KR102385162B1 - Casting method of vehicle axle box - Google Patents

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KR102385162B1
KR102385162B1 KR1020210085591A KR20210085591A KR102385162B1 KR 102385162 B1 KR102385162 B1 KR 102385162B1 KR 1020210085591 A KR1020210085591 A KR 1020210085591A KR 20210085591 A KR20210085591 A KR 20210085591A KR 102385162 B1 KR102385162 B1 KR 102385162B1
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김경호
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Abstract

The present invention relates to a method for casting an axle box for a vehicle, comprising: a joining step of separating and preparing a mold formed with a pattern corresponding to the axle box into an upper mold and a lower mold, installing a core for forming a core in the lower mold, and then raising the upper mold for joining; a molten metal injection step of injecting molten metal obtained by melting cast iron into the mold; a casting acquisition step of acquiring a casting maintaining a molding pattern by removing the molten metal from the mold after the molten metal injected into the mold is cooled and solidified for a predetermined time when the injection of the molten metal corresponding to a volume of the mold is completed; and a quality inspection step of performing a quality inspection of the casting by performing a non-destructive test on the casting after heat treating the casting at a preset temperature. Therefore, the present invention has an effect of minimizing the occurrence of a defect in an axle box when casting the axle box provided to protect an axle, which is a device for supporting the weight of a vehicle and transmitting power to a wheel.

Description

차량용 액슬박스의 주조 방법{CASTING METHOD OF VEHICLE AXLE BOX}Casting method of axle box for vehicle {CASTING METHOD OF VEHICLE AXLE BOX}

본 발명은 차량용 액슬박스의 주조 방법에 관련된 것으로서, 구체적으로는 차량의 무게를 지지하고 바퀴에 동력을 전달하는 장치인 액슬을 보호하도록 구비되는 액슬박스의 주조 시, 액슬박스의 결함 발생을 최소화하도록 한 차량용 액슬박스의 주조 방법에 관련된 것이다.The present invention relates to a method of casting an axle box for a vehicle, and specifically, to minimize the occurrence of defects in the axle box during casting of the axle box provided to protect the axle, which is a device that supports the weight of a vehicle and transmits power to the wheels. It relates to a casting method of an axle box for a vehicle.

일반적으로 액슬박스(또는 저널박스)는 코일스프링, 코니컬 또는 세브론과 같은 고무 스프링 등으로 이루어지는 탄성 지지부재에 의해 대차 프레임에 지지됨으로써 차량의 무게를 지지하고 차량의 바퀴에 동력을 전달하는 장치이다.In general, an axle box (or journal box) is a device that supports the weight of a vehicle and transmits power to the wheels of the vehicle by being supported on a bogie frame by an elastic support member made of a rubber spring such as a coil spring, conical or chevron. am.

이러한 액슬박스는 통상 철길을 따라 움직이는 고속 전철 등의 대차에 적용되어 대차 프레임의 수직 하중을 지지하고, 차량 주행의 안정성을 유지하도록 하는 역할을 수행하고 있음에 따라서, 액슬박스의 주조 품질 향상은 차량의 운행 안정성을 증대하는 것과 큰 관련성이 있다.These axle boxes are usually applied to bogies such as high-speed trains moving along railroad tracks to support the vertical load of the bogie frame and to maintain the stability of vehicle driving. It has great relevance to increasing the driving stability of

한편 종래의 액슬박스는 주강을 이용하여 주물 제작 후 기계 가공을 통하여 완제품이 생산되는 것이 일반적이었으나, 주강은 주조성이 좋지 않고, 내마모성 및 감쇠능이 부족하다는 한계점이 있었다.On the other hand, in the conventional axle box, a finished product is generally produced through machining after casting using cast steel, but cast steel has limitations in that it has poor castability and lacks wear resistance and damping ability.

이에 한국 등록특허 제10-1735340호에서는 액슬박스를 알루미늄 단조합금으로 제작하여 액슬박스의 경량화와, 액슬박스의 제작 용이성을 증대하도록 한 기술이 개시되어 있다.Accordingly, Korean Patent Registration No. 10-1735340 discloses a technology in which the axle box is made of forged aluminum alloy to reduce the weight of the axle box and increase the ease of manufacturing the axle box.

그러나, 상술한 선행기술은, 액슬박스의 소재를 알루미늄 단조합금으로 이용하고있어, 고열환경에서의 내구성이 주강 또는 주철로 제조된 액슬박스에 비하여 낮다는 문제가 있었다.However, in the prior art described above, since the material of the axle box is used as an aluminum forging alloy, there is a problem that durability in a high temperature environment is lower than that of an axle box made of cast steel or cast iron.

때문에, 주강 또는 알루미늄으로 만들어진 액슬박스에 비해 높은 내구성을 갖는 동시에, 주강의 주조성을 개선할 수 있는 차량용 액슬박스의 주조 기술에 대한 필요성이 대두되고 있다.Therefore, there is a need for a casting technology of an axle box for a vehicle that has high durability compared to an axle box made of cast steel or aluminum, and can improve castability of cast steel.

이에 본 발명은 차량의 무게를 지지하고 바퀴에 동력을 전달하는 장치인 액슬을 보호하도록 구비되는 액슬박스의 주조 시, 액슬박스의 결함 발생을 최소화하도록 한 차량용 액슬박스의 주조 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides a casting method of an axle box for a vehicle that minimizes the occurrence of defects in the axle box when casting an axle box provided to protect an axle, which is a device that supports the weight of a vehicle and transmits power to the wheels. There is a purpose.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 액슬박스의 주조 방법은, 액슬박스에 대응되는 패턴이 형성된 조형(Mold)이 상형 및 하형으로 분리되어 준비되고, 하형에 코어를 형성하기 위한 중자를 설치한 뒤, 상형을 올려 합형하는 합형 단계; 주철을 용융하여 얻어지는 용탕(Molten Metal)을 조형에 주입하는 용탕 주입 단계; 조형의 용량에 대응되는 용탕의 주입이 완료되면, 조형에 주입된 용탕을 기 설정된 시간 동안 냉각 응고한 후, 조형에서 탈형시킴으로써, 조형의 패턴을 유지하고 있는 주물을 획득하는 주물 획득 단계; 및, 주물을 기 설정된 온도에서 열처리 한 후, 주물에 대한 비파괴 검사를 실시하여 주물의 품질 검사를 수행하는 품질 검사 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in the casting method of an axle box for a vehicle according to an embodiment of the present invention, a mold having a pattern corresponding to the axle box is prepared by being separated into an upper mold and a lower mold, and a core is provided in the lower mold After installing the core for forming, the step of merging by raising the upper mold; A molten metal injection step of injecting molten metal obtained by melting cast iron into the molding; When the injection of the molten metal corresponding to the capacity of the molding is completed, the molten metal injected into the molding is cooled and solidified for a preset time, and then demolded in the molding to obtain the casting maintaining the molding pattern; and, after heat-treating the casting at a preset temperature, a quality inspection step of performing a quality inspection of the casting by performing a non-destructive test on the casting.

