KR100921805B1

KR100921805B1 - 조형용 벤트 가공장치

Info

Publication number: KR100921805B1
Application number: KR1020070117301A
Authority: KR
Inventors: 최정수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2007-11-16
Publication date: 2009-10-16
Anticipated expiration: 2027-11-16
Also published as: KR20090050709A

Abstract

본 발명은 NC 헤드 킷 상에 드릴유닛과 에어워싱유닛을 구성함으로써, 조형 상에 드릴유닛을 통하여 벤트 홀을 가공하고, 가공된 각 벤트 홀 상의 잔류모래를 에어워싱유닛을 통하여 제거하여 잔류모래에 의한 벤트 홀 막힘 현상 및 잔류모래가 캐비티 내부로 떨어져 주형의 외관형상불량을 방지하도록 하는 조형용 벤트 가공장치를 제공한다.

조형, 벤트 홀, 드릴유닛, 에어워싱유닛

Description

조형용 벤트 가공장치{BENT PROCESSING APPARATUS FOR MODELING}

본 발명은 조형용 벤트 가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 드릴유닛과 함께 에어워싱유닛을 구성하여 조형 상에 드릴유닛을 사용하여 벤트 홀을 가공하고, 가공된 각 벤트 홀 상의 잔류모래를 에어워싱유닛을 통하여 제거하도록 하는 조형용 벤트 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로, 주조(Casting)는 주물을 만들기 위하여 실시되는 작업으로 주물의 설계, 주조 방안의 작성, 모형(模型)의 작성, 용해 및 주입, 제품으로의 끝손질의 순서로 진행된다.

우선, 만들려고 하는 제품에 대한 주조방법은 주형(鑄型)을 어떻게 설계하여 조합할 것인가가 중요한 문제인데, 원칙적으로는 코어(core:中型)를 가급적 사용하지 않고 되도록 전체를 2분할(二分割)하여 고안하는 것이 바람직하며, 제품에 기포(氣泡), 개재물(介在物)의 혼입, 응고시의 부피감소로 인한 균열의 발생, 유동성(流動性) 부족으로 용탕이 구석구석까지 돌아가지 못하여 부분적인 결함 등이 발생하지 않도록 고안되어야 한다.

이러한 주형을 제작하기 위해서는 조형공정에서 규사와 점토를 주원료로 하 는 주물사를 사용하여 제작되는 조형을 사용하게 된다.

즉, 종래 기술에 따른 조형공정은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 먼저, 빈 공간의 플라스크(101) 내부에는 고정 플레이트(103) 상에 배치된 패턴금형(105)이 상승하여 삽입된다.

그런 후, 호퍼(107)로부터 주물사가 공급되어 상기 플라스크(101)의 내부를 주물사(109)로 충진시키고, 이러한 상태로 강도를 유지하기 위하여 상기 플라스트(101)의 상부에서 압착기(111)가 상기 플라스크(101)에 충진된 주물사(109)를 가압하여 다지게 된다.

주물사의 압착이 완료되면, 상기 패턴금형(105)은 하강하여 조형(113)의 제작이 완료되고, 상기 조형(113)은 용탕 주입 중 발생하는 가스를 대기 중으로 배출하기 위해 다수개의 벤트 홀(115)을 가공하도록 벤트 가공공정으로 이동된다.

상기 조형(113) 상에 벤트 홀(115)을 가공하기 위해서는 벤트 가공장치(130)를 사용하게 되는데, 종래의 벤트 가공장치(130)는 NC 헤드 킷(131)에 드릴유닛(140)이 장착된 NC 머신으로 구성된다.

여기서 상기 드릴유닛(140)은 상기 NC 헤드 킷(131) 내부에 작동 실린더(141)가 장착되며, 상기 작동 실린더(141)의 작동로드 선단에 장착블록(142)을 통하여 드릴모터(143)가 장착되고, 상기 드릴모터(143)의 회전축에는 드릴헤드(145)가 장착되며, 상기 드릴헤드(145)의 중심에는 드릴날(147)이 장착되어 구성된다.

