KR20000037409A - 쉘 모울드코어 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 규사에 열경화성 수지를 혼합한 레진샌드(resin sand)를 고열로 가열된 금형의 내측에 주입한 뒤에 240∼315℃의 열을 가하여 쉘 모울드코어를 성형하는 쉘 모울드코어 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레진샌드를 주입하여 쉘 모울드코어 제품(이하 제품이라 약칭함)을 성형하게 하는 쉘 모울드코어 성형장치를 수평식으로 설치하면서 수평으로 설치된 금형에서 소성완료된 제품이 운반대차에 실리어 자동으로 외부로 취출될 수 있도록 함으로서, 양질의 쉘 모울드코어를 안전하고 생산성이 증대되게 생산할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 레진샌드를 담아두는 샌드호퍼(10)와, 금형(13)의 내측으로 레진샌드를 주입시 에어를 공급하는 에어탱크(11)를 구비하여 금형(13)의 내측으로 레진샌드를 주입시킨 뒤에 화염가열기로서 금형(13)을 가열하여 쉘 모울드코어를 성형하게 하는 쉘 모울드코어 성형장치에 있어서, 하부프레임(17)의 전방 상부에는 가이드레일(18)이 설치되고, 이 가이드레일(18)에는 하금형(13b)이 장착된 장입대차(19)가 장입대차실린더(20)에 의해 전후 이동가능하게 설치되며, 하부프레임(17)의 후방 내측에는 하금형(13b)을 승하강시키는 하금형실린더(21)가 설치되고, 상부프레임(3)의 전방측 상부에는 양측에 가이드(22)를 승하강하게 설치한 상금형실린더(23)가 상향 설치되고, 상기 양측 가이드(22)의 하단에는 승하강체(24)가 설치되며, 이 승하강체(24)의 하부에는 브라켓트(31)가 소정의 간격을 두고 설치되며, 이 브라켓트(31)의 양측에는 하부 내측에 상금형(13a)의 상부가 걸려지는 걸림부(29)를 구비한 상금형걸이대(30)가 하향 설치되고, 브라켓트(31)의 하부에는 저면에 다수개의 제품취출핀(26)과 화염분사노즐(27)을 구비한 노즐판(28)이 승하강체(24)의 하부에 하향 설치된 제품취출실린더(25)에 의해 승하강되도록 설치되며, 상기 상부프레임(3)의 상부 후방측에는 샌드호퍼(10)와 에어탱크(11)가 각각 설치되고, 상기 샌드호퍼(10)의 하부에는 샌드공급관(32)이 하향설치되어 그 하단부에 함체형의 헤드(42)가 연결 설치되며, 상기 에어탱크(11)의 하단부에는 에어탱크(11)로부터 분기된 2개의 에어공급관(46)이 하향 설치되어 헤드(42)의 양측 상부에 연결되고, 상기 헤드(42)의 하부에는 하부가 개구되고 외주연에 통공(45)을 구비한 캡 형태의 샌드배출구(44)가 다수개 설치되어 있으며, 상기 샌드호퍼(10)의 하단부와 샌드공급관(32) 상부 사이에는 중앙에 폐쇄부(41)를 구비하고 폐쇄부(41)의 외주에 관통부(40)를 구비한 패킹(39)이 삽입 설치되며, 상기 샌드공급관(32)의 내주연 상하에는 상하부걸림테(33)(34)가 내향돌출 형성되며, 이 상하부걸림테(33)(34) 사이의 상하에는 에어가 출입될 유입구(35)와 배출구(36)가 각각 형성되며, 이 샌드공급관(32)의 내부에는 상부가 폐쇄부(41)에 맞닿으며 중앙부 외주연에 외향 돌출되게 형성한 피스톤링부(37)가 유입구(35)와 배출구(36)의 사이에서 승하강하게 하는 중공상태의 피스톤튜브(38)가 삽입되어 있고, 상기 하부프레임(17)의 일측에 설치된 보조프레임(47)의 상부에는 제품취출운반대차(49)가 실린더(48)에 의해 왕복으로 수평이동이 가능하게 설치된 것으로서, 레진샌드를 주입하는 금형을 수평식으로 설치하여 2∼3개의 쉘 모울드코어를 1회에 소성할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있게 하고, 금형에서 소성완료된 쉘 모울드코어가 운반대차에 실리어 자동으로 외부로 취출될 수 있도록 하여 안전사고를 예방할 수 있도록 하는 것이다.

