가하여 성형하는 것으로, 신속, 대량 생산이 가능한 장점이 있으나, 용접 벨로우즈와 같이 주름부의 형상을 다양하게 구성하지 못하여 신축성, 내압성, 굽힘성 등이 떨어지는 단점이 있었다.
Molding bellows is made by making a thin sheet material with excellent elongation into a tube and then inserting a bellows molding die on the outside to apply high pressure fluid pressure into the tube, which enables the rapid and mass production. There was a disadvantage that the elasticity, pressure resistance, bendability, etc. are falling due to various configurations.

특허 제10-0353123호Patent number 10-0353123

본 발명은 주름부를 연속 성형하여 산과 골이 반복되도록 형성되는 성형 벨로우즈의 산부 및 골부에 직선 연장되는 스트레이트부를 구비하여 인장, 압축시 산부 및 골부의 피로도를 현저히 저감시키며, 압축시 각 주름부를 구성하는 제1 및 제2 굴곡부가 서로 밀착될 수 있도록 상호 대응 형상으로 형성함으로써, 신축 및 복원력이 극대화될 수 있는 스트레이트부를 갖는 벨로우즈 및 그 성형방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention has a straight portion extending straight to the peak and valley of the molded bellows is formed so that the peaks and valleys by the continuous molding of the wrinkles to significantly reduce the fatigue of the peaks and valleys during tension and compression, and to configure each wrinkles during compression It is to provide a bellows having a straight portion that can be maximized in stretching and restoring force by forming a first and second bent portion in a mutually corresponding shape so as to be in close contact with each other, and a molding method thereof.

본 발명은 주름부가 연속 형성되어 있는 성형 벨로우즈에 있어서, 상기 주름부는 상기 벨로우즈의 외경 측에 배치되는 산부; 상기 벨로우즈의 내경 측에 배치되는 골부; 및 상기 산부 및 골부를 연결하는 굴곡부를 포함하며, 상기 굴곡부는 상기 산부로부터 골부로 연결되는 제1 및 제2 굴곡부로 구성되며, 상기 제1 및 제2 굴곡부는 압축시 상호 최대한 밀착될 수 있도록 상호 대응하는 형상으로 형성되며, 상기 산부 및 골부에는 상기 제1 및 제2 굴곡부가 압착되어 직선 연장되는 스트레이트부 및 상기 스트레이트부의 끝단에 마감 배치되는 라운드형 첨단부가 형성된 것을 특징으로 하는 스트레이트부를 갖는 성형 벨로우즈를 제공한다.The present invention relates to a molded bellows in which a pleated portion is continuously formed, wherein the pleated portion has a peak portion disposed on an outer diameter side of the bellows; A valley disposed at the inner diameter side of the bellows; And a bent portion connecting the peak portion and the valley portion, wherein the bent portion includes first and second curved portions connected to the valley portion from the peak portion, and the first and second curved portions are mutually close to each other so as to be in close contact with each other during compression. It is formed in a corresponding shape, the bellows having a straight portion, characterized in that the peak portion and the valley formed by the first and second bent portion is formed by a straight portion extending straight line and the rounded tip portion is disposed at the end of the straight portion To provide.

상기 외경은 고용화 열처리 공정을 개재하여 상기 내경의 1.6 ~ 2.0배일 수 있다.The outer diameter may be 1.6 to 2.0 times the inner diameter through the solid solution heat treatment process.

본 발명은 또한 주름부가 연속 형성되어 있는 성형 벨로우즈에 있어서, 상기 주름부는 상기 벨로우즈의 외경 측에 배치되는 산부; 상기 벨로우즈의 내경 측에 배치되는 골부; 및 상기 산부 및 골부를 연결하는 굴곡부를 포함하며, 상기 굴곡부는 상기 산부로부터 골부로 연결되는 제1 및 제2 굴곡부를 포함하며, 상기 제1 및 제2 굴곡부는 압축시 상호 최대한 밀착될 수 있도록 상호 대응하는 형상으로 형성되며, 상기 산부 및 골부에는 상기 제1 및 제2 굴곡부가 압착되어 직선 연장되는 스트레이트부 및 상기 스트레이트부의 끝단에 마감 배치되는 라운드형 첨단부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스트레이트부를 갖는 성형 벨로우즈의 성형방법에 있어서, 피가공 파이프를 노즐, 좌금형 및 우금형에 고정하는 단계; 상기 고정된 피가공 파이프에 유체를 공급하여 주름을 형성하는 단계; 상기 유체의 압력이 일정 압력에 도달하면, 상기 좌금형을 상기 우금형측으로 완전 밀착시켜 상기 주름부를 형성하는 단계; 상기 좌금형 및 상기 우금형이 밀착된 상태로 1산 피치 만큼 우측으로 이동하는 단계; 상기 우금형이 일부 후퇴하고 상기 좌금형이 초기 위치로 복귀하는 단계; 상기 우금형이 초기위치로 복귀하는 단계; 상기 단계들을 반복하여 상기 주름부가 연속적으로 형성된 벨로우즈를 형성하는 단계; 및 상기 벨로우즈를 취출하여 압축력을 가하는 단계를 포함하는 스트레이트부를 구비한 벨로우즈의 성형방법을 제공한다.The present invention also provides a molded bellows in which the pleated portion is continuously formed, wherein the pleated portion is a peak portion disposed on the outer diameter side of the bellows; A valley disposed at the inner diameter side of the bellows; And a bend connecting the peaks and valleys, wherein the bends include first and second bends connected to the valleys from the peaks, and the first and second bends are mutually close to each other so as to be in close contact with each other during compression. It is formed in a corresponding shape, wherein the first and the second bent portion is formed in a corresponding shape is formed with a straight portion, which is a straight portion extending straight line and the rounded tip portion is disposed at the end of the straight portion is formed CLAIMS What is claimed is: 1. A method of forming a bellows, the method comprising: fixing a pipe to a nozzle, a left mold and a right mold; Supplying fluid to the fixed workpiece pipe to form a pleat; When the pressure of the fluid reaches a predetermined pressure, forming the wrinkle part by bringing the left mold into close contact with the right mold side; Moving the left mold and the right mold in close contact with each other by one pitch; The right mold is partially retracted and the left mold is returned to an initial position; Returning the right mold to an initial position; Repeating the steps to form bellows in which the pleats are continuously formed; And removing the bellows and applying a compressive force to the bellows.

