KR910003761B1

KR910003761B1 - 수직식 다이캐스팅 방법 및 장치

Info

Publication number: KR910003761B1
Application number: KR1019880005331A
Authority: KR
Inventors: 우에노 도요아끼; 단노우라 사다유끼
Original assignee: 우베 인더스트리즈 리미티드; 시미즈 호오
Priority date: 1987-05-08
Filing date: 1988-05-07
Publication date: 1991-06-12
Also published as: DE3878725D1; JPS63278656A; KR890017021A; US4836267A; EP0290244A2; EP0290244B1; DE3878725T2; JPH067979B2; EP0290244A3

Abstract

내용 없음.

Description

수직식 다이캐스팅 방법 및 장치

제 1 도는 본 발명에 따른 다이캐스팅 장치의, 실선으로 도시된 수평 축위치(H)와 이점쇄선으로 도시된 수직축위치(V)의 두 위치에서 부분적으로 절단된 종단면도.

제 2 도는 수평축위치(H)에서 제 1 도의 II-II선을 따라 절단된 장치의 단면도,

제 3 도는 제 1 도의 화살표 III의 방향에서 본 수평축위치에서의 장치의 측면도.

제 4 도는 실선으로 도시된, 수직축위치(V)에서의 장치의 부분적으로 절단된 단면도,

제 5a,5b,5c,5d,5e 및 5f 도는 본 발명에 따른 다이캐스팅 장치의 수직축위치(V)에서 가동코어와 조립된 붕괴성(붕괴性) 코어를 구비한 고정 및 가동 금형으로 구성된 금형을 제공하는 공정을 형성하는 단계를 순서대로 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 붕괴성코어 20 : 금형체결장치

21 : 고정플래튼 22 : 가동플래튼

27 : 고정 금형 28 : 가동 금형

30 : 캐비티 31 : 금형게이트

36 : 압출핀 41 : 가동 코어

73 : 주입슬리브 74 : 융용금속

100 : 기대

본 발명은 알루미늄등의 주물을 제조하는 개선된 사출 성형법 및 그 장치에 관한 것으로 특히 모든 주조공정에서 붕괴성코어 또는 샌드코어가 금형에 설치될때 바람직하다.

언더컷부 또는 동공부를 갖는 주물은 페놀수지등에 의해 주물사를 굳게하여 형성된 샌드코어를 사용하는 비교적 저압을 갖는 주조기인 중력식 주조기 또는 저압력 주조기에 의해 제조된다. 그러나 저압력 주조기는 주조사이클이 길고, 주물의 두께를 얇게 할 수 없고 주물의 품질을 안정화시키기 어렵다는 점에서 결함이 있다. 그러나 최근에 사출성형법이 개선되고 용융금속이 코어로 들어가는 것이 방지되는 붕괴성코어를 이용하는 것에 의해 고압력 주조기로 성형작업을 수행하는 것이 가능하게 되었다.

고압력 주조기는 주입방향에 따라 수평주입방식과 수직주입방식으로 분류된다. 수평 주입방식으로는 수평 다이캐스팅머신이 알려져 있고 수직주입방식에 사용되는 다이캐스팅머신은 수직체결형과 수평체결형으로 분류된다.

수직주입방식의 고압력 주조기는 금속과 주입슬리브내에 주입된 용융금속사이의 접촉면이 작으므로 용융금속의 온도의 감소가 적고 주입슬리브내로의 가스의 침투가 방지된다는 점에서 특히 우수한 효과를 제공한다.

붕괴성코어를 사용하는 성형 방법 및 주조기에서, 붕괴성코어는 용이하게 금형에 부착되어야하고, 주조시 용융금속은 정확히 유동하고, 성형품내로 가스가 침투되어 형성된 블로우 홀과 같은 결함이나 응고 및 수축에 의해 발생되는 잉곳 파이핑(ingot pipings)과 같은 동공부가 형성되지 않아야한다. 붕괴성코어는 주조시 파손되지 않아야하고 용융금속의 샌드코어내로의 침입 즉 용융금속관입이 없어야 하며 주조후에는 코어는 용이하게 제거되어야 하고 주물에 모래가 남아있지 않아야 한다.

앞에서 지적한 바와 같이, 고압력 주조기는 체결방향에 따라 수평체결형 또는 수직체결형으로 분류되고 주입방향에 따라 수평주입방식 또는 수직주입방식으로 분류된다.

수평체결형에서는, 용융금속이 캐비티내에서 솟아오르게 채워지므로 주조시 수직체결형에서 보다 가스의 침투가 적고, 완전히 채워지기 전에는 금형의 분할면상에 형성된 가스방출공이 막히지 않으므로 가령 블로우 홀과 같은 주조결함이 발생하지 않는다.

수직주입방식에서, 금속과 주입슬리브내에 주입된 용융금속사이의 접촉면이 수평주입방식에서 보다 작으므로 용융금속의 온도의 감소가 적고, 주조시 주입슬리브내에 가스의 침투가 발생하지 않으므로 블로우 홀과같은 주조 결함이 발생되지 않는다.

따라서, 전술한 이유에서, 수직 주입방식 및 수평체결형의 고압력 주조기는 붕괴성코어를 사용하는 고압력 주조기로서 가장 널리 사용되고 있다. 양호한 주조품질을 갖는 주물이 이 주조기에 의해 제조가능하지만, 붕괴성코어를 금형에 부착시키는 것이 까다롭고, 특히 붕괴성코어가 가동코어에 의해 지지될 때 붕괴성코어는 공중에서 유지되어야 하므로 따라서 정확하게 위치가 결정되지 않고, 붕괴성코어는 금형과 충돌하여 쉽게 부서질 수 있다. 더욱이, 붕괴성코어의 단부가 금형의 지지부로 삽입될 때, 단부를 구성하는 모래는 금형에 부딪쳐 떨어져서 주조시 용융금속내로 들어가 주조결함을 형성하고 따라서 양호한 주물을 용이하게 얻기는 어렵다. 더욱이 원칙적으로 붕괴성코어의 부착의 자동화는 불가능하다.

본 발명의 주목적은 전술한 결점들을 해결하고 붕괴성코어를 사용하여 제조되느 성형품의 품질을 크게 개선하고 붕괴성코어의 자동부착이 가능한 주조기를 제공하는 것이다. 본 발명에 따라 금형축 평면을 갖고 금형축에 대해 고정되고 고정플래튼(21)에 착탈가능하게 장착된 고정금형(27) 및 고정플래튼(21)과 용융금속(74)으로 채워질 금형캐비티(30)를 형성하는 금형을 형성하기 위해 그 분할면(29)에서 상기 금형과 한정하는 금형축을 따라 가동하는 가동플래튼(22)에 착탈가능하게 장착된 가동금형(28) 및 가동 플래튼(22)을 포함하는 금형체결장치(20) 금형캐비티(30)내로 용융금속을 사출하는 사출장치(60)로 구성된 다이캐스팅머신이 제공된다.

장치는 캐비티(30)내에 채워질 용융금속(74)이 통과되도록 분할면(29)에서 축선에 수직으로 신장된 금형 게이트(31)가 형성된 금형, 금형 게이트(31)를 통하여 용융금속이 상향사출되어 캐비티(30)내로 도입되도록 두 고정 및 가동 플래튼(21,22)에서 기대(100)상에 누워있는 금형체결장치(20)와 금형축이 수평으로 연장된 수평축위치(H)로부터 금형축이 수직으로 연장되고 금형체결장치(20)가 고정플래튼(21)에서 기대(100)상에 서있는 수직축위치(V) 로 수평면상의 금형축에 수직으로 연장되어 고정플래튼(21)에 제공된 회전축 둘레를 회전하도록 기대(100)상에 선회가능하게 장착된 금형 체결장치(20) 금형체결장치(20)가 회전축 주위를 회전하도록 고정플래튼(20) 및 기대(100)에 회전가능하게 연결된 구동용수단(48,49,101,108) 용융금속(74)이 사출되는 주입슬리브(73)를 구비하고 기대(100)상에 선회가능하게 장착된 사출장치, 용융금속(73)이 상향사출되는 수직위치에서 새로운 용융금속이 주입슬리브(73)로 공급되는 경사위치로 사출장치(60)가 경사지도록 사출장치(60)와 기대(100)에 회전가능하게 연결된 경사수단(63)을 구비함을 특징으로 한다.

장치에는 수평축위치(H)에서 금형체결장치(20)를 지지하도록 가동플래튼(22)에 스톱퍼수단(109,50,110,112)이 제공되며 경사 사출장치가 기대(100)상에 수직으로서 있을때 수톱퍼수단과 회전축 사이에 위치한다.

기대(100)상에 회전가능하게 장착된 피스톤 실린더장치(101)는 고정플래튼(21)에 회전가능하게 연결된 피스톤 작동용 구동수단으로 제공된다.

수직축위치(V)에서 금형내부에 적어도 하나의 코어(10)가 제공될 때 금형에 대해 그 코어의 위치결정수단이 제공된다. 코어위치결정수단은 가동금형(28)이 고정금형(27)에서 분리된 후 주물 또는 성형품을 압출 하도록 고정금형(27)에 형성된 핀구멍을 통하여 축핀(36)을 구동하도록 고정플래튼(21) 또는 고정금형(27)에 장착된 제품분리수단(40) 및 수직축위치에서 코어가 금형내로 삽입될 때 아래에서 코어를 지지하도록 고정금형(27)에서 압출핀(36)이 축방향으로 돌출되도록 제품분리수단(40)을 작동하는 수단으로 구성된다.

또한, 분할면(29)에 의해 형성된 구멍을 통해 금형축에 수직인선을 따라 금형내로 가동되는 가동코어(41)를 금형내에 제공하기 위해 금형의 외측이고 금형게이트(31) 반대쪽에 제공된 금형코어장치(42), 압출핀(36)에의해 일시적으로 지지되는 붕괴성코어(10)의 일단부를 지지하도록 금형게이트측에서 내측면에 걸림턱으로서 형성된 홈(27a)을 갖는 고정금형(27) 및 가동코어(41)가 외측에서 내측으로 이동될 때 홈(27a)과 함께 압출핀(36)에 의해 지지되는 붕괴성코어(10)의 반대단부를 지지하도록 가동금형(28)의 분할면(29)과 마주보는 홈(44)이 형성된 가동코어(41)로 구성된다.

돌출된 핀(36)이 내부위치에서 외부위치로 후퇴한 후, 수직축위치(V)에서, 붕괴성코어(10)는 금형(27,28)이 결합할 때 가동코어(41)와 가동금형(28)에 의해 그들사이에서 금형내에서 붕괴성코어(10)의 삽입이 완성되도록 반대단부에서 체결된다.

붕괴성코어는 붕괴가능하고 수지커버를 갖는 모래로 제조된다.

경사사출장치(60)는 용융금속을 사출하는 제1피스톤 실린더장치(61) 피스톤(64)에 연결된 플랜져로드(66) 주입슬리브(73)에 연결된 슬리브프레임(70) 및 제2피스톤 실린더장치(68,69-70)로 구성된다. 여기서 상향사출을 위해 주입슬리브(73)가 금형게이트(31)와 연결되도록 수평축위치(H)에서 제1피스톤 실린더장치(61)에 대해 위로 이동하는 주입슬리브(73)와 함께 슬리브프레임을 작동하도록 슬리브프레임(70)은 가동실린더를 형성하고 제1피스톤 실린더장치(61)의 실린더는 고정피스톤으로서 작용하는 도킹램(68)을 형성한다.

본 발명에 따라, 전술한 장치를 사용하여 수평축위치(H)에서 수직축위치(V)로 회전축 주위를 금형체결장치(20)가 선회하고, 수직축위치(V)에서 최소한 한개의 코어를 내재한 금형이 제공되고, 수평축위치(H)로 금형체결장치(20)가 복귀하고 수평축위치(H)에서 아래로부터 금형게이트(31)를 통하여 금형캐비티(30)내로 사출장치(60)에 의해 용융금속을 상향사출하는 단계로 구성된 수직식 다이캐스팅 방법이 제공된다.

이 방법은 금형에 대해 코어의 위치를 결정하는 돌출된 압출핀(36)에 의해 아래에서 지지되는 코어(10)가 내재된 금형을 제공하는 후속단계를 위하여 고정금형(27)에서 압출핀(36)이 축방향으로 돌출되도록 수직축위치(H)에서 제품분리수단을 작동하는 단계가 추가로 구성된다.

본 발명의 장치는 수직형이므로 용융금속이 주입슬리브(73)내로 상승할 때 가스가 침투되지 않는다. 더욱이, 용융금속이 캐비티(30)내로 주입될 때, 용융금속은 캐비티(30)의 하부로부터 상승하여 채워지므로 따라서 캐비티내의 가스는 모두 배출된다.

금형(27,28)의 분할면상에 형성된 공기배출공은 주입이 완료되기 전에는 막히지 않고 따라서 가스는 채워지는 공정을 통하여 금형의 외부로 효과적으로 배출된다. 주조공정이 전술한 대로 붕괴성코어(10)를 사용하여 수행되면, 블로우 홀 또는 잉곳 파이핑의 형성이 실질적으로 제거된 양호한 성형품이, 붕괴성코어(10)의 파손이 없이 얻어질 수 있다.

이하 첨부도면을 통해 본 발명을 상세히 설명한다.

