KR19990051756A - 알루미늄 휠 주조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄휠 주조장치에 관한 것으로, 차량용 알루미늄휠을 용탕 단조법 주조에 의해 주조시 상·하부 및 측면금형(130)(140)(150)으로 각각 분리되어 이형된 후 합형되는 금형의 측면부, 즉, 측면금형(150)의 외측면을 중량체의 가압링(30)으로 금형이 이형되지 않게 가압시키고, 상부금형(130)의 상부면에 연결된 지지샤프트(31)와 중앙의 스퀴즈샤프트(10)의 상부면은 별도의 고정용 측면쐐기(50)와 센터쐐기(40)로 고정상태를 유지하도록 하여 합형되어진 각각의 금형이 용탕주입 및 가압시 고압이 발생하여도 유동 및 이형되지 않고 긴밀한 밀착상태를 유지하도록 하는 한편, 금형내에 용탕주입 후 응고시 부족분의 용탕을 더 많이 주입한 후 스퀴즈샤프트(10)의 상부에 설치된 별도의 가압실린더를 이용하여 금형의 탕도(134)로부터 재차 가압시키므로 금형내에 주입된 용탕이 금형내부전체에 일정하게 분포되어 주조된 알루미늄휠의 생산 사이클타임, 밀도, 인장강도, 항복강도 및 연신율 등을 더욱 향상시킴과 동시에 동일 부피의 주조장치에 비례하여 더 큰 제품을 주조할 수 있어 비례적으로 주조장치가 축소되도록 한 알루미늄휠 주조장치이다.

Description

알루미늄흴 주조장치

본 발명은 알루미늄휠 주조장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 차량용 알루미늄휠을 용량 단조법 주조에 의해 주조시 상·하부 및 측면금형으로 각각 분리되어 이형된 후 합형되는 금형의 측면부 즉, 측면금형의 외측면과 상부금형의 상부면을 각각 가압시켜 금형내에 용탕주입 후 가압시 고압이 발생하여도 상·하부 및 측면금형의 유동 및 이형을 방지하며 긴밀한 밀착상태를 유지하도록 하는 한편 금형내에 용탕주입 후 응고시 부족분의 용탕을 더 많이 주입한 후 별도의 가압장치를 이용하여 재차 가압시키므로 금형내에 주입된 용량이 금형내부 전체에 일정하게 분포되어 주조된 알루미늄휠 제품의 생산 사이클타임, 밀도, 인장강도, 항복 강도 및 연신율 등을 더욱 향상하도록 한 알루미늄휠 주조장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 알루미늄휠(Aluminum Wheel)은 알루미늄 합금을 소재로 하여 주조 또는 단조에 의하여 제조한다.

한편 차량 경량화, 고품질화 및 경제적 양산화 추세는 비철분야에서 기존의 중력주조 및 압력주조법들의 개선 및 신 주조공법의 개발도입을 적극적으로 추진하게 하는 원인이 되고 있다.

이러한 주조법은 다이케스트(Die Casting;정밀한 금형을 사용하여 자동 또는 수동으로 주팅하고 용탕에 압력을 가하여 주조하는 방법), 형단조, 중력 및 저압주조 등으로 구분되어지게 된다.

한편, 주조압력에 대하여 주조압력이 높은 다이케스트법은 금형내 용탕이 고속 고압으로 사출 충진되므로 금형표면과 밀착도가 높아져서 외관이 양호하고, 응고속도가 빨라 높은 생산성을 확보하는 장점이 있다. 반면 주조압력이 낮은 중력이나 저압주조의 경우 용탕과 금형간의 밀착도가 낮고 그 사이에 도형재가 있어서 외관 형상이 떨어지고, 응고속도가 느려서 생산성이 낮은 단점이 있다.

또한, 응고속도가 느리므로 응고수축에 대한 용탕보충이 충분하지 못하여 미세기포나 수축공이 발생하기도 하고 미세조직이 조대화가 되어서 고품질의 주조품 제조요구에는 미흡한 점이 있다.

