KR101030168B1 - Low pressure die casting machine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저압 주조기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 보온로(保溫爐)의 구조를 개선하여 로 벽 자체의 열전도율을 낮추고, 로 벽의 변형을 방지하여 작업자의 화상을 방지할 수 있는 저압 주조기에 관한 것이다.The present invention relates to a low pressure casting machine, and more particularly, to a low pressure casting machine capable of improving the structure of a thermal furnace to lower the thermal conductivity of the furnace wall itself, and preventing deformation of the furnace wall to prevent burns of workers. It is about.
일반적으로 자동차의 타이어는 환형의 금속 림과 허브에 부착되는 금속판으로 이루어진 디스크 휠(자동차 휠)에 의하여 그 구조가 유지되며, 이에 타이어가 장착된 후 공기가 주입됨으로써, 그 기능을 발휘하게 되고 타이어에 작용하는 힘은 모두 휠을 통하여 차체에 전달되게 된다.In general, the tire of a car is maintained by a disc wheel (car wheel) composed of an annular metal rim and a metal plate attached to a hub, and after the tire is mounted, air is injected to exert its function. All the forces acting on the wheels are transmitted to the body through the wheels.
자동차 휠은 자동차의 주행과 관련하여 매우 중요한 역할을 담당하는 것으로, 그 안전성을 위해 최근에는 경량이면서 강성이 높은 알루미늄이나 마그네슘 등의 경금속 합금이 많이 사용되고 있다.Automobile wheels play a very important role with respect to the driving of the vehicle, and for safety, light metal alloys such as aluminum and magnesium, which are lightweight and high rigidity, have been used in recent years.
경금속 합금을 이용하여 자동차 휠을 제조하는 방식으로는 저압 주조방식과 용탕 단조방식이 있는데, 이들 방식은 자동차 휠의 경량화와 품질의 고급화의 요구 및 환경적, 경제적인 요구에 최대한 근접하도록 연구 개발된 것이다.The manufacturing method of automobile wheels using light metal alloys includes low pressure casting method and molten metal forging method. These methods have been researched and developed to be as close as possible to the light weight and quality of automobile wheels and the demands of environmental and economic. will be.
이 중에서 저압 주조방식은 주조 보온로에서 녹인 경금속 합금 용융 물을 압축공기를 이용하여 보온로 위쪽에 위치한 금형 내 캐비티(Cavity) 안으로 강제주입한 후 서냉 시킴으로써, 자동차 휠을 제조하는 방식으로 주조가 용이하고 값이 싼 장점이 있다.Among them, low pressure casting method is easy to cast by manufacturing automobile wheels by forcibly injecting light metal alloy melt melted in casting insulation furnace into compressed cavity in mold located above the insulation furnace by slow cooling and slow cooling. Has the advantage of low cost.
그러나 종래 저압 주조기의 보온로는 로벽(爐壁) 자체가 열 전도율이 높아 로벽 사이로 침투하는 용탕이 로벽의 변형을 일으키며, 방열량이 많아 열손실이 높을 뿐만 아니라 로벽의 고온으로 인하여 작업자가 화상 당하는 문제점이 있다.However, in the heat insulation furnace of the conventional low pressure casting machine, the furnace wall itself has high thermal conductivity, so that the molten metal penetrating between the furnace walls causes deformation of the furnace wall, and heat loss is high due to the high heat dissipation, and the worker is burned due to the high temperature of the furnace wall. There is this.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 로벽의 변형을 방지하고, 방열량을 줄여 열 손실을 최소화하며, 로 벽의 표면을 저온으로 유지하여 작업자의 화상을 방지할 수 있는 저압 주조기를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, to prevent the deformation of the furnace wall, to minimize the heat loss by reducing the heat dissipation, to provide a low-pressure casting machine that can prevent the burn of the operator by keeping the surface of the furnace wall at a low temperature The purpose is.
본 발명의 다른 목적은 주조과정에서 상부 금형을 이동시킴에 있어서 고속이동 구간과 저속이동 구간으로 나뉘어 구동시킴으로써 상부금형을 신속하게 이동시킬 수 있음은 물론 합형(合型) 시 금형의 파손을 방지할 수 있고 상부 금형을 견고하게 지지할 수 있으며, 에너지 효율을 높일 수 있는 저압 주조기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to move the upper mold in the casting process divided into a high-speed movement section and a low-speed movement section to move the upper mold quickly, as well as to prevent the breakage of the mold during molding (molding) The present invention provides a low pressure casting machine capable of supporting the upper mold and firmly supporting the upper mold and increasing energy efficiency.
