KR102140573B1 - 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치 - Google Patents

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채현종
김기원
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주식회사 레오포즈
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Abstract

본 발명은 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치에 관한 것으로서, 용탕상태의 용융금속을 균일한 압력으로 가압하여 물성이 우수한 휠허브 등의 단조제품을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 특히, 홀이 형성된 물성이 우수한 휠허브 등의 단조제품을 제조할 수 있기 때문에 휠허브 등의 단조제품에 홀을 후가공형성할 필요가 없어 제조시간이 현저히 단축 및 제조원가가 절감될 수 있는 효과가 있다.

Description

홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치{High-pressure forging machine capable of hole molding}
본 발명은 용탕상태의 용융금속을 균일한 압력으로 가압하여 물성이 우수한 휠허브 등의 단조제품을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 특히, 홀이 형성된 물성이 우수한 휠허브 등의 단조제품을 제조할 수 있기 때문에 휠허브 등의 단조제품에 홀을 후가공형성할 필요가 없어 제조시간이 현저히 단축 및 제조원가가 절감될 수 있는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치에 관한 것이다.
일반적으로 상용차량은 상업용으로 이용되는 차량으로서 대부분 대형트럭, 버스와 같은 대형차이다.
이러한 차량의 리어 액슬축 양단부에는 액슬축으로부터 인너베어링이 내경에 안내되고, 그 외측으로는 바퀴와의 결합을위한 휠 허브 드럼과 결합되는 휠 허브가 설치된다.
상기 휠 허브는 내경을 갖는 원통형의 몸체의 일측에는 상기 휠 허브 드럼과 연결되기 위해 다수개의 연결공이 형성된 플랜지부가 마련된다.
상기 휠 허브의 내경에는 상부 및 하부경사부가 형성되어 인너베어링이 안치되며, 여기서 인너베어링은 액슬축의 외경에 결합되어 바퀴, 휠 허브 드럼을 포함하여 차량의 주행에 따라 회전이 이루어지는 것이다.
종래의 휠 허브는 주철재의 제품이 주로 사용되었으나, 시대적, 환경적 요구에 부응하고자 알루미늄 재로 재질이 변경되고 있으며, 주철재의 경우에는 주조공법을 사용하여도 무방하나 알루미늄의 경우에는 일반 주조시 결함 등에 의한 재질 특성의 현저한 저하로 고압 성형 공법인 용탕 단조 공법의 성형이 주로 이루어진다.
이러한 상용차 휠의 허브를 성형하는 용탕 단조 성형은 용탕 상태의 용융 금속을 단조 금형의 캐비티에 주입한 후 가압 및 냉각시킴으로써 단조 금형의 캐비티에 상당하는 상용차 휠의 허브를 만들어내는 성형 방법으로서, 성형이 완료되면 이젝터수단을 이용하여 상용차 휠의 허브를 금형으로부터 밀어내서 탈형되게 함에 따라 최종적으로 성형물을 얻게 된다.
용탕 단조공법에 의한 상용차 휠허브의 제조와 관련하여 최근에는 중공이 형성되는 휠허브의 조립체의 제조시간 및 비용을 대폭 절감 및 베어링의 외륜이 일체로 형성된 휠허브를 성형할 수 있는 베어링의 외륜 일체형 휠허브의 반응고 단조성형장치가 국내등록특허공보 등록번호 제10-1986502호로 제안된 바 있다.
상기 국내등록특허공보 등록번호 제10-1986502호에 제시된 상부금형은 하부금형과 합형되어 상기 하부금형의 충진된 용탕상태의 용융금속을 가압하게 되는데, 이때, 상기 상부금형의 상부코어와 하부금형의 하부코어가 서로 맞닿을 경우 용융금속을 더이상 균일한 압력으로 가압할 수 없어 용융금속이 가압 및 냉각완료되어 제조된 단조제품의 물성이 저하된다.
따라서, 단조제품의 물성저하를 방지하기 위해 상기 국내등록특허공보 등록번호 제10-1986502호에서는 상기 상부금형의 상부코어와 하부금형의 하부코어가 서로 맞닿지 않은 상태로 상기 상부금형이 하부금형과 합형되어 용탕상태의 용융금속을 균일한 압력으로 가압하게 되고, 이때, 상기 상부금형의 상부코어와 하부금형의 하부코어 사이의 용융금속 부위에 홀을 형성할 수 없어 용융금속을 가압 및 냉각하여 단조제품을 제조한 후 상기 단조제품에 홀을 후가공형성해야 불편함이 있음은 물론 이에 많은 시간이 소요 및 제조원가가 상승하게 되는 문제점이 있다.
국내등록특허공보 등록번호 제10-1986502호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 용탕상태의 용융금속을 균일한 압력으로 가압하여 물성이 우수한 휠허브 등의 단조제품을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 특히, 홀이 형성된 물성이 우수한 휠허브 등의 단조제품을 제조할 수 있기 때문에 휠허브 등의 단조제품에 홀을 후가공형성할 필요가 없어 제조시간이 현저히 단축 및 제조원가가 절감될 수 있는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 용탕단조의 방법으로 홀이 형성된 단조제품을 성형하기 위한 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치에 관한 것으로서, 하부코어와, 상기 하부코어의 상부에 상기 단조제품의 홀의 높이보다 높은 높이로 상기 하부코어의 상부방향으로 돌출형성되는 돌출부와, 상기 하부코어의 주변에 형성되어 상기 단조제품을 성형하기 위한 용탕이 주입되는 하부케비티가 구비되는 하부금형과; 상기 돌출부와 마주보는 부위에 형성되고 내주면에 상기 돌출부의 외주면이 접하도록 상기 돌출부가 삽입되는 삽입홈 또는 삽입홀과, 상기 삽입홈 또는 삽입홀의 주변에 형성되는 상부케비티가 구비되고, 상기 하부금형과 합형되는 상부금형;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치를 제공한다.
여기서, 상기 하부금형의 돌출부는 환형형상으로 형성되고, 환형형상의 상기 돌출부의 내측에 상측이 개방된 홈이 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 하부코어의 상부방향의 상기 상부금형 부위에 상기 용탕을 냉각하기 위한 상부냉각부가 구비되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 상부냉각부는 상기 하부코어의 상부방향의 상기 상부금형의 내부로의 냉각수의 순환이동을 안내하는 상부냉각수순환라인으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하부코어에 상기 용탕을 냉각하기 위한 하부냉각부가 구비되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 하부냉각부는 상기 하부코어의 내부로의 냉각수의 순환이동을 안내하는 하부냉각수순환라인으로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 하부금형에 상기 하부케비티가 일정간격으로 복수형성되고, 상기 하부금형의 상부면에 인접한 상기 하부케비티 사이를 연결하는 수평홈이 형성되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 하부금형으로부터 성형완료된 단조제품을 분리시키기 위한 하부이젝터부;가 구비되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 하부이젝터부는 상기 하부금형에 승강가능하게 구비되는 하부이젝트핀과; 상기 하부이젝트핀을 승강시키는 하부이젝트 실린더;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 상부금형으로부터 성형완료된 단조제품을 분리시키기 위한 상부이젝터부;가 구비되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 상부이젝터부는 상기 상부금형에 승강가능하게 구비되는 상부이젝트핀과; 상기 상부이젝트핀의 하부에 구비되어 상기 상부이젝트핀을 따라 승강하는 이젝트링과; 상기 상부이젝트핀과 함께 상기 이젝트링을 승강시키는 상부이젝트 실린더;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 상부이젝터부는 상기 상부금형의 상부방향에 승강가능하게 구비되는 이젝트플레이트와; 상기 이젝트플레이트와 상기 상부금형사이에 구비되어 상기 상부금형을 상기 상부금형의 하부방향으로 탄성지지하는 압축스프링;을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 하부금형의 하부코어의 상부면과 상부금형의 하부면이 서로 접하지 않은 상태로 상기 상부금형이 용탕상태의 용융금속을 균일한 압력으로 가압하여 물성이 우수한 휠허브 등의 단조제품을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 상기 하부금형의 하부코어의 상부에 상부방향으로 돌출형성되는 돌출부와, 상기 상부금형에 형성되어 상기 돌출부가 삽입되는 삽입홈 또는 삽입홀을 통해 홀이 형성된 물성이 우수한 휠허브 등의 단조제품을 제조할 수 있어 휠허브 등의 단조제품에 홀을 후가공형성할 필요가 없어 제조시간이 현저히 단축 및 제조원가가 절감될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 2는 하부금형의 하부케비티에 용탕상태의 용융금속이 주입된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 3은 하부금형에 상부금형이 합형된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 4는 용탕상태의 용융금속이 냉각되는 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 5는 하부금형으로부터 상부금형과 단조제품이 탈형된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 6은 상부금형으로부터 단조제품이 탈형된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 7은 멀티성형완료된 단조제품을 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 8은 복수의 단조제품으로부터 어느 하나의 단조제품이 분리된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치는 용탕단조의 방법으로 홀(도 6 및 도 7의 32)이 형성된 단조제품(도 7의 3)을 성형하기 위한 것으로서, 상기 단조제품(3)은 다양한 종류로 이루어질 수 있으며, 일예로, 중공(도 6의 31)이 내측에 형성되고, 상부에 상기 중공(31)과 연통되는 홀(32)이 형성되는 휠허브 등으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일실시예인 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치는 도 1에서 보는 바와 같이 크게, 하부금형(10)과 상부금형(20)을 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 하부금형(10)에는 하부코어(110), 돌출부(120) 및 하부케비티(130)가 구비된다.
