KR20110063107A - A mold for gravity pressure casting - Google Patents

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KR20110063107A KR1020090120051A KR20090120051A KR20110063107A KR 20110063107 A KR20110063107 A KR 20110063107A KR 1020090120051 A KR1020090120051 A KR 1020090120051A KR 20090120051 A KR20090120051 A KR 20090120051A KR 20110063107 A KR20110063107 A KR 20110063107A
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Abstract

PURPOSE: A mold for gravity pressure casting is provided to form a separate gas discharging hole at one side of a female mold connected to a turbine cavity, to prevent gas generated by a molten metal and inserted in a lower scroll part from mixing with a molten metal and inserted in a upper scroll part, and to prevent a surface detaching phenomenon. CONSTITUTION: The mold for gravity pressure casting composed of a support mold(15); a gate swirl core(17); a feeder mold; an exhaust runner swirl core(23); a twin scroll part swirl core(25); and a bypass part swirl core(27). The support mold is installed between a female mold and a male mold. The gate swirl core forms a runner interlinking a cavity of an exhaust manifold and a cavity of turbine housing. The gate swirl core forms a plurality of gates. The plurality of gates connects the cavity lower part of the turbine housing. The feeder mold forms a feeder head hole connecting to the cavity of the exhaust manifold. The exhaust runner swirl core forms an exhaust runner part of the exhaust manifold. The twin scroll part swirl core and the bypass part swirl core form a twin scroll part and bypass part respectively.

Description

중력 주조용 금형{A MOLD FOR GRAVITY PRESSURE CASTING}Gravity casting mold {A MOLD FOR GRAVITY PRESSURE CASTING}

본 발명은 중력 주조용 금형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트윈 스크롤부를 갖는 터빈 하우징과 배기 매니폴드를 일체형으로 주조하기 위한 중력 주조용 금형에 관한 것이다.The present invention relates to a gravity casting mold, and more particularly, to a gravity casting mold for integrally casting a turbine housing having an twin scroll portion and an exhaust manifold.

일반적으로 중력 주조법은 주입되는 용탕 자체의 중력을 이용하여 주형 즉, 금형내에서 응고시키는 주조 방법으로 용탕의 냉각속도가 빠르고 결정립이 미세한 특징이 있다. In general, the gravity casting method is a casting method that solidifies in a mold, that is, a mold by using the gravity of the molten metal itself, and has a fast cooling rate of the molten metal and a fine grain.

도 1은 일반적인 중력 주조법의 개념도로서, 종래 기술에 따른 중력 주조법에 적용되는 금형은 하형과 상형으로 이루어지는 주형(111)과, 고온의 금속 용탕이 주입되는 주입구(115)와, 주입된 고온의 금속 용탕이 충전되는 스프루(Sprue:117)와, 상기 스프루(117)에 충전된 용탕을 전달하는 런너(119), 상기 런너(119)를 통해 전달되는 용탕이 충전되어 제품을 주조하는 캐비티(113), 상기 스프루(117)와 캐비티(113) 사이에 런너(119)와 연결되어 용탕이 충전되도록 형성되어 캐비티(113) 내에 충전된 용탕이 냉각 시, 부피가 감소될 때 용탕을 제공하는 압탕구(121)을 포함한다. .1 is a conceptual diagram of a general gravity casting method, a mold applied to the gravity casting method according to the prior art is a mold 111 consisting of a lower mold and an upper mold, an injection hole 115 into which hot metal molten metal is injected, and hot metal injected The sprue (Sprue: 117) is filled with molten metal, the runner 119 for delivering the molten metal filled in the sprue 117, the molten metal delivered through the runner 119 is filled in the cavity for casting the product ( 113, the sprue 117 and the cavity 113 is connected to the runner 119 is formed so that the melt is filled to provide a melt when the volume of the melt filled in the cavity 113 is cooled, The pressure port 121 is included. .

따라서 상기한 바와 같은 구성의 금형을 이용하는 중력 주조법은 래들(Laddle:도시되지 않음)을 사용하여 주형(111)의 주입구(115)를 통해 고온의 금속 용탕을 주입하면, 주입된 고온의 금속 용탕은 스프루(117)에 충전된다. Therefore, in the gravity casting method using the mold having the above-described configuration, when hot metal molten metal is injected through the injection hole 115 of the mold 111 by using a ladle (not shown), the hot metal molten metal is injected. The sprue 117 is filled.

이에, 스프루(117)에 충진된 금속 용탕은 런너(119)를 통해 유동되어 압탕구(121)와 캐비티(113)를 충전시키고, 캐비티(113)를 충전시킨 후, 스프루(117) 내의 금속 용탕을 가열 버너(123)로 가열하여 조기 응고되지 않도록 한다. Therefore, the molten metal filled in the sprue 117 flows through the runner 119 to fill the pressure port 121 and the cavity 113, and then to fill the cavity 113, and then, in the sprue 117. The molten metal is heated by the heating burner 123 to prevent premature solidification.

