KR20020026892A - 주조 방법과 주조기 - Google Patents

주조 방법과 주조기 Download PDF

Info

Publication number
KR20020026892A
KR20020026892A KR1020017016959A KR20017016959A KR20020026892A KR 20020026892 A KR20020026892 A KR 20020026892A KR 1020017016959 A KR1020017016959 A KR 1020017016959A KR 20017016959 A KR20017016959 A KR 20017016959A KR 20020026892 A KR20020026892 A KR 20020026892A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
core
mold
casting
carrier
sand
Prior art date
Application number
KR1020017016959A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100676569B1 (ko
Inventor
카글리빌리제이.
플릭폴이.
팍스아더디.
렐프스에드워드에이.
Original Assignee
인터내셔널 엔진 인터렉츄얼 프로퍼티 캄파니, 엘엘씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인터내셔널 엔진 인터렉츄얼 프로퍼티 캄파니, 엘엘씨 filed Critical 인터내셔널 엔진 인터렉츄얼 프로퍼티 캄파니, 엘엘씨
Publication of KR20020026892A publication Critical patent/KR20020026892A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100676569B1 publication Critical patent/KR100676569B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C25/00Foundry moulding plants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C5/00Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/06Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by sieving or magnetic separating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/10Cores; Manufacture or installation of cores
    • B22C9/103Multipart cores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D15/00Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
    • B22D15/02Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of cylinders, pistons, bearing shells or like thin-walled objects
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D47/00Casting plants
    • B22D47/02Casting plants for both moulding and casting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

본원은 실린더 헤드 또는 엔진 블록과 같은 주조물의 내부와 외부면 모두를 주조 중에 제공하는 코어샌드 조립체로 그린샌드 주형을 대체하여 그린샌드의 사용을 배제한 것이다. 공정에서, 주형 조립체(20)는 주조물의 내부통로를 형성하는 코어요소(23)를 형성하는데 사용되는 동일한 코어샌드로부터 형성된다. 주형-코어 캐리어(10,30,40)는, 주형-코어 조립체(20)에 용융 철합금을 주입하고 주조물을 형성하는 냉각기간 중에 함께 조립된 주형(21,22)과 코어요소(23)를 유지하는 사면측부(11,31,41)로 구조된다. 캐리어(10) 측부가 내화 라이너(11)를 사용할 수 있다고 하더라도, 양호하게는, 측부(41)가 개방 구조 뼈대(42)에 의해 뒷받침된 대체 가능한 판금속으로 제조되어 주조물의 냉각동작을 향상한다. 주조물이 형성된 후에, 주형요소(21,22)와 코어요소(23) 모두로부터의 코어샌드는 회복되어, 추가적 주형요소 또는 코어요소 또는 양쪽요소를 형성하도록 재순환되어 처리될 수 있는 것이다.

