KR100578066B1 - Metallic mold structure for forming sand mold for water jacket of cylinder block - Google Patents
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Abstract
본 발명은 격벽에 구배를 줄 필요가 없도록 된 실린더 블록의 워터 재킷 사형 성형용 금형 구조에 관한 것으로, 서로 마주하는 부위의 반대편에 중심점이 같은 원호 형상의 외주면을 갖는 쌍으로 이루어져 일렬로 여러 개가 배치된 블록(12)이 구비된 하형(10); 직삼각형 모양을 갖도록 형성되어 상기 하형(10)의 블록(12)이 서로 마주하는 부위의 공간에 수직한 일측 변이 서로 마주하도록 배치된 여러 쌍으로 이루어지며, 상기 블록(12)이 배치될 열을 따라 슬라이딩 이동하도록 설치되고, 서로 마주하는 수직한 변에 격벽을 형성하기 위한 오목한 홈(42)을 가지며, 스프링(32)에 의해 쌍을 이루는 것끼리 서로로부터 멀어지는 방향으로 탄력 지지된 인서트부재(40); 상기 하형(10)의 블록(12)에 대응하도록 서로 마주하는 부위의 반대편에 중심점이 같은 원호 형상의 외주면을 갖는 쌍으로 이루어져 일렬로 여러 개가 배치된 블록(22)이 구비된 상형(20); 및 상기 쌍을 이루는 인서트부재(40)가 수직한 변이 접촉한 상태일 때의 모양과 동일한 모양의 홈(52)을 갖추어 상기 상형(20)에 설치된 인서트부재 작동체(50)를 포함한다.The present invention relates to a mold structure for forming a water jacket of a cylinder block, which does not need to give a gradient to a partition wall. Lower mold 10 having a block 12 is provided; It is formed to have a right triangular shape and consists of several pairs arranged so that one side of the block 12 of the lower mold 10 is perpendicular to the space of the portion facing each other, along the rows to be arranged The insert member 40 which is installed to slide and has a concave groove 42 for forming a partition on a vertical side facing each other and which is elastically supported in a direction apart from each other by a pair of springs 32. ; An upper mold 20 having a plurality of blocks 22 arranged in a row in pairs having an outer circumferential surface having the same center point on opposite sides of the portions facing each other so as to correspond to the blocks 12 of the lower mold 10; And an insert member actuator 50 provided in the upper mold 20 by having a groove 52 having the same shape as that of the pair of insert members 40 in a vertical side contact state.
실린더, 워터 재킷, 사형, 격벽, 구배Cylinder, water jacket, death penalty, bulkhead, gradient
Description
도1은 종래 기술에 따른 실린더 블록의 워터 재킷 사형 성형용 금형 구조를 나타낸 개략도;1 is a schematic view showing a mold structure for forming a water jacket sand mold of a cylinder block according to the prior art;
도2는 종래의 워터 재킷 사형 성형용 금형의 문제점을 설명하기 위한 도면;Figure 2 is a view for explaining the problem of the conventional water jacket sand mold.
도3은 본 발명에 따른 실린더 블록의 워터 재킷 사형 성형용 금형 구조를 나타낸 개략 구성도;3 is a schematic configuration diagram showing a mold structure for water jacket sand forming of a cylinder block according to the present invention;
도4는 본 발명의 요부인 하형이 도시된 사시도;4 is a perspective view showing a lower mold which is a main part of the present invention;
도5는 본 발명의 요부인 상형이 도시된 사시도;5 is a perspective view showing an upper mold which is a main part of the present invention;
도6은 본 발명의 금형이 합형되기 이전의 모습을 나타낸 요부 상세도;Figure 6 is a detailed view of the main portion showing the state before the mold of the present invention is molded;
도7은 본 발명의 금형이 합형된 이후의 모습을 나타낸 요부 상세도이다.7 is a detailed view showing the main part after the mold of the present invention is molded.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
10 : 하형 12 : 블록10: bottom 12: block
20 : 상형 22 : 블록20: Pictograph 22: Block
32 : 스프링 40 : 인서트부재32: spring 40: insert member
41B : 원호부 41A : 평면부41B:
42 : 홈 50 : 인서트부재 작동체42
52 : 홈52: home
본 발명은 실린더 블록의 워터 재킷 사형 성형용 금형 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 격벽에 구배를 줄 필요가 없도록 된 실린더 블록의 워터 재킷 사형 성형용 금형 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 엔진의 실린더 블록에는 엔진 과열을 방지하기 위한 냉각수 통로인 워터 재킷이 형성되어 있으며, 워터 재킷의 형성 방법은 모래를 이용하여 워터 재킷 형상의 사형을 형성시킨 후, 그 사형을 주형에 설치하여 주조 작업을 수행하는 공정에 의해 워터 재킷이 실린더 블록에 형성된다.In general, a water jacket, which is a coolant passage for preventing engine overheating, is formed in a cylinder block of an engine, and a water jacket is formed by using sand to form a water jacket shape, and then installing the sand mold on a mold. The water jacket is formed in the cylinder block by the process of performing the casting operation.
