KR101134945B1

KR101134945B1 - 압출다이유닛

Info

Publication number: KR101134945B1
Application number: KR1020090115275A
Authority: KR
Inventors: 구도회; 박주일
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2012-04-17
Anticipated expiration: 2029-11-26
Also published as: KR20110058467A

Abstract

본 발명은 다이본체의 전방에서 상기 다이본체와 함께 다수개의 슬라이더가 압출구를 형성함과 동시에, 실린더 구동에 의해 상기 다이본체에 대하여 각 슬라이더를 슬라이드 이동시켜 상기 압출구를 조절함으로써 빔 형상의 압출재 두께를 임의로 설정하여 압출하는 것이 가능한 압출다이유닛을 제공한다.

압출재, 압출빔, 두께, 압출다이, 슬라이더, 압출구

Description

압출다이유닛{A EXTRUSION DIE UNIT}

본 발명은 압출다이유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압출장치의 컨테이너 전방에 설치되어 용융상태의 빌릿(billet)을 압출통로 및 압출구를 통하여 압출함으로써 압출재를 성형하는 압출다이유닛에 관한 것이다.

일반적으로 일정한 단면 형상의 빔류나 관재의 제작과정은, 도 1에서와 같이, 빌릿(B)을 압출기(E)의 컨테이너(101;container) 내부에서 넣고, 가열하여 용융시킨 상태로, 압판(103)과 연결된 램(105;ram)에 유압 프레스(107)의 압력을 작용시켜 압출기(E)의 전방에 장착된 압출다이유닛(100)를 통하여 밀어냄으로써 빔류나 관재 등의 압출재(200)를 압출하여 성형하게 된다.

이와 같은 압출재(200)의 제조과정 중에서, 상기 압출다이유닛(100)를 이용한 성형공정은 압출재(200)의 품질과 성능을 결정짓는 가장 중요한 공정의 하나로서, 이러한 압출다이유닛(100)의 구조를 도 2를 통하여 살펴보면 다음과 같다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 종래의 압출다이(100)는 용융상태의 빌릿(B)을 토출하는 압출기(E)의 컨테이너(101) 전방에 설치되며, 그 구조는 대개 컨테이너 (101) 내부 빌릿(B)의 이송통로와 일직선상으로 설치되는 다이본체(111)와, 다이본 체(111)의 내부에 설치되어 다이본체(111)의 내면과의 사이에서 압출통로(113)를 형성하는 맨드렐(115; mandrel, 심축)과, 상기 맨드렐(115)을 다이본체(111) 내부의 소정위치에서 고정된 상태로 유지하는 스파이더(117; spider)로 이루어져 있다.

이때, 다이본체(111)의 내부에 설치되는 맨드렐(115)은 대략 다이본체(111)의 내부에 형성된 공간부 상에서, 내부공간에 비해 약간 적은 크기의 원추형 혹은 경사형으로 이루어짐에 따라 맨드렐(115)의 외주면과 다이본체(111)의 공간부 내면 사이에는 일정한 틈새가 상기 압출통로(113)로 구성된다.

상기 압출통로(113)는 제품의 형상에 따라 환상 혹은 사각형상의 단면으로 이루어지며, 상기 컨테이너(101)로부터 빌릿(B)이 유입되는 유입구(119) 측에 비해 토출되는 압출구(121) 측으로 갈수록 그 폭이 점차적으로 좁아드는 형태를 띠고 있다.

한편, 상기 스파이더(117)는 다이본체(111)상에 설치됨에 있어 다이본체(111)의 내부에 위치하는 맨드렐(115)의 외면상에 고정되어 맨드렐(115)이 다이본체(111)의 내부에서 고정된 위치를 유지하도록 한다.

이때, 상기 스파이더(117)는 상기 맨드렐(115)의 외면을 따라 120˚각도의 3개소에 구성되어 다이본체(111)와 맨드렐(115) 사이에 균일한 폭을 갖는 압출통로(113)가 확보된 상태로 맨드렐(115)의 위치를 고정시키게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 압출다이유닛(100)에 의하여, 도 3에서 도시한 바와 같은 빔류(300)를 성형하는 경우, 최초 압출다이유닛(100)에 설정된 일정한 두께(T)로만 압출성형이 가능하며, 필요에 따라 상기 빔류(300)의 두께(T)를 조정 하여 압출 성형하는 것은 불가능하였다.

이에, 동일한 형상의 빔류(300)를 압출 성형하되, 그 두께(T)를 다르게 하여 성형하기 위해서는 상기 압출다이유닛(100)을 별도로 제작하여야만 하는 단점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다이본체의 전방에서 상기 다이본체와 함께 다수개의 슬라이더가 압출구를 형성함과 동시에, 실린더 구동에 의해 상기 다이본체에 대하여 각 슬라이더를 슬라이드 이동시켜 상기 압출구를 조절함으로써 빔 형상의 압출재 두께를 임의로 설정하여 압출하는 것이 가능한 압출다이유닛을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명의 압출다이유닛은 용융상태의 빌릿(Billet)을 토출하는 압출장치용 컨테이너 전방에 설치되는 다이본체의 내부에 압출통로 및 압출구를 형성하여 압출재를 압출 성형하는 압출다이유닛에 있어서,

상기 다이본체의 전방 상부에 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 상기 다이본체와 함께 상기 압출구를 형성하는 상부 슬라이더; 상기 다이본체의 전방 하부에 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 상기 다이본체와 함께 상기 압출구를 형성하는 하부 슬라이더; 상기 다이본체의 전방 측부에 횡방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 상기 다이본체와 함께 상기 압출구를 형성하는 측부 슬라이더; 및 상기 상부, 하부 및 측부 슬라이더와 상기 컨테이너 전방 설치단 사이에 각각 구성되어 상기 상부, 하부 및 측부 슬라이더를 상기 다이본체에 대하여 슬라이드 이동시켜 상기 압출구의 사이즈를 조정하는 상부, 하부 및 측부 구 동 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 및 하부 슬라이더는 상기 다이본체와의 사이에 상하방향으로 가이드 레일을 통하여 안내되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 측부 슬라이더는 상기 다이본체와 사이에 횡방향으로 가이드 레일을 통하여 안내되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부, 하부 및 측부 구동 실린더는 그 후단이 브라켓을 통하여 상기 컨테이너의 전방 설치단에 각각 고정되며, 그 각각의 작동로드는 해당 슬라이더의 외면 중앙에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부, 하부 및 측부 구동 실린더는 그 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명 압출다이유닛에 의하면, 다이본체의 전방에서 상기 다이본체와 함께 상부, 하부 및 측부 슬라이더가 압출구를 형성함과 동시에, 실린더 구동에 의해 상기 다이본체에 대하여 각 슬라이더를 슬라이드 이동시켜 상기 압출구를 조절함으로써 빔 형상의 압출재 두께를 임의로 설정하여 압출하는 것이 가능하며, 이로 인해 국부적으로 강성이 필요한 부분의 두께를 다른 부분보다 두껍게 하여 압출함으로써 국부적인 강성을 확보하면서도 중량을 최대한 절감하는 제품을 생산할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하 면 다음과 같다.

도 3은 압출 성형된 빔류의 일례를 도시한 사시도이이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압출다이유닛의 조립 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압출다이유닛의 정 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 압출다이유닛의 종 단면도이다.

단, 본 발명의 구성을 설명함에 있어, 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

본 실시예에 따른 압출다이유닛(100)는, 용융상태의 빌릿(B; Billet)을 토출하는 압출장치(E)용 컨테이너(101)의 전방 설치단(109)에 설치되어, 도 3에서 도시한 바와 같이, 일정한 두께를 갖는 빔류(300)의 압출재(200)를 압출 성형한다.

이러한 압출다이유닛(100)은, 도 4에서 도시한 바와 같이, 다이본체(111)가 상기 컨테이너(101)의 전방 설치단(109)에 설치되는데, 상기 다이본체(111)의 내부에는, 도 6에서 도시한 바와 같이, 압출통로(113) 및 압출구(121)를 형성하여 상기 빌릿(B)을 토출시킴으로써 압출재(200)를 압출 성형한다.

한편, 본 실시예에 따른 압출다이유닛(100)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 다이본체(111)의 전방 상부에 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하게 상부 슬라이더(10)가 설치되어 상기 다이본체(111)와 함께 상기 압출구(121)를 형성하고, 상기 다이본체(111)의 전방 하부에는 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하게 하부 슬라이더(20)가 설치되어 상기 다이본체(111)와 함께 상기 압출구(121)를 형성한다.

그리고 상기 다이본체(111)의 전방 측부에는 횡방향으로 슬라이드 이동 가능하게 측부 슬라이더(30)가 설치되어 상기 다이본체(111)와 함께 상기 압출구(121)를 형성한다.

여기서, 상기 상부 및 하부 슬라이더(10,20)는 상기 다이본체(111)와의 사이에 상하방향으로 가이드 레일(R)을 통하여 안내되도록 설치되고, 상기 측부 슬라이더(30)는 상기 다이본체(111)와 사이에 횡방향으로 가이드 레일(R)을 통하여 안내되도록 설치된다.

또한, 상기 상부, 하부 및 측부 슬라이더(10,20,30)는 상기 컨테이너(101)의 전방 설치단(109)과의 사이에 각각 상부, 하부 및 측부 구동 실린더(11,21,31)를 설치하여 상기 상부, 하부 및 측부 슬라이더(10,20,30)를 상기 다이본체(111)에 대하여 슬라이드 이동시켜 상기 압출구(121)의 사이즈를 조정하도록 구성된다.

