KR100861414B1 - 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법 - Google Patents

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KR100861414B1
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Abstract

본 발명은 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법에 관한 것으로, 상기 메인바디에 설치되고, 주입되는 용탕을 라이저튜브로 안내하는 주입관이 구비되며, 상기 주입관이 수평방향으로 회전되도록 설치되는 용탕안내수단; 상기 메인바디의 후방에 설치되어서 상기 보온로 내의 용탕을 상기 용탕안내수단으로 이송하는 용탕이송수단; 상기 메인바디의 타측에 설치되고 취출되는 상기 제품이 안착되며 안착된 상기 제품을 수조로 운반하여 냉각시키는 제품이송수단이 더 구비된다.
이러한 본 발명은, 주입관이 수평방향으로 회전되도록 설치되므로 필요에 따라 주입관의 위치를 변경할 수 있고 이에 따라 주입관 둘레의 공간활용을 극대화시킬 수 있으며, 레이들이 용탕이송수단에 의해 안정적으로 설치된 상태에서 수평방향 및 상하방향으로 이송되므로 레이들에 중량의 용탕이 담겨도 이를 안정적으로 운반할 수 있다.
하부금형, 사이드금형, 금형냉각수단, 상부금형, 상부금형가열수단, 용탕안내수단, 용탕이송수단, 제품이송수단

Description

반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법{Forging apparatus and forging method for rheocasting}
도 1 내지 도 3은 본 발명의 반응고 성형을 위한 단조장치를 보인 개략적 정면도, 측면도, 평면도
도 4는 하부금형에 용탕이 주입되는 상태를 보인 개략적 단면도
도 5는 상부금형 및 하부금형이 가압되면서 하부금형 내의 용탕이 단조되는 상태를 보인 개략적 단면도
도 6은 하부금형 및 상부금형이 동시에 상승된 상태를 보인 개략적 단면도
도 7은 상부금형이 하부금형으로부터 분리된 상태를 보인 개략적 단면도
도 8은 상부금형으로부터 제품이 취출된 상태를 보인 개략적 단면도
도 9a 및 도 9b는 하부금형을 보인 개략적 단면도 및 그 평면도
도 10a 및 도 10b는 상부금형을 보인 개략적 단면도 및 그 저면도
도 11a 및 도 11b는 사이드금형부의 링크부의 다른 실시예를 보인 개략적 부분 단면도들
도 12는 사이드홀더의 둘레에 감겨지는 온도조절판을 보인 개략적 사시도
도 13은 취출수단의 다른 실시예를 보인 개략적 단면도
도 14 및 도 15는 상부금형가열수단을 보인 개략적 사시도 및 그 사용상태 단면도
도 16은 용탕안내수단을 보인 개략적 측면도
도 17은 보온로의 다른 실시예를 보인 개략적 측면도
도 18a 내지 도 18c는 용탕이송수단을 보인 개략적 정면도, 그 측면도, 그 평면도
도 19는 제품이송대차의 다른 실시예를 보인 개략적 부분 측면도
도 20 및 도 21은 반응고 성형을 위한 단조방법을 순차적으로 보인 순서도들
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 메인바디 11 : 메인실린더
20 : 하부금형부 21 : 베드
22 : 하부베이스 23 : 하부고정플레이트
24 : 하부금형 24a : 볼록부
24b : 용탕배출홈 24c : 밴트홀
25 : 하부로크아웃실린더 30 : 사이드금형부
31 : 사이드금형 31a,32a : 제1경사면
31b,32b : 제2경사면 32 : 사이드홀더
33,40 : 링크부 34,41 : 고정링크
35 : 회동링크 35a : 슬롯
36 : 힌지핀 37 : 작동핀
42 : 제1힌지핀 43 : 작동실린더
44 : 로드 45 : 제2힌지핀
46 : 온도조절판 50 : 금형냉각수단
51 : 제1냉각파이프 52 : 제2냉각파이프
53 : 제3냉각파이프 60 : 상부금형부
61 : 상부베이스 62 : 상부고정플레이트
63, 122 : 지지축 64 : 상부금형플레이트
65,77 : 상부금형 66 : 상부외측금형
67 : 상부중앙금형 68 : 가압축
69,74 : 취출축 70 : 취출수단
71 : 상부로크아웃실린더 72 : 취출플레이트
73 : 가압봉 75 : 취출구
76 : 취출핀 80 : 상부금형가열수단
81 : 버너헤드 82 : 연료점화구
83 : 연료공급호스 91 : 라이저튜브
92 : 라이저튜브실린더 100, 110 : 보온로
111 : 지지프레임 112 : 본체
113 : 지지링크 114 : 승강실린더
115 : 용광로 116 : 용탕공급부
117,127 : 주입관 118 : 계량부
120 : 용탕안내수단 121 : 구동모터
122 : 지지축 123 : 회전축
124 : 각도조절브라켓 124a : 힌지구멍
124b : 각도조절구멍 125 : 힌지핀
126 : 각도조절볼트 130 : 용탕이송수단
131 : 용탕이송가이드레일 132 : 용탕이송대차
133 : 대차이송모터 134 : 수직가이드
135 : 레이들바 136 : 레이들바승강실린더
137 : 레이들 138 : 레이들회동모터
139 : 힌지축 140 : 제품이송수단
141 : 제품이송레일 142,150 : 제품이송대차
143 : 제품홀더이송레일 144 : 제품홀더
145 : 수조 151 : 이형재분사구
본 발명은 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법에 관한 것으로, 용탕이 계량부에서 계측된 후 라이저튜브로 정량씩 공급되므로 단조된 제품의 크기 및 물성이 항상 일정한 상태로 유지되고, 용탕 주입 작업을 마치면 주입관에 의한 유효 공간 점유가 최소화되도록 주입관이 다시 회전되어서 복귀되므로 용탕안내수단 주변의 공간활용을 극대화시킬 수 있으며, 레이들이 용탕이송수단에 의해 안정적으로 설치된 상태에서 수평방향, 수직방향으로 이송되므로 레이들에 중량의 용탕이 담겨도 이를 안정적으로 운반할 수 있는 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법에 관한 것이다.
주조(casting)는, 주물을 만들기 위한 작업으로써, 주물의 설계, 주조 방안의 작성, 모형(模型)의 작성, 용해 및 주입, 제품으로의 끝손질의 순서로 진행된다.
비철 분야의 주조법에는 중력주조(Gravity die casting), 저압주조(Low pressure die casting)가 있다. 중력주조와 저압주조는, 다양한 형상, 다양한 크기, 다양한 제품의 두께를 갖도록 제조할 수 있는 장점이 있는 반면에, 금형 온도 및 용탕 온도가 높아야 하고, 응고 시간이 긴 단점이 있으며, 이에 따라 제품에 기포(氣泡)의 혼입, 응고시의 부피감소로 인한 균열의 발생된다.
이와 같이 중력주조와 저압주조는 완성된 제품의 밀도 하락과 기계적 성질의 하락을 수반하므로 고품질을 추구하는 여러 업계의 입장을 충족시키지 못하였다. 특히, 비교적 대형이면서 형상이 복잡한 자동차 부품의 제조시에는 이러한 중력주조 및 저압주조로는 자동차 부품 제조업계의 추세에 부응하지 못하였다.
이러한 문제점에도 불구하고 현재 국내외 자동차 부품 생산업체는 중력주조 법과 저가압주조법에 의해 알루미늄휠과 같은 대량의 비철금속품을 생산하고 있는 실정이다. 따라서, 이러한 주조법의 특성상 제품의 불량률이 증가되고, 제품의 조직, 강도, 연신율 등의 기계적 성질이 저하되었다. 이와 같은 이유로 종래의 저가압주조 등의 주조방식은 소형(최고 18인치)의 알루미늄휠 제품에만 적용되고 있다. 또한 상술한 공법의 특성상 금형의 온도가 380℃~400℃ 정도를 유지해야 하므로 제품 성형 사이클 타임이 지연되었으며, 이에 따라 대량생산에 적합하지 못하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 용탕단조법(cast forging)이 제안되어 왔다. 용탕단조법은 용탕에 높은 압력을 가한 상태에서 응고시키는 방법이다. 이 방법은 조직이 섬세하고 기계적 성질이 우수한 제품을 대량 생산할 수 있는 장점을 갖는다.
이러한 비철금속을 이용한 단조장치는 특허등록 제10-254941호(반응고소재 성형장치)에 제안되어 있다. 이러한 반응고소재 성형장치는 비철금속의 소재를 반응고 성형하여서 높은 품질의 제품을 연속적으로 생산할 수 있는 장치이다.
그런데 이러한 반응고소재 성형장치는 몇 가지 문제점이 있었다.
첫째, 단조작업 후 하부금형 및 사이드금형이 신속히 냉각되어야 다음 공정을 진행할 수 있는데, 고열의 용탕에 의해 가열된 하부금형 및 사이드금형은 신속히 냉각되지 않으며, 이에 따라 단조 사이클이 그만큼 지연되었다.
둘째, 상부금형이 하부금형의 내부에 진입되어서 용탕을 가압할 경우, 하부금형 내의 용탕이 하부금형의 상단 둘레로 출렁이면서 넘치게 되며, 이때 출렁이면서 흘러 넘치는 용탕에 다량의 공기가 혼입되는 문제가 발생되었다. 이와 같이 용 탕에 다량의 공기가 혼입되면 단조된 제품의 강도가 저하되며, 결국 단조품의 불량율을 증가시키게 된다.
셋째, 하부금형 및 상부금형에 의해 용탕이 단조될 때에, 용탕 주변 및 용탕 내에 혼입된 기체가 외부로 원활히 배출되지 못하였다. 이에 따라 단조된 제품의 표면이 매끄럽지 못하며 제품의 강도가 저하된다.
넷째, 상부금형의 상단 둘레는 열전달이 가장 늦고 가장 빨리 냉각되는 부분이다. 따라서 하부금형 내의 용탕을 상부금형으로 가압하면 용탕 전체가 동일한 속도로 냉각되는 것이 아니라 열전달이 가장 늦은 상부금형의 상단 둘레 부분부터 먼저 냉각된다. 따라서 가압된 용탕 전체가 동일한 속도로 냉각되는 것이 아니라 용탕의 상단 둘레에서 먼저 냉각되므로 그 부분의 물성이 저하되고 석출현상이 증가된다.
다섯째, 종래의 용탕 주입 방법은 용광로에서 용해된 용탕을 작업자가 레이들(ladle)과 같은 용탕이송도구를 이용하여 하부금형에 직접 주입하여 이루어진다. 따라서 작업자가 위험한 용탕을 직접 운반하여 주입하므로 안전사고의 우려가 상존하였다. 또한, 용탕 주입이 수작업에 의해 이루어지므로 정확한 양의 용탕을 지속적으로 주입하지 못하였으며, 이에 따라 균일한 양질의 제품이 제조되지 못하였다. 그리고, 수작업으로는 대량의 용탕을 운반하여 주입하기가 사실상 불가능하며, 이에 따라 종래의 장치로는 대형 제품을 생산하는데 한계가 있었다.
상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 하부금형, 사이드금형이 신속하고 확실하게 냉각되도록 한 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 제품의 중앙부분이 그 둘레보다 얇게 단조되도록 한 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 용탕이 하부금형의 상단 둘레로 유도될 때에 출렁이지 않도록 한 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 단조시 용탕 내의 기체가 외부로 원활히 배출되도록 한 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 사이드금형이 사이드홀더에 안정적으로 지지되고 이들 사이의 체결력이 향상되도록 한 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 단조 작업 전에 상부금형 전체가 균일한 온도를 유지하도록 한 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 제품이 상부금형으로부터 확실하게 취출되도록 한 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 보온로 내의 용탕이 일정한 온도를 유지한 상태에서 라이저튜브로 정량씩 공급되도록 한 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 필요에 따라 주입관의 위치를 변경할 수 있도록 한 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 중량의 용탕을 안전하게 이송하여 공급할 수 있도록 한 반응고 성형을 위한 단조장치 및 그 단조방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치는, 메인실린더가 설치되는 메인바디; 상기 메인바디의 하부에 설치되고 베드에 고정된 하부베이스 상에 승강되도록 설치되며 제품의 하부를 성형하는 하부금형부; 상기 하부금형부의 둘레에 설치되어서 상기 제품의 둘레를 성형하는 사이드금형과, 상기 사이드금형의 둘레에 설치되어서 이를 지지하는 사이드홀더와, 상기 사이드금형 및 사이드홀더에 연결되어서 상기 하부금형부의 승강시 상기 사이드금형이 외측으로 펼쳐지거나 다시 복귀되도록 하는 링크부로 이루어지는 사이드금형부; 상기 하부금형부 및 사이드금형부의 둘레에 설치되어서 제품이 취출된 상기 하부금형부 및 사이드금형부의 둘레를 냉각시키는 금형냉각수단; 상기 메인바디의 메인실린더에 설치되며 상기 메인실린더에 의해 승강되면서 상기 제품의 상부를 성형하는 상부금형부; 상기 상부금형부의 상부금형에 설치되어서 상기 상부금형 전체가 균일한 온도를 유지하도록 상기 상부금형 상단 둘레를 가열하는 상부금형가열수단; 상기 상부금형부에 연결되고 성형된 상기 제품이 상기 상부금형부와 함께 상승되면 상기 제품을 하측으로 밀어서 상기 제품을 상기 상부금형부로부터 분리시키는 취출수단; 상기 메인바디의 일측에 설치되고 용탕이 저장되며 저장된 상기 용탕이 일정한 온도를 유지하도록 하는 보온로; 상기 메인바디에 설치되고, 주입되는 용탕을 라이저튜브로 안내하는 주입관이 구비되며, 상기 주입관이 수평방향으로 회전되도록 설치되는 용탕안내수단; 상기 메인바디의 후방에 설치되어서 상기 보온로 내의 용탕을 상기 용탕안내수단으로 이송하는 용탕이송수단; 메인바디의 타측에 설치되고 취출되는 상기 제품이 안착되며 안착된 상기 제품을 수조로 운반하여 냉각시키는 제품이송수단;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 다른 특징은, 상기 하부금형부는, 베드와, 상기 베드 상부에 고정되는 하부베이스와, 상기 하부베이스의 내측에 구비되고 베드에 설치되는 하부고정플레이트와, 상기 하부고정플레이트 상에 고정되는 하부금형과, 상기 하부금형에 연결되어서 상기 하부고정플레이트 및 하부금형을 승강시키는 하부로크아웃실린더로 이루어진다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 하부금형의 내면 중앙부위는, 그 둘레보다 상측으로 더 돌출되도록 형성된다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 하부금형의 상단 둘레에는, 용탕배출홈이 더 형성된다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 사이드홀더 및 사이드금형은, 접촉되는 대응 경사면이 복수의 경사면을 갖도록 형성된다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 사이드금형부의 링크부는, 일단이 상기 사이드홀더의 상단에 고정되고 타단에 작동핀이 고정되 는 고정링크와, 일단이 사이드금형의 상단에 힌지핀으로 결합되고 타단에 상기 작동핀이 삽입되어서 안내되도록 슬롯이 형성되는 회동링크로 이루어진다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 사이드금형부의 링크부는, 일단이 상기 사이드홀더의 상단에 고정되는 고정링크와, 일단이 상기 고정링크의 단부에 제1힌지핀으로 결합되고 타단의 로드 단부가 상기 사이드금형의 상단에 제2힌지핀으로 결합되는 작동실린더로 이루어진다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 사이드홀더의 둘레에는, 온도조절판이 감겨져 있다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 금형냉각수단은, 냉각장치에 연결되며 상기 사이드금형을 냉각하도록 상기 사이드홀더 내에 설치되는 제1냉각파이프와, 냉각장치에 연결되며 상기 하부금형부 및 사이드금형부를 냉각하도록 상기 하부베이스 내에 설치되는 제2냉각파이프와, 냉각장치에 연결되며 상기 하부베이스를 냉각하도록 상기 베드 내에 설치되는 제3냉각파이프로 이루어진다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 상부금형부는, 메인실린더에 설치되는 상부베이스와, 상기 상부베이스에 고정되는 상부고정플레이트와, 상단이 상기 상부고정플레이트에 고정되는 지지축과, 상기 지지축의 하단에 고정되는 상부금형플레이트와, 상기 상부금형플레이트에 설치되는 상부금형으로 이루어진다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 상부금형의 저면 및 하부금형의 내면에는, 상기 하부금형에 주입된 용탕이 단조될 시, 상기 용탕 내의 기체가 외부로 배출되도록 밴트홀이 더 형성된다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 상부금형은, 상기 상부금형플레이트에 연결되며 이와 함께 승강되면서 제품의 상부 둘레를 가압하는 상부외측금형과, 상부외측금형의 내부 중앙에 이와 별개로 승강되도록 설치되고 제품의 중앙부위를 가압하며 단조된 제품을 취출하는 상부중앙금형으로 이루어진다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 취출수단은, 상기 상부금형부의 중앙 상부에 설치되는 상부로크아웃실린더와, 상기 상부로크아웃실린더의 로드에 연결되어 이를 따라 승강되는 취출플레이트와, 상기 취출플레이트의 중앙 하부에 고정되는 가압봉과, 상기 가압봉의 하단에 연결되어서 제품의 중앙부위를 하측방향으로 눌러서 취출시키는 취출축과, 상기 상부금형부의 상부금형의 둘레에 설치되어서 제품의 둘레를 그 하측 방향으로 눌러서 취출시키는 취출구와, 상기 취출플레이트 및 취출구 사이에 설치되어서 상기 취출플레이트의 하강시 상기 취출구를 하측으로 누르는 취출핀으로 이루어진다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 상부금형가열수단은, 상기 상부금형의 상단 둘레에 설치되도록 링형태로 이루어지며 다수의 연료점화구가 형성된 버너헤드와, 상기 버너헤드에 연결되어서 이에 연료를 공급하는 연료공급호스가 구비된 버너로 이루어진다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 용탕안내수단 은, 상기 메인바디의 후방 중앙에 설치되는 지지축과, 상기 지지축의 상단에 수직으로 설치되는 회전축과, 상기 회전축에 연결되어서 이를 회전시키는 구동모터와, 상기 회전축의 상단에 고정되어서 이와 함께 수평방향으로 회전되는 각도조절브라켓과, 상기 각도조절브라켓에 설치되며 용탕을 라이저튜브로 안내하는 주입관으로 이루어진다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 각도조절브라켓은, 일측에, 상기 주입관의 일측이 힌지핀으로 결합되도록 힌지구멍이 형성되어 있고, 타측에, 상기 주입관이 상기 힌지핀을 중심으로 회동되거나 회동된 상태에서 상기 각도조절브라켓에 각도조절볼트로 고정되도록 호 형상의 각도조절구멍이 형성되어 있다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 보온로는, 상기 메인바디의 일측에 설치되는 지지프레임과, 상기 지지프레임 상에 설치되는 본체와, 상기 지지프레임과 본체 사이에 설치되어서 상기 본체를 지지하고 상기 본체의 승강을 안내하는 지지링크와, 상기 지지프레임과 본체 사이에 설치되어서 상기 본체를 승강시키는 승강실린더와, 상기 본체의 일측에 설치되고 용탕이 저장되는 용광로와, 상기 본체 상부에 구비되어서 용탕이 상기 용광로 내부로 공급되도록 안내하는 용탕공급부와, 상기 본체의 타측에 설치되어서 상기 용광로 내의 용탕이 라이저튜브 측으로 주입되도록 안내하는 주입관과, 상기 주입관 측의 상기 본체에 설치되어서 상기 주입관 측으로 공급되는 용탕의 중량을 측정하고 세팅된 용량의 용탕만 배출되도록 제어하는 계량부로 이루어진다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 용탕이송수단은, 보온로 및 주입관 사이에 설치되는 용탕이송가이드레일과, 상기 용탕이송가이드레일 상에 설치되어서 이를 따라 이송되는 용탕이송대차와, 상기 용탕이송대차에 설치되어서 이를 상기 용탕이송가이드레일을 따라 이송시키는 대차이송모터와, 상기 용탕이송대차의 일측에 설치되어서 이와 함께 왕복이송되는 수직가이드와, 상기 수직가이드에 설치되어서 이를 따라 승강되는 레이들바와, 상기 용탕이송대차 상에 설치되고 상기 레이들바에 연결되어서 상기 레이들바를 승강시키는 레이들바승강실린더와, 상기 레이들바의 단부에 회동되도록 설치되어서 상기 보온로 내의 용탕을 저장하고 저장된 상기 용탕을 상기 주입관에 주입하는 레이들과, 상기 레이들바의 상단에 설치되고 상기 레이들에 연결되어서 상기 레이들을 회동시키는 레이들회동모터로 이루어진다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 제품이송수단은, 메인바디의 일측에 설치되는 제품이송레일과, 상기 제품이송레일 상에 설치되어서 이를 따라 이송되며 취출되는 제품을 받아서 이송시키는 제품이송대차와, 상기 제품이송대차와 수조를 연결하도록 설치되는 제품홀더이송레일과, 상기 제품홀더이송레일 상에 설치되어서 이를 따라 이송되며 제품이송대차 상의 제품을 파지하여서 수조 내로 운반하는 제품홀더로 이루어진다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치의 또 다른 특징은, 상기 제품이송대차에는, 상기 상부금형, 하부금형, 사이드금형 측으로 이형제를 분사하도록 이형재분사구가 더 설치된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명 반응고 성형을 위한 단조방법은, 메인실린더가 설치되는 메인바디와, 상기 메인바디의 하부에 설치되는 하부금형과, 상기 하부금형의 둘레에 설치되어서 상기 제품의 둘레를 성형하는 사이드금형과, 상기 메인바디의 메인실린더에 설치되는 상부금형과, 상기 상부금형에 연결되고 제품을 상기 상부금형부로부터 분리시키는 취출수단과, 상기 상부금형에 설치되어서 그 상단 둘레를 가열하는 상부금형가열수단과, 메인바디의 타측에 설치되고 취출되는 상기 제품이 안착되어 이송되는 제품이송수단을 포함하여 이루어진 반응고 성형을 위한 단조방법에 관한 것으로서, 보온로 내의 용탕을 상기 하부금형 내부로 주입하기 위해 라이저튜브가 상기 하부금형의 상측으로 이송되고 주입관의 일단이 상기 라이저튜브 상에 위치되도록 회전되는 라이저튜브 및 주입관 세팅단계; 온도 전달이 가장 늦고 가장 빨리 냉각되는 상기 상부금형의 상단 둘레를 버너로 가열하여서 상기 상부금형 전체가 균일한 온도를 유지하도록 하는 상부금형가열단계; 상기 보온로 내의 용탕을 레이들에 담고 상기 레이들에 담겨진 용탕을 상기 주입관에 주입하여서, 용탕을 상기 주입관 및 라이저튜브를 통해 상기 하부금형 내부로 주입되도록 하는 용탕주입단계; 상기 메인실린더가 작동되면 상기 상부금형이 하강하여서 상기 하부금형 내의 용탕을 가압하여 단조하는 가압단조단계; 상기 하부금형 내부의 용탕이 가압되어 단조되면 하부로크아웃실린더가 작동되어서 이에 연결된 상기 하부금형 및 사이드금형을 상승시키고 상기 사이드금형을 그 외측으로 벌려서 상기 사이드금형을 제품의 둘레로부터 분리시키는 금형상승단계; 금형들이 상승되면 상기 메인실린더에 의해 상기 상부금형이 더 상승되어서 상기 하부금형으로부터 상기 제품을 분리시키는 상부금형상승단계; 제품이 상기 하부금형으로부터 분리되면 상기 취출수단이 작동되어서 제품을 상기 상부금형으로부터 취출시키는 제품취출단계; 상기 상부금형 하측에 제품이송대차를 위치시켜서 상기 상부금형으로부터 취출된 제품이 적재되도록 하고, 적재된 상기 제품을 수조 측으로 이송시키며 이송된 제품을 제품홀더로 파지하여서 수조에 담가서 냉각시키는 제품이송단계; 상기 제품이송단계 후 상기 상부금형, 하부금형, 사이드금형의 내부에 이형재를 분사하는 이형재도포단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명 반응고 성형을 위한 단조방법의 다른 특징은, 상기 가압단조단계는, 상부외측금형 및 상부중앙금형으로 이루어진 상부금형 중, 상기 상부외측금형을 하측으로 가압하여서 상기 하부금형 내의 용탕 둘레를 가압하여 단조하는 외측가압단계와, 상기 외측가압단계 후, 상기 상부중앙금형을 하측으로 가압하여서 상기 하부금형 내의 용탕 중앙 부분을 가압하여 단조하는 중앙가압단계로 이루어진다.
이러한 본 발명은, 사이드홀더, 하부베이스, 베드에 제1냉각파이프, 제2냉각파이프, 제3냉각파이프가 설치되어 있으므로, 단조 작업 후 하부금형 및 사이드금형을 신속하고 확실하게 냉각시킬 수 있다.
둘째, 하부금형의 중앙부위가 그 둘레보다 상측으로 볼록하게 돌출되어 있으므로 단조된 제품의 중앙부위가 그 둘레보다 얇게 성형된다. 그러므로 단조된 제품의 중앙 부위의 응고시간이 그만큼 단축되고 이에 따라 제품의 단조 사이클이 그만큼 단축되며 성형된 제품의 물성이 향상된다.
셋째, 하부금형의 둘레에는 용탕배출홈이 형성되어 있으므로 상부금형이 하부금형의 내부에 진입되어서 용탕을 가압할 경우, 하부금형 내의 용탕이 용탕배출홈을 따라 하부금형의 상단 둘레로 자연스럽게 유도된다. 따라서, 용탕이 하부금형의 상단 둘레로 유도될 때에 출렁이지 않으므로 용탕에 다량의 공기가 혼입되는 문제가 방지된다.
넷째, 하부금형의 내면과 상부금형의 저면에 밴트홀이 형성되어 있으므로 하부금형 및 상부금형에 의해 용탕이 단조될 때에, 용탕 주변 및 용탕 내에 혼입된 기체가 밴트홀을 따라 외부로 원활히 배출되며, 이에 따라 제품의 불량이 방지된다.
다섯째, 사이드금형의 외측면 둘레와 이에 접촉되는 사이드홀더의 내측면 둘레에는 복수의 경사면을 갖도록 제1경사면과 제2경사면이 형성되어 있다. 그러므로, 사이드금형 및 사이드홀더가 두 경사면에 의해 접촉되어 지지되므로 사이드금형이 사이드홀더에 안정적으로 지지되고 이들 사이의 체결력이 향상된다.
여섯째, 연료점화구가 형성된 링형태의 버너헤드와 이 버너헤드에 연결되어서 이에 연료를 공급하는 연료공급호스를 갖는 버너가 구비되며, 이 버너로 온도 전달이 가장 늦고 가장 빨리 냉각되는 상부금형의 상단 둘레를 가열한다. 따라서, 단조 작업 전이나 단조 작업 중에 상부금형 전체가 균일한 온도를 유지하도록 가열되므로 상부금형 둘레의 물성이 향상되고 석출현상이 감소된다.
일곱째, 취출수단의 상부로크아웃실린더가 작동되면 취출플레이트가 하강되면서 제품의 중앙 부분을 가압하는 가압봉, 취출축과 제품의 둘레를 가압하는 취출 핀, 취출구가 동시에 하강되며, 이에 따라 취출수단의 작동시 제품의 중앙 부분과 둘레를 동시에 가압되면서 제품이 상부금형으로부터 확실하게 취출된다.
여덟째, 보온로 내의 용탕이 용광로에 의해 충분히 가열되어서 일정한 온도를 유지하며, 이러한 용탕이 계량부에서 계측된 후 라이저튜브로 정량씩 공급된다. 따라서 가압되어 단조된 제품의 크기 및 물성이 항상 일정한 상태로 유지된다.
아홉째, 본 발명의 용탕안내수단은 그 주입관이 수평방향을 따라 회전되도록 설치되어 있다. 이러한 용탕안내수단은, 용탕을 라이저튜브에 주입할 때에는 주입관의 일단이 라이저튜브를 향하도록 회전되고, 용탕 주입을 마치면 주입관의 양단이 메인바디의 배면 양측을 향하도록 회전되어서 용탕안내수단의 공간점유를 최소화시킨다. 그러므로 용탕 주입 작업을 마치면 주입관이 다시 회전되어서 복귀되므로 용탕안내수단 주변의 공간활용을 극대화시킬 수 있다.
열째, 보온로와 용탕안내수단 사이에는 용탕이송가이드레일이 설치되어 있고, 이 용탕이송가이드레일에는 이를 따라 이송되도록 용탕이송대차가 설치되어 있으며, 용탕이송대차에는 그 일측의 수직가이드를 따라 승강되도록 레이들이 설치되어 있다. 따라서 레이들이 용탕이송수단에 의해 안정적으로 설치된 상태에서 수평방향으로 이송되고 승강되므로 레이들에 중량의 용탕이 담겨도 이를 안정적으로 운반할 수 있다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 반응고 성형을 위한 단조장치를 보인 개략적 정면도, 측면도, 평면도이고, 도 4 내지 도 8은 하부금형에 주입된 용탕이 순차적으로 단조되는 상태를 보인 개략적 단면도들이다.
이러한 본 발명의 반응고 성형을 위한 단조장치는, 메인바디(10), 하부금형부(20), 사이드금형부(30), 금형냉각수단(50), 상부금형부(60), 상부금형가열수단(80), 용탕안내수단(120), 용탕이송수단(130), 제품이송수단(140)으로 이루어진다.
메인바디(10)에는 도 1에 도시한 바와 같이 그 중앙 상부에 메인실린더(11)가 설치되어 있고, 이 메인실린더(11)에는 후술할 상부금형부(60)가 승강되도록 설치되어 있으며, 상부금형부(60)의 하부에는 후술할 하부금형부가 설치되어 있다.
하부금형부(20)는, 도 4 내지 도 8에 도시한 바와 같이 메인바디(10)의 하부 중앙에 설치되고 베드(21)에 고정된 하부베이스(22) 상에 승강되도록 설치되며 용탕이 주입되어서 제품의 하부를 성형한다. 이러한 하부금형부(20)은, 베드(21)와, 이 베드(21) 상부에 고정되는 하부베이스(22)와, 이 하부베이스(22)의 내측에 구비되고 베드(21)에 설치되는 하부고정플레이트(23)와, 이 하부고정플레이트(23) 상에 고정되는 하부금형(24)과, 이 하부금형(24)에 연결되어서 하부금형(24)을 승강시키는 하부로크아웃실린더(25)로 이루어진다.
하부금형(24)에는 용탕이 주입된다. 이러한 하부금형(24)의 내면 중앙부위는 도 4 내지 도 8, 도 9a에 도시한 바와 같이 그 둘레보다 상측으로 더 돌출되도록 형성되어 있다. 이와 같이 하부금형(24)의 내면에 볼록부(24a)가 형성되어 있으므로 단조된 제품의 중앙부위가 그 둘레보다 얇게 성형된다. 따라서 단조된 제품의 중앙 부위의 응고시간이 그만큼 단축되며, 결국 제품의 단조 사이클이 단축되며, 성형된 제품의 물성이 향상된다.
이러한 하부금형(24)의 상단 둘레에는, 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이 용탕배출홈(24b)이 형성되어 있다. 이러한 용탕배출홈(24b)은 하부금형(24)의 중심을 기준으로 그 둘레에 방사상으로 4개 형성되어 있다. 따라서 상부금형(55)이 하부금형(24)의 내부에 진입되어서 용탕을 가압할 경우, 하부금형(24) 내의 용탕이 용탕배출홈(24b)을 따라 하부금형(24)의 상단 둘레로 자연스럽게 유도된다. 그러므로, 용탕이 하부금형(24)의 상단 둘레로 유도될 때에 출렁이지 않으므로 용탕에 다량의 공기가 혼입되는 문제가 방지된다. 이러한 용탕배출홈(24b)은 상술한 바와 같이 4개가 형성될 수도 있지만 4개 미만이나 그 이상 형성되어도 무방하다.
하부금형(24)의 내면에는 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이 하부금형(24)에 주입된 용탕이 단조될 시, 용탕 내의 기체가 외부로 배출되도록 밴트홀(24c)이 형성되어 있다. 이와 같이 하부금형(24)의 내면에 밴트홀(24c)이 형성되어 있으므로 하부금형(24) 및 상부금형(55)에 의해 용탕이 단조될 때에, 용탕 주변 및 용탕 내에 혼입된 기체가 밴트홀(24c)을 따라 외부로 원활히 배출된다.
사이드금형부(30)는, 도 4 내지 도 8에 도시한 바와 같이 하부금형부(20)의 둘레에 설치되어서 제품(M)의 둘레를 성형하는 사이드금형(31)과, 이 사이드금형(31)의 둘레를 지지하는 사이드홀더(32)와, 사이드금형 및 사이드홀더(32)에 연결되어서 하부금형(24)이 상승될 때에 사이드금형(31)이 외측으로 벌어지도록 지지하는 링크부(33)로 이루어진다.
사이드금형(31)은 그 하단이 하부고정플레이트(23)에 고정되어서 이와 함께 승강되고 그 상단이 후술할 링크부(33)에 연결되며 제품(M)의 측면을 성형한다. 이러한 사이드금형(31)은 그 외주면이 복수의 경사면을 갖도록 제1경사면(31a)과 제2경사면(31b)이 형성되어 있다.
사이드홀더(32)는 그 하단이 하부베이스(22)에 고정되어 있고, 상단에 링크부(33)가 연결되어 있으며, 사이드금형(31)의 둘레를 지지한다. 이러한 사이드홀더(32)는 그 내측면이 복수의 경사면을 갖도록 제1경사면(32a)과 제2경사면(32b)이 형성되어 있다.
이와 같이 사이드금형(31)의 외측면 둘레와 이에 접촉되는 사이드홀더(32)의 내측면 둘레에는 복수의 경사면을 갖도록 제1경사면(31a)(32a)과 제2경사면(31b)(32b)이 형성되어 있으며, 사이드금형(31) 및 사이드홀더(32)가 두 경사면에 의해 접촉되어 지지되므로 사이드금형(31)이 사이드홀더(32)에 안정적으로 지지되고 이들 사이의 체결력이 향상된다.
링크부(33)는, 고정링크(34)와 회동링크(35)로 이루어진다. 고정링크(34)는 그 일단이 사이드홀더(32)의 상단에 고정되어 있으며, 고정링크(34)의 타단에는 작동핀(37)이 고정되어 있다. 회동링크(35)는 그 일단이 사이드금형(31)의 상단에 힌 지핀(36)으로 결합되어 있다. 회동링크(35)의 타측에는 그 길이방향을 따라 슬롯(35a)이 형성되어 있으며, 이 슬롯(35a)에는 작동핀(37)이 삽입되어서 이를 따라 안내된다.
도 11a 및 도 11b는 링크부(40)의 다른 실시예를 보인 개략적 부분 단면도들로써, 이는, 상술한 회동링크(35) 대신에 작동실린더(43)가 설치된 점에 특징이 있다. 이러한 링크부(40)는, 일단이 사이드홀더(32)의 상단에 고정되는 고정링크(41)와, 일단이 고정링크(41)의 단부에 제1힌지핀(42)으로 결합되고 타단의 로드(44) 단부가 사이드금형(31)의 상단에 제2힌지핀(45)으로 결합되는 작동실린더(43)로 이루어진다.
이러한 링크부(40)는 사이드금형(31)의 승강시 작동실린더(43)가 제1힌지핀(42)을 중심으로 회동되고 그 로드(44)가 전후진되면서 사이드금형(31)이 외측으로 펼쳐지거나 다시 복귀되는 것을 안내한다.
도 12는 온도조절판(46)을 보인 개략적 사시도로써, 이는, 사이드홀더(32)의 둘레에 감겨진다. 단조작업 전의 사이드홀더(32)는 적절히 가열될 필요가 있고, 단조작업 후의 사이드홀더(32)는 반대로 냉각될 필요가 있다. 따라서 온도조절판(46)은 사이드홀더(32)를 가열하기 위해 가열시스템에 연결된 히터판으로 이루어질 수도 있고, 사이드홀더(32)를 냉각시키기 위해 냉각시스템에 연결된 냉각판으로 이루어질 수도 있다.
금형냉각수단(50)은, 도 4 내지 도 8에 도시한 바와 같이 제1냉각파이프(51), 제2냉각파이프(52), 제3냉각파이프(53)로 이루어진다. 제1냉각파이프(51)는, 냉각장치(미도시)에 연결되며 사이드금형(31)을 냉각하도록 사이드홀더(32) 내에 설치된다. 이러한 제1냉각파이프(51)는 사이드홀더(32)의 내부와 외부에 모두 설치된다. 제2냉각파이프(52)는, 냉각장치에 연결되며 하부금형부(20) 및 사이드금형부(30)를 냉각하도록 하부베이스(22) 내에 설치된다. 제3냉각파이프(53)는, 냉각장치에 연결되어서 냉매가 순환되며 하부베이스(22)를 냉각하도록 베드(21) 내에 설치된다.
이와 같이 금형냉각수단(50)은 사이드홀더(32), 하부베이스(22), 베드(21)에 각각 설치되어서 단조 작업 후 하부금형(24) 및 사이드금형(31)을 신속하고 확실하게 냉각시킨다.
상부금형부(60)는, 도 4 내지 도 8에 도시한 바와 같이 메인바디(10)의 메인실린더(11)에 설치되며 메인실린더(11)에 의해 승강되면서 제품(M)의 상부를 성형한다.
이러한 상부금형부(60)는, 메인실린더(11)에 설치되는 상부베이스(61)와 이 상부베이스(61)에 고정되는 상부고정플레이트(62)와, 상단이 이 상부고정플레이트(62)에 고정되는 지지축(63)과, 이 지지축(63)의 하단에 고정되는 상부금형플레이트(64)와, 이 상부금형플레이트(64)에 설치되는 상부금형(65)으로 이루어진다.
여기서 상부금형(65)은 상부외측금형(66)과 상부중앙금형(67)으로 나누어진다.
상부외측금형(66)은 제품(M)의 상부 둘레를 가압하며, 그 상단이 상부금형플레이트(64)에 고정된다. 이러한 상부외측금형(66)의 저면에는 복수의 밴트홀(66a)이 방사상으로 형성되어 있다. 따라서 상부외측금형(66)에 의해 용탕이 단조될 때에 용탕 주변 및 용탕 내에 혼입된 기체가 이 밴트홀(66a)을 따라 외부로 원활히 배출된다.
상부중앙금형(67)은 상부외측금형(66)의 내부 중앙에 구비되어서 이를 따라 승강되도록 설치된다. 이러한 상부중앙금형(67)의 상부 둘레에는 가압축(68)이 연결되어 있으며 이 가압축(68)에는 가압실린더(미도시)가 연결되어 있다. 따라서 가압실린더가 작동되면 가압축(68)이 하측으로 가압되면서 용탕의 중앙부위를 가압한다.
상부중앙금형(67)의 상부 중앙에는 취출수단인 취출축(69)이 연결되어 있고 이 취출축(69)에는 취출실린더(미도시)가 연결되어 있다. 따라서 취출실린더가 작동되면 상부중앙금형(67)이 하강하면서 상부외측금형(66) 둘레에 부착된 제품(M)을 그 하측으로 취출시키게 된다.
도 13은 취출수단(70)의 다른 실시예를 보인 개략적 단면도로써, 이는, 제품(M)의 중앙 부분과 둘레를 동시에 가압하여서 제품(M)이 상부금형(77)으로부터 확실하게 취출되도록 구성된 점에 특징이 있다.
이러한 취출수단(70)에는, 상부금형(77)의 중앙 상부에 설치되는 상부로크아웃실린더(71)가 구비된다. 상부로크아웃실린더(71)의 로드에는 이를 따라 승강되도록 취출플레이트(72)가 연결된다. 취출플레이트(72)의 중앙 하부에는 가압봉(73)이 고정된다. 가압봉(73)의 하단에는 제품(M)의 중앙부위를 하측방향으로 눌러서 취출시키도록 취출축(74)이 설치된다. 상부금형(77)의 둘레에는 제품(M)의 둘레를 그 하측 방향으로 눌러서 취출시키도록 취출구(75)가 설치된다. 취출플레이트(72) 및 취출구(75) 사이에는 취출플레이트(72)의 하강시 취출구(75)를 하측으로 누르는 취출핀(76)이 설치된다.
이러한 구성의 취출수단(70)은, 상부로크아웃실린더(71)가 작동되면 취출플레이트(72)가 하강된다. 취출플레이트(72)가 하강되면 제품(M)의 중앙 부분을 가압하는 가압봉(73), 취출축(74)과 제품(M)의 둘레를 가압하는 취출핀(76), 취출구(75)가 동시에 하강된다. 따라서 취출수단(70)이 작동되면 제품(M)의 중앙 부분과 둘레가 동시에 가압되므로 제품(M)이 상부금형(77)으로부터 확실하게 취출된다.
상부금형가열수단(80)은, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이 상부금형(65) 중 상부외측금형(66)의 둘레에 설치되어서 상부외측금형(66) 전체가 균일한 온도를 유지하도록 상부외측금형(66) 상단 둘레를 가열한다.
이러한 상부금형가열수단(80)은, 버너(burner)로 이루어진다. 이는 상부외측금형(66)의 상단 둘레에 설치되도록 링형태로 이루어지며 다수의 연료점화구(82)가 형성된 버너헤드(81)와, 버너헤드(81)에 연결되어서 이에 연료를 공급하는 연료공 급호스(83)로 이루어진다.
이와 같은 상부금형가열수단(80)은, 단조 직전이나 단조 중에 상부외측금형(66)의 상단 둘레를 가열한다. 상부외측금형(66)의 상단 둘레는 온도 전달이 가장 늦고 가장 빨리 냉각되는 부분이므로 이 부분을 적절히 가열하여서 단조 중 상부외측금형(66) 전체가 균일한 온도를 유지하도록 한다. 이와 같이 하면 상부외측금형(66) 둘레의 물성이 향상되고 상부외측금형(66)의 상단 둘레 및 제품(M)의 상단 둘레의 석출현상이 방지된다.
보온로(100)는, 메인바디(10)의 일측에 설치되고 용탕이 저장되며 저장된 용탕을 일정한 온도로 유지시킨다. 이러한 보온로(100)에 저장된 용탕은 후술할 용탕이송수단(130) 및 용탕안내수단(120)에 의해 하부금형(24)에 주입된다.
도 17은 보온로(110)의 다른 실시예를 보인 개략적 측면도로써, 이는, 메인바디(10)의 일측에 지지프레임(111)이 설치된다. 이 지지프레임(111) 상에는 본체(112)가 설치된다. 지지프레임(111)과 본체(112) 사이에는 본체(112)를 지지하고 이 본체(112)의 승강을 안내하도록 지지링크(113)가 설치된다. 지지프레임(111)과 본체(112) 사이에는 본체(112)를 승강시키도록 승강실린더(114)가 설치된다. 본체(112)의 일측에는 용탕이 저장되는 용광로(115)가 설치되고, 본체(112)의 상부에는 용탕이 용광로(115) 내부로 공급되도록 용탕공급부(116)가 구비된다. 본체(112)의 타측에는 용광로(115) 내의 용탕이 라이저튜브(91) 측으로 주입되도록 주입 관(117)이 설치된다. 이 주입관(117) 측의 본체(112)에는 주입관(117) 측으로 공급되는 용탕의 중량을 측정하고 세팅된 용량의 용탕만 배출되도록 계량부(118)가 설치된다.
이러한 구성의 보온로(110)는, 용탕공급부(116)로 공급된 용탕이 용광로(115)에 의해 충분히 가열되어서 항상 일정한 온도로 유지된다.
또한, 보온로(110) 내의 용탕이 라이저튜브(91)로 공급될 시 계량부(118)를 통과하게 되는 바, 계량부(118)에서 계측된 후 정량의 용탕만 라이저튜브(91)로 공급된다. 따라서 보온로(110)의 계량부(118)에 의해 항상 일정량의 용탕이 주입되므로 단조된 제품(M)의 크기가 항상 일정하며 동일한 물성을 갖도록 제조된다.
용탕안내수단(120)은, 도 2 및 도 16에 도시한 바와 같이 하부금형(24) 후방의 메인바디(10)에 설치되고, 라이저튜브실린더(92)가 작동하여서 라이저튜브(91)가 하부금형 상에 위치되면 라이저튜브(91)에 용탕이 주입되도록 주입관(127)이 구비되며, 이 주입관(127)이 수평방향으로 회전되도록 설치되어 있다.
이러한 용탕안내수단(120)은, 메인바디(10)의 후방 중앙에 설치되는 구동모터(121)와, 이 구동모터(121)의 상부에 설치되는 중공형 지지축(122)과, 이 지지축(122)의 상단에 수직으로 설치되고 구동모터(121)에 연결되어서 구동모터(121)의 구동시 회전되는 회전축(123)과, 이 회전축(123)의 상단에 고정되어서 이와 함께 수평방향으로 회전되는 각도조절브라켓(124)과, 각도조절브라켓(124)에 설치되며 용탕을 라이저튜브(91)로 안내하는 주입관(127)으로 이루어진다.
여기서 각도조절브라켓(124)의 일측에는 주입관(127)의 일측이 힌지핀(125)으로 결합되도록 힌지구멍(124a)이 형성되어 있다. 각도조절브라켓(124)의 타측에는, 주입관(127)이 힌지핀(125)을 중심으로 회동되거나 회동된 상태에서 각도조절브라켓(124)에 각도조절볼트(126)로 고정되도록 호 형상의 각도조절구멍(124b)이 형성되어 있다.
이러한 용탕안내수단(120)의 주입관(127)은, 각도조절브라켓(124) 및 이에 결합된 힌지핀(125), 각도조절볼트(126)에 의해 상하방향으로 그 각도를 조절할 수 있으며, 구동모터(121) 및 회전축(123)에 의해 수평방향으로 회전시킬 수 있다.
용탕안내수단(120)의 주입관(127)은, 용탕을 라이저튜브(91)에 주입할 때에 주입관(127)의 일단이 라이저튜브(91)를 향하도록 회전되고, 용탕 주입을 마치면 주입관(127)의 양단이 메인바디(10)의 배면 양측을 향하도록 회전되어서 용탕안내수단(120)의 공간점유를 최소화시킨다. 이와 같이 용탕 주입 작업을 마치면 용탕안내수단(120) 주변의 공간활용을 극대화시킬 수 있도록 주입관(127)이 다시 회전되어서 복귀된다.
용탕이송수단(130)은, 도 1 내지 도 3, 도 18에 도시한 바와 같이 메인바디(10)의 후방에 설치되어서 보온로(100) 내의 용탕을 용탕안내수단(120)의 주입관(127)으로 이송한다.
이러한 용탕이송수단(130)은, 후술할 레이들(137)이 보온로(100)와 주입관(127)을 경유하도록 용탕이송가이드레일(131)이 설치된다. 이 용탕이송가이드레 일(131) 상에는 이를 따라 이송되도록 용탕이송대차(132)가 설치된다. 용탕이송대차(132)에는 이를 용탕이송가이드레일(131)을 따라 이송시키도록 대차이송모터(133)가 설치된다.
용탕이송대차(132)의 일측에는 이 용탕이송대차(132)와 함께 용탕이송가이드레일(131)을 따라 수평방향으로 이송되도록 수직가이드(134)가 고정되어 있다. 수직가이드(134)에는 이를 따라 승강되도록 레이들바(135)가 설치되어 있다. 용탕이송대차(132) 상에는 레이들바승강실린더(136)가 설치되어 있으며, 이 레이들바승강실린더(136)의 로드는 레이들바(135)에 연결되어 있다. 따라서 레이들바승강실린더(136)의 작동에 의해 레이들바(135)가 수직가이드(134)를 따라 승강된다.
레이들바(135)의 단부에는 보온로(100) 내의 용탕을 저장하고 저장된 용탕을 주입관(127)에 주입하도록 레이들(137)이 설치되어 있다. 이 레이들(137)은 레이들바(135)의 단부에 힌지축(139)으로 결합되어 있다. 레이들바(135)의 상단에는 레이들(137)에 연결되어서 레이들(137)을 힌지축(139)을 중심으로 회동시키도록 레이들회동모터(138)가 설치되어 있다.
이와 같이 상술한 용탕이송수단(130)은 보온로(100)와 용탕안내수단(120) 사이에 용탕이송가이드레일(131)이 설치되어 있고, 이 용탕이송가이드레일(131)에는 이를 따라 이송되도록 용탕이송대차(132)가 설치되어 있으며, 용탕이송대차(132)에는 그 일측의 수직가이드(134)를 따라 승강되도록 레이들(137)이 설치되어 있다. 그러므로 레이들(137)이 용탕이송수단(130)에 의해 안정적으로 설치된 상태에서 수평방향으로 이송되고 승강되므로 레이들(137)에 중량의 용탕이 담겨도 이를 안정적 으로 운반할 수 있다.
제품이송수단(140)은, 도 1에 도시한 바와 같이 메인바디(10)의 일측에 제품이송레일(141)이 설치된다. 이 제품이송레일(141) 상에는 이를 따라 이송되며 취출되는 제품(M)을 받아서 이송시키는 제품이송대차(142)가 설치된다. 제품이송대차(142)와 수조(145) 사이에는 이들을 연결하도록 제품홀더이송레일(143)이 설치되어 있다. 이 제품홀더이송레일(143) 상에는 제품이송대차(142) 상의 제품을 파지하여서 수조(145) 내로 운반하도록 제품홀더(144)가 설치되어 있다.
도 19는, 제품이송대차(150)의 다른 실시예를 보인 개략적 부분 측면도로써, 이 제품이송대차(150)에는 하부금형(24), 사이드금형(31), 상부금형(65) 측으로 이형재를 분사하도록 이형재분사구(151)가 더 설치되어 있다. 따라서, 제품(M)이 상부금형(65)으로부터 취출되면 이형재분사구(151)가 작동되어서 하부금형(24), 사이드금형(31), 상부금형(65) 측으로 이형재를 분사한다.
이러한 이형재분사구(151)는 제품이송대차(150)에 고정되도록 설치될 수도 있지만, 회전되도록 설치될 수도 있다. 즉, 각각의 이형재분사구(151)가 자체 회전되도록 설치될 수도 있고, 이형재분사구(151) 전체가 제품이송대차(150)의 중앙을 중심으로 수평방향으로 회전되도록 설치될 수도 있다. 이와 같이 이형재분사구(151)가 회전되도록 설치되면 이형재가 하부금형(24), 사이드금형(31), 상부금형(65)의 일부분에만 분사되는 것을 방지할 수 있다.
도 20 및 도 21은 상술한 구성의 본 발명 반응고 성형을 위한 단조장치에 의한 단조방법을 순차적으로 보인 순서도로써, 이를 참조하여 본 발명의 단조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 라이저튜브(91) 및 주입관(127) 세팅단계(S10)를 갖는다. 이 단계에서, 보온로(100) 내의 용탕을 하부금형(24) 내부로 주입하기 위해 라이저튜브(91)가 하부금형(24)의 상측으로 이송되고, 주입관(127)의 일단이 라이저튜브(91) 상에 위치되도록 회전된다.
라이저튜브 및 주입관 세팅단계(S10) 후, 상부금형가열단계(S20)를 갖는다. 이 단계를 통해 온도 전달이 가장 늦고 가장 빨리 냉각되는 상부금형(65)의 상단 둘레를 버너로 가열한다. 따라서 상부금형(65)이 하부금형(24) 내의 용탕을 가압하는 동안, 하부금형(24)의 내부로부터 비교적 멀리 떨어진 상부금형(65)의 둘레가 상부금형(65)의 하부와 동일 또는 유사한 온도를 유지하게 된다. 그러므로 용탕이 단조되는 동안 상부금형 전체가 일정한 온도를 유지하므로 상부금형(65) 둘레의 물성이 향상되고 상부금형(65)의 상단 둘레나 제품(M)의 상단 둘레의 석출현상이 감소된다.
상부금형가열단계(S20) 후 용탕주입단계(S30)를 갖는다. 이 단계는 용탕안내수단(120)과 용탕이송수단(130)에 의해 이루어진다.
도 4와 같이 라이저튜브실린더(92)가 작동되어서 라이저튜브(91)가 하부금형(24)의 상부로 이송되면 용탕안내수단(120)이 작동된다.
용탕안내수단(120)의 구동모터(121)가 작동되면 회전축(123)이 회전되며 이에 설치된 각도조절브라켓(124) 및 주입관(127)이 수평방향으로 회전된다. 이와 같이 주입관(127)이 회전되어서 그 일단이 라이저튜브(91) 상에 위치되면 구동모터(121)가 정지된다.
용탕안내수단(120)의 구동모터(121)가 정지되면 용탕이송수단(130)이 작동된다. 먼저 용탕이송수단(130)의 레이들바승강실린더(136)의 로드가 전진하면 레이들바(135)가 수직가이드(134)를 따라 하강하게 되며, 레이들(137)이 보온로(100) 내부로 진입된다. 보온로(100) 내의 용탕이 레이들(137)에 적정량 담기게 되면 레이들바승강실린더(136)의 로드가 후진하여서 레이들(137)을 보온로(100) 상측으로 인출시킨다.
이와 같이 하여 레이들(137)에 적정량의 용탕이 담기게 되면 용탕이송수단(130)의 대차이송모터(133)가 구동되며 용탕이송대차(132)를 용탕이송가이드레일(131)을 따라 수평방향으로 이송시킨다. 따라서 보온로(100) 상부의 레이들(137)은 용탕이송가이드레일(131)을 따라 이송되어서 용탕안내수단(120)의 주입관(127) 상측으로 이송된다.
레이들(137)이 주입관(127) 상부에 위치되면 대차이송모터(133)가 정지되고 레이들회동모터(138)가 작동된다. 레이들회동모터(138)가 작동되면 레이들(137)이 힌지축(139)을 중심으로 회동되면서 레이들(137) 내부의 용탕을 주입관(127) 상으로 주입시킨다. 주입관(127)에 주입된 용탕은 주입관(127)을 따라 흐르면서 라이저튜브(91)를 통해 하부금형(24) 내부로 유입된다.
이러한 용탕주입단계(S30)를 통해 도 4와 같이 하부금형(24)에 용탕이 주입되면 도 5와 같이 상부금형(65)이 하강하여서 하부금형(24) 내의 용탕을 가압하는 가압단조단계(S40)를 갖는다.
여기서, 가압단조단계(S40)는 도 21에 도시한 바와 같이 외측가압단계(S100)와 중앙가압단계(S110)로 나누어진다. 외측가압단계(S100)는, 상부외측금형(66) 및 상부중앙금형(67)으로 이루어진 상부금형(65) 중, 상부외측금형(66)을 하측으로 가압하여서 하부금형(24) 내의 용탕 둘레를 가압하여서 이루어진다. 중앙가압단계(S110)는, 외측가압단계(S100) 후, 상부중앙금형(67)을 하측으로 가압하여서 하부금형(24) 내의 용탕 중앙 부분을 가압하여서 이루어진다.
이러한 가압단조단계(S40)를 통해 하부금형(24) 내부의 용탕이 가압되어 단조되면 금형상승단계(S50)를 갖는다. 이 단계는, 도 6과 같이 하부로크아웃실린더(25)가 작동되어서 이에 연결된 하부금형(24) 및 사이드금형(31)을 상승시키고 사이드금형(31)을 그 외측으로 벌려서 사이드금형(31)을 제품(M)의 둘레로부터 분리시키는 단계이다.
금형상승단계(S50)를 통해 금형들이 상승되면 도 7과 같이 상부금형상승단계(S60)가 있게 된다. 이 단계에서 메인실린더(11)에 의해 상부금형(65)이 더 상승되므로 하부금형(24)으로부터 제품(M)이 분리된다.
상부금형상승단계(S60)에서 제품(M)이 하부금형(24)으로부터 분리되면 도 8과 같이 제품(M)을 상부금형(65)으로부터 취출시키는 제품취출단계(S70)를 갖는다.
이 제품취출단계(S70)는, 취출축(69)의 하강에 의해 이루어지며 취출축(69) 의 하강시 상부중앙금형(67)이 하강되면서 상부외측금형(66) 둘레에 달라 붙은 제품(M)을 그 하측으로 취출시키게 된다.
한편, 본 발명이 도 13과 같은 취출수단(70)으로 이루어진 경우, 제품취출단계(S70)는 다음과 같이 이루어진다. 먼저, 상부로크아웃실린더(71)가 작동되어서 취출플레이트(72)가 하강되면 제품(M)의 중앙 부분을 가압하는 가압봉(73), 취출축(74)과, 제품(M)의 둘레를 가압하는 취출핀(76), 취출구(75)가 동시에 하강된다. 따라서 취출수단(70)이 제품(M)의 중앙 부분과 둘레를 동시에 가압하여서 취출시키므로 제품(M)이 상부금형(65)으로부터 확실하게 취출된다.
제품취출단계(S70) 후 취출된 제품(M)을 이송시키는 제품이송단계(S80)를 갖는다. 이 단계에서, 상부금형(65) 하측에 제품이송대차(142)를 위치시켜서 상부금형(65)으로부터 취출된 제품(M)이 적재되도록 한다. 적재된 제품(M)을 수조(145) 측으로 이송시키며, 이송된 제품(M)을 제품홀더(144)로 파지하여서 수조(145)에 담가서 냉각시킨다.
제품이송단계(S80) 후, 상부금형(65), 하부금형(24), 사이드금형(31)의 내부에 이형재를 분사하는 이형재도포단계(S90)를 갖는다.
이러한 본 발명의 반응고 성형을 위한 단조장치는 다음과 같은 여러가지 장점을 갖는다.
첫째, 사이드홀더(32), 하부베이스(22), 베드(21)에 제1냉각파이프(51), 제2냉각파이프(52), 제3냉각파이프(53)가 설치되어 있으므로, 단조 작업 후 하부금 형(24) 및 사이드금형(31)을 신속하고 확실하게 냉각시킬 수 있다.
둘째, 하부금형(24)의 중앙부위가 그 둘레보다 상측으로 볼록하게 돌출되어 있으므로 단조된 제품(M)의 중앙부위가 그 둘레보다 얇게 성형된다. 그러므로 단조된 제품(M)의 중앙 부위의 응고시간이 그만큼 단축되고 이에 따라 제품(M)의 단조 사이클이 그만큼 단축되며 성형된 제품(M)의 물성이 향상된다.
