KR910001769B1 - 다이캐스트 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

다이 캐스트 장치

제1도는 본 발명 장치의 개요 구성도.

제2도는 사출 실린더 압력과 2차 가압 실린더 압력과의 관계를 표시하는 그래프.

제3도는 2차 가압 타이밍과 제품 중량의 상관 그래프.

제4도는 2차 가압 타이밍과 파단 하중과의 관계를 표시하는 그래프이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

7 : 2차 가압 실린더 8 : 플런저 (plunger)

15 : 시퀸스 밸브(sequence valve) 17 : 감압 밸브

본 발명은 다이캐스트법에 있어서의 숙명적인 결점인 주물 블로홀(blowhole)의 발생을 적게하고, 치밀한 조직을 가지는 튼튼한 제품을 제조하기 위한 신규의 다이캐스트 장치에 관한 것이다.

블로홀의 발생을 방지하기 위하여 금형내를 2차 가압하는 방법이 행하여지고 있다.

이 경우에 2차 가압 압력은 금형내의 용융된 금속이 응고하기 이전에 제품 내부의 블로홀 발생 개소에 전달되어야만 하는 것은 물론이나 금형내에서 용융된 금속의 응고하는 시점과 응고할 때까지의 시간은 재료, 온도, 제품 두께 등에 따라 다르다.

따라서 2차 가압 개시 시점과 가압 시간, 가압 압력이 조절 가능한 것이 바람직하다.

그런데 종래 방법에 있어서는 이러한 것들이 고려되지 않았을 뿐아니라, 2차 가압 실린더를 사출 실린더의 사출 압력을 압력 스위치로 검출하고 그 신호를 타이머에 입력하여 전기 신호로서 작동시키고 있었으므로 가압지연이 생겨 유효한 2차 가압 효과를 얻을 수가 없어, 이를 보충하기 위하여 필요이상의 압력으로 가압하고 있는 경우가 많다.

뿐만 아니라, 상기 검지 수단에 의한 신호에서는 작동 타이밍이 불안정하여 희망하는 작동개시 시점을 안정되게 재현시키는 것이 곤란하며, 2차 가압의 효과가 불충분하다.

또 실제의 제조현장에서는 성능이 다른 복수대수의 다이캐스트 머시인이 사용되고 있으나, 이들 성능이 다른 장치에 같은 설계의 금형을 적용하면 균일한 제품을 얻을 수 없게 된다.

본 발명은 2차 가압용 실린더의 작동개시 시점을 재현성이 좋도록 변경 조절할 수 있음과 동시에 압력인가 상태도 가변되도록한 것으로서 성능이 다른 다이캐스트 장치에 동일한 금형을 적용하여 제품의 재료, 형상, 두께, 온도등에 따른 최적 조건으로 2차 가압을 행하여 균일한 제품을 제조할 수 있는 다이캐스트 장치를 제공하는 것이다.

본 발명 장치는 금형내에 삽입되는 가압 플런저를 갖춘 2차 가압용 실린더가 금형의 한편에 고정 설치됨과 동시에 사출 실린더 작동시에 작동하는 스위칭 밸브(switching valve)와 2차 가압 실린더와의 사이에 사출 실린더내의 압력 상승을 검지해서 작동하는 시퀀스 밸브와, 유량 조절 밸브 및 감압 밸브가 장치되어, 시퀀스 밸브에 의해서 2차 가압 실린더의 작동 타이밍을 변경하고, 유량 조절 밸브에 의해서 가압 플런저의 진행 속도를 조절하며, 또 감압 밸브에 의해서 가압 플런저의 가압력을 가변할 수 있도록 한 것이다.

이하, 도면을 참조로하여 본 발명을 상세히 설명한다.

(1)은 사출 실린더, (2)는 플런저 팁, (3)은 플런저 슬리브, (4)는 고정금형, (5)는 이동 가능한 금형이다.

(6)은 캐비티, (7)은 스테이 볼트(stay bolt)(9)에 의해서 이동 가능한 금형에 고정된 2차 가압용 실린더이다.

(8)은 가압 플런저이며, 블로홀이 발생하기 쉬운 개소, 예를 들면 두께 부분 또는 후방 기계 가공부에 대응 위치해서 설치되어 있다.

그리고, 도면의 장치는 제품에 중심공을 가지는 록커아암의 경우이며, 가압플런저(8)는 중심공에 위치해서 설치되어 있다.

(10)은 압출핀, (11)은 압출판이며 압출 실린더 (12)에 의해서 압출된다.

(13)은 체크밸브, (14)는 스위칭밸브, (15)는 시퀀스밸브이며, 사출 실린더(1)의 공급측 압력을 파일롯트(pilot)압력(18)으로 하여 작동한다.

(16)은 유량 조절 밸브, (17)은 감압 밸브, (19)는 2차 가압 실린더의 압력 포트에 접속하는 압력 라인, (20)은 공급 및 회귀라인이다.

상기 장치에 있어서 사출 실린더(1)에 동작 유체가 공급됨과 동시에 스위칭밸브(14)가 변환되어서 가압용 동작 유체는 시퀀스밸브(15)의 P포트에서 대기상태로 되어 있다.

플런저팁(2)이 전진하여 캐비티내에 용융된 금속이 주입된다.

이 경우의 사출 실린더내의 압력변화는 제2도의 P1과 같으며, t₁에서 사출실린더 가압이 개시되고, t₂에서 캐비티내에 용융된 금속이 충전된다.

또한 플런저팁이 전진하여 가압되어서 t₃이후의 어큐물레이터(accumulator)(21)에 기름이 충전되는 속도로 완만한 직선으로 상승하고, 어큐물레이터가 충전 완료와 동시에 거의 일정한 압력을 유지한다.

그리고, t₁∼t₂까지의 시간은 통상의 경우 약 0.1∼0.2초이다.

본 발명에 있어서는 용융된 금속이 덴드라이트 조직이 되기전에 2차 가압 압력을 그 내부에까지 전하는 것으로써 t₃∼t₅의 기간(약 0.5∼0.7초)내에 2차 가압이 개시되고 또 종료할 필요가 있다.

도면에서 2차 가압 P₂는 t₄에서 개시되고 t₅에서 완료된다.

이와 같은 2차 가압 작동은 시퀀스밸브(15)와 유량 조절밸브(16)에 의해서 용이하게 조절될 수 있다.

즉, 사출 실린더내에 유압이 공급됨과 동시에, 스위칭밸브(14)가 변환되어서 가압용 동작유체는 시퀀스밸브(15)의 P포트에서 대기상태로 되고 있다.

사출 실린더의 압력은 제2도와 같이 t₁∼t₄의 사이에서 시간과 더불어 상승한다.

이 압력이 미리 설정된 시퀀스밸브(15)의 파이롯트 압력 이상이 되었을때 시퀀스 밸브는 작동하여 2차 가압 실린더(7)의 압력 포트에 동작 유체를 공급한다.

이에 의해서 가압 플런저(8)가 캐비티내에 삽입된다.

가압 플런저의 진행속도는 유량 조절 밸브(16)의 조절에 따라서 도면의 1점 쇄선과 같이 자유롭게 조절되며, 또 가압 플런저의 가압력은 감압 밸브(17)의 조절에 의해서 도면의 2점 쇄선과 같이 자유롭게 압력 변경 가능하다

가압 플런저(8)는 감압 밸브(17)의 설정 압력에 의해서 정해지는 압력으로서 소정 위칭에 도달하여 캐비티내의 용융금속에 충분한 2차 가압 압력을 주고 그후 설정 압력에 의하여 결정되는 소정의 압력을 유지한다.

소정시간 후 사출 실린더(1)가 후퇴하고 스위칭밸브(14)가 변환되어서 2차 가압 실린더(7)도 후퇴하며, 이동 가능한 금형이 열려서 압출핀(10)에 의하여 성형품이 금형으로부터 배출된다.

본 발명에 있어서의 2차 가압 타이밍, 즉 t₃∼t₅의 지연시간은 다이캐스트 제품의 형상, 크기 등에 따라 상이하나 실시예의 엔진 배기 밸브의 록커아암(평균 중량 71.58g)의 경우 0.7초 전후가 가장 효과적이었다.

제3도는 상기 실시예 제품 10개의 평균치를 표시하는 그래프이며 2차 가압 지연시간이 0.7초인 경우의 중량 증가가 가장 현저하다.

제4도는 2차 가압 지연시간과 제품의 파단강도의 관계를 표시한 그래프로서 이 경우에도 0.7초 전후의 것이 가장 높은 값을 나타내고 있음을 알 수 있다.

그리고, 무가압의 경우의 파단 하중은 840㎏f이다.

이상으로써 명백한 바와 같이, 다이캐스트 제품에 2차 가압효과를 효과적으로 부여하는 요인은 그 압력보다도 2차 가압 지연시간 그것이며 이 시간지연이 작으면 캐비티내의 용융금속이 탕도(runner)측으로 역류하여 용융금속 압력을 얻을수가 없고, 또 반대로 너무 늦으면 용융금속이 응고하여 가압 플런저가 전진하지 못하기 때문에 2차 가압효과는 기대할 수가 없게 된다.

본 발명은 2차 가압 효과의 가장 중요한 요인인 2차 가압 지연시간을 2차 가압 압력과는 독립적으로 간단하고도 정확하게 조절할 수 있으며 이로 인해서 블로홀의 축소는 물론이고, 또한, 적극적으로 2차 가압에 의한 고압 응축을 하여서 조직을 치밀화하여 기계적 강도를 증대시킬 수가 있다.

이상과 같이 본 발명에 있어서는 2차 가압개시 시기를 정하는 시퀀스밸브의 조절과, 필요로 하는 2차 가압 압력 설정용 감압 밸브와 가압 플런저의 진행속도를 제어하는 유량 조절 밸브의 조절을 각각 실험적으로 구한 최량의 조건으로 설정하므로써 제품에 2차 가압 효과를 재현성이 뛰어나고 유효하게 부여할 수가 있다.

Claims (1)

1. 금형내에 삽입되는 가압 플런저를 갖춘 2차 가압 실린더가 금형의 한쪽에 고정 설치됨과 동시에 사출 실린더 내의 압력 상승을 검지하여 작동하는 소정의 유압원에 접속된 시퀀스 밸브와, 이 시퀀스 밸브와 상지 2차 가압 실린더와의 사이에 유량 조절밸브와 감압 밸브가 장치되어 상기 시퀀스 밸브의 조정에 의해서 상기 2차 가압 실린더의 작동개시 시점을 변경하고, 상기 유량 조절 밸브에 의해서 가압 플런저의 진행속도를 가변시키고, 상기 감압 밸브의 조절에 의해서 상기 가압 플런저의 가압력 변경을 가능하게 한 것을 특징으로 하는 다이캐스트장치.

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