WO2021145538A1 - 재료를 성형하는 장치 및 방법 - Google Patents

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pressing block
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고명수
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고동근
고명수
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for forming a material such as metal or plastic, and more particularly, to an apparatus and method for forming a material capable of shortening a process cycle.
  • a mold device is a device for molding into a specific shape by putting a material such as metal or plastic into a molding cavity and pressing it.
  • the material input to the molding space may be molten liquid, semi-molten, or solid, and the process of opening and closing the molding space is essentially performed in the process of inputting material or demolding the molded product.
  • will be molded Typically, there are forging molds, injection molds, and die casting molds, and an appropriate mold device is used according to the input material.
  • a molding space is formed between a movable mold and a fixed mold, and the movable mold opens and closes the molding space while moving forward or backward.
  • a punch is formed in the movable mold, for example, a forging mold.
  • a hydraulic cylinder is used to advance or reverse a movable mold, which is a heavy object.
  • the hydraulic cylinder since the movable mold is not only a heavy object, but also has to be supported at a high pressure in the process of forming a material, the hydraulic cylinder has a large cylinder diameter.
  • the length of the cylinder is also formed long enough. As a result, large hydraulic cylinders are used.
  • the hydraulic cylinder has a problem in that the larger the standard, the longer the operating time. Therefore, if a large hydraulic cylinder is used, the total time for molding the product with the mold device, that is, the process cycle becomes longer. Furthermore, the use of hydraulic oil and energy consumption increase according to the use of a large hydraulic cylinder, and there is a problem in that the overall economic efficiency is lowered.
  • the present invention aims to solve the above problems, and it is an object of the present invention to obtain an apparatus and method for forming a material capable of remarkably shortening a process cycle and reducing energy consumption.
  • the first and second fixed platens are arranged to form a pair by a tie bar, and the movable platen is formed to be movable along the tie bar between the first and second fixed platens;
  • a mold formed to open and close by providing a movable mold formed on the movable platen and a stationary mold formed on the second fixed platen to form a molding space at a point in contact with each other and selective between the first fixed platen and the movable mold It achieves the above object by proposing an apparatus for molding a material including a pressing block positioned as a position to apply pressure to a movable mold and a method for molding various materials with such apparatus.
  • the process cycle can be shortened as the material does not use a large hydraulic cylinder, and the amount of hydraulic oil and energy consumption is also reduced. Therefore, economic efficiency is improved.
  • FIG. 1 is an exemplary view showing a front configuration of a die casting apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exemplary view showing a side configuration of a die casting apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exemplary view showing a state in which the molding space is opened in the die casting apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an exemplary view showing a structure in which the pressure block according to the present invention is formed so that the length can be adjusted;
  • FIG. 5 is an exemplary view showing a structure in which the position of the pressing block according to the present invention is moved along the rail;
  • FIG. 6 is an exemplary view showing a structure in which the pressing block according to the present invention is formed to apply pressure to the mold by magnetic force;
  • FIG. 7 is an exemplary view showing another embodiment in which the pressing block according to the present invention is formed to apply pressure to the mold by magnetic force;
  • FIGS. 8 to 10 are exemplary views showing a structure for injecting a material into a molding space in an apparatus for molding a material according to the present invention
  • FIG. 11 is an exemplary view showing an example of a forging device to which the present invention is applied;
  • 12 to 15 are exemplary views showing a process of forming a material with a forging device according to an example of the present invention
  • 16 is an exemplary view showing another example of a forging device to which the present invention is applied;
  • 17 to 22 are exemplary views showing a process of forming a material with a forging device according to another example of the present invention.
  • the present invention can be applied to various devices for molding various materials using a mold of a movable mold and a stationary mold.
  • a die casting apparatus, a forging apparatus, etc. are those, and the material includes a material molded by a mold apparatus such as metal or plastic.
  • FIGS. 1 to 22 show an embodiment in which the present invention is applied to a die casting apparatus for molding by injecting a molten material. .
  • FIG. 1 is an exemplary view showing a front configuration of a die casting apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exemplary view showing a side configuration of a die casting apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an embodiment of the present invention It is an exemplary view showing a state in which the molding space is opened in the die casting apparatus according to the example.
  • the die-casting apparatus is a movable platen disposed between the first and second fixed platens 110 and 120 and the first and second fixed platens 110 and 120 ( 140), a mold 200 in which the molding space 260 is formed, and a pressure block 300 capable of applying pressure to the mold 200.
  • the first and second fixed platens 110 and 120 form a plate shape having a predetermined area and thickness, and are arranged at regular intervals by a plurality of tie bars 150 formed in a rod shape.
  • the first and second fixed platens 110 and 120 are firmly fixed so as not to move while the distance is maintained.
  • the movable platen 140 is formed in a plate shape having a predetermined area and thickness to be movable along the tie bar 150 between the first and second fixed platens 110 and 120 .
  • the movable platen 140 may be moved by a hydraulic cylinder, for example, the mold opening/closing cylinder 160 installed on the first fixed platen 110 .
  • a hydraulic cylinder for example, the mold opening/closing cylinder 160 installed on the first fixed platen 110 .
  • a plurality of mold opening and closing cylinders 160 are provided, and rods protruding from the mold opening and closing cylinder 160 are connected to the edge of the movable platen 140 . Therefore, when the rod retracts from the mold opening cylinder 160 , the movable platen 140 moves forward or backward and moves along the tie bar 150 .
  • the mold opening and closing cylinder 160 may be provided with a low pressure and high speed compared to the pressing means 320, which will be described later, so that the mold opening and closing time can be shortened.
  • the mold 200 includes a movable mold 220 and a stationary mold 240 .
  • a molding space 260 (cavity) is formed on the surfaces of the movable mold 220 and the stationary mold 240 in contact with each other. Therefore, when they are combined with each other, the molding space 260 is sealed, and the material can be injected in the molding space 260 to be molded.
  • a plurality of such molding spaces 260 may be simultaneously formed in one mold 200 as necessary.
  • the sealing of the molding space 260 can be achieved by installing a packing at the opening point or at each point where air can be introduced, and an exhaust pipe 620 is connected to this molding space 260 in the sealed molding space 260 . It can be formed in a vacuum state by drawing air.
  • the movable mold 220 may be moved in position, and the stationary mold 240 may be formed in a fixed position at a predetermined position. To this end, the movable mold 220 may be formed on a surface corresponding to the second fixed platen 120 in the movable platen 140 , and the stationary mold 240 may be formed on the second fixed platen 120 . . Therefore, when the movable platen 140 moves while the stationary mold 240 is fixed, the movable mold 220 moves together and is incorporated into the stationary mold 240 .
  • the pressing block 300 is a block formed to a certain standard, and is selectively positioned between the first fixed platen 110 and the movable platen 140 . Only in a situation in which pressure must be applied to the movable mold 220 , the pressing block 300 may be moved to be positioned between the first fixed platen 110 and the movable platen 140 , and the movable mold 220 and the fixed platen 140 . When the mold 240 is to be opened, it is returned to its original position.
  • a plurality of such pressure blocks 300 may be provided to be selectively positioned between the first fixed platen 110 and the movable platen 140 in the process of forming a metal with the mold apparatus according to the present invention.
  • the pressing block 300 presses the movable platen 140 while advancing toward the movable mold 220 by an external force, thereby pressing the movable mold 220 as a result.
  • the pressing means is provided so that the pressing block 300 can advance toward the movable mold 220 by the pressure generated by the pressing means.
  • the pressurizing means may be a pressurizing cylinder 320 installed on the first fixed platen 110 to allow the ram 322 to protrude and protrude.
  • This pressurizing cylinder 320 is also adopted as a means for pressurizing the mold 200 in the prior art.
  • the pressurizing block 300 transmits the pressure generated in the pressurizing cylinder 320 to the movable mold 220. do. Therefore, the length of the pressure cylinder 320 and the ram 322 is provided with a shorter as compared to the length of the pressure block 300 compared to the conventional configuration. Accordingly, in the process of applying pressure to the movable mold 220, the operating time of the pressurizing cylinder 320 is shortened compared to the prior art, and thus the entire process cycle for molding the molded product can be dramatically shortened.
  • the pressing block 300 may be formed to be movable between the first fixed platen 110 and the mold 200 by the actuator 500 .
  • the actuator 500 may be installed on the edge of the first fixed platen 110 and is formed to move the pressing block 300 to a desired position or to return it to its original position.
  • the die casting apparatus is provided with an ejector pin 252 can be molded in the molding space 260 demolding.
  • the ejector pin 252 passes through the movable mold 220 so that the end reaches the molding space 260 , and is operated while moving forward/backward by the ejector cylinder 250 .
  • the ejector cylinder 250 is formed on the movable platen 140 .
  • the movable mold 220 is formed on the opposite surface, that is, on the surface corresponding to the pressing block 300 .
  • the ejector cylinder 250 is formed to protrude in a direction corresponding to the pressing block 300 .
  • the pressing block 300 When the ejector cylinder 250 is formed, the pressing block 300 has an accommodation space 302 for accommodating the ejector cylinder 250 . Accordingly, the pressure block 300 can apply pressure to the movable platen 140 in a state in which the ejector cylinder 250 is accommodated in the accommodation space 302 .
  • a sleeve 400 communicating with the molding space 260 is formed on the second fixed platen 120 . It is formed to inject the material into the molding space 260 through the sleeve 400, the sleeve 400 may be formed to be detachably from the second fixing platen.
  • the sleeve 400 is provided with a pressure plunger 420 . With the pressure plunger 420 formed in this way, the material injected into the sleeve 400 is pushed into the molding space 260 to be injected.
  • the sleeve 400 may be provided with a heating means.
  • the heating means may be a coil 402 that generates heat by electricity, and is wound around the sleeve 400 to generate heat, thereby melting the material injected into the sleeve 400 or at a certain temperature. It is possible to maintain a molten state or a semi-molten state.
  • the die casting apparatus to which the present invention is applied as described above may be formed such that the first fixed platen 110 , the movable platen 140 , the second fixed platen 120 , and the sleeve 400 are disposed in a vertical direction. . Alternatively, it may be formed to be disposed in a horizontal direction or formed to be inclined at a predetermined angle.
