KR100670187B1 - 프레스를 이용한 다단가압식 다이캐스팅 공법 및 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계식 프레스를 이용하여 액상 상태의 소재를 초고압으로 주조할 수 있도록 하는 다단가압식 다이캐스팅 공법 및 금형에 관한 것으로, 일반적인 기계식 프레스를 이용하여 상,하부 금형간에 형합(결합) 및 형개(분리) 작동이 가능하도록 설치한 다음, 상기 상,하부금형의 캐비티에는 액상의 금속소재를 중력을 이용하여 주입하는 단계와; 상기 상부금형을 하강시켜서 하부금형에 형합시킴과 동시에 하부금형의 캐비티에 주입되어 있는 금속소재를 기계식으로 가압하는 단계와; 이어서 하부금형의 캐비티에 충전되어 있는 금속소재를 유압실린더를 이용하여 유압으로 최종 가압하는 단계;를 포함하여 금형의 캐비티 내부에 주입되는 순간부터 응고가 진행되는 금속소재를 캐비티 내부에 치밀한 조직으로 충전되도록 소성변형을 가하여 주조하는 것을 특징으로 하는 발명이다.

다이캐스팅 공법, 다이캐스팅 금형, 기계식 프레스, 상·하부금형, 유압실린더, 액상의 금속소재, 축압기

Description

프레스를 이용한 다단가압식 다이캐스팅 공법 및 금형{Pressure type casting process and mold using press}

도 1 및 도 2는 본 발명을 설명하기 위하여 상,하부 금형이 구비된 실시예의 프레스 정면도 및 측면도.

도 3의 (a)(b)는 본 발명의 상,하부 금형을 결합 또는 분리시킨 상태에서 액상소재를 투입하여 주조하는 하강가압식 다이캐스팅 공법 실시예.

도 4 내지 도 7은 상기 실시예의 작동상태도.

도 8의 (a)(b)는 본 발명의 다이캐스팅 금형과 종래 기술을 비교하기 위한 비교도면.

도 9 내지 12도는 본 발명의 상,하부 금형에 투입된 액상소재를 주조하는 상승가압식 다이캐스팅 공법의 실시예 작동상태도.

도 13은 본 발명의 금형 폐쇄형 다이캐스팅 공법 실시예의 프레스 정면도.

도 14 및 도 15는 상기 실시예의 작동상태도.

도 16은 본 발명의 금형 좌우분리형 다이캐스팅 공법 실시예의 프레스 정면도.

도 17 내지 도 22는 상기 실시예의 작동상태도.

도 23은 본 발명의 초고압 다이캐스팅 공법과 일반 다이캐스팅 공법의 시간 및 온도를 비교한 그래프.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프레스 11 : 본체

12 : 구동모터 13 : 플라이휠

14 : 크랭크축 15 : 크랭크로드

16 : 볼조인트 17 : 상부 플래튼

18 : 하부 플래튼 2a,2b,2c : 상부금형

21 : 가압공 22 : 걸림홈

23 : 쐐기부 3a,3b,3c : 하부금형

31 : 가압공 32 : 쐐기

33 : 슬라이드 안내판 34a,34b : 수평이동용 실린더

35 : 경사부 4a,4b : 상,하부 유압실린더

41a,41b : 상,하부 플런저 42a,42b : 상,하부 플런저팁

43b : 이젝트핀 44a,45a : 상부 가압돌기

45b : 하부 가압돌기 46b : 제어구

5 : 축압기 51 : 축압기실린더

6 : 금형폐쇄용 실린더

본 발명은 기계식 프레스를 이용하여 액상 상태의 소재를 초고압으로 주조할 수 있도록 하는 다이캐스팅 공법 및 금형에 관한 것으로, 본 발명의 공법은 단조공법에 적용되는 크랭크축을 가진 프레스에 유압장치를 장착하여 액상 상태의 금속소재를 중력을 이용하여 금형의 캐비티에 주입시킨 다음 유압장치로써 가압하여 소성변형시키는 방법으로 수축공이 제거되고 치밀한 조직을 갖는 우수한 기계적 성질로 주조된 제품을 생산할 수 있도록 하는 다이캐스팅 공법 및 금형을 제공하기 위한 것이다.

일반적으로 다이캐스팅 제품은 액상의 금속(알루미늄) 소재를 액상선 온도 이상에서 주조가 이루어지기 때문에 응고시간이 길어지고, 그에 따른 주조결함이 발생되므로 기계적 성질이 낮은 단점이 있다. 따라서 응고시에 발생되는 수축을 제거할 수 있는 주조공법이 요구되고 있는 실정이다.

액상의 금속 소재를 이용하여 제품을 성형하는 기존의 장비 즉, 다이캐스팅이나 스퀴즈캐스팅으로는 기계적 성질이 우수한 제품을 성형하기 곤란하다.

기존의 다이캐스팅이나 스퀴즈캐스팅 장비는 주로 수평식 또는 하부에서 가압하는 방식으로 금형의 캐비티내에 주입되는 액상의 금속 소재에 가해지는 압력이 낮다. 때문에 성형되는 제품 내부에 국부적인 후육부에 발생되는 수축공 등의 결함을 제거하는 것이 어렵게 된다. 그리고 고압의 스퀴즈캐스팅에서 가해지는 압력은 최대 약 150 MPa 까지가 한계였기 때문에 수축공 결함을 제거하는 것이 현실적으로 어렵다.

따라서 본 발명은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 주조에서 발생되는 수축공 결함을 제거하고, 나아가 일반 주조용 합금 뿐만 아니라 구조용 합금을 용해하여 금형에 투입하고 성형속도와 성형압력 및 성형시간을 제어하는 수단으로 제품의 완전 응고 이후에도 연속적으로 가압하여 제품 내부에 수축공이나 기포공 등의 주조 결함을 제거하고 기계적 성질이 우수한 성형제품을 만들 수 있는 초고압 다단가압식 다이캐스팅 공법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 액상의 금속 소재의 응고시간동안에도 가압이 필요한 공법에 적용할 수 있도록 하기 위하여 기존의 프레스에서는 불가능하였던 성형 후 가압유지가 가능한 초고압 다이캐스팅 공법을 제공하므로써, 소재의 응고 도중 뿐만 아니라 응고 후에도 압력을 가하도록 하여 수축공 등의 결함을 제거할 수 있으며, 보다 치밀한 미세조직을 갖는 기계적 성질이 우수한 제품을 얻을 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 상부금형과 하부금형을 닫은 형합(결합)상태 또는 열은 형개(분리)상태에서 액상의 금속 소재를 중력을 이용하여 주입하고 상부 플래튼(Platen)에 장착된 플런저(Plunger)로 가압할 수 있는 다이캐스팅 공법 및 장치를 제공하므로써, 기존의 스퀴즈캐스팅, 저압주조, 중력주조에 비하여 유동결함이 적고 기계적 성질이 우수하며 단축된 싸이클 타임을 제공할 수 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 금형내에 다수의 캐비티를 수평 방사형으로 다수 형성하여 다수의 제품을 동시에 성형할 수 있는 다이캐스팅 금형을 제공하는데 있 다.

본 발명의 또다른 목적은, 상부금형과 하부금형을 닫은 형합(결합)상태에서 상부 플래튼의 플런저를 하강시켜 하부금형내의 캐비티에 주입된 액상의 금속 소재를 1차 가압하고, 이어서 하부금형의 저부에서 가압실린더가 상승하여 1차 가압된 소재를 2차 가압하여 제품을 성형하는 상승가압식 다이캐스팅 공법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 상부금형과 하부금형을 열어놓은 형개(분리)상태에서 액상의 금속 소재를 하부금형에 주입하고 상부금형으로 소재를 직접 가압하여 제품을 주조하는 폐쇄형 다이캐스팅 공법을 제공하므로써, 기존의 냉간단조 및 열간단조와 비교해서 성형하중이 낮고 충전성이 우수하며 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 장점을 제공한다.

본 발명의 또다른 목적은 상부금형이 하부금형에 형합되었을 때 하부금형에 상부금형이 형체력을 유지할 수 있도록 하는 형체력 유지구조를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 일반적인 기계식 프레스를 개조하여 좌,우 분리식으로 형성된 하부금형을 상부금형이 감싸도록 하여 형체력이 우수한 다이캐스팅 공법을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

일반적인 기계식 프레스에 장착된 상,하부 금형내의 캐비티에 중력을 이용하여 액상의 금속소재를 주입하는 단계와;

상기 기계식 프레스의 상부 플래튼 저부에 장착된 상부금형을 하강시켜서 하부금형에 형합작동시킴과 동시에 금형의 캐비티에 주입되어 응고가 진행되고 있는 금속소재를 기계식으로 가압하는 단계와;

상기 상부금형의 기계식 가압 단계 이후에 연속하여 상부 플래튼에 장착된 상부 유압실린더의 유압작동으로 상부 플런저가 금형의 캐비티내에서 응고가 진행되고 있는 금속소재를 일정시간동안 가압하므로써 금속소재가 캐비티 내부 전체에 동일한 압력으로 충전되는 상태로 소성변형되도록 주조하는 단계;

로 이루어져 캐비티 내부에서 주조되는 제품이 치밀한 조직으로 성형하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 액상의 금속소재는 상,하부 금형이 합형(결합)된 상태에서 상부금형의 상측에서 중력을 이용하여 캐비티에 주입하거나 또는 상,하부 금형이 형개(분리)된 상태에서 하부 금형의 캐비티에 주입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상,하부 금형의 캐비티에 주입되어 응고가 진행되고 있는 금속소재를 상부 플래튼에 장착된 상부 유압실린더와 하부 플래튼에 장착된 하부 유압실린더의 유압작동으로 상,하부 플런저가 상,하측에서 동시에 일정시간동안 가압하므로써 제품을 주조하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상,하부 금형이 합형된 상태에서 캐비티에 주입된 금속소재를 상부 유압실린더의 상부 플런저로 가압한 이후에 하부 유압실린더의 작동으로 하부 플런저가 상승작동하여 금속소재를 가압하므로써 제품을 주조 성형하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상,하부 금형은 상부 플래튼 하강작동시 금형폐쇄용 실린더의 피스톤로드의 출현작동에 의하여 금형쪽으로 이동하는 쐐기가 하부금형에 형합된 상부금형을 붙잡아주도록 하므로써 상부금형이 하부금형에 합형된 형체력이 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액상의 금속 소재는 하부금형에 형성된 캐비티에 주입되어 상부 플런저의 하강작동에 의한 가압력에 의하여 하부금형의 캐비티에서 제품이 주조 성형되는 것임을 특징으로 한다.

또한, 상기 금형의 캐비티는 좌,우로 결합 및 분리되는 좌,우측 분할금형으로 형성된 하부금형에만 형성되어 있고, 상부금형의 내면에는 하강작동시 합형된 하부금형의 좌,우측 분할금형 외주에 형성된 경사면을 감싸주면서 합형된 형체력을 유지시키기 위한 가압경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 다이캐스팅 금형은 캐비티를 금속소재가 주입되는 중심부에 일정각도로 수평상으로 연결되는 복수의 런너부에 의하여 중심부 주위에 수평 방사형으로 복수 형성되어 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명을 설명하기 위하여 상,하부 금형이 구비된 실시예의 프레스 정면도 및 측면도이며, 도 3의 (a)(b)는 본 발명의 상,하부 금형을 결합 또는 분리시킨 상태에서 액상소재를 투입하여 주조하는 하강가압식 다이캐스팅 공법 실시예이고, 도 4 내지 도 7은 상기 실시예의 작동상태도이며, 도 8의 (a)(b)는 본 발명의 다이캐스팅 금형과 종래 기술을 비교하기 위한 비교도면이고, 도 9 내지 12 도는 본 발명의 상,하부 금형에 투입된 액상소재를 주조하는 상승가압식 다이캐스팅 공법의 실시예 작동상태도이며, 도 13은 본 발명의 금형 폐쇄형 다이캐스팅 공법 실시예의 프레스 정면도이고, 도 14 및 도 15는 상기 실시예의 작동상태도이며, 도 16은 본 발명의 금형 좌우분리형 다이캐스팅 공법 실시예의 프레스 정면도이고, 도 17 내지 도 22는 상기 실시예의 작동상태도이며, 도 23은 본 발명의 초고압 다이캐스팅 공법과 일반 다이캐스팅 공법의 시간 및 온도를 비교한 그래프를 도시한 것이다.

도면 중 도 1 및 도 2는 본 발명을 일반적인 기계식 프레스(1)에 적용한 것을 나타내기 위한 것으로, 상기 프레스(1)는 본체(11)와, 이의 상단에 설치된 동력원인 구동모터(12)와, 상기 구동모터의 동력을 전달받아 회전작동되는 플라이휠(13)과, 상기 플라이휠과 함께 회전하는 크랭크축(14)과, 상기 크랭크축의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 크랭크로드(15)와, 상기 크랭크로드의 끝부분 자유단에 형성된 볼조인트(16)와, 상기 볼조인트에 연결되어 상,하로 왕복운동을 하게 되는 상부 플래튼(17)과, 상기 본체(11)의 하부측에 고정 설치된 하부 플래튼(17)으로 구성되어 있다.

본 발명의 특징은 상기와 같이 구성된 기계식 프레스(1)에 액상의 금속(알루미늄 합금이나 동 합금 등) 소재로써 다이캐스팅 제품을 성형하기 위한 상,하부 금형(2a)(3a)을 설치한 것에 있으며, 또한 상기 상,하부 금형 내부에 제품을 성형하기 위하여 형성된 캐비티(부호 생략)에 액상의 금속 소재를 중력식으로 주입토록 하고, 또 주입 후 액상의 금속 소재가 응고가 진행되는 과정에서도 금속 소재를 가 압하여 금속 소재가 냉각시 나타나는 수축현상에 의해 발생되는 수축공 결함이나 캐비티에 존재하고 있던 공기에 의한 기포 결함 등이 발생되는 현상이 배제된 상태로써 상,하부 금형 내부의 캐비티에 치밀한 조직으로 주조 성형될 수 있도록 하는 공법을 제공하는데 있다.

이를 위해, 상기 프레스(1)에는 액상의 금속 소재로써 다이캐스팅 제품을 주조하기 위한 캐비티가 형성되어 있는 상,하부 금형(2a)(3a)이 설치된다.

상기 상,하부 금형(2a)(3a)으로 다이캐스팅 제품(이하 '제품'으로 약칭한다)의 형상과 모양 및 규격 등에 따라 제품을 주조하기 위한 각 실시예를 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 실시예는, 프레스(1)의 상부 플래튼(17)의 상면 중심에는 상부 유압실린더(4a)가 설치되어 있고, 상기 상부 유압실린더의 상부 플런저(41a)는 상부 플래튼(17)의 중심을 관통하여 하향을 향해 수직상으로 왕복운동을 하도록 구성되어 있다.

그리고 상기 상부 플런저(41a)의 하단에는 상부 플런저팁(42a)가 장착되어 있는데, 상기한 상부 플런저팁(42a)은 상부금형(2a)의 중심에 형성된 가압공(21) 내부를 상,하로 왕복운동할 수 있도록 형성되어 하부금형의 캐비티에 주입되는 액상의 금속 소재를 가압하도록 구성되어 있다.

또한 상기 상부 플래튼(17) 둘레부에는 축압기(5)가 구비된 복수개의 축압기실린더(51)는 그의 피스톤로드(52) 각각을 상부 플래튼(17)의 둘레부를 관통하여 하향으로 출몰작동시키도록 설치되어 있으며, 상기 축압기(5)는 프레스(1)에 설치되어 있는 유압펌프(도시 생략)로부터 공급된 유압을 저장하고 있다가 축압기실린 더(51)를 작동시키게 된다. 즉, 상기 축압기(5)는 기체의 압축과 팽창 작용으로 유압을 축압기실린더(51)로 보내어 상부금형(2a)을 빠른 속도로 하강시켜서 하부금형(3a)에 합형시키는 작용을 하게 되며, 그 이후에는 상부 유압실린더(4a)가 유압펌프로부터 공급되는 유압을 이용하여 상부금형(2a)을 가압하므로써 하부금형(3a)의 캐비티에 주입된 금속소재를 초고압으로 가압하게 된다.

또한 상기 상부 플래튼(17) 둘레부에는 복수개의 금형폐쇄용 실린더(6)가 설치되어 있으며, 상기한 실린더(6)의 피스톤로드(61) 역시 상부 플래튼(17)의 둘레부를 관통하여 하향으로 출몰작동시키도록 설치되어 후술하는 바와 같이 상부금형(2a)의 하단 둘레부분에 형성된 걸림홈(22)에 하부금형(3a)의 쐐기(32)가 끼이도록 작동시켜서 상부금형(2a)이 하부금형(3a)에 형합된 상태를 유지시켜주는 형체력을 발생시키게 된다.

상기 프레스(1)의 하부 플래튼(18) 상면에는 하부금형(3a)이 고정된 상태로 설치되어 있고, 상기 하부금형의 상단 둘레부에는 일면이 경사진 구멍(32a)이 구비된 쐐기(32)가 형성되어 있으며, 상기 하부 플래튼(18)의 저부에는 하부 유압실린더(4b)가 설치되어 있으며, 상기 하부 유압실린더의 하부 플런저(41b)는 하부 플래튼(18)의 중심을 관통하여 상향을 향해 수직상으로 왕복운동을 하도록 설치되어 있고, 또 상기한 하부 플런저(41b)의 상단에 장착된 하부 플런저팁(42b)은 하부금형(3a)의 중심부에 형성된 가압공(31) 내부를 왕복가능한 상태로 삽입 설치되어 하부금형(3a)의 캐비티에 주입되는 액상의 금속소재를 지지하게 되며, 또는 그 캐비티에 주입된 액상의 금속 소재를 하측에서 상향으로 가압하도록 구성되어 있다.

상기 프레스(1)에 구성된 상,하부 금형(2a)(3a)의 캐비티에 액상의 금속소재를 주입시킴에 있어, 기존의 일반적인 다이캐스팅이나 스퀴즈캐스팅과 같이 강한 압력과 빠른 속도로 강제로 캐비티에 주입시키는 공법과는 달리 액상의 금속 소재를 중력을 이용하여 금형의 캐비티에 주입시킨 다음 상부 플래튼(17)을 하강시키고 이어서 상부 유압실린더(4a)의 유압작동으로 상부 플런저(41a)를 하강시켜서 금형의 캐비티에 주입되어 응고가 진행되고 있는 금속소재를 가압하는 작동이 일정시간동안 계속 유지되게 하므로써 금속소재가 캐비티 내부 전체에 동일한 압력으로 충전되는 상태로 소성변형되도록 주조하는 방법으로 제품을 성형하게 된다.

상기와 같이 제품을 성형하는데 따른 주조 공법의 각 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3의 (a) 도시는 축압기실린더(51)의 피스톤로드(52)를 출현(전진)작동시켜 상부금형(2a)이 하부금형(3a) 위에 형합시킨 상태에서 액상의 금속소재를 캐비티 내부에 중력을 이용하여 주입하는 실시예를 나타낸 것으로, 이와 같이 상,하부 금형(2a)(3a)이 형합된 상태에서 상부금형(2a)의 가압공(21)을 통해 캐비티에 주입되는 액상의 금속소재의 주입량은 하부금형(3a)의 캐비티 내부 전체에 주입되는 량보다 조금 적은 량(성형하고자 하는 제품에 따라 다소 차이가 있지만 평균적으로 볼 때 캐비티 공간에 대하여 대략 70∼90% 범위내로 충전됨)을 충전하게 되는데, 이는 도면에서 보듯이 액상의 금속소재를 하부금형(3a)의 캐비티 공간보다 적은 량 충전하게 되더라도 하부금형(3a)의 캐비티에 충전된 금속소재의 상면과 같은 수평면을 갖도록 상부금형(2a)의 가압공(21) 하측에 금속소재가 주입되어 있기 때문이 며, 이와 같이 상부금형의 가압공(21) 하측에 주입되어 있는 금속소재는 후술하는 바와 같이 가압시 캐비티 내부로 유동하여 금속소재가 캐비티 내부 전체에 치밀한 조직을 갖도록 가압 충전되어 제품을 주조할 수 있게 된다.

상기와 같이 합형된 상,하부 금형(2a)(3a)의 캐비티에 액상의 금속소재를 주입한 후 프레스(1)를 가동시키게 되면 크랭크축(14)이 회전하게 되므로서 크랭크로드(15)가 하강작동을 시작하게 되는데, 도 4의 도시와 같이 크랭크축(14)이 하사점에 도달하기 전 상태로서 금형폐쇄용 실린더(6)의 피스톤로드(61)의 하단이 쐐기(32)의 구멍(32a)에 진입하기 전까지는 상부금형(2a)은 자중에 의해 하부금형(3a)과 형합된 상태로 있게 되며, 계속된 하강작동으로 크랭크축(14)이 도 5의 도시와 같이 하사점 위치에 도달하였을 때에는 금형폐쇄용 실린더(61)가 작동하여 피스톤로드(61)를 출현시켜서 그의 경사진 하단이 쐐기(32)의 구멍(32a)속으로 진입되면서 쐐기(32)를 상부금형(2)쪽으로 밀어내게 되므로써 쐐기(32)는 상부금형(2a)의 하단에 형성된 걸림홈(22)에 끼이게 되며, 이와 같이 상기한 쐐기(32)가 상부금형(2a)의 걸림홈(22)에 끼이게 되면 상부금형(2a)은 하부금형(3)에 형합된 상태가 유지되는 형체력이 발생되므로서 후술하는 바와 같이 상부 플런저팁(42a)이 가압공(21) 하단에 충전되어 있는 금속소재에 가압력을 가하여 캐비티 내부로 유동시킬 때 상부금형(2a)이 하부금형(3a)에서 이완되는 현상이 발생되지 않게 된다.

한편, 상기와 같이 크랭크축(14)이 하사점에 도달된 상태에서는 구동모터(12)가 일정시간동안 정지된 상태가 되며, 이때 상부 플래튼(17)의 하강작동이 완료된 상태로써, 상부 유압실린더(4a)의 상부 플런저(41a)와 상부 플런저팁(42a)은 상부금형(2a)의 가압공(21) 내부로 진입된 상태이기는 하나, 아직은 상부 플런저팁(42a)이 가압공(21) 하측에 충전되어 있는 금속소재를 가압하지 아니한 상태이며(도 5 참조), 이와 같이 상부 플래튼(17)이 하강작동을 완료한 상태가 되면 곧바로 상부 유압실린더(4a)가 작동하여 상부 플런저(41a)를 하강작동시켜 상부 플런저팁(42a)이 가압공(21) 하단에 충전되어 있는 금속소재를 가압하게 된다.(도 6 참조)

상기와 같이 상부 유압실린더(4a)의 작동에 의해 상부 플런저팁(42a)이 가압공(21)에 충전되어 있는 금속소재를 가압하게 될 때에는 캐비티 내부로 주입된 후부터 냉각작용에 액상의 금속소재는 응고가 진행되고 있는 상태이지만 아직까지는 소성변형이 가능한 상태이므로 상부 유압실린더(4a)의 작동에 의하여 하강작동을 하는 상부 플런저팁(42a)의 가압력에 의해 상부금형(2a)의 가압공(21) 하측에 충전되어 있던 금속소재는 캐비티 내부로 유동하여 그 캐비티 내부 전체에 충전되는데, 이때 금속소재를 가압하면서 하강작동을 하게 되는 상부 플런저팁(42a)의 하강거리는 금속소재가 응고될 때 나타나는 수축계수를 감안하여 캐비티 내부 전체에 금속소재가 균일한 압력으로 충전된 상태로 주조할 수 있는 거리까지 하강하게 된다. 따라서 종래 기술에서 나타나던 수축공 결함이나 캐비티에 존재하던 공기로 인한 기포 결함 등은 제거되고 치밀한 조직으로 주조된 제품을 성형할 수 있게 된다.

도 7의 도시는 상부 유압실린더(4a)의 작동으로 금속소재의 가압작동으로 캐비티 내부에서 제품의 주조가 완료된 후 그 주조된 제품을 탈형하는 것을 나타낸 도면으로서, 이때에는 구동모터(12)가 재구동하여 크랭크축(14)이 상사점 위치로 회전이동하게 되는데, 상기 크랭축(14)이 상향으로 회전이동하는 작동이 개시되기 전에 먼저 금형폐쇄용 실린더(6)가 작동하여 피스톤로드(61)를 몰입(후진 또는 상승)시키게 되면 피스톤로드(61)의 하단부분은 쐐기(32)의 구멍(32a)에서 이완되며, 이에 따라 쐐기(32)는 자체의 탄성력(토션스프링 등에 의한 탄성복원력)에 의해 상부금형의 걸림홈(22)에서 분리되어 원위치로 복귀하게 되며, 이어서 상부 플래튼(17)과 함께 상부금형(2a)이 상승작동을 하게 된다.

상기에서 상부금형(2a)이 상승하게 될 때에는 주조가 완료된 제품은 하부금형(3a)의 캐비티 내부에 남아있게 된다. 왜냐하면 주조가 완료된 제품은 상부금형(2a)의 캐비티와의 접촉면적보다 하부금형(3a)의 캐비티와의 접촉면적이 더 크고 또한 제품의 자중이 하부금형(3a)으로 작용되고 있기 때문에 상부금형(2a)이 상승하게 될 때에는 주조된 제품은 하부금형(3a)의 캐비티에 접촉된 상태로 남아있게 되며, 상부금형(2a)의 상승작동이 완료된 후에는 곧바로 하부 유압실린더(4b)가 작동하여 상부 플런저(41b)를 상승시켜서 주조된 제품을 하부금형(3a)의 캐비티에서 이완시킴과 동시에 상향으로 들어올리게 되면 도시하지 않은 취출로보트기구가 하부금형(3a)의 상방으로 탈형된 제품을 취출하게 된다.

다음, 도 3의 (b) 도시는 상부금형(2a)을 하부금형(3a)에서 분리시킨 상태에서 액상의 금속소재를 하부금형(3a)의 캐비티에 중력을 이용하여 주입하여서 제품을 주조하는 공법을 나타낸 실시예로서, 이 실시예 역시 중력을 이용하여 하부금형(3a)의 캐비티에 주입되는 액상의 금속소재는 그 캐비티의 공간 전체에 충전되지 않고 앞에서 설명한 바와 같이 하부금형의 캐비티 전체 공간에 대하여 대략 70∼90% 범위내로 충전되도록 주입한 상태에서 주조하게 되는데, 이와 같이 하부금형 (3a)의 캐비티에 70∼90% 범위내로 액상의 금속소재를 주입 충전시킨 다음에는 곧바로 축압기(5)와 축압기실린더(51)가 작동하여 피스톤로드(52)를 출현(전진 또는 하강)시키게 되면 상부금형(2a)이 하강하여 하부금형(3a)의 캐비티에 충전되어 있는 액상의 금속소재를 가압하면서 하부금형(3a)과 형합되는데, 이때에는 하부금형의 캐비티에 충전되어 있는 액상의 금속소재의 일부는 상부금형(2a)의 가압공(21) 하측에 적당한 높이로 유입된 상태가 되며(도 4 참조), 이후의 단계적 작동은 앞에서 설명한 실시예와 같이 상부 유압실린더(4a)의 작동으로 금속소재를 유압으로 가압하는 방법으로 주조한 후 탈형 및 취출하는 방법으로 제품을 성형하게 된다.

그리고 도 8의 (a) 도시는 본 발명과 같이 일반적인 기계식 프레스(1)를 이용하여 한차례의 가압주조로써 복수의 다이캐스팅 제품을 주조 및 성형할 수 있도록 하기 위하여 상,하부 금형(2a)(3a) 각각에는 금속소재를 주입하기 위한 중심부를 기준하여 일정각도를 유지한 채 수평방향을 향해 방사형으로 복수의 캐비티를 형성한 구조되어 있다. 따라서 상부 플런저팁(42a)이 복수의 캐비티 중심부에서 금속소재를 가압하게 될 때 그 가압력이 방사상으로 형성되어 있는 캐비티들 각각의 내부 전체에 균등하게 작용하게 됨과 동시에 캐비티 각각의 전방측(런너부가 연결된 부분을 말함)에서 후방측(각 캐비티의 끝부분을 말함)까지 가압력이 균일하게 작용하게 되어 수축공 결합이나 기포 결합은 발생되지 않고 제품 전체가 치밀한 조직으로 주조되도록 성형할 수 있게 된다.

그러나 도 8의 (b)에 도시된 종래 기술과 같이 고정금형과 가동금형 내부에 복수의 캐비티가 수직상으로 형성되어 있고 이들 복수의 캐비티 각각을 고정금형측 하단에 형성된 슬리브(Sleeve)를 연결시키는 런너부의 길이가 다를 경우에는 피스톤에 의해 복수의 캐비티 각각으로 주입되는 액상의 금속소재의 가압력이 균일하지 못할 뿐 아니라 런너부에 연결된 각 캐비티 내부에 주입되는 금속소재에 가해지는 압력과 시간 등이 균일하지 못하여 불량품 발생률이 높아지는 문제가 있다.

따라서 본 발명과 같이 일반적인 기계식 프레스(1)를 이용하여 다이캐스팅 제품을 주조하는 공법은 기존의 다이캐스팅 방법과는 비교할 수 없는 새로운 공법으로서, 다이캐스팅 제품의 생산성을 향상시킬 수 있으며, 주조용이나 구조용 알루미늄 합금은 물론이고 동합금 등 비철금속 합금을 소재로 하여 다이캐스팅 주조를 가능하게 하는 특징을 가지고 있다.

도 9 내지 도 12의 도시는 상승가압식 공법의 실시예를 나타낸 도면으로서, 상기의 실시예 역시 하부 금형(3a)의 캐비티에 액상의 금속소재를 70∼90% 범위내로 주입한 상태에서 주조하게 된다. 이하 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 9의 도시는 크랭크축(14)이 상사점에 있는 상태에서 상부금형(2a)이 하강작동되어 하부금형(3a)에 형합되면서 하부금형(3a)의 캐비티에 주입되어 있는 액상의 금속소재를 1차적으로 가입한 상태를 나타낸 것으로서, 이때에는 캐비티에 주입되어 있는 금속소재는 액상 상태이므로 일부가 상부금형(2a)의 가압공(21)으로 유입된 상태가 된다.

이어서 도 10의 도시와 같이 크랭크축(14)이 하사점 위치로 회전하게 되면 상부 플래튼(17)과 상부 유압실린더(4a)는 함께 하강하게 되면 상부 플런저(41a) 하단의 상부 플런저팁(42a)가 상부금형의 가압공(21) 하측에 유입되어 있는 금속소 재를 2차적으로 가압하게 되며, 이와 동시에 금형폐쇄용 실린더(6)의 피스톤로드(61) 하단이 쐐기(32)의 구멍(32a)으로 진입하여 쐐기(32)를 상부금형(2a) 하단에 형성된 걸림홈(22)에 끼이도록 한다. 이와 같이 하부금형(3)에 형합된 상부금형(2a)의 걸림홈(22)에 쐐기(32)가 결합되면 상부금형(2a)은 하부금형(3a)과의 형합상태를 유지하려는 형체력을 가지게 된다.

상기와 같은 작동이 완료되면 곧바로 하부 유압실린더(4b)가 작동하여 도 11의 도시와 같이 하부 플런저(41b)를 상승시키게 되며, 이에 따라 상부 플런저팁(42b)의 상승작동으로 하부금형(3a)의 가입공(31) 상측에 충진되어 있는 금속소재를 3차적으로 가압하여 상향 즉, 캐비티 내부로 밀어올리게 되는데, 이때 하부금형(3a)의 가압공(31) 상측에는 상부 플런저팁(42a)의 2차적인 가압작동시 캐비티 내부에 비어있는 공간을 채워줄 수 있는 충분한 량의 금속소재가 충진되어 있다. 따라서 하부 플런저팁(42b)이 상승작동으로 하부금형의 가압공(31) 상측에 충진되어 있는 금속소재를 3차적으로 상승가압하였을 때에는 캐비티 내부는 금속소재가 꽉찬 상태로 충진되어지며, 이와 같이 하부금형(3a)의 가압공(31)에서 금속소재를 상승가압하는 하부 플런저팁(42b)의 상승가압력은 캐비티의 끝부분까지 균등하게 전달되는 상태이므로 복수의 캐비티에서 주조되는 각 제품은 수축공 결함 등은 제거되고 치밀한 조직으로 성형되는 상태가 된다.

