KR20020054788A - 알루미늄 실린더 블록 주조방법 - Google Patents
알루미늄 실린더 블록 주조방법 Download PDFInfo
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Abstract
주형내에서 실린더 블록을 주조하기 전에, 소량의 용탕을 라이너의 내측으로 먼저 주입하여 용탕의 열로서 라이너를 예열함으로서, 주철재 라이너와 알루미늄 실린더 블록의 융착성을 향상시킬 수 있도록 하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법을 제공할 목적으로,
헤드 페이스 코어의 상부면에 라이너 지지용 코어를 일체로 형성하고, 상기 라이너 지지용 코어를 통하여 주철재 라이너를 끼워 헤드 페이스 코어 상부면에 장착하는 제1공정과; 상기 제1공정에서 상기 헤드 페이스 코어 상부면에 장착된 라이너의 외측으로 워터 자켓 코어를 코어 프린트를 통하여 조립하는 제2공정과; 상기 제2공정에서 일체로 조립된 상기 헤드 페이스 코어와 라이너 및 워터 자켓 코어를 상기 헤드 페이스 코어를 통하여 하형 몰드의 런너부에 조립하는 제3공정과; 상기 제3공정에 이어, 하형 몰드의 가장자리를 따라 다수개 형성되는 다우웰 홈에 전,후,좌,우측 사이드 몰드가 하단의 다우웰 핀을 통하여 상기 라이너와 워터 자켓 코어를 감싸며 조립되는 제4공정과; 상기 제4공정에서 설치되는 전,후,좌,우측 사이드 몰드의 상부에 상형 몰드를 조립하고, 이 상형 몰드 상에는 상기 라이너의 상부에 대응하여 라이너 예열용 용탕 주입컵을 조립하며, 상형 몰드의 탕구에 대응하여서는 실린더 블록 모체용 용탕 주입컵이 함께, 설치되는 제5공정과; 상기 제5공정에서 조립된 라이너 예열용 용탕 주입컵을 통하여 소량의 알루미늄 용탕을 주입하여 라이너를 예열하는 제6공정과; 상기 제6공정에 이어, 상기 실린더 블록 모체용용탕 주입컵을 통하여 알루미늄 용탕을 주입하여 상기 제6공정에서 예열된 라이너와 함께 실린더 블록을 주조하는 제7공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법을 제공한다.
Description
본 발명은 알루미늄 실린더 블록 주조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실린더 블록을 주조하기 전에, 소량의 용탕을 라이너의 내측으로 먼저 주입하여 용탕의 열로서 라이너를 예열함으로서, 주철재 라이너와 알루미늄 실린더 블록의 융착성을 향상시킬 수 있도록 하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법에 관한 것이다.
일반적으로 알루미늄 실린더 블록은 실린더 습동부의 마모성을 고려하여 주철재 라이너를 별도로 제작하여 이를 삽입한 형태로 제조되는데, 이러한 작업은 주조상태에서 또는 가공상태에서 모두 가능하나, 주조상태에서 삽입하여 주조하는 것이 원가 측면에서 유리하여 대부분의 실린더 블록 주조공정에서 이 방법을 채택하고 있다.
이때, 상기 실린더 블록 주조공정에서, 라이너를 삽입하여 주조하기 위해서는 알루미늄 용탕의 흐름성과, 모재와의 융착성을 고려하여 라이너를 예열하게 되는데, 종래 대량생산에서는 고주파 예열과정을 통하여 예열하게 되고, 시작생산에서는 가스 버너에 의한 수동 예열과정을 통하여 예열하여 왔다.
그러나 상기한 바와 같은 종래 고주파 예열 과정을 통한 라이너의 예열은 시작 생산시에 적용하기에는 설비 투자비가 많이 소요되며, 가스 버너에 의한 수동 예열 과정은 예열된 라이너를 주형에 삽입할 경우, 작업자가 고열의 라이너를 직접 옮겨야함에 따른 위험과, 시간 경과에 따른 온도 저하와 라이너 전체의 온도 불균일 및 설치의 정확도에 따른 제품의 품질 문제 등, 다수의 문제점을 내포하고 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로써, 본 발명의 목적은 주형내에서 실린더 블록을 주조하기 전에, 소량의 용탕을 라이너의 내측으로 먼저 주입하여 용탕의 열로서 라이너를 예열함으로서, 주철재라이너와 알루미늄 실린더 블록의 융착성을 향상시킬 수 있도록 하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법의 제1공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법의 제2공정도이다.
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법의 제3공정도이다.
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법의 제4공정도이다.
도 5는 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법의 제5공정도이다.
도 6은 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법의 제6공정도이다.
도 7은 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법의 제7공정도이다.
도 8은 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법에 의하여 제조된 실린더 블록의 사시도이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법은 헤드 페이스 코어의 상부면에 라이너 지지용 코어를 일체로 형성하고, 상기 라이너 지지용 코어를 통하여 주철재 라이너를 끼워 헤드 페이스 코어 상부면에 장착하는 제1공정과; 상기 제1공정에서 상기 헤드 페이스 코어 상부면에 장착된 라이너의 외측으로 워터 자켓 코어를 코어 프린트를 통하여 조립하는 제2공정과; 상기 제2공정에서 일체로 조립된 상기 헤드 페이스 코어와 라이너 및 워터 자켓 코어를 상기 헤드 페이스 코어를 통하여 하형 몰드의 런너부에 조립하는 제3공정과; 상기 제3공정에 이어, 하형 몰드의 가장자리를 따라 다수개 형성되는 다우웰 홈에 전,후,좌,우측 사이드 몰드가 하단의 다우웰 핀을 통하여 상기 라이너와 워터 자켓 코어를 감싸며 조립되는 제4공정과; 상기 제4공정에서 설치되는 전,후,좌,우측 사이드 몰드의 상부에 상형 몰드를 조립하고, 이 상형 몰드 상에는 상기 라이너의 상부에 대응하여 라이너 예열용 용탕 주입컵을 조립하며, 상형 몰드의 탕구에 대응하여서는 실린더 블록 모체용 용탕 주입컵이 함께, 설치되는 제5공정과; 상기 제5공정에서 조립된 라이너 예열용 용탕 주입컵을 통하여 소량의 알루미늄 용탕을 주입하여 라이너를 예열하는 제6공정과; 상기 제6공정에 이어, 상기 실린더 블록 모체용 용탕 주입컵을 통하여 알루미늄 용탕을 주입하여 상기 제6공정에서 예열된 라이너와 함께 실린더 블록을 주조하는 제7공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하며,
상기 라이너 지지용 코어는 상기 라이너의 내측에서 라이너의 내측면과 타원형의 공간을 형성할 수 있도록 중앙에서 양측으로 부체꼴의 형상을 가지며, 주형사로 제작되는 것을 특징으로 하며,
상기 라이너 예열용 용탕 주입컵은 상기 라이너 각각에 예열용 용탕을 따로 주입할 수 있도록, 각 라이너의 위치에 대응하여 하나씩의 주입홀이 형성되며, 주형사로 제작되는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 알루미늄 실린더 블록 주조방법을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법의 제1공정도로서, 먼저, 제1공정에서는 상부면에 다수개의 라이너 지지용 코어(1)를 일체로 형성한 헤드 페이스 코어(3)의 상부에, 상기 라이너 지지용 코어(1)를 통하여 별도로 제작된 주철재 라이너(5)를 각각 끼워서 장착하게 된다(도 1 참조).
이때, 상기 라이너 지지용 코어(1)는 라이너(5)의 내측면과 타원형의 공간을 형성할 수 있도록 중앙에서 양측으로 부체꼴의 형상을 가지며, 주조가 끝난 후, 예열용 용탕이 쉽게 분리되도록 쉽게 부스러지는 주형사로 제작된다.
상기 제1공정에 이어서, 상기 헤드 페이스 코어(3) 상부면에 장착된 다수개의 라이너(5)의 외측으로는 워터 자켓 코어(7)를 코어 프린트(즉, 중자 지지부, 미도시)를 통하여 헤드 페이스 코어(3)에 조립함으로서 제2공정을 이룬다(도 2 참조).
이와 같이, 제2공정까지에 의해 상호 일체로 조립된 상기 헤드 페이스 코어(3)와 라이너(7) 및 워터 자켓 코어(7)는 상기 헤드 페이스 코어(3)의 하부면을 하형 몰드(9)의 런너부(11)에 끼워 넣어 조립하는 제3공정을 진행한다(도 3 참조).
상기 제3공정에서 하형 몰드(9) 상에, 상기 헤드 페이스 코어(3)와 라이너(5) 및 워터 자켓 코어(7)가 설치된 상태에서, 제4공정에서는 상기 하형 몰드(9)의 가장자리를 따라 다수개 형성되는 다우웰 홈(13)에 전후, 좌우측으로 전,후,좌,우측 사이드 몰드(15,17,19, 후측 사이드 코어는 미도시)를 그 하단의 다우웰 핀(미도시)을 통하여 상기 라이너(5)와 워터 자켓 코어(7)를 감싸며 조립하게 된다(도 4 참조).
이와 같이, 상기 제4공정에서 전,후,좌,우측 사이드 몰드(15,17,19)가 하형 몰드(9)의 가장자리를 따라 설치되면, 그 상부에 상형 몰드(21)를 조립하고, 이어서 이 상형 몰드(21) 상에는 상기 각 라이너(5)의 상부에 대응하여 예열용 용탕(23)을 주입할 수 있도록, 라이너 예열용 용탕 주입컵(25)을 조립한다.
또한, 상기 상형 몰드(21)의 상기 하형 몰드(9)의 런너부(11)와 연결되는 탕구에 대응하여서는 모체용 용탕(27)을 주입하기 위한 실린더 블록 모체용 용탕 주입컵(29)을 설치하여 제5공정을 이룬다(도 5 참조).
그리고 제6공정에서는 상기 라이너 예열용 용탕 주입컵(25)을 통하여 소량의 예열용 알루미늄 용탕(23)을 각 라이너(5)의 내측으로 먼저 주입하여 라이너(5)를 예열하게 되고(도 6 참조), 제7공정에서, 상기 실린더 블록 모체용 용탕주입컵(29)을 통하여 모체용 알루미늄 용탕(27)을 주입함으로서, 상기 제6공정에서 예열된 라이너(5)와 함께 실린더 블록을 주조하게 되는 것이다(도 7 참조).
이때, 상기 라이너 예열용 용탕 주입컵(25)은 상기 라이너(5) 각각에 예열용 용탕(23)을 따로 주입할 수 있도록, 각 라이너(5)의 위치에 대응하여 하나씩의 주입홀(31)이 형성되며, 주형사로 제작된다.( 도 5참조)
따라서, 상기한 바와 같은 알루미늄 실린더 블록 주조방법에 의하여, 별도의 라이너(5) 예열을 위한 장비를 구비하지 않고도, 도 8에서 도시한 바와 같이, 실제, 알루미늄 실린더 블록(33)의 주조시, 알루미늄 용탕의 일부를 이용하여 라이너(5)를 미리 예열함으로서, 알루미늄 실린더 블록(33)과 라이너(5)의 융착성을 향상시키며, 간단하게 주조할 수 있게 되는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법에 의하면, 주형(몰드)내에서 실린더 블록을 주조하기 전에, 소량의 용탕을 라이너의 내측으로 먼저 주입하여 용탕의 열로서 라이너를 예열함으로서, 주철재 라이너의 예열 온도를 균일하게 유지하여 알루미늄 실린더 블록과의 융착성을 향상시킴으로, 제품의 품질을 향상시키며, 또한, 종래 고주파 예열 과정 또는 가스 버너에 의한 수동 예열 과정을 거치지 않아도 됨으로, 설비 투자비를 줄일 수 있게 되고, 작업의 안전성을 확보할 수 있는 등의 효과가 있다.
Claims (3)
- 알루미늄 실린더 블록 주조방법에 있어서,헤드 페이스 코어의 상부면에 라이너 지지용 코어를 일체로 형성하고, 상기 라이너 지지용 코어를 통하여 주철재 라이너를 끼워 헤드 페이스 코어 상부면에 장착하는 제1공정과;상기 제1공정에서 상기 헤드 페이스 코어 상부면에 장착된 라이너의 외측으로 워터 자켓 코어를 코어 프린트를 통하여 조립하는 제2공정과;상기 제2공정에서 일체로 조립된 상기 헤드 페이스 코어와 라이너 및 워터 자켓 코어를 상기 헤드 페이스 코어를 통하여 하형 몰드의 런너부에 조립하는 제3공정과;상기 제3공정에 이어, 하형 몰드의 가장자리를 따라 다수개 형성되는 다우웰 홈에 전,후,좌,우측 사이드 몰드가 하단의 다우웰 핀을 통하여 상기 라이너와 워터 자켓 코어를 감싸며 조립되는 제4공정과;상기 제4공정에서 설치되는 전,후,좌,우측 사이드 몰드의 상부에 상형 몰드를 조립하고, 이 상형 몰드 상에는 상기 라이너의 상부에 대응하여 라이너 예열용 용탕 주입컵을 조립하며, 상형 몰드의 탕구에 대응하여서는 실린더 블록 모체용 용탕 주입컵이 함께, 설치되는 제5공정과,상기 제5공정에서 조립된 라이너 예열용 용탕 주입컵을 통하여 소량의 알루미늄 용탕을 주입하여 라이너를 예열하는 제6공정과;상기 제6공정에 이어, 상기 실린더 블록 모체용 용탕 주입컵을 통하여 알루미늄 용탕을 주입하여 상기 제6공정에서 예열된 라이너와 함께 실린더 블록을 주조하는 제7공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 라이너 지지용 코어는상기 라이너의 내측에서 라이너의 내측면과 타원형의 공간을 형성할 수 있도록 중앙에서 양측으로 부체꼴의 형상을 가지며, 주형사로 제작되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법.
- 청구항 1에 있어서, 상기 라이너 예열용 용탕 주입컵은상기 라이너 각각에 예열용 용탕을 따로 주입할 수 있도록, 각 라이너의 위치에 대응하여 하나씩의 주입홀이 형성되며, 주형사로 제작되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법.
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