상기 하부코어(110)는 하부금형(10)의 내측에 형성되어 상기 단조제품(3)을 이룰 수 있는 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브의 내측에 상기 중공(31)을 형성하게 된다.
상기 돌출부(120)는 상기 하부코어(110)의 상부에 상기 하부코어(110)의 상부방향으로 일정높이로 환형형상으로 돌출형성될 수 있다.
환형형상의 상기 돌출부(120)의 내측에 홈(121)이 형성될 수 있으며, 상기 홈(121)의 상측이 개방될 수 있다.
단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브의 상부 중앙에 상기 홀(32)을 보다 용이하게 성형할 수 있도록 하기 위해 환형형상의 상기 돌출부(120)의 높이(도 4의 H1)는 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브의 홀(32)의 높이(도 4의 H2)보다 높은 것이 좋다.
상기 하부케비티(130)는 상기 하부코어(110)의 주변의 상기 하부금형(10)의 내측에 형성될 수 있다.
도 2는 하부금형의 하부케비티에 용탕상태의 용융금속이 주입된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
상기 하부케비티(130)에는 도 2에서 보는 바와 같이 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브를 성형하기 위한 고온의 용탕상태의 용융금속(2)이 주입될 수 있다.
다음으로, 상기 상부금형(20)에는 삽입홈(210) 또는 삽입홀과 상부케비티(220)가 구비될 수 있다.
상기 삽입홈(210) 또는 상기 삽입홀은 환형형상의 상기 돌출부(120)와 마주보는 상기 상부금형(20)부위에 형성될 수 있다.
도 3은 하부금형에 상부금형이 합형된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
상기 하부금형(10)의 하부케비티(130)에 고온의 용탕상태의 용융금속(2)이 주입된 후 도 3에서 보는 바와 같이 상기 상부금형(20)은 상기 하부금형(10)과 합형될 수 있다.
상기 하부금형(10)과 상기 상부금형(20)의 합형 시 상기 삽입홈(210) 또는 상기 삽입홀의 내주면에 상기 돌출부(120)의 외주면이 접하도록 상기 돌출부(120)는 상기 삽입홈(210) 또는 상기 삽입홀에 삽입될 수 있다.
상기 상부케비티(220)는 도 2에서 보는 바와 상기 삽입홈(210) 또는 삽입홀의 외측 주변의 상기 상부금형(20)의 내측에 형성될 수 있다.
상기 하부금형(10)과 상기 상부금형(20)의 합형 시 상기 상부케비티(220)에 용탕상태의 용융금속(2)의 상부부위가 수용될 수 있다.
상기 하부금형(10)과 상기 상부금형(20)의 합형 시 상기 상부금형(20)은 용탕상태의 용융금속(2)의 상부를 상기 하부금형(10)의 하부방향으로 가압하게 되고, 이로 인해 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브의 상부에 상기 홀(32) 방향으로 수평절곡되는 내구성이 우수한 플랜지(도 7의 33)를 형성할 수 있게 된다.
상기 하부금형(10)에 1개의 상기 하부케비티(130)가 형성 및 상기 상부금형(20)에 1개의 상기 상부케비티(220)가 형성되어 1개의 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브를 성형할 수 있겠으나, 복수의 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브를 한번에 멀티성형하기 위해, 상기 하부금형(10)에 복수의 상기 하부케비티(130)가 일정간격으로 형성 및 상기 상부금형(20)에 복수의 상기 상부케비티(220)가 일정간격으로 형성되는 것이 좋다.
상기 하부금형(10)에 복수의 상기 하부케비티(130)가 일정간격으로 형성 및 상기 상부금형(20)에 복수의 상기 상부케비티(220)가 일정간격으로 형성될 경우, 도 1에서 보는 바와 같이 복수의 상기 하부케비티(130) 사이의 상기 하부금형(10)의 상부면에 상기 인접한 상기 하부케비티(130) 사이를 연결 및 용탕상태의 용융금속(2)이 통과하는 수평홈(140)이 형성될 수 있다.
상기 수평홈(140)을 통해 상기 하부금형(10)의 복수의 상기 하부케비티(130)에 정량의 용탕상태의 용융금속(2)이 충진될 수 있을 뿐만 아니라 상기 상부금형(20)이 용탕상태의 용융금속(2)을 일정한 압력으로 가압할 때 압력이 복수의 상기 하부케비티(130)에 동일하게 분산되어 복수의 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브를 정압으로 반응고 단조성형할 수 있게 된다.
도 4는 용탕상태의 용융금속이 냉각되는 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
다음으로, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 하부코어(110)의 상부방향의 상기 상부금형(20)부위에는 고온이 용탕상태의 용융금속(2)을 빠른 시간내에 냉각시키기 위한 상부냉각부(30)가 구비될 수 있다.
일예로, 상기 상부냉각부(30)는 상부냉각수순환라인으로 이루어질 수 있다.
상기 상부냉각수순환라인은 상기 상부금형(20)의 내부를 경유하면서 상기 상부금형(20)의 내부로의 냉각수 순환이동을 안내하는 호스, 파이프 등 다양한 종류로 이루어질 수 있다.
상기 상부금형(20)의 내부를 순환하는 냉각수의 냉기는 상기 하부코어(110) 및 고온의 용탕상태의 용융금속(2)으로 순차적으로 전달될 수 있다.
특히, 상기 하부금형(10)의 환형의 상기 돌출부(120)의 내측에 형성되는 상기 홈(121)으로 인해 상기 상부금형(20)의 내부를 순환하는 냉각수의 냉기와 상기 하부코어(110)의 접촉면적이 더욱 넓어질 수 있게 되고, 이로 인해 용탕상태의 용융금속(2)의 냉각효율이 더욱 향상될 수 있다.
다음으로, 상기 하부금형(10)의 하부코어(110)에는 고온의 용탕상태의 용융금속(2)을 더욱 빠른 시간내에 냉각시키기 위한 하부냉각부(40)가 구비될 수 있다.
일예로, 상기 하부냉각부(40)는 하부냉각수순환라인으로 이루어질 수 있다.
상기 하부냉각수순환라인은 상기 하부코어(110)의 내부 일측과 내부 타측을 각각 경유하면서 상기 하부코어(110)의 내부로의 냉각수의 순환이동을 안내하는 호스, 파이프 등 다양한 종류로 이루어질 수 있다.
도 5는 하부금형으로부터 상부금형과 단조제품이 탈형된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
다음으로, 상기 하부금형(10)의 하부에는 도 5에서 보는 바와 같이 상기 하부금형(10)을 일정높이로 지지하기 위한 지지부(11)가 구비될 수 있다.
상기 지지부(11)는 일예로, 지지몸체(111), 지지플레이트(112), 지지축(113)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 지지몸체(111)는 상기 하부금형(10)의 하부방향에 구비될 수 있다.
상기 지지플레이트(112)는 상기 하부금형(10)과 상기 지지몸체(111) 사이에 위치하도록 상기 하부금형(10)의 상부에 일정높이로 수평으로 볼트고정 등 다양한 방식으로 고정될 수 있다.
상기 지지축(113)은 제 1, 2지지축(113a, 113b)로 구성될 수 있다.
상기 제 1지지축(113a)은 상기 지지플레이트(112)의 일측을 수직관통한 상태로 상기 하부금형(10)의 하부 일측과 상기 지지몸체(111)의 상부 일측 사이에 수직구비될 수 있다.
상기 제 2지지축(113b)은 상기 제 1지지축(113a)와 일정간격을 유지한 상태로 상기 제 1지지축(113a)의 일측방향에 위치하도록 상기 하부금형(10)의 하부 일측과 상기 지지몸체(111)의 상부 일측 사이에 수직구비될 수 있다.
그리고, 상기 하부금형(10)으로부터 용탕상태의 용융금속(2)이 냉각되어 성형완료된 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브를 분리시키기 위한 하부이텍터부(50)가 구비될 수 있다.
상기 하부이젝터부(50)는 도 5에서 보는 바와 같이 크게, 하부이젝트핀(510)과 하부이젝트 실린더를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 하부이젝트핀(510)은 상기 하부금형(10)의 하부케비티(130)의 하부 일측 및 하부 타측에 각각 승강가능하게 구비되어 상기 상부금형(20)이 상기 하부금형(10)으로부터 탈형될 시 성형완료된 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브의 하부 일측 및 하부 타측과 접한 상태로 상승하여 상기 하부금형(10)으로부터 성형완료된 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브를 분리시킬 수 있다.
상기 하부이젝트 실린더는 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 하부이젝트핀(510)의 하단부와 연결된 상태로 상기 지지플레이트(112)의 하부 일측과 하부 타측에 각각 볼트고정 등 다양한 방식으로 수직구비되어 상기 하부이젝트핀(510)을 승강시킬 수 있다.
도 6은 상부금형으로부터 단조제품이 탈형된 상태를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
다음으로, 상기 하부금형(10)의 상부방향으로 상승하면서 상기 하부금형(10)으로부터 탈형되는 상기 상부금형(20)을 따라 상승된 성형완료된 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브를 상기 상부금형(20)으로부터 분리시키기 위한 상부이젝터부(60)가 구비될 수 있다.
상기 상부이젝터부(60)는 도 6에서 보는 바와 같이 크게, 상부이젝트핀(610), 이젝트링(620) 및 상부이젝트 실린더를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 상부이젝트핀(610)은 상기 상부금형(20)의 일측에 승강가능하게 수직구비될 수 있다.
상기 이젝트링(620)의 상부 일측은 상기 상부이젝트핀(610)의 하부에 볼트고정 등 다양한 방식으로 연결구비되어 상기 상부이젝트핀(610)을 따라 승강할 수 있다.
상기 상부이젝트 실린더는 도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 상부이젝트핀(610)의 상단부와 연결된 상태로 후술할 이젝트플레이트(640)의 상부 일측에 볼트고정 등 다양한 방식으로 수직구비되어 상기 상부이젝트핀(610)과 함께 상기 이젝트링(620)을 승강시킬 수 있다.
상기 이젝트링(620)은 상기 상부금형(20)의 하부방향으로 성형완료된 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브를 상기 상부금형(20)으로 하부방향으로 가압하여 상기 상부금형(20)으로부터 성형완료된 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브를 분리시킬 수 있다.
다음으로, 도 6에서 보는 바와 같이 상기 상부금형(20)의 상부방향에는 상기 상부금형(20)과 연결되어 상기 상부금형(20)과 함께 승강운동하는 승강프레임(21)이 구비될 수 있다.
상기 승강프레임(21)은 일예로, 승강몸체(211)와 승강축(212)으로 구성될 수 있다.
도면에서는 도시되지 않았으나, 상기 승강몸체(211)는 실린더에 의해 승강운동할 수 있고, 이때 상기 상부금형(20)은 상기 승강몸체(211)를 따라 승강운동할 수 있다.
상기 승강축(212)은 상기 이젝트플레이트(640)의 일측을 수직관통한 상태로 상기 승강몸체(211)의 하부 일측과 상기 상부금형(20)의 상부 일측 사이에 수직구비될 수 있다.
상기 상부이젝터부(60)는 상기 이젝트플레이트(640)와 압축스프링(650)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 이젝트플레이트(640)는 상기 상부금형(20)과 상기 승강몸체(211) 사이에 위치하도록 상기 상부금형(20)의 상부방향에 승강가능하게 수평구비될 수 있다.
상기 압축스프링(650)은 상기 이젝트플레이트(640)와 상기 상부금형(20) 사이에 일정간격으로 복수개로 수직구비되어 상기 상부금형(20)을 상기 상부금형(20)의 하부방향으로 탄성지지할 수 있다.
상기 이젝트링(620)이 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브를 가압하면서 상기 상부금형(20)의 하부방향으로 하강하는 과정 중에 복수의 상기 압축스프링(650)은 팽창될 수 있고, 이로 인해 상기 이젝트플레이트(640)와 상기 상부금형(20) 사이의 상하간격이 점차 넓어지면서 상기 상부금형(20) 또한 상기 이젝트링(620)을 따라 서서히 하강하여 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브 전체를 균일한 가압력으로 가압할 수 있고, 이로 인해 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브의 어느 한 부위로 가압력이 집중되지 않고 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브 전체로 가압력이 균일하게 분산될 수 있어 상기 상부금형(20)으로부터 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브를 훼손없이 안전하게 분리할 수 있다.
도 7은 멀티성형완료된 단조제품을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 8은 복수의 단조제품으로부터 어느 하나의 단조제품이 분리된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이 복수개로 한번에 멀티성형된 단조제품(3)을 이룰 수 있는 휠허브는 일정간격으로 절단되어 개별제품화될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은 상기 하부금형(10)의 하부코어(110)의 상부면과 상기 상부금형(20)의 하부면이 서로 접하지 않은 상태로 상기 상부금형(20)이 용탕상태의 용융금속(2)을 균일한 압력으로 가압하여 물성이 우수한 휠허브 등의 단조제품(3)을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 상기 하부금형(10)의 하부코어(110)의 상부에 상부방향으로 돌출형성되는 돌출부(120)와, 상기 상부금형(20)에 형성되어 상기 돌출부(120)가 삽입되는 삽입홈(210) 삽입홀을 통해 홀(32)이 형성된 물성이 우수한 휠허브 등의 단조제품(3)을 제조할 수 있어 휠허브 등의 단조제품(3)에 홀(32)을 후가공형성할 필요가 없어 제조시간이 현저히 단축 및 제조원가가 절감될 수 있는 이점이 있다.
3; 단조제품, 10; 하부금형,
20; 상부금형.

Claims (12)

  1. 용탕단조의 방법으로 홀이 형성된 단조제품을 성형하기 위한 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치에 관한 것으로서,
    하부코어와, 상기 하부코어의 상부에 상기 단조제품의 홀의 높이보다 높은 높이로 상기 하부코어의 상부방향으로 돌출형성되는 돌출부와, 상기 하부코어의 주변에 형성되어 상기 단조제품을 성형하기 위한 용탕이 주입되는 하부케비티가 구비되는 하부금형과;
    상기 돌출부와 마주보는 부위에 형성되고 내주면에 상기 돌출부의 외주면이 접하도록 상기 돌출부가 삽입되는 삽입홈 또는 삽입홀과, 상기 삽입홈 또는 삽입홀의 주변에 형성되는 상부케비티가 구비되고, 상기 하부금형과 합형되는 상부금형;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부금형의 돌출부는 환형형상으로 형성되고,
    환형형상의 상기 돌출부의 내측에 상측이 개방된 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 하부코어의 상부방향의 상기 상부금형 부위에 상기 용탕을 냉각하기 위한 상부냉각부가 구비되는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 상부냉각부는 상기 하부코어의 상부방향의 상기 상부금형의 내부로의 냉각수의 순환이동을 안내하는 상부냉각수순환라인으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 하부코어에 상기 용탕을 냉각하기 위한 하부냉각부가 구비되는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 하부냉각부는 상기 하부코어의 내부로의 냉각수의 순환이동을 안내하는 하부냉각수순환라인으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 하부금형에 상기 하부케비티가 일정간격으로 복수형성되고, 상기 하부금형의 상부면에 인접한 상기 하부케비티 사이를 연결하는 수평홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 하부금형으로부터 성형완료된 단조제품을 분리시키기 위한 하부이젝터부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 하부이젝터부는 상기 하부금형에 승강가능하게 구비되는 하부이젝트핀과;
    상기 하부이젝트핀을 승강시키는 하부이젝트 실린더;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 상부금형으로부터 성형완료된 단조제품을 분리시키기 위한 상부이젝터부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 상부이젝터부는 상기 상부금형에 승강가능하게 구비되는 상부이젝트핀과;
    상기 상부이젝트핀의 하부에 구비되어 상기 상부이젝트핀을 따라 승강하는 이젝트링과;
    상기 상부이젝트핀과 함께 상기 이젝트링을 승강시키는 상부이젝트 실린더;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 상부이젝터부는 상기 상부금형의 상부방향에 승강가능하게 구비되는 이젝트플레이트와;
    상기 이젝트플레이트와 상기 상부금형사이에 구비되어 상기 상부금형을 상기 상부금형의 하부방향으로 탄성지지하는 압축스프링;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홀성형이 가능한 반응고 단조성형장치.
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