Description

주조 방법과 주조기{CASTING METHOD AND APPARATUS}
전통 주조법은 일반적으로 주조물체의 외부면을 형성하는 "그린샌드(green sand)"주형과 그 안으로 용융철합금이 주형공동(mold cavity)쪽 방향으로 주입되게 하는 통로를 이용한다. 그린샌드 주형은 주형요소로 압축 형성되어져 있는 모래, 점토 및 물의 혼합물이다. 그린샌드 주형은, 주조 중에 용융금속을 함유하기에 충분한 구조적 일체성을 제공하여 주조물의 외벽을 형성하기에 충분한 두께로 이루어진다. 그런데, 그린샌드 주형의 구조 일체성(structural integrity)은 완전하게 안정적이지 못하며 그리고, 그린샌드는 작업자의 손에 의해 발휘될 수 있는 압력에 대해 용이하게 항복(yield)할 수 있는 것이다.
예를 들면, 실린더 헤드를 주조하는 경우에, 그린샌드주형에는 공동(cavity)과 예비형성된 공동부(preformed cavity portions)가 설치되어, 주조 실린더 헤드에 배기가스로, 공기흡입로, 및 냉각수로와 다른 내부통로를 형성하는 코어요소를 배치하여 유지한다.
냉각수로는 흔히 2개 코어요소로 형성되어, 실린더에 복수 공기흡입로를 형성하는 1피스 코어요소와 복수 실린더로부터의 복수의 배기가스로를 형성하는 1피스 코어로 교착(interlacing)될 수 있는 것이다. 상기 방법에서는, 냉각수 코어의 제1요소가 그린샌드 주형에 배치되고, 공기흡입용 통로와 실린더 배기용 통로를 형성하는 코어요소가 그린샌드 주형에 배치되고, 그리고 냉각수 코어의 제2요소가 주로 접착제를 사용하여 냉각수 코어의 제1요소와 연결된다. 이러한 방법은 대체로 노동비용이 소요되며 불량 주조물을 발생할 수 있는 것이다. 접착제가 사용되는 장소에는, 주조작업 중에 냉각액 쟈켓 코어요소를 함께 신뢰할 수 있게 유지하도록 작업자가 정확하게 접착제를 접착시킬 필요가 있다. 또한, 작업자는 제작 중에 2개 요소의 냉각액 쟈켓 코어를 신뢰할 수 있게 조립하고, 서로에 대해서 코어요소가 신뢰할 수 있게 배치가 이루어진 그린샌드 주형의 계면부를 손상하지 않고 그린샌드 주형에 분리 코어요소를 조립할 필요도 있다. 이러한 제작방법은 주형을 이루는 그린샌드가 그린샌드 주형 내에 코어요소를 조립할 시에 작업자에 의해 변형될 수 있으며, 서로에 대해 복수의 코어요소의 정위치를 확실하게 유지할 수 없는 것이다. 그 결과, 제작 중에 실린더 헤드의 내부벽의 두께를 신뢰성있게 유지한다고 보장할 수가 없어서, 신뢰할 수 없는 주조물이 제조될 수 있는 위험이 어느 정도 있는 것이다.
상기 방법은 1992년 6월9일자 미국특허 제,5119,881호에 전반부에 서술된 방법에 의해 향상되었다. 이러한 개량 방식은 복수의 상호결합식 1피스 코어요소를 허용하여, 신뢰할 수 있는 벽두께를 갖는 실린더 헤드를 형성하도록 제위치에서 신뢰성 있게 위치하고 유지되는 교착(交錯) 통로-형성부와 금속 내용물을 감소시킬수 있는 일체형 코어 조립체로 형성한 것이다. 이러한 개량 방식에서는, 코어 조립체가 모두 신뢰성 있게 배치되는 예를 들어 1피스 냉각액 쟈켓 코어, 1피스 배기코어와 1피스 공기흡입코어를 구비하여, 그린샌드 주형에서 생산자에 의해 보다 신뢰할 수 없는 코어요소를 제거시킨 일체형 코어 조립체에 함께 유지되는 것이다. 이러한 개량된 제작방법에서는, 일체형 코어 조립체가 그린샌드 주형에 용융 철합금을 붓기에 앞서 전체적으로 그린샌드 주형에 배치된다.
상기 주조작업에서는, 실린더 헤드의 내부통로를 형성하는 코어요소를 경화수지와 혼합된 고-등급 "코어 샌드"로 형성하여, 코어요소가 코어샌드-경화 작용제 혼합물을 압축하고, 압축되는 동안에 수지를 경화하여 형성되어서, 주형공동에 부어지는 용융금속에 의해 그 외부면에 대항하여 부여되는 힘과, 조작동작을 견디기에 충분한 구조적 일체성을 가진 코어요소가 형성되는 것이다. 코어샌드수지는 300℉ 내지 400℉정도에 온도로 낮아지도록 선택되어, 코어샌드는 용융 철합금이 고형화되어진 후에 실린더 헤드의 실내로부터 제거될 수 있는 것이다.
코어샌드의 비용 때문에, 샌드는 주형으로부터 제거되어진 후에 추가로 사용되도록 회복되는 것이 바람직하다. 주형에 사용된 그린샌드의 회복도 바람직하지만, 대량의 그린샌드-점토 혼합물이 경제성있게 재생이용 될 수 없게 주조공정 중에 등급이 상당히 낮아지면, 주물공장으로부터 운반되어져 버려져야 한다는 것이다. 상기 주조물의 생산은 흔히 1년에 수천개의 실린더 헤드를 수백번 생산하는 것이기 때문에, 주조공정에 있는 그린샌드 잔류물을 처리하고 처분하는 비용은 주물공장을 운영하는데 상당한 비생산성 비용을 부여하는 것이다. 또한, 코어샌드는 빈번하게 코어샌드가 주조공정에 재사용될 수 없는 범위까지 그린샌드와 혼합되는 것이다.
