KR20230106402A - Apparatus for molding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 금형장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 금형 주조공법에서 용탕의 냉각시 필연적으로 수반되는 체적 감소에 기인한 수축결함의 발생 위치를 이동시킴으로써 최종적으로 생산되는 주물의 불량을 개선하는 금형장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mold device, and more specifically, to a mold device that improves defects in castings finally produced by moving the location of occurrence of shrinkage defects due to volume reduction that inevitably accompanies cooling of molten metal in a mold casting method. it's about
일반적으로, 주조(Casting)란 철이나 알루미늄 합금, 구리, 황동, 스테인리스 등의 금속을 융점보다 높은 온도에서 가열하여 액체로 만들어 거푸집에 부어 굳히는 가공방법을 말한다.In general, casting refers to a processing method in which metals such as iron, aluminum alloy, copper, brass, stainless steel, etc. are heated at a temperature higher than the melting point to make a liquid and poured into a mold to harden it.
이러한 주조 공법은 크게 금형 주조와 사형 주조로 구분되며, 특히 금형 주조는 영구적인 주형을 사용할 수 있으며, 사형 주조를 사용한 경우보다 제작된 제품의 치수 정도가 좋고, 표면이 평활한 장점때문에 대량 생산이 필요한 자동차 부품 등의 주조법으로 많이 활용되고 있다.These casting methods are largely divided into mold casting and sand casting. In particular, mold casting can use a permanent mold, and the size accuracy of manufactured products is better than in the case of using sand casting, and the surface is smooth, so mass production is easy. It is widely used as a casting method for necessary automobile parts.
여기서 주조 공법을 사용하여 제작된 제품을 주물(Cast-iron Product)라 하고, 주물의 소재를 모재라 하며, 원하는 형상의 제품을 만들기 위해 모재를 녹인 액체 상태의 금속 또는 쇳물을 용탕(Molten Metal)이라 하고, 용탕을 주입시키는 틀 또는 거푸집을 주형(Mold)이라 한다.Here, the product manufactured using the casting method is called a cast-iron product, the material of the casting is called a base material, and the liquid metal or molten metal in which the base material is melted to make a product of a desired shape is called molten metal. and the frame or mold in which the molten metal is injected is called a mold.
주조 공법은 용탕을 응고시켜서 고체 상태의 금속을 만드는 공정으로, 변형 저항이 적은 액체 상태의 금속을 이용하기 때문에 아무리 복잡한 형상이라도 쉽게 제조할 수 있는 특징이 있다.The casting method is a process of solidifying molten metal to produce solid-state metal. Because it uses liquid-state metal with low deformation resistance, it is characterized by being able to easily manufacture even complex shapes.
그러나, 액체 상태의 금속이 고체 상태의 금속으로 응고하는 과정은 필연적으로 체적 변화를 수반하게 되고, 이에 따라 수축공(Shrinkage cavity)과 같은 내부결함이 발생하게 된다.However, the process of solidifying a metal in a liquid state to a metal in a solid state inevitably accompanies a change in volume, resulting in internal defects such as shrinkage cavities.
이를 해결하기 위해 종래, 도 5에 도시된 바와 같이 주물의 형상과 관계 없는 비제품부를 형성하여, 비제품부 방향으로 용탕의 방향성 응고를 유도함으로써 수축결함 발생 위치를 이동시키는 방법 등이 활용된 바 있으나, 이는 주물의 불용 중량이 증가되고 추가적인 가공 공정이 수반되어야만 하는 문제가 있다.In order to solve this problem, conventionally, as shown in FIG. 5, a method of moving the location of shrinkage defects by forming a non-product part regardless of the shape of the casting and inducing directional solidification of the molten metal in the direction of the non-product part has been utilized. However, this has a problem in that the dead weight of the casting is increased and an additional processing process must be accompanied.
또한, 용탕의 응고시 수축에 따른 체적 감소량을 충진하고, 충진된 용탕이 주물보다 나중에 응고되도록 하여 주물 내부가 치밀한 조직을 갖도록 함으로써, 수축공 발생을 최소화하는 방법이 있는데, 이를 압탕(Riser)이라고 한다.In addition, there is a method of minimizing the occurrence of shrinkage holes by filling the volume reduction due to shrinkage during solidification of the molten metal and allowing the filled molten metal to solidify later than the casting so that the inside of the casting has a dense structure. do.
일반적으로 압탕을 위해서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 별도의 압탕기를 주형에 인서트 삽입하게 된다. 다만, 사형 주조와 달리 금형 주조에서는 동일한 조건(예를 들어, 압탕기의 형상 또는 크기, 공정온도)하에서 수축결함이 충분히 해소되지 않는 문제가 있다.In general, as shown in FIG. 6, a separate pressurizer is inserted into the mold for the riser. However, unlike sand casting, mold casting has a problem in that shrinkage defects are not sufficiently resolved under the same conditions (eg, shape or size of the presser, process temperature).
따라서, 주조시 발생하는 수축결함을 보다 효과적으로 개선할 수 있는 구조의 금형장치 개발이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need to develop a mold device having a structure capable of more effectively improving shrinkage defects generated during casting.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving understanding of the background of the present invention, and should not be taken as an admission that they correspond to prior art already known to those skilled in the art.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 제품성형공간과 연통부 및 개방공간이 형성된 성형부와, 개방공간에 삽입되어 연통부를 커버하며 연통부와 연결된 압탕공간이 형성된 라이저유닛을 구비하여, 제품성형공간과 연통부에 채워지는 모재는 성형부를 통해 냉각되고, 라이저유닛에 채워지는 모재는 개방공간을 통해 냉각되도록 함으로써, 냉각속도의 차이에 따라 수축결함의 발생 위치를 이동시켜 최종적으로 생산되는 주물의 불량을 개선하는 금형장치를 제공하고자 한다.The present invention has been proposed to solve this problem, and is provided with a molding part in which a product molding space, a communication part, and an open space are formed, and a riser unit inserted into the open space to cover the communication part and having a pressurized space connected to the communication part. , The base material filled in the product molding space and the communication part is cooled through the molding part, and the base material filled in the riser unit is cooled through the open space, so that the location of the shrinkage defect is moved according to the difference in cooling speed and finally produced It is intended to provide a mold device that improves the defects of castings to be.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금형장치는, 내부에 제품을 주조하는 제품성형공간이 형성되고, 제품성형공간의 상방으로 연장되어 외부와 연결된 연통부가 형성되며, 연통부 외측으로 연통부보다 확장된 개방공간이 형성된 성형부 및 개방공간에 삽입되어 연통부를 커버하며, 내부에 연통부와 연결된 압탕공간이 형성된 라이저유닛을 포함하고, 제품성형공간에 채워지는 모재는 성형부를 통해 냉각되고, 라이저유닛에 채워지는 모재는 개방공간을 통해 냉각되는 것을 특징으로 한다.In the mold apparatus according to the present invention for achieving the above object, a product molding space for casting a product is formed therein, a communication part extending upward from the product molding space and connected to the outside is formed, and a communication part is formed outside the communication part. It includes a forming part with a more expanded open space and a riser unit inserted into the open space to cover the communication part and having a pressurized space connected to the communication part inside, and the base material filled in the product molding space is cooled through the molding part, It is characterized in that the base material filled in the riser unit is cooled through the open space.
본 발명에 따른 금형장치의 라이저유닛은 성형부보다 열전도도가 낮은 소재인 것을 특징으로 할 수 있다.The riser unit of the mold apparatus according to the present invention may be characterized in that it is made of a material having lower thermal conductivity than the molded part.
본 발명에 따른 금형장치는, 개방공간을 커버링하도록 성형부와 결합하여 단열공간을 형성하는 커버를 더 포함할 수 있다.The mold apparatus according to the present invention may further include a cover for forming an insulating space by combining with the molded part to cover the open space.
본 발명에 따른 금형장치의 커버는 성형부보다 열전도도가 낮은 소재인 것을 특징으로 할 수 있다.The cover of the mold apparatus according to the present invention may be characterized in that it is a material having lower thermal conductivity than the molded part.
본 발명에 따른 금형장치의 커버는 라이저유닛의 외면을 커버링하도록 성형부와 결합하여 단열공간을 형성할 수 있다.The cover of the mold apparatus according to the present invention may form an insulating space by being combined with the molded part to cover the outer surface of the riser unit.
본 발명에 따른 금형장치의 개방공간은 바닥면 최외측에 단부가 형성되고, 단부의 측면과 커버의 외측이 접촉하도록 결합하여 커버의 외측과 개방공간의 측면 사이에 여유공간을 형성할 수 있다.The open space of the mold apparatus according to the present invention has an end formed on the outermost side of the bottom surface, and a side surface of the end portion and an outer side of the cover are coupled to contact to form a free space between the outer side of the cover and the side surface of the open space.
본 발명에 따른 금형장치의 압탕공간은, 연통부와 연결되어 모재가 압탕공간 내부로 유입되도록 하는 하단개방부, 하단개방부로부터 상방으로 연장되는 경사면 및 경사면의 상단부와 연결되어 압탕공간을 폐쇄하는 상단폐쇄면으로 이루어지고, 하단개방부의 단면적이 상단폐쇄면의 단면적보다 넓게 형성될 수 있다.The pressurizing space of the mold apparatus according to the present invention is connected to the lower opening part connected to the communication part and allowing the base material to flow into the upper part, the inclined surface extending upward from the lower opening part, and the upper end of the inclined surface to close the pressing space It consists of a top closure surface, and the cross-sectional area of the lower opening portion may be formed wider than the cross-sectional area of the top closure surface.
본 발명에 따른 금형장치의 라이저유닛은 개방공간의 바닥면과 접하도록 연장된 연장부가 형성될 수 있다.The riser unit of the mold apparatus according to the present invention may have an extension portion extending to contact the bottom surface of the open space.
본 발명에 따른 금형장치의 연장부에는 성형부와 라이저유닛을 결합하여 일체화하는 고정부가 형성될 수 있다.A fixing unit for combining and integrating the molding unit and the riser unit may be formed on the extension unit of the mold apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 금형장치의 개방공간은 바닥면 최외측에 단부가 형성되고, 연장부의 끝단이 단부의 측면과 이격 배치되어 삽입공간을 형성하며, 커버는 개방공간의 바닥면을 향하도록 삽입부가 형성되어 삽입부가 삽입공간에 삽입되면서 성형부와 결합할 수 있다.In the open space of the mold apparatus according to the present invention, the end is formed on the outermost side of the bottom surface, the end of the extension part is spaced apart from the side of the end to form an insertion space, and the cover is formed with an insertion part facing the bottom surface of the open space. As the insertion part is inserted into the insertion space, it can be combined with the molding part.
본 발명의 금형장치에 따르면, 제품성형공간과 연통부 및 개방공간이 형성된 성형부와, 개방공간에 삽입되어 연통부를 커버하며 연통부와 연결된 압탕공간이 형성된 라이저유닛을 구비하여, 제품성형공간과 연통부에 채워지는 모재는 성형부를 통해 냉각되고, 라이저유닛에 채워지는 모재는 개방공간을 통해 냉각되도록 함으로써, 냉각속도의 차이에 따라 수축결함의 발생 위치를 이동시켜 최종적으로 생산되는 주물의 불량을 개선할 수 있다.According to the mold apparatus of the present invention, a molding unit having a product molding space, a communication part, and an open space formed therein, and a riser unit inserted into the open space to cover the communication part and having a pressurized space connected to the communication part, the product molding space and The base material filled in the communication part is cooled through the forming part, and the base material filled in the riser unit is cooled through the open space, so that the location of the shrinkage defect is moved according to the difference in cooling speed, thereby reducing the defects of the finally produced casting. can be improved
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치의 성형부를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치의 라이저유닛을 나타낸 도면.
도 4는 종래의 일반적인 금형장치의 구조를 나타낸 도면.
도 5는 종래의 수축결함 해결방안으로서 용탕의 방향성 응고를 유도하는 방법을 나타낸 도면.
도 6은 사형주조 방식에서의 수축결함 해결방안을 나타낸 도면.
도 7은 도 6의 사형주조 방식에서의 수축결함 해결방안을 금형장치에 적용한 것을 나타낸 도면.
도 8은 도 7에서의 문제점을 개선하기 위해 주물의 후육부를 급냉시키는 방법을 나타낸 도면.
도 9는 도 7에서의 문제점을 개선하기 위해 세라믹 재질을 사용하여 단열하는 방법을 나타낸 도면.1 is a view showing a mold apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a forming part of a mold apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a riser unit of a mold apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing the structure of a conventional general mold device.
5 is a view showing a method of inducing directional solidification of molten metal as a conventional solution to shrinkage defects.
6 is a view showing a solution to shrinkage defects in the sand casting method.
7 is a view showing the application of the shrinkage defect solution in the sand casting method of FIG. 6 to a mold device.