또한 본 발명은 주름부가 연속 형성되어 있는 성형 벨로우즈에 있어서, 상기 주름부는 상기 벨로우즈의 외경 측에 배치되는 산부; 상기 벨로우즈의 내경 측에 배치되는 골부; 및 상기 산부 및 골부를 연결하는 굴곡부를 포함하며, 상기 굴곡부는 상기 산부로부터 골부로 연결되는 제1 및 제2 굴곡부를 포함하며, 상기 제1 및 제2 굴곡부는 압축시 상호 최대한 밀착될 수 있도록 상호 대응하는 형상으로 형성되며, 상기 산부 및 골부에는 상기 제1 및 제2 굴곡부가 압착되어 직선 연장되는 스트레이트부 및 상기 스트레이트부의 끝단에 마감 배치되는 라운드형 첨단부가 형성되며, 상기 외경은 고용화 열처리 공정을 개재하여 상기 내경의 1.6 ~ 2.0배임을 특징으로 하는 스트레이트부를 갖는 성형 벨로우즈의 성형방법에 있어서, (a) 1차 성형품 형성하는 단계; (b) 상기 1차 성형품을 취출하여 고용화 열처리하는 단계; (c) 상기 고용화 열처리된 1차 성형품을 2차 성형하는 단계를 포함하며, 상기 (a) 단계는, 피가공 파이프를 노즐, 좌금형 및 우금형에 고정하는 단계; 상기 고정된 피가공 파이프에 유체를 공급하여 주름을 형성하는 단계; 상기 유체의 압력이 일정 압력에 도달하면, 상기 좌금형을 상기 우금형측으로 이동시키는 단계; 상기 좌금형 및 상기 우금형이 일정 간격 도달 시 1산 피치 만큼 우측으로 이동하는 단계; 상기 우금형이 일부 후퇴하고 상기 좌금형이 초기 위치로 복귀하는 단계; 상기 우금형이 초기위치로 복귀하는 단계; 및 상기 단계들을 반복하여 주름부가 연속적으로 형성된 상기 1차 성형품을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 (c) 단계는, 상기 1차 성형품을 상기 노즐, 상기 좌금형 및 상기 우금형에 고정하는 단계; 상기 고정된 1차 성형품에 유체를 공급하여 주름을 형성하는 단계; 상기 유체의 압력이 일정 압력에 도달하면, 상기 좌금형을 상기 우금형측으로 완전 밀착시키는 단계; 상기 좌금형 및 상기 우금형이 밀착된 상태로 1산 피치 만큼 우측으로 이동하는 단계; 상기 우금형이 일부 후퇴하고 상기 좌금형이 초기 위치로 복귀하는 단계; 상기 우금형이 초기위치로 복귀하는 단계; 상기 단계들을 반복하여 주름부가 연속적으로 형성된 벨로우즈를 형성하는 단계; 및 상기 벨로우즈를 취출하여 압축력을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레이트부를 구비한 벨로우즈의 성형방법을 제공한다.
In another aspect, the present invention provides a molded bellows in which the pleats are continuously formed, wherein the pleat is a peak portion disposed on the outer diameter side of the bellows; A valley disposed at the inner diameter side of the bellows; And a bend connecting the peaks and valleys, wherein the bends include first and second bends connected to the valleys from the peaks, and the first and second bends are mutually close to each other so as to be in close contact with each other during compression. It is formed in a corresponding shape, the first and second bent portion is formed in the peak portion and the straight portion is formed by a straight portion extending straight and the end of the round end is disposed in the end of the straight portion, the outer diameter is a solid solution heat treatment process In the molding method of the molded bellows having a straight portion, characterized in that 1.6 to 2.0 times the inner diameter through the (a) forming a primary molded article; (b) taking out the primary molded product and subjecting it to a solid solution heat treatment; (c) secondary forming the solid solution heat-treated primary molded product, wherein step (a) includes: fixing the pipe to be processed to the nozzle, the left mold and the right mold; Supplying fluid to the fixed workpiece pipe to form a pleat; Moving the left mold toward the right mold when the pressure of the fluid reaches a predetermined pressure; Moving the left mold and the right mold to the right by one pitch when reaching a predetermined interval; The right mold is partially retracted and the left mold is returned to an initial position; Returning the right mold to an initial position; And repeating the above steps to form the primary molded article in which the pleats are continuously formed, wherein the step (c) includes: fixing the primary molded article to the nozzle, the left mold and the right mold; Supplying a fluid to the fixed primary molded product to form wrinkles; When the pressure of the fluid reaches a predetermined pressure, completely contacting the left mold toward the right mold side; Moving the left mold and the right mold in close contact with each other by one pitch; The right mold is partially retracted and the left mold is returned to an initial position; Returning the right mold to an initial position; Repeating the above steps to form bellows in which wrinkles are formed continuously; And taking out the bellows and applying a compressive force to the bellows.

