KR20220029409A - Casting mold, differential pressure casting method and low pressure casting method - Google Patents
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Abstract
Description
본 출원은 주조 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로, 주조 금형, 차압 주조 방법 및 저압 주조 방법에 관한 것이다.The present application relates to the field of casting technology, and specifically, to a casting mold, a differential pressure casting method, and a low pressure casting method.
현대 자동차의 발전 과정에서, 경량화, 에너지 절약은 중요한 추세이며, 구조가 복잡하고, 조형이 특이한 주물, 및 대량의 철주물은 알루미늄 합금에 의해 대체되었고, 주물의 조형이 복잡함으로 인해 공정에 매우 큰 어려움을 가져왔다. 복잡한 조형으로 인한 가장 중요한 공정 난제는 주조 결함이다. 현재 주조 결함을 해결하는 주요한 방법은 제품 조형을 최적화하여 주물이 순서대로 응고될 수 있도록 하는 것이나, 이는 제품 중량을 증가시키며, 경량화, 에너지 절약의 발전 추세와 어긋난다. 또한, 라이저 피딩을 통해 주조 결함을 소거할 수도 있으나, 라이저의 사용은 라이저 위치 부근의 주조 결함만 해결할 수 있을 뿐, 라이저에서 떨어진 위치의 결함은 소거하지 못한다. 따라서, 공정에서의 새로운 돌파가 필요하다.In the development process of modern automobiles, light weight and energy saving are important trends, and castings with complex structures and unusual shapes, and large quantities of iron castings have been replaced by aluminum alloys, and due to the complexity of the molding of castings, the process is very important. brought difficulties The most important process challenge due to complex molding is casting defects. Currently, the main way to solve the casting defects is to optimize the product shape so that the castings can be solidified in order, but this increases the product weight, and goes against the development trend of light weight and energy saving. Also, casting defects can be eliminated through riser feeding, but the use of a riser can only solve casting defects near the riser position, but not the defects located away from the riser. Therefore, a new breakthrough in the process is needed.
본 출원의 실시예는 주조 금형, 차압 주조 방법 및 저압 주조 방법을 제공하였으며, 국부 압출 작용을 통해 라이저의 압력을 원단의 결함 위치로 전달하여 결함 위치에 대한 피딩으로 결함을 소거하는 목적을 달성한다.The embodiments of the present application provide a casting mold, a differential pressure casting method, and a low pressure casting method, and through a local extrusion action, the pressure of the riser is transmitted to the defect location of the fabric to achieve the purpose of eliminating the defect by feeding the defect location. .
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 아래와 같은 기술적 해결수단을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides the following technical solutions.
제1 측면에서, 함께 둘러싸여 금형 캐비티를 형성하는 상부 금형 및 하부 금형을 포함하는 주조 금형을 제공하며, 상기 상부 금형에는 상부 금형 인서트가 마련되고, 상기 상부 금형 인서트의 하부에는 라이저 캐비티가 마련되며, 상기 라이저 캐비티와 상기 금형 캐비티는 서로 연통되고; 상기 상부 금형 인서트에는 상기 라이저 캐비티와 서로 연통되는 에어 파이프가 마련되고, 상기 에어 파이프의 일단은 상기 라이저 캐비티의 정상부에 위치하여 압축 공기를 통과시킬 수 있다.In a first aspect, there is provided a casting mold comprising an upper mold and a lower mold surrounded together to form a mold cavity, wherein the upper mold is provided with an upper mold insert, and a riser cavity is provided at a lower portion of the upper mold insert, the riser cavity and the mold cavity communicate with each other; An air pipe communicating with the riser cavity may be provided in the upper mold insert, and one end of the air pipe may be positioned at the top of the riser cavity to allow compressed air to pass therethrough.
일부 실시예에서, 상기 라이저 캐비티와 상기 에어 파이프 사이에는 배기 플러그가 마련된다.In some embodiments, an exhaust plug is provided between the riser cavity and the air pipe.
일부 실시예에서, 상기 에어 파이프에는 하나의 원 웨이 밸브가 마련된다.In some embodiments, the air pipe is provided with one one-way valve.
일부 실시예에서, 상기 라이저 캐비티의 횡단면은 상부가 좁고 하부가 넓은 테이퍼 형상을 나타낸다.In some embodiments, the cross-section of the riser cavity exhibits a tapered shape with a narrow top and a wide bottom.
