KR101985720B1 - 깃봉 주조용 금형 및 깃봉 주조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 깃봉 주조용 금형 및 깃봉 주조방법에 관한 것으로, 그 목적은 꽃봉우리와 꽃받침으로 이루어진 깃봉을 한 번의 주조작업을 통해 제작할 수 있도록 한 깃봉 주조용 금형 및 깃봉 주조방법을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 제1금형과 제2금형으로 이루어지되, 깃봉의 주조를 위한 캐비티를 형성하도록 이루어지며, 상기 캐비티로 용탕의 주입이 이루어지게 하는 탕구와, 가스가 배출되는 유로를 형성하는 압탕구와, 상기 제1,2금형의 외측으로부터 캐비티로 연결되는 지지대 설치공을 포함하는 금형본체; 중공의 구형의 구조로 이루어지되, 상기 캐비티로부터 이격된 외면을 포함하는 것으로 이루어지며, 캐비티의 내측 중앙부에 배치되어 캐비티로 주입되는 용탕과 함께 깃봉을 구성하면서 깃봉의 내측 골격구조를 형성하는 코어부재; 및 상기 코어부재에 일측 단부가 분리가능한 구조로 결합되고, 타측 단부가 상기 지지대 설치공을 통해 금형본체의 외부로 돌출되며, 금형본체의 외부로 돌출된 타측 단부가 금형본체에 고정되어 코어부재의 유동을 억제하는 고정부재;로 이루어지며, 상기 코어부재는 고정부재와의 나사결합을 위한 암나사부를 포함하고, 상기 고정부재는, 상기 암나사부에 결합되는 수나사부가 일측단에 형성된 지지대와, 상기 지지대의 타측단에 일체형의 구조로 형성되며 금형본체의 외측에 고정되는 고정블록으로 구성된 것을 특징으로 하는 깃봉 주조용 금형 및 이러한 깃봉 주조용 금형을 이용하여 구현되는 깃봉 주조방법을 제공한다.

Description

깃봉 주조용 금형 및 깃봉 주조방법{Mold for casting knob and casting method of knob}
본 발명은 깃봉 주조용 금형 및 깃봉 주조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 꽃봉우리와 꽃받침으로 이루어진 깃봉을 제조함에 있어서, 한 번의 주조작업을 통해 깃봉을 제조할 수 있도록 이루어진 깃봉 주조형 금형 및 깃봉 주조방법에 관한 것이다.
일반적으로 국경일에 국기를 매달기 위해 사용되는 국기봉은 깃대와 깃봉으로 이루어지며, 깃대의 상단부에 깃봉이 조립되어 하나의 국기봉을 구성하게 된다.
도 1은 국기봉에 사용된 깃봉의 구조도를 도시하고 있다.
상기 깃봉(10)은 무궁화를 형상화한 것으로, 타원형의 꽃봉우리(11)와 꽃잎 모양의 꽃받침(12)으로 이루어지며, 상기 꽃받침(12)은 5개의 꽃잎형 돌출부(13)가 꽃봉우리(11)의 하단부 둘레에 형성된 것으로 구성된다.
이러한 깃봉은 주로 주조를 통해 제조되고 있다.
도 2는 종래 깃봉의 주조공정을 나타낸 공정도를 도시하고 있다.
상기와 같이 구성된 깃봉을 주조작업을 통해 제조함에 있어서, 꽃받침을 구성하는 5개의 꽃잎형 돌출부로 인한 탈형작업의 문제로 인해 깃봉을 상단부(10a)와 하단부(10b)로 분할하여 각기 주조하고, 각기 주조된 상단부(10a)와 하단부(10b)를 조립하여 일체화시키는 방식으로 깃봉을 제조하고 있다.
도면부호 21, 22는 코어이다.
그러나, 상기와 같은 깃봉의 제조방식은 깃봉의 상단부와 하단부를 각기 주조한 후, 각기 주조된 상단부와 하단부를 서로 결합시켜 하나의 깃봉을 제작하기 까지 많은 수의 공정이 요구됨에 따라 생산성이 떨어지고, 생산비용이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 상단부와 하단부의 결합부위에 형성된 경계선이 깃봉의 외부로 그대로 드러남에 따라 깃봉의 외형적 가치가 떨어지며, 상단부와 하단부의 결합부위에 형성된 경계선이 외부로 드러나지 않도록 하기 위해서는 추가적인 작업이 요구됨에 따라 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 깃봉은 플라스틱이나 금속으로 이루어지며, 플라스틱 깃봉의 경우, 경량으로 취급이 용이하고 부식이 발생하지 않는 장점을 갖고 있으나, 쉽게 파손되는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2011-0085167호(2011.07.27.공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 꽃봉우리와 꽃받침으로 이루어진 깃봉을 한 번의 주조작업을 통해 제작할 수 있도록 한 깃봉 주조용 금형 및 깃봉 주조방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 쉽게 파손되지 않는 깃봉의 제조가 가능한 깃봉 주조용 금형 및 깃봉 주조방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 제1금형과 제2금형으로 이루어지되, 상기 제1금형과 제2금형이 서로 마주한 채로 밀착되게 결합되면서 꽃봉우리와 꽃받침으로 이루어진 깃봉의 주조를 위한 캐비티를 형성하도록 이루어지며, 상기 캐비티로 용탕의 주입이 이루어지게 하는 유로를 형성한 탕구와, 용탕의 주입과정에서 발생되는 가스가 배출되는 유로를 형성하는 압탕구와, 상기 제1,2금형의 외측으로부터 캐비티로 연결되는 지지대 설치공을 포함하는 금형본체; 중공의 구형의 구조로 이루어지되, 상기 캐비티로부터 이격된 외면을 포함하는 것으로 이루어지며, 캐비티의 내측 중앙부에 배치되어 캐비티로 주입되는 용탕과 함께 깃봉을 구성하면서 깃봉의 내측 골격구조를 형성하는 코어부재; 및 상기 코어부재에 일측 단부가 분리가능한 구조로 결합되고, 타측 단부가 상기 지지대 설치공을 통해 금형본체의 외부로 돌출되며, 금형본체의 외부로 돌출된 타측 단부가 금형본체에 고정되어 코어부재의 유동을 억제하는 고정부재;로 이루어지며, 상기 코어부재는 고정부재와의 나사결합을 위한 암나사부를 포함하고, 상기 고정부재는, 상기 암나사부에 결합되는 수나사부가 일측단에 형성된 지지대와, 상기 지지대의 타측단에 일체형의 구조로 형성되며 금형본체의 외측에 고정되는 고정블록으로 구성된 것을 특징으로 하는 깃봉 주조용 금형을 제공한다.
삭제
또한 본 발명은 고정부재의 지지대에 형성된 수나사부를 코어부재에 형성된 암나사부에 체결하여 고정부재와 코어부재를 조립하되, 고정부재와 코어부재의 조립부에 이형제를 도포하여 고정부재와 코어부재를 조립하는 단계(S10); 고정부재와 조립된 코어부재가 캐비티의 내측 중앙부에 위치하도록 제1금형 또는 제2금형에 코어부재를 배치하되, 코어부재의 유동을 억제하도록 고정부재를 금형본체에 고정시키는 단계(S20); 상기 코어부재를 둘러싸는 캐비티를 형성하도록 제1금형과 제2금형을 서로 마주하여 밀착시키는 단계(S30); 상기 캐비티로 용탕을 주입하는 단계(S40); 및 캐비티에 주입된 용탕의 경화 후, 금형본체에 고정된 고정부재의 고정을 해제하고, 주조가 완료된 깃봉과 함께 코어부재 및 고정부재를 금형본체로부터 분리하며, 고정부재를 코어부재로부터 분리하는 단계(S50);로 이루어진 것을 특징으로 하는 깃봉 주조방법을 제공한다.
삭제
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 꽃봉우리와 꽃받침으로 이루어진 깃봉을 한 번의 주조작업을 통해 제조할 수 있게 되므로, 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이음부위가 존재하지 않으므로, 보다 미려한 외관을 갖는 깃봉을 생산할 수 있는 효과가 있다.
더욱이 코어부재는 깃봉 내부의 골격구조를 형성하게 되므로, 깃봉의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 국기봉에 사용된 깃봉의 구조도,
도 2 는 종래 깃봉의 주조공정을 나타낸 공정도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 깃봉 주조용 금형의 사시도,
도 4 는 본 발명에 따른 금형본체에 코어부재가 배치된 상태를 나타낸 단면도,
도 5 는 본 발명에 따른 깃봉 주조방법의 공정도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 깃봉 주조용 금형의 사시도를, 도 4는 본 발명에 따른 금형본체에 코어부재가 배치된 상태를 나타낸 단면도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 깃봉 주조용 금형은 중력주조방식으로 상하 일체형의 구조를 갖는 깃봉을 주조할 수 있도록 한 것으로, 금형본체(100)와 코어부재(200) 및 고정부재(300)로 구성된다.
상기 금형본체(100)는 제1금형(110)과 제2금형(120)으로 이루어지며, 상기 제1금형(110)과 제2금형(120)은 분리된 구조를 갖되, 한 쪽 측면이 서로 마주한 채로 밀착되도록 결합될 경우 깃봉의 주조를 위한 캐비티를 형성하도록 구성된다.
즉, 상기 제1금형(110)의 측면 중, 제2금형(120)과 마주하는 측면(110a)에는 캐비티의 일부를 형성하는 제1캐비티 형성부(111)가 형성되며, 상기 제1캐비티 형성부(111)는 깃봉의 절반부 외형에 대응하는 형상으로 갖도록 음각된다.
마찬가지로, 상기 제2금형(120)의 측면 중, 제1금형(110)과 마주하는 측면(120a)에는 캐비티의 나머지를 형성하는 제2캐비티 형성부(121)가 형성되며, 상기 제2캐비티 형성부(121)는 깃봉의 나머지 절반부 외형에 대응하는 형상을 갖도록 음각된다.
이와 같이 제1금형(110)과 제2금형(120)으로 이루어진 금형본체(100)에는 용탕의 주입을 위한 탕구(131)와, 용탕의 주입 시 발생되는 가스의 배출을 위한 압탕구(132)가 형성되며, 상기 탕구(131)와 압탕구(132)의 일부는 제1금형(110)에 형성되고, 탕구(131)와 압탕구(132)의 나머지는 제2금형(120)에 형성되어 캐비티와 마찬가지로 제1금형(110)과 제2금형(120)의 결합에 의해 완전한 구조를 갖는 탕구(131)와 압탕구(132)가 구성되도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 금형본체(100)는 코어부재(200)의 유동을 억제하기 위한 고정부재(300)가 설치되는 지지대 설치공(133)이 더 형성된다.
상기 지지대 설치공(133)은 캐비티로부터 금형본체(100)의 외측으로 연장되는 구조를 갖도록 형성되며, 일부분이 제1금형(110)에 형성되고, 나머지 부분이 제2금형(120)에 형성되어 제1금형(110)과 제2금형(120)의 결합에 의해 코어부재(200)의 지지대(310)를 둘러싸는 완전한 구조를 갖는 지지대 설치공(133)이 구성되도록 이루어진다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 지지대 설치공(133)은 캐비티로부터 직선형의 구조로 곧게 연장되면서 금형본체(100)의 외측으로 연장되며, 반원형의 단면구조를 갖는 홈이 제1금형(110) 및 제2금형(120)의 측면에 형성된 것으로 구성된다. 따라서 제1금형(110)과 제2금형(120)이 마주하여 결합된 경우 원형의 단면을 가지며 캐비티로부터 직선형의 구조로서 금형본체(100)의 외측으로 연장되는 지지대 설치공(133)이 구성된다.
상기 코어부재(200)는 중공형의 구조로 이루어지되, 캐비티의 내면으로부터 일정간격 이격된 외면을 포함하는 것으로 이루어지며, 캐비티의 중앙부에 위치하도록 배치된다.
결국, 상기 코어부재(200)가 캐비티의 내측에 배치된 경우, 캐비티와 코어부재(200)의 사이에는 중공형 깃봉의 주조를 위한 용탕이 주입되는 공간이 형성된다.
한편, 상기 코어부재(200)에는 고정부재(300)가 나사결합되는 암나사부(210)가 형성되며, 상기 암나사부(210)는 코어부재(200)의 한 쪽 부분을 관통하는 구조로 형성된다.
이와 같은 코어부재(200)는 깃봉의 재질 보다 높은 용융점을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예컨대 알루미늄 깃봉을 주조하고자 할 경우, 코어부재(200)는 알루미늄 보다 높은 용융점을 갖는 철로 구성될 수 있다.
한편, 상기 코어부재(200)는 깃봉의 주조 후, 깃봉의 내측에 그대로 남아 깃봉의 일부를 구성하게 되므로, 깃봉의 경량화와 함께 취급의 용이함을 위하여 중공형의 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 고정부재(300)는 캐비티의 내측에 배치되는 코어부재(200)를 금형본체(100)에 고정하는 것으로, 일측 단부가 코어부재(200)에 분리가능한 구조로 결합되고, 타측 단부가 지지대 설치공(133)을 통해 금형본체(100)의 외부로 돌출되며, 금형본체(100)의 외부로 돌출된 타측 단부가 금형본체(100)에 고정되도록 이루어진다.
보다 구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정부재(300)는 지지대(310)와 고정블록(320)으로 구성된다.
