KR20050060070A - 엔진실린더헤드의 주조방법 - Google Patents

Abstract

내부의 캐비티 또는 공간을 갖는 부품을 주조하기 위한 주조방법에 관한으로, 상기 캐비티 또는 공간이 금속이 수용될 수 있게 된 몰드 또는 칠에 샌드 또는 기타 다른 물질로 구성된 하나 이상의 코어를 전개함으로서 얻을 수 있고, 메인 코어가 사용되며 상기 메인 코어에 결합될 수 있게 된 하나 이상의 2차코어와 함께 특별한 코어박스를 구성하게 되며, 상기 방법이 적어도 하나의 2차코어를 용융금속과의 접촉으로 용해되는 물질의 층으로 주물의 형상화 영역에서 패턴두께에 따라 피복하는 단계, 사전에 피복된 2차코어를 성형될 메인 코어박스에 삽입하는 단계, 메인 코어박스를 성형하는 단계와, 메인코어박스 및 2차코어와 용융금속이 수용되는 몰드 또는 칠에 이들을 단단히 연결하여 주는 물질의 층으로 구성되는 상기 단계에서 얻은 단일체그룹을 용융금속이 수용되는 몰드 또는 칠에 삽입하는 단계로 구성된다. 또한 코팅될 코어가 샌드와 중합수지로 충전되는 내열물질로 된 중공형 인써트(23)로 구성될 수 있으며, 캐비티가 코어 패턴을 나타낸다.

Description

엔진실린더헤드의 주조방법 {CASTING PROCEDURE, PARTICULARLY FOR ENGINE CYLINDER HEAD}

기술분야

본 발명은 주물을 생산하기 위한 기술에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 주물내에 캐비티를 형성할 수 있도록 한 코어를 이용하는 중력 칠(gravity chill) 및 저압방법에 관한 것이다. 이러한 주조방법의 전형적인 한 예는 엔진실린더헤드를 얻기 위하여 이용되는 것으로 엔진냉각수가 순환하는 워터자켓, 흡기관 및 배기관과, 기타 다른 2차 캐비티를 얻기 위하여 내부코어를 필요로 하는 것이 있다.

배경기술

일반적으로, 양산을 위하여 엔진실린더헤드의 주조는 칠이라 불리는 고정형 외부몰드를 이용하여 수행되며 내부와 일부의 외부에는 주조를 위하여 준비되는 단일동체를 구성하기 위하여 칠에 삽입(조립)되는 코어를 필요로 한다.

샌드(sand)와 중합수지 코어를 갖는 칠에 의한 주조방법에 있어서, 주요 난관은 칫수상의 요구된 정밀도를 얻기 위하여 주조될 주물, 즉 코어의 내부와 주물의 외부, 즉 칠몰드를 완벽하게 일치시키는 것이다. 이들 코어는 대응하는 몰드, 즉 코어박스로 불리는 몰드에서 얻으며, 그리고 이들은 통상적으로 칠몰드의 부근에서 사전 조립된다.

사전 조립된 코어의 그룹은 자동화장치(그립퍼와 지그)에 의하여 수집되어 칠몰드 내에 놓인다. 이때에, 용융금속을 주입하여 샌드 코어와 칠몰드 사이의 공간에 충전되게 하는 것이 가능하다. 요구된 위치에 조립된 코어 그룹을 유지하기 위하여 코어에서 프린트(print)라 불리는 샌드 프로젝션(sand projection)을 얻는다. 이러한 프린트는 칠몰드 내에 전개되고 주물로부터 얻게 되는 대상물의 일부를 구성하지는 않는다. 표면이 주물의 최종형상을 형성하는 엔진실린더헤드의 흡기관과 배기관을 위한 코어와 같은 특수한 경우에 있어서, 이러한 코어는 워터자켓코어에 삽입되고, 코어그룹을 칠몰드로 이동시키는 단계중에, 만약 조립이 수동으로 이루어지는 경우, 이들은 금속두께에 의하여 점유될 간극의 효과에 의하여 자유롭게 된다. 그리고 이들은 중력에 의하여 워터자켓코어내에 제공된 일치하는 통로의 하부영역에 놓이게 된다. 덕트코어가 칠몰드의 드레그(하측기부)에 접촉할 때, 이들은 최종위치에 놓이게 되는 것이다.

