WO2017039092A1 - 피스톤 제조용 에코 금형 장치와 피스톤 제조용 금형 장치 및 피스톤 제조 방법 - Google Patents

피스톤 제조용 에코 금형 장치와 피스톤 제조용 금형 장치 및 피스톤 제조 방법 Download PDF

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WO2017039092A1
WO2017039092A1 PCT/KR2016/001892 KR2016001892W WO2017039092A1 WO 2017039092 A1 WO2017039092 A1 WO 2017039092A1 KR 2016001892 W KR2016001892 W KR 2016001892W WO 2017039092 A1 WO2017039092 A1 WO 2017039092A1
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piston
mold
eco
echo
manufacturing
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PCT/KR2016/001892
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English (en)
French (fr)
Inventor
양준규
류관호
이정근
이상민
지이철
김상걸
Original Assignee
동양피스톤 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
    • B22D15/02—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of cylinders, pistons, bearing shells or like thin-walled objects

Definitions

  • the present invention relates to an eco mold apparatus for producing a piston, a mold apparatus for manufacturing a piston, and a method for manufacturing a piston, and more particularly, an eco mold apparatus for producing a piston, a mold apparatus for manufacturing a piston, and a piston for forming each part of a piston while reducing the weight of the piston. It relates to a manufacturing method.
  • an automobile is a combustion engine that burns gasoline or diesel and liquefied natural gas, and obtains driving force by rotating the crankshaft by using the explosive force, and an internal combustion engine having a cylinder for compressing and mixing a mixture of fuel and air (hereinafter, an engine). Is called).
  • the engine includes a cylinder block forming a plurality of cylinders, a cylinder head provided on an upper portion of the cylinder block, and a cylinder head for providing a combustion chamber, which are generated during an expansion process due to an explosion while reciprocating up and down the cylinder.
  • a piston for an internal combustion engine is configured to receive a gas pressure of a high temperature and a high pressure and transmit the same to a crankshaft through a connecting rod.
  • the conventional piston for an internal combustion engine is comprised by the crown part, the boss
  • the weight of the piston reciprocating in the cylinder of the engine acts as an inertial force, which greatly affects the design strength and durability of each component of the engine (connecting rod, crankshaft, etc.). Therefore, efforts have been made to reduce the weight of the boss portion and the box portion of the piston centered on the portion having no significant influence on the rigidity and durability.
  • the present invention is to solve the various problems including the above problems, it is possible to easily cast the box portion of the piston is formed obliquely, easy to the echo portion which is a deep groove of the undercut shape on the connection portion of the box portion and the boss portion of the piston It is an object of the present invention to provide an eco mold apparatus for producing a piston, a mold apparatus for producing a piston, and a piston manufacturing method which can be molded in a simple manner.
  • these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.
  • an eco mold apparatus for producing a piston includes: a first eco mold portion capable of advancing back and forth in a first direction so as to form a part of an echo portion of a piston; And a second that can be molded with the first eco mold part so that the other part of the echo part of the piston can be molded and the first eco mold part can slide in the second direction when the first mold is opened.
  • Eco mold unit may include.
  • the echo portion, one side facing the box portion of the piston may be formed perpendicular to the central axis of the piston.
  • the first eco mold part is first-fitted based on the central axis of the piston to the mating part to be mated with the second eco mold part to be mated with the second eco mold part.
  • a second mold having a first mating angle at a portion corresponding to the first mold mating surface so that a first mold mating surface having an angle is formed, and the second eco mold unit is mated with the first echo mold unit A haptic surface can be formed.
  • the first eco die portion is formed at a portion corresponding to the outside of the box portion so as to form the outside of the inclined box portion of the piston and is formed based on the central axis of the piston.
  • a box part forming surface having two inclination angles may be formed.
  • the first mating angle of the first mating surface may be greater than 6 degrees to 10 degrees greater than the second inclination angle of the box part forming surface with respect to the central axis of the piston. have.
  • the first direction of the first eco mold portion is the center of the piston by a third moving angle that is 3 degrees to 5 degrees greater than the second inclination angle with respect to the central axis of the piston. It may be a direction inclined from the axis, and the second direction of the second eco mold part may be a vertical direction of the central axis of the piston.
  • the first echo die portion moves backward in the first direction after the casting of the piston is completed, and the second echo die portion moves backward in the first direction. Afterwards, the first sliding surface and the second matching surface may slide by the gap space in the second direction.
  • the second eco mold part may slide further in the second direction and then move further backward in the first direction together with the first eco mold part.
  • the first eco mold part and the second eco mold part may be symmetrically formed at both sides with respect to the central axis of the piston.
  • a mold apparatus for producing a piston includes: an upper mold configured to move up and down to mold an upper portion of a crown portion of a piston; A left mold that slides to form one side of the side of the crown portion of the piston; A right mold for sliding movement so as to form the other side of the side portion of the crown portion of the piston; A lower mold that moves up and down to mold the inner surface of the box portion of the piston; A pin mold that moves left and right to form a pin hole of the piston; And an eco mold apparatus for manufacturing a piston.
  • a piston manufacturing method includes: a mold closing step of closing a mold to form a mold cavity for casting a piston; Casting a quantity of molten fluid piston material into the mold cavity to allow the piston to be cast; A cooling step of cooling the molten fluid piston material; A mold opening step of opening the mold to take out the cooled piston; And a take-out step of separating the piston from the mold that has been opened.
  • the mold opening step includes: a first eco mold part backward step of moving the first eco mold part backward in a first direction; A second echo mold part sliding step of sliding the second echo mold part by a gap space between the first mold face and the second mold face in the second direction; And further moving the first and second eco mold parts, in which the first eco mold part and the second eco mold part, or the second eco mold part further move backward in the first direction after the second eco mold part sliding step. It may include;
  • the box portion of the piston is formed obliquely, it is easy to be formed in the connection portion of the box portion and the crown portion of the piston, an echo portion that is an undercut deep groove It can be molded.
  • the piston and the eco mold apparatus for manufacturing a piston which can produce a piston having the effect of reducing the inertia force that each component of the engine receives from the piston increases the durability of the engine and improves the fuel efficiency of the vehicle by reducing the weight of the piston.
  • the mold apparatus for manufacturing and the piston manufacturing method can be implemented. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an eco mold apparatus for producing a piston according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an eco die apparatus for producing a piston in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an eco die apparatus for producing a piston in FIG. 1.