워터 재킷 형상의 사형(1)은 도1에 개략적으로 도시된 것처럼, 고정된 하형(2)과 거동하는 상형(3) 및 사이드 다이(4)를 통해 형성된다.The water jacket shaped
그리고, 종래의 금형 구조를 이용하여 제작된 사형(1)은 도2에 도시된 것처럼 격벽(5)의 두께가 중앙에서 상부 및 하부로 갈수록 작아지는 형상을 가지며, 이는 뽑기 구배에 의한 것이다.In addition, the
그러나, 이렇게 격벽(5)의 상부 및 하부 두께가 작은 경우 강성이 저하됨으로써 실린더 블록을 주조 작업에 의해 제작할 때 용탕주입시 격벽에서 크랙이 발생되어 소착으로 인한 물통로 막힘이 발생되는 문제점을 갖는다.However, when the upper and lower thicknesses of the
또한, 격벽(5)의 크랙 발생을 줄이기 위하여 그 두께를 증가시키는 경우, 실 린더 보어 사이의 간격이 넓어져 강성 및 진동에 악영향을 주는 것은 물론, 실린더 블록의 크기도 커지는 문제점을 갖는 것이었다.In addition, when the thickness thereof is increased in order to reduce the occurrence of cracks in the
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 워터 재킷을 형성하기 위한 사형의 격벽에 구배를 주지 않고 두께를 일정하게 하여 실린더 블록의 제작시 용탕주입에 의한 격벽의 크랙 발생을 방지할 수 있도록 된 실린더 블록의 워터 재킷 사형 성형용 금형 구조를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to prevent the occurrence of cracks in the partition wall due to the injection of the molten metal during the manufacture of the cylinder block by making the thickness constant without giving a gradient to the sand wall partition for forming the water jacket It is an object of the present invention to provide a mold structure for forming a water jacket sand mold of a cylinder block.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 실린더 블록의 워터 재킷 형상을 갖는 사형을 형성하는 금형 구조에 있어서, 서로 마주하는 부위의 반대편에 중심점이 같은 원호 형상의 외주면을 갖는 쌍으로 이루어져 일렬로 여러 개가 배치된 블록이 구비된 하형; 직삼각형 모양을 갖도록 형성되어 상기 하형의 블록이 서로 마주하는 부위의 공간에 수직한 일측 변이 서로 마주하도록 배치된 여러 쌍으로 이루어지며, 상기 블록이 배치된 열을 따라 슬라이딩 이동하도록 설치되고, 서로 마주하는 수직한 변에 격벽을 형성하기 위한 오목한 홈을 가지며, 스프링에 의해 쌍을 이루는 것끼리 서로로부터 멀어지는 방향으로 탄력 지지된 인서트부재; 상기 하형의 블록에 대응하도록 서로 마주하는 부위의 반대편에 중심점이 같은 원호 형상의 외주면을 갖는 쌍으로 이루어져 일렬로 여러 개가 배치된 블록이 구비된 상형; 및 상기 쌍을 이루는 인서트부재가 수직한 변이 접촉한 상태일 때의 모양과 동일한 모양의 홈을 갖추어 상기 상형에 설치된 인서트부재 작동체를 포함함을 특징으로 하는 실린더 블록의 워터 재킷 사형 성형용 금형 구조를 마련함에 의한다.As a technical configuration for achieving the above object, in the mold structure for forming a sand mold having a water jacket shape of a cylinder block, a pair having an outer circumferential surface of an arc shape having the same center point on opposite sides of the portions facing each other; A lower mold having a plurality of blocks arranged in a row; It is formed to have a shape of a right triangle formed of a plurality of pairs arranged so that one side of the lower block is perpendicular to the space of the area facing each other, installed so as to slide along the row in which the block is arranged, facing each other An insert member having a concave groove for forming a partition on a vertical side, the insert members being elastically supported in a direction away from each other by a pair of springs; An upper mold having a plurality of blocks arranged in a row in pairs having an outer circumferential surface having the same center point on opposite sides of the portions facing each other so as to correspond to the lower blocks; And an insert member actuator installed in the upper mold having a groove having the same shape as that of the paired insert members when the vertical sides are in contact with each other. By providing.
또한, 본 발명의 금형 구조에서, 상기 인서트부재의 서로 마주하는 면은 격벽을 형성하기 위한 홈이 형성된 부위는 평면 형상을 갖는 평면부이고 이 평면부의 양측 부위는 상기 블록의 외주면과 동일한 곡률을 갖는 원호 형상을 갖도록 형성된 원호부인 것이 좋다.In addition, in the mold structure of the present invention, the surfaces facing each other of the insert members are flat portions having grooves for forming partitions, and both sides of the flat portions have the same curvature as the outer circumferential surface of the block. It is good that it is an arc part formed so that it may have an arc shape.
또한, 본 발명의 금형 구조에서, 상기 인서트부재의 빗변 부위는 계단 형상으로 형성되고, 상기 인서트부재 작동체의 홈은 인서트부재의 계단 부위와 동일한 형상의 계단 형상으로 형성된 것이 좋다.Further, in the mold structure of the present invention, the hypotenuse portion of the insert member is formed in a step shape, the groove of the insert member actuator is preferably formed in a step shape of the same shape as the step portion of the insert member.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명에 따른 실린더 블록의 워터 재킷 사형 성형용 금형 구조를 나타낸 개략 구성도이며, 도4 및 도5는 본 발명의 요부인 하형과 상형이 보다 상세하게 도시된 사시도로서, 본 발명의 금형은 고정된 하형(10)과 거동하는 상형(20) 및 사이드 다이(미도시됨)를 갖는다. 설명의 편의상, 사이드 다이는 도시를 생략한다.Figure 3 is a schematic configuration diagram showing a mold structure for forming a water jacket sand mold of a cylinder block according to the present invention, Figures 4 and 5 are perspective views showing in detail the lower mold and the upper mold as the main part of the present invention, The mold has a
상기 하형(10)은 여러 쌍의 블록(12)을 갖는바, 상기 각 쌍의 블록(12)은 서로 마주하는 부위는 평면 형상이고 반대쪽 부위는 중심점이 같은 원호 형상의 외주면을 갖도록 형성된다.The
그리고, 상기 각 쌍의 블록(12)들은 그 블록(12)이 서로 마주하는 부위의 사이에 소정의 공간을 형성하며, 이 공간을 따라 긴 길이를 갖도록 고정 설치된 지지 축(30)이 구비된다.Each of the pairs of
또한, 상기 지지축(30)에 여러 개의 스프링(32)이 끼워 설치되며, 이 스프링(32)의 양측에 인서트부재(40)가 각각 위치된다. 이때, 상기 스프링(32)은 상기 각 쌍의 블록(12) 사이에 위치된다.In addition, a plurality of
상기 인서트부재(40)는 상기 지지축(30)을 따라 슬라이딩되도록 장착되며, 이 인서트부재(40)는 그 폭이 상부로 갈수록 좁아지는 직삼각형 모양을 갖도록 형성되어 수직한 일측 변이 서로 마주하도록 배치된다.The
그리고, 상기 인서트부재(40)는 도6에 도시된 것처럼 서로 마주하는 면의 상부에 격벽을 형성하기 위한 오목한 홈(42)을 가지며 하부, 즉 지지축(30)이 관통하게 끼워진 부위에는 스프링(32)의 끝단을 수용하기 위한 스프링안착홈(44)이 형성된다.In addition, the
또한, 상기 인서트부재(40)의 빗변에 해당하는 부위의 면은 계단 형상을 가져도 좋다.In addition, the surface of the part corresponding to the hypotenuse of the
특히, 상기 인서트부재(40)의 서로 마주하는 면은 격벽을 형성하기 위한 홈(42)이 형성된 부위는 평면 형상을 갖는 평면부(41A)이고 이 평면부(41A)의 양측 부위는 상기 블록(12)의 외주면과 동일한 곡률을 갖는 원호 형상을 갖도록 형성된원호부(41B)이다. 이때, 상기 원호부(41B)는 이웃한 평면부(41A)가 서로 접촉하는 합형 상태일 때 블록(12)의 외주면과 동일한 면을 이루게 한다.In particular, the surfaces of the
상기 상형(20)은 상기 하형(10)에 대응하는 여러 쌍의 블록(22)을 갖는바, 상기 각 쌍의 블록(22)은 상기 하형(10)의 블록(22)과 마찬가지로 서로 마주하는 부위는 평면 형상이고 반대쪽 부위는 중심점이 같은 원호 형상의 외주면을 갖도록 형성된다.The
그리고, 상기 각 쌍의 블록(22)들은 그 블록(22)이 서로 마주하는 부위의 사이에 소정의 공간을 형성하며, 이 공간에 상기 하형(10)의 인서트부재(40)가 삽입되는 홈(52)을 갖는 인서트부재 작동체(50)가 설치된다.Each of the pairs of
상기 인서트부재 작동체(50)의 홈(52)은 상기 인서트부재(40)의 평면부(41A)가 서로 접촉하는 합형 상태일 때 그 인서트부재(40)의 빗변 부위와 동일한 형상을 갖는다.The
또한, 상기 상형(20)의 상부에는 모래를 주입하기 위한 모래주입노즐(60)이 설치된다.In addition, a
상기한 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.The operation of the present invention having the above configuration will be described.