코어조립체가 자동화 시스템에 의하여 수행될 때, 덕트코어는 특수한 자동화 장치에 의하여 워터자켓에 대하여 적당한 위치에 고정되나. 통상적으로는 흡기 및 배기 매니폴드에 결합된 플랜지의 측부에 의하여 고정된다. 전체의 작동은 주의를 기울여야 하는 접근을 요구한다.

전통적인 기술은 다른 코어를 위하여 제공되는 것과 같이 분리되어 성형될 워터자켓코어를 위하여 제공되므로, 워터자켓 코어박스 내부에는 내부주물(덕트 등)의 외부두께로부터 얻으며 이후 계속되는 코어조립중에 다른 코어를 수용할 수 있게 된 다른 모든 부분이 구비되어야 한다. 그러나, 덕트의 외부부분은 이들이 통상적으로 워터자켓의 높이의 반일 때 당기어지지 않으므로 주로 가동부품이 사용되고, 기어나 캠축에 의하여, 최상의 경우, 항상 경사축에서 이동하는 공압실린더에 의하여 제어된다.

엔진실린더헤드의 경우, 이들 가동부품을 용이하게 발취할 수 있도록 하기 위하여, 보다 큰 경사각도(견인각도)를 주고 덕트의 외부두께를 변형시키는 것이 필요하며 주조작업에 의하여 요구되는 최소 두께를 얻기 위하여 과잉의 재료를 필요로 하게 된다. 이는 워터자켓코어를 축소시키는 것을 의미하며 그 결과로 코어는 크게 취약하게 되고 냉각회로의 효율이 낮아진다.

다른 경우에 있어서, 워터자켓코어에 형성된 개방부를 통하여 덕트코어를 제조하는 문제점은 이러한 코어를 두 반부분으로 수평분할하고 덕트에 삽입후 접착제로 접착하는 것으로 해결되었다.

그러나, 이는 제조코스트가 높아지고 무엇 보다도 냉각수회로 격벽에서 발생되는 주조돌기와 하프-코어 고정용 접착제와 용융금속의 접촉에 의하여 유발되는 주조기포 등에 의하여 완성된 제품의 품질이 저하됨을 의미한다.

로스트 폼(Lost Foam)으로 불리는 다른 주조방법은 특수한 다이를 이용하여 다수의 폴리스티렌 섹터를 얻는 것으로 구성된다. 이러한 섹터가 서로 부착될 때, 이들은 주조될 부분이 맞추어질 수 있도록 한다. 이와 같이 하여 얻은 폴리스티렌 모델은 피복되고 용기에 투입되며 이 용기는 통상적인 샌드나 유사한 물질이 진동을 통하여 충전된다. 폴리스티렌과 같은 특수한 주입채널을 이용하여 용융금속이 용기내로 주입된다. 폴리스틸렌은 연소되므로, 요구된 주물을 얻기 위하여 금속으로 대체된다.

이러한 방법은 중합화된 샌드 코어의 구성과 전개를 배제할 수 있도록 한다. 그러나, 다른 한편으로, 여러 가지 기술적인 문제점 이외에, 이는 또한 엔진실린더헤드 주물의 경우에 있어서 덕트의 표면이 성형되어 폴리스틸렌 표면으로 직접 완성되므로 비록 피복되어 있다 하여도 덕트형상이 접합하지 않은 결점을 보인다. 이들은 폴리스틸렌 섹터의 결합에 의하여 형성되는 접합부를 보일 수 있다. 더욱이, 접착제의 필수적인 사용은 기포의 근본원인이 된다. 실제로 이러한 방법은 거의 이용되고 있지 않다.