  • 3 to 5 are cross-sectional views showing an operation procedure of the eco mold apparatus for producing a piston of FIG. 1.
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing a mold apparatus for producing a piston according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cutaway perspective view illustrating a piston manufactured by the mold apparatus for manufacturing a piston of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a piston manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an eco die apparatus 100 for producing a piston according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the eco die apparatus 100 for manufacturing a piston of FIG. 1.
  • the eco mold apparatus 100 for manufacturing a piston may include a first eco mold part 10 and a second eco mold part 20. .
  • the first eco mold part 10 may move back and forth in the first direction so as to form a part of the echo part E of the piston P.
  • the first eco mold part 10 may be coupled to the second eco mold part 20 so as to be mated with the second eco mold part 20.
  • the first part mating surface 11 which has the 1st mating angle A1 based on C) is formed, and the box part B so that the outer side of the inclined box part B of the piston P can be shape
  • the box part forming surface 12 may be formed at a portion corresponding to the outer side of the second side, and have a second inclination angle A2 based on the central axis C of the piston P.
  • the first mating angle A1 of the first mating surface 11 is 6 degrees to the second inclination angle A2 of the box part forming surface 12 with respect to the central axis C of the piston P. 10 degrees can be formed large.
  • the first direction of the first echo mold part 10 is a third movement angle A3 that is 3 to 5 degrees greater than the second inclination angle A2 based on the central axis C of the piston P. ) May be in a direction inclined from the central axis C of the piston P.
  • the first mating angle A1 of the first mating surface 11 is 31 degrees
  • the second inclination angle A2 of the box part molding surface 12 is 21 degrees
  • the third moving angle A3 may be formed at 26 degrees.
  • the first eco mold part 10 moves in the first direction.
  • a gap is formed between the first mating face 11 and the second mating part 20 and the box part B of the box part forming surface 12 and the piston P. This can happen.
  • the first eco mold part 10 is adjacent to the first eco mold part 10 and the box part B adjacent to the first eco mold part 10 during the backward movement in the first direction.
  • the gap is moved while the gap is generated therebetween, so that friction between the matching portion and the box portion B does not occur, so that the reverse movement can be smoothly performed.
  • the first eco mold portion 10 can be moved forward and backward inclined between the box portion B and the crown portion of the piston P, and thus, when the piston P is cast, the box portion B of the piston P is cast.
  • the echo portion E which is an undercut deep groove formed at the connecting portion of the crown portion and the crown portion, can be easily formed.
  • the first eco mold part 10 prevents friction between the mold part and the box part B during the backward movement, thereby preventing the eco mold parts 10 and 20 and Damage to the piston P can be prevented, thereby improving the life of the eco mold parts 10 and 20 and improving the quality of the molded piston P.
  • the weight of the piston P can be efficiently reduced, so that the inertia force that each component of the engine receives from the piston P can increase the durability of the engine.
  • reducing the weight of the piston (P) is to reduce the weight of the drive component itself of the engine, it can have a much larger weight reduction effect than reducing the weight of the vehicle body.
  • the second eco mold part 20 may be molded with the first eco mold part 10 so that the other part of the echo part E of the piston P may be molded.
  • the first eco mold part 10 may slide in the second direction at the time of the primary mold opening, thereby performing the secondary mold opening.
  • the second eco mold part 20 has a second mold having a first mold angle A1 at a portion corresponding to the first mold face 11 so as to be mated with the first eco mold part 10.
  • a haptic surface 21 may be formed.
  • the second direction of the second eco mold part 20 may be a vertical direction of the central axis C of the piston P.
  • the second echo mold part 20 includes the primary in which the first echo mold part 10 moves backward in the first direction inclined at the third movement angle A3.
  • the secondary mold opening which slides in the second direction which is the vertical direction of the central axis C of the piston P can be performed.
  • the second eco mold part 20 has the secondary mold opening in the second direction when the first eco mold part 10 is opened in the primary mold, and the second eco mold part 20 is formed in the echo part E after the casting of the piston P.
  • the second eco mold part 20 can be separated smoothly without being caught.
  • the second echo mold part 20 can be smoothly separated from the undercut echo part E, the echo part E is easily molded to form the piston P.
  • FIG. Can reduce the weight efficiently. Accordingly, the inertia force that each component of the engine receives from the piston P can be reduced to increase the durability of the engine.
  • one side surface F facing the box portion B of the piston P is perpendicular to the central axis C of the piston P in parallel. It can be formed as.
  • one side of the second eco die portion 20 forming one side surface F of the echo portion E corresponds to one side surface F of the echo portion E is the central axis of the piston P ( It is formed in parallel to C) and is formed in the second direction, which is the vertical direction of the central axis C of the piston P, after casting the piston P, thereby opening one side surface F of the echo portion E to the piston.
  • mold perpendicularly so that it may be parallel to the central axis C of (P).
  • one side surface F facing the box part B of the piston P is perpendicular to the central axis C of the piston P in parallel. Since the volume of the echo portion E is formed to be larger, it is possible to more effectively reduce the weight of the piston (P).
  • the shape of one side F of the echo part E is not necessarily limited to FIG. 2, and a wide variety of shapes capable of maximizing the volume of the echo part E may be applied.
  • the upper portion of the side surface F of the echo portion E is formed in an inclined inclined shape so as to be inclined in the outward direction of the piston P, thereby further increasing the volume of the echo portion E so as to increase the volume of the piston P. The weight can be reduced.
  • the inertial force of each component of the engine is reduced from the piston P so that the engine can be reduced. Can increase the durability.
  • the weight of the piston (P) which is a direct drive part of the engine, it can have a much larger weight reduction effect than reducing the weight of the vehicle body, it is possible to further enhance the fuel efficiency of the vehicle.
  • 3 to 5 are cross-sectional views showing an operation procedure of the eco die apparatus 100 for producing a piston of FIG. 1.
  • the first eco mold part 10 may move backward in the first direction after the casting of the piston P is completed. At this time, due to the difference in the angle between the first matching angle A1 of the first matching surface 11 and the third moving angle A3 in the first direction, the first matching surface 11 and the second matching surface ( A clearance space D may occur between 21).
  • the second eco mold part 20 has the first mold mating surface 11 in the second direction after the first eco mold part 10 moves backward in the first direction.
