KR20060025750A

KR20060025750A - 다이캐스팅기의 냉각 슬리브

Info

Publication number: KR20060025750A
Application number: KR1020040074550A
Authority: KR
Inventors: 서영범
Original assignee: 서영범
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2004-09-17
Publication date: 2006-03-22
Also published as: KR100594363B1

Abstract

본 발명은 다이캐스팅기의 냉각 슬리브에 관한 것이다. 본 발명에 따른 다이캐스팅기의 냉각 슬리브는, 플런저가 왕복운동할 수 있도록 중공부를 가지는 원통형의 본체부재와, 상기 중공부내로 용탕이 주입될 수 있도록 본체부재의 외주면과 내주면 사이를 관통하는 용탕주입구를 구비하는 것에 있어서, 본체부재의 원주방향을 따라 복수개 배치되며, 본체부재의 길이방향을 따라 길게 형성된 복수의 구멍과, 복수의 구멍 내부에 각각 설치되며, 상기 본체부재의 타단부측에서 상기 구멍과 연통되어 있는 파이프와, 본체부재를 냉각하기 위한 냉각수가 이 본체부재 내로 유입될 수 있도록 상기 본체부재의 일단부에 형성된 냉각수 제1유입구와, 냉각수가 본체부재의 외부로 배출될 수 있도록 이 본체부재의 일단부에 형성된 냉각수 제1유출구와, 상기 냉각수 제1유입구와 복수의 구멍들 사이에 배치되어 본체부재의 원주방향을 따라 형성되며, 냉각수 제1유입구 및 상기 복수의 구멍들과 연통되어 있는 제1공간부와, 냉각수 제1유출구와 복수의 파이프들 사이에 배치되어 본체부재의 원주방향을 따라 형성되며, 상기 냉각수 제1유출구 및 상기 복수의 파이프와 연통되어 있는 제2공간부를 구비하며, 상기 제1공간부는 상기 본체부재의 원주방향을 따라 형성되되, 상기 용탕주입구가 배치되어 있는 구간을 제외한 나머지 구간에 형성되어 원호형을 이루는 것에 특징이 있다.

Description

다이캐스팅기의 냉각 슬리브{Sleeve of die casting machine}

도 1은 종래의 다이캐스팅의 냉각 슬리브를 설명하기 위한 개략적 도면이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기의 냉각 슬리브에 대한 개략적 단면도이다.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 개략적 단면도이다.

도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 개략적 단면도이다.

도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 ... 냉각 슬리브 10 ... 본체부재

11 ... 몸체 12 ... 중공부

13 ... 용탕주입구 21 ... 냉각수 제1유입구

22 .... 냉각수 제1유출구 23 ... 구멍

24 ... 파이프 25 ... 유입로

26 ... 배출로 27 ... 제1공간부

28 ... 제2공간부 29 ... 차단막

30 ... 차폐부재 31 ... 제2유입구

33 ... 관통공

본 발명은 다이캐스팅기(die casting machine)의 냉각 슬리브(sleeve)로서, 특히 용탕주입구로부터 냉각 슬리브의 단부까지의 거리가 매우 짧은 소위 숏냉각 슬리브(short sleeve)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 냉각구조를 개선함으로써 열에 의한 형상의 변형이 방지되어 내구성이 증가될 뿐만 아니라, 다이캐스트 금형에서 생산된 제품이 일정한 품질을 유지할 수 있도록, 구조가 개선된 다이캐스팅기의 냉각 슬리브에 관한 것이다.

