벽 두께가 다양한 드로잉 튜브

치수를 변경하기 위해 튜브를 그리는 것은 새로운 것이 아니지만, 엄격하게 제어되는 동적 맨드릴을 사용하여 그리는 것은 다양한 벽 두께를 전달할 수 있는 독특한 기술입니다.

편집자 주: 이 기사에서는 특정 튜브 드로잉 프로세스를 다룹니다. 드로잉의 개요는 "튜브 드로잉 원리"를 참조하십시오.

드로우 벤치에 튜브를 그리는 것은 새로운 것이 아닙니다. 벤치가 체인으로 당기는 캐리지를 사용하든 유압 시스템을 사용하여 드로우 캐리지를 작동하든 프로세스는 튜브의 OD, ID 및 벽 두께를 변경할 수 있습니다. 드로잉은 또한 표면 마감을 개선하고 입자 구조를 개선할 수도 있습니다.

가장 간단한 드로잉 공정인 싱킹은 OD와 ID를 줄이고 다이 설계와 튜브의 D/t 비율에 따라 벽 두께를 변경할 수 있습니다. 장비 작업자는 포인팅 프로세스를 사용하여 한쪽 끝에서 튜브의 OD를 줄인 다음 뾰족한 끝을 다이에 공급합니다. 거기에서 드로우 벤치가 나머지 작업을 수행하여 튜브의 전체 길이를 다이를 통해 당깁니다.

George A. Mitchell Co.의 사장이자 공동 소유주인 Paul Russo는 "드로운 튜빙은 100년 동안 사용되어 왔습니다. 반부동식 또는 완전 부동식 플로팅 맨드릴을 사용한 드로잉도 수년 동안 사용되어 왔습니다."라고 말했습니다. 다른 일반적인 드로잉 공정에서는 고정 맨드릴을 사용합니다. 맨드릴 플러그라고도 불리는 맨드릴은 뾰족한 튜브 내부에 삽입되어 다이 베어링에 접근할 때까지 전진되며 드로우 시작 시 고정 위치에 안착됩니다.

이러한 프로세스는 많은 드로잉 응용 분야에 적합하지만 George A. Mitchell Co.의 엔지니어는 기존 드로잉 프로세스를 변형하는 방법을 고안했습니다. 이 혁신적인 프로세스에는 튜브를 당길 때 맨드릴을 움직여 ID를 변경하는 작업이 포함됩니다.

많은 제품이 판, 시트, 파이프, 튜브 또는 프로파일 등 일정한 벽 두께의 재료로 만들어지지만 벽 두께가 다양하면 많은 제품이 이점을 얻을 수도 있습니다. 대부분의 제품에는 가장 가벼운 재료를 사용하고 강도, 다른 공작물과의 용접, 나사 가공 또는 기타 설계 특성을 위해 필요한 경우에만 더 무거운 재료를 사용하면 재료 소비와 제품 무게가 최적화됩니다.

튜브의 ID를 변경하기 위해 Mitchell의 엔지니어들은 동적 모션을 위해 프로그래밍된 맨드릴 막대에 맨드릴을 고안했습니다. 다이에는 끼인각과 직선 베어링이 있고, 맨드릴에는 정밀하게 설계된 테이퍼가 있습니다. 맨드릴 동작은 인발 과정에서 정밀하게 제어되며, 그 결과 다양한 벽 두께를 가진 튜브, 즉 용도에 맞게 맞춤 제작된 튜브가 탄생합니다.

"맨드릴을 움직이는 것은 새로운 것이 아닙니다"라고 Russo는 말했습니다. "예를 들어 마모를 보상하기 위해 맨드릴의 정적 위치를 제어하는 ​​것은 맨드릴 나사 조정 장치를 통해 오랫동안 수행되어 왔습니다."

이 기술은 수많은 응용 분야에서 잠재력을 갖고 있지만 Mitchell의 직원은 자동차 산업에서 가장 많이 사용되는 것을 발견했습니다.

치수를 변경하기 위해 튜브를 그리는 것은 새로운 것이 아니지만, 엄격하게 제어되는 동적 맨드릴을 사용하여 그리는 것은 다양한 벽 두께를 전달할 수 있는 독특한 기술입니다.

"많은 스포츠카에는 알루미늄 관형 드라이브 샤프트가 있습니다"라고 Russo는 말했습니다. 그는 "튜브의 길이를 따라 무게를 빼는 것은 차량의 무게를 줄이는 데 도움이 되며, 이 기술은 변속기와 차동 장치에 부착하기 위해 힘이 필요한 끝 부분에서 튜브를 두껍게 할 수 있습니다"라고 말했습니다.

구동축에 벽이 얇은 알루미늄 튜브를 사용하는 것은 특히 고성능 자동차에서 일반적으로 발생하는 토크를 고려할 때 재난의 비법처럼 들릴 수 있지만 그렇지 않습니다.

"강성은 벽 두께보다 훨씬 더 큰 직경에서 비롯됩니다"라고 Russo는 말했습니다. "강성 계산에서는 직경의 4제곱이 필요합니다."

적어도 하나의 자동차 크러시 팁 디자인은 다양한 벽 두께를 갖는 인발 튜브를 사용합니다. 크래시 박스라고도 알려진 크러시 팁은 범퍼와 섀시 사이에 위치하여 충격 에너지의 일부를 흡수하므로 해당 에너지가 객실로 전달되는 양이 줄어듭니다. 한 번만 작동하는 충격 흡수 장치와 같습니다.