제 1 도는 다이캐스팅머신의 종단면도로 본 발명에 따른 붕괴성코어(10)를 사용하는 압력주조방법을 보인것이다. 먼저 다이캐스팅머신의 구조에 대해 제 1 도, 제 2 도, 제 3 도 및 제 4 도를 참고로하여 기술한다. 다이캐스팅머신은 금형체결장치(20), 사출장치(60) 및 각 장치를 배치하고 바닥면(130)에 고정되는 기대(100)로 구성된다

금형체결장치(20)는 일단에 고정플래튼(21)이 제공되고 타단에 금형 체결실린더 플래튼(23)이 제공된다. 고정플래튼(21) 및 금형체결실린더 플래튼(23)의 각기 네구석은 캘럼(25)을 형성하도록 너트(24)에 의해 체결된다. 가동플래튼(22)은 금형체결실린더 플래튼(23)에 부착된 금형체결실린더(26)에 의해 고정플래튼(21)에 대해 전진 및 후퇴할 수 있도록 캘럼(25)상에 지지된다. 고정금형(27) 및 가동금형(28)은 금형의 경계선인 분할면(29)에서 열리거나 닫힐 수 있도록 각기 고정플래튼(21) 및 가동플래튼(22)에 부착된다. 금형(27,28)에는 주입제품과 동일한 형상을 갖는 캐비티(30), 캐비티(30)에 연속되는 금형게이트(31), 캐비티에 연속된 금형게이트(31) 아래의 하방으로 열려진 대경구멍부(32) 및 주입슬리브 조립구멍(33)등이 분할면(29)에 의해 분할되어 있다. 주조시 금형밖으로 캐비티(30)내의 가스를 배출하기 위한 얇은 홈인 공기배출구(34)는 분할면(29)상에 형성되어 있다.

고정금형(27)에는 금형에서 제품을 압출하기 위한 압출핀(36), 고정플래튼(21)에 고정되어 압출핀(36)을 작동하는 압출핀실린더(40), 압출핀 실린더(40)를 압출핀(36)에 연결시키는 압출연결봉(38), 압출핀(36)을 압출연결봉(38)에 연결하는 압출연결판(37) 및 압출핀실린더(40)를 압출연결봉(80)에 연결시키는 압출판(39)으로 구성된 압출장치(35)가 제공되어 있다. 더욱이, 고정금형(27)에는 고정금형(27)의 일부 및 캐비티(30)의 일부를 형성하는 미끄럼 가능한 가동코어(41), 가동코어(41)가 미끄럼 가능한 코어실린더(42) 및 코어실린더(42)를 일체로 고정금형(27)에 부착하는 코어실린더 부착브래킷(43)이 추가로 제공된다. 캐비티(30)를 형성하고 붕괴성코어(10)를 지지하는 지지홈(44)을 갖는 고정코어(45)는 캐비티(30)면의 측면상의 고정금형(27)내에 조립된 형태로 들어가 있다.

지지홈(44)은 또한 가동코어(41)상에도 형성되고 따라서 붕괴성코어(10)는 고정금형의 일부를 형성하는 고정코어(45) 및 가동코어(41)의 지지홈(44)에 의해 캐비티(30)의 공간내에서 지지될 수 있다.

고정플래튼(21)의 고정금형부착면(46)에 대향하는 측에는 회전축핀(102) 주위로 금형체결장치(20)를 회전 및 구동시키는 한쌍의 회전실린더(102) 및 핀(48)을 통하여 회전가능하게 부착된 한 쌍의 베어링부(49)가 고정플래튼(21)과 일체로 배치되어 있다. 고정플래튼(21)의 하부에는 회전실린더(101)의 작동에 의해 금형체결장치(20)를 회전시키기위해 기대(100)에서 일체로 돌출된 베어링부(103) 및 핀(102)을 통하여 일체로 회전중심을 형성하는 한쌍의 돌출된 베어링부(47)가 배치된다.

사출장치(60)의 구조를 설명하면 다음과 같다. 사출장치(60)는 기대 (100)아래에 배치되고 서로 일체로된 한쌍의 사출장치 지지판(104)에 회전축(105)을 통하여 연결된다. 사출장치(60)는 회전축(105)을 중심으로하여 금형체결장치(20)의 길이방향으로 선회할 수 있다.

사출장치(20)의 선회 또는 경사이동은, 일단은 기대(100)와 일체로 부착된 브래킷에 연결되고 타단은 U자형 링크(62)를 통하여 사출실린더(61)에 연결된 경사실린더(63)에 의해서 수행된다. 피스톤(64)은 사출실린더(61)내에 배치되고 플랜져로드(66) 및 플랜져칩(67)을 플랜져커플링(65)을 통하여 피스톤(64)의 상단부에 연결된다. 한쌍의 원형봉과 유사한 형상을 갖고 그 내부를 관통하는 하나의 오일통로(69)를 갖는 도킹램(docking ram, 68)은 일단의 사출실린더(61)에 고정되고 타단은 슬리브프래임(70)의 기름도입실(71)에 꼭 끼워지는 식으로 사출실린더상(61)에 배치된다. 주입슬리브(73)는 슬리브커플링(72)을 통하여 슬리브프레임(70)의 상단부에 고정된다. 플랜져칩(67)은 주입슬리브(73)의 내부에 미끄럼 가능하게 결합되어 있다. 용융금속(74)은 도면에는 도시안된 용융금속 공급장치에 의해 주입슬리브(73)내로 주입된다.

기대(100)의 구조는 다음과 같다. 붕괴성코어(10)가 금형에 부착되거나 또는 제품을 금형에서 빼낼때 회전축(102) 둘레를 회전하는 금형체결장치(20)의 직립자세의 위치를 결정하는 스톱퍼(107)가 기대(100)의 고정플래튼(21)축상의 단부에 기대(100)와 일체로 배치되어 있다. 고정플래튼(21)의 아래의 인접부에는, 회전가능하게 부착된 회전실린더(101)를 갖는 실린더베어링(108)이 기대(100)와 일체로 배치되어 있다. 금형체결장치(20)가 수평자세 또는 수평축위치(H)로 회전할 때 그 위치를 결정하는 한 쌍의 스톱퍼(109)는 가동플래튼(22)의 부근에서 기대(100)의 상면에 기대와 일체로 배치되어 있다.

주조시 금형체결장치(20)의 부상방지장치(浮上防止裝置,110)를 기술하면 다음과 같다. 기대(100)에서 돌출되고 그와 일체로된 한쌍의 설정판(111)은 금형체결실린더 판(23)의 부근의 기대(100) 상면에 배치되고, 금형체결장치(20)의 부상방지 실린더(112)는 각 설정판(111)상에 배치되고, 부상방지핀(113)은 부상방지실린더(112)의 로도의 상단에 부착된다. 이핀(113)은 사출시 금형체결판(23) 아래에서 금형체결판과 일체로 돌출된 구멍에 끼워져서 금형체결장치(20)의 부상을 방지한다.

주물의 언더컷부 또는 동공부를 형성하는 붕괴성코어(10)를 설명하면 다음과 같다. 샌드코어는, 혼합체로서 일본공업규격 제7호에 규정된 규토질 모래100, 유기고착제로서 열경화성 페놀수지 2.0, 윤활제로서 칼슘 스테아린산염0.1로 구성된 쉘 코어용 모래로 성형된다. 성형조건은 270。C의 금형온도 및 20초의 소성시간이다. 그후 1l의 물은 고착제인 콜로이드형의 무수규산 300cc, 윤활제로서 술폰산염 도데실벤젠10g, 및 거품제거제로서 옥틸알콜1g을 완전히 혼합시켜 교반하여, 300mesh이하의 크기로 사이징된 지르콘 가루300g을, 이 용액에 첨가하고 혼합물을 현탁액용액이 되도록 완전히 교반한다. 전술한 쉘 코어는 샌드코어의 표면기공들이 채워지도록 1분동안 현탁액 용액속에 담궈두고 즉기 샌드코어의 표면을 경화시키기 위해 120。C의 고온 공기 건조기에서 30분동안 건조한다.

3%수용성 페놀수지 1l와 300mesh이하의 크기로 사이징된 분쇄운모 500g, 윤활제로서 술폰산염 도데실 벤젠10g, 거품제거제로서 옥틸 알코올1g을 함께 완전히 혼합시키고 교반시켜 생성된 슬러리용액을 샌드코어의 표면에 솔로 피복하고 이 샌드코어를120。C에서 1시간동안 건조기로 건조시켰다.

전술한 구조를 갖는 다이캐스팅장치의 동작은 제1도 및 제5A도 내지 제5F도를 참고로하여 기술된다.

붕괴성코어(10)가 금혀에 장착될 때, 회전실린더(101)가 당겨진 상태에서, 제1도에서는 2점쇄선으로 제 4 도에서는 실선으로 표시된 바와같이, 금형체결장치(20)는 직립자세, 즉 분할면(29)이 수평방향으로 위치한 수직축위치(V)를 취한다. 캐비티(30)를 형성하는 가동금형(28)은 금형채결실린더(26)의 후퇴에 의해 열려지고 (제 5a도 참조) 가동코어(41)는 코어 실린더(42)의 후퇴에 의해 열려진다(제 5a 도 참조). 이 상태에서, 오일은 압출핀실린더(40)의 로드단부측으로 공급되고 압출핀(36)은 고정금형(27)의 홈(27a)에서 캐비티(30)내의 붕괴성코어(10)를 지지하는 일시지지대를 형성하도록 캐비티(30)내로 돌출된다(제 5b 도 참조) 붕괴성코어 자동설치장치 (도시안됨)에 의하여, 붕괴성코어(10)는 고정금형(27)의 상부에 반입되고 일단부(51)는 고정코어(45)의 지지홈(44)에 끼워진 상태로 압출핀(38)상에 장착된다(제 5c 도 참조). 그후, 오일은 코어실린더(42)의 헤드단부측으로 안내되고 가동코어(41)는 전진하고, 따라서 가동코어(41)의 지지홈은 붕괴성코어(10)의 일단부의 단부(51)에 끼워진다(제 5d 도 참조). 그후 압출핀(38)은 후퇴하고 붕괴성코어(10)의 캐비티(30)에의 장착은 완성된다 (제 5e 도 참조). 그후 오일은 금형체결실린더(26)의 헤드단부측에 공급되어 금형체결실린더(26)가 전진하고 금형의 체결은 완료된다 (제 5f 도 참조). 금형이 체결될 때 오일은 회전실린더(101)의 헤드단부측에 공급되어 회전축(102) 주위로 금형체결장치(20)를 회전시키고 금형체결장치(20)는 수평자세 또는 수평축위치(H)를 취하며 가동플래튼(22)이 스톱퍼(109)에 부딪힐 때 정지한다.

회전이 완전히 정지할 때, 오일은 기대(100)상에 배치된 부상방지실린더(112)의 헤드단부측으로 공급되어 부상방지핀(113)을 금형체결실린더판(23)의 구멍(50)으로 삽입한다. 사출장치(60)의 작동에서는 경사장치(63)의 압출시 즉 경사실린더(61)가 기울어 질 때, 용융금속(74)은 도면에는 도시안된 자동 용융금속 공급장치에 의해 주입슬리브(73)내로 주입된다. 용융금속(74)의 주입이 완료되면, 오일은 경사실린더(63)의 로드단부측에 공급되고 사출장치(60)는 직립자세 또는 수직축위치로 회전된다. 회전이 완료되면 오일은 도킹램(68)의 오일통로(69)를 통하여 슬리브프레임(70)의 기름도입실(71)로 공급되고 주입슬리브(73)내의 용융금속(74), 주입슬리브(73), 슬리브프레임(70), 플랜져칩(67), 플랜져로드(66) 및 사출실린더(61)의 피스톤은 일체로 상승하고 주입슬리브(73)의 상면은 고정금형(27) 및 가동금형(28)에 의해 형성된 주입슬리브 조립구멍(32)의 상면에 부딪혀 정지한다. 주입슬리브(73)의 상승이 완료되면, 오일은 사출실린더(61)의 헤드단부측에 공급되어 피스톤(64)이 상승하고 용융금속(74)은 가스의 침투없이 주입슬리브(63)내로 상승한다.

피스톤(64)은 다시 상승하고 용융금속(74)은 수직으로 캐비티(30)내로 주입되지만 용융금속(74)은 캐비티내에서 상승하는 상태로 채워지므로 가스는 캐비티(30)내로 침투할 수 없다. 캐비티(30)내의 가스는 용융금속(74)에 의해 밀려나고 분할면(29)상에 형성된 공기 배출구멍(34)을 통해 금형의 외부로 배출된다. 캐비티가 용융금속(74)으로 완전히 채워질 때, 사출실린더(61)에서의 힘은 금형체결장치를 들어올리려 하지만, 금형체결장치(20)의 어떤 들뜸이나 회전도 부상방지핀(113)에 의해 방지된다.

예정된 시간이 지나 용융금속의 고화 및 냉각이 완료되면, 오일은 사출실린더(61)의 로드단부측으로 공급되고 피스톤(64)은 하강한다. 이 하강이동의 중간지점에서, 플랜져커플링은 슬리브프레임(70)에 부딪힌다. 이 지점에서, 도킹램(68)의 슬리브프레임(70)의 기름도입실(71)내의 압력은 감소하고, 주입슬리브(73) 및 슬리브프레임(70)은 아래로 눌려져 피스톤(64)의 하강과 동시에 하강된다. 하강이동이 완료하면 오일은 경사실린더(63)의 헤드단부측으로 공급되어 사출장치(60)를 경사지게하고 사출장치(60)는 제 1 도에 이점쇄선 및 제 4 도에 실선으로 표시된 수직축위치(H)로 귀환한다. 그후 오일은 회전실린더(101)의 로드단부측에 공급되어 금형체결장치(20)를 회전시키고 금형체결장치(20)는 기대(100)의 스톱퍼에 부딪혀서 제 1 도에 2점쇄선으로 표시한 직립상태로 정지한다. 회전이 완료되면, 오일은 금형체결실린더(26)의 로드단부측에 공급되어 금형이 열린다. 또한, 오일은 코어실린더(42)의 로드단부측에 공급되어 가동코어(41)는 후퇴하고 오일은 압출핀실린더(40)의 로드단부측에 공급되어 금형내에 남아있던 제품을 금형밖으로 밀어낸다. 이 압출이 완료되면, 오일은 압출핀실린더(40)의 헤드단부측으로 공급되어 압출핀(36)을 복귀시킨다. 따라서 성형공정의 1사이클이 완료된다.