본 발명은 주조작업에 사용되는 방법과 장치에 관한것으로서, 특정적으로는 내연기관용 실린더 헤드와 실린더 블록과 같은 대형 철합금(iron alloy) 물품을 주조하는데 사용되는 방법과 장치에 관한 것이다.
도1은 본 발명에 사용되는 주형-코어 조립체 캐리어의 일 실시예를 부분 절취하여 나타낸 사시도.
도2는 내부코어 조립체를 설명하기 위해 분리된 주형요소를 가진, 본 발명의 주형-코어 조립체의 사시도.
도3은 도1의 주형-코어 캐리어에 도2의 주형-코어 조립체가 배치되는 상황을 설명하는 도면.
도4는 본 발명의 공정을 나타낸 블록 다이어그램.
도5는 본 발명에 사용되는 주형-코어 조립체 캐리어의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도6은 본 발명에 사용되는 주형-코어 조립체 캐리어의 양호한 실시예를 나타낸 사시도.
본 발명은, 주조 중에, 실린더 헤드의 내부와 외부면 모두를, 또는 실린더 블록과 같은 다른 주조물을 제공하는 "코어 샌드"조립체로 그린샌드 주형을 대체하여 그린샌드의 사용을 없앤 것이다. 본 발명에서, 주형은 주조물의 내부 통로를 형성하는 코어요소를 형성하는데 사용되는 것과 동일한 코어샌드로부터 형성된다. 코어샌드로 모두 형성되는 주형요소와 코어요소가 조립된 후에, 주형요소와 코어요소는, 주형-코어 조립체에 용융 철합금이 부어지는 동안에 그리고 용융 철합금이 주조물을 형성하도록 고형화되는 냉각기간 동안에, 함께 조립된 주형과 코어요소를 유지하는 측부를 가진 캐리어(carrier)에 배치된다. 주형-코어 조립체용 캐리어는 예를 들어 용해로(smelting furnace)의 라이닝(lining)에 사용되는 내화 라이닝재로 이루어진 절연성 셀 주조물과 같은 것을 구비하는 다양한 형태를 취할 수 있는 것이다. 내화 셀(refractory shell)은 주입작업 중에 코어 샌드 주형-코어 조립체를 지지하기에 충분한 두께를 가지거나 또는 지지동작 금속 골격체 내에 있는 얇은 벽의 내화 셀을 포함할 수 있는 것이다. 상기 내화 셀 요소는, 이들이 폐기되거나 수리될 필요가 있기 전에는 다양한 주조작업용으로 사용될 수 있는 것이다. 양호하게, 캐리어는 냉각을 위해 대기환경으로 얇은 교체형 벽의 외측부면을 노출하기에 충분한 "트인구멍"이 있는 둘레 지지형 구조로 지지를 받는 얇은, 교체형 금속벽을 포함한다.
본 발명의 공정에서는, 복수의 주형 캐리어가 제공되고, 복수의 코어샌드 주형-코어 조립체가 제공된다. 주형-코어 조립체는 코어샌드 주형-형성요소와 코어샌드 코어-형성요소를 포함한다. 주형-코어 조립체는 하나씩 주형 캐리어에 적재되어, 코어샌드 주형-코어 조립체가 용융금속으로 채워지는 곳에 주입구역(pouring station)으로 운반된다. 다음, 주입 주형-코어 조립체와 캐리어가, 주조물이 형성되어질 때까지 냉각이 이루어지고, 캐리어가 반전되는 적재해제구역(unloading station)으로 냉각기간 후에 이동되고, 주조물은 회수되고, 코어샌드는 주조물의 실내 공동으로부터 제거된다. 다음, 주조물은 검시 및 부가적인 기계가공 작업을 위한 준비상태를 취하고, 그리고 코어샌드는 회복되어 복귀하여서 주형요소 또는 코어요소 또는 그 모두인 추가적 복수의 코어샌드 요소를 제공한다.
본 발명에서, 그린샌드의 사용을, 재사용가능한 주형-코어 조립체 캐리어와 주형요소 그리고 코어샌드에 의해 형성된 코어요소의 조합물로 그린샌드 주형을 대체하여 배제하였다. 그린샌드의 사용을 배제하여, 그린샌드와 그 점토 결합제의 비용, 그린샌드와 코어샌드와 그 각각의 결합제의 혼합과 관련된 문제, 그리고 초과 그린샌드를 처리하는데 소요되는 환경비용이 모두 배제되었다.
본 발명의 다른 특징 및 잇점을 첨부도면을 참고로 이하에 설명한다.
도1은 도4의 블록 다이어그램에 설명된 공정에 사용되는 주형-코어 조립체 캐리어(10)의 일 실시예를 사시도로 나타낸 도면이다. 도1에 나타낸 바와 같이, 주형-코어 조립체용 캐리어(10)는 철제련 오븐으로 이루어진 노를 정렬하는데 사용되는 내화재와 같은 주조가능한 내화재로 형성된 라이너(11)를 구비하는 것이다. 상기 내화 라이너(11)는 강철 쟈켓(12)에 갖추어진다. 도1이 내화 라이너에 충분한 구조적 강도로, 그 개방 상부를 제외하고, 라이너(11)를 포위하는 강철 쟈켓(12)을 설명한 것이지만, 강철 쟈켓은 도5에 도시된 바와 같은 예를 들면 각진 스트랩 철(angle and strap iron)로 만들어진 지지 강철 프레임으로 변형시킬 수 있는 것이다. 도1은 내화 라이너(11)를 설명하기 위해 일 단부를 부분적으로 절결하여 나타낸 도면이다.
도1에 부가적으로 나타낸 바와 같이, 강철 쟈켓(12)에는 캐리어(10)의 중력중심 밑에 회전축(14)에 위치한 피봇 핀(13)을 설치하여, 캐리어(10)가 수직 위치에서 지지받지 않으면 반전할 수 있는 것이다. 또한, 강철 쟈켓(12)에는 1개 이상의 트인구멍(15)이 선택적으로 설치되어 내화 라이너(11)가 그 대체가 필요할 시에 강철 슬리브(12) 밖으로 보다 용이하게 파쇄시킬 수 있다.
도2는 코어샌드와 수지로 형성된 주형요소(21,22)를 구비하는 주형-코어 조립체(20)를 설명하는 도면이다. 도2에 설명된 바와 같이, 하부 주형요소(22)에는, 그 각각이 주형요소(21,22)에 사용되는 코어샌드로 형성되는 복수의 조립 코어요소를 포함하는 코어 조립체(23)가 위치한 표면(22a)이 설치된다. 도2를 부가적으로 설명하면, 주형요소(21,22)에는, 용융 철합금이 그 안으로 주입되어 주형공동(25)을 채우도록 이동되는 통로(24)가 설치된다.
본 발명에서, 코어 조립체(23)는 그 실내통로와 같이 주조물 외면을 형성하도록 반(半)-주형부(21,22)와 협력동작하는 실내면을 구비할 수 있다. 예를 들면, 코어 조립체(23)의 하측부에는 그 실외 부분(도2에 도시 않은, 코어 조립체(23)의 하측부)에 인접하여 공동이 설치될 수 있다. 도2가 양쪽 주형요소(21,22)에 형성되는 것과 같은 용융 철합금용 통로(24)를 설명한 것이지만, 통로는 일 주형요소에서 우세하게 형성될 수 있다. 주형-코어 조립체(20)에서, 상부 주형요소(21)는 화살표(26)로 나타낸 바와 같이 하부 주형요소(22)에 안착 배치된다.
본 발명의 공정에서, 코어 조립체(23)는 저부 주형요소(22) 내에 설정되어, 위치설정 면(22a)에 의해 그 곳에 위치하고, 상부 주형요소(21)는 하강되어 상호결합 주형요소면에 의해 주형요소(22)에 위치함으로서, 주형-코어 조립체(20)가 완성된다. 다음, 주형-코어 조립체(20)가, 도3에 도시된 바와 같이 상방향으로 대면하는 용융 철합금을 수용하는 트인구멍(24)을 가지고, 캐리어(10)의 중앙공동(11a) 내로 하강된다. 공동(11a)의 내측부를 사면으로 하여 주형-코어 조립체(20)의 중량이 폐쇄된 상관관계로 코어요소(21,22)를 유지할 수 있게 한다. 공동(11a)과 공동(40a)(도6)의 측부 사면은 설명을 목적으로 상당히 과장하여 나타낸 것임에 주의한다.
도4에 설명된 바와 같은 본 발명의 공정에서는, 복수의 캐리어(10)가 공정의 제1단계(100)에서 제공되고, 도2에 설명된 복수의 주형-코어 조립체(20)는 공정의 다른 제1단계(101)에서 제공된다. 주형-코어 조립체(20)는 단계(102)에서 도3에 도시된 바와 같이 캐리어(10)에 배치되어, 용융 철합금이 그 주입구(pour openings)(24)를 통하여 주형-코어 조립체(20)에 주입되는 주입구역(103)으로 운반된다. 다음, 캐리어(10)와 주입된 주형-코어 조립체(20)가 예를 들어 약45분 동안 유지구역에 위치하여, 용융 철합금이 고형화되게 하여 주조물을 형성하며, 유지기간은 단계(103)와 단계(104)사이에 파단선으로 도4에 나타내었다. 유지기간 후에, 캐리어(10)는, 캐리어가 역전되는 적재해제구역(104)으로 이동되며, 부가적인 공정을 위해 주조물과 주형-코어 조립체의 잔류물을 투매한다. 부가적인 공정에서는, 주형-코어 조립체(20)의 주형요소(21,22)와 코어요소(23) 모두로 부터의 코어샌드가 재생을 위해 단계(105)에서 회복되어, 라인(106)으로 나타낸 바와 같이 추가적 주형요소 또는 코어요소 또는 양쪽요소 모두를 제공하도록 재사용된다. 라인(106)으로 나타낸 바와 같이, 회복된 코어샌드는, 단계(101)에서 주형-코어 조립체를 제공하도록 회복된 코어샌드를 사용하기 전에 예를 들어 추가 수지를 공급하여 갱생될 수 있는 것이다.
도5는 주형-코어 조립체(20)가 비교적 얇은 내화 라이너(31)를 갖춘 본 발명에 사용되는 캐리어(30)의 다른 실시예를 설명하는 도면이다. 내화 라이너(31)는 예를 들어 이격공간진 스트랩 철(34)과 각진 철(33)의 용접물로 이루어진 구조적 뼈대(32)로 지지되어서, 라이너(31)와 구조적 지지체(32)의 조합물은 주입동작 중에 주형-코어 조립체(20)를 지지한다. 이러한 부가적인 변경 실시예에서는, 라이너(31)가 구조적 뼈대(32)에 의해 지지되는 얇은 금속판(thin metal sheets)으로 형성 될 수 있다.
도6은 도4의 단계(100)에서 제공되는 주형-코어 조립체 캐리어(40)의 양호한 실시예를 사시도로 나타낸 도면이다. 도6의 양호한 주형-코어 캐리어(40)는 내화재 라이너를 이용하지 않은 것이다. 양호하게, 캐리어(40)에서, 2개 얇은 대체성 금속판(41)이 주형-코어 조립체(20)의 측부와 결합하여, 그러한 위치설정의 결과로, 주조금속의 주입과 냉각작업 중에(도4의 단계(103)와 단계(104)) 함께 주형-코어 조립체를 유지하는데 사용된다. 예를 들어 1/4인치 두께의 강철판인 2개 얇은 대체가능한 금속판(41)은 구조적 뼈대(42)에 삽입되며, 텍크 용접으로 제 위치에 유지된다. 구조적 뼈대(42)는 그 단부에서 뼈대 단부(43)에 용접되는 복수의 측부 슬랫(slats)(44)에 의해 제위치에서 유지되는 1쌍의 사면진 뼈대 단부(43)를 포함한다. 도6에 나타낸 바와 같이, 슬랫(44)은 주조물을 냉각하는 주변환경에 얇은금속판(41)의 외측부면이 노출되도록 폭방향으로 넓게 분리된다.
다르게는, 적어도 일 금속판(41)이, 결합 너트(49)가 판으로부터 이격지게 스터드(48)에서 공간지게 금속판(41)에 부착되고 슬랫(44)을 통해 연장되는 복수의 스터드(48)에 의해 뼈대에 부유가능하게 수용되어, 상기 판이 캐리어(40)에 주형 코어 조립체가 삽입되는 그 자신의 각도를 구하도록 스터드(48)에서 활주되어서, 금속판(41)의 표면이 성형-코어 조립체(20)의 인접면과 일치하여 주입작업 중에 그와 함께 안정적인 설치를 제공하는 것이다.
뼈대 단부(43)에는 피봇 핀(45)이 제공되어, 단계(104)인 적재해제구역에서의 캐리어(40)의 역전동작을 이룰 수 있다. 주형-코어 조립체를 적재해제하며 캐리어(40)로부터의 주조공정에 부가적인 도움을 위해서, 캐리어에는 돌출기구가 설치되며, 돌출기구는 예를 들어 반전 캐리어(40)가 구역(104)에서 이동되는 컨베이어에 인접하여 있는 캠동작면에 의해 작동되는 캠(46)을 구비한다. 도6은 캐리어(40)를 이동 저장하기 위한 프레임(47)을 부가로 설명하는 도면이다.
도4에 나타낸 바와 같은 본 발명의 공정의 양호한 형태에서는, 도6에 도시된 복수의 캐리어(40)가 공정의 제1단계(100)에서 제공되고 그리고 도2에 도시된 복수의 주형-코어 조립체(20)는 공정의 다른 제1단계(101)에서 제공된다. 주형-코어 조립체(20)는 단계(102)에서 그 상부 트인구멍을 통하여 얇은 대체형 금속판(41) 사이에 캐리어(40)의 중앙공동(40a)에 배치되어, 용융 철합금이 그 주입구(24)를 통하여 주형-코어 조립체(20)에 주입되는 주입구역(103)으로 이동된다. 다음, 캐리어(40)와 주입된 주형-코어 조립체(20)가 예를 들어 약45분 동안 유지구역에 배치되며, 유지기간은 용융 철합금이 고형되어 주조물을 형성하는 단계(103)와 단계(104)사이에 파쇄선으로 도4에 나타내었다. 유지기간 후에, 캐리어(40)는 적재해제구역(104)으로 이동되고, 여기서 캐리어는 반전되며, 돌출기구가 예를 들어 적재해제구역(104)에 캠동작면과 캠(46)의 결합으로 작동되며, 부가적인 처리를 위해 주형-코어 조립체의 잔류물과 주조물을 투매한다. 부가적인 공정처리에서는, 주형-코어 조립체(20)의 주형요소(21,22)와 코어요소(23)로부터의 코어샌드가 단계(105)에서 회복되어 라인(106)으로 나타낸 바와 같이 주형요소 또는 코어요소 또는 그 모두를 부가로 제공하도록 귀환되어 재사용된다. 회복단계는 다른 주조 잔류물로부터 코어샌드를 분리하는 스크린작업과 임의적 금속 입자체를 제거하도록 회복된 코어샌드의 자기 스크린작업을 모두를 포함한다. 라인(106)으로 나타낸 바와 같이, 회복된 코어샌드는 단계(101)에서 주형-코어 조립체를 제공하도록 회복된 코어샌드를 사용하기 전에 예를 들어 추가 수지를 공급하여 갱생되는 것이다.
본 발명의 다른 실시예와 적용은 첨부되는 청구범위로부터 이탈되지 않는 범위 내에서 상술된 설명으로부터 당분야의 기술인이 이룰 수 있을 것이다. 예를 들어, 실린더 헤드 주조와 관련하여 기술되었다 하더라도, 본 발명은 약간의 개조로, 엔진블록, 트랜스미션 하우징, 그리고 대형밸브 하우징과 같은 다른 주조에도 적용할 수 있는 것이다.

