KR100411103B1

KR100411103B1 - Port core floating prevention device of mold

Info

Publication number: KR100411103B1
Application number: KR10-2001-0035805A
Authority: KR
Inventors: 권경식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2003-12-12
Also published as: KR20030000142A

Abstract

본 발명은 포트 코어의 부상을 방지하여 버(Burr)발생을 억제하고 포트 코어 위치의 안전성을 확보하여 실린더 헤드 소재의 품질을 향상시키는 금형의 포트 코어 부상 방지장치에 관한 것이다. 본 발명은 금형의 포트 코어 부상 방지장치에 있어서, 상기 금형의 하형 다이에 장착되어 용탕 주입시 발생되는 가스(Gas)와 공기가 흡입됨에 따라 포트 코어를 상기 하형 다이에 흡착시키는 흡착부와; 상기 흡착부의 단부와 연결되어 상기 흡착부 내부로 유입되는 가스와 공기를 상기 하형 다이의 외부로 배출시키는 공기 배출부를 포함하여 구성한다.The present invention relates to a port core injury prevention device of a mold for preventing the occurrence of the port core to suppress the occurrence of burr (burr) and to ensure the safety of the port core position to improve the quality of the cylinder head material. According to an aspect of the present invention, there is provided a port core floating prevention apparatus of a mold, comprising: an adsorption unit mounted on a lower die of the mold to adsorb the port core to the lower die as the gas (Gas) and air generated during injection of molten metal are sucked in; And an air discharge unit connected to an end of the adsorption unit to discharge gas and air introduced into the adsorption unit to the outside of the lower die.

Description

PORT CORE FLOATING PREVENTION DEVICE OF MOLD}

본 발명은 금형에 관한 것으로서, 특히 금형의 포트 코어 부상 방지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mold, and more particularly, to a port core floating prevention device of a mold.

도 1내지 도 4를 참조하여 종래 기술에 따른 실린더 헤드 소재의 생산공정을 설명한다.A production process of a cylinder head material according to the prior art will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

먼저, 용해로에서 알루미늄 잉곳(Aluminum Ingot)을 녹여 용탕(10)을 만든다. 만들어진 용탕(10)을 주조기에 공급한다(①공정).First, to melt the aluminum ingot (Aluminum Ingot) in the melting furnace to make the molten metal (10). The produced molten metal 10 is supplied to the casting machine (① process).

중자 삽입공정에서 실린더 헤드(Cylinder Head)의 흡, 배기 포트 코어(IN, EX Port Core)(40, 50)를 하형 다이(30)에 세팅시킨다(②공정).In the core insertion process, the inlet and exhaust port cores (IN, EX Port Core) 40, 50 of the cylinder head are set in the lower die 30 (2).

이때 흡, 배기 포트 코어(40, 50)의 위치를 잡아주는 곳을 코어 프린트(Core Print)(60)라 한다.At this time, a place for holding the positions of the intake and exhaust port cores 40 and 50 is referred to as a core print 60.

코어 프린트(60)와 상, 하형 다이(20, 30)의 간섭을 피하기 위해서 도 2에 도시된 바와 같이 갭(Gap)을 준다. 상, 하형 다이(20, 30)와 흡, 배기측 코어 프린트(60) 사이의 갭은 0.2mm 준다. 이 갭은 신작 금형일 경우는 유지가 되나 오래된 금형일수록 갭이 커지는 경향이 있다. 갭은 작을수록 좋지만 금형 열변형으로 상, 하형 다이(20, 30)의 간섭 때문에 샌드 코어(Sand Core)가 깨질 수 있으므로 0.2mm 이상의 갭은 필수적이다.In order to avoid interference between the core print 60 and the upper and lower dies 20 and 30, a gap Gap is provided as shown in FIG. 2. The gap between the upper and lower dies 20 and 30 and the suction and exhaust core prints 60 is 0.2 mm. This gap is maintained in the case of a new mold, but the gap tends to be larger in older molds. The smaller the gap, the better. However, since the sand core may be broken due to the interference of the upper and lower dies 20 and 30 due to mold thermal deformation, a gap of 0.2 mm or more is essential.

흡, 배기 포트 코어(40, 50) 세팅후 상, 하형 다이(20, 30)를 합형시켜 용탕(10)을 주입시킨다(③공정). 샌드 코어의 비중은 1.45 g/㎤, 알루미늄 용탕(10)의 비중은 2.79 g/㎤ 이다.After the suction and exhaust port cores 40 and 50 are set, the upper and lower dies 20 and 30 are combined to inject the molten metal 10 (Step 3). The specific gravity of the sand core is 1.45 g / cm 3 and the specific gravity of the aluminum molten metal 10 is 2.79 g / cm 3.

용탕(10) 주입시 알루미늄과 흡, 배기 포트 코어(40, 50) 비중 차이만큼 샌드 코어에 부력이 발생한다.When the molten metal 10 is injected, buoyancy is generated in the sand core by the difference in specific gravity between the aluminum and the suction and exhaust port cores 40 and 50.

이와 같은 이유로 도 3a에 도시된 상태에서 도 3b에 도시된 바와 같이 흡기 포트 코어(40)가 위로 뜬다.도 3a와 도 3b는 알루미늄 용탕 주입전과 주입시 비중차이에 따라 흡기 포트 코어(40)에 부력이 발생하는 상태를 도시한 것이며, 흡기 포트 코어(40)에 부력이 발생하게되면 도 3b에 도시된 바와 같이 흡기 포트 코어(40)에 버(Burr)가 발생하게 된다.For this reason, the intake port core 40 floats upward as shown in FIG. 3B in the state shown in FIG. 3A. FIGS. 3A and 3B show the intake port core 40 according to the specific gravity difference before and during injection of the molten aluminum. When the buoyancy is generated, and when buoyancy is generated in the intake port core 40, as shown in FIG. 3B, a burr is generated in the intake port core 40.

제품 성형후 상, 하형 다이(20, 30)를 분리하고 제품 취출후 실린더 헤드 소재를 냉각후 가공 공정으로 이송한다.(④, ⑤, ⑥공정)After molding the product, the upper and lower dies 20 and 30 are separated, and after the product is taken out, the cylinder head material is cooled and transferred to the machining process (process ④, ⑤, and ⑥).

위와 같은 방법을 사용할 때 종래에는 실린더 헤드 소재에 버(Burr)가 발생하여 버를 제거하기가 곤란하며 포트 위치가 불안전하여 소재불량에 원인이 되는 문제점이 있었다.When the above method is used, it is difficult to remove the burrs due to the occurrence of burrs in the cylinder head material, and there is a problem in that the position of the port is unstable and causes the material defect.

본 발명의 목적은 포트 코어의 부상(浮上)을 방지하여 버(Burr)발생을 억제하고 포트 코어 위치의 안전성을 확보하여 실린더 헤드 소재의 품질을 향상시키는 금형의 포트 코어 부상 방지장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a port core injury prevention apparatus of a mold which prevents the occurrence of the port core to suppress the occurrence of burrs and secure the safety of the port core position to improve the quality of the cylinder head material. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 금형의 포트 코어 부상 방지장치에 있어서, 상기 금형의 하형 다이에 장착되어 용탕 주입시 발생되는 가스(Gas)와 공기가 흡입됨에 따라 포트 코어를 상기 하형 다이에 흡착시키는 흡착부와; 상기 흡착부의 단부와 연결되어 상기 흡착부 내부로 유입되는 가스와 공기를 상기 하형 다이의 외부로 배출시키는 공기 배출부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a port core floating prevention device of a mold, wherein the gas core and the air generated during injection of the molten metal are mounted on the lower die of the mold, and the port core is sucked to the lower die. An adsorption unit for adsorbing on the substrate; And an air discharge unit connected to an end of the adsorption unit to discharge gas and air introduced into the adsorption unit to the outside of the lower die.

도 1은 일반적인 실린더 헤드 소재의 생산공정을 도시한 공정도.1 is a process chart showing a production process of a typical cylinder head material.

도 2는 종래 기술에 따른 상, 하형 다이와 흡, 배기측 코어 프린터간의 갭을 도시한 도면.2 is a view showing a gap between the upper and lower dies and the suction and exhaust core printers according to the prior art;

도 3a와 도 3b는 종래 기술에서 용탕 주입에 따른 샌드 코어의 위치 변화 상태를 도시한 도면.3a and 3b is a view showing a position change state of the sand core according to the molten metal injection in the prior art.

도 4는 종래 기술에 따른 하형 다이의 형상을 도시한 도면.4 shows the shape of a lower die according to the prior art;

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 금형의 포트 코어 부상 방지장치가 구성되는 하형 다이의 형상을 도시한 도면.Figure 5 is a view showing the shape of the lower die die that is configured to prevent the port core injury of the mold according to an embodiment of the present invention.

