KR0136255B1

KR0136255B1 - Method for casting cam shaft

Info

Publication number: KR0136255B1
Application number: KR1019920013458A
Authority: KR
Inventors: 김태영
Original assignee: 전성원; 현대자동차주식회사
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1998-07-01
Also published as: KR940001977A

Abstract

분할면 중심선을 따라 원주형의 중공부를 가지며, 이의 중공부 양측 적정부위에 축심에 직교하는 방향으로 코어 프린트 성형을 위한 원주형의 오목부를 갖는 코어 조형용 금형을 준비하되, 상기 중공부이 직경이 줄어드는 용적 변화형의 경우 이부분의 중공부 직경을 작게 형성하여 코어 조형용 금형을 준비하는 제1공정과; 상기 중공부에 주물사를 충진시킨 다음 아민가스(Amin Gas)에 의하여 경화시키고, 금형의 분할로 코어를 얻는 제2공정과; 상기 코어를 캠축 주조용 주형의 캐비티내에 장치하고 중공 캠축 주조용 주형을 조립하는 제3공정과; 상기 주형에 주철 용융액을 주입 응고시키고, 그 내부의 코어를 제거하여 캠축 주물을 얻는 제4공정으로 이루어지는 중공 캠축 주물의 주조방법을 제공함으로써, 중공부의 직경이 줄어드는 용적 변화형 코어(Core)의 제작이 용이하고, 코어를 중공화하지 않음으로써, 작업성이 향상되며, 주조시에 발생되는 가스의 배출이 용이함은 물론 탈사성이 우수하여 중공 캠축의 제조를 용이하게 할 수 있도록 한 것이다.Prepare a core molding die having a cylindrical hollow portion along the center surface of the divided surface, and having a cylindrical recessed portion for core print molding in a direction perpendicular to the axis at the appropriate portions on both sides of the hollow portion, the hollow portion having a reduced volume. A first step of preparing a core molding die by forming a hollow part of the portion in the case of a changeable mold; A second step of filling a hollow part with a molding sand and then curing with amine gas to obtain a core by dividing a mold; A third step of placing the core in a cavity of a camshaft casting mold and assembling a hollow camshaft casting mold; The present invention provides a method of casting a hollow camshaft casting, which comprises a fourth step of injecting and solidifying a cast iron melt into the mold and removing the core therein to obtain a camshaft casting, thereby producing a volume-variable core having a reduced diameter in the hollow portion. This facilitates, and by not hollowing out the core, improves workability, facilitates the discharging of gas generated during casting, and also facilitates the manufacture of the hollow camshaft due to its excellent desorption properties.

Description

Casting method of casting for hollow camshaft

제1도는 코어 조형용 금형의 단면도.1 is a cross-sectional view of a core molding die.

제2도는 본 발명에 의하여 조형된 코어의 사시도.2 is a perspective view of a core molded according to the present invention.

제3도는 코어를 장착한 상태의 주형 단면도.3 is a mold cross-sectional view with the core mounted.

제4도는 제3도의 A-A선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

제5도는 본 발명에 의하여 제조된 캠축의 단면도이다.5 is a sectional view of a camshaft manufactured according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1:코어 조형용 금형4:분할면1: core molding die 4: split surface

5:중공부6,6':오목부5: hollow part 6,6 ': concave part

10:코어12,12'14:코어 프린트10: Core 12, 12 '14: Core print

20:주형24:캐비티20: mold 24: cavity

25:공간부26:홀25: space part 26: hall

30:캠축 주물30: camshaft fetish

본 발명은 중공 캠축(Cam Shaft)용 주물의 주조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중공부의 직경이 줄어드는 용적 변화형 코어(Core)의 제작이 용이하고, 코어를 중공화하지 않음으로써, 작업성이 향상되며, 주조시에 발생되는 가스의 배출이 용이함은 물론 탈사성이 우수하여 중공 캠축의 제조를 용이하게 할 수 있는 중공 캠축용 주물의 주조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a casting method of a casting for a hollow cam shaft, and more particularly, it is easy to manufacture a volume-variable core (core) in which the diameter of the hollow portion is reduced, the workability by not hollowing the core The present invention relates to a casting method for casting a hollow camshaft that can be improved, and the gas generated at the time of casting can be easily discharged as well as have excellent desorption properties.

잘 알려진 바와 같이, 내연기관에 있어서는 경량화 및 고성능화의 요망에 의하여 캠축을 중공화하고, 중공부에 윤활유를 통과시켜 캠부의 냉각과 윤활을 좋게하는 구조의 중공 캠축 사용이 증가하고 있다.As is well known, in the internal combustion engine, the use of the hollow camshaft of the structure which makes a camshaft hollow and passes a lubricating oil to a hollow part, and improves cooling and lubrication of a cam part is increasing by the request of weight reduction and high performance.

이러한 중공 캠축을 주조하는 방법으로는 세라믹 파이프나 주강파이프를 코어로 하여 주조하는 방법이 잘 알려져 있다.As a method of casting such a hollow camshaft, a method of casting a ceramic pipe or a cast steel pipe as a core is well known.

그러나 상기와 같이 코어를 세라믹 파이프나 주강 파이프로 사용하는 경우에는 코어의 통기성이 좋지않아 결함이 발생되기 쉽고, 주조후에 코어들을 제거하는 데에 많은 작업과 시간을 필요로 함으로써, 제조비용이 상승된다는 단점이 있다.However, when the core is used as a ceramic pipe or cast steel pipe as described above, defects are likely to occur due to poor ventilation of the core, and the manufacturing cost is increased by requiring a lot of work and time to remove the cores after casting. There are disadvantages.

그리고 캠축의 축경이 단부에서 작아지는 중공 캠축을 세라믹 파이프를 이용하여 주조하는 것이 극히 곤란하며, 주강 파이프를 이용하는 경우에는 코어가 길면 주조할 때 강관이 가열되면서 연화되어 구부러짐을 발생시키는 등의 문제점이 있었다.In addition, it is extremely difficult to cast a hollow camshaft in which the shaft diameter of the camshaft becomes smaller at the end by using a ceramic pipe. In the case of using a cast steel pipe, if the core is long, problems such as softening and bending due to heating of the steel pipe when casting the core are long. there was.

이러한 종래 문제점을 해결하기 위한 수단으로는 일본 특허출원 공개소화 59-206141호가 제안되고 있다.As a means for solving such a conventional problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-206141 has been proposed.

상기 기술은 분할면 중심선을 따라 원주형의 중공부를 갖도록 조합시킨 금형의 중공부에 그의 축심을 따라 심봉을 끼우고, 그 주위에 원통형 공간을 갖는 코어 조형용 금형을 준비하는 제1공정과; 소정 온도로 가열된 상기 금형의 공간으로 주물사를 충진시킨 다음 그 금형의 분할과 심봉을 빼내어 원통형의 코어를 얻는 제2공정과; 상기 원통형 코어의 중앙 관통공 일측 단부에 봉편을 일측으로 돌출되도록 삽입하여 완전한 코어를 완성하는 제3공정과; 코어의 일측단 봉편 선단부와 타측의 원통봉에 의해서 코어를 캠축 주조용 주형의 캐비티내에 장치하고 중공 캠축 주조용 주형을 조립하는 제4공정과; 상기 주형에 주철 용액을 주입 응고시킴으로써, 원통형의 코어 또는 원통형의 코어 및 봉편을 제거하여 캠축 주물을 얻는 제5공정과; 직경이 단부에서 작아지는 중공 캠축주물의 제조방법을 제공하고 있다.The above technique comprises a first step of inserting a core rod along its axis in a hollow portion of a mold combined to have a cylindrical hollow portion along a dividing surface center line, and preparing a core molding die having a cylindrical space therein; A second step of filling the foundry sand into the space of the mold heated to a predetermined temperature, and then dividing the core and removing the core rod to obtain a cylindrical core; A third step of completing a complete core by inserting the rod piece to protrude to one side at one end of the central through hole of the cylindrical core; A fourth step of assembling the hollow camshaft casting mold by placing the core in the cavity of the camshaft casting mold by the rod end portion of the core and the cylindrical rod on the other side; A fifth step of removing the cylindrical core or the cylindrical core and the rod pieces by injecting and solidifying the cast iron solution into the mold to obtain a camshaft casting; There is provided a method for producing a hollow camshaft casting whose diameter is small at the end.

