KR20150070735A - 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치 및 이를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법 - Google Patents

센터 게이트형 다이캐스트 금형장치 및 이를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법 Download PDF

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이정호
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주식회사 코다코
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Abstract

본 발명은 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치 및 이를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법에 관한 것으로서, 고정금형부와, 가동금형부와, 고정금형부의 중앙부위에 형성되어 용탕을 캐비티의 중앙부위에 주입시키는 센터 게이트부와, 가동금형부의 중앙부위에 설치되어 센터 게이트부를 통해서 유입된 용탕을 캐비티의 외곽으로 분산시키는 코어부와, 가동금형부에 좌우로 왕복이동하도록 설치되며 캐비티의 외곽을 분할하여 구성하는 홀더부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 센터 게이트부에 의해 용탕을 캐비티의 중앙부위로 주입하고 코어부에 의해 캐비티의 외곽을 분산시킴으로써, 축대칭 방사형 제품의 금속조직을 치밀하게 하여 기계적 특성을 향상시키는 동시에 박육제품을 용이하게 제조할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

센터 게이트형 다이캐스트 금형장치 및 이를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법{Center gate type diecast mold and method manufacuring axisymmetric radial parts using the same}
본 발명은 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치 및 이를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 축대칭 방사형 제품을 다이캐스팅하도록 구성된 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치 및 이를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 압출성형은 고온으로 용융된 용융물을 높은 압력으로 가동금형과 고정금형의 사이에 형성된 캐비티로 주입시켜 일정한 형태로 성형하게 된다. 특히, 압출성형 중 다이주조라는 다이캐스팅(Die casting)은 필요한 주조형상에 완전히 일치하도록 정확하게 기계 가공된 강제의 금형에 용융금속을 주입하여 금형과 동일한 형상의 주물을 얻는 정밀주조법이다.
이와 같은 다이캐스팅에 의한 주물제조는, 주물의 치수가 정확하므로 다듬질할 필요가 거의 없으면서도 대량생산이 가능함과 더불어 기계적 성질도 우수하다는 장점이 있다.
이와 같은 다이캐스팅 주물에 이용되는 금속은 아연과 알루미늄 및 주석과 구리 등의 합금으로서, 다이캐스팅 주조기를 사용하여 공기압이나 수압 또는 유압 등에 의해 금형 내로 주입하여 냉각 응고시킴으로서 제품을 주조하게 된다.
일반 다이캐스팅 공법 적용에 의한 제품생산은 만성적인 기공 증대, 응고수축공, 파단층 등이 많이 존재하여 높은 기계적인 특성을 확보할 수 없었다. 특히, 제품 내의 주요 체결부위의 높은 위치에 기공이 발생하여 제품 불량의 결과를 초래한다.
이러한 일반 다이캐스팅의 기공증대의 주요원인은 금형 내의 잔류가스에 기인하여 발생하는 것으로 알려져 있으며, 최적주조조건 확립에 의한 기공감소 및 응고수축공, 파단층 등의 문제점을 줄여줄 수 있으나 고강도 및 고기능성 품질을 얻는데는 한계성을 가진다.
특히, 알루미늄 합금(Aluminum alloy) 또는 순 알루미늄을 사용하여 축대칭 방사형 제품을 주조하여 제조하는 경우에는 호리존틀(horizontal) 방식의 다이캐스트기로 저압주조하였다.
그러나, 이와 같이 용융된 상태의 알루미늄 합금의 용탕을 금형에 주입하여 저압주조하는 경우에는, 용탕의 단시간 고속주입과 이에 따른 공기의 혼입으로 인하여 용탕의 응고시 제품에 많은 기공률이 증가하게 되어 응고조직이 불균일한 주조 결함이 발생한다.
그리고 종래의 축대칭 방사형 제품을 성형하여 제조하는 방법에서 용탕이 주입되어 응고되면 스탭핑 핀을 강제로 프레싱하여 응고된 게이트를 분리하게 되는데 이 경우 분리되는 부위가 절개되어 떨어져 나가거나 오버랩(Overlab) 현상이 발생하게 되는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허 제10-0878481호 (2009년 01월 13일)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 축대칭 방사형 제품의 금속조직을 치밀하게 하여 기계적 특성을 향상시키는 동시에 박육제품을 용이하게 제조할 수 있는 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치 및 이를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 캐비티의 내주에서 외주로 용탕의 유동을 원활하게 하고 제품의 기밀성 및 내압성을 향상시킬 수 있는 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치 및 이를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 센터 게이트부의 사이즈를 최소화하는 동시에 용탕의 유속을 향상시킬 수 있는 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치 및 이를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다이캐스팅 후 수축에 의한 변형을 방지하는 동시에 후속 공정인 열처리 작업이나 용접 작업이 가능하게 되는 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치 및 이를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 축대칭 방사형 제품의 금속조직을 변경시켜 기계적 특성을 향상시키는 동시에 제품의 불량율을 감소시킬 수 있는 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치 및 이를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다이캐스트기의 고정부위에 설치된 고정금형부(10); 다이캐스트기의 가동부위에 설치되어 상기 고정금형부(10)에 밀착 또는 이격되는 방향으로 상대이동도록 설치되며, 상기 고정금형부(10)와 밀착시에 용탕이 주입되는 캐비티(C)를 형성하는 가동금형부(20); 상기 고정금형부(10)의 중앙부위에 형성되어, 용탕을 캐비티(C)의 중앙부위에 주입시키는 센터 게이트부(30); 상기 가동금형부(20)의 중앙부위에 설치되어, 상기 센터 게이트부(30)를 통해서 유입된 용탕을 캐비티(C)의 외곽으로 분산시키는 코어부(40); 및 상기 가동금형부(20)에 좌우로 왕복이동하도록 설치되며, 캐비티(C)의 외곽을 분할하여 구성하는 홀더부(50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 센터 게이트부(30)는, 캐비티(C)를 향해서 확장되도록 테이퍼지게 형성된 메인 게이트; 상기 메인 게이트의 단부에 형성되며 캐비티(C)의 일단에 외접하도록 형성된 외접 게이트; 및 상기 외접 게이트의 단부에 연장 형성되며 캐비티(C)의 내주에 내접하도록 형성된 내접 게이트;를 포함한다.
본 발명의 상기 코어부(40)는, 캐비티(C)의 중앙부위에 설치되는 센터코어; 상기 센터코어의 상부에 연장형성되며 오목하게 절곡형성된 오목코어; 상기 오목코어의 상부에 연장형성되며 원추형상으로 테이퍼지게 형성된 원추코어; 및 상기 원추코어의 선단에 만곡형성된 헤드코어;를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 기재된 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법으로서, 재료를 용융하는 용융단계; 상기 용융된 재료를 다이캐스트기에 설치된 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치에 주입하여 축대칭 방사형 제품을 성형하는 다이캐스팅 단계; 상기 다이캐스팅된 축대칭 방사형 제품을 트리밍하는 트리밍 단계; 상기 트리밍된 축대칭 방사형 제품을 열처리하는 열처리 단계; 상기 열처리된 축대칭 방사형 제품의 표면을 처리하는 숏블라스팅 단계; 및 상기 숏블라스팅된 축대칭 방사형 제품의 버를 제거하는 버 제거 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 열처리 단계는, 264∼284℃로 3∼4시간 동안 열처리한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 센터 게이트부에 의해 용탕을 캐비티의 중앙부위로 주입하고 코어부에 의해 캐비티의 외곽을 분산시킴으로써, 축대칭 방사형 제품의 금속조직을 치밀하게 하여 기계적 특성을 향상시키는 동시에 박육제품을 용이하게 제조할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 센터 게이트부를 원추형상으로 테이퍼지도록 형성하고 내접 게이트 및 외접 게이트를 형성함으로써, 캐비티의 내주에서 외주로 용탕의 유동을 원활하게 하고 제품의 기밀성 및 내압성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 코어부를 원추형상으로 테이퍼지도록 형성하고 절곡부위 및 만곡부위를 형성함으로써, 센터 게이트부의 사이즈를 최소화하는 동시에 용탕의 유속을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치에 의한 축대칭 방사형 제품의 금속조직을 치밀하게 함으로써, 다이캐스팅 후 수축에 의한 변형을 방지하는 동시에 후속 공정인 열처리 작업이나 용접 작업이 가능하게 된다.
또한, 열처리의 조건을 최적화함으로써, 축대칭 방사형 제품의 금속조직을 변경시켜 기계적 특성을 향상시키는 동시에 제품의 불량율을 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 고정금형부를 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 가동금형부를 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 센터 게이트부를 나타내는 상세도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 고정금형부를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 가동금형부를 나타내는 구성도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 홀더부를 나타내는 정면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 캐스팅 형상을 나타낸 구성도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 센터 게이트부의 일예를 나타내는 구성도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 센터 게이트부의 다른예를 나타내는 구성도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법을 나타내는 흐름도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 고정금형부를 나타내는 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 가동금형부를 나타내는 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 센터 게이트부를 나타내는 상세도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 고정금형부를 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 가동금형부를 나타내는 구성도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 홀더부를 나타내는 정면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 캐스팅 형상을 나타낸 구성도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 센터 게이트부의 일예를 나타내는 구성도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치의 센터 게이트부의 다른예를 나타내는 구성도이다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치는, 고정금형부(10), 가동금형부(20), 센터 게이트부(30), 코어부(40) 및 홀더부(50)를 포함하여 이루어져, 차량의 자동변속기에 구비되는 허브, 하우징, 클러치 등과 같이 다양한 축대칭 방사형 박육제품의 다이캐스팅시 사용되는 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치이다.
고정금형부(10)는, 다이캐스트기의 고정부위에 설치되어 고정되며, 용해된 용탕이 내부로 주입되도록 후단에 슬리브부(60)가 연결된 금형부재로서, 도 1, 도 2 및 도 5에 나타낸 바와 같이 이동편(11), 고정편(12), 탕로(13), 액츄에이터(14)로 이루어져 있다.
이동편(11)은, 고정금형부(10)의 전방에 전후방향으로 왕복이동하도록 설치된 이동부재로서, 이동편(11)의 중앙부위에는 캐비티(C) 중 고정금형부(10)에 해당하는 고정캐비티가 형성되어 있다.
고정편(12)은, 다이캐스트기의 고정부위에 설치되며 이동편(11)의 후방에 이동편(11)을 전후방향으로 왕복운동하도록 지지하는 지지부재로서, 고정편(12)의 후단에는 용탕이 내부로 주입되도록 슬리브부(60)가 연결되어 있다.
탕로(13)는, 고정편(12)의 전방에 함몰설치된 용탕의 이동통로로서, 슬리브부(60)와의 연결부위로부터 고정편(12)의 중앙부위로 연장형성되어, 슬리브부(60)를 통해서 유입된 용탕을 고정편(12)의 중앙부위로 유도하게 된다.
액츄에이터(14)는, 이동편(11)과 고정편(12) 사이에 설치되어 고정편(12)을 기준해서 이동편(11)을 전후방향으로 왕복이동시키는 이송수단으로서, 공압이나 유압 등과 같은 매개체를 이용하여 이송구동력을 제공하는 유공압 실린더로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
가동금형부(20)는, 도 1, 도 3 및 도 6에 나타낸 바와 같이 다이캐스트기의 가동부위에 설치되어 고정금형부(10)에 밀착 또는 이격되는 방향으로 상대이동하도록 설치되며, 고정금형부(10)와 밀착시에 용탕이 주입되는 캐비티(C)를 형성하는 금형부재이다.
이러한 가동금형부(20)에는 다이캐스팅이 완성된 제품을 탈거하기 위해 이젝팅 플레이트와 이젝팅 핀 등으로 이루어진 이젝팅 수단과, 다이캐스팅시 용탕을 냉각시키는 냉각수단과, 가동금형을 전후방향으로 왕복이송시키는 이송수단 등이 설치되어 있다.
센터 게이트부(30)는, 고정금형부(10)의 중앙부위에 형성되어, 용탕을 캐비티(C)의 중앙부위에 주입시키는 게이트부재로서, 도 4에 나타낸 바와 같이 메인 게이트(31), 외접 게이트(32) 및 내접 게이트(33)로 이루어져 있다.
메인 게이트(31)는, 캐비티(C)의 외곽을 향해서 확장되도록 외향으로 테이퍼지게 형성된 게이트부재로서, 메인 게이트(31)의 일단에는 고정금형부(10)의 탕로(13)에 연결되고 타탄에는 캐비티(C)가 연결되어 용탕의 이동경로를 제공하게 된다.
외접 게이트(32)는, 메인 게이트(31)의 단부에 형성되며 캐비티(C)의 일단에 외접하도록 형성된 게이트부재로서, 메인 게이트(31)를 통해서 유입되는 용탕을 캐비티(C)의 단부에 주입하게 된다.
내접 게이트(33)는, 외접 게이트(32)의 단부에 연장 형성되며, 캐비티(C)의 내주에 내접하도록 형성된 게이트부재로서, 메인 게이트(31)를 통해서 유입되는 용탕을 캐비티(C)의 내주로부터 외주로 주입하게 된다.
또한, 센터 게이트부(30)는, 도 8 내지 도 10에 나타낸 바와 같이 메인 게이트(31)와 외접 게이트(32)로 이루어진 제1 센터 게이트(G1)로 이루어지거나, 메인 게이트(31), 외접 게이트(32) 및 내접 게이트(33)로 이루어진 제2 센터 게이트(G2)로 이루어진 경우도 가능함은 물론이다.
코어부(40)는, 가동금형부(20)의 중앙부위에 설치되어, 센터 게이트부(30)를 통해서 유입된 용탕을 캐비티(C)의 외곽으로 분산시키는 코어부재로서, 도 4에 나타낸 바와 같이 센터코어(41), 오목코어(42), 원추코어(43) 및 헤드코어(44)로 이루어져 있다,
센터코어(41)는, 캐비티(C)의 중앙부위에 삽입되어 설치되는 코어부재로서, 다이캐스팅시 축대칭 방사형 박육제품의 중앙에 형성되는 관통홀을 형성하도록 캐비티(C)의 중앙부위를 구성하게 된다.
오목코어(42)는, 센터코어(41)의 상부에 연장형성되며 오목하게 절곡형성된 코어부재로서, 캐비티(C)의 내주면과 소정거리 이격되도록 센터코어(41)의 외부면에서 오목하게 절곡형성되어 캐비티(C)의 내주에 내접 게이트(33)를 형성하게 된다.
또한, 오목코어(42)의 직경(D2)은 센터코어(41)의 직경(D1) 보다 대략 0.9배 작게 형성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 트리밍 작업시 센터 게이트부위를 제거하는 경우에, 제품의 손상을 방지하기 위해 내접 게이트(33)를 최소화해야 하기 때문이다. 예를 들면 센터코어(41)의 직경(D1)의 48㎜인 경우에 오목코어(42)의 직경(D2)은 42.3㎜로 유지하는 것이 바람직하다.
원추코어(43)는, 오목코어(42)의 상부에 연장형성되며 원추형상으로 테이퍼지게 형성된 코어부재로서, 캐비티(C)의 단부에 탕로(13)로부터 캐비티(C)의 외곽으로 용탕의 분산을 유도하도록 메인 게이트(31)와 외접 게이트(32)를 형성하게 된다.
헤드코어(44)는, 원추코어(43)의 선단에 만곡형성된 코어부재로서, 캐비티(C)의 단부에 탕로(13)로부터 캐비티(C)의 외곽으로 용탕의 분산을 유도하도록 메인 게이트(31)의 내부에서 외곽으로 용탕의 분산력을 제공하게 된다.
홀더부(50)는, 가동금형부(20)에 좌우로 왕복이동하도록 설치되며, 캐비티(C)의 외곽을 분할하여 구성하는 홀더부재로서, 도 7에 나타낸 바와 같이 캐비티(C)의 좌우 양쪽으로 분할되는 제1 분할홀더(51)와 제2 분할홀더(52)로 이루어지며, 유공압 실린더와 같은 액추에이터에 의해 좌우로 왕복이송하여 다이캐스팅 완료시 제품의 탈거를 용이하게 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법을 더욱 상세히 설명한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법은, 용융단계(S10), 다이캐스팅 단계(S20), 트리밍(trimming) 단계(S30), 열처리 단계(S40), 숏블라스팅(shot blasting) 단계(S50), 버(burr) 제거 단계(S60)를 포함하여 이루어져, 차량의 자동변속기에 구비되는 허브, 하우징, 클러치 등과 같이 다양한 축대칭 방사형 박육제품을 본 실시예의 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치를 이용하여 제조하는 축대칭 방사형 제품의 제조방법이다.
용융단계(S10)는, 작업장에 재료를 입고하고 입고장에 재료를 검사하고 일정온도로 예열한 후 용융로에 투입하여 재료를 용융하는 단계로서, 차량의 자동변속기에 구비되는 허브, 하우징, 클러치 등과 같이 다양한 축대칭 방사형 박육제품의 재료로는 고압 다이캐스팅 작업이 가능하며 높은 기계석 특성을 가진 Mg, Si, Mn 등을 함유한 알루미늄 합금을 사용하는 것이 바람직하다.
다이캐스팅 단계(S20)는, 용융된 재료를 다이캐스트기에 설치된 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치에 주입하여 축대칭 방사형 제품을 성형하는 단계로서, 여기에 사용되는 다이캐스트기는 340Mpa급의 고압 다이캐스트기로서 고진공 다이캐스팅이 가능한 설비를 사용하는 것이 바람직하다.
트리밍 단계(S30)는, 다이캐스팅된 축대칭 방사형 제품을 트리밍하는 단계로서, 다이캐스팅 완료된 축대칭 방사형 제품의 외관에 부착된 버 또는 벤트홀 등을 트리밍 다이에서 제거하게 된다.
열처리 단계(S40)는, 트리밍된 축대칭 방사형 제품을 열처리하는 단계로서, 트리밍 완료된 축대칭 방사형 제품의 금속조직을 변화시켜 기계적 특성을 더욱 향사기키게 된다.
이러한 열처리 단계는, 알루미늄 합금의 금속조직을 변화시켜 기계적 특성을 향상시키도록 264∼284℃로 3∼4시간 동안 열처리하는 것이 바람직하다. 그 이유는 이러한 조건을 벗어나면 알루미늄 합금이 연화되거나 제품의 사이즈가 변경되어 불량품으로 판정될 수 있는 문제가 있기 때문이다.
숏블라스팅 단계(S50)는, 열처리된 축대칭 방사형 제품의 표면을 처리하는 단계로서 숏블라스팅기를 사용하여 열처리 완료된 축대칭 방사형 제품의 표면에 부착된 이물질을 제거하게 된다.
버 제거 단계(S60)는, 숏블라스팅된 축대칭 방사형 제품의 버를 제거하는 단계로서, 숏블라스팅 완료된 축대칭 방사형 제품의 표면에 트리밍 단계(S30) 후에 잔류하는 2㎜ 미만의 미세한 버를 그라인더 등과 같은 수동공구를 사용하여 수작업으로 제거하게 된다.
이와 같이 버 제거를 완료한 축대칭 방사형 제품은, 버의 잔류여부를 최종적으로 외관검사를 거친 후, 포장라인으로 이송하여 라벨을 인쇄하고 포장을 마친 후 출하하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 센터 게이트부에 의해 용탕을 캐비티의 중앙부위로 주입하고 코어부에 의해 캐비티의 외곽을 분산시킴으로써, 축대칭 방사형 제품의 금속조직을 치밀하게 하여 기계적 특성을 향상시키는 동시에 박육제품을 용이하게 제조할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 센터 게이트부를 원추형상으로 테이퍼지도록 형성하고 내접 게이트 및 외접 게이트를 형성함으로써, 캐비티의 내주에서 외주로 용탕의 유동을 원활하게 하고 제품의 기밀성 및 내압성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 코어부를 원추형상으로 테이퍼지도록 형성하고 절곡부위 및 만곡부위를 형성함으로써, 센터 게이트부의 사이즈를 최소화하는 동시에 용탕의 유속을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치에 의한 축대칭 방사형 제품의 금속조직을 치밀하게 함으로써, 다이캐스팅 후 수축에 의한 변형을 방지하는 동시에 후속 공정인 열처리 작업이나 용접 작업이 가능하게 된다.
또한, 열처리의 조건을 최적화함으로써, 축대칭 방사형 제품의 금속조직을 변경시켜 기계적 특성을 향상시키는 동시에 제품의 불량율을 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 고정금형부 20: 가동금형부
30: 센터 게이트부 40: 코어부
50: 홀더부

Claims (5)

  1. 다이캐스트기의 고정부위에 설치된 고정금형부(10);
    다이캐스트기의 가동부위에 설치되어 상기 고정금형부(10)에 밀착 또는 이격되는 방향으로 상대이동도록 설치되며, 상기 고정금형부(10)와 밀착시에 용탕이 주입되는 캐비티(C)를 형성하는 가동금형부(20);
    상기 고정금형부(10)의 중앙부위에 형성되어, 용탕을 캐비티(C)의 중앙부위에 주입시키는 센터 게이트부(30);
    상기 가동금형부(20)의 중앙부위에 설치되어, 상기 센터 게이트부(30)를 통해서 유입된 용탕을 캐비티(C)의 외곽으로 분산시키는 코어부(40); 및
    상기 가동금형부(20)에 좌우로 왕복이동하도록 설치되며, 캐비티(C)의 외곽을 분할하여 구성하는 홀더부(50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센터 게이트부(30)는,
    캐비티(C)를 향해서 확장되도록 테이퍼지게 형성된 메인 게이트;
    상기 메인 게이트의 단부에 형성되며 캐비티(C)의 일단에 외접하도록 형성된 외접 게이트; 및
    상기 외접 게이트의 단부에 연장 형성되며 캐비티(C)의 내주에 내접하도록 형성된 내접 게이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어부(40)는,
    캐비티(C)의 중앙부위에 설치되는 센터코어;
    상기 센터코어의 상부에 연장형성되며 오목하게 절곡형성된 오목코어;
    상기 오목코어의 상부에 연장형성되며 원추형상으로 테이퍼지게 형성된 원추코어; 및
    상기 원추코어의 선단에 만곡형성된 헤드코어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치.
  4. 제 1 항에 기재된 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법으로서,
    재료를 용융하는 용융단계;
    상기 용융된 재료를 다이캐스트기에 설치된 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치에 주입하여 축대칭 방사형 제품을 성형하는 다이캐스팅 단계;
    상기 다이캐스팅된 축대칭 방사형 제품을 트리밍하는 트리밍 단계;
    상기 트리밍된 축대칭 방사형 제품을 열처리하는 열처리 단계;
    상기 열처리된 축대칭 방사형 제품의 표면을 처리하는 숏블라스팅 단계; 및
    상기 숏블라스팅된 축대칭 방사형 제품의 버를 제거하는 버 제거 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 열처리 단계는, 264∼284℃로 3∼4시간 동안 열처리하는 것을 특징으로 하는 센터 게이트형 다이캐스트 금형장치를 이용한 축대칭 방사형 제품의 제조방법.
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KR20220101444A (ko) * 2021-01-11 2022-07-19 한국생산기술연구원 원형 분사 게이트를 적용한 알루미늄 프로펠라 제작 금형 시스템

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