KR102182895B1 - 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원심주조법을 이용하여 무한궤도의 아이들러 림을 주조하는 제조장치에 관한 것으로서, 상부가 개방된 회전체 형상으로서, 내주 면에서 주입되는 주물을 원심력으로 상기 아이들러 림의 외측 단면을 주조하는 외측 금형과, 상기 아이들러 림의 내측 단면을 주조하는 내측 금형으로 구성되는 주조부와, 상기 주조부의 하측에 위치하여 상기 외측 금형 내주 면의 주물이 주조되도록 상기 주조부를 회전시키는 회전 구동부, 상기 주조부의 일 측에 위치하여 상기 내측 금형을 상·하 및 수평으로 이동시키는 수직 구동부 및 수평 구동부로 구성되는 구동부와, 사각 프레임으로 형성되어, 일 측에는 상기 주조부가 위치하고 일 측에는 상기 구동부가 위치하며 상기 주조부의 상부에는 주물 주입구가 구성되는 샤시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치에 관한 것이다.
따라서 본 발명은 제조공정이 간단하고 손실률이 적고, 미량원소 함량을 조절할 수 있으며, 회전수를 가변하여 주조 품질을 향상할 수 있는 아이들러 림 제조장치를 제공할 수 있다.
따라서 본 발명은 제조공정이 간단하고 손실률이 적고, 미량원소 함량을 조절할 수 있으며, 회전수를 가변하여 주조 품질을 향상할 수 있는 아이들러 림 제조장치를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 금형에 주물을 주입하고 상기 주물을 롤 포징하는 원심주조법을 이용하여 아이들러 림을 제조하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 각종 건설용 장비 또는 군사용 장비에는 험지 이동수단으로 무한궤도를 널리 이용한다. 상기 무한궤도는 구동축과 종동축을 잇는 띠 형상의 트랙에 의해 동력이 전달된다.
아이들러는 상기 종동축의 휠로서 상기 벨트의 장력을 유지하기 위한 스프링 장치와 함께 트랙을 지지하며, 트랙롤러 및 스프로켓과 함께 조립되어 장비의 중요한 역할을 한다.
본 발명은 상기 아이들러를 제조하기 위한 것으로, 더욱 구체적으로는 아이들러의 원형 회전면인 림(Rim)을 제조하는 장치에 관한 것이다.
종래의 아이들러 림은 긴 형상의 모재를 압연하여 이를 원형으로 말아 양단을 용접하거나, 원형 절단 모재를 여러 차례 가열 및 단조 공정을 통하여 내경 확장 및 원형 크기의 최종제품을 성형한다. 이와 같은 제조방법은 가열, 단조, 피어싱, 가열, 1차 롤 포징, 가열, 2차 롤 포징, 냉각 단계를 거치게 됨으로서, 소재의 가공 손실률이 높고, 열 사용량이 많아 가격경쟁력이 떨어진다.
본 발명에서는 주조품의 기계적 성질을 고려하여 주강(鑄鋼)을 직접 주조하는 원심주조법으로 소재의 가공손실이 적고 경제적인 제품을 제조하고자 한다. 상기 원심주조법은 용융금속을 주입 응고시킬 때 주형을 고속으로 회전하여 그 원심력을 이용하는 것으로서 용융금속이 주형 내에 고속으로 유입 분포되어 유동성이 좋고, 조직이 치밀하고 기공 발생이 없는 장점을 가지고 있다.
