KR101069300B1 - Die for molding metal material and method for molding metal material using this - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속 성형체 제조용 금형 및 이를 이용한 금속 성형체의 제조방법에 관한 것으로, 그 주요 구성은 하형지지블럭의 위쪽에 장착되어 성형체의 하면 형상을 결정하는 하형; 상기 하형의 위쪽에 정합되는 상형; 상기 하형지지블럭의 상부에 승강가능하게 장착되며, 상기 상형이 아래쪽에 결합되어 있는 상형지지블럭; 상기 상형지지블럭의 상부에 승강가능하게 장착되는 중간블럭; 상기 상형지지블럭과 상기 중간블럭의 사이에 설치되어 상기 상형지지블럭의 상부면이 상기 중간블럭과 접촉될 때에 용융금속이 상기 공동으로 이동되도록 하는 탕도를 형성하는 런너블럭; 상기 중간블럭의 상부에 장착되는 상부블럭; 외부에서 공급되는 용융금속을 주입시키도록 하기 위한 탕구슬리브; 상기 탕구슬리브로부터 공급되는 용융금속을 상기 런너블럭으로 공급되도록 하는 탕구; 및 상기 상형과 하형이 형개방된 후 성형체를 하형으로부터 분리시키도록 하기 위한 이젝터기구;로 이루어지고, 상기 런너블럭과 상형과 하형에는 각각 용융금속을 가열하기 위한 히팅수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 하며, 위와 같은 구성에 따르면 금속 성형체의 박육화를 양호하게 달성할 수 있으면서도 금형의 수명을 현저하게 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a mold for producing a metal molded body and a method for manufacturing a metal molded body using the same, the main configuration of which is mounted on an upper side of the lower mold support block to determine the bottom shape of the molded body; An upper mold matching the upper mold; An upper mold support block mounted on an upper portion of the lower mold support block, the upper mold being coupled to the lower mold; An intermediate block mounted on an upper portion of the upper support block; A runner block disposed between the upper support block and the intermediate block to form a runway for moving molten metal into the cavity when an upper surface of the upper support block is in contact with the intermediate block; An upper block mounted on an upper portion of the intermediate block; Tanggu sleeve for injecting molten metal supplied from the outside; A molten metal which is supplied from the molten metal to the runner block; And an ejector mechanism for separating the molded body from the lower mold after the upper mold and the lower mold are opened. The runner block and the upper mold and the lower mold are provided with heating means for heating molten metal, respectively. In addition, according to the above configuration, while the thickness of the metal molded body can be satisfactorily achieved, the life of the mold can be significantly improved.
금형, 다이캐스트, 금속 성형체, 열매체 Mold, die cast, metal molded body, heat medium
Description
본 발명은 금속 성형체 제조용 금형 및 이를 이용한 금속 성형체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 성형체의 박육화를 양호하게 달성할 수 있으면서도 금형의 수명을 현저하게 향상시킬 수 있는 금속성형체 제조용 금형 및 이를 이용한 금속 성형체의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a metal mold for producing a metal molded body and a method for manufacturing a metal molded body using the same, and more particularly, a metal mold for producing a metal molded body that can significantly improve the life of the mold while achieving a good thickness of the metal molded body and the same The manufacturing method of the used metal molded object is related.
휴대 전화 등의 전기 및 전자 기기에서는 경량화, 강성 및 방열성의 관점으로부터, 마그네슘 합금이나 알루미늄 합금 등의 경금속으로 된 하우징이 채용되는 경우가 많다. 이와 같은 전기 및 전자기기의 금속 하우징은, 통상 다이캐스트에 의해 성형된다. 다이캐스트 성형은, 용융된 금속인 용탕을 성형에 의해 규정되는 캐비티에 가압 주입하는 주조법이다. 다이캐스트 성형은 치수 정밀도가 우수하므로, 예각적인 비드를 필요로 하는 금속 성형체나 얇은 두께의 금속 성형체의 제조에 있어서, 널리 채용되고 있다.In electrical and electronic devices such as mobile phones, housings made of light metals such as magnesium alloys and aluminum alloys are often employed from the viewpoint of weight reduction, rigidity and heat dissipation. Such metal housings of electrical and electronic equipment are usually formed by die casting. Die-casting is a casting method in which a molten metal, which is a molten metal, is pressurized and injected into a cavity defined by molding. Since die cast molding is excellent in dimensional accuracy, it is widely employed in the manufacture of metal molded bodies requiring thin acute beads and metal molded bodies having a thin thickness.
그러나, 다이캐스트 성형 기술에서는 다른 주조 기술과 같이 성형체의 박육 화를 도모하기 위해, 캐비티를 폭이 좁게 설정할수록, 용탕의 응고가 조급하게 시작되는 경향이 있다. 구체적으로는, 도 1에 도시된 바와 같이 주입슬리브(105)에 미끄럼 이동가능하게 끼워 맞추는 플런저(107)에 의해 용탕(106)을 상형(101)과 하형(102)으로 이루어지는 금형(100) 내의 캐비티(103)에 게이트(104)를 거쳐 사출하면, 용탕(106)으로부터 이것이 접촉하는 금형(100)으로 열이 전파된다. 즉, 금형(100)에 의해 용탕(106)이 갖는 열량의 일부가 흡수된다. 따라서, 용탕(106)은 캐비티(103) 내를 진행함에 따라, 급속히 냉각된다. 그러면, 용탕의 점성은 상승하고, 용탕의 유동성 내지 탕 유동성은 저하한다. 그 결과, 캐비티(103)의 말단 부분까지 미치기 전에 용탕이 고화되어, 성형체에 있어서 미충전 부분이 생기는 경우가 있다. 예를 들어 두께 1.5 ㎜ 이하의 휴대형 전자 기기의 하우징을 성형하는 경우, 종래의 다이캐스트 성형 기술에 의하면 미충전 부분이 발생하는 경향이 강하다.However, in the die-cast molding technique, in order to reduce the thickness of the molded body like other casting techniques, the narrower the cavity, the more prone to solidification of the molten metal. Specifically, as shown in FIG. 1, the
이와 같은 점을 방지하기 위하여 종래에는 캐비티(103) 구석구석으로 빠짐없이 용탕을 보내기 위해서는 플런저(107)에 의해 10 내지 200mPa의 강한 주조압으로 용탕을 밀어 넣어야 하고, 이 때문에 용탕의 유동저항이 급격히 증대되어 상형(101)과 하형(102)의 형면(101a,102a)에 큰 충격이 가해지고, 이는 다시 형면(101a,102a)의 손상으로 이어져 궁극적으로는 다이(100) 자체의 수명을 크게 떨어뜨리는 문제점이 있었다.In order to prevent such a point, in order to send the molten metal to every corner of the
본 발명은 위와 같은 종래의 금속 성형체 제조방식이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 금속 성형체의 박육화를 양호하게 달성할 수 있으면서도 금형의 수명을 현저하게 향상시킬 수 있는 금속성형체 제조용 금형 및 이를 이용한 금속 성형체의 제조방법을 제공하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the conventional method for manufacturing a metal molded body as described above, the object of which is to achieve a thinner metal molded body can be satisfactorily achieved, while the metal molded product can be significantly improved the life of the mold It is to provide a mold and a method for producing a metal molded body using the same.
본 발명의 다른 목적은 다이캐스팅 금형의 특성상 게이트부와 오버플로우부를 가공하기 위한 후가공을 줄여서 생산 효율성을 향상시키고, 또 주조가 완료된 금속 성형체의 품질을 높이도록 하는 금속성형체 제조용 금형 및 이를 이용한 금속 성형체의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to improve the production efficiency by reducing the post-processing for processing the gate portion and the overflow portion, due to the characteristics of the die casting mold, and to improve the quality of the finished metal molded body, and to improve the quality of the molded metal molded body and the metal molded body using the same It is to provide a manufacturing method.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 금속성형체 제조용 금형은 기부를 이루는 지지블럭; 상기 지지블럭 위에 장착되는 하형지지블럭; 상기 하형지지블럭의 위쪽에 장착되어 성형체의 하면 형상을 결정하는 하형; 상기 하형의 위쪽에 정합되어 상기 하형과 함께 한정되는 공간에 용융금속이 주입되는 공동을 이루며, 상기 공동으로 용융금속이 주입될 수 있도록 상부에서 하부로 주입구가 관통하여 형성된 상형; 상기 하형지지블럭의 상부에 승강가능하게 장착되며, 상기 상형이 아래쪽에 결합되어 있는 상형지지블럭; 상기 상형지지블럭의 상부에 승강가능하게 장착되는 중간블럭; 상기 상형지지블럭과 상기 중간블럭의 사이에 설치되어 상기 상형지지블럭의 상부면이 상기 중간블럭과 접촉될 때에는 용융금속이 상기 공동으로 이동되도록 하는 탕도를 형성하고, 상기 상형지지블럭의 상부면이 상기 중간블럭과 분리될 때에는 상기 상형과 하형사이에 성형된 성형체로부터 탕구부를 분리할 수 있도록 상부런너블럭과 하부런너블럭으로 분할되는 런너블럭; 상기 중간블럭의 상부에 장착되며, 상기 중간블럭의 상부면과 분리될 때에는 상기 상부런너블럭의 하부면에 고착되어 있던 탕구부를 상기 상부런너블럭의 하부면에서 이탈되도록 하는 상부블럭; 상기 상부블럭과 상기 중간블럭을 관통해서 끼워져 외부에서 공급되는 용융금속을 주입시키도록 하기 위한 탕구슬리브; 상기 상형지지블럭의 상면에 장착되어 상기 탕구슬리브로부터 공급되는 용융금속을 상기 런너블럭으로 공급되도록 하는 탕구; 및 상기 하형지지블럭의 하부에 승강가능하게 장착되어, 상기 상형과 상기 하형이 형개방된 후 성형된 성형체를 상기 하형으로부터 분리시키도록 하기 위한 이젝터기구;로 이루어지고, 상기 런너블럭과 상기 상형과 상기 하형에는 각각 용융금속을 가열하기 위한 히팅수단이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.Metal mold manufacturing mold according to the present invention for achieving the above object is a support block forming a base; A lower mold support block mounted on the support block; A lower mold mounted on the lower mold support block to determine a shape of a lower surface of the molded body; An upper mold formed at a top of the lower mold to form a cavity in which molten metal is injected into a space defined together with the lower mold, and an injection hole penetrating from an upper portion to a lower portion so that molten metal may be injected into the cavity; An upper mold support block mounted on an upper portion of the lower mold support block, the upper mold being coupled to the lower mold; An intermediate block mounted on an upper portion of the upper support block; It is installed between the upper support block and the intermediate block is formed when the upper surface of the upper support block is in contact with the intermediate block to form a