KR810001663B1 - 진공 차폐주형 형성방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

진공 차폐주형 형성방법

제1도는 본 발명의 실시예를 일부 절결(切缺)한 측면도.

제2도는 제1도의 실시예의 요부 확대 측면도.

제3도는 제2도의 선 Ⅲ-Ⅲ에 관한 단면도.

제4도는 본 발명에 의한 주형품의 상부(또는 상주형 : 上鑄型) (실선으로 도시된 것) 및 통상의 방법에 의한 주형틀의 하부(또는 하주형 : 下鑄型) (쇄선으로 도시된 것)을 나타내는 단면도이다.

본 발명은 진공 차폐된 주형내에서 탕구 또는 연통공을 형성하기 위한 방법에 관한 것이다.

진공 밀봉된 주형을 형성하는데는 녹아버리거나 소모될 수 있는 형식의 모형이나, 그 주위에 합성수지제 막(膜)주형이 있는 목재의 탕구 또는 연통공 심봉(Core-rod) 또는 봉형(棒形) 밸룬(balloon)을 사용하여 구탕 또는 연통공을 형성하는 것이 통상의 방법이었다. 그러나 첫 번째 시도는 매 주조공정중에 폴리스티렌 수지 등으로 제조된 값비싼 모형이 소모되어야 하기 때문에 제조비용이 증대하고, 두 번째 시도는 주형이 형성된 후 주형으로부터 탕구 또는 연통공 형성 심봉을 강제로 끌어냄으로써 탕구 또는 연통공이 형성되기 때문에, 심봉을 빼낼 때 심봉과 그 주위의 막(膜)주형 사이의 끌어당기는 힘에 의해 형성된 주형이 파괴될 위험이 있으며 , 또 봉에 막(膜)을 입히는데는 많은 시간과 노력이 소요되므로 곤란하다. 더욱이 용융금속 또는 용융물이 이와 같이 형성된 주형내로 부어지면 형성 주형위에 한 막과 다른 막 사이의 접합부가 제품 또는 주형물의 표면상에 나타나서, 이 표적이 주형물의 결함이 되게 한다. 또, 세 번째 시도는 밸룬(balloon)의 형상을 일정하게 유지하기가 곤란하며, 즉 충전 물질의 압력이나, 밸룬에 가해진 흡입력 때문에 밸룬에 변형을 일으켜서, 밸룬은 열을 받으면 파열되기가 쉽다.

따라서 본 발명의 목적은 진공 밀봉된 탕구 또는 연통공 내에서 탕구 또는 연통공을 형성하기 위한 방법과, 주형을 형성하기 위한 장치를 제공하여, 상기한 형식의 종래 기술에서의 방법과 장치로 겪는 불리한 점을 제거하고, 보다 값싸고 반복사용이 가능하며 변형이 없는 안정한 형상을 제공하는 탕구 또는 연통공 형성 모형의 사용을 가능하게 하는 것이다.

본 발명에 의해 하기 단계들을 포함하는, 진공 밀봉된 주형내에서 탕구 또는 연통공을 형성하기 위한 방법이 제공된다. 즉 모형판과 탕구 형성 모형 또는 연통공 형성 모형위에 제1차 폐막을 적층하고 주형틀의 상부(또는 상주형)와 충전물질의 위에 제2차 폐막을 적충한다.

상기한 두 막을 서로 용접하고 탕구 형성모형 또는 연통공 형성모형의 상면 주변에 연하여 용접된 두 막을 절단한다. 다음에 양 차폐막의 절단부는 제거하고 두 막의 잘라진(또는 제거된)부분을 통하여 탕구 형성모형 또는 연통공 형성모형을 끌어낸다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 1은 동 도면의 가로로(또는 이와 평행하게) 주행하는 롤러 콘베이어(roller conveyor)가 도시되어 있으며, 모형(模型)이 있는 모형판(pattern plate)(2)이 이 콘베이어와 함께 움직이도록 그 위에 설치된다. 모형판(2)은 그 내부가 오목하고 외형이 볼록한 것으로서, 중앙부가 상부로 돌출하고 돌출부의 상면에서 사각형 홈(2a)이 파져 있으며 , 콘베이어의 긴쪽에 연(沿)하여 연장되는 탕구(湯口)형성 모형(3)의 저부(底部)가 이 홈(2a)에 꼭 맞게 된다. 모형(3)은 자성체로 된 상부재(上部材)(3a)와 합성수지로 된 하부재(下部材)(3b)로 구성된다. 모형판(2) 및 탕구형성 모형(3)의 표면은 용융금속의 열로 녹아버리거나 소모되기 쉬운 얇은 합성수지제와 같은 차폐부재(4)로 덮여 있다. 주형틀의 상부 (또는 상주형)(5)는 차폐부재(4)를 통해 모형판(2)상에 설치되며 흡입관(6)이 그 내부에 안내되어 외부 흡입기구(도시되지 않음)와 연통된다. 상주형(5)내에 형성된 공동(空洞)내에는 입상형(粒狀形) 충전물질(7)이 충전된다.

또 탕구 형성모형(3)의 상면은 상주형(5)의 상면보다 약간 높고 , 모형 (3)과 상주형(5)의 상면은 합성수지제 필름 등으로 된 다른 차폐부재(8)로 덮여 있다.

롤러 콘베이어(1)의 서로 반대쪽에는 두 개의 문(門)식의 프레임(frame) (9),(9)이 서로 대향하여 직립으로 설치되며 문식 프레임(9),(9)의 상부에는 U자형단면을 갖는 레일(10),(10)이 롤러 콘베이어(1)의 양쪽으로 서로 대향하여 설치된다. 12는 레일(10),(10)을 따라 움직일 수 있으며 , 대향 단부가 각각 레일(10),(10)에 꼭 맞는 롤러(11),(11)에 추착(樞着)된 운반차이며 하부로 연장되는 피스톤 봉(14)을 구비한 시린더(13)가 운반차(12)의 중앙부를 통해 수직방향으로 연장되도록 운반차(12)에 취부되고, 안내 슬리브(15)가 시린더(13)와 평행하게 설치된다. (제1도의 왼쪽), 또 피스통봉(14)의 첨단은 상 프레임(16)의 사실상 중심부에 결합되며 안내봉(17)은 프레임(16)상에 주변 가까운 위치에 직립(直立)으로 설치되며, 슬리브(15)를 통해 미끄러질 수 있으며 프레임(16)이 수평회전함을 방지하는 역할을 한다. 또 안내봉(18), (18)은 상하로 이동이 가능하게 상프레임(16)에 설치되며, 하프레임(19)은 안내봉(18),(18)의 하단에 의해 운반된다. 호오스(22)를 통해 진공원(眞空源)(도시되지 않음)과 연통하는 흡입관(20)은 하프레임(19)의 저면 중앙부에 위치하고, 브래킷(bracket) (21),(21)은 콘베이어(1)쪽으로 보아 하프레임(19)의 전후단(前後端)에 취부되며, 가 브래킷(21)의 저면에는 4개의 전자석(23)이 그 하단면(下端面)이 흡입관 (20)의 개구(開口)보다 약간 더 돌출되도록 취부된다. 또 브래킷(24),(24)은 콘베이어(1)쪽으로 보다 상프레임(16)의 전후단면에 취부되며, 안내봉(25),(25)은 각각 브래킷(24),(24)에 안내봉(25),(25)이 장설된다.

환상(環狀) 취부판(26)은 흡입관(20) 및 브래킷(21),(21)을 포위하도록 수평방향으로 안내봉(25),(25)에 취부되며, 압축스프링(27),(27)이 각각 안내봉 (25),(25)를 포위하도록 브래킷(24),(24)과 취부판(26)의 사이에 삽입된다. 취부판(26)의 저면에는 단열지지부재(28)가 취부되며 단열지지부재(28)내에는 발열체(29)가 설치된다. 발열체(29)의 경사진 내면(30)은 발열체(29)의 행정(行程)중 최하단에서 탕구 모형판(3)의 상면주위부(3C)와 접촉되게 된다.

제4도의 31은 상부 주형틀(또는 상주형), 32는 하부 주형틀(또는 하주형), 33은 연통공(連通孔) 역할을 하는 탕구, 24는 상주형(31)과 하주형(32)에 의해 형성된 공동(空洞)이 도시되어 있다.

이하 본 발명에 의한 장치의 작동에 관하여 설명한다.

제1도는 바퀴달린 운반차 구동시린더(도시되지 않음)가 상주형(5)의 바로 위에서 바퀴달린 운반차(12)를 이동시키도록 작동되는 상태를 나타낸다.

이 상태에서 발열체(29)가 발열된 후, 시린더(13)은 상프레임(16)과 하프레임(19)을 하강시키도록 작동된다. 그러면 전자석(23)은 최하 지점에 위치되어, 탕구 형성모형(3)의 상면을 덮고 있는 차폐부재(4),(8)와 접촉되게 되어 거기서 정지한다. 시린더(13)를 더 작동시키면 상프레임(16)은 발열체(29)의 경사진 내면(30)이 탕구 모형판(3)의 상면주위부(3C)와 접촉할 때까지 안내핀(18),(18)에 연하여 하강된다.

압축스프링(27)의 압축력은 경사면(30)을 통해 차폐부재(4),(8)상에 가한다. 이 때 발열체(29)는 발열된 상태이므로 그 경사면(30)으로부터 상면주위부(3C)에서 차폐부재(4),(8)를 절단함과 동시에 용착하여 일체화된다.

이 시점에서 발열체(29)의 전원을 단절하여 일방의 전자석(23)에 통전한다. 다음에 시린더(13)를 재작동시켜 상프레임(16)을 끌어올리면 탕구 모형판(3)과 발열체(29)의 경사면(30)이 비접촉 상태가 되고 , 탕구 모형판(3)은 전자석(23)에 흡인되어 모형판(2) 및 차폐부재(4)에서 인발(引拔)된다.

여기서 탕구모형판(3)은 제1도에 도시한 바와 같은 테이퍼 형상을 이루는 한편 그 상면은 자성체(3a)로 형성되어 있기 때문에 전자석(23)에 의해 간단하게 인발된다. 다음에 이 탕구모형판(3)을 인발한 모형판(2)이 부착된 상주형(31)은 롤러 콘베이어(1)에 의해 공정으로 보내져 모형판(2)과 분리된 후 별도 라인에 서 조형된 하주형(32)과 짝지워져 제4도에 도시된 것과 같은 주형으로 형성된다. 차폐부재(4),(8)는 탕구(33)의 주위상단부에서 용착상태에 있는 것은 물론 이다.

다음 단계에서, 새로운 모형판(2)이 롤러 콘베이어(1)에 의해 운반되어 상기한 전자석(23)에 의해 끌어올려진 탕구모형판(3)의 하방으로 진입한다. 이 시점에서 시린더(13)을 신장시켜 탕구모형판(3)을 하강시키고 모형판(2) 상면의 홈(2a)에 그 하단을 감입한다. 그리고 전자석(23)의 전원을 단절한 후 흡인기구 (도시하지 않음)를 작동시켜 탕구모형판(3) 상면에 남은 차폐부재(4),(5)를 흡인관(20)을 통해 흡인 제거한다.

그 후 시린더(13)에 의해 상방프레임(16)을 상승시킴과 동시에 운반차 (12)를 이동시켜 모형판(2)의 상방위치에서 대피시킨다. 여기서 도시되지 않은 가열기에 의해 가열 연화된 차폐부재(4)를 도출하여 모형판(2)내에 흡입작용를 시키면서 탕구모형판(3)과 모형판(2) 표면을 덮어 밀착시킨다. 다음에 모형판(2)상에 상주형(5)을 재치한 후 그 공간내에 입상형의 충전재(7)를 충전한다. 충전재(7)를 충전한 후 흡인하면서 상주형(5) 상면에 차폐부재(8)을 밀착 피복한다.

또한 운반차(12)를 상주형(5)의 상방위치까지 이동시키면 제1도에서와 같은 상태가 된다. 이러한 방식으로 상기한 일련의 작동이 반복된다.

이상 설명된 범위내에서 발열체(29)는 차폐부재(4),(8)를 동시에 용접 및 절단시키도록 설치되나 , 발열체(29)가 용접작용만 하도록 발열체(29) 안쪽에 절단발열체가 별도로 설치된다.

그리고 발열체(29)의 전원은 반드시 필요할 때마다 투입 및 차단될 필요는 없고, 투입된 상태로 유지되어도 좋다. 또 탕구모형판(3)의 흡인유지는 반드시 전자석(23)의 흡인력을 이용하여 인발할 필요는 없고 , 진공흡인등으로 인발하여도 좋다. 그러나 이 경우에는 차폐부재(4),(8)의 흡인 회수도 겸용할 수 있음은 물론이다.

또 본 발명에 의한 공정은 탕구 형성모형판(3)에 의한 탕구(33)를 형성하는 것을 설명하였으나, 이 공정은 또 탕구 형성모형에 적용된 것과 유사한 방식으로 연통공(連通孔) 형성모형을 사용함으로써 연통공에도 적용된다.

본 발명에 의하면 탕구 또는 연통공 형성모형의 상면을 덮은 차폐부재를 그 주위부에서 절단, 용착한 후 탕구 또는 모형을 인발하기 때문에 탕구 또는 모형이 확실하면서도 자동적으로 인발될 수 있고 주형의 파손이 방지 될 수 있는 한편, 보다 값싸고 안정된 형상을 가진 탕구 또는 모형이 사용될 수 있으므로 동종 산업분야에 현저한 이점을 주게 된다.

Claims (1)

1. 하기 단계들로 구성되는, 진공 밀봉된 주형(鑄型)내에서 탕구(湯口 : Sprue) 또는 연통공을 형성하는 방법 : (ⅰ) 모형(pattern) 및 또는 모형판상에 탕구 형성모형 또는 연통공(Communication hole) 형성모형을 배치함, (ⅱ) 상기 모형 및 또는 상기 모형판과 상기 모형 및 또는 모형판의 내부에서 진공 압력하에 모형을 형성하는 상기 탕구 형성모형 또는 상기 연통공의 표면위에 제1차폐부재를 가함, (ⅲ) 주형틀로 상기 모형틀을 조립함, (ⅳ) 상기 주형틀내에 입상형 충전물질(粒狀形 充塡物質)을 충전함, (ⅴ) 상기 주형틀과 충전상 입상형 물질과 상기 탕구 형성모형 또는 상기 연통공 형성모형의 상부의 표면위로 제2의 차폐부재를 가함, (ⅵ) 진공력을 가함으로써 상기 제1 및 제2차폐부재가 상기 주형틀내의 상기 충전물질과 밀접하게 접촉이 되게 함, (ⅶ) 상기 탕구 형성모형 또는 상기 연통공 형성모형의 상기 상면의 주변에 연(沿)하여 상기 제1 및 제2차부재를 함께 용접시킴, (ⅷ) 상기 탕구 형성모형 또는 상기 원통공 성형모형의 상기 상면주변에 연하여 상기 제1 및 제2차폐부재를 절단함, (ⅸ) 상기 탕구 형성모형 또는 상기 연통공 형성모형을 상기 모형에서 이동시킴.

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