KR900000003Y1 - Device of high pressure casting - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 고안의 일실시예도.1 is an embodiment of the present invention.
제2도는 본 고안의 고압금형 단면도.2 is a cross-sectional view of the high pressure mold of the present invention.
제3도는 용탕주입구 상세도.3 is a detailed view of the molten metal inlet.
제4도는 압축피스톤의 용탕압축 상태도.4 is a melt compressed state of the compressed piston.
제5도는 개스홀의 개략 단면도.5 is a schematic cross-sectional view of the gas hole.
제6도는 압축피스톤 로드의 선단부 단면도.6 is a cross-sectional view of the distal end of the compressed piston rod.
제7도는 본 고안 주입컵의 체적 설명도.7 is a volume explanatory diagram of the present invention cup.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 유압식 고압프레스 2 : 정반1: Hydraulic High Pressure Press 2: Table
3 : 상부금형 4 : 하부금형3: upper mold 4: lower mold
5 : 상판 6, 6' : 승강유압 실린더5: Upper plate 6, 6 ': lifting hydraulic cylinder
7, 7' : 승강피스톤로드 8, 8' : 가이드포스트7, 7 ': lifting piston rod 8, 8': guide post
9, 9' : 붓싱 10 : 중판9, 9 ': Bushing 10: Medium
11 : 하부실린더 12 : 밀대피스톤로드11: lower cylinder 12: rod piston rod
13 : 압축실린더 14 : 압축피스톤로드13: compression cylinder 14: compression piston rod
15 : 용탕주입구 15' : 개구링15: molten metal injection hole 15 ': opening ring
16 : 개스홀 17 : 보울트16: gas hole 17: bolt
17' : 나사부 18 : "V"형 홈17 ': Thread 18: "V" groove
18' : 통기공 19 : 분배공18 ': Aerator 19: Distribution hole
20 : 분배판 21 : 주입컵20: distribution plate 21: injection cup
21' : 주입컵 하단부 22 : 유압유니트21 ': lower portion of the infusion cup 22: hydraulic unit
23, 23' : 유압펌프 24, 24' : 방향절환변23, 23 ': Hydraulic pump 24, 24': Directional switching valve
25 : 용탕 16 : 피스톤로드개스홀25: molten metal 16: piston rod gas hole
27 : 역지변 d1 :용탕주입구 내경27: reverse displacement d 1: internal diameter of the molten metal inlet
d2: 압축피스톤로드의 직경d 2 : diameter of the compressed piston rod
본 고안은 통상의 고압 주조법으로 실시되는 고압주조 장치에 관한 것으로 특히 고압프레스와 고압주조금형을 고압주조법에 효과적으로 실시될 수 있는 구성으로 함에 특징이 있는 것이다.The present invention relates to a high pressure casting apparatus that is carried out by a conventional high pressure casting method, in particular, the high pressure press and the high pressure casting mold is characterized in that it can be effectively carried out in the high pressure casting method.
통상의 주조 방법으로는 사형주물, 금형주물등의 중력 주조법과 다이캐스팅, 가압 주물등의 압력 주조법이 제공되어 있으나 중력 주조법에 의한 주물제품은 양산성이 없고 불균일한 제품으로 조직의 성상이 미세치 못하고 따라서 기계적 성질이 떨어지는 단점이 있으며, 압력주조법으로 제공된 공지의 기술에 의해서는 정밀도가 다소 높아지고 양산성은 있으나 기계설비가 고가이고 주조공정에 높은 숙련도를 요하며 엄격하게는 대량 생산성이 결여되어 제품 단가가 높아지는 단점이 있었던 것이다.Conventional casting methods include gravity casting methods such as sand castings and mold castings, and pressure casting methods such as die casting and pressurized castings. Therefore, there is a disadvantage in that the mechanical properties are inferior, and by the known technique provided by the pressure casting method, the precision is somewhat higher and the mass production is possible, but the mechanical equipment is expensive, the proficiency in the casting process is required, and the mass productivity is strictly lacked. There was a disadvantage to increase.
또 상기의 제반주조법은 용탕주입 조건을 표준화 할 수 없어 균일성이 떨어지고 불량율이 증가되며 원재료비에 비해 회수율이 낮은 단점도 있는 것이다.In addition, the above-described casting method can not standardize the molten metal injection conditions, the uniformity is lowered, the defective rate is increased, and the recovery rate is lower than the raw material cost.
이에 본 고안은 상기한 제반단점을 제거코져 안출된 것으로서 고압 주조법으로 함에 있어 고압 프레스로 금형 승강 실린더와 압축실린더를 구비하고 정반상에 상·하 금형을 착탈식으로 장착하여 유압펌프와 유압제어장치로 반자동으로 작동시켜 주조토록되는 장치로 구성함에 특징이 있는 것으로 보다 표준화된 공정을 통하여 품질의 균일성을 높이면서 높은 압력으로 고압주조하여 제품의 정밀성을 높이고 아울러 자동 주조설비를 제공함에 목적이 있는 것으로 이하 첨부된 도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.Therefore, the present invention is designed to remove the above-mentioned end points, which is a high pressure casting method. The high pressure press is provided with a mold lifting cylinder and a compression cylinder, and the upper and lower molds are detachably mounted on the surface plate as a hydraulic pump and a hydraulic control device. It is characterized in that it consists of a device that is operated by semi-automatic operation so that it can be cast. Its purpose is to increase the precision of the product by high pressure casting at high pressure while increasing the uniformity of quality through a more standardized process and to provide automatic casting facilities. Hereinafter, described in detail with the accompanying drawings.
유압식 고압프레스(1)와 고강도 금형을 마련하여 고압으로 주입용탕을 압축하여 실시하는 고압주조법에 있어서 금형은 상, 하 분할식으로 하여 하부금형(4)은 정반(2)에 고정하고 상부금형(3)은 상판(5)의 좌, 우 측방으로 설치된 승강유압 실린더(6) (6')의 피스톤로드(7) (7')에 연동되어 가이드 포스트(8) (8')에 안내되는 붓싱(9)(9')으로 상, 하 승강되는 중판(10)에 고정시키며, 고압프레스(1)하단의 기대(1')내에는 정반(2)에 고정된 하부금형(4)내로 관통 출입되는 밀대 피스톤로드(12)를 하부실린더(11)로 장착하여서되며, 상판(5)의 중앙에는 압축실린더(13)를 설치하여 압축피스톤로드(14)가 하방으로 승강되어 상부금형(3)에 마련되는 용탕주입구(15)로 출입되는 행정을 갖도록하며, 상기 금형(3)의 구성은 제2도에 도시한 바와 같이 중앙에 용탕주입구(15)를 내경(d1)은 피스톤로드(14)의 직경(d2)과 중간 끼워맞춤의 구경으로 되고 상연부에 걸쳐 개구링(15')을 돌출 환설시켜서 된다.In the high pressure casting method in which the high pressure mold (1) and the high strength mold are provided and the injection molten metal is compressed at high pressure, the mold is divided into upper and lower parts, and the lower mold 4 is fixed to the surface plate 2 and the upper mold ( 3) Bushing guided to the guide posts (8) (8 ') in conjunction with the piston rod (7) (7') of the lifting hydraulic cylinder (6) (6 ') installed to the left and right sides of the upper plate (5). (9) (9 ') is fixed to the middle plate (10) to be moved up and down, and penetrated into the lower mold (4) fixed to the surface plate (2) in the base (1') of the lower end of the high-pressure press (1). The piston rod 12 is mounted to the lower cylinder 11, and the compression cylinder 13 is installed in the center of the upper plate 5, the compression piston rod 14 is lowered to the upper mold (3) The molten metal inlet 15 is provided to have a stroke to enter and exit the molten metal inlet 15, and the mold 3 has an inner diameter d 1 as shown in FIG. ) Is the diameter (d 2 ) of the piston rod 14 and the diameter of the intermediate fitting, and the opening ring 15 ′ is protruded over the upper edge.
상, 하 분할식의 금형(3)(4)에는 소정의 주조대상 제품의 개스홀(16)로 전외주면에 걸쳐 약 16m/m간격으로 배설하여 세부적으로는 약 6m/m정도의 구멍을 뚫어 "V" 형 홈(18)이 사방으로 종설되어 중간에는 중앙으로 관통되어 중앙상부로 통기공(18')을 형성한 보울트(17)로 하여 반상단부에서 나사(17')로 나합시켜서 되며, 용탕주입구(15)에는 다수의 분배공(19)이 천공된 분배판(20)을 하단부(21')에 형성한 깔대기형의 주입컵(21)을 얹어 사용되는 구성이다.The upper and lower divided molds 3 and 4 are arranged at intervals of about 16 m / m over the entire outer circumferential surface through the gas holes 16 of the product to be cast, and drilled about 6 m / m in detail. "V" type groove 18 is formed in all directions and penetrated in the middle to form a bolt 17 formed with a vent hole 18 'in the middle, and screwed into a screw 17' at the upper end. The molten metal inlet 15 is a configuration that is used to put a funnel-shaped injection cup 21 formed in the lower end portion 21 'of the distribution plate 20 in which a plurality of distribution holes 19 are punched.
상기한 고압프레스(1)의 작동은 각각의 실린더를 유압유니트(22)와 유압펌프(23) (23')에 방향 절환변(24) (24')을 연결하여 되는 유압제어장치로 제어시켜서 되며 압축실린더(13)는 약 100㎏/㎠의 고압으로 설계된다.The operation of the above-mentioned high pressure press 1 is controlled by the hydraulic control unit which connects each cylinder to the hydraulic unit 22 and the hydraulic pumps 23 and 23 'by the direction change valves 24 and 24'. And the compression cylinder 13 is designed with a high pressure of about 100kg / ㎠.
미설명부호 (25)는 용탕(26)은 압축 피스톤로드의 선단에 가공된 개스홀, (27)은 역지변을 나타낸 것이다.Reference numeral 25 is a molten gas 26 is a gas hole processed at the tip of the compression piston rod, 27 is a reverse displacement.
이와같은 구성의 본 고안은 주조금형의 구성에서 상, 하 분할식으로 되어 상부금형(3)중앙에는 압축피스톤로드(14)의 직경(d2)과 중간 끼워맞춤 정도의 내경(d1)을 갖는 용탕주입구(15)가 형성되어 있고 개구링(15')으로 돌출된 상연부를 가지므로서 제3도에 도시한 바와 같이 주입컵(21)을 그 하단부(21')를 삽입하여 설치하고 중판(10)에 돌출삽입 시킬 수 있다.The present invention of such a configuration is divided into upper and lower parts in the configuration of the casting mold, the center of the upper mold (3) (d 2 ) of the compression piston rod 14 and the inner diameter (d 1 ) of the intermediate fit degree A molten metal injection hole 15 is formed and has an upper edge protruding into the opening ring 15 '. As shown in FIG. Can be protruded into (10).
공지의 주조대상 제품과 같은 공간부로 용탕(25)주입공간을 형성된 상, 하부 금형(3)(4)을 상기한 바와 같이 고압프레스(1)에 설치한 후 먼저 좌, 우 승강유압 실린더(6)(6')를 하강 작동시켜 결합한 후 초기에는 적정온도(약 350℃)로 통상의 가스버너로써 직접 가열로 금형을 가열하고(차후는 용탕온도에 의해 금형 온도가 유지됨)이어서 주입컵(21)은 별도로 같은 온도로 가열한 후 가열된 주입컵(21)을 용탕 주입구(15)에 얹고 용탕을 주지된 대상제품의 주조온도에 약 50℃정도 높여 가열하여 주입컵(21)에 주탕한다.After the upper and lower molds 3 and 4 are formed in the high-pressure press 1 as described above, the molten metal 25 is formed in the same space as that of the known casting target product. 6 ') by lowering the operation, and then initially, the mold is heated by a direct gas burner at a proper temperature (about 350 ° C.) (the mold temperature is maintained by the molten metal temperature) and then the injection cup (21) ) Is separately heated to the same temperature and then heated heated injection cup 21 to the molten metal injection port 15, the molten metal is heated to about 50 ℃ to the casting temperature of the well-known target product to be poured into the injection cup 21.
주입방법은 계량레들을 사용하여 주입컵의 중앙부분에 부어 주입한다.The injection method is to pour into the center portion of the injection cup using a metering lever.
여기서, 주입컵(21)의 면적, 용탕의 중량, 주입시간, 배출공경의 크기 및 갯수등의 상호 관련에 의하여 주입속도와 주입압력이 결정되어 지는바, 예를 들어 Aℓ1.5kg의 제품을 주조할 경우 제7도와 관련하여 다음과 같은 관계식이 성립된다.Here, the injection speed and the injection pressure are determined by the correlation of the area of the injection cup 21, the weight of the molten metal, the injection time, the size and the number of discharge holes, for example, casting a product of A 1.5 kg. In relation to Fig. 7, the following relation is established.
단위 주입속도(㎏/㎠/sec) : 1㎠의 단위면적에 1초간에 통과하는 용탕량을 말한다.Unit injection rate (㎏ / ㎠ / sec): Refers to the amount of molten metal that passes through the unit area of 1cm2 for 1 second.
단위주입속도 및 량 : 청동 1.0-2.0㎏, 황동 0.7-1.5㎏, 알루미늄 1.5-3kg일때 다음 조건하에서 알루미늄의 경우는 단위 면적당 알루미늄 충진량은 0 4㎏/sec으로 만족되어야 우수한 제품이 될 수 있다.Unit injection speed and quantity: Bronze 1.0-2.0㎏, Brass 0.7-1.5㎏, Aluminum 1.5-3kg Under the following conditions, the aluminum filling amount per unit area should be satisfied with 0 4㎏ / sec in order to be an excellent product.
예)Mg+Aℓ합금, Aℓ청동, 고력황동 마그네슘합금 : 충진량0.3㎏/sec 신주,청동 : 충진량 0.4-0.6㎏/sec 이상에서와 같이 주입속도와 주입압력은 컵의 전체 면적과 용탕의 중량에 의해서 결정되어지며 주입 방법은 계량레들을 사용하여 주입컵의 중앙부분에 부어 주입한다.Ex) Mg + Aℓ alloy, Aℓ bronze, high-strength magnesium alloy: filling amount 0.3㎏ / sec Hsinchu, bronze: filling amount 0.4-0.6㎏ / sec As above, the injection speed and injection pressure depend on the total area of cup and the weight of molten metal. The filling method is determined by pouring into the center part of the filling cup using the metering levers.
주입온도는 보통 Aℓ 합금일 경우 740℃를 사용하게 되는데 주입시의 용탕온도는 50℃를 높여 790℃로 한다.The injection temperature is usually 740 ℃ in the case of Aℓ alloy, the molten temperature at the time of injection is increased to 50 ℃ to 790 ℃.
이때 온도를 50℃ 더 높은 온도로 사용하는 것은 주입컵(21)에서 용탕이 통과하는 동안에 용탕온도가 약 50℃로 떨어지는 것을 감안한 온도이다.At this time, using the temperature higher than 50 ℃ temperature considering that the molten metal temperature drops to about 50 ℃ while the molten metal passes through the infusion cup 21.
주입되는 용탕이 금형의 공간부에 차올라 덧물을 두고 주입 완료되면 용탕주입구(15)에 삽입되어 있는 주입컵(21)을 수공으로 들어내 제거하고 압축실린더(13)를 작동시켜 압축피스톤로드(14)를 하강시켜 용탕주입구(15)로 삽입한다.When the injected molten metal fills up the space in the mold and the filling is completed, the injection cup 21 inserted into the molten metal inlet 15 is removed by hand, and the compressed cylinder 13 is operated to operate the compressed piston rod 14. ) Is lowered and inserted into the molten metal inlet (15).
제4도는 이러한 압축상태를 나타낸 것인바, 이때의 압축속도는 0.5sec/㎜정도로 하여 빠르게 압축하므로써 용탕의 응고점 이하에서 고압력을 주는 것이다.4 shows such a compression state, in which the compression speed is about 0.5 sec / mm, which gives a high pressure below the freezing point of the melt.
제품 응고 속도는 용탕주입후 피스톤이 하강하여 제품에 도달하는 시간이 약 15초 소요되며 압력을 가하는 시간은 5초정도 된다.The solidification rate of the product takes about 15 seconds to reach the product after the piston descends after injection of molten metal.
제품두께 6m/m 물건은 주입후 20초정도 경과되면 피스톤을 들어 올려도 제품에는 변형이 오지 않는다.Product thickness 6m / m After 20 seconds of injection, the product will not be deformed even if the piston is lifted.
그후 프레스를 작동시켜 제품이 금형에서 분리되는 시간이 약 25초정도 소요되므로 제품의 응고는 완벽하여진다.After that, it takes about 25 seconds for the product to be separated from the mold by operating the press, so the product solidifies perfectly.
다음 제품을 주입하기 위하여 청소후 도형제를 2차분 카본계열 도형제를 재차 도포한다.In order to inject the next product, after the cleaning, apply the second carbon-based shaping agent.
다시 청소하고 주입 준비하는 시간이 약 20초 소요된다.It takes about 20 seconds to clean again and prepare for injection.
그러므로 1회 작업에 소요되는 시간이 65초 걸리나 용탕을 준비하는 시간이 있으므로 약 1분30초의 시간이 소요된다.Therefore, it takes 65 seconds for one operation, but it takes about 1 minute and 30 seconds to prepare the molten metal.
제품이 6m/m이상 두꺼운 물체는 금형온도와 피스톤 온도 및 주입온도를 낮추어 주입하여 작업하면 완벽한 제품을 생산할 수 있게된다.If the product is thicker than 6m / m, the mold temperature, the piston temperature, and the injection temperature can be lowered to produce the perfect product.
압축공정이 끝나면 개스홀(16)을 통해 용존가스가 분출되면서 용탕이 응고되므로 압축실린더(13)를 상승작동케하여 피스톤로드(14)를 용탕주입구(15)에서 분리 상승시키고 이어서 좌, 우의 승강 유압실린더(6)(6')를 작동시켜 상부금형(3)을 상승 분리시키고 이어서 하부실린더(11)를 작동시켜 밀대 피스톤로드(12)로 응고된 제품을 분리시켜 준다.After the compression process, the melted gas solidifies as the dissolved gas is ejected through the gas hole 16 so that the compression cylinder 13 is operated up and down to separate and raise the piston rod 14 from the molten metal inlet 15. The hydraulic cylinder (6) (6 ') is operated to separate the upper mold (3) and then the lower cylinder (11) to operate to separate the product solidified by the push rod piston rod (12).
이러한 작동상태로 실시되는 고압주조법에서 본 고안 장치에 의하면 소정의 주조대상 제품을 반자동 공정으로 생산할 수 있으면서 고압으로 압축 피스톤로드(14)로 금형내에 주입된 용탕을 고압축력으로 응고점 이상에서 강제로 압축시키므로써 주입조건 불량으로 생성되는 미세한 기포나 공동 또는 요홈을 완벽하게 제거하여 고밀도, 고정밀의 미세한 조직성상을 얻을 수 있고, 따라서 제반 기계적 성질이 대폭 향상된 고정밀성, 고품질의 제품을 얻을 수 있는 것이다.According to the device of the present invention in the high-pressure casting method carried out in such an operating state, it is possible to produce a certain product to be cast in a semi-automatic process while forcibly compressing the molten metal injected into the mold by the compression piston rod 14 at a high pressure above the freezing point with high compression force. By removing the fine bubbles or cavities or grooves generated by poor injection conditions, it is possible to obtain a high-density, high-precision microstructure, and thus to obtain a high-precision, high-quality product with significantly improved mechanical properties.
상기 공정에서 고압(단위면적당 1000㎏/㎠)의 압력으로 용탕을 가압할 경우 "V”형홈(18)들을 통하여 미처 응고되지 못한 상태의 용탕이 분출되어 나올것이 예견되나, 이는 통상의 방법인 도형제도포에 의해서 방지된다.When the molten metal is pressurized at a high pressure (1000 kg / cm 2 per unit area) in the above process, it is expected that the molten metal will be ejected through the “V” grooves 18, but it will be ejected. It is prevented by institutional guns.
즉 작업에 들어가기전의 준비 작업시 금형 및 계량레들과 주입컵을 150℃-250℃로 가열하여 청소한 다음 KMnO4, 90%+붕산분말 10%를 혼합하여 200℃로 가열하여 금형 및 계량레들과 주입컵에0.2-0.5 m/m정도 도포하여 주며 피스톤도 같은 방법으로 도포하여 준다.In other words, during the preparation work before entering the work, the mold, the measuring roller and the injection cup are heated to 150 ℃ -250 ℃ and cleaned, and then the mixture of KMnO 4 , 90% + boric acid powder 10% is heated to 200 ℃ and the mold and weighing tray Apply 0.2-0.5 m / m to the cup and the infusion cup and apply the piston in the same way.
이때 금형과 피스톤 온도는 약 350℃까지 가열하고 카본계열 분말 5%+H2O 92%+점력제 3% 첨가하여 0.3-0.5m/m 두께로 도포하면 개스홈인 "V" 형홈(18)은 도형제로 도포되여 막히게 되나 도포층이 스폰지와 같은 미세 다공성 피막으로 되기 때문에 용탕압축시에 개스만이 통과되고 용탕은 통과되지 못하므로 용탕은 분출되지 못하여 주조후 표면이 매끄럽게 되고 핀홀, 불오우홀 및 가스홀 등은 생기지 않게된다.At this time, the mold and the piston temperature is heated to about 350 ℃ and carbon-based powder 5% + H 2 O 92% + viscosity 3% is added to apply a 0.3-0.5m / m thickness gas groove "V" groove (18) Silver is coated with a mold and is clogged, but because the coating layer becomes a microporous film such as a sponge, only gas is passed during the compression of the molten metal, and the molten metal cannot pass through it. And gas holes do not occur.
이와같은 본 고안은 또 기존의 주조법에서 발생되는 주입조건 불량을 없애고 표준화된 작업공정을 얻을 수 있으므로 숙련공이 필요없이 양산성과 능률성을 얻을 수 있고 제품의 생산성에서 불량율을 대폭 낮추고 원재료비를 낮추어 회수율을 높이므로써 원가절감에서도 유리하며, 이와같은 고품질의 제품을 생산하는 기계 설비에 있어서 기존의 고가의 설비에 비해서 매우 낮은 설비비로 제작될 수 있는 등의 많은 장점을 갖는 것이다.The present invention also eliminates the poor injection condition caused by the existing casting method and obtains a standardized working process. Therefore, it is possible to obtain mass production and efficiency without the need for skilled workers, and greatly reduce the defective rate in the productivity of the product and lower the raw material cost. It is also advantageous in cost reduction, and has many advantages in that it can be manufactured at a very low equipment cost compared to the existing expensive equipment in the mechanical equipment producing such high quality products.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 19940111 Year of fee payment: 9 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |