KR101176094B1

KR101176094B1 - 다이캐스팅 생산품의 버어 제거장치

Info

Publication number: KR101176094B1
Application number: KR1020120026854A
Authority: KR
Inventors: 류병욱; 하홍배
Original assignee: 평화기공 주식회사
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2012-08-22

Abstract

본 발명은 다이캐스팅으로 생산하는 알루미늄 생산품의 가장자리에 형성되는 불필요한 버어를 생산품배출 후 바로 제거한 다음 차후에 이루어지는 표면가공 작업이 용이하게 이루어지도록 하는 다이캐스팅 생산품의 버어 제거장치에 관한 것이다.
즉 중심부에 전면으로 경사진 받침판(51)을 형성한 프레임(5)의 상단부 후면 중심부에 안착구(42)를 고정하는 안착편(41)으로 구성하는 안착수단(4)과, 프레임(5)의 상단부 중심 양측 면에 구성한 고정편(21) 상단에 양측 끝단 부가 고정되어 본체 중심부의 좌우를 길이방향으로 구성되는 고정보(22) 상부에 다수의 고정핀(24)를 구성한 고정판(23)을 복수의 고정볼트(25)로 고정하는 고정수단(2)과, 프레임(5)의 상단부 측면에 고정한 다수개의 연결봉(11) 상단에 고정한 상판(12) 중심부에 고정된 작동실린더(16)의 로드(L)에 연결되어 상판(12) 하단에 구비되는 작동판(13)의 하단 면에 대칭으로 장착고정되는 걸림편(17)으로 다수개의 누름핀(15)을 하단부에 돌출시킨 누름판(14)을 안착고정하도록 구성한 버어제거수단(1)과, 상기 상판(12)의 뒤쪽 중심부에 고정된 누름실린더(32)의 로드(L)에 연결되어 상판(12)의 하단부에 구비되는 누름구(31)로 구성되는 누름수단(3)으로 각각 구성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

다이캐스팅 생산품의 버어 제거장치{Burr removal device of die casting products}

본 발명은 다이캐스팅 생산품의 버어 제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다이캐스팅으로 생산하는 알루미늄 생산품의 가장자리에 형성되는 불필요한 비스킷을 포함하는 버어를 생산품 성형 후 바로 배출함과 동시에 바로 제거한 다음 차후에 이루어지는 표면가공 작업이 용이하게 이루어지도록 하는 다이캐스팅 생산품의 버어 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 다이캐스팅(pressure die casting)은 구리, 알루미늄, 주석, 납 따위를 녹여서 강철로 만든 거푸집에 눌러 넣는 정밀 주조(鑄造) 방법으로 주로 알루미늄이 많이 이용되며, 10～200㎫의 고압으로 다이캐스팅 사출기에 장착되는 금형 내부의 케비티에 용탕을 주입한 다음 응고시켜서 생산품을 성형하는 것이다.

금형비용이 높기 때문에 소량생산에는 적합하지 않지만 높은 생산성, 높은 치수정밀도, 미려한 주조표면, 두께가 얇은 주물 품을 얻을 수 있는 등의 이점이 있어서 많은 종류의 자동차부품에서부터 전기부품?일용품에 이르기까지 광범위하게 이용되며, 특히 선진국을 중심으로 자동차산업의 눈부신 발전에 힘입어 다이캐스팅 공정을 이용한 자동차부품의 수요는 급격히 성장하며, 각종 자동차 경량재료와 주조기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 추세이다.

하지만, 이러한 다이캐스팅도 고생산성을 자랑하나 다이캐스팅방법에서는 내부함유 가스량 과다로 인한 내압성 결여, 파단 층으로 인한 표면불량, 내부수축공으로 인한 강도 및 기밀성 저하, 언더컷처리 곤란 등의 취약점을 안고 있을 뿐만 아니라 미려한 표면이 요구되는 제품에서 표면가공 후 육안으로 관찰되는 기포는 제거하기가 용이하지 않으며, 내기밀성이 요구되는 부품에서도 불량의 대부분은 기포결함이 차지하는 등 아직까지는 많은 문제점을 내포하고 있는 실정이다.

이에 상기의 문제점들 중 가장 많은 문제현상중 기포결함을 해결하여 통상적으로 다이캐스팅 금형의 중심부에 생산품이 형성되는 케비티(cavity)의 외부로 다수의 오버플로우를 형성하여 탕구를 통해 유입된 용탕이 케비티 전체에 고르게 유입되도록 하면서 오버플로우로 함유가스가 유입되도록 하여 다이캐스팅 생산품의 품질을 향상시키고 있는 실정이다.

하지만, 상기의 오버플로우로 인해 생산품의 가장자리에 불필요한 다수의 비스킷(biscuit)이 형성됨에 따라 성형공정 이후 비스킷을 제거하는 별도의 공정이 필요하게 되는 문제점이 발생하게 되었다.

즉 다이캐스팅의 통상적인 생산 공정은 크게 다이캐스팅, 사상, 가공, 연마, 도장 및 도금 공정을 순차적으로 이루어지며, 생산품의 특징과 사용처에 따라 한두 공정이 생략되거나 추가되는데 이때 상기의 사상 공정은 생산품의 모서리 쪽에 형성되는 잔류 버어(Burr)와 표면의 잔류물을 제거하는 작업으로 작업의 특성상 작업자가 직접 수작업으로 진행하게 되는데 상기와 같이 오버플로우에 의해 생산품에 일체로 견고하게 형성되는 비스킷을 사상작업에서 버어와 함께 제거하고 있으나 비스킷이 통상의 버어 보다 견고하게 형성되는 인위적인 버어로써, 사상작업에서 수작업으로 비스킷을 제거하기가 용이하지 못하여 작업자의 작업강도가 높아질 뿐만 아니라 금형에서 바로 배출된 생산품이 고온이므로 작업자가 배출 직후 사상작업을 할 수 없어 일정시간 외부에 노출시켜서 서냉한 다음 사상작업을 하게 되므로 사상공정 효율이 낮아져서 작업시간이 길어짐은 물론 비스킷이 생산품에 유지된 상태로 별도의 수집공간에 보관되어야 하므로 넓은 수집공간이 필요하게 되는 등의 문제점들이 있음에도 생산현장에서는 이를 해결할 근본적인 문제점을 해결할 방안을 제시하지 못하고 있는 실정에 있다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 제반 문제점들을 일소하기 위하여 창안한 것으로서, 안착수단과 고정수단 및 버어제거수단과 누름 수단으로 구성되는 버어 제거장치를 구성하되 생산품의 크기와 형상에 따라 달라지는 비스킷과 버어의 위치에 맞는 고정판과 누름판을 용이하게 교체하여 사용할 수 있도록 구성함으로써, 다이캐스팅 성형과정에서 각기 다른 형상과 크기의 다양한 생산품의 형성과 무관하게 생산품에 일체로 성형 되는 비스킷을 비롯한 버어를 금형에서 고온상태로 배출되는 고온의 생산품을 안전하고 정확하게 기구적으로 생산품과 비스킷을 포함하는 버어를 불리할 수 있도록 하는 다이캐스팅 생산품의 버어 제거장치를 제공하여 위 과제를 해결하고자 하는 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 도면과 함께 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

중심부에 전면으로 경사진 받침판(51)을 형성한 프레임(5)의 상단부 후면 중심부에 안착구(42)를 고정하는 안착편(41)으로 구성하는 안착수단(4)과;

프레임(5)의 상단부 중심 양측 면에 구성한 고정편(21) 상단에 양측 끝단 부가 고정되어 본체 중심부의 좌우를 길이방향으로 구성되는 고정보(22) 상부에 다수의 고정핀(24)을 구성한 고정판(23)을 복수의 고정볼트(25)로 고정하는 고정수단(2)과;

프레임(5)의 상단부 측면에 고정한 다수개의 연결봉(11) 상단에 고정한 상판(12) 중심부에 고정된 작동실린더(16)의 로드(L)에 연결되어 상판(12) 하단에 구비되는 작동판(13)의 하단 면에 대칭으로 장착고정되는 걸림편(17)으로 다수개의 누름핀(15)을 하단부에 돌출시킨 누름판(14)을 안착고정하도록 구성한 버어제거수단(1)과;

상기 상판(12)의 뒤쪽 중심부에 고정된 누름실린더(32)의 로드(L)에 연결되어 상판(12)의 하단부에 구비되는 누름구(31)로 구성되는 누름수단(3)으로 각각 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

이때, 상기 버어제거수단(1)의 상판(12) 중심부 양측에 안내부시(62)를 고정하고, 작동판(13)의 상단면 양측 부에 안내봉(61)을 고정하여 안내봉(61)이 안내부시(62)를 내통하여 이동하도록 하는 안내수단(6)을 구성하여 작동실린더(16)에 의해 상하로 이동하는 작동판(13)이 기울어지거나 회전하는 것을 방지하도록 하고, 상기 누름판(14)을 작동판(13)에 고정하는 걸림편(17)은 단면방향으로 유지하는 걸림장공(17b)을 길이방향으로 일정간격을 유지시킨 걸림본체(17a)의 단면방향 한쪽 면을 하단부로 절곡하여 간격유지단(18)과 걸림단(19)이 형성되도록 구성하여 걸림편(17) 하단 면에 대칭으로 장착되는 걸림편(17)의 걸림단(19)에 누름판(14)의 양측 끝단 부가 걸림 고정되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 다이캐스팅 생산품의 버어 제거장치는 다이캐스팅 성형과정에서 생산품의 형성과 무관하게 생산품에 일체로 성형 되는 비스킷을 비롯한 버어를 제거하기 위해 구성한 버어 제거장치를 통해 금형에서 고온상태로 배출되는 각기 다른 형상과 크기의 다양한 생산품을 금형에서 취출함과 동시에 하나의 버어 제거장치에 안착시킨 다음 고온상태의 생산품을 안전하고 정확하게 기구적으로 생산품과 버어를 불리할 수 있도록 함으로써, 작업자의 안전과 다이캐스팅 생산품의 사상공정의 효율을 높이고 생산성 향상뿐만 아니라 버어제거 작업을 통한 불량을 감소하여 불량품질 향상을 도모할 수 있는 유용한 발명이다.

또한, 고정판과 누름판을 용이하게 교체할 수 있도록 구성된 하나의 버어 제거장치에서 각기 다른 모양과 형상을 가지는 다양한 크기의 생산품을 고정판과 누름판의 교체만으로 다양하게 적용할 수 있어 하나의 장치로 다양한 생산품을 적용하여 사용할 수 있어 다품종 소량생산으로 성형하는 현대의 다이캐스팅 생산현장에 널리 사용될 것이 명확한 다양한 이점이 있는 그 기대되는 바가 매우 많고 큰 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 정면 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 측면 구성도.
도 4의 (가)는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 평면 구성도이고
(나)는 도 2의 가-가'선 단면 구성도.
도 5는 본 발명의 생산품을 고정판에 안착시킨 상태를 도시한 바람직한 작동 예시도.
도 6은 본 발명의 생산품을 고정판에 안착시킨 상태에서 누름구를 하강시켜 생산품을 고정한 상태를 도시한 바람직한 작동 예시도.
도 7은 본 발명의 고정판에 생산품을 안착시킨 후 누름구를 하강시켜 생산품을 고정한 상태에서 누름판을 하강하여 버어를 제거한 상태를 도시한 바람직한 작동 예시도.
도 8은 본 발명에 적용한 일실시 예를 보인 생산품의 정면도와 평면도를 도시한 생산품의 구성도.