본 발명은 상기 원심주조법을 이용하여 무한궤도의 아이들러 림을 주조하는 제조장치에 관한 것으로서, 종래 발명의 문제점을 개선하고 품질이 우수하고 생산성이 높은 아이들러 림 제조장치를 제공하고자 한다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 주조부, 구동부, 샤시부를 포함하여 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 주조부는 다시 외측 금형과, 내측 금형으로 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 외측 금형은 상부가 개방된 회전체 형상으로서, 내주 면에서 주입되는 주물을 원심력으로 상기 아이들러 림의 외측 단면을 주조하도록 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 외측 금형은 성형된 주조품의 배출이 쉽도록 내주 구배 면을 중심으로 상·하가 분리되는 상부 금형과 하부 금형으로 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 상부 금형과 하부 금형은 결합 면이 단차지도록 형성되어 주물 작업을 할 때는 회전력에 의해 원심력이 발생되는 주물이 안전하게 내주 면에 밀압되도록 하며, 주조품 분리 시에는 상기 상부 금형을 분리하여 주조품이 용이하게 배출할 수 있도록 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 하부 금형은 주입되는 주물의 하부 누출을 방지하기 위하여 하부판이 더 형성되고, 상기 하부 금형의 외주연에는 상기 회전 구동부의 회전판에 볼트 체결될 수 있도록 다수 개의 체결공이 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 내측 금형은 상기 아이들러 림의 내측 단면을 주조하도록 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 내측 금형은 상기 아이들러 림의 내측 단면형상과 동일한 회전체로 구성되는 롤러와 상기 롤러의 중심부를 관통하며 상기 롤러가 회전하도록 구성되는 회전 베어링이 포함되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 구동부는 회전 구동부와 수직 구동부 및 수평 구동부로 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회전 구동부는 상기 주조부의 하측에 위치하여 상기 외측 금형 내주 면의 주물이 주조되도록 회전판에 체결되어있는 상기 주조부를 회전시키도록 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 회전 구동부는 상기 회전판이 결합되는 샤프트와 인버터를 이용하여 회전수를 가변하는 회전 모터로 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 구동부의 상기 수직 구동부는 상기 주조부의 일 측에 위치하여 상기 내측 금형을 상·하로 이동시키도록 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 수평 구동부는 상기 내측 금형의 롤러가 상기 외측 금형의 내부에서 롤 포징을 위한 수평운동을 하도록 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 수직 구동부 및 수평 구동부는 다수 개의 수직 실린더 및 수평 실린더를 이용하여 주조부의 외부에 대기 중인 내측 금형의 롤러를 상기 주조부의 외측 금형의 내측까지 이동하고, 롤 포징을 위하여 수평운동을 하도록 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 샤시부는 사각 프레임으로 형성되어 일 측에는 상기 주조부가 위치하고, 일 측에는 상기 구동부가 위치하도록 구성되는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 특징은, 주조부, 구동부, 샤시부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 다른 특징은, 상기 주조부는 외측 금형과 내측 금형으로 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은, 상기 외측 금형은 상부가 개방된 회전체 형상으로서 내주 면에서 주입되는 주물을 원심력으로 상기 아이들러 림의 외측 단면을 주조하도록 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은, 상기 외측 금형은 성형된 주조품의 배출이 쉽도록 내주 구배 면을 중심으로 상·하가 분리되는 상부 금형과 하부 금형으로 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은, 상기 하우징은, 상기 상부 금형과 하부 금형은 결합 면이 단차지도록 형성되어 주물 작업을 할 때는 회전력에 의해 원심력이 발생되는 주물이 안전하게 내주 면에 밀압되도록 하며, 주조품 분리 시에는 상기 상부 금형을 분리하여 주조품이 용이하게 배출할 수 있도록 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은, 상기 하부 금형은 주입되는 주물의 하부 누출을 방지하기 위하여 하부판이 더 형성되고, 상기 하부 금형의 외주연에는 상기 회전 구동부의 회전판에 볼트 체결될 수 있도록 다수 개의 체결공이 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은, 상기 내측 금형은 상기 아이들러 림의 내측 단면을 주조하도록 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은, 상기 내측 금형은 상기 아이들러 림의 내측 단면형상과 동일한 회전체로 구성되는 롤러와, 상기 롤러의 중심부를 관통하며 상기 롤러가 회전하도록 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은, 상기 구동부는 회전 구동부와 수직 구동부 및 수평 구동부로 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은, 상기 회전 구동부는 상기 주조부의 하측에 위치하여 상기 외측 금형 내주 면의 주물이 주조되도록 회전판에 체결되어있는 상기 주조부를 회전시키도록 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은, 상기 회전 구동부는 상기 회전판이 결합되는 샤프트와 인버터를 이용하여 회전수를 가변하는 회전 모터로 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은, 구동부의 상기 수직 구동부는 상기 주조부의 일 측에 위치하여, 상기 내측 금형을 상·하로 이동시키도록 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은, 상기 수평 구동부는, 상기 내측 금형의 롤러가 상기 외측 금형의 내부에서 롤 포징을 위한 수평운동을 하도록 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은,상기 수직 구동부 및 수평 구동부는 다수 개의 수직 실린더 및 수평 실린더를 이용하여 주조부의 외부에 대기 중인 내측 금형의 롤러를 상기 주조부의 외측 금형의 내측까지 이동하고, 롤 포징을 위하여 수평운동을 하도록 구성된다.
