KR100535389B1 - Recirculation type cooling system of die casting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 센터 서포트 인서트 내부에 순환식 냉각 시스템을 적용하여 센터 서포트 인서트 내부면을 균일하게 냉각시킴으로써 센터 서포트 인서트 수명을 향상시킬 수 있는 다이 캐스팅 금형의 순환식 냉각 시스템에 관한 것으로, 냉각수가 유입되고 배출되도록 냉각수 순환유로가 형성되는 센터 서포트 인서트와; 상기 센터 서포트 인서트에 링 타입으로 결합되며 상기 센터 서포트 인서트에 형성되는 냉각수 순환유로에 연결되는 냉각수 입출구를 갖는 고정 냉각 링과; 상기 고정 냉각 링의 냉각수 입출구에 각각 결합되어 상기 센터 서포트 인서트 내부로 냉각수를 유입시키고 상기 센터 서포트 인서트 내부로부터 냉각수를 배출시키는 냉각수 입출 파이프를 포함하여 구성한다.The present invention relates to a circulating cooling system of a die casting mold that can improve the life of the center support insert by applying the circulating cooling system inside the center support insert to uniformly cool the inner surface of the center support insert. A center support insert for forming a cooling water circulation passage so as to be discharged; A fixed cooling ring coupled to the center support insert in a ring type and having a coolant inlet and outlet connected to a coolant circulation flow path formed in the center support insert; It is coupled to the cooling water inlet and outlet of the fixed cooling ring, respectively, and comprises a cooling water inlet and outlet pipe for introducing the cooling water into the center support insert and discharge the cooling water from the inside of the center support insert.
Description
본 발명은 다이 캐스팅 금형의 순환식 냉각 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a circulating cooling system of a die casting mold.
통상적으로, 차량용 다이 캐스팅 제품은 정밀한 금형에 고온의 용융합금을 고속, 고압으로 사출 후 충진된 용탕을 냉각하여 고정밀도로 주물 표면이 우수한 제품을 대량으로 생산하는 주조법이다.In general, a vehicle die casting product is a casting method of producing a large amount of products having excellent casting surfaces with high precision by cooling a molten metal filled with high-temperature molten alloy at high speed and high pressure in a precise mold.
특히 용탕의 접촉부위(Cavity)를 냉각하기 위해 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 다이 캐스팅 금형 내부를 냉각하는 방식으로 스폿(SPOT)식 쿨러 (COOLER)(120)를 사용하고 있다.In particular, the spot type cooler 120 is used to cool the inside of the die casting mold, as shown in FIGS.
이러한 스폿식 쿨러(120)는 자동 변속기 케이스 소재의 생산에 사용되며, 금형 내부에 스폿식 쿨러(120)를 사용하여 고온의 알루미늄 용탕을 빠른 시간에 응고될 수 있도록 다이 캐스팅 금형을 냉각시켜서 양품의 소재를 생산하고 있다. 한편, 도 2는 도 1의 자동변속기 케이스에서 A-A 선을 따라 절개한 단면도로, 여기에서 청색 화살표는 냉각수가 냉각수 홀(110)을 통하여 유입(IN)되는 것을 나타내 보인 것이고, 적색 화살표는 배출(OUT)되는 것을 나타내 보인 것이다.The spot cooler 120 is used for the production of automatic transmission case material, and by using the spot cooler 120 inside the mold, the die casting mold is cooled to solidify high temperature aluminum molten metal in a short time. Produce materials. On the other hand, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in the automatic transmission case of Figure 1, wherein the blue arrow shows that the coolant is introduced through the coolant hole 110 (IN), the red arrow is the discharge ( OUT) is shown.
그런데, 위와 같은 방법을 사용할 때 종래에는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, when the above method is used, the following problems exist in the past.
① 고정 센터 서포트(Center Support) 형상이 다이(DIE) 일체형으로 제작되어 있어 금형 수정 및 보수 작업이 곤란하였으며, 금형 수정 시간이 과다하게 발생함으로 생산성이 저하되었다.① Fixed center support shape is made of DIE integrated type, making it difficult to modify and repair the mold, and productivity is reduced due to excessive mold modification time.
② 용탕 입구부위에 스폿식 쿨러(120)를 집중 배치함으로써 금형 냉각 불균일로 소착이 발생하여 소재불량의 원인이 되었다. 2) The spot type cooler 120 was concentrated at the inlet of the molten metal, causing quenching due to uneven cooling of the mold, which caused a material defect.
즉, 냉각수가 있는 부위의 형상은 빨리 냉각되고 냉각수가 없는 부위의 형상은 상대적으로 냉각이 덜되어 제품 취출시 소착이 발생하게 되고, 소재불량이 발생되었다.That is, the shape of the portion with the cooling water is cooled quickly and the shape of the portion without the cooling water is relatively less cooled, causing quenching when the product is taken out, resulting in material defects.
③ 도 1에 도시된 바와 같이 지름(Φ) 15mm의 냉각수 홀(110) 11개소를 배치하여 냉각수 홀(110)간 두께 얇음으로 크랙(CRACK)이 발생되었다.③ As shown in FIG. 1, 11 places of coolant holes 110 having a diameter Φ 15 mm were disposed, and cracks were generated due to the thinness of the coolant holes 110.
④ 열피로(팽창, 수축) 누적으로 인한 미세 크랙의 발생으로 냉각수가 누수되고 금형 수명도 단축되었다.④ Coolant leaked due to the occurrence of microcracks due to thermal fatigue (expansion, shrinkage) accumulation and shortened mold life.
본 발명의 목적은 센터 서포트 인서트 내부에 순환식 냉각 시스템을 적용하여 센터 서포트 인서트 내부면을 균일하게 냉각시킴으로써 센터 서포트 인서트 수명을 향상시킬 수 있는 다이 캐스팅 금형의 순환식 냉각 시스템을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a circulating cooling system of a die casting mold capable of improving the life of the center support insert by applying the circulating cooling system inside the center support insert to uniformly cool the inner surface of the center support insert.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다이 캐스팅 금형의 순환식 냉각 시스템에 있어서, 냉각수가 유입되고 배출되도록 냉각수 순환유로가 형성되는 센터 서포트 인서트와; 상기 센터 서포트 인서트에 링 타입으로 결합되며 상기 센터 서포트 인서트에 형성되는 냉각수 순환유로에 연결되는 냉각수 입출구를 갖는 고정 냉각 링과; 상기 고정 냉각 링의 냉각수 입출구에 각각 결합되어 상기 센터 서포트 인서트 내부로 냉각수를 유입시키고 상기 센터 서포트 인서트 내부로부터 냉각수를 배출시키는 냉각수 입출 파이프를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a circulating cooling system of a die casting mold, comprising: a center support insert having a cooling water circulation passage formed therein to allow the cooling water to flow in and out; A fixed cooling ring coupled to the center support insert in a ring type and having a coolant inlet and outlet connected to a coolant circulation flow path formed in the center support insert; It is characterized in that it comprises a coolant inlet and outlet pipe coupled to each of the cooling water inlet and outlet of the fixed cooling ring to introduce the coolant into the center support insert and discharge the coolant from the inside of the center support insert.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While many specific details, such as the following description and the annexed drawings, are shown to provide a more general understanding of the invention, these specific details are illustrated for the purpose of explanation of the invention and are not meant to limit the invention thereto. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다이 캐스팅 금형의 순환식 냉각 시스템 구성을 설명한다.4 to 8, a configuration of a circulating cooling system of a die casting mold according to an embodiment of the present invention will be described.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다이 캐스팅 금형의 순환식 냉각 시스템 구성을 도시한 것으로 센터 서포트 인서트(410)(Center Support Insert)에 결합되는 고정 냉각 링(420)과 고정 냉각 링(420)에 결합되는 냉각수 입출 파이프(432, 430)의 결합 순서를 도시한다.4 illustrates a configuration of a circulating cooling system of a die casting mold according to an exemplary embodiment of the present invention, in which a fixed cooling ring 420 and a fixed cooling ring 420 are coupled to a center support insert 410. The coupling sequence of the coolant inlet and outlet pipes 432 and 430 coupled thereto is shown.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센터 서포트 인서트(410) 구성을 도시한 사시도이며, 도 6은 도 5의 선 A-A에 따른 단면도로서 냉각수 통로를 도시한다.5 is a perspective view showing the configuration of the center support insert 410 according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a cross-sectional view along the line A-A of FIG.
도 7은 도 5의 선 B-B에 따른 단면도로서 냉각수 흐름 방향을 도시한다.FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 5 showing the coolant flow direction.
도 8은 도 5에 도시된 센터 서포트 인서트(410)의 배면형상을 도시한 도면으로 냉각수 입출방향과 냉각수 순환유로의 형상을 알 수 있다.FIG. 8 is a view illustrating a rear shape of the center support insert 410 illustrated in FIG. 5, which shows the coolant inflow and outflow directions and the coolant circulation flow path.
본 발명의 실시예는 다이 캐스팅 금형의 순환식 냉각 시스템에 있어서, 센터 서포트 인서트(410), 고정 냉각 링(420), 냉각수 입출 파이프(432, 430)를 포함하여 구성한다.An embodiment of the present invention includes a center support insert 410, a fixed cooling ring 420, and coolant inlet and outlet pipes 432 and 430 in a circulating cooling system of a die casting mold.
센터 서포트 인서트(410)는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 일단이 폐쇄되고 타단이 개구된 상태에서 내부 공간을 갖는 원통형으로 형성되며, 내부 공간에는 냉각수가 유입되고 배출되도록 도 8에 도시된 바와 같이 냉각수 순환유로가 형성된다.The center support insert 410 is formed in a cylindrical shape having an inner space with one end closed and the other end opened as shown in FIGS. 4 and 5, and the coolant is introduced and discharged into the inner space as illustrated in FIG. 8. As described above, a cooling water circulation passage is formed.
고정 냉각 링(420)은 센터 서포트 인서트(410)에 링 타입으로 결합되며 센터 서포트 인서트(410)에 형성되는 냉각수 순환유로에 연결되는 냉각수 입구(422)와 냉각수 출구(424)를 갖는다.The fixed cooling ring 420 is ring-type coupled to the center support insert 410 and has a coolant inlet 422 and a coolant outlet 424 connected to a coolant circulation passage formed in the center support insert 410.
냉각수 입출 파이프(432, 430)는 고정 냉각 링(420)의 냉각수 입구(422) 및 냉각수 출구(424)에 각각 결합되며, 센터 서포트 인서트(410) 내부로 냉각수를 유입시키는 냉각수 급수 파이프(432)와, 센터 서포트 인서트(410) 내부로부터 냉각수를 배출시키는 냉각수 배출 파이프(430)를 포함하여 구성한다.The coolant feed pipes 432 and 430 are respectively coupled to the coolant inlet 422 and the coolant outlet 424 of the fixed cooling ring 420, and the coolant feed pipe 432 for introducing coolant into the center support insert 410. And a coolant discharge pipe 430 for discharging the coolant from the center support insert 410.
한편, 본 발명의 실시예는 고정 냉각 링(420)의 외주면에 오링(440)을 장착하여 구성한다.On the other hand, the embodiment of the present invention is configured by mounting the O-ring 440 on the outer peripheral surface of the fixed cooling ring (420).
오링(440)은 센터 서포트 인서트(410)의 내주면과 고정 냉각 링(420)의 외주면 사이로 냉각수가 누수되는 것을 방지한다.The o-ring 440 prevents coolant from leaking between the inner circumferential surface of the center support insert 410 and the outer circumferential surface of the fixed cooling ring 420.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 다이 캐스팅 금형의 센터 서포트 인서트(410)에 링 타입(RING TYPE) 순환식 냉각 시스템을 적용한 것이다. As described above, the embodiment of the present invention applies a ring type circulating cooling system to the center support insert 410 of the die casting mold.
도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 다이 캐스팅 금형의 순환식 냉각 시스템을 이용한 냉각 과정을 설명한다.4 to 8 will be described a cooling process using the circulating cooling system of the die casting mold according to an embodiment of the present invention.
먼저, 고정 냉각 링(420)에 삽입된 냉각수 입출 파이프(432, 430) 가운데 냉각수 급수 파이프(432)를 통해 센터 서포트 인서트(410) 내부로 냉각수를 유입한다. First, the coolant is introduced into the center support insert 410 through the coolant feed pipe 432 among the coolant inlet pipes 432 and 430 inserted into the fixed cooling ring 420.
그러면, 유입된 냉각수가 센터 서포트 인서트(410) 내부 순환유로를 따라 흐르면서 센터 서포트 인서트(410)를 균일하게 냉각시킨다.Then, the introduced cooling water flows along the circulation passage inside the center support insert 410 to uniformly cool the center support insert 410.
이어서, 고정 냉각 링(420)에 삽입된 냉각수 입출 파이프(432, 430) 가운데 냉각수 배수 파이프(430)를 통해 냉각수가 배출된다.Next, the coolant is discharged through the coolant drain pipe 430 among the coolant inlet and outlet pipes 432 and 430 inserted into the fixed cooling ring 420.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 다이 캐스팅 금형의 순환식 냉각 시스템은 센터 서포트 인서트 내부에 순환식 냉각 시스템 적용으로 형상부 전둘레가 균일하게 냉각되어 알루미늄 소착이 없다.As described above, in the circulating cooling system of the die casting mold according to the present invention, the entire circumference of the shape is uniformly cooled by applying the circulating cooling system inside the center support insert so that there is no aluminum sintering.
온도 편차에 따른 열응력이 없어짐에 따라 센터 서포트 인서트 수명을 향상시킬 수 있다.By eliminating thermal stress due to temperature variations, the life of the center support insert can be improved.
또한, 고온에 견딜 수 있는 오링(O-RING) 사용으로 고정 냉각 링으로의 누수가 없으며, 금형 보수에 소모되는 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 소재원가를 절감하는 효과가 있다.In addition, there is no leakage to the fixed cooling ring by using the O-ring that can withstand high temperatures, and can shorten the time spent in mold repair to improve productivity and reduce material costs.
도 1은 종래 기술에 따른 고정 센터 서포트의 냉각수 홀 배치도.1 is a coolant hole arrangement of the fixed center support according to the prior art.
도 2는 도 1의 선 A-A에 따른 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 종래 기술에 따른 다이 캐스팅 금형의 내부 냉각 구성도.3 is an internal cooling configuration diagram of a die casting mold according to the prior art.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다이 캐스팅 금형의 순환식 냉각 시스템 구성을 도시한 도면.4 is a view showing a configuration of a circulating cooling system of a die casting mold according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센터 서포트 인서트 구성을 도시한 도면.5 is a diagram illustrating a center support insert configuration according to an embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 선 A-A에 따른 단면도.6 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 7은 도 5의 선 B-B에 따른 단면도.FIG. 7 is a sectional view along line B-B in FIG. 5; FIG.
도 8은 도 5에 도시된 센터 서포트 인서트의 배면형상을 도시한 도면.FIG. 8 is a rear view of the center support insert shown in FIG. 5. FIG.
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