KR100889480B1 - 직접 주입식 회전 가압주조장치에 의한 차량용 알루미늄 휠 주조방법 - Google Patents

직접 주입식 회전 가압주조장치에 의한 차량용 알루미늄 휠 주조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직접 주입식 회전 주조장치 및 이를 이용한 차량용 휠에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 용탕을 금형에 주입할 때 금형의 바닥면으로부터 점진적으로 충진되므로 주형의 바닥면으로부터 주입구 쪽으로의 지향성 응고를 유도할 수 있고, 따라서 주입구 쪽에 최종응고가 일어나도록 하여 주물 내부에 수축공이 발생하는 것을 방지하여 강도를 높여 주기 위한 것이다.
그 구성은 몸체(100)의 상부에는 용탕을 수장하기 위해 탕구계(21)를 형성한 포어컵(20)이 일측 전방에 장착된 상부플레이트(10)와, 상기 상부플레이트(10)를 상하로 이동하기 위해 몸체(100)의 배면에서 상하이동하는 상하이동판(130)의 고정체(131)에 피스톤(31)이 장착된 한 쌍의 유압실린더(30)와, 상기 상부플레이트(10)의 하부 면에 고정되는 상부금형(40)에서 냉각 성형된 차량용 휠(300)을 분리하기 위해 이젝트핀(51)이 형성된 이젝트플레이트(50)를 상하로 이송시키는 이젝트용 유압실린더(52)와, 상기 상부플레이트(10)와 서로 대향하여 몸체(100)의 하부에 장착된 하부플레이트(11)와, 상기 하부플레이트(11)에 장착되어 상부금형(40)과 결합되는 하부금형(41)과, 상기 상부플레이트(10)의 상부금형(40)이 상하로 이동하면서 하부플레이트(11)의 하부금형(41)에 결합되도록 형성한 몸체(100)를 정역회전시키기 위해 몸체(100)의 양측으로 형성된 돌출핀(120)에 피스톤(71)의 단부인 연결구(72)를 결합하여 기대(200)의 양측에 경사지도록 고정된 회전용 유압실린더(70)와, 상기 상부플레이트(10)를 상부로 회전시킬 수 있도록 몸체(100)의 양측으로 장 착된 회전용 랙(82)에 피니언(81)을 장착한 피스톤(83)을 상하로 이동시키는 유압실린더(80)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 직접 주입식 회전 주조장치를 제공한다.
주조, 상부플레이트, 하부플레이트, 상부금형, 하부금형, 포어컵,

Description

직접 주입식 회전 가압주조장치에 의한 차량용 알루미늄 휠 주조방법 {CASTING METHOD BY ROTATING TYPE CASTING EQUIPMENT}
도 1은 본 발명의 직접 주입식 회전 주조장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 상부플레이트에 장착되는 상부금형을 상하로 이동시키기 위한 유압실린더가 배면에 장착된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 상부플레이트와 하부플레이트가 결합된 몸체가 기대에 지지되어 유압실린더에 의해 회전되는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 금형에서 성형된 차량용 휠이 상부금형에 부착된 상태를 나타낸 정면도이다.
도 5는 본 발명의 상부금형에 부착된 차량용 휠을 이젝트플레이트의 이젝트핀이 분리하는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 상부금형이 장착된 상부플레이트를 상부로 회전시키는 상태를 나타낸 측면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
10. 상부플레이트 11. 하부플레이트
20. 포어컵 21. 탕구계
30. 유압실린더 40. 상부금형
41. 하부금형 50. 이젝트플레이트
51. 이젝트핀 70. 회전용 유압실린더
80. 유압실린더 100. 몸체
200. 기대 300. 휠
본 발명은 직접 주입식 회전 주조장치를 이용한 주조방법 및 이를 이용한 차량용 휠에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 용탕을 금형에 주입할 때 금형의 바닥면으로부터 점진적으로 충진되게 함으로써 용탕주입속도의 제어를 용이하게 하고, 또 주형의 바닥면으로부터 주입구 쪽으로의 지향성 응고를 유도하여 주입구 쪽으로 최종응고가 일어나도록 하기 때문에 주물 내부에 수축공이 발생하는 것을 방지하여 강도를 높여 주기 위한 것이다.
일반적으로 자동차의 타이어는 환원형의 금속제 림과 허브에 부착되는 금속판으로 이루어지는 디스크 휠에 의하여 그 구조가 유지된다. 타이어는 디스크 휠에 장착한 후 공기를 넣고 나서야 비로소 그 기능을 발휘하는 것이며, 타이어에 작용하는 힘은 모두 디스크 휠을 통하여 차체에 전달된다. 최근에는 디스크 휠의 중요성이 재인식되어 경량으로써 강성이 높은 알루미늄이나 마그네슘 등 경금속의 합금을 소재로 한 디스크 휠이 많이 사용되게 되었다.
이러한 자동차용 부품들은 저압주조, 고압주조, 단조, 진공주조 및 다이캐스 팅 등과 같은 다양한 제조방법을 기본으로 적용하고 있는 실정이다. 상기와 같이 다양한 방법으로 제조되는 자동차용 부품 가운데 차량용 디스크 휠은 저압주조에 의해 제작되고 있는 실정이다. 이러한 저압주조는 다이캐스팅과 같은 고압주조와는 달리 용융금속을 금형의 하부에서 저압으로 서서히 주입하여 응고시키는 기술이다. 이러한 저압주조는 차량용 휠 형상으로 성형된 금형 내에 용탕을 주입하고, 상기 주입 후 금형을 냉각시켜 성형한 다음, 성형물을 금형으로부터 분리시키는 과정으로 이루어진다.
그러나 알루미늄과 같이 산화막을 형성하는 경금속 합금인 경우 가벼운 비중 때문에 탕류 내부에서 난류발생에 의한 공기 포집현상이 증가하며, 주물 내부로 표면난류의 발생에 의해 산화막이 혼입되는 것을 제어하는데 어려움이 있었다.
또한, 종래의 차량용 휠 제조방법은 형상이 복잡 다양하고 두께가 부위별로 상이한 알루미늄 주조 성형물인 경우 강제 압입식의 기존 기술로는 지향성 응고가 어려울 뿐 아니라, 기공 등의 결함이 많이 잔존하게 되어 직행률이 낮으며, 성형물에 대한 크기의 제한, 라이프사이클이 짧은 시장의 수요에 탄력적으로 대응하지 못한다는 제약이 있었다.
즉, 방향성 응고를 유도하기 어렵고, 용금의 유동성 때문에 합금의 사용이 제한적이며, 장치비용이 고가일 뿐 아니라, 용탕의 주입온도가 용융점 이상이어야 하기 때문에 금형이 쉽게 침식되며, 성형물의 크기가 클수록 열처리변형이 심하게 발생하게 된다는 기술상의 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 하부 금형으로 알루미늄 용탕의 주입이 이루어질 때 그 하부 금형의 주변에 위치하는 다수개의 측면 금형에는 소정의 온도가 가해질 수밖에 없는데, 이때 측면 금형으로 가해지는 온도가 균일하게 작용하지 못하면서 측면 금형간의 과열현상을 초래 수밖에 없었으며, 이는 곧 차량용 휠 주조물의 성형 불량을 초래하는 문제점을 가지게 되었다.
또한, 종래에는 하부 금형으로 알루미늄 용탕의 주입이 이루어질 때, 그 알루미늄 용탕을 안내하는 이송관(튜브)의 온도가 일정하게 유지되어야 하지만, 종래에는 이송관에 알루미늄 용탕의 온도를 일정하게 유지시키는 수단이 구비되어 있지 않은 관계로, 알루미늄 용탕으로부터 성형 되는 차량용 휠 주조물의 품질이 저하될 수밖에 없는 구조적인 단점을 내포하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 용탕이 지면과 수평을 유지한 채 금형 내부로 안정적이면서 연속적으로 주입되도록 하였기 때문에 복잡한 탕구계(주형(鑄型) 안에 쇳물이 골고루 부어지게 하는 통로의 체계)의 설계 없이 간단한 탕구계만으로 회전속도와 회전각도를 조절하여 용탕주입속도를 제어할 수 있으므로 탕류에서 난류가 발생하는 것을 최대한 억제할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 용탕을 상부금형의 일측으로 주입하게 되므로 금형에 주입되는 용탕이 하부금형의 바닥면에서부터 점진적으로 충진되므로 금형의 바닥면으로부터 주입구 쪽으로의 지향성 응고를 유도할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 주입구 쪽으로 최종 응고가 일어나기 때문에 주물 내부에 수축공이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 금형을 고정하고 있는 주조기의 상부플레이트에 용탕을 수장하는 포어컵을 형성하여 상기 주조기를 회전시키면서 포어컵에 수장된 용탕이 탕구계를 따라 금형 내로 주입되도록 함을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 차량용 휠이 성형된 상부금형을 형성하고 있는 상부플레이트를 유압실린더가 상부로 회전시켜 이젝트핀에 의해 분리되는 차량용 휠을 자동으로 분리장치기에 의해 분리하여 임시저장소로 이송할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 갖는 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 도 1에 나타내는 바와 같이, 몸체(100)의 상부에는 용탕을 수장하기 위해 탕구계(21)를 형성한 포어컵(20)이 일측 전방에 장착된 상부플레이트(10)와,
상기 상부플레이트(10)를 상하로 이동하기 위해 몸체(100)의 배면에서 상하이동하는 상하이동판(130)의 고정체(131)에 피스톤(31)이 장착된 한 쌍의 유압실린더(30)와,
상기 상부플레이트(10)의 하부 면에 고정되는 상부금형(40)에서 냉각 성형된 차량용 휠(300)을 분리하기 위해 이젝트핀(51)이 형성된 이젝트플레이트(50)를 상 하로 이송시키는 이젝트용 유압실린더(52)와
상기 상부플레이트(10)와 서로 대향하여 몸체(100)의 하부에 장착된 하부플레이트(11)와,
상기 하부플레이트(11)에 장착되어 상부금형(40)과 결합되는 하부금형(41)과,
상기 상부플레이트(10)의 상부금형(40)이 상하로 이동하면서 하부플레이트(11)의 하부금형(41)에 결합되도록 형성한 몸체(100)를 정역회전시키기 위해 몸체(100)의 양측으로 형성된 돌출핀(120)에 피스톤(71)의 단부인 연결구(72)를 결합하여 기대(200)의 양측에 경사지도록 고정된 회전용 유압실린더(70)와,
상기 상부플레이트(10)를 상부로 회전시킬 수 있도록 몸체(100)의 양측으로 장착된 회전용 랙(82)에 피니언(81)을 장착한 피스톤(83)을 상하로 이동시키는 유압실린더(80)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 직접 주입식 회전 주조장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 포어컵(20)의 탕구계(21)는 상부금형(40)의 주입구(401)와 연결되어 용탕이 지면과 수평을 유지하면서 주입되도록 구성한 것을 특징으로 하는 직접 주입식 회전 주조장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 기대(200)의 양측 상부에 고정되는 지지구(210)에 몸체(100)의 축(110)이 삽입되어 회전할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 직접주입식 회전 주조장치를 제공한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 설명하기로 한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 차량용 휠(300)을 주조하기 위한 직접 주입식 회전 주조기는 하부 바닥에 안착되도록 양측으로 기대(200)가 형성된다. 상기 기대(200)의 내부는 서로 간격지지대(220)가 양측의 기대(200)를 직립하도록 지지하고 있다.
그리고 상기 기대(200)의 상부 내측에는 하부플레이트(11)가 장착된다. 따라서 기대(200)는 지면에 안정적으로 고정된다. 또한, 상기 양측의 기대(200) 상부면에는 내부에 베어링이 장착된 지지구(210)가 체결구(211)에 의해 체결된다.
그뿐만 아니라 하부플레이트(11)의 상부에는 하부금형(41)이 장착되어 있다.
게다가 상기 몸체(100)의 양측에 형성된 축(110)을 지지구(210)에 삽입하여 몸체(100)가 직립되도록 함과 동시에 기대(200)의 전방으로 회전용 유압실린더(70)를 경사지게 장착하여 몸체(100)의 양측으로 돌출된 돌출핀(120)에 회전용 유압실린더(70)의 피스톤(71) 단부에 형성된 연결구(72)를 결합하고 있다.
그리고 도 5에 나타내는 바와 같이, 몸체(100)의 상부면에는 상부플레이트(10)가 장착되고, 몸체(100)와 상부플레이트(10)의 사이에는 이젝트핀(51)이 형성된 이젝트플레이트(50)를 상하로 이동하는 이젝트용 유압실린더(52)가 상부플레이트(10)의 상부에 장착되어 있다.
이때 상기 이젝트플레이트(50)에 연결된 이젝트핀(51)은 상부금형(40)으로 삽입되어 상부금형에 성형된 차량용 휠(300)을 분리하도록 구성되어 있다.
그리고 도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 상기 상부플레이트(10)의 일측 전방으로는 차량용 휠(300)을 성형하기 위한 알루미늄의 용탕을 수장할 수 있는 포어컵(20)을 설치하고, 상기 포어컵(20)의 내측에는 상부금형(40)의 외측에 형성된 주입구(401)와 연결되도록 탕구계(21)가 부착되어 있다.
또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 몸체(100)의 상부 양측으로 돌출되게 형성한 랙(82)에 피니언(81)이 결합되고, 상기 피니언(81)은 유압실린더(80)의 피스톤(83)과 연결하여 상기 상부플레이트(10)를 전후로 회전 이동시킨다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 상기 몸체(100)의 후방에는 상기 상부플레이트(10)에 장착된 상부금형(40)을 하부금형(41)과 서로 결합시키기 위하여 상하로 이동시키기 위한 한 쌍의 유압실린더(30)의 피스톤(31)이 상하이동판(130)의 고정체(131)에 고정장착되어 있다.
상기와 같은 본 발명의 직접식 회전주조기로 차량용 휠이 주조되는 실시 예를 들어 설명하고자 한다.
도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 직접식 회전주조기를 작동하기 위해서는 먼저 전원(도면에 미도시)을 연결하여 회전주조기가 가동되도록 한다. 이때 몸체(100)의 상부플레이트(10)의 하부에 형성된 상부금형(40)과 하부플레이트(11)의 상부에 형성된 하부금형(41)은 서로 결합이 된다. 즉, 몸체(100)의 배면에 장착된 한 쌍의 유압실린더(30)가 작동하면서 피스톤(31)을 잡아당긴다. 그러면 피스톤(31)은 몸체(100)의 배면에 장착되어 상하로 이동하는 상하이동판(130)의 고정체(131)를 당겨서 하부로 이동시킨다. 따라서 상하이동판(130)과 일체로 결합된 상부금형(40)을 하부로 이동시켜서 하부플레이트(11)의 상부에 장착된 하부금형(41)에 결합된다. 이때, 몸체(100)에 지지되어 상하이동하는 상하이동판(130)은 상부플레이트(10)와 상부금형(40)과 일체로 형성되어 상하이동하게 된다.
상기와 같이 상부금형(40)과 하부금형(41)이 결합 되면, 제품인 차량용 휠(300)을 성형하기 위하여, 상기 금형(40, 41) 내부로 용탕을 주입할 수 있도록 기대(200)와 분리되어 회전할 수 있는 몸체(100)를 회전시킨다. 이때 몸체(100)는 상하이동판(130) 및 상부금형(40)이 일체로 형성되어 일체로 작동하게 된다.
상기 몸체(100)는 기대(200)의 전방에 경사지게 장착된 회전용 유압실린더(70)가 작동하면서 피스톤(71)을 내부로 당겨서 몸체(100)를 전방으로 회전시킨다.
상기와 같이 몸체(100)가 전방으로 회전하게 되면, 몸체(100)에 장착된 상부플레이트(10)의 하부에 장착된 상부금형(40)과 결합되어 있는 하부금형(41)은 물론 하부금형(41)을 장착하고 있는 하부플레이트(11)도 동시에 회전하게 된다. 즉, 몸체(100)에는 상부플레이트(10) 및 상부금형(40)과 하부플레이트(11) 및 하부금형(41)이 일체로 결합되어 형성되기 때문에 동시에 회전하게 되는 것이다. 이때 기대(200)의 상부 양측으로 체결구(211)에 의해 장착된 지지구(210)에는 몸체(100)의 양측에 형성된 축(110)이 삽입되어 있으므로 지지구(210)를 중심으로 회전하게 된다.
상기 지지구(210)의 상부로 회전용 유압실린더(70)의 피스톤(71)에 연결된 연결구(72)가 몸체(100)의 돌출핀(120)에 장착되어 있기 때문에 축(110)을 중심으로 전후로 회전이 가능한 것이다.
상기 몸체(100)가 전방으로 회전하게 되면, 상부플레이트(10)의 전방에 장착된 포어컵(20)에 용탕을 수장한다. 이때 포어컵(20)에 수장되는 용탕은 수작업에 의해 수장이 가능하지만 자동으로 수장할 수도 있는 것이다.
상기 포어컵(20)에 용탕을 수장시킨 후에는 다시 기대(200)의 전방에 양측으로 경사지게 설치된 회전용 유압실린더(70)가 다시 작동하면서 실린더 내부의 피스톤(71)을 인출시켜서 몸체(100)를 밀어서 몸체(100)를 역회전시킨다.
이때 상부플레이트(10)의 전방에 용탕을 수장한 포어컵(20)은 몸체(100)가 역회전하는 기울기 만큼 동시에 경사지면서 탕구계(21)를 따라 상부금형(40)의 외측으로 형성된 주입구(401)를 통해 주입되면서 하부금형(41)의 바닥부터 상부금형(40)의 주입구(401)까지 서서히 주입이 된다. 즉, 상부금형(40)과 하부금형(41)으로 용탕은 탕구계(21)를 따라 안정적이면서도 연속적으로 주입이 되기 때문에 주입속도와 주입각도를 간단하게 제어할 수 있게 되는 것이다.
따라서 탕류에서 난류가 발생하지 않고 주입이 되고, 하부에서 상부로 주입이 되기 때문에 금형(40, 41)의 내부에 수축공이 발생하지 않게 되는 것이다.
이와 같이 금형(40, 41)에 용탕이 주입되어 냉각이 이루어진 후에는, 다시 몸체(100)의 배면 상하이동판(130)의 고정체(131)에 피스톤(31)을 고정하고 있는 한 쌍의 유압실린더(30)가 작동되어 피스톤(31)을 상부로 상승하여 상하이동판(130)을 상부로 이동시키면서 하부금형(41)에서 상부금형(40)을 분리시킨다. 이때 상부금형(40)의 외주면에는 성형된 제품인 차량용 휠(300)이 부착되어 있다.
상기 상부금형(40)이 분리되고 난 후에는 몸체(100)의 양측에 장착된 유압실린더(80)의 피스톤(83)이 작동하면서 단부에 장착된 피니언(81)을 잡아당기면서 랙(82)을 회전시켜서 랙(82)과 일체로 장착된 상부플레이트(10)를 상부로 회전시킨다.
그리고 나서 상부금형(40)에 부착된 차량용 휠(300)을 분리시키기 위하여 상부플레이트(10)의 상부에 형성된 이젝트용 유압실린더(52)가 이젝트플레이트(50)를 하강시켜 이젝트플레이트(50)에 장착된 이젝트핀(51)이 상부금형(40)에 부착된 차량용 휠(300)을 밀어내서 상부금형(40)에서 분리시키게 되는 것이다. 이와 동시에 분리장치기(600)가 다가와서 상부금형(40)서 분리되는 차량용 휠(300)을 인출하여 임시보관소로 이동한다.
상기와 같은 작용을 반복하여 차량용 휠을 연속작업에 의하여 성형할 수 있는 것이다.
상기 도면에 표시되었지만, 미설명된 부품으로 상부플레이트의 전방에 두개의 지지대가 장착되어 상부금형이 하부로 이동시 양측 지지대는 하부플레이트의 양측에 장착된 안착대에 안착되도록 하여 하부로의 이동을 안정적으로 지지하게 하는 작용을 한다.
본 발명에 따른 직접 주입식 회전 가압주조장치에 의한 주조방법은,
(A) 몸체(100)의 상부에는 용탕을 수장하기 위해 탕구계(21)를 형성한 포어컵(20)이 일측 전방에 장착된 상부플레이트(10)와,
상기 상부플레이트(10)를 상하로 이동하기 위해 몸체(100)의 배면에서 상하이동하는 상하이동판(130)의 고정체(131)에 피스톤(31)이 장착된 한 쌍의 유압실린더(30)와,
상기 상부플레이트(10)의 하부 면에 고정되는 상부금형(40)에서 냉각 성형된 차량용 휠을 분리하기 위해 이젝트핀(51)이 형성된 이젝트플레이트(50)를 상하로 이송시키는 이젝트용 유압실린더(52)와,
상기 상부플레이트(10)와 서로 대향하여 몸체(100)의 하부에 장착된 하부플레이트(11)와,
상기 하부플레이트(11)에 장착되어 상부금형과 결합되는 하부금형(41)과,
상기 하부플레이트(11)의 중앙으로 천공된 통공(101)으로 삽입장착되어 하부금형(41)의 중앙에 형성된 삽입공(402)에 삽입되는 가압부(410)를 피스톤(411)의 선단에 형성한 유압실린더(400)와,
상기 상부플레이트(10)의 상부금형(40)이 상하로 이동하면서 하부플레이트(11)의 하부금형(41)에 결합되도록 형성한 몸체(100)를 정역회전시키기 위해 몸체(100)의 양측으로 형성된 돌출핀(120)에 피스톤(71)의 단부인 연결구(72)를 결합하여 기대(200)의 양측에 경사지도록 고정된 회전용 유압실린더(70)와,
상기 상부플레이트(10)를 상부로 회전시킬 수 있도록 몸체(100)의 양측으로 장착된 회전용 랙(82)에 피니언(81)을 장착한 피스톤(83)을 상하로 이동시키는 유압실린더(80)를 포함하여 구성된 직접 주입식 회전 가압주조장치를 제공하는 단계와;
(B) 초기 위치에서, 몸체(100)의 배면에 장착된 한 쌍의 유압실린더(30)를 작동시켜 피스톤(31)을 잡아당김으로써 상하로 이동하는 상하이동판(130)의 고정체(131)를 당겨서 상하이동판(130)을 하부로 이동시키고, 이로써 상하이동판(130)과 일체로 결합된 상부금형(40)을 하부로 이동시켜서, 상부금형(40)과 하부플레이트(11)의 상부에 장착된 하부금형(41)을 결합시켜 주조를 위한 캐버티를 형성하는 단계와;
(C) 회전용 유압실린더(70)를 작동시켜 피스톤(71)에 연결된 연결구(72)가 몸체(100)의 돌출핀(120)을 당기게 하여, 상하이동판(130), 상부금형(40), 하부금형(41), 및 하부플레이트(11)가 결합된 몸체(100)를 지지구(210)에 삽입된 축(110)을 중심으로 정회전시키는 단계와;
(D) 상기 포어컵(20)에 알루미늄 용탕을 수장하는 단계;
(F) 상기 기대(200)의 전방에 양측으로 경사지게 설치된 회전용 유압실린더(70)를 작동시켜 실린더 내부의 피스톤(71)을 인출시켜서 몸체(100)를 밀어서 몸체(100)를 서서히 역회전시키는 단계;를 포함하여 구성되되,
상기 몸체(100)의 정회전에 의해,
상기 포어컵(20)은 본래의 자신의 초기위치보다 중력방향으로 낮아지고, 상기 상부금형(40)과 하부금형(41)의 결합에 의해 생성된 캐버티는 자신의 초기위치보다 중력방향 반대방향으로 높아지고;
상기 몸체(100)의 역회전에 의해, 상기 포어컵(20)은 중력방향 반대방향으로 위치가 서서히 높아지면서 본래의 자신의 초기위치로 복원되고, 상기 상부금형(40)과 하부금형(41)의 결합에 의해 생성된 캐버티는 중력방향으로 위치가 서서히 낮아지면서 자신의 초기위치로 복원되고,
상기 몸체(100)의 역회전에 의한 복원과정에서, 포어컵(20)으로부터 용탕이 중력에 의해 탕구계(21)를 따라 상부금형(40)과 하부금형(41)에 의해 형성된 캐버티로 안정적이면서도 연속적으로 주입되고,
상기 하부금형(41)의 중앙에 형성된 삽입공(402)에 삽입장착되는 가압부(410)는 용탕이 반응고된 상태에서 유압실린더가 상승하여 금형 내부에 성형되는 차량용 휠의 허브를 하부에서 가압하도록 하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 차량용 휠을 성형하기 위하여 용탕을 금형내로 주입할 때 상부에서 하부로 주입할 수 있도록 포어컵을 상부금형의 전방 에 장착하여 탕구계에 의해 자연스럽게 회전하면서 연속적으로 주입하기 때문에 주입각도와 주입속도를 제어할 수 있어 난류발생은 물론 주물 내부에서 수축공이 발생하지 않고 성형되므로 강도가 높은 제품을 성형할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 금형의 바닥에서 점진적으로 충진이 되므로 지향성 응고를 유도하여 우수한 제품을 생산하게 되는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. (A) 몸체(100)의 상부에는 용탕을 수장하기 위해 탕구계(21)를 형성한 포어컵(20)이 일측 전방에 장착된 상부플레이트(10)와,
    상기 상부플레이트(10)를 상하로 이동하기 위해 몸체(100)의 배면에서 상하이동하는 상하이동판(130)의 고정체(131)에 피스톤(31)이 장착된 한 쌍의 유압실린더(30)와,
    상기 상부플레이트(10)의 하부 면에 고정되는 상부금형(40)에서 냉각 성형된 차량용 휠을 분리하기 위해 이젝트핀(51)이 형성된 이젝트플레이트(50)를 상하로 이송시키는 이젝트용 유압실린더(52)와,
    상기 상부플레이트(10)와 서로 대향하여 몸체(100)의 하부에 장착된 하부플레이트(11)와,
    상기 하부플레이트(11)에 장착되어 상부금형과 결합되는 하부금형(41)과,
    상기 하부플레이트(11)의 중앙으로 천공된 통공(101)으로 삽입장착되어 하부금형(41)의 중앙에 형성된 삽입공(402)에 삽입되는 가압부(410)를 피스톤(411)의 선단에 형성한 유압실린더(400)와,
    상기 상부플레이트(10)의 상부금형(40)이 상하로 이동하면서 하부플레이트(11)의 하부금형(41)에 결합되도록 형성한 몸체(100)를 정역회전시키기 위해 몸체(100)의 양측으로 형성된 돌출핀(120)에 피스톤(71)의 단부인 연결구(72)를 결합하여 기대(200)의 양측에 경사지도록 고정된 회전용 유압실린더(70)와,
    상기 상부플레이트(10)를 상부로 회전시킬 수 있도록 몸체(100)의 양측으로 장착된 회전용 랙(82)에 피니언(81)을 장착한 피스톤(83)을 상하로 이동시키는 유압실린더(80)를 포함하여 구성된 직접 주입식 회전 가압주조장치를 제공하는 단계와;
    (B) 초기 위치에서, 몸체(100)의 배면에 장착된 한 쌍의 유압실린더(30)를 작동시켜 피스톤(31)을 잡아당김으로써 상하로 이동하는 상하이동판(130)의 고정체(131)를 당겨서 상하이동판(130)을 하부로 이동시키고, 이로써 상하이동판(130)과 일체로 결합된 상부금형(40)을 하부로 이동시켜서, 상부금형(40)과 하부플레이트(11)의 상부에 장착된 하부금형(41)을 결합시켜 주조를 위한 캐버티를 형성하는 단계와;
    (C) 회전용 유압실린더(70)를 작동시켜 피스톤(71)에 연결된 연결구(72)가 몸체(100)의 돌출핀(120)을 당기게 하여, 상하이동판(130), 상부금형(40), 하부금형(41), 및 하부플레이트(11)가 결합된 몸체(100)를 지지구(210)에 삽입된 축(110)을 중심으로 정회전시키는 단계와;
    (D) 상기 포어컵(20)에 알루미늄 용탕을 수장하는 단계;
    (F) 상기 기대(200)의 전방에 양측으로 경사지게 설치된 회전용 유압실린더(70)를 작동시켜 실린더 내부의 피스톤(71)을 인출시켜서 몸체(100)를 밀어서 몸체(100)를 서서히 역회전시키는 단계;를 포함하여 구성되되,
    상기 몸체(100)의 정회전에 의해,
    상기 포어컵(20)은 본래의 자신의 초기위치보다 중력방향으로 낮아지고, 상기 상부금형(40)과 하부금형(41)의 결합에 의해 생성된 캐버티는 자신의 초기위치보다 중력방향 반대방향으로 높아지고;
    상기 몸체(100)의 역회전에 의해, 상기 포어컵(20)은 중력방향 반대방향으로 위치가 서서히 높아지면서 본래의 자신의 초기위치로 복원되고, 상기 상부금형(40)과 하부금형(41)의 결합에 의해 생성된 캐버티는 중력방향으로 위치가 서서히 낮아지면서 자신의 초기위치로 복원되고,
    상기 몸체(100)의 역회전에 의한 복원과정에서, 포어컵(20)으로부터 용탕이 중력에 의해 탕구계(21)를 따라 상부금형(40)과 하부금형(41)에 의해 형성된 캐버티로 안정적이면서도 연속적으로 주입되는 것을 특징으로 하는 직접 주입식 회전 가압주조장치에 의한 차량용 알루미늄 휠 주조방법.
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