KR101281377B1 - 피스톤 제조용 주조기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의하면, 용광로의 상부에서 용탕을 운반하는 용탕이송부; 상기 용탕이송부의 일측에 배치되고 주입되는 상기 용탕에 의해 피스톤의 측부를 성형하는 제1금형부; 상기 제1금형부의 상부에 배치되어 상기 피스톤의 상부를 성형하는 상부코어와, 상기 제1금형부의 하부에 배치되며 상기 상부코어의 축 방향으로 이격되어 상기 피스톤의 하부를 성형하는 하부코어를 포함하는 제2금형부; 상기 상부코어의 일측에 연결되며 성형된 상기 피스톤을 인출하고 회전에 의해 상기 피스톤을 이동시키는 이송방향전환부; 및 상기 이송방향전환부로부터 인출된 상기 피스톤을 배출시키는 배출부를 포함하는 피스톤 제조용 주조기가 제공된다.
본 발명에 따른 중량을 감소하기 위하여 살빼기 된 경사진 피스톤의 보스부 및 스커트부는, 주조기기의 금형부에 설치된 슬라이드금형부가 단순한 슬라이딩 동작에 의해 금형장치를 용이하게 조립하고 분해하는 것이 가능해지기 때문에, 피스톤 주조의 작업생산성이 향상될 뿐만 아니라, 제조원가가 절감된다.

Description

피스톤 제조용 주조기{Casting machine for producing piston}

본 발명은 피스톤 제조용 주조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경량의 피스톤을 주조하기 위해 피스톤의 보스부(Boss Section)와 스커트부(Skirt section)의 살을 빼는 슬라이드금형을 구비한 피스톤 제조용 주조기에 관한 것이다.

일반적으로, 피스톤을 제조하기 위한 주조기는 용탕을 주입하고 일정시간 동안 성형, 응고시킨 다음 금형을 개방시켜 성형된 제품을 수조에서 냉각시키며, 제품이 냉각된 후에는 절단기를 이용하여 스크랩(Scrap)과 피스톤을 분리시킨다.

한편, 엔진의 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤의 중량은 관성력으로 작용하여, 엔진의 각 구성부품(커넥팅 로드, 크랭크샤프트 등)의 설계 강도 및 내구성에 큰 영향을 미친다. 따라서 강성 및 내구성에 큰 영향이 없는 부분을 중심으로 피스톤의 보스부와 스커트부에 대한 중량을 감소시키기 위한 노력이 계속되고 있으며, 이러한 노력의 일환으로 피스톤 보스부와 스커트부의 살빼기를 예시할 수 있다.

따라서 상기한 바와 같이 피스톤 보스부와 스커트부를 살빼기 하기 위해서는, 피스톤을 성형하기 위한 금형에 피스톤 보스부에 살빼기 함몰부를 형성하거나 스커트부의 살 두께가 하단으로 갈수록 얇아지게 주조를 하는 방법을 사용한다.

그러나 종래의 금형은, 특성상 조립과 분해가 일직선으로 이루어지기 때문에 경사지게 형성되는 피스톤의 보스부와 스커부를 주조하기 위해서는 복잡하게 구성되는 조각으로 나누어진 금형파트들을 조합한 슬라이드금형 및 이를 결합한 금형 주조기가 필요하게 된다.

이에 따라 주조기의 제작비용 증가는 물론, 피스톤의 주조 공정이 장시간 소요되어 작업 생산성이 떨어질 뿐만 아니라 제품단가의 상승을 초래하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 살빼기가 이루어진 피스톤의 보스부와 경사지게 형성된 스커트부를 주조할 때, 간단한 구성에 의해서 용이하게 주조 작업을 수행할 수 있도록 구조가 개선된 피스톤 제조용 주조기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 용광로의 상부에서 용탕을 운반하는 용탕이송부; 상기 용탕이송부의 일측에 배치되고 주입되는 상기 용탕에 의해 피스톤의 측부를 성형하는 제1금형부; 상기 제1금형부의 상부에 배치되어 상기 피스톤의 상부를 성형하는 상부코어와, 상기 제1금형부의 하부에 배치되며 상기 상부코어의 축 방향으로 이격되어 상기 피스톤의 하부를 성형하는 하부코어를 포함하는 제2금형부; 상기 상부코어의 일측에 연결되며 성형된 상기 피스톤을 인출하고 회전에 의해 상기 피스톤을 이동시키는 이송방향전환부; 및 상기 이송방향전환부로부터 인출된 상기 피스톤을 배출시키는 배출부를 포함하는 피스톤 제조용 주조기가 제공된다.

