KR101347209B1 - Centrifugal casting apparatus of electric motor rotor and electric motor rotor manufactured by the centrifugal casting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전동기 회전자의 원심 주조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제품의 원심 주조 방식에 의한 성형 후 수행되는 냉각 공정의 효율을 높일 수 있도록 구조가 개선된 전동기 회전자의 원심 주조 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a centrifugal casting apparatus of a motor rotor, and more particularly, to a centrifugal casting apparatus of a motor rotor having an improved structure so as to increase the efficiency of a cooling process performed after molding by a centrifugal casting method of a product. will be.
전동기 회전자(rotator)는, 정지되어 있는 고정자(stator)에 대해 상대회전하면서 회전동력을 전달하는 것으로, 여러 가지 성형 방법에 의해 제작되나, 그 성형 방법 중 금속 재질의 코어에 알루미늄 용탕을 원심 분리에 의해 주입시키면서 성형하는 원심 주조 방법이 널리 알려져 있다.An electric motor rotator rotates relative to a stationary stator while transmitting rotational power and is manufactured by various molding methods. In the molding method, aluminum molten metal is centrifugally separated from a core made of a metal material A centrifugal casting method in which the casting is carried out while being injected by a casting machine is widely known.
이러한 원심 주조 방식에 의한 전동기 회전자의 성형시에는 후처리 냉각공정이 요구되는데, 종래기술에 의한 원심 주조 장치에 의하면 상기 코어의 투입, 원심 분리에 의한 알루미늄 용탕의 주입 및 상기 용탕의 주입 후 형성되는 프로토 제품의 취출까지 자동화 공정으로 수행이 가능하나, 상기 프로토 제품의 후처리 냉각공정은 자동화 공정에 의하지 않고 수작업 또는 수작업이 수반된 반자동화 공정으로 이루어지고 있는 실정이다. After molding the motor rotor by the centrifugal casting method, a post-treatment cooling process is required. According to the prior art centrifugal casting apparatus, the core is injected, the aluminum molten metal is formed by centrifugation, and the molten metal is formed after the molten metal is injected. Although it is possible to carry out the prototyping product to be taken out in an automated process, the post-treatment cooling process of the prototyping product is a situation in which the semi-automation process is accompanied by manual or manual work without the automation process.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전동기 회전자의 원심 주조에 의한 성형시에 후처리 냉각공정의 효율을 높일 수 있는 전동기 회전자의 원심 주조 장치를 제공하고자 하는 것이다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a centrifugal casting apparatus of a motor rotor that can increase the efficiency of the post-treatment cooling process during molding by centrifugal casting of the motor rotor. It is to provide.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전동기 회전자의 원심 주조 장치는, 금속 재질로 이루어지고 중심에 직선형 축방향을 따라 관통공이 형성되어 있으며, 외주면과 상기 관통공을 한정하는 내주면 사이에 원주방향을 따라 배열된 다수의 축방향 관통채널들이 형성되어 있는 코어와, 상기 코어가 회전되는 도중에 그 코어의 관통채널에 용탕이 채워진 후 냉각 및 후가공됨으로써 형성되는 케이지를 포함하여 이루어지는 전동기 회전자의 원심 주조 장치에 관한 것으로, 상기 케이지를 형성하기 위한 상기 후가공 이전에 금형 내에서 상기 금형의 회전으로 인하여 형성되는 프로토 케이지를 냉각시키기 위한 냉각 장치를 구비하되, 상기 냉각 장치는, 상기 금형 내에서 제작된 상기 프로토 케이지를 180도 회전시켜서 그 프로토 케이지의 돌출부가 하측에 위치되게 하는 상하위치 변경블럭; 및 상기 프로토 케이지의 돌출부를 수용하기 위한 복수의 냉각용 구멍들이 형성되어 있으며, 상기 각 냉각용 구멍을 통해 유입된 돌출부를 수냉식으로 냉각시키는 냉각블럭;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. The centrifugal casting apparatus of the electric motor rotor according to the present invention for achieving the above object is made of a metal material and has a through hole formed along a straight axial direction at the center thereof, and has a circumferential direction between an outer circumferential surface and an inner circumferential surface defining the through hole. Centrifugal casting of a motor rotor comprising a core formed with a plurality of axial through channels arranged along a cage, and a cage formed by cooling and post-processing after the core is rotated and a molten metal is filled in the through channels of the core. An apparatus comprising: a cooling device for cooling a proto cage formed due to rotation of the mold in a mold prior to the post-processing for forming the cage, the cooling device comprising: the Rotate the prototype cage 180 degrees so that the protrusions on the prototype cage Upper and lower positions to be changed blocks located on a side; And a plurality of cooling holes for accommodating the protrusions of the proto cage, and a cooling block for cooling the protrusions introduced through the respective cooling holes in a water-cooled manner.