셋째, 하부금형(24)의 둘레에는 용탕배출홈(24b)이 형성되어 있으므로 상부금형(65)이 하부금형(24)의 내부에 진입되어서 용탕을 가압할 경우, 하부금형(24) 내의 용탕이 용탕배출홈(24b)을 따라 하부금형(24)의 상단 둘레로 자연스럽게 유도된다. 따라서, 용탕이 하부금형(24)의 상단 둘레로 유도될 때에 출렁이지 않으므로 용탕에 다량의 공기가 혼입되는 문제가 방지된다.
넷째, 하부금형(24)의 내면과 상부금형(65)의 저면에 밴트홀(24c)(66a)이 형성되어 있으므로 하부금형(24) 및 상부금형(65)에 의해 용탕이 단조될 때에, 용탕 주변 및 용탕 내에 혼입된 기체가 밴트홀(24c)(66a)을 따라 외부로 원활히 배출되며, 이에 따라 제품(M)의 불량이 방지된다.
다섯째, 사이드금형(31)의 외측면 둘레와 이에 접촉되는 사이드홀더(32)의 내측면 둘레에는 복수의 경사면을 갖도록 제1경사면(31a)(32a)과 제2경사면(31b)(32b)이 형성되어 있다. 그러므로, 사이드금형(31) 및 사이드홀더(32)가 두 경사면에 의해 접촉되어 지지되므로 사이드금형(31)이 사이드홀더(32)에 안정적으로 지지되고 이들 사이의 체결력이 향상된다.
여섯째, 연료점화구(82)가 형성된 링형태의 버너헤드(81)와 이 버너헤드(81) 에 연결되어서 이에 연료를 공급하는 연료공급호스(83)를 갖는 상부금형가열수단(80)이 구비되며, 이 상부금형가열수단(80)으로 온도 전달이 가장 늦고 가장 빨리 냉각되는 상부금형(65)의 상단 둘레를 가열한다. 따라서, 단조 작업 전이나 단조 작업 중에 상부금형(65) 전체가 균일한 온도를 유지하도록 가열되므로 상부금형(65) 둘레의 물성이 향상되고 석출현상이 감소된다.
일곱째, 취출수단(70)의 상부로크아웃실린더(71)가 작동되면 취출플레이트(72)가 하강되면서 제품(M)의 중앙 부분을 가압하는 가압봉(73), 취출축(74)과 제품(M)의 둘레를 가압하는 취출핀(76), 취출구(75)가 동시에 하강되며, 이에 따라 취출수단(70)의 작동시 제품(M)의 중앙 부분과 둘레를 동시에 가압되면서 제품(M)이 상부금형(77)으로부터 확실하게 취출된다.
여덟째, 보온로(110) 내의 용탕이 용광로(115)에 의해 충분히 가열되어서 일정한 온도를 유지하며, 이러한 용탕이 계량부(118)에서 계측된 후 라이저튜브(91)로 정량씩 공급된다. 따라서 가압되어 단조된 제품(M)의 크기 및 물성이 항상 일정한 상태로 유지된다.
아홉째, 본 발명의 용탕안내수단(120)은 그 주입관(127)이 수평방향을 따라 회전되도록 설치되어 있다. 이러한 용탕안내수단(120)은, 용탕을 라이저튜브(91)에 주입할 때에는 주입관(127)의 일단이 라이저튜브(91)를 향하도록 회전되고, 용탕 주입을 마치면 주입관(127)의 양단이 메인바디(10)의 배면 양측을 향하도록 회전되어서 용탕안내수단(120)의 공간점유를 최소화시킨다. 그러므로 용탕 주입 작업을 마치면 주입관(127)이 다시 회전되어서 복귀되므로 용탕안내수단(120) 주변의 공간 활용을 극대화시킬 수 있다.
열째, 보온로(100)와 용탕안내수단(120) 사이에는 용탕이송가이드레일(131)이 설치되어 있고, 이 용탕이송가이드레일(131)에는 이를 따라 이송되도록 용탕이송대차(132)가 설치되어 있으며, 용탕이송대차(132)에는 그 일측의 수직가이드(134)를 따라 승강되도록 레이들(137)이 설치되어 있다. 따라서 레이들(137)이 상술한 용탕이송수단(130)에 의해 안정적으로 설치된 상태에서 수평방향으로 이송되고 승강되므로 레이들(137)에 중량의 용탕이 담겨도 이를 안정적으로 운반할 수 있다.
이상에서와 같은 본 발명은, 하부금형냉각수단에 의해 단조 작업 후 하부금형 및 사이드금형이 신속하고 확실하게 냉각되고, 단조된 제품의 응고시간이 단축되어서 제품의 단조 사이클이 그만큼 단축되며, 용탕이 하부금형의 상단 둘레로 유도될 때에 출렁이지 않으므로 용탕에 다량의 공기가 혼입되는 문제가 방지된다. 또한, 용탕이 단조될 때에 용탕 주변 및 용탕 내에 혼입된 기체가 밴트홀을 따라 외부로 원활히 배출되고, 사이드금형이 사이드홀더에 안정적으로 지지되며, 상부금형 가열수단에 의해 단조 작업 전이나 단조 작업 중에 상부금형의 전체 온도가 일정하게 유지된다. 그리고, 취출수단의 취출플레이트가 하강되면 제품의 제품의 중앙부분과 둘레가 동시에 가압되므로 제품이 상부금형으로부터 확실하게 취출되고, 용탕이 계량부에서 계측된 후 라이저튜브로 정량씩 공급되므로 단조된 제품의 크기 및 물성이 항상 일정한 상태로 유지된다. 또한, 주입관이 수평방향으로 회전되도록 설치되므로 필요에 따라 주입관의 위치를 변경할 수 있고 이에 따라 주입관 둘레의 공간활용을 극대화시킬 수 있으며, 레이들이 용탕이송수단에 의해 안정적으로 설치된 상태에서 수평방향 및 상하방향으로 이송되므로 레이들에 중량의 용탕이 담겨도 이를 안정적으로 운반할 수 있다.

Claims (22)

  1. 메인실린더(11)가 설치되는 메인바디(10);
    상기 메인바디(10)의 하부에 설치되고 베드(21)에 고정된 하부베이스(22) 상에 승강되도록 설치되며 제품(M)의 하부를 성형하는 하부금형부(20);
    상기 하부금형부(20)의 둘레에 설치되어서 상기 제품(M)의 둘레를 성형하는 사이드금형(31)과, 상기 사이드금형(31)의 둘레에 설치되어서 이를 지지하는 사이드홀더(32)와, 상기 사이드금형(31) 및 사이드홀더(32)에 연결되어서 상기 하부금형부(20)의 승강시 상기 사이드금형(31)이 외측으로 펼쳐지거나 다시 복귀되도록 하는 링크부(33)(40)로 이루어지는 사이드금형부(30);
    상기 하부금형부(20) 및 사이드금형부(30)의 둘레에 설치되어서 제품(M)이 취출된 상기 하부금형부(20) 및 사이드금형부(30)의 둘레를 냉각시키는 금형냉각수단(50);
    상기 메인바디(10)의 메인실린더(11)에 설치되며 상기 메인실린더(11)에 의해 승강되면서 상기 제품(M)의 상부를 성형하는 상부금형부(60);
    상기 상부금형부(60)의 상부금형(65)(77)에 설치되어서 상기 상부금형(65)(77) 전체가 균일한 온도를 유지하도록 상기 상부금형(65)(77) 상단 둘레를 가열하는 상부금형가열수단(80);
    상기 상부금형부(60)에 연결되고 성형된 상기 제품(M)이 상기 상부금형부(60)와 함께 상승되면 상기 제품(M)을 하측으로 밀어서 상기 제품(M)을 상기 상부금형부(60)로부터 분리시키는 취출수단(70);
    상기 메인바디(10)의 일측에 설치되고 용탕이 저장되며 저장된 상기 용탕이 일정한 온도를 유지하도록 하는 보온로(100)(110);
    상기 메인바디(10)에 설치되고, 주입되는 용탕을 라이저튜브(91)로 안내하는 주입관(127)이 구비되며, 상기 주입관(127)이 수평방향으로 회전되도록 설치되는 용탕안내수단(120);
    상기 메인바디(10)의 후방에 설치되어서 상기 보온로(100)(110) 내의 용탕을 상기 용탕안내수단(120)으로 이송하는 용탕이송수단(130);
    메인바디(10)의 타측에 설치되고 취출되는 상기 제품(M)이 안착되며 안착된 상기 제품(M)을 수조(145)로 운반하여 냉각시키는 제품이송수단(140);
    상기 사이드홀더(32)의 둘레에 감겨지는 온도조절판(46)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
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  9. 제1항에 있어서, 상기 금형냉각수단(50)은,
    냉각장치에 연결되며 상기 사이드금형(31)을 냉각하도록 상기 사이드홀더(32) 내에 설치되는 제1냉각파이프(51)와,
    냉각장치에 연결되며 상기 하부금형부(20) 및 사이드금형부(30)를 냉각하도록 상기 하부베이스(22) 내에 설치되는 제2냉각파이프(52)와,
    냉각장치에 연결되며 상기 하부베이스(22)를 냉각하도록 상기 베드(21) 내에 설치되는 제3냉각파이프(53)로 이루어진 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 상부금형부(60)는,
    메인실린더(11)에 설치되는 상부베이스(61)와,
    상기 상부베이스(61)에 고정되는 상부고정플레이트(62)와,
    상단이 상기 상부고정플레이트(62)에 고정되는 지지축(63)과,
    상기 지지축(63)의 하단에 고정되는 상부금형플레이트(64)와,
    상기 상부금형플레이트(64)에 설치되는 상부금형(65)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 하부금형(24)의 내면 및 상부금형(65)의 저면에는,
    상기 하부금형(24)에 주입된 용탕이 단조될 시, 상기 용탕 내의 기체가 외부로 배출되도록 밴트홀(24c)(66a)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 상부금형(65)은,
    상기 상부금형플레이트(64)에 연결되며 이와 함께 승강되면서 제품(M)의 상부 둘레를 가압하는 상부외측금형(66)과,
    상기 상부외측금형(66)의 내부 중앙에 이와 별개로 승강되도록 설치되고 제품(M)의 중앙부위를 가압하며 단조된 제품(M)을 취출하는 상부중앙금형(67)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 취출수단(70)은,
