KR100682029B1 - Device for visualization of molten metal filling - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용탕충전 가시화 장치의 사시도,1 is a perspective view of a melt filling visualization device according to an embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용탕충전 가시화 장치의 측면도,Figure 2 is a side view of the melt filling visualization device according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 커넥터의 정면도.3 is a front view of a connector according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 실린더, 20 : 피스톤,10: cylinder, 20: piston,
30 : 바, 40 : 커넥터,30: bar, 40: connector,
42 : 게이트, 50 : 몰드,42: gate, 50: mold,
52 : 배출공, 60 : 이송장치,52: discharge hole, 60: feeder,
62 : 지지부, 63 : 가이드홈,62: support portion, 63: guide groove,
64 : 슬라이더, 70 : 저장조,64: slider, 70: reservoir,
71 : 흡입공, 72 : 공기배출구멍,71: suction hole, 72: air discharge hole,
74 : 격막, 80 : 테이블,74: diaphragm, 80: table,
90 : 연결관.90 connector.
본 발명은 용탕충전 가시화 장치에 관한 것으로서, 특히 다이캐스팅 등의 주조공정의 충전과정을 가시화할 수 있는 용탕충전 가시화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a melt filling visualization device, and more particularly to a melt filling visualization device that can visualize the filling process of the casting process, such as die casting.
경량 소재의 대표적 주조법인 다이캐스팅은 복잡한 모양의 제품을 단번에 제조할 수 있는 경제적인 주조 방법 중의 하나로서, 그 중 고압 다이캐스팅은 고속고압으로 용탕을 금형에 주입하여 주물을 만드는 효율적인 방법이다.Die casting, which is a representative casting method of lightweight materials, is one of the economical casting methods that can produce complex shaped products at once.
이 방법은 미려한 주물 표면을 얻을 수 있고, 생산 속도를 높일 수 있는 장점이 있으나, 쉽게 기공이 발생하는 문제점이 있다.This method has an advantage of obtaining a beautiful casting surface and increasing the production speed, but has a problem in that porosity is easily generated.
또한, 주형 내부로 유입되는 용탕의 굳으면서 발생하는 결함의 발생위치 및 용탕의 유동 형태를 관찰할 수가 없어, 근본적으로 주물에 발생하는 결함을 감소시키는데 많은 어려움을 가지고 있다.In addition, since the occurrence position of the defect and the flow pattern of the molten metal, which are generated while the molten metal is introduced into the mold, cannot be observed, there are many difficulties in reducing the defect in the casting.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 다이캐스팅 장치와 동일한 작용을 하는 장치를 투명하게 제작하고 여기에 액체를 충전하여 사용함으로써, 액체의 유동을 용이하게 관찰할 수 있도록 하여 주물결함의 발생 위치 예측, 발생원인 분석 및 용탕 사출조건의 최적화 등을 이룰 수 있는 용탕충전 가시화 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by transparently manufacturing a device having the same function as the die casting device and filling the liquid therein, it is possible to easily observe the flow of the liquid so that the casting defect An object of the present invention is to provide a melt filling visualization device capable of predicting the occurrence position, analyzing the cause of the occurrence, and optimizing melt injection conditions.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 용탕충전 가시화 장치는, 중공 형상의 실린더와; 상기 실린더에 삽입되는 피스톤과; 상기 피스톤에 일단이 연결되어 있는 바(bar)와; 상기 실린더의 일단에 배치되는 몰드로 이루어지되, 상기 몰드는 투명한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the melt filling visualization device of the present invention includes a hollow cylinder; A piston inserted into the cylinder; A bar having one end connected to the piston; Consists of a mold disposed at one end of the cylinder, characterized in that the mold is transparent.
이때, 상기 몰드와 상기 실린더는 투명한 아크릴로 이루어짐이 바람직하다.At this time, the mold and the cylinder is preferably made of transparent acrylic.
상기 실린더와 상기 몰드 사이에는 커넥터가 장착되어 상호 연결시킨다.A connector is mounted between the cylinder and the mold to interconnect.
상기 커넥터 내부에는 게이트가 형성되되, 상기 게이트는, 측면에서 보면 상기 몰드방향으로 갈수록 좁아지고, 정면에서 보면 상기 몰드 방향으로 갈수록 넓어지도록 한다.A gate is formed inside the connector, and the gate is narrower in the mold direction when viewed from the side, and wider in the mold direction when viewed from the front.
이때, 상기 커넥터는 투명한 아크릴로 이루어짐이 바람직하다.At this time, the connector is preferably made of transparent acrylic.
상기 바의 타단에는 상기 바를 왕복 운동시키는 이송장치가 장착되어 있다.The other end of the bar is equipped with a transfer device for reciprocating the bar.