상술한 용탕 주입 단계에서는, 조형으로 용탕을 주입시키는 토관의 주입구를 조형의 하측에 배치하여, 용탕을 조형의 저면에서부터 차오르게 하는 하주입 방식으로 주입시키는 것이 바람직하다.In the above-mentioned molten metal injection step, it is preferable to arrange the injection hole of the earth pipe for injecting the molten metal into the molding at the lower side of the molding, and to inject the molten metal by a bottom injection method that fills up the molten metal from the bottom of the molding.

또한 상술한 용탕 주입 단계에서는, 조형의 내부 캐비티와 연통되도록 설치되는 압탕;을 구비하여, 용탕이 냉각 응고되면서 수축되는 용량에 대응되는 용탕을 가압 보충하도록 하되, 압탕은, 조형의 상형에서 차축 결합 영역에 대응하는 영역에 셋 이상으로 구비되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, in the above-described molten metal injection step, a press installed to communicate with the inner cavity of the molding is provided, so that the molten metal corresponding to the capacity contracted as the molten metal is cooled and solidified is pressurized and supplemented, but the press is coupled to the axle in the upper mold of the molding It is preferable that three or more are provided in the area corresponding to the area.

또한 상술한 용탕 주입 단계의 수행 시, 조형에는 방향성 열 방출 속도를 촉진하기 위한 냉금;이 더 구비되되, 냉금은, 조형의 하형에 부착되는 제1 냉금 및, 중자에 부착되는 제2 냉금으로 구비되고, 제1 냉금은, 조형의 하형에서 전방 및 후방 측 액슬스프링이 안착되는 안착 영역에 대응하는 영역에 각각 부착되도록 하고, 제2 냉금은, 조형의 하형에서 차축 결합 영역에 대응되는 영역에 부착되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, when performing the above-described molten metal injection step, the molding is further provided with a chiller for accelerating the directional heat release rate, wherein the chiller is provided as a first chiller attached to the lower mold of the mold and a second chiller attached to the core The first cooling element is attached to the area corresponding to the seating area where the front and rear axle springs are seated in the lower mold of the molding, and the second cooling metal is attached to the area corresponding to the axle coupling area in the lower mold of the molding. It is preferable to do so.

또한 상술한 용탕 주입 단계의 수행 시, 조형에는 용탕 주입 시 발생하는 가스를 배출시키기 위한 가스 벤트(Gas Vent);가 더 구비되고, 가스 벤트는, 조형의 상형에서 차축 결합 영역, 전방 및 후방 측 액슬스프링이 안착되는 안착 영역에 대응하는 영역에 배치하여, 셋 이상의 가스 벤트가 구비되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, when performing the above-described molten metal injection step, a gas vent (Gas Vent) for discharging gas generated during molten metal injection is further provided in the molding, and the gas vent is an axle coupling area, front and rear sides in the upper mold of the molding It is preferable to arrange in an area corresponding to the seating area where the axle spring is seated, so that three or more gas vents are provided.

또한 상술한 품질 검사 단계는, 주물에 대한 자기 탐상 검사(MT) 및 방사선 투과 검사(RT) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 비파괴 검사를 실시하여, 주물의 결함 발생 유무에 대한 품질 검사를 수행하는 것이 바람직하다.In addition, in the above-described quality inspection step, performing a non-destructive inspection including at least one of a magnetic inspection (MT) and a radiographic inspection (RT) for the casting, to perform a quality inspection for the presence or absence of defects in the casting desirable.

또한 상술한 품질 검사 단계의 수행 결과, 주물에 대한 표면 결함이 발견되는 경우, 그라인더(Grinder)를 이용하여 주물의 표면 처리를 수행함으로써, 발견된 표면 결함을 기계적 방식으로 가공하는 가공 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, as a result of performing the above-described quality inspection step, when a surface defect for the casting is found, by performing the surface treatment of the casting using a grinder, a machining step of processing the found surface defect in a mechanical way; further It is preferable to include

또한 상술한 용탕 주입 단계의 수행 전, 조형을 기 설정된 온도로 예열하는 예열 단계;를 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a preheating step of preheating the molding to a preset temperature before performing the above-described molten metal injection step.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 차량의 무게를 지지하고 바퀴에 동력을 전달하는 장치인 액슬을 보호하도록 구비되는 액슬박스의 주조 시, 액슬박스의 결함 발생을 최소화하도록 한 차량용 액슬박스의 주조할 수 있게 되는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, when casting an axle box provided to protect an axle, which is a device that supports the weight of a vehicle and transmits power to the wheels, casting of an axle box for a vehicle to minimize the occurrence of defects in the axle box It has the effect of being able to

또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 주철을 이용하여 액슬박스를 주조하는 기술을 제공함으로써, 종래 주강으로 된 액슬박스의 주조성이 좋지 않은 문제와, 알루미늄으로 된 액슬박스의 내구성이 좋지 않던 문제를 해소할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by providing a technique for casting an axle box using cast iron, the problem of poor castability of an axle box made of conventional cast steel and the problem of poor durability of an axle box made of aluminum It has a resolving effect.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 조형에 용탕을 하주입 방식으로 주입함으로써, 조형 내 침식 및 난류를 최소화하도록 기능할 수 있고, 이에 따라 액슬박스에 대응되는 주물의 고품질화를 도모하는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by injecting the molten metal into the molding in a lower injection method, it can function to minimize erosion and turbulence in the molding, and accordingly, the effect of improving the quality of the casting corresponding to the axle box there is.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 액슬박스가 주조되는 조형에 압탕, 냉금 및 가스벤트를 설치함으로써, 주물의 열적 기울기를 쉽게 개선할 수 있고, 주입구 제거의 공수가 절약되도록 하고, 수축공의 발생 우려가 큰 영역에 용탕의 응고를 촉진하도록 하는 냉금을 설치하여 응고 속도의 균일화를 도모하며, 주물의 기계적 성질에 악영향을 미치는 기포 결함을 최소화 내지 방지할 수 있게 된다는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by installing a hot water, a chiller, and a gas vent in the molding in which the axle box is cast, the thermal gradient of the casting can be easily improved, the man-hours for removing the injection hole are saved, and the shrinkage hole A chiller to promote the solidification of the molten metal is installed in an area where there is a high risk of occurrence of molten metal, so that the solidification rate is uniformed, and bubble defects that adversely affect the mechanical properties of the casting can be minimized or prevented.

도 1 내지 3은 차량용 액슬박스의 주조 방법의 플로우차트의 예.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 액슬박스의 형태도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 액슬박스에 압탕이 설치되는 영역을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 액슬박스에 냉금이 설치되는 영역을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 액슬박스에 가스벤트가 설치되는 영역을 나타낸 도면.
1 to 3 are examples of a flowchart of a casting method of an axle box for a vehicle.
Figure 4 is a form diagram of an axle box according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an area in which a press is installed in an axle box according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing an area in which a chiller is installed in an axle box according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing an area in which a gas vent is installed in an axle box according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.Hereinafter, various embodiments and/or aspects are disclosed with reference to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth to provide a thorough understanding of one or more aspects. However, it will also be recognized by one of ordinary skill in the art that such aspect(s) may be practiced without these specific details. The following description and accompanying drawings set forth in detail certain illustrative aspects of one or more aspects. These aspects are illustrative, however, and some of various methods may be employed in the principles of the various aspects, and the descriptions set forth are intended to include all such aspects and their equivalents.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.As used herein, “embodiment”, “example”, “aspect”, “exemplary”, etc. may not be construed as an advantage or advantage in any aspect or design described above over other aspects or designs. .

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms "comprises" and/or "comprising" mean that the feature and/or element is present, but excludes the presence or addition of one or more other features, elements, and/or groups thereof. should be understood as not

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Also, terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, in the embodiments of the present invention, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, are those commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. have the same meaning. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and unless explicitly defined in the embodiment of the present invention, ideal or excessively formal meanings is not interpreted as

본 발명은 차량용 액슬박스의 주조 방법에 관련된 것이고, 본 발명은 차량의 무게를 지지하고 바퀴에 동력을 전달하는 장치인 액슬을 보호하도록 구비되는 액슬박스의 주조 시, 액슬박스의 결함 발생을 최소화하도록 한 차량용 액슬박스의 주조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a casting method of an axle box for a vehicle, and the present invention is to minimize the occurrence of defects in the axle box during casting of the axle box provided to protect the axle, which is a device that supports the weight of a vehicle and transmits power to the wheels. An object of the present invention is to provide a casting method of an axle box for a vehicle.

한편 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하며, 하나 이상의 기술적 특징 또는 발명을 구성하는 구성 요소를 설명하기 위하여 다소의 도면이 동시 참조될 수 있을 것이다.Meanwhile, the present invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings, and some drawings may be simultaneously referenced to describe one or more technical features or components constituting the invention.

도 1을 참조하여 차량용 액슬박스의 주조 방법의 플로우 차트를 살펴보면, 먼저 본 발명에서는 액슬박스에 대응되는 패턴이 형성된 조형(100)이 상형 및 하형으로 분리되어 준비되고, 하형에 코어를 형성하기 위한 중자를 설치한 뒤, 상형을 올려 합형하는 합형 단계(S10)가 수행될 수 있다.Referring to the flowchart of the casting method of the axle box for a vehicle with reference to FIG. 1, first, in the present invention, the molding 100 on which the pattern corresponding to the axle box is formed is prepared by being separated into an upper mold and a lower mold, and a core is formed in the lower mold. After the core is installed, the mixing step (S10) of raising the upper mold and mixing may be performed.

이때 조형(100)이라 함은, 주물사를 가지고 액슬박스의 모형을 본뜬 것으로, 용융금속, 즉 용탕을 부어 액슬박스를 생산해내도록 하는 모래집의 개념으로 이해될 것이며, 본 발명에서 이용되는 조형(100)은 도 4와 같은 형상의 액슬박스를 제조하기 위해 구비되는 조형(100)인 것으로 이해될 수 있을 것이다.At this time, the modeling 100 is a model of an axle box with a casting sand, and it will be understood as a concept of a sand house in which molten metal, that is, molten metal is poured to produce an axle box, and the modeling 100 used in the present invention It may be understood that the modeling 100 is provided for manufacturing an axle box having the shape as shown in FIG. 4 .

다시 도 1로 돌아와서, 상술한 중자는 내부가 텅빈 주물을 만들기 위한 코어 부재로 이해될 수 있으며, 이러한 중자는 설치가 안정적이지 못하면 흔들리거나, 쏠림이 발생하여 비정상적인 주물의 형태를 초래하므로, S10 단계에서 안정화를 위한 고정 작업이 수행되는 것이 바람직할 것이다.Returning to FIG. 1 again, the above-mentioned core can be understood as a core member for making a casting with an empty interior, and if the installation is not stable, the core shakes or tilts, resulting in an abnormal shape of the casting, step S10 It would be desirable to perform a fixing operation for stabilization in

이러한 중자의 고정 작업에 대한 예로서, 조형(100)의 하형 및 상형에 중자가 적치되는 영역을 별도로 구비하여 중자를 고정하거나, 중자의 내부에 철근을 삽설하고 철근에 볼트를 걸어 조형(100)에 고정하는 방법이 이용될 수 있다.As an example of such a fixing operation of the core, a region in which the core is placed is separately provided on the lower mold and the upper mold of the molding 100 to fix the core, or a reinforcing bar is inserted inside the core and bolts are hung on the reinforcing bar to form 100 A method of fixing to the can be used.

또한 S10 단계의 상형 및 하형으로 구성되는 조형(100)에는 용탕이 주입된 후 획득되는 주물을 쉽게 분리하기 위하여 이형제가 도포되어 있을 수 있을 것이며, 본 발명은 이에 제한하지 않는다.In addition, a mold release agent may be applied to the mold 100 composed of the upper mold and the lower mold in step S10 to easily separate the casting obtained after the molten metal is injected, but the present invention is not limited thereto.

다음으로 상술한 S10 단계의 수행 후에는, 주철을 용융하여 얻어지는 용탕을 조형(100)에 주입하는 용탕 주입 단계(S20)가 수행된다.Next, after performing the above-described step S10, the molten metal injection step (S20) of injecting the molten metal obtained by melting cast iron into the mold 100 is performed.

