KR20040043803A

KR20040043803A - 알루미늄 실린더 블록 주조방법

Info

Publication number: KR20040043803A
Application number: KR1020020072209A
Authority: KR
Inventors: 임희식; 최찬호; 제해천
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2004-05-27

Abstract

저압주조공법을 이용한 알루미늄 실린더 블록 주조지, 금형에 코어 삽입과 함께, 라이너를 일체로 설치하여 주조함으로써, 후공정을 단축하고, 라이너 장착의 정밀도를 높여 실린더 블록의 품질을 향상시킬 수 있도록,

저압 주조기 상에 상형과 하형으로 이루어지는 금형을 설치하는 금형설치공정(S110)과; 상기 금형의 하형에 워터자켓 코어 및 오일 패시지 코어를 삽입하여 코어 프린트로 고정함과 동시에, 상형에는 보어핀에 주철재 라이너를 끼워 넣은 후, 상형과 하형을 합형하는 코아 및 라이너 삽입공정(S120)과; 상기 저압 주조기를 작동시켜 상기 금형의 캐비티 내에 용탕을 주입하는 용탕주입공정(130)과; 상기 금형의 캐비티 내에 충진된 용탕이 굳도록 일정시간 동안 냉각시키는 냉각공정(S140)과; 상기 금형의 캐비티 내에 충진된 용탕이 냉각되면, 상기 상형 및 하형을 각각 분리하여 주조된 알루미늄 실린더 블록을 금형으로부터 탈형하여 취출하는 제품취출공정(S150)과; 상기 금형으로부터 취출된 알루미늄 실린더 블록을 냉각 컨베이어를 통하여 냉각하면서 가공공장으로 이송하는 냉각 이송공정(S160)과; 상기 냉각 이송공정을 통하여 가공공장으로 이송되어 온 알루미늄 실린더 블록의 각 보어부에 일체로 주조된 주철재 라이너 및 실린더 블록을 가공하는 가공공정(S170)을 포함하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법을 제공한다.

Description

알루미늄 실린더 블록 주조방법{A LOW PRESSURE CASTING METHOD OF ALUMINIUM CYLINDER BLOCK}

본 발명은 저압 주조기를 이용한 알루미늄 실린더 블록 주조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저압주조공법을 이용한 알루미늄 실린더 블록 주조시, 금형에 코어 삽입과 함께, 라이너를 일체로 설치하여 주조함으로써, 후공정을 단축하고, 라이너 장착의 정밀도를 높여 실린더 블록의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법에 관한 것이다.

일반적으로 저압 주조기를 이용한 알루미늄 실린더 블록 주조방법은, 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저 용해로에서 알루미늄 잉곳(Al ingot)을 녹여 만든 용탕(1)을 히터(3)와 플로트(5)가 구비된 사각로(7) 내에 충진시킨 저압 주조기(9) 상에 상형(11)과 하형(13)으로 이루어지는 금형을 설치하고,(S10) 그 다음, 상기 금형의 하형(13)에는 워터자켓 코어(미도시) 및 오일 패시지 코어(15)를 삽입하고, 상기 코어(15)를 코어 프린트(core print; 17)로 고정한다.(S20)

이어서, 상기 상형(11)과 하형(13)을 합형시킨 후, 상기 플로트(5)를 작동시켜 상기 금형의 캐비티 내에 용탕(1)을 주입하고,(S30) 이러한 상태로 상기 금형의 캐비티 내에 충진된 용탕이 굳도록 일정시간 동안 냉각시키게 된다.(S40)

이와 같이, 상기 금형의 캐비티 내에 충진된 용탕이 냉각되면, 상기 상형(11) 및 하형(13)을 각각 분리하고, 주조된 알루미늄 실린더 블록(10)을 금형으로부터 탈형하여 취출한 후,(S50) 냉각 컨베이어(19)를 통하여 냉각하면서 가공공장(21)으로 이송하게 된다.(S60)

따라서 상기 가공공장(21)으로 이송되어 온 알루미늄 실린더 블록(10)은 다시 주철재 라이너를 압입하여 설치하는데, 이를 위하여 먼저, 상기 알루미늄 실린더 블록(10)의 각 보어부(23)를 가공하고,(S70) 이어서, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 주철재 라이너(25)를 압입 지그(27)에 끼워 상기 가공된 각 보어부(23)에 상기 주철재 라이너(25)를 압입시킨다.(S80)

이와 같이, 상기 실린더 블록(10)의 각 보어부(23)에 라이너(25)를 압입하여 설치한 후에는, 다시 상기 라이너(25)를 가공하여 실린더 블록(10)의 가공을 마무리하게 되는 것이다.(S90)

그러나 상기한 바와 같은 종래의 알루미늄 실린더 블록 주조방법에 의하면, 가공공장에서 실린더 블록의 각 보어부에 주철재 라이너를 설치하기 위하여, 상기 각 보어부의 가공공정이 선행되어야 하며, 주철재 라이너의 압입 설치공정에서는 압입력에 의하여 라이너에 크랙이 발생하는 등에 의해 제품 불량 및 공정의 추가로 인해 생산비의 증가를 초래하는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 저압주조공법을 이용한 알루미늄 실린더 블록 주조시, 금형에 코어 삽입과 함께, 라이너를 일체로 설치하여 주조함으로써, 후공정을 단축하고, 라이너 장착의 정밀도를 높여 실린더 블록의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법의 공정 흐름도이다.

도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법에서 제2공정의 작업 상세도이다.

도 4는 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 5는 도 4의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도 6은 일반적인 알루미늄 실린더 블록 주조방법의 공정 흐름도이다.

도 7은 종래 알루미늄 실린더 블록에 라이너를 삽입하는 공정의 작업 상세도이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 알루미늄 실린더 블록 주조방법은 저압 주조기 상에 상형과 하형으로 이루어지는 금형을 설치하는 금형설치공정(S110)과; 상기 금형의 하형에 워터자켓 코어 및 오일 패시지 코어를 삽입하여 코어 프린트로 고정함과 동시에, 상형에는 보어핀에 주철재 라이너를 끼워 넣은 후, 상형과 하형을 합형하는 코아 및 라이너 삽입공정(S120)과; 상기 저압 주조기를 작동시켜 상기금형의 캐비티 내에 용탕을 주입하는 용탕주입공정(130)과; 상기 금형의 캐비티 내에 충진된 용탕이 굳도록 일정시간 동안 냉각시키는 냉각공정(S140)과; 상기 금형의 캐비티 내에 충진된 용탕이 냉각되면, 상기 상형 및 하형을 각각 분리하여 주조된 알루미늄 실린더 블록을 금형으로부터 탈형하여 취출하는 제품취출공정(S150)과; 상기 금형으로부터 취출된 알루미늄 실린더 블록을 냉각 컨베이어를 통하여 냉각하면서 가공공장으로 이송하는 냉각 이송공정(S160)과; 상기 냉각 이송공정을 통하여 가공공장으로 이송되어 온 알루미늄 실린더 블록의 각 보어부에 일체로 주조된 주철재 라이너 및 실린더 블록을 가공하는 가공공정(S170)을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법의 공정 흐름도이고, 도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법에서 제2공정의 작업 상세도로서, 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법은 먼저, 용해로에서 알루미늄 잉곳(Al ingot)을 녹여 만든 용탕(101)을 히터(103)와 플로트(105)가 구비된 사각로(107) 내에 충진시킨 저압 주조기(109) 상에 상형(111)과 하형(113)으로 이루어지는 금형을 설치한다.(S110)

그 다음, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 금형의 하형(113)에는 워터자켓 코어(114) 및 오일 패시지 코어(115)를 삽입하고, 상기 코어(114,115)를 코어 프린트(core print; 117)로 고정한다.

동시에, 상기 상형(111)에는 보어핀(118)에 주철재 라이너(120)를 끼워 넣은후, 도 3에서와 같이, 상형(111)과 하형(113)을 합형함으로써, 코아 및 라이너 삽입공정을 이룬다.(S120)

이 때, 상기 보어핀(118)은, 도 4와 도 5에서 도시한 바와 같이, 그 내부에 길이방향을 따라 중공부로 형성되는 부압 공급관(122)을 구비하며, 상기 라이너(120)가 끼워지는 외주면(124)에는 상기 라이너(120)와의 사이에 진공을 형성하도록 상기 부압 공급관(122)과 연결되는 6개의 진공 형성홀(126)을 구비하며, 상기 부압 공급관(124)은 외부의 진공형성기(128)와 부압관(130)을 통하여 연결된다.

그리고 상기 보어핀(118)의 외주면(124)에 형성되는 6개의 진공 형성홀(126)은 3개씩 상기 보어핀(118)의 외주면(124)을 따라 120도 간격으로 2단으로 형성된다.

따라서 상기 진공 형성기(128)에서 형성되는 부압을 이용하여 상기 라이너(120)를 보어핀(118)에 삽입하면, 상기 라이너(120)와 보어핀(118) 사이에는 진공이 형성되어 보어핀(118)이 라이너(120)를 고정한 상태를 유지하게 되는 것이다.

이어서, 상기 상형(111)과 하형(113)이 합형된 상태로 상기 저압 주조기(109)의 플로트(105)를 작동시켜 상기 금형의 캐비티 내에 용탕(101)을 주입한다.(130)

이와 같이, 상기 금형의 캐비티 내에 용탕(101)이 충진된 상태로 굳도록 일정시간 동안 냉각시키게 된다.(S140)

그 다음 상기 금형의 캐비티 내에 충진된 용탕(101)이 냉각되어 굳으면, 상기 상형(111) 및 하형(113)을 각각 분리하여 주조된 알루미늄 실린더 블록(110)을 금형으로부터 탈형하여 취출하게 된다.(S150)

이어서, 상기 금형으로부터 취출된 알루미늄 실린더 블록(110)을 냉각 컨베이어(119)를 통하여 냉각하면서 가공공장(121)으로 이송하고,(S160) 상기 냉각 이송공정(S160)을 통하여 가공공장(121)으로 이송되어 온 알루미늄 실린더 블록(110)은 각 보어부(123)에 일체로 주조된 주철재 라이너(120) 및 실린더 블록(110)을 가공함으로써, 알루미늄 실린더 블록(110)을 생산하게 되는 것이다.(S170)

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 알루미늄 실린더 블록 주조방법에 의하면, 저압주조공법을 이용한 알루미늄 실린더 블록 주조시, 금형에 코어 삽입과 동시에 금형 보어핀을 통하여 라이너를 일체로 설치하여 동시에 주조함으로써, 가공공정을 단축하여 생산원가를 낮추고, 라이너 장착의 정밀도를 높여 라이너의 크랙을 방지함으로써, 실린더 블록의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

저압 주조기 상에 상형과 하형으로 이루어지는 금형을 설치하는 금형설치공정(S110)과;

상기 금형의 하형에 워터자켓 코어 및 오일 패시지 코어를 삽입하여 코어 프린트로 고정함과 동시에, 상형에는 보어핀에 주철재 라이너를 끼워 넣은 후, 상형과 하형을 합형하는 코아 및 라이너 삽입공정(S120)과;

상기 저압 주조기를 작동시켜 상기 금형의 캐비티 내에 용탕을 주입하는 용탕주입공정(130)과;

상기 금형의 캐비티 내에 충진된 용탕이 굳도록 일정시간 동안 냉각시키는 냉각공정(S140)과;

상기 금형의 캐비티 내에 충진된 용탕이 냉각되면, 상기 상형 및 하형을 각각 분리하여 주조된 알루미늄 실린더 블록을 금형으로부터 탈형하여 취출하는 제품취출공정(S150)과;

상기 금형으로부터 취출된 알루미늄 실린더 블록을 냉각 컨베이어를 통하여 냉각하면서 가공공장으로 이송하는 냉각 이송공정(S160)과;

상기 냉각 이송공정을 통하여 가공공장으로 이송되어 온 알루미늄 실린더 블록의 각 보어부에 일체로 주조된 주철재 라이너 및 실린더 블록을 가공하는 가공공정(S170);

을 포함하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법.
청구항 1이 있어서, 상기 보어핀은

그 내부에 길이방향을 따라 중공부로 형성되는 부압 공급관을 구비하며, 상기 라이너가 끼워지는 외주면에는 상기 라이너와의 사이에 진공을 형성하도록 상기 부압 공급관과 연결되는 다수개의 진공 형성홀을 구비하며, 상기 부압 공급관은 외부의 진공형성기와 부압관을 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법.
청구항 2에 있어서, 상기 보어핀의 진공 형성홀은

상기 보어핀의 외주면을 따라 120도 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 실린더 블록 주조방법.