KR0146014B1

KR0146014B1 - 가로구멍 부착관의 주조방법과 이를 위한 주형 및 얻어지는 주조품

Info

Publication number: KR0146014B1
Application number: KR1019940034312A
Authority: KR
Inventors: 세이지 우다; 미쯔히로 가라끼; 신이찌 요시다; 히데히꼬 가도노; 아쯔시 오따; 히로아끼 모리
Original assignee: 와다 아끼히로; 도요다 지도샤 가부시끼 가이샤
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 1998-11-02
Also published as: EP0662360B1; DE69423725D1; KR950016995A; EP0662360A1; CA2138102A1; DE69423725T2; CA2138102C

Abstract

길게 연장되어 있는 세로구멍과, 그 세로구멍에 거의 직교하는 방향으로 연통하는 적어도 한쌍의 가로구멍을 구비하고 있는 예를 들자면 송급 파이프등의 가로구멍 부착관을 주조하는 방법으로서, 상기 세로구멍을 형성하기 위한 막대 형상의 센터핀이 주형의 캐비티 형성면에 대해서 밀 정해진 위치 관계가 되도록 상기 센터핀을 위치 결정하는 공정과, 상기 한쌍의 가로구멍을 형성하기 위한 한쌍의 주물 발취핀의 선단면이 상기 센터핀의 측면에 맞대이도록 상기 한쌍의 주물 발취핀을 위치 결정하는 공정과, 상기 센터핀과 상기 한쌍의 주물 발취핀이 위치 결정된 후에 상기 캐비티내에 용탕을 충전하는 공정을 구비하고 있다. 이 주조 방법에 의하면 용탕은 센터핀이 한쌍의 주물 발취핀에 의해 변형 방지된 상태에서 충전된다.

Description

가로구멍 부착관의 주조방법과 이를 위한 주형 및 얻어지는 주조품

제1도는 본 발명의 제1의 실시예에 따른 가로구멍 부착관의 주조방법을 실시하기 위한 다이캐스트 금형의 요부 상세도.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ 방향 도시도.

제3도는 주조품인 송급 파이프의 측면도.

제4도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가로구멍 부착관의 주조방법을 실시하기 위한 다이캐스트 금형의 종단면도.

제5도는 제4도의 Ⅴ-Ⅴ방향 개략 도시도.

제6도는 주물발취핀과 압출핀의 상세 도시도.

제7도는 제2 실시예의 제1도에 상당하는 도면.

제8도는 제6도의 Ⅷ-Ⅷ 방향 도시도.

제9도는 제3 실시예의 제8도에 상당하는 도면.

제10도는 주물발취핀과 압출핀의 관계를 도시하는 제6도와 상이한 예시를 도시하는 도면.

제11도는 종래의 관 주조방법을 실시하기 위한 다이캐스트 금형의 종단면도.

제12(a)도 및 제12(b)도는 리턴핀과 압출핀의 종래의 관계를 도시하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 금형 12 : 고정형

14 : 가동형 15 : 캐비티

18 : 다이베이스 20 : 실린더

22 : 지지 블록 24 : 센터핀

[발명의 분야]

예컨대 엔진에 연료를 공급하기 위한 송급(delivery) 파이프는 제3도에 예시되어 있듯이 축방향으로 길게 연장되어 있는 세로구멍(h)과 이 세로구멍에 대략 직교하는 방향으로부터 연결되는 복수의 가로구멍(e1-e4)을 구비하고 있으며 그 가로구멍(e1-e4)에 인젝터가 부착된다.

본 발명은 상기에 예시한 송급 파이프처럼 길게 연장되어 있는 세로구멍과 그 세로구멍에 대략 직교하는 방향으로부터 연결되는 적어도 1개의 가로구멍을 구비하고 있는 가로구멍 부착관을 주조하는 방법과, 이 주조방법으로 주조된 주조품과, 그 주조방법에 사용되는 주형에 관한 것이다.

[종래의 기술]

길게 연장되어 있는 세로구멍을 갖는 관을 주조하기 위해서, 세로구멍을 형성하기 위한 센터핀을 캐비티내에 위치 결정하고, 그후에 캐비티내에 용탕을 충전하는 주조방법이 알려져 있다. 용탕의 응고후에 주조품으로부터 센터핀을 빼내므로서 주조품 가운데에 세로구멍이 형성된다.

이 기술에 의한 경우 센터핀의 길이가 길어지면 주조공정 중에 센터핀이 변위 및 변형한다는 문제가 발생한다. 이 문제는 센터핀이 캐비티내에서 외팔지지형식으로 위치 결정되는 경우, 즉 일단이 폐색된 세로구멍을 갖는 주조품을 주조하는 경우에 현저해진다.

센터핀의 변위 및 변형을 방지하기 위해서 특개소 59-189062호 공보와 특개소 61-9959호 공보에 기재된 기술이 제안되어 있다. 양자는 모두 심(芯)파이프를 사용하며, 이 심 파이프를 주조품중에 부어넣으므로써 세로구멍의 형상 정밀도를 유지한다.

제11도는 특개소 59-18906호 공보에 기재인 기술을 도시하며 캐비티(4)내에 심파이프(6)가 위치 결정된다. 심파이프(6)의 변위 및 변형을 방지하기 위해서 심파이프(6)의 상하에서 한쌍의 센터핀(8a,8b)이 삽입된다. 이 상태에서 캐비티(4)내에 용탕이 충전된다. 용탕이 응고되면 심파이프(6)는 주조품중에 둘러싸여 주조되고 한쌍의 센터핀(8a,8b)은 심파이프(6)에서 빼내어진다.

특개소 61-9959호 공보에 기재된 기술에선 심파이프만을 사용하며 센터핀을 사용하지 않는다. 심파이프를 캐비티내에서 위치 결정하기 위해 심파이프에 외주면으로부터 돌출하는 돌기부를 설치하고, 그 돌기부가 캐비티 형성면에 맞닿게 한다. 그 후 캐비티내에 용탕을 충전한다. 용탕이 응고하면 심파이프가 주조품중에 둘러싸여 주조된다.

상기와 같이 심파이프를 사용하면 긴 세로구멍을 갖는 주조품을 얻을 수 있다. 특히, 특개소 61-9959호 공보의 기술에 의하면 일단이 폐색되어 있는 세로구멍의 길이를 충분히 확보할 수 있게 된다. 그러나, 심파이프를 둘러싸 주조하는 방법에선 주조품의 수만큼 심파이프를 생산해야 되며 이것에 제조 코스트를 증가시킨다. 또, 제품의 전체를 연속한 일체의 주조품으로 하려는 경우에는 심파이프를 사용할 수 없다. 한편, 심파이프를 사용하지 않고 센터핀에 의해서 세로구멍을 형성하는 방법에 의할 때는 센터핀의 변위 및 변형이 문제로 되기 때문에 작성할 수 있는 세로구멍의 길이가 제약을 받는다.

[발명의 요지]

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 심파이프를 사용하지 않고서 긴 세로구멍을 갖는 관을 주조에 의해서 제조할 수 있게 하는 것이다.

긴 세로구멍을 갖는 관의 경우, 때때로 그 세로구멍에 연결되는 가로구멍을 형성할 것이 요구된다. 본 발명에서는 이 가로구멍을 형성하기 위한 주물발취핀을 이용해서 센터핀의 변위, 변형을 방지한다.

본 발명의 하나의 양태는 길게 연장되어 있는 세로구멍과 이 세로구멍에 대략 직교하는 방향으로부터 연결되는 적어도 한쌍의 가로구멍을 구비하고 있는 가로구멍 부착관을 주조하는 방법이며, 상기 세로구멍을 형성하기 위한 봉 형상의 센터핀이 주형의 캐비티 형성면에 대해서 미리 정해진 위치관계로 되도록 상기 센터핀을 위치결정하는 공정과, 상기 한쌍의 가로구멍을 형성하기 위한 한쌍의 주물발취핀의 선단면이 상기 센터핀의 측면에 맞닿도록 상기 한쌍의 주물발취핀을 위치 결정하는 공정과, 상기 센터핀과 상기 한쌍의 주물발취핀을 위치 결정시킨후에 상기 캐비티내에 용탕을 충전하는 공정을 구비하고 있다.

본 발명은 상기 주조 방법을 실시하기 위한 주형도 제안한다. 이 주형은 캐비티내에 길게 연장되는 세로구멍을 형성하기 위한 센터핀과, 상기 센터핀의 대략 직교방향으로부터 캐비티내에 돌출하여 상기 한쌍의 가로구멍을 형성하기 위한 한쌍의 주물발취핀을 구비하며, 주형이 폐쇄되었을 때 상기 한쌍의 주물발취핀의 선단면 사이에서 상기 센터핀의 반경 방향 위치가 규제되는 것을 특징으로 한다.

이 주조방법이나 주형에 의하면 센터핀의 측면이 한쌍의 주물발취핀의 선단면 사이에서 위치 결정된 상태에서 용탕이 충전되어서 응고한다. 이 때문에 센터핀의 변위 및 변형이 방지되며 세로구멍의 형상 정밀도를 높게 확보할 수 있다. 이 방법에 있어서 센터핀의 캐비티내에 외팔지지형식으로 유지되는 경우엔 한쌍의 주물발취핀에 의해서 센터핀의 선단부를 지지하는 것이 바람직하다. 또, 센터핀이 캐비티내에 양쪽지지형식으로 유지되는 경우엔 한쌍의 주물발취핀에 의해서 센터핀의 중앙부를 지지하는 것이 바람직하다.

상기의 수단은 한쌍의 가로구멍을 구비하고 있는 관을 주조하는 경우에는 매우 유효하지만 가로구멍의 수가 한쌍을 충족하지 않는 경우에는 실시 곤란하다. 이하의 수단은 그때에도 쓰이는 것이며 이 경우는 1개의 주물발취핀의 선단면을 센터핀의 측면에 맞닿게 하므로써 센터핀이 적어도 주물발취핀의 측으로는 변위하지 않게 한다. 이것만으로는 주조중에, 주물발취핀에서 떨어지는 측으로 센터핀이 변위하는 것까지 금지할 수 없다. 그래서 이 방법에선 캐비티내에 용탕을 충전함에 있어서 주물발취핀을 향해서 용탕을 충전한다. 그러면 용탕의 충전중에 용탕이 센터핀을 주물발취핀 쪽으로 밀어붙이게 되며, 센터핀이 주조 핀에서 떨어지는 측으로 변위하는 것을 방지할 수 있다.

상기의 주조 방법은 다음의 주형에 의해서 실시할 수 있다. 이 주형은 캐비티내에 길게 연신된 상기 세로 구멍을 형성하기 위한 센터핀과, 상기 센터핀의 대략 직교 방향으로부터 캐비티내로 돌출하여 상기 가로구멍을 형성하기 위한 주물발취핀과, 상기 캐비티에 용탕을 충전하기 위한 탕구를 가지며, 주형이 폐쇄되었을 때 상기 주물발취핀의 선단면은 상기 센터핀의 측면에 맞닿으며 또한 상기 탕구와 주물발취핀은 상기 센터핀을 끼고 그 양측에 위치하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 전체가 일체적으로 주조되고 있으며 세로구멍의 표면도 가로구멍의 표면도 주조결을 드러내는 주조품이 얻어진다. 이 주조품은 세로구멍의 주조결의 형상 정밀도가 양호하며 그대로 사용할 수 있다. 즉, 주조결에 대해서 기계 가공해서 정밀도를 확보할 필요가 없고 염가로 제조할 수 있다.

이 주조품은 송급 파이프로서 적합하게 사용할 수 있고 이 경우, 세로구멍이 연료 통로로서 이용되며 가로구멍이 인젝터 부착 구멍으로서 이용된다. 이 송급 파이프는 주조에 의해서 염가로 여러개 제조될 수 있다.

이하의 기재와 도면에 의해서 본 발명은 보다 좋게 이해된다.

[실시예]

이하, 제1도∼제6도에 의거해서 본 발명의 제1실시예에 따른 가로구멍 부착관의 주조방법을 설명한다. 본 실시예에서 주조하는 가로구멍 부착관(w)은 인젝터를 부착해서 연료를 엔진에 공급하기 위한 송급 파이프이며 제3도에 그 측면도가 도시되어 있다.

상기 송급 파이프(w)는 연료 통로로서 이용되는 세로구멍(h)에 거의 직교하는 방향으로부터 연결되는 인젝터 장작용의 가로구멍(e1-e4)이 세로방향으로 등간격으로 형성되어 있다. 또한, 상기 송급 파이프(w)의 선단부에는 상기 세로구멍(h)에 거의 직교하는 방향으로부터 연결되는 압력 조절기 장착용의 가로구멍(p)(1개)이 인젝터 장착용의 가로구멍(e4)의 맞은편에 형성되어 있다.

제4도는 본 실시예에 따른 주조방법에 의해 송급 파이프(w)를 성형하기 위한 다이캐스트 금형(10)의 종단면도이며 제1도는 제4도의 요부 상세도이다. 또, 제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ 방향도시도이다. 또한, 제5도는 제4도의 Ⅴ-Ⅴ방향 개략 도시도를 나타내고 있다. 또한, 금형의 폭방향을 X축 방향, 높이 방향을 Y축 방향, 형체결(型締結)의 방향(가동형의 이동방향)을 Z축 방향으로 하고 이후의 설명을 한다.

상기 다이캐스트 금형(10)은 고정 입자(120)를 구비하는 고정형(12)과 가동입자(140)를 구비하는 가동형(14)으로 구성되어 있으며 제4도에 도시되듯이 형체결된 상태에서 고정 입자(入子)(120)와 가동 입자(140)의 사이에 제품 성형부인 캐비티(15)가 세로방향(Y축 방향)으로 길게 형성된다. 여기에서 상기 캐비티(15)는 제5도에 도시되듯이 다이캐스트 금형(10)의 폭방향(X축 방향)으로 6세트 병렬해서 형성된다.

상기 고정형(12)에는 그 하부에 슬리브(12s)가 Z축 방향으로 설치되어 있으며, 상기 슬리브(12s)로부터 플랜저칩(도시생략)에 의해 사출된 용탕이 용탕통로(12t)(제5도 참조)를 통해 캐비티(15)내에 주입되게 되어 있다. 여기에서, 용탕통로(12t)의 통로 단면적은 상기 슬리브(12s)로부터 멀어질수록 작아지게 설정되어 있다. 즉, 통로 단면적(A1) 통로 단면적(A2) 통로 단면적(A3)으로 설정되어 있다. 이것에 의해서 용탕 관성력의 영향으로 충전이 세차게 행해지는 단부측의 캐비티(15)의 충전 속도가 어느 정도 억제되며 각 캐비티(15)의 충전 시간이 대체로 균일화된다.

또한, 상기 고정형(12)에는 송급 파이프(w)에 압력 조절기 장착용의 가로구멍(p)을 형성하기 위한 주물발취핀(12r)이 각각의 캐비티(15) 마다 부착되어 있다. 상기 주물발취핀(12r)은 그 축심이 Z축에 대해서 평행하게 되도록 위치 결정된 주물발취핀이며 제1도, 제2도에 도시되듯이 그 선단부가 고정입자(120)의 캐비티 성형면(15s)으로부터 규정 치수만큼 돌출하게 되어 있다. 또한 주물발취핀(12r)의 선단면에는 후기하는 센터핀(24)의 측면에 대해 거의 밀착 상태로 따르듯이 원호상의 오목부(12u)가 형성되어 있다.

상기 가동형(14)은 다이 베이스(18)를 거쳐서 이동장치(도시생략)에 연결되어 있으며 상기 이동 장치가 구동되는 것에 의해서 Z축 방향으로 형체결 위치에서 형개방 위치까지 또는 그 역으로 이동할 수 있게 되어 있다. 또한, 상기 가동형(14)의 윗면에는 가동부(21)를 Y축 방향(상하방향)으로 이동시키는 센터핀 삽입 실린더(20)가 고정되어 있으며 그 센터핀 삽입 실린더(20)의 가동부(21)에 센터핀(24)을 지지하는지지 블록(22)이 부착되어 있다. 상기 센터핀(24)은 송급 파이프(w)에 세로구멍(h)을 성형하기 위한 주물발취핀이며, 각 캐비티(15)의 중심선을 따라서 상하방향으로 이동할 수 있도록 상기지지 블록(22)에 장착되어 있다. 또, 상기 지지블록(22)에는 형체결된 상태에서 고정형(12)의 오목부(12h)와 결합되는 볼록부(22t)가 설치되어 있으며, 캐비티(15)의 내부에 고압이 가해져도 상기 지지블록(22)이 위쪽으로 가압복귀되지 않게 되어 있다.

또한, 가동형(14)에는 2세트의 센터핀 삽입 실린더(20) 및지지 블록(22)이 설치되어 있으며, 1세트의 센터핀 삽입 실린더(20)등에 의해 3개의 센터핀(24)이 동시에 승강되게 되어 있다.

또한, 상기 가동형(14)에는 송급 파이프(w)에 인젝터 장착용의 가로구멍(e1~e4)을 성형하기 위한 가동 주물발취핀(14r1~14r4)이 제1도, 제4도에 도시되듯이 각 캐비티(15)마다 4개씩 설치되어 있다. 상기 가동 주물발취핀(14r1~14r4)은 센터핀(24)에 대해서 직각(Z축 방향)으로 설치된 가동식의 주물발취핀이며 도시되어 있지 않은 이동 실린더에 의해 축방향으로 움직이게 되어 있다. 또, 상기 가동 주물발취핀(14r1~14r4)의 선단면에는 상기 센터핀(24)의 측면에 대해서 거의 밀착상태로 원호상의 오목부(14u)가 형성되어 있다.

여기에서 상기 가동 주물발취핀(14r1~14rd) 및 상기 rwjd 주물발취핀(12r), 센터핀(24)의 표면에는 눌어붙음 방지대책으로서 TD처리, P-CVD 처리 등이 실시되고 있다.

제6도는 고정입자(120)측의 주물발취핀(12r)의 상세 구조를 도시하고 있다. 상기 rwjd입자(120)의 내부에는 공간(42s)이 형성되어 있으며, 이 공간(42s)에 한쌍의 압출핀(44p, 44q)과 주물발취핀(12r)이 부착된 압출판(44)이 수납되어 있다.

상기 압출판(44)에는 그 중심에 주물발취핀(12r)이 압출판(44)에 대해서 직각으로 부착되어 있으며 또한, 그 주물발취핀(12r)의 주위에 한쌍의 압출핀(44p, 44q)이 마찬가지로 직각으로 부착되어 있다. 그리고, 상기 주조 핀(12r)과 압출핀(44p, 44q)이 수평인 상태로 축방향으로 이동할 수 있도록 고정입자(120)의 관통구멍(120k, 120h, 120i)에 삽입관통되어 있다. 또 상기 공간(42s)은 누름판(42)으로 덮여있고, 이 누름판(42)의 압출판(44) 사이에 압출판(44)을 누름판(42)에서 떼어 내도록 가압된 스프링 부재(44b)가 장착되어 있다. 이것에 의해서 형개방 상태에선 압출판(44)은 스프링 부재(44b)의 스프링력에 의해 도면중 우측한계 위치까지 밀려나있고, 주물발취핀(12r)과 압출핀(44p, 44q)의 고저입자(120)로부터의 돌출량은 최대로 된다. 형체결 완료시에 주물발취핀(12r)으 선단 오목부(12u)가 센터핀(24)의 측면에 맞닿은 상태에서 압출핀(44p, 44q)의 선단이 캐비티(15)의 벽면의 위치에 거의 일치하도록 상기 압출핀(44p, 44q) 및 주물발취핀(12r)의 길이가 설정되어 있다.

다음에 본 실시예에 따른 가로구멍 부착관(구체적으로는 송급 파이프; w)의 주조방법을 설명한다.

우선, 형개방(型開放)되어 있는 상태에서 가동형(14)의 센터핀 삽입 실린더(20)가 작동해서 가동부(21)가 하강한다. 이것에 의해서 센터핀(24)이 캐비티(15)의 중심으로 되는 선을 따라서 하강하고 소정의 위치에서 위치 결정된다. 다음에 각각의 가동 주물발취핀(14r1-14r4)이 이동 실린더에 의해 움직여지며 가동 입자(140)의 캐비티 성형면(15m)으로 규정 칫수만큼 돌출한다. 여기에서 상기 가동 주물발취핀(14r1-14r4)이 가동입자(140)의 캐비티 성형면(15m)으로부터 돌출한 상태에서, 그 가동 주물발취핀(14r1-14r4)의 선단 오목부(14u)와 상기 센터핀(24)의 측면 사이에는 약 0.3㎜ 정도의 간극이 설치된다. 이같이 주물발취핀(14r1-14r4)의 선단면(14u)과 센터핀(24)의 측면은 완전히 밀착할 필요는 없고 근소한 간극을 사이에 두고 거의 맞닿고 있어도 좋다.

다음에 이동 장치에 의해서 가동형(14) 및 다이 베이스(18)가 움직여져서 제1도, 제4도에 도시되듯이 형체결이 이루어진다. 이 상태에서 상기 고정입자(120)와 가동입자(140)의 사이에 캐비티(15)가 형성된다. 또, 상기 센터핀(24)의 측면이 주물발취핀(12r)의 선단 오목부(12u)에 맞닿아 스프링 부재(44b)를 가압 압축하면서 주물발취핀(12r)을 후퇴시킨다. 이에 따라 압출핀(44p, 44q)도 후퇴하며 캐비티의 형성면과 같은면으로 된다. 이렇게 해서 형체결이 완료되면 슬리브(12s)에서 플랜저칩에 의해서 사출된 용탕이 용탕 통로(12t)를 지나서 캐비티(15)내에 압입된다. 그리고, 소정 시간이 경과해서 용탕이 응고되면 다시 이동장치에 의해서 가동형(14) 및 다이베이스(18)가 움직여져서 형개방이 행해진다. 또, 센터핀 삽입 실린더(20)가 구동되므로서 센터핀(24)이 배내어지며 다시 가동 주물발취핀(14r1-14r4)이 이동 실린더에 의해서 빼내어진다.

여기에서, 상술같이 각각의 캐비티(15)의 용탕 충전시간이 거의 균일해지도록 용탕 통로(12t)의 통로 단면적(A1, A2, A3)이 설정되어 있기 때문에 용탕의 응고시간도 각각의 캐비티(15)마다 불균일하게 되지 않고 양호한 형개방 타이밍을 설정하는 것이 가능해진다.

주조후의 형개방시에 가동형(14)이 고정형(12)에서 떨어지면 주물발취핀(12R)의 선단에 센터핀(24)으로부터의 가압력이 가해지지 않게 되며 압출판(44)이 스프링 부재(44B)의 스프링력에 의해서 누름판(42)으로부터 떨어지는 방향으로 움직여진다. 이것에 의해서 압출핀(44p, 44q), 주물발취핀(12r)이 고정형(12)의 캐비티 형성면에서 돌출하고 주조품이 캐비티(15)의 형성면에서 돌출 이격된다.

이같이 본 실시예에 따른 송급 파이프(w)의 주조 방법에 의하면 다이캐스트금형(10)이 형체결된 상태에서, 변위되기 쉬운 센터핀(24)의 선단부가 가동 주물발취핀(14r4)의 선단 오목부(14u)와 고정 주물발취핀(12r)의 선단 오목부(12u)에 의해서 반경방향으로부터 규제된다. 이 때문에 캐비티(15)내에 용탕이 압입되므로써 상기 센터핀(24)에 대해서 고압이 가해져도 그 센터핀(24)의 선단부는 반경방향으로 변위하지 않고, 주조중에 상기 센터핀(24)이 구부러지는 일이 거의 없어진다. 따라서 용탕의 응고후에 센터핀(24)이 빠지지 않게 되는 등의 문제가 생기지 않는다. 이 때문에 종래와 같이 센터핀(24)의 보강용 심파이프 등을 특별히 설치할 필요도 없어진다. 또한, 상기 센터핀(24)의 측면과 가동 주물발취핀(14r4)의 선단 오목부(14u) 사이에는 약 0.3㎜ 정도의 간극이 설치되어 있기 때문에 주조중에 센터핀(24) 및 가동 주물발취핀(14r4)이 열팽창해도 그 팽찬분을 흡수할 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 주형에서는 주물발취핀(12r)이 압출핀(44p, 44q)을 캐비티 형성면까지 후퇴시키는 리턴핀을 겸용하고 있다.

제12(a)도 및 제12(b)도는 특개평 1-314127호 공보에 개시되어 있는 종래의 압출핀과 리턴핀의 관계를 도시하고 있다.

다이캐스트 금형(401)은 고정측 부착판(402)에 장착된 고정형(412)과 가동측 부착판(403)에 장착된 가동형(413)을 구비하고 있으며, 제12(b)도에 도시되듯이 형체결이 행해진 상태에서 금형(401)의 내부에는 캐비티(401)가 형성된다. 또한, 상기 가동형(413)의 내부에는 공간(413s)이 설치되어 있으며 그 공간(413s)내에 압출판(414)이 도면중 상하 방향으로 이동할 수 있게 수납되어 있다. 그리고, 상기 압출판(414)에, 형개방시에 주조품을 캐비티(410)의 벽면으로부터 뗀기 위한 압출핀(413p)과, 형체결시에 그 압출핀(413p)의 선단을 캐비티(410)의 벽면 위치까지 되돌리는 리턴핀(413r)이 부착되어 있다. 여기에서 상기 압출판(414)과 가동측 부착판(403) 사이에는 스프링 부재(도시생략)가 설치되어 있으며 상기 압출판(414)은 스프링력에 의해 항상 도면상의 위쪽으로 가압되어 있다. 따라서 금형(401)이 개방되어 있는 상태에서는, 상기 압출핀(413p)은 캐비티(410)의 벽면(가동형 413)에서 돌출하고 있으며 또, 상기 리턴핀(413r)은 가동형(413)의ㅣ결합면(413㎜)에서 돌출하고 있다.

이같은 구조에 의해서, 형체결시에 가동형(413)이 고정형(412)에 접근하는 과정에서, 상기 리턴핀(413r)의 선단이 고정형(412)의 결합면(412m)에 맞닿으면 가동형(413)이 고정형(412)에 접근한 거리만큼 리턴핀(413r)이 가동형(413)의 내부로 밀어 넣어진다. 이것에 의해서 상기 압출판(414)이 스프링력에 대항하여 도면중 아래쪽으로 이동하고 압출핀(413p)이 가동형(413)의 내부에 수납된다. 그리고, 금형(401)이 완전히 형체결된 상태에서 압출핀(413p)은 그 선단이 캐비티(410)의 벽면에 거의 일치하는 위치까지 복귀된다.

또, 주조가 종료되어 형개방시에 가동형(413)이 고정형(412)에서 떨어지면 리턴핀(413r)에 고정형(412)으로부터의 가압력이 가해지지 않게 되며 압출판(414)이 스프링력에 의해서 도면중 윗쪽으로 이동하고 압출핀(413p)이 가동형(413)의 캐비티(410)의 벽면에서 돌출한다. 이것에 의해서 주조품이 캐비티(410)의 벽면으로부터 떼내어져서 주조품의 달라붙음이 방지된다.

그러나, 상기 종래의 금형(401)에 의하면 형체결시에 압출핀(413p)을 소정위치까지 되돌리는 리턴핀(413r)은 가동형(413)의 결합면(413m)의 위치에 설치되어 있다. 따라서 상기 금형(401)에서는 캐비티(410)의 주위에 설치된 결합면(413m)의 폭을 리턴핀(413r)의 장착 스페이스를 고려한 크기로 설정할 필요가 있다. 또한, 압출핀(413p), 리턴핀(413r)을 지지하는 압출판(414)의 면적을 캐비티(410)의 투영면적보다 크게 할 필요가 있다. 이 때문에 금형(401)내에 큰 스페이스가 필요해지고 금형(401)이 대형화되는 동시에 금형 설계상의 제약을 받는다.

이것에 대해서 제6도에 도시하는 구조에 의하면 주물발취핀(12r)이 종래의 리턴핀(413r)으로서 기능하고 있으며 주형의 외형 치수가 현저히 작아지고 있다. 또, 종래는 센터핀(24)과 주물발취핀(12r)의 열팽창을 고려하여 양자간에 간극을 둘 필요가 있었다. 그러나, 본 실시예에 의하면 주물발취핀(12r)이 후퇴할 수 있게 되어 있기 때문에 간극을 설치해둘 필요가 없어지고 있다.

다음에 제7도와 제8도를 참조해서 제2실시예에 대해서 설명한다.

제7e는 제1도에 대응하는 도면이며 제8e는 제7도의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도이다. 또한, 제1실시예와 동등한 부재에는 100을 더한 번호를 병기하고 상세한 설명은 생략한다.

이 실시예에서 제조하는 것은 제3도에서 설명한 송급 파이프(w)에서 압력 조절기 장착용의 가로구멍(p)을 폐지한 것이다. 이같이 압력 조절기 장착용의 가로구멍(p)이 존재하지 않으면 센터핀(24)을 양측에서 주물발취핀으로 규제할 수 없다. 이 실시예의 경우, 제7도, 제8도에서 분명하듯이 센터핀(124)은 1개의 주물발취핀(114r4)에 의해서 한쪽측에서 지지된다.

이 경우, 센터핀(124)이 주물발취핀(114r4)에서 떨어지는 방향으로 변위할 가능성이 남아 있다. 그래서 이 실시예에서는 용탕을 캐비티(115)에 충전하는 탕구(R2)를 주물발취핀(114r4)을 향해서 용탕을 충전하는 위치와 각도로 설정하고 있다. 이같이 하면 충전 압력이 센터핀(124)을 주물발취핀(114r4)에 밀어붙이는 방향으로 작동하기 때문에 센터핀(124)이 주물발취핀(114r4)으로부터 떨어지는 측으로 변위하는 일은 없다. 또한, 용탕은 탕구(R3)로부터 탕구(R1)를 거쳐서도 캐비티(115)내에 충전되는데 이 충전 압력도 센터핀(124)을 주물발취핀(114r4)에 밀어붙이는 쪽으로 작용한다.

제9e는 제3실시예를 도시하며 이 겨우 탕구(R5)와 주물발취핀(214r4)이 반드시 서로 마주보고 있지 않다. 이때에도 충전시에 발생하는 용탕의 흐름은 센터핀(224)을 주물발취핀(214r4)에 밀어붙이는 측으로 작동하기 때문에 센터핀(224)이 변위 및 변형하는 일이 없다.

제10도는 주물 발취핀과 압출핀의 관계를 도시하는 다른 실시예를 도시하고 있다.

본 실시예에 따른 다이 캐스트 금형(320)(이하(320)이라 함)은 고정 입자(322j)가 장착된 고정 금형(322)과, 가동 입자(323j)가 장착된 가동 금형(323)을 갖추고 있고, 제10도에 도시되는 바와 같이 형체결이 행해진 상태에서 금형(320)의 내부에 캐비티(330)가 형성된다. 그래서 고정 금형(322)에 설치된 슬리브(326)로부터 압입된 용탕이 용탕통로(도시되지 아니함)를 통해서 상기 캐비티(330)내로 주입 되도록 되어 있다.

다시 상기 고정 금형(322)의 내부에는 고정입자(322j)의 뒤쪽 근처에 공간(322s)이 형성되어 있고 이 공간(322s)에 압출핀(324p)과 주물발취핀(324n)이 설치된 압출판(324)이 수납되어 있다. 여기에서 압출핀(324p)은 주조후에 고정 입자(322j)로부터 주조품을 압출하기 위한 핀이고 또 주물 발취핀(324n)은 주조품에 관통구멍을 형성하기 위해 사용되는 핀이다.

상기 압출핀(324)에는 그 중심에 상기 주물 발취핀(324n)이 압출판(324)에 대해서 직각으로 설치되어 있고 다시 그 주물 발취핀(324n)의 주위에 복수의 상기 압출핀(324p)이 똑같이 직각으로 설치되어 있다. 그리고 상기 주물 발취핀(324n), 압출핀(324p)이 수평 상태로 축방향으로 이동할수 있도록 고정 금형(322) 및 고정입자(322j)의 관통구멍(322h, 322k)에 삽입관통되어 있다. 또 상기 공간(322s)은 누름판(322x)에 의해 덮혀져 있고 그 누름판(322x)과 압출판(324) 사이에 압출판(324)을 누름판(322x)로부터 분리하도록 가압된 스프링 부재(324b)가장착되어 있다. 이에 따라 형개방 상태에서는 압출판(324)은 스프링 부재(324b)의 스프링력에 의해 도면중 좌측 한계 위치까지 눌려 있고 주물 발취핀(324n)과 압출핀(324p)의 고정 입자(322j)로부터의 돌출량은 최대로 된다. 여기에서 상기 주물 발취핀(324n)의 길이는 압출핀(324p)의 길이보다도 캐비티(330)의 두께만큼 길게 설정되어 있다.

또 상기 가동 금형(323), 가동 입자(323j)에는 주조후에 가동 입자(323j)로부터 주조 제품을 압출하기 위한 압출핀(327)이 수평으로 장착되어 있다. 다시 가동 금형(323)의 내부에는 상기 압출핀(327)을 축방향으로 움직이기 위한 압축 실린더(도시되지 아니함)가 수납되어 있다.

다음으로 본 실시예에 따른 다이 캐스트 금형(320)의 동작에 대해서 설명한다.

먼저, 혀체결시에 가동 금형(323)이 고정 금형(322)에 접근하는 과정에서 가동 입자(323j)의 캐비티 벽면에 주물 발취핀(324n)의 선단면이 맞닿으면 가동 입자(323j)가 주물 발취핀(324n)을 축방향으로 가압한다. 이에 따라 가동 금형(323)이 고정 금형(322)에 접근한 거리만큼 주물 발취핀(324n)이 고정 입자(322j), 고정 금형(322)의 내부에 밀어 넣어지고, 압출판(324)이 스프링 부재(324b)의 스프링력에 대항해서 누름판(322x)의 방향으로 이동된다. 그래서 상기 압출판(324)이 움직여지므로서 압출핀(324p)이 고정 입자(322j)의 내부에 수납된다. 여기에서 상술한 바와 같이 상기 주물 발취핀(324n)의 길이는 압출핀(324p)의 길이보다도 캐비티(330)의 두께만큼 길게 설정되어 있기 때문에 금형(320)이 완전히 형체결된 상태에서 압출핀(324p)은 그 선단이 고정 입자(322j)의 캐비티 벽면에 거의 일치하는 위치까지의 그것의 고정 입자(322j)의 내측으로 되돌려진다.

다음에 슬리브(326), 용탕통로(도시되지 않음)를 거쳐서 캐비티(330)에 용탕이 압입되어 주조가 행해진다. 그리고 주조후의 형개방시에 가동 금형(323)이 고정 금형(322)으로부터 떨어지면 주물 발취핀(324n)의 선단에는 가동 입자(323j)로부터의 가압력이 가해지지 않게 되어 압출판(324)이 스프링 부재(324b)의 스프링력에 의해 누름판(322x)으로부터 떨어지는 방향으로 이동된다. 이에 따라 압출핀(324p)이 고정 입자(322j)의 캐비티 벽면에서 돌출하고 주조품이 캐비티(330)의 벽면으로부터 튀어 나와서 불거지는 것이 방지된다. 또 가동 금형(323)에 있어서도 압출실린더(도시되지 아니함)에 의해 압출핀(327)이 작동되고 주조제품이 캐비티(330)의 벽면으로부터 떨어진다.

이와 같이 본 실시예에 따른 다이캐스트 금형(320)에 의하면 주물 발취핀(324n)은 압출핀(324p)이 고정되어 있는 압출판(324)에 설치되어 리턴핀과 겸용으로 되어 있다. 이 때문에 종래와 같이 캐비티(330)의 주위의 결합면의 위치에 리턴핀을 설치할 필요가 없어지고 상기 결합면의 폭을 종래보다 적게할 수 있다. 다시 주물 발취핀(324n)은 캐비티(330)를 관통하는 위치에 설치되기 때문에 주물 발취핀(324n), 압출핀(324p)을 지지하는 압출판(324)의 면적을 캐비티(330)의 투영 면적보다 적게할 수가 있고 금형내의 압출판(324) 수납 스페이스가 적어진다. 이 때문에 금형(320)을 콤팩트하게 할 수가 있다.

본 발명에 의하면 관에 세로구멍을 형성하기 위한 센터핀이, 가로구멍을 형성하기 위한 주물 발취핀의 선단면에 의해 규제된 상태에서 용탕이 충전된다. 이 때문에 주조중에 센터핀에 용탕의 고압이 가해져도 그 센터핀이 반지름 방향으로 변위 및 변형하지 않고 센터핀은 거의 구부러지지 않게 된다. 따라서 용탕의 응고후에 센터핀이 빠지지 않게 되는 등의 문제가 생기지 않는다. 다시 종래와 같이 섬파이프등을 필요로 하지 않으므로 제작 코스트이 저감이 도모해진다.

또 본 발명에 의하면 주물 발취핀이 압출핀을 되돌리는 리턴핀과 겸용되기 때문에 캐비티 주위의 결합면의 위치에 리턴핀을 설치할 필요가 없게 된다. 또 주물 발취핀, 압출핀을 지지하는 압출판의 면적을 캐비티의 투영 면적보다 적게 할수 있으므로 금형내의 압출판 수납 스페이스를 적게 할 수 있다. 이 때문에 금형을 콤팩트화 할 수가 있다.

Claims

길게 연장되어 있는 세로구멍(h)과, 그 세로구멍(h)에 직교하는 방향으로 연결되는 한쌍의 가로구멍(p, e4)을 구비하고 있는 가로구멍 부착관(w)을 주조하는 방법으로서, 상기 세로구멍(h)을 형성하기 위한 막대 형상dmkl 센터핀(24)이 주형(12, 14)의 캐비티(15) 형성면(15s, 15m)에 대해서 미리 정해진 위치 관계로 되도록 상기 센터핀(24)을 위치 결정하는 공정과, 상기 한쌍의 가로구멍(p, e4)을 형성하기 위한 한쌍의 주물 발취핀(12r, 14r4)의 선단면이 상기 센터핀(24)의 측면에 맞닿도록 상기 한상의 주물 발취핀(12r, 14r4)을 위치 결정하는 공정과, 상기 센터핀(24)과 상기 한쌍의 주물 발취핀(12r, 14r4)이 위치 결정된 후에 상기 캐비티(15)내에 용탕을 충전하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가로구멍 부착관의 주조방법.
길게 연장되어 있는 세로구멍(h)과, 그 세로구멍(h)에 직교하는 방향으로 연결되는 하나의 가로구멍(e4)을 구비하고 있는 가로구멍 부착관(w)을 주조하는 방법으로서, 상기 세로구멍(h)을 형성하기 위한 막대형상의 센터핀(124)이 주형의 캐비티(115) 형성면(115s, 115m)에 대해서 미리 정해진 위치 관계가 되도록 상기 센터핀(124)을 위치 결정하는 공정과, 상기 가로구멍(e4)을 형성하기 위한 주물 발취핀(114r4)의 선단면이 상기 센터핀(124)의 측면에 맞닿도록 주물 발취핀을 위치 결정하는 공정과, 상기 센터핀(124)과 상기 주물 발취핀(114r4)이 위치 결정된 후에 상기 주물발취핀(114r4)을 향해서 상기 캐비티(115)내에 용탕을 충전하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가로구멍 부착관의 주조방법.
길게 연장되어 있는 세로구멍(h)과, 그 셀호구멍(h)에 직교하는 방향으로 연결되는 한쌍의 가로구멍(p, e4)을 구비하고 있는 가로구멍 부착관(w)을 주조하기위한 주형(12, 14)으로서, 캐비티(15)내에 길게 연장되어 있는 상기 세로구멍(h)을 형성하기 위한 센터핀(24)과, 상기 센터핀(24)의 직교방향으로부터 캐비티(15)내로 돌출하고 상기 한쌍의 가로구멍(p, e4)을 형성하기 위한 한쌍의 주물 발취핀(12r4, 14r4)을 구비하고, 주형(12, 14)이 폐쇄되었을 때 상기 한쌍의 주물 발취핀(12r, 14r4)의 선단면 사이에서 상기 센터핀(24)의 반경 방향 위치가 규제되는 것을 특징으로 하는 주형.
제3항에 있어서, 주형(12, 14)내에서 주조된 주조품(w)을 캐비티 형성면(15s)에서 이탈시키기위한 압출핀(44p, 44q)을 부가로 구비하며, 상기 한쌍의 주물 발취핀(12r4, 14r4)중 하나와 상기 압출핀(44p, 44q)이 단단히 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 주형.
길게 연장되어 있는 세로구멍(h)과, 그 세로구멍에 직교하는 방향으로 연결되는 하나의 가로구멍(e4)을 구비하고 있는 가로구멍 부착관(w)을 주조하기 위한 주형(112, 114)으로서, 캐비티(115)내에 길게 연장된 상기 세로구멍(h)을 형성하기 위한 센터핀(124)과, 상기 센터핀(124)의 직교하는 방향으로부터 캐비티(115)내로 돌출하여 상기 가로구멍(e4)을 형성하기 위한 주물 발취핀(114r4)과, 상기 캐비티(115)에 용탕을 충전하기 위한 탕구(R1, R2)를 구비하며, 주형(112, 114)이 폐쇄되었을 때 상기 주물 발취핀(114r4)의 선단면은 상기 센터핀(124)의 측면에 접촉하고, 상기 탕구(R1, R2)와 상기 주물 발치핀(114r4)은 상기 센터핀(124)을 사이에 두고 그 양측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 주형.
길게 연장되어 있는 세로구멍(h)과, 그 세로구멍에 직교하는 방향으로 연결되는 하나의 가로구멍(e4)을 구비하고 있는 주조품(w)으로서, 그 세로구멍(h)의 표면과 그 가로구멍(e4)의 표면이 함께 주조 표면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 주조품.
제6항에 있어서, 상기 주조품(w)이 송급 파이프이고, 상기 세로구멍(h)이 연료 통로이며, 상기 가로구멍(e4)이 인젝터 부착구멍이고, 상기 연료 통로의 일단이 페쇄되어 있는 것을 특징으로하는 주조품.