KR102099854B1 - 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치에 관한 것으로, 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치는 진공입자박스의 가동 진공입자에 밸브가 결합된 상태에서 고정 진공입자에 결합될 시에 가동 진공입자와 고정 진공입자의 유격, 밸브가 결합되는 진공입자박스의 결합부 동심도 차이, 사출시 금형이 열리지 않고 버티는 형체력, 버(Burr)의 영향에 의해 진공입자박스의 가동 진공입자에 밸브가 결합된 상태에서 고정 진공입자에 결합 될 때, 가이드부재에 의해 밸브와의 충돌을 차단하므로 밸브시트의 변형을 방지해 밸브 작동시 벨브실링의 불량이 발생되지 않아 알루미늄용탕의 주입이 용이한 효과가 있다.

Description

다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치{Valve Guide Device of Die Casting}

본 발명은 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다이캐스팅의 내부로 알루미늄용탕을 주입하여 강제의 금형에 형성된 형상과 같은 주물을 성형하기 위하여 가동 진공입자에 결합된 상태로 밸브가 고정 진공입자에 결합될 시에 고정 진공입자와 밸브의 충돌을 방지하여 밸브의 변형을 방지할 수 있도록 하는 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치에 관한 것이다.

일반적으로, 다이 주조라고도 불리는 다이캐스팅(Die casting)은 필요한 주조형상에 완전히 일치하도록 정확하게 기계 가공된 강제(鋼製)의 금형(金型)에 용융금속(熔融金屬)을 주입하여 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀 주조법이다.

이러한, 다이캐스팅 주조에 의해 제작되는 제품은 치수가 정확하여 다듬질할 필요가 거의 없으며, 또한 기계적 성질이 우수하고 대량생산이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 다이캐스팅 주조에 사용하는 금속으로는 아연, 알루미늄, 주석, 구리, 마그네슘 등의 합금이 주를 이루며, 많이 생산하는 제품으로 자동차용 부품을 비롯하여 전기기기, 광학기기, 차량, 방직기, 건축, 계측기의 부품 등 산업 전반에 걸쳐 많은 제품이 생산되고 있다.

일반적인 다이캐스팅 공법은 금형의 캐비티(cavity) 내부를 용융온도 650℃ 이상의 용탕으로 고속 충진한 뒤, 사출기에 연결된 유압실린더의 힘을 이용해 피스톤을 가압하여 캐비티 내부를 응고 완료시까지 고압으로 유지한다.

응고가 완료되면 냉각핀을 후진시키고 사출된 제품을 취출한 다음, 금형을 냉각시켜 새로운 작업을 준비하게 된다.

이때, 생산하고자 하는 제품의 형상에 따라, 캐비티에는 후육부(厚肉部-두께가 두터운 부분)가 형성되며, 이러한 후육부에는 냉각핀을 이용하여 냉각시킴에 따라 홀(Hole)을 형성하기도 한다.

상기와 같이 구성되는 일반적인 다이캐스팅에 용융금속을 주입하기 위한 구조는 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 실린더(미도시)에 의해 이동가능하게 구성되어 밸브(200)와 결합되는 브라켓(100)과, 브라켓(100)에 안착되어 용융금속을 주입하면서 가스를 배출할 수 있도록 밸브블럭(210), 밸브시트(220), 가스배출관(230)으로 이루어지는 브라켓(100)에 안착되는 밸브(200)와, 용탕을 주입하기 위하여 밸브(100)가 이동하여 결합 또는 이탈될 수 있도록 캐비티가 각각 형성된 가동 진공입자(310)과 고정 진공입자(320)으로 구성되어 금형에 설치되는 진공입자박스(300)로 이루어진다.

상기와 같이 다이캐스팅에 용융금속을 주입하기 위한 구조에서 진공입자박스(300)의 가동 진공입자(310)에 밸브(200)가 결합된 상태에서 고정 진공입자(320)에 결합될 시에 가동 진공입자(310)과 고정 진공입자(320)의 유격, 밸브(200)가 결합되는 진공입자박스(300)의 결합부 형상의 동심도 차이, 사출시 금형이 열리지 않고 버티는 형체력, 버(Burr) 등의 영향에 의해 진공입자박스(100)의 가동 진공입자(310)에 밸브(200)가 결합된 상태에서 고정 진공입자(320)에 결합 될 때, 도 2에 도시된 'a'와 같이 밸브(200)와 고정 진공입자(320)의 충돌이 발생하여 밸브시트(220)에 변형이 생김으로서 따라 벨브실링에 불량이 발생하여 용융금속의 주입이 어려운 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제2002-0049303호(2002.06.26. 공개)