본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 또 다른 특징은,상기 샤시부는 사각 프레임으로 형성되어, 일 측에는 상기 주조부가 위치하고 일 측에는 상기 구동부가 위치하도록 구성된다.
이상에서와 같은 먼저, 먼저, 본 발명의 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치는, 외측 금형과 내측 금형으로 형성된 주조부에 주물을 주입하여 롤 포징 방법으로 주조한다. 따라서 소재를 이용한 단조법에 비해 제조공정을 단순화할 수 있으며, 소재 손실률을 최소화하여 경제적이다.
그리고 소재를 사용할 경우 함유된 미량원소의 제한성으로 생산품도 단조로울 수 있으나, 본 발명은 소재를 사용하지 않고 주물을 주조함으로 함유되는 미량원소 함량을 조절할 수 있어 다양한 제품을 생산할 수 있다.
또한, 본 발명의 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치는, 외측 금형의 회전수를 가변할 수 있도록 구성하였다. 따라서 회전력을 높여 주입된 주물을 내주 면에 원심력으로 가압할 때와 내측에서 롤러를 이용하여 주조할 때의 회전수를 각각 달리하여 제품의 품질을 향상할 수 있다.
또한, 본 발명의 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 외측 금형을 상·하 분리형으로 구성하였다. 따라서 주조된 주물품의 분리 및 탈거가 용이하고 금형 내부 정비가 용이한 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 내측 금형의 롤러는 회전하도록 구성하였다. 따라서 상기 롤러와 주물의 마찰을 최소화하여 주조 표면이 양호한 제품을 생산할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제조장치에서는 주강(鑄鋼)을 소재로 하여 아이들러 림을 제조한다. 따라서 주철을 이용하여 제조되는 주조품에 비해 기계적 성질 및 표면 조도가 좋은 제품을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 입체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 주조부의 입체 사시도이다.
도 3은 본 발명의 상기 주조부의 외측 금형을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 상기 외측 금형에서 주조되는 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 상기 주조부의 내측 금형을 나타내는 입체 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 구동부의 수직 및 수평 구동부(a)와 회전 구동부(b)를 나타내는 입체 사시도이다.
도 7은 본 발명의 내측 금형이 수직 및 수평 구동부에 의해 외측 금형으로 진입하는 모습이다.
도 2는 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 주조부의 입체 사시도이다.
도 3은 본 발명의 상기 주조부의 외측 금형을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 상기 외측 금형에서 주조되는 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 상기 주조부의 내측 금형을 나타내는 입체 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 구동부의 수직 및 수평 구동부(a)와 회전 구동부(b)를 나타내는 입체 사시도이다.