그러나 상기에서와 같은 기술에 있어서는 코어의 성형시 심봉을 끼워 코어 자체를 중공화함으로써, 이에 따른 작업성이 매우 불편하며, 그 형상의 특징상 코어의 양 끝단부가 코어 프린트(Core Print)역활을 하게되어 캠축의 한쪽 끝단이 관통되어 일측이 막히는 캠축을 주조하는데에는 적용할 수 없다는 문제점이 있다.However, in the above technique, the core itself is hollowed by inserting a core rod when the core is formed, and thus workability is very inconvenient, and both ends of the core serve as core prints due to its shape. Therefore, there is a problem in that one end of the camshaft penetrates and is not applicable to casting a camshaft in which one side is blocked.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 창출된것으로서, 본 발명의 목적은 중공부의 직경이 줄어드는 용적 변화형 코어(Core)의 제작이 용이하고, 코어를 중공화하지 않음으로써,작업성이 향상되며, 주조시에 발생되는 가스의 배출이 용이함은 물론 탈사성이 우수하여 중공 캠축의 제조를 용이하게 할 수 있는 중공 캠축용 주물의 주조방법을 제공하려는 것이다.Therefore, the present invention was created in order to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is easy to manufacture a volume-change core (Core) is reduced in diameter of the hollow portion, by not hollowing the core, workability This is to provide a method for casting a hollow camshaft casting that can be improved and facilitate the discharge of the gas generated during casting, as well as excellent desalinability can facilitate the manufacture of the hollow camshaft.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 분할면 중심선을 따라 원주형의 중공부를 가지며, 이의 중공부 양측 적정부위에 축중심에 직교하는 방향으로 코어 프린트 성형을 위한 원주형의 오목부를 갖는 코어 조형용 금형을 준비하되, 상기 중공부이 직경이 줄어드는 용적 변화형의 경우 이 부분의 중공부 직경을 작게 형성하여 코어 조형용 금형을 준비하는 제1공정과; 상기 중공부에 주물사를 충진시킨 다음 아민 가스(Amin Gas)에 의하여 경화시키고, 금형의 분할로 코어를 얻는 제2공정과; 상기 코어를 캠축 주조용 주형의 캐비티내에 장치하고 중공 캠축 주조용 주형을 조립하는 제3공정과; 상기 주형에 주철 용융액을 주입 응고시키고, 그 내부의 코어를 제거하여 캠축 주물을 얻는 제4공정으로 이루어지는 중공 캠축 주물의 주조방법에 특징이 있다.In order to realize this, the present invention prepares a core molding die having a cylindrical hollow portion along a divided center line, and having a cylindrical recessed portion for core print molding in a direction orthogonal to the axis center on both sides of the hollow portion. A first step of preparing a core molding die by forming a hollow diameter of the portion in the case of a volume change type in which the hollow portion is reduced in diameter; A second step of filling a hollow part with a foundry sand and then hardening with amine gas to obtain a core by dividing a mold; A third step of placing the core in a cavity of a camshaft casting mold and assembling a hollow camshaft casting mold; A casting method of a hollow camshaft casting, which comprises a fourth step of injecting and solidifying a cast iron melt into the mold and removing a core therein to obtain a camshaft casting, is featured.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described in detail.

제1도는 본 발명에 의한 코어 조형용 금형의 단면도로서, 코어 조형용 금형(1)은 상하 분할편(2)(3)으로 형성되어 분할면(4)를 기준으로 상하 분할이 가능하며, 조합상태에서는 분할면(4) 중심선을 따라 원주형의 중공부(5)를 구성하고, 이의 중공부(5) 양측의 적정부위에는 코어프린트 성형을 위하여 적정길이를 갖는 원주형의 오목부(6)(6')가 형성된다.1 is a cross-sectional view of the core molding die according to the present invention, wherein the core molding die 1 is formed of the upper and lower dividing pieces 2 and 3 so that the upper and lower parts can be divided based on the dividing surface 4. A cylindrical hollow portion 5 is formed along the center line of the dividing surface 4, and the hollow portion 5 on the both sides thereof has a cylindrical recessed portion 6 (6) having an appropriate length for core print molding. ') Is formed.

상기에서 중공부(5)와 오목부(6)(6')의 접속부는 코어 프린의 강성 증가와 주물사의 충진성을 높이기 위하여 라운딩 처리된다.In the above, the connecting portion of the hollow portion 5 and the concave portion 6, 6 'is rounded to increase the rigidity of the core line and to increase the filling of the molding sand.

그리고 일정부위에 직경이 줄어드는 용적 변화 부위가 있는 경우에는 이 부위에 대한 중공부(5)의 직경을 작게 형성되며, 상기 금형(1)의 소정위치에는 미 도시된 주물사 흡입홀이 형성되어 있다.In the case where there is a volume change portion of which diameter decreases at a predetermined portion, the diameter of the hollow portion 5 with respect to the portion is formed to be small, and a molding sand suction hole, which is not shown, is formed at a predetermined position of the mold 1.

상기와 같이 코어 조형용 금형(1)을 준비한 후에는 상기 중공부(5)에 주물사를 충진시키고 아민가스를 흡입시켜 주물사를 경화시키고, 상기 분할편(2)(3)을 분할하여 제2도에서와 같은 코어(10)를 얻는다.After preparing the core molding die 1 as described above, the foundry sand is filled into the hollow part 5 and the amine gas is sucked to cure the foundry sand, and the divided pieces 2 and 3 are divided in FIG. To obtain a core 10 such as

상기 코어(10)는 원주형의 중공부(5)에 의하여 조형되는 몸체부(11)와 그의 양측으로 축중심에 대하여 직교하는 방향으로 형성된 오목부(6)(6')에 의하여 조형되는 코어 프린트(12)(12')가 형성되고, 그의 일측단으로는 상기 직경이 줄어드는 용적 변화 부위에 의하여 소직경으로 형성되는 용적 변화부(13)와 캠축의 일단을 관통시킬수 있는 또 다른 코어 프린트(14)가 연장 형성된다.The core 10 is formed by a body portion 11 formed by a cylindrical hollow portion 5 and recesses 6 and 6 'formed in a direction orthogonal to an axis center on both sides thereof. A print 12, 12 'is formed, and at one end thereof, another core print capable of penetrating one end of the camshaft and a volume change portion 13 formed in a small diameter by a volume change portion whose diameter is reduced ( 14) is formed to extend.

이와같이 캠축 주조용 코어(10)을 제조한후에는 이의 코어(10)를 제3도에서와 같이 캠축 주조용 주형(20)에 장치하되, 상기 주형(20)은 상하 금형(21)(22)으로 형성되어 분할 형성되고, 그의 분할면(23)에 캠축의 외부 형상과 대응되는 형상으로 형성되는 캐비티(24)가 형성되며, 상기 코어(10)는 캐비티(24)내에 장치된다.After the camshaft casting core 10 is manufactured in this manner, the core 10 thereof is mounted on the camshaft casting mold 20 as shown in FIG. 3, and the mold 20 is formed by the upper and lower molds 21 and 22. A cavity 24 is formed, which is divided and formed in a shape corresponding to the outer shape of the camshaft on the dividing surface 23 thereof, and the core 10 is installed in the cavity 24.

상기 주형(20)의 캐비티(24)를 형성함에 있어서는 코어 프린트(12)(12')(14)가 위치하는 부위의 길이는 코어 프린트(12)(12')(14)의 길이보다 다소 크게 형성하여 그 공간부(25)는 제4에서와 같이 외부와 통하는 홀(26)과 연결시킴으로써, 주조시에 발생되는 가스가 쉽게 외부로 배출될 수 있도록 한다.In forming the cavity 24 of the mold 20, the length of the portion where the core prints 12, 12 ′ and 14 are located is somewhat larger than the length of the core prints 12, 12 ′ and 14. The space 25 is formed and connected to the hole 26 communicating with the outside as in the fourth, so that the gas generated during casting can be easily discharged to the outside.

상기에서와 같이 코어(10)를 주형(20)의 캐비티(24)내에 장치한후에는 주철 용융액을 캐비티(24)내로 주입시켜 응고시키고, 응고가 완료된후에는 주형(20)을 분할한 다음 이에 얻어진 캠축 주물(30)의 내부에 있는 코어(10)를 탈사시키면 제5도와 같은 중공 캠축 주물(30)을 얻게 되는 것이다.As described above, after the core 10 is installed in the cavity 24 of the mold 20, the cast iron melt is injected into the cavity 24 to solidify. After the solidification is completed, the mold 20 is divided and then obtained. When the core 10 inside the camshaft casting 30 is degassed, the hollow camshaft casting 30 as shown in FIG. 5 is obtained.

상기 코어(10)의 탈사 과정에서는 코어 프린트(12)(12')에 의하여 축방향에 대하여 직교 관통되는 관통공(31)(31')과, 일측의 코어 프린트(14)에 의하여 관통되는 관통공(32)을 통하여 탈사가 이루어지므로 탈사작업이 매우 간단하게 이루어진다.In the spinning process of the core 10, the through holes 31 and 31 ′ are orthogonally penetrated in the axial direction by the core prints 12 and 12 ′, and the through holes penetrated by the core print 14 on one side. Since the spinning is made through the ball 32, the spinning is very simple.

상기와 같이 얻어지는 중공 캠축주물(30)의 용적 변화 주위에 센서 장치를 위한 홀(33)을 가공함으로써, 캠축(30)의 강도에는 전혀 지장을 주지 않게 된다.By processing the hole 33 for the sensor device around the volume change of the hollow camshaft casting 30 obtained as mentioned above, the strength of the camshaft 30 is not impaired at all.

이상에서와 같이 본 발명은 간단한 작업에 의하여 직경이 줄어드는 용적 변화형 코어의 제작이 용이하며, 코어가 실축으로 형성됨으로써, 이의 조형작업이 매우 간편하고, 아민 가스로서 코어를 경화시키고, 코어 프린트 끝단부에 공간부를 마련하여 이를 외부와 통하게 함으로써, 가스의 생성이 작고 배출이 쉽게 이루어져 가스에 의한 결함을 줄일 수 있으며, 다수로 형성되는 코어 프린트에 의하여 코어의 강성을 증대시킴은 물론 주조후 탈사성을 좋게 할 수 있는 방법으로 간단하게 중공 캠축을 주조하여 캠축 경량화에 많은 기여를 할 수 있는 발명이다.As described above, the present invention is easy to manufacture a volume-variable core whose diameter is reduced by a simple operation, and since the core is formed as a solid axis, its molding operation is very simple, the core is cured as an amine gas, and the core print ends. By providing a space in the part to communicate with the outside, the generation of gas is small and the discharge is easy to reduce the defects caused by the gas, the core print formed by a large number of core prints, as well as desorption after casting It is an invention that can contribute a lot to the camshaft lightweight by simply casting a hollow camshaft in a way that can be improved.

Claims

A plurality of columnar recesses 6 for forming a core print in a direction perpendicular to an axis of the hollow portion 5 having a cylindrical hollow portion 5 along the center line of the divided surface 4, 6 ') is prepared, but in the case of the volume change type in which the hollow part 5 decreases in diameter, the diameter of the hollow part 1 in this part is made small so that the core molding die 1 is formed. A first step of preparing; A second step of filling the hollow part 5 with a foundry sand and then curing with an amine gas to obtain a core 10 by dividing the mold 1; A third step of placing the core 10 in the cavity 24 of the camshaft casting mold 20 and assembling the hollow camshaft casting mold 20; A casting method of a hollow camshaft casting comprising a fourth step of injecting and solidifying a cast iron melt into the mold (20) to remove the core (10) therein to obtain a camshaft casting (30).

The core print 12 (12 ') according to claim 1, wherein the length of the cavity (24) at the position where the core prints (12) (12') (14) are located is so that the gas generated during casting can be easily discharged to the outside. Method of casting a hollow camshaft casting, characterized in that formed to be somewhat larger than the length of the (14) to connect the space portion (25) with the hole (26) communicating with the outside.