본 발명에 따르면, 주름부를 연속 성형하여 산과 골이 반복되도록 형성되는 성형 벨로우즈의 산부 및 골부에 직선 연장되는 스트레이트부를 구비하여 인장, 압축시 산부 및 골부의 피로도를 현저히 저감시키며, 압축시 각 주름부를 구성하는 제1 및 제2 굴곡부가 서로 밀착될 수 있도록 상호 대응 형상으로 형성함으로써, 신축 및 복원력이 극대화될 수 있는 스트레이트부를 갖는 성형 벨로우즈가 제공된다.According to the present invention, by continuously forming the pleats to have a straight portion extending straight to the peaks and valleys of the molded bellows is formed so that the peaks and valleys are repeated to significantly reduce the fatigue of the peaks and valleys during tension and compression, each wrinkle portion during compression By forming the first and second bent portions constituting each other so as to be in close contact with each other, there is provided a molded bellows having a straight portion that can maximize the stretching and restoring force.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 벨로우즈(100)를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 벨로우즈(100)를 도시한 도면이다.
도 3은 제1 실시예인 도 1에 따른 벨로우즈를 성형하는 공정을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 의해 형성된 벨로우즈(100)를 도시한 도면이다.
도 5는 제2 실시예에 따른 벨로우즈(100) 성형공정을 도시한 도면이다.
도 6은 1차 성형품 형성단계(S1)를 도시한 도면이다.
도 7은 고용화 열처리되는 1차 성형품을 도시한 도면이다.
도 8은 고용화 열처리된 1차 성형품(100)을 2차 성형하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 벨로우즈(100)로 형성되는 과정을 도시한 흐름도이다.1 is a view showing the bellows 100 according to the first embodiment of the present invention.
2 illustrates a bellows 100 according to a second embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a process of molding the bellows according to FIG. 1, which is a first embodiment.
4 shows the bellows 100 formed by FIG. 3.
5 is a diagram illustrating a bellows 100 forming process according to the second embodiment.
6 is a diagram illustrating a primary molded product forming step S1.
7 is a view illustrating a primary molded product subjected to a solid solution heat treatment.
8 is a flowchart illustrating a process of forming the bellows 100 according to the second embodiment of the present invention by secondary molding the first molded article 100 subjected to the solid solution heat treatment.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 벨로우즈(100)를 도시한 도면이다. 벨로우즈는 외연에 다수의 주름부(110)가 형성된 구조를 갖는다. 도 1의 일부 확대도를 참조하면, 주름부(110)는 벨로우즈의 외경에 위치하는 산부(112) 및 벨로우즈(100)의 내경에 위치하는 골부(113), 산부에서 골부로 연결되기 위하여 산부 및 골부 사이에 위치하는 제1 및 제2 굴곡부(111a, 111b)를 포함한다.1 is a view showing the bellows 100 according to the first embodiment of the present invention. The bellows has a structure in which a plurality of wrinkles 110 are formed on the outer edge. Referring to the partially enlarged view of FIG. 1, the wrinkles 110 may include a peak portion 112 positioned at an outer diameter of the bellows and a valley portion 113 positioned at an inner diameter of the bellows 100, and a peak portion connected to the valley at the peak portion. First and second bends 111a and 111b positioned between the valleys.

제1 및 제2 굴곡부는 벨로우즈(100)가 압축력을 받을 경우 상호 밀착될 수 있도록 서로 대응하는 형상을 갖는다. 즉 제1 굴곡부(111a)의 굴곡 형상에 대응하는 형상으로 제2 굴곡부(111b)가 형성된다. 따라서 압축시에 제1 굴곡부(111a)와 제2 굴곡부(111b)가 최대한 밀착될 수 있어, 신축성이 커지며 이에 따라 복원력도 커지게 되는 장점이 있다.The first and second bent portions have a shape corresponding to each other so that the bellows 100 may be in close contact with each other when the bellows 100 receives a compressive force. That is, the second curved portion 111b is formed in a shape corresponding to the curved shape of the first curved portion 111a. Therefore, the first bent portion 111a and the second bent portion 111b may be in close contact with each other at the time of compression, and thus, elasticity is increased, and thus restoring force is also increased.

