KR100354182B1 - 금속제품 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속제품 성형방법에 관한 것으로, 금속을 용광로(전기로)에서 1600℃로 가열하여 용융시키는 공정과; 용융된 주물을 일정한 형틀에 붓고 성형이 용이한 온도로 냉각시키는 공정과; 냉각되어 가성형된 주물품을 형틀로부터 분리시키고 프레스 금형으로 이송시켜 원하는 형상과 모양으로 성형시키는 공정 및; 성형된 제품을 열처리하는 공정으로 구성하되, 상기 용융된 주물을 형틀에 붓고 성형이 용이한 온도로 냉각시킬 때 별도의 냉각기를 통해 강제 냉각시키도록 하고, 보온로를 통해 800℃∼700℃이하로 떨어지지 않도록 하며, 상기 열처리 공정시 400℃∼300℃의 온도에서 이루어지는 도장공정을 포함하여 구성함으로써, 용융된 금속 즉, 주강 및 고급주강 주물을 형틀에 붓고 이를 성형하기 용이한 온도로 냉각시킨 후 가성형된 주물품을 프레스 금형으로 이동시켜 이를 프레스로 찍어 원하는 형상 및 모양의 제품을 얻도록 함으로써 제조공정의 단축에 의한 생산성 향상과 제조단가의 다운효과가 있다.

Description

금속제품 성형방법{A molding method of metallic goods}

본 발명은 금속제품 성형방법에 관한 것으로, 특히 용융된 주물(주강)을 금형에 붓고 이를 일정온도로 냉각시켜 성형이 용이할 정도로 굳힌 다음 프레스로 가압하여 성형토록 한 금속제품 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 맨홀받침대나 맨홀뚜껑과 같은 주물제품을 생산할 때는 주물사로 주형을 뜨고 이에 용융된 주물을 부어 이를 굳힌 다음 형틀로부터 분리한 후 탈사공정과 연마공정을 거쳐 제품을 완성하도록 되어 있었다.

상기한 바와 같은 공법은 형틀을 제조하기 위한 주물사를 필요로 하기 때문에 많은 주물사를 구비해야 하고 또 주물사를 사용한 후 이를 재생하기 때문에 많은 비용과 작업공간을 필요로 한다.

또한, 성형된 제품을 주형으로부터 분리시키면 표면에 주물사가 붙어 있으므로 탈사공정이 수반되고, 또한 그 표면이 매우 거칠기 때문에 표면 연마공정을 필요로 한다.상기한 바와 같은 공정 때문에 정밀한 제품의 성형에는 적합하지 않은 공법일 뿐만 아니라 작업이 매우 힘이 들기 때문에 점점 사양산업으로 전락하고 있는 실정이다.

한편, 맨홀받침틀이나 맨홀받침대와 같은 주물제품의 단점을 해소하기 위해 금속판을 가열하여 이를 프레스 금형으로 눌러 성형하는 공법을 사용하기도 하나 성형될 철판을 일정한 크기 및 형상으로 절단시키는 공정과, 또 철판을 가열시키는 공정 및 가열에 의해 발생되는 표면의 산화철을 제거시키는 공정 등이 수반되어야 하기 때문에 비효율적이고 또 제품에 스크래치가 발생하거나 형상의 변형 우려가 있으며, 가격이 상승되는 폐단이 있었다.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 맨홀받침틀이나 맨홀뚜껑과 같은 제품을 보다 쉽고 신속하게 다량 생산하도록 금속 즉, 주강 등을 용융시켜 이를 성형이 용이한 온도로 낮추어 굳힌 후 이를 프레스로 성형하여 2차 가공작업 없이도 정밀하고 균일한 제품을 저렴한 가격에 신속 간편하게 얻을 수 있도록 한 금속제품 성형방법을 제공하는데 그 목적이 있다.상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금속제품 성형방법은 금속을 용광로(전기로)에서 1600℃로 가열하여 용융시키는 공정과; 용융된 주물을 일정한 형틀에 붓고 성형이 용이한 온도로 냉각시키는 공정과; 냉각되어 가성형된 주물품을 형틀로부터 분리시키고 프레스 금형으로 이송시켜 원하는 형상과 모양으로 성형하는 공정 및; 성형된 제품을 열처리하는 공정으로 구성하되, 상기 용융된 주물을 형틀에 붓고 성형이 용이한 온도로 냉각시킬 때 별도의 냉각기를 통해 강제 냉각시키도록 하고, 보온로를 통해 800℃∼700℃이하로 떨어지지 않도록 하며, 상기 열처리 공정시 400℃∼300℃의 온도에서 이루어지는 도장공정을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 금속제품 성형방법은 금속을 용광로(전기로)에서 1600℃로 가열하여 용융시키는 공정과; 용융된 주물을 일정한 형틀에 붓고 성형이 용이한 온도로 냉각시키는 공정과; 냉각되어 가성형된 주물품을 형틀로부터 분리시키고 프레스 금형으로 이송시켜 원하는 형상과 모양으로 성형시키는 공정 및; 성형된 제품을 열처리하는 공정으로 구성하되, 상기 용융된 주물을 형틀에 붓고 성형이 용이한 온도로 냉각시킬 때 별도의 냉각기를 통해 강제 냉각시키도록 하고, 보온로를 통해 800℃∼700℃이하로 떨어지지 않도록 하며, 상기 열처리 공정시 400℃∼300℃의 온도에서 이루어지는 도장공정을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.즉, 본 발명에 따른 금속제품 성형방법은 주강(금속)을 전기로(용광로)에서 1600℃로 가열하여 용융시키는 공정과, 용융된 주물을 일정한 형틀에 붓고 성형이 용이한 온도로 냉각시키는 공정과, 가성형된 상태의 주물제품을 프레스 금형으로 이송시켜 원하는 형상과 모양으로 성형시키는 공정과, 성형된 물품을 열처리하는 공정으로 구성된다.

