KR101467426B1 - Hybrid Diecasting Molding Method - Google Patents

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Abstract

본 발명의 하이브리드 다이캐스팅 공법은 한쌍의 에어컨 피스톤 형상을 갖춘 캐비티(Cavity)가 구비된 하이브리드 금형을 이용하고, 캐비티(Cavity)에 형성되는 진공조건과 국부 가압조건을 에어컨 피스톤 제품에 맞춰 설정하며, 에어컨 피스톤 형상에 용탕이 충진된 상태에서 에어컨 피스톤 형상의 각각에 고 진공을 형성하면서 충진된 용탕을 국부 가압해 하는 동시에 2개의 에어컨 피스톤 제품을 만들어 줌으로써, 제조 과정에서 기폼 함유량이 극히 낮으면서도 에어컨 컴프레서에서 요구되는 높은 경도가 충족되는 에어컨 피스톤(100)이 용이하게 제조되면서 대량으로 제조되는 특징을 갖는다.The hybrid die casting method of the present invention uses a hybrid mold having a cavity having a pair of air conditioner piston shapes, sets vacuum conditions and local pressurizing conditions formed in a cavity in accordance with an air conditioner piston product, By forming a high vacuum on each of the air conditioner piston shapes with the piston shape filled with molten metal, while locally pressurizing the filled molten metal while simultaneously producing two air conditioner piston products, the air conditioner compressor And the air conditioner piston 100 in which the required high hardness is satisfied can be easily manufactured and manufactured in large quantities.

Description

하이브리드 다이캐스팅 공법{Hybrid Diecasting Molding Method}[0001] Hybrid Diecasting Molding Method [

본 발명은 다이캐스팅 공법에 관한 것으로, 특히 하이브리드 다이캐스팅 금형장치에서 고진공 및 국부가압 방식으로 에어컨 피스톤이 성형됨으로써 단조 공법과 다이캐스팅 공법의 장점이 함께 이용될 수 있는 하이브리드 다이캐스팅 공법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a die casting method, and more particularly, to a hybrid die casting method in which an air conditioner piston is formed by a high vacuum and local pressurizing method in a hybrid die casting mold apparatus.

일반적으로 자동차의 냉방계를 구성하는 에어컨 컴프레서는 증발기에서 저압기체로 변환된 냉매를 고압상태로 압축하여 재차 응축기로 보내주는 역할을 수행하는 구성요소이다.Generally, an air conditioner constituting a cooling system of an automobile compresses the refrigerant converted from the evaporator to a low pressure gas into a high pressure state, and sends the compressed refrigerant to the condenser again.

이를 위해, 에어컨 컴프레서에는 엔진 동력으로 회전되는 샤프트를 매개로 실린더내에서 왕복 운동함으로써 냉매를 압축시키는 에어컨 피스톤이 반드시 요구되며, 통상 에어컨 피스톤은 에어컨 컴프레서에서 요구되는 강도 충족을 위해 단조 공법에 의해 제조되어진다.For this purpose, an air conditioner piston that compresses the refrigerant by reciprocating in the cylinder through the shaft rotated by engine power is required for the air conditioner compressor. Normally, the air conditioner piston is manufactured by the forging method .

하지만, 에어컨 피스톤이 단조 공법으로 제조되면, 단조 공법이 갖는 근본적인 한계로 인해 원재료 손실이 많고, 특히 대량 생산성 효율이 낮을 수밖에 없다. However, when the air conditioner piston is manufactured by the forging method, the raw material loss is large due to the fundamental limitation of the forging method, and in particular, the mass productivity efficiency is inevitably low.

국내특허공개 10-1995-0000259(1995년01월03일)Korean Patent Publication No. 10-1995-0000259 (January 03, 1995)

상기 특허문헌은 제품 캐비티(Cavity)에 진공을 형성하여 고속 용탕 주입과 연속적인 차단 및 가압이 수행될 수 있는 진공 주조 금형장치를 이용한 기술로서, 이로부터 단조 공법으로 제조되던 에어컨 피스톤을 다이캐스팅 공법으로 제조될 수 있음이 예시될 수 있다.The patent document describes a technique using a vacuum casting mold apparatus capable of forming a vacuum in a product cavity and continuously injecting a high-speed molten metal and interrupting and pressurizing the mold. The air-conditioner piston, Can be exemplified.

특히, 에어컨 피스톤이 다이캐스팅 공법 적용으로 제조될 수 있으면, 리사이클링이 100% 활용 가능함으로써 단조 공법의 높은 원재료 손실율이 해소될 수 있고, 대량생산이 이루어짐으로써 단조 공법의 낮은 생산성 효율도 함께 해소될 수 있다. In particular, if the air-conditioner piston can be manufactured by the die-casting method, the high raw material loss rate of the forging process can be solved by recycling being 100% utilized, and the low productivity efficiency of the forging method can be also eliminated by mass production .

