KR100697924B1

KR100697924B1 - 자동차 열교환기의 ｐｆｃ 튜브용 압출 다이스

Info

Publication number: KR100697924B1
Application number: KR1020060023939A
Authority: KR
Inventors: 윤종서; 이상헌
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2007-03-20

Abstract

본 발명은 다이스 케이스; 상기 다이스 케이스 내에 삽입되는 것으로서, 압출공의 형상에 따라 분리된 복수의 다이스 베어링 팁으로 구성되는 다이스 베어링부; 및 상기 다이스 베어링부를 상기 다이스 케이스에 고정시키는 고정링;을 포함하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스를 개시한다.

PFC 튜브, 압출 다이스

Description

자동차 열교환기의 ＰＦＣ 튜브용 압출 다이스 {Extrusion dies for PFC tubes of automotive heat exchanger}

본 발명은 아래 도면들에 의해 구체적으로 설명될 것이지만, 이러한 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로 본 발명의 기술사상이 그 도면에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1은 종래기술에 따라 자동차 열교환기의 PFC 튜브를 압출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 종래기술에 따라 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스의 구성을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 3은 종래기술에 따른 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스의 다이스 베어링 팁을 보여주는 사시도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스의 구성을 개략적으로 도시한 분해사시도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스에 있어서 다이스 베어링부의 구성을 개략적으로 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

1.알루미늄 와이어 2.공급보빈 3.이물질 제거부

4.압출부 5.압출휠 6.압출다이스챔버

7,8.다이스 케이스 9.다이스 베어링 팁 10.보빈

100,110.다이스 케이스 200.다이스 베어링부 210.제1다이스베어링팁

220.제2다이스베어링팁 230.제3다이스베어링팁 240.제4다이스베어링팁

400.압출공 H1,H2.평활부 R1,R2.라운드부

본 발명은 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 다이스 베어링 팁을 구비하여 내마모성과 내구성을 높이는 동시에 파손시 부분적으로 교체가 가능토록 개선된 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스에 관한 것이다.

통상적으로 PFC 튜브는 알루미늄으로 제작되어 가벼울 뿐만 아니라 열전도 특성이 우수하여 자동차의 열교환기에 널리 채용된다. 이러한 PFC 튜브는 알루미늄 와이어를 튜브 형상으로 압출함으로써 제조되는데, 도 1에는 종래의 PFC 튜브 제작 공정이 개략적으로 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, PFC 튜브의 원료가 되는 알루미늄 와이어(1)는 공급부의 보빈(2)으로부터 공급된다. 공급된 알루미늄 와이어(1)는 이물질 제거부(3)에서 화학적으로 처리되어 그 표면에 부착된 이물질이 제거된 후, 압출부(4)에서 압출된다.

상기 압출부(4)의 구성이 보다 상세히 도시된 도 2를 함께 참조하면, 압출부(4)로 이송된 알루미늄 와이어(1)는 압출휠(5)과의 마찰력으로 연화되고, 이어서 압출 다이스 챔버(6)로 진입한다. 그런 다음, 알루미늄 와이어(1)는 제1 다이스 케이스(7)와 제2 다이스 케이스(8)를 통과하면서 그 사이에 고정된 다이스 베어링 팁(9)과의 마찰력에 의해 압출이 이루어지게 된다. 압출된 알루미늄 와이어는 후속 공정으로서, 그 표면에 아연을 도포한 다음 최종 처리를 거쳐 보빈(10)에 권취된다.

그런데, 상기와 같은 압출 다이스에 있어서는 다이스 베어링 팁(9)이, 도 9에 도시된 바와 같이 초경 합금과 같은 단일 소재에 의해 일체로 제작된다. 전술한 압출 과정에 있어서, 압출 재료가 가압되는 다이스 베어링 팁(9)에는 매우 큰 응력이 집중되고 초경 합금과 알루미늄 소재와의 마찰에 의해 베어링 팁의 마모가 빠르게 진행된다. 특히, PFC 튜브의 압출 형상은 두 개의 평활부(H)와 두 개의 라운드부(R)를 가지는 긴 타원형 형태를 이루고 있는데, 이 경우 라운드부(R)에서는 응력 집중으로 인한 팁 파손이 발생하고, 평활부(H)의 경우에는 알루미늄 와이어와의 마찰에 의한 마모가 심화되는 경향이 있다. 즉, 압출공 형상에 따라서 베어링 팁의 각부가 받는 기계적 열화 특성이 다름에도 불구하고, 종래의 다이스 베어링 팁은 동일 소재로 일체로 제작되어 있어서 이러한 상황에 부합될 수 없었다.

한편, 이러한 응력 집중과 마모로 인해 종래의 다이스 베이링 팁의 일부가 손상 또는 파손될 경우에는 다이스 베어링 팁 전체를 교환해야 하므로 경제성에 있어서도 매우 불리한 측면이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 압출공의 형상으로 인해 각부에 가해지는 기계적 특성의 차이에 대응하도록 서로 다른 소재로 이루어진 복수의 다이스 베어링 팁으로 구성된 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스는, 다이스 케이스; 상기 다이스 케이스 내에 삽입되는 것으로서, 압출공의 형상에 따라 분리된 복수의 다이스 베어링 팁으로 구성되는 다이스 베어링부; 및 상기 다이스 베어링부를 상기 다이스 케이스에 고정시키는 고정링;을 포함한다.

여기서, 바람직하게 상기 복수의 다이스 베어링 팁은 서로 다른 소재로 제조된 다이스 베어링 팁을 포함한다.

더욱 바람직하게, 상기 복수의 다이스 베어링 팁의 적어도 일부는 초경 합금 또는 인조 다이아몬드로 제조되고, 상기 복수의 다이스 베어링 팁의 나머지 일부는 공구강으로 제조될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 두 개의 평활부(H1)(H2)와 상기 평활부(H1)(H2)를 연결하는 두 개의 라운드부(R1)(R2)를 가지는 긴 타원형 형상의 압출공으로 알루미늄 와이어를 통과시켜 자동차 열교환기의 PFC 튜브로 압출하는 압출 다 이스에 있어서, 다이스 케이스; 상기 압출공의 평활부(H1)(H2)와 라운드부(R1)(R2)에 따라 각각 분리된 복수의 다이스 베어링 팁을 포함하고, 상기 복수의 다이스 베어링 팁이 상호 조립된 채로 상기 다이스 케이스 내에 삽입되어 상기 압출공을 형성하도록 된 다이스 베어링부; 및 상기 복수의 다이스 베어링 팁을 상기 다이스 케이스 내에 고정시키는 고정링;을 포함하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스가 제공된다.

구체적으로, 상기 다이스 베어링부는, 일측면이 상기 압출공의 일측 평활부(H1)를 구성하도록 형성된 제1 다이스 베어링 팁; 일측면이 상기 압출공의 타측 평활부(H2)를 구성하도록 형성된 제2 다이스 베어링 팁; 일측면이 상기 압출공의 일측 라운드부(R1)를 구성하도록 형성된 제3 다이스 베어링 팁; 및 일측면이 상기 압출공의 타측 라운드부(R2)를 구성하도록 형성된 제4 다이스 베어링 팁;으로 구성될수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 제1 다이스 베어링 팁과 상기 제2 다이스 베어링 팁은 상호 대칭으로 형성된 반원형상의 디스크 형태가 될 수 있다.

또한, 상기 제3 다이스 베어링 팁과 상기 제4 다이스 베어링 팁은 상호 대칭으로 형성된 부분적인 링 형태가 될 수 있다.

여기서, 상기 제1, 제2 다이스 베어링 팁은 상기 제3, 제4 다이스 베어링 팁과 다른 소재로 이루어진다.

바람직하게, 상기 제1, 제2 다이스 베어링 팁은 초경 합금 또는 인조 다이아몬드 소재로 이루어지고, 상기 제3, 제4 다이스 베어링 팁은 공구강으로 이루어질 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 4 및 도 5에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스의 구성이 나타나 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 압출 다이스는 다이스 케이스(100)(110)와, 상기 다이스 케이스(100)(110) 내에 끼워지는 다이스 베어링부(200)와, 상기 다이스 베어링부(200)를 고정시키는 고정링(300)을 포함한다.

상기 다이스 케이스는 압출 소재인 알루미늄 와이어(도 1의 참조부호1)가 인입되는 인입공(101)이 형성된 제1 다이스 케이스(100)와, 압출된 알루미늄 와이어가 배출되는 배출공(111)이 형성된 제2 다이스 케이스(110)를 포함한다. 상기 제1 다이스 케이스(100)와 제2 다이스 케이스(110)는 상호 인입공(101)과 배출공(111) 이 연통되도록 결합된다.

본 발명에 따르면, 상기 다이스 케이스(100)(110) 내에 삽입되는 다이스 베어링부(200)는 복수개의 다이스 베어링 팁(210)(220)(230)(240)으로 구성된다.

구체적으로, 상기 복수개의 다이스 베어링 팁(210)(220)(230)(240)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 알루미늄 와이어가 통과하면서 압출되는 압출공(400)의 적어도 일 내측면을 구성하도록 각각 독립적으로 제작된다.

상기 압출공(400)은 PFC 튜브의 압출 형상에 상응하도록 두 개의 평활부(H1)(H2)와 상기 평활부(H1)(H2)를 연결하는 두 개의 라운드부(R1)(R2)를 가지는 긴 타원형 형태를 이룬다.

제1 다이스 베어링 팁(210)은 그 일측면이 상기 압출공(400)의 일측 평활부(H1)를 구성하도록, 예를 들어, 반원형상의 디스크 형태를 이룬다.

제2 다이스 베어링 팁(220)은 그 일측면이 상기 압출공(400)의 타측 평활부(H2)를 구성하도록, 예를 들어, 상기 제1 다이스 베어링 팁(210)과 대칭적인 형상으로 된 반원형상의 디스크 형태를 이룬다.

제3 다이스 베어링 팁(230)은 그 일측면이 상기 압출공(400)의 일측 라운드부(R1)를 구성하도록, 예를 들어, 부분적인 링 형태로 형성된다.

제4 다이스 베어링 팁(240)은 그 일측면이 상기 압출공(400)의 타측 라운드부(R2)를 구성하도록, 예를 들어, 상기 제3 다이스 베어링 팁(230)과 대칭적인 형상으로 된 부분적인 링 형태로 형성된다.

따라서, 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 다이스 베어링 팁(210)(220)(230)(240) 을 상호 맞대어 조립하면, 완전한 형상의 압출공(400)을 가진 다이스 베어링부(200)가 완성된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 다이스 베어링 팁(210)(220)(230)(240)은 완전한 압출공(400)을 가진 다이스 베어링부(200)를 이루도록 케이스(110) 내에 조립된 채로 끼워지고, 그 위에 고정링(300)을 삽입함으로써 단단히 고정된다. 상기 다이스 베어링 팁(210)(220)(230)(240)은 열박음방식을 비롯하여 이미 알려진 다양한 방법으로 고정될 수 있다.

바람직하게, 본 발명에 따르면, 상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 다이스 베어링 팁(210)(220)(230)(240)은 노출되는 기계적 특성에 부합하도록 서로 다른 소재로 제작된다.

구체적으로, 압출공(400)의 평활부(H1)(H2)는 압출 소재와의 마찰에 의한 마모가 심하게 발생하는 영역이므로, 여기에 대응하는 제1 및 제2 다이스 베어링 팁(210)(220)은 내마모성이 우수한 초경 합금 또는 인조 다이아몬드 소재로 제작된다.

또한, 압출공(400)의 라운드부(R1)(R2)는 응력 집중으로 인한 파손이 우려되는 영역이므로, 여기에 대응하는 제3 및 제4 다이스 베어링 팁(230)(240)은 인성이 우수한 공구강, 더욱 바람직하게는 탄소함유량이 적어서 인성이 우수한 탄소공구강을 사용하여 제작된다.

본 발명에 따른 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스는 압출공을 형성 하는 다이스 베어링부가 복수개의 다이스 베어링 팁으로 나누어져 있고, 그들 각각이 노출되는 기계적 특성에 적합한 소재로 제작되므로, 자동차 열교환기의 PFC 튜브 압출에 있어서 요구되는 내마모성과 내파손성을 동시에 만족시킬 수 있다.

또한, 상기 다이스 베어링 팁의 일부가 마모되거나 파손되더라도 해당 부분의 베어링 팁만을 간단히 교체하면 되므로, 일부 손상에도 불구하고 베어링부 전체를 교환해야 하는 종래기술에 비하여 매우 경제적이다.

Claims

다이스 케이스;

상기 다이스 케이스 내에 삽입되는 것으로서, 압출공의 형상에 따라 분리된 복수의 다이스 베어링 팁으로 구성되는 다이스 베어링부; 및

상기 다이스 베어링부를 상기 다이스 케이스에 고정시키는 고정링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스.
제1항에 있어서,

상기 복수의 다이스 베어링 팁은 서로 다른 소재로 제조된 다이스 베어링 팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스.
제2항에 있어서,

상기 복수의 다이스 베어링 팁의 적어도 일부는 초경 합금 또는 인조 다이아몬드로 제조되고,

상기 복수의 다이스 베어링 팁의 나머지 일부는 공구강으로 제조된 것을 특징으로 하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스.
두 개의 평활부(H1)(H2)와 상기 평활부(H1)(H2)를 연결하는 두 개의 라운드부(R1)(R2)를 가지는 긴 타원형 형상의 압출공으로 알루미늄 와이어를 통과시켜 자 동차 열교환기의 PFC 튜브로 압출하는 압출 다이스에 있어서,

다이스 케이스;

상기 압출공의 평활부(H1)(H2)와 라운드부(R1)(R2)에 따라 각각 분리된 복수의 다이스 베어링 팁을 포함하고, 상기 복수의 다이스 베어링 팁이 상호 조립된 채로 상기 다이스 케이스 내에 삽입되어 상기 압출공을 형성하도록 된 다이스 베어링부; 및

상기 복수의 다이스 베어링 팁을 상기 다이스 케이스 내에 고정시키는 고정링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스.
제4항에 있어서,

상기 다이스 베어링부는,

일측면이 상기 압출공의 일측 평활부(H1)를 구성하도록 형성된 제1 다이스 베어링 팁;

일측면이 상기 압출공의 타측 평활부(H2)를 구성하도록 형성된 제2 다이스 베어링 팁;

일측면이 상기 압출공의 일측 라운드부(R1)를 구성하도록 형성된 제3 다이스 베어링 팁; 및

일측면이 상기 압출공의 타측 라운드부(R2)를 구성하도록 형성된 제4 다이스 베어링 팁;으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스.
제5항에 있어서,

상기 제1 다이스 베어링 팁과 상기 제2 다이스 베어링 팁은 상호 대칭으로 형성된 반원형상의 디스크 형태인 것을 특징으로 하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 제3 다이스 베어링 팁과 상기 제4 다이스 베어링 팁은 상호 대칭으로 형성된 부분적인 링 형태인 것을 특징으로 하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스.
제7항에 있어서,

상기 제1, 제2 다이스 베어링 팁은 상기 제3, 제4 다이스 베어링 팁과 다른 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스.
제8항에 있어서,

상기 제1, 제2 다이스 베어링 팁은 초경 합금 또는 인조 다이아몬드 소재로 이루어지고,

상기 제3, 제4 다이스 베어링 팁은 공구강으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스.
제5항에 있어서,

상기 제1, 제2 다이스 베어링 팁은 상기 제3, 제4 다이스 베어링 팁과 다른 소재로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스.
제10항에 있어서,

상기 제1, 제2 다이스 베어링 팁은 초경 합금 또는 인조 다이아몬드 소재로 이루어지고,

상기 제3, 제4 다이스 베어링 팁은 공구강으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 열교환기의 PFC 튜브용 압출 다이스.