발명의 목적

본 발명의 목적은 고품질의 주물을 얻을 수 있고 칫수상의 결함에 의한 주조스크랩의 양을 줄일 수 있는 새로운 주조방법을 제공하고 새로운 설계상의 방식을 도입함으로서 상기 언급된 종래기술의 결점을 해소하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 각 코어 사이의 완벽한 상대적인 배치가 이루어질 수 있고 몰드 또는 다른 코어에 대하여 이들의 형상에 관계없이 코어를 용이하게 삽입할 수 있는 주조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 코어박스를 복잡한 형상이나 언더컷트 및 가동연결부분없이 현저히 단순화함으로서 저가이고 보다 신뢰가능하며 유지보수가 용이하도록 한 주조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 외부두께의 변형없이 다양하고 복잡한 형상을 갖는 흡기관 및 배기관 덕트의 제조를 위한 코어를 얻을 수 있도록 하여 엔진의 성능이 보다 양호하게 되고 새로운 주조기술에 의하여 허용될 수 있는 배기가스에 관련된 보다 친환경적인 엔진을 얻을 수 있도록 하는 엔진실린더헤드의 칠링주조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 엔진효율의 개선에 기여하는 완벽하게 평활한 덕트를 얻기 위하여 용융금속에 의하여 발생된 열에 견딜 수 있는 물질로 된 덕트용 인써트를 주물내에 매입할 수 있도록 하는 엔진실린더헤드의 주조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 이러한 목적들과 다른 목적들이 이후에 설명되는 청구범위에 따른 주조방법에 의하여 달성될 수 있다.

도면의 간단한 설명

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 엔진실린더헤드의 흡기관 및 배기관 덕트를 얻기 위한, 샌드 및 중합수지로 된 코어를 보인 단면도,

도 2는 흡기관 및 배기관 덕트 둘레의 다양한 인써트로서 도 1의 코어를 성형하기 위한 코어박스의 단면도,

도 3은 도 2의 코어박스에 의하여 얻은 인써트를 갖는 덕트코어를 보인 단면도,

도 4는 발포체로 피복하기 위하여 다이에 삽입된 덕트코어를 보인 단면도,

도 5는 일단의 밸브시이트와 발포체로 피복된 덕트코어를 보인 단면도,

도 6은 내부가 비어 있는 워터자켓 코어박스를 보인 단면도,

도 7은 도 5에서 보인 일단의 덕트코어가 삽입된 코어박스(도 6)를 보인 단면도,

도 8은 도 7의 코어박스에서 워터자켓 코어를 성형하여 얻고 밸브가이드가 피복층내에 삽입된 것을 보인 일단의 코어, 밸브시이트 및 발포피복층을 보인 단면도,

도 9는 도 8에서 보인 일단의 코어를 조립하여 보인 완전한 칠(chill)코어조립체의 단면도,

도 9a와 도 9b는 코어조립체의 두 부분을 확대하여 보인 것으로, 검은 부분이 종래기술에 비교하여 언급한 주조방법에 의하여 얻을 수 있는 워터자켓의 형상과 공간 사이의 차이를 보이고 있는 단면도, 및

도 10은 다양한 인써트를 갖는 코어조립체를 보인 단면도이다.

발명의 상세한 설명

상기한 바와 같이, 본 발명은 내부캐비티를 갖는 주물을 얻기 위한 주조방법에 관한 것이다. 잘 알려진 바와 같이, 이러한 캐비티는 샌드나 중합수지 또는 기타 물질로 이루어진 하나 이상의 코어를 용융금속이 주입되는 칠 몰드내에 전개함으로써 얻는다. 이러한 코어는 코어박스라고 불리는 특수한 몰드에서 사전에 얻는다. 코어가 다수인 경우, 이들은 각각의 코어박스에서 별도로 얻고 이들이 몰드 또는 칠몰드내에 전개(조립)되기 전에 조립된다. 이를 위하여, 통상적으로 코어에는 서로 지지될 수 있도록 하는 보상적인 형상으로 포지티브 및 네거티브 프린트라고 불리는 돌기와 캐비티가 구비되며 주물의 일부를 구성하지 않는 것으로 칠몰드 내의 적당한 시이트에 전개되는 다른 샌드돌기가 구비된다.

