KR102135823B1 - 금속을 성형하는 장치 및 방법 - Google Patents

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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 금속을 성형하는 장치 및 그러한 장치를 이용해 금속을 성형하는 방법에 관한 것이다.

Description

금속을 성형하는 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR FORMING METAL}
본 발명은 금속을 성형하는 장치 및 금속을 성형하는 방법에 관한 것으로, 특히 공정주기를 단축할 수 있는 금속을 성형하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
금형장치는 성형공간(cavity)에 원료를 투입하고 가압하여서 특정한 형상으로 성형하는 장치이다. 성형공간에 투입되는 원료는 용융된 액체상태의 용탕, 반쯤 용융된 것, 고체상태의 것일 수 있고, 원료를 투입하거나 성형품을 탈형하는 과정에서 필수적으로 성형공간을 개방하고 폐쇄하는 공정이 수행되면서 원료를 성형하게 된다. 대표적으로 단조금형, 사출금형, 다이캐스팅 금형등이 있는바, 투입되는 원료에 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 원료를 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.
(문헌 1) 대한민국 특허출원공개 제10-1997-0010071호(1997.3.27.공개) (문헌 2) 대한민국 실용신안등록 제20-0332906호(2003.11.10.공고) (문헌 3) 대한민국 특허출원공개 제10-2004-0077047호(2004.9.4.공개) (문헌 4) 일본국 공개특허공보 특개평6-618(1994.1.11.공개)
본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 공정주기를 획기적으로 단축하고 에너지 소비를 줄일 수 있는 금속을 성형하는 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 금속을 성형하는 장치 및 그러한 장치로 금속을 성형하는 방법을 제안하여 상기의 목적을 달성한다.
본 발명에 따르면 대형의 유압실린더를 사용하지 않게 됨에 따라 공정주기를 단축할 수 있게 되고, 작동유의 사용량과 에너지 소비량 또한 감소되므로 경제성이 향상되는 금속을 성형하는 장치를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 일 실시예에 따른 다이캐스팅 장치의 정면 구성을 보여주는 예시도,
도 2는 본 발명에 의한 일 실시예에 따른 다이캐스팅 장치의 측면 구성을 보여주는 예시도,
도 3은 본 발명에 의한 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 금속을 성형하는 장치에서 금속원료를 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 금속을 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 금속을 성형하는 과정을 보여주는 예시도.
본 발명은 가동금형과 고정금형으로 된 금형을 이용해 금속을 성형하는 다양한 장치에 적용될 수 있다. 예를 들면 다이캐스팅 장치, 단조장치 등이 그것이다. 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 금속을 주입하여 성형하는 다이캐스팅 장치에 적용된 실시예를 보여준다.
도 1은 본 발명에 의한 일 실시예에 따른 다이캐스팅 장치의 정면 구성을 보여주는 예시도, 도 2는 본 발명에 의한 일 실시예에 따른 다이캐스팅 장치의 측면 구성을 보여주는 예시도, 도 3은 본 발명에 의한 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 금속원료를 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 금속원료를 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 금속원료를 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 금속원료를 용융시키거나 또는 일정 온도를 유지하여 용융된 상태 또는 반 용융된 상태를 유지할 수 있게 된다.
이상과 같은 본 발명에 의한 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 금속을 성형하는 장치에서 금속원료를 성형공간에 주입하는 구조를 보여주는 예시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 금속을 성형하는 장치는 성형공간(260)에 금속원료를 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 금속원료(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 금속원료를 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 금속원료를 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 금속원료를 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 금속원료를 밀어서 성형공간(260)으로 주입하게 된다. 이때 슬리브(400)에 투입된 금속원료는 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 금속원료를 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 금속원료를 성형하게 된다. 이와 같이 성형공간(260) 내부를 진공으로 형성하게 되면 용탕을 성형하는 과정에서 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 금속을 성형하는 단조장치에 적용될 수 있다.
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 금속원료를 가압블록(300)에 의해 가해지는 강한 압력으로 펀칭하여 줄 수 있게 된다. 용탕단조 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 금속 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 금속을 성형하는 과정을 보여주는 예시도이다.
본 발명에 의한 단조장치는 슬리브(400)에 금속원료를 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 금속원료를 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 금속원료를 펀칭하는 단계, (S5) 가압블록(300)을 원위치로 복귀시키는 단계, (S6) 가동금형(220)과 고정금형(240)을 벌려 성형공간(260)에서 성형품을 탈형하는 단계를 거치며 금속원료를 성형한다.
슬리브(400)에 금속원료를 투입하는 방법으로는 가동플래턴(140)을 후진시켜 가동금형(220)을 후진시킴으로써 성형공간(260)을 개방한 다음, 성형공간(260)을 통해 슬리브(400) 내로 금속원료를 투입하는 방법이 있다. 그러나 그에 한정되는 것은 아니고, 앞서 도 8 내지 10을 참조로 설명한 방법으로 투입할 수도 있다. 슬리브(400)에 금속원료가 투입되면 가열수단을 작동하여 금속원료를 녹여 용융시키거나 또는 용융된 상태 또는 반 용융된 상태를 유지하게 된다.
(S1) 단계에서는 금속원료의 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 금속원료를 밀어서 성형공간(260)으로 주입하게 된다. 이때 슬리브(400)에 투입된 금속원료는 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 금속을 성형하는 과정을 보여주는 예시도이다. 앞서 도 16을 통해 설명한 쐐기(450)가 형성된 금형장치로 금속원료를 성형하는 과정을 보여준다.
개략적으로 보면, 슬리브(400)에 금속원료를 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 금속원료를 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 금속원료를 펀칭하는 단계, (S5) 가압블록(300)을 원위치로 복귀시키는 단계, (S6) 가동금형(220)과 고정금형(240)을 벌려 성형공간(260)에서 성형품을 탈형하는 단계를 거치며 금속원료를 성형하게 된다. 상기 과정에서 쐐기(450)가 사용되게 된다.
(S1) 단계에서는 가동플래턴(140)을 후진시켜 성형공간(260)을 개방한 상태에서 금속원료의 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 금속원료를 밀어서 성형공간(260)으로 주입하게 된다. 이때 슬리브(400)에 투입된 금속원료는 녹은 상태의 용탕일 수 있고, 달리 슬리브(400) 자체에서 가열하여 녹임으로써 반 용융상태이거나 용탕으로 형성한 상태일 수 있는데, 가압플런저(420)로 금속원료를 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 금속원료를 밀어주며 펀치(230)와 함께 금속원료에 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 금속원료를 단조 성형하여 성형품을 형성할 수 있게 되는 것이다.
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 (19)

