KR20050018782A - 주조품용 버어제거금형 및 버어제거방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다종(多種)의 주조품에 형성된 버어를 동시에 제거하고 버어가 제거된 주조품이 외부로 배출되도록 하는 주조품용 버어제거금형과 이러한 버어제거금형을 이용한 버어제거방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 주조품용 버어제거금형에는, 유압프레스(100)의 상하부 일측에 각각 장착되어 가동금형(220) 및 고정금형(240)이 유동되지 않도록 하는 가동플레이트(222) 및 고정플레이트(242)와, 서로 다른 형상의 주조품(P,P') 일측을 각각 간섭하여 주조품(P,P')이 유동되지 않도록 하는 제1절제지지블럭(244) 및 제2절제지지블럭(244')과, 상기 제1절제지지블럭(244) 및 제2절제지지블럭(244')의 상측에 설치되고 상기 제1절제지지블럭(244) 및 제2절제지지블럭(244')과 각각 형합됨으로써 버어(B, B')가 절단 제거되도록 하는 제1절제블럭(224) 및 제2절제블럭(224')이 구비된다. 또한 본 발명에 의한 버어제거방법은, 주조품(P,P')을 금형에 안착하는 안착단계(S100)와; 주조품(P,P')에 형성된 버어(Burr)를 제거하는 제거단계(S200)와; 금형을 원위치로 복귀하는 복귀단계(S300)를 포함한다. 이와 같은 구성에 의하면 버어제거와 주조품의 취출이 동시에 진행되어 생산성이 향상되는 이점이 있다.

Description

주조품용 버어제거금형 및 버어제거방법 {Mold and Method of Burr Removal for Casting Product}

본 발명은 다종(多種)의 주조품에 형성된 버어를 동시에 제거하고 버어가 제거된 주조품이 외부로 배출되도록 함으로써 생산성이 극대화되도록 하는 주조품용 버어제거금형과 이러한 버어제거금형을 이용한 버어제거방법에 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, P') 생산의 요부구성인 주형(50)의 내부공간 크기 즉, 주조품(P, P')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, 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, 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, P')의 취출은 가능하게 된다.

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

먼저, 생산하고자 하는 주조품(P, 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, 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, P')의 취출은 가능하게 된다.

이때, 상기 주조품(P, P')의 외측 테두리 즉, 주형(50)의 고정부(52)와 가동부(54)가 접촉하는 부위에는 상이한 형상의 버어(B, B')가 발생되게 된다. 상기 버어(B, 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, 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, B')를 인위적으로 형성하게 되는 것이다.

인위적으로 형성된 상기 버어(B, B')를 가공자는 상기 주조품(P, P')이 요구되는 외관 및 치수를 가질 수 있도록 제거해야만 하며, 상기 버어(B, 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.

이러한 그라인더를 사용하여 상기 버어(B, B')가 제거됨으로써 상기 주조품(P, P')의 성형 과정은 완료되는 것이다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 버어제거방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 다양한 형상의 주조품(P, P')에 형성된 버어(B, B')는 형상과 위치가 다양하게 나타나므로 버어(B, B') 제거를 위해서 그라인더 작업자의 숙련도가 요구되는 문제점이 있다.

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

뿐만 아니라, 미숙련자에 의한 버어(B, B') 제거작업으로 인하여 주조품(P, P')에 손상이 가게 되면 주조품(P, P')의 불량으로 확대되어 폐기해야하므로 경제적인 측면에서 볼 때 바람직하지 못하다.

상기와 같은 종래 기술에서의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 여러 형상의 주조품에 형성된 버어가 동시에 제거되도록 함으로써 생산성이 극대화되도록 하는 주조품용 버어제거금형과 이러한 버어제거금형을 이용한 버어제거방법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 버어가 제거된 여러 형상의 주조품이 버어 제거와 동시에 금형 외부로 배출되도록 함으로써 공정이 개선되도록 하는 주조품용 버어제거금형과 이러한 버어제거금형을 이용한 버어제거방법에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 주조품용 버어제거금형은, 유체의 압력에너지를 직선운동형의 기계적 에너지로 변환시켜 가공물을 소성가공하는 유압(油壓)프레스의 상반부에 장착되어 상하 방향으로 직선 왕복 운동하는 가동금형과; 상기 유압프레스의 하반부에 고정 장착되며, 상기 가공물이 안착되고 가공물에 기계적 에너지가 전달되도록 지지하는 고정금형을 포함하는 구성을 가지며; 상기 가동금형과 고정금형의 일측에는, 사각판 모양으로 형성되며 상기 유압프레스의 상하부 일측에 각각 장착되어 상기 가동금형 및 고정금형이 상기 유압프레스 내부에서 좌우로 유동되지 않도록 하는 가동플레이트 및 고정플레이트와, 서로 다른 모양으로 형성된 주조품의 일측을 각각 간섭하여 주조품이 유동되지 않도록 지지하는 제1절제지지블럭 및 제2절제지지블럭과, 상기 제1절제지지블럭 및 제2절제지지블럭의 상측에 설치되고 하방유동에 의해서 상기 제1절제지지블럭 및 제2절제지지블럭과 각각 형합됨으로써 주조품에 형성된 버어가 절단 제거되도록 하는 제1절제블럭 및 제2절제블럭이 구비됨을 특징으로 한다.