여기서, 상기 상부, 하부 및 측부 구동 실린더(11,21,31)는 그 후단이 브라켓(B)을 통하여 상기 컨테이너(101)의 전방 설치단(109)에 각각 고정되며, 그 각각의 작동로드(13,23,33)는 해당 슬라이더(10,20,30)의 외면 중앙에 연결되어 각각 전후진 구동에 따라 상기 다이본체(111)에 대하여 상기 상부, 하부 및 측부 슬라이더(10,20,30)를 상하방향 및 횡방향으로 슬라이드 구동시키며 상기 압출구(121)의 사이즈를 조절하게 된다.

이러한 상부, 하부 및 측부 구동 실린더(11,21,31)는 그 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 압출다이유닛(100)의 작동은, 도 1에 서 도시한 바와 같이, 빌릿(B)을 압출기(E)의 컨테이너(101;container) 내부에서 넣고, 가열하여 용융시킨 상태로, 압판(103)과 연결된 램(105;ram)에 유압 프레스(107)의 압력을 작용시켜 압출기(E)의 전방에 장착된 상기 압출다이(100)를 통하여 밀어내게 되면, 상기 용융상태의 빌릿(B)은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 다이본체(111)에 형성된 압출통로(113)로 유입되고, 이러한 용융상태의 빌릿(B)은 다시 상기 다이본체(111)와 함께 상부, 하부 및 측부 슬라이더(10,20,30)에 의해 형성되는 전방의 압출구(121)를 통하여 토출되어, 도 3에서 도시한 바와 같은, 최초 설정된 두께(T1)의 빔류(300)를 압출 성형하게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 압출다이유닛(100)을 이용하여 상기한 빔류(300)의 두께(T)를 더 두꺼운 두께(T2)로 하여 압출하기 위해서는, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 상부, 하부 및 측부 구동 실린더(11,21,31)가 각각 후진 구동하여 상기 빔류(300)의 두께(T)를 두껍게 압출할 두께(T2)만큼, 상기 다이본체(111)로부터 상기 상부, 하부 및 측부 슬라이더(10,20,30)를 각각 외측으로 슬라이드 이동시킨다.

그러면, 상기 압출구(121)는 상기 다이본체(111)와 함께 상기 상부, 하부 및 측부 슬라이더(10,20,30)에 의해 그 사이즈가 조정되며, 이러한 상태로, 상기 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 용융상태의 빌릿(B)을 다이본체(111)에 형성된 압출통로(113)와 상기 다이본체(111)와 함께 상부, 하부 및 측부 슬라이더(10,20,30)에 의해 사이즈가 조정된 압출구(121)를 통하여 토출되어, 최초에 비하여 두껍게 설정된 두께(T2)의 빔류(300)를 압출 성형하게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 압출다이유닛(100)은, 도 3에서 도시한 바와 같은, 빔류(300)를 국부적으로 두께(T)를 두껍거나(T2) 얇게(T1) 압출 성형하고자 할 경우, 상기 압출 성형 중에, 상기 상부, 하부 및 측부 구동 실린더(11,21,31)를 개별 또는 동시에 전후진 구동하여 그 단면두께를 가변하여 압출할 수 도 있다.

도 1은 일반적인 직접식 압출장치의 구성도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 압출다이유닛의 확대 단면도이다.

도 3은 압출 성형된 빔류의 일례를 도시한 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압출다이유닛의 조립 사시도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압출다이유닛의 정 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 압출다이유닛의 종 단면도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 압출다이유닛의 사용 상태도이다.

Claims

용융상태의 빌릿(Billet)을 토출하는 압출장치용 컨테이너 전방에 설치되는 다이본체의 내부에 압출통로 및 압출구를 형성하여 압출재를 압출 성형하도록, 상기 다이본체의 전방 상부에 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 상기 다이본체와 함께 상기 압출구를 형성하는 상부 슬라이더; 상기 다이본체의 전방 하부에 상하방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 상기 다이본체와 함께 상기 압출구를 형성하는 하부 슬라이더; 상기 다이본체의 전방 측부에 횡방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치되어 상기 다이본체와 함께 상기 압출구를 형성하는 측부 슬라이더; 및 상기 상부, 하부 및 측부 슬라이더와 상기 컨테이너 전방 설치단 사이에 각각 구성되어 상기 상부, 하부 및 측부 슬라이더를 상기 다이본체에 대하여 슬라이드 이동시켜 상기 압출구의 사이즈를 조정하는 상부, 하부 및 측부 구동 실린더를 포함하는 압출다이유닛에 있어서,

상기 상부, 하부 및 측부 구동 실린더는 각 후단이 브라켓을 통하여 상기 컨테이너의 전방 설치단에 각각 고정되며, 그 각각의 작동로드는 해당 슬라이더의 외면 중앙에 연결되는 것을 특징으로 하는 압출다이유닛.
제1항에서,

상기 상부 및 하부 슬라이더는

상기 다이본체와의 사이에 상하방향으로 가이드 레일을 통하여 안내되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 압출다이유닛.
제1항에서,

상기 측부 슬라이더는

상기 다이본체와 사이에 횡방향으로 가이드 레일을 통하여 안내되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 압출다이유닛.
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