KR102472969B1 - 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법 - Google Patents
플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 고압의 유, 기체를 수송하는 이송관(1) 단부에 플랜지(2)를 일체로 형성하는 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법에 있어서, 이송관 단부에 플랜지를 무용접으로 일체형으로 형성함에 따라 기존에 이송관 본체와 플랜지를 별도의 부품으로 제작하여 용접 접합하는 구조에서 발생되는 용접부 터짐현상, 유, 기체 누출을 포함하는 불량 및 대형 안전사고를 원천적으로 해결할 수 있고, 특히, 고압의 유, 기체를 이송하는 수송라인을 시공하는 현장에서 서로 이웃하는 이송관(1)의 플랜지(2)를 서로 볼팅하는 방식으로 조립하므로 현장 작업성 향상과 더불어 수송라인 전구간을 무용접 방식으로 구축하여 고온, 고압 조건에서 고도의 안정성과 기존 수송라인 대비 수명을 월등히 연장할 수 있도록 열간단조단계(S10), 절삭단계(S20), 피어싱단계(S30)를 포함하여 주요 단계로 이루어진다.
Description
본 발명은 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법에 관련되며, 보다 상세하게는 이송관 단부에 플랜지를 무용접으로 일체형으로 형성함에 따라 기존에 이송관 본체와 플랜지를 별도의 부품으로 제작하여 용접 접합하는 구조에서 발생되는 용접부 터짐현상, 유, 기체 누출을 포함하는 불량 및 대형 안전사고를 원천적으로 해결할 수 있고, 특히, 고압의 유, 기체를 이송하는 수송라인을 시공하는 현장에서 서로 이웃하는 이송관(1)의 플랜지(2)를 서로 볼팅하는 방식으로 조립하므로 현장 작업성 향상과 더불어 수송라인 전구간을 무용접 방식으로 구축하여 고온, 고압 조건에서 고도의 안정성과 기존 수송라인 대비 수명을 월등히 연장할 수 있는 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법에 관한 것이다.
통상적으로 유체 또는 기체의 수송을 위해서는 관(pipe)이 사용되고, 이러한 관은 길이의 제한 및 관의 방향을 변경하기 위하여 다양한 형상 및 길이의 관을 연결하여 사용한다.
이러한 관은 용접 접합하여 연결하는 방식으로 널리 이용되고 있지만, 고압 조건에서 용접부위에 균열이 발생되거나, 용접 접합부위에 대응하는 관 내주면이 매끄럽지 못하여 유체 또는 기체의 이동을 방해하는 실정이다.
이에 종래에 개시된 등록특허 10-0894034호에서, 소재를 절단하여 워크 피스를 얻는 절단단계; 워크 피스를 단조금형 위에 배치하고 가압하여서, 단조금형을 향한 쪽에는 중앙부가 함몰된 넥부와 그 가장자리의 플랜지부 상부면이 형성되고, 반대쪽에는 플랜지부 하부면이 형성된 1차 프리폼을 얻는 업셋(up-set)단계; 1차 프리폼을 단조금형 상에 배치하고 플랜지부 하부면 중앙부를 펀치로 가압하여서, 플랜지부 하부면 중앙부가 함몰되어 안으로 들어가고 그 주위는 반대방향으로 절곡된 2차 프리폼을 얻는 보스(boss)단계; 2차 프리폼을 단조금형 상에 배치하고 플랜지부 하부면을 가압하여서, 플랜지부 하부면 중앙부에 함몰부가 형성되고 그 주위의 플랜지부 하부면은 평평하게 된 3차 프리폼을 얻는 1차 피어싱(piercing)단계; 3차 프리폼을 단조금형에서 분리시키고 3차 프리폼의 중앙부를 펀치로 가압하여 넥부의 함몰된 중앙부와 플랜지부 하부면의 함몰부를 연통시켜서 된 내경부를 구비한 4차 프리폼을 얻는 2차 피어싱단계; 및, 2차 피어싱단계를 거쳐 형성된 내경부에 회전축을 결합시키고, 상기 회전축과 나란한 축을 갖는 압연롤로 상기 회전축의 수직방향에서 상기 4차 프리폼을 가압하여서 넥과 플랜지를 형성하는 압연단조단계를 포함하는 기술이 선 제시된 바 있다.