여기서, 상기 주강과 같은 금속을 용융시키는 온도는 대략 1600℃정도로 하여 전기로에서 용융시키고, 주강(금속)이 용융되면 이를 형틀에 부어 성형하기 용이한 온도로 냉각시키는데, 그 온도는 대략 800℃∼700℃정도이다.또 상기한 바와 같은 온도로 냉각시키기 위해서는 일정시간이 소요되므로 연속적인 성형이 이루어지도록 다수 개의 형틀을 구비해야 한다.또 일정온도로 냉각된 형틀은 그 이하의 온도로 떨어지면 성형이 어려워지기 때문에 800℃∼700℃이하로 더 이상 떨어지지 않도록 하기 위해 보온로를 설치하여 그 내부에 형틀을 보관한다.

이때 적정온도로 냉각시킬 때 이를 상술한 바와 같이 자연냉각을 실시할 수도 있으나, 필요시 강제냉각을 실시할 수도 있음을 밝혀둔다.따라서 냉각실을 별도로 구성하여 이를 통과시켜 신속하게 냉각시킴으로써 공정시간을 단축시킬 수 있다.

적정온도로 냉각된 주물품은 어느정도로 고화된 상태이기 때문에 이를 형틀로부터 분리시켜 프레스 금형으로 이송시킨 후 프레스로 가압하여 원하는 형상으로 성형시킨다.금형내의 주강(금속)은 온도가 800℃∼700℃정도이어서 성형이 용이한 상태이기 때문에 금형의 형상대로 형상 및 모양이 이루어지며, 특히 정교한 형상 및 모양도 성형할 수가 있다.

또 프레스로 가압하기 때문에 내부에 기포가 없어 조직이 단단해지고 표면이 매끄러워 연마공정과 같은 2차 가공이 필요 없게 된다.

성형된 제품은 형틀에서 이형된 후 변형을 방지하기 위해 열처리공정으로 들어간다.여기서, 상기 열처리는 별도의 가열공정을 실시하지 않고 잠재던 열을 냉각시키는 속도를 조절함으로써 이루어진다.또 열처리공정시 제품의 온도가 400℃∼300℃정도일 때 도장작업을 실시하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 금속제품 성형방법은 용융된 금속 즉, 주강 및 고급주강 주물을 형틀에 붓고 이를 성형하기 용이한 온도로 냉각시킨 후 가성형된 주물품을 프레스 금형으로 이동시켜 이를 프레스로 찍어 원하는 형상 및 모양의 제품을 얻도록 함으로써, 제조공정의 단축에 의한 생산성향상과 제조단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.또한, 본 발명에 따른 금속제품 성형방법은 성형성이 좋아 보다 정밀하고 균일한 제품을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 한번 용융된 주형과 주물을 냉각시키면서 성형, 열처리 및 도장공정까지 냉각온도에 따라 순차적으로 실시하므로 연료를 절감할 수 있는 이점이 있고, 또한 제품의 변형이 없는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 금속을 용광로(전기로)에서 1600℃로 가열하여 용융시키는 공정과;

   용융된 주물을 일정한 형틀에 붓고 성형이 용이한 온도로 냉각시키는 공정과;

   냉각되어 가성형된 주물품을 형틀로부터 분리시키고 프레스 금형으로 이송시켜 원하는 형상과 모양으로 성형시키는 공정 및;

   성형된 제품을 열처리하는 공정으로 구성하되,

   상기 용융된 주물을 형틀에 붓고 성형이 용이한 온도로 냉각시킬 때 별도의 냉각기를 통해 강제 냉각시키도록 하고, 보온로를 통해 800℃∼700℃이하로 떨어지지 않도록 하며, 상기 열처리 공정시 400℃∼300℃의 온도에서 이루어지는 도장공정을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 금속제품 성형방법.
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