주조방법중의 하나인 다이캐스트법은 용융된 금속(용탕)을 대기압 이상의 압력으로 소정 형상의 금형에 압입하고 응고 종료까지 가압하여 주조하는 것을 말한다. 이러한 다이캐스트법은 치수의 정밀도 향상, 표면의 평활도 유지, 절삭가공의 절감 및 고속 대량생산이 가능하다는 이점이 있어 널리 사용되고 있다. 이러한 다이캐스트법을 수행하기 위한 다이캐스팅기의 냉각 슬리브와 플런저가 도 1에 도시되어 있다. 상기 냉각 슬리브(1)는 원통형상으로 중공부(3)를 구비하고 있다. 또한, 상기 냉각 슬리브(1)의 중공부(3)는 소정 형상의 금형(미도시)과 연결되어 있으며, 상기 냉각 슬리브(1)의 일측에는 용탕주입구(2)가 형성되어 있다. 별도의 용해로에서 용해된 용탕(m)은 상기 용탕주입구(2)를 통해 상기 냉각 슬리브(1)내의 중공부(3)로 주입된다. 한편, 상기 플런저(4)는 이 냉각 슬리브(1)내로 주입된 용탕(m)을 가압하기 위한 것으로서, 상기 냉각 슬리브(1)의 중공부(3)내에서 왕복 이 동되며, 용탕(m)과 직접 접촉되는 플런저 팁(4a)과 이 플런저 팁(4a)에 결합되어 있는 플런저 로드(4b)로 이루어져 있다. 용탕(m)이 상기 냉각 슬리브(1)의 중공부(3)로 들어오면, 플런저(4)가 이동하여 이 용탕(m)을 가압한다. 이렇게 가압된 용탕(m)은 상기 중공부(3)를 거쳐 상기 금형으로 압입된다. 이렇게 압입된 상태에서 일정 시간이 경과되면, 상기 용탕(m)은 상기 금형내에서 응고됨으로써 주조작업의 한 싸이클이 완료된다. 이후, 상기 플런저(4)는 다시 원래의 위치로 이동되고, 다시 용탕(m)이 용탕주입구(2)로 주입되면서 동일한 주조작업 사이클을 반복하게 된다. 이렇게 반복적으로 주조작업이 이루어지는 동안 상기 냉각 슬리브(1)는 용탕(m)에 의하여 높은 온도로 가열되므로, 냉각 슬리브(1)를 냉각하여야 한다. 가열된 냉각 슬리브(1)를 급속하게 냉각시키지 않으면, 냉각 슬리브(1)는 열팽창등에 의하여 형상이 변형되어 플런저(4)와 냉각 슬리브(1)의 내주면 사이에 틈이 발생하여 플런저(4)에 의한 용탕의 가압력이 줄어들어 문제가 될 뿐만 아니라, 플런저(4)의 왕복운동에도 지장을 초래할 수 있게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 다이캐스팅기의 냉각 슬리브(1)는 상기 용탕주입구(2)의 반대편 즉, 상기 플런저(4)의 가압에 의하여 용탕(m)이 모이게 되는 부분에 냉각수로(5)가 형성되어 있다. 상기 냉각수로(5)가 형성된 부분은 상기 용탕(m)이 금형으로 압입되기 전에 놓여지는 부분이므로, 상기 냉각 슬리브(1)의 다른 부분에 비하여 용탕(m)의 체류시간이 상대적으로 길어지게 된다. 이에 따라, 상기 냉각수로(m)가 형성된 부분은 다른 부분에 비하여 상대적으로 많은 열이 가해지게 되므로, 상기 냉각수로(5)를 통해 냉각수를 상기 냉각 슬리브(1)의 원주방향 을 따라 순환시켜 온도상승을 방지하는 것이다.

그러나, 상기 용탕(m)에 의한 냉각 슬리브(1)의 온도 상승은 상기한 부분에서만 발생하는 것이 아니며, 상기 용탕주입구(2)를 통해 용탕(m)이 쌓이는 부분은 물론, 용탕(m)의 경로가 되는 상기 냉각 슬리브(1)의 전체 영역에서 발생된다. 또한, 열은 상대적으로 온도가 낮은 부분으로 전도되기 때문에 냉각 슬리브(1) 전체 영역이 가열되게 된다. 그러나, 상기한 바와 같이, 종래의 다이캐스팅기의 냉각 슬리브(1)는 그 일부분에만 냉각수로(5)가 형성되어 있어 상기 냉각 슬리브(1) 전체를 냉각시키지 못함으로써, 이 냉각 슬리브(1)가 쉽게 변형되거나 파손되는 등의 문제가 발생하였으며 상기 플런저(4)에 의한 용탕(m)의 가압력이 줄어들게 되어 금형에서 생산된 제품에 불량이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다이캐스팅기 슬리브의 냉각구조를 개선함으로써 열에 의한 형상의 변형이 방지되어 내구성이 증가될 뿐만 아니라, 다이캐스트 금형에서 생산된 제품이 일정한 품질을 유지할 수 있도록, 구조가 개선된 다이캐스팅기의 냉각 슬리브 특히, 용탕주입구로부터 냉각 슬리브의 단부까지의 거리가 매우 짧은 소위 숏 슬리브(short sleeve)를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다이캐스팅기의 냉각 슬리브는, 플런저가 왕복운동할 수 있도록 중공부를 가지는 원통형의 본체부재와, 상기 중공부내로 용탕이 주입될 수 있도록 상기 본체부재의 외주면과 내주면 사이를 관통하는 용탕주입구를 구비하는 것에 있어서,

상기 본체부재의 원주방향을 따라 복수개 배치되며, 상기 본체부재의 길이방향을 따라 길게 형성된 복수의 구멍과, 상기 복수의 구멍 내부에 각각 설치되며, 상기 본체부재의 타단부측에서 상기 구멍과 연통되어 있는 파이프와, 상기 본체부재를 냉각하기 위한 냉각수가 이 본체부재 내로 유입될 수 있도록 상기 본체부재의 일단부에 형성된 냉각수 제1유입구와, 상기 냉각수가 상기 본체부재의 외부로 배출될 수 있도록 이 본체부재의 일단부에 형성된 냉각수 제1유출구와, 상기 냉각수 제1유입구와 복수의 구멍들 사이에 배치되어 상기 본체부재의 원주방향을 따라 형성되며, 상기 냉각수 제1유입구 및 상기 복수의 구멍들과 연통되어 있는 제1공간부와, 상기 냉각수 제1유출구와 복수의 파이프들 사이에 배치되어 상기 본체부재의 원주방향을 따라 형성되며, 상기 냉각수 제1유출구 및 상기 복수의 파이프와 연통되어 있는 제2공간부를 구비하며, 상기 제1공간부는 상기 본체부재의 원주방향을 따라 형성되되, 상기 용탕주입구가 배치되어 있는 구간을 제외한 나머지 구간에 형성되어 원호형을 이루는 것에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 상기 제1공간부는 고리형으로 이루어진 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 냉각수 제1유입구는 상기 본체부재의 원주방향을 따라 3개 형성되며, 상기 냉각수 제1유출구는 상기 본체부재의 원주방향을 따라 2개 형성된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 구멍과 파이프 사이의 공간의 단면적은 상기 파이프 내부의 단면적에 비하여 적어도 6.6배 이상인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 구멍은 상기 본체부재의 원주방향을 따라 9개 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 본체부재를 냉각하기 위한 냉각수를 상기 본체부재로 유입시키기 위한 제2유입구와, 상기 냉각수를 유출시키기 위한 제2유출구와, 상기 본체부재의 원주방향을 따라 형성되며 상기 제2유입구 및 제2유출구와 연통시키는 관통공을 포함하는 제2냉각수 순환로를 더 구비하며, 상기 제2냉각수 순환로는, 상기 본체부재의 길이방향으로 상기 제1냉각수 순환로와 이격되어 상호 격리되어 있으며, 상기 본체부재의 길이방향을 따라 상기 본체부재의 타단부측에 2개 배치되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기의 냉각 슬리브에 관하여 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기의 냉각 슬리브에 대한 개략적 단면도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 개략적 단면도이고, 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 개략적 단면도이며, 도 5는 도 2의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기의 냉각 슬리브(100)는 본채부재(10)와 제1냉각수 순환로(20)를 구비하고 있다.

