KR101039315B1 - 고진공 다이캐스팅용 금형장치 - Google Patents

고진공 다이캐스팅용 금형장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용탕이 주입되는 주형 및 이 주형을 이형 시키기 위한 이젝팅 부재의 내부를 진공상태로 유지시킨 후 주형의 내부로 용탕을 주입함으로써, 용탕 주입시 발생되는 기포의 발생을 현저하게 줄일 수 있도록 한 고진공 다이캐스팅용 금형장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명은, 내부에 제1 코어가 마련되는 이동금형과; 상기 이동금형의 일측에 마련되어 상기 이동금형이 장착되며, 상기 제1 코어와 쌍을 이루어 주형을 형성하는 제2 코어가 내부에 마련되는 고정금형; 및 상기 고정금형의 하측에 마련되어 상기 이동금형을 상기 고정금형에서 분리시키는 이젝팅 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다이캐스팅, 금형, 코어, 진공

Description

고진공 다이캐스팅용 금형장치{DIE CASTING MOLD}
본 발명은 고진공 다이캐스팅용 금형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용탕이 주입되는 주형 및 이 주형을 이형 시키기 위한 이젝팅 부재의 내부를 진공상태로 유지시킨 후 주형의 내부로 용탕을 주입함으로써, 용탕 주입시 발생되는 기포의 발생을 현저하게 줄일 수 있도록 한 고진공 다이캐스팅용 금형장치에 관한 것이다.
일반적으로, 다이 주조라고도 불리는 다이캐스팅(Die casting)은 필요한 주조형상에 완전히 일치하도록 정확하게 기계 가공된 강제(鋼製)의 금형(金型)에 용융금속(熔融金屬)을 주입하여 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀 주조법이다.
이러한, 다이캐스팅 주조에 의해 제작되는 제품은 치수가 정확하여 다듬질할 필요가 거의 없으며, 또한 기계적 성질이 우수하고 대량생산이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 다이캐스팅 주조에 사용하는 금속으로는 아연, 알루미늄, 주석, 구리, 마그네슘 등의 합금이 주를 이루며, 많이 생산하는 제품으로 자동차용 부품을 비롯하여 전기기기, 광학기기, 차량, 방직기, 건축, 계측기의 부품 등 산업 전반에 걸 쳐 많은 제품이 생산되고 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 다이캐스팅 주조는 주형으로 용탕을 주입하는 과정에서 용탕이 주형 내부의 공기와 접속되면서 가스가 발생하게 되고, 이 가스로 인하여 소재에 기포가 발생되어 소재의 품질을 저하시키는 문제가 내포되어 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 용탕이 주입되는 주형 및 이 주형을 이형 시키기 위한 이젝팅 부재의 내부를 진공상태로 유지시킨 후 주형의 내부로 용탕을 주입하여 용탕 주입시 발생되는 기포의 발생을 줄일 수 있는 고진공 다이캐스팅용 금형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 고진공 다이캐스팅용 금형장치는, 내부에 제1 코어가 마련되는 이동금형과; 상기 이동금형의 일측에 마련되어 상기 이동금형이 장착되며, 상기 제1 코어와 쌍을 이루어 주형을 형성하는 제2 코어가 내부에 마련되는 고정금형; 및 상기 고정금형의 하측에 마련되어 상기 이동금형을 상기 고정금형에서 분리시키는 이젝팅 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 이젝팅 부재는, 상기 고정금형의 하측에 마련되는 하우징과; 상기 하우징의 내부에 이동가능하게 설치되는 이동플레이트; 및 상기 일단부가 상기 이동플레이트에 결합되고 타단부가 상기 제1 코어에 접촉되며, 상기 이동플레이트와 함께 이동되면서 상기 이동금형을 분리시키는 이젝트축을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이젝팅 부재는, 상기 하우징에 마련되어 상기 이동플레이트를 작동시키는 작동블록 및 상기 작동블록을 이동시키는 작동 실린더를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징은, 상기 작동블록이 가이드됨과 동시에 상기 이동플레이트가 접촉되는 가이드블록이 내부에 마련되며, 상기 가이드블록과 상기 이동플레이트 사이에 실링부재가 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주형의 내부 및 상기 하우징의 내부 공기를 배출시키는 진공펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주형 및 상기 하우징의 내부가 진공인 상태에서 상기 주형의 내부로 용탕이 주입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 코어와 상기 제2 코어 사이 상기 하우징과 상기 이동플레이트 사이에는 실링부재가 더 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 고진공 다이캐스팅용 금형장치에 의하면, 용탕이 주입되는 주형 및 이 주형을 이형 시키기 위한 이젝팅 부재의 내부를 진공상태로 유지시킨 후 주형의 내부로 용탕을 주입하여 용탕 주입시 발생되는 기 포의 발생을 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고진공 다이캐스팅용 금형장치를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고진공 다이캐스팅용 금형장치의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고진공 다이캐스팅용 금형장치에서 이동금형이 분리된 상태를 나타낸 측면도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고진공 다이캐스팅용 금형장치의 구성을 나타낸 도 1의 "A"부 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 고진공 다이캐스팅용 금형장치(100)는 내부에 일정 형태의 주형이 형성되는 이동금형(110)과, 이 이동금형(110)의 주형과 쌍을 이루도록 내부에 주형이 형성되며 이동금형(110)이 장착될 수 있도록 이동금형(110)의 일측에 마련되는 고정금형(120)을 포함한다. 또한, 금형장치(100)는 고정금형(120)에서 이동금형(110)을 이형 시킬 수 있도록 고정금 형(120)에 마련되는 이젝팅 부재(130)를 더 포함한다.
이동금형(110)은 본체(111)와 이 본체(111)의 내부에 착탈 가능하게 설치되는 제1 코어(113)로 이루어지며, 제1 코어(113)에 용탕이 주입되는 주형이 형성된다. 본체(111)의 내부에 제1 코어(113)를 착탈 가능하게 설치하는 것은 주조하고자 하는 제품의 주형이 변형되어도 이동금형(110) 전체를 교체하지 않고 제1 코어(113)만을 교체하여 제품에 맞는 주형을 간편하게 설치하기 위함이다.
즉, 주형의 변형에 따라 제1 코어(113)를 교체함으로써, 금형의 교체비용이 절감된다.
이동금형(110)과 쌍을 이루는 고정금형(120) 또한 본체(121)와 이 본체(121)의 내부에 착탈 가능하게 설치되는 제2 코어(123)로 이루어지며, 제2 코어(123)에는 제1 코어(113)의 주형과 쌍을 이루는 주형이 형성된다. 즉, 제1 코어(113)와 제2 코어(123)가 쌍을 이루어 내부에 용탕이 주입되는 하나의 주형을 형성하게 된다.
또한, 고정금형(120)도 이동금형(110)과 마찬가지로 주조하고자 하는 제품의 주형에 따라 이동금형(110)에서 제2 코어(123)를 교체할 수 있다.
한편, 이동금형(110)에는 제1 코어(113)와 제2 코어(123)가 부착된 상태에서 주형 내부가 진공상태로 유지되도록 주형 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 공기흡입노즐(115)이 장착된다. 이때, 제1 코어(113)와 제2 코어(123) 사이에는 공기흡입노즐(115)에 연통되는 공기배출라인(도시생략)이 형성되며, 공기흡입노즐(115)은 진공펌프(도시생략)에 연결된다. 또한, 제1 코어(113)와 제2 코어(123) 사이에는 진공상태의 주형 내부로 공기가 유입되는 것이 방지되도록 실링부재(S)가 더 마련된다.
이처럼, 용탕이 주입되는 주형의 내부를 진공상태로 만들어 주는 것은 용탕 주입시 용탕에 공기가 접촉되는 것을 방지하여 공기에 의해 주조품에서 기포가 발생되는 것을 최소화하기 위함이다.
더하여, 이동금형(110)은 진공상태의 주형 내부에 용탕을 주입할 수 있도록 상측에 용탕주입노즐(117)이 더 구비되며, 용탕주입노즐(117)은 용탕주입라인(도시생략)을 통해 제1 및 제2 코어(113, 123)의 주형에 연통된다.
고정금형(120)에서 이동금형(110)을 이형 시키기 위한 이젝팅 부재(130)는 고정금형(120)의 하측에 마련되며, 하우징(131)과 이 하우징(131)의 내부에 설치되는 이동플레이트(133) 및 이동금형(110)을 이동시키는 이젝트 축(135)을 포함한다. 또한, 이젝팅 부재(130)는 이동플레이트(133)를 작동시키는 작동블록(137) 및 이 작동블록(137)에 연결되어 작동블록(137)을 상하로 이동시키는 작동 실린더(139)를 더 포함한다.
하우징(131)은 이동플레이트(133)가 이동될 수 있도록 내부에 작동공간부(131a)가 형성되어 있으며, 작동공간부(131a)에 이동플레이트(133)가 지지되는 지지부(131b)가 마련된다. 지지부(131b)는 이동플레이트(133)에 삽입되어 이동플레이트(133)가 상하로 이동될 수 있도록 지지한다.
또한, 하우징(131)은 그 일측에 작동공간부(131a)가 진공상태로 유지될 수 있도록 작동공간부(131a) 내의 공기를 외부로 배출시키기 위한 공기흡입노즐(130a)이 일측에 마련된다. 공기흡입노즐(115)은 진공펌프(140)에 연결된다.
이동플레이트(133)는 작동 실린더(139)를 통해 상하로 이동되는 작동블록(137)에 의해 작동공간부(131a)에서 상하로 이동된다.
이젝트 축(135)은 그 일단부가 이동플레이트(133)의 상측에 고정되어 이동플레이트(133)와 함께 이동되며, 그 타단부가 고정금형(120)을 관통하여 이동금형(110)의 제1 코어(113)에 접촉된다. 이젝트 축(135)은 이동플레이트(133)의 이동에 따라 이동금형(110)을 고정금형(120)에서 이형 시킨다.
한편, 하우징(131)은 작동블록(137)이 가이드 되도록 작동블록(137)이 삽입되는 가이드블록(137a)이 내부에 마련되고, 가이드블록(137a)에 이동플레이트(133)의 하면이 접촉되어 지지된다. 그리고 이때, 이동플레이트(133)와 가이드블록(137a) 사이로 공기가 유입되는 것이 방지되도록 이동플레이트(133)와 가이드블록(137a)이 접촉되는 부위에 실링부재(S)가 마련된다.
다음으로, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 고진공 다이캐스팅용 금형장치의 작용을 상세하게 설명한다.
먼저, 이동금형(110)이 고정금형(120)과 쌍을 이루어 주형이 형성되도록 이동금형(110)을 고정금형(120)의 상측에 장착시킨다. 이때, 이젝팅 부재(130)의 이동플레이트(133)가 작동 실린더(139)에 의해 하우징(131)에서 하측으로 이동되어 이젝팅 축(135)의 제2 코어(123)의 내측에 위치된다.
이러한 상태에서는 제1 코어(113)와 제2 코어(123) 사이, 가이드 블록(137a)과 이동플레이트(133) 사이가 실링부재(S)에 의해 긴밀하게 밀폐되므로, 제1 및 제2 코어(113, 123)의 주형과 하우징(131)의 작동공간부(131a)가 외부와 완전하게 차 단된다.
이후, 진공펌프(140)를 작동시켜 제1 코어(113)와 제2 코어(123)의 주형, 작동공간부(131a)의 내부 공기를 공기흡입노즐(115)을 통해 외부로 배출시켜 제1 코어(113)와 제2 코어(123)의 주형, 작동공간부(131a)의 내부를 진공으로 만들어 준다.
그리고 이동금형(110)의 용탕주입노즐(117)을 통해 제1 코어(113)와 제2 코어(123)의 주형에 용탕을 주입한다. 이때, 하우징(131)의 작동공간부(131a)가 진공상태를 유지하게 되므로, 이젝트 축(135)의 설치된 부위 즉, 이젝트 축(135)의 이동경로를 통해 용탕이 주입되는 주형으로 공기가 유입되는 것이 방지된다. 이로 인하여, 용탕 주입시 공기에 의해 용탕에서 발생되는 기포의 양이 현저하게 저하되므로, 보다 고품질의 주형제품을 생산할 수 있다.
이후, 주형에서 용탕이 양생되면 작동 실린더(139)를 작동시켜 이동플레이트(133)를 상측으로 이동킨다. 그러면 이젝트 축(135)이 이동플레이트(133)와 함께 상측으로 이동되면서 이동금형(110)이 고정금형(120)에서 분리되어 주형에서 양생된 주형제품 이형시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고진공 다이캐스팅용 금형장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고진공 다이캐스팅용 금형장치에서 이동금형이 분리된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고진공 다이캐스팅용 금형장치의 구성을 나타낸 도 1의 "A"부 확대 단면도이다.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ♠
100 : 금형장치 110 : 이동금형
111, 121 : 본체 113 : 제1 코어
123 : 제2 코어 130 : 이젝팅 부재
131 : 하우징 133 : 이동플레이트
135 : 이젝팅 축 137 : 작동블록

Claims (7)

  1. 내부에 제1 코어가 마련되는 이동금형; 상기 이동금형의 일측에 마련되어 상기 이동금형이 장착되며, 상기 제1 코어와 쌍을 이루어 주형을 형성하는 제2 코어가 내부에 마련되는 고정금형; 및 상기 고정금형의 하측에 마련되어 상기 이동금형을 상기 고정금형에서 분리시키는 이젝팅 부재를 포함하며,
    상기 이젝팅 부재는, 상기 고정금형의 하측에 마련되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 이동가능하게 설치되는 이동플레이트; 일단부가 상기 이동플레이트에 결합되고 타단부가 상기 제1 코어에 접촉되며, 상기 이동플레이트와 함께 이동되면서 상기 이동금형을 분리시키는 이젝트축; 상기 하우징에 마련되어 상기 이동플레이트를 작동시키는 작동블록; 및 상기 작동블록을 이동시키는 작동 실린더를 포함하고,
    상기 하우징은, 상기 작동블록이 가이드됨과 동시에 상기 이동플레이트가 접촉되는 가이드블록이 내부에 마련되며, 상기 가이드블록과 상기 이동플레이트 사이에 실링부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 고진공 다이캐스팅용 금형장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주형의 내부 및 상기 하우징의 내부 공기를 배출시키는 진공펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고진공 다이캐스팅용 금형장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 주형 및 상기 하우징의 내부가 진공인 상태에서 상기 주형의 내부로 용탕이 주입되는 것을 특징으로 하는 고진공 다이캐스팅용 금형장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 코어와 상기 제2 코어 사이 상기 하우징과 상기 이동플레이트 사이에는 실링부재가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 고진공 다이캐스팅용 금형장치.
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