KR20090050279A - 다이캐스팅 금형용 인서트 코어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이캐스팅 금형의 슬라이드 다이에 조립되는 인서트 코어의 파팅부에 사출압에 의해 알루미늄 용탕이 일정구간 침투되도록 하여 응고된 알루미늄이 냉각수 누수를 막도록 함으로써 냉각수 및 이형제의 형상부 침투를 막도록 하는 다이캐스팅 금형용 인서트 코어를 제공한다.

다이캐스팅, 고압 주조, 인서트 코어, 슬라이드 다이, 파팅홈

Description

다이캐스팅 금형용 인서트 코어{INSERT CORE FOR DIE CASTING METALLIC PATTERN}

본 발명은 다이캐스팅 금형용 인서트 코어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다이캐스팅 금형의 슬라이드 다이에 조립되는 인서트 코어의 파팅부에 사출압에 의해 알루미늄 용탕이 일정구간 침투되도록 하여 응고된 알루미늄이 냉각수 누수를 막도록 함으로써 냉각수 및 이형제의 형상부 침투를 막도록 하는 다이캐스팅 금형용 인서트 코어에 관한 것이다.

일반적으로 다이캐스팅은 다이 주조라고도 하며, 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 정밀주조법으로, 그 제품을 다이캐스트 주물이라고 한다.

이러한 다이캐스팅에 의한 방법은 주물의 치수가 정확하므로 다듬질할 필요가 거의 없는 장점 외에 기계적 성질이 우수하며, 대량생산이 가능하다는 특징이 있으며, 이에 이용되는 금속은 아연, 알루미늄, 주석, 구리 등의 합금이며, 다이캐스트 주조기를 사용하여 공기압, 수압, 유압 등에 의해 주입하여 냉각 응고시킴으 로서 제품을 주조하게 된다.

상기한 다이캐스팅에 사용되는 금형은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 금속성(金屬性)의 형(型)으로서, 보통, 가동측 금형(1)과 고정측 금형(3) 및 상하 좌우 측방의 슬라이드 다이(5)로 구성된다.

그리고 형상부를 구성하는 가동측 금형(1)과 고정측 금형(3) 및 각 슬라이더 다이(5)를 제작할 때, 제품(10)의 좁고 깊은 부위는 금형의 소착방지를 위한 집중냉각 및 금형재료 절감, 가공의 편리성 및 가공비 절감 등의 이유로, 도 2에서 도시한 바와 같이, 인서트 코어(7)를 사용하는 공법이 통상적으로 사용되고 있다.

이러한 다이캐스팅 금형은 650℃ 이상의 알루미늄 용탕을 응고시켜 제품을 성형하므로, 금형 내부의 냉각 및 금형 표면 냉각, 그리고 이형제 등 많은 냉각 기능의 액체성분 등이 사용되며, 이러한 액체성분은 알루미늄 용탕을 사출하기 전에 금형의 열에 의해 증발되어 금형 표면에 남지 않게 된다.

그런데, 상측 슬라이드 다이(5)의 경우, 도 3에서 도시한 바와 같이, 인서트 코어(7)가 상측 슬라이드 다이(5)의 형상면(F)에 끼워진 상태로 셋팅되는데, 이 경우 인서트 코어(7)와 상측 슬라이드 다이(5)의 틈새로 냉각수 및 이형제가 누수되어 형상부(C)로 침투하여 제품 불량의 원인이 되는 문제점이 있다.

보통, 상기한 인서트 코어(7)와 상측 슬라이드 다이(5)간의 조립 틈새(T)는 약 0.04~0.06mm 정도로, 쿨러(CR)와 인서트 코어(7)간의 패킹이 마모되면, 쿨러(CR)로 유입된 내부 냉각수가 형상부(C)로 누수되고, 인서트 코어(7)를 조립하기 위한 볼트(B)의 조립 틈새로도 외부 냉각수와 이형재가 형상부(C)로 유입되어서 제 품 불량의 원인이 되는 것이다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점 및 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로써, 본 발명의 목적은 다이캐스팅 금형의 슬라이드 다이에 조립되는 인서트 코어의 파팅부에 사출압에 의해 알루미늄 용탕이 일정구간 침투되도록 하여 응고된 알루미늄이 냉각수 누수를 막도록 함으로써 냉각수 및 이형제의 형상부 침투를 막도록 하는 다이캐스팅 금형용 인서트 코어를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다이캐스팅 금형용 인서트 코어는 슬라이드 다이의 형상면에 끼워져 장착되는 장착부와 캐비티 내부에 배치되는 코어부로 구성하되, 상기 장착부의 외부면 둘레에는 상기 슬라이드 다이의 형상면에 대응하여 그 내측 틈새에 사출압에 의해 알루미늄 용탕이 일정구간 침투되도록 파팅홈을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형용 인서트 코어.

상기 파팅홈은 상기 슬라이드 다이의 형상면에 대응하여 상기 장착부의 외부면 둘레에 일정깊이의 홈으로 형성되어 용탕이 침투하는 경로를 형성하는 경로홈부와; 상기 경로홈부와 연결되어 그 깊이가 일정 언더컷각도로 경사지게 깊어지는 경사홈으로 형성되어 용탕이 확대되어 언더컷을 형성하는 언더컷홈부로 구분되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 경로홈부는 상기 슬라이드 다이의 형상면에 대응하여 그 단부에 모따기 형상의 노치부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 노치부는 그 폭이 허용공차 ±0.05mm의 범위 내에서 0.1mm 인 것을 특징으로 하고, 상기 경로홈부는 그 길이가 3mm 이며, 그 깊이는 허용공차 -0.05~+0.03mm의 범위 내에서 0.1mm 인 것을 특징으로 하며, 상기 언더컷홈부는 그 길이가 3mm 이며, 그 일정 언더컷각도는 15°인 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 다이캐스팅 금형용 인서트 코어에 의하면, 다이캐스팅 금형의 슬라이드 다이에 조립되는 인서트 코어의 파팅부에 사출압에 의해 알루미늄 용탕이 일정구간 침투되도록 파팅홈을 형성하여 이 파팅홈 내부에서 응고된 알루미늄이 냉각수 누수를 막도록 함으로써 냉각수 및 이형제의 형상부 침투를 막아 다이캐스팅 제품의 품질을 보장할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

단, 본 발명의 구성을 설명함에 있어 종래 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다이캐스팅 금형용 인서트 코어의 장착 상태도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다이캐스팅 금형용 인서트 코어의 측면도이다.

본 실시예에 따른 다이캐스팅 금형용 인서트 코어(7)는 슬라이드 다이(5)의 형상면(F)에 끼워져 장착되는 장착부(11)와 캐비티 내부에 배치되는 코어부(13)로 구성된다.

그리고 상기 인서트 코어(7)는 그 장착부(11)의 외부면 둘레에 상기 슬라이드 다이(5)의 형상면(F)에 대응하여 그 내측 틈새에 사출압에 의해 알루미늄 용탕이 일정구간 침투되도록 파팅홈(15)을 형성하여 구성된다.

상기 파팅홈(15)은 상기 슬라이드 다이(5)의 형상면(F)에 대응하여 상기 장착부(11)의 외부면 둘레에 일정깊이의 홈으로 형성되어 용탕이 침투하는 경로를 형성하는 경로홈부(G)와, 상기 경로홈부(G)와 연결되어 그 깊이가 일정 언더컷각도(θ)로 경사지게 깊어지는 경사홈으로 형성되어 용탕이 확대되어 언더컷을 형성하는 언더컷홈부(U)로 구분되어 형성된다.

또한, 상기 경로홈부(G)는 상기 슬라이드 다이(5)의 형상면(F)에 대응하여 그 단부에 모따기 형상의 노치부(N)를 연결하여 형성한다.

상기 경로홈부(G)는 그 길이(l1)가 3mm 이며, 그 깊이(d)는 허용공차 -0.05~+0.03mm의 범위 내에서 0.1mm 인 것이 바람직하다.

상기 경사홈부(G)의 길이(l1)는 제품 형상면(F)이 평면이 아닌 곡면구간이라고 할지라도 일정하게 유지되어야 한다. 또한, 상기 경사홈부(G)의 깊이(d)는 침투한 용탕경로의 두께 치수로 이 값이 상기한 허용공차 범위보다 작으면, 경로가 너무 좁아 용탕이 침투하지 못하며, 허용공차 범위보다 크게되면 슬라이드 다이(F)인 경우, 제품에서 슬라이드 다이(5)가 이형될 때, 유압실린더의 인발력 만으로 침투한 용탕의 형상을 단절시키지 못하고 이형 실패현상이 나타날 수 있다.

