KR100622063B1 - 바렐중자 및 이를 이용한 주조방법 - Google Patents

Abstract

바렐중자 및 이를 이용한 주조방법이 개시된다. 개시된 바렐중자는, 상부 및 하부에 원통형으로 형성된 제1,2원통부와; 상기 제1,2원통부 사이에 형성되어 이들을 연결하기 위해 상기 제1,2원통부와 다른 형상으로 이루어진 연결부;를 포함하고, 상기 제1,2원통부와 상기 연결부가 접하는 일측은 헤드 페이스면이 되어 예열용 예비 용탕이 들어갈 수 있도록 홈이 형성된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 제품 주입 전에 미리 용탕을 흘려 부어 이 용탕의 온도에 의해 라이너가 균일하게 예열되도록 함으로써, 변형이 발생되지 않아 라이너의 조립성을 향상시킬 수 있고, 기존의 예열공정을 삭제할 수 있는 이점이 있다.

중자, 용탕, 라이너

Description

바렐중자 및 이를 이용한 주조방법{BARREL CORE AND CASTING METHOD USING THE SAME}

도 1a는 본 발명에 따른 바렐중자의 구성을 나타내 보인 사시도.

도 1b는 도 1a에서 'X'에서 본 배면도.

도 2는 본 발명에 따른 바렐중자를 이용한 주조방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 바렐중자를 이용한 주조방법이 적용된 가이드 링 및 라이너 설치 상태를 나타내 보인 도면.

도 4는 본 발명에 따른 바렐중자가 적용된 전체적인 주형 구성을 나타내 보인 개략적인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 바렐중자

11. 제1원통부

12. 제2원통부

13. 연결부

14. 용탕주입구

20. 가이드 링

30. 라이너

본 발명은 바렐중자 및 이를 이용한 주조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용탕의 온도에 의하여 라이너가 균일하게 예열되도록 하기 위한 바렐중자 및 이를 이용한 주조방법에 관한 것이다.

사형 알루미늄 주조시 모재와 주철 라이너(liner)와의 융착성을 좋게 하기 위해 500℃∼600℃ 정도의 오븐(oven)에 라이너를 넣고 예열시켜 부분 조립된 주형을 준비한 후, 이 라이너를 예컨대, 집개같은 것으로 작업자가 꺼내어 고온의 라이너를 바렐중자에 작업자가 집게로 라이너를 끼우고, 주형의 합형을 완료하고 제품을 주입하는 공정으로 진행되어 왔다.

이때의 상기 바렐중자의 형상은 솔리드 타입(solid type)으로 모래 씻김을 방지하기 위한 가이드 링을 상단 및 하단부에 위치시키는 단순구조로 되어있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 기술은, 부분 조립 후 오븐에서 꺼내어 수작업으로 설치함에 따라 예열 라이너별 온도 편차가 심하다.

그리고 작업성이 좋지 않으며, 미리 예열된 라이너를 바렐중자에 삽입시키므로 예열온도에 따른 라이너의 변형이 발생하여 바렐중자에 고온의 라이너를 조립시키기가 쉽지 않다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 제품 주입 전에 미리 용탕을 흘려 부어 이 용탕의 온도에 의해 라이너가 균일하게 예열되도록 하여 변형이 발생되지 않아 라이너의 조립성을 향상시키도록 한 바렐중자 및 이를 이용한 주조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바렐중자는, 상부 및 하부에 원통형으로 형성된 제1,2원통부와; 상기 제1,2원통부 사이에 형성되어 이들을 연결하기 위해 상기 제1,2원통부와 다른 형상으로 이루어진 연결부;를 포함하고, 상기 제1,2원통부와 상기 연결부가 접하는 일측은 헤드 페이스면이 되어 예열용 예비 용탕이 들어갈 수 있도록 홈이 형성되며, 이때, 상기 연결부의 단면은, 십자형으로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바렐중자를 이용한 주조방법은, (a) 상형을 제외한 주형을 조립하는 단계와; (b) 상온의 라이너를 바렐중자에 미리 설치한 후, 합형을 완료하는 단계와; (c) 상기 바렐중자를 통해 라이너 예열용 예비 용탕을 주입하는 단계와; (d) 제품 주조를 위한 용탕을 주입하는 단계;를 포함하고,
이때, 상기 단계 (b)에서, 상기 라이너를 상기 바렐중자에 설치는, (b1) 상부 및 하부에 원통형으로 형성된 제1,2원통부와, 상기 제1,2원통부 사이에 형성되어 이들을 연결하기 위해 상기 제1,2원통부와 다른 형상으로 이루어진 연결부;를 포함하고, 상기 제1,2원통부와 상기 연결부가 접하는 일측은 헤드 페이스면이 되어 상기 예열용 예비 용탕이 들어갈 수 있도록 용탕주입구가 형성된 바렐중자를 준비하는 단계와; (b2) 상기 제1,2원통부에 라이너용 가이드 링을 끼우는 단계와; (b3) 상기 제1,2원통부 및 상기 연결부 전체에 걸쳐 라이너를 삽입하는 단계;를 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

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

도 1a에는 본 발명에 따른 바렐중자의 구성을 나타낸 사시도가 도시되어 있고, 도 1b에는 도 1의 A에서 본 배면도가 도시되어 있다.

도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 바렐중자(10)는, 상부 및 하부에 원 통형으로 형성된 제1,2원통부(11,12)와, 이 제1,2원통부(11,12) 사이에 형성되어 이들 제1,2원통부(11,12)를 연결하기 위해 제1,2원통부(11,12)와 같이 원통형이 아닌 다른 단면 형상으로 이루어진 연결부(13)를 포함하여 구성된다.

그리고 특히, 상기 제1,2원통부(11,12)와 연결부(13)가 접하는 일측은 헤드 페이스면이 되어 예열용 예비 용탕이 들어갈 수 있도록 용탕주입구(14)가 형성된다. 또한 상기 연결부(13)의 단면은, 십자형(＋)으로 이루어졌다.

상기한 십자형의 용탕주입구(14)의 후술하는 3b에 도시된 바와 같은 라이너(30) 접촉부는 예열 효과를 감안하여 5mm의 두께로 이루어지고, 상기 헤드 페이스면측의 고리형 형상의 외곽직경은 블록의 실린더 직경과 일치되게 성형된다.

그리고 예비 용탕의 유입을 위해 그 내경은 외경에서 편측 2mm 정도로 이루어지고, 크랭크실측 상면은 전체를 원통형으로 구성되고, 크랭크 중자를 설치할 수 있도록 원통형의 코어 프린트(core print)구조를 가진다

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 바렐중자를 이용한 주조방법을 설명하면 다음과 같다.

도 2에는 본 발명에 따른 바렐중자를 이용한 주조방법을 순차적으로 나타내 보인 순서도가 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 바렐중자(10)를 이용한 주조방법은, 우선, 상형을 제외한 주형을 조립한다.(단계 110)

이어서, 상온의 라이너(30)를 바렐중자(10)에 미리 설치한 후, 합형을 완료한다.(단계 120)

그리고 상기 바렐중자(10)를 통해 라이너(30) 예열용 예비 용탕을 주입한다.(단계 130) 이때, 상기 바렐중자(10)에 형성된 용탕주입구(14)를 통해 예열용 예비 용탕을 주입한다.

또한 제품 주조를 위한 용탕을 주입한다.(단계 140)

이어서, 상기 단계 120의 상기 라이너(30)를 바렐중자(10)에 설치하는 방법에 대하여 설명한다.

우선, 상부 및 하부에 원통형으로 형성된 제1,2원통부(11,12)와, 이 제1,2원통부(11,12) 사이에 형성되어 이들을 연결하기 위해 제1,2원통부(11,12)와 같이 원통형 단면이 아닌 다른 형상의 단면을 갖는 예컨대, 전술한 바와 같은 십자형 단면으로 이루어진 연결부(13)를 포함하고, 상기 제1,2원통부(11,12)와 상기 연결부(13)가 접하는 일측은 헤드 페이스면이 되어 상기 예열용 예비 용탕이 들어갈 수 있도록 용탕주입구(14)가 형성된 바렐중자(10)를 준비한다.(단계 121) 즉, 전술한 바 있는 도 1a에 도시된 바와 같은 바렐중자(10)를 준비한다.

그리고 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 바렐중자(10)의 제1,2원통부(11,12)에 라이너용 가이드 링(20)을 끼운다.(단계 123) 이는 바렐중자(10) 성형 목형에 미리 상기 가이드 링(20)을 세팅(setting)해 두고 모래를 취입하여 성형하면 도 3a와 같은 형태로 바렐중자(10)가 성형된다.

또한 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 바렐중자(10)의 제1,2원통부(11,12) 및 연결부(13) 전체에 걸쳐 라이너(30)를 삽입 설치한다.(단계 125)

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 바렐중자(10) 및 이를 이용한 주조방법은, 기존의 오븐 예열 후, 부분 조립된 주형의 바렐중자(10)에 고온 라이너(30)를 삽입하는 방식에서 상기 바렐중자(10)에 먼저 라이너(30)를 설치시키고, 제품 주입 전에 미리 용탕을 흘려 부어 이 용탕의 온도에 의해 라이너(30)가 균일하게 예열되도록 한다.