상기 제1절제블럭 및 제2절제블럭의 저면은 각각의 주조품 일면과 대응되는 모양으로 형성됨을 특징으로 한다.

상기 제1절제지지블럭 및 제2절제지지블럭의 내부에는, 상기 주조품의 외형과 대응되도록 천공 성형되어 버어가 제거된 주조품이 낙하 가능하도록 하는 제1제품낙하공 및 제2제품낙하공이 구비됨을 특징으로 한다.

제1제품낙하공 및 제2제품낙하공은 횡단면의 형상 및 크기가 하방으로 갈수록 점점 확대됨을 특징으로 한다.

상기 고정플레이트의 일측에는, 상기 제1제품낙하공 및 제2제품낙하공의 하단부 형상과 대응되는 크기로 천공 성형되어 버어가 제거된 주조품이 상기 고정금형 하측으로 낙하되도록 안내하는 제1제품배출공 및 제2제품배출공이 구비됨을 특징으로 한다.

주조 성형에 의해서 성형된 주조품을 금형에 안착하는 안착단계와; 안착된 주조품에 형성된 버어(Burr)를 제거하는 제거단계와; 버어 제거후에 금형을 원위치로 복귀하는 복귀단계를 포함한다.

상기 안착단계는 서로 다른 형상의 다수개 주조품을 금형 내부에 동시에 안착하는 과정임을 특징으로 한다.

상기 제거단계는 서로 형합 가능하게 형성된 절제블럭 및 절제지지블럭의 슬라이딩에 의해서 발생된 전단력으로 주조품의 버어를 제거하는 제거과정과, 버어가 제거된 주조품을 하측으로 낙하시켜 금형 외부로 배출하는 배출과정을 포함함을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 다양한 형상의 주조품이 동시에 버어 제거 가능하고 버어의 제거가 완료된 주조품이 낙하되도록 함으로써 사용편의성 및 공정개선이 극대화되는 이점이 있다.

주조 설비의 구성 및 작용은 종래의 기술에 전술된 내용과 동일하고 본 발명과는 무관하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 프레스(Press)는 본 발명의 요부구성은 아니나 본 발명에 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.

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 상면 일측에는 대략 원모양으로 하부로 천공 형성된 관통홀(132)이 구비된다. 상기 관통홀(132)은 금형을 이용한 소성 가공시에 발생되는 스크랩(Scrap) 또는 스크랩이 제거된 제품이 상기 볼스터(130) 하부로 낙하되도록 안내하는 역할을 수행한다.

따라서, 유압프레스(100) 작동에 의해서 스크랩 또는 제품이 낙하되는 곳에 상기 관통홀(132)이 위치하도록 금형을 장착함이 바람직하다.

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 발명에 의한 주조품용 버어제거금형의 구성을 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다. 도 4부터 도 7까지는 본 발명에 의한 주조품용 버어제거금형이 작동시에 주조품의 상태를 순서대로 도시한 것이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 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.

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)의 저면과 고정플레이트(242)의 상면 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 좌측에는, 상기 가동금형(220)의 하방 직선운동시에 서로 형합되는 제1절제(切除)블럭(224) 및 제1절제지지블럭(244)이 구비된다. 상기 제1절제블럭(224) 및 제1절제지지블럭(244)은 주조(鑄造) 가공된 원반모양의 제1주조품(P) 외주면에 형성된 제1버어(B)를 형합시에 발생되는 전단력에 의해서 절단 제거되도록 한다.

상기 제1절제블럭(224)은 가동플레이트(222)의 저면에 볼트 등의 고정부재(미도시)에 의해서 고정 장착되어 상기 가동금형(220)이 상하방 유동시에 연동된다. 그리고, 상기 제1절제블럭(224)의 저면은 상기 제1주조품(P)의 상면과 대응되는 곡률로 라운드지게 형성된다.