도 7은 본 발명의 내측 금형이 수직 및 수평 구동부에 의해 외측 금형으로 진입하는 모습이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 군사용 장비 및 건설용 장비의 이동장치인 무한궤도의 종동축에 결합되는 아이들러를 제조하기 위한 것으로, 더욱 구체적으로는 상기 아이들러의 원형회전면인 림(Rim)을 제조하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 아이들러 림은 긴 형상의 모재를 압연하여 이를 원형으로 말아 양단을 용접하거나, 원형 절단 모재를 여러 차례 가열 및 단조 공정을 통하여 내경 확장 및 원형 크기의 최종제품을 성형한다. 이와 같은 제조방법은 가열, 단조, 피어싱, 가열, 1차 롤 포징, 가열, 2차 롤 포징, 냉각 단계를 거치게 됨으로서, 소재의 가공 손실률이 높고, 열 사용량이 많아 가격경쟁력이 낮아진다.
본 발명은 주물을 직접 주조하는 원심주조법을 이용하여 무한궤도의 아이들러 림을 주조하는 제조장치에 관한 것으로서, 종래 발명의 문제점을 개선한 아이들러 림 제조장치를 제공하고자 한다.
상기 원심주조법은 용융금속을 주입 응고시킬 때 주형을 고속으로 회전하여 그 원심력을 이용하는 것으로서 용융금속이 주형내에 고속으로 유입 분포되어 유동성이 좋고, 조직이 치밀하고 기공 발생이 없는 장점이 있다.
상기 원심주조법에 따라 제조되는 본 발명에 따라 제조되는 아이들러 림의 소재는, 주철(鑄鐵) 또는 주강(鑄鋼)이 사용되나, 주철은 취성이 강한 기계적 성질을 가지며 표면이 거칠게 주조되는 점을 고려하여 본 발명에서는 기계적 성질이 우수하고 표면 조도가 좋은 주강을 사용하여 주조품을 제조하고자 한다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 입체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 주조부의 입체 사시도이고, 도 3은 본 발명의 상기 주조부의 외측 금형을 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 상기 외측 금형에서 주조되는 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 상기 주조부의 내측 금형을 나타내는 입체 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 구동부의 수직 및 수평 구동부(a)와 회전 구동부(b)를 나타내는 입체 사시도이고, 도 7은 본 발명의 내측 금형이 수직 및 수평 구동부에 의해 외측 금형으로 진입하는 모습이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명은 원심주조법을 이용하여 무한궤도의 아이들러 림을 주조하는 제조장치에 관한 것으로서, 주조부(100), 구동부(200), 샤시부(300)를 포함하여 구성된다.
도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 상기 주조부(100)는, 다시 외측 금형(110)과, 내측 금형(120)으로 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치 주조부(100)의 상기 외측 금형(110)은, 상부가 개방된 회전체 형상으로서, 내주 면에서 주입되는 주물을 원심력으로 상기 아이들러 림의 외측 단면을 주조하도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 외측 금형(110)은, 성형된 주조품의 배출이 쉽도록 내주 구배 면을 중심으로 상·하가 분리되는 상부 금형(111)과 하부 금형(112)으로 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 상부 금형(111)과 하부 금형(112)에는 결합 면(114)형성되며, 상기 결합 면(114)은 단차지도록 형성된다. 상기 단차진 결합면은 주물 작업을 할 때는 회전력에 의해 원심력이 발생되는 주물이 안전하게 내주 면에 밀압되도록 하며, 주조품 분리 시에는 상기 상부 금형(111)을 분리하여 주조품을 용이하게 배출할 수 있도록 구성된다.
또한, 본 발명의 상기 하부 금형(112)은, 주입되는 주물의 하부 누출을 방지하기 위하여 하부판(116)이 더 형성되고, 상기 하부 금형(112)의 외주연에는 상기 회전 구동부(210)의 회전판(213)에 볼트 체결될 수 있도록 다수 개의 체결공(도면부호 미부여)이 구성된다.
