KR100596337B1

KR100596337B1 - 링형 주물의 주형

Info

Publication number: KR100596337B1
Application number: KR1020050029715A
Authority: KR
Inventors: 윤우석
Original assignee: 주식회사 진성티이씨
Priority date: 2005-04-09
Filing date: 2005-04-09
Publication date: 2006-08-28

Abstract

본 발명에 따른 링형 주물의 주형은 캐비티가 상대적으로 큰 링형의 아우터 캐비티와, 상기 아우터 캐비티의 내부에 적어도 하나 이상 구비된 링형의 인너 캐비티와, 상기 아우터/인너 캐비티와 연결되어 용탕이 주입되는 하나의 주입구를 포함하여 구성되기 때문에 상기 주형이 상기 아우터 캐비티를 수용할 수 있는 크기로만 구비되면 되므로 소형 설비로 대량 생산할 수 있다.

링형 주물, 주형, 다중 구조

Description

링형 주물의 주형{Mold of Ring type Casting}

도 1은 종래 기술에 따른 링형 주물의 주형에 대한 평면구성도,

도 2는 종래의 다른 기술에 따른 링형 주물의 주형에 대한 평면구성도,

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 링형 주물의 주형에 대한 평면구성도,

도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도,

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 링형 주물의 탈사 후 상태를 나타낸 사진

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 링형 주물의 주형에 대한 평면구성도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 주형 52 : 아우터 캐비티

54 : 인너 캐비티 60 : 주입구

62 : 아우터 용탕주입부 64 : 인너 용탕주입부

본 발명은 링형 주물의 주형에 관한 것으로서, 특히 적어도 둘 이상의 캐비티가 다중 구조로 구비된 링형 주물의 주형에 관한 것이다.

일반적으로 링형 주물의 주형은 플로팅 씰(Floating Seal)등과 같은 링형 주물을 주조하기 위해 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 링형 주물의 주형에 대한 평면 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 링형 주물의 주형(2)은, 플로팅 씰과 같은 링형 주물이 주조되는 캐비티(2')와, 상기 캐비티(2') 안쪽에 위치되어 용탕이 주입되는 주입구(10)와, 상기 주형(2)의 캐비티(2')에 용탕이 주입될 수 있도록 상기 주입구(10)와 캐비티(2')를 연결하는 용탕주입부(12)와, 상기 주형(2)의 내부 빈 공간에 위치된 중자(14)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 링형 주물의 주형에 의한 주조공정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 링형 주물의 주형을 조형하기 위한 금형 틀에 주물사를 공급한 후 표면을 스크랩핑(Scrapping)한 다음, 금형을 적정온도까지 가열하여 일정시간 유지시킨다.

다음, 주형을 금형 틀에서 이젝트 핀(eject pin)(4)으로 빼낸다.

금형 틀에서 빼낸 주형(2)을 다단으로 쌓고, 다단으로 쌓인 주형(2)들을 합형틀에 하나로 고정시킨다.

이와 같이 합형이 완료되고 나면, 상기 주입구(10) 및 용탕주입부(12)를 통해 캐비티(2')에 용탕을 주입한 후, 상기 캐비티(2')에 주입된 용탕을 일정시간 이상 냉각, 응고한다. 상기 캐비티(2')에 주입된 용탕이 응고되고 나면, 상기 주형(2)으로부터 용탕이 응고되어 형성된 링형 주물을 탈사한 후 마무리 처리한다.

그러면, 상기 링형 주물의 주조가 완료된다.