본 실험에 있어서는 알루미늄합금 ADC12가 680。C의 용융금속온도, 400kg /cm의 금속압력 및 50mm/sec의 플랜져속도의 조건에서 주조되었다.

금형에서 배출된 성형품에서 모래를 제거하고 검사한 결과 붕괴성코어의 표면으로 모래의 침투가 없고 내부에 잉곳 파이핑과 같은 블로우 홀 및 동공부가 없는 양질의 성형품이 얻어졌다.

전술한 기술에서 명백한 바와 같이, 만일 금형체결장치가 직립자세 또는 수직축위치(V)를 취하고 금형의 분할면이 수평방향으로 위치한 상태에서 붕괴성코어가 금형내에 배치된다면, 금형캐비티내의 붕괴성코어의 위치는 정확하게 결정되고, 금형이 닫힐 때에 가동코어 또는 가동금형과의 접촉에 의한 붕괴성코어의 파손 또는 떨어진 모래에 기인한 성형품의 품질의 저하등이 발생되지 않는다. 더욱이, 만일 주조가 사출장치를 수직으로하여 수평축위치(H)에서 수직주입장치에 의해 수행되면, 가스는 용융금속으로 침투할 수 없고, 높은 품질을 갖는 성형품이 얻어질 수 있다.

Claims

기대, 금형축을 갖고 상기 금형축에 수직으로 연장되도록 분할면에 금형게이트를 통하여 용융금속으로 채워지는 금형캐비티를 한정하는 금형을 형성하기 위해 금형의 분할면에서 두 금형이 결합되도록 금형축에 대해 고정된 고정금형 및 금형축을 따라 이동가능한 가동금형이 포함되고 수평면상의 금형축에 대해 수직인 회전축주위를 회전하도록 기대상의 고정금형측에 선회가능하게 장착된 금형체결장치 및 금형축이 수평으로 연장된 측면 또는 수평축위치에서 금형게이트를 통하여 용융금속을 금형 캐비티내로 상향사출하는 경사 또는 수평가동 사출장치로 구성된 장치를 사용하여 사출성형을 수행하는 수직식 다이캐스팅방법에 있어서, 상기 수평축 위치에서 금형축이 수직으로 연장되는 수직축위치까지 회전축 주위로 금형체결장치를 선회시키고, 상기 수직축 위치에서 적어도 하나의 금형코어를 내재한 금형을 제공하고, 상기 수평축위치로 금형체결장치를 복귀시키고, 상기 수평축위치에서 아래로부터 금형게이트를 통하여 금형캐비티내로 사출장치에 의해 용융금속을 상향사출하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 수직실 다이캐스팅 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 금형체결장치에는 가동금형이 고정금형에서 분리된 후 주물 또는 성형품이 압출되도록 고정금형내에 형성된 핀구멍을 통하여 축핀을 구동하는 제품분리수단이 제공되고, 금형에 대해 코어의 위치가 결정되도록 돌출된 압출핀에 의해 아래로부터 지지되는 코어를 내재한 금형을 제공하는 후속단계를 위하여 고정금형에서 축방향으로 돌출된 압출핀이 유지되도록 상기 수직축위치에서 제품분리수단을 작동하는 단계가 추가로 구성된 것을 특징으로 하는 수직식 다이캐스팅 방법.
제 1 항 및 제 2 항중 어느 한항에 있어서, 상기 코어는 붕괴가능하고 수지커버를 갖는 모래로 이루어진 것을 특징으로 하는 수직식 다이캐스팅 방법.
금형축을 구비하며, 고정플래튼과 그 고정플래튼에 착탈가능하게 장착되고 금형축에 대해 고정된 고정금형 및 가동플래튼과 그 가동플래튼에 착탈가능하게 장착되고 용융금속이 주입될 금형캐비티를 한정하는 금형을 형성하기 위해 금형의 분할면에서 상기 고정금형과 결합되도록 금형축을 따라 이동하는 가동금형을 표함한 금형체결장치, 상기 금형캐비티내로 용융금속을 사출하는 사출장치로 구성된 다이캐스팅 머신에 있어서, 용융금속이 금형게이트를 통하여 상기 캐비티내에 채워지도록 접합면에서 금형축에 수직으로 연장된 금형게이트가 형성된 금형, 금형축이 수평으로 연장되고 금형체결장치가 금형게이트를 통하여 상기 캐비티내로 상향사출되는 용융금속이 도입되도록 고정 및 가동플래튼에서 기대상에 누워있는 수평축위치에서 금형축이 수직으로 연장되고 상기 금형체결장치가 고정플래튼에서 기대상에 서있는 수직축위치로 고정플래튼에 제공되고 수평면상의 상기금형축에 수직으로 연장된 회전축 주위를 회전하도록 기대상에 선회가능하게 장착된 금형체결장치 상기 기대 및 고정플래튼에 회전가능하게 연결되고 회전축 주위를 회전하도록 상기 금형체결장치를 구동하는 수단, 주입슬리브를 통하여 용융금속이 사출되는 주입슬리브를 갖고 상기 기대상에 선회가능하게 장착된 사출장치 및 상기 사출장치와 기대에 회전가능하게 연결되고 용융금속이 상향사출되는 수직축위치에서 새로운 용융금속이 주입슬리브로 공급되는 경사위치까지 상기 사출장치를 경사시키기 위한 경사수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅머신.
제 4 항 있어서, 수평축위치에서 상기 금형체결장치를 유지하도록 가동플래튼에 스톱퍼수단이 제공되어 상기 경사사출장치가 기대상에 수직으로 서 있을 때 상기 스톱퍼수단과 회전축사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 머신.
제 5 항 있어서, 상기 구동수단은 고정플래튼에 회전가능하게 연결된 피스톤을 작동하기 위해 상기 기대상에 회전가능하게 장착된 피스톤 실린더 장치인 것을 특징으로 하는 다이캐스팅머신.
제 6 항에 있어서, 상기 수직축위치에서 적어도 한 개의 코어가 금형에 제공될 때 상기 금형에 대한 코어의 위치결정수단이 제공된 것을 특징으로 하는 다이캐스팅머신.
제 7 항에 있어서, 상기 코어위치 결정수단은 수직축위치에서, 상기 고정금형에서 가동금형이 분리된후 주조제품 또는 성형품을 압축하도록 고정금형내에 형성된 핀구멍을 통하여 축핀을 구동하도록 상기 고정 금형 또는 고정플래튼에 장착된 제품분리수단 및 코어가 상기 금형내에 제공될 때 코어를 지지하도록 고정 금형에서 상기 압출핀을 축방향으로 돌출된 상태로 유지시키는 제품분리수단 작동용수단으로 구성된 것을 특징으로하는 다이캐스팅머신.
제 8 항에 있어서, 분할면에 의해 형성된 구멍을 통하여 금형축에 수직인 선을 따라 금형내로 이동가능한 가동코어가 상기금형내에 제공되도록 금형게이트축에 대향된 상기 금형의 외측에 금형코어장치가 제공되고, 압출핀에 의해 일시적으로 지지되는 붕괴성코어의 일단부를 지지하도록 금형게이트측의 내측면에 형성된 홈을 갖는 고정금형 및 가동코어가 외부위치에서 내부위치로 이동할 때 상기 홈과 함께 압출핀에 의해 지지되는 붕괴성코어의 타단부를 지지하도록 상기 가동금형의 분할면에 마주보게 형성된 홈을 갖는 가동코어가 제공되어 상기 수직축위치에서 돌출된 핀이 내측위치에서 외측위치로 후퇴한 후 상기 붕괴성코어는 금형이 결합될 때에 상기 가동코어 및 가동금형에 의해 상기 금형내에서 붕괴성코어의 설치가 완료되도록 타단부에서 체결되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅머신.
제 9 항에 있어서, 상기 제코어는 붕괴가능하고 수지커버를 갖는 모래로 이루어진 것을 특징으로 하는 다이캐스팅머신.
제 4 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 경사사출장치는 용융금속을 사출하는 제1피스톤 실린더장치, 피스톤에 연결된 플랜져로드, 주입슬리브에 연결된 슬리브 및 제2피스톤 실린더장치로 구성되며, 상향사출을 위해 상기 주입슬리브가 금형 게이트에 연결되도록 수평축 위치에서 상기 제1피스톤 실린더장치에 대해 위로 이동하는 주입슬리브와 함께 슬리브프레임을 작동하도록 상기 슬리브프레임은 가동실린더를 형성하고 상기 제1피스톤 실린더장치의 실린더는 고정피스톤으로서 작용하는 도킹램을 형성함을 특징으로 하는 다이캐스팅머신.