전술한 바와 같은 종래의 저압 및 중력주조방식을 이용한 알루미늄휠 주조장치는 다수로 분리되어 이형 및 합형되는 각 금형에 있어 주조시 합형되어진 각 금형을 가압시키는 별도의 장치가 전혀 없어 합형된 금형에 주조 후 금형의 벌어짐 등이 발생할 뿐 아니라, 금형내에서 응고시 체적이 변화하여 주조된 제품의 규격이 축소되는 등 제품의 규격이 정밀하지 않게 되어 정밀성이 저하되게 된다.

또한 금형내로 주탕되어 주입된 용탕이 제품의 두께가 얇은 부위로는 효과적으로 주입 또는 통과하지 못하게 되어 금형내부 전체에 일정하게 분포되지 못하게 되어 주물결함이 자주 발생할 뿐 아니라, 밀도, 인장강도, 연신률, 항복강도 및 사이클타임 등의 성능이 저하되어 신뢰성이 크게 저하되는 등의 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 차량용 알루미늄휠을 용탕 단조법 주조에 의해 주조시 상·하부 및 측면금형으로 각각 분리되어 이형된 후 합형되는 금형의 측면부 즉, 측면금형의 외측면을 중량체의 가압링으로 금형이 이형되지 않게 가압시키고, 상부금형은 상부면에 연결된 샤프트에 별도의 고정용 쐐기로 고정상태를 유지하도록 하여 합형되어진 각각의 금형이 용탕주입 및 가압시 고압이 발생하여도 유동 및 이형되지 않고 긴밀한 밀착상태를 유지하도록 하는 한편, 금형내에 용탕주입 후 응고시 부족분의 용탕을 더 많이 주입한 후 별도의 가압장치를 이용하여 금형의 탕도로부터 재차 가압시키므로 금형내에 주입된 용탕이 금형내부 전체에 일정하게 분포되어 주조된 알루미늄 휠의 생산 사이클타임, 밀도, 인장강도, 항복강도 및 연신율 등을 더욱 향상시킴과 동시에 동일 부피의 주조장치에 비례하여 더 큰 제품을 주조할 수 있어 비례적으로 주조장치가 축소되도록 한 알루미늄휠 주조장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 개략적인 측면 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 개략적인 정면 구성도.

도 3은 본 발명의 상부금형이 1차 하강한 상태를 나타낸 작동상태 예시도.

도 4는 본 발명의 측면금형이 합형된 상태를 나타낸 작동상태 예시도.

도 5는 본 발명의 측면금형 가압링이 하강하여 금형전체가 하부금형에 체결된 상태의 예시도.

도 6은 본 발명의 스퀴즈샤프트가 하강한 것을 나타낸 예시도.

도 7은 금형 합형시 센터쐐기와 측면쐐기의 위치를 나타낸 것으로,

(도 7a)는 저면 사시도이고,

(도 7b)는 저면을 개략적으로 보인 저면도.

도 8은 금형 해체시 센터쐐기의 측면쐐기의 위치를 나타낸 것으로,

(도 8a)는 저면 사시도이고,

(도 8b)는 저면을 개략적으로 보인 저면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 스퀴즈샤프트 11 : 걸림홈

20 : 가압실린더 30 : 가압링

31 : 지지샤프트 32 : 상부플레이트

33 : 지지축 34 : 간격유지실린더

35 : 관통공 40 : 센터쐐기

41 : 케이스 42 : 개구부

43 : 상부판 44 : 포크

45 : 관통홀 46 : 측면판

47 : 안내레일 48 : 유압실린더

49 : 피스톤로드 49a : 가이드판

50 : 측면쐐기 51 : 유압실린더

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부보디(100)의 양쪽으로 대향 설치되고, 상부플레이트(32)와 축(122)으로 연결된 연결프레임(121)의 양측에 연결 설치되어 상기 연결프레임(121)을 상·하로 이송시킴에 따라 상부플레이트(32) 하부에 설치되어 상부금형(130)을 장착한 조립플레이트(160)가 상·하부보디(100)(200)사이에 다수로 고정설치된 가이드샤프트(110)를 따라 상기 연결프레임(121)과 동시에 상승 및 하강 작동되도록 한 이송실린더(120)와, 중앙에 홀(133)이 형성된 플레이트(132)의 하부면에 고정되고, 중앙으로 형성된 탕도(134)가 상기 플레이트(132)의 홀(133)과 일치되게 형성된 상부금형(130)과, 하부보디(200)의 상부면 중앙부위에 즉, 상부금형(130)의 직하부에 고정 설치되어 상부금형(130)과 합형되며 테두리에 다수의 홈부를 형성하고 이 홈부에 고정핀(141)을 각각 돌출설치하되, 주조된 제품을 금형으로부터 해체하기 위한 이젝트핀(142)을 다수개 구비하여 된 하부금형(140)과, 상기 하부금형(140)의 외측으로 설치하되, 다수로 분리되고 상기 분리된 각부위는 하부보디(200)의 상부면에 고정된 가이드레일(152)에 각각 설치하여 실린더(151)의 작동에 의해 합형 및 이형되는 측면금형(150)과, 상기 하부보디(200)의 상부면에 고정 설치된 하부금형(140)의 하부쪽 일측으로 로(300)에서 용탕을 운반하는 레이들(211)과 상기 레이들(211)로 운반된 용탕을 금형내로 주탕하는 주탕플런저(212)가 설치되어진 주탕부(210)와, 상기 각 구성부로 동력을 전달하고 각 실린더로 유압을 전달하는 동력전달부와, 상기 동력전달부를 자동 또는 수동으로 제어하는 제어부로 구성되는 용탕 단조법을 이용한 통상의 주조장치에 있어서, 상기 조립플레이트(160)의 중앙을 관통하여 끼워져 상·하로 이송되며 상단부에 걸림홈(11)이 형성된 스퀴즈샤프트(10); 상기 스퀴즈샤프트(10)의 상부쪽에 위치한 상부보디(100)에 설치되어 금형주조시 스퀴즈샤프트(10)를 재차 가압시켜주는 가압실린더(20); 상기 조립플레이트(160)의 상부면으로 위치되고 상부면 양측으로 대향되게 지지샤프트(31)가 고정된 상부플레이트(32)에 지지축(33)으로 연결되고, 상부플레이트(32)와 조립플레이트(160)의 사이에 간격유지실린더(34)가 설치되며 중앙으로 상부금형(130)이 출입되는 관통공(35)이 형성되고, 상기 관통공(35)의 내측면은 소정의 경사각도를 이루도록 하여 금형의 합형시 측면금형(150)의 외주면을 가압하도록 한 가압링(30); 상기 상부보디(100)의 저면으로 고정 설치되고, 중앙에 개구부(42)가 형성된 케이스(41)내의 개구부(42) 상부면에 설치되며 일측으로 스퀴즈샤프트(10)의 상단부에 형성된 걸림홈(11)을 잡아 상기 스퀴즈샤프트(10)를 하부로 이송시켜주는 포크(44)가 플랜지 고정되고 상기 포크(44)의 측면으로 금형해체시 상기 스퀴즈샤프트(10)가 관통하여 통과할 수 있는 관통홀(45)이 형성된 상부판(43)과, 이 상부판(43)의 일측단으로 고정되며 중앙부에 유압실린더(48)의 피스톤로드(49) 끝단에 고정된 가이드판(49a)에 결합되어 이 가이드판(49a)을 따라 상·하로 슬라이딩 이송되는 안내레일(47)을 갖는 측면판(46)으로 된 센터쐐기(40); 상기 케이스(41)의 개구부 내부 양측면에 상호 대향되게 설치되고 케이스(41) 측면에 설치된 유압실린더(51)의 작동에 의해 슬라이딩 이송되어 상부금형(130)이 조립된 조립플레이트(160) 상부면에 설치된 상부금형(130) 지지샤프트(31)와 상부보디(100) 사이에 소정의 경사 각도를 유지한 상부금형(130) 지지용 측면쐐기(50)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 알루미늄휠 주조장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 바람직 한 특징에 의하면 상기 측면금형(150)의 외측면은 상기 가압링(30)의 내측 경사면과 대응되는 경사각을 형성하여 가압링(30)과 긴밀히 밀착되도록 한다.

본 발명의 더 바람직 한 특징에 의하면 상기 지지샤프트(31)의 상부면과 이에 접면되는 측면쐐기(50)는 상호 대칭되도록 소정의 경사각을 이루도록 한다.

본 발명의 더욱 바람직 한 특징에 의하면 상기 주탕부(210)의 주탕플런저(212)에 용탕을 운반하는 레이들(211)은 로봇(213)으로 자동 운반 되도록 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면 상기 다수의 가이드샤프트(110)중 어느한 곳에 제품 취출용 로봇(170)을 설치하여 주조가 완료된 제품을 자동으로 금형으로부터 취출토록 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 측면도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 정면도이며, 도 3도, 도 4도, 도 5도, 도 6, 도 7 및 도 8은 본 발명의 작동상태 예시도이다.

도 1에 도시한 바와같이 상부보디(100) 상부에 위치한 연결프레임(121)에는 조립플레이트(160)를 상·하로 이송시키는 축(122)과 상기 축(122)을 작동시키는 이송실린더(120)가 고정되어 이송실린더(120)가 작동하면 축(122)이 동시에 작동하여 조립플레이트(160)가 가이드샤프트(110)를 따라 상·하로 슬라이딩 이송되게 된다.

상기 조립플레이트(160)의 하부로 소정거리 이격된 위치에는 중앙에 금형내에 주입되는 실제 용탕량보다 더 많은 여유분의 용탕(응고시 체적변화를 수용하기 위한 용탕)을 수용할 수 있는 홀(133)을 상부금형(130) 중앙 상부에 설치하되, 상부금형(130) 플레이트(132)와 조립플레이트(160)는 고정봉(131)으로 상호 연결하여 고정되도록 한다. 이때 상부금형 플레이트(132)의 하부로는 상부금형(130)이 정착되어져 조립플레이트(160)의 작동에 따라 상부금형이 동시에 상·하로 이송되어지게 된다.

상기 조립플레이트(160)의 상부면에 위치되며 지지축(33)으로 가압링(30)에 연결되어 가압링(30)과 동일하게 이송되는 상부플레이트(32)와 조립플레이트(160) 상부 바닥면 사이에는 간격유지실린더(34)를 설치하여 급형합형 이전상태에서 조립플레이트(160)와 상부플레이트(32)의 간격을 항상 일정하게 유지토록 한다.

한편 상기 조립플레이트(32) 상부 양측으로 고정 설치된 지지샤프트(31)의 상단부는 케이스(41)의 개구부(42) 내부 양측면에 위치되어 유압실린더(51)의 작동에 의해 일방향으로 슬라이딩 이송되는 측면쐐기(50)에 접면되어 금형합형 후, 상부금형(130)이 주조될시 고압에 의해 상부로 벌어지며 이형되려는 것을 효과적으로 방지하도록 한다. 이때 지지샤프트(31)의 상단부와 측면쐐기(50)가 접면되는 부위는 상호 대칭되는 경사각을 이루도록 한다.

상기 케이스(41)의 개구부(42)내에 설치된 센터쐐기(40)는 금형합형시 스퀴즈샤프트(10)의 상부면에 위치되어 스퀴즈샤프트(10)를 하부로 가압시키게 된다.

이러한 쐐기(40)는 상부판(43)과 측면판(46)으로 이루지게 되는데, 이때 상기 상부판(43)은 금형해체시 스퀴즈샤프트(10)가 관통하여 통과할 수 있는 관통홀(45)과 금형 합형시 상기 스퀴즈샤프트(10)의 상부에 형성된 걸림홈(11)을 잡아 하부로 이송시키는 포크(44)가 각각 구비되며 측면판(46)은 유압실린더(48)의 피스톤로드(49)에 고정된 가이드판(49a)에 결합되어 상·하로 이송되는 안내레일(47)이 형성되게 된다.

상기 스퀴즈샤프트(10)의 상부 즉, 상부보디(100)의 상부 중앙에 설치된 가압실린더(20)는 금형 합형 후, 주조시 스퀴즈샤프트(10)의 상부에 위치한 센터쐐기(40)의 상부판(43)을 가압하여 상부금형(130) 중심내부에 형성된 홀(133)내에 채워진 여유분의 용탕을 금형내에 강압적으로 밀어넣어 용탕이 금형전체에 일정하게 분포되도록 한다.

한편 하부금형(140)의 상·하부면에 구비된 이젝트핀(142)은 주조 완료시 상부로 이송되어 주조된 제품을 하부금형(140)의 상부로 올려놓게 되고, 이와같이 상부로 올라온 제품은 가이드샤프트(110)에 설치된 제품 취출용 로봇(170)으로 이동시키게 된다.

그리고 하부보디(200)의 하부에 설치된 주탕부(210)는 하부금형(140)의 주탕부 직하부에 설치되어 레이들(211)로 부터 옮겨진 용탕을 금형내로 주탕시키는 주탕플런저(212)와 상기 주탕플런저(212)내로 용탕을 운반하는 레이들(211) 작동용 로봇(213)으로 이루어지게 된다.

상기와 같은 본 발명의 알루미늄휠 주조장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 일단 제어부를 온(ON)으로 작동시키되 자동 및 수동을 선택한다. 이와같이 제어부가 온(ON)으로 작동되게 되면 상기 제어부는 동력전달부에 작동신호를 보내게 되며 상기 신호를 인식한 동력전달부는 미리 입력된 신호에 따라 각 구성부를 순차적으로 작동시키게 된다.

즉, 최초 제어부로부터 작동신호를 인식한 동력전달부는 이송실린더(120)를 작동시켜 상부보디(100)의 하부에 위치하며 상부금형(130)과 가압링(30)이 설치된 조립플레이트(160)를 하강시키게 된다. 이때 조립플레이트(160)는 상·하부보디(100)(200)사이에 설치된 가이드샤프트(110)를 따라 하부로 슬라이딩 이송되어 일정위치까지 하강하게 된다.

상기와 같이 조립플레이트(160)가 하강하게 되면 상기 조립플레이트(160)에 연결 설치되어 있는 상부금형(130)과 가압링(30)이 도 3에 도시된 위치까지 동시에 하강하게 되고, 이때 가압링(30)과 조립플레이트(160) 사이는 간격유지실린더(34)에 의해 일정간격을 유지한 상태에서 상부금형(130)이 1차 하강하게 된다.

이와같이 상부금형(130)이 하부금형(140)에 합형되면 상단부 케이스(41) 내부 양측면에 위치한 측면쐐기(50)가 전진하여 가압되어 고정상태를 유지하게 된다.

이후 하부보디(200)의 가이드레일(152)에 설치되어 있는 측면금형(150)이 각각 슬라이딩 이송하게 되어 실린더(151) 작동에 의해 하부금형(140)에 합형되고, 측면금형 가압링(30)이 이송실린더(120)의 재차 하강으로 측면금형(150)을 가압하게 된다.

이때 상부보디(100)의 하부로 설치된 케이스(41)내의 센터쐐기(40)는 유압실린더(48)의 작동에 의해 일측으로 이송되어진 상기 센터쐐기(40)의 상부판(43)에 고정된 포크(44)가 중앙의 스퀴즈샤프트(10) 상단에 형성된 걸림홈(11)에 체결되게 된다.