또한 산부(112)와 골부(113)는 각각 스트레이트부(S) 및 라운드형 첨단부(P)를 포함한다. 스트레이트부(S)는 제1 및 제2 굴곡부(111a, 111b)의 연장 단부가 상호 압착되어 겹쳐진 상태라고 할 수 있다. 따라서 스트레이트부(S)는 제1 및 제2 굴곡부의 연장 단부가 직선 연장되며 상호 겹쳐진 형태로서 제1 및 제2 굴곡부의 두께에 비하여 2배 더 두꺼운 구조로 형성된다. 이에 따라, 제1 및 제2 굴곡부(111a, 111b)가 신축성 및 복원력을 발휘하기 위하여 벨로우즈(100)의 인장 및 압축시 진동하는 구조임에 반하여 스트레이트부(S)에는 제1 및 제2 굴곡부의 진동이 전달되지 않게 되고, 결국 스트레이트부(S)는 벨로우즈(100)의 신축성 및 복원력 등을 나타내기 위하여 사용되지 않게 됨으로써, 피로도가 현저히 감소하게 되어 골부 및 산부의 찢김이나 마모가 방지된다. In addition, the peak portion 112 and the valley portion 113 includes a straight portion (S) and round tip (P), respectively. The straight portion S may be said to be in a state where the extended ends of the first and second bent portions 111a and 111b are compressed to overlap each other. Therefore, the straight portion S has a form in which the extended ends of the first and second bent portions extend linearly and overlap each other, and are twice as thick as the thickness of the first and second bent portions. Accordingly, while the first and second bent portions 111a and 111b vibrate when the bellows 100 is stretched and compressed in order to exert elasticity and restoring force, the first and second bent portions are arranged in the straight portion S. The vibration is not transmitted, and thus, the straight portion S is not used to express the elasticity and the restoring force of the bellows 100, so that fatigue is remarkably reduced and tearing and wear of the valley part and the mountain part are prevented.

따라서 종래의 벨로우즈의 산부 및 골부에서는 누적된 피로도로 인하여 마모나 찢김으로 인한 벨로우즈의 불량률이 높아지고 있는데 반하여 본 발명은 이러한 마모나 찢김을 현저히 방지할 수 있는 장점이 있게 된다.Therefore, in the hills and valleys of the conventional bellows, the defective rate of the bellows due to wear or tear is increased due to the accumulated fatigue degree, whereas the present invention has an advantage of significantly preventing such wear and tear.

라운드형 첨단부(P)는 산부(112) 및 골부(113)의 첨단에 배치되는 것으로 용접 벨로우즈와 같이 절단된 두 부재가 용접 결합되어 뭉쳐진 것이 아니라, 모재의 성형시 유체의 압력에 의하여 팽창된 후 압착에 의하여 제1 및 제2 굴곡부(111a, 111b)의 연장 단부가 스트레이트부(S)로 형성되면서 그 끝단이 접힘에 의하여 라운드형으로 형성된 것이다. 이에 따라 스트레이트부(S)와 더불어 라운드형 첨단부(P)가 마감 배치됨으로써 외부로부터의 손상이나 충격에 대하여 유연한 대응이 가능해져 골부 및 산부의 피로도는 더욱 저감될 수 있다.The rounded tip P is disposed at the tip of the peak 112 and the valley 113, and is not joined to two pieces cut together such as a welding bellows by welding, but expanded by the pressure of the fluid during molding of the base material. After the end of the first and second bent portions (111a, 111b) extending by forming a straight portion (S) while the end is formed in a round shape by folding. Accordingly, the rounded tip portion (P) together with the straight portion (S) is disposed to finish the flexible response to damage or impact from the outside can be further reduced fatigue of the bone and the mountain portion.

따라서 도 1에 도시된 제1 실시예에 따르면, 제1 및 제2 굴곡부에 의하여 신축성 및 복원력의 향상이 기대되며, 스트레이트부(S) 및 라운드형 첨단부(P)를 갖는 산부 및 골부의 형상으로 인하여 벨로우즈의 산부와 골부의 피로도가 저감되어 산부와 골부의 손상이나 찢김이 현저히 방지될 수 있게 된다.Therefore, according to the first embodiment illustrated in FIG. 1, the elasticity and the restoring force are expected to be improved by the first and second bent portions, and the shape of the peaks and valleys having the straight portion S and the rounded tip portion P is provided. Due to this, fatigue of the bellows peaks and valleys is reduced, and damage or tearing of the peaks and valleys can be significantly prevented.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 벨로우즈(100)를 도시한 도면이다. 구성요소는 도 1의 제1 실시예와 동일하다. 다만 제1 실시예와 다른 점은 내경(L)에 대한 외경(L')의 비율이 제1 실시예에 비하여 크게 증가된 점이다. 일반적으로 금속의 성형률(F)은 다음과 같은 수식에 의하여 결정된다.2 illustrates a bellows 100 according to a second embodiment of the present invention. The components are the same as in the first embodiment of FIG. However, the difference from the first embodiment is that the ratio of the outer diameter L 'to the inner diameter L is greatly increased as compared with the first embodiment. In general, the forming rate (F) of the metal is determined by the following equation.

Figure 112011083595792-pat00001
Figure 112011083595792-pat00001

여기서, F는 성형률, L은 벨로우즈의 내경, L'은 벨로우즈의 외경임
Where F is the forming rate, L is the inner diameter of the bellows, and L 'is the outer diameter of the bellows.

일반적인 금속의 성형률은 55% 이하로서 내경(L)에 대한 외경(L')의 비율이 높지 않다. 즉 외경(L')은 내경(L)의 1.55배 이하로 형성된다. 그러나 본 발명의 제2 실시예에 따른 벨로우즈(100)의 경우에는 성형률(F)이 100%까지 증가할 수 있다. 즉 이에 따라 내경(L)에 대한 외경(L')의 비율이 내경(L)의 2배까지 커지면서, 벨로우즈(100)의 사이즈가 증가할 수 있으며, 이에 따라 벨로우즈(100)가 갖는 신축성, 복원력 등이 증대되어 성능이 크게 향상될 수 있다. 다시 말해 본 실시예에서는, 외경(L')이 내경(L)의 1.6 ~ 2.0배로 확대될 수 있다. Forming ratio of a general metal is 55% or less, and the ratio of the outer diameter L 'to the inner diameter L is not high. That is, the outer diameter L 'is formed to be 1.55 times or less of the inner diameter L. However, in the case of the bellows 100 according to the second embodiment of the present invention, the molding rate F may increase to 100%. That is, as the ratio of the outer diameter L 'to the inner diameter L is increased to twice the inner diameter L, the size of the bellows 100 may be increased, and thus, the elasticity and the restoring force of the bellows 100 are increased. Etc., the performance can be greatly improved. In other words, in the present embodiment, the outer diameter L 'may be enlarged to 1.6 to 2.0 times the inner diameter L.

이러한 벨로우즈 사이즈의 확대는 금속의 성형률을 높이기 위한 별도의 열처리 공정을 추가함으로써 달성될 수 있다. 제2 실시예에 따른 벨로우즈의 성형공정은 도 5 내지 도 8을 참조하여 설명될 것이다.This enlargement of the bellows size can be achieved by adding a separate heat treatment process to increase the forming rate of the metal. The molding process of the bellows according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 8.

본 발명의 제1 실시예인 도 1에 따른 벨로우즈를 성형하는 공정은 도 3을 참조하여 이하에 설명된다.The process of molding the bellows according to FIG. 1, which is a first embodiment of the present invention, is described below with reference to FIG. 3.

먼저 피가공 파이프(1)를 유체 공급 파이프(10)의 노즐(11)에 고정하고 노즐(11)에 고정된 피가공 파이프(1)를 좌금형(210) 및 우금형(220)에 고정한다. 편의상 도면의 좌측에 도시된 금형은 좌금형(210)으로, 우측에 도시된 금형은 우금형(220)으로 호칭한다.First, the workpiece pipe 1 is fixed to the nozzle 11 of the fluid supply pipe 10 and the workpiece pipe 1 fixed to the nozzle 11 is fixed to the left mold 210 and the right mold 220. . For convenience, the mold shown on the left side of the drawing is referred to as the left mold 210, and the mold shown on the right side is referred to as the right mold 220.

다음으로 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 고정된 피가공 파이프(1)에 유체 공급 파이프(10)를 통해 유체를 공급함으로써 피가공 파이프(1)에 압력을 가하여 주름을 형성한다. 즉 유체 공급 파이프(1)로부터 유체를 공급하여 압력을 가하기 시작하면 노즐(11)로부터 피가공 파이프(1)로 유체가 분사되어 피가공 파이프(1)의 대응하는 부위가 팽창되기 시작한다.Next, as shown in FIG. 3 (a), the fluid is supplied to the fixed workpiece pipe 1 through the fluid supply pipe 10 to apply a pressure to the workpiece pipe 1 to form a corrugation. In other words, when the fluid is supplied from the fluid supply pipe 1 and starts to apply pressure, the fluid is injected from the nozzle 11 into the pipe 1 to start to expand the corresponding portion of the pipe 1 to be processed.

이후, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 유체의 압력이 일정 압력에 도달하면, 좌금형(210)을 우금형(220)측으로 완전 밀착시킨다. 좌금형(210)이 가하는 압력에 의하여 피가공 파이프(1)는 금형(210, 220)의 형상에 대응하는 형상으로 주름부(110)가 형성된다.Thereafter, when the pressure of the fluid reaches a predetermined pressure, as shown in FIG. 3 (b), the left mold 210 is brought into close contact with the right mold 220. Due to the pressure applied by the seat mold 210, the pipe 1 to be formed has a wrinkle portion 110 in a shape corresponding to the shape of the molds 210 and 220.

이후 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 좌금형(210) 및 우금형(220)이 밀착된 상태로 1산 피치만큼 우측으로 이동되며, 이에 따라 좌금형(210) 및 우금형(220)에 결합된 피가공 파이프(1)가 우측으로 진행하게 된다.Thereafter, as shown in (c) of FIG. 3, the left mold 210 and the right mold 220 are moved to the right by one pitch in a close state, and accordingly, the left mold 210 and the right mold 220 are moved. The pipe 1 to be joined is advanced to the right.

다음으로, 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이 우금형(220)이 기형성된 주름부(110)를 약간 압축시키면서 일부 후퇴한다. 우금형(220)의 일부 후퇴는 생성된 주름부(110)에 대한 긁힘 방지 및 금형 마모 방지를 위한 것이다. Next, as shown in (d) of FIG. 3, the right mold 220 partially retreats while slightly compressing the previously formed wrinkled part 110. Some retraction of the right mold 220 is to prevent scratches and mold wear on the generated wrinkles (110).

이후 도 3의 (e)에 도시된 바와 같이 좌금형(210)이 초기 위치로 복귀한다. 다음으로, 도 3의 (f)에 도시된 바와 같이 우금형(220)이 초기위치로 복귀하게 된다.Thereafter, as shown in FIG. 3E, the left mold 210 returns to the initial position. Next, as shown in (f) of FIG. 3, the right mold 220 returns to the initial position.

이와 같은 공정을 반복함에 의해 형성된 벨로우즈가 도 4에 도시된다. 도 4에 도시된 바와 같이 벨로우즈(100)에는 추가적으로 압축력이 가해진다. 압축력은 기계나 인력에 의하여 벨로우즈(100)의 길이방향으로 압력을 가함으로써 충분하다. The bellows formed by repeating this process is shown in FIG. 4. As shown in FIG. 4, the bellows 100 is further compressed. The compressive force is sufficient by applying pressure in the longitudinal direction of the bellows 100 by a machine or attraction.

이에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 산부 및 골부에 도 1의 실시예와 같은 스트레이트부 및 라운드형 첨단부가 형성된 주름부(110)가 구비될 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 4, the corrugations 110 having the straight parts and the rounded tip parts as in the embodiment of FIG. 1 may be provided in the hills and valleys.

따라서 이와 같이 벨로우즈(100)를 형성하게 되면, 산부와 골부 사이의 제1 및 제2 굴곡부가 압축시 최대한 밀착될 수 있어 신축성 및 복원력이 증강되며, 골부 및 산부에 스트레이트부 및 라운드형 첨단부가 형성되어 벨로우즈(100)의 찢김이나 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, when the bellows 100 is formed in this way, the first and second bent portions between the peaks and valleys may be closely contacted at the time of compression, thereby increasing elasticity and restoring force, and the straight and round tips are formed on the valleys and peaks. It is effective in preventing the bellows 100 from being torn or damaged.

도 5는 제2 실시예에 따른 벨로우즈(100) 성형공정을 도시한 흐름도이다. 도 2에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 벨로우즈 성형공정은 1차 성형품 형성단계(S1), 1차 성형품을 고용화 열처리하는 단계(S2) 및 고용화 열처리된 1차 성형품을 2차 성형하는 단계(S3)를 포함한다. 5 is a flowchart illustrating a bellows 100 forming process according to the second embodiment. Bellows molding process according to a second embodiment of the present invention shown in Figure 2 is the primary molded product forming step (S1), the primary molded product solid solution heat treatment step (S2) and the solid solution heat treatment primary molded article secondary Molding step (S3).

1차 성형품 형성단계(S1)는 도 6을 참조하여 설명된다.The primary molded article forming step S1 is described with reference to FIG. 6.

먼저 피가공 파이프(1)를 유체 공급 파이프(10)의 노즐(11)에 고정하고 노즐(11)에 고정된 피가공 파이프(1)를 좌금형(210) 및 우금형(220)에 고정한다.First, the workpiece pipe 1 is fixed to the nozzle 11 of the fluid supply pipe 10 and the workpiece pipe 1 fixed to the nozzle 11 is fixed to the left mold 210 and the right mold 220 . .

다음으로 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 고정된 피가공 파이프(1)에 유체 공급 파이프(10)를 통해 유체를 공급함으로써 피가공 파이프(1)에 압력을 가하여 주름을 형성한다. 즉 유체 공급 파이프(1)로부터 유체를 공급하여 압력을 가하기 시작하면 피가공 파이프(1)로 노즐(11)로부터 유체가 분사되어 피가공 파이프(1)의 대응하는 부위가 팽창되기 시작한다.Next, as shown in FIG. 6 (a), the fluid is supplied to the fixed workpiece pipe 1 through the fluid supply pipe 10 to apply a pressure to the workpiece pipe 1 to form a corrugation. In other words, when the fluid is supplied from the fluid supply pipe 1 and starts to pressurize, the fluid is injected from the nozzle 11 into the pipe 1 to start to expand the corresponding portion of the pipe 1 to be processed.