제2 측면에서, 본 출원의 실시예는 상기 어느 한 실시예에 따른 주조 금형을 사용하는 차압 주조 방법을 제공하였으며, In a second aspect, an embodiment of the present application provides a differential pressure casting method using a casting mold according to any one of the above embodiments,
금형이 합형된 후, 보온로와 상기 금형 캐비티 내부에 건조한 압축 공기를 통과시키고, 압력이 0.2 ~ 0.6 MPa로 증가된 후, 상기 금형 캐비티에 압력 증가를 중지하고 압력을 유지하며, 보온로 내부에서는 계속하여 설정된 압력 그래프에 따라 4 mbar/s ~ 20 mbar/s의 속도로 압력을 증가시키며, 보온로 내의 알루미늄 용탕을 천천히 상기 금형 캐비티에 충진하는 단계;After the mold is combined, dry compressed air is passed through the heating furnace and the inside of the mold cavity, and after the pressure is increased to 0.2 ~ 0.6 MPa, the pressure increase in the mold cavity is stopped and the pressure is maintained, and the inside of the heating furnace is continuously increasing the pressure at a rate of 4 mbar/s to 20 mbar/s according to the set pressure graph, and slowly filling the mold cavity with the molten aluminum in the heating furnace;
상기 에어 파이프 내부에 압축 공기를 통과시키고, 상기 라이저 캐비티의 상부에는 상기 보온로 내부의 주형 충전 압력과 동일한 크기 규모의 압력이 형성되며, 주물 응고 과정에서, 라이저에 대해 지속적으로 압출 효과를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Compressed air is passed inside the air pipe, and a pressure of the same size as the mold filling pressure inside the heating furnace is formed in the upper part of the riser cavity, and in the casting solidification process, continuously forming an extrusion effect on the riser step; characterized in that it includes.
제3 측면에서, 본 출원의 실시예는 상기 어느 한 실시예에 따른 주조 금형을 사용하는 저압 주조 방법을 제공하였으며, In a third aspect, an embodiment of the present application provides a low-pressure casting method using a casting mold according to any one of the above embodiments,
금형이 합형된 후, 보온로 내부에서는 설정된 압력 그래프에 따라 4 mbar/s ~ 30 mbar/s의 속도로 압력을 증가하고, 보온로 내의 알루미늄 용탕을 천천히 상기 금형 캐비티에 충진하는 단계;After the mold is combined, increasing the pressure in the heating furnace at a rate of 4 mbar/s to 30 mbar/s according to the set pressure graph, and slowly filling the mold cavity with the molten aluminum in the heating furnace;
상기 에어 파이프 내부에 압축 공기를 통과시키고, 상기 라이저 캐비티의 상부에는 상기 보온로 내부의 주형 충전 압력과 동일한 크기 규모의 압력이 형성되며, 주물 응고 과정에서, 라이저에 대해 지속적으로 압출 효과를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Compressed air is passed inside the air pipe, and a pressure of the same size as the mold filling pressure inside the heating furnace is formed in the upper part of the riser cavity, and in the casting solidification process, continuously forming an extrusion effect on the riser step; characterized in that it includes.
종래의 기술에 비해, 본 발명은 아래와 같은 유익한 효과를 가진다.Compared with the prior art, the present invention has the following advantageous effects.
본 발명은 주조 금형, 차압 주조 방법 및 저압 주조 방법을 제공하였으며, 주조 금형은, 상기 상부 금형에 마련된 상부 금형 인서트를 포함하고, 상기 상부 금형 인서트의 하부에는 라이저 캐비티가 마련되며, 상기 라이저 캐비티와 상기 금형 캐비티는 서로 연통되고, 상기 상부 금형 인서트에는 상기 라이저 캐비티와 서로 연통되는 에어 파이프가 마련되고, 상기 에어 파이프의 일단은 상기 라이저 캐비티의 정상부에 위치하여 압축 공기를 통과시킬 수 있고, 주조 과정에서, 상기 에어 파이프 내에 압축 공기를 통과시키는 것을 통해, 상기 라이저 캐비티의 상부에는 상기 보온로 내부의 주형 충전 압력과 동일한 크기 규모의 압력이 형성되며, 주물 응고 과정에서, 라이저에 대해 지속적으로 압출 효과를 형성하고, 국부 압출 작용을 통해 라이저의 압력을 원단의 결함 위치로 전달하여 결함 위치에 대한 피딩으로 결함을 소거하는 목적을 달성한다.The present invention provides a casting mold, a differential pressure casting method and a low pressure casting method, wherein the casting mold includes an upper mold insert provided in the upper mold, and a riser cavity is provided at a lower portion of the upper mold insert, the riser cavity and The mold cavity communicates with each other, and an air pipe communicating with the riser cavity is provided in the upper mold insert, and one end of the air pipe is located at the top of the riser cavity to pass compressed air, and the casting process In, through passing compressed air in the air pipe, a pressure of the same magnitude as the mold filling pressure inside the heating furnace is formed in the upper part of the riser cavity, and in the casting solidification process, the extrusion effect is continuously applied to the riser form, and through the local extrusion action, the pressure of the riser is transmitted to the defect location of the fabric to achieve the purpose of eliminating the defect by feeding to the defect location.