  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 금속을 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 금속을 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 금속을 성형하는 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 가압블록(300)은 분할되어 나사결합 구조를 이룸으로써 길이 조절이 가능하게 되는 금속을 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 금속을 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 금속을 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 금속을 성형하는 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 쐐기(450)는 복수개가 구비되어 펀치받침대(232)를 사이에 두고 대향되게 형성되는 금속을 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 금속을 성형하는 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 가압블록(300)은 복수개 구비되는 금속을 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 금속원료를 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 금속을 성형하는 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 (S1) 단계 이후 성형공간(260)에서 공기를 뽑아내게 되는 단계를 더 포함하는 금속을 성형하는 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 슬리브(400)에 투입되어 있는 금속원료는 슬리브(400)에서 가열수단 의해 가열되는 금속을 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 금속원료를 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 금속원료를 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 금속을 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 금속원료를 펀칭하게 되는 금속을 성형하는 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 (S3) 단계에서 상기 가압블록(300)과 펀치(230) 및 가동플래턴(140)은 후진하지 않게 움직임이 제한 되어 금속원료를 성형공간(260)에 주입하는 과정에서 가동금형(220)과 고정금형(240)이 벌어지지 않게 되는 금속을 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 금속을 성형하는 방법.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 슬리브(400)에 투입되어 있는 금속원료는 슬리브(400)에서 가열수단 의해 가열되는 금속을 성형하는 방법.
  19. 삭제
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021145538A1 (ko) * 2019-03-26 2021-07-22 고동근 재료를 성형하는 장치 및 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4279200A1 (de) * 2022-05-16 2023-11-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und vorrichtung zum formen einer aushärtbaren formmasse

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970010071A (ko) 1995-08-02 1997-03-27 유환덕 금형 체결장치
KR19990002669A (ko) * 1997-06-21 1999-01-15 권기형 반응고체 성형기.
KR200332906Y1 (ko) 2003-08-30 2003-11-10 방효봉 프레스 성형용 트윈 금형장치
KR20040077047A (ko) 2003-02-27 2004-09-04 엘지전선 주식회사 사출성형기의 형체장치

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3669593A (en) * 1970-02-10 1972-06-13 Wilhelm Cyriax Mold-closing means for molding machines
JPH0688123B2 (ja) * 1988-12-26 1994-11-09 日精樹脂工業株式会社 成形機における型締装置
JPH079619Y2 (ja) * 1991-05-07 1995-03-08 株式会社ソディック 射出成形機の型締装置
JP2521591B2 (ja) * 1991-05-07 1996-08-07 株式会社ソディック 射出成形機の電気油圧式型締装置
JPH052913U (ja) * 1991-06-28 1993-01-19 宇部興産株式会社 成形機の型締装置
JP2969085B2 (ja) * 1996-08-22 1999-11-02 有限会社愛晃 金型装置
JP2004050717A (ja) * 2002-07-23 2004-02-19 Fanuc Ltd 射出成形機の型締機構
JP4053456B2 (ja) * 2003-04-22 2008-02-27 豊田合成株式会社 型締め装置及び成形装置
KR101126246B1 (ko) * 2008-11-03 2012-03-19 현대자동차주식회사 단조 프레스 장치
CN101934336B (zh) * 2010-09-14 2012-07-04 华中科技大学 轻合金半固态流变精密铸锻成形的方法和装置
WO2012088580A1 (en) * 2010-12-29 2012-07-05 Imac Inc. Die casting machine and method
CN201940573U (zh) * 2011-01-12 2011-08-24 东莞宜安科技股份有限公司 一种可局部加压的真空压铸模具
JP2015066880A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 東洋機械金属株式会社 成形機
KR101517571B1 (ko) * 2014-06-26 2015-05-06 고동근 진공환경에서 금속을 용해하고 성형하는 장치 및 방법
WO2018072010A1 (en) * 2016-10-19 2018-04-26 Husky Injection Molding Systems Ltd. Linear actuator for a molding or robotics system
JP6797723B2 (ja) * 2017-03-07 2020-12-09 住友重機械工業株式会社 射出成形機
JP6731017B2 (ja) * 2018-06-22 2020-07-29 株式会社日本製鋼所 加圧成形機
KR102135823B1 (ko) * 2019-03-26 2020-08-26 고동근 금속을 성형하는 장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970010071A (ko) 1995-08-02 1997-03-27 유환덕 금형 체결장치
KR19990002669A (ko) * 1997-06-21 1999-01-15 권기형 반응고체 성형기.
KR20040077047A (ko) 2003-02-27 2004-09-04 엘지전선 주식회사 사출성형기의 형체장치
KR200332906Y1 (ko) 2003-08-30 2003-11-10 방효봉 프레스 성형용 트윈 금형장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(문헌 4) 일본국 공개특허공보 특개평6-618(1994.1.11.공개)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021145538A1 (ko) * 2019-03-26 2021-07-22 고동근 재료를 성형하는 장치 및 방법

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