KR102362129B1 - Apparatus for forming casting core - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 주조시 주물의 내부 형상을 만들기 위해 주형 내에 삽입하는 중자를 성형하기 위한 주조용 중자 성형장치에 관한 것이다.The present invention relates to a core forming apparatus for casting for forming a core that is inserted into a mold to make an internal shape of the casting during casting.
일반적으로 주조(casting)는 액체의 유동을 이용하는 것으로, 용융된 금속재료를 준비된 금형(mold)에 넣어 금형을 채우고 응고시키는 재료 가공 방법의 일종이며, 금형의 형상과 주입 방법에 따라 여러가지 공법이 이용되고 있다.In general, casting uses the flow of a liquid, and it is a kind of material processing method in which a molten metal material is put into a prepared mold to fill and solidify the mold, and various methods are used depending on the shape and injection method of the mold. is becoming
이러한 주조는 용융 가능한 재료를 이용하여 복잡한 형상을 만들 수 있다는 장점이 있으며, 구체적으로 금형제작공정, 용해공정, 주입공정 및 주형분리공정 등으로 구성된다. 금형제작공정에서는 원하는 주물이 제조될 수 있도록 그에 적합한 금형의 형상 및 크기를 가져야 하며, 응고 재료의 수축에 적합한 여유율을 가져야 한다. 용해공정은 적정 온도로 금속을 가열하여 액체로 만든 후, 용융 금속 내의 수소가스를 제거하여야 하고, 주입공정에서는 주입시 와류의 발생을 최소화하는 한편 응고 시에는 응고 수축을 만들지 않도록 설계되어야 한다. 그 후 주형을 분리하고, 분리된 후에는 주입구 및 탕구 절단, 세척, 열처리 및 검사 과정을 거쳐 주조 공정이 마무리된다.Such casting has the advantage of being able to make a complex shape using a molten material, and specifically consists of a mold making process, a melting process, an injection process, and a mold separation process. In the mold manufacturing process, the shape and size of the mold suitable for the desired casting can be manufactured, and it must have an allowance suitable for the shrinkage of the solidified material. In the melting process, after heating the metal to an appropriate temperature to make it a liquid, hydrogen gas in the molten metal should be removed. After that, the mold is separated, and after separation, the casting process is finished through cutting, washing, heat treatment, and inspection of the inlet and sprue.
한편, 주물의 내부 형상을 만들기 위해 주형 내에 삽입하는 것을 중자(코어, core)라고 한다. 중자는 중공제품을 제조하는 데 사용되며, 주조 중 용융 금속의 열과 압력을 견디면서 그 형상을 유지하기에 충분한 기계적 강도를 가져야 하는 동시에, 주조 후에는 주조품으로부터 용이하게 제거될 수 있도록 비교적 쉽게 파손되거나 혹은 다른 물질에 의해 용해될 수 있어야 한다.On the other hand, what is inserted into the mold to make the inner shape of the casting is called a core. The core is used to manufacture hollow products, and must have sufficient mechanical strength to withstand the heat and pressure of the molten metal during casting and maintain its shape, while at the same time being relatively easily broken or damaged so that it can be easily removed from the casting after casting. Or it should be able to be dissolved by other substances.
이러한 중자의 재료로는 보통 모래, 열경화성 수지 또는 솔트(salt)가 사용된다. 모래를 사용하는 방법의 경우 주물사라고 하며 바인더와 함께 중자를 형성하는데, 원하는 구조를 중자 주변에 주조한 후 중자를 지지하는 주물사를 제거하여 주조품을 완성하게 된다. 예컨대, 등록특허공보 제10-1340890호의 '주형 및 이를 이용한 주조방법', 공개특허공보 제10-2014-0105215호의 'EGR 밸브 하우징 주조용 중자 및 이 중자를 이용한 주조금형' 등이 있다.As a material for such a core, sand, thermosetting resin, or salt is usually used. In the case of using sand, it is called casting sand and forms a core together with a binder. After casting a desired structure around the core, the casting sand supporting the core is removed to complete the casting. For example, there are 'a mold and a casting method using the same' of Korean Patent Publication No. 10-1340890 and 'EGR valve housing casting core and a casting mold using the core' of Korean Patent Publication No. 10-2014-0105215.
주물사를 통해 중자를 성형하기 위해서는 주물사 제작을 위한 금형을 이용하게 되는데, 중자의 형상에 대응하는 캐비티를 갖는 금형에 주물사를 충전시킨 다음 금형에 열을 가해 주물사를 소결처리한다.In order to mold a core through the molding sand, a mold for manufacturing the molding sand is used. The molding sand is filled in a mold having a cavity corresponding to the shape of the core, and then heat is applied to the mold to sinter the molding sand.
이러한 금형의 가열을 위해 금형의 외부에서 가스토치를 통해 열을 가하는 방식으로 가열을 실시하기도 하였는데, 이러한 외부 가열방식은 금형의 균일한 가열이 어려워 금형의 캐비티 내부에 충전된 주물사 역시 균일한 열전달이 이루어지지 못해 크랙이 발생하는 등의 불량 발생의 원인이 되었다.In order to heat the mold, heat was applied from the outside of the mold through a gas torch. In this external heating method, it is difficult to uniformly heat the mold, so the molding sand filled in the cavity of the mold also has uniform heat transfer. Failure to do so may cause defects such as cracks.
그에 따라, 등록특허공보 제10-1963857호의 '레진 코팅 모래를 이용한 중자 제조 장치 및 방법'과 같이 금형 내에 장입된 주물사에 직접적으로 고온 공기를 통해 가열하여 중자를 성형하는 방법 등도 있으나, 장치가 복잡해지고 소결시간이 오래 걸리는 등의 문제가 있다. 따라서, 중자 성형은 등록특허공보 제10-2131382호의 '주조용 샌드 코어 성형 장치 및 주조용 샌드 코어 성형 방법'과 같이 장치의 단순화와 함께 균일한 열전달이 용이하도록 금형 내부에 열선을 심어 열을 전달하는 전열방식이 널리 사용되고 있다.Accordingly, there is a method of forming a core by directly heating the molding sand loaded in the mold through high-temperature air, such as 'A device and method for manufacturing a core using resin-coated sand' in Patent Registration No. 10-1963857, but the device is complicated. There is a problem such as taking a long time for sintering. Therefore, core molding transfers heat by planting a hot wire inside the mold to facilitate uniform heat transfer with the simplification of the device, as in 'Casting Sand Core Forming Apparatus and Casting Sand Core Forming Method' in Korean Patent Registration No. 10-2131382 The heat transfer method is widely used.
상기와 같은 전열방식의 금형을 이용한 종래 기술에 따른 주조용 중자 성형장치를 보다 구체적으로 살펴보면, 등록특허공보 제10-0871359호의 '주조용 중자 성형장치'와 같이 각각의 내부에 전열코일이 설치된 좌우 한 쌍의 중자금형과, 상기 중자금형 간을 형개 또는 형폐시키는 금형작동부와, 상기 중자금형 간의 형폐시 내부로 주물사를 공급하는 주물사공급부를 포함하여 이루어진다. 또한, 중자 자체가 파이프 형상과 같이 중공부를 가지는 제품, 즉 매니폴드와 같은 형상 성형시 경화되지 못해 입자 상태를 그대로 유지하고 있는 주물사의 일부를 자연낙하시키기 위하여 중자금형을 반전시키기 위한 반전부 등이 구비되는 특징이 있다.Looking more specifically at the core molding apparatus for casting according to the prior art using the heat transfer type mold as described above, the left and right heat transfer coils installed inside each are like the 'Core molding apparatus for casting' in Korean Patent Publication No. 10-0871359. It comprises a pair of middle molds, a mold operation part for opening or closing the middle molds, and a molding sand supply part for supplying molding sand to the inside when closing between the middle molds. In addition, in order to naturally fall a part of a product in which the core itself has a hollow part such as a pipe shape, that is, a part of the molding sand that is not hardened during shape molding such as a manifold, and maintains the particle state, etc. There are features available.
다만, 상기와 같은 구성을 가진 종래 기술에 따른 주조용 중자 성형장치의 경우, 전방의 작업자에 대하여 한 쌍의 중자금형이 좌우로 형폐 및 형개되기 때문에 성형된 중자를 전방의 작업자가 취출하기가 어렵고, 특히 중자금형으로부터 성형된 중자의 취출시 세워진 중자를 제대로 파지하지 못해 떨어뜨리거나 힘을 과도하게 주게 되어 파손되기 쉽다는 문제가 있다.However, in the case of the core forming apparatus for casting according to the prior art having the configuration as described above, it is difficult for the operator in the front to take out the molded core because the pair of middle metal molds are closed and molded left and right with respect to the operator in front. , especially when taking out the molded core from the metal mold, there is a problem in that the erected core is not properly gripped and dropped or damaged due to excessive force.
한편, 등록특허공보 제10-1807690호의 '터보 차저용 터빈 하우징을 생산하기 위한 중력 주조용 금형' 및 등록특허공보 제10-1610077호의 '중력 주조용 중자'와 같이 차량의 터보 차저용 터빈 하우징을 제작하기 위한 주조시에도 중자가 사용되며, 최근에는 매니폴드와 일체로 터빈 하우징을 제작하고 있음을 알 수 있다. 도면상 매니폴드에 대응되는 중자의 배기런너부가 막힌 형상으로 도시되어 있으나, 최근에는 주조시 발생하는 가스 방출을 위해 도 19에 도시된 바와 같이 터빈 하우징 주조를 위한 중자(20) 제작시 매니폴드에 대응되는 배기런너부(22)의 내부를 중공부(22a)로 작업하여 제작하도록 하고 있다.On the other hand, the turbine housing for a turbocharger of a vehicle, such as 'Gravity casting mold for producing a turbine housing for a turbocharger' of Patent Registration No. 10-1807690 and 'Gravity casting core' of Korean Patent Publication No. 10-1610077 A core is also used during casting for manufacturing, and it can be seen that recently, a turbine housing is manufactured integrally with a manifold. In the drawing, the exhaust runner part of the core corresponding to the manifold is shown in a blocked shape, but recently, as shown in FIG. 19 for gas emission generated during casting, when manufacturing the
따라서, 매니폴드 일체형 터빈 하우징의 주조 시에 요구되는 중자 성형을 위해 중공부를 별도로 가공할 필요없이 중자 성형시 중공부가 함께 성형될 수 있는 주조용 중자 성형장치가 필요하다.Therefore, there is a need for a core forming apparatus for casting in which the hollow part can be formed together during the core molding without the need to separately process the hollow part for the core molding required for the casting of the manifold-integrated turbine housing.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 전방의 작업자에 대하여 중자금형으로부터 성형된 중자를 용이하게 취출할 수 있도록 구성하여 중자의 파손 방지 및 작업의 편의성을 제고하고, 특히 중공부가 형성된 중자 성형시 별도의 중공부 작업을 수행하지 않고도 중공부가 함께 형성되도록 중자를 성형하여 생산성 향상 및 품질의 균일성을 담보할 수 있는 주조용 중자 성형장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention, devised to solve the above problems, is to prevent damage of the core and improve the convenience of work by configuring so that the molded core can be easily taken out from the middle metal mold for the operator in front, and in particular, An object of the present invention is to provide a core forming apparatus for casting that can improve productivity and ensure uniformity of quality by forming a core so that a hollow part is formed together without performing a separate hollow part operation when forming an additionally formed core.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 주조용 중자 성형장치는, 상부에 주물사가 저장되는 호퍼가 구비되고, 상기 호퍼로부터 주물사를 공급받아 이송하는 주물사공급부가 설치된 장치프레임과, 개구부가 형성된 테두리 형상으로 상기 장치프레임의 전면에 고정 설치된 전면프레임과, 상기 장치프레임의 후면에 고정 설치된 후면프레임과, 상기 전면프레임의 개구부 내측으로 하부가 회전 가능하게 설치되고, 상단이 상방을 향하는 수직상태 및 상기 상단이 전방을 향하는 수평상태를 가지도록 회전 작동하는 전방회전프레임과, 상기 전방회전프레임에 대하여 근접 또는 이격하도록 전후로 이동가능하게 상기 전방회전프레임의 후방에 설치된 후방이동프레임과, 상기 전방회전프레임과 함께 회전하도록 상기 전방회전프레임의 후면에 고정 설치된 전방중자금형과, 상기 후방이동프레임과 함께 전후로 이동하도록 상기 후방이동프레임의 전면에 고정 설치되고, 전면이 상기 전방중자금형의 후면과 형폐 또는 형개하면서 형폐시 상기 주물사공급부로부터 주물사를 주입받아 중자를 성형하는 후방중자금형을 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, an apparatus for forming a core for casting according to the present invention is provided with a hopper in which the molding sand is stored, and a molding sand supply unit for receiving and transferring the molding sand from the hopper is installed. A front frame fixedly installed on the front side of the device frame in a rim shape, a rear frame fixedly installed on the rear side of the device frame, a lower portion is rotatably installed inside the opening of the front frame, and a vertical state with the upper end facing upward; A front rotating frame rotating so that the upper end has a horizontal state toward the front; A front middle mold fixedly installed on the rear surface of the front rotating frame to rotate with, and a fixed installation on the front surface of the rear moving frame so as to move forward and backward together with the rear moving frame, the front surface is mold closed with the rear surface of the front middle mold Or it comprises a rear middle mold for molding the core by receiving the molding sand from the molding sand supply unit when the mold is closed while opening the mold.
또한, 상기 호퍼는, 상기 장치프레임의 후방 상부에 고정 설치되고, 상기 주물사공급부는, 상기 장치프레임의 상부에 전후로 이동 가능하게 설치되고, 후방 이동시 상기 호퍼로부터 주물사를 공급받는 주물사이송부와, 상기 전방중자금형과 후방중자금형이 형폐되는 위치에 대응되도록 상기 호퍼의 전방으로 상기 장치프레임의 상부에 고정 설치되고, 상기 주물사이송부가 전방 이동시 상기 주물사이송부의 내부에 공급받은 주물사를 상기 전방중자금형과 후방중자금형의 형폐된 내부로 가압하여 주입하는 주물사주입부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the hopper is fixedly installed on the rear upper portion of the device frame, and the molding sand supply unit is installed movably back and forth on the upper portion of the device frame, and receives the molding sand from the hopper when moving backward. It is fixedly installed on the upper part of the device frame in front of the hopper so as to correspond to the position where the front middle mold and the rear middle mold are molded, and when the casting transfer part moves forward, the casting sand supplied to the inside of the casting sand transfer part is said It is characterized in that it includes a molding sand injection part for injecting by pressing into the mold-closed interior of the front middle mold and the rear middle mold.
또한, 상기 주물사공급부는, 상기 주물사이송부의 전방에 설치되고, 상기 주물사공급부를 통해 상기 전방중자금형과 후방중자금형의 형폐된 내부로 가압하여 주입된 상기 주물사 중 상기 전방중자금형과 후방중자금형의 형폐된 상면에 남은 여분의 주물사를 쓸어내는 스크레이퍼부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the molding sand supply unit is installed in front of the casting sand transfer unit, and among the molding sand injected by pressing into the molded interior of the front middle mold and the rear middle mold through the molding sand supply part, the front middle mold and It characterized in that it further comprises a scraper for sweeping away the excess molding sand remaining on the mold-closed upper surface of the rear middle mold.
