KR20030071424A - 중공형 주물 제조용 복합주형 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 중공형 주물 제조용 복합주형으로서, 특히 대형 디젤엔진의 실린더 라이너 소재 제조용 주형에 관한 것이다.

이 중공형 주물 제조용 복합주형은, 사형과 금형을 복합하여 적용하는데 제품의 후육부에 대해서는 금형을 적용하고 후육부를 제외한 부분에 대해서는 사형을 적용하는 것을 그 특징으로 하며, 제품의 후육부를 압탕으로부터 멀리 위치시키고 후육부의 바깥 면은 금형과 접하게 하여 급속응고가 가능하도록 구성한다.

이와 같은 중공형 주물 제조용 복합주형은, 재료의 투입량을 줄일 수 있어 생산비를 절감할 수 있으며, 폐 주물사의 감소로 환경 친화적 효과를 가지며, 제품의 후육부에 대해 균일한 품질을 얻을 수 있다.

Description

중공형 주물 제조용 복합주형 {combined permanent mold to manufacture hollow casting}

본 발명은 제품의 후육부에 대해서는 금형을 적용하고 후육부를 제외한 부분에 대해서는 사형을 적용하며, 제품의 후육부를 압탕으로부터 멀리 위치시키고 후육부의 바깥 면은 금형과 접하게 하는 중공형 주물 제조용 복합주형으로서, 특히 대형 디젤엔진의 실린더 라이너 소재 제조용 주형에 관한 것이다.

첨부 도면 중, 도 1은 종래의 사형 주형의 단면도이다.

도 1에서 도시된 바와 같이,

종래의 주형 구성은, 용탕을 주입하는 통로인 탕도계(11) 및 주입구(12)와 용탕이 채워지는 공간인 압탕(13a), 용탕을 채우는 모든 공간을 포함하는 사형(17a) 부분과 중자(18)로 구성되어 있다. 상기 사형(17a) 부분의 외곽은 주형틀(20)로 지지되어 있으며, 상기 주형틀(20)은 여러 단으로 분할되어 있고, 용탕을 채우는 빈 공간과 동일한 형상을 가지는 분할된 목형 사이에 모래를 채운 후 이를 적층하여 그 구성을 이루게 된다. 상기 중자(18) 또한 일정 길이로 분할하여 만든 후 이를 적층하여 그 구성을 이루게 되며, 분할된 상기 중자(18)를 지지하기 위하여 중자 지지대(19)를 이용하게 된다.

여기에서 최종제품(16)의 후육부(16a)가 압탕(13a)에 가까이 위치하므로 주물(15a)의 하부보다 상부가 중자(18)로부터 사형(17a)까지의 거리가 더 크고, 압탕(13a) 및 압탕목(14a)의 크기가 크다.

따라서, 최종제품을 만들기 위해 소요되는 용탕량이 많게 되며, 그에 따른 용탕 제조비용이 증가하며, 주물(15a)을 주형내부에서 완전히 응고되기까지 놓아두어야 하는 시간도 길어진다.

첨부 도면 중, 도 2는 종래 기술에 의해 제조된 주물의 사시도 및 그 단면도이다.

도 2에서 도시된 바와 같이,

종래 기술에 의해 용탕이 채워진 후 만들어지는 주물(15a) 형태를 나타낸 것으로, 압탕(13a)과 압탕목(14a)이 매우 두꺼운 형상으로 이루어져 있다.

이와 같이 종래 기술에서는 그 최종제품을 만들기 위해 소요되는 압탕부의 크기가 크므로 이로 인해 이 부분에 채워져야 할 용탕량이 많게 되며, 그에 따른 용탕 제조비용이 증가하게 되며, 주물을 주형내부에서 완전히 응고되기까지 놓아두어야 하는 시간도 길어지는 문제점이 있다. 또한 엔진 연소실을 구성하는 최종제품의 후육부가 압탕부에서 가까우므로 인해 균일한 품질을 얻지 못하는 문제점이 있다.

상기한 용탕 제조비용의 증가와 주물이 응고되기까지 걸리는 시간이 길어지는 것과 주물의 품질이 균일하지 못한 문제점들은 결국 압탕부의 크기가 크고 엔진 연소실을 구성하는 최종제품의 후육부에 가깝게 위치하는 데에 요인이 있으며, 이를 해결하기 위해서는 압탕부의 크기를 줄이는 방안이 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 기존의 주형에서 압탕부가 커서 발생하는 제조비용 증가와 제품의 품질저하의 문제점을 해결하여 생산비를 절감하고, 제품에 대해 균일한 품질을 얻으며 더불어 폐 주물사의 감소로 환경 친화적 효과를 갖는 데에 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 사형주형의 단면도

도 2는 종래 기술에 의해 제조된 주물의 사시도 및 그 단면도

도 3은 본 발명에 따른 복합주형의 단면도

도 4는 본 발명에 의해 제조된 주물의 사시도 및 그 단면도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

11 : 탕도계 12 : 주입구

13a, 13b : 압탕 14a, 14b : 압탕목

15a, 15b : 주물 16 : 최종제품

16a : 최종제품의 후육부 16b : 최종제품의 편육부

17a ,17b, 17c : 사형 18 : 중자

19 : 중자 지지대 20 : 주형틀

21 : 금형 22 : 열선통로

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 중공형 주물 제조용 복합주형은,

후육부에 대해서는 금형을 적용하고 후육부를 제외한 부분에 대해서는 사형을 적용하며, 후육부를 압탕으로부터 멀리 위치시키며 상기 후육부의 바깥 면은 금형에 접하도록 구성함으로써 달성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

첨부 도면 중, 도 3은 본 발명에 따른 복합주형의 단면도이다.

도 3에서 도시된 바와 같이,

본 발명 중공형 원통 주물 제조용 복합주형의 단면도로서 후육부(16a)에 대해서는 금형(21)을 적용하고 후육부를 제외한 편육부(16b)에 대해서는 사형(17b,17c)을 적용하며, 상기 후육부(16a)를 압탕(13b)으로부터 멀리 위치시킨다. 용탕을 주입하는 방법은 종래의 기술에서와 동일하며, 용탕은 탕도계(11)와 주입구(12)를 거쳐 주형 내부의 빈 공간에 하부로부터 차례로 채워지게 된다. 상기 탕도계(11) 및 주입구(12)를 제외한 용탕이 채워지는 주형내의 빈 공간은 제일 하단의 사형(17c), 그 위의 금형(21), 상기 금형(21) 위의 사형(17b) 및 중자(18)에 의해 둘러싸여지는 부분이다.

종래의 기술과는 달리 후육부(16a)를 압탕(13b)에서 멀리 떨어진 아래에 위치시켰으며, 후육부(16a)의 바깥 면은 금형(21)과 접하게 하여 급속응고가 가능하도록 하였다. 상기 주입구(12)를 통해 주형 내로 주입되는 용탕이 떨어져서 최초에부딪히는 하단 사형(17c)의 상부는 크로마이트 모래 등과 같이 일정한 강도가 유지되는 모래에 의해 처리되어 있다.

상기 금형(21)내에는 열선을 삽입할 수 있는 열선통로(22)가 마련되어 있는데 이는 초기에 주입되는 용탕이 상기 금형(21)과 접하면서 과냉되지 않도록 하기 위해서 상기 금형(21) 내에 열선을 삽입한 후 전기를 공급하여 용탕이 주입되기 전에 상기 금형(21)을 일정온도로 예열하기 위함이다. 상기 금형(21) 내면에는 도형재를 도포함으로써 반복해서 여러 번 사용할 수 있도록 하였다.

상기 금형(21) 위의 상기 사형(17b) 부분에 있어서는 그 하부와 중자(18) 사이의 최단 거리보다 압탕목(14b) 직하부와 중자(18) 사이의 거리가 더 크도록 한다.

첨부 도면 중, 도 4는 본 발명에 의해 제조된 주물의 사시도 및 그 단면도이다.

도 4에서 도시된 바와 같이,

본 발명에 의한 주물(15b) 형태는 종래와는 달리 주물(15b)의 하부보다 상부의 크기가 작으며, 압탕(13b) 및 압탕목(14b)의 크기도 작아졌다.

이상 설명한 바와 같이, 종래에는 압탕부의 크기가 크고 엔진 연소실을 구성하는 최종제품의 후육부에 가깝게 위치하였는데, 본 발명은 후육부를 압탕에서 멀리 떨어진 아래에 위치시킴으로써 압탕 및 압탕목 크기를 줄이고, 후육부에 대해서는 금형을 적용하여 응고되기까지 걸리는 시간을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 재료의 투입량을 줄일 수 있어 생산비를 절감할 수 있으며, 폐 주물사의 감소로 환경 친화적 효과를 가지며, 후육부에 대해 균일한 품질을 얻을 수 있다.

Claims (5)

1. 중공형 주물 제조용 복합주형에 있어서,

   주형틀(20);

   상기 주형틀(20) 안에 주물(15b)의 형상 주위로 적층되는 하부 사형(17c);

   상기 주형틀(20) 안에 상기 하부 사형(17c) 위로 주물(15b)의 후육부(16a)를 둘러싸면서 적층되는 금형(21);

   상기 주형틀(20) 안에 상기 금형(21) 위로 적층되는 상부 사형(17b)을 갖는 것을 특징으로 하는 복합주형
2. 제 1항에 있어서,

   상기 금형(21)에는 상기 금형(21)을 예열하는 열선을 삽입할 수 있도록 열선 통로(22)를 만든 것을 특징으로 하는 복합주형
3. 제 1항에 있어서,

   상기 금형(21)을 적용한 후육부(16a)를 상부 사형(17b)에 비해 압탕(13b)으로부터 멀리 위치시킨 것을 특징으로 하는 복합주형
4. 제 1항에 있어서,

   후육부(16a)를 제외한 상부 사형(17b)에 있어서 그 하부와 중자(18) 사이의최단 거리보다 압탕목(14b) 직하부와 중자(18) 사이의 거리가 더 큰 것을 특징으로 하는 복합주형
5. 주물에 있어서,

   상기 1항의 복합주형을 이용하여

   최종제품(16)의 후육부(16a)가 편육부(16b)보다 압탕부(13b,14b)에서 멀리 위치하고, 최종제품(16)의 편육부(16b)보다 압탕부(13b,14b)가 두껍게 제조된 두께 변화가 있는 중공형 주물, 특히 대형 디젤엔진의 실린더 라이너 소재