KR20230093814A - Turbine housing mold assembly and an investment casting of the same - Google Patents
Turbine housing mold assembly and an investment casting of the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230093814A KR20230093814A KR1020210182733A KR20210182733A KR20230093814A KR 20230093814 A KR20230093814 A KR 20230093814A KR 1020210182733 A KR1020210182733 A KR 1020210182733A KR 20210182733 A KR20210182733 A KR 20210182733A KR 20230093814 A KR20230093814 A KR 20230093814A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- runner
- turbine housing
- precision casting
- molten metal
- mold assembly
- Prior art date
Links
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 4
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/08—Features with respect to supply of molten metal, e.g. ingates, circular gates, skim gates
- B22C9/082—Sprues, pouring cups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/22—Moulds for peculiarly-shaped castings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D15/00—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor
- B22D15/02—Casting using a mould or core of which a part significant to the process is of high thermal conductivity, e.g. chill casting; Moulds or accessories specially adapted therefor of cylinders, pistons, bearing shells or like thin-walled objects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 터빈하우징 몰드 어셈블리 및 이를 이용한 터빈하우징 양산 정밀주조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 2 이상의 터빈하우징을 한번에 정밀하게 주조할 수 있는 터빈하우징 몰드 어셈블리 및 이를 이용한 터빈하우징 양산 정밀주조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a turbine housing mold assembly and a turbine housing mass production precision casting method using the same, and more particularly, to a turbine housing mold assembly capable of precisely casting at least two or more turbine housings at once and a turbine housing mass production precision casting method using the same. It is about.
주조는 주형을 만든 후 용융금속을 주형에 부어서 응고시켜 제품을 만들므로 복잡한 형상의 제품을 만드는데 용이하고 대량 생산을 할 수 있는 장점이 있다.Casting makes a product by pouring molten metal into the mold and solidifying it after making a mold, so it is easy to make a product with a complex shape and has the advantage of being able to mass-produce.
가솔린 터보차저의 확대 적용에 따라 터빈하우징의 주조에 대한 종래기술로는 등록특허공보 제1145629호 및 공개특허공보 제2012-0064452호에서 배기 매니폴드와 일체형으로 형성되는 터보 차저용 트윈 스크롤 터빈 하우징이 개시되어 있다.As the conventional technology for casting a turbine housing according to the expanded application of gasoline turbochargers, in Patent Registration No. 1145629 and Patent Publication No. 2012-0064452, twin-scroll turbine housings for turbochargers formed integrally with the exhaust manifold are has been initiated.
이들 종래기술은 스크롤이 형성된 터빈하우징의 상대적으로 박육부인 포트부 또는 합류부에서 빈번하게 발생하는 냉각에 따른 조직 불균형의 문제를 해결하기 위한 것으로, 하나의 주형에서 단일 주조물만을 주조할 수 있는 구조에 국한되어 있어 주조 생산성 및 회수율의 저하가 발생되는 문제점이 있다. These conventional techniques are intended to solve the problem of tissue imbalance due to cooling that frequently occurs in the relatively thin port or confluence of the turbine housing in which the scroll is formed, and has a structure in which only a single casting can be cast in one mold. There is a problem in that casting productivity and recovery rate decrease because it is limited to.
이와 같은 상황에서 최근 차량의 다변화, 경량화 및 제작 비용 절감의 추세에 따라 터빈하우징 대량 생산의 필요성이 대두되는 바, 주형에서 단일 주조물만을 주조할 수 있는 구조에 국한되었던 종래의 주형을 개선하여 주조 생산성 및 회수율을 향상시킬 수 있는 주형의 개발과 이를 이용한 주조 방법의 개발이 절실한 실정이다. In this situation, the need for mass production of turbine housings emerges according to the recent trend of vehicle diversification, weight reduction, and manufacturing cost reduction, and casting productivity is improved by improving the conventional mold, which was limited to a structure that can only cast a single casting in a mold. And the development of a mold capable of improving the recovery rate and the development of a casting method using the mold are urgently needed.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 용탕의 슬래그 또는 불순물을 제거하고 용탕의 난류발생을 최소화하며 복수개의 제품성형부에 충분한 정압이 이루어지고 지향성 응고가 발생하여 4개 이상의 터빈하우징을 한번에 정밀 주조할 수 있는 터빈하우징 몰드 어셈블리 및 이를 이용한 터빈하우징 양산 정밀주조방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to remove slag or impurities from molten metal, minimize the occurrence of turbulence in molten metal, achieve sufficient static pressure in a plurality of product forming parts, and generate directional solidification. It is to provide a turbine housing mold assembly capable of precision casting four or more turbine housings at once and a turbine housing mass production precision casting method using the same.
본 발명의 일 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리는 방사상으로 배치되는 복수개의 제품성형부와, 상기 복수개의 제품성형부에 대해 용탕을 주입하기 위하여 상기 복수개의 제품성형부의 방사상 중심부에 배치되는 싱글 주입컵과, 상기 싱글 주입컵을 통해 주입되는 용탕을 상기 복수개의 제품성형부를 향해 수직 하방으로 이동시키는 제 1 런너와, 상기 제 1 런너로부터 터빈하우징이 성형되는 공간인 상기 복수개의 제품성형부로 용탕을 이동시키도록 방사상으로 분기된 제 2 런너와, 상기 제 1 런너와 상기 복수개의 제품성형부 사이에서 상기 제 2 런너를 통해 상기 복수개의 제품성형부의 내부로 일정 압력의 용탕이 주입되도록 서로 독립된 압력을 제공하도록 상기 복수개의 제품성형부 각각에 대해 수직상방으로 나란히 설치되되 상기 제 1 런너의 높이보다는 낮게 설치되는 독립형 압탕부와, 상기 제 2 런너에 대해 방사상으로 순차적으로 높이 차이를 가지며 배치되는 복수개의 게이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.A mold assembly for precision casting of a turbine housing according to an embodiment of the present invention includes a plurality of radially arranged product molding parts, and a radial center of the plurality of product molding parts to inject molten metal into the plurality of product molding parts. A single injection cup disposed thereon, a first runner that moves the molten metal injected through the single injection cup vertically downward toward the plurality of product forming parts, and a space in which a turbine housing is formed from the first runner, wherein the plurality of products A radially branched second runner to move molten metal to the forming unit, and molten metal at a constant pressure to be injected into the inside of the plurality of product forming units through the second runner between the first runner and the plurality of product forming units An independent pusher installed side by side vertically upward for each of the plurality of product forming parts to provide pressure independent of each other, but installed lower than the height of the first runner, and a radially sequential height difference with respect to the second runner It is characterized in that it includes a plurality of gates disposed.
본 발명의 다른 측면에 따른 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리를 이용한 터빈하우징 정밀주조방법은, 내열성 용탕이 주입되는 주입컵과, 상기 주입컵과 연결되는 하나의 제 1 런너와, 4방향으로 분기된 제 2 런너와, 상기 제 2 런너의 모서리에 대해 연통하는 제 1 내지 제 4 게이트와, 소실모형으로 이루어진 터빈하우징 형상에 대응하는 복수개의 터빈하우징 제품형상부, 및 상기 터빈하우징 제품형상부의 갯수만큼 독립형 압탕부를 각각 준비하는 단계와, 상기 주입컵 내부에 스트레이너를 설치한 후 상기 제 1 런너의 대경부에 대해 연통결합하고, 상기 제 1 런너를 중력방향으로 직립시키는 단계와, 상기 제 1 런너의 소경부가 상기 제 2 런너의 중앙 연통부와 연통하도록 배치하는 단계와, 상기 제 2 런너의 4 모서리에 대해 시계방향으로 상기 제 1 내지 제 4 게이트를 높이 순서대로 연통결합시키는 단계와, 상기 제 1 내지 제 4 게이트에 대해 상기 터빈하우징 제품형상부의 박판 시트부가 대면하게 복수개의 상기 터빈 하우징 제품형상부를 순차적으로 높이방향으로 간섭되지 않게 설치하는 단계와, 상기 터빈하우징 제품형상부에서 상기 박판시트부로부터 가장 먼 위치에 상기 제 1 런너와 나란하게 독립형 압탕부를 각각 배치하여 상기 제 1 런너에 대해 정압이 상기 터빈하우징 제품형상부에 대해 형성되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A turbine housing precision casting method using a mold assembly for precision casting of a turbine housing according to another aspect of the present invention includes an injection cup into which heat-resistant molten metal is injected, a first runner connected to the injection cup, and branching in four directions The second runner, the first to fourth gates communicating with the corners of the second runner, and a plurality of turbine housing product shape parts corresponding to the turbine housing shape composed of a dissipation model, and the number of the turbine housing product shape parts preparing independent presses as much as possible, installing a strainer inside the injection cup, connecting it to the large diameter part of the first runner, and standing the first runner upright in the direction of gravity; arranging the small-diameter portion of the runner to communicate with the central communication portion of the second runner, and communicating and coupling the first to fourth gates in the order of height in a clockwise direction with respect to four corners of the second runner; Installing a plurality of the turbine housing product shape parts sequentially so that the thin plate sheet parts of the turbine housing product shape face each other with respect to the first to fourth gates so as not to interfere in the height direction, and the thin plate sheet in the turbine housing product shape part and arranging independent pushers parallel to the first runner at a position farthest from the first runner so that a positive pressure is formed against the turbine housing product shape.
본 발명의 일 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리 및 이를 이용한 터빈하우징 정밀주조방법은, 용탕의 슬래그 또는 불순물을 제거하고 용탕의 난류발생을 최소화하며 복수개의 제품성형부에 충분한 정압이 이루어지고 지향성 응고가 발생하여 4개 이상의 터빈하우징을 한번에 정밀 주조할 수 있다.A mold assembly for precision casting of a turbine housing and a turbine housing precision casting method using the same according to an embodiment of the present invention remove slag or impurities from molten metal, minimize turbulence in molten metal, and provide sufficient static pressure to a plurality of product molding parts. and directional solidification occurs, so that four or more turbine housings can be precision cast at once.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조방법을 설명하기 위한 터빈하우징 정밀주조방안의 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도
도 3은 도 1의 일부 분해 사시도
도 4는 본 발명의 변형 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조방법을 설명하는 플로우챠트,
도 5는 본 발명의 변형 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조방법을 설명하기 위한 터빈하우징 정밀주조방안의 분해 사시도.
도 6는 본 발명의 변형 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조방법을 설명하기 위한 터빈하우징 정밀주조방안의 결합 사시도.1 is a perspective view of a turbine housing precision casting method for explaining a turbine housing precision casting method according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of Figure 1
Figure 3 is a partially exploded perspective view of Figure 1
4 is a flow chart illustrating a precision casting method of a turbine housing according to a modified embodiment of the present invention;
Figure 5 is an exploded perspective view of a turbine housing precision casting method for explaining the precision casting method of the turbine housing according to a modified embodiment of the present invention.
Figure 6 is a combined perspective view of the turbine housing precision casting method for explaining the precision casting method of the turbine housing according to a modified embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다.All technical terms used in the present invention, unless otherwise defined, have the following definitions and correspond to the meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art related to the present invention. In addition, although preferred methods or samples are described in this specification, those similar or equivalent thereto are also included in the scope of the present invention.
본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, "포함하다" 및 "포함하는"이란 말은 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.Throughout this specification, unless the context requires otherwise, the terms "comprise" and "comprising" include a given step or element, or group of steps or elements, but any other step or element, or It is to be understood that steps or groups of components are not excluded.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조방법을 설명하기 위한 터빈하우징 정밀주조방안의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 일부 분해 사시도이다. 1 is a perspective view of a turbine housing precision casting method for explaining a turbine housing precision casting method according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1, and FIG. 3 is a partially exploded perspective view of FIG. 1 .
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리(100)는 방사상으로 배치되는 복수개의 제품성형부(110)와, 상기 복수개의 제품성형부(110)에 대해 용탕을 주입하기 위하여 상기 복수개의 제품성형부(110) 방사상 중심부에 배치되는 주입컵(120)과, 상기 주입컵(120)을 통해 주입되는 용탕을 상기 복수개의 제품성형부(110)를 향해 수직하방으로 이동시키는 제 1 런너(130)와, 상기 제 1 런너(130)로부터 터빈하우징이 성형되는 공간인 상기 복수개의 제품성형부(110)로 용탕을 이동시키도록 분기된 제 2 런너(140)로 이루어지되, 상기 제 1 런너(130)와 상기 복수개의 제품성형부(110) 사이에서 상기 제 2 런너(140)를 통해 상기 복수개의 제품성형부(110)의 내부로 일정 압력의 용탕이 주입되도록 서로 독립된 압력을 밀폐된 독립형 압탕부(160)가 상기 복수개의 제품성형부(110) 각각에 대해 수직상방으로 나란히 설치되어 있다.1 to 3, the
본 발명의 일 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리(100)는 주입컵(120) 내부에 불순물 여과 홀의 구멍 크기가 중앙을 향해 커지는 깔대기형 스트레이너(121)를 설치하여 용탕이 주입컵(120)에 일단 고이하게 하여 슬래그나 불순물을 제거하여 제 1 런너(130)를 통해 이동할 수 있도록 한다.In the
상기 제 1 런너(130)는 단면이 원형인 관형상 부재로 용탕에 난류가 발생하는 것을 최소화할 수 있으며, 상기 제 1 런너(130)의 상면에는 발열슬리브(133)이 배치되어 용탕이 제 1 런너(130)를 이동하면서 일정한 온도를 유지할 수 있도록 구성된다.The
상기 제 1 런너(130)의 하측면은 하부방향으로 테이퍼지게 형성되어 있으며, 상기 제 1 런너(130)의 수직 하단부에서 대각선으로 교차하는 방향으로 제 2 런너(140)가 복수개 형성되는 것이 특징이다.The lower surface of the
제 2 런너(140)는 상기 제 1 런너(130)와의 연통부와, 상기 연통부로부터 방사상으로 분기되는, 바람직하게는 십자형으로 분기되는 분기부를 포함하며, 상기 분기부의 길이가 동일하게 형성될 수 있다.The
상기 제 2 런너(140)는 상기 제 1 런너(130)의 수직 하단부에 대해 연통하도록 구성되며, 상기 제 1 런너(130)로부터 복수개의 제품성형부(140)에 대해 균일한 용탕이 보급될 수 있도록 충분한 크기를 가지며, 상기 제품성형부(140)보다 늦게 응고되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The
상기 제 1 런너(130)로부터 복수개의 제품성형부(140)에 대해 상기 제 2 런너(140)를 통해 정압이 형성되도록 가능한 제 2 런너(140)들의 중심에 높이 배치되어 높은 압력을 제공할 수 있도록 구성되며, 상기 제 2 런너(140)들은 서로 대향 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제품성형부(140)에서 상기 제 2 런너(140)를 향해 지향성 응고가 발생할 수 있도록 상기 독립형 압탕부(160)가 상기 제품성형부(140)에 대해 분산 설치되는 것이 바람직하다.It is possible to provide high pressure by being disposed in the center of the
이와 같이, 제 1 런너(130)의 용탕 높이를 제 2 런너(140)들의 용탕높이에 비해 높게 일정하게 유지시켜 줌으로써 상기 터빈하우징 제품성형부(141)의 박판부(141a)부터 스크롤부(141c)까지 순차적으로 충전이 이루어져 박육주조에 유리하며, 주조결함을 최소화할 수 있고, 용탕의 유동성을 증가시켜 용탕이 채워지지 않는 등의 주조결함을 방지할 수 있다.In this way, by maintaining the molten metal height of the
상기 독립형 압탕부(160)는 상기 제품성형부(140)에 대해 수직한 방향으로 일정한 압력을 형성하며, 상기 제 1 런너(130)의 높이보다는 낮게 설치되고 상기 게이트(150)를 통해 상기 제품성형부(140)가 순차적인 높이를 가져 상기 제품성형부(140) 내부로 순차적으로 용탕이 충진될 수 있도록 하며, 상기 독립형 압탕부(160)가 독립된 압력을 상기 제품성형부(140)에 대해 형성하고, 상기 독립형 압탕부(160)를 향해 고압이 되어 불순물을 모아서 상기 독립형 압탕부(160)를 주조 완성후 제거함으로써 불순물이 상기 제품성형부(140)내에 형성되는 것을 방지할 수 있다.The
또한, 상기 독립형 압탕부(160)가 상기 제 1 런너(130)에 대해 서로 다른 높이에 서로 다른 반경내에 배치되기 때문에 소재 소모를 최소화할 수 있으며, 상기 독립형 압탕부(160)의 제거도 용이하다. In addition, since the
일반적으로 터빈하우징의 제품형상부(110)는 판상 흡기포트에 대해서 소정 각도를 갖는 소용돌이 형상의 스크롤부를 가지며, 상기 스크롤부의 소용돌이 중심의 위치와 흡기 포트에 대한 소용돌이의 위상을 정밀하게 위치 결정하는 것이 매우 중요하므로 3차원 입체구조가 제품형상부(110)를 간섭없이 설치하는 것이 매우 어렵다.In general, the product-
본 발명의 일 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리(100)에 있어서, 상기 제품형상부(110)의 스크롤부의 박판시트부가 각각 제 2 런너(140)에 대해 서로 다른 높이에 배치되로록 복수개의 게이트(150)를 형성할 수 있다.In the
복수개의 게이트(150)는 상기 제 2 런너(140)의 제 1 모서리와 연통하는 제 1 게이트(150a)와, 제 2 모서리와 연통하는 제 2 게이트(150b)와, 제 3 모서리와 연통하는 제 3 게이트(150c)와 제 4 모서리와 연통하는 제 4 게이트(150d)를 포함하며, 제 1 내지 제 4 게이트(150a, 150b, 150c, 150d)는 상기 터빈항우징 제품형상부(110)의 스크롤부의 위상을 고려하여 서로 간섭하지 않도록 일방향으로 높이 차이를 갖도록 구성된다.The plurality of gates 150 include a
따라서, 상기 터빈하우징 제품형상부(110)는 서로 다른 방향으로 소정 간격씩 일정하게 이격되어 있다.Therefore, the turbine housing
상기 터빈하우징 제품형상부(110)가 이와 같이 높이 차이를 두고 형성됨에 따라서 상기 터빈하우징 제품형상부(110) 각각에 대해 용탕이 동시에 주입되는 것이 아니라 제 1 내지 제 4 게이트(150a, 150b, 150c, 150d) 순으로 순차적으로 주입이 이루어지며, 상기 터빈하우징 제품형상부(110) 복수개가 순차적으로 주입이 이루어질 때 냉각에 따른 조직 불균형 문제가 적게 발생하는 것을 [표 1]을 통해서 알 수 있었다.As the turbine housing
[표 1]은 터빈하우징 제품형상부(110)에 대해서 상기 제 1 내지 제 4 게이트를 (150a, 150b, 150c, 150d)의 높이를 동일하게 한 경우, 상기 제 1 내지 제 4 게이트 (150a, 150b, 150c, 150d)의 높이를 무작위로 달리한 경우, 상기 제 1 내지 제 4 게이트(150a, 150b, 150c, 150d)의 높이를 시계방향 또는 시계반대방향으로 일정하게 높인 경우에 대해 10회 이상의 주조 실험을 실행하고 주조결함을 검사한 결과를 나타낸다.[Table 1] shows that when the heights of the first to
이때 용탕은 고온도에서의 강도, 또한 피삭성이 뛰어난 오스테나이트계 내열 주조 철강을 사용하였으며, 중량 비율로, C:0.2~0.6%,Si:2%이하, Mn:2% 이하, Ni:8~20%, Cr:15~30%, Nb:0.2~1%, W:1~6%, N:0.01~0.3%,잔량부:Fe 및 불가피 불순물을 포함할 수 있다. At this time, the molten metal used an austenitic heat-resistant cast steel with excellent strength at high temperatures and machinability, and in terms of weight ratio, C: 0.2 to 0.6%, Si: 2% or less, Mn: 2% or less, Ni: 8 ~ 20%, Cr: 15 ~ 30%, Nb: 0.2 ~ 1%, W: 1 ~ 6%, N: 0.01 ~ 0.3%, balance: Fe and unavoidable impurities may be included.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리(100)를 이용한 터빈하우징 정밀주조방법에 대해서 간단히 설명한다.Hereinafter, a turbine housing precision casting method using the
도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리(100)를 이용한 터빈하우징 정밀주조방법은, 하나의 주입컵(120)과, 하나의 제 1 런너(130)와, 4방향으로 분기된 제 2 런너(140)와, 상기 제 2 런너(140)의 모서리에 대해 연통하는 제 1 내지 제 4 게이트(150)와, 소실모형으로 이루어진 터빈하우징 형상에 대응하는 터빈하우징 제품형상부(110), 및 독립형 압탕부(160)를 각각 준비한다(S110).Referring to FIG. 4, the turbine housing precision casting method using the
상기 주입컵(120) 내부에 스트레이너(121)를 설치한후 상기 제 1 런너(130)의 대경부(131)에 대해 연통결합하고, 상기 제 1 런너(130)를 중력방향으로 직립시켜(S120) 상기 제 1 런너(130)의 소경부가 상기 제 2 런너(140)의 중앙부와 연통하도록 배치한다(S130).After the strainer 121 is installed inside the
상기 제 2 런너(140)의 4 모서리에 대해 시계방향으로 상기 제 1 내지 제 4 게이트(150a, 150b, 150c, 150d)를 높이 순서대로 연통결합시킨다(S140).The first to
상기 제 1 내지 제 4 게이트(150a, 150b, 150c, 150d)에 대해 상기 터빈하우징 제품형상부(110)의 박판 시트부(145)가 대면하게 복수개의 상기 터빈 하우징 제품형상부(110)를 순차적으로 높이방향으로 오프셋되게 설치한다(S150).With respect to the first to
상기 터빈하우징 제품형상부(110)에서 상기 박판시트부(145)로부터 가장 먼 위치에 상기 제 1 런너(130)와 나란하게 독립형 압탕부(160)를 각각 폐쇄형으로 배치하여 상기 제 1 런너(130)에 대해 정압이 상기 터빈하우징 제품형상부(110)에 형성되도록 한다(S160).The first runner ( 130) so that a positive pressure is formed in the turbine housing product shape portion 110 (S160).
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리(100)를 조립하여, 세라믹 쉘 주형를 형성하고, 진공용해로에 장입하여 소정의 내열성 용탕을 세라믹 쉘 주형의 공동에 주입하여 용탕충진후 게이트부를 커팅하는 등 후처리를 통해서 터빈하우징을 주조할 수 있다.In this way, the
이하 도 5 및 도 6을 참조하여 8개의 터빈하우징을 동시에 주조할 수 있는 본 발명의 변형 실시예에 따른 터빈하우징 정밀주조방안에 대해 설명한다.Hereinafter, a turbine housing precision casting method according to a modified embodiment of the present invention capable of simultaneously casting 8 turbine housings will be described with reference to FIGS. 5 and 6 .
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 변형 실시예에 따른 터빈하우징 정밀주조방안은 본 발명의 일 실시예에 따른터빈하우징 정밀주조용 몰드 어셈블리(100)와 본 발명의 일 실시예에 따른터빈하우징 정밀주조용 몰드 어셈블리(100)에서 주입컵(120)을 제외한 몰드 어셈블리(200)를 수직방향으로 결합하여 8개의 터빈하우징을 주조할 수 있다.5 and 6, the turbine housing precision casting method according to a modified embodiment of the present invention includes a
본 발명의 변형 실시예에 따른 터빈하우징 정밀주조방안은 본 발명의 일 실시예에 따른 터빈하우징 정밀주조용 몰드 어셈블리(100)을 수직방향으로 결합한다는 점에서 차이가 있을 뿐 본 발명의 일 실시예에 따른터빈하우징 정밀주조용 몰드 어셈블리(100)의 기술적 사상을 모두 포함하므로 차이점을 위주로 설명한다.Turbine housing precision casting method according to a modified embodiment of the present invention is only different in that the
본 발명의 변형 실시예에 따른 터빈하우징 정밀주조방안은 제 1 터빈하우징 정밀주조용 몰드 어셈블리(100)의 제 1 런너(130)와 제 2 터빈하우징 정밀주조용 몰드 어셈블리(200)를 제 3 런너(210)를 수직방향으로 상하로 연통되게 하여 제 1 터빈하우징정밀주조용 몰드 어셈블리(100)의 주입컵(120)을 통해 주입되는 용탕이 제 3 런너(210)를 통해 제 2 터빈하우징 정밀주조용 몰드어셈블리(200)의 제품형성부(110)에 충진되도록 구성된다.Turbine housing precision casting method according to a modified embodiment of the present invention is the
이와 같이 본 발명의 변형 실시예에 따른 터빈하우징 정밀주조방안은 제 1 터빈하우징 정밀주조용 몰드 어셈블리(100)의 제 1 런너(130)와 제 2 터빈하우징 정밀주조용 몰드 어셈블리(200)를 제 3 런너(210)를 수직방향으로 상하로 연통되게 배치함으로써 용탕 높이 차이에 의한 압력 증가에 의해서 제 1 런너(130)에 유입되는 용탕이 원활하게 제 3 런너(210)로 유입될 수 있다.As such, the turbine housing precision casting method according to the modified embodiment of the present invention includes the
한편, 상기 제 1 런너(130)와 제 3 런너(210)중 제 3 런너(210)에 대해서 하부로 갈 수록 더 큰 경사 구배를 갖도록 테이퍼지게 형성하여 기포 혼입을 최소화할 수 있으며, 단면을 원형으로 형성하여 내부 용탕의 난류를 최소화할 수 있다.On the other hand, the
마찬가지로, 제 2 런너(140)의 제 4 모서리에서 각각의 게이트(150) 연결부를 라운드 지게 하여 용탕의 난류를 최소화할 수 있다. Similarly, the turbulence of the molten metal can be minimized by rounding the connecting portion of each gate 150 at the fourth corner of the
100 : 터빈하우징 정밀주조용 몰드 어셈블리
110 : 제품성형부
120 : 용탕주입구
130, 140 : 제 1 및 제2 런너
150 : 게이트
210 : 제 3 런더100: mold assembly for precision casting of turbine housing
110: product forming unit 120: molten metal inlet
130, 140: first and second runners 150: gate
210: 3rd runner
Claims (9)
상기 복수개의 제품성형부에 대해 용탕을 주입하기 위하여 상기 복수개의 제품성형부의 방사상 중심부에 배치되는 싱글 주입컵과,
상기 싱글 주입컵을 통해 주입되는 용탕을 상기 복수개의 제품성형부를 향해 수직 하방으로 이동시키는 제 1 런너와,
상기 제 1 런너로부터 터빈하우징이 성형되는 공간인 상기 복수개의 제품성형부로 용탕을 이동시키도록 방사상으로 분기된 제 2 런너와,
상기 제 1 런너와 상기 복수개의 제품성형부 사이에서 상기 제 2 런너를 통해 상기 복수개의 제품성형부의 내부로 일정 압력의 용탕이 주입되도록 서로 독립된 압력을 제공하도록 상기 복수개의 제품성형부 각각에 대해 수직상방으로 나란히 설치되되 상기 제 1 런너의 높이보다는 낮게 설치되는 독립형 압탕부와,
상기 제 2 런너에 대해 방사상으로 순차적으로 높이 차이를 가지며 배치되는 복수개의 게이트를 포함하는 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리. A plurality of product forming parts arranged radially;
A single injection cup disposed at the radial center of the plurality of product molding parts to inject molten metal into the plurality of product molding parts;
A first runner that moves the molten metal injected through the single injection cup vertically downward toward the plurality of product forming units;
A second runner radially branched to move molten metal from the first runner to the plurality of product forming parts, which are spaces in which a turbine housing is formed;
Perpendicular to each of the plurality of product forming parts to provide pressure independent of each other so that molten metal of a certain pressure is injected into the inside of the plurality of product forming parts through the second runner between the first runner and the plurality of product forming parts An independent pusher installed side by side upward but lower than the height of the first runner;
A mold assembly for precision casting of a turbine housing comprising a plurality of gates radially and sequentially arranged with a height difference with respect to the second runner.
상기 싱글 주입컵 내부에는 스트레이너가 설치되고, 상기 제 1 런너의 상면 둘레에 발열슬리브가 배치되는 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리. According to claim 1
A mold assembly for precision casting of a turbine housing in which a strainer is installed inside the single injection cup and a heating sleeve is disposed around the upper surface of the first runner.
상기 제 1 런너는 하면이 하부방향으로 갈수록 테이퍼 지게 형성되며 상기 제 1 런너의 수직 하단부에서 대각선으로 교차하는 방향으로 분기되는 제 2 런너를 포함하며,
상기 제 2 런너는 상기 제 1 런너와의 중앙 연통부와, 상기 중앙 연통부로부터 방사상으로 분기되는 분기부를 포함하며, 상기 분기부의 길이가 동일하며, 상기 제품성형부보다 늦게 응고되도록 구성되는 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리. According to claim 1
The first runner includes a second runner whose lower surface is formed to be tapered in a downward direction and diverges in a direction crossing diagonally from a vertical lower end of the first runner,
The second runner includes a central communication portion with the first runner and a branch portion radially diverging from the central communication portion, the length of the branch portion is the same, and configured to solidify later than the product forming portion Turbine housing mold assemblies for investment casting in
상기 복수개의 차등 게이트는 상기 제 2 런너의 제 1 모서리와 연통하는 제 1 게이트와, 제 2 모서리와 연통하는 제 2 게이트와, 제 3 모서리와 연통하는 제 3 게이트와, 제 4 모서리와 연통하는 제 4 게이트를 포함하며,
상기 제 1 내지 제 4 게이트는 상기 터빈항우징 제품형상부의 스크롤부의 위상을 고려하여 서로 간섭하지 않도록 일방향으로 높이 차이를 갖도록 구성되는 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리. According to claim 3,
The plurality of differential gates include a first gate communicating with a first edge of the second runner, a second gate communicating with a second edge, a third gate communicating with a third edge, and a fourth edge communicating with each other. Including a fourth gate,
The first to fourth gates are configured to have a height difference in one direction so as not to interfere with each other in consideration of the phase of the scroll portion of the turbine anti-housing product shape.
상기 제 1 런너 및 제 3 런너는 원형 단면을 가지며, 상기 제 1 런너가 하방으로 테어퍼지는 경사각도보다 제 3 런너의 하방으로 테이퍼지는 경사각도가 더 큰 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리. According to claim 5,
The first runner and the third runner have circular cross-sections, and the downwardly tapered inclination angle of the third runner is greater than the inclination angle at which the first runner tapers downward.
내열성 용탕이 주입되는 주입컵과, 상기 주입컵과 연결되는 하나의 제 1 런너와, 4방향으로 분기된 제 2 런너와, 상기 제 2 런너의 모서리에 대해 연통하는 제 1 내지 제 4 게이트와, 소실모형으로 이루어진 터빈하우징 형상에 대응하는 복수개의 터빈하우징 제품형상부, 및 상기 터빈하우징 제품형상부의 갯수만큼 독립형 압탕부를 각각 준비하는 단계와,
상기 주입컵 내부에 스트레이너를 설치한 후 상기 제 1 런너의 대경부에 대해 연통결합하고, 상기 제 1 런너를 중력방향으로 직립시키는 단계와,
상기 제 1 런너의 소경부가 상기 제 2 런너의 중앙 연통부와 연통하도록 배치하는 단계와,
상기 제 2 런너의 4 모서리에 대해 시계방향으로 상기 제 1 내지 제 4 게이트를 높이 순서대로 연통결합시키는 단계와,
상기 제 1 내지 제 4 게이트에 대해 상기 터빈하우징 제품형상부의 박판 시트부가 대면하게 복수개의 상기 터빈 하우징 제품형상부를 순차적으로 높이방향으로 간섭되지 않게 설치하는 단계와,
상기 터빈하우징 제품형상부에서 상기 박판시트부로부터 가장 먼 위치에 상기 제 1 런너와 나란하게 독립형 압탕부를 각각 배치하여 상기 제 1 런너에 대해 정압이 상기 터빈하우징 제품형상부에 대해 형성되도록 하는 단계를 포함하는 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리를 이용한 터빈하우징 정밀주조방법.In the turbine housing precision casting method using a mold assembly for precision casting of the turbine housing,
An injection cup into which heat-resistant molten metal is injected, a first runner connected to the injection cup, a second runner branched in four directions, and first to fourth gates communicating with corners of the second runner, Preparing a plurality of turbine housing product shapes corresponding to the shape of the turbine housing made of a dissipation model, and independent pushers by the number of the turbine housing product shapes, respectively;
Installing a strainer inside the injection cup, connecting it to the large diameter part of the first runner, and standing the first runner upright in the direction of gravity;
arranging the small-diameter portion of the first runner to communicate with the central communication portion of the second runner;
communicating and coupling the first to fourth gates clockwise with respect to four corners of the second runner in order of height;
Installing a plurality of the turbine housing product shape parts sequentially so as not to interfere in the height direction so that the thin plate sheet parts of the turbine housing product shape face each other with respect to the first to fourth gates;
In the turbine housing product shape, by arranging an independent pressurized portion parallel to the first runner at a position farthest from the thin plate sheet portion so that a positive pressure is formed against the turbine housing product shape with respect to the first runner Turbine housing precision casting method using a mold assembly for precision casting of the turbine housing comprising a.
상기 제 2 런너는 상기 제 1 런너와 연결되는 중앙연통부와, 상기 중앙연통부로부터 방사상으로 분기되는 복수개의 분기부를 갖도록 일체적으로 형성되는 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리를 이용한 터빈하우징 정밀주조방법.According to claim 7,
The second runner is integrally formed to have a central communication portion connected to the first runner and a plurality of branch portions radially diverging from the central communication portion Turbine housing precision casting using a mold assembly for precision casting of a turbine housing method.
상기 터빈하우징 정밀주조용 몰드 어셈블리를 수직으로 복수개 배치하여 양산하며, 상기 터빈하우징 정밀주조용 몰드 어셈블리를 수직으로 복수개 배치하는 경우에 상기 제 1 런너와 연결되는 제 3 런너의 단면이 원형이며, 상기 제 3 런너의 하방으로 테이퍼진 경사각도를 제 1 런너의 하방으로 테이퍼진 경사각도보다 크게 하는 터빈하우징의 정밀주조용 몰드 어셈블리를 이용한 터빈하우징 정밀주조방법.According to claim 8,
A plurality of mold assemblies for precision casting of the turbine housing are vertically arranged for mass production, and when a plurality of mold assemblies for precision casting of the turbine housing are vertically arranged, a cross section of the third runner connected to the first runner is circular, and the A turbine housing precision casting method using a mold assembly for precision casting of a turbine housing in which a downwardly tapered inclination angle of a third runner is greater than a downwardly tapered inclination angle of a first runner.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210182733A KR102700354B1 (en) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | Turbine housing mold assembly and an investment casting of the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210182733A KR102700354B1 (en) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | Turbine housing mold assembly and an investment casting of the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230093814A true KR20230093814A (en) | 2023-06-27 |
KR102700354B1 KR102700354B1 (en) | 2024-08-30 |
Family
ID=86946966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210182733A KR102700354B1 (en) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | Turbine housing mold assembly and an investment casting of the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102700354B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR900000004U (en) * | 1988-06-15 | 1990-01-07 | 금성전선 주식회사 | Anti-winding device for rotary tiller blades |
KR20060013345A (en) * | 2005-11-23 | 2006-02-09 | 삼성에버랜드 주식회사 | Fitting manufactured vertical type mould and there of |
KR101340890B1 (en) * | 2013-07-02 | 2013-12-13 | (주) 캐스텍코리아 | Casting molds and casting method using the same |
KR101690551B1 (en) * | 2016-03-25 | 2016-12-29 | (주) 캐스텍코리아 | Shell mold die of gravity casting for turbine housing |
-
2021
- 2021-12-20 KR KR1020210182733A patent/KR102700354B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR900000004U (en) * | 1988-06-15 | 1990-01-07 | 금성전선 주식회사 | Anti-winding device for rotary tiller blades |
KR20060013345A (en) * | 2005-11-23 | 2006-02-09 | 삼성에버랜드 주식회사 | Fitting manufactured vertical type mould and there of |
KR101340890B1 (en) * | 2013-07-02 | 2013-12-13 | (주) 캐스텍코리아 | Casting molds and casting method using the same |
KR101690551B1 (en) * | 2016-03-25 | 2016-12-29 | (주) 캐스텍코리아 | Shell mold die of gravity casting for turbine housing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102700354B1 (en) | 2024-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111496187B (en) | Precision investment casting method for single crystal duplex hollow guide blade | |
CN102527939B (en) | Mold for gravity casting and gravity casting method using the mold | |
CN111570722B (en) | Wax module structure for integrally casting large-size duplex single crystal guide blade | |
CN109719258B (en) | Bottom-like pouring system and method for turbine guide | |
CN106041032B (en) | Large-scale impeller precision casting mold and system and large-scale impeller low pressure casting system | |
CN110202153A (en) | A kind of MIM preparation for processing of special-shaped product | |
CN110548856B (en) | Composite casting mold of aluminum alloy shell casting and forming method thereof | |
KR20230093814A (en) | Turbine housing mold assembly and an investment casting of the same | |
CN102205391A (en) | Device and method for manufacturing spiral grain selection device for high-temperature alloy single crystal growth | |
CN109465403B (en) | Casting process of low-flow casting of submersible pump | |
CN108097926B (en) | Wax mould structure for vacuum suction casting | |
CN101422808B (en) | Use method of filter in casting large-size castings | |
CN109676141A (en) | The manufacturing method and abnormal complex metal product of abnormal complex metal product | |
CN207984029U (en) | A kind of large size military tactical UAV Inlet paving molding machine | |
CN213437111U (en) | Low-pressure casting device for gypsum mold investment casting | |
CN217617592U (en) | Titanium alloy graphite mold casting mould | |
CN102049470B (en) | Manufacturing method of grate joint sand core for intensive circular-hole hot air furnace | |
CN116037861A (en) | Casting process of central rotary joint | |
CN211191887U (en) | Riser-free casting mold for flange of air conditioner compressor | |
CN219254099U (en) | Casting device and casting prototype manufactured by same | |
CN206763887U (en) | Compressor of air conditioner bracket die casting | |
CN113814354A (en) | Deformation-inhibiting pouring system and method for large-sized thin-wall high-temperature alloy hollow casing casting | |
CN209336007U (en) | A kind of handle molding fixing mould | |
CN208357730U (en) | The sand mould structure of Contiuum type cylinder head | |
CN218080282U (en) | Perpendicular mo (u) lding line casting mold of two water inlets |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |