KR20080003566A - 고압 주조의 슬리브 진공 장치 - Google Patents

고압 주조의 슬리브 진공 장치 Download PDF

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KR20080003566A
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손지훈
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Abstract

본 발명은 고압 주조기의 슬리브 진공 장치에 관한 것으로서, 내부에 성형홈이 형성되고 이 성형홈과 연결되는 탕구가 형성된 금형과, 상기 금형내 포집된 공기가 배출될 수 있도록 마련된 제1배출관과 연결 설치된 제1진공펌프와, 상기 금형의 내부에 마련되어 성형홈과 탕구를 가변적으로 차단시킬 수 있게 마련된 밀폐봉과, 상기 밀폐봉이 전/후진 될 수 있도록 밀폐봉 후방부에 연결 설치된 실린더와, 상기 탕구와 연결되고 용탕이 주입되는 슬리브와, 상기 슬리브내 포집된 공기가 배출될 수 있도록 마련된 제2배출관과 연결 설치된 제2진공펌프 및 상기 슬리브내 충진된 용탕이 상기 금형 내부로 들어갈 수 있도록 용탕을 밀어주는 사출 피스톤을 포함하여 구성된 것이다.
고압주조기, 사출피스톤, 슬리브, 용탕

Description

고압 주조의 슬리브 진공 장치{Structure for vacuum sleeve of high-pressure investment casting}
도 1은 일반적인 고압 주조기 슬리브 진공 구성을 도시한 도면.
도 2는 일반적인 고압 주조기 슬리브 내의 진공 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 고압 주조의 슬리브 진공 장치의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 고압 주조의 슬리브 진공 장치의 구성에 따른 슬리브 밀폐 구성을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 고압 주조의 슬리브 진공 장치의 작동 전 상태를 도시한 도면.
도 6는 본 발명에 따른 고압 주조의 슬리브 진공 장치의 작동 후 상태를 도시한 도면.
※도면의 주요 부분에 대한 부호 설명※
100: 금형 110: 성형홈
120: 탕구 130: 가이드 부시
140: 윤활로 200: 제1 진공펌프
210: 제1 배출관 300: 밀폐봉
310: 메탈씰 320: 냉각라인
400: 실린더 500: 슬리브
510: 용탕 520: 용탕로
600: 제 2진공펌프 610: 제2 배출관
700: 사출 피스톤 800: 사출부
본 발명은 고압 주조의 슬리브 진공 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬리브 내의 용탕 유동에 의한 공기 포획을 최대한 억제하고, 금형에 슬리브 밀폐봉을 설치하고 밀폐봉 선단에 메탈씰을 설치하여 슬리브 내의 진공도를 향상시킬 수 있는 고압 주조의 슬리브 진공장치에 관한 것이다.
일반적으로, 고압 주조 공법은 밀폐된 노(爐)내의 용탕 표면에 압축공기 또는 불성화 가스를 이용하여 압력을 가하여 상부에 설치된 금형 내에 용탕을 압상시켜 주입하는 주조법으로써, 도 1에 도시된 바와 같이, 슬리브(10)내 용탕(20)을 주입하고 사출 피스톤(30)을 전진시키게 되면, 이 사출 피스톤(30) 전진 도중 진공펌프(40)가 열리게 된다.
이 진공펌프(40)가 열리게 되면 금형(50)내 성형홈(51)의 공기 배출이 개시되고, 금형 내에 용탕 충진은 탕구(52)를 통해 시작되며, 금형(50)내 용탕이 충진 완료되면 응고가 진행되어 응고 완료 후 제품의 취출이 이루어진다.
그러나, 상기와 같이 이루어지는 종래기술은 주조 개시 시 금형의 공기는 금형에 연결되어 있는 진공 펌프에 의해 어느 정도 공기 배출이 가능하나, 슬리브 내의 공기는 배출효과가 미미하여 그 강직도를 상승시키기 어려운 문제점이 있었다.
특히, 도 2에서 보듯이, 슬리브 내에 용탕을 충전 후 사출 피스톤이 전진할 때 용탕의 요동에 의해 공기가 용탕 안으로 포획되는 현상이 발생되어, 제품 성형 시 공기가 제품 내부에 갇히는 현상이 발생되어 공기 포획을 억제하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 고압 주조기의 슬리브 진공 장치의 구성을 추가하여 슬리브 내의 용탕 유동에 의한 공기 포획을 최대한 억제하여 제품 성형 시 공기가 제품 내부에 갇히는 현상을 방지할 수 있는 고압 주조기의 슬리브 진공 장치를 마련하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고압 주조의 슬리브 진공 장치는, 내부에 성형홈이 형성되고 이 성형홈과 연결되는 탕구가 형성된 금형과, 상기 금형내 포집된 공기가 배출될 수 있도록 마련된 제1배출관과 연결 설치된 제1진공펌프와, 상기 금형의 내부에 마련되어 성형홈과 탕구를 가변적으로 차단시킬 수 있게 마련된 밀폐봉과, 상기 밀폐봉이 전/후진 될 수 있도록 밀폐봉 후방부에 연결 설치된 실린더와, 상기 탕구와 연결되고 용탕이 주입되는 슬리브와, 상기 슬리브내 포집된 공기가 배출될 수 있도록 마련된 제2배출관과 연결 설치된 제2진공펌프 및 상기 슬리브내 충진된 용탕이 상기 금형 내부로 들어갈 수 있도록 용탕을 밀어주는 사출 피스톤을 포함하여 구성된다.
이하에서, 본 발명에 따른 고압 주조의 슬리브 진공 장치의 구성 및 그에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조로 더욱 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 고압 주조의 슬리브 진공 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3에서 보듯이, 내부에 제품의 형상에 맞게 주조될 수 있도록 성형홈(110)이 형성되고, 이 성형홈(110) 하부 일측에는 용탕이 유입될 수 있도록 탕구(120)가 형성된 금형(100)이 마련된다.
상기 금형(100) 상부에는 이 금형(100) 내에 포집된 공기가 배출될 수 있도록 제1배출관(210)이 설치되고, 이 제1배출관(210)을 통해 공기를 외부로 배 출시킬 수 있도록 제1 진공펌프(200)가 연결 설치된다.
상기 금형(100)의 탕구(120) 타측에는 상기 성형홈(110)과 탕구(120)를 가변적으로 차단시킬 수 있게 밀폐봉(300)이 마련된다.
상기 밀폐봉(300)의 후방부에는 이 밀폐봉(300)이 전/후진 될 수 있도록 밀폐봉(300)과 연결설치된 실린더(400)가 마련된다.
이 실린더(400)의 작동에 의해 밀폐봉(300)이 전/후진하여 성형홈(110)과 탕구(120)를 가변적으로 차단 및 해제시킨다.
상기 탕구(120)와 연결되고 용탕로(520)를 통해 용탕(510)이 주입되는 슬리브(500)가 마련되고, 이 슬리브(500) 상부에는 이 슬리브(500)내 포집된 공기가 외 부로 배출될 수 있도록 제2배출관(610)이 설치되고, 이 제2배출관(610)과 연결 설치되어 내부의 공기를 외부로 배출시키는 제2진공펌프(600)가 연결설치된다.
상기 슬리브(500) 일 단부에는 슬리브(500)에 충진된 용탕(510)이 상기 금형(100) 내부로 들어갈 수 있도록 용탕(510)을 탕구(120)를 통해 성형홈(110)으로 밀어주는 사출 피스톤(700)이 설치된다.
또한, 도 4에서 보듯이, 상기 밀폐봉(300) 전방에는 슬리브(500) 내의 진공도를 향상시키기 위해 메탈씰(310)이 설치된다. 이 메탈씰(310)을 설치하는 또 다른 이유는 밀폐봉(300) 전방에 탕구(120)로 들어온 용탕이 금형(100) 내의 성형홈(110)으로 흘러 유입되는 것을 방지하기 위해 메탈씰(310)이 설치된다.
이는, 슬리브(500) 내의 공기가 외부로 배출되기 전에 금형(100)의 성형홈(110)으로 용탕이 들어가는 것을 방지하기 위함이다.
또한, 상기 밀폐봉(300)의 내부에는 이 밀폐봉(300)의 전면이 용탕 접촉시 그로 인한 온도 상승을 방지하기 위해 냉각라인(320)이 설치된다.
또한, 상기 밀폐봉(300)이 마련된 금형(100) 내부에는 밀폐봉(300)이 전/후진 될 때 그 외주면을 보호하기 위해 가이드 부시(130)가 설치된다.
이는, 상기 밀폐봉(300)이 실린더(400)의 작동에 의해 전/후진 되면서 그 외주면이 마찰로 인해 마모 되는것을 방지하기 위함이다.
또한, 상기 금형(100) 내부에는 상기 밀폐봉(300)이 전/후진 될 때 마찰력을 줄이기 위해 상기 가이드 부시(130) 내주면을 따라 흐를 수 있도록 윤활로(140)가 연결 설치된다.
이는, 상기 밀폐봉(300)이 성형홈(110)과 탕구(120)를 차단 및 해제하기 위해 전/후진 됨에 따라 밀폐봉(300)의 외주면이 맞닿는 가이드 부시(130) 내주면과 발생되는 마찰을 상기 윤활로(140)를 통해 윤활을 시킴으로써 그 마찰을 최소한으로 줄이기 위함이다