한편, 도 2는 종래의 다른 기술에 따른 링형 주물의 주형에 대한 평면구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같은 종래의 다른 기술에 따른 링형 주물의 주형은, 하나의 주형(20)으로 적어도 둘 이상의 링형 주물을 한번에 주조할 수 있도록, 주형(20)에 둘 이상의 링형 주물이 형성되는 공간인 캐비티(22)가 적어도 둘 이상 형성된 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 주형(20)은 그 중앙에 용탕이 주입되는 주입구(30)가 위치되고, 상기 주입구(30)를 중심으로 적어도 둘 이상의 캐비티(22)가 배열되며, 상기 캐비티(22)가 상기 주입구(30)와 용탕주입부(32)를 통해 연결된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 링형 주물의 주형은, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 주형(20)에 적어도 둘 이상의 캐비티(22)가 구비되는 경우 그 크기가 각 주형(20)의 캐비티(22) 개수에 비례하여 커지기 때문에 상기 링형 주형물의 크기가 크면 하나의 주형(20)으로 적어도 둘 이상의 링형 주물을 주조할 경우 제조 설비가 방대해진다. 따라서 통상 대형 링형 주물은 통상적으로 하나의 주 형(20)에 하나씩 주조되고 있어서 대형 링형 주물의 경우, 생산성이 낮은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 주형의 크기가 적정하면서도 링형 주물의 크기에 상관없이 하나의 주형으로 적어도 둘 이상의 링형 주물의 주조가 가능한 링형 주물의 주형을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 링형 주물의 주형은, 링형의 아우터 캐비티와; 상기 아우터 캐비티의 내부에 적어도 하나 이상 구비된 링형의 인너 캐비티와; 용탕이 주입되는 주입구와; 상기 주입구와 아우터/인너 캐비티를 연결하는 다수개의 아우터/인너 용탕주입부와; 상기 아우터 캐비티와 인너 캐비티 사이에 위치된 아우터 중자 및 상기 인너 캐비티 내부에 위치된 인너 중자를 포함하여 구성되고,
상기 아우터,인너 캐비티를 갖는 주형은 다단 적층된 구조로 구비되고;
상기 용탕주입부는 각 층의 아우터/인너 캐비티와 연결된 다수개의 아우터/인너 게이트와, 상기 다수개의 아우터/인너 게이트를 하나로 연결하는 아우터/인너 라이저와, 상기 주입구와 아우터/인너 라이저를 연결하는 아우터/인너 탕도로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 링형 주물의 주형에 대한 평면구성도이 고, 도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 링형 주물의 탈사 후 상태를 나타낸 제품사진이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 링형 주물의 주형은, 적어도 둘 이상의 링형 주물을 주조할 수 있도록 다중 구조로 구비된 적어도 둘 이상의 캐비티를 갖는 주형(50)과, 상기 주형(50)의 각각의 캐비티와 연결되고 외부에서 용탕이 주입되는 주입구(60)를 포함하여 구성된다.

상기 주형(50)은 다수개가 다단으로 적층된 구조로 구비된다. 물론, 다단으로 적층된 주형(50)들은 합형틀에 의해 하나로 고정된다.

상기 주형(50)의 캐비티는 상대적으로 큰 링형의 아우터 캐비티(52)와, 상기 아우터 캐비티(52)의 내부에 위치되어 상기 아우터 캐비티(52)보다 작은 적어도 하나 이상의 링형의 인너 캐비티(54)로 이루어진다. 이하, 하나의 주형(50)의 캐비티가 이중 구조, 즉 각 주형(50)에 하나의 아우터 캐비티(52)와 상기 아우터 캐비티(52)의 내부에 위치된 하나의 인너 캐비티(54)를 갖는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 아우터 캐비티(52)는 주형(50)의 중심과 동심이도록 구비될 수 있고, 상기 인너 캐비티(54)는 상기 아우터 캐비티(52)의 중심에 대하여 편심되게 구비될 수 있다.

그리고, 상기 아우터 캐비티(52)와 인너 캐비티(54) 사이의 빈 공간에는 아우터 중자(53)가 적어도 하나 이상 구비되고, 상기 인너 캐비티(54)의 내부 빈 공간에는 인너 중자(55)가 구비된다.

상기 주입구(60)는 상기 아우터 캐비티(52)와 인너 캐비티(54) 사이에 위치 될 수 있고, 상기 다단으로 적층된 주형(50)들을 관통할 수 있도록 상하로 길게 구비된다.

상기 주입구(60)는 상기 각 주형(50)의 아우터 캐비티(52)와 아우터 용탕주입부(62)를 통해 연결된다.

상기 아우터 용탕주입부(62)는 아우터 탕도(62a), 아우터 라이저(62b), 아우터 게이트(62c)로 이루어져 있다. 아우터 탕도(62a)는 상기 주입구(60)의 하부와 수직으로 연결되어 있다. 아우터 라이저(62b)는 상기 다단으로 적층된 주형(50)들을 수직 관통할 수 있도록 상하로 길게 형성되어 있으며 상기 아우터 캐비티(52)와 인너 캐비티(54) 사이에 위치하여 상기 아우터 탕도(62a)와 연결되어 있다. 아우터 게이트(62c)는 상기 아우터 라이저(62b)와 각 주형(50)의 아우터 캐비티(52)를 연결하고 있다.

또한, 상기 주입구(60)는 인너 용탕주입부(64)를 통해 상기 각 주형(50)의 인너 캐비티(54)와 연결된다.

상기 인너 용탕주입부(64)는 인너 탕도(64a), 인너 라이저(64b), 다수개의 인너 게이트(64c)로 이루어져 있다. 인너 탕도(64a)는 상기 주입구(60)의 하부와 수직으로 연결되어 있으며, 인너 라이저(64b)는 상기 다단으로 적층된 주형(50)들을 수직 관통할 수 있도록 상하로 길게 형성되고 상기 인너 캐비티(54) 내부에 위치되어 상기 인너 탕도(64a)와 연결되어 있다. 또한 다수개의 인너 게이트(64c)는 상기 인너 라이저(64b)와 각 주형(50)의 인너 캐비티(54)를 연결해 주고 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 링형 주물의 주형을 이용한 주조공정을 살펴보면 다음과 같다.