이때, 상기 상부 금형(111)과 하부 금형(112)은, 주조 시에는 다수 개의 잠금쇠(113)에 의해 상하 결합이 이루어지고, 내부의 주물 용액이 원심력에 의해 밖으로 유출되지 않도록 커버(115)가 형성되고, 주조가 완료되면 상기 잠금쇠(113) 및 커버(115)를 분해하여 상부 금형(111)을 분리하고 주조품을 배출하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치 주조부(100)의 상기 내측 금형(120)은, 상기 아이들러 림의 내측 단면을 주조하도록 구성된다.
또한, 이러한 본 발명의 상기 내측 금형(120)은, 상기 아이들러 림의 내측 단면형상과 동일한 회전체로 구성되는 롤러(121)와, 상기 롤러(121)의 중심부를 관통하며, 상기 롤러(121)가 회전하도록 구성되는 회전 베어링(123)이 포함되는 샤프트(122)로 구성된다.
이때, 상기 롤러(121)는 상기 샤프트(122)에 결합되어 상기 외측 금형(110)이 회전력에 의해 함께 회전하면서 롤 포징(Roll forging) 하도록 구성하여 주조품의 표면 조도를 향상하는 역할을 한다.
또한, 본 발명은 상기 롤러(121)를 회전하도록 구성함으로서 롤러(121)의 내구력이 향상되도록 한다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 상기 구동부(200)는, 회전 구동부(210)와, 수직 구동부(220) 및 수평 구동부(230)로 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치 구동부(200)의 상기 회전 구동부(210)는, 상기 주조부(100)의 하측에 위치하여 상기 외측 금형(110) 내주 면의 주물이 주조되도록 회전판(213)에 체결되어있는 상기 주조부(100)를 회전시키도록 구성된다.
이러한 본 발명의 상기 회전 구동부(210)는, 상기 회전판(213)이 결합되는 샤프트(214)와, 상기 회전판을 회전 구동하는 회전 모터(211)를 포함해서 구성된다.
이때, 본 발명의 상기 회전 모터(211)는, 인버터(미도시)를 이용하여 회전 구동부(210)의 회전수를 가변할 수 있다. 상기 회전 구동부(210)의 회전수는 크게 3단계로 나눈다. 제1단계는 용탕 상태의 주물을 주입하여 외측 금형의 내주 면에 밀압시키기 위하여 1,200 ~ 1,500rpm으로 구성하며, 제2단계는 주물의 포함된 불순물 및 기포 배출을 위하여 800 ~ 1,200rpm을 유지하도록 구성되며, 제3단계는 내측 금형(120)의 롤(121)을 이용하여 주물을 롤 포징할 수 있도록 500rpm 이하의 상태를 유지하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치 구동부(200)의 상기 수직 구동부(220)는, 상기 주조부의 일 측에 위치하여, 상기 내측 금형(120)을 상·하로 이동시키도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치 구동부(200)의 상기 수평 구동부(230)는, 상기 내측 금형(120)의 롤러(121)가 상기 외측 금형(110)의 내부에서 롤 포징을 위한 수평운동을 하도록 구성된다.
이때, 본 발명의 상기 수직 구동부(220) 및 수평 구동부(230)는, 다수 개의 수직 실린더(221) 및 수평 실린더(231)를 이용하여 주조부(100)의 외부에 대기 중인 내측 금형(120)의 롤러(121)를 상기 주조부(100)의 외측 금형(110)의 내측까지 이동하고, 롤 포징을 위하여 수평운동을 하도록 구성된다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 상기 샤시부(300)는, 사각 프레임(310)으로 형성되어, 일 측에는 상기 주조부(100)가 위치하고, 일 측에는 상기 구동부(200)가 위치하도록 구성된다.
이러한 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치의 상기 샤시부(300)에는, 상기 주조부(100)에 주물을 주입하는 주물 주입기(10.2)가 설치되도록 프레임(310)이 구성된다.
도 7을 참조하여 설명하면, 이러한 구성의 본 발명의 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치는 다음과 같이 작동한다.
1. 금형(외측 금형)의 조립
- 외측 금형의 하부 금형(112)을 회전 구동부의 회전판 위에 볼트 결합한다.
