KR101362700B1

KR101362700B1 - Die casting high vacuum mold structure

Info

Publication number: KR101362700B1
Application number: KR1020120030751A
Authority: KR
Inventors: 정양주; 김보환; 나상현; 김재근; 이상규
Original assignee: 주식회사 지알켐
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2014-02-14
Also published as: KR20130108910A

Abstract

본 발명은 열팽창을 고려한 일체형 슬리브 구조에 관한 것으로서, 금형의 캐비티 내부로 용탕을 주입하기 위한 챔버가 형성되어 있는 슬리브의 구조에 있어서, 금형코어의 캐비티와 연통된 러너 입구에 장착되는 제1장착부와, 상기 금형코어의 외측에 배치되는 금형본체에 일부분이 장착되는 제2장착부를 포함하되, 상기 제1장착부와 상기 제2장착부는 내경이 동일하며 일체로 이루어진 것을 특징으로 하며, 상기의 구조에 따르면, 용탕이 충분한 온도를 가지고 캐비티 내로 충진되어 용탕의 유동성을 보장할 수 있으며, 증압단계에서 플런저가 계속 전진하여 성형품의 밀도를 증가시킬 수 있고, 게이트 부분의 잔기포를 감소시킬 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 고품질 달성 및 제조원가 절감 효과가 있다.The present invention relates to an integrated sleeve structure in consideration of thermal expansion, comprising: a first mounting portion mounted to a runner inlet communicating with a cavity of a mold core in a sleeve structure having a chamber for injecting molten metal into a cavity of a mold; And a second mounting part mounted on a part of the mold body disposed outside the mold core, wherein the first mounting part and the second mounting part have the same inner diameter and are integrally formed. The melt can be filled into the cavity at a sufficient temperature to ensure the fluidity of the melt, the plunger continues to advance in the boosting step to increase the density of the molded part, reduce the residue of the gate area, and improve productivity. It can improve, achieve high quality and reduce manufacturing cost.

Description

Die casting high vacuum mold structure

본 발명은 전기자동차(버스)용 에어컴프레서 실린더 블록이나 실린더 헤드와 같은 자동차 제품이나 냉장고 컴프레서와 같은 고기능성을 필요로 하는 성형품을 성형하기 위한 금형구조에 있어서, 열팽창을 고려한 일체형 슬리브 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an integrated sleeve structure considering thermal expansion in a mold structure for molding an automobile product such as an air compressor cylinder block or a cylinder head for an electric vehicle (bus) or a molded article requiring high functionality such as a refrigerator compressor. .

일반적으로, 전기자동차(버스)용 에어컴프레서 실린더 블록이나 실린더 헤드와 같은 자동차 제품이나 냉장고 컴프레서 등은 고기능성을 필요로 하는 성형품으로서, 특히 EV버스에 사용되는 왕복형 피스톤 방식의 압축기는 12.5bar이상의 고압을 발생시켜 부품의 신뢰성을 높이기 위해 주조품을 고진공 성형과 알루미늄의 후처리가 필수적이다. In general, automobile products such as air compressor cylinder block or cylinder head for electric vehicle (bus), refrigerator compressor, etc. are molded articles requiring high functionality, and particularly, the reciprocating piston type compressor used for EV bus is 12.5 bar or more. High vacuum forming and post-treatment of aluminum are essential to increase the reliability of parts by generating high pressure.

그러나 일반 다이캐스팅 공법 적용에 의한 제품생산은 만성적인 기공 증대, 응고수축공, 파단층 등이 많이 존재하여 높은 기계적인 특성을 확보할 수 없었다. 특히, 제품 내의 주요 체결부위의 높은 위치에 기공이 발생하여 제품 불량의 결과를 초래한다. However, the production of products by the general die casting method was not able to secure high mechanical properties due to the presence of chronic pores, coagulation shrinkage, and fracture layers. In particular, pores occur at high positions of major fastening portions in the product, resulting in product failure.

이러한 일반 다이캐스팅의 기공증대의 주요원인은 금형 내의 잔류가스에 기인하여 발생하는 것으로 알려져 있으며, 최적주조조건 확립에 의한 기공감소 및 응고수축공, 파단층 등의 문제점을 줄여줄 수 있으나 고강도 및 고기능성 품질을 얻는데는 한계성을 가진다.It is known that the main cause of pore increase in general die casting is caused by residual gas in the mold, and it can reduce the problems such as pore reduction, solidification shrinkage hole, fracture layer, etc. by establishing optimal casting conditions, but it has high strength and high functionality. There is a limit to obtaining quality.

또한, 일반 진공방식 적용은 금형의 칠밴트 부의 가스를 뽑아내는 방식에 의한 것은 금형 내의 미미한 진공도를 형성시키는 역할을 한다. 즉 96.5kpa 정도의 진공도의 수준에 불과하다. In addition, the general vacuum method is applied by the method of extracting gas from the chilled part of the mold serves to form a slight vacuum degree in the mold. In other words, the degree of vacuum of only 96.5kpa.

여기에 그 재질에서도 종래에는 다이캐스팅용 알루미늄 합금인 경우 내마모성이 부족하여 위와 같은 애노다이징과 래핑을 시행하여 복잡한 표면 경화과정을 거쳐야하는 단점이 있었다.Here, even in the material, in the case of the aluminum alloy for die casting, there is a disadvantage in that a complex surface hardening process is performed by performing anodizing and lapping as described above due to the lack of wear resistance.

종래 다이캐스팅용 고진공 금형장치가 대한민국 공개특허공보 제2011-0103743호(2011.9.21) 및 대한민국 공개특허공보 제2010-0117260호(2010.11.3)에 제시되어 있다.Conventional die casting high vacuum mold apparatus is disclosed in Korean Patent Publication No. 2011-0103743 (September 21, 2011) and Korean Patent Publication No. 2010-0117260 (2010.11.3).

종래의 다이캐스팅용 고진공 금형장치는 금형의 캐비티 내부로 용탕을 주입하기 위한 슬리브가 금형코어와 금형본체에 각각 장착되어 있어, 두 개의 슬리브간에 열전달이 이루어질 수 없으므로 열팽창시 두 개의 슬리브를 연결하는 링부분의 파손이 일어날 수 있다는 문제점이 있다.In the conventional die casting high vacuum mold apparatus, a sleeve for injecting molten metal into the cavity of the mold is mounted on the mold core and the mold body, respectively, so that heat transfer cannot be made between the two sleeves. There is a problem that breakage may occur.

또한, 두 개의 슬리브가 열팽창함으로 인하여 공차 발생시 용탕이 침투하여 슬리브의 침식을 유발할 수 있다는 문제점이 있다.In addition, due to thermal expansion of the two sleeves, there is a problem that molten metal penetrates and causes erosion of the sleeve when a tolerance occurs.

이로 인하여, 슬리브 및 플런저의 수명이 감소되는 심각한 문제가 야기될 수 있다.This can cause serious problems that reduce the life of the sleeve and plunger.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 용탕이 충분한 온도를 가지고 캐비티 내로 충진되어 용탕의 유동성을 보장할 수 있으며, 증압단계에서 플런저가 계속 전진하여 성형품의 밀도를 증가시킬 수 있고, 게이트 부분의 잔기포를 감소시킬 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 고품질 달성 및 제조원가 절감 효과가 있는 열팽창을 고려한 일체형 슬리브 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the melt is filled into the cavity with a sufficient temperature to ensure the fluidity of the melt, the plunger is continuously advanced in the pressure increase step to increase the density of the molded article, It is an object of the present invention to provide an integrated sleeve structure that can reduce residues of the gate portion, improve productivity, and consider thermal expansion that can achieve high quality and reduce manufacturing cost.

본 발명은 금형의 캐비티 내부로 용탕을 주입하기 위한 챔버가 형성되어 있는 슬리브의 구조에 있어서, 금형코어의 캐비티와 연통된 러너 입구에 장착되는 제1장착부와, 상기 금형코어의 외측에 배치되는 금형본체에 일부분이 장착되는 제2장착부를 포함하되, 상기 제1장착부와 상기 제2장착부는 내경이 동일하며 일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 열팽창을 고려한 일체형 슬리브 구조를 제공한다.The present invention relates to a structure of a sleeve in which a chamber for injecting molten metal into a cavity of a mold is formed, the first mounting portion mounted to a runner inlet communicating with a cavity of a mold core, and a mold disposed outside the mold core. It includes a second mounting portion is mounted to the main body portion, the first mounting portion and the second mounting portion provides an integrated sleeve structure in consideration of thermal expansion, characterized in that the inner diameter is made integrally.

본 발명에 있어서, 상기 제2장착부의 상기 제1장착부와 인접한 부분에는 외주면을 따라 외측으로 연장된 칼라부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 열팽창을 고려한 일체형 슬리브 구조를 제공한다.In the present invention, there is provided a unitary sleeve structure in consideration of thermal expansion, characterized in that the collar portion extending outwardly along the outer peripheral surface is formed in the portion adjacent to the first mounting portion of the second mounting portion.

