KR102193625B1 - Integral core for casting common wheel hubs - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공용 휠 허브 주조용 일체형 중자에 관한 것으로, 더 자세하게는 유사 엔진배기량과 차중을 간는 차량의 차축에 설치되는 휠 허부의 링형 본체의 내주면에 다수의 성형스터브가 일체로 형성하는 것에 의해 생산성 향상과 원가절감을 도모할 수 있는 것에 관한 것이다.The present invention relates to an integral core for casting a common wheel hub, and in more detail, productivity by forming a plurality of forming stubs integrally on the inner circumferential surface of the ring-shaped body of the lower portion of the wheel installed on the axle of a vehicle between similar engine displacement and vehicle weight. It is about improving and reducing costs.
도 1은 차량용 차축의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a vehicle axle.
일반적으로 차량용 차축(Axle)은 차륜을 회전시키기 위해 사용되는 중심축으로, 엔진에세 발생되고 트랜스미션을 거쳐 변속된 회전동력을 차륜에 전달하고, 차량의 중량을 분담하는 역할을 한다.In general, an axle for a vehicle is a central axis used to rotate a wheel, and transmits rotational power generated by an engine and shifted through a transmission to the wheel, and shares the weight of the vehicle.
차량용 차축은 바디(Body) 및 휠 허브(Wheel Hub), 로터 디스크(Rotor Disk), 캘리퍼(Caliper) 등으로 구성되는데, 그중에서 휠 허브는 바디의 양단에 베어링으로 연결되어 브레이크 드럼이 회전하도록 지지하는 역할을 한다.Vehicle axle consists of a body, wheel hub, rotor disk, caliper, etc., of which the wheel hub is connected to both ends of the body by bearings to support the rotation of the brake drum. Plays a role.
차량마다 별도로 차축에 설치되는 휠 허브를 설계하여 차량마다 각각에 적합한 휠 허브를 사용하던 것을 유사한 엔진배기량과 차중량이 유사한 경우에 예를 들면, 덤프트럭 9톤과 10톤의 경우 휠 허브를 공용으로 사용하고자 하는 요구가 있다. Wheel hubs that are separately installed on the axles for each vehicle are designed to use a suitable wheel hub for each vehicle.When the engine displacement and vehicle weight are similar, for example, 9 tons of dump trucks and 10 tons of wheel hubs are shared. There is a request to use it.
유사한 엔진배기량과 차중량을 갖는 경우 휠 허브를 공용으로 사용하려면, 작은 용량의 차량용 휠 허브에 비하여 형상이 증가하고, 큰 용량의 차량용 휠 허브에 비하여는 형상이 감소하도록 설계되는데 휠 허브를 덤프트럭 9톤과 10톤의 휠 허브를 공용으로 사용하고자 하는 경우 공용의 휠 허브는 덤프트럭 9톤용 휠 허브보다 리브의 길이가 긴 형상을 갖어야 한다.In the case of similar engine displacement and vehicle weight, if the wheel hub is to be used in common, the shape is increased compared to the wheel hub for a vehicle with a small capacity, and the shape is designed to decrease compared to the wheel hub for a vehicle with a large capacity. In the case of shared use of 9 ton and 10 ton wheel hubs, the common wheel hub must have a longer rib length than the 9 ton dump truck wheel hub.
휠 허브는 주로 주조방식으로 제조되며, 주조 공정시 우수한 내부건전성을 확보하기 위한 방안설계 및 높은 기계적 성질을 만족하기 위한 제조기술 등이 요구된다.Wheel hubs are mainly manufactured by a casting method, and a plan design for securing excellent internal soundness and manufacturing technology to satisfy high mechanical properties are required during the casting process.
본 발명이 관계하는 중자(Core)는 제품에 중공부를 만들기 위하여 주형과 별도로 만들어서 주형의 중공부에 끼워넣는 중심 보조주형을 의미한다.The core to which the present invention is concerned means a central auxiliary mold that is made separately from the mold and inserted into the hollow part of the mold in order to make a hollow part in the product.
중자는 주형과 마찬가지로 주물사(moulding sand)를 원료로 하되, 특히 주형 내부에 수용되어 주탕(注湯) 시 주위가 용탕(熔湯)으로 포위되므로 고온에 접하게 되며, 응고 시에는 탕의 수축에 의하여 현저히 압축되므로 내화성, 내압성이 모두 크고 특별히 통기성이 풍부할 필요가 있다.The core is made of molding sand as in the mold. Especially, it is accommodated inside the mold and is surrounded by molten metal when pouring, so it comes into contact with high temperatures. Since it is remarkably compressed, both fire resistance and pressure resistance need to be large and particularly rich in breathability.
또한, 주탕 시 탕의 충격에 의하여 파괴되지 않을 만한 점결성을 가져야 하므로 이와 같은 여러가지의 특성의 요구에 따라 중자의 성형에는 코어용사(core sand)라는 특수한 주물사가 이용된다.In addition, since it has to have a caking property that is not destroyed by the impact of the hot water during pouring, a special casting sand called core sand is used for the molding of the core in accordance with the demands of such various characteristics.
중자의 성형을 위해서는 중자성형용 금형에 코어용사를 삽입시킨 후 가압 및 가열하여 소정의 형상으로 성형한 다음 필요에 따라 표면에 코어픽스(corefix)를 도포하여 다수개 적층시켜 일체화시켜 제조되는 중자 어셈블리의 형태로 사용한다.Core assembly manufactured by inserting core thermal spray into a core molding mold, pressing and heating to form a predetermined shape, and then applying a corefix to the surface as necessary, laminating a plurality of cores and integrating them. It is used in the form of.
한편, 차량용 차축의 휠 허브는 외주에 다수의 리브가 방사상으로 형성되는형태를 가질 수 있고, 이러한 형태의 휠 허브를 주조할 때에는 중자(Core)를 사용하게 된다.Meanwhile, a wheel hub of a vehicle axle may have a shape in which a plurality of ribs are radially formed on the outer periphery, and a core is used when casting this type of wheel hub.
도 2는 휠 허브 주조용 사형몰드의 구성도이다.2 is a block diagram of a sand mold for casting a wheel hub.
본 발명이 관계하는 휠 허브 주조용 중자는 휠 허브의 외주에 다수의 리브를 방사상으로 성형할 수 있도록 하는 것으로, 도 2와 같이 하부 주형(10)의 중심 부위에 설치된다.The core for casting a wheel hub to which the present invention relates is to be capable of radially forming a plurality of ribs on the outer circumference of the wheel hub, and is installed at the center of the
도 2에서 도면부호 20은 중자이고, 30은 상부 주형이다.In Fig. 2,
하기의 특허문헌 1에는 브레이크 허브 주조용 사형몰드가 개시되어 있고, 하기의 특허문헌 2에는 실린더헤드 주조용 워터자켓 중자가 개시되어 있다.A sand mold for casting a brake hub is disclosed in Patent Literature 1 below, and a water jacket core for cylinder head casting is disclosed in Patent Literature 2 below.
특허문헌 1의 브레이크 허브 주조용 사형몰드는 본 출원인의 선출원발명으로, 중자에서 발생되는 가스를 외부로 원활히 배출시켜 제품 불량율을 최소화할 수 있는 것이다.The sand mold for casting the brake hub of Patent Document 1 is a previously applied invention of the present applicant, and is capable of minimizing the product defect rate by smoothly discharging gas generated from the core to the outside.
특허문헌 1의 브레이크 허브 주조용 사형몰드는 정반의 상부면에 안착되고, 브레이크 허브의 하부 형상과 대응되는 하부 캐비티가 형성되는 하부 몰드; 하부 몰드의 하부 캐비티 내에 안착되는 링형상의 언더컷 성형용 중자와; 브레이크 허브의 상부 형상과 대응되는 상부 캐비티가 형성되고 상부 캐비티 내에 용탕을 주입하기 위한 탕구가 구비되는 상부 몰드;로 구성되고, 하부 캐비티의 면 중 중자가 안착되는 미성형면에 하부 몰드의 바닥면으로 관통형성되는 가스배출공이 구비되는 것을 특징으로 한다.The sand mold for casting a brake hub of Patent Document 1 includes a lower mold seated on an upper surface of a base and having a lower cavity corresponding to the lower shape of the brake hub; A ring-shaped undercut molding core seated in the lower cavity of the lower mold; An upper mold having an upper cavity corresponding to the upper shape of the brake hub and having a sprue for injecting molten metal into the upper cavity; and the bottom surface of the lower mold on the unformed surface on which the core is seated among the surfaces of the lower cavity It characterized in that it is provided with a gas discharge hole formed through.
특허문헌 2에 개시된 실린더헤드 주조용 워터자켓 중자는 복수의 돌출핀을 갖는 워터자켓 상 중자와 복수의 돌출핀에 각기 대응하여 형성되는 복수의 요홈부를 갖는 워터자켓 하 중자를 포함하고, 복수의 돌출핀이 복수의 요홈부에 삽입되는 방식으로 워터자켓 상 중자와 워터자켓 하 중자 간을 결합하여 얻어지는 실린더 헤드 주조용 워터자켓 중자에 있어서, 워터자켓 하 중자의 복수의 요홈부에는 각각 불연성 쿠션 패드(pad)가 삽입된 상태에서 워터자켓 상 중자의 복수의 돌출핀이 삽입됨으로써, 요홈부에 삽입된 돌출핀의 삽입단부에 의해 불연성 쿠션 패드가 접촉 가압되는 것을 특징으로 한다.The cylinder head casting water jacket core disclosed in Patent Document 2 includes a water jacket upper core having a plurality of protruding pins and a water jacket lower core having a plurality of grooves formed corresponding to the plurality of protruding pins, respectively. In a water jacket core for cylinder head casting obtained by combining a water jacket upper core and a water jacket load in a manner in which a pin is inserted into a plurality of grooves, each of the plurality of grooves of the water jacket load has a non-flammable cushion pad ( Pad) is inserted in the state of the water jacket by inserting a plurality of protruding pins of the core, characterized in that the non-combustible cushion pad is pressed in contact with the insertion end of the protruding pin inserted in the groove.
본 발명은 덤프트럭 9톤의 차축에 설치되는 휠 허브과 덤프트럭 10톤의 차축에 설치되는 휠 허브를 공용으로 사용하기 위한 것으로 종래의 덤프트럭 9톤의 차축에 설치되는 휠 허브보다는 그 크기가 커져여 하는데 크기가 커지려면, 휠 허브의 리브 부위의 길이가 긴 형태를 갖어야만 하는데 휠 허브를 제조시 사용되는 휠 허부 주조용 중자는 높이가 높아서 중자 성형후 금형의 탈거시 형상빼기의 어려움이 있기 때문에 도 3과 같이 링형 본체(210)의 내주면에 다수의 성형스터브(220)를 개별적으로 조립하는 조립식 중자(200)를 사용하였다.The present invention is for common use of a wheel hub installed on a 9 ton axle of a dump truck and a wheel hub installed on a 10 ton axle of a dump truck. The size of the wheel hub is larger than that of a conventional 9 ton axle. However, in order to increase the size, the length of the rib part of the wheel hub must have a long shape. However, the height of the core for casting the lower part of the wheel used when manufacturing the wheel hub is high, so it is difficult to remove the shape when the mold is removed after forming the core. Therefore, as shown in FIG. 3, a
상기 종래 기술에 따른 휠 허브 주조용 조립식 중자(200)는 링형 본체(210)와 다수의 성형스터브(220)를 별도로 성형한 후 조립 및 접착하는 과정이 어렵고, 부품 성형 및 조립시간이 많이 소요되기 때문에 생산성이 크게 저하될 뿐 아니라 제조원가가 상승하게 되는 문제가 있었다.The assembly-
도 3에서 미설명부호 211은 성형스터브 조립홈이다.In FIG. 3,
본 발명은 상기 공용 휠 허브 제작시 발생되는 휠 허브 주조용 조립식 중자의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적이 링형 본체의 내부에 다수의 성형스터브를 일체로 형성하는 것에 의해 생산성 향상과 원가절감을 도모할 수 있도록 하는 공용 휠 허브 주조용 일체형 중자를 제공하는 데에 있는 것이다.The present invention is to solve the problem of the assembly type core for wheel hub casting that occurs when manufacturing the common wheel hub, the purpose of which is to improve productivity and reduce cost by integrally forming a plurality of forming stubs inside the ring-shaped body. It is to provide an integral core for casting a common wheel hub that can be achieved.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 휠 허브 주조용 알체형 중자는 휠 허브의 외주면에 언더컷을 형성하기 위한 휠 허브 주조용 중자로, 링형 본체의 내부에 방사상으로 마련되는 다수의 성형스터브가 링형 본체와 일체로 형성된 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the egg-shaped core for wheel hub casting according to the present invention is a wheel hub casting core for forming an undercut on the outer circumferential surface of the wheel hub, and a plurality of radially provided inside of the ring-shaped body It is characterized in that the forming stub has a form integrally formed with the ring-shaped body.
본 발명에 따른 공용 휠 허브 주조용 일체형 중자에서 링형 본체와 다수의 성형스터브는, 내부와 외부에 히팅코일이 설치된 이중 히팅방식의 성형금형의 내부에 중자용 주물사를 충진 및 소결시킴으로써 일체형으로 성형된 것을 특징으로 한다.In the integral core for casting a common wheel hub according to the present invention, the ring-shaped body and the plurality of forming stubs are integrally formed by filling and sintering the casting sand for the core inside the double-heating molding mold with heating coils installed inside and outside. It features.
본 발명에 따른 공용 휠 허브 주조용 일체형 중자에 의하면, 링형 본체의 내주면에 다수의 성형스터브를 일체로 형성함으로써 별도의 조립과정이 필요없이 간편하게 제작할 수 있게 되어 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 됨은 물론 원가절감을 도모할 수 있게 된다.According to the integral core for casting a common wheel hub according to the present invention, by integrally forming a plurality of forming stubs on the inner circumferential surface of the ring-shaped body, it is possible to easily manufacture without the need for a separate assembly process, thereby greatly improving productivity, as well as cost. Savings can be achieved.
도 1은 차량용 차축의 분해 사시도,
도 2는 휠 허브 주조용 사형몰드의 구성도,
도 3은 종래 기술에 따른 휠 허브 주조용 중자의 분해사시도,
도 4는 본 발명에 따른 휠 허브 주조용 중자의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 휠 허브 주조용 중자의 종단면도.1 is an exploded perspective view of a vehicle axle,
2 is a configuration diagram of a sand mold for casting a wheel hub,
3 is an exploded perspective view of a core for casting a wheel hub according to the prior art,
4 is a perspective view of a core for casting a wheel hub according to the present invention,
Figure 5 is a longitudinal cross-sectional view of a wheel hub casting core according to the present invention.
이하 본 발명에 따른 공용 휠 허브 주조용 일체형 중자를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. Hereinafter, the integral core for casting a common wheel hub according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, the size of the constituent elements shown in the drawings referred to in describing the present invention, the thickness of the line, etc. may be somewhat exaggerated for convenience of understanding.
또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.In addition, terms used in the description of the present invention are defined in consideration of functions in the present invention, and thus may vary according to user, operator intention, custom, and the like. Therefore, the definition of this term should be made based on the contents of the entire specification.
그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.And in the present application, terms such as'include' and'have' refer to the existence of specific numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other It is to be understood that the presence or addition of features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude the possibility of preliminary exclusion.
또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.In addition, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only the present embodiment makes the disclosure of the present invention complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art. It is provided to be fully informed.