- 외측 금형의 상부 금형(111)을 상기 하부 금형(112)에 결합하여 조립한다.
이때, 상기 하부 금형(112)의 외주연에 있는 다수 개의 잠금쇠(113)을 이용하여 상부 금형(111)와 하부 금형(112)을 체결하고, 상기 상부 금형(111) 내측에 커버(115)를 결합하여 외측 금형(110)을 조립을 완성한다.
2. 주조
- 회전 구동부(210)의 회전력으로 상기 주조부(100)의 외측 금형(110)를 회전시킨다.
- 주물 주입기(10.2)를 통하여 일정량의 주물 용액을 외측 금형(110)의 내측에 공급한다.
이때, 상기 주물은 약 1,650℃에서 출탕 되며, 금형에 주입되면 1,400 ~ 1,550℃의 용융상태로서, 회전 구동부는 1,000 ~ 1,500rpm으로 회전되면서 주물 내의 불순물 및 기포가 제거된다.
- 원심력에 의해 주물 용액이 외측 금형(110)의 내측 내주 면에 위치하면, 수직 구동부(220) 및 수평 구동부(230)의 상·하 및 수평 동작으로 내측 금형(120)의 롤러(121)가 상기 외측 금형(110)의 상부를 통하여 진입한다.
이때, 상기 주물의 온도가 약 800℃이상에서 롤 포징이 시작되며 회전 구동부는 약 500rpm 이하의 상태가 유지된다.
- 상기 롤러(121)가 상기 외측 금형(110) 내주 면에 있는 주물 용액을 수평으로 밀압하여 주조품(10.1)이 성형된다.
- 단조가 완료되면, 상기 롤러(121)는 상기 외측 금형(110)의 상부를 통하여 진출한다.
이때, 공랭식 냉각장치(미도시)를 이용하여 금형 및 주조품의 온도를 낮추는 작업을 한다.
3. 주조품의 배출
- 상부 금형(111)의 외주연에 있는 체결된 다수 개의 잠금쇠(113)를 해제한다.
- 커버(115) 및 상부 금형(111)을 해체한다.
- 성형된 주조품을 배출한다.
4. 검사 및 가공
- 주조품의 상태를 검사한다.
- 림의 규격에 맞도록 가공하면 본 발명에 따라 제조되는 아이들러 림이 완성된다.
이와 같은 본 발명에 따른 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치(10)는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.
먼저, 본 발명의 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치(10)는, 외측 금형과 내측 금형으로 형성된 주조부에 주물을 주입하여 롤 포징 방법으로 주조한다.
따라서 소재를 이용한 단조법에 비해 제조공정을 단순화할 수 있으며, 소재 손실률을 최소화하여 경제적이다.
그리고 소재를 사용할 경우 함유된 미량원소의 제한성으로 생산품도 단조로울 수 있으나, 본 발명은 소재를 사용하지 않고 주물을 주조함으로 함유되는 미량원소 함량을 조절할 수 있어 다양한 제품을 생산할 수 있다.
또한, 본 발명의 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치(10)는, 외측 금형의 회전수를 가변할 수 있도록 구성하였다.
따라서 회전력을 높여 주입된 주물을 내주 면에 원심력으로 가압할 때와 내측에서 롤러를 이용하여 주조할 때의 회전수를 각각 달리하여 제품의 품질을 향상할 수 있다.
또한, 본 발명의 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치(10)의 외측 금형을 상·하 분리형으로 구성하였다.
따라서 주조된 주물품의 분리 및 탈거가 용이하고 금형 내부 정비가 용이한 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치(10)의 내측 금형의 롤러는 회전하도록 구성하였다.
따라서 상기 롤러와 주물의 마찰을 최소화하여 주조 표면이 양호한 제품을 생산할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제조장치에서는 주강(鑄鋼)을 소재로 하여 아이들러 림을 제조한다.
따라서 주철을 이용하여 제조되는 주조품에 비해 기계적 성질 및 표면 조도가 좋은 제품을 제조할 수 있다.