그리고 본 발명은 전술한 바와 같이, 예비 용탕을 부을 수 있는 바렐중자(10) 구조와 상하단의 가이드 링(20)으로 구성되고, 예비 용탕이 올라올 수 있도록 바렐중자(10) 하단부(헤드 페이스면)를 고리형상으로 이루어졌다.

또한 바렐중자(10)의 중량 및 이의 원가 절감과, 그리고 용탕이 라이너(30)를 예열할 수 있도록 길이방향의 가운데 부분을 십자형태로 형성되었고, 상단부(크랭크실) 형상은 솔리드 타입으로 이루어졌다.

따라서 기존에는 바렐중자(10)의 헤드 페이스면에 용탕주입구(14)가 없어 예비 용탕에 의한 예열을 못하였다.

그러나 본 발명의 경우에는 예비 용탕 유입구인 용탕주입구(14)를 미리 만들어 사용하므로 상온 상태의 라이너(30)를 미리 합형할 때에 끼워 적용시키므로 라이나 단독 예열 후, 고온의 라이너(30)를 작업자가 집게로 취급하는 문제 및 라이너(30) 설치까지 공정상에서의 라이너(30) 온도 저하로 인한 온도 편차가 해소된다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 바렐중자(10)가 적용된 주형구조를 개략적으로 도시한 것으로, 화살표 A는 예비 용탕이 바렐중자(10)의 틈새로 올라와서 원통형 바깥부의 라이너(30)를 용탕에 의해 예열시키는 상태가 도시되어 있다.

그리고 참조부호 40은 제품 주입을 위한 주입컵 및 탕도 탕구를 나타내 보인 것이고, 참조부호 50은 라이너(30) 예열을 위한 에비 용탕 주입을 위한 주입컵 및 탕도 탕구를 나타내 보인 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바렐중자 및 이를 이용한 주조방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.

제품 주입 전에 미리 용탕을 흘려 부어 이 용탕의 온도에 의해 라이너가 균일하게 예열되도록 함으로써, 변형이 발생되지 않아 라이너의 조립성을 향상시킬 수 있고, 기존의 예열공정을 삭제할 수 있다.

그리고 전력비용 및 중자용 모래 등 원재료비를 줄일 수 있고, 제조에 따른 사이클 타임을 단축시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 상부 및 하부에 원통형으로 형성된 제1,2원통부와;

   상기 제1,2원통부 사이에 형성되어 이들을 연결하기 위해 상기 제1,2원통부와 다른 형상으로 이루어진 연결부;를 포함하고,

   상기 제1,2원통부와 상기 연결부가 접하는 일측은 헤드 페이스면이 되어 예열용 예비 용탕이 들어갈 수 있도록 홈이 형성되며,

   이때, 상기 연결부의 단면은, 십자형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 바렐중자.
2. 삭제
3. (a) 상형을 제외한 주형을 조립하는 단계와;

   (b) 상온의 라이너를 바렐중자에 미리 설치한 후, 합형을 완료하는 단계와;

   (c) 상기 바렐중자를 통해 라이너 예열용 예비 용탕을 주입하는 단계와;

   (d) 제품 주조를 위한 용탕을 주입하는 단계;를 포함하고,

   이때, 상기 단계 (b)에서, 상기 라이너를 상기 바렐중자에 설치는,

   (b1) 상부 및 하부에 원통형으로 형성된 제1,2원통부와, 상기 제1,2원통부 사이에 형성되어 이들을 연결하기 위해 상기 제1,2원통부와 다른 형상으로 이루어진 연결부;를 포함하고, 상기 제1,2원통부와 상기 연결부가 접하는 일측은 헤드 페이스면이 되어 상기 예열용 예비 용탕이 들어갈 수 있도록 용탕주입구가 형성된 바렐중자를 준비하는 단계와;

   (b2) 상기 제1,2원통부에 라이너용 가이드 링을 끼우는 단계와;

   (b3) 상기 제1,2원통부 및 상기 연결부 전체에 걸쳐 라이너를 삽입하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 바렐중자 및 이를 이용한 주조방법.
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,

   상기 용탕주입구를 통해 상기 예열용 예비 용탕을 주입하는 것을 특징으로 하는 바렐중자 및 이를 이용한 주조방법.

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