상기 실린더 내부에는 물과 액체 글리세린을 혼합한 유체가 충전되어 있다.The cylinder is filled with a fluid mixed with water and liquid glycerin.
상기 몰드에는 배출공이 형성되어 있고, 상기 배출공은 액체를 저장하는 저장조와 연결되어 있다.The mold is provided with a discharge hole, the discharge hole is connected to the reservoir for storing the liquid.
이때, 상기 저장조는 상기 몰드의 상단에 장착되어 있도록 함이 바람직하고, 또한 상기 저장조의 상단에 공기배출구멍을 형성함이 바람직하다.At this time, the reservoir is preferably to be mounted on the upper end of the mold, it is also preferable to form an air discharge hole in the upper end of the reservoir.
또한, 상기 저장조의 내부에는 하향 경사진 격막이 지그재그 형태로 장착되도록 함이 바람직하다.In addition, the inside of the reservoir is preferably such that the downward inclined diaphragm is mounted in a zigzag form.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용탕충전 가시화 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 용탕충전 가시화 장치의 측면도이며, 도 3은 본 발명 의 실시예에 따른 커넥터의 정면도이다.1 is a perspective view of a melt filling visualization device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view of the melt filling visualization device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a front view of a connector according to an embodiment of the present invention. .
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 실린더(10)와, 피스톤(20)과, 바(bar, 30)와, 몰드(50)와, 커넥터(40)와, 이송장치(60)와 저장조(70) 등으로 이루어진다.As shown in FIGS. 1 to 3, the present invention provides a
상기 실린더(10)는, 투명한 아크릴 재질로 중앙에 길게 중공 원통형상의 챔버가 형성되어 있고, 상기 실린더(10)의 챔버에는 상기 피스톤(20)이 삽입되어 있다.The
상기 피스톤(20)에는 상기 바(30)의 일단이 연결되어 있어, 상기 바(30)의 타단은 상기 이송장치(60)와 연결되어 있다.One end of the
따라서, 상기 이송장치(60)에 의해 상기 바(30)가 왕복운동을 하면, 상기 피스톤(20)도 상기 실린더(10) 내부에서 왕복운동을 하게 된다.Therefore, when the
이때, 상기 실린더(10) 내부에는 물과 액체 글리세린을 혼합하여 실제 용탕과 점도를 동일하게 한 유체를 충전하도록 함이 바람직하다.At this time, the inside of the
상기 실린더(10)의 일단에는 커넥터(40)가 장착되고, 상기 커넥터(40)는 상기 몰드(50)와 연결되어 있다.A
즉, 상기 실린더(10)와 상기 몰드(50)는 상기 커넥터(40)에 의해 상호 연결되어 있다.That is, the
이때, 상기 커넥터(40)와 상기 몰드(50)는 모두 투명한 아크릴 재질로 이루어진다.At this time, both the
상기 몰드(50)에는 주형과 동일한 형태의 홈이 형성되어 있고, 상기 홈이 외 부와 연통되도록 배출공(52)이 형성되어 있다.The
도 2 또는 도 3에서 상기 몰드(50) 내부의 홈은 가장 단순한 형태로 형성하였다.In FIG. 2 or 3, the grooves in the
상기 배출공(52)은 상기 몰드(50) 내부의 공기 및 액체를 외부로 배출하는 역할을 하는 것으로써, 상기 배출공(52)은 액체를 저장할 수 있는 저장조(70)에 연결되어 있다.The
이때, 상기 배출공(52)과 상기 저장조(70)는 호스 등을 이용하여 상호 연결시킬 수도 있으나, 상기 몰드(50)의 상단에 상기 저장조(70)를 장착하도록 함이 바람직하다.At this time, the
이렇게 함으로써, 상기 피스톤(20) 후퇴 시 저장조(70)에 저장된 액체를 자연스럽게 상기 실린더(10) 내부로 다시 복귀시킬 수 있다.By doing so, when the
이때, 상기 저장조(70)의 하부에는 상기 배출공(52)과 연통되는 흡입공(71)이 형성되어 있어 상기 몰드의 배출공(52)과 상호 연통되도록 연결한다.At this time, the lower portion of the
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 연결관(90)을 이용하여 상기 저장조의 흡입공(71)과 상기 몰드의 배출공(52)을 상호 연결하여, 상기 저장조(70)가 상기 몰드(50)에 용이하게 착탈이 이루어지도록 할 수 있다.In addition, as shown in Figures 2 and 3, by using a connecting
그리고, 상기 저장조(70)의 상단에는 공기배출구멍(72)을 형성함이 바람직한데, 이는 상기 몰드(50)에 있던 공기가 상기 배출공(52)을 통하여 저장조(70)로 유입된 경우 그 공기를 외부로 배출시키기 위함이다.And, it is preferable to form an
위와 같이, 공기배출구멍(72)을 형성함으로써, 저장조(70)가 밀폐되지 않고 개방되어 있는바, 피스톤(20)이 전진하는 경우 공기 압축에 의한 반발력이 발생되지 않아 몰드(50) 내부로 액체가 원활하게 유입되도록 할 수 있다.As described above, by forming the
또한, 상기 저장조(70)의 내부에 하향 경사진 격막(74)을 지그재로 형태로 장착함으로써, 상기 저장조(70)로 유입된 액체가 상기 격막(74)에 의해 유동이 방해되어 상기 공기배출구멍(72)을 통하여 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.In addition, by mounting the downwardly
상기 커넥터(40)에는 상기 실린더(10)와 상기 몰드(50)를 상호 연통시키는 게이트(42)가 형성되어 있다.The
이때, 상기 게이트(42)는, 도 2에 도시된 바와 같이 측면에서 보면 상기 몰드(50)방향으로 갈수록 좁아지고, 도 3에 도시된 바와 같이 정면에서 보면 상기 몰드(50) 방향으로 갈수록 넓어지도록 한다.In this case, the
이렇게 함으로써, 상기 실린더(10)를 통해 상기 커넥터(40)로 유입된 액체가 상기 게이트(42)에 의해 고압이 되고, 동시에 몰드(50)의 넓은 영역으로 액체를 분사할 수 있다.By doing so, the liquid introduced into the
상기 이송장치(60)는 상기 바(30)의 타단과 연결되어 상기 바(30)를 왕복 운동시키는 것으로써, 상기 이송장치(60)에 의해 상기 피스톤(20)이 일정한 속도로 이동하도록 할 수 있다.The
상기 이송장치(60)의 구조는, 일반적인 왕복운동장치를 사용하면 충분하고, 자세하게는 지지부(62)와, 상기 지지부(62)에 장착되어 있는 모터(미도시)와, 상기 바(30)와 연결되어 있으며 상기 지지부(62)에 슬라이딩되는 슬라이더(64)와, 상기 슬라이더(64)와 상기 모터를 상호 연결시키는 연결수단(미도시)으로 이루어지도록 한다.The structure of the
이때, 상기 지지부(62)재에는 가이드홈(63)이 형성되어 있고, 상기 슬라이더(64)는 상기 가이드홈(63)을 따라 이동하게 된다.In this case, a
상기 연결수단은 스크류, 일반적인 기어 결합(랙과 피니언 등) 또는 벨트 또는 체인 등을 사용하여 상기 슬라이더(64)와 상기 모터를 상호 연결시킬 수 있다.The connecting means may interconnect the
그리고, 테이블(80)을 구비하여 상기 테이블(80) 상에 상기 실린더(10) 및 이송수단을 장착하도록 함이 바람직하다.And, it is preferable to equip the table 80 with the
이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동상태에 대하여 알아본다.Hereinafter, the operating state of the present invention having the above-described configuration will be described.
먼저, 상기 실린더(10) 내부에 물과 글리세린을 혼합한 액체를 충전하고, 상기 이송장치(60)를 작동시킨다.First, the liquid mixed with water and glycerin is filled in the
상기 이송장치(60)가 상기 바(30)와 피스톤(20)을 밀게 되고, 이로 인해 상기 실린더(10) 내부에 충전된 액체는 상기 커넥터(40)의 게이트(42)를 거쳐 상기 몰드(50)에 고압 고속으로 유입된다.The
상기 몰드(50)에 유입된 액체에 의해 상기 몰드(50) 내부에 있던 공기는 상기 배출공(52)을 통하여 외부로 배출되고, 더불어 유입된 액체 중 일부도 상기 배출공(52)을 통하여 상기 저장조(70)로 배출된다.Air inside the
이때, 상기 저장조(70) 내부에는 하향 경사진 격막(74)이 지그재그 형태로 장착되어 있는바, 액체가 강하게 유입되더라도 상기 격막(74)에 부딪혀 상기 공기배출구멍(72)을 통하여 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.In this case, a downwardly
그리고, 상기 실린더(10), 커넥터(40), 몰드(50)는 투명한 아크릴로 이루어 져 있는바, 작업자 액체의 유동현상을 직접 또는 카메라를 이용하여 촬영할 수 있다.In addition, the
이렇게 액체의 유동현상을 관찰함으로써, 주물결함의 발생 위치, 발생원인 분석 및 용탕 사출조건의 최적화 등에 사용되어 주물의 결함감소, 탕구계의 설계 최적화, 최적의 사출 조건 수립 등에 사용할 수 있다.By observing the flow phenomenon of the liquid, it is used for the location of the casting defects, the cause of the analysis and the optimization of the melt injection conditions can be used to reduce the defects of the casting, the design optimization of the ball system, the establishment of the optimum injection conditions.