이하에서, 본 발명에 따른 고압 주조의 슬리브 진공 장치의 작동 상태를 첨부된 도면을 참조로 설명한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 고압 주조의 슬리브 진공 장치의 사출 피스톤 전진 전/후의 작동상태를 도시한 도면이다.
주조를 위해 금형(100)이 닫힌 후 용탕이 채워지는 슬리브(500)의 밀폐를 위해 밀폐봉(300) 후방에 연결 설치된 실린더(400)가 전진하게 되고, 슬리브(500) 내부에는 제2 진공펌프(600)를 이용해 진공을 실시하게 된다.
이 후, 에어를 가압하여 슬리브(500)에 용탕로(520)를 통해 용탕(510)을 충진하게 되고, 슬리브(500)에 충진된 용탕(510)을 금형(100)내 성형홈(110)으로 밀어주기 위해 사출부(800)가 작동하여 사출 피스톤(700)이 전방 방향으로 작동하게 된다. 이때 상기 실린더(400)는 무부하 상태로 대기하게 되며, 상기와 같이 사출 피스톤(700)이 전방 방향으로 작동되면 슬리브(500) 내에 충진된 용탕(510)은 탕구(120)를 통해 금형(100) 내부로 밀려 들어가고, 성형홈(110) 내부에 있는 공기를 배출시키기 위해 제1진공펌프(200)를 이용해 진공을 실시하게 되며, 사출 피스톤(700)이 미는 압력에 의한 용탕(510)의 압력으로 성형홈(110)과 탕구(120)를 차단하고 있던 밀폐봉(300)이 후진하게 되어 성형홈(110)과 탕구(120)를 연결하게 되 는 것이다.
이때, 상기 실린더(400)는 서술한 바와 같이 무부하 상태로 대기하기 때문에 용탕(510)의 압력으로 밀려나는 밀폐봉(400)과 같이 후방으로 밀려나게 되는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 고압 주조의 슬리브 진공 장치에 따르면, 금형에 슬리브 밀폐봉을 설치하고 밀폐봉 선단에 메탈씰을 설치하여 슬리브 내의 진공도를 향상시킴으로써, 슬리브 내의 용탕 유동에 의한 공기 포획을 최대한 억제할 수 있는 효과로 인해 제품 성형 시 공기가 제품 내부에 갇히는 현상을 방지하여 제품 품질의 질적 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 내부에 성형홈(110)이 형성되고 그 하부 일측에 이 성형홈(110)과 연결되는 탕구(120)가 형성된 금형(100);
    상기 금형(100)내 포집된 공기가 배출될 수 있도록 마련된 제1 배출관(210)과 연결 설치된 제1 진공펌프(200);
    상기 금형(100)의 내부에 마련되어 성형홈(110)과 탕구(120)를 가변적으로 차단시킬 수 있게 마련된 밀폐봉(300);
    상기 밀폐봉(300)이 전/후진 될 수 있도록 밀폐봉(300) 후방부에 연결 설치된 실린더(400);
    상기 탕구(120)와 연결되고 용탕(510)이 주입되는 슬리브(500);
    상기 슬리브(500)내 포집된 공기가 배출될 수 있도록 마련된 제2배출관(610)과 연결 설치된 제2진공펌프(600);및
    상기 슬리브(500)내 충진된 용탕이 상기 금형(100)내 성형홈(110)으로 들어갈 수 있도록 용탕을 밀어주는 사출 피스톤(700);을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 주조의 슬리브 진공장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밀폐봉(300) 전방에는 슬리브(500) 내의 진공도를 향상시키기 위해 메탈씰(310)이 설치된 것을 특징으로 하는 고압 주조의 슬리브 진공장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 밀폐봉(300) 내부에는 이 밀폐봉(300) 전면의 용탕 접촉시 온도 상승을 방지하기 위해 냉각라인(320)이 설치된 것을 특징으로 하는 고압 주조의 슬리브 진공장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 밀폐봉(300)이 마련된 금형(100) 내부에는 밀폐봉(300)이 전/후진 될 때 그 외주면을 보호하기 위해 가이드 부시(130)가 설치된 것을 특징으로 하는 고압 주조의 슬리브 진공장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 금형(100) 내부에 설치되어 상기 밀폐봉(300)이 전/후진 될 때 마찰력을 줄이기 위해 상기 가이드 부시(130) 내면으로 윤활로(140)가 연결 설치된 것을 특징으로 하는 고압 주조의 슬리브 진공장치.
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