  • FIG 4 is an exemplary view showing a structure in which the pressure block according to the present invention is formed to be adjustable in length.
  • the pressing block 300 may be formed to be adjustable in length. This is achieved by forming a structure in which the pressing block 300 body is divided and screwed to each other. Among the two divided parts, one part has a female thread and the other part has a male thread and is coupled to each other. According to this, it is possible to use it while appropriately adjusting the length of the pressing block 300 as necessary.
  • FIG 5 is an exemplary view showing a structure in which the position of the pressing block according to the present invention is moved along the rail.
  • the pressing block 300 may be formed to move along the rail 112 formed on the first fixed platen 110 .
  • the rail 112 is formed on the surface facing the movable platen 140 from the first fixed platen 110, and is preferably formed in a pair.
  • the pressure block 300 has a slide guide 342 corresponding to the rail 112 formed on the left and right sides thereof, and the slide guide 342 is coupled to the rail 112 in a state where the pressure block 300 is coupled. Push or pull to move the position.
  • the pressing block 300 must maintain a constant distance from the first fixed platen 110 . Therefore, the size of the rail 112 and the slide guide 342 must be determined so that a constant distance is maintained.
  • the pressing block 300 is formed so as to be elastically fastened in a state coupled to the rail 112 .
  • the support brackets 340 protruding from both sides of the pressure block 300 and the spring formed under the slide guide 342 are formed in a 'C' shape with an open inlet toward the pressure block 300 .
  • the bracket 344 and the support bracket 340 can be achieved through the spring 346 supporting the support bracket 340 in a state in which the spring bracket 344 is fitted.
  • the spring 346 supports the support bracket 340 from both sides.
  • the spring 346 supporting one surface is contracted while the other surface is pressed.
  • the supporting spring 346 moves forward while expanding, and when the external force pushing the pressing block 300 is removed, the spring 346 supporting the other surface is contracted and the spring 346 supporting the one surface is expanded and retracted back to its original position. do.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing a structure in which the pressing block according to the present invention is formed to apply pressure to the mold by magnetic force.
  • the pressing block 300 may be formed of a block cylinder 306 provided with a ram 307 .
  • the pressure block 300 generates pressure by its own force without a separately provided pressure means to apply pressure to the movable platen 140 . That is, when the block cylinder 306 operated by hydraulic pressure operates in a state supported by the first fixed platen 110, the ram 307 protrudes and pressure is applied to the movable platen 140 while the movable mold 220 ) is put under pressure.
  • FIG. 7 is an exemplary view showing another embodiment in which the pressing block according to the present invention is formed to apply pressure to the mold by magnetic force.
  • the pressing block 300 may be configured to generate pressure by magnetic force by having a toggle link 360 .
  • the pressing block 300 is separated into two parts, and the toggle link 360 is installed at the separated point and connected to each other.
  • the toggle link 360 is formed such that two links are axially connected, and can be folded or unfolded.
  • a toggle operation rod 362 having one end connected to a shaft to which two links are connected in the toggle link 360 is provided so that the toggle operation rod 362 moves forward or backward by a hydraulic cylinder to move the toggle link 360 ) is unfolded or folded.
  • FIGS. 8 to 10 are exemplary views showing a structure for injecting a material into the molding space in the apparatus for molding the material according to the present invention.
  • the apparatus for forming a metal according to the present invention may implement various structures for injecting a material into the forming space 260 .
  • FIG. 8 shows a structure in which the sleeve 400 is formed in a vertical direction, while the runway pipe 440 is formed to communicate with the sleeve 400 .
  • a liquid material hereinafter, referred to as 'molten metal'
  • 'molten metal' a liquid material
  • the molten metal inlet 460 is formed above the sleeve 400 .
  • the molten metal may be poured into the molten metal inlet 460 and injected into the sleeve 400 , and may be injected into the molding space 260 by pushing with the pressure plunger 420 .
  • FIG. 10 shows a structure in which the sleeve 400 is formed in a horizontal direction, and a runway pipe 440 is formed under the sleeve 400 .
  • the molten metal is injected into the sleeve 400 through the rung pipe 440 .
  • the material is put into the sleeve 400, and then (S1) the movable mold 220 and the fixed mold 240 are combined to form a molding space 260 inside the mold 200.
  • Forming step (S2) moving the pressing block 300 from the original position to a point where pressure can be applied to the mold 200 and positioning it, (S3) advancing the pressing block 300 toward the mold 200
  • the step of pressing the movable mold 220 and the fixed mold 240 so as not to open by applying pressure (S4) injecting the material put into the sleeve 400 into the mold 200 inner molding space 260 to mold Step, (S5) step of returning the pressure block 300 to its original position, (S6) step of demolding the molded product in the molding space 260 by spreading the movable mold 220 and the fixed mold 240 apart to mold the material will do
  • step (S1) the movable platen 140 is advanced in a state in which the stationary mold 240 is fixed to the second stationary platen 120 .
  • the movable platen 140 is advanced along the tie bar 150 by operating the mold opening/closing cylinder 160 installed on the first fixed platen 110 . Accordingly, the movable mold 220 formed on the movable platen 140 is pushed toward the stationary mold 240 to be combined.
  • step (S2) the pressure block 300 is moved by moving it as a separate device, or when the actuator 500 is provided, the actuator 500 is operated to apply pressure to the mold 200, the first fixed plate being a point. It is moved between the turn 110 and the movable platen 140 .
  • step (S3) when the pressure is applied to the pressure block 300 with the pressure means formed on the first fixed platen 110 or the pressure block 300 is configured to generate pressure on its own, the pressure block 300 In a state in which the rear of the is supported by the first fixed platen 110 , pressure is generated to push the movable platen 140 .
  • the pressing block 300 is formed of a block cylinder 306 provided with a ram 307 as seen above, and the ram 307 by operating the block cylinder 306 The movable platen 140 is pushed to apply pressure to the movable mold 220 .
  • step (S4) the material is injected into the molding space 260 by pushing the material with the pressure plunger 420 formed in the sleeve 400 in a state where the pressure is applied to the pressure block 300 .
  • the material injected into the sleeve 400 may be in the state of molten metal, or alternatively, it may be formed into molten metal by heating and melting the material in the sleeve 400 itself.
  • step (S4) If left for a certain amount of time after step (S4), the molten metal injected into the forming space 260 is solidified.
  • step (S4) the molten metal is injected into the forming space 260 by pushing the molten metal with a strong pressure with the pressure plunger 420 . Therefore, a strong pressure is applied to the movable mold 220 , and at this time, the pressing block 300 is supported so as not to open from the stationary mold 240 because the pressing block 300 presses the movable mold 220 with a strong force.
  • step (S5) the pressing block 300 is moved to the original position.
  • the pressure applied to the movable mold 220 is removed.
  • the pressurizing cylinder 320 is provided as a pressurizing means, the ram 322 is moved backward to separate the pressurizing block 300 from the movable platen 140 . Thereafter, the pressing block 300 positioned between the first fixed platen and the movable platen 140 is returned to its original position.
  • step (S6) the movable mold 220 and the stationary mold 240 are spread apart by returning the movable mold 220 to the original position.
  • the mold opening cylinder 160 By operating the mold opening cylinder 160 to move the movable platen 140 backward, it is possible to demold the molded product in the molding space 260 .
  • the molded product may be removed from the movable mold 220 .
  • step (S1) air may be drawn out from the forming space 260 to form a vacuum state, and the air is drawn out through the exhaust pipe 620 connected to the forming space 260 .
  • the material is molded while the inside of the molding space 260 is maintained in a vacuum state.
  • 11 to 22 show examples in which the present invention is applied to a forging apparatus.
  • a description will be omitted for a configuration having the same or similar function as the device described above with reference to FIGS. 1 to 10 , and a configuration with a difference will be mainly described.
  • FIG. 11 is an exemplary view showing an example of a forging device to which the present invention is applied.
  • the pressing block 300 may be applied to a forging apparatus in which a punch 230 is formed.
  • the forging device is used to form a metal material.
  • the punch 230 is formed so as to reach the forming space 260 through the end of the movable mold 220 .
  • the movable mold 220 is formed on a surface corresponding to the stationary mold 240 in the movable platen 140 , and the punch 230 passes through the movable platen 140 and the movable mold 220 in sequence to form an end. arrives in space.
  • This structure is a space formed between the end of the punch 230 and the fixed mold 240 is a structure in which the molding space 260 is formed.
  • the punch 230 may be formed forward or backward by the punch cylinder 234 .
  • a punch support 232 formed with a size wider than the cross-sectional area of the punch 230 is provided at the rear end of the punch 230, and a punch cylinder 234 is installed between the movable platen 140 and the punch support 232. According to the operation of the punch cylinder 234 may be formed to be able to move forward and backward.
  • the punch 230 by moving the punch 230 backward to a certain extent and then moving forward, the molten metal or semi-molten material injected into the forming space 260 can be punched with a strong pressure applied by the pressing block 300 . As a result, it becomes possible to mold a molded article by a forging method.
  • the punch 230 passes through the through hole 142 formed in the movable platen 140 .
  • the inlet of the through hole 142 and the molding space 260 are sealed by installing a packing at a point where air can be introduced. It is formed to prevent oxidation of the molten metal by blocking the inflow of external air.
  • a groove is dug inside the through hole 142 to form a rear space 144, and the exhaust pipe 620 is connected to the rear space 144 and the molding space 260, respectively, to extract air at two points at the same time. can be formed When the air is drawn out at the same time in this way, it is possible to quickly form the inside of the device including the molding space 260 in a high vacuum state.
  • impurities such as fine residues generated when the molten metal injected into the forming space 260 is formed in the process of reciprocating the punch 230 is between the punch 230 and the through hole 142 . It can enter and gather through gaps.
  • the impurities flowing into the rear space 144 do not flow back into the forming space 260 , so the process of forming the molten metal It is possible to prevent the ingress of impurities.
  • 12 to 15 are exemplary views showing a process of forming a material by a forging apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the material is put into the sleeve 400, and then (S1) the fixed mold 240 and the movable mold 220 having the punch 230 are combined to form a molding space inside the mold 200 ( Forming 260), (S2) moving the pressure block 300 from its original position to a point where pressure can be applied to the mold 200 and positioning it, (S3) molding the material put into the sleeve 400
  • the movable platen 140 is moved backward to open the molding space 260 by reversing the movable mold 220, and then the sleeve 400 is passed through the molding space 260.
  • the present invention is not limited thereto, and may be input by the method described above with reference to FIGS. 8 to 10 .
  • the heating means is operated to melt and melt the material to form a molten metal or to maintain a semi-molten state.
  • step (S1) the movable mold formed on the movable platen 140 by advancing the movable platen 140 in a state in which the stationary mold 240 is fixed to the second stationary platen 120 after the input of the material is completed ( 220 is pushed toward the fixed mold 240 and merged so that the molding space 260 is formed inside the mold 200 .
  • the movable platen 140 is advanced along the tie bar 150 by operating the mold opening/closing cylinder 160 installed on the first fixed platen 110 .
  • air can be simultaneously extracted from the molding space 260 and the rear space 144 formed in the through hole 142 . Air is simultaneously drawn out through the exhaust pipe 620 connected to the rear space 144 and the forming space 260, respectively, to form a vacuum inside the forming space 260 (FIG. 12).
  • step (S2) the pressure block 300 is moved by a separate device or, when an actuator is provided, a point at which pressure can be applied to the mold 200 by operating the actuator, that is, the first fixed platen 110 and It is moved between the movable platens 140 .
  • the punch 230 is moved backward to a certain extent toward the pressing block 300 .
  • the punch cylinder 234 is operated to move backward (FIG. 12).
  • step (S3) the material is injected into the molding space 260 by pushing the material with the pressure plunger 420 formed in the sleeve 400 .
  • the material injected into the sleeve 400 may be molten metal in a molten state, or may be in a semi-molten state or in a state formed of molten metal by heating and melting in the sleeve 400 itself (FIG. 13).
  • step (S4) a pressure is applied to the pressing block 300 by a pressing means formed on the first fixed platen 110 .
  • the pressure block 300 is configured to generate pressure on its own, the rear end of the pressure block 300 is supported by the first fixed platen 110 to generate pressure, thereby generating the movable platen 140 and the punch.
  • a pressure is applied to the pedestal 232 .
  • the punch 230 which has been moved backward, also receives pressure and advances toward the forming space 260 while punching the molten metal injected into the forming space 260 to perform forging.
  • the step (S4) if a certain amount of time is prevented, the molten metal injected into the forming space 260 is solidified (FIG. 13).
  • step (S5) the pressing block 300 is returned to its original position.
  • the pressure applied to the movable mold 220 is removed, and the pressing block 300 located between the first fixed platen and the movable platen 140 is removed. will return it to its original position.
  • step (S6) the movable mold 220 and the stationary mold 240 are spread apart by reversing the movable mold 220 .
  • the mold opening cylinder 160 By operating the mold opening cylinder 160 to move the movable platen 140 backward, the movable mold 220 is returned to its original position. Accordingly, the molded article can be demolded.
  • the molded article may be in a state attached to the end of the punch (230).
  • the punch cylinder 234 to move the punch 230 backward, the molded article attached to the end of the punch 230 is naturally dropped and demolded (FIG. 15).
  • 16 is an exemplary view showing another example of a forging device to which the present invention is applied.
  • the forging apparatus may further include a wedge 450 that enters and fits between the punch support 232 and the movable platen 140 formed at the rear end of the punch 230 . .
  • the wedge 450 may be formed on the upper surface of the movable platen 140 , and has a flat bottom surface to be in contact with the movable platen 140 , and has a structure in which the upper surface is inclined downward toward the end. It is formed to move forward and backward by the wedge cylinder 480 , and thus it is possible to fill a wider gap between the punch support 232 and the movable platen 140 as it advances. As it advances, it acts as a wider gap between the punch support 232 and the movable platen 140 .
  • the wedge 450 may be formed so as to be completely out between the punch support 232 and the movable platen 140 in normal times, but when the wedge 450 is moved backward to the end, the end of the wedge 450 is the punch support 232 and the movable platen. It is preferable to enter the state between the turns 140 . The end of the wedge 450 is moved forward and backward while being sandwiched between the punch support 232 and the movable platen 140 .
  • the wedge 450 advances when the punch 230 moves backward in a state where the pressing block 300 is positioned between the first fixed platen 110 and the movable platen 140, and the punch support 232 and the movable platen (140) will be filled in.
  • the pressing block 300 is pushed as the punch 230 moves backward, and the rear end is in contact with the first fixed platen 110 , and in that state, the wedge 450 is between the punch support 232 and the movable platen 140 . It will fill the gaps formed in As described above, when the wedge 450 fills the gap between the punch support 232 and the movable platen 140, the movable platen 140 cannot move backward any more.
  • a plurality of wedges 450 are provided to face each other with the punch support 232 interposed therebetween. This is a configuration adopted to keep the balance of the punch support 232.
  • 17 to 22 are exemplary views showing a process of forming a material by a forging apparatus according to another example of the present invention. It shows a process of molding a material with the mold device in which the wedge 450 is formed, as described above with reference to FIG. 16 .
  • step (S1) the movable platen 140 is moved backwards and the material is fed in a state in which the forming space 260 is opened, and then the stationary mold 240 is operated in a state fixed to the second stationary platen 120. Advance the platen 140 .
  • the movable platen 140 is advanced along the tie bar 150 by operating the mold opening/closing cylinder 160 installed on the first fixed platen 110 . Accordingly, the movable mold 220 formed on the movable platen 140 is pushed toward the stationary mold 240 and merged to form a molding space 260 inside the mold 200 ( FIGS. 17 and 18 ).
  • step (S1) by operating the exhaust device 600, it is possible to simultaneously extract air from the molding space 260 and the rear space 144 formed in the through hole 142. Air is simultaneously drawn out through the exhaust pipe 620 respectively connected to the rear space 144 and the forming space 260 to form a vacuum inside the forming space 260 .
  • step (S2) the pressure block 300 is moved by a separate device or, when an actuator is provided, a point at which pressure can be applied to the mold 200 by operating the actuator, that is, the first fixed platen 110 and It is moved between the movable platens 140 .
  • the punch 230 is moved backward to a certain extent toward the pressing block 300 .
  • the punch cylinder 234 is operated to move backward (FIG. 16).
  • step (S2) the punch 230 is moved backward toward the pressing block 300 .
  • the punch cylinder 234 is operated to move backward. Accordingly, the rear end of the pressing block 300 is pushed until it touches the first fixed platen 110 , and a gap is formed between the punch support 232 and the movable platen 140 .
  • the wedge 450 operated by the wedge cylinder 480 advances into the gap formed as described above, and as a result, the wedge 450 fills the gap.
  • the backward movement of the punch 230 and the forward movement of the wedge 450 may be performed simultaneously. That is, the punch 230 moves backward to fill the gap while the wedge 450 advances according to the extent to which the punch support 232 and the movable platen 140 are widened (FIG. 19). Therefore, the movable platen 140 is in a state in which it cannot move backward any more.
  • step (S3) the material is injected into the molding space 260 by pushing the material with the pressure plunger 420 formed in the sleeve 400 .
  • the material put into the sleeve 400 may be molten metal in a molten state, or it may be in a semi-molten state or a state formed as molten metal by heating and melting in the sleeve 400 itself.
  • a considerable amount of pressure is generated.
  • the movable platen 140 is in a state in which the movement is restricted so as not to be moved backward by the pressing block 300, the punch support 232, and the wedge 450, the upper mold 220 and the lower mold 240 do not open. no more (Fig. 20).
  • step (S4) the pressure is applied to the pressure block 300 with a pressing means (eg, a pressing cylinder 320 in which the ram 322 is formed to protrude and protrude) formed on the first fixed platen 110 .
  • a pressing means eg, a pressing cylinder 320 in which the ram 322 is formed to protrude and protrude
  • the wedge 450 is moved backward to the original position so that the pressing block 300 can advance.
  • the backward movement of the wedge 450 and the forward movement of the pressing block 300 may be performed at the same time.
  • the pressure block 300 when the pressure block 300 is configured to generate pressure on its own, the rear end of the pressure block 300 is supported on the first fixed platen 110 by generating pressure to generate the movable platen 140 and A pressure is applied to the punch support 232 .
  • the punch 230 which has been moved backward, also receives pressure and advances toward the forming space 260 while punching the molten metal injected into the forming space 260 to perform forging.
  • the pressure plunger 420 also pushes the material and may apply pressure to the material together with the punch 230 ( FIG. 21 ).
  • step (S4) If left for a certain amount of time after step (S4), the molten metal injected into the forming space 260 is solidified.
  • step (S5) the pressing block 300 is returned to its original position.
  • the pressure applied to the pressing block 300 is removed by the pressing means, and the pressing block 300 positioned between the first fixed platen and the movable platen 140 is returned to its original position.
  • step (S6) the movable mold 220 and the stationary mold 240 are spread apart by reversing the movable mold 220 .
  • the mold opening cylinder 160 By operating the mold opening cylinder 160 to move the movable platen 140 backward, the movable mold 220 is returned to its original position. Accordingly, the molded article can be demolded.
  • the molded article may be in a state attached to the end of the punch (230).
  • the punch cylinder 234 to move the punch 230 backward, the molded article attached to the end of the punch 230 is naturally dropped and demolded (FIG. 22).
  • tie bar tie bar
  • 160 mold opening and closing cylinder

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Abstract

본 발명은 두 개가 한 조를 이루어 타이바(150)에 의해 일정 간격을 이루게 배치된 제1, 2 고정플래턴(110)(120)과, 상기 제1, 2 고정플래턴(110)(120) 사이에서 타이바(150)를 따라 이동할 수 있게 형성되는 가동플래턴(140)과, 상기 가동플래턴(140)에 형성되는 가동금형(220) 및 제2 고정플래턴(120)에 형성되는 고정금형(240)을 구비하여 서로 맞닿는 지점에 성형공간(260)을 형성하되, 상기 가동금형(220)이 고정금형(240)에 다가가거나 멀어지는 방향으로 이동하면서 성형공간(260)이 개폐되게 형성되는 금형(200) 및 상기 제1 고정플래턴(110)과 가동금형(220) 사이에 선택적으로 위치되어 가동금형(220)에 압력을 가할 수 있게 되는 가압블록(300)을 포함하는 재료를 성형하는 장치 및 그러한 장치를 이용해 재료를 성형하는 방법에 관한 것이다.