상기 지지대(310)는 일측 단부에 수나사부(311)가 형성된 원형봉으로 이루어져 코어부재(200)에 형성된 암나사부(210)에 결합되도록 이루어지며, 타측 단부가 지지대 설치공(133)을 관통하여 금형본체(100)의 외측으로 돌출되도록 충분히 길게 형성된다.
상기 고정블록(320)은 지지대(310)의 타측 단부에 일체형으로 형성되되, 코어부재(200)와 지지대(310)가 설계값에 따라 정확한 곳에 위치하도록 금형본체(100)에 설치된 경우, 금형본체(100)의 외측면에 밀착되도록 지지대(310)의 타측 단부에 형성된다.
이러한 고정블록(320)에는 다수의 관통공(321)이 형성되며, 상기 관통공(321)을 지나 금형본체(100)에 체결되도록 이루어진 볼트에 의해 금형본체(100)에 고정된다.
도 5는 본 발명에 따른 깃봉 주조방법의 공정도를 도시하고 있다.
상기와 같이 구성된 깃봉 주조용 금형을 이용하여 구현되는 본 발명에 따른 깃봉 주조방법은 고정부재(300)를 코어부재(200)에 조립하는 단계(S10); 고정부재(300)와 조립된 코어부재(200)가 캐비티의 내측 중앙부에 위치하도록 제1금형(110) 또는 제2금형(120)에 코어부재(200)를 배치하되, 코어부재(200)의 유동을 억제하도록 고정부재(300)를 금형본체(100)에 고정시키는 단계(S20); 상기 코어부재(200)를 둘러싸는 캐비티를 형성하도록 제1금형(110)과 제2금형(120)을 서로 마주하여 밀착시키는 단계(S30); 상기 캐비티로 용탕을 주입하는 단계(S40); 및 캐비티에 주입된 용탕의 경화 후, 금형본체(100)에 고정된 고정부재(300)의 고정을 해제하고, 주조가 완료된 깃봉과 함께 코어부재(200) 및 고정부재(300)를 금형본체(100)로부터 분리하며, 고정부재(300)를 코어부재(200)로부터 분리하는 단계(S50);로 이루어진다.
상기 S10 단계는 고정부재(300)를 구성하는 지지대(310)에 형성된 수나사부(311)를 코어부재(200)에 형성된 암나사부(210)에 체결하는 것으로 이루어진다.
한편, 상기 고정부재(300)는 깃봉의 주조과정에서 캐비티 내에 배치된 고정부재(300)의 유동으로 인한 불량발생을 억제하는 것으로, 깃봉의 주조가 완료된 후에는 코어부재(200)로부터 분리되어야만 한다.
따라서, 깃봉의 주조작업 후 이루어지는 고정부재(300)와 코어부재(200)의 분리작업을 보다 용이하게 실시할 수 있도록, 코어부재(200)와 고정부재(300)의 조립부에 이형제를 도포한 후 코어부재(200)와 고정부재(300)를 조립하는 것이 바람직하다.
상기 S20 단계는 고정부재(300)와 조립된 코어부재(200)를 제1금형(110)에 형성된 제1캐비티 형성부(111) 또는 제2금형(120)에 형성된 제2캐비티 형성부(121)에 배치하고, 고정부재(300)를 구성하는 고정블록(320)을 제1금형(110) 또는 제2금형(120)에 고정하는 것으로 이루어지게 된다.
상기 S30 단계는 제1금형(110)에 형성된 제1캐비티 형성부(111)와 제2금형(120)에 형성된 제2캐비티 형성부(121)가 서로 조합되어 캐비티를 형성하도록 제1금형(110)과 제2금형(120)을 밀착시키는 것으로, 제1금형(110) 또는 제2금형(120)을 이동시켜 제1,2금형을 서로 밀착시키는 것으로 이루어지게 된다.
상기 S40 단계는 제1,2금형의 밀착으로 인해 형성된 금형본체(100)에 형성된 탕구(131)를 통해 캐비티로 용탕을 주입하는 것으로 이루어진다.
상기 S50 단계는 캐비티에 주입된 용탕이 경화되어 깃봉의 주조가 이루어진 후에 실시되는 단계로써, 고정부재(300)를 금형본체(100)에 고정하도록 체결된 볼트를 해체하고, 제1금형(110)과 제2금형(120)을 서로 이격시켜 캐비티를 개방한 후, 주조가 완료된 깃봉을 캐비티로부터 분리한 다음, 코어부재(200)에 결합되어 있는 고정부재(300)를 코어부재(200)로부터 분리하는 것으로 이루어지게 되며, 이로써 깃봉의 주조작업을 완료하게 된다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 깃봉 주조용 금형 및 깃봉 주조방법에 의하면, 한 번의 주조작업을 통해 무궁화를 형상화한 깃봉의 제조가 가능하게 되므로, 깃봉의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 캐비티의 내측에 배치되어 중공형의 깃봉의 주조가 이루어지도록 유도하는 코어부재(200)가 깃봉의 안쪽에서 깃봉의 일부를 구성하게 되므로, 깃봉의 강도를 높여 깃봉이 외부 충격에 의해 파손되는 것을 방지함으로써, 깃봉의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 코어부재(200)에 형성된 암나사부(210)는 깃대와의 결합에 사용될 수 있으므로, 깃대의 결합을 위한 별도의 구조를 깃봉에 형성하지 않아도 되므로, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 금형본체 110: 제1금형
120: 제2금형 131: 탕구
132: 압탕구 133: 지지대 설치공
200: 코어부재 210: 암나사부
300: 고정부재 310: 지지대
311: 수나사부 320: 고정블록

Claims (4)

  1. 제1금형(110)과 제2금형(120)으로 이루어지되, 상기 제1금형(110)과 제2금형(120)이 서로 마주한 채로 밀착되게 결합되면서 꽃봉우리와 꽃받침으로 이루어진 깃봉의 주조를 위한 캐비티를 형성하도록 이루어지며, 상기 캐비티로 용탕의 주입이 이루어지게 하는 유로를 형성한 탕구(131)와, 용탕의 주입과정에서 발생되는 가스가 배출되는 유로를 형성하는 압탕구(132)와, 상기 제1,2금형의 외측으로부터 캐비티로 연결되는 지지대 설치공(133)을 포함하는 금형본체(100);
    중공의 구형의 구조로 이루어지되, 상기 캐비티로부터 이격된 외면을 포함하는 것으로 이루어지며, 캐비티의 내측 중앙부에 배치되어 캐비티로 주입되는 용탕과 함께 깃봉을 구성하면서 깃봉의 내측 골격구조를 형성하는 코어부재(200); 및
    상기 코어부재(200)에 일측 단부가 분리가능한 구조로 결합되고, 타측 단부가 상기 지지대 설치공(133)을 통해 금형본체(100)의 외부로 돌출되며, 금형본체(100)의 외부로 돌출된 타측 단부가 금형본체(100)에 고정되어 코어부재(200)의 유동을 억제하는 고정부재(300);로 이루어지며,
    상기 코어부재(200)는 고정부재(300)와의 나사결합을 위한 암나사부(210)를 포함하고,
    상기 고정부재(300)는, 상기 암나사부(210)에 결합되는 수나사부(311)가 일측단에 형성된 지지대(310)와, 상기 지지대(310)의 타측단에 일체형의 구조로 형성되며 금형본체(100)의 외측에 고정되는 고정블록(320)으로 구성된 것을 특징으로 하는 깃봉 주조용 금형.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 따른 깃봉 주조용 금형을 이용하여 깃봉을 주조함에 있어서,
    고정부재(300)의 지지대(310)에 형성된 수나사부(311)를 코어부재(200)에 형성된 암나사부(210)에 체결하여 고정부재(300)와 코어부재(200)를 조립하되, 고정부재(300)와 코어부재(200)의 조립부에 이형제를 도포하여 고정부재(300)와 코어부재(200)를 조립하는 단계(S10);
    고정부재(300)와 조립된 코어부재(200)가 캐비티의 내측 중앙부에 위치하도록 제1금형(110) 또는 제2금형(120)에 코어부재(200)를 배치하되, 코어부재(200)의 유동을 억제하도록 고정부재(300)를 금형본체(100)에 고정시키는 단계(S20);
    상기 코어부재(200)를 둘러싸는 캐비티를 형성하도록 제1금형(110)과 제2금형(120)을 서로 마주하여 밀착시키는 단계(S30);
    상기 캐비티로 용탕을 주입하는 단계(S40); 및
    캐비티에 주입된 용탕의 경화 후, 금형본체(100)에 고정된 고정부재(300)의 고정을 해제하고, 주조가 완료된 깃봉과 함께 코어부재(200) 및 고정부재(300)를 금형본체(100)로부터 분리하며, 고정부재(300)를 코어부재(200)로부터 분리하는 단계(S50);로 이루어진 것을 특징으로 하는 깃봉 주조방법.
  4. 삭제
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