KR20220079256A - 차압 주조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 상부 베이스; 상기 상부 베이스의 하부에 결합되며, 상기 상부 베이스에 접하는 면측에는 키홈이 형성된 상부 금형부; 및 상기 상부 베이스의 하부에 결합되며, 상기 키홈에 삽입되는 가이드 키를 포함하며, 상기 가이드 키는 상기 상부 금형부의 열변형시, 상기 상부 금형부의 열변형에 따른 이동 방향을 안내하도록 이루어진 것인 차압 주조 장치를 제공한다.

Description

차압 주조 장치{APPARATUS FOR COUNTER PRESSURE CASTING}

본 발명은 차압 주조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금형부의 열변형시, 균형있는 열변형이 가능하도록 이루어진 차압 주조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차압 주조 설비는 용탕 챔버 및 금형 챔버로 이루어지는 2개의 구획된 챔버를 가진다.

이러한 용탕 챔버의 상측에는 금형 챔버가 배치된다. 그리고 용탕 챔버에는 금형 챔버의 주조 캐비티와 연통되는 주탕관이 구비되어, 용탕 챔버에 수용된 용융 금속은 주탕관을 통해 금형 챔버의 주조 캐비티로 충전될 수 있다.

이와 같은 차압 주조 설비를 이용한 주조방법을 간단하게 살펴보면, 먼저 주조 공정이 시작되면 용탕 챔버 및 금형 챔버를 동일한 미리 정해진 압력 상태로 가압하게 된다. 이때, 용탕 챔버 및 금형 챔버는 각 챔버에 형성된 가스 주입구를 통해 미리 정해진 압력으로 가압될 수 있다.

다음으로, 용탕 챔버와 금형 챔버가 미리 정해진 동일한 압력으로 가압된 상태에서 용탕 챔버의 압력만을 증가시키게 된다. 이렇게 용탕 챔버만을 가압하는 과정에서 용탕 챔버와 금형 챔버는 압력의 차이가 발생하게 되고, 이러한 압력 차이에 의해 용탕 챔버에 수용된 용융 금속은 주조 캐비티의 내부로 충전될 수 있다.

즉, 차압 주조는 용탕 챔버와 금형 챔버의 압력의 차를 이용하여 용탕 챔버에 수용된 용융 금속을 금형 챔버의 주조 캐비티로 충전하되, 주조 캐비티로 충전되는 용융 금속의 난류를 방지하도록 이루어진 것이다. 따라서, 주조 캐비티로 충전되는 용융 금속은 균일하게 충전될 수 있다.

마지막으로, 주조 캐비티 내부에 충전된 액상의 용융 금속을 서서히 냉각시키며 최종적인 주조품을 제조하게 된다.

여기서 주조 캐비티 내부로 고온의 용융 금속이 충전되는 과정에서 상부 금형부와 하부 금형부는 열변형이 일어날 수 있다. 그러나 종래에는 이와 같은 금형부의 열변형시, 금형부의 상, 하, 좌, 우를 균형있게 열변형되도록 하는 별도의 가이드 구성이 마련되지 못하였다.

따라서, 금형부의 열변형시, 금형부의 상, 하, 좌, 우가 서로 다른 변형율로 변형이 일어나는 문제가 있다. 이러한 문제로 인해 주조 성형품은 요구되는 제품 사양으로 정밀하게 제조되지 못하는 문제가 있다.

이에, 금형부의 열변형시, 균형있는 금형부의 열변형이 가능하도록 이루어진 차압 주조 장치에 대한 다양한 연구 개발이 이루어지고 있다.

선행문헌 1 : 한국공개특허 제2020-0118638호 (2020.10.16)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 금형부의 열변형시, 균형있는 열변형이 가능하도록 이루어진 차압 주조 장치에 관한 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 상부 베이스; 상기 상부 베이스의 하부에 결합되며, 상기 상부 베이스에 접하는 면측에는 키홈이 형성된 상부 금형부; 및 상기 상부 베이스의 하부에 결합되며, 상기 키홈에 삽입되는 가이드 키를 포함하며, 상기 가이드 키는 상기 상부 금형부의 열변형시, 상기 상부 금형부의 열변형에 따른 이동 방향을 안내하도록 이루어진 것인 차압 주조 장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 가이드 키는, 상기 상부 금형부의 중심을 기준으로 상, 하, 좌, 우에 각각 구비되되, 상기 상측과 하측에 구비되는 상기 가이드 키는 상기 상부 금형부의 중심을 경유하는 가상의 수평 중심선을 기준으로 비대칭되도록 배치되고, 상기 좌측과 우측에 구비되는 상기 가이드 키는 상기 상부 금형부의 중심을 경유하는 가상의 수직 중심선을 기준으로 비대칭되도록 배치될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 상부 베이스의 상부에 결합된 매니폴더를 더 포함하며, 상기 매니폴더는, 바디부; 상기 바디부의 내측부에 형성되되, 상기 바디부의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며 복수개로 마련되는 냉각수 공급부; 및 상기 바디부의 외측부에 형성되되,상기 바디부의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며 복수개로 마련되는 냉각수 배출부를 포함하며, 상기 냉각수 공급부는 상기 바디부의 수직 방향으로 형성된 제1 냉각수 공급홀과, 상기 바디부의 수평 방향으로 형성되며 상기 제1 냉각수 공급홀과 연통되는 제2 냉각수 공급홀로 이루어지고, 상기 냉각수 배출부는 상기 바디부의 수직 방향으로 형성된 제1 냉각수 배출홀과, 상기 바디부의 수평 방향으로 형성되며 상기 제1 냉각수 배출홀과 연통되는 제2 냉각수 배출홀로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 매니폴더를 평면에서 바라보았을 때, 상기 제1 냉각수 공급홀과 제1 냉각수 배출홀은 지그 재그 형태로 배치되도록 이루어지고, 상기 제2 냉각수 공급홀과 제2 냉각수 배출홀은 상기 바디부의 바닥면으로부터 서로 다른 높이를 갖도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 바디부에는 상기 제2 냉각부 공급홀과 일직선으로 연장되며, 상기 바디부의 외측으로 개방되는 제1 정비 개방홀이 형성되며, 상기 제2 냉각부 배출홀과 일직선으로 연장되며, 상기 바디부의 외측으로 개방되는 제2 정비 개방홀이 형성되며, 상기 제1 정비 개방홀과 제2 정비 개방홀은 마개부에 의해 개폐될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 제1 냉각수 공급홀과 제1 냉각수 배출홀의 상단부에는 단턱 삽입부가 형성되고, 상기 단턱 삽입부에는 부식 방지링이 구비될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 부식 방지링은 스테인레스 재질로 이루어질 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 차압 주조 장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면, 차압 주조 장치에는 금형부에 형성된 키홈에 삽입되는 복수개의 가이드 키가 구비됨에 따라 금형부가 열팽창 또는 열수축 등의 열변형이 발생될 시, 균형있는 열변형이 이루어질 수 있다. 이에, 최종적으로 제조되는 주조 성형품은 요구되는 사양으로 정밀하게 제조될 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차압 주조 설비를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차압 주조 장치의 개략적인 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 매니폴더를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 매니폴더를 평면에서 바라본 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 매니폴더를 단면 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 상부 모듈부를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이젝트 플레이트가 하강된 상태를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 상부 플레이트에 결합된 상부 금형부를 보여주는 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 상부 플레이트의 하부에 구비된 가이드 키를 보여주는 예시도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 발명에서 상부와 하부는 대상부재의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것으로, 반드시 중력방향을 기준으로 상부 또는 하부에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차압 주조 설비를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차압 주조 장치의 개략적인 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 매니폴더를 보여주는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 매니폴더를 평면에서 바라본 평면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 매니폴더를 단면 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 상부 모듈부를 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이젝트 플레이트가 하강된 상태를 나타낸 예시도이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 상부 플레이트에 결합된 상부 금형부를 보여주는 예시도이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 상부 플레이트의 하부에 구비된 가이드 키를 보여주는 예시도이다.

도 1 내지 도 9에서 보는 바와 같이, 차압 주조 설비(4000)는 용탕 챔버(4200) 및 금형 챔버(4100)로 이루어지는 2개의 구획된 챔버를 가진다.

이러한 용탕 챔버(4200)의 상측에는 금형 챔버(4100)가 배치된다. 그리고 용탕 챔버(4200)에는 보온로(4210)가 구비되며, 보온로(4210) 내에는 용융 금속인 용탕(molten metal)이 수용될 수 있다. 이러한 용융 금속은 주탕관(4220)을 통해 차압 주조 장치(3000)에 구비된 주조 캐비티로 충전하게 된다. 여기서 금형 챔버(4100) 내에는 차압 주조 장치(3000)가 구비되며, 차압 주조 장치(3000)의 상부 금형부(300)와 하부 금형부(700)는 합형을 통해 내부에 주조 캐비티를 마련하게 된다. 이러한 한 쌍을 이루는 상부 금형부(300)와 하부 금형부(700)는 차압 주조 장치(3000)에 1개로만 구성될 수도 있고, 2개, 4개, 6개, 8개 등 다양한 개수로 구비될 수 있다. 본 발명에서는 한 쌍을 이루는 상부 금형부(300)와 하부 금형부(700)는 4개가 구비된 형태인 것을 예로 설명하기로 한다. 이와 같이 주조 캐비티로 유입된 용융 금속은 주조 작업을 주조 성형품으로 제조될 수 있다.

이러한 금형 챔버(4100)의 내부에 구비되는 차압 주조 장치(3000)는 상부 금형 모듈부(1000)와 하부 금형 모듈부(2000)를 포함할 수 있다. 이러한 상부 금형 모듈부(1000)는 하부 금형 모듈부(2000)의 상부에 구비되며, 하부 금형 모듈부(2000)와 한 쌍을 이루며 주조 성형품을 제조하게 된다.

여기서 상부 금형 모듈부(1000)는 상부 베이스(100), 매니폴더(200), 상부 금형부(300) 및 냉각수 배관(400)을 포함할 수 있다.

여기서 상부 베이스(100)는 상부 금형부(300)를 지지 고정하게 된다.

이와 같은 상부 베이스(100)에는 복수개의 배관 안내홀(101)의 형성될 수 있다.

그리고 상부 금형부(300)는 상부 베이스(100)의 하면에 결합된다.

이러한 상부 금형부(300)는 하부 금형 모듈부(2000)에 구비된 하부 금형부(700)와 한 쌍을 이루며, 상부 금형부(300)와 하부 금형부(700)의 합형시, 내부에는 용융 금속이 수용될 수 있는 주조 캐비티가 형성될 수 있다. 이러한 주조 캐비티의 내부로 유입된 용융 금속은 주조 성형품으로 제조될 수 있다.

그리고 상부 베이스(100)의 상면에는 매니폴더(200)가 구비된다.

이러한 매니폴더(200)는 냉각수를 순환 공급시키는 냉각수 채널부(미도시)와 선택적으로 접속된다. 이와 같은 매니폴더(200)는 냉각수 채널부로부터 공급되는 냉각수를 상부 금형부(300)로 공급하고, 상부 금형부(300)에서 열교환이 이루어진 냉각수를 냉각수 채널부로 공급하도록 이루어진다.

그리고 냉각수 채널부는 상부 금형부(300)와 하부 금형부(700)의 합형을 위해 상부 금형부(300)를 하부 금형부(700) 측으로 가압하는 힘을 제공한다. 즉, 냉각수 채널부는 매니폴더(200)를 하부로 가압하며, 상부 베이스(100)를 하부로 이동시켜 종국에는 상부 금형부(300)가 하부 금형부(700)에 합형되도록 한다.

이러한 상부 베이스(100)의 상부에 구비되는 매니폴더(200)는 상부 베이스(100)의 테두리부에 구비되되, 매니폴더(200)의 하면은 상부 베이스(100)의 상면에 전체적으로 맞닿도록 이루어진다. 이에 따라, 미리 정해진 간격을 이루며 복수개로 구비되는 매니폴더(200)는 상부 베이스(100)를 전체적으로 안정적으로 가압할 수 있다.

이러한 매니폴더(200)의 하면은 상부 베이스(100)에 넓은 가압 면적을 가지기도록 상부 베이스(100)에 결합되기에, 매니폴더(200)로부터 상부 베이스(100)로는 가압력이 효과적으로 전달될 수 있다.

이와 같은 매니폴더(200)와 상부 베이스(100)는 일체로 결합될 수 있다.

그리고 상부 베이스(100)의 하면에는 상부 금형부(300)가 결합된다. 이와 같이, 매니폴더(200)와 상부 금형부(300)는 상부 베이스(100)의 상면과 하면에 각각 결합된다.

그리고 냉각수 배관(400)은 매니폴더(200)와 상부 금형부(300)를 연결하도록 이루어진다. 이와 같이, 매니폴더(200)를 통해 냉각수 배관(400)으로 유입되는 냉각수는 상부 금형부(300)로 공급되어, 상부 금형부(300)는 주조 작업 과정에서 미리 정해진 온도 범위를 유지할 수 있다. 본 발명의 전체 도면에 냉각수 배관(400)을 도시할 경우, 도면이 매우 복잡해지는 관계로 도 4에만 냉각수 배관(400)을 표시하기로 한다.

그리고 상부 금형부(300)를 냉각시킨 냉각수는 냉각수 배관(400)을 통해 매니폴더(200)로 배출되도록 이루어진다. 이와 같이, 냉각수 배관(400)의 일단부는 매니폴더(200)에 연결되고, 냉각수 배관(400)의 타단부는 상부 금형부(300)에 연결되어, 냉각수 이동을 안내하게 된다.

이러한 냉각수 배관(400)은 상부 베이스(100)에 형성된 배관 안내홀(101)을 통해 매니폴더(200)와 상부 금형부(300)를 연결하게 된다. 이러한 냉각수 배관(400)은 예를 들어, 'ㄱ' 자 형상의 간단한 구조를 가지며, 매니폴더(200)와 상부 금형부(300)를 연결할 수도 있다. 이에, 냉각수 배관(400)의 교체 및 유지보수 작업은 간편하게 이루어질 수 있다.

이와 같은 매니폴더(200)는 바디부(210), 냉각수 공급부(220) 및 냉각수 배출부(230)를 포함할 수 있다.

여기서 바디부(210)는 매니폴더(200)의 전체적인 외형을 이룬다.

그리고 냉각수 공급부(220)는 냉각수 채널부로부터 공급되는 냉각수를 냉각수 배관(400)으로 안내하도록 이루어진다.

이와 같은 냉각수 공급부(220)는 바디부(210)의 내측부에 배치될 수 있다. 이러한 냉각수 공급부(220)는 바디부(210)의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며 복수개로 마련될 수 있다.

이와 같은 냉각수 공급부(220)는 바디부(210)에 홀 형태로 형성될 수 있다. 이러한 냉각수 공급부(220)는 제1 냉각수 공급홀(221)과 제2 냉각수 공급홀(222)로 이루어질 수 있다.

여기서 제1 냉각수 공급홀(221)은 바디부(210)의 수직 방향으로 형성되도록 이루어지고, 제2 냉각수 공급홀(222)은 제1 냉각수 공급홀(221)과 연통되되, 바디부(210)의 수평 방향으로 형성되도록 이루어진다.

그리고 냉각수 배출부(230)는 냉각수 배관(400)으로부터 유입되는 냉각수를 냉각수 채널부로 안내하도록 이루어진다.

이와 같은 냉각수 배출부(230)는 냉각수 공급부(220)와 이격되며 바디부(210)의 외측부에 배치될 수 있다. 이러한 냉각수 배출부(230)는 바디부(210)의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며 복수개로 마련될 수 있다.

이와 같은 냉각수 배출부(230)는 냉각수 공급부(220)와 같이 바디부(210)에 홀 형태로 형성될 수 있다. 이러한 냉각수 배출부(230)는 제1 냉각수 배출홀(231)과 제2 냉각수 배출홀(232)로 이루어질 수 있다.

여기서 제1 냉각수 배출홀(231)은 바디부(210)의 수직 방향으로 형성되도록 이루어지고, 제2 냉각수 배출홀(232)은 제1 냉각수 배출홀(231)과 연통되되, 바디부(210)의 수평 방향으로 형성되도록 이루어진다.

이때, 바디부(210)에 형성된 냉각수 공급부(220)와 냉각수 배출부(230)는 서로의 경로에 간섭이 발생되지 않도록, 제1 냉각수 공급홀(221)은 바디부(210)의 내측에 배치되고, 제1 냉각수 배출홀(231)은 바디부(210)의 외측에 배치될 수 있다.

이러한 냉각수 공급부(220)와 냉각수 배출부(230)은 서로 간섭이 발생되지 않도록 바디부(210)를 평면에서 바라보았을 때, 제1 냉각수 공급홀(221)과 제2 냉각수 공급홀(222)은 지그 재그 형태로 배치됨이 바람직하다. 그리고 제2 냉각수 공급홀(222)과 제2 냉각수 배출홀(232)은 바디부(210)의 바닥면으로부터 서로 다른 높이를 갖도록 이루어짐이 바람직하다.

그리고 바디부(210)에는 제1 정비 개방홀(241)과 제2 정비 개방홀(242)이 더 형성될 수 있다.

이러한 제1 정비 개방홀(241)은 제2 냉각수 공급홀(222)과 일직선으로 연장되도록 이루어진다. 이와 같은 제1 정비 개방홀(241)의 일단부는 제2 냉각수 공급홀(222)과 연통되도록 이루어지고, 제1 정비 개방홀(241)의 타단부는 바디부(210)의 외측면에 개방되도록 이루어진다.

그리고 제2 정비 개방홀(242)은 제1 정비 개방홀(241)과 같이 제2 냉각수 배출홀(232)과 일직선으로 연장되도록 이루어진다.

이와 같은 제1 정비 개방홀(241)과 제2 정비 개방홀(242)은 차압 주조 장치(3000)의 작동 과정에서 슬러지로 인한 냉각수의 이동 흐름에 문제가 발생될 시, 간편하고 신속하게 슬러지 막힘 현상을 처리할 수 있도록 이루어진다.

일반적으로 차압 주조 장치(3000)를 오래 사용하는 경우, 예를 들어, 부식 등에 의해 발생된 미세한 슬러지 등은 냉각 순환 라인을 따라 함께 이동하게 된다. 이러한 미세한 슬러지는 냉각수의 이동 흐름에 영향을 줄 수 있으며, 심할 경우 슬러지는 냉각수 이동 경로를 막을 수도 있다. 이와 같이, 냉각수 공급이 원활히 이루어지지 못할 경우, 예를 들어 상부 금형부(300)는 요구되는 온도 범위로 냉각되지 못하는 등, 다양한 문제를 발생시킬 수 있다.

이러한 슬러지의 적체로 인한 냉각수의 이동 흐름에 문제가 발생되는 지점은 대개 상부 금형부(300)를 순환한 뒤, 매니폴더(200)로 유입되는 부분에서 대부분 발생된다. 즉, 제2 냉각수 배출홀(232) 부분에서 슬러지 적제가 주로 발생된다. 이외에, 제1 냉각수 배출홀(231) 부분에서도 슬러지 적체가 발생될 수 있다.

이와 같이, 제1 냉각수 배출홀(231)과 제2 냉각수 배출홀(232)에서 슬러지 적체가 발생되는 경우, 작업자는 제1 정비 개방홀(241)과 제2 정비 개방홀(242)을 막고 있는 마개부(250)를 분리한 상태에서 제1 정비 개방홀(241)과 제2 정비 개방홀(242)을 통해 제2 냉각수 공급홀(222)과 제2 냉각수 배출홀(232) 내에 존재하는 슬러지를 간편하게 제거할 수 있다.

따라서, 종래의 매니폴더(200) 내에 슬러지 적체가 발생될 경우, 매니폴더(200)를 상부 베이스(100)로부터 분리한 상태에서 정비해야 되는 정비 과정이 불필요하다. 즉, 작업자는 마개부(250)를 매니폴더(200)로부터 분리한 상태에서 제1 정비 개방홀(241)과 제2 정비 개방홀(242)을 통해 매니폴더(200) 내에 적체된 슬러지를 간편하게 정비할 수 있다.

한편, 제1 냉각수 공급홀(221)과 제1 냉각수 배출홀(231)의 상단부에는 단턱 삽입부(201)가 형성되며, 단턱 삽입부(201)에는 부식 방지링(260)이 구비될 수 있다.

이와 같은 부식 방지링(260)은 냉각수 공급부(220)와 냉각수 배출부(230)에서 외부로 노출된 부위인 제1 냉각수 공급홀(221)과 제1 냉각수 배출홀(231)의 상단부에 구비되어 외부 공기 접촉으로 인한 매니폴더(200)의 산화 발생을 방지하도록 이루어진다.

즉, 냉각수 공급부(220)와 냉각수 배출부(230)에 부식 방지링(260)이 구비되지 않을 경우, 제1 냉각수 공급홀(221)과 제1 냉각수 배출홀(231)의 상단부위는 잔존하는 냉각수가 공기와 접촉되며 외부로 노출된 제1 냉각수 공급홀(221)과 제1 냉각수 배출홀(231)의 부식을 가속화시키게 된다. 이와 같이, 제1 냉각수 공급홀(221)과 제1 냉각수 배출홀(231)의 상단부에서 부식이 발생되는 경우, 해당 녹을 비롯한 이물질 등은 냉각수 이동 흐름에 영향을 미치게 된다.

이에 따라, 본 발명에서는 단턱 삽입부(201)에 부식 방지링(260)을 결합함으로써, 외부로 노출되는 매니폴더(200) 부위가 공기로 인해 부식되는 것을 방지하게 된다.

이와 같은 부식 방지링(260)은 예를 들어 스테인레스(SUS) 재질로 이루어질 수도 있다. 여기서 부식 방지링(260)은 반드시 스테인레스 재질로 이루어져야 하는 것은 아니며, 부식 방지가 우수하다면 어떠한 재질로도 이루어질 수 있음은 물론이다.

그리고 앞서 설명된 제1 정비 개방홀(241)과 제2 정비 개방홀(242)을 차단하는 마개부(250) 역시 스테인레스 재질로 이루어질 수 있음은 물론이다.

한편, 상부 금형 모듈부(1000)는 이젝트 모듈부(500)를 더 포함할 수 있다.

여기서 이젝트 모듈부(500)는 이젝트 플레이트(510), 위치 가이드부(520), 복원 스프링(530) 및 이탈 방지부(540)를 포함할 수 있다.

여기서 이젝트 플레이트(510)는 상부 베이스(100)의 상부에 이격 배치된다.

이러한 이젝트 플레이트(510)에는 복수개의 이젝트 핀(미도시)이 구비된다. 이와 같은 이젝트 핀은 이젝트 플레이트(510)의 구동에 의해 주조 캐피티 내에서 주조가 완료된 주조 성형품을 금형으로부터 취출하는데 이용된다.

그리고 위치 가이드부(520)는 이젝트 플레이트(510)의 하부에 구비된다.

이러한 위치 가이드부(520)는 상부 금형부(300)와 하부 금형부(700)의 합형시, 이젝트 플레이트(510)의 이동을 제한하도록 이루어진다.

이와 같은 위치 가이드부(520)는 위치 가이드 머리부(521)와 위치 가이드 핀(522)을 가지며, 볼트 형상으로 이루어질 수 있다.

여기서 위치 가이드 머리부(521)는 이젝트 플레이트(510)의 하면에 결합된다.

그리고 위치 가이드 핀(522)의 단부는 상부 금형부(300)와 하부 금형부(700)의 합형시, 하부 금형 모듈부(2000)에 구비된 이젝트 이동 방지부(710)와 맞닿도록 이루어져, 이젝트 플레이트(510)의 하부 이동을 제한하게 된다.

그리고 복원 스프링(530)은 위치 가이드 핀(522)에 관통 삽입된다.

이러한 복원 스프링(530)의 일단부는 상부 베이스(100)의 상면에 형성된 안착홈(102)에 탄성 지지되고, 복원 스프링(530)의 타단부는 위치 가이드 머리부(521)에 탄성 지지되도록 이루어진다.

이와 같은 복원 스프링(530)은 주조 캐피티 내에서 주조가 완료된 주조 성형품을 금형으로부터 취출하기 위해 하부로 이동된 이젝트 플레이트(510)를 제자리로 효과적으로 이동시키도록 이루어진다. 다시 말해서, 주조 성형품을 금형으로부터 취출하기 위해 하부로 이젝트 플레이트(510)가 이동되는 과정에서 복원 스프링(530)은 압축이 일어나게 되고, 주조 성형물을 취출한 후 압축된 복원 스프링(530)은 복원력에 의해 이젝트 플레이트(510)를 원위치로 이동시키게 된다.

그리고 이탈 방지부(540)는 복원 스프링(530)에 의해 탄성 복원되는 이젝트 플레이트(510)의 이동 범위를 제한하도록 이루어진다.

이러한 이탈 방지부(540)는 이탈 방지 머리부(541)와 이탈 방지핀(542)을 가지며, 위치 가이드부(520)와 같이 볼트 형상으로 이루어질 수 있다.

여기서 이탈 방지핀(542)은 이젝트 플레이트(510)에 형성된 방지핀 안내홀(511)에 관통 삽입되며, 하부는 상부 베이스(100)에 결합된다.

그리고 이탈 방지 머리부(541)는 이탈 방지핀(542)의 상부에 결합되되, 이젝트 플레이트(510)의 외측에 배치된다. 이와 같은 이탈 방지 머리부(541)는 외측 방향으로 이동되는 이젝트 플레이트(510)의 이동 범위를 제한하도록 이루어진다.

이와 같은 이탈 방지 머리부(541)는 예를 들어 복원 스프링(530)에 의해 탄성 복원되는 이젝트 플레이트(510)가 외측으로 이동될 수 있는 이동 범위를 제한하게 된다.

이와 같이, 이젝트 플레이트(510)의 이동을 통해 금형으로부터 주조 성형품이 취출된 후, 이젝트 플레이트(510)는 복원 스프링(530)과 이탈 방지부(540)에 의해 원위치로 효과적으로 복귀될 수 있다.

한편, 이젝트 모듈부(500)는 안내 가이드부(550)를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 안내 가이드부(550)는 이젝트 플레이트(510)에 형성된 이동 안내홀(512)에 관통 삽입된 상태에서 이젝트 플레이트(510)의 이동 방향을 안내하게 된다.

이러한 안내 가이드부(550)는 이젝트 플레이트(510)의 흔들림을 방지하며 안정적인 이동이 이루어지도록 한다.

한편, 상부 금형 모듈부(1000)는 가이드 키(600)를 더 포함할 수 있다.

이러한 가이드 키(600)는 상부 베이스(100)의 하면에 구비되며, 상부 금형부(300)에 형성된 키홈(301)에 삽입되도록 이루어진다. 여기서 키홈(301)은 상부 베이스(100)에 결합되는 상부 금형부(300)의 결합면에 형성된다.

이와 같은 가이드 키(600)는 예를 들어, 상부 금형부(300)가 열팽창 또는 열수축 등의 열변형이 발생될 시, 상부 금형부(300)의 열변형 방향을 안내하게 된다.

이러한 가이드 키(600)는 상부 베이스(100)에 복수개로 구비될 수 있다. 이와 같은 가이드 키(600)는 예를 들어 상부 금형부(300)의 중심을 기준으로 상, 하, 좌, 우에 각각 구비될 수 있다.

이때, 상부 금형부(300)의 중심을 경유하는 가상의 수평 중심선(H)을 기준으로 상부에 구비되는 가이드 키(600)와 하부에 구비되는 가이드 키(600)는 동일한 수직선상에 위치되지 않고, 상부 금형부(300)의 가상의 수직 중심선(V)을 기준으로 서로 비대칭되도록 이루어짐이 바람직하다. 이는, 예를 들어, 상부 금형부(300)가 좌, 우 방향으로 열변형이 일어남에 있어, 상부 금형부(300)의 열변형 발생을 최소화함과 동시에, 상부 금형부(300)의 균형있는 열변형이 이루어지도록 하기 위함이다.

그리고 상부 금형부(300)의 중심을 경유하는 가상의 수직 중심선(V)을 기준으로 좌측에 구비되는 가이드 키(600)와 우측에 구비되는 가이드 키(600)는 동일한 수평선상에 위치되지 않고, 상부 금형부(300)의 가상의 수평 중심선(H)을 기준으로 서로 비대칭되도록 이루어짐이 바람직하다. 이는, 예를 들어, 상부 금형부(300)가 상, 하 방향으로 열변형이 일어남에 있어, 상부 금형부(300)의 열변형 발생을 최소화함과 동시에, 상부 금형부(300)의 균형있는 열변형이 이루어지도록 하기 위함이다.

이와 같이, 가이드 키(600)는 상부 금형부(300)의 중심을 기준으로 상, 하, 좌, 우에 마주보는 방향에 구비되는 가이드 키(600)가 서로 비대칭으로 배치됨에 따라, 상부 금형부(300)가 상, 하, 좌, 우 방향으로 열변형이 일어날 시, 어느 한쪽으로 치우침없이 균형있게 열변형이 일어날 수 있다.

한편, 상부 금형 모듈부(1000)에서 언급된 다양한 구성은 하부 금형 모듈부(2000)에도 구비될 수 있으며, 하부 금형 모듈부(2000)의 구체적인 내용은 생략하기로 한다.

다만, 이는 본 발명의 바람직한 일실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 권리 범위가 이러한 실시예의 기재 범위에 의하여 제한되는 것은 아니다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 상부 베이스
101: 배관 안내홀
102: 안착홈
200: 매니폴더
201: 단턱 삽입부
210: 바디부
220: 냉각수 공급부
221: 제1 냉각수 공급홀
222: 제2 냉각수 공급홀
230: 냉각수 배출부
231: 제1 냉각수 배출홀
232: 제2 냉각수 배출홀
241: 제1 정비 개방홀
242: 제2 정비 개방홀
250: 마개부
260: 부식 방지링
300: 상부 금형부
301: 키홈
400: 냉각수 배관
500: 이젝트 모듈부
510: 이젝트 플레이트
511: 방지핀 안내홀
512: 이동 안내홀
520: 위치 가이드부
521: 위치 가이드 머리부
522: 위치 가이드 핀
530: 복원 스프링
540: 이탈 방지부
541: 이탈 방지 머리부
542: 이탈 방지핀
550: 안내 가이드부
600: 가이드 키
700: 하부 금형부
710: 이젝트 이동 방지부
1000: 상부 금형 모듈부
2000: 하부 금형 모듈부
3000: 차압 주조 장치
4000: 차압 주조 설비
4100: 금형 챔버
4200: 용탕 챔버
4210: 보온로
4220: 주탕관

Claims (7)

1. 상부 베이스;
   상기 상부 베이스의 하부에 결합되며, 상기 상부 베이스에 접하는 면측에는 키홈이 형성된 상부 금형부; 및
   상기 상부 베이스의 하부에 결합되며, 상기 키홈에 삽입되는 가이드 키를 포함하며,
   상기 가이드 키는 상기 상부 금형부의 열변형시, 상기 상부 금형부의 열변형에 따른 이동 방향을 안내하도록 이루어진 것인 차압 주조 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 키는, 상기 상부 금형부의 중심을 기준으로 상, 하, 좌, 우에 각각 구비되되,
   상기 상측과 하측에 구비되는 상기 가이드 키는 상기 상부 금형부의 중심을 경유하는 가상의 수평 중심선을 기준으로 비대칭되도록 배치되고,
   상기 좌측과 우측에 구비되는 상기 가이드 키는 상기 상부 금형부의 중심을 경유하는 가상의 수직 중심선을 기준으로 비대칭되도록 배치된 것을 특징으로 하는 차압 주조 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 상부 베이스의 상부에 결합된 매니폴더를 더 포함하며,
   상기 매니폴더는,
   바디부;
   상기 바디부의 내측부에 형성되되, 상기 바디부의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며 복수개로 마련되는 냉각수 공급부; 및
   상기 바디부의 외측부에 형성되되,상기 바디부의 길이 방향을 따라 미리 정해진 간격을 이루며 복수개로 마련되는 냉각수 배출부를 포함하며,
   상기 냉각수 공급부는 상기 바디부의 수직 방향으로 형성된 제1 냉각수 공급홀과, 상기 바디부의 수평 방향으로 형성되며 상기 제1 냉각수 공급홀과 연통되는 제2 냉각수 공급홀로 이루어지고,
   상기 냉각수 배출부는 상기 바디부의 수직 방향으로 형성된 제1 냉각수 배출홀과, 상기 바디부의 수평 방향으로 형성되며 상기 제1 냉각수 배출홀과 연통되는 제2 냉각수 배출홀로 이루어진 것을 특징으로 하는 차압 주조 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 매니폴더를 평면에서 바라보았을 때, 상기 제1 냉각수 공급홀과 제1 냉각수 배출홀은 지그 재그 형태로 배치되도록 이루어지고,
   상기 제2 냉각수 공급홀과 제2 냉각수 배출홀은 상기 바디부의 바닥면으로부터 서로 다른 높이를 갖도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차압 주조 장치.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 바디부에는 상기 제2 냉각부 공급홀과 일직선으로 연장되며, 상기 바디부의 외측으로 개방되는 제1 정비 개방홀이 형성되며,
   상기 제2 냉각부 배출홀과 일직선으로 연장되며, 상기 바디부의 외측으로 개방되는 제2 정비 개방홀이 형성되며,
   상기 제1 정비 개방홀과 제2 정비 개방홀은 마개부에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 차압 주조 장치.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 제1 냉각수 공급홀과 제1 냉각수 배출홀의 상단부에는 단턱 삽입부가 형성되고, 상기 단턱 삽입부에는 부식 방지링이 구비된 것을 특징으로 하는 차압 주조 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 부식 방지링은 스테인레스 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 차압 주조 장치.

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