KR20100099085A - Centrifugal casting method of ring - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 각종 링 형상의 제품을 원심주조로 제조하는 원심주조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면 산업현장에서 관 이음새로 사용되는 각종 플랜지와 풍력 발전용 프로펠러 부품 등에 사용되는 각종 링 형상의 제품들을 제조하기 위한 용탕주입장치와 원심주조용 금형장치 및 이송장치가 구비된 링 원심주조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a centrifugal casting method for manufacturing various ring-shaped products by centrifugal casting, and more specifically, to various flange-shaped products used for pipe joints in industrial sites and propeller parts for wind power generation. The present invention relates to a ring centrifugal casting method provided with a molten metal injection device, a centrifugal casting mold device, and a transfer device for manufacturing.
일반적으로 산업분야에서 사용되는 각종 플랜지 등과 같은 링 형상의 제품들은 단조 또는 주물(Casting) 등으로 반제품을 제조한 후 기계가공을 하여 원하는 형상과 치수로 가공하여 최종 완성된 제품으로 사용한다. In general, ring-shaped products such as various flanges used in the industrial field are manufactured as semi-finished products by forging or casting, and then machined into desired shapes and dimensions to be used as final products.
단조는 고체인 금속재료를 해머 등으로 두드리거나 가압하는 기계적 방법으로 일정한 형상을 제조하는 공법으로 냉간단조와 열간단조로 구분된다. Forging is a method of manufacturing a certain shape by a mechanical method of tapping or pressing a solid metal material with a hammer or the like and is divided into cold forging and hot forging.
단조로 각종 링 형상의 제품을 제조하는 방법은 평판을 원형 링 모양으로 절단 후 원하는 형상으로 단조를 진행하여 최종 기계가공으로 제품을 완성한다. 따라서 단조로 링 형상의 제품을 제조할 때에는 재료의 손실이 크고, 작업시간도 많이 소요되어 생산성이 크게 저하되고 있는 실정이다.
In the method of manufacturing various ring-shaped products by forging, the plate is cut into a circular ring shape and then forged into a desired shape to complete the product by final machining. Therefore, when manufacturing a ring-shaped product by forging, the loss of materials is large, the work time is also required, the productivity is greatly reduced.
주물(Casting)은 용해된 금속인 용탕을 견딜 수 있는 주형에 중력, 압력, 원심력 등을 이용해 용해된 금속인 용탕을 주입하여 응고시켜 만들어진 제품을 말한다. 주물에 사용되는 공법은 사용되는 금속이나, 주형의 종류, 용해된 금속을 주형에 유입시키는 방법에 따라 분류된다. Casting is a product made by injecting and solidifying molten metal, molten metal, using gravity, pressure, and centrifugal force into a mold capable of withstanding molten metal, molten metal. The method used for casting is classified according to the metal used, the type of mold, and the method of introducing molten metal into the mold.
주물은 사용하는 금속에 따라 주철주물, 알루미늄합금주물, 구리합금주물 등으로 분류되며, 주형의 재료에 따라 사형주조, 금형주조, 셸몰드 등으로 분류된다. 또한 용해된 금속인 용탕을 주형에 주입하는 방법에 따라, 중력을 이용하는 중력주조, 용탕을 가압하여 주형에 밀어 넣는 다이캐스팅(Die Casting), 회전하는 금형에 용융금속인 용탕을 주입하고 금형의 원심력을 이용하여 제품을 주조하는 원심주조 등으로 분류된다.
Castings are classified into cast iron castings, aluminum alloy castings, and copper alloy castings, depending on the metal used, and are classified into sand castings, mold castings, shell molds, etc., depending on the material of the mold. In addition, according to the method of injecting molten metal, which is a molten metal, into a mold, gravity casting using gravity, die casting, which presses the molten metal into a mold, and injects molten metal into a rotating mold to increase the centrifugal force of the mold. It is classified into centrifugal casting and the like for casting a product by using.
일반적으로 링 형상의 제품을 제조하기 위하여 사용되는 주물 방식은 중력주조인 금형주조와, 사형주조, 등이 사용되고 있다. 그러나 금형주조나, 사형주조로 생산된 제품들은 내부에 기포가 발생되고, 조직이 치밀하지 못하여 강도가 취약한 문제점이 발생되고 있으며, 사형주조는 대량생산에 부적합하다. 또한 응고 시의 부피감소로 인한 균열의 발생하는 등 각종 주물결함이 발생되어 생산성이 현저히 저하되고 있는 실정이다. In general, as a casting method used to manufacture a ring-shaped product, mold casting, sand casting, and the like are used as gravity casting. However, mold casting or products produced by sand casting have bubbles inside, and the structure is not dense, which causes weak strength, and sand casting is not suitable for mass production. In addition, there are various casting defects such as cracks due to volume reduction during solidification, and the productivity is significantly reduced.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 일반적으로 산업분야에서 많이 사용되는 각종 링 형상의 제품을 제조하는데 있어서, 단조 시 발생되는 재료의 손실과 생산성이 저하되는 문제점과 주물 시 각종 주물결함이 개선되는 링 원심주조 방법을 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, the present invention is to produce a variety of ring-shaped products that are commonly used in the industrial field, the loss of material and the productivity that occurs during forging and It is to provide a ring centrifugal casting method in which various casting defects are improved upon casting.
본 발명은 링 원심주조방법에 관한 것으로, 링 주조방법에 있어서, 상기 주조방법은 원심주조방법인 것으로, 링 원심주조장치의 금형테이블(28)이 회전하면서 원심주조용 금형(30)을 회전시키는 단계; 용탕주입장치(10)에서 용탕이 배출되면서 상부금형의 용탕 투입구로 용탕이 주입되는 단계; 용탕이 회전하는 금형에 주입되면서 원심주조가 실행되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a ring centrifugal casting method, wherein in the ring casting method, the casting method is a centrifugal casting method, which rotates the centrifugal casting die 30 while the mold table 28 of the ring centrifugal casting apparatus rotates. step; Injecting molten metal into the molten metal inlet of the upper mold while the molten metal is discharged from the molten
따라서 본 발명은 링 원심주조방법에 의해 각종 링 형상의 제품을 제조하여, 재료의 손실 및 주물불량이 발생하는 것을 방지하고, 대량생산도 가능하여 생산성이 현저히 개선되는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, various ring-shaped products are manufactured by the ring centrifugal casting method to prevent material loss and casting defects from occurring, and mass production is also possible, which significantly improves productivity.
도1은 본 발명 원심주조 장치 정면도
도2는 본 발명 원심주조 장치 측면도
도3은 본 발명 원심주조 장치 평면도
도4는 본 발명 원심주조 장치의 상부금형 이송장치 상세도
도5는 본 발명 원심주조 장치의 원심주조용 금형장치 정면도
도6은 본 발명 원심주조 장치의 용탕투입장치 정면도1 is a front view of the present invention centrifugal casting apparatus
Figure 2 is a side view of the present invention centrifugal casting apparatus
Figure 3 is a plan view of the present invention centrifugal casting apparatus
Figure 4 is a detailed view of the upper mold transfer device of the present invention centrifugal casting apparatus
Figure 5 is a front view of the centrifugal casting mold apparatus of the present invention centrifugal casting apparatus
Figure 6 is a front view of the molten metal injection device of the present invention centrifugal casting apparatus
본 발명은 링 원심주조방법에 관한 것으로, 링 주조방법에 있어서, 상기 주조방법은 원심주조방법인 것으로, 링 원심주조장치의 금형테이블(28)이 회전하면서 원심주조용 금형(30)을 회전시키는 단계; 용탕주입장치(10)에서 용탕이 배출되면서 상부금형(32)의 용탕투입구(33)로 용탕이 주입되는 단계; 용탕이 회전하는 금형에 주입되면서 원심주조가 실행되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a ring centrifugal casting method, wherein in the ring casting method, the casting method is a centrifugal casting method, which rotates the centrifugal casting die 30 while the mold table 28 of the ring centrifugal casting apparatus rotates. step; Injecting molten metal into the molten metal inlet 33 of the
또한, 상기 링 원심주조방법은 상부금형 클램프기구(46)가 하강하여 상부금형을 클램핑한 후 상승하는 단계; 상부금형 이송기(41)가 수평으로 이동하는 단계; 제품 클램프기구(49)가 하강하여 제품을 하부금형(31)으로부터 취출한 후 클램핑하여 상승하는 단계; 제품 이송기(42)가 출하용 콘베이어(50) 상부로 수평으로 이동한 후 제품 클램프기구(49)가 하강하여 출하용 콘베이어 상면에 제품을 언클램핑하는 단계; 출하용 콘베이어(50)에 의하여 제품이 외부로 출하되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the ring centrifugal casting method includes the step of raising the upper
본 발명인 각종 링 형상의 제품들을 원심주조로 제조하는 원심주조 방법을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
The centrifugal casting method for producing various ring-shaped products of the present invention by centrifugal casting will be described with reference to the drawings.
도1은 본 발명 원심주조장치 정면도이며, 도2는 본 발명 원심주조장치 측면도이다. 그리고 도3은 본 발명 원심주조장치의 평면도이다. 또한 도4는 본 발명 원심주조장치의 상부금형 이송장치 상세도이며, 도5는 본 발명 원심주조장치의 원심주조용 금형장치 정면도이며, 도6은 본 발명 원심주조 장치의 용탕투입장치 정면도이다.
1 is a front view of the present invention centrifugal casting apparatus, Figure 2 is a side view of the present invention centrifugal casting apparatus. 3 is a plan view of the centrifugal casting apparatus of the present invention. Figure 4 is a detailed view of the upper mold transfer device of the present invention centrifugal casting apparatus, Figure 5 is a front view of the centrifugal casting mold apparatus of the present invention centrifugal casting apparatus, Figure 6 is a front view of a molten metal injection device of the present invention centrifugal casting apparatus.
본 발명인 원심주조 장치는 용해로에서 용융금속인 용탕을 이동시켜 원심주조용 금형에 정량으로 공급하는 용탕주입장치(10)와, 용탕주입장치 하부에 형성되고, 냉각수단이 포함된 원심주조용 금형(30)이 구비되어 제품을 원심주조로 제조하는 원심주조용 금형장치(20)와, 원심주조용 금형장치 상부에 형성되고, 원심주조용 금형장치(20)의 원심주조용 금형으로부터 상부금형(32)을 분리한 후 하부금형(31)에 안치된 제품을 취출하여 이동시키는 이송장치와(40), 원심주조용 금형장치의 일측에 형성되고, 이송장치로 이동된 제품을 원심주조 장치 외부로 출하하는 출하용 콘베이어(50)로 구분되어 형성된다.
Centrifugal casting apparatus of the present invention is a molten
용탕주입장치(10)는 원심주조용 금형장치(20) 상부에 형성되고, 용해로에서 용탕을 이동시켜 회전하는 원심주조용 금형(30)에 정량으로 공급하는 장치이며, 원심주조용 금형장치 상부에 용탕을 이동하는 레이들(11)이 형성되고, 레이들 하부에는 용탕투입용 호퍼(12)가 형성된다. 그리고 호퍼의 상단은 레이들(11) 하부에 위치하고 하단은 원심주조용 금형(30)의 용탕투입구(33) 상부에 위치한다. 따라서 레이들로 이동된 용탕은 호퍼를 통하여 원심주조용 금형 내부로 투입된다. 레이들과 호퍼는 일반 산업현장에서 사용되는 것을 적용하면 가능하다. The molten
원심주조용 금형장치(20)는 구조물에 의해 지면과 이격되어 수평으로 설치되고 중앙에 원형 홀이 형성된 베이스(21)와, 고정된 축의 형태로 상부 축과 중간축 및 하부 축으로 구분되는 고정축(22)이 베이스(21) 중앙에 형성된 원형 홀을 관통하여 수직 방향으로 설치되어 고정된다. 그리고 상기 고정축(22)의 상부 축은 베이스 상면에 돌출되고, 중간축은 플랜지가 형성되어 플랜지의 돌출된 면으로 베이스(21)에 고정되고, 하부 축은 베이스의 하부에 위치하고 지면을 향하게 형성된다. 그리고 고정축 내부 중앙에는 고정축의 길이 방향으로 냉각수 순환통로인 냉각수 순환공(24)이 장공 형태로 고정축(22) 상단에서 하단까지 형성되고, 고정축 하단에는 냉각수 유입구(27)가 설치된다. The centrifugal casting mold apparatus 20 is horizontally spaced apart from the ground by a structure and has a
그리고 베이스(21) 상부에 인접하고, 원형 테이블 형상으로 고정축의 상부 축과 베어링으로 연결되어, 수평으로 회전하는 금형테이블(28)이 설치된다. 금형 테이블 하면에는 피동기어(25)가 형성되고, 금형테이블에 인접하여 구동수단인 모터와 변속기에 의해 회전하는 구동기어(26)가 형성된다. 그리고 구동기어와 피동기어가 치합되어 회전력을 전달받은 금형테이블(28)이 회전되도록 구성된다.
The mold table 28 adjacent to the upper part of the
또한 금형테이블(28) 상면에는 하부금형(31)과 상부금형(32)이 결합되어 형성되는 원심주조용 금형(30)이 수평으로 설치되되, 원심주조용 금형은 원형으로 원의 중심을 축으로 수평으로 회전하고, 내부에는 주조공간이 형성된다. 그리고 원심주조용 금형(30)의 외부 상면 중앙에는 원형의 용탕투입구(33)가 형성되고, 내부에는 원심주조로 제품이 제조되는 주조공간이 형성된다. 그리고 상기 주조공간 상부와 용탕투입구는 서로 연통된다.
In addition, the
금형테이블(28) 상면에 장착되는 하부금형(31)은 바닥면과 측면으로 구분되어 형성되되, 바닥면은 수평으로 설치된 원형 판 형태이고, 측면은 측벽 형태로 바닥면의 원형 테두리에 수직이며 무한궤도로 형성된다.
The
그리고 바닥면은 원형 테두리에서 중심방향으로 일정부위는 수평면이 띠 모양으로 형성되고, 중심부위는 원형으로 볼록하게 돌출되며, 또한 바닥면의 볼록한 중심부위와 수평면 사이를 경사지게 연결하는 경사면이 띠 모양으로 형성된다. 그리고 수평면과 경사면의 연결부위에는 완만한 계곡 형태로 오목한 형상의 용탕 골이 형성된다. 따라서 하부금형 바닥면의 단면은 ‘ ’형상으로 형성된다.
And the bottom surface is formed in the shape of a band in the horizontal direction from the circular border to the center portion, the center surface is protruding convexly in a circular shape, and the inclined surface connecting the inclined surface between the convex center on the bottom surface and the horizontal surface in a band shape. Is formed. In addition, a convex molten valley is formed in a smooth valley shape at the connection portion between the horizontal plane and the inclined plane. Therefore, the cross section of the bottom mold bottom is' 'Is formed into a shape.
또한 바닥면의 수평면 폭은 제품인 링의 두께보다 크게 형성되고, 경사면은 30°∼ 40° 정도로 경사지게 형성된다. 그리고 용탕골은 회전하는 원심주조용 금형(30)의 용탕투입구(33)에 용탕이 주입된 후 용탕이 하부금형의 경사면을 통과 후 수평면으로 투입되기 전 용탕골을 통과하면서 용탕의 하방향 운동에너지가 상방향 운동에너지로 부드럽게 변환되어 기포 발생을 방지한다. 용탕골은 경사면과 연결되는 용탕 유입면와 수평면과 연결되는 용탕 유출면으로 구분되되, 용탕 유출면과 수평면이 이루는 각도는 용탕 유출면을 가상으로 연장했을 때 그 연장선이 주조공간 ‘상면 구석에 연결되도록 하고 용탕 유입면과 경사면은 완만하게 연결되도록 형성한다.
In addition, the horizontal surface width of the bottom surface is formed larger than the thickness of the ring, the product, the inclined surface is formed to be inclined at about 30 ° to 40 °. The molten bone is injected into the molten metal inlet 33 of the rotating centrifugal casting mold 30, and then the molten metal passes through the molten bone after passing through the inclined surface of the lower mold and then into the horizontal surface. It is smoothly converted into the upward kinetic energy to prevent bubble generation. The molten bone is divided into the inflow surface connected to the inclined surface and the outflow surface connected to the horizontal surface, and the angle formed between the inflow surface and the horizontal surface is connected so that the extension line is connected to the upper corner of the casting space when the melt flow surface is virtually extended. The molten metal inlet and the inclined surface are formed to be smoothly connected.
그리고 측면은 원형 측벽 형태로 바닥면에 수직으로 형성되고, 측벽의 상단은 ‘ ’형상으로 측벽 상단 내측에 돌출부가 형성된 형태이다.
And the sides are formed perpendicular to the floor in the form of circular sidewalls, the top of the sidewalls being ' 'In the shape of a protrusion formed inside the upper side wall.
상부금형(32)은 하부금형과 대응되는 형상으로 구비되되, 상부금형 상면 중앙에는 용탕투입구(33)가 원형으로 돌출되어 형성되고, 하면은 하부금형 바닥면의 수평면과 경사면에 병렬로 형성된다. 또한 하부금형 중심부위의 돌출면에 대응하는 상부금형의 중심부위는 용탕투입구로 형성된다. 그리고 측벽과 하면 테두리는 하부금형의 측벽 상단부와 대응되게 형성된다. 즉 하부금형 측벽 상단부의 단면은 ‘ ’형상이고, 상부금형의 측벽과 하면 테두리의 단면은 ‘ ’형상이다. 따라서 상부금형 하면의 수평부위와 하부금형의 바닥면 수평부위 및 하부금형의 측면이 만드는 공간이 주조공간으로 구비된다. 그리고 상부금형 하면에는 테두리에 인접하여 오목한 형상의 용탕 피난구가 형성된다. 상기 용탕 피난구는 하부금형 측벽 돌출부의 상부에 형성되되, 주조공간과 연통되게 한다. 또한 하부금형 측벽 끝단에 돌출부 재질의 팽창계수가 타부분 재질의 팽창계수보다 큰 재질을 사용하여 용탕이 투입되어 금형 온도가 상승 시 하부금형의 돌출부가 타부분 보다 더욱 팽창하여 하부금형의 측벽과 하면에 밀착되면서 상,하부 금형을 완전히 밀폐시켜 용탕이 누출되는 것을 방지하는 구조로 형성된다.
The
따라서 회전하는 원심주조용 금형(30)의 용탕투입구(33)에 용탕이 주입되면, 용탕은 하부금형에 바닥면에 형성된 30°∼ 40° 정도의 완만한 경사면을 따라 주조공간으로 투입된 후 용탕 골을 통과하면서 용탕의 하방향 운동에너지가 상방향 운동에너지로 부드럽게 변환되어 기포 발생이 방지되면서 주조공간 측벽 상부부터 접촉된다. 그리고 용탕에 포함된 이물질, 가스 등이 상부금형 테두리에 형성된 용탕 피난구로 빠져나간 후 하부금형 측벽 돌출부가 팽창하여 주조공간을 밀폐시킨다. 그리고 원심력에 의해 각종 링 형상의 제품을 제조하는 원심주조가 실행된다.
Therefore, when the molten metal is injected into the molten metal inlet 33 of the rotating centrifugal casting mold 30, the molten metal is introduced into the casting space along a gentle slope of about 30 ° to 40 ° formed on the bottom surface of the lower mold and then into the molten bone. As it passes through, the downward kinetic energy of the molten metal is smoothly converted into upward kinetic energy, and bubbles are prevented from coming into contact with the upper side of the casting space sidewall. Then, the foreign matter, gas, etc. contained in the molten metal exits the molten metal evacuation hole formed in the upper mold rim, and the lower mold sidewall protrusion is expanded to seal the casting space. Then, centrifugal casting is performed to produce various ring-shaped products by centrifugal force.
또한 상부금형(32) 상면에는 수직으로 형성된 방열판 수 개가 방사형으로 설치되어 원심주조형 금형(30)이 회전 시 공냉으로 냉각효율을 높이는 구조로 형성된다. 그리고 하부금형(31) 하면에는 테두리 일부를 제외한 부위가 상방향으로 볼록한 공간을 형성하고, 측벽 내부에 공간을 형성한 후 서로 연통하게 하여 냉각수 순환공간(34)으로 사용한다.
In addition, a plurality of heat sinks vertically formed on the upper surface of the
또한 상부금형의 용탕투입구로 용탕이 주입될 때 용탕 압력으로 하부금형의 내면이 훼손되는 것을 방지하기 위하여 측벽과 바닥면을 보호하는 하부금형 프로텍터를 부가하여 설치할 수도 있다. 상기 프로텍터는 용탕이 주입되면서 훼손이 발생 시 주기적으로 교체할 수 있는 형태로 하부금형 바닥면과 측면에 접하여 설치된다. 금형프로텍터는 산화알루미늄, 내화벽돌 등을 사용하여 설치할 수 있다.
In addition, in order to prevent the inner surface of the lower mold from being damaged by the melt pressure when the molten metal is injected into the molten metal inlet of the upper mold, a lower mold protector may be installed to protect the sidewall and the bottom surface. The protector is installed in contact with the bottom surface and the bottom of the lower mold in a form that can be replaced periodically when the damage is injected as the molten metal is injected. The mold protector can be installed using aluminum oxide, refractory brick or the like.
그리고 금형테이블(28) 상면에 하부금형(31)을 장착할 때 사용되는 볼트 혹은 너트의 조임 방향은 원심주조용 금형이 회전하는 방향의 역방향으로 하여 원심주조용 금형이 회전 시 풀림을 방지하도록 한다.
In addition, the tightening direction of the bolt or nut used to mount the
또한 금형테이블(28) 상면에는 원심주조용 하부금형(31)이 고정되고, 금형테이블(28) 상면과 하부금형(31) 하면에서 하부금형 측벽 내면으로 연결되는 냉각수 순환공간(34)이 형성된다. 또한 하부금형 측벽 외면에는 냉각수 순환공간(34)과 연결된 수 개의 배출공이 형성된다. 그리고 배출공에는 냉각수 배출구(35)가 연결되어 원심주조용 금형과 함께 회전한다. 또한 배출구 하부에는 금형테이블에 인접하여 물받이가 무한궤도로 설치되어 회전하는 배출구에서 배출된 냉각수를 모아 냉각탱크로 유입시킨다.
In addition, the
따라서 고정축(22) 하단에 설치된 냉각수 유입구(27)와, 고정축 내부에 형성된 냉각수 순환공(24)과, 하부금형 하면에 형성된 냉각수 순환공간(34)과 하부금형 측벽 외면에 형성된 냉각수 배출구(35)가 순차적으로 연결되어 냉각수가 순환되면서 원심주조용 금형을 냉각시키게 된다. 그리고 냉각수는 원심주조용 금형과 제품을 냉각한 후 냉각수 배출구(35)로 배출되고, 물받이를 통하여 냉각탱크로 유입된다. 물받이와 냉각탱크는 일반화된 관용의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
Therefore, the cooling water inlet 27 installed at the lower end of the fixed
그리고 주조용 금형을 냉각시킨 후 배출되는 냉각수는 350℃ 이상의 고온, 고압의 수증기이다. 따라서 고온, 고압의 냉각수를 효율적으로 이용하기 위해 냉각수 배출라인 하부에는 증기터빈이 설치된다. 그리고 고압의 수증기로 증기터빈을 회전시켜 전기를 발생시키거나, 회전을 위한 동력으로 재사용하는 재생에너지 장치를 부가하여 설치할 수 있다.
The cooling water discharged after cooling the casting die is steam at a high temperature and high pressure of 350 ° C or higher. Therefore, a steam turbine is installed below the cooling water discharge line in order to efficiently use the high temperature and high pressure cooling water. And it can be installed by adding a renewable energy device that generates electricity by rotating the steam turbine with high-pressure steam, or reused as power for rotation.
따라서 상기 구성으로 원심주조 금형장치(20)는 완성된다.
Therefore, the centrifugal casting mold apparatus 20 is completed with the above configuration.
이송장치(40)는 원심주조용 금형장치(20) 상부에 수평으로 형성된 레일을 따라 직선 왕복운동을 하는 상부금형 이송기(41)와 제품 이송기(42)로 구분되어 설치되되, 상부금형 이송기는 상부금형(32) 상부에 형성되어 상승과 하강을 반복하면서 상부금형을 클램핑하는 상부금형 클램프기구(46)와, 상부금형 클램프기구를 상하로 이동시키는 상부금형 수직이송기구(43)와 상부금형 클램프기구를 수평으로 이동시키는 상부금형 수평이송기구(44)를 포함하여 형성되고, 제품 이송기(42)는 상부금형 상부에 형성되어 상승과 하강을 반복하면서 하부금형에서 제품을 취출하여 이동시키기 위해 제품을 클램핑하는 제품 클램프기구(49)와, 제품 클램프기구를 상하 이동시키는 제품 수직이송기구(47)와, 제품 클램프기구를 출하용 콘베이어 상부로 수평 이동시키는 제품 수평이송기구(48)를 포함하여 형성된다.
The conveying device 40 is divided into an upper mold conveying machine 41 and a product conveying machine 42 which linearly reciprocate along a rail formed horizontally on an upper portion of the centrifugal casting mold apparatus 20, and the upper mold conveying device. The machine is formed on the
또한 상기 이송장치 각각의 클램프기구, 수직이송기구, 수평이송기구는 유압 실린더나 공압 실린더에 의해 작동되도록 하는 것이 바람직하다.
In addition, it is preferable that the clamp mechanism, the vertical transfer mechanism, and the horizontal transfer mechanism of each of the transfer devices are operated by a hydraulic cylinder or a pneumatic cylinder.
따라서 상기의 구성으로 이송장치는 완성된다.
Therefore, the transfer apparatus is completed with the above configuration.
제품 출하용 콘베이어(50)는 원심주조 금형장치에 인접하여 설치되어 제품 이송장치로 이송된 제품을 콘베이어로 이동시킨다. 제품 출하용 콘베이어는 이미 관용의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
The
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 원심주조 장치가 제품을 제조하는 단계를 설명하면 다음과 같다.
Referring to the centrifugal casting apparatus according to the present invention constituted as described above to produce a product as follows.
금형테이블(28)이 적절한 회전속도로 회전하면서 원심주조용 금형(30)을 회전시키는 단계, 용탕주입장치(10)에서 용탕이 배출되면서 상부금형의 용탕 투입구로 용탕이 주입되는 단계, 용탕이 회전하는 금형에 주입되면서 원심주조가 실행되는 단계, 선 단계와 동시에 냉각수가 냉각수 순환공(24)과 냉각수 순환공간(34)을 순환하면서 금형과 제품을 냉각시키는 단계, 상부금형 클램프기구(46)가 하강하여 상부금형을 클램핑한 후 상승하는 단계, 상부금형 이송기(41)가 수평으로 이동하는 단계, 제품 클램프기구(49)가 하강하여 제품을 하부금형으로부터 취출한 후 클램핑하여 상승하는 단계, 제품 이송기(42)가 출하용 콘베이어(50) 상부로 수평으로 이동한 후 제품 클램프기구(49)가 하강하여 출하용 콘베이어 상면에 제품을 언클램핑하는 단계, 출하용 콘베이어(50)에 의하여 제품이 외부로 출하되는 단계로 구성된다.
Rotating the centrifugal casting mold 30 while the mold table 28 rotates at an appropriate rotational speed, the molten metal is injected into the molten metal inlet of the upper mold while the molten metal is discharged from the molten
따라서 상기의 구성으로 각종 링 형상의 제품을 원심주조로 제조하면 원심력에 의해 조직이 치밀하고 기계적 성질이 우수한 제품이 주조된다.
Therefore, when various ring-shaped products are manufactured by centrifugal casting with the above structure, products having excellent structure and compact mechanical properties are cast by centrifugal force.
원심주조로 제조된 링 형상의 주조제품은 관 이음새로 사용되는 각종 플랜지와 풍력 발전용 프로펠러의 부품 등 완제품으로 사용되며, 또한 각종 링 형상의 제품들을 제조하기 위한 반제품으로 제조된 후, 상기 반제품인 링 형상의 주조제품을 단조 및 기계가공을 통하여 원하는 형상과 치수로 가공 후 최종 부품으로 사용된다.
The ring-shaped cast product manufactured by centrifugal casting is used as a finished product such as various flanges used as pipe joints and parts of wind power propellers, and is also manufactured as a semi-finished product for manufacturing various ring-shaped products. Ring-shaped cast products are processed into desired shapes and dimensions through forging and machining, and then used as final parts.
따라서 원심주조용 금형을 적절한 회전속도로 회전시키면서 원심주조용 금형 상면에 형성된 용탕투입구로 용탕을 주입하면 원심력에 의해 조직이 치밀하고 기계적 성질이 우수한 제품이 주조된다. 그리고 원심주조와 동시에 냉각수단에 의해 원심주조용 금형과 제품이 냉각되면 최종으로 원하는 형상과 치수에 거의 근접하게 주조제품이 완성되어 기계가공의 양도 줄일 수 있다. Therefore, when the molten metal is injected into the molten metal inlet formed on the top surface of the centrifugal casting mold while the centrifugal casting mold is rotated at an appropriate rotational speed, a product having a fine structure and excellent mechanical properties is cast. In addition, when the mold and the product for centrifugal casting are cooled by the cooling means at the same time as the centrifugal casting, the cast product is completed almost close to the desired shape and dimensions, thereby reducing the amount of machining.
또한 용탕투입구로 투입되는 용탕의 온도는 1400℃에서 1800℃ 사이로 유지하는 것이 적당하며, 원심주조용 금형의 온도는 350℃에서 450℃ 사이로 유지하는 것이 적당하다. 그리고 회전속도는 초기에는 50rpm에서 원심주조를 시작하고 원심주조 중에는 최고 1000rpm으로 유지시킨다. In addition, the temperature of the molten metal introduced into the molten metal inlet is appropriately maintained at 1400 ° C to 1800 ° C, and the temperature of the centrifugal casting mold is preferably maintained at 350 ° C to 450 ° C. And the rotation speed is initially started centrifugal casting at 50rpm and maintained at the highest 1000rpm during centrifugal casting.
10: 용탕주입장치 11: 레이들
12: 호퍼 20: 원심주조용 금형장치
21: 베이스 22: 고정축
24: 냉각수 순환공 25: 피동기어
26: 구동기어 27: 냉각수 유입구
28: 금형테이블 30: 원심주조용 금형
31: 하부금형 32: 상부금형
33: 용탕투입구 34: 냉각수 순환공간
35: 냉각수 배출구 40: 이송장치
41: 상부금형 이송기 42: 제품 이송기
43: 상부금형 수직 이송기구 44: 상부금형 수평 이송기구
45: 상부금형 가압기구 46: 상부금형 클램프기구
47:제품 수직 이송기구 48: 제품 수평 이송기구
49: 제품 클램프기구 50: 출하용 콘베이어10: molten metal injection device 11: ladle
12: Hopper 20: mold apparatus for centrifugal casting
21: base 22: fixed shaft
24: cooling water circulation hole 25: driven gear
26: drive gear 27: coolant inlet
28: mold table 30: centrifugal casting mold
31: lower mold 32: upper mold
33: molten metal inlet 34: cooling water circulation space
35: cooling water outlet 40: transfer device
41: upper mold feeder 42: product feeder
43: upper mold vertical feed mechanism 44: upper mold horizontal feed mechanism
45: upper mold pressing mechanism 46: upper mold clamping mechanism
47: Vertical feed mechanism 48: Horizontal feed mechanism
49: product clamp mechanism 50: shipment conveyor
Claims (2)
In the ring casting method, the casting method is a centrifugal casting method, the step of rotating the centrifugal casting mold 30 while the mold table 28 of the ring centrifugal casting apparatus rotates; Injecting molten metal into the molten metal inlet 33 of the upper mold 32 while the molten metal is discharged from the molten metal injection device 10; Centrifugal casting is performed while the molten metal is injected into a rotating mold.
The method of claim 1, wherein the ring centrifugal casting method comprises the steps of: lowering the upper mold clamping mechanism (46) to raise and then clamp the upper mold (32); The upper mold feeder 41 moves horizontally; The product clamping mechanism 49 is lowered to take out the product from the lower mold 31 and then clamp and ascend; The product conveyer 42 moves horizontally over the shipping conveyor 50 and then the product clamping mechanism 49 is lowered to unclamp the product on the shipping conveyor upper surface; Ring centrifugal casting method characterized in that it further comprises the step of shipping the product to the outside by the shipment conveyor (50).
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