KR20090093594A - Method of producing plunger tip for diecast machine - Google Patents

Method of producing plunger tip for diecast machine

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Abstract

A manufacturing method of a plunger tip for a die casting device is provided to prevent the plunger tip to be connected with a plunger rod from being damaged by improving the hardness. A manufacturing method of a plunger tip for a die casting device comprises followings. The steel inside of the cylindrical of the die casting device plunger tip is cut to processes to be a plunger tip main body member of hollow(10). The tip-end part of the separately manufactured plunger tip is welded in the plunger tip main body member of hollow(20). A plunger tip(30) is cooled after heating up in order to remove the residual stress remaining in the plunger tip by the welding in the welding stage. The heat treatment agent made of the powdered including the carbon is coated on the surface of the plunger tip. The hardness of the surface of the plunger tip is intensified(40). After the heating process, the plunger tip is heat again and cooled at the fixed temperature(50). The heat treatment agent comprises carbon, silicon, manganese, phosphorus, sulfur, chrome or molybdenum. The steel representing of the plunger tip comprises the chromium molybdenum steel.

Description

다이캐스팅기용 플런저 팁 제조방법{Method of producing plunger tip for diecast machine}Method for producing plunger tip for die casting machine {Method of producing plunger tip for diecast machine}

본 발명은 용융된 금속을 소정 형상의 금형에 압입성형하는 이른바 다이캐스트법에 사용되는 플런저의 선단부 즉, 플런저 팁을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 특히 플런저 팁의 경도를 강화시키기 위한 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for producing a tip of a plunger, i.e., a plunger tip, used in a so-called diecasting method for press-molding molten metal into a mold having a predetermined shape, and more particularly, a method for strengthening the hardness of a plunger tip. .

주조방법중의 하나인 다이캐스트법은 용융된 금속(용탕)을 대기압 이상의 압력으로 소정 형상의 금형에 압입하고 응고 종료까지 가압하여 주조하는 것을 말한다. 다이캐스트법은 치수의 정밀도 향상, 표면의 평활도 유지, 절삭가공의 절감 및 고속 대량생산이 가능하다는 이점이 있어 널리 사용되고 있다. 이러한 다이캐스트법을 수행하는데 사용되는 장치가 다이캐스팅기이다. One of the casting methods, the die casting method, refers to a process in which a molten metal (molten metal) is pressed into a mold having a predetermined shape at a pressure higher than atmospheric pressure, and pressurized until the end of solidification. The die-casting method is widely used because of the advantages of improving the accuracy of dimensions, maintaining the smoothness of the surface, reducing the cutting process, and enabling high-speed mass production. The apparatus used to perform this diecast method is a diecasting machine.

다이캐스팅기는 압출장치, 금형 등 여러 장치가 조합되어 이루어지며, 이 중 용탕을 금형(미도시)내로 압출하기 위한 다이캐스팅기의 압출장치(1)의 개략적 구성이 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 다이캐스팅기용 압출장치(1)는 슬리브(2)와 플런저(p)로 이루어져 있다. 슬리브(2)는 원통형상으로 중공부(4)를 구비하고 있으며, 이 슬리브(2)의 중공부(4)의 타측 끝에는 배출구(5)가 형성되어 있어 소정 형상의 금형(미도시)과 연결되어 있다, 슬리브(2)의 일측에는 용탕주입구(6)가 형성되어 있다. 별도의 용해로에서 용해된 용탕(m)은 용탕주입구(6)를 통해 슬리브(2)내의 중공부(4)로 주입된다. 용탕(m)이 슬리브(2)의 중공부(4)로 들어오면, 플런저(p)가 이동하여 이 용탕(m)을 가압한다. 이렇게 가압된 용탕(m)은 중공부(4)를 거쳐 배출구(5)로 압출되어 금형으로 압입된다. 이렇게 압입된 상태에서 일정 시간이 경과되면, 용탕(m)은 금형내에서 응고됨으로써 주조작업의 한 싸이클이 완료된다. 이후, 플런저(2)는 다시 원래의 위치로 이동되고, 다시 용탕(m)이 용탕주입구(6)로 주입되면서 동일한 주조작업 사이클을 반복한다.Die casting machine is made by combining a variety of devices such as an extrusion device, a mold, of which a schematic configuration of the extrusion device 1 of the die casting machine for extruding the molten metal into a mold (not shown) is shown in FIG. Referring to FIG. 1, the conventional die casting machine extrusion device 1 includes a sleeve 2 and a plunger p. The sleeve 2 has a hollow portion 4 having a cylindrical shape, and an outlet 5 is formed at the other end of the hollow portion 4 of the sleeve 2 so as to be connected to a mold having a predetermined shape (not shown). On one side of the sleeve 2, a molten metal inlet 6 is formed. The molten metal m dissolved in a separate melting furnace is injected into the hollow part 4 in the sleeve 2 through the molten metal inlet 6. When the molten metal m enters the hollow part 4 of the sleeve 2, the plunger p moves and pressurizes this molten metal m. The molten metal (m) thus pressurized is extruded into the outlet 5 through the hollow portion 4 and pressed into the mold. After a predetermined time has elapsed in the press-fitted state, the molten metal m is solidified in the mold to complete one cycle of the casting operation. Thereafter, the plunger 2 is moved back to its original position, and the molten metal m is injected into the molten metal inlet 6 and repeats the same casting cycle.

한편, 플런저(p)는 이 슬리브(2)내로 주입된 용탕(m)을 가압하기 위한 것으로서, 슬리브(2)의 중공부(4)내에서 왕복 이동되며, 용탕(m)과 직접 접촉되는 플런저 팁(3)과 이 플런저 팁(3)에 결합되어 있는 플런저 로드(8)로 이루어져 있다. 이러한 다이캐스팅기의 플런저 팁(3)에 대한 개략적 사시도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2를 도 1과 함께 참조하면, 플런저 팁(3)은 대략 원통 형상으로 이루어져 있다. 이 플런저 팁(3)의 후단부(31)는 중공형으로 이루어져 있으며 이 중공부의 내주면에는 나사산(32)이 형성되어 있어 플런저 로드(8)와 결합되게 된다. 또한, 플런저 팁(3)을 플런저 로드(8)에 나사결합시킬 때, 이 플런저 팁(3)을 파지하여 회전시키기 용이하도록, 플런저 팁(3)의 하단부(31)는 그 개략적 단면 형상이 육각형 또는 사각형으로 되어 있다. 플런저 팁(3)의 외주면(33)은 슬리브(2)의 외주면과 상호 마찰되는 부분이다. 즉, 주조과정에서 플런저(p)가 슬리브(2)에 대하여 왕복운동을 하므로, 슬리브(2)의 내주면과 접촉되어 있는 플런저 팁(3)의 표면 사이에는 마찰이 발생하게 된다. 이렇게 마찰이 생기면 플런저 팁(3)의 표면이 마모되게 되어 플런저 팁(3)의 표면과 슬리브(2)의 내주면 사이에 간극이 생기므로, 플런저(2)가 용탕(m)을 가압시 용탕(m)에 대한 가압력이 줄어들게 되고 금형에서 생산된 제품의 품질도 조악하게 된다. On the other hand, the plunger p is for pressurizing the molten metal m injected into the sleeve 2 and is reciprocated in the hollow portion 4 of the sleeve 2 and is in direct contact with the molten metal m. It consists of a tip 3 and a plunger rod 8 coupled to the plunger tip 3. A schematic perspective view of the plunger tip 3 of such a die casting machine is shown in FIG. 2. Referring to FIG. 2 in conjunction with FIG. 1, the plunger tip 3 has a substantially cylindrical shape. The rear end 31 of the plunger tip 3 has a hollow shape, and a thread 32 is formed on the inner circumferential surface of the hollow part to be coupled to the plunger rod 8. In addition, when screwing the plunger tip 3 to the plunger rod 8, the lower end 31 of the plunger tip 3 has a hexagonal cross-sectional shape so that the plunger tip 3 can be easily rotated. Or square. The outer circumferential surface 33 of the plunger tip 3 is a portion which rubs against the outer circumferential surface of the sleeve 2. That is, since the plunger p reciprocates with respect to the sleeve 2 in the casting process, friction occurs between the surfaces of the plunger tip 3 in contact with the inner circumferential surface of the sleeve 2. When friction occurs, the surface of the plunger tip 3 wears out, and a gap is formed between the surface of the plunger tip 3 and the inner circumferential surface of the sleeve 2, so that the plunger 2 presses the molten metal m when pressing the molten metal m. The pressure on m) is reduced and the quality of the product produced in the mold is poor.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 이른바 SKD-61과 같은 합금강을 플런저 팁으로 사용하기도 하지만 이러한 합금강은 매우 고가이므로 비경제적이라는 문제점이 있으며, 주철을 모재로 하여 플런저 팁을 제조한 후 플런저 팁(3)의 외주면을 통상의 방법으로 열처리하여 이 외주면의 경도를 높이고 있으나 경도가 약해 내구성에 문제가 있었다. 즉, 플런저 팁(3)이 슬리브(2) 내에서 1600회 정도(대략 24시간의 작업량)의 왕복운동을 하는 경우 플런저 팁(3)에 스크래치가 발생하여 더 이상의 사용이 곤란하였다. In order to solve these problems, so-called alloy steel such as SKD-61 may be used as the plunger tip, but such alloy steel is very expensive, and thus it is uneconomical. After the plunger tip is manufactured using cast iron as a base material, The outer circumferential surface was heat-treated in the usual manner to increase the hardness of the outer circumferential surface, but the hardness was weak, which caused problems in durability. That is, when the plunger tip 3 reciprocates about 1600 times (about 24 hours of work) in the sleeve 2, the plunger tip 3 has a scratch, and further use is difficult.

또한, 종래의 열처리 방법에서는 가열되어 있는 플런저 팁을 냉각하는 과정에서 용액 상태의 열처리제에 플런저 팁(3)을 침지시키는 방법으로 열처리를 수행하여 플런저 팁의 표면경도를 강화시켰다. 그러나, 이러한 방법으로 열처리를 시행하는 경우 열처리제가 플런저 팁(3)의 내주면에도 작용하여 플런저 팁(3) 내주면의 경도도 높이게 된다. 플런저 팁의 내주면은 플런저 로드(8)와 결합되는 부분으로서 이 부분의 경도가 높으면 플런저 로드(8)와의 결합부가 쉽게 파손되므로 경도는 낮고 인장력이 강해야 한다. 그러나, 상기한 바와 같이, 종래의 열처리방법에서는 플런저 팁(3)을 용액상태의 열처리제에 침지시키는 방법으로 수행하므로 플런저 팁(3) 내주면의 경도도 증가되어 내구성이 저하되는 문제점이 있었다. In addition, in the conventional heat treatment method, the surface hardness of the plunger tip is strengthened by performing heat treatment by dipping the plunger tip 3 in the solution heat treatment agent in the process of cooling the heated plunger tip. However, when the heat treatment is performed in this manner, the heat treatment agent also acts on the inner circumferential surface of the plunger tip 3 to increase the hardness of the inner circumferential surface of the plunger tip 3. The inner circumferential surface of the plunger tip is a part which is engaged with the plunger rod 8, and if the hardness of this part is high, the joining part with the plunger rod 8 is easily broken, so the hardness must be low and the tensile force must be strong. However, as described above, in the conventional heat treatment method, since the plunger tip 3 is immersed in the heat treatment agent in a solution state, the hardness of the inner circumferential surface of the plunger tip 3 is also increased, thereby deteriorating durability.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 표면 경도가 향상되어 장시간 사용이 가능할 뿐만 아니라, 내주면의 인장력이 강화되어 내구성이 개선된 다이캐스팅기용 플런저 팁을 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, the surface hardness is improved, not only can be used for a long time, but also to provide a method for producing a plunger tip for die casting machine is improved durability by strengthening the tensile force of the inner peripheral surface.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다이캐스팅기용 플런저 팁 제조방법은, 다이캐스팅기용 플런저 팁의 모재가 되는 원통형의 철강재 내부를 절삭하여 중공형의 플런저 본체로 가공하는 중공성형단계, 별도로 제작된 플런저 팁의 선단부를 상기 중공형의 플런저 본체의 선단에 용접하여 부착하는 용접단계, 상기 용접단계에서 행해진 용접에 의하여 상기 플런저 팁에 남아 있는 잔류 응력을 제거하도록, 상기 플런저 팁을 가열한 후 냉각시키는 전처리단계, 상기 전처리단계를 거친 플런저 팁을 다시 가열 후 냉각시키는 과정에서, 탄소를 포함하며 분말 형태로 이루어진 열처리제를 상기 플런저 팁의 표면에 도포하여 상기 플런저 팁의 표면의 경도를 강화하는 열처리단계 및 열처리단계를 거친 플런저 팁을 일정한 온도로 가열한 후 냉각시키는 뜨임단계를 구비하는 것에 특징이 있다. Method for manufacturing a plunger tip for die casting machine according to the present invention for achieving the above object, the blow molding step of cutting the inside of the cylindrical steel that is the base material of the plunger tip for die casting machine into a hollow plunger body, the plunger tip manufactured separately A welding step of welding and attaching a tip portion of the hollow plunger body to the tip of the hollow plunger body, and a pretreatment step of heating and cooling the plunger tip to remove residual stress remaining on the plunger tip by welding performed in the welding step. In the process of heating and cooling the plunger tip, which has undergone the pretreatment step, a heat treatment step and a heat treatment for strengthening the hardness of the surface of the plunger tip by applying a heat treatment agent containing carbon and having a powder form on the surface of the plunger tip Heat the plunger tip to a constant temperature before cooling It is characterized in comprising a tempering step.

본 발명에 따르면, 상기 열처리제는 탄소, 실리콘, 망간, 인, 황, 크롬, 몰리브덴을 포함하여 이루어지며, 상기 열처리제의 총중량에 대하여, 탄소 0.38 ~ 0.43 중량 퍼센트, 실리콘 0.15 ~ 0.35 중량 퍼센트, 망간 0.60 ~ 0.85 중량 퍼센트, 인 0.02 ~ 0.04 중량 퍼센트, 황 0.025 ~ 0.045 중량 퍼센트, 크롬 0.90 ~ 1.20 중량 퍼센트, 몰리브덴0.15 ~ 0.30 중량 퍼센트로 이루어진 것이 바람직하다.According to the present invention, the heat treatment agent comprises carbon, silicon, manganese, phosphorus, sulfur, chromium, molybdenum, and 0.38 to 0.43 weight percent of carbon, 0.15 to 0.35 weight percent of silicon, based on the total weight of the heat treatment agent, It is preferably composed of 0.60 to 0.85 weight percent manganese, 0.02 to 0.04 weight percent phosphorous, 0.025 to 0.045 weight percent sulfur, 0.90 to 1.20 weight percent chromium, and 0.15 to 0.30 weight percent molybdenum.

또한 본 발명에 따르면, 상기 열처리단계에서 상기 플런저 팁을 820℃ ~ 850℃가 되도록 가열한 후, 680℃까지 냉각시키는 과정에서 상기 열처리제를 상기 플런저 팁의 표면에 도포하는 것이 바람직하다.In addition, according to the present invention, after heating the plunger tip to 820 ℃ ~ 850 ℃ in the heat treatment step, it is preferable to apply the heat treatment agent to the surface of the plunger tip in the process of cooling to 680 ℃.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 플런저 팁의 모재가 되는 철강재는 크롬몰리브덴강(SCM, Steel Chromium Molybdenum)인 것이 바람직하다. In addition, according to the present invention, the steel material that is the base material of the plunger tip is preferably chromium molybdenum steel (SCM, Steel Chromium Molybdenum).

본 발명에 따르면 플런저 팁의 표면만 경도가 향상되고 내측은 본래의 상태를 유지하므로 플런저 로드와의 결합에 의한 플런저 팁의 파손을 방지할 수 있다는 장점이 있다. According to the present invention, since only the surface of the plunger tip is improved in hardness and the inner side remains intact, there is an advantage of preventing breakage of the plunger tip by engagement with the plunger rod.

본 발명의 일 실시예에 따라 크롬몰리브덴강을 사용하는 경우 매우 경제적으로 표면 경도가 향상된 플런저 팁을 제조할 수 있다는 장점이 있다. In the case of using chromium molybdenum steel according to one embodiment of the present invention, there is an advantage that a plunger tip having improved surface hardness can be manufactured very economically.

도 1은 다이캐스팅기의 플런저 팁을 설명하기 위한 다이캐스팅기의 개략적 도면이다.1 is a schematic diagram of a die casting machine for explaining the plunger tip of the die casting machine.

도 2는 도 1에 도시된 다이캐스팅기의 플런저 팁에 대한 개략적 사시도이다.FIG. 2 is a schematic perspective view of the plunger tip of the die casting machine shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기용 플런저 팁 제조방법을 설명하기 위한 개략적 흐름도이다. 3 is a schematic flowchart illustrating a method of manufacturing a plunger tip for a die casting machine according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 중공성형단계와 용접단계를 설명하기 위한 개략적 도면이다. 4 is a schematic view for explaining the blow molding step and the welding step shown in FIG.

도 5는 본 발명에 따라 제조된 다이캐스팅기의 플런저 팁의 개략적 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view of a plunger tip of a die casting machine made in accordance with the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 ... 중공성형단계 20 ... 용접단계10 ... blow molding step 20 ... welding step

30 ... 전처리단계 40 ... 열처리단계30 ... pretreatment step 40 ... heat treatment step

50 ... 뜨임단계 90 ... 플런저 팁50 ... tempering step 90 ... plunger tip

91 ... 플런저 팁 본체부 92 ... 선단부91 ... plunger tip body 92 ... tip

93 ... 후단연결부 94 ... 후단연결부93 ... rear connection 94 ... rear connection

p ... 열처리제p ... heat treatment

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기용 플런저 팁 제조방법을 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a method for manufacturing a plunger tip for a die casting machine according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기용 플런저 팁 제조방법을 설명하기 위한 개략적 흐름도이며, 도 4는 도 3에 도시된 중공성형단계와 용접단계를 설명하기 위한 개략적 도면이고, 도 5는 본 발명에 따라 제조된 다이캐스팅기의 플런저 팁의 개략적 단면도이다.FIG. 3 is a schematic flowchart illustrating a method of manufacturing a plunger tip for a die casting machine according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic view for explaining the blow molding step and the welding step shown in FIG. Schematic cross section of a plunger tip of a die casting machine made in accordance with the present invention.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이캐스팅기용 플런저 팁 제조방법(100)은 중공성형단계(10), 용접단계(20), 전처리단계(30), 열처리단계(40) 및 뜨임단계(50)를 구비한다. 3 to 5, the die casting machine plunger tip manufacturing method 100 according to a preferred embodiment of the present invention is the blow molding step 10, the welding step 20, the pretreatment step 30, the heat treatment step 40 ) And a tempering step 50.

중공성형단계(10)는 다이캐스팅기(diecasting machine)에 사용되는 플런저 팁(90)의 모재(母材)가 되는 철강재를 가공하여 플런저 팁 본체부(91)로 가공하는 단계이다. 즉, 보오링 가공 등을 통해 원통형의 철강재의 내부를 절삭함으로써, 철강재를 중공형으로 가공한다. 이에 따라, 플런저 팁 본체부(91)는 중공형으로 그 단면이 고리형으로 형성된다. Blow molding step 10 is a step of processing the steel material that is the base material of the plunger tip 90 used in the diecasting machine (diecasting machine) to process the plunger tip body portion (91). That is, the steel material is processed into a hollow shape by cutting the inside of the cylindrical steel material through boring or the like. Accordingly, the plunger tip main body 91 is hollow and its cross section is annular.

상기 플런저 팁 본체부(91)의 모재가 되는 철강재로는 다양한 철강 재료가 사용될 수 있으나, 이른바 'SCM'이라고 불리우는 크롬몰리브덴강(SCM, Steel Chromium Molybdenum)을 사용하는 것이 바람직하다. 종래에는 플런저 팁의 모재로서 주철(FC, Ferrum Casting) 또는 합금공구강(SKD, Steel Koga Dies)을 사용하였다. 주철의 경우 경제적이긴 하지만 마모에 매우 취약하여 플런저 팁이 슬리브 내에서 대략 1600회 정도 왕복운동시 플런저 팁의 외주면에 마찰이 생기는 등 내구성에 문제가 있었다. 또한, 합금공구강의 경우 마모에 강하긴 하지만 경제적이지 못하다는 문제점이 있었다. 후술하겠지만, 크롬몰리브덴강을 재료로 본 발명에 따른 방법으로 플런저 팁을 제조하는 경우, 내구성과 경제성을 동시에 충족시킬 수 있다는 장점이 있다. Various steel materials may be used as the base material of the plunger tip main body 91, but it is preferable to use chromium molybdenum steel (SCM) called 'SCM'. Conventionally, cast iron (FC, Ferrum Casting) or alloy steel ball (SKD, Steel Koga Dies) was used as a base material of the plunger tip. Although cast iron is economical, it is very vulnerable to abrasion and has problems in durability such that friction occurs on the outer circumferential surface of the plunger tip when the plunger tip reciprocates approximately 1600 times in the sleeve. In addition, in the case of alloy tool steel, although there is a strong wear resistance, there was a problem that it is not economic. As will be described later, when the plunger tip is manufactured by the method according to the present invention using chromium molybdenum steel, there is an advantage in that durability and economy can be simultaneously satisfied.

중공성형단계(10)가 완료되면 용접단계(20)가 개시된다. 용접단계(20)에서는 플런저 팁(90)의 선단부(92)를 플런저 팁 본체부(91)에 용접한다. 플런저 팁(90)의 선단부(92)는 본체부(91)와 동일한 재료인 크롬볼리브덴강을 사용하여 일정한 두께의 원판형으로 별도로 제조된다. 이렇게 별도로 제조된 선단부(92)는 본체부(91)에 용접에 의하여 결합된다.When the blow molding step 10 is completed, the welding step 20 is started. In the welding step 20, the front end portion 92 of the plunger tip 90 is welded to the plunger tip body portion 91. The tip portion 92 of the plunger tip 90 is separately manufactured in a disc shape having a constant thickness using chromium-bolybdenum steel which is the same material as the body portion 91. The front end portion 92 thus manufactured is coupled to the main body portion 91 by welding.

한편, 플런저 팁(90)의 후단연결부(93)는 본체부(91)를 다시 가공하여 형성하거나, 별도로 제작하여 용접단계(20)에서 본체부(910에 용접할 수도 있다. 후단연결부(93)는 중공형으로서 그 내주면에는 암나사산(94)이 가공되어 있다. 미도시한 플런저 로드의 외주면에는 수나사산이 가공되어 있어, 상기 후단연결부(93)의 암나사산(94)과 플런저 로드의 수나사산은 상호 나사결합된다. 한편, 나사결합을 용이하게 하기 위하여, 상기 후단연결부(93)의 외주는 4각형 또는 육각형으로 이루어져 있으며, 본 실시예에서는 6각형으로 형성된다. 본체부(91)를 다시 가공하여 후단연결부(93)를 제조하는 경우에는, 본체부(91)의 후단 외주면을 절삭하여 사각형 또는 육각형 형태로 가공하고, 내주면에는 암나사산(94)을 가공하면 된다. 반면, 상기한 구성으로 이루어진 후단연결부(93)를 상기 본체부(91)와 동일한 재료를 사용하여 별도로 제조한 후 본체부(91)에 용접할 수도 있음은 상술한 바와 같다.Meanwhile, the rear end connecting portion 93 of the plunger tip 90 may be formed by reprocessing the main body 91 or may be manufactured separately and welded to the main body portion 910 in the welding step 20. The rear end connecting portion 93. Is a hollow type, and a female thread 94 is machined on the inner circumferential surface thereof, and a male thread is machined on the outer circumferential surface of the plunger rod (not shown), so that the female thread 94 and the male thread of the plunger rod are connected. On the other hand, in order to facilitate screwing, the outer circumference of the rear end connecting portion 93 is made of a hexagonal shape or a hexagonal shape, and in this embodiment is formed in a hexagonal shape. In the case of manufacturing the rear end connecting portion 93 by cutting, the outer peripheral surface of the rear end of the main body portion 91 may be cut into a rectangular or hexagonal shape, and a female thread 94 may be processed on the inner peripheral surface thereof. Afterwards As described above, the joint 93 may be separately manufactured using the same material as the main body 91 and then welded to the main body 91.

용접단계(20)에서 행해진 용접에 의하여 플런저 팁(90)에는 잔류응력이 남아 있게 된다. 전처리단계(30)에서는 플런저 팁(90)에 열을 가해 플런저 팁(90)에 남아 있는 잔류응력을 제거한다. 즉, 플런저 팁(90)을 로(爐)에 넣고 대략 720℃~750℃가 되도록 가열한 후 로에서 꺼내어 공기중에서 자연 냉각시킨다. 이러한 전처리단계를 통해 용접에 의한 잔류 응력이 제거된다. Residual stress remains in the plunger tip 90 by welding performed in the welding step 20. In the pretreatment step 30, heat is applied to the plunger tip 90 to remove residual stress remaining in the plunger tip 90. That is, the plunger tip 90 is put into a furnace, heated to approximately 720 ° C to 750 ° C, and then taken out of the furnace and naturally cooled in air. This pretreatment step eliminates residual stresses by welding.

상술한 바와 같이, 중공성형단계(10)와 용접단계(20) 및 전처리 단계(30)가 완료되면, 플런저 팁(90)의 외주면에 경도를 향상시키기 위한 작업이 요구된다. 즉, 열처리단계(40)를 수행한다. As described above, when the blow molding step 10, the welding step 20, and the pretreatment step 30 are completed, an operation for improving hardness on the outer circumferential surface of the plunger tip 90 is required. That is, the heat treatment step 40 is performed.

열처리단계(40)에서는 우선 플런저 팁(90)을 다시 로에 넣어 대략 820℃~850℃가 되도록 가열한 후 로에서 꺼낸다. 이후, 플런저 팁(90)의 외주면에 분말 형태로 된 열처리제(p)를 도포한다. 보다 구체적으로는, 열처리제(p)가 뿌려진 바닥에서 플런저 팁(90)을 놓고 굴리게 되면 열처리제(p)가 플런저 팁(90)의 외주면에 녹아 들어가면서 함침됨으로써 경도가 향상된다. 열처리제(p)는 플런저 팁(90)이 로에서 꺼낸 후 대략 680℃ 정도까지 냉각되는 과정에서 이루어진다. 이는 후술할 열처리제(p)의 용융점이 680℃ 정도이기 때문이다. 680℃ 미만으로 플런저 팁(90)이 냉각되면 열처리제(p)가 용융되어 플런저 팁(90)의 외주면에 함침되지 않는다. 상기한 바와 같이 열처리제(p)의 도포가 완료된 후에는 플런저 팁(90)을 유냉 즉, 기름속에서 상온까지 냉각시킴으로써 열처리단계(40)가 완료된다. In the heat treatment step 40, first, the plunger tip 90 is put back into the furnace and heated to approximately 820 ° C to 850 ° C, and then taken out of the furnace. Thereafter, a heat treatment agent (p) in powder form is applied to the outer circumferential surface of the plunger tip 90. More specifically, when the plunger tip 90 is rolled and rolled from the bottom on which the heat treatment agent p is sprayed, the heat treatment agent p is melted and impregnated into the outer circumferential surface of the plunger tip 90, thereby improving hardness. The heat treatment agent (p) is made while the plunger tip 90 is removed from the furnace and cooled to about 680 ° C. This is because the melting point of the heat treatment agent p to be described later is about 680 ° C. When the plunger tip 90 is cooled below 680 ° C., the heat treatment agent p is melted and does not impregnate the outer circumferential surface of the plunger tip 90. As described above, after the application of the heat treatment agent (p) is completed, the heat treatment step 40 is completed by cooling the plunger tip 90 to oil cooling, that is, cooling the oil to room temperature.

본 방식에 따르면, 열처리제(p)를 플런저 팁(90)의 외주면에만 도포하는 바, 플런저 팁(90)의 내주면에는 열처리제(p)가 도포되지 않는다. 플런저 로드(미도시)와 결합되는 부위인 플런저 팁(90)의 내주면은 경도가 낮은 상태를 유지하여야 하므로, 경도를 높이는 작용을 하는 열처리제(p)가 도포되는 것이 바람직하지 않다. 상기한 방식에 의하여 열처리제(p)를 플런저 팁(90)에 처리하게 되면, 플런저 팁(90)의 외주면에만 열처리제(p)가 작용하여 경도를 높이게 된다. According to the present method, the heat treatment agent p is applied only to the outer circumferential surface of the plunger tip 90, so that the heat treatment agent p is not applied to the inner circumferential surface of the plunger tip 90. Since the inner circumferential surface of the plunger tip 90, which is a portion that is coupled with the plunger rod (not shown), should maintain a low hardness, it is not preferable to apply a heat treatment agent p to increase the hardness. When the heat treatment agent (p) is treated to the plunger tip 90 by the above-described method, the heat treatment agent (p) acts only on the outer circumferential surface of the plunger tip 90 to increase the hardness.

한편, 열처리제(p)는 탄소, 실리콘, 망간, 인, 황, 크롬, 몰리브덴을 포함하여 이루어진다. 그 조성은 다음과 같다. 열처리제(p)의 총중량을 100이라고 하면, 탄소의 중량은 총중량에 대해서 0.38% ~ 0.43%의 중량퍼센트를 가진다. 즉, 열처리제(p) 1000g 중 탄소는 3.8g ~ 4.3g이 포함되어 있다. 마찬가지로, 열처리제(p) 총중량에 대해서 실리콘은 0.15% ~ 0.35%의 중량퍼센트를 가지며, 망간은 0.60% ~ 0.85%의 중량퍼센트를 가진다. 또한, 열처리제(p)의 총중량 중 인은 0.02% ~ 0.04%의 중량퍼센트로 함유되어 있고, 황은 0.025% ~ 0.045%의 중량퍼센트로 함유되어 있다. 크롬은 열처리제(p) 총중량에 대하여 0.90% ~ 1.20% 중량퍼센트를 가지며, 몰리브덴은 0.15% ~ 0.30%의 중량을 가진다. On the other hand, the heat treatment agent (p) comprises carbon, silicon, manganese, phosphorus, sulfur, chromium, molybdenum. The composition is as follows. When the total weight of the heat treatment agent (p) is 100, the weight of carbon has a weight percentage of 0.38% to 0.43% based on the total weight. That is, 3.8 g to 4.3 g of carbon is contained in 1000 g of the heat treatment agent (p). Likewise, silicon has a weight percentage of 0.15% to 0.35% and manganese has a weight percentage of 0.60% to 0.85% relative to the total weight of the heat treatment agent (p). In the total weight of the heat treatment agent (p), phosphorus is contained in a weight percentage of 0.02% to 0.04%, and sulfur is contained in a weight percentage of 0.025% to 0.045%. Chromium has a weight of 0.90% to 1.20% by weight relative to the total weight of the heat treatment agent (p), and molybdenum has a weight of 0.15% to 0.30%.

본 실시예에서는 열처리제 1000g 중 탄소 3.9g, 실리콘 2.6g, 망간6,7g, 인 0.2g, 황 0.3g, 크롬 9.4g, 몰리브덴 1.5g이 포함되어 있다. 또한, 구리와 니켈이 각각 3g, 0.6g이 함유된다. 1000g의 총중량 중 상기한 성분이 차지하는 중량 이외의 중량 대부분은 상기 열처리제(p)의 베이스로 사용되는 철(Fe)에 의하여 채워진다. In this embodiment, carbon 3.9g, silicon 2.6g, manganese 6,7g, phosphorus 0.2g, sulfur 0.3g, 9.4g chromium and 1.5g molybdenum are included in 1000g of the heat treatment agent. Moreover, copper and nickel contain 3 g and 0.6 g, respectively. Most of the weight other than the weight of the above components in the total weight of 1000 g is filled with iron (Fe) used as the base of the heat treatment agent (p).

상기한 조성의 열처리제(p)를 플런저 팁(p)의 외주면에 도포하여 열처리를 행한 후 실험하였다. 종래의 주철을 이용하여 플런저 팁을 제조하고 통상의 열처리제를 사용한 경우 플런저 팁(90)이 슬리브 내에서 1600회 정도 왕복하면 플런저 팁의 외주면에 스크래치가 발생하였다. 1600회 정도의 왕복은 대략 24시간을 기준으로 하루의 작업량이다. 그러나, 상기한 바와 같이, 본 발명에 따라 크롬몰리브덴강으로 플런저 팁을 제조하고 상기 열처리제(p)로 열처리를 행한 경우, 종래의 플런저 팁에 비하여 대략 10배의 작업을 수행한 후 스크래치가 발생함을 확인하였다. 물론, 종래에 합금공구강(SKD 61)을 재료로 한 플런저 팁과 대비시에는 사용 가능한 량이 30% 정도 떨어지지만, 합금공구강을 사용하는 ℃℃경우의 제조비용에 비하여 본 발명에 따라 플런저 팁을 제조하는 경우의 제조비용이 대략 절반에 불과하므로, 본 발명에 따른 경제적 이점이 매우 크다고 할 것이다. The heat treatment agent (p) having the composition described above was applied to the outer circumferential surface of the plunger tip (p) and subjected to heat treatment. In the case of manufacturing a plunger tip using conventional cast iron and using a conventional heat treatment agent, when the plunger tip 90 reciprocated about 1600 times in the sleeve, scratches occurred on the outer circumferential surface of the plunger tip. Around 1600 round trips are a day's work in approximately 24 hours. However, as described above, when a plunger tip is manufactured from chromium molybdenum steel according to the present invention and heat treated with the heat treatment agent (p), scratches occur after approximately 10 times as compared with a conventional plunger tip. It was confirmed. Of course, compared with the conventional plunger tip made of alloy tool steel (SKD 61), the usable amount is about 30%, but the plunger tip according to the present invention compared to the manufacturing cost of the case of using the alloy tool steel If the manufacturing cost is only about half, it will be said that the economic advantage according to the present invention is very large.

위와 같이 열처리단계(40)가 완료되면 통상의 열처리와 동일하게 이른바 뜨임단계(50, tempering)를 시행한다. 즉, 플런저 팁(90)을 대략 230℃~ 250℃ 정도로 가열한 후 공기중에서 냉각시킨다. 상기한 바와 같이, 뜨임단계(50)가 완료되면 본 발명에 따른 다이캐스팅기용 플런저 팁(90)의 제조가 완료된다. When the heat treatment step 40 is completed as above, the so-called tempering step 50 is performed in the same manner as the normal heat treatment. That is, the plunger tip 90 is heated to about 230 ° C to 250 ° C and then cooled in air. As described above, when the tempering step 50 is completed, the manufacture of the plunger tip 90 for the die casting machine according to the present invention is completed.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and a person of ordinary skill in the art may understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. There will be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

Claims (4)

다이캐스팅기용 플런저 팁의 모재가 되는 원통형의 철강재 내부를 절삭하여 중공형의 플런저 팁 본체부로 가공하는 중공성형단계;Blow molding step of cutting the inside of the cylindrical steel that is the base material of the plunger tip for die casting machine to a hollow plunger tip body portion; 별도로 제작된 플런저 팁의 선단부를 상기 중공형의 플런저 팁 본체부에 용접하여 부착하는 용접단계;A welding step of welding and attaching a front end of a separately manufactured plunger tip to the hollow plunger tip body; 상기 용접단계에서 행해진 용접에 의하여 상기 플런저 팁에 남아 있는 잔류 응력을 제거하도록, 상기 플런저 팁을 가열한 후 냉각시키는 전처리단계;A pretreatment step of heating and cooling the plunger tip to remove residual stress remaining on the plunger tip by welding performed in the welding step; 상기 전처리단계를 거친 플런저 팁을 다시 가열 후 냉각시키는 과정에서, 탄소를 포함하며 분말 형태로 이루어진 열처리제를 상기 플런저 팁의 표면에 도포하여 상기 플런저 팁의 표면의 경도를 강화하는 열처리단계; 및 In the process of heating and cooling the plunger tip after the pre-treatment step, the heat treatment step of strengthening the hardness of the surface of the plunger tip by applying a heat treatment agent containing carbon and the powder form on the surface of the plunger tip; And 상기 열처리단계를 거친 플런저 팁을 일정한 온도로 가열한 후 냉각시키는 뜨임단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기용 플런저 팁 제조방법. And a tempering step of cooling the plunger tip that has undergone the heat treatment step to a predetermined temperature and then cooling the plunger tip. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열처리제는 탄소, 실리콘, 망간, 인, 황, 크롬, 몰리브덴을 포함하여 이루어지며, The heat treatment agent is made of carbon, silicon, manganese, phosphorus, sulfur, chromium, molybdenum, 상기 열처리제의 총중량에 대하여, 탄소 0.38 ~ 0.43 중량 퍼센트, 실리콘 0.15 ~ 0.35 중량 퍼센트, 망간 0.60 ~ 0.85 중량 퍼센트, 인 0.02 ~ 0.04 중량 퍼센트, 황 0.025 ~ 0.045 중량 퍼센트, 크롬 0.90 ~ 1.20 중량 퍼센트, 몰리브덴0.15 ~ 0.30 중량 퍼센트로 이루어진 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기용 플런저 팁 제조방법. 0.38 to 0.43 weight percent of carbon, 0.15 to 0.35 weight percent of manganese, 0.60 to 0.85 weight percent of manganese, 0.02 to 0.04 weight percent of phosphorus, 0.025 to 0.045 weight percent of sulfur, 0.90 to 1.20 weight percent of chromium, Method for producing a plunger tip for die casting machine, characterized in that the molybdenum 0.15 ~ 0.30 weight percent. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 열처리단계에서 상기 플런저 팁을 820℃ ~ 850℃가 되도록 가열한 후, 680℃까지 냉각시키는 과정에서 상기 열처리제를 상기 플런저 팁의 표면에 도포하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기용 플런저 팁 제조방법. And heating the plunger tip to 820 ° C. to 850 ° C. in the heat treatment step, and then applying the heat treatment agent to the surface of the plunger tip in the process of cooling to 680 ° C. 2. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 플런저 팁의 모재가 되는 철강재는 크롬몰리브덴강(SCM, Steel Chromium Molybdenum)인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅기용 플런저 팁 제조방법.Steel material that is the base material of the plunger tip is chromium molybdenum steel (SCM, Steel Chromium Molybdenum) characterized in that the die casting machine plunger tip manufacturing method.
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