그러나, 상기 종래기술은 가공시간 및 가공비용의 절감을 통한 경쟁력을 확보하려는 것이나, 플랜지를 배관연결용으로 이용하기 위해서는 플랜지 넥부분에 배관을 용접방식으로 고정해야 하므로, 고압의 특수한 조건에서 용접부위에 균열 및 용접 접합부위에 대응하는 관 내주면이 매끄럽지 못하여 유체 또는 기체의 이동을 방해하고, 용접 열로 인해 관이 변형되어 관로저항이 증가되는 문제점이 E랐다.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 이송관 단부에 플랜지를 무용접으로 일체형으로 형성함에 따라 기존에 이송관 본체와 플랜지를 별도의 부품으로 제작하여 용접 접합하는 구조에서 발생되는 용접부 터짐현상, 유, 기체 누출을 포함하는 불량 및 대형 안전사고를 원천적으로 해결할 수 있고, 특히, 고압의 유, 기체를 이송하는 수송라인을 시공하는 현장에서 서로 이웃하는 이송관(1)의 플랜지(2)를 서로 볼팅하는 방식으로 조립하므로 현장 작업성 향상과 더불어 수송라인 전구간을 무용접 방식으로 구축하여 고온, 고압 조건에서 고도의 안정성과 기존 수송라인 대비 수명을 월등히 연장할 수 있는 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 고압의 유, 기체를 수송하는 이송관(1)과 플랜지(2)를 일체로 형성하는 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법에 있어서, 상기 플랜지(2) 대비 확장된 지름을 가진 환봉 소재의 바디부(10) 양측 사이드영역을 상호 역방향으로 당겨서 한 쌍의 헤드부(20)를 형성하고, 헤드부(20) 사이에 바디부(10) 중앙 영역이 열간 인장되어 지름이 축소되면서 이송관(1) 지름 대비 소정의 공차로 확장된 사이즈로 성형하는 열간인장단계(10'); 상기 바디부(10) 및 헤드부(20) 외주면을 절삭 가공하여 이송관(1)과 플랜지(2) 외형을 일체로 형성하는 절삭단계(S20); 및 상기 바디부(10) 및 헤드부(20) 중심에 수송유로(30)를 천공하고, 플랜지(2)에 조인트홀(2a)을 가공하는 피어싱단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
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이때, 상기 열간인장단계(10')에서 환봉소재는 열간인장부(200)를 거쳐 바디부(10) 및 헤드부(20)를 성형하도록 구비되고, 상기 열간인장부(200)는, 가이드봉(212)에 안내되어 상호 역방향으로 직선 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 인장테이블(210)과, 인장테이블(210)에 회전 가능하게 설치되어, 바디부(10) 양측 사이드영역을 클램핑하는 회전척(220)과, 가이드봉(212)과 평행하도록 인장테이블(210)에 각각 설치되는 좌, 우나사봉(230)과, 좌, 우나사봉(230)에 나사 결합하여 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 구동링(240)과, 구동링(240)과 동력전달수단으로 연결되고, 모터(252)에 의해 회전운동되는 구동축(250)과, 한 쌍의 회전척(220) 사이에서 바디부(10) 중간영역 외주면을 가압한 상태로 직선 왕복운동되는 롤링부재(260)를 포함한다.
그리고, 상기 좌, 우나사봉(230)에 의해 한 쌍의 회전척(220)이 상호 역방향으로 이송되면서 바디부(10) 중간영역이 인장되어 지름이 축소되면서 회전척(220)에 클램핑된 바디부(10) 양측 사이드영역이 한 쌍의 헤드부(20)를 형성하고, 롤링부재(260)가 바디부(10) 중간영역 외주면에 가압되어 직선 왕복운동되면서, 바디부(10) 중간영역 지름을 균일하게 성형하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 좌, 우나사봉(230)에 의해 한 쌍의 회전척(220)이 상호 역방향으로 이송되면서 바디부(10) 중간영역이 인장되어 지름이 축소되면서 회전척(220)에 클램핑된 바디부(10) 양측 사이드영역이 한 쌍의 헤드부(20)를 형성하고, 롤링부재(260)가 바디부(10) 중간영역 외주면에 가압되어 직선 왕복운동되면서, 바디부(10) 중간영역 지름을 균일하게 성형하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 롤링부재(260)는, 바디부(10)를 중심으로 양측에 대칭되도록 배치되고, 구동부에 의해 직선 왕복운동되면서 바디부(10) 외주면을 양측에 가압하는 센터가압편(261)과, 센터가압편(261) 양측에 복수로 배치되고, 구동부에 의해 직선 왕복운동되면서 바디부(10) 외주면을 가압하는 사이드가압편(262)과, 센터가압편(261)과 사이드가압편(262)을 선회운동가능하게 지지하는 받침축(263)과, 바디부(10)와 인접하게 설치되어, 센터가압편(261)과 사이드가압편(262)을 바디부(10) 중심방향으로 가압하는 가이드롤러(264)를 포함하고, 상기 좌, 우나사봉(230)에 의해 한 쌍의 회전척(220)이 상호 역방향으로 이송되면서 바디부(10) 중간영역이 인장되는 중에 한 쌍의 센터가압편(261)이 직선 왕복운동되면서 바디부(10) 외주면을 양측에 가압 롤링 성형하고, 이후 회전척(220) 이격 간격이 확장되면 사이드가압편(262)이 단계적으로 돌출되어 직선 왕복운동되면서 바디부(10) 외주면을 가압 롤링 성형하며, 바디부(10) 지름이 축소되는 과정 중에 센터가압편(261)과 사이드가압편(262)이 가이드롤러(264)에 가압되어 받침축(263)을 중심으로 선회되면서 바디부(10) 외주면에 긴밀하게 밀착되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 이송관 단부에 플랜지를 무용접으로 일체형으로 형성함에 따라 기존에 이송관 본체와 플랜지를 별도의 부품으로 제작하여 용접 접합하는 구조에서 발생되는 용접부 터짐현상, 유, 기체 누출을 포함하는 불량 및 대형 안전사고를 원천적으로 해결할 수 있고, 특히, 고압의 유, 기체를 이송하는 수송라인을 시공하는 현장에서 서로 이웃하는 이송관(1)의 플랜지(2)를 서로 볼팅하는 방식으로 조립하므로 현장 작업성 향상과 더불어 수송라인 전구간을 무용접 방식으로 구축하여 고온, 고압 조건에서 고도의 안정성과 기존 수송라인 대비 수명을 월등히 연장할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 열간단조단계를 이용하여 헤드부를 성형하는 상태를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 열간인장단계를 이용하여 바디부를 성형하는 상태를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 열간단조부를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 열간단조부 작동상태를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 롤링부재를 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 로링부재 작동상태를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 열간인장단계를 이용하여 바디부를 성형하는 상태를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 열간단조부를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 열간단조부 작동상태를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 롤링부재를 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 로링부재 작동상태를 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1 내지 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 열간단조단계를 이용하여 헤드부를 성형하는 상태를 나타내는 구성도이다.
본 발명은 고압의 유, 기체를 수송하는 이송관(1) 단부에 플랜지(2)를 일체로 형성하는 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법에 있어서, 이송관 단부에 플랜지를 무용접으로 일체형으로 형성함에 따라 기존에 이송관 본체와 플랜지를 별도의 부품으로 제작하여 용접 접합하는 구조에서 발생되는 용접부 터짐현상, 유, 기체 누출을 포함하는 불량 및 대형 안전사고를 원천적으로 해결할 수 있고, 특히, 고압의 유, 기체를 이송하는 수송라인을 시공하는 현장에서 서로 이웃하는 이송관(1)의 플랜지(2)를 서로 볼팅하는 방식으로 조립하므로 현장 작업성 향상과 더불어 수송라인 전구간을 무용접 방식으로 구축하여 고온, 고압 조건에서 고도의 안정성과 기존 수송라인 대비 수명을 월등히 연장할 수 있도록 열간단조단계(S10), 절삭단계(S20), 피어싱단계(S30)를 포함하여 주요 단계로 이루어진다.
