KR101111678B1 - 주조장치 - Google Patents

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KR101111678B1
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Abstract

본 발명은 슬라이드 몰드를 캠 구조로 직선 왕복 이동시켜 언더컷 형상을 제거하여 금형 내 주물을 안전하게 인출할 수 있는 주조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 주조장치는, 고정 몰드와; 상기 고정 몰드에 결합, 분리되는 가동 몰드와; 상기 고정 몰드와 가동 몰드 사이에서 이동되는 슬라이드 몰드와; 상기 슬라이드 몰드가 연결되는 캠 홈 또는 캠 구멍이 형성되며 회전에 의해 상기 슬라이드 몰드를 캠 홈 또는 캠 구멍을 따라 이동시켜 상기 고정 몰드에 결합, 분리시키는 캠 부재를 포함한다.
본 발명의 주조장치에 따르면 캠 구조로 슬라이드 몰드를 분리, 결합시켜 슬라이드 몰드의 작동 구조를 단순화하며, 캠 홈 및 캠 구멍의 변형으로 슬라이드 몰드의 이동 범위 및 각도를 용이하게 조정할 수 있는 효과가 있고, 제조하는 주물의 생산성을 증대시키고, 주물의 품질을 향상시킴은 물론 제조 원가를 절감하는 효과가 있다.

Description

주조장치{Casting Apparatus}
본 발명은 캠 구조로 슬라이드 몰드를 이동시켜 다양한 형상의 주물을 생산할 수 있는 주조장치에 관한 것이다.
일반적으로 다이캐스팅은 제조하려는 주물 형상에 일치되게 정밀하게 기계 가공된 금형 내에 용융 금속을 주입하여 금형과 동일한 형상의 주물을 제조하는 정밀 주조법이다.
상기 다이캐스팅은 치수가 정확하여 후가공 즉, 다듬질 공정이 추가로 필요없는 장점 및 주물의 기계적 성질이 우수하고, 정밀한 형상의 주물을 대량 생산할 수 있는 장점이 있어 자동차 부품, 전기기기, 광학기기, 방직기, 건축용 계측기의 부품 등을 제조하는데 주로 사용되고 있다.
상기한 다이캐스팅 금형을 포함한 주조 장치에서 언더컷 형상이 있는 주물을 제조하는 주조 장치는 도 1 내지 도 2에서 도시한 바와 같이 고정 몰드(10)와 이동 기기에 의해 이동하여 상기 고정 몰드(10)에 결합, 분리되는 가동 몰드(60)와, 상기 고정 몰드(10)와 가동 몰드(60) 사이에서 이동 가능하게 결합하는 슬라이드 몰드(20)를 포함하며, 고정 몰드(10)와 가동 몰드(60), 슬라이드 몰드(20)가 결합된 상태에서 내부에 주물에 대응된 공간부가 밀폐되며, 상기 공간부가 밀폐된 상태에서 주입구를 통해 금속 용융액을 주입시켜 제품을 생산한다.
상기 슬라이드 몰드(20)는 도 1에 도시한 바와 같이 앵귤러 핀(1)에 의해 좌, 우로 이동하면서 작동되거나, 도 2에서 도시한 바와 같이 유압 실린더(2)의 피스톤 로드(2a)에 연결되어 좌, 우로 이동하면서 주물의 언더컷 형상을 제거하고 주조된 주물을 몰드 내에서 빼내게 된다.
그러나 상기한 종래의 주조 장치는 앵귤러 핀(1) 또는 유압 실린더(2)에 의해 수평 이동으로 하나의 슬라이드 몰드(20)를 작동시키며, 임펠러의 주조 시와 같이 복수의 슬라이드 몰드(20)를 동시에 작동시켜 제조해야 하는 경우 복수의 유압 실린더(2)로 각각의 슬라이드 몰드(20)를 작동시키고 있어 구성이 복잡하고, 금형의 제조 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 복수의 유압 실린더(2)를 작동시키는 경우 각각 슬라이드 몰드(20)가 동시에 작동되지 않을 경우 슬라이드의 작동 순서에 따라 복수의 슬라이드 몰드(20)가 완전히 치합되지 못하고 서로 미세하게 이격되어, 주조된 주물에 단차가 발생하는 문제점이 있었던 것이다.
따라서 임펠러 등과 같이 복수의 슬라이드 몰드(20)를 작동시켜 제조해야 하는 경우 제품을 정밀하게 주조하지 못하고, 불량이 많이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 슬라이드 몰드가 분리결합되는 작동 구조를 단순화하여 제조 비용을 절감하고, 슬라이드 몰드가 원활히 작동되는 주조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 복수의 슬라이드 몰드를 동시에 작동시켜 주물을 제조해야 하는 경우 주물의 생산성을 증대시키고, 불량률을 낮추는 주조장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 주조장치는, 고정 몰드와; 상기 고정 몰드에 결합, 분리되는 가동 몰드와; 상기 고정 몰드와 가동 몰드 사이에서 이동 가능하게 배치되는 슬라이드 몰드와; 상기 슬라이드 몰드가 연결되는 캠 홈 또는 캠 구멍이 형성되며 회전에 의해 상기 슬라이드 몰드를 캠 홈 또는 캠 구멍을 따라 이동시켜 상기 고정 몰드에 결합, 분리시키는 캠 부재를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 주조장치에 있어서, 상기 슬라이드 몰드의 하부에는 상기 캠 부재의 캠 구멍에 결합되는 돌기부를 더욱 포함한다.
또한 본 발명에 따른 주조장치에 있어서, 상기 캠 부재의 상부면에는 상기 슬라이드 몰드의 이동을 안내하는 이격된 가이드 블록이 형성되며, 상기 슬라이드 몰드의 하부에는 상기 가이드 블록 사이에 이동 가능하게 개재되는 이동 블록이 구 비된다.
또한 본 발명에 따른 주조장치에 있어서, 상기 캠 부재의 하부에 장착 고정되는 제 1 기어부와, 상기 제 1 기어부에 맞물리며 상기 제 1 기어부를 회전시키도록 작동하는 제 2 기어부를 더 포함한다.
또한 본 발명에 따른 주조장치에 있어서, 이동에 의해 결합, 분리되어 하나의 금형을 형성하는 복수의 슬라이드 몰드와; 상기 복수의 슬라이드 몰드가 각각 연결되는 복수의 캠 구멍이 형성되며, 회전에 의해 상기 복수의 슬라이드 몰드를 캠 구멍을 따라 이동시켜 서로 결합, 분리시키는 캠 부재를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 주조장치에 있어서, 상기 복수의 슬라이드 몰드의 각각의 하부에는 상기 캠 부재의 복수의 캠 구멍에 결합되는 복수의 돌기부를 더욱 포함한다.
또한 본 발명에 따른 주조장치에 있어서, 상기 복수의 캠 구멍은 상기 복수의 슬라이드 몰드가 캠 부재의 회전 중심을 향해 방사상으로 이동되도록 상기 캠부재의 원주방향을 따라 상기 복수의 돌기부에 대응하는 위치에 일정간격으로 형성된다.
또한 본 발명에 따른 주조장치에 있어서, 상기 캠 부재의 상부면에는 상기 슬라이드 몰드의 이동을 안내하는 복수의 이격된 가이드 블록이 형성되며 상기 복수의 슬라이드 몰드의 하부에는 상기 가이드 블록 사이에 이동 가능하게 개재되는 복수의 이동 블록이 구비된다.
또한 본 발명에 따른 주조장치에 있어서, 상기 캠 부재의 하부에 장착 고정 되는 제 1 기어부와, 상기 제 1 기어부에 맞물리며 상기 제 1 기어부를 회전시키도록 작동하는 제 2 기어부를 더 포함한다.
이상과 같은 구성의 본 발명의 주조장치에 따르면, 캠 구조로 슬라이드 몰드를 분리, 결합시켜 슬라이드 몰드의 작동 구조를 단순화하며, 캠 홈 및 캠 구멍의 변형으로 슬라이드 몰드의 이동 범위 및 각도를 용이하게 조정할 수 있는 효과가 있는 것이다.
또한 본 발명에 따르면 캠 구조로 복수의 슬라이드 몰드를 동시에 작동시켜 제조하는 주물의 생산성을 증대시키고, 주물의 품질을 향상시킴은 물론 제조 원가를 절감하는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 주조장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주조장치의 부분 사시도로서, 고정 몰드에서 분리 결합되는 슬라이드 몰드를 작동시키는 캠 구조의 일 예를 나타내고 있다.
도 4는 본 발명의 주조장치에 채택되는 캠 구조를 도시한 개략도로서, 슬라이드 몰드가 캠 부재의 회전으로 캠구멍을 따라 이동하는 과정에서, 캠 부재의 평면에 슬라이드 몰드의 이동을 안내하는 가이드 블록이 구비된 예를 나타내고 있다.
도 5는 본 발명의 주조장치의 다른 실시 예를 도시한 사시도로서, 복수의 슬 라이드 몰드가 캠 부재에 결합하여 캠 부재에 의해 방사상으로 이동하는 예를 나타내고 있다.
도 6은 도 5의 주조장치의 작동 상태를 도시한 개략도로서, 래크 기어의 직선이동에 의해 캠 부재가 회전하여 복수의 슬라이드 몰드를 방사상으로 이동시키는 캠 부재의 구성을 개략적으로 나타내고 있다.
도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 고정 몰드(10) 및 가동 몰드(미도시), 슬라이드 몰드(20)는 결합되어 주물을 주조하는 하나의 금형을 이루는 것으로, 금형의 내부에는 주물의 형상과 일치하는 공간이 형성되며, 상기 공간 내로 금속 용융액을 주입할 수 있는 주입구가 구비된다.
상기 슬라이드 몰드(20)는 고정 몰드(10) 및 가동 몰드 사이에서 결합, 분리되게 이동되는 것으로 고정 몰드(10) 측에서 이동될 수도 있으며 가동 몰드 측에서 이동되도록 구성될 수 있는 것이다.
상기 고정 몰드(10)와 가동 몰드, 슬라이드 몰드(20)가 결합되면 주물을 형성하는 공간을 밀폐시키게 되며, 이렇게 공간이 밀폐된 상태에서 주입구를 통해 공간 내로 금속 용융액을 주입하여 주물을 주조하며, 주물이 주조된 후에 고정 몰드(10), 가동 몰드, 슬라이드 몰드(20)를 분리함으로써 공간 내의 언더컷 형상을 제거하여 주조된 주물을 이젝트 플레이트(미도시)로 인출할 수 있게 된다.
상기 슬라이드 몰드(20)는 회전운동을 직선 또는 곡선 운동으로 변환하는 캠 부재(30)에 연결되어 직선 또는 곡선 이동하여 고정 몰드(10)에 결합, 분리되는 것이다.
상기 캠 부재(30)는, 상기 슬라이드 몰드(20)가 연결되는 캠 홈이나 캠 구멍(30a)이 형성되며 회전작동에 의해 상기 슬라이드 몰드(20)를 캠 홈 또는 캠 구멍(30a)을 따라 이동시켜 상기 고정 몰드(10)와 가동 몰드에서 결합, 분리시키는 것으로 본 발명에서는 원판 형상으로 형성되어 슬라이드 몰드(20)가 연결되며, 슬라이드 몰드(20)의 이동 범위에 대응되는 길이로 뚫려진 캠 구멍(30a)이나 홈이 파여진 캠 홈이 형성된다.
상기 슬라이드 몰드(20)의 하부에는 상기 캠 부재(30)의 캠 구멍(30a)에 결합되는 돌기부(21)가 돌출된다.
상기 슬라이드 몰드(20)는 상기 돌기부(21)가 캠 구멍(30a)에 결합된 상태에서 캠 부재(30)가 회전하면 돌기부(21)가 캠 구멍(30a) 내에 삽입된 상태로 캠 구멍(30a)을 따라 이동하면서 캠 구멍(30a) 내의 범위 내에서 직선 또는 곡선 왕복 이동하게 되어 고정 몰드(10)와 결합, 분리된다.
또 상기 캠 부재(30)의 상부면에는 상기 슬라이드 몰드(20)의 이동을 안내하는 이격된 가이드 블록(31)이 형성되며 상기 슬라이드 몰드(20)의 하부에는 상기 가이드 블록(31) 사이에 이동 가능하게 개재되는 이동 블록(22)이 구비된다.
상기 이동 블록(22)은 캠 부재(30)의 회전에 의해 돌기부(21)가 캠 구멍(30a)을 따라 이동할 때 가이드 블록(31) 사이에서 이동되면서 슬라이드 몰드(20)의 이동을 안내하여 슬라이드 몰드(20)가 캠 부재(30)의 회전으로 고정 몰드(10) 또는 가동 몰드에 정확히 결합되고, 분리될 수 있게 안내한다.
상기 슬라이드 몰드(20)는 캠 구멍(30a)을 직선으로 형성하여 직선 왕복 이 동되는 것을 예로 하여 설명하며, 외에도 캠 구멍(30a)을 곡선으로 형성하여 곡선 왕복 이동되게 할 수도 있으며, 상기한 슬라이드 몰드(20)의 이동 형태에 따라 상기 가이드 블록(31) 및 상기 이동 블록(22)이 대응되게 형성되는 것으로 다양하게 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 본 발명은 상기 캠 부재(30)의 하부에 장착 고정되는 제 1 기어부(40)와, 상기 제 1 기어부(40)에 맞물리며 상기 제 1 기어부(40)를 회전시키도록 작동하는 제 2 기어부(50)를 더 포함한다.
본 실시예에서 상기 제 1 기어부(40)는 피니언 기어(41)를 사용하고, 제 2 기어부(50)는 상기 피니언 기어(41)에 맞물리며 직선 왕복 이동하는 래크 기어(51)를 사용한다.
상기 제 1 기어부(40) 및 제 2 기어부(50)는 도시하지는 않았지만 한 쌍의 베벨 기어를 사용할 수도 있으며, 웜 기어와 웜 휠 기어를 사용할 수 있으며 회전력을 전달하여 캠 부재(30)를 회전시키는 어떠한 것도 변형하여 실시할 수 있다.
상기 캠 부재(30)는 기어 구조를 통해 회전력을 전달받아 회전함으로써, 동력 전달 구조가 간단하여 제조 원가가 적게 들고, 동력 손실 없이 회전력을 전달받아 회전된다.
한편, 본 발명은 도 5 내지 도 6에서 도시한 바와 같이 서로 이동하여 결합, 분리되어 하나의 금형을 형성하는 복수의 슬라이드 몰드(20)를 포함하여 구성할 수 있다.
상기 복수의 슬라이드 몰드(20)는 서로 결합된 상태에서 주물을 형성하는 공 간이 밀폐되며, 분리된 상태에서 공간 내의 언터컷 형상을 제거하여 주조된 주물을 이젝트 플레이트(미도시)로 인출할 수 있게 된다.
한편, 상기 복수의 슬라이드 몰드(20)는 회전력을 직선 또는 곡선 왕복 이동으로 변환하는 캠 부재(30)에 연결되어 직선 이동하여 서로 결합, 분리된다.
상기 캠 부재(30)에는 상기 복수의 슬라이드 몰드(20)가 연결되는 복수의 캠 홈 또는 캠 구멍(30a)이 형성되며 회전에 의해 상기 슬라이드 몰드(20)를 캠 홈 또는 캠 구멍(30a)을 따라 직선 왕복 이동시키는데 회전 중심을 향해 방사상으로 직선 왕복 이동시켜 복수의 슬라이드 몰드(20)를 서로 결합 분리시키게 된다.
상기 캠 부재(30)는 슬라이드 몰드(20)의 이동 범위에 대응되는 길이로 뚫려진 복수의 캠 구멍(30a)이 형성되며, 상기 복수의 캠 구멍(30a)은 캠 부재(30)의 회전 중심에서 동일한 반경의 위치에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되어, 캠 부재(30)의 회전 작동에 의해 복수의 슬라이드 몰드(20)가 캠 부재(30)의 회전 중심에서 방사상으로 직선 이동된다.
상기 복수의 슬라이드 몰드(20)의 하부에는 각각 상기 캠 부재(30)의 캠 구멍(30a)에 결합하는 복수의 돌기부(21)가 돌출된다.
상기 복수의 슬라이드 몰드(20)는 상기 복수의 돌기부(21)가 캠 구멍(30a)에 결합된 상태에서 캠 부재(30)가 회전하면, 각각의 돌기부(21)가 캠 구멍(30a) 내에 결합된 상태로 캠 구멍(30a)을 따라 동시에 이동하여 캠 구멍(30a) 내의 범위 내에서 캠 부재(30)의 중심에서 방사상으로 직선 왕복 이동하게 되어 서로 결합, 분리되는 것이다.
복수의 슬라이드 몰드(20)는 캠 부재(30)에 의해 캠 부재(30)의 회전 중심을 향해 방사상으로 동시에 이동하면서 결합, 분리되므로 결합 시 정확하게 동시에 맞물려 결합되고, 동시에 분리되므로 주물의 형상을 정밀하게 주조하고, 주조된 주물을 안정적으로 인출할 수 있게 된다.
또한, 상술한 실시예에서와 동일하게 상기 캠 부재(30)의 상부면에는 상기 슬라이드 몰드(20)의 이동을 안내하는 복수의 이격된 가이드 블록이 형성되며 상기 복수의 슬라이드 몰드(20)의 하부에는 상기 가이드 블록 사이에 이동 가능하게 개재되는 복수의 이동 블록(도시되지 않음)이 구비될 수 있다. 이는 상술한 실시예와 동일한 구성으로서 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 슬라이드 몰드(20)는 캠 구멍(30a)을 직선으로 형성하여 직선 왕복 이동되는 것을 예로 하여 설명하며, 외에도 캠 구멍(30a)을 곡선으로 형성하여 곡선 왕복 이동되게 할 수도 있으며, 상기한 슬라이드 몰드(20)의 이동 형태에 따라 상기 가이드 블록 및 상기 이동 블록이 대응되게 형성되는 것으로 다양하게 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 본 발명은 상기 캠 부재(30)의 하부에 장착 고정되는 제 1 기어부(40)와, 상기 제 1 기어부(40)에 맞물리며 상기 제 1 기어부(40)를 회전시키도록 작동하는 제 2 기어부(50)를 더 포함한다.
상기 제 1 기어부(40)는 피니언 기어(41)를 사용하고, 제 2 기어부(50)는 상기 피니언 기어(41)에 맞물리며 직선 왕복 이동하는 래크 기어(51)를 사용한다.
상기 제 1 기어부(40) 및 제 2 기어부(50)는 도시하지는 않았지만 한 쌍의 베벨 기어를 사용할 수도 있으며, 웜 기어와 웜 휠 기어를 사용할 수 있으며 회전력을 전달하여 캠 부재(30)를 회전시키는 어떠한 것도 변형하여 실시할 수 있음을 밝혀둔다.
상기 캠 부재(30)는 기어 구조를 통해 회전력을 전달받아 회전함으로써, 동력 전달 구조가 간단하여 제조 원가가 적게 들고, 동력 손실 없이 회전력을 전달받아 회전된다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
도 1 내지 도 2는 종래의 다이캐스팅 금형의 개략도
도 3은 본 발명에 따른 주조장치의 일 실시예를 도시한 사시도
도 4는 본 발명의 주조장치의 캠 구조를 도시한 개략도
도 5는 본 발명의 주조장치의 다른 실시 예를 도시한 사시도
도 6은 도 5의 작동 상태를 도시한 개략도
*도면 중 주요 부호에 대한 설명*
10 : 고정 몰드 20 : 슬라이드 몰드
30 : 캠 부재 40 : 제 1 기어부
50 : 제 2 기어부 60 : 가동 몰드

Claims (9)

  1. 고정 몰드와;
    상기 고정 몰드에 결합, 분리되는 가동 몰드와;
    상기 고정 몰드와 가동 몰드 사이에서 이동 가능하게 배치되는 슬라이드 몰드와;
    상기 슬라이드 몰드가 연결되는 캠 구멍이 형성되며 회전에 의해 상기 슬라이드 몰드를 상기 캠 구멍을 따라 이동시켜 상기 고정 몰드 또는 상기 가동 몰드에 결합, 분리시키는 캠 부재를 포함하며,
    상기 캠 부재의 하부에 장착 고정되는 제 1 기어부와, 상기 제 1 기어부에 맞물리며 상기 제 1 기어부를 회전시키도록 작동하여 상기 제 1 기어부가 장착 고정된 상기 캠 부재를 회전시키는 제 2 기어부를 더 포함하며,
    상기 제 1 기어부는 피니언기어이며, 상기 제 2 기어부는 직선 왕복 이동하는 랙크 기어인 것을 특징으로 하는 주조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬라이드 몰드의 하부에는 상기 캠 부재의 캠 구멍에 결합되는 돌기부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 주조장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2 에 있어서,
    상기 캠 부재의 상부면에는 상기 슬라이드 몰드의 이동을 안내하는 이격된 가이드 블록이 형성되며, 상기 슬라이드 몰드의 하부에는 상기 가이드 블록 사이에 이동 가능하게 개재되는 이동 블록이 구비된 것을 특징으로 하는 주조장치.
  4. 삭제
  5. 이동에 의해 결합, 분리되어 하나의 금형을 형성하는 복수의 슬라이드 몰드와;
    상기 복수의 슬라이드 몰드가 각각 연결되는 복수의 캠 구멍이 형성되며, 회전에 의해 상기 복수의 슬라이드 몰드를 캠 구멍을 따라 이동시켜 서로 결합, 분리시키는 캠 부재를 포함하며,
    상기 캠 부재의 하부에 장착 고정되는 제 1 기어부와, 상기 제 1 기어부에 맞물리며 상기 제 1 기어부를 회전시키도록 작동하여 상기 제 1 기어부가 장착 고정된 상기 캠 부재를 회전시키는 제 2 기어부를 더 포함하며,
    상기 제 1 기어부는 피니언기어이며, 상기 제 2 기어부는 직선 왕복 이동하는 랙크 기어인 것을 특징으로 하는 주조장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 슬라이드 몰드의 각각의 하부에는 상기 캠 부재의 복수의 캠 구멍에 결합되는 복수의 돌기부를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 주조장치.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 캠 구멍은 상기 복수의 슬라이드 몰드가 캠 부재의 회전 중심을 향해 방사상으로 이동되도록 상기 캠부재의 원주방향을 따라 상기 복수의 돌기부에 대응하는 위치에 일정간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 주조장치.
  8. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 캠 부재의 상부면에는 상기 슬라이드 몰드의 이동을 안내하는 복수의 이격된 가이드 블록이 형성되며 상기 복수의 슬라이드 몰드의 하부에는 상기 가이드 블록 사이에 이동 가능하게 개재되는 복수의 이동 블록이 구비된 것을 특징으로 하는 주조장치.
  9. 삭제
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