KR20160081953A - 코어 조형 방법 및 코어 조형 장치 - Google Patents

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Abstract

코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시키면서 코어로부터 금형 탈락시킬 때, 자경성사의 경화 시간, 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력, 및 금형 탈락 시의 코어의 강도를 적정화한다.

Description

코어 조형 방법 및 코어 조형 장치 {CORE MOLDING METHOD AND CORE MOLDING DEVICE}
본 발명은, 스크류 압축기의 수형 로터나 암형 로터와 같은, 비틀림 형상을 갖는 제품의 주조에 필요한 복잡 형상의 코어{사형(砂型)}를, 코어 금형을 사용하여 조형하는 코어 조형 방법 및 코어 조형 장치에 관한 것이다.
예를 들어 스크류 압축기의 수형 로터나 암형 로터와 같은, 비틀림 형상을 갖는 제품은 일반적으로, 예를 들어 원통형 부재를 절삭 가공한 후에, 전용의 가공 공구를 사용하여 비틀림 형상 부분을 가공함으로써 제조하는 경우가 많다. 그러나 이와 같은 제조 방법에서는, 가공 비용이 크고 가공 시간이 길어진다는 문제가 있다. 따라서 가공 시간을 단축하기 위하여, 니어 넷 셰이프화(가공 비용을 작게 함으로써 최종 제품 형상에 근접시키는 것)한 주물을 주조 제작하고, 이것에 마무리 가공하는 방법이 알려져 있다.
그러나 니어 넷 셰이프화한 주물을 주조하는 데 필요한, 비틀림 형상을 갖는 코어를 조형하는 데 사용하는 코어 금형이, 코어로부터 금형 탈락하는 방향(예를 들어 축 방향이나 직경 방향)에 직교하여 돌출된 부분을 갖는 경우가 있다. 이러한 경우에는, 코어 금형 또는 코어를 변형시키지 않는 한, 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시키는 것은 곤란하다.
따라서 특허문헌 1에는, 코어 금형을, 예를 들어 2개로 분할하여 분할 코어 금형으로 하고, 이들 분할 코어 금형을 사용하여 분할 코어를 각각 조형함으로써, 분할 코어 금형을 분할 코어로부터 용이하게 금형 탈락시킬 수 있도록 한, 다중 나사형 부품의 주조 방법이 개시되어 있다. 각 분할 코어 금형은, 나사산 외경이 축을 중심으로 하여 대략 동일해지도록 나사산의 산정에 형성한 산정 동일 직경부와, 나사 홈에 형성되고 축을 중심으로 하여 소정의 빼기 구배를 형성한 홈측 구배부로 이루어지는 나사부를 각각 갖고 있다. 분할 코어 금형을 축 방향의 일방측으로 당기면서 회전력을 가하면, 분할 코어 금형의 산정 동일 직경부가 대응하는 분할 코어의 홈부로 미끄럼 이동하여 가이드적인 역할을 하여, 분할 코어 금형은 분할 코어로부터 용이하게 금형 탈락한다.
일본 특허 공개 제2004-351446호 공보
그러나 특허문헌 1에서는, 나사 홈의 축을 중심으로 하여 형성된 빼기 구배나, 축 방향으로의 분할면의 도입에 의한 금형 맞춤 시의 어긋남에 의하여, 가공 비용을 크게 취해야 한다. 그 때문에, 주물의 니어 넷 셰이프화의 방해로 되고 있다.
가령, 코어 금형에 빼기 구배나 분할면을 설정하지 않는 경우, 코어 금형과 코어의 접촉 면적이 커져 금형 탈락 시의 마찰력이 증대되기 때문에, 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시키는 것이 곤란해질 것으로 예상된다.
또한 코어의 재료로서, 일반적으로 널리 사용되고 있는 자경성사(自硬性砂)에 있어서는, 모래끼리의 결합에 필요한 점결제인 수지와, 경화 촉매인 경화제가 불가역적인 탈수 축합 반응을 일으키기 때문에, 시간의 경과에 수반하여 자경성사는 경화·수축한다. 그 때문에, 자경성사가 경화·수축하면, 상기에 추가하여, 금형 탈락 시의 마찰력이 더 증대되어, 코어 금형의 금형 탈락이 보다 곤란해질 것으로 예상된다.
또한 코어를 주형으로서 주조에 사용하기 위해서는, 코어 금형의 금형 탈락 시에 코어가 금형 붕괴되지 않도록 할 필요가 있다.
본 발명의 목적은, 주물의 가공 비용을 저감시켜 주물을 니어 넷 셰이프화하는 것이 가능한 코어 조형 방법 및 코어 조형 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 있어서의 코어 조형 방법은, 비틀림 형상을 갖는 코어를, 코어 금형을 사용하여 조형하는 코어 조형 방법에 있어서, 상기 코어 금형을 프레임 내에 배치한 후에, 모래와 수지와 경화제를 혼련하여 이루어지는 자경성사를 상기 프레임 내에 채워 경화시키는 경화 공정과, 상기 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시키면서, 상기 자경성사가 경화되어 이루어지는 상기 코어로부터 금형 탈락시키는 금형 탈락 공정을 갖고, 상기 금형 탈락 공정에 있어서, 상기 자경성사의 경화 시간, 금형 탈락 시에 상기 코어와 상기 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력, 및 금형 탈락 시의 상기 코어의 강도를 적정화하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 있어서의 코어 조형 장치는, 상기 코어 조형 방법을 행하는 코어 조형 장치이며, 상기 코어 금형이 내부에 배치됨과 함께, 상기 자경성사가 내부에 채워진 상기 프레임과, 상기 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시킴으로써, 상기 자경성사가 경화되어 이루어지는 상기 코어로부터 상기 코어 금형을 금형 탈락시키는 회전 구동 장치를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 코어 조형 방법에 의하면, 금형 탈락 공정에 있어서, 자경성사의 경화 시간, 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력, 및 금형 탈락 시의 코어의 강도를 적정화한다. 자경성사의 경화 시간이 지나치게 짧으면, 금형 탈락 시의 코어의 강도가 부족하여 금형 탈락 시에 코어가 금형 붕괴된다. 반대로 자경성사의 경화 시간이 지나치게 길면, 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력이 지나치게 커져 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킬 수 없게 된다. 따라서 자경성사의 경화 시간, 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력, 및 금형 탈락 시의 코어의 강도를 적정화함으로써, 코어를 금형 붕괴시키지 않고 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시키면서 코어로부터 금형 탈락시킬 수 있다. 이것에 의하여, 빼기 구배나 분할면이 없는 코어 금형을 사용하여 일체형의 코어를 조형할 수 있다. 따라서 주물의 가공 비용을 저감시킬 수 있으므로, 주물을 니어 넷 셰이프화할 수 있다. 여기서 자경성사의 경화 시간이란, 모래와 수지와 경화제의 혼련 종료로부터의 경과 시간이다.
또한 본 발명의 코어 조형 장치에 의하면, 회전 구동 장치로 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시킨다. 수작업으로 코어 금형을 회전시킨 경우, 코어 금형의 축이 경사지기 쉬워 단위 면적당 응력이나 인발 토크가 변화되기 쉬우므로, 코어를 안정적으로 조형할 수 없다. 따라서 회전 구동 장치로 코어 금형을 회전시킴으로써, 코어 금형의 축이 경사지는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의하여, 단위 면적당 응력이나 인발 토크를 일정하게 할 수 있으므로, 코어로부터 코어 금형을 안정적으로 금형 탈락시킬 수 있다.
도 1은 금형 탈락 시험 시의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 경화 시간과 최대 토크의 관계를 나타내는 도면이다.
도 3은 경화 시간과 압축 강도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 자경성사의 경화에 의하여 발생하는 단위 면적당 추정 마찰력과 최대 토크의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 금형 탈락 시에 발생하는 단위 면적당 추정 마찰력과 평균 압축 강도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 코어 조형 장치의 구성을 도시하는 측면도이다.
도 7은 프레임의 단면도이다.
도 8은 가대 및 프레임의 측면도이다.
도 9는 모터의 슬라이드 이동을 도시하는 도면이다.
도 10은 코어 조형 장치의 구성을 도시하는 측면도이다.
도 11은 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ 단면도이다.
이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.
[제1 실시 형태]
(코어 조형 방법)
본 발명의 제1 실시 형태에 의한 코어 조형 방법은, 예를 들어 스크류 압축기의 수형 로터나 암형 로터와 같은, 비틀림 형상을 갖는 제품의 주조에 필요한 복잡 형상의 코어(사형)를, 코어 금형을 사용하여 조형하는 방법이다. 이 코어 조형 방법은, 경화 공정과, 금형 탈락 공정을 갖고 있다.
(경화 공정)
경화 공정은, 코어 금형을 프레임 내에 배치한 후에, 모래와 수지와 경화제를 혼련하여 이루어지는 자경성사를 프레임 내에 채워 경화시키는 공정이다. 자경성사에 사용하는 모래는, 형상이 다각 형상 또는 구상이고, 입도가 AFS(American Foundry Society) 130 이하인 신사(新砂) 또는 재생사(再生砂)이다. 또한 점결제로서 자경성사에 사용하는 수지는, 푸르푸릴알코올을 함유하는 산 경화성의 푸란 수지이며, 모래에 대한 첨가량은 0.8%이다. 또한 경화 촉매로서 자경성사에 사용하는 경화제는, 크실렌술폰산계 경화제 및 황산계 경화제를 혼합한, 푸란 수지용의 경화제이며, 푸란 수지에 대한 첨가량은 40%이다. 이러한 모래나 수지, 경화제를 자경성사에 사용함으로써 코어를 적절히 조형할 수 있다.
모래와 수지와 경화제와의 혼련으로서는, 먼저, 모래와 경화제를 혼련하고, 그 후, 수지를 첨가하여 더 혼련하는 것이 바람직하다. 혼련에는 범용의 가정용 믹서를 적절히 사용할 수 있다. 가정용 믹서로 모래와 경화제를 45초 혼련하고, 그 후, 수지를 첨가하여 45초 더 혼련함으로써 자경성사로 한다. 이 자경성사를, 비틀림 형상을 갖는 금속제의 코어 금형이 내부에 배치된 목제의 프레임 내에 채운다. 이때, 자경성사를 가진(加振)하면서 코어 금형의 축 방향을 따라 자경성사를 프레임 내에 채운다. 수지와 경화제가 불가역적인 탈수 축합 반응을 일으킴으로써, 시간의 경과에 수반하여 자경성사가 경화·수축한다.
(금형 탈락 공정)
금형 탈락 공정은, 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시키면서, 자경성사가 경화되어 이루어지는 코어로부터 금형 탈락시키는 공정이다. 소정의 경화 시간이 경과한 후에, 코어 금형의 단부를 렌치 등으로 붙잡고 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시키면서 코어로부터 금형 탈락시킨다. 여기서, 경화 시간은 모래와 수지와 경화제의 혼련 종료로부터의 경과 시간이다.
여기서, 자경성사의 경화 시간이 지나치게 짧으면, 금형 탈락 시의 코어의 강도가 부족하여 금형 탈락 시에 코어가 금형 붕괴된다. 반대로 자경성사의 경화 시간이 지나치게 길면, 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력이 지나치게 커져 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킬 수 없게 된다. 따라서 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킬 때, 자경성사의 경화 시간, 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력, 및 금형 탈락 시의 코어의 강도를 적정화하고 있다.
구체적으로는, 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력으로서, 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형의 마찰에 의하여 발생하는, 토크에 대응하는 모멘트 M을 적정화하고 있다. 모멘트 M이 이하의 식 (1)의 관계를 만족시키도록 하면서 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킨다.
Figure pct00001
여기서, k는 마찰 계수, D는 코어 금형과 코어의 접촉 면적과 동일한 접촉 면적을 갖는 원기둥의 직경, L은 원기둥의 길이, σ는 코어에 발생하는 단위 면적당 응력, Tmax는 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락 가능한 경우에 있어서 금형 탈락 시에 발생하는 최대 토크이다.
모멘트 M이, 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락 가능한 경우에 있어서 금형 탈락 시에 발생하는 최대 토크 Tmax를 초과하면, 코어 금형을 회전시킬 수 없게 되어 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킬 수 없다. 따라서 모멘트 M이 최대 토크 Tmax 이하로 되도록 하면서 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시킴으로써, 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시키는 것이 가능해진다.
또한 금형 탈락 시의 코어의 강도로서, 금형 탈락 시에 코어에 발생하는 단위 면적당 응력(마찰력) σ를 적정화하고 있다. 금형 탈락 시에 코어에 발생하는 단위 면적당 응력 σ가 이하의 식 (2)의 관계를 만족시키도록 하면서 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킨다.
Figure pct00002
여기서, h는 계수, Tmax는 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락 가능한 경우에 있어서 금형 탈락 시에 발생하는 최대 토크, D는 코어 금형과 코어의 접촉 면적과 동일한 접촉 면적을 갖는 원기둥의 직경, L은 원기둥의 길이, σmin은 금형 탈락 시에 있어서의 코어의 최소 압축 강도이다.
금형 탈락 시에 코어에 발생하는 단위 면적당 응력 σ가, 금형 탈락 시에 있어서의 코어의 최소 압축 강도 σmin을 초과하면, 코어에 금형 붕괴가 발생한다. 따라서 응력 σ가 최소 압축 강도 σmin 이하로 되도록 하면서 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시킴으로써, 코어를 금형 붕괴시키지 않고 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시키는 것이 가능해진다.
이와 같이, 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킬 때, 자경성사의 경화 시간, 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력, 및 금형 탈락 시의 코어의 강도를 적정화함으로써, 코어를 금형 붕괴시키지 않고 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시키면서 코어로부터 금형 탈락시킬 수 있다. 이것에 의하여, 빼기 구배나 분할면이 없는 코어 금형을 사용하여 일체형의 코어를 조형할 수 있다. 따라서 주물의 가공 비용을 저감시킬 수 있으므로, 주물을 니어 넷 셰이프화할 수 있다.
(금형 탈락 시험)
금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력을 적정화하기 위하여, 도 1에 도시하는 구성으로 금형 탈락 시험을 행하였다. 톱니부 직경 120㎜, 길이 240㎜의 알루미늄제 스크류 암형 로터 금형을, 빼기 구배 및 분할면이 없는 비틀림 형상을 갖는 코어 금형(4)으로서 사용하였다. 알루미늄제의 환봉(3)을 코어 금형(4)의 나사부(5)에 설치하였다. 환봉(3)은, 단부에 평탄한 절결부(2)가 형성됨과 함께, 변형 게이지(1)가 부착되어 있다.
자경성사용의 모래로서, 형상이 다각 형상 또는 구상인 재생사(입도 AFS 36.5) 및 인공사(人工砂){야마카와 산교 제조의 에스펄 #25L(입도 AFS 24.5) 및 에스펄 #100L(입도 AFS 111.6)}를 사용하였다. 또한 자경성사용의 수지로서, 푸란 수지인, 가오 퀘이커 제조의 EF-5302를 사용하며, 모래에 대한 첨가량을 0.8%로 하였다. 또한 자경성사용의 경화제로서, 크실렌술폰산계 경화제 및 황산계 경화제를 혼합한 경화제인, 가오 퀘이커 제조의 TK-1 및 가오 퀘이커 제조의 C-21을 3:1의 혼합비로 혼합한 것을 사용하며, 푸란 수지에 대한 첨가량을 40%로 하였다. 그리고 범용의 가정용 믹서를 사용하여 모래와 경화제를 45초 혼련하고, 그 후, 수지를 첨가하여 45초 더 혼련함으로써 자경성사로 하였다. 그리고 코어 금형(4)을 목제 프레임(6) 내에 배치하고, 목제 프레임(6)의 각 측면을 해머로 쳐서 자경성사를 가진하면서, 자경성사를 코어 금형(4)의 축 방향을 따라 목제 프레임(6) 내에 채웠다. 여기서, 해머로 목제 프레임(6)의 각 측면을 치는 횟수는 10회로 하였다.
소정의 경화 시간 경과 후에, 목제 프레임(6)을 횡 배치로 하여 지그로 바닥에 고정하고, 변형 게이지(1)를 데이터 로거(7)에 배선하였다. 또한 접촉식 또는 비접촉식의 변위계(8)를 코어 금형(4)의 단부면(9)에 설치하고, 데이터 로거(7)에 배선하였다. 그리고 렌치(12)로 환봉(3)의 절결부(2)를 사이에 놓고 코어 금형(4)을 비틀면서 코어(11)로부터 금형 탈락시켰다. 그때 발생한 비틀림 변형을 변형 게이지(1)로 측정하여, 데이터 로거(7)에 연결된 퍼스널 컴퓨터(10)에서 토크로 변환하였다. 또한 코어 금형(4)을 코어(11)로부터 금형 탈락시킬 때 발생한 변위를 변위계(8)로 측정하였다.
여기서, 비틀림 변형은 이하의 식 (3)의 환산식에서 토크 T로 변환하였다.
Figure pct00003
여기서, ε은 비틀림 변형의 측정값, E는 환봉(3)의 영률, Z는 환봉(3)의 단면의 극단면 계수, ν는 환봉(3)의 포와송비이다.
금형 탈락 시험에서 얻어진 경화 시간과 최대 토크의 관계를 도 2에 나타낸다. 여기서, 경화 시간은, 모래와 수지와 경화제의 혼련 종료로부터의 경과 시간이다. 경화 시간이 17hr에서는, 코어(11)로부터 코어 금형(4)을 금형 탈락시킬 수 없게 되어, 약 13㎜밖에 금형 탈락시킬 수 없었기 때문에, 도중까지의 최대 변형값으로부터 최대 토크를 산출하였다. 이와 같이, 경화 시간이 17hr에서는, 코어(11)로부터 코어 금형(4)을 금형 탈락 불능이었던 점에서, 코어(11)로부터 코어 금형(4)을 금형 탈락 가능하게 하기 위해서는, 5.5×102Nm 이하의 토크가 필요한 것을 알 수 있었다.
(압축 시험)
다음으로, 금형 탈락 시의 코어의 강도를 적정화하기 위하여 압축 시험을 행하였다. 직경 30㎜, 길이 60㎜의 자경성사로 이루어지는 시험편을 사용하여, 50kN 인스트론형 만능 시험기로, 변형 속도를 2.8×10-3/sec로 하여 하중과 변위를 측정하였다.
압축 시험에서 얻어진 경화 시간과 압축 강도의 관계를 도 3에 나타낸다. 경화 시간이 0.67hr에서는, 자경성사가 붕괴되어 건전한 조형이 불가능했다. 따라서 코어의 형상을 유지하면서(코어를 금형 붕괴시키지 않고) 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락 가능하게 하기 위해서는, 0.1㎫ 이상의 압축 강도가 필요한 것을 알 수 있었다.
(고찰)
금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력이, 자경성사의 경화에 의한 체결력에 기인하는 것이며, 코어에 접촉하고 있는 코어 금형의 전체 표면에 균일하게 체결력이 작용하고 있다고 가정한다. 여기서, 코어 금형의 표면적을 Ar, 코어에 발생하는 단위 면적당 응력을 σ로 하면, 코어의 체결력은 σAr로 예상할 수 있다. 이 체결력 σAr에 의하여 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력은, 체결력 σAr에 마찰 계수 k를 곱한 kσAr이다. 간단화를 위하여, 코어 금형을, 코어 금형의 표면적 Ar과 동등한 표면적을 갖는 원기둥으로 치환하여 생각하고, 원기둥의 직경을 D, 원기둥의 길이를 L로 하면, 표면적 Ar=πDL이다. 따라서 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형의 마찰에 의하여 발생하는, 토크에 대응하는 모멘트 M은 식 (4)로 된다.
Figure pct00004
자경성사의 경화에 의하여 발생하는 단위 면적당 추정 마찰력과 최대 토크의 관계를 도 4에 나타낸다. 도 4로부터, 마찰 계수 k는 0.04인 것으로 결정하였다.
이 모멘트 M이, 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락 가능한 경우에 있어서 금형 탈락 시에 발생하는 최대 토크 Tmax를 초과하면, 코어 금형을 회전시킬 수 없게 되어 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킬 수 없다. 따라서 식 (5)가 성립한다.
Figure pct00005
이 식 (5)에 식 (4)를 대입하면 식 (1)로 된다. 식 (1)로부터, 금형 탈락의 가부를 판단하는 것이 가능해진다.
한편, 코어를 금형 붕괴시키지 않고 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시키기 위해서는, 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력이 중요해진다. 간단화하기 위하여, 코어 금형을, 코어 금형의 표면적 Ar과 동등한 표면적을 갖는 원기둥으로 치환하여 생각하고, 원기둥의 직경을 D, 원기둥의 길이를 L로 하면, 표면적 Ar=πDL이다. 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락 가능한 경우에 있어서 금형 탈락 시에 발생하는 최대 토크를 Tmax, 계수를 h로 하면, 코어 금형의 회전에 의하여 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력은 hTmax/(D/2)이다. 따라서 금형 탈락 시에 코어에 발생하는 단위 면적당 마찰력(응력) σ는 식 (6)으로 표시된다.
Figure pct00006
금형 탈락 시에 발생하는 단위 면적당 추정 마찰력과 평균 압축 강도의 관계를 도 5에 나타낸다. 도 5로부터, 계수 h는 26.5인 것으로 결정하였다. 금형 탈락 시에 코어에 발생하는 단위 면적당 마찰력(응력) σ가, 금형 탈락 시에 있어서의 코어의 최소 압축 강도 σmin을 초과하면, 코어에 금형 붕괴가 발생한다. 따라서 식 (7)이 성립한다.
Figure pct00007
이 식 (7)에 식 (6)을 대입하면 식 (2)로 된다. 식 (2)로부터, 코어를 금형 붕괴시키지 않고 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시키는 것이 가능한지의 여부를 판단하는 것이 가능해진다.
(효과)
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 코어 조형 방법에 의하면, 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시키는 금형 탈락 공정에 있어서, 자경성사의 경화 시간, 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력, 및 금형 탈락 시의 코어의 강도를 적정화한다. 자경성사의 경화 시간이 지나치게 짧으면, 금형 탈락 시의 코어의 강도가 부족하여 금형 탈락 시에 코어가 금형 붕괴된다. 반대로 자경성사의 경화 시간이 지나치게 길면, 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력이 지나치게 커져 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킬 수 없게 된다. 따라서 자경성사의 경화 시간, 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력, 및 금형 탈락 시의 코어의 강도를 적정화함으로써, 코어를 금형 붕괴시키지 않고 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시키면서 코어로부터 금형 탈락시킬 수 있다. 이것에 의하여, 빼기 구배나 분할면이 없는 코어 금형을 사용하여 일체형의 코어를 조형할 수 있다. 따라서 주물의 가공 비용을 저감시킬 수 있으므로, 주물을 니어 넷 셰이프화할 수 있다.
또한 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형과의 마찰에 의하여 발생하는, 토크에 대응하는 모멘트 M이 식 (1)의 관계를 만족시키도록 하면서, 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킨다. 금형 탈락 시에 코어와 코어 금형의 마찰에 의하여 발생하는 모멘트 M이, 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락 가능한 경우에 있어서 금형 탈락 시에 발생하는 최대 토크 Tmax를 초과하면, 코어 금형을 회전시킬 수 없게 되어 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킬 수 없다. 따라서 모멘트 M이 최대 토크 Tmax 이하로 되도록 하면서, 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시킴으로써, 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킬 수 있다.
또한 금형 탈락 시에 코어에 발생하는 단위 면적당 응력 σ가 식 (2)의 관계를 만족시키도록 하면서, 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킨다. 금형 탈락 시에 코어에 발생하는 단위 면적당 응력 σ가, 금형 탈락 시에 있어서의 코어의 최소 압축 강도 응력 σmin을 초과하면, 코어에 금형 붕괴가 발생한다. 따라서 응력 σ가 최소 압축 강도 응력 σmin 이하로 되도록 하면서 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시킴으로써, 코어를 금형 붕괴시키지 않고 코어로부터 코어 금형을 금형 탈락시킬 수 있다.
또한 형상이 다각 형상 또는 구상이고, 입도가 AFS 130 이하인 신사 또는 재생사를 자경성사에 사용함으로써, 코어를 적절히 조형할 수 있다.
또한 푸르푸릴알코올을 함유하는 산 경화성의 푸란 수지를 모래에 대하여0.8% 첨가함으로써, 코어를 적절히 조형할 수 있다.
또한 크실렌술폰산계 경화제 및 황산계 경화제를 혼합한 경화제를 푸란 수지에 대하여 40% 첨가함으로써, 코어를 적절히 조형할 수 있다.
[제2 실시 형태]
(코어 조형 장치)
다음으로, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 코어 조형 방법에 대하여 설명한다. 또한 상술한 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 참조 번호를 붙여 그 설명을 생략한다. 본 실시 형태의 코어 조형 방법이 제1 실시 형태의 코어 조형 방법과 상이한 점은, 구성을 도시하는 측면도인 도 6에 도시한 바와 같이, 코어 조형 장치(101)를 사용하여 코어 조형 방법을 행하는 점이다. 즉, 제1 실시 형태에 있어서는, 렌치(12) 등을 사용하여 수작업으로 코어 금형(4)을 회전시키고 있었지만, 본 실시 형태에 있어서는, 코어 조형 장치(101)가 구비하는 회전 구동 장치(23)로 코어 금형(4)을 회전시킨다.
도 6에 도시한 바와 같이, 코어 조형 장치(101)는 목제 또는 금속제의 프레임(21)을 갖고 있다. 프레임(21)의 내부에는, 스크류 형상의 코어 금형(4)이 배치되어 있음과 함께, 모래와 수지와 경화제를 혼련하여 이루어지는 자경성사가 채워져 있다. 모래, 수지 및 경화제는 제1 실시 형태와 마찬가지의 것이다. 코어 금형(4)의 나사부(5)에는 알루미늄제의 환봉(3)이 설치되어 있다. 프레임(21)은 가대(22) 상에 적재되어 있다.
여기서, 프레임(21) 내에의 자경성사의 투입은 이하와 같이 하여 행해진다. 프레임(21)의 단면도인 도 7에 도시한 바와 같이, 먼저, 프레임(21) 내에 배치된 코어 금형(4)의 일단부(4a)가 상방을 향하고 타단부(4b)가 하방을 향하도록 하여, 프레임(21)을 다이 등의 상에 적재한다. 이때, 프레임(21) 내에 투입되는 자경성사가 하방으로 흘러내리지 않도록 코어 금형(4)의 타단부(4b)측의 개구를 판상 부재(30)로 덮는다. 그 후, 상방으로 개구된 코어 금형(4)의 일단부(4a) 측의 개구로부터 프레임(21) 내에 자경성사를 투입한다. 그리고 프레임(21)의 각 측면을 해머로 쳐서 자경성사를 가진하면서, 자경성사를 코어 금형(4)의 축 방향을 따라 프레임(21) 내에 채운다. 자경성사의 혼련 방법이나 혼련 시간은 제1 실시 형태와 마찬가지이다.
가대(22) 및 프레임(21)의 측면도인 도 8에 도시한 바와 같이, 프레임(21)이 적재된 가대(22)는, 다리(22a)의 길이가 가변되도록 되어 있다. 즉, 가대(22)의 높이가 조절 가능하게 되어 있다. 다리(22a)의 길이는 잭 구조에 의하여 신축 가능하게 되어 있어도 되고, 암나사 부재에 나사 결합하는 수나사 부재의 나사 결합량을 조정함으로써 신축 가능하게 되어 있어도 된다. 가대(22)의 높이는, 후술하는 모터(26)의 회전축과 코어 금형(4)의 중심축이 정렬되도록 조절된다.
또한 가대(22) 상에는 1쌍의 판 부재(31)가 고정되어 있다. 판 부재(31)는 코어 금형(4)의 축 방향을 따라 설치되며, 프레임(21)의 측면에 대향 배치되어 있다. 각 판 부재(31)에는, 프레임(21)의 상단부에 선단부가 접촉되는 나사(32), 및 프레임(21)의 하단부에 선단부가 접촉되는 나사(33)가 코어 금형(4)의 축 방향을 따라 복수 나사 결합되어 있다. 그리고 나사(32) 및 나사(33)의 나사 결합량을 각각 조절함으로써, 1쌍의 판 부재(31) 사이에서 프레임(21)의 위치를 좌우로 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한 가대(22)에는, 프레임(21)의 하면에 선단부가 접촉되는 나사(34)가 코어 금형(4)의 축 방향을 따라 복수 나사 결합되어 있다. 그리고 나사(34)의 나사 결합량을 각각 조절함으로써, 프레임(21)의 위치를 상하로 조정하는 것이 가능하게 되어 있다.
나사(32, 33, 34)는, 모터(26)의 회전축과 코어 금형(4)의 중심축을 일치시키는 조정 기구이다. 모터(26)의 회전축과 코어 금형(4)의 중심축을 일치시킴으로써, 모터(26)로 코어 금형(4)을 회전시킨 때, 코어와 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력의 마찰 계수 k를 최소로 할 수 있다. 이것에 의하여, 코어 금형(4)을 안정적으로 회전시킬 수 있으므로, 내부 파손이 없는, 형상의 변동이 작은 코어(11)를 조형할 수 있다.
또한 도 6에 도시한 바와 같이 코어 조형 장치(101)는 회전 구동 장치(23)를 갖고 있다. 회전 구동 장치(23)는, 모터(26)와, 전원(27)과, 인버터(28)를 구비하고 있다. 모터(26)는 레일(25)을 개재하여 가대(24) 상에 적재되어 있다. 레일(25)은 코어 금형(4)의 축 방향을 따라 가대(24) 상에 부설되어 있다. 모터(26)는 조인트(29)에 의하여 환봉(3)에 연결된다. 이것에 의하여, 모터(26)가 회전되면, 코어 금형(4)은 그 축을 중심으로 하여 회전하게 된다. 또한 모터(26)가 적재된 가대(24)도, 가대(22)와 마찬가지로 높이를 조절할 수 있게 되어 있다.
모터(26)는 인버터(28)를 통하여 전원(27)에 전기적으로 접속되어 있다. 모터(26)의 회전 속도는 인버터(28)에 의하여 조정된다.
제1 실시 형태와 같이 수작업으로 코어 금형(4)을 회전시킨 경우, 코어 금형(4)의 축이 경사지기 쉬워 단위 면적당 응력이나 인발 토크가 변화되기 쉬우므로, 코어(11)를 안정적으로 조형하는 것이 용이하지 않다. 그러나 모터(26)로 코어 금형(4)을 회전시킴으로써, 코어 금형(4)의 축이 경사지는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의하여, 단위 면적당 응력이나 인발 토크를 일정하게 할 수 있으므로, 코어(11)로부터 코어 금형(4)을 안정적으로 금형 탈락시킬 수 있다.
여기서, 모터(26)의 최대 토크 Tmoter는 이하의 관계를 만족시키고 있다.
Figure pct00008
여기서, 제1 실시 형태와 마찬가지로, k는 마찰 계수, D는 코어 금형(4)과 코어(11)의 접촉 면적과 동일한 접촉 면적을 갖는 원기둥의 직경, L은 원기둥의 길이, σ는 코어(11)에 발생하는 단위 면적당 응력, Tmax는 코어(11)로부터 코어 금형(4)을 금형 탈락 가능한 경우에 있어서 금형 탈락 시에 발생하는 최대 토크이다.
모터(26)의 최대 토크 Tmoter를, 코어(11)로부터 코어 금형(4)을 금형 탈락 가능한 경우에 있어서 금형 탈락 시에 발생하는 최대 토크 Tmax 이상으로 함으로써, 코어 금형(4)을, 그 축을 중심으로 하여 적절히 회전시킬 수 있다.
여기서, 모터(26)로 환봉(3)을 회전시키면, 스크류 형상인 코어 금형(4)이 축 방향으로 이동하고자 한다. 이것에 의하여, 모터(26), 코어(11) 및 코어 금형(4)은 축 방향의 힘을 받는다. 이때, 모터(26)와 프레임(21)의 상대 거리가 변화되지 않으면, 축 방향의 힘으로 코어(11)가 파괴되게 된다.
따라서 측면도인 도 9에 도시한 바와 같이, 축 방향의 힘으로 모터(26)가 레일(25) 상을 슬라이드 이동하도록 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 모터(26)는 프레임(21)으로부터 이격되는 방향으로 이동한다. 이때, 프레임(21)은 가대(22) 상에서 움직이지 않도록 나사(32, 33, 34)(도 8 참조)로 고정되어 있다. 이것에 의하여, 코어 금형(4)은 도 9 중 우측으로 금형 탈락한다. 모터(26)가 프레임(21)에 대하여 상대 이동함으로써, 코어(11)를 파손하지 않고 코어 금형(4)을 금형 탈락시킬 수 있다.
여기서, 코어 금형(4)의 전체 길이에 걸쳐 코어(11)로부터 코어 금형(4)을 금형 탈락시키기 위하여, 레일(25)의 길이는, 코어 금형(4)의 축 방향에 있어서의 모터(26)의 길이에 코어 금형(4)의 전체 길이를 더한 길이 이상으로 되어 있다.
또한 모터(26)는 프레임(21)에 근접하는 방향으로 슬라이드 이동해도 된다. 이 경우, 코어 금형(4)은 도 9 중 좌측으로 금형 탈락한다. 이때, 프레임(21)에 모터(26)가 접촉하기 전에 코어 금형(4)의 전부가 금형 탈락하도록, 환봉(3)은 프레임(21)보다도 길게 되어 있다. 또한 가대(22) 상에 부설한 레일 상에 프레임(21)을 적재함으로써, 프레임(21)이 슬라이드 이동하도록 해도 된다. 이 경우, 모터(26)는 가대(24) 상에 고정된다. 또한 가대(22) 상에 부설하는 레일의 길이는, 코어 금형(4)의 전체 길이의 2배 이상으로 된다. 프레임(21)이 슬라이드 이동하는 방향은, 모터(26)에 근접하는 방향이어도, 모터(26)로부터 이격되는 방향이어도 된다. 모터(26)에 근접하는 방향으로 프레임(21)이 이동하는 경우, 프레임(21)이 모터(26)에 접촉하기 전에 코어 금형(4)의 전부가 금형 탈락하도록, 환봉(3)은 프레임(21)보다도 길게 된다.
또한 모터(26)나 프레임(21)을 슬라이드 이동시키는 기구는 레일에 한정되지 않으며, 모터(26)나 프레임(21)에 설치된 차륜이어도 된다. 또한 모터(26)와 환봉(3)은, 직선형으로 연결되는 구성에 한정되지 않으며, 기어 등을 개재하여 L자형으로 연결되어도 된다. 이 경우, 모터(26)는 가대(24) 상에 고정되며, 프레임(21)이 가대(22) 위를 슬라이드 이동하게 된다.
이와 같은 구성에 있어서, 코어(11)를 조형하기 위해서는, 먼저, 도 7에 도시한 바와 같이, 모래, 수지 및 경화제를 혼련하여 이루어지는 자경성사를 프레임(21) 내에 채운다. 그리고 도 6에 도시한 바와 같이, 프레임(21)을 가대(22) 상에 적재하고, 코어 금형(4)의 나사부(5)에 환봉(3)을 설치한다. 그 후, 도 8에 도시한 바와 같이, 프레임(21)의 위치를 상하 좌우로 조정함으로써, 모터(26)의 회전축과 코어 금형(4)의 중심축의 축 정렬을 행한다. 이 축 정렬에는 수준기 등을 사용한다. 나사(32, 33, 34)가 프레임(21)에 접촉함으로써 프레임(21)은 가대(22) 상에 고정된다.
그 후, 도 6에 도시한 바와 같이, 조인트(29)로 모터(26)와 환봉(3)을 연결한다. 여기까지를, 적정화한 자경성사의 경화 시간 내에 행한다. 다음으로, 모터(26)의 최대 토크 Tmoter가 식 (8)을 만족하도록 하면서 모터(26)를 회전시킨다. 이것에 의하여, 도 9에 도시한 바와 같이, 모터(26)가 레일(25) 상을 슬라이드 이동하여 코어 금형(4)이 금형 탈락된다.
(효과)
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 코어 조형 장치(101)에 의하면, 회전 구동 장치(23)로 코어 금형(4)을, 그 축을 중심으로 하여 회전시킨다. 수작업으로 코어 금형(4)을 회전시킨 경우, 코어 금형(4)의 축이 경사지기 쉬워 단위 면적당 응력이나 인발 토크가 변화되기 쉬우므로, 코어(11)를 안정적으로 조형하는 것이 용이하지 않다. 따라서 회전 구동 장치(23)로 코어 금형(4)을 회전시킴으로써, 코어 금형(4)의 축이 경사지는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의하여, 단위 면적당 응력이나 인발 토크를 일정하게 할 수 있으므로, 코어(11)로부터 코어 금형(4)을 안정적으로 금형 탈락시킬 수 있다.
또한 모터(26)의 최대 토크 Tmoter를, 코어(11)로부터 코어 금형(4)을 금형 탈락 가능한 경우에 있어서 금형 탈락 시에 발생하는 최대 토크 Tmax 이상으로 한다. 이것에 의하여, 코어 금형(4)을, 그 축을 중심으로 하여 적절히 회전시킬 수 있다.
또한 모터(26)의 회전축과 코어 금형(4)의 중심축을 일치시킴으로써, 코어(11)와 코어 금형(4) 사이에 발생하는 마찰력의 마찰 계수 k를 최소로 할 수 있다. 이것에 의하여, 코어 금형(4)을 안정적으로 회전시킬 수 있으므로, 내부 파손이 없는, 형상의 변동이 작은 코어(11)를 조형할 수 있다.
[제3 실시 형태]
(코어 조형 장치)
다음으로, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 코어 조형 방법에 대하여 설명한다. 또한 상술한 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는, 동일한 참조 번호를 붙여 그 설명을 생략한다. 본 실시 형태의 코어 조형 방법을 행하는 코어 조형 장치(201)가 제2 실시 형태의 코어 조형 장치(101)와 상이한 점은, 구성을 도시하는 측면도인 도 10에 도시한 바와 같이, 프레임(35)의 상부에, 자경성사가 투입되는 개구(35a)가 형성되어 있는 점이다.
코어 금형(4)은, 그 축 방향이 수평으로 되도록 프레임(35) 내에 배치되어 있으며, 코어 금형(4)의 나사부(5)에는 환봉(3)이 설치되어 있다. 프레임(35) 내에 자경성사가 투입되기 전에, 모터(26)의 회전축과 코어 금형(4)의 중심축의 축 일치가 행해지고, 모터(26)와 환봉(3)은 조인트(29)로 연결된다.
이러한 상태에서, 1쌍의 판상 부재(36)로 프레임(35)의 양 단부의 개구를 막는다. 그 후, 도 10의 ⅩⅠ-ⅩⅠ 단면도인 도 11에 도시한 바와 같이, 상방의 개구(35a)로부터 프레임(35) 내에 자경성사를 투입한다. 이때, 프레임(35)의 각 측면을 해머로 쳐서 자경성사를 가진하면서, 자경성사를 코어 금형(4)의 축 방향을 따라 프레임(35) 내에 채운다.
제2 실시 형태에 있어서는, 자경성사를 채운 프레임(21)을 크레인 등으로 끌어올려 가대(22) 상에 적재할 필요가 있다. 이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 프레임(35)의 상부 개구(35a)로부터 자경성사를 투입함으로써, 자경성사의 투입으로부터 코어 금형(4)의 금형 탈락까지를, 프레임(35)을 움직이지 않고 행할 수 있다. 이것에 의하여, 모터(26)와 코어 금형(4)의 축 정렬을 자경성사의 투입 전에 행할 수 있으므로, 작업성을 향상시킬 수 있다.
자경성사를 다 채우면, 개구(35a)를 덮개(35b)로 폐쇄하고 1쌍의 판상 부재(36)를 제거한다. 여기까지를, 적정화한 자경성사의 경화 시간 내에 행한다. 그리고 모터(26)를 회전시킴으로써 코어 금형(4)의 금형 탈락을 행한다.
(효과)
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 코어 조형 장치(201)에 의하면, 프레임(35)의 상부 개구(35a)로부터 자경성사를 투입함으로써, 자경성사의 투입으로부터 코어 금형(4)의 금형 탈락까지를, 프레임(35)을 움직이지 않고 행할 수 있다. 이것에 의하여, 모터(26)와 코어 금형(4)의 축 정렬을 자경성사의 투입 전에 행할 수 있으므로, 작업성을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태를 설명했지만, 구체예를 예시한 데 불과하며, 특별히 본 발명을 한정하는 것은 아니고, 구체적 구성 등은 적절히 설계 변경 가능하다. 또한 발명의 실시 형태에 기재된 작용 및 효과는, 본 발명으로부터 발생하는 가장 적합한 작용 및 효과를 열거한 데 불과하며, 본 발명에 의한 작용 및 효과는 본 발명의 실시 형태에 기재된 것에 한정되는 것은 아니다.
본 출원은, 2013년 12월 5일에 출원된 일본 특허 출원 제2013-252259호 및 2014년 8월 25일에 출원된 일본 특허 출원 제2014-170154호에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.
1: 변형 게이지
2: 절결부
3: 환봉
4: 코어 금형
5: 나사부
6: 목제 프레임
7: 데이터 로거
8: 변위계
9: 단부면
10: 퍼스널 컴퓨터
11: 코어
12: 렌치
21: 프레임
22: 가대
23: 회전 구동 장치
24: 가대
25: 레일
26: 모터
27: 전원
28: 인버터
29: 조인트
30: 판상 부재
31: 판 부재
32, 33, 34: 나사(조정 기구)
35: 프레임
35a: 개구
35b: 덮개
36: 판상 부재
101, 201: 코어 조형 장치

Claims (10)

  1. 비틀림 형상을 갖는 코어를, 코어 금형을 사용하여 조형하는 코어 조형 방법에 있어서,
    상기 코어 금형을 프레임 내에 배치한 후에, 모래와 수지와 경화제를 혼련하여 이루어지는 자경성사(自硬性砂)를 상기 프레임 내에 채워 경화시키는 경화 공정과,
    상기 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시키면서, 상기 자경성사가 경화되어 이루어지는 상기 코어로부터 금형 탈락시키는 금형 탈락 공정
    을 갖고,
    상기 금형 탈락 공정에 있어서, 상기 자경성사의 경화 시간, 금형 탈락 시에 상기 코어와 상기 코어 금형 사이에 발생하는 마찰력, 및 금형 탈락 시의 상기 코어의 강도를 적정화하는 것을 특징으로 하는, 코어 조형 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    금형 탈락 시에 상기 코어와 상기 코어 금형의 마찰에 의하여 발생하는, 토크에 대응하는 모멘트 M이 이하의 관계를 만족시키도록 하면서 상기 코어로부터 상기 코어 금형을 금형 탈락시키는 것을 특징으로 하는, 코어 조형 방법.
    Figure pct00009

    여기서, k는 마찰 계수, D는 상기 코어 금형과 상기 코어의 접촉 면적과 동일한 접촉 면적을 갖는 원기둥의 직경, L은 상기 원기둥의 길이, σ는 상기 코어에 발생하는 단위 면적당 응력, Tmax는 상기 코어로부터 상기 코어 금형을 금형 탈락 가능한 경우에 있어서 금형 탈락 시에 발생하는 최대 토크이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    금형 탈락 시에 상기 코어에 발생하는 단위 면적당 응력 σ가 이하의 관계를 만족시키도록 하면서 상기 코어로부터 상기 코어 금형을 금형 탈락시키는 것을 특징으로 하는, 코어 조형 방법.
    Figure pct00010

    여기서, h는 계수, Tmax는 상기 코어로부터 상기 코어 금형을 금형 탈락 가능한 경우에 있어서 금형 탈락 시에 발생하는 최대 토크, D는 상기 코어 금형과 상기 코어의 접촉 면적과 동일한 접촉 면적을 갖는 원기둥의 직경, L은 상기 원기둥의 길이, σmin은 금형 탈락 시에 있어서의 상기 코어의 최소 압축 강도이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모래는, 형상이 다각 형상 또는 구상이고, 입도가 AFS 130 이하인 신사(新砂) 또는 재생사(再生砂)인 것을 특징으로 하는, 코어 조형 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수지는, 푸르푸릴알코올을 함유하는 산 경화성의 푸란 수지이며, 상기 모래에 대한 첨가량이 0.8%인 것을 특징으로 하는, 코어 조형 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 경화제는, 크실렌술폰산계 경화제 및 황산계 경화제를 혼합한 경화제이며, 상기 수지에 대한 첨가량이 40%인 것을 특징으로 하는, 코어 조형 방법.
  7. 제1항에 기재된 코어 조형 방법을 행하는 코어 조형 장치이며,
    상기 코어 금형이 내부에 배치됨과 함께, 상기 자경성사가 내부에 채워진 상기 프레임과,
    상기 코어 금형을, 그 축을 중심으로 하여 회전시킴으로써, 상기 자경성사가 경화되어 이루어지는 상기 코어로부터 상기 코어 금형을 금형 탈락시키는 회전 구동 장치
    를 갖는 것을 특징으로 하는, 코어 조형 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회전 구동 장치의 최대 토크 Tmoter가 이하의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는, 코어 조형 장치.
    Figure pct00011

    여기서, k는 마찰 계수, D는 상기 코어 금형과 상기 코어의 접촉 면적과 동일한 접촉 면적을 갖는 원기둥의 직경, L은 상기 원기둥의 길이, σ는 상기 코어에 발생하는 단위 면적당 응력, Tmax는 상기 코어로부터 상기 코어 금형을 금형 탈락 가능한 경우에 있어서 금형 탈락 시에 발생하는 최대 토크이다.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 회전 구동 장치의 회전축과 상기 코어 금형의 중심축을 일치시키는 조정 기구를 더 갖는 것을 특징으로 하는, 코어 조형 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 코어 금형은, 그 축 방향이 수평으로 되도록 상기 프레임 내에 배치되어 있고,
    상기 프레임의 상부에, 상기 자경성사가 투입되는 개구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 코어 조형 장치.
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