본 발명의 또 다른 목적은 볼 스크류 샤프트의 끝단에 베어링과 스프링 구조를 설치하여 주조시 금형의 팽창 변형을 허용범위 내에서 효과적으로 흡수하여 주조공정을 원활히 할 수 있는 저압 주조기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a low-pressure casting machine that can facilitate the casting process by installing a bearing and a spring structure at the end of the ball screw shaft effectively absorb the expansion deformation of the mold within the allowable range.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 저압 주조기는 내부에 캐비티를 형성하는 금형; 상기 금형을 지지하는 하부 지지판; 상기 하부 지지판의 하부에 위치하며, 스트로크를 통해서 상기 금형의 캐비티 안에 용탕을 주입하기 위한 보온로; 상기 하부 지지판의 상면 네 귀퉁이에 종 방향으로 설치되는 4개의 고정 포스트; 상기 고정 포스트 상단에 고정 설치되는 상부 지지판; 상기 상부 지지판의 상부에 설치되는 마운팅 브래킷; 상기 마운팅 브래킷의 상면 한쪽에 설치되는 고속 입력용 구동모터; 상기 마운팅 브래킷의 상면 다른 쪽에 설치되는 고 하중 입력용 구동모터; 한쪽은 상기 고속 입력용 구동모터에 연결되고 다른 쪽은 고 하중 입력용 구동모터에 연결되는 웜 기어; 상기 마운팅 브래킷의 상면에 고정 설치되며, 상기 웜 기어와 치합되어 회전하며 센터에 스크류 홀이 형성된 웜 휠을 구비하는 드라이브 유닛; 상기 상부 지지판과 상기 마운팅 브래킷 네 귀퉁이를 관통하여 종 방향으로 승강 가능하게 설치되며, 하부 끝단에는 상기 상부 금형이 고정 가능하고 상부에는 상판이 고정 설치되는 4개의 승강 로드; 상기 상판의 센터에 설치되며, 상기 웜 휠의 스크류 홀 안에 이동 가능하게 스크류 결합되어 상기 웜 휠의 회전에 의해서 승강하면서 상기 승강 로드 하부 끝단에 설치된 상부 금형을 승강시키는 볼 스크류 샤프트; 상기 상판의 상부에 설치되어 상기 볼 스크류 샤프트의 상부 끝단을 탄력적으로 지지하는 볼 스크류 샤프트 지지유닛; 및 상기 하부 지지판 상부 양쪽에는 상기 횡 금형을 횡 방향으로 이동시키는 횡 방향 이동유닛;을 구비하는 저압주조기에 있어서, 상기 보온로는 내부에 열원이 설치된 용기; 상기 용기 표면을 감싸는 제1 단열층; 상기 제1 단열층 표면을 감싸는 제2 단열층; 상기 제2 단열층 표면을 감싸는 제1 철재 케이싱; 상기 제1 철재 케이싱 표면을 감싸는 외 단면 층; 상기 외 단면 층 표면을 감싸는 제2 철재 케이싱; 및 상기 제1 철재 케이싱과 상기 제2 철재 케이싱을 연결하는 연결 지지 구;로 구성된다.In order to achieve the above object, a low pressure casting machine according to the present invention includes a mold for forming a cavity therein; A lower support plate for supporting the mold; An insulating furnace positioned below the lower support plate for injecting molten metal into the cavity of the mold through a stroke; Four fixing posts installed in four directions at upper corners of the lower support plate; An upper support plate fixedly installed on an upper end of the fixing post; A mounting bracket installed on an upper portion of the upper support plate; A high speed input drive motor installed at one side of an upper surface of the mounting bracket; A drive motor for high load input installed on the other side of the upper surface of the mounting bracket; A worm gear connected to the drive motor for high speed input and the other connected to the drive motor for high load input; A drive unit fixedly installed on an upper surface of the mounting bracket, the drive unit having a worm wheel which is rotated in engagement with the worm gear and has a screw hole formed in a center thereof; Four elevating rods installed through the four corners of the upper support plate and the mounting bracket so as to be lifted in the longitudinal direction, the upper die is fixed to the lower end and the upper plate fixed to the upper end; A ball screw shaft installed at the center of the upper plate and screwed to be movable in the screw hole of the worm wheel to lift and lower the upper mold installed at the lower end of the elevating rod while elevating by the rotation of the worm wheel; A ball screw shaft support unit installed at an upper portion of the upper plate to elastically support an upper end of the ball screw shaft; And a transverse movement unit configured to move the transverse mold in the transverse direction on both upper sides of the lower support plate, the low pressure casting machine comprising: a container having a heat source installed therein; A first heat insulating layer surrounding the surface of the container; A second heat insulating layer surrounding the surface of the first heat insulating layer; A first steel casing surrounding the surface of the second heat insulating layer; An outer cross-sectional layer surrounding the first steel casing surface; A second steel casing surrounding the outer cross-sectional layer surface; And a connection support for connecting the first steel casing and the second steel casing.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 로 벽의 변형을 방지하고, 방열량을 줄여 열 손실을 최소화하며, 로 벽의 표면을 저온으로 유지하여 작업자의 화상을 방지할 수 있다.As described above, the present invention can prevent deformation of the furnace wall, minimize heat loss by reducing the amount of heat dissipation, and prevent burns of workers by keeping the surface of the furnace wall at a low temperature.
또한, 본 발명은 주조과정에서 상부 금형을 이동시킴에 있어서 고속이동 구간과 저속이동 구간으로 나뉘어 구동시킴으로써 상부금형을 신속하게 이동시킬 수 있음은 물론 합형(合型) 시 금형의 파손을 방지할 수 있고, 웜 기어와 웜 휠의 치합에 의한 동력전달 구조를 채택함으로써, 상부 금형을 견고하게 지지할 수 있으며, 동력전달에 손실이 없어 에너지 효율을 높일 수 있다.In addition, the present invention can move the upper mold quickly by moving the upper mold in the casting process divided into a high-speed moving section and a low-speed moving section, as well as to prevent damage to the mold during the molding (molding). In addition, by adopting a power transmission structure by engaging the worm gear and the worm wheel, the upper mold can be firmly supported, and there is no loss in power transmission, thereby improving energy efficiency.
또한, 본 발명은 볼 스크류 샤프트의 끝단에 스프링 구조를 설치함으로써, 주조 과정에서 허용범위 내 금형의 팽창 변형을 효과적으로 흡수하여 주조공정을 원활히 하고, 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention by installing a spring structure at the end of the ball screw shaft, it is effective to absorb the expansion deformation of the mold within the allowable range during the casting process to facilitate the casting process, there is an effect that can increase the productivity.
도 1은 본 발명에 따른 저압 주조기를 보인 정면도
도 2는 본 발명에 따른 저압 주조기를 보인 측면도
도 3은 본 발명에 따른 저압 주조기의 보온로 내부 구조를 보인 종단면도
도 4는 도 1의 요부 발췌 확대도
도 5는 본 발명에 따른 고속 입력용 구동모터, 고 하중 입력용 구동모터, 웜 기어, 웜 휠의 동력전달 구조를 설명하기 위한 평면도
도 6은 훰 기어와 웜 휠의 연결을 보인 사시도
도 7은 훰 기어와 웜 휠의 연결을 보인 평면도
도 8은 본 발명에 따른 횡 방향 이동유닛을 보인 종단면도
도 9는 본 발명에 따른 횡 방향 이동유닛을 보인 평면도1 is a front view showing a low pressure casting machine according to the present invention
Figure 2 is a side view showing a low pressure casting machine according to the present invention
Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view showing the internal structure of the heating furnace of the low-pressure casting machine according to the present invention
Figure 4 is an enlarged view of the main portion excerpt of Figure 1
5 is a plan view for explaining a power transmission structure of a high speed input drive motor, a high load input drive motor, a worm gear, a worm wheel according to the present invention.
6 is a perspective view showing the connection between the gear and the worm wheel
7 is a plan view showing the connection between the gear and the worm wheel
8 is a longitudinal sectional view showing a transverse direction moving unit according to the present invention;
9 is a plan view showing a transverse direction moving unit according to the present invention
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 저압 주조기의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the low pressure casting machine according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 저압 주조기를 보인 정면도, 도 2는 본 발명에 따른 저압 주조기를 보인 측면도, 도 3은 본 발명에 따른 저압 주조기의 보온로 내부 구조를 보인 종단면도, 도 4는 도 1의 요부 발췌 확대도, 도 5는 본 발명에 따른 고속 입력용 구동모터, 고 하중 입력용 구동모터, 웜 기어, 웜 휠의 동력전달 구조를 설명하기 위한 평면도, 도 6은 훰 기어와 웜 휠의 연결을 보인 사시도, 도 7은 훰 기어와 웜 휠의 연결을 보인 평면도, 도 8은 본 발명에 따른 횡 방향 이동유닛을 보인 종단면도, 및 도 9는 본 발명에 따른 횡 방향 이동유닛을 보인 평면도이다.1 is a front view showing a low pressure casting machine according to the present invention, FIG. 2 is a side view showing a low pressure casting machine according to the present invention, FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an internal structure of a thermal insulation furnace of the low pressure casting machine according to the present invention, and FIG. 5 is a plan view for explaining the power transmission structure of the high-speed input drive motor, high load input drive motor, worm gear, worm wheel according to the present invention, Figure 6 is a gear and worm wheel Figure 7 is a perspective view of the connection, Figure 7 is a plan view showing the connection of the gear wheel and the worm wheel, Figure 8 is a longitudinal cross-sectional view showing a transverse movement unit according to the present invention, and Figure 9 shows a transverse movement unit according to the present invention Top view.
첨부 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 저압 주조기는 용탕을 토출하기 위한 스토크(P)를 갖는 보온로(10)를 구비한다.Referring to the accompanying drawings, the low-pressure casting machine according to the present invention is provided with an
상기 보온로(10)는 내부에 열원(11a)이 설치된 용기(11); 상기 용기(11) 표면을 감싸는 제1 단열층(12); 상기 제1 단열층(12) 표면을 감싸는 제2 단열층(13); 상기 제2 단열층(13) 표면을 감싸는 제1 철재 케이싱(14); 상기 제1 철재 케이싱(14) 표면을 감싸는 외 단면 층(15); 및 상기 외 단면 층(15) 표면을 감싸는 제2 철재 케이싱(16);으로 구성된다.The
본 발명에 따른 저압 주조기는 정형 내화물(내화 연와 및 내화 벽돌) 또는 부정형 내화물(캐스타블)의 용기(벳셀)(11)의 외부에 제1 단열층(12)과 제2 단열층(13)을 형성하고, 상기 제1 단열층(12)과 제2 단열층(13) 외부에 제1 철재 케이싱(14)을 형성함과 아울러 상기 제1 철재 케이싱(14)과 일정 간격을 두고 제2 철재 케이싱(16)을 형성하고, 상기 간격(공간: 대략 120㎜) 안에 벌크 혹은 발포 세라믹 등의 외 단면 층(15)을 충전(충진)하는 구조로 구성된다.The low pressure casting machine according to the present invention forms the first
본 발명에 따른 저압 주조기에 있어서 발포 세라믹은 내열 온도 대략 200℃ 접착제를 분무 코팅하는 것이 가능하며, 세라믹 섬유와 발포 세라믹을 병행 사용하는 것도 가능하다.In the low-pressure casting machine according to the present invention, the foamed ceramic can be spray-coated with a heat-resistant temperature of approximately 200 ° C., and it is also possible to use a ceramic fiber and a foamed ceramic in parallel.