Claims (31)

  1. 복수의 캐리어를 제공하는 단계와;
    코어샌드로부터 형성된 복수의 주형요소와 코어샌드로부터 형성된 복수의 코어요소를 제공하는 단계와;
    복수의 코어샌드 주형요소와 코어샌드 코어요소를 조립하여, 주조물의 내외부벽을 형성하는 복수의 주형-코어 조립체를 제공하는 단계와;
    캐리어 내로 일시에 주형-코어 조립체를 적재하는 단계와;
    주형-코어 조립체와 캐리어를 주입구역으로 이동하여, 용융금속을 주형-코어 조립체에 주입하는 단계와;
    용융금속을 주조물로 고형화시키는 단계와;
    제거구역에서 주조물과 주형-코어 조립체를 제거하는 단계 및;
    추가적인 복수의 주형요소와 코어요소를 제공하도록 주형-코어 조립체의 코어샌드를 회복 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 캐리어를 제공하는 단계는 캐리어에 사용용 내화 라이너를 주조하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 추가적 복수의 주형요소와 코어요소를 제공하도록 코어샌드를 회복처리하는 단계는, 추가 결합제를 첨가하여 회복된 코어샌드를 갱생하는 단계와 추가적 복수의 주형요소와 코어요소를 형성하는데 소요되는 신규 코어샌드와 회복 코어샌드를 혼합하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 주조물과 주형-코어 조립체는 캐리어를 반전시키어 그 내용물을 투매하여 적재해제되는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 캐리어는 캐리어의 중력중심 밑에 피봇 핀을 구비하고 그리고 그 반전동작을 허용하여 반전되는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  6. 철합금을 사용하는 주조방법에서, 상기 주조방법은, 코어샌드로부터 형성된 코어요소와 코어샌드로부터 형성된 주형요소를 구비하는 주형-코어 조립체용 캐리어를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 철합금 사용 주조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 캐리어에 내화재로 이루어진 라이너가 형성되는 것을 특징으로 하는 철합금 사용 주조 방법.
  8. 제6항에 있어서, 캐리어는 주형-코어 조립체를 수용하는 개방 상부를 구비하는 것을 특징으로 하는 철합금 사용 주조 방법.
  9. 제6항에 있어서, 캐리어는 반전되어, 형성된 주조물과 주형-코어 조립체의잔류물을 투매하는 것을 특징으로 하는 철합금 사용 주조 방법.
  10. 제6항에 있어서, 주형요소와 코어요소의 코어샌드는 재사용을 위해 회복되는 것을 특징으로 하는 철합금 사용 주조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 회복된 코어샌드는 경화수지의 첨가로 갱생되어 주형요소와 코어요소를 형성하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 철합금 사용 주조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 회복 갱생된 코어샌드는 그 사용에 앞서 신규 코어샌드와 혼합되는 것을 특징으로 하는 철합금 사용 주조 방법.
  13. 내부 통로를 가진 주조물용 주조 방법은:
    개방 상부를 가진 복수의 캐리어를 제공하는 단계와;
    주조물의 외부벽 형성을 위해 주형 공동에 코어샌드로부터 형성된 복수의 주형요소를 제공하는 단계와;
    주조물의 내부통로를 형성하기 위해 코어샌드로부터 형성된 복수의 코어요소를 제공하는 단계와;
    복수의 주형-코어 조립체로 주형요소와 코어요소를 조립하는 단계와;
    캐리어의 개방 상부에, 일시로, 주형-코어 조립체를 적재하는 단계와;
    주형-코어 조립체와 캐리어를 주입구역으로 이동하여, 용융금속을 주형-코어조립체에 주입하는 단계와;
    용융금속을 주조물로 고형화하는 단계와;
    적재해제구역에서 주조물과 주형-코어 조립체를 적재해제하는 단계와;
    코어샌드를 회복시키는 단계 및;
    회복된 코어샌드를 갱생하여, 주형요소와 코어요소를 제공하는데 사용하도록 그것을 복귀시키는 단계를 포함하는 것을 주조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 회복된 코어샌드를 갱생하는 단계는 추가 결합제를 첨가하고, 주형-코어 조립체의 주형요소와 코어요소를 형성하는데 소요되는 신규 코어샌드와 회복된 코어샌드를 혼합하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  15. 제13항에 있어서, 주조물과 주형-코어 조립체는 캐리어를 반전시키어 그 내용물을 투매하여 적재해제되는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 캐리어는 피봇 핀을 구비하고, 그 피봇 핀에 대하여 반전되는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  17. 제13항에 있어서, 코어샌드는 스크린작업공정으로 회복되는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  18. 제13항에 있어서, 회복된 코어샌드는 미립체 금속을 제거하도록 자기 스크린방식으로 갱생(rehabilitate)되는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  19. 제15항에 있어서, 캐리어는 캐리어의 내용물을 투매(dumping)하는 동작을 도와주도록 반전 후에 동작하는 돌출기구(knock-out mechanisms)를 구비하는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  20. 제19항에 있어서, 돌출기구는 캐리어가 컨베이어에 의해 이동되어 결합 작동되는 캠동작면을 구비하는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  21. 복수의 캐리어를 제공하는 단계와;
    코어샌드로부터 형성된 주형요소와 코어샌드로부터 형성된 코어요소를 구비하는 복수의 주형-코어 조립체를 제공하는 단계와;
    캐리어 내로 일시에 주형-코어 조립체를 적재하는 단계와;
    주형-코어 조립체와 캐리어를 주입구역으로 이동하여, 용융금속을 주형-코어 조립체에 주입하는 단계와;
    용융금속을 주조물로 고형화시키는 단계와;
    제거구역에서 주조물과 주형-코어 조립체를 적재해제하는 단계 및;
    재사용을 위해 주형요소와 코어요소의 코어샌드를 회복 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  22. 제21항에 있어서, 회복된 코어샌드는 주형요소와 코어요소를 형성하는 재사용용으로 갱생되는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  23. 제22항에 있어서, 주형요소와 코어요소는 추가적 복수의 주형-코어 조립체를 제공하는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  24. 제21항에 있어서, 복수의 주형-코어 조립체를 제공하는 단계는, 추가 결합제를 첨가하여 회복된 코어샌드를 갱생하는 단계와 주형-코어 조립체의 추가 주형요소와 추가 코어요소를 형성하는데 소요되는 신규 코어샌드와 회복 코어샌드를 혼합하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  25. 제21항에 있어서, 캐리어는, 얇은 금속판 측부가 냉각을 위해 주변 대기에 대해 벽으로 둘러싸인 경우에 지지동작 뼈대 노출 외측부면 구역과 얇은 금속판으로 이루어진 교체형 측부벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 주조 방법.
  26. 내부통로를 가진 주조물용 주조기에 있어서, 상기 주조기는:
    코어샌드로부터 형성되고 주조물의 외벽 형성용 주형공동을 형성하는 주형요소와, 코어샌드로부터 형성되는 주형공동 내에 배치되고 주조물이 내부통로를 형성하는 코어요소를 구비하는 주형-코어 조립체와;
    그 내측부에 주형-코어 조립체가 배치되고, 개방 상부를 가진 내부공동을 형성하는 저부와 단부평판과 사면측부를 가진 주형-코어 캐리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조기.
  27. 제27항에 있어서, 주형-코어 캐리어 측부는, 주형-코어 조립체와 개방 골격 구조체와의 사이에 배치된 얇은 강철측부판과 개방 골격 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조기.
  28. 제27항에 있어서, 얇은 강철측부판은 골격 구조체에 부착되는 것을 특징으로 하는 주조기.
  29. 제28항에 있어서, 강철측부판은 골격 구조체에 대체식으로 부착되는 것을 특징으로 하는 주조기.
  30. 제27항에 있어서, 강철측부판은 측부판의 각도가 주형-코어 조립체의 인접면의 각도와 일치하도록 골격 구조체에 부유동작 가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 주조기.
  31. 제26항에 있어서, 주형-코어 캐리어는 내화재로 일렬로 설치되는 것을 특징으로 하는 주조기.
KR1020017016959A 1999-07-02 2000-06-30 주조 방법과 주조기 KR100676569B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14233499P 1999-07-02 1999-07-02
US60/142,334 1999-07-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020026892A true KR20020026892A (ko) 2002-04-12
KR100676569B1 KR100676569B1 (ko) 2007-01-30

Family

ID=22499450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017016959A KR100676569B1 (ko) 1999-07-02 2000-06-30 주조 방법과 주조기

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6644381B1 (ko)
EP (1) EP1218126B1 (ko)
JP (2) JP2003503211A (ko)
KR (1) KR100676569B1 (ko)
AT (1) ATE297823T1 (ko)
AU (1) AU5913400A (ko)
BR (1) BR0012465B1 (ko)
CA (1) CA2375713C (ko)
DE (1) DE60020858T2 (ko)
MX (1) MXPA02000015A (ko)
WO (1) WO2001002113A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100820464B1 (ko) * 2006-09-05 2008-04-08 현대자동차주식회사 실린더 헤드용 연소실 및 흡배기 포트 일체형 중자
CN113198985A (zh) * 2021-03-19 2021-08-03 兴化市广福金属制品有限公司 一种不锈钢钢坯的一体式加工装置及加工方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200451558Y1 (ko) 2008-11-27 2010-12-21 현대제철 주식회사 압연롤 주형의 회전 지그
DE102015108755A1 (de) * 2014-06-26 2015-12-31 Ksm Castings Group Gmbh Verfahren zur Bildung eines Kerns, der zur Ausbildung eines Hohlraums in einem durch Gießen hergestellten Gehäuse einer Hochdruckpumpe bestimmt ist
CN106392005A (zh) * 2016-12-08 2017-02-15 广西玉柴机器股份有限公司 大型柴油机气缸体水道芯模具
CN116727645B (zh) * 2023-05-06 2023-12-29 杭州合立机械有限公司 一种发动机缸体自动搬运结构及其设置该结构的模具

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2150589A (en) * 1938-04-19 1939-03-14 Alois J Rellinger Flask
US2507158A (en) * 1948-12-23 1950-05-09 Hines Flask Co Mold jacket
US2859498A (en) * 1954-08-13 1958-11-11 William G Reichert Automatic method and apparatus for making castings
US2915796A (en) * 1957-06-28 1959-12-08 Hines Flask Company Foundry flask
US3060532A (en) * 1959-08-10 1962-10-30 Jones Gibb Sand mold jacket
JPS5116021B2 (ko) * 1972-07-17 1976-05-21
DE2304564A1 (de) * 1973-01-31 1974-08-08 Cobomat Apparatebau Gmbh Vorrichtung zur automatischen herstellung von formen und kernen fuer giessereizwecke
GB1542857A (en) * 1975-11-21 1979-03-28 Workman J Moulding apparatus
GB1542893A (en) * 1976-06-11 1979-03-28 Handkammer H Method of casting using boxless moulds
US4093018A (en) * 1976-10-19 1978-06-06 Deere & Company Casting methods with composite molded core assembly
JPS5527451A (en) * 1978-08-15 1980-02-27 Kubota Ltd Casting mold heating method
JPS5557736A (en) * 1978-10-26 1980-04-28 Hitachi Ltd Clutch motor
DE2932836C2 (de) * 1979-08-14 1984-06-28 Eisenwerk Brühl GmbH, 5040 Brühl Einrichtung zur Herstellung von Gußstücken aus einer Leichtmetall-Legierung mittels Dauerformen vornehmlich Zylinderköpfen für Brennkraftmaschinen
JPS5633149A (en) * 1979-08-27 1981-04-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Reproductive treatment and its device for casting waste sand
US4273182A (en) * 1979-12-07 1981-06-16 Ford Motor Company Core assembly and the method of making and using such assembly
DE3109602C2 (de) * 1981-01-31 1983-01-13 Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen plattierter Blöcke
JPS6192753A (ja) * 1984-10-13 1986-05-10 Hitachi Chem Co Ltd 鋳物砂回収装置
JPS6213240A (ja) * 1985-07-10 1987-01-22 Kiriyuu Kikai Kk 中子の組付け方法および組付中子
JPS6257736A (ja) * 1985-09-04 1987-03-13 Mazda Motor Corp 鋳造用バツクアツプメタルの充填方法
US4952246A (en) * 1989-08-23 1990-08-28 Dependable Foundry Equipment Company, Inc. Plant and method for reconditioning green foundry sand
US5119881A (en) * 1990-03-07 1992-06-09 Navistar International Transportation Corp. Cylinder head casting core assembly and method
US5238976A (en) * 1990-06-15 1993-08-24 Borden, Inc. Process to enhance the tensile strength of reclaimed sand bonded with ester cured alkaline phenolic resin
JPH0455038A (ja) * 1990-06-26 1992-02-21 Mazda Motor Corp 鋳型再生砂の再利用方法
US5163500A (en) * 1991-12-13 1992-11-17 Ford Motor Company Rollover method for metal casting
JP3173906B2 (ja) * 1991-12-13 2001-06-04 花王株式会社 鋳型成型用砂組成物及び鋳型の製造方法
DE4208647C2 (de) * 1992-03-18 1995-06-29 Hottinger Adolf Masch Vorrichtung zum Schießen von Gießereikernen oder -formen mit Formstoffen
JPH05309473A (ja) * 1992-05-08 1993-11-22 Daido Steel Co Ltd シェル鋳型連続鋳造装置
JP2905089B2 (ja) * 1994-05-27 1999-06-14 川崎重工業株式会社 鋳物砂再生方法
DE19720056A1 (de) * 1997-05-14 1998-11-19 Wagner Heinrich Sinto Masch Gießform für automatisch arbeitende Formanlagen sowie Verfahren zur Herstellung der Gießformen
DE19733485A1 (de) * 1997-08-01 1999-02-04 Wagner Heinrich Sinto Masch Verfahren zum Formgießen und Gießform für ein solches Verfahren
JPH11151571A (ja) * 1997-11-18 1999-06-08 Kubota Corp リターン材の分別回収方法およびその装置
JPH11156528A (ja) * 1997-11-25 1999-06-15 Nippon Furnace Kogyo Kaisha Ltd 溶体化処理炉及び溶体化処理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100820464B1 (ko) * 2006-09-05 2008-04-08 현대자동차주식회사 실린더 헤드용 연소실 및 흡배기 포트 일체형 중자
CN113198985A (zh) * 2021-03-19 2021-08-03 兴化市广福金属制品有限公司 一种不锈钢钢坯的一体式加工装置及加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR0012465B1 (pt) 2009-01-13
BR0012465A (pt) 2002-04-02
JP2012121072A (ja) 2012-06-28
DE60020858T2 (de) 2005-11-03
JP5356564B2 (ja) 2013-12-04
US6644381B1 (en) 2003-11-11
CA2375713A1 (en) 2001-01-11
JP2003503211A (ja) 2003-01-28
EP1218126A1 (en) 2002-07-03
CA2375713C (en) 2008-07-15
WO2001002113A1 (en) 2001-01-11
ATE297823T1 (de) 2005-07-15
MXPA02000015A (es) 2002-07-02
EP1218126B1 (en) 2005-06-15
AU5913400A (en) 2001-01-22
KR100676569B1 (ko) 2007-01-30
DE60020858D1 (de) 2005-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5356564B2 (ja) 鋳造方法及び装置
US6588487B2 (en) Methods and apparatus for utilization of chills for casting
CA2572942A1 (en) Article casting method
CA2845900C (en) Forming a mold for steel casting
US3554271A (en) Molding assembly method
US8869872B2 (en) Forming a mold for steel casting
US6463991B1 (en) Iron alloy casting method and apparatus
US6923239B2 (en) Casting method and apparatus
MXPA01007442A (es) Estructura de molde para producir piezas coladas de aleacion metalica liviana y un metodo de colado de precision, a baja presion, en un molde semipermanente.
US2445583A (en) Method and apparatus for casting metals
JP2009125771A (ja) シェルモールド法による鋳造方法
JP2003326337A (ja) 鋳型材料を使用する鋳物の製造のための鋳型及び鋳型の製造方法
US20180111187A1 (en) Method and System for Casting Metal
US4579162A (en) Permanent backup molding process
RU2146183C1 (ru) Отливка блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания и способ ее получения
JP3120369B2 (ja) 金属の回収方法および回収装置
Aloni et al. Identification of Influential Parameters Responsible for Persisting Defects in Green Sand Casting Process
Piwonka Molding Methods
CN109604520A (zh) 一种圆形厚大铸件的钢球磨板铸造毛坯的方法及专用模具
CS257733B1 (cs) Jadernfk

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111228

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121227

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee