KR20190140339A - 슬라이드 코어와 함께 이동 가능한 이형제 분사기구를 갖춘 다이캐스팅 금형 - Google Patents

슬라이드 코어와 함께 이동 가능한 이형제 분사기구를 갖춘 다이캐스팅 금형 Download PDF

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김용현
박주열
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동남정밀 주식회사
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Abstract

본 발명은 금속제품의 언더컷을 성형하기 위한 슬라이드 코어와 함께 이동 가능한 이형제 분사기구를 갖춘 다이캐스팅 금형에 관한 것이다. 본 발명의 다이캐스팅 금형은, 가동금형에 설치되며 이형제를 수용하는 이형제실이 마련된 실린더부재와, 슬라이드 코어가 성형위치쪽으로부터 퇴피위치로 이동하는 도중에 그 슬라이드 코어와 함께 이동되면서 이형제실 내의 이형제를 가압하는 피스톤부재와, 피스톤부재에 의해 가압된 이형제를, 고정금형을 향하는 방향을 따라 슬라이드 코어로 분사시키기 위한 이형제 분사 유로를 구비하고 있으므로, 간단한 구성에 의해, 슬라이드 코어에서의, 고정금형과 마주하는 면의 반대쪽 면에 쉽게 이형제를 분사할 수 있게 된다.

Description

슬라이드 코어와 함께 이동 가능한 이형제 분사기구를 갖춘 다이캐스팅 금형{Die casting die having release agent spray device movable with slide core}
본 발명은 금속제품의 언더컷을 성형하기 위한 슬라이드 코어가 있는 다이캐스팅 금형에 관한 것으로서, 특히, 슬라이드 코어에 이형제를 골고루 분사할 수 있도록, 슬라이드 코어와 함께 이동 가능한 이형제 분사기구를 갖춘 다이캐스팅 금형에 관한 것이다.
금속제품의 대량 생산을 위해 사용되는 다이캐스팅 금형은 고정금형과 가동금형을 포함하여 구성되는데, 언더컷(금형 내에서 성형된 후 고정금형이나 가동금형으로부터 분리될 때 그 고정금형이나 가동금형에 걸려서 분리되지 않거나 파손될 수 있는 부분)이 있는 금속제품을 성형하는 경우에는, 상기 언더컷의 성형을 위한 슬라이드 코어를 구비한 다이캐스팅 금형이 사용된다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 양 단부에 플랜지부(2)를 가지며 일단면에서부터 타단측으로 패인 구멍(3)이 있는 금속제품(1)의 경우에는, 그 구멍(3) 부분이 언더컷이 되며, 그러한 금속제품(1)의 성형을 위하여 도 2에 도시된 바와 같은 다이캐스팅 금형(10)이 사용된다. 이 다이캐스팅 금형(10)은, 다이캐스팅 성형기(미도시)에 서로 마주하도록 배치되는 고정금형(11) 및 가동금형(12)을 구비하고 있다. 고정금형(11)과 가동금형(12)에는 각각 캐비티부(11a, 11b)가 형성되어 있다. 가동금형(12)은, 다이캐스팅 성형기에 마련된 램 등의 구동수단(미도시)에 의해, 고정금형(11)에 밀착되는 방향(A1) 및 그 반대방향(A2; 고정금형으로부터 이격되는 방향)으로 이동될 수 있다. 가동금형(12)이 고정금형(11)에 밀착되면, 그 가동금형(12)과 고정금형(11) 사이에 캐비티(C; 금속제품으로 될 용융 금속이 충전되는 공간)이 형성된다.
가동금형(12)에는, 공압실린더(미도시) 등의 구동원에 의해, 가동금형의 왕복이동방향(A1, A2)에 대해 직각인 방향(B1, B2)으로 왕복이동 가능한 슬라이드 코어(13)가 설치되어 있다. 이 슬라이드 코어(13)는 금속제품(1; 도 1 참조)의 언더컷(상기 구멍(3) 부분)을 형성하기 위한 것이다. 슬라이드 코어(13)의 왕복이동에 의해, 도 2에 도시된 바와 같이 캐비티(C)로 진입하여 언더컷을 형성하는 성형위치와, 도 3에 도시된 바와 같이 성형위치로부터 벗어난 퇴피위치 사이에서 왕복이동될 수 있다. 슬라이드 코어(13)가 퇴피위치에 있을 때에는, 상기 캐비티에서 성형된 금속제품과 접촉하지 않게 되어 그 금속제품이 가동금형으로부터 분리되는 것을 허용하게 된다.
이러한 다이캐스팅 금형(10)에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이, 고정금형(11)과 가동금형(12)이 상호 밀착되고 슬라이드 코어(13)가 상기 성형위치에 위치한 상태에서, 캐비티(C)에 용융 금속을 주입한 후 일정시간 경과하여 그 용융 금속이 굳어지면서 금속제품으로 되면, 가동금형(12)은 그 금속제품(도 1 및 도 3 참조)을 보유한 상태로 고정금형(11)으로부터 이격되고, 슬라이드 코어(13)가 상기 도 3에 도시된 바와 같은 퇴피위치에 있게 된다. 그리고, 가동금형(12)에 보유된 금속제품(1; 도 3 참조)은, 가동금형(12)에 설치된 이젝트 핀(미도시)에 의해, 가동금형(12)으로부터 밀어내어지면서 분리된 후, 후속 처리를 위한 공정으로 보내지게 된다.
한편, 가동금형(12)으로부터 금속제품(1)이 분리된 후, 상기 이격되어 있는 고정금형(11)과 가동금형(12) 사이로, 화살표(N1) 방향을 따라 이형제 분사기(N; 도 3 참조)가 진입하여 고정금형(11)과 가동금형(12)에 이형제(S)를 분사한다. 이형제(S)는, 잘 알려진 바와 같이, 캐비티에서 성형된 금속제품이 고정금형이나 가동금형 또는 슬라이드 코어에 소착되어서 분리되지 않게 되는 것을 방지하기 위한 윤활제이다.
그런데, 상술한 다이캐스팅 금형(10)에 있어서는, 이형제 분사기(N)에 의해 이형제(S)가 분사될 때, 슬라이드 코어(13)에는 이형제(S)가 묻지 않게 되는 부분이 생기게 된다. 즉, 슬라이드 코어(13)에 있어서, 이형제 분사기(N)에 노출되지 않은 하면(도 3에서 화살표(Y)가 가리키는 쪽 부분이며, 고정금형(11)을 향하는 면의 반대쪽 면 부분)에는 이형제(S)가 분사되지 않아서 이형제가 묻지 않게 된다. 이처럼 슬라이드 코어(13)에 이형제가 묻지 않은 부분이 있는 상태로 금속제품의 성형을 행할 경우, 성형된 금속제품의 언더컷 부분(슬라이드 코어와 접촉하고 있는 부분)이 슬라이드 코어(13)에 소착되는 경우가 발생한다. 이 경우에는, 슬라이드 코어(13)가 화살표(B2) 방향을 따라 상기 퇴피위치측으로 이동될 때, 슬라이드 코어(13)에 소착된 부분이 슬라이드 코어(13)로부터 쉽게 분리되지 않고 뜯기거나 파손되거나 손상되기 쉽다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여, 상기 고정금형(11)과 가동금형(12) 사이로 진입되는 이형제 분사기(N)와는 별도로, 이형제 분사 노즐을 가동금형 내에 매립 설치하고 그 이형제 분사 노즐을 이용하여 슬라이드 코어에 이형제를 분사하는 기술이 알려져 있다. 그런데, 그러한 기술을 적용하는 경우에는, 이형제 분사 시기의 제어를 위한 개폐 밸브와 컨트롤러 등과 같은 구성을 필요로 할 뿐만 아니라, 이형제의 분무시에 성형위치와 퇴피위치 사이에서의 슬라이드 코어의 이동방향과는 다른 방향(가동금형의 이동 방향)으로 슬라이드 코어를 이동시킬 필요가 있으므로, 구조가 복잡해지게 된다는 단점이 있다. 또한, 가동금형 내에는 그 가동금형의 냉각을 위한 냉각수 유로나 상기 이젝트 핀 등이 배치되어 있는데, 그러한 냉각수 유로나 이젝트 핀 등을 피해서 이형제 분사 장치를 노즐 및 부속 장치를 배치하기가 쉽지 않아서, 금형 설계 및 제작의 자유도가 낮아진다는 단점이 있다.
특허문헌1: 대한민국 공개특허 2009-0061370호 공보 특허문헌2: 대한민국 공개특허 1998-0016671호 공보
본 발명은 상술한 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 금속제품의 언더컷을 성형하는 슬라이드 코어의 전둘레에 걸쳐 이형제가 골고루 묻을 수 있도록 개선되고, 슬라이드 코어와 함께 이동 가능한 이형제 분사기구를 갖춘 다이캐스팅 금형을 제공함에 목적이 있다.
상기 목적의 달성을 위하여, 본 발명에 따른 다이캐스팅 금형은, 언더컷이 있는 금속제품을 성형하기 위한 것으로서, 고정금형과, 상기 고정금형에 대해 밀착 및 이격되는 방향으로 이동 가능하게 배치되며 상기 고정금형과의 사이에 상기 금속제품의 성형 공간인 캐비티를 구획하는 가동금형과, 상기 금속제품의 언더컷을 형성하는 성형위치와 그 성형위치로부터 벗어난 퇴피위치 사이에서 상기 가동금형의 이동방향에 대해 교차하는 방향을 따라 왕복이동 가능한 슬라이드 코어를 구비한 것에 있어서: 상기 슬라이드 코어의 상기 성형위치로의 이동을 허용하는 제1위치와 상기 슬라이드 코어의 상기 성형위치로 이동을 방지하는 제2위치 사이에서 상기 슬라이드 코어의 이동방향을 따라 상기 가동금형에 대해 왕복이동 가능하게 설치되며, 내부에는 이형제 공급원으로부터 공급되는 이형제를 수용하는 이형제실이 마련된 실린더부재; 상기 실린더부재 내에 상기 슬라이드 코어의 이동방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상기 슬라이드 코어가 상기 실린더부재에 대해 상기 성형위치쪽으로부터 상기 퇴피위치쪽을 향하는 방향으로 이동할 때, 상기 이형제실 내의 이형제를 가압하도록 상기 슬라이드 코어에 고정된 피스톤부재; 상기 슬라이드 코어가 상기 실린더부재에 대해 상기 성형위치쪽으로부터 상기 퇴피위치쪽을 향하는 방향으로 이동하는 중에, 상기 이형제실 내에서 상기 피스톤부재에 의해 가압되는 이형제를, 상기 고정금형을 향하는 방향을 따라 상기 슬라이드 코어로 분사시키기 위한 이형제 분사 유로; 상기 이형제 공급원으로부터 상기 이형제실로 이형제를 공급하는 이형제 공급 경로에 마련되며, 상기 이형제 공급원으로부터 상기 이형제실로 향하는 방향의 이형제의 유동은 허용하고 상기 이형제실로부터 상기 이형제 공급원으로 향하는 이형제의 유동은 방지하는 체크밸브; 상기 이형제실 내부를 세척할 세척수를 공급하기 위한 세척수 공급원; 상기 세척수 공급원으로부터 유출되는 세척수를 상기 이형제실 내로 안내하기 위하여, 일단이 상기 세척수 공급원에 접속되고 타단이 상기 이형제실에 접속되어, 상기 세척수 공급원과 상기 이형제실을 연통시키는 세척수 공급경로; 상기 이형제실 내로 유입된 세척수의 배출을 위하여, 일단이 상기 이형제 분사 유로에 접속되고 타단은 개구되어 있는 세척수 배출관; 상기 이형제 공급 경로의 내부 유로를 개폐함으로써 그 이형제 공급 경로 내의 이형제의 흐름을 허용하거나 방지하도록, 상기 이형제 공급 경로에 설치된 제1밸브; 상기 세척수 공급경로의 내부 유로를 개폐함으로써 그 세척수 공급경로 내의 세척수의 흐름을 허용하거나 방지하도록, 상기 세척수 공급경로에 설치된 제2밸브; 및 상기 세척수 배출관의 내부 유로를 개폐함으로써 그 세척수 배출관 내의 세척수의 흐름을 허용하거나 방지하도록, 상기 세척수 배출관에 설치된 제3밸브;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다이캐스팅 금형은, 가동금형에 설치되며 이형제를 수용하는 이형제실이 마련된 실린더부재와, 슬라이드 코어가 성형위치쪽으로부터 퇴피위치로 이동하는 도중에 그 슬라이드 코어와 함께 이동되면서 이형제실 내의 이형제를 가압하는 피스톤부재와, 피스톤부재에 의해 가압된 이형제를, 고정금형을 향하는 방향을 따라 슬라이드 코어로 분사시키기 위한 이형제 분사 유로 등을 포함하여 이루어지며, 슬라이드 코어와 함께 이동 가능한 이형제 분사기구를 구비하고 있으므로, 간단한 구성에 의해, 슬라이드 코어에서의, 고정금형과 마주하는 면의 반대쪽 면에 쉽게 이형제를 분사할 수 있게 된다.
또한, 이형제실 내부를 세척수에 의해 세척할 수 있는 구성을 구비함으로써, 이형제실 내부를 단시간에 용이하게 효과적으로 세척할 수 있다.
도 1은 언더컷을 가지는 금속제품의 일례의 개략적 사시도.
도 2는 종래의 다이캐스팅 금형의 일례의 개략적 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 다이캐스팅 금형에 이형제를 분사하는 것을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 금형의 개략적 단면도.
도 5는 도 4에 도시된 금형의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도.
도 6은 도 4에 도시된 금형의 Ⅵ-Ⅵ선 개략적 단면도.
도 7 내지 도 12는 도 4에 도시된 다이캐스팅 금형에 이형제를 분사하는 과정의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이캐스팅 금형의 개략적 단면도.
본 발명의 일 실시예의, 슬라이드 코어와 함께 이동 가능한 이형제 분사기구를 갖춘 다이캐스팅 금형(이하, 단순히 '다이캐스팅 금형'이라 칭함)에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 금형의 개략적 단면도이다. 그리고, 도 5는 도 4에 도시된 금형의 Ⅴ-Ⅴ선 개략적 단면도이며, 도 6은 도 4에 도시된 금형의 Ⅵ-Ⅵ선 개략적 단면도이다.
도 4 내지 6을 참조하면, 본 실시예의 다이캐스팅 금형(30)은, 도 1에 도시된 바와 같이 언더컷(구멍(3) 부분)이 있는 금속제품(1)을 성형하기 위한 것으로, 고정금형(31)과, 가동금형(32)과, 슬라이드 코어(33)와, 실린더부재(35)와, 피스톤부재(36)와, 이형제 분사 유로(R)를 구비하고 있다.
상기 고정금형(31)은 다이캐스팅 성형기(미도시)에 고정되며, 가동금형(32)은 다이캐스팅 성형기에, 램 등의 구동수단(미도시)에 의해, 고정금형(31)에 밀착되는 방향(A1) 및 이격되는 방향(A2)으로 왕복운동 가능하게 배치된다. 고정금형(31)과 가동금형(32)에는 각각, 캐비티부(311, 321)가 구비되어 있다. 가동금형(32)이 고정금형(31)에 밀착되면, 그 고정금형(31)과 가동금형(32) 사이에는, 상기 캐비티부(311, 321)에 의해, 종래의 다이캐스팅 금형에서와 마찬가지로, 금속제품(1)의 성형 공간인 캐비티(C)가 구획된다.
상기 슬라이드 코어(33)는, 상기 금속제품의 언더컷을 형성하기 위해 마련된 것이다. 이 슬라이드 코어(33)는 후술하는 공압실린더(325)에 의해, 금속제품의 언더컷을 형성하는 성형위치(도 4에 도시된 바와 같은 위치)와, 그 성형위치로부터 벗어나서 언더컷을 형성할 수 없게 되는 퇴피위치(도 10에 도시된 바와 같은 위치) 사이에서 상기 가동금형의 이동방향(A1, A2)에 대해 교차하는 방향(B1, B2)을 따라 가동금형(32)에 대해 왕복이동 가능하다. 본 실시예에서는, 슬라이드 코어(33)의 이동방향(B1, B2)은 가동금형의 이동방향(A1, A2)에 대해 직각으로 교차한다. 본 명세서에 기재된 슬라이드 코어(33)의 '퇴피위치'는, 슬라이드 코어(33)가 성형위치로부터 벗어나서 언더컷을 형성할 수 없게 되고, 또한, 캐비티에서 성형된 금속제품과 접촉하지 않아서, 그 금속제품이 가동금형(32)으로부터 분리될 때 슬라이드 코어(33)에 걸리지 않고 자유롭게 분리될 수 있는 위치 중 어느 한 위치를 일컫는다. 슬라이드 코어(33)가 상기 퇴피위치에 위치할 때에는, 캐비티에서 성형된 금속제품과 접촉하지 않아서, 그 금속제품이 가동금형(32)으로부터 분리될 때 슬라이드 코어(33)에 걸리지 않고 자유롭게 분리될 수 있다.
상기 실린더부재(35)의 내부에는 슬라이드 코어(33)의 이동방향(B1, B2)으로 연장된 이형제실(350)이 마련되어 있다. 이형제실(350)에는 이형제 공급 경로(359)를 통해, 이형제 공급원(P)이 연결되어 있어서, 이형제 공급원(P)으로부터 공급되는 이형제(S1)를 수용할 수 있도록 되어 있다. 이형제 공급 경로(359)에는 체크밸브(CV)가 마련되어 있다. 체크밸브(CV)는, 이형제 공급원(P)으로부터 이형제실(350)로 향하는 방향의 이형제의 유동은 허용하고 그 반대 방향 즉, 이형제실(350)로부터 이형제 공급원(P)으로 향하는 이형제의 유동은 방지하도록 마련된 것이다.
실린더부재(35)에는 가이드결합부(35a)가 마련되어 있다. 가이드결합부(35a)는, 가동금형(32)에 슬라이드 코어(33)의 이동방향(B1, B2)으로 연장되게 고정된 가이드레일(326)에, 슬라이딩 가능하게 결합되어 있다. 따라서, 실린더부재(35)는 가동금형(32)에 대해, 가이드레일(326)에 의해 안내되면서 슬라이드 코어(33)의 이동방향(B1, B2)을 따라, 제1위치와 제2위치 사이에서 왕복이동될 수 있다. 상기 제1위치는 슬라이드 코어(33)의 상기 성형위치로의 이동을 허용하는 위치이다. 즉, 실린더부재(35)가 제1위치에 있을 때에는 슬라이드 코어(33)는 성형위치로 이동되어 있을 수 있다. 상기 제2위치는 슬라이드 코어(33)의 상기 성형위치로 이동을 방지하는 위치이다. 즉, 실린더부재(35)가 제2위치에 있을 때에는 슬라이드 코어(33)는, 실린더부재(35)에 걸려서, 성형위치로 이동되어 있을 수 없다.
상기 피스톤부재(36)는 실린더부재(35) 내에 슬라이드 코어(33)의 이동방향(B1, B2)을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되어 있다. 이 피스톤부재(36)에는, 나사(미도시)나 용접 등과 같은 공지의 고정수단에 의해, 슬라이드 코어(33)와 공압실린더(325)의 로드(325a)에 각각 고정되어 있다. 공압실린더(325)의 로드(325a)는 그 공압실린더(325)의 작동시에, 슬라이드 코어(33)의 이동방향(B1, B2)을 따라 왕복이동된다. 따라서, 공압실린더(325)가 작동하게 되면 피스톤부재(36) 및 그 피스톤부재(36)에 고정된 슬라이드 코어(33)가 화살표 방향(B1, B2)을 따라 왕복이동될 수 있다. 본 실시예에서는, 공압실린더(325)의 로드(325a)가 공압실린더(325)의 본체에 대해 가장 돌출되어 있을 때의 슬라이드 코어(33)의 위치가 상기 성형위치이며, 공압실린더(325)의 로드(325a)가 공압실린더(325)의 본체에 대해 가장 몰입되어 있을 때의 슬라이드 코어(33)의 위치가 상기 퇴피위치가 되도록 구성되어 있다.
참조부호 32a는, 공압실린더(325)를 가동금형(32)에 고정시키기 위하여 가동금형(32)과 공압실린더(325)에 각각 나사(미도시) 등에 의해 고정된 브라켓이며, 참조부호 39는, 이형제실(350) 내의 이형제(S1)가 공압실린더(325)의 로드(325a)와 실린더부재(35) 사이로 누출되는 것을 방지하기 위하여, 실린더부재(35)에 장착되어 로드(325a)의 외주면 전둘레에 탄력적으로 밀착된 탄성의 시일 링이다.
슬라이드 코어(33)가 실린더부재(35)에 대해 상기 성형위치쪽으로부터 퇴피위치쪽을 향하는 방향으로 이동하는 중에(즉, 도 4에 도시된 위치에서부터 화살표(B2) 방향을 따라 도 10에 도시된 위치로 이동하는 중에), 피스톤부재(36)는 이형제실(350) 내에 수용되어 있는 이형제(S1)를 가압하게 된다.
상기 이형제 분사 유로(R)는, 슬라이드 코어(33)가 실린더부재(35)에 대해, 성형위치쪽으로부터 퇴피위치쪽을 향하는 방향(B2)으로 이동하는 중에, 즉, 화살표(B2) 방향을 따라 도 4에 도시된 위치에서부터 도 10에 도시된 위치로 이동하는 중에, 상기 이형제실(350) 내에서 피스톤부재(36)에 의해 가압되는 이형제(S1)를, 고정금형(31)을 향하는 방향을 따라 슬라이드 코어(33)로 분사시키기 위해 마련된 것이다.
본 실시예에 있어서는 상기 이형제 분사 유로(R)가, 실린더부재(35)에 형성된 제1구멍(351) 및 제2구멍(352)과, 상기 제1구멍(351)과 제2구멍(352)을 연결하여 상호 연통시키는 연결관(355)에 의해 형성되어 있다. 이형제 분사 유로(R)의 일단을 이루는 제1구멍(351)은 이형제실(350)로 통한다. 이형제 분사 유로(R)의 타단을 이루는 제2구멍(352)은 슬라이드 코어(33)의 이동 경로를 향하여 개구되어 있다. 슬라이드 코어(33)가 실린더부재(35)에 대해 상기 성형위치쪽으로 이동될 수 없는 위치(즉, 도 4에 있어서, 슬라이드 코어(33)가 실린더부재(35)에 대하여 가장 오른쪽에 위치하여 그 실린더부재(35)로부터 상기 캐비티(C)측으로 가장 돌출되어 있는 위치)에 위치할 때에는 이형제 분사 유로(R)의 타단인 제2구멍(352)이 피스톤부재(36)에 의해 폐쇄되고, 슬라이드 코어(33)가 실린더부재(35)에 대해 상기 성형위치쪽으로부터 퇴피위치쪽을 향하는 방향(B2)으로 이동하는 중에, 이형제 분사 유로(R)의 타단(제2구멍(352))을 폐쇄하고 있던 피스톤부재(36)가 화살표(B2) 방향을 따라 이동됨으로써, 이형제 분사 유로(R)의 타단이 개방된다. 한편, 이형제 분사 유로(R)의 타단을 통해 유출되는 이형제의 속도가 이형제실(350)로부터 상기 이형제 분사 유로(R)의 일단으로 유입되는 이형제의 속도보다 빠르도록, 이형제 분사 유로(R)의 타단(제2구멍(352))의 유동 단면적은 이형제 분사 유로(R)의 상기 일단(제1구멍(351))의 유동 단면적보다 작게 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 이형제 분사 유로(R)의 타단을 통해 이형제가 고속으로 슬라이드 코어(33)로 분사될 수 있으므로, 슬라이드 코어(33)에까지 보다 확실하게 분사될 수 있게 된다.
이어서, 상술한 다이캐스팅 금형(30)을 이용하여 금속제품(1)을 성형하는 과정의 일례를 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 가동금형(32)이 고정금형(31)에 밀착되어 캐비티(C)가 구획되고 실린더부재(35)는 상기 제1위치에 위치하며 슬라이드 코어(33)는 금속제품(1; 도 1 및 도 7 참조)의 언더컷(구멍(3) 부분)의 성형을 위한 성형위치에 위치한 상태에서, 캐비티(C)에 용융 금속(미도시)을 충전시킨다. 그 상태에서 일정 시간 지나면 캐비티(C)에 충전된 용융 금속이 굳어지면서 그 캐비티(C)에 대응되는 형상의 금속제품(1; 도 1 및 도 7 참조)으로 된다. 그 후, 도 7에 도시된 바와 같이 가동금형(32)을 고정금형(31)으로부터 이격시키고, 공압실린더(325)를 작동시켜서 슬라이드 코어(33)를 화살표(B2) 방향을 따라, 상기 퇴피위치(도 10에 도시된 위치)까지 이동시킨다.
상기와 같이, 슬라이드 코어(33)가 도 7에 도시된 성형위치로부터 도 10에 도시된 퇴피위치로 이동되는 과정에서 상기 이형제실(350) 내의 이형제(S1)가 슬라이드 코어(33)로 분사되게 되는데, 그에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 7에 도시된 같은 상태에서, 공압실린더(325)가 작동하여 그 공압실린더의 로드(325a)가 공압실린더 본체에 대해 몰입되는 방향(B2)으로 이동하게 되면, 그 로드(325a)에 고정된 피스톤부재(36) 및 그 피스톤부재(36)에 고정된 슬라이드 코어(33)가, 로드(325a)와 함께 상기 화살표 방향(B2)으로 이동하게 된다. 이 과정에서, 피스톤부재(36)는 이형제실(350) 내의 이형제(S1)를 통해 실린더부재(35)에 화살표 방향(B2)으로의 압력을 가하게 되고, 그 결과, 실린더부재(35)는 피스톤부재(36)와 함께 화살표 방향(B2)을 따라, 도 8에 도시된 바와 같이 공압실린더(325)의 본체에 걸려서 더 이상 이동할 수 없는 위치(본 실시예에서는 이 위치가 상기 제2위치이다)까지 이동하게 된다. 한편, 실린더부재(35)가 도 8에 도시된 바와 같은 제2위치까지 이동하여 정지한 상태에서도, 공압실린더(325)의 작동에 의해 피스톤부재(36) 및 슬라이드 코어(33)는, 이형제실(350) 내에 있는 이형제(S1)를 가압하여 그 이형제(S1)를 압축시키면서, 상기와 같이 제2위치에 정지된 실린더부재(35)에 대해 화살표 방향(B2)으로 계속 이동하게 된다. 이와 같이 정지된 실린더부재(35)에 대해 피스톤부재(36)가 이형제실(350) 내의 이형제(S1)를 가압하면서 화살표 방향(B2)으로 계속 이동하는 과정에서, 피스톤부재(36)에 의해 폐쇄되어 있던 이형제 분사 유로(R)의 타단(제2구멍(352))이 개방되게 된다. 이처럼 이형제실(350) 내의 이형제(S1)가 피스톤부재(36)에 의해 가압되고 제2구멍(352)이 개방됨으로써, 이형제실(350) 내의 이형제(S1)가 제1구멍(351)과 연결관(355)과 제2구멍(352)을 통해(즉, 이형제 분사 유로(R)를 통해), 고정금형(31)을 향하는 방향으로 슬라이드 코어(33)에 분사되게 된다. 이형제 분사 유로(R)를 통한 이형제(S1)의 분사는, 도 10에 도시된 바와 같이 슬라이드 코어(33)의 퇴피위치로의 이동이 완료될 때까지 계속된다.
상술한 바와 같은 이형제 분사 유로(R)를 통한 이형제(S1)의 분사 과정이 완료되면, 슬라이드 코어(33)의 하면(고정금형(31)과 마주하는 면의 반대쪽 면 즉, 가동금형(32)과 마주하는 면)에 상기 이형제 분사 유로(R)를 통해 분사된 이형제(S1)가 묻어 있게 된다.
한편, 슬라이드 코어(33)가 도 10에 도시된 바와 같이 퇴피위치에 위치한 후, 가동금형(32)의 캐비티부(321)에 끼워진 상태로 보유되어 있던 금속제품(1)을 가동금형(32)으로부터 빼낸다. 이어서, 도 11에 도시된 바와 같이 이형제 분사기(N)를 화살표(N1) 방향을 따라 고정금형(31)과 가동금형(32) 사이로 진입시킨 후, 그 이형제 분사기(N)를 통해, 고정금형(31)의 캐비티부(311)와 가동금형(32)의 캐비티부(321)에 이형제(S)를 분사한다. 이와 같이 이형제 분사기(N)로부터 이형제(S)가 분사되는 중에, 공압실린더(325)를 작동시켜서, 상기와 같이 하면에 이형제(S1)가 묻어 있는 슬라이드 코어(33)를 화살표(B1) 방향을 따라 도 12에 도시한 바와 같이 다시 상기 성형위치로 이동시킨다. 그러면, 상기 이형제 분사기(N)로부터 분사되고 있는 이형제(S)가 슬라이드 코어(33)의 상면(고정금형(31)과 마주하는 면)으로도 분사되면서 그 슬라이드 코어(33)의 상면에 이형제(S)가 묻게 된다. 슬라이드 코어(33)의 상면으로 분사된 이형제(S)는, 슬라이드 코어(33)의 측면을 타고 흘려내려서, 그 슬라이드 코어(33)의 측면에도 묻게 된다. 따라서, 슬라이드 코어(33)의 전 둘레에는 이형제(S, S1)가 골고루 묻어 있게 된다. 한편, 슬라이드 코어(33)가 도 10 및 도 11에 도시된 퇴피위치로부터 도 12에 도시된 성형위치로 이동되는 동안에, 이형제 공급원(P)으로부터 이형제실(350)로 이형제(S1)가 공급되어서 이형제실(350)에 수용되어 있게 된다.
고정금형(31)의 캐비티부(311)와, 가동금형(32)의 캐비티부(321)와, 슬라이드 코어(33)의 상면에 이형제 분사기(N)에 의한 이형제(S)의 분사가 완료되면, 이형제 분사기(N)를 고정금형(31)과 가동금형(32) 사이로부터 빼낸다. 그리고 가동금형(32)을 다시, 도 4에 도시된 바와 같이 고정금형(31)에 밀착시켜서 캐비티(C)를 구획한 후, 상술한 과정을 반복함으로써, 연속적으로 금속제품을 성형한다.
본 실시예의 다이캐스팅 금형(30)은, 이형제(S1)를 공급받아 수용하는 실린더부재(35)가 가동금형(32)에 설치되고, 실린더부재(35)에 대한 슬라이드 코어(33)의 이동에 연동하여 개폐되는 이형제 분사 유로(R)가 마련되며, 슬라이드 코어(33)가 실린더부재(35)에 대해 성형위치쪽으로부터 퇴피위치쪽을 향하는 방향(B1)으로 이동하는 도중에 이형제 분사 유로(R)가 개방되어 실린더부재(35) 내의 이형제(S1)가 슬라이드 코어(33)의 하면으로 분사되는 구성을 가지므로, 슬라이드 코어(33)의 하면에 용이하게 이형제(S1)를 분사할 수 있다. 따라서, 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한 종래의 다이캐스팅 금형(10)에서 나타나는 문제점 즉, 슬라이드 코어의 하면에 이형제가 분사되지 않음에 기인하는 금속제품의 소착 등의 문제점이 해소될 수 있다. 또한, 별도의 개폐 밸브와 컨트롤러 등을 구비하는 복잡한 구성을 마련하지 않아도, 슬라이드 코어(33)의 하면(고정금형과 마주하는 면의 반대쪽 면)에 이형제(S1)를 분사할 수 있으므로, 금형 설계 및 제작의 자유도가 높아지게 된다.
상기 이형제 공급원(P)으로서는, 상기 이형제 분사기(N)를 통해 분사되는 이형제(S)를 공급하는 이형제 공급원을 공용할 수도 있다.
상술한 실시예에서는 피스톤부재(36)의 외주면이 실린더부재(35)의 내주면에 직접 접촉하는 것으로 도시되어 있으나, 실린더부재(35)의 내주면 전둘레에 걸쳐 탄력적으로 밀착되어 피스톤부재(36)의 외주면과 실린더부재(35)의 내주면 사이로의 이형제(S1)의 누출을 방지하는 시일 링(미도시)이 피스톤부재(36)의 외주에 장착되어 있을 수도 있다.
상술한 실시예에서는, 공압실린더(325)의 작동에 의해 제1위치측으로부터 제2위치측으로 이동하던 실린더부재(35)가, 제2위치에서 공압실린더(325)의 본체에 접촉하여 정지하는 것으로 설명 및 도시하였으나, 가동금형(32)에 별도의 스토퍼(미도시)를 설치하고 실린더부재(35)가 제1위치측으로부터 제2위치측으로 이동하는 도중에 그 스토퍼에 접촉하게 됨으로써 제2위치에서 정지하도록 구성할 수도 있음은 물론이다.
도 13에는 본 발명의 다른 실시예의 다이캐스팅 금형(30A)이 도시되어 있다.
도 13에 도시된 다이캐스팅 금형(30A)의 구성요소들 중에서, 도 4 내지 도 12를 참조하면서 설명한 실시예의 다이캐스팅 금형(30)의 구성요소와 동일하거나 유사한 구조 및 기능을 가지는 구성요소에 대해서는, 도 4 내지 도 12에서의 참조번호와 동일한 참조번호를 부여하고, 그 구성요소들의 구성 및 작용 효과에 대한 상세한 설명은, 중복을 피하기 위하여 생략하기로 한다.
도 13에 도시된 실시예의 다이캐스팅 금형(30A)은, 도 4 내지 도 12에 도시된 실시예의 다이캐스팅 금형(30)과 비교할 때, 실린더부재(35) 내의 이형제실(350)의 세척을 위한 구성이 부가되어 있는 점에서 차이가 있으며, 그 밖의 구성들(고정금형(31)과 가동금형(32)과 슬라이드 코어(33) 각각의 구성, 슬라이드 코어(33)를 슬라이드시키기 위한 구성 등)은 차이가 없다. 그러므로, 다이캐스팅 금형(30A)에 대해서는, 다이캐스팅 금형(30)과 차이가 있는 부분에 대해서만 집중하여 설명하고, 다이캐스팅 금형(30)과 차이가 없는 부분에 대한 설명은 편의상 생략한다.
도 13에 도시된 실시예의 다이캐스팅 금형(30A)에 있어서는, 도 4 내지 도 12에 도시된 실시예의 다이캐스팅 금형(30)과는 달리, 실린더부재(35) 내의 이형제실(350)을 세척하기 위하여, 세척수 공급원(WP)과, 세척수 공급경로(359)와, 세척수 배출관(400)과, 제1밸브(359a)와, 제2밸브(391a)와, 제3밸브(400a)를 구비하고 있다.
상기 세척수 공급원(WP)은, 이형제실(350) 내부를 세척할 세척수(물)를 공급하기 위하여 마련된 것이다. 이 세척수 공급원(WP)으로서는, 예컨대, 세척수를 저장하는 물탱크(미도시)와, 그 물탱크 내부 또는 외부에 설치되어서 상기 물탱크 내의 세척수를 가압하여 유출시키는 펌프(미도시)를 포함한 것일 수 있으며, 또는, 펌프를 마련하지 않고 물탱크만 구비한 것일 수도 있다. 물탱크만 구비하는 경우에는, 그 물탱크로부터 세척수를 유출시키기 위한 유출구를 물탱크의 바닥면에 마련하여, 물탱크에 저장된 세척수의 자중에 의해 세척수가 가압되면서 유출구를 통해 유출될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 세척수 공급경로(391)는, 본 실시예에 있어서는, 세척수 공급원(WP)으로부터 유출되는 세척수를 이형제실(350) 내로 안내하기 위하여, 일단이 상기 세척수 공급원(WP)에 접속되고 타단이 이형제실(350)에 접속되어, 세척수 공급원(WP)과 이형제실(350)을 연통시키는 호스이다.
상기 세척수 배출관(400)은, 상기 이형제실(350) 내로 유입된 세척수의 배출을 위해 마련된 것으로서, 본 실시예에 있어서는 이형제 분사 유로(R)를 구성하는 연결관(355)에 접속되어 있다. 세척수 배출관(400)의 일단(상단)은 상기 연결관(355)에 접속되어 있고, 세척수 배출관(400)의 타단(하단)은 개구되어 있다. 따라서, 후술하는 제3밸브(400a)가 개방되어 있는 경우에, 이형제실(350) 내의 유체가 연결관(355)을 거쳐 세척수 배출관(400)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
상기 제1밸브(359a)는, 이형제 공급 경로(359)의 내부 유로를 개폐함으로써 그 이형제 공급 경로(359) 내의 이형제의 흐름을 허용하거나 방지하도록, 그 이형제 공급 경로(359)에 설치되어 있다.
상기 제2밸브(391a)는, 세척수 공급경로(391)의 내부 유로를 개폐함으로써 그 세척수 공급경로(391) 내의 세척수의 흐름을 허용하거나 방지하도록, 그 세척수 공급경로(391)에 설치되어 있다.
상기 제3밸브(400a)는, 세척수 배출관(400)의 내부 유로를 개폐함으로써 그 세척수 배출관(400) 내의 세척수의 흐름을 허용하거나 방지하도록, 그 세척수 배출관(400)에 설치되어 있다.
상기 제1밸브(359a), 제2밸브(391a) 및 제3밸브(400a)로는, 공지의 볼밸브나 솔레노이드 밸브 등과 같은 공지의 유로 개폐용 밸브가 적합하게 사용될 수 있다.
이러한 구성의 다이캐스팅 금형(30A)에 있어서, 제1밸브(359a)를 개방하여 이형제 공급 경로(359)의 내부 유로를 열어두고, 제2밸브(391a)와 제3밸브(400a) 폐쇄하여 세척수 공급경로(391)와 세척수 배출관(400)의 내부 유로를 모두 막아두면, 이형제실(350)로는, 이형제 공급원(P)으로부터의 이형제만 유입될 수 있고, 세척수 공급경로(391)부터의 세척수 유입은 방지되며, 이형제실(350) 내의 유체가 세척수 배출관(400)을 통해 외부로 배출되는 것도 방지된다. 이처럼, 제1밸브(359a)를 개방하고 제2밸브(391a)와 제3밸브(400a)를 폐쇄한 상태에서는, 도 4 내지 도 12를 참조하면서 설명한 실시예의 다이캐스팅 금형(30)과 동일한 과정의 금속제품(1)의 성형 작용 및 슬라이드 코어(33)에 대한 이형제 분사 작용이 행해질 수 있다. 예컨대, 이형제 공급원(P)으로부터 이형제가 이형제 공급 경로(359)를 거쳐 이형제실(350) 내로 공급되고, 그 이형제실(350) 내의 이형제는, 슬라이드 코어(33)가 퇴피위치(도 10에 도시된 바와 같은 위치)로 이동하는 과정에서, 피스톤부재(36)에 의해 가압되어, 제1구멍(351)과 연결관(355)과 제2구멍(352)을 통해(즉, 이형제 분사 유로(R)를 통해), 고정금형(31)을 향하는 방향으로 슬라이드 코어(33)에 분사되게 된다.
한편, 다이캐스팅 금형(30A)을 장시간 사용하였거나 또는 오랜 기간동안 사용하지 않은 경우에는, 이형제실(350) 내에 퇴적물이 발생하거나 이형제실(350)의 내벽에 오염이 발생할 수 있는데, 본 실시예의 다이캐스팅 금형(30A)의 경우는, 이형제실(350) 내의 퇴적물을 외부로 배출시키거나 이형제실(350)의 내벽의 오염을 용이하게 효과적으로 제거하는 세척 작업을 행할 수 있다. 이와 같은 이형제실 세척 작업을 행하고자 하는 경우에는, 예컨대 도 13에 도시된 바와 같이 피스톤부재(36)가 제2구멍(352)을 막고 있는 상태에서, 상술한 바와 같은 금속제품(1) 성형 과정을 행하기 위한 것과는 반대로, 제1밸브(359a)를 폐쇄하여 이형제 공급 경로(359)의 내부 유로를 막아두고, 제2밸브(391a)와 제3밸브(400a)는 개방하여 세척수 공급경로(391) 및 세척수 배출관(400)의 내부 유로를 열어 둔다. 그러면, 세척수 공급원(WP)으로부터 유출되는 세척수가 세척수 공급경로(391)를 거쳐 이형제실(350) 내로 유입된 후, 제1구멍(351)을 통해 나와서 연결관(355)을 따라 유동하다가 세척수 배출관(400)을 통해 외부로 배출되게 된다. 이처럼, 세척수가 세척수 공급경로(391)를 통해 이형제실(350) 내로 유입된 후 세척수 배출관(400)을 통해 외부로 배출되는 과정에서, 이형제실(350) 내의 퇴적물이나 오염은 상기와 같이 유동하는 세척수에 의해 씻어 내어져서 세척수 배출관(400)을 통해 배출되어 버리게 됨으로써, 이형제실(350) 내부는 깨끗하게 세척되게 된다.
이형제실(350) 내부의 세척이 완료된 후에는 다시, 제1밸브(359a)를 개방하고 제2밸브(391a)와 제3밸브(400a)는 폐쇄하여, 이형제실(350) 내로의 이형제의 유입, 이형제실(350)로부터의 이형제의 분사 등이 행해질 수 있도록 한 후, 상기와 같은 금속제품(1)의 성형 과정을 행하면 된다.
이처럼, 본 실시예의 다이캐스팅 금형(30A)은 이형제실(350) 내부를 세척할 수 있는 구성을 구비하고 있으므로, 다이캐스팅 금형(30A)을 장시간동안 사용하였거나 또는 오랫동안 사용하지 않아서 이형제실(350) 내부에 퇴적물이 발생하거나 오염이 발생한 경우에, 그 퇴적물 및 오염을 단시간에 용이하게 효과적으로 제거할 수 있다.
이상, 본 발명의 몇가지 실시예에 따른 다이캐스팅 금형에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위에 기재된 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 다이캐스팅 금형이 구현될 수 있다.
1...금속제품 3...구멍(언더컷)
30...다이캐스팅 금형 31...고정금형
32...가동금형 33...슬라이드 코어
35...실린더부재 350...이형제실
359...이형제 공급 경로 359a...제1밸브
36...피스톤부재 391...세척수 공급경로
391a...제2밸브 400...세척수 배출관
401...제3밸브 C...캐비티

Claims (2)

  1. 언더컷이 있는 금속제품을 성형하기 위한 것으로서, 고정금형과, 상기 고정금형에 대해 밀착 및 이격되는 방향으로 이동 가능하게 배치되며 상기 고정금형과의 사이에 상기 금속제품의 성형 공간인 캐비티를 구획하는 가동금형과, 상기 금속제품의 언더컷을 형성하는 성형위치와 그 성형위치로부터 벗어난 퇴피위치 사이에서 상기 가동금형의 이동방향에 대해 교차하는 방향을 따라 왕복이동 가능한 슬라이드 코어를 구비한 다이캐스팅 금형에 있어서:
    상기 슬라이드 코어의 상기 성형위치로의 이동을 허용하는 제1위치와 상기 슬라이드 코어의 상기 성형위치로 이동을 방지하는 제2위치 사이에서 상기 슬라이드 코어의 이동방향을 따라 상기 가동금형에 대해 왕복이동 가능하게 설치되며, 내부에는 이형제 공급원으로부터 공급되는 이형제를 수용하는 이형제실이 마련된 실린더부재;
    상기 실린더부재 내에 상기 슬라이드 코어의 이동방향을 따라 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상기 슬라이드 코어가 상기 실린더부재에 대해 상기 성형위치쪽으로부터 상기 퇴피위치쪽을 향하는 방향으로 이동할 때, 상기 이형제실 내의 이형제를 가압하도록 상기 슬라이드 코어에 고정된 피스톤부재;
    상기 슬라이드 코어가 상기 실린더부재에 대해 상기 성형위치쪽으로부터 상기 퇴피위치쪽을 향하는 방향으로 이동하는 중에, 상기 이형제실 내에서 상기 피스톤부재에 의해 가압되는 이형제를, 상기 고정금형을 향하는 방향을 따라 상기 슬라이드 코어로 분사시키기 위한 이형제 분사 유로;
    상기 이형제 공급원으로부터 상기 이형제실로 이형제를 공급하는 이형제 공급 경로에 마련되며, 상기 이형제 공급원으로부터 상기 이형제실로 향하는 방향의 이형제의 유동은 허용하고 상기 이형제실로부터 상기 이형제 공급원으로 향하는 이형제의 유동은 방지하는 체크밸브;
    상기 이형제실 내부를 세척할 세척수를 공급하기 위한 세척수 공급원;
    상기 세척수 공급원으로부터 유출되는 세척수를 상기 이형제실 내로 안내하기 위하여, 일단이 상기 세척수 공급원에 접속되고 타단이 상기 이형제실에 접속되어, 상기 세척수 공급원과 상기 이형제실을 연통시키는 세척수 공급경로;
    상기 이형제실 내로 유입된 세척수의 배출을 위하여, 일단이 상기 이형제 분사 유로에 접속되고 타단은 개구되어 있는 세척수 배출관;
    상기 이형제 공급 경로의 내부 유로를 개폐함으로써 그 이형제 공급 경로 내의 이형제의 흐름을 허용하거나 방지하도록, 상기 이형제 공급 경로에 설치된 제1밸브;
    상기 세척수 공급경로의 내부 유로를 개폐함으로써 그 세척수 공급경로 내의 세척수의 흐름을 허용하거나 방지하도록, 상기 세척수 공급경로에 설치된 제2밸브; 및
    상기 세척수 배출관의 내부 유로를 개폐함으로써 그 세척수 배출관 내의 세척수의 흐름을 허용하거나 방지하도록, 상기 세척수 배출관에 설치된 제3밸브;를 구비하는 것을 특징으로 하는, 슬라이드 코어와 함께 이동 가능한 이형제 분사기구를 갖춘 다이캐스팅 금형.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이형제 분사 유로의 타단을 통해 유출되는 이형제의 속도가 이형제실로부터 상기 이형제 분사 유로의 일단으로 유입되는 이형제의 속도보다 빠르도록, 상기 이형제 분사 유로의 타단의 유동 단면적은 이형제 분사 유로의 상기 일단의 유동 단면적보다 작게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 슬라이드 코어와 함께 이동 가능한 이형제 분사기구를 갖춘 다이캐스팅 금형.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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