본 발명에 있어서, 상기 제1장착부와 상기 제2장착부의 내경을 ID라고 할 때, 상기 제1장착부의 벽두께(W1)는 ID/4.5이고, 상기 제2장착부의 벽두께(W2)는 ID/3이며, 상기 칼라부의 외경은 1.16*(W2*2+ID)이고, 상기 칼라부의 길이(X)는 ID/4의 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 열팽창을 고려한 일체형 슬리브 구조를 제공한다.In the present invention, when the inner diameter of the first mounting portion and the second mounting portion is ID, the wall thickness W1 of the first mounting portion is ID / 4.5, and the wall thickness W2 of the second mounting portion is ID. / 3, the outer diameter of the collar portion is 1.16 * (W2 * 2 + ID), and the length X of the collar portion has an ID / 4 dimension to provide an integrated sleeve structure in consideration of thermal expansion.

본 발명의 열팽창을 고려한 일체형 슬리브 구조에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the integrated sleeve structure in consideration of the thermal expansion of the present invention, there are the following effects.

용탕이 충분한 온도를 가지고 캐비티 내로 충진되어 용탕의 유동성을 보장할 수 있으며, 증압단계에서 플런저가 계속 전진하여 성형품의 밀도를 증가시킬 수 있고, 게이트 부분의 잔기포를 감소시킬 수 있다. 따라서, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 고품질 달성 및 제조원가 절감 효과가 있다.The melt may be filled into the cavity at a sufficient temperature to ensure the flowability of the melt, and the plunger may continue to advance in the boosting step to increase the density of the molded part and reduce the residue of the gate portion. Therefore, productivity can be improved, and high quality is achieved and manufacturing cost can be reduced.

나아가, 슬리브와 플런저 팁 사이의 공차가 0이므로 용탕의 침투가 불가하여 플런저 팁 박힘 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 플런저 팁 및 슬리브의 수명을 증가시킬 수 있으며, 사출압력 감소 효과가 있고, 플런저 팁 오일 사용량을 감소시켜 생산공정 환경을 개선할 수 있다.Furthermore, since the tolerance between the sleeve and the plunger tip is 0, infiltration of the molten metal is impossible and the plunger tip may be prevented. Therefore, the service life of the plunger tip and sleeve can be increased, the injection pressure can be reduced, and the amount of plunger tip oil used can be reduced to improve the production process environment.

또한, 플런저 팁으로만 비스킷을 냉각시켜 사이클 타임의 감소시킬 수 있다.In addition, the biscuits can be cooled only with the plunger tip to reduce cycle time.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고진공 다이캐스팅용 주조장치를 도시한 전체적인 개념도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3단계 파티션이 형성된 고진공 다이캐스팅 금형구조를 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 고정금형코어를 도시한 사시도.
도 4는 도 2의 가동금형코어를 도시한 평면도.
도 5는 도 2의 가동금형을 도시한 사시도.
도 6은 도 2의 3단계 파티션이 형성된 고진공 다이캐스팅 금형구조에 의해 성형되는 반제품의 형상을 도시한 사시도.
도 7은 도 6의 러너와 비스킷의 형상을 확대하여 도시한 사시도.
도 8은 도 2의 3단계 파티션이 형성된 고진공 다이캐스팅 금형구조에 의해 성형되는 완제품의 형상을 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열팽창을 고려한 일체형 슬리브 구조를 도시한 단면도.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 슬리브 온도를 150℃ 내지 200℃로 유지하는 고진공 다이캐스팅방법에 적용되는 슬리브 구조를 도시한 단면도.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 슬리브 온도를 150℃ 내지 200℃로 유지하는 고진공 다이캐스팅방법에 적용되는 슬리브 구조를 도시한 개념도.
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 슬리브 온도를 150℃ 내지 200℃로 유지하는 고진공 다이캐스팅방법에 적용되는 슬리브 구조를 도시한 개념도.1 is an overall conceptual view showing a casting apparatus for high vacuum die casting according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a high vacuum die casting mold structure formed with a three-step partition in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view of the stationary mold core of Figure 2;
4 is a plan view showing the movable mold core of FIG.
5 is a perspective view of the movable mold of FIG.
Figure 6 is a perspective view showing the shape of the semi-finished product formed by the high vacuum die casting mold structure in which the three-stage partition of Figure 2 is formed.
7 is an enlarged perspective view of the shape of the runner and biscuits of FIG.
8 is a perspective view showing the shape of the finished product formed by the high vacuum die casting mold structure in which the three-stage partition of FIG. 2 is formed;
9 is a cross-sectional view showing an integrated sleeve structure in consideration of thermal expansion according to a preferred embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view showing a sleeve structure applied to a high vacuum die casting method for maintaining a sleeve temperature of 150 ℃ to 200 ℃ according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a sleeve structure applied to a high vacuum die casting method for maintaining a sleeve temperature of 150 ° C. to 200 ° C. according to a second embodiment of the present invention. FIG.
12 is a conceptual view illustrating a sleeve structure applied to a high vacuum die casting method of maintaining a sleeve temperature of 150 ° C to 200 ° C according to a third embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

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.
Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1에 따르면, 고정금형(100)과 가동금형(200)과 용탕주입부재(300)와 진공수단(400)과 슬라이드부재(500)와 이젝트부재(600)를 포함한다.According to FIG. 1, the fixed mold 100, the movable mold 200, the molten metal injection member 300, the vacuum means 400, the slide member 500, and the eject member 600 are included.

가동금형(200)은 고정금형(100)에 밀착되는 방향으로 이동가능하게 마련되고, 밀착시 고정금형(100)과 쌍을 이루어 용탕이 주입되는 캐비티(C)를 형성한다.The movable mold 200 is provided to be movable in close contact with the fixed mold 100, and forms a cavity C in which molten metal is injected in pairs with the fixed mold 100.

고정금형(100)에는 캐비티(C) 내부로 용탕을 주입하기 위한 용탕주입부재(300)가 마련되어 있으며, 용탕주입부재(300)는 고정금형(100)에 설치되고 용탕 주입구(313)가 형성되어 있는 슬리브(310)와, 슬리브(310) 내에 이동가능하게 마련되어 슬리브(310) 내 용탕을 캐비티(C) 내부로 주입될 수 있도록 하는 플런저(320)를 포함한다.The fixed mold 100 is provided with a molten metal injection member 300 for injecting molten metal into the cavity C. The molten metal injection member 300 is installed in the fixed mold 100 and a molten metal injection hole 313 is formed. Sleeve 310 and a plunger 320 movably provided within the sleeve 310 to allow the molten metal in the sleeve 310 to be injected into the cavity C.

진공수단(400)은 캐비티(C) 내부를 진공으로 유지시킨 상태에서 공압차에 의해 용탕이 캐비티(C) 내부로 주입될 수 있도록 하며, 캐비티(C)로 통하는 진공채널(P)의 개폐를 위한 진공밸브(410)와, 진공탱크(420)와, 진공펌프(430)와, 슬리브(310)에 설치된 위치센서(S) 값을 입력받아 진공펌프(430)와 진공밸브(410)의 작동을 제어하는 제어부(440)를 포함한다.The vacuum means 400 allows the molten metal to be injected into the cavity C by the pneumatic pressure while maintaining the inside of the cavity C in a vacuum, and opens and closes the vacuum channel P passing through the cavity C. To operate the vacuum pump 430 and the vacuum valve 410 by receiving the values of the position sensor S installed in the vacuum valve 410, the vacuum tank 420, the vacuum pump 430, and the sleeve 310. Control unit 440 to control the.

가동금형(200)에는 성형되는 성형품에 중공이 형성되도록 하기 위한 슬라이드부재(500)가 마련되어 있으며, 슬라이드부재(500)는 캐비티(C) 내로 이동가능하게 마련되는 슬라이드 코어(510)와, 슬라이드 코어(510)를 이동시키는 유압실린더(530)를 포함한다.The movable mold 200 is provided with a slide member 500 for forming a hollow in the molded article to be molded, the slide member 500 is a slide core 510 is provided to be movable into the cavity (C), the slide core A hydraulic cylinder 530 for moving the 510 is included.

가동금형(200)의 배면측에는 성형품의 분리를 위한 이젝트 부재(600)가 마련되어 있으며, 이젝트 부재(600)는 이젝트 플레이트(610)와 이젝트 가이드핀(620)과 이젝트 핀(630)과 이젝트 플레이트 가동용 실린더(640)를 포함한다.An ejecting member 600 is provided on the back side of the movable mold 200 to separate the molded article, and the ejecting member 600 includes an eject plate 610, an eject guide pin 620, an eject pin 630, and an eject plate movable. A cylinder 640.

이젝트 플레이트(610)는 가동금형(200)의 이동방향을 따라 가동금형(200)에 대해 이동 가능하게 마련되어 있으며, 이젝트 가이드핀(620)에 의해 가이드되어 이동한다. 즉, 이젝트 플레이트(610)는 이젝트 플레이트 가동용 실린더(640)에 의해 왕복이동하는 로드(641)에 고정되어 있다.The eject plate 610 is provided to be movable relative to the movable mold 200 along the moving direction of the movable mold 200, and is guided and moved by the eject guide pin 620. That is, the eject plate 610 is fixed to the rod 641 reciprocating by the eject plate movable cylinder 640.

다수의 이젝트 핀(630)은 이젝트 플레이트(610)에 고정되어 있으며, 가동금형(200) 내에 일부분이 삽입 가능하다.The plurality of eject pins 630 are fixed to the eject plate 610, and a part of the eject pins 630 may be inserted into the movable mold 200.

상기와 같이 구성된 고진공 다이캐스팅용 주조장치를 이용하여 성형하는 과정은 다음과 같이 이루어질 수 있다.The molding process using the high vacuum die casting casting device configured as described above can be made as follows.

먼저, 가동금형(200)을 고정금형(100)에 밀착시켜 캐비티(C)를 형성하고, 플런저(320)의 이동에 의해 용탕을 슬리브(310)로부터 캐비티(C) 내로 주입하여 충전한다.First, the movable mold 200 is brought into close contact with the stationary mold 100 to form a cavity C, and the molten metal is injected into the cavity C from the sleeve 310 by the movement of the plunger 320 to be filled.

이때, 용탕이 캐비티(C)로 충전될 때 진공밸브(410)를 작동시켜 진공채널(P)을 개방시키고, 진공펌프(430)에 의해 진공상태를 유지하고 있는 진공탱크(420) 내의 진공압을 이용하여 캐비티(C) 내의 가스를 흡입함으로써, 캐비티(C) 내는 진공상태가 유지된다.At this time, when the molten metal is filled into the cavity C, the vacuum valve 410 is operated to open the vacuum channel P, and the vacuum pressure in the vacuum tank 420 maintained in the vacuum state by the vacuum pump 430. By sucking the gas in the cavity C by using the vacuum, the vacuum state in the cavity C is maintained.

캐비티(C) 내에 충전된 용탕은 시간이 경과함에 따라 굳어지면서 캐비티(C)에 대응하는 형상의 성형품이 성형된다.The molten metal filled in the cavity C hardens with time, and the molded article of the shape corresponding to the cavity C is shape | molded.

이후, 가동금형(200)을 고정금형(100)으로부터 이격시키면, 성형품은 가동금형(200)에 부착된 상태로 가동금형(200)과 함께 고정금형(100)으로부터 이격된다.Then, when the movable mold 200 is spaced apart from the stationary mold 100, the molded article is spaced apart from the stationary mold 100 together with the movable mold 200 in a state of being attached to the movable mold 200.

이 상태에서, 이젝트 플레이트(610)를 가동금형(200)에 접근하는 방향으로 이동시키면, 이젝트 핀(630)이 이젝트 플레이트(610)와 함께 전진하면서 가동금형(200) 내로 삽입되므로 가동금형(200)에 부착되어 있는 성형품을 밀어내어 분리시키게 된다.
In this state, when the eject plate 610 moves in the direction approaching the movable mold 200, the eject pin 630 is inserted into the movable mold 200 while advancing together with the eject plate 610. The molded article attached to the) is pushed out and separated.

한편, 상기와 같은 고진공 다이캐스팅용 주조장치에 용이하게 적용될 수 있는 3단계 파티션이 형성된 고진공 다이캐스팅 금형구조를 도 2 내지 도 5에 도시하였다.Meanwhile, FIGS. 2 to 5 illustrate a high vacuum die casting mold structure in which a three-stage partition is formed that can be easily applied to the high vacuum die casting apparatus as described above.

본 실시예에서는 3단계 파티션이 형성된 고진공 다이캐스팅 금형구조가 전기 자동차(버스)용 실린더 헤드를 성형하는 금형구조인 것으로 도시하고 설명하겠지만, 자동차 제품 및 냉장고 컴프레서와 같은 고기능성을 필요로 하는 성형품을 성형하는 고진공 다이캐스팅 금형구조에도 두루 적용될 수 있음을 밝혀둔다.In the present embodiment, the high vacuum die casting mold structure in which the three-stage partition is formed is shown as a mold structure for molding a cylinder head for an electric vehicle (bus), but the molded article requiring high functionality such as an automobile product and a refrigerator compressor is molded. It can also be applied to high vacuum die casting mold structure.

특히, 본 실시예에서는 중소형급 전기자동차(EV버스)용 에어컴프레서 실린더 블록이나 실린더 헤드와 같은 자동차 부품을 제조함에 있어서, 고진공 공법으로 Si-Fe-Cu-Mn-Mg -Sn-Ni-Zn계 AL합금을 이용하여 주조하고 열처리함으로써, 종래에 비하여 내마모성과 파단강도가 현저하게 개선된 고강도의 실린더 블록과 같은 자동차 부품을 제조할 수 있어, 고압축력 및 강성이 요구되는 전기자동차(EV버스)용 자동차 부품을 생산할 수 있다. Particularly, in the present embodiment, in manufacturing automobile parts such as air compressor cylinder block or cylinder head for small and medium-sized electric vehicle (EV bus), Si-Fe-Cu-Mn-Mg -Sn-Ni-Zn-based By casting and heat-treating with AL alloy, it is possible to manufacture automobile parts such as cylinder blocks of high strength, which have improved wear resistance and breaking strength significantly compared to the prior art, and are used for electric vehicles (EV buses) requiring high compression and rigidity. Can produce auto parts

먼저, 고정금형(100)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 고정금형본체(110)와 고정금형코어(150)로 이루어지며, 고정금형코어(150)를 도 3에 도시하였다.First, as shown in FIG. 2, the stationary mold 100 includes the stationary mold body 110 and the stationary mold core 150, and the stationary mold core 150 is illustrated in FIG. 3.

도 3에 따르면, 고정금형코어(150)의 중앙부에는 가동금형코어(250)와 쌍을 이루어 캐비티를 형성하도록 제1캐비티 형성홈(151)이 형성되어 있다. According to FIG. 3, a first cavity forming groove 151 is formed in the center of the stationary mold core 150 to form a cavity by pairing with the movable mold core 250.

이러한 제1캐비티 형성홈(151)은 완성되는 성형품의 반쪽 형상과 동일하도록 형성되며, 본 실시예에서는 전기자동차용 실린더 헤드 형상으로 도시하였다. 즉, 제1캐비티 형성홈(151)은 제1성형부(151a)와 제2성형부(151b)로 구성되며, 제1성형부(151a)는 폭이 높이보다 크도록 형성되고, 제2성형부(151b)은 높이가 폭보다 크도록 형성된다.The first cavity forming groove 151 is formed to be the same as the shape of the half of the finished molded product, in the present embodiment is shown in the shape of a cylinder head for an electric vehicle. That is, the first cavity forming groove 151 is composed of the first molding portion 151a and the second molding portion 151b, and the first molding portion 151a is formed so that the width thereof is larger than the height, and the second molding portion is formed. The portion 151b is formed so that the height is larger than the width.

제1캐비티 형성홈(151)의 양측으로는 성형품의 양측면에 중공이 형성되도록 하는 슬라이드 코어(510)가 장착될 수 있도록 제1슬라이드 코어 장착홈(152)이 각각 형성되어 있다.First slide core mounting grooves 152 are formed at both sides of the first cavity forming groove 151 so that the slide core 510 may be mounted on both sides of the molded article.

제1캐비티 형성홈(151)과 제1슬라이드 코어 장착홈(152)의 외측은 가동금형코어(250)와 밀착되는 밀착부를 이루는데, 이러한 밀착부는 3단계로 단차지도록 형성되어 있으며, 고정금형코어(150)의 밀착부는 외측에서 제1캐비티 형성홈(151)으로부터 외측으로 갈수록 내측으로 돌출되도록 단차져 있다.The outer side of the first cavity forming groove 151 and the first slide core mounting groove 152 forms a close contact with the movable mold core 250. The close contact is formed to be stepped in three steps, and the fixed mold core The close contact portion 150 is stepped so as to protrude inward from the first cavity forming groove 151 to the outside from the outside.

즉, 고정금형코어(150)의 밀착부를 제1캐비티 형성홈(151)으로부터 외측으로 갈수록 1단계 파티션(153a), 2단계 파티션(153b), 3단계 파티션(153c)으로 구분할 때, 3단계 파티션(153c)보다 2단계 파티션(153b)이 내측으로 더 돌출되어 있으며, 2단계 파티션(153b)보다 1단계 파티션(153a)이 내측으로 더 돌출되어 있다.That is, when the adhesion portion of the fixed mold core 150 is divided into the first stage partition 153a, the second stage partition 153b, and the third stage partition 153c from the first cavity forming groove 151 to the outside, the third stage partition. The second stage partition 153b protrudes further inward than the second stage partition 153b, and the first stage partition 153a protrudes further inward than the second stage partition 153b.

1단계 파티션(153a)은 제1성형부(151a)와, 제1성형부(151a)의 일측에 형성된 제1슬라이드 코어 장착홈(152)의 외측에 형성되되, 외곽이 대략 사각 형상으로 형성되어 있되, 제1성형부(151a)와 마찬가지로 폭이 높이보다 크도록 형성되어 있다.The first stage partition 153a is formed at an outer side of the first molding unit 151a and the first slide core mounting groove 152 formed at one side of the first molding unit 151a, and has an outer shape formed in a substantially rectangular shape. However, like the first molding part 151a, the width is formed to be larger than the height.

2단계 파티션(153b)은 제1캐비티 형성홈(151)과, 제1캐비티 형성홈(151)의 양측에 형성된 제1슬라이드 코어 장착홈(152)의 외측에 넓게 형성되되, 외곽이 고정금형코어(150)의 가장자리와 인접하게 대략 사각 형상으로 형성되어 있다.The second stage partition 153b is widely formed on the outside of the first cavity forming groove 151 and the first slide core mounting groove 152 formed on both sides of the first cavity forming groove 151, and has an outer mold fixed core. Adjacent to the edge of 150 is formed in a substantially rectangular shape.

3단계 파티션(153c)은 고정금형코어(150)의 가장자리를 따라 좁게 형성되어 있다.The third stage partition 153c is narrowly formed along the edge of the stationary mold core 150.

다음으로 가동금형(200)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 가동금형본체(210)와 가동금형코어(250)로 이루어지며, 가동금형코어(250)를 도 4에 도시하였다.Next, as shown in FIG. 2, the movable mold 200 includes the movable mold body 210 and the movable mold core 250, and the movable mold core 250 is illustrated in FIG. 4.

도 4에 따르면, 가동금형코어(250)의 중앙부에는 고정금형코어(150)와 쌍을 이루어 캐비티를 형성하도록 제2캐비티 형성홈(251)이 형성되어 있다. According to FIG. 4, a second cavity forming groove 251 is formed in the center of the movable mold core 250 to form a cavity by pairing with the stationary mold core 150.

이러한 제2캐비티 형성홈(251)은 완성되는 성형품의 나머지 반쪽 형상과 동일하도록 형성되며, 본 실시예에서는 전기자동차용 실린더 헤드 형상으로 도시하였다. 즉, 제2캐비티 형성홈(251)은 제3성형부(251a)와 제4성형부(251b)로 구성되며, 제3성형부(251a)는 고정금형코어(150)의 제2성형부(151b)와 대응하도록 높이가 폭보다 크도록 형성되어 있으며, 제4성형부(251b)는 고정금형코어(150)의 제1성형부(151a)와 대응하도록 폭이 높이보다 크도록 형성되어 있다.The second cavity forming groove 251 is formed to be the same as the shape of the other half of the finished molded article, in this embodiment shown in the shape of a cylinder head for an electric vehicle. That is, the second cavity forming groove 251 is composed of the third molding part 251a and the fourth molding part 251b, and the third molding part 251a is the second molding part of the fixed mold core 150. The height is larger than the width so as to correspond to 151b, and the fourth molding part 251b is formed so that the width is larger than the height so as to correspond to the first molding part 151a of the fixed mold core 150.

상기와 같이 형성된 고정금형코어(150)의 제1캐비티 형성홈(151)과 가동금형코어(250)의 제2캐비티 형성홈(251)에 의해 완성되는 성형품의 전체 형상(도 8 참조)과 동일한 형상의 캐비티(C)가 형성되는 것이다.The same as the overall shape of the molded article (see FIG. 8) completed by the first cavity forming groove 151 of the fixed mold core 150 and the second cavity forming groove 251 of the movable mold core 250 formed as described above. The cavity C of a shape is formed.

제2캐비티 형성홈(251)의 양측으로는 성형품의 양측면에 중공이 형성되도록 하는 슬라이드 코어(510)가 장착될 수 있도록 제2슬라이드 코어 장착홈(252)이 각각 형성되어 있다.Second slide core mounting grooves 252 are formed at both sides of the second cavity forming grooves 251 so that the slide cores 510 may be mounted on both sides of the molded article.

제2캐비티 형성홈(251)과 제2슬라이드 코어 장착홈(252)의 외측은 고정금형코어(150)와 밀착되는 밀착부를 이루는데, 이러한 밀착부는 3단계로 단차지도록 형성되어 있으며, 가동금형코어(250)의 밀착부는 제2캐비티 형성홈(251)으로부터 외측으로 갈수록 내측으로 돌출되도록 단차져 있는 것이 바람직하다.The outside of the second cavity forming groove 251 and the second slide core mounting groove 252 forms a close contact with the fixed mold core 150, the close contact portion is formed to be stepped in three steps, the movable mold core The close contact portion 250 is preferably stepped to protrude inward from the second cavity forming groove 251 to the outside.

즉, 가동금형코어(250)의 밀착부를 제2캐비티 형성홈(251)으로부터 외측으로 갈수록 1단계 파티션(253a), 2단계 파티션(253b), 3단계 파티션(253c)으로 구분할 때, 1단계 파티션(253a)보다 2단계 파티션(253b)이 내측으로 더 돌출되어 있으며, 2단계 파티션(253b) 보다 3단계 파티션(253c)이 내측으로 더 돌출되도록 형성되어 있다.That is, when the close contact portion of the movable mold core 250 is divided into the first stage partition 253a, the second stage partition 253b, and the third stage partition 253c from the second cavity forming groove 251 to the outside, the first stage partition. The second-stage partition 253b protrudes further inward than the 253a, and the third-stage partition 253c protrudes further inward than the second-stage partition 253b.

1단계 파티션(253a)은 제3성형부(251a)와, 제3성형부(251a)의 일측에 형성된 제2슬라이드 코어 장착홈(252)의 외측에 형성되되, 외곽이 대략 사각 형상으로 형성되어 있되, 제3성형부(251a)와 마찬가지로 높이가 폭보다 크도록 형성되어 있다.The first stage partition 253a is formed on the outside of the third molding part 251a and the second slide core mounting groove 252 formed on one side of the third molding part 251a, and has an outer shape formed in a substantially rectangular shape. However, like the third molding part 251a, the height is formed to be larger than the width.

2단계 파티션(253b)은 제2캐비티 형성홈(251)과, 제2캐비티 형성홈(251)의 양측에 형성된 제2슬라이드 코어 장착홈(252)의 외측에 넓게 형성되되, 외곽이 가동금형코어(250)의 가장자리와 인접하게 대략 사각 형상으로 형성되어 있다.The second stage partition 253b is formed on the outside of the second cavity forming groove 251 and the second slide core mounting groove 252 formed on both sides of the second cavity forming groove 251, and the outer mold is movable mold core. Adjacent to the edge of 250 is formed in a substantially rectangular shape.

3단계 파티션(253c)은 가동금형코어(250)의 가장자리를 따라 좁게 형성되어 있다.The third stage partition 253c is narrowly formed along the edge of the movable mold core 250.

가동금형코어(250)의 제2캐비티 형성홈(251)이 형성된 하부면에는 고정금형코어(150)와 밀착시 용탕이 캐비티(C) 내부로 들어오는 길인 러너(R)를 형성하도록 러너 형성홈(254)이 형성되어 있다. On the bottom surface of the second cavity forming groove 251 of the movable mold core 250 is formed a runner forming groove (2) to form a runner (R) which is a way that the molten metal enters into the cavity (C) in close contact with the fixed mold core (150) ( 254 is formed.

러너 형성홈(254)은 제1경사홈(254a)과 제2경사홈(254b)과 제1단차홈(254c)과 제2단차홈(254d)과 제3단차홈(254e)으로 구성되는 것이 바람직하다.The runner forming groove 254 is composed of a first slope groove 254a, a second slope groove 254b, a first step groove 254c, a second step groove 254d, and a third step groove 254e. desirable.

제1경사홈(254a)은 제3성형부(251a)의 일측에 연결되어 제3성형부(251a)로 용탕이 잘 흘러들어가도록 제3성형부(251a) 측으로 기울어져 있는 경사면을 가지며, 제3성형부(251a)로 갈수록 점점 폭이 넓어지도록 형성되어 있다.The first inclined groove 254a has an inclined surface which is connected to one side of the third molding part 251a and inclined toward the third molding part 251a so that the melt flows well into the third molding part 251a. The width is gradually increased toward the three molding portions 251a.

