KR102505021B1 - 티형연결관 제조방법 - Google Patents

티형연결관 제조방법 Download PDF

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KR102505021B1 KR1020220081721A KR20220081721A KR102505021B1 KR 102505021 B1 KR102505021 B1 KR 102505021B1 KR 1020220081721 A KR1020220081721 A KR 1020220081721A KR 20220081721 A KR20220081721 A KR 20220081721A KR 102505021 B1 KR102505021 B1 KR 102505021B1
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Abstract

본 발명은 직선관의 상부측에 소정형상의 성형공을 형성된 상태에서 프레스장치 및 성형기구를 통해 성형공 주변을 당겨 외측방향으로 돌출시켜 성형관부를 형성함으로써, 일체형 티형관을 제조할 수 있고, 이에 따라 견고성, 생산성, 작업성이 확보된 티형관을 제조할 수 있다.

Description

티형연결관 제조방법{Tee type connector pipe manufacturing method}
본 발명은 티형연결관 제조방법에 관한 것으로서, 금속판(10)의 중앙에 타원형상의 성형공(11)을 타공한 후 상기 금속판(10)을 롤포밍하여 관(管)형태의 직선관(20)으로 성형하는 S-1단계;와, 내측에 안착공간(110)이 형성되고 중앙에 원형상의 삽입공(120)이 형성된 지그관(100)을 하부금형(200)에 안착시키는 S-2단계;와, 외주면이 곡면으로 이루어진 성형스톤(300)을 상기 삽입공(120)을 통해 상기 안착공간(110)에 위치시키는 S-3단계;와, 상기 지그관(100)의 외측으로 상기 직선관(20)을 위치시키는 S-4단계;와, 상부금형(400)과 상기 하부금형(200)을 결합한 뒤 고정시키는 S-5단계;와, 상기 상부금형(400)에 통공형성된 통과공(410)을 통과한 프레스장치(500)의 샤프트(510)와 상기 성형스톤(300)을 결합시키는 S-6단계;와, 상기 샤프트(510)를 상승시켜 상기 성형스톤(300)이 상기 성형공(11)을 강제적으로 통과함에 따라 성형관부(31)를 형성하여 티형관(30)으로 성형하는 S-7단계; 및 상기 상부금형(400)과 상기 하부금형(200)을 분리시키고, 상기 티형관(30)을 상기 지그관(100)으로부터 분리시키는 S-8단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 티형연결관 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 공조시설에 사용되는 파이프는 사용목적에 따라 물이나 기름, 가스 등의 유체가 이동할 수 있는 통로이다.
이러한 파이프는 보통 직선형태로 성형되어 사용되고 있으며, 파이프와 파이프 사이에는 엘보, T형, Y형, 레듀샤 등의 분기형 파이프가 결합되어 유체의 흐름을 분배 또는 합류시키는데 사용된다.
이러한 분기형 파이프를 사용함에 따라 복수개의 직선형 파이프를 T자, Y자 또는 기타 형상으로 배열 및 연결 시키지 않아도 됨으로써, 작업시간을 단축하고, 자재사용을 절감할 수 있으며, 유지/보수가 비교적 간단하여 공공시설물 또는 주택 등에서 많이 사용된다.
이러한 분기형 파이프는 포밍장치 또는 금형장치를 통해 사출성형되는 것이 일반적이고, 그 실시예 중 하기 특허문헌 1의 “티형 이음관 성형용 금형장치(대한민국 등록특허공보 제10-1444743호)”가 게시되어 있다.
상기 특허문헌 1의 “티형 이음관 성형용 금형장치”는 내부에 상기 티(T)형 이음관의 외형에 상응하는 형상의 공간부가 형성되는 제 1금형틀;과, 내부에 상기 티(T)형 이음관의 외형에 상응하는 형상의 공간부가 형성되고 상기 제 1금형틀과 복수의 가이드 봉으로 연결되어 상호 간에 개폐 가능하도록 구성되는 제 2금형틀;과, 상기 공간부에 배치되며 상기 제 1금형틀 및 제 2금형틀이 폐쇄된 상태에서 티(T)형 이음관이 성형 되는 공간인 캐비티가 형성되도록 상기 제 1금형틀 및 제 2금형틀의 내주연과 소정간격 이격되어 구성되는 속금형부;와, 상기 캐비티 내부로 연(軟)화된 수지조성물이 주입되도록 상기 제 1금형틀 또는 제 2금형틀에 형성되는 하나 이상의 주입공;을 포함하되, 상기 공간부는 횡공간부와 상기 횡공간부의 일측과 연결되는 종공간부로 구성되되, 상기 횡공간부와 종공간부의 교차 지점에 유체흐름유도틀이 형성되는 것이 특징으로서, 이로 인하여, 이음관을 다양한 관경 별로 용이하게 제작할 수 있으며, 하나의 금형장치에서 다양한 관경으로 된 가지관을 제작할 수 있어 생산비용 및 제작시간을 절감할 수 있다는 장점이 있었다.
그러나, 상기 특허문헌 1의 “티형 이음관 성형용 금형장치”는 구조상 이음관이 일체형으로 성형되지 않아 연결부분이 취약하다는 문제점이 있었다.
