KR20210013874A - 고진공 다이캐스팅 금형 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고진공 다이캐스팅 금형에 관한 것으로서, 특히 다이캐스트 주물의 제조시 금형의 내부로 유입되는 수분을 원활하게 배출할 수 있도록 함으로써, 수분으로 인한 주조 불량을 방지하여 품질 향상을 이루도록 하는 고진공 다이캐스팅 금형에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고진공 다이캐스팅 금형은, 고정금형과, 상기 고정금형에 대해 합형 또는 이격되도록 왕복 이동 가능하게 배치되어,상기 고정금형과의 합형시 캐비티를 형성하는 가동금형과, 상기 고정금형과 가동금형이 합형되었을 때 외부로부터의 공기 유입을 차단하기 위해 상기 고정금형 또는 가동금형의 일방 또는 양방에 형성된 씰링부(sealing part)와, 상기 고정금형 또는 가동금형의 어느 일방 또는 양방의 내부에 수분이 잔류하는 영역에 상기 수분이 자중으로 배출될 수 있도록 형성된 수분 드레인 홀(drain hole)을 포함하고, 상기 수분 드레인 홀의 하단은 상기 고정금형 또는 가동금형의 합형 시 대향하는 면에 형성되고, 상기 수분 드레인 홀의 하단의 주위에 씰링부재가 배치되어 있어, 상기 고정금형과 가동금형의 합형 시에 상기 씰링부재에 의해 상기 수분 드레인 홀로부터 외부 공기가 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 한다.

Description

고진공 다이캐스팅 금형 {High vacuum die casting mold}
본 발명은 고진공 다이캐스팅 금형에 관한 것으로서, 특히 다이캐스트 주물의 제조시 금형의 내부로 유입되는 수분을 원활하게 배출할 수 있도록 함으로써, 수분으로 인한 주조 불량을 방지하여 품질 향상을 이루도록 하는 고진공 다이캐스팅 금형에 관한 것이다.
금속 부품을 제조하는 하나의 방법으로, 아연ㆍ알루미늄ㆍ주석ㆍ구리ㆍ마그네슘 등의 합금과 같은 용융 금속을 필요한 주물 형상에 일치하도록 기계가공된 강제의 금형에 주입(압입)하여 금형의 캐비티 형상과 똑같은 주물을 얻는 정밀주조법인 다이캐스팅(die casting)이 알려져 있다.
다이캐스팅은 기계 자동화율이 높고 고정밀도 및 대량 생산이 가능하므로 주로 자동차부품 제조에 사용되고 있으나, 전기기기ㆍ광학기기ㆍ차량ㆍ방직기ㆍ건축ㆍ계측기 부품 등의 제조에도 널리 사용되고 있다.
한편, 고정금형과 가동금형의 내부에 형성된 캐비티 내로 용탕을 충전하는 과정에, 캐비티 내에 존재하고 있던 가스(공기 또는 이형제 등이 열분해되어 형성된 가스)나, 용탕과 함께 캐비티 내로 주입된 가스가 외부로 배출되지 않고 용탕에 혼입될 수 있어, 주조된 제품에 공동(void)이나 핀 홀(pin hole)과 같은 결함이 생기게 되며, 이는 주조된 제품의 강도를 저하시키는 주요한 원인이 된다.
상기 결함을 방지하기 위해서는, 다이캐스팅 과정에 캐비티 내에 존재하는 가스나 용탕과 함께 캐비티 내로 유입되는 가스가 용탕에 혼입되지 않게 하기 위한 장치가 필요하다.
이러한 필요성에 따라, 고정금형과 가동금형이 형합되면, 고정금형과 가동금형에 의해 형성되는 제품이 성형되는 공간인 캐비티가 밀폐되도록 함과 동시에 캐비티의 일측에 진공펌프를 연결하여 캐비티 내에 존재하는 가스가 외부로 배출될 수 있도록 하는 고진공 다이캐스팅 금형이 사용되고 있다.
예를 들어, 공개특허 제10-2009-0126224호에는 금형의 상부측으로 형성된 제1공기배출통로와 제2공기배출통로 및 공기배출관을 통해 공기와 가스 같은 기체가 배출되는 구성이 개시되어 있다. 그런데 이 구조의 경우, 가동금형의 밀핀 사이의 틈새 또는 분할 형성되는 금형과 캐비티의 파팅 라인(Parting Line)에 유입되는 수분은 공기나 가스와 같은 기체와는 달리 상기 공기배출통로를 통해서는 쉽게 배출되지 않기 때문에, 금형의 합형과 사출 시 압력으로 인해 캐비티로 배출되어 응고 과정의 용탕에 영향을 미쳐 주물의 건전성을 해치는 문제점이 있다.
한편, 공개특허 제10-2016-0085628호에는, 캐비티 측으로부터 밀폐체 내부의 밀폐공간으로 유입되어 고이는 이형제나 수분 등의 액체를 그 밀폐공간의 외부로 배출하기 위한 배출구와 그 배출구를 개폐하기 위한 밸브를 구비한 금형을 제시하고 있는데 이 구조는 금형에 고이는 수분을 어느 정도 외부로 배출시킬 수 있으나, 금형과 캐비티의 파팅 라인(Parting Line)에 유입되는 수분까지 배출시키기는 어려운 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제2011-0103743호 (2011. 9. 21) 대한민국 공개특허공보 제2010-0117260호 (2010. 11. 3)
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 응고 과정에 진공이 유지되면서 동시에 다이캐스팅 금형의 몰드 틈새 및 파팅 라인 내부로 유입된 수분을 쉽게 외부로 배출시킬 수 있어, 상기 부분에 유입된 수분에 의해 발생하는 주조 결함을 방지하여 품질 향상을 이룰 수 있도록 하는, 고진공 다이캐스팅 금형을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1 실시형태는, 고정금형과, 상기 고정금형에 대해 합형 또는 이격되도록 왕복 이동 가능하게 배치되어,상기 고정금형과의 합형시 캐비티를 형성하는 가동금형과, 상기 고정금형과 가동금형이 합형되었을 때 외부로부터의 공기 유입을 차단하기 위해 상기 고정금형 또는 가동금형의 일방 또는 양방에 형성된 씰링부(sealing part)와, 상기 고정금형 또는 가동금형의 어느 일방 또는 양방의 내부에 수분이 잔류하는 영역에 상기 수분이 자중으로 배출될 수 있도록 형성된 수분 드레인 홀(drain hole)을 포함하고, 상기 수분 드레인 홀의 하단은 상기 고정금형 또는 가동금형의 합형 시 대향하는 면에 형성되고, 상기 수분 드레인 홀의 하단의 주위에 씰링부재가 배치되어 있어, 상기 고정금형과 가동금형의 합형 시에 상기 씰링부재에 의해 상기 수분 드레인 홀로부터 외부 공기가 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는, 다이캐스팅 고진공 금형을 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제2 실시형태는, 고정금형과, 상기 고정금형에 대해 합형 또는 이격되도록 왕복 이동 가능하게 배치되어,상기 고정금형과의 합형시 캐비티를 형성하는 가동금형과, 상기 고정금형과 가동금형이 합형되었을 때 외부로부터의 공기 유입을 차단하기 위해 상기 고정금형 또는 가동금형의 일방 또는 양방에 형성된 씰링부(sealing part)와, 상기 고정금형 또는 가동금형의 어느 일방 또는 양방의 내부에 수분이 잔류하는 영역에 상기 수분이 자중으로 배출될 수 있도록 형성된 수분 드레인 홀(drain hole)과, 상기 가동금형의 개방 시에는 상기 드레인 홀을 개방하고, 합형 시에는 상기 캐비티 내에 소정의 진공 상태가 유지될 수 있도록 상기 드레인 홀을 폐쇄하는 개폐수단을 포함하고, 상기 개폐수단은, 상기 수분 드레인 홀과 교차 형성되는 장착홀과, 상기 개폐수단은 금형의 형 개방 및 합형 동작에 연동하여 상기 장착홀 내부를 왕복 이동하는 로드와, 상기 로드를 지지하는 탄성체와, 상기 수분 드레인 홀의 하단 주위와 장착홀의 외측에 형성된 씰링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고진공 다이캐스팅 금형을 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제3 실시형태는, 고정금형과, 상기 고정금형에 대해 합형 또는 이격되도록 왕복 이동 가능하게 배치되어,상기 고정금형과의 합형시 캐비티를 형성하는 가동금형과, 상기 고정금형과 가동금형이 합형되었을 때 외부로부터의 공기 유입을 차단하기 위해 상기 고정금형 또는 가동금형의 일방 또는 양방에 형성된 씰링부(sealing part)와, 상기 고정금형 또는 가동금형의 어느 일방 또는 양방의 내부에 수분이 잔류하는 영역에 상기 수분이 자중으로 배출될 수 있도록 형성된 수분 드레인 홀(drain hole)과, 상기 가동금형의 개방 시에는 상기 드레인 홀을 개방하고, 합형 시에는 상기 캐비티 내에 소정의 진공 상태가 유지될 수 있도록 상기 드레인 홀을 폐쇄하는 개폐수단을 포함하고, 상기 개폐수단은, 상기 수분 드레인 홀 내부를 이동하는 플런저와, 상기 플런저를 가동하는 유압실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고진공 다이캐스팅 금형을 제공한다.
본 발명의 제1 내지 제3 실시형태에 있어서, 상기 수분 드레인홀의 상단은 고정금형 또는 가동금형의 캐비티를 형성하는 부분의 밑면 파팅라인과 연통하도록 형성되고, 하단은 고정금형 또는 가동금형의 하부 내측면과 연통하도록 형성되거나, 또는 하부 밑면과 연통하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제1 실시형태에 있어서, 상기 씰링부재는, 상기 고정금형 또는 가동금형 측에 형성되어, 상기 수분 드레인 홀의 하단의 주위를 따라 형성된 오링(O ring)일 수 있다.
본 발명의 제2 실시형태에 있어서, 상기 로드에는 키가 형성되어 있고, 상기 장착홀의 일측면으로는 길이 방향을 따라 상기 키가 삽입되는 키 홈이 형성되며, 일단측으로는 지지벽이 형성되어 있을 수 있다.
본 발명에 따른 고진공 금형에 의하면, 다이캐스팅 금형의 몰드 틈새 및 파팅 라인 내부로 유입된 수분을 쉽게 외부로 배출시킬 수 있어, 상기 부분에 유입된 수분에 의해 발생하는 주조 결함을 방지하여 주조품의 품질 향상을 이룰 수 있다.
도 1은 본 발명의 다이캐스팅 설비를 형성하는 제1 실시예에 따른 고진공 다이캐스팅 금형을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고진공 다이캐스팅 금형의 가동금형과 고정금형을 합형하여 다이캐스트 주물 제작시 수분 드레인 홀을 폐쇄한 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고정금형과 가동금형의 형 개방시 수분 드레인 홀을 개방시키고 수분을 외부로 배출시키는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다이캐스팅 설비를 형성하는 제2 실시예에 따른 고진공 다이캐스팅 금형의 개폐수단을 분리하여 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 개폐수단을 조립한 상태의 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 제2 실시예에 따른 고정금형과 가동금형의 합형시 개폐수단이 우측(전진)으로 이동하여 수분 드레인 홀을 폐쇄한 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다이캐스팅 설비의 슬리브에 용탕을 공급한 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고정금형과 가동금형의 캐비티 내부로 용탕을 주입하는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고정금형과 가동금형을 개방시켜 다이캐스트 주물을 분리할 때 개폐수단이 탄성수단에 의해 좌측으로 이동하여 수분 드레인 홀을 개방시키고 수분을 외부로 배출시키는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 고진공 다이캐스팅 금형의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 개폐수단이 고정금형과 가동금형의 합형하여 다이캐스트 주물 제작시 상승하여 수분 드레인 홀을 폐쇄한 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 개폐수단이 고정금형과 가동금형의 형 개방시 하강하여 수분 드레인 홀을 개방시키고 수분을 외부로 배출시키는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.
여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.
[실시예 1]
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예 1에 따른 고진공 다이캐스팅 금형을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 다이캐스팅 금형은, 고정금형다이(110)에 장착되고 내부에 캐비티(111a)를 구비하는 고정금형(111)과, 상기 고정금형다이(110)와 마주하는 가동금형다이(120)에 장착되며 내부에 캐비티(121a)를 구비하는 가동금형(121)과, 상기 고정금형(111)의 일측을 통해 설치되는 용탕 주입을 위한 슬리브(130)와, 상기 슬리브(130)로 공급되는 용탕을 상기 고정금형(111)과 가동금형(121)의 캐비티(111a),(121a)에 주입시키기 위한 용탕 가압수단(140)을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 가동금형다이(120)의 일측면 중앙으로는 상기 가동금형(121)의 전, 후 이동을 위한 이동수단(122)이 형성된다. 그리고, 상기 가동금형다이(120)의 일측면으로는 가동금형(121)이 상기 고정금형(111)으로부터 형 개방 동작시 가동금형(121)으로부터 사출물인 다이캐스트 주물을 밀어내기 위한 복수 개의 밀핀(123)이 형성된다. 또한, 상기 용탕 가압수단(140)과 이동수단(122)은 실린더(141),(122a)와 플런저(plunger)(142),(122b)로 이루어져 유압에 의해 플런저(plunger)(142),(122b)를 왕복 직선 운동시켜 기계적인 일을 행하게 하는 유압 실린더(oil hydraulic cylinder)로 형성된다.
구체적으로, 본 발명에 따른 고진공 다이캐스팅 금형은, 외부 공기의 유입을 차단하기 위해 일측면에 실링부(111b)가 형성되는 고정금형(111)의 틈새나 파팅 라인과 같이 수분이 유입되어 잔류하는 영역의 수분을 자중으로 배출시키기 위해 수분 드레인 홀(drain hole)(112)이 하측으로 형성되고, 상기 수분 드레인 홀(112)의 하단은 상기 고정금형(111) 또는 가동금형(121)의 합형 시 대향하는 면에 형성되고, 상기 수분 드레인 홀(112)의 하단의 주위에 씰링부재(S)가 배치되어 있어, 상기 고정금형(111)과 가동금형(121)의 합형 시에 상기 씰링부재(S)에 의해 상기 수분 드레인 홀(112)로부터 외부 공기가 유입되는 것을 차단할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예 1에서는 고정금형(111)측에 수분 드레인 홀(112)을 설치하는 예를 제시하였으나, 본 발명은 가동금형(121)측에도 필요할 경우 동일하게 수분 드레인 홀(112)을 설치할 수 있는 것을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
좀 더 구체적으로는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 수분 드레인 홀(112)은 주조작업시 유입되는 수분은 외부로 원활하게 배출토록 함과 동시에 외부 공기의 유입은 차단할 수 있도록 상단은 고정금형(111) 또는 가동금형(121)의 캐비티(111a),(121a)를 형성하는 부분 밑면 파팅라인(Parting Line)과 연통하도록 형성되고, 하단은 합형 시에 가동금형(121)과 대향하는 고정금형(111)의 하부 내측면과 연통하도록 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수분 드레인 홀(112)의 외주부에는 고리 형상으로 오링과 같은 씰링부재(S)를 설치할 수 있는 설치홈이 형성되어 있다. 이에 따라, 상기 가동금형(121)의 합형 동작시에 상기 가동금형(121)의 합형면이 상기 씰링부재(S)와 접하게 되어, 진공 부압에 의해 수분 드레인 홀(112)을 통해 외부의 공기가 금형 내부로 유입되는 것을 막을 수 있다.
본 발명의 실시예 1에 따른 고진공 금형의 동작 과정을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 이동수단(122)의 플런저(122b)를 신장동작시켜 가동금형다이(120)와 가동금형(121)을 전진되도록 하여 고정금형(111)과 합형시킨다.
이때, 상기 고정금형(111)과 가동금형(121)이 합형됨에 따라 수분 드레인 홀(112)은 폐쇄된다.
그리고, 상기 수분 드레인 홀(112)의 외주부에 형성된 씰링부재(S)와 상기 가동금형(121)이 접하고 있으므로, 상기 수분 드레인 홀(112)에 의해 외부 공기가 유입되는 것을 막을 수 있다.
다음, 상기 고정금형(111)과 가동금형(121)의 합형으로 형성된 캐비티(111a),(121a) 내부로 용탕을 주입한다.
즉, 상기 고정금형(111)의 일측으로 설치된 슬리브(130)에 용탕을 공급하고, 용탕 가압수단(140)인 플런저(142)를 신장(전진)시켜 용탕을 가압함으로써 상기 슬리브(130)에 공급된 용탕이 상기 고정금형(111)과 가동금형(121)의 내부 캐비티(111a),(121a)에 주입되도록 한다.
다음으로, 상기 캐비티(111a),(121) 내에 주입된 용탕이 응고되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이동수단(122)의 플런저(122b)를 수축동작시켜 가동금형다이(120)와 가동금형(121)을 뒤쪽으로 후퇴시켜 고정금형(111)으로부터 형 개방하여 성형된 다이캐스트 주물을 분리한다.
이때, 금형의 형 개방 동작에 의해 상기 수분 드레인 홀(112)로 유입되는 수분은 외부로 배출된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예 1에 따른 고진공 다이캐스팅 금형은 매 주조 동작마다 수분이 외부로 배출될 수 있도록 함으로써, 다이캐스팅 금형의 틈새 또는 파팅 라인에 수분이 잔류하지 않도록 하여, 잔류한 수분에 의해 주조품의 품질 불량이 발생하는 것을 막을 수 있다.
또한, 실시예 1에 따른 고진공 다이캐스팅 금형은 별도의 유압라인을 설치하지 않고도, 가동금형(121)의 형 개방 또는 합형 동작에 연동되어 기계적으로 수분 드레인 홀(112)의 개방이 이루어지며, 수분 드레인 홀(112)의 폐쇄시에도 외부의 공기가 금형 내부로 유입되지 않도록 씰링이 이루어지도록 되어 있어, 금형의 제작 및 유지비용을 절감하는데 바람직하다.
[실시예 2]
도 4 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예 2에 따른 고진공 다이캐스팅 금형을 설명하면 다음과 같다.
즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시형태는, 고정금형(111)과, 상기 고정금형(111)에 대해 합형 또는 이격되도록 왕복 이동 가능하게 배치되어,상기 고정금형(111)과의 합형시 캐비티(111a),(121a)를 형성하는 가동금형(121)과, 상기 고정금형(111)과 가동금형(121)이 합형되었을 때 외부로부터의 공기 유입을 차단하기 위해 상기 고정금형(111) 또는 가동금형(121)의 일방 또는 양방에 형성된 씰링부(sealing part)(111b)와, 상기 고정금형(111) 또는 가동금형(121)의 어느 일방 또는 양방의 내부에 수분이 잔류하는 영역에 상기 수분이 자중으로 배출될 수 있도록 형성된 수분 드레인 홀(drain hole)(112)과, 상기 가동금형(121)의 개방 시에는 상기 드레인 홀(112)을 개방하고, 합형 시에는 상기 캐비티(111a),(121a) 내에 소정의 진공 상태가 유지될 수 있도록 상기 드레인 홀(112)을 폐쇄하는 개폐수단(114)을 포함하고, 상기 개폐수단(114)은, 상기 수분 드레인 홀(112)과 교차 형성되는 장착홀(113)과, 상기 개폐수단(114)은 금형의 형 개방 및 합형 동작에 연동하여 상기 장착홀(113) 내부를 왕복 이동하는 로드(114a)와, 상기 로드(114a)를 지지하는 탄성체(114b)와, 상기 수분 드레인 홀(112)의 하단 주위와 장착홀(113)의 외측에 형성된 씰링부재(S)를 포함한다.
여기서, 상기 수분 드레인홀(112)과 직교하는 방향으로 금형의 형 개방 및 합형 동작에 연동하여 수분 드레인 홀(112)을 개폐시킬 수 있도록 개폐수단(114)이 설치되는 장착홀(113)이 형성된다.
그리고, 상기 장착홀(113)의 일측으로는 길이 방향을 따라 키 홈(113a)이 형성되고, 일단측으로는 지지벽(113b)이 형성된다.
상기 개폐수단(114)은 상기 장착홀(113)을 통해 설치되어 금형의 형 개방 및 합형 동작에 연동하여 상기 장착홀(113)의 내부를 왕복 이동하는 로드(114a)와, 상기 로드(114a)를 지지하는 스프링과 같은 탄성체(114b)로 구성된다.
한편, 상기 로드(114a)의 몸체 내에는 상기 탄성체(114b)에 의해 좌측으로 이동되었을 때, 수분 드레인 홀(112)과 연통될 수 있는 관통공(H)이 형성되어 있고, 상기 로드(114a)가 회전하지 않고 안정적으로 상기 장착홀(113) 내부를 왕복 슬라이딩 운동하도록 하기 위한 돌출 키(K)가 형성되어 있다.
구체적으로, 상기 로드(114a)의 관통공(H)은 금형의 형 개방 동작시에는 탄성체(1142b)의 탄성력에 의해 로드(114a)가 좌측으로 이동할 때 상기 수분 드레인 홀(112)과 연통되므로, 고정금형(111)의 내측에 잔류하는 수분이 자중에 의해 배출될 수 있게 된다.
반대로, 가동금형(121)의 합형 동작시에는 일단이 가동금형(121)에 의해 가압되어 우측으로 이동하게 되고 상기 관통공(H)은 수분 드레인 홀(112)과 연통하지 않는 상태가 되어, 수분 드레인 홀(112)을 폐쇄시키게 된다.
또한, 상기 수분 드레인 홀(112)과 장착홀(113)의 외주부에는 고리 형상으로 오링과 같은 씰링부재(S)를 설치할 수 있는 설치홈이 형성되어 있다. 이에 따라, 상기 가동금형(121)의 합형 동작시에 상기 가동금형(121)의 합형면이 상기 씰링부재(S)와 접하게 되어, 진공 부압에 의해 수분 드레인 홀(112)과 장착홀(113)을 통해 외부의 공기가 금형 내부로 유입되는 것을 막을 수 있다.
본 발명의 실시예 2에 따른 고진공 금형의 동작 과정을 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 이동수단(122)의 플런저(122b)를 신장동작시켜 가동금형다이(120)와 가동금형(121)을 전진되도록 하여 고정금형(111)과 합형시킨다.
이때, 상기 가동금형(121)의 내측면이 개폐수단(114)인 로드(114a)의 일단을 가압하게 된다. 이에 연동하여 상기 장착홀(113)에 설치된 로드(114a)는 일단이 금형에 의해 가압되어 탄성체(114b)의 탄성지지력을 극복하고 우측으로 이동하게 되며 상기 관통공(H)과 수분 드레인 홀(112)은 상호 어긋나게 되므로 수분 드레인 홀(112)이 로드(114a)에 의해 폐쇄된다.
또한, 상기 수분 드레인 홀(112)과 장착홀(113)의 외주부에 형성된 씰링부재(S)와 상기 가동금형(121)이 접하고 있으므로, 상기 장착홀(113)에 의해 외부 공기가 유입되는 것을 막을 수 있다.
다음으로, 상기 고정금형(111)과 가동금형(121)의 합형으로 형성된 캐비티(111a),(121a) 내부로 용탕을 주입한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 고정금형(111)의 일측으로 설치된 슬리브(130)에 용탕을 공급하고, 도 8에 도시된 바와 같이, 용탕 가압수단(140)인 플런저(142)를 신장(전진)시켜 용탕을 가압함으로써 상기 슬리브(130)에 공급된 용탕이 상기 고정금형(111)과 가동금형(121)의 내부 캐비티(111a),(121a)에 주입되도록 한다.
다음으로, 상기 캐비티(111a),(121) 내에 주입된 용탕이 응고되면, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 이동수단(122)의 플런저(122b)를 수축동작시켜 가동금형다이(120)와 가동금형(121)을 뒤쪽으로 후퇴시켜 고정금형(111)으로부터 형 개방하여 성형된 다이캐스트 주물을 분리한다.
이때, 금형의 형 개방 동작시에 의해 상기 장착홀(113)의 지지벽(113b)을 통해 가압되어 있던 탄성체(114b)의 탄성 복원력에 의해 로드(114a)가 좌측으로 이동하게 되고, 상기 수분 드레인 홀(112)과 로드(114a)의 관통공(H)은 상호 연통된다. 이에 따라, 상기 수분 드레인 홀(112)로 유입되는 수분은 로드(114a)의 관통공(H)을 통해 외부로 배출된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예 2에 따른 고진공 다이캐스팅 금형은 매 주조 동작마다 수분이 외부로 배출될 수 있도록 함으로써, 다이캐스팅 금형의 틈새 또는 파팅 라인에 수분이 잔류하지 않도록 하여, 잔류한 수분에 의해 주조품의 품질 불량이 발생하는 것을 막을 수 있다.
[실시예 3]
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 고진공 다이캐스팅 금형을 나타낸 도면이다.
즉, 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3 실시형태는, 고정금형(111)과,상기 고정금형(111)에 대해 합형 또는 이격되도록 왕복 이동 가능하게 배치되어,상기 고정금형(111)과의 합형시 캐비티(111a),(121a)를 형성하는 가동금형(121)과, 상기 고정금형(111)과 가동금형(121)이 합형되었을 때 외부로부터의 공기 유입을 차단하기 위해 상기 고정금형(111) 또는 가동금형(121)의 일방 또는 양방에 형성된 씰링부(sealing part)(111b)와, 상기 고정금형(111) 또는 가동금형(121)의 어느 일방 또는 양방의 내부에 수분이 잔류하는 영역에 상기 수분이 자중으로 배출될 수 있도록 형성된 수분 드레인 홀(drain hole)(115)과, 상기 가동금형(121)의 개방 시에는 상기 드레인 홀(115)을 개방하고, 합형 시에는 상기 캐비티((111a),(121a) 내에 소정의 진공 상태가 유지될 수 있도록 상기 드레인 홀(115)을 폐쇄하는 개폐수단(116)을 포함하고, 상기 개폐수단(116)은, 상기 수분 드레인 홀(115) 내부를 이동하는 플런저(116b)와, 상기 플런저(116b)를 가동하는 유압실린더(116a)를 포함한다.
또, 상기 수분 드레인 홀(115)의 상단이 고정금형(111) 또는 가동금형(121)의 캐비티(111a),(121a)를 형성하는 부분 밑면 파팅라인(Parting Line)과 연통하도록 형성되고, 하단은 고정금형(111) 또는 가동금형(121)의 하부 밑면과 연통하도록 형성되어 있다.
또한, 상기 수분 드레인 홀(115)의 개폐수단(116)은, 수분 드레인 홀(115)을 개폐시킬 수 있는 플런저(116b)와 이 플런저(116b)를 구동하는 유압실린더(116a)로 구성된다. 상기 유압실린더(116a)의 유압라인은 용탕 주입 수단 등을 가동하는 유압라인을 분기하여 사용할 수 있다.
한편, 도 10에서는, 상기 유압실린더(116a)의 플런저(116b)를 수분 드레인 홀(115)의 하단을 개폐하도록 수직으로 위치시킨 예를 제시하였으나, 유압장치를 통해 개폐가 가능한 형태라면 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예 3에 따른 고진공 금형의 동작 과정을 도 11 및 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 고정금형(111)과 가동금형(121)의 합형 동작시에는 상기 플런저(116b)가 신장하도록 별도의 유압제어부(미도시)에 의해 제어된다. 이를 통해, 상기 플런저(116b)가 신장함에 따라 개방되어 있던 수분 드레인홀(115)의 하단을 폐쇄함으로서 금형 내부는 외부 공기 등이 유입이 방지되고 기밀이 유지된다.
다음으로, 캐비티(111a),(121a) 내부로 용탕을 주입하고 응고시켜 다이캐스트 주물을 제조한다.
다음으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 고정금형(111)과 가동금형(121)의 형 개방 동작시에는 상기 플런저(116b)가 수축하도록 별도의 유압제어부(미도시)에 의해 제어된다. 이를 통해, 상기 플런저(116b)가 폐쇄하고 있던 수분 드레인홀(115)의 하단이 개방되어, 고정금형(111)의 틈새 및 파팅 라인을 따라 유입된 수분은 수분 드레인홀(115)의 하단을 통해 배출된다.
한편, 도시되어 있지 않으나, 수분 드레인 홀(115)의 주위에 씰링부재를 설치하여 상기 플런저(116b)의 가압시 상기 씰링부재에 의해 기밀이 유지되도록 할 경우, 금형 내의 진공도를 유지하는데 바람직할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
110 : 고정금형다이 111 : 고정금형
111a : 캐비티 112 : 수분 드레인 홀
113 : 장착홀 113a : 키 홈
113b : 지지벽 114 : 개폐수단
114a :로드 114b : 탄성체
115 : 수분 드레인 홀 116 : 개폐수단
116a : 실린더 116b : 플런저
120 : 가동금형다이 121 : 가동금형
121a : 캐비티 122 : 이동수단
122a : 실린더 122b : 플런저
130 : 슬리브 140 : 용탕 가압수단
141 : 실린더 142 : 플런저
H : 관통공 K : 키 홈
S : 씰링부재

Claims (6)

  1. 고정금형과,
    상기 고정금형에 대해 합형 또는 이격되도록 왕복 이동 가능하게 배치되어,상기 고정금형과의 합형시 캐비티를 형성하는 가동금형과,
    상기 고정금형과 가동금형이 합형되었을 때 외부로부터의 공기 유입을 차단하기 위해 상기 고정금형 또는 가동금형의 일방 또는 양방에 형성된 씰링부(sealing part)와,
    상기 고정금형 또는 가동금형의 어느 일방 또는 양방의 내부에 수분이 잔류하는 영역에 상기 수분이 자중으로 배출될 수 있도록 형성된 수분 드레인 홀(drain hole)을 포함하고,
    상기 수분 드레인 홀의 하단은 상기 고정금형 또는 가동금형의 합형 시 대향하는 면에 형성되고, 상기 수분 드레인 홀의 하단의 주위에 씰링부재가 배치되어 있어, 상기 고정금형과 가동금형의 합형 시에 상기 씰링부재에 의해 상기 수분 드레인 홀로부터 외부 공기가 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는, 다이캐스팅 고진공 금형.
  2. 고정금형과,
    상기 고정금형에 대해 합형 또는 이격되도록 왕복 이동 가능하게 배치되어,상기 고정금형과의 합형시 캐비티를 형성하는 가동금형과,
    상기 고정금형과 가동금형이 합형되었을 때 외부로부터의 공기 유입을 차단하기 위해 상기 고정금형 또는 가동금형의 일방 또는 양방에 형성된 씰링부(sealing part)와,
    상기 고정금형 또는 가동금형의 어느 일방 또는 양방의 내부에 수분이 잔류하는 영역에 상기 수분이 자중으로 배출될 수 있도록 형성된 수분 드레인 홀(drain hole)과,
    상기 가동금형의 개방 시에는 상기 드레인 홀을 개방하고, 합형 시에는 상기 캐비티 내에 소정의 진공 상태가 유지될 수 있도록 상기 드레인 홀을 폐쇄하는 개폐수단을 포함하고,
    상기 개폐수단은, 상기 수분 드레인 홀과 교차 형성되는 장착홀과, 상기 개폐수단은 금형의 형 개방 및 합형 동작에 연동하여 상기 장착홀 내부를 왕복 이동하는 로드와, 상기 로드를 지지하는 탄성체와, 상기 수분 드레인 홀의 하단 주위와 장착홀의 외측에 형성된 씰링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고진공 다이캐스팅 금형.
  3. 고정금형과,
    상기 고정금형에 대해 합형 또는 이격되도록 왕복 이동 가능하게 배치되어,상기 고정금형과의 합형시 캐비티를 형성하는 가동금형과,
    상기 고정금형과 가동금형이 합형되었을 때 외부로부터의 공기 유입을 차단하기 위해 상기 고정금형 또는 가동금형의 일방 또는 양방에 형성된 씰링부(sealing part)와,
    상기 고정금형 또는 가동금형의 어느 일방 또는 양방의 내부에 수분이 잔류하는 영역에 상기 수분이 자중으로 배출될 수 있도록 형성된 수분 드레인 홀(drain hole)과,
    상기 가동금형의 개방 시에는 상기 드레인 홀을 개방하고, 합형 시에는 상기 캐비티 내에 소정의 진공 상태가 유지될 수 있도록 상기 드레인 홀을 폐쇄하는 개폐수단을 포함하고,
    상기 개폐수단은, 상기 수분 드레인 홀 내부를 이동하는 플런저와, 상기 플런저를 가동하는 유압실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는, 고진공 다이캐스팅 금형.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수분 드레인홀의 상단은 고정금형 또는 가동금형의 캐비티를 형성하는 부분의 밑면 파팅라인과 연통하도록 형성되고, 하단은 고정금형 또는 가동금형의 하부 내측면과 연통하도록 형성되거나, 또는 하부 밑면과 연통하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 고진공 다이캐스팅 금형.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 씰링부재는, 상기 고정금형 또는 가동금형 측에 형성되어, 상기 수분 드레인 홀의 하단의 주위를 따라 형성된 오링인 것을 특징으로 하는, 고진공 다이캐스팅 금형.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 로드에는 키가 형성되어 있고, 상기 장착홀의 일측면으로는 길이 방향을 따라 상기 키가 삽입되는 키 홈이 형성되며, 일단측으로는 지지벽이 형성되는 것을 특징으로 하는, 다이캐스팅 고진공 금형.
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