KR20180039374A - 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조 - Google Patents

튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조(100)는 다음과 같이 구성된다.
상호 조합되어 밀착되는 상형(110) 및 하형(120)과, 상기 상형(110)과 하형(120)의 밀착되는 대향면에 오목하게 형성되어 튜브재킷(J)이 주조되도록 하는 캐비티(113, 121)와, 상기 10상형(1)에 형성되어 상기 캐비티(113)에 금속 용융물(M)이 주입될 때 상기 캐비티(113, 121) 내부의 공기가 배기되는 배기홀(111)과,상기 상형(110)과 하형(120)의 내부에 냉각수가 순환하도록 형성된 유로(115, 125)와, 상기 튜브재킷(J)의 내측홀(H)의 성형이 가능하도록, 밀착된 상기 상형(110)과 하형(120)을 양측방에서 각각 관통하여, 상기 캐비티(113, 121) 속으로 전후진하는 원형축 형상의 슬라이드 코어(130)를 포함하는 튜브재킷 다이캐스팅 금형에 있어서;
상기 슬라이드 코어(130)는 선단(131)을 향하여 폭이 좁아지도록 테이퍼 모양으로 형성된 것으로서 테이퍼 각도(A)가 0.4°∼0.6°인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 슬라이드 코어(130)에 냉각수가 순환할 수 있도록 구성하여 냉각 기능을 구비하도록 한다.
따라서, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 성형된 튜브재킷(J)의 내측홀(H)에서 기포(G)를 배경기술보다 이격된 거리에 분포시킬 수 있기 때문에 추후 절삭 과정에서 상기 기포(G)가 노출되는 현상을 방지하므로 규정된 조도를 얻을 수 있는 효과가 있다.
둘째, 상기 내측홀(H)의 돌출지점(K)의 높이(L)를 배경기술보다 낮출 수 있기 때문에 내측홀(H)의 절삭으로 인해서 기포(G)가 노출되는 현상을 방지하므로 규정된 조도를 얻을 수 있는 효과가 있다.
셋째, 상기 내측홀(H)의 돌출지점(K)의 높이(L)를 배경기술보다 낮출 수 있기 때문에 슬리브를 삽입할 필요가 없기 때문에 내측홀(H)을 재가공할 필요가 없다. 따라서, 절삭되는 양을 줄일 수 있기 때문에 절삭되어 낭비되는 재료를 줄일 수 있는 효과가 있다.
넷째, 상기 내측홀(H)의 돌출지점(K)의 높이(L)를 배경기술보다 낮출 수 있기 때문에 절삭 시간을 단축시킬 수 있고, 상기 슬리브를 삽입하지 않기 때문에 슬리브를 삽입하기 위해서 내측홀(H)을 재가공하거나 슬리브를 삽입하는 과정을 생략할 수 있다. 따라서 1개를 제조할 때 걸리는 시간을 배경기술에 비해서 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조 {DIE CASTING MOLD FOR TUBE JACKET WHICH IS AVAILABLE FOR IMPROVEMENT OF ROUGHNESS}
본 발명은 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 튜브재킷의 성형 시 기포로 인해서 내측홀의 조도가 저하되는 현상을 방지할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조에 관한 것이다.
이하, 첨부되는 도면과 함께 배경기술에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형(1)의 구조와 주조 과정을 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 튜브재킷을 도시한 단면도, 도 2는 배경기술에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형을 도시한 것으로서 코어가 전진한 상태에서 캐비티에 용융물이 주입된 상태를 도시한 단면도, 도 3은 도 2의 상태에서 용융물이 응고되고 나서 코어가 후진한 상태를 도시한 단면도, 도 4는 배경기술에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형에 의해서 주조된 튜브재킷을 도시한 단면도, 도 5는 도 4에서 도시한 튜브재킷의 내측홀을 절삭한 상태에서 내측홀의 내측면에 기공이 노출된 상태를 도시한 단면도로서 함께 설명한다.
도 1에서 도시한 튜브재킷은 자동차의 조향장치 부품 중 스티어링 컬럼을 구성하는 부품으로서 조향 핸들과 조향 샤프트를 연결해 주는 관 형상의 부품이다. 상기 튜브재킷은 내측홀의 내측면이 조향샤프트와 접촉하기 때문에 소음 발생을 최소화하고 내구성을 향상시키기 위해서 표면조도 Ra 0.5㎛, 진직도 0.03mm, 표면 기포 등급 Level 1을 만족해야 하는 정밀 부품이다. 그리고 제품 내부 기포 등급 ASTM Level 3을 만족해야 하는 부품이다.
상기 튜브재킷(J)을 주조하는 튜브재킷 다이캐스팅 금형(1)의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 2에서처럼, 상호 조합되어 밀착되는 상형(10) 및 하형(20)이 구성되고, 상기 상형(10)과 하형(20)의 밀착되는 대향면에 오목하게 형성되어 튜브재킷(J)이 주조되도록 하는 캐비티(13, 21)가 형성된다. 또한, 상기 상형(10) 또는 하형(20)에 장착되어 상기 캐비티(13, 21)로 금속 용융물(M)을 주입하는 인젝터(30)가 구성된다. 또한, 상기 상형(10)에 형성되어 상기 캐비티(13, 21)에 금속 용융물(M)이 주입될 때 상기 캐비티(13, 21) 내부의 공기가 배기되는 배기홀(11)이 구성된다.
또한, 상기 상형(110)과 하형(120)의 내부에 냉각수가 순환하도록 형성된 유로(115, 125)가 형성되고, 상기 튜브재킷(J)의 내측홀(H)의 성형이 가능하도록, 밀착된 상기 상형(110)과 하형(120)을 양측방에서 각각 관통하여, 상기 캐비티(113, 121) 속으로 전후진하는 원형축 형상의 슬라이드 코어(130)가 형성된다.
상기 슬라이드 코어(130)는 선단(131)을 향하여 폭이 좁아지도록 테이퍼 모양으로 형성된 것으로서 테이퍼 각도(A)가 2°∼3°로 형성된다.
상기 튜브재킷 다이캐스팅 금형(1)의 주조 과정을 살펴보면 다음과 같다.
상기 상형(10)과 하형(20)이 밀착된 상태에서 상기 캐비티(13, 21) 내부로 양측의 슬라이드 코어(40)가 전진하여 선단(45)이 서로 맞닿게 된다. 이 상태에서 상기 인젝터(30)를 구동시켜서 캐비티(13, 21) 속으로 금속 용융물(M)이 주입되도록 한다. 그러면, 캐비티(13, 21) 내부의 공기가 상기 배기홀(11)을 통해서 배기되면서 금속 용융물(M)은 캐비티(13, 21)의 내부에 충전된다. 이때, 상기 유로(15, 27)를 통해서 냉각수를 순환시킴으로써 응고 시간이 단축될 수 있도록 한다. 이때, 금속 용융물(M)의 내부에는 수소가스 및 공기가 유입되어 기포가 형성된다. 그런데, 상기 유로(27)에 의해서 캐비티(13, 21)의 외측이 냉각되므로 금속 용융물(M)은 외측부터 응고되므로 상기 기포(G)는 슬라이드 코어(40) 쪽으로 이동하게 된다. 따라서, 금속 용융물(M)이 응고되어 튜브재킷(J)이 성형된 후에는 내측홀(H)에 근접하는 부분에 기공(G)이 다수 분포하게 된다.
이때, 응고된 튜브재킷(J)의 내측홀(H)에는 상기 슬라이드 코어(40)의 선단(45)이 맞닿는 지점(P)에서 돌출지점(K)이 형성된다. 이것은 상기 슬라이드 코어(40)의 테이퍼 각도(A) 때문에 형성되는 것으로서, 슬라이드 코어(40)가 후진하여 캐비티(13, 21)에서 빠져나오게 되면, 내측홀(H)은 상기 돌출지점(K)에서 양측방으로 지름이 확장되는 테이퍼 각도(A')가 형성된다.
이렇게 해서 튜브재킷(J)이 응고되면 상기 슬라이드 코어(40)를 후진시켜서 캐비티(13, 21)로부터 이탈시킨다. 그리고 상형(10)과 하형(20)을 이탈시킨 후에 내측홀(H)이 형성된 튜브재킷(J)을 인출한다.
이렇게 인출된 튜브 재킷(J)의 내측홀(H)에는 도 4에서처럼, 상기 돌출지점(K)이 형성되므로 진직도 0.03mm가 되도록 엔드밀 등의 툴을 이용하여 상기 돌출지점(K)을 절삭하도록 한다. 이때, 상기 기공(G)이 노출되므로 내측홀(H)의 표면조도 Ra 0.5㎛를 달성하기 어렵게 된다. 따라서, 상기 내측홀(H)의 내측면을 보오링 가공한 후 도 5에서처럼 슬리브(50)를 삽입하게 된다.
상기 배경기술에 의하면 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 상기 기공(G)이 내측홀(H)에 근접하도록 분포하는 현상 때문에 내측홀(H)의 표면조도를 규정값대로 얻을 수 없는 문제점이 있었다.
둘째, 상기 슬라이드 코어(40)의 테이퍼 각도(A)가 2°∼3°이므로 상기 돌출지점(K)의 높이(L)가 상승하게 되어 절삭량이 증가하게 되고 상기 슬리브(50)를 삽입하기 위해서 역시 절삭하게 되므로 절삭량이 더욱 증가하게 되므로 재료의 낭비를 초래하게 되고, 상기 보오링 가공과 슬리브(50) 삽입 과정으로 인해서 신속한 작업이 어려운 문제점이 있었다.
셋째, 상기 금속 용융물(M)의 양이 규정량을 초과하거나, 인젝터(30)의 주입 압력이 규정압을 초과할 경우, 금속 용융물(M)이 상기 배기홀(11)을 통해서 외부로 비산하게 되는데, 이때 작업자가 비산되는 금속 용융물(M)에 의해서 다치는 문제점이 있었다.
(문헌 1) 한국 특허등록 제10-1473946호 (2014년 12월 11일)
본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조를 통해서 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.
첫째, 상기 기공이 내측홀에 근접하도록 분포하는 현상 때문에 내측홀의 표면조도를 규정값대로 얻을 수 없는 문제점을 해결하고자 한다.
둘째, 상기 슬라이드 코어의 테이퍼 각도(A)가 2°∼3°이므로 상기 돌출지점의 높이가 상승하게 되어 절삭량이 증가하게 되고 상기 슬리브를 삽입하기 위해서 역시 절삭하게 되므로 절삭량이 더욱 증가하게 되므로 재료의 낭비를 초래하게 되고, 상기 보오링 가공과 슬리브 삽입 과정으로 인해서 신속한 작업이 어려운 문제점을 해결하고자 한다.
셋째, 상기 금속 용융물의 양이 규정량을 초과하거나, 인젝터의 주입 압력이 규정압을 초과할 경우, 금속 용융물이 상기 배기홀을 통해서 외부로 비산하게 되는데, 이때 작업자가 비산되는 금속 용융물에 의해서 다치는 문제점을 해결하고자 한다.
본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조는, 상기 과제를 해결하기 위해서 다음과 같이 구성된다.
상호 조합되어 밀착되는 상형 및 하형과, 상기 상형과 하형의 밀착되는 대향면에 오목하게 형성되어 튜브재킷이 주조되도록 하는 캐비티와, 상기 상형에 형성되어 상기 캐비티에 금속 용융물이 주입될 때 상기 캐비티 내부의 공기가 배기되는 배기홀과, 상기 상형과 하형의 내부에 냉각수가 순환하도록 형성된 유로와, 상기 튜브재킷의 내측홀의 성형이 가능하도록, 밀착된 상기 상형과 하형을 양측방에서 각각 관통하여, 상기 캐비티 속으로 전후진하는 원형축 형상의 슬라이드 코어를 포함하는 튜브재킷 다이캐스팅 금형에 있어서;
상기 슬라이드 코어는 선단을 향하여 폭이 좁아지도록 테이퍼 모양으로 형성된 것으로서 테이퍼 각도가 0.4°∼0.6°인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슬라이드 코어의 내부에 냉각수가 순환하도록 형성된 유로를 포함한다.
또한, 상기 슬라이드 코어의 내부에 삽입된 냉각핀과, 상기 냉각핀의 내부에 냉각수가 순환하도록 형성된 유로를 포함한다.
또한, 상기 배기홀에 연결되도록 상기 상형에 장착된 에어벤트를 포함하고,상기 에어벤트는 블록 형상의 본체와, 상기 본체를 관통하는 것으로서 상기 배기홀에 연결되고 파형으로 형성된 에어홀을 포함한다.
본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조는, 상기 해결수단에 의해서 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 성형된 튜브재킷의 내측홀에서 기포를 배경기술보다 이격된 거리에 분포시킬 수 있기 때문에 추후 절삭 과정에서 상기 기포가 노출되는 현상을 방지하므로 규정된 조도를 얻을 수 있는 효과가 있다.
둘째, 상기 내측홀의 돌출지점의 높이를 배경기술보다 낮출 수 있기 때문에 내측홀의 절삭으로 인해서 기포가 노출되는 현상을 방지하므로 규정된 조도를 얻을 수 있는 효과가 있다.
셋째, 상기 내측홀의 돌출지점의 높이를 배경기술보다 낮출 수 있기 때문에 슬리브를 삽입할 필요가 없기 때문에 내측홀을 재가공할 필요가 없다. 따라서, 절삭되는 양을 줄일 수 있기 때문에 절삭되어 낭비되는 재료를 줄일 수 있는 효과가 있다.
넷째, 상기 내측홀의 돌출지점의 높이를 배경기술보다 낮출 수 있기 때문에 절삭 시간을 단축시킬 수 있고, 상기 슬리브를 삽입하지 않기 때문에 슬리브를 삽입하기 위해서 내측홀을 재가공하거나 슬리브를 삽입하는 과정을 생략할 수 있다. 따라서 1개를 제조할 때 걸리는 시간을 배경기술에 비해서 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 상기 금속 용융물의 양이 규정량을 초과하거나, 인젝터의 주입 압력이 규정압을 초과할 경우, 금속 용융물이 상기 배기홀을 통해서 외부로 비산하게 되는데, 이때 상기 에어벤트에 의해서 상기 비산하는 현상을 방지할 수 있기 때문에 비산하는 금속 용융물에 의해서 작업자가 다치는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 튜브재킷을 도시한 단면도.
도 2는 배경기술에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형을 도시한 것으로서 코어가 전진한 상태에서 캐비티에 용융물이 주입된 상태를 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 상태에서 용융물이 응고되고 나서 코어가 후진한 상태를 도시한 단면도.
도 4는 배경기술에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형에 의해서 주조된 튜브재킷을 도시한 단면도.
도 5는 도 4에서 도시한 튜브재킷의 내측홀을 절삭한 상태에서 내측홀의 내측면에 기공이 노출된 상태를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조에 장착되는 코어의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 8은 본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조에서 코어의 둘레에 튜브재킷이 형성된 상태를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조에 의해서 주조된 튜브재킷의 내측홀을 절삭한 상태를 도시한 단면도.
도 10은 도 9의 A부를 도시한 확대도.
이하, 첨부되는 도면과 함께 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예와 주조 과정을 살펴보면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조를 도시한 단면도, 도 7은 본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조에 장착되는 코어의 다른 실시예를 도시한 단면도, 도 8은 본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조에서 코어의 둘레에 튜브재킷이 형성된 상태를 도시한 단면도, 도 9는 본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조에 의해서 주조된 튜브재킷의 내측홀을 절삭한 상태를 도시한 단면도, 도 10은 도 9의 A부를 도시한 확대도로서 함께 설명한다.
튜브재킷(J)은 자동차의 조향장치 부품 중 스티어링 컬럼을 구성하는 부품으로서 조향 핸들과 조향 샤프트를 연결해 주는 관 형상의 부품이다.
이러한 튜브재킷(J)을 주조하기 위한 튜브재킷 다이캐스팅 금형의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
상호 조합되어 밀착되는 상형(110) 및 하형(120)이 구성되고, 상기 상형(110)과 하형(120)의 밀착되는 대향면에 오목하게 형성되어 튜브재킷(J)이 주조되도록 하는 캐비티(113, 121)가 구성된다. 또한, 상기 상형(110) 또는 하형(120)에 장착되어 상기 캐비티(113, 121)의 내부로 금속 용융물(M)을 주입하는 인젝터(150)가 구성된다. 또한, 상기 상형(110)에 형성되어 상기 캐비티(113)에 금속 용융물(M)이 주입될 때 상기 캐비티(113, 121) 내부의 공기가 배기되는 배기홀(111)이 구성된다. 또한, 상기 상형(110)과 하형(120)의 내부에 냉각수가 순환하도록 형성된 유로(115, 125)가 구성된다. 그리고 상기 튜브재킷(J)의 내측홀(H)의 성형이 가능하도록, 밀착된 상기 상형(110)과 하형(120)을 양측방에서 각각 관통하여, 상기 캐비티(113, 121) 속으로 전후진하는 원형축 형상의 슬라이드 코어(130)가 구성된다.
본 발명에서는 상기 튜브재킷 다이캐스팅 금형에 있어서, 상기 슬라이드 코어(130)의 테이퍼 각도(A)를 개선하고, 슬라이드 코어(130)가 냉각 기능을 구비하도록 함으로써, 내측홀(H)을 절삭할 때 절삭량을 배경기술에 비해서 줄일 수 있고, 절삭 시 기공(G)의 노출을 방지함으로써 표면 조도를 Ra 0.5㎛ 이하가 되도록 할 수 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 내측홀(H)에 슬리브를 별도로 삽입할 필요가 없기 때문에 슬리브를 삽입하기 위해서 내측홀(H)을 또다시 절삭하는 과정을 생략할 수 있고, 제품의 생산 시간을 배경기술에 비해서 단축시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
이를 위해서 본 발명에서는 다음과 같이 구성한다.
도 8에서처럼, 상기 슬라이드 코어(130)는 선단(131)을 향하여 폭이 좁아지도록 테이퍼 모양으로 형성된 것으로서 테이퍼 각도(A)가 0.4°∼0.6°가 되도록 한다.
또한, 도 7에서처럼, 상기 슬라이드 코어(130)의 내부에 냉각수가 순환하도록 형성된 유로(135)가 형성되는데, 슬라이드 코어(130)의 후방으로 냉각수가 유입되어 슬라이드 코어(130)의 내부를 돌아서 후방으로 배출될 수 있도록 구성한다. 또는, 도 6에서처럼, 상기 상기 슬라이드 코어(130)의 내부에 삽입된 냉각핀(140)이 구성되고, 상기 냉각핀(140)의 내부에 냉각수가 순환하도록 형성된 유로(143)가 형성되도록 한다. 상기 유로(143)는 냉각수가 냉각핀(140)의 후방으로 유입되어 냉각핀(140)의 내부를 돌아서 후방으로 배출될 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 배기홀(111)에 연결되도록 상기 상형(110)에 장착된 에어벤트(160)가 구성된다. 상기 에어벤트(160)는 블록 형상의 본체(163)가 구성되고, 상기 본체(163)를 관통하는 것으로서 상기 배기홀(111)에 연결되고 파형으로 형성된 에어홀(165)이 구성된다.
상기 본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조(100)의 주조 과정을 살펴보면 다음과 같다.
상기 상형(110)과 하형(120)이 밀착된 상태에서 상기 캐비티(113, 121) 내부로 양측의 슬라이드 코어(130)가 전진하여 선단(131)이 서로 맞닿게 된다. 이 상태에서 상기 인젝터(150)를 구동시켜서 캐비티(113, 121) 속으로 금속 용융물(M)이 주입되도록 한다. 그러면, 캐비티(113, 121) 내부의 공기가 상기 배기홀(11)과 상기 에어벤트(160)의 에어홀(165)을 통해서 배기되도록 한다. 이렇게 공기가 배기되면서 금속 용융물(M)은 캐비티(113, 121)의 내부에 충전된다. 이때, 금속 용융물(M)의 주입량이 규정량을 초과하거나 주입압력이 규정압을 초과할 경우, 금속 용융물(M)이 배기홀(111)을 통해서 상승할 수 있다. 그러나 상기 에어벤트(160)의 에어홀(165)이 파형이므로 외부로 금속 용융물(M)이 비산하게 되어 작업자가 다치는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 유로(115, 125)를 통해서 냉각수를 순환시킴으로써 응고 시간이 단축될 수 있도록 한다. 동시에 상기 슬라이드 코어(130)의 유로(135, 143)를 통해서도 냉각수가 순환할 수 있도록 한다. 따라서, 금속 용융물(M)의 내부에 포함된 기포(G)는, 상기 유로(115, 125)에 의해서 캐비티(113, 121)의 외측이 냉각되기 때문에 슬라이드 코어(130) 쪽으로 이동하게 된다. 그리고 이렇게 이동된 기포(G)는 상기 슬라이드 코어(130)의 유로(135, 143)에 의해서 캐비티(113, 121)의 내부가 냉각되기 때문에 다시 외측방으로 밀려나게 된다. 즉, 금속 용융물(M)이 냉각되어 응고된 상태에서 내측홀(H)이 형성된 경우, 상기 기포(G)는 배경기술에 비해서 내측홀(H)로부터 멀어진 상태가 된다.
이렇게 해서, 도 8에서처럼 응고된 튜브재킷(J)의 내측홀(H)에는 상기 슬라이드 코어(130)의 선단(131)이 맞닿는 지점(137)에서 돌출지점(K)이 형성된다. 이것은 상기 슬라이드 코어(130)의 테이퍼 각도(A) 0.4°∼0.6° 때문에 형성되는 것으로서, 슬라이드 코어(130)가 후진하여 캐비티(113, 121)에서 빠져나오게 되면, 내측홀(H)에는 상기 돌출지점(K)에서 양측방으로 지름이 확장되는 테이퍼 각도(A') 0.4°∼0.6°가 형성된다.
이렇게 해서 튜브재킷(J)이 응고되면 상기 슬라이드 코어(130)를 후진시켜서 캐비티(113, 121)로부터 이탈시킨다. 그리고 상형(110)과 하형(120)을 이탈시킨 후에 내측홀(H)이 형성된 튜브재킷(J)을 인출한다.
이렇게 인출된 튜브 재킷(J)의 내측홀(H)에는 도 9에서처럼, 상기 돌출지점(K)이 형성되므로 진직도 0.03mm가 되도록 엔드밀 등의 툴을 이용하여 상기 돌출지점(K)을 절삭하도록 한다. 이때, 상기 돌출지점(K)의 높이(L)는 배경기술에 비해서 낮을 수밖에 없기 때문에 절삭량은 배경기술에 비해서 적어지게 된다. 이것은 상기 테이퍼 각도(A')가 0.4°∼0.6°로 형성되기 때무에 상기 돌출지점(K)의 높이(L)는 테이퍼 각도가 2°∼3°인 배경기술에 비해서 낮아지는 것은 당연하다. 따라서 내측홀(H)의 표면을 절삭하는 경우는 미미할 수밖에 없고, 기포(G)가 내측홀(H)에서 이격되는 거리가 배경기술에 비해서 멀어지므로써 상기 돌출지점(K)의 절삭을 통해서 기포(G)가 노출되는 현상을 발생하지 않게 된다. 따라서, 규정 조도인 표면조도 Ra 0.5㎛를 얻을 수 있다. 따라서, 배경기술처럼 표면조도를 얻기 위해서 내측홀(H)을 보오링 절삭한 후 슬리브를 삽입하는 과정을 생략할 수 있기 때문에 절삭량의 증가로 재료가 낭비되는 현상을 방지할 수 있고 배경기술에 비해서 신속하게 제품을 생산할 수 있는 이점이 있다. 뿐만아니라, 슬리브를 생략할 수 있기 때문에 제품의 중량을 줄일 수 있는 이점이 있다.
(시험예 1)
상기 슬라이드 코어(130)의 테이퍼 각도(A)를 7가지로 분류하고 배경기술에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형에 적용하여 7 가지의 튜브재킷을 생산하여 다음 사항을 비교하였다. 상기 내측홀(H)의 길이는 162mm가 되도록 하였고, 직경은 44.6mm가 되도록 하였다.
(1) 상기 돌출지점(K)의 높이(L)
(2) 내측홀(H)의 표면 조도
(3) 슬라이드 성능; 슬라이드 코어(130)를 후퇴시켰을 때 응고된 튜브재킷(J)의 내측홀(H)에 스크래치가 발생하는지의 여부
(4) 절삭량; 상기 돌출지점(K)을 절삭한 칩의 중량


 테이퍼 각도; 0.4° 테이퍼 각도; 0.5° 테이퍼 각도; 0.6° 테이퍼 각도; 1° 테이퍼 각도; 2.5° 테이퍼 각도; 3°

돌출지점의
높이(mm)
0.69mm
0.73mm
0.75mm
2.95mm
3.64mm
3.72mm

표면조도(㎛)
Ra 0.35㎛
Ra 0.4㎛
Ra 0.5㎛
Ra 2.3㎛
Ra 3.2㎛
Ra 3.5㎛

슬라이드
성능
없음
없음
없음
없음
없음
없음

절삭량(mmg)
0.12mmg
0.2mmg
0.29mmg
3.5mmg
5.5mmg
6.7mmg
상기 표를 통해서 알 수 있는 것처럼, 테이퍼 각도(A) 0.4°∼0.6°일때 내측홀(H)의 내츠 내측면에는 스크래치가 발생하지 않은 것으로부터 슬라이드 성능은 아무런 이상이 없으면서 조도는 Ra 0.5㎛ 이하로서 향상된 것을 알 수 있다.
(시험예 2)
본 발명에 의한 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조(100)에 의해서 제조된 튜브재킷(J)을 5개 준비하여 대구기계부품연구원에 다음과 같은 시험항목을 의뢰하였다.
(1) 금형 슬라이딩 코어 빼기 구배
(2) 제품 주조 후 기포 등급
(3) 가공 후 표면 기포 등급
(4) 내측홀(H)의 진직도
(5) 내측홀(H)의 내측면 조도
(6) 제품 가공 사이클 타임
상기 시험 항목에 대해서 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었고 이로 인해서 본원에서 제시하는 효과는 본 발명의 구성에 의해서 타당함을 알 수 있다.
상기 항목 (1)에 대해서; 빼기 구배 즉 상기 테이퍼 각도(A)는 0.4°∼0.5°로서 조건을 만족함.
(2)에 대해서; 3등급 이하 조건을 만족함.
(3)에 대해서; 1등급 이하 조건을 만족함.
(4)에 대해서; 0.03mm 이하 조건을 만족함.
(5)에 대해서; Ra 0.5㎛ 이하 조건을 만족함.
(6)에 대해서; 780 sec 이하 조건을 만족함.
이러한 사항을 입증할 수 있도록 시험결과 시트를 다음과 같이 첨부한다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
100: 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조
110: 상형 111: 배기홀
113: 캐비티 115: 유로
120: 하형 121: 캐비티
125: 유로 130: 슬라이드 코어
131: 선단 A, A': 테이퍼 각도
135: 유로 140: 냉각핀
143: 유로 160: 에어벤트
163: 본체 165: 에어홀

Claims (4)

  1. 상호 조합되어 밀착되는 상형(110) 및 하형(120)과,
    상기 상형(110)과 하형(120)의 밀착되는 대향면에 오목하게 형성되어 튜브재킷(J)이 주조되도록 하는 캐비티(113, 121)와,
    상기 상형(1)에 형성되어 상기 캐비티(113)에 금속 용융물(M)이 주입될 때 상기 캐비티(113, 121) 내부의 공기가 배기되는 배기홀(111)과,
    상기 상형(110)과 하형(120)의 내부에 냉각수가 순환하도록 형성된 유로(115, 125)와,
    상기 튜브재킷(J)의 내측홀(H)의 성형이 가능하도록, 밀착된 상기 상형(110)과 하형(120)을 양측방에서 각각 관통하여, 상기 캐비티(113, 121) 속으로 전후진하는 원형축 형상의 슬라이드 코어(130)를 포함하는 튜브재킷 다이캐스팅 금형에 있어서;
    상기 슬라이드 코어(130)는 선단(131)을 향하여 폭이 좁아지도록 테이퍼 모양으로 형성된 것으로서 테이퍼 각도(A)가 0.4°∼0.6°인 것을 특징으로 하는 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬라이드 코어(130)의 내부에 냉각수가 순환하도록 형성된 유로(135)를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조.
  3. 제1항에 잇어서,
    상기 슬라이드 코어(130)의 내부에 삽입된 냉각핀(140)과,
    상기 냉각핀(140)의 내부에 냉각수가 순환하도록 형성된 유로(143)를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조
  4. 제1항에서 제3항까지의 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기홀(111)에 연결되도록 상기 상형(110)에 장착된 에어벤트(160)를 포함하고,
    상기 에어벤트(160)는 블록 형상의 본체(163)와,
    상기 본체(163)를 관통하는 것으로서 상기 배기홀(111)에 연결되고 파형으로 형성된 에어홀(165)을 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브재킷 다이캐스팅 금형 구조.
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