상기 본체부재(10)는 대략 원통형으로서, 그 단면이 대략 고리형인 몸체(11)와, 플런저(미도시)가 왕복이동될 수 있도록 상기 몸체(11)의 길이방향을 따라 형성된 중공부(12)를 구비하고 있다. 또한, 상기 본체부재(10)의 일단부에는, 상기 중공부(12)내로 외부의 용해로로부터 용해된 용탕이 주입될 수 있도록, 이 몸체(11)의 외주면과 내주면 사이를 관통하는 용탕주입구(13)가 형성되어 있다. 상기 용탕주입구(13)와 이 용탕주입구(13)에 근접한 본체부재(10)의 말단 사이의 거리는 20mm 내지 28mm로 매우 짧으며, 본 실시예에서는 24mm이다. 한편, 상기 중공부(12)내에 주입된 용탕이 소정 형상의 금형으로 압입될 수 있도록, 상기 중공부(12)의 타단부는 소정 형상의 금형과 연통되어 있다.

상기 제1냉각수 순환로(20)는 상기 용탕주입구(13)를 통해 주입된 고온의 용탕에 의하여 가열되어 온도가 상승한 상기 본체부재(10)를 냉각시키기 위한 것으로서, 냉각수 제1유입구(21), 냉각수 제1유출구(22), 구멍(23) 및 파이프(24)를 구비하고 있다.

상기 냉각수 제1유입구(21)는 상기 본체부재(10)의 몸체(11)내로 냉각수를 주입시키기 위한 것으로서, 상기 몸체(11)의 외주면으로부터 상기 본체부재(10)의 반경방향을 따라 일정 깊이로 홈을 내어 형성한다. 이 냉각수 제1유입구(21)는 상기 본체부재(10)의 일단부의 하단에 형성되며, 본 실시예에서는 상기 본체부재(10)의 몸체(11)의 원주방향을 따라 일정 각도 간격으로 3개 배치된다.

상기 냉각수 제1유출구(22)는 상기 본체부재(10)의 몸체(11)를 순환하고 나온 냉각수를 이 몸체(11)의 외부로 배출시키기 위한 것으로서, 상기 냉각수 제1유입구(21)와 마찬가지로, 상기 몸체(11)의 외주면으로부터 상기 본체부재(10)의 반경방향을 따라 소정 깊이로 홈을 내어 형성한다. 상기 냉각수 제1유출구(22)는 상기 냉각수 제1유입구(21)와 이격되어, 이 냉각수 제1유입구(21)를 사이에 두고 상 기 용탕주입구(13)의 반대편에 위치된다. 본 실시예에서, 상기 냉각수 제1유출구(22)는 상기 본체부재(10)의 몸체(11)의 원주방향을 따라 2개 배치된다.

상기 구멍(23)은 상기 본체부재(10)의 길이방향을 따라 상기 몸체(11)의 일단면으로부터 타단면측을 향해 길게 형성된다. 본 실시예에서, 상기 구멍(23)은 상기 본체부재(10)의 원주방향을 따라 일정 각도 간격으로 이격되어 9개 배치되지만, 상기 몸체(11)의 상단부에는 상기 용탕주입구(13)가 형성되어 있어 이 구멍(23)이 배치되지 않는다. 한편, 상기 복수의 구멍들(23) 각각은 그 일단부에서 상기 냉각수 제1유입구(21)와 연통되어 있다. 본 실시예에서, 이 구멍(23)의 직경은 16mm로 그 단면적은 대략 200mm²이 된다.

상기 파이프(24)는 상기 9개의 구멍(23)들에 각각 설치되며, 이 구멍(23)의 길이방향을 따라 길게 배치된다. 또한, 이 파이프(24)는 중공형이며 양단이 개방되어 있어, 그 내부에 용탕이 흐를 수 있는 긴 공간이 형성된다. 또한, 이 파이프(24)의 개방된 양단 중 일단은 상기 냉각수 제1유출구(22)와 연통되어 있으며, 그 타단은 상기 구멍(23)과 연통되어 있다. 본 실시예에서, 상기 파이프(24)의 외경은 7mm이며, 내경은 5.6mm로서, 상기 파이프의 내측 단면적은 대략 24mm²가 되며 외측 단면적은 대략 38mm²가 된다.

상기 구멍(23)의 내주면과 상기 파이프(24)의 외주면 사이에 길게 형성된 공간은, 상기 냉각수 제1유입구(21)로 유입된 냉각수가 상기 본체부재(10)의 길이방향을 따라 상기 몸체(11)내로 흘러 들어올 수 있는 유입로(25)를 형성한다. 이 유 입로(25)의 단면적은 162mm²가 된다. 한편, 상기 파이프(24)의 내부는 상기 유입로(25)를 따라 흘러 들어온 냉각수가 이 본체부재(10)의 길이방향을 따라 배출될 수 있는 배출로(26)를 형성한다. 이 배출로(26)의 단면적은 상기한 바와 같이 24mm²가 된다. 따라서, 상기 유입로(25)의 단면적이 배출로(26)의 단면적에 비하여 대략 6.6배가 된다.

상기 복수의 유입로(25)들과 냉각수 제1유입구(21)는 제1공간부(27)에 의하여 연통된다. 즉, 이 제1공간부(27)는 상기 복수의 구멍(23) 각각과 상기 제1유입구(26)와의 사이에 배치되어, 복수의 구멍(23)들과 연통되어 있을 뿐만 아니라 상기 제1유입구(21)와도 연통되어 있다. 이 제1공간부(27)는 상기 몸체(11)의 일단부로부터 타단부를 향해 상기 복수개의 구멍(23)들 사이를 일정 깊이로 파내어 홈부를 형성한 후 이 홈부의 개방된 면을 차단막(29)으로 밀폐시켜줌으로써 형성된다. 그러나, 상기 구멍(25)들 중 상기 용탕주입구(13)를 사이에 두고 양쪽에 배치된 두 개의 구멍(25a,25b) 사이에는 홈을 형성하지 않는다. 즉, 상기 제1공간부(27)는, 상기 본체부재(10)의 원주방향을 따라 형성되되, 상기 용탕주입구(13)가 배치된 부분에는 형성되지 않으므로 고리형을 형성하지 않고 원호형으로 이루어진다. 상기 용탕주입구(13)가 배치된 부분에 제1공간부(27)를 형성시키지 않는 이유는, 상기 용탕주입구(13)와 몸체(11)의 말단 사이의 거리가 너무 짧으므로 상기 용탕주입구(13)와 상기 제1공간부(27)이 상호 연결될 우려가 있기 때문이다. 즉 용탕주입구(13)와 몸체(11)의 말단 사이가 너무 짧으므로, 후술할 제2공간부(28)와 상기 제1공간부(27)를 모두 고리형으로 형성하게 되면, 이 제1공간부(27)가 상기 용탕주입구(13)와 상호 연결되게 될 우려가 있기 때문이다. 또한, 상기 제1공간부(27)를 고리형으로 형성하면서 용탕주입구(13)와 연결되지 않게 하기 위해서는, 상당한 정밀성이 요구되므로 작업시간이 많이 들고 숙련된 작업자가 필요하므로 경제적이지 못하다. 상기 차단막(29)은 상기 몸체(11)의 원주방향을 따라 고리형으로 이루어지며, 상기 파이프(24)에 대응되게 9개의 관통공이 형성되어 있다. 이 관통공의 내경은 상기 파이프(24)의 외경과 동일하다. 상기 구멍(23)으로부터 벗어나 외부로 약간 뻗어 있는 파이프(24)들이 이 차단막(29)의 관통공에 각각 끼워진 상태로 이 차단막(29)이 상기 몸체(11)의 일단부에 용접등에 의하여 결합된다. 이렇게 상기 원호형의 홈부와 차단막(29)에 의하여 형성된 원호형의 상기 제1공간부(27)는 상기 유입로(25)의 일단부들과 각각 연통되며 상기 냉각수 제1유입구(21)와도 연통된다. 한편, 상기 파이프(24)들은 상기 차단막(29)의 관통공에 끼워진 채로 상기 제1공간부(27)의 외부로 개구되어 있다.

상기 복수의 배출로(26)들과 냉각수 제1유출구(22)는 제2공간부(28)에 의하여 연통된다. 이 제2공간부(28)는, 고리형의 홈부가 형성되어 있는 차폐부재(30)와 상기 차단막(29)에 의하여 형성된다. 즉, 상기 차폐부재(30)를 상기 차단막(29)에 용접등에 의하여 결합시켜, 상기 차폐부재(30)의 고리형의 홈부의 개방된 면이 상기 차단막(29)에 의하여 밀폐됨으로써 상기 제2공간부(28)가 형성된다. 이렇게 상기 차폐부재(30)와 차단막(29)에 의하여 형성된 고리형의 제2공간부(28)는 상기 냉각수 제1유출구(22)와 연통되어 있다. 상기 복수의 파이프(24)의 타단은 상기 제2공간부(28)로 개구되어 있어, 상기 배출로(24)의 타단과 상기 제2공간부(28)도 연통된다. 이렇게 형성된 상기 제1공간부(27)와 제2공간부(28)는 차단막(29)에 의하여 상호 차단되어 있다.

상기 본체부재(10)의 타단부에는 제2냉각수 순환로(35)가 형성되어 있다. 이 제2냉각수 순환로(35)는 플런저(미도시)의 가압에 의하여 모여진 용탕이 소정의 금형(미도시)에 압입되기 전에 체류하는 부분을 냉각하기 위한 것이다. 이 제2냉각수 순환로(35)는, 냉각수를 상기 본체부재(10)의 몸체(11)에 유입시키기 위한 제2유입구(31)와, 이 몸체(11)를 순환한 냉각수를 상기 본체부재(10)의 외부로 유출시키기 위한 제2유출구(32)와, 냉각수가 상기 몸체(11)를 순환할 수 있도록 상기 제2유입구(31)와 제2유출구(32)를 상호 연결하며 상기 몸체(11)의 원주방향을 따라 형성된 관통공(33)을 구비한다. 본 실시예에서, 상기 제2냉각수 순환로(35)는 상기 본체부재(10)의 길이방향을 따라 상기 몸체(11)의 타단부측에 서로 이격되어 2개 배치된다. 한편, 상기 제2냉각수 순환로(35)는 상기 제1냉각수 순환로(20)와 서로 이격되어 격리되어 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용예를 설명한다.

상기 용탕주입구(13)로 용탕이 주입되어 상기 본체부재(10)의 중공부(12)의 일단부에 쌓이게 되면 플런저(미도시)가 상기 중공부(12)내에서 상기 몸체(11)의 일단부측에서 타단부측으로 이동하여 이 용탕을 상기 중공부(12)의 타단부로 가압하여 이동시킨다. 이러한 상태에서 상기 플런저는 상기 용탕을 계속적으로 가압하여 용탕을 소정의 금형(미도시)으로 압입한다. 이러한 과정에서 상기 냉각 슬리브 (100)는 용탕에 의하여 가열되어 온도가 상승하게 되므로 상기 제1냉각수로 및 제2냉각수로를 통해 냉각수를 유입 및 유출시킴으로써 상기 냉각 슬리브(100)의 전체 영역을 냉각시키게 된다.

즉, 도 3에 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 냉각수 제1유입구(21)로 냉각수가 유입되면, 이 냉각수는 원호형의 제1공간부(27)를 따라 상기 본체부재(10)의 몸체(11)에 채워지게 된다. 이렇게 상기 제1공간부(27)에 냉각수가 채워지면, 도 2에 화살표로 도시된 바와 같이, 이 냉각수는 각 유입로(25)로 분배되어 상기 복수의 유입로(25)를 따라 상기 몸체(11)내부로 흘러 들어간다. 이렇게 냉각수가 상기 유입로(25)를 따라 흘러 들어가는 과정에서 상기 냉각 슬리브(100)의 열이 냉각수로 전달되게 되어 냉각 슬리브(100)의 온도가 하강된다. 한편, 이렇게 상기 유입로(25)를 따라 흘러 들어간 냉각수는 상기 본체부재(10)의 타단부에서 상기 배출로(26)로 유입되어 이 배출로(26)를 따라 흐르게 된다. 냉각수가 계속적으로 진행하여 상기 배출로(26)로부터 상기 제2공간부(28)로 배출되면, 도 4에 화살표로 도시된 바와 같이, 냉각수들은 이 제2공간부(28)를 따라 가이드되어 상기 냉각수 제1유출구로 배출된다. 한편, 상기 냉각수는 3개의 냉각수 제1유입구(21)로부터 유입되지만 이 냉각수는 상기 2개의 냉각수 제1유출구(22)를 통해서만 배출된다. 상기 제1유입구(21)와 제1유출구(22)는 그 직경이 15mm로 서로 동일하다. 따라서, 냉각수의 총 유입단면적이 냉각수의 총 배출단면적보다 크므로, 냉각수를 계속적으로 유입시키는 상태에서는 냉각수 유입량이 유출량보다 크므로, 일정시간이 경과되면 상기 제1냉각수 순환로(20)는 완전히 냉각수로 충전된다. 계속적으로 냉각수를 유 입시키면, 상기 제1냉각수 순환로(20)는 충전된 상태를 유지하면서, 냉각수가 유입 및 유출되므로 상기 제1냉각수 순환로(20)내에서 냉각수가 교체되게 된다. 이렇게 상기 제1냉각수 순환로의 단면이 완전히 충전되지 않고 일부분만 충전되어 있는 경우와 비교하면, 냉각수가 상기 가열된 몸체(11)와 직접 접촉되는 냉각수의 단면적이 넓을 뿐만 아니라 상기 가열된 몸체(11)와 직접 접촉되는 냉각수의 양이 많으므로, 상기 냉각 슬리브(100)의 냉각효율이 상승되게 된다. 또한, 상기 유입로(25)의 단면적이 배출로(26)의 단면적보다 넓으며 이 유입로(25)는 가열된 몸체(11)와 직접적으로 접촉되기 때문에, 가령 상기 유출로(26)와 유입로(25)를 뒤바꾸어 역으로 냉각수를 순환시키는 경우와 비교하여도, 그 냉각효율이 우수하게 된다.

한편, 상기 제1냉각수 순환로(20)에서 냉각수가 순환되는 동안, 상기 제2냉각수 순환로(35)에서도 냉각수가 별도로 순환된다. 즉 상기 제2유입구(31)로 유입된 냉각수가 상기 관통공(33)을 따라 상기 몸체(11)를 순환하면서 냉각을 하고 상기 제2유출구(32)를 통해 유출되는 과정이 계속적으로 수행된다.

이렇게 제1냉각수 순환로(20)에서, 상기 냉각 슬리브(100)의 본체부재(10)의 길이방향을 따라 냉각수가 순환됨으로써 상기 냉각 슬리브(100)의 전체영역에서 냉각이 이루어짐으로써 상기 냉각 슬리브(100)의 전체영역에서 효과적으로 냉각을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 냉각 슬리브(100)의 용탕이 모여지는 부분에서는 제2냉각수 순환로(35)에서 냉각수가 순환되므로 냉각효율을 더욱 높일 수 있다.

지금까지, 상기 구멍(23)이 9개 배치되는 것으로 설명 및 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 냉각 슬리브의 규모에 따라 자유롭게 변화될 수 있 다. 또한, 냉각수 제1유입구(21)는 3개, 냉각수 제1유출구(22)는 2개 배치된 것으로 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다이캐스팅기의 냉각 슬리브는, 냉각구조를 개선함으로써 열에 의한 형상의 변형이 방지되어 내구성이 증가될 뿐만 아니라, 다이캐스트 금형에서 생산된 제품이 일정한 품질을 유지할 수 있으며, 소위 숏 슬리브에서도 효율적인 냉각을 수행하기에 적합하다는 장점이 있다.

Claims

플런저가 왕복운동할 수 있도록 중공부를 가지는 원통형의 본체부재와, 상기 중공부내로 용탕이 주입될 수 있도록 상기 본체부재의 외주면과 내주면 사이를 관통하는 용탕주입구를 구비하는 다이캐스팅기의 냉각 슬리브에 있어서,

상기 본체부재의 원주방향을 따라 복수개 배치되며, 상기 본체부재의 길이방향을 따라 길게 형성된 복수의 구멍과,

상기 복수의 구멍 내부에 각각 설치되며, 상기 본체부재의 타단부측에서 상기 구멍과 연통되어 있는 파이프와,

상기 본체부재를 냉각하기 위한 냉각수가 이 본체부재 내로 유입될 수 있도록 상기 본체부재의 일단부에 형성된 냉각수 제1유입구와,

상기 냉각수가 상기 본체부재의 외부로 배출될 수 있도록 이 본체부재의 일단부에 형성된 냉각수 제1유출구와,

상기 냉각수 제1유입구와 복수의 구멍들 사이에 배치되어 상기 본체부재의 원주방향을 따라 형성되며, 상기 냉각수 제1유입구 및 상기 복수의 구멍들과 연통되어 있는 제1공간부와,

상기 냉각수 제1유출구와 복수의 파이프들 사이에 배치되어 상기 본체부재의 원주방향을 따라 형성되며, 상기 냉각수 제1유출구 및 상기 복수의 파이프와 연통되어 있는 제2공간부를 구비하며,

상기 제1공간부는 상기 본체부재의 원주방향을 따라 형성되되, 상기 용탕주입구가 배치되어 있는 구간을 제외한 나머지 구간에 형성되어 원호형을 이루는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 냉각 슬리브.
제1항에 있어서,

상기 제1공간부는 고리형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 냉각 슬리브.
제1항에 있어서,

상기 냉각수 제1유입구는 상기 본체부재의 원주방향을 따라 3개 형성되며, 상기 냉각수 제1유출구는 상기 본체부재의 원주방향을 따라 2개 형성된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 냉각 슬리브.
제1항에 있어서,

상기 구멍과 파이프 사이의 공간의 단면적은 상기 파이프 내부의 단면적에 비하여 적어도 6.6배 이상인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 냉각 슬리브.
제1항에 있어서,

상기 구멍은 상기 본체부재의 원주방향을 따라 9개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 냉각 슬리브.
제1항에 있어서,

상기 본체부재를 냉각하기 위한 냉각수를 상기 본체부재로 유입시키기 위한 제2유입구와, 상기 냉각수를 유출시키기 위한 제2유출구와, 상기 본체부재의 원주방향을 따라 형성되며 상기 제2유입구 및 제2유출구와 연통시키는 관통공을 포함하는 제2냉각수 순환로를 더 구비하며,

상기 제2냉각수 순환로는, 상기 본체부재의 길이방향으로 상기 제1냉각수 순환로와 이격되어 상호 격리되어 있으며, 상기 본체부재의 길이방향을 따라 상기 본체부재의 타단부측에 2개 배치되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기의 냉각 슬리브.