KR20130076081A

KR20130076081A - 주물 결함 방지용 주형 장치

Info

Publication number: KR20130076081A
Application number: KR1020110144505A
Authority: KR
Inventors: 이성모
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2011-12-28
Publication date: 2013-07-08

Abstract

본 발명은 날개 깃의 뿌리부분과 함께 날개 깃의 끝 부분으로도 용탕이 공급될 수 있도록 하여 날개 깃 주물공간에서 용탕에 대한 난류 발생을 방지함으로써 공기, 불순물 및 산화물 혼입에 따른 주물 결함을 방지할 수 있도록 한 프로펠러 주물 결함 방지용 주형 장치에 관한 것이다.
본 발명에서는, 날개 깃 주물공간의 뿌리부분이 프로펠러의 보스를 형성하게 되는 보스 주물공간과 연결되는 구조로 주형부의 내부에 형성되어 있고, 상기 보스 주물공간은 주형부에 형성되는 탕구와 도관을 통해 연결되어 있으며, 용탕이 상기 날개 깃 주물공간의 뿌리부분과 대응하는 날개 깃 주물공간의 끝 부분으로 공급될 수 있도록 날개 깃 주물공간의 끝 부분과 보스 주물공간 간에 보조 도관으로 연결되는 주물 결함 방지용 주형 장치가 제공된다.

Description

주물 결함 방지용 주형 장치{Mold Device for Prevention the Defect of Casting}

본 발명은 주물 결함 방지용 주형 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예를 들어 선박, 항공기, 풍력발전기에 설치되고 있는 프로펠러를 주조시, 날개 깃 주물공간의 뿌리부분과 날개 깃의 끝 부분을 통해 용탕이 공급되도록 함으로써, 낙차 흐름으로 인한 용탕의 난류 발생과 그에 따른 주물 결함을 방지할 수 있도록 한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 프로펠러에 대한 주물용 주형 장치를 개략적으로 살펴보면, 상부 및 하부 주형(10, 12)의 결합으로 이루어지는 주형부(14)의 내에는 프로펠러의 날개 깃에 해당하는 날개 깃 주물공간(16)과, 프로펠러의 보스에 해당하는 보스 주물공간(18)이 형성되어 있다. 이러한 상기 날개 깃 주물공간(16)의 뿌리부분(a)은 보스 주물공간(18)과 통하도록 연결되어 있다.

그리고, 상기 보스 주물공간(18)은 주형부(14)에 형성되는 탕구(20)와 도관(22)을 통해 연결된다.

미설명 부호 24는 코아 이며, 이러한 코아(24)는 프로펠러 보스의 중공구조 여부에 따라 보스 주물공간(18)에 선택적으로 취부 된다.

따라서, 상기 탕구(20)로부터 주입되는 용탕은 도관(22)을 통해 보스 주물공간(18)을 채우게 되고, 이 보스 주물공간(18)으로 채워지는 용탕은 보스 주물공간(18)과 연결되는 날개 깃 주물공간(16)의 뿌리부분(a)을 통해 날개 깃 주물공간(16)으로 흐르게 된다.

즉, 용탕은 날개 깃 주물공간(16)의 뿌리부분(a)에서 날개 깃 주물공간(16)의 끝 부분(b) 방향으로 흐르면서 날개 깃 주물공간(16)을 채우게 된다.

그런데, 상기 날개 깃 주물 공간(16)은 날개 깃의 구조상 곡면과 낙차를 형성하고 있다. 그에 따라 용탕은 날개 깃 주물공간(16)의 정점(c)에서 날개 깃 주물공간(16)의 끝 부분(a) 방향으로 빠르게 흐르게 되고, 이러한 곡면과 낙차에 의해 난류가 발생하게 된다.

위와 같은 이유로 난류가 발생하게 되면, 기포 발생과 함께 공기의 혼입이 발생하게 되고, 아울러 불순물 및 산화물도 혼입되어 주물 결함이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 곡면 및 낙차 흐름에 의한 용탕의 난류 발생과 그로 인한 주물 결함을 방지할 수 있도록 주물 결함 방지용 주형 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 날개 깃 주물공간의 뿌리부분이 프로펠러의 보스를 형성하게 되는 보스 주물공간과 연결되는 구조로 주형부의 내부에 형성되어 있고, 상기 보스 주물공간은 주형부에 형성되는 탕구와 도관을 통해 연결되어 있으며, 용탕이 상기 날개 깃 주물공간의 뿌리부분과 대응하는 날개 깃 주물공간의 끝 부분으로 공급될 수 있도록 날개 깃 주물공간의 끝 부분과 보스 주물공간 간에 보조 도관으로 연결되는 주물 결함 방지용 주형 장치가 제공된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 주물 결함 방지용 주형 장치를 사용하게 되면, 보조 도관을 통해 날개 깃 주물공간의 끝 부분으로 공급되는 용탕과, 날개 깃 주물공간의 뿌리부분에서 공급되는 용탕의 수위 상승을 통해 날개 깃 주물공간을 채우게 됨으로써 용탕의 낙차 흐름이 근본적으로 제거되고, 그에 따른 난류 발생이 방지되어 공기, 불순물 및 산화물 혼입에 따른 주물 결함을 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 일반적인 프로펠러 주물용 주형 장치를 나타낸 반단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 프로펠러 주물 결함 방지용 주형 장치를 나타낸 반단면도이다.

