KR900000004Y1 - 주조용 용탕 주입컵 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

주조용 용탕 주입컵

제1도는 본 고안의 일실시예 일부절결 사시도.

제2도는 본 고안의 종 단면도.

제3도는 제2도중 A-A선 단면도.

제4도는 본 고안의 사용상태 단면도.

제5도는 본 고안 주입컵의 체적 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 주입컵 1' : 주입컵상부

1" : 주입컵하부 2 : 분배판

3 : 배출공 4 : 걸림턱

5 : 상부금형 6 : 용탕주입구

6' : 개구링 7 : 용탕

8 : 하부금형 9 : 개스홀

d₁: 용탕주입구 내경 d₂: 주입컵 하부외경

H₁: 주입컵 하부길이

본 고안은 공지한 금형주조법이나 고압 주조법등에서 사용하는 용탕 주입컵에 관한 것이다.

통상의 주조법에서는 용탕을 주입함에 있어서 단순히 쇳물바가지로 용탕을 사형이나 금형의 탕도에 직접 기울여 주입하거나 주입컵으로 깔대기를 사용하여 왔었다.

이러한 주입방법은 용탕 주입구에서 주입속도, 주입량이 주입자의 숙련도에 따라 변화하고 공기가 섞여 들어가거나 불순물이 그대로 유입되어 여러가지의 주조불량을 유기하였던 것이다.

이에 본 고안은 이러한 제반단점을 보완코져 안출된 것으로서 첨부된 일실시예의 도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

공지한 깔대기형으로 상부(1')를 넓고 하부(1")는 좁은 주입컵(1)의 형상에 있어서 하부(1")에 다수의 배출공(3)이 배설된 분배판(2)을 형성시키며 외주면 하부(1")상단측에는 수개의 걸림턱(4)을 돌출시켜서된 구성이다.

이와같은 구성의 본 고안은 주입컵(1)상부(1')의 구경은 주조 대상제품엘 따라 단위시간당 주입되는 양의 대, 소에 상응하여 용량을 가감시켜 주도록 변경 실시될 수 있고 분배판(2)의 배출공(3)의 크기와 수량은 주입압력, 주입속도, 주입량 등을 감안하여 소정의 기준치에 이르게 조정변경 실시되는데, 예를들어 Aℓ1. 5kg의 제품을 조조할 경우 제5도와 관련하여 다음과 같은 관계식이 성립된다.

단위 주입속도(㎏/㎠/sec) : 1㎠의 단위 면적에 1초간에 통과하는 용탕량을 말한다.

단위 주입속도및 량 : 청동 1.0-2.0kg, 황동 0.7-1.5kg 알루미늄 1.5-3.0㎏일때, 다음 조건하에서 알루미늄의 경우는 단위 면적당 알루미늄 충진량은 0.4㎏/sec으로 만족되어야 우수한 제품이 될수 있다.

예)Mg+Aℓ합금, Aℓ청동, 고력황동, 마그네슘합금 : 충진량 0.3㎏/sec 신주, 청동 : 충진량0.4-0.6kg/sec

이상에서와 같이 주입속도와 주입압력은 컵의 전체 면적과 용탕 중량에 의해서 결정되어지며 주입방법은 계량레들을 사용하여 주입컵의 중앙 부분에 부어 주입한다.

주입온도는 Aℓ합금일 경우 740℃를 사용하게 되는데 주입시의 용탕 온도는 50℃를 높여 790℃로 한다.

이때 온도를 50℃ 더 높은 온도로 사용하는 것은 주입컵에서 용탕이 통과하는 동안에 용탕온도가 약 50℃로 떨어지는 것을 감안한 온도이다.

주입컵(1)하부(1")의 외경(d₂)은 주입컵(1)이 설치되는 제반 사형의 탕도 직경이나 제4도에 도시한 바와 같이 일예의 금형 주조에서의 용탕 주입구(6)의 내경(d₁)에 둘레로 좁은틈을 갖고 삽입되는 정도로 실시되며, 삽입되는 하부(1")의 길이(H₁)는 분배판(2)의 저면이 주입된 용탕이 덧물 상면에서 약5-6m/m 정도의 간격을 유지토록 외주면의 걸림턱(4)의 위치를 조정하여 실시되는 것이다.

이와같이 하여 틈을 주는 이유는 가스가 원활히 배출되게 하기 위한 것이며, 이때 보통 틈새의 총면적은 주입구 총면적에 비하여 1 : 1.25가 바람직하다.

통상 1 : 1.3-1.4를 사용하나 본주입컵에서는 1 : 2.5-4 이상으로 사용하므로서 공기 혼입을 최대한으로 억제하고 용탕이 잔잔하게 주입되고 와류가 생기지 않게 되며 자연압으로 주입이 이루어진다.

또한, 제품에는 잔류가스가 거의 없는 상태로 되며, 잔류 불순물도 컵에서 여과되어 제품에는 혼입되지 않게된다.

주입구측은 금형이 과열되어 수축공, 핀홀, 블로우홀, 가스홀등이 약간 생기는 것은 단위 면적당 100㎏/㎠의 고압으로 압축하면 모두 제거되고 조직이 치밀하여 진다.

이러한 구성의 본 고안은 제4도에 도시한 바와 같이 일예의 고압주조법에서 실시되는 사용상태와 더불어 작용효과를 살펴보면, 상부금형(5)과 하부금형(8)으로 되어 사이에 주조제품 형상의 용탕(7)이 주입되는 공간부가 있고 개스홀(9)이 전외주면에 다수 천공되고 용탕주입구(6)상연에 개구링(6')이 형성된 주조금형을 사용한 금형주조법에서 주입컵(1)을 통상의 방법으로 용탕 주입구(6)에 얹어서 용탕을 주입하면 주입되는 용탕은 하부(1")의 분배판(2)에서 일차 지연되어 주입컵상부(1')로 차올라 가면서 배출공(3)으로 등분배되어 전공간부로 균일하게 금형내로 주입된다.

이때의 주입상태는 주입컵(1)에 차있는 용탕의 용량에 따라 적정한 주입압력으로 전면적에 걸쳐 고른 주입량으로 단위시간당 일정한 주입속도로 제어되면서 주입되어 금형내의 제품성형 공간부에 등속도로 분배된 용탕이 하부에서부터 고르게 차올라 만입되는 효과가 있다.

이때의 주입컵(1)의 배출공(3)은 상기한 용탕의 지연배출 효과와 함께 슬러그중의 불순물을 제거하며 공기의 혼입을 막아주어 일차적으로 수탕조건을 최선으로 형성시키는 작용을 하며, 외주연의 걸림턱(4)은 덧물까지의 높이를 조정해 주므로써 분배판(2)하면에서 배출되는 용탕이 금형에서 튀지않고 적정한 압력으로 주입되도록 유도하며 주조대상 제품에 따라 적정히 설계되는 용탕 주입구내경(d₁)에 맞추어 분배판(2)이 형성되는 하단(1")의 외경(d₂)을 작은 틈새만 두고 밀착하여 삽입되는 정도로 형성하므로써 불필요한 과잉공기의 유입을 효과적으로 막을 수 있고 주탕시 용탕의 온도 저하를 방지하며, 응고시에는 적정한 개스홀로 형성되어지는 효과가 있다.

이와같은 본 고안은 중력 주입식 주탕공정을 실시하는 제반 주조법에 있어서 주입컵(1)의 구성에 상기와 같은 주입조건 조정효과의 분배판(2)과 배출공(3)을 형성하므로써 통상의 단순 깔대기형 주입컵에 비해서 주입속도, 주입압력, 불순물제거, 주입량, 주입온도, 주입자세등의 주탕조건을 효과적으로 조정하여 표준화하므로써 이로인한 주조불량을 완전히 제거하여 불량율을 대폭감소시키며 숙련공의 불필요와 작업의 능률화로 생산성의 증대와 원가절감을 기할 수 있고 제품의 질을 균일화하고 고품위로 유지할 수 있는 등의 많은 장점이 있는 것이다.

Claims (1)

1. 공지한 깔대기형으로 넓은 상부(1')로 되고 하부(1")은 좁게된 주입컵(1)에 있어서 하부(1")에 다수의 배출공(3)이 형성된 분배판(2)을 형성하고 외주연 하부(1")상단에 수개의 걸림턱(4)을 형성시켜서 됨을 특징으로한 주조용 용탕 주입컵.