1. 열간단조단계(S10)
본 발명에 따른 열간단조단계(S10)는, 상기 이송관(1) 대비 확장된 지름을 가진 환봉 소재의 바디부(10) 일측 또는 양측 단부를 플랜지(2) 지름 및 두께 대비 확장된 사이즈로 열간 단조하여 헤드부(20)를 형성하는 단계이다.
이때, 상기 바디부(10)와 헤드부(20)는 최종 완성품의 이송관(1)과 플랜지(2) 사이즈 대비 확장된 사이즈로 열간 단조된 후, 후술하는 절삭단계(S20)를 통하여 정밀 치수로 절삭 가공되도록 구비된다.
그리고, 상기 열간단조단계(S10)에서 환봉소재는 열간단조부(100)를 거쳐 바디부(10) 및 헤드부(20)를 일체로 성형하도록 구비된다.
도 1 (b)는 바디부(10) 일측에 헤드부(20)를 형성하는 상태를 도시하고, 도 2 (b) 내지 (c)는 바디부(10) 양측에 헤드부(20)를 일체로 형성하는 상태를 나타낸다.
이때, 상기 열간단조부(100)는, 헤드부(20) 외측면 및 외주면을 성형하도록 상부 성형틀(112)이 형성되는 상부 단조금형(110)과, 상부 단조금형(110)에 맞물려 헤드부(20) 내측면을 성형하고, 바디부(10)가 삽입되도록 가이드홀(122)이 형성되는 하부 단조금형(120)과, 하부 단조금형(120)의 가이드홀(122)과 일직선상에 대응하는 상부 성형틀(112) 내주면에 음각 형성되고, 헤드부(20)를 성형하는 중에 환봉 소재 일부가 오버되어 유입되도록 형성되는 오버홈(130)을 포함한다.
그리고, 상기 바디부(10) 단부를 열간단조부(100) 측으로 두들기는 하중을 가하여 헤드부(20)를 일체로 성형하도록 구비되는바, 여기서 단조 공정 중에 상기 오버홈(130)으로 환봉 소재 일부가 오버되어 수용됨에 따라 공극으로 인한 헤드부(20) 성형불량이 방지되면서 성형품질이 향상된다.
또한, 상기 하부 단조금형(120)은 이분할되어, 바디부(10) 길이 방향과 직교하는 방향으로 형합, 형개작동되도록 구비된다.
도 2 (c)처럼, 상기 바디부(10) 일측 단부에 헤드부(20)를 성형하 후, 다른 일측 단부에 헤드부(20)를 단조 성형함에 있어, 하부 단조금형(120)이 형합, 형개 작동으로 먼저 성형된 헤드부(20)에 간섭없이 단조 공정을 수행할 수 있다.
2. 절삭단계(S20)
본 발명에 따른 절삭단계(S20)는, 상기 바디부(10) 및 헤드부(20) 외주면을 절삭 가공하여 이송관(1)과 플랜지(2) 외형을 일체로 형성하는 단계이다.
상기 절삭단계(S20)는 선반, 머시닝센터를 포함하는 수치제어 공작기계에 의해 자동으로 수행된다.
3. 피어싱단계(S30)
본 발명에 따른 피어싱단계(S30)는, 상기 바디부(10) 및 헤드부(20) 중심에 수송유로(30)를 천공하고, 플랜지(2)에 조인트홀(2a)을 가공하는 단계이다.
상기 피어싱단계(S30)는 머시닝센터를 포함하는 수치제어 공작기계에서 자동으로 수행된다.
그리고, 상기 플랜지(2)에 조인트홀(2a)을 가공시, 바디부(10)가 하방향으로 향하고, 헤드부(20)가 상부에 위치되도록 세운 상태로 척에 클램핑하여 절삭가공(드릴링)을 수행하게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 열간인장단계를 이용하여 바디부를 성형하는 상태를 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 열간단조부를 나타내는 구성도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 열간단조부 작동상태를 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 롤링부재를 나타내는 구성도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법의 로링부재 작동상태를 나타내는 구성도이다.
다른 실시예로서, 본 발명에 따른 고압의 유, 기체를 수송하는 이송관(1)과 플랜지(2)를 일체로 형성하는 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법은, 열간인장단계(10'), 절삭단계(S20), 피어싱단계(S30)를 포함하여 주요 단계로 이루어진다.
1. 열간인장단계(10')
열간인장단계(10') 상기 플랜지(2) 대비 확장된 지름을 가진 환봉 소재의 바디부(10) 양측 사이드영역을 상호 역방향으로 당겨서 한 쌍의 헤드부(20)를 형성하고, 헤드부(20) 사이에 바디부(10) 중앙 영역이 열간 인장되어 지름이 축소되면서 이송관(1) 지름 대비 소정의 공차로 확장된 사이즈로 성형하는 단계이다.
이때, 상기 바디부(10)와 헤드부(20)는 최종 완성품의 이송관(1)과 플랜지(2) 사이즈 대비 확장된 사이즈로 열간 인장 성형 된 후, 후술하는 절삭단계(S20)를 통하여 정밀 치수로 절삭 가공되도록 구비된다.
도 4에서, 상기 열간인장단계(10')에서 환봉소재는 열간인장부(200)를 거쳐 바디부(10) 및 헤드부(20)를 성형하도록 구비된다.
상기 열간인장부(200)는, 가이드봉(212)에 안내되어 상호 역방향으로 직선 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 인장테이블(210)과, 인장테이블(210)에 회전 가능하게 설치되어, 바디부(10) 양측 사이드영역을 클램핑하는 회전척(220)과, 가이드봉(212)과 평행하도록 인장테이블(210)에 각각 설치되는 좌, 우나사봉(230)과, 좌, 우나사봉(230)에 나사 결합하여 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 구동링(240)과, 구동링(240)과 동력전달수단으로 연결되고, 모터(252)에 의해 회전운동되는 구동축(250)과, 한 쌍의 회전척(220) 사이에서 바디부(10) 중간영역 외주면을 가압한 상태로 직선 왕복운동되는 롤링부재(260)를 포함한다.
즉, 상기 구동축(250)에 연계되어 구동링(240)이 회전되면, 구동링(240)과 좌, 우나사봉(230)의 피치 이송에 의해 인장테이블(210)과 회전척(220)이 상호 역방향으로 이송되도록 구비된다.
이에 도 5처럼 상기 좌, 우나사봉(230)에 의해 한 쌍의 회전척(220)이 상호 역방향으로 이송되면서 바디부(10) 중간영역이 인장되어 지름이 축소되고, 롤링부재(260)가 바디부(10) 중간영역 외주면에 가압되어 직선 왕복운동되면서, 바디부(10) 중간영역 지름을 균일하게 성형하도록 구비된다.
도 6에서, 상기 롤링부재(260)는, 바디부(10)를 중심으로 양측에 대칭되도록 배치되고, 구동부에 의해 직선 왕복운동되면서 바디부(10) 외주면을 양측에 가압하는 센터가압편(261)과, 센터가압편(261) 양측에 복수로 배치되고, 구동부에 의해 직선 왕복운동되면서 바디부(10) 외주면을 가압하는 사이드가압편(262)과, 센터가압편(261)과 사이드가압편(262)을 선회운동가능하게 지지하는 받침축(263)과, 바디부(10)와 인접하게 설치되어, 센터가압편(261)과 사이드가압편(262)을 바디부(10) 중심방향으로 가압하는 가이드롤러(264)를 포함한다.
이처럼 상기 좌, 우나사봉(230)에 의해 한 쌍의 회전척(220)이 상호 역방향으로 이송되면서 바디부(10) 중간영역이 인장되는 중에 한 쌍의 센터가압편(261)이 직선 왕복운동되면서 바디부(10) 외주면을 양측에 가압 롤링 성형하고, 이후 회전척(220) 이격 간격이 확장되면 도 7처럼 사이드가압편(262)이 단계적으로 돌출되어 직선 왕복운동되면서 바디부(10) 외주면을 가압 롤링 성형하도록 구비된다.
그리고, 상기 바디부(10) 지름이 축소되는 과정 중에 센터가압편(261)과 사이드가압편(262)이 가이드롤러(264)에 가압되어, 도 6과 같이 받침축(263)을 중심으로 선회되면서 바디부(10) 외주면에 긴밀하게 밀착되어 바디부(10) 전구간 지름이 일정하도록 롤링 성형하게 된다.
2. 절삭단계(S20)
절삭단계(S20) 상기 바디부(10) 및 헤드부(20) 외주면을 절삭 가공하여 이송관(1)과 플랜지(2) 외형을 일체로 형성하는 단계이다.
상기 절삭단계(S20)는 선반, 머시닝센터를 포함하는 수치제어 공작기계에 의해 자동으로 수행된다.
3. 피어싱단계(S30)
피어싱단계(S30) 상기 바디부(10) 및 헤드부(20) 중심에 수송유로(30)를 천공하고, 플랜지(2)에 조인트홀(2a)을 가공하는 단계이다.
상기 피어싱단계(S30)는 머시닝센터를 포함하는 수치제어 공작기계에서 자동으로 수행된다.
그리고, 상기 플랜지(2)에 조인트홀(2a)을 가공시, 바디부(10)가 하방향으로 향하고, 헤드부(20)가 상부에 위치되도록 세운 상태로 척에 클램핑하여 절삭가공(드릴링)을 수행하게 된다.
이처럼 상기 도 2 내지 도 3과 같이 이송관(1) 단부에 한 쌍의 플랜지(2)를 무용접으로 일체형으로 형성함에 따라, 기존에 이송관 본체와 플랜지를 별도의 부품으로 제작하여 용접 접합하는 구조에서 발생되는 용접부 터짐현상, 유, 기체 누출을 포함하는 불량 및 대형 안전사고를 원천적으로 해결할 수 있고, 특히, 고압의 유, 기체를 이송하는 수송라인을 시공하는 현장에서 서로 이웃하는 이송관(1)의 플랜지(2)를 서로 볼팅하는 방식으로 조립하므로 현장 작업성 향상과 더불어 수송라인 전구간을 무용접 방식으로 구축하여 고온, 고압 조건에서 고도의 안정성과 기존 수송라인 대비 수명을 월등히 연장할 수 있는 이점이 있다.
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.
100: 열간단조부 200: 열간인장부
Claims (6)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 고압의 유, 기체를 수송하는 이송관(1)과 플랜지(2)를 일체로 형성하는 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법에 있어서,
상기 플랜지(2) 대비 확장된 지름을 가진 환봉 소재의 바디부(10) 양측 사이드영역을 상호 역방향으로 당겨서 한 쌍의 헤드부(20)를 형성하고, 헤드부(20) 사이에 바디부(10) 중앙 영역이 열간 인장되어 지름이 축소되면서 이송관(1) 지름 대비 소정의 공차로 확장된 사이즈로 성형하는 열간인장단계(10');
상기 바디부(10) 및 헤드부(20) 외주면을 절삭 가공하여 이송관(1)과 플랜지(2) 외형을 일체로 형성하는 절삭단계(S20); 및
상기 바디부(10) 및 헤드부(20) 중심에 수송유로(30)를 천공하고, 플랜지(2)에 조인트홀(2a)을 가공하는 피어싱단계(S30);를 포함하고,
상기 열간인장단계(10')에서 환봉소재는 열간인장부(200)를 거쳐 바디부(10) 및 헤드부(20)를 성형하도록 구비되고,
상기 열간인장부(200)는, 가이드봉(212)에 안내되어 상호 역방향으로 직선 이동 가능하게 설치되는 한 쌍의 인장테이블(210)과, 인장테이블(210)에 회전 가능하게 설치되어, 바디부(10) 양측 사이드영역을 클램핑하는 회전척(220)과, 가이드봉(212)과 평행하도록 인장테이블(210)에 각각 설치되는 좌, 우나사봉(230)과, 좌, 우나사봉(230)에 나사 결합하여 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 구동링(240)과, 구동링(240)과 동력전달수단으로 연결되고, 모터(252)에 의해 회전운동되는 구동축(250)과, 한 쌍의 회전척(220) 사이에서 바디부(10) 중간영역 외주면을 가압한 상태로 직선 왕복운동되는 롤링부재(260)를 포함하고,
상기 좌, 우나사봉(230)에 의해 한 쌍의 회전척(220)이 상호 역방향으로 이송되면서 바디부(10) 중간영역이 인장되어 지름이 축소되면서 회전척(220)에 클램핑된 바디부(10) 양측 사이드영역이 한 쌍의 헤드부(20)를 형성하고, 롤링부재(260)가 바디부(10) 중간영역 외주면에 가압되어 직선 왕복운동되면서, 바디부(10) 중간영역 지름을 균일하게 성형하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법.
