KR100993352B1

KR100993352B1 - 저압 주조 금형의 합형 확인장치

Info

Publication number: KR100993352B1
Application number: KR1020080043942A
Authority: KR
Inventors: 배병호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2010-11-09
Also published as: KR20090118258A

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 저압 주조 금형의 합형 확인장치는, 상형 홀더를 지니며 유압 실린더를 통해 승하강 가능하게 구성되는 상부 금형 어셈블리 및 하형 홀더를 지닌 하부 금형 어셈블리의 합형을 확인하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 하형 홀더에 대응하는 상기 상형 홀더의 각 모서리 부분에 돌출되게 구성되는 푸시유닛과, ⅱ)상기 푸시유닛과 암수의 결합을 이루도록 상기 하형 홀더의 각 모서리 부분에 구성되어 상기 상부 금형 어셈블리와 하부 금형 어셈블리의 합형시, 상기 상부 금형 어셈블리의 하강에 따른 상기 푸시유닛의 압축 하중을 감지하고 그 감지 신호를 제어기로 출력하는 하중 감지유닛을 포함하여 이루어진다.

상형, 하형, 합형, 로드 셀

Description

저압 주조 금형의 합형 확인장치 {COMBINATION CHECKING DEVICE FOR LOW PRESSURE CASTING MOLD}

본 발명의 예시적인 실시예는 저압 주조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단한 구조로서 상형과 하형의 합형을 정확하게 감지 및 확인할 수 있도록 하는 저압 주조 금형의 합형 확인장치에 관한 것이다.

일반적으로 저압 주조 공법은 밀폐된 노(爐)내의 용탕 표면에 압축공기 혹은 불활성가스를 이용하여 압력을 가하여 상부에 설치된 금형내에 용탕을 압상시켜 주입하는 주조법으로써, 도 7에 도시된 바와 같이, 용해로에서 알루미늄 잉곳(Al ingot)을 녹여 만든 용탕(1)을 히터(3)가 구비된 주조기(7)에 공급한다.

그런 후, 코어(core)부품(9)을 하부 금형(11)에 세팅(setting)하고, 상형(15)을 하형(11)과 합형시켜 탕구(5)를 통하여 용탕(1)을 주입하게 된다.

이 때, 상기 상형(15)은 압출 플레이트(13)에 장착되며, 상기 압출 플레이트(13)는 도 8에서 도시한 바와 같이, 베이스 플레이트(17) 상에 장착되는 유압 실린더(19)의 작동로드 선단에 연결되어 승하강 작동한다.

그리고, 상기 압출 플레이트(13)는 상기 베이스 플레이트(17)를 관통하여 승 하강 안내되는 2개의 가이드 봉(21,23)의 하단에 연결되어 승하강 작동이 가이드 된다.

또한, 상기 2개의 가이드 봉(21,23)에는 그 상단에 각각 감지도그(25,27)가 설치되며, 이에 대응하여 상기 베이스 플레이트(17) 상에는 각각 브라켓(29)을 통하여 압출 플레이트(13)의 상승 감지용 리미트 스위치(31)와 하강 감지용 리미트 스위치(33)가 설치되어 상기 압출 플레이트(13)의 승하강 작동을 감지하도록 이루어진다.

따라서 종래 기술에서는 상형(15)과 하형(11)의 합형시, 유압 실린더(19)의 기설정된 스토로크에 의한 압출 플레이트(13)의 하강 운동으로서 상형(15)이 하형(11)과 합형되고, 상기한 상승 감지용 리미트 스위치(31)와 하강 감지용 리미트 스위치(33)를 통해 상,하형(15, 11)의 합형 여부를 확인하게 된다.

그런데, 상기에서와 같은 종래 기술에 있어, 상승 감지용 리미트 스위치(31)와 하강 감지용 리미트 스위치(33)는 베이스 플레이트(17)의 내측으로 구성되므로, 상형(15)이 갖는 400∼480℃ 정도의 높은 온도에 노출되어 잦은 불량의 원인이 된다.

이는 상,하형(15, 11)의 합형 여부를 원활하게 감지 및 확인할 수 없게 되어 상,하형(15, 11)의 불완전한 합형으로 인한 소재의 불량을 야기시키고, 이 뿐만 아니라 용탕의 누설을 야기시키는 요인으로서 작용하게 되며, 누탕 발생시 용탕 제거 작업에 상당한 시간이 소요된다는 문제를 야기시킨다.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 간단한 구조로서 상형과 하형의 합형을 정확하게 감지 및 확인할 수 있도록 하는 저압 주조 금형의 합형 확인장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 저압 주조 금형의 합형 확인장치는, 상형 홀더를 지니며 유압 실린더를 통해 승하강 가능하게 구성되는 상부 금형 어셈블리 및 하형 홀더를 지닌 하부 금형 어셈블리의 합형을 확인하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 하형 홀더에 대응하는 상기 상형 홀더의 각 모서리 부분에 돌출되게 구성되는 푸시유닛과, ⅱ)상기 푸시유닛과 암수의 결합을 이루도록 상기 하형 홀더의 각 모서리 부분에 구성되어 상기 상부 금형 어셈블리와 하부 금형 어셈블리의 합형시, 상기 상부 금형 어셈블리의 하강에 따른 상기 푸시유닛의 압축 하중을 감지하고 그 감지 신호를 제어기로 출력하는 하중 감지유닛을 포함하여 이루어진다.

상기 저압 주조 금형의 합형 확인장치에 있어서, 상기 푸시유닛은 상기 상형 홀더의 각 모서리 부분에 고정되게 설치되는 푸시 블록과, 상기 푸시 블록이 삽입 가능하게 상단이 개방되고 하단이 폐쇄되며, 결합핀을 통하여 상기 푸시 블록에 고정되게 설치되는 커버부재와, 상기 커버부재의 바닥면과 상기 푸시 블록 사이에 개재되어 상기 푸시 블록으로 탄발력을 발휘하는 압축 스프링을 포함할 수 있다.

이 경우 상기 커버부재에는 상기 결합핀이 끼워지며 그 결합핀의 상하 유동이 가능한 한 쌍의 결합 구멍이 형성될 수 있다.

상기 저압 주조 금형의 합형 확인장치에 있어서, 상기 결합핀은 고정핀을 통하여 상기 커버부재에 고정되게 설치될 수 있다.

상기 저압 주조 금형의 합형 확인장치에 있어서, 상기 푸시 블록은 상기 결합핀과 형태의 결합을 이루는 삽입홀이 형성될 수 있다.

상기 저압 주조 금형의 합형 확인장치에 있어서, 상기 하중 감지유닛은 상기 하형 홀더의 각 모서리 부분에 형성된 장착홈의 바닥면으로 고정되게 설치되는 마운트 플레이트와, 상기 마운트 플레이트의 상면에 고정되게 설치되는 로드 셀과, 양단이 개방된 상태로 상기 로드 셀을 감싸면서 상기 장착홈에 끼워지는 케이스부재를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 저압 주조 금형의 합형 확인장치에 있어서, 상기 케이스부재는 세라믹 소재로서 이루어지는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 저압 주조 금형의 합형 확인장치에 의하면, 상부 금형 어셈블리의 상형 홀더에 구성되는 푸시유닛과 하부 금형 어셈블리의 하형 홀더에 구성되는 하중 감지유닛을 통하여 상부 금형 어셈블리와 하부 금형 어셈블리의 합형을 정확하게 감지 및 확인할 수 있으므로, 상부 및 하부 금형 어셈블리의 불완전 합형으로 인한 소재 불량 및 누탕의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 저압 주조 금형의 합형 확인장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 저압 주조 금형의 합형 확인장치(100)는 저압 주조 공법으로서 실린더 헤드 등을 주조할 수 있는 저압 주조기(200)에 적용된다.

여기서, 상기 저압 주조기(200)는 기본적으로 상부 금형 어셈블리(10: 당 업계에서는 통상적으로 "상형" 이라고도 한다)와, 하부 금형 어셈블리(20: 당 업계에서는 통상적으로 "하형" 이라고도 한다)를 포함하여 구성된다.

상기 상부 금형 어셈블리(10)는 상형 홀더(11)를 지니며 유압 실린더(미도시)를 통해 승하강 가능하게 구성되고, 하부 금형 어셈블리(20)는 하형 홀더(21)를 지니며 상부 금형 어셈블리(10)와 합형이 가능하게 구성된다.

이러한 상부 금형 어셈블리(10)와 하부 금형 어셈블리(20)는 당 업계에서 널리 사용되고 있는 공지 기술의 저압 주조기에 채용되는 이른바 상형 및 하형으로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에서, 상기 저압 주조 금형의 합형 확인장치(100)는 상부 금형 어 셈블리(10)와 하부 금형 어셈블리(20)의 합형을 정확하게 감지/확인하여 상,하부 금형 어셈블리(10, 20)의 불완전 합형으로 인한 소재 불량 및 누탕의 발생을 방지할 수 있는 구조로서 이루어진다.

이를 위해 상기 저압 주조 금형의 합형 확인장치(100)는 크게 푸시유닛(40)과, 하중 감지유닛(60)을 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 푸시유닛(40)은 하형 홀더(21)에 대응하는 상형 홀더(11)의 각 모서리 부분에 돌출되게 구성되는 바, 바람직하게는 도 2 및 도 3에서와 같이 푸시 블록(41)과, 커버부재(45)와, 결합핀(49)과, 압축 스프링(55)을 포함하여 이루어진다.

상기 푸시 블록(41)은 상형 홀더(11)의 각 모서리 부분에 고정되게 설치되는 것으로, 상형 홀더(11)의 각 모서리 부분에 실질적으로 고정되는 제1 부분(42a)과, 제1 부분(42a)과 일체로 형성되면서 커버부재(45)에 삽입될 수 있는 제2 부분(42b)으로 이루어진다.

이 경우 상기 푸시 블록(41)의 제2 부분(42b)에는 결합핀(49)이 형태의 결합을 이루며 끼워지는 삽입홀(43)이 관통되게 형성되어 있다.

상기 커버부재(45)는 푸시 블록(41)의 제2 부분(42b)이 삽입 가능하도록 상단이 개방되고 하단이 폐쇄되며, 결합핀(49)을 통하여 푸시 블록(41)의 제2 부분(42b)에 고정되게 설치된다.

여기서, 상기 커버부재(45)에는 결합핀(49)이 끼워지며 그 결합핀(49)의 상하 유동이 가능한 한 쌍의 결합 구멍(46)이 형성되어 있다.

상기 결합핀(49)은 푸시 블록(41)의 제2 부분(42b)이 커버부재(45)에 삽입된 상태로, 그 커버부재(45)의 결합 구멍(46)을 통과하여 상기 제2 부분(42b)의 삽입홀(43)과 형태의 결합을 이루며 끼워지는 삽입핀으로서 이루어진다.

이러한 결합핀(49)은 이의 양단에 결합되는 고정핀(51)을 통하여 커버부재(45)에 고정되는 바, 이에 상기 결합핀(49)의 양단부에는 그 고정핀(51)이 결합될 수 있는 핀홀(52)이 각각 형성되어 있다.

상기 압축 스프링(55)은 커버부재(45)의 내부에서 푸시 블록(41)의 제2 부분(42b)과 그 커버부재(45)의 바닥면 사이에 개재되며, 푸시 블록(41)으로 탄발력을 발휘하게 된다.

즉, 상기 압축 스프링(55)은 커버부재(45)의 내부에서 일측 단부가 푸시 블록(41)의 제2 부분(42b)에 지지되며, 다른 일측 단부가 커버부재(45)의 바닥면에 지지된다.

본 실시예에서, 상기 하중 감지유닛(60)은 상부 금형 어셈블리(10)와 하부 금형 어셈블리(20)의 합형시, 상부 금형 어셈블리(10)의 하강에 따른 푸시유닛(40)의 압축 하중을 감지하기 위한 것이다.

이러한 하중 감지유닛(60)은 각 푸시유닛(40)과 암수의 결합을 이루도록 하형 홀더(21)의 각 모서리 부분에 구성되는 바, 바람직하게는 도 4 및 도 5에서와 같이 마운트 플레이트(61)와, 로드 셀(63)과, 케이스부재(65)를 포함하여 이루어진다.

상기 마운트 플레이트(61)는 로드 셀(63)을 장착하기 위한 것으로, 전체적인 형상이 원반 형태를 취하며, 하형 홀더(21)의 각 모서리 부분에 형성된 장착홈(62)의 바닥면으로 고정되게 설치된다.

상기 로드 셀(63)은 장착홈(62)의 내부에서 볼트(미도시)를 통해 마운트 플레이트(61)의 상면에 고정되게 설치된다.

여기서, 상기 로드 셀(63)은 상부 금형 어셈블리(10)와 하부 금형 어셈블리(20)의 합형시, 상부 금형 어셈블리(10)의 하강에 따른 푸시유닛(40)의 압축 하중을 전기적인 감지 신호로 변환하고, 그 감지 신호를 제어기(90)로 출력하는 기능을 하게 된다.

이러한 로드 셀(63)은 당 업계에서 널리 사용되고 있는 공지 기술의 하중 센서로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 케이스부재(65)는 상부 금형 어셈블리(10)와 하부 금형 어셈블리(20)의 합형 시 푸시유닛(40)의 커버부재(45)와 암수의 결합을 이루는 것으로, 양단이 개방된 원통 형태의 케이스로서 이루어진다.

상기 케이스부재(65)는 로드 셀(63)을 감싸면서 장착홈(62)에 끼워지고, 볼트(미도시)를 통해 하형 홀더(21)의 각 모서리 부분에 고정되게 설치된다.

이 경우 상기 케이스부재(65)는 로드 셀(63)을 고온으로부터 보호하기 위해 열전도율이 비교적 작은 통상적인 세라믹 소재로서 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 저압 주조 금형의 합형 확인장치(100)에 의하면, 우선 상부 금형 어셈블리(10)와 하부 금형 어셈블리(20)의 이형시, 도 3에서와 같이 각 푸시유닛(40)의 커버부재(45)는 압축 스프링(55)에 의해 탄성 지지되면서 푸시 블록(41)을 기준으로 하부 금형 어셈블리(20) 측으로 이동(탄성 바이어스)된 상태에 있다.

이러한 작용은 결합핀(49)이 푸시 블록(41)의 삽입홀(43)에 형태의 결합을 이루며 끼워지고, 상기 결합 구멍(46)이 결합핀(49)의 상하 유동이 가능한 크기로서 형성되며, 그 푸시 블록(41)과 커버부재(45)의 바닥면 사이에 압축 스프링(55)이 개재되어 있기 때문에 가능하다.

여기서, 결합핀(49)은 커버부재(45)의 결합 구멍(46) 내주면 상측에 접촉된 상태에 있다.

이와 같은 상태에서, 유압 실린더(미도시)에 통한 상부 금형 어셈블리(10)와 하부 금형 어셈블리(20)의 합형시, 도 6에서와 같이 각 푸시유닛(60)의 커버부재(45)는 하중 감지유닛(60)의 케이스부재(65)에 삽입되면서 로드 셀(63)을 가압하게 된다.

즉, 커버부재(45)의 결합 구멍(46)이 결합핀(49)의 상하 유동이 가능한 크기로서 형성되어 있기 때문에, 커버부재(45)가 로드 셀(63)에 접촉된 상태로 유압 실린더(미도시)의 작동에 의해 상부 금형 어셈블리(10)가 계속 하강함에 따라 푸시유닛(40)의 푸시 블록(41)은 하측으로 이동되면서 압축 스프링(55)을 압축시키게 되고, 그 압축 스프링(55)의 탄성 복원력이 커버부재(45)를 통해 로드 셀(63)에 작용함으로 상기 케이스부재(65)는 로드 셀(63)을 가압하게 된다.

이러는 과정을 거치는 동안, 로드 셀(63)은 케이스부재(65)의 압축 하중에 상응하는 전기적인 감지 신호를 제어기(90)로 출력하게 되고, 제어기(90)는 그 케 이스부재(65)의 압축 하중과 기설정된 압축 하중을 비교하여 상부 금형 어셈블리(10)와 하부 금형 어셈블리(20)의 합형 여부를 판단하게 된다.

한편, 제어기(90)는 상부 금형 어셈블리(10)와 하부 금형 어셈블리(20)의 합형 여부를 별도의 표시기(미도시)로 전송하고, 그 표시기는 상부 금형 어셈블리(10)와 하부 금형 어셈블리(20)의 합형 여부를 램프 또는 모니터를 통해 디스플레이시킨다.

이로써 본 실시예에서는 상술한 바와 같은 일련의 과정을 통하여 상부 금형 어셈블리(10)와 하부 금형 어셈블리(20)의 합형을 정확하게 감지/확인할 수 있으므로, 상,하부 금형 어셈블리(10, 20)의 불완전 합형으로 인한 소재 불량 및 누탕의 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 2는 도 1에 도시된 푸시유닛 부위를 도시한 분해 사시도이다.

도 3은 도 2의 개략적인 결합 단면 구성도이다.

도 4는 도 1에 도시된 하중 감지유닛 부위를 도시한 분해 사시도이다.

도 5는 도 4의 개략적인 결합 단면 구성도이다.

도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 저압 주조 금형의 합형 확인장치의 작동 상태를 도시한 단면 구성도이다.

도 7은 일반적인 저압 주조기의 측면 구성도이다.

도 8은 도 7의 상부 부분을 도시한 사시도이다.

Claims

상형 홀더를 지니며 유압 실린더를 통해 승하강 가능하게 구성되는 상부 금형 어셈블리 및 하형 홀더를 지닌 하부 금형 어셈블리의 합형을 확인하기 위한 저압 주조 금형의 합형 확인장치에 있어서,

상기 하형 홀더에 대응하는 상기 상형 홀더의 각 모서리 부분에 돌출되게 구성되는 푸시유닛; 및

상기 푸시유닛과 암수의 결합을 이루도록 상기 하형 홀더의 각 모서리 부분에 구성되어 상기 상부 금형 어셈블리와 하부 금형 어셈블리의 합형시, 상기 상부 금형 어셈블리의 하강에 따른 상기 푸시유닛의 압축 하중을 감지하고 그 감지 신호를 제어기로 출력하는 하중 감지유닛을 포함하며,

상기 푸시유닛은 상기 상형 홀더의 각 모서리 부분에 고정되게 설치되는 푸시 블록과, 상기 푸시 블록이 삽입 가능하게 상단이 개방되고 하단이 폐쇄되며 결합핀을 통하여 상기 푸시 블록에 고정되게 설치되는 커버부재와, 상기 커버부재의 바닥면과 상기 푸시 블록 사이에 개재되어 상기 푸시 블록으로 탄발력을 발휘하는 압축 스프링을 포함하고,

상기 커버부재에는 상기 결합핀이 끼워지며 그 결합핀의 상하 유동이 가능한 한 쌍의 결합 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형의 합형 확인장치.
삭제
제1 항에 있어서,

상기 결합핀은 고정핀을 통하여 상기 커버부재에 고정되게 설치되는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형의 합형 확인장치.
제1 항에 있어서,

상기 푸시 블록은 상기 결합핀이 결합될 수 있는 삽입홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형의 합형 확인장치.
삭제
삭제