KR100246239B1 - 금형 주조기의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 금형 주조기 냉각장치의 냉각수로가 금형의 하부에서 상부로 일정하게 일렬로 형성됨으로서, 하부에서 열교환된 고온의 냉각수가 상부로 이동하여 열효율을 저하시키고, 이에 따라 작업시간이 길어지고 제품의 경도가 낮아지며 많은 냉각수량을 필요로 하는 문제점이 있기 때문에, 주철로 이루어진 금형에 용탕이 주입되고 성형되어 제품이 만들어지는 성형부와, 표면에 냉각수로가 설치되어 상기 성형부를 냉각시키는 냉각부로 구성된 금형 주조기에 있어서, 상기 냉각수로는 입구로부터 상기 성형부의 형상에 따라 복수개의 냉각수로가 설치되고, 또한 상기 냉각수로는 상기 성형부의 전열면적에 따라 냉각수로의 직경이 다르게 형성됨으로써, 전열면적에 따라 직경이 다른 복수개의 냉각수로에 의한 상기 성형부의 냉각을 통해 냉각효율을 향상시키고, 불량률이 낮아지며, 냉각수량을 줄일 수 있어 설비투자를 줄일 수 있는 이점이 있는 금형 주조기 냉각장치에 관한 것이다.

Description

금형 주조기의 냉각장치

본 발명은 금형 주조기에서 냉각수로를 이용하여 금형을 냉각시키는 금형 주조기 냉각장치에 관한 것으로서, 특히 입구로부터 복수개의 냉각수로를 형성시키고 전열면적에 따라 냉각수로의 직경을 다르게 형성시켜 냉각효율을 높이는 금형 주조기 냉각장치에 관한 것이다.

종래의 금형과 냉각시트템도는 도 1에 도시된 바와 같이 금형과, 상기 제품이 만들어지는 성형부(1)와, 상기 성형부(1)에 용탕이 공급되는 용탕주입구(11)와, 금형(5)의 내부에 형성되어 냉각수가 순환되고 하부에서 상부까지 일렬로 정렬된 냉각수로(12)와, 냉각수가 냉각수로(12)로 공급되는 냉각수로 입구(3)와, 상기 냉각수로 입구(3)로 공급된 냉각수가 냉각수로(12)를 빠져나가는 냉각수로 출구(4)와, 상기 냉각수를 공급하고 차단하는 솔레노이드 밸브(9)와, 상기 냉각수로(12)로부터 빠져나온 뜨거운 냉각수가 열을 방출하는 쿨링타워(6)와, 상기 쿨링타워(6)에서 열을 방출한 냉각수가 보관되는 저수조(7)와, 상기 저수조(7)의 냉각수를 냉각된 상태로 압축하는 토출펌프(8)와, 상기 성형부(1)의 온도를 감지하는 온도센서부(2)로 구성되어 있다.

상기 금형(5)의 온도에 따른 공정은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 금형(5)의 성형부(1)에 금형(5) 최저 온도(t3)에서 용탕이 주입(a)되고, 시간에 따라 상기 금형(5)의 온도가 올라가고, 상기 온도센서부(2)에서 온도를 감지하여 냉각수 투입 온도(t2)가 되면 미리 설정된 제어알고리즘에 따라 솔레노이드 밸브(9)를 on시켜 상기 토출펌프(8)로부터 압축된 냉각수를 상기 냉각수로(12)에 계속 공급(b)한다.

상기 냉각수 공급 후, 상기 금형(5)의 온도는 계속 상승하여 최고 온도(t1)에 도달하고, 동시에 상기 공급된 냉각수는 계속 상기 냉각수로(12)를 순환하면서 금형(5)을 냉각시킨다

상기 금형(5)의 냉각 후, 상기 금형(5)의 온도가 냉각수 공급 온도(t2)에 도달하면 상기 솔레노이드 밸브(9)를 off시켜 냉각수의 공급을 중단한 후 상기 금형(5)을 열어 상기 성형부(1)로부터 완성된 제품을 취출한다.

상기 제품의 취출 후, 금형(5)의 최저 온도(t3)까지 자연냉각(c)시켜 상기 최저온도에 도달하면 다시 상기 용탕주입구(11)에 용탕을 주입(a')한다.

상기 냉각수로(12)로 주입된 냉각수는 상기 성형부(1)와 열교환을 통해 온도가 상승하고 상기 상승된 온도의 냉각수는 상기 쿨링타워(6)로 이동되어 열을 방출하고 냉각된다.

상기 냉각된 냉각수는 상기 저수조(7)에 저장되고 상기 토출펌프(8)로 이동되어 압축된다.

상기 토출펌프(8)에 의해 압축된 냉각수는 상기 솔레노이드 밸브(9)를 통해 상기 금형(5)의 냉각수로(12)에 공급되어 순환된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 금형 주조기 냉각장치는 냉각수로가 금형의 하부에서 상부로 일정하게 일렬로 형성됨으로서, 하부에서 열교환된 고온의 냉각수가 상부로 이동하여 열효율을 저하시키고, 이에 따라 작업시간이 길어지고 제품의 경도가 낮아지며 많은 냉각수량을 필요로 하게 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 성형부의 배치에 따라 냉각수로의 입구에서 복수개의 냉각수로를 형성하여 냉각수가 직접 성형부에 연결되고 전열면적에 따라 냉각수로의 직경을 달리하여 금형을 효율적으로 냉각시키는 금형 주조기 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a는 금형과 냉각시스템의 개략도이고,

도 1b는 종래의 금형구조와 성형부가 분리된 구조도이며,

도 1c는 종래의 금형구조와 성형부가 결합된 구조도이고,

도 2는 금형 주조기의 생산주기 곡선이며,

도 3은 본 발명의 금형구조와 성형부가 결합된 구조도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

50 : 금형 51 : 성형부

52 : 냉각수로 입구 53 : 냉각수로 출구

54 : 냉각수로

본 발명은 주철로 이루어진 금형에 용탕이 주입되고 성형되어 제품이 만들어지는 성형부와, 표면에 냉각수로가 설치되어 상기 성형부를 냉각시키는 냉각부로 구성된 금형 주조기에 있어서, 상기 냉각수로는 입구로부터 상기 성형부의 형상에 따라 복수개의 냉각수로가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각수로는 상기 성형부의 전열면적에 따라 냉각수로의 직경이 다르게 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 용탕이 주입되어 성형되는 성형부(51)와, 상기 성형부(51)를 냉각시키는 냉각수가 주입되는 냉각수로 입구(52)와, 상기 성형부(51)의 전열면적에 따라 직경이 다르고 상기 입구(52)로부터 상기 성형부(51)의 형상을 따라서 설치된 복수개의 냉각수로(54)와, 상기 냉각수가 상기 냉각수로(54)를 순환하고 배출되는 냉각수로 출구(53)로 구성된다.

먼저, 상기 냉각수로 입구(52)로 냉각수가 공급되고, 상기 공급된 냉각수는 상기 셩형부(51)의 전열면적에 따라 직경이 다른 복수개의 냉각수로(54)를 따라 순환하면서 상기 성형부(51)와 열교환을 통해 상기 성형부(51)를 냉각한다.

상기 성형부(51)의 냉각 후, 상기 냉각수는 금형(50)의 외곽에 형성된 냉각수로 출구(53)로 배출된다.

이와 같이, 본 발명은 전열면적에 따라 직경이 다른 복수개의 냉각수로에 의한 상기 성형부의 냉각을 통해 냉각효율을 향상시키고, 불량률이 낮아지며, 냉각수량을 줄일 수 있어 설비투자를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 주철로 이루어진 금형에 용탕이 주입되고 성형되어 제품이 만들어지는 성형부와, 표면에 냉각수로가 설치되어 상기 성형부를 냉각시키는 냉각부로 구성된 금형 주조기에 있어서,

   상기 냉각수로는 입구로부터 상기 성형부의 형상에 따라 복수개의 냉각수로가 설치된 것을 특징으로 하는 금형 주조기 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각수로는 상기 성형부의 전열면적에 따라 냉각수로의 직경이 다르게 형성된 것을 특징으로 하는 금형 주조기 냉각장치.

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