도 6은 도 5에 도시된 위치 결정 인서트의 형상을 도시한 도면.FIG. 6 shows the shape of the positioning insert shown in FIG. 5;

도 7은 도 5에 도시된 파이프의 형상을 도시한 도면.7 is a view showing the shape of the pipe shown in FIG.

도 8은 본 발명의 실시예에서 진공 흡입에 따른 샌드 코어의 부상이 억제되는 상태를 도시한 도면.8 is a view showing a state in which the injury of the sand core in accordance with the vacuum suction in the embodiment of the present invention is suppressed.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While many specific details, such as the following description and the annexed drawings, are shown to provide a more general understanding of the invention, these specific details are illustrated for the purpose of explanation of the invention and are not meant to limit the invention thereto. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 금형의 흡기 포트 코어(40) 부상 방지장치의 구성을 설명한다.도 6과 도 7은 도 5에 도시된 위치 결정 인서트(110)와 연결 파이프(130)의 형상을 도시한 것이며, 도 8은 용탕 주입시 흡기 포트 코어(40)에 부력이 발생하여도 흡착부(110, 120, 130)의 구성을 통해 흡기 포트 코어(40)가 진공흡입되는 상태를 도시한 것이다.5 to 8, the configuration of the intake port core 40 floating prevention apparatus of the mold according to the embodiment of the present invention will be described. FIGS. 6 and 7 illustrate the positioning insert 110 shown in FIG. 8 illustrates the shape of the connecting pipe 130, and FIG. 8 illustrates that the intake port core 40 is formed through the configuration of the adsorption parts 110, 120, and 130 even when buoyancy is generated in the intake port core 40 during the injection of the molten metal. The state of vacuum suction is shown.

본 발명의 실시예는 흡착부(110, 120, 130), 공기 배출부를 포함하여 구성하며, 고온이라는 특수한 환경 때문에 온도에 영향이 없는 공기흡착방식으로 흡기 포트 코어(40)의 부상을 방지한다.Embodiment of the present invention comprises an adsorption unit (110, 120, 130), including the air discharge, and prevents the inlet port core 40 from rising in the air adsorption method does not affect the temperature due to the special environment of high temperature.

그 이유는 용탕의 온도는 대략 650~750℃이고, 금형의 온도는 최대 550℃이기 때문이다. 이러한 고온에서 사용할 수 있는 기계적 요소가 없으며 일반적으로 스프링을 사용하는 경우를 고려할 수 있으나, 스프링은 고온에서 탄성을 잃어 효용가치가 없다. 또한 고온에서 견디는 인코넬 재질의 스프링을 사용하게 되면, 탄성계수가 너무 높아 샌드 코어가 깨져버리는 문제가 있다.This is because the temperature of the molten metal is approximately 650 to 750 ° C, and the temperature of the mold is at most 550 ° C. There is no mechanical element that can be used at such a high temperature, and in general, the use of a spring can be considered, but the spring loses its elasticity at a high temperature and thus has no utility value. In addition, when using a spring made of Inconel to withstand high temperatures, the elastic modulus is too high, there is a problem that the sand core is broken.

흡착부(110, 120, 130)는 금형의 하형 다이(100)에 장착되어 용탕 주입시 발생되는 가스(Gas)와 공기가 흡입됨에 따라 흡기 포트 코어(40)를 하형 다이(100)에 흡착시킨다.Adsorption unit (110, 120, 130) is mounted on the lower die 100 of the mold to adsorb the inlet port core 40 to the lower die 100 as the gas (Gas) and air generated during injection of the molten metal is sucked in .

흡착부(110, 120, 130)는 위치 결정 인서트(110), 파이프(120), 연결 파이프(130)를 포함하여 구성한다.Adsorption unit (110, 120, 130) comprises a positioning insert (110), pipe (120), connecting pipe (130).

위치 결정 인서트(110)는 도 6에 도시된 바와 같이 원통형의 기둥에 관통되는 중공부(112)를 가지며, 하형 다이(100)의 상면에 설정된 간격을 두고 결합되는 적어도 1개 이상 장착된다. 위치 결정 인서트(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 상부에 4개 하부에 4개 장착된다. 즉, 실린더 헤드 소재를 기준으로 흡기측에 4개, 배기측에 4개씩 설치된다.Positioning insert 110 has a hollow portion 112 that penetrates the cylindrical pillar as shown in Figure 6, is mounted at least one or more coupled to the upper surface of the lower die 100 at a set interval. Positioning inserts 110 are mounted four on top and four on bottom, as shown in FIG. 5. That is, four are provided on the intake side and four on the exhaust side based on the cylinder head material.

파이프(120)는 도 5에 도시된 바와 같이 하형 다이(100) 주변에서 발생되는 가스와 공기가 유입되도록 위치 결정 인서트(110)의 중공부(112)에 끼워져 연결되어 유입되는 가스와 공기의 흐름을 공기 배출부 방향으로 안내한다.Pipe 120 is connected to the hollow portion 112 of the positioning insert 110 so that the gas and air generated around the lower die 100 as shown in FIG. To the air outlet.

연결 파이프(130)는 도 7에 도시된 바와 같이 형성되며, 도 5에 도시된 바와 같이 파이프(120)와 공기 배출부를 연결한다.The connecting pipe 130 is formed as shown in FIG. 7 and connects the pipe 120 and the air outlet as shown in FIG. 5.

공기 배출부는 흡착부(110, 120, 130)의 단부와 연결되어 흡착부(110, 120, 130) 내부로 유입되는 가스와 공기를 하형 다이(100)의 외부로 배출시키는 에어 블로워(Air Blower)로 구성하며, 본 발명의 실시예에서는 공기 배출부의 구성 및 기능에 대한 상세한 설명을 생략한다. 흡착력은 부력보다 커야하며 에어 블로워를 사용하여 얻는다.Air blower is connected to the end of the suction unit (110, 120, 130) to blow the gas and air flowing into the suction unit (110, 120, 130) to the outside of the lower die (100) (Air Blower) In the embodiment of the present invention, a detailed description of the configuration and function of the air discharge unit is omitted. Adsorption force must be greater than buoyancy and is obtained using an air blower.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예는 하형 다이(100)에 흡기 포트 코어(40)를 흡착시켜 흡기 포트 코어(40) 부상(浮上)을 방지하는 것임을 알 수 있다.즉, 본 발명은 용탕 주입시 흡기 포트 코어(40)가 흡착부(110, 120, 130) 구성을 통해 하형 다이(100)에 밀착하게 됨으로써 종래 기술의 문제점을 해소할 수 있는 것이다.Referring to Figure 8, it can be seen that the embodiment of the present invention is to prevent the intake port core 40 floating by adsorbing the intake port core 40 to the lower die 100. That is, the present invention The intake port core 40 is in close contact with the lower die 100 through the adsorption unit 110, 120, 130 when molten metal is injected, thereby solving the problems of the prior art.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 금형의 포트 코어 부상 방지장치는 포트 코어의 부상을 방지하여 버(Burr)발생을 억제하고 포트 코어 위치의 안전성을 확보하여 실린더 헤드 소재의 품질을 향상시킨다. 또한 용탕과 샌드 코어가 접촉하여 코어가 타면서 가스(Gas)가 발생되는 것을 진공 흡입함으로써 가스 불량을 개선시키는 효과가 있다.As described above, the port core floating prevention device of the mold according to the present invention prevents the floating of the port core to suppress the occurrence of burrs and ensure the safety of the port core position to improve the quality of the cylinder head material. In addition, there is an effect of improving the gas defect by vacuum suction that the molten gas and the sand core is in contact with the burning of the core (Gas) is generated.

Claims

In the port core floating prevention device of the mold,

An adsorption part mounted on the lower die of the mold and adsorbing a port core to the lower die as the gas (Gas) and air generated during injection of the molten metal are sucked in;

And an air discharge unit connected to an end of the suction unit to discharge gas and air introduced into the suction unit to the outside of the lower die.

The method of claim 1, wherein the adsorption unit

At least one or more positioning inserts having hollow portions penetrating through cylindrical pillars, the at least one positioning insert being coupled to an upper surface of the lower die;

A pipe which is connected to the hollow part of the positioning insert so as to introduce gas and air generated around the lower die, and guides the flow of the gas and air into the air outlet;

Port core floating prevention device of the mold, characterized in that it comprises a connecting pipe for connecting the pipe and the air outlet.

2. The apparatus of claim 1, wherein the air outlet comprises an air blower.