KR100882666B1 - 저압 주조 금형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저압 주조 금형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 벤트의 교체 비용을 줄이고, 성형된 제품의 품질을 향상시키도록 한 저압 주조 금형장치에 관한 것이다.

이를 위해, 용탕이 저장된 보온로와, 상기 용탕으로부터 발생된 가스가 배출되는 가스배출공이 형성된 상형을 포함하는 저압 주조 금형 장치에 있어서,상기 상형에 설치되어 상기 가스배출공을 개폐하는 능동식 개폐밸브가 설치되되,상기 능동식 개폐밸브는,일측에 설치되며, 피스톤로드와 몸체를 포함하는 실린더와, 상기 피스톤로드에 결합된 제1랙과, 제1랙의 피스톤 운동에 의해 회전되도록 설치된 피니언과, 상기 피니언에 결합되며 피니언의 회전에 의해 상승되거나 하강되는 제2랙과, 제2랙에 설치되어 상승되거나 하강되면서 상기 가스배출공을 개폐하는 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형 장치를 제공한다.

저압주조금형장치,벤트,교체비용,성형불량,능동식 개폐밸브

Description

저압 주조 금형장치{low pressure casting machine}

도 1은 종래의 저압 주조 금형장치를 나타낸 개략도

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저압 주조 금형장치를 나타낸 요부 개략도

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저압 주조 금형장치의 작용을 나타낸 순서도

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저압 주조 금형장치 중, 능동식 개폐밸브의 작용을 나타낸 작용도.

*도면의 주요 부호에 대한 설명*

100 : 금형 110 : 상형

200 : 능동식 개폐밸브 210 : 실린더

211 : 몸체 213 : 피스톤로드

220 : 제1랙 230 : 피니언

240 : 제2랙 250 : 개폐부

본 발명은 저압 주조 금형 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 벤트의 교체 비용을 줄이고, 성형된 제품의 품질을 향상시키도록 한 저압 주조 금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 저압주조는 용탕에 0.4kg/㎠정도의 낮은 압력으로 용탕을 서서히 충진시킨다.

알루미늄을 용해로에서 녹여 용탕을 만들고 금형에 용탕을 부어 성형 냉각 후, 제품을 취출하는데, 상기 알루미늄 용탕의 온도는 통상 650℃~700℃ 범위의 고온이다.

이에 따라, 용탕이 금형에 충진될 때, 코어(core)와 용탕과의 접촉에 의하여 코어가 타면서 가스가 발생된다.

이러한 코어가 타면서 발생된 가스는 외부로 배출되어야 탕회발생이 없고, 가스가 알루미늄 조직속에 미세하게 침투하는 것을 방지할 수 있다.

이러한 가스의 배출을 위하여 저압 주조 금형을 구성하는 상형에는 가스의 배출을 위한 가스배출수단이 장착된다.

상기 종래의 가스배출수단으로서 벤트 등이 있으며, 벤트를 통해 저압 주조 금형 내부의 가스는 외부로 배출된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 저압 주조 금형 장치에 장착된 벤트(1)는 미세한 직경의 미세홀(1a)이 다수 형성되어 저압 주조 금형(3) 내부의 가스를 외부로 배출시킨다.

이러한 가스의 배출 중에, 알루미늄 용탕은 표면 장력에 의해 상기 미세 홀(1a)을 통과하지 못하고, 가스만 배출된다.

하지만, 상기한 종래의 저압 주조 금형 장치는 다음과 같은 문제가 발생하였다.

유입관(5)을 통해 보온로(7)로부터 금형(3)의 내부로 용탕이 주입되면, 중자(미도시)를 이루는 수지성분이 연소되면서 가스가 발생되는데, 이 가스는 금형(3) 중, 상형에 형성된 가스배출공(3a)을 통해 배출된다.

이때, 가스의 레진에 의해 벤트(1)의 미세홀(1a)이 쉽게 막혀 성형불량을 야기시켰다.

이로 인해, 작업이 간헐적으로 중단되는 문제가 발생되었다.

또한, 벤트(1) 교환 주기가 짧아 교체비용이 많이 발생되며, 수작업을 통해 교체해야 하므로 금형 보수시간이 증가되어 작업성이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 벤트의 교체 비용을 줄이고, 성형된 제품의 품질을 향상시키도록 한 저압 주조 금형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 용탕이 저장된 보온로와, 상기 용탕으로부터 발생된 가스가 배출되는 가스배출공이 형성된 상형을 포함하는 저압 주조 금형 장치에 있어서,상기 상형에 설치되어 상기 가스배출공을 개폐하는 능동식 개폐밸브가 설치되되, 상기 능동식 개폐밸브는, 피스톤로드와 몸체를 포함하는 실린더와, 상기 피스톤로드에 결합된 제1랙과, 제1랙의 피스톤 운동에 의해 회전되도록 설치된 피니언과, 상기 피니언에 결합되며 피니언의 회전에 의해 상승되거나 하강되는 제2랙과, 제2랙에 설치되어 상승되거나 하강되면서 상기 가스배출공을 개폐하는 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형 장치를 제공한다.

이때, 상기 실린더는 솔레노이드 밸브에 의해 작동되는 것이 바람직하다.

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이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저압 주조 금형장치에 대해 설명하도록 한다.

저압 주조 금형장치는 용탕이 저장된 보온로(7:도 1참조)와, 금형(100)과, 능동식 개폐 밸브(200)를 포함하여 구성된다.

상기 금형(100)의 내부에는 주조 제품의 외형에 따른 공간이 형성되고, 공간의 내부에는 주조 제품의 구체적인 모양에 따라 필요한 다수의 중자가 설치된다.

이때, 유입관(5: 도 1참조)을 통해 보온로로부터 금형(100)의 내부로 용탕이 주입되면 중자를 이루는 수지성분이 연소되면서 가스가 발생되는데, 이 가스는 금형(100) 중, 상형(110)에 형성된 가스배출공(110a)을 통해 배출된다.

또한, 상형(110)에는 후술하는 능동식 개폐밸브의 실린더가 설치되기 위한 고정구(111)가 설치된다.

한편, 상기 상형(110)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가스배출공(110a) 을 개폐하는 능동식 개폐 밸브(200)가 설치되는데, 그 구체적인 구성은 다음과 같다.

능동식 개폐밸브(200)는 실린더(210)와, 제1랙(220)과, 피니언(230)과, 제2랙(240)과, 개폐부(250)를 포함하여 구성된다.

상기 실린더(210)는 몸체(211)와, 이 몸체(211)에서 직선 운동을 하는 피스톤로드(213)를 포함하며, 상기 고정구(111)에 설치된다.

이때, 실린더(210)는 피스톤로드(213)의 방향이 가스배출공(110a)을 향하도록 설치된다.

또한, 저압 주조 금형장치에는 솔레노이드 밸브(미도시)가 설치되며, 상기 실린더(210)는 솔레노이드 밸브에 의해 제어됨이 바람직하다.

또한, 저압 주조 금형장치에는 가스배출공(110a)의 개폐유무를 감지하는 실린더 센서(미도시)가 설치됨이 바람직하다.

이는, 능동식 개폐 밸브(200)의 오동작에 의해 가스배출공(110a)이 제대로 폐쇄되지 않더라도, 이를 감지하여 장치 전체의 오동작을 방지할 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 실린더 센서는 가스배출공(110a)의 개폐유무를 감지하여 이를 제어부(미도시)에 전달한다.

다음으로, 제1랙(220)은 피니언(230)을 회전시키는 역할을 하며, 실린더(210)의 피스톤로드(213) 단부에 설치된다.

이에 따라, 제1랙(220)은 피스톤로드(213)와 함께 연동된다.

다음으로, 피니언(230)은 제2랙(240)을 상승시키거나 하강시키며, 상형(110)의 일측에 설치되되, 상기 제1랙(220)의 기어에 맞물린 상태로 설치된다.

이때, 피니언(230)은 별도의 브라켓(231)에 의해 상형(110)에 설치됨이 바람직하다.

다음으로, 제2랙(240)은 개폐부(250)를 상승시키거나 하강시키며, 상기 피니언(230)에 맞물리도록 설치된다.

이와 같은 구성에 의해 제2랙(240)은 피니언(230)의 회전에 의해 상승되거나 하강되는 것이다.

다음으로, 개폐부(250)는 상형(110)에 형성된 가스배출공(110a)을 개폐시키며, 제2랙(240)의 하단부에 설치된다.

이때, 상기 개폐부(250)는 제2랙(240)과 일체로 형성됨이 바람직하다.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 4b를 참조하여 상기한 구성에 의한 저압 주조 금형장치의 작용에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 보온로로부터 유입관을 통해 금형(100)내로 용탕이 주입된다.(S10)

이때, 개폐부(250)는 가스배출공(110a)을 개방하여 금형(100) 내에 발생된 가스가 외부로 배출되도록 한다.(S20)

이 과정에서, 실린더(210)의 피스톤로드(213)는 솔레노이드 밸브에 의해 몸체(211)를 향해 후진되어, 제1랙(220)으로 하여금 피니언(230)을 정회전시키며, 피니언(230)의 회전에 의해 제2랙(240)은 상승되면서 개폐부(250)를 상승시킨다.

이에 따라, 가스배출공(110a)을 폐쇄하고 있던 개폐부(250)는 가스배출 공(110a)을 개방시키는 것이다.

다음으로, 설정된 시간이 지난 후, 용탕이 가스배출공(110a)에 닿기 전에 능동식 개폐 밸브(200)로 하여금 상기 가스배출공(110a)을 폐쇄시킨다.(S30)

이 과정에서, 실린더(210)의 피스톤로드(213)는 솔레노이드 밸브에 의해 가스배출공(110a)을 향해 전진되어, 제1랙(220)으로 하여금 피니언(230)을 역회전시키며, 피니언(230)의 회전에 의해 제2랙(240)은 하강되면서 개폐부(250)를 하강시킨다.

이에 따라, 가스배출공(110a)을 개방하고 있던 개폐부(250)는 가스배출공(110a)을 폐쇄시키는 것이다.

이때, 실린더 센서는 가스배출공(110a)의 개폐유무를 감지하여 제어부에 전달한다.(S40)

이후, 가스배출공(110a)의 폐쇄가 완료되면, 제어부는 금형(100) 내로의 용탕 주입이 완료됨을 인식하고 상기 용탕을 응고시킨다.(S50)

다음으로, 응고된 제품을 취출시킨다.(S60)

한편, 실린더 센서에 의해 가스배출공(110a)의 폐쇄가 제대로 이루어지지 않은 상태가 감지되면, 용탕의 주입이 중단되고, 금형(100)내의 용탕은 바로 응고된 상태로(S41) 취출되어 불량처리된다.(S42)

만약, 가스배출공(110a)이 제대로 폐쇄되지 않은 상태로 인해, 용탕이 가스배출공(110a)으로 유입되었다면, 능동식 개폐밸브(200)는 재차 가스배출공(110a)을 폐쇄하며, 이 과정에서 용탕은 금형(100) 내로 쉽게 떨어지게 된다.

이로써, 저압 주조 금형장치의 작용이 완료된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저압 주조 금형장치에 의하면, 벤트를 대체하는 능동식 개폐밸브를 이용해 가스배출공을 개폐함으로써, 상기 가스배출공의 개폐 작용이 정확하게 이루어질 수 있게 된다.

이에 따라, 연속생산이 가능해졌으며, 불량품의 발생 또한 최소화되는 효과가 있다.

또한, 벤트교체로 인해 발생되었던 보수비용이 저감되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 용탕이 저장된 보온로와, 상기 용탕으로부터 발생된 가스가 배출되는 가스배출공이 형성된 상형을 포함하는 저압 주조 금형 장치에 있어서,

   상기 상형에 설치되어 상기 가스배출공을 개폐하는 능동식 개폐밸브가 설치되되,

   상기 능동식 개폐밸브는,

   피스톤로드와 몸체를 포함하는 실린더와, 상기 피스톤로드에 결합된 제1랙과, 제1랙의 피스톤 운동에 의해 회전되도록 설치된 피니언과, 상기 피니언에 결합되며 피니언의 회전에 의해 상승되거나 하강되는 제2랙과, 제2랙에 설치되어 상승되거나 하강되면서 상기 가스배출공을 개폐하는 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 실린더는 솔레노이드 밸브에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형 장치.
3. 삭제
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 상형에는 별도의 고정구가 더 설치되고, 실린더는 상기 고정구에 설치된 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형 장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 제2랙과 개폐부는 일체형인 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형 장치.

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