KR101032075B1 - 다이캐스팅용 플런저 팁 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금형에 설치된 슬리브(1)의 내부에 위치하고, 피스톤로드(2)의 선단에 결합되어 용융금속을 가압하여 금형으로 주입하면서 냉각수관(5)을 통해 냉각수를 순환시키는 플런저 팁에 있어서: 중공부(11)를 지니면서 선단에 안착턱(12)을 구비하는 동체(10); 상기 동체(10)의 안착턱(12)에 내마모성이 강한 몰리브덴을 용접하여 일체로 장착되도록 개재되고, 용융금속의 가압력을 수용하도록 단턱(21)을 구비하는 마모방지편(20); 및 상기 동체(10)의 중공부(11)상에 일체로 형성되고, 냉각수를 분산시켜 냉각능력을 향상하도록 중공부(11)의 내벽에 형성되어 냉각수관(5)을 통해 유입되는 냉각수를 분산시키는 임펠러(31)와, 상기 중공부(11)의 내주면을 따라 돌출되어 냉각수를 분산함과 함께 지지하는 적어도 하나 이상의 분산구(32)를 구비하는 분산수단(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 본 발명은, 플런저 팁의 최적의 내구성을 지니도록 개선함에 따라, 플런저 팁의 마모를 억제하여 내구성을 증대하면서 냉각능력이 우수하여 자체의 수명이 연장되고, 다이캐스팅 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

다이캐스팅, 슬리브 내마모, 플런저팁, 내마모성, 팁 수명

Description

다이캐스팅용 플런저 팁{A plunger tip for die casting}

본 발명은 플런저 팁에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 플런저 팁의 최적의 내구성을 지니도록 개선함에 따라, 플런저 팁의 마모를 억제하여 내구성을 증대하면서 냉각능력이 우수하여 자체의 수명이 연장되고, 다이캐스팅 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 다이캐스팅용 플런저 팁에 관한 것이다.

통상, 다이캐스팅은 치수 정확도가 높고 표면정도가 우수하고, 기계가공이나 마무리 작업이 필요치 않은 제품을 대량 생산하기에 적합한 주조법으로서 아연, 주석, 납과 같은 저용융점 금속들을 주조하기 위한 저온챔버공정과 알루미늄, 마그네슘, 구리 같은 고용융점 합금의 주조에 주로 이용되는 고온챔버공정으로 구분할 수 있다.

이러한, 다이캐스팅 주조공정시 사용되는 플런저는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 선단에 연결 고정되는 플런저 팁으로 구성되는데, 다이캐스팅 주조시 제조되는 기계제품은 기계적 성질이 우수하여야 하므로 그 제품을 생산하기 위해 밀접한 연관이 있는 플런저 팁의 기계적 성질 또한 대단히 중요하다.

일예로, 한국 등록실용신안공보 제20-0161108호에 의하면, 인서트의 외면에 다수개의 구멍을 형성하여 내마모재를 삽입하며 체결시에 링스패너를 이용토록 개량하고, O-링을 끼울 수 있도록 하는 구성을 요지로 한다.

다른 예로, 한국 등록실용신안공보 제20-0351599호에 의하면, 플런저 팁을 알루미늄 재질로 형성하고, 알루미늄 재질로 이루어진 플런저 팁 표면에는 코팅층을 일체로 형성하는 구성으로서, 다이캐스팅을 하기에 적합한 최적의 내구성을 갖도록 함으로써 사용 수명을 연장하는 동시에 생산원가가 절감되는 것으로 기재된다.

그런데, 이러한 종래의 선행문헌에 의하면 어느 경우에 있어서나, 어느 정도의 구조개선 노력을 반영하기는 하지만, 여전히 중량의 증가와 함께 마모력을 최소화하면서 냉각능력을 증대하는 최적설계 측면에서 미흡한 실정이고, 이에 부수적으로 작업이 복잡하고 마모재의 사용량이 많아 경제성이 저하되는 단점이 있었다.

종래기술의 문헌정보

[문헌1] 한국 등록실용신안공보 제20-0161108호 “압출성형용 개량인서트”

[문헌2] 한국 등록실용신안공보 제20-0351599호 “코팅층이 형성된 다이캐스팅용 플런저 팁”

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 플런저 팁의 최적의 내구성을 지니도록 개선함에 따라, 플런저 팁의 마모를 억제하여 내구성을 증대하면서 냉각능력이 우수하여 자체의 수명이 연장되고, 다이캐스팅 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 다이캐스팅용 플런저 팁을 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 금형에 설치된 슬리브의 내부에 위치하고, 피스톤로드의 선단에 결합되어 용융금속을 가압하여 금형으로 주입하면서 냉각수관을 통해 냉각수를 순환시키는 플런저 팁에 있어서: 중공부를 지니면서 선단에 안착턱을 구비하는 동체; 상기 동체의 안착턱에 내마모성이 강한 몰리브덴을 용접하여 일체로 장착되도록 개재되고, 용융금속의 가압력을 수용하도록 단턱을 구비하는 마모방지편; 및 상기 동체의 중공부상에 일체로 형성되고, 냉각수를 분산시켜 냉각능력을 향상하도록 중공부의 내벽에 형성되어 냉각수관을 통해 유입되는 냉각수를 분산시키는 임펠러와, 상기 중공부의 내주면을 따라 돌출되어 냉각수를 분산함과 함께 지지하는 적어도 하나 이상의 분산구를 구비하는 분산수단;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 다이캐스팅용 플런저 팁은 플런저 팁의 최적의 내구성을 지니도록 개선함에 따라, 플런저 팁의 마모를 억제하여 내구성을 증대하면서 냉각능력이 우수하여 자체의 수명이 연장되고, 다이캐스팅 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 플런저 팁의 구조를 나타내는 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 플런저 팁을 일부 절개하여 나타내는 절개도, 도 3은 본 발명에 따른 플런저 팁을 단면하여 나타내는 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 플런저 팁의 장착 상 태를 나타내는 구성도이다.

본 발명은 금형에 설치된 슬리브(1)의 내부에 위치하고, 피스톤로드(2)의 선단에 결합되어 용융금속을 가압하여 금형으로 주입하면서 냉각수관(5)을 통해 냉각수를 순환시키는 플런저 팁에 관련된다.

본 발명에 따르면 중공부(11)를 지니면서 선단에 안착턱(12)을 구비하는 동체(10)가 사용된다. 동체(10)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 선단에 안착턱(12)이 형성되어 후술하는 마모방지편(20)이 장착되고, 후단에 장착부(15)가 형성되어 피스톤 로드(2)와 나사 결합된다. 그리고 동체(10)는 내부에 중공부(11)가 형성되는데, 중공부(11)는 동체가 용융금속에 의한 열 팽창으로 손상되는 것을 방지한다. 그리고 중공부(11)는 내부에 후술하는 분산수단(30)이 형성되어 냉각효율이 향상된다. 더구나 장착부(15)는 그 형상이 공구를 이용하여 플런저 팁을 피스톤로드(2)의 선단부에 장착하기 용이하도록 사각 또는 육각 및 팔각 등과 같은 다각형으로 형성하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 따르면 상기 동체(10)의 안착턱(12)에 장착되도록 개재되고, 용융금속의 가압력을 수용하도록 단턱(21)을 구비하는 마모방지편(20)을 사용한다. 마모방지편(20)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 동체(10)의 안착턱(12)에 용접을 통해 일체로 장착된다. 이러한 마모방지편(20)은 도시된 것처럼 단턱(21)이 형성되는데, 이는 슬리브(1) 내부에서 용융금속의 주입시 압력을 용이하게 수용한다.

이때, 본 발명의 상기 마모방지편(20)은 동체(10)의 안착턱(12)상에 내마모 성이 강한 몰리브덴을 용접하여 일체로 형성하여 구비한다. 마모방지편(20)은 몰리브덴으로 형성되는데, 이는 내마모성과 내열성이 우수하고 슬리브(1)와의 마찰도 최소화되고, 용융금속에 의해 손상되지 않는다. 더구나 슬리브(1) 내에서 동체(10)가 반복적으로 전후진하더라도 손상되지 않으며 슬리브(1)에 손상을 입히지 않아 자체 수명과 슬리브(1)의 수명도 연장된다.

또한, 본 발명에 따르면 상기 동체(10)의 중공부(11)상에 일체로 형성되고, 냉각수를 분산시켜 냉각능력을 향상하도록 구비하는 분산수단(30)을 사용한다. 분산수단(30)은 동체(10)내에 냉각수관(5)이 설치되어 냉각수를 순환시키는 바, 이는 용융금속에 의한 동체가 열 팽창으로 손상되는 것을 방지한다. 이러한, 분산수단(30)은 중공부(11)로 유입되는 냉각수를 고르게 분산시켜 동체(10)를 냉각시켜 열 팽창을 방지하는 역할을 수행한다.

이때, 상기 분산수단(30)은 분산수단(30)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 임펠러(31)와 분산구(32)를 구비하는 데, 임펠러(31)는 도시된 것처럼 냉각수관(5)에 근접한 위치, 즉 동체(10)의 중공부(11)의 내벽에 형성되어 냉각수관(5)을 통해 유입되는 냉각수를 동체 내주면에 골고루 분산시킨다. 그리고 분산구(32)는 도시된 것처럼 중공부(11)의 내주면에 따라 4개가 돌출되는데, 이는 냉각수관(5)을 지지하는 역할과 함께 냉각수를 동체의 내주면에 골고룰 분사시키는 역할뿐만 아니라, 동체(10)가 용융금속에 의한 열 팽창을 방지하는 보강역할을 수행한다.

이와 같이, 본 발명의 다이캐스팅용 플런저 팁은 플런저 팁의 최적의 내구성 을 지니도록 개선함에 따라, 플런저 팁의 마모를 억제하여 내구성을 증대하면서 냉각능력이 우수하여 자체의 수명이 연장되고, 다이캐스팅 작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 플런저 팁의 구조를 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 플런저 팁을 일부 절개하여 나타내는 절개도,

도 3은 본 발명에 따른 플런저 팁을 단면하여 나타내는 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 플런저 팁의 장착 상태를 나타내는 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

1: 슬리브 2: 피스톤로드

3: 커플링 5: 냉각수관

10: 동체 11: 중공부

12: 안착턱 20: 마모방지편

21: 단턱 30: 분산수단

31: 임펠러 32: 분산구

Claims (3)

1. 금형에 설치된 슬리브(1)의 내부에 위치하고, 피스톤로드(2)의 선단에 결합되어 용융금속을 가압하여 금형으로 주입하면서 냉각수관(5)을 통해 냉각수를 순환시키는 플런저 팁에 있어서:

   중공부(11)를 지니면서 선단에 안착턱(12)을 구비하는 동체(10);

   상기 동체(10)의 안착턱(12)에 내마모성이 강한 몰리브덴을 용접하여 일체로 장착되도록 개재되고, 용융금속의 가압력을 수용하도록 단턱(21)을 구비하는 마모방지편(20); 및

   상기 동체(10)의 중공부(11)상에 일체로 형성되고, 냉각수를 분산시켜 냉각능력을 향상하도록 중공부(11)의 내벽에 형성되어 냉각수관(5)을 통해 유입되는 냉각수를 분산시키는 임펠러(31)와, 상기 중공부(11)의 내주면을 따라 돌출되어 냉각수를 분산함과 함께 지지하는 적어도 하나 이상의 분산구(32)를 구비하는 분산수단(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅용 플런저 팁.
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