KR101923423B1

KR101923423B1 - 다이캐스팅 금형의 냉각장치

Info

Publication number: KR101923423B1
Application number: KR1020180050559A
Authority: KR
Inventors: 김현호; 김현곤
Original assignee: 김현호; 김현곤
Priority date: 2018-05-02
Filing date: 2018-05-02
Publication date: 2018-11-29

Abstract

본 발명은 다이캐스팅 금형의 냉각홀에 냉각가스를 분사하여 다이캐스팅 금형을 냉각시키는 다이캐스팅 금형의 냉각장치에 관한 것으로서, 상기 냉각장치는 다이캐스팅 금형의 냉각홀에 냉각가스를 분사하기 위한 분사부로서, 일측으로 냉각가스를 공급하는 공급관이 연결되는 본체부와, 단부가 와이어로 결속되어 가변형으로 확장되는 확장부를 갖는, 상기 분사부; 상기 분사부에 냉각가스를 공급하는 공급관에 구비되고, 상기 냉각가스의 공급량 또는 공급 압력을 조절할 수 있는 냉각가스 조절부; 및 상기 냉각가스 조절부에 냉각가스를 공급하는 냉각가스 공급부를 포함하여 구성된다.

Description

다이캐스팅 금형의 냉각장치{APPARATUS FOR COOLING DIECASTING MOLD}

본 발명은 다이캐스팅 금형의 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다이캐스팅 금형의 냉각홀에 냉각가스를 분사하여 다이캐스팅 금형을 냉각시키는 다이캐스팅 금형의 냉각장치에 관한 것이다

일반적으로 사출성형은 고온으로 용융된 용융물을 높은 압력으로 상하부 금형과 하부코어의 사이에 형성된 캐비티로 분사시켜 일정한 형태로 성형하고 용융물을 경화시키는 냉각공정을 거치게 된다.

이러한 냉각공정은 상부금형 또는 하부금형과 코어의 내부에 냉각수관을 배관하고 이 냉각수관을 순차적으로 통과하는 냉각수에 의하여 사출물이 냉각 경화되게 하는 방식으로 진행된다.

특히, 사출성형 중 다이주조라고 하는 다이캐스팅(Die casting)은 필요한 주조형상에 완전히 일치하도록 정확하게 기계 가공된 강제의 금형에 용융금속을 분사하여 금형과 동일한 형상의 주물을 얻는 정밀주조법이다.

다이캐스팅은 제품 생산시 약 650℃의 고온과 700Kg/㎠의 고압 상태로 금형에 사출해서 응고냉각시키는 방식이므로, 이와 같은 제조 과정에서는 반드시 금형의 온도조절이 이루어지도록 외부에서 급수라인 및 배수라인과 연결되어 냉각수를 공급 및 배출하는 냉각수단으로서, 냉각수 순환장치가 구비되어 있다.

이러한 종래의 냉각수 순환장치는 냉각과정에서 급수라인 및 배수라인을 차례로 지나가므로 냉각수의 이동거리가 증가하여 냉각수가 흐르는 과정에서 온도가 크기 상승하므로 냉각효율이 크게 저하되는 문제점이 있었다. 아울러, 유입되는 냉각수의 경로가 통상적으로 직선으로 이루어져 저온의 냉각수가 금형의 끝단부위에만 직접 접촉되어 금형의 수명을 단축시키는 문제점도 있었다

등록특허 제10-0800118호 등록특허 제10-1418256호

본 발명의 목적은 다이캐스팅 금형의 냉각홀에 냉각가스를 분사하여 다이캐스팅 금형을 냉각시킴으로써 금형의 냉각효율을 향상시키면서 금형의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 다이캐스팅 금형의 냉각장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 다이캐스팅 금형의 냉각홀에 삽입되어 냉각수를 분사하는 다이캐스팅 금형의 냉각장치에 있어서,

다이캐스팅 금형의 냉각홀에 냉각가스를 분사하기 위한 분사부로서, 일측으로 냉각가스를 공급하는 공급관이 연결되는 본체부와, 단부가 와이어로 결속되어 가변형으로 확장되는 확장부를 갖는, 상기 분사부;

상기 분사부에 냉각가스를 공급하는 공급관에 구비되고, 상기 냉각가스의 공급량 또는 공급 압력을 조절할 수 있는 냉각가스 조절부; 및

상기 냉각가스 조절부에 냉각가스를 공급하는 냉각가스 공급부를 포함한다.

또한, 상기 와이어를 풀거나 감으면서 상기 확장부의 확장 각도를 조정하는 확장조정부를 더 포함한다.

또한, 상기 본체부의 외측면 상에는 상기 와이어를 가이드 하기 위한 가이드 수단이 하나 이상 구비된다.

또한, 상기 확장부는 형합적 또는 비형합적인 복수의 확장편으로 절개되어, 확장된다.

또한, 상기 복수의 확장편들은 이웃하는 확장편들 상호간에 일정영역이 상호 겹쳐지도록 구비된다.

또한, 상기 확장부는 종단면의 형상이 사각, 원형 및 타원형 중 어느 하나의 형상을 가진다.

또한, 상기 냉각가스는 아르곤 또는 질소일 수 있다.

또한, 상기 공급관 내에는 공급되는 냉각가스에 포함된 이물질을 여과하는 여과부재가 추가로 배치될 수 있다.

본 발명에 의하면,다이캐스팅 금형의 냉각홀에 직접 냉각가스를 분사하여 다이캐스팅 금형을 냉각시킴으로써 금형의 냉각효율을 향상시키면서 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 금형의 냉각장치를 나타내는 구성도이고,
도 2는 도 1에 따른 와이어와 확장부의 결합을 나타낸 도면이고,
도 3은 도 1에 따른 분사부의 단부가 확장한 상태를 나타내는 단면도이고,
도 4a 내지 도 4c는 도 1에 따른 확장부의 확장 과정을 차례로 나타내는 도면이고,
도 5는 도 1에 따른 확장부의 종단면도이고,
도 6은 도 1에 따른 일정영역이 상호 겹쳐지도록 구비된 확장부의 종단면도이며,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 금형의 냉각장치가 다이캐스팅 금형의 냉각홀에 삽입되어 있는 상태를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 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.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 금형의 냉각장치(100)는 다이캐스팅 금형의 냉각홀에 삽입되어 냉각수를 분사하는 것으로서, 크게 분사부(110), 냉각가스 조절부(120), 냉각가스 공급부(130) 및 확장조정부(140)로 구성된다.

분사부(110)는 다이캐스팅 금형(200)의 냉각홀(210)에 냉각가스를 분사하기 위한 부분으로서, 일측으로 냉각가스를 공급하는 공급관(121)이 연결되는 본체부(113)와, 단부가 와이어(115)로 결속되어 가변형으로 확장되는 확장부(114)를 구비한다.

냉각가스 조절부(120)는 분사부(110)에 냉각가스를 공급하는 공급관(121)에 구비되어, 냉각가스의 공급량 또는 공급 압력을 조절할 수 있다.

냉각가스 공급부(130)는 냉각가스 조절부(120)에 냉각가스를 공급한다. 여기서, 냉각가스는 불활성 기체인 아르곤 또는 질소일 수 있다.

확장 조정부(140)는 와이어(115)를 풀거나 감으면서 확장부(114)의 확장 각도를 조정할 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분사부(110)의 단부는 본체부(113) 상에 힌지결합된 확장부(114)로 구성될 수 있고, 확장부(114)는 확장 조정부(140)에 의해 와이어(115)를 풀거나 감으면서 확장부(114)의 확장 각도를 조정함으로써 가변형으로 확장될 수 있다.

확장 조정부(140)는 와이어(115)가 풀리거나 감기는 롤러(미도시) 및 롤러를 구동시키는 구동모터(미도시)로 이루어질 수 있으며, 이러한 구성요소들은 일반적인 것으로서, 더 상세한 설명은 생략하기로 한다.

확장부(114)는 확장 조정부(140)와 연동 가능하도록 와이어(115)로 결속되고, 본체부(113)의 외측면 상에는 와이어(115)를 가이드 하기 위한 가이드 수단(116)이 하나 이상 구비될 수 있다. 와이어(115)의 일단은 확장 조정부(140)의 일측에 고정되어 가이드 수단(116)을 따라 가이드 수단(116) 내측에 위치하고, 와이어(115)의 타단은 복수의 확장편(117) 개수만큼 분기되어 복수의 확장편(117)에 각각 고정되는 방식으로 확장부(114)와 연결된다.

바람직하게, 확장시, 확장부(114)의 폭은 다이캐스팅 금형(200)의 냉각홀(210)의 내경보다 약간 작거나 거의 일치하도록 구성할 수 있다. 이는 확장시 확장부(114)의 폭이 냉각홀(210)의 내경보다 너무 작으면 냉각가스가 더 많이 유출될 수 있으므로 바람직하지 못하며, 확장시 확장부(114)의 폭이 냉각홀(210)의 내경보다 크게 되면 확장부(114)의 확장이 불가능해지기 때문이다.

또한, 공급관(121) 내에는 공급되는 냉각가스에 포함된 이물질을 여과하는 여과부재(150)가 추가로 배치될 수 있다. 이때, 여과부재(150)는 중간에 장착을 위한 관통공이 형성된 원판형태를 갖는 기공들이 미세히 형성되는 여과용 필터로서, 공급관(121)에서 공급되는 가스가 모두 여과부재(150)를 통과하도록 된다.

바람직하게, 여과부재(150)는 지지틀(151)의 내부에 설치된다. 물론, 지지틀(151)은 여과부재(150)가 찌그러지지 않도록 미세 기공들이 형성된 합성수지체나 스크린망 또는 가스 여과기능을 갖는 필터재 등이 사용될 수 있다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 확장 조정부(140)의 작동시, 확장부(114)가 확장 조정부(140)에 결속된 와이어(115)에 의해 확장작동되며, 와이어(115)가 당겨지는 만큼 외측으로 확장하여 확장될 수 있는 구조를 갖는다.

일례로, 확장부(114)는 본체부(113) 상에 힌지(118)를 통하여 힌지결합되며, 힌지(118)를 좌우기점으로 하여 본체부(113)의 타측 단부가 테이퍼지도록 형성된다. 확장부(114)는 본체부(113)의 타측 단부와 마주하는 확장부(114)의 일측 단부가 테이퍼지도록 형성되되, 상기 일측 단부는 본체부(113)의 타측 단부와 대칭형으로 테이퍼지도록 형성된다. 확장부(114)가 외측으로 확장된 경우, 확장부(114)의 일측 단부의 테이퍼진 부분과 본체부(113)의 타측 단부의 테치퍼진 부분은 서로 접하게 되고, 확장부(114)의 일측 단부와 본체부(113)의 타측 단부의 테이퍼지는 각도에 따라 확장부(114)가 확장했을때 본체부(113)와 확장부(114)가 이루는 확장 각도를 조절할 수 있다.

도 5를 참조하면, 확장부(114)는 확장전 상태를 기준으로 종단면의 형상이 금형 내부의 형상에 따르도록 사각, 원형 및 타원형 중 어느 하나의 형상을 가지며, 형합적 또는 비형합적으로 절개된 복수의 확장편(117)들로 이루어져서 확장된다.

도 6을 참조하면, 확장부(114)는 일정영역이 상호 겹쳐지도록 구성된 복수의 확장편(117)들로 이루어질 수 있다. 즉, 확장부(114)는 복수의 확장편(117)들이 이웃하는 확장편(117)들 간에 일정영역이 상호 겹쳐지도록 구비되어 확장부(114)가 확장되었을? 복수의 확장편(117)들 사이의 공간을 줄임으로써, 냉각가스의 유출을 최소화할 수 있도록 구성가능하다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 금형의 냉각장치가 다이캐스팅 금형의 냉각을 위해 다이캐스팅 금형의 냉각홀에 삽입되어 있음을 볼 수 있다.

다이캐스팅 금형(200)의 냉각시, 다이캐스팅 금형의 냉각장치(100)를 다이캐스팅 금형(200)의 냉각홀(210)에 일정 깊이만큼 삽입한다.

다음에, 다이캐스팅 금형의 냉각장치(100)는 외부로 슬라이딩 이동되며, 이때 냉각가스를 분사시킴으로써 다이캐스팅 금형(200)의 냉각이 수행된다.

바람직하게, 냉각가스의 분사는 확장 조정부(140)에 의해 확장부(114), 즉 복수의 확장편(117)들이 가변형으로 최대로 확장된 상태에서 이루어질 수 있다.

또한, 확장부(114)가 최대로 확장될 때, 확장된 확장부(114)의 외측면이 다이캐스팅 금형(200)의 냉각홀(210)의 내측면과 접촉하므로 냉각가스 분사중에 부주의에 의한 장치의 이탈을 미연에 방지하도록 한다.

다른 실시예로서, 이러한 이탈방지 효과를 극대화 시키기 위해서, 확장부(114)의 외측면의 적어도 일부가 고무재질로 형성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110 : 분사부 113 : 본체부
114 : 확장부 115 : 와이어
120 : 냉각가스 조절부 121 : 공급관
130 : 냉각가스 공급부 140 : 확장조정부
150 : 여과부재

Claims

다이캐스팅 금형의 냉각홀에 삽입되어 냉각수를 분사하는 다이캐스팅 금형의 냉각장치에 있어서,
다이캐스팅 금형의 냉각홀에 냉각가스를 분사하기 위한 분사부로서, 일측으로 냉각가스를 공급하는 공급관이 연결되는 본체부와, 상기 본체부 상에 힌지결합되고 단부가 확장 조정부와 연동 가능하도록 와이어로 결속되어 가변형으로 확장되는 확장부와, 상기 와이어를 풀거나 감으면서 상기 확장부의 확장 각도를 조정함으로써 상기 확장부가 가변형으로 확장되도록 하는 상기 확장조정부를 갖는, 상기 분사부;
상기 분사부에 냉각가스를 공급하는 공급관에 구비되고, 상기 냉각가스의 공급량 또는 공급 압력을 조절할 수 있는 냉각가스 조절부; 및
상기 냉각가스 조절부에 냉각가스를 공급하는 냉각가스 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형의 냉각장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 본체부의 외측면 상에는 상기 와이어를 가이드 하기 위한 가이드 수단이 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형의 냉각장치.
◈청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서,
상기 확장부는 형합적 또는 비형합적인 복수의 확장편으로 절개되어, 확장되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형의 냉각장치.
◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제4항에 있어서,
상기 복수의 확장편들은 이웃하는 확장편들 상호간에 일정영역이 상호 겹쳐지도록 구비되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형의 냉각장치.
제1항에 있어서,
상기 확장부는 종단면의 형상이 사각, 원형 및 타원형 중 어느 하나의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형의 냉각장치.
제1항에 있어서,
상기 냉각가스는 아르곤 또는 질소인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형의 냉각장치.
제1항에 있어서,
상기 공급관 내에는 공급되는 냉각가스에 포함된 이물질을 여과하는 여과부재가 추가로 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형의 냉각장치.