또한, 상기 전방회전프레임을 수직상태 및 수평상태로 회전 작동시키는 회전작동부를 더 포함하고, 상기 회전작동부는, 상기 전면프레임의 개구부 좌우측면에 회전 가능하도록 상기 전방회전프레임의 하단 좌우측면에 동축 상으로 각각 설치된 한 쌍의 회전중심축과, 상기 전면프레임의 하부에 브라켓을 매개로 회전 가능하게 핀결합된 회전실린더와, 상기 회전실린더에 인입출 가능하게 작동하는 노출된 끝단이 상기 전방회전프레임의 중앙 하부를 관통하여 회전 가능하게 핀결합되고, 상기 회전실린더로부터 인출시 상기 전방회전프레임을 수직상태로 회전시키며, 상기 회전실린더로 인입시 상기 전방회전프레임을 수평상태로 회전시키는 실린더로드를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, further comprising a rotation operation unit for rotating the front rotation frame in a vertical state and a horizontal state, the rotation operation unit, coaxially on the lower left and right sides of the front rotation frame so as to be rotatable on the left and right sides of the opening of the front frame A pair of rotational center shafts respectively installed as a rotatable pin-coupled rotational cylinder through a bracket on the lower part of the front frame, and an exposed end operable to be drawn in and out of the rotational cylinder, of the front rotation frame A cylinder rod that is pin-coupled rotatably through the central lower part, rotates the front rotating frame in a vertical state when withdrawing from the rotating cylinder, and rotates the front rotating frame in a horizontal state when entering the rotating cylinder characterized in that
또한, 상기 회전작동부는, 상기 회전실린더의 작동으로 상기 전방회전프레임이 수직상태가 된 경우 상기 전방회전프레임을 수직상태로 위치 고정시키는 수직상태고정부를 더 포함하고, 상기 수직상태고정부는, 일단이 상기 전방회전프레임의 좌측 전면에 고정 결합되고, 타단이 상기 전방회전프레임의 좌측방향으로 돌출되어 상기 전방회전프레임이 수직상태가 되는 경우 상기 전면프레임의 좌측 전면에 접촉되는 회전제한부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the rotation operation unit further comprises a vertical state fixing portion for fixing the position of the front rotation frame in a vertical state when the front rotation frame is in a vertical state by the operation of the rotation cylinder, the vertical state fixing portion, once It is fixedly coupled to the left front surface of the front rotation frame, and the other end protrudes in the left direction of the front rotation frame to include a rotation limiting member contacting the left front surface of the front frame when the front rotation frame is in a vertical state. characterized in that
또한, 상기 수직상태고정부는, 상기 전방회전프레임의 둘레면을 따라 고정 설치되고, 인입출 가능하게 작동하는 위치고정핀이 인출시 상기 전면프레임의 내측면에 함몰 형성된 위치고정홈에 삽입되어 상기 전방회전프레임을 상기 전면프레임에 대하여 수직상태로 위치 고정시키는 고정핀실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the vertical state fixing part is fixedly installed along the circumferential surface of the front rotating frame, and is inserted into the position fixing groove recessed in the inner surface of the front frame when the position fixing pin which operates to be drawn in and out is withdrawn. It characterized in that it further comprises a fixing pin cylinder for fixing the position of the rotating frame in a vertical state with respect to the front frame.
또한, 상기 중자는, 매니폴드 일체형 터빈하우징 주조용 중자이고, 상기 터빈하우징에 대응되는 스크롤부와 상기 매니폴드에 대응되는 복수의 배기런너부를 포함하고, 상기 배기런너부 각각은, 파이프 형상으로 내부에 중공부가 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the core is a manifold-integrated turbine housing casting core, and includes a scroll part corresponding to the turbine housing and a plurality of exhaust runner parts corresponding to the manifold, and each of the exhaust runner parts has a pipe shape. It is characterized in that the hollow part is formed.
또한, 상기 전방중자금형은, 상부의 주물사투입구와 연결된 상부캐비티가 상기 중자의 스크롤부에 대응되며, 하부캐비티가 상기 중자의 배기런너부에 대응되고, 상기 중자의 배기런너부 성형시 파이프 형상이 되도록 내부에 중공부를 형성하는 중공부형성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the front middle mold, the upper cavity connected to the upper molding sand inlet corresponds to the scroll part of the core, the lower cavity corresponds to the exhaust runner part of the core, and the pipe shape when forming the exhaust runner part of the core It is characterized in that it includes a hollow part forming part for forming a hollow part therein.
또한, 상기 중공부형성부는, 상기 전방중자금형의 하부에 이격되도록 고정 설치된 고정플레이트와, 상기 고정플레이트에 대하여 상기 전방중자금형의 하면을 향해 근접 또는 이격하도록 이동 가능하게 설치된 이동플레이트와, 상기 이동플레이트와 함께 이동하도록 각각의 일단이 상기 이동플레이트에 고정 결합되고, 각각의 타단은 상기 이동플레이트가 상기 전방중자금형의 하면에 근접시 삽입되며, 상기 이동플레이트가 상기 전방중자금형의 하면으로부터 이격시 외부로 노출되는 복수의 중공형성봉과, 상기 고정플레이트에 설치되고, 상기 이동플레이트를 이동시키는 이동실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the hollow portion forming portion, a fixed plate fixedly installed to be spaced apart from the lower portion of the front middle mold, and a movable plate movably installed to approach or separate from the lower surface of the front middle mold with respect to the fixed plate; Each end is fixedly coupled to the moving plate so as to move together with the moving plate, and the other end is inserted when the moving plate is close to the lower surface of the front middle mold, and the movable plate is of the front middle mold. It is characterized in that it comprises a plurality of hollow forming rods exposed to the outside when spaced apart from the lower surface, and a movable cylinder installed on the fixed plate and moving the movable plate.
본 발명에 따른 주조용 중자 성형장치는, 전방회전프레임 및 회전작동부를 통해 전방의 작업자에 대하여 전방중자금형으로부터 성형된 중자를 용이하게 취출할 수 있도록 구성하여 중자의 파손 방지 및 작업의 편의성을 제고하고, 특히 중공부형성부를 통해 중공부가 형성된 중자 성형시 별도의 중공부 작업을 수행하지 않고도 중공부가 함께 형성되도록 중자를 성형하여 생산성 향상 및 품질의 균일성을 담보할 수 있는 효과가 있다.The core forming apparatus for casting according to the present invention is configured so that the molded core can be easily taken out from the front middle metal mold for the operator in the front through the front rotating frame and the rotating operation part, thereby preventing damage to the core and improving the convenience of operation In particular, there is an effect of improving productivity and guaranteeing uniformity of quality by forming the core so that the hollow part is formed together without performing a separate hollow part operation when forming the core in which the hollow part is formed through the hollow part forming part.
도 1은 본 발명에 따른 주조용 중자 성형장치의 일 실시예를 도시한 정면도이고,
도 2는 도 1의 실시예의 측면도이며,
도 3은 도 2의 실시예로부터 회전작동부의 작동으로 전방회전프레임이 수직상태에서 수평상태로 회전된 상태를 도시한 측면도이고,
도 4는 도 2의 실시예 중 주물사공급부의 주물사이송부가 호퍼로부터 주물사를 공급받는 상태를 도시한 요부 측면도이며,
도 5는 도 3의 실시예로부터 회전작동부의 작동으로 전방회전프레임이 수평상태에서 수직상태로 회전된 상태를 도시한 요부 측면도이고,
도 6은 도 5의 실시예의 정면도이며,
도 7은 도 5의 실시예로부터 후방이동프레임의 전방 이동에 의해 후방중자금형의 전면이 전방중자금형의 후면에 형폐된 상태를 도시한 측면도이고,
도 8은 도 7의 실시예 중 전방중자금형 및 후방중자금형이 형폐시 중공부형성부의 중공형성봉이 상승 작동하는 과정을 도시한 요부 측면도이며,
도 9는 도 4 및 7의 실시예로부터 주물사공급부의 주물사이송부가 전방 이동한 후 주물사주입부의 작동으로 주물사이송부의 내부에 공급받은 주물사를 전방중자금형과 후방중자금형의 형폐된 내부로 가압하여 주입하는 과정을 도시한 요부 측면도이고,
도 10은 도 9의 실시예로부터 주물사이송부 및 주물사주입부가 복귀 작동하는 과정을 도시한 측면도이며,
도 11 및 12는 도 10의 실시예로부터 주물사이송부가 후방 이동하면서 스크레이퍼부가 전방중자금형과 후방중자금형의 형폐된 상면에 남은 여분의 주물사를 쓸어내는 과정을 도시한 측면도이고,
도 13은 도 12의 실시예로부터 주물사이송부가 후방 이동하여 호퍼로부터 주물사를 공급받고, 전방중자금형 및 후방중자금형의 내부에 주입된 주물사가 중자로 성형되는 과정을 도시한 측면도이며,
도 14는 도 13의 실시예 중 전방중자금형 및 후방중자금형의 내부에 주입된 주물사가 중자로 성형 완료된 후 중공부형성부의 중공형성봉이 하강 작동하는 과정을 도시한 요부 측면도이고,
도 15는 도 13의 실시예로부터 후방이동프레임의 후방 이동에 의해 후방중자금형의 전면이 전방중자금형의 후면으로부터 형개된 상태를 도시한 측면도이며,
도 16은 도 15의 실시예의 정면도이고,
도 17은 도 15의 실시예로부터 회전작동부의 작동으로 전방회전프레임이 수직상태에서 수평상태로 회전된 상태를 도시한 측면도이며,
도 18은 도 17의 실시예 중 수평상태인 전방회전프레임으로부터 성형 완료된 중자를 취출하는 과정을 도시한 요부 사시도이고,
도 19는 도 18의 실시예 중 성형 완료된 중공부가 형성된 중자를 도시한 요부 사시도이다.1 is a front view showing an embodiment of a core forming apparatus for casting according to the present invention;
Figure 2 is a side view of the embodiment of Figure 1,
3 is a side view showing a state in which the front rotating frame is rotated from a vertical state to a horizontal state by the operation of the rotation operation unit from the embodiment of FIG. 2;
4 is a side view of the main part showing a state in which the casting sand transfer unit of the molding sand supply unit receives the molding sand from the hopper in the embodiment of FIG. 2;
5 is a side view of the main part showing a state in which the front rotation frame is rotated from a horizontal state to a vertical state by the operation of the rotation operation part from the embodiment of FIG. 3;
Figure 6 is a front view of the embodiment of Figure 5,
7 is a side view showing a state in which the front of the rear middle mold is molded to the rear of the front middle mold by the forward movement of the rear moving frame from the embodiment of FIG. 5;
FIG. 8 is a side view showing the main part of the hollow forming rod of the hollow forming part when the front middle mold and the rear middle mold are closed in the embodiment of FIG. 7;
9 shows the molding sand supplied to the inside of the casting sand transfer unit by the operation of the casting sand injection unit after the casting sand transfer unit of the molding sand supply unit moves forward from the embodiment of FIGS. 4 and 7 in the molded interior of the front middle mold and the rear middle mold. It is a side view of the main part showing the process of injection by pressing with
Figure 10 is a side view showing the process of the return operation between the casting and the casting sand injection unit from the embodiment of Fig. 9,
11 and 12 are side views illustrating the process of sweeping away the excess casting sand remaining on the molded upper surfaces of the front middle mold and rear middle mold while the scraper part moves backward from the embodiment of FIG. 10;
13 is a side view illustrating a process in which the casting sand transfer unit moves backward from the embodiment of FIG. 12 to receive the molding sand from the hopper, and the molding sand injected into the front middle mold and the rear middle mold is molded into a core,
14 is a side view showing the main part of the hollow forming rod of the hollow forming part descending after the molding sand injected into the inside of the front middle mold and the rear middle mold in the embodiment of FIG. 13 is completed,
15 is a side view showing a state in which the front of the rear middle mold is opened from the rear of the front middle mold by the rear movement of the rear moving frame from the embodiment of FIG. 13;
16 is a front view of the embodiment of FIG. 15;
17 is a side view showing a state in which the front rotation frame is rotated from a vertical state to a horizontal state by the operation of the rotation operation unit from the embodiment of FIG. 15;
18 is a perspective view of a main part showing a process of taking out a molded core from a front rotating frame in a horizontal state in the embodiment of FIG. 17;
FIG. 19 is a perspective view of a main part showing a core having a molded hollow part formed in the embodiment of FIG. 18 .
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 주조용 중자 성형장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a core forming apparatus for casting according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 주조용 중자 성형장치는, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 장치프레임(100), 전면프레임(200), 후면프레임(300), 전방회전프레임(400), 후방이동프레임(500), 전방중자금형(600) 및 후방중자금형(700)을 포함하여 이루어지고, 회전작동부(800) 및 중공부형성부(900)를 더 포함할 수 있다.As shown in Figs. 1 to 3, the core forming apparatus for casting according to the present invention is a
장치프레임(100)은 명칭에서도 알 수 있듯이 장치의 뼈대로 후술하는 각각의 구성요소가 취부 및 결합된다. 이러한 장치프레임(100)은 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 상부에 주물사(10)가 저장되는 호퍼(110)가 구비되고, 상기 호퍼(110)로부터 주물사(10)를 공급받아 이송하는 주물사공급부(120)가 설치된다. 이러한 장치프레임(100)에 설치되는 호퍼(110) 및 주물사공급부(120)의 구체적인 위치, 작동관계 및 구성은 후술한다.As can be seen from the name, the
전면프레임(200)은 도 1 내지 3 및 6에 도시된 바와 같이 개구부(210)가 형성된 테두리 형상으로 상기 장치프레임(100)의 전면에 고정 설치된다. 이러한 전면프레임(200)의 개구부(210)는 본 발명의 특징적인 구성으로, 후술하는 전방회전프레임(400)이 상기 전면프레임(200)의 개구부(210)에 회전 가능하게 설치되고, 상기 개구부(210)를 개폐하도록 수직상태 및 수평상태를 가지도록 회전 작동한다.The
즉, 전방회전프레임(400)은 상기 전면프레임(200)의 개구부 내측으로 하부가 회전 가능하게 설치되고, 상단이 상방을 향하는 수직상태 및 상기 상단이 전방을 향하는 수평상태를 가지도록 회전 작동한다. 이러한 전면프레임(200)에 대한 전방회전프레임(400)에는 후술하는 전방중자금형(600)이 설치되는데, 중자(20) 성형 완료 후 전방회전프레임(400)과 함께 전방 회전하여 수평상태가 되면 전방중자금형(600)으로부터 성형 완료된 중자(20)를 전방의 작업자가 용이하게 취출할 수 있도록 하기 위한 구성이다.That is, the front
후면프레임(300)은 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 상기 전면프레임(200)과 평행하게 상기 장치프레임(100)의 후면에 고정 설치된다. 이러한 전면프레임(200) 및 후면프레임(300)은 장치프레임(100)의 전후면에 각각 고정 설치되고, 후술하는 후방이동프레임(500)의 전후 이동이 가능하도록 가이드봉(도면부호 미도시)이 전후로 길게 설치된다.The
즉, 후방이동프레임(500)은 상기 전방회전프레임(400)에 대하여 근접 또는 이격하도록 전후로 이동 가능하게 상기 전방회전프레임(400)의 후방에 설치된다. 구체적으로, 도 7 및 10에 도시된 바와 같이 후방이동프레임(500)은 가이드봉을 따라 전면프레임(200)과 후면프레임(300) 사이에서 전후로 이동 가능하게 설치되며, 후면프레임(300)에 설치된 전후이동실린더(도면부호 미도시)의 작동으로 왕복 이동한다. 이러한 후방이동프레임(500)은, 후술하는 후방중자금형(700)이 후방이동프레임(500)의 전면에 설치되어 함께 전후 이동하면서 후술하는 전방중자금형(600)과 형폐 또는 형개되도록 하기 위함이다.That is, the
전방중자금형(600)은 상기 전방회전프레임(400)과 함께 회전하도록 상기 전방회전프레임(400)의 후면에 고정 설치된다. 따라서, 전방중자금형(600)이 후술하는 후방중자금형(700)과 형폐된 후 중자(20) 성형이 완료되면, 도 17 및 18에 도시된 바와 같이 전방회전프레임(400)과 함께 전방중자금형(600)이 전방으로 회전하여 수평상태가 되고, 전방의 작업자는 전방중자금형(600)으로부터 성형 완료된 중자(20)를 용이하게 취출할 수 있는 것이다.The front
후방중자금형(700)은 도 7 및 15에 도시된 바와 같이 상기 후방이동프레임(500)과 함께 전후로 이동하도록 상기 후방이동프레임(500)의 전면에 고정 설치되고, 전면이 상기 전방중자금형(600)의 후면과 형폐 또는 형개하면서 형폐시 도 9에 도시된 바와 같이 상기 주물사공급부(120)로부터 주물사(10)를 주입받아 중자(20)를 성형한다.The rear
상기 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)에는 내부에 전열선(미도시)이 구비되어 전기저항에 의해 내부로 주입된 주물사(10)에 열을 가하여 경화시켜 중자(20)를 성형한다. 이때, 전방중자금형(600)에는 도 18에 도시된 바와 같이 주물사공급부(120)로부터 주입되는 주물사(10)가 내부로 주입될 수 있도록 주물사투입구(610)가 상면에 형성되고, 내부에는 중자(20)의 형상에 대응되는 캐비티(620, 630)가 형성된다. 후방중자금형(700)은 별도로 도시하지 않았으나, 상기 전방중자금형(600)을 참고하여 중자(20)의 형상에 대응되는 캐비티 형상이 형성될 것이다.A heating wire (not shown) is provided inside the front
한편, 상기 장치프레임(100)에 설치되어 주물사(10)를 공급, 이송 및 주입하는 호퍼(110)와 주물사공급부(120)를 구체적으로 살펴본다. 즉, 상기 호퍼(110)는 널리 알려진 바와 같이 상광하협의 깔대기 형상이고, 도면에 도시하지 않았으나 하부에는 주물사(10)를 설정된 양만큼 공급하도록 정량공급모터가 구비된다. 이러한 호퍼(110)는 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이 상기 장치프레임(100)의 후방 상부에 고정 설치된다.On the other hand, the
또한, 주물사공급부(120)는 도 4 및 9에 도시된 바와 같이 상기 호퍼(110)로부터 설정된 양만큼 주물사(10)를 공급받아 이송하며, 상기 전방중자금형(600) 및 후방중자금형(700)이 형폐시 중자(20)를 성형할 수 있도록 전방중자금형(600) 및 후방중자금형(700)의 형폐된 내부로 주물사(10)를 주입한다. 구체적으로, 주물사공급부(120)는 주물사이송부(121) 및 주물사주입부(122)를 포함하고, 스크레이퍼부(123)를 더 포함할 수 있다.In addition, the molding
상기 주물사이송부(121)는 도 4 및 13에 도시된 바와 같이 상기 장치프레임(100)의 상부에 전후로 이동 가능하게 설치되고, 후방 이동시 상기 호퍼(110)로부터 주물사(10)를 공급받는다. 또한, 상기 주물사주입부(122)는 도 9 및 10에 도시된 바와 같이 상기 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)이 형폐되는 위치에 대응되도록 상기 호퍼(110)의 전방으로 상기 장치프레임(100)의 상부에 고정 설치되고, 상기 주물사이송부(121)가 전방 이동시 상기 주물사이송부(121)의 내부에 공급받은 주물사(10)를 상기 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 내부로 가압하여 주입한다.As shown in FIGS. 4 and 13 , the casting
보다 구체적으로, 상기 주물사이송부(121)는 내부에 상하로 승강 가능하게 설치되어 상기 주물사(10)를 정량만큼 저장하는 이송실린더(미도시)가 구비되고, 상단은 장치프레임(100)의 상부에 전후 길이방향을 따라 설치된 왕복레일(도면부호 미도시)을 타고 전후로 이동하며, 상기 주물사이송부(121)를 전후로 이동시키는 리니어모터(도면부호 미도시)가 구비된다.More specifically, the casting
이러한 주물사이송부(121)가 도 4 및 13에 도시된 바와 같이 후방 이동시 상기 호퍼(110)로부터 주물사(10)를 이송실린더의 내부로 공급받고, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 주물사주입부(122)의 작동으로 이송실린더의 내부에 정량만큼 저장된 주물사(10)를 상기 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 내부로 가압하여 주입한다. 여기서, 상기 주물사주입부(122)는 승강 가능하게 설치된 압착실린더로 하강시 압축공기를 주물사이송부(121)의 이송실린더로 주입시켜 주물사이송부(121)의 내부에 정량만큼 저장된 주물사(10)를 상기 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 내부로 가압하여 주입하는 것이다.As shown in FIGS. 4 and 13, when the casting
이때, 호퍼(110)로부터 주물사이송부(121)로 공급되는 주물사(10)의 양 및 주물사주입부(122)를 통해 주물사이송부(121)로부터 중자(20) 성형을 위해 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 내부로 가압하여 주입되는 주물사(10)의 양은 다소 손실은 있겠지만 거의 동일하다 하더라도, 실제 중자(20)로 성형 완료되는 주물사(20)의 양은 적을 것이다. 왜냐하면, 상기 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 내부로 완전히 주입된 주물사(10)가 결국은 중자(20)로 성형 완료되는데, 주물사(10)가 조금이라도 모자라면 중자(20) 성형시 제대로 된 형상이 나올 수 없기 때문이다. 따라서, 주물사(10)의 공급, 이송 및 주입시의 손실 등을 감안하여 실제 중자(20) 성형시의 주입되는 양보다는 많이 공급, 이송, 및 주입될 수밖에 없을 것이다.At this time, the amount of the
따라서, 도 9로부터 도 10 및 11에 도시된 바와 같이 주물사이송부(121)를 통해 이송된 주물사(10)가 주물사주입부(122)를 통해 상기 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 내부로 가압하여 주입되고 나면, 상기 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 상면에 여분의 주물사(10)가 남게 된다. 이러한 여분의 주물사(10)는 쓸어내어 청소해줘야 하는데, 왜냐하면 중자(20) 성형시 고온으로 가열되기 때문으로 여분의 주물사(10)가 상기 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 상면에 남아 굳어 경화되어 버릴 수 있기 때문이다. 따라서, 이러한 여분의 주물사(10)를 청소할 수 있도록 스크레이퍼부(123)를 더 포함할 수 있다.Therefore, as shown in FIGS. 10 and 11 from FIG. 9 , the
스크레이퍼부(123)는 도 11 및 12에 도시된 바와 같이 상기 주물사이송부(121)의 전방에 설치되고, 상기 주물사공급부(120)를 통해 상기 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 내부로 가압하여 주입된 상기 주물사(10) 중 상기 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 상면에 남은 여분의 주물사(10)를 쓸어낸다. 스크레이퍼부(123)의 구체적인 구성에 대하여는 도면상 도면부호를 도시하지는 않았으나, 스크레이퍼를 승강시키는 승강실린더를 통해 주물사이송부(121)가 전방 이동시에는 스크레이퍼를 상승시키고, 후방 이동시에는 스크레이퍼를 하강시켜 주입시 남는 여분의 주물사(10)를 쓸어내어 청소할 수 있을 것이다.As shown in FIGS. 11 and 12, the
한편, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 상기 전방회전프레임(400)을 수직상태 및 수평상태로 회전 작동시키는 회전작동부(800)를 포함할 수 있으며, 이러한 회전작동부(800)는 도 5, 6 및 15 내지 17에 도시된 바와 같이 한 쌍의 회전중심축(810), 회전실린더(820) 및 실린더로드(830)를 포함하고, 수직상태고정부(840)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3 , it may include a
즉, 한 쌍의 회전중심축(810)은 도 6 및 16에 도시된 바와 같이 상기 전면프레임(200)의 개구부(210) 좌우측면에 회전 가능하도록 상기 전방회전프레임(400)의 하단 좌우측면에 동축 상으로 각각 설치된다. 따라서, 전방회전프레임(400)은 한 쌍의 회전중심축(810)을 기준으로 상기 전면프레임(200)에 대하여 회전하게 된다.That is, as shown in FIGS. 6 and 16 , the pair of
또한, 회전실린더(820)는 상기 전면프레임(200)의 하부에 브라켓(821)을 매개로 회전 가능하게 핀결합되고, 회전실린더(820)에는 실린더로드(830)가 인입출 가능하게 설치된다. 즉, 실린더로드(830)는 상기 회전실린더(820)에 인입출 가능하게 작동하는 노출된 끝단이 상기 전방회전프레임(400)의 중앙 하부를 관통하여 회전 가능하게 핀결합되고, 상기 회전실린더(820)로부터 인출시 도 5에 도시된 바와 같이 상기 전방회전프레임(400)을 수직상태로 회전시키며, 상기 회전실린더(820)로 인입시 도 17에 도시된 바와 같이 상기 전방회전프레임(400)을 수평상태로 회전시킨다.In addition, the
이때, 회전작동부(800)에 의해 회전하는 전방회전프레임(400)의 수직상태가 흔들리지 않고, 정확한 위치에 고정될 수 있어야 전방회전프레임(400)의 후면에 설치된 전방중자금형(600) 역시 수직상태로 위치 고정될 수 있고, 그에 따라 후방중자금형(700)과의 형폐시의 비틀림이 없이 정밀한 중자(20) 성형이 이루어질 수 있을 것이다. 따라서, 상기 회전작동부(800)는 상기 회전실린더(820)의 작동으로 상기 전방회전프레임(400)이 수직상태가 된 경우 상기 전방회전프레임(400)을 수직상태로 위치 고정시키는 수직상태고정부(840)를 더 포함할 수 있다.At this time, the vertical state of the
먼저, 수직상태고정부(840)는 전방회전프레임(400)이 수직상태로 회전하는 경우 후방으로 밀리지 않고, 정확하게 수직상태가 되도록 전방회전프레임(400)의 후방 회전을 제한할 수 있는 회전제한부재(841)를 포함한다. 즉, 회전제한부재(841)는 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 일단이 상기 전방회전프레임(400)의 좌측 전면에 고정 결합되고, 타단이 상기 전방회전프레임(400)의 좌측방향으로 돌출되어 상기 전방회전프레임(400)이 수직상태가 되는 경우 상기 전면프레임(200)의 좌측 전면에 접촉된다.First, the vertical
이러한 회전제한부재(841)를 통해 전방회전프레임(400)의 후방 회전은 제한하더라도 도 7에 도시된 바와 같이 후방이동프레임(500)의 전방 이동에 따라 후방중자금형(700)의 전면이 전방중자금형(600)의 후면에 형폐되면서 전방회전프레임(400)을 전방으로 밀어붙이게 된다. 물론, 회전작동부(800)의 회전실린더(820)의 작동으로 실린더로드(830)가 인출된 상태로 힘을 받고 있겠지만, 조금이라도 전방회전프레임(400)이 전방으로 회전하게 되면 형폐면이 어긋나 정밀한 중자(20) 성형에 문제가 발생한다.Although the rear rotation of the
따라서, 수직상태고정부(840)는 도 6 및 16에 도시된 바와 같이 상기 전방회전프레임(400)의 둘레면을 따라 고정 설치되고, 인입출 가능하게 작동하는 위치고정핀(842a)이 인출시 상기 전면프레임(200)의 내측면에 함몰 형성된 위치고정홈(842b)에 삽입되어 상기 전방회전프레임(400)을 상기 전면프레임(200)에 대하여 수직상태로 위치 고정시키는 고정핀실린더(842)를 더 포함할 수 있다. 이러한 고정핀실린더(842)를 통해 후방중자금형(700)이 전방중자금형(600)과 형폐하기 위하여 후방 이동하더라도 전방회전프레임(400)이 전방 회전이 제한되어 수직 상태로 위치 고정될 수 있게 된다.Accordingly, the vertical
한편, 상술한 설명은 성형하고자 하는 중자(20)의 형상에 구애받지 않고, 어떠한 형상이든 중자(20) 성형시 성형 완료된 중자(20)의 취출을 용이하게 하면서도 정밀한 중자(20) 성형이 가능하게 하기 위함이다. 다만, 도 19에 도시된 바와 같이 중공부(22a)를 포함하는 중자(20)의 경우, 특히 매니폴드 일체형 터빈하우징 주조용 중자(20)를 성형하고자 할 경우에 있어서 중공부(22a)를 함께 형성할 수 있도록 중공부형성부(900)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the above description is not limited by the shape of the core 20 to be molded, and in any shape, when the
즉, 상기 중자(20)는 도 18 및 19에 도시된 바와 같이 매니폴드 일체형 터빈하우징 주조용 중자이고, 상기 터빈하우징에 대응되는 스크롤부(21)와 상기 매니폴드에 대응되는 복수의 배기런너부(22)를 포함한다. 이때, 상기 배기런너부(22) 각각은, 파이프 형상으로 내부에 중공부(22a)가 형성된다. 도면상 배기런너부(22)가 4개인 것을 도시하고 있으나, 1개 또는 2개나 3개일 수도 있다. 이러한 배기런너부(22)의 수는 주조하고자 하는 매니폴드의 수에 대응하는 것으로 차량의 엔진 배기량, 즉 엔진실린더의 수에 따라 결정된다. 원래 터보차져는 고배기량 차량에 주로 설치하였으나, 최근에는 저배기량 차량에도 터보차져를 달아 출력을 높이고자 하는 추세에 있기 때문이다.That is, the
상기와 같은 중자(20) 성형시, 상기 전방중자금형(600)은 도 18에 도시된 바와 같이 상부의 주물사투입구(610)와 연결된 상부캐비티(620)가 상기 중자(20)의 스크롤부(21)에 대응되며, 하부캐비티(630)가 상기 중자(20)의 배기런너부(22)에 대응된다. 즉, 주물사투입구(610)로 주입된 주물사버(burr)가 중자(20)의 스크롤부(21)와 연결되는 구조이고, 전방중자금형(600)의 하부로 중자(20)의 배기런너부(22)가 성형되는 구조이다.When forming the core 20 as described above, the front
따라서, 전방중자금형(600)의 상부로는 주물사투입구(610)로 주물사(10)가 투입되지만, 전방중자금형(600)의 하부로는 배기런너부(22)가 위치하게 되고, 전방중자금형(600)의 하부에 배기런너부(22)의 중공부(22a)를 형성하기 위한 중공부형성부(900)를 설치할 수 있다. 즉, 중공부형성부(900)는 상기 중자(20)의 배기런너부(22) 성형시 파이프 형상이 되도록 내부에 중공부(22a)를 형성한다.Accordingly, the
구체적으로, 상기 중공부형성부(900)는 도 8, 14 및 18에 도시된 바와 같이 상기 전방중자금형(600)의 하부에 이격되도록 고정 설치된 고정플레이트(910)와, 상기 고정플레이트(910)에 대하여 상기 전방중자금형(600)의 하면을 향해 근접 또는 이격하도록 이동 가능하게 설치된 이동플레이트(920)와, 상기 이동플레이트(920)와 함께 이동하도록 각각의 일단이 상기 이동플레이트(920)에 고정 결합되고, 각각의 타단이 상기 이동플레이트(920)가 상기 전방중자금형(600)의 하면에 근접시 삽입되며, 상기 이동플레이트(920)가 상기 전방중자금형(600)의 하면으로부터 이격시 외부로 노출되는 복수의 중공형성봉(930)과, 상기 고정플레이트(910)에 설치되고, 상기 이동플레이트(920)를 이동시키는 이동실린더(940)를 포함한다.Specifically, as shown in FIGS. 8, 14 and 18, the hollow
즉, 이동실린더(940)의 작동으로 이동플레이트(920)가 고정플레이트(910)를 기준으로 전방중자금형(600)의 하면을 향해 근접 또는 이격하도록 이동하면서 중공형성봉(930)이 이동플레이트(920)의 이동과 함께 상기 배기런너부(22)의 중공부(22a)가 형성되도록 전방중자금형(600)의 하면을 관통하여 전방중자금형(600)의 내부로 삽입 또는 삽입 해제되는 것이다. 이러한 중공부형성부(900)를 통해 종래 배기런너부(22)의 중공부(22a) 형성을 위해 드릴링 또는 고압분사 등의 작업을 수행할 필요없이 중자(20) 성형시 함께 중공부(22a)가 형성되도록 성형 완료할 수 있고, 특히 중공부(22a)가 형성되는 양만큼의 주물사(10)를 절약할 수 있는 효과도 있다.That is, by the operation of the moving
도 3으로부터 도 4 내지 18의 시계열적 순서대로 도 19의 중자(20)를 성형하는 과정을 순차적으로 도시하고 있다.The process of forming the
간략하게는 도 4에 도시된 바와 같이 주물사공급부(120)의 주물사이송부(121)가 후방 이동하여 호퍼(110)로부터 주물사(10)를 정량만큼 공급받고, 도 5에 도시된 바와 같이 도 3의 수평상태인 전방회전프레임(400)을 수직상태가 되도록 회전작동부(800)를 작동시켜 후방 회전시키며, 이때 도 6에 도시된 바와 같이 수직상태고정부(840)의 회전제한부재(841)를 통해 전방회전프레임(400)의 후방 회전을 제한하고, 고정핀실린더(842)를 통해 전방회전프레임(400)의 수직상태를 위치 고정시킨다.Briefly, as shown in FIG. 4 , the casting
도 7에 도시된 바와 같이 후방이동프레임(500)이 전방 이동하면서 후방중자금형(700) 역시 전방 이동하게 되고, 후방중자금형(700)의 전면이 전방중자금형(600)의 후면과 형폐된다. 도 8에 도시된 바와 같이 중공부형성부(900)의 이동실린더(940)의 작동으로 중공형성봉(930)이 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 하면을 관통하여 내부로 삽입되고, 차후 중자(200)의 중공부(22a)를 형성하게 된다.As shown in FIG. 7 , as the rear moving
도 9에 도시된 바와 같이 호퍼(110)로부터 정량의 주물사(10)를 공급받은 주물사이송부(121)는 전방 이동하게 되고, 주물사주입부(122)의 작동으로 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 상면, 즉 도 18을 참조하면 주물사투입구(610)를 통해 상부캐비티(620) 및 하부캐비티(630)로 주입된다. 도 10에 도시된 바와 같이 주물사(10)의 주입이 완료되면, 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 상면에 여분의 주물사(10)가 남게 되고, 도 11 및 12에 도시된 바와 같이 스크레이퍼부(123)가 여분의 주물사(10)를 쓸어내어 청소한다. 이때, 도면부호는 도시하지 않았으나 장치프레임(100)의 하부에는 스크레이퍼부(123)로부터 쓸려내려간 여분의 주물사(10)를 수거하는 수거함이나 수거컨베이어 등이 설치될 수 있다.As shown in FIG. 9 , the casting
도 13에 도시된 바와 같이 주물사(10)의 주입이 완료된 주물사이송부(121)는 후방으로 이동하여 호퍼(110)로부터 주물사(10)를 재충전하고, 형폐된 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)은 내부에 주입된 주물사(10)에 열을 가하여 중자(20)를 성형 완료한다. 도 14에 도시된 바와 같이 중자(20)의 성형이 완료되면, 중공부형성부(900)의 이동실린더(940)의 작동으로 중공형성봉(930)이 전방중자금형(600)과 후방중자금형(700)의 형폐된 하면으로부터 삽입 해제되어 외부로 노출된다.As shown in FIG. 13 , the casting
도 15에 도시된 바와 같이 후방이동프레임(500)이 후방 이동하면서 후방중자금형(700) 역시 후방 이동하게 되고, 후방중자금형(700)의 전면이 전방중자금형(600)의 후면과 형개된다. 이때, 전방중자금형(600)에는 성형 완료된 중자(20)가 위치하게 되고, 중자(20)를 취출하기 위해 전방중자금형(600)과 함께 전방회전프레임(400)을 수평상태가 되도록 전방으로 회전시키기 전에 도 16에 도시된 바와 같이 수직상태고정부(840)의 고정핀실린더(842)를 해제해야 한다.As shown in FIG. 15 , as the rear moving
도 17에 도시된 바와 같이 도 15의 수직상태인 전방회전프레임(400)을 수평상태가 되도록 회전작동부(800)를 작동시켜 전방 회전시키고, 그에 따라 전방중자금형(600) 역시 전방 회전하여 수평상태가 된다. 도 17 및 18에 도시된 바와 같이 전방 회전되어 수평상태가 된 전방중자금형(600)으로부터 전방의 작업자는 용이하게 성형 완료된 중자(20)를 취출할 수 있게 되고, 도 19에 도시된 바와 같이 중공부(22a)가 형성된 성형 완료된 중자(20)를 제조할 수 있는 것이다.As shown in FIG. 17, the front
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 주조용 중자 성형장치는, 전방회전프레임(400) 및 회전작동부(800)를 통해 전방의 작업자에 대하여 전방중자금형(400)으로부터 성형된 중자(20)를 용이하게 취출할 수 있도록 구성하여 중자(20)의 파손 방지 및 작업의 편의성을 제고하고, 특히 중공부형성부(900)를 통해 중공부(22a)가 형성된 중자(20) 성형시 별도의 중공부(22a) 작업을 수행하지 않고도 중공부(22a)가 함께 형성되도록 중자(20)를 성형하여 생산성 향상 및 품질의 균일성을 담보할 수 있는 효과가 있다.As described above, the core forming apparatus for casting according to the present invention includes the core 20 molded from the front
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can improve and change the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention as long as they are apparent to those of ordinary skill in the art.
10 : 주물사
20 : 중자 21 : 스크롤부
22 : 배기런너부 22a : 중공부
100 : 장치프레임 110 : 호퍼
120 : 주물사공급부 121 : 주물사이송부
122 : 주물사주입부 123 : 스크레이퍼부
200 : 전면프레임 210 : 개구부
300 : 후면프레임
400 : 전방회전프레임
500 : 후방이동프레임
600 : 전방중자금형 610 : 주물사투입구
620 : 상부캐비티 630 : 하부캐비티
700 : 후방중자금형
800 : 회전작동부 810 : 회전중심축
820 : 회전실린더 821 : 브라켓
830 : 실린더로드 840 : 수직상태고정부
841 : 회전제한부재 842 : 고정핀실린더
842a : 위치고정핀 842b : 위치고정홈
900 : 중공부형성부 910 : 고정플레이트
920 : 이동플레이트 930 : 중공형성봉
940 : 이동실린더10 : Caster
20: middle character 21: scroll part
22:
100: device frame 110: hopper
120: casting sand supply part 121: casting sand sending part
122: casting sand injection part 123: scraper part
200: front frame 210: opening
300: rear frame
400: forward rotation frame
500: rear moving frame
600: front middle fund type 610: casting sand inlet
620: upper cavity 630: lower cavity
700: rear middle fund type
800: rotation operation unit 810: rotation center shaft
820: rotating cylinder 821: bracket
830: cylinder rod 840: vertical state fixing part
841: rotation limiting member 842: fixing pin cylinder
842a:
900: hollow part forming part 910: fixed plate
920: moving plate 930: hollow forming rod
940: moving cylinder
Claims (9)
상기 회전작동부는,
상기 전면프레임의 개구부 좌우측면에 회전 가능하도록 상기 전방회전프레임의 하단 좌우측면에 동축 상으로 각각 설치된 한 쌍의 회전중심축과, 상기 전면프레임의 하부에 브라켓을 매개로 회전 가능하게 핀결합된 회전실린더와, 상기 회전실린더에 인입출 가능하게 작동하는 노출된 끝단이 상기 전방회전프레임의 중앙 하부를 관통하여 회전 가능하게 핀결합되고, 상기 회전실린더로부터 인출시 상기 전방회전프레임을 수직상태로 회전시키며, 상기 회전실린더로 인입시 상기 전방회전프레임을 수평상태로 회전시키는 실린더로드와, 상기 회전실린더의 작동으로 상기 전방회전프레임이 수직상태가 된 경우 상기 전방회전프레임을 수직상태로 위치 고정시키는 수직상태고정부를 포함하고,
상기 수직상태고정부는,
일단이 상기 전방회전프레임의 좌측 전면에 고정 결합되고, 타단이 상기 전방회전프레임의 좌측방향으로 돌출되어 상기 전방회전프레임이 수직상태가 되는 경우 상기 전면프레임의 좌측 전면에 접촉되는 회전제한부재와,
상기 전방회전프레임의 둘레면을 따라 고정 설치되고, 인입출 가능하게 작동하는 위치고정핀이 인출시 상기 전면프레임의 내측면에 함몰 형성된 위치고정홈에 삽입되어 상기 전방회전프레임을 상기 전면프레임에 대하여 수직상태로 위치 고정시키는 고정핀실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조용 중자 성형장치.
A device frame having a hopper in which the molding sand is stored thereon, a molding sand supply unit for receiving and transporting the molding sand from the hopper is installed, a front frame fixed to the front of the device frame in the shape of a rim having an opening, and the device frame A rear frame fixed to the rear side, a lower portion is rotatably installed inside the opening of the front frame, and a front rotation frame that rotates to have a vertical state with an upper end facing upward and a horizontal state with the upper end facing forward; A rear moving frame installed at the rear of the front rotating frame so as to be movable back and forth so as to be close to or spaced apart from the front rotating frame, and a front middle mold fixedly installed on the rear side of the front rotating frame to rotate together with the front rotating frame; It is fixedly installed on the front surface of the rear moving frame so as to move forward and backward together with the rear moving frame, and the front is molded with the rear of the front middle mold when the mold is closed or molded while the molding sand is injected from the molding sand supply unit. It includes a money mold and a rotation operation unit for rotating the front rotation frame in a vertical state and a horizontal state,
The rotating operation unit,
A pair of rotational central axes coaxially installed on the lower left and right sides of the front frame so as to be rotatable on the left and right sides of the opening of the front frame, and a rotatably pin-coupled rotation at the lower portion of the front frame through a bracket A cylinder and an exposed end operable to be drawn in and out of the rotary cylinder are rotatably pin-coupled through the central lower portion of the front rotary frame, and when drawn out from the rotary cylinder, the front rotary frame is rotated in a vertical state , A cylinder rod for rotating the front rotating frame in a horizontal state when entering into the rotating cylinder, and a vertical state for fixing the position of the front rotating frame in a vertical state when the front rotating frame becomes vertical by the operation of the rotating cylinder including a fixing part;
The vertical state fixing part,
A rotation limiting member having one end fixedly coupled to the left front side of the front rotating frame, and the other end protruding in the left direction of the front rotating frame to contact the left front surface of the front frame when the front rotating frame is in a vertical state;
A position fixing pin which is fixedly installed along the circumferential surface of the front rotation frame and operates so as to be retractable is inserted into the position fixing groove recessed in the inner surface of the front frame when withdrawing the front rotation frame with respect to the front frame. A core forming apparatus for casting, characterized in that it comprises a fixing pin cylinder for fixing the position in a vertical state.
상기 호퍼는,
상기 장치프레임의 후방 상부에 고정 설치되고,
상기 주물사공급부는,
상기 장치프레임의 상부에 전후로 이동 가능하게 설치되고, 후방 이동시 상기 호퍼로부터 주물사를 공급받는 주물사이송부와,
상기 전방중자금형과 후방중자금형이 형폐되는 위치에 대응되도록 상기 호퍼의 전방으로 상기 장치프레임의 상부에 고정 설치되고, 상기 주물사이송부가 전방 이동시 상기 주물사이송부의 내부에 공급받은 주물사를 상기 전방중자금형과 후방중자금형의 형폐된 내부로 가압하여 주입하는 주물사주입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조용 중자 성형장치.
According to claim 1,
The hopper is
It is fixedly installed on the rear upper part of the device frame,
The casting sand supply unit,
a casting intermission unit which is installed movably back and forth on the upper part of the device frame and receives the molding sand from the hopper when moving backward;
It is fixedly installed on the upper part of the device frame in front of the hopper so as to correspond to the position where the front middle mold and the rear middle mold are molded, and when the casting transfer part moves forward, the casting sand supplied to the inside of the casting sand transfer part The core molding apparatus for casting, characterized in that it comprises a molding sand injection part for injecting by pressing into the mold-closed inside of the front middle mold and the rear middle mold.
상기 주물사공급부는,
상기 주물사이송부의 전방에 설치되고, 상기 주물사공급부를 통해 상기 전방중자금형과 후방중자금형의 형폐된 내부로 가압하여 주입된 상기 주물사 중 상기 전방중자금형과 후방중자금형의 형폐된 상면에 남은 여분의 주물사를 쓸어내는 스크레이퍼부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주조용 중자 성형장치.
3. The method of claim 2,
The casting sand supply unit,
It is installed in front of the casting sand transfer part, and the front middle mold and the rear middle mold mold are molded among the molding sands which are injected by pressing into the molded inside of the front middle mold and the rear middle mold through the molding sand supply part. Core forming apparatus for casting, characterized in that it further comprises a scraper for sweeping away the excess casting sand remaining on the upper surface.
상기 중자는,
매니폴드 일체형 터빈하우징 주조용 중자이고, 상기 터빈하우징에 대응되는 스크롤부와 상기 매니폴드에 대응되는 복수의 배기런너부를 포함하고,
상기 배기런너부 각각은,
파이프 형상으로 내부에 중공부가 형성된 것을 특징으로 하는 주조용 중자 성형장치.
According to claim 1,
The middle is
A manifold-integrated turbine housing casting core, comprising a scroll unit corresponding to the turbine housing and a plurality of exhaust runner units corresponding to the manifold,
Each of the exhaust runner parts,
A core forming apparatus for casting, characterized in that a hollow part is formed inside in the shape of a pipe.
상기 전방중자금형은,
상부의 주물사투입구와 연결된 상부캐비티가 상기 중자의 스크롤부에 대응되며, 하부캐비티가 상기 중자의 배기런너부에 대응되고,
상기 중자의 배기런너부 성형시 파이프 형상이 되도록 내부에 중공부를 형성하는 중공부형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조용 중자 성형장치.
8. The method of claim 7,
The front middle money type is,
The upper cavity connected to the upper molding sand inlet corresponds to the scroll part of the core, and the lower cavity corresponds to the exhaust runner part of the core,
A core forming apparatus for casting, characterized in that it comprises a hollow part forming part for forming a hollow part therein so as to have a pipe shape when the exhaust runner part of the core is molded.
상기 중공부형성부는,
상기 전방중자금형의 하부에 이격되도록 고정 설치된 고정플레이트와,
상기 고정플레이트에 대하여 상기 전방중자금형의 하면을 향해 근접 또는 이격하도록 이동 가능하게 설치된 이동플레이트와,
상기 이동플레이트와 함께 이동하도록 각각의 일단이 상기 이동플레이트에 고정 결합되고, 각각의 타단은 상기 이동플레이트가 상기 전방중자금형의 하면에 근접시 삽입되며, 상기 이동플레이트가 상기 전방중자금형의 하면으로부터 이격시 외부로 노출되는 복수의 중공형성봉과,
상기 고정플레이트에 설치되고, 상기 이동플레이트를 이동시키는 이동실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조용 중자 성형장치.9. The method of claim 8,
The hollow part forming part,
a fixed plate fixedly installed to be spaced apart from the lower part of the front middle mold;
a movable plate installed movably to approach or spaced apart toward the lower surface of the front middle mold with respect to the fixed plate;
Each end is fixedly coupled to the moving plate so as to move together with the moving plate, and the other end is inserted when the moving plate is close to the lower surface of the front middle mold, and the movable plate is of the front middle mold. A plurality of hollow forming rods exposed to the outside when spaced apart from the lower surface,
A core forming apparatus for casting, which is installed on the fixed plate and includes a moving cylinder for moving the moving plate.
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---|---|---|---|
KR1020210126986A KR102362129B1 (en) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | Apparatus for forming casting core |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20230153879A (en) | 2022-04-29 | 2023-11-07 | 유광조 | Apparatus for molding core for casting |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080289792A1 (en) * | 2007-05-25 | 2008-11-27 | Sintokogio, Ltd. | Flaskless molding machine |
KR102041801B1 (en) * | 2019-07-03 | 2019-11-07 | 주식회사 영신특수코아 | Core forming device for core manufacturing equipment |
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2021
- 2021-09-27 KR KR1020210126986A patent/KR102362129B1/en active IP Right Grant
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