KR20200060926A - Method for manufacturing vibratory ring for damper pulley and vibratory ring manufactured by the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 댐퍼 풀리용 진동링 제조방법 및 이로부터 제조되는 진동링에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원심주조 공법 및 금형 예열을 통하여 표면 급냉을 방지하고 표면 미세조직을 안정화시켜서 진동 감쇄능을 향상시킬 수 있는 댐퍼 풀리용 진동링 제조방법 및 이로부터 제조되는 진동링에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a vibration ring for a damper pulley and a vibration ring manufactured therefrom, more specifically, to prevent surface quenching through a centrifugal casting method and mold preheating and stabilize the surface microstructure to improve vibration damping performance It relates to a method for manufacturing a vibration ring for a damper pulley and a vibration ring manufactured therefrom.
일반적으로 댐퍼 풀리(damper pulley)는 엔진의 크랭크샤프트에서 발생하는 비틀림 및 굽힘 진동을 제어하는 부품으로서, 크랭크샤프트의 한 쪽 끝에 장착되어 크랭크샤프트에서 발생되는 진동을 감쇄시켜서 NVH 특성을 개선하는 역할을 한다. In general, the damper pulley (damper pulley) is a component that controls the torsional and bending vibrations generated in the crankshaft of the engine, mounted on one end of the crankshaft to attenuate the vibrations generated by the crankshaft to improve the NVH characteristics do.
이러한 댐퍼 풀리는 크게 내측의 허브와 외측의 진동링으로 이루어져서 허브가 크랭크샤프트의 한쪽 끝에 조립되어 장착되는 구조로 사용된다. 이때 진동링은 허브의 진동을 감쇄시키는 수단으로 사용된다. 이때 진동링의 진동 감쇄능은 진동링을 형성하는 소재의 흑연 형상흑연 형상직 등의 미세조직에 의해 결정된다.The damper pulley is largely composed of an inner hub and an outer vibration ring, and is used as a structure in which the hub is assembled and mounted at one end of the crankshaft. At this time, the vibrating ring is used as a means to damp vibration of the hub. At this time, the vibration damping ability of the vibrating ring is determined by a microstructure such as graphite-like graphite-shaped weave of the material forming the vibrating ring.
한편, 종래의 진동링은 사형 금형에서 용탕을 중력주조에 의해 주조한 다음 사형 금형에서 취출한 다음 황삭 가공 및 정삭 가공을 통하여 제조되었다.On the other hand, the conventional vibrating ring was produced by casting the molten metal in a sand mold by gravity casting and then taking it out from the sand mold and then roughing and finishing.
도 1은 종래의 일반적인 진동링을 주조하는 중력주조 방식을 보여주는 도면으로서, 진동링을 제조하기 위하여 먼저 진동링에 대응되는 형상 및 크기를 갖는 다수개의 캐비티(20)가 마련된 사형 금형(10)에 용탕(M)을 주입하여 캐비티(20)의 형상에 대응되는 형상으로 다수개의 주물재를 주조한다. 이렇게 대략적인 진동링 형상으로 주물재가 주조되면, 주조된 주물재의 상면, 하면, 내주면 및 외주면을 포함하는 전체 면에 황삭 가공이 필수적으로 실시되기 때문에 사형 금형(10)에 형성하는 캐비티(20)는 최종 진동링의 크기보다 전체 면에 2㎜ 정도의 가공 여유를 갖도록 형성된다. 1 is a view showing a conventional gravity casting method for casting a general vibration ring, in order to manufacture a vibration ring, first to a
그래서, 종래의 진동링을 제조하는 방법에 의하면 황삭가공 시 가공되어 버려지는 부분이 발생되고, 특히 사형 금형(10)에 형성된 캐비티로 용탕이 주입되는 주입 통로부에 용탕이 채워지면서 용탕의 낭비가 과다하게 발생하여 생산 원가가 상승되는 문제가 있었다.So, according to the method of manufacturing a conventional vibrating ring, a portion that is processed and discarded during roughing occurs, and in particular, the molten metal is filled in the injection passage where the molten metal is injected into the cavity formed in the
또한, 종래의 중력주조에 의해 주조되는 주물재는 사형 금형에서 냉각되면서 주물재의 상면, 하면, 내주면 및 외주면을 포함하는 전체 면에서 수축결함이 존재하게 되고, 차가운 금형에 맞닿아 표면이 급냉되면서 표면 흑연 형상이 불량하고 페라이트가 과다하게 형성되어 진동 감쇄능 및 내구성이 저하되는 문제가 있었다.In addition, as the casting material cast by the conventional gravity casting is cooled in a sand mold, there are shrinkage defects on the entire surface including the upper surface, the lower surface, the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the casting material. There was a problem in that the shape was poor and the ferrite was excessively formed, thereby reducing vibration damping ability and durability.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The above descriptions as background arts are only for improving the understanding of the background of the present invention, and should not be accepted as acknowledging that they correspond to the prior arts already known to those skilled in the art.
본 발명은 원심주조 공법 및 금형 예열을 통하여 표면 급냉을 방지하여 수축결함을 개선하면서 표면 미세조직을 안정화시켜서 진동 감쇄능을 향상시킬 수 있는 댐퍼 풀리용 진동링 제조방법 및 이로부터 제조되는 진동링을 제공한다.The present invention prevents surface quenching through centrifugal casting method and mold preheating, improves shrinkage defects, stabilizes surface microstructure, and improves vibration damping performance by using vibration ring manufacturing method for damper pulley and vibration ring produced therefrom. to provide.
본 발명의 일 실시형태에 따른 댐퍼 풀리용 진동링 제조방법은 엔진의 크랭크샤프트에서 발생하는 진동을 제어하는 댐퍼 풀리에 사용되는 진동링을 제조하는 방법으로서, 원심주조 금형을 가열하는 예열단계와; 예열된 원심주조 금형을 회전시키면서 그 내부로 용탕을 주입하여 원심주조 방식으로 파이프 형상의 주조물을 주조하는 성형단계와; 상기 주조물을 소정 두께로 절단하여 절단단계를 포함한다.Method for manufacturing a vibration ring for a damper pulley according to an embodiment of the present invention is a method for manufacturing a vibration ring used in a damper pulley for controlling vibration generated in a crankshaft of an engine, comprising: a preheating step of heating a centrifugal casting mold; A molding step of casting a pipe-shaped casting in a centrifugal casting method by injecting molten metal into the preheated centrifugal casting mold while rotating it; And cutting the cast to a predetermined thickness.
상기 절단단계 이후에 황삭가공을 하지 않는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the roughing is not performed after the cutting step.
상기 예열단계에서 원심주조 금형은 200 ~ 500℃로 가열하는 것을 특징으로 한다.The centrifugal casting mold in the preheating step is characterized in that it is heated to 200 ~ 500 ℃.
상기 성형단계서 사용되는 용탕은 중량%로, 탄소(C): 3.0 ~ 3.4%, 실리콘(Si): 1.8 ~ 2.3%, 망간(Mn): 0.4 ~ 0.90%, 인(P): 0.2% 이하, 황(S): 0.1이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.The molten metal used in the forming step is weight%, carbon (C): 3.0 to 3.4%, silicon (Si): 1.8 to 2.3%, manganese (Mn): 0.4 to 0.90%, phosphorus (P): 0.2% or less , Sulfur (S): 0.1 or less, and contains residual iron (Fe) and other inevitable impurities.
한편, 본 발명의 일 실시형태에 따른 댐퍼 풀리용 진동링은 엔진의 크랭크샤프트에서 발생하는 진동을 제어하는 댐퍼 풀리에 사용되는 진동링으로서, 상면, 하면, 내주면 및 외주면이 형성된 링 타입이고, 전체 표면 중 적어도 상기 외주면의 표면으로부터 0.5 ~ 1.5㎜ 범위의 미세조직은 펄라이트 기지조직에 흑연조직이 형성되되, 상기 흑연조직 중 편상흑연 조직의 분율이 70% 이상인 것을 특징으로 한다.On the other hand, the vibration ring for a damper pulley according to an embodiment of the present invention is a vibration ring used for a damper pulley that controls vibration generated in a crankshaft of an engine, and is a ring type formed with an upper surface, a lower surface, an inner circumferential surface, and an outer circumferential surface. A microstructure in the range of at least 0.5 to 1.5 mm from the surface of the outer circumferential surface of the surface is characterized in that a graphite structure is formed in the pearlite matrix, and the fraction of flake graphite structure in the graphite structure is 70% or more.
상기 진동링은 전체 표면 중 적어도 상기 외주면의 표면으로부터 0.5 ~ 1.5㎜ 범위에 형성된 펄라이트 기지조직은 페라이트의 분율이 5% 미만인 것을 특징으로 한다.The vibrating ring is characterized in that the pearlite matrix formed in a range of 0.5 to 1.5 mm from at least the outer circumferential surface of the entire surface has a fraction of ferrite less than 5%.
상기 진동링은 중량%로, 탄소(C): 3.0 ~ 3.4%, 실리콘(Si): 1.8 ~ 2.3%, 망간(Mn): 0.4 ~ 0.90%, 인(P): 0.2% 이하, 황(S): 0.1이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 인장강도가 250MPa 이상이며, 경도가 170 ~ 250HB인 것을 특징으로 한다.The vibration ring is in weight%, carbon (C): 3.0 to 3.4%, silicon (Si): 1.8 to 2.3%, manganese (Mn): 0.4 to 0.90%, phosphorus (P): 0.2% or less, sulfur (S ): 0.1 or less, including residual iron (Fe) and other inevitable impurities, the tensile strength is 250MPa or more, and is characterized by a hardness of 170 to 250HB.
상기 진동링은 예열된 원심주조 금형에서 원심주조 방식으로 주조된 것을 특징으로 한다.The vibrating ring is characterized in that it is cast by a centrifugal casting method in a preheated centrifugal casting mold.
본 발명의 실시예에 따르면, 원심주조 공법을 이용하여 수축결함을 억제하면서, 금형을 예열하여 주물재의 표면 급냉을 방지함으로써, 진동링 표면의 미세조직에서 기지조직인 펄라이트에서 페라이트의 분율을 저감시키고, 흑연조직 중 편상흑연 조직의 분율을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, while suppressing shrinkage defects by using a centrifugal casting method, the mold is preheated to prevent surface quenching of the casting material, thereby reducing the fraction of ferrite in pearlite, a matrix in the microstructure of the vibrating ring surface, The fraction of flake graphite structure in the graphite structure can be improved.
이렇게 진동링 표면의 미세조직을 안정화시킴으로써 진동링의 진동 감쇄능 및 내구성을 우수하게 유지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.By stabilizing the microstructure of the vibrating ring surface in this way, it is possible to expect an effect capable of maintaining the vibration damping ability and durability of the vibrating ring excellently.
또한, 원심주조된 주물재를 절단하여 진동링을 제작함으로써, 종래와 같이 황삭가공에 의해 손실되는 소재의 낭비를 줄일 수 있고, 중력 주조시에 발생되는 주입 통로부에 채워진 용탕의 낭비를 줄일 수 있어 진동링 생산원가를 절감하는 효과를 기대할 수 있다.In addition, by cutting the centrifugal cast material to produce a vibration ring, it is possible to reduce the waste of material lost by roughing as in the prior art, and to reduce the waste of molten metal filled in the injection passage generated during gravity casting. Therefore, the effect of reducing the production cost of the vibrating ring can be expected.
도 1은 종래의 일반적인 진동링을 주조하는 중력주조 방식을 보여주는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동링을 제조하는 방식을 보여주는 도면이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동링을 보여주는 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동링을 보여주는 단면도이며,
도 5는 비교예에 따른 진동링의 미세조직을 보여주는 사진이고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 진동링의 지세조직을 보여주는 사진다.1 is a view showing a gravity casting method for casting a conventional general vibration ring,
2 is a view showing a method of manufacturing a vibrating ring according to an embodiment of the present invention,
3 is a perspective view showing a vibration ring according to an embodiment of the present invention,
4 is a cross-sectional view showing a vibrating ring according to an embodiment of the present invention,
5 is a photograph showing the microstructure of the vibrating ring according to the comparative example,
Figure 6 is a photograph showing the topography of the vibration ring according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only the present embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those skilled in the art is completely It is provided to inform you. The same reference numerals in the drawings refer to the same elements.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동링을 제조하는 방식을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동링을 보여주는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동링을 보여주는 단면도이다.2 is a view showing a method of manufacturing a vibrating ring according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a perspective view showing a vibrating ring according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention It is a cross-sectional view showing the vibrating ring.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동링 제조방법 및 이로부터 제조되는 진동링은 엔진의 크랭크샤프트에서 발생하는 진동을 제어하는 수단으로 사용되는 댐퍼 풀리에 적용되는 진동링을 대상으로 한다.The method for manufacturing a vibration ring according to an embodiment of the present invention and the vibration ring manufactured therefrom target a vibration ring applied to a damper pulley used as a means for controlling vibration generated in a crankshaft of an engine.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 진동링 제조방법은 원심주조를 사용하는 방법으로서, 원심주조 금형(100)을 가열하는 예열단계와; 예열된 원심주조 금형(100)을 회전시키면서 그 내부로 용탕(M)을 주입하여 원심주조 방식으로 파이프 형상의 주조물(200)을 주조하는 성형단계와; 상기 주조물(200)을 소정 두께로 절단하여 절단단계를 포함한다.As shown in the drawing, a method for manufacturing a vibrating ring according to an embodiment of the present invention is a method using centrifugal casting, comprising: a preheating step of heating the
진동링(210)을 제조하기 위하여 먼저 진동링(210)을 인장강도가 250MPa 이상이며, 경도가 170 ~ 250HB인 FC250급 회주철을 준비한다. 예를 들어 진동링(210)을 제조하기 위하여 사용되는 용탕(M)은 중량%로, 탄소(C): 3.0 ~ 3.4%, 실리콘(Si): 1.8 ~ 2.3%, 망간(Mn): 0.4 ~ 0.90%, 인(P): 0.2% 이하, 황(S): 0.1이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 것이 바람직하다.In order to manufacture the vibrating
이렇게 용탕(M)이 준비되면, 원심주조 금형(100)(이하, '금형'이라 함)을 예열시킨다. 이렇게 금형(100)을 예열하는 이유는 용탕(M)을 이용하여 금형(100)에서 파이프 형상의 주조물(200)을 주조하는 경우에 주조물(200)의 표면이 급격하게 냉각되는 것을 방지하여, 주조물(200)의 표면 미세조직을 안정적으로 형성시키기 위함이다.When the molten metal M is prepared in this way, the centrifugal casting mold 100 (hereinafter referred to as a'mold') is preheated. The reason for preheating the
이때 금형(100)의 예열은 200 ~ 500℃로 가열하는 것이 바람직하다. At this time, the preheating of the
금형(100)의 온도가 200℃ 보다 낮은 온도로 예열되는 경우에는 급냉 조직 방지 효과가 미비하여 표면 흑연 형상 및 페라이트 분율을 원하는 수준으로 조정할 수 없다. 또한, 금형(100)의 온도가 500℃ 보다 높은 온도로 예열되는 경우에는 제조 공정 상 금형(100)의 컨트롤이 어려워지며 서냉에 의해 조대한 기지조직이 형성되는 원인이 된다.When the temperature of the
금형(100)을 예열하는 방법은 특정 방법으로 국한되지 않는다. 예를 들어 금형(100)을 직접 가열하거나 앞서 준비된 용탕(M)을 금형(100)에 주입하여 금형(100)에 주입된 초탕에 의해 금형(100)을 예열시킬 수 있다. 이렇게 금형(100)으로 주입된 초탕은 금형(100)의 예열 후 폐기처리하는 것이 바람직하다.The method for preheating the
금형(100)의 예열이 원하는 온도 수준으로 완료되면, 금형(100)을 회전시키면서 금형(100)으로 용탕(M)을 주입한다. 그러면, 회전되는 금형(100)의 내부에서 발생되는 원심력에 의해 금형(100) 내부로 주입된 용탕(M)은 금형(100)의 내주면으로 유동되어 금형(100)의 내주면과의 접촉에 의해 냉각되어 파이프 형상의 주물재(200)로 주조된다. 이때 용탕(M)은 예열된 금형(100)에 의해 급냉이 방지되어 원하는 미세조직을 얻을 수 있다.When the preheating of the
이렇게 원하는 표면 미세조직을 얻은 주물재(200)를 금형(100)으로부터 취출한 다음 주물재(200)의 길이방향을 따라 소정 두께로 절단하여 진동링(210)을 제조한다.The
이렇게 파이프 형상으로 주조된 주물재(200)를 원하는 두께로 절단하여 진동링(210)을 제조하기 때문에 종래와 같이 원심주조에 의해 진동링을 주조하는 경우에 실시되는 황삭가공을 본 실시예에서는 실시하지 않아도 된다.Since the
상기와 같은 제조방법으로 제조된 진동링은 상면, 하면, 내주면 및 외주면이 형성된 링 타입으로 형성된다.The vibration ring manufactured by the above-described manufacturing method is formed in a ring type having an upper surface, a lower surface, an inner peripheral surface and an outer peripheral surface.
본 발명에 따른 진동링은 예열된 원심주조 금형에서 원심주조 방식으로 주조된 주물재를 소정 두께로 절단하여 제조되는 진동링으로서, 전체 표면 중 적어도 상기 외주면의 표면으로부터 0.5 ~ 1.5㎜ 범위의 미세조직은 원하는 미세조직으로 형성시킨다.The vibrating ring according to the present invention is a vibrating ring manufactured by cutting a cast material cast by a centrifugal casting method in a preheated centrifugal casting mold to a predetermined thickness, and at least 0.5 to 1.5 mm of microstructure from the surface of the outer circumferential surface of the entire surface. Is formed into the desired microstructure.
예를 들어 진동링은 전체 표면 중 적어도 상기 외주면의 표면으로부터 0.5 ~ 1.5㎜ 범위의 미세조직은 펄라이트 기지조직에 흑연조직이 형성된다. 이때 흑연조직 중 편상흑연 조직의 분율이 70% 이상인 것이 바람직하다. 또한 펄라이트 기지조직은 페라이트의 분율이 5% 미만인 것이 바람직하다. For example, in the vibrating ring, at least 0.5 to 1.5 mm of microstructure from the surface of the outer circumferential surface of the entire surface is formed with a graphite structure on the pearlite matrix. At this time, it is preferable that the fraction of flake graphite structure in the graphite structure is 70% or more. In addition, the pearlite matrix structure preferably has a fraction of ferrite of less than 5%.
상기와 같은 편상흑연 조직의 분율 및 페라이트 분율의 범위를 만족하는 경우에 진동링에서 원하는 진동 감쇄능을 발휘할 수 있다.When the range of the fraction and the ferrite fraction of the flake graphite structure as described above is satisfied, the vibration damping ability desired in the vibration ring can be exhibited.
한편, 진동링은 주물재를 절단하여 제조됨에 따라 진동링의 외주면은 파이프 형상의 주물재에서는 외표면에 해당되는 영역으로 금형의 금형의 내주면에 직접 접촉하여 냉각되는 영역이다. 따라서 진동링의 외주면은 주조방식 및 금형의 예열 온도에 가장 민감하게 미세조직을 조정할 수 있는 영역으로서, 적어도 진동링의 외주면에서 앞서 제시한 편상흑연 조직의 분율 및 페라이트의 분율을 원하는 수준으로 조정한다. 물론 진동링을 예열된 금형을 통하여 원심주조로 주조하는 경우에는 진동링의 외주면과 더불어 내주면에서도 앞서 제시한 편상흑연 조직의 분율 및 페라이트의 분율을 원하는 수준으로 조정할 수 있다. 더불어, 진동링의 상면과 하면에서도 편상흑연 조직의 분율 및 페라이트의 분율을 원하는 수준으로 조정할 수 있다.On the other hand, as the vibration ring is manufactured by cutting the casting material, the outer circumferential surface of the vibration ring is an area corresponding to the outer surface of the pipe-shaped casting material, and is an area that is cooled by direct contact with the inner circumferential surface of the mold. Therefore, the outer circumferential surface of the vibrating ring is a region capable of adjusting the microstructure most sensitive to the casting method and the preheating temperature of the mold, and at least the fraction of the flake graphite texture and ferrite presented above are adjusted to the desired level on the outer circumferential surface of the vibrating ring. . Of course, in the case of casting the vibrating ring by centrifugal casting through a preheated mold, the fraction of the flake graphite structure and the fraction of ferrite presented above can be adjusted to a desired level on the inner circumferential surface as well as the outer circumferential surface of the vibrating ring. In addition, the fraction of flake graphite structure and the fraction of ferrite can be adjusted to a desired level on the upper and lower surfaces of the vibrating ring.
진동링의 상면과 하면은 원하는 형상으로 가공할 수 있다. 예를 들어 상면 및 하면을 기어치(M1) 및 요철(M2)과 같은 형상으로 가공할 수 있다. 이렇게 진동링의 상면과 하면은 별도의 형상을 가공할 수 있지만, 진동링의 외주면과 내주면은 별도의 가공이 필요하기 않고, 특히 종래와 같은 황삭가공을 하지 않아도 된다. 이에 따라 종래 대비 원자재의 손실을 저감시켜 생산원가를 절감할 수 있다.The upper and lower surfaces of the vibrating ring can be processed into a desired shape. For example, the upper and lower surfaces can be processed into shapes such as gear teeth M1 and irregularities M2. In this way, the upper and lower surfaces of the vibrating ring can be machined separately, but the outer and inner circumferential surfaces of the vibrating ring do not require separate processing, and in particular, the conventional roughing is not required. Accordingly, it is possible to reduce the production cost by reducing the loss of raw materials compared to the prior art.
다음으로, 비교예와 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.Next, the present invention will be described through comparative examples and examples.
주조방식과 금형의 예열 여부 및 온도를 하기의 표 1과 같이 조정하여 진동링을 제조하였고, 이렇게 제조된 진동링의 표면 결함 및 미세조직을 관찰하고 그 결과를 표 1, 도 5 및 도 6에 함께 나타내었다. 미세조직의 관찰은 표면으로부터 0.5 ~ 1.5㎜ 범위의 미세조직을 관찰하였다.The casting method and the preheating and temperature of the mold were adjusted as shown in Table 1 below to observe the surface defects and microstructure of the vibration ring thus manufactured, and the results are shown in Tables 1, 5 and 6 It is shown together. The microstructure was observed in the range of 0.5 to 1.5 mm from the surface.
그리고, 흑연의 형상은 도 7에 도시된 A 내지 E 타입으로 구분하였다.In addition, the shapes of graphite were divided into A to E types shown in FIG. 7.
(℃)Preheating temperature
(℃)
(타입 및 %)Graphite shape and fraction
(Type and %)
(%)Ferrite fraction
(%)
(10㎜X10㎜)Shrinkage defect count
(10㎜X10㎜)
금형 예열Centrifugal casting
Mold preheating
금형 예열Centrifugal casting
Mold preheating
금형 미예열Gravity casting
Unheated mold
B+D타입 60%A type 40%
B+D type 60%
금형 미예열Centrifugal casting
Unheated mold
중력 주조를 실시한 비교예 1은 수축 결함이 발생된 것을 확인할 수 있었고, 원심 주조를 실시한 실시예 1 및 2와 비교예 2는 수축 결함이 발생하지 않을 것을 확인할 수 있었다.In Comparative Example 1 in which gravity casting was performed, it was confirmed that shrinkage defects were generated, and in Examples 1 and 2 and Comparative Example 2 in which centrifugal casting was performed, shrinkage defects were not generated.
또한, 비교예 1의 경우에는 도 5에서 확인할 수 있듯이, 흑연의 형상이 B 타입과 D 타입인 장미상 흑연과 수지상 흑연의 분율이 60%를 차지하였고, 편상 흑연은 40%밖에 형성되지 않았다. 또한 기지조직 중 페라이트의 분율이 12%를 차지하는 것을 확인할 수 있었다.In addition, in the case of Comparative Example 1, as can be seen in FIG. 5, the fractions of rose-like graphite and dendritic graphite having the B-type and D-type graphite accounted for 60%, and only 40% of the flaky graphite was formed. In addition, it was confirmed that the fraction of ferrite in the base tissue occupies 12%.
또한, 비교예 2의 경우 금형을 예열하지 않은 경우로서, 상온의 금형에 접촉한 용탕의 급냉으로 인해 표면 미세조직에서 흑연 형상과 페라이트 분율이 모두 본 발명에서 원하는 수준을 달성할 수 없었다.In addition, in the case of Comparative Example 2, as a case where the mold was not preheated, both the graphite shape and the ferrite fraction in the surface microstructure could not achieve the desired level in the present invention due to the rapid cooling of the molten metal contacting the mold at room temperature.
또한, 실시예 2의 경우는 본 발명에서 제시한 금형이 예열 온도보다 낮은 온도로 금형을 예열한 경우로서, 금형을 예열하지 않은 비교예 2 대비 흑연 형상 및 페라이트 분율이 개선되어 진동링의 진동 감쇄능 및 내구성의 향상을 어느 정도 기대할 수 있었다.In addition, in the case of Example 2, the mold proposed in the present invention preheated the mold to a temperature lower than the preheating temperature. As compared with Comparative Example 2 in which the mold was not preheated, the graphite shape and the ferrite fraction were improved to attenuate vibration of the vibration ring. Improvement of performance and durability could be expected to some extent.
반면에, 실시예 1의 경우는 본 발명에서 제시한 금형이 예열 온도를 만족하도록 금형을 예열한 경우로서, 도 6에서 확인할 수 있듯이, 비교예 2 및 실시예 2 대비 대비 흑연 형상 및 페라이트 분율이 개선되어 진동링의 진동 감쇄능 및 내구성의 향상을 진동링에서 원하는 수준으로 기대할 수 있었다.On the other hand, in the case of Example 1, the mold presented in the present invention is a case in which the mold is preheated to satisfy the preheating temperature, as can be seen in FIG. 6, as compared with Comparative Example 2 and Example 2, the graphite shape and ferrite fraction Improvement, the vibration damping performance and durability of the vibration ring could be expected to a desired level in the vibration ring.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto, but is limited by the claims below. Therefore, those of ordinary skill in the art can variously modify and modify the present invention without departing from the technical spirit of the claims to be described later.
M: 용탕
10: 사형 금형
20: 캐비티
100: 원심주조 금형
200: 주물재
210: 진동링
211: 상면
212: 하면
213: 내주면
214: 외주면M: molten metal 10: sand mold
20: cavity 100: centrifugal casting mold
200: casting material 210: vibrating ring
211: Top 212: Bottom
213: inner circumference 214: outer circumference
Claims (8)
원심주조 금형을 가열하는 예열단계와;
예열된 원심주조 금형을 회전시키면서 그 내부로 용탕을 주입하여 원심주조 방식으로 파이프 형상의 주조물을 주조하는 성형단계와;
상기 주조물을 소정 두께로 절단하여 절단단계를 포함하는 댐퍼 풀리용 진동링 제조방법.
As a method of manufacturing a vibration ring used in the damper pulley to control the vibration generated in the crankshaft of the engine,
A preheating step of heating the centrifugal casting mold;
A molding step of casting a pipe-shaped casting in a centrifugal casting method by injecting molten metal into the preheated centrifugal casting mold while rotating it;
Method for manufacturing a vibration ring for a damper pulley comprising cutting the cut to a predetermined thickness.
상기 절단단계 이후에 황삭가공을 하지 않는 것을 특징으로 하는 댐퍼 풀리용 진동링 제조방법.
The method according to claim 1,
Method for manufacturing a vibration ring for a damper pulley, characterized in that it is not subjected to roughing after the cutting step.