합형된 쉘 몰드 주형의 상측에서 상기 주입구(60)를 통해 용탕을 주입하면, 용탕이 상기 주입구(60)의 하부에서 아우터 탕도(62a)와 인너 탕도(64a)로 분할되어 주입된다.

상기 아우터 탕도(62a)로 주입된 용탕은 상기 아우터 라이저(62b)와 각 주형(50)의 아우터 게이트를 통해 맨 아래에 있는 주형(50)의 아우터 캐비티(52)부터 차례대로 각 주형(50)의 아우터 캐비티(52)에 주입된다.

동시에, 인너 탕도(64a)로 주입된 용탕은 상기 인너 라이저(64b)와 각 주형(50)의 인너 게이트를 통해 맨 아래에 있는 주형(50)의 인너 캐비티(54)부터 차례대로 각 주형(50)의 인너 캐비티(54)에 주입된다.

이와 같은 과정을 통해 상기 각 주형(50)의 아우터 캐비티(52)와 인너 캐비티(54)에 용탕이 주입되고 나면, 그 상태에서 금형에 주입된 용탕이 일정 시간 이상 냉각된다.

상기 용탕의 냉각과정 후, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 각 주형(50)의 아우터 캐비티(52) 또는 인너 캐비티(54)에서 응고된 링형 주물(R)이 탈사된 다음, 탈사된 링형 주물(R)을 마무리 처리하면, 링형 주물의 주조공정이 완료된다.

이하 기술될 본 발명의 다른 실시 예에 따른 링형 주물의 주형은 상술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 링형 주물의 주형과 주형의 캐비티 구조를 제외하고 동일하므로, 일부 상세 설명을 생략하고 상술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 링형 주물의 주형을 참조한다.

도 6에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 링형 주물의 주형에 있어서, 주형(100)은 하나의 아우터 캐비티(102)와, 상기 아우터 캐비티(102) 내부에 위치되고 서로 나란히 배치된 적어도 둘 이상의 인너 캐비티(104,105)를 가지며, 주물사를 줄이기 위해서 사용하는 중자(101)를 갖는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 인너 캐비티(104) 중 적어도 하나는 다중 구조로 구비될 수도 있다. 즉, 상기 인너 캐비티(104) 내부에 또 다른 인너 캐비티(104')가 구비될 수 있다.

상기 주형(100)의 아우터 캐비티(102)와 다수개의 인너 캐비티(104,104',105)는 용탕이 주입될 수 있도록 각각 주입구(110)와 아우터/인너 용탕주입부(111,112,113,114)를 통해 연결됨은 물론이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 링형 주물의 주형은 주형의 캐비티가 상대적으로 큰 링형의 아우터 캐비티와, 상기 아우터 캐비티의 내부에 적어도 하나 이상 구비된 링형의 인너 캐비티와, 상기 아우터/인너 캐비티와 연결되어 용탕이 주입되는 하나의 주입구를 포함하여 구성되기 때문에 상기 주형이 상기 아우터 캐비티를 수용할 수 있는 크기로만 구비되면 되므로 소형 설비로 대량 생산할 수 있 는 이점이 있다.

Claims

링형의 아우터 캐비티와; 상기 아우터 캐비티의 내부에 적어도 하나 이상 구비된 링형의 인너 캐비티와; 용탕이 주입되는 주입구와; 상기 주입구와 아우터/인너 캐비티를 연결하는 다수개의 아우터/인너 용탕주입부와; 상기 아우터 캐비티와 인너 캐비티 사이에 위치된 아우터 중자 및 상기 인너 캐비티 내부에 위치된 인너 중자를 포함하여 구성되고,

상기 아우터,인너 캐비티를 갖는 주형은 다단 적층된 구조로 구비되고;

상기 용탕주입부는 각 층의 아우터/인너 캐비티와 연결된 다수개의 아우터/인너 게이트와, 상기 다수개의 아우터/인너 게이트를 하나로 연결하는 아우터/인너 라이저와, 상기 주입구와 아우터/인너 라이저를 연결하는 아우터/인너 탕도로 이루어진 것을 특징으로 하는 링형 주물의 주형.
제 1 항에 있어서,

상기 인너 캐비티는 상기 아우터 캐비티의 내부에 하나 구비되고, 상기 아우터 캐비티의 중심에 대하여 편심된 것을 특징으로 하는 링형 주물의 주형.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 주입구는 상기 아우터 캐비티와 인너 캐비티 사이에 위치된 것을 특징으로 하는 링형 주물의 주형.
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