KR20000038512A - 다이캐스트 회전자 제작용 게이트 금형 장치 - Google Patents

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KR20000038512A
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Abstract

본 발명은 다이캐스트 회전자 제작용 게이트 금형 장치에 관한 것으로, 발명의 목적은 알루미늄 용탕의 흐름을 원활히 유도하고 불균일 충전을 방지하며, 충분한 압력 전달과 빠른 시간안에 알루미늄 용탕을 밀도 있게 충전하여 회전자에 발생하는 기공을 방지할 수 있는 게이트 금형 장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 사출 후에 제품의 일부분으로 구성되며 다수의 슬롯(10)이 성형되어 있는 규소 강판(5)과; 제품의 캐비티를 형성하는 하부 엔드링(4), 상부 엔드링(4a) 및 상부 팬(2), 하부 팬(2a)과; 상부 핀(3), 하부 핀(3b)을 성형하는 상부 금형(17) 및 하부 금형(6)과; 알루미늄 용탕을 유도해서 분사시키는 게이트 금형(7), 회전자의 상하부 금형을 지지하는 상부지지 금형(18), 하부지지 금형(19a)과; 이것을 보조하는 상하부의 상부/최상부/하부 보조 금형(18a, 18b, 19)과; 용탕을 보온하고 피스톤에 의해 압력을 가하는 컨테이너(16)로 구성되어, 알루미늄 용탕이 원활히 흐를 수 있도록 팬 게이트(11) 러너의 인게이트 측면부(27)와 게이트 하단부(25a)가 일정곡면(k)으로 제작되고, 용탕에 균일한 압력과 사출속도가 되도록 게이트 러너의 상부 치수 및 형태가 게이트 러너 하부를 따라 동일하게 커지도록 p, q, r, s와 같은 크기로 변하도록 형성되고, 또한 일정 크기의 삽입형 부분 교체형 금형(12)이 내장되도록 형성된다.

Description

다이캐스트 회전자 제작용 게이트 금형 장치
본 발명은 다이캐스트 회전자 제작용 게이트 금형 장치에 관한 것으로, 특히 본 발명은 전 세계적으로 극소수 업체만이 부분적으로 생산하는 알루미늄 다이캐스팅을 이용한 중·대형 산업용 유도전동기(50HP∼3000HP) 회전자를 제작함에 있어서, 형태 및 치수의 변화를 갖는 게이트 금형을 적용하여 용탕을 캐비티 내부로 용이하게 흐르게 하고, 고압력 상태에서 빠른 시간 안에 밀도 있게 채워 줌으로써 기공의 발생을 제어하여 전동기의 품질 및 성능을 향상시킴과 함께 인게이트 부위를 개별적으로 교체할 수 있도록 발명함으로써 빈번한 금형 교체에 따른 비용 절감에 크게 기여하는 게이트 금형 장치에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명의 목적물품인 다이캐스트 회전자를 개략적으로 나타내는 사시도인데, 일반적으로 회전자는 길이 방향으로 상부와 하부가 대칭 구조로써 하부 엔드링(4), 상부 엔드링(4a), 상부 팬(2), 하부 팬(2a), 상부 핀(3), 하부 핀(3b)과 슬롯이 뚫려있는 규소 강판(5), 규소 강판의 중앙부에 삽입되는 샤프트(8)로 구성되어 있으며, 규소 강판을 제외한 엔드링, 팬, 핀, 슬롯이 다이캐스팅에 의하여 알루미늄으로 성형되게 된다.
이렇게 성형된 알루미늄 구성부의 역할은 팬의 경우 모타 가동시에 공냉을 위한 날개 역할을 수행하며, 엔드링과 규소강판의 슬롯은 도체의 역할을 수행하게 된다.
따라서 회전자 다이캐스팅에서 알루미늄 성형 부위에 기공이 발생하여 존재하게 되면 기계적 특성이 나쁘게 될 뿐만 아니라 도체의 역할을 수행하는 부위가 기공에 의해 통전시 이 부분이 저항체로 작용하여 열이 발생하게 되고, 특히 편중되어 발생하는 기공은 모타가 회전할 때 무게 비대칭에 따른 진동이 발생하게 되어 전동기의 출력과 성능을 저하시키게 된다.
이와 같은 기공이 발생하게 되는 이유는 회전자의 내부 캐비티 형상이 복잡할 뿐만 아니라 엔드링부와 규소 강판 슬롯부의 단면적이 큰 차이가 남에 따라 엔드링에서 슬롯으로 통과하는 용탕의 유동 양상이 급격하게 변하고, 용탕을 주입할때 회전자 캐비티의 상부 끝까지 충분한 압력 전달이 전달되지 못하기 때문에 발생하는 것이다.
종래의 유도전동기 회전자 제작을 위한 게이트 금형 장치는 러너 길이가 각각 다른 팬 게이트와 핀 게이트를 모두 사용하고, 인게이트의 단면적이 크게 제작되어 있으며, 게이트의 러너 형상이 회전자의 팬 및 핀과 유사한 형태로 제작되어 있다.
인게이트를 크게 하고 팬과 핀 게이트를 모두 사용함으로써 게이트를 통해 회전자의 캐비티로 흐르는 용탕을 다량으로 주입시킬 수는 있으나, 러너 길이와 팬 및 핀 게이트의 단면적 차이로 인하여 용탕의 불균일 충전이 발생하고, 용탕의 이동속도가 저하하게 된다.
용탕의 충전속도가 저하하게 되면 용탕은 하부에서 상부로 즉, 하부 팬과 핀을 통과한 용탕이 엔드링을 채운 다음 규소 강판의 슬롯을 통과해 상부 엔드링과 팬 및 핀을 채움으로써 용탕이 완전히 회전자 캐비티를 채울 때까지 충분한 압력을 받지 못하게 되어 엔드링에 비해 상대적으로 단면적이 작은 규소 강판의 슬롯을 통과하지 못한 기공이 회전자 하부 엔드링에 포집되어 남게 된다.
이와 같은 현상은 상부 엔드링에서도 발생하게 되는데 이것은 하부 엔드링을 통과한 용탕이 슬롯과 상부 엔드링을 충전할 때 단면적이 작은 슬롯을 통과한 용탕이 상부 엔드링을 밀도 있게 채울만한 압력과 속도를 하부로 부터 충분하게 받지 못함으로써 발생한다.
또한 회전자 캐비티를 충전하기 위해 사용하는 알루미늄 용탕의 경우 용해온도가 700℃ 정도로 높아 게이트 금형 가운데에서 용탕과 직접 접촉하는 인게이트 부위가 지속적인 고온 뿐만아니라 사출시 가해지는 큰 가압력 때문에 심한 열충격과 마모를 받아 금형의 수명을 저하하게 된다.
그리고 사출 후에 회전자 캐비티의 알루미늄 용탕이 응고된 다음 금형으로 부터 제품을 분리할 때 인게이트 구멍에 잔여 알루미늄이 남기 때문에 이를 제거하는 과정에서 또한 장시간의 사용에 따른 구멍 확장이나 치수변화 등이 발생하여 다음 작업에서 정밀한 사출조건의 적용이 어렵게 되어 회전자의 제품 품질을 균일하게 하는데 저해 요인으로 작용한다.
그런데, 종래의 게이트 금형은 인게이트 부위가 일체형으로 구성되어 있기 때문에 이와 같은 단점을 많이 갖고 있었다.
도 4 는 종래의 게이트 금형을 도시한 평면도로서, 중앙부에 윗 부분은 샤프트가 지지되고 아랫부분은 용탕이 충전한 다음 비스켓이 성형되는 홀(9), 회전자 팬과 유사한 형상의 팬 게이트 상단부(23)와 게이트 금형에서 회전자의 하부 금형(6)의 하부 핀(3b) 부위까지 연결되어 있는 원형의 핀 게이트 상단부(24)가 가공된 사출 핀(14)으로 구성되어 있다.
