KR20110040467A

KR20110040467A - 다이캐스팅 금형

Info

Publication number: KR20110040467A
Application number: KR1020090097743A
Authority: KR
Inventors: 김용현; 권용재; 박주열
Original assignee: 동남정밀 주식회사
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2011-04-20
Also published as: KR101099504B1

Abstract

본 발명은 버(burr) 형성을 억제하기 위한 다이캐스팅 금형에 관한 것으로, 본 발명에 따른 다이캐스팅 금형은, 제1금형과, 상기 제1금형에 밀착 또는 이격되는 방향으로 상대 이동이 가능하게 배치되며 상기 제1금형과 밀착시에 용탕이 주입되는 캐비티를 형성하는 제2금형을 구비하며, 상기 제1금형은 서로 접촉되게 고정되는 복수의 금형요소를 포함하며, 상기 각 금형요소는 상기 캐비티를 형성하는 캐비티형성면과 인접한 금형요소와 대면하며 상기 캐비티형성면과 만나는 결합면을 가지며, 상기 복수의 금형요소의 결합면 중 적어도 일부의 결합면은 제1금형과 제2금형이 서로 밀착 또는 이격되는 방향에 대하여 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

다이캐스팅 금형, 버, 인서트

Description

다이캐스팅 금형{Die casting mold}

본 발명은 다이캐스팅 금형에 관한 것으로, 구체적으로는 인서트를 구비하는 다이캐스팅 금형에 관한 것이다.

다이캐스팅 과정에 있어서, 용탕이 고온 고압으로 캐비티에 주입되므로, 금형의 특정부분에 손상 또는 파손이 빈번히 발생한다. 이러한 파손은 용접 등에 의하여 수리하는 경우도 있으나, 정확한 치수 유지가 필요한 금형의 경우에는 용접 등을 이용한 수리가 곤란하다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 정확한 치수 유지가 요구되는 금형의 경우에는, 금형에 교체가능하게 설치되는 인서트가 구비되는 경우가 많다. 특히, 자동차 자동변속기의 유압제어시스템을 구성하는 밸브 바디를 다이캐스팅하기 위한 금형은 밸브 바디의 복잡하고 미세한 유로를 정확히 다이캐스팅하기 위해 인서트를 구비하는 경우가 많다. 또한, 밸브 바디의 스풀 홀을 형성하기 위하여 슬라이드 코어가 금형의 일부분을 관통하는데, 그 부분에는 손상이 발생하기 쉽기 때문에, 그 부분을 인서트로 하여 교체할 수 있도록 하는 경우가 많다.

인서트를 구비한 종래의 다이캐스팅 금형의 일례가 도1 및 도2에 도시되어 있다. 도1 및 도2를 참조하면, 종래의 다이캐스팅 금형(1)은 제1금형(100), 제2금 형(200)을 구비하고 있다.

상기 제1금형(100)은 주금형(120)과 복수의 인서트(140)를 구비하고 있다. 상기 주금형(120)은 제2금형(200)과 결합시에 제2금형(200)과 접촉되며, 상기 인서트(140)들은 상기 주금형(120)에 나사로 고정되며, 파손 또는 손상시에 교체가 가능하다.

상기 제2금형(200)은 제1금형(100)에 밀착 또는 이격되는 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 배치된다. 제1금형(100)과 밀착시에 제1금형(100)과의 사이에 용탕이 주입되는 캐비티(C)를 형성한다. 상기 제2금형(200)에는 슬라이드 코어(210)가 설치되어 있다. 상기 슬라이드 코어(210)는 제2금형(200)에 이동 가능하게 설치되어, 캐비티(C)로 삽입 또는 취출된다. 슬라이드 코어(210)는 캐비티(C)에 삽입될 때, 제1금형(100)의 인서트(140)들을 관통하며, 주물(M)의 관통공을 형성하는 역할을 한다.

제1금형(100)과 제2금형(200)이 밀착되면, 제1금형(100)의 캐비티 형성면(102)과 제2금형(200)의 캐비티 형성면(202)에 의해 구획된 캐비티(C)에 고온 고압의 용탕이 주입된다. 용탕이 식어서 굳게 되면 주물(M)이 형성되며, 주물(M)은 슬라이드 코어(210)가 캐비티(C)에서 빠져나간 후, 제1금형(100)과 제2금형(200)이 서로 이격되면, 제1금형(100) 및 제2금형(200)으로부터 취출된다.

한편, 제1금형(100)에 있어서, 주금형(120)과 인서트(140)의 서로 대면하는 결합면(104)과, 인서트(140)와 인서트(140)의 서로 대면하는 결합면(106) 사이에는 조립상 또는 제작상의 오차로 인해서, 미세한 틈이 필연적으로 발생한다. 특히, 캐 비티(C)에 주입되는 용탕은 고압이기 때문에, 주금형(120)과 인서트(140)의 서로 대면하는 결합면(104)과, 인서트(140)와 인서트(140)의 서로 대면하는 결합면(106) 사이에 용탕이 유입되는 경우가 많다.

결합면(104,106) 사이에 유입된 용탕은 주물(M)이 취출될 때, 주물(M)에 붙어 함께 빠져나옴으로써, 주물(M)의 버(B)를 형성한다. 인서트(140)의 수가 많아질수록 결합면(104,106)의 수도 많아지므로, 주물(B)에 형성되는 버(B)도 많아진다.

주물(M)에 형성된 버(B)는 제거되어야 한다. 특히, 자동차 자동변속기의 유압제어시스템을 구성하는 밸브 바디와 같이 유로가 복잡하게 형성되어 있고, 다수의 스풀 홀이 형성된 제품의 경우, 버로 인해서 유로 또는 스풀 홀이 막힐 수 있으므로 버를 제거하는 공정이 필수적이다. 그런데, 버를 제거하는 공정은 주로 수작업 또는 로봇에 의해 이루어지기 때문에, 비용 및 작업 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 다이캐스팅 시에 주물에 버(burr)가 형성되는 것을 억제하기 위한 다이캐스팅 금형을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다이캐스팅 금형은, 제1금형과, 상기 제1금형에 밀착 또는 이격되는 방향으로 상대 이동이 가능하게 배치되며 상기 제1금형과 밀착시에 용탕이 주입되는 캐비티를 형성하는 제2금형을 구비하며, 상기 제1금형은 서로 접촉되게 고정되는 복수의 금형요소를 포함하며, 상기 각 금형요소는 상기 캐비티를 형성하는 캐비티형성면과 인접한 금형요소와 대면하며 상기 캐비티형성면과 만나는 결합면을 가지며, 상기 복수의 금형요소의 결합면 중 적어도 일부의 결합면은 제1금형과 제2금형이 서로 밀착 또는 이격되는 방향에 대하여 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 다이캐스팅 금형에 의하면, 인서트를 구비하는 다이캐스팅 금형에 있어서, 다이캐스팅 시에 주물에 버(burr)가 형성되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 금형이 밀착된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도4는 도3의 다이캐스팅 금형이 이격된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도3 내지 도4를 참조하면, 본 실시예에 따른 다이캐스팅 금형(2)은 제1금형(100), 제2금형(200)을 구비하고 있다.

상기 제1금형(100)은 복수의 금형요소로 이루어지며, 상기 복수의 금형요소는 주금형(130)과 복수의 인서트(150)를 포함한다.

상기 주금형(130)은 제1금형(100)과 제2금형(200)이 밀착될 때, 제2금형(200)과 접촉된다. 주금형(130)은 캐비티(C)를 형성하는 캐비티형성면(102)과, 그 캐비티형성면(102)과 만나며 주금형(130)에 인접한 인서트(150)와 대면하는 결합면(110)을 구비한다. 상기 결합면(110)은 제1금형(100)과 제2금형(200)이 서로 밀착 또는 이격되는 방향(D)에 대하여 경사지게 형성되며, 그 경사진 각도(θ)는 0.5도 이상 1.0도 이하인 것이 바람직하다.

상기 복수의 인서트(150)들은 상기 주금형(130)에 접촉되게 고정된다. 인서트(150)도 캐비티(C)를 형성하는 캐비티형성면(102)을 구비하고 있다. 또한, 인서트(150)는 그 캐비티형성면(102)과 만나며, 인접한 주금형(100)과 대면하는 결합면(110) 및 인접한 인서트(150)와 대면하는 결합면(112)을 구비한다. 인서트(150)들은 주금형(130)에 나사(152)로 고정결합되기 때문에, 교체가 가능하다.

인서트(150) 간의 서로 대면하는 결합면(112)도 제1금형(100)과 제2금형(200)이 서로 밀착 또는 이격되는 방향(D)에 대하여 경사지게 형성된다. 그 경사 진 각도(θ)도 역시 0.5도 이상 1.0도 이하인 것이 바람직하다.

상기 제2금형(200)은 캐비티(C)를 형성하는 캐비티형성면(202)를 구비하며, 제1금형(100)에 밀착 또는 이격되는 방향(D)으로 제1금형(100)에 대하여 상대 이동이 가능하게 배치된다. 즉, 제1금형(100) 또는 제2금형(200) 중 어느 하나는 고정되고, 다른 하나가 이동가능하게 배치됨으로써, 제2금형(200)은 제1금형(100)에 대하여 상대적으로 이동하게 배치되는 것이다. 제2금형(200)이 제1금형(100)에 대하여 상대적으로 이동하여 제1금형(100)과 밀착되면, 제1금형(100)과의 사이로 용탕이 주입되는 캐비티(C)를 형성한다.

제2금형(200)에는 주물(M)에 관통공을 형성하기 위하여, 슬라이드 코어(210)가 설치되어 있다. 상기 슬라이드 코어(210)는 제2금형(200)에 이동가능하게 설치되어, 캐비티(C)로 삽입 또는 취출된다. 슬라이드 코어(210)가 캐비티(C)에 삽입될 때, 제1금형(100)의 인서트(140)들의 관통공(154)의 내주면에 접하면서 관통한다.

이하, 본 실시예의 다이캐스팅 금형(2)의 작동방법 및 효과에 대해 설명하도록 한다.

본 실시예의 다이캐스팅 금형(2)을 이용하여 주물(M)을 제작하기 위하여, 먼저, 제2금형(200)을 제1금형(100)에 대하여 서로 밀착되는 방향으로 상대 이동시킨다. 제1금형(100)과 제2금형(200)이 서로 밀착되어, 캐비티(C)가 형성되면, 슬라이드 코어(210)를 캐비티(C)에 삽입한다. 그리고, 캐비티(C)에 용탕을 가압하여 주입한다. 이때, 용탕은 고압으로 주입되므로, 용탕이 주금형(130)과 인서트(150)의 서로 대면하는 결합면(110) 사이와, 인서트(150)와 인서트(150)의 서로 대면하는 결 합면(112) 사이로 유입되는 경우가 많다.

용탕이 충분히 식어 굳게 되면, 슬라이드 코어(210)를 캐비티(C)로부터 취출하고, 제2금형(200)을 제1금형(100)에 이격되는 방향으로 상대 이동시킨다. 제1금형(100)과 제2금형(200)이 서로 이격되면, 이젝트 핀(미도시)을 동작시켜 주물(M)을 제1금형(100) 및 제2금형(200)으로부터 분리하여 취출한다. 주물(M)이 제1금형(100) 및 제2금형(200)으로부터 분리되는 방향은, 제1금형(100)과 제2금형(200)이 서로 밀착 또는 이격되는 방향(D)과 동일하다.

한편, 도1 및 도2에 도시된 종래의 다이캐스팅 금형(1)의 경우, 주금형(120)의 결합면(104) 및 인서트(140)의 결합면(104,106)이 주물(M)이 제1금형(100) 및 제2금형(200)으로부터 분리되는 방향에 대하여 나란하게 형성되어 있기 때문에, 주물(M)이 제1금형(100) 및 제2금형(200)으로부터 분리될 때, 주금형(120) 및 인서트(140)의 각 결합면(104,106) 사이에서 굳어진 용탕이 함께 딸려 나와 주물(M)의 버(B)를 형성하는 경우가 많다.

이에 반하여, 본 실시예의 다이캐스팅 금형(2)의 경우, 주금형(130)의 결합면(110) 및 인서트(150)의 각 결합면(112)이 제1 및 제2금형(100,200)이 서로 밀착 또는 이격되는 방향(D), 즉, 주물(M)이 제1 및 제2금형(100,200)으로부터 분리되는 방향에 대하여 경사지게 형성되어 있으므로, 주물(M)이 제1금형(100) 및 제2금형(200)으로부터 분리될 때, 결합면(110,112) 사이에서 굳어진 용탕은 주물(M)로부터 끊어져 분리된다. 즉, 결합면(110,112) 사이에서 굳어진 용탕은 소위 언더컷 부분이 되는 것이다. 따라서, 본 실시예의 다이캐스팅 금형(2)에 따르면, 주물(M)에 버(B)가 형성되는 것이 효과적으로 억제된다. 뿐만 아니라, 결합면(110,112) 사이에서 굳어진 용탕은 결합면(110,112) 사이에 잔여물(R)로 머무르게 되는데, 이 잔여물(R)은 다음 다이캐스팅 시에, 결합면(110,102) 사이로 용탕이 유입되는 것을 막아주는 역할을 함으로써, 주물(M)에 버(B) 발생되는 것을 더욱 억제한다.

본 발명자에 의한 테스트에 따르면, 상기 결합면(110,112)이 제1금형(100)과 제2금형(200)이 서로 밀착 또는 이격되는 방향(D)에 대하여 이루는 각도(θ)가 0.5도 미만인 경우, 종래의 다이캐스팅 금형(1)에 비하여, 버(B)의 발생을 억제하는 효과가 그리 크지 않았다. 또한, 그 각도(θ)가 1도를 초과할 경우, 주금형(130) 및 인서트(150)을 제작 및 조립하는데 있어서, 소요비용 및 작업시간이 증가하였다. 따라서, 상기 결합면(110,112)과 제1금형(100)과 제2금형(200)이 서로 밀착 또는 이격되는 방향(D)이 이루는 각도(θ)는 0.5도 이상 1.0도 이하인 것이 바람직하다.

한편, 본 실시예의 다이캐스팅 금형(2)에 있어서, 인서트(150)가 제1금형(100)에만 고정되는 것으로 설명하였으나, 인서트(150)는 제1금형(100) 및 제2금형(200)에 모두 고정 설치될 수 있다.

또한, 본 실시예의 다이캐스팅 금형(2)에 있어서, 제2금형(200)에 슬라이드 코어(210)가 설치되는 것으로 설명하였으나, 제1금형(100)에 슬라이드 코어가 설치될 수도 있다. 뿐만 아니라, 본 실시예의 다이캐스팅 금형(2)과는 달리, 슬라이드 코어(210)를 구비하지 않을 수도 있다.

또한, 본 실시예의 다이캐스팅 금형(2)에 있어서, 주금형(130)의 결합 면(110)과 인서트의 결합면(110,112) 모두가 제1금형(100)과 제2금형(200)이 밀착 또는 이격되는 방향(D)에 경사지게 형성되는 것으로 설명하였으나, 결합면(110,112)들 중 일부의 결합면만이 제1 및 제2금형(100,200)의 밀착 또는 이격되는 방향(D)에 경사지게 형성될 수도 있다. 따라서, 주금형(130)과 인서트(150)의 서로 대면하는 결합면(110)만이 제1 및 제2금형(100,200)의 밀착 또는 이격되는 방향(D)에 경사지게 형성될 수도 있고, 인서트(150)간의 서로 대면하는 결합면(112)만이 제1,2금형(100,200)의 밀착 또는 이격되는 방향(D)에 경사지게 형성될 수도 있다.

이상, 본 발명의 일부 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범주 내에서 다양한 형태로 구체화될 수 있다.

도1은 인서트를 구비한 종래의 다이캐스팅 금형의 일례를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도2는 도1에 도시된 다이캐스팅 금형이 이격된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 금형이 밀착된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도4는 도3의 다이캐스팅 금형이 이격된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

<도면의 주호부호에 대한 설명>

2 ... 다이캐스팅 금형 100 ... 제1금형

110, 112 ... 결합면 130 ... 주금형

150 ... 인서트 200 ... 제2금형

210 ... 슬라이드 코어 C ... 캐비티

M ... 주물 B ... 버

Claims

제1금형과,

상기 제1금형에 밀착 또는 이격되는 방향으로 상대 이동이 가능하게 배치되며, 상기 제1금형과 밀착시에 용탕이 주입되는 캐비티를 형성하는 제2금형을 구비하며,

상기 제1금형은 서로 접촉되게 고정되는 복수의 금형요소를 포함하며,

상기 각 금형요소는 상기 캐비티를 형성하는 캐비티형성면과, 인접한 금형요소와 대면하며 상기 캐비티형성면과 만나는 결합면을 가지며,

상기 복수의 금형요소의 결합면 중 적어도 일부의 결합면은 제1금형과 제2금형이 서로 밀착 또는 이격되는 방향에 대하여 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형.
제1항에 있어서,

상기 복수의 금형요소는:

상기 제2금형과 접촉되는 금형본체와,

상기 금형본체에 교체가능하게 고정되는 인서트를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 적어도 일부의 결합면은 상기 제1 및 제2금형이 밀착 또는 이격되는 방향에 대하여, 0.5도 이상 1.0도 이하의 각도로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 장치.