본 발명에 따른 방법은 특수한 다이를 이용하여 샌드 또는 기타 다른 물질로 구성된 하나 이상의 코어에 형상화된 영역에만 폴리스티렌과 같은 발포체층이 피복되고 이들 코어가 칠몰드 내에 전개된다.

코어피복물질은 주조금속과의 접촉으로 용해될 수 있게 되어 주조금속으로 대체됨으로써 요구된 주물두께가 결정되어 완성된 주물표면이 코어표면의 품질에 의하여 결정될 것이다.

특히, 이러한 방법은 메인 코어와 하나 이상의 2차코어의 구성을 요구하는 주조방법에 특히 유리하다. 통상적인 방식으로 각 코어박스에서 구성된 후에, 이러한 2차코어는 다이에 전개되고 형상화 영역만이 주물에 의하여 요구된 두께로 발포체로 피복되고, 이들이 성형될 비어 있는 메인 코어박스에 전개(사전조립)된다.

발포체로 이미 피복된 2차코어를 삽입하기 위하여, 메인 코어박스는 형상과 두께가 코어에 의하여 그리고 피복층에 의하여 대체되므로 상기 2차코어의 형상대로 비어 있어야 할 것이다. 따라서, 메인 코어박스는 내부에 2차코어를 오염시키는 어떠한 언더컷트나 가동부분이 없으므로 매우 용이하고 저렴하게 구성될 수 있다. 아울러, 메인 코어박스는 2차코어의 외부프린트만을 가지므로 사전조립될 수 있다. 샌드와 중합수지로 메인 코어박스를 성형한 다음에, 메인 코어박스와 2차코어로 구성되고 사전에 조립되어 구조적으로 상당히 정밀함을 보이며 주물두께를 형성하는 피복층을 통하여 메인 코어와 일체로 된 단일동체를 얻는다.

그리고 이러한 단일동체는 용이하게 운반되어 몰드 또는 칠몰드에 전개될 수 있다.

샌드 또는 다른 물질의 코어 이외에, 본 발명의 주조방법은 금속 또는 복합물질과 같은 내열물질로 구성되고 완벽하게 평활한 캐비티의 내면을 얻기 위하여 주물내에 매입될 수 있게 된 얇은 중공형 인써트에 적용될 수 있다. 이러한 관점으로부터, 메인 코어박스에는 샌드 코어 또는 발포체로 피복된 인써트가 삽입될 수 있다.

만약 금속 또는 기타 다른 물질의 인써트가 주물에 매입되고 이들 인써트가 내부공극을 가지며 이러한 공극이 코어 형상에 일치하는 경우, 이들은 인써트 두께만을 고려하는 특수한 코어박스내에 전개되고 성형되어야 한다. 이와 같이 하여 얻은 코어에는 형상화 영역에만 프린트가 구비되고 인써트가 매입되며, 인써트를 위한 지지체로서 작용하는 이외에, 이러한 코어는 용융금속이 매입된 인써트의 공극부분으로 침투되는 것을 방지할 것이다. 성형(공극)되었음에도 불구하고 코어박스에 사전에 피복된 코어의 사전조립을 수행할 수 있도록 하는 특성은 이러한 2차코어가 그렇지 않으면 가능하지 않은 구조적인 형상에 일치되도록 한다. 따라서 주조에 있어서 이전에는 불가능하였던 평탄한 다수의 통로나 미로형 통로를 얻을 수 있으며 이로써 모든 코어의 성형후에만 연속적인 조립을 수행하는 것이 더 이상 필요치 않다.

따라서, 본 발명의 방법은 모든 2차코어의 외부 두께가 변형되지 않고 전통적인 기술에 따라서는 항상 불가능하였던 완벽한 성형이 이루어질 수 있으며 이에 따라서 메인 코어박스의 내부형상은 특별한 변형으로만 얻을 수 있는 견인을 위한 가동부분을 필요로 한다.

어느 경우에 있어서나 주조설계자는 현재의 전통적인 주조기술의 제약에 따라 별도로 주조되는 다른 인접부품이 평탄하게 매입될 수 있는 주물을 얻을 수 있도록 하는 새로운 기술을 제공한다.

또한 이러한 새로운 기술은 취급을 용이하게 하기 위하여 발포물질로 취약한 코어를 사전피복함으로서 보강이 이루어질 수 있도록 하고 몰드에 사전조립후 파손되는 것을 방지하며 금속정압의 효과를 제한하기 위하여 이용될 수 있다.

이상의 효과는 다이에 직접 사전 조립함으로서 얻을 수 있으며 이러한 경우에 있어서 피복층두께는 주물두께와 같거나 작을 수 있고 또한 성형된 다른 코어에 사전피복된 코어를 전개하여 얻을 수 있는 바, 이러한 경우에 있어서 피복층은 주물두께와 같아야 한다.

코어와 인써트를 폴리스티렌 또는 이에 준하는 다른 물질로 피복하기 위하여, 단일의 요입형 하부반부분과 다른 요입형 상부반부분으로 구성되는 특수한 다이가 제공되는 것이 필요하며 이들에 의하여 형성되는 실제패턴은 피복될 코어 또는 인써트를 구성한다.

다이에는 특별한 공차와 열팽창을 고려하여, 모든 코어 프린트가 코어박스, 몰드 또는 칠몰드에 일치하도록 구성되어 있다.

실시예

본 발명의 주조방법은 특히 엔진실린더헤드의 냉경주조공정에 적용될 수 있다. 이와 같은 경우에 있어서, 첨부도면을 참조할 때, 메인 코어(11)는 냉각제순환통로를 구성할 수 있게 된 원터자켓코어인 반면에 2차코어는 흡기관(12) 및 배기관(13)의 덕트에 관련된 것이다.

예를 들어 배기가스순환격벽을 형성할 수 있게 되어 있고 어느 정도 워터자켓이 관련되어 있는 것과 같은 다른 2차코어와 함께 덕트는 전통적인 방식으로 각 코어박스에서 성형된다. 성형되었을 때, 이러한 코어는 폴리스티렌과 같은 발포체(18)로 코팅될 싱글다이(19)(도 4)에 전개된다. 흡입 및 배기밸브를 위한 밸브시이트(14)(15)가 특별한 기준에 따라 상기 다이에 미리 전개될 수 있다. 더욱이, 다이에는 밸브가이드(16")(17")를 위한 시이트(16')(17')를 구성할 수 있게 된 원통형 가동핀(16)(17)이 구비될 수 있다.

다이에 주입되는 폴리스티렌(18) 또는 이에 준하는 물질은 요구된 주물의 두께로 내부에 삽입된 코어의 형상화 영역만을 둘러싸며 코어 프린트(12')(13')의 부분은 제외된다. 또한 외경부분에 밸브시이트가 매입되는 반면에 내부에는 이들이 덕트코어의 원추형 변부에 정렬될 것이다. 이러한 특수한 경우에 있어서, 밸브시이트(14)(15)는 내부에 배치되는 부분이 정확히 가공되어야 한다. 밸브시이트의 외경부는 내측부와 동일한 테이퍼형으로 구성되며 이러한 테이퍼형 구조는 칠몰드 또는 다이에 조립될 때까지 추가취급중에 피복물질이 지지될 수 있도록 하고 밸브시이트의 위치를 고수하는데 요구된다. 그리고 금속이 주물에 대하여 밸브시이트를 최종적으로 고정할 것이다.

덕트(12)(13)와 밸브시이트(14)(15)로 구성되고 모두 발포체(18)로 피복되어 단일동체(도 5)를 구성하는 조립체가 워터자켓 코어박스(20)(도 6과 도 7)에 전개(조립)된다. 상기 언급된 바와 같이, 워터자켓 코어박스(20)는 사전조립된 2차코어의 외부 두께에 해당하는 형상이 없으므로 매우 간단한 구조를 보인다.

실제로, 이러한 형상 대신에 적당한 프린트를 갖는 2차코어와 발포체로 피복된 밸브시이트를 수용할 수 있게 된 기준시이트(20')와 네거티브 프린트(20")(도 6)가 있다. 따라서 코어박스에는 언더컷트나 가동부분이 없다.

이러한 워터자켓 코어박스에는 샌드와 중합수지가 충전됨으로서 매우 정밀한 단일동체를 얻을 수 있는 바, 워터자켓코어(11)가 둘러싸여지고 형상화 영역의 발포체로 구성되는 덕트코어의 외부두께를 고정한다(도 8). 따라서 각 코어의 완벽한 상대적인 배치가 효과적으로 이루어질 수 있다.

2차코어, 밸브시이트 및 발포체로 구성되는 전체 조립체가 워터자켓코어를 갖는 단일동체로 성형되고, 밸브가이드(16")(17")가 발포체내에서 얻은 적당한 시이트(16')(17')에 자동적으로 삽입된다. 성형중에 가이드시이트에 샌드가 침투하는 것을 방지하기 위하여 발포체와 상부반부분 워터자켓 코어박스 사이의 접합부에 특수한 밀봉재가 도포된다.

밸브가이드는 단일체(중앙공이 없음)이므로 주물에 매입된 밸브가이드는 밸브 스템의 삽입을 위하여 기계적인 가공이 수행된다. 무엇 보다도, 이는 덕트코어에 대하여 밸브가이드 둘레에 전통적인 보강보스를 이용하지 않도록 한다.

밸브가이드는 발포체가 매입되는 부분에 요입형의 원형 요구가 구비되어 주조금속이 이러한 발포체를 대체할 때 밸브가이드를 고정할 것이다.

밸브가이드의 상측부에는 도 10에서 보인 경우와 같이 오일 갤러리를 위한 다른 코어(21)가 배치되거나 라이저(riser)(냉각에 의한 수축중 주조금속이 상승된 부분)가 형성되는 태핏격벽을 위한 코어가 배치된다.

따라서, 밸브가이드의 상측단부는 항상 상기 상측부의 코어(21)를 구성하거나 태핏격벽 코어를 구성하는 적당한 시이트로 안내될 것이며, 이에 따라서 밸브가이드의 붕괴없이 주조금속이 밸브가이드 주위의 발포체를 용해하는 경우에도 정확한 위치에 배치된다. 하측부에서, 밸브가이드는 덕트코어에서 얻는 적당한 시이트(22)측으로 삽입되어 정지된다.

이때에, 워터자켓코어(11), 2차코어, 밸브시이트, 밸브가이드, 발포체 및 코어(21)과 같은 다른 코어로 구성되는 단일체 그룹은 칠에 전개보립될 수 있다(도 9 및 도 10). 주조중에 용융금속은 발포체를 용해하여 대체함으로서 요구된 두께를 결정하고 밸브시이트와 밸브가이드가 매입될 수 있도록 할 것이다.

도 10은 상기 언급된 방식과 동일한 조립상태를 보인 것이나, 덕트코어가 중공형 금속인써트(23)(또는 주조금속에 의하여 발생된 열에 견딜 수 있는 다른 물질의 인써트)로 구성되고 이러한 인써트내에 용융금속이 침투하는 것을 방지하고 지지기능을 갖는 샌드와 중합수지로 충전된다. 이러한 인써트의 내부는 샌드 코어와 동일한 칫수를 갖는다. 중합샌드 코어와 인써트(23)는 상기 인써트의 두께를 고려한 특수한 코어박스(10)내에서 성형된다(도 2).

인써트는 일측단부가 밸브시이트에 배치되고 타측단부는 주조원시플랜지와 동일한 높이에 배치된다.

흡기관 및 배기관 덕트코어(12)(13)와 다른 2차코어가 발포체(18)로 피복된 후에 워터자켓 코어박스(11)내에 전개되므로, 덕트 또는 다른 2차코어의 설계상 제약은 없다. 예를 들어, 흡기관 덕트는 수평방향으로 밸브시이트의 상측부에 대한 간섭없이 단일챔버에 서로 연결될 수 있다. 이러한 챔버는 흡기매니폴드 결합플랜지에 이르어 워터자켓과의 조립에 어떠한 문제도 없이 이러한 매니폴드와 일체가 되는 단일챔버를 구성할 것이다. 이러한 방식은 다른 물질로 구성되고 주물내에 매입되는 인써트에도 적용될 수 있을 것이다.

따라서, 엔진실린더헤드 설계자는 워터자켓을 통하여 덕트를 강제로 관통시키는 것과 같은 현재의 설계상 제약이 없어지므로 자유로운 설계가 가능한 것이다. 예를 들어, 도 9a 및 도 9b에서 보인 바와 같이, 원터자켓격벽은 견인을 위하여 종래의 경사면과 예리한 변부가 보다 완만한 곡선의 구조(검은 부분)로 구성될 수 있다. 또한 외부덕트코어 두께는 자유롭게 변형시킬 수 있어 설계도면에 맞추어 일정하고 정확한 두께를 가질 수 있도록 한다.

요약컨데, 엔진실린더헤드의 제조를 위하여 제안되고 적용되는 칠주조방법은 다음과 같은 잇점이 있다.

- 내부설계의 제약이나 외부두께의 변형없이 주조두께가 일정한 흡기관과 배기관을 얻을 수 있다.

- 흡기관 과 배기관이 내열성 인써트로 구성되고 주조중에 매입될 수 있다.

- 연소실에 대하여 흡기관과 배기관의 위치 및 워터자켓의 위치가 구조적으로 아주 정확하게 된다.

- 워터자켓이 제한된 영역에서 보다 큰 체적을 갖는다.

- 주조중에 밸브시이트가 매입된다.

- 주조중에 밸브가이드가 매입된다.

- 주탕중에 워터자켓코어를 지지하는 프린터에 의한 기공발생가능성이 없어 이러한 기공을 폐색하기 위하여 요구되는 기계적인 가공을 배제할 수 있다.

Claims (14)

1. 내부의 캐비티 또는 공간을 갖는 부품을 주조하기 위한 주조방법으로서, 상기 캐비티 또는 공간이 금속이 수용될 수 있게 된 몰드 또는 칠에 샌드 또는 기타 다른 물질로 구성된 하나 이상의 코어를 전개함으로서 얻을 수 있고, 각 코어가 적당한 코어박스를 구성하게 되는 것에 있어서, 몰드 또는 칠에 전개하기 전에 적어도 하나의 코어를 주조금속과의 접촉으로 용해될 수 있게 된 물질의 층으로 피복하는 단계를 가짐을 특징으로 하는 주조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 피복이 주물의 형상화 영역에서 주물 형상의 두께에 의하여 코어에 형성됨을 특징으로 하는 주조방법.
3. 제2항에 있어서, 피복단계가 피복될 코어에 사출성형에 의하여 사전에 형성됨을 특징으로 하는 주조방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 메인 코어가 사용되고 상기 메인 코어에 결합될 수 있게 된 하나 이상의 2차코어와 함께 특별한 코어박스를 구성하며, 적어도 하나의 2차코어를 용융금속과의 접촉으로 용해되는 물질의 층으로 주물의 형상화 영역에서 주물 형상의 두께에 따라 피복하는 단계, 사전에 피복된 2차코어를 성형될 메인 코어박스에 삽입하는 단계, 메인 코어박스를 성형하는 단계와, 선행 단계에서 얻고 메인 코어박스와 2차코어 그리고 이들을 단단히 연결하여 주는 피복물질로 구성된 단일체그룹을 용융금속이 수용되는 몰드 또는 칠에 삽입하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 주조방법.
5. 제4항에 따른 엔진실린더헤드의 칠주조방법에 있어서, 메인 코어가 엔진냉각수순환을 위한 워터자켓(11)을 구성할 수 있게 되어 있고, 2차코어가 흡기관 및 배기관 덕트(12, 13)의 코어를 구성하며, 상기 덕트코어가 특별한 워터자켓 코어박스내에 전개되는 단일동체를 형성하도록 피복물질층(18)으로 피복됨을 특징으로 하는 주조방법.
6. 제5항에 있어서, 흡기관 및 배기관 덕트를 위한 밸브시이트(14, 15)가 먼저 다이에 전개되고 외경부에서 사출물질이 상기 밸브시이트를 둘러싸게 되어 있음을 특징으로 하는 주조방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 단일체그룹을 몰드 또는 칠로 조립하기 전에, 흡기 및 배기밸브를 위한 밸브가이드(16", 17")가 메인 코어와 피복된 2차코어로 구성된 단일체그룹에 삽입됨을 특징으로 하는 주조방법.
8. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 피복될 코어가 내열물질로 된 중공형 인써트(23)로 구성되고, 캐비티가 설계에 따른 형상을 보임을 특징으로 하는 주조방법.
9. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 피복될 코어가 형상화 영역에서만 중공형의 인써트로 구성되고 프린트를 구성하여 금속의 침투를 방지할 수 있도록 샌드와 중합수지가 충전된 내열물질로 구성됨을 특징으로 하는 주조방법.
10. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 샌드와 중합수지 코어와 인써트의 피복물질이 폴리스티렌과 같은 발포물질임을 특징으로 하는 주조방법.
11. 제4항-제10항의 어느 한 항에 따른 주조방법을 위한 메인 코어박스에 있어서, 이 메인 코어박스가 상대측에 대하여 폐쇄되는 두 부분으로 구성되고 언더컷트부분이나 견인을 위한 가동부분이 없으며 피복물질로 사전피복된 2차코어를 수용하고 배치하기 위한 시이트와 요입형 프린트(20', 20")를 가짐을 특징으로 하는 메인 코어박스.
12. 제5항-제10항의 어느 한 항에 따른 엔진실린더헤드의 주조방법에서 흡기관 및 배기관 덕트코어를 피복하기 위한 다이에 있어서, 이 다이에 흡기 및 배기밸브의 밸브가이드(16", 17")를 위한 시이트(16', 17')를 피복물질로 구성할 수 있도록 하는 원통형 가동핀(16, 17)이 구비되어 있음을 특징으로 하는 다이.
13. 제5항-제10항의 어느 한 항에 따른 엔진실린더헤드의 주조방법에서 흡기관 및 배기관 덕트코어(12, 13)를 피복하기 위한 다이에 있어서, 이 다이가 흡기 및 배기밸브를 위한 밸브시이트(14, 15)를 수용할 수 있게 구성됨을 특징으로 하는 다이.
14. 엔진실린더헤드에 있어서, 이 엔진실린더헤드가 금속 또는 기타 다른 내열물질로 된 적어도 하나의 중공형 인써트(23)로 구성되고 그 내부가 흡기관 및 배기관 덕트에 일치하는 형상을 가짐을 특징으로 하는 엔진실린더헤드.