KR20060053648A - A metallic pattern in low pressure casting system - Google Patents

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KR20060053648A KR1020040094070A KR20040094070A KR20060053648A KR 20060053648 A KR20060053648 A KR 20060053648A KR 1020040094070 A KR1020040094070 A KR 1020040094070A KR 20040094070 A KR20040094070 A KR 20040094070A KR 20060053648 A KR20060053648 A KR 20060053648A
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권경식
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Abstract

금형의 내부에 열전도율과 선팽창율이 다른 재질의 인서트 금형을 조합하여 금형의 탕구측과 그 반대측의 온도편차를 줄이며, 탕구측 과열을 방지하며, 동시에 외각부 온도 편차를 최소화하여 금형의 열변형을 개선할 수 있도록;Combining insert molds with materials with different thermal conductivity and linear expansion rate inside the mold to reduce the temperature deviation on the side of the mold and the opposite side, to prevent overheating on the side of the mold, and at the same time to minimize the temperature variation of the shell to minimize thermal deformation of the mold. To improve;

하형의 탕구부 주변으로 그 하부 일측에 인서트 홈을 가공하고, 상기 인서트 홈에는 열전도율과 선팽창율이 상기 하형보다 큰 재질을 사용하여 구성되는 인서트 금형을 삽입하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 하형 상의 인서트 홈에 삽입되는 인서트 금형의 외측으로는 단열판을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저압 주조기용 금형을 제공한다. The insert groove is machined on one side of the lower side around the mouth of the lower mold, and the insert groove is formed by inserting an insert mold made of a material having a thermal conductivity and a linear expansion rate greater than that of the lower mold. Provided is a low pressure casting die, which is formed by installing a heat insulation plate on the outside of the insert die inserted into the groove.

저압 주조기, 금형, 인서트 금형, 열변형 Low Pressure Casting Machine, Mold, Insert Mold, Heat Deflection

Description

저압 주조기용 금형{A METALLIC PATTERN IN LOW PRESSURE CASTING SYSTEM}Mold for low pressure casting machine {A METALLIC PATTERN IN LOW PRESSURE CASTING SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저압 주조기용 금형의 조립 사시도, 1 is an assembled perspective view of a mold for low pressure casting according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저압 주조기용 금형의 분해 사시도, 2 is an exploded perspective view of a mold for low pressure casting according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 저압 주조기용 금형의 열분포도, 3 is a heat distribution diagram of a mold for low pressure casting according to an embodiment of the present invention,

도 4는 일반적인 저압 주조기의 전체 구성도,4 is a general configuration diagram of a general low pressure casting machine,

도 5는 종래 기술에 따른 저압 주조기용 금형의 열 분포도, 및5 is a heat distribution diagram of a mold for a low pressure casting machine according to the prior art, and

도 6은 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 저압 주조기용 금형의 측 단면도 및 제품의 측면도이다. 6 is a side cross-sectional view of a mold for a low pressure casting machine and a side view of a product for explaining the problems of the prior art.

본 발명은 저압 주조기용 금형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금형의 내부에 열전도율과 선팽창율이 다른 재질의 인서트 금형을 조합하여 금형의 탕구측과 그 반대측의 온도편차를 줄이며, 탕구측 과열을 방지하며, 동시에 외각부 온도 편차를 최소화하여 금형의 열변형을 개선할 수 있도록 하는 저압 주조기용 금형에 관한 것이다. The present invention relates to a die for a low pressure casting machine, and more particularly, to insert a mold of a material having a different thermal conductivity and linear expansion rate into the inside of the mold to reduce the temperature deviation on the hot side and the opposite side of the die, and prevent the hot side. And, at the same time relates to a mold for low-pressure casting machine to minimize the outer temperature variation to improve the thermal deformation of the mold.

일반적으로 저압 주조 공법은 밀폐된 노(爐)내의 용탕 표면에 압축공기 혹은 불활성가스를 이용하여 압력을 가하여 상부에 설치된 금형 내에 용탕을 압상시켜 주입하는 주조법으로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 용해로에서 알루미늄 잉곳(Al ingot)을 녹여 만든 용탕(1)을 히터(3)가 구비된 주조로(7)에 공급한다.In general, a low pressure casting method is a casting method in which a molten metal is pressed in a mold installed at an upper portion by applying pressure to a molten surface of a closed furnace using compressed air or an inert gas, and as shown in FIG. In the molten aluminum ingot (Al ingot) melted (1) is supplied to the casting furnace (7) equipped with a heater (3).

그런 후, 코어(core)부품(9) 들을 하형(11)에 세팅(setting)하고, 상형(13)을 하형(11)과 합형시킨 상태로 주입관(5)과 연결관(15)을 통하여 용탕(1)을 주입하게 된다. Then, the core parts 9 are set in the lower mold 11, and the upper mold 13 is integrated with the lower mold 11 through the injection tube 5 and the connecting tube 15. The molten metal 1 is injected.

이러한 구성에 의한 저압 주조기용 금형은 하형 베이스(21)에 하형(11)을 체결하고, 그 위에 상형(13)을 조립한 후, 이를 다시 해머(Hammer)를 이용하여 코터(23;Cotter)를 끼워 맞춤으로써 주조기(10)에 체결하는데, 상기 금형에서, 특히 하형(11)의 경우, 도 5에서 도시한 바와 같이, 탕구측(P1)과 그 반대측(P2)이 약 90℃이상의 온도편차가 발생되며, 이러한 온도편차는, 도 6에서와 같이, 하형(11)의 중앙부(S)가 볼록하게 변형되는 열변형을 유발시키게 된다. The die for the low pressure casting machine according to this configuration fastens the lower mold 11 to the lower mold base 21, assembles the upper mold 13 thereon, and then uses a hammer to coat the coater 23 (Cotter). In the mold, in particular, in the case of the lower mold 11, as shown in FIG. 5, a temperature deviation of about 90 ° C or more is provided between the spout side P1 and the opposite side P2. This temperature deviation, as shown in FIG. 6, causes thermal deformation in which the central portion S of the lower mold 11 is convexly deformed.

이러한 하형의 열변형은 실린더 헤드(50) 소재에 영향을 주어 그 중앙부(S)와 양 끝단부(E)에서 0.6mm ~ 0.9mm 정도의 치수차(Δt)를 발생시켜 품질불량의 원인이 되는 문제점을 내포하고 있다.The heat deformation of the lower mold affects the material of the cylinder head 50 and generates a dimensional difference (Δt) of about 0.6 mm to 0.9 mm at the central portion S and both ends E, which causes quality defects. There is a problem.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 금형의 내부에 열전도율과 선팽창율이 다른 재질의 인서트 금형을 조합하여 금형의 탕구측과 그 반대측의 온도편차를 줄이며, 탕구측 과열을 방지하며, 동시에 외각부 온도 편차를 최소화하여 금형의 열변형을 개선할 수 있도록 하는 저압 주조기용 금형을 제공하는 것이다. Therefore, the present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce the temperature deviation of the mold side and the opposite side by combining an insert mold of a material having a different thermal conductivity and linear expansion coefficient inside the mold. To prevent the overheating side, and at the same time to minimize the temperature deviation of the outer portion to provide a low-pressure casting die to improve the thermal deformation of the mold.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 저압 주조기용 금형은 하형의 탕구부 주변으로 그 하부 일측에 인서트 홈을 가공하고, 상기 인서트 홈에는 열전도율과 선팽창율이 상기 하형보다 큰 재질을 사용하여 구성되는 인서트 금형을 삽입하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 하형 상의 인서트 홈에 삽입되는 인서트 금형의 외측으로는 단열판을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. Low pressure casting die for the purpose of achieving the above object is processed insert groove on the lower side around the mouth of the lower die, the insert groove is formed by using a material having a thermal conductivity and linear expansion rate larger than the lower die. It characterized in that the insert is made, characterized in that the insulating plate is provided on the outside of the insert mold to be inserted into the insert groove on the lower die.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저압 주조기용 금형의 조립 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저압 주조기용 금형의 분해 사시도로써, 본 발명의 실시예에 따른 저압 주조기용 금형의 구성은, 상기 도 1, 도 2에서 도시한 바와 같이, 하형(101)의 탕구부(103) 주변으로 그 하부 일측에 인서트 홈(105)을 가공한다.1 is an assembled perspective view of a low pressure casting die according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a low pressure casting die according to an embodiment of the present invention, the configuration of a low pressure casting die according to an embodiment of the present invention 1 and 2, the insert groove 105 is machined on one side of the lower portion around the spout 103 of the lower die 101. As shown in FIG.

그리고 상기 인서트 홈(105)에는 열전도율과 선팽창율이 상기 하형(101)보다 큰 재질을 사용하여 구성되는 인서트 금형(107)을 삽입한다. The insert groove 105 is inserted with an insert mold 107 formed of a material having a thermal conductivity and a linear expansion coefficient greater than that of the lower mold 101.

또한, 상기 하형(101) 상의 인서트 홈(105)에 삽입되는 인서트 금형(107)의 외측으로는 단열판(109)을 설치하여 상기 하형(101)의 하단면과 동일한 평면을 이루도록 한다. In addition, the outer side of the insert mold 107 inserted into the insert groove 105 on the lower mold 101 is provided with a heat insulating plate 109 to form the same plane as the bottom surface of the lower mold 101.

여기서, 상기 인서트 금형(107)은 그 재질을 순동으로 하여 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 인서트 금형(107)의 열전도율은 0.93 cal/cms℃인 것을 사용하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the insert mold 107 is made of pure copper, and it is preferable that the thermal conductivity of the insert mold 107 is 0.93 cal / cms ° C.

그리고 상기 인서트 금형(107)의 선팽창 계수는 0.00000168mm/℃인 순동을 사용하는 것이 바람직하다.And the linear expansion coefficient of the insert mold 107 is preferably used a pure copper of 0.00000168mm / ℃.

한편, 상기 하형(101) 상의 인서트 홈(105) 내부에 상기 인서트 금형(107)을 설치함에 있어, 인서트 금형(107)과 하형(101) 사이에는 인서트 홈(105) 내에서 일정 간격 즉, 5mm의 간격으로 이루어지는 보온용 갭(G)을 형성하는 것이 바람직하다.On the other hand, in installing the insert mold 107 in the insert groove 105 on the lower mold 101, between the insert mold 107 and the lower mold 101 in the insert groove 105, i.e., 5 mm It is preferable to form the insulating gap G formed at intervals of.

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 저압 주조기용 금형 즉, 하형(101)은 저압 주조기에 조립된 상태로, 용탕이 공급되어 주조 작동을 이루는 과정에서, 도 3에서 도시한 바와 같은 열분포를 보이게 된다. Therefore, the die for the low pressure casting machine having the above configuration, that is, the lower die 101 is assembled in the low pressure casting machine, and in the process of performing the casting operation by supplying the molten metal, the heat distribution as shown in FIG. 3 is shown. .

즉, 하형(101)의 탕구측(P1)과 그 반대측(P2)은 종래에 비하여 약 30℃의 온도편차가 줄었으며, 탕구측(P1)에 과열이 다소 방지되며, 그 외각부(E) 온도편차도 양호한 상태로 개선되는 결과를 얻었다. That is, the temperature side of the lower side 101 and the opposite side P2 of the lower mold 101 have a temperature difference of about 30 ° C. as compared with the prior art, and overheating is prevented somewhat on the side of the molten metal P1, and the outer portion E The result was that the temperature deviation was also improved in a good state.

이와 같이, 탕구측(P1)과 그 주변부의 온도편차를 줄여 열변형을 최소 50%이상 개선하는 효과가 있으며. 열전도성이 금형재(SKD61) 보다 13배 우수한 순동(CU)의 인서트 금형(107)을 적용함에 따라 온도편차 및 열배출성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있었다.In this way, it is effective to reduce the temperature deviation of the hot water supply side (P1) and its periphery to improve thermal deformation by at least 50%. By applying the insert mold 107 of pure copper (CU), which has 13 times better thermal conductivity than the mold material SKD61, an effect of improving the temperature deviation and heat dissipation was obtained.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 저압 주조기용 금형에 의하면, 금형의 내부에 열전도율과 선팽창율이 금형재보다 큰 순동의 인서트 금형을 조합하여 금형의 탕구측과 그 반대측의 온도편차를 줄이며, 탕구측 과열을 방지하며, 동시에 외각부 온도 편차를 최소화하여 금형의 열변형을 50%이상 개선할 수 있으며, 이에 따른 실린더 헤드 소재의 치수 편차에 의한 불량을 최소화하는 효과가 있다.As described above, according to the mold for low-pressure casting machine according to the present invention, a combination of a pure copper insert mold having a thermal conductivity and a linear expansion coefficient larger than that of the mold material is used in the mold to reduce the temperature variation on the hot side and the opposite side of the die. It prevents overheating and at the same time minimizes the temperature deviation of the outer part to improve the thermal deformation of the mold by more than 50%, thereby minimizing the defect caused by the dimensional deviation of the cylinder head material.

Claims (7)

저압 주조기용 금형에 있어서, In the mold for low pressure casting machine, 하형의 탕구부 주변으로 그 하부 일측에 인서트 홈을 가공하고, 상기 인서트 홈에는 열전도율과 선팽창율이 상기 하형보다 큰 재질을 사용하여 구성되는 인서트 금형을 삽입하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저압 주조기용 금형.A mold for low pressure casting machine, characterized in that the insert groove is machined around the lower part of the lower mold, and the insert groove is formed by inserting an insert mold made of a material whose thermal conductivity and linear expansion rate are larger than the lower mold. 청구항 1에 있어서, 상기 하형 상의 인서트 홈에 삽입되는 인서트 금형의 외측으로는 단열판을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저압 주조기용 금형.The die for low pressure casting machine according to claim 1, wherein a heat insulation plate is provided on an outer side of the insert mold inserted into the insert groove on the lower mold. 청구항 1에 있어서, 상기 인서트 금형은 The method of claim 1, wherein the insert mold 그 재질을 순동으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저압 주조기용 금형.A mold for low pressure casting, characterized in that the material is made of pure copper. 청구항 1에 있어서, 상기 인서트 금형의 열전도율은 The method according to claim 1, wherein the thermal conductivity of the insert mold 0.93 cal/cms℃인 것을 특징으로 하는 저압 주조기용 금형.Low pressure casting machine mold, characterized in that 0.93 cal / cms ℃. 청구항 1에 있어서, 상기 인서트 금형의 선팽창 계수는 The method according to claim 1, wherein the coefficient of linear expansion of the insert mold 0.00000168mm/℃인 것을 특징으로 하는 저압 주조기용 금형.Low pressure casting machine mold, characterized in that 0.00000168mm / ℃. 청구항 1에 있어서, 상기 하형 상의 인서트 홈 내부에는 The method of claim 1, wherein the lower groove of the insert groove 상기 인서트 금형과 하형 사이에 일정 간격의 보온용 갭을 형성하도록 인서트 금형을 설치하는 것을 특징으로 하는 저압 주조기용 금형.The mold for low-pressure casting machine, characterized in that the insert mold is installed so as to form a gap for insulation between the insert mold and the lower mold. 청구항 6에 있어서, 상기 일정 간격은 The method of claim 6, wherein the predetermined interval is 5mm인 것을 특징으로 하는 저압 주조기용 금형.Low pressure casting machine mold, characterized in that 5mm.
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