이후, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 유체의 압력이 일정 압력에 도달하면, 좌금형(210)을 우금형(220)측으로 이동시킨다. 좌금형(210)이 가하는 압력에 의하여 피가공 파이프(1)는 금형(210, 220)의 형상에 대응하는 형상으로 주름부(110)가 형성된다.Thereafter, as shown in FIG. 6B, when the pressure of the fluid reaches a predetermined pressure, the left mold 210 is moved to the right mold 220 . Due to the pressure applied by the seat mold 210 , the pipe 1 to be formed has a corrugation part 110 in a shape corresponding to the shape of the molds 210 and 220 .

이후 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 좌금형(210) 및 우금형(220)이 일정 간격에 도달하면 1산 피치만큼 우측으로 이동시키며, 이에 따라 좌금형(210) 및 우금형(220)에 결합된 피가공 파이프(1)가 우측으로 진행하게 된다.Then, as shown in (c) of FIG. 6, when the left mold 210 and the right mold 220 reach a predetermined interval, the left mold 210 and the right mold 220 are moved to the right by one pitch, and thus the left mold 210 and the right mold 220 The pipe (1) coupled to the (1) proceeds to the right.

다음으로, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이 우금형(220)이 일부 후퇴한다. 우금형(220)의 일부 후퇴는 생성된 주름부(110)에 대한 긁힘 방지를 위한 것이다. 이후 도 6의 (e)에 도시된 바와 같이 좌금형(210)이 초기 위치로 복귀하고, 도 6의 (f)에 도시된 바와 같이 우금형(220)이 초기위치로 복귀하게 된다.Next, as shown in FIG. 6 (d), the right mold 220 partially retreats. Some retraction of the right mold 220 is to prevent scratches on the generated wrinkles ( 110 ). Thereafter, as shown in FIG. 6E, the left mold 210 returns to the initial position, and as shown in FIG. 6F, the right mold 220 returns to the initial position.

위와 같은 공정을 반복 진행하면, 도 7에 도시한 바와 같은 벨로우즈 1차 성형품(100)이 형성되고, 1차 성형품(100)은 고용화 열처리된다. 고용화 열처리는 강(鋼)의 합금 성분을 고용체로 용해하는 온도 이상으로 가열하고 충분한 시간 동안 유지한 다음 급랭하여 합금 성분의 석출(析出)을 저해함으로써 상온에서 고용체의 조직을 얻는 조작을 말하는 것으로서 제1차 성형품을 고용화 열처리함으로써 제1차 성형품이 다시금 성형 원단으로 기능할 수 있도록 금속의 연신률을 높일 수 있다. When the above process is repeated, the bellows primary molded product 100 as shown in FIG. 7 is formed, and the primary molded product 100 is subjected to a solid solution heat treatment. A solid solution heat treatment refers to an operation of obtaining a structure of a solid solution at room temperature by heating above the temperature at which an alloy component of steel is dissolved into a solid solution, maintaining it for a sufficient time, and then quenching to inhibit precipitation of the alloy component. By solidifying and heat-treating the primary molded article, the elongation of the metal can be increased so that the primary molded article can function again as a molded fabric.

고용화 열처리된 1차 성형품(100)을 2차 성형하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 벨로우즈(100)로 형성되는 과정은 도 8을 참조하여 설명된다.The process of forming the bellows 100 according to the second embodiment of the present invention by secondary molding the solid solution heat-treated primary molded product 100 will be described with reference to FIG. 8.

2차 성형 단계는 도 3에 도시된 제1 실시예에 따른 벨로우즈 성형공정과 동일하다. The secondary forming step is the same as the bellows forming process according to the first embodiment shown in FIG.

먼저 1차 성형품을 고정한다(S11). 즉 유체 공급 파이프의 노즐에 1차 성형품을 고정하고 노즐에 고정된 1차 성형품을 좌금형 및 우금형에 고정한다. First, the primary molded product is fixed (S11). That is, the primary molded product is fixed to the nozzle of the fluid supply pipe, and the primary molded product fixed to the nozzle is fixed to the left mold and the right mold.

다음으로 고정된 1차 성형품에 유체를 공급하여 주름을 형성한다(S12). 즉 유체 공급 파이프를 통해 유체를 공급하여 1차 성형품에 압력을 가하여 주름을 형성한다. 즉 유체 공급 파이프로부터 유체를 공급하여 압력을 가하기 시작하면 1차 성형품으로 노즐로부터 유체가 분사되어 1차 성형품의 대응하는 부위가 팽창되기 시작한다. 이때 1차 성형품의 대응하는 부위는 1차 성형품에 이미 형성되어 있는 주름부를 의미한다.Next, the fluid is supplied to the fixed primary molded product to form wrinkles (S12). That is, the fluid is supplied through the fluid supply pipe to apply pressure to the primary molded product to form a corrugation. That is, when the fluid is supplied from the fluid supply pipe and starts to pressurize, the fluid is injected from the nozzle into the primary molded part and the corresponding portion of the primary molded part starts to expand. In this case, the corresponding portion of the primary molded product means a wrinkle portion already formed in the primary molded product.

이후, 유체의 압력이 일정 압력에 도달하면, 좌금형을 우금형측으로 완전 밀착시킨다(S13). 이에 따라 좌금형이 가하는 압력에 의하여 1차 성형품은 금형의 형상에 대응하는 형상으로 주름부가 형성된다.Then, when the pressure of the fluid reaches a predetermined pressure, the left mold is completely in close contact with the right mold side (S13). Accordingly, the primary molded article is formed in the shape corresponding to the shape of the mold by the pressure applied by the left mold.

이후 좌금형 및 우금형이 밀착된 상태로 1산 피치 만큼 우측으로 이동한다(S14). 이에 따라 좌금형 및 우금형에 결합된 1차 성형품이 우측으로 진행하게 된다.Thereafter, the left mold and the right mold are moved to the right by one pitch in close contact (S14). Accordingly, the primary molded product coupled to the left mold and the right mold proceeds to the right side.

다음으로, 우금형이 일부 후퇴하고 좌금형이 초기 위치로 복귀한다(S15). 우금형의 일부 후퇴는 형성된 주름부에 긁힘 방지를 위한 것이다.Next, the right mold is partially retracted and the left mold is returned to the initial position (S15). Some retraction of the right mold is to prevent scratches on the formed creases.

이후 우금형이 초기위치로 복귀하게 된다(S16).After the right mold is returned to the initial position (S16).

S12 내지 S16 단계가 반복적으로 형성되어 주름부가 연속적으로 형성된 벨로우즈(100)가 형성된다(S17).Steps S12 to S16 are repeatedly formed to form bellows 100 in which wrinkles are continuously formed (S17).

이와 같은 공정에 의해 형성된 벨로우즈(100)는 취출되어 도 4에 도시된 바와 같이 압축력이 가해진다(S18).Bellows 100 formed by such a process is taken out and a compressive force is applied as shown in FIG. 4 (S18).

이와 같이 벨로우즈(100)가 형성됨으로써 산부와 골부에 스트레이트부와 라운드형 첨단부가 형성될 수 있으며, 벨로우즈의 내경에 대한 외경의 비율이 종래보다 현저히 증가될 수 있게 된다. 따라서 벨로우즈의 신축성, 복원성, 굽힘성 등이 증대될 수 있으며, 산부와 골부의 피로도가 저감되어 벨로우즈의 수명이 연장될 수 있는 장점이 있다.As the bellows 100 is formed in this way, a straight portion and a rounded tip portion may be formed in the ridges and valleys, and the ratio of the outer diameter to the inner diameter of the bellows may be significantly increased. Therefore, the elasticity, resilience, bendability, etc. of the bellows may be increased, and fatigue of the hill and the valleys may be reduced, thereby extending the life of the bellows.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

100: 벨로우즈 110: 주름부
111a, 111b: 제1 및 제2 굴곡부 112: 산부
113: 골부 100: bellows 110: wrinkles
111a, 111b: first and second bends 112: ridge
113: valley

Claims (4)

벨로우즈의 외경 측에 배치되는 산부; 상기 벨로우즈의 내경 측에 배치되는 골부; 및 상기 산부 및 골부를 연결하는 굴곡부를 포함하는 주름부가 연속 형성되며, 상기 굴곡부는 상기 산부로부터 골부로 연결되는 제1 및 제2 굴곡부로 구성되며, 상기 제1 및 제2 굴곡부는 압축시 상호 최대한 밀착될 수 있도록 상호 대응하는 형상으로 형성되는 성형 벨로우즈에 있어서,
상기 산부 및 골부는 인장 및 압축시 상기 제1 및 제2 굴곡부의 진동이 상기 산부 및 골부에 전달되지 않도록 상기 제1 및 제2 굴곡부가 각각 직선 연장되어 압착에 의하여 상호 겹쳐짐으로써 상기 제1 및 상기 제2 굴곡부 각각의 두께에 비하여 2배 더 두꺼운 구조를 갖는 스트레이트부; 및 상기 스트레이트부의 형성으로 인하여 상기 제1 및 제2 굴곡부의 끝단이 상호 접혀지면서 둥글게 형성되는 라운드형 첨단부를 포함하며,
상기 벨로우즈의 외경은 고용화 열처리 공정을 개재하여 금속의 성형률을 높임으로써 상기 내경의 1.6 ~ 2.0배임을 특징으로 하는 스트레이트부를 갖는 성형 벨로우즈.



A hill portion disposed on an outer diameter side of the bellows; A valley disposed at the inner diameter side of the bellows; And a fold portion including a bent portion connecting the peak portion and the valley portion, wherein the bent portion includes first and second bent portions connected from the peak portion to the valley portion, and the first and second bent portions maximize each other when compressed. In the molded bellows formed in a shape corresponding to each other to be in close contact,
The first and second bent portions extend linearly and overlap each other by compression so that vibrations of the first and second bent portions are not transmitted to the peak and valley portions during tensioning and compression. A straight portion having a structure twice thicker than the thickness of each of the second curved portions; And a rounded tip formed roundly at the ends of the first and second bent portions due to the formation of the straight portion.
The outer diameter of the bellows is a molded bellows having a straight portion, characterized in that 1.6 ~ 2.0 times the inner diameter by increasing the forming rate of the metal through a solid solution heat treatment process.



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