그리고 상기 언더컷홈부(U)는 그 길이(l2)가 3mm 이며, 그 일정 언더컷각도(θ)는 15°인 것이 바람직하다.

즉, 상기 언더컷홈부(U)는 그 길이(l2) 범위내에 침투한 알루미늄 용탕이 응고시에 홈 내부에 잔존하도록 언더컷을 만드는 구간으로, 상기 언더컷각도(θ)가 크면, 주조압에 의해 인서트 코어가 파손될 수 있고, 이 언더컷각도(θ)가 작으면 언더컷 역할을 하지 못하게 된다.

또한, 상기 노치부(N)는 그 폭(l3)이 허용공차 ±0.05mm의 범위 내에서 0.1mm 인 것이 바람직하다.

상기 노치부(N)는 제품이 금형에서 분리될 때, 상기 파팅홈(15)에 침투한 알루미늄 용탕이 제품으로부터 절단되도록 하기 위한 것으로, 상기 폭(l3)이 허용공차보다 값이 크면, 절단작용이 원활하지 않으며, 상기 값이 작으면, 알루미늄 용탕이 잘 침투하지 않기 때문에 제품 형상면(F)을 따라 일정하게 이루어진다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 다이캐스팅 금형용 인서트 코어(7)의 작동은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 각 금형이 합형된 상태로, 생산 준비 과정인 예열 사출 시에 용탕 사출압에 의해 알루미늄 용탕이 상기 인서트 코어(7)의 파팅홈(15)으로 침투하게 된다.

이와 같이, 파팅홈(15)에 침투해서 응고된 알루미늄(A)은 상기 파팅홈(15)의 경로홈부(G)와 언더컷홈부(U)의 형상을 유지한 상태로, 제품 취출시에 노치부(N)에 의해 제품에서 분리되어 파팅홈(15) 내부에 계속 잔존하게 된다.

따라서, 상기 파팅홈(15) 내부에서 응고된 알루미늄(A)은 사출압에 의해 인 서트 코어(7)와 슬라이드 다이(5) 사이의 틈새를 밀폐하게 되므로 냉각수 및 이형제가 형상부로 침투하는 것으로 막는 역할을 하게 된다.

도 1은 일반적인 다이캐스팅용 금형의 사시도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 슬라이드 다이의 사시도이다.

도 3은 종래 기술에 따른 인서트 코어의 문제점을 설명하기 위한 슬라이드 다이의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다이캐스팅 금형용 인서트 코어의 장착 상태도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다이캐스팅 금형용 인서트 코어의 측면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다이캐스팅 금형용 인서트 코어의 작동도이다.

Claims (6)

1. 다이캐스팅 금형용 인서트 코어에 있어서,

   슬라이드 다이의 형상면에 끼워져 장착되는 장착부와 캐비티 내부에 배치되는 코어부로 구성하되,

   상기 장착부의 외부면 둘레에는 상기 슬라이드 다이의 형상면에 대응하여 그 내측 틈새에 사출압에 의해 알루미늄 용탕이 일정구간 침투되도록 파팅홈을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형용 인서트 코어.
2. 제1항에 있어서,

   상기 파팅홈은

   상기 슬라이드 다이의 형상면에 대응하여 상기 장착부의 외부면 둘레에 일정깊이의 홈으로 형성되어 용탕이 침투하는 경로를 형성하는 경로홈부와;

   상기 경로홈부와 연결되어 그 깊이가 일정 언더컷각도로 경사지게 깊어지는 경사홈으로 형성되어 용탕이 확대되어 언더컷을 형성하는 언더컷홈부로 구분되어 형성되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형용 인서트 코어.
3. 제2항에 있어서,

   상기 경로홈부는

   상기 슬라이드 다이의 형상면에 대응하여 그 단부에 모따기 형상의 노치부를 형성하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형용 인서트 코어.
4. 제3항에 있어서,

   상기 노치부는

   그 폭이 허용공차 ±0.05mm의 범위 내에서 0.1mm 인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형용 인서트 코어.
5. 제2항에 있어서,

   상기 경로홈부는

   그 길이가 3mm 이며, 그 깊이는 허용공차 -0.05~+0.03mm의 범위 내에서 0.1mm 인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형용 인서트 코어.
6. 제2항에 있어서,

   상기 언더컷홈부는

   그 길이가 3mm 이며, 그 일정 언더컷각도는 15°인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형용 인서트 코어.

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