하지만, 다이캐스팅 공법은 제품 내의 높은 기포함유가 발생되는 근본적인 한계가 있고, 이러한 한계성으로 인해 에어컨 컴프레서의 혹독한 가동 조건에 적합한 높은 강도를 요구하는 에어컨 피스톤의 제조에 적용하기에는 어려움이 있을 수밖에 없다.However, the die casting method has a fundamental limitation in that high air bubbles are contained in the product, and due to such limitations, it is difficult to apply to the manufacture of an air conditioner piston which requires high strength suitable for harsh operating conditions of an air conditioner compressor.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 하이브리드 다이캐스팅 금형장치에서 캐비티(Cavity)를 고진공 및 국부 가압할 수 있는 공법이 적용됨으로써 기폼 함유량이 극히 낮으면서도 에어컨 컴프레서에서 요구되는 높은 경도를 갖는 에어컨 피스톤이 다량 생산될 수 있는 하이브리드 다이캐스팅 공법을 제공하는데 목적이 있다.In view of the above, it is an object of the present invention to provide a hybrid die-casting mold apparatus capable of high-vacuum and local pressurization of cavities, thereby providing an air conditioner having an extremely low void content and high hardness required in an air- The present invention provides a hybrid die casting method in which a piston can be mass-produced.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드 다이캐스팅 공법은 고압주조기에 에어컨 피스톤 형상을 갖춘 캐비티(Cavity)가 구비된 하이브리드 금형을 장착하고, 상기 하이브리드 금형으로 용탕을 주입하는 슬리브와, 상기 용탕을 공급하는 급탕기 및 상기 하이브리드 금형에서 완성된 에어컨 피스톤 제품을 취출하는 이젝터가 포함된 하이브리드 주조세팅단계;According to an aspect of the present invention, there is provided a hybrid die casting method including: mounting a hybrid mold having a cavity having an air conditioner piston shape in a high-pressure casting machine, a sleeve for injecting a molten metal into the hybrid mold, A hybrid casting setting step including a hot water supply unit for supplying air and an ejector for taking out the air conditioner piston product completed in the hybrid metal mold;

상기 용탕의 주입속도와 온도 조건을 포함하고, 상기 캐비티(Cavity)에 형성되는 고 진공조건과 국부 가압조건을 상기 에어컨 피스톤 제품에 맞춰 설정하는 하이브리드 주조 조건설정단계;A hybrid casting condition setting step of setting a high vacuum condition and a local pressurizing condition, which are included in the cavity, in accordance with the air conditioner piston product, including the injection speed and the temperature condition of the molten metal;

상기 에어컨 피스톤 형상에 충진되도록 상기 용탕이 주입되고, 상기 에어컨 피스톤 형상의 각각에 고 진공을 형성하면서 충진된 용탕을 국부 가압하는 에어컨 피스톤 성형단계;An air conditioning piston molding step in which the molten metal is injected to fill the shape of the air conditioner piston and locally pressurizes the molten metal while forming a high vacuum in each of the air conditioner piston shapes;

상기 고 진공과 상기 국부 가압을 해제한 후, 상기 하이브리드 금형에서 완성된 에어컨 피스톤 제품을 취출하는 에어컨 피스톤 제품단계; 가 포함되어 수행되는 것을 특징으로 한다.An air conditioner piston product step of taking out the air conditioner piston product completed in the hybrid mold after releasing the high vacuum and the local pressurization; Is performed.

상기 에어컨 피스톤 형상은 각각 동일한 형상으로 2개로 이루어지고, 상기 캐비티(Cavity)에는 상기 2개의 에어컨 피스톤 형상이 한 쌍으로 구비되며, 상기 한쌍의 에어컨 피스톤 형상은 상기 용탕이 주입되는 구간을 중심으로 해 좌우에서 대칭형상으로 배열된다.The two air conditioner piston shapes are each formed in the same shape, and the two air conditioner piston shapes are provided in the cavity. The shape of the pair of air conditioner pistons is centered on the region where the molten metal is injected And are arranged symmetrically from left and right.

상기 고 진공상태와 상기 국부 가압 상태는 피스톤 헤드의 중공 형성시 발생되는 버(BURR)의 두께를 제어하고, 동시에 상기 피스톤 헤드를 이루는 헤드부위의 소착방지를 위해 살 채움과 가공량 과다로 인한 기포 형성이 이루어지지 않도록 제어된다.The high vacuum state and the local pressurized state control the thickness of the burr generated when the piston head is formed in a hollow state, and at the same time, to prevent the head portion constituting the piston head from fouling, Is not controlled.

상기 버(BURR)의 두께는 상기 에어컨 피스톤의 직경대비 5~10% 비율이다.The thickness of the burr is 5 to 10% of the diameter of the air conditioner piston.

상기 에어컨 피스톤 제품이 취출되면, 상기 에어컨 피스톤 제품을 이루는 피스톤 헤드의 중공 공간에 형성된 버(BURR)를 제거하고, 상기 에어컨 피스톤 제품을 사상 실시해주는 후처리단계; 가 더 수행되는 것을 특징으로 한다.A post-processing step of removing the burr formed in the hollow space of the piston head constituting the air-conditioner piston product when the air-conditioner piston product is taken out, and executing the air-conditioning piston product; Is further performed.

이러한 본 발명은 에어컨 피스톤 내의 높은 기포함유를 해소한 고진공 및 국부가압 하이브리드 다이캐스팅 공법이 적용됨으로써 에어컨 피스톤이 다이캐스팅 공법으로 고 품질이면서 용이하게 제조될 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a high-vacuum and local pressurized hybrid die casting method which solves the problem of high air bubbles in an air-conditioner piston is applied, so that an air-conditioner piston can be manufactured with high quality and ease by a die-casting method.

또한, 본 발명은 에어컨 피스톤이 고진공 및 국부가압 하이브리드 다이캐스팅 공법으로 제조되면서도 에어컨 컴프레서의 혹독한 가동 조건에 적합한 높은 강도 충족은 물론, 에어컨 피스톤이 원 재료의 100% 리사이클링 가능한 다이캐스팅 공법 장점과 높은 강도가 가능한 단조공법의 장점을 모두 활용하는 효과가 있다.In addition, the present invention can provide a high-strength and high-strength air-conditioning piston which can be manufactured by a high-vacuum and local-pressure hybrid die-casting process, while satisfying high strength suitable for harsh operating conditions of an air- It is effective to utilize all advantages of forging technique.

또한, 본 발명은 하이브리드 다이캐스팅 공법의 장점인 대량생산이 에어컨 피스톤의 제조에 적용됨으로써 에어컨 피스톤의 제조 단가를 크게 낮출 수 있는 효과가 있다.Also, since the mass production, which is an advantage of the hybrid die casting method, is applied to the manufacture of the air conditioner piston, the present invention has the effect of significantly reducing the manufacturing cost of the air conditioner piston.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 다이캐스팅 공법의 동작 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 다이캐스팅 공법으로 에어컨 피스톤을 제조하는 하이브리드 다이캐스팅 금형장치의 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 에어컨 피스톤 형상을 갖춘 캐비티(Cavity)의 구성예이고, 도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 다이캐스팅 공법시 국부가압 상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 다이캐스팅 공법으로 제조된 에어컨 피스톤의 예이다.2 is a schematic view of a hybrid die casting mold apparatus for manufacturing an air conditioner piston by a hybrid die casting method according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of an air conditioner piston according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is an example of a configuration of a cavity equipped with a hybrid die casting method according to the present invention, and FIG. 5 is an example of an air conditioner piston manufactured by a hybrid die casting method according to the present invention.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.

도 1은 본 실시예에 따른 하이브리드 다이캐스팅 공법의 동작 흐름을 나타낸다.1 shows an operation flow of a hybrid die casting method according to the present embodiment.

S10은 하이브리드 다이캐스팅 금형장치에 하이브리드 금형을 세팅해 주조 준비상태로 전환되는 과정으로서, 이는 S21의 하이브리드 금형 세팅과, S22의 슬리브 세팅, S23의 이젝터 세팅, S24의 급탕기 세팅이 포함된다.S10 is a process of setting a hybrid mold on a hybrid die casting mold apparatus and switching to a casting ready state, which includes hybrid mold setting in S21, sleeve setting in S22, ejector setting in S23, and hot water heater setting in S24.

도 2는 상기 하이브리드 다이캐스팅 금형장치의 예로서, 도시된 바와 같이 하이브리드 다이캐스팅 금형장치는 주조가 이루어지는 고압주조기(1)와, 주조 후 제품을 취출하는 이젝터(3)와, 제품 형상의 캐비티(Cavity)를 갖춘 하이브리드 금형(10)과, 캐비티(Cavity)로 용탕을 주입하는 슬리브(5)와, 용탕을 공급하는 급탕기(7)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the hybrid die casting mold apparatus includes a high-pressure casting machine 1 in which casting is performed, an ejector 3 for taking out a product after casting, a cavity in the form of a product, A sleeve 5 for injecting molten metal in a cavity, and a hot water heater 7 for supplying molten metal.

상기 고압주조기(1)는 하이브리드 금형(10)을 탈장착 및 분리 이동과 더불어 캐비티(Cavity)내를 고진공으로 형성하여 주고, 상기 이젝터(3)는 제품을 꺼내도록 하이브리드 금형(10)으로 이동할 수 있으며, 상기 슬리브(5)는 실린더 로드와 플런저로 캐비티(Cavity)에 용탕을 주입할 수 있고, 상기 급탕기(7)는 제품 제조를 위한 용탕을 공급하여 준다.The high pressure casting machine 1 can move the hybrid mold 10 to the hybrid mold 10 so that the cavity can be formed in a high vacuum along with the attachment and detachment of the hybrid mold 10 and the ejector 3 can take out the product , The sleeve 5 can inject molten metal into a cavity with a cylinder rod and a plunger, and the hot water heater 7 supplies molten metal for product manufacture.

이러한 고압주조기(1)와 이젝터(3), 슬리브(5) 및 급탕기(7)는 하이브리드 다이캐스팅 금형장치의 기본적이고 필수적인 구성요소로서, 고압주조가 이루어지는 일반적인 하이브리드 다이캐스팅 금형장치의 구성요소이다.The high pressure casting machine 1, the ejector 3, the sleeve 5, and the hot water heater 7 are basic and essential components of the hybrid die casting mold apparatus, and are components of a general hybrid die casting mold apparatus in which high pressure casting is performed.