Description

쉘 모울드코어 성형장치{A shell mould core forming apparatus}

본 발명은 규사에 열경화성 수지를 혼합한 레진샌드(resin sand)를 고열로 가열된 금형의 내측에 주입한 뒤에 240∼315℃의 열을 가하여 쉘 모울드코어를 성형하는 쉘 모울드코어 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레진샌드를 주입하여 쉘 모울드코어 제품(이하 제품이라 약칭함)을 성형하게 하는 쉘 모울드코어 성형장치를 수평식으로 설치하면서 수평으로 설치된 금형에서 소성완료된 제품이 운반대차에 실리어 자동으로 외부로 취출될 수 있도록 함으로서, 양질의 쉘 모울드코어를 안전하고 생산성이 증대되게 생산할 수 있도록 하기 위한 것이다.

주조법(鑄造法)에 있어서 일반적인 쉘 모울드법(shell mould process)은 규사에 열경화성 수지를 혼합한 레진 샌드를 200℃ 정도로 가열한 금형의 표면에 뿌리면 금형의 주위에 약 4mm 정도의 층이 밀착한다. 이것을 240∼315℃로 10분 가량 가열하면 경화되어 조개껍데기 모양의 주형이 만들어 진다. 이렇게 만든 두 쪽의 주형을 접착시켜 하나의 주형을 만들고 이것을 주형상자에 넣어 주형을 만들고 쇳물을 주입하는 방법을 쉘 모울드법이라 한다. 이러한 쉘 모울드법은 정밀 주물의 대량생산에 적합하며, 자동차, 재봉틀, 계측기, 밸브등의 부품생산에 많이 사용된다.

상기와 같은 쉘 모울드법에 의해 쉘 모울드코어를 생산하는 종래의 쉘 모울드코어 성형장치는, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 프레임(1)의 상부 후방에는 사이드프레임(2)이 수직 설치되고, 이 사이드프레임(2)의 상부에는 상부프레임(3)이 수평 방향으로 설치되며, 이 상부프레임(3)의 상부에 에어공급관(9)을 구비한 에어탱크(11)와, 레진샌드를 담아둔 상태에서 샌드공급기(8)로 공급하는 샌드호퍼(10)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 프레임(1) 상부의 사이드프레임(2)의 전방측에는 수평으로 이동하는 크로스실린더(4)와 바이스실린더(5)에 의해 수평으로 개폐되는 좌우 한 쌍의 금형(13)이 설치되고, 이 금형(13)의 일측에는 금형(13)의 내측으로 주입된 레진샌드를 가열하여 소성하는 화염가열기(14)가 설치되어 있으며, 상기 금형(13)의 상측에는 상부프레임(3)의 하부에서 수평실린더에 의해 수평이동하고 수직실린더에 의해 승하강하면서 금형(13)의 내부로 레진샌드와 에어를 주입하는 샌드공급기(8)가 설치되어 있다.

이와 같은 종래의 수직식 쉘 모울드코어 성형장치는, 콘트롤판넬(12)에 입력된 신호에 의해 자동으로 레진샌드와 에어를 공급 및 차단하고 각각의 실린더를 제어하여 금형(13)으로 레진샌드를 주입하고 소성하며 금형(13)을 개폐하여 쉘 모울드코어 제품을 생산하는데, 그 작업과정에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

상기 샌드호퍼(10)로 부터 레진샌드가 이송장치(15)를 통하여 샌드공급기(8)로 공급된 뒤에 수평실린더를 동작시켜 이송장치(15)를 전방으로 이동시키면, 에어탱크(11)의 에어공급관(9)과 이송장치(15) 상부측 에어 유입관부와 연결되게 되고, 뒤이어 이송장치(15)의 수직실린더가 동작하여 이송장치(15) 하부의 샌드공급기(8)와 금형(13)의 상측 샌드주입구와 통하게 된다.

상기와 같이 샌드공급기(8)와 금형(13)의 샌드주입구가 통하게 되면 콘트롤판넬(12)의 입력된 신호에 의해 에어탱크(11)에서 공급하는 에어가 금형(13)의 성형홈측으로 주입되게 되는데, 샌드공급기(8)의 내측에는 레진샌드가 담겨 있는 상태이므로 상기와 같이 주입되는 에어압력에 의해 레진샌드가 금형(13)의 성형홈이 내측으로 채워지게 된다.