8 is a view showing a method of quenching a thick part of a casting to improve the problem in FIG. 7;
9 is a view showing a method of insulating by using a ceramic material to improve the problem in FIG. 7;
이 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
또한, 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.In addition, terms such as first and/or second may be used to describe various components, but these terms are only for distinguishing the component from other components, for example, from the scope of rights according to the concept of the present invention. Without departing, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 여러 실시형태에 대한 구성 및 작용원리를 상세하게 설명한다.Hereinafter, configurations and operating principles of various embodiments of the disclosed invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치의 성형부(10)를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치의 라이저유닛(100)을 나타낸 도면이고, 도 4는 종래의 일반적인 금형장치의 구조를 나타낸 도면이며, 도 5는 종래의 수축결함 해결방안으로서 용탕의 지향성 응고를 유도하는 방법을 나타낸 도면이고, 도 6은 사형주조 방식에서의 수축결함 해결방안을 나타낸 도면이며, 도 7은 도 6의 사형주조 방식에서의 수축결함 해결방안을 금형장치에 적용한 것을 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에서의 문제점을 개선하기 위해 주물의 후육부를 급냉시키는 방법을 나타낸 도면이며, 도 9는 도 7에서의 문제점을 개선하기 위해 세라믹 재질을 사용하여 단열하는 방법을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a mold apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a
본 발명의 이해를 돕기 위해, 일반적인 주조공법에서의 주조결함 및 이를 개선하기 위한 다양한 방법들을 구체적으로 살펴보면서, 본 발명의 각 구성요소가 갖는 핵심적인 특징을 함께 설명하기로 한다.In order to help the understanding of the present invention, the core characteristics of each component of the present invention will be described together while examining in detail casting defects in general casting methods and various methods for improving them.
주조란, 금속을 융점보다 높은 온도에서 가열하여 액체로 만들어 거푸집에 부어 굳히는 가공방법으로서, 주조 공법을 사용하여 제작된 제품을 '주물'이라 하고, 주물의 소재를 '모재(20)'라 하며, 원하는 형상의 제품을 만들기 위해 모재(20)를 녹인 액체 상태의 금속 또는 쇳물을 '용탕'이라 하고, 용탕을 주입시키는 틀 또는 거푸집을 '주형'이라 한다.Casting is a processing method in which metal is heated at a temperature higher than its melting point to make it into a liquid and poured into a mold to harden it. , In order to make a product of a desired shape, the liquid metal or molten metal in which the
따라서, 본 발명에 따른 금형장치는 모재(20)가 주입되어 응고됨으로써 원하는 형상의 주물로 제작되도록 하는 제품성형공간(13)이 형성된 성형부(10)를 기본적인 구성요소로 포함한다.Therefore, the mold apparatus according to the present invention includes, as a basic component, a
한편, 주조 공법은 용탕을 응고시켜서 고체 상태의 금속을 만드는 공정이므로, 액체 상태의 금속이 고체 상태의 금속으로 응고하는 과정에서 필연적으로 체적 변화를 수반하게 된다. 이에 따라 수축공(Shrinkage cavity)과 같은 내부결함이 발생하게 된다.On the other hand, since the casting method is a process of solidifying molten metal to produce solid-state metal, a volume change is inevitably accompanied in the process of solidifying liquid-state metal into solid-state metal. Accordingly, internal defects such as shrinkage cavities occur.
참고로, 이러한 내부결함으로는 주물이 응고될 때 고온에서 응고 수축이 저지되어 균열이 발생하는 고온 균열(Hot tear), 주물의 냉각시 내부에 혼합된 불순물에 의해 기계적 성질이 저하되는 편석(Segregation), 모재(20) 속에 기포가 들어감으로써 생기는 기공(Blow hole) 등이 있으나, 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 보다 상세히 설명하기 위해 본 명세서에서는 논외로 하고, 내부결함 중 수축공과 관련하여 중점적으로 설명하기로 한다.For reference, these internal defects include hot tear, in which cracks occur due to inhibition of solidification shrinkage at high temperatures when the casting solidifies, and segregation, in which mechanical properties are lowered by impurities mixed inside the casting during cooling. ), blow holes, etc. caused by air bubbles entering the
도 4는 종래의 일반적인 금형장치의 구조를 나타낸 도면이다.4 is a view showing the structure of a conventional general mold apparatus.
일반적인 금형장치는 도 4에 도시된 바와 같이, 원하는 형상의 주물을 제작하기 위한 성형부(10)가 마련되어, 성형부(10)의 성형공간에 모재(20)가 주입되어 냉각된다. 그리고 냉각이 완료된 주물은 성형부(10)로부터 탈거되며, 필요에 따라 주물의 적용 부품의 수치 등을 만족하기 위해, 주조 공정 완료 후 일정 부위는 가공되어 제거될 수 있다. 본 명세서에서는 이하, 이와 같이 가공되어 제거되는 부위를 '가공여유(30)'로 정의하여 서술하기로 한다.As shown in FIG. 4, a general mold apparatus has a
한편, 다양한 산업분야에 활용되는 부품의 형상은 매우 복잡한 형태로 구성될 수 있다. 따라서 도 4에서와 같이, 주물의 두께가 얇은 부분과 상대적으로 두꺼운 부분이 발생할 수 있으며, 이와 같이 주물의 두께가 상대적으로 두꺼운 부분을 일반적으로 '후육부'라고 한다.On the other hand, the shape of parts used in various industrial fields can be configured in a very complex form. Therefore, as shown in FIG. 4, a thin portion and a relatively thick portion of the casting may occur, and such a relatively thick portion of the casting is generally referred to as a 'thick portion'.
성형부(10)에 주입된 액체 상태의 모재(20)는, 성형부(10)와의 접촉면에서부터 전도에 의한 열전달이 이루어진다. 따라서, 주물의 형상 중 후육부는 후육부의 외측에서 내측 방향으로 서서히 냉각된다. 이에 따라, 일반적으로 주물의 형상에 후육부가 있는 경우, 최종 응고 지점은 도 4의 'B 영역'에 형성된다. 참고로 여기서 'B 영역'은 후육부의 형상에 따라 달라지되, 일반적으로 후육부 형상의 질량중심에 위치하게 된다.The
결국, 해당 영역에서 주물의 응고 수축에 의한 체적 감소 및 용탕 부족 현상이 발생하고, 불규칙한 형태의 수축공이 다수 형성된다.As a result, a volume decrease and a shortage of molten metal due to solidification and shrinkage of the casting occur in the corresponding area, and a large number of irregularly shaped shrinkage holes are formed.
즉, 도 4의 'B 영역'은, 수축결함을 해결하기 위한 어떠한 방법도 사용하지 않았을 경우 주물에서 수축결함이 발생하는 영역을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.That is, 'region B' of FIG. 4 may be understood to mean a region where shrinkage defects occur in a casting when no method for solving shrinkage defects is used.
도 5는 종래의 수축결함 해결방안으로서 용탕의 방향성 응고를 유도하는 방법을 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing a method of inducing directional solidification of molten metal as a conventional solution to shrinkage defects.
도 5를 참조하면, 성형부(10)의 제품성형공간(13)에 추가적인 공간을 구비하여 주물의 형상과 관계 없는 비제품부(40)를 형성하고, 비제품부(40) 방향으로 용탕의 방향성 응고를 유도함으로써 수축결함 발생 위치를 이동시킬 수 있다.Referring to FIG. 5, an additional space is provided in the
참고로, 여기서 비제품부(40)는 가공여유(30)와는 별도로 형성되는 부위로서, 필요에 따라 가공되는 가공여유(30)와 달리, 반드시 가공되어 제거되어야 하는 부위에 해당한다.For reference, here, the
도 5를 기준으로 보다 구체적으로 설명하면, 성형부(10)의 제품성형공간(13)에 모재(20)를 주입하되, 오른쪽에 형성된 비제품부(40)를 가열하는 등 온도구배를 형성함으로써, 최종적인 응고 지점이 비제품부(40) 내에 형성되도록 하는 것이다.Referring to FIG. 5 in more detail, by injecting the
이에 따라, 주물 내부에 형성되는 수축공이 도 4의 'B 영역'이 아닌 도 5의 'C 영역'에서 형성되고, 주조 공정 완료 후 필수적으로 제거되는 비제품부(40)와 함께 제거됨으로써 수축결함을 개선할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the shrinkage hole formed inside the casting is formed in the 'C area' of FIG. 5 instead of the 'B area' of FIG. will be able to improve.
즉, 도 5의 'C 영역'은, 용탕의 방향성 응고 유동방법을 사용한 경우 주물에서 수축결함이 발생하는 영역을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.That is, 'region C' in FIG. 5 can be understood to mean a region where shrinkage defects occur in a casting when the directional solidification flow method of molten metal is used.
다만, 이러한 방법은, 주물의 불용 중량이 증가되고 추가적인 가공 공정이 반드시 수반되는 문제가 있다.However, this method has a problem in that the dead weight of the casting is increased and an additional processing step is necessarily involved.
도 6은 사형주조 방식에서의 수축결함 해결방안을 나타낸 도면이며, 도 7은 도 6의 사형주조 방식에서의 수축결함 해결방안을 금형장치에 적용한 것을 나타낸 도면이다.6 is a view showing a solution for shrinkage defects in the sand casting method, and FIG. 7 is a view showing that the solution for shrinkage defects in the sand casting method of FIG. 6 is applied to a mold device.
수축결함을 개선하는 방법으로, '압탕'을 활용하기도 한다. 이는, 용탕의 응고시 수축에 따른 체적 감소량을 충진하고, 충진된 용탕이 주물보다 나중에 응고되도록 하여 주물 내부가 치밀한 조직을 갖도록 함으로써, 수축공 발생을 최소화하는 방법이다.As a way to improve shrinkage defects, 'pressure bath' is also used. This is a method of minimizing the occurrence of shrinkage holes by filling the volume reduction due to shrinkage during solidification of the molten metal and allowing the filled molten metal to solidify later than the casting so that the inside of the casting has a dense structure.
일반적으로 압탕을 위해서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 별도의 압탕기(50)를 주형에 인서트 삽입하게 된다. 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 압탕기(50)의 상부를 통해 용탕이 충진되므로, 최종적인 주물은 압탕기(50)의 형상과 가공여유(30)를 포함한 형상으로 제작된다.In general, as shown in FIG. 6, a
즉, 최종적인 응고 지점이 압탕기(50) 내부에서 형성되므로, 도 4에서 후육부 내부 'B 영역'에 형성되었던 다수의 수축공이 도 6의 'D 영역'에 형성되어 가공여유(30)와 함께 제거됨으로써, 수축결함을 개선할 수 있게 되는 것이다.That is, since the final solidification point is formed inside the
한편, 이와 같은 원리는 사형 주조 뿐만 아니라, 금형 주조에도 적용될 수 있다. 다만, 사형 주조와 달리 금형 주조에서는 동일한 조건(예를 들어, 압탕기(50)의 형상 또는 크기, 공정 온도)에서 수축결함이 충분히 해소되지 않는 문제가 있다.Meanwhile, the same principle may be applied to mold casting as well as sand casting. However, unlike sand casting, mold casting has a problem in that shrinkage defects are not sufficiently resolved under the same conditions (eg, shape or size of the
이에 대해, 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 금속 주형에 있어서 압탕기(50)는 저압주조 방식을 활용하여 압탕기(50)의 상부를 통한 용탕 충진이 불가능하다.Regarding this, in more detail with reference to FIG. 7 , it is impossible to fill the molten metal through the upper part of the pressurizer 50 using the low pressure casting method in the metal mold.
따라서, 압탕기(50)의 크기를 크게 하여 주물의 후육부에 해당하는 부위를 더 두껍게 함으로써 압탕기(50)의 형상과 후육부 형상을 포함한 전체 형상의 질량 중심이 압탕기(50) 내부로 이동되도록 하거나(압탕기(50) 형상 또는 크기 가공 필요), 성형부(10)의 하단부를 냉각하여 주물의 후육부에 주입된 모재(20)보다 압탕기(50) 내부에 주입된 모재(20)가 상대적으로 느리게 냉각되도록 하여 최종적인 응고 지점이 압탕기(50) 내부에서 형성되도록 하는(냉각 공정 필요) 등 추가적인 가공 내지 공정이 필요하게 된다. Therefore, by increasing the size of the
즉, 이러한 추가적인 가공 내지 공정 없이, 사형 주조에서와 동일한 조건을 금형 주조에 적용할 경우, 수축결함이 형성되는 위치가 도 7의 'E 영역'과 같이 주물 내부에 부분적으로 위치하여 수축결함이 충분히 해소되지 않는 문제가 발생한다.That is, when the same conditions as in sand casting are applied to mold casting without such additional processing or processing, the location where the shrinkage defect is formed is partially located inside the casting as shown in the 'E area' of FIG. 7, so that the shrinkage defect is sufficiently A problem arises that cannot be resolved.
이러한 문제를 개선하기 위한 추가적인 방안을 도 8 및 도 9를 참조하여 살펴본다.Additional methods for improving this problem will be described with reference to FIGS. 8 and 9 .
도 8은 도 7에서의 문제점을 개선하기 위해 주물의 후육부를 급냉시키는 방법을 나타낸 도면이며, 도 9는 도 7에서의 문제점을 개선하기 위해 세라믹 재질을 사용하여 단열하는 방법을 나타낸 도면이다.8 is a view showing a method of quenching the thick part of the casting to improve the problem in FIG. 7, and FIG. 9 is a view showing a method of insulating by using a ceramic material to improve the problem in FIG.
우선, 도 8에서는 압탕기(50)를 사용하는 대신, 별도의 냉각용 인서트(60)를 사용하여 후육부를 집중 냉각하여 용탕의 수축을 분산시켜 수축결함이 어느 특정 부위에 국부적으로 형성되지 않도록 한다. 다만, 이는 정확한 온도 제어 등을 위해 내부에 추가적인 덧살이 필요하여 중량이 증가되고, 수축결함이 근본적으로 해결되지 않는 문제가 있다. 참고로, 여기서 냉각용 인서트(60)는 성형부(10)보다 열전도도가 우수한 재질(예를 들어, 동 합금 등)로 이루어지며, 도 8에서 'F 방향'으로 냉각재가 투입되게 된다.First, in FIG. 8, instead of using the
다음으로, 도 9에서는 성형부(10)보다 열전도도가 현저히 낮은 세라믹 소재를 사용하여 단열부(70)를 형성하고, 이에 따라 용탕의 응고시까지 압탕기(50) 내부에서의 응고를 지연시킴으로써, 최종적인 응고 지점을 압탕기(50) 내부로 형성하도록 한다. 즉, 수축결함이 형성되는 위치가 도 7의 'E 영역'보다 더 상방으로 이동되어 가공여유(30)와 함께 제거됨으로써, 수축결함을 개선할 수 있게 되는 것이다. 이는, 불량의 개선 효과는 높으나, 세라믹 소재가 쉽게 파손되는 내구성 문제 및 잦은 교체가 필요하여 관리 비용이 증가하는 문제가 있다.Next, in FIG. 9, a
따라서, 본 발명에 따른 금형장치는, 도 8에서의 세라믹 소재의 내구성 문제를 개선할 수 있는 소재를 활용하면서도, 단열부(70)를 형성할 수 있는 구조를 확보함으로써, 수축결함을 근본적으로 해결하고자 하는 것이다.Therefore, the mold apparatus according to the present invention fundamentally solves the shrinkage defect by securing a structure capable of forming the
이하, 본 발명의 각 구성요소가 갖는 차별화된 특징을 순서대로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the differentiated characteristics of each component of the present invention will be examined in order.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치의 성형부(10)를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a mold apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 금형장치는, 내부에 제품을 주조하는 제품성형공간(13)이 형성되고, 제품성형공간(13)의 상방으로 연장되어 외부와 연결된 연통부(14)가 형성되며, 연통부(14) 외측으로 연통부(14)보다 확장된 개방공간(11)이 형성된 성형부(10) 및 개방공간(11)에 삽입되어 연통부(14)를 커버(200)하며, 내부에 연통부(14)와 연결된 압탕공간(110)이 형성된 라이저유닛(100)을 포함하고, 제품성형공간(13)에 채워지는 모재(20)는 성형부(10)를 통해 냉각되고, 라이저유닛(100)에 채워지는 모재(20)는 개방공간(11)을 통해 냉각되는 것을 특징으로 한다.1 and 2, in the mold apparatus according to the present invention, a
도 2를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 성형부(10)는 제품성형공간(13)이 형성되어, 모재(20)가 제품성형공간(13)으로 주입되어 응고됨으로써 원하는 형상으로 제작되도록 한다. 나아가, 성형부(10)는 제품성형공간(13)의 상방으로 연장되어 외부와 연결된 연통부(14)가 형성되며, 연통부(14) 외측으로 연통부(14)보다 확장된 개방공간(11)이 형성된다. 이때 연통부(14)는 주물의 후육부가 형성되는 위치에 구비됨이 바람직하다.Looking in detail with reference to FIG. 2 , the
또한, 도 1을 참조하면, 라이저유닛(100)은 개방공간(11)에 삽입되어 연통부(14)를 커버(200)하도록 성형부(10)에 장착되며, 내부에 연통부(14)와 연결된 압탕공간(110)이 형성된다. 즉, 라이저유닛(100)은 앞서 도 6 내지 도 9에서 살펴본 압탕기(50)의 역할을 하는 것으로 이해될 수 있다.In addition, referring to FIG. 1, the
이러한 라이저유닛(100)과 성형부(10)가 결합된 상태에서 제품성형공간(13)으로 모재(20)가 주입되고, 주입된 모재(20)는 연통부(14)를 통해 연결된 압탕공간(110)으로 들어가게 된다. 이에 따라, 제품성형공간(13)에 채워지는 모재(20)는 성형부(10)와의 접촉면을 통해 열전도되어 냉각되고, 라이저유닛(100)에 채워지는 모재(20)는 라이저유닛(100)의 접촉면을 통해 열전도될 뿐만 아니라, 라이저유닛(100)의 외측면과 개방공간(11)의 공기층의 대류를 한 번 더 거치면서 냉각된다.In the state where the
즉, 성형부(10)의 개방공간(11)에 라이저유닛(100)을 장착하여 열전달 과정을 한 단계 더 거치도록 함으로써, 제품성형공간(13)에 채워진 모재(20)보다 압탕공간(110)에 채워진 모재(20)가 상대적으로 느리게 냉각되는 효과가 있다.That is, by mounting the
결국, 수축결함이 형성되는 위치가 도 7의 'E 영역'보다 더 상방으로 이동되어 도 1의 'A 영역'에 인접하게 위치하게 되고, 가공여유(30)와 함께 제거됨으로써, 수축결함을 개선할 수 있게 되는 것이다.As a result, the location where the shrinkage defects are formed is moved upward from the 'E area' in FIG. 7 to be located adjacent to the 'A area' in FIG. will be able to do it
한편, 본 발명에 따른 금형장치의 라이저유닛(100)은 성형부(10)보다 열전도도가 낮은 소재인 것을 특징으로 할 수 있다.Meanwhile, the
앞서 본 바와 같이, 제품성형공간(13)에 채워지는 모재(20)는 성형부(10)와의 열전도를 통해 냉각되고, 라이저유닛(100)에 채워지는 모재(20)는 라이저유닛(100)과의 열전도 및 개방공간(11)과의 대류를 거치면서 냉각된다.As seen above, the
따라서, 성형부(10)보다 낮은 열전도도를 갖는 소재를 라이저유닛(100)에 적용하여, 제품성형공간(13)에 채워진 모재(20)보다 압탕공간(110)에 채워진 모재(20)가 앞서 살펴본 경우보다 더욱 느리게 냉각되는 효과가 있다.Therefore, by applying a material having a lower thermal conductivity than the forming
한편, 일반적인 주조 공정에서는 모재(20)가 알루미늄, 마그네슘 또는 동 합금인 경우 주강이나 강철로 성형부(10)를 제작하고, 모재(20)가 철강인 경우에는 흑연으로 성형부(10)를 제작한다. 이 중에서도 모재(20)가 알루미늄인 경우가 대부분이다.On the other hand, in a general casting process, when the
따라서, 여기서 '성형부(10)보다 낮은 열전도도를 갖는 소재'는, 낮은 열전도도를 가지면서도, 주요 모재(20)인 알루미늄과 낮은 반응성을 갖는 SUS(Steel Use Stainless) 재질이 그 예시로서 활용될 수 있다. 다만, SUS 재질 외, 이와 유사한 특성을 갖는 기타 다양한 재질이 활용될 수 있음은 당연하다. 즉, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시적 기재에 불과할 뿐, 이러한 기재에 의해 본 발명의 내용이 제한되는 것으로 보아서는 아니된다.Therefore, here, the 'material having a lower thermal conductivity than the molding part 10' is a SUS (Steel Use Stainless) material having low thermal conductivity and low reactivity with aluminum, which is the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a mold apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 금형장치는, 개방공간(11)을 커버링하도록 성형부(10)와 결합하여 단열공간(300)을 형성하는 커버(200)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the mold apparatus according to the present invention may further include a
이는, 개방공간(11)을 통해 열전달 과정을 한 단계 더 거치도록 하는 것을 넘어, 개방공간(11)을 폐쇄하여 단열공간(300)을 추가적으로 확보함으로써, 진공 단열 효과를 활용하고자 하는 것이다. 여기서 진공은 저 진공 상태를 의미하는 것으로 이해될 수 있으며, 커버(200)의 내부는 공기 외 다른 매질이 없도록 형성함이 바람직하다.This is to utilize the vacuum insulation effect by additionally securing the
이와 같이 단열공간(300)을 추가적으로 구비함으로써, 단열공간(300)을 형성하지 않은 경우에 비하여, 압탕공간(110)에 채워진 모재(20)의 냉각 속도가 제품성형공간(13)에 채워진 모재(20)의 냉각 속도보다 더욱 느려지게 되는 효과가 있다.By additionally providing the
이에 따라, 수축결함이 형성되는 위치가 도 7의 'E 영역'보다 더 상방으로 이동되어 도 1의 'A 영역'에 인접하게 위치하게 되고, 가공여유(30)와 함께 제거됨으로써, 수축결함을 개선할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the location where the shrinkage defect is formed is moved upward from the 'E area' in FIG. 7 and is located adjacent to the 'A area' in FIG. will be able to improve.
참고로, 도 1에서는 커버(200)가 개방공간(11)의 바닥면과 결합되어 개방공간(11)의 일부만을 커버링하고 있으나(이에 대해서는 추후 구체적으로 설명하기로 한다.), 이와 달리 개방공간(11)의 상부에 개방된 부분을 폐쇄하도록 결합되면서 개방공간(11) 전체를 커버링하면서 단열공간(300)을 형성할 수도 있다.For reference, in FIG. 1, the
즉, 도 1에서의 커버(200)는 본 발명의 여러가지 실시예 중 하나를 표현한 것에 불과할 뿐, 필요에 따라 본 발명에 따른 커버(200)는 다양한 형상으로 구비될 수 있는 것이다.That is, the
한편, 본 발명에 따른 금형장치의 커버(200)는 성형부(10)보다 열전도도가 낮은 소재인 것을 특징으로 할 수 있다.Meanwhile, the
여기서 '성형부(10)보다 열전도도가 낮은 소재'는, 앞서 살펴본 라이저유닛(100)에 적용되는 소재와 동일한 소재(예를 들어, SUS 재질)가 사용될 수 있다.Here, the 'material having lower thermal conductivity than the molding part 10' may be the same material as the material applied to the
참고로, SUS 재질은 세라믹 소재에 비해 내구성이 높으므로, 도 8에서의 세라믹 소재의 내구성 문제를 개선하면서도, 단열부(70)를 형성할 수 있는 구조를 확보할 수 있게 된다.For reference, since the SUS material has higher durability than the ceramic material, it is possible to secure a structure capable of forming the
나아가, 수축결함이 형성되는 위치가 도 7의 'E 영역'보다 더 상방으로 이동되어 도 1의 'A 영역'에 인접하게 위치하게 되고, 가공여유(30)와 함께 제거됨으로써, 수축결함이 효과적으로 개선되는 효과가 있다.Furthermore, the location where the shrinkage defect is formed is moved upward from the 'E area' of FIG. 7 and is located adjacent to the 'A area' of FIG. 1, and is removed together with the
한편, 본 발명에 따른 금형장치의 커버(200)는 라이저유닛(100)의 외면을 커버링하도록 성형부(10)와 결합하여 단열공간(300)을 형성할 수 있다.Meanwhile, the
이는, 앞서 언급한 본 발명의 여러가지 실시예 중 하나로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 커버(200)가 개방공간(11)의 바닥면과 결합되어 개방공간(11)의 일부만을 커버링하는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.This is one of the various embodiments of the present invention mentioned above, and as shown in FIG. 1, the
즉, 개방공간(11) 전체가 아닌 일부만을 커버링하되, 라이저유닛(100)의 외면을 커버링하도록 성형부(10)와 결합하여 단열공간(300)을 형성하는 것이다. 따라서 이와 같이 형성된 단열공간(300)은, 개방공간(11) 전체를 단열공간(300)으로 형성한 경우보다 적은 체적으로 형성된다.That is, while covering only a part of the
일반적인 단열재는 내부의 공기와 습기의 함유에 따라 단열 성능이 변동되며, 내부에 함유된 공기와 습기가 적을수록 고성능의 단열 성능을 갖는다. 따라서, 단열공간(300)의 내부 체적을 줄임으로써 내부에 함유된 공기와 습기를 최소화할 수 있고, 결국 단열 성능이 향상되는 효과가 있다.Insulation performance of a general insulator varies according to the content of air and moisture inside, and the higher the amount of air and moisture contained therein, the higher the insulation performance. Therefore, by reducing the internal volume of the
나아가, 본 발명에 따른 금형장치의 커버(200)는 라이저유닛(100)의 외면을 커버링하도록 성형부(10)와 결합됨으로써, 압탕공간(110)에 채워지는 모재(20)가 라이저유닛(100), 단열공간(300) 및 커버(200)를 모두 거치면서 냉각될 수 있도록 하는 것이다.Furthermore, the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치의 성형부(10)를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a mold apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 금형장치의 개방공간(11)은 바닥면 최외측에 단부가 형성되고, 단부의 측면과 커버(200)의 외측이 접촉하도록 결합하여 커버(200)의 외측과 개방공간(11)의 측면 사이에 여유공간(80)을 형성할 수 있다.1 and 2, the
이는, 압탕공간(110)에 채워진 모재(20)가 하방에 결합된 커버(200)를 통해 성형부(10)에 직접 열전도되는 경우, 성형부(10) 내에서 전도로 인한 열전달을 방지하고자 하는 것으로 이해될 수 있다. This is to prevent heat transfer due to conduction in the
즉, 압탕공간(110)에 채워진 모재(20)가 커버(200) 및 성형부(10)를 통해 직접적으로 열전도되면, 압탕을 하더라도 수축결함이 제대로 개선되지 않을 수 있으므로, 커버(200)의 외측과 개방공간(11)의 측면 사이에 여유공간(80)을 확보함으로써, 커버(200)에 전달된 열이 성형부(10)에 직접적으로 전달되지 않도록 하는 것이다.That is, if the
나아가, 이러한 여유공간(80)에 의해 추가적인 공기층이 확보되므로, 압탕공간(110)에 채워진 모재(20)가 열전달 과정을 또 한 단계 거치도록 하는 효과도 있다.Furthermore, since an additional air layer is secured by this
이에 따라, 압탕공간(110)에 채워진 모재(20)의 냉각 속도가 제품성형공간(13)에 채워진 모재(20)의 냉각 속도보다 훨씬 더 느려지며, 수축결함이 형성되는 위치가 도 7의 'E 영역'보다 더 상방으로 이동되어 도 1의 'A 영역'에 인접하게 위치하게 되고, 가공여유(30)와 함께 제거됨으로써, 수축결함이 더욱 효과적으로 개선되는 효과가 있다.Accordingly, the cooling rate of the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치의 라이저유닛(100)을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a mold apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 금형장치의 압탕공간(110)은, 연통부(14)와 연결되어 모재(20)가 압탕공간(110) 내부로 유입되도록 하는 하단개방부(111), 하단개방부(111)로부터 상방으로 연장되는 경사면(112) 및 경사면(112)의 상단부와 연결되어 압탕공간(110)을 폐쇄하는 상단폐쇄면(113)으로 이루어지고, 하단개방부(111)의 단면적이 상단폐쇄면(113)의 단면적보다 넓게 형성될 수 있다.1 and 3, the
이는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, '테이퍼 형상(Taper shape)'과 같은 형태를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 3 , this may be understood to mean a shape such as a 'taper shape'.
주조 공법 중, 사형 주조의 경우 성형부(10)가 모래로 이루어지므로 주조 공정의 완료 후에 성형부(10)를 털어 냄으로써 주물을 확보할 수 있다. 반면, 금형 주조의 경우 반영구적 사용이 가능하도록 금속강 등을 활용하여 성형부(10)가 제조되므로, 주조 공정의 완료 후에 주물을 쉽게 인출하기 위해서는 압탕기(50)의 형상이 중요하게 된다. 이를, 소위 '취출 제약'이라고 한다.Among the casting methods, in the case of sand casting, since the
따라서, 본 발명에 따른 금형장치의 압탕공간(110)은, 하단개방부(111)의 단면적이 상단폐쇄면(113)의 단면적보다 넓게 형성되고, 하단개방부(111)와 상단폐쇄면(113)은 경사면(112)을 통해 연결됨으로써, 이와 같은 취출 제약 문제를 극복할 수 있게 되는 효과가 있다.Therefore, in the pressurizing
한편, 본 발명에 따른 금형장치의 라이저유닛(100)은 개방공간(11)의 바닥면과 접하도록 연장된 연장부(120)가 형성될 수 있다.Meanwhile, the
개방공간(11)의 바닥면과 접하도록 연장된 연장부(120)가 없는 경우, 압탕공간(110)의 하방은 개방공간(11)의 바닥면과 접촉부가 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 금형장치의 라이저유닛(100)은 개방공간(11)의 바닥면과 접하도록 연장된 연장부(120)를 형성하여, 압탕공간(110)의 하방에 위치한 모재(20)의 열이 성형부(10)와 직접 접촉하여 전도되는 경우를 방지하고자 하는 것이다.When there is no
한편, 본 발명에 따른 금형장치의 연장부(120)에는 성형부(10)와 라이저유닛(100)을 결합하여 일체화하는 고정부가 형성될 수 있다.Meanwhile, a fixing unit for combining and integrating the
즉, 라이저유닛(100)이 성형부(10)의 내부공간에 삽입되어 장착되는 구조를 넘어, 일체로서 결합되어 생산될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 금형장치를 사용함에 있어 금형장치의 설치과정을 단순화할 수 있고, 반영구적으로 사용되는 금형 주조의 장점 내지 특성을 훼손하지 않으면서도 효과적인 금형장치를 사용자에게 제공할 수 있는 이점이 있다.That is, beyond the structure in which the
여기서 고정부는 접착제를 활용하여 연장부(120)와 개방공간(11)의 바닥면이 접하는 부위를 접착하거나, 별도의 볼트와 너트 구조를 활용하는 등, 필요에 따라 다양한 방식이 적용될 수 있다. 다만, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시적 기재에 불과할 뿐, 이러한 기재에 의해 본 발명의 내용이 제한되는 것으로 보아서는 아니된다.Here, various methods may be applied to the fixing unit according to need, such as bonding a portion where the
한편, 본 발명에 따른 금형장치의 개방공간(11)은 바닥면 최외측에 단부가 형성되고, 연장부(120)의 끝단이 단부의 측면과 이격 배치되어 삽입공간(12)을 형성하며, 커버(200)는 개방공간(11)의 바닥면을 향하도록 삽입부(202)가 형성되어 삽입부(202)가 삽입공간(12)에 삽입되면서 성형부(10)와 결합할 수 있다.On the other hand, the
즉, 본 발명에 따른 금형장치의 개방공간(11) 바닥면 최외측에 형성된 단부와, 라이저유닛(100)의 연장부(120)는, 서로 이격 배치됨으로써 커버(200)가 삽입되는 삽입공간(12)을 형성할 수 있다.That is, the end formed on the outermost side of the bottom surface of the
그리고, 커버(200)에는 이와 같은 삽입공간(12)에 대응하는 삽입부(202)가 형성되어, 삽입부(202)가 삽입공간(12)에 삽입되면서 커버(200)와 성형부(10)가 결합되는 것이다.In addition, an
참고로, 라이저유닛(100)과 마찬가지로 커버(200)도 필요에 따라 성형부(10)에 고정되어 일체화된 상태로 제조될 수 있음은 당연하다.For reference, it is natural that, like the
따라서, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 금형장치에 의하면, 제품성형공간(13)과 연통부(14) 및 개방공간(11)이 형성된 성형부(10)와, 개방공간(11)에 삽입되어 연통부(14)를 커버하며 연통부(14)와 연결된 압탕공간(110)이 형성된 라이저유닛(100)을 구비하여, 제품성형공간(13)과 연통부(14)에 채워지는 모재(20)는 성형부(10)를 통해 냉각되고, 라이저유닛(100)에 채워지는 모재(20)는 개방공간(11)을 통해 냉각되도록 함으로써, 냉각속도의 차이에 따라 수축결함의 발생 위치를 이동시켜 최종적으로 생산되는 주물의 불량을 개선할 수 있는 장점이 있다.Therefore, as described above, according to the mold apparatus according to the present invention, the
발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였으나, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although shown and described in relation to specific embodiments of the invention, it is common in the art that the present invention can be variously improved and changed without departing from the technical spirit of the present invention provided by the claims below. It will be self-evident to those who have knowledge of
10 : 성형부
11 : 개방공간
12 : 삽입공간
13 : 제품성형공간
14 : 연통부
20 : 모재
30 : 가공여유
40 : 비제품부
50 : 압탕기
60 : 냉각용 인서트
70 : 단열부
80 : 여유공간
100 : 라이저유닛
110 : 압탕공간
111 : 하단개방부
112 : 경사면
113 : 상단폐쇄면
120 : 연장부
200 : 커버
202 : 삽입부
300 : 단열공간10: molding part
11: open space
12: insertion space
13: product forming space
14: communication part
20: base material
30: machining allowance
40: non-product part
50: pressurizer
60: cooling insert
70: insulation
80: free space
100: riser unit
110: pressurized space
111: lower opening
112: slope
113: top closed surface
120: extension
200: cover
202: insertion part
300: insulation space
Claims (10)
개방공간에 삽입되어 연통부를 커버하며, 내부에 연통부와 연결된 압탕공간이 형성된 라이저유닛;을 포함하고,
제품성형공간에 채워지는 모재는 성형부를 통해 냉각되고, 라이저유닛에 채워지는 모재는 개방공간을 통해 냉각되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
A product molding space for casting a product is formed therein, a communication part extending upward from the product molding space and connected to the outside is formed, and an open space extending beyond the communication part is formed outside the communication part. and
A riser unit inserted into the open space to cover the communication unit and having a pressurized space connected to the communication unit inside the riser unit;
The base material filled in the product molding space is cooled through the molding unit, and the base material filled in the riser unit is cooled through the open space.
라이저유닛은 성형부보다 열전도도가 낮은 소재인 것을 특징으로 하는 금형장치.
The method of claim 1,
The riser unit is a mold apparatus, characterized in that the material has a lower thermal conductivity than the molding part.
개방공간을 커버링하도록 성형부와 결합하여 단열공간을 형성하는 커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
The method of claim 1,
The mold apparatus further comprising a cover combining with the molded part to cover the open space to form a heat insulation space.
커버는 성형부보다 열전도도가 낮은 소재인 것을 특징으로 하는 금형장치.
The method of claim 3,
The mold apparatus, characterized in that the cover is a material having a lower thermal conductivity than the molded part.
커버는 라이저유닛의 외면을 커버링하도록 성형부와 결합하여 단열공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
The method of claim 3,
The mold apparatus, characterized in that the cover is combined with the molded part to cover the outer surface of the riser unit to form a heat insulation space.
개방공간은 바닥면 최외측에 단부가 형성되고, 단부의 측면과 커버의 외측이 접촉하도록 결합하여 커버의 외측과 개방공간의 측면 사이에 여유공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
The method of claim 3,
The open space has an end formed on the outermost side of the bottom surface, and a side surface of the end portion is coupled to the outside of the cover to form a free space between the outside of the cover and the side surface of the open space.
압탕공간은, 연통부와 연결되어 모재가 압탕공간 내부로 유입되도록 하는 하단개방부, 하단개방부로부터 상방으로 연장되는 경사면 및 경사면의 상단부와 연결되어 압탕공간을 폐쇄하는 상단폐쇄면으로 이루어지고, 하단개방부의 단면적이 상단폐쇄면의 단면적보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
The method of claim 1,
The rolling space is composed of a lower opening connected to the communication part and allowing the parent material to flow into the rolling space, an inclined surface extending upward from the lower opening, and an upper closing surface connected to the upper end of the inclined surface to close the rolling space, Mold apparatus, characterized in that the cross-sectional area of the lower opening is formed wider than the cross-sectional area of the upper closing surface.
라이저유닛은 개방공간의 바닥면과 접하도록 연장된 연장부가 형성된 것을 특징으로 하는 금형장치.
The method of claim 1,
The riser unit is a mold apparatus, characterized in that an extension is formed to contact the bottom surface of the open space.
연장부에는 성형부와 라이저유닛을 결합하여 일체화하는 고정부가 형성된 것을 특징으로 하는 금형장치.
The method of claim 8,
The mold apparatus, characterized in that the extension part is formed with a fixing part for combining and integrating the molding part and the riser unit.
개방공간은 바닥면 최외측에 단부가 형성되고, 연장부의 끝단이 단부의 측면과 이격 배치되어 삽입공간을 형성하며, 커버는 개방공간의 바닥면을 향하도록 삽입부가 형성되어 삽입부가 삽입공간에 삽입되면서 성형부와 결합하는 것을 특징으로 하는 금형장치.The method of claim 8,
The open space has an end formed on the outermost side of the bottom surface, and the end of the extension is spaced apart from the side of the end to form an insertion space. Mold device, characterized in that coupled to the molding unit while being.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220002248A KR20230106402A (en) | 2022-01-06 | 2022-01-06 | Apparatus for molding |
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KR1020220002248A KR20230106402A (en) | 2022-01-06 | 2022-01-06 | Apparatus for molding |
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KR20230106402A true KR20230106402A (en) | 2023-07-13 |
Family
ID=87160178
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KR1020220002248A KR20230106402A (en) | 2022-01-06 | 2022-01-06 | Apparatus for molding |
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Country | Link |
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KR (1) | KR20230106402A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200449370Y1 (en) | 2010-04-26 | 2010-07-06 | 범진아이엔디(주) | A Injection Mold for The Thick Goods Without Contraction and bubble of Molding |
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2022
- 2022-01-06 KR KR1020220002248A patent/KR20230106402A/en unknown
Patent Citations (1)
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