  • the clearance gap D of the second mating surface 21 can be moved.
  • the second eco mold part 20 is slidably moved in the second direction so that the second eco mold part 20 is smoothly separated from the echo part E after the piston P is cast. Can be.
  • the first eco mold part 10 and the second eco mold part 20 are together. Can move further backward in 1 direction.
  • the second eco mold part 20 is smooth from the echo part E of the piston P.
  • the rotary part is formed in the lower portion of the second eco mold portion 20 so that the upper portion of the second eco mold portion 20 may rotate backward in the direction of the central axis C of the piston P. .
  • the first echo mold part 10 and the second echo mold part 20 may add a separate cylinder device to the mold M, and may move back and forth by the cylinder device.
  • the cylinder device, a hydraulic cylinder or an actuator may be applied.
  • the cylinder device is not limited to the above-described device, and a wide variety of devices capable of moving back and forth between the first echo mold part 10 and the second echo mold part 20 may be applied.
  • first eco mold part 10 and the second eco mold part 20 are interlocked with the upper mold M1 or the lower mold M2 by a separate guide rod (not shown) in addition to the cylinder device described above. Forward and backward movement can be performed by the up-down movement of the upper mold M1 or the lower mold M2.
  • the eco mold apparatus 100 for manufacturing a piston may include a first eco mold part 10 and a second echo when the piston P is cast.
  • An undercut echo portion E is formed on the piston P using the mold portion 20.
  • the first echo mold portion 10 and the undercut echo portion E are formed from the undercut echo portion E.
  • the second eco mold part 20 may be separated smoothly.
  • the first eco mold portion 10 and the second eco mold portion 20 are formed from the undercut echo portion E.
  • the eco part (E) can be easily molded to reduce the weight of the piston (P) efficiently. Accordingly, the inertia force that each component of the engine receives from the piston P can be reduced to increase the durability of the engine.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a mold apparatus 1000 for manufacturing a piston according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a cutaway perspective view illustrating a piston P manufactured by the mold apparatus 100 for manufacturing a piston of FIG. 6.
  • the die manufacturing apparatus 1000 for producing a piston includes an upper mold M1 that moves up and down so as to form an upper portion of the crown portion of the piston P, and the crown of the piston P.
  • FIG. The left mold M2 which performs slide movement so that one side of the side part may be formed
  • the right mold M3 which performs slide movement so that the other side of the said side part of the said crown part of the piston P may be formed
  • the piston Pin mold M5 and the first eco mold to move left and right to form the pin hole of the piston P and the lower mold M4 to move up and down to form the inner surface of the box portion B of P.
  • the eco mold apparatus 100 for manufacturing a piston may include a part 10 and a second eco mold part 20.
  • the 1st eco die part 10 and the 2nd eco die part 20 of the eco die apparatus 100 for piston manufacture are formed symmetrically on both sides with respect to the central axis C of the piston P.
  • the echo portion E may be molded along the circumference of the piston P.
  • the piston P may be cast such that an undercut echo portion E is formed in the piston P using the mold manufacturing apparatus 1000. Therefore, the undercut echo portion E can be easily molded to reduce the weight of the piston P efficiently. Accordingly, each component of the engine reduces the inertia force received from the piston (P) to increase the durability of the engine, it is possible to improve the fuel economy of the vehicle due to the weight of the piston (P).
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a piston manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • the piston manufacturing method for example, as shown in Figure 8, the piston manufacturing method according to an embodiment of the present invention, the mold mold closing step (S10) to mold the mold (M) to form a mold cavity for casting the piston (P) ), A casting step (S20) of injecting a predetermined amount of molten fluid piston material into the mold cavity so that the piston (P) can be cast, a cooling step (S30) of cooling the molten fluid piston material, It may include a mold opening step (S40) for opening the mold (M) so as to take out the cooled piston (P) and take-out step (S50) for separating the piston (P) from the mold opening is completed.
  • a mold opening step S40
  • S50 take-out step
  • the first eco mold part backward step S41 in which the first eco mold part 10 moves backward in the first direction, and the second eco mold part 20 are made in the first After the second eco mold part sliding step S42 and the second eco mold part sliding step S42, which are slid by the gap space D between the first mating surface 11 and the second mating surface 21 in two directions.
  • the first and second eco mold parts 10 and the second eco mold part 20, or the second and second eco mold parts 20 further move backward and forward in the first direction (S43). ) May be included.
  • the weight of the piston P can be reduced efficiently. Accordingly, it is possible to increase the durability of the engine by reducing the inertia force that each component of the engine receives from the piston P, and to improve the fuel economy of the vehicle as the weight of the piston P decreases.
  • the box portion of the piston is formed obliquely, it is easy to be formed in the connection portion of the box portion and the crown portion of the piston, an echo portion that is an undercut deep groove It can be molded.
  • the piston and the eco mold apparatus for manufacturing a piston which can produce a piston having the effect of reducing the inertia force that each component of the engine receives from the piston increases the durability of the engine and improves the fuel efficiency of the vehicle by reducing the weight of the piston. It is possible to reduce the manufacturing cost of the piston by implementing the manufacturing mold apparatus and the piston manufacturing method.

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Abstract

본 발명은 피스톤의 중량을 감소시키면서 피스톤의 각 부를 성형하기 위한 피스톤 제조용 에코 금형 장치와 피스톤 제조용 금형 장치 및 피스톤 제조 방법에 관한 것으로서, 피스톤의 에코부 일부분을 성형할 수 있도록, 제 1 방향으로 전후진할 수 있는 제 1 에코 금형부 및 상기 피스톤의 상기 에코부 타부분을 성형할 수 있도록, 상기 제 1 에코 금형부와 형합될 수 있고 상기 제 1 에코 금형부가 1차 형개 시 제 2 방향으로 슬라이딩되어 2차 형개할 수 있는 제 2 에코 금형부를 포함할 수 있다.