runway to move the molten metal into the cavity, the upper surface of the upper support block A runner block divided into an upper runner block and a lower runner block so as to separate a hot water supply part from the molded body formed between the upper mold and the lower mold when the intermediate block is separated from the intermediate block; An upper block mounted on an upper portion of the intermediate block and separated from the upper surface of the upper runner block when the separation block is fixed to the lower surface of the upper runner block; Tanggu sleeve for penetrating the upper block and the intermediate block to inject molten metal supplied from the outside; A spout mounted on an upper surface of the upper support block to supply molten metal supplied from the cup sleeve to the runner block; And an ejector mechanism mounted on a lower portion of the lower mold support block to separate the molded body from the lower mold after the upper mold and the lower mold are opened and the runner block and the upper mold. The lower mold is characterized in that each heating means for heating the molten metal is provided.
또한, 본 발명의 금속 성형체 제조방법은 지지블럭 위에 하형이 끼워진 하형지지블럭을, 상기 하형지지블럭 위에 상형이 끼워진 상형지지블럭을, 상기 상형지지블럭의 위에 하부런너블럭과 탕구를, 상기 상형지지블럭 위에 상부런너블럭이 끼워진 중간블럭을, 상기 중간블럭 위에 상부블럭을, 그리고 상기 탕구 위에 상기 중간블럭과 상부블럭을 관통하여 탕구슬리브를 각각 차례로 적층하여 위치시키는 형체결단계; 상기 형체결단계 이후에, 상기 하형, 상기 상형, 상기 런너블럭의 내부에 각각 관통 형성된 복수의 열매체관에 열매체를 공급하여 상기 하형, 상기 상형, 상기 런너블럭을 용융금속의 주입 전에 각각 가열하는 가열단계; 상기 가열단계 이후에 상기 상부블럭의 일측에 끼워진 탕구슬리브에 용융금속을 주입하여 상기 상형과 하형사이에 형성된 공동에 용융금속이 주입되도록 하는 용탕주입단계; 상기 용탕주입단계에서 주입된 용융금속이 일정 시간 경과하여 응고된 후, 상기 상형지지 블럭과 상기 중간블럭이 서로 분리되도록 하면서 동시에 상부런너블럭과 하부런너블럭이 서로 분리되도록 하여 상기 상형과 하형 사이에 형성된 성형체에서 탕구부를 떼어 내도록 탕구부 분리단계; 상기 탕구부 분리단계 이후에 상기 중간블럭을 상기 상부블럭으로부터 서로 분리되도록 하여 상기 상부런너블럭의 하부면에 고착되어 있던 탕구부를 상기 상부런너블럭의 하부면에서 이탈되도록 하는 탕구부 제거단계; 상기 탕구부 제거단계 이후에 상기 상형지지블럭과 상기 하형지지블럭을 서로 분리되도록 함과 동시에 상기 상형과 상기 하형이 형개방되도록 하여 성형체를 상기 하형의 위에 노출되도록 하는 형개방단계; 및 상기 형개방단계에서 개방된 상기 하형의 하형면에 붙어 있는 성형체를 상기 하형으로부터 떼어내는 제품취출단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing a metal molded body of the present invention, a lower mold support block having a lower mold inserted on a support block, an upper mold support block having an upper mold inserted on the lower mold support block, a lower runner block and a spout on the upper mold support block, the upper mold support A mold clamping step of stacking and placing an intermediate block in which an upper runner block is inserted on the block, an upper block on the intermediate block, and a tanggu sleeve through the intermediate block and the upper block on the spout in order; After the mold clamping step, heating the lower mold, the upper mold, and the runner block by heating the lower mold, the upper mold, and the runner block, respectively, by supplying a heating medium to the plurality of heat medium tubes respectively formed through the lower mold, the upper mold, and the runner block. step; A molten metal is injected into the cavity formed between the upper mold and the lower mold by injecting a molten metal into a molten metal sleeve inserted into one side of the upper block after the heating step; After the molten metal injected in the molten metal injection step solidifies for a predetermined time, the upper mold support block and the intermediate block are separated from each other, and the upper runner block and the lower runner block are separated from each other, so as to separate the upper mold and the lower mold. Splitting the spout to remove the spout from the formed body; Removing the spout part to separate the intermediate block from the upper block after the spout part separating step from the lower surface of the upper runner block by fixing the spout portion fixed to the lower surface of the upper runner block; A mold opening step in which the upper mold support block and the lower mold support block are separated from each other and the upper mold and the lower mold are open to the mold after the spout removing step, thereby exposing a molded body on the lower mold; And a product taking-out step of removing the formed body attached to the lower mold surface of the lower mold opened in the mold opening step from the lower mold.
본 발명의 금속 성형체 제조용 금형 및 이를 이용한 금속 성형체 제조방법에 의하면, 금형의 구석구석까지도 미충전 부분이 발생하지 않도록 하여 금속 성형체의 박육화를 양호하게 달성할 수 있으면서도 용융금속을 주입하기 위한 압력을 높이지 않아도 되므로 금형의 수명을 현저하게 향상시킬 수 있다.According to the metal mold for producing a metal molded body of the present invention and a method for manufacturing a metal molded body using the same, high pressure for injecting molten metal while achieving thinning of the metal molded body can be satisfactorily achieved by preventing unfilled parts from occurring in every corner of the mold. This can significantly improve the life of the mold.
또한, 본 발명에 따르면, 주입구에서 형성되는 탕구부가 금속 성형체에서 쉽게 분리되므로, 탕구부 분리 시 발생할 수 있는 케이스의 변형이나 손상을 염려할 필요가 없을 뿐 아니라, 다이캐스팅 이후의 후가공 공수를 크게 줄이면서도 다이캐스팅 품질을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, since the inlet port formed in the inlet is easily separated from the metal molded body, there is no need to worry about deformation or damage of the case that may occur when the inlet is removed, while also greatly reducing post-working after die casting. The die casting quality can be improved.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금속 성형체 제조용 금형을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A mold for manufacturing a metal molded body according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 금형은 휴대용 단말기의 외부 케이스와 같이 얇은 두께를 가지는 금속 성형체를 다이캐스팅에 의해 제조할 때 사용하는 금형으로서, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 지지블럭(3), 하형지지블럭(5), 하형(7), 상형(9), 상형지지블럭(11), 중간블럭(19), 런너블럭(20), 상부블럭(23), 탕구슬리브(25)와, 탕구(15), 이젝터기구(4)로 이루어진다.The mold of the present invention is a mold used when a metal molded body having a thin thickness, such as an outer case of a portable terminal, is produced by die casting, and as shown in FIGS. 2 to 4, the support block 3 and the lower mold support block ( 5), Lower mold (7), Upper mold (9), Upper mold support block (11), Intermediate block (19), Runner block (20), Upper block (23), Tanggu sleeve (25), Tanggu (15), It consists of an ejector mechanism (4).
상기 지지블럭(3)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 금형의 기부를 이루는 블럭으로서, 도 3에 도시된 것처럼 평평한 형태로 이루어지는 사각판(3a)과, 상기 사각판(3a)의 상부에 형성되는 한 쌍의 스페이서(3b)로 이루어진다.As shown in FIGS. 2 to 4, the support block 3 is a block forming a base of a mold, and includes a
상기 하형지지블럭(5)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하형(7)을 아래쪽에서 감싸 지지하는 블럭으로서, 상기 지지블럭(3)의 스페이서(3b) 위에 지지되어 있으며, 중앙에 하형(7)을 착탈 가능하게 장착하기 위한 안착홈(5a)이 오목하게 형성되어 있다.As shown in FIGS. 2 to 4, the lower
상기 하형(7)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 다이캐스팅에 의해 주조하고자 하는 금속 성형체의 하면 형태를 구현하는 부분으로서, 하형지지블럭(5)의 안착홈(5a)에 착탈식으로 장착되며, 금속 성형체의 하면 형태와 동일한 하형면(7a)이 상면 중앙에 정밀 가공되어 있으며, 하형면(7a) 전체에 푸시핀(4d)이 노출되는 구멍이 적절한 간격으로 배열되어 관통되어 있다.As shown in FIGS. 2 to 4, the
또한, 하형(7)은 도 5에 도시된 바와 같이, 하형면(7a)을 감싸도록 배열된 열매체관(7b)이 내부에 관통되어 있어 열매체관(7b)을 흐르는 열매체에 의해 하형면(7a)을 가열하도록 되어 있으며, 외부에서 열매체관(7b)으로 열매체를 공급하기 위해 하형지지블럭(5)에는 열매체 유출입관(5b)이 각각 관통되어 있다.In addition, as shown in Fig. 5, the
상기 상형(9)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하형(7)과 쌍을 이루어 형합되면서 공동(8)을 형성하도록 하형(7) 위에 정합되는 부분으로서, 금속 성형체의 상면 형태와 동일한 상형면(9a)이 하면 중앙에 정밀 가공되어 있으며, 금속 성형체로 응고되는 용융금속 즉, 용탕을 공동(8)으로 공급하기 위한 복수의 주입구(9c)가 상면에서 상형면(9a)까지 연장되어 관통되어 있는데, 이들 주입구(9c)는 공동(8)으로 용융금속을 원활하게 공급하기 위해 필요한 수와 배열로 형성되는 바, 예컨대 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 오각형의 배열로 5개가 형성될 수 있다.As shown in FIGS. 2 to 4, the
또한, 상형(9)에도 하형(7)과 마찬가지로 도 6에 도시된 것처럼, 상형면(9a)을 가열하기 위해 상형면(9a)을 감싸도록 배열된 열매체관(9b)이 상형(9) 내부를 관통하여 형성되어 있으며, 외부에서 열매체관(9b)으로 열매체를 공급할 수 있도록 상형지지블럭(11)에도 열매체관(9b)의 입구로 이어진 열매체 유출입관(11b)이 관통되어 있다.In addition, as shown in FIG. 6, the
상기 상형지지블럭(11)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하형지지블럭(5)의 위쪽에 정합되어 짝을 이루는 부분으로, 하면 중앙에 상형(9)을 착탈식으로 장착하기 위한 안착홈(11a)이 오목하게 형성되어 있고, 상형(9)의 주입구(9c)로 용융금속을 공급하기 위한 복수의 주입구(11c)가 주입구(9c)와 대응하는 위치에 관통되어 있다. 상형지지블럭(11)은 후술하는 하부런너블럭(21)이 착탈식으로 장착되 는 안착홈(11d)이 상면 중앙에 오목하게 형성되어 있으며, 또 탕구(15)가 착탈식으로 장착되는 안착홈(11e)이 상면의 안착홈(11d)과 통하도록 인접한 위치에 오목하게 형성되어 있다.As shown in FIGS. 2 to 4, the upper
상기 중간블럭(19)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상형지지블럭(11)의 위쪽에 짝을 이루어 정합되는 부분으로서, 후술하는 상부런너블럭(22)이 착탈식으로 장착되는 안착홈(19a)이 하면 중앙에 오목하게 형성되어 있고, 일측에는 탕구슬리브(25)를 끼우기 위한 탕구공(19b)이 관통 형성되어 있으며, 중앙에는 다수의 탕구부 결착봉(59)이 삽입되도록 하기 위한 다수의 삽입공(19c)이 상기 상부런너블럭(22)의 삽입공(22a)과 대응하는 위치에 관통형성되어 있다.The
상기 탕구부 결착봉(59)은 도 11에 도시된 바와 같이 중간블럭(19)이 상형지지블럭(11)과 분리될 때 탕구부(40)를 파지하도록 하여 금속 성형체(10)로부터 탕구부(40)를 떼어내도록 한다.As illustrated in FIG. 11, the
상기 런너블럭(20)은 도 2 내지 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 상형지지블럭(11)과 상기 중간블럭(19)의 사이에 설치되어 상기 상형지지블럭(11)의 상부면이 상기 중간블럭(19)과 접촉될 때에는 상기 탕구슬리브(25)로부터 공급되는 용융금속을 상기 공동(8)으로 이동되도록 하는 탕도를 형성하고, 상기 상형지지블럭(11)의 상부면이 상기 중간블럭(19)과 분리될 때에는 상기 상형(9)과 하형(7)사이에 성형된 성형체(10)로부터 탕구부(40)를 분리할 수 있도록 하부런너블럭(21)과 상부런너블럭(22)으로 분할된다.As shown in FIGS. 2 to 4 and 7, the
상기 하부런너블럭(21)은 상기 상형지지블럭(11)의 위쪽에 형성된 안착 홈(11d)에 장착되며, 상면에는 후술하는 탕구(15)로부터 공급되는 용융금속이 유동되도록 하기 위한 탕도(21a)가 형성되고, 상기 탕도(21a)의 아래에는 상기 탕도(21a)에 유입된 용융금속이 상기 공동(8)으로 주입될 수 있도록 도 10에 도시된 바와 같이 주입구(21c)가 형성되며, 상기 주입구(21c)에 유입된 용융금속은 상형지지블럭(11)의 주입구(11c)와 상형의 주입구(9c)를 거쳐서 공동(8)으로 주입되어 도 11에 도시된 바와 같이 성형체(10)를 형성하게 된다.The
이때, 상기 하부런너블럭(21)에도 마찬가지로 도 7에 도시된 바와 같이, 탕도(21a)와 주입구(21c)에 유입된 용융금속을 가열하기 위한 열매체관(21b)이 상기 탕도(21a)와 주입구(21c)를 감싸는 형태로 배열되도록 내부에 관통되어 있으며, 열매체관(21b)에 외부의 열매체를 공급할 수 있도록 상형지지블럭(11)의 열매체 유출입관(11b) 위에 열매체 유출입관(11f)이 관통되어 있다.In this case, as shown in FIG. 7, the
상기 상부런너블럭(22)은 도 2 내지 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 하부런너블럭(21) 위쪽에 정합되는 덮개부재로서, 일측에는 탕구슬리브(25)가 삽입되는 탕구공(22b)이 형성되어 있고, 상기 하부런너블럭(21)과 함께 상기 탕구슬리브(25)에서 탕구(15)를 거쳐 공급되는 용융금속의 유동로를 형성하며, 상기 중간블럭(19)의 하면에 결합된다.As shown in FIGS. 2 to 4 and 9, the
상기 상부런너블럭(22)의 하면에는 상기 하부런너블럭(21)의 탕도(21a)에 접해 있는 부분을 따라 예컨대, 주입구(21c)와 대응하는 위치와 같은 적절한 위치에 주입구(21c)와 동일한 적정 개수의 결착홈(22c)이 오목하게 형성되어 있고, 이 결착홈(22c)으로부터 상면까지 삽입공(22a)이 관통되어 탕구부 결착봉(59)을 삽입하 도록 되어 있다.The lower surface of the
한편, 상부런너블럭(22)에도 마찬가지로 도 9에 도시된 바와 같이, 탕도(21a)에 유입되는 용융금속을 가열하기 위한 열매체관(22d)이 상기 탕도(21a)를 감싸도록 배열된 상태로 내부에 관통되어 있으며, 이 열매체관(22d)으로 열매체를 전달하기 위한 열매체 유출입관(11h)이 중간블럭(19) 일측에 열매체관(22d)과 일렬로 관통되어 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 9, the
상기 상부블럭(23)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 중간블럭(19)의 상부에 장착되며, 중간블럭(19)의 삽입공(19c)과 대응하는 위치에는 탕구부 결착봉(59)을 삽입하기 위한 다수의 삽입공(23c)이 관통 형성되어 있고, 그 바깥쪽으로는 체결볼트(75)를 끼우기 위한 관통구멍이 단턱(77)이 지도록 형성되어 있다. 따라서 상부블럭(23)이 중간블럭(19)의 상부면과 분리될 때에는 도 12에 도시된 바와 같이 체결볼트(75)의 머리부(76)가 단턱(77)에 걸려 더 이상 아래로 내려가지 못하게 되고, 이러한 상태에서 중간블럭(19)이 계속 아래로 내려가게 되면, 탕구부 결착봉(59)에 파지되어 있는 탕구부(40)가 상부런너블럭(22)의 결착홈(22c)에서 이탈되게 되므로 상부런너블럭(22)의 하부면에 고착되어 있던 탕구부(40)가 상부런너블럭(22)의 하부면에서 이탈되게 된다.The
상기 탕구슬리브(25)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 깔대기 형태의 중공 원통형 부재로서, 용융금속이 주입되는 탕도(25a)가 축선을 따라 형성되어 있으며, 상기 상부블럭(23)의 관통공(23b)과 상기 중간블럭(19)의 관통공(19b)을 관통해서 끼워져 외부에서 공급되는 용융금속을 상기 탕구(15)로 공급되도록 한다.As shown in FIGS. 2 to 4, the
상기 탕구(15)는 도 2 내지 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 상형지지블럭(11)의 상면에 장착되어 상기 탕구슬리브(25)로부터 공급되는 용융금속을 상기 런너블럭(20)으로 공급되도록 하는 원통형 부재로서, 상형지지블럭(11)의 안착홈(11e)에 착탈식으로 장착되는 바, 탕구슬리브(25)에서 공급되는 용융금속을 안내하도록 하기 위한 탕도(15a)가 상면 일측단에 가공되어 있고, 상기 탕도(15a)는 런너블럭(20)의 탕도(21a)로 연결되어 있다.As shown in FIGS. 2 to 4 and 8, the
또한, 상기 탕구(15)는 도 8에 도시된 바와 같이, 탕도(15a)에 유입된 용융금속을 가열하기 위한 열매체관(15b)이 내부에 관통 형성되어 있으며, 이 열매체관(15b)으로 고온의 열매체를 전달하기 위해 도 2에 도시된 것처럼 탕구(15)를 둘러싸는 상형지지블럭(11)의 전단부분에 열매체 유출입관(11g)이 관통되어 있다.In addition, as shown in FIG. 8, the
상기 이젝터기구(4)는 상기 하형지지블럭(5)의 하부에 승강가능하게 장착되어, 상기 상형(9)과 상기 하형(7)이 형개방된 후 성형된 성형체(10)를 상기 하형(7)으로부터 분리시키도록 하기 위한 기구로서, 상기 스페이서(3b) 사이에 적층 설치된 상하 한 쌍의 밀판(4a,4b) 사이에 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 복수의 푸시핀(4d)이 장착되는 바, 각각의 푸시핀(4d)은 하형지지블럭(5)과 하형(7)을 관통하여 공동(8)으로 상단부분이 노출되어 있으며, 따라서 형개방 시 하형면(7a)에 붙어 있는 금속 성형체(10)를 밀어 하형면(7a)으로부터 떼어내게 된다. 미설명부호 24는 상부블럭(23)에서 지지블럭(3)까지 형을 체결하기 위한 체결핀이고, 4c는 이젝터기구(4)가 하형지지블럭(5)을 따라 승강하도록 하기 위한 밀핀가이드이며, 11k는 상형지지블럭(11)과 하형지지블럭(5)의 승강을 안내하는 가이드핀이다.The ejector mechanism 4 is mounted on the lower portion of the lower
위와 같이 구성된 본 발명의 금속 성형체 제조용 금형을 이용하여 금속성형체를 제조하는 방법을 설명한다.It describes a method for producing a metal molded body using the metal mold for producing a metal molded body of the present invention configured as described above.
본 발명의 금형(1)에 의해 금속 성형체를 다이캐스팅하기 위해서는 형체결단계와, 가열단계와, 용탕주입단계와, 탕구부 분리단계와, 탕구부 제거단계(S32)와, 형개방단계와, 제품취출단계를 거치게 된다.In order to die-cast a metal molded body by the
상기 형체결단계에서는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 금속 성형체 제조용 금형을 이용하여, 먼저 지지블럭(3)의 스페이서(3b) 위에 하형지지블럭(5)을 얹고, 그 위에 상형(9)이 끼워진 상형지지블럭(11)을, 상기 상형지지블럭(11)의 위에 하부런너블럭(21)과 탕구(15)를, 상기 상형지지블럭(11) 위에 상부런너블럭(22)이 끼워진 중간블럭(19)을, 상기 중간블럭(19) 위에 상부블럭(23)을, 그리고 상기 탕구(15) 위에 상기 중간블럭(19)과 상부블럭(23)을 관통하여 탕구슬리브(25)를 각각 차례로 적층하여 위치시킨 뒤, 움직이지 않도록 고정한다. 이때 정합되는 하형(7)과 상형(9) 사이에는 금속 성형체가 주조되는 공동(8)이 형성된다.In the mold clamping step, the lower
상기 형체결단계 이후에 가열단계가 수행되며, 가열단계에서는 금형(1) 내에 용융금속을 주입하기 앞서 도 5 내지 도 9에 도시된 하형(7), 상형(9), 하부런너블럭(21), 탕구(15), 상부런너블럭(22)의 내부에 각각 형성된 복수의 열매체관(7b,9b,21b,15b,22d)에 열매체를 공급하여 상하형면(9a,7a), 주입구(9c,11c,21c), 및 탕도(15a,21a)를 먼저 가열하여 추후에 주입될 용융금속의 유동성을 높일 수 있도록 준비한다.After the mold clamping step, a heating step is performed, and in the heating step, the
다음에, 상기 용탕주입단계에서는 형체결된 금형(1)의 내부로 용융금속을 주 입하는 단게로서, 탕구슬리브(25)로 주입된 용용금속은 탕구슬리브(25)의 탕도(25a)와, 탕구(15)의 탕도(15a), 런너블럭(20)의 탕도(21a)와 주입구(21c), 상형지지블럭(11)의 주입구(11c), 상형(9)의 주입구(9c)를 거쳐 도 10에 도시된 것처럼 공동(8) 안에 충진된다.Next, in the molten metal injection step, the molten metal is injected into the mold clamped
그 다음, 탕구부 분리단계에서는 상기 용탕주입단계에서 주입된 용융금속이 일정 시간 경과하여 응고된 후, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 상형지지블럭(11)과 상기 중간블럭(19)이 서로 분리되도록 하면서 동시에 상부런너블럭(22)과 하부런너블럭(21)이 서로 분리되도록 하여 상기 상형(9)과 하형(7)사이에 형성된 성형체(10)에서 탕구부(40)를 떼어내도록 하는 단계로서, 이를 위하여 상형지지블럭(11)의 하단이 체결볼트(75)의 하단에 결합된 안내봉(30)의 하단턱(32)에 걸릴 때까지 하부런너블럭(21), 탕구(15)와 함께 상형지지블럭(11)을 아래로 이동시켜 탕구부(40)가 주입구(21c)로부터 완전히 빠져나오도록 상부런너블럭(22), 탕구슬리브(25), 및 중간블럭(19)으로부터 분리시킴으로써, 주조된 금속 성형체(10)로부터 탕구부(40)를 떼어내게 된다.Then, after the molten metal injected in the molten metal injection step solidifies for a predetermined time, as shown in FIG. 11, the
이와 같이 하부런너블럭(21), 탕구(15)와 함께 상형지지블럭(11)이 아래로 내려갈 때 탕구부(40)가 함께 딸려 내려가지 않는 것은 탕구부 결착봉(59) 하단면에 도브테일 형태로 역구배진 결착돌기(59a)가 돌출되어 탕구부(40)를 쐐기작용에 의해 물고 있기 때문이다.As such, when the
그 다음에, 탕구부 제거단계에서는 도 12에 도시된 바와 같이, 탕구부 분리단계에서 아래로 내려진 상형지지블럭(11) 이하의 부품과 함께 중간블럭(19)과 상 부런너블럭(22)을 체결볼트(75)의 머리부(76)가 단턱(77)의 바닥에 걸릴 때까지 아래로 내린다. 이로 인해 도 12에 도시된 바와 같이, 상부블럭(23)에서 중간블럭(19) 및 상부런너블럭(22)가 분리되어 내려오면서 상부런너블럭(22)의 결착홈(22c)이 탕구부(40)의 환형 결착소켓(40a)을 내리누르면, 탕구부 결착봉(59)의 결착돌기(59a)로부터 결착소켓(40a)이 빠지면서 결과적으로 상부런너블럭(22)의 하면쪽에 붙어 있던 탕구부(40)가 아래로 떨어져 나오게 된다.Next, as shown in FIG. 12, the
그리고 나서, 형개방단계에서는 도 13에 도시된 바와 같이, 하형(7)과 함께 하형지지블럭(5)을 아래로 내려 상형지지블럭(11)과 하형지지블럭(5)을 서로 분리되도록 함과 동시에 상기 상형과 상기 하형이 형개방되도록 하여 성형체(10)를 상기 하형(7)의 위에 노출되도록 한다.Then, in the mold opening step, as shown in FIG. 13, the lower
