KR100440138B1 - 주조용 금형의 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

주조용 금형, 특히, 하형과 하형 베이스를 상호 고정 장착하는 클램핑 핀이 공정 진행중 외부 충격의 영향을 받지 않으며, 클램핑 작동을 이룰 수 있도록 함으로서 제품불량의 원인을 배제할 수 있도록 하는 주조용 금형의 클램핑 장치를 제공할 목적으로,

주조용 금형의 하형을 하형 베이스 상에 다수의 개소에서 핀 홀에 끼워지는 클랭핑 핀을 통하여 고정 장착하기 위한 주조용 금형의 클램핑 장치에서,

상기 하형 베이스 상의 핀 홀의 외측으로 클램핑 핀을 가이드 하도록 끼워지는 부시 플레이트와; 상기 부시 플레이트의 외측으로 상기 하형 베이스의 측면에 상기 부시 플레이트와 함께 볼트 체결되며, 가장자리 부분에는 걸이돌기를 형성하는 체결 플레이트와; 상기 체결 플레이트의 걸이돌기에 걸리도록 일선단부에 내측으로 절곡된 걸림돌기를 형성하며, 상기 체결 플레이트의 양측으로 각각 상기 클램핑 핀을 사이에 두고 배치되는 2장의 후퇴방지 케이스와; 상기 2장의 후퇴방지 케이스의 타측 선단부를 연결하여 각각 볼트 체결되며, 단면상에는 상기 클램핑 핀의 선단부에 대응하여 볼트홀을 형성하는 후퇴 방지판과; 상기 후퇴 방지판의 볼트홀에 체결되어 상기 클램핑 핀의 선단부를 지지하여 클램핑 핀이 외측으로 밀리지 않도록 하는 후퇴방지 볼트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주조용 금형의 클램핑 장치를 제공한다.

Description

주조용 금형의 클램핑 장치{CLAMPING DEVICE OF CASTING MOULD}

본 발명은 주조용 금형의 클램핑 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저압주조공법 등에서 사용되는 주조용 금형, 특히, 하형과 하형 베이스를 상호 고정 장착하는 주조용 금형의 클램핑 장치에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 저압주조공법에 의한 알루미늄 실린더 헤드 등의의 소재(素材) 생산공정은, 먼저 용해로에서 알루미늄 잉곳(Al ingot)을 녹여 용탕(11)을 만들고, 이 용탕(11)을 히터(21)와 플로트(22)가 구비된 주조기(20)에 공급한다.

그런 후, 중자 삽입공정에서 실린더 헤드의 워터 재킷(water jacket)이나, 오일 패시지 코어(oil passage core)(31)를 하부 금형인 하형(42)에 세팅(setting)하고, 흡기 및 배기 연소실에 흡기 포트 및 배기 포트를 하형(42)에 세팅한다. 이때 코어(31) 위를 잡아주는 곳을 코어 프린트(core print)(32)라고 한다.

그리고 코어 프린트(32)와 상형(41) 및 하형(42)과의 간섭을 피하기 위하여 약간의 갭(gap)을 준다. 또한 코어(31)를 세팅한 후, 상형(41) 및 하형(42)을 합형시켜 용탕(11)을 주입하고 냉각시킨다.

이와 같이, 성형한 후, 상부 및 하부 금형(41,42)을 분리하고, 제품을 취출한 후 실린더 헤드(50) 소재를 냉각하고, 가공 공정으로 이송한다.

이러한 소재의 주조를 위한 금형은 크게 상형(41)과 하형(42)으로 나누어지며, 특히 상기 하형(42)은 하형 베이스(45)에 고정 장착하게 되는데, 이때, 상기 하형(42)은 하형 베이스(45)에 안착된 상태로 클램핑 장치를 통하여 고정된다.

상기한 종래의 클램핑 장치의 구성은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 하형 베이스(45) 상에 4개소에 측방으로 상기 하형(42)이 안착되는 안착홈(47)까지 관통되는 핀 홀(49)을 구성하고, 상기 하형(42)이 안착홈(47)에 안착된 상태로 핀 홀(49)을 통하여 클램핑 핀(51)을 끼워넣어 클램핑 핀(51)의 끝단(55)이, 도 7에서 도시한 바와 같이, 하형(42)의 걸림돌기(53)를 걸어서 고정하게 된다.

그러나 상기한 바와 같이, 주조용 금형의 클램핑 장치를 통하여 하형을 하형 베이스에 고정하게 되면, 상기한 바와 같이, 저압주조공법을 통하여 중자 삽입, 상형 합형, 용탕주입, 냉각 취출 등의 일련의 주조공정 진행 중, 용탕 주입시의 용탕 상승압력 또는 상형 분리 및 조립시의 충격 등에 의해 상기 클램핑 핀이 하형으로부터 밀려나게 되어, 도 8에서와 같이, 하형과 하형 베이스와의 사이에 갭(GAP)이 발생하게 되며, 결국에는 상기 갭(GAP)이 하형과 상형 사이의 갭을 발생시키는 원인이 된다.

또한, 상기한 상형과 하형 사이의 갭을 통하여 누탕이 일어나며, 갭만큼 제품크기가 커지게 되어 제품불량의 원인이 되는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 주조용 금형, 특히, 하형과 하형 베이스를 상호 고정 장착하는 클램핑 핀이 공정 진행중 외부 충격의 영향을 받지 않으며, 클램핑 작동을 이룰 수 있도록 함으로서 제품불량의 원인을 배제할 수 있도록 하는 주조용 금형의 클램핑 장치를 제공하는 것이다. .

도 1은 저압주조공법에 의한 실린더 헤드 소재 생산공정을 도시한 개략적인 흐름도이다.

도 2는 본 발명이 적용되는 도 1의 A-A 선에 따른 주조용 금형의 부분 단면도이다.

도 3은 도 2의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도 4는 도 2의 C부분의 확대도이다.

도 5는 도 2의 D방향에서 본 도면이다.

도 6은 종래 기술에 의한 도 1의 A-A 선에 따른 주조용 금형의 부분 단면도이다.

도 7은 도 6의 E-E 선에 따른 주조용 금형의 부분 단면도이다.

도 8은 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 도 6의 E-E 선에 따른 주조용 금형의 부분 단면도이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 주조용 금형의 클램핑 장치는 주조용 금형의 하형을 하형 베이스 상에 다수의 개소에서 핀 홀에 끼워지는 클랭핑 핀을 통하여 고정 장착하기 위한 주조용 금형의 클램핑 장치에서,

상기 하형 베이스 상의 핀 홀의 외측으로 클램핑 핀을 가이드 하도록 끼워지는 부시 플레이트와; 상기 부시 플레이트의 외측으로 상기 하형 베이스의 측면에 상기 부시 플레이트와 함께 볼트 체결되며, 가장자리 부분에는 걸이돌기를 형성하는 체결 플레이트와; 상기 체결 플레이트의 걸이돌기에 걸리도록 일선단부에 내측으로 절곡된 걸림돌기를 형성하며, 상기 체결 플레이트의 양측으로 각각 상기 클램핑 핀을 사이에 두고 배치되는 2장의 후퇴방지 케이스와; 상기 2장의 후퇴방지 케이스의 타측 선단부을 연결하여 각각 볼트 체결되며, 단면상에는 상기 클램핑 핀의 선단부에 대응하여 볼트홀을 형성하는 후퇴 방지판과; 상기 후퇴 방지판의 볼트홀에 체결되어 상기 클램핑 핀의 선단부를 지지하여 클램핑 핀이 외측으로 밀리지 않도록 하는 후퇴방지 볼트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 후퇴방지 볼트 상에는 볼트 헤드와 상기 후퇴 방지판 사이에, 후퇴방지 볼트의 체결 상태를 일정하게 고정하기 위한 고정 너트가 체결되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 저압주조공법에 의한 실린더 헤드 소재 생산공정을 도시한 개략적인 흐름도이고, 도 2는 본 발명이 적용되는 도 1의 A-A 선에 따른 주조용 금형의 부분 단면도로서, 여기에서는 주조용 금형의 일반적인 부분에 대한 설명은 생략하고, 본발명에 따른 주조용 금형의 클램핑 장치의 특징에 따른 구성만을 설명하기로 한다.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 주조용 금형의 클램핑 장치(101)는 주조용 금형 중에서, 하형(103)과 하형 베이스(105)를 상호 고정하기 위한 것으로, 상기 주조용 금형의 하형(103)을 하형 베이스(105) 상에 4개소에서 핀 홀(107)에 끼워지는 클랭핑 핀(109)을 후방으로 밀리지 않도록 그 일측에서 클램핑 핀(109)을 지지하여 주는 구성을 포함한다.

즉, 도 3, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 하형 베이스 상의 핀 홀(107)의 외측으로 상기 클램핑 핀(109)을 가이드 하도록 상기 핀 홀(107)에 부시 플레이트(111)가 끼워진다.

그리고 상기 부시 플레이트(111)의 외측으로는 상기 하형 베이스(105)의 측면에 대하여 상기 부시 플레이트(111)와 함께 체결 플레이트(113)가 볼트(115)로 체결되며, 이 체결 플레이트(113)는 그 가장자리 부분에 걸이돌기(117, 도 4참조)를 형성하여 이루어진다.

또한, 상기 체결 플레이트(113)의 양측으로 각각 상기 클램핑 핀(109)을 사이에 두고 2장의 후퇴방지 케이스(119,121)가 배치되며, 이 후퇴방지 케이스 (119,121)는 상기 체결 플레이트(113)의 걸이돌기(117)에 걸리도록 그 일선단부에 내측으로 절곡된 걸림돌기(123)를 형성하여 이루어진다.

또, 상기 2장의 후퇴방지 케이스(119,121)의 타측 선단부는 후퇴 방지판 (125)이 각각 볼트(127)로 체결되어 상호 연결되며, 이 후퇴 방지판(125)은 그 단면상에 상기 클램핑 핀(109)의 선단부에 대응하여 볼트홀(129)을 형성한다.

그리고 이 후퇴 방지판(125)의 상기 볼트홀(129)에는 상기 클램핑 핀(109)의 선단부를 지지하도록 후퇴방지 볼트(131)가 체결되어 클램핑 핀(109)이 외측으로 밀리지 않도록 작용하게 되며, 상기 후퇴방지 볼트(131) 상에는 볼트 헤드(133)와 상기 후퇴 방지판(125) 사이에, 후퇴방지 볼트(131)의 체결 상태를 일정하게 고정하기 위한 고정 너트(135)가 체결되어 이루어진다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 클램핑 장치의 특징적인 작용만을 설명하면, 하형(103)을 하형 베이스(105)의 안착홈에 안착시킨 상태에서, 상기 하형 베이스(105) 상의 측면으로 4개소에 형성된 각각의 핀 홀(107)을 통하여 클램핑 핀(109)을 끼워넣어, 도 3에서와 같이, 클램핑 핀(109)의 끝단(137)이 상기 하형(103)의 돌출부(139)를 상측에서 지지하도록 한다.

그 다음, 상기 부시 플레이트(111)를 상기 하형 베이스(105) 상의 핀 홀(107)에 끼워넣어 클램핑 핀(109)을 가이드 하도록 한 상태에서, 체결 플레이트 (113)를 하형 베이스(105)의 측면 상에 볼트 체결하여 부시 플레이트(111)와 함께, 고정하되, 상기 체결 플레이트(113)의 걸이돌기(117)에는 상기 후퇴방지 판(125)에 의해 상호 연결된 2장의 후퇴방지 케이스(119,121)가 걸림돌기(123)를 통하여 이에 걸린 상태로 고정된다.

이와 같은 상태에서, 상기 후퇴 방지판(125)의 볼트홀(129)에 체결된 후퇴방지 볼트(131)를 잠그는 방향으로 체결하여 클램핑 핀(109)의 선단부를 지지하도록 함으로서 클램핑 핀(109)이 외측으로 밀리지 않도록 한다.

이 때, 상기 고정 너트(135)는 후퇴방지 볼트(131) 상에서 후퇴 방지판(125)까지 잠궈 주조공정 진행 중, 상기 클램핑 핀(109)이 밀리는지를 확인 할 수 있으며, 동시에 후퇴방지 볼트(131)의 체결 상태를 차후에도 일정하게 유지할 수 있도록 해준다.

따라서, 저압주조공법을 통하여 중자 삽입, 상형 합형, 용탕주입, 냉각 취출 등의 일련의 주조공정 진행 중, 용탕 주입시의 용탕 상승압력 또는 상형 분리 및 조립시의 충격 등에 의해서도 상기 후퇴 방지판(125) 상의 후퇴방지 볼트(131)에 의해 클램핑 핀(109)이 하형(103)으로부터 밀려나지 않게 되며, 종래 하형(103)과 하형 베이스(105)와의 사이에 갭(GAP)이 발생하게 되는 원인을 제거할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 주조용 금형의 클램핑 장치에 의하면, 주조용 금형, 특히, 하형과 하형 베이스를 상호 고정 장착하는 클램핑 핀이 그 선단부를 통하여 하형 베이스 상에 견고하게 지지되어 공정진행 중, 용탕 주입시의 용탕 상승압력 또는 상형 분리 및 조립시의 충격 등에 의한 외부 충격의 영향을 받지 않고, 클램핑 작동 상태를 견고하게 유지함으로서, 상형과 하형 사이에는 갭이 발생되지 않으며, 이로 인한 누탕의 염려를 배제할 수 있으며, 양호한 품질의 제품을 주조할 수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 주조용 금형의 하형을 하형 베이스 상에 다수의 개소에서 핀 홀에 끼워지는 클랭핑 핀을 통하여 고정 장착하기 위한 주조용 금형의 클램핑 장치에 있어서,

   상기 하형 베이스 상의 핀 홀의 외측으로 클램핑 핀을 가이드 하도록 끼워지는 부시 플레이트와;

   상기 부시 플레이트의 외측으로 상기 하형 베이스의 측면에 상기 부시 플레이트와 함께 볼트 체결되며, 가장자리 부분에는 걸이돌기를 형성하는 체결 플레이트와;

   상기 체결 플레이트의 걸이돌기에 걸리도록 일선단부에 내측으로 절곡된 걸림돌기를 형성하며, 상기 체결 플레이트의 양측으로 각각 상기 클램핑 핀을 사이에 두고 배치되는 2장의 후퇴방지 케이스와;

   상기 2장의 후퇴방지 케이스의 타측 선단부을 연결하여 각각 볼트 체결되며, 단면상에는 상기 클램핑 핀의 선단부에 대응하여 볼트홀을 형성하는 후퇴 방지판과;

   상기 후퇴 방지판의 볼트홀에 체결되어 상기 클램핑 핀의 선단부를 지지하여 클램핑 핀이 외측으로 밀리지 않도록 하는 후퇴방지 볼트와;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주조용 금형의 클램핑 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 후퇴방지 볼트 상에는

   볼트 헤드와 상기 후퇴 방지판 사이에, 후퇴방지 볼트의 체결 상태를 일정하게 고정하기 위한 고정 너트가 체결되는 것을 특징으로 하는 주조용 금형의 클램핑 장치.