KR20170045918A - 인서트형 중공체를 갖춘 주조품과 그 제조방법 - Google Patents

인서트형 중공체를 갖춘 주조품과 그 제조방법 Download PDF

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KR20170045918A
KR20170045918A KR1020150146012A KR20150146012A KR20170045918A KR 20170045918 A KR20170045918 A KR 20170045918A KR 1020150146012 A KR1020150146012 A KR 1020150146012A KR 20150146012 A KR20150146012 A KR 20150146012A KR 20170045918 A KR20170045918 A KR 20170045918A
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Abstract

본 발명은 금형의 캐비티 내부에 설치되는 파이프 형상의 중공체를 매개로 단일의 주조공정에서 성형되는 제품의 살부위 내부에 유체의 유동을 위한 관통통로를 일체로 구비될 수 있는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품과 그 제조방법을 개시하는 것으로, 전술한 주조품은 소재의 일측면에 유체의 유/출입을 위한 입/출구(122, 124)가 각각 형성되고, 상기 입/출구(122, 124)는 소재의 내부에 형성되는 관통통로(120)와 상호 교통 가능하도록 주조되는 것으로, 상기 관통통로(120)는 고정금형(10)과 가동금형(20) 중 적어도 하나의 금형에 복수의 코어핀(30)을 고정 설치하고, 상기 코어핀(30)에 대해 중공체(40)의 양 끝단부를 고정 지지한 상태에서 상기 중공체(40)를 상기 금형의 캐비티(12)의 내부로 돌출되게 설치하며, 상기 금형의 합형 상태에서 상기 캐비티(12)의 내부로 용융금속을 주입하여 형성된다.

Description

인서트형 중공체를 갖춘 주조품과 그 제조방법{Casting with inserted hollow member and manufacturing method thereof}
본 발명은 인서트형 중공체를 갖춘 주조품과 그 주조품을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금형의 캐비티 내부에 설치되는 파이프 형상의 중공체를 매개로 주조공정에서 성형되는 제품의 살부위 내부에 유체의 유동을 위한 관통통로가 일체로 구비될 수 있는 주조품과 그 주조품을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동변속기의 커버와 하우징을 비롯하여 오일펌프의 케이스 등과 같은 제품들은 오일의 유동을 목적으로 부재의 살부위 내부를 관통하는 형태의 유로 형성을 위한 관통통로를 구비하게 된다. 이러한 케이스와 커버류의 제품들은 주로 주조공정에 의해 제작되는 주조품에 해당하므로, 살부위의 내부를 관통하는 유로의 형성을 위해서는 주조후 드릴을 이용한 기계적 천공작업과 함께 코어핀에 의한 소재의 관통통로 성형후 확인 가공 등의 기계적 후가공을 반드시 수행해야만 한다.
일례로, 도 9에 도시된 바와 같이 살부위의 내부에 관통통로를 형성하는 주조품(100)은 주조공정에서 금형의 내부에 코어핀(미도시)의 설치를 통해 1차 통로(110)와, 이 1차 통로(110)에 대해 대략 교차하는 방향으로 2차 통로(120)를 별도로 형성하게 된다.
이와 같은 1차 통로(110)와 2차 통로(120)는 각각 유로의 입구와 출구를 제외한 나머지 부위가 기밀하게 마감되어야 하므로, 플러그(130)와 같은 별도의 마감재를 이용하여 입구와 출구를 제외한 나머지 천공부위를 폐쇄시키는 후작업을 수행해야 한다.
또한, 주조공정에서 형성되는 1차 통로(110)와 2차 통로(120)의 경우에도 유로의 표면이 매끄럽지 못한 상태이므로 주조후 기계적 후가공 공정을 통해 반드시 표면 처리를 위한 마감 작업을 실시해야만 한다.
특히, 주조공정을 통해 성형되는 주조품의 경우에는 작업과정에서 제품의 내부에 기포가 발생하거나 이상 수축에 의한 여러 가지 품질 문제를 초래할 수 있으므로, 이러한 품질 문제는 필드에서 사용시 오일이 외부로 누유되는 등의 치명적인 결과를 초래하여 완제품의 성능을 크게 저하시키는 원인으로 작용하게 된다.
공개특허 제10-2012-0015394호의 자동변속기용 오일펌프커버의 오일통로 사상장치
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 금형의 캐비티 내부에 설치되는 파이프 형상의 중공체를 매개로 단일의 주조공정에서 성형되는 제품의 살부위 내부에 유체의 유동을 위한 관통통로가 일체로 구비될 수 있게 함으로써 인서트형 중공체에 의한 관통통로를 형성한 주조품의 제작을 보다 편리하게 구현하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소재의 일측면에 유체의 유/출입을 위한 입/출구가 각각 형성되고, 상기 입/출구는 소재의 내부에 형성되는 관통통로와 상호 교통 가능하도록 주조되는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품에 있어서, 상기 관통통로는 고정금형과 가동금형 중 적어도 하나의 금형에 복수의 코어핀을 캐비티 내부로 돌출되도록 고정 설치하고, 상기 코어핀에 대해 중공체의 양 끝단부를 고정 지지한 상태에서 상기 중공체를 상기 금형의 캐비티의 내부로 돌출되게 설치하며, 상기 금형의 합형 상태에서 상기 캐비티의 내부로 용융금속을 주입하여 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품을 제시한다.
본 발명의 실시예에 있어, 상기 중공체는 유체의 유동장에 와류의 형성을 위해 내주면에 나선형 홈을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어, 상기 중공체는 유체의 유동장에 난류의 조성을 위해 내주면에 돌출 높이를 상호 달리하는 다수의 돌기부를 불규칙하게 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어, 상기 중공체는 유체의 유동장에 와류의 형성을 위해 내주면에 나선형 홈을 형성하고, 상기 나선형 홈이 형성된 부위 또는 상기 나선형 홈이 형성되지 않은 부위 중 적어도 하나에 유체의 유동장에 난류의 조성을 위해 돌출 높이를 상호 달리하는 다수의 돌기부를 불규칙하게 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어, 상기 중공체는 유체의 유동장에 대해 저항의 감소를 위해 상기 입/출구의 형성을 위한 양 끝단부를 기준으로 전체적인 외형이 완만한 곡률을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어, 상기 중공체는 외주 표면에 요철부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 고정금형과 가동금형 중 적어도 하나의 금형에 복수의 코어핀을 설치하는 단계, 상기 코어핀에 대해 중공체의 양 끝단부를 고정 지지한 상태에서 상기 중공체를 상기 금형의 캐비티의 내부로 돌출되게 설치하는 단계, 및 상기 고정금형과 상기 가동금형을 합형한 상태에서 상기 캐비티의 내부로 용융금속을 주입하고 냉각후 금형으로부터 주조품을 꺼내는 단계를 포함하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 제조방법을 제시한다.
본 발명의 실시예는 상기 코어핀을 설치하는 단계에서, 상기 중공체의 안착 지지를 위해 상기 코어핀의 외주면에 단차부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어, 상기 단차부는 상기 금형에 대해 영구 고정 또는 착탈 가능한 구조로 결합되는 주몸체부와, 상기 주몸체부로부터 일체로 연장되어 상기 캐비티의 내부를 향해 돌출되는 보조몸체부 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어, 상기 단차부는 상기 금형의 두께살 부위로 삽입되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어, 상기 단차부는 상기 코어핀의 전 둘레부위에 걸쳐 형성되고, 상기 단차부가 가지는 폭은 상기 중공체의 두께와 동일한 크기로 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어, 상기 보조몸체부는 자유단부를 향해 단면적이 축소되는 구배각을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예는 상기 금형의 기저면으로부터 상기 캐비티의 내부를 향해 연장되어 상기 중공체를 지지하는 더미 보스를 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예는 상기 중공체의 외주 표면에 요철부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 인서트형 중공체를 갖춘 주조품과 그 제조방법은 살부위의 내부에 유로의 조성을 위한 관통통로를 구비해야 하는 주조품의 제작시 주조후 별도의 기계적 가공공정을 통해 관통통로를 형성하지 않고 단일의 주조공정에서 관통통로가 일체로 성형될 수 있게 할 수 있으므로, 기계적 가공에서 발생할 수 있는 제품의 불량 문제를 완벽하게 해소할 수 있으며, 유로의 형성을 위한 관통통로가 유로의 입구와 출구를 제외한 나머지 부위 전체가 완벽하게 주조품의 살부위 내부에 위치하게 되므로 필드에서 사용중 오일이 외부로 누유될 수 있는 문제를 완전하게 배제하여 제품의 내구 성능을 향상시키는 데 기여할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 금형은 단일의 주조공정만으로 관통통로를 일체로 갖춘 주조품을 제작할 수 있으므로, 기존 대비 관통통로의 형성을 위한 후가공 공정의 폐지를 통해 제품의 생산에 소요되는 비용을 크게 절감할 수 있는 경제적 효과를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 외형을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 단면 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1과 도 2에 각각 도시된 중공체의 내주면 구조에 대한 일 실시예를 부분 확대하여 도시한 도면이다.
도 4는 도 1과 도 2에 각각 도시된 중공체의 내주면 구조에 대한 다른 실시예를 부분 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 제조방법을 설명하기 위한 금형의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5에 "A"부위의 구성을 확대하여 도시한 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 중공체의 지지를 위한 더미 보스의 설치상태에 대한 일 실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 도 5에 도시된 중공체의 지지를 위한 더미 보스의 설치상태에 대한 다른 실시예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 종래 주조품에서 관통통로를 형성하기 위한 일련의 작업 과정을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
도 1과 도 2를 참조로 하면, 인서트형 중공체를 갖춘 주조품(100)은 소재의 내부에 오일과 같은 유체의 유동을 위한 유로에 해당하는 관통통로(120)를 일체로 구비하는 것으로, 상기 주조품(100)은 자동변속기의 리어커버, 또는 오일펌프의 케이스 등과 같이 살부위의 내부에 유통경로를 설정하는 부품에 해당한다. 이 경우, 상기 관통통로(120)는 상기 주조품(100)의 일측면에서 유체의 유/출입을 위한 입구(122)와 출구(124)를 각각 형성하는 바, 상기 입/출구(122, 124)의 수량은 적어도 두 개 이상의 복수 수량으로 설정될 수도 있을 것이다.
여기서, 상기 관통통로(120)는 금형의 캐비티 내부로 돌출되도록 고정 설치되는 복수의 코어핀에 의해 양 끝단부가 고정 지지되는 파이프와 같은 중공체(40)를 함께 주조함에 따라 일체로 형성되는 것이다.
이를 위해, 상기 중공체(40)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 관통통로(120)가 형성하는 유체의 유동장에 와류의 형성을 통한 유속의 증가를 목적으로 내주면에 나선형 홈(42)을 형성한다.
또한, 상기 중공체(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 관통통로(120)가 형성하는 유체의 유동장에 난류의 조성을 통한 유속의 증가를 목적으로 다수의 돌기부(44)를 형성한다. 이 경우, 상기 돌기부(44)는 상기 중공체(40)의 내주면에 대해 돌출 높이를 서로 달리 설정하는 다수의 돌기부(44)를 불규칙하게 형성한다.
또한, 상기 중공체(40)는 유체의 유동장에 와류의 형성을 위해 내주면에 나선형 홈(42)을 형성하고, 상기 나선형 홈(42)이 형성된 부위 또는 상기 나선형 홈(42)이 형성되지 않은 부위 중 적어도 하나에 유체의 유동장에 난류의 조성을 위해 돌출 높이를 서로 달리하는 다수의 돌기부(44)를 불규칙하게 형성한다. 즉, 상기 돌기부(44)는 상기 중공체(40)의 내주면 중에서 상기 나선형 홈(42)이 형성된 부위 또는 상기 나선형 홈(42)이 형성되지 않은 부위 중 적어도 하나 이상의 부위에 형성될 수 있다.
또한, 상기 중공체(40)는 유체의 유동장에 대해 저항의 감소를 위해 상기 입/출구(122, 124)의 형성을 위한 양 끝단부를 기준으로 전체적인 외형이 완만한 곡률을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 중공체(40)는 주조시 금형의 캐비티 내부로 주입되는 용탕과의 융착성 향상을 위해 외주 표면에 요철부(미도시)가 별도로 형성된다. 이 경우, 상기 요철부는 널링(knurling)과 같은 기계적 가공에 의해 균일한 형태로 형성될 수 있다.
도 5를 참조로 하면, 본 발명에 따른 인서트형 중공체(40)를 갖춘 주조품(100)의 제작을 위한 금형은 크게 고정금형(10), 가동금형(20), 코어핀(30), 중공체(40), 및 더미 보스(50)를 포함하여 구성된다.
상기 고정금형(10)은 금형장치의 베이스부(미도시)에 장착되어 고정되는 것이고, 상기 가동금형(20)은 상기 고정금형(10)에 대해 이동 가능하게 설치되는 것이다. 상기 고정금형(10)과 상기 가동금형(20)은 합형시 내부의 캐비티(12)로 주입되는 용융금속을 냉각시켜 일정한 형태의 완제품으로 생산할 수 있게 된다.
도 6을 참조로 하면, 상기 코어핀(30)은 상기 고정금형(10)과 상기 가동금형(20) 중 적어도 하나의 금형에 설치되어 상기 중공체(40)의 양 끝단부를 고정 지지하는 기능을 수행한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 코어핀(30)이 상기 고정금형(10)에 설치된 경우를 기준으로 상세하게 기술한다. 이 경우, 상기 코어핀(30)은 상기 고정금형(10)에 대해 용접에 의한 영구 고정방식 또는 나사 체결이나 금형의 기저면(14)에 형성된 홈에 끼워져 고정되는 착탈 가능한 구조의 다양한 결합 방식으로 설치될 수 있다.
또한, 상기 코어핀(30)은 상기 고정금형(10)에 압입과 같은 방식으로 설치되어 고정되는 주몸체부(32), 및 상기 주몸체부(32)로부터 일체로 연장되어 상기 캐비티(12)의 내부를 향해 돌출되는 보조몸체부(34)를 포함하는 다단 구조로 이루어지고, 상기 주몸체부(32)와 상기 보조몸체부(34) 사이의 연결부위에는 상기 중공체(40)의 안정적인 안착 지지를 위해 단차부(36)가 형성된다.
이 경우, 상기 코어핀(30)의 단차부(36)는 상기 고정금형(10)의 기저면(14)으로부터 금형의 두께살 부위를 향해 내측으로 삽입되는 위치로 형성되어 있어 상기 중공체(40)의 양 끝단에 위치한 자유단부를 고정하기 위한 안착홈을 형성하게 된다. 또한, 상기 코어핀(30)의 단차부(36)는 상기 코어핀(30)의 전 둘레부위에 걸쳐 형성되고, 상기 단차부(36)가 가지는 폭은 상기 중공체(40)의 두께와 동일한 크기로 설정된다.
이에 따라, 상기 중공체(40)의 양 끝단부는 상기 고정금형(10)의 기저면(14)으로부터 금형의 살부위 안쪽에 위치하게 되고, 또한 상기 단차부(36)가 가지는 폭이 상기 중공체(40)의 두께와 동일하게 설정되므로, 주조시 금형의 내부로 주입되는 용탕이 상기 중공체(40)의 내부로 유입되는 것을 적극적으로 방지할 수 있게 되고, 이를 통해 상기 중공체(40)를 이용한 유로의 형성을 위한 관통통로의 성형은 완벽하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상기 코어핀(30)의 보조몸체부(34)는 상기 금형의 캐비티(12)를 향한 자유단부의 단면적이 점진적으로 축소되는 테이퍼 형상의 구배각을 형성하도록 구성된다. 이에 따라, 상기 코어핀(30)에 대해 상기 중공체(40)를 고정 설치하는 일련의 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있게 되고, 특히 상기 중공체(40)를 상기 코어핀(30)에 결합하는 일련의 작업이 로봇아암에 의한 자동 공정으로 이루어질 경우 조립위치를 정확하게 맞추는 데에도 기여할 수 있게 된다.
상기 중공체(40)는 상기 코어핀(30)에 의해 양 끝단부가 지지되어 상기 캐비티(12)의 내부에서 견고하게 고정 설치되는 것으로, 주조품의 살부위 내부에서 유로의 형성을 위한 목적으로 주로 파이프와 같은 물품으로 이루어진다. 또한, 상기 중공체(40)는 금형의 내부로 주입되는 용융금속에 따라 재질이 다르게 선정되지만, 자동변속기의 리어커버 또는 하우징을 비롯하여 오일펌프의 커버류와 같은 제품들이 주로 알루미늄 합금 소재로 제작되므로, 상기 중공체(40)는 주조품의 소재보다 용융점이 높은 재질의 파이프를 사용한다. 특히, 상기 중공체(40)는 오일의 누유를 보다 적극적으로 차단하기 위해 이음매가 없는 관부재(seamless pipe)로 채택되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 더미 보스(50)는 상기 고정금형(10)의 기저면(14)으로부터 상기 금형의 캐비티(12)의 내부를 향해 연장 설치되어 상기 중공체(40)를 지지하는 일종의 돌출 구조물에 해당한다. 이 경우, 상기 더미 보스(50)는 상기 고정금형(10)의 기저면(14)에 대해 착탈 가능하게 결합되어 설치되거나, 상기 고정금형(10)의 기저면(14)에 형성되는 삽입홈(미도시)에 끼워져 고정 지지되거나, 또는 상기 고정금형(10)의 기저면(14)에 상기 중공체(40)의 지지와 동일한 방식으로 상기 코어핀(30)을 매개로 고정 지지되도록 설치되어도 무방하다. 즉, 상기 더미 보스(50)는 상기 코어핀(30)과 동일하게 상기 고정금형(10)에 대해 용접에 의한 영구 고정방식이나 착탈 가능한 다양한 결합 방식으로 설치될 수 있다.
또한, 상기 더미 보스(50)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 캐비티(12)를 향한 자유단부에 상기 중공체(40)의 안정적인 지지를 위한 돌출부(52)를 일체로 구비한다. 이 경우, 상기 돌출부(52)는 상기 중공체(40)의 외부와 용접에 의한 결합을 통해 상기 중공체(40)를 견고하게 지지할 수 있게 되므로, 주조시 상기 캐비티(12)의 내부로 주입되는 용탕에 의해 상기 중공체(40)의 위치가 정상적인 위치로부터 벗어나는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 더미 보스(50)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 캐비티(12)를 향한 자유단부에 상기 중공체(40)의 끼움 지지를 위한 개구형 탄성편(54)을 일체로 구비한다. 이 경우, 상기 개구형 탄성편(54)은 상기 중공체(40)를 안정적으로 지지하여 주조시 상기 캐비티(12)의 내부로 주입되는 용탕에 의해 상기 중공체(40)의 위치가 정상적인 위치로부터 벗어나는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 도 7과 도 8에 있어, 상기 더미 보스(50)는 상기 고정금형(10)의 기저면(14)에 대해 상기 코어핀(30)을 매개로 고정 설치되는 상기 중공체(40)의 양단부 사이의 연장선으로부터 외측으로 벗어난 위치에서 상기 기저면(14)에 고정 지지되도록 설치된다. 이에 따라, 상기 중공체(40)의 양단부와 상기 더미 보스(50)의 설치부위는 대략 삼각형상을 이루게 되므로 상기 캐비티(12) 내에서 상기 중공체(40)는 상기 더미 보스(50)를 매개로 안정적으로 지지될 수 있으므로 주조시 용융금속의 내부에서 정위치를 유지할 수 있게 된다.
즉, 상기 더미 보스(50)는 상기 중공체(40)가 2개소에 한정하여 입/출구용 개구부를 가지는 경우 상기 캐비티(12)의 내부에서 상기 중공체(40)를 안정적으로 지지할 수 있는 역할을 수행하는 것이다. 따라서 상기 중공체(40)가 3개소 이상의 입/출구용 개구부를 가지는 경우에는 상기 캐비티(12)의 내부에서 상기 코어핀(30)을 이용하여 자체적으로 견고하게 고정 지지될 수 있으므로 상기 더미 보스(50)의 사용은 불필요하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 제조방법은 다음과 같은 과정을 거쳐 이루어진다.
상기 고정금형(10)과 상기 가동금형(20) 중 적어도 하나의 금형에 상기 복수의 코어핀(30)을 설치하는 단계, 상기 코어핀(30)에 대해 상기 중공체(40)의 양 끝단부를 고정 지지한 상태에서 상기 중공체(40)를 상기 금형의 캐비티(12)의 내부로 돌출되게 설치하는 단계, 및 상기 고정금형(10)과 상기 가동금형(20)을 합형한 상태에서 상기 캐비티(12)의 내부로 용융금속을 주입하고 일정 시간의 경과에 따른 냉각후 금형으로부터 주조품(100)을 꺼내는 단계를 포함하는 구성된다.
이와 같은 상기 주조품(100)의 제조과정에서 상기 코어핀(30)을 설치하는 단계는 상기 중공체(40)의 안착 지지를 위해 상기 코어핀(30)의 외주면에 단차부(36)를 형성하는 단계를 더 포함하여 구성된다.
또한, 상기 주조품(100)의 제조과정에서 상기 코어핀(30)을 설치하는 단계는 상기 고정금형(10)의 기저면(14)으로부터 상기 캐비티(12)의 내부를 향해 연장되어 상기 중공체(40)를 지지하는 더미 보스(50)를 설치하는 단계를 더 포함하여 구성된다. 이때, 상기 중공체(40)는 외주 표면에 요철부를 형성하는 과정을 선행하는 것이 더욱 바람직할 것이다.
따라서 본 발명에 따른 인서트형 중공체를 갖춘 주조품과 그 제조방법은 상기 주조품(100)의 살부위 내부에 유로의 형성을 위한 관통통로(120)가 구비되어야 하는 제품의 제작시, 주조공정 중에 상기 캐비티(12) 내에서 주입되는 용탕과 함께 일체화되는 상기 중공체(40)를 매개로 유로용 관통통로(120)를 형성할 수 있으므로, 종래와 같이 주조후 별도의 기계적 가공공정을 통해 관통통로를 형성하지 않고도 단일의 주조공정에서 관통통로가 일체로 성형될 수 있는 효과를 제공하게 된다.
또한, 본 발명은 종래와 같이 주조후 이루어지는 기계적 가공에서 발생될 수 있는 제품의 불량 문제를 완벽하게 해소할 수 있고, 특히 유로의 형성을 위한 관통통로(120)가 유로의 입구(122)와 출구(124)를 제외한 나머지 부위 전체를 완벽하게 주조품의 살부위 내부에 위치될 수 있으므로 필드에서 사용중 오일이 외부로 누유될 수 있는 문제를 완전하게 배제하고 제품의 내구 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.
또한, 본 발명은 단일의 주조공정만으로 관통통로(120)를 일체로 갖춘 주조품(100)을 제작할 수 있으므로, 기존 대비 관통통로(120)의 형성을 위한 후가공 공정의 폐지를 통해 제품의 생산에 소요되는 비용을 크게 절감할 수 있는 경제적 효과를 제공하게 된다.
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10-고정금형 12-캐비티
14-기저면 20-가동금형
30-코어핀 32-주몸체부
34-보조몸체부 36-단차부
40-중공체 42-나선형 홈
44-돌기부 50-더미 보스
52-돌출부 54-개구형 탄성편
100-주조품 120-관통통로
122-입구 123-출구

Claims (14)

  1. 소재의 일측면에 유체의 유/출입을 위한 입/출구가 각각 형성되고, 상기 입/출구는 소재의 내부에 형성되는 관통통로와 상호 교통 가능하도록 주조되는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품에 있어서,
    상기 관통통로는,
    고정금형과 가동금형 중 적어도 하나의 금형에 복수의 코어핀을 캐비티 내부로 돌출되도록 고정 설치하고,
    상기 코어핀에 대해 중공체의 양 끝단부를 고정 지지한 상태에서 상기 중공체를 상기 금형의 캐비티의 내부로 돌출되게 설치하며,
    상기 금형의 합형 상태에서 상기 캐비티의 내부로 용융금속을 주입하여 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 중공체는 유체의 유동장에 와류의 형성을 위해 내주면에 나선형 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 중공체는 유체의 유동장에 난류의 조성을 위해 내주면에 돌출 높이를 달리하는 다수의 돌기부를 형성하는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 중공체는 유체의 유동장에 와류의 형성을 위해 내주면에 나선형 홈을 형성하고, 상기 나선형 홈이 형성된 부위 또는 상기 나선형 홈이 형성되지 않은 부위 중 적어도 하나에 유체의 유동장에 난류의 조성을 위해 돌출 높이를 달리하는 다수의 돌기부를 형성하는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공체는 유체의 유동장에 대해 저항의 감소를 위해 상기 입/출구의 형성을 위한 양 끝단부를 기준으로 전체적인 외형이 완만한 곡률을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공체는 외주 표면에 요철부를 형성하는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품.
  7. 고정금형과 가동금형 중 적어도 하나의 금형에 복수의 코어핀을 설치하는 단계;
    상기 코어핀에 대해 중공체의 양 끝단부를 고정 지지한 상태에서 상기 중공체를 상기 금형의 캐비티의 내부로 돌출되게 설치하는 단계; 및
    상기 고정금형과 상기 가동금형을 합형한 상태에서 상기 캐비티의 내부로 용융금속을 주입하고 냉각후 금형으로부터 주조품을 꺼내는 단계를 포함하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 코어핀을 설치하는 단계에서, 상기 중공체의 안착 지지를 위해 상기 코어핀의 외주면에 단차부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 제조방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 단차부는,
    상기 금형에 대해 영구 고정 또는 착탈 가능한 구조로 결합되는 주몸체부; 및
    상기 주몸체부로부터 일체로 연장되어 상기 캐비티의 내부를 향해 돌출되는 보조몸체부 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 제조방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 단차부는 상기 금형의 두께살 부위로 삽입되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 제조방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 단차부는 상기 코어핀의 전 둘레부위에 걸쳐 형성되고, 상기 단차부가 가지는 폭은 상기 중공체의 두께와 동일한 크기로 설정되는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 제조방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 보조몸체부는 자유단부를 향해 단면적이 축소되는 구배각을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 제조방법.
  13. 청구항 7에 있어서,
    상기 금형의 기저면으로부터 상기 캐비티의 내부를 향해 연장되어 상기 중공체를 지지하는 더미 보스를 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 제조방법.
  14. 청구항 7에 있어서,
    상기 중공체는 외주 표면에 요철부를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인서트형 중공체를 갖춘 주조품의 제조방법.
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