그 뒤, 수분동안 화염가열기(14)로부터 발산하는 화염에 의해 금형(13)이 가열되는 과정에서 레진샌드에 포함되어 있는 열경화성 수지가 녹으면서 성형홈의 형상대로 레진샌드가 소성되어 쉘 모울드코어(제품)을 성형하게 된다.

상기와 같이 금형(13)의 내에서 성형홈의 형상대로 쉘 모울드코어가 소성된 뒤에는 좌우 한 쌍의 금형(13)을 닫고 있던 크로스실린더(4)와 바이스실린더(5)가 동작되어 좌우 양측 금형(13)이 벌어지면서 쉘 모울드코어 제품(16)이 도 3과 같이 노출되게 되어 작업자가 좌우로 벌어진 금형(13)의 사이로 손을 투입하여 성형홈에 삽입되어 있는 코어제품(16)를 취출해 낸다.

이와 같은 종래의 쉘 모울드코어 성형장치는 소성이 완료된 코어제품(16)를 취출하기 위하여 좌우로 벌어진 금형(13)의 사이로 작업자가 손을 직접 투입하여 잡아서 깨내는 과정에서 기계의 오작동이나 또는 작업자의 실수로 인하여 금형(13)이 닫힐 경우에 작업자의 손가락이나 손목이 절단되게 되는 치명적인 결함을 지니고 있다.

또한, 금형(13)이 수직식으로 설치된 상태에서 금형(13)의 상부로부터 레진샌드가 주입되므로 금형(13)의 성형홈 내측 전체로 레진샌드가 고르게 주입되지 않아 소성완료된 쉘 모울드코어의 표면이 균일하지 않는 외관 표면거칠기 불량이 발생하고, 복잡한 형상의 쉘 모울드코어를 성형하고자 할 경우에는 그 복잡한 형상을 제대로 성형할 수 없게 되는 폐단을 포함하고 있었다.

그리고, 한 개의 금형에 2개이상의 쉘 모울드코어를 성형할 수 없어서 생산성이 저하되는 문제점을 지니고 있는데, 그 이유는 금형에서 2개이상의 쉘 모울드코어를 성형하기 위해서는 금형의 내부에 2개이상의 성형홈을 형성해야 하는데, 성형홈을 상하방향으로 배치할 경우에 상하부측 성형홈에 레진샌드가 제대로 충진되지 않는 문제가 있어 상하방향으로 성형홈을 배치할 수 없는 것이고, 전후길이방향으로 2개이상의 성형홈을 배치하는 경우에는 전후방향으로 배치된 성형홈의 길이가 길어서 작업자가 성형완료된 쉘 모울드코어를 취출할 수 없어서 종래의 쉘 모울드코어 성형장치에서는 한 대의 쉘 모울드코어 성형장치에서 한 개씩의 쉘 모울드코어 밖에는 성형할 수 없는 것이다.

또한, 수직식으로 설치된 금형으로 레진샌드를 주입시 레진샌드가 금형의 성형홈 내로 골고루 주입되도록 레진샌드의 주입압력을 높여야 하므로 고압으로 주입되는 레진샌드에 의해 금형의 성형홈이 쉽게 마모되어 금형의 수명이 단축되는 등의 문제점을 지니고 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레진샌드를 주입하는 금형을 수평식으로 설치하면서 금형내에서 쉘 모울드코어의 소성이 완료된 뒤에는 금형에서 소성완료된 쉘 모울드코어가 운반대차에 실리어 자동으로 외부로 취출될 수 있도록 함으로서, 양질의 쉘 모울드코어를 안전하고 생산성이 증대되게 생산할 수 있도록 한 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하부프레임의 전방 상부에는 하금형이 장착되는 장입대차가 장입대차실린더에 의해 전후 이동가능하게 설치되며, 하부프레임의 후방 내측에는 하금형을 승하강시키는 하금형실린더가 설치되고, 상부프레임의 전방에는 양측에 상금형실린더에 의해 승하강하는 승하강체가 설치되며, 이 승하강체의 하부에는 양측에 상금형걸이대를 하향 설치한 브라켓트가 설치되고, 이 브라켓트의 하부에는 저면에 다수개의 제품취출핀과 화염분사노즐을 구비한 노즐판이 승하강체의 하부에 하향 설치된 제품취출실린더에 의해 승하강되도록 설치되며, 상기 상부프레임의 상부 후방측에는 샌드호퍼와 에어탱크가 각각 설치되고, 상기 샌드호퍼의 하부에는 샌드공급관이 하향설치되어 그 하단부에 함체형의 헤드가 연결 설치되며, 상기 에어탱크의 하단부에는 에어탱크로부터 분기된 2개의 에어공급관이 하향 설치되어 헤드의 양측 상부에 연결되고, 상기 헤드의 하부에는 하부가 개구되고 외주연에 통공을 구비한 원통관 형태의 샌드배출구가 다수개 설치되어 있으며, 상기 샌드호퍼의 하단부와 샌드공급관 상부 사이에는 중앙에 폐쇄부를 구비하고 폐쇄부의 외주에 관통부를 구비한 패킹이 삽입 설치되며, 상기 샌드공급관의 내측에는 유압에 의해 승하강하며 샌드호퍼 내측에 담겨진 레진샌드를 헤드로 공급하게하는 피스톤튜브가 삽입되어 있고, 상기 하부프레임의 일측에 설치된 보조프레임의 상부에는 제품취출운반대차가 실린더에 의해 왕복으로 수평이동이 가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 수직식 쉘 모울드코어 성형장치의 정면도.

도 2는 도 1에 도시된 수직식 쉘 모울드코어 성형장치의 측면도.

도 3은 종래의 쉘 모울드코어 성형장치에서 쉘 모울드코어를 취출하는 상태를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 쉘 모울드코어 성형장치의 정면도.

도 5는 본 발명의 쉘 모울드코어 성형장치의 측면도.

도 6은 도 5의 "A"부 발췌단면도.

도 7은 샌드호퍼의 하측에 설치되는 패킹의 평면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 프레임 2 : 사이드프레임 3 : 상부프레임

4 : 크로스실린더 5 : 바이스실린더 6 : 바이스프레임

7 : 로타리가이드 8 : 샌드공급기 9 : 에어공급관

10 : 샌드호퍼 11 : 에어탱크 12 : 콘트롤판넬

13 : 금형 14 : 화염가열기 15 : 이송장치

16 : 코어제품 17 : 하부프레임 18 : 가이드레일

19 : 장입대차 20 : 장입대차실린더 21 : 하금형실린더

22 : 가이드 23 : 상금형실린더 24 : 승하강체

25 : 제품취출실린더 26 : 제품취출핀 27 : 화염분사노즐

28 : 노즐판 29 : 걸림부 30 : 상금형걸이대

31 : 브라켓트 32 :샌드공급관 33 : 상부걸림테

34 : 하부걸림테 35 :유입구 36 : 배출구

37 : 피스톤링부 38 : 피스톤튜브 39 : 패킹

40 : 관통부 41 : 폐쇄부 42 : 헤드

43 : 에어유입구 44 : 샌드배출구 45 : 통공

46 : 에어공급관 47 : 보조프레임 48 : 실린더

49 : 제품취출운반대차 50 : 레진샌드

이하에서 본 발명에 따른 쉘 모울드코어 성형장치에 대하여 첨부된 도면 도 4 내지 도 7을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 쉘 모울드코어 성형장치는, 쉘 모울드코어를 소성하는 금형이 수평식으로 설치되면서 이 금형에는 2∼3개의 성형홈이 형성되어 1회에 2∼3개의 쉘 모울드코어를 소성 성형할 수 있으며, 금형에서 성형완료된 쉘 모울드코어는 제품취출운반대차에 실리어 외부로 나와 안전하게 쉘 모울드코어를 취출할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명의 쉘 모울드코어 성형장치는 도 4 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 하부프레임(17)의 전방 상부에 가이드레일(18)이 길이방향으로 설치되고, 이 가이드레일(18)에는 상부에 하금형(13b)이 장착되는 장입대차(19)가 장입대차실린더(20)에 의해 전후 이동가능하게 설치되며, 하부프레임(17)의 후방 내측에는 하부프레임(17)의 후방측으로 이동해온 하금형(13b)을 승하강시키는 하금형실린더(21)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 상부프레임(3)의 전방측 상부에는 양측에 가이드(22)를 승하강하게 설치한 상금형실린더(23)가 상향 설치되고, 상기 양측 가이드(22)의 하단에는 승하강체(24)가 설치되며, 이 승하강체(24)의 하부에는 브라켓트(31)가 소정의 간격을 두고 설치되며, 이 브라켓트(31)의 양측에는 하부 내측에 상금형(13a)의 상부가 걸려지는 걸림부(29)를 구비한 상금형걸이대(30)가 하향 설치되고, 브라켓트(31)의 하부에는 저면에 다수개의 제품취출핀(26)과 화염분사노즐(27)을 구비한 노즐판(28)이 승하강체(24)의 하부에 하향 설치된 제품취출실린더(25)에 의해 승하강되도록 설치되어 있다.

또한, 상기 상부프레임(3)의 상부 후방측에는 샌드호퍼(10)와 에어탱크(11)가 각각 설치되어 있으며, 이 샌드호퍼(10)의 하부에는 샌드공급관(32)이 하향설치되어 그 하단부에 함체형의 헤드(42)가 연결 설치되고, 상기 에어탱크(11)의 하단부에는 에어탱크(11)로부터 분기된 2개의 에어공급관(46)이 하향 설치되어 헤드(42)의 양측 상부의 에어유입구(43)에 각각 연결되고, 상기 헤드(42)의 내측하부 소정위치에는 하부가 개구되고 외주연에 통공(45)을 구비한 캡 형태의 샌드배출구(44)가 다수개 설치되어 있다.

상기 샌드호퍼(10)의 하단부와 샌드공급관(32) 상부 사이에는 중앙에 폐쇄부(41)를 구비하고 폐쇄부(41)의 외주에 관통부(40)를 구비한 패킹(39)이 삽입 설치되며, 상기 샌드공급관(32)의 내주연 상하에는 상부걸림테(33)와 하부걸림테(34)가 내향돌출 형성되며, 이 상하부걸림테(33)(34) 사이의 상하에는 에어가 출입될 유입구(35)와 배출구(36)가 각각 형성되며, 이 샌드공급관(32)의 내부에는 상부가 폐쇄부(41)에 맞닿으며 중앙부 외주연에 외향 돌출되게 형성한 피스톤링부(37)가 유입구(35)와 배출구(36)의 사이에서 승하강하게 하는 중공상태의 피스톤튜브(38)가 삽입되어 있다.

또한, 상기 하부프레임(17)의 일측에 설치된 보조프레임(47)의 상부에는 상부에 소성완료된 쉘 모울드코어가 얹혀져서 나오는 제품취출운반대차(49)가 실린더(48)에 의해 왕복으로 수평이동이 가능하게 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 관계를 4 내지 도 7을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 쉘 모울드코어 성형장치에서 쉘 모울드코어를 성형하고자 할 경우에는 제일 먼저, 샌드호퍼(10)에 채워져 있는 레진샌드를 헤드(42)의 내측으로 주입시키는 동작부터 시작해야 하는데 레진샌드를 헤드(42)로 내려보내기 전에는 도 6에서 보는 바와같이 피스톤튜브(38)의 상면이 패킹(39)의 중앙 폐쇄부(41)와 맞닿아 있어 레진샌드(50)는 중공상태의 피스톤튜브(38)의 내측으로 유입되지 못하고 샌드호퍼(10)의 하부와, 샌드공급관(32)의 상부걸림테(33)에 걸려 있는 상태이다.

이 상태에서 유입구(35)로 에어 또는 유압오일을 주입시키면 그 유체의 주입압력이 피스톤링부(37)와 상부걸림테(33) 사이의 상부공간으로 유입되어 피스톤튜브(38)가 하강하게 되고, 그로인하여 피스톤튜브(38)의 상부가 개방되면서 레진샌드(50)가 피스톤튜브(38)의 내부 공간을 통하여 헤드(42)의 내측 공간으로 흘러 내려 쌓이게 된다.

이때, 피스톤튜브(38)가 하강하는 타임은 타이머(도시생략)의 설정된 시간동안 하강하였다가 상승하여 1회 쉘 모울드코어를 성형량만큼 헤드(42)의 내측에 쌓이게 된다. 이렇게 헤드(42)의 내측으로 레진샌드(50)가 주입되었을 때, 헤드(42) 하측의 샌드배출구(44)는 하방이 개구된 캡형태로 형성되면서 외주연에 레진샌드(50)가 배출되는 통공(45)이 측방으로 관통되어 있어서 헤드(42)의 내측에 레진샌드(50)가 쌓여 있어도 하부로 배출되지 않게 된다.

상기와 같이 헤드(42)의 내측에 레진샌드(50)가 쌓여 있는 상태에서 상금형실린더(23)가 하강하여 상금형실린더(23)의 양측에 하향 설치된 가이드(22)가 하강하면서 가이드(22)의 하단에 설치된 승하강체(24)가 하강하게 되며, 이 승하강체(24)가 하강함에 따라 브라켓트(31)와 상금형걸이대(30)가 함께 하강하여 상금형걸이대(30)의 걸림부(29)에 걸린 상금형(13a)이 하강하면서 하금형(13b)과 합형이 이루어진다.(도 4참조)

상기와 같이 상금형(13a)이 하강하여 하금형(13b)과 합형이 이루어진 때에는 걸림부(29)에 걸린 상금형(13a)의 상부 걸림턱부가 상측으로 소정의 높이만큼 올라갈 공간이 형성되어서, 상금형(13a)의 걸림턱부가 걸림부(29)의 상측으로 소정의 높이만큼 올라간 상태가 된다.

이 상태에서 장입대차실린더(20)를 동작시켜 장입대차(19)를 헤드(42)의 하측으로 이동시키면, 장입대차(19)의 상부에 장착되어 있으며 서로 합형된 금형(13)이 헤드(42)의 하측에 위치하게 된다. 그 뒤 하금형실린더(21)를 상승시키면 서로 합형된 금형(13)이 헤드(42)측으로 상승하면서 상금형(13a)의 상면이 헤드(42)의 저면과 밀착이 이루어지며, 상금형(13a)에 형성된 레진샌드(50) 주입구멍과 헤드(42)의 샌드배출구(44)가 일치하게 된다.

그 뒤, 에어탱크(11)에 충진되어 있는 에어를 2개의 에어공급관(46)을 통하여 공급시키면 2개의 에어공급관(46)과 각각 연결된 에어유입구(43)를 통하여 헤드(42)의 내부공간으로 유입되어 이렇게 유입되는 에어압력에 의해 헤드(42)의 내측에 채워져 있던 레진샌드(50)가 각각의 샌드배출구(44)를 통하여 상금형(13a)의 레진샌드(50) 주입구멍으로 주입되어 서로 합형된 상금형(13a)과 하금형(13b)사이의 성형홈으로 레진샌드(50)가 주입된다.

이때, 서로 합형된 금형(13)이 내측에는 2∼3개의 성형홈을 구비하고 있어서 2∼3개의 성형홈으로 레진샌드의 주입이 이루어지고, 이렇게 주입되는 레진샌드가 에어의 주입압력에 의해 성형홈의 구석구석으로 골고루 유입되게 된다. 본 발명에서 금형(13)이 수평식으로 설치되어 있기 때문에 레진샌드가 주입되는 거리가 짧으므로 낮은 에어의 압력에도 성형홈의 구석구석으로 레진샌드가 골고루 유입이 이루어지게 된다.

상기와 같이 상하금형(13a)(13b) 사이의 성형홈으로 레진샌드의 유입이 이루어진 뒤에는 하금형실린더(21)를 하강시켜 서로 합형된 금형(13)을 하강시키며, 그 뒤 장입대차(19)를 장입대차실린더(20)에 의해 전진시켜 서로 합형된 금형(13a)을 상금형걸이대(30)가 설치된 노즐판(28)의 하측으로 이동시키면, 상기 과정중에서 상금형(13a)을 하금형(13b)에 합형시키기 위하여 상금형(13a)을 하강시켜 놓는 과정에서 상금형걸이대(30)를 비롯한 노즐판(28)이 하강되어 있는 상태이므로 상기 금형(13)을 노즐판(28)의 직하방으로 이동시키면 서로 합형된 금형(13)이 노즐판(28)의 하측에 위치하게 되며, 상금형(13a)의 상부 걸림턱은 상금형걸이대(30)의 걸림부(29)위에 걸리도록 위치하게 된다.