10 : 아이들러 림 제조장치
10.1 : 주조품
10.2 : 주물 주입기
100 : 주조부
110 : 외측 금형
111 : 상부 금형
112 : 하부 금형
113 : 잠금쇠
114 : 결합면
115 : 커버
116 : 하부판
120 : 내측 금형
121 : 롤러
122 : 샤프트
123 : 회전 베어링
200 : 구동부
210 : 회전 구동부
211 : 회전 모터
213 : 회전판
214 : 샤프트
220 : 수직 구동부
221 : 수직실린더
230 : 수평 구동부
231 : 수평 실린더
300 : 샤시부
310 : 프레임
10.1 : 주조품
10.2 : 주물 주입기
100 : 주조부
110 : 외측 금형
111 : 상부 금형
112 : 하부 금형
113 : 잠금쇠
114 : 결합면
115 : 커버
116 : 하부판
120 : 내측 금형
121 : 롤러
122 : 샤프트
123 : 회전 베어링
200 : 구동부
210 : 회전 구동부
211 : 회전 모터
213 : 회전판
214 : 샤프트
220 : 수직 구동부
221 : 수직실린더
230 : 수평 구동부
231 : 수평 실린더
300 : 샤시부
310 : 프레임
Claims (5)
- 원심주조법을 이용하여 무한궤도의 아이들러 림을 주조하는 제조장치에 관한 것으로서,
상부가 개방된 회전체 형상으로서, 내주 면에서 주입되는 주물을 원심력으로 상기 아이들러 림의 외측 단면을 주조하는 외측 금형(110)과, 상기 아이들러 림의 내측 단면을 주조하는 내측 금형(120)으로 구성되는 주조부(100);
상기 주조부(100)의 하측에 위치하여 상기 외측 금형(110) 내주 면에서 주물이 주조되도록 상기 주조부의 회전수(rpm)를 가감할 수 있도록 구성되는 회전 구동부(210)와, 상기 주조부의 일 측에 위치하여, 상기 내측 금형(120)을 상·하 및 수평 이동시키는 수직 구동부(220) 및 수평 구동부(230)로 구성되는 구동부(200);
사각 프레임(310)으로 형성되어, 일 측에는 상기 주조부(100)가 위치되고, 일 측에는 상기 구동부(200)가 위치되며, 상기 주조부의 상부에는 주물 주입기(10.2)가 설치되는 샤시부(300);를 포함하며,
상기 외측 금형(110)은, 성형된 주조품의 이탈이 쉽도록 내주 구배 면을 중심으로 상·하가 분리되는 상부 금형(111)과 하부 금형(112)으로 구성되며, 상기 상부 금형(111)과 하부 금형(112)에는, 단차지는 결합 면(114)이 형성되며,
상기 내측 금형(120)은, 상기 아이들러 림의 내측 단면형상과 동일한 회전체로 구성되는 롤러(121)와, 상기 롤러(121)의 중심부를 관통하며, 상기 롤러가 회전하도록 구성되는 샤프트(122)를 포함하며,
상기 회전수(rpm)는, 상기 외측 금형의 내주 면에 밀압시키기 위하여 1,200 ~ 1,500rpm을 유지하는 제1단계와, 불순물 및 기포 배출을 위하여 800 ~ 1,200rpm을 유지하는 제2단계와, 내측 금형(120)의 롤(121)을 이용하여 롤 포징할 수 있도록 500rpm 이하의 상태를 유지하는 제3단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치. - 삭제
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| KR1020200099537A KR102182895B1 (ko) | 2020-08-08 | 2020-08-08 | 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치 |
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| KR1020200099537A KR102182895B1 (ko) | 2020-08-08 | 2020-08-08 | 원심주조법을 이용한 아이들러 림 제조장치 |
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2020
- 2020-08-08 KR KR1020200099537A patent/KR102182895B1/ko active IP Right Grant
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