도 6 은 도 4 와 같은 종래 게이트 금형의 형태 및 장착 상태를 도시한 정면도, A와 C는 하부에서 바라본 평면도. S-S와 n-n은 각각 팬 게이트(11)와 핀 게이트(13)의 절단 측면도를 나타낸 것으로서, 팬 게이트(11)의 경우 전체적으로는 회전자 팬(2a)과 유사한 형상이며, 팬 게이트(11)의 러너가 게이트 금형(7)과 회전자 금형이 접촉하는 부위(23)까지 연장되고 인게이트 끝단부가 S-S의 팬 게이트 측면 상단부(51)와 같이 분출량의 각도가 커지고, A의 팬 게이트 상단부(23)와 같은 단면적으로 제작되어 있다.
상기 핀 게이트(13)의 경우 팬 게이트 보다 C의 핀 게이트 상단부(24)와 같이 상대적으로 작은 단면적과 n-n의 핀 게이트 측면 상단부(52)와 같은 분출각도의 인게이트를 갖는 원형의 핀 게이트(13)로써 회전자 하부 금형의 하부 핀(3b)까지 연장되어 별도로 삽입되는 사출 핀(14)으로 제작되어 있다.
종래의 게이트 금형에서는 도 6 의 평면도(A의 팬 게이트 상단부(23), C의 핀 게이트 상단부(24)) 및 측면도(S-S, n-n)에서와 같이 팬 게이트(11)와 핀 게이트(13)를 동시에 사용함에 따라 다량의 용탕 충전을 유도하고 있으나, 팬 게이트(11)와 핀 게이트(13)의 러너 길이, 게이트 치수 및 형상, 팬 게이트 상단부(23)와 핀 게이트 상단부(24) 인게이트 단면적 및 팬 게이트 측면 상단부(51)와 핀 게이트 측면 상단부(52)의 분사 각도에서 차이가 있기 때문에 용탕이 팬 게이트 하단부(23a)와 핀 게이트 하단부(24a)에서 팬 게이트(11)와 핀 게이트(13)의 러너를 통해 최종적으로 팬 게이트 상단부(23)와 핀 게이트 상단부(24)를 통과하여 회전자 캐비티에 유입될 때에 용탕량에 차이가 발생하여 불균일 충전을 일으켜 하부 엔드링에 기공이 발생하게 된다는 문제점이 있다.
또한 회전자의 하부 팬(2a)과 하부 핀(3b), 엔드링(4)을 채운 다음 코아 규소 강판(5)의 슬롯(10)과 상부 엔드링(4a) 및 상부 팬(2)과 상부 핀(3)을 채우기 때문에 초기에 회전자의 캐비티 하부 엔드링(4)까지는 속도와 압력의 영향을 받을수 있으나 규소 강판(5)의 슬롯(10)과 상부 엔드링(4a) 및 상부 팬(2), 상부 핀(3)을 채울 때는 충분한 속도와 압력이 전달되지 않아 단면적이 급격히 변하는 슬롯(10)을 비롯한 상부 엔드링(4a)에서도 하부 엔드링(4)에서 발생하는 것과 같은 큰 주조 기공(29)이 발생하게 된다.
또한 알루미늄 용탕을 채운 다음 응고 후에 회전자를 게이트 금형(7)으로 부터 이탈시킬 때 회전자의 하부 팬(2a) 및 하부 핀(3b)이 게이트의 팬 게이트 상단부(23), 핀 게이트 상단부(24)와 맞닫는 부위의 면적이 크기 때문에 회전자와 금형이 잘 분리되지 않음에 따라 잦은 막힘과 팬 게이트 상단부(23), 핀 게이트 상단부(24)의 치수(a, b, c, d)변화가 발생함으로써 금형을 빈번하게 수정해야 하는 번거로움이 발생한다는 문제점이 있다.
도 8 은 종래 게이트 금형의 팬 게이트 상단부(23), 핀 게이트 상단부(24)가 회전자의 하부 엔드링(4) 및 규소 강판(5)의 슬롯(10)에서의 교차 상태를 나타낸 것으로, 팬 인게이트 상단부(23) 단면적과 핀 게이트 상단부(24)간에 단면적이 차이가 있기 때문에 하부 엔드링(4)과 규소 강판의 슬롯(10)을 통과하는 용탕량이 일정하지 않음을 알 수 있다.
따라서 도 10 에서와 같이 하부 엔드링(4) 부위에서의 기공 발생뿐만 아니라 용탕이 엔드링 부위를 통과해서 규소 강판(5)의 슬롯(10) 부위를 통과할 때 불균일하게 흐름으로써 엔드링에서 뿐만 아니라 슬롯(10)에서도 국부적으로 기공이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 외국 선진 경쟁업체에서 기술이전을 엄격히 회피하고 있는 분야인 다이캐스트 회전자 제작에 있어 알루미늄 용탕의 흐름을 원활히 유도하고 불균일 충전을 방지하며, 충분한 압력 전달과 빠른 시간안에 알루미늄 용탕을 밀도있게 충전하여 회전자에 발생하는 기공을 방지할 수 있는 게이트 금형 장치를 제공하는데 있다.
또한 게이트 금형의 인게이트 부위가 작업 과정에서 마모나 파손이 발생하고 또한 장시간의 사용에 따른 단면확장 같은 치수변화가 발생함으로써 교체해야 하는 게이트 금형에 소요되는 고가의 금형 제작 코스트를 크게 절감할 수 있는 부분 교체형 게이트 금형 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 다이캐스트 회전자에서 발생하는 기공의 분포나 크기 및 형태는 용탕의 유동양상이나 사출속도 등에 크게 영향을 받는데 회전자와 같이 복잡한 형상의 캐비티를 구성하는 부품에서는 게이트 금형을 적절히 설계함으로써 내부 기공의 제어가 가능하게 게이트 금형의 형상 및 치수를 변경하고자 종래의 게이트 금형 장치에서의 치수와 형태가 각각 다른 팬과 핀의 2 종류 게이트를 모두 사용함에 따라 발생하는 속도 및 압력 저하와 용탕의 불균일 충전을 없애고 균일 충전을 유도하도록 회전자의 팬과 일치되는 팬 게이트만을 사용하며, 균일압력을 전달하기 위해 인게이트의 단면적과 비례해서 하부 러너부가 커지도록 게이트를 제작하고, 용탕의 유동을 원활히 하도록 게이트의 상하부 끝단부를 곡면으로 하며, 용탕을 빠른 시간내에 캐비티에 밀도있게 채우기 위한 인게이트의 치수와 형태를 적용하고, 또한 사용 중에 용탕과 직접 접촉하는 게이트 금형의 인게이트 부위의 파손이나 치수변화 등에 따른 교체나 수정이 필요할 때마다 손쉽게 부분적으로 분리하고 교체해 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다이캐스트 회전자 제작용 게이트 금형 장치를 제공함으로써 달성된다.
도 1 은 다이캐스트 회전자의 개략적인 사시도,
도 2 는 회전자 제작을 위한 다이캐스팅 금형의 장착 상태를 도시한 정면 조립도,
도 3 은 게이트 금형 부위를 도시한 단면도,
도 4 는 회전자 제작을 위한 종래의 게이트 금형을 도시한 평면도,
도 5 는 본 발명의 회전자 제작을 위한 게이트 금형을 도시한 평면도,
도 6 은 종래의 게이트 금형의 형태 및 장착 상태를 도시한 정면도,
도 7 은 본 발명의 게이트 금형의 형태 및 장착 상태를 도시한 정면도,
도 8 은 종래 게이트 금형의 인게이트부와 회전자와의 상관 관계를 도시한 상세도,
도 9 는 본 발명의 게이트 금형의 인게이트와 회전자와의 상관 관계를 도시한 상세도,
도 10 은 본 발명과 종래의 게이트 금형을 사용해 제작한 회전자의 주조 결함을 비교한 예시도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
(1) : 샤프트 삽입 홀 (2) : 상부 팬
(2a) : 하부 팬 (3) : 상부 핀
(3b) : 하부 핀 (4) : 하부 엔드링
(4a) : 상부 엔드링 (5) : 규소 강판
(6) : 하부 금형 (7) : 게이트 금형
(8) : 샤프트 (8a) : 샤프트 하단 경사부
(9) : 홀 (10) : 슬롯
(11) : 팬 게이트 (11b) : 팬 인게이트
(12) : 부분 교체형 금형 (13) : 핀 게이트
(14) : 사출 핀 (15) : 이탈형 고정 고리
(16) : 컨테이너 (17) : 상부 금형
(18) : 상부지지 금형 (18a) : 상부 보조 금형
(18b) : 최상부 보조 금형 (19) : 하부 보조 금형
(19a) : 하부지지 금형 (21) : 알루미늄 용탕
(22) : 키 홈 (23, 25) : 팬 게이트 상단부
(23a) : 팬 게이트 하단부 (24) : 핀 게이트 상단부
(24a) : 핀 게이트 하단부 (25a) : 게이트 하단부
(26) : 금형 키 홈부 (27) : 인게이트 측면부
(29) : 주조 기공 (51) : 팬 게이트 측면 상단부
(52) : 핀 게이트 측면 상단부
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 다이캐스트 회전자 제작용 게이트 금형 장치에 있어서,
사출 후에 제품의 일부분으로 구성되며 다수의 슬롯(10)이 성형되어 있는 규소 강판(5)과; 제품의 캐비티를 형성하는 하부 엔드링(4), 상부 엔드링(4a) 및 상부 팬(2), 하부 팬(2a)과; 상부 핀(3), 하부 핀(3b)을 성형하는 상부 금형(17) 및 하부 금형(6)과; 알루미늄 용탕을 유도해서 분사시키는 게이트 금형(7), 회전자의 상하부 금형을 지지하는 상부지지 금형(18), 하부지지 금형(19a)과; 이것을 보조하는 상하부의 상부/최상부/하부 보조 금형(18a, 18b, 19)과; 용탕을 보온하고 피스톤에 의해 압력을 가하는 컨테이너(16)로 구성되어,
알루미늄 용탕이 원활히 흐를 수 있도록 팬 게이트(11) 러너의 인게이트 측면부(27)와 게이트 하단부(25a)가 일정곡면(k)으로 제작되고, 용탕에 균일한 압력과 사출속도가 되도록 게이트 러너의 상부 치수 및 형태가 게이트 러너 하부를 따라 동일하게 커지도록 p, q, r, s와 같은 크기로 변하도록 형성되는데,
상기 용탕의 압력 증대, 일정 분사류 조절, 고속사출을 유도하도록 팬 게이트(11)의 끝단부인 팬 게이트 상단부(25)가 직각이고, 용탕이 막히지 않는 범위내에서 폭이 작도록(q, r) 형성하고,
상기 회전자 하부 금형(6)의 하부 팬(2a)이 형성되는 부위 및 개수와 게이트 금형의 팬 게이트(11)의 수와 위치가 일치하고, 균일한 용탕 충전을 위해 팬 게이트(11) 만을 사용하며,
상기 게이트 금형(7)의 팬 게이트 상단부(25) 부위의 파손 및 수정에 따른 손쉬운 분리와 교체 사용이 가능하도록 일정 크기의 삽입형 부분 교체형 금형(12)이 내장되도록 형성하여 구성한다.
도 2 는 유도전동기 회전자를 제작하기 위한 다이캐스팅 금형 장치의 조립 단면도이며, 도 3 은 게이트 금형 부위의 상세 단면도를 나타내는 것이다.
회전자 다이캐스팅에서의 주요 금형 부위는 사출 후에 제품의 일부분으로 구성되며 다수의 슬롯(10)이 성형되어 있는 규소 강판(5)과;
제품의 캐비티를 형성하는 하부 엔드링(4), 상부 엔드링(4a) 및 상부 팬(2), 하부 팬(2a)과;
상부 핀(3), 하부 핀(3b)을 성형하는 상부 금형(17) 및 하부 금형(6)과;
알루미늄 용탕을 유도해서 분사시키는 게이트 금형(7), 회전자의 상하부 금형을 지지하는 상부지지 금형(18), 하부지지 금형(19a)과;
이것을 보조하는 상하부의 상부/최상부/하부 보조 금형(18a, 18b, 19)과;
용탕을 보온하고 피스톤에 의해 압력을 가하는 컨테이너(16)로 구성된다.
다음은 본 발명의 작업순서이다.
회전자를 제작하기 위한 작업은 먼저 규소 강판(5)을 키 홈에 맞게 예비 샤프트(8)에 적층하고 회전자 하부 금형(6)에 장착한 다음 반사로에서 용해하고 유지로에 보온되어 있는 알루미늄 용탕을 컨테이너(16)로 이송시킨 다음 회전자 상부 금형을 하강시켜 높은 압력으로 적층된 규소 강판을 체결하고 회전자 타입별로 정해진 사출압력 및 속도로 컨테이너 내부에 장착된 피스톤을 하부로부터 상부로 이동시킨다.
이때 알루미늄 용탕(21)은 컨테이너(16)에서 탑 비스켓부인 홀(9)을 거쳐 게이트 금형(7)의 팬 게이트(11), 핀 게이트(13)와 팬 게이트 상단부(23), 핀 게이트 상단부(24)를 통과하여 금형의 캐비티인 회전자의 하부 팬(2a)과 하부 핀(3b), 하부 엔드링(4), 규소강판의 슬롯(10), 상부 엔드링(4a), 상부 팬(2)과 상부 핀(3)을 채우게 된다.
도 5 는 본 발명의 게이트 금형을 도시한 평면도로서, 중앙부에 샤프트를 지지하고 비스켓이 성형되는 홀(9)과 핀 게이트가 없이 일정 간격으로 팬 게이트 상단부(25) 만으로 구성되어 있으며, 일정 크기의 부분 교체형 금형(12) 부위를 분리 교체해서 사용할 수 있도록 형성되어 있다.
도 7 은 도 5 와 같은 본 발명의 게이트 금형의 형태 및 조립 단면도, 하부에서 바라본 평면도(E, Z), A부위의 상세도, 게이트 부위의 측면도(u-u)를 나타낸 것이다.
게이트 형상은 A, u-u와 같이 전체적으로는 종모양을 하고, 회전자의 팬(2a)과 동일한 위치에 동일한 개수의 팬 게이트(11)만을 사용하였으며, E-Z의 p, q, r, s와 같이 팬 게이트 상단부(25) 치수에 비례하여 상부로부터 하부로 러너 단면적이 균일하게 커지도록 하여 균일한 압력 전달과 속도분포로 용탕이 이동되도록 발명하였다.
또한 용탕이 원활히 흐를 수 있도록 팬 게이트(11) 러너 부위의 게이트 하단부(25a)와 팬 인게이트(11b)의 인게이트 측면부(27)를 일정 곡면(k)으로 제작하고, 용탕이 사출중에 막히지 않는 범위내에서의 고속으로 빠르게 회전자 캐비티를 채울수 있도록 인게이트 치수(q, r)를 작게 하였으며, 기존 금형인 도 6 의 팬 게이트 측면 상단부(51), 핀 게이트 측면 상단부(52)에서와 같이 팬 게이트(11)의 러너를 통과한 용탕이 팬 인게이트(11b) 부위에서 넓게 퍼져 나가지 않도록 인게이트부의 팬 게이트 상단부(25) 끝단면을 직각으로 제작하여 적용하였다.
또한 게이트 금형(7)의 팬 게이트 상단부(25)를 손쉽게 분리하고 교체할 수 있도록 일정 크기의 삽입형 부분 교체형 금형(12)이 내장된 게이트 금형(7)을 제작하여 적용함으로써 게이트 금형의 사용 중에 인게이트 부위의 치수변화 발생이나 파손에 따른 교체 및 수정이 필요할 때면 적은 비용으로 손쉽게 교환이 가능하도록 발명하였다.
도 9 는 본 발명의 게이트 금형의 팬 게이트 상단부(25)를 통과한 용탕이 회전자의 하부 엔드링(4) 및 규소 강판(5)의 슬롯(10)에서의 교차 상태를 나타낸 것이다.
도 8 에서와는 달리 일정각도의 균일한 팬 게이트 상단부(25) 만을 사용함에 따라 회전자의 엔드링(4) 및 규소강판(5)의 슬롯(10)을 통과하는 용탕이 균일하게 흐르도록 유도하였다.
따라서 종래의 게이트 금형을 사용한 회전자 제작에서 나타나는 엔드링(4) 및 슬롯(10) 부위에서의 기공을 제거하였다.
도 10 은 도 4 와 같은 종래의 게이트 금형과 도 5 와 같은 본 발명의 게이트 금형을 사용하여 제작한 알루미늄 다이캐스트 회전자에서 발생하는 주조 기공을 비교한 사진이다.
절단면은 회전자의 엔드링(4) 부위를 나타내는 것으로 종래에는 알루미늄 용탕이 불균일하게 충전되고, 충분한 속도 및 압력전달을 받지 못하고 밀도 있게 채워지지 못함으로써 불규칙한 큰 주조 기공(29)이 다량 발생하였다.
그러나 본 발명을 적용한 게이트 금형을 사용한 경우에는 알루미늄 용탕이 순간적으로 균일하고 밀도 있게 캐비티를 채워줌으로써 기공등의 주조 결함이 거의없는 양호한 알루미늄 다이캐스트 회전자를 제작함으로써 기계적 및 전기적성질이 우수한 전동기 제작이 가능하다.
상기와 같은 본 발명을 적용하면 알루미늄 회전자의 다이캐스팅에서 용탕의 흐름을 원활히 유도하고, 높은 압력과 빠른 용탕 충전으로부터 밀도 있게 캐비티를 채움으로써 주조 기공을 없앤 회전자를 제작할 수 있을 뿐만 아니라 분리 교체형 게이트 금형을 적용함으로써 사용 중이나 개선시에 인게이트의 파손, 마모, 치수변화등에 따라 빈번히 교체해야 하는 게이트 금형에 지불되는 고가의 비용을 절감함으로써 코스트를 저감할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 다이캐스트 회전자 제작용 게이트 금형 장치에 있어서,
    사출 후에 제품의 일부분으로 구성되며 다수의 슬롯(10)이 성형되어 있는 규소 강판(5)과;
    제품의 캐비티를 형성하는 하부 엔드링(4), 상부 엔드링(4a) 및 상부 팬(2), 하부 팬(2a)과;
    상부 핀(3), 하부 핀(3b)을 성형하는 상부 금형(17) 및 하부 금형(6)과;
    알루미늄 용탕을 유도해서 분사시키는 게이트 금형(7), 회전자의 상하부 금형을 지지하는 상부지지 금형(18), 하부지지 금형(19a)과;
    이것을 보조하는 상하부의 상부/최상부/하부 보조 금형(18a, 18b, 19)과;
    용탕을 보온하고 피스톤에 의해 압력을 가하는 컨테이너(16)로 구성되어,
    알루미늄 용탕이 원활히 흐를 수 있도록 팬 게이트(11) 러너의 인게이트 측면부(27)와 게이트 하단부(25a)가 일정곡면(k)으로 제작되고, 용탕에 균일한 압력과 사출속도가 되도록 게이트 러너의 상부 치수 및 형태가 게이트 러너 하부를 따라 동일하게 커지도록 p, q, r, s와 같은 크기로 변하도록 형성한 것을 특징으로 하는 다이캐스트 회전자 제작용 게이트 금형 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 용탕의 압력 증대, 일정 분사류 조절, 고속사출을 유도하도록 팬 게이트(11)의 끝단부인 팬 게이트 상단부(25)가 직각이고, 용탕이 막히지 않는 범위내에서 폭이 작도록(q, r) 형성한 것을 특징으로 하는 다이캐스트 회전자 제작용 게이트 금형 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 회전자 하부 금형(6)의 하부 팬(2a)이 형성되는 부위 및 개수와 게이트 금형의 팬 게이트(11)의 수와 위치가 일치하고, 균일한 용탕충전을 위해 팬 게이트(11) 만을 사용하는 것을 특징으로 하는 다이캐스트 회전자 제작용 게이트 금형 장치.
  4. 제 1 항 및 3 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 게이트 금형(7)의 팬 게이트 상단부(25) 부위의 파손 및 수정에 따른 손쉬운 분리와 교체 사용이 가능하도록 일정 크기의 삽입형 부분 교체형 금형(12)이 내장되도록 형성한 것을 특징으로 하는 다이캐스트 회전자 제작용 게이트 금형 장치.
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