KR20220107423A - 냉각 파이프가 삽입된 휠 저압주조용 사이드형 및 그 제조 방법 - Google Patents

냉각 파이프가 삽입된 휠 저압주조용 사이드형 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220107423A
KR20220107423A KR1020210010046A KR20210010046A KR20220107423A KR 20220107423 A KR20220107423 A KR 20220107423A KR 1020210010046 A KR1020210010046 A KR 1020210010046A KR 20210010046 A KR20210010046 A KR 20210010046A KR 20220107423 A KR20220107423 A KR 20220107423A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
casting
pipe
cooling
type
cooling pipe
Prior art date
Application number
KR1020210010046A
Other languages
English (en)
Inventor
승현창
Original Assignee
핸즈코퍼레이션주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 핸즈코퍼레이션주식회사 filed Critical 핸즈코퍼레이션주식회사
Priority to KR1020210010046A priority Critical patent/KR20220107423A/ko
Publication of KR20220107423A publication Critical patent/KR20220107423A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/04—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths into open-ended moulds
    • B22D11/055—Cooling the moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D18/00—Pressure casting; Vacuum casting
    • B22D18/04—Low pressure casting, i.e. making use of pressures up to a few bars to fill the mould

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

냉각 파이프가 삽입된 휠 저압주조용 사이드형 및 그 제조 방법을 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 휠 저압주조용 금형 어셈블리(mold assembly)의 사이드형(side mold)을 제조하기 위한 방법에 있어서, 적어도 하나의 냉각 파이프 내에 내화재를 충진하는 내화재 삽입 단계; 적어도 하나의 냉각 파이프를 사이드형 주조용 형틀에 고정하는 파이프 고정 단계; 사이드형 주조용 형틀에 제1용탕을 주입하는 용탕 주입 단계; 사이드형 주조용 형틀에 주입된 제1용탕을 고형화하는 고형화 단계; 및 고형화된 사이드형 주물을 취출하는 취출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법을 제공한다.

Description

냉각 파이프가 삽입된 휠 저압주조용 사이드형 및 그 제조 방법{Side Mold for Wheel Low Pressure Casting With a Cooling Pipe Inserted and Manufacturing Method Thereof}
본 개시는 냉각 파이프가 삽입된 휠 저압주조용 사이드형 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
일반적으로, 주조를 이용하여 휠을 제조하는 과정은, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 등의 소재를 주조하여 휠 주물(wheel casting)을 형성하는 단계와, 휠 주물에서 불필요한 부분을 절삭 가공하는 단계를 포함한다.
휠 주물을 주조하는 단계에서는, 저압주조(low pressure casting) 방식이 이용될 수 있다. 저압주조는 밀폐된 용기 내의 용탕면을 불활성기체 등으로 가압하여 중력 반대방향으로 용탕을 주입하고, 이를 통해, 금형 어셈블리(mold assembly)에 용탕을 충진하는 주조 방법을 의미한다.
저압주조에서 사용되는 금형 어셈블리(이하, '저압주조용 금형 어셈블리')는, 주입관으로부터 용탕이 주입되는 하형(lower mold), 하형의 상부에서 수직방향으로 이동 가능한 상형(upper mold), 및 하형의 측면에서 수평방향으로 이동 가능한 복수의 사이드형(side mold)을 포함한다.
각 금형들이 서로 맞물린 상태, 즉, 금형 어셈블리의 결합 상태에서, 각 금형들 사이의 공간으로 용탕이 주입 및 충진될 수 있으며, 금형들 사이에 충진된 용탕은 고형화되어 휠 주물을 형성할 수 있다.
충진된 용탕을 고형화하는 단계에서, 종래의 저압주조용 금형 어셈블리는 공기를 이용하여 냉각하는 공랭 방식을 이용하였다. 그러나 공랭 방식은 냉각 효율이 떨어져 금형을 냉각하는 데 오랜 시간이 소요되며, 이에 따라, 사이클 타임(cycle time)이 길어지는 문제점이 있었다.
또한, 공랭 방식은 콤프레셔 설비 등이 요구되므로, 금형의 제작 비용이 상승하게 되는 문제점이 있었다. 또한, 공랭 방식의 경우, 공기 토출 등에서 발생하는 소음이 매우 크기 대문에, 작업자의 청력이 손상되는 문제점이 있었다.
다른 종래의 저압주조용 금형 어셈블리는, 공랭 방식의 단점을 보완하기 위해, 냉각수를 이용하여 냉각하는 수냉 방식을 공랭 방식과 병용하여 이용하였다.
그러나 종래의 수냉 방식은, 금형을 제조한 이후에, 냉각 파이프를 금형에 설치하는 방식이었기 때문에, 냉각 파이프의 설치 위치 등에 많은 제약이 따르는 문제점이 있었다.
구체적으로, 종래의 수냉 방식에서는, 냉각 파이프와 냉각이 필요한 용탕 사이의 거리가 다소 멀어지게 되어, 냉각 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 수냉 방식의 경우, 금형 상에서 냉각 파이프를 설치하기 위한 공간을 확보하기 위해, 금형의 형상이 다소 복잡해질 수밖에 없으며, 이에 따라, 금형의 제작 비용이 상승하는 문제점이 있었다.
이에, 본 개시는 휠 저압주조용 사이드형 내부에 적어도 하나의 냉각 파이프를 삽입하여 사이드형 내부에 냉각 라인을 형성하도록 하는 데 주된 목적이 있다.
또한, 본 개시는 휠 저압주조용 사이드형 내부에 적어도 하나의 냉각 파이프를 삽입함으로써, 냉각 방식을 다양화하고, 아울러, 금형의 제작 비용을 감소시키는 데 주된 목적이 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 휠 저압주조용 금형 어셈블리(mold assembly)의 사이드형(side mold)을 제조하기 위한 방법에 있어서, 적어도 하나의 냉각 파이프 내에 내화재를 충진하는 내화재 삽입 단계; 적어도 하나의 냉각 파이프를 사이드형 주조용 형틀에 고정하는 파이프 고정 단계; 사이드형 주조용 형틀에 제1용탕을 주입하는 용탕 주입 단계; 사이드형 주조용 형틀에 주입된 제1용탕을 고형화하는 고형화 단계; 및 고형화된 사이드형 주물을 취출하는 취출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 휠 저압주조용 금형의 제작 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 사이드형 내부에 삽입된 적어도 하나의 냉각 파이프를 이용하여 보다 효과적으로 휠 주물을 냉각할 수 있는 효과가 있다.
또한, 냉각 효율이 향상됨으로써, 사이클 타임이 감축되는 효과가 있다.
또한, 종래의 공랭 방식을 이용함으로써 발생할 수 있는 에너지 비용, 예컨대, 콤프레셔 설비 비용 등을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 저압주조용 금형 어셈블리의 횡단면도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 저압주조용 사이드형의 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ' 방향으로 자른 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드형의 횡단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ' 방향으로 자른 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드형의 종단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드형의 변형 실시예의 횡단면도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법의 순서도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드형 제조 방법의 파이프 고정 단계의 예시도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드형 제조 방법의 중자 삽입 단계의 예시도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 저압주조용 금형 어셈블리(10)의 횡단면도이다.
도 1을 참조하면, 휠 저압주조용 금형 어셈블리(10)는 사이드형(110), 하형(120), 및 상형(130)을 포함할 수 있다.
하형(120)은 금형 어셈블리(10)의 하부 영역에 배치되며, 주입관(12)을 통해 제2용탕이 주입될 수 있다. 여기서, 제2용탕은 휠 주물(wheel casting, C)의 재료가 되는 용탕을 지칭하는 것으로서, 후술되는 사이드형(110)의 재료가 되는 제1용탕과는 구별된다.
제2용탕은 휠의 재료로서 일반적으로 사용되는 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 또는 철강 등을 포함할 수 있으나, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
상형(130)은 금형 어셈블리(10)의 상부 영역에 배치되며, 하형(120)에 대하여 수직방향으로 이동 가능하도록 구성된다.
복수의 사이드형(110)은 금형 어셈블리(10)의 측면 영역에 배치되며, 수평 방향으로 이동 가능하도록 구성된다.
상형(130)의 수직방향 이동 및 복수의 사이드형(110)의 수평방향 이동을 통해, 금형 어셈블리(10)는 결합 상태, 또는, 분리 상태가 될 수 있다.
예를 들어, 각 금형(110, 120, 130)들이 서로 맞물린 상태, 즉, 금속 어셈블리(10)의 결합 상태에서, 주입관(12)을 통해 주입된 제2용탕은 각 금형(110, 120, 130)들 사이의 공간으로 충진될 수 있다. 금형(110, 120, 130)들 사이로 충진된 제2용탕은 고형화되어 휠 주물(C)을 형성할 수 있다.
이후, 상형(130) 및 복수의 사이드형(110)은, 하형(120)으로부터 멀어지도록, 각각 수직방향, 수평방향으로 이동할 수 있다. 이를 통해, 금형 어셈블리(10)는 분리 상태가 될 수 있으며, 휠 주물(C)은 금형 어셈블리(10)로부터 취출될 수 있다.
금형 어셈블리(10)는 두 개의 사이드형(110)을 포함할 수 있다. 이 경우, 각 사이드형(110)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 그러나 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니며, 금형 어셈블리(10)는 세 개 이상의 사이드형(110)을 포함할 수도 있다.
사이드형(110)은 사이드형 바디(112) 및 적어도 하나의 냉각 파이프(114)를 포함할 수 있다.
사이드형 바디(112)는 사이드형(110)의 외형을 형성할 수 있으며, 림 주조면(1122)을 포함할 수 있다.
림 주조면(1122)은 금형 어셈블리(10)에 주입되는 제2용탕과 접촉하도록 구성될 수 있다. 림 주조면(1122)은 휠 주물(C)의 림 영역과 대응되는 사이드형 바디(112)의 영역일 수 있다.
적어도 하나의 냉각 파이프(114)는 사이드형 바디(112) 내에 삽입될 수 있다. 냉각 파이프(114) 내부에는 냉각수가 유동될 수 있으며, 이를 통해, 금형 어셈블리(10)에 충진된 제2용탕은 냉각될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 휠 저압주조용 사이드형(110)은, 사이드형 바디(112) 내에 삽입된 냉각 파이프(114)를 이용하여 수냉 방식으로 제2용탕을 냉각하는 데 기술적 특징이 있다.
따라서, 종래의 공랭 방식과 비교하여, 사이클 타임은 감축될 수 있으며, 금형의 제작 비용은 감소할 수 있다. 아울러, 소음도 덜 발생하여 작업자의 청각을 보호할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 저압주조용 사이드형(110)은, 사이드형 바디(112) 내에 냉각 파이프(114)를 삽입하는 데 기술적 특징이 있다. 따라서, 냉각 파이프가 금형 외부에 설치되는 종래의 방식과 비교하여, 냉각 파이프(114)의 위치가 상대적으로 자유롭게 설계될 수 있다. 이 경우, 금형의 형상이 단순해짐으로써, 금형의 제작 비용이 감소할 수 있다.
아울러, 냉각 파이프(114)의 위치가 림 주조면(1122)에 더 근접하게 됨으로써, 냉각 효율은 더 향상될 수 있으며, 이로써, 사이클 타임은 더 감축될 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 금형 어셈블리(10)는, 하형(120), 상형(130)이 아닌 사이드형(110) 내에 냉각 파이프(114)를 구비한 것에 기술적 특징이 있다.
휠 주물(C)의 림 영역의 중간 부분에서 제2용탕의 응고가 일어날 경우, 림 영역은 물론 휠 주물(C) 전체에서 제2용탕이 원활하게 유동하지 못하게 될 수 있다. 이 경우, 휠 주물(C)의 품질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 측면에서, 냉각 파이프(114)가 삽입된 사이드형(110)은 냉각수 유동을 통해 림 영역에서의 제2용탕의 응고 문제를 최소화할 수 있으며, 이로써, 휠 주물(C)의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 상술한 냉각 파이프(114)의 삽입은 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드형 제조 방법을 통해 구현될 수 있다. 이와 관련된 상세한 설명은 도 6 내지 도 8과 관련하여 기술된다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 저압주조용 사이드형(110)의 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ' 방향으로 자른 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드형(110)의 횡단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ' 방향으로 자른 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드형(110)의 종단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 적어도 하나의 냉각 파이프(114)는 사이드형 바디(112) 내에서 림 주조면(1122)의 둘레방향을 따라 배치될 수 있다.
적어도 하나의 냉각 파이프(114)는 파이프 본체(1142), 냉각수 유입구(1144), 및 냉각수 배출구(1146)를 포함할 수 있다.
파이프 본체(1142)는 사이드형 바디(112) 내에서 림 주조면(1122)의 둘레방향을 따라 배치될 수 있다. 또한, 파이프 본체(1142)는 사이드형 바디(112) 내에 냉각수 유로를 형성할 수 있다.
냉각수 유입구(1144)는 파이프 본체(1142)의 일단과 연통할 수 있다. 냉각수는 냉각수 유입구(1144)를 통해 파이프 본체(1142)로 유입될 수 있다.
냉각수 배출구(1146)는 파이프 본체(1142)의 타단과 연통할 수 있다. 냉각수는 냉각수 배출구(1146)를 통해 파이프 본체(1142)로부터 배출될 수 있다.
냉각수 유입구(1144)를 통해 유입된 냉각수는 파이프 본체(1142)를 지나서 냉각수 배출구(1146)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 냉각수 배출구(1146)로부터 배출된 냉각수는 냉각된 이후에 다시 냉각수 유입구(1144)로 유입될 수 있다.
냉각 파이프(114)의 적어도 일부는 원호(arc) 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 냉각 파이프(114)의 파이프 본체(1142)는 원호 형상을 가질 수 있다.
금형 어셈블리(10)가 두 개의 사이드형(110)을 포함하는 경우, 파이프 본체(1142)는 반원(semicircle) 형상을 가질 수 있다.
그러나 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니며, 사이드형(110)의 개수에 따라 파이프 본체(1142)의 형상은 달라질 수 있다. 예를 들어, 금형 어셈블리(10)가 네 개의 사이드형(110)을 포함하는 경우, 파이프 본체(1142)는 반원이 이등분된 부채꼴 형상을 가질 수 있다.
한편, 냉각 파이프(114)의 설치는 사이드형(110)의 주조 과정에서 이루어질 수 있다. 따라서, 냉각 파이프(114)는, 사이드형(110)의 주탕 온도보다 높은 녹는점을 가지는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
예를 들어, 사이드형(110)의 주탕 온도가 1,540℃인 경우, 냉각 파이프(114)는 이보다 높은 녹는점을 가지는 재료, 예컨대, 1,660℃의 녹는점을 가지는 티타늄(titanium) 재질로 이루어질 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 사이드 바디(112)는 추가적으로 개구부(1124)를 포함할 수 있다.
개구부(1124)는 사이드 바디(112)의 외측면 중 일부가 개방됨으로써 형성될 수 있다. 개구부(1124)를 통해, 사이드형(110)에 추가적인 부재가 설치될 수 있다.
예를 들어, 냉각 파이프(114)를 따라 배치되는 보온재(미도시)나, 공랭 방식을 적용하기 위한 공기 파이프(미도시) 등이 개구부(1124)를 통해 설치될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 적어도 하나의 냉각 파이프(114)는, 림 영역 중 상대적으로 두꺼운 두께를 가지는 영역에 대응되는 림 주조면(1122)의 영역에 인접하여 배치될 수 있다.
예를 들어, 적어도 하나의 냉각 파이프(114)는 림 영역 중 아우터 림(outer rim, E)에 대응되는 림 주조면(1122)의 영역에 인접하여 배치될 수 있다.
상대적으로 두꺼운 두께를 가지는 림 영역, 예컨대, 아우터 림(E)은 다른 림 영역과 비교하여 상대적으로 더 많은 냉각이 필요할 수 있다. 이러한 측면에서, 냉각 파이프(114)는, 더 많은 냉각이 필요한 영역에 배치될 수 있으며, 이로써, 냉각 효율은 더 향상될 수 있다.
그러나 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 하나의 냉각 파이프(114)는 아우터 림(E) 이외의 림 영역에 대응되는 림 주조면(1122)의 영역에 인접하여 배치될 수도 있다.
한편, 도 1 내지 도 4에서는, 냉각 수단으로서 냉각 파이프(114)만 구비된 것으로 도시되어 있으나, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 추가적인 냉각이 필요한 영역 또는 냉각 파이프(114)가 설치되기 어려운 영역에 대해서는 공랭 방식이 병용되어 사용될 수도 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드형(110A, 110B)의 변형 실시예의 횡단면도이다.
도 5에 도시된 변형 실시예들은, 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예와 비교하여, 하나의 사이드형(110) 내에 복수의 냉각 파이프(114)가 구비된다는 점에서 차이점을 가진다. 이하에서는 변형 실시예들의 차별적 특징을 위주로 설명하고, 상술한 내용과 실질적으로 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략된다.
도 5(a)를 참조하면, 사이드형(110A)은 복수의 냉각 파이프(114A)를 포함할 수 있으며, 복수의 냉각 파이프(114A)는 림 주조면(1122A)의 높이방향을 따라 배치될 수 있다. 이 경우, 제2용탕은 림 주조면(1122A)의 보다 넓은 영역에 걸쳐서 냉각될 수 있으므로, 냉각 파이프(114)에 의한 냉각 효과는 극대화될 수 있다.
도 5(b)를 참조하면, 사이드형(110B)은 복수의 냉각 파이프(114B)를 포함할 수 있다.
복수의 냉각 파이프(114B)는 서로 다른 직경을 가지는 제1냉각 파이프(1141B) 및 제2냉각 파이프(1143B)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1냉각 파이프(1141B)는 제1직경(D1)을 가질 수 있으며, 제2냉각 파이프(1143B)는 제1직경(D1)보다 작은 제2직경(D2)을 가질 수 있다.
제1냉각 파이프(1141B)는 제2냉각 파이프(1143B)보다 큰 직경을 가지므로, 제1냉각 파이프(1141B)의 내부에는 더 많은 양의 냉각수가 유동할 수 있다. 따라서, 냉각수의 유동 속도 등의 다른 조건만 동일하다면, 제1냉각 파이프(1141B)는 제2냉각 파이프(1143B)보다 더 많은 냉각을 수행할 수 있다.
제2냉각 파이프(1143B)는 제1냉각 파이프(1141B)의 상측에 배치될 수 있다. 따라서, 제1냉각 파이프(1141B)는 아우터 림(E)과 상대적으로 인접할 수 있으며, 제2냉각 파이프(1143B)는 아우터 림(E)과 상대적으로 이격될 수 있다.
아우터 림(E)은 두꺼운 두께를 가지는 림 영역이므로, 다른 림 영역과 비교하여 더 많은 냉각이 필요할 수 있다. 이러한 측면에서, 큰 직경(D1)을 가지는 제1냉각 파이프(1141B)를 아우터 림(E)에 인접하여 배치할 경우, 보다 효과적인 냉각이 이루어질 수 있다.
한편, 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 변형 실시예들은 본 개시의 다양한 실시예 중 일부에 지나지 않는다. 따라서, 본 개시에 따른 냉각 파이프는, 제2용탕의 재료, 휠 주물의 형상 등에 따라, 그 외의 형상 내지 배치 관계를 가질 수도 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법의 순서도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드형 제조 방법의 파이프 고정 단계(S102)의 예시도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 사이드형 제조 방법의 중자 삽입 단계(S103)의 예시도이다.
도 6을 참조하면, 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법은, 내화재 삽입 단계(S101), 파이프 고정 단계(S102), 중자 삽입 단계(S103), 용탕 주입 단계(S104), 고형화 단계(S105), 취출 단계(S106), 및 내화재 제거 단계(S107)를 포함할 수 있다.
내화재 삽입 단계(S101)에서, 적어도 하나의 냉각 파이프(114) 내에 내화재가 충진될 수 있다.
내화재는 사이드형(110)의 주조 과정에서, 냉각 파이프(114)가 고열에 의해 용해되는 것을 방지하는 역할을 한다. 내화재는 지르콘 샌드 및 크로마이트 샌드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니며, 내화재는 그 외의 재료를 포함할 수도 있다.
사이드형(110)의 주조 과정에서 냉각 파이프(114)가 용해되는 것을 막기 위해, 냉각 파이프(114)는, 사이드형(110)의 주탕 온도보다 높은 녹는점을 가지는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
예를 들어, 사이드형(110)의 주탕 온도가 1,540℃인 경우, 냉각 파이프(114)는 이보다 높은 녹는점을 가지는 재료, 예컨대, 1,660℃의 녹는점을 가지는 티타늄 재질로 이루어질 수 있다.
파이프 고정 단계(S102)에서, 적어도 하나의 냉각 파이프(114)는 사이드형 주조용 형틀(도 7의 70)에 고정될 수 있다. 여기서, 사이드형 주조용 형틀(70)은 사이드형(110)을 주조하기 위한 주물사(molding sand)로 이루어진 형틀을 지칭한다.
적어도 하나의 냉각 파이프(114)는, 적어도 하나의 냉각 파이프(114)에 형성된 복수의 고정핀(1145)을 통해 사이드형 주조용 형틀(70)에 고정될 수 있다.
적어도 하나의 냉각 파이프(114)는 아우터 림(E)에 대응되는 영역에 인접하여 배치되도록 고정될 수 있으나, 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다.
사이드형 주조용 형틀(70)에는 하나의 냉각 파이프(114)가 고정될 수 있다. 그러나 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 냉각 파이프(114)가 사이드형 주조용 형틀(70)에 고정될 수도 있다.
복수의 냉각 파이프(114)가 고정되는 경우, 복수의 냉각 파이프(114)는 림 주조면(1122)의 높이방향을 따라 배치되도록 고정될 수도 있다. 이때, 복수의 냉각 파이프(114)의 각 냉각 파이프가 서로 동일한 직경을 가지거나, 또는, 서로 다른 직경을 가지도록 구성될 수도 있다.
중자 삽입 단계(S103)에서, 사이드형 주조용 형틀(70)에 중자(core, 도 8의 80)가 삽입될 수 있다. 중자(80)를 통해, 사이드형 바디(112) 상에 개구부(도 2의 1124)가 형성될 수 있다.
용탕 주입 단계(S104)에서, 사이드형 주조용 형틀(70)에 제1용탕이 주입될 수 있다. 여기서, 제1용탕은 사이드형(110)의 재료가 되는 용탕을 지칭하는 것으로서, 전술된 휠 주물(C)의 재료가 되는 제2용탕과는 구별된다.
고형화 단계(S105)에서, 사이드형 주조용 형틀(70)에 주입된 제1용탕은 고형화될 수 있으며, 취출 단계(S106)에서, 고형화된 사이드형 주물(side mold casting)은 취출될 수 있다.
내화재 제거 단계(S107)에서, 적어도 하나의 냉각 파이프(114) 내에 삽입된 내화재는 냉각 파이프(114)로부터 제거될 수 있다. 이 경우, 내화재는 냉각수 유입구(1144) 또는 냉각수 배출구(1146)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 금형 110: 사이드형
112: 사이드형 바디 114: 냉각 파이프
120: 하형 130: 상형
1122: 림 주조면 1124: 개구부
1142: 파이프 본체 1144: 냉각수 유입구
1146: 냉각수 배출구

Claims (16)

  1. 휠 저압주조용 금형 어셈블리(mold assembly)의 사이드형(side mold)을 제조하기 위한 방법에 있어서,
    적어도 하나의 냉각 파이프 내에 내화재를 충진하는 내화재 삽입 단계;
    상기 적어도 하나의 냉각 파이프를 사이드형 주조용 형틀에 고정하는 파이프 고정 단계;
    상기 사이드형 주조용 형틀에 제1용탕을 주입하는 용탕 주입 단계;
    상기 사이드형 주조용 형틀에 주입된 제1용탕을 고형화하는 고형화 단계; 및
    고형화된 사이드형 주물을 취출하는 취출 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 냉각 파이프는 티타늄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내화재는 지르콘 샌드 및 크로마이트 샌드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 파이프의 적어도 일부는 원호(arc) 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 파이프 고정 단계에서,
    상기 적어도 하나의 냉각 파이프는, 상기 적어도 하나의 냉각 파이프에 형성된 복수의 고정핀을 통해 상기 사이드형 주조용 형틀에 고정되는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파이프 고정 단계에서, 상기 적어도 하나의 냉각 파이프는 아우터 림(E)에 대응되는 영역에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 파이프 고정 단계에서, 복수의 냉각 파이프가 상기 사이드형 주조용 형틀에 고정되는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고형화 단계 이후에, 상기 적어도 하나의 냉각 파이프 내에 삽입된 내화재를 상기 냉각 파이프로부터 제거하는 내화재 제거 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 파이프 고정 단계 이후에, 상기 사이드형 주조용 형틀에 중자를 삽입하는 중자 삽입 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형 제조 방법.
  10. 휠 저압주조용 금형 어셈블리에 주입되는 제2용탕과 접촉하도록 구성된 림 주조면을 포함하는 사이드형 바디; 및
    상기 사이드형 바디 내에서 상기 림 주조면의 둘레방향을 따라 배치되는 적어도 하나의 냉각 파이프
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 냉각 파이프는 아우터 림과 대응되는 림 주조면의 영역에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형.
  12. 제10항에 있어서,
    복수의 냉각 파이프가 상기 림 주조면의 높이방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 냉각 파이프는,
    제1직경을 가지는 제1냉각 파이프; 및
    상기 제1직경보다 작은 제2직경을 가지고 상기 제1냉각 파이프의 상측에 배치되는 제2냉각 파이프
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 냉각 파이프는,
    상기 사이드형 바디 내에서 상기 림 주조면의 둘레방향을 따라 배치되는 파이프 본체로서, 상기 사이드형 바디 내에 냉각수 유로를 형성하는 파이프 본체;
    상기 파이프 본체의 일단과 연통하고 냉각수가 유입되도록 구성된 냉각수 유입구; 및
    상기 파이프 본체의 타단과 연통하고 냉각수가 배출되도록 구성된 냉각수 배출구
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 파이프 본체는 원호(arc) 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 파이프 본체는 반원(semicircle) 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 휠 저압주조용 사이드형.
KR1020210010046A 2021-01-25 2021-01-25 냉각 파이프가 삽입된 휠 저압주조용 사이드형 및 그 제조 방법 KR20220107423A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210010046A KR20220107423A (ko) 2021-01-25 2021-01-25 냉각 파이프가 삽입된 휠 저압주조용 사이드형 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210010046A KR20220107423A (ko) 2021-01-25 2021-01-25 냉각 파이프가 삽입된 휠 저압주조용 사이드형 및 그 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220107423A true KR20220107423A (ko) 2022-08-02

Family

ID=82845607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210010046A KR20220107423A (ko) 2021-01-25 2021-01-25 냉각 파이프가 삽입된 휠 저압주조용 사이드형 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220107423A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106077507B (zh) 一种汽车水冷电机壳铸件的铸造模及铸造工艺
JP4688146B2 (ja) ダイキャスト装置
JP4688145B2 (ja) ダイキャスト装置及びダイキャスト方法
CA1284014C (en) Mold and manufacturing method for hollow cast product with bottom
JP2009274098A (ja) 低圧鋳造用砂型及びそれを利用した低圧鋳造装置
KR100607428B1 (ko) 냉각 요소 제조용 주조 몰드 및 그 몰드에서 제조되는냉각 요소
CN104647570A (zh) 一种高炉炉前耐材浇筑模具和浇注方法
KR20220107423A (ko) 냉각 파이프가 삽입된 휠 저압주조용 사이드형 및 그 제조 방법
KR101840274B1 (ko) 스프루와 라이저가 일체화된 사형 주조용 사형 몰드
CN103909229A (zh) 柴油机缸盖铸造工艺
US3799238A (en) Method of sealing the stopping and withdrawing head in a continuous casting mold
CZ24695A3 (en) Process and apparatus for casting parts
JP5352786B2 (ja) 鋳鉄用鋳造方法、押湯部、鋳型及び鋳型の造型方法
KR20170103040A (ko) 저압 주조 장치의 탕구 구조 및 당해 탕구를 갖는 저압 주조 장치
CN105921695B (zh) 排气塞及一种铸造工艺
KR101616747B1 (ko) 모합금 제조용 주형
CN104690232A (zh) 静压线双制动鼓旋转浇注装置
CN216607135U (zh) 白口铁板的浇铸装置及浇铸模具
CN212398001U (zh) 铸造模具
CN216607133U (zh) 一种通用机械缸体浇注***
CN218361911U (zh) 一种提高铸造产品质量的装置
CN216397911U (zh) 差壳砂型模具
CN211758335U (zh) 一种增强浇铸补缩的浇铸***
KR200291561Y1 (ko) 빌레트 제조용 몰드 냉각재
JPH0310814A (ja) 金型及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)