전술하였듯이 본 발명에서는 용탕으로 가공되는 용융 금속으로 주철이 사용됨이 바람직한데, 이러한 주철은 철-탄소계 합금 중 탄소의 고용 한도가 1.7%이상인 것(가장 바람직하게는 탄소의 고용 한도가 2.0 내지 4.5%인 것을 사용하도록 함)으로, 액슬박스 등의 주물에 흔히 사용되는 주강(탄소 0.1~0.5%, 망가니즈 0.4~1.0%, 규소 0.2~0.4%, 인 0.005%이하, 황 0.006%이하 조성의 강)에 비하여 주조성이 좋고, 내마모성, 절삭성 및 물체의 진동을 흡수하도록 하는 감쇠능이 우수하여 주철을 이용하여 액슬박스를 주조하였을 때, 주강을 이용한 액슬박스에 비하여 향상된 기능성을 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, in the present invention, cast iron is preferably used as the molten metal to be processed into molten metal, and such cast iron has a carbon solid solution limit of 1.7% or more among iron-carbon alloys (most preferably, a carbon solid solution limit of 2.0 to 4.5). %) and cast steel commonly used in castings such as axle boxes (carbon 0.1-0.5%, manganese 0.4-1.0%, silicon 0.2-0.4%, phosphorus 0.005% or less, sulfur 0.006% or less Compared to steel), castability is good, and it has excellent wear resistance, machinability, and damping ability to absorb vibrations of objects. It works.

또한, 상술한 S20 단계에서 주철을 용융한 용탕을 조형(100)에 주입함에 있어서, 본 발명에서는 조형(100)으로 용탕을 주입시키는 토관(10)의 주입구를 조형(100)의 하측에 배치하여, 용탕을 조형(100)의 내부 캐비티의 저면에서부터 차오르게 하는 하주입 방식을 이용하도록 함이 바람직한데, 이러한 하주입 방식은 조형(100) 내 침식 및 난류를 최소화하도록 기능함으로써, 주물의 품질을 높여 불량률 저감에 기여하는 효과가 있다.In addition, in injecting the molten metal molten cast iron into the molding 100 in the step S20 described above, in the present invention, the injection hole of the earth pipe 10 for injecting the molten metal into the molding 100 is arranged at the lower side of the molding 100. , it is preferable to use a lower injection method that fills the molten metal from the bottom of the inner cavity of the molding 100. This lower injection method functions to minimize erosion and turbulence in the molding 100, thereby improving the quality of the casting. This has the effect of contributing to the reduction of the defect rate.

다만, 이러한 하주입 방식은, 용탕이 주입되는 토관(10)의 주입구 주변 영역이 토관(10)의 주입구 영역을 제외한 다른 영역에 비하여 용탕의 응고율이 느려져 열점이 발생할 수 있고 이러한 열점의 발생은 수축공의 결함을 초래하게 된다는 우려가 있다.However, in this lower injection method, the solidification rate of the molten metal is slower in the area around the inlet of the earth pipe 10 into which the molten metal is injected than in other areas except for the inlet area of the earth pipe 10, so hot spots may occur. There is a concern that the defect of the shrinkage hole may be caused.

이에 본 발명에서는, 토관(10)의 주입구 주변 영역에 발생할 수 있는 열점을 최소화하기 위하여 토관(10)의 주입구 직경이 20 내지 40mm 수준으로 작은 것을 사용하여 열점이 발생할 수 있는 영역을 줄이도록 함이 바람직하다.Therefore, in the present invention, in order to minimize the hot spots that may occur in the area around the inlet of the earth pipe 10, the inlet diameter of the earth pipe 10 is used as small as 20 to 40 mm to reduce the area where the hot spots can occur. desirable.

더욱 바람직하게는 토관(10)의 주입구 직경이 30mm인 것을 사용하여 열점의 발생 영역을 최소화하도록 하고, 더 더욱 바람직하게는 둘 이상의 토관(10)을 기 설정된 간격으로 분산시킨 후, 조형(100)에 용탕을 주입시킴으로써 응고율을 일정한 수준으로 유지하여 열점 발생의 방지 및 수축공 발생의 방지 효과를 갖게 함이 바람직할 것이다.More preferably, the inlet diameter of the earth pipe 10 is 30 mm to minimize the area of occurrence of hot spots, and even more preferably, two or more earth pipes 10 are dispersed at a preset interval, and then the molding 100 By injecting molten metal into the molten metal, it would be desirable to maintain the solidification rate at a constant level to prevent the occurrence of hot spots and prevent the occurrence of shrinkage cavities.

다른 실시 예로서, 상술한 S20 단계에서는 조형(100)의 내부 캐비티와 연통되도록 설치되는 압탕(110)이 구비될 수도 있는데, 이러한 압탕(110)은 조형(100)에 주입된 용탕이 냉각 응고되면서 수축되는 용량에 대응되는 용탕을 가압 보충함으로써, 하는 기능을 수행한다.As another embodiment, in the above-described step S20, the feeder 110 installed to communicate with the internal cavity of the modeling 100 may be provided, and the feeder 110 is cooled and solidified while the molten metal injected into the modeling 100 is cooled and solidified. It performs the function of replenishing the molten metal corresponding to the contracted capacity under pressure.

한편 이러한 압탕(110)의 설치 위치에 대한 설명을 위하여 도 5를 참조하여 보면, 도 5의 a 및 b에는 액슬박스의 패턴이 형성되어 있는 조형(100)에 압탕(110)이 설치되는 위치가 표시되어 있다.On the other hand, referring to FIG. 5 for explanation of the installation location of the feeder 110 , in FIGS. 5 a and b, the location at which the feeder 110 is installed is shown in the modeling 100 where the axle box pattern is formed. is indicated.