도 12의 도시는 상기와 같이 하부 유압실린더(4b)의 작동으로 하부금형(3a)의 가압공(31)에서 상부 플런저팁(42b)의 상승가압작동으로 캐비티 내부에 금속소재가 치밀한 조직으로 주조된 제품을 탈형 및 취출하는 것을 나타낸 것으로, 이때 에는 먼저 금형폐쇄용 실린더(6)가 작동하여 피스톤로드(61)의 하단을 쐐기(32)의 구멍(32a)에서 이완시키게 되면 그와 동시에 쐐기(32)가 토션스프링(도시 없음) 등의 탄성복원력에 의하여 상부금형(2a)의 걸림홈(22)에서 빠져나와 상부금형(2a)의 형개작동을 허용하게 되며, 이어서 크랭크축(14)이 회전작동됨에 따라 상부금형(2a)이 하부금형(3a)에서 형개되는 상승작동이 개시될 때에는 이와 동시에 하부 유압실린더(4b)가 상부 플런저(41b)를 상승시키는 상태이므로 복수의 캐비티 내부에서 주조된 각 제품들은 상부 플런저팁(42b)의 상승작동에 의해 하부금형(3a)의 캐비티와는 이완되고 상부금형(2a)의 캐비티에 접촉된 상태를 유지하고 있게 되므로써 각 제품들은 상승되는 상부금형(2a)과 함께 상승하게 되며, 도면과 같이 크랭크축(14)이 상사점에 도달하였을 때에는 상부 유압실린더(4a)가 작동하여 상부 플런저(41a)를 하강시키게 되면 상부 플런저팁(42a)은 상부금형(2a)이 상승이동이 완료된 위치에서 제품을 하향으로 밀어내어 탈형시키게 된다.

상기와 같이 상부금형(2a)이 상승이동이 완료된 위치에서 제품을 탈형시키게 되면 기존과 같이 로보트팔과 같은 자동취출기구로 제품을 붙잡아주는 방법으로 취출할 수 있을 뿐 아니라 판상으로 된 자동취출기구로 제품을 밑에서 받아주는 방법으로 취출할 수 있으므로서 제품의 자동취출장치를 간단한 구조로 제작할 수 있다.

다음, 도 13 내지 도 15의 도시는 금형 폐쇄형 다이캐스팅 공법을 나타낸 실시예로서, 이 실시예 역시 기계식 프레스(1)를 이용하는데, 전기한 실시예와 동일한 구성요소에 대하여서는 동일 명칭, 동일 부호를 사용하며, 또한 같은 구성부분에 대하여서는 설명을 생략하고, 전기한 실시예와 다른 구조로 구성된 구성요소의 구조적 특징에 대하여서만 설명하기로 한다.

이 실시예는 전기한 실시예와는 달리 상부금형(2b)은 상부 유압실린더(4a)의 상부 플런저(41a)의 하단에 장착되어 있으며, 또한 상부금형(2b)의 하단에는 금속소재를 가압하기 위한 상부 가압돌기(44a)가 돌출 형성되어 있다.

그리고 하부금형(3b)은 제품을 주조하기 위한 캐비티가 상부만 개구되어 있고 사방은 폐쇄되어 있으며, 하부금형(3b)의 하부는 하부 플래튼(18) 저부에 설치되어 있는 하부 유압실린더(4b)의 이젝트핀(43b)에 의하여 폐쇄되어 있는 구조로 형성되어 있다.

도 13의 도시와 같이 크랭크축(14)이 상사점 위치로 회전이동된 상태에서는 상부금형(2b)이 상승이동되어 하부금형(3b)의 캐비티는 상부가 개구되어 있다. 따라서 도면에 도시되어 있는 바와 같이 액상의 금속소재를 하부금형의 캐비티 상측에서 중력을 이용하여 주입하는데, 이때 액상의 금속소재의 주입량은 성형하고자 하는 제품의 체적에 대하여 기설정된 량을 주입한다.

상기와 같이 하부금형(3b)에 액상의 금속소재의 주입작업이 완료되면 구동모터(12)가 구동하여 크랭크축(14)이 하사점까지 회전이동하게 되면 구동모터(12)는 일정시간동안 정지되며, 크랭크축(14)이 하사점 위치로 회전이동되었을 때에는 상부 플래튼(17)과 함께 하강한 상부금형(2b)은 도 14의 도시와 같이 하부금형(3b)의 캐비티 상부로 어느 정도 진입하여 상부 가압돌기(44a)가 기계적인 압력으로 액상의 금속소재를 1차적으로 가압하게 되며, 이어서 도 15의 도시와 같이 상부 플래튼(17) 상면에 설치된 상부 유압실린더(4a)가 작동하여 상부 플런저(41a)를 하강시키 게 되면 이에 따라 상부금형(2b)은 유압의 압력으로 하부금형(3b)의 캐비티에 주입되어 있는 액상의 금속소재를 2차적으로 가압하게 되는데, 이때 유압으로 금속소재를 2차 가압할 때의 상부금형(2b) 가압력은 175MPa 이상의 초고압으로 가압하는 상태이며, 이러한 가압작동은 하부금형(3b)의 캐비티에 충전되어 있는 금속소재를 성형하고자 하는 제품의 치수에 맞도록 최종 응고될 때까지 진행되므로써 상기한 캐비티 내부에서 주조되는 금속소재에는 수축공 결함 등이 발생되지 않고 치밀한 조직으로 주조되는 것이다.

상기와 같이 상부금형(2b)이 유압으로 금속소재를 2차적으로 가압하는 작동이 완료되었을 때에는 프레스(1)의 구동모터(12)가 다시 구동하여 크랭크축(14)을 상사점 위치로 회전이동시킴과 동시에 상부 유압실린더(4a)가 작동하여 상부금형(2b)을 상승이동시키게 되면 하부금형(3b)의 캐비티에는 주조가 완료된 제품을 탈형시킬 수 있게 되며, 제품의 탈형은 하부 유압실린더(4b)가 작동하여 이젝트핀(43b)을 상승시키게 되면 제품은 하부금형(3b)의 상방으로 탈형되므로써 탈형된 제품은 자동취출기구에 의하여 취출된다.

다음, 16 내지 도 22는 금형 좌우분리형 다이캐스팅 공법을 나타낸 실시예로서, 이 실시예 역시 기계식 프레스(1)를 이용한다. 이 실시예의 도면에서 전기한 실시예와 동일한 구성요소에 대하여서는 동일 명칭, 동일 부호를 사용하며, 또한 같은 구성부분에 대하여서는 설명을 생략하고, 전기한 실시예와 다른 구조로 구성된 구성요소의 구조적 특징에 대하여서만 설명하기로 한다.

도 16의 도시는 금형 좌우분리형 다이캐스팅 공법의 실시예에 대한 구조를 대표적으로 나타낸 것으로, 도면에 도시되어 있는 바와 같이 프레스(1)의 상부 플래튼(17) 둘레부에 설치된 복수개의 축압기실린더(51) 각각의 피스톤로드(52) 하단에는 상부금형(2c)이 부착되어 있으며, 하부 플래튼(18) 상면에는 하부금형(3c)이 설치되어 있다.

상기 상부금형(2c)은 하부금형(3c)의 외주를 감쌀 수 있는 직경으로 관통된 채 내면이 하향을 향해 점차로 확장되는 경사면으로 형성된 쐐기부(23)가 형성되어 있다.

상기 하부금형(3c)은 좌,우로 분할된 좌,우측 분할금형(3c-1)(3c-2)으로 형성되어 있으며, 상기한 좌,우측 분할금형 각각에는 성형하고자 하는 제품을 주조할 수 있는 캐비티가 분할 형성되어 합형시(결합시)에는 제품을 주조할 수 있는 캐비티가 형성된다.

그리고 상기한 좌,우측 분할금형(3c-1)(3c-2)은 하부 플래튼(18) 상면에 고정 설치되어 있는 슬라이드 안내판(33)을 따라 좌,우측으로 분리 또는 결합될 수 있도록 구성되어 있으며(도 22 참조), 또한 좌,우측 분할금형의 분리 또는 결합작동은 하부 플래튼(18) 양측 상면에 수평상으로 고정 설치된 수평이동용 실린더(34a)(34b)에 의하여 이루어진다. 즉, 상기한 양측 수평이동용 실린더(34a)(34b) 각각의 피스톤로드 선단이 좌,우측 분할금형(3c-1)(3c-2) 각각에 연결되어 있어 상기 피스톤로드가 동시에 출몰작동함에 따라 좌,우측 분할금형이 서로 결합되거나 또는 분리되는 것이다.

또한 좌,우측 분할금형(3c-1)(3c-2) 각각의 상면은 상부금형(2c)의 경사진 쐐기부(23)와 같은 경사각도로 경사진 경사부(35)가 형성되어 있어 좌,우측 분할금형(3c-1)(3c-2)가 형합(결합)된 상태에서 상부금형(2c)이 하강하게 되면 쐐기부(23)가 양측 경사부(35)에 결합되면서 좌,우측 분할금형(3c-1)(3c-2)이 합형된 상태를 유지시키는 형체력을 발생시키게 된다.

또한 상부 유압실린더(4a)의 상부 플런저(41a)의 하단에는 금속소재를 상측에서 가압하기 위한 상부 가압돌기(44a)가 형성되어 있으며, 하부 유압실린더(4b)의 하부 플런저(41b) 끝단에 장착된 하부 플런저팁(42b) 상단에는 금속소재를 하측에서 가압하기 위한 하부 가압돌기(45b)가 형성되어 있다.

그리고 상기한 슬라이드 안내구(33)의 중앙부위에는 하부 플런저팁(42b)이 상기한 좌,우측 분할금형(3c-1)(3c-2)이 서로 형합되었을 때 캐비티 내부로 진입되는 것은 제어하는 한편, 하부 가압돌기(45b)만 캐비티 내부로 진입되어 금속소재를 가압할 수 있도록 하는 제어구(46b)가 돌출 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 상,하부 금형(2c)(3c)로서 제품을 주조 및 성형하는데 따른 작동상태를 설명한다.

먼저, 도 17의 도시와 같이 양측으로 분리되어 있는 좌,우측 분할금형(3c-1)(3c-2)을 양측 수평이동용 실린더(34a)(34b)를 동시에 작동시켜 양측 분할금형(3c-1)(3c-2)을 형합시키고, 또한 하부 유압실린더(4b)를 작동시켜 상부 플런저팁(43b)의 상단에 형성된 하부 가압돌기(45b)가 제어구(46b)를 통해 캐비티 내부로 일정 높이 진입시킨 상태(도 18 참조)에서 액상의 금속소재를 중력으로 주입하는데, 이때의 주입량은 성형하고자 하는 제품을 치밀한 조직으로 주조할 수 있도록 미리 계측된 량이 주입된다.

도 18의 도시는 크랭크축(14)이 하사점 위치로 도달하기 전 상태에서 상부금형(2c)이 하강하여 합형된 하부금형(3c)을 감싸는 상태로 결합된 것을 보여주고 있는데, 이와 같이 하부금형(3c)을 감싸도록 하강된 상부금형(2c)은 경사진 쐐기부(23)가 하부금형(3c)의 양측 분할금형(3c-1)(3c-2) 각각의 경사부(35)에 맞물리면서 하부금형(3c)의 형체력을 유지시키게 되므로서 후술하는 바와 같이 하부금형(3c)의 캐비티에 주입 충전된 금속소재를 가압할 때 양측 분할금형(3c-1)(3c-2)이 이완되는 현상이 발생되지 않게 된다.

도 19의 도시는 크랭크축(14)이 하사점 위치로 회전이동된 상태에서 상부 유압실린더(4a)가 작동하였을 때를 나타낸 것으로, 이와 같이 상부 유압실린더(4a)가 작동하여 상부 플런저(41a)를 하강시키게 되면 그 하단에 형성된 상부 가압돌기(45a)가 하부금형(3c)의 캐비티 상부로 진입되어 유압으로 금속소재를 가압하게 되며, 이러한 가압작동은 금속소재가 캐비티 내부에서 응고되는 시간동안 계속적으로 이루어지게 되므로써 상부 가압돌기(45a)의 가압력은 캐비티 내부 전체에 균등하게 전달된다. 따라서 캐비티 내부에서 주조되는 제품은 종래 기술에서 나타나는 수축공 결합은 제거되고 치밀한 조직으로 성형되는 것이다.

도 20의 도시는 하부금형(3c) 내부에서 주조가 완료된 제품을 탈형하는 것을 보여주는 것으로서, 크랭크축(14)이 상사점 위치로 회전이동되고, 또한 축압기실린더(51)의 피스톤로드(52)가 상승작동되어 상부금형(2c)을 하부금형(3c)에서 상향으로 분리시킨 다음 양측 수평이동용 실린더(34a)(34b)가 작동하여 피스톤로드를 몰 입(후진)시키게 되면 하부금형(3c)의 좌,우측 분할금형(3c-1)(3c-2)이 좌,우 양측으로 형개작동되는데, 이때 하부금형(3c)의 캐비티 내부에서 주조된 제품의 하단은 제어구(46b)를 통해 캐비티 내부로 진입되어 있던 하부 가압돌기(45b)가 일정 깊이로 삽입된 상태이므로 좌,우측 분할금형(3c-1)(3c-2)가 좌,우측으로 형개작동되더라도 제품은 하부 가압돌기(45b)에 붙잡힌 상태로 남아있게 된다.

도 21의 도시는 형개작동된 하부금형(3c)에서 제품을 탈형 및 취출하는 것으로 나타낸 것으로, 이때에는 하부 유압실린더(4b)가 작동하여 하부 플런저(41b)를 하강시키게 되면 하부 플런저팁(42b) 상단의 하부 가압돌기(45b)가 제품의 하단에서 빠지면서 제어구(46b) 내부로 진입된 상태가 되므로써 제품은 취출이 가능한 상태가 된다. 따라서 자동취출기구로 제품을 취출할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 일반적인 기계식 프레스를 이용하여 주조용 및 구조용 합금 등의 용탕을 소재한 액상 금속소재의 주조가 가능하고, 프레스의 기계식 가압과 유압식 가압으로 1차 내지 3차에 의한 다단가압작동으로 주조하게 되므로써 조직이 치밀하고 기계적 성질이 우수한 제품을 생산할 수 있도록 하는 효과를 제공할 수 있으며, 또한 고가의 다이캐스팅이나 스퀴즈캐스팅 장비에 비하여 매우 저렴한 기계식 프레스를 이용하므로서 장비의 투자비를 절감할 수 있을 뿐 아니라 제품의 형상과 크기에 따라서 금형만 교체하므로서 성형하고자 하는 제품을 생산할 수 있으며, 제품의 구조적인 특징에 따라 상하분리형, 좌우분리형, 폐쇄형 등의 구조로 된 금형을 선택하여 제품을 생산할 수 있는 효과가 있으며, 기 존의 다이캐스팅이나 스퀴즈캐스팅 공법은 액상의 금속소재를 금형의 캐비티에 주입 충전시키기 위해서는 액상의 금속소재가 응고되지 않도록 하기 위해 피스톤의 가압속도를 빠르게 해야 하기 때문에 금속소재를 가압하는 가압력(약 175MPa)이 약한 단점이 있으나, 본 발명에서는 액상의 금속소재를 금형에 주입한 후에는 기계식 프레스로 금형을 빠른 속도로 형합시킴과 동시에 1차 가압한 후 다시 유압에 의한 초고압으로 가압하여 주조하게 되므로써 유압으로의 가압속도는 종래 기술보다 느리지만 보다 큰 가압력(최대 350MPa)으로 주조할 수 있어 조직이 치밀하고 기계적 성질이 우수한 제품을 생산할 수 있는 효과를 제공하며, 또한 본 발명은 도 23의 도시와 같이 기존의 다이캐스팅이나 스퀴즈캐스팅 공곱에 의한 일반 주조에 비하여 낮은 온도에 주조할 수 있을 뿐 아니라 시간도 짧으므로 생산성이 향상되고 기계적 성질이 우수한 제품을 생산할 수 있게 하는 장점을 가지고 있다.

Claims (9)

1. 일반적인 기계식 프레스를 이용하여 상,하부 금형간에 형합(결합) 및 형개(분리) 작동이 가능하도록 설치한 다음, 상기 상,하부금형의 캐비티에는 액상의 금속소재를 중력을 이용하여 주입하는 단계와; 상기 상부금형을 하강시켜서 하부금형에 형합시킴과 동시에 하부금형의 캐비티에 주입되어 있는 금속소재를 기계식 프레스의 힘으로 가압하는 단계와; 이어서 하부금형의 캐비티에 충전되어 있는 금속소재를 유압실린더를 이용하여 유압으로 최종 가압하는 단계;를 포함하여 금형의 캐비티 내부에 주입되는 순간부터 응고가 진행되는 금속소재를 캐비티 내부에 치밀한 조직으로 충전되도록 소성변형을 가하여 주조하는 것을 특징으로 하는 프레스를 이용한 다단가압식 다이캐스팅 공법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 액상의 금속소재는 상,하부 금형이 합형(결합)된 상태에서 상부금형의 상측에서 중력을 이용하여 캐비티에 주입하는 것을 특징으로 하는 프레스를 이용한 다단가압식 다이캐스팅 공법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 액상의 금속소재는 상,하부 금형이 형개(분리)된 상태에서 하부금형의 상측에서 중력을 이용하여 캐비티에 주입하는 것을 특징으로 하는 프레스를 이용한 다단가압식 다이캐스팅 공법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 상,하부 금형의 캐비티에 주입되어 응고가 진행되고 있는 금속소재는 상기 프레스의 상,하부 플래튼 각각에 장착된 상,하부 유압실린더의 동시 작동에 의하여 상,하측에서 동시에 가압하여 주조하는 것을 특징으로 하는 프레스를 이용한 다단가압식 다이캐스팅 공법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 상,하부 금형이 합형된 상태에서 캐비티에 주입된 금속소재는 프레스의 상부 플래튼에 형성된 상부 유압실린더의 유압에 의하여 상측에서 1차 가압된 이후에 프레스의 하부 플랜튼에 형성된 하부 유압실린더의 유압에 의하여 하측에서 최종 가압되어 주조되는 것을 특징으로 하는 프레스를 이용한 다단가압식 다이캐스팅 공법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 상,하부 금형은 프레스의 상부 플래튼 하강작동시 금형폐쇄용 실린더의 피스톤로드의 출현작동에 의하여 금형쪽으로 이동하는 쐐기가 하부금형에 형합된 상부금형을 붙잡아주도록 하므로써 상부금형이 하부금형에 합형된 상태를 유지되는 형체력이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 하는 프레스를 이용한 다단가압식 다이캐스팅 공법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 액상의 금속소재는 하부금형에 형성된 캐비티에만 중력으로 주입되며, 프레스의 상부 플래튼의 하강작동으로 상부금형이 상기한 캐비티에 주입된 금속소재를 기계식으로 가압된 후 이어서 유압실린더의 유압으로 최종 가압되어 하부금형 내부에서 주조되는 것임을 특징으로 하는 프레스를 이용한 다단가압식 다이캐스팅 공법.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부금형은 좌,우로 결합 및 분리되는 좌,우측 분할금형으로 분할 형성되어 있고, 상기 상부금형은 좌,우측 분할금형이 합형된 하부금형의 외주에 형성된 경사부를 감싸 하부금형의 형체력을 유지시켜주기 위한 중공상의 쐐기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스를 이용한 다단가압식 다이캐스팅 공법.
9. 제품을 주조하기 위한 캐비티가 하나 이상으로 형성되어 있는 다이캐스팅 금형에 있어서,

   상기 캐비티는 상,하부 금형의 중심부에 주입된 금속소재를 수직방향으로 가압할 때 그 가압력이 복수의 런너부를 통해 캐비티의 전방측에서 후방측을 향해 수평상으로 작용될 수 있도록 하기 위하여 상기한 중심부 주위에 수평방향을 향해 방 사상으로 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 프레스를 이용한 다단가압식 다이캐스팅 금형.

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