KR101920708B1 - 금형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금형의 성형공간에 삽입되는 금형대상의 용탕삽입홀에 용탕을 주입하기 위한 금형장치에 관한 것이다.
본 발명은 상하방향으로 관통형성된 복수의 용탕삽입홀들이 원주방향을 따라서 배치된 금형대상이 삽입되는 성형공간이 형성된 금형과; 상기 성형공간의 하부와 연결되어 상기 금형대상의 복수의 용탕삽입홀에 상기 용탕을 주입하는 용탕주입부와; 상기 금형대상의 상면을 하측으로 가압하도록 상기 성형공간에 설치된 제1가압부재와; 상기 가압부재가 상기 금형대상을 가압하도록 상기 가압부재의 상측에 설치된 탄성부재와; 상기 용탕주입부에 의하여 주입된 용탕의 주입압력에 의하여 상기 가압부재가 상측으로 이동된 후 상기 가압부재를 하측으로 가압하는 제2가압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치를 개시한다.

Description

금형장치{Mold apparatus}

본 발명은 금형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금형의 성형공간에 삽입되는 금형대상의 용탕삽입홀에 용탕을 주입하기 위한 금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 금형은 알루미늄, 구리 등의 용탕을 금형 내 성형공간에 가압 주입하여 응고시킴으로써 물품을 성형하거나, 1차 제조된 금형대상의 용탕삽입홀 등에 용탕을 충전, 응고시키기 위한 것으로서, 모터의 로터 등을 비롯하여 자동차부품 전기부품, 일용품에 이르기까지 광범위하게 이용되고 있다.

그러나, 종래의 금형은 특히 1차 제조된 금형대상의 용탕삽입홀 등 협소한 공간에 용탕을 주입하는 경우, 용탕의 단시간 고속주입과 이에 따른 공기의 혼입, 불균일 주입 등으로 인하여, 금형대상에 많은 기공이 형성되어 응고조직이 불균일한 결함이 문제점으로 지적되고 있다. 따라서, 이로 인해 특히 모터용 로터를 금형으로 제조할 경우, 모터의 효율 저하 및 내구성 저하 등의 주된 요인이 되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 용탕 주입으로 인한 기포발생을 방지할 수 있으며, 1차 제조된 금형대상의 용탕삽입홀 등 협소한 공간에도 용탕을 원활하고 균일하게 주입할 수 있는 금형장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 상하방향으로 관통형성된 복수의 용탕삽입홀들이 원주방향을 따라서 배치된 금형대상이 삽입되는 성형공간이 형성된 금형과; 상기 성형공간의 하부와 연결되어 상기 금형대상의 복수의 용탕삽입홀에 상기 용탕을 주입하는 용탕주입부와; 상기 금형대상의 상면을 하측으로 가압하도록 상기 성형공간에 설치된 제1가압부재와; 상기 제1가압부재가 상기 금형대상을 가압하도록 상기 제1가압부재의 상측에 설치된 탄성부재와; 상기 용탕주입부에 의하여 주입된 용탕의 주입압력에 의하여 상기 제1가압부재가 상측으로 이동된 후 상기 제1가압부재를 하측으로 가압하는 제2가압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치를 개시한다.

상기 금형은 고정금형 및 수평이동에 의하여 상기 고정금형과 탈착되는 가동금형을 포함할 수 있다.

상기 금형은 상기 성형공간이 복수개로 수평방향을 따라서 배치되며, 상기 용탕주입부와 연결된 하나의 용탕주입구 및 상기 용탕주입구와 복수의 성형공간들을 각각 연결하는 복수의 런너(runner)들이 형성될 수 있다.

상기 금형대상의 하부에 수평방향으로 이동가능하게 설치되어 용탕이 상기 금형대상의 용탕삽입홀으로 주입될 수 있는 주입 유로부를 형성하는 게이트부재를 더 포함할 수 있다.

상기 금형대상은 복수의 원판이 적층되어 형성되며, 상기 용탕은 동재질일 수 있다.

상기 금형대상은 중앙에 상하로 관통형성된 축홀이 형성되며, 상기 제1가압부재는 상기 축홀에 삽입되는 삽입부가 형성될 수 있다.

상기 금형은 상기 제1가압부재가 상기 용탕에 의해 상기 금형대상으로부터 슬라이드되는 거리를 제한할 수 있도록 상기 제1가압부재가 걸림될 수 있는 하나 이상의 걸림부가 형성될 수 있다.

상기 제1가압부재 및 상기 제2가압부재는 일체로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 금형장치는 금형대상의 상면을 가압하도록 제1가압부재를 설치하고, 금형대상에 형성된 용탕삽입홀에 주입되어 상부로 배출되는 용탕의 주입압력이 상부로 가해질 때 탄성부재에 의하여 금형대상을 제2가압부재에 의하여 하측으로 가압함으로써 기포발생이 방지될 수 있어 우수한 품질이 확보될 수 있다는 효과를 가질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 금형장치는 용탕주입시의 제1가압부재의 가압 및 용탕주입후의 제2가압부재의 가압에 의하여 용탕 압력 변화 등이 흡수될 수 있어 기포발생이 방지될 수 있다는 효과를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 금형장치의 금형대상의 일예를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 금형장치의 구성을 보여주는 개념도이다.
도 4는 도 3의 금형장치의 사시도이다.
도 5는 도 3의 금형장치의 금형대상과 슬라이드부재의 분해 사시도이다.
도 6은 도 3의 금형장치의 단면도이다.
도 7은 도 6의 'A'부분 확대도이다.
도 8은 도 7의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 9는 도 7과 대응되는 도면으로서, 용탕 주입시 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 B-B선에 따른 단면도이다.
도 11은 도 9의 C-C선에 따른 단면도이다.
도 12는 도 6의 'B'부분 확대도로서, 용탕 주입 전 상태를 도시한 도면이다.
도 13a 및 도 13b는 각각 용탕 주입 후, 제1가압부재가 상측으로 이동될 때를 보여주는 도면, 제2가압부재에 의하여 제1가압부재가 하측으로 이동되었을 때를 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 금형장치의 금형작업 후 취출품 사시도이다.
도 15은 도 14의 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 금형장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 금형장치는 도 1 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 상하방향으로 관통형성된 복수의 용탕삽입홀(12A)들이 원주방향(화살표 C)을 따라서 배치된 금형대상(10)이 삽입되는 성형공간(102)이 형성된 금형(100)과, 성형공간(100)의 하부와 연결되어 금형대상(10)의 복수의 용탕삽입홀(12A)에 용탕을 주입하는 용탕주입부(미도시)와; 금형대상(10)의 상면을 하측으로 가압하도록 성형공간(100)에 설치된 제1가압부재(200)와; 제1가압부재(200)가 금형대상(10)을 가압하도록 제1가압부재(200)의 상측에 설치된 탄성부재(230)와; 용탕주입부에 의하여 주입된 용탕의 주입압력에 의하여 제1가압부재(200)가 상측으로 이동된 후 제1가압부재(200)를 하측으로 가압하는 제2가압부재(240)를 포함한다.

여기서 본 발명에 따른 금형장치의 금형대상은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 용탕삽입홀(12A)들이 원주방향으로 상하방향으로 관통형성되어 1차로 제조된 로터로서, 본 발명에 따른 금형장치에 의하여 용탕삽입홀(12A)에 용탕이 주입된다.

특히 상기 금형대상(10)은 자기력이 작용할 수 있는 철재질을 가질 수 있으며, 복수의 원판들이 적층되어 제조될 수 있으며, 이때 용탕삽입홀(12A)에 주입되는 용탕은 동재질일 수 있다.

또한 상기 용탕삽입홀(12A)은 원주형상의 측면에 홈형태로 형성되는 등 다양한 형상이 가능하다.

또한 상기 금형대상(10)은 중앙에 회전축과 같은 축부재(미도시)가 삽입되는 삽입부(12B)가 형성될 수 있다.

상기 금형(100)에 형성된 성형공간(102)은 다양한 설계가 가능하며, 특히 제1가압부재(200)가 금형대상(10)의 상측에서 상하이동될 수 있도록 형성되는 것이 보다 유리할 수 있다.

즉, 상기 금형대상(10)의 용탕삽입홀(12A)이 개구 형성된 방향을 따라 금형대상(10)의 길이방향(화살표 L)이라 할 때, 금형(100)의 성형공간(102)은 금형대상(10)의 길이방향(화살표 L)이 금형(100)의 상하방향에 대응될 수 있도록 형성될 수 있다.

따라서, 상기 금형대상(10)이 삽입부(12B)가 형성된 원통형상을 가지는 경우, 금형(100)의 성형공간(102)은 상하방향으로 형성되며 상면이 개방된 원통형으로 형성될 수 있으며, 이때 금형(100)의 성형공간(102)은 상하방향에 따른 길이가 금형대상(10)의 길이에 대응될 수도 있지만, 보다 효율적인 용탕(2) 주입 설계를 위해 도시된 바와 같이 상하로 각각 금형대상(10)의 길이보다 더 길도록 형성될 수 있고, 아울러 금형(100)의 성형공간(102)은 금형대상(10)의 용탕삽입홀(12A)에 용탕(2)이 주입될 수 있도록 하측면 또한 개방된 상태로 이루어질 수 있다.

이와 같이 금형(100)의 성형공간(102)이 금형대상(10)의 용탕삽입홀(12A)에 하측에서 상측으로 용탕(2) 주입이 이루어지도록 형성되면, 용탕(2)이 금형대상(10)의 용탕삽입홀(12A)에 빈틈없이 균일하게 주입될 수 있으며, 금형대상(10)의 용탕삽입홀(12A) 내 공기가 밀려 배출될 수 있기 때문에, 우수한 품질이 확보될 수 있다.

한편 상기 성형공간(102)은 금형대상(10)의 상측 링형부(20)의 형성을 위해, 금형대상(10)의 상측으로 금형대상(10)보다 더 길게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 금형(100)은 상호 형합, 형 분리될 수 있는 복수의 금형(mold)으로 이루어질 수 있으며, 상술한 바와 같이 금형대상(10)이 적층된 복수의 철판으로 이루어진 경우라면 바람직하게는 금형대상(10)이 안정적으로 삽입될 수 있도록 전후방향 또는 좌우방향으로 형합, 형 분리되는 고정금형(100A) 및 수평이동에 의하여 고정금형(100A)과 탈착되는 가동금형(100B)을 포함할 수 있다.

이와 같은 금형(100)은 성형공간(102)이 하나만 형성될 수도 있으나, 높은 생산율을 위해 동시에 여러 금형대상(10)의 금형 작업이 처리될 수 있도록 성형공간(102)이 복수개로 수평방향을 따라서 배치되며 용탕주입부와 연결된 하나의 용탕주입구(104) 및 복수의 런너(runner)(105)가 형성될 수 있다.

상기 런너(105)는 용탕주입구(104)와 성형공간(102)을 연결하여 용탕(2)의 주입을 안내하는 통로이다. 바람직하게는 도시된 바와 같이, 금형(100)은 용탕(2)의 효율적인 주입 및 금형작업 후 금형대상(10)의 취출 등을 고려하여, 좌우방향 또는 전후방향으로 나란히 한 쌍의 성형공간(102)을 형성토록 이루어질 수 있다.

상기 제1가압부재(200)는 금형대상(10)의 상면을 하측으로 가압하도록 성형공간(100)에 설치되며, 금형대상(10)의 상면을 하측으로 가압할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.

상기 제1가압부재(200)는 도 3, 도 6, 도 12, 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이, 금형대상(10)의 상면을 하측으로 가압하도록 성형공간(100)의 상부에 설치된다.

이때 상기 제1가압부재(200)는 성형공간(100) 내에서 상하이동이 가능하면서 성형공간(100)의 상부에서 설치된 상태를 유지하도록 성형공간(100)의 상단, 즉 금형(100)에 형성된 걸림턱(103)에 걸림되는 상부걸림부(202)가 형성될 수 있다.

그리고 제1가압부재(200)는 성형공간(100)에 설치된 금형대상(10)의 용탕삽입홀(12A)를 통하여 용탕(2)이 상부로 배출됨을 고려하여 성형공간(100)의 내주면에 형합되는 몸체부(204)를 포함한다.

또한 상기 금형대상(10)이 축홀(12B)이 형성될 때 금형대상(10)의 상부에 배출된 용탕(2)이 축홀(12B)로 유입될 수 있는바 이를 방지하기 위하여 상기 제1가압부재(200)는 축홀(12B)에 삽입되는 삽입부(210)가 더 형성될 수 있다.

상기 삽입부(210)는 축홀(12B)이 형성될 때 금형대상(10)의 상부에 배출된 용탕(2)이 축홀(12B)로 유입되는 것을 방지하기 위한 구성으로서, 도 12에 도시된 바와 같이, 용탕(2) 주입 전 금형대상(10)이 설치된 상태에 있을 때, 및 도 13a에 도시된 바와 같이, 용탕(2)이 주입된 후에도 축홀(12B)에 삽입된 상태를 유지할 수 있도록 충분히 길게 형성됨이 바람직하다.

물론 상기 삽입부(210)는 금형대상(10)의 설치에 방해되지 않는 정도의 길이가 바람직하다.

한편 상기 제1가압부재(200)는 용탕(2)에 의해 금형대상(10)로부터 상측으로 이동되는 거리가 제한될 수 있도록, 제1가압부재(200)가 금형대상(10)로부터 상측으로 기 설계된 거리만큼 이동하면 제1가압부재(200)의 상측면이 걸림될 수 있도록 앞서 설명한 걸림부(210)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 금형(100)은 금형(100)의 성형공간(102)과 연결되어 제1가압부재(200)가 금형대상(10)과 동심을 유지하면서 직선으로 상하이동될 수 있도록 삽입되며, 제1가압부재(200)의 상하이동거리를 제한토록 소정 길이로 형성된 상하이동공간(106)이 더 형성될 수 있다. 이와 같은 상하이동공간(106)은 제1가압부재(200)의 상하 이동을 가이드할 수 있다는 점 및, 걸림부(210)에 의한 제1가압부재(200)의 상하이동거리, 즉 스트로크(stroke)를 결정할 수 있다는 점 등의 이점을 부여할 수 있다.

상기 탄성부재(230)는 제1가압부재(200)가 금형대상(10)에 밀착되는 방향으로 제1가압부재(200)를 소정의 탄성력에 의해 가압하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

상기 탄성부재(230)의 탄성력에 의하여 용탕(2)이 충분히 증압이 될 때까지 제1가압부재(200)가 금형대상(10)의 상면에 밀착된다.

또한, 상기 제1가압부재(200)가 용탕(2)의 주입압력에 의해 금형대상(10)로부터 상측으로 이동될 때, 탄성부재(230)의 탄성력에 의해 압력 변화, 충격 등이 흡수될 수 있기 때문에, 용탕(2) 내에 기포발생 내지는 기포를 제거하는데 보다 유리할 수 있다. 또한, 금형대상(10)의 금형 작업 후 취출되고, 다음 차례의 금형대상(10)가 설치되면 제1가압부재(200)가 탄성부재(230)에 의해 자동으로 하측으로 이동되어 다음 차례의 금형대상(10)의 상측면에 밀착될 수 있도록 할 수 있다.

이와 같은 탄성부재(230)는 탄성력을 부여할 수 있다면 어떠한 것이든 무방하며, 바람직하게는 제1가압부재(200)의 상측에서 상하방향으로 탄성변형토록 설치된 스프링으로 이루어질 수 있다.

상기 제2가압부재(240)는 용탕주입부에 의하여 주입된 용탕(2)의 주입압력에 의하여 제1가압부재(200)가 상측으로 이동된 후 제1가압부재(200)를 하측으로 가압하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.

상기 제2가압부재(240)는 도 12에 도시된 바와 같이, 용탕(2)의 주입전에 제1가압부재(200)의 상면과 일정한 거리를 유지하도록 설치될 수 있다.

그리고 상기 제2가압부재(240)는 용탕주입부에 의하여 주입된 용탕(2)의 주입압력에 의하여 제1가압부재(200)가 상측으로 이동되어 도 13a에 도시된 바와 같이, 제1가압부재(200)의 상면과 접촉되면 제2가압부재(240)를 하측으로 이동시키기 위한 선형구동부(미도시)에 의하여 하측으로 이동가능하도록 설치될 수 있다.

상기 선형구동부는 제2가압부재(240)를 선형이동시킬 수 있는 구성이면 유압실린더, 솔레노이드 등 어떠한 구성도 가능하다.

한편 상기 제2가압부재(240)는 제1가압부재(200)와 일체로 구성될 수 있으며, 이때 상기 제1가압부재(200)는 상측으로 이동된 후 탄성부재(230)와는 별도로 선형구동부(미도시)에 의하여 하측으로 이동될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 금형장치는 상술한 바와 같이 용탕(2)이 하측에서 상측으로 주입될 수 있도록 금형(100)의 성형공간(102)의 하측면 또한 개방된 상태로 형성되며, 용탕(2)의 보다 효율적인 주입을 위해 금형(100)의 성형공간(102)의 개방된 하측면을 복개하며 용탕(2)이 금형대상(10)의 용탕삽입홀(12A)에 주입될 수 있도록 주입 유로부(107)를 형성하는 게이트부재(300)를 더 포함할 수 있다.

상기 게이트부재(300)는 금형대상(10)의 하부에 금형(100)의 성형공간(102)의 개방된 하측면을 선택적으로 복개함과 아울러 금형작업 후 금형대상(10)의 취출이 가능토록 상하방향을 따라 슬라이드 가능토록 설치된 슬라이드부재(300A)로 이루어질 수 있다.

상기 슬라이드부재(300A)는 주입 유로부(107)가 금형대상(10)의 복수의 용탕삽입홀(12A) 중 둘 이상의 용탕삽입홀(12A)과 연결될 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

따라서, 금형대상(10)의 용탕삽입홀(12A)이 매우 협소한 경우에도 용탕(2)이 막힘없이 균일하고 원활하게 주입될 수 있기 때문에 용탕(2)이 금형대상(10)의 용탕삽입홀(12A)에 주입되기 전에 냉각이 많이 진행되어 용탕(2)의 미충전, 불균일 충전 등의 문제가 생기지 않게 방지할 수 있다.

이와 같은 슬라이드부재(300A)는 주입 유로부(107)를 하나 또는 둘 이상 형성토록 형성될 수 있으며, 특히 도시된 바와 같이 금형대상(10)의 중앙부분에 대응되도록 형성되어 주입 유로부(107)를 링형으로 하나 형성할 수 있는 주입유로 형성부(302)를 포함할 수 있다.

따라서, 주입 유로부(107)가 링형으로 하나 형성됨에 따라, 각 금형(100)의 성형공간(102) 마다 런너(105)도 하나만 형성하여도 되므로 금형(100)의 전체적인 구조가 간소하게 이루어질 수 있으며, 금형대상(10)의 복수의 용탕삽입홀(12A)에 전체적으로 동일한 높이로 균일하게 용탕(2)이 주입될 수 있다.

또한, 상기한 링형의 주입 유로부(107)에 의해, 금형대상(10)의 하측에 금형대상(10)과 일체화된 용탕(2)에 의해 형성된 하측 링형부(30)(즉, 모터용 로터의 경우, 엔드링(end-ring)을 이루는 부분)가 형성될 수 있다.

상기 주입유로 형성부(302)는 주입유로 형성부(302)의 상측면이 금형대상(10)의 하측면에 밀착되도록 형성될 수 있으며, 상술한 바와 같이 금형대상(10)의 중앙부분에 삽입부(12B)이 있는 경우라면 금형대상(10)의 삽입부(12B)에 소정 길이 삽입 가능토록 형성될 수 있다.

상기 주입유로 형성부(302)는 금형대상(10)과 일체화된 하측 링형부(30)의 형상에 따라 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 예컨대 도시된 바와 같이 원형 단면을 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 슬라이드부재(300A)는 주입 유로부(107)에 대응되게 형성되어 링형의 주입 유로부(107)를 복개하도록 주입유로 형성부(302)와 일체로 이루어지며, 외측 가장자리에 용탕(2)이 주입 유로부(107)에 주입될 수 있도록 링(ring)으로 형성된 링형 홈(304A)이 형성된 복개부(304)를 더 포함할 수 있다.

따라서, 복개부(304)에 의해 주입 유로부(107)가 복개될 수 있기 때문에, 주입 유로부(107)를 통해 주입되는 용탕(2)에 충분한 충전 압력이 형성될 수 있어 용탕(2)이 균일하고 원활하게 충전될 수 있다.

또한, 런너(105)가 하나이더라도 복개부(304)의 복수의 홈에 의해 용탕(2)이 둘레방향(화살표 C)을 따라 균일하게 분배될 수 있기 때문에, 금형대상(10)의 복수의 용탕삽입홀(12A)에 동일한 높이로 균일하게 용탕(2)이 주입될 수 있다.

또한, 복개부(304)의 외측 가장자리에 링형 홈(304A)이 형성됨에 따라, 후술하는 바와 같이 런너(105)가 확장 성형공간(108)의 하측이 아니라 좌우방향 또는 전후방향 옆으로 연결되더라도 용탕(2)의 주입,응고 후 슬라이드부재(300A)가 금형대상(10)의 하측으로 용이하게 이동하여 분리될 수 있다.

이러한 복개부(304)는 도시된 바와 같이 일부분이 주입 유로부(107)에 삽입될 수 있다.

아울러, 상기 금형(100)은 성형공간(102)에 연결되며, 성형공간(102)와 동심을 이루면서 성형공간(102)보다 단면이 확장 형성되고, 원주방향(화살표 C)을 따라 일측이 용탕주입부 측, 즉 런너(105)와 연결되도록 개구된 확장 성형공간(108)가 더 형성될 수 있다. 따라서, 용탕(2)이 확장 성형공간(108)로 공급된 후 슬라이드부재(300A)의 복개부(304)의 링형 홈(304A)을 통해 균일하게 분배될 수 있다. 또한, 확장 성형공간(108)로 인해, 상술한 바와 같이 각 성형공간(102)마다 하나의 런너(105)만 연결되도록 설계 가능하다.

이때, 확장 성형공간(108)는 슬라이드부재(300A)의 상하 슬라이딩이 가능토록 하측면에 슬라이드부재(300A)가 관통되는 용탕삽입홀(미도시)이 형성될 수 있다. 그리고, 슬라이드부재(300A)는 복개부(304)와 일체로 이루어지며 복개부(304)보다 단면이 확장되어 확장 성형공간(108)의 외측에서 확장 성형공간(108), 즉 확장 성형공간(108)의 용탕삽입홀(108A)을 복개하는 확장부(306)를 더 포함할 수 있다.

한편, 금형(100)에는 슬라이드부재(300A)가 금형대상(10)과 동심을 유지하면서 직선으로 슬라이드될 수 있도록 안내하는 가이드부재(310) 및, 가이드부재(310)를 따라 유압, 공압 등의 동력에 의해 슬라이드부재(300A)를 자동으로 슬라이딩시키는 실린더 등의 슬라이드구동부(320)가 더 설치될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 금형장치에 의해 금형작업과정은 다음과 같이 이루어질 수 있다.

가동금형(100B)과 고정금형(100A)이 형 분리된 상태에서, 고정금형(100A) 측 성형공간(102)에 금형대상(10)을 삽입한 후, 슬라이드구동부(320)에 의해 슬라이드부재(300A)를 상측으로 이동시켜 슬라이드부재(300A)의 주입유로 형성부(302)가 금형대상(10)의 삽입부(12B)에 삽입되도록 함과 아울러 금형대상(10)의 상측면에 제1가압부재(200)가 밀착된 상태로 금형대상(10)을 고정금형(100A) 측에 고정시킨 다음, 가동금형(100B)과 고정금형(100A)을 형합한다.

이와 같이 가동금형(100B) 고정금형(100A)이 형합되고 나면, 용탕(2)을 주입한다.

그러면, 용탕(2)이 런너(105), 확장 성형공간(108), 슬라이드부재(300A)의 복개부(304)의 복수의 홈, 주입 유로부(107) 순을 통해 금형대상(10)의 복수의 용탕삽입홀(12A)에 주입될 수 있다.

그리고, 금형대상(10)의 복수의 용탕삽입홀(12A)에 용탕(2)이 완전히 충전되고 나면, 금형대상(10)의 복수의 용탕삽입홀(12A)으로부터 금형대상(10)의 상측으로 용탕(2)이 배출되면서 제1가압부재(200)가 금형대상(10)로부터 상측으로 소정 길이 이동된다.

이때 금형대상(10)의 상측으로 용탕(2)이 배출됨과 아울러 탄성부재(230) 및 제1가압부재(200)에 의하여 하측으로 가압된 상태를 유지하므로 금형대상(10)의 상측으로 배출된 용탕(2)에 압력을 가하여 용탕(2)에 기밀성을 주어 기포가 형성되는 것을 방지할 수 있다.

또한 상기 용탕(2)의 주입압력에 의하여 충분히 상측으로 이동되면 제2가압부재(240)가 하측으로 이동하여 탄성부재(230) 및 제1가압부재(200)에 의하여 가해지는 가압력보다 더 큰 압력을 용탕(2)에 가하여 용탕(2)에 기밀성을 추가로 주어 기포가 형성되는 것을 더욱더 방지할 수 있다.

이와 같은 용탕(2)의 주입이 완료된 후 용탕(2)이 충분히 응고되고 난 후, 가동금형(100B)과 고정금형(100A)을 형 분리하고, 슬라이드구동부(320)에 의해 슬라이드부재(300A)를 금형대상(10)의 하측으로 이동시키면, 가동금형(100B)에 설치된 취출기구에 의해 금형(100)으로부터 금형대상(10)을 취출할 수 있다.

이때, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 금형(100)으로부터 취출된 취출품(4)은 금형대상(10)의 복수의 용탕삽입홀(12A)에 용탕(2)이 응고된 핀(40)이 형성됨과 아울러, 금형대상(10)의 상측과 하측에 각각 용탕(2)에 의해 형성된 핀을 통해 금형대상(10)과 일체화된 상측 링형부(20) 및 하측 링형부(30)가 형성된 상태일 수 있다. 여기서, 취출품(4)의 하측 링형부(30)는 도 14에서 도면번호 'CL'로 지시된 선을 따라 후처리 작업에 의해 절단될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

10; 금형대상 100; 금형
102; 성형공간 200; 제1가압부재
230; 탄성부재 240; 제2가압부재

Claims (8)

1. 상하방향으로 관통형성된 복수의 용탕삽입홀들이 원주방향을 따라서 배치된 금형대상이 삽입되는 성형공간이 형성된 금형과;
   상기 성형공간의 하부와 연결되어 상기 금형대상의 복수의 용탕삽입홀에 상기 용탕을 주입하는 용탕주입부와;
   상기 금형대상의 상면을 하측으로 가압하도록 상기 성형공간에 설치된 제1가압부재와;
   상기 제1가압부재가 상기 금형대상을 가압하도록 상기 제1가압부재의 상측에 설치된 탄성부재와;
   상기 용탕주입부에 의하여 주입된 용탕의 주입압력에 의하여 상기 제1가압부재가 상측으로 이동된 후 상기 제1가압부재를 하측으로 가압하는 제2가압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 금형은 고정금형 및 수평이동에 의하여 상기 고정금형과 탈착되는 가동금형을 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 금형은 상기 성형공간이 복수개로 수평방향을 따라서 배치되며,
   상기 용탕주입부와 연결된 하나의 용탕주입구 및 상기 용탕주입구와 복수의 성형공간들을 각각 연결하는 복수의 런너(runner)들이 형성된 것을 특징으로 하는 금형장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 금형대상의 하부에 수평방향으로 이동가능하게 설치되어 용탕이 상기 금형대상의 용탕삽입홀으로 주입될 수 있는 주입 유로부를 형성하는 게이트부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 금형대상은 복수의 원판이 적층되어 형성되며, 상기 용탕은 동재질인 것을 특징으로 하는 금형장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 금형대상은 중앙에 상하로 관통형성된 축홀이 형성되며,
   상기 제1가압부재는 상기 축홀에 삽입되는 삽입부가 형성된 것을 특징으로 하는 금형장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 제1가압부재가 용탕에 의해 상기 금형대상으로부터 슬라이드되는 거리를 제한할 수 있도록 상기 제1가압부재가 걸림될 수 있는 걸림부가 형성된 것을 특징으로 하는 금형장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 제1가압부재 및 상기 제2가압부재는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 금형장치.

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