KR101215144B1

KR101215144B1 - 주물사금형 제조장치

Info

Publication number: KR101215144B1
Application number: KR1020100093065A
Authority: KR
Inventors: 김웅호
Original assignee: 김웅호
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2012-12-24
Also published as: KR20120031596A

Abstract

본 발명은 작업이 매우 간편하면서도 부대비용이 들지 않으며, 생산성이 보다 향상됨은 물론 훼손의 우려 없이 보다 정밀한 주물사금형을 제조할 수 있는 주형 제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 상면에 캐비티(2)가 형성되도록 테두리 형상의 틀(3) 내부에 주물사(5)가 다져져서 이루어진 주물사금형(1)을 제조하는 주물사금형 제조장치에 있어서, 상기 주물사금형(1)의 캐비티(2)의 상면 입구측의 둘레부와 대응되는 형상의 가이드공(12)이 상하로 관통 형성되고, 상면에는 상기 틀(3)이 상기 관통공(12)을 둘러싸도록 설치되는 베이스(10); 상기 캐비티(2)와 대응되는 형상으로 이루어지며, 상기 베이스(10)의 가이드공(12)을 통해 베이스(10)의 상측으로 출몰되는 성형돌부(22) 및; 상기 성형돌부(22)를 승강시키는 승강수단(30);을 포함하며, 상기 승강수단(30)의 작동에 의해 상기 베이스(10)의 상측으로 돌출된 성형돌부(22)가 베이스(10)의 상측에서 후퇴되는 것을 특징으로 하는 주물사금형 제조장치가 제공된다.

Description

주물사금형 제조장치{Apparatus for manufacturing a sand mold}

본 발명은 주물사금형 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 작업이 매우 간편하면서도 추가비용이 들지 않으며, 생산성이 향상됨은 물론 훼손의 우려 없이 보다 정밀한 주물사금형을 제조할 수 있는 주물사금형 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 주물이라 함은 용해된 금속을 주형(鑄型) 속에 넣고 응고시켜서 원하는 모양의 금속제품을 만드는 것을 말한다. 상기 주물에 사용되는 주형은 모래를 단단히 다져서 만든 주물사금형(sand mold), 강(steel) 등의 금속을 절삭가공하여 만든 금속주형, 가열하면 열경화되는 합성수지와 모래의 혼합물을 미리 가열한 금속 재질의 금형 표면에 부어 고화시켜 얇은 껍질 형태의 주형을 만드는 쉘 몰드(shell mold) 등이 있으며, 도 1은 종래 주물사금형 제조를 위한 장치의 일례를 도시하였고, 도 2a는 상기 장치를 통해 주물사금형을 제조하는 공정을 도시한 것으로 도 1의 A-A'단면을 도시하였으며, 도 2b는 도 2a에서 제조된 금형으로 제품을 제조하는 상태를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상면에 소정의 형상으로 양각도안(6)이 형성된 합성수지재로 이루어진 성형판(5)의 상면에 금속로 제작된 테두리 형상의 틀(3)을 안착시키고, 상기 양각도안(6)들 사이를 연결하는 런너형성부재(7)를 설치한 후, 성형판(5)과 틀(3)에 의해 형성되는 내부공간에 모래인 주물사(鑄物砂)(4)를 투입한다. 그리고, 상기 주물사(4)를 다져서 단단하게 한 후 성형판(5)이 상면에 배치되도록 틀(3)의 손잡이(3a)를 잡고 뒤집는다. 그런 후에, 상기 성형판(5)을 틀(3)로부터 분리시키면 상기 양각도안(6)과 대응되는 형상의 캐비티(2)와 런너(8)가 형성된 주물사금형(1)이 완성된다. 이와 같이 제작된 주물사금형(1)의 상부에 별채로 제작되는 주입구가 형성된 상부주형(9)을 덮고, 상부주형(9)의 주입구를 통해 액상의 금속을 주입시키면 런너(8)를 통해 캐비티(2)로 유입되어 제품이 제조된다.

그런데, 상기와 같은 방식으로 주물사금형(1)을 제작함에 있어서, 성형판(5)을 제거하기 위해서는 성형판(5)이 상면에 배치되도록 다져진 주물사(4)가 가득찬 틀(3)을 뒤집어야 하는데, 주물사(4)가 다져져서 중량이 많이 나가므로 성형판(5)의 제거공정이 힘이 많이 드는 등 매우 번거로운 문제가 있다. 또한, 뒤집어진 상태에서 성형판(5)을 주물사(4)로부터 분리시키는 과정에서, 주물사(4)가 조밀하게 다져져있기 때문에 성형판(5)이 주물사금형(1)에서 쉽게 분리되지 않으므로, 작업자는 성형판(5)을 잡고 양측단부를 상하로 흔들게 되는데, 이때 가해지는 진동에 의해 성형판(5)의 양각도안(6)이 캐비티(2) 내부에서 유동되면서 캐비티(2)가 훼손될 수 있는 문제가 있다. 이때, 상기 성형판(5)을 주물사금형(1)에서 분리시킬 때 성형판(5)에 수차례 진동이 가해짐에 따라 성형판(5)에 균열이 생기는 등 성형판(5)이 파손되어 내구성이 떨어지므로, 성형판(5)의 추가구입비용이 증가되는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 작업을 좀 더 간편하고 힘들지 않게 할 수 있으면서도 추가비용이 들지 않으며, 생산성이 보다 향상될 뿐만 아니라 주물사금형의 캐비티가 좀 더 정밀하게 제조되어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 주물사금형 제조장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 상면에 캐비티(2)가 형성되도록 테두리 형상의 틀(3) 내부에 주물사(5)가 다져져서 이루어진 주물사금형(1)을 제조하는 주물사금형 제조장치에 있어서,

상기 주물사금형(1)의 캐비티(2)의 상면 입구측의 둘레부와 대응되는 형상의 가이드공(12)이 상하로 관통 형성되고, 상면에는 상기 틀(3)이 상기 가이드공(12)을 둘러싸도록 설치되는 베이스(10);

상기 캐비티(2)와 대응되는 형상으로 이루어지며, 상기 베이스(10)의 가이드공(12)을 통해 베이스(10)의 상측으로 출몰되는 성형돌부(22) 및;

상기 성형돌부(22)를 승강시키는 승강수단(30);을 포함하며,

상기 승강수단(30)의 작동에 의해 상기 베이스(10)의 상측으로 돌출된 성형돌부(22)가 베이스(10)의 상측에서 후퇴되는 것을 특징으로 하는 주물사금형 제조장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 성형돌부(22)는 상기 베이스(10)의 하측에 구비되며 상기 승강수단(30)에 의해 승강되는 승강판(21)에 돌출 구비되며, 이 승강판(21) 또는 베이스(10)의 하면에는 승강판(21)의 승강높이를 조절하는 스토퍼(23)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 주물사금형 제조장치가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 주물사금형(1)의 캐비티(2)와 대응되는 성형돌부(22)가 베이스(10)의 상측으로 출몰되도록 구비함으로써, 주물사금형 제조시에 종래와 같이 성형판을 뒤집어야만 성형판을 분리시킬 수 있었던 것에 비해 힘이 덜 들고 작업이 매우 편리하여 기능공이 아니더라도 쉽게 작업할 수 있을 뿐만 아니라 수작업이 아닌 기계적인 방식으로 성형돌부(22)가 주물사금형(1)에서 분리되므로 주물사금형(1)의 캐비티(2)에 진동에 의한 훼손이 가해지는 것이 방지되어, 주물시 제품의 형상 및 치수가 보다 정밀해져서 품질이 향상됨은 물론 생산성이 더욱 증대되는 효과가 있다. 또한, 상기 성형돌부(22)의 상향돌출 높이를 조절하는 스토퍼(23)를 구비하여, 주형(1) 제조시 보다 정밀한 주형(1)을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 치수의 제품을 하나의 장치로 제조할 수 있다. 그리고, 종래와 같이 성형판의 제작비용이 들지 않으므로, 장기적으로 제작비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 주물사금형 제조장치의 일례를 도시한 사시도
도 2a는 상기 제조장치의 A-A'단면을 통해 주물사금형을 제조하는 과정을 도시한 공정도
도 2b는 도 2에서 제조된 주물사금형을 이용하여 제품을 제조하는 도면
도 3은 본 발명에 따른 주물사금형 제조장치의 일실시예를 도시한 사시도
도 4는 도 3에서 성형돌부가 돌출된 상태를 도시한 사시도
도 5a 내지 도 5c는 상기 제조장치의 B-B'단면을 통해 주물사금형을 제조하는 과정을 도시한 공정도
도 6은 상기 제조장치에 의해 제조된 주물사금형의 사시도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 주물사금형 제조장치의 바람직한 일실시예를 도시한 사시도이고, 도 5a 내지 도 5b는 상기 실시예를 이용하여 주물사금형을 제조하는 공정도인데 도 4의 B-B'단면을 기준으로 도시하였으며, 도 6은 상기 제조장치에 의해 제조된 주물사금형을 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 주물사금형 제조장치는 상면에 캐비티(2)가 형성된 주형(1)을 제조하는 것으로, 상기 캐비티(2)의 상면 입구측 둘레부와 대응되는 형상의 가이드공(12)이 상하로 형성된 베이스(10)와, 이 베이스(10)의 하측에 구비되며 상면에는 상기 캐비티(2)와 대응되는 형상으로 이루어진 성형돌부(22)가 구비되는 가동프레임(20)과, 이 가동프레임(20)을 승강시키는 승강수단(30)을 포함하여 구성된다. 이때, 본 실시예에서는 주물사금형(1)의 캐비티(2)가 링 형상이며 두 개인 것을 예시하였으나, 이에 국한되지 않고 캐비티(2)는 다양한 형상이 될 수 있으며, 캐비티(2)의 개수 또한 다양하게 구성될 수 있다.

상기 베이스(10)는 테두리부의 지지다리(11)에 의해 지면으로부터 소정간격 이격되어 지면과 평행하게 설치되며, 중앙부에는 상기 주물사금형(1)의 캐비티(2)의 상면 입구측의 둘레부와 대응되는 형상으로 이루어진 가이드공(12)이 상하로 관통 형성된다.

상기 가동프레임(20)은 상기 베이스(10)의 하측에 구비되는 것으로, 상승 및 하강하는 승강판(21)과, 이 승강판(21)의 상면에서 상향 돌출되어 승강판(21)의 승강높이를 조절하는 스토퍼(23)로 구성된다. 그리고, 상기 승강판(21)의 상면에는 상기 캐비티(2)와 대응되는 형상으로 이루어진 성형돌부(22)가 돌출 형성되며, 이 성형돌부(22)는 상기 베이스(10)의 가이드공(12)을 통해 베이스(10)의 상측으로 출몰되도록 구성된다. 한편, 상기 스토퍼(23)가 베이스(10)의 하면에서 하향 돌출될 수도 있으며, 승강판(21)의 승강높이를 조절할 수 있는 다양한 구성이 가능할 것이다. 예를 들면, 스토퍼(23)는 승강판(21)에서 상하로 신축가능하도록 구성되거나 또는 베이스(10)의 하면에서 상하로 신축가능하도록 구성되어, 스토퍼(23)를 적절하게 신축시켜서 승강판(21)의 성형돌부(22)가 베이스(10)에서 돌출되는 높이를 조절함으로써, 다양한 치수의 주물 제품을 제조할 수 있게 된다.

상기 승강수단(30)은 상기 가동프레임(20)의 승강판(21)을 승강시키는 것으로, 유압이나 공압실린더를 사용하는 것이 바람직하나, 이에 국한되는 것은 아니며 모터에 의한 기어, 밸트 등 기계적인 방식으로 승강판(21)을 승강시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 승강판(21)의 승강시에 스토퍼(23)의 선단이 베이스(10)의 하면에 접하게 되면, 승강판(21)의 승강이 제한된다.

이와 같이 구성된 본 발명 주물사금형 제조장치의 제작공정을 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 승강수단(30)을 작동시켜서 베이스(10)의 상측으로 성형돌부(23)가 돌출되도록 승강판(21)을 승강시킨 상태에서, 테두리 형상의 틀(3)을 배치한다. 이때, 상기 틀(3)이 성형돌부(22)를 감싸도록 배치되며, 상기 두 개의 성형돌부(22)를 연결하도록 베이스(10)의 상면에 런너형상부재(7)를 설치한다. 한편, 이 런너형성부재(7)는 베이스(10)의 상면에 고정설치될 수 있으며, 경우에 따라서는 상기 성형돌부(22)와 일체로 형성되어 승강되도록 구성될 수 있다. 이때에는 베이스(10)의 가이드공(12)이 성형돌부(22)의 입구 둘레부 및 런너형성부재(7)의 하단 둘레부에 대응되는 형상으로 구성될 것이다.

그리고, 베이스(10)와 틀(3)에 의해 형성되는 내부공간에 주물사(4)를 가득 채우고 다진다. 이때, 소정의 다지는 기구를 사용하여 주물사(4)간의 공극이 거의 없도록 주물사(4)가 매우 조밀하게 되도록 다진다. 주물사(4)가 완전히 다져진 상태에서 승강수단(30)을 작동시켜서 승강판(21)을 하강시키면, 베이스(10)의 상측으로 돌출되었던 성형돌부(22)가 베이스(10)의 상면에서 돌출되지 않게 되므로, 성형돌부(22)가 주물사(4)에서 분리되게 된다. 따라서, 캐비티(2)와 런너(8)가 형성된 주물사금형(1)이 완성되는데, 런너형성부재(7)는 종래에도 중량에 의해서 주물사(4)에서 쉽게 분리되므로 분리과정에서 문제되지 않는다.

이와 같이, 본 발명 주물사금형 제조장치에서 주물사금형(1)의 상면에 형성된 캐비티(2)의 입구 둘레부와 대응되는 형상의 성형돌부(23)가 베이스(10)에서 승강되도록 구성함으로써, 종래 양각도안이 형성된 성형판을 주물사금형(1)에서 수작업으로 분리시키는 과정에서 성형판의 진동에 의해 주물사와 접하고 있는 양각도안의 진동으로 이어져 주물사금형(1)의 캐비티(2)가 훼손되던 것에서 벗어나서 캐비티(2)의 훼손이 방지되므로, 주물제품의 형상과 치수가 보다 정밀해져서 품질이 향상되는 장점이 있다. 또한, 종래 성형판을 수작업으로 분리시켜야만 하는 공정이 불필요하여 작업공정이 매우 간편해져서 기능공이 아닌 초보자도 쉽게 작업할 수 있으며, 작업자는 힘이 덜 들게 될 뿐만 아니라 성형판을 흔들면서 분리시킴에 따라 지체되던 것이 해결되므로 주물사금형(1)의 생산성이 보다 향상되는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

상면에 캐비티(2)가 형성되도록 테두리 형상의 틀(3) 내부에 주물사(5)가 다져져서 이루어진 주물사금형(1)을 제조하는 주물사금형 제조장치에 있어서,
상기 주물사금형(1)의 캐비티(2)의 상면 입구측의 둘레부와 대응되는 형상의 가이드공(12)이 상하로 관통 형성되고, 상면에는 상기 틀(3)이 상기 가이드공(12)을 둘러싸도록 설치되는 베이스(10);
상기 캐비티(2)와 대응되는 형상으로 이루어지며, 상기 베이스(10)의 가이드공(12)을 통해 베이스(10)의 상측으로 출몰되는 성형돌부(22) 및;
상기 성형돌부(22)를 승강시키는 승강수단(30);을 포함하며,
상기 승강수단(30)의 작동에 의해 상기 베이스(10)의 상측으로 돌출된 성형돌부(22)가 베이스(10)의 상측에서 후퇴되는 것을 특징으로 하는 주물사금형 제조장치.
제1항에 있어서, 상기 성형돌부(22)는 상기 베이스(10)의 하측에 구비되며 상기 승강수단(30)에 의해 승강되는 승강판(21)에 돌출 구비되며, 이 승강판(21) 또는 베이스(10)의 하면에는 승강판(21)의 승강높이를 조절하는 스토퍼(23)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 주물사금형 제조장치.