도 5의 a는 액슬박스를 주조하는 조형(100)의 설계도를 평면에서 살펴본 도면이 도시되어 있으며, 도 5의 b에서는 액슬박스를 주조하는 조형(100)의 설계도를 측단면에서 살펴본 도면이 도시되어 있다.5a is a plan view of the design of the molding 100 for casting the axle box, and in FIG. 5b, the diagram of the molding 100 for casting the axle box is shown from a side cross-section. has been

도 5의 a 및 b에서 보여지는 바와 같이, 본 발명에서 언급하는 압탕(110)은 상형의 상부면에서, 차량의 차축 결합 영역(101)에 대응하는 영역에 적어도 세 개의 압탕(110)이 삼각형을 이루도록 하는 형태로 설치될 수 있으며, 압탕(110)의 형상은 구형이 이용되는 것이 바람직하나, 체적에 따라 판형 및 봉형 압탕(110)이 이용될 수도 있다.As shown in FIGS. 5 a and b, at least three indentations 110 are triangular in the area corresponding to the axle coupling area 101 of the vehicle on the upper surface of the upper mold of the press-in 110 referred to in the present invention. It may be installed in a form to achieve a , and it is preferable that the shape of the feeder 110 is spherical.

아울러, 도 5의 b에서는 용탕을 하주입 방식으로 주입하는 토관(10)을 살펴볼 수 있으며, 본 발명에서는 압탕(110)이 설치된 조형(100)에 하주입 방식으로 용탕을 주입함으로써 주물의 열적 기울기를 쉽게 개선할 수 있고, 주입구 제거의 공수가 절약될 수 있다는 효과가 있다.In addition, in FIG. 5 b, the earth pipe 10 for injecting the molten metal in the lower injection method can be seen, and in the present invention, the thermal gradient of the casting is injected by the lower injection method into the molding 100 in which the press 110 is installed. can be easily improved, and the man-hours for removing the inlet can be saved.

또 다른 한편, 도 1의 S20 단계를 수행함에 있어서, 본 발명의 다른 실시 예에서는 조형(100)에 냉금(120)이 더 구비되도록 할 수도 있으며, 이를 도 6의 도면을 동시 참조하여 설명을 이어가기로 한다.On the other hand, in performing step S20 of FIG. 1 , in another embodiment of the present invention, the mold 100 may be further provided with a chiller 120 , which will be described with reference to the drawing of FIG. 6 at the same time. decide to go

본 발명에서 언급하는 냉금(120)은 방향성 열 방출 속도를 촉진하기 위한 구성으로 이해될 수 있으며, 본 발명의 냉금(120)은 바람직하게 조형(100)의 하형에 부착되는 제1 냉금(120)과, 중자에 부착되는 제2 냉금(120)을 포함할 수 있다.The chiller 120 referred to in the present invention can be understood as a configuration for accelerating the directional heat release rate, and the chiller 120 of the present invention is preferably a first chiller 120 attached to the lower mold of the molding 100 . and a second chiller 120 attached to the core.

이때, 상술한 제1 냉금(120)은 조형(100)의 하형에서 전방 및 후방 측 액슬 스프링이 안착되는 안착 영역(102, 103)에 대응하는 영역에 각각 부착될 수 있고, 상술한 제2 냉금(120)은 조형(100)의 하형에서 차축 결합 영역(101)에 대응되는 영역(상세히는 차량의 차축이 액슬박스에 삽설되는 길이에 대응되는 영역)에 부착되어, 조형(100)에서 3 이상의 냉금(120) 부착 포인트를 갖도록 할 수 있다.At this time, the above-described first chiller 120 may be respectively attached to regions corresponding to the seating regions 102 and 103 in which the front and rear axle springs are seated in the lower mold of the molding 100, and the second chiller described above. Reference numeral 120 is attached to a region corresponding to the axle coupling region 101 in the lower mold of the modeling 100 (in detail, a region corresponding to the length in which the vehicle axle is inserted into the axle box), and three or more The chiller 120 may have an attachment point.

도 6에 표시된 냉금(120)의 부착 포인트는 주물의 두께가 고르지 않거나, 압탕(110)만으로 용탕의 보급이 미치지 못하는 곳, 또는 압탕(110)의 효과가 불충분한 것으로 예측되는 곳으로, 국부적인 수축공이 흔히 발생하는 영역인 것으로 이해될 수 있다.The attachment point of the chiller 120 shown in FIG. 6 is a place where the thickness of the casting is not uniform, the supply of the molten metal does not reach only the feeder 110, or the place where the effect of the feeder 110 is expected to be insufficient. It can be understood that this is an area where shrinkage pore often occurs.

즉 본 발명에서는 수축공의 발생 우려가 큰 영역에 용탕의 응고를 촉진하도록 하는 냉금(120)을 설치하여 응고 속도의 균일화를 도모하는 효과를 제공할 수 있게 된다.That is, in the present invention, it is possible to provide the effect of achieving uniformity of the solidification rate by installing the chiller 120 to promote the solidification of the molten metal in an area where there is a high risk of shrinkage.

한편 상술한 냉금(120)의 재료로는 바람직하게 구리, 강 및 주철 중 적어도 어느 하나를 포함하는 재료가 사용될 수 있으며, 도 6에서는 조형(100)의 외부에 부착 설치되는 외부냉금(120)에 한정하여 설명하였으나, 조형(100)의 설계 변경으로 조형(100)의 내부 캐비티에 튀어나와 있어 주물과 융착되거나, 냉금(120)이 주물의 일부분이 되는 내부 냉금(120)으로 변경되어 사용될 수도 있을 것이며 본 발명은 이에 제한하지 않는다.On the other hand, as the material of the above-mentioned chiller 120, a material containing at least one of copper, steel, and cast iron may be preferably used, and in FIG. 6, the external chiller 120 attached to the outside of the mold 100 Although limitedly described, the design change of the molding 100 protrudes from the inner cavity of the molding 100 and thus fused with the casting, or the cooling material 120 is changed to an internal cooling material 120 that becomes a part of the casting and may be used. and the present invention is not limited thereto.

또 다른 한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에서는 도 1의 S20 단계의 수행 시, 조형(100)에 용탕 주입 시 발생하는 가스를 배출시키기 위한 가스 벤트(130)가 더 구비되도록 할 수도 있다.On the other hand, in another embodiment of the present invention, when step S20 of FIG. 1 is performed, the molding 100 may be further provided with a gas vent 130 for discharging gas generated when the molten metal is injected.

구체적으로 상술한 가스 벤트(130)는 용탕이 조형(100)의 내부 캐비티에 주입될 때, 조형(100)의 내부 캐비티에 존재하는 공기 혹은 용탕에서 발생하는 가스를 외부로 배출하기 위해 구비되는 구성으로 이해될 수 있으며, 이러한 가스 벤트(130)의 설치 위치를 도 7을 참조하여 설명하여 보기로 한다.Specifically, the above-described gas vent 130 is configured to discharge air existing in the inner cavity of the modeling 100 or gas generated from the molten metal to the outside when the molten metal is injected into the inner cavity of the modeling 100 . can be understood, and the installation position of the gas vent 130 will be described with reference to FIG. 7 .

