KR20070035124A - Structure of bore pin for casting of cylinder block - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실린더블록 주조용 보아 핀의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 라이너를 사용하지 않은 채 고압주조에 의해 알루미늄 실린더블록을 주조할 때 금형에 대해 보아 핀 전체에 구배를 형성함으로써, 보아 핀을 둘러싼 알루미늄 실린더블록이 보아 핀에 소착되지 않아 작은 응력에 의해서도 실린더블록을 원활하게 취출할 수 있도록 한 실린더블록 주조용 보아 핀의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a bore pin for casting a cylinder block, and more particularly, when casting an aluminum cylinder block by high pressure casting without using a liner, by forming a gradient on the entire bore pin to the mold, The aluminum cylinder block surrounding the bore does not adhere to the bore pin, and thus relates to the structure of the bore pin for the cylinder block casting so that the cylinder block can be smoothly taken out even by a small stress.

이를 위해, 본 발명은 라이너를 사용하지 않는 실린더블록 주조용 보아 핀의 구조에 있어서,To this end, the present invention in the structure of the bore pin for casting cylinder block without using a liner,

보아 핀의 외주면 전체가 일정한 각도로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 실린더블록 주조용 보아 핀의 구조를 제공한다.It provides a structure of the bore pin for cylinder block casting, characterized in that the entire outer peripheral surface of the boa pin is formed to be inclined at a predetermined angle.

실린더블록, 보아 핀, 라이너, 고압주조, 알루미늄 실린더블록 Cylinder Block, Boa Pin, Liner, High Pressure Casting, Aluminum Cylinder Block

Description

실린더블록 주조용 보아 핀의 구조{Structure of bore pin for casting of cylinder block}Structure of bore pin for casting cylinder block

도 1는 알루미늄 실린더블록의 고압주조용 금형의 보아 핀을 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a boa pin of a high pressure casting mold of an aluminum cylinder block.

도 2a는 본 발명에 따른 보아 핀의 구조를 나타내는 측면도.Figure 2a is a side view showing the structure of a boa pin according to the present invention.

도 2b는 종래의 보아 핀의 구조를 나타내는 측면도.Figure 2b is a side view showing the structure of a conventional boa pin.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 보아 핀 11 : 금형10: boa pin 11: mold

본 발명은 실린더블록 주조용 보아 핀의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금형 본체에 대해 구배가 없는 직선구간을 갖는 기존의 라이너 삽입용 보아 핀의 형상에 비하여, 금형에 대해 보아 핀 전체에 구배를 형성함으로써, 작은 응력에 의해서도 실린더블록을 취출할 수 있도록 한 실린더블록 주조용 보아 핀의 구조 에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a bore pin for casting a cylinder block, and more particularly, compared to a shape of a conventional liner insert boa pin having a straight section without a gradient with respect to a mold body, and a gradient in the entire bore pin relative to a mold. The present invention relates to a structure of a bore pin for casting a cylinder block in which a cylinder block can be taken out even by a small stress.

일반적으로, 고압주조에 의한 알루미늄 실린더블록의 종류는 보아부의 라이너 사용 여부에 따라 크게 2가지로 구분할 수 있다. In general, the type of aluminum cylinder block by high-pressure casting can be classified into two types depending on whether or not the liner of the bore.

첫째는, 보아 핀에 주철 또는 알루미늄 재질의 라이너를 삽입하여 실린더블록을 제작한 후, 보아 내면(라이너 내면)을 보링 및 호닝 가공하여 목적으로 하는 보아 직경을 완성하는 것이다. First, after the cylinder block is manufactured by inserting a cast iron or aluminum liner into the boa pin, boring and honing the bore inner surface (liner inner surface) to complete the desired bore diameter.

두번째는, 라이너를 사용하지 않고 실린더블록을 제작한 후, 보아 내면(블록 모재)을 가공하는 것에 의해 보아 직경을 완성한 뒤, 보아 내면에 코팅을 하는 것이다. Secondly, after producing a cylinder block without using a liner, the bore diameter is completed by processing the bore inner surface (block base material), and then the bore inner surface is coated.

이렇게 제작된 실린더블록들의 주철제(혹은 알루미늄) 라이너 및 코팅층은, 피스톤 행정시 윤활 마모 특성을 발휘하게 된다.The cast iron (or aluminum) liner and coating layer of the cylinder blocks thus produced exhibit the lubrication wear characteristics during piston stroke.

고압주조에 의해 알루미늄 실린더블록을 제조하는 공정은, 도 2b에 도시한 바와 같이 주철제(혹은 알루미늄제) 라이너(110)를 금형(120)의 보아 핀(100)에 고정한 후, 알루미늄 합금 용탕을 고압으로 사출함으로써 라이너(110) 외주면을 둘러싸게 되며, 실린더블록의 각 형상부를 채워 나가면서 금형(120) 내를 충진하게 된다.  In the process of manufacturing the aluminum cylinder block by high pressure casting, after fixing the cast iron (or aluminum) liner 110 to the bore pin 100 of the mold 120, as shown in FIG. By injecting to surround the outer circumferential surface of the liner 110, while filling each shape of the cylinder block is filled in the mold 120.

이와 같은 과정에 의해 제조된 실린더블록은 금형(120) 내에서의 응고과정을 거쳐서 금형(120) 밖으로 빼내게 된다. 즉, 보아 핀(100)과 알루미늄 용탕과의 사이에 존재하는 라이너(110)에 의해 보아 핀(100)에 대한 알루미늄의 소착 없이 금형(120)으로부터 실린더블록을 원활하게 빼낼 수 있게 된다. The cylinder block manufactured by the above process is taken out of the mold 120 through a solidification process in the mold 120. That is, by the liner 110 existing between the boa fin 100 and the molten aluminum, it is possible to smoothly remove the cylinder block from the mold 120 without depositing aluminum to the boa fin 100.

그러나, 코팅 사양의 실린더블록 제조공정은, 주철 라이너 삽입의 실린더블록 제조공정에서 이용된 보아 핀(구배 無)을 그대로 사용할 경우, 알루미늄이 보아 핀에 그대로 접촉한 채로 응고하기 때문에 블록을 취출하는 것이 불가능하게 된다. However, in the cylinder block manufacturing process of coating specification, when using the boa pin (no gradient) used in the cylinder block manufacturing process of a cast iron liner insertion, aluminum takes solid block as it is in contact with a boa pin. It becomes impossible.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 라이너를 사용하지 않은 채 고압주조에 의해 알루미늄 실린더블록을 주조할 때 금형에 대해 보아 핀 전체에 구배를 형성함으로써, 보아 핀을 둘러싼 알루미늄 실린더블록이 보아 핀에 소착되지 않아 작은 응력에 의해서도 실린더블록을 원활하게 취출할 수 있도록 한 실린더블록 주조용 보아 핀의 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and when casting an aluminum cylinder block by high pressure casting without using a liner, by forming a gradient in the entire bore of the fins, the aluminum cylinder block surrounding the boa fins It is an object of the present invention to provide a structure of a bore pin for casting a cylinder block that does not adhere to the bore pin so that the cylinder block can be smoothly taken out even by a small stress.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 라이너를 사용하지 않는 실린더블록 주조용 보아 핀의 구조에 있어서,The present invention for achieving the above object in the structure of a bore pin for casting cylinder block without using a liner,

보아 핀의 외주면 전체가 일정한 각도로 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.Bore the entire outer peripheral surface of the pin is characterized in that formed inclined at a predetermined angle.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 1는 알루미늄 실린더블록의 고압주조용 금형의 보아 핀을 나타내는 사시도이고, 도 2a는 본 발명에 따른 보아 핀의 구조를 나타내는 측면도이며, 도 2b는 종래의 보아 핀의 구조를 나타내는 측면도이다.1 is a perspective view showing a boa pin of the high-pressure casting mold of the aluminum cylinder block, Figure 2a is a side view showing the structure of the boa pin according to the present invention, Figure 2b is a side view showing the structure of a conventional boa pin. .

본 발명은 자동차 엔진 실린더 블록 주조 시, 라이너 없이 보아 핀(10)을 둘러싼 알루미늄이 보아 핀(10)과의 소착을 최소화함으로써, 실린더블록을 원활하게 취출하는 것을 가능하게 하는 보아 핀의 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a boa fin that enables the aluminum block surrounding the boa pin 10 without a liner to be smoothly taken out of the cylinder block by minimizing adhesion of the boa pin 10 without the liner. will be.

보다 상세하게는, 금형(11)에 알루미늄 용탕을 사출하여 실린더블록을 주조할 때, 금형(11)의 보아 핀(10)에 라이너를 셋팅하지 않은 상태로 알루미늄 용탕을 사출하더라도, 보아 핀(10)의 구조 변경을 통하여 알루미늄과 보아 핀(10) 사이의 긁힘을 최소화함으로써, 작은 압력에 의해서도 원활하게 블록을 취출할 수 있다.More specifically, when casting the molten aluminum to the mold 11 to cast the cylinder block, even if the aluminum molten metal is injected without setting a liner to the boa pin 10 of the mold 11, the boa fin 10 By minimizing the scratches between the aluminum and the bore pins 10 through the structural change, the block can be smoothly taken out even by a small pressure.

본 발명은 라이너를 사용하지 않은 채 고압주조에 의해 알루미늄 실린더블록을 주조할 때 금형(11)에 대해 보아 핀(10) 전체에 구배를 형성한 점에 주안점이 있다.The present invention focuses on the fact that when the aluminum cylinder block is cast by high pressure casting without using a liner, a gradient is formed on the entire fin 10 in view of the mold 11.

고압주조 공법에 있어서, 라이너 없이 제조한 실린더 블록은 기존의 라이너를 사용한 경우에 비해 보아 직경 증대 및 엔진 전장의 컴팩트화가 가능하다.In the high pressure casting process, the cylinder block manufactured without the liner can increase the diameter and compact the engine length compared to the case using the conventional liner.

그런데, 라이너 없이 실린더 블록을 제조할 때에 문제가 되는 것은, 기존의 라이너 삽입 사양에서의 보아핀 구조를 그대로 사용할 경우, 보아 핀 전면이 알루미늄으로 둘러쌓임에 따라 알루미늄과 보아핀(10)과의 소착에 의해 알루미늄 실린더블록이 보아 핀(10)에 눌러 붙게 되거나, 보아 핀(10)의 손상이 발생하는 것에 의해 주조 공정이 중단되며, 연속 주조가 불가능하게 된다. However, when manufacturing a cylinder block without a liner, a problem is that when the boa pin structure in the conventional liner insert specification is used as it is, the front surface of the boa pin is surrounded by aluminum, and the aluminum and the boa pin 10 are deposited. As a result, the aluminum cylinder block is pressed to the bore pin 10 or the casting process is interrupted by damage to the bore pin 10, and continuous casting is impossible.

이상과 같이, 보아 내면 코팅을 실시할 목적으로 라이너를 사용하지 않고 실린더블록을 주조할 경우, 기존의 금형부 보아 핀(100)의 구조를 변경하지 않는 한, 주조 후 실린더블록 취출이 어려워지며, 이에 따른 트러블로 인해 연속적으로 생산 할 수 없는 문제가 발생할 수 밖에 없는데, 실제로 이와 관련하여 보아 핀의 형상 변경에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다. As described above, when casting the cylinder block without using a liner for the purpose of coating the bore surface, it is difficult to take out the cylinder block after casting, unless the structure of the existing mold part boa pin 100 is changed. As a result, problems that cannot be continuously produced due to troubles occur, but in practice, studies on the shape change of the pins are rarely made.

본 발명은 보아 핀(10)의 형상을 변경하여 주조 후 작은 압력에 의해서도 실린더블록의 취출을 가능하게 함으로써, 알루미늄 실린더블록이 보아 핀(10)에 눌러 붙는 현상 및 보아 핀(10)의 손상을 최소화하여 실린더블록 소재의 연속 생산을 가능하게 할 수 있다. According to the present invention, by changing the shape of the boa pin 10 to enable taking out of the cylinder block even by a small pressure after casting, the aluminum cylinder block is pressed against the boa pin 10 and damage to the boa pin 10. It can be minimized to enable continuous production of cylinder block materials.

보다 상세하게는, 금형(120) 본체에 대해 구배가 없는 직선 구간을 갖는 기존의 라이너(110) 삽입용 보아 핀(100)의 형상에 비하여(도 2b 참조), 금형(11)에 대해 보아 핀(10) 전체에 구배를 줌으로써, 실린더블록 취출시 작은 응력에 의해서도 손쉽게 실린더블록을 빼낼 수 있게 된다. More specifically, compared to the shape of the conventional liner 110 insertion boa pin 100 having a straight section without a gradient with respect to the mold 120 main body (see FIG. 2B), the bore pins with respect to the mold 11 (10) By giving a gradient to the whole, the cylinder block can be easily taken out even by a small stress when the cylinder block is taken out.

본 발명에 의하면, 고압주조 공법에 의해 알루미늄 실린더 블록을 주조함에 있어서, 금형(11)에 대해 보아 핀(10)의 외주면이 일정한 각도로 경사지게 형성됨으로써, 알루미늄 용탕 사출 후 응고한 실린더블록을 작은 응력에 의해서도 손쉽게 취출할 수 있고, 이것에 의해 실린더블록의 연속 생산이 가능하며, 이에 따라 블록 소재 품질의 안정화를 얻을 수 있다.  According to the present invention, in casting the aluminum cylinder block by the high pressure casting method, the outer peripheral surface of the pin 10 is inclined at a predetermined angle with respect to the mold 11, so that the cylinder block solidified after the injection of the molten aluminum has a small stress It can be taken out easily by this, and this enables continuous production of the cylinder block, whereby stabilization of the block material quality can be obtained.

이때, 상기 각도가 0°35′미만인 경우에는 실린더블의 취출이 용이하지 않고, 0°45′초과인 경우에는 그 구배만큼을 전부 가공하여 깍아내지 않으면 안된다.At this time, when the angle is less than 0 ° 35 ', taking out of the cylinder is not easy, and when it exceeds 0 ° 45', all of the gradient must be processed and shaved off.

따라서, 이럴 경우 보아내면의 표면 층(조직적으로 가장 치밀한 층)이 많이 깍여져 나가게 되며, 내부 결함이 상대적으로 많은 부위가 표면으로 드러나게 되 어, 코팅을 하여도 코팅의 효과를 제대로 살릴 수 없게 되므로, 0°35′~ 0°45′로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.Therefore, in this case, the surface layer (the most dense layer systematically) of the bore surface is scraped away, and a relatively large portion of the internal defects is exposed to the surface, so that the coating effect cannot be properly applied. , 0 ° 35 '~ 0 ° 45' is preferably formed to be inclined.

실린더블록 소재의 품질은 내부 품질과 외부 품질로 나눌 수 있으며, 이러한 품질은 금형온도의 고온 안정화 및 금형표면의 수분 제거에 의해 달성될 수 있다.The quality of cylinder block material can be divided into internal quality and external quality, and this quality can be achieved by high temperature stabilization of mold temperature and water removal of mold surface.

금형온도의 고온 안정화는 알루미늄 용탕의 온도에 의해 연속적인 주조 생산을 통하여 이루어질 수 있고, 고온 안정화 된 금형온도에 의해 이형제 스프레이 시에 금형 표면에 잔존하는 수분의 건조화가 가능하게 됨으로써, 실린더블록 소재의 내부 및 외부에 발생할 수 있는 주조 결함을 최소화할 수 있게 된다. The high temperature stabilization of the mold temperature can be achieved through continuous casting production by the temperature of the molten aluminum, and by the high temperature stabilized mold temperature, drying of moisture remaining on the mold surface during spraying of the release agent enables drying of the cylinder block material. It is possible to minimize casting defects that may occur inside and outside.

이와 같이, 실린더블록 소재의 연속 생산을 저해하는 실린더블록 취출시의 트러블을 제거하는 것에 의해 소재 불량률의 저감 및 품질 안정화에도 기여할 수 있는 효과가 있다. In this way, by eliminating the troubles at the time of taking out the cylinder block, which hinders the continuous production of the cylinder block material, there is an effect that can contribute to the reduction of the material defect rate and the quality stabilization.

이상에서, 본 발명의 보아 핀 형상을 변경하는 것에 의해 실린더블록 소재의 취출을 용이하게 하는 방법에 대한 기술 사항을 첨부 도면과 함께 설명하였지만, 이것은 실제 주조 공정상에서의 실린더블록 취출 공정의 용이성을 향상시키는 것에 대한 예를 예시적으로 설명한 것으로, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.In the above, the technical details of the method for facilitating the ejection of the cylinder block material by changing the shape of the bore of the present invention has been described with the accompanying drawings, but this improves the ease of the cylinder block ejection process in the actual casting process. An example of what is described is illustrated by way of example and is not intended to limit the present invention.

또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.In addition, it is obvious that any person skilled in the art may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

미설명 도면부호 12는 워터 자켓이다.Reference numeral 12 denotes a water jacket.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 실린더블록 주조용 보아 핀의 구조에 의하면, 고압주조 공법에 의해 알루미늄 실린더 블록을 주조하되, 금형부에 대해 보아 핀의 외주면이 일정한 각도로 경사지게 형성됨으로써, 알루미늄 용탕 사출 후 응고한 실린더블록을 작은 응력에 의해서도 손쉽게 취출할 수 있고, 이것에 의해 실린더블록의 연속 생산이 가능하며, 이에 따라 블록 소재 품질의 안정화를 얻을 수 있다. As seen above, according to the structure of the bore pin for the cylinder block casting according to the present invention, the aluminum cylinder block is cast by a high-pressure casting method, the outer peripheral surface of the pin is inclined at a predetermined angle to the mold portion, the aluminum The solidified cylinder block after the melt injection can be easily taken out even by a small stress, thereby enabling continuous production of the cylinder block, thereby achieving stabilization of block material quality.

Claims (2)

라이너를 사용하지 않는 실린더블록 주조용 보아 핀의 구조에 있어서,In the structure of the bore pin for cylinder block casting which does not use a liner, 보아 핀의 외주면 전체가 일정한 각도로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 실린더블록 주조용 보아 핀의 구조.The structure of a bore pin for cylinder block casting, characterized in that the entire outer circumferential surface of the boa pin is formed to be inclined at a predetermined angle. 청구항 1에 있어서, 상기 각도는 0°35′~ 0°45′인 것을 특징으로 하는 실린더블록 주조용 보아 핀의 구조.The structure of claim 1, wherein the angle is between 0 ° 35 ′ and 0 ° 45 ′.
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