KR930005992Y1 - 상부가압식 용탕단조기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

상부가압식 용탕단조기

제1도는 본 고안의 단면 구성도.

제2도는 제1도의 I-I선 단면도.

제3도는 본 고안의 추출기 작동상태를 도시한 일부 확대 단면도.

제4도는 본 고안의 일 실시예를 도시한 일부 생략 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 몸체 6 : 상부 가압금형

8 : 추출 실린더 10 : 이송 실린더

12 : 가동금형 14 : 고정금형

16 : 하부 가압금형 22 : 가동반

24 : 고정반 26, 28 : 상, 하부 실린더

30 : 핀 32 : 스프링

38 : 추출핀

본 고안은 상부가압식 용탕단조기로서 더욱 상세하게는 몸체에 수평으로 설치한 상부 용탕주입용 금형에 대해 그 용탕을 상방에서 직가압하는 단조수단을 설치하여 미세조직을 갖는 고품위의 주조품을 제조토록 한 상부가압식 용탕 단조기에 관한 것이다.

현재 다이캐스팅을 비롯한 고품위 제품의 생산을 위한 주물주조 기술은 그 기술적 문제와 낮은 생산성으로 인해 현재에는 주조 불량발생을 감수하면서도 종래의 기술을 이용하여 주조제품을 생산하고 있다.

그러나 상기한 종래의 공법은 다음과 같은 단점을 갖고 있다.

1. 중력, 금형주조

주물자체는 안정된 편이나 표면이 거칠고 자동화가 어려우며, 치수 정밀도가 낮고 생산성이 떨어진다.

2. 저압주조

미국특허 제474379호, 제4760874호 및 일본 공개특허 공보 소52-18427호에서 보는 바와 같이, 금형 공동내의 용탕을 저부에서 플런저로 가압하여 주조품을 얻는 것으로서 조직의 미세화가 어렵고 표면이 거칠고, 주조 사이클이 늦어 주조능률이 떨어진다.

3. 다이캐스팅

다이캐스팅은 표면이 미려하고 고품위의 주물을 생산할 수 있으나 주물내의 수축포와 기포의 제거가 어려우며 또한 주조용 원재료에서 용탕의 흐름에 제한을 받고 열처리 및 표면처리용 재료로서 제한을 받는다.

4. 스퀴즈케스팅

수축포의 제거하는 효과가 있으나 기본적으로 기포제거를 위한 주조법이 아니다.

본 고안은 상기와 같은 종래 제조법의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 금형 주조식으로 금형에 직접 용탕을 충전하므로 안정적으로 주조를 할 수 있도록 하며, 또한 중력 주조식과 같이 용탕의 자중으로 금형의 공동내에 층류를 이루며 충전되게 하여 용탕내의 가스를 배출시킴으로서 기포를 적게 하도록 한 이점을 제공한다.

또한 상부에서 가압하는 단조수단으로 직접 단조효과를 주어 조직을 미세화하여 수축포 및 기포가 없도록 한 고품질의 주조품을 얻을 수 있도록 하였으며 사용재료에 관계없이 높은 생산성의 주조가 가능토록 한 이점을 제공함에 있다.

즉, 본 고안은 상기 목적을 달성하기 위하여 금형을 사용하는 주물 주조기에 있어서, 리브를 형성하여 강도를 높인 몸체에 이송실린더를 설치하고, 이송실린더의 선단에는 가동금형을 체결시켜 고정지지하는 가동반을 연결하였으며, 가동금형과 고정금형을 핀으로서 고정 지지하는 고정반을 몸체의 일측에 설치하였으며, 가동금형과 고정금형의 교합면 상하부로 상하부 가압실린더를 구비하였으며, 주조 완료후 응고된 주물품의 탈착을 용이하게 하기 위해 추출장치를 구비한 것으로서, 이하 첨부된 도면에 의해 본 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안의 단면 구성도로서 받침대(40) 상에 설치된 몸체(2)는 강도를 높이기 위하여 양측에 리브를 형성하였으며, 가동 및 고정금형(12,14)의 지지를 위한 가동반(22)과 고정반(24)을 내부에 수평상태로 위치시킨다.