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 가스 벤트(130)를 조형(100)의 상형 중, 차축 결합 영역(101), 전방 및 후방 측 액슬스프링이 안착되는 안착 영역(102, 103)에 대응하는 영역에 각각 마련할 수 있으며, 적어도 세개의 가스 벤트(130)를 설치하여 용탕 내부에서 발생된 기포를 외부로 원활히 배출하도록 한다.As shown in FIG. 7 , in the present invention, the gas vent 130 corresponds to the seating areas 102 and 103 in which the axle springs are seated, the axle coupling area 101 and the front and rear side axle springs of the upper die of the molding 100 . may be provided in each region, and at least three gas vents 130 are installed to smoothly discharge the bubbles generated inside the molten metal to the outside.

한편 본 발명에서는 이러한 가스 벤트(130)의 설치로 인하여, 주물의 기계적 성질에 악영향을 미치는 기포 결함을 방지할 수 있게 된다는 효과가 있다.Meanwhile, in the present invention, due to the installation of the gas vent 130, there is an effect that it is possible to prevent bubble defects that adversely affect the mechanical properties of the casting.

다시 도 1로 돌아와서, S20 단계의 수행 후, 조형(100)의 용량에 대응되는 용탕의 주입이 완료되면, 조형(100)에 주입된 용탕을 기 설정된 시간 동안 냉각 응고한 뒤, 조형(100)에서 탈형시킴으로써, 조형(100)의 패턴을 유지하고 있는 주물을 획득하는 주물 획득 단계(S30)가 수행되게 된다.Returning to FIG. 1 again, after performing step S20, when the injection of the molten metal corresponding to the capacity of the molding 100 is completed, the molten metal injected into the molding 100 is cooled and solidified for a preset time, and then the molding 100 By demolding in the casting acquisition step (S30) of obtaining a casting maintaining the pattern of the molding 100 is performed.

즉 상술한 S30 단계는 조형(100)에 설치되었던 압탕(110), 냉금(120) 및 가스벤트 중 적어도 어느 하나의 구성을 제거하고, 조형(100)을 해체하여 액슬박스의 형상에 대응되는 주물을 획득하는 것으로 이해될 수 있을 것이다.That is, the above-described step S30 removes at least any one of the hot metal 110 , the chiller 120 , and the gas vent installed in the molding 100 , and dismantles the molding 100 to form a casting corresponding to the shape of the axle box. It can be understood as obtaining

한편 상술한 S30 단계의 수행 후에는 주물을 기 설정된 온도에서 열처리하고, 주물에 대한 비파괴 검사를 실시하여 주물의 품질 검사를 수행하는 품질 검사 단계(S40)가 수행되게 된다.On the other hand, after performing the above-described step S30, a quality inspection step (S40) of heat-treating the casting at a preset temperature and performing a non-destructive inspection on the casting to perform a quality inspection of the casting is performed.

이때 상술한 주물의 열 처리는 탈형된 주물을 고온으로 가열하였다가 물이나 기름 속에 담가 식히는 담금질을 1회 이상 수행함으로써 주물의 인성을 증대하고, 내부 응력을 강화하며, 불균일 결정 조직을 제거할 수 있는 효과가 있다.At this time, the above-mentioned heat treatment of the casting increases the toughness of the casting, strengthens the internal stress, and removes the non-uniform crystal structure by heating the demolded casting to a high temperature and then immersing it in water or oil to cool it at least once. there is an effect

또한, 상술한 S40 단계에서 주물에 대한 비파괴 검사의 실시는, 바람직하게 주물에 대한 자기 탐상 검사(MT) 및 방사선 투과 검사 중 적어도 어느 하나의 검사 방법을 이용하여 비파괴 검사를 실시하도록 함이 바람직하다.In addition, the implementation of the non-destructive inspection on the casting in the above-described step S40, it is preferable to perform the non-destructive inspection using at least one inspection method of the magnetic inspection (MT) and radiographic inspection of the casting. .

구체적으로 상술한 자기 탐상 검사는 주물의 표면이나 내면에 생긴 미세한 결함을 자기력선속의 변화를 이용하여 검출하도록 하는 검사 방법으로, 주물을 자기화시켜 주물에 쇳가루를 뿌리면 결함이 있는 곳에서 가루가 흩어져 결함 영역을 육안으로 확인할 수 있게 하는 자기 분말 검사법이 이용될 수 있다.Specifically, the magnetic flaw inspection described above is an inspection method that detects minute defects on the surface or inner surface of the casting by using the change in the magnetic force flux. A magnetic powder inspection method that allows the area to be visually identified may be used.

또한, 상술한 방사선 투과 검사는 X선 또는 감마선을 주물에 투과시켜 결함을 검출하는 방법으로, 주물에서 감쇠된 방사선의 세기에 의해 결정되는 투과 사진의 농도를 관찰함으로써, 주물의 결함을 탐지한다.In addition, the above-mentioned radiographic inspection is a method of detecting defects by transmitting X-rays or gamma rays through the casting, and by observing the concentration of the transmission picture determined by the intensity of the attenuated radiation in the casting, defects in the casting are detected.

이때 방사선 투과 시험은 투과방사선에 대해 수직으로 높인 평면 결함의 검출이 다소 어렵기 때문에 본 발명에서는 방사선 투과 시험과 전술한 자기 탐상 검사를 병행하여 주물에 대한 결함 발생 유무를 파악함으로써, 획득된 주물에 대한 품질 검사를 수행하도록 함이 바람직하다.At this time, since the radiographic test is somewhat difficult to detect a flat defect raised vertically with respect to the transmitted radiation, in the present invention, the radiographic test and the magnetic flaw inspection described above are performed in parallel to determine the presence or absence of defects in the casting. It is desirable to perform a quality inspection for

한편 이때, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는, S40 단계의 품질 검사 단계의 수행 후, S40 단계의 수행 결과로 주물에 대한 표면 결함이 발견되었을 시, 본 발명에서는 그라인더를 이용하여 주물에서 발견된 표면 결함을 기계적 방식으로 가공하는 가공 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, in a preferred embodiment of the present invention, after performing the quality inspection step of step S40, when a surface defect for the casting is found as a result of the execution of step S40, in the present invention, the surface defect found in the casting using a grinder It may further include a processing step (S50) of machining in a mechanical manner.

이때 상술한 S50 단계는, 1회 이상으로 수행될 수 있고, 바람직하게는 S50 단계의 수행 후, 전술한 S40 단계를 재 수행하여 발견된 결함의 제거 여부를 검증함으로써, 액슬박스의 품질 검사 신뢰도를 높이도록 함이 바람직할 것이다.At this time, the above-described step S50 may be performed more than once, and preferably, after performing step S50, the reliability of quality inspection of the axle box is improved by re-performing step S40 to verify whether the found defect is removed. It would be desirable to raise it.

한편 본 발명의 또 다른 실시 예로서 도 3을 참조하여 보면, 본 발명에서는 전술한 S20 단계의 수행 전, 조형(100)을 기 설정된 온도로 예열하는 예열 단계(S11)을 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, as another embodiment of the present invention, referring to FIG. 3 , the present invention may further include a preheating step (S11) of preheating the molding 100 to a preset temperature before performing the aforementioned step S20.

이때, 상술한 조형(100)의 예열에 이용되는 기 설정된 온도는, 용탕의 주입 온도보다 30 내지 50%가량 낮은 온도에서 수행될 수 있으며, 예를 들어 용탕의 주입 온도가 1400℃라면, 예열 온도는 700 내지 980℃의 온도에서 이루어질 수 있는 것이다.At this time, the preset temperature used for preheating of the above-described molding 100 may be performed at a temperature 30 to 50% lower than the injection temperature of the molten metal, for example, if the injection temperature of the molten metal is 1400° C., the preheating temperature is to be made at a temperature of 700 to 980 ℃.

한편 이러한, S11 단계의 수행은 조형(100)에서 획득되는 주물의 칠링 작용을 줄이기 위해 수행되는 전처리 과정으로 이해될 수 있는데, 상술한 칠링 작용은 금속의 유동성을 저하시켜 주물에 주름 또는 기포와 같은 결함을 초래하기 때문에 조형(100)에 용탕을 주입 전, 충분한 예열을 수행하도록 함이 바람직하다.On the other hand, the performance of step S11 can be understood as a pre-treatment process performed to reduce the chilling action of the casting obtained in the molding 100, and the above-described chilling action reduces the fluidity of the metal, such as wrinkles or air bubbles in the casting. It is preferable to perform sufficient preheating before injecting the molten metal into the molding 100 because it causes defects.

더욱이 본 발명에서는 S11 단계에서 조형(100)에 예열을 수행하여 조형(100)이 용탕과 여러 번 반복적으로 접하여 생기는 열손상을 최소화하도록 하는 작용 효과까지 기대하여 볼 수 있기 때문에, 상술한 S11 단계를 주조 공정에 포함시키도록 함이 바람직하다. Moreover, in the present invention, since the effect of preheating the molding 100 in step S11 to minimize thermal damage caused by repeatedly contacting the molding 100 with the molten metal several times can be expected and seen, the above-described step S11 is It is desirable to include it in the casting process.

종합적으로 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 차량의 무게를 지지하고 바퀴에 동력을 전달하는 장치인 액슬을 보호하도록 구비되는 액슬박스의 주조 시, 액슬박스의 결함 발생을 최소화하도록 한 차량용 액슬박스의 주조할 수 있게 되는 효과가 있다.Overall, according to an embodiment of the present invention, when casting an axle box provided to protect an axle, which is a device that supports the weight of a vehicle and transmits power to the wheels, the axle box for a vehicle is designed to minimize the occurrence of defects in the axle box. It has the effect of being able to cast.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면 주철을 이용하여 액슬박스를 주조하는 기술을 제공함으로써, 종래 주강으로 된 액슬박스의 주조성이 좋지 않은 문제와, 알루미늄으로 된 액슬박스의 내구성이 좋지 않던 문제를 해소할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by providing a technique for casting an axle box using cast iron, the problem of poor castability of an axle box made of conventional cast steel and the problem of poor durability of an axle box made of aluminum It has a resolving effect.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 조형(100)에 용탕을 하주입 방식으로 주입함으로써, 조형(100) 내 침식 및 난류를 최소화하도록 기능할 수 있고, 이에 따라 액슬박스에 대응되는 주물의 고품질화를 도모하는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by injecting the molten metal into the molding 100 in a lower injection method, it is possible to function to minimize erosion and turbulence in the molding 100, and accordingly, the casting corresponding to the axle box It has the effect of promoting quality improvement.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 액슬박스가 주조되는 조형(100)에 압탕(110), 냉금(120) 및 가스벤트를 설치함으로써, 주물의 열적 기울기를 쉽게 개선할 수 있고, 주입구 제거의 공수가 절약되도록 하고, 수축공의 발생 우려가 큰 영역에 용탕의 응고를 촉진하도록 하는 냉금(120)을 설치하여 응고 속도의 균일화를 도모하며, 주물의 기계적 성질에 악영향을 미치는 기포 결함을 최소화 내지 방지할 수 있게 된다는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by installing the hot water 110 , the chiller 120 , and the gas vent in the molding 100 in which the axle box is cast, the thermal gradient of the casting can be easily improved, and the injection hole is removed. In order to save the man-hours and to promote the solidification of the molten metal in the area where there is a high risk of shrinkage, the chiller 120 is installed to promote the uniformity of the solidification rate, and minimize the bubble defects that adversely affect the mechanical properties of the casting There is an effect that it can be prevented.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, terms such as "comprises", "comprises" or "have" described above mean that the corresponding component may be embedded, unless otherwise specified, excluding other components. Rather, it should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms commonly used, such as those defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (8)

차량용 액슬박스의 주조 방법에 있어서,
액슬박스에 대응되는 패턴이 형성된 조형(Mold)이 상형 및 하형으로 분리되어 준비되고, 상기 하형에 코어를 형성하기 위한 중자를 설치한 뒤, 상기 상형을 올려 합형하는 합형 단계;
탄소의 고용 한도가 2.0 내지 4.5%인 주철을 용융하여 얻어지는 용탕(Molten Metal)을 상기 조형에 주입하는 용탕 주입 단계;
상기 조형의 용량에 대응되는 용탕의 주입이 완료되면, 상기 조형에 주입된 용탕을 기 설정된 시간 동안 냉각 응고한 후, 상기 조형에서 탈형시킴으로써, 상기 조형의 패턴을 유지하고 있는 주물을 획득하는 주물 획득 단계; 및,
상기 주물을 기 설정된 온도에서 열처리 한 후, 상기 주물에 대한 비파괴 검사를 실시하여 상기 주물의 품질 검사를 수행하는 품질 검사 단계;를 포함하되,
상기 용탕 주입 단계에서는,
상기 조형으로 용탕을 주입시키는 토관의 주입구를 상기 조형의 하측에 배치하여, 상기 용탕을 상기 조형의 저면에서부터 차오르게 하는 하주입 방식으로 주입시키되,
상기 토관은 주입구의 직경이 20 내지 40mm인 것을 이용하고, 둘 이상의 상기 토관을 기 설정된 간격으로 분산시킨 뒤 상기 조형에 상기 용탕을 주입시킴으로써, 열점 및 수축공의 발생을 최소화하고,
상기 조형의 내부 캐비티와 연통되도록 설치되는 압탕;을 구비하여,
상기 용탕이 냉각 응고되면서 수축되는 용량에 대응되는 용탕을 가압 보충하도록 하되,
상기 압탕은,
상기 조형의 상형에서 차축 결합 영역에 대응하는 영역에 세 개의 압탕이 삼각형을 이루도록 하는 형태로 설치되고,
상기 조형에는 방향성 열 방출 속도를 촉진하기 위한 냉금;이 더 구비되되,
상기 냉금은,
상기 조형의 하형에 부착되는 제1 냉금 및, 상기 중자에 부착되는 제2 냉금으로 구비되고,
상기 제1 냉금은, 상기 조형의 하형에서 전방 및 후방 측 액슬스프링이 안착되는 안착 영역에 대응하는 영역에 각각 부착되고,
상기 제2 냉금은,
상기 조형의 하형에서 차축 결합 영역에 대응되는 영역에 부착되도록 하여 적어도 셋의 냉금 부착 포인트를 갖도록 하되,
상기 용탕 주입 단계의 수행 시,
상기 조형에는 용탕 주입 시 발생하는 가스를 배출시키기 위한 가스 벤트(Gas Vent);가 더 구비되고,
상기 가스 벤트는,
상기 조형의 상형에서 차축 결합 영역, 전방 및 후방 측 액슬스프링이 안착되는 안착 영역에 대응하는 영역에 적어도 세 개 배치하여 용탕 내부에서 발생된 기포를 외부로 배출시키도록 하고,
상기 품질 검사 단계는,
상기 주물에 대한 자기 탐상 검사(MT) 및 방사선 투과 검사(RT)를 포함하는 비파괴 검사를 실시하여, 상기 주물의 결함 발생 유무에 대한 품질 검사를 수행하며,
상기 품질 검사 단계의 수행 결과,
상기 주물에 대한 표면 결함이 발견되는 경우, 그라인더(Grinder)를 이용하여 상기 주물의 표면 처리를 수행함으로써, 발견된 표면 결함을 기계적 방식으로 가공하는 가공 단계;가 더 포함되도록 하고,
상기 용탕 주입 단계의 수행 전에는,
상기 조형을 상기 용탕의 주입 온도보다 30 내지 50% 낮은 온도로 예열하는 예열 단계;가 더 포함되도록 하여 상기 조형에서 획득되는 주물에 주름 또는 기포와 같은 결함을 줄이고, 상기 조형과 상기 용탕이 여러 번 반복적으로 접하여 생기는 열손상을 최소화되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 액슬박스의 주조 방법.
In the casting method of an axle box for a vehicle,
A molding step of preparing a mold in which a pattern corresponding to the axle box is formed is separated into an upper mold and a lower mold, installing a core for forming a core in the lower mold, and raising the upper mold to form a mold;
a molten metal injection step of injecting molten metal obtained by melting cast iron having a carbon solid solution limit of 2.0 to 4.5% into the molding;
When the injection of the molten metal corresponding to the capacity of the molding is completed, the molten metal injected into the molding is cooled and solidified for a preset time, and then demolded in the molding to obtain a casting maintaining the pattern of the molding. step; and,
A quality inspection step of performing a quality inspection of the casting by performing a non-destructive inspection on the casting after heat-treating the casting at a preset temperature;
In the molten metal injection step,
The injection hole of the earth pipe for injecting the molten metal into the molding is disposed at the lower side of the molding, and the molten metal is injected in a lower injection method to fill up from the bottom of the molding,
The earth pipe uses that the diameter of the injection hole is 20 to 40 mm, and by dispersing two or more earth pipes at a preset interval and then injecting the molten metal into the molding, the occurrence of hot spots and shrinkage holes is minimized,
Provided with; a press installed so as to communicate with the internal cavity of the molding;
As the molten metal is cooled and solidified, the molten metal corresponding to the contracted capacity is pressurized and supplemented,
The press is
In the upper mold of the molding, three presses are installed in the area corresponding to the axle coupling area to form a triangle,
The molding is further provided with a chiller for accelerating the rate of directional heat release;
The cooling is
It is provided with a first chiller attached to the lower mold of the molding and a second chiller attached to the core,
The first cooling element is respectively attached to a region corresponding to a seating region in which the front and rear axle springs are seated in the lower mold of the molding,
The second coolant,
In the lower mold of the model, it is attached to an area corresponding to the axle coupling area so as to have at least three cooling attachment points,
When performing the molten metal injection step,
A gas vent (Gas Vent) for discharging gas generated when molten metal is injected is further provided in the modeling;
The gas vent,
In the upper mold of the molding, at least three are arranged in the area corresponding to the seating area where the axle springs are seated and the front and rear axle springs are disposed to discharge the bubbles generated inside the molten metal to the outside,
The quality inspection step is
Conducting a non-destructive inspection including magnetic inspection (MT) and radiographic inspection (RT) for the casting to perform a quality inspection for the presence or absence of defects in the casting,
As a result of performing the quality inspection step,
When a surface defect for the casting is found, by performing the surface treatment of the casting using a grinder, a processing step of processing the found surface defect in a mechanical manner; to be further included,
Before performing the molten metal injection step,
A preheating step of preheating the molding to a temperature 30 to 50% lower than the injection temperature of the molten metal is further included to reduce defects such as wrinkles or air bubbles in the casting obtained from the molding, and the molding and the molten metal several times A method of casting an axle box for a vehicle, characterized in that it minimizes thermal damage caused by repeated contact.
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KR20010077484A (en) * 2000-02-02 2001-08-20 주학지 axle housing casting method
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