KR20070103857A

KR20070103857A - 국부가압부재를 갖는 스퀴즈 캐스팅장치

Info

Publication number: KR20070103857A
Application number: KR1020060035724A
Authority: KR
Inventors: 이호도
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2007-10-25

Abstract

본 발명은 국부가압부재를 갖는 스퀴즈 캐스팅장치에 관한 것으로, 주조소재와 동종의 합금성분을 가진 별도의 가압플러그(Plug)를 이용해 용탕을 국부 가압해, 용탕의 가압부에 대한 잦은 손상을 방지하면서 동종소재를 통하 가압 작용으로 보다 효과적인 단조효과를 부여하고 높은 열전달 효율(냉각효율)로 해당부위의 미세조직과 기계적 물성을 개선할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 바닥면등에 고정실치되는 베이스(1)상에서 한쪽으로 용탕의 주입과 주조작업을 위한 사출유압실린더(4)를 장착한 사출부(2)와, 타단으로 주조 과정과 완료된 제품을 배출하기 위한 압출유압실린더(6)를 장착한 압출부(3) 및 상기 사출부(2)와 압출부(3)사이에는 사출부(2)에 결합되어 용탕이 주입되어 제품을 주조하도록 서로 결합하는 고정금형(9)과 이동금형으로 이루어진 금형어셈블리를 장착한 스퀴즈 캐스팅 장치에 있어서,

상기 금형어셈블리에는 압출부쪽에서 주조 완료된 제품을 추출하기전에 용탕을 국부적으로 가압하여 용탕내 존재하는 공동과 수축동을 제거하기 위한 국부가압수단이 구비되어진 것을 특징으로 한다.

Description

국부가압부재를 갖는 스퀴즈 캐스팅장치{Local pressing means for squeezing casting machine}

도 1은 본 발명에 따른 국부가압부재를 갖는 스퀴즈 캐스팅장치의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 베이스 2 : 사출부

3 : 압출부 4 : 사출유압실린더

5 : 가압로드 6 : 압출유압실린더

7 : 고정금형유니트 8,11 : 금형지지블록

9 : 고정금형 10 : 이동금형유니트

12 : 이동금형 13 : 매거진

14 : 적층채널 15 : 가압커버

15a : 가압편 15b : 스프링

16 : 가압플러그

본 발명은 스퀴즈 캐스팅장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주조 시 주조 제품에 대한 가압을 위한 별도의 국부가압부재를 갖는 스퀴즈 캐스팅장치에 관한 것이다.

일반적으로, 주조방식의 대표적인 한 형태로 금형을 이용하여 용탕에 고압을 가함으로써 비교적 형상이 복잡한 주조제품을 높은 정밀도로 제조하는 다이 캐스팅(Die Casting) 방법이 널리 사용되어 오고 있다.

이와 같은, 다이 캐스팅 방식은 매우 높은 속도로 금형 공간의 내부로 용탕을 사출함과 동시에, 사출플랜저를 이용하여 매우 높은 압력으로 가압을 행하는 과정에서 용탕에 가해지는 높은 압력이, 금형 공간내의 용탕전체이 대한 응고가 이루어지기까지 용탕에 계속적으로 그리고 효과적으로 작용되도록 하여야 함은 물론이다.

또한, 이러한 다이 캐스팅의 한 종류로서 스퀴즈 캐스팅(Squeezing Casting, 용탕 단조라 불림)은 차량에 사용되는 샤시 부품 등과 같이 고 강도가 요구되는 알루미늄 주조부품을 제조하는데 주로 이용되고 있다.

이와 같은 스퀴즈 캐스팅에서는 주조 과정에서 용탕에 대한 가압을 수행해 용탕에 존재하는 공동과 수축공을 제거하여 내부 결함을 없애는 방식을 사용하게 되고, 이러한 예로서 국내 공개특허1994-0008782를 들 수 있는데, 이는 금형 공간내 용탕의 국부 가압을 위한 구성으로 즉, 주조제품의 추출 기능만을 수행하던 압출유압실린더의 로드를 이용해 금형 공간으로 주입된 용탕을 가압함과 더불어 주조 완료 후 제품을 추출하는 기능을 함께 할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 이와 같이 주조제품의 추출 기능만을 수행하던 압출유압실린더에 용탕의 응고과정 중에 전진 작동하여 국부 가압을 하는 경우에는, 국부 가압되는 용탕의 고온·고압 작동 조건하에서 가압 부위에 대한 조기손상이 유발되기 쉽고 그에 따른 잦은 유지보수와 이에 따른 설비의 시간소모(Downtime)가 크게 발생되는 취약성이 있게 된다.

또한, 보다 큰 문제는 용탕내를 국부 가압하는 가압 부위가 주조소재와 재질이 다른 경우가 대부분이고, 이로 인해 가압부위가 주조소재에 압착되어 작동불량이 되는 경우가 빈번하게 발생되는 취약성이 있게 됨은 물론이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 주조소재와 동종의 합금성분을 가진 별도의 가압플러그(Plug)를 이용해 용탕을 국부 가압해, 용탕의 가압부에 대한 잦은 손상을 방지하면서 동종소재를 통하 가압 작용으로 보다 효과적인 단조효과를 부여하고 높은 열전달 효율(냉각효율)로 해당부위의 미세조직과 기계적 물성을 개선할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 바닥면등에 고정실치되는 베이스상에서 한쪽으로 용탕의 주입과 주조작업을 위한 사출유압실린더를 장착한 사출부와, 타단으로 주조 과정과 완료된 제품을 배출하기 위한 압출유압실린더를 장착한 압출부 및 상기 사출부와 압출부사이에는 사출부에 결합되어 용탕이 주입되어 제품을 주조하도록 서로 결합하는 고정금형과 이동금형으로 이루어진 금형어셈블리 를 장착한 스퀴즈 캐스팅 장치에 있어서,

상기 금형어셈블리에는 압출부쪽에서 주조 완료된 제품을 추출하기전에 용탕을 국부적으로 가압하여 용탕내 존재하는 공동과 수축동을 제거하기 위한 국부가압수단이 구비되되,

상기 국부가압수단은 주조 완료된 제품을 추출하도록 압출부에 장착되어 이동금형쪽으로 이동되는 압출유압실린더와, 상기 이동금형에 형성되어 주입된 용탕을 주조 완료 전까지 상기 압출유압실린더의 가압로드를 이용해 용탕쪽으로 밀어 국부 가압하는 가압플러그를 수용한 매거진으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 한다.

또한, 본 발명은 상기 매거진은 이동금형의 용탕쪽으로 이동되는 압출유압실린더의 가압로드의 이동위치에서 이동금형에 세로로 형성된 적층채널과, 상기 적층채널의 개폐 가능한 뚜껑을 이루는 가압커버 및 상기 가압커버에 의해 하 방향으로 가압력을 받아 가압로드의 이동에 따라 이동금형의 용탕쪽으로 이동되어 용탕을 국부 가압하는 가압플러그로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 국부가압부재를 갖는 스퀴즈 캐스팅장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 스퀴즈 캐스팅 장치는 바닥면등에 고정실치되는 베이스(1)상에서 한쪽으로 용탕의 주입과 주조작업을 위한 사출유압실린더(4)를 장착한 사출부(2)가 구비되면서,

타단으로는 주조 과정과 완료된 제품을 배출하기 위한 압출유압실린더(6)를 장착한 압출부(3)가 구비되며,

상기 사출부(2)와 압출부(3)사이에는 사출부(2)에 결합되어 용탕이 주입되는 고정금형유니트(7)에 대해, 상기 압출부(3)쪽으로 결합되어 주조 제품 형상의 캐비티(Cavity)를 구비한 이동금형유니트(10)로 이루어진 금형어셈블리가 장착되고,

상기 금형어셈블리에는 압출부(3)쪽에서 주조 완료된 제품을 추출하기전에 용탕을 국부적으로 가압하여 용탕내 존재하는 공동과 수축동을 제거하기 위한 국부가압수단이 구비되어진다.

이때, 상기 금형어셈블리를 이루는 고정금형유니트(7)와 이동금형유니트(10)는 각각 사출부(2)와 압출부(3)에 고정된 금형지지블록(8,11)과, 상기 금형지지블록(8,11)에 결합되어 용탕을 주입하고 제품을 주조하는 고정·이동금형(9,12)으로 이루어진다.

그리고, 상기 국부가압수단은 주조 완료된 제품을 추출하도록 압출부(3)에 장착되어 이동금형(12)쪽으로 이동되는 압출유압실린더(6)와, 상기 이동금형(12)에 형성되어 주입된 용탕을 주조 완료 전까지 상기 압출유압실린더(6)의 가압로드(5)를 이용해 용탕쪽으로 밀어 국부 가압하는 가압플러그(16)를 수용한 매거진(13)으로 구성되어진다.

여기서, 상기 매거진(13)은 이동금형(12)의 용탕쪽으로 이동되는 압출유압실린더(6)의 가압로드(5)의 이동위치에서 이동금형(12)에 세로로 형성된 적층채 널(14)과, 상기 적층채널(14)의 개폐 가능한 뚜껑을 이루는 가압커버(15) 및 상기 가압커버(15)에 의해 하 방향으로 가압력을 받아 가압로드(5)의 이동에 따라 이동금형(12)의 용탕쪽으로 이동되어 용탕을 국부 가압하는 가압플러그(16)로 구성되어진다.

그리고, 상기 가압커버(15)는 적층채널(14)로 적층된 가압플러그(16)를 눌러주는 가압편(15a)과, 상기 가압편(15a)에 하방향의 탄성력을 가해 최 하단에 위치된 가압플러그(16)가 압출유압실린더(6)의 가압로드(5)에 의해 빠짐에 따라 순차적으로 배출 위치에 놓여지도록 하는 스프링(15b)으로 구성된다.

또한, 상기 가압플러그(16)는 주조 제품의 재질과 동일한 재질로 이루어짐은 물론이다.

한편, 상기 매거진(13)은 압출유압실린더(6)의 가압로드(5) 수량에 따라 형성되는데 이때, 상기 가압로드(5)가 서로 평행하지 않게 어긋난 위치에서 2개가 형성되는 경우는 상기 매거진(13)의 위치를 가압로드(5)에 맞추어 형성되지만, 만약 상기 가압로드(5)가 수직하게 서로 평행을 이루는 2개인 경우는 1개의 매거진(13)을 형성하더라도, 상기 가압로드(5)가 동시에 이동되므로 한번에 2개의 가압플러그(16)가 이탈되도록 작용하게 됨은 물론이다.

이하, 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 스퀴즈 캐스팅 장치는 전술한 종래기술로 언급된 스퀴즈 캐스팅 장치와 동일한 작동을 하므로 상세 설명을 생략하며, 본 발명의 용탕 국부 가압장 치의 작동을 위주로 설명한다.

즉, 스퀴즈 캐스팅 장치를 이용해 제품을 주조하기 위해 사출부(2)의 사출유압실린더(4)를 통해 고정금형유니트(7)쪽으로 용탕을 주입해, 상기 고정금형유니트(7)의 고정금형(9)과 결합된 이동금형유니트(10)의 이동금형(12)에 형성된 캐비티내로 용탕을 주입하게 된다.

이어, 용탕의 주입이 완료되면 압출부(3)에 구비된 압출유압실린더(6)를 작동해 이동금형(12)에 형성된 매거진(13)내 가압플러그(16)를 용탕쪽으로 이동시키는데 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 압출유압실린더(6)의 가압로드(5)가 이동금형(12)의 가압 전 준비위치로부터 가압위치로 이동하게 되면, 상기 가압로드(5)에 의해 가압플러그(16)가 가압로드(5)의 이동경로를 따라 밀리면서 가압위치로 이동되어진다.

이와 같이, 상기 가압플러그(16)가 이동되어 용탕에 위치되면 가압로드(5)가 가하는 힘에 의해 주조 과정에서 용탕을 가압하게 되는데, 이때 상기 용탕에 가하는 국부 압력과 지속 시간은 용탕의 물적 특성에 기인하므로 상세 설명은 생략한다.

이어, 상기 용탕에 대한 주조가 완료되면 주조된 제품을 배출하기 위해 상기 가압로드(5)가 더 이동 즉, 도 1에서 도시된 바와 같이 가압플러그(16)의 배출 위치까지 이동되면서 제품과 함께 가압플러그(16)를 외부로 배출하게 된다.

이와 같이, 용탕을 주입하고 주조 완료 후 주조된 제품을 배출하는 일련의 과정이 반복되는 동안 본 발명의 국부가압장치는 연속적으로 사용되는데 이는, 매 거진(13)이 다수의 가압플러그(16)를 적층한 상태로 보유하기 때문임은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 스퀴즈 캐스팅 장치를 이루면서 주조된 제품을 배출하는 압출 실린더를 이용해 용탕과 같은 재질로 이루어진 별도의 가압플러그를 통해 국부적인 가압을 수행하도록 해, 용탕과의 이종 재질에 따른 잦은 손상 및 교환에 의한 비용을 줄일 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 용탕인 주조소재와 동종의 합금성분을 가진 별도의 국부 가압 플러그를 이용하므로, 용탕과의 접촉 시 열전달 효율(냉각효율)이 높아 주요부위의 미세조직과 기계적 물성을 개선함은 물론, 용탕에 들러 붙는 현상도 없어 장비의 안정적인 작동과 비용절감 및 생산성 안정화에 기여할 수 있는 효과가 있다.

Claims

바닥면등에 고정실치되는 베이스(1)상에서 한쪽으로 용탕의 주입과 주조작업을 위한 사출유압실린더(4)를 장착한 사출부(2)와, 타단으로 주조 과정과 완료된 제품을 배출하기 위한 압출유압실린더(6)를 장착한 압출부(3) 및 상기 사출부(2)와 압출부(3)사이에는 사출부(2)에 결합되어 용탕이 주입되어 제품을 주조하도록 서로 결합하는 고정금형(9)과 이동금형(12)으로 이루어진 금형어셈블리를 장착한 스퀴즈 캐스팅 장치에 있어서,

상기 금형어셈블리에는 압출부(3)쪽에서 주조 완료된 제품을 추출하기전에 용탕을 국부적으로 가압하여 용탕내 존재하는 공동과 수축동을 제거하기 위한 국부가압수단이 구비되되,

상기 국부가압수단은 주조 완료된 제품을 추출하도록 압출부(3)에 장착되어 이동금형(12)쪽으로 이동되는 압출유압실린더(6)와, 상기 이동금형(12)에 형성되어 주입된 용탕을 주조 완료 전까지 상기 압출유압실린더(6)의 가압로드(5)를 이용해 용탕쪽으로 밀어 국부 가압하는 가압플러그(16)를 수용한 매거진(13)으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 국부가압부재를 갖는 스퀴즈 캐스팅장치.
청구항 1에 있어서, 상기 매거진(13)은 이동금형(12)의 용탕쪽으로 이동되는 압출유압실린더(6)의 가압로드(5)의 이동위치에서 이동금형(12)에 세로로 형성된 적층채널(14)과, 상기 적층채널(14)의 개폐 가능한 뚜껑을 이루는 가압커버(15) 및 상기 가압커버(15)에 의해 하 방향으로 가압력을 받아 가압로드(5)의 이동에 따라 이동금형(12)의 용탕쪽으로 이동되어 용탕을 국부 가압하는 가압플러그(16)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 국부가압부재를 갖는 스퀴즈 캐스팅장치.
청구항 2에 있어서, 상기 가압커버(15)는 적층채널(14)로 적층된 가압플러그(16)를 눌러주는 가압편(15a)과, 상기 가압편(15a)을 하 방향으로힘을 가하는 가압부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 국부가압부재를 갖는 스퀴즈 캐스팅장치.
청구항 3에 있어서, 상기 가압부재는 탄성력을 갖는 스프링(15b)인 것을 특징으로 하는 국부가압부재를 갖는 스퀴즈 캐스팅장치.
청구항 2에 있어서, 상기 가압플러그(16)는 주조 제품의 재질과 동일한 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 국부가압부재를 갖는 스퀴즈 캐스팅장치.