KR200378714Y1 - 주조품용 버어제거금형 - Google Patents

Abstract

본 고안은 프레스(Press)의 직선왕복운동에 의해서 전단력을 발생하여 주조품에 형성된 버어(Burr)가 제거되도록 하는 주조품용 버어제거금형에 관한 것이다.

본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형은, 유체의 압력에너지를 직선운동형의 기계적 에너지로 변환시켜 가공물을 소성가공하는 유압(油壓)프레스(100)의 상반부에 장착되어 상하 방향으로 직선 왕복운동하는 가동금형(220)과; 상기 유압프레스(100)의 하반부에 고정 장착되며, 상기 가공물이 안착되고 가공물에 기계적 에너지가 전달되도록 지지하는 고정금형(240)과; 상기 가동금형(220)과 고정금형(240)의 일측에 각각 구비되어 상기 가동금형(220)의 하방 직선운동시에 서로 형합됨으로써 주조(鑄造)에 의해서 제조된 주조품(P)의 외면에 형성된 버어(B)가 절단 제거되도록 하는 지지블럭(244) 및 절단블럭(224)과; 상기 가동금형(220)의 일측에 구비되어 상기 절단블럭(224) 내부에 삽입된 주조품(P)이 분리되도록 강제하는 분리수단(230)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 이와 같은 구성에 의하면 생산성이 향상되는 이점이 있다.

Description

주조품용 버어제거금형 {Mold of Burr Removal for Casting Product}

본 고안은 내부가 주조품의 외형과 대응되는 형상으로 가공되어 주조품의 안착이 가능하고, 프레스(Press)에 장착된 상태로 개폐를 반복하여 주조품 외면에 형성된 버어(Burr)가 제거되도록 함으로써 생산성이 극대화되도록 하는 버어제거금형에 관한 것이다.

주조(鑄造)는 금속의 다양한 성형방법 중 하나이며 용해된 금속을 주형(鑄型)속에 유입하고 이를 응고시켜서 원하는 모양의 금속제품을 만드는 것을 일컫는 것으로, 주철, 알루미늄합금, 구리합금 등 다양한 금속으로 적용 가능하다.

그리고, 주조는 용해된 금속을 주형에 유입하는 방법에 따라서 중력을 이용하는 중력주조, 압력을 이용하여 주형에 밀어넣는 다이캐스팅(Die casting), 원심력을 이용하여 주형의 구석구석까지 용해금속을 보내는 원심주조, 화약 폭발에 의한 압력으로 밀어넣는 폭발주조 등으로 구분된다.

또한, 주조에 의한 성형품은 치수가 비교적 정확하고 기계적 성질이 우수하여 자동차부품, 전기기기, 광학기기, 건축등 다양한 분야에 널리 사용되어지고 있으며, 가장 큰 이점으로는 대량생산이 가능하다는 것이다. 예컨대, 주형 1벌을 제작하여 폐기하기까지 제품 생산수량은, 주형을 구성하는 재료의 재질 및 후처리의 많고 적음에 따라서 적게는 1,000개 많게는 200,000개까지도 가능하다.

이하에서는 주조 성형품을 성형하기 위한 설비와 주형에 대하여 도면을 참조하여 살펴보기로 한다. 도 1에는 일반적인 다이캐스팅방식을 적용한 주조품 성형시의 설비 및 주형의 구성을 나타낸 개략도가 도시되어 있고, 도 2에는 다이캐스팅방식에 의해서 생산된 주조품의 예시 사시도가 도시되어 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 다이캐스팅 설비는 크게 고체상태의 분말 금속을 녹는점 이상의 온도로 가열하여 액체상태의 용탕(鎔湯,M)으로 변화시키는 버너(10)와, 상기 버너(10) 상측에 구비되어 용탕(M)을 수용하는 용탕수용부(20)와, 상기 용탕수용부(20)의 외부로 일단부가 연통되도록 형성되어 압력에 의해서 용탕(M)이 용탕수용부(20) 외부로 압출되도록 하는 용탕압출부(30)를 포함하여 구성된다.

상기 버너(10)는 분말 금속의 종류에 따라서 가열 온도가 조절 가능하도록 구비된다. 즉, 분말 금속이 용융되어 용탕압출부(30)에 의해서 외부로 압출시에 분말 금속에 대한 최적의 유동성 및 성형성을 고려하여 가열 온도를 조절하게 된다. 예를 들어, 알루미늄합금을 용융시키기 위해서는 640℃~740℃ 온도로 가열하게 되며, 구리합금일 때는 이보다 높은 850℃~920℃가 적합하다.

상기 버너(10)의 상측에는 용기 모양으로 형성된 용탕수용부(20)가 설치된다. 상기 용탕수용부(20)는 상기 버너(10)로부터 공급받은 열에 의해서 용해된 용탕(M)을 내부에 수용하기 위한 구성으로, 주조품(P)의 크기나 생산 수량에 따라서 다양한 크기로 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 용탕수용부(20)의 내부 일측에는 상기한 용탕압출부(30)가 구비된다. 상기 용탕압출부(30)는 원기둥모양으로 형성되어 상하방향 왕복운동에 의해서 상기 용탕(M)에 소정의 압력을 가하는 플런저(32)와, 상기 플런저(32)에 의해서 가해진 압력으로 용탕(M)이 유동되도록 안내하는 관형상의 유동안내관(34)을 포함하는 구성을 가진다.

상기 플런저(32)는 압축력을 발생시켜 아래에서 설명할 주형(50) 내부로 용탕(M)을 주입하는 장치이다. 즉, 상기 플런저(32)가 상방으로 유동하게 되면 유동안내관(34)의 좌측 내부에 흡입력을 발생시켜 상기 용탕수용부(20)의 좌측에 고인 용탕(M)이 유동안내관(34) 내부로 흡입되도록 하고, 하방향으로 유동하게 되면 소정의 압축력을 발생시켜 흡입된 용탕(M)을 유동안내관(34)의 우측으로 밀어내게 된다.

따라서, 상기 유동안내관(34)을 따라서 유동된 용탕(M)의 양이 주조품(P) 생산의 요부구성인 주형(50)의 내부공간 크기 즉, 주조품(53)의 부피와 대응되도록 상기 플런저(32)와 유동안내관(34)은 성형전에 미리 셋팅(Setting)하게 된다.

한편, 상기 유동안내관(34)의 우단부에는 주형(50)이 설치된다. 상기 주형(50)은 크게 상기 유동안내관(34)의 단부에 고정 장착된 고정부(52)와, 상기 고정부(52)의 우측에서 좌우로 슬라이딩 가능하도록 구비되는 가동부(54)로 구성된다.

상기 고정부(52)와 가동부(54)의 서로 마주보는 면에는 주조품(P) 양면의 형상이 각각 가공 형성되며 상기 가동부(54)의 좌측방향 슬라이딩에 의해서 상기 고정부(52)와 가동부(54)가 형합(型合)되면 주조품(P)의 형상과 동일한 모양의 공간 즉, 캐비티(Cavity,53)가 형성된다.

따라서, 상기 유동안내관(34)을 따라서 유동된 용탕(M)이 상기 캐비티(Cavity,53)에 유입된 상태에서 냉각되면 캐비티(Cavity,53)형상을 유지한 상태로 응고되며, 상기 용탕(M)이 완전히 응고되면 상기 가동부(54)를 우측으로 슬라이딩시켜 캐비티(Cavity,53)를 개방함으로써 주조품(P)의 취출은 가능하게 된다.

이하에서는 상기한 다이캐스팅 설비 및 주형이 주조품 생산시의 작용에 대하여 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.

먼저, 생산하고자 하는 주조품(P)의 분말 금속재료를 상기 용탕수용부(20)에 넣고 상기 버너(10)를 이용하여 열을 가하게 된다. 상기 버너(10)에 의해서 용탕수용부(20)가 가열되면 분말 금속재료는 용융되어 액상의 용탕(M)이 되며, 상기 유동안내관(34)의 우측 단부에는 생산하고자 하는 주조품(P)의 모양과 동일한 캐비티(53)가 형성된 주형(50)이 고정 장착된다.

이렇게 상기 주형(50)의 장착과 용탕(M)이 준비되면 상기 용탕압출부(30)의 플런저(32)를 상방으로 유동시켜 상기 용탕수용부(20) 좌측의 용탕(M)을 유동안내관(34)의 좌측 내부공간으로 흡입하게 된다.

상기 용탕(M)이 흡입되면 상기 플런저(32)를 하방으로 유동시켜 압축력을 발생시키게 되며 플런저(32)의 압축력에 의해서 상기 용탕(M)은 유동안내관(34)을 따라서 우측으로 강하게 유동되어 상기 주형(50)의 내부공간 즉, 캐비티(53)로 흘러 들어가게 된다.

상기 캐비티(53)로 유입된 용탕(M)은 상기 캐비티(53)를 채우게 되며 상기 캐비티(53) 내부에 용탕(M)의 미충전(용탕이 캐비티 내부를 다 채우지 못하고 비어 있는 상태로 응고된 공간) 또는 기포 등의 불량이 발생되지 않도록 상기 플런저(32)는 일정한 압력을 부가적으로 가하게 된다.

그런 다음, 소정의 방식으로 상기 주형(50)을 냉각시키게 된다. 상기 주형(50)이 냉각되면 액상(液狀)의 용탕(M)은 서서히 응고되어 고상(固狀)으로 상변화되며 완전히 상변화가 이루어진 상태에서 상기 가동부(54)를 우측으로 슬라이딩시킴으로써 주조품(P)의 취출은 가능하게 된다.

이때, 상기 주조품(P)의 우단부 테두리 즉, 주형(50)의 고정부(52)와 가동부(54)가 접촉하는 부위에는 도 2의 도면부호 'B' 와 같은 형상의 버어(Burr)가 발생된다. 상기 버어(B)는 인위적으로 형성시키게 되며 치명적인 불량을 미연에 방지하기 위한 구성이다.

즉, 상기 캐비티(53) 내부로 용탕(M)을 주입시에 용탕(M)이 캐비티(53)를 다 채우지 못하거나, 다 채우더라도 기포를 포함한 상태로 응고되면 이러한 주조품(P)은 어떠한 후가공을 하더라도 품질을 향상시킬 수 없는 상태의 불량품이 된다.

따라서, 이를 방지하기 위하여 상기 플런저(32)는 캐비티(53) 내부의 미충전이나 기포 발생이 방지되도록 상기 용탕(M)에 부가적인 압력을 더 가함으로써 상기 버어(B)를 인위적으로 형성하게 되는 것이다.

인위적으로 형성된 상기 버어(B)를 가공자는 상기 주조품(P)이 요구되는 외관 및 치수를 가질 수 있도록 제거해야만 하며, 상기 버어(B)를 제거하는 방법으로는 일반적으로 그라인더(Grinder)를 사용하게 된다.

그라인더는 전원의 인가에 의해서 고속 회전하는 모터에 연삭숯돌을 장착하여 제거하고자 하는 상대물과 연삭숯돌에 마찰력을 발생시킴으로써 상대물을 연삭(硏削)하는 전동공구로서, 작동방법은 비교적 간단하나 연삭 작업시에 진동이 발생되어 상당한 숙련도가 요구된다.

따라서, 상기 버어(B)를 제거하기 위해서는 그라인더의 숙련도가 높은 작업자가 연삭작업을 수행함이 바람직하며 이러한 연삭작업 수행 후에 상기 버어(B)가 제거됨으로써 상기 주조품(P)의 성형 과정은 완료되는 것이다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 다이캐스팅에 의해서 생산되는 주조품의 버어제거방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 다양한 형상의 주조품(P)에는 버어(B)의 형상도 상이하게 나타나며 버어(B)의 제거가 그라인더의 연삭에 의해서 이루어지므로 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 작업자의 숙련도에 따라서 주조품(P)의 품질이 일정하게 확보되지 않게 되는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 미숙련자의 연삭 작업에 의해서 주조품에 손상을 입히게 되면 주조품(P)의 불량으로 확대되어 폐기해야하므로 경제적인 측면에서 볼 때 바람직하지 못하다.

상기와 같은 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 내측에 주조품의 외형과 대응되는 형상을 가지도록 가공되어 주조품의 안착이 가능하고, 프레스(Press)에 장착된 상태로 개폐를 반복하여 전단력을 발생함으로써 주조품 외면에 형성된 버어(Burr)가 제거되도록 하는 버어제거금형을 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 주조품용 버어제거금형은, 유체의 압력에너지를 직선운동형의 기계적 에너지로 변환시켜 가공물을 소성가공하는 유압(油壓)프레스의 상반부에 장착되어 상하 방향으로 직선 왕복운동하는 가동금형과, 상기 유압프레스의 하반부에 고정 장착되어 상기 가공물이 안착되고 가공물에 기계적 에너지가 전달되도록 지지하는 고정금형을 포함하여 구성되며, 상기 가동금형과 고정금형의 일측에는, 상기 가동금형의 하방 직선운동시에 서로 형합됨으로써 주조(鑄造)에 의해서 제조된 주조품의 외면에 형성된 버어가 절단 제거되도록 하는 지지블럭 및 절단블럭과, 상기 유압프레스에 장착된 보조실린더와 연동되도록 장착되어 직선 운동함으로써 상기 절단블럭 내부에 삽입된 주조품이 낙하되도록 강제하는 분리수단이 구비됨을 특징으로 한다.

상기 지지블럭의 상면에는 주조품의 일면과 대응되는 형상으로 성형되어 상기 주조품이 유동되지 않고 안정한 상태로 유지되도록 지지하는 안착홈이 형성됨을 특징으로 한다.

상기 지지블럭과 절단블럭은 동일한 개수로 다수개 구비됨을 특징으로 한다.

상기 절단블럭의 내측에는 상기 유압프레스에 장착된 유압실린더와 연동되도록 장착되어 직선 운동함으로써 상기 절단블럭 내부에 삽입된 주조품이 낙하되도록 강제하는 분리수단이 구비됨을 특징으로 한다.

상기 지지블럭의 횡단면 형상은 상기 절단블럭의 횡단면 내부 형상과 대응됨을 특징으로 한다.

상기 분리수단은, 상기 절단블럭의 내부에서 슬라이딩되어 상기 절단블럭 내부에 삽입된 주조품의 낙하를 강제하는 낙하강제블럭과, 상기 낙하강제블럭 및 유압실린더에 양단부가 각각 고정되어 상기 유압실린더에서 발생된 힘을 상기 낙하강제블럭에 전달하는 힘전달봉과, 상기 낙하강제블럭의 상면 일측에 하단부가 고정 장착되고 상부 일측이 상기 가동금형의 일측에 간섭되어 상기 낙하강제블럭의 하방유동범위를 규제하는 구속구를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의하면, 주조품에 형성된 버어(Burr)의 제거작업이 용이하고 신속하게 이루어짐으로써 생산성 및 작업효율이 극대화되는 이점이 있다.

주조 설비의 구성 및 작용은 종래의 기술에 전술된 내용과 동일하고 본 고안과는 무관하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 프레스(Press)는 본 고안의 요부구성은 아니나 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형의 작용에 밀접한 연관성이 있으므로 도면을 참조하여 간략히 살펴보기로 한다.

프레스는 재료에 압축력을 가하여 굽힘·전단 등의 소성가공을 하는 설비로서, 대량 생산의 이점으로 인하여 시계·카메라의 정밀부품에서부터 자동차의 차체에 이르기까지 광범위하게 이용되고 있다.

그리고, 프레스는 압축력을 발생시키는 구조에 따라서 기계프레스와 유압프레스로 대별되며 기계프레스와 유압프레스는 외관상으로는 큰 차이점이 없이 비슷한 구조를 가진다. 기계프레스는 전동기의 회전력으로 압축력을 발생시키는 구조이며 작동속도가 빠르고 스트로크(Stroke: 금형의 직선왕복운동 가능한 거리)가 짧아서 단시간에 많은 제품을 가공 가능한 이점이 있다.

반면에 유압프레스는 유압실린더(油壓실린더, hydraulic cylinder)로부터 발생된 유체의 압축력으로 재료를 가공하게 된다. 유압프레스는 스트로크가 길고 작동속도가 느리며 스트로크에 관계없이 큰 힘을 발생하므로 압출(壓出)가공 등에 많이 사용된다.

이하에서는 일반적인 프레스의 외관구성을 유압프레스를 예로 들어 살펴보기로 한다. 도 3은 일반적인 유압프레스의 외관 구성을 보인 사시도로서 도면에 도시된 바와 같이, 유압프레스(100)는 크게 압축력을 발생하는 유압실린더(110)와, 유압실린더(110)의 하부에 장착되어 상하로 슬라이딩하는 슬라이더(120)와, 상기 슬라이더(120)의 하측에 이격 설치되어 금형이 안착되는 볼스터(130)로 구성된다.

상기 유압실린더(油壓실린더, 110)는 유체의 압력에너지를 직선운동형의 기계에너지로 변환시키는 장치이다. 상기 유압실린더(110)는 유압프레스(100)의 상부 일측과 상기 슬라이더(120)의 상면에 양단부가 고정 결합됨으로써 상기 유압실린더(110)가 유압에 의해서 하방으로 작용시에 상기 슬라이더(120)가 하방으로 유동되도록 한다.

상기 유압실린더(110)의 좌우측으로 소정 간격 이격된 곳에는 상기 유압실린더(110)보다 작은 직경으로 형성된 보조실린더(110')가 구비된다. 상기 보조실린더(110')는 금형 내부에 삽입된 제품을 하방으로 밀어내어 취출되도록 강제하는 것으로 아래에서 설명할 분리수단(230)에 압축력을 전달하게 된다.

상기 유압실린더(110)의 하부에 장착된 슬라이더(120)는 금형의 일부 즉, 가동금형(미도시)이 고정 장착되도록 하는 구성이다. 즉, 가동금형이 상기 슬라이더(120)의 저면에 유압클램프(미도시)등의 고정장치에 의해서 장착되면 상기 슬라이더(120)가 상하 유동시에 가동금형도 직선 왕복운동함으로써 상기 가동금형에는 유압실린더(110)로부터 발생된 압축력이 전달 가능하게 되는 것이다.

한편, 상기 볼스터(130)에는 상기 가동금형(미도시)과 함께 금형을 구성하는 고정금형(미도시)이 장착된다. 상기 고정금형도 가동금형과 동일한 방법으로 고정되며, 상기 고정금형과 가동금형은 동일한 수직선상에 위치하도록 장착된다.

따라서, 상기 가동금형과 고정금형이 상기 슬라이더(120)와 볼스터(130)에 각각 장착된 상태에서 상기 슬라이더(120)가 하방으로 유동하게 되면 가동금형과 고정금형은 서로 형합됨으로써 가공하고자 하는 재료에 압축력을 전달 가능하게 된다.

상기 볼스터(130)의 우측에는 다수개의 전장부품이 내장된 제어부(140)가 구비된다. 상기 제어부(140)는 유압실린더(110)의 스트로크, 속도, 압력 등을 재료의 가공에 적합하도록 설정(Setting)하기 위한 구성으로 외면에는 다수개의 버튼(142)과 계기판(144)이 구비된다.

상기 볼스터(130)의 전방 일측에는 조작부(150)가 설치된다. 상기 조작부(150)는 작업자의 조작에 의해서 상기 유압프레스(100)가 동작되도록 하는 것으로, 일측에는 비상버튼(미도시)이 더 구비되어 비상 발생시에 누름으로써 상기 유압프레스(100)의 모든 작동이 중지되도록 하는 역할도 동시에 수행하게 된다.

이하에서는 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형의 구성을 도 4 내지 도 8을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다. 도 4부터 도 8까지는 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형이 작동시에 주조품의 상태를 순서대로 도시한 것이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형(200)은 크게 상부의 가동금형(220)과, 하부의 고정금형(240)으로 구성된다. 상기 가동금형(220)은 상면이 상기 슬라이더(120)의 저면에 고정 장착되어 상기 슬라이더(120)와 동시에 상하방향으로 유동하게 되며, 상기 고정금형(240)은 저면이 상기 볼스터(130)에 고정 장착되어 유동이 구속된다.

즉, 상기 가동금형(220)의 상부에 사각판 모양으로 구비되어 상기 슬라이더(120)의 저면과 접촉된 상태로 고정되는 가동플레이트(222)와, 상기 고정금형(240)의 하부에 구비되어 상기 볼스터(130)의 상면과 접촉된 상태로 고정되는 고정플레이트(242)에 의해서 상기 버어제거금형(200)은 유압프레스(100)에 장착 가능하게 되는 것이다.

상기 가동플레이트(222)의 중앙부에는 단차지게 관통 성형된 단차홀(223)이 형성된다. 상기 단차홀(223)은 상부가 하부보다 더 큰 내경을 가지도록 형성되어 아래에서 설명할 분리수단(230)의 일측을 간섭함으로써 분리수단(230)가 상기 가동플레이트(222)로부터 이탈되지 않도록 구속함과 동시에 하방유동범위를 제한하게 된다.

그리고, 상기 가동금형(220)과 고정금형(240)은 상기 유압프레스(100) 내부에서 동일한 수직선상에 위치하도록 장착되어야 한다. 따라서, 상기 가동금형(220)과 고정금형(240)의 좌우측 보다 상세하게는, 상기 가동플레이트(222)와 고정플레이트(242)의 저면 좌우측에는 원기둥 모양을 가지고 서로 마주보는 면이 대응되도록 성형되어 삽입됨으로써 좌우 유동을 구속하는 가이드(G)가 설치된다.

상기 가이드(G)는 가동가이드(G')와 고정가이드(G")를 포함하여 구성되며, 상기 가동금형(220)과 고정금형(240)의 중량 및 크기가 클 때는 좌우 유동이 충분히 규제되도록 상기 가동가이드(G')와 고정가이드(G")를 동일한 개수로 다수개 구비할 수도 있다. 또한, 상기 가동가이드(G')와 고정가이드(G")가 마주보는 면에 형성된 모양은 서로 반대로 형성되어도 무방함은 물론이다.

한편, 상기 가동금형(220)과 고정금형(240)의 일측에는, 상기 가동금형(220)의 하방 직선운동시에 서로 형합되어 전단력을 발생시킴으로써 주조(鑄造)에 의해서 제조된 주조품(P)의 외면에 형성된 버어(B)가 절단 제거되도록 하는 절단블럭(224)과 지지블럭(244)이 구비된다.

상기 절단블럭(224)과 지지블럭(244)은 스크류 등의 고정부재(미도시)에 의해서 상기 가동플레이트(222)와 고정플레이트(242)에 각각 장착되고, 상기 지지블럭(244)의 횡단면과 상기 절단블럭(224)의 내부 횡단면은 서로 대응되도록 형성된다.

그리고, 상기 가동금형(220)이 도 5와 같이 하방으로 유동하게 되면 상기 버어(B)의 상면은 상기 절단블럭(224)에 의해서 간섭되고 주조품(P)의 하부 전면(全面)은 상기 지지블럭(244)에 의해서 지지되어 상기 버어(B)는 전단력에 의해서 제거된다.

따라서, 상기 주조품(P)이 상기 지지블럭(244)에 의해서 안정하게 안착 및 고정될 수 있도록 상기 지지블럭(244)의 상면에는 안착홈(246)이 형성된다. 상기 안착홈(246)은 주조품(P)의 하면과 대응되는 형상으로 함몰 성형되어 상기 주조품(P)을 내부에 수용함으로써 주조품(P)의 유동을 구속하게 된다.

한편, 상기 절단블럭(224)의 내측에는 상기 보조실린더(110')와 연동되도록 장착되어 상하방향으로 직선 운동함으로써 상기 안착홈(246)에 삽입된 주조품(P)이 낙하되도록 강제하는 분리수단(230)가 구비된다.

상기 분리수단(230)는 상기 유압실린더(110)에 대하여 독립적으로 작동하는 보조실린더(110')와 연동하도록 설치되며, 상기 유압실린더(110)가 상방으로 유동시 즉, 형개시에 상기 보조실린더(110') 하단부의 하방유동에 의해서 상기 주조품(P)의 낙하를 강제하게 된다.

그리고, 상기 분리수단(230)는 주조품(P)의 상면과 접촉하여 하방으로 밀어내는 낙하강제블럭(232)과, 상기 낙하강제블럭(232) 및 보조실린더(110')에 양단부가 각각 고정되어 상기 보조실린더(110')에서 발생된 힘을 상기 낙하강제블럭(232)에 전달하는 힘전달봉(234)과, 상기 낙하강제블럭(232)의 하방유동범위를 규제하는 구속구(236)를 포함하는 구성을 가진다.

상기 낙하강제블럭(232)은 절단블럭(224)의 내부 형상과 대응되도록 형성되어 상기 절단블럭(224) 내부에 삽입되며 상하방으로 유동 가능하도록 구비된다. 즉, 상기 낙하강제블럭(232)은 상면이 상기 가동플레이트(222)의 저면 높이까지 상방유동되며, 저면은 상기 절단블럭(224)의 하단부보다 조금 낮은 위치(도 8 참조)까지 하방 유동된다.

따라서, 상기 가동금형(220)과 고정금형(240)이 형폐되어 상기 버어(B)가 제거된 후에 상기 주조품(P)이 도 7과 같이 상기 절단블럭(224) 내부에 삽입되어 안착홈(246)으로부터 이격되더라도 상기 낙하강제블럭(232)에 의해서 하방으로 강제됨으로써 상기 주조품(P)은 절단블럭(224) 내부에서 분리되어 상기 안착홈(246)에 다시 안착 가능하게 된다.

그리고, 상기 낙하강제블럭(232)의 상면 중앙에는 상기한 힘전달봉(234)이 구비된다. 상기 힘전달봉(234)은 상기 가동플레이트(222)를 관통하여 저면이 상기 낙하강제블럭(232)의 상면에 부착되고 상측은 상기 유압프레스(100)의 보조실린더(110')의 일측과 소정의 방식으로 결합된다.

따라서, 상기 보조실린더(110')가 하방으로 작동하게 되면 상기 힘전달봉(234)도 동시에 하방으로 유동되어 상기 낙하강제블럭(232)을 상기 절단블럭(224)의 하측 외부로 유동시키게 되는 것이다.

상기 힘전달봉(234)의 좌우측에는 힘전달봉(234)과 소정의 간격으로 이격되고 상기 가동플레이트(222)를 관통하도록 설치된 구속구(236)가 구비된다. 상기 구속구(236)는 낙하강제블럭(232)의 하방유동범위를 규제하는 역할을 수행한다.

즉, 상기 구속구(236)는 대략 '┬'모양의 종단면을 가지도록 형성되고 상측 외주면에서 외측방향으로 돌출되게 형성된 걸림돌기(237)가 상기 가동플레이터(222)에 단차지게 천공된 단차홀(223)의 일측에 의해서 간섭됨으로써 상기 낙하강제블럭(232)의 유동을 규제 가능하게 되는 것이다.

한편, 도 9 에는 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형의 다른 실시예를 보인 개략도가 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이, 본 고안의 다른 실시예에서는 상기 주조품(P)이 동시에 2개씩 가공되도록 구성하였다.

따라서, 상기 주조품(P)에 형성된 버어(B)를 제거하기 위한 절단블럭(224) 및 지지블럭(244)과, 상기 주조품(P)을 취출하기 위한 분리수단(230)가 쌍으로 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기한 구성요소를 제외한 구성은 전술한 실시예의 구성과 동일하므로본 고안에 의한 다른 실시예에서는 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 버어제거금형을 사용하여 주조품의 버어를 제거하는 과정을 도 3 내지 도 11을 참조하여 살펴보기로 한다. 도 10에는 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형을 사용한 버어제거방법의 흐름도가 도시되어 있고,도 11에는 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형을 사용한 버어제거방법에서 분리단계의 세부과정을 보인 흐름도가 도시되어 있다.

상기 버어제거금형(200)을 이용한 버어(B)의 제거를 위해서 우선 상기 버어제거금형(200)을 유압프레스(100)에 장착해야 한다. 장착하기 위한 준비과정으로 상기 가동금형(220)의 가동플레이트(222) 상면은 상기 슬라이더(120)의 저면에 접촉시키고, 상기 고정금형(240)의 고정플레이트(242) 저면은 상기 볼스터(130)의 상면에 접촉시키게 된다.

그리고, 상기 힘전달봉(234)과 보조실린더(110')가 서로 연동되도록 소정의 방식으로 결합한 후에, 상기 보조실린더(110')를 상방으로 유동시키게 된다.

이런 상태에서 상기 가동플레이트(222)와 고정플레이트(242)를 클램프(미도시) 등의 고정구를 사용하여 상기 슬라이더(120)와 볼스터(130)에 각각 고정하게 된다. 클램프에 의해서 상기 버어제거금형(200)이 유압프레스(100)에 장착되면 상기 주조품(P)의 가공이 가능하도록 제어부(140)를 조작하여 도 4와 같이 상기 버어제거금형(200)을 형개(型開)하게 된다.

상기 주조품(P)을 가공하기 위한 유압프레스(100)의 설정이 완료되면 버어(B)가 형성되어 있는 주조품(P)을 도 4와 같이 상기 안착홈(246)에 안착하게 된다(안착단계:S100).

상기 안착홈(246)에 주조품(P)이 안착되면 상기 조작부(150)을 조작하여 상기 유압실린더(110)를 도 5와 같이 하방으로 유동시키게 된다. 상기 가동금형(220)이 하방으로 조금 더 유동되면 상기 버어(B)는 절단블럭(224)과 지지블럭(244)에 의해서 발생된 전단력에 의해서 절단되어 상기 고정플레이트(242) 상면으로 낙하됨으로써 상기 버어(B)는 주조품(P)으로부터 제거된다(제거단계:S200).

이와 동시에 상기 주조품(P)은 상기 절단블럭(224)의 내부로 삽입되어 도 6과 같이 상기 주조품(P)의 상면은 낙하강제블럭(232)의 저면과 접촉한 상태를 유지하게 되고, 좌우측면은 상기 절단블럭(224)의 내측면에 억지끼움되어 상기 주조품(P)은 절단블럭(224) 내부에서 분리되지 않게 된다.

상기 제거단계(S200)가 완료되면 상기 유압실린더(110)를 상방으로 복귀하여 상기 버어제거금형(200)을 도 7과 같은 상태로 형개(型開)시킨 후에 분리단계(S300)를 실행하게 된다.

상기 분리단계(S300)는 가동금형(220) 내부에 삽입된 주조품(P)이 낙하되도록 강제하는 낙하과정(S320)과, 낙하된 주조품(P)을 파지하여 버어제거금형(200) 외부로 취출하는 취출과정(S340)을 포함하여 구성된다.

상기 낙하과정(S320)은, 상기 버어제거금형(200)이 완전히 형개됐을 시에 상기 주조품(P)의 좌우측단부가 상기 절단블럭(224)의 내측에 억지끼움되어 상기 절단블럭(224)의 내부에 삽입된 상태를 유지하는 주조품(P)을 상기 분리수단(230)를 이용하여 하방 보다 상세하게 말하자면, 고정금형(240)의 안착홈(246)으로 낙하시키는 과정을 말한다.

상기 낙하과정(S320)은 상기 보조실린더(110')를 작동시켜 하방으로 유동시킴으로써 가능하게 된다. 즉, 상기 보조실린더(110')가 하방으로 유동되면 상기 힘전달봉(234)과 낙하강제블럭(232)도 동시에 하방으로 유동되며 이러한 힘에 의해서 상기 주조품(P)은 절단블럭(224)의 내면을 따라 하방으로 슬라이딩되다가 상기 안착홈(246)으로 낙하되어 안착된다.

그리고, 상기 취출과정(S340)은 상기 안착홈(246)에 다시 안착된 상기 주조품(P)을 상기 버어제거금형(200) 외부로 취출하는 과정이다. 상기 주조품을 취출하는 방법에는 가장 간단하게는 작업자가 손으로 파지하여 취출할 수도 있으며, 별도의 취출장치(미도시)를 설치하여 자동으로 취출되도록 구성할 수 있을 것이다.

상술한 일련의 과정을 거치면서 상기 주조품(P)의 버어(B)가 제거됨으로써 버어제거금형(200)을 이용한 주조품(P)의 마무리 가공은 완료된다.

이러한 본 고안의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 고안을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

즉, 본 고안에서는 절단블럭이 지지블럭의 상측에 이격 설치되도록 구성하였으나, 주조품의 형상 및 가공 부위에 따라서 절단블럭과 지지블럭의 위치가 반대로 설치되도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

그리고, 본 고안에서는 주조품의 외측에 형성된 버어의 제거만 가능하도록 구성하였으나, 주조품의 형상에 따라서 예컨대, 주조품에 천공된 홀(Hole)이 형성된 경우에도 절단블럭과 지지블럭의 형상을 변형하여 가공되도록 할 수도 있을 것이다.

또한, 본 고안에서는 버어(Burr)를 제거하기 위한 주조품을 버어제거금형에 1개 내지 2개만 안착하여 버어가 제거되도록 구성하였으나, 주조품 및 버어제거금형의 크기 및 프레스(Press)의 사양에 따라서 그 이상 즉, 3개 이상 대량으로 버어제거작업이 이루어지도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 전단블럭과 지지블럭 그리고 분리수단을 주조품의 수량과 동일하도록 구성하게 되면 대량의 버어제거작업도 가능할 것이다.

상기한 바와 같은 본 고안에 의하면, 주조 성형된 주조품에 발생되는 버어가 프레스에 장착되어 전단력을 발생하는 버어제거금형에 의해서 제거되도록 구성하였다.

따라서, 종래의 그라인더를 이용한 버어제거방법에 비하여 버어 제거시간이 현저히 감소되므로 생산성이 향상되는 이점이 있다.

또한, 버어를 주조품으로부터 연삭(硏削)하지 않고 절단 제거되도록 하여 금속 분말의 비산(飛散)이 방지되도록 함으로써 작업환경측면에서 볼 때 바람직하다.

뿐만 아니라, 종래에는 작업자의 그라인더 숙련도에 따라서 치수 정밀도 등의 품질에 많은 산포가 발생되었으나 본 고안에서는 품질의 획일화가 보장되므로 고객으로 하여금 제품만족도 향상을 기대할 수 있음은 물론이다.

도 1 은 일반적인 다이캐스팅방식을 적용한 주조품 성형시의 설비 및 주형의 구성을 나타낸 개략도.

도 2 는 다이캐스팅방식에 의해서 생산된 주조품의 예시 사시도

도 3 은 일반적인 유압프레스의 외관 구성을 보인 사시도.

도 4 는 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형의 바람직한 실시예의 구성을 보인 개략도.

도 5 는 본 고안에 의한 주조품의 버어제거금형에서 가동금형이 하방유동시의 상태를 보인 개략도.

도 6 은 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형이 형폐(型閉)시에 주조품이 안착된 상태를 보인 개략도.

도 7 은 본 고안에 의한 주조품의 버어제거금형에서 가동금형이 상방으로 복귀시의 상태를 보인 개략도.

도 8 은 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형에서 분리수단가 작동시의 상태를 보인 개략도.

도 9 는 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형의 다른 실시예의 구성을 보인 개략도.

도 10 은 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형을 사용한 버어제거방법의 흐름도.

도 11 은 본 고안에 의한 주조품용 버어제거금형을 사용한 버어제거방법에서 분리단계의 세부과정을 보인 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 ..... 유압프레스 110 ..... 유압실린더

110' .... 보조실린더 120 ..... 슬라이더

130 ..... 볼스터 140 ..... 제어부

142 ..... 버튼 144 ..... 계기판

150 ..... 조작부 200 ..... 버어제거금형

220 ..... 가동금형 222 ..... 가동플레이트

223 ..... 단차홀 224 ..... 절단블럭

230 ..... 분리수단 232 ..... 낙하강제블럭

234 ..... 힘전달봉 236 ..... 구속구

237 ..... 걸림돌기 240 ..... 고정금형

242 ..... 고정플레이트 244 ..... 지지블럭

246 ..... 안착홈 B ..... 버어

G ..... 가이드 G' ..... 가동가이드

G" ..... 고정가이드 P ..... 주조품

S100 .... 안착단계 S200 .... 제거단계

S300 .... 분리단계

Claims (6)

1. 유체의 압력에너지를 직선운동형의 기계적 에너지로 변환시켜 가공물을 소성가공하는 유압(油壓)프레스의 상반부에 장착되어, 상하 방향으로 직선 왕복운동하는 가동금형과;

   상기 유압프레스의 하반부에 고정 장착되며, 상기 가공물이 안착되고 가공물에 기계적 에너지가 전달되도록 지지하는 고정금형과;

   상기 가동금형과 고정금형의 일측에 각각 구비되어 상기 가동금형의 하방 직선운동시에 서로 형합됨으로써 주조(鑄造)에 의해서 제조된 주조품의 외면에 형성된 버어가 절단 제거되도록 하는 지지블럭 및 절단블럭과;

   상기 가동금형의 일측에 구비되어 상기 절단블럭 내부에 삽입된 주조품이 분리되도록 강제하는 분리수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 주조품용 버어제거금형.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지블럭의 상면에는 주조품의 일면과 대응되는 형상으로 성형되어 상기 주조품이 유동되지 않고 안정한 상태로 유지되도록 지지하는 안착홈이 형성됨을 특징으로 하는 주조품용 버어제거금형.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 지지블럭과 절단블럭은 동일한 개수로 다수개 구비됨을 특징으로 하는 주조품용 버어제거금형.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 지지블럭의 횡단면 형상은 상기 절단블럭의 횡단면 내부 형상과 대응됨을 특징으로 하는 주조품용 버어제거금형.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 분리수단은 상기 유압프레스에 장착된 보조실린더와 연동되도록 장착되어 직선 운동함으로써 상기 절단블럭 내부에 삽입된 주조품이 낙하되도록 강제함을 특징으로 하는 주조품용 버어제거금형.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 분리수단은,

   상기 절단블럭의 내부에서 슬라이딩되어 상기 절단블럭 내부에 삽입된 주조품의 낙하를 강제하는 낙하강제블럭과,

   상기 낙하강제블럭 및 유압실린더에 양단부가 각각 고정되어 상기 보조실린더에서 발생된 힘을 상기 낙하강제블럭에 전달하는 힘전달봉과,

   상기 낙하강제블럭의 상면 일측에 하단부가 고정 장착되고 상부 일측이 상기 가동금형의 일측에 간섭되어 상기 낙하강제블럭의 하방유동범위를 규제하는 구속구를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 주조품용 버어제거금형.