KR101220890B1 - Centrifugal casting apparatus for manufacturing copper cage rotor and centrifugal casting method the same - Google Patents
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본 발명은 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 전도도가 좋으며, 용융 온도가 높은 구리 재질의 농형 회전자의 제작시 미세 기공이 생기는 것을 방지하여 불량률을 저감시킬 수 있는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치 및 그 원심 주조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 중심에 홀이 구비되는 동시에 주변부에 슬릿들이 구비된 철편이 축 방향으로 적층된 코어; 코어가 축 방향으로 안착 되고, 코어의 하부와 맞물리는 공동이 형성되는 하부 단열 몰드와, 하부 단열 몰드를 외측에서 결합하는 하부 금형; 하부 단열 몰드와 축 방향으로 맞물리며, 코어를 감싸는 상부 단열 몰드와, 상부 단열 몰드를 외측에서 결합하며, 하부 금형과 맞물리는 상부 금형; 상부 금형에 위치하며 용탕이 주입되는 게이트부; 그리고 코어에 형성되는 보어를 관통하여 안착하고, 상부 단열 몰드와 공동을 형성하는 이젝트 핀을 포함하며, 이젝트 핀은 용탕이 주입됨에 따라 금형 내의 공기를 배출하기 위한 공기 배출구를 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a centrifugal casting apparatus for manufacturing a cage rotor, and more particularly, has good electrical conductivity, and prevents the occurrence of fine pores during the manufacture of a cage cage rotor made of copper with high melting temperature, thereby reducing the defective rate. It relates to a centrifugal casting apparatus for producing a copper strip rotor, and a centrifugal casting method thereof.
The present invention provides a core having a hole in the center and at the same time the iron piece is provided with slits in the peripheral portion laminated in the axial direction; A lower heat insulating mold having a core seated in an axial direction and having a cavity engaged with a lower portion of the core, and a lower mold which externally couples the lower heat insulating mold; An upper mold engaged with the lower insulating mold in an axial direction, the upper insulating mold surrounding the core, and the upper insulating mold coupling the upper insulating mold from the outside and engaged with the lower mold; A gate part positioned in the upper mold and into which molten metal is injected; And an eject pin seated through the bore formed in the core and forming a cavity with the upper insulating mold, wherein the eject pin includes at least one air outlet for discharging air in the mold as the molten metal is injected. It features.
Description
본 발명은 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기 전도도가 좋으며, 용융 온도가 높은 구리 재질의 농형 회전자 성형시 미세기공이 생기는 것을 방지하여 불량률을 저감시킬 수 있는 구리 농형 회전자제작용 원심 주조 장치 및 그 원심 주조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a centrifugal casting apparatus for manufacturing a copper cage rotor, and more particularly, to good electrical conductivity, to prevent the occurrence of micropores during molding of the cage rotor of a copper material having a high melting temperature, thereby reducing the defective rate. The present invention relates to a copper concentrated rotor control centrifugal casting apparatus and a centrifugal casting method thereof.
일반적으로 농형 회전자가 채용된 농형 유도 전동기는 구리나 알루미늄 환봉을 도체 철심 속에 넣고, 그 양쪽 끝을 원형 측판에 의해 단락시킨 것으로써, 구조가 간단할 뿐 아니라 튼튼하고, 운전 성능이 좋다. 따라서, 건축 설비, 가전 제품 등을 채택된 대용량 펌프, 압축기에 많이 사용된다.In general, a squirrel cage induction motor employing a squirrel rotor is made of a copper or aluminum round bar in a conductor iron core, and both ends thereof are short-circuited by circular side plates. Therefore, it is widely used in large capacity pumps and compressors adopting building equipment, home appliances, and the like.
국내특허출원 2004-7010092호에 기재된 종래 기술에 따른 농형 회전자의 제작 일례를 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 적층체 더미(1)가 수직 방향으로 위치된 주형(2) 내부에 위치되되, 주형(2)은 환형의 상/하부 공동(2a,2b)이 구비되고, 알루미늄이 주입될 수 있는 유입 채널(2c)이 개방되어 있다. 이때, 적층체 더미(1)는 중심에 보어(1a)가 형성되고, 그 주변에 복수개의 채널(1b)이 구비된다.Looking at the manufacturing example of the cage rotor according to the prior art described in Korean Patent Application No. 2004-7010092, as shown in Figure 1, the
따라서, 적층체 더미(1)의 보어(1a)에 스템핑 핀(3)이 끼워지고, 적층체 더미(1) 및 스템핑 핀(3)는 주형(2)에 삽입된 다음, 알루미늄 또는 소정의 기타 다른 합금이 주입된다. 이러한 용탕이 적층체 더미(1)의 채널들(1b)을 관통하여 하부 공동(2b), 채널들(1b), 상부 공동(2a)에 충전되고, 주형(2)이 중심선을 기준으로 회전하면서 금속이 냉각된다. 이후, 스템핑 핀(3)이 적층체 더미(1)로부터 분리되면, 적층체 더미(1)에는 채널들(1b)에 대응되는 케이지 및 상/하부 공동(2a,2b)에 각각 대응되는 상/하부 링이 생성된다.Thus, the
상기와 같은 종래 기술에 따른 농형 회전자를 제작하는 원심 주조 설비는 용탕이 금형들 사이로 주입되면, 금형들 내부의 공기가 용탕이 주입되는 유로를 따라 외부로 빠져나가되, 용탕이 빨리 주입될수록 금형들 내부의 공기가 미처 빠져나가지 못하고, 이러한 상태에서 용탕이 냉각됨에 따라 상/하부 링에는 미세 기공이 존재하여 불량률을 높이고, 나아가 농형 회전자의 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
In the centrifugal casting facility for manufacturing the cage rotor according to the prior art as described above, when the molten metal is injected between the molds, the air inside the molds flows out along the flow path through which the molten metal is injected. There is a problem that the internal air does not escape, and as the molten metal is cooled in such a state, fine pores exist in the upper / lower rings to increase the defective rate and further reduce the efficiency of the cage rotor.
본 발명은 농형 회전자의 원심 주조 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 엔드링 등에 미세 기공이 생기는 것을 방지하여 불량률을 저감시킬 수 있는 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치 및 그 원심 주조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a centrifugal casting apparatus for a cage rotor, and a method thereof, and more particularly to a centrifugal casting apparatus for manufacturing a cage rotor and a centrifugal casting method thereof capable of preventing micropores from occurring in an end ring and reducing a defective rate.
또한, 본 발명은 전기 전도도가 좋은 구리로 농형 회전자의 케이지 및 엔드링을 형성하여, 효율이 좋은 농형 회전자의 제작을 목적으로 한다. In addition, the present invention is to form a cage and the end ring of the cage rotor of the good electrical conductivity, the object of the production of the cage rotor with good efficiency.
본 발명은 중심에 홀이 구비되는 동시에 주변부에 슬릿들이 구비된 철편이 축 방향으로 적층된 코어; 코어가 축 방향으로 안착 되고, 코어의 하부와 맞물리는 공동이 형성되는 하부 단열 몰드와, 하부 단열 몰드를 외측에서 결합하는 하부 금형;하부 단열 몰드와 축 방향으로 맞물리며, 코어를 감싸는 상부 단열 몰드와, 상부 단열 몰드를 외측에서 결합하며, 하부 금형과 맞물리는 상부 금형; 상부 금형에 위치하며 용탕이 주입되는 게이트부; 그리고 코어에 형성되는 보어를 관통하여 안착하고, 상부 단열 몰드와 공동을 형성하는 이젝트 핀을 포함하며, 이젝트 핀은 용탕이 주입됨에 따라 금형 내의 공기를 배출하기 위한 공기 배출구를 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a core having a hole in the center and at the same time the iron piece is provided with slits in the peripheral portion laminated in the axial direction; A lower insulating mold having a core seated in an axial direction and having a cavity engaged with a lower portion of the core, a lower mold coupling the lower insulating mold from the outside; an upper insulating mold axially engaged with the lower insulating mold and surrounding the core; An upper mold coupling the upper insulating mold from the outside and engaged with the lower mold; A gate part positioned in the upper mold and into which molten metal is injected; And an eject pin seated through the bore formed in the core and forming a cavity with the upper insulating mold, wherein the eject pin includes at least one air outlet for discharging air in the mold as the molten metal is injected. It features.
또한, 본 발명은, 이젝트 핀은 보어를 관통하는 샤프트, 샤프트의 일단에 결합하는 헤드 및 샤프트의 타단에 결합하는 너트를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the eject pin includes a shaft passing through the bore, a head coupled to one end of the shaft, and a nut coupled to the other end of the shaft.
또한, 본 발명은, 헤드는 탕로로 들어오는 용탕을 안내하도록 경사를 가지는 용탕 안내부와, 용탕 안내부에서 절곡 연장되어, 상부 단열 몰드와 공동을 형성하는 엔드링 형성부를 포함하고, 공동은 상부가 개고 되어 용탕이 유입되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, the head includes a molten metal guide portion having an inclination to guide the molten metal entering the furnace, and an end ring forming portion that is bent from the molten metal guide portion to form a cavity with the upper insulation mold, the cavity is Opening is characterized in that the molten metal is introduced.
또한, 본 발명은, 공기 배출구는 샤프트 및 너트 중의 적어도 하나에 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the air outlet is formed in at least one of the shaft and the nut.
또한, 본 발명은, 용탕은 구리재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is characterized in that the molten metal is made of a copper material.
또한, 본 발명은, 원심 주조 장치는 공기 배출구를 통해 미세공기를 더욱 효과적으로 배출하기 위한 흡인 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is characterized in that the centrifugal casting apparatus includes a suction device for more effectively discharging fine air through the air outlet.
또한, 본 발명은, 하부 단열 몰드는 이젝트 핀을 지지하는 단턱부를 포함하고, 단턱부에 공기 배출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, the lower insulating mold comprises a stepped portion for supporting the eject pin, characterized in that the air outlet is formed in the stepped portion.
또한, 본 발명은, 상부 금형과 상부 단열 몰드 및 하부 금형과 하부 단열 몰드는 공기를 배출할 수 있도록 각각 서로 연통 되는 연통홀 및 공기 배출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the upper mold and the upper insulation mold and the lower mold and the lower insulation mold are formed in the communication hole and the air outlet are in communication with each other so as to discharge the air.
또한, 본 발명은, 단열 몰드의 공기 배출구는 공기만 빼낼 수 있는 다공성 재질이 압입되는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention, the air outlet of the insulating mold is characterized in that the porous material which can only take out air is press-fitted.
또한, 본 발명은, 상부 금형 및 하부 금형에 안착 되는 코어에 용탕이 주입됨에 따라 상부 엔드링 및 하부 엔드링을 일체로 성형하는 농형 회전자 제작용 원심 주조 방법에 있어서, 이젝트 핀이 장착된 코어가 하부 금형에 끼워지는 하부 단열 몰드에 안착 되는 제1 단계; 상부 단열 몰드가 끼워지는 상부 금형을 하부 금형에 결합하는 제2 단계; 제2 단계에서 서로 맞물린 상부 금형, 하부 금형, 이젝트 핀 및 코어 사이에 용탕을 주입하는 동시에 공기가 배출되는 제3 단계; 제4 단계에서 용탕이 응고되면, 상부 금형 및 하부 금형이 해체되고 이젝트 핀이 코어로부터 분리되는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, in the centrifugal casting method for manufacturing the squiggly rotor to form the upper end ring and the lower end ring integrally as the molten metal is injected into the core seated on the upper mold and the lower mold, the core with the eject pin The first step is seated on the lower insulating mold is fitted to the lower mold; A second step of coupling the upper mold into which the upper insulating mold is fitted; A third step of injecting molten metal between the upper mold, the lower mold, the eject pin, and the core engaged with each other in the second stage, and simultaneously discharging air; When the molten metal is solidified in the fourth step, the upper mold and the lower mold are disassembled, and the eject pin is separated from the core.
또한, 본 발명은, 제3 단계에서 용탕이 이젝트 핀과 상부 단열 몰드 사이의 간격을 통해 코어로 유입되며, 이젝트 핀에 형성된 공기배출구를 통하여 공기가 외부로 빠져나가는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the molten metal is introduced into the core through the gap between the eject pin and the upper insulation mold in the third step, and the air escapes through the air outlet formed in the eject pin.
또한, 본 발명은, 제4 단계에서 용탕이 응고되고, 코어에 일체로 형성되는 게이트가 제거됨에 따라 이젝트 핀이 분리되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the eject pin is separated as the molten metal solidifies in the fourth step and the gate formed integrally with the core is removed.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치 및 그 원심 주조 방법은 용탕이 금형들에 주입되면, 금형들 내부의 공기가 샤프트 및 금형들에 구비된 공기 배출구를 통하여 외부로 배출되기 때문에 용탕이 빨리 주입되더라도 공기가 덜 빠져나가 미세 기공이 생기는 것을 방지하여 불량률을 줄이고, 나아가 농형 회전자의 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.In the centrifugal casting apparatus and the centrifugal casting method for manufacturing the cage rotor according to the present invention configured as described above, when the molten metal is injected into the molds, the air inside the molds to the outside through the air outlet provided in the shaft and the molds Since it is discharged, even if the molten metal is injected quickly, less air escapes to prevent micropores from occurring, thereby reducing the defect rate and further increasing the efficiency of the cage rotor.
또한, 금형을 간단하게 제작하여, 농형 회전자를 원심 주조 방법에 의해 제작할 수 있어, 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다. In addition, since the mold can be easily produced, the cage rotor can be manufactured by the centrifugal casting method, and thus there is an advantage that the cost can be reduced.
또한, 열손실을 감소시키는 금형내의 단열 몰드에 의해, 용융점이 높은 재질을 사용하여 농형 회전자를 성형하여도 용탕이 쉽게 응고하지 않는 이점이 있다. In addition, there is an advantage that the molten metal is not easily solidified even when the cage rotor is formed by using a material having a high melting point by the heat insulating mold in the mold to reduce heat loss.
또한, 전기전도도가 우수한 구리로 농형 회전자를 제작하므로, 모터의 전기 효율을 높일 수 있는 이점이 있다. In addition, since the squirrel rotor is made of copper having excellent electrical conductivity, there is an advantage of increasing the electric efficiency of the motor.
도 1은 종래 기술에 따른 농형 회전자의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 농형 회전자용 원심 주조 장치의 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 원심 주조 금형의 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 코어를 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 발명에 따른 이젝트 핀의 분리한 모습을 나타낸 도면이며, 도 5b는 결합된 이젝트 핀의 단면을 나타낸 도면이다.
도 6a은 본 발명에 따른 하부 단열 몰드를 위에서 본 모습을 나타낸 도면이며, 도 6b는 공기 배출구가 형성된 하부 단열 몰드의 단면을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 공기 배출구가 형성된 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 8a는 본 발명에 따른 농형 회전자를 금형에서 분리한 모습을 나타낸 도면이며, 도 8b는 본 발명에 따른 농형 회전자를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a cross section of the cage rotor according to the prior art.
Figure 2 is a view showing a cross section of the centrifugal casting device for a cage rotor according to the present invention.
3 is a view showing a combined state of the centrifugal casting mold according to the present invention.
4 is a view showing a core according to the present invention.
Figure 5a is a view showing the separated state of the eject pin according to the present invention, Figure 5b is a view showing a cross section of the combined eject pin.
Figure 6a is a view showing a top view of the lower insulating mold according to the present invention, Figure 6b is a view showing a cross-section of the lower insulating mold is formed air outlet.
7 is a view showing another example in which an air outlet according to the present invention is formed.
Figure 8a is a view showing a state in which the cage rotor according to the invention separated from the mold, Figure 8b is a view showing the cage rotor in accordance with the present invention.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따라 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 코어를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 이젝트 핀을 나타낸 도면이다. 2 and 3 is a view showing a centrifugal casting apparatus for manufacturing a cage rotor according to the present invention, Figure 4 is a view showing a core according to the present invention, Figure 5 is a view showing an eject pin according to the present invention.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 원심 주조 장치(100)는 금형(110, 120), 단열 몰드(130, 140), 코어(150) 및 이젝트 핀(160)으로 이루어진다. 우선, 원심 주조 장치는 상부 금형(110), 하부 금형(120), 상부 금형(110)과 대응하여 그 내측에 상부 단열 몰드(130)가 위치하며, 하부 금형(120)과 대응하여 그 내측에 하부 단열 몰드(140)가 결합하게 된다. 하부 금형(120)에 단열재인 하부 단열 몰드(140)를 설치하고 코어(150)를 안치시킨 후, 상부 금형(110)과 체결수단에 의해 서로 결합한 후에 용탕을 탕구(131) 및 탕로(132)를 통해 주입된 상태에서 회전하면서 냉각되도록 다른 구성부품들도 다수 포함한다. As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
더욱 상세하게는, 상부 금형(110) 및 하부 금형(120)의 내측에는 용융점이 높은 구리재질 용탕의 유입시 금형으로의 열손실에 따른 응고를 막기 위한 상부 단열 몰드(130) 및 하부 단열 몰드(140)가 각각의 금형에 대응되는 형상으로 삽입하게 되며, 하부 단열 몰드(140)의 하단에는 코어(150)에 하부 엔드링(156)이 형성될 수 있도록 원주방향의 공동(141)이 형성된다. 상부 엔드링(155)은 후술할 이젝트 핀(160)의 헤드(161)와 상부 단열 몰드(130)에 의해 만들어지는 형상에 의해 성형하게 된다. 상부 금형(110)과 하부 금형(120)을 결합하기 위해서 마주보는 면에 연장하며, 반경 방향으로 돌출되는 결합부(111, 121)가 형성되며, 각각의 금형의 원주면에 형성되는 결합부(111, 121)는 복수개의 대칭으로 위치함이 바람직하다. 또한, 하부 금형(120)에는 원심 기계(미도시)와 결합하여 원심 주조할 수 있는 장착부(123)가 반경 방향으로 돌출 형성된다. 상부 금형(110)에는 상부 단열 몰드(130)가 내측에 삽입되어 끼워지므로, 상부 단열 몰드(130)에 형성된 탕구(131)로 용탕을 주입하게 된다. 하부 금형(120)에는 후술할 이젝트 핀(160)의 너트(168)가 관통하여 지지하는 관통홀(126)이 형성되며, 하부 단열 몰드(140) 역시 관통홀(126)에 연장되어 너트(168)를 반경방향으로 지지하는 단턱부(142)를 형성한다. 또한, 이러한 단턱부(142)는 코어(150)에 하부 엔드링(156)을 성형하는 공동(141)을 형성하게 된다.More specifically, the upper
또한, 상부 단열 몰드(130) 및 하부 단열 몰드(140)는 용탕의 유입시 금형에 열전달이 되어, 용탕이 굳어 버리는 것을 방지 하기 위한 단열재로서의 역활을 수행하게 된다. In addition, the upper insulating
도 4는 본 발명에 따른 코어를 나타낸 도면이며, 코어(150)는 중심에 홀이 구비되는 동시에 주변부에 슬릿들이 구비된 철편(151)이 축 방향으로 적층되도록 구성되되, 철편들이 적층됨에 따라 중심에 보어(152)가 구비되고, 주변부에 축 방향으로 관통된 채널들(153)이 구비된다. 이때, 코어(150)의 채널들(153)에 용탕이 채워지면, 케이지(154)가 생성된다. 용탕은 종래 알루미늄을 사용하였으나, 전기 전도도가 우수한 구리를 사용함이 바람직하며, 구리를 사용하는 경우 전기 효율이 2 내지 4% 정도 상승하게 된다. 통상적으로, 철편(151)은 규소강판을 사용하며, 단열 몰드(130, 140)에 안착하기 전에 주입되는 용탕이 열손실로 응고되지 않도록 가열을 하며, 절연 코팅이 소실되지 않도록 질소 분위기에서 가열하여 산화를 방지하고, 상변태가 일어나지 않는 온도까지 가열한다.
4 is a view showing a core according to the present invention, the
도 5에 도시된 바와 같이, 이젝트 핀(160)은 헤드(161), 헤드와 일단에서 연결되는 샤프트(165) 그리고 샤프트의 타단에서 연결되는 너트(168)로 구성된다. 헤드(161)는 단열 몰드 재질로 외부가 원뿔 모양으로 형성되어 상부에서 하부로 갈수록 반경이 넓어지며, 용탕을 안내하는 용탕 안내부(161a)와 용탕 안내부(161a)에 연장되고 반경이 작아지도록 절곡되어 상부 엔드링(155)을 성형하기 위한 엔드링 형성부(161b)로 형성된다. 즉, 용탕 안내부(161a)는 용탕이 코어(150)의 하부 엔드링(156), 케이지 및 상부 엔드링(155)을 형성할 수 있도록 경사를 이루어 상부 단열 몰드(130)와 간격을 형성하고, 엔드링 형성부(161b)는 상부 단열 몰드(130)와 대응하여, 용탕이 주입되는 원주 형상의 간극이 형성된 공동을 형성한다. 헤드(161)의 배면 중심에는 샤프트(165)와 나사결합을 할 수 있도록 결합홈(162)이 형성되며, 결합홈(162)에 단을 지어 샤프트를 지지하는 샤프트 지지홈(163)이 형성된다. 결합홈(162)의 내주면에는 나사산(162a)이 형성되며, 샤프트(165)의 일단에도 이에 대응하는 나사산(167a)이 형성되어 서로 결합하게 된다. As shown in FIG. 5, the
샤프트(165) 일단은 헤드(161)와 결합시 헤드(161)를 지지하거나 스토퍼로서의 역할을 수행하는 헤드 지지부(166)가 반경방향으로 돌출 형성되며, 헤드 지지부(166)는 헤드(161)의 샤프트 지지홈(163)에 끼워지게 된다. 샤프트(165)의 타단은 샤프트 너트(168)와 결합하기 위하여 나사산(167b)이 형성되며, 샤프트 너트의 홀(169) 역시 샤프트의 타단에 결합할 수 있도록 나사산(169b)이 형성된다. 이렇게 구성된 이젝트 핀(160)은 코어(150)의 보어(152) 전체에 끼워지게 됨으로써, 코어(150)의 보어(152) 치수가 원심 주조 공정에서 변형되는 것을 막을 수 있게 된다. One end of the
또한, 이젝트 핀(160)의 샤프트(165)에는 용탕의 주입시 미세기공이 생기는 것을 막기 위한 공기 배출구(170a)가 복수개 형성될 수 있다. 주조 작업에서 용탕을 탕구에 붓고, 성형물을 제작하는 과정에서 금형에 존재하는 미세기공을 제거하지 않을 경우, 성형물에 미세기공이 남게 된다. 이러한 미세기공은 성형물의 불량률을 높일 뿐만 아니라 성형물의 수명을 단축시키는 결과를 낳게 된다. 따라서, 샤프트(165)에 공기 배출구(170a)들을 형성시켜 이러한 문제를 해결할 수 있다. 또한, 원통 형상의 너트(168)에도 외주면에 공기 배출구(170b)을 형성시켜 미세기공 배출효과를 증진 시킬 수 있게 된다. 이때 흡인 장치(미도시)를 원심 주조 장치에 연결하여, 공기 배출구(170a, 170b)를 통해 미세공기를 더욱 원할하게 배출할 수 도 있다.In addition, a plurality of
이와 같이 공기 배출구(170a, 170b)를 형성시켜, 용탕이 탕구를 통해 들어오고, 금형의 아랫부분부터 탕로(132)까지 채워진 후에 원심 기계에 의해 금형이 회전되는 경우, 금형에 존재하는 공기가 코어(150)의 미세한 틈을 거쳐 샤프트(165) 또는 너트(168)에 형성된 공기 배출구(170a, 170b)를 통해 빠져나가게 된다. In this way, when the mold is rotated by the centrifugal machine after the
도 6은 본 발명에 따라 하부 단열 몰드에 공기 배출구가 형성된 모습을 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 따라 금형 및 단열 몰드에 공기 배출구가 형성된 모습을 나타낸 도면이다. 6 is a view showing a state in which the air outlet is formed in the lower insulating mold in accordance with the present invention, Figure 7 is a view showing a state in which the air outlet is formed in the mold and the insulating mold in accordance with the present invention.
도 6을 참조하여 설명하면, 도 6a는 하부 단열 몰드를 위에서 본 도면이며, 도 6b는 단면을 나타낸 도면이다. 탕구(131)를 통해 용탕이 주입됨에 따라, 하부 단열 몰드(140)의 공동(141)에 존재하는 공기가 빠져나갈 수 있도록, 공동(141)과 연통된 공기 배출구(145)가 형성될 수 있으며, 공기 배출구(145)는 원주를 따라 복수개 형성되는 것이 바람직하며, 공기만 배출될 수 있도록 다양하게 구성될 수 있다. 또한, 공기 배출구(145)에 다공성 재질을 압입하여 용탕은 빠져나가지 못하지만, 공기는 빠져나갈 수 있도록 구성할 수 있다. Referring to FIG. 6, FIG. 6A is a view of the lower insulating mold from above, and FIG. 6B is a view of a cross section. As the molten metal is injected through the pouring
도 7을 참조하여 설명하면, 하부 단열 몰드(140)의 공동(141)을 형성하는 단턱부(142)에 대응하는 맞은 편부에 하부 금형과 연통하는 공기 배출구(145)가 형성될 수 있다. 하부 단열 몰드의 원주를 따라 복수개 형성됨이 바람직하며, 상술한 바와 같이 공기 배출구(145)에 다공성 재질을 압입하여, 공기만 빠져나갈 수 있도록 구성하게 된다. 이때 원심 기계에 의해 회전시 하부 금형과 하부 단열 몰드가 뒤틀려, 하부 금형(120)에 형성된 연통공(125)과 하부 단열 몰드(140)의 공기 배출구(145)가 연통되지 않을 염려가 있다. 따라서, 하부 단열 몰드의 하면에는 돌기(미도시)가, 하부 금형(120)의 하부 상면에 홈(미도시)이 형성되어 고정되면, 뒤틀려 연통되지 않을 염려를 막을 수 있게 된다. Referring to FIG. 7, an
이때, 상부 금형(110) 및 상부 단열 몰드(120)에도 상술한 바와 같이 연통공(115) 및 공기 배출구(135)가 측면에 형성되어 금형에 존재하는 공기를 외부로 배출할 수 있으며, 상부 단열 몰드(130)의 공동의 상부측으로 공기 배출구가 형성되고 상부 금형(110)에 관통홀이 공기 배출구에 연통되어 형성될 수도 있다. In this case, as described above, the
도 8에 도시된 바와 같이, 농형 회전자를 원심 주조 방법에 의해서 제작하는 과정을 살펴보면, 하부 금형(120)을 원심 기계에 결합하고 상부 금형(110)과 맞물리고, 용탕을 탕로(132)를 따라 주입됨에 따라, 공기 배출구(170a, 170b, 135, 145)를 통해서 금형들 내부의 공기가 빠져나가고, 금형들 내부에 용탕이 채워진다. As shown in FIG. 8, the process of manufacturing the squirrel rotor by the centrifugal casting method includes coupling the
즉, 하부 단열 몰드(140)와 결합된 하부 금형(120)을 원심 기계와 체결부(123)를 통해 결합시키고, 코어 적층체(150)를 하부 금형(120)에 안착시킨 후에, 상부 단열 몰드(130)가 결합된 상부 금형(110)을 하부 금형(120)과 결합부(111, 121)를 통해 나사 결합하게 된다. 이때, 코어 적층체(150)는 용탕의 유입시 열손실로 인해 응고가 되지 않도록 미리 가열을 하여 단열 몰드에 넣으며, 원심 기계, 하부 금형(120), 코어(150), 이젝트 핀(160), 상부 금형(110)은 동축(C) 사이에 적층되도록 맞물린다. 이와 같이 금형들이 맞물린 상태에서 원심 기계의 구동에 따라 상부 금형(110) 및 하부 금형(120)이 회전하면서, 탕로(132)를 통해 용탕이 주입되되, 용탕은 하부 단열 몰드(140)의 공동(141), 코어(150)의 채널들(153), 상부 단열 몰드(130)와 헤드(161)의 엔드링 형성부(161b)에 의해 형성되는 공동 및 탕로(132)를 순차적으로 채워짐에 따라 단열 몰드 사이의 공간에 있는 공기가 이젝트 핀(160) 또는 단열 몰드(130, 140)에 구비된 공기 배출구(145)들, 단열 몰드와 금형 사이에 연통된 공기 배출구(135, 145)들을 통하여 빠져나간다. 따라서, 원심력에 의해 금형 내의 용탕이 조밀하게 채워지고, 용탕이 채워진 하부에서 상부 방향으로 응고된다. That is, after the
이후 상부 금형(110)과 하부 금형(120)이 분리되면, 용탕이 응고된 성형물은 코어(150)를 덮어주도록 일체로 형성되며, 코어(150)에는 하부 엔드링(156)과 상부 엔드링(155)이 채널(153)에 채워지는 성형물과 일체로 연결되며, 상부 엔드링(155)에는 게이트부의 탕로(132)에서 굳어진 용탕인 게이트(157)가 일체로 연결되어 성형 된다. 이때, 게이트(157)를 제거하고, 이젝트 핀(160)의 너트(168)를 샤프트(165)에서 분리한 후에, 헤드(161)를 위쪽에서 잡아 빼면 이젝트 핀(160)이 분리되고, 농형 회전자를 완성할 수 있게 된다. Then, when the
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시 예 및 첨부도면에 기초하여 예를 들어 상세하게 설명하였다. 그러나 이상의 실시 예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
In the above, the present invention has been described in detail with reference to the embodiments of the present invention and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the contents described in the claims below.
100: 농형 회전자 110: 상부 금형
120: 하부 금형 130: 상부 단열 몰드
140: 하부 단열 몰드 150: 코어
160: 이젝트 핀 170a, 170b: 공기 배출구100: cage rotor 110: upper mold
120: lower mold 130: upper insulating mold
140: lower insulation mold 150: core
160: eject pin 170a, 170b: air outlet
Claims (12)
코어가 축 방향으로 안착되고, 코어의 하부와 맞물리는 공동이 형성되는 하부 단열 몰드와, 하부 단열 몰드를 외측에서 결합하는 하부 금형;
하부 단열 몰드와 축 방향으로 맞물리며, 코어를 감싸는 상부 단열 몰드와, 상부 단열 몰드를 외측에서 결합하며, 하부 금형과 맞물리는 상부 금형;
상부 금형에 위치하며 용탕이 주입되는 게이트부; 그리고
코어에 형성되는 보어를 관통하여 안착하고, 상부 단열 몰드와 공동을 형성하는 이젝트 핀을 포함하며, 이젝트 핀은 용탕이 주입됨에 따라 금형 내의 공기를 배출하기 위한 공기 배출구를 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치.
A core in which an iron piece having a hole in the center and a slit in the periphery is stacked in an axial direction;
A lower heat insulating mold having a core seated in an axial direction and having a cavity engaged with a lower portion of the core, and a lower mold which externally couples the lower heat insulating mold;
An upper mold engaged with the lower insulating mold in an axial direction, the upper insulating mold surrounding the core, and the upper insulating mold coupling the upper insulating mold from the outside and engaged with the lower mold;
A gate part positioned in the upper mold and into which molten metal is injected; And
And an eject pin seated through the bore formed in the core and forming a cavity with the upper insulating mold, wherein the eject pin includes at least one air outlet for discharging air in the mold as the molten metal is injected. Centrifugal casting device for producing a copper cage rotor.
이젝트 핀은 보어를 관통하는 샤프트, 샤프트의 일단에 결합하는 헤드 및 샤프트의 타단에 결합하는 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치.
The method of claim 1,
Eject pin is a centrifugal casting device for producing a copper squirt rotor, characterized in that it comprises a shaft passing through the bore, a head coupled to one end of the shaft and a nut coupled to the other end of the shaft.
헤드는 탕로로 들어오는 용탕을 안내하도록 경사를 가지는 용탕 안내부와, 용탕 안내부에서 절곡 연장되어, 상부 단열 몰드와 공동을 형성하는 엔드링 형성부를 포함하고, 공동은 상부가 개구 되어 용탕이 유입되는 것을 특징으로 하는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치.
The method of claim 2,
The head includes a molten metal guide portion having an inclination to guide the molten metal entering the molten metal, and an end ring forming portion which is bent and extended from the molten metal guide portion to form a cavity with the upper insulation mold. Centrifugal casting apparatus for producing a copper squirt rotor.
공기 배출구는 샤프트 및 너트 중의 적어도 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치.
The method of claim 2,
An air outlet is formed in at least one of the shaft and the nut centrifugal casting apparatus for producing a copper cage rotor.
용탕은 구리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The molten metal is a copper centrifugal casting apparatus for producing a copper thick rotor, characterized in that made of copper.
원심 주조 장치는 공기 배출구를 통해 금형 내의 공기를 더욱 효과적으로 배출하기 위한 흡인 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The centrifugal casting apparatus is a centrifugal casting apparatus for producing a copper cage rotor, characterized in that it comprises a suction device for more effectively discharge the air in the mold through the air outlet.
하부 단열 몰드는 이젝트 핀을 지지하는 단턱부를 포함하고, 단턱부에 공기 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치.
The method of claim 1,
The lower insulating mold includes a stepped part for supporting the eject pin, and an air outlet is formed in the stepped part, wherein the centrifugal casting apparatus for manufacturing the copper strip rotor.
상부 금형과 상부 단열 몰드 및 하부 금형과 하부 단열 몰드는 공기를 배출할 수 있도록 각각 서로 연통 되는 연통홀 및 공기 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치.
The method of claim 1,
The upper mold, the upper insulation mold, and the lower mold and the lower insulation mold are each formed in the communication hole and the air outlet communicating with each other so as to discharge the air, the centrifugal casting apparatus for manufacturing copper copper rotor.
상부 또는 하부 단열 몰드의 공기 배출구는 공기만 빼낼 수 있는 다공성 재질이 압입되는 것을 특징으로 하는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 장치.
9. The method according to claim 7 or 8,
The air outlet of the upper or lower insulation mold is a centrifugal casting apparatus for manufacturing a copper-type rotor, characterized in that the porous material which can only extract air is press-fitted.
이젝트 핀이 장착된 코어가 하부 금형에 끼워지는 하부 단열 몰드에 안착 되는 제1 단계;
상부 단열 몰드가 끼워지는 상부 금형을 하부 금형에 결합하는 제2 단계;
제2 단계에서 서로 맞물린 상부 금형, 하부 금형, 이젝트 핀 및 코어 사이에 용탕을 주입하는 동시에 공기가 배출되는 제3 단계;
제3 단계에서 용탕이 응고되면, 상부 금형 및 하부 금형이 해체되고 이젝트 핀이 코어로부터 분리되는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 방법.
In the centrifugal casting method for manufacturing a cage rotor, which integrally forms the upper end ring and the lower end ring as the molten metal is injected into the core seated on the upper mold and the lower mold,
A first step in which a core having an eject pin is mounted on a lower insulating mold fitted to the lower mold;
A second step of coupling the upper mold into which the upper insulating mold is fitted;
A third step of injecting molten metal between the upper mold, the lower mold, the eject pin, and the core engaged with each other in the second stage, and simultaneously discharging air;
And a fourth step of dissolving the upper mold and the lower mold and discharging the eject pin from the core when the molten metal is solidified in the third step.
제3 단계에서 용탕이 이젝트 핀과 상부 단열 몰드 사이의 간격을 통해 코어로 유입되며, 이젝트 핀에 형성된 공기배출구를 통하여 공기가 외부로 빠져나가는 것을 특징으로 하는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 방법.
The method of claim 10,
In the third step, the molten metal is introduced into the core through the gap between the eject pin and the upper insulation mold, and the air is drawn out through the air outlet formed in the eject pin.
제4 단계에서 용탕이 응고되고, 코어에 일체로 형성되는 게이트가 제거됨에 따라 이젝트 핀이 분리되는 것을 특징으로 하는 구리 농형 회전자 제작용 원심 주조 방법.
The method according to claim 10 or 11,
In the fourth step, the ejection pin is separated as the molten metal is solidified and the gate integrally formed in the core is removed.
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