KR100716835B1

KR100716835B1 - 저압주조기

Info

Publication number: KR100716835B1
Application number: KR1020060037252A
Authority: KR
Inventors: 이상의; 정시득
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2007-05-09

Abstract

본 발명은 저압주조기에 관한 것으로서, 외부에서 용탕을 보급 받는 용탕보급부와, 상기 용탕보급부와 연결되어 상기 용탕을 보유하는 용탕보유부와, 상기 용탕보유부와 연결되어 상기 용탕을 금형부로 토출시키는 용탕토출부와, 상기 용탕보급부의 내벽을 따라 이동되어 상기 용탕에 압력을 가하는 플로트와, 상기 용탕에 외부의 가스를 공급되도록 상기 플로트에 설치된 가스공급부를 포함하여 구성됨으로써, 상기 가스공급부를 통해 배출된 질소가스에 의하여 용탕내에 잔류하는 수소가스를 빠르게 제거되고, 상기 가스공급부가 고장나더라도 상기 플로트만 교체하면 가동이 되도록 하여 생산성이 향상되는 이점이 있다.

용탕보급부, 용탕보유부, 용탕토출부, 플로트, 파이프, 확산부

Description

저압주조기{ Law pressure casting machine }

도 1은 종래 기술에 따른 저압주조기가 도시된 구조도,

도 2는 본 발명에 따른 저압주조기가 도시된 구조도,

도 3은 본 발명에 따른 저압주조기 중 플로트가 도시된 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

51 : 용탕보급부 53 : 용탕보급부

55 : 용탕토출부 57 : 히터

61 : 금형부 62 : 금형작동부

71 : 플로트 72 : 구동수단

80 : 가스공급부 81 : 파이프

82 : 확산부 L : 라들

본 발명은 저압주조기에 관한 것으로서, 특히 실린더헤드를 주조하기 위한 플로트방식의 저압주조기에 관한 것이다.

일반적으로, 저압주조법은 밀폐된 용기 내에 보유된 용탕에 비교적 작은 압력을 가하여 상기 용탕이 금형에 주입하는 주조법이다.

도 1은 종래 기술에 따른 저압주조기가 도시된 구조도이다.

종래 기술에 따른 저압주조기는 외부에서 용탕을 보급 받는 용탕보급부(1)와, 상기 용탕보급부(1)와 연결되어 상기 용탕을 보유하는 용탕보유부(2)와, 상기 용탕보유부(2)와 연결되어 상기 용탕을 금형부(7)로 토출시키는 용탕토출부(3)와, 상기 용탕보급부(1)의 내벽을 따라 이동되어 상기 용탕에 압력을 가하는 플로트(4)와, 상기 용탕에 외부 가스가 공급되도록 상기 용탕보급부(1) 하부에 설치된 가스공급관(5)으로 구성된다.

상기 용탕은 용해로에서 알루미늄 잉곳을 녹여 라들(Ladle, L)에 의해 상기 용탕보급부(1)로 이동된다.

상기 용탕보유부(2)의 내부에는 상기 용탕의 온도를 유지시키기 위해 히터(6)가 설치된다.

상기 금형부(7)에는 상단에 상기 금형부(7)의 조작을 위해 금형작동부(8)가 설치된다.

상기 플로트(4)는 상기 용탕보급부(1)의 내벽을 따라 이동되기 위하여 유압 실린더와 같은 구동수단(9)과 연결된다.

상기 라들(L)에 의해 용탕이 상기 용탕보급부(1)에 공급되면, 상기 플로트(4)가 하강하여 상기 용탕에 압력을 가하게 된다.

이때, 상기 용탕에 와류가 발생되고, 상기 용탕이 대기와 접하게 되어 수소가스가 상기 용탕내로 침입하게 된다.

수소가스는 상기 용탕의 응고후에 가스성 기포를 형성하게 되어 주조품의 인장강도, 내력, 충격치, 피로강도 등의 기계적 성질을 저하시키며, 내압성과 내식성을 저하시킨다.

따라서, 상기 가스공급관(5)에서 질소가스를 공급하여 상기 용탕 내부에 취입된 수소 가스를 포집한다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 저압주조기는 상기 가스공급관(5)이 자주 막히는 현상이 발생되어 탈수소처리 효율이 많이 떨어져 제품의 품질저하가 발생된다.

또한, 상기 가스공급관이 막히면 상기 저압주조기의 용탕을 모두 비우고 신품으로 교체해야 하므로 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 용탕에 질소가스를 공급하는 가스공급부를 플로트에 설치하여 용탕내에 잔류하는 수소가스를 빠르게 제거하며, 상기 가스공급부의 고장시에 교체가 용이하여 생산성을 향상시킬 수 있는 저압주조기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 저압주조기는 외부에서 용탕을 보급받는 용탕보급부와, 상기 용탕보급부와 연결되어 상기 용탕을 보유하는 용탕보유부와, 상기 용탕보유부와 연결되어 상기 용탕을 금형부로 토출시키는 용탕토출부와, 상기 용탕보급부의 내벽을 따라 이동되어 상기 용탕에 압력을 가하는 플로트와, 상기 용탕에 외부의 가스를 공급되도록 상기 플로트에 설치된 가스공급부를 포함하여 구성된다.

상기 가스공급부는 상기 플로트의 내부를 관통하여 유로가 형성된 파이프와, 상기 파이프를 통해 유입된 가스가 확산되는 다공질의 확산부로 구성된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 저압주조기가 도시된 구조도이고, 도 3은 본 발명에 따른 저압주조기 중 플로트가 도시된 단면도이다.

본 발명에 따른 저압주조기는 외부에서 용탕을 보급받는 용탕보급부와(51), 상기 용탕보급부(51)와 연결되어 상기 용탕을 보유하는 용탕보유부(53)와, 상기 용탕보유부(53)와 연결되어 상기 용탕을 금형부(61)로 토출시키는 용탕토출부(55)와, 상기 용탕보급부(51)의 내벽을 따라 이동되어 상기 용탕에 압력을 가하는 플로트(71)와, 상기 용탕에 외부의 가스를 공급되도록 상기 플로트(71)에 설치된 가스공급부(80)를 포함하여 구성된다

상기 용탕은 용해로(미도시)에서 알루미늄 잉곳을 녹여 라들(Ladle, L)에 의해 상기 용탕보급부(51)로 이동된다.

상기 용탕보유부(53)의 내부에는 상기 용탕이 일정한 온도로 유지될 수 있도록 열을 가할 수 있는 히터(57)가 설치된다.

상기 금형부(61)에는 상기 금형부(61)의 이동을 제어하는 금형작동부(62)가 설치된다.

상기 플로트(71)의 상부에는 상기 플로트(71)가 상기 용탕보급부(51)의 내벽을 따라 이동되도록 하기 위한 유압실린더와 같은 구동수단(72)이 연결된다.

상기 플로트(71) 내부에는 상기 플로트(71)의 강성을 유지하며, 상기 플로트(71)와 상기 구동수단을 연결시키는 중심축(71a)이 구비된다.

상기 가스공급부(80)는 상기 플로트(71)의 내부를 관통하여 유로가 형성된 파이프(81)로 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 가스공급부(80)는 상기 플로트(71)의 내부를 관통하여 유로가 형성된 파이프(81)와, 상기 파이프(81)를 통해 유입된 가스가 확산되는 다공질의 확산부(82)로 구성될 수 있다.

상기 파이프(81)는 외부의 공급펌프(미도시)와 연결되어 상기 플로트(71)의 상부에서 내부를 관통하여 하부쪽으로 설치된다.

물론, 상기 플로트(71)의 내부에는 상기 파이프(81)가 설치되는 삽입홀(H)이 형성된다.

상기 파이프(81)는 외부의 가스를 빠른 속도로 상기 용탕내로 유입시키기 위해 복수개로 구성될 수 있다.

상기 파이프(81)의 끝단에는 상기 파이프(81)를 통해 유입된 가스가 유출되는 상기 확산부(82)가 배치된다.

상기 확산부(82)는 상기 플로트(71)의 하부에 설치되되, 상기 용탕에 의해 전해지는 압력으로부터 보호하기 위해 상기 플로트(71)의 하부 끝단에서 소정간격 이격되어 위쪽에 설치된다.

