KR20120089922A - 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형 - Google Patents

알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형 Download PDF

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Abstract

알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형이 개시된다. 본 실시예에 따른 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형은 패널 내면에 임팩트 레일부를 갖는 도어 아웃터 패널을 주조하기 위한 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형에 있어서, 상기 도어 아웃터 패널의 내면 형상이 양각면으로 형성되는 고정측 금형; 상기 도어 아웃터 패널의 외면 형상이 음각면으로 형성되어 상기 양각면과 함께 제품 캐비티를 형성하는 가동측 금형; 상기 고정측 금형의 중앙부를 관통하여 설치되며, 단부에는 상기 고정측 금형의 양각면에 대하여 임팩트 레일부 형상이 음각 레일면으로 형성된 레일 금형; 및 상기 레일 금형의 중앙을 따라 관통하는 다수의 이젝팅 핀의 내측 선단이 상기 임팩트 레일부에 대응하도록 설치되어 주조 완료된 상기 도어 아웃터 패널의 임팩트 레일부를 밀어 이젝팅하는 이젝팅 수단을 포함한다.

Description

알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형{VACUUM DIE CASTING METALLIC PATTERN FOR ALUMINUM DOOR PANEL}
본 발명은 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 패널 내면에 임팩트 레일을 일체로 갖는 알루미늄 도어 아웃터 패널을 다이캐스팅 성형하기 위한 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형에 관한 것이다.
최근, 자동차 분야의 환경규제에 따른 배출가스 감소 및 연비향상을 위한 차체의 경량화 요구에 따라 차체 부품의 소재분야에서 친환경성, 고기능성, 경량화, 고감성 등이 고려된 알루미늄 합금 소재에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
특히, 차체의 주요 구성품으로 중량체인 차량용 도어 패널을 알루미늄 소재를 적용하여 생산하기 위한 생산기술의 요구가 절실하며, 도어 패널의 구성 부품수를 줄여 경량화를 이룸과 동시에 충돌 강성 등의 기존 성능은 유지할 수 있는 도어 패널의 개발이 요구되고 있다.
이에, 최근에는 알루미늄 합금을 소재로하여 알루미늄 합금의 용융 금속을 금속제의 주형에 고압으로 사출하여 주조하는 알루미늄 다이캐스팅(aluminum alloy for diecastings) 주조법을 통하여 도어 패널을 생산하기 위한 연구개발이 활발하게 진행되고 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 연구개발의 일환으로 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하려는 과제는 별도의 레일 금형의 구성하여 패널 내면에 임팩트 레일부를 일체로 갖는 알루미늄 도어 아웃터 패널을 다이캐스팅 성형하도록 하며, 임팩트 레일부에 대응하여 이젝팅 핀이 작동되도록 하여 이젝팅 작동에 따른 제품 변형 및 손상을 방지할 수 있도록 하는 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형은 패널 내면에 임팩트 레일부를 갖는 도어 아웃터 패널을 주조하기 위한 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형에 있어서, 상기 도어 아웃터 패널의 내면 형상이 양각면으로 형성되는 고정측 금형; 상기 도어 아웃터 패널의 외면 형상이 음각면으로 형성되어 상기 양각면과 함께 제품 캐비티를 형성하는 가동측 금형; 상기 고정측 금형의 중앙부를 관통하여 설치되며, 단부에는 상기 고정측 금형의 양각면에 대하여 임팩트 레일부 형상이 음각 레일면으로 형성된 레일 금형; 및 상기 레일 금형의 중앙을 따라 관통하는 다수의 이젝팅 핀의 내측 선단이 상기 임팩트 레일부에 대응하도록 설치되어 주조 완료된 상기 도어 아웃터 패널의 임팩트 레일부를 밀어 이젝팅하는 이젝팅 수단을 포함한다.
상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형 사이에는 상기 도어 아웃터 패널의 도어래치 설치홀과 몰드 설치홀에 대응하는 위치에 각각 대응하여 상기 고정측 금형의 양각면에 성형핀이 설치되고, 상기 가동측 금형의 음각면에 핀홀이 각각 구성될 수 있다.
또한, 상기 고정측 금형의 상면 일측에는 상기 고정측 금형과 가동측 금형의 합형 상태에서, 제품 캐비티 내부를 진공 형성하도록 진공펌프를 연결하는 진공 플러그가 설치될 수 있다.
또한, 상기 고정측 금형의 측면 하측에는 상기 고정측 금형과 가동측 금형의 합형 상태에서, 제품 캐비티 내부에 알루미늄 용탕을 사출하는 사출기가 설치될 수 있다.
상기 이젝팅 수단은 상기 레일 금형의 중앙을 따라 관통하여 내측 선단이 상기 레일 금형의 음각 레일면 중앙과 동일면으로 형성되는 적어도 2개 이상의 이젝팅 핀; 상기 레일 금형의 외측에서, 상기 각 이젝팅 핀의 외측 선단을 연결하며, 외부 유압 구동원의 작동로드와 연결되는 이젝팅 플레이트; 및 상기 레일 금형의 외측면과 상기 이젝팅 플레이트 사이에서 상기 이젝팅 핀에 끼워져 이젝팅 핀에 복원력을 제공하는 복원 스프링으로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형에 의하면, 고정측 금형에 별도의 레일 금형을 설치하여 패널 내면에 임팩트 레일부를 일체로 갖는 알루미늄 도어 아웃터 패널을 다이캐스팅 성형할 수 있다.
또한, 주조된 도어 아??터 패널의 임팩트 레일부에 대응하여 이젝팅 핀이 작동되도록 하여 이젝팅 작동에 따른 제품 변형 및 손상을 방지할 수 있도록 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다이캐스팅 금형을 통하여 주조되는 알루미늄 도어 패널의 내측 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 다이캐스팅 금형의 합형 상태의 단면도이다.
도 4는 도 2의 A-A 선에 따른 다이캐스팅 금형의 이형 상태의 단면도이다.
도 5는 도 2의 B-B 선에 따른 다이캐스팅 금형의 합형 상태의 단면도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형의 단계별 작동 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 통하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다이캐스팅 금형을 통하여 주조되는 알루미늄 도어 패널의 내측 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형(1: 이하, '진공 다이캐스팅 금형'이라 칭함)은 도 2에서 도시한 바와 같은, 알루미늄 합금소재의 차량용 도어 아웃터 패널(3)을 진공 주조한다.
상기 도어 아웃터 패널(3)은 패널(5) 내면에 임팩트 레일부(R)를 갖는데, 상기 임랙트 레일부(R)는 상기 패널(5)의 내면에 대하여 2개의 레일(R1,R2)이 수평방향을 따라 상하로 일정간격을 두고 나란히 배치되어 일체로 형성되고, 상기한 2개의 레일(R1,R2) 사이에는 상기 패널(5)의 내면에 일체로 일정두께의 보강단(U)이 동시에 사출 성형된다.
이러한 도어 아웃터 패널(3)을 주조하기 위한 본 실시예에 따른 진공 다이캐스팅 금형(1)에 대해서는, 이하, 도 3 내지 도 5를 통하여 구체적으로 설명한다.
도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 다이캐스팅 금형의 합형 상태의 단면도이고, 도 4는 도 2의 A-A 선에 따른 다이캐스팅 금형의 이형 상태의 단면도이고, 도 5는 도 2의 B-B 선에 따른 다이캐스팅 금형의 합형 상태의 단면도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 진공 다이캐스팅 금형(1)은 고정측 금형(10), 가동측 금형(20), 레일 금형(30) 및 이젝팅 수단(40)을 포함한다.
먼저, 상기 고정측 금형(10)은 도어 아웃터 패널(3)의 내면 형상이 양각면(F1)으로 형성된다.
또한, 상기 가동측 금형(20)은 도어 아웃터 패널(3)의 외면 형상이 음각면(F2)으로 형성되어 상기 양각면(F1)과 함께 제품 캐비티(C)를 형성한다.
여기서, 상기 고정측 금형(10)과 가동측 금형(20) 사이에는 상기 도어 아웃터 패널(3)의 도어래치 설치홀(H1)과 몰드 설치홀(H2)에 대응하는 위치에 각각 대응하여 상기 고정측 금형(10)의 양각면(F1)에는 각 성형핀(11)이 설치되고, 상기 각 성형핀(11)이 끼워지도록 상기 가동측 금형(20)의 음각면(F2)에는 핀홀(21)이 형성된다.
즉, 상기 고정측 금형(10)에 가동측 금형(20)이 합형되면, 상기 각 핀홀(21)에 각 성형핀(11)이 끼워져 제품 캐비티(C)를 제거하게 된다.
또한, 상기 고정측 금형(10)의 상면 일측에는 고정측 금형(10)에 가동측 금형(20)이 합형된 상태에서, 제품 캐비티(C) 내부를 진공 형성하도록 진공펌프(50)를 연결하는 진공 플러그(51)가 설치된다.
또한, 도 5를 참조하면, 상기 고정측 금형(10)의 측면 하측에는 고정측 금형(10)에 가동측 금형(20)이 합형된 상태에서, 제품 캐비티(C) 내부에 알루미늄 용탕을 사출하는 사출기(60)가 설치된다.
그리고 상기 레일 금형(30)은, 도 4에서 도시한 바와 같이, 고정측 금형(10)의 중앙부에 그 내측을 관통하여 설치된다.
상기 레일 금형(30)은 내측 단부가 상기 고정측 금형(10)의 양각면(F1)에 대하여 임팩트 레일부(R) 형상으로 음각 레일면(F3)으로 형성된다.
또한, 상기 이젝팅 수단(40)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 레일 금형(30)의 중앙을 따라 관통하는 다수의 이젝팅 핀(41)의 내측 선단이 상기 임팩트 레일부(R)의 보강단(U)에 대응하도록 설치되어 주조 완료된 상기 도어 아웃터 패널(3)의 임팩트 레일부(R)의 보강단(U)를 밀어 이젝팅 작동을 진행한다.
이러한 이젝팅 수단(40)은 레일 금형(30)의 중앙을 따라 관통하여 내측 선단이 상기 레일 금형(30)의 음각 레일면(F3) 중앙과 동일면으로 형성되는 3개의 이젝팅 핀(41)이 구성된다.
또한, 상기 레일 금형(30)의 외측에서, 이젝팅 플레이트(43)가 상기 각 이젝팅 핀(41)의 외측 선단을 연결하며, 상기 이젝팅 플레이트(43)의 외측면 중앙에는 외부 유압 구동원(미도시)의 작동로드(45)가 연결된다.
또한, 상기 레일 금형(30)의 외측면과 상기 이젝팅 플레이트(43) 사이에는 상기 각 이젝팅 핀(41)에 복원 스프링(47)이 설치되어 각 이젝팅 핀(41)에 복원력을 제공한다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 진공 다이캐스팅 금형(1)의 단계별 작동을, 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6에서 도시한 바와 같이, 먼저, 상기 고정측 금형(10)에 대하여 가동측 금형(20)이 합형되어 진공펌프(50)가 작동한다.
그러면, 상기 고정측 금형(10)과 가동측 금형(20)의 제품 캐비티(C) 내부에는 진공이 형성된다.(S1)
이어서, 사출기(60)에 공급된 알루미늄 합금 용탕을 사출하여 상기 제품 캐비티(C) 내부를 충진시킨다.(S2)
이러한 상태로, 제품 캐비티(C) 내부에 충진된 알루미늄 합금 용탕이 굳을 동안 일정시간 냉각시킨 후, 상기 고정측 금형(10)에 대하여 가동측 금형(20)을 이형시킨다.(S3)
이어서, 외부 유압 구동원(미도시)을 작동시켜 각 이젝팅 핀(41)을 전진시키면, 각 이젝팅 핀(41)은 도어 아웃터 패널(3)의 임팩트 레일부(R)의 중앙을 따라 3개소에서 밀어서 주조 완료된 도어 아웃터 패널(3)을 고정측 금형(10)으로부터 이젝팅시킨다.(S4)
이후, 작업자가 이젝팅된 도어 아웃터 패널(3)을 고정측 금형(10)으로부터 취출하여 후 가공공정을 진행하게 된다.(S5)
따라서 본 실시예에 따른 진공 다이캐스팅 금형(1)을 통하여 생산되는 알루미늄 도어 아웃터 패널(3)은 외관 품질이 양호하고, 알루미늄 합금 소재 자체의 특징으로 인한 접촉감을 유지할 수 있다.
또한, 도어 아웃터 패널(3)의 내면에 일체로 주조되는 임팩트 레일부(R)를 갖는 알루미늄 도어 패널을 생산할 수 있어 종래의 임팩트 빔을 조립하기 위한 조립 공정을 삭제할 수 있다.
또한, 도어 아웃터 패널(3)의 내면에 형성되는 임팩트 레일부(R)의 보강단(U)을 통하여 이젝팅 핀(41)의 이젝팅 작동을 진행하여 제품 변형 및 손상을 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
1: 진공 다이캐스팅 금형 3: 도어 아웃터 패널
R: 임팩트 레일부 R1,R2: 레일
U: 보강단 10: 고정측 금형
11: 성형핀 20: 가동측 금형
21: 핀홀 30: 레일 금형
40: 이젝팅 수단 41: 이젝팅 핀
43: 이젝팅 플레이트 47: 복원 스프링
F1: 양각면 F2: 음각면
F3: 음각 레일면

Claims (5)

  1. 패널 내면에 임팩트 레일부를 갖는 도어 아웃터 패널을 주조하기 위한 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형에 있어서,
    상기 도어 아웃터 패널의 내면 형상이 양각면으로 형성되는 고정측 금형;
    상기 도어 아웃터 패널의 외면 형상이 음각면으로 형성되어 상기 양각면과 함께 제품 캐비티를 형성하는 가동측 금형;
    상기 고정측 금형의 중앙부를 관통하여 설치되며, 단부에는 상기 고정측 금형의 양각면에 대하여 임팩트 레일부 형상이 음각 레일면으로 형성된 레일 금형; 및
    상기 레일 금형의 중앙을 따라 관통하는 다수의 이젝팅 핀의 내측 선단이 상기 임팩트 레일부에 대응하도록 설치되어 주조 완료된 상기 도어 아웃터 패널의 임팩트 레일부를 밀어 이젝팅하는 이젝팅 수단을 포함하는 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형.
  2. 제1항에 있어서.
    상기 고정측 금형과 상기 가동측 금형 사이에는
    상기 도어 아웃터 패널의 도어래치 설치홀과 몰드 설치홀에 대응하는 위치에 각각 대응하여 상기 고정측 금형의 양각면에 성형핀이 설치되고, 상기 가동측 금형의 음각면에 핀홀이 각각 구성되는 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정측 금형의 상면 일측에는
    상기 고정측 금형과 가동측 금형의 합형 상태에서, 제품 캐비티 내부를 진공 형성하도록 진공펌프를 연결하는 진공 플러그가 설치되는 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형.
  4. 제1항에 있어서.
    상기 고정측 금형의 측면 하측에는
    상기 고정측 금형과 가동측 금형의 합형 상태에서, 제품 캐비티 내부에 알루미늄 용탕을 사출하는 사출기가 설치되는 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이젝팅 수단은
    상기 레일 금형의 중앙을 따라 관통하여 내측 선단이 상기 레일 금형의 음각 레일면 중앙과 동일면으로 형성되는 적어도 2개 이상의 이젝팅 핀;
    상기 레일 금형의 외측에서, 상기 각 이젝팅 핀의 외측 선단을 연결하며, 외부 유압 구동원의 작동로드와 연결되는 이젝팅 플레이트; 및
    상기 레일 금형의 외측면과 상기 이젝팅 플레이트 사이에서 상기 이젝팅 핀에 끼워져 이젝팅 핀에 복원력을 제공하는 복원 스프링으로 구성되는 알루미늄 도어 패널용 진공 다이캐스팅 금형.
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