하지만, 상기 하이브리드 금형(10)은 고정 다이(20)와, 제품 형상의 캐비티(Cavity)를 갖추고 고정 다이(20)와 결합하는 가동 다이(30)와, 가동 다이(30)의 저면으로 결합되어 가동 다이(30)에서 필요한 진공압과 전원등을 연결해주는 서브 다이(40)와, 캐비티(Cavity)에 용탕이 주입된 상태에서 캐비티(Cavity)에 진공상태로 국부적인 가압을 수행해주는 한쌍의 슬라이더(50-1,50-2)와, 가동 다이(30)로 구비되어 가동 다이(30)에서 필요한 진공압과 전원등을 공급해주는 가동다이 배관(60-1)과, 고정 다이(20)로 구비되어 고정 다이(20)에서 필요한 진공압과 전원등을 공급해주는 고정다이 배관(60-2)을 포함한다.The hybrid mold 10 includes a fixed die 20, a movable die 30 having a cavity of a product shape and engaged with the fixed die 20 and a movable die 30 coupled to the bottom surface of the movable die 30 A sub-die 40 for connecting a necessary vacuum pressure to a power supply or the like in the movable die 30, and a pair of sliders 40 for performing local pressurization in a vacuum state in a state where the molten metal is injected into the cavity, A movable die pipe 60-1 which is provided in the movable die 30 and supplies necessary vacuum pressure and power to the movable die 30; And a fixed die pipe 60-2 for supplying a necessary vacuum pressure and a power source in the fixed die 20. [

한편, S30은 에어컨 피스톤 하이브리드 주조 조건을 설정하는 과정으로서, 이는 S41의 용탕 주입 속도 및 냉각 조건과, S42의 이형제 도포 조건, S43의 고 진공을위한 진공압 조건, S44의 에어컨 피스톤 성형을 위한 국부 가압 조건등이 포함된다.S30 is a process of setting the hybrid casting condition of the air conditioner piston. This is a process of setting the casting conditions of the air conditioner piston, that is, the casting speed and the cooling condition of S41, the releasing agent application condition of S42, the vacuum pressure condition for high vacuum of S43, Pressure conditions, and the like.

이러한 조건에는 에어컨 피스톤의 성형시 피스톤 헤드를 이루는 헤드부위의 소착방지를 위해 살 채움과 가공량 과다로 인한 기포 형성이 이루어지지 않기 위한 진공 압 크기와 국부 가압력 크기가 포함되는데, 이로부터 에어컨 피스톤을 중공 성형할 때 스퀴즈에 따른 버(BURR)의 발생이 에어컨 피스톤의 성능에 영향을 주지 않게 된다.These conditions include the vacuum pressure size and the local pressing force magnitude to prevent bubble formation due to excess filling and machining amount in order to prevent the head portion of the piston head from forming when the air conditioner piston is formed, The generation of the burr due to the squeeze during the blow molding does not affect the performance of the air conditioner piston.

일례로, 상기 버(BURR)는 에어컨 피스톤이 약 10mm 지름일 때 약 0.5~1.0mm 두께가 허용되는 조건일 수 있다.For example, the BURR may be a condition allowing a thickness of about 0.5 to 1.0 mm when the air conditioner piston is about 10 mm in diameter.

도 3은 에어컨 피스톤이 제조되는 캐비티(32,Cavity)의 예로서, 도시된 바와 같이 상기 캐비티(32,Cavity)는 캐비티 블록(31,Cavity Block)에 형성되고, 캐비티 블록(31,Cavity Block)은 다수의 가이드 로드 홀(30-1)이 뚫려진 가동 다이(30)로 결합된다.3 shows an example of a cavity 32 in which an air conditioner piston is manufactured. As shown in FIG. 3, the cavity 32 is formed in a cavity block 31 and a cavity block 31, Is coupled to the movable die 30 in which a plurality of guide rod holes 30-1 are drilled.

특히, 상기 캐비티(32, Cavity)는 캐비티 블록(31)의 중앙 위치로 용탕공급부(32-1)가 형성되고, 용탕공급부(32-1)를 기준해 한쪽으로 제1 제품 형상부(32-2)가 형성되며, 용탕공급부(32-1)를 기준해 다른쪽으로 제2 제품 형상부(32-3)가 형성되고, 제1 제품 형상부(32-2)와 제2 제품 형상부(32-3)를 충진한 후 오버플로우(Overflow)된 용탕이 빠져나가도록 제1 제품 형상부(32-2)에서 제2 제품 형상부(32-3)로 연결된 오버플로우 경로부(32-4)를 형성한다.Particularly, the cavity 32 is formed with the molten metal supply portion 32-1 at the central position of the cavity block 31 and the first product shape 32- A second product shape portion 32-3 is formed on the other side with reference to the molten metal supply portion 32-1 and the first product shape portion 32-2 and the second product shape portion 32 -3) and then overflowed from the first product shape 32-2 to the second product shape 32-3 so as to allow the overflowed melt to escape, .

또한, 상기 캐비티(32, Cavity)에는 제1 제품 형상부(32-2)와 제2 제품 형상부(32-3)로 위치되는 상기부 입자 코어가 더 포함될 수 있는데, 이는 에어컨 피스톤의 형상에 따라 필요하거나 또는 필요하지 않게 된다. 만약 상기부 입자 코어가 적용되면, 상기부 입자 코어는 캐비티(Cavity)별로 교환하여 사용되고 특히 올리콘 발저스 코팅하여 준다.Further, the cavity 32 may further include the sub particle cores positioned in the first product shape 32-2 and the second product shape 32-3. This is because the shape of the air conditioner piston Thus becoming necessary or unnecessary. If the sub-particle core is applied, the sub-particle core is used interchangeably for each cavity, and in particular, it is coated with oericon pigment.

그리고, 가동 금형(30)의 좌우 양쪽으로 위치된 한쌍의 슬라이더(50-1,50-2)는 캐비티(32Cavity)에 진공상태로 국부 가압을 수행함으로써 중공 형상의 에어컨 피스톤을 제조하여 준다.The pair of sliders 50-1 and 50-2 positioned on both the left and right sides of the movable mold 30 perform local pressurization in a vacuum state in the cavity 32Cavity to produce a hollow air conditioner piston.