본 발명인 용탕충전 가시화 장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the melt filling visualization device described above, it can be carried out in a variety of modifications within the scope of the technical idea of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 용탕충전 가시화 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the melt filling visualization device of the present invention as described above has the following effects.
첫째, 몰드를 투명하게 함으로써, 작업자 액체의 유동현상을 직접 또는 카메라를 이용하여 촬영할 수 있어 액체의 유동현상을 쉽게 관찰할 수 있고, 이로 인해 주물결함의 발생 위치, 발생원인의 분석 및 용탕 사출조건의 최적화 등에 사용되어 주물의 결함감소, 탕구계의 설계 최적화, 최적의 사출 조건 수립 등에 사용할 수 있다.First, by making the mold transparent, the fluid phenomenon of the worker liquid can be photographed directly or by using a camera, so that the fluid phenomenon can be easily observed. As a result, the location of the casting defect, the cause of the analysis, and the melt injection condition It can be used to reduce casting defects, to optimize the design of a ball system, and to set up optimal injection conditions.
또한, 몰드가 투명하여 고가의 투시장치를 사용할 필요가 없는바, 비용을 절감시킬 수 있다.In addition, since the mold is transparent, it is not necessary to use expensive projected values, which can reduce costs.
둘째, 몰드와 실린더와 커넥터를 투명한 아크릴로 제작함으로써, 제작이 용이하고 투명하게 할 수 있다.Second, by manufacturing the mold, the cylinder and the connector in a transparent acrylic, it can be made easy and transparent.
셋째, 커넥터에 의해 몰드와 실린더를 용이하게 결합시킬 수 있고, 또한 게 이트에 의해 상기 몰드로 유입되는 액체를 고속으로 변환시킬 수 있다.Third, the mold and the cylinder can be easily coupled by the connector, and the liquid flowing into the mold by the gate can be converted at high speed.
넷째, 이송장치에 의해 상기 바와 피스톤이 일정한 속도를 가지고 이동하도록 할 수 있다.Fourth, it is possible to move the bar and the piston at a constant speed by the transfer device.
다섯째, 실린더에 충전되는 액체를 물과 글리세린을 혼합하여 사용함으로써, 용이하게 용탕에 가까운 점도를 만들 수 있다.Fifth, by using a liquid filled in the cylinder mixed with water and glycerin, it is possible to easily create a viscosity close to the molten metal.
여섯째, 배출공을 형성함으로써, 몰드 내부에 있는 공기와 액체를 외부로 배출시킬 수 있다.Sixth, by forming the discharge hole, it is possible to discharge the air and liquid inside the mold to the outside.
일곱째, 배출공을 저장조와 연결함으로써, 상기 배출공을 통해 배출되는 액체를 상기 저장조에서 회수하여 다시 사용할 수 있다.Seventh, by connecting the discharge hole with the reservoir, the liquid discharged through the discharge hole can be recovered from the reservoir and used again.
여덟째, 저장조를 몰드의 상부에 장착함으로써, 피스톤 후퇴 시 저장조에 저장된 액체를 자연스럽게 실린더 내부로 다시 복귀시킬 수 있다.Eighth, by mounting the reservoir on top of the mold, it is possible to naturally return the liquid stored in the reservoir back to the inside of the cylinder when the piston is retracted.
아홉째, 저장조의 상단에 공기배출구멍을 형성함으로써, 저장조에 유입된 공기를 외부로 배출시킬 수 있어, 공기 압축에 의한 반발력이 발생되지 않아 몰드내부로 액체가 원활하게 유입되도록 할 수 있다.Ninth, by forming an air discharge hole in the upper end of the reservoir, it is possible to discharge the air introduced into the reservoir to the outside, it is possible to smoothly flow the liquid into the mold without the repulsive force caused by the air compression.
열째, 저장조의 내부에 하향 경사진 격막을 지그재그 형태로 장착함으로써, 액체가 저장조에 강하게 유입되더라도 상기 격막에 부딪치게 되므로 액체가 공기배출구멍을 통하여 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.Tenth, by mounting a downwardly inclined diaphragm inside the reservoir in a zigzag form, even if the liquid is strongly introduced into the reservoir, the diaphragm hits the diaphragm, thereby preventing the liquid from being discharged to the outside through the air discharge hole.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120201 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130319 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |