KR101725334B1 - 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형 - Google Patents

히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형 Download PDF

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Abstract

본 발명은 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형에 관한 것이다. 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형은 상원판과 하원판을 포함하는 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형에 있어서, 상기 상원판에 내장되며, 수지가 유입되는 캐비티가 형성된 제1 상부플레이트, 상기 제1 상부플레이트와 접합되는 일면에 매립홈이 형성된 상부 금속플레이트, 상기 매립홈에 매립된 상부 히팅부재, 상기 상부 금속플레이트의 타면 중앙부에 조립된 스프루 부싱 및 상기 제1 상부플레이트에 조립되어 상부 금속플레이트를 내부에 수용하는 상부 단열패널을 포함하는 상부 코어 및 상기 상부 코어와 대응되는 형상으로 형성되어 하원판에 매립되며, 캐비티가 형성된 제1 하부플레이트, 상기 제1 하부플레이트와 접합되는 일면에 하부 히팅부재가 매립된 하부 금속플레이트, 상기 제1 하부플레이트에 조립되어 하부 금속플레이트를 내부에 수용하는 하부 단열패널을 포함하는 하부 코어를 포함한다.

Description

히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형 {Die-casting molds provided with a heating element}
본 발명은 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 다이캐스팅 금형에 구성되는 상,하 코어부에 단열패널을 구성하여 열손실을 최소화함으로써, 열 밸런스와 수지의 유동성을 향상시킬 수 있는 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형에 관한 것이다.
일반적으로, 알루미늄, 마그네슘 등의 다이캐스팅(die casting) 공법을 이용하여 각종 전자제품의 브라켓 등과 같은 부품들 중 0.6mm 이하의 부품을 성형할 때에는 재료(금속수지) 등의 흐름성이 용이하지 못하여 고품질의 성형이 이루어지지 못하고 있다.
특히, 최근의 전자산업에는 출시되는 각종 제품들의 경량화 및 슬림화에 따라 전자제품에 들어가는 브라켓 등의 부품들의 크기도 소형화, 슬림화하가 이루어지고 있으며, 이에 따라, 전자제품의 브라켓을 얇은 막 즉, 박막(薄膜)으로 이루어진 박막 성형부로 구성하고 있다.
예를 들어, 다양한 전자제품 중에서 휴대 단말기의 경우, 배터리가 안착되는 배터리 브라켓은 휴대 단말기의 전체 두께를 감소시켜 휴대 단말기의 경량화 및 두께 감소에 중요한 역할을 하고 있다. 또한 감소된 두께 만큼의 베터리 셀을 증가시킴으로, 휴대 단말기 용량을 극대화 할 수 있으므로 박막 성형에 대한 제작 연구는 가장 큰 핵심 관심사가 되고 있다.
이러한 박막의 두께를 가진 박막 성형부를 프라스틱 공정으로 제작 될 경우, 제품의 강성이 떨어짐으로 인하여 주로 다이캐스팅 사출 공법이 이용된다. 이때 다이캐스팅 사출이란 알루미늄, 마그네슘, 아연 등의 금속의 소재 용융하여 성형하는 것을 의미한다.
그러나 전술한 다이캐스팅 성형에 의한 방법은, 일반 사출 성형과는 다르게 제품 취출후 이형제가 금형 코어면에 직접 분사되는 방식을 취하고 있어 박막의 성형시 급속 냉각 공정이 동반되어 진행되고 있다.
하지만, 전술한 급속 냉각 공정은 금형의 표면온도를 저하시키는 주된 요인이 되고 있으며, 용융된 금속수지가 캐비티(Cavity)의 내면으로 충진이 이루어질 때, 수지의 유동성을 저하시키는 등의 문제점이 발생되어 박막 성형부의 두께 편차 및 미성형의 문제점이 있다.
또한, 다이캐스팅 금형의 상,하 코어의 단열 부족에 따른 열손실이 발생하면서, 베이스로 열이 전달되어 다이캐스팅 금형의 코어부의 온도 미도달 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
삭제
대한민국 등록특허공보 제10-0824011호
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 다이캐스팅 금형에 구성되는 상,하 코어부에 단열패널을 구성하여 열손실을 최소화함으로써, 열 밸런스와 수지의 유동성을 향상시킬 수 있는 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한,
본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형은 상원판과 하원판을 포함하는 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형에 있어서,
상기 상원판에 내장되며, 수지가 유입되는 캐비티가 형성된 제1 상부플레이트, 상기 제1 상부플레이트와 접합되는 일면에 매립홈이 형성된 상부 금속플레이트, 상기 매립홈에 매립된 상부 히팅부재, 상기 상부 금속플레이트의 타면 중앙부에 조립된 스프루 부싱 및 상기 제1 상부플레이트에 조립되어 상부 금속플레이트를 내부에 수용하는 상부 단열패널을 포함하는 상부 코어; 및
상기 상부 코어와 대응되는 형상으로 형성되어 하원판에 매립되며, 캐비티가 형성된 제1 하부플레이트, 상기 제1 하부플레이트와 접합되는 일면에 하부 히팅부재가 매립된 하부 금속플레이트, 상기 제1 하부플레이트에 조립되어 하부 금속플레이트를 내부에 수용하는 하부 단열패널을 포함하는 하부 코어;
를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형에 있어서, 상기 상부 코어는 상부 금속플레이트가 접합된 제1 상부플레이트의 일면에 결합되어 상부 단열패널에 수용되며, 냉각수의 순환이 이루어지도록 냉각수홀이 형성되고, 상부 히팅부재와 연결되는 배선들이 고정되는 리드 라인홈이 형성된 제2 상부플레이트;
를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형에 있어서, 상기 상부 금속플레이트는 타면에 냉각수의 순환이 이루어지는 냉각수 유로가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형에 있어서, 상기 상부 금속플레이트는 구리를 포함하는 도전성 재질로 이루어질 수 있다.
삭제
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형에 있어서, 상기 상부 단열패널은 냉각수를 공급 및 배출하는 냉각수 공급 및 배출포트가 결합되는 포트 결합홈이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형에 있어서, 상기 하부 코어는 하부 금속플레이트가 접합된 제1 하부플레이트의 일면에 결합되어 하부 단열패널에 수용되는 제2 하부플레이트;
를 더 포함한다.
본 발명의 일실시 예에 따르면, 다이캐스팅 금형에 구성되는 상부 코어 및 하부 코어에 각각 히팅부재와 단열패널을 구성하여 열손실을 최소화함으로써, 열 밸런스와 수지의 유동성을 향상시킬 수 있어 보다 균일한 제품면을 가지는 성형품을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형을 개략적으로 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 상부 및 하부 코어를 나타낸 사시도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 상부 및 하부 코어를 나타낸 분해 사시도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 상부 및 하부 코어를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 상부 및 하부 코어의 결합 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1 내지 2에서 보듯이, 본 발명의 일실시 예에 따른 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형은 고정측 고정판(102)과 이동측 고정판(104)이 구성되며, 이 고정측(102) 및 이동측 고정판(104) 사이에는 이젝트 핀(106)의 작동을 지지하는 이젝트 플레이트(112), 이젝트 플레이트(112)의 상부에 구성되는 하원판(118) 및 상원판(116)이 구성된다.
또한, 다이캐스팅 금형에는 제품의 성형이 이루어질 수 있도록 수지의 공급이 이루어지는 슬리브(120)가 구성되고, 이 슬리브(120)를 통해 공급되는 수지가 캐비티 측으로 유입되는 것을 제어하는 슬라이딩 밸브(130) 및 이 슬라이딩 밸브(130)를 작동시키는 밸브 실린더(132)가 구성된다.
또한, 다이캐스팅 금형은 하원판(118)과 상원판(116) 사이에 구성되는 코어부(160)와, 코어부(160)에 구성되어 수지를 캐비티 측으로 주입하는 스프루 부싱(150)이 구성된다.
여기서, 코어부(160)는 상원판(116)에 내장되는 상부 코어(162)와, 하원판(118)에 매립되는 하부 코어(164)로 분할 구성되어 금형의 형폐 및 형개 공정이 이루어지도록 구성되며, 캐비티의 열손실을 최소화함으로써, 열 밸런스와 수지의 유동성을 향상시킬 수 있도록 상부 코어(162) 및 하부 코어(164) 각각에 히팅부재가 구성되는 것이다.
도 3 내지 4, 6, 8에서 보듯이, 상부 코어(162)는 제1 상부플레이트(210), 상부 히팅부재(220), 상부 금속플레이트(230), 제2 상부플레이트(240), 상부 단열패널(250) 및 스프루 부싱(150)을 포함한다.
제1 상부플레이트(210)는 하부 코어(164)와 접하며, 제품의 성형이 이루어지는 캐비티(214)가 형성되고, 그 중앙부에 스프루 부싱(150)이 조립되어 수지의 유입이 이루어지는 부싱 삽입홀(212)이 형성된다.
또한, 제1 상부플레이트(210)는 상부 히팅부재(220)가 구비되는 상부 금속플레이트(230) 및 스프루 부싱(150)과 결합이 이루어지도록 결합홀(216)이 형성될 수 있다.
상부 히팅부재(220)는 동 재질로 이루어지고, 상부 금속플레이트(230)에 매립되어 상부 코어(162)를 일정한 온도로 가온함으로써, 다이캐스팅이 이루어질 때, 열손실에 의해 미승온 현상이 발생하는 것을 방지하여 성형품의 고품질화를 이루도록 하는 구성요소이다.
상부 금속플레이트(230)는 구리 등과 같은 도전성 금속재로 이루어지며, 상부 히팅부재(220)가 매립되게 설치될 수 있도록 상부면에 상부 히팅부재(220)와 대응되는 형상으로 이루어지는 매립홈(234)이 형성된다.
또한, 상부 금속플레이트(230)는 그 중앙부로 제1 상부플레이트(210)에 형성된 부싱 삽입홀(212)과 동축선상에 위치하여 스프루 부싱(150)이 관통하는 관통홀(232)과, 결합홀(216)과 연통되게 구성되어 결합수단의 체결이 이루어지도록 하는 체결홀(236)이 형성된다.
이러한 상부 금속플레이트(230)는 하부면에 냉각수의 순환이 이루어지는 냉각수 유로(238)가 매립홈(234)의 대응되는 타면 즉, 상부 금속플레이트(230)의 하부면에 형성되어 상부 코어(162)의 온도를 일정하게 유지하도록 구성된다.
아울러, 본 발명의 제1 상부플레이트(210)와 상부 금속플레이트(230)는 결합수단에 의해 체결이 이루어지는 구조로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 접합에 의해 서로 결합이 이루어질 수 있음은 물론이다.
제2 상부플레이트(240)는 상부 금속플레이트(230)가 접합된 상태의 제1 상부플레이트(210)와 결합되어 상부 히팅부재(220) 및 상부 금속플레이트(230)가 제1 및 제2 상부플레이트(210, 240)의 내부에 내장되게 장착되는 구성요소로서, 상부 금속플레이트(230)가 수용되어 장착되는 장착홈(246)이 형성이다.
이러한 제2 상부플레이트(240)는 스프루 부싱(150)이 조립되어 이 스프루 부싱(150)에 구성되는 결합부재가 체결홀(236) 및 결합홀(216)을 통해 결합되도록 하는 수용홀(242)이 형성된다.
또한, 제2 상부플레이트(240)에는 상부 금속플레이트(230)에 형성된 냉각수 유로(238)와 대응되는 위치에 형성되어 냉각수의 순환이 이루어지도록 함과 동시에 순환하는 냉각수의 유출을 방지하도록 하는 냉각수홀(248)이 형성된다.
여기서, 본 발명의 냉각수 유로(238)와 냉각수홀(248)은 서로 동일한 직경을 이루는 반구형의 형상으로 형성되어 상부 금속플레이트(230)가 장착홈(246)에 장착이 이루어질 때, 냉각수 유로(238)와 냉각수홀(248)의 원주면이 서로 접하도록 구성되며, 냉각수의 유출을 방지할 수 있도록 실링부재가 더 구성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.
아울러, 제2 상부플레이트(240)는 상부 히팅부재(220)와 연결되는 배선들이 정리되어 고정을 이루도록 리드 라인홈(244)이 형성된다.
이와 같은 제2 상부플레이트(240)는 상부 금속플레이트(230) 및 제1 상부플레이트(210)가 장착된 상태에서 접합에 의해 결합이 이루어지도록 구성된다.
상부 단열패널(250)은 결합된 상태의 제1 및 제2 상부플레이트(210, 240)가 삽입되어 상부 코어(162)의 열손실을 최소화하는 구성요소로서, 상부 코어(162)를 이루는 각 구성요소들을 수용하는 수용공간(252)과 배선들이 고정되는 배선 고정홈(254)이 형성된다.
또한, 상부 금속플레이트(230)와 제2 상부플레이트(240)의 사이로 구성되는 냉각수가 순환될 수 있도록 냉각수의 공급 및 배출이 이루어지도록 각각의 공급 및 배출포트가 결합되는 포트 결합홈(256)이 형성될 수 있다.
도 3, 5, 7 내지 8에서 보듯이, 하부 코어(164)는 상부 코어(162)와 대응되는 형상으로 형성되는 것으로, 상부 코어(162)로부터 형개 및 형폐 작동이 이루어지게 구성된다.
이러한 하부 코어(164)는 제1 상부플레이트(210)와 대응되는 위치에 형성되는 제1 하부플레이트(310)와, 이 제1 하부플레이트(310)의 하부에 접합되며, 하부 히팅부재(320)가 매립되는 하부 금속플레이트(330)와, 제2 상부플레이트(240)와 대응되게 형성되어 하부 히팅부재(320) 및 하부 금속플레이트(330)가 내장되게 장착되는 제2 하부플레이트(340) 및 하부 코어(164)를 이루는 각 구성요소들이 삽입되어 열손실을 최소화하는 하부 단열패널(350)을 포함한다.
즉, 본 발명의 하부 코어(164)는 상부 코어(162)와 마찬가지로 캐비티(214)가 형성되며, 하부 히팅부재(320)가 매립되는 매립홈(234), 냉각수 유로(238), 냉각수홀(248) 등과 같이 하부 코어(164)의 미승온 현상이 발생하는 것을 방지하고, 다이캐스팅시 열손실을 최소화할 수 있도록 상부 코어(162)와 대응되게 형성되는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 상부 코어(162) 및 하부 코어(164)는 각각 ISO Matrix 접합에 의해 접합되어 단일 구성으로 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명은 다이캐스팅 금형에 구성되는 상부 코어(162) 및 하부 코어(164)에 각각 히팅부재, 금속플레이트 및 단열패널을 구성함에 따라 종래의 다이캐스팅시 미승온 현상이 발생하는 것을 방지함과 동시에 열손실을 최소화함으로써, 열 밸런스와 수지의 유동성을 향상시킬 수 있어 보다 균일한 제품면을 가지는 성형품을 제공할 수 있는 발명이다.
이상에서, 본 발명의 일실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 일실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 일실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
150: 스프루 부싱 160: 코어부
162: 상부 코어 164: 하부 코어
210: 제1 상부플레이트 220: 상부 히팅부재
230: 상부 금속플레이트 240: 제2 상부플레이트
250: 상부 단열패널 310: 제1 하부플레이트
320: 하부 히팅부재 330: 하부 금속플레이트
340: 제2 하부플레이트 350: 하부 단열패널

Claims (7)

  1. 상원판과 하원판을 포함하는 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형에 있어서,
    상기 상원판에 내장되며, 수지가 유입되는 캐비티가 형성된 제1 상부플레이트, 상기 제1 상부플레이트와 접합되는 일면에 매립홈이 형성된 상부 금속플레이트, 상기 매립홈에 매립된 상부 히팅부재, 상기 상부 금속플레이트의 타면 중앙부에 조립된 스프루 부싱 및 상기 제1 상부플레이트에 조립되어 상부 금속플레이트를 내부에 수용하는 상부 단열패널을 포함하는 상부 코어; 및
    상기 상부 코어와 대응되는 형상으로 형성되어 하원판에 매립되며, 캐비티가 형성된 제1 하부플레이트, 상기 제1 하부플레이트와 접합되는 일면에 하부 히팅부재가 매립된 하부 금속플레이트, 상기 제1 하부플레이트에 조립되어 하부 금속플레이트를 내부에 수용하는 하부 단열패널을 포함하는 하부 코어;
    를 포함하는 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 코어는 상부 금속플레이트가 접합된 제1 상부플레이트의 일면에 결합되어 상부 단열패널에 수용되며, 냉각수의 순환이 이루어지도록 냉각수홀이 형성되고, 상부 히팅부재와 연결되는 배선들이 고정되는 리드 라인홈이 형성된 제2 상부플레이트;
    를 더 포함하는 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 금속플레이트는 타면에 냉각수의 순환이 이루어지는 냉각수 유로가 형성된 것을 특징으로 하는 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 금속플레이트는 구리를 포함하는 도전성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 단열패널은 냉각수를 공급 및 배출하는 냉각수 공급 및 배출포트가 결합되는 포트 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하부 코어는 하부 금속플레이트가 접합된 제1 하부플레이트의 일면에 결합되어 하부 단열패널에 수용되는 제2 하부플레이트;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히팅부재가 구비된 다이캐스팅 금형.
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