이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 2에서는 본 발명에 따른 프로펠러 주물 결함 방지용 주형 장치를 나타낸 반단면도가 도시되어 있다. 설명에 앞서 도 1과 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도시된 바와 같이 상부 및 하부 주형(10, 12)의 결합으로 이루어지는 주형부(14)의 내에는 프로펠러의 날개 깃에 해당하는 날개 깃 주물공간(16)과, 프로펠러의 보스에 해당하는 보스 주물공간(18)이 형성되어 있다. 이러한 상기 날개 깃 주물공간(16)의 뿌리부분(a)은 보스 주물공간(18)과 통하도록 연결되어 있다.

여기서, 본 발명은 보스 주물공간(18)과 날개 깃 주물공간(16)의 끝 부분(b) 간에 보조 도관(30)이 연결된다.

따라서, 상기 탕구(20)로부터 주입되는 용탕은 도관(22)을 통해 보스 주물공간(18)을 채우면서 상승하게 된다. 이때, 보스 주물공간(18)으로 채워지는 용탕은 보스 주물공간(18)은 물론, 보조 도관(30)을 통해 날개 깃 주물공간(16)의 끝 부분(b)으로도 공급되게 된다.

즉, 종래의 주형 장치에서는 용탕이 날개 깃 주물공간(16)의 정점(c)에서 날개 깃 주물공간(16)의 끝 부분(b)으로 빠르게 흐르면서 난류가 형성되어 있으나, 본 발명의 주형 장치에서는 보조 도관(30)을 통해 날개 깃 주물공간(16)의 끝 부분(b)으로 공급되는 용탕과, 날개 깃 주물공간(16)의 뿌리부분(a)에서 공급되는 용탕의 수위가 각각 상승하면서 날개 깃 주물공간(16)의 정점(c)에 도달되게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 주형 장치에서는 종래와 같은 용탕의 곡면 및 낙차 흐름이 방지되고, 그에 따라 난류가 형성되지 않게 된다.

예컨대, 상기 날개 깃 주물공간(16)의 뿌리부분(a)에서 공급되는 용탕의 수위가 날개 깃 주물공간(16)의 끝 부분(b)으로 공급되면서 채워지는 용탕의 수위보다 정점(c)에 늦게 도달되어 날개 깃 주물공간(16)의 뿌리부분(a)으로 공급되는 용탕이 날개 깃 주물공간(16)의 끝 부분(b) 방향으로 흐르더라도 날개 깃 주물공간(16)의 끝 부분(b)으로 공급되는 용탕의 수위가 거의 정점(c)에 도달된 상태 이므로 정점(c)에서 날개 깃 주물공간(16)의 끝 부분(b) 방향으로 흐르는 구간이 짧아 난류가 형성되는 조건을 충족하지 못해 난류가 형성되지 않게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 프로펠러에 대한 주물을 가정하여 그에 따른 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이러한 형상 구조에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10 : 상부 주형 12 : 하부 주형
14 : 주형부 16 : 날개 깃 주물공간
18 : 보스 주물공간 20 : 탕구
24 : 도관 24 : 코아
30 : 보조 도관

Claims

날개 깃 주물공간(16)의 뿌리부분(a)이 프로펠러의 보스를 형성하게 되는 보스 주물공간(18)과 연결되는 구조로 주형부(14)의 내부에 형성되어 있고,
상기 보스 주물공간(18)은 주형부(14)에 형성되는 탕구(20)와 도관(22)을 통해 연결되어 있으며,
용탕이 상기 날개 깃 주물공간(16)의 뿌리부분(a)과 대응하는 날개 깃 주물공간(16)의 끝 부분(b)으로 공급될 수 있도록 날개 깃 주물공간(16)의 끝 부분(b)과 보스 주물공간(18) 간에 보조 도관(30)으로 연결되는 것을 특징으로 하는 주물 결함 방지용 주형 장치.