제2경사홈(254b)은 제4성형부(251b)의 일측에 연결되어 제4성형부(251b)로 용탕이 잘 흘러들어가도록 제4성형부(251b) 측으로 기울어져 있는 경사면을 가지며, 제4성형부(251b)로 갈수록 점점 폭이 넓어지도록 형성되어 있다. 본 실시예에서는 제3성형부(251a) 보다 제4성형부(251b)의 폭이 넓으므로 제1경사홈(254a)의 폭보다 제2경사홈(254b)의 폭이 더 넓도록 형성되어 있다.The second inclined groove 254b has an inclined surface connected to one side of the fourth molding part 251b and inclined toward the fourth molding part 251b so that the molten metal flows into the fourth molding part 251b well. It is formed to gradually increase in width toward the four molding portion 251b. In the present embodiment, since the width of the fourth molding part 251b is wider than that of the third molding part 251a, the width of the second inclined groove 254b is wider than that of the first inclined groove 254a. .

제1단차홈(254c)은 제1경사홈(254a)으로부터 연결되어 1단계 파티션(253a)까지 형성되어 있다.The first stepped groove 254c is connected to the first inclined groove 254a to form the first stage partition 253a.

제2단차홈(254d)은 제1단차홈(254c)과 제2경사홈(254b)으로부터 연결되어 대략 V자형을 이루며, 제1단차홈(254c)보다 내측으로 돌출 형성되어 있다. 이는 1단계 파티션(253a)과 2단계 파티션(253b)이 단차를 이루기 때문이다. 즉, 제1경사홈(254a) 및 제1단차홈(254c)은 1단계 파티션(253a) 내에 배치되고, 제2경사홈(254b) 및 제2단차홈(254d)은 2단계 파티션(253b) 내에 배치된다.The second stepped groove 254d is connected to the first stepped groove 254c and the second inclined groove 254b to form an approximately V shape, and protrudes inwardly from the first stepped groove 254c. This is because the first stage partition 253a and the second stage partition 253b form a step. That is, the first inclined groove 254a and the first stepped groove 254c are disposed in the first step partition 253a, and the second inclined groove 254b and the second stepped groove 254d are the second step partition 253b. Disposed within.

제3단차홈(254e)은 제2단차홈(254d)과 연결되어 직선을 이루며, 제2단차홈(254d)보다 내측으로 돌출 형성되어 있다. 이는 2단계 파티션(253b)과 3단계 파티션(253c)이 단차를 이루기 때문이며, 제3단차홈(254e)은 3단계 파티션(253c) 내에 배치된다.The third stepped groove 254e is connected to the second stepped groove 254d to form a straight line, and protrudes inward from the second stepped groove 254d. This is because the second step partition 253b and the third step partition 253c form a step, and the third step groove 254e is disposed in the third step partition 253c.

제3단차홈(254e)은 슬리브가 장착될 수 있도록 원호 형상의 슬리브 장착홈(257a)에 연결되어 있다. 슬리브 장착홈(257a)은 도 5에 도시한 바와 같이 슬리브(310)가 장착될 수 있도록 슬리브 장착홀(257)을 형성하는 일부분이다.The third step groove 254e is connected to an arc-shaped sleeve mounting groove 257a so that the sleeve can be mounted. The sleeve mounting groove 257a is a portion forming the sleeve mounting hole 257 so that the sleeve 310 can be mounted as shown in FIG. 5.

가동금형코어(250)의 제2캐비티 형성홈(251)이 형성된 상부면에는 제2캐비티 형성홈(251)이 진공수단(400)과 통하도록 하는 유로가 형성되어 있다. (도 1 참조)On the upper surface where the second cavity forming groove 251 of the movable mold core 250 is formed, a flow path for allowing the second cavity forming groove 251 to communicate with the vacuum means 400 is formed. (See Fig. 1)

이러한 유로는 제1유로(255a)와 제2유로(255b)와 연결유로(255c)와 제3유로(255d)와 제4유로(255e)를 포함하는 것이 바람직하다.The flow path preferably includes a first flow path 255a, a second flow path 255b, a connection flow path 255c, a third flow path 255d, and a fourth flow path 255e.

제1유로(255a)는 양측에 형성된 각 제2슬라이드 코어 장착홈(252)으로부터 수직하게 연장되어 있다.The first flow path 255a extends vertically from each of the second slide core mounting grooves 252 formed on both sides.

제2유로(255b)는 양측의 각 제1유로(255a)로부터 수직하게 연장되어 있다.The second flow path 255b extends vertically from each of the first flow paths 255a on both sides.

연결유로(255c)는 각 제2유로(255b)가 서로 연통하도록 연결한다.The connection channel 255c connects the second channel 255b to communicate with each other.

제3유로(255d)는 연결유로(255c)로부터 연결유로(255c)의 진행방향으로 연장되고, 다시 수직한 방향으로 절곡되어 있다.The third channel 255d extends from the connecting channel 255c in the traveling direction of the connecting channel 255c and is bent again in the vertical direction.

제4유로(255e)는 제3유로(255d)로부터 수직하게 연장되어 있다.The fourth flow path 255e extends vertically from the third flow path 255d.

상기와 같이 형성된 제1유로(255a)는 1단계 파티션(253a) 및 2단계 파티션(253b)에 배치되어 있고, 제2,3유로(255b,255d)는 2단계 파티션(253b)에 배치되어 있으며, 제4유로(255e)는 3단계 파티션(253c)에 배치되어 있다.The first channel 255a formed as described above is disposed in the first stage partition 253a and the second stage partition 253b, and the second and third euros 255b and 255d are disposed in the second stage partition 253b. The fourth flow path 255e is arranged in the third stage partition 253c.

또한, 1단계 파티션(253a)에 인접하게 배치되어 있는 제2유로(255b)에는 1단계 파티션(253a) 측으로 연장된 연장유로(255f)가 형성되어 있다.An extension passage 255f extending toward the first stage partition 253a is formed in the second passage 255b disposed adjacent to the first stage partition 253a.

나아가, 제1,2,3,4유로(255a,255b,255d,255e)가 방향이 바뀌는 부분에는 방향이 바뀌기 전의 진행방향으로 연장된 연장부(256)가 각각 형성되어 있는 것이 바람직하다. 연장부(256)는 반원 형상인 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that extension portions 256 extending in the traveling direction before the change of direction are formed at portions where the directions of the first, second, third, and fourth flow paths 255a, 255b, 255d, and 255e are changed. The extension portion 256 is preferably semicircular.

상기와 같이 형성된 유로에 의해 용탕은 주어진 통로를 따라 진행하는데 이는 정지부위로 직행함을 의미하며, 연장부(256)가 형성됨으로써, 용탕의 연속흐름에 의해서 성형품을 치밀화할 수 있다.By the flow path formed as described above, the molten metal proceeds along a given passage, which means that the molten metal goes straight to the stop portion, and the extension part 256 is formed, thereby densifying the molded article by the continuous flow of the molten metal.

또한, 유로를 통과하는 공기의 흐름은 최단거리를 향하며, 상기와 같이 제1,2,3,4유로(255a,255b,255d,255e)가 형성됨으로써, 공기의 흐름이 항상 최단거리를 향할 수 있도록 유로를 설계할 수 있고, 진공밸브(410) 까지 공기의 흡입을 원활하게 할 수 있다.In addition, the flow of air through the flow path is directed to the shortest distance, and as described above, the first, second, third, and fourth flow paths (255a, 255b, 255d, and 255e) are formed, so that the air flow can always be directed to the shortest distance. The flow path can be designed so that the suction of air to the vacuum valve 410 can be smoothly performed.

상기와 같이 구성된 가동금형코어(250)가 가동금형본체(210)에 장착된 구조를 도 5에 도시하였다.5 illustrates a structure in which the movable mold core 250 configured as described above is mounted to the movable mold body 210.

도 5에 따르면, 제2슬라이드 코어 장착홈(252)에 캐비티 내부로 슬라이딩 가능하게 마련되어 있는 슬라이드 코어(510)가 장착된다.According to FIG. 5, a slide core 510 that is slidably provided into the cavity is mounted in the second slide core mounting groove 252.

또한, 제4유로(255e)와 연통된 진공채널(P)에는 진공채널(P)의 개폐를 위한 진공밸브(410)가 설치된다.In addition, a vacuum valve 410 for opening and closing the vacuum channel P is installed in the vacuum channel P communicating with the fourth flow path 255e.

상기와 같이 구성된 고정금형(100)과 가동금형(200)의 밀착시 밀착되는 밀착부가 3단계로 단차지도록 형성된 3단계 파티션이 형성됨으로써, 공기의 유입을 원천봉쇄하여 효과적으로 차단할 수 있다.When the fixed mold 100 and the movable mold 200 configured as described above are in close contact with the close contact portion formed in three steps, the three-step partition is formed, thereby effectively blocking the inflow of air.

이렇게, 금형 내부에 다단으로 단차를 두어 금형 내의 실링 효과를 현저히 높여 진공도를 65mbar까지 도달할 수 있도록 함으로써, 주조조건을 최적화할 수 있다는 효과가 있다.In this way, by placing a step in multiple stages inside the mold to significantly increase the sealing effect in the mold to reach a vacuum degree of 65mbar, there is an effect that the casting conditions can be optimized.

나아가, 공기 유입을 차단하여 진공도를 높여 성형품의 가스 기공을 현저히 줄여 기계적인 성질을 향상시킴과 동시에 생산제품의 생산성 향상에 크게 기여할 수 있다.
Furthermore, by blocking the inflow of air to increase the degree of vacuum significantly reduces the gas pores of the molded article to improve the mechanical properties and at the same time can contribute significantly to the productivity of the product.

상기와 같이 구성된 고정금형(100)과 가동금형(200)에 의해 성형되는 반제품(700)의 형상을 도 6에 도시하였다.6 illustrates a shape of the semi-finished product 700 formed by the fixed mold 100 and the movable mold 200 configured as described above.

도 6에 따르면, 반제품(700)은 크게 완제품이 되는 제1성형품(710) 및 제2성형품(720), 유로 성형부(750), 러너 성형부(770), 비스킷(790)으로 구성된다. According to FIG. 6, the semifinished product 700 is composed of a first molded article 710 and a second molded article 720, a flow path molding part 750, a runner molding part 770, and a biscuit 790, which are largely finished products.

이때, 중력은 유로 성형부(750) -> 제1성형품(710) 및 제2성형품(720) -> 러너 성형부(770) -> 비스킷(790) 방향으로 작용한다.At this time, gravity acts in the direction of the flow path molding part 750-> the first molded product 710 and the second molded product 720-> the runner molded part 770-> biscuit 790.

즉, 성형시 유로 성형부(750)가 금형의 최상부에 위치하고, 유로 성형부(750)의 아래에는 제1성형품(710) 및 제2성형품(720)이 위치하며, 제1성형품(710) 및 제2성형품(720)의 아래에는 러너 성형부(770)가 위치하며, 러너 성형부(770)의 아래에는 비스킷(790)이 위치한다. That is, during molding, the flow path molding part 750 is positioned at the top of the mold, and the first molded product 710 and the second molded product 720 are positioned under the flow path molding part 750, and the first molded product 710 and The runner molding part 770 is positioned under the second molded product 720, and the biscuit 790 is positioned under the runner molding part 770.

제1성형품(710) 및 제2성형품(720)은 캐비티(C)에 의해 주조되므로 캐비티(C)의 형상과 동일하다.Since the first molded article 710 and the second molded article 720 are cast by the cavity C, they are the same as the shape of the cavity C.

즉, 제1성형품(710)은, 고정금형(100)의 제2성형부(151b)와 가동금형(200)의 제3성형부(251a)에 의해 주조되므로 높이가 폭보다 크도록 형성된다.That is, since the first molded product 710 is cast by the second molding part 151b of the stationary mold 100 and the third molding part 251a of the movable mold 200, the first molded product 710 is formed to have a height greater than the width thereof.

제2성형품(720)은, 고정금형(100)의 제1성형부(151a)와 가동금형(200)의 제4성형부(251b)에 의해 주조되므로 폭이 높이보다 크도록 형성된다.Since the second molded product 720 is cast by the first molding part 151a of the fixed mold 100 and the fourth molding part 251b of the movable mold 200, the second molded product 720 is formed to have a width greater than the height.

유로 성형부(750)는 제1성형품(710) 및 제2성형품(720)의 상부에 형성되며, 가동금형(200)에 형성된 유로에 의해 주조되므로 가동금형(200)에 형성된 유로와 동일한 형상으로 형성된다.The flow path molding part 750 is formed on the first molded product 710 and the second molded product 720, and is cast by the flow path formed in the movable mold 200 to have the same shape as the flow path formed in the movable mold 200. Is formed.

즉, 제1유로(255a)에 의해 주조되는 제1유로 성형부(751), 제2유로(255b)에 의해 주조되는 제2유로 성형부(752), 연결유로(255c)에 의해 주조되는 연결유로 성형부(753), 제3유로(255d)에 의해 주조되는 제3유로 성형부(754), 제4유로(255e)에 의해 주조되는 제4유로 성형부(755)로 구성된다.That is, the first flow path molded part 751 cast by the first flow path 255a, the second flow path molded part 752 cast by the second flow path 255b, and the connection molded by the connection flow path 255c. The flow path molding part 753, the third flow path molding part 754 cast by the third flow path 255d, and the fourth flow path molding part 755 cast by the fourth flow path 255e.

러너 성형부(770)는 제1성형품(710) 및 제2성형품(720)의 하부에 형성되며, 가동금형(200)에 형성된 러너 형성홈(354)에 의해 주조되므로 러너 형성홈(354)와 동일한 형상으로 주조된다.The runner molding part 770 is formed under the first molded product 710 and the second molded product 720, and is cast by the runner forming groove 354 formed in the movable mold 200. It is cast in the same shape.

즉, 러너 성형부(770)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1경사홈 성형부(771), 제2경사홈 성형부(772), 제1단차홈 성형부(773), 제2단차홈 성형부(774), 제3단차홈 성형부(775)로 구성된다.That is, as shown in FIG. 7, the runner shaping | molding part 770 has the 1st inclined groove shaping | molding part 771, the 2nd inclined groove shaping | molding part 772, the 1st step groove shaping | molding part 773, and the 2nd It is composed of a step groove forming unit 774, the third step groove forming unit 775.

제1경사홈 성형부(771)는 제1경사홈(254a)에 의해 주조되므로 제1성형품(710)의 일측에 연결되어 있고, 제1성형품(710) 측으로 기울어진 경사면을 가지며, 제1성형품(710)으로 갈수록 점점 폭이 넓어지도록 형성되어 있다. Since the first inclined groove forming part 771 is cast by the first inclined groove 254a, the first inclined groove forming part 771 is connected to one side of the first molded product 710, and has a slope inclined toward the first molded product 710, and the first molded product. Towards 710, the width is gradually wider.

제2경사홈 성형부(772)는 제2경사홈(254b)에 의해 주조되므로 제2성형품(720)의 일측에 연결되어 있고, 제2성형품(720) 측으로 기울어진 경사면을 가지며, 제2성형품(720)으로 갈수록 점점 폭이 넓어지도록 형성되어 있다. 본 실시예에서 제2경사홈 성형부(772)는 제1경사홈 성형부(771)보다 폭이 넓도록 형성되며, 제2경사홈 성형부(772)는 1mm의 두께와 22.6mm 내지 34mm의 폭을 가지며, 56.6mm²의 단면적을 가진다.Since the second inclined groove forming part 772 is cast by the second inclined groove 254b, the second inclined groove forming part 772 is connected to one side of the second molded product 720, and has a slope inclined toward the second molded product 720. Towards 720, the width is gradually wider. In the present embodiment, the second inclined groove forming part 772 is formed to be wider than the first inclined groove forming part 771, and the second inclined groove forming part 772 has a thickness of 1 mm and a thickness of 22.6 mm to 34 mm. It has a width and a cross-sectional area of 56.6 mm ² .

제1단차홈 성형부(773)는 제1단차홈(254c)에 의해 주조되므로 제1경사홈 성형부(771)와 연결되어 있다.Since the first stepped groove molded part 773 is cast by the first stepped groove 254c, the first stepped groove molded part 773 is connected to the first inclined groove molded part 771.

제2단차홈 성형부(774)는 제2단차홈(254d)에 의해 주조되므로 제1단차홈 성형부(773) 및 제2경사홈 성형부(772)로부터 연결되어 대략 V자형을 이루며, 제1단차홈 성형부(773)와 단차를 이룬다.Since the second step groove forming part 774 is cast by the second step groove 254d, the second step groove forming part 774 is connected to the first step groove forming part 773 and the second inclined groove forming part 772 to form an approximately V shape. It forms a step with the first step groove forming unit 773.

본 실시예에서 제1단차홈 성형부(773) 및 제2단차홈 성형부(774)는 8mm의 두께와 15.8mm 내지 16.7mm의 폭을 가지며, 260mm²의 단면적을 가진다.In the present embodiment, the first step groove forming part 773 and the second step groove forming part 774 have a thickness of 8 mm, a width of 15.8 mm to 16.7 mm, and a cross-sectional area of 260 mm ² .

제3단차홈 성형부(775)는 제3단차홈(254e)에 의해 주조되므로 제2단차홈 성형부(774)와 단차를 이루며 연결되어 있고, 직선 형태를 이룬다. 본 실시예에서 제3단차홈 성형부(775)는 8mm의 두께와 35mm의 폭을 가지며, 280mm²의 단면적을 가진다.Since the third step groove forming part 775 is cast by the third step groove 254e, the third step groove forming part 775 is connected to the second step groove forming part 774 in a stepped manner, and forms a straight line shape. In the present embodiment, the third step groove forming part 775 has a thickness of 8 mm and a width of 35 mm, and has a cross-sectional area of 280 mm ² .

제3단차홈 성형부(775)의 일단에는 비스킷(790)이 단차를 이루며 연결되어 있다. 비스킷(790)은 원판 형상이며, 60mm의 지름을 가지고, 2,827mm²의 단면적을 가진다.The biscuit 790 is connected to one end of the third step groove forming part 775 by forming a step. The biscuits 790 are disc-shaped, have a diameter of 60 mm, and have a cross-sectional area of 2,827 mm ² .

상기와 같이 형성되는 반제품(700)에서 불필요한 부분인 유로 성형부(750)와 러너 성형부(770) 및 비스킷(790)을 제거하면 도 8과 같은 완제품(800)이 완성된다. 본 실시예에서 완제품(800)은 전기자동차(버스)용 에어컴프레서 실린더 헤드이다.The finished product 800 as shown in FIG. 8 is completed by removing the unnecessary flow path forming part 750, the runner forming part 770, and the biscuit 790 from the semi-finished product 700 formed as described above. In this embodiment, the finished product 800 is an air compressor cylinder head for an electric vehicle (bus).

즉, 완제품(800)은 폭이 높이보다 크도록 형성되는 좌측부(810)와, 높이가 폭보다 크도록 형성되는 우측부(850)로 구성되며, 양측면에는 중공 형성부(870)가 형성되어 있다.That is, the finished product 800 is composed of a left portion 810 formed so that the width is greater than the height, and a right portion 850 formed so that the height is greater than the width, the hollow forming portion 870 is formed on both sides. .

상기와 같이 주조되는 반제품(700) 및 완제품(800)의 형상에 최적인 고진공 다이캐스팅 금형구조를 상기에서 설명하였음을 밝혀둔다.
Note that the above-described high vacuum die casting mold structure which is optimal for the shape of the semifinished product 700 and the finished product 800 cast as described above has been described above.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열팽창을 고려한 일체형 슬리브 구조를 도 9에 도시하였다.Meanwhile, an integrated sleeve structure considering thermal expansion according to a preferred embodiment of the present invention is shown in FIG. 9.

도 9에 따르면, 열팽창을 고려한 일체형 슬리브 구조는 내부에 챔버(300a)가 형성되어 있으며, 제1장착부(311)와 제2장착부(312)를 포함한다.According to FIG. 9, the integrated sleeve structure considering thermal expansion has a chamber 300a formed therein and includes a first mounting portion 311 and a second mounting portion 312.

제1장착부(311)는 고정금형코어(150)의 캐비티와 연통된 러너 입구에 장착된다.The first mounting portion 311 is mounted to the runner inlet communicating with the cavity of the stationary mold core 150.

제2장착부(312)의 일부분이 고정금형코어(150)의 외측에 배치되는 고정금형본체(110)에 장착된다. 즉, 제2장착부(312)는 고정금형본체(110)의 외측으로 뻗어있다. 고정금형본체(110)의 외측으로 배치된 제2장착부(312)의 일측에는 용탕이 주입되는 용탕 주입구(313)가 형성되어 있다.A portion of the second mounting portion 312 is mounted to the stationary mold body 110 disposed outside the stationary mold core 150. That is, the second mounting portion 312 extends to the outside of the stationary mold body 110. A molten metal injection hole 313 is formed at one side of the second mounting portion 312 disposed outside the stationary mold body 110.

상기와 같이 구성되는 제1장착부(311)와 제2장착부(312)는 내경(ID)이 동일하며 일체로 이루어져 있다.The first mounting part 311 and the second mounting part 312 configured as described above have the same inner diameter ID and are integrally formed.

나아가, 제2장착부(312)의 제1장착부(311)와 인접한 부분에는 외주면을 따라 외측으로 연장된 칼라부(314)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that the collar part 314 extended outward along the outer peripheral surface is formed in the part adjacent to the 1st mounting part 311 of the 2nd mounting part 312. As shown in FIG.

제1장착부(311)와 제2장착부(312)와 칼라부(314)의 치수는 다음과 같이 구성되는 것이 바람직하다.The dimensions of the first mounting portion 311, the second mounting portion 312, and the collar portion 314 are preferably configured as follows.

제1장착부(311)와 제2장착부(312)의 내경을 ID라고 할 때, 제1장착부(311)의 벽두께(W1)는 ID/4.5이고, 제2장착부(312)의 벽두께(W2)는 ID/3의 치수를 가진다. When the inner diameters of the first mounting part 311 and the second mounting part 312 are ID, the wall thickness W1 of the first mounting part 311 is ID / 4.5, and the wall thickness W2 of the second mounting part 312 is W2. ) Has dimensions of ID / 3.

이에 따라, 제2장착부(312)의 외경(OD)은 W2*2+ID가 된다.Accordingly, the outer diameter OD of the second mounting portion 312 becomes W2 * 2 + ID.

칼라부(314)의 외경(OD2)은 1.16*OD의 치수를 가지므로 1.16*(W2*2+ID)이고, 칼라부(314)의 길이(X)는 ID/4의 치수를 가진다.The outer diameter OD2 of the collar portion 314 is 1.16 * (W2 * 2 + ID) because it has a dimension of 1.16 * OD, and the length X of the collar portion 314 has a dimension of ID / 4.

상기와 같은 열팽창을 고려한 일체형 슬리브 구조에 따르면, 용탕이 충분한 온도를 가지고 캐비티 내로 충진되어 용탕의 유동성을 보장할 수 있으며, 증압단계에서 플런저가 계속 전진하여 성형품의 밀도를 증가시킬 수 있고, 게이트 부분의 잔기포를 감소시킬 수 있다. 따라서, 생산성을 향상시킬 수 있으며, 고품질 달성 및 제조원가 절감 효과가 있다.According to the integrated sleeve structure in consideration of the thermal expansion as described above, the molten metal is filled into the cavity with a sufficient temperature to ensure the fluidity of the molten metal, the plunger can be continuously advanced in the increasing pressure step to increase the density of the molded part, the gate portion Can reduce the residues of. Therefore, productivity can be improved, and high quality is achieved and manufacturing cost can be reduced.

나아가, 슬리브(310)와 플런저 팁 사이의 공차가 0이므로 용탕의 침투가 불가하여 플런저 팁 박힘 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 플런저 팁 및 슬리브(310)의 수명을 증가시킬 수 있으며, 사출압력 감소 효과가 있고, 플런저 팁 오일 사용량을 감소시켜 생산공정 환경을 개선할 수 있다.Furthermore, since the tolerance between the sleeve 310 and the plunger tip is 0, the penetration of the molten metal is impossible, and thus the plunger tip may be prevented. Therefore, the service life of the plunger tip and sleeve 310 can be increased, the injection pressure can be reduced, and the amount of plunger tip oil used can be reduced to improve the production process environment.

또한, 플런저 팁으로만 비스킷을 냉각시켜 사이클 타임의 감소시킬 수 있다.
In addition, the biscuits can be cooled only with the plunger tip to reduce cycle time.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬리브(310) 온도를 150℃ 내지 200℃로 유지하는 고진공 다이캐스팅방법을 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the high vacuum die casting method for maintaining the sleeve 310 temperature in accordance with a preferred embodiment of the present invention 150 ℃ to 200 ℃ as follows.

용탕의 주입시 용탕을 금형의 캐비티(C) 내부로 주입하는 슬리브(310) 입구의 온도를 150℃ 내지 200℃로 유지하는 것이 바람직한데, 특히 슬리브(310)가 고정되어 있지 않은 부분의 하부를 150℃ 내지 200℃의 온도로 유지하는 것이 바람직하다.When the molten metal is injected, it is preferable to maintain the temperature of the inlet of the sleeve 310 that injects the molten metal into the cavity C of the mold at 150 ° C to 200 ° C. In particular, the lower portion of the portion where the sleeve 310 is not fixed is It is preferable to keep it at the temperature of 150 to 200 degreeC.

슬리브(310)가 고정되어 있지 않은 부분의 하부를 150℃ 내지 200℃의 온도로 유지하는 방법에는 다음의 세 가지 실시예가 적용될 수 있다.The following three embodiments may be applied to a method of maintaining the lower portion of the portion where the sleeve 310 is not fixed at a temperature of 150 ° C to 200 ° C.

제1실시예로서, 도 10에 도시한 바와 같이, 슬리브(310)가 고정되어 있지 않은 부분인 제2장착부(312)의 하부에 다수의 방열핀이 설치되어 있는 동합금 라디에이터(Radiator,330)를 장착한다. 즉, 동합금 라디에이터(330)는 제2장착부(312)의 중심선을 기준으로 하부의 외주면를 따라 장착되며, 제2장착부(312)에 탈착 가능하다.As a first embodiment, as shown in FIG. 10, a copper alloy radiator (330) having a plurality of heat dissipation fins is mounted to a lower portion of the second mounting portion 312, which is a portion where the sleeve 310 is not fixed. do. That is, the copper alloy radiator 330 is mounted along the outer circumferential surface of the lower portion with respect to the center line of the second mounting portion 312 and is detachable to the second mounting portion 312.

이렇게, 슬리브(310)가 고정되어 있지 않은 부분인 제2장착부(312)의 하부에 다수의 방열핀이 설치되어 있는 동합금 라디에이터(Radiator,330)를 장착함으로써, 슬리브(310)의 휨을 방지하여 사용수명을 연장시킬 수 있으며, 고온상태인 슬리브(310) 하부가 용탕에 의해 침식되는 것을 방지할 수 있고, 슬리브(310) 하부의 온도를 50℃ 내지 80℃ 정도 낮출 수 있다.Thus, by mounting a copper alloy radiator (330) having a plurality of heat dissipation fins in the lower portion of the second mounting portion 312, which is a portion in which the sleeve 310 is not fixed, the service life of the sleeve 310 is prevented from being warped. The length of the sleeve 310 can be prevented from being eroded by the molten metal, and the temperature of the lower portion of the sleeve 310 can be lowered by about 50 ° C. to about 80 ° C.

제2실시예로서, 도 11에 도시한 바와 같이, 슬리브(310)가 고정되어 있지 않은 부분인 제2장착부(312)의 하부에 용수를 사용한 쿨링 재킷(Cooling jacket,340)을 장착한다. 즉, 쿨링 재킷(340)은 제2장착부(312)의 중심선을 기준으로 하부의 외주면를 따라 장착되며, 제2장착부(312)에 탈착 가능하다.As a second embodiment, as shown in Fig. 11, a cooling jacket 340 using water is attached to a lower portion of the second mounting portion 312, which is a portion where the sleeve 310 is not fixed. That is, the cooling jacket 340 is mounted along the outer circumferential surface of the lower portion with respect to the center line of the second mounting portion 312 and is detachable to the second mounting portion 312.

쿨링 재킷(340)에는 서모커플(thermocouple,341)이 설치되어 있고, 서모커플(341)의 측정된 온도에 따라 온도조절기(343)의 신호를 받아 솔레노이드밸브(342)가 개폐하여 용수를 공급하거나 차단하여 온도를 조절한다.The thermocouple 341 is installed in the cooling jacket 340, and the solenoid valve 342 opens and closes to supply water by receiving a signal from the temperature controller 343 according to the measured temperature of the thermocouple 341. To control the temperature.

이와 같이, 슬리브(310)가 고정되어 있지 않은 부분인 제2장착부(312)의 하부에 용수를 사용한 쿨링 재킷(340)을 장착함으로써, 고온상태인 슬리브(310) 하부가 용탕에 의해 침식되는 것을 방지할 수 있고, 슬리브(310)의 휨을 방지하여 사용수명을 연장시킬 수 있다.In this way, by attaching the cooling jacket 340 using water to the lower portion of the second mounting portion 312, which is the portion where the sleeve 310 is not fixed, it is possible that the lower portion of the sleeve 310 in a high temperature state is eroded by the molten metal. It is possible to prevent, and to prevent the bending of the sleeve 310 to extend the service life.

제3실시예로서, 도 12에 도시한 바와 같이, 슬리브(310)의 내부에 열선(351)이 배치되어 있고, 열선(351)은 온도조절기(350)에 의해 전기적으로 제어되어 열선(351)의 온도 조절이 가능하다. As a third embodiment, as shown in FIG. 12, a heating wire 351 is disposed inside the sleeve 310, and the heating wire 351 is electrically controlled by the temperature controller 350 to be heated. Temperature control is possible.

특히, 온도조절기(350)는 슬리브(310) 전구간 온도편차가 50℃ 이하가 되도록 열선(351)을 제어하고, 나아가, 슬리브(310)가 고정되어 있지 않은 부분의 하부인 제2장착부(312)를 50℃ 내지 200℃의 온도로 유지하도록 열선(351)을 제어한다.In particular, the temperature controller 350 controls the heating wire 351 so that the temperature deviation between the sleeve 310 and the whole bulb is 50 ° C or less, and furthermore, the second mounting portion 312 which is the lower portion of the portion where the sleeve 310 is not fixed. The heating wire 351 is controlled to maintain the temperature at a temperature of 50 ° C to 200 ° C.

이와 같이, 슬리브(310)의 내부에 배치되어 있는 열선(351)을 온도조절기(350)에 의해 전기적으로 제어하여, 슬리브(310) 전구간 온도편차가 50℃ 이하가 되도록 열선(351)을 제어하고, 슬리브(310)가 고정되어 있지 않은 부분의 하부를 50℃ 내지 200℃의 온도로 유지하도록 열선(351)을 제어함으로써, 슬리브(310)의 제1장착부(311)가 고정되는 고정금형코어(150) 측의 냉각이 불필요하며, 슬리브(310) 전구간의 온도편차가 최대 50℃이내이므로 슬리브(310)의 직진성과 원형을 유지할 수 있다. 따라서, 슬리브(310)의 사용수명이 3~5배 증가하며, 플런저 및 링 플런저의 사용수명이 증가한다.In this way, the heating wire 351 disposed inside the sleeve 310 is electrically controlled by the temperature controller 350 to control the heating wire 351 so that the temperature deviation between the sleeve 310 and the bulb 310 is 50 ° C. or less. The fixed mold core to which the first mounting portion 311 of the sleeve 310 is fixed by controlling the heating wire 351 to maintain the lower portion of the portion where the sleeve 310 is not fixed at a temperature of 50 ° C. to 200 ° C. The cooling on the side of 150 is unnecessary, and the linearity and straightness of the sleeve 310 can be maintained since the temperature deviation between the sleeve 310 and the bulb is within 50 ° C at most. Therefore, the service life of the sleeve 310 is increased 3 to 5 times, and the service life of the plunger and the ring plunger is increased.

또한, 성형품의 품질을 개선할 수 있고, 초기작업시 온도상승을 위한 예타 주조획수가 적어진다.
In addition, the quality of the molded article can be improved, and the number of stroke casting strokes for the temperature rise during the initial operation is reduced.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

100 : 고정금형 110 : 고정금형본체
150 : 고정금형코어 200 : 가동금형
210 : 가동금형본체 250 : 가동금형코어
300 : 용탕주입부재 310 : 슬리브
311 : 제1장착부 312 : 제2장착부
314 : 칼라부 330 : 동합금 라디에이터
340 : 쿨링 재킷 350 : 온도조절기
351 : 열선 400 : 진공수단
500 : 슬라이드부재 510 : 슬라이드 코어
600 : 이젝트부재100: fixed mold 110: fixed mold body
150: fixed mold core 200: movable mold
210: movable mold body 250: movable mold core
300: molten metal injection member 310: sleeve
311: first mounting part 312: second mounting part
314: collar portion 330: copper alloy radiator
340: cooling jacket 350: temperature controller
351: heating wire 400: vacuum means
500: slide member 510: slide core
600: eject member

Claims

Fixed mold;
A movable mold provided to be movable in close contact with the fixed mold and forming a cavity in which a molten metal is injected in pair with the fixed mold;
Included in the fixed mold, the sleeve is formed with a chamber for injecting the molten metal into the cavity;
The close contact with the fixed mold and the movable mold is formed to be stepped in three steps,
The close contact portion of the fixed mold is stepped to protrude inward from the outside toward the portion where the cavity is formed,
The close contact portion of the movable mold is stepped to protrude inward toward the outside from the portion where the cavity is formed,
The sleeve
A first mounting portion mounted to the runner inlet communicating with the cavity of the mold core of the fixed mold;
Including a second mounting portion that is partly mounted to the mold body disposed outside the mold core,
The first mounting portion and the second mounting portion is a high vacuum die-casting mold structure, characterized in that the inner diameter is made integral.

The method of claim 1,
And a collar portion extending outwardly along an outer circumferential surface of a portion adjacent to the first mounting portion of the second mounting portion.

3. The method of claim 2,
When the inner diameters of the first mounting portion and the second mounting portion are referred to as IDs,
The wall thickness W1 of the first mounting portion is ID / 4.5,
The wall thickness W2 of the second mounting portion is ID / 3,
The outer diameter of the collar portion is 1.16 * (W2 * 2 + ID),
The length (X) of the collar portion has a dimension of ID / 4 high vacuum die casting mold structure.