그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Therefore, in the present invention, various changes can be made and various forms can be obtained, and implementation examples (aspects) (or embodiments) will be described in detail in the specification. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, and should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the technical idea of the present invention, and the expression of the singular number used in the present specification is clearly different from the context. Includes plural expressions unless they are meant to be.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.However, in describing the present invention, detailed descriptions of known or known functions or configurations will be omitted to clarify the subject matter of the present invention.
이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.Hereinafter, “upward”, “downward”, “front” and “rear” and other directional terms are defined based on the state shown in the drawings.
도 4는 본 발명에 따른 공용 휠 허브 주조용 일체형 중자의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 공용 휠 허브 주조용 일체형 중자의 종단면도이다.Figure 4 is a perspective view of the integral core for casting a common wheel hub according to the present invention, Figure 5 is a longitudinal sectional view of the integral core for casting a common wheel hub according to the present invention.
본 발명에 따른 공용 휠 허브 주조용 일체형 중자(100)는 전술한 바와 같이 외주면에 높이가 높은 다수의 리브가 방사상으로 형성된 휠 허브를 주조하기 위한 것으로, 하부 주형의 내부 중앙에 설치된다.The
본 발명에 따른 공용 휠 허브 주조용 일체형 중자(100)는 링형 본체(110)의 내부에 다수의 성형스터브(120)가 일체로 형성된 형태를 가진다.The
본 발명에 따른 공용 휠 허브 주조용 일체형 중자(100)는 내부와 외부에 히팅코일이 설치된 이중 히팅방식의 성형금형의 내부에 중자용 주물사를 충진 및 소결시킴으로써 링형 본체(110)와 다수의 성형스터브(120)를 일체형으로 제조한다.The
본 발명에 따른 공용 휠 허부 주조용 중자는 높이가 높아서 중자 금형에서 성형후 금형의 탈거시 성형스터브(120)의 내측단이 파손되는 문제가 있다.The core for common wheel phantom casting according to the present invention has a high height, so that the inner end of the forming
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 휠 허브 주조용 일체형 중자(100)에서 링형 본체(110)의 내주면에 일체로 형성되는 성형스터브(120)의 내측단은 경사면으로 형성되고, 이때 경사각도는 예를 들면 7 ~ 10°로 설정할 수 있다. 바람직하게는 8 ~ 9°로 설정한다. 이 경사각도로 인하여 형상빼기시 성형스터브(120)의 내측단이 파손이 방지된다.In order to solve this problem, the inner end of the forming
본 발명에 따른 공용 휠 허브 주조용 일체형 중자(100)의 각 성형스터브(120)는 휠 허브의 주조 과정에서 휠 허브의 외부 표면에 언더컷 및 리브를 형성하여 휠 허브의 중량을 감소하게 된다.Each forming
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the invention made by the present inventor has been described in detail according to the above embodiment, the invention is not limited to the above embodiment, and can be changed in various ways without departing from the gist of the invention.
100 : 일체형 중자
110 : 링형 본체
120 : 성형스터브100: integral core
110: ring body
120: forming stub
Claims (2)
링형 본체(110)의 내부에 방사상으로 마련되는 다수의 성형스터브(120)가 링형 본체(110)와 일체로 형성된 형태를 가지고,
링형 본체(110)와 다수의 성형스터브(120)는,
내부와 외부에 히팅코일이 설치된 이중 히팅방식의 성형금형의 내부에 중자용 주물사를 충진 및 소결시킴으로써 일체형으로 성형된 것을 특징으로 하는 공용 휠 허브 주조용 일체형 중자.A core for casting wheel hubs to form an undercut on the outer peripheral surface of the wheel hub,
A plurality of forming stubs 120 radially provided inside the ring-shaped body 110 have a form integrally formed with the ring-shaped body 110,
The ring-shaped body 110 and a plurality of forming stubs 120,
An integrated core for casting a common wheel hub, characterized in that it is integrally formed by filling and sintering a casting sand for a core inside a double heating molding mold with heating coils installed inside and outside.
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