KR20080110269A - 유,공압용 실린더 튜브 주조장치 - Google Patents

유,공압용 실린더 튜브 주조장치 Download PDF

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KR20080110269A
KR20080110269A KR1020070058810A KR20070058810A KR20080110269A KR 20080110269 A KR20080110269 A KR 20080110269A KR 1020070058810 A KR1020070058810 A KR 1020070058810A KR 20070058810 A KR20070058810 A KR 20070058810A KR 20080110269 A KR20080110269 A KR 20080110269A
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Abstract

본 발명은 주조장치에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예는 유,공압용 실린더 튜브의 주조에 사용되는 장치에 있어서, 상기 실린더 튜브의 형상에 대응하는 캐비티가 형성되는 상금형, 상기 상금형을 대향 지지하고 상기 실린더 튜브의 형상에 대응하는 캐비티가 형성되는 하금형, 상기 상금형과 하금형의 캐비티에 삽입되어 상기 실린더 튜브의 중공을 형성시키며, 전후 이동 가능한 인서트 코어, 상기 하금형의 하부에서 하금형과 상기 인서트 코어를 지지하는 지지대, 및 상기 하금형의 일측에 결합되고, 용탕이 상기 캐비티로 주입되기 전에 일시 보관되는 용탕주입컵을 포함하는 유,공압용 실린더 튜브 주조장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 유,공압용 실린더 튜브 주조장치에 의하면, 전용 주조기 없이 일반 경동식 주조기에서 주조가 가능하고, 뛰어난 생산성과 불량률 감소에 따른 원가절감을 통해 부가가치가 향상되며, 작업대상물의 사양에 따라 인서트 코어를 용이하게 교체하여 사용할 수 있다.
실린더 튜브, 주조, 상금형, 하금형, 캐비티, 인서트 코어, 용탕주입컵

Description

유,공압용 실린더 튜브 주조장치{Casting apparatus of cylinder tube}
도 1과 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 주조장치의 사시도.
도 3은 도 1에서 상금형을 분리한 사시도.
도 4는 상금형의 주조방안을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 주조장치의 평면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 주조장치의 측면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 주조장치의 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 주조장치 200 : 상금형
210 : 캐비티 220 : 게이트
230 : 라이저 240 : 상금형 브래킷
300 : 하금형 310 : 캐비티
320 : 게이트 330 : 라이저
340 : 온도센서 400 : 인서트코어
500 : 지지대 510 : 실린더 고정블록
520 : 인서트 코어 고정블록 521 : 인서트 코어 고정구
530 : 이동실린더 540 : 가이드 레일
600 : 용탕주입컵 700 : 리미트 스위치
800 : 하이젝트판 900 : 상이젝트판
본 발명은 주조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유,공압용 실린더 튜브의 주조에 있어서, 전용 주조기 없이 일반 경동식 주조기에서 주조가 가능하고, 생산성이 뛰어나며 불량률을 감소시킬 수 있는 유,공압용 실린더 튜브 주조장치에 관한 것이다.
실린더 튜브는 실린더의 외곽을 이루는 부분으로서 피스톤의 움직임을 안내하기 때문에 피스톤의 미끄럼 운동 및 내압이 걸리므로 내압성과 내마모성이 요구되고, 튜브의 내벽을 성형함에 있어서는 높은 정밀도를 요한다.
한편, 종래의 유,공압용 실린더 튜브의 주조에 있어서는, 정취식 중력주조금형을 전용장비와 전용생산라인을 구성하여 사용하여 왔다.
그러나, 종래의 주조금형에 의하면 실린더 튜브의 내벽이 수축되거나 기포가 발생되는 등 불량률이 높았을 뿐 아니라, 실린더 튜브를 신규로 개발할 경우 과도한 설비 투자비로 인해 부품의 원가상승을 초래하고, 초기투자금액이 과도하며, 생 산이 중단되거나 제품의 설계변경시에는 기존의 설비를 폐기처리해야 한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일실시예는 유,공압용 실린더 튜브의 주조에 사용되는 장치에 있어서, 상기 실린더 튜브의 형상에 대응하는 캐비티가 형성되는 상금형, 상기 상금형을 대향 지지하고 상기 실린더 튜브의 형상에 대응하는 캐비티가 형성되는 하금형, 상기 상금형과 하금형의 캐비티에 삽입되어 상기 실린더 튜브의 중공을 형성시키며, 전후 이동 가능한 인서트 코어, 상기 하금형의 하부에서 하금형과 상기 인서트 코어를 지지하는 지지대, 및 상기 하금형의 일측에 결합되고, 용탕이 상기 캐비티로 주입되기 전에 일시 보관되는 용탕주입컵을 포함하며, 일반 경동식 주조기에서 주조 가능하고 생산성 향상과 불량률 감소 효과가 있는 유,공압용 실린더 튜브 주조장치와 관련된다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 유,공압용 실린더 튜브의 주조에 사용되는 장치에 있어서, 상기 실린더 튜브의 형상에 대응하는 캐비티가 형성되는 상금형, 상기 상금형을 대향 지지하고 상기 실린더 튜브의 형상에 대응하는 캐비티가 형성되는 하금형, 상기 상금형과 하금형의 캐비티에 삽입되어 상 기 실린더 튜브의 중공을 형성시키며, 전후 이동 가능한 인서트 코어, 상기 하금형의 하부에서 하금형과 상기 인서트 코어를 지지하는 지지대, 및 상기 하금형의 일측에 결합되고, 용탕이 상기 캐비티로 주입되기 전에 일시 보관되는 용탕주입컵을 포함하는 유,공압용 실린더 튜브 주조장치가 제공된다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 각 금형에는, 상기 용탕주입컵에 연통된 게이트, 상기 게이트에 연통되고 상기 게이트를 따라 사선방향 전방에 형성되며 서로 연결되는 적어도 두 개 이상의 라이저, 및 상기 각 라이저에 연통되고 실린더 튜브 형상에 대응되는 캐비티가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 인서트 코어는 상기 지지대의 상측에 마련된 인서트 코어 고정블록에 교체가능하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 인서트 코어 고정블록이 지지대 상에서 전후 이동 가능하도록, 상기 지지대의 상측면에 가이드레일이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 인서트 코어의 후단에는, 상기 인서트 코어가 상기 캐비티에 대하여 전후 이동 가능하도록 이동실린더가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 지지대의 상측면에는, 상기 인서트 코어의 전후 이동거리를 제어하도록 리미트 스위치가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 상금형과 하금형에는, 주조 완제품 취출을 위한 이젝트공이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 상금형과 하금형에는, 온도센서가 삽입되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면의 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명한다. 도 1과 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 주조장치의 사시도, 도 3은 도 1에서 상금형을 분리한 사시도, 도 4는 상금형의 주조방안을 도시한 사시도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 주조장치의 평면도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 주조장치의 측면도, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 주조장치의 정면도이다.
본 발명의 일실시예에 의한 유,공압용 실린더 튜브 주조장치(100)는 경동식 중력주조기에 사용되는 장치로서 크게 상금형(200), 하금형(300), 인서트 코어(400), 지지대(500), 용탕주입컵(600)으로 구분되며 한 번의 주조작업으로 두 개의 실린더 튜브가 제작된다.
여기서, 상금형(200)과 하금형(300)에는 합형시 실린더 튜브 형상의 주형이 형성되도록, 각각 실린더 튜브의 상측면과 하측면에 대응되는 캐비티(210,310)가 형성되어 있다.
또한, 한 쌍의 인서트 코어(400)가 금형(200,300)의 후방에 위치하며, 주조 작업시에는 전진하여 캐비티(210,310)에 삽입되고, 이로 인해 실린더 튜브의 내부 중공이 형성되며, 작업 완료 후에는 후진하여 금형(200,300)으로부터 분리된다.
상금형(200)은 양측이 상금형 브래킷(240)에 볼트체결된 상태에서 하금형(300)의 상부에 안착되고, 하금형(300)과 인서트 코어(400)는 그 하부에 위치하는 지지대(500)에 의해 지지된다.
이때, 상금형 브래킷(240)의 상단과 지지대(500)의 하단에는 주조기에 볼트체결 하기 위한 브래킷 체결부(241)와 지지대 체결부(560)가 각각 형성되어 있으며, 지지대(500)의 일측에는 하금형(300)이 안착되고, 그 반대측에는 실린더 고정블록(510)과 인서트 코어 고정블록(520)이 마련된다.
여기서, 지지대(500)의 후단에 고정된 이동실린더(530)의 실린더로드(531)가 실린더 고정블록(510)에 고정되며, 실린더 고정블록(510)의 전면에는 인서트 코어 고정블록(520)이 결합되는데, 이 인서트 코어 고정블록(520)에 인서트 코어(400)의 후단이 고정되어, 실린더로드(531)의 전진과 후진에 따라 실린더 고정블록(510)과 인서트 코어 고정블록(520)이 함께 움직이면서 인서트 코어(400)를 전후 이송하게 되는 것이다.
