KR100340206B1 - A changeable typical mold for manufacturing a material of a hot forging die - Google Patents

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Abstract

개시된 내용은 주형을 분할하고 이것을 조합하여 제조하고자 하는 주형형상으로 형상화함에 의하여 각변의 길이가 다른 형상의 주조물들을 단일의 주형이나, 간단히 일부분 교체에 의해서 제조할 수 있는 열간단조금형소재제작용 가변형 주형에 관한 것이다. 이와 같은 본 고안은 다양한 주물을 손쉽게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 주물의 제작비용도 절감할 수 있다. 또한, 기존의 일체형 주형은 각 벽의 연결부를 용접하므로 열응력이 발생하여 양호한 품질의 주형을 얻기 어려웠으나 본 기술의 분할형은 용접이 필요치 않으므로 열응력으로 인한 뒤틀림이나 변형이 발생하지 않아 고품질의 주형을 제작할 수 있다. 더욱이, 본 발명에서는 주형의 각 분할편마다 냉각수유동로가 형성되어 있으므로 각 부위별로 냉각수량을 변화시켜 주조상태에 따라 최적으로 제어할 수 있는 효과도 있다.Disclosed is a hot forging mold material variable mold that can be produced by casting a single mold, or simply by partial replacement, of castings having different lengths on each side by dividing the mold and shaping the mold into a mold to be manufactured by combining them. It is about. This invention can not only easily produce a variety of castings, but also can reduce the production cost of castings. In addition, since the existing one-piece mold welds the joints of each wall, it is difficult to obtain a mold of good quality due to thermal stress. However, since the split type of the present technology does not require welding, there is no distortion or deformation due to thermal stress, which is why You can make a mold. Furthermore, in the present invention, since a cooling water flow path is formed in each of the divided pieces of the mold, there is also an effect that can be optimally controlled according to the casting state by changing the amount of cooling water for each part.

Description

열간단조금형소재제작용 가변형 주형{A changeable typical mold for manufacturing a material of a hot forging die}A changeable typical mold for manufacturing a material of a hot forging die}

본 발명은 대형 열간단조금형에 사용되는 소재를 제조하기 위한 주형에 관한 것으로, 특히 분할된 주형을 조합하여 제조하고자 하는 주형형상을 형상화함에 의하여 각변의 길이가 다른 형상의 주조물들을 단일의 주형이나, 간단히 일부분 교체에 의해서 제조할 수 있는 열간단조금형소재제작용 가변형 주형에 관한 것이다.The present invention relates to a mold for manufacturing a material used in a large hot forging die, and in particular, by molding a mold to be manufactured by combining divided molds, castings having a shape different from each side in a single mold, It relates to a hot forging mold material variable mold that can be produced by simply partial replacement.

일반적으로, 열간단조를 행하기 위해서는 단조금형이 필요하며, 이러한 단조금형은 대형화될수록 그 제작이 어렵게 된다. 대형열간단조용의 금형은 통상 상부에 요입홈을 갖는 한편 하부에 체결부가 돌출한 형상을 갖는 데, 이와 같은 형상의 금형을 제조하기 위해서는 무엇보다도 먼저 그것을 제작하기 전에 그에 적합한 소재의 제작이 선행되지 않으면 안된다. 이러한 소재는 또한 주형내에서 주조되게 되며, 기존에는 보편적으로 이를 위해 일체형으로 제작된 주형내에서 소재를 제조하였는 데, 이에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.In general, in order to perform hot forging, a forging die is required, and as the forging die becomes larger, it becomes more difficult to manufacture. Molds for large hot forgings usually have recessed grooves in the upper part and fastening portions protruded in the lower part. In order to manufacture the mold of such a shape, the manufacture of a suitable material is not preceded before manufacturing it. You must. Such a material is also to be cast in a mold, conventionally manufactured a material in a mold that is manufactured in one piece for this purpose, briefly described with reference to Figures 1 and 2 as follows.

도 1은 종래의 전극용해주조법을 이용한 대형 열간단조금형용 소재제작장치를 나타낸 종단면도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 A-A선에서 본 단면도로 단조금형용 소재제작에 사용되는 일체형 주형의 횡단면도들이다.1 is a longitudinal cross-sectional view showing a large hot forging die material manufacturing apparatus using a conventional electrode molten metal casting method, Figures 2a and 2b is a cross-sectional view of the integral mold used in the production of a forging die material as seen in the line AA of FIG. .

기존에는 금형제조용 소재(X)는 하나의 완성된 주형(10)에서 제작되었다. 다시 말해, 도 1과 같이 제조하고자 하는 소재형상에 적합한 특정의 주형(10)내에 용융슬래그(Y)를 만입하고, 용해용전극(20)을 주형(10)내에 위치시킨 다음, 주형바닥판(30)과 용해용전극(20)에 전원을 인가하여 주형(10)내의 용해용전극(20)을 용해시켜 주형의 형상대로 응고시킴으로써 금형소재(X)를 주조하였다. 이 도면에서 도면번호 11,11a는 용융된 금형소재(X)를 냉각하기 위한 냉각수가 유동하는 냉각수유동로이다.Conventionally, the mold manufacturing material (X) was manufactured in one completed mold 10. In other words, the molten slag (Y) is indented in a specific mold 10 suitable for the material shape to be manufactured as shown in FIG. 1, the melting electrode 20 is placed in the mold 10, and then the mold bottom plate ( 30) and the melting electrode 20 were applied to melt the melting electrode 20 in the mold 10 and solidified in the shape of the mold to cast the mold material X. In this figure, reference numerals 11 and 11a denote cooling water flow paths through which cooling water flows to cool the molten mold material (X).

이와 같이 종래에는 특정크기나 형상을 갖는 금형소재(X)를 제작하기 위해서는 그에 적합한 주형(10)이 제작되지 않으면 안되었다. 예를 들어, 장방형의 사각단면을 갖는 금형소재를 제작하기 위해서는 도 2a와 같은 단면을 갖는 주형(10)을 제작하여야 하였으며, 큰 장방형의 사각형에 돌출한 작은 돌출부를 갖는 금형소재를 제조하기 위해서는 도 2b에서 보는 바와 같이 일면부에 돌출부(12)를 갖는 주형(10a)을 일체형으로 제작하여야 했다. 따라서, 종래에는 금형소재마다 다른 주형을 제작사용해야 하는 불편함이 따랐고, 이에 따라 제작비용이 많이 들 뿐만아니라, 소재형상과 크기별로 많은 주형을 구비하게 되어 보관장소가 커지고 큰 작업공간이 요구되는 단점이 있었다.As described above, in order to manufacture a mold material X having a specific size or shape, a mold 10 suitable for the mold material X has to be manufactured. For example, in order to manufacture a mold material having a rectangular rectangular cross section, a mold 10 having a cross section as shown in FIG. 2A should be manufactured, and in order to manufacture a mold material having a small protrusion projecting on a large rectangular rectangle, FIG. As shown in 2b, the mold 10a having the protruding portion 12 on one surface thereof had to be manufactured integrally. Therefore, in the past, the inconvenience of having to manufacture and use different molds for each mold material has been inconvenient, and accordingly, manufacturing costs are increased, and as a result, many molds are provided for each material shape and size, resulting in a large storage space and a large work space. There was this.

따라서, 본 발명의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점들을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 분할된 주형을 조합하여 제조하고자 하는 주형형상을 형상화함에 의하여 각변의 길이가 다른 형상의 주조물들을 단일의 주형이나, 간단히 일부분 교체에 의해서 제조할 수 있는 열간단조금형소재제작용 가변형 주형을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks as described above, by molding the mold to be manufactured by combining the divided molds to form castings of different shapes in the shape of a single mold or In another aspect, the present invention provides a hot forging die-forming variable mold that can be manufactured by simply replacing a part of the mold.

도 1은 종래의 전극용해주조법을 이용한 대형 열간단조금형용 소재제작장치를 나타낸 종단면도,Figure 1 is a longitudinal sectional view showing a large-size hot forging die material manufacturing apparatus using a conventional electrode molten metal casting method,

도 2a 및 도 2b는 도 1의 A-A선에서 본 단면도로 단조금형용 소재제작에 사용되는 일체형 주형의 횡단면도들,Figures 2a and 2b is a cross-sectional view of the integral mold used in the production of the forging die material in cross section seen from the line A-A of Figure 1,

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 전극용해주조법을 이용한 대형 열간단조금형용 소재제작에 적용되는 분할가변형 주형의 실시예들을 나타낸 횡단면도들,3A and 3B are cross-sectional views showing embodiments of a split-variable mold applied to the production of a large hot forging mold using the electrode molten metal casting method according to the present invention;

도 4a 및 도 4b는 도 3a에서와 같은 4개의 전후좌우판으로 분할된 주형을 조합하여 사용하는 사용례들을 나타낸 실시도들,Figures 4a and 4b is a view showing the use cases using a combination of the mold divided into four front and rear left and right plates as in Figure 3a,

도 5a 및 도 5b는 도 3b와 같은 다수의 분할편들을 조합하여 금형소재제작용 주형을 형성하는 사용례들을 나타낸 실시도들.5A and 5B are exemplary views showing use cases of forming a mold material forming mold by combining a plurality of divided pieces as shown in FIG. 3B.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명* Code descriptions for the main parts of the drawings

40,40a : 주형 41~44, : 분할편40,40a: Mold 41 ~ 44,: Split piece

45 : 냉각수유동로 50 : 주형45: cooling water flow path 50: mold

51~56 : 분할편 57 : 냉각수유동로51 ~ 56: Split piece 57: Cooling water flow path

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열간단조금형소재제작용 가변형 주형은 전극용해주조에 사용되는 대형 열간 단조금형소재제작용의 주형에 있어서, 주형의 각 벽을 다수의 분할편으로 분할하고, 상기 분할편의 내부에 냉각수유동로를 형성하며, 상기 분할편을 제작하고자 하는 금형소재의 크기나 형상에 적합하게 조합하여 목적주형을 형상화하는 것을 특징으로 한다.Hot forging mold material variable mold according to the present invention for achieving the above object in the mold of the large hot forging mold material used in the electrode molten metal, each wall of the mold is divided into a plurality of divided pieces A cooling water flow path is formed inside the divided piece, and the object mold is formed by combining the mold piece to suit the size or shape of the mold material to be manufactured.

이하, 본 발명에 따른 열간단조금형소재제작용 가변형 주형에 대해 첨부된 도면들에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the hot forging die-forming variable mold according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 전극용해주조법을 이용한 대형 열간단조금형용 소재제작에 적용되는 분할가변형 주형의 실시예들을 나타낸 횡단면도들이다.3A and 3B are cross-sectional views illustrating embodiments of a split-variable mold applied to the production of a large hot forging mold using the electrode molten metal casting method according to the present invention.

본 고안은 주형을 분할하여, 이 분할된 판상체의 주형구성편들을 소망하는 형태나 크기로 조합하여 금형소재제작용 주형을 형성하게 된다. 이에 대한 일예로 대략 4각형상의 금형소재를 제작하기 위해서는 도 3a에서와 같이 주형(40)을 전후좌우의 4개의 분할편(41,42,43,44)으로 분할제작하고, 이 분할편들(41,42,43,44)을 제작하고자 하는 금형소재의 형상에 따라 그 크기를 조절하여 주형(40)을 제작하게 된다. 이와 같은 분할주형에 대한 사용례는 도 4를 참조하여 후술한다.The present invention divides the mold, and combines the mold components of the divided plate body into a desired shape or size to form a mold material working mold. As an example of this, in order to manufacture a mold material having a substantially quadrangular shape, as shown in FIG. 3A, the mold 40 is divided into four divided pieces 41, 42, 43, and 44. 41, 42, 43, 44 to produce a mold 40 by adjusting the size according to the shape of the mold material to be produced. An example of use of such a divided mold will be described later with reference to FIG. 4.

또 한 방법으로, 큰 사각형체에서 일측방향으로 돌출부를 갖는 금형소재를 제작하기 위해서는 도 3b와 같이 전후좌우를 여러개의 조각으로 분할하여 각각의 분할편들(51~56)을 조합하여 돌출형상의 금형소재용 주형(50)을 제작할 수 있다. 특히, 돌출부를 위해 전방측에 작은 좌우측 분할편들(54,55)을 그리고 그 앞쪽에 중간측 분할편(56)을 맞대 주형(50)의 돌출부를 형성하게 된다. 이러한 돌출부를 갖는 금형소재용 분할주형(50)의 사용례에 대해서는 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. 본 도면에서 도면부호 45,57은 주형을 냉각하는 냉각수가 유동하는 냉각수유동로를 나타낸다. 이와 같이 본 발명은 냉각수유동로가 각 분할편마다 형성되어 개별적으로 냉각수량을 제어할 수 있으므로 주조조건에 따라 각 부위를 최적의 상태로 유지할 수 있다.In addition, in order to produce a mold material having a protrusion in one direction from a large rectangular body, as shown in FIG. 3b, the front, rear, left, and right parts are divided into pieces, and the respective divided pieces 51 to 56 are combined to form a protrusion. The mold 50 for a mold material can be manufactured. In particular, the protrusions of the mold 50 are formed against the small left and right split pieces 54, 55 on the front side and the intermediate split piece 56 on the front side for the protrusion. An example of the use of the divided mold 50 for a mold material having such a protrusion will be described in detail with reference to FIG. 5. In this figure, reference numerals 45 and 57 denote cooling water flow paths through which cooling water for cooling the mold flows. Thus, in the present invention, since the cooling water flow path is formed for each divided piece to individually control the amount of cooling water, each part can be maintained in an optimal state according to the casting conditions.

도 4a 및 도 4b는 도 3a에서와 같은 4개의 전후좌우판으로 분할된 주형(40)을 조합하여 사용하는 사용례들을 나타낸 실시도들로, 전후좌우 4개의 분할편(41,42,43,44)을 제작하고자 하는 금형소재의 크기나 형태에 따라 이동시키며 조합하여 주형(40)을 제작하게 되는 데, 도 4a와 같이 좌우분할편(41,42)내로 전후분할편(43,44)을 진입시켜 긴 직사각형단면의 금형소재를 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 도 4b에서 보는 바와 같이 전후좌우의 분할편들(41,42,43,44)을 일정부분씩 맞대어 직사각형 또는 정사각형의 금형소재를 제작할 수 있는 주형(40a)을 형성할 수 있다.4A and 4B are diagrams showing examples of using a mold 40 divided into four front, rear, right, and right plates as shown in FIG. 3A. FIG. 4A and 4B show four division pieces 41, 42, 43, and 44. ) To make the mold 40 by moving it according to the size or shape of the mold material to be manufactured, and entering the front and rear divided pieces 43 and 44 into the left and right divided pieces 41 and 42 as shown in FIG. Not only can produce a mold material of a long rectangular cross section, but also as shown in Figure 4b can produce a rectangular or square mold material by facing the divided pieces (41, 42, 43, 44) of the front, rear, left and right part by part. The mold 40a can be formed.

도 5a 및 도 5b는 도 3b와 같은 다수의 분할편들을 조합하여 금형소재제작용 주형을 형성하는 사용례들을 나타낸 실시도들이다.5A and 5B illustrate implementation examples of forming a mold material forming mold by combining a plurality of divided pieces as illustrated in FIG. 3B.

돌출부를 갖는 금형소재를 제작하기 위해서는 돌출부의 공간을 형성하기 위해서 분할주형은 그 돌출부분을 더 많은 수로 분할하게 된다. 즉, 도 5a에서와 같이 후부(도면에서 상부) 및 좌우부의 분할편(51,52,53)을 맞대 조합한 후 전부측을 3개의 분할편(54,55,56)으로 분할하여 좌우측에 작은 분할편(54,55)과 그 앞에 큰 분할편(56)을 작은 분할편들(54,55)의 전면부를 감싸며 밀접시켜 돌출부의 공간을 형성하게 된다.In order to produce a mold material having a protrusion, a split mold divides the protrusion into a larger number to form a space of the protrusion. That is, as shown in FIG. 5A, the rear part (the upper part in the drawing) and the left and right divided pieces 51, 52, and 53 are combined to face each other, and then the whole side is divided into three divided pieces 54, 55, 56 and the left and right sides are small. The divided pieces 54 and 55 and the large divided pieces 56 in front of the divided pieces 54 and 55 surround the front portions of the small divided pieces 54 and 55 to form a space of the protrusion.

또 다른 방법으로 전부측의 3개의 분할편들(54,55,56)을 좌우측의 작은 분할편(55,55)과, 그 앞에 이 좌우측 분할편들(54,55)의 모서리와 접촉되는 크기의 중간 분할편(56a)으로 하여 상호 모서리끼리 접촉되게 함으로써 금형소재의 돌출부의 공간을 형성할 수도 있다.Alternatively, the size of contacting the three divided pieces 54, 55, 56 on the front side with the small divided pieces 55, 55 on the left and right sides, and the corners of the left and right divided pieces 54, 55 before it. It is also possible to form a space of the protruding portion of the mold material by making the intermediate divided pieces 56a of the metal parts contact each other with the edges.

이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 의한 열간단조금형소재제작용 가변형 주형은 분할된 주형을 조합하여 제조하고자 하는 주형형상을 형상화함에 의하여 각 변의 길이가 다른 형상의 주조물들을 단일의 주형이나, 간단히 일부분 교체에 의해서 제조할 수 있는 특징을 가지고 있다. 이에 따라서, 다양한 주물을 손쉽게 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 주물의 제작비용도 절감할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한, 기존의 일체형 주형은 각 벽의 연결부를 용접하므로 열응력이 발생하여 양호한 품질의 주형을 얻기 어려웠으나 본 기술의 분할형은 용접이 필요치 않으므로 열응력으로 인한 뒤틀림이나 변형이 발생하지 않아 좋은 품질의 주형을 제작할 수 있는 효과를 갖는다. 더욱이, 본 발명에서는 주형의 각 분할편마다 냉각수유동로가 각각 형성되어 있으므로 각 부위별로 냉각수량을 변화시켜 주조상태에 따라 최적으로 제어할 수 있는 효과도 있다.As described above, the hot forging die-forming variable mold according to the present invention forms a mold to be manufactured by combining a divided mold, thereby forming castings of different shapes in lengths of a single mold, or simply a portion thereof. It has a feature that can be manufactured by replacement. Accordingly, not only can easily produce a variety of castings, but also has the advantage of reducing the production cost of castings. In addition, the existing one-piece mold welds the joints of each wall, so that it is difficult to obtain a good quality mold due to thermal stress. However, the split type of the present technology does not require welding, so no distortion or deformation due to thermal stress causes good quality. Has the effect of making a mold. Furthermore, in the present invention, since the cooling water flow path is formed for each divided piece of the mold, there is also an effect that can be optimally controlled according to the casting state by changing the amount of cooling water for each part.

Claims (3)

전극용해주조에 사용되는 대형 열간 단조금형소재제작용의 주형에 있어서,In the mold of the large hot forging mold material used in the electrode molten metal casting, 주형의 각 벽을 다수의 분할편으로 분할하고, 상기 분할편의 내부에 냉각수유동로를 형성하며, 상기 분할편을 제작하고자 하는 금형소재의 크기나 형상에 적합하게 조합하여 목적주형을 형상화하는 것을 특징으로 하는 열간단조금형소재제작용 가변형 주형.Each wall of the mold is divided into a plurality of divided pieces, a cooling water flow path is formed in the divided pieces, and the object mold is formed by combining the molds appropriately for the size or shape of the mold material to be manufactured. Hot forging mold material variable molds. 제 1항에 있어서, 상기 분할편들은 제작하고자 하는 금형소재의 각변의 길이에 따라 이동되어 원하는 목적주형으로 조합구성됨을 특징으로 하는 열간단조금형소재제작용 가변형 주형.The method of claim 1, wherein the divided pieces are moved along the length of each side of the mold material to be manufactured, the hot forging die material variable variable molds, characterized in that the combination is configured to the desired object mold. 제 1항에 있어서, 상기 분할편들의 일부를 교체하여 원하는 형태의 가변형 주형을 구성하는 것을 특징으로 하는 열간단조금형소재제작용 가변형 주형.The hot forging die-forming variable mold of claim 1, wherein a part of the divided pieces is replaced to form a variable mold of a desired shape.
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