상기에서 캐비티(113) 내에 충전된 용탕이 냉각되면서 부피가 감소되어 주조된 제품에 균열이 발생하는 것을 방지하도록 상기 압탕구(121) 내에 충전된 금속 용탕이 캐비티(113) 내로 제공되어 보충된다.The molten metal filled in the cavity 113 is provided and refilled in the cavity 113 so that the molten metal filled in the cavity 113 is cooled and the volume is reduced to prevent cracking of the cast product.

이러한 중력 주조법은 특히, 자동차 메이커에서 실린더 헤드와 실린더 블록으로 이루어지는 엔진이나, 캠 샤프트, 크랭크 샤프트, 흡기 및 배기 매니폴드, 터빈 하우징의 제작을 위하여 적용되며, 상기 부품들의 몸체를 제작한 후, 수차례의 가공공정을 거쳐 완성품으로 만들어지고 있다.This gravity casting method is particularly applicable to the manufacture of an engine consisting of a cylinder head and a cylinder block, a cam shaft, a crankshaft, an intake and exhaust manifold, a turbine housing in an automobile maker, and after manufacturing the body of the parts, It is made into a finished product through a series of processing steps.

한편, 최근에는 가솔린 터보차저의 확대 적용에 따라 배기계의 형상을 최적화함으로써, 그 내구성 및 Sealing성 개선과 수익성을 확보하는 일환으로, 트윈 스크롤(Twin Scroll) 터보 차저를 배기 매니폴드와 일체로 제작하는 방안이 추진되고 있다. On the other hand, in recent years, by optimizing the shape of the exhaust system in accordance with the expanded application of gasoline turbochargers, as part of improving durability, sealing performance and profitability, twin scroll turbochargers are integrally manufactured with the exhaust manifold. The plan is being pushed forward.

그러나, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기한 배기 매니폴드(3)와 상기 트윈 스크롤(Twin Scroll) 터보 차저용 터빈 하우징(1)을 하나의 일체형 몸체로 주조하기 위해서는 종래 기술에 언급한 바와 같은 일반적인 중력 주조용 금형을 적 용하기에는 복잡한 제품의 특성에 대응하기 어렵고, 특히, 구조가 복잡한 상기 터빈 하우징(1)의 트윈 스크롤부(5)로 흐르는 용탕의 흐름을 개선하고, 표면 탈착 현상을 방지하기 위한 가스빼기 방안 등의 대안이 요구된다. However, as shown in Figs. 2 and 3, in order to cast the exhaust manifold 3 and the turbine housing 1 for the twin scroll turbocharger into one integral body, it is mentioned in the prior art. In order to apply a general gravity casting mold as described above, it is difficult to cope with the characteristics of a complicated product, and in particular, to improve the flow of the molten metal flowing into the twin scroll portion 5 of the turbine housing 1 having a complicated structure, and to remove the surface. Alternative methods, such as degassing, are needed to prevent the phenomenon.

따라서 본 발명은 상기와 같은 요구에 따라 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 트윈 스크롤부를 갖는 터빈 하우징과 배기 매니폴드를 일체형으로 주조하도록 하형과 상형의 내측 하부에서 터보차저 출구측에 대응하여 다수개의 게이트를 갖는 별도의 게이트 중자를 구성하여 지지금형과 함께, 상기 터빈 하우징과 배기 매니폴드의 캐비티를 연결함과 동시에, 스프루와 연결되는 런너를 형성하여 복잡한 구조의 트윈 스크롤부로 용탕의 흐름이 원활하도록 하는 중력 주조용 금형을 제공하는 것이다. Therefore, the present invention was invented according to the above requirements, and the problem to be solved by the present invention corresponds to the turbocharger outlet side at the inner lower part of the lower mold and the upper mold to integrally cast the turbine housing and the exhaust manifold having a twin scroll portion. By constructing a separate gate core having a plurality of gates to connect the cavity of the turbine housing and the exhaust manifold with the support type, and at the same time to form a runner connected to the sprue to form a molten twin scroll part of the complex structure It is to provide a mold for gravity casting to facilitate the flow.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 하형과 상형의 내측에서, 상기 런너를 통하여 연결되는 배기 매니폴드의 캐비티와 터빈 하우징의 캐비티에 각각 별도의 압탕이 제공되도록 하여 용탕의 냉각에 따른 수축에 안정적으로 대응할 수 있도록 하는 중력 주조용 금형을 제공하는 것이다.  Another problem to be solved by the present invention is that the inside of the lower mold and the upper mold, so that a separate pressure is provided to the cavity of the exhaust manifold and the cavity of the turbine housing which are connected through the runner, so as to stably shrink due to cooling of the molten metal. It is to provide a mold for gravity casting that can cope.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기 하형의 일측에 상기 터빈 하우징의 트윈 스크롤부의 캐비티와 연결되는 별도의 가스빼기 홀을 형성하여 하측 스크롤부에 먼저 주입되는 용탕에 의해 발생되는 가스가 상측 스크롤부에 주입되는 용탕과 혼합되지 않도록 함으로써 표면 탈착 현상을 방지하는 중력 주조용 금형을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to form a separate gas bleed hole connected to the cavity of the twin scroll portion of the turbine housing on one side of the lower mold gas generated by the molten metal first injected into the lower scroll portion to the upper scroll It is to provide a mold for gravity casting to prevent the surface desorption phenomenon by not mixing with the molten metal injected into the part.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 중력 주조용 금형은 트윈 스 크롤부를 갖는 터빈 하우징과 배기 매니폴드를 일체형으로 주조하기 위하여 하형과 상형을 포함하는 중력 주조용 금형에 있어서, In the gravity casting mold for realizing the above technical problem, in the gravity casting mold including a lower mold and an upper mold to integrally cast a turbine housing and an exhaust manifold having a twin scroll portion,

상기 하형과 상형 사이에는 일측과 타측에 배기 매니폴드의 캐비티와 터빈 하우징의 캐비티를 형성함과 동시에, 상기 터빈 하우징의 캐비티와 연결되는 터빈 하우징용 압탕구를 형성하며, Between the lower die and the upper die forms a cavity of the exhaust manifold and a cavity of the turbine housing on one side and the other side, and at the same time, an inlet for a turbine housing connected to the cavity of the turbine housing is formed.

상기 터빈 하우징의 캐비티 하부에 대응하여 상기 하형과 상형 사이에 설치되는 지지금형; 상기 하형과 상형 사이에서, 상기 지지금형에 설치되어 상기 지지금형과 함께, 상기 배기 매니폴드의 캐비티와 상기 터빈 하우징의 캐비티를 연결하는 런너를 형성함과 동시에, 상기 터빈 하우징의 캐비티 하부를 연결하는 다수개의 게이트를 형성하는 게이트 중자; 상기 하형과 상형의 내부 일측에 구성되어 상기 배기 매니폴드의 캐비티와 연결되는 배기 매니폴드측 압탕구를 형성하는 압탕금형; 상기 하형과 상형 사이의 상기 배기 매니폴드의 캐비티 내부에서, 상기 압탕금형 사이에 설치되어 상기 배기 매니폴드의 배기 런너부를 형성하는 배기 런너 중자; 상기 하형과 상형 사이의 상기 터빈 하우징의 캐비티 내부에서, 상기 터빈 하우징용 압탕구와 상기 게이트 중자 사이에 설치되어 상기 터빈 하우징의 내부 공간부로 이루어지는 트윈 스크롤부와 바이패스부를 각각 형성하는 트윈 스크롤부 중자 및 바이패스부 중자를 포함한다.Ji-geong type is installed between the lower die and the upper die corresponding to the lower cavity of the turbine housing; Between the lower mold and the upper mold, a runner is installed on the support mold to form a runner that connects the cavity of the exhaust manifold and the cavity of the turbine housing together with the support mold to connect the lower portion of the turbine housing. A gate core forming a plurality of gates; A hot water mold formed on one side of the lower mold and the upper mold to form an exhaust manifold-side pressure port connected to the cavity of the exhaust manifold; An exhaust runner core provided between the pressurized molds in the cavity of the exhaust manifold between the lower mold and the upper mold to form an exhaust runner portion of the exhaust manifold; In the cavity of the turbine housing between the lower die and the upper die, a twin scroll portion core is provided between the hot tub for the turbine housing and the gate core to form a twin scroll portion and a bypass portion, each of which consists of an inner space portion of the turbine housing. And a bypass part core.

상기 상형에는 그 외면 중앙을 따라 스프루 커버와 함께, 상기 런너와 연결되는 스프루를 형성하는 것을 특징으로 한다.The upper mold is formed with a sprue cover along the center of the outer surface thereof, characterized in that to form a sprue connected to the runner.

상기 하형에는 그 내부 일측에 상기 트윈 스크롤부의 하측 스크롤부에 대응 하는 터빈 하우징의 캐비티와 연결되도록 가스빼기 홀을 형성하는 것을 특징으로 한다.The lower mold is characterized in that the degassing hole is formed on one side thereof to be connected to the cavity of the turbine housing corresponding to the lower scroll portion of the twin scroll portion.

상기 지지금형은 상기 하형과 상형의 내부 일측 하부에 경사지지면을 통하여 지지되어 설치되는 것을 특징으로 한다.The support type is characterized in that the support is installed through the inclined surface on the lower side of the lower mold and the upper mold.

상기 게이트 중자는 그 상면이 상기 트윈 스크롤부 중자 및 바이패스부 중자가 설치되는 설치면으로 형성되고, 상기 설치면 둘레를 따라 5개의 게이트를 형성하는 것을 특징으로 한다.The gate core has an upper surface formed of an installation surface on which the twin scroll portion core and a bypass portion core are installed, and five gates are formed along the periphery of the installation surface.

상기 압탕금형은 상기 하형 상에 장착되는 하부 압탕형과 상기 상형 상에 장착되는 상부 압탕형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The pressure casting mold is characterized by consisting of a lower pressure mold mounted on the lower mold and an upper pressure mold mounted on the upper mold.

상기 트윈 스크롤부 중자는 그 상측 및 하측 스크롤부 형성면에 도형제를 도포하여 설치되는 것이 바람직하며, 상기 바이패스부 중자도 그 외부 형성면에 도형제를 도포하여 설치되는 것이 바람직하다.The twin scroll part core is preferably installed by applying a mold agent to its upper and lower scroll part forming surfaces, and the bypass part core is also preferably installed by applying a mold agent to its outer forming surface.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 중력 주조용 금형에 의하면, 트윈 스크롤부를 갖는 터빈 하우징과 배기 매니폴드를 일체형으로 주조하도록 하형과 상형의 내측 하부에서 터보차저 출구측에 대응하여 5개의 게이트를 갖는 별도의 게이트 중자를 구성하여 지지금형과 함께, 상기 터빈 하우징과 배기 매니폴드의 캐비티를 연결함과 동시에, 스프루와 연결되는 런너를 형성하여 복잡한 구조의 트윈 스크롤부로 용탕의 흐름이 원활하도록 하여 공급할 수 있도록 한다.As described above, according to the gravity casting mold according to the present invention, the turbine housing having the twin scroll portion and the exhaust manifold are integrally cast so as to separately have five gates corresponding to the turbocharger outlet side at the inner bottom of the lower die and the upper die. It is possible to supply the gate middle of the joint and the cavity of the turbine housing and the exhaust manifold, and at the same time, to form a runner connected to the sprue to smoothly flow the molten metal to the twin scroll part of a complicated structure. Make sure

또한, 하형과 상형의 내측에서, 상기 런너를 통하여 연결되는 배기 매니폴드 의 캐비티와 터빈 하우징의 캐비티에 각각 별도의 압탕이 제공되도록 하여 용탕의 냉각에 따른 수축에 안정적으로 대응할 수 있도록 한다.In addition, inside the lower mold and the upper mold, a separate pressure bath is provided to each of the cavity of the exhaust manifold and the cavity of the turbine housing connected through the runner, so as to stably cope with shrinkage due to cooling of the molten metal.

또한, 하형의 일측에 상기 터빈 하우징의 트윈 스크롤부의 캐비티와 연결되는 별도의 가스빼기 홀을 형성하여 하측 스크롤부에 먼저 주입되는 용탕에 의해 발생되는 가스가 상측 스크롤부에 주입되는 용탕과 혼합되지 않도록 함으로써 표면 탈착 현상을 방지한다. In addition, a separate gas bleed hole connected to the cavity of the twin scroll portion of the turbine housing is formed on one side of the lower mold so that the gas generated by the molten metal injected into the lower scroll portion is not mixed with the molten metal injected into the upper scroll portion. This prevents surface desorption.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형에 의해 제작되는 터빈 하우징 일체형 배기 매니폴드의 상면 및 저면 사시도이다. 2 and 3 are top and bottom perspective views of the turbine housing-integrated exhaust manifold manufactured by the gravity casting mold according to the embodiment of the present invention.

도 4와 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형 중, 하형 및 하형 상에 중자가 설치된 상태의 사시도이다.4 and 5 are perspective views of a state in which the middle core is installed on the lower mold and the lower mold of the gravity casting mold according to the embodiment of the present invention.

도 6과 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형 중, 상형 및 하형과 상형의 합형 상태의 사시도이다.6 and 7 are perspective views of the combined state of the upper mold and the lower mold and the upper mold among the gravity casting mold according to the embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형의 평면도이다.8 is a plan view of a mold for gravity casting according to an embodiment of the present invention.

먼저, 본 실시예에 따른 중력 주조용 금형을 통하여 주조되는 주조품은, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 트윈 스크롤(Twin Scroll) 터보 차저용 터빈 하우징(1)이 일체로 형성되는 배기 매니폴드(3)로 상기 터빈 하우징(1)은 그 내부에 공간부로 이루어지는 트윈 스크롤부(5)와 바이패스부(7)를 갖는다. First, the cast product cast through the gravity casting mold according to the present embodiment, as shown in Figures 2 and 3, the exhaust manifold in which the twin scroll turbocharger turbine housing 1 is integrally formed With the fold 3, the turbine housing 1 has a twin scroll portion 5 and a bypass portion 7 formed of spaces therein.

이러한 터빈 하우징(1) 일체형 배기 매니폴드(1)를 주조하기 위한 중력 주조용 금형은, 도 4 내지 도 8에서 도시한 바와 같이, 기본적으로 하형(11)과 상형(13)이 구비된다. The gravity casting mold for casting such a turbine housing 1 integrated exhaust manifold 1 is basically provided with a lower mold 11 and an upper mold 13 as shown in FIGS. 4 to 8.

즉, 상기 하형(11)과 상형(13) 사이에는 일측과 타측에 배기 매니폴드(3)의 캐비티(C1)와 터빈 하우징(1)의 캐비티(C2)를 형성하며, 상기 터빈 하우징(1)의 캐비티(C2)와 연결되는 터빈 하우징용 압탕구(H2)를 함께 형성한다.That is, between the lower mold 11 and the upper mold 13, a cavity C1 of the exhaust manifold 3 and a cavity C2 of the turbine housing 1 are formed on one side and the other side, and the turbine housing 1 The pressure port (H2) for the turbine housing connected to the cavity (C2) of the together is formed.

여기서, 상기 하형(11)에는 그 내부 일측에 상기 터빈 하우징(1)의 트윈 스크롤부(5) 중, 하측 스크롤부(5b)에 대응하는 터빈 하우징(1)의 캐비티(C2)와 연결되도록 가스빼기 홀(H3)을 형성한다.Here, the lower die 11 is connected to the cavity C2 of the turbine housing 1 corresponding to the lower scroll portion 5b of the twin scroll portion 5 of the turbine housing 1 on one side thereof. The minus hole H3 is formed.

그리고 상기 하형(11)과 상형(13) 사이에는 상기 터빈 하우징(1)의 캐비티(C2) 하부에 대응하여 지지금형(15)이 설치된다. And between the lower mold 11 and the upper mold 13, the support mold 15 is provided corresponding to the lower portion of the cavity C2 of the turbine housing 1.

상기 지지금형(15)은 상기 하형(11)과 상형(13)의 내부 일측 하부에 경사지지면(F)을 통하여 지지되어 설치된다. The support mold 15 is installed to be supported through the inclined surface F in the lower side of the lower mold 11 and the upper mold 13.

그리고 상기 하형(11)과 상형(13) 사이에서, 상기 지지금형(15) 상에는 상기 지지금형(15)과 함께, 상기 배기 매니폴드(3)의 캐비티(C1)와 상기 터빈 하우징(1)의 캐비티(C2)를 연결하는 런너(R)를 형성하는 게이트 중자(17)가 설치된다. And between the lower mold 11 and the upper mold 13, on the support mold 15 together with the support mold 15, the cavity C1 of the exhaust manifold 3 and the turbine housing 1 A gate core 17 is formed to form a runner R connecting the cavity C2.

상기 게이트 중자(17)는, 도 9에서 도시한 바와 같이, 상기 터빈 하우징(1)의 캐비티(C2) 하부를 연결하는 5개의 게이트(G)를 형성한다. As shown in FIG. 9, the gate core 17 forms five gates G connecting lower portions of the cavity C2 of the turbine housing 1.

여기서, 상기 상형(13)에는 그 외면 중앙을 따라 스프루 커버(19)가 설치되는데, 상기 스프루 커버(19)와 함께 상형(13)의 외면상에 형성되는 스프루(S)가 상 기 런너(R)와 하부에서 연결되어 용탕을 공급받게 된다.Here, the sprue cover 19 is installed on the upper die 13 along the center of the outer surface thereof, and the sprue S formed on the outer surface of the upper die 13 together with the sprue cover 19. The runner R is connected to the lower part to receive the molten metal.

그리고 상기 하형(11)과 상형(13)의 내부 일측단에는 상기 배기 매니폴드(3)의 캐비티(C1)와 연결되는 배기 매니폴드측 압탕구(H1)를 형성하도록 압탕금형(21)이 설치된다.In addition, at one inner end of the lower mold 11 and the upper mold 13, a pressure mold 21 is installed to form an exhaust manifold side pressure inlet H1 connected to the cavity C1 of the exhaust manifold 3. do.

즉, 상기 압탕금형(21)은 상기 하형(11) 상에 장착되는 하부 압탕형(21a)과 상기 상형(13) 상에 장착되는 상부 압탕형(21b)으로 이루어진다. That is, the pressure casting mold 21 includes a lower pressure mold 21a mounted on the lower mold 11 and an upper pressure mold 21b mounted on the upper mold 13.

또한, 상기 하형(11)과 상형(13) 사이의 상기 배기 매니폴드(3)의 캐비티(C1) 내부에는 상기 하부 및 상부 압탕형(21a,21b) 사이에 상기 배기 매니폴드(3)의 배기 런너부(9)를 형성하는 배기 런너 중자(23)가 설치된다. In addition, inside the cavity C1 of the exhaust manifold 3 between the lower mold 11 and the upper mold 13, the exhaust manifold 3 is exhausted between the lower and upper crushed molds 21a and 21b. An exhaust runner core 23 forming the runner portion 9 is provided.