상기 노즐판(28)의 화염분사노즐(27)에서는 240∼315℃ 정도의 화염이 분출되고 있는 상태인데, 이렇게 화염이 분출되고 있는 노즐판(28)의 하측으로 금형(13)이 이동해온 상태이므로 금형(13)이 노즐판(28)의 하측에 정지하고 있는 동안 금형(13)이 가열되게 된다. 이때 금형(13)이 노즐판(28)의 하측에 머무르면서 가열되는 시간은 금형(13)의 내측에서 소성될 제품(쉘 모울드코어)의 크기에 따라 달리 설정되며, 그 설정시간은 도시되지 않은 콘트롤장치에 의해 제어된다.

상기와 같이 소성될 제품에 적합하게 설정된 시간동안 노즐판(28)의 하측에 머무르면서 금형(13)이 가열되어 그 내측으로 주입된 레진샌드가 소성되어 쉘 모울드코어가 제품으로 소성 완료되게 되며, 설정된 시간이 경과하면 상금형실린더(23)가 상승하여 승하강체(24)를 비롯한 브라켓트(31)와, 노즐판(28), 상금형걸이대(30)가 상승하는데, 상금형걸이대(30)의 걸림부(29)에는 상금형(13a)의 상부 걸림턱이 걸려있는 상태이므로 상금형(13a)도 승하강체(24)를 비롯한 브라켓트(31)와, 노즐판(28), 상금형걸이대(30)와 함께 상승하여 상금형(13a)과 하금형(13b)이 분리되게 된다.

상기와 같이 상금형(13a)이 상승할 때 상금형(13a)의 저면, 즉 상금형(13a)의 성형홈에는 소성완료된 제품이 끼워져 있는 상태인데, 레진샌드 주입구멍이 다수개가 위치하고 있으며 소정의 길이를 가지고 있기 때문에 그 레진샌드 주입구멍에 의해 레진샌드 주입구멍의 형상대로 다수개의 기둥이 형성되게 되며, 이 다수개의 기둥들이 레진샌드 주입구멍에 끼워진 상태로 소성되어서, 상기 상금형(13a)이 하금형(13b)과 분리되면서 제품의 하방이 노출된 상태에서도 제품은 상금형(13a)의 저면 성형홈에 끼워진 상태로 상승하게 되는 것이다.

그뒤, 상금형(13a)과 하금형(13b)의 사이로 제품취출운반대차(49)가 실린더(48)의 동작에 의해 이동하여 상금형(13a)의 하측에 위치하게 되면, 제품취출실린더(25)가 하강 동작하여 노즐판(28)의 저면에 하향돌출된 제품취출핀(26)이 하강하면서 상금형(13a)의 레진샌드 주입구멍으로 삽입되면서 제품의 상측으로 일체형으로 형성되는 기둥을 밀어주어 상금형(13a)의 성형홈에서 기둥이 붙어있는 상태로 제품이 이탈된다.

상기 상금형(13a)의 하측에는 제품취출운반대차(49)가 위치하고 있는 상태이므로 상기와 같이 이탈하는 제품이 제품취출운반대차(49)의 상부로 떨어져 얹혀지게 된다. 이때, 상금형(13a)과 제품취출운반대차(49)와의 간격은 떨어져 얹히는 제품에 손상을 주지 않을 정도로 작은 간격을 두고 있기 때문에 상금형(13a)의 성형홈에서 제품이 떨어져도 제품이 손상되는 일은 발생하지 않는다.