Description

피스톤 제조용 에코 금형 장치와 피스톤 제조용 금형 장치 및 피스톤 제조 방법
본 발명은 피스톤 제조용 에코 금형 장치와 피스톤 제조용 금형 장치 및 피스톤 제조 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 피스톤의 중량을 감소시키면서 피스톤의 각 부를 성형하기 위한 피스톤 제조용 에코 금형 장치와 피스톤 제조용 금형 장치 및 피스톤 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차는 가솔린 또는 디젤 및 액화천연가스 등을 연소시켜 그 폭발력을 이용하여 크랭크축을 회전시켜 구동력을 얻는 것으로, 연료와 공기의 혼합기를 압축하여 이를 연소시키는 실린더를 갖춘 내연기관(이하, 엔진이라 함)을 갖추고 있다. 엔진에는 복수의 실린더를 형성하고 있는 실린더 블록과, 이 실린더 블록의 상부에 제공되어 연소실을 제공하는 실린더 헤드 및 실린더 내에 장착되어, 실린더를 승하강하는 왕복운동을 하면서 폭발로 인한 팽창과정에서 발생하는 고온, 고압의 가스 압력을 받아 커넥팅 로드를 통하여 크랭크 샤프트로 전달하여 주는 역할을 수행하도록 된 내연기관용 피스톤이 구비되어 있다. 이러한, 종래의 내연기관용 피스톤은, 크라운부, 보스부, 박스부로 구성되어 피스톤 금형 장치에 의해 제조되고 있다.
한편, 엔진의 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤의 중량은 관성력으로 작용하여, 엔진의 각 구성부품(커넥팅 로드, 크랭크축 등)의 설계 강도 및 내구성에 큰 영향을 미친다. 따라서, 강성 및 내구성에 큰 영향이 없는 부분을 중심으로 피스톤의 보스부와 박스부에 대한 중량을 감소시키기 위한 노력이 계속되고 있다.
그러나 이러한 종래의 피스톤 금형 장치는, 금형 장치의 특성상 조립과 분해가 일직선으로 이루어지기 때문에 경사지게 형성되는 피스톤의 보스부와 박스부 및 피스톤 보스부에 살빼기 형상을 주조하기 위해서는 복잡하게 구성되는 조각으로 나누어진 금형 파트들의 조합이 필요하게 됨으로써 금형 제작 비용이 증가하고, 피스톤의 주조 공정 시간이 늘어나 작업 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 상술한 문제점으로 인하여, 피스톤의 박스부와 보스부의 연결부위에 언더컷 형상의 깊은 홈인 에코부를 성형하는데 어려움이 있어서, 피스톤의 중량을 감소시키는데 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 경사지게 형성되는 피스톤의 박스부를 용이하게 주조할 수 있고, 피스톤의 박스부와 보스부의 연결부위에 언더컷 형상의 깊은 홈인 에코부를 용이하게 성형할 수 있는 피스톤 제조용 에코 금형 장치와 피스톤 제조용 금형 장치 및 피스톤 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 피스톤 제조용 에코 금형 장치가 제공된다. 상기 피스톤 제조용 에코 금형 장치는, 피스톤의 에코부 일부분을 성형할 수 있도록, 제 1 방향으로 전후진할 수 있는 제 1 에코 금형부; 및 상기 피스톤의 상기 에코부 타부분을 성형할 수 있도록, 상기 제 1 에코 금형부와 형합될 수 있고 상기 제 1 에코 금형부가 1차 형개 시 제 2 방향으로 슬라이딩되어 2차 형개할 수 있는 제 2 에코 금형부;를 포함할 수 있다.
상기 피스톤 제조용 에코 금형 장치에서, 상기 에코부는, 상기 피스톤의 박스부와 대향하는 일측면이 상기 피스톤의 중심축과 평행하게 수직으로 형성될 수 있다.
상기 피스톤 제조용 에코 금형 장치에서, 상기 제 1 에코 금형부는, 상기 제 2 에코 금형부와 형합될 수 있도록, 상기 제 2 에코 금형부와 형합되는 형합부에 상기 피스톤의 상기 중심축을 기준으로 제 1 형합 각도를 가지는 제 1 형합면이 형성되고, 상기 제 2 에코 금형부는, 상기 제 1 에코 금형부와 형합될 수 있도록, 상기 제 1 형합면과 대응되는 부분에 상기 제 1 형합 각도를 가지는 제 2 형합면이 형성될 수 있다.
상기 피스톤 제조용 에코 금형 장치에서, 상기 제 1 에코 금형부는, 상기 피스톤의 경사진 상기 박스부의 외측을 성형할 수 있도록, 상기 박스부의 상기 외측과 대응되는 부분에 형성되고 상기 피스톤의 중심축을 기준으로 제 2 경사 각도를 가지는 박스부 성형면이 형성될 수 있다.
상기 피스톤 제조용 에코 금형 장치에서, 상기 제 1 형합면의 상기 제 1 형합 각도는, 상기 피스톤의 상기 중심축을 기준으로 상기 박스부 성형면의 상기 제 2 경사 각도보다 6도 내지 10도 크게 형성될 수 있다.
상기 피스톤 제조용 에코 금형 장치에서, 상기 제 1 에코 금형부의 상기 제 1 방향은, 상기 피스톤의 상기 중심축을 기준으로 상기 제 2 경사 각도보다 3도 내지 5도 큰 제 3 이동 각도만큼 상기 피스톤의 상기 중심축에서 경사진 방향이고, 상기 제 2 에코 금형부의 상기 제 2 방향은, 상기 피스톤의 상기 중심축의 수직 방향일 수 있다.
상기 피스톤 제조용 에코 금형 장치에서, 상기 제 1 에코 금형부는, 상기 피스톤의 주조 완료 후 상기 제 1 방향으로 후진 이동하고, 상기 제 2 에코 금형부는, 상기 제 1 에코 금형부가 상기 제 1 방향으로 후진 이동한 후, 상기 제 2 방향으로 상기 제 1 형합면과 상기 제 2 형합면의 틈새 공간만큼 슬라이드 이동할 수 있다.
상기 피스톤 제조용 에코 금형 장치에서, 상기 제 2 에코 금형부는, 상기 제 2 방향으로 슬라이드 이동한 후, 상기 제 1 에코 금형부와 함께 상기 제 1 방향으로 추가 후진 이동할 수 있다.
상기 피스톤 제조용 에코 금형 장치에서, 상기 제 1 에코 금형부 및 상기 제 2 에코 금형부는, 상기 피스톤의 상기 중심축을 기준으로 양측에 대칭되게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 피스톤 제조용 금형 장치가 제공된다. 상기 피스톤 제조용 금형 장치는, 피스톤의 크라운부의 상부을 성형할 수 있도록 상하 이동을 하는 상측 금형; 상기 피스톤의 상기 크라운부의 측부의 일측을 성형할 수 있도록 슬라이드 이동을 하는 좌측 금형; 상기 피스톤의 상기 크라운부의 상기 측부의 타측을 성형할 수 있도록 슬라이드 이동을 하는 우측 금형; 상기 피스톤의 박스부 내면을 성형할 수 있도록 상하 이동을 하는 하측 금형; 상기 피스톤의 핀 홀을 성형할 수 있도록 좌우 이동을 하는 핀 금형; 및 피스톤 제조용 에코 금형 장치;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 피스톤 제조 방법이 제공된다. 상기 피스톤 제조 방법은, 피스톤을 주조하는 금형 캐비티를 형성할 수 있도록 금형을 형폐하는 금형 형폐 단계; 상기 피스톤이 주조될 수 있도록 일정량의 용융된 유체 피스톤 재료를 상기 금형 캐비티 속으로 주입하는 주조 단계; 용융된 상기 유체 피스톤 재료를 냉각시키는 냉각 단계; 냉각 완료된 상기 피스톤을 취출할 수 있도록 상기 금형을 형개하는 금형 형개 단계; 및 형개 완료된 상기 금형으로부터 상기 피스톤을 분리하는 취출 단계;를 포함하고, 상기 금형 형개 단계는, 제 1 에코 금형부가 제 1 방향으로 후진 이동하는 제 1 에코 금형부 후진 단계; 제 2 에코 금형부가 제 2 방향으로 제 1 형합면과 제 2 형합면의 틈새 공간만큼 슬라이드 이동하는 제 2 에코 금형부 슬라이딩 단계; 및 상기 제 2 에코 금형부 슬라이딩 단계 후, 상기 제 1 에코 금형부 및 상기 제 2 에코 금형부, 또는 상기 제 2 에코 금형부가 상기 제 1 방향으로 추가 후진 이동하는 제 1, 2 에코 금형부 추가 이동 단계;를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 경사지게 형성되는 피스톤의 박스부를 용이하게 주조할 수 있고, 피스톤의 박스부와 크라운부의 연결부위에 형성되는, 언더컷 형상의 깊은 홈인 에코부를 용이하게 성형할 수 있다.
또한, 피스톤의 에코부를 용이하게 성형함으로써, 피스톤의 중량을 효율적으로 감소 시킬 수 있다. 이에 따라, 엔진의 각 구성부품이 피스톤으로부터 받는 관성력을 줄여서 엔진의 내구성을 증가시키고, 피스톤의 중량 감소에 따라 자동차의 연비를 향상시키는 효과를 가지는 피스톤을 제조할 수 있는 피스톤 제조용 에코 금형 장치와 피스톤 제조용 금형 장치 및 피스톤 제조 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤 제조용 에코 금형 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 피스톤 제조용 에코 금형 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 피스톤 제조용 에코 금형 장치의 동작 순서를 나타내는 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤 제조용 금형 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6의 피스톤 제조용 금형 장치로 제조된 피스톤을 나타내는 절개 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤 제조용 에코 금형 장치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 피스톤 제조용 에코 금형 장치(100)를 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤 제조용 에코 금형 장치(100)는, 제 1 에코 금형부(10) 및 제 2 에코 금형부(20)를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 에코 금형부(10)는, 피스톤(P)의 에코부(E) 일부분을 성형할 수 있도록, 제 1 방향으로 전후진할 수 있다. 예를 들면, 제 1 에코 금형부(10)는, 제 2 에코 금형부(20)와 형합될 수 있도록, 제 2 에코 금형부(20)와 형합되는 형합부에 피스톤(P)의 중심축(C)을 기준으로 제 1 형합 각도(A1)를 가지는 제 1 형합면(11)이 형성되고, 피스톤(P)의 경사진 박스부(B)의 외측을 성형할 수 있도록, 박스부(B)의 상기 외측과 대응되는 부분에 형성되고 피스톤(P)의 중심축(C)을 기준으로 제 2 경사 각도(A2)를 가지는 박스부 성형면(12)이 형성될 수 있다.
여기서, 제 1 형합면(11)의 제 1 형합 각도(A1)는 피스톤(P)의 중심축(C)을 기준으로 박스부 성형면(12)의 제 2 경사 각도(A2)보다 6도 내지 10도 크게 형성될 수 있다. 더불어, 제 1 에코 금형부(10)의 상기 제 1 방향은, 피스톤(P)의 중심축(C)을 기준으로 제 2 경사 각도(A2)보다 3도 내지 5도 큰 제 3 이동 각도(A3)만큼 피스톤(P)의 중심축(C)에서 경사진 방향일 수 있다.
예를 들면, 제 1 형합면(11)의 제 1 형합 각도(A1)는 31도로 형성되고, 박스부 성형면(12)의 제 2 경사 각도(A2)는 21도로 형성되고, 상기 제 1 방향의 제 3 이동 각도(A3)는 26도로 형성될 수 있다. 상술된 내용과 같은, 제 1 형합 각도(A1) 및 제 2 경사 각도(A2)와, 제 3 이동 각도(A3)간의 각도 차이로 인하여, 제 1 에코 금형부(10)가 상기 제 1 방향으로 후진 이동 시, 제 1 형합면(11)과 제 2 에코 금형부(20)와 형합되는 상기 형합부 사이와, 박스부 성형면(12)과 피스톤(P)의 박스부(B) 사이에 갭이 발생할 수 있다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 에코 금형부(10)는, 상기 제 1 방향으로 후진 이동 시, 제 1 에코 금형부(10)와 인접하고 있는 상기 형합부와 박스부(B) 사이에 상기 갭이 발생하면서 이동되어, 상기 형합부와 박스부(B)와의 마찰이 발생하지 않아 원활하게 후진 이동을 할 수 있다.
또한, 제 1 에코 금형부(10)는, 피스톤(P)의 박스부(B)와 크라운부 사이로 경사지게 전후진 이동이 가능하여, 피스톤(P) 주조 시, 피스톤(P)의 박스부(B)와 크라운부의 연결부위에 형성되는 언더컷 형상의 깊은 홈인 에코부(E)를 용이하게 성형할 수 있다.