- 삭제
- 제 4항에 있어서,
상기 롤링부재(260)는,
바디부(10)를 중심으로 양측에 대칭되도록 배치되고, 구동부에 의해 직선 왕복운동되면서 바디부(10) 외주면을 양측에 가압하는 센터가압편(261)과,
센터가압편(261) 양측에 복수로 배치되고, 구동부에 의해 직선 왕복운동되면서 바디부(10) 외주면을 가압하는 사이드가압편(262)과,
센터가압편(261)과 사이드가압편(262)을 선회운동가능하게 지지하는 받침축(263)과,
바디부(10)와 인접하게 설치되어, 센터가압편(261)과 사이드가압편(262)을 바디부(10) 중심방향으로 가압하는 가이드롤러(264)를 포함하고,
상기 좌, 우나사봉(230)에 의해 한 쌍의 회전척(220)이 상호 역방향으로 이송되면서 바디부(10) 중간영역이 인장되는 중에 한 쌍의 센터가압편(261)이 직선 왕복운동되면서 바디부(10) 외주면을 양측에 가압 롤링 성형하고, 이후 회전척(220) 이격 간격이 확장되면 사이드가압편(262)이 단계적으로 돌출되어 직선 왕복운동되면서 바디부(10) 외주면을 가압 롤링 성형하며, 바디부(10) 지름이 축소되는 과정 중에 센터가압편(261)과 사이드가압편(262)이 가이드롤러(264)에 가압되어 받침축(263)을 중심으로 선회되면서 바디부(10) 외주면에 긴밀하게 밀착되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 플랜지 일체형 무용접 고압 이송관 제조방법.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6594900B1 (en) * | 2002-02-01 | 2003-07-22 | Long-Yi Wei | Method for manufacturing a pipe connector of a gas isolated switchgear |
KR100894034B1 (ko) | 2008-05-19 | 2009-04-22 | 한국프랜지공업 주식회사 | 압연단조 방법을 이용한 넥 타입 플랜지 성형방법 |
KR101334897B1 (ko) * | 2011-06-24 | 2013-11-29 | 이기순 | 냉간 단조 방법을 이용한 고강도 가공품의 제조 방법 |
JP2014076476A (ja) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Kobe Steel Ltd | 分割ダイス |
JP2020001046A (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | 鍛造品の製造方法 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6594900B1 (en) * | 2002-02-01 | 2003-07-22 | Long-Yi Wei | Method for manufacturing a pipe connector of a gas isolated switchgear |
KR100894034B1 (ko) | 2008-05-19 | 2009-04-22 | 한국프랜지공업 주식회사 | 압연단조 방법을 이용한 넥 타입 플랜지 성형방법 |
KR101334897B1 (ko) * | 2011-06-24 | 2013-11-29 | 이기순 | 냉간 단조 방법을 이용한 고강도 가공품의 제조 방법 |
JP2014076476A (ja) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Kobe Steel Ltd | 分割ダイス |
JP2020001046A (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | トヨタ自動車株式会社 | 鍛造品の製造方法 |
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