특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-1444743호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 직선관의 상부측에 소정형상의 성형공을 형성된 상태에서 프레스장치 및 성형기구를 통해 성형공 주변을 당겨 외측방향으로 돌출시켜 성형관부를 형성함으로써, 일체형 티형관을 제조할 수 있고, 이에 따라 견고성, 생산성, 작업성이 확보된 티형관을 제조할 수 있는 티형연결관 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 티형연결관 제조방법는, 금속판(10)의 중앙에 타원형상의 성형공(11)을 타공한 후 상기 금속판(10)을 롤포밍하여 관(管)형태의 직선관(20)으로 성형하는 S-1단계;와, 내측에 안착공간(110)이 형성되고 중앙에 원형상의 삽입공(120)이 형성된 지그관(100)을 하부금형(200)에 안착시키는 S-2단계;와, 외주면이 곡면으로 이루어진 성형스톤(300)을 상기 삽입공(120)을 통해 상기 안착공간(110)에 위치시키는 S-3단계;와, 상기 지그관(100)의 외측으로 상기 직선관(20)을 위치시키는 S-4단계;와, 상부금형(400)과 상기 하부금형(200)을 결합한 뒤 고정시키는 S-5단계;와, 상기 상부금형(400)에 통공형성된 통과공(410)을 통과한 프레스장치(500)의 샤프트(510)와 상기 성형스톤(300)을 결합시키는 S-6단계;와, 상기 샤프트(510)를 상승시켜 상기 성형스톤(300)이 상기 성형공(11)을 강제적으로 통과함에 따라 성형관부(31)를 형성하여 티형관(30)으로 성형하는 S-7단계; 및 상기 상부금형(400)과 상기 하부금형(200)을 분리시키고, 상기 티형관(30)을 상기 지그관(100)으로부터 분리시키는 S-8단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 S-1단계에서, 상기 직선관(20)의 지름(d)은 147mm∼149mm로 형성되고, 상기 성형공(11)의 단축지름(b)는 57.8mm∼58.5mm, 장축지름(c)는 120.9mm∼121.9mm로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 S-1단계에서, 상기 직선관(20)의 지름(d)과 상기 성형공(11)의 단축지름(b)의 비는 1:0.4이고, 상기 성형공(11)의 단축지름(b)과 장축지름(c)의 비는 1:2인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 S-3단계에서, 상기 성형스톤(300)의 외주면에 대한 반지름(r)은 상기 직선관(20)의 반지름(d)과 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 S-7단계에서, 상기 프레스장치(500)는 압력 1TON, 속도 0.05m/s로 상기 성형스톤(300)을 상승시켜 상기 성형공(11) 주변을 인장(引張)하여 상기 성형관부(31)를 성형하는 것을 특징으로 한다.
이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 직선관의 상부측에 소정형상의 성형공을 형성된 상태에서 프레스장치 및 성형기구를 통해 성형공 주변을 당겨 외측방향으로 돌출시켜 성형관부를 형성함으로써, 일체형 티형관을 제조할 수 있고, 이에 따라 견고성, 생산성, 작업성이 확보된 티형관을 제조할 수 있다는 장점이 있다.
도 1 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 티형연결관 제조방법을 순서대로 보인 순서도
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 티형연결관 제조방법 중 상, 하부 금형 사이에 위치된 지그관, 직선관, 성형스톤의 모습을 보인 내부도
도 12는 금속판 및 직선관의 모습을 보인 상태도
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 티형연결관 제조방법의 구성 중 성형스톤의 모습 보인 정면도
도 14 내지 도 17은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 티형연결관 제조방법을 통해 제조된 티형관의 모습을 보인 실시예도
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 티형연결관 제조방법을 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
이하에서는 도 1 내지 도 10을 참고하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 티형연결관 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 1에 나타낸 것과 같이, 먼저 SUS 또는 기타 금속재질로 이루어진 금속판(10)을 준비한다. 이때, 금속판(10)의 중앙에는 레이져가공장치 또는 타발장치를 이용하여 타원형상의 성형공(11)을 타공한다. 이후, 금속판(10)을 롤포밍하여 관(管)형태의 직선관(20)으로 성형한다(S-1단계).
이때, 성형공(11)의 장축지름(c, L)의 방향은 직선관(20)의 길이방향과 동일한 방향으로 위치된다.
다음으로, 도 2에 나타낸 것과 같이, 하부금형(200) 상에 직선관(20)을 성형을 가이드하는 지그관(100)을 안착시킨다(S-2단계). 이때, 지그관(100)의 내측은 공간으로 이루어진 안착공간(110)이 형성되고, 중앙측 외주면에는 원형상으로 이루어져 후술할 성형스톤(300)이 삽입 및 인출되도록 삽입공(120)이 형성된다.
이 경우, 삽입공(120)은 성형공(11)보다 그 지름이 크게 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 3 또는 도 4에 나타낸 것과 같이, 외주면이 곡면으로 이루어진 성형스톤(300)을 상기 삽입공(120)을 통해 상기 안착공간(110)에 위치시킨다(S-3단계). 이때, 도 13에 나타낸 것과 같이, 성형스톤(300)의 외주면에 대한 반지름(r)은 직선관(20)의 반지름(d)과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 5 또는 도 6에 나타낸 것과 같이, 지그관(100)을 하부금형(200)으로부터 들어올린 후 지그관(100)의 외측으로 상기 직선관(20)을 결합시킨다음 지그관(100)을 다시 하부금형(200)에 안착시킨다(S-4단계). 이때, 삽입공(120)과 성형공(11)은 그 중심이 수직상 동일한 위치가 되도록 설치한다.
이 경우, 삽입공(120)이 성형공(11)보다 크게 형성됨으로써, 도 12에 나타낸 것과 같이, 평면상 바라보았을 때 성형공(11)이 삽입공(120)의 내측에 위치된다.
다음으로, 도 7에 나타낸 것과 같이, 상부금형(400)과 상기 하부금형(200)을 결합한 뒤 고정시킨다(S-5단계). 이때, 상부금형(400)에는 직선관(20)의 지름(d)과 동일한 지름을 가지는 통과공(410)이 통공형성된다.
이후, 도 11에 나타낸 것과 같이, 프레스장치(500)의 샤프트(510)가 통과공(410)을 통과하여 성형스톤(300)의 상부와 결합시킨다(S-6단계).
다음으로, 도 8에 나타낸 것과 같이, 프레스장치(500)를 구동하여 샤프트(510)를 상승시켜 성형스톤(300)이 성형공(11)을 강제적으로 통과되게 한다. 이로 인하여, 성형공(11) 주변 일부가 상부방향으로 당짐에 따라 해당 부위가 외측방향으로 돌출되어 성형관부(31)를 형성하게 되고, 결국 T자 형태의 티형관(30)이 성형된다(S-7단계).
다음으로, 도 9 또는 도 10에 나타낸 것과 같이, 상부금형(400)과 상기 하부금형(200)을 분리시키고, 티형관(30)을 지그관(100)으로부터 분리시킨다(S-8단계).
상기와 같은 공정을 통해, 직선관(20)을 티형관(30)으로 성형하는 것이 가능해 진다.
한편, 도 14 내지 도 17은 성형공(11)의 단축지름(b, W), 장축지름(c, L)의 각 크기별로 프레스장치(500)의 구동력을 통해 성형스톤(300)이 통해 성형공(11) 주변을 인장(引張)하여 성형관부(31)를 성형한 실시예에 관한 사진이다.
이때, 프레스장치(500)의 구동조건은 압력 1TON, 속도 0.05m/s로 상기 성형스톤(300)을 상승시켜 상기 성형공(11) 주변을 인장(引張)하였고, 직선관(20)의 지름(d)은 147mm로 형성하였다.
그 결과, 성형공(11)의 단축지름(W)을 105mm, 장축지름(L)을 130mm로 설정한 1차 성형물, 성형공(11)의 단축지름(W)을 69mm, 장축지름(L)을 120mm로 설정한 2차 성형물, 성형공(11)의 단축지름(W)을 77mm, 장축지름(L)을 137mm로 설정한 3차 성형물, 성형공(11)의 단축지름(W)을 64mm, 장축지름(L)을 1240mm로 설정한 4차 성형물, 성형공(11)의 단축지름(W)을 59mm, 장축지름(L)을 120.9mm로 설정한 5차 성형물의 경우, 각 성형관부(31)의 외측면이 찢어지거나 최상단에 심한 굴곡이 발생하였다.
한편, 성형공(11)의 단축지름(W)을 57.8mm, 장축지름(L)을 120.9mm로 설정한 6차 성형물 및 성형공(11)의 단축지름(W)을 58.5mm, 장축지름(L)을 121.9mm로 설정한 7차 성형물의 경우, 각 성형관부(31)가 별도의 문제사항이 없이 바르게 형성되었다.
즉, 상기 직선관(20)의 지름(d)은 147mm∼149mm로 설정한 상태에서, 상기 성형공(11)의 단축지름(b)는 57.8mm∼58.5mm, 장축지름(c)는 120.9mm∼121.9mm로 형성될 때 주변 찢어짐이 발생하지 않고, 최상단이 평행한 상태로 이루어진 성형관부(31)가 성형되는 것을 알 수 있다.
비율로 따지면, 직선관(20)의 지름(d)과 상기 성형공(11)의 단축지름(b)의 비는 1:0.4이고, 성형공(11)의 단축지름(b)과 장축지름(c)의 비는 1:2로 이루어질 때 양품의 성형관부(31)가 성형되는 것을 알 수 있다.
도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 금속판 11: 성형공
20: 직선관
30: 티형관 31: 성형관부
100: 지그관
200: 하부금형
300: 성형스톤
400: 상부금형
500: 프레스장치 510: 샤프트
b, W: 성형공의 단축지름
c, L: 성형공의 장축지름

Claims (5)

  1. 금속판(10)의 중앙에 타원형상의 성형공(11)을 타공한 후 상기 금속판(10)을 롤포밍하여 관(管)형태의 직선관(20)으로 성형하는 S-1단계;
    내측에 안착공간(110)이 형성되고 중앙에 원형상의 삽입공(120)이 형성된 지그관(100)을 하부금형(200)에 안착시키는 S-2단계;
    외주면이 곡면으로 이루어진 성형스톤(300)을 상기 삽입공(120)을 통해 상기 안착공간(110)에 위치시키는 S-3단계;
    상기 지그관(100)의 외측으로 상기 직선관(20)을 위치시키는 S-4단계;
    상부금형(400)과 상기 하부금형(200)을 결합한 뒤 고정시키는 S-5단계;
    상기 상부금형(400)에 통공형성된 통과공(410)을 통과한 프레스장치(500)의 샤프트(510)와 상기 성형스톤(300)을 결합시키는 S-6단계;
    상기 샤프트(510)를 상승시켜 상기 성형스톤(300)이 상기 성형공(11)을 강제적으로 통과함에 따라 성형관부(31)를 형성하여 티형관(30)으로 성형하는 S-7단계; 및
    상기 상부금형(400)과 상기 하부금형(200)을 분리시키고, 상기 티형관(30)을 상기 지그관(100)으로부터 분리시키는 S-8단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 티형연결관 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 S-1단계에서,
    상기 직선관(20)의 지름(d)은 147mm∼149mm로 형성되고,
    상기 성형공(11)의 단축지름(b)는 57.8mm∼58.5mm, 장축지름(c)는 120.9mm∼121.9mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 티형연결관 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 S-1단계에서,
    상기 직선관(20)의 지름(d)과 상기 성형공(11)의 단축지름(b)의 비는 1:0.4이고,
    상기 성형공(11)의 단축지름(b)과 장축지름(c)의 비는 1:2인 것을 특징으로 하는 티형연결관 제조방법.
  4. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 S-3단계에서,
    상기 성형스톤(300)의 외주면에 대한 반지름(r)은 상기 직선관(20)의 반지름(d)과 동일한 것을 특징으로 하는 티형연결관 제조방법.
  5. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 S-7단계에서,
    상기 프레스장치(500)는 압력 1TON, 속도 0.05m/s로 상기 성형스톤(300)을 상승시켜 상기 성형공(11) 주변을 인장(引張)하여 상기 성형관부(31)를 성형하는 것을 특징으로 하는 티형연결관 제조방법.
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