또한 상기 용탕이송부는, 상기 용광로의 상부에 배치되는 레일과, 상기 레일을 따라 이동가능하게 설치되는 이동부와, 상기 이동부의 하단에서 회전가능하게 결합되며 상기 용광로의 용탕을 운반하는 레들을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1금형부는, 상기 용탕이 주입되는 주입구와, 상기 피스톤의 상측 측부을 성형하도록 대향하여 한 쌍으로 배치되는 제1 및 제2금형과, 상기 제1 및 제2금형의 하부에 결합되어 상기 피스톤의 하측 측부를 성형하도록 대향하여 한 쌍으로 배치되는 제1 및 제2슬라이드금형을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 및 제2슬라이드금형은, 서로 나란하게 이격 배치되고 하부를 서로 연결하는 블록과, 상기 블록 사이에서 슬라이딩 가능하게 배치되는 슬라이드부와, 상기 슬라이드부의 일측 상부에서 상하 이동하며 피스톤의 보스를 성형하는 성형부와, 상기 성형부의 후방에서 상기 슬라이드부의 타측 상부면을 따라 좌우 이동하며 상기 성형부의 중앙부위에 관통 형성된 핀홀에 삽입가능하게 설치되는 핀부가 결합된 몸체를 각각 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1금형부는, 상기 제1 및 제2금형을 이동시키는 제1 및 제2실린더와, 상기 제1 및 제2슬라이드금형을 이동시키는 제3 및 제4실린더 각각 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 이송방향전환부는, 상기 상부코어의 일측으로 연결되며 상기 피스톤을 이동시키는 이송수단과, 상기 이송수단에 결합되어 성형된 피스톤을 인출시키는 인출부와, 상기 상부코어와 이송수단과 인출부를 동시에 상하 승강시킴과 아울러 제자리에서 회전가능하게 결합되는 선회부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 이송수단은, 상기 상부코어의 상단을 고정하는 상부프레임과, 상기 상부프레임의 일측에서 수평방향으로 연결된 연결바와, 상기 연결바에 직각방향으로 설치되는 이송레일과, 상기 이송레일에 삽입되어 슬라이딩 가능하게 이동하는 지지프레임을 포함할 수 있다.

또한, 상기 인출부는, 상기 지지프레임의 하부 각 모서리에 결합되는 복수의 고정바와, 상기 고정바의 하단에서 회전가능하게 각각 결합되며 상기 피스톤의 상부 양 측에 대응하여 서로 마주보도록 단부가 절곡된 링크와, 상기 링크의 상부를 연결하여 상기 링크를 회전시키는 링크실린더를 포함할 수 있다.

또한, 상기 배출부는, 상기 제1금형부의 일측에 배치되며 상기 이송방향전환부로부터 인출된 상기 피스톤을 냉각시키는 냉각부와, 상기 냉각부의 일측에 결합되어 냉각된 피스톤을 고정시키는 고정실린더와, 상기 고정실린더의 양측에서 상기 고정실린더로부터 고정된 피스톤의 측면을 타격하여 상기 피스톤과 스크랩을 분리시키는 실린더뭉치와, 상기 고정실린더의 후방에서 경사지게 배치되어 분리된 상기 피스톤을 하부로 이송하는 이송실린더와, 상기 실린더뭉치의 일측에 설치되어 불량의 피스톤을 배출시키는 제어실린더를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 피스톤 제조용 주조기에 의하면, 중량을 감소하기 위하여 살빼기 된 경사진 피스톤의 보스부 및 스커트부는, 주조기기의 금형부에 설치된 슬라이드금형부가 단순한 슬라이딩 동작에 의해 금형장치를 용이하게 조립하고 분해하는 것이 가능해지기 때문에, 피스톤 주조의 작업생산성이 향상될 뿐만 아니라, 제조원가가 절감된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 제조용 주조기의 정단면도,
도 2는 도 1의 A선에 따른 확대도,
도 3은 도 1의 평단면도,
도 4a 및 도 4b는 도 1에 나타낸 제1슬라이드금형의 작동상태를 보여주는 단면도,
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 제조용 주조기의 작동 상태를 단계적으로 나타낸 단면도,
도 6은 도 1에 나타낸 배출부의 측단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 제조용 주조기의 정단면도, 도 2는 도 1의 확대도, 도 3은 도 1의 평단면도, 도 4a 및 도 4b는 도 1에 나타낸 제1슬라이드금형의 작동상태를 보여주는 단면도이다.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 제조용 주조기의 작동 상태를 단계적으로 나타낸 정단면도, 도 6은 도 1에 나타낸 배출부의 측단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 제조용 주조기(100)는, 용탕이송부(110)와, 제1금형부(120)와, 제2금형부(130)와, 이송방향전환부(140)와, 배출부(150)를 포함한다.

상기 용탕이송부(110)는, 레일(Rail: 111)과, 이동부(112)와, 레들(113)를 포함한다. 이러한 용탕이송부(110)는, 상기 용광로(10)의 용탕을 제1금형부(120)의 상부로 이동시키는 역할을 수행한다.

상기 레일(111)은, 상기 용광로(10)의 상부에서 후술(後術)할 제1금형부(120)의 상부까지 배치된다.

상기 이동부(112)는, 상기 레일(111)에 슬라이딩가능하게 삽입되며, 연장된 하부 양측에는 후술할 레들(Ladle: 113)이 회전가능하게 결합된다. 여기서 상기 이동부(112)는, 상기 레일(111)을 따라 좌우 이동한다.

상기 레들(113)은, 상기 이동부(112)의 연장된 하부 양측으로 각각 회전가능하게 결합된다. 여기서 상기 레들(113)은, 상기 용광로(10)의 용탕이 내부에 수용될 수 있도록 움푹 파인 형상을 갖는다. 게다가 상기 레들(113)은, 상기 용광로(10)의 용탕을 운반하여, 후술할 제1금형부(120)의 주입구(121)에, 상기 용탕을 주입하는 역할을 수행한다.

상기 제1금형부(120)는, 주입구(121)와, 제1 및 제2금형(122)과, 제1 및 제2슬라이드금형(123)을 포함한다.

상기 주입구(121)는, 상기 제1금형부(120)의 상부에서 상기 용탕이 주입되도록 개구를 형성한다. 또한 상기 주입구(121)는, 상기 용탕을 이동시키는 이동통로를 형성하여, 상기 제1 및 제2금형(122)과, 제1 및 제2슬라이드금형(123)에 상기 용탕을 이동시킨다.

한편 상기 제1 및 제2금형(122)은 대면하여 한조를 이룬다. 상기 제1 및 제2금형(122)은, 상기 피스톤(P)의 상측(피스톤 헤드) 측부를 성형하는 역할을 수행한다. 아울러 상기 제1 및 제2금형(122)은, 상기 피스톤의 중심축에 대체로 수직인 직선경로를 따라서 서로 가까워지거나 멀어지도록 이동된다.

부연하면, 상기 피스톤(P)을 성형시에는 상기 제1 및 제2금형(122)은, 상기 피스톤(P)의 상측 측부를 성형하기위해 가까워진다. 또한 성형을 마친 후에는 상기 제1 및 제2금형(122)은, 각각 후방으로 이동한다. 아울러 상기 제1 및 제2금형(122)은, 후술할 제1 및 제2실린더(124)에 각각 연결되어 서로 가까워지거나 멀어지도록 이동된다.

상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)은, 상기 제1 및 제2금형(122)의 하측에 각각 연결된다. 이러한 제1 및 제2슬라이드금형(123)은, 상기 피스톤의 하측(피스톤 스커트, 보스) 측부를 성형하는 역할을 수행한다. 여기서 상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)은, 상기 피스톤의 스커트 및 보스의 살을 빼기위해 조각으로 나누어진 금형파트들을 조합한 슬라이드금형 부재로 이루어진다.

부연하면, 상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)은, 상기 피스톤의 스커트를 얇게 하고 상기 보스의 단부를 각각 외측으로 경사지게 성형하기위해 각각의 금형파트들이 서로 조합되어 이루어진다. 따라서 상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)은, 조각으로 나누어진 금형파트들이 조합되어 이루어짐에 따라 하측 측부가 경사지게 성형되어, 피스톤의 인출이 용이한 장점을 갖는다. 게다가 상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)은, 상기 피스톤의 중심축에 대체로 수직인 직선경로를 따라서 서로 가까워지거나 멀어지도록 이동된다. 부연하면, 상기 피스톤을 성형시에는 상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)은, 상기 피스톤의 하측 측부를 성형하도록 가까워진다. 또한 성형이 완료된 후에는 상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)은, 각각 후방으로 이동된다. 아울러 상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)은, 후술할 제3 및 제4실린더(125)의 일측에 각각 연결되어 이동된다.

상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)은, 블록(123a)과, 슬라이드부(123b)와, 성형부(123c)와, 몸체부(123d)를 포함한다.

상기 블록(123a)은 상기 제1 및 제2금형(122)의 하측에 각각 결합되며, 상기 제1 및 제2금형(122)과 함께 이동한다. 게다가 상기 블록(123a)은 서로 나란하게 이격 배치되고 하부는 서로 연결된다.

상기 슬라이드부(123b)는, 상기 블록(123a) 사이에서 슬라이딩 가능하게 배치된다. 여기서 상기 슬라이드부(123b)는 일측이 상향 경사지게 형성되며, 타측은 평평하게 연장된다. 여기서 상기 슬라이드부(123b)는, 평평하게 연장된 타측에 후술할 제3실린더 및 제4실린더(125)의 일측에 각각 연결되어 좌우 이동된다.

상기 성형부(123c)는, 상기 슬라이드부(123b)의 일측 상부에 배치된다. 이러한 성형부(123c)는 상기 피스톤의 보스를 성형하는 역할을 수행한다. 게다가 상기 성형부(123c)는, 그 하부가 상기 슬라이드부(123b)의 일측 상부 경사면에 대응 형성된다. 따라서 상기 성형부(123c)는, 상기 슬라이드부(123b)의 일측 상부 경사면을 따라 상하 이동하는 역할을 수행한다.

상기 몸체부(123d)는, 상기 성형부(123c)의 후방에 배치된다. 여기서 상기 몸체부(123d)는, 일측에 구비된 핀부(123d')가 상기 성형부(123c)의 중앙부위에 형성된 핀홀(123c')에 삽입가능하게 관통되어, 상기 피스톤 보스의 홀을 성형하는 역할을 수행한다.

상기 제1금형부(120)는, 제1 및 제2실린더(124)와 제3 및 제4실린더(125)를 각각 더 포함한다. 여기서 상기 제1 및 제2실린더(124)는, 상기 제1 및 제2금형(122)의 각 후방에 배치되어 상기 제1 및 제2금형(122)을 이동시킨다. 또한 상기 제3 및 제4실린더(125)는, 상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)의 각 후방에 배치되어 상기 슬라이드(123b)부를 이동시킨다.

여기서 상기 제1 및 2실린더(124)와 제3 및 제4실린더(125)의 작동관계를 살펴보면, 먼저 상기 제3 및 제4실린더(124)는, 일측으로 상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)의 각 슬라이드부(123b)의 후단 연결하고 후방으로 이동한다.

이때, 상기 슬라이드부(123b)의 일 측 상단은, 상기 몸체부(123d)의 하부를 걸림 시켜 함께 이동한다. 따라서 상기 성형부(123c)는, 상기 슬라이드부(123b)의 상부 경사면을 따라 하방으로 이동한다.

다음으로, 상기 제1 및 제2실린더(124)는, 상기 제1 및 제2금형(122)의 각 후방에 배치되어 상기 제1 및 제2금형(122)의 후단 일측을 연결하고 후방으로 이동한다. 이때, 상기 제1 및 제2금형(122)은, 하부에 결합된 제1 및 제2슬라이드금형(123)과 함께 각각 후방으로 이동한다.

이와 같이, 상기 제1 및 제2금형(122)과, 제1 및 제2슬라이드금형(123)이 각 후방으로 이동함에 따라, 살빼기 된 피스톤의 인출이 용이한 장점을 갖는다.

상기 제2금형부(130)는, 상부코어(131)와 하부코어(132)를 포함한다. 여기서상기 상부코어(131)는, 상기 제1금형부(120)의 상측에 배치된다. 이러한 상부코어(131)는, 피스톤을 성형 시, 상기 제1금형부(120)의 상측에 밀착되어 상기 피스톤의 상부를 성형하는 역할을 수행한다. 게다가 상기 상부코어(131)는, 후술할 이송방향전환부(140)의 일측에 연결되어 함께 상하 승강되며, 아울러 제자리에서 회전가능하게 동작한다.

상기 하부코어(132)는, 상기 제1금형부(120)의 하부에 배치된다. 여기서 상기 하부코어(132)는, 상기 상부코어(131)의 축 방향으로 이격되어 상기 피스톤의 하부를 성형하는 역할을 수행한다. 부연하면, 상기 하부코어(132)는, 상기 피스톤을 성형시 상기 제1금형부(120)의 하부에 밀착된다. 또한 성형 후에 상기 하부코어(132)는 상기 피스톤의 축 방향에서 상기 상부코어(131)와 대체적으로 서로 멀어진다.

상기 이송방향전환부(140)는, 이송수단(141)과, 인출부(142)와, 선회부(143)를 포함한다. 여기서 상기 이송방향전환부(140)는, 상기 상부코어(131)와 후술할 인출부(142)를 각각 결합하여, 제자리에서 회전시킴과 아울러 상하 승강 시키는 역할을 수행한다.

상기 이송수단(141)은, 상부프레임(141a)과, 연결바(141b)와, 이송레일(141c)과, 지지프레임(141d)을 포함한다.

상기 상부프레임(141a)은, 상기 상부코어(131)의 상단 일측을 고정한다. 이러한 상부프레임(141a)은, 플레이트 형상으로 상기 상부코어(131)와 함께 상하 승강함과 아울러 함께 회전한다.

상기 연결바(141b)는, 바(Bar)형상으로 일측이 상기 상부프레임(141a)의 후면에 결합 고정된다. 게다가 상기 연결바(141b)의 타측은 상기 이송레일(141c)의 일측과 연결된다. 여기서 상기 연결바(141b)는, 상기 상부프레임(141a)과 함께 상하 승강하며 아울러 함께 회전된다.

상기 이송레일(141c)은, 상기 연결바(141b)의 타측에서 직각 방향으로 연결되며, 후술할 배출부(150)의 상부 까지 연장된다. 게다가 상기 이송레일(141c)은, 상기 연결바(141b)와 함께 상하 승강함과 아울러 함께 회전된다. 더욱이, 후술할 지지프레임(141d)을 배출부(150)의 상부까지 이동되도록 가이드역할을 수행한다.

상기 지지프레임(141d)은, 상기 이송레일(141c)에 슬라이딩 가능하게 삽입된다. 게다가 상기 지지프레임(141d)은, 하단으로 후술할 인출부(142)를 결합하여 함께 이동된다. 또한 상기 이송레일(141c)과 인출부(142)와 함께 상하 승강됨과 아울러 함께 회전된다.

상기 인출부(142)는, 상기 지지프레임(141d)의 하부에 결합 고정된다. 여기서 상기 인출부(142)는, 고정바(142a)와, 링크(142b)와, 링크실린더(142c),를 포함한다. 이러한 인출부(142)는, 상기 피스톤을 인출하여 후술할 배출부(150)로 배출시키는 역할을 수행한다.

상기 고정바(142a)는, 상기 지지프레임(141d)의 하부면 각 모서리에서 결합된다. 여기서 상기 고정바(142a)는 사각형의 바(Bar) 형상으로 형성되며, 각 하단은 후술할 링크(142b)를 회전가능하게 결합시킨다.

상기 링크(142a)는, 상기 피스톤의 상부 양 측면을 집을 수 있도록 하부가 "ㄴ"자 절곡되어 서로 마주보도록 배치된다. 게다가 상기 링크(142a)의 중심부는 상기 지지프레임(141d)의 하단에 상대 회전가능하게 각각 결합된다. 아울러 상기 링크(142a)의 상부는, 후술할 링크실린더(142b)의 하단에 각각 회전가능하게 결합된다.