도6은 본 발명의 금형이 합형되기 이전의 모습을 나타낸 요부 상세도로서, 하형의 인서트부재(40)가 스프링(32)에 의해 서로 소정 거리 떨어져 유지되고 있는 모습을 보인다.6 is a detailed view of the main portion showing the state before the mold of the present invention is molded, and shows that the
즉, 인서트부재(40)에 아무런 외력이 작용하지 않은 상태이며, 이 상태에서는 스프링(32)의 탄성력에 의해 인서트부재(40)의 서로 마주하는 면이 소정 거리 떨어져 있도록 유지된다.That is, no external force is applied to the
이러한 상태에서, 상형을 하부로 이동시키면, 그 상형에 갖춰진 인서트부재 작동체(50)가 함께 하강하며, 이렇게 인서트부재 작동체(50)가 하강하면 그 인서트부재 작동체(50)에 형성된 홈(52)의 내부로 하형의 인서트부재(40)가 삽입되기 시 작한다.In this state, when the upper mold is moved downward, the
상기 인서트부재 작동체(50)의 홈(52)에 하형의 인서트부재(40)가 삽입되면 상기 인서트부재(40)의 빗변 부위가 홈(52)에 접촉되면서 그 인서트부재(40)를 서로 가까워지도록 밀게 되며, 이때 스프링(32)은 수축된다.When the
도7에 도시된 것처럼 상형과 하형이 합형되면, 인서트부재(40)의 서로 마주하는 면이 밀착되며, 이때 홈(42)에 의해 격벽을 형성하기 위한 공간이 마련된다.When the upper mold and the lower mold are combined as shown in FIG. 7, the surfaces facing each other of the
이 상태로 모래주입노즐(60)을 통해 모래를 주입하고, 소정 시간 후, 즉 충분한 소성이 이루어질 수 있는 소성 사이클 타임이 지나간 후, 상형을 상승시킨다.In this state, sand is injected through the
이렇게 상형을 상승시키면, 홈(52)의 내부에 끼워져 있던 인서트부재(40)가 자유로워짐으로써 스프링(32)의 탄성 복원력에 의해 인서트부재(40)는 도6에 도시된 상태와 같이 서로 떨어지도록 이동된다.When the upper die is raised in this way, the
따라서, 워터 재킷을 형성시키기 위한 사형의 제작이 완료되며, 이 사형은 상기 인서트부재(40)의 홈(42)에 의해 형성된 격벽을 가진다.Therefore, the production of the sand mold for forming the water jacket is completed, and the sand mold has a partition formed by the
이때, 제작이 완료된 사형의 격벽은 전체적으로 두께가 일정하며, 이는 실린더 블록의 제작시 용탕주입에 의한 격벽의 크랙 발생을 예방할 수 있게 한다.At this time, the thickness of the partition is completed, the overall partition is constant, which makes it possible to prevent the occurrence of cracks in the partition wall by the injection of the molten metal when manufacturing the cylinder block.
게다가, 이러한 본 발명의 금형 구조에 의하면 격벽 내에 구멍을 갖는 사형의 제작도 용이하다.In addition, according to such a mold structure of the present invention, the production of a sand mold having a hole in the partition wall is also easy.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 실린더 블록의 워터 재킷 사형 성형용 금형 구조에 의하면, 사형의 격벽이 일정한 두께를 갖도록 제작 가능하여 실린더 블 록을 제작할 때 용탕주입에 의한 격벽의 크랙 발생을 예방할 수 있는 우수한 효과를 갖는다.As described above, according to the mold structure for forming a water jacket of a cylinder block according to the present invention, the partition wall of the sand mold can be manufactured to have a constant thickness, thereby preventing cracking of the partition wall due to the injection of molten metal when the cylinder block is manufactured. Has an excellent effect.
또한, 격벽의 크랙 발생을 예방시킴에 의해 실린더 블록의 불량률을 낮추어 생산성을 향상시킴은 물론 엔진의 제조단가를 낮출 수 있는 우수한 효과를 갖는다.In addition, by preventing the occurrence of cracks in the partition wall to lower the defective rate of the cylinder block to improve the productivity as well as to reduce the manufacturing cost of the engine has an excellent effect.
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