이를 위해, 상기 한쌍의 슬라이더(50-1,50-2)는 캐비티(32,Cavity)를 기준으로 해 제1 제품 형상부(32-2)로 위치된 제1 슬라이더(50-1)와, 캐비티(32,Cavity)를 기준으로 해 제2 제품 형상부(32-3)로 위치된 제2 슬라이더(50-2)로 이루어지며, 상기 제1 슬라이더(50-1)와 제2 슬라이더(50-2)는 동일한 구성요소로 이루어진다.To this end, the pair of sliders 50-1 and 50-2 includes a first slider 50-1 positioned at a first product shape 32-2 with respect to a cavity 32, And a second slider 50-2 positioned on the second product shape 32-3 with respect to the cavity 32. The first slider 50-1 and the second slider 50-3 -2) are made of the same components.

일례로, 제1 슬라이더(50-1)는 가동 다이(30)의 한쪽 측면에 결합되어 캐비티(32,Cavity)의 제1 제품 형상부(32-2)로 위치되는 마운팅 블록(51)과, 마운팅 블록(51)의 움직임을 안정적으로 가이드하기 위한 적어도 1개 이상의 가이드 로드(52)와, 제1 제품 형상부(32-2)로 진입해 제1 제품 형상부(32-2)에 충진된 용탕을 진공상태에서 국부적으로 가압해주는 국부가압 피스톤(53)과, 진공상태로 국부 가압이 수행되도록 국부가압 피스톤(53)을 전진이동 및 후퇴이동시키는 스퀴즈 작동기(54)로 구성된다.For example, the first slider 50-1 includes a mounting block 51 coupled to one side of the movable die 30 and positioned in a first product shape 32-2 of the cavity 32, At least one guide rod 52 for stably guiding the movement of the mounting block 51 and at least one guide rod 52 for guiding the movement of the mounting block 51 into the first product shape 32-2 and filling the first product shape 32-2 A local pressurizing piston 53 for locally pressurizing the molten metal in a vacuum state and a squeeze actuator 54 for advancing and retracting the local pressurizing piston 53 so as to perform local pressurization in a vacuum state.

상기 스퀴즈 작동기(54)는 마운팅 블록(51)으로 결합되고, 그 동력원으로 공압을 사용하지만 필요에 따라 유압이 적용될 수 있다. 특히 상기 스퀴즈 작동기(54)에서 공급되는 진공압은 마운팅 블록(51)을 거쳐 제1 제품 형상부(32-2)로 보내지며, 이를 위한 진공 경로가 형성될 수 있다.The squeeze actuator 54 is coupled to the mounting block 51, and uses pneumatic pressure as its power source, but hydraulic pressure can be applied if necessary. In particular, the vacuum pressure supplied from the squeeze actuator 54 is sent to the first product shape part 32-2 through the mounting block 51, and a vacuum path for the suction can be formed.

그러므로, 제2 슬라이더(50-2)도 제1 슬라이더(50-1)와 동일하게 마운팅 블록(51)과, 가이드 로드(52), 국부가압 피스톤(53) 및 스퀴즈 작동기(54)로 구성된다. 다만, 제2 슬라이더(50-2)는 제1 슬라이더(50-1)와 달리 가동 다이(30)의 다른쪽 측면에 결합되어 캐비티(32,Cavity)의 제2 제품 형상부(32-2)로 위치되는 차이만 있다.Therefore, the second slider 50-2 is composed of the mounting block 51, the guide rod 52, the local pressurizing piston 53, and the squeeze actuator 54 in the same manner as the first slider 50-1 . Unlike the first slider 50-1, the second slider 50-2 is coupled to the other side surface of the movable die 30 to form the second product shape 32-2 of the cavity 32, There is only difference that is located.

한편, S50은 용탕을 캐비티(Cavity)로 주입하는 과정으로서, 이는 S51의 이형제 도포량과 S52의 용탕 온도 및 주입 속도등을 고려한 상태에서 이루어진다. 이러한 용탕 주입 상태는 S53과 같이 용탕 주입이 정상인지를 체크함으로써 이상시 신속하게 대응조치가 수행될 수 있다.S50 is a process of injecting the molten metal into a cavity, taking into account the amount of release agent applied in S51, the temperature of the molten metal in S52, the injection rate, and the like. The state of injecting the molten metal can be checked as to whether the injection of molten metal is normal as in S53, and a countermeasure can be taken quickly in the event of an abnormality.

이어, S60은 에어컨 피스톤 성형이 이루어지는 과정으로서, 이는 S70의 고 진공 제어 상태에서 S80과 같이 국부 가압 조건에 도달되었는지를 체크 한 다음, S90의 스퀴즈 제어를 통해 수행된다.S60 is a process of forming an air conditioner piston, which is performed by checking whether the local pressurizing condition has been reached in the high vacuum control state of S70 as in S80, and then by squeezing control of S90.

이러한 스퀴즈 제어는 S91의 소착 방지와 S92의 기포 형성 방지 및 S93의 버(BURR)발생 방지로 수행된다.This squeeze control is performed by prevention of sintering of S91, prevention of bubble formation of S92, and prevention of occurrence of BURR of S93.

도 4는 상기 스퀴즈 제어로 에어컨 피스톤이 성형되는 상태로서, 도시된 바와 같이 캐비티(32, Cavity)에 용탕이 주입됨으로써 제1 제품 형상부(32-2, 또는 32-3)는 주입된 용탕으로 채워진다. 이어, 제1 슬라이더(50-1, 또는 50-2)가 작동되면, 스퀴즈 작동기(54)는 마운팅 블록(51)을 통해 국부가압 피스톤(53)을 전진이동시켜 줌으로써 국부가압 피스톤(53)이 제1 제품 형상부(32-2, 또는 32-3)로 진입한다.4 is a state in which the air conditioner piston is formed by the squeeze control. As shown in FIG. 4, since the molten metal is injected into the cavity 32, the first product shape 32-2 or 32-3 is injected into the molten metal It is filled. Then, when the first slider 50-1 or 50-2 is operated, the squeeze actuator 54 advances the local pressurizing piston 53 through the mounting block 51 so that the local pressurizing piston 53 And enters the first product shape 32-2 or 32-3.

상기 제1 제품 형상부(32-2, 또는 32-3)로 진입한 국부가압 피스톤(53)은 제1 제품 형상부(32-2, 또는 32-3)에 진공을 형성하면서 충진된 용탕을 가압하면서 밀어내는데, 이때 용탕을 가압하는 가압력은 용탕의 종류나 용탕의 양에 따라 최적으로 설정되어 제어가 이루어진다. 여기서, 상기부 입자 코어(35)는 에어컨 피스톤(100)이 피스톤 헤드의 선단부위에서 홈형상으로 개구된 상기부를 형성함에 기인된다.The localized pressurizing piston 53 entering the first product shape 32-2 or 32-3 forms a vacuum on the first product shape 32-2 or 32-3 and the filled product At this time, the pressing force for pressing the molten metal is controlled optimally according to the type of the molten metal and the amount of the molten metal. Here, the secondary particle core 35 is formed by forming the air conditioner piston 100 having the groove portion opened on the tip end portion of the piston head.

이어, 제1 제품 형상부(32-2, 또는 32-3)의 용탕이 진공상태에서 국부가압 피스톤(53)으로 국부 가압되면, 용탕은 제1 제품 형상부(32-2, 또는 32-3)를 따라 성형됨으로써 중공의 에어컨 피스톤(100)으로 전환된다.Then, when the molten metal of the first product shape 32-2 or 32-3 is locally pressurized to the local pressurizing piston 53 in the vacuum state, the molten metal is supplied to the first product shape 32-2 or 32-3 So that it is converted into a hollow air conditioning piston 100.

이러한 에어컨 피스톤(100)은 피스톤 헤드를 중공으로 만들어주는 중공부(103)와, 중공부(103)의 안쪽 공간에서 중공 파이프 형상으로 돌출된 스퀴즈부(105)가 형성된다. 통상, 상기 스퀴즈부(105)는 제1 슬라이더(50-1, 또는 50-2)의 국부가압 피스톤(53)에 의해 형성된다.The air conditioner piston 100 has a hollow portion 103 for making the piston head hollow and a squeeze portion 105 protruding in the hollow space of the hollow portion 103 in the shape of a hollow pipe. Normally, the squeeze portion 105 is formed by the local pressurizing piston 53 of the first slider 50-1 or 50-2.

특히, 에어컨 피스톤(100)의 제조 시, 피스톤 헤드를 이루는 헤드부위(Ka)에서는 소착방지를 위해 살 채움과 가공량 과다로 인한 기포 형성이 이루어지지 않도록 진공압과 국부 가압력을 정밀 제어하고, 스퀴즈부(105)가 형성되는 스퀴즈부위(Kb)에서는 스퀴즈에 따른 버(BURR)가 성능에 영향을 주지 않을 수 있도록 버(BURR)의 발생 정도를 정밀 제어한다. Particularly, in manufacturing the air conditioner piston 100, it is possible to precisely control the vacuum pressure and the local pressing force so that bubbles are not formed due to excess filling and machining in order to prevent sticking in the head portion Ka of the piston head, The degree of occurrence of the burrs BURR is precisely controlled so that the squeeze BURR does not affect the performance in the squeeze region Kb where the unit 105 is formed.

본 실시예에서, 스퀴즈부위(Kb)의 버(BURR)는 약 10mm 지름일 때 약 0.5~1.0mm 두께로 허용될 수 있다. 이 경우, 상기 스퀴즈부(105)는 노출되지 않음으로써 제조 후 이를 제거하기 위한 후처리 공정이 이루어지거나 또는 이루어지지 않을 수 있다.In this embodiment, the BURR of the squeeze portion Kb can be allowed to be about 0.5 to 1.0 mm thick when it is about 10 mm in diameter. In this case, the squeeze unit 105 may not be exposed, so that a post-treatment process for removing the squeeze unit 105 after fabrication may or may not be performed.

이어, 에어컨 피스톤의 성형이 완료되면, S100과 같이 성형완료된 에어컨 피스톤을 하이브리드 금형에서 취출한 후, S200과 같이 후처리를 수행함으로써 에어컨 피스톤의 제조과정이 완료된다. 통상, S200의 후처리는 S210의 버(BURR)발생 제거와 S220의 사상 실시로 수행될 수 있다.When the air conditioner piston is formed, the air conditioner piston is taken out of the hybrid mold as in step S100, and the post-process is performed as in step S200, thereby completing the process of manufacturing the air conditioner piston. Normally, the post-processing of S200 can be performed by the elimination of the burr generation at S210 and the mapping of S220.

도 5(가)는 하이브리드 금형(10)에서 취출된 에어컨 피스톤 제품의 예로서, 도시된 바와 같이 에어컨 피스톤(100)은 응고된 캐비티용탕형태(A)로 취출되고, 이러한 캐비티용탕형태(A)에서 간단한 분리 작업만으로 동일한 종류로 2개의 에어컨 피스톤(100)이 동시에 제조된다. 그러므로, 에어컨 피스톤(100)의 제조 원가를 크게 낮출 수 있다.5 (A) is an example of an air conditioner piston product taken out from the hybrid mold 10. As shown in the figure, the air conditioner piston 100 is taken out to a solidified cavity type molten metal (A) The two air conditioner pistons 100 of the same kind are produced at the same time by a simple separation operation. Therefore, the manufacturing cost of the air conditioner piston 100 can be greatly reduced.

상기 에어컨 피스톤(100)은 전체적인 형상을 이루는 피스톤 헤드(101)와, 피스톤 헤드(101)의 선단부위에서 홈형상으로 개구된 상기부(102)와, 피스톤 헤드(101)를 중공으로 만들어주는 중공부(103)와, 중공부(103)의 안쪽 공간에서 중공 파이프 형상으로 돌출된 스퀴즈부(105)로 이루어진다.The air conditioner piston 100 has an overall shape of a piston head 101, a portion 102 opened in a groove shape on the tip end of the piston head 101, a hollow portion 102 for hollowing the piston head 101, And a squeeze part 105 protruding in the hollow space of the hollow part 103 in the shape of a hollow pipe.

이러한 에어컨 피스톤(100)은 고강도 알루미늄 합금으로 제조 한 후 실험 결과에서 경도 값 HRB 75이상이고, 기포함유량 1등급이상으로 입증되었다.The air conditioner piston (100) is made of a high strength aluminum alloy, and it has been proved that the hardness value is HRB 75 or more and the bubble content is 1 or more in the test results.

본 실시예에서 상기 에어컨 피스톤(100)은 다양한 형상으로 제조될 수 있으며, 일례로 도 5(나)의 제2타입 에어컨 피스톤(100-1)은 상기 에어컨 피스톤(100)에 비해 피스톤 헤드(101)의 선단부위에서 홈형상으로 개구된 상기부(102)가 형성되지 않은 예이고, 도 5(다)의 제3타입 에어컨 피스톤(100-2)은 상기 에어컨 피스톤(100)에 비해 스퀴즈부(105)를 피스톤 헤드(101)의 위쪽으로 형성한 예이며, 도 5(라)의 제4타입 에어컨 피스톤(100-3)은 상기 에어컨 피스톤(100)에 비해 피스톤 헤드(101)의 선단부위에서 홈형상으로 개구된 상기부(102)를 형성하지 않으면서 스퀴즈부(105)를 피스톤 헤드(101)의 위쪽으로 형성한 예를 나타낸다.The second type air conditioner piston 100-1 of FIG. 5 (B) is different from the air conditioner piston 100 in that the piston head 101 The third type air conditioner piston 100-2 of Fig. 5 (C) is an example in which the squeeze part 105 (Fig. 5 (C) And the fourth type air conditioner piston 100-3 of FIG. 5 (D) is formed in a groove shape on the tip end portion of the piston head 101, as compared with the air conditioner piston 100, The squeeze portion 105 is formed on the upper side of the piston head 101 without forming the portion 102 that is opened to the piston side.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 하이브리드 다이캐스팅 공법은 한쌍의 에어컨 피스톤 형상을 갖춘 캐비티(Cavity)가 구비된 하이브리드 금형을 이용하고, 캐비티(Cavity)에 형성되는 진공조건과 국부 가압조건을 에어컨 피스톤 제품에 맞춰 설정하며, 에어컨 피스톤 형상에 용탕이 충진된 상태에서 에어컨 피스톤 형상의 각각에 고 진공을 형성하면서 충진된 용탕을 국부 가압해 하는 동시에 2개의 에어컨 피스톤 제품을 만들어 줌으로써, 제조 과정에서 기폼 함유량이 극히 낮으면서도 에어컨 컴프레서에서 요구되는 높은 경도가 충족되는 에어컨 피스톤(100)이 용이하게 제조되면서 대량으로 제조될 수 있다.As described above, the hybrid die casting method according to the present embodiment uses a hybrid mold having a cavity having a pair of air conditioner pistons, and the vacuum condition and the local pressurizing condition formed in the cavity are applied to the air conditioner piston In the state where the air conditioner piston shape is filled with the molten metal, high vacuum is formed in each of the air conditioner piston shape, and the filled molten metal is locally pressurized and simultaneously the two air conditioner piston products are manufactured. It is possible to manufacture the air conditioner piston 100 in which the high hardness required in the air conditioner compressor is extremely low, while being easily manufactured.

1 : 고압주조기 3 : 이젝터
5 : 슬리브 7 : 급탕기
10 : 하이브리드 금형 20 : 고정 다이
30 : 가동 다이 30-1 : 가이드 로드 홀
31 : 캐비티 블록(Cavity Block)
32 : 캐비티(Cavity) 32-1 : 용탕공급부
32-2 : 제1 제품 형상부 32-3 : 제2 제품 형상부
32-4 : 오버플로우 경로부 35 : 상기부 입자 코어
40 : 서브 다이
50-1 : 제1 슬라이더 50-2 : 제2 슬라이더
51 : 마운팅 블록 52 : 가이드 로드
53 : 국부가압 피스톤 54 : 스퀴즈 작동기
60-1 : 가동다이 배관 60-2 : 고정다이 배관
100, 100-1,200,200-1 : 에어컨 피스톤
101 : 피스톤 헤드 102 : 상기부
103 : 중공부 105 : 스퀴즈부1: High pressure casting machine 3: Ejector
5: Sleeve 7: Hot water heater
10: Hybrid mold 20: Fixing die
30: movable die 30-1: guide rod hole
31: Cavity Block
32: cavity 32-1: molten metal supply part
32-2: first product shape part 32-3: second product shape part
32-4: overflow path portion 35: the sub-particle core
40: sub-die
50-1: first slider 50-2: second slider
51: Mounting block 52: Guide rod
53: local pressurizing piston 54: squeeze actuator
60-1: movable die piping 60-2: fixed die piping
100, 100-1,200,200-1: Air conditioner piston
101: piston head 102:
103: hollow part 105: squeeze part

Claims (6)

고압주조기에 에어컨 피스톤 형상을 갖춘 캐비티(Cavity)가 구비된 하이브리드 금형을 장착하고, 상기 하이브리드 금형으로 용탕을 주입하는 슬리브와, 상기 용탕을 공급하는 급탕기 및 상기 하이브리드 금형에서 완성된 에어컨 피스톤 제품을 취출하는 이젝터가 포함된 하이브리드 주조세팅단계;
상기 용탕의 주입속도와 온도 조건을 포함하고, 상기 캐비티(Cavity)에 형성되는 고 진공조건과 국부 가압조건을 상기 에어컨 피스톤 제품에 맞춰 설정하는 하이브리드 주조 조건설정단계;
상기 에어컨 피스톤 형상에 충진되도록 상기 용탕이 주입되고, 상기 에어컨 피스톤 형상의 각각에 고 진공을 형성하면서 충진된 용탕을 국부 가압하는 에어컨 피스톤 성형단계;
상기 고 진공과 상기 국부 가압을 해제한 후, 상기 하이브리드 금형에서 완성된 에어컨 피스톤 제품을 취출하는 에어컨 피스톤 제품단계;가 포함되어 수행되며,
상기 고 진공상태와 상기 국부 가압 상태는 피스톤 헤드의 중공 형성시 발생되는 버(BURR)의 두께를 제어하고, 동시에 상기 피스톤 헤드를 이루는 헤드부위의 소착방지를 위해 살 채움과 가공량 과다로 인한 기포 형성이 이루어지지 않도록 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 다이캐스팅 공법.
A hybrid type mold provided with a cavity having an air conditioner piston shape is mounted on a high pressure casting machine, a sleeve for injecting the molten metal into the hybrid mold, a hot water heater for supplying the molten metal, and an air conditioner piston product completed in the hybrid mold A hybrid casting setting step in which an ejector is disposed;
A hybrid casting condition setting step of setting a high vacuum condition and a local pressurizing condition, which are included in the cavity, in accordance with the air conditioner piston product, including the injection speed and the temperature condition of the molten metal;
An air conditioning piston molding step in which the molten metal is injected to fill the shape of the air conditioner piston and locally pressurizes the molten metal while forming a high vacuum in each of the air conditioner piston shapes;
An air conditioner piston product step of removing the high vacuum and the local pressurization, and then taking out the finished air conditioner piston product from the hybrid mold,
The high vacuum state and the local pressurized state control the thickness of the burr generated when the piston head is formed in a hollow state, and at the same time, to prevent the head portion constituting the piston head from fouling, Is formed so as not to be formed.
청구항 1에 있어서, 상기 에어컨 피스톤 형상은 각각 동일한 형상으로 2개로 이루어지고, 상기 캐비티(Cavity)에는 상기 2개의 에어컨 피스톤 형상이 한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 다이캐스팅 공법.The hybrid die casting method according to claim 1, wherein the shape of the air conditioner piston is two in each of the same shape, and the two air conditioner pistons are provided in a pair in the cavity. 청구항 2에 있어서, 상기 한쌍의 에어컨 피스톤 형상은 상기 용탕이 주입되는 구간을 중심으로 해 좌우에서 대칭형상으로 배열된 것을 특징으로 하는 하이브리드 다이캐스팅 공법.
The hybrid die casting method according to claim 2, wherein the pair of air conditioner piston shapes are symmetrically arranged on the right and left sides with respect to a section where the molten metal is injected.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 버(BURR)의 두께는 상기 에어컨 피스톤의 직경대비 5~10% 비율인 것을 특징으로 하는 하이브리드 다이캐스팅 공법.
The hybrid die casting method according to claim 1, wherein the thickness of the burr is 5 to 10% of the diameter of the air conditioner piston.
청구항 1에 있어서, 상기 에어컨 피스톤 제품이 취출되면, 상기 에어컨 피스톤 제품을 이루는 피스톤 헤드의 중공 공간에 형성된 버(BURR)를 제거하고, 상기 에어컨 피스톤 제품을 사상 실시해주는 후처리단계;
가 더 수행되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 다이캐스팅 공법.2. The method of claim 1, further comprising: after the air conditioner piston product is taken out, removing a burr formed in a hollow space of the piston head of the air conditioner piston product and executing the air conditioner piston product;
Is further performed. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
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