KR20100018721A - Mold system of high pressure casting for aluminum cylinder block and manufacturing method for aluminum cylinder block - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A high pressure casting mold system for manufacturing aluminum cylinder block and a method for manufacturing aluminum cylinder block using the same are provided to produce an aluminum cylinder block which has a liner of the same material with a base material using a high pressure casting molding method without using a main metal liner. CONSTITUTION: A high pressure casting mold system for manufacturing aluminum cylinder block comprises a water jacket mold(11), a bore pin insert molding(14), and a second injection piston(15). The water jacket mold is installed to vertically move inside a moving mold(13) and forms a water jacket(19) and a liner(20). The bore pin insert mold is installed beneath the water jacket mold inside a fixed mold(12). An insert part of an aluminum metal molten metal supply pipe and a sleeve for insertion of a second injection piston are formed inside the mold. A second injection piston is installed inside the inside the sleeve for the second injection piston insertion.

Description

알루미늄 실린더블록 제조용 고압주조 금형장치 및 알루미늄 실린더블록의 제조방법{Mold system of high pressure casting for aluminum cylinder block and manufacturing method for aluminum cylinder block}Mold system of high pressure casting for aluminum cylinder block and manufacturing method for aluminum cylinder block

본 발명은 알루미늄 실린더블록 제조용 고압주조 금형장치 및 알루미늄 실린더블록의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주철재 라이너를 사용하지 않고 고압주조공법을 이용하여 모재와 동일한 재질의 라이너를 갖는 알루미늄 실린더블록을 생산할 수 있도록 한 알루미늄 실린더블록 제조용 고압주조 금형장치 및 알루미늄 실린더블록의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high pressure casting mold apparatus for manufacturing an aluminum cylinder block and a manufacturing method of an aluminum cylinder block, and more particularly, an aluminum cylinder block having a liner of the same material as the base material by using a high pressure casting method without using a cast iron liner. The present invention relates to a high pressure casting mold apparatus for producing an aluminum cylinder block and a method of manufacturing an aluminum cylinder block.

일반적으로 알루미늄 실린더 블록은 실린더 습동부의 마모성을 고려하여 주철재 라이너를 별도로 제작하여 이를 삽입한 형태로 제조되는데, 이러한 작업은 주조상태에서 또는 가공상태에서 모두 가능하나, 주조상태에서 삽입하여 주조하는 것이 원가 측면에서 유리하여 대부분의 실린더 블록 주조공정에서 이 방법을 채택하고 있다.In general, the aluminum cylinder block is manufactured by inserting a cast iron liner separately by considering the wearability of the cylinder sliding part, and this work can be performed either in a casting state or in a processing state. This is advantageous in terms of cost and is adopted in most cylinder block casting processes.

한편, 자동차 주요 부품인 엔진블록은 최근 연비 및 환경개선, 차량 전후 무게비 최적화에 의한 주행성능 개선 때문에 경량화를 끊임없이 요구받고 있을 뿐만 아니라, 엔진 고출력화 및 레이아웃 최적화에 대응하기 위한 강성 확보 및 소형화(컴팩트화)를 요구받고 있다.On the other hand, the engine block, which is a major component of automobiles, is constantly being required to be lighter due to the improvement of fuel efficiency and environment, and the improvement of driving performance by optimizing the weight ratio before and after the vehicle. Is called.

그러나, 상기 주철재 라이너로 인한 중량증대로 엔진중량 증가를 초래하고, 고연비 및 고성능 확보에 한계가 있고, 주철재 라이너로 인한 보어갭 축소에 한계가 있어 엔진 컴팩트화에 한계가 있으며, 경량화에도 불리하다.However, the increase in weight due to the cast iron liner causes an increase in engine weight, there is a limit in securing high fuel efficiency and high performance, and there is a limit in reducing the bore gap due to the cast iron liner, which limits the compactness of the engine, which is disadvantageous in light weight. Do.

현재 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 'AL-Si 과공정 합금'을 이용한 저압주조방식을 적용한 모노블록이 개발되어있다.In order to solve the above problems, a monoblock using a low pressure casting method using 'AL-Si super-alloy' has been developed.

상기 'AL-Si 과공정 합금'을 사용함으로써 주철재 라이너를 사용하지 않고 알루미늄 합금만으로도 보어면 강성을 확보할 수 있고, 주철재 라이너를 삭제함으로써 경량화에 유리한 장점이 있다.By using the 'AL-Si super-alloy alloy' can be secured by using only aluminum alloy without using a cast iron liner, there is an advantage in weight reduction by eliminating the cast iron liner.

그러나, 'AL-Si 과공정 합금'의 특성상 보어부 뿐만 아니라 타 부위의 절삭성이 저하되어 가공 툴의 수명을 저감하게 되고, 저압주조의 경우 고체-액체 공존온도 구간이 길고 응고잠열이 커서 응고시 주조결함이 발생될 확률이 크며 싸이클 타임의 증가로 인한 생산성이 떨어지게 된다.However, due to the characteristics of AL-Si superalloy, the machinability of not only the bore but also other parts is reduced, which reduces the life of the processing tool.In the case of low pressure casting, the solid-liquid coexistence temperature range is long and the latent heat of solidification is solidified. Casting defects are more likely to occur and productivity is reduced due to increased cycle times.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 기존의 주철재 라이너 대신에 모재와 동일한 알루미늄 금속재를 사용하여 라이너를 제조함으로써, 엔진블록의 경량화를 통해 엔진의 컴팩트화 및 연비향상이 가능하고, 알루미늄합금을 필요한 부분에만 사출하여 부피를 최소화함으로써 고압주조의 적용이 가능하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 알루미늄 실린더블록 제조용 고압주조 금형장치 및 알루미늄 실린더블록의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, by manufacturing the liner using the same aluminum metal material as the base material instead of the existing cast iron liner, it is possible to compact and improve the fuel economy of the engine block through light weight The purpose of this invention is to provide a high pressure casting mold apparatus for manufacturing aluminum cylinder blocks and a method of manufacturing aluminum cylinder blocks, which enables to apply high pressure casting by minimizing the volume by injecting aluminum alloy only to necessary parts to improve productivity. .

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 알루미늄 실린더블록 제조용 고압주조 금형장치에 있어서,The present invention for achieving the above object in the high-pressure casting mold apparatus for producing aluminum cylinder block,

가동금형 내부에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 워터재킷과 라이너를 형성하기 위한 워터재킷 금형; 고정금형 내부에 상기 워터재킷 금형의 하부로 서로 마주보게 설치되며, 내부에 알루미늄금속 용탕공급관 삽입부와 2차 사출 피스톤 삽입용 슬리브가 형성된 보어핀 인서트 금형; 상기 알루미늄금속 용탕공급관 삽입부를 개폐하도록 2차 사출 피스톤 삽입용 슬리브의 내부에 상하방향으로 이동가능하게 설치된 2차 사출 피스톤을 포함하여 구성되고, 2단 사출을 통해 라이너가 알루미늄 실린더블록과 동일한 재질로 제조되는 것을 특징으로 한다.A water jacket mold installed in the movable mold to be movable in a vertical direction and for forming a water jacket and a liner; A bore pin insert mold installed inside the stationary mold so as to face each other as a lower portion of the water jacket mold, and having an aluminum metal molten metal supply pipe insert and a secondary injection piston insert sleeve formed therein; And a secondary injection piston installed in the upper and lower directions of the sleeve for inserting the secondary injection piston to open and close the aluminum metal molten metal supply pipe insert, and the liner is made of the same material as the aluminum cylinder block through two-stage injection. It is characterized by being manufactured.

바람직한 구현예로서, 상기 알루미늄금속 용탕공급관 삽입부는 알루미늄금속 용탕이 공급되도록 보어핀 인서트 금형의 횡방향으로 형성되고, 상기 2차 사출 피스톤 삽입용 슬리브는 알루미늄금속 용탕공급관 삽입부와 연통되도록 상하방향으로 형성되며, 1차 사출시 알루미늄금속 용탕이 가동금형 내부로 공급되어 워터재킷과 라이너를 제외한 충진이 이루어지고, 2차 사출시 2차 사출 피스톤이 하강하여 알루미늄금속 용탕공급관 삽입부를 통해 유입된 알루미늄금속 용탕이 슬리브 내로 공급되고 상기 2차 사출 피스톤이 상승하여 라이너에 충진이 이루어지는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the aluminum metal melt supply pipe insert is formed in the transverse direction of the bore pin insert mold to supply the aluminum metal melt, and the secondary injection piston insert sleeve is vertically communicated with the aluminum metal melt feed pipe insert. When the first injection, the aluminum metal molten metal is supplied into the movable mold, and the filling is performed except for the water jacket and the liner.In the second injection, the second injection piston descends and the aluminum metal introduced through the aluminum metal molten metal supply pipe insertion part is injected. The molten metal is supplied into the sleeve and the secondary injection piston is raised to fill the liner.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 워터재킷 금형은 외측에 워터재킷을 형성하기 위한 워터재킷 성형부와, 상기 워터재킷 성형부의 내측에 일정한 간격으로 라이너를 형성하기 위한 라이너 성형부로 구성되고, 상기 1차 사출시 워터재킷 금형이 가동금형의 하부에 위치하여 워터재킷 성형부와 라이너 성형부에 의해 워터재킷 및 라이너를 제외한 충진이 이루어지고, 2차 사출시 워터재킷 금형이 가동금형의 상부로 이동하고 상기 라이너 성형부의 빈공간에 알루미늄금속 용탕의 충진이 이루어지는 것을 특징으로 한다.In a more preferred embodiment, the water jacket mold is formed of a water jacket forming part for forming a water jacket on the outside, and a liner forming part for forming a liner at regular intervals inside the water jacket forming part, the first injection When the water jacket mold is located at the bottom of the movable mold, filling is performed except the water jacket and the liner by the water jacket forming portion and the liner forming portion, and during the second injection, the water jacket mold moves to the upper portion of the movable mold and the liner It is characterized in that the filling of the aluminum metal molten metal in the empty space of the molding portion.

본 발명의 다른 측면은 알루미늄 실린더블록의 제조방법에 있어서,Another aspect of the present invention is a method for manufacturing an aluminum cylinder block,

가동금형이 고정금형으로 이동하여 합형되는 단계; 상기 합형된 가동금형과 고정금형 내부에 알루미늄금속 용탕이 1차 사출되는 단계; 상기 1차 사출된 제품부를 응고시키는 단계; 상기 가동금형에서 워터재킷 금형이 상승하고, 2차 사출 피스톤이 하강하여 2차 사출 피스톤 삽입용 슬리브 내부에 용탕이 공급되는 단계; 상기 합형된 가동금형과 고정금형 내부에 알루미늄금속 용탕이 2차 사출되는 단계; 상기 2차 사출된 제품부를 응고시키는 단계; 상기 가동금형이 고정금형에서 이형된 후 제품을 취출하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The movable mold is moved to a fixed mold and joined; First injection of molten aluminum metal into the integrated movable mold and the fixed mold; Solidifying the first injected product part; A water jacket mold is raised in the movable mold, and the secondary injection piston is lowered to supply molten metal to the sleeve for inserting the secondary injection piston; Second injection of the molten aluminum metal into the integrated movable mold and the fixed mold; Solidifying the second injected product part; And removing the product after the movable mold is released from the stationary mold.

바람직한 구현예로서, 상기 1차 사출 단계는 가동금형에 워터재킷 금형이 워터재킷부와 라이너부를 차지하여 워터재킷 및 라이너를 제외한 알루미늄금속 용탕의 충진이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the first injection step may include filling the molten aluminum metal except for the water jacket and the liner by occupying the water jacket part and the liner part in the movable mold.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 2차 사출 단계는 가동금형에서 워터재킷 금형이 워터재킷부와 라이너부를 빠져나와 워터재킷 금형이 있던 라이너부의 빈공간에 알루미늄금속 용탕의 충진이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In a more preferred embodiment, the second injection step includes the step of filling the molten aluminum metal into the empty space of the liner portion where the water jacket mold was exited from the water jacket portion and the liner portion in the movable mold. It is done.

이에 따라 본 발명에 따른 알루미늄 실린더블록 제조용 고압주조 금형장치 및 알루미늄 실린더블록의 제조방법에 의하면, 라이너를 모재와 동일한 알루미늄 합금 재질로 제조함으로써, 기존의 주철재 대비 중량을 절감할 수 있고, 보어간 간격을 줄여 엔진의 컴팩트화가 가능하다.Accordingly, according to the high pressure casting mold apparatus for manufacturing an aluminum cylinder block and the manufacturing method of the aluminum cylinder block according to the present invention, by manufacturing the liner made of the same aluminum alloy material as the base material, it is possible to reduce the weight compared to the existing cast iron material, The engine can be made compact by reducing the gap.

또한, 라이너의 재질로 알루미늄을 사용함으로써 열 전도도가 좋아 성능이 향상되고, 'AL-Si 과공정합금'을 필요한 부분에만 사출하여 부피를 최소화함으로써 고압주조공법의 적용을 가능하게 하여 사이클 타임을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, the use of aluminum as the material of the liner improves the thermal conductivity and improves the performance, and the cycle time is reduced by enabling the application of the high pressure casting process by minimizing the volume by injecting 'AL-Si superalloy' only where necessary. To improve productivity.

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 1은 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 실린더블록의 제조방법을 나타내는 공정도이고, 도 2는 도 1에서 본 발명에 따른 알루미늄 실린더블록 제조용 고압주조 금형장치의 주요구성부품을 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2에서 보어핀 인서트 금형을 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 2에서 워터재킷 금형을 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 2에서 2차 사출 피스톤을 나타내는 정면도이다.1 is a process diagram showing a manufacturing method of an aluminum cylinder block according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the main components of the high-pressure casting mold apparatus for manufacturing an aluminum cylinder block according to the present invention in FIG. 3 is a perspective view showing the bore pin insert mold in FIG. 2, FIG. 4 is a perspective view showing the water jacket mold in FIG. 2, and FIG. 5 is a front view showing the secondary injection piston in FIG. 2.

본 발명은 주철재 라이너를 사용하지 않고 고압주조공법을 적용한 알루미늄합금 실린더블록(10)을 생산하기 위한 신공법이다.The present invention is a new method for producing the aluminum alloy cylinder block 10 to which the high pressure casting method is applied without using the cast iron liner.

또한, 본 발명은 현 기술로는 고압주조에 적용불가능한 'AL-Si 과공정 합금'을 고압주조공법에 적용하기 위해 2단사출구조를 제안한다.In addition, the present invention proposes a two-stage injection structure for applying 'AL-Si super-alloy', which is not applicable to high pressure casting in the current technology, to the high pressure casting method.

본 발명에 따른 알루미늄 실린더블록(10)의 제조를 위한 전체적인 공정은 1차 사출→1차냉각→워터재킷 금형(11) 후퇴→2차 사출(보어부 충진)→2차 냉각→고정금형(12)/가동금형(13) 이형→사이드 코어금형 이형→소재 취출공정으로 이루어진다.The overall process for the manufacture of the aluminum cylinder block 10 according to the present invention is the first injection → 1st cooling → retreat water mold (11) → 2nd injection (bore filling) → 2nd cooling → fixed mold (12) ) / Movable mold (13) release → side core mold release → material extraction process.

본 발명은 'AL-Si 과공정 합금'을 고압주조공법에 적용하기 위해 보어핀 인서트 금형(14), 워터재킷 금형(11), 2차 사출 피스톤(15)을 포함한다.The present invention includes a bore pin insert mold (14), a water jacket mold (11), and a secondary injection piston (15) in order to apply 'AL-Si superalloy' to high pressure casting.

상기 보어핀 인서트 금형(14)은 고정금형(12) 내부에 설치되고, 워터재킷 금형(11)의 보어핀(16)과 상하방향으로 서로 마주보게 설치되고, 보어핀 인서트 금형(14)의 내부에는 상하방향으로 2차 사출 피스톤 삽입용 슬리브(17)가 관통형성되어 있다.The bore pin insert mold 14 is installed inside the stationary mold 12, and is installed to face each other in the vertical direction with the bore pin 16 of the water jacket mold 11, and the inside of the bore pin insert mold 14. In the up and down direction, the secondary injection piston insertion sleeve 17 is formed therethrough.

또한, 상기 보어핀 인서트 금형(14)의 중심부에는 횡방향으로 'AL-Si 과공정 용탕 공급관 삽입부(18)가 관통형성되어 있다.In addition, in the center of the bore pin insert mold 14, the 'AL-Si over-melt supply pipe inserting portion 18 is formed in the transverse direction.