이와같은 작동으로 상부금형(130), 하부금형(140) 및 측면금형(150)의 합형이 완료되고, 상부금형(130)과 측면금형(150)의 이탈 및 벌어짐 방지가 완료되었으며 용탕의 응고시 체적변화 충당을 위하여 가압할 수 있는 준비가 완료된 상태이다.

한편 상기와 같이 각 금형이 합형되게 되면 스퀴즈샤프트(10)의 하단부는 상부금형(130)의 중심부에 형성된 홀(133) 상부로 위치되며 이때 상부금형(130)의 탕도(134)는 하부금형(140)의 탕도와 일치하게 된다.

전술한 바와같이 금형이 합형된 후에는 가압링(30)이 도 5와 같이 하강하여 측면금형(150)의 외측면을 가압시키게 되는데, 이는 가압링(30) 상부로 지지축(33)에 의해 고정 설치되어 간격유지실린더(34)로 조립플레이트(160)와 일정간격을 유지하고 있던 간격유지실린더(34)의 작동이 해제된다.

이때 상기 측면쐐기(50)는 양측으로 상호 대향 설치되며 상부금형의 하강전에는 지지샤프트(31) 상단에 이탈되어 있다가 상부금형(130)이 합형된 후에는 유압실린더(51)가 작동하여 지지샤프트(31)의 상부면에 위치하여 지지샤프트(31)의 상단부를 가압시키게 된다.

이와같은 상태에서 하부보디(200) 하부에 설치된 주탕부(210)가 작동하여 금형내로 용탕을 주탕하게 되는데, 그 작동을 설명하면 다음과 같다.

일단 레이들(211) 작동 로봇(213)이 작동하여 로(300)에서 레이들(211)로 용탕을 주입한 후 상기 로봇(213)이 레이들(211)에 주입된 용탕의 량을 일정량으로 조절하게 되면 상기 로봇(213)이 작동하여 레이들(211)내의 용탕을 주탕플런저(212)내로 이동시키게 되고, 이와같이 용탕이 주입되게 되면 주탕피스톤이 작동하여 주탕플런저(212)내의 용탕을 금형내로 주탕하게 된다.

상기와 같이 금형내로 용탕이 주입된 후에는 상부보디(100)의 상부 즉, 스퀴즈샤프트(10)상부에 설치된 가압실린더(20)가 작동하여 상기 가압실린더(20)의 피스톤로드가 하부쪽으로 이송되어 상기 스퀴즈샤프트(10)의 상부면을 재차 가압하게 된다.

이와같이 가압실린더(30)에 의해 가압된 스퀴즈샤프트(10)의 하단부는 상부금형(130)의 중앙에 형성된 홀(133)로 끼워져 상기 홀(133)내에 주입되어 있는 용탕을 금형내로 강압적으로 밀어 주입함에 따라 금형내 전체에 걸쳐 용탕이 일정하게 분포되게 된다.

이상에서 설명한 것은 각각 분리된 금형의 합형 및 상기 각 금형의 가압상태 유지 그리고 용탕주입에 관한 것이고, 이하에서는 합형된 상태의 각 금형의 이형과 각 가압상태의 해체를 설명하기로 한다.

일단 스퀴즈샤프트(10)가 하강한 후 미리 입력된 시간(금형내의 용탕이 응고되는 시간)이 경과하면 가압실린더(20)의 피스톤로드가 상부로 상승하여 스퀴즈샤프트(10)의 상부에서 분리되게 된다. 이때 케이스(41)내에서 스퀴즈샤프트(10)의 걸림홈(11)을 잡고 하강시켜 놓았던 센터쐐기(10)의 측면판(46)은 유압실린더(48)의 피스톤로드(49)에 고정된 가이드판(49a)에 가이드되어 최초의 위치까지 도달한 후 유압실린더(48)의 작동에 의해 상부판(43)이 일측, 즉, 유압실린더(48)쪽으로 슬라이딩되며 스퀴즈샤프트(10)의 걸림홈(11)을 잡고 있던 포크(44)가 걸림홈(11)으로부터 이탈되게 된다.

이때 센터쐐기(40)의 상부판(43)에 형성된 관통홀(45)은 스퀴즈샤프트(10)의 상부에 위치되어 스퀴즈샤프트(10)가 관통하여 통과할 수 있게 된다.

이와같이 된 상태에서 다시 양측 측면쐐기(50) 작동용 유압실린더(51)가 각각 작동하게 되면 지지샤프트(31) 상단으로 이동되어 상기 지지샤프트(31)를 가압시키고 있던 측면쐐기(50)가 일측 즉 유압실린더(51)쪽으로 슬라이딩 이송되어 지지샤프트(31) 상부에서 이탈되게 된다.

상기와 같이 스퀴즈샤프트(10)와 지지샤프트(31)의 상부를 가압시키고 있던 센터쐐기(40)와 측면쐐기(50)가 이탈되게 되면 측면금형의 외측에 합체되어 있던 가압링(30)이 이송실린더(120)의 상승 작동으로 인하여 상부플레이트(32)와 조립플레이트(160)사이의 간격유지실린더(34)가 작동하여 최초의 위치로 상승하게 되고, 이 상태에서 다시 가압링(30) 상승 후 조립플레이트(160)를 포함한 상부금형(130)이 1차 상승하게 된다. 그리고 측면금형(150)이 해체되고 또 다시 상부금형(130)이 상승하여 최초의 위치에 원위치하게 된다.

이와같이 각 금형이 해체된 후에는 하부금형(140)에 설치되어 있던 이젝트핀(142)이 상승하여 주조된 알루미늄휠 제품을 금형으로부터 완전 해체시키게 되는데, 이때 제품취출은 가이드샤프트(110)에 설치된 제품 취출용 로봇을 하게 되며, 다음 반복 생산을 위하여 다음 공정인 이형체 분사장치 및 냉각장치 및 금형냉각 작동이 이루어지게 된다.

상기와 같은 본 발명의 알루미늄휠 주조장치는 차량용 알루미늄을 용탕 단조법 주조에 의해 주조시 상·하부 및 측면금형으로 각각 분리되어 이형된 후, 합체된 금형의 측면 및 상부면을 강압적으로 가압시켜 상호 긴밀한 밀착상태를 유지하도록 한 상태에서 금형내에 응고시 체적변화에 따른 여유분의 용탕을 강압적으로 더 많이 주입함으로써, 주조시 발생하는 고압에 금형의 벌어짐과 같은 유동 및 이형 등이 발생하지 않게 되고, 또한 주조된 알루미늄휠의 크기가 항상 일정하게 유지되게 되고, 금형내로 주탕된 용탕이 금형내부 전체에 일정하게 분포되며 주입되어 주조된 알루미늄휠 제품의 생산 사이클타임, 밀도, 인장강도, 항복강도 및 연신률등을 기존의 장치보다 일층 더 향상시키게 되어 생산성 및 제품의 신뢰성을 향상시키게 되는 것이다.

또한 동일 부피의 주조장치에 비례하여 더 큰 제품을 주조하여 생산 할 수 있게 되어 비례적으로 주조장치의 부피를 축소시켜 장치의 소형화를 기대할 수 있는 효과가 있다

Claims (1)

1. 상부보디(100)의 양쪽으로 대향 설치되고, 상부플레이트(32)와 축(122)으로 연결된 연결프레임(121)의 양측에 연결 설치되어, 상기 연결프레임(121)을 상·하로 이송시킴에 따라 상부플레이트(32) 하부에 설치되어 상부금형(130)을 장착한 조립플레이트(160)가 상·하부보디(100)(200)사이에 다수로 고정설치된 가이드샤프트(110)를 따라 상기 연결프레임(121)과 동시에 상승 및 하강 작동되도록 한 이송실린더(120)와, 중앙에 홀(133)이 형성된 플레이트(132)의 하부면에 고정되고, 중앙으로 형성된 탕도(134)가 상기 플레이트(132)의 홀(133)과 일치되게 형성된 상부금형(130)과,