도 1은 본 출원의 주조 금형의 합형 상태의 구조 개략도이다. 1 is a structural schematic diagram of a state in which the casting mold of the present application is combined.
라이저에서 비교적 멀리 떨어진 위치의 수축 기공, 수축 캐비티 등 주조 결함을 해결하기 위해, 본 출원의 일 실시예에서는, 함께 둘러싸여 금형 캐비티를 형성하는 상부 금형 및 하부 금형을 포함하는 주조 금형을 제공하며, 상기 상부 금형에는 상부 금형 인서트가 마련되고, 상기 상부 금형 인서트의 하부에는 라이저 캐비티가 마련되며, 상기 라이저 캐비티와 상기 금형 캐비티는 서로 연통되고; 상기 상부 금형 인서트에는 상기 라이저 캐비티와 서로 연통되는 에어 파이프가 마련되고, 상기 에어 파이프의 일단은 상기 라이저 캐비티의 정상부에 위치하여 압축 공기가 통과될 수 있다. 본 실시예에서, 주조 과정 중 상기 에어 파이프 내에 압축 공기를 통과시키는 것을 통해, 상기 라이저 캐비티의 상부에는 상기 보온로 내부의 주형 충전 압력과 동일한 크기 규모의 압력이 형성되며, 주물 응고 과정에서, 라이저에 대해 지속적으로 압출 효과를 형성하고, 국부 압출 작용을 통해 라이저의 압력을 원단의 결함 위치로 전달하여 결함 위치에 대한 피딩으로 결함을 소거하는 목적을 달성한다.In order to solve casting defects such as shrinkage pores and shrinkage cavities located relatively far from the riser, an embodiment of the present application provides a casting mold comprising an upper mold and a lower mold surrounded together to form a mold cavity, the an upper mold insert is provided in the upper mold, and a riser cavity is provided under the upper mold insert, the riser cavity and the mold cavity communicate with each other; An air pipe communicating with the riser cavity is provided in the upper mold insert, and one end of the air pipe is located at the top of the riser cavity so that compressed air can pass therethrough. In this embodiment, by passing compressed air in the air pipe during the casting process, a pressure of the same magnitude as the mold filling pressure inside the heating furnace is formed in the upper part of the riser cavity, and in the casting solidification process, the riser To achieve the purpose of continuously forming an extrusion effect on the surface, and transferring the pressure of the riser to the defect location of the fabric through the local extrusion action to eliminate the defect by feeding to the defect location.
기타 일부 실시예에서, 상기 라이저 캐비티와 상기 에어 파이프 사이에는 배기 플러그가 마련되어, 알루미늄 용탕이 주형 충전 시 에어 파이프 관로에 진입되어 관로를 막음으로써 압출이 무효되는 것을 방지한다.In some other embodiments, an exhaust plug is provided between the riser cavity and the air pipe to prevent the molten aluminum from entering the air pipe conduit during mold filling and blocking the conduit to invalidate the extrusion.
기타 일부 실시예에서, 상기 에어 파이프에는 하나의 원 웨이 밸브가 마련되어, 알루미늄 용탕이 주형 충전 과정에서 에어 파이프를 막는 것을 더 방지하는 동시에, 압출 기체가 순조롭게 라이저 캐비티로 진입되는 것을 보장할 수 있다.In some other embodiments, the air pipe may be provided with one one-way valve to further prevent the molten aluminum from clogging the air pipe during the mold filling process, while ensuring that the extruded gas enters the riser cavity smoothly.
기타 일부 실시예에서, 상기 라이저 캐비티의 횡단면은 상부가 좁고 하부가 넓은 테이퍼 형상을 나타내고, 테이퍼형 라이저는 라이저 내에서 비교적 이상적인 수축관의 형성에 유리하며, 라이저의 피딩 효율을 제고시키고, 양호한 주물을 획득한다.In some other embodiments, the cross section of the riser cavity has a tapered shape with a narrow upper part and a wider lower part, and the tapered riser is advantageous for forming a relatively ideal shrinkage tube in the riser, improving the feeding efficiency of the riser, and good casting to acquire
이하, 본 출원 실시예 중의 도면과 함께 본 출원 실시예의 기술적 해결수단에 대해 명확하고 완전한 설명을 진행한다. 설명되는 실시예는 본 출원의 일부 실시예일 뿐, 전부의 실시예가 아님은 자명한 것이다. 본 출원의 실시예에 기반하여, 본 기술분야의 통상의 기술자가 창조적 노동을 하지 않은 전제 하에서 획득한 모든 기타 실시예는 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.Hereinafter, a clear and complete description of the technical solutions of the embodiments of the present application will be given together with the drawings in the embodiments of the present application. It is apparent that the described embodiments are only some of the embodiments of the present application, and not all of them. Based on the embodiments of the present application, all other embodiments obtained by a person skilled in the art without creative labor fall within the protection scope of the present application.
실시예 1:Example 1:
본 실시예 1에서는 주조 금형을 제공하며, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)을 포함하고, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)은 함께 둘러싸여 금형 캐비티(4)를 형성한다. 상기 상부 금형(1)에는 상부 금형 인서트(3)가 마련되고, 상기 상부 금형 인서트(3)의 하부에는 라이저 캐비티(5)가 마련되며, 상기 라이저 캐비티(5)와 상기 금형 캐비티(4)는 서로 연통된다. 상기 라이저 캐비티(5)의 횡단면은 상부가 좁고 하부가 넓은 테이퍼 형상을 나타낸다.In this embodiment 1, a casting mold is provided, and as shown in FIG. 1 , it includes an upper mold 1 and a
상기 상부 금형 인서트(3)에는 상기 라이저 캐비티(5)와 서로 연통되는 에어 파이프(6)가 마련되고, 상기 에어 파이프(6)의 일단은 상기 라이저 캐비티(5)의 정상부에 위치하여 압축 공기를 통과시킬 수 있다. 상기 에어 파이프(6)의 타단은 에어 펌프, 에어 컴프레서 또는 생산 라인의 압축 에어 스테이션과 같은 에어 가압 기기와 연결될 수 있다.An air pipe 6 communicating with the riser cavity 5 is provided in the
상기 라이저 캐비티(5)와 상기 에어 파이프(6) 사이에는 배기 플러그(7)가 마련되어, 알루미늄 용탕이 주형 충전 시 에어 파이프(6)의 관로로 진입하여 관로를 막음으로써 압출이 무효되는 것을 방지할 수 있다.An exhaust plug 7 is provided between the riser cavity 5 and the air pipe 6 to prevent the molten aluminum from entering the conduit of the air pipe 6 when filling the mold and blocking the conduit, thereby preventing the extrusion from being invalid. can
상기 에어 파이프에서 라이저로부터 200mm 떨어진 위치에는 하나의 원 웨이 밸브가 마련되어, 알루미늄 용탕이 주형 충전 과정에서 에어 파이프(6)의 압출 관로를 막는 것을 더 방지하는 동시에, 압출 기체가 순조롭게 라이저 캐비티(5)로 진입되도록 보장할 수 있다.A one-way valve is provided at a position 200 mm from the riser in the air pipe to further prevent the aluminum molten metal from blocking the extrusion conduit of the air pipe (6) during the mold filling process, while at the same time allowing the extruded gas to smoothly flow into the riser cavity (5) can be guaranteed to enter.
본 실시예 1에서는 주조 금형을 제공하였으며, 주조 과정에서 상기 에어 파이프(6) 내에 압축 공기를 통과시키는 것을 통해, 상기 라이저 캐비티(5)의 상부에는 상기 보온로 내부의 주형 충전 압력과 동일한 크기 규모의 압력이 형성되며, 주물 응고 과정에서, 라이저에 대해 지속적으로 압출 효과를 형성하고, 국부 압출 작용을 통해 라이저의 압력을 원단의 결함 위치로 전달하여 결함 위치에 대한 피딩으로 결함을 소거하는 목적을 달성한다. 검증 결과, 본 발명은 라이저 주위 100mm 내의 결함에 대해 뚜렷한 억제 효과를 발생시킬 수 있다.In this embodiment 1, a casting mold was provided, and through the passage of compressed air in the air pipe 6 during the casting process, the upper part of the riser cavity 5 had the same size scale as the mold filling pressure inside the heating furnace. pressure is formed, and in the casting solidification process, it continuously forms an extrusion effect on the riser, and through local extrusion action, the pressure of the riser is transmitted to the defect location of the fabric, and the purpose of feeding to the defect location is to eliminate the defect. achieve As a result of verification, the present invention can generate a distinct suppression effect for defects within 100 mm around the riser.
본 발명은 구조가 간단하고, 조작이 편리하며, 일반 라이저가 소거할 수 없는 주조 결함을 소거할 수 있으며, 아울러, 주물이 국부 압력에서 결정화되어, 주물의 내부 조직 성능을 제고시키고, 제품 품질을 향상시킬 수 있으며, 차압 주조 공정의 돌파에 방법을 제공한다.The present invention has a simple structure, convenient operation, and can eliminate casting defects that cannot be eliminated by ordinary risers, and at the same time, the casting is crystallized at local pressure, so that the internal structure performance of the casting is improved, and the product quality is improved. It can be improved and provides a way to break through the differential pressure casting process.
실시예 2:Example 2:
실시예 2에서는 차압 주조 금형을 제공하며, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)을 포함하고, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)은 함께 둘러싸여 금형 캐비티(4)를 형성한다. 상기 상부 금형(1)에는 상부 금형 인서트(3)가 마련되고, 상기 상부 금형 인서트(3)의 하부에는 라이저 캐비티(5)가 마련되며, 상기 라이저 캐비티(5)와 상기 금형 캐비티(4)는 서로 연통된다. 상기 라이저 캐비티(5)의 횡단면은 상부가 좁고 하부가 넓은 테이퍼 형상을 나타낸다.
상기 상부 금형 인서트(3)에는 상기 라이저 캐비티(5)와 서로 연통되는 에어 파이프(6)가 마련되고, 상기 에어 파이프(6)의 일단은 상기 라이저 캐비티(5)의 정상부에 위치하여 압축 공기를 통과시킬 수 있다. 상기 에어 파이프(6)의 타단은 에어 펌프, 에어 컴프레서 또는 생산 라인의 압축 에어 스테이션과 같은 에어 가압 기기와 연결될 수 있다.An air pipe 6 communicating with the riser cavity 5 is provided in the
상기 라이저 캐비티(5)와 상기 에어 파이프(6) 사이에는 배기 플러그(7)가 마련되어, 알루미늄 용탕이 주형 충전 시 에어 파이프(6)의 관로로 진입하여 관로를 막음으로써 압출이 무효되는 것을 방지할 수 있다.An exhaust plug 7 is provided between the riser cavity 5 and the air pipe 6 to prevent the molten aluminum from entering the conduit of the air pipe 6 when filling the mold and blocking the conduit, thereby preventing the extrusion from being invalid. can
상기 에어 파이프에서 라이저로부터 200mm 떨어진 위치에는 하나의 원 웨이 밸브가 마련되어, 알루미늄 용탕이 주형 충전 과정에서 에어 파이프(6)의 압출 관로를 막는 것을 더 방지하는 동시에, 압출 기체가 순조롭게 라이저 캐비티(5)로 진입되도록 보장할 수 있다.A one-way valve is provided at a position 200 mm from the riser in the air pipe to further prevent the aluminum molten metal from blocking the extrusion conduit of the air pipe (6) during the mold filling process, while at the same time allowing the extruded gas to smoothly flow into the riser cavity (5) can be guaranteed to enter.
상기 차압 주조 금형의 차압 주조 방법은 아래와 같다.The differential pressure casting method of the differential pressure casting mold is as follows.
주조 알루미늄 합금(예를 들어, ZL101, A356 알루미늄 합금)을 제공하고; 주조 알루미늄 합금을 용융하고, 알루미늄 용탕을 주조기의 보온로 내에 마련하며, 700 ~ 730 ℃ 사이에서 주입하며; 주조기 금형이 합형된 후, 보온로와 금형 캐비티 내부에 건조한 압축 공기를 통과시키고, 압력이 0.2 ~ 0.6 MPa로 증가된 후, 금형 캐비티에 압력 증가를 중지하고 압력을 유지하며, 보온로 내부에서는 계속하여 설정된 압력 그래프에 따라 4 mbar/s ~ 20 mbar/s의 속도로 압력을 증가시키며, 보온로 내의 알루미늄 용탕을 천천히 금속 주조 금형 캐비티에 충진하고; 상기 에어 파이프 내부에 압축 공기를 통과시키고, 상기 라이저 캐비티의 상부에는 상기 보온로 내부의 주형 충전 압력과 동일한 크기 규모의 압력이 형성되며(압력이 너무 커서 위험이 발생되거나 또는 압력이 너무 작아서 압출 효과가 뚜렷하지 못한 등 현상을 방지하기 위해), 주물 응고 과정에서, 라이저에 대해 지속적으로 압출 효과를 형성하고; 주형 충전이 완료될 시, 금형 코어 내의 각 냉각 수로가 오픈되어 금형에 대해 냉각을 진행하며, 보온로의 압력을 유지하고; 라이저 상방의 압력을 해제하고, 에어 파이프 관로와 금형 캐비티를 신속하게 차단하여, 금형 캐비티 내부의 캐비티 밀폐 효과를 보장하고, 다음, 금형 캐비티와 보온로 내의 압력을 해제하며; 금형을 열고 주물을 취출한 후, 주물을 30 ~ 45 ℃의 물에 빠르게 담가 냉각시킴으로써 차압 주조 생산을 완료한다.providing cast aluminum alloys (eg, ZL101, A356 aluminum alloys); Melting the cast aluminum alloy, providing the molten aluminum in the heating furnace of the casting machine, and pouring between 700 ~ 730 ℃; After the casting machine mold is combined, dry compressed air is passed through the heating furnace and inside the mold cavity, and after the pressure is increased to 0.2 ~ 0.6 MPa, the pressure increase in the mold cavity is stopped and the pressure is maintained, and the inside of the heating furnace is continued to increase the pressure at a rate of 4 mbar/s to 20 mbar/s according to the set pressure graph, and slowly fill the molten aluminum in the heating furnace into the metal casting mold cavity; Compressed air is passed inside the air pipe, and a pressure of the same size as the mold filling pressure inside the heating furnace is formed in the upper part of the riser cavity (the pressure is too large to cause a risk, or the pressure is too small to cause the extrusion effect In the casting solidification process, to form a continuous extrusion effect for the riser); When the mold filling is completed, each cooling channel in the mold core is opened to cool the mold, and to maintain the pressure of the heating furnace; Release the pressure above the riser, quickly shut off the air pipe conduit and the mold cavity, to ensure the cavity sealing effect inside the mold cavity, then release the pressure in the mold cavity and the heating furnace; After opening the mold and taking out the casting, the differential pressure casting production is completed by rapidly immersing the casting in water at 30 ~ 45 ℃ to cool it.
본 실시예 2에서는 차압 주조 금형 및 차압 주조 방법을 제공하였으며, 주조 과정에서 라이저 상방으로 인입된 공기 압력을 오픈하고, 상기 에어 파이프(6) 내에 압축 공기를 통과시키는 것을 통해, 상기 라이저 캐비티(5)의 상부에는 상기 보온로 내부의 주형 충전 압력과 동일한 크기 규모의 압력이 형성되며, 주물 응고 과정에서, 라이저에 대해 지속적으로 압출 효과를 형성하고, 국부 압출 작용을 통해 라이저의 압력을 원단의 결함 위치로 전달하여 결함 위치에 대한 피딩으로 결함을 소거하는 목적을 달성한다. 검증 결과, 본 발명은 라이저 주위 100mm 내의 결함에 대해 뚜렷한 억제 효과를 발생시킬 수 있다.In this
실시예 3:Example 3:
실시예 3에서는 저압 주조 금형을 제공하며, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 금형(1) 및 하부 금형(2)을 포함하고, 상부 금형(1)과 하부 금형(2)은 함께 둘러싸여 금형 캐비티(4)를 형성한다. 상기 상부 금형(1)에는 상부 금형 인서트(3)가 마련되고, 상기 상부 금형 인서트(3)의 하부에는 라이저 캐비티(5)가 마련되며, 상기 라이저 캐비티(5)와 상기 금형 캐비티(4)는 서로 연통된다. 상기 라이저 캐비티(5)의 횡단면은 상부가 좁고 하부가 넓은 테이퍼 형상을 나타낸다.
상기 상부 금형 인서트(3)에는 상기 라이저 캐비티(5)와 서로 연통되는 에어 파이프(6)가 마련되고, 상기 에어 파이프(6)의 일단은 상기 라이저 캐비티(5)의 정상부에 위치하여 압축 공기를 통과시킬 수 있다. 상기 에어 파이프(6)의 타단은 에어 펌프, 에어 컴프레서 또는 생산 라인의 압축 에어 스테이션과 같은 에어 가압 기기와 연결될 수 있다.An air pipe 6 communicating with the riser cavity 5 is provided in the
상기 라이저 캐비티(5)와 상기 에어 파이프(6) 사이에는 배기 플러그(7)가 마련되어, 알루미늄 용탕이 주형 충전 시 에어 파이프(6)의 관로로 진입하여 관로를 막음으로써 압출이 무효되는 것을 방지할 수 있다.An exhaust plug 7 is provided between the riser cavity 5 and the air pipe 6 to prevent the molten aluminum from entering the conduit of the air pipe 6 when filling the mold and blocking the conduit, thereby preventing the extrusion from being invalid. can
상기 에어 파이프에서 라이저로부터 200mm 떨어진 위치에는 하나의 원 웨이 밸브가 마련되어, 알루미늄 용탕이 주형 충전 과정에서 에어 파이프(6)의 압출 관로를 막는 것을 더 방지하는 동시에, 압출 기체가 순조롭게 라이저 캐비티(5)로 진입되도록 보장할 수 있다.A one-way valve is provided at a position 200 mm from the riser in the air pipe to further prevent the aluminum molten metal from blocking the extrusion conduit of the air pipe (6) during the mold filling process, while at the same time allowing the extruded gas to smoothly flow into the riser cavity (5) can be guaranteed to enter.
상기 저압 주조 금형의 저압 주조 방법은 아래와 같다.The low-pressure casting method of the low-pressure casting mold is as follows.
주조 알루미늄 합금(예를 들어, ZL101, A356 알루미늄 합금)을 제공하고; 주조 알루미늄 합금을 용융하고, 알루미늄 용탕을 주조기의 보온로 내에 마련하여, 680 ~ 750 ℃ 사이에서 주입하며; 주조기 금형이 합형된 후, 보온로 내부에서는 설정된 압력 그래프에 따라 4 mbar/s ~ 30 mbar/s의 속도로 압력을 증가하고(압탕 단계, 주형 충전 단계에서 압력을 증가시키는 속도는 변화될 수 있으며, 예를 들어, 압탕 단계에서 15 mbar/s ~ 30 mbar/s로 제어하고, 주형 충전 단계에서 4 mbar/s ~ 15 mbar/s로 제어할 수 있음), 보온로 내의 알루미늄 용탕을 천천히 금속 주조 금형 캐비티에 충진하고; 상기 에어 파이프 내부에 압축 공기를 통과시키고, 상기 라이저 캐비티의 상부에는 상기 보온로 내부의 주형 충전 압력과 동일한 크기 규모의 압력이 형성되며(압력이 너무 커서 위험이 발생되거나 또는 압력이 너무 작아서 압출 효과가 뚜렷하지 못한 등 현상을 방지하기 위해), 주물 응고 과정에서, 라이저에 대해 지속적으로 압출 효과를 형성하고; 주형 충전이 완료될 시, 금형 코어 내의 각 냉각 수로가 오픈되어 금형에 대해 냉각을 진행하며, 보온로의 압력을 유지하고; 라이저 상방의 압력을 해제하고, 다음, 보온로 내의 압력을 해제하며; 금형을 열고 주물을 취출한 후, 열처리, 기계가공, 코팅 등 후속 공정을 진행하여 저압 주조를 완료한다.providing cast aluminum alloys (eg, ZL101, A356 aluminum alloys); The cast aluminum alloy is melted, and the molten aluminum is provided in the heating furnace of the casting machine, and is poured between 680 and 750 ° C; After the casting machine mold is molded, the pressure is increased at a rate of 4 mbar/s to 30 mbar/s according to the set pressure graph inside the heating furnace (the speed of increasing the pressure in the pressing stage and the mold filling stage can be changed, , e.g. in the hot-dip stage can be controlled from 15 mbar/s to 30 mbar/s, and in the mold filling stage from 4 mbar/s to 15 mbar/s), the aluminum molten metal in the furnace is slowly cast metal filling the mold cavity; Compressed air is passed inside the air pipe, and a pressure of the same size as the mold filling pressure inside the heating furnace is formed in the upper part of the riser cavity (the pressure is too large to cause a risk, or the pressure is too small to cause the extrusion effect In the casting solidification process, to form a continuous extrusion effect for the riser); When the mold filling is completed, each cooling channel in the mold core is opened to cool the mold, and to maintain the pressure of the heating furnace; release the pressure above the riser, and then release the pressure in the heating furnace; After opening the mold and taking out the casting, follow-up processes such as heat treatment, machining, and coating are performed to complete low-pressure casting.
본 실시예 3에서는 저압 주조 금형 및 저압 주조 방법을 제공하였으며, 주조 과정에서 라이저 상방으로 인입된 공기 압력을 오픈하고, 상기 에어 파이프(6) 내에 압축 공기를 통과시키는 것을 통해, 상기 라이저 캐비티(5)의 상부에는 상기 보온로 내부의 주형 충전 압력과 동일한 크기 규모의 압력이 형성되며, 주물 응고 과정에서, 라이저에 대해 지속적으로 압출 효과를 형성하고, 국부 압출 작용을 통해 라이저의 압력을 원단의 결함 위치로 전달하여 결함 위치에 대한 피딩으로 결함을 소거하는 목적을 달성한다. 검증 결과, 본 발명은 라이저 주위 100mm 내의 결함에 대해 뚜렷한 억제 효과를 발생시킬 수 있다. In this
1-상부 금형, 2-하부 금형, 3-상부 금형 인서트, 4-금형 캐비티, 5-라이저 캐비티, 6-에어 파이프, 7-배기 플러그, 8-원 웨이 밸브, 9-스프레더1-Upper mold, 2-Lower mold, 3-Upper mold insert, 4-Mold cavity, 5-Riser cavity, 6-Air pipe, 7-Exhaust plug, 8-One way valve, 9-Spreader
Claims (6)
상기 상부 금형에는 상부 금형 인서트가 마련되고, 상기 상부 금형 인서트의 하부에는 라이저 캐비티가 마련되며, 상기 라이저 캐비티와 상기 금형 캐비티는 서로 연통되고;
상기 상부 금형 인서트에는 상기 라이저 캐비티와 서로 연통되는 에어 파이프가 마련되고, 상기 에어 파이프의 일단은 상기 라이저 캐비티의 정상부에 위치하여 압축 공기를 통과시킬 수 있는 것을 특징으로 하는,
주조 금형.A casting mold comprising an upper mold and a lower mold surrounded together to form a mold cavity,
an upper mold insert is provided in the upper mold, and a riser cavity is provided at a lower portion of the upper mold insert, the riser cavity and the mold cavity communicate with each other;
An air pipe communicating with the riser cavity is provided in the upper mold insert, and one end of the air pipe is located at the top of the riser cavity, characterized in that it can pass compressed air,
casting mold.