그러므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 에코 금형부(10)는, 후진 이동 시, 상기 형합부 및 박스부(B) 사이에 마찰 발생을 방지하여, 에코 금형부(10, 20) 및 피스톤(P)에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이로 인하여, 에코 금형부(10, 20)의 수명 연장 및 주조된 피스톤(P)의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 에코부(E)를 용이하게 성형하여, 피스톤(P)의 중량을 효율적으로 감소 시킬 수 있으므로, 엔진의 각 구성부품이 피스톤(P)으로부터 받는 관성력을 줄여서 엔진의 내구성을 증가시킬 수 있다. 특히, 피스톤(P)의 중량을 줄이는 것은 엔진의 구동 부품 자체의 중량을 줄이는 것으로, 차체의 중량을 줄이는 것에 비하여 훨씬 큰 중량 감소 효과를 가질 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 에코 금형부(20)는, 피스톤(P)의 에코부(E) 타부분을 성형할 수 있도록, 제 1 에코 금형부(10)와 형합될 수 있고, 제 1 에코 금형부(10)가 1차 형개 시 제 2 방향으로 슬라이딩되어 2차 형개할 수 있다. 예컨대, 제 2 에코 금형부(20)는, 제 1 에코 금형부(10)와 형합될 수 있도록, 제 1 형합면(11)과 대응되는 부분에 제 1 형합 각도(A1)를 가지는 제 2 형합면(21)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제 2 에코 금형부(20)의 상기 제 2 방향은, 피스톤(P)의 중심축(C)의 수직 방향일 수 있다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 에코 금형부(20)는, 제 1 에코 금형부(10)가 제 3 이동 각도(A3)로 경사진 상기 제 1 방향으로 후진 이동하는 상기 1차 형개 시, 피스톤(P)의 중심축(C)의 수직 방향인 상기 제 2 방향으로 슬라이딩 이동하는 상기 2차 형개를 할 수 있다. 이에 따라, 제 2 에코 금형부(20)는, 제 1 에코 금형부(10)가 상기 1차 형개 시 상기 제 2 방향으로 상기 2차 형개되어, 피스톤(P) 주조 후 에코부(E)에 제 2 에코 금형부(20)가 걸리지 않고 원활하게 분리될 수 있다.
그러므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 에코 금형부(20)는, 언더컷 형상의 에코부(E)로부터 원활하게 분리될 수 있으므로, 에코부(E)를 용이하게 성형하여 피스톤(P)의 중량을 효율적으로 감소 시킬 수 있다. 이에 따라, 엔진의 각 구성부품이 피스톤(P)으로부터 받는 관성력을 줄여서 엔진의 내구성을 증가시킬 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 에코부(E)는, 피스톤(P)의 박스부(B)와 대향하는 일측면(F)이 피스톤(P)의 중심축(C)과 평행하게 수직으로 형성될 수 있다. 예컨대, 에코부(E)의 일측면(F)을 성형하는 제 2 에코 금형부(20)가, 에코부(E)의 일측면(F)과 대응되는 일측이 피스톤(P)의 중심축(C)과 평행하게 수직으로 형성되고, 피스톤(P) 주조 후 피스톤(P)의 중심축(C)의 수직 방향인 제 2 방향으로 형개되어, 에코부(E)의 일측면(F)을 피스톤(P)의 중심축(C)과 평행하도록 수직으로 성형할 수 있다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 에코부(E)는, 피스톤(P)의 박스부(B)와 대향하는 일측면(F)이 피스톤(P)의 중심축(C)과 평행하게 수직으로 형성되어, 에코부(E)의 체적이 더욱 크게 형성되므로 피스톤(P)의 중량을 더욱 효과적으로 감소시킬 수 있다.
그러나, 에코부(E)의 일측면(F)의 형상은 반드시 도 2에 국한되지 않고, 에코부(E)의 체적을 최대화 할 수 있는 매우 다양한 형상이 적용될 수 있다. 예컨대, 에코부(E)의 일측면(F)의 상부가 피스톤(P)의 외측방향으로 기울어지도록 경사지게 역구배 형상으로 형성되어, 에코부(E)의 체적을 더욱 증가시켜 피스톤(P)의 중량을 감소시킬 수 있다.
그러므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 에코부(E)의 체적을 최대화 하여 피스톤(P)의 중량을 효율적으로 감소 시킬 수 있으므로, 엔진의 각 구성부품이 피스톤(P)으로부터 받는 관성력을 줄여서 엔진의 내구성을 증가시킬 수 있다. 또한, 엔진의 직접적인 구동 부품인 피스톤(P)의 중량을 줄이는 것으로, 차체의 중량을 줄이는 것에 비하여 훨씬 큰 중량 감소 효과를 가질 수 있으므로, 자동차의 연비 향상효과를 더욱 높일 수 있다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 피스톤 제조용 에코 금형 장치(100)의 동작 순서를 나타내는 단면도들이다.
예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 에코 금형부(10)는, 피스톤(P)의 주조 완료 후 상기 제 1 방향으로 후진 이동할 수 있다. 이때, 제 1 형합면(11)의 제 1 형합 각도(A1)와, 상기 제 1 방향의 제 3 이동 각도(A3)와의 각도 차이로 인하여, 제 1 형합면(11)과 제 2 형합면(21) 사이에 틈새 공간(D)이 발생할 수 있다.
이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 2 에코 금형부(20)는, 제 1 에코 금형부(10)가 상기 제 1 방향으로 후진 이동한 후, 상기 제 2 방향으로 제 1 형합면(11)과 제 2 형합면(21)의 틈새 공간(D)만큼 슬라이드 이동할 수 있다. 예를 들면, 제 2 에코 금형부(20)는, 상기 제 2 방향으로 슬라이드 이동되어 피스톤(P) 주조 후 에코부(E)에 제 2 에코 금형부(20)가 걸리지 않고 원활하게 분리되도록 할 수 있다.
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 에코 금형부(20)가 상기 제 2 방향으로 슬라이드 이동한 후, 제 1 에코 금형부(10) 및 제 2 에코 금형부(20)가 함께 상기 제 1 방향으로 추가 후진 이동할 수 있다. 더불어, 도시되진 않았지만, 제 1 에코 금형부(10) 및 제 2 에코 금형부(20)가 추가 후진 이동 시, 제 2 에코 금형부(20)가 피스톤(P)의 에코부(E)로부터 원활하게 분리될 수 있도록, 제 2 에코 금형부(20)의 하부에 회전부가 형성되어 제 2 에코 금형부(20)의 상부가 피스톤(P)의 중심축(C) 방향으로 회동하면서 후진 이동할 수 있다.
또한, 도시되지 않았지만, 제 1 에코 금형부(10) 및 제 2 에코 금형부(20)는 금형(M)에 별도의 실린더 장치를 부가하여, 상기 실린더 장치에 의해 전후진이동을 할 수 있다. 이때, 상기 실린더 장치는, 유압 실린더나 엑츄에이터가 적용될 수 있다. 그러나, 상기 실린더 장치는 상술된 장치에 국한되지 않고, 제 1 에코 금형부(10) 및 제 2 에코 금형부(20)를 전후진이동 시킬 수 있는 매우 다양한 장치가 적용될 수 있다.
또한, 제 1 에코 금형부(10) 및 제 2 에코 금형부(20)는, 상술된 실린더 장치 이외에도 별도의 가이드봉(미도시)으로 상측 금형(M1) 또는 하측 금형(M2)과 연동되어, 상측 금형(M1) 또는 하측 금형(M2)의 상하 운동에 의해서 전후진이동을 할 수 있다.
따라서, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤 제조용 에코 금형 장치(100)는, 피스톤(P) 주조 시, 제 1 에코 금형부(10) 및 제 2 에코 금형부(20)를 이용하여 피스톤(P)에 언더컷 형상의 에코부(E)가 형성되고, 피스톤(P) 주조 후, 언더컷 형상의 에코부(E)로부터 제 1 에코 금형부(10) 및 제 2 에코 금형부(20)가 원활하게 분리될 수 있다.
그러므로, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 피스톤 제조용 에코 금형 장치(100)는, 언더컷 형상의 에코부(E)로부터 제 1 에코 금형부(10) 및 제 2 에코 금형부(20)가 원활하게 분리될 수 있으므로, 에코부(E)를 용이하게 성형하여 피스톤(P)의 중량을 효율적으로 감소 시킬 수 있다. 이에 따라, 엔진의 각 구성부품이 피스톤(P)으로부터 받는 관성력을 줄여서 엔진의 내구성을 증가시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤 제조용 금형 장치(1000)를 나타내는 단면도이고, 도 7은 도 6의 피스톤 제조용 금형 장치(100)로 제조된 피스톤(P)을 나타내는 절개 사시도이다.
예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 피스톤 제조용 금형 장치(1000)는, 피스톤(P)의 크라운부의 상부를 성형할 수 있도록 상하 이동을 하는 상측 금형(M1)과, 피스톤(P)의 상기 크라운부의 측부의 일측을 성형할 수 있도록 슬라이드 이동을 하는 좌측 금형(M2)과, 피스톤(P)의 상기 크라운부의 상기 측부의 타측을 성형할 수 있도록 슬라이드 이동을 하는 우측 금형(M3)과, 피스톤(P)의 박스부(B) 내면을 성형할 수 있도록 상하 이동을 하는 하측 금형(M4)과 피스톤(P)의 핀 홀을 성형할 수 있도록 좌우 이동을 하는 핀 금형(M5) 및 제 1 에코 금형부(10)와 제 2 에코 금형부(20)가 구비된 피스톤 제조용 에코 금형 장치(100)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 피스톤 제조용 에코 금형 장치(100)의 제 1 에코 금형부(10) 및 제 2 에코 금형부(20)는, 피스톤(P)의 중심축(C)을 기준으로 양측에 대칭되게 형성되어, 피스톤(P)의 둘레를 따라 에코부(E)가 성형되도록 할 수 있다.
따라서, 도 7에 도시된 바와 같이, 피스톤(P) 주조 시, 피스톤 제조용 금형 장치(1000)를 이용하여 피스톤(P)에 언더컷 형상의 에코부(E)가 형성되도록 주조할 수 있다. 그러므로, 언더컷 형상의 에코부(E)를 용이하게 성형하여 피스톤(P)의 중량을 효율적으로 감소 시킬 수 있다. 이에 따라, 엔진의 각 구성부품이 피스톤(P)으로부터 받는 관성력을 줄여서 엔진의 내구성을 증가시키고, 피스톤(P)의 중량 감소로 인하여 자동차의 연비를 향상 시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤 제조 방법은, 피스톤(P)을 주조하는 금형 캐비티를 형성할 수 있도록 금형(M)을 형폐하는 금형 형폐 단계(S10)와, 피스톤(P)이 주조될 수 있도록 일정량의 용융된 유체 피스톤 재료를 상기 금형 캐비티 속으로 주입하는 주조 단계(S20)와, 용융된 상기 유체 피스톤 재료를 냉각시키는 냉각 단계(S30)와, 냉각 완료된 피스톤(P)을 취출할 수 있도록 금형(M)을 형개하는 금형 형개 단계(S40) 및 형개 완료된 금형(M)으로부터 피스톤(P)을 분리하는 취출 단계(S50)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 금형 형개 단계(S40)는, 제 1 에코 금형부(10)가 제 1 방향으로 후진 이동하는 제 1 에코 금형부 후진 단계(S41)와, 제 2 에코 금형부(20)가 제 2 방향으로 제 1 형합면(11)과 제 2 형합면(21)의 틈새 공간(D)만큼 슬라이드 이동하는 제 2 에코 금형부 슬라이딩 단계(S42) 및 제 2 에코 금형부 슬라이딩 단계(S42) 후, 제 1 에코 금형부(10) 및 제 2 에코 금형부(20), 또는 제 2 에코 금형부(20)가 상기 제 1 방향으로 추가 후진 이동하는 제 1, 2 에코 금형부 추가 이동 단계(S43)를 포함할 수 있다.
따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤 제조 방법에 따르면, 경사지게 형성되는 피스톤(P)의 박스부(B)를 용이하게 주조할 수 있고, 피스톤(P)의 박스부(B)와 크라운부의 연결부위에 형성되는, 언더컷 형상의 깊은 홈인 에코부(E)를 용이하게 성형할 수 있다.
그러므로, 피스톤(P)의 에코부(E)를 용이하게 성형함으로써, 피스톤(P)의 중량을 효율적으로 감소 시킬 수 있다. 이에 따라, 엔진의 각 구성부품이 피스톤(P)으로부터 받는 관성력을 줄여서 엔진의 내구성을 증가시키고, 피스톤(P)의 중량 감소에 따라 자동차의 연비를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 경사지게 형성되는 피스톤의 박스부를 용이하게 주조할 수 있고, 피스톤의 박스부와 크라운부의 연결부위에 형성되는, 언더컷 형상의 깊은 홈인 에코부를 용이하게 성형할 수 있다.
또한, 피스톤의 에코부를 용이하게 성형함으로써, 피스톤의 중량을 효율적으로 감소 시킬 수 있다. 이에 따라, 엔진의 각 구성부품이 피스톤으로부터 받는 관성력을 줄여서 엔진의 내구성을 증가시키고, 피스톤의 중량 감소에 따라 자동차의 연비를 향상시키는 효과를 가지는 피스톤을 제조할 수 있는 피스톤 제조용 에코 금형 장치와 피스톤 제조용 금형 장치 및 피스톤 제조 방법을 구현하여 피스톤의 제조 비용을 절감할 수 있다.

Claims (11)

  1. 피스톤의 에코부 일부분을 성형할 수 있도록, 제 1 방향으로 전후진할 수 있는 제 1 에코 금형부; 및
    상기 피스톤의 상기 에코부 타부분을 성형할 수 있도록, 상기 제 1 에코 금형부와 형합될 수 있고 상기 제 1 에코 금형부가 1차 형개 시 제 2 방향으로 슬라이딩되어 2차 형개할 수 있는 제 2 에코 금형부;
    를 포함하는, 피스톤 제조용 에코 금형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에코부는,
    상기 피스톤의 박스부와 대향하는 일측면이 상기 피스톤의 중심축과 평행하게 수직으로 형성되는, 피스톤 제조용 에코 금형 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 에코 금형부는,
    상기 제 2 에코 금형부와 형합될 수 있도록, 상기 제 2 에코 금형부와 형합되는 형합부에 상기 피스톤의 상기 중심축을 기준으로 제 1 형합 각도를 가지는 제 1 형합면이 형성되고,
    상기 제 2 에코 금형부는,
    상기 제 1 에코 금형부와 형합될 수 있도록, 상기 제 1 형합면과 대응되는 부분에 상기 제 1 형합 각도를 가지는 제 2 형합면이 형성되는, 피스톤 제조용 에코 금형 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 에코 금형부는,
    상기 피스톤의 경사진 상기 박스부의 외측을 성형할 수 있도록, 상기 박스부의 상기 외측과 대응되는 부분에 형성되고 상기 피스톤의 상기 중심축을 기준으로 제 2 경사 각도를 가지는 박스부 성형면이 형성되는, 피스톤 제조용 에코 금형 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 형합면의 상기 제 1 형합 각도는,
    상기 피스톤의 상기 중심축을 기준으로 상기 박스부 성형면의 상기 제 2 경사 각도보다 6도 내지 10도 크게 형성되는, 피스톤 제조용 에코 금형 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 에코 금형부의 상기 제 1 방향은,
    상기 피스톤의 상기 중심축을 기준으로 상기 제 2 경사 각도보다 3도 내지 5도 큰 제 3 이동 각도만큼 상기 피스톤의 상기 중심축에서 경사진 방향이고,
    상기 제 2 에코 금형부의 상기 제 2 방향은,
    상기 피스톤의 상기 중심축의 수직 방향인, 피스톤 제조용 에코 금형 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 에코 금형부는,
    상기 피스톤의 주조 완료 후 상기 제 1 방향으로 후진 이동하고,
    상기 제 2 에코 금형부는,
    상기 제 1 에코 금형부가 상기 제 1 방향으로 후진 이동한 후, 상기 제 2 방향으로 상기 제 1 형합면과 상기 제 2 형합면의 틈새 공간만큼 슬라이드 이동하는, 피스톤 제조용 에코 금형 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 에코 금형부는,
    상기 제 2 방향으로 슬라이드 이동한 후, 상기 제 1 에코 금형부와 함께 상기 제 1 방향으로 추가 후진 이동하는, 피스톤 제조용 에코 금형 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 에코 금형부 및 상기 제 2 에코 금형부는, 상기 피스톤의 상기 중심축을 기준으로 양측에 대칭되게 형성되는, 피스톤 제조용 에코 금형 장치.
  10. 피스톤의 크라운부의 상부을 성형할 수 있도록 상하 이동을 하는 상측 금형;
    상기 피스톤의 상기 크라운부의 측부의 일측을 성형할 수 있도록 슬라이드 이동을 하는 좌측 금형;
    상기 피스톤의 상기 크라운부의 상기 측부의 타측을 성형할 수 있도록 슬라이드 이동을 하는 우측 금형;
    상기 피스톤의 박스부 내면을 성형할 수 있도록 상하 이동을 하는 하측 금형;
    상기 피스톤의 핀 홀을 성형할 수 있도록 좌우 이동을 하는 핀 금형; 및
    제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 피스톤 제조용 에코 금형 장치;
    를 포함하는, 피스톤 제조용 금형 장치.
  11. 피스톤을 주조하는 금형 캐비티를 형성할 수 있도록 금형을 형폐하는 금형 형폐 단계;
    상기 피스톤이 주조될 수 있도록 일정량의 용융된 유체 피스톤 재료를 상기 금형 캐비티 속으로 주입하는 주조 단계;
    용융된 상기 유체 피스톤 재료를 냉각시키는 냉각 단계;
    냉각 완료된 상기 피스톤을 취출할 수 있도록 상기 금형을 형개하는 금형 형개 단계; 및
    형개 완료된 상기 금형으로부터 상기 피스톤을 분리하는 취출 단계;를 포함하고,
    상기 금형 형개 단계는,
    제 1 에코 금형부가 제 1 방향으로 후진 이동하는 제 1 에코 금형부 후진 단계;
    제 2 에코 금형부가 제 2 방향으로 제 1 형합면과 제 2 형합면의 틈새 공간만큼 슬라이드 이동하는 제 2 에코 금형부 슬라이딩 단계; 및
    상기 제 2 에코 금형부 슬라이딩 단계 후, 상기 제 1 에코 금형부 및 상기 제 2 에코 금형부, 또는 상기 제 2 에코 금형부가 상기 제 1 방향으로 추가 후진 이동하는 제 1, 2 에코 금형부 추가 이동 단계;
    를 포함하는, 피스톤 제조 방법.
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