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 다이캐스팅의 내부로 알루미늄용탕을 주입하여 강제의 금형에 형성된 형상과 같은 주물을 성형하기 위하여 가동 진공입자에 결합된 상태로 밸브가 고정 진공입자에 결합될 시에 고정 진공입자과 밸브가 충돌되지 않도록 함으로서 밸브의 변형을 차단하여 벨브실링의 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로,

진공입자박스의 가동 진공입자에 밸브가 결합된 상태에서 고정 진공입자에 결합될 때 가동 진공입자와 고정 진공입자의 유격, 밸브가 결합되는 진공입자박스의 결합부 동심도 차이, 사출시 금형이 열리지 않고 버티는 형체력, 버(Burr)의 영향에 의해 발생되는 고정 진공입자와 밸브의 충돌을 가동 진공입자에 설치된 가이드부재에 의해 밸브와의 충돌이 차단되므로 밸브시트의 변형 방지에 의한 벨브실링의 불량이 발생되지 않아 알루미늄용탕의 주입이 용이한 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치를 제공한다.

본 발명의 가이드부재는, 밸브가 결합되는 결합공이 형성된 가이드바디가 '∩'자 형상으로 이루어져 가동 진공입자에 형성되며, 가동 진공입자에 대향되게 형성되는 고정 진공입자에는 가이드바디가 결합될 수 있도록 결합공이 형성되되, 브라켓에 고정된 밸브가 실린더에 의해 가동 진공입자에 설치된 가이드바디의 결합공에 결합하여 가동 진공입자의 캐비티로 알루미늄용탕을 주입할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가이드부재는, 가동 진공입자에 일체로 형성되거나 또는 착탈 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다이캐스팅에 용융금속을 주입하기 위한 구조에서 진공입자박스의 가동 진공입자에 밸브가 결합된 상태에서 고정 진공입자에 결합될 시에 가동 진공입자와 고정 진공입자의 유격, 밸브가 결합되는 진공입자박스의 결합부 동심도 차이, 사출시 금형이 열리지 않고 버티는 형체력, 버(Burr) 등의 영향에 의해 진공입자박스의 가동 진공입자에 밸브가 결합된 상태에서 고정 진공입자에 결합 될 때, 밸브와 고정 진공입자의 충돌을 가이드부재에 의해 차단됨으로서 밸브블럭의 변형을 방지하여 밸브시트의 작동 신뢰성을 확보함으로서 다이캐스팅 작업의 중단에 따른 생산성 저하방지 효과 및 밸브블럭의 수명 연장에 따른 유지비용을 절감하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 다이캐스팅에 용융금속을 주입하기 위한 구조를 나타낸 도면.
도 2는 종래의 다이캐스팅에 용융금속을 주입하기 위한 구조에서 고정 진공입자와 밸브가 충돌되는 상태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의한 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치가 적용된 상태를 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 도시된 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치와 진공입자박스와 밸브를 분리하여 나타낸 분리사시도.
도 5는 도 4에 도시된 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치의 가동 진공입자가 고정 진공입자에 충돌없이 결합되는 상태를 나타낸 도면.
도 6은 도 5에 도시된 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치의 가동 진공입자가 고정 진공입자에 충돌없이 결합된 상태를 나타낸 도면.
도 7은 도 4에 도시된 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치의 밸브가 가이드부재와 진공입자박스에 결합된 상태를 나타낸 단면도.

이하, 본 발명에 의한 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치의 구성을 설명한다.

본 발명의 진공입자박스(30)의 가동 진공입자(31)에 밸브(20)가 결합된 상태에서 고정 진공입자(32)에 결합될 시에 가동 진공입자(31)와 고정 진공입자(32)의 유격, 밸브(20)가 결합되는 진공입자박스(30)의 결합부의 동심도 차이, 사출시 금형이 열리지 않고 버티는 형체력, 버(Burr)의 영향에 의해 발생되는 고정 진공입자(32)와 밸브(20)의 충돌을 가동 진공입자(31)에 설치된 가이드부재(40)에 의해 밸브(20)와의 충돌이 방지되므로 밸브시트(22)의 변형 방지에 의한 벨브실링의 불량이 발생되지 않아 알루미늄용탕의 주입이 용이한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다.

도 3 내지 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치는 브라켓(10), 밸브(20), 진공입자박스(30) 및 가이드부재(40)를 포함한다.

상기 브라켓(10)은 알루미늄용탕을 공급하는 밸브(20)가 안착될 수 있도록 전체형상이 'ㄴ'자 형상으로 이루어져 상부와 일측이 개방되게 형성된다.

또한, 상기 브라켓(10)은 고정바(미부호)가 구성되어 안착된 상태의 밸브(20)를 고정한다.

상기 밸브(20)는 브라켓(10)에 안착되어 고정바에 의해 고정이 이루어지며, 실린더에 의해 진공입자박스(30)의 가동 진공입자(31)에 설치된 가이드부재(40)에 인입 또는 이탈된다.

상기 밸브(20)는 브라켓(10)에 안착되는 밸브블럭(21)과, 밸브블럭(21)의 일측으로 돌출되게 형성되어 알루미늄용탕을 공급하는 밸브시트(22)와, 밸브시트(22)를 통해 알루미늄용탕을 진공입자박스(30)로 공급할 시에 가스가 배출되는 가스배출관(23)으로 구성된다.

상기 진공입자박스(30)는 브라켓(10)에 결합되는 밸브(20)가 위치되어 알루미늄용탕을 금형으로 공급하기 위한 캐비티(31a)가 형성된 가동 진공입자(31)와, 가동 진공입자(31)의 캐비티(31a)에 대향되는 캐비티(32a)가 형성되는 고정 진공입자(32)로 이루어진다.

상기 가이드부재(40)는 밸브(20)가 결합되는 결합공(42)이 형성된 가이드바디(41)가 '∩'자 형상으로 이루어져 가동 진공입자(31)에 구비되며, 가동 진공입자(31)에 대향되게 형성되는 고정 진공입자(32)에는 가이드바디(41)가 결합될 수 있도록 결합공(42)이 형성된다.

상기 가이드부재(40)는 브라켓(10)에 고정된 밸브(20)가 실린더에 의해 가동 진공입자(31)에 설치된 가이드바디(41)의 결합공(42)에 결합된다.

또한, 상기 가이드부재(40)는 가동 진공입자(31)에 일체로 형성되거나 또는 착탈 가능하게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 가이드부재(40)는 도면에 도시된 구성에 한정되는 것은 아니며, 다르게 실시할 수 있다.

예들 들어 가이드부재(40)의 가이드바디(41)에는 'ㅗ'자 형상의 슬라이딩돌기(미도시)를 복수로 구성하고, 가동 진공입자(31)에는 'ㅗ'자 형상의 슬라이딩돌기가 결합될 수 있도록 'ㅗ'자 형상에 대응되는 슬라이딩홈(미도시)을 구성한다.

상기 가이드바디(41)의 하부에 형성된 슬라이딩돌기를 가동 진공입자(31)의 슬라이딩홈으로 인입시킨 상태에서 일측에 고정패널(미도시) 또는 나사, 볼트로 이루어지는 고정부재(미도시)에 의해 가동 진공입자(31)에 고정한다.

상기와 같이 밸브시트(22)를 보호하기 위한 가이드바디(41)의 구성은 진공입자박스(30)의 형태 또는 밸브시트(22)의 형태에 따라 그 형상을 다양하게 변형시킬 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치의 작용을 설명한다.

먼저, 다이캐스팅의 금형으로 알루미늄용탕을 공급하기 위하여 가이드부재(40)가 설치된 진공입자박스(30)를 금형에 설치한 후 브라켓(10)에 밸브(20)를 설치하여 고정한 상태에서 실린더에 의해 진공입자박스(30)로 이동되어 알루미늄용탕을 공급할 수 있도록 사출장치에 설치한다.

상기 사출장치에 설치한 상태에서 다이캐스팅 금형으로 알루미늄용탕을 공급하기 위하여 브라켓(10)이 실린더에 의해 이동되면, 진공입자박스(30)의 가동 진공입자(31)에 설치된 가이드바디(41)의 결합공(42)으로 밸브시트(22)가 인입된다.

상기 밸브시트(22)가 가이드바디(41)의 결합공(42)으로 인입되면, 알루미늄용탕을 주입할 수 있도록 밸브시트(22)가 가동 진공입자(31)에 형성된 캐비티(31a)의 일측에 위치된다.

상기 밸브(20)가 가동 진공입자(31)와 결합된 상태에서 이동하여 고정 진공입자(32)와 결합된다. 이때 고정 진공입자(32)는 가동 진공입자(31)에 설치된 가이드바디(41)와 결합이 이루어져 밸브(20)와의 충돌이 방지된다.

상기와 같이 고정 진공입자(32)가 밸브(20)와 직접적으로 결합되지 않으므로 충돌에 의해 밸브시트(22)의 형상이 변형되지 않으므로 알루미늄용탕의 주입이 원활하게 이루어진다.

그리고 상기 알루미늄용탕의 주입이 완료된 후 소정 시간이 경과하여 다이캐스팅의 금형이 오픈되면서 성형물은 인출되고, 가동 진공입자(31)은 고정 진공입자(32)에서 분리되며, 실린더에 의해 밸브(20)에 설치된 브라켓(10)이 이동하여 가동 진공입자(31)에서 분리된다.

상기와 같이 밸브시트(22)가 가이드바디(41)의 결합공(42)으로 인입된 상태에서 가동 진공입자(31)가 고정 진공입자(32)와 결합되면, 다이캐스팅 금형이 서로 밀착된 상태가 유지되므로 밸브(20)를 통해 알루미늄용탕이 공급되는데, 이때 알루미늄용탕이 밸브시트(22)를 밀어 밸브(20) 내부의 압력 차이에 의해 순간적으로 닫히면서 가스가 가스배출관으로 배출되고, 알루미늄용탕이 가스배출관 쪽으로 배출되는 것이 방지된다.

이상에서 설명한 바와 같이 진공입자박스의 가동 진공입자(31)에 밸브(20)가 결합된 상태에서 고정 진공입자(32)에 결합될 시에 가동 진공입자(31)와 고정 진공입자(32)의 유격, 밸브(20)가 결합되는 진공입자박스(30)의 결합부의 동심도 차이, 사출시 금형이 열리지 않고 버티는 형체력, 버(Burr) 등의 영향에 의해 고정 진공입자(32)와 밸브(20)의 충돌이 발생되는 것을가이드부재에 의해 충돌을 차단하므로 밸브시트(22)의 변형에 따른 벨브실링의 불량이 일어나지 않아 알루미늄용탕의 주입이 용이한 이점이 있다.

본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 고안이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 고안의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 고안의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 고안의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 고안의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10: 브라켓 20: 밸브
21: 밸브블럭 22: 밸브시트
23: 가스배출관 30: 진공입자박스
31: 가동 진공입자 31a: 캐비티
32: 고정 진공입자 32a: 캐비티
40: 가이드부재 41: 가이드바디
42: 결합공

Claims (3)

1. 진공입자박스(30)의 가동 진공입자(31)에 밸브(20)가 결합된 상태에서 고정 진공입자(32)에 결합될 시에 가동 진공입자(31)와 고정 진공입자(32)의 유격, 밸브(20)가 결합되는 진공입자박스(30)의 결합부의 동심도 차이, 사출시 금형이 열리지 않고 버티는 형체력, 버(Burr)의 영향에 의해 발생되는 고정 진공입자(32)와 밸브(20)의 충돌을 가동 진공입자(31)에 설치된 가이드부재(40)에 의해 밸브(20)와의 충돌이 차단되므로 밸브시트(22)의 변형 방지에 의한 벨브실링의 불량이 발생되지 않도록 구성되되,
   상기 가이드부재(40)는, 밸브(20)가 결합되는 결합공(42)이 형성된 가이드바디(41)가 '∩'자 형상으로 이루어져 가동 진공입자(31)에 형성되며, 가동 진공입자(31)에 대향되게 형성되는 고정 진공입자(32)에는 가이드바디(41)가 결합될 수 있도록 결합공(42)이 형성되되, 브라켓(10)에 고정된 밸브(20)가 실린더에 의해 가동 진공입자(31)에 설치된 가이드바디(41)의 결합공(42)에 결합하여 가동 진공입자(31)의 캐비티(31a)로 알루미늄용탕을 주입할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 가이드부재(40)는,
   가동 진공입자(31)에 일체로 형성되거나 또는 착탈 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 주조의 밸브 가이드장치.

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