이하, 첨부된 도면 1 내지 도 8에 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 다이캐스팅 버어 제거장치는 도 1 에 도시된 바와 같이 중심부에 전면으로 경사진 받침판(51)을 형성한 프레임(5)의 상단부 후면 중심부에 안착구(42)를 고정하는 안착편(41)으로 구성하는 안착수단(4)과;

상기 상판(12)의 뒤쪽 중심부에 고정된 누름실린더(32)의 로드(L)에 연결되어 상판(12)의 하단부에 구비되는 누름구(31)로 구성되는 누름수단(3)으로 각각 구성하는 구조이다.

우선, 누름수단(3)의 누름구(31)의 중심부가 안착수단(4)의 안착구(42)의 중심과 동일하도록 구성하도록 하여 누름실린더(32)의 작동에 의해 누름구(31)가 안착수단(4)의 안착구(42) 상부에서 상하로 이동하도록 하여 안착구(42) 상부에 안착 된 생산품(A)을 누름구(31)로 눌러 고정하도록 하는 것이 바람직한 구조임을 알 수 있다.

이때, 안착구(42)가 안착편(41)에 나사 체결하여 체결이 용이하도록 하여 생산품의 형태에 따라 안착구(42)를 교체하여 사용할 수 있도록 하는 것이며, 누름구(31) 또한 누름실린더(32)의 로드(L)에 나사체결 하도록 하여 생산품의 형태와 높이에 따라 누름구(31)를 교체하여 사용할 수 있도록 하여 다양한 모양과 형상을 유지하는 각각 다른 크기의 생산품에 따라 용이하게 적용하여 사용할 수 있도록 하는 구조이다.

또한, 상기 고정수단(2)은 프레임(5)의 상단부 중심 양측 면에 구성한 고정편(21) 상단에 양측 끝단 부가 고정되어 본체 중심부의 좌우를 길이방향으로 구성되는 고정보(22) 상부에 다수의 고정핀(24)를 구성한 고정판(23)을 복수의 고정볼트(25)로 고정하는 구조이므로 생산품(A)에 따라 변형되는 고정핀(24)의 위치를 설정하여 구성한 고정판(23)만을 교체하여 다양한 모양과 형상을 유지하는 생산품(A)이 안정적으로 안착하고자 하는 위치에 고정되어 유지되도록 하는 것이다.

즉 고정편(21)을 프레임(5) 상단부 중심 양측 면에 구성할 때, 고정편(21)에 길이방향으로 유지하는 고정장공(21a)을 형성하여 고정편(21)이 프레임(5)의 전후 방향으로 용이하게 이동하여 고정할 수 있도록 하고, 고정보(22) 또한, 길이방향으로 유지하는 체결장공(22a)을 유지함으로써, 고정판(23)에 체결된 고정볼트(25)의 위치를 체결장공(22a)의 길이만큼 용이하게 이동하여 고정할 수 있는 구조이므로 고정판(23)의 위치를 고정수단의 조립과정에서 고정장공(21a)과 체결장공(22a)을 통해 프레임(5)을 기준으로 전후좌우로 용이하게 이동하여 고정할 수 있을 뿐만 아니라 고정판(23)의 높이 또한 고정볼트(25)를 체결장공(22a)에 너트(N)로 체결하는 위치에 따라 조절할 수 있어 생산품(A)에 따라 설정된 고정판(23)만을 교체하여 필요한 위치에 정밀하고 용이하게 체결하여 고정수단(2)을 구성할 수 있는 구조임을 알 수 있다.

이때, 생산품(A)의 모양과 형상 및 크기에 따라 고정판(23)의 크기뿐만 아니라 고정판(23)에 유지되는 고정핀(24)의 위치와 형상 및 크기까지도 변화되어야 함을 당연하며, 도 4에 도시된 바와 같이 버어 제거장치의 작동에 의해 생산품(A)에서 분리된 비스킷을 비롯한 버어(B)가 용이하게 고정판(23) 하부로 낙하할 수 있도록 고정판(23)에 배출홀(23a)을 형성하는 것이 바람직할 것이다.

뿐만 아니라, 버어제거수단(1) 또한, 프레임(5)의 상단부 측면에 고정한 다수개의 연결봉(11) 상단에 고정한 상판(12) 중심부에 고정된 작동실린더(16)의 로드(L)에 연결되어 상판(12) 하단에 구비되는 작동판(13)의 하단 면에 대칭으로 장착고정되는 걸림편(17)으로 다수개의 누름핀(15)을 하단부에 돌출시킨 누름판(14)을 안착고정하도록 구성하는 구조이므로, 고정되는 상판(12)에서 작동실린더(16)에 의해 하단부로 상하 이동하는 작동판(13) 하단에 생산품(A)에 따라 변형되는 누름핀(15)의 위치를 설정하여 구성한 누름판(14) 만을 교체하여 다양한 모양과 형상을 유지하는 생산품(A)에 일체로 성형 되는 비스킷을 비롯한 버어(B)의 위치 상부에 누름핀(15)을 눌러 생산품(A)에서 비스킷을 포함하는 버어(B)를 제거하도록 하는 것이다.

즉 필요에 따라 누름판(14)을 교체하고자 할 때, 누름판(14)을 작동판(13)의 하단 면에 고정하여야 하는 구조이므로 누름판(14)을 작동판(13) 하단면 양측에 대칭으로 장착고정된 걸림편(17)으로 안착시킨 상태에서 누름판(14)이 작동판(13)에 나사체결 하여 고정하도록 하는 구조임을 알 수 있다.

이에 상기 누름판(14)을 작동판(13)에 고정하는 걸림편(17)은 단면방향으로 유지하는 걸림장공(17b)을 길이방향으로 일정간격을 유지시킨 걸림본체(17a)의 단면방향 한쪽 면을 하단부로 절곡하여 간격유지단(18)과 걸림단(19)이 형성되도록 구성하여 걸림편(17) 하단 면에 대칭으로 장착되는 걸림편(17)의 걸림단(19)에 누름판(14)의 양측 끝단 부가 걸림 고정되도록 함으로써, 중량의 누름판(14)을 걸림편(17)의 전면이나 뒷면에서 밀어넣어 걸림편(17) 하단부에 유지되는 걸림단(19)에 의해 누름판(14)이 하부로 낙하하지 않도록 한 상태에서 안전하게 누름판(14)을 작동판(13) 하단에 나사 체결하여 고정하도록 하는 구조이다.

이때, 걸림편(17)에 형성한 걸림장공(17b)으로 인해 작동판(13) 하단면 양측에 대칭으로 장착고정된 걸림편(17)의 간격을 용이하게 걸림장공(17b)의 길이만큼 임의로 유지할 수 있도록 함에 따라 생산품(A)에 따라 누름판(14)의 넓이가 변화하여도 신속하고 용이하게 적용할 수 있는 이점이 있는 구조임을 알 수 있다.

또한, 상기 버어제거수단(1)의 상판(12) 중심부 양측에 안내부시(62)를 고정하고, 작동판(13)의 상단면 양측 부에 안내봉(61)을 고정하여 안내봉(61)이 안내부시(62)를 내통하여 이동하도록 하되 안내봉(61)의 상단부에 복수의 안내봉(61)을 연결 고정하도록 하는 연결편(63)을 구성하는 안내수단(6)을 구성하여 작동실린더(16)에 의해 상하로 이동하는 작동판(13)이 기울어지거나 회전하는 것을 방지하도록 하여 작동과정에서 누름판(14)의 위치 변화로 인한 생산품(A)의 손상을 방지하여 생산품 불량을 예방할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이때, 작동실린더(16)의 행정에 따라 상하로 이동하는 안내봉(61)을 작동실린더(16)와 동일한 중심 선상에 유지하여 내구성 및 이동성이 상승하도록 하는 것이 바람직함에 따라 같은 선상에 유지되는 연결편(63)이 상하로 이동하는 과정에서 작동실린더(16)와 충돌하지 않도록 구성하는 것이 바람직함을 알 수 있다.

통상적으로 다이캐스팅장치에서 성형 된 생산품(A)을 다관절 로봇으로 배출하고 있는 상태이므로 상기와 같이 구성되는 버어 제거장치에 생산품(A) 용이하게 안착하여 사용할 수 있어 배출과 동시에 버어 제거작업이 이루어질 수 있는 이점이 있다.

이에 상기와 같이 구성되는 버어 제거장치의 작동에 의해 생산품(A)과 분리된 비스킷을 비롯한 버어(B)는 본 발명의 프레임 중심부에 전면으로 경사진 받침판(51) 상부로 자유낙하 되므로 받침판(51)을 통해 별도의 수거통과 같은 수거공간에 용이하게 수거할 수 있도록 하여 작업환경을 깨끗하게 유지할 수 있도록 하는 등 본 발명의 버어 제거장치는 작업자의 안전을 보장함은 물론 다이캐스팅 생산품의 사상공정의 효율을 높이고 생산성 향상뿐만 아니라 버어제거 작업을 통한 불량을 감소하여 불량품질 향상을 도모할 수 있는 등의 다양한 이점이 있는 발명임을 알 수 있다.

1: 버어제거수단 2: 고정수단
3: 누름수단 4: 안착수단
5: 프레임 11: 연결봉
12: 상판 13: 작동판
14: 누름판 15: 누름핀
16: 작동실린더 17: 걸림편
17a: 걸림본체 17b: 걸림장공
18: 간격유지단 19: 걸림단
21: 고정편 22: 고정보
23: 고정판 23a: 배출홀
24: 고정핀 25: 고정볼트
31: 누름구 32: 누름실린더
41: 안착편 42: 안착구
51: 받침판 A: 생산품
B: 버어 L: 로드

Claims

중심부에 전면으로 경사진 받침판(51)을 형성한 프레임(5)의 상단부 후면 중심부에 안착구(42)를 고정하는 안착편(41)으로 구성하는 안착수단(4)과;
프레임(5)의 상단부 중심 양측 면에 구성한 고정편(21) 상단에 양측 끝단 부가 고정되어 본체 중심부의 좌우를 길이방향으로 구성되는 고정보(22) 상부에 다수의 고정핀(24)을 구성한 고정판(23)을 복수의 고정볼트(25)로 고정하는 고정수단(2)과;
프레임(5)의 상단부 측면에 고정한 다수개의 연결봉(11) 상단에 고정한 상판(12) 중심부에 고정된 작동실린더(16)의 로드(L)에 연결되어 상판(12) 하단에 구비되는 작동판(13)의 하단 면에 대칭으로 장착고정되는 걸림편(17)으로 다수개의 누름핀(15)을 하단부에 돌출시킨 누름판(14)을 안착고정하도록 구성한 버어제거수단(1)과;
상기 상판(12)의 뒤쪽 중심부에 고정된 누름실린더(32)의 로드(L)에 연결되어 상판(12)의 하단부에 구비되는 누름구(31)로 구성되는 누름수단(3)으로 각각 구성되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 생산품의 버어 제거장치.
청구항 1항에 있어서;

상판(12) 중심부 양측에 안내부시(62)를 고정하고, 작동판(13)의 상단면 양측 부에 안내봉(61)을 고정하여 안내봉(61)이 안내부시(62)를 내통하여 이동하도록 하는 안내수단(6)을 구성하여 작동실린더(16)에 의해 상하로 이동하는 작동판(13)이 기울어지거나 회전하는 것을 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 생산품의 버어 제거장치.
청구항 1항에 있어서;

상기 걸림편(17)을 단면방향으로 유지하는 걸림장공(17b)을 길이방향으로 일정간격을 유지시킨 걸림본체(17a)의 단면방향 한쪽 면을 하단부로 절곡하여 간격유지단(18)과 걸림단(19)이 형성되도록 구성하여 걸림편(17) 하단 면에 대칭으로 장착되는 걸림편(17)의 걸림단(19)에 누름판(14)의 양측 끝단 부가 걸림 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 생산품의 버어 제거장치.