이렇게 해서 형개방이 완료된 뒤 상기 제품취출단계에서는 도 14에 도시된 바와 같이, 밀판(4a,4b)을 밀핀가이드(4c)를 따라 상승시키면 복수의 푸시핀(4d)에 의해 주조된 금속 성형체(10)가 하형(7) 위에서 밀어올려져 하형면(7a)으로부터 취출되게 된다.In this way, after the mold opening is completed, as shown in FIG. 14, when the
도 1은 다이캐스팅 주조기에 의한 종래의 금속 성형체 제작방식을 설명하는 개략도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view illustrating a conventional metal molding production method by a die casting casting machine.
도 2는 본 발명에 따른 금속 성형체 제조용 금형을 도시한 개략 정단면도.Figure 2 is a schematic front sectional view showing a mold for producing a metal molded body according to the present invention.
도 3은 도 2의 측면도.3 is a side view of FIG. 2;
도 4는 도 2의 분해 사시도.4 is an exploded perspective view of FIG. 2;
도 5는 도 2 내지 도 4에 도시된 하형의 평면도.5 is a plan view of the lower mold shown in FIGS.
도 6은 도 2 내지 도 4에 도시된 상형의 평면도.6 is a plan view of the upper die shown in FIGS.
도 7은 도 2 내지 도 4에 도시된 하부런너블럭의 평면도.7 is a plan view of the lower runner block shown in FIGS.
도 8은 도 2 내지 도 4에 도시된 탕구의 평면도.8 is a plan view of the pouring ball shown in FIGS.
도 9는 도 2 내지 도 4에 도시된 상부런너블럭의 평면도.9 is a plan view of the upper runner block shown in FIGS.
도 10은 본 발명에 따른 금속 성형체 제조용 금형의 용탕주입단계를 도시한 정면도.10 is a front view showing a molten metal injection step of a metal mold for producing a molded article according to the present invention.
도 11은 본 발명에 따른 금속 성형체 제조용 금형의 형개방단계를 도시한 정면도.11 is a front view showing a mold opening step of a metal mold for producing a metal molded article according to the present invention.
도 12는 본 발명에 따른 금속 성형체 제조용 금형의 탕구부 제거단계를 도시한 정면도.Figure 12 is a front view showing the step of removing the spout of the mold for producing a metal molded body according to the present invention.
도 13은 본 발명에 따른 금속 성형체 제조용 금형의 상하형 분리단계를 도시한 정면도.Figure 13 is a front view showing a vertical separation step of the mold for producing a metal molded body according to the present invention.
도 14는 본 발명에 따른 금속 성형체 제조용 금형의 제품취출단계를 도시한 정면도.14 is a front view showing a product take-out step of the metal mold for producing a molded article according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
3 : 지지블럭 4a,4b: 밀판3:
4d : 푸시핀 5 : 하형지지블럭4d: Push pin 5: Lower support block
7 : 하형 9 : 상형7: lower mold 9: upper mold
10 : 금속 성형체 11 : 상형지지블럭10 metal molded body 11: upper mold support block
15 : 탕구 19 : 중간블럭15: Tanggu 19: the middle block
20: 런너블럭 23 : 상부블럭 20: Runner Block 23: Upper Block
25 : 탕구슬리브25: Tanggu sleeve
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