상기 상하위치 변경블럭은, 메인프레임; 상기 메인프레임에 서로 접근 및 이격가능하게 설치되는 한 쌍의 파지부재들; 상기 한 쌍의 파지부재들을 180도 회전시키기 위한 모터; 및 상기 메인프레임을 상하로 승강시키기 위한 승강수단;을 구비하는 것이 바람직하다. The vertical position change block, the main frame; A pair of gripping members installed on the main frame to be accessible and spaced apart from each other; A motor for rotating the pair of gripping members 180 degrees; And elevating means for elevating the main frame up and down.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 전동기 회전자의 원심 주조 장치는, 전동기 회전자를 원심 주조 방식으로 성형하기 위한 원심 주조 장치에 있어서 원심 주조 공정 이후 수행되는 냉각 공정을 수작업이 수반되지 않고 작업성이 연속적인 자동화 공정에 의해 이루어질 수 있게 함으로써 제품의 냉각공정의 효율을 높일 수 있는 장점과, 원심 주조 공정 수행 이후 형성되는 프로토 케이지의 돌출부 형상을 냉각을 위한 설비의 설계사항에 반영함으로써 제품의 냉각공정의 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 하는 장점을 가진다.The centrifugal casting apparatus of the electric motor rotor according to the present invention having the configuration as described above, in the centrifugal casting apparatus for forming the electric motor rotor by the centrifugal casting method, does not involve a manual process followed by a cooling process performed after the centrifugal casting process. By allowing workability to be achieved by a continuous automation process, the product can be improved by improving the efficiency of the product's cooling process, and the projecting part of the proto-cage formed after the centrifugal casting process is reflected in the design of the equipment for cooling. It has the advantage of further improving the efficiency of the cooling process.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 회전자의 원심 주조 장치의 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명 일실시예에 의해 수행되는 냉각 공정의 수행 전 제품의 원심 주조 공정을 설명하기 위한 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명 일실시예에 의해 수행되는 냉각 공정의 수행 전 제품의 이송시키는 이송공정을 설명하기 위한 도면.
도 6 내지 도 9는 본 발명 일실시예에 의해 수행되는 냉각 공정을 동작순서별로 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명 일실시예에 의해 수행되는 냉각 공정 후 형성되는 프로토 제품의 단면도.
도 11은 본 발명 일실시예에 의해 수행되는 냉각 공정 후 형성되는 프로토 제품의 프로토 케이지의 일부를 제거하는 과정을 도시한 도면.
도 12는 도 11에 도시된 공정 수행 후 형성되는 제품의 단면도.1 is a perspective view of a centrifugal casting apparatus of a motor rotor according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are views for explaining the centrifugal casting process of the product before performing the cooling process performed by one embodiment of the present invention.
4 and 5 are views for explaining a transfer process for transferring the product before performing the cooling process performed by one embodiment of the present invention.
6 to 9 are views for explaining the cooling process performed by an embodiment of the present invention by operation sequence.
10 is a cross-sectional view of the prototyping product formed after the cooling process performed by one embodiment of the present invention.
11 is a view illustrating a process of removing a portion of a proto cage of a prototyping product formed after a cooling process performed by an embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view of the product formed after performing the process shown in FIG.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 회전자의 원심 주조 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a centrifugal casting apparatus of a motor rotor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전동기 회전자의 원심 주조 장치의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명 일실시예에 의해 수행되는 냉각 공정의 수행 전 제품의 원심 주조 공정을 설명하기 위한 도면이며, 도 4 및 도 5는 본 발명 일실시예에 의해 수행되는 냉각 공정의 수행 전 제품의 이송시키는 이송공정을 설명하기 위한 도면이며, 도 6 내지 도 9는 본 발명 일실시예에 의해 수행되는 냉각 공정을 동작순서별로 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 본 발명 일실시예에 의해 수행되는 냉각 공정 후 형성되는 프로토 제품의 단면도이며, 도 11은 본 발명 일실시예에 의해 수행되는 냉각 공정 후 형성되는 프로토 제품의 프로토 케이지의 일부를 제거하는 과정을 도시한 도면이며, 도 12는 도 11에 도시된 공정 수행 후 형성되는 제품의 단면도이다. 1 is a perspective view of a centrifugal casting apparatus of a motor rotor according to an embodiment of the present invention, Figures 2 and 3 illustrate the centrifugal casting process of the product before performing the cooling process performed by an embodiment of the present invention. 4 and 5 are views for explaining a transfer process for transferring the product before performing the cooling process performed by one embodiment of the present invention, Figures 6 to 9 are by one embodiment of the
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 전동기 회전자의 원심 주조 장치는, 도 12에 잘 도시된 바와 같이, 코어(110)와 케이지(120)로 이루어진 전동기 회전자를 원심 주조 방법으로 성형하기 위한 원심 주조 장치에 있어서 원심 주조 공정 이후 수행되는 후처리 냉각공정을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.As shown in these figures, the centrifugal casting apparatus of the electric motor rotor according to the present invention, as shown in Figure 12, the electric motor rotor consisting of the
상기 코어(110)는, 금속 재질로 이루어지고 중심에 직선형 축방향을 따라 관통공(112)이 형성되어 있으며, 외주면과 상기 관통공(112)을 한정하는 내주면 사이에 원주방향을 따라 배열된 다수의 축방향 관통채널(114)들이 형성되어 있다.The
상기 코어(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 내측에 헤드핀(130)이 삽입된 상태로 상기 하부 금형(10)에 올려지고, 이 상태에서 도 2와 같이 상기 하부 금형(10)이 상부 금형(20) 측으로 접근된 이후 회전하면서 용탕이 상기 코어(110)의 관통채널(114) 내로 주입되게 되면, 도 3과 같이 프로토 케이지(150)를 구비하는 프로토 제품(A)이 형성된다.As shown in FIG. 1, the
상기 프로토 케이지(150)는, 도 3 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상측으로 뾰족하게 튀어 나온 돌출부(152)를 구비하고, 이 돌출부(152)가 도 11에 도시된 공정을 통해 상기 헤드핀(130)과 함께 제거됨으로써, 도 12와 같은 케이지(120) 형상을 갖게 된다.The proto-
즉, 도 12에 도시된 케이지(120)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 코어(110)가 회전되는 도중에 그 코어(110)의 관통채널(114)에 용탕이 채워진 다음, 도 6 내지 도 9와 같은 냉각 공정이 수행된 이후, 도 11과 같은 후가공 공정이 수행됨으로써 제작된다. That is, the
본 발명에 의한 전동기 회전자의 원심 주조 장치는, 도 6 내지 도 9에 잘 도시된 바와 같이, 상기 케이지(120)(도 12 참조)를 형성하기 위한 상기 후가공 이전에 금형(10)(20) 내에서 상기 금형(10)(20)의 회전으로 인하여 형성되는 프로토 케이지(150)를 냉각시키기 위한 냉각 장치를 구비한다. 상기 냉각 장치는, 상하위치 변경블럭(40)과 냉각블럭(50)을 포함하여 이루어진다. The centrifugal casting apparatus of the motor rotor according to the present invention, as shown in FIGS. 6 to 9, has a
상기 상하위치 변경블럭(40)은, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 프로토 케이지(150)로부터 이격된 상태에서, 도 7과 같이 상기 프로토 케이지(150) 측으로 접근된 이후, 도 8과 같이 상기 프로토 케이지(150)를 180도 회전시킴으로써 그 프로토 케이지(150)의 돌출부(152)가 하측으로 위치되게 하고, 도 9와 같이 하측으로 하강하여 상기 돌출부(152)를 상기 냉각블럭(50)의 냉각용 구멍(52)에 유입되게 한다.The vertical
상기 냉각블럭(50)의 냉각용 구멍(52) 하측에는 수냉식 냉각을 위한 냉각수가 수용되어 있어서, 상기 돌출부(152)의 냉각이 가능하게 된다.Cooling water for water-cooled cooling is accommodated below the
상기 상하위치 변경블럭(40)은, 상기 프로토 케이지(150)의 돌출부(152)의 위치변경이 가능하도록, 메인프레임(42)과 한 쌍의 파지부재(44)들과 모터(46)와 승강수단을 포함하여 이루어진다.The vertical position change
상기 한 쌍의 파지부재(44)들은 서로 접근 및 이격가능하게 상기 메인프레임(42)에 설치되고, 도 6에 잘 도시된 바와 같이 서로 이격되어 있는 상태에서 상기 프로토 케이지(150)에 대한 클램핑을 해제하고, 도 8에 잘 도시된 바와 같이 서로 접근되어 있는 상태에서 상기 프로토 케이지(150)에 대한 클램핑을 가능하게 한다. The pair of
상기 모터(46)는 상기 메인프레임(42)에 설치되어서 상기 한 쌍의 파지부재(44)들을, 도 7과 같은 상태에서 도 8과 같은 상태로 180도 회전되게 한다.The
상기 승강수단은, 상기 메인프레임(42)을 상기 파지부재(44)들과 함께 상하로 승강시키기 위한 것으로, 다양하게 구현이 가능하나, 본 실시예에서는 실린더 장치(48)가 채용되었다.The elevating means is for elevating the
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 전동기 회전자의 원심 주조 장치는, 전동기 회전자를 원심 주조 방식으로 성형하기 위한 원심 주조 장치에 있어서 원심 주조 공정 이후 수행되는 냉각 공정을 수작업이 수반되지 않고 작업성이 연속적인 자동화 공정에 의해 이루어질 수 있게 함으로써 제품의 냉각공정의 효율을 높일 수 있는 장점과, 원심 주조 공정 수행 이후 형성되는 프로토 케이지(150)의 돌출부(152) 형상을 냉각을 위한 설비의 설계사항에 반영함으로써 제품의 냉각공정의 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 하는 장점을 가진다.The centrifugal casting apparatus of the electric motor rotor according to the present invention having the configuration as described above, in the centrifugal casting apparatus for forming the electric motor rotor by the centrifugal casting method, does not involve a manual process followed by a cooling process performed after the centrifugal casting process. By allowing the workability to be made by a continuous automated process, the efficiency of the cooling process of the product can be improved, and the shape of the protruding
한편, 도 4 및 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 도 3에 도시된 프로토 케이지(150)를 냉각 장치에 의해 냉각시키기 이전에, 그 프로토 케이지(150)를 냉각 장치 측으로 이송시키기 위한 이송블럭이 구비되어 있다.On the other hand, as shown in Figures 4 and 5, according to one embodiment of the present invention, before the
상기 이송블럭은, 서로 접근됨으로써 상기 프로토 케이지(150)를 클램핑하고 서로 이격됨으로써 상기 프로토 케이지(150)에 대한 클램핑을 해제하는 한 쌍의 파지부재(30)들을 포함하여 이루어진다.The transfer block includes a pair of holding
상술한 바와 같은 전동기 회전자의 원심 주조 장치에 의해 제조된 전동기 회전자는, 제품의 냉각공정의 효율이 향상됨에 따라 제품의 양산성 향상 및 인건비 등의 절감으로 제품의 품질대비 가격경쟁력이 더욱 높아지게 되는 장점을 가진다. The motor rotor manufactured by the centrifugal casting apparatus of the motor rotor as described above, as the efficiency of the cooling process of the product is improved, the price competitiveness of the product becomes higher compared to the quality of the product by improving the mass productivity of the product and reducing labor costs. Has an advantage.
이상, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며 본 발명 속하는 기술분야에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있음은 자명하다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, .
10:하부 금형 20:상부 금형
30:파지부재 40:상하위치 변경블럭
42:메인프레임 44:파지부재
46:모터 48:실린더 장치
50:냉각블럭 52:냉각용 구멍
110:코어 112:관통공
114:관통채널 120:케이지
130:헤드핀 150:프로토 케이지
152:돌출부 A:프로토 제품 10: lower mold 20: upper mold
30: holding member 40: vertical position change block
42: main frame 44: holding member
46: motor 48: cylinder device
50: cooling block 52: cooling hole
110: Core 112: Through-hole
114: through channel 120: cage
130: Head pin 150: Proto cage
152: protrusion A: proto product
Claims (4)
상기 케이지(120)를 형성하기 위한 상기 후가공 이전에 금형 내에서 상기 금형(10)(20)의 회전으로 인하여 형성되는 프로토 케이지(150)를 냉각시키기 위한 냉각 장치를 구비하되,
상기 냉각 장치는,
상기 금형(10)(20) 내에서 제작된 상기 프로토 케이지(150)를 180도 회전시켜서 그 프로토 케이지(150)의 돌출부(152)가 하측에 위치되게 하는 상하위치 변경블럭(40); 및
상기 프로토 케이지(150)의 돌출부(152)를 수용하기 위한 복수의 냉각용 구멍(52)들이 형성되어 있으며, 상기 각 냉각용 구멍(52)을 통해 유입된 돌출부(152)를 수냉식으로 냉각시키는 냉각블럭(50);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동기 회전자의 원심 주조 장치.A plurality of axial through channels 114 are formed in a metal material and have a through hole 112 formed in a straight axial direction at the center thereof, and are arranged along the circumferential direction between an outer circumferential surface and an inner circumferential surface defining the through hole 112. ) And a cage 120 formed by cooling and post-processing after the melt is filled in the through channel 114 of the core 110 while the core 110 is rotated. It relates to the centrifugal casting device of the electric motor rotor,
Before the post-processing for forming the cage 120 is provided with a cooling device for cooling the proto-cage 150 formed by the rotation of the mold (10, 20) in the mold,
The cooling device,
An upper and lower position changing block 40 which rotates the proto cage 150 manufactured in the mold 10 and 20 so that the protrusion 152 of the proto cage 150 is positioned at the lower side; And
A plurality of cooling holes 52 are formed for accommodating the protrusions 152 of the proto-cage 150, and cooling to cool the protrusions 152 introduced through the respective cooling holes 52 by water. Block (50); centrifugal casting device of the electric motor rotor, characterized in that comprising a.
상기 상하위치 변경블럭(40)은,
메인프레임(42);
상기 메인프레임(42)에 서로 접근 및 이격가능하게 설치되는 한 쌍의 파지부재(44)들;
상기 한 쌍의 파지부재(44)들을 180도 회전시키기 위한 모터(46); 및
상기 메인프레임(42)을 상하로 승강시키기 위한 승강수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기 회전자의 원심 주조 장치.The method of claim 1,
The vertical position change block 40,
Mainframe 42;
A pair of holding members 44 installed on the main frame 42 so as to be accessible and spaced apart from each other;
A motor 46 for rotating the pair of gripping members 44 by 180 degrees; And
And elevating means for elevating the main frame (42) up and down.
상기 금형 내에서 제조된 상기 프로토 케이지(150)를 냉각 장치에 의해 냉각시키기 이전에, 상기 프로토 케이지(150)를 냉각 장치 측으로 이송시키기 위한 이송블럭을 구비하되,
상기 이송블럭은, 서로 접근됨으로써 상기 프로토 케이지(150)를 클램핑하고 서로 이격됨으로써 상기 프로토 케이지(150)에 대한 클램핑을 해제하는 한 쌍의 파지부재(30)들을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동기 회전자의 원심 주조 장치. The method of claim 1,
Before cooling the proto cage 150 manufactured in the mold by a cooling device, a transfer block for transferring the proto cage 150 to the cooling device side,
The transfer block includes a pair of gripping members 30 which clamp the proto cage 150 by approaching each other and release the clamping of the proto cage 150 by being spaced apart from each other. Electronic centrifugal casting device.
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