KR102392865B1 - Centrifugal casting mold for manufacturing hybrid brake disc - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원심주조 공정의 각 공정을 따라 이송되며 지면과 평행하게 축회전하는 금형베이스의 상부에 상기 금형베이스와 중심축을 공유하며 결합되고, 상면의 중심영역이 상면의 외곽영역보다 높은 높이를 가지는 다단구조로 마련되며, 다단구조의 상단 외측면의 둘레를 따라 걸림턱이 형성된 하형; 하면의 대응되는 내주면을 가지면서 하방으로 개방된 주조공간을 가지고, 상면의 중심영역에는 상기 주조공간과 연통되어 용탕이 주입되는 주입홀이 관통 형성된 상형; 및 상기 상형의 중심축을 기준으로 소정의 각도 단위로 상기 상형의 하면 외곽영역에 배치 결합되며, 상기 상형의 중심방향으로 탄성 가압력을 제공하는 적어도 넷이상의 고정부재;를 포함하는 원심주조용 금형을 제공한다. 본 발명에 따르면, 원심주조 결과물의 불량발생을 최소화할 수 있다.The present invention is transferred along each process of the centrifugal casting process and is coupled to the upper part of the mold base that rotates axially in parallel with the ground, sharing the central axis with the mold base, and the central area of the upper surface has a higher height than the outer area of the upper surface a lower type provided in a multi-stage structure, and having a locking jaw formed along the periphery of the upper outer surface of the multi-stage structure; an upper mold having a casting space open downward while having a corresponding inner circumferential surface of the lower surface, and having an injection hole through which the molten metal is injected in communication with the casting space in the central region of the upper surface; and at least four fixing members disposed and coupled to the outer region of the lower surface of the upper die at a predetermined angle unit based on the central axis of the upper die, and providing an elastic pressing force in the central direction of the upper die; Provide a mold for centrifugal casting comprising a do. According to the present invention, it is possible to minimize the occurrence of defects in the result of centrifugal casting.
Description
본 발명은 하이브리드 브레이크 디스크 제조를 위한 원심주조용 금형에 관한 것이다.The present invention relates to a mold for centrifugal casting for manufacturing a hybrid brake disc.
원심주조장치는 금형은 고온의 용탕이 금형 내부에 직접적으로 접촉되는 가운데 소정의 속도로 회전되기 때문에, 연속적인 원심주조가 수행되는 경우, 열에 의한 열팽창과 회전에 의한 원심력에 의해 금형이 미세하게 변형될 수 있다. 특히, 종래기술에서와 같은 원심주조장치는 생산성을 높이기 위해 연속적으로 원심주조가 반복 수행되기 때문에 금형의 변형 및 회전에 따른 금형의 치우침 발생빈도 또한 높게 되어, 금형 내부의 형이 변하거나, 핀 등의 고정수단에 의해 결합되는 상형과 하형 간의 고정 위치 변형 등으로 인해 고정 상태에 이상이 발생되어, 상형과 하형 간의 결합 또는 분리가 원활히 이루어지지 않거나, 원심주조 시에 금형의 떨림 발생 및 축 이탈 등으로 인해 주조 결과물(주물)에 불량이 발생 될 수 있고, 주물의 불량 발생 시에 금형 전체를 교체하여야하기 때문에 금형의 교체에 높은 비용이 발생되는 문제점이 있었다. In the centrifugal casting device, since the mold rotates at a predetermined speed while the hot molten metal is in direct contact with the inside of the mold, when continuous centrifugal casting is performed, the mold is slightly deformed by thermal expansion due to heat and centrifugal force due to rotation. can be In particular, in the centrifugal casting device as in the prior art, since centrifugal casting is continuously and repeatedly performed to increase productivity, the frequency of occurrence of mold bias due to mold deformation and rotation is also high, so that the mold inside the mold changes, pins, etc. Due to the deformation of the fixed position between the upper and lower molds coupled by the fixing means of Due to this, defects may occur in the casting result (casting), and since the entire mold has to be replaced when defective castings occur, there is a problem in that the replacement of the mold is expensive.
관련 기술로는 등록특허 1017436270000호는 클램핑 수단으로 금형을 고정하는 기술을 개시하나 원심주조중 금형의 위치 안정에는 기여하지 못한다. As a related technology, Patent Registration No. 1017436270000 discloses a technology for fixing a mold by means of a clamping means, but does not contribute to the stability of the position of the mold during centrifugal casting.
본 발명은 반복되는 원심주조 과정에서 발생되는 열팽창에 의한 상형과 하형의 틀어짐 발생에 의한 주물의 불량 발생을 최소화하는 원심주조용 금형을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a mold for centrifugal casting that minimizes the occurrence of defects in the casting due to distortion of the upper and lower molds due to thermal expansion generated during the repeated centrifugal casting process.
또한, 본 발명은 원심주조시의 금형의 떨림 발생 및 축 이탈을 방지하는 원심주조용 금형을 제공하는데 있다. In addition, the present invention is to provide a mold for centrifugal casting that prevents vibration and shaft deviation of the mold during centrifugal casting.
아울러, 본 발명은 금형의 제작 및 교체에 따른 비용을 절감시킬 있는 원심주조용 금형을 제공하는데 있다.In addition, the present invention is to provide a mold for centrifugal casting that can reduce the cost of manufacturing and replacement of the mold.
본 발명은, 원심주조 공정 중 중심축을 기준으로 지면과 평행하게 축회전하는 금형베이스의 상부에, 상기 금형베이스와 중심축을 공유하며 결합되고, 상면의 중심영역이 상면의 외곽영역보다 높은 높이를 가지는 다단구조로 된 하형; 및
상기 하형과 마주하게 되는 상형으로서, 하면의 중심영역에 하방으로 개방된 주조공간을 가지고, 상면의 중심영역에는 상기 주조공간과 연통되어 용탕이 주입되는 주입구가 형성된 상형;을 포함하고,
상기 하형은, 금형베이스의 상부방향으로 상기 금형베이스의 회전 중심축과 하형의 중심축을 공유하며 결합되는 원판 형상의 하부 플레이트;와
상기 하부 플레이트 보다 작은 반지름을 가지는 원판 형상으로 마련되어, 상기 하부 플레이트의 상면 중심영역에 안착 고정되고, 외측면의 둘레를 따라 걸림턱이 형성된 상부 플레이트;를 포함하고,
상기 상형과 하형은 각각 외곽측으로부터 중심방향으로 결합된 정렬부재;를 포함하고, 상기 정렬부재는 상형과 하형의 위치 정렬 여부를 확인할 수 있게 하여주는 것을 특징으로 하는 하이브리드 브레이크 디스크 제조를 위한 원심주조용 금형을 제공한다.
상기 하형의 상부 플레이트의 상면은 외곽영역에서 중심방향으로 갈수록 높이가 증가하되, 상기 상형의 주조공간 하부 개방영역의 폭보다 작은 지름을 가지는 원뿔대 형상의 확산영역을 가지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 브레이크 디스크 제조를 위한 원심주조용 금형을 제공한다.In the present invention, the upper part of the mold base that rotates in parallel with the ground with respect to the central axis during the centrifugal casting process is coupled to share the central axis with the mold base, and the central area of the upper surface has a higher height than the outer area of the upper surface. lower type with multi-level structure; and
An upper mold facing the lower mold, having a casting space open downward in a central region of a lower surface, and an upper mold in which an injection hole is formed in communication with the casting space to inject molten metal in the central region of the upper surface;
The lower mold includes a lower plate in the shape of a disk that shares the central axis of rotation of the mold base and the central axis of the lower mold in the upper direction of the mold base and is coupled thereto; and
An upper plate provided in the shape of a disk having a smaller radius than the lower plate, being seated and fixed in the central region of the upper surface of the lower plate, and having a locking protrusion formed along the periphery of the outer surface;
A centrifugal column for manufacturing a hybrid brake disc, characterized in that the upper and lower molds each include an alignment member coupled from the outer side toward the center, wherein the alignment member enables confirmation of whether the upper and lower molds are aligned. Provides a quiet mold.
The upper surface of the upper plate of the lower mold increases in height from the outer region toward the center, but has a truncated cone-shaped diffusion region having a diameter smaller than the width of the lower open region of the casting space of the upper mold. Provides a mold for centrifugal casting for
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본 발명 따르면 반복되는 원심주조 과정에서 발생되는 열팽창에 의한 상형과 하형의 틀어짐 발생에 의한 주물의 불량 발생을 최소화하는 원심주조용 금형을 제공한다.According to the present invention, there is provided a mold for centrifugal casting that minimizes the occurrence of defects in the casting due to the distortion of the upper and lower molds due to thermal expansion generated during the repeated centrifugal casting process.
또한, 본 발명은 원심주조시의 금형의 떨림 발생 및 축 이탈을 방지하는 원심주조용 금형을 제공하한다. In addition, the present invention provides a mold for centrifugal casting that prevents vibration and shaft deviation of the mold during centrifugal casting.
아울러, 본 발명은 금형의 제작 및 교체에 따른 비용을 절감시킬 있는 원심주조용 금형을 제공한다.In addition, the present invention provides a mold for centrifugal casting that can reduce the cost of manufacturing and replacing the mold.
도 1은 하이브리드 브레이크 디스크 제조를 위한 원심주조 금형 결합 도면.
도 2는 하이브리드 브레이크 디스크 제조를 위한 원심주조 상금형 형상 도면.
도 3은 하이브리드 브레이크 디스크 제조를 위한 원심주조 하금형 형상 도면.
도 4는 하이브리드 브레이크 디스크 제조를 위한 원심주조 주입구 형상 도면.1 is a view of combining a centrifugal casting mold for manufacturing a hybrid brake disc.
2 is a shape diagram of a centrifugal casting upper mold for manufacturing a hybrid brake disc.
3 is a shape diagram of a centrifugal casting lower mold for manufacturing a hybrid brake disc.
4 is a view of the shape of a centrifugal casting inlet for manufacturing a hybrid brake disc.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 하이브리드 브레이크 디스크 제조 위한 원심주조 금형 결합 도면이고, 도 2는 하이브리드 브레이크 디스크 제조 위한 원심주조 상금형 형상 도면이며, 도 3은 하이브리드 브레이크 디스크 제조 위한 원심주조 하금형 형상 도면이다.1 is a view showing a centrifugal casting mold coupling for manufacturing a hybrid brake disc, FIG. 2 is a shape diagram of a centrifugal casting upper mold for manufacturing a hybrid brake disc, and FIG. 3 is a view showing a shape of a centrifugal casting lower mold for manufacturing a hybrid brake disc.
도 1에는 상형과 하형이 결합하고 상형에 주입구가 결합한 상태를 단면도와 사시도들로 보여준다. 1 shows a state in which the upper mold and the lower mold are coupled and the injection hole is coupled to the upper mold in cross-sectional and perspective views.
도 2에는 상형에 대해 좀 더 상세히 보여주며, 상형은, 하면의 중심영역에 외측 형상에 대응되는 내주면을 가지면서 하방으로 개방된 주조공간을 가지고, 상면의 중심영역에는 상기 주조공간과 연통되어 용탕이 주입되는 주입구가 관통 형성된다. 2 shows the upper die in more detail, the upper die has a casting space open downward while having an inner circumferential surface corresponding to the outer shape in the central area of the lower surface, and the central area of the upper surface communicates with the casting space and the molten metal This injection hole is formed through.
상형의 중심쪽에 결합되는 주입구와 상형을 고정부재로 결합시키며, 상형의 중심쪽 고정부재보다 좀 더 외곽 쪽에도 고정부재들이 소정 각도 간격으로 결합된다. 이들 고정부재는 하형에 형성된 걸림턱이 있는 곳을 향하도록 투영된 위치까지 도달한다. The injection hole coupled to the center of the upper die and the upper die are coupled with a fixing member, and the fixing members are also coupled to the outer side of the upper die at a predetermined angular interval than the central fixing member of the upper die. These fixing members reach the projected position so as to face the stopper formed on the lower mold.
즉, 상기 상형은 상기 주조공간이 형성된 하면의 중심영역이 하형의 상면 중심영역에 맞닿게 위치한 채로, 상기 상형이 상기 하형의 상부에 고정된다. That is, in the upper mold, the upper mold is fixed to the upper part of the lower mold while the central region of the lower mold in which the casting space is formed is located in contact with the central region of the upper surface of the lower mold.
또한, 상형과 하형에는 모두 반지름 방향으로 설치되는 정렬부재가 조립되어 상형과 하형의 위치가 맞게 되었는지를 외부에서 육안으로 확인할 수 있게 하여준다. In addition, alignment members installed in the radial direction are assembled to both the upper and lower molds, so that it is possible to visually confirm whether the positions of the upper and lower molds are aligned with the naked eye.
한편, 상형에는 취출핀이 삽입될 수 있는 관통공(미도시)이 형성된다. 관통공은 주조공간에 이르는 개구 관통공으로 금형에서 주형이 완성된 취출물을 취출할 때 취출물을 밀어주는 역할을 한다. On the other hand, a through hole (not shown) into which the extraction pin can be inserted is formed in the upper die. The through hole is an opening through hole leading to the casting space and plays a role in pushing the ejected product when the molded product is taken out from the mold.
도 3에는 하형의 구성이 나와있다. 3 shows the configuration of the lower mold.
하형은, 원심주조 공정 중 중심축을 기준으로 지면과 평행하게 축회전하는 금형베이스의 상부에, 상기 금형베이스와 중심축을 공유하며 결합되고, 상면의 중심영역이 상면의 외곽영역보다 높은 높이를 가지는 다단구조로 형성된다. The lower mold is coupled to the upper part of the mold base that axially rotates parallel to the ground with respect to the central axis during the centrifugal casting process, sharing the central axis with the mold base, and the central area of the upper surface is a multi-stage having a higher height than the outer area of the upper surface formed into a structure.
즉, 하형은, 금형베이스의 상부방향으로 상기 금형베이스의 회전 중심축과 하형의 중심축을 공유하며 결합되는 원판 형상의 하부플레이트;와 상기 하부플레이트보다 작은 반지름을 가지는 원판 형상으로 마련되어, 상기 하부플레이트의 상면 중심영역에 안착 고정되고, 외측면의 둘레를 따라 걸림턱이 형성된 상부플레이트;를 포함한다. That is, the lower mold is a disk-shaped lower plate coupled by sharing the central axis of rotation of the mold base and the central axis of the lower mold in the upper direction of the mold base; and a disk shape having a smaller radius than the lower plate, the lower plate and an upper plate that is seated and fixed in the central region of the upper surface of the .
상기 상부플레이트의 상면은 외곽영역에서 중심방향으로 갈수록 높이가 증가하되, 상기 상형의 주조공간 하부 개방영역의 폭보다 작은 지름을 가지는 원뿔대 형상의 확산영역을 구비한다. The upper surface of the upper plate has a truncated cone-shaped diffusion region having a diameter smaller than the width of the lower open region of the casting space of the upper mold, but increasing in height from the outer region toward the center.
상기 정렬부재는, 상기 상형의 중심 방향에 인접한 통로 일단에 배치되는 내경이 타 구간의 내경에 비해 작게 형성되고, 상기 통로의 타단 구간에는 내주면을 따라 나사산이 형성된 형상으로 마련되는 몸체를 가진다.The alignment member has an inner diameter disposed at one end of the passage adjacent to the center direction of the upper die is formed smaller than the inner diameter of the other section, and the other end section of the passage has a body provided in a shape in which a thread is formed along the inner circumferential surface.
상기 걸림턱은 상기 상부플레이트의 측면 둘레를 따라 형성되고, 낮은 깊이를 가지는 오목한 홈 형상이 연계적으로 형성된다. 이러한 걸림턱과 홈 구조로 인해 상형과 하형의 결합은 안정적으로 고정될 수 있다. The locking protrusion is formed along the periphery of the side surface of the upper plate, and a concave groove shape having a low depth is formed in association. Due to this locking jaw and groove structure, the coupling between the upper and lower molds can be stably fixed.
도 4는 하이브리드 브레이크 디스크 제조 위한 원심주조 주입구 형상 도면이다. 4 is a view showing the shape of a centrifugal casting inlet for manufacturing a hybrid brake disc.
주입구는 상형에 고정부재로 고정된다.The inlet is fixed to the upper die by a fixing member.
이와 같이 하여 상하형의 위치가 안정적으로 고정되고 정렬상태를 유지할 수 있는 원심주조용 금형을 구현할 수 있다. In this way, it is possible to implement a mold for centrifugal casting in which the position of the upper and lower molds are stably fixed and the alignment state can be maintained.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The right of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but is defined by the claims, and a person of ordinary skill in the art can make various modifications and adaptations within the scope of the claims. it is self-evident
Claims (5)
상기 하형과 마주하게 되는 상형으로서, 하면의 중심영역에 하방으로 개방된 주조공간을 가지고, 상면의 중심영역에는 상기 주조공간과 연통되어 용탕이 주입되는 주입구가 형성된 상형;을 포함하고,
상기 하형은, 금형베이스의 상부방향으로 상기 금형베이스의 회전 중심축과 하형의 중심축을 공유하며 결합되는 원판 형상의 하부 플레이트;와
상기 하부 플레이트 보다 작은 반지름을 가지는 원판 형상으로 마련되어, 상기 하부 플레이트의 상면 중심영역에 안착 고정되고, 외측면의 둘레를 따라 걸림턱이 형성된 상부 플레이트;를 포함하고,
상기 상형과 하형은 각각 외곽측으로부터 중심방향으로 결합된 정렬부재;를 포함하고, 상기 정렬부재는 상형과 하형의 위치 정렬 여부를 확인할 수 있게 하여주는 것을 특징으로 하는 하이브리드 브레이크 디스크 제조를 위한 원심주조용 금형.During the centrifugal casting process, on the upper part of the mold base that rotates parallel to the ground with respect to the central axis, the mold base and the central axis are shared and combined, and the central area of the upper surface has a higher height than the outer area of the upper surface. Ha Hyung; and
An upper mold facing the lower mold, having a casting space open downward in a central region of a lower surface, and an upper mold in which an injection hole is formed in communication with the casting space to inject molten metal in the central region of the upper surface;
The lower mold includes a lower plate in the shape of a disk that shares the central axis of rotation of the mold base and the central axis of the lower mold in the upper direction of the mold base and is coupled thereto; and
An upper plate provided in the shape of a disk having a smaller radius than the lower plate, being seated and fixed in the central region of the upper surface of the lower plate, and having a locking protrusion formed along the periphery of the outer surface;
A centrifugal column for manufacturing a hybrid brake disc, characterized in that the upper and lower molds each include an alignment member coupled from the outer side toward the center, wherein the alignment member enables confirmation of whether the upper and lower molds are aligned. Quiet mold.
상기 하형의 상부 플레이트의 상면은 외곽영역에서 중심방향으로 갈수록 높이가 증가하되, 상기 상형의 주조공간 하부 개방영역의 폭보다 작은 지름을 가지는 원뿔대 형상의 확산영역을 가지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 브레이크 디스크 제조를 위한 원심주조용 금형.
The method of claim 1,
The upper surface of the upper plate of the lower mold increases in height from the outer region toward the center, but has a truncated cone-shaped diffusion region having a diameter smaller than the width of the lower open region of the casting space of the upper mold. For centrifugal casting molds.
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