상기 예열단계에서 원심주조 금형은 200 ~ 500℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 댐퍼 풀리용 진동링 제조방법.
The method according to claim 1,
Method for manufacturing a vibration ring for a damper pulley, characterized in that the centrifugal casting mold is heated to 200 to 500°C in the preheating step.
상기 성형단계서 사용되는 용탕은 중량%로, 탄소(C): 3.0 ~ 3.4%, 실리콘(Si): 1.8 ~ 2.3%, 망간(Mn): 0.4 ~ 0.90%, 인(P): 0.2% 이하, 황(S): 0.1이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 댐퍼 풀리용 진동링 제조방법.
The method according to claim 1,
The molten metal used in the forming step is weight%, carbon (C): 3.0 to 3.4%, silicon (Si): 1.8 to 2.3%, manganese (Mn): 0.4 to 0.90%, phosphorus (P): 0.2% or less , Sulfur (S): 0.1 or less, residual iron (Fe) and other inevitable impurities containing vibration ring manufacturing method for the pulley.
상면, 하면, 내주면 및 외주면이 형성된 링 타입이고,
전체 표면 중 적어도 상기 외주면의 표면으로부터 0.5 ~ 1.5㎜ 범위의 미세조직은 펄라이트 기지조직에 흑연조직이 형성되되, 상기 흑연조직 중 편상흑연 조직의 분율이 70% 이상인 것을 특징으로 하는 댐퍼 풀리용 진동링.
As a vibration ring used in the damper pulley that controls the vibration generated in the crankshaft of the engine,
It is a ring type with an upper surface, a lower surface, an inner peripheral surface and an outer peripheral surface,
Vibration ring for damper pulley, characterized in that, in the microstructure of at least 0.5 to 1.5 mm from the surface of the outer circumferential surface, a graphite structure is formed in the pearlite matrix, and the fraction of flake graphite structure in the graphite structure is 70% or more. .
상기 진동링은 전체 표면 중 적어도 상기 외주면의 표면으로부터 0.5 ~ 1.5㎜ 범위에 형성된 펄라이트 기지조직은 페라이트의 분율이 5% 미만인 것을 특징으로 하는 댐퍼 풀리용 진동링.
The method according to claim 5,
The vibration ring is a vibration ring for a damper pulley, characterized in that the pearlite matrix formed in at least 0.5 to 1.5 mm from the surface of the outer circumference of the entire surface has a fraction of ferrite of less than 5%.
상기 진동링은 중량%로, 탄소(C): 3.0 ~ 3.4%, 실리콘(Si): 1.8 ~ 2.3%, 망간(Mn): 0.4 ~ 0.90%, 인(P): 0.2% 이하, 황(S): 0.1이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하고, 인장강도가 250MPa 이상이며, 경도가 170 ~ 250HB인 것을 특징으로 하는 댐퍼 풀리용 진동링.
The method according to claim 5,
The vibration ring is in weight%, carbon (C): 3.0 to 3.4%, silicon (Si): 1.8 to 2.3%, manganese (Mn): 0.4 to 0.90%, phosphorus (P): 0.2% or less, sulfur (S ): 0.1 or less, including residual iron (Fe) and other unavoidable impurities, the tensile strength is 250MPa or more, the hardness is 170 ~ 250HB vibration ring for the damper pulley.
상기 진동링은 예열된 원심주조 금형에서 원심주조 방식으로 주조된 것을 특징으로 하는 댐퍼 풀리용 진동링.
The method according to claim 5,
The vibrating ring is a damper pulley vibrating ring, characterized in that cast by a centrifugal casting method in a preheated centrifugal casting mold.
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| CN117548641A (en) * | 2024-01-10 | 2024-02-13 | 泰州市大创阀业有限公司 | Efficient centrifugal casting equipment for copper casting production |
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| KR20170115369A (en) | 2016-04-07 | 2017-10-17 | 미래메탈테크(주) | Vertical centrifugal casting method and apparatus |
| KR101811831B1 (en) | 2016-01-05 | 2017-12-22 | 미래메탈테크(주) | Manufacturing method for a variable turbocharger for train lung disk parts |
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