Description

재료를 성형하는 장치 및 방법
본 발명은 금속이나 플라스틱과 같은 재료를 성형하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 공정주기를 단축할 수 있는 재료를 성형하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
금형장치는 성형공간(cavity)에 금속이나 플라스틱과 같은 재료를 투입하고 가압하여서 특정한 형상으로 성형하는 장치이다. 성형공간에 투입되는 재료는 용융된 액체상태의 용탕, 반쯤 용융된 것, 고체상태의 것일 수 있고, 재료를 투입하거나 성형품을 탈형하는 과정에서 필수적으로 성형공간을 개방하고 폐쇄하는 공정이 수행되면서 재료를 성형하게 된다. 대표적으로 단조금형, 사출금형, 다이캐스팅 금형등이 있는바, 투입되는 재료에 따라 적절한 금형장치가 사용된다.
일반적인 금형장치에서 성형공간은 가동금형과 고정금형 사이에 형성되는데, 가동금형이 전진 또는 후진을 하면서 성형공간을 개폐하게 된다. 금형장치의 종류에 따라 가동금형에는 펀치가 형성되게 되는데, 예를 들면 단조금형이 그것이다.
한편, 중량물인 가동금형을 전진 또는 후진시키기 위해 유압실린더가 사용되고 있다. 이때 가동금형은 중량물일 뿐만 아니라 재료를 성형하는 과정에서 고압으로 지지되어야 하기 때문에 상기 유압실린더는 실린더의 지름이 크게 형성된다. 그리고 성형된 제품을 탈거할 수 있는 충분한 공간을 확보하여야 하므로 실린더의 길이도 충분히 길게 형성되고 있다. 결과적으로 대형의 유압실린더가 사용되는 것이다.
그런데, 유압실린더는 규격이 커질수록 작동시간이 길어진다는 문제가 있다. 따라서 대형의 유압실린더를 사용하게 되면 금형장치로 제품을 성형하는 전체 시간, 즉, 공정주기가 길어지게 된다. 나아가 대형의 유압실린더 사용에 따른 작동유의 사용량과 에너지 소비량이 증가하게 되는바, 전반적으로 경제성이 떨어진다는 문제가 있다.
본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 공정주기를 획기적으로 단축하고 에너지 소비를 줄일 수 있는 재료를 성형 장치 및 방법을 얻는 것에 그 목적이 있다.
본 발명에서는 두 개가 한 조를 이루어 타이바에 의해 일정 간격을 이루게 배치된 제1, 2 고정플래턴과, 상기 제1, 2 고정플래턴 사이에서 타이바를 따라 이동할 수 있게 형성되는 가동플래턴과, 상기 가동플래턴에 형성되는 가동금형 및 제2 고정플래턴에 형성되는 고정금형을 구비하여 서로 맞닿는 지점에 성형공간을 형성하며 개폐되게 형성되는 금형 및 상기 제1 고정플래턴과 가동금형 사이에 선택적으로 위치되어 가동금형에 압력을 가할 수 있게 되는 가압블록을 포함하는 재료를 성형하는 장치 및 그러한 장치로 다양한 재료를 성형하는 방법을 제안하여 상기의 목적을 달성한다.
본 발명에 의한 재료를 성형하는 장치와 그러한 장치를 이용한 재료를 성형하는 방법에 따르면 재료를 대형의 유압실린더를 사용하지 않게 됨에 따라 공정주기를 단축할 수 있게 되고, 작동유의 사용량과 에너지 소비량 또한 감소되므로 경제성이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 장치의 정면 구성을 보여주는 예시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 장치의 측면 구성을 보여주는 예시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 장치에서 성형공간이 개방된 상태를 보여주는 예시도,
도 4는 본 발명에 의한 가압블록이 길이 조절이 가능하게 형성되는 구조를 보여주는 예시도,
도 5는 본 발명에 의한 가압블록이 레일을 따라 위치가 이동되는 구조를 보여주는 예시도,
도 6은 본 발명에 의한 가압블록이 자력으로 금형에 압력을 가할 수 있게 형성되는 구조를 보여주는 예시도,
도 7은 본 발명에 의한 가압블록이 자력으로 금형에 압력을 가할 수 있게 형성되는 다른 실시예를 보여주는 예시도,
도 8 내지 10은 본 발명에 의한 재료를 성형하는 장치에서 재료를 성형공간에 주입하는 구조를 보여주는 예시도,
도 11은 본 발명이 적용된 단조장치의 일 예를 보여주는 예시도,
도 12 내지 도 15는 본 발명의 일 예에 의한 단조장치로 재료를 성형하는 과정을 보여주는 예시도,
도 16은 본 발명이 적용된 단조장치의 다른 예를 보여주는 예시도,
도 17 내지 도 22는 본 발명의 다른 예에 의한 단조장치로 재료를 성형하는 과정을 보여주는 예시도.
본 발명은 가동금형과 고정금형으로 된 금형을 이용해 다양한 재료를 성형하는 다양한 장치에 적용될 수 있다. 예를 들면 다이캐스팅 장치, 단조장치 등이 그것인데, 상기 재료는 금속이나 플라스틱 등 금형 장치로 성형되는 재료를 포함한다. 이하 본 발명을 첨부된 도면 도 1 내지 도 22를 참고로 하여 상세하게 설명하는바, 상기 도면 중 도 1 내지 도 10은 본 발명이 용융된 재료를 주입하여 성형하는 다이캐스팅 장치에 적용된 실시예를 보여준다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 장치의 정면 구성을 보여주는 예시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 장치의 측면 구성을 보여주는 예시도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 장치에서 성형공간이 개방된 상태를 보여주는 예시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 다이캐스팅 장치는 제1, 2고정플래턴(110)(120)과 제1,2 고정플래턴(110)(120) 사이에 배치되는 가동플래턴(140), 성형공간(260)이 형성되는 금형(200) 및 금형(200)에 압력을 가할 수 있게 되는 가압블록(300)을 포함한다.
제1, 2고정플래턴(110)(120)은 일정한 면적과 두께로 되는 판 형상을 이루는 것으로, 봉 형상으로 형성되는 복수의 타이바(150)에 의해 일정 간격을 이루게 배치된다. 제1, 2고정플래턴(110)(120)은 간격이 유지된 상태에서 움직이지 않게 단단히 고정된다.
가동플래턴(140)은 일정한 면적과 두께로 되는 판 형상을 이루어 제1, 2 고정플래턴(110)(120) 사이에서 타이바(150)를 따라 이동할 수 있게 형성된다. 가동플래턴(140)의 이동은 유압실린더에 의할 수 있는바, 예를 들면 제1 고정플래턴(110)에 설치되는 금형개폐실린더(160)가 그것이다. 이 구성에서 금형개폐실린더(160)는 복수 개가 구비되고, 금형개폐실린더(160)에서 출몰되는 로드가 가동플래턴(140)의 가장자리에 연결된다. 따라서 상기 로드가 금형개폐실린더(160)에서 출몰되면 가동플래턴(140)이 전진하거나 후진하며 타이바(150)를 따라 이동하게 된다.
여기서, 상기 금형개폐실린더(160)는 후술하는 가압수단인 가압실린더(320)에 비해 저압고속인 것으로 구비할 수 있는바, 이로써 금형개폐 시간이 단축될 수 있다.
금형(200)은 가동금형(220)과 고정금형(240)을 포함한다. 가동금형(220)과 고정금형(240)은 서로 맞닿는 면에 성형공간(260, cavity)이 형성된다. 따라서 서로 합체되면 성형공간(260)은 밀폐되고, 그러한 성형공간(260)에서 재료를 주입하여 성형할 수 있게 된다. 이러한 성형공간(260)은 필요에 따라 하나의 금형(200)에 복수 개가 동시에 형성될 수 있다.
성형공간(260)의 밀폐는 벌어지는 지점 또는 공기가 유입될 수 있는 지점마다 패킹을 설치함으로써 달성될 수 있는데, 이러한 성형공간(260)에는 배기관(620)이 연결됨으로써 밀폐된 성형공간(260)에서 공기를 뽑아내 진공상태로 형성할 수 있다.
가동금형(220)은 위치가 이동할 수 있게 되는 것이고, 고정금형(240)은 정해진 위치에 고정된 상태로 형성될 수 있다. 이를 위해 가동금형(220)은 가동플래턴(140)에서 제2 고정플래턴(120)과 대응되는 면에 형성되고, 고정금형(240)은 제2 고정플래턴(120)에 형성될 수 있다. 따라서 고정금형(240)이 고정된 상태에서 가동플래턴(140)이 이동하면 가동금형(220)이 같이 이동하면서 고정금형(240)에 합체되게 된다.
가압블록(300)은 일정한 규격으로 형성되는 블록으로, 제1 고정플래턴(110)과 가동플래턴(140) 사이에 선택적으로 위치된다. 가동금형(220)에 압력을 가해야 하는 상황에서만 가압블록(300)을 이동시켜 제1 고정플래턴(110)과 가동플래턴(140) 사이에 위치시킬 수 있고, 가동금형(220)과 고정금형(240)을 벌리고자 할 때에는 원위치로 복귀시키게 된다. 이러한 가압블록(300)은 복수개 구비되어 본 발명에 의한 금형장치로 금속을 성형하는 과정에서 제1 고정플래턴(110)과 가동플래턴(140) 사이에 선택적으로 위치되게 형성될 수 있다.
가압블록(300)은 외력에 의해 가동금형(220) 쪽으로 전진하면서 가동플래턴(140)을 압박하여 결과적으로 가동금형(220)을 압박하게 된다. 이 경우 가압수단이 구비되어 가압수단에서 발생되는 압력으로 가압블록(300)이 가동금형(220) 쪽으로 전진시킬 수 있다.
상기 가압수단은 제1 고정플래턴(110)에 설치되어 램(322)이 출몰되게 형성되는 가압실린더(320)일 수 있다. 이러한 가압실린더(320)는 종래에도 금형(200)을 가압하는 수단으로 채택되는 것인데, 본 발명에 따르면 가압블록(300)이 가압실린더(320)에서 발생하는 압력을 가동금형(220)에 전달하게 된다. 따라서 가압실린더(320)와 램(322)의 길이가 종래의 구성에 비해 가압블록(300)의 길이만큼 짧은 것이 구비되게 된다. 이에 따라 가동금형(220)에 압력을 가하는 과정에서 종래에 비해 가압실린더(320)의 작동 시간이 단축되는바, 성형품을 성형하는 전체 공정주기를 획기적으로 단축시킬 수 있게 된다.
가압블록(300)은 액추에이터(500)에 의해 제1 고정플래턴(110)과 금형(200) 사이로 이동될 수 있게 형성될 수 있다. 액추에이터(500)는 제1 고정플래턴(110) 가장자리에 설치될 수 있는 것으로 가압블록(300)을 소망하는 위치로 밀어 이동시키거나 또는 원위치로 복귀시킬 수 있게 형성된다.
한편, 본 발명에 의한 다이캐스팅 장치는 이젝터핀(252)이 구비되어 성형공간(260)에서 성형품을 탈형할 수 있다. 이젝터핀(252)은 가동금형(220)을 관통하여 끝단이 성형공간(260)에 이르게 형성되고, 이젝터실린더(250)에 의해 전/후진을 하면서 작동된다.
이젝터실린더(250)는 가동플래턴(140)에 형성된다. 가동플래턴(140)에서 가동금형(220)이 형성된 면과 반대면, 즉 가압블록(300)과 대응되는 면에 형성된다. 이로 인해 이젝터실린더(250)가 가압블록(300)과 대응되는 방향으로 돌출되게 형성된다.
이젝터실린더(250)가 형성되는 경우 가압블록(300)은 이젝터실린더(250)를 수용하는 수용공간(302)이 형성된다. 따라서 가압블록(300)이 이젝터실린더(250)를 수용공간(302)에 수용한 상태에서 가동플래턴(140)에 압력을 가할 수 있게 된다.
본 발명에 의한 다이캐스팅 장치는 제2 고정플래턴(120)에 성형공간(260)과 연통되는 슬리브(400)가 형성된다. 슬리브(400)를 통해 재료를 성형공간(260)으로 주입하게 형성되는 것인바, 슬리브(400)는 제2 고정플래턴에 착탈되게 형성될 수 있다.
슬리브(400)에는 가압플런저(420)가 구비된다. 이와 같이 형성된 가압플런저(420)로 슬리브(400) 내에 투입되어 있는 재료를 성형공간(260)으로 밀어서 주입하게 되는 것이다.
슬리브(400)는 가열수단이 형성될 수 있다. 상기 가열수단은 전기에 의해 열을 발생시키는 코일(402)일 수 있는바, 슬리브(400)에 감겨서 열을 발생시키게 되고, 그로 인해 슬리브(400) 내부에 투입된 재료를 용융시키거나 또는 일정 온도를 유지하여 용융된 상태 또는 반 용융된 상태를 유지할 수 있게 된다.
이상과 같은 본 발명이 적용된 다이캐스팅 장치는 제1 고정플래턴(110)과 가동플래턴(140) 및 제2 고정플래턴(120), 그리고 슬리브(400)가 수직 방향으로 배치되게 형성될 수 있다. 다르게는 수평방향으로 배치되게 형성되거나 일정한 각도로 기울어진 상태로 형성될 수도 있다.
도 4는 본 발명에 의한 가압블록이 길이 조절이 가능하게 형성되는 구조를 보여주는 예시도이다.
가압블록(300)은 길이가 조절되게 형성될 수 있다. 가압블록(300) 몸체가 분할되어 서로 나사 결합되는 구조를 이룸으로써 달성된다. 분할된 두 부분 중 한 부분은 암나사가 형성되고 다른 부분에는 수나사가 형성되어 서로 결합되는 구조이다. 이에 따르면 필요에 따라 가압블록(300)의 길이를 적절하게 조절하면서 사용할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 의한 가압블록이 레일을 따라 위치가 이동되는 구조를 보여주는 예시도이다.
본 발명에 의한 가압블록(300)은 제1 고정플래턴(110)에 형성된 레일(112)을 따라 이동하게 형성될 수 있다. 레일(112)은 제1 고정플래턴(110)에서 가동플래턴(140)을 향하는 면에 형성되는 것으로, 한 쌍으로 형성되는 것이 바람직하다. 이 구성에서 가압블록(300)에는 레일(112)에 대응되는 슬라이드가이드(342)가 좌/우측에 형성된바, 상기 슬라이드가이드(342)가 레일(112)에 결합된 상태에서 가압블록(300)을 밀거나 당겨 위치를 이동시키게 된다. 이때 가압블록(300)의 원활한 이동을 위해 가압블록(300)은 제1 고정플래턴(110)과 일정한 간격을 유지하여야 한다. 따라서 일정한 간격이 유지되도록 레일(112)과 슬라이드가이드(342)의 규격이 결정되어야 한다.
한편, 상기 구성에서 가압블록(300)은 레일(112)에 결합된 상태에서 탄성적으로 욍복될 수 있게 형성된다. 이 구성은 가압블록(300)의 양쪽 측면에 돌출되게 형성되는 지지브라켓(340)과, 가압블록(300) 측으로 입구가 개방된 'ㄷ'자 형상을 이루어 슬라이드가이드(342) 아래에 형성되는 스프링브라켓(344) 및 지지브라켓(340)이 스프링브라켓(344)에 끼워진 상태에서 지지브라켓(340)을 지지하는 스프링(346)을 통해 달성될 수 있다. 스프링(346)은 지지브라켓(340)을 양면에서 지지하게 된다.
상기에 따르면 가압블록(300)이 제1 고정플래턴(110)과 가동플래턴(140) 사이에 위치된 상태에서 외력에 의해 밀리게 되면 일면을 지지하는 스프링(346)이 수축되는 반면 타면을 지지하는 스프링(346)은 팽창하면서 전진하게 되고, 가압블록(300)을 밀던 외력이 제거되면 타면을 지지하는 스프링(346)은 수축되고 일면을 지지하는 스프링(346)은 팽창되면서 다시 원위치 후진하게 된다.
도 6은 본 발명에 의한 가압블록이 자력으로 금형에 압력을 가할 수 있게 형성되는 구조를 보여주는 예시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 가압블록(300)은 램(307)이 구비된 블록실린더(306)로 형성될 수 있다. 이 구성에서는 별도로 구비되는 가압수단 없이도 가압블록(300)이 자력으로 압력을 발생시켜 가동플래턴(140)에 압력을 가하게 된다. 즉, 유압에 의해 작동하는 블록실린더(306)가 제1 고정플래턴(110)에 지지된 상태에서 작동하면 램(307)이 돌출되면서 가동플래턴(140)에 압력이 가해지면서 가동금형(220)을 압박하게 되는 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 가압블록이 자력으로 금형에 압력을 가할 수 있게 형성되는 다른 실시예를 보여주는 예시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 가압블록(300)은 토글링크(360)를 구비하여 자력으로 압력을 발생시키게 구성될 수 있다. 이 경우 가압블록(300)을 두 부분으로 분리되고 분리된 지점에 토글링크(360)가 설치되어 서로 연결된다. 토글링크(360)는 공지된 바와 같이 두 개의 링크가 축으로 연결되는 것으로, 접히거나 펴지는 것이 가능하게 형성된다. 본 발명에서는 상기 토글링크(360)에서 두 개의 링크가 연결되는 축에 일단이 연결되는 토글작동로드(362)가 구비되어 토글작동로드(362)가 유압실린더에 의해 전진 또는 후진함으로써 토글링크(360)가 펴지거나 접히게 형성된다. 따라서 제1 고정플래턴(110)에 본 실시예에 의한 가압블록(300)이 지지된 상태에서 토글링크(360)가 펴지면 가압블록(300)의 길이가 늘어나면서 가동금형(220)을 압박하게 되고, 반대로 토글링크(360)가 접히면 가압블록(300)의 길이가 줄어들게 되므로 가동금형(220)을 압박하던 힘이 제거된다.
도 8 내지 10은 본 발명에 의한 재료를 성형하는 장치에서 재료를 성형공간에 주입하는 구조를 보여주는 예시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 금속을 성형하는 장치는 성형공간(260)에 재료를 주입하는 구조를 다양하게 실시할 수 있다.
도 8은 슬리브(400)가 수직 방향으로 형성되는 한편, 탕도관(440)이 슬리브(400)에 연통되게 형성되는 구조를 보여준다. 이 구성에서는 탕도관(440)을 통해 액체 상태의 재료(이하 '용탕'이라고 한다.)를 슬리브(400)로 주입하여 줄 수 있다.
도 9는 슬리브(400)가 수평 방향으로 형성되고, 슬리브(400) 위쪽에 용탕주입구(460)가 형성되는 구조를 보여준다. 이 구성에서는 용탕주입구(460)에 용탕을 부어서 슬리브(400)에 주입하고, 가압플런저(420)로 밀어서 성형공간(260)에 주입할 수 있다.
도 10은 슬리브(400)가 수평 방향으로 형성되고, 슬리브(400) 아래쪽에 탕도관(440)이 형성되는 구조를 보여준다. 이 구성에서는 탕도관(440)을 통해 용탕을 슬리브(400)로 주입하게 된다.
이상과 같은 본 발명에 의한 다이캐스팅 장치는 슬리브(400)에 재료를 투입한 다음, (S1) 가동금형(220)과 고정금형(240)을 합체하여 금형(200) 내부에 성형공간(260)을 형성하는 단계, (S2) 가압블록(300)을 원위치에서 금형(200)에 압력을 가할 수 있는 지점으로 이동시켜 위치시키는 단계, (S3) 가압블록(300)을 금형(200)을 향해 전진시켜 압력을 가함으로써 가동금형(220)과 고정금형(240) 벌어지지 않게 가압하는 단계, (S4) 슬리브(400)에 투입되어 있는 재료를 금형(200) 내부 성형공간(260)에 주입하여 성형하는 단계, (S5) 가압블록(300)을 원위치로 복귀시키는 단계, (S6) 가동금형(220)과 고정금형(240)을 벌려 성형공간(260)에서 성형품을 탈형하는 단계를 거치면서 재료를 성형하게 된다.
(S1) 단계에서는 고정금형(240)이 제2 고정플래턴(120)에 고정된 상태에서 가동플래턴(140)을 전진시킨다. 제1 고정플래턴(110)에 설치된 금형개폐실린더(160)를 작동시켜 가동플래턴(140)을 타이바(150)를 따라 전진시키는 것이다. 이에 따라 가동플래턴(140)에 형성된 가동금형(220)이 고정금형(240)쪽으로 밀려서 합체된다.
(S2) 단계에서는 가압블록(300)을 별도의 장치로 들어서 이동시키거나 액추에이터(500)가 구비된 경우 액추에이터(500)를 작동시켜 금형(200)에 압력을 가할 수 있는 지점인 제1 고정플래턴(110)과 가동플래턴(140) 사이로 이동시키게 된다.
(S3) 단계에서는 제1 고정플래턴(110)에 형성된 가압수단으로 가압블록(300)에 압력을 가하거나 또는 가압블록(300)이 자체에서 압력을 발생시킬 수 있게 구성된 경우 가압블록(300)의 후방이 제1 고정플래턴(110)에 지지된 상태에서 압력을 발생시켜 가동플래턴(140)을 밀어주게 된다. 후자에 해당되는 구성의 예로는 앞서 본 바와 같이 가압블록(300)이 램(307)이 구비된 블록실린더(306)로 형성되는 경우가 있는바, 블록실린더(306)를 작동시켜 램(307)이 가동플래턴(140)을 밀어서 가동금형(220)에 압력을 가하게 된다.
(S4) 단계에서는 가압블록(300)으로 압력을 가하고 있는 상태에서 슬리브(400)에 형성된 가압플런저(420)로 재료를 밀어서 성형공간(260)으로 주입하게 된다. 이때 슬리브(400)에 투입된 재료는 용탕 상태로 투입된 것일 수 있고, 달리 슬리브(400) 자체에서 가열하여 녹임으로써 용탕으로 형성한 것일 수 있다.
(S4) 단계 이후 일정 정도 시간을 방치하면 성형공간(260)에 주입된 용탕이 굳게 된다.
한편, (S4) 단계에서는 가압플런저(420)로 용탕을 강한 압력으로 밀어서 성형공간(260)에 주입하게 된다. 따라서 가동금형(220)에 강력한 압력이 가해지게 되는데, 이때 가압블록(300)이 가동금형(220)을 강한 힘으로 눌러주고 있기 때문에 고정금형(240)에서 벌어지지 않게 지지된다.
(S5) 단계에서는 가압블록(300)을 원위치로 이동시킨다. 가압블록(300)을 가동플래턴(140)에서 이격시킴으로써 가동금형(220)에 가하고 있는 압력을 제거한다. 가압수단으로 가압실린더(320)가 구비된 경우 램(322)을 후진시켜 가압블록(300)을 가동플래턴(140)에서 이격시키는 방식이다. 이후 제1 고정플래턴과 가동플래턴(140) 사이에 위치하고 있는 가압블록(300)을 원위치로 복귀시키게 된다.
(S6) 단계에서는 가동금형(220)을 원위치로 복귀시킴으로써 가동금형(220)과 고정금형(240)을 벌려준다. 금형개폐실린더(160)를 작동시켜 가동플래턴(140)을 후진시키는 바, 이에 따라 성형공간(260)에서 성형품을 탈형할 수 있게 된다. 이 단계에서 이젝터핀(252)을 성형공간(260) 쪽으로 전진시켜 성형품을 가동금형(220)에서 떼어낼 수 있다.
여기서, 상기 (S1) 단계 이후 성형공간(260)에서 공기를 뽑아내 진공상태로 형성할 수 있는데, 성형공간(260)에 연결된 배기관(620)을 통해 공기를 뽑아내게 된다. 그 결과 성형공간(260) 내부를 진공상태로 유지한 상태에서 재료를 성형하게 된다. 이와 같이 성형공간(260) 내부를 진공으로 형성하게 되면 금속 재료를 성형하는 과정에서 용탕이 산화되는 것을 방지할 수 있게 된다. 따라서 높은 품질의 성형품을 제조할 수 있게 된다.
도 11 내지 도 22는 본 발명이 단조장치에 적용된 예를 보여준다. 아래에서는 앞서 도 1 내지 도 10을 통해 설명한 장치와 동일하거나 유사한 기능을 하는 구성에 대해서는 설명을 생략하고 차이가 있는 구성을 위주로 설명한다.
도 11은 본 발명이 적용된 단조장치의 일 예를 보여주는 예시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 가압블록(300)은 펀치(230)가 형성된 단조장치에 적용될 수 있다. 통상적으로 상기 단조장치는 금속 재료를 성형하기 위해 사용된다.
펀치(230)는 끝단이 가동금형(220)을 관통하여 성형공간(260)에 이르게 형성된다. 가동금형(220)은 가동플래턴(140)에서 고정금형(240)에 대응되는 면에 형성된바, 펀치(230)는 가동플래턴(140)과 가동금형(220)을 차례로 관통하여 끝단이 성형공간에 이르게 된다. 이러한 구조는 펀치(230)의 끝단과 고정금형(240) 사이에 형성되는 공간으로 성형공간(260)이 형성되는 구조이다.
펀치(230)는 펀치실린더(234)에 의해 전진 또는 후진하게 형성될 수 있다. 펀치(230)의 후단에 펀치(230)의 단면적보다 넓은 크기로 형성되는 펀치받침대(232)가 구비되고, 가동플래턴(140)과 펀치받침대(232) 사이에 펀치실린더(234)가 설치됨으로써 펀치실린더(234)의 작동에 따라 전진과 후진을 할 수 있게 형성될 수 있다.
이에 따르면 펀치(230)를 일정 정도 후진시킨 다음 전진을 시켜 성형공간(260)에 주입된 용탕 또는 반 용융 상태의 재료를 가압블록(300)에 의해 가해지는 강한 압력으로 펀칭하여 줄 수 있게 된다. 결과적으로 단조 방식으로 성형품을 성형할 수 있게 되는 것이다.
상기 구성에서 펀치(230)는 가동플래턴(140)에 형성되는 관통구멍(142)을 관통한다. 이때 관통구멍(142) 입구와 성형공간(260)은 공기가 유입될 수 있는 지점에 패킹이 설치되어 밀폐된다. 외부 공기의 유입을 차단하여 용탕의 산화를 막기 위해 형성되는 것이다. 이 구성에서 관통구멍(142) 내부에는 홈이 파여 후방공간(144)이 형성되는데, 후방공간(144)과 성형공간(260)에 각각 배기관(620)이 연결되어 두 지점에서 동시에 공기를 뽑아낼 수 있게 형성된다. 이와 같이 동시에 공기를 뽑아내게 되면 성형공간(260)을 포함한 장치 내부를 신속하게 고도의 진공상태로 형성할 수 있게 된다.
한편, 후방공간(144)에는 펀치(230)가 왕복되는 과정에서 성형공간(260)에 주입되어 있는 용탕을 성형할 때 발생하는 미세한 찌꺼기와 같은 불순물이 펀치(230)와 관통구멍(142) 사이 틈을 통해 유입되어 모일 수 있다. 그런데, 상기와 같이 후방공간(144)과 성형공간(260)에서 동시에 공기를 뽑아 내게 되면 후방공간(144)에 유입되어 있는 불순물이 성형공간(260)으로 다시 유입되지 않게 되므로 용탕을 성형하는 과정에서 불순물의 유입을 방지할 수 있게 된다.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 일 예에 의한 단조장치로 재료를 성형하는 과정을 보여주는 예시도이다.
본 발명에 의한 단조장치는 슬리브(400)에 재료를 투입한 다음, (S1) 고정금형(240)과 펀치(230)가 형성된 가동금형(220)을 합체하여 금형(200) 내부에 성형공간(260)을 형성하는 단계, (S2) 가압블록(300)을 원위치에서 금형(200)에 압력을 가할 수 있는 지점으로 이동시켜 위치시키는 단계, (S3) 슬리브(400)에 투입되어 있는 재료를 성형공간(260)에 주입하는 단계, (S4) 가압블록(300)을 금형(200)을 향해 전진시켜 압력을 가함으로써 펀치(230)에 압력을 가해 성형공간(260)에 주입된 재료를 펀칭하는 단계, (S5) 가압블록(300)을 원위치로 복귀시키는 단계, (S6) 가동금형(220)과 고정금형(240)을 벌려 성형공간(260)에서 성형품을 탈형하는 단계를 거치며 재료를 성형한다.
슬리브(400)에 재료를 투입하는 방법으로는 가동플래턴(140)을 후진시켜 가동금형(220)을 후진시킴으로써 성형공간(260)을 개방한 다음, 성형공간(260)을 통해 슬리브(400) 내로 재료를 투입하는 방법이 있다. 그러나 그에 한정되는 것은 아니고, 앞서 도 8 내지 10을 참조로 설명한 방법으로 투입할 수도 있다. 슬리브(400)에 재료가 투입되면 가열수단을 작동하여 재료를 녹여 용융시켜 용탕으로 형성하거나 또는 반 용융된 상태를 유지하게 된다.
(S1) 단계에서는 재료의 투입이 완료된 뒤 고정금형(240)이 제2 고정플래턴(120)에 고정된 상태에서 가동플래턴(140)을 전진시킴으로써 가동플래턴(140)에 형성된 가동금형(220)이 고정금형(240) 쪽으로 밀려 합체되어 성형공간(260)이 금형(200) 내부에 형성되도록 한다. 제1 고정플래턴(110)에 설치된 금형개폐실린더(160)를 작동시켜 가동플래턴(140)을 타이바(150)를 따라 전진시키는 것이다. 여기서, 상기 (S1) 단계 이후 배기장치(600)를 작동시켜 성형공간(260)과 관통구멍(142)에 형성된 후방공간(144)에서 동시에 공기를 뽑아낼 수 있다. 후방공간(144)과 성형공간(260)에 각각 연결되는 배기관(620)을 통해 동시에 공기를 뽑아내어 성형공간(260) 내부를 진공으로 형성하는 것이다(도 12).
(S2) 단계에서는 가압블록(300)을 별도의 장치로 들어서 이동시키거나 액추에이터가 구비된 경우 액추에이터를 작동시켜 금형(200)에 압력을 가할 수 있는 지점, 즉 제1 고정플래턴(110)과 가동플래턴(140) 사이로 이동시키게 된다. 가압블록(300)의 위치 선정이 완료되면 펀치(230)를 가압블록(300) 쪽으로 일정 정도 후진시킨다. 펀치실린더(234)를 작동시켜 후진시키는 것이다(도 12).
(S3) 단계에서는 슬리브(400)에 형성된 가압플런저(420)로 재료를 밀어서 성형공간(260)으로 주입하게 된다. 이때 슬리브(400)에 투입된 재료는 녹은 상태의 용탕일 수 있고, 달리 슬리브(400) 자체에서 가열하여 녹임으로써 반 용융상태이거나 용탕으로 형성한 상태일 수 있다(도 13).
(S4) 단계에서는 제1 고정플래턴(110)에 형성된 가압수단으로 가압블록(300)에 압력을 가한다. 또는 가압블록(300)이 자체에서 압력을 발생시킬 수 있게 구성된 경우 가압블록(300)의 후단이 제1 고정플래턴(110)에 지지된 상태에서 압력을 발생시켜 가동플래턴(140) 및 펀치받침대(232)에 압력을 가하게 된다. 이에 의해 후진되어 있던 펀치(230)도 동시에 압력을 받아 성형공간(260)을 향해 전진하면서 성형공간(260) 내부에 주입된 용탕을 펀칭하여 단조 성형을 하게 된다. (S4) 단계 이후 일정 정도 시간을 방지하면 성형공간(260)에 주입된 용탕이 굳는다(도 13).
(S5) 단계에서는 가압블록(300)을 원위치로 복귀시킨다. 가압블록(300)을 가동플래턴(140)에서 이격시킴으로써 가동금형(220)에 가하고 있는 압력을 제거하고, 제1 고정플래턴과 가동플래턴(140) 사이에 위치하고 있는 가압블록(300)을 원위치로 복귀시키게 된다.
(S6) 단계에서는 가동금형(220)을 후진시킴으로써 가동금형(220)과 고정금형(240)을 벌려준다. 금형개폐실린더(160)를 작동시켜 가동플래턴(140)을 후진시킴으로써 가동금형(220)을 원위치로 복귀시키는 것이다. 이에 따라 성형품을 탈형할 수 있게 된다. 이때 성형품이 펀치(230) 끝단에 붙어 있는 상태일 수 있다. 이 경우 펀치실린더(234)를 작동시켜 펀치(230)를 후진시킴으로써 펀치(230) 끝단에 붙어 있는 성형품이 자연스럽게 떨어지도록 하여 탈형한다(도 15).
도 16은 본 발명이 적용된 단조장치의 다른 예를 보여주는 예시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 다른 예에 의한 단조장치는 펀치(230)의 후단에 형성되는 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140) 사이로 진입하여 끼워지는 쐐기(450)를 더 포함할 수 있다.
쐐기(450)는 가동플래턴(140) 상면에 형성될 수 있고, 저면이 평평하게 형성되어 가동플래턴(140)에 접하고 상면이 끝단으로 갈수록 하향경사지게 형성되는 구조를 이룬다. 쐐기실린더(480)에 의해 전진과 후진을 하게 형성되는데, 따라서 전진할수록 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140) 사이에서 더 넓은 간격을 채울 수 있게 된다. 전진할수록 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140) 사이를 더 넓게 벌리는 것과 같은 작용을 하는 것이다.
쐐기(450)는 평상시에는 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140) 사이에서 완전히 빠져나온 상태가 되도록 형성될 수 있지만, 끝까지 후진하였을 때 쐐기(450) 끝단이 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140) 사이에 진입한 상태가 되도록 하는 것이 바람직하다. 쐐기(450)의 끝단이 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140) 사이에 끼워진 상태에서 전진과 후진을 하게 되는 것이다.
쐐기(450)는 가압블록(300)이 제1 고정플래턴(110)과 가동플래턴(140) 사이에 위치된 상태에서 펀치(230)가 후진하면 전진하여 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140) 사이를 채우게 된다. 가압블록(300)이 펀치(230)의 후진에 따라 밀려 후단이 제1 고정플래턴(110)에 접하게 되고, 그 상태에서 쐐기(450)가 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140) 사이에 형성되는 틈을 메우게 되는 것이다. 이와 같이 쐐기(450)가 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140) 사이 틈을 메우게 되면 가동플래턴(140)은 더 이상 후진을 하지 못하게 된다.
쐐기(450)는 복수개가 구비되어 펀치받침대(232)를 사이에 두고 대향되게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 펀치받침대(232)의 균형이 유지되도록 하기 위해 채택되는 구성이다.
도 16에서 설명되지 않은 부호는 앞서 본 발명의 일 예에 의한 단조장치에서 설명한 구성과 그 구성 및 작용이 동일하므로 설명을 생략한다.
도 17 내지 도 22는 본 발명의 다른 예에 의한 단조장치로 재료를 성형하는 과정을 보여주는 예시도이다. 앞서 도 16을 통해 설명한 쐐기(450)가 형성된 금형장치로 재료를 성형하는 과정을 보여준다.
개략적으로 보면, 슬리브(400)에 재료를 투입한 이후, (S1) 고정금형(240)과 펀치(230)가 형성된 가동금형(220)을 합체하여 금형(200) 내부에 성형공간(260)을 형성하는 단계, (S2) 가압블록(300)을 원위치에서 금형(200)에 압력을 가할 수 있는 지점으로 이동시켜 위치시키는 단계, (S3) 슬리브(400)에 투입되어 있는 재료를 성형공간(260)에 주입하는 단계, (S4) 가압블록(300)을 금형(200)을 향해 전진시켜 압력을 가함으로써 펀치(230)에 압력을 가해 성형공간(260)에 주입된 재료를 펀칭하는 단계, (S5) 가압블록(300)을 원위치로 복귀시키는 단계, (S6) 가동금형(220)과 고정금형(240)을 벌려 성형공간(260)에서 성형품을 탈형하는 단계를 거치며 재료를 성형하게 된다. 상기 과정에서 쐐기(450)가 사용되게 된다.
(S1) 단계에서는 가동플래턴(140)을 후진시켜 성형공간(260)을 개방한 상태에서 재료의 투입이 완료된 뒤 고정금형(240)이 제2 고정플래턴(120)에 고정된 상태에서 가동플래턴(140)을 전진시킨다. 제1 고정플래턴(110)에 설치된 금형개폐실린더(160)를 작동시켜 가동플래턴(140)을 타이바(150)를 따라 전진시키는 것이다. 이에 따라 가동플래턴(140)에 형성된 가동금형(220)이 고정금형(240) 쪽으로 밀려 합체되어 성형공간(260)이 금형(200) 내부에 형성된다(도 17, 18). 한편, 상기 (S1) 단계 이후 배기장치(600)를 작동시켜 성형공간(260)과 관통구멍(142)에 형성된 후방공간(144)에서 동시에 공기를 뽑아낼 수 있다. 후방공간(144)과 성형공간(260)에 각각 연결되는 배기관(620)을 통해 동시에 공기를 뽑아내어 성형공간(260) 내부를 진공으로 형성하는 것이다.
(S2) 단계에서는 가압블록(300)을 별도의 장치로 들어서 이동시키거나 액추에이터가 구비된 경우 액추에이터를 작동시켜 금형(200)에 압력을 가할 수 있는 지점, 즉 제1 고정플래턴(110)과 가동플래턴(140) 사이로 이동시키게 된다. 가압블록(300)의 위치 선정이 완료되면 펀치(230)를 가압블록(300) 쪽으로 일정 정도 후진시킨다. 펀치실린더(234)를 작동시켜 후진시키는 것이다(도 16).
(S2) 단계 이후 펀치(230)를 가압블록(300)을 향해 후진시킨다. 펀치실린더(234)를 작동시켜 후진시키는 것이다. 이에 따라 가압블록(300)의 후단이 제1 고정플래턴(110)에 닿을 때까지 밀리게 되고, 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140) 사이는 벌어져 틈이 형성되게 된다. 상기와 같이 형성되는 틈으로 쐐기실린더(480)에 의해 작동하는 쐐기(450)가 전진하게 되고, 그 결과 쐐기(450)가 상기 틈을 메워주게 된다. 이때, 펀치(230)의 후진과 쐐기(450)의 전진은 동시에 이루어질 수 있다. 즉, 펀치(230)가 후진하여 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140)이 벌어지는 정도에 맞추어 쐐기(450)가 전진하면서 상기 틈을 메워주는 것이다(도 19). 따라서 가동플래턴(140)은 더 이상 후진하지 못하게 되는 상태가 된다.
(S3) 단계에서는 슬리브(400)에 형성된 가압플런저(420)로 재료를 밀어서 성형공간(260)으로 주입하게 된다. 이때 슬리브(400)에 투입된 재료는 녹은 상태의 용탕일 수 있고, 달리 슬리브(400) 자체에서 가열하여 녹임으로써 반 용융상태이거나 용탕으로 형성한 상태일 수 있는데, 가압플런저(420)로 재료를 밀어서 성형공간(260)으로 주입하는 과정에서 상당한 정도의 압력이 발생하게 된다. 하지만, 가동플래턴(140)이 가압블록(300), 펀치받침대(232), 쐐기(450)에 의해 후진하지 못하게 움직임이 제한된 상태이므로, 상부금형(220)과 하부금형(240)이 벌어지지 않게 된다(도 20).
(S4) 단계에서는 제1 고정플래턴(110)에 형성된 가압수단(예를 들면, 램(322)이 출몰되게 형성되는 가압실린더(320))로 가압블록(300)에 압력을 가한다. 이때 가압블록(300)이 전진할 수 있도록 쐐기(450)는 원위치로 후진하게 된다. 쐐기(450)의 후진과 가압블록(300)의 전진은 동시에 이루어질 수 있다.
한편, 가압블록(300)이 자체에서 압력을 발생시킬 수 있게 구성된 경우 가압블록(300)의 후단이 제1 고정플래턴(110)에 지지된 상태에서 압력을 발생시켜 가동플래턴(140) 및 펀치받침대(232)에 압력을 가하게 된다. 이에 의해 후진되어 있던 펀치(230)도 동시에 압력을 받아 성형공간(260)을 향해 전진하면서 성형공간(260) 내부에 주입된 용탕을 펀칭하여 단조 성형을 하게 된다. 이때 가압플런저(420)도 재료를 밀어주며 펀치(230)와 함께 재료에 압력을 가할 수 있다(도 21).
(S4) 단계 이후 일정 정도 시간을 방치하면 성형공간(260)에 주입된 용탕이 굳는다.
(S5) 단계에서는 가압블록(300)을 원위치로 복귀시킨다. 가압수단에 의해 가압블록(300)에 가해지던 압력을 제거하고, 제1 고정플래턴과 가동플래턴(140) 사이에 위치하고 있는 가압블록(300)을 원위치로 복귀시키게 된다.
(S6) 단계에서는 가동금형(220)을 후진시킴으로써 가동금형(220)과 고정금형(240)을 벌려준다. 금형개폐실린더(160)를 작동시켜 가동플래턴(140)을 후진시킴으로써 가동금형(220)을 원위치로 복귀시키는 것이다. 이에 따라 성형품을 탈형할 수 있게 된다. 이때 성형품이 펀치(230) 끝단에 붙어 있는 상태일 수 있다. 이 경우 펀치실린더(234)를 작동시켜 펀치(230)를 후진시킴으로써 펀치(230) 끝단에 붙어 있는 성형품이 자연스럽게 떨어지도록 하여 탈형한다(도 22).
이상의 과정에 의해 쐐기(450)를 이용하면서 재료를 단조 성형하여 성형품을 형성할 수 있게 되는 것이다.
{부호의 설명}
110 : 제1 고정플래턴, 112 : 레일,
120 : 제2 고정플래턴, 140 : 가동플래턴,
142 : 관통구멍, 144 : 후방공간,
150 : 타이바, 160 : 금형개폐실린더,
200 : 금형, 220 : 가동금형,
230 : 펀치, 232 : 펀치받침대,
234 : 펀치실린더,
240 : 고정금형, 250 : 이젝터실린더,
252 : 이젝터핀, 260 : 성형공간,
300 : 가압블록, 302 : 수용공간,
306 : 블록실린더, 307 : 램,
320 : 가압실린더, 322 : 램,
340 : 지지브라켓, 342 : 슬라이드가이드,
344 : 스프링브라켓, 346 : 스프링,
360 : 토글링크, 362 : 토글작동로드,
400 : 슬리브, 420 : 가압플런저,
440 : 탕도관, 460 : 용탕주입구,
450 : 쐐기, 480 : 쐐기실린더,
500 : 액추에이터,
600 : 배기장치, 620 : 배기관.

Claims (18)

  1. 두 개가 한 조를 이루어 타이바(150)에 의해 일정 간격을 이루게 배치된 제1, 2 고정플래턴(110)(120);과,
    상기 제1, 2 고정플래턴(110)(120) 사이에서 타이바(150)를 따라 이동할 수 있게 형성되는 가동플래턴(140);과,
    상기 가동플래턴(140)에 형성되는 가동금형(220) 및 제2 고정플래턴(120)에 형성되는 고정금형(240)을 구비하여 서로 맞닿는 지점에 성형공간(260)을 형성하되, 상기 가동금형(220)이 고정금형(240)에 다가가거나 멀어지는 방향으로 이동하면서 성형공간(260)이 개폐되게 형성되는 금형(200); 및
    상기 제1 고정플래턴(110)과 가동플래턴(140) 사이에서 벗어난 위치에서 액추에이터(500)에 의해 이동될 수 있게 형성되어, 상기 액추에이터(500)에 의해 상기 제1 고정플래턴(110)과 가동플래턴(140) 사이로 이동되면 가동금형(220)에 압력을 가할 수 있게 되는 가압블록(300);을 포함하는 재료를 성형하는 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 고정플래턴(110)에 설치되어 램(322)이 출몰되게 형성되는 가압실린더(320)를 포함하여,
    상기 램(322)으로 가압블록(300)을 밀어 가동금형(220)에 압력을 가하게 되는 재료를 성형하는 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 가압블록(300)은 램(307)이 구비된 블록실린더(306)로 되어, 상기 블록실린더(306)가 상기 제1 고정플래턴(110)에 지지된 상태에서 램(307)이 출몰되며 가동금형(220)에 압력을 가하게 되는 재료를 성형하는 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 가압블록(300)은 분할되어 나사결합 구조를 이룸으로써 길이 조절이 가능하게 되는 재료를 성형하는 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 고정플래턴(110)에는 한 쌍의 레일(112)이 형성되고, 상기 가압블록(300)이 레일(112)을 따라 가동금형(220)에 압력을 가할 수 있는 위치로 이동할 수 있게 형성되되,
    상기 가압블록(300)은 레일(112)에 결합된 상태에서 탄성적으로 전/후진할 수 있게 되는 재료를 성형하는 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 가동플래턴(140)과 가동금형(220)을 관통하여 성형공간(260)에 이르고, 후단에는 펀치받침대(232)가 형성되어, 상기 가동플래턴(140)과 펀치받침대(232) 사이에 형성되는 펀치실린더(234)에 의해 전/후진하는 펀치(230)를 구비하여 단조금형으로 사용하게 되는 재료를 성형하는 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 가동플래턴(140) 상면에 설치되고, 상기 펀치(230)가 후진할 때 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140) 사이로 진입하는 쐐기(450)를 포함하여,
    상기 가압블록(300)이 상기 제1 고정플래턴(110)과 가동플래턴(140) 사이에 위치된 상태에서 상기 펀치(230)가 후진하면 상기 쐐기(450)가 상기 펀치받침대(232)와 가동플래턴(140)사이로 진입하여 상기 가동플래턴(140)의 후진을 제한하게 되는 재료를 성형하는 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 쐐기(450)는 복수개가 구비되어 펀치받침대(232)를 사이에 두고 대향되게 형성되는 재료를 성형하는 장치.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 펀치(230)가 관통하는 관통구멍(142) 입구와 성형공간(260)은 패킹으로 밀폐되되,
    상기 관통구멍(142) 내부에는 후방공간(144)이 형성되고,
    상기 후방공간(144)과 성형공간(260)에 각각 배기관(620)이 연결되어 두 지점에서 동시에 공기를 뽑아낼 수 있게 되는 재료를 성형하는 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 가압블록(300)은 복수개 구비되는 재료를 성형하는 장치.
  11. (S1) 가동금형(220)과 고정금형(240)을 합체하여 금형(200) 내부에 성형공간(260)을 형성하는 단계,
    (S2) 가압블록(300)을 원위치에서 금형(200)에 압력을 가할 수 있는 지점으로 이동시켜 위치시키는 단계,
    (S3) 가압블록(300)을 금형(200)을 향해 전진시켜 압력을 가함으로써 가동금형(220)과 고정금형(240)이 벌어지지 않게 가압하는 단계,
    (S4) 슬리브(400)에 투입되어 있는 재료를 성형공간(260)에 주입하여 성형하는 단계,
    (S5) 가압블록(300)을 원위치로 복귀시키는 단계,
    (S6) 가동금형(220)과 고정금형(240)을 벌려 성형공간(260)에서 성형품을 탈형하는 단계
    를 포함하는 재료를 성형하는 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 (S1) 단계 이후 성형공간(260)에서 공기를 뽑아내게 되는 단계를 더 포함하는 재료를 성형하는 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 슬리브(400)에 투입되어 있는 재료는 슬리브(400)에서 가열수단 의해 가열되는 재료를 성형하는 방법.
  14. (S1) 펀치(230)가 형성된 가동금형(220)을 고정금형(240)에 합체하여 금형(200) 내부에 성형공간(260)을 형성하는 단계,
    (S2) 가압블록(300)을 원위치에서 금형(200)에 압력을 가할 수 있는 지점으로 이동시켜 위치시키는 단계,
    (S3) 슬리브(400)에 투입되어 있는 재료를 성형공간(260)에 주입하는 단계,
    (S4) 가압블록(300)을 금형(200)을 향해 전진시켜 압력을 가함으로써 펀치(230)에 압력을 가해 성형공간(260)에 주입된 재료를 펀칭하는 단계,
    (S5) 가압블록(300)을 원위치로 복귀시키는 단계,
    (S6) 가동금형(220)과 고정금형(240)을 벌려 성형공간(260)에서 성형품을 탈형하는 단계,
    를 포함하는 재료를 성형하는 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 펀치(230)는 (S2) 단계 이후 상기 가압블록(300)을 향해 후진한 후, 상기 (S4) 단계에서 전진하는 가압블록(300)에 의해 압력을 받아 전진하며 성형공간(260) 내부에 주입된 재료를 펀칭하게 되는 재료를 성형하는 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 (S3) 단계에서 상기 가압블록(300)과 펀치(230) 및 가동플래턴(140)은 후진하지 않게 움직임이 제한 되어 재료를 성형공간(260)에 주입하는 과정에서 가동금형(220)과 고정금형(240)이 벌어지지 않게 되는 재료를 성형하는 방법.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 펀치(230)가 관통하여 설치되는 관통구멍(142)에는 성형공간(260)과 연통되는 반면 외부와는 차단된 후방공간(144)이 형성되되,
    상기 (S1) 단계 이후 상기 후방공간(144)과 성형공간(260)에서 동시에 공기를 뽑아내게 되는 재료를 성형하는 방법.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 슬리브(400)에 투입되어 있는 재료는 슬리브(400)에서 가열수단 의해 가열되는 재료를 성형하는 방법.
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