   하부보디(200)의 상부면 중앙부위에 즉, 상부금형(130)의 직하부에 고정 설치되어 상부금형(130)과 합형되며 테두리에 다수의 홈부를 형성하고 이 홈부에 고정핀(141)을 각각 돌출설치하되, 주조된 제품을 금형으로부터 해체하기 위한 이젝트핀(142)을 다수개 구비하여 된 하부금형(140)과, 상기 하부금형(140)의 외측으로 설치하되, 다수로 분리되고 상기 분리된 각부위는 하부보디(200)의 상부면에 고정된 가이드레일(152)에 각각 설치하여 실린더(151)의 작동에 의해 합형 및 이형되는 측면금형(150)과, 상기 하부보디(200)의 상부면에 고정 설치된 하부금형(140)의 하부쪽 일측으로 로(300)에서 용탕을 운반하는 레이들(211)과 상기 레이들(211)로 운반된 용탕을 금형내로 주탕하는 주탕플런저(212)가 설치되어진 주탕부(210)와, 상기 각 구성부로 동력을 전달하고 각 실린더로 유압을 전달하는 동력전달부와, 상기 동력전달부를 자동 또는 수동으로 제어하는 제어부로 구성되는 용탕 단조법을 이용한 통상의 주조장치에 있어서,

   상기 조립플레이트(160)의 중앙을 관통하여 끼워져 상·하로 이송되며 상단부에 걸림홈(11)이 형성된 스퀴즈샤프트(10);

   상기 스퀴즈샤프트(10)의 상부쪽에 위치한 상부보디(100)에 설치되어 금형주조시 스퀴즈샤프트(10)를 재차 가압시켜주는 가압실린더(20);

   상기 조립플레이트(160)의 상부면으로 위치되고 상부면 양측으로 대향되게 지지샤프트(31)가 고정된 상부플레이트(32)에 지지축(33)으로 연결되고, 상부플레이트(32)와 조립플레이트(160)의 사이에 간격유지실린더(34)가 설치되며 중앙으로 상부금형(130)이 출입되는 관통공(35)이 형성되고, 상기 관통공(35)의 내측면은 소정의 경사각도를 이루도록 하여 금형의 합형시 측면금형(150)의 외주면을 가압하도록 한 가압링(30);

   상기 상부보디(100)의 저면으로 고정 설치되고, 중앙에 개구부(42)가 형성된 케이스(41)내의 개구부(42) 상부면에 설치되며 일측으로 스퀴즈샤프트(10)의 상단부에 형성된 걸림홈(11)을 잡아 상기 스퀴즈샤프트(10)를 하부로 이송시켜주는 포크(44)가 플랜지 고정되고 상기 포크(44)의 측면으로 금형해체시 상기 스퀴즈샤프트(10)가 관통하여 통과할 수 있는 관통홀(45)이 형성된 상부판(43)과, 이 상부판(43)의 일측단으로 고정되며 중앙부에 유압실린더(48)의 피스톤로드(49) 끝단에 고정된 가이드판(49a)에 결합되어 이 가이드판(49a)을 따라 상·하로 슬라이딩 이송되는 안내레일(47)을 갖는 측면판(46)으로 된 센터쐐기(40);

   상기 케이스(41)의 개구부 내부 양측면에 상호 대향되게 설치되고 케이스(41) 측면에 설치된 유압실린더(51)의 작동에 의해 슬라이딩 이송되어 상부금형(130)이 조립된 조립플레이트(160) 상부면에 설치된 상부금형(130) 지지샤프트(31)와 상부보디(100) 사이에 소정의 경사 각도를 유지한 상부금형(130) 지지용 측면쐐기(50)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 알루미늄휠 주조장치.