또한, 상기 확산부(82)는 상기 용탕과의 접촉면적을 넓히기 위해 고리모양으로 구성되어 상기 플로트(71) 하부의 소정위치에 상기 플로트(71)의 둘레를 따라 배치된다.

물론, 상기 플로트(71)의 하부 소정위치에는 상기 확산부(82)가 설치되는 홈이 형성되어 상기 확산부(82)가 배치될 수 있다.

상기 확산부(82)는 상기 파이프(81)를 통해 유입된 가스를 빠른 속도로 상기 용탕으로 배출하고, 상기 용탕의 고온을 견디기 위해 내열성이 높고 기공률이 높은 다공질의 세라믹 재질로 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 확산부(82)는 질화규소와 탄화규소를 이용한

필터를 사용한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

용해로에서 알루미늄 잉곳을 녹여 만든 용탕을 라들(L)을 이용하여 용탕보급부(51)로 이동시킨다.

상기 라들(L)내의 용탕이 상기 용탕보급부(51)에 보급되면 상기 용탕은 상기 용탕보급부(51)를 지나 용탕보유부(53)에 보유되게 된다.

상기 용탕보유부(53)에 보유된 용탕은 히터(57)에 의해 일정온도가 유지된다.

충분한 용탕이 보유되면 구동수단(72)이 작동되어 플로트(71)를 상기 용탕보급부(51)의 외벽을 따라 하강시킨다.

이때, 공급펌프(미도시)가 작동되어 상기 파이프(81)에 질소가스를 공급한다.

상기 질소가스는 상기 파이프(81)를 따라 이동되어, 확산부(82)를 통해 상기 용탕으로 배출된다.

상기 확산부(82)는 기공율이 높은 다공질의 세라믹 재질로 형성되었기 때문에 상기 질소가스가 쉽게 상기 용탕내에 퍼지게 된다.

상기 용탕내에 퍼진 질소가스는 용탕내의 수소가스를 포집하고 개재물이 제거되도록 한다.

상기 플로트(71)의 하강에 가압작용으로 용탕토출부(55)에서 용탕이 금형부(61)내로 토출된다.

일정시간이 경과되어 상기 금형부(61)내의 용탕이 응고되면, 상기 금형작동 부(62)가 작동되어 상기 금형부(61)를 분리하여 주조품을 상기 금형부에서 탈취하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 저압주조기는 용탕을 가압하는 가압수단인 플로트에 가스공급부를 설치하여 질소가스가 용탕에 공급되도록 하고, 상기 공급된 질소가스가 기공률이 높은 재질의 물질을 통해 넓은 면적으로 상기 용탕에 배출됨으로써, 용탕내에 잔류하는 수소가스를 빠르게 제거될 수 있고 상기 가스공급부가 고장나더라도 상기 플로트만 교체하면 가동이 되도록 하여 생산성이 향상되는 이점이 있다.

Claims

외부에서 용탕을 보급받는 용탕보급부와;

상기 용탕보급부와 연결되어 상기 용탕을 보유하는 용탕보유부와;

상기 용탕보유부와 연결되어 상기 용탕을 금형부로 토출시키는 용탕토출부와;

상기 용탕보급부의 내벽을 따라 이동되어 상기 용탕에 압력을 가하는 플로트와;

상기 용탕에 외부의 가스를 공급되도록 상기 플로트에 설치된 가스공급부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 저압주조기.
청구항 1에 있어서,

상기 가스공급부는 상기 플로트의 내부를 관통하여 유로가 형성된 파이프로 구성된 것을 특징으로 하는 저압주조기.
청구항 1에 있어서,

상기 가스공급부는 상기 플로트의 내부를 관통하여 유로가 형성된 파이프와;

상기 파이프를 통해 유입된 가스가 확산되는 다공질의 확산부로 구성된 것을 특징으로 하는 저압주조기.
청구항 3에 있어서,

상기 확산부는 상기 플로트의 하부에 설치되되, 상기 플로트의 하부 끝단에서 소정간격 이격되어 위쪽에 설치된 것을 특징으로 하는 저압주조기.
청구항 4에 있어서,

상기 확산부는 고리모양으로 구성된 것을 특징으로 하는 저압주조기.
청구항 3에 있어서,

상기 확산부는 세라믹재질로 구성된 것을 특징으로 하는 저압주조기.