또한, 상기 하형(11)과 상형(13) 사이의 상기 터빈 하우징(1)의 캐비티(C2) 내부에는 상기 터빈 하우징용 압탕구(H2)와 상기 게이트 중자(17) 사이에 상기 터빈 하우징(1)의 내부 공간부로 이루어지는 트윈 스크롤부(5)와 바이패스부(7)를 각각 형성하는 트윈 스크롤부 중자(25) 및 바이패스부 중자(27)를 설치한다.In addition, in the cavity C2 of the turbine housing 1 between the lower die 11 and the upper die 13, the turbine housing 1 is disposed between the hot water inlet H2 for the turbine housing and the gate core 17. The twin scroll part 5 and the bypass part middle 27 which form the twin scroll part 5 and the bypass part 7 which consist of internal space part of () are provided, respectively.

여기서, 상기 게이트 중자(17)는, 도 9에서 도시한 바와 같이, 그 상면이 상기 트윈 스크롤부 중자(25) 및 바이패스부 중자(27)가 설치되는 설치면(29)이 형성되는데, 상기 트윈 스크롤부 중자(25) 및 바이패스부 중자(27)는, 도 10에서 도시한 바와 같이, 상기 게이트 중자(17)의 상기 설치면(29)에 끼워져 설치된다. Here, as illustrated in FIG. 9, the gate core 17 is provided with an installation surface 29 on which the twin scroll portion core 25 and the bypass portion core 27 are installed. The twin scroll part core 25 and the bypass part middle 27 are fitted to the mounting surface 29 of the gate core 17 as shown in FIG. 10.

또한, 상기 게이트 중자(17) 상의 5개의 게이트(G)는 상기 설치면(29) 둘레를 따라서 형성된다. In addition, five gates G on the gate core 17 are formed along the periphery of the installation surface 29.

그리고 상기한 트윈 스크롤부 중자(25)는, 도 11에서 도시한 바와 같이, 상 기 상측 및 하측 스크롤부 형성면(25a,25b)에 도형제를 도포한 상태로 설치되며, 상기 바이패스부 중자(27)도 그 외부 형성면(27a)에 도형제를 도포한 상태로 설치된다.11, the twin scroll part core 25 is installed in a state where a figure agent is applied to the upper and lower scroll part forming surfaces 25a and 25b, as shown in FIG. (27) is also provided in the state which apply | coated the figure agent to the outer formation surface 27a.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 중력 주조용 금형을 이용한 터빈 하우징(1) 일체형 배기 매니폴드(3)를 주조하기 위해서는, 상기한 도 7에서 도시한 바와 같이, 합형된 상태의 하형(11)과 상형(13) 상의 상기 스프루(S)를 통하여 고온의 금속 용탕을, 주입한다. Therefore, in order to cast the turbine housing 1 integrated exhaust manifold 3 using the gravity casting mold having the above-described configuration, as shown in FIG. 7, the lower mold 11 in the assembled state and Hot metal molten metal is injected through the sprue S on the upper die 13.

그러면, 상기 용탕은, 도 12에서 도시한 바와 같이(단, 도 12에서는 구성요소의 명칭에 대응하는 용탕의 위치를 해당 구성요소의 도면부호를 적용하여 설명한다), 스프루(S)를 통하여 하부의 런너(R)로 공급되어 상기 터빈 하우징(1)의 캐비티(C2)와 배기 매니폴드(3)의 캐비티(C1)를 채운 후, 터빈 하우징용 압탕구(H2) 및 배기 매니폴드측 압탕구(H1)를 채우게 된다.Then, the molten metal, as shown in FIG. 12 (except in FIG. 12, the position of the molten metal corresponding to the name of the component will be described by applying the reference numeral of the component) through the sprue S. FIG. It is supplied to the lower runner R to fill the cavity C2 of the turbine housing 1 and the cavity C1 of the exhaust manifold 3, and then the pressure inlet H2 for the turbine housing and the pressure of the exhaust manifold side The filling mouth H1 is filled.

이때, 상기 용탕의 주입은 수동 주입으로 행하며, 수동 이동시 용탕 온도 저감을 고려한 용탕 온도 조건은 1650℃±20℃가 적당하다.In this case, the injection of the molten metal is carried out by manual injection, and the melting temperature condition considering the reduction of the molten metal temperature during manual movement is preferably 1650 ° C ± 20 ° C.

여기서, 상기 터빈 하우징(1)의 캐비티(C2)로 공급되는 용탕은 상기 런너(R)로부터 게이트 중자(17)의 5개의 게이트(G)를 통하여 복잡한 구조의 터빈 하우징(1)의 캐비티(C2) 내 상기 트윈 스크롤부(5)와 바이패스부(7)를 고르게 채워 충진되며, 상기 트윈 스크롤부(5)를 채우는 과정에서, 하측 스크롤부(5b)에 먼저 채워진 후, 상측 스크롤부(5a)를 채우게 된다. Here, the molten metal supplied to the cavity C2 of the turbine housing 1 is the cavity C2 of the turbine housing 1 having a complicated structure from the runner R through the five gates G of the gate core 17. In the process of filling the twin scroll portion 5 and the bypass portion (7) evenly, the lower scroll portion (5b) is filled first, and then the upper scroll portion (5a) Filled).

이때, 상기 하측 스크롤부(5b)에 용탕이 충진되면서 발생되는 가스는 가스빼 기 홀(H3)을 통하여 바로 배출되어 상측 스크롤부(5a)로 공급되는 용탕에 가스가 혼합되지 않도록 함으로써 표면 탈착 현상을 방지하게 된다.At this time, the gas generated while the molten metal is filled in the lower scroll part 5b is discharged directly through the gas bleed hole H3 to prevent the gas from being mixed in the molten metal supplied to the upper scroll part 5a. Will be prevented.

이러한 표면 탈착 현상은 상기 트윈 스크롤부 중자(25)와 상기 바이패스부 중자(27)에 도포되는 도형제에 의해서도 방지된다. This surface desorption phenomenon is also prevented by the figure agent applied to the twin scroll portion core 25 and the bypass portion core 27.

이와 같이, 상기 하형(11) 및 상형(13) 내부의 각 상기 터빈 하우징(1)의 캐비티(C2)와 배기 매니폴드(3)의 캐비티(C1)에 용탕이 모두 충진된 상태에서, 냉각 과정에 금속 용탕이 수축하게 되면, 상기 터빈 하우징용 압탕구(H2) 및 배기 매니폴드측 압탕구(H1)에 충진된 용탕이 공급되어 수축분을 보충해주게 된다. As such, in the state in which the molten metal is filled in both the cavity C2 of the turbine housing 1 and the cavity C1 of the exhaust manifold 3 inside the lower die 11 and the upper die 13, a cooling process is performed. When the molten metal shrinks, the molten metal filled in the turbine housing pressure port H2 and the exhaust manifold side pressure port H1 is supplied to supplement the shrinkage.

도 1은 일반적인 중력 주조법의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a general gravity casting method.

도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형에 의해 제작되는 터빈 하우징 일체형 배기 매니폴드의 상면 및 저면 사시도이다. 2 and 3 are top and bottom perspective views of the turbine housing-integrated exhaust manifold manufactured by the gravity casting mold according to the embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형 중, 하형의 사시도이다.Figure 4 is a perspective view of the lower mold of the gravity casting mold according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형 중, 하형 상에 중자가 설치된 상태의 사시도이다.5 is a perspective view of a state in which a core is installed on a lower mold among the gravity casting molds according to the embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형 중, 상형의 사시도이다.Figure 6 is a perspective view of the upper mold of the gravity casting mold according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형 중, 하형과 상형의 합형 상태의 사시도이다.Figure 7 is a perspective view of the combined state of the lower mold and the upper mold of the gravity casting mold according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형의 평면도이다.8 is a plan view of a mold for gravity casting according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형에 적용되는 게이트 중자의 사시도이다.9 is a perspective view of a gate core applied to a gravity casting mold according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형에 적용되는 게이트 중자의 조립 상태도이다.10 is an assembly state diagram of the gate core applied to the gravity casting mold according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형에 도형제의 도포부위를 나태내는 중자의 사시도이다.Figure 11 is a perspective view of the core showing the application portion of the mold to the gravity casting mold according to an embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 중력 주조용 금형에 주입되는 용탕의 모식도이다. 12 is a schematic diagram of a molten metal injected into a gravity casting mold according to an embodiment of the present invention.

Claims (8)

트윈 스크롤부를 갖는 터빈 하우징과 배기 매니폴드를 일체형으로 주조하기 위하여 하형과 상형을 포함하는 중력 주조용 금형에 있어서, In the gravity casting mold including the lower die and the upper die for integrally casting the turbine housing having the twin scroll portion and the exhaust manifold, 상기 하형과 상형 사이에는 일측과 타측에 배기 매니폴드의 캐비티와 터빈 하우징의 캐비티를 형성함과 동시에, 상기 터빈 하우징의 캐비티와 연결되는 터빈 하우징용 압탕구를 형성하며, Between the lower die and the upper die forms a cavity of the exhaust manifold and a cavity of the turbine housing on one side and the other side, and at the same time, an inlet for a turbine housing connected to the cavity of the turbine housing is formed. 상기 터빈 하우징의 캐비티 하부에 대응하여 상기 하형과 상형 사이에 설치되는 지지금형;Ji-geong type is installed between the lower die and the upper die corresponding to the lower cavity of the turbine housing; 상기 하형과 상형 사이에서, 상기 지지금형에 설치되어 상기 지지금형과 함께, 상기 배기 매니폴드의 캐비티와 상기 터빈 하우징의 캐비티를 연결하는 런너를 형성함과 동시에, 상기 터빈 하우징의 캐비티 하부를 연결하는 다수개의 게이트를 형성하는 게이트 중자;Between the lower mold and the upper mold, a runner is installed on the support mold to form a runner that connects the cavity of the exhaust manifold and the cavity of the turbine housing together with the support mold to connect the lower portion of the turbine housing. A gate core forming a plurality of gates; 상기 하형과 상형의 내부 일측에 구성되어 상기 배기 매니폴드의 캐비티와 연결되는 배기 매니폴드측 압탕구를 형성하는 압탕금형;A hot water mold formed on one side of the lower mold and the upper mold to form an exhaust manifold-side pressure port connected to the cavity of the exhaust manifold; 상기 하형과 상형 사이의 상기 배기 매니폴드의 캐비티 내부에서, 상기 압탕금형 사이에 설치되어 상기 배기 매니폴드의 배기 런너부를 형성하는 배기 런너 중자;An exhaust runner core provided between the pressurized molds in the cavity of the exhaust manifold between the lower mold and the upper mold to form an exhaust runner portion of the exhaust manifold; 상기 하형과 상형 사이의 상기 터빈 하우징의 캐비티 내부에서, 상기 터빈 하우징용 압탕구와 상기 게이트 중자 사이에 설치되어 상기 터빈 하우징의 내부 공 간부로 이루어지는 트윈 스크롤부와 바이패스부를 각각 형성하는 트윈 스크롤부 중자 및 바이패스부 중자를 포함하는 중력 주조용 금형.In the cavity of the turbine housing between the lower die and the upper die, a twin scroll portion, which is provided between the pressure port for the turbine housing and the gate core, forms a twin scroll portion and a bypass portion, each of which consists of an internal space portion of the turbine housing. Gravity casting mold including core and bypass core. 제1항에서, In claim 1, 상기 상형에는 In the pictograph 그 외면 중앙을 따라 스프루 커버와 함께, 상기 런너와 연결되는 스프루를 형성하는 것을 특징으로 하는 중력 주조용 금형.Gravity casting mold, characterized in that along with the sprue cover along the center of the outer surface to form a sprue connected to the runner. 제1항에서, In claim 1, 상기 하형에는 In the lower mold 그 내부 일측에 상기 트윈 스크롤부의 하측 스크롤부에 대응하는 터빈 하우징의 캐비티와 연결되도록 가스빼기 홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 실린더 헤드 주조용 금형장치.A cylinder head casting mold apparatus, characterized in that to form a gas bleed hole to be connected to the cavity of the turbine housing corresponding to the lower scroll portion of the twin scroll portion on one side thereof. 제1항에서, In claim 1, 상기 지지금형은 The jihyun hyung 상기 하형과 상형의 내부 일측 하부에 경사지지면을 통하여 지지되어 설치되는 것을 특징으로 하는 중력 주조용 금형.Gravity casting mold, characterized in that the lower mold and the inner one side of the upper mold is supported and installed through the inclined surface. 제1항에서, In claim 1, 상기 게이트 중자는 The gate core is 그 상면이 상기 트윈 스크롤부 중자 및 바이패스부 중자가 설치되는 설치면으로 형성되고, 상기 설치면 둘레를 따라 5개의 게이트를 형성하는 것을 특징으로 하는 중력 주조용 금형.An upper surface thereof is formed with an installation surface on which the twin scroll portion core and a bypass portion core are installed, and a gravity casting mold which forms five gates along the periphery of the installation surface. 제1항에서, In claim 1, 상기 압탕금형은 The pressure mold 상기 하형 상에 장착되는 하부 압탕형과 상기 상형 상에 장착되는 상부 압탕형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중력 주조용 금형.Gravity casting mold, characterized in that consisting of the lower pressure mold mounted on the lower mold and the upper pressure mold mounted on the upper mold. 제1항에서, In claim 1, 상기 트윈 스크롤부 중자는 The twin scroll part middle 그 상측 및 하측 스크롤부 형성면에 도형제를 도포하여 설치되는 것을 특징으로 하는 중력 주조용 금형.Gravity casting mold, characterized in that the upper and lower scroll portion forming surface is coated with a coating agent. 제1항에서, In claim 1, 상기 바이패스부 중자는 The bypass part of the core 그 외부 형성면에 도형제를 도포하여 설치되는 것을 특징으로 하는 중력 주조용 금형.Gravity casting mold, characterized in that the coating is applied to the external forming surface.
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