따라서, 상기 가동금형(220)이 유압실린더(110)의 작동에 의해서 하방으로 유동되면 상기 제1절제블럭(224)의 저면은 상기 제1주조품(P)의 상면과 접촉하게 됨으로써 상기 유압실린더(110)의 하방향 압력은 상기 제1주조품(P)에 전달 가능하게 된다.

그리고, 상기 제1절제지지블럭(244)은 제1절제블럭(224)과 동일한 수직선 상에서 상기 고정플레이트(242)의 상면에 고정 장착된다. 상기 제1절제지지블럭(244)은 제1주조품(P)이 상부에 안착된 상태에서 상기 제1절제블럭(224)을 내부에 수용함으로써 상기 제1절제블럭(224)의 외주면에 형성된 제1버어(B)가 절단 제거되도록 한다.

따라서, 상기 제1절제지지블럭(244)의 내부에는 상단부가 상기 제1주조품(P)의 형상 및 크기와 대응되도록 천공되어 상기 제1버어(B)를 간섭함으로써 상기 제1주조품(P)이 안정하게 안착되도록 하는 제1제품낙하공(246)이 형성된다.

상기 제1제품낙하공(246)은 상단부가 상기 제1주조품(P)의 형상과 대응되며 하부로 갈수록 그 횡단면의 크기가 점점 확대되도록 가공됨으로써 상기 제1버어(B)가 제거된 제1주조품(P)이 상기 제1제품낙하공(246)을 따라서 하방으로 낙하되도록 한다.

그리고, 상기 제1제품낙하공(246)의 하측 즉, 상기 고정플레이트(242)의 일측에는 상기 제1제품낙하공(246)의 하단부 형상과 대응되는 크기로 천공된 제1제품배출공(248)이 구비된다. 상기 제1제품배출공(248)은 제1버어(B)의 제거에 의해서 간섭이 해지되어 하방으로 낙하되는 제1주조품(P)이 상기 고정금형(240)의 외부로 배출되도록 안내하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 가동금형(220)과 고정금형(240)의 우측에는 상기 가동금형(220)의 하방 직선운동시에 서로 형합됨으로써 제2주조품(P')의 외측에 형성된 제2버어(B')가 절단 제거되도록 하는 제2절제(切除)블럭(224') 및 제2절제지지블럭(244')이 구비된다.

즉, 상기 제2절제블럭(224')은 제2주조품(P')의 상면과 대응되는 크기와 형상으로 구비되며, 상기 제2절제지지블럭(244')은 제2주조품(P')을 내부에 수용한 상태로 제2주조품(P')의 상단부 외주면에 형성된 제2버어(B')만 간섭 지지함으로써 상기 제2주조품(P')이 제2절제지지블럭(244')의 상면에 안착된 상태를 유지하도록 한다.

그리고, 상기 제2절제지지블럭(244')의 내부에는 상기 제2절제블럭(224')의 외형과 대응되는 형상으로 저면까지 천공 성형된 제2제품낙하공(246')이 구비된다. 상기 제2제품낙하공(246')은 상기 제2절제블럭(224')의 하방유동에 의해서 발생된 전단력으로 제2버어(B')가 제2주조품(P')으로부터 절제됐을 시에 상기 제2주조품(P')이 관통홀(132)로 배출되도록 하는 역할을 수행한다.

따라서, 상기 제2제품낙하공(246')의 하측 즉, 상기 고정플레이트(242)의 상면에는 상기 제2제품낙하공(246')의 하단부와 대응되는 크기로 하부까지 천공된 제2제품배출공(248')이 형성되며, 상기 제2제품낙하공(246')은 제2주조품(P')이 낙하 도중에 제2제품낙하공(246') 내면에 의해서 간섭되지 않도록 아래로 갈수록 크기가 확대되도록 성형됨이 바람직하다.

그리고, 상기 제2제품낙하공(246')의 하측 즉, 상기 고정플레이트(242)의 우측에는 상기 제2제품낙하공(246')의 하단부 형상과 대응되는 크기로 천공된 제2제품배출공(248')이 구비된다. 상기 제2제품배출공(248')은 제2버어(B')의 제거에 의해서 간섭이 해지되어 하방으로 낙하되는 제2주조품(P)이 상기 고정금형(240)의 외부로 배출되도록 안내하는 역할을 수행한다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 버어제거금형을 사용하여 주조품의 버어를 제거하는 과정을 도 3 내지 도 10을 참조하여 살펴보기로 한다. 도 9에는 본 발명에 의한 버어제거방법의 흐름도가 도시되어 있고, 도 10에는 본 발명에 의한 버어제거방법에서 제거단계의 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 제1제품배출공(248) 및 제2제품배출공(248')의 위치를 상기 관통홀(132)과 일치시키게 된다.

이것은 상기 버어제거금형(200)의 작용에 의해서 하측으로 낙하되는 제1주조품(P) 및 제2주조품(P')이 상기 제1제품낙하공(246) 및 제2제품낙하공(246')을 관통하여 낙하하다가 상기 볼스터(130)에 의해서 간섭되지 않도록 하는 것으로, 상기 제1주조품(P) 및 제2주조품(P')이 상기 유압프레스(100) 외부로 배출되도록 하기 위함이다.

이렇게 위치가 일치되면, 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.

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

상기 제1주조품(P) 및 제2주조품(P')을 가공하기 위한 유압프레스(100)의 설정이 완료되면 제1주조품(P) 및 제2주조품(P')을 도 4와 같이 상기 제1절제지지블럭(244) 및 제2절제지지블럭(244')의 상부에 안착시키게 된다(안착단계:S100).

이때, 상기 제1주조품(P) 및 제2주조품(P')의 하부는 상기 제1제품배출공(248) 및 제2제품배출공(248')에 삽입되고, 상기 제1버어(B) 및 제2버어(B')는 제1절제지지블럭(244) 및 제2절제지지블럭(244')의 상단면에 중앙부에 간섭되어 상기 제1주조품(P) 및 제2주조품(P')은 유동되지 않고 안정한 상태를 유지하게 된다.

그리고, 상기 조작부(150)를 조작하여 상기 가동금형(220)을 하방으로 유동시키게 된다. 상기 가동금형(220)의 하방유동이 진행되면 상기 제1절제블럭(224) 및 제2절제블럭(224')의 저면은 도 5와 같이 상기 제1주조품(P) 및 제2주조품(P')의 상면에 접촉하여 상기 제1주조품(P) 및 제2주조품(P')에 하방향의 힘을 전달하게 됨으로써 제거단계(S200)는 진행된다.

즉, 상기 제1주조품(P) 및 제2주조품(P')에 하방향의 힘이 전달되면 상기 제1버어(B) 및 제2버어(B')의 내측단부에는 소정의 전단력이 발생되어, 상기 제1버어(B) 및 제2버어(B')는 상기 제1주조품(P) 및 제2주조품(P')으로부터 절단됨으로써 상기 제거단계(S200)의 제거과정(S210)은 수행된다.

이와 동시에 상기 제1주조품(P) 및 제2주조품(P')은 상기 제1절제지지블럭(244) 및 제2절제지지블럭(244')으로부터 간섭이 해지되어 도 6과 같이 상기 제1제품낙하공(246) 및 제2제품낙하공(246')을 지난 후에 상기 관통홀(132)을 관통하여 상기 유압프레스(100)의 하측으로 배출된다(S220:배출과정).

이렇게 상기 제1버어(B)와 제2버어(B')가 제거되면 상기 가동금형(220)을 상방으로 유동시켜 상기 버어제거금형(200)을 원상 즉, 상기 제1주조품(P) 및 제2주조품(P')으로부터 제1버어(B) 및 제2버어(B')의 제거가 가능한 상태로 복귀시키게 된다.

전술한 과정을 거치면서 상기 버어제거금형(200)을 이용한 상기 제1버어(B) 및 제2버어(B')의 제거는 완료된다.

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

즉, 본 발명에서는 버어제거금형에 서로 다른 형상의 주조품을 안착하여 동시에 버어 제거작업이 적용되도록 하였으나, 필요에 따라서는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 버어제거금형의 좌우측에 동일한 형상의 주조품을 다수개 안착하여 버어제거 작업이 이루어지도록 구성하는 것도 가능할 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 버어제거금형을 유압프레스(Press)에 장착하고 버어제거금형을 반복 개폐하여 여러 형상의 주조품에 형성된 버어를 동시에 제거함과 동시에 버어가 제거된 주조품이 외부로 배출되도록 구성하였따.

따라서, 종래의 그라인더를 이용한 버어제거방법과 비교할 때 버어 제거시간이 현저히 감소되므로 생산성이 향상되는 이점이 있다.

그리고, 여러 형태의 주조품을 1개의 금형에 안착시켜 동시에 가공함으로써 프레스 설비의 가동효율 극대화가 기대된다.

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

뿐만 아니라, 종래에는 작업자의 공구 숙련도에 따라서 치수 정밀도 등의 품질에 많은 산포가 발생되었으나 본 발명에서는 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 발명에 의한 주조품용 버어제거금형의 바람직한 실시예의 구성을 보인 개략도.

도 5 는 본 발명에 의한 주조품용 버어제거금형에서 가동금형이 하방유동시의 상태를 보인 개략도.

도 6 은 본 발명에 의한 주조품용 버어제거금형이 형폐(型閉)시에 주조품의 낙하 상태를 보인 개략도.

도 7 은 본 발명에 의한 주조품용 버어제거금형에서 가동금형이 상방 복귀시의 상태를 보인 개략도.

도 8 은 본 발명에 의한 주조품용 버어제거금형의 다른 실시예를 보인 개략도.

도 9 는 본 발명에 의한 버어제거방법의 흐름도.

도 10 은 본 발명에 의한 버어제거방법에서 제거단계의 세부과정을 보인 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 ..... 유압프레스 110 ..... 유압실린더

120 ..... 슬라이더 130 ..... 볼스터

132 ..... 관통홀 140 ..... 제어부

142 ..... 버튼 144 ..... 계기판

150 ..... 조작부 200 ..... 버어제거금형

220 ..... 가동금형 222 ..... 가동플레이트

224 ..... 제1절제블럭 224' .... 제2절제블럭

240 ..... 고정금형 242 ..... 고정플레이

244 ..... 제1절제지지블럭 244' .... 제2절제지지블럭

246 ..... 제1제품낙하공 246' .... 제2제품낙하공

248 ..... 제1제품배출공 248' .... 제2제품배출공

B ..... 제1버어 B' ..... 제2버어

G ..... 가이드 P ..... 제1주조품

P' ..... 제2주조품 S100 .... 안착단계

S200 .... 제거단계 S210 .... 제거과정

S220 .... 배출과정 S300 .... 복귀단계

Claims (8)

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

   상기 유압프레스의 하반부에 고정 장착되며, 상기 가공물이 안착되고 가공물에 기계적 에너지가 전달되도록 지지하는 고정금형을 포함하는 구성을 가지며;

   상기 가동금형과 고정금형의 일측에는,

   사각판 모양으로 형성되며 상기 유압프레스의 상하부 일측에 각각 장착되어 상기 가동금형 및 고정금형이 상기 유압프레스 내부에서 좌우로 유동되지 않도록 하는 가동플레이트 및 고정플레이트와,

   서로 다른 모양으로 형성된 주조품의 일측을 각각 간섭하여 주조품이 유동되지 않도록 지지하는 제1절제지지블럭 및 제2절제지지블럭과,

   상기 제1절제지지블럭 및 제2절제지지블럭의 상측에 설치되고 하방유동에 의해서 상기 제1절제지지블럭 및 제2절제지지블럭과 각각 형합됨으로써 주조품에 형성된 버어가 절단 제거되도록 하는 제1절제블럭 및 제2절제블럭이 구비됨을 특징으로 하는 주조품용 버어제거금형.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1절제블럭 및 제2절제블럭의 저면은 각각의 주조품 일면과 대응되는 모양으로 형성됨을 특징으로 하는 주조품용 버어제거금형.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1절제지지블럭 및 제2절제지지블럭의 내부에는,

   상기 주조품의 외형과 대응되도록 천공 성형되어 버어가 제거된 주조품이 낙하 가능하도록 하는 제1제품낙하공 및 제2제품낙하공이 구비됨을 특징으로 하는 주조품용 버어제거금형.
4. 제 1 항에 있어서, 제1제품낙하공 및 제2제품낙하공은 횡단면의 형상 및 크기가 점점 확대됨을 특징으로 하는 주조품용 버어제거금형.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 고정플레이트의 일측에는,

   상기 제1제품낙하공 및 제2제품낙하공의 하단부 형상과 대응되는 크기로 천공 성형되어 버어가 제거된 주조품이 상기 고정금형 하측으로 낙하되도록 안내하는 제1제품배출공 및 제2제품배출공이 구비됨을 특징으로 하는 주조품용 버어제거금형.
6. 주조 성형에 의해서 성형된 주조품을 금형에 안착하는 안착단계와;

   안착된 주조품에 형성된 버어(Burr)를 제거하는 제거단계와;

   버어 제거후에 금형을 원위치로 복귀하는 복귀단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 버어제거방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 안착단계는 서로 다른 형상의 다수개 주조품을 금형 내부에 동시에 안착하는 과정임을 특징으로 하는 버어제거방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 제거단계는,

   서로 형합 가능하게 형성된 절제블럭 및 절제지지블럭의 슬라이딩에 의해서 발생된 전단력으로 주조품의 버어를 제거하는 제거과정과,

   버어가 제거된 주조품을 하측으로 낙하시켜 금형 외부로 배출하는 배출과정을 포함함을 특징으로 하는 버어제거방법.