상기와 같이 제품취출운반대차(49)의 상부로 제품이 떨어져 얹혀지게 되면 제품취출운반대차(49)를 외부로 이동시켜 제품취출운반대차(49)에 얹혀져 나온 제품을 작업자가 취출해내며, 제품의 상측에 레진샌드 주입구멍에 의해 형성된 기둥을 제거하면 쉘 모울드코어에 대한 소성작업을 완료하게되는 것이며, 이와 같은 일련의 작업공정을 반복하여 제품을 생산할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 쉘 모울드코어 성형장치는, 레진샌드를 주입하는 금형을 수평식으로 설치하고 금형내에서 쉘 모울드코어의 소성이 완료된 뒤에는 금형에서 소성완료된 제품을 운반대차에 실리어 자동으로 외부로 취출될 수 있도록 함으로서, 수평으로 형성되어 있는 성형홈으로의 레진샌드의 주입시 낮은 압력으로도 골고루 고르게 성형홈으로 레진샌드가 충진되어 외관이 미려하고 정밀한 양질의 제품을 성형할 수 있으며, 상기와 같이 낮은 주입압력으로 레진샌드를 주입하므로 금형의 마모율을 감소시켜 금형의 수명을 연장시키는 효과가 있고, 상기와 같이 소성완료된 제품이 운반대차에 실리어 자동으로 나오고 낮은 압력으로도 고르게 성형홈으로 레진샌드가 충진되므로 한 개의 금형에 2∼3개의 쉘 모울드코어를 1회에 소성가공할 수 있어 생산성이 대폭 증대됨은 물론이고, 안전사고의 위험성을 배제시킬 수 있는 매우 특출한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 레진샌드를 담아두는 샌드호퍼(10)와, 금형(13)의 내측으로 레진샌드를 주입시 에어를 공급하는 에어탱크(11)를 구비하여 금형(13)의 내측으로 레진샌드를 주입시킨 뒤에 화염가열기로서 금형(13)을 가열하여 쉘 모울드코어를 성형하게 하는 쉘 모울드코어 성형장치에 있어서,

   하부프레임(17)의 전방 상부에는 가이드레일(18)이 설치되고, 이 가이드레일(18)에는 하금형(13b)이 장착된 장입대차(19)가 장입대차실린더(20)에 의해 전후 이동가능하게 설치되며, 하부프레임(17)의 후방 내측에는 하금형(13b)을 승하강시키는 하금형실린더(21)가 설치되고,

   상부프레임(3)의 전방측 상부에는 양측에 가이드(22)를 승하강하게 설치한 상금형실린더(23)가 상향 설치되고, 양측 가이드(22)의 하단에는 승하강체(24)가 설치되며, 이 승하강체(24)의 하부에는 브라켓트(31)가 소정의 간격을 두고 설치되며, 이 브라켓트(31)의 양측에는 하부 내측에 상금형(13a)의 상부가 걸려지는 걸림부(29)를 구비한 상금형걸이대(30)가 하향 설치되고, 브라켓트(31)의 하부에는 저면에 다수개의 제품취출핀(26)과 화염분사노즐(27)을 구비한 노즐판(28)이 승하강체(24)의 하부에 하향 설치된 제품취출실린더(25)에 의해 승하강되도록 설치되며,

   상기 상부프레임(3)의 상부 후방측에는 샌드호퍼(10)와 에어탱크(11)가 각각 설치되고, 상기 샌드호퍼(10)의 하부에는 샌드공급관(32)이 하향설치되어 그 하단부에 함체형의 헤드(42)가 연결 설치되며, 상기 에어탱크(11)의 하단부에는 에어탱크(11)로부터 분기된 2개의 에어공급관(46)이 하향 설치되어 헤드(42)의 양측 상부의 에어유입구(43)에 연결되고, 상기 헤드(42)의 하부에는 하부가 개구되고 외주연에 통공(45)을 구비한 캡 형태의 샌드배출구(44)가 다수개 설치되어 있으며,

   상기 샌드호퍼(10)의 하단부와 샌드공급관(32) 상부 사이에는 중앙에 폐쇄부(41)를 구비하고 폐쇄부(41)의 외주에 관통부(40)를 구비한 패킹(39)이 삽입 설치되며,

   상기 샌드공급관(32)의 내주연 상하에는 상하부걸림테(33)(34)가 내향돌출 형성되며, 이 상부걸림테(33)와 하부걸림테(34) 사이의 상하에는 에어가 출입될 유입구(35)와 배출구(36)가 각각 형성되며, 이 샌드공급관(32)의 내부에는 상부가 폐쇄부(41)에 맞닿으며 중앙부 외주연에 외향 돌출되게 형성한 피스톤링부(37)가 유입구(35)와 배출구(36)의 사이에서 승하강하게 하는 중공상태의 피스톤튜브(38)가 삽입되어 있고,

   상기 하부프레임(17)의 일측에 설치된 보조프레임(47)의 상부에는 제품취출운반대차(49)가 실린더(48)에 의해 왕복으로 수평이동이 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 쉘 모울드코어 성형장치.