상기 라이저 캐비티와 상기 에어 파이프 사이에는 배기 플러그가 마련되는 것을 특징으로 하는,
주조 금형.The method of claim 1,
An exhaust plug is provided between the riser cavity and the air pipe,
casting mold.
상기 에어 파이프에는 하나의 원 웨이 밸브가 마련되는 것을 특징으로 하는,
주조 금형.The method of claim 1,
The air pipe is characterized in that one one-way valve is provided,
casting mold.
상기 라이저 캐비티의 횡단면은 상부가 좁고 하부가 넓은 테이퍼 형상인 것을 특징으로 하는,
주조 금형.The method of claim 1,
The cross-section of the riser cavity is characterized in that the upper part is narrow and the lower part is wide tapered shape,
casting mold.
금형이 합형된 후, 보온로와 상기 금형 캐비티 내부에 건조한 압축 공기를 통과시키고, 압력이 0.2 ~ 0.6 MPa로 증가된 후, 상기 금형 캐비티에 압력 증가를 중지하고 압력을 유지하며, 보온로 내부에서는 계속하여 설정된 압력 그래프에 따라 4 mbar/s ~ 20 mbar/s의 속도로 압력을 증가시키며, 보온로 내의 알루미늄 용탕을 천천히 상기 금형 캐비티에 충진하는 단계;
상기 에어 파이프 내부에 압축 공기를 통과시키고, 상기 라이저 캐비티의 상부에는 상기 보온로 내부의 주형 충전 압력과 동일한 크기 규모의 압력이 형성되며, 주물 응고 과정에서, 라이저에 대해 지속적으로 압출 효과를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
차압 주조 방법.In the differential pressure casting method using the casting mold according to claim 1,
After the mold is combined, dry compressed air is passed through the heating furnace and the inside of the mold cavity, and after the pressure is increased to 0.2 ~ 0.6 MPa, the pressure increase in the mold cavity is stopped and the pressure is maintained, and the inside of the heating furnace is continuously increasing the pressure at a rate of 4 mbar/s to 20 mbar/s according to the set pressure graph, and slowly filling the mold cavity with the molten aluminum in the heating furnace;
Compressed air is passed inside the air pipe, and a pressure of the same size as the mold filling pressure inside the heating furnace is formed in the upper part of the riser cavity, and in the casting solidification process, continuously forming an extrusion effect on the riser step; characterized in that it comprises
Differential pressure casting method.
금형이 합형된 후, 보온로 내부에서는 설정된 압력 그래프에 따라 4 mbar/s ~ 30 mbar/s의 속도로 압력을 증가하고, 보온로 내의 알루미늄 용탕을 천천히 상기 금형 캐비티에 충진하는 단계;
상기 에어 파이프 내부에 압축 공기를 통과시키고, 상기 라이저 캐비티의 상부에는 상기 보온로 내부의 주형 충전 압력과 동일한 크기 규모의 압력이 형성되며, 주물 응고 과정에서, 라이저에 대해 지속적으로 압출 효과를 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
저압 주조 방법.
In the low-pressure casting method using the casting mold according to claim 1,
After the mold is combined, increasing the pressure in the heating furnace at a rate of 4 mbar/s to 30 mbar/s according to the set pressure graph, and slowly filling the mold cavity with the molten aluminum in the heating furnace;
Compressed air is passed inside the air pipe, and a pressure of the same size as the mold filling pressure inside the heating furnace is formed in the upper part of the riser cavity, and in the casting solidification process, continuously forming an extrusion effect on the riser step; characterized in that it comprises
low pressure casting method.
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