상기 제1 단열층(12)은 알루미나 섬유 또는 실리카 섬유 등을 판 상으로 성형한 비중 0.3 정도의 경질 구조로 형성되며, 상기 제2 단열층(13)은 세라믹 섬유를 적층하여 브라켓트 형상으로 성형된 비중 0.1-0.15 정도의 경질 구조로 형성된다. The first
이와 같은 보온로 구조에서는 주조 시 사람의 신체가 접촉되어도 화상 입지 않는 적당한 온도, 예를 들어 45℃ 이하 온도로 보온로(10)가 유지됨으로써, 보온로(10)의 내벽 변형을 방지하고, 방열량을 줄여 열 손실을 70% 정도로 절감할 수 있다.In such a thermal furnace structure, the
그리고 상기 제1 철재 케이싱(14)과 상기 제2 철재 케이싱(16)은 연결 지지 구(17)에 의해 연결되고 지지 된다.The
한편, 상기 보온로(10) 상부에는 하부 지지판(20)이 고정 설치되는바, 상기 하부 지지판(20) 상에는 내부에 캐버티(C)가 형성된 금형(30)이 놓이고, 스토크(P)를 통해 주입된 용탕이 캐버티(C) 안에서 성형되어 자동차 휠과 같은 제품을 생산하게 된다.On the other hand, the
금형(30)은 상기 스토크(P)와 연결되는 하부 금형(31)과, 상기 하부 금형(31) 사이드에 위치하는 횡 금형(32)과, 상기 하부 금형(31) 상부에 위치하는 상부 금형(33)으로 구성된다.The
상기 하부 지지판(20)의 상면 네 귀퉁이에는 종 방향으로 설치되는 4개의 고정 포스트(40)가 고정 설치된다.Four
상기 4개의 고정 포스트(40) 하단은 상기 하부 지지판(20)에 고정되고, 상기 고정 포스트(40) 상단에는 상부 지지판(50)이 수평으로 위치되며, 그 상부 지지판(50)에 상기 고정 포스트(40)의 상단부가 고정된다.The lower ends of the four
상기 상부 지지판(50)의 상부에는 마운팅 브래킷(60)이 설치된다.The
상기 마운팅 브래킷(60)의 상면 한쪽에는 고속 입력용 구동모터(M1)가 설치되고, 상기 마운팅 브래킷(60)의 상면 다른 쪽에는 고 하중 입력용 구동모터(M2)가 설치된다.A high speed input drive motor M1 is installed on one side of the top surface of the
상기 고속 입력용 구동모터(M1)와 고 하중 입력용 구동모터(M2) 사이에는 웜 기어(G1)가 설치된다.A worm gear G1 is installed between the high speed input drive motor M1 and the high load input drive motor M2.
상기 웜 기어(G1)의 한쪽은 커플링(C1)을 통해서 상기 고속 입력용 구동모터(M1)의 회전축에 연결되고 다른 쪽은 커플링(C2)을 통해서 고 하중 입력용 구동모터(M2)의 회전축에 연결된다.One of the worm gears G1 is connected to the rotary shaft of the high speed input drive motor M1 through the coupling C1 and the other of the worm gear G1 is connected to the high load input drive motor M2 through the coupling C2. It is connected to the rotating shaft.
상기 마운팅 브래킷(60)의 상면에는 드라이브 유닛(70)이 고정 설치된다. 상기 드라이브 유닛(70) 안에는 센터에 스크류 홀(73)을 갖는 웜 휠(72)이 자전(自轉) 가능하게 설치된다. 상기 웜 휠(72)은 상기 웜 기어(G1)와 치합되어 회전하도록 구성된다.The
상기 상부 지지판(50)과 상기 마운팅 브래킷(60) 네 귀퉁이를 관통하는 위치에는 4개의 승강 로드(80)가 종 방향으로 승강 가능하게 설치된다. 상기 승강 로드(80) 하부 끝단에는 상기 상부 금형(33)이 어댑터(A)에 의해서 고정 가능하고 설치될 수 있고, 상기 승강 로드(80) 상부에는 상판(81)이 고정 설치된다.Four
상기 상판(81)의 센터에는 볼 스크류 샤프트(S1)가 상기 웜 휠(72)의 상기 스크류 홀(73) 안에 회전하면서 승강 가능하게 스크류 결합되어 있고, 상기 웜 휠(72)의 회전시에 회전하면서 승강하여 상기 승강 로드(80) 하부 끝단에 설치된 상부 금형(33)을 승강시키도록 구성된다.A ball screw shaft S1 is screwed to the center of the
상기 상부 지지판(50)에는 상기 승강 로드(80)의 승강을 가이드 하는 가이드 부(G2)가 설치된다.The
상기 상판(81)의 상부에는 볼 스크류 샤프트 지지유닛(90)이 설치된다. 상기 볼 스크류 샤프트 지지유닛(90)은 상기 볼 스크류 샤프트(S1)의 상부 끝단을 탄력적으로 지지하도록 구성된다.A ball screw
상기 볼 스크류 샤프트 지지유닛(90)은 상기 상판(81)에 고정되는 베어링 지지 프레임(91)과, 상기 베어링 지지 프레임(91) 상부에 고정되는 베어링 상부 플랜지(93)와, 상기 베어링 상부 플랜지(93) 하부에 위치하는 베어링(94)과, 상기 베어링(94) 외주에 위치하는 스프링(95)으로 구성된다.The ball screw
상기 하부 지지판(20) 상부 양쪽에는 상기 횡 금형(32)을 횡 방향으로 이동시키는 횡 방향 이동유닛(100)이 구비된다.Both sides of the
도 8 및 도 9를 참조하여, 상기 횡 방향 이동유닛(100)의 구성을 살펴보면, 상기 하부 지지판(20) 상에 고정판(110)이 고정 설치된다.Referring to FIGS. 8 and 9, the configuration of the
상기 고정판(110)에는 구동모터(M3)가 고정 설치된다.The driving motor M3 is fixed to the fixing
상기 구동모터(M3)의 회전축에는 커플링(C3)으로 워엄 기어(120)가 연결된다.The
상기 고정판(110)에는 스크류 블록(130)이 고정 설치되며, 상기 스크류 블록(130) 안에는 웜 휠(132)이 상기 웜 기어(120)와 치합되어 회전 가능하게 설치된다. 상기 웜 휠(132) 센터에는 스크류 홀(133)이 형성된다.The
상기 스크류 홀(133) 안에는 볼 스크류 샤프트(S2)가 결합되어 상기 웜 휠(132)의 회전에 의해서 횡 방향으로 이동 가능하게 설치된다.A ball screw shaft S2 is coupled to the
상기 볼 스크류 샤프트(S2)의 끝단에는 스프링 하우징(140)이 설치되고, 상기 스프링 하우징(140)에는 횡 금형 설치 판(150)이 결합된다. 상기 횡 금형 설치 판(150)에는 상기 횡 금형(32)이 설치 가능하다.A
상기 스프링 하우징(140)과 상기 횡 금형 설치 판(150) 사이에는 스프링(160)이 설치되어 상기 볼 스크류 샤프트(S2)의 가압시에 상기 횡 금형(32)을 탄력적으로 지지하도록 구성된다.A
상기 횡 금형 설치 판(150)의 이동을 가이드 하도록 상기 횡 금형 설치 판(150) 양쪽에는 가이드 로드(170)가 설치되고, 상기 가이드 로드(170)는 상기 고정판(110)에 설치된 가이드 부(G3)에 의해 가이드 된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 저압 주조기의 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the low pressure casting machine according to the present invention configured as described above are as follows.
금형(30)의 승강 속도와 주조물(B)을 금형(30)으로부터 분리하고 취출하는 일련의 과정은 주조 작업의 효율성에 밀접한 관계가 있다.The lifting speed of the
종래의 기술은 유압 실린더를 사용하여 상부 금형을 승강시키는 구조이어서 상부 금형 승강 시간이 많이 소요되고 상부 금형과 다른 금형과의 충돌로 인한 파손위험이 있으나, 본 발명에서는 고속 입력용 구동모터(M1)와 고 하중 입력용 구동모터(M2)를 순차적으로 작동시켜서 상부 금형(33)의 승강 시간을 대폭 줄임은 물론 상부 금형(33)과 다른 금형(31,32)과의 충돌을 방지함으로써 주조 작업 신속성을 높이고 금형(30) 파손을 방지할 수 있는 것이다.The prior art is a structure for raising and lowering the upper mold using a hydraulic cylinder takes a lot of time to lift the upper mold and there is a risk of damage due to the collision between the upper mold and another mold, in the present invention drive motor (M1) for high-speed input And the high load input drive motor M2 is sequentially operated to drastically reduce the lifting time of the
고속 입력용 구동모터(M1)의 구동으로 웜 기어(G1)가 고속 회전한다. 이때 웜 기어(G1)와 치합되어 있는 웜 휠(72)의 자전(自轉)에 의해서 볼 스크류 샤프트(S1)가 회전하면서 고속으로 하강한다.The worm gear G1 rotates at high speed by the drive of the high speed input drive motor M1. At this time, the ball screw shaft S1 rotates and descends at high speed by the rotation of the
이와 동시에 상판(81)의 상부에 설치된 볼 스크류 샤프트 지지유닛(90)은 물론 상판(81)의 하부에 설치된 4개의 승강 로드(80)도 고속으로 하강한다. 가이드 부(G2)는 승강 로드(80)의 하강을 가이드 한다.At the same time, as well as the ball screw
상기 승강 로드(80)의 고속 하강으로 상기 승강 로드(80)의 하부 끝단에 어댑터(A)에 의해 고정된 상부 금형(33)이 일정위치로 하강하면, 고 하중 입력용 구동모터(M2)의 구동으로 웜 기어(G1)가 저속 회전한다.When the
이때 웜 기어(G1)와 치합되어 있는 웜 휠(72)의 회전에 의해서 볼 스크류 샤프트(S1)가 회전하면서 저속으로 하강하여 하부 금형(31) 및 횡형 금형(32)과 형합되어 금형(30) 안에 캐비티(C)를 형성한다. 상부 금형(33)이 저속으로 하강하면서 횡형 금형(32), 하부 금형(31)과 형합되기 때문에 충돌에 의한 금형 파손을 방지할 수 있다.At this time, by the rotation of the
이후 용탕 안에 가스를 주입하여, 보온로(10)의 용탕을 스토크(P)를 통해서 캐비티(C) 안으로 주입한다. 일정시간 경과 후 냉각 공정을 거치고 전술한 동작의 역순으로 고속 입력용 구동모터(M1)와 고 하중 입력용 구동모터(M2)를 구동하여 상기 상부 금형(33)을 상방으로 이송시킨 후 워크 로드(미도시)를 작동시켜서 주조물(B)을 금형(30)으로부터 분리한 후 취출한다.After the gas is injected into the molten metal, the molten metal of the
한편, 주조시에는 금형(30)의 열팽창에 의해서 상부 금형(33)과 횡 금형(32)이 변위 변형되는 힘을 받게 되는데, 본 발명의 저압 주조기에서는 전술한 바와 같이 상부 금형(33)의 변위를 흡수할 수 있도록 상판(81) 위에 볼 스크류 샤프트 지지유닛(90)을 구비하며, 횡 금형(32)의 변위를 흡수할 수 있도록 하부 지지판(20)의 양쪽에 횡 방향 이동유닛(100)을 구비하고 있다.On the other hand, during casting, the
이하, 도 4를 참조하여, 볼 스크류 샤프트 지지유닛(90)의 작용을 설명한다. 주조시 상부 금형(33)이 열팽창 압력을 받으면, 상부 금형(33)을 지지하는 볼 스크류 샤프트(S1)가 상방으로 후퇴하는 힘을 받게 된다. 이때 베어링(94) 및 스프링(95)이 볼 스크류 샤프트(S1)를 하방으로 탄력적으로 지지하여, 상부 금형(33)의 정 위치를 잡아주면서도 상부 금형(33) 변위를 적절히 흡수한다.Hereinafter, with reference to Figure 4, the operation of the ball screw
또한, 도 9 및 도 10을 참조하여 횡 방향 지지유닛(100)의 작용을 설명한다. 주조시에 구동모터(M3)가 구동하여 워엄 기어(120)를 회전시키면, 상기 워엄 기어(120)와 치합되어 있는 웜 휠(132)이 회전(자전)한다. 이때 스크류 홀(133) 안에 결합된 볼 스크류 샤프트(S2)가 이동하며, 금형 설치판(150)에 부착된 횡 금형(32)을 횡 방향으로 이동시켜서 하부 금형(31)과 형합한다. 주조 완료 후에는 동일한 방법으로 횡 금형(32)을 횡 방향으로 후퇴시켜서 주조물(B)을 취출할 수 있도록 한다.In addition, with reference to Figures 9 and 10 will be described the operation of the
주조시 금형(30)의 열팽창에 의해서 횡 금형(32)이 변위(변형)되는 힘을 받게 되는데, 스프링(160)이 볼 스크류 샤프트(S2)를 횡 방향으로 탄력적으로 지지하여, 횡 금형(32)의 정 위치를 잡아주면서도 횡 금형(32) 변위를 적절히 흡수하여 주조 과정을 원활하게 한다.When casting, the
한편, 본 발명에 따른 저압 주조기에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 정형 내화물(내화 연와 및 내화 벽돌) 또는 부정형 내화물(캐스타블)의 용기(벳셀)(11)의 외부에 제1 단열층(12)과 제2 단열층(13)을 형성하고, 상기 제1 단열층(12)과 제2 단열층(13) 외부에 제1 철재 케이싱(14)을 형성함과 아울러 상기 제1 철재 케이싱(14)과 일정 간격을 두고 제2 철재 케이싱(16)을 형성하고, 상기 간격(공간: 대략 120㎜) 안에 벌크 혹은 발포 세라믹 등의 외 단면 층(15)을 충전(충진)하는 구조로 구성함으로써, 주조 시 사람의 신체가 접촉되어도 화상 입지 않는 적당한 온도, 예를 들어 45℃ 이하 온도로 보온로(10)가 유지됨으로써, 보온로(10)의 내벽 변형을 방지하고, 방열량을 줄여 열 손실을 70% 정도로 절감할 수 있다.On the other hand, in the low-pressure casting machine according to the present invention, as shown in Figure 3, the first heat insulating layer on the outside of the container (vessel) 11 of the standard refractory (fire retardant and refractory brick) or amorphous refractory (castable) (12) and a second
상기 보온로(10)의 내부구조에서 로벽 온도와 방열손실을 산출하면 아래 표와 같다. 여기서 방열손실 기준은 종래 저압 주조기의 보온로를 100%로 한다.The furnace wall temperature and heat dissipation loss in the internal structure of the
표에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 위치 A에서는 용기 외 측에 별도의 단열층이 없는 경우로, 로벽 온도가 87℃로 측정된바, 이러한 고온에서는 작업자가 화상을 입게 된다. 또한 상기 위치 A에서는 방열손실이 100%로 측정된바, 방열량이 커 열손실이 크다. As can be seen from the table, in the position A, there is no separate heat insulation layer on the outer side of the container, and the furnace wall temperature is measured at 87 ° C. At this high temperature, the worker is burned. In addition, in the position A, the heat dissipation loss is measured as 100%, and the heat dissipation amount is large, and the heat loss is large.
상기 위치 B에서는 용기 외 측에 제1 단열층(12)이 형성된 경우로, 이 위치에서는 로벽 온도가 63℃로 측정된바, 이러한 고온에서는 작업자가 화상 입을 염려가 있다. 또한 상기 위치 B에서는 방열손실이 59%로 측정된바, 상기 위치 A보다 열손실이 감소했음을 확인할 수 있다.In the said position B, when the 1st
상기 위치 C에서는 용기 외 측에 제1 단열층(12)과 상기 제2 단열층(13)이 형성된 경우로, 이 위치에서는 로벽 온도가 44℃로 측정된바, 이러한 고온에서는 작업자가 화상 입을 염려가 없다. 또한 상기 위치 C에서는 방열손실이 28%로 측정된바, 상기 위치 A보다 열손실이 대폭 감소했음을 확인할 수 있다.In the above position C, the first
그리고 상기 위치 D에서는 용기 외 측에 제1 단열층(12)과 상기 제2 단열층(13)과 외 단면 층(15)이 형성된 경우로, 이 위치에서는 로벽 온도가 43℃로 측정된바, 이러한 고온에서는 작업자가 화상 입을 염려가 없다. 또한 상기 위치 D에서는 방열손실이 27%로 측정된바, 상기 위치 A보다 열손실이 대폭 감소했음을 확인할 수 있다.In the position D, the first
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 로 벽의 변형을 방지하고, 방열량을 줄여 열 손실을 최소화하며, 로 벽의 표면을 저온으로 유지하여 작업자의 화상을 방지할 수 있다. As described above, the present invention can prevent deformation of the furnace wall, minimize heat loss by reducing the amount of heat dissipation, and prevent burns of workers by keeping the surface of the furnace wall at a low temperature.
또한, 본 발명은 주조과정에서 상부 금형을 이동시킴에 있어서 고속이동 구간과 저속이동 구간으로 나뉘어 구동시킴으로써 상부금형을 신속하게 이동시킬 수 있음은 물론 합형(合型) 시 금형의 파손을 방지할 수 있고, 웜 기어와 웜 휠의 치합에 의한 동력전달 구조를 채택함으로써, 상부 금형을 견고하게 지지할 수 있으며, 동력전달에 손실이 없어 에너지 효율을 높일 수 있다.In addition, the present invention can move the upper mold quickly by moving the upper mold in the casting process divided into a high-speed moving section and a low-speed moving section, as well as to prevent damage to the mold during the molding (molding). In addition, by adopting a power transmission structure by engaging the worm gear and the worm wheel, the upper mold can be firmly supported, and there is no loss in power transmission, thereby improving energy efficiency.
또한, 본 발명은 볼 스크류 샤프트의 끝단에 스프링 구조를 설치함으로써, 주조 과정에서 허용범위 내 금형의 팽창 변형을 효과적으로 흡수하여 주조공정을 원활히 하고, 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention by installing a spring structure at the end of the ball screw shaft, it is effective to absorb the expansion deformation of the mold within the allowable range during the casting process to facilitate the casting process, there is an effect that can increase the productivity.
이와 같이 본 발명의 권리는 상기 설명된 실시 예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형을 할 수 있다는 것은 자명하다.As such, the rights of the present invention are not limited to the above-described embodiments, but are defined by the claims, and various modifications can be made within the scope of the claims by those skilled in the art. It is self evident.
10:보온로
11:용기
12:제1 단열층
13:제2 단열층
14:제1 철재 케이싱
15:외 단면 층
16:제2 철재 케이싱
17:연결 지지 구
20:하부 지지판
30:금형
31:하부 금형
32:횡 금형
33:상부 금형
40:고정 포스트
50:상부 지지판
60:마운팅 브래킷
70:드라이브 유닛
72:웜 휠
73:스크류 홀
74:스크류 부
80:승강 로드
81:상판
90: 볼 스크류 샤프트 지지유닛
91:베어링 지지 프레임
93:베어링 상부 플랜지
94:베어링
95:스프링
100:횡 방향 이동유닛
110:고정판
120:워엄 기어
130:스크류 블록
132:웜 휠
133:스크류 홀
134:스크류 부
140:스프링 하우징
150:횡 금형 설치 판
160:스프링
170:가이드 로드
B:주조물
C:캐비티
G1:웜 기어
G2,G3:가이드 부
M1:고속 입력용 구동모터
M2:고 하중 입력용 구동모터
M3:구동모터
P:스토크
S1:볼 스크류 샤프트
S2:볼 스크류 샤프트10: thermal insulation
11: Container
12: 1st heat insulation layer
13: 2nd heat insulation layer
14: first steel casing
15: outside sectional layer
16: second steel casing
17: connection support
20: lower support plate
30: Mold
31: lower mold
32: side mold
33: upper mold
40: fixed post
50: upper support plate
60: mounting bracket
70: drive unit
72: worm wheel
73: screw hall
74: screw
80: lifting rod
81: tops
90: ball screw shaft support unit
91: bearing support frame
93: bearing upper flange
94: Bearing
95: spring
100: horizontal moving unit
110: fixed plate
120: worm gear
130: screw block
132: worm wheel
133: screw hole
134: screw section
140: spring housing
150: horizontal mold mounting plate
160: Spring
170: Guide rod
B: Castings
C: cavity
G1: worm gear
G2, G3: Guide part
M1: Drive motor for high speed input
M2: Drive motor for high load input
M3: Drive motor
P: Stoke
S1: ball screw shaft
S2: ball screw shaft
Claims (6)
상기 보온로(10)는 내부에 열원이 설치된 용기(11); 상기 용기(11) 표면을 감싸는 제1 단열층(12); 상기 제1 단열층(12) 표면을 감싸는 제2 단열층(13); 상기 제2 단열층(13) 표면을 감싸는 제1 철재 케이싱(14); 상기 제1 철재 케이싱(14) 표면을 감싸는 외 단면 층(15); 및 상기 외 단면 층(15) 표면을 감싸는 제2 철재 케이싱(16);으로 구성하되,
상기 횡 방향 이동유닛(100)은
상기 하부 지지판(20) 상에 고정되는 고정판(110);
상기 고정판(110)에 고정 설치되는 구동모터(M3);
상기 구동모터(M3)의 회전축에 커플링으로 연결되는 워엄 기어(120);
상기 고정판(110)에 고정 설치되며, 내부에 상기 웜 기어(120)와 치합되어 회전 가능하게 설치되고 센터에 스크류 홀(133)이 형성된 웜 휠(132);을 갖는 스크류 블록(130);
상기 스크류 홀(133) 안에 결합되어 상기 웜 휠(132)의 회전에 의해서 이동 가능하게 설치되는 볼 스크류 샤프트(S2);
상기 볼 스크류 샤프트(S2)의 끝단에 설치되는 스프링 하우징(140);
상기 횡 금형(32)이 설치 가능하고, 상기 스프링 하우징(140)과 결합하는 횡 금형 설치 판(150);
상기 스프링 하우징(140)과 상기 횡 금형 설치 판(150) 사이에 설치되어 상기 볼 스크류 샤프트(S2)의 가압시에 상기 횡 금형(32)을 탄력적으로 지지하는 스프링(160);
상기 횡 금형 설치 판(150)의 이동을 가이드 하도록 상기 횡 금형 설치 판(150) 양쪽에 설치되는 가이드 로드(170); 및
상기 가이드 로드(170)를 가이드 하도록 상기 고정판(110)에 설치되는 가이드 부(G3);를 포함하는 것을 특징으로 하는 저압주조기.A mold 30 forming a cavity C therein; A lower support plate 20 for supporting the mold 30; Located at the bottom of the lower support plate 20, the insulating furnace 10 for injecting molten metal into the cavity (C) through the stoke (P); Four fixing posts 40 installed at four corners of the upper surface of the lower support plate 20 in the longitudinal direction; An upper support plate 50 fixedly installed at an upper end of the fixing post 40; A mounting bracket 60 installed on an upper portion of the upper support plate 50; A high speed input drive motor (M1) installed on one side of an upper surface of the mounting bracket (60); A high load input driving motor (M2) installed on the other side of the upper surface of the mounting bracket (60); A worm gear G1 connected to one of the high speed input drive motors M1 and the other connected to the high load input drive motors M2; A drive unit 70 fixedly installed on an upper surface of the mounting bracket 60 and having a worm wheel 72 engaged with the worm gear G1 and rotating and having a screw hole 73 formed at a center thereof; The upper support plate 50 and the mounting bracket 60 is installed so as to be elevated in the longitudinal direction through the four corners, the lower end of the upper mold 33 of the mold 30 can be fixed and the upper plate 81 Four lifting rods (80) fixedly installed; The lower end of the elevating rod 80 is installed at the center of the upper plate 81 and is screwed so as to be movable in the screw hole 73 of the worm wheel 72 to move up and down by the rotation of the worm wheel 72. A ball screw shaft (S1) for elevating the upper mold (33) of the mold (30) installed in the; A ball screw shaft support unit (90) installed on the upper plate (81) to elastically support the upper end of the ball screw shaft (S1); And a transverse movement unit (100) for moving the transverse mold (32) of the mold (30) in the transverse direction on both upper portions of the lower support plate (20).
The thermal furnace 10 is a container 11 is installed a heat source therein; A first heat insulating layer 12 surrounding the surface of the container 11; A second heat insulating layer 13 surrounding the surface of the first heat insulating layer 12; A first steel casing 14 surrounding the surface of the second heat insulating layer 13; An outer cross-sectional layer 15 surrounding the surface of the first steel casing 14; And a second steel casing 16 surrounding the outer cross-sectional layer 15 surface, wherein
The transverse direction moving unit 100
A fixed plate 110 fixed on the lower support plate 20;
A driving motor (M3) fixed to the fixed plate (110);
A worm gear 120 coupled to the rotation shaft of the drive motor M3;
A screw block (130) having a worm wheel (132) fixedly installed at the fixing plate (110) and engaged with the worm gear (120) and rotatably installed therein and having a screw hole (133) formed at a center thereof;
A ball screw shaft (S2) coupled to the screw hole (133) and installed to be movable by rotation of the worm wheel (132);
A spring housing 140 installed at an end of the ball screw shaft S2;
A horizontal mold mounting plate (150) capable of installing the horizontal mold (32) and engaging with the spring housing (140);
A spring (160) installed between the spring housing (140) and the transverse mold mounting plate (150) to elastically support the transverse mold (32) when the ball screw shaft (S2) is pressed;
Guide rods 170 installed on both sides of the horizontal mold mounting plate 150 to guide the movement of the horizontal mold mounting plate 150; And
And a guide part (G3) installed on the fixing plate (110) to guide the guide rod (170).
상기 제1 철재 케이싱(14)과 상기 제2 철재 케이싱(16)은 연결 지지 구(17)에 의해 연결되고 지지되는 것을 특징으로 하는 저압주조기.The method of claim 1,
Low-pressure casting machine, characterized in that the first steel casing (14) and the second steel casing (16) is connected and supported by a connecting support (17).
상기 볼 스크류 샤프트 지지유닛(90)은 상기 상판(81)에 고정되는 베어링 지지 프레임(91);
상기 베어링 지지 프레임(91) 상부에 고정되는 베어링 상부 플랜지(93);
상기 베어링 상부 플랜지(93) 하부에 위치하는 베어링(94); 및
상기 베어링(94) 외주에 위치하는 스프링(95);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 저압주조기.The method of claim 1,
The ball screw shaft support unit (90) is a bearing support frame (91) fixed to the upper plate (81);
A bearing upper flange 93 fixed to the bearing support frame 91;
A bearing (94) positioned below the bearing upper flange (93); And
Low pressure casting machine, characterized in that consisting of; spring (95) located on the outer circumference of the bearing (94).
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---|---|---|---|
KR1020100099192A KR101030168B1 (en) | 2010-10-12 | 2010-10-12 | Low pressure die casting machine |
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