KR20110028736A

KR20110028736A - 금형장치

Info

Publication number: KR20110028736A
Application number: KR1020090086308A
Authority: KR
Inventors: 홍기원; 오종민
Original assignee: 주식회사 캐스트맨
Priority date: 2009-09-14
Filing date: 2009-09-14
Publication date: 2011-03-22
Also published as: KR101131529B1

Abstract

본 발명은 금형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 (고압)다이캐스트 공법에 의해 임펠러 등을 성형하기 위한 금형장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 차원 형상을 가지는 성형품의 금형장치로서, 상기 성형품의 회전축과 대응되는 기준축을 중심으로 방사상으로 배치되는 복수개의 슬라이드 금형과; 상기 슬라이드 금형이 상기 기준축과 수직을 이루는 평면 및 상기 기준축에 대하여 경사진 이동경로를 따라서 왕복 이동하도록 가이드하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치를 제시한다.

임펠러, 금형, 다이캐스팅, 슬라이드, 가이드

Description

금형장치{Molding apparatus}

본 발명은 금형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 (고압)다이캐스트 공법에 의해 임펠러 등을 성형하기 위한 금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 임펠러는 물이나 증기 등을 동력으로 회전력을 발생시키기 위한 장치로서, 산업기계, 자동차, 조선, 우주항공 등 전 사업분야에서 압축기, 냉각기, 송풍기, 에어펌프, 워터펌프, 터빈, 로켓 추진제의 부품으로서 활발히 사용되고 있다.

그런데, 현실정에서는 생산의 용이성을 위해 2차원 형상의 임펠러를 사용하고 있으며, 공기역학적 특성을 개선한 고효율의 3차원 형상의 임펠러는 그 형상이 매우 복잡한 관계로 로스트왁스에 의해 주조공법이나 절삭 등의 기계가공에 의해서만 생산 가능하여 그 생산 공정이 매우 복잡하며 제조 원가가 높고 설비 및 성형시간적 제약으로 인해 대량생산에 부적합하다.

따라서, 3차원 형상의 임펠러를 용이하게 생산하기 위한 방법에 대한 연구가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 복잡한 3차원 형상을 가지는 성형품, 특히 임펠러를 (고압)다이캐스팅 공법에 의해 성형하기 위한 금형장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 3차원 형상을 가지는 성형품의 금형장치로서, 상기 성형품의 회전축과 대응되는 기준축을 중심으로 방사상으로 배치되는 복수개의 슬라이드 금형과; 상기 슬라이드 금형이 상기 기준축과 수직을 이루는 평면 및 상기 기준축에 대하여 경사진 이동경로를 따라서 왕복 이동하도록 가이드하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치를 제시한다.

상기 성형품은 허브 및, 상기 허브에 방사상으로 배치된 복수개의 블레이드들을 포함하는 임펠러일 수 있다.

상기 이동경로는 상기 슬라이드 금형이 상기 임펠러의 성형을 위해 상기 블레이드의 트레일링 에지에서 리딩에지를 향해 이동되도록, 상기 기준축에 대하여 경사질 수 있다.

상기 블레이드는 상기 기준축을 중심으로 상기 기준축의 원주방향을 따라 경사지며, 상기 이동경로는 상기 기준축의 반경방향에 대하여 상기 블레이드에 대응하여 상기 기준축의 반경방향에 대하여 상기 기준축의 원주방향을 따라 곡선으로 경사질 수 있다.

상기 복수개의 슬라이드 금형이 각각 연결되며 상기 기준축을 중심으로 회전되면서 상기 복수개의 슬라이드 금형을 함께 왕복이동시키는 슬라이드 금형 구동부를 포함할 수 있다.

상기 슬라이드 금형 구동부는 상기 기준축을 중심으로 회전되면서 상기 슬라이드 금형을 왕복 이동시키도록 상기 슬라이드 금형과 결합된 회전플레이트를 포함할 수 있다.

상기 각각의 슬라이드 금형은 상기 회전플레이트와 결합되는 연결핀이 구비되며, 상기 회전플레이트는 상기 연결핀이 삽입되어 상기 회전플레이트의 회전에 의해 병진운동될 수 있도록 핀 삽입부가 형성될 수 있다.

상기 회전플레이트는 상기 기준축을 축 중심으로 하는 피니언 기어부가 구비되며, 상기 슬라이드 금형 구동부는 상기 피니언 기어부와 맞물려서 상기 회전플레이트를 회전시키는 랙기어를 포함할 수 있다.

상기 회전플레이트는 상기 기준축을 축 중심으로 하는 피니언 기어부가 구비되며; 상기 슬라이드 금형 구동부는 상기 피니언 기어부와 맞물려서 상기 회전플레이트를 회전시키는 랙기어와, 상기 랙 기어를 구동시키는 구동력발생부와, 상기 구동력발생부와 상기 랙기어 사이에 설치되어 탄성력에 의해 상기 슬라이드 금형의 구동을 완충하는 완충부재를 포함할 수 있다.

상기 이동경로는 상기 기준축의 반경방향에 대하여 상기 기준축의 원주방향을 따라 곡선으로 경사질 수 있다.

또한 상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 기준축에 결합되는 허브 및, 상기 허브에 방사상으로 배치된 복수개의 블레이드들을 포함하는 임펠러를 성형하기 위한 금형장치로서, 상기 기준축을 중심으로 방사상으로 배치되며 상기 기준축을 중심으로 왕복이동되는 복수개의 슬라이드 금형과, 상기 슬라이드 금형을 왕복이동시키는 슬라이드 금형 구동부를 포함하며, 상기 슬라이드 금형 구동부는 탄성력에 의해 상기 슬라이드 금형의 구동을 완충하는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치를 제시한다.

본 발명에 따른 금형장치는 임펠러와 같이 복잡한 3차원 형상울 가지는 성형품의 구조에 대응하여 복수개의 슬라이드 금형을 이동시킬 수 있기 때문에, 3차원 형상의 성형품을 성형하기 위한 생산공정이 간단하며 낮은 원가로 대략생산할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 따른 금형장치는 복수개의 슬라이드 금형을 일체로 이동시킬 수 있기 때문에 구조가 간소해질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 따른 금형장치는 슬라이드 구동을 완충시키는 완충부재를 포함함으로써, 임펠러와 같은 성형품의 성형 후 슬라이드의 이동으로 인해 성형된 임펠러에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 금형장치에 의해 임펠러와 같은 복잡한 3차원 형상을 가지는 성형품을 성형할 수 있으며, 특히 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 구조적 특징 을 갖는 임펠러를 성형하는데 매우 바람직하다 할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 금형장치에 의해 성형되는 임펠러(10)는 기본적으로, 허브(20)와, 허브(20)에 방사상으로 배치된 복수개의 블레이드(30)들을 포함하여 구성될 수 있다.

특히 임펠러(10)는 공기역학적 특성을 개선하여 고효율을 갖는 3차원 형상으로 형성될 수 있다.

즉, 허브(20)는 임펠러(10)의 회전축(2)과 수직을 이루는 종단면이 원형 또는 디스크형이며, 회전축(2)을 따라 소정 곡률로 직경이 변하는 형상을 취할 수 있다. 즉 허브(20)는 대략 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다.

복수개의 블레이드(30)는 모두 동일한 구조로 형성될 수도 있고, 둘 이상의 구조로 형성될 수 있다. 특히 복수개의 블레이드(30)는 도시된 바와 같이 방사상으로 배치되며 각각 회전축(2)을 따라 허브(20)의 일단에서부터 타단까지 형성되는 복수개의 메인 블레이드(32)들과, 메인 블레이드(32)들 사이에 배치되며 회전축(2)을 따라 메인 블레이드(32)보다 짧은 서브 블레이드(34)들로 형성될 수 있다.

각각의 메인 블레이드(32)는 특히 다음과 같은 구조적 특징을 가질 수 있다.

참고로, 회전축(2)의 반경방향으로 허브(20)에 연결되는 부분을 내주단(32A)이라 하며 그 반대쪽을 외주단(32B)이라 하며, 회전축(2)을 따라 허브(20)의 상대적으로 직경이 작은 일단 측에서 메인 블레이드(32)의 내주단(32A)과 외주단(32B)을 연결하는 부분을 리딩에지(leading edge)(32C)라 하며 그 반대쪽을 트레일링에지(trailing edge)(32D)라 할 수 있다.

메인 블레이드(32)의 내주단(32A)은 회전축(2)과 평행하며 메인 블레이드(32)의 내주단(32A)과 리딩에지(32C)의 접점을 지나는 기준선(4)을 기준으로, 회전축(2)의 원주방향을 따라 일측(이하, 설명의 편의를 위해 '양의 원주방향(+)'이라 한다)을 향해 소정 곡률의 곡선으로 형성될 수 있다. 메인 블레이드(32)의 외주단(32B) 또한 소정 곡률의 곡선으로 형성될 수 있으며, 상기의 기준선(4)을 기준으로 리딩에지(32C)에서 트레일링에지(32D)로 갈수록 음의 원주방향(-)에서 양의 원주방향(+)을 향하는 곡선으로 형성될 수 있다. 즉, 메인 블레이드(32)는 전체적으로 상기의 기준선(4)을 기준으로 양의 원주방향(+)을 따라 곡선으로 형성되면서 리딩에지(32C)부분이 상대적으로 음의 원주방향(-)을 향해 기울어진 구조를 취할 수 있다.

서브 블레이드(34)는 회전축(2)을 따라 메인 블레이드(32)의 리딩에지(32C)로부터 이격된 지점에서부터 메인 블레이드(32)의 트레일링에지(32D)까지 메인 블레이드(32)와 대응되게 형성되며, 메인 블레이드(32)들 사이의 중간에 형성될 수 있다.

이와 같은 구조적 특징을 갖는 임펠러(10)를 성형하기 위한 본 발명에 따른 금형장치는 도 4 이하에 도시된 바와 같이 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 금형장치(100)는 특히 (고압)다이캐스팅 공법에 의해 임펠러(10)의 허브(20)와 복수개의 블레이드(30)들을 일체로 성형하기 위한 것으로서, 기본적으로 임펠러(10)의 회전축(2)과 대응되는 기준축(102)을 중심으로 방사상으로 배치되어 적어도 복수개의 블레이드(30)들의 성형공간을 형성하는 복수개의 슬 라이드 금형(110)을 포함할 수 있다.

각각의 슬라이드 금형(110)은 다양하게 형성될 수 있다. 바람직하게는 도시된 바와 같이 임펠러(10)의 성형시 이동하여 메인 블레이드(32)들의 성형공간을 형성하며, 서브 블레이드(34)의 성형공간이 형성될 수 있다. 즉 각각의 슬라이드 금형(110)은 성형될 메인 블레이드(32)들 사이 공간으로 이동될 수 있다. 또는 도시하지 않았지만 각각의 슬라이드 금형(110)은 블레이드(30)의 구조 등에 따라서, 성형될 메인 블레이드(32)와 서브 블레이드(34) 사이 공간으로 이동될 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 금형장치(100)는, 임펠러(10)의 성형공간 형성을 위한 금형의 형합 및 그 형합해제를 위해, 슬라이드 금형(110)이 왕복 이동될 수 있도록 슬라이드 금형(110)의 이동경로를 가이드하는 가이드부(120)를 더 포함할 수 있다.

가이드부(120)는 기준축(102)을 기준으로 슬라이드 금형(110)이 진퇴되는 이동경로(이하, 설명의 편의를 위해 '수평이동경로(120A)'라 한다)를 따라서 왕복 이동될 수 있도록 가이드할 수 있다.

즉, 수평이동경로(120A)에 의해, 슬라이드 금형(110)은 금형의 형합을 위해 기준축(102)을 향해 이동되거나 금형의 형합해제를 위해 기준축(102)으로부터 이격될 수 있다.

이때, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 임펠러(10) 구조에서는 블레이드(30)가 임펠러(10)의 회전축(2)을 중심으로 임펠러(10)의 회전축(2)의 원주방향(화살표 C)을 따라 경사지게 형성되는 바, 수평이동경로(120A)는 이에 대응하여 슬라이드 금형(110)이 왕복 이동될 수 있도록 형성될 수 있다.

즉, 수평이동경로(120A)는 기준축(102)의 반경방향(화살표 R)에 대하여 기준축(102)의 원주방향(화살표 C)을 따라 곡선으로 경사질 수 있다.

따라서, 임펠러(10)의 성형 후 금형형합해제시 슬라이드 금형(110)이 수평이동경로(120A)를 따라 성형된 임펠러(10)와 간섭되지 않고 용이하고 부드럽게 이동될 수 있다.

특히 상술한 임펠러(10)의 구조에서는, 메인 블레이드(32)의 리딩에지(32C)부가 메인 블레이드(32)들 사이 공간으로 기울어져 있기 때문에 임펠러(10)의 성형 후 메인 블레이드(32)의 리딩에지(32C)부가 반경방향(화살표 R)으로 슬라이드 금형(110)과 간섭된다.

따라서, 가이드부(120)가 슬라이드 금형(110)의 왕복 이동시 슬라이드 금형(110)이 기준축(102)을 따라 이동될 수 있도록 가이드함으로써, 본 발명은 상술한 구조의 임펠러(10)의 성형이 가능하며 슬라이드 금형(110)의 구조 및 이동경로가 간소하다.

나아가, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 임펠러(10) 구조에서는 임펠러(10)의 허브(20)가 대략 원뿔대 형상으로서 임펠러(10)의 허브(20)의 외주면이 기준축(102)방향에 대하여 경사졌는 바, 이에 대응하여 가이드부(120)는 슬라이드 금형(110)이 기준축(102)과 수직을 이루는 평면 및 기준축(102)에 대하여 경사진 이동경로를 따라서 왕복 이동하도록 가이드할 수 있다. 즉, 기준축(102)을 따른 슬라이드 금형(110)의 이동경로(이하, 설명의 편의를 위해 수직이동경로(120B)라 한다)는 기준축(102)에 대하여 경사질 수 있다.

이때, 수직이동경로(120B)는 도시된 바와 같이 직선일 수 있으며, 도시하지 않았지만 허브(20)의 곡률 등 임펠러(10)의 구조 등에 따라서 곡선 또는 직선과 곡선의 조합일 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 임펠러(10) 구조에서 메인 블레이드(32) 사이 간격은 리딩에지(32C) 측이 트레일링에지(32D) 측보다 더 좁은 바, 수직이동경로(120B)는 슬라이드 금형(110)이 임펠러(10)의 성형을 위한 성형공간을 형성하도록 이동될 때 트레일링에지(32D)에서 리딩에지(32C)를 향해 이동되도록 기준축(102)에 대하여 경사질 수 있다.

상술한 바와 같은 가이드부(120)는 여러가지 구조로 형성될 수 있다.

또한 가이드부(120)는 도시하지 않았지만 수평이동경로(120A)와 수직이동경로(120B)가 각각 형성될 수 있으나, 도시된 바와 같이 수평이동경로(120A)와 수직이동경로(120B)가 일체로 간소하게 형성될 수 있다.

일 예로써, 가이드부(120)는 슬라이드 금형(110)이 삽입되어 슬라이드 금형(110)을 가이드하는 가이드홈(122A)이 형성된 가이드 패널(122)을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 가이드홈(122A)은 수평이동경로(120A) 형성을 위해 기준축(102)의 반경방향(화살표 R)에 대하여 기준축(102)의 원주방향(화살표 C)을 따라 곡선으로 경사지게 형성되며 아울러 수직이동경로(120B) 형성을 위해 기준축(102)을 따라 경사지게 형성될 수 있다. 그리고, 가이드 패널(122)에는 복수개의 슬라이드 금형(110)을 함께 가이드할 수 있도록 가이드홈(122A)이 복수개 형성될 수 있다. 또한 가이드 패널(122)은 임펠러(10) 성형을 위해 성형공간부(122B)가 형성될 수 있 다. 성형공간부(122B)는 도시된 바와 같이 기준축(102)을 따라 관통된 홀로 형성될 수 있으며, 도시하지 않았지만 홈으로 형성될 수도 있다. 또한 가이드패널(122)에는 후술할 슬라이드 금형(110)의 연결핀(112)이 관통되어 이동될 수 있도록 가이드홈(122A)과 연결된 핀 홀(122C)이 형성될 수 있다. 물론 핀 홀(122C)은 슬라이드 금형(110)의 연결핀(112)만 관통되고 슬라이드 금형(110) 자체가 빠지지 못하도록 소정 크기로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 금형장치(100)는, 슬라이드 금형(110)을 왕복이동시키는 슬라이드 금형 구동부를 더 포함할 수 있다.

슬라이드 금형 구동부는 슬라이드 금형(110)을 왕복 이동시킬 수 있다면 어떠한 구조를 취하든 무방하다.

다만, 슬라이드 금형 구동부는 복수개의 슬라이드 금형(110)을 각각 구동하기 위해 복수개의 구동기구로 구성되는 것보다는, 도시된 바와 같이 복수개의 슬라이드 금형(110)을 일체로 구동시킬 수 있는 하나의 구동기구로 구성되는 것이 구조적 간소화 및 복수개의 슬라이드 금형(110)의 일체 구동 등의 측면에서 보다 바람직하다할 수 있다.

따라서, 슬라이드 금형 구동부는 복수개의 슬라이드 금형(110)을 용이하게 일체로 구동시키기 위해, 기준축(102)을 중심으로 회전되면서 복수개의 슬라이드 금형(110)을 함께 왕복이동시키도록 복수개의 슬라이드 금형(110)이 각각 결합된 회전플레이트(130)를 포함할 수 있다.

회전플레이트(130)는 여러가지 구조로 설치될 수 있으며, 일 예로써 도시된 바와 같이 후술할 하부금형의 지지부(210)에 베어링(220)에 의해 회전 가능토록 설치될 수 잇다.

회전플레이트(130)는 슬라이드 금형(110)과 여러가지 방법으로 연결될 수 있으며, 간단하게 다음과 같이 슬라이드 금형(110)과 직접 결합됨으로써 연결될 수 있다.

즉, 회전플레이트(130)는 슬라이드 금형(110)에 구비된 연결핀(112)이 삽입되어 회전플레이트(130)의 회전에 의해 병진운동될 수 있도록 핀 삽입부(132)가 형성될 수 있다.

즉, 회전플레이트(130)가 회전되면 회전플레이트(130)와 일체로 핀 삽입부(132)가 회전되며, 슬라이드 금형(110)의 이동이 가이드부(120)에 의해 구속된 상태이므로 구동 핀은 회전플레이트(130)와 함께 회전되지 않고 핀 삽입부(132)를 따라 이동됨으로써 병진운동된다.

핀 삽입부(132)는 회전플레이트(130)의 회전에 의해 연결핀(112)이 회전플레이트(130)를 따라 병진운동될 수 있도록, 회전플레이트(130)의 회전반경방향(화살표 R)에 대하여 경사진 슬릿(slit) 구조로 형성될 수 있다. 핀 삽입부(132)는 슬라이드 금형(110)의 수평이동경로(120A)에 따라 도시된 바와 같이 직선은 물론, 곡선, 직선과 곡선의 조합으로 형성될 수 있다. 핀 삽입부(132)는 슬라이드 금형(110)의 수직이동이 가능토록 관통된 홀로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 회전플레이트(130)는 모터 등의 구동력 발생부(160)와 연결되어 구동력 발생부(160)의 구동력에 의해 회전될 수 있으며, 구동력 발생부(160)와 직 접 결합되거나 구동력 발생부(160)와 동력전달부를 통해 결합될 수 있다.

동력전달부는 여러가지 구조로 구성될 수 있다. 일 예로써 다음과 같이 회전플레이트(130)에 기준축(102)을 축 중심으로 하는 피니언 기어부(134)가 구비되며, 피니언 기어부(134)가 구동력 발생부(160)에 의해 구동되는 랙기어(140)와 맞물리도록 설치됨으로써 피니언 기어부(134)와 랙기어(140)의 기어작용에 의해 회전플레이트(130)가 회전될 수 있다.

이때, 슬라이드 금형 구동부는 구동력발생부와 랙기어(140) 사이에 설치되어 탄성력에 의해 슬라이드 금형(110)의 구동을 완충하는 완충부재(150)를 더 포함할 수 있다.

즉, 완충부재(150)에 의해 슬라이드 금형(110)의 구동이 완충될 수 있기 때문에, 임펠러(10)의 성형 후 슬라이드 금형(110)이 성형된 임펠러(10)로부터 후퇴 이동될 때 과도한 슬라이드 금형(110)의 구동으로 슬라이드 금형(110)과 갓 성형된 임펠러(10) 사이에 과도한 힘이 가해져 슬라이드 금형(110) 또는 성형된 임펠러(10)에 가해지는 충격이나 손상을 방지될 수 있다.

한편 본 발명에 따른 금형장치(100)는 복수개의 슬라이드 금형(110)만으로 구성될 수 있으나, 도시된 바와 같이 슬라이드 금형(110)을 중심으로 양쪽에 각각 배치되어 복수개의 슬라이드 금형(110)과 함께 임펠러(10)의 성형공간을 형성하는 제1금형 및 제2금형을 더 포함할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 제1금형을 하부 금형(200), 제2금형을 상부 금형(300)이라 한다.

하부 금형(200)과 상부 금형(300)은 금형 형합 또는 형합해제를 위해 기준 축(102)을 따라 둘다 이동될 수도 있고, 어느 하나만 이동될 수 있다.

상부 금형(300)과 하부 금형(200) 중 어느 하나는 복수개의 슬라이드 금형(110)과 일체로 구성될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해 하부 금형(200)에 복수개의 슬라이드 금형(110)이 일체로 구성된 것으로 한정하여 설명한다.

하부 금형(200)에는 임펠러(10) 성형공간을 형성하면서 성형된 임펠러(10)를 지지하기 위한 지지부(210)를 포함할 수 있는데, 지지부(210)는 임펠러(10)의 구조에 따라 금형의 형합 해제시 슬라이드 금형(110)의 이동을 위해 하향 이동 가능토록 설치될 수 있다.(도 8 내지 도 10 참조) 상술한 임펠러(10) 구조의 경우에는 하부 금형(200)의 지지부(210)가 하향 이동 가능토록 설치되는 것이 바람직하다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 임펠러(10) 성형을 위한 본 발명에 따른 금형장치(100)의 작동을 살펴보면, 다음과 같다.

도 5 및 도 7은 금형의 형합상태로서, 복수개의 슬라이드 금형(110)이 임펠러(10)의 성형공간 형성을 위해 이동된 상태이다.

도 5 및 도 7에 도시된 바와 같은 상태에서 금형의 형합이 해제되면, 먼저 도 8에 도시된 바와 같이 슬라이드 금형(110)의 이동을 위해 하부 금형(200)의 지지부(210)가 하향이동, 즉 성형된 임펠러(10)로부터 이격되는 방향으로 이동된다.

그 다음, 구동력 발생부(160)의 구동력에 의해 랙기어(140)와 피니언 기어부(134)가 구동되어 회전플레이트(130)가 회전되면, 구동 핀이 회전플레이트(130)의 핀 삽입부(132)를 따라 이동됨에 따라서 도 6 및 도 9, 도 10에 도시된 바와 같이 복수개의 슬라이드 금형(110)이 일체로 가이드부(120)를 따라 수평이동경 로(120A) 및 수직이동경로(120B)를 따라 이동되어 성형된 임펠러(10)로부터 이격된다.

이때, 도 9에 도시된 바와 같이 성형된 임펠러(10)는 가이드부(120)를 따라 이동되는 슬라이드 금형(110)에 의해 눌려 하부금형의 지지부(210)를 향해 하향 이동되다가 다시 하부금형의 지지부(210)에 의해 지지되며 슬라이드 금형(110)과 분리된다.

한편, 도 6 및 도 10에 도시된 바와 같이 금형의 형합해제상태에서 금형의 형합이 이루어지면, 금형의 형합해제시와 반대방향으로 회전플레이트(130)가 회전됨에 따라 복수개의 슬라이드 금형(110)이 일체로 다시 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 이동된다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

본 발명의 실시예에서는 임펠러의 제조를 위한 금형장치를 실시예로 설명하고 있으나, 임페러이외에 측면에서 복잡한 3차원 형상을 가지는 성형품의 제조를 위한 금형장치에도 적용될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 금형장치에 의해 성형되는 임펠러의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 금형장치에 의해 성형되는 임펠러의 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 금형장치에 의해 성형되는 임펠러의 측면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 금형장치의 금형 형합해제시 측면 구성도이다.

도 5는 본 발명에 따른 금형장치에 있어서, 금형 형합시 슬라이드 금형을 보여주는 평면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 금형장치에 있어서, 금형 형합해제시 슬라이드 금형을 보여주는 평면도이다.

도 7은 도 5의 A-A선에 따른 측단면도이다.

도 8 내지 도 10은 도 7과 대응되는 도면으로서, 금형의 형합해제 순서에 따른 측단면도이다.

도 11은 본 발명에 따른 금형장치에 있어서, 회전플레이트와 슬라이드 금형의 결합관계를 도시한 평면 구성도이다.

도 12는 본 발명에 따른 금형장치에 있어서, 완충부재를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10; 임펠러 20; 허브

30; 블레이드 100; 금형장치

110; 슬라이드 금형 120; 가이드부

130; 회전플레이트 134; 피니언 기어부

140; 랙기어 150; 완충부재

160; 구동력 발생부 200; 하부 금형

210; 지지부 300; 상부 금형

Claims

3차원 형상을 가지는 성형품의 금형장치로서,

상기 성형품의 회전축과 대응되는 기준축을 중심으로 방사상으로 배치되는 복수개의 슬라이드 금형과;

상기 슬라이드 금형이 상기 기준축과 수직을 이루는 평면 및 상기 기준축에 대하여 경사진 이동경로를 따라서 왕복 이동하도록 가이드하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 1에 있어서,

상기 성형품은 허브 및, 상기 허브에 방사상으로 배치된 복수개의 블레이드들을 포함하는 임펠러인 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 2에 있어서,

상기 이동경로는 상기 슬라이드 금형이 상기 임펠러의 성형을 위해 상기 블레이드의 트레일링 에지에서 리딩에지를 향해 이동되도록, 상기 기준축에 대하여 경사진 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 2에 있어서,

상기 블레이드는 상기 기준축을 중심으로 상기 기준축의 원주방향을 따라 경 사지며,

상기 이동경로는 상기 기준축의 반경방향에 대하여 상기 블레이드에 대응하여 상기 기준축의 반경방향에 대하여 상기 기준축의 원주방향을 따라 곡선으로 경사진 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 복수개의 슬라이드 금형이 각각 연결되며 상기 기준축을 중심으로 회전되면서 상기 복수개의 슬라이드 금형을 함께 왕복이동시키는 슬라이드 금형 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 5에 있어서,

상기 슬라이드 금형 구동부는

상기 기준축을 중심으로 회전되면서 상기 슬라이드 금형을 왕복 이동시키도록 상기 슬라이드 금형과 결합된 회전플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 6에 있어서,

상기 각각의 슬라이드 금형은 상기 회전플레이트와 결합되는 연결핀이 구비되며,

상기 회전플레이트는 상기 연결핀이 삽입되어 상기 회전플레이트의 회전에 의해 병진운동될 수 있도록 핀 삽입부가 형성된 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 6에 있어서,

상기 회전플레이트는 상기 기준축을 축 중심으로 하는 피니언 기어부가 구비되며,

상기 슬라이드 금형 구동부는 상기 피니언 기어부와 맞물려서 상기 회전플레이트를 회전시키는 랙기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 6에 있어서,

상기 회전플레이트는 상기 기준축을 축 중심으로 하는 피니언 기어부가 구비되며;

상기 슬라이드 금형 구동부는 상기 피니언 기어부와 맞물려서 상기 회전플레이트를 회전시키는 랙기어와, 상기 랙 기어를 구동시키는 구동력발생부와, 상기 구동력발생부와 상기 랙기어 사이에 설치되어 탄성력에 의해 상기 슬라이드 금형의 구동을 완충하는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 이동경로는 상기 기준축의 반경방향에 대하여 상기 기준축의 원주방향을 따라 곡선으로 경사진 것을 특징으로 하는 금형장치.
기준축에 결합되는 허브 및, 상기 허브에 방사상으로 배치된 복수개의 블레이드들을 포함하는 임펠러를 성형하기 위한 금형장치로서,

상기 기준축을 중심으로 방사상으로 배치되며 상기 기준축을 중심으로 왕복이동되는 복수개의 슬라이드 금형과, 상기 슬라이드 금형을 왕복이동시키는 슬라이드 금형 구동부를 포함하며,

상기 슬라이드 금형 구동부는 탄성력에 의해 상기 슬라이드 금형의 구동을 완충하는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.