즉, 상기 벤트 가공장치(130)는 NC 프로그램에 의해 정해진 위치로 이동하게 되고, 이때, 상기 드릴유닛(140)은 상기 조형(113) 상의 정해진 위치에서 작동 실린더(141)와 드릴모터(145)가 동시에 작동하여 상기 드릴날(149)을 통하여 상기 조형(113) 상에 다수개의 벤트 홀(115)을 가공하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 벤트 가공장치(130)는 단순히 드릴날(147)을 사용하여 상기 조형(113) 상에 벤트 홀(115)을 가공하게 됨으로써, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 벤트 홀(115) 상에 잔류모래(117)가 발생하게 되고, 상기 조형(113)에 용탕 주입 작업 시, 상기 각 벤트 홀(115) 상의 잔류모래(117)가 상기 각 벤트 홀(115)을 막는 현상이 발생되어 가스 불량이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 상기 각 벤트 홀(115)의 잔류모래(117)가 캐비티 내부로 떨어지는 현상이 발생하여 완성된 주형의 외관형상불량을 유발시키는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 NC 헤드 킷 상에 드릴유닛과 함께 에어워싱유닛을 구성함으로써, 조형 상에 드릴유닛을 통하여 벤트 홀을 가공하고, 가공된 각 벤트 홀 상의 잔류모래를 에어워싱유닛을 통하여 제거하여 잔류모래에 의한 벤트 홀 막힘 현상 및 잔류모래가 캐비티 내부로 떨어져 주형의 외관형상불량을 방지하도록 하는 조형용 벤트 가공장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 조형용 벤트 가공장치는 조형 상에 용탕 주입 중 발생하는 가스를 대기 중으로 배출하기 위해 벤트 홀을 가공하도록 NC 머신과 연결되어 NC 프로그램에 따라 이동되는 NC 헤드 킷 내부에 드릴유닛이 장착되는 조형용 벤트 가공장치에 있어서,

상기 NC 헤드 킷 내부에서 상기 드릴유닛의 측방에 배치되어 실린더 작동에 의해 전후진 작동하여 에어 컴프레셔로부터 공급되는 에어로 상기 드릴유닛에 의해 가공된 벤트 홀 내부의 잔류모래를 제거하는 에어워싱유닛을 더 포함하며, 상기 에어워싱유닛은 상기 NC 헤드 킷 내부 일측에 장착되는 작동 실린더; 상기 작동 실린더의 작동로드 선단에 하단이 장착되며, 내부에는 상면과 일측면을 연결하는 에어통로를 형성하고, 상기 에어통로와 연결되는 일측면에는 공압관을 통하여 에어 컴프레셔와 연결되는 에어 유입구가 형성되며, 상기 에어통로와 연결되는 상면에는 에어 배출구가 형성되는 연결블록; 상기 연결블록의 에어 배출구에 하단이 장착되고, 원통 형상으로 내부에 에어연결통로가 형성되는 메인 팁; 상기 메인 팁의 상단에 하단이 장착되며, 원형 봉 형상으로 형성되어 상기 메인 팁의 에어연결통로와 연결되도록 그 내부에 길이방향을 따라 관통홀이 형성되고, 그 외주면 상에는 다수개의 브러싱 턱이 형성되는 브러싱 팁; 상기 브러싱 팁의 상단에 하단이 장착되며, 원형 봉 형상으로 형성되어 상기 관통홀과 연결되도록 그 내부에 길이방향을 따라 에어공급통로가 형성되고, 선단 중앙에는 제1에어 분사구가 형성되며, 외주면 상에는 그 길이방향을 따라 일정간격으로 다수개의 제2에어 분사구가 형성되는 에어 워싱 팁으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 메인 팁은 그 하단이 상기 연결블록의 에어 배출구에 나사체결되고, 그 상단은 상기 브러싱 팁의 하단에 나사체결되어 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 브러싱 턱은 상기 브러싱 팁의 외주면 둘레를 따라서 링형상으로 형 성되는 것을 특징으로 한다.

상기 에어 워싱 팁은 그 하단이 상기 브러싱 팁의 상단에 나사체결되어 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2에어 분사구는 상기 에어 워싱 팁의 외주면 둘레를 따라 90°각도로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 에어 워싱 팁은 상기 각각의 제2에어 분사구가 형성되는 각 외주면 둘레를 따라 확산홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 벤트 가공장치에 의하면, 조형 상에 드릴유닛을 통한 벤트 홀 가공 후, 에어워싱유닛을 통하여 각 벤트 홀 내부의 잔류모래를 제거함으로써, 잔류모래에 의해 벤트 홀 막힘현상을 방지하는 효과가 있다.

또한, 잔류모래가 캐비티 내부로 떨어지는 현상을 방지함으로써, 모래에 의한 주형의 외관형상불량을 방지하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조형용 벤트 가공장치의 정면도이고, 도 4는 도 3의 A부분에 대한 확대 단면도로써, 본 발명의 실시예에 따른 조형용 벤트 가공장치에 적용되는 에어워싱유닛의 단면도이며, 도 5은 도 4의 B-B선에 따른 단 면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 조형용 벤트 가공장치(1)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 조형(3) 상에 용탕 주입 중 발생하는 가스를 대기 중으로 배출하기 위해 벤트 홀(5)을 가공하도록 미도시된 NC 머신과 연결되어 NC 프로그램에 따라 이동되는 NC 헤드 킷(7) 내부에서 드릴유닛(10)과 함께 에어워싱유닛(30)을 포함하여 구성된다.

상기 드릴유닛(10)은 상기 NC 헤드 킷(7)의 내부에 상기 드릴유닛(10)의 작동 실린더(11)가 장착되고, 상기 작동 실린더(11)의 작동로드(12) 선단에는 장착블록(13)을 통하여 드릴모터(15)가 장착된다.

상기 드릴모터(15)의 회전축에는 드릴헤드(17)가 장착되며, 상기 드릴헤드(17)의 중심에는 드릴날(19)이 장착되어 구성된다.

그리고 상기 NC 헤드 킷(7) 내부에서 상기 드릴유닛(10)의 측방에는 에어워싱유닛(30)이 배치되어 실린더 작동에 의해 전후진 작동하여 에어 컴프레셔(9)로부터 공급되는 에어로 상기 드릴유닛(10)에 의해 가공된 벤트 홀(5) 내부의 잔류모래를 제거한다.

상기 에어워싱유닛(30)은, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 먼저, 상기 NC 헤드 킷(7) 내부 일측에는 상기 에어워싱유닛(30)의 작동 실린더(31)가 장착된다.

상기 에어워싱유닛(30)의 작동 실린더(31)는 그 작동로드(32)의 선단에 연결블록(33)의 하단이 장착된다.

상기 연결블록(33)은 내부에 상면과 일측면을 연결하는 에어통로(35)가 형성된다.

상기 에어통로(35)와 연결되는 상기 연결블록(33)의 일측면에는 공압관(8)을 통하여 상기 에어 컴프레셔(9)와 연결되는 에어 유입구(37)가 형성되며, 상기 에어통로(35)와 연결되는 상면에는 에어 배출구(39)가 형성된다.

그리고 상기 연결블록(35)의 에어 배출구(39)에는 메인 팁(41)의 하단이 장착된다.

상기 메인 팁(41)은 원통 형상으로 형성되어 내부에 에어연결통로(43)가 형성된다.

그리고 상기 메인 팁(41)의 상단에는 브러싱 팁(45)의 하단이 장착된다.

여기서, 상기 메인 팁(41)은 그 하단이 상기 연결블록(33)의 에어 배출구(39)에 나사체결되고, 그 상단은 상기 브러싱 팁(45)의 하단에 나사체결되어 연결된다.

상기 브러싱 팁(45)은 원형 봉 형상으로 형성되어 상기 메인 팁(41)의 에어연결통로(43)와 연결되도록 그 내부에 길이방향을 따라 관통홀(47)이 형성된다.

이러한 브러싱 팁(45)의 외주면 상에는 다수개의 브러싱 턱(49)이 형성된다.

여기서, 상기 각 브러싱 턱(49)은 상기 브러싱 팁(45)의 외주면 둘레를 따라서 링 형상으로 형성된다.

그리고 상기 브러싱 팁(45)의 상단에는 에어 워싱 팁(51)의 하단이 장착된다.

상기 에어 워싱 팁(51)은 원형 봉 형상으로 형성되어 상기 관통홀(47)과 연결되도록 그 내부에 길이방향을 따라 에어공급통로(53)가 형성된다.

이러한 에어 워싱 팁(51)은 그 하단이 상기 브러싱 팁(45)의 상단에 나사체결되어 연결된다.

그리고 상기 에어 워싱 팁(51)의 선단 중앙에는 제1에어 분사구(55)가 형성되며, 외주면 상에는 그 길이방향을 따라 일정간격으로 다수개의 제2에어 분사구(57)가 형성된다.

여기서, 상기 제2에어 분사구(57)는 상기 에어 워싱 팁(51)의 외주면 둘레를 따라 90°각도로 형성된다.

그리고 상기 에어 워싱 팁(51)은 상기 각각의 제2에어 분사구(57)가 형성되는 각 외주면 둘레를 따라 확산홈(59)이 형성된다.

따라서, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 조형용 벤트 가공장치의 작동을 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조형용 벤트 가공장치의 단계별 작동 상태도이고, 도 7은 도 6의 C-C선에 따른 단면도로써, 본 발명의 실시예에 따른 조형용 벤트 가공장치에 적용되는 에어워싱유닛의 작동 상태도이다.

먼저, 상기 밴트 가공장치(1)는, 도 6의 (S1)과 같이, NC 프로그램에 의해 정해진 위치로 이동하게 되고, 이때, 상기 드릴유닛(10)은 상기 조형(3) 상의 정해진 위치에서 상기 드릴유닛(10)의 작동 실린더(11)와 드릴모터(15)가 동시에 작동하면서 상기 드릴날(19)을 통하여 상기 조형(3) 상에 다수개의 밴트 홀(5)을 가공 하게 된다.

상기 드릴유닛(10)을 통하여 상기 조형(3) 상에 밴트 홀(5) 가공이 완료되면, 상기 드릴유닛(10)의 작동 실린더(11)가 후진 작동하여 상기 드릴유닛(10)을 초기위치로 복귀시킨다.

그런 후, 상기 에어워싱유닛(30)은, 도 6의 (S2)와 같이, NC 프로그램에 의해 상기 조형(3) 상에서 상기 드릴유닛(10)을 통하여 가공된 각 벤트 홀(5) 위치로 이동하게 되고, 상기 에어워싱유닛(30)의 작동 실린더(31)가 전진 작동하여 상기 각 벤트 홀(5)에 브러싱 팁(45)과 에어 워싱 팁(51)을 삽입시킨다.

이때, 상기 에어 컴프레셔(9)로부터 공급되는 에어가 상기 공압관(8)을 통해 상기 연결블록(33)의 에어 유입구(37)로 유입되고, 공급된 에어는 상기 에어통로(35)를 거쳐 상기 에어 배출구(39)를 통하여 상기 메인 팁(41)의 에어연결통로(43)로 공급된다.

상기 에어연결통로(43)로 공급된 에어는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 브러싱 팁(45)의 관통홀(47)을 지나 상기 에어 워싱 팁(51)의 에어공급통로(53)로 공급되고, 상기 제1에어 분사구(55)와 각 제2에어 분사구(57)를 통하여 상기 에어 워싱 팁(51)의 외부로 분사되어 상기 벤트 홀(5) 내부의 잔류모래(6)를 제거하게 된다.

여기서, 상기 에어 워싱 팁(51)의 확산홈(59)은 상기 벤트 홀(5)의 내부에서 상기 각 제2에어 분사구(57)로부터 분사되는 에어가 확산되어 분사되도록 하는 역할을 하게 된다.

그리고 상기 브러싱 팁(41)의 각 브러싱 턱(49)은 상기 벤트 홀(5) 내부에 진입 시에 에어로 제거하지 못한 잔류모래를 쓸어주며 다져주게 되고, 상기 에어워싱유닛(30)의 작동 실린더(31)에 후진 작동에 따라 상기 에어 워싱 팁(51)이 복귀되면서 한번 더 공급된 에어를 분사하여 상기 벤트 홀(5) 상의 잔류모래를 완전하게 제거하게 된다.

따라서, 상기와 같은 본 발명의 조형용 벤트 가공장치를 적용하면, 상기 조형(3) 상에 상기 드릴유닛(10)을 통한 벤트 홀(5) 가공 후, 상기 에어워싱유닛(30)을 통하여 각 벤트 홀(5) 내부의 잔류모래(6)를 제거함으로써, 잔류모래(6)에 의한 상기 각 벤트 홀(5) 막힘현상을 방지하고, 잔류모래(6)가 캐비티 내부로 떨어지는 현상을 방지하여 잔류모래에 의한 주형의 외관형상불량을 방지하게 된다.

도 1은 일반적인 조형 공정을 도시한 개략적인 흐름도이다.

도 2는 도 1의 X-X선에 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조형용 벤트 가공장치의 정면도이다.

도 4는 도 3의 A부분에 대한 확대 단면도로써, 본 발명의 실시예에 따른 조형용 벤트 가공장치에 적용되는 에어워싱유닛의 단면도이다.

도 5은 도 5의 B-B선에 따른 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조형용 벤트 가공장치의 단계별 작동 상태도이다.

도 7은 도 6의 C-C선에 따른 단면도로써, 본 발명의 실시예에 따른 조형용 벤트 가공장치에 적용되는 에어워싱유닛의 작동 상태도이다.

Claims

조형 상에 용탕 주입 중 발생하는 가스를 대기 중으로 배출하기 위해 벤트 홀을 가공하도록 NC 머신과 연결되어 NC 프로그램에 따라 이동되는 NC 헤드 킷 내부에 드릴유닛이 장착되는 조형용 벤트 가공장치에 있어서,

상기 NC 헤드 킷 내부에서 상기 드릴유닛의 측방에 배치되어 실린더 작동에 의해 전후진 작동하여 에어 컴프레셔로부터 공급되는 에어로 상기 드릴유닛에 의해 가공된 벤트 홀 내부의 잔류모래를 제거하는 에어워싱유닛을 더 포함하며,

상기 에어워싱유닛은

상기 NC 헤드 킷 내부 일측에 장착되는 작동 실린더;

상기 작동 실린더의 작동로드 선단에 하단이 장착되며, 내부에는 상면과 일측면을 연결하는 에어통로를 형성하고, 상기 에어통로와 연결되는 일측면에는 공압관을 통하여 에어 컴프레셔와 연결되는 에어 유입구가 형성되며, 상기 에어통로와 연결되는 상면에는 에어 배출구가 형성되는 연결블록;

상기 연결블록의 에어 배출구에 하단이 장착되고, 원통 형상으로 내부에 에어연결통로가 형성되는 메인 팁;

상기 메인 팁의 상단에 하단이 장착되며, 원형 봉 형상으로 형성되어 상기 메인 팁의 에어연결통로와 연결되도록 그 내부에 길이방향을 따라 관통홀이 형성되고, 그 외주면 상에는 다수개의 브러싱 턱이 형성되는 브러싱 팁; 및

상기 브러싱 팁의 상단에 하단이 장착되며, 원형 봉 형상으로 형성되어 상기 관통홀과 연결되도록 그 내부에 길이방향을 따라 에어공급통로가 형성되고, 선단 중앙에는 제1에어 분사구가 형성되며, 외주면 상에는 그 길이방향을 따라 일정간격으로 다수개의 제2에어 분사구가 형성되는 에어 워싱 팁으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조형용 벤트 가공장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 메인 팁은

그 하단이 상기 연결블록의 에어 배출구에 나사체결되고, 그 상단은 상기 브러싱 팁의 하단에 나사체결되어 연결되는 것을 특징으로 하는 조형용 벤트 가공장치.
제1항에 있어서,

상기 각 브러싱 턱은

상기 브러싱 팁의 외주면 둘레를 따라서 링형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조형용 벤트 가공장치.
제1항에 있어서,

상기 에어 워싱 팁은

그 하단이 상기 브러싱 팁의 상단에 나사체결되어 연결되는 것을 특징으로 하는 조형용 벤트 가공장치.
제1항에 있어서,

상기 제2에어 분사구는

상기 에어 워싱 팁의 외주면 둘레를 따라 90°각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 조형용 벤트 가공장치.
제1항에 있어서,

상기 에어 워싱 팁은

상기 각각의 제2에어 분사구가 형성되는 각 외주면 둘레를 따라 확산홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 조형용 벤트 가공장치.