    상기 상부금형(77)의 중앙 상부에 설치되는 상부로크아웃실린더(71)와,
    상기 상부로크아웃실린더(71)의 로드에 연결되어 이를 따라 승강되는 취출플레이트(72)와,
    상기 취출플레이트(72)의 중앙 하부에 고정되는 가압봉(73)과,
    상기 가압봉(73)의 하단에 연결되어서 제품(M)의 중앙부위를 하측방향으로 눌러서 취출시키는 취출축(74)과,
    상기 상부금형(77)의 둘레에 설치되어서 제품(M)의 둘레를 그 하측 방향으로 눌러서 취출시키는 취출구(75)와,
    상기 취출플레이트(72) 및 취출구(75) 사이에 설치되어서 상기 취출플레이트(72)의 하강시 상기 취출구(75)를 하측으로 누르는 취출핀(76)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 상부금형가열수단(80)은,
    상기 상부금형(65)의 상단 둘레에 설치되도록 링형태로 이루어지며 다수의 연료점화구(82)가 형성된 버너헤드(81)와, 상기 버너헤드(81)에 연결되어서 이에 연료를 공급하는 연료공급호스(83)가 구비된 버너로 이루어진 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 보온로(110)는,
    상기 메인바디(10)의 일측에 설치되는 지지프레임(111)과,
    상기 지지프레임(111) 상에 설치되는 본체(112)와,
    상기 지지프레임(111)과 상기 본체(112) 사이에 설치되어서 상기 본체(112)를 지지하고 상기 본체(112)의 승강을 안내하는 지지링크(113)와,
    상기 지지프레임(111)과 본체(112) 사이에 설치되어서 상기 본체(112)를 승강시키는 승강실린더(114)와,
    상기 본체(112)의 일측에 설치되고 용탕이 저장되는 용광로(115)와,
    상기 본체(112) 상부에 구비되어서 용탕이 상기 용광로(115) 내부로 공급되도록 안내하는 용탕공급부(116)와,
    상기 본체(112)의 타측에 설치되어서 상기 용광로(115) 내의 용탕이 라이저튜브(91) 측으로 주입되도록 안내하는 주입관(117)과,
    상기 주입관(117) 측의 상기 본체(112)에 설치되어서 상기 주입관(117) 측으로 공급되는 용탕의 중량을 측정하고 세팅된 용량의 용탕만 배출되도록 제어하는 계량부(118)로 이루어진 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 용탕안내수단(120)은,
    상기 메인바디(10)의 후방 중앙에 설치되는 지지축(122)과,
    상기 지지축(122)의 상단에 수직으로 설치되는 회전축(123)과,
    상기 회전축(123)에 연결되어서 이를 회전시키는 구동모터(121)와,
    상기 회전축(123)의 상단에 고정되어서 이와 함께 수평방향으로 회전되는 각 도조절브라켓(124)과,
    상기 각도조절브라켓(124)에 설치되며 용탕을 라이저튜브(91)로 안내하는 주입관(127)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 각도조절브라켓(124)은,
    일측에, 상기 주입관(127)의 일측이 힌지핀(125)으로 결합되도록 힌지구멍(124a)이 형성되어 있고,
    타측에, 상기 주입관(127)이 상기 힌지핀(125)을 중심으로 회동되거나 회동된 상태에서 상기 각도조절브라켓(124)에 각도조절볼트(126)로 고정되도록 호 형상의 각도조절구멍(124b)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
  18. 제1항에 있어서, 상기 용탕이송수단(130)은,
    상기 보온로(100) 및 주입관(127) 사이에 설치되는 용탕이송가이드레일(131)과,
    상기 용탕이송가이드레일(131) 상에 설치되어서 이를 따라 이송되는 용탕이송대차(132)와,
    상기 용탕이송대차(132)에 설치되어서 이를 상기 용탕이송가이드레일(131)을 따라 이송시키는 대차이송모터(133)와,
    상기 용탕이송대차(132)의 일측에 설치되어서 이와 함께 왕복이송되는 수직 가이드(134)와,
    상기 수직가이드(134)에 설치되어서 이를 따라 승강되는 레이들바(135)와,
    상기 용탕이송대차(132) 상에 설치되고 상기 레이들바(135)에 연결되어서 상기 레이들바(135)를 승강시키는 레이들바승강실린더(136)와,
    상기 레이들바(135)의 단부에 회동되도록 설치되어서 상기 보온로(100) 내의 용탕을 저장하고 저장된 상기 용탕을 상기 주입관(127)에 주입하는 레이들(137)과,
    상기 레이들바(135)의 상단에 설치되고 상기 레이들(137)에 연결되어서 상기 레이들(137)을 회동시키는 레이들회동모터(138)로 이루어진 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
  19. 제1항에 있어서, 상기 제품이송수단(140)은,
    상기 메인바디(10)의 일측에 설치되는 제품이송레일(141)과,
    상기 제품이송레일(141) 상에 설치되어서 이를 따라 이송되며 취출되는 제품(M)을 받아서 이송시키는 제품이송대차(142)(150)와,
    상기 제품이송대차(142)(150)와 수조(145)를 연결하도록 설치되는 제품홀더이송레일(143)과,
    상기 제품홀더이송레일(143) 상에 설치되어서 이를 따라 이송되며 제품이송대차(142)(150) 상의 제품을 파지하여서 상기 수조(M) 내로 운반하는 제품홀더(144)로 이루어진 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제품이송대차(150)에는,
    상기 하부금형(24), 사이드금형(31), 상부금형(65) 측으로 이형재를 분사하도록 이형재분사구(151)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조장치.
  21. 메인실린더가 설치되는 메인바디와, 상기 메인바디의 하부에 설치되는 하부금형과, 상기 하부금형의 둘레에 설치되어서 상기 제품의 둘레를 성형하는 사이드금형과, 상기 메인바디의 메인실린더에 설치되는 상부금형과, 상기 상부금형에 연결되고 제품을 상기 상부금형부로부터 분리시키는 취출수단과, 상기 상부금형에 설치되어서 그 상단 둘레를 가열하는 상부금형가열수단과, 메인바디의 타측에 설치되고 취출되는 상기 제품이 안착되어 이송되는 제품이송수단을 포함하여 이루어진 반응고 성형을 위한 단조방법에 관한 것으로서,
    보온로(100) 내의 용탕을 상기 하부금형(24) 내부로 주입하기 위해 라이저튜브(91)가 상기 하부금형(24)의 상측으로 이송되고 주입관(127)의 일단이 상기 라이저튜브(91) 상에 위치되도록 회전되는 라이저튜브 및 주입관 세팅단계(S10);
    온도 전달이 가장 늦고 가장 빨리 냉각되는 상기 상부금형(65)의 상단 둘레를 버너로 가열하여서 상기 상부금형(65) 전체가 균일한 온도를 유지하도록 하는 상부금형가열단계(S20);
    상기 보온로(100) 내의 용탕을 레이들(137)에 담고 상기 레이들(137)에 담겨진 용탕을 상기 주입관(127)에 주입하여서, 용탕을 상기 주입관(127) 및 라이저튜 브(91)를 통해 상기 하부금형(24) 내부로 주입되도록 하는 용탕주입단계(S30);
    상기 메인실린더(11)가 작동되면 상기 상부금형(65)이 하강하여서 상기 하부금형(24) 내의 용탕을 가압하여 단조하는 가압단조단계(S40);
    상기 하부금형(24) 내부의 용탕이 가압되어 단조되면 하부로크아웃실린더(25)가 작동되어서 이에 연결된 상기 하부금형(24) 및 사이드금형(31)을 상승시키고 상기 사이드금형(31)을 그 외측으로 벌려서 상기 사이드금형(31)을 제품(M)의 둘레로부터 분리시키는 금형상승단계(S50);
    금형들이 상승되면 상기 메인실린더(11)에 의해 상기 상부금형(65)이 더 상승되어서 상기 하부금형(24)으로부터 상기 제품(M)을 분리시키는 상부금형상승단계(S60);
    제품(M)이 상기 하부금형(24)으로부터 분리되면 상기 취출수단(70)이 작동되어서 제품(M)을 상기 상부금형(65)으로부터 취출시키는 제품취출단계(S70);
    상기 상부금형(65) 하측에 제품이송대차(142)를 위치시켜서 상기 상부금형(65)으로부터 취출된 제품(M)이 적재되도록 하고, 적재된 상기 제품(M)을 수조(145) 측으로 이송시키며 이송된 제품(M)을 제품홀더(144)로 파지하여서 수조(145)에 담가서 냉각시키는 제품이송단계(S80);
    상기 제품이송단계(S80) 후 상기 상부금형(65), 하부금형(24), 사이드금형(31)의 내부에 이형재를 분사하는 이형재도포단계(S90);로 이루어진 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 가압단조단계(S40)는,
    상부외측금형(66) 및 상부중앙금형(67)으로 이루어진 상부금형(65) 중, 상기 상부외측금형(66)을 하측으로 가압하여서 상기 하부금형(24) 내의 용탕 둘레를 가압하여 단조하는 외측가압단계(S100)와,
    상기 외측가압단계(S100) 후, 상기 상부중앙금형(67)을 하측으로 가압하여서 상기 하부금형(24) 내의 용탕 중앙 부분을 가압하여 단조하는 중앙가압단계(S110)로 이루어진 것을 특징으로 하는 반응고 성형을 위한 단조방법.
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