한편, 하금형(300)의 전방에 용탕주입컵(600)이 결합된다. 이 용탕주입컵(600)은 용탕이 캐비티(210,310)로 주입되기 전 일시적으로 보관되는 곳으로서, 용탕주입구(610)로부터 완만하게 경사져서 바닥이 하금형(300)의 위치보다 낮게 위치하므로, 여기에 주입된 용탕은 처음에는 고여있다가 경동식 주조기에 의해 주조장치(100)가 기울어질 때, 경사면을 따라 용탕주입구(610)를 통해 캐비티(210,310)로 주입된다.
이때, 용탕주입시 용탕이 외부로 흘러넘치는 것을 방지하기 위해, 용탕주입 구(610)의 상측에는 'ㅅ' 형상의 절곡판인 주입구커버(620)가 결합된다.
상금형(200)과 하금형(300)에는 용탕주입구(610)에 의해 용탕주입컵(600)에 연통된 직선형상의 게이트(220,320)와, 게이트(220,320)에 연통되고 서로 연결되는 다수개의 라이저(230,330), 및 그 외측에 위치하며 각 라이저(230,330)에 연통되고 실린더 형상에 대응되는 캐비티(210,310)가 게이트(220,320)를 기준으로 양측에 하나씩 각각 형성된다.
이때, 게이트(220,320)의 길이방향을 따라, 게이트(220,320)의 양측이 전방으로 비스듬하게 경사지면서 연장되어 라이저(230,330)와 연통되고, 라이저(230,330)의 외측은 후방으로 경사지면서 연장되어 캐비티(210,310)에 연통되는데, 캐비티(210,310)의 전방에도 라이저(232,332)가 형성된다.
이에 따라, 용탕은 우선 게이트(220,320)에 충진된 후 라이저(230,330)로 넘치게 되며, 라이저(230,330)로 들어간 용탕은 캐비티(210,310)로 흘러들어가서 캐비티(210,310)를 충진시킨 후에 라이저(230,330)가 충진된다. 즉, 라이저(230,330)는 가장 늦게 충진되고 따라서 캐비티(210,310) 보다 늦게 응고되는 것이다.
여기서, 게이트(220,320)는 용탕주입구(610)를 통해 주입된 용탕을 캐비티(210,310)의 각 구역별로 공급하는 역할을 하고, 라이저(230,330)는 용탕주입 완료 후 응고시 제품의 내부 결함을 제어해주는 역할을 한다.
즉, 종래의 주조금형에서는 용탕이 액상에서 고상으로 변화하는 과정에서 수축으로 인한 결함이 발생되었는데, 제품이 완전히 고상으로 응고될 때까지 캐비 티(210,310) 주변의 라이저(230,330)에 용탕이 액상으로 잔류하면서 이러한 수축결함을 제어하는 것이다.
아울러, 종래의 주조금형에서는 용탕주입시 와류에 의해 공기가 혼입됨으로써 기포가 발생하였으나, 게이트(220,320)와 라이저(230,330)를 통해 용탕이 캐비티(210,310)의 아래에서부터 서서히 정압으로 주입됨으로써 공기 혼입으로 인한 기포결함을 방지하게 된다.
이때, 각 라이저(230,330) 중 가장 전방에 형성된 라이저(231,331)와, 캐비티(210,310)의 전방에 형성된 라이저(232,332)는 용탕주입컵(600)의 일측에 구비되는 가스배출홈(630)과 각각 연통된다.
또한, 하금형(300)의 캐비티(310) 전단에는 인서트(311)가 돌출형성되는데, 이 인서트(311)의 내부와 둘레에는 공냉파이프(312)가 연결되어 용탕을 공냉시키게 된다.
또한, 상금형(200)과 하금형(300)의 라이저(230,330)에는 주조 완제품 취출을 위해 이젝트핀(233,333)이 삽입되는 이젝트공(234,334)이 각각 형성되고, 각 금형(200,300)의 양측에는 온도센서(340)가 삽입되어 작업진행 중 금형(200,300)의 온도를 확인할 수 있다.
또한, 하금형(300)의 캐비티(310) 외측에는 합형시 합형위치를 가이드하기 위해, 합형핀(360)이 돌출형성되며, 이에 대응하여 상금형(200)에는 합형핀부시(251)가 내부에 장착된 핀결합홈(250)이 구비된다.
아울러, 합형핀(360)의 양측에는 결합홈(370)이 형성되고, 이에 대응하여 핀 결합홈(250)의 양측에 결합구(260)가 돌출형성되어, 합형시 상금형(200)의 결합구(260)가 하금형(300)의 결합홈(370)에 삽입되도록 함으로써 정확하고 용이하게 합형할 수 있게 되는 것이다
한편, 하금형의 각 결합홈(370) 일측에는 가이드홈(380)이 구비되는데, 이 가이드홈(380)에는 가이드핀(381)이 삽입되어 하이젝트판(800)의 상하운동을 가이드하게 된다.
실린더 튜브 주조 작업시에는 상금형(200)과 하금형(300)이 합형되고, 이때 형성되는 실린더 형상의 캐비티(210,310)로 인서트 코어(400)가 삽입되어 실린더 튜브의 중공을 형성시키게 된다.
이때, 인서트 코(400)어는 후단에서 전단으로 갈수록 직경이 감소되는 테이퍼진 봉의 형태이며, 캐비티(210,310)에 삽입되는 구간은 일정한 직경을 가진다.
이 인서트 코어(400)와, 전술한 상금형(200)과 하금형(300)은 지지대(500)에 의해 지지되는데, 지지대(500)의 일측 상부에는 하금형(300)이 안착되고, 타측 상부에는 인서트 코어 고정블록(520)이 마련되며, 인서트 코어(400)의 후단이 인서트 코어 고정블록(520)에 삽입되어 인서트 코어 고정구(521)에 의해 고정된다.
여기서, 금형(200,300)의 후면에는 인서트 코어 부시 커버(410)가 설치되고, 이 인서트 코어 부시 커버(410)의 내부에는 인서트 코어(400)의 마모를 최소화하면서 중공부의 동심위치를 설정시켜 주기 위해, 인서트 코어 부시 커버(410)의 전단 과 후단에 각각 황동 재질의 인서트 코어 부시(411)가 삽입·설치되며, 인서트 코어 부시 커버(410)는 전단이 하금형(300)에 삽입된 상태로 하금형(300)의 후면에 볼트체결된다.
이때, 인서트 코어(400)의 내부에는 용탕을 공냉시키기 위해 공냉파이프(420)가 삽입된다.
인서트 코어(400)가 위치되는 지지대(500)의 상측면에는 가이드 레일(540)이 구비되고, 이 가이드 레일(540)을 따라 이동실린더(530)에 의해 인서트 코어 고정블록(520)이 전후 이동하면서 인서트 코어(400)를 캐비티(210,310)에 삽입 또는 분리시키게 된다.
여기서, 이동실린더(530)는 지지대(500)의 끝단에 결합되고 유압실린더를 사용하는 것이 바람직하며, 실린더로드(531)는 실린더 고정블록(510)에 고정된 상태에서 인서트 코어(400)의 후단에 위치하게 된다.
또한, 실린더 고정블록(510)의 전면에는 인서트 코어 고정블록(520)이 결합되고, 이 인서트 코어 고정블록(520)에 인서트 코어(400)의 후단이 삽입되어 인서트 코어 고정구(521)에 의해 고정된다. 이때, 인서트 코어 고정구(521)는 인서트 코어(400)의 후단 양측을 지지하여 인서트 코어(400)가 인서트 코어 고정블록(520)에 고정된 상태에서 좌우 유동하는 것을 방지하는 역할도 하게 된다.
한편, 작업대상물의 사양에 따라 인서트 코어(400)를 교체하고자 하는 경우에는 인서트 코어 고정구(521)를 인서트 코어 고정블록(520)으로부터 분리한 후, 인서트 코어(400)의 후단에 구비된 손잡이(430)를 잡고 들어올림으로써, 인서트 코어(400)를 용이하게 분리해낼 수 있다.
한편, 지지대(500)의 상측면에 설치된 한 쌍의 인서트 코어(400) 사이에는 리미트 스위치(700)가 전방과 후방에 각각 구비된다. 이 리미트 스위치(700)는 이동실린더(530)에 의해 실린더 고정블록(510)이 전후 이동할 때 작동되는 것으로서, 인서트 코어(400)가 캐비티(210,310) 내부로 전진하는 거리와, 캐비티(210,310)로부터 분리되어 후퇴할 때의 거리를 제어하기 위한 것이다.
또한, 지지대(500)의 후단 아래에 구비되는 지지대 스토퍼(550)는 주조장치(100)를 주조기로부터 분리하여 바닥에 놓았을 때, 이동실린더(530)의 무게에 의해 주조장치(100)가 기울어지는 것을 방지하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 의한 유,공압용 실린더 튜브 주조장치(100)의 작동은 다음과 같다.
브래킷 체결부(211)와 지지대 체결부(560)를 경동식 중력주조기에 볼트체결하여 주조장치(100)를 경동식 중력주조기에 설치한 후, 이동실린더(530)가 작동하여 전방의 리미트 스위치(700)가 작동될 때까지 인서트 코어(400)가 전진하고, 상금형(200)이 닫힌 후 용탕이 용탕주입컵(600)에 주입된다.
이후, 경동식 중력주조기가 주조장치(100)를 30°~ 90°로 기울이고, 중력에 의해 게이트(220,320)와 라이저(230,330)를 통하여 용탕이 캐비티(210,310)의 아래 에서부터 충진되어 용탕주입구(610)까지 완전히 충진된다.
이후, 잠시 정지했다가 용탕이 응고되면, 기울어졌던 주조장치(100)가 원위치로 복귀하게 된다.
복귀한 후 상이젝트판(900)에 의해 상금형(200)의 이젝트핀(233)이 제품을 아래로 누르는 상태에서 상금형(200)을 위로 분리시키고, 인서트 코어(400)가 후방의 리미트 스위치(700)가 작동될 때까지 후진하여 원위치되며, 하이젝트판(800)에 의해 하금형의 이젝트핀(333)이 제품을 취출하게 되는 것이다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 유,공압용 실린더 튜브 주조장치에 의하면, 전용 주조기 없이 일반 경동식 주조기에서 주조가 가능하므로, 별도의 전용설비도입에 따른 투자비용을 절감하고, 뛰어난 생산성과 불량률 감소에 따른 원가절감을 통해 부가가치가 향상되며, 작업시간을 단축할 수 있고, 작업대상물의 사양에 따라 인서트 코어를 용이하게 교체하여 사용할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 유,공압용 실린더 튜브의 주조에 사용되는 장치에 있어서,
    상기 실린더 튜브의 형상에 대응하는 캐비티가 형성되는 상금형;
    상기 상금형을 대향 지지하고 상기 실린더 튜브의 형상에 대응하는 캐비티가 형성되는 하금형;
    상기 상금형과 하금형의 캐비티에 삽입되어 상기 실린더 튜브의 중공을 형성시키며, 전후 이동 가능한 인서트 코어;
    상기 하금형의 하부에서 하금형과 상기 인서트 코어를 지지하는 지지대; 및
    상기 하금형의 일측에 결합되고, 용탕이 상기 캐비티로 주입되기 전에 일시 보관되는 용탕주입컵을 포함하는 유,공압용 실린더 튜브 주조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 금형에는, 상기 용탕주입컵에 연통된 게이트, 상기 게이트에 연통되고 상기 게이트를 따라 사선방향 전방에 형성되며 서로 연결되는 적어도 두 개 이상의 라이저, 및 상기 각 라이저에 연통되고 실린더 튜브 형상에 대응되는 캐비티가 형성되는 것을 특징으로 하는 유,공압용 실린더 튜브 주조장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 인서트 코어는,
    상기 지지대의 상측에 마련된 인서트 코어 고정블록에 교체가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 유,공압용 실린더 튜브 주조장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 인서트 코어 고정블록이 지지대 상에서 전후 이동 가능하도록, 상기 지지대의 상측면에 가이드레일이 구비되는 것을 특징으로 하는 유,공압용 실린더 튜브 주조장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 인서트 코어의 후단에는, 상기 인서트 코어가 상기 캐비티에 대하여 전후 이동 가능하도록 이동실린더가 구비되는 것을 특징으로 하는 유,공압용 실린더 튜브 주조장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 지지대의 상측면에는, 상기 인서트 코어의 전후 이동거리를 제어하도록 리미트 스위치가 구비되는 것을 특징으로 하는 유,공압용 실린더 튜브 주조장치.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 상금형과 하금형에는, 주조 완제품 취출을 위한 이젝트공이 구비되는 것을 특징으로 하는 유,공압용 실린더 튜브 주조장치.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 상금형과 하금형에는, 온도센서가 삽입되는 것을 특징으로 하는 유,공압용 실린더 튜브 주조장치.
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