KR102103455B1 - 중력주조용 조립형 중자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중공이 형성되는 주조품의 주조 형상을 형성하기 위해 주조금형 내에 배치되는 중자에 관한 것으로서, 상기 주조품의 중공과 대응되는 형상을 갖는 형상부와, 상기 형상부의 상방으로 연장형성되는 연장부를 포함하되, 상기 형상부의 상단부 내측으로부터 상기 연장부의 상단까지 연장형성되고, 측면이 개방된 배출유로가 형성된 몸체 및 상기 몸체의 개방된 측면에 착탈 가능하게 결합되고, 개방된 배출유로의 측면을 차폐하는 커버를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 중자의 내부에 형성된 배출유로를 통해 용탕과 중자의 접촉시 중자사의 연소로 인해 발생되는 연소가스를 주조금형의 외부로 신속하게 배출함으로써, 발생된 연소가스가 용탕 내로 유입되어 주조되는 주조품 내에 다수의 기공을 형성함에 따라 주조품의 강도가 저하되는 문제가 발생하지 않게 된다.

Description

중력주조용 조립형 중자{Assembly type gravity casting core}

본 발명은 중력주조용 조립형 중자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가늘고 긴 중자의 내부에 외부와 연통되는 가스 배출유로를 형성하여 용탕과 접촉되는 중자의 연소로 인해 발생되는 연소가스를 주조금형의 외부로 신속하게 배출할 수 있도록 한 중력주조용 조립형 중자에 관한 것이다.

일반적으로 실린더 헤드, 실린더 블록 또는 흡기 및 배기 매니폴드와 같은 자동차 부품들의 경우, 용탕을 주형(鑄型) 속에 넣고 응고시켜서 원하는 모양의 금속제품을 수득하는 주조공법에 의해 중간제품을 제작한 후, 일련의 가공공정을 거쳐 완성품으로 만들어진다.

위와 같은 자동차 부품들은 형상이 복잡하고 내부에 중공이 형성되는 구조로 인해 용탕 자체의 중력을 이용하여 용탕을 주형 내로 주입하는 중력 주조공법을 주로 사용하고 있으며, 이러한 중력 주조공법은 주형 재료에 따라 사형주조, 금형주조 및 정밀주조로 구분된다.

한편, 중공이 형성되는 구조의 자동차 부품들은 금형 내부에 제품의 중공을 형성하기 위한 별도의 중자를 삽입한 후, 금형 내부에 용탕을 주입하여 제품을 제작하게 된다.

그러나, 위와 같은 중자는 통상 레진 피복 중자사(resin coated sand)로 제작됨에 따라 용탕 주입시 중자사에 함유되어 있는 유기자경성 점결제가 연소되면서 다량의 연소가스가 발생하게 된다.

이러한 연소가스는 금형 외부로 신속하게 배출되지 않으면, 용탕 내부로 유입되어 주조되는 제품 내에 다수의 기공을 형성함에 따라 주조되는 제품의 건전성 및 강도가 크게 저하되는 문제가 발생하게 된다.

위와 같은 이유로 주입되는 용탕에 의해 중자사가 연소되어 발생되는 연소가스를 금형의 외부로 신속하게 배출할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.

한국등록특허 제1610077호 “중력 주조용 중자”

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가늘고 긴 중자의 내부에 외부와 연통되는 가스 배출유로를 형성하여 용탕과 중자의 접촉시 중자사의 연소로 인해 발생되는 연소가스를 주조금형의 외부로 신속하게 배출할 수 있도록 한 중력주조용 조립형 중자를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 중공이 형성되는 주조품의 주조 형상을 형성하기 위해 주조 금형 내에 삽입되는 중자에 있어서, 상기 주조품의 중공과 대응되는 형상을 갖는 형상부와, 상기 형상부의 상방으로 연장형성되는 연장부를 포함하되, 상기 형상부의 상단부 내측으로부터 상기 연장부의 상단까지 연장 형성되고, 측면이 개방된 가스 배출유로가 형성된 몸체 및 상기 몸체의 개방된 측면에 착탈 가능하게 결합되고, 개방된 배출유로의 측면을 차폐하는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 중자가 제공된다.

여기서, 상기 주조품 내부에 수축공 발생을 방지하기 위해 상기 배출유로가 시작되는 상기 형상부의 상단부 내측과 대응되는 상기 커버의 하단부가 냉금으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 중자의 내부에 형성된 가스 배출유로를 통해 용탕과 중자의 접촉시 중자사의 연소로 인해 발생되는 연소가스가 주조금형의 외부로 신속하게 배출됨으로써, 발생된 연소가스가 용탕 내로 유입되어 주조되는 주조품 내에 다수의 기공이 형성되어 주조품의 강도가 저하되는 문제가 발생하지 않게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 중력주조용 조립형 중자의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 중력주조용 조립형 중자의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중력주조용 조립형 중자의 커버를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중력주조용 조립형 중자의 커버가 결합된 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 중력주조용 조립형 중자의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 중력주조용 조립형 중자의 분해사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 일실시예에 따른 중력주조용 조립형 중자(1)는 중공이 형성되는 주조품의 주조 형상을 형성하기 위해 주조금형 내에 삽입되는 것으로서, 몸체(10) 및 커버(20)를 포함한다.

몸체(10)는 형성되는 주조품의 중공과 대응되는 형상을 갖는 형상부(10a)와, 형상부(10a)의 상방으로 연장형성되는 연장부(10b)를 포함하되, 형상부(10a)의 상단부 내측으로부터 연장부(10b)의 상단까지 연장형성되고, 일측면이 개방된 가스 배출유로(F)가 형성된다.

이러한 가스 배출유로(F)는 주조품의 형성 과정에서 주조금형에 주입되는 용탕과 중자가 접촉되면서 중자사의 연소로 인해 발생되는 연소가스를 주조금형 외부로 신속하게 배출되도록 함으로써, 발생되는 연소가스가 용탕으로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

또한, 몸체(10)는 연장부(10b)의 대향하는 양측으로부터 외측 방향으로 연장 형성되는 한 쌍의 거치부(10c)를 더 포함한다.

이러한 거치부(10c)는 각각의 하부가 주조금형 상단에 지지되어 주조금형 내부에 삽입되는 형상부(10a)의 위치를 고정하는 역할을 한다.

커버(20)는 가스 배출유로(F)와 대응되는 길이를 가지는 판상의 부재로서 폭방향의 양단이 배출유로(F)가 형성된 몸체(10)의 내측면 양측에 슬라이딩 가능하게 결합되어 착탈 가능한 구조를 가지며, 가스 배출유로(F)의 개방된 측면을 차폐하는 역할을 한다.

이러한 커버(20)는 가스 배출유로(F)의 개방된 측면을 차폐함으로써, 주조품의 형성 과정에서 주조금형에 주입되는 용탕이 가스 배출유로(F) 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 중력주조용 조립형 중자(1)는 내부에 형성된 가스 배출유로(F)를 통해 용탕과 중자의 접촉시 중자사의 연소로 인해 발생되는 연소가스가 주조금형의 외부로 신속하게 배출됨으로써, 발생된 연소가스가 용탕 내로 유입되어 주조되는 주조품 내에 다수의 기공이 형성되어 가공되는 주조품의 강도가 저하되는 문제가 발생하지 않게 된다.

아울러, 본 발명의 일실시예에 따른 중력주조용 조립형 중자(1)는 측면이 개방된 가스 배출유로(F)가 형성된 몸체(10)와, 몸체(10)의 개방된 측면에 착탈 가능하게 결합되는 커버(20)를 포함하는 조립구조로 형성한 것이 특징인데, 이는 직경이 가늘고 길이가 길어 내부에 가스 배출유로(F)를 형성하기 어려운 중자에 적용하여 가스 배출유로(F)를 보다 용이하게 형성하기 위함이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 중력주조용 조립형 중자의 커버를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중력주조용 조립형 중자의 커버가 결합된 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 중력주조용 조립형 중자(1)는 가스 배출유로(F)가 시작되는 형상부(10a)의 상단부 내측과 대응되는 커버(20)의 하단부가 냉금(20a)으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

위와 같이, 냉금(20a)을 커버(20)의 하단부에 일체로 형성한 이유는 직경이 가늘고 길이가 긴 중자에 형성된 가스 배출유로(F)에 별도로 삽입되는 냉금의 제작이 어렵기 때문이다.

이러한 냉금(30)은 특히 높은 강도를 요하는 주조품의 영역과 대응되는 중자의 일측에 설치되어 주조금형 내에 주입되는 용탕의 온도를 급격하게 저하시켜 신속히 응고되도록 함으로써 형성되는 주조품 내부에 수축공 또는 고온 균열 등의 결함이 발생되는 것을 방지되도록 함과 아울러, 중자의 연소로 인해 발생되는 연소가스가 용탕 내부로 유입되는 것을 원천적으로 차단하는 역할을 한다.

비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

1 : 중력주조용 조립형 중자 10 : 몸체
10a : 형상부 10b : 연장부
10c : 거치부 20 : 커버
20a : 냉금

Claims (2)

1. 중공이 형성되는 주조품의 주조 형상을 형성하기 위해 주조 금형 내에 삽입되는 중자에 있어서,
   상기 주조품의 중공과 대응되는 형상을 갖는 형상부와, 상기 형상부의 상방으로 연장형성되는 연장부를 포함하되, 상기 형상부의 상단부 내측으로부터 상기 연장부의 상단까지 연장 형성되고, 측면이 개방된 가스 배출유로가 형성된 몸체와;
   상기 몸체의 개방된 측면에 착탈 가능하게 결합되고, 개방된 가스 배출유로의 측면을 차폐하는 커버를 포함하되,
   상기 주조품 내부에 수축공 발생을 방지하기 위해 상기 가스 배출유로가 시작되는 상기 형상부의 상단부 내측과 대응되는 상기 커버의 하단부가 냉금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 중력주조용 조립형 중자.
   
   
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