KR20200132085A - 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고온, 고압으로 진행되는 다이캐스팅 공정 중 플런저와 슬리브 사이의 마모를 방지하기 위한 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저에 관한 것이다.
또한, 다이캐스팅 사출기에서 용융 재료를 금형으로 주입하기 위한 실린더의 로드 끝단에 체결되는 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저에 있어서, 실린더의 로드 끝단에 체결되는 원통형의 플런저 바디와 상기 플런저 바디의 단부를 감싸는 형태로 결합되는 플런저 헤드와 상기 플런저 헤드의 외주면을 감싸도록 배치되는 링 형태의 플런저 링과 상기 플런저 바디의 내부에 형성된 공급 유로와 상기 공급 유로를 통해 공급되는 냉각 오일을 플런저 헤드와 플런저 링 사이로 공급하기 위해 플런저 헤드의 외주면에 형성된 공급 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저{die-casting plunger with oil injection structure}

본 발명은 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고온, 고압으로 진행되는 다이캐스팅 공정 중 플런저와 슬리브 사이의 마모를 방지하기 위한 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저에 관한 것이다.

일반적으로 금속 제품을 대량 생산하기 위한 방법으로 비교적 간단한 제품은 프레스를 이용한 단조와 같은 방법으로 제조하고 있으며, 비교적 복잡한 제품은 다이캐스팅 사출기를 이용하여 용융된 금속재료를 금형에 주입하여 제품을 생산하는 다이캐스팅을 통해 제조되고 있다.

다이캐스팅 사출기는 용융된 금속 재료를 금형으로 주입하기 위해 실린더를 이용하며, 실린더의 내부에서 왕복 이송되는 로드의 끝단에 플런저가 결합되어 로드의 이송에 따라 용융된 재료를 일정량씩 금형에 주입하게 된다.

이와 같은 플런저는 주철을 통해 제조되고 있으나, 실린더 내부에서 지속적으로 이송되며, 용융된 금속과 같은 고열의 재료와 접촉함에 따라 쉽게 마모되거나 파손되는 문제점이 있었다.

이에 따라, 베릴륨동과 같은 합금을 이용하여 내구성을 향상시키는 방법이 적용되고 있으나, 유지비용이 비싼 문제점이 있었다.

이에 따라, 한국등록특허 제20-0223141호 "다이캐스팅용 플런저"와 같이 플런저의 팁(실린더와의 마찰부분)부분만 교체 가능한 형태에 대한 기술이 개발되어 내구성을 크게 증가시킬 수 있게 되었으나, 플런저의 팁을 교체하기 위해서는 작업을 중단해야함에 따라, 생산성이 낮고, 교체시간도 오래 걸리는 문제점이 있었다.

이에 따라, 고가의 재료를 사용하지 않으면서 플런저의 마모를 효과적으로 방지하고, 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 기술 개발의 필요성이 제기되고 있다.

또한, 플런저의 온도 상승에 의한 열팽창으로 인해 플런저와 슬리브 사이의 마찰이 증가되는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제20-0223141호 "다이캐스팅용 플런저"

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고가의 재료를 사용하지 않으면서 플런저의 마모를 효과적으로 방지하기 위한 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 플런저의 온도를 일정하게 관리하기 위한 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저는 다이캐스팅 사출기에서 용융 재료를 금형으로 주입하기 위한 실린더의 로드 끝단에 체결되는 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저에 있어서, 실린더의 로드 끝단에 체결되는 원통형의 플런저 바디와 상기 플런저 바디의 단부를 감싸는 형태로 결합되는 플런저 헤드와 상기 플런저 헤드의 외주면을 감싸도록 배치되는 링 형태의 플런저 링과 상기 플런저 바디의 내부에 형성된 공급 유로와 상기 공급 유로를 통해 공급되는 냉각 오일을 플런저 헤드와 플런저 링 사이로 공급하기 위해 플런저 헤드의 외주면에 형성된 공급 홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플런저 헤드는 공급 홀을 통해 공급된 냉각 오일 지나가도록 외주면을 따라 오일 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플런저 링은 플런저 헤드와 플런저 링 사이로 공급된 냉각 오일을 외측으로 배출을 위한 복수 개의 오일 분사 홀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플런저 바디는 공급 유로를 통해 공급되는 냉각 오일을 360도 전방위로 공급하기 위해 외주면을 따라 링 형태로 형성된 공급 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공급 홈의 일측 또는 양측으로 배치되어 냉각 오일의 유실을 방지하기 위한 씰링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플런저 바디의 외주면에 배치되어 플런저 헤드를 고정시키기 위한 후크와 상기 플런저 바디를 감싸는 링 형태의 캠링을 포함하며, 상기 캠링은 회전을 통해 캠 방식으로 후크의 타측을 가압하여 후크의 일측을 플런저 헤드에 체결시키는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저에 의하면, 플런저 헤드와 플런저 링 사이로 공급된 냉각 오일이 외부로 배출되면서 슬리브와의 마찰을 효과적으로 감소시켜주는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저에 의하면, 플런저 바디의 단부와 플런저 헤드의 내측면 사이로 냉각 오일을 통과시켜 플런저 헤드의 온도를 일정하게 관리할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저의 캠링 및 후크를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저의 플런저 헤드를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저의 냉각 홈을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저의 냉각 홈에 따른 냉각 오일의 순환을 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저를 도시한 단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저의 캠링 및 후크를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저의 플런저 헤드를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저의 냉각 홈을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저의 냉각 홈에 따른 냉각 오일의 순환을 도시한 도면이다.

도 1은 본 발명에 따른 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저를 도시한 것이며, 다이캐스팅 사출기에서 용융 재료를 금형으로 주입하기 위한 실린더의 로드 끝단에 체결되는 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저에 있어서, 실린더의 로드 끝단에 체결되는 원통형의 플런저 바디(1)와 상기 플런저 바디(1)의 단부를 감싸는 형태로 탈부착 가능하게 결합되는 플런저 헤드(2)와 상기 플런저 헤드(2)의 외주면을 감싸도록 배치되는 링 형태의 플런저 링(5)과 상기 플런저 바디(1)의 내부에 형성된 공급 유로(11)와 상기 공급 유로(11)를 통해 공급되는 냉각 오일을 플런저 헤드(2)와 플런저 링(5) 사이로 공급하기 위해 플런저 헤드(2)의 외주면에 내측으로 관통되도록 형성된 공급 홀(21)을 포함하여 구성된다.

상기 플런저 바디(1)의 공급 유로(11)를 통해 공급되는 냉각 오일은 플런저 헤드(2)와 플런저 링(5) 사이로 공급되어 플런저 헤드(2)와 플런저 링(5)의 온도를 낮추는 기능을 수행하면서, 플런저 헤드(2)와 플런저 링(5) 사이로 외측으로 배출되어 슬리브(10)와 플런저 헤드(2) 사이에 윤활막을 형성하게 된다.

또한, 상기 플런저 링(5)은 플런저 헤드(2)와 플런저 링(5) 사이로 공급된 냉각 오일을 외측으로 배출을 위한 복수 개의 오일 분사 홀(23)을 별도로 구비하여 보다 다양한 방향으로 냉각 오일이 배출되도록 구성할 수도 있다.

상기 냉각 오일은 고압으로 공급되어 플런저 헤드(2)와 플런저 링(5) 사이의 좁은 틈으로 분사되면서 고압의 다이캐스팅 환경에서 역류되지 않고 효과적인 윤활이 실시된다.

또한, 상기 플런저 바디(1)는 공급 유로(11)를 통해 공급되는 냉각 오일을 360도 전방위로 공급하기 위해 외주면을 따라 링 형태로 형성된 공급 홈(12)을 더 포함하여 플런저 헤드(2)에 위치한 공급 홀(21)의 방향에 관계없이 냉각 오일을 공급할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

보다 상세하게는, 상기 플런저 헤드(2)는 플런저 바디(1)에 축 결합되는 형태로 체결됨에 따라 플런저 헤드(2)가 회전될 수 있으며, 플런저 헤드(2)의 회전에 의해 플런저 바디(1)에 형성된 공급 유로(11)의 방향과 플런저 헤드(2)에 형성된 공급 홀(21)의 방향이 일치하지 않을 경우, 냉각 오일이 원활하게 공급되지 않을 수 있다.

이를 방지하기 위해 공급 홈(12)은 플런저 바디(1)의 외주면을 따라 링 형태로 형성되어 있으며, 플런저 헤드(2)가 회전하여 공급 홀(21)의 방향이 변경되더라도 공급 홀(21)은 항상 공급 홈(12)에 접하게 된다.

또한, 상기 공급 유로(11)를 통해 공급되는 냉각 오일을 공급 홀(21)로 공급할 때, 공급 홈(12)의 일측 또는 양측으로 냉각 오일이 유실되는 것을 방지하기 위해서 공급 홈(12)의 일측 또는 양측으로 플런저 바디(1)의 외주면을 감싸는 링 형태의 씰링(13)이 배치됨이 바람직하다.

또한, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플런저 헤드(2)의 탈부착이 용이하도록 상기 플런저 바디(1)의 외주면에 배치되어 플런저 헤드(2)를 고정시키기 위한 후크(4)와 상기 플런저 바디(1)를 감싸는 링 형태의 캠링(3)을 포함하도록 구성될 수 있다.

보다 상세하게는, 상기 캠링(3)은 내주면에 공간부(3a)가 형성되어 후크(4)의 타측이 들어올려질 수 있으며, 회전을 통해 공간부(3a) 대신 내주면이 후크(4)를 가압하는 캠 방식으로 후크(4)의 타측을 가압하여 후크(4)의 일측을 플런저 헤드(2)의 내측면에 체결시키도록 구성될 수 있다.

즉, 간단하게 캠링(3)의 회전을 통해 후크(4)의 타측을 가압 또는 해제하여 후크(4)와 플런저 헤드(2) 사이를 체결시키거나, 해제할 수 있는 것이다.

또한, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 플런저 헤드(2)는 공급 홀(21)을 통해 공급된 냉각 오일 지나가도록 외주면을 따라 오일 홈(22)이 형성될 수 있다.

이때, 상기 오일 홈(22)은 플런저 헤드(2)와 플런저 링(5)의 효과적인 냉각을 위해 나선 형태로 구성됨이 바람직하다.

또한, 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 플런저 바디(1)의 전면에는 복수 개의 냉각 홈(16)이 형성되어 플런저 바디(1)의 단부와 플런저 헤드(2)의 내측면 사이로 냉각 오일을 통과시킴으로써, 플런저 헤드(2)의 온도를 일정하게 관리할 수 있다.

이때, 상기 플런저 바디(1)의 단부에 형성되는 냉각 홈(16)은 효과적인 냉각을 위해 방사형으로 복수 개로 구성될 수 있으며, 각 냉각 홈(16)이 곡선형태로 구성될 수도 있다.

보다 상세하게는, 상기 플런저 바디(1)의 중심으로 냉각관(15)이 배치되어 냉각관(15)을 통해 냉각 오일이 플런저 바디(1)의 단부로 공급되며, 플런저 바디(1)에 형성된 냉각 홈(16)을 따라 외측으로 배출된다.

또한, 외측으로 배출된 냉각 오일은 플런저 바디(1)의 외주면에 형성된 배출 홀(17)을 통해 플런저 바디(1) 내부의 냉각관(15)의 외주면을 따라 배출되도록 구성된다.

이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 플런저 바디
2 : 플런저 헤드
3 : 캠링
4 : 후크
5 : 플런저 링
10 : 슬리브
11 : 공급 유로
12 : 공급 홈
13 : 씰링
14 : 회수 유로
15 : 냉각관
16 : 냉각 홈
17 : 배출 홀
21 : 공급 홀
22 : 오일 홈
23 : 오일 분사 홀

Claims (6)

1. 다이캐스팅 사출기에서 용융 재료를 금형으로 주입하기 위한 실린더의 로드 끝단에 체결되는 오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저에 있어서,
   실린더의 로드 끝단에 체결되는 원통형의 플런저 바디와;
   상기 플런저 바디의 단부를 감싸는 형태로 결합되는 플런저 헤드와;
   상기 플런저 헤드의 외주면을 감싸도록 배치되는 링 형태의 플런저 링과;
   상기 플런저 바디의 내부에 형성된 공급 유로와;
   상기 공급 유로를 통해 공급되는 냉각 오일을 플런저 헤드와 플런저 링 사이로 공급하기 위해 플런저 헤드의 외주면에 형성된 공급 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는
   오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 플런저 헤드는
   공급 홀을 통해 공급된 냉각 오일 지나가도록 외주면을 따라 오일 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
   오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 플런저 링은
   플런저 헤드와 플런저 링 사이로 공급된 냉각 오일을 외측으로 배출을 위한 복수 개의 오일 분사 홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 플런저 바디는
   공급 유로를 통해 공급되는 냉각 오일을 360도 전방위로 공급하기 위해 외주면을 따라 링 형태로 형성된 공급 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 공급 홈의 일측 또는 양측으로 배치되어 냉각 오일의 유실을 방지하기 위한 씰링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 플런저 바디의 외주면에 배치되어 플런저 헤드를 고정시키기 위한 후크와;
   상기 플런저 바디를 감싸는 링 형태의 캠링을 더 포함하며,
   상기 캠링은 회전을 통해 캠 방식으로 후크의 타측을 가압하여 후크의 일측을 플런저 헤드에 체결시키는 것을 특징으로 하는
   오일 주입구조를 가진 다이캐스팅 플런저.
   

Images