따라서, 상기 슬리브(17)의 내부에 2차 사출 피스톤(15)이 상하방향으로 이동가능하게 설치됨에 따라, 1차 사출시 2차 사출 피스톤(15)이 상방향으로 이동할 때 즉 2차 사출 피스톤(15)에 의해 용탕 공급관 삽입부(18)가 닫힘상태로 될 때 AL-Si 과공정 용탕(이하, '용탕'이라 함)이 워터재킷(19)과 라이너(20) 부위를 제외하고 금형내부에 충진되게 된다.Therefore, as the secondary injection piston 15 is installed in the sleeve 17 so as to be movable in the vertical direction, when the secondary injection piston 15 moves upward in the first injection, that is, the secondary injection piston When the molten metal supply pipe inserting portion 18 is closed by (15), the AL-Si over-process molten metal (hereinafter referred to as 'melting') is formed in the mold except for the water jacket 19 and the liner 20. Will be filled.

상기 워터재킷 금형(11)은 가동금형(13) 내부에 설치되고, 워터재킷(19)(물통로)과 라이너(20)를 성형하는 역할을 수행하고, 외측에 워터재킷(19)을 형성하기 위한 워터재킷 성형부(11a)와, 워터재킷 성형부(11a) 내측으로 라이너(20)를 형성하기 위한 라이너 성형부(11b)로 구성되어 있다.The water jacket mold 11 is installed inside the movable mold 13 to serve to mold the water jacket 19 (water passage) and the liner 20, and to form the water jacket 19 on the outside. It consists of a water jacket molding part 11a and the liner molding part 11b for forming the liner 20 inside the water jacket molding part 11a.

상기 라이너 성형부(11b)의 내부에는 피스톤(15)의 이동통로를 형성하기 위한 보어핀(16)이 삽입되게 되고, 1차 사출시 워터재킷 성형부(11a)과 라이너 성형부(11b)에 의해 워터재킷(19)과 라이너(20) 부위를 제외한 나머지 부분에 용탕이 충진되게 된다.The bore pin 16 for forming the movement passage of the piston 15 is inserted into the liner forming part 11b, and is inserted into the water jacket forming part 11a and the liner forming part 11b during the first injection. As a result, the molten metal is filled in the remaining portions except for the water jacket 19 and the liner 20.

또한, 상기 워터재킷 금형(11)은 가동금형(13)에서 분리되어 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 2차 사출시 워터재킷 금형(11)이 상승함으로 라이너 성형부(11b)의 빈 자리에 용탕이 채워져서 라이너(20)를 형성하게 된다.In addition, the water jacket mold 11 is separated from the movable mold 13 so as to be movable in the vertical direction, and the water jacket mold 11 is raised during the second injection so that the water jacket mold 11 is located at an empty position of the liner molding part 11b. The molten metal is filled to form the liner 20.

상기 2차 사출 피스톤(15)은 슬리브(17) 내부에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 슬리브(17)가 용탕공급관 삽입부(18)와 연통가능하게 형성되어 2차 사출 피스톤(15)이 슬리브(17)를 따라 상하 이동할 때 용탕공급관 삽입부(18)를 개폐한다. 또한, 상기 2차 사출 피스톤(15)은 슬리브(17) 내부에 공급된 용탕을 라이너(20)부로 가압해주는 역할을 한다.The secondary injection piston 15 is installed in the sleeve 17 so as to be movable in the vertical direction, and the sleeve 17 is formed to be in communication with the molten metal supply pipe insert 18 so that the secondary injection piston 15 is formed. Opening and closing the molten metal supply pipe inserting portion 18 when moving up and down along the sleeve 17. In addition, the secondary injection piston 15 serves to press the molten metal supplied into the sleeve 17 to the liner 20.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 실린더블록(10)의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the manufacturing method of the aluminum cylinder block 10 according to an embodiment of the present invention.

먼저 가동측금형이 고정측금형으로 이동하여 닫힘(합형) 상태로 된 다음, 용탕이 금형 내부로 사출된다. 이때, 워터재킷(19)과 라이너(20) 부위를 제외하고 나머지 부분에 1차 사출된다.First, the movable side mold is moved to the fixed side mold to be in a closed (joined) state, and then the molten metal is injected into the mold. At this time, except for the water jacket 19 and the liner 20, the first injection is to the remaining portion.

계속해서 상기 워터재킷(19)과 라이너(20) 부위를 제외한 1차 사출부를 1차 냉각시켜 응고시킨 다음, 워터재킷 금형(11)을 상승시키고 2차 사출 피스톤(15)을 하강시켜 슬리브(17) 내부에 용탕을 공급한다. 이때, 상기 워터재킷 금형(11)이 상승함에 따라 워터재킷 성형부(11a)와 라이너 성형부(11b)가 있던 자리에 빈공간이 형성되며, 워터재킷 성형부(11a)의 빈자리는 바로 워터재킷(19)이 된다.Subsequently, the primary injection unit except for the water jacket 19 and the liner 20 is first cooled and solidified, and then the water jacket die 11 is raised and the secondary injection piston 15 is lowered to lower the sleeve 17. ) Supply melt inside. At this time, as the water jacket mold 11 rises, an empty space is formed at the position where the water jacket molding portion 11a and the liner molding portion 11b were located, and the empty position of the water jacket molding portion 11a is the water jacket. (19).

그 다음, 상기 2차 사출 피스톤(15)을 상승시켜 슬리브(17)에 공급된 용탕을 라이너 성형부(11b)가 있던 빈공간으로 2차적으로 사출하게 되며, 라이너 성형부(11b)에 사출된 2차 사출부를 응고시키고 가동금형(13)을 고정금형(12)에서 이형시킨 다음 제품을 취출하게 된다.Then, the secondary injection piston 15 is raised to inject the molten metal supplied to the sleeve 17 into the empty space where the liner molding part 11b was located, and injected into the liner molding part 11b. The secondary injection unit is solidified, the movable mold 13 is released from the stationary mold 12, and the product is taken out.

상기와 같은 방법에 의해 알루미늄 실린더블록(10)을 제조하면, 주철재 라이너를 사용함으로써 발생하는 문제점을 해결할 수 있다.By manufacturing the aluminum cylinder block 10 by the above method, it is possible to solve the problem caused by using a cast iron liner.

즉, 1) 주철재 라이너를 알루미늄으로 대체할 경우 중량을 절감할 수 있다.That is, 1) weight can be saved when the cast iron liner is replaced with aluminum.

2) 주철재 라이너를 사용하면 라이너간 또는 보어간 용탕의 충진성 확보 및 모재와의 밀착성 확보를 위해 라이너간 갭을 줄이는데 한계가 있었으나, 본 발명은 모재와 동일한 알루미늄 합금 재질을 사용하므로 보어간 간격을 줄여 엔진의 컴팩트화가 가능하다.2) When the cast iron liner is used, there is a limit in reducing the gap between the liners in order to secure the fillability between the liner or the bore between the liner and the adhesion with the base material, but the present invention uses the same aluminum alloy material as the base material so that the spacing between the bores It is possible to reduce the engine compactness.

3) 피스톤(15)의 구동면은 연소열에 의한 고온 고압이 발생하는 곳으로 라이너(20)의 재질로 알루미늄을 사용함으로써 열 전도도가 좋아 성능이 향상되는 장점이 있다.3) The driving surface of the piston 15 is a place where the high temperature and high pressure caused by the heat of combustion is used to improve the performance of the thermal conductivity is good by using aluminum as the material of the liner 20.

4) 종래에는 'AL-Si 과공정 합금'을 사용하여 저압주조공법으로 실린더블록을 생산하였다. 그러나, 저압주조 사용시 사이클 타임이 증가하여 생산성이 저하되며, 저압주조로 개발된 모노블록은 소재 전체가 'AL-Si 과공정 합금재로 가공시 절삭성이 현저히 나빠져 툴 수명이 감소하여 비용이 증가되었다.4) Conventionally, a cylinder block was produced by a low pressure casting method using 'AL-Si super-alloy'. However, when using low pressure casting, the cycle time is increased and productivity is reduced. The monoblock developed by low pressure casting has a cost reduction due to the decrease of tool life due to the significantly worse machinability when machining the whole material with 'AL-Si super-alloy alloy material. .

본 발명은 'AL-Si 과공정합금을 필요한 부분에만 사출하여 부피를 최소화함으로써 고압주조공법의 적용을 가능하게 하여 사이클 타임을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.The present invention enables the application of the high-pressure casting process by minimizing the volume by injecting the AL-Si superalloy only into the necessary portion, thereby reducing cycle time and improving productivity.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments thereof, the invention is not limited to these embodiments, and has been claimed by those of ordinary skill in the art to which the invention pertains. It includes all the various forms of embodiments that can be carried out without departing from the spirit.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 알루미늄 실린더블록의 제조방법을 나타내는 공정도,1 is a process chart showing a manufacturing method of an aluminum cylinder block according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1에서 본 발명에 따른 알루미늄 실린더블록 제조용 고압주조 금형장치의 주요구성부품을 나타내는 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the main components of the high pressure casting mold apparatus for manufacturing an aluminum cylinder block according to the present invention in Figure 1,

도 3은 도 2에서 보어핀 인서트 금형을 나타내는 사시도,Figure 3 is a perspective view of the bore pin insert mold in Figure 2,

도 4는 도 2에서 워터재킷 금형을 나타내는 사시도,4 is a perspective view showing the water jacket mold in FIG.

도 5는 도 2에서 2차 사출 피스톤을 나타내는 정면도이다.5 is a front view illustrating the secondary injection piston in FIG. 2.

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

10 : 실린더블록 11 : 워터재킷 금형10 cylinder block 11: water jacket mold

11a : 워터재킷 성형부 11b : 라이너 성형부11a: water jacket molding 11b: liner molding

12 : 고정금형 13 : 가동금형12: fixed mold 13: movable mold

14 : 보어핀 인서트 금형 15 : 2차 사출 피스톤14 bore pin insert mold 15 secondary injection piston

16 : 보어핀 17 : 슬리브16: bore pin 17: sleeve

18 : 삽입부 19 : 워터재킷18: inserting portion 19: water jacket

20 : 라이너 21 : 용탕 공급관20: liner 21: molten metal supply pipe

Claims (6)

알루미늄 실린더블록 제조용 고압주조 금형장치에 있어서,In the high pressure casting mold apparatus for manufacturing aluminum cylinder block, 가동금형 내부에 상하방향으로 이동가능하게 설치되고, 워터재킷과 라이너를 형성하기 위한 워터재킷 금형;A water jacket mold installed in the movable mold to be movable in a vertical direction and for forming a water jacket and a liner; 고정금형 내부에 상기 워터재킷 금형의 하부로 서로 마주보게 설치되며, 내부에 알루미늄금속 용탕공급관 삽입부와 2차 사출 피스톤 삽입용 슬리브가 형성된 보어핀 인서트 금형;A bore pin insert mold installed inside the stationary mold so as to face each other as a lower portion of the water jacket mold, and having an aluminum metal molten metal supply pipe insert and a secondary injection piston insert sleeve formed therein; 상기 알루미늄금속 용탕공급관 삽입부를 개폐하도록 2차 사출 피스톤 삽입용 슬리브의 내부에 상하방향으로 이동가능하게 설치된 2차 사출 피스톤을 포함하여 구성되고, 2단 사출을 통해 라이너가 알루미늄 실린더블록과 동일한 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 알루미늄 실린더블록 제조용 고압주조 금형장치.And a secondary injection piston installed in the upper and lower directions of the sleeve for inserting the secondary injection piston to open and close the aluminum metal molten metal supply pipe insert, and the liner is made of the same material as the aluminum cylinder block through two-stage injection. High pressure casting mold apparatus for producing an aluminum cylinder block, characterized in that the manufacturing. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 알루미늄금속 용탕공급관 삽입부는 알루미늄금속 용탕이 공급되도록 보어핀 인서트 금형의 횡방향으로 형성되고, 상기 2차 사출 피스톤 삽입용 슬리브는 알루미늄금속 용탕공급관 삽입부와 연통되도록 상하방향으로 형성되며, 1차 사출시 알루미늄금속 용탕이 가동금형 내부로 공급되어 워터재킷과 라이너를 제외한 충진이 이루어지고, 2차 사출시 2차 사출 피스톤이 하강하여 알루미늄금속 용탕공급관 삽입부를 통해 유입된 알루미늄금속 용탕이 슬리브 내로 공급되고 상기 2차 사출 피스톤이 상승하여 라이너에 충진이 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 실린더블록 제조용 고압주조 금형장치.The aluminum metal molten metal supply pipe insert portion is formed in the transverse direction of the bore pin insert mold to supply the aluminum metal molten metal, and the secondary injection piston insert sleeve is formed in the vertical direction so as to communicate with the aluminum metal molten metal supply pipe insert portion. During injection, the aluminum metal molten metal is supplied into the movable mold to fill the water jacket and liner, and during the second injection, the second injection piston descends and the aluminum metal molten metal introduced through the aluminum metal molten metal supply pipe insert is supplied into the sleeve. And the secondary injection piston is raised to fill the liner. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 워터재킷 금형은 외측에 워터재킷을 형성하기 위한 워터재킷 성형부와, 상기 워터재킷 성형부의 내측에 일정한 간격으로 라이너를 형성하기 위한 라이너 성형부로 구성되고, 상기 1차 사출시 워터재킷 금형이 가동금형의 하부에 위치하여 워터재킷 성형부와 라이너 성형부에 의해 워터재킷 및 라이너를 제외한 충진이 이루어지고, 2차 사출시 워터재킷 금형이 가동금형의 상부로 이동하고 상기 라이너 성형부의 빈공간에 알루미늄금속 용탕의 충진이 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 실린더블록 제조용 고압주조 금형장치.The water jacket mold includes a water jacket molding part for forming a water jacket on the outside, and a liner molding part for forming a liner at regular intervals inside the water jacket molding part, and the water jacket mold is movable during the first injection. Located in the lower part of the mold, filling is performed except the water jacket and the liner by the water jacket molding part and the liner molding part, and during the second injection, the water jacket mold moves to the upper part of the movable mold, High-pressure casting mold apparatus for producing aluminum cylinder block, characterized in that the filling of the molten metal. 알루미늄 실린더블록의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the aluminum cylinder block, 가동금형이 고정금형으로 이동하여 합형되는 단계;The movable mold is moved to a fixed mold and joined; 상기 합형된 가동금형과 고정금형 내부에 알루미늄금속 용탕이 1차 사출되는 단계;First injection of molten aluminum metal into the integrated movable mold and the fixed mold; 상기 1차 사출된 제품부를 응고시키는 단계;Solidifying the first injected product part; 상기 가동금형에서 워터재킷 금형이 상승하고, 2차 사출 피스톤이 하강하여 2차 사출 피스톤 삽입용 슬리브 내부에 용탕이 공급되는 단계;A water jacket mold is raised in the movable mold, and the secondary injection piston is lowered to supply molten metal to the sleeve for inserting the secondary injection piston; 상기 합형된 가동금형과 고정금형 내부에 알루미늄금속 용탕이 2차 사출되는 단계;Second injection of the molten aluminum metal into the integrated movable mold and the fixed mold; 상기 2차 사출된 제품부를 응고시키는 단계;Solidifying the second injected product part; 상기 가동금형이 고정금형에서 이형된 후 제품을 취출하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 알루미늄 실린더블록의 제조방법.And discharging the product after the movable mold is released from the fixed mold. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 1차 사출 단계는 가동금형에 워터재킷 금형이 워터재킷부와 라이너부를 차지하여 워터재킷 및 라이너를 제외한 알루미늄금속 용탕의 충진이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 실린더블록의 제조방법.The first injection step of the aluminum cylinder block manufacturing method comprising the step of filling the aluminum metal molten metal except for the water jacket and the liner by the water jacket mold occupies the water jacket portion and the liner portion in the movable mold. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 2차 사출 단계는 가동금형에서 워터재킷 금형이 워터재킷부와 라이너부를 빠져나와 워터재킷 금형이 있던 라이너부의 빈공간에 알루미늄금속 용탕의 충진이 이루어지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 실린더블록의 제조방법.The second injection step includes the step of filling the aluminum metal molten metal into the empty space of the water jacket mold and the liner portion where the water jacket mold is exited from the water jacket mold in the movable mold; Manufacturing method.
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