상기 가동 및 고정금형(12,14)이 교합되는 금형(M)의 중심축선상 상부에는 가압실린더(26)에 의해 상, 하동되는 단조용 상부가압금형(6)을 금형(M)에 대하여 상부 가압실린더(26)와 함께 수직 설치하였으며, 금형(M)의 하방으로는 상기한 상부 가압금형(6)과 동일 축선상 대응위치에 하부 가압실린더(36)에 의해 상하동되는 하부 가압금형(16)을 하부 가압실린더(36)와 함께 수직 설치하였다.

한편, 고정반(24)과 고정금형(14)의 사이에는 주조 완료후의 제품을 고정금형(14)으로부터 밀어내도록 한 추출기(18)를 구비하였다.

상기한 추출기(18)은 고정금형(14)을 고정반(24)에 고정시키는 4개의 고정핀(30)에 스프링(32)을 개재하여 좌우동되도록 삽입한 가압판(28)과, 그 가압판(28) 전면에 삽입되어 고정금형(14)에 형성한 관통공(34,34')을 통해 완제품을 가압하여 추출시키는 추출핀(38,38')과 가압판(28)의 후면에 선단부가 맞닿은 상태로 고정반(24)과 몸체에 일체로 설치된 추출실린더(8)로 구성된다.

한편, 상기한 가동금형(12) 전후진용 이송실린더(10), 상, 하부 가압금형(6,16)을 상하동시키는 상, 하부실린더(26,28), 추출기(18)의 추출실린더(8)들의 작동은 미도시한 중앙 제어반에서 자동제어되며, 이러한 자동제어는 공지된 기술이므로 별도 설명은 생략한다.

도면중 미설명 부호(L)은 용탕주입용 래들을, (40)은 몸체의 받침대를 각각 표시한 것이다.

이와 같은 구성의 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

제1도에 표시된 바와 같이 먼저, 이송실린더(10)의 선단에 부착시킨 가동반(22)과, 몸체(2)의 일측내부에 부착시킨 고정반(24)에는 공정에 따른 가동금형(12)과 고정금형(14)을 셋팅한다. 이송실린더(10)를 전진시키어 가동금형(12)을 고정금형(14)측으로 이동시킴에 의해, 가동금형(12)이 고정금형(14)과 교합되도록 한다. 합쳐진 금형(M)의 공동(C) 내로는 래들(L)을 이용하여 용탕을 상부에서 금형(M)내로 직접 주입함에 의해, 그 용탕은 자중으로 흘러내려가면서 공동(C)에 중력주조식 공정과 같이 저부에서부터 층류를 이루며 충전된다.

이어서 몸체(2) 상부에 위치된 상부 가압실린더(26)를 작동시키어 금속 하강시킴에 의해 펀치형태의 단조용 상부 가압금형(6)이 금형(M)의 공동(C) 상부에 바로 인접토록 한다.

상기 가압금형(6)이 금형(M)에 인접되면 상부 가압실린더(26)의 작동 속도를 저속으로 변환시키어 용량이 충전된 공동(C)내로 서서히 진입되게 하여 단조가압을 개시함과 아울러 지속되게 함에 의해, 기폭, 수축포가 거의 없으며 미세한 조직을 갖는 주물이 되게 한다.

이 상태에서 용탕의 냉각시간이 경과되면 그때까지 가압상태로 있는 상부 가압금형(6)을 상승토록 함과 아울러 이어서 가동금형(12)의 이송실린더(10)를 작동시키어 그 가동금형(12)이 고정금형(14)으로부터 떨어져서 후진되게 하여 원상태로 복귀되게 하고, 이때 고정금형(14)내에 잔존된 주조제품은 추출기(18)에 의해 외부로 밀어낸다. 즉, 제4도에 표시한 바와 같이 추출실린더(8)를 전지되게 작동시키면 그 추출실린더(8)의 앞쪽에 맞닿는 상태로 있는 가압판(28)은 수개의 고정핀(30) 각각에 개재된 스프링(32)들을 압축하면서 고정핀(30)을 따라 밀려나가게 되고, 그때 가압판(28)의 전면에 형성한 추출핀(38, 38') 역시 구멍(34, 34')을 통하여 그 추출 핀(38, 38')의 바로 앞쪽에 위치되어 있던 주조제품을 밀어내서 전방으로 떨어지게하여 제품수거를 용이하게 한다.

추출실린더(8)가 원위치로 복귀되면 가압판(28)은 그때까지 압축되어 있던 스프링(32,32')의 탄성력에 의해 제1도의 원래 위치로 자동 복귀되고, 이어서 금형(M) 내부가 자동스프레이(미도시)에 의해 세정됨과 아울러 이형제가 도포되어 새로운 주조제품을 제조할 준비를 하게 된다. 이러한 작업과정을 계속해서 반복 실시된다.

한편, 몸체(2) 하부에 착설한 하부 가압금형(16)은 상기 상부 가압금형(6)만에 의해서 제조된 일측 내부에만 직경을 갖는 부싱 형태의 주조품과는 달리 양측으로 소정 직경을 갖는 주조품을 얻을시 사용하는 것으로, 하부 가압금형(16)을 사용하는 경우에는 제1도의 금형(M) 즉, 가동금형(12) 및 고정금형(14)을 하부 가압금형(16)을 삽입하여 위치시킬 수 있는 공동(C)을 갖는 금형으로 교체하면 된다. 금형교체 후에는 하부 가압실린더(36)를 상승되게 작동시키어 펀치모양의 하부가압금형(16)이 고정금형(14)의 저부를 경유하여 공동(C) 내로 위치케하고, 이어서 가동금형(12)을 고정금형(14) 측으로 작동시켜 합치되게 한 후 공동(C)내로 용탕을 주입하여 상부 가압금형(6)으로 단조가압 완료후에는 상부 가압금형(6)가동금형(12) 후퇴하부 가압금형(16) 하강추출기(18) 작동의 순서로 작업을 행하여 조직이 미세한 양질의 주조품을 얻는 것이다. 상기 상, 하부로 가압금형(6,16)들은 실시예에서는 펀치형태의 것을 일예로 들어 설명하였으나, 원하는 주조품 제조에 따른 형상으로 교체하여 사용가능하다.

이상과 같이 본 고안은 상부에서 직접 금형내로 용량을 주입하는 방식으로 용탕이 안정됨과 아울러 용탕의 자중으로 층류를 이루어 공동(C)내에 충전됨에 의해 제품불량원인이 되는 기포, 수축포가 없으며, 이러한 상태에서 단조가압을 행하므로 치밀한 조직을 갖는 고품위의 주조품을 얻는 효과가 있으며 공정의 자동화로 생산성을 높일 수 있는 경제적이고 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 금형을 사용하는 중력식 주물주조기에 있어서, 몸체(2)의 일측면에 수평으로 착설한 이송실린더(10)와, 상기한 이송실린더(10)의 선단에 연결되며 가동금형(12)을 고정 지지하는 가동반(22)과, 가동금형(12)과 교합되는 고정금형(14)을 핀(30)으로서 고정 지지하는 고정반(24)과, 상기 가동금형(12)과 고정금형(14)의 교합면 상하부에는 선단에 상하부 가압금형(6,16)을 갖는 상, 하부 가압실린더(26,36)를 구비한 것을 특징으로 하는 상부가압식 용탕단조기.
2. 제1항에 있어서, 고정반(24)과 고정금형(14) 사이에는 핀(30)과 스프링(32)에 의해 지지되며, 일면에는 추출핀(38)을 구비하고 그 후면을 추출실린더(8)의 선단과 연결된 추출기(18)를 구비한 것을 특징으로 하는 상부가압식 용탕단조기.