상기 링크실린더(142c)는, 상기 고정바(142a)사이에서 상기 지지프레임(141d)의 하부에 결합된다. 이러한 링크실린더(142c)는, 상기 링크(142a)의 상단을 각각 회전가능하게 결합하며, 상기 링크(142a)를 서로 오므려지게 하거나 벌려지게 하는 역할을 수행한다.

상기 선회부(143)는, 상기 제1금형부(120)의 일측에 배치되며, 상부로 상기 상부코어(131)와, 이송부(141)와, 인출부(142)를 상하 승강시키며, 아울러 제자리에서 회전시키는 역할을 수행한다.

부연하면, 상기 피스톤을 성형시에는 상기 상부코어(131)를 상기 제1금형부(120)의 상부에 위치되도록 제자리에서 선회시킨다. 그리고 상기 제1금형부(120)의 상부에 상기 상부코어(131)가 밀착되도록 하부로 하강시킨다. 또한 성형이 완료된 후에는 상기 상부코어(131)를 다시 상부로 이동시킨다. 그리고 다시 제자리에서 선회하여 상기 인출부(142)를 상기 제1금형부(120)의 상부에 위치시킨다.

그러면 상기 선회부(143)는, 다시 하부로 하강하여 상기 인출부(142)로 하여금 상기 피스톤을 인출한다.

상기 배출부(150)는, 냉각부(151)와, 고정실린더(152)와, 실린더뭉치(153)와, 이송실린더(154)와, 제어실린더(155)를 포함한다.

한편, 상기 제1금형부(120)로부터 성형을 마친 피스톤은 한 쌍이 응고되어 상기 인출부(142)로부터 인출된다. 이러한 한 쌍의 피스톤 사이에는 스크랩(Scrap: S) 응고되어 함께 이송된다.

여기서 상기 배출부(150)는, 상기 제1금형부(120)의 일측에 배치되어 상기 인출부(142)로부터 인출된 피스톤을 냉각시킨 후 상기 피스톤(P)과 스크랩(S)을 분리하여 각각 배출시키는 역할을 수행한다.

상기 냉각부(151)는, 상기 인출부(142)로부터 인출된 피스톤을 냉각시키는 역할을 수행한다. 이러한 냉각부(151)는, 내부로 냉각수를 수용하도록 수조의 형상을 갖는 냉탕부(151a)와, 상기 냉탕부(151a)의 일측에서 냉각공기를 송풍하는 송풍부(151b)가 구비된다.

상기 냉각부(151)는, 성형할 피스톤의 종류나 재질에 따라 선택적으로 냉각이 이루어지는 역할을 수행한다. 부연하면, 냉각수에 의해 냉각이 이루어지는 피스톤은 상기 냉탕부(151a)에 상기 피스톤을 침지하여 냉각시킨다. 또한 상기 냉각공기에 의해 냉각을 요하는 상기 피스톤은 상기 송풍부(151b)의 상부에 위치되며 상기 송풍부(151b)로부터 배출된 냉각공기에 의해 냉각이 이루어진다. 그러나 이는 예시적일 뿐, 상기 냉탕부(151a) 및 상기 송풍부(151b)에 모두 냉각이 이루어질 수 있다.

상기 고정실린더(152)는, 냉각이 완료된 상기 피스톤의 스크랩 부분을 고정하는 역할을 수행한다. 부연하면, 상기 인출부(142)가 상기 피스톤을 상기 냉각부(151)의 일측 상단에 고정된 고정블록(152a)까지 이동시킨다. 그러면 상기 고정실린더(152)는, 상기 스크랩을 상기 고정블록(152a)에 밀착 고정되도록 이동시킨다.

이때, 상기 인출부(142)에 결합된 상기 링크(142a)는 상기 피스톤의 고정을 해제하고, 상기 제1금형부(120)의 상부 제자리로 다시 이동한다.

상기 실린더뭉치(153)는, 상기 고정실린더(152)의 양측에 배치된다. 이러한 실린더뭉치(153)는, 상기 피스톤의 측면부분을 가격하여 상기 피스톤(P)을 상기 스크랩(S)으로부터 절단하는 역할을 수행한다.

상기 이송실린더(154)는, 상기 고정실린더(152)의 후방에서 하방으로 경사지게 배치된다. 게다가 상기 이송실린더(154)는, 상부에 이송플레이트(154a)가 결합된다. 여기서 상기 이송실린더(154)는, 상기 실린더뭉치(153)로부터 분리된 피스톤이 상기 이송플레이트(154a)의 상단으로 놓이고, 이러한 이송실린더(154)는, 상기 이송플레이트(154a)를 천천히 하부로 이동시켜, 하부에 설치된 피스톤 저장부(156)로 배출시키는 역할을 수행한다. 부연하면, 상기 이송실린더(154)는, 상기 실린더뭉치(153)로부터 절단된 상기 피스톤이 하방으로 배출시 중력에 의해 자유 낙하되어 떨어져 손상되지 않도록, 상기 피스톤을 일정한 속도에 의해 하방으로 이송되도록 동작한다.

상기 제어실린더(155)는, 상기 실린더뭉치(153)의 일측에 배치된다. 여기서 상기 제어실린더(155)는, 상기 실린더뭉치(153)로부터 절단된 피스톤중 불량이 피스톤을 상기 스크랩 저장부(157)로 배출되도록, 상기 회전판(155a)에 회전력을 제공하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 피스톤을 성형하는 피스톤 제조용 주조기(100)는, 운전이 정지된 상태에서 피스톤을 제조하기위해 운전을 시동하게 되면 먼저, 예열상태에 놓이게 된다. 이러한 피스톤 제조용 주조기(100)는, 일정 온도이상이 되어 예열을 마치게 되면, 이후 피스톤(P)을 성형하기 위한 용탕이 상기 제1금형부(120)의 주입구(121)에 주입하게 된다. 따라서 상기 용탕에 의해 처음 성형되는 피스톤은, 불량의 피스톤이 발생하게 된다. 때문에 상기 제어 실린더(155)는, 초기의 불량 피스톤을 스크랩 저장부(157)로 배출되도록 제어한다.

이러한 제어 실린더(155)의 일단에 플레이트형상의 회전판(155a)의 일단에 회전가능하게 결합된다. 그리고 상기 회전판(155a)의 타단은 스크랩이 배출되는 가이드 통로에 회전가능하게 결합된다. 여기서 상기 회전판(155a)은, 상기 피스톤(P)이 배출되어 중력에 의해 이동하는 가이드통로의 입구에 배치된다.

이러한 회전판(115a)은, 상기 제어실린더(155)에 의해 선택적으로 상기 가이드통로의 입구를 개방하거나 또는 밀폐 되도록 회전시킨다. 즉, 상기 회전판(155a)이 상기 입구를 밀폐하도록 회전하면, 상기 스크랩은, 상기 스크랩 저장부(157)로 미끄러져 배출된다. 또한 상기 회전판(155a)이 상기 가이드통로의 입구를 개방하도록 회전하면, 상기 스크랩은 상기 이송플레이트(154a)에 놓이게 되어 상기 이송실린더(154)에 의해 상기 피스톤 저장부(156)로 배출된다.

이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 제조용 주조기(100)의 작용 및 효과를 설명하도록 한다.

이에 앞서, 본 발명의 실시예에 따른 상기 피스톤 제조용 주조기(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1금형부(120)의 제1 및 제2금형(122)은, 서로 밀착된 상태이다. 게다가 상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)의 성형부(123c)는, 상기 슬라이드부(123b)의 상부에 배치된 상태이며, 상기 몸체부(123d)의 핀부(123d')는 상기 성형부(123c)의 핀홀(123c')에 슬라이딩 가능하게 관통 삽입된 상태이다.

또한 상기 제2금형부(130)의 상부코어(131)는, 상기 제1금형부(120)의 상부에 밀착된 상태이고, 상기 하부코어(132)는, 상기 제1금형부(120)의 하부에 밀착된 상태이다.

먼저, 상기 용탕이송부(110)의 레들(113)은, 상기 용광로(10)의 용탕을 운반하여 상기 제1금형부(120)의 상부에 형성된 주입구(121)에 용탕을 주입한다.

이후, 상기 제1금형부(120)는, 상기 용탕을 일정시간 응고 시킨다. 그러면 상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)의 각 후방에 배치된 상기 제3 및 제4실린더(125)는 상기 슬라이드부(123b)를 각 후방으로 이동시킨다. 이때 상기 몸체부(123d)의 하단은 상기 슬라이드부(123b)의 상단에 걸림 되어 함께 후방으로 이동된다.

그러면, 상기 몸체부(123d)의 핀부(123d')가 상기 성형부(123c)의 핀홀(123c')에서부터 탈락되므로, 상기 성형부(123c)는, 상기 슬라이드부(123b)의 일측 상부 경사면을 따라 하방으로 이동한다.

이후, 상기 제1 및 제2실린더(124)가 각 후방으로 이동하게 되면, 상기 제1 및 제2금형(122)은 각 후방으로 이동한다. 이때 상기 제1 및 제2금형(122)의 하부에 결합된 상기 제1 및 제2슬라이드금형(123)은, 상기 제1 및 제2금형(122)과 함께 후방으로 이동한다.

이후, 상기 이송방향전환부(140)의 선회부(143)는, 상기 상부코어(131)를 상부방향으로 승강시킨다. 그다음으로, 상기 선회부(143)는, 제자리에서 선회하여 상기 인출부(142)를 상기 제1금형부(120)의 상부로 위치시킨다.

이후, 상기 선회부(143)는, 상기 인출부(142)를 하부방향으로 하강시킨다. 그러면, 상기 지지프레임(141d)의 하단에 결합된 인출부(142)는, 상기 링크(142a)를 회전시켜 상기 피스톤의 상부 측면을 집는다. 그다음으로, 상기 선회부(143)는, 상기 인출부(142)를 상부로 승강시킨다.

이후, 상기 인출부(142)를 결합한 상기 지지프레임(141d)은, 상기 이송레일(141c)을 따라 인출된 상기 피스톤을 상기 배출부(150)의 상단으로 이동시킨다.

그리고 상기 인출부(142)는, 상기 피스톤을 상기 냉각부(151)의 상측에서 냉각시킨 후, 상기 냉각부(151)의 일측에 고정된 고정블록(152a)에 상기 피스톤을 위치시킨다. 그러면 상기 고정실린더(152)는, 일단을 이동시켜 상기 스크랩부분을 고정블록(152a)에 밀착하여 고정시킨다.

이후, 상기 고정실린더(152)의 양측에 배치된 상기 실린더뭉치(153)는, 상기 피스톤의 측면을 가격하여 상기 스크랩으로부터 피스톤을 분리시킨다.

이때, 분리된 상기 피스톤은, 상기 이송실린더(154)의 이송플레이트(154a) 상단에 놓이게 되고, 이러한 이송실린더(154)는, 상기 피스톤을 하부로 이동시켜 상기 피스톤 저장부(156)로 배출시킨다. 아울러, 상기 실린더뭉치(153)에 의해 분리된 스크랩은, 상기 스크랩 저장부(157)로 배출된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 피스톤 제조용 주조기(100)는, 중량을 감소하기 위하여 살빼기 됨에 따라 경사지게 된 피스톤의 보스부 및 스커트부를 주조할 때, 단순한 슬라이딩 동작에 의해 금형장치를 용이하게 조립하고 분해하는 것이 가능해지기 때문에, 피스톤 주조의 작업생산성이 향상될 뿐만 아니라, 제조원가가 절감된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 용광로 100: 피스톤 제조용 주조기
110: 용탕이송부 111: 레일
112: 이동부 113: 레들
120: 제1금형부 121: 주입구
122: 제1 및 제2금형 123: 제1 및 제2슬라이드금형
123a: 블록 123b: 슬라이드부
123c: 성형부 123c': 핀홀
123d: 몸체 123d': 핀부
124: 제1 및 제2실린더 125: 제3 및 제4실린더
130: 제2금형부 131: 상부코어
132: 하부코어 140: 이송방향전환부
141: 이송수단 141a: 상부프레임
141b: 연결바 141c: 이송레일
141d: 지지프레임 142: 인출부
142a: 고정바 142b: 링크
142c: 링크실린더 143: 선회부
150: 배출부 151: 냉각부
151a: 냉탕부 151b: 송풍부
152: 고정실린더 152a: 고정블록
153: 실린더뭉치 154: 이송실린더
154a: 이송플레이트 155: 제어실린더
155a: 회전판 156: 피스톤 저장부
157: 스크랩 저장부 P: 피스톤
S: 스크랩

Claims (9)

1. 용광로의 상부에서 용탕을 운반하는 용탕이송부;
   상기 용탕이송부의 일측에 배치되고 주입되는 상기 용탕에 의해 피스톤의 측부를 성형하는 제1금형부;
   상기 제1금형부의 상부에 배치되어 상기 피스톤의 상부를 성형하는 상부코어와, 상기 제1금형부의 하부에 배치되며 상기 상부코어의 축 방향으로 이격되어 상기 피스톤의 하부를 성형하는 하부코어를 포함하는 제2금형부;
   상기 상부코어의 일측에 연결되며 성형된 상기 피스톤을 인출하고 회전에 의해 상기 피스톤을 이동시키는 이송방향전환부; 및
   상기 이송방향전환부로부터 인출된 상기 피스톤을 배출시키는 배출부를 포함하며,
   상기 제1금형부는,
   상기 용탕이 주입되는 주입구와,
   상기 피스톤의 상측 측부을 성형하도록 대향하여 한 쌍으로 배치되는 제1 및 제2금형과,
   상기 제1 및 제2금형의 하부에 결합되어 상기 피스톤의 하측 측부를 성형하도록 대향하여 한 쌍으로 배치되는 제1 및 제2슬라이드금형을 포함하는 피스톤 제조용 주조기.
2. 용광로의 상부에서 용탕을 운반하는 용탕이송부;
   상기 용탕이송부의 일측에 배치되고 주입되는 상기 용탕에 의해 피스톤의 측부를 성형하는 제1금형부;
   상기 제1금형부의 상부에 배치되어 상기 피스톤의 상부를 성형하는 상부코어와, 상기 제1금형부의 하부에 배치되며 상기 상부코어의 축 방향으로 이격되어 상기 피스톤의 하부를 성형하는 하부코어를 포함하는 제2금형부;
   상기 상부코어의 일측에 연결되며 성형된 상기 피스톤을 인출하고 회전에 의해 상기 피스톤을 이동시키는 이송방향전환부; 및
   상기 이송방향전환부로부터 인출된 상기 피스톤을 배출시키는 배출부를 포함하며,
   상기 제1금형부는,
   상기 용탕이 주입되는 주입구와,
   상기 피스톤의 상측 측부을 성형하도록 대향하여 한 쌍으로 배치되는 제1 및 제2금형과,
   상기 제1 및 제2금형의 하부에 결합되어 상기 피스톤의 하측 측부를 성형하도록 대향하여 한 쌍으로 배치되는 제1 및 제2슬라이드금형과,
   상기 제1 및 제2금형을 이동시키는 제1 및 제2실린더와,
   상기 제1 및 제2슬라이드금형을 이동시키는 제3 및 제4실린더 각각 더 포함하는 피스톤 제조용 주조기.
3. 용광로의 상부에서 용탕을 운반하는 용탕이송부;
   상기 용탕이송부의 일측에 배치되고 주입되는 상기 용탕에 의해 피스톤의 측부를 성형하는 제1금형부;
   상기 제1금형부의 상부에 배치되어 상기 피스톤의 상부를 성형하는 상부코어와, 상기 제1금형부의 하부에 배치되며 상기 상부코어의 축 방향으로 이격되어 상기 피스톤의 하부를 성형하는 하부코어를 포함하는 제2금형부;
   상기 상부코어의 일측에 연결되며 성형된 상기 피스톤을 인출하고 회전에 의해 상기 피스톤을 이동시키는 이송방향전환부; 및
   상기 이송방향전환부로부터 인출된 상기 피스톤을 배출시키는 배출부를 포함하며,
   상기 이송방향전환부는,
   상기 상부코어의 일측으로 연결되며 상기 피스톤을 이동시키는 이송수단과,
   상기 이송수단에 결합되어 성형된 피스톤을 인출시키는 인출부와,
   상기 상부코어와 이송수단과 인출부를 동시에 상하 승강시킴과 아울러 제자리에서 회전가능하게 결합되는 선회부를 포함하고,
   상기 제1금형부는,
   상기 용탕이 주입되는 주입구와,
   상기 피스톤의 상측 측부을 성형하도록 대향하여 한 쌍으로 배치되는 제1 및 제2금형과,
   상기 제1 및 제2금형의 하부에 결합되어 상기 피스톤의 하측 측부를 성형하도록 대향하여 한 쌍으로 배치되는 제1 및 제2슬라이드금형을 포함하는 피스톤 제조용 주조기.
4. 용광로의 상부에서 용탕을 운반하는 용탕이송부;
   상기 용탕이송부의 일측에 배치되고 주입되는 상기 용탕에 의해 피스톤의 측부를 성형하는 제1금형부;
   상기 제1금형부의 상부에 배치되어 상기 피스톤의 상부를 성형하는 상부코어와, 상기 제1금형부의 하부에 배치되며 상기 상부코어의 축 방향으로 이격되어 상기 피스톤의 하부를 성형하는 하부코어를 포함하는 제2금형부;
   상기 상부코어의 일측에 연결되며 성형된 상기 피스톤을 인출하고 회전에 의해 상기 피스톤을 이동시키는 이송방향전환부; 및
   상기 이송방향전환부로부터 인출된 상기 피스톤을 배출시키는 배출부를 포함하며,
   상기 배출부는,
   상기 제1금형부의 일측에 배치되며 상기 이송방향전환부로부터 인출된 상기 피스톤을 냉각시키는 냉각부와,
   상기 냉각부의 일측에 결합되어 냉각된 피스톤을 고정시키는 고정실린더와,
   상기 고정실린더의 양측에서 상기 고정실린더로부터 고정된 피스톤의 측면을 타격하여 상기 피스톤과 스크랩을 분리시키는 실린더뭉치와,
   상기 고정실린더의 후방에서 경사지게 배치되어 분리된 상기 피스톤을 하부로 이송하는 이송실린더와,
   상기 실린더뭉치의 일측에 설치되어 상기 스크랩을 배출시키는 제어실린더를 포함하는 피스톤 제조용 주조기.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 및 제2슬라이드금형은,
   서로 나란하게 이격 배치되고 하부를 서로 연결하는 블록과, 상기 블록 사이에서 슬라이딩 가능하게 배치되는 슬라이드부와,
   상기 슬라이드부의 일측 상부에서 상하 이동하며 피스톤의 보스를 성형하는 성형부와,
   상기 성형부의 후방에서 상기 슬라이드부의 타측 상부면을 따라 좌우 이동하며 상기 성형부의 중앙부위에 관통 형성된 핀홀에 삽입가능하게 설치되는 핀부가 결합된 몸체를 각각 포함하는 피스톤 제조용 주조기.
6. 청구항 3에 있어서,
   상기 이송수단은,
   상기 상부코어의 상단을 고정하는 상부프레임과,
   상기 상부프레임의 일측에서 수평방향으로 연결된 연결바와,
   상기 연결바에 직각방향으로 설치되는 이송레일과,
   상기 이송레일에 삽입되어 슬라이딩 가능하게 이동하는 지지프레임을 포함하는 피스톤 제조용 주조기.
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 인출부는,
   상기 이송수단의 지지프레임 하부 각 모서리에 결합되는 복수의 고정바와,
   상기 고정바의 하단에서 회전가능하게 각각 결합되며 상기 피스톤의 상부 양 측에 대응하여 서로 마주보도록 단부가 절곡된 링크와,
   상기 링크의 상부를 연결하여 상기 링크를 회전시키는 링크실린더를 포함하는 피스톤 제조용 주조기.
8. 청구항 1 내지 청구항 4중 어느 한 항에 있어서,
   상기 용탕이송부는,
   상기 용광로의 상부에 배치되는 레일과,
   상기 레일을 따라 이동가능하게 설치되는 이동부와,
   상기 이동부의 하단에서 회전가능하게 결합되며 상기 용광로의 용탕을 운반하는 레들을 포함하는 피스톤 제조용 주조기.
9. 삭제

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