KR101414590B1 - 경사식 중력 주조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경사식 중력 주조장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 회전축에 결합되어 상기 회전축의 회전에 따라 틸팅되며, 상부 일측에 용탕주입컵을 구비하는 하우징과, 상기 하우징에 형성된 수용부에 삽입, 설치되며 상부에는 개구부가 형성되고, 내부에는 주조품의 성형을 위한 성형공간이 형성된 주형과, 상기 주형의 개구부에 설치되며, 내부에 압탕부가 구비된 압탕을 포함하여 이루어지되, 상기 용탕주입컵과 마주보는 상기 압탕의 일측면에는 상기 압탕부와 연통되는 관통홀이 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

경사식 중력 주조장치{GRAVITY CASTING DEVICE OF INCLINED TYPE}

본 발명은 경사식 중력 주조장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 압탕효과를 향상시켜 주조품의 결함을 최소화할 수 있는 경사식 중력 주조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 중력주조법(Gravity casting method)은 용탕을 중력으로 금형에 주입하여 주물을 만드는 것을 의미하며, 현재 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 구리(Cu) 등의 비철합금, 주철 또는 강철을 소재로 하여 피스톤, 슬리브, 크랭크케이스, 실린더헤드 등을 제조하는데 널리 이용되고 있다.

이와 같은, 중력주조법의 하나인 경사식 중력주조는 주형을 일정 각도로 경사지게 틸팅시킨 상태에서 용탕을 주형의 벽면을 따라 주형의 내부로 주입하여 주물을 제조하는 주조법이다.

이러한, 경사식 중력주조는 용탕이 주형의 벽면을 통해 주입될 때 용탕의 층류유동을 유도하여 용탕이 주형의 벽면에 부딪혀 비산되는 것을 방지함으로써 기포 및 산화개재물과 같은 결함발생을 최소화할 수 있다.

도 1은 종래의 경사식 중력 주조장치를 개략적으로 도시하는 개략도이고, 도 2는 종래의 경사식 중력 주조장치를 이용하여 주조품을 성형하는 과정을 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 종래의 경사식 중력 주조장치(10)는 틸팅 작동을 하는 하우징(12), 상기 하우징(12)에 고정, 설치되며 내부에 캐비티(14a)가 구비된 주형(14), 상기 주형(14)의 상측에 설치되는 압탕(16), 상기 주형(14)과 압탕(16) 사이에 형성된 주입구(18)로 용탕을 주입시키는 용탕주입컵(20)을 포함하여 이루어진다.

이러한, 경사식 중력 주조장치는 용탕주입컵(20)에 용탕을 공급한 후, 하우징(12)을 일정 각도로 틸팅시키면, 용탕주입컵(20)에 채워진 용탕이 주형(14)과 압탕(16) 사이에 형성된 주입구(18)를 통해 주입되어 캐비티(14a) 바닥면부터 채워진 후 압탕(16)까지 채워지게 된다.

그러나, 전술한 바와 같은 경사식 중력 주조장치(10)는 주입구(18)를 통해 주입되는 용탕이 캐비티(14a)에 먼저 채워진 후 압탕(16)에 채워지는 구조로 이루어져 있어 캐비티(14a)에 채워진 용탕의 온도는 높고, 압탕(16)에 채워진 용탕의 온도는 캐비티(14a)에 채워진 용탕의 온도보다 상대적으로 낮아 온도구배현상이 발생된다.

즉, 압탕(16)에 채워진 용탕이 캐비티(14a)에 채워진 용탕보다 먼저 응고될 경우에는 캐비티(14a)에 채워진 용탕이 응고될 때 생기는 수축을 압탕(16)에 채워진 용탕이 캐비티(14a) 내부로 공급되어 보충을 해주는 압탕효과가 저하되어 주조품의 결함이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 캐비티와 압탕에 채워지는 용탕을 온도차에 의한 온도구배현상이 최소화되도록 하여 압탕효과를 향상시킬 수 있는 경사식 중력 주조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 회전축에 결합되어 상기 회전축의 회전에 따라 틸팅되며, 상부 일측에 용탕주입컵을 구비하는 하우징과, 상기 하우징에 형성된 수용부에 삽입, 설치되며 상부에는 개구부가 형성되고, 내부에는 주조품의 성형을 위한 성형공간이 형성된 주형과, 상기 주형의 개구부에 설치되며, 내부에 압탕부가 구비된 압탕;을 포함하여 이루어지되, 상기 용탕주입컵과 마주보는 상기 압탕의 일측면에는 상기 압탕부와 연통되는 관통홀이 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 경사식 중력 주조장치를 제공한다.

상기 개구부의 폭 방향 양측면에는 한 쌍의 걸림턱이 서로 마주보도록 형성되고, 상기 압탕의 폭 방향 양측면에는 상기 한 쌍의 걸림턱에 결합되는 한 쌍의 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 개구부의 길이방향 양측면에는 경사부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 캐비티와 압탕에 채워지는 용탕을 온도차에 의한 온도구배현상이 최소화되도록 하여 압탕효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 경사식 중력 주조장치를 개략적으로 도시하는 개략도.
도 2는 종래의 경사식 중력 주조장치를 이용하여 주조품을 성형하는 과정을 개략적으로 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 경사식 중력 주조장치의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 경사식 중력 주조장치의 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 경사식 중력 주조장치의 사용상태도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 경사식 중력 주조장치의 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 경사식 중력 주조장치의 단면도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 경사식 중력 주조장치의 사용상태도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 경사식 중력 주조장치(100)는 하우징(110), 주형(120), 압탕(130)을 포함하여 이루어진다.

하우징(110)은 회전축(140)에 결합되어 회전축(140)의 회전에 따라 틸팅된다. 이러한, 하우징(110)의 내부에는 후술하는 주형(120)이 삽입, 설치될 수 있는 수용부(112)가 구비된다.

또한, 하우징(110)의 상부 일측에는 용탕주입컵(114)이 구비되는데, 이 용탕주입컵(114)은 후술하는 주형(120)의 내부에 형성된 성형공간(122)에 용탕을 공급한다.

주형(120)은 하우징(110)에 형성된 수용부(112)에 삽입, 설치되며, 상부에는 후술하는 압탕(130)이 설치되는 개구부(124)가 형성되고, 내부에는 주조품의 성형을 위한 성형공간(122)이 형성된다.

여기서, 개구부(124)의 폭 방향 양측면 소정 위치에는 한 쌍의 걸림턱(126)이 서로 마주보도록 형성되는데, 이 한 쌍의 걸림턱(126)은 압탕(130)이 개구부(124)에 설치되었을 때 압탕(130)을 지지한다.

또한, 개구부(124)의 길이방향 양측면에는 경사부(128)가 서로 마주보도록 형성되는데, 이는 주형(120)에 구비된 용탕주입컵(114)에 채워진 용탕이 주형(120)의 성형공간(122)으로 공급될 때 용탕이 주형의 벽면에 부딪혀 비산되는 것을 방지하도록 용탕의 층류유동을 유도한다.

압탕(130)은 주형(120)의 개구부(124)에 설치되며, 내부에 압탕부(132)가 구비된다. 이때, 압탕(130)이 개구부(124)에 설치되면, 압탕(130)과 주형(120) 사이에는 용탕주입구(150)가 형성되는데, 이 용탕주입구(150)는 용탕주입컵(114)에 저장된 용탕이 주형(120)의 성형공간(122)으로 공급되도록 한다.

이러한, 압탕(130)은 주형(120)의 성형공간(122) 내부에 공급된 용탕이 냉각되어 응고, 수축될 때 성형공간(122)에 용탕을 공급하여 용탕의 부족분을 보충한다.

여기서, 압탕(130)의 폭 방향 양측면에는 한 쌍의 걸림홈(134)이 대칭되게 형성되는데, 이 한 쌍의 걸림홈(134)은 전술한 개구부(124)에 형성된 한 쌍의 걸림턱(126)에 결합된다.

또한, 압탕(130)의 일측면에는 압탕부(132)와 연통되는 관통홀(136)이 적어도 하나 이상 압탕(130)의 길이방향을 따라 형성된다.

이러한, 관통홀(136)은 용탕주입컵(114)에 저장된 용탕이 압탕(130)과 주형(120) 사이에 형성된 용탕주입구(150)로 용탕이 주입될 때 일부의 용탕이 압탕(130)의 압탕부(132)로 공급되도록 한다.

즉, 용탕이 용탕주입구(150)를 통해서 주형(120)의 성형공간(122)으로 공급됨과 동시에 용탕주입구(150)에 공급되는 용탕 중의 일부가 압탕(130)의 일측면에 형성된 관통홀(136)을 통해 압탕부(132)로 공급된 후 주형(120)의 성형공간(122)으로 공급되도록 함으로써 주형(120)의 성형공간(122) 및 압탕(130)의 압탕부(132)에 채워지는 용탕의 온도차를 최소화할 수 있다.

따라서, 압탕(130)의 압탕부(132)에 채워지는 용탕이 주형(120)의 성형공간(122)에 채워진 용탕보다 먼저 응고되는 것을 예방하여 압탕효과가 향상되도록 하여 주조품의 결함이 발생되는 것을 감소시킬 수 있다.

이하, 전술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 경사식 중력 주조장치의 사용상태를 설명하기로 한다.

먼저, 용탕주입컵(114)에 일정량의 용탕을 저장한 다음, 회전축(140)을 회전시켜 하우징(110)을 한쪽 방향으로 틸팅시키게 되면 용탕주입컵(114)에 저장되어 있는 용탕은 주형(120)과 압탕(130) 사이에 형성되어 있는 용탕주입구(150)를 통해 주형(120)의 성형공간(122)으로 공급된다.

이때, 용탕주입구(150)를 통해 공급되는 용탕중의 일부는 주형(120)의 성형공간(122)으로 공급되고, 나머지 용탕은 압탕(130)의 일측면에 형성된 관통홀(136)을 통해 압탕부(132)로 공급된 후, 주형(120)의 성형공간(122)으로 공급된다.

즉, 용탕주입구(150)를 통해 공급되는 용탕이 주형(120)의 성형공간(122)과 압탕(130)의 압탕부(132)에 동시에 채워지도록 함으로써 성형공간(122)과 압탕부(132)에 채워진 용탕의 온도차를 최소화할 수 있다.

따라서, 주형(120)의 성형공간(122) 내부에 채워진 용탕이 응공하여 수축될 때 발생되는 용탕의 부족분을 압탕(130)의 압탕부(132)에 채워진 용탕이 신속하게 공급될 수 있기 때문에 압탕효과 저하에 따른 주조품의 결함 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술 분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110: 하우징
112: 수용부
114: 용탕주입컵
120: 주형
122: 성형공간
124: 개구부
126: 걸림턱
128: 경사부
130: 압탕
132: 압탕부
134: 걸림홈
136: 관통홀
140: 회전축
150: 용탕주입구

Claims (3)

1. 회전축에 결합되어 상기 회전축의 회전에 따라 틸팅되며, 상부 일측에 용탕주입컵을 구비하는 하우징;
   상기 하우징에 형성된 수용부에 삽입, 설치되며 상부에는 개구부가 형성되고, 내부에는 주조품의 성형을 위한 성형공간이 형성된 주형; 및
   상기 주형의 개구부에 설치되며, 내부에 압탕부가 구비된 압탕;을 포함하여 이루어지되,
   상기 용탕주입컵과 마주보는 상기 압탕의 일측면에는 상기 압탕부와 연통되는 관통홀이 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 경사식 중력 주조장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 개구부의 폭 방향 양측면에는 한 쌍의 걸림턱이 서로 마주보도록 형성되고,
   상기 압탕의 폭 방향 양측면에는 상기 한 쌍의 걸림턱에 결합되는 한 쌍의 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 경사식 중력 주조장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 개구부의 길이방향 양측면에는 경사부가 형성되는 것을 특징으로 하는 경사식 중력 주조장치.

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