KR200274711Y1 - 다이캐스트 금형 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차에 사용되는 안전띠 부품용 다이캐스트 금형에 관한 것으로서, 고정금형과, 상기 고정금형의 하부에 위치되어 성형품의 압출시에 하방으로 이동하는 가동금형과, 상기 가동금형과 상기 고정금형을 관통하여 경사지게 배치된 가이드핀과, 금속을 용융시키는 용해로와, 용융금속이 주입되어 성형품을 형성하는 캐비티와, 용융금속이 상기 용해로로부터 상기 캐비티로 흘러 들어가는 런너와, 상기 런너가 상기 캐비티에 연결된 위치의 반대편 위치에서 상기 캐비티에 연결되어 용융금속에 녹아 들어 있는 공기를 가압흡입하는 가스벤트와, 슬라이드 코어를 포함하여 구성되는 다이캐스트 금형에 있어서, 상기 슬라이드 코어는 원통형상으로서 상기 캐비티를 중심으로 대칭으로 배치되며, 상기 캐비티는 횡방향으로 일직선상으로 배치되며, 상기 런너는 상기 원통형상의 슬라이드 코어의 상부 반원부의 곡면을 따라 상기 슬라이드 코어의 반원부와 미세한 간격을 두고 곡선형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 다이캐스트 금형이다.

Description

다이캐스트 금형{DIECAST MOULD}

본 고안은 다이캐스트 금형(diecast mould)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차용 안전띠 부품의 다이캐스트 금형에 관한 것이다.

일반적으로, 다이캐스팅은 견고한 금형내부에 압력을 가하여 상대적으로 용융점이 낮은 비철금속이나 그 합금들을 성형하는 방법으로서, 용융금속을 대기압보다 높은 압력으로 가압주입함으로써 성형품을 제조하므로, 고정밀도의 표면이 깨끗한 제품을 다량생산하는 것이 가능하기 때문에 널리 이용되고 있다.

그러나, 이러한 다이캐스팅에서는 금형이 고가이기 때문에, 성형품의 개수가 적을 때에는 비경제적인 것이 된다. 따라서, 고가의 금형을 이용하여 다이캐스트 제품을 제조하는 경우에는, 성형품의 생산성이 중요한 요인이 되고, 이는 캐비티의 개수, 압력 및 온도 등에 의해 결정되는 것이다.

이하, 도 4를 참조하여 종래의 다이캐스트 금형을 설명한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 종래의 다이캐스트 금형은 대략 정방형의 다이캐스팅 장치로서 그 중앙에는 용해로(5)가 설치되어 있고, 이 용해로(5)에서부터 런너(1)가 동일한 길이로 각각 4개의 캐비티(3)를 향하여 뻗어 있다. 각 캐비티(3)에는 상기 캐비티(3)를 중심으로 대칭으로 슬라이드 코어(2)가 설치되어 있으며, 또한 캐비티(3)의 런너 (1)와 연결되는 위치의 반대편 위치에는 가스벤트(4)가 설치되어 있다.

각 슬라이드 코어(2)는 도 4의 4개의 모서리 부분에 도시한 바와 같이 외기에 면하여 있다.

용융금속은 용해로(5)로부터 런너(1)를 통하여 각 캐비티(3)를 향하여 흘러 들어간다. 그 후에, 피스톤과 실린더 및 플런저(각각 도시하지 않음)의 작용에 의해 용용금속을 캐비티(3)에 가압주입하여, 주물을 성형하게 된다. 용융금속 내에 녹아 들어간 공기는 가스 벤트(4)에 의해 가압흡입되어 용융금속으로부터 제거된다. 용융금속이 고화하여 성형품을 이루게 되면, 슬라이드 코어의 하부에 위치한 가이드 핀(8)을 따라 상기 가이드 핀(8)의 축방향으로 경사지게 가동금형을 하강시켜 성형품을 압출하여, 다이캐스트 주조품을 얻게 된다.

그러나, 상기 종래의 다이캐스트 금형에서는 각 슬라이드 코어가 대략 정방형 장치의 4개의 변에 설치되어 있기 때문에, 용융금속이 고화된 후, 가동금형을 하강시켜 성형품을 압출할 때에, 슬라이드 코어(2)는 가이드 핀(8)을 따라, 도 4에 화살표 방향으로 양쪽으로 벌어진다.

벌어진 슬라이드 코어(2)는 각 모서리 부분에서 인접한 캐비티(3)의 슬라이드 코어(2)와 간섭·충돌하게 되는데, 이는 캐비티(3)의 배치가 정방형 배치에 기인하는 것이며, 이로 인해 작업의 효율성이 떨어지게 되고, 장치의 손상을 입게 된다.

또한, 각 캐비티(3)는 외기에 면해 있으므로, 용융금속을 가압주입하는 경우에, 용융금속의 온도는 외기에 의해 열을 손실하게 되므로, 금형온도는 저하되어, 캐비티에 균일하고 밀실하게 충진되기 어려우므로 불량율이 발생하기 쉽다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 횡방향으로 일직선상에 배치된 캐비티를 설치함으로써 슬라이트 코어 상호간의 충돌이 없는 다이캐스트 금형을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 고안은 동일한 면적 내에 보다 많은 개수의 캐비티를 설치할 수 있는 다이캐스트 금형을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 고안은 외기에 접하는 캐비티의 개수를 감소시킴으로써 용융금속의 가압주입시에 열 손실이 비교적 작은 다이캐스트 금형을 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 다이캐스트 금형의 개략적인 평면도이다.

도 2는 도 1의 A-A선을 따라서 본 단면도이다.

도 3A는 본 고안에 따른 다이캐스트 금형의 개략적인 정면도이고, 도 3B는 그 개략적인 측면도이다.

도 4는 종래기술에 의한 다이캐스트 금형의 개략적인 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,21 : 런너 2,22 : 슬라이드 코어

3,23 : 캐비티 4,24 : 가스벤트

5,25 : 용해로 26 : 고정금형

27 : 가동금형 8,28 : 가이드 핀

9 : 외기 29 : 런너의 절곡부

본 고안은, 고정금형(26)과, 상기 고정금형(26)의 하부에 위치되어 성형품의 압출시에 하방으로 이동하는 가동금형(27)과, 상기 가동금형(27)과 상기 고정금형 (26)을 관통하여 경사지게 배치된 가이드핀(28)과, 금속을 용융시키는 용해로(25)와, 용융금속이 주입되어 성형품을 형성하는 캐비티(23)와, 용융금속이 상기 용해로(25)로부터 상기 캐비티(23)로 흘러 들어가는 런너(21)와, 상기 런너(21)가 상기 캐비티(23)에 연결된 위치의 반대편 위치에서 상기 캐비티(23)에 연결되어 용융금속에 녹아 들어 있는 공기를 가압흡입하는 가스벤트(24)와, 슬라이드 코어(22)를 포함하여 구성되는 다이캐스트 금형에 있어서, 상기 캐비티(23)는 횡방향으로 일직선상으로 복수개가 배치되며, 상기 슬라이드 코어(22)는 원통형상으로서 각각의 상기 캐비티(23)를 중심으로 대칭으로 복수개가 배치되며, 상기 런너(21)는 상기 복수개의 원통형상의 슬라이드 코어(22)의 상부 반원부의 곡면을 따라 상기 슬라이드 코어(22)의 반원부와 미세한 간격을 두고 곡선형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 다이캐스트 금형이다.

또한, 본 고안에 있어서, 상기 복수개의 횡방향으로 일직선상으로 배치된 캐비티(23)는 6개 이상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 런너(21)의 절곡부의 근방 외부에는 상기 용융금속의 온도가 저하되지 않도록 히터를 두는 것도 가능하다.

[실시예]

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 1은 본 고안에 따른 다이캐스트 금형의 개략적인 평면도이다.

용융금속은 용해로(25)로부터 런너(21)를 통하여 6개의 캐비티(23)로 가압주입된다. 상기 캐비티(23)는, 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 횡방향으로 일직선상에 배치되며, 원통형상의 슬라이드 코어(22)는 상기 캐비티(23)가 배치된 라인에 직각인 방향으로 상기 캐비티(23)을 중심으로 대칭으로 배치된다. 도 3B에 나타낸 바와 같이, 상기 캐비티(23)의 상기 런너와 연결되는 위치의 반대편에는 가스벤트(24)가 배치된다.

용융금속은 런너(21)를 통하여, 그 자체로서 공지인 플런지와 피스톤(도시하지 않음) 등의 작동에 의해 상기 캐비티(23)에 가압주입되고, 상기 가스벤트(24)는 캐비티(23)에 주입된 용융금속에 녹아 있는 공기를 가압흡입하게 된다.

용융금속이 고화되어 성형품이 이루어지면, 가동금형(27)은 고정금형(26)으로부터 분리되어 가이드 핀(28)을 따라 아래쪽으로 경사지게 이동하여, 성형품을 압출하게 된다.

본 실시예에 있어서, 상기 슬라이드 코어(22)는 상기 캐비티(23)를 따라 횡방향으로 일직선으로 배치되게 되므로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 외기(9)에 접하는 캐비티(23)의 개수는 줄어들게 된다. 상기 캐비티의 수가 6개인 경우에는, 외기에 접하는 캐비티의 수는 2개가 되므로, 중심부분의 캐비티는 외기에 접하지 않게 되고, 이러한 캐비티에 가압주입된 용융금속의 열손실은 현저히 감소하게 된다.

또한, 상술한 바와 같이 6개의 캐비티(23)를 일직선상으로 배치함으로써, 상기 캐비티가 배치된 라인에 직각인 방향으로 상기 캐비티(23)를 중심으로 대칭으로 배치된 상기 슬라이드 코어(22)는 종래의 다이캐스트 금형에서와 같이 각 모서리 부분에서 상호 충돌하는 일 없이, 성형품의 압출시에 상기 캐비티를 중심으로 양쪽으로 벌어져서 성형품의 압출이 용이하며, 충돌로 인한 장치의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같은 배치에 의해 동일한 면적내에 보다 많은 개수의 캐비티를 배치하는 것이 가능하다. 종래의 다이캐스트 금형에서는 750 ×750 ㎟의 면적에 4개의 캐비티가 배치되어 있으나, 본 실시예에 따른 다이캐스트 금형에서는 540 ×920㎟의 면적에 6개의 캐비티를 배치할 수 있다.

이와 같은 배치의 상기 캐비티(23) 및 상기 슬라이드 코어(22)를 위한 상기 런너(21)에 대하여 설명한다.

도 2는 도 1의 A-A선을 따라서 본 단면도로서, 상기 런너(21)의 굴곡배치를 나타낸다. 본 고안에서는, 상술한 바와 같은 캐비티(23) 및 슬라이드 코어(22)의 배치를 위하여, 상기 런너(21)는 용해로(25)를 중심으로 좌우 대칭으로 배치되며, 상기 6개의 캐비티에 연결된다. 상기 캐비티 부분의 상기 런너와 상기 가스벤트의 배치는 도 3B에 나타내었다.

상기 런너(21)가 상기 슬라이드 코어(22)를 통과하게 되는 부분에서 상기 런너(21)는 상기 슬라이드 코어(22)와 미세한 간격을 두고 상기 원통형상의 슬라이드 코어(22)의 상부 반원부를 따라 반원형상으로 굴곡 배치된다. 이와 같은 굴곡된반원형상의 런너(21)에 의해 상기 캐비티(23)를 일직선상으로 배치하는 것이 가능하게 된다.

또한, 동일한 평면길이당 런너(21)의 길이가 길게 되므로, 용융금속의 양도 많아지게 되므로, 용융금속의 온도저하는 감소하게 된다.

또한, 상기 런너(21)의 절곡부(29)의 근방외부에는 히터를 두는 것이 가능하므로, 용해로(25)로부터 가장 먼 캐비티에 가압주입되는 용융금속의 온도가 저하되는 것을 방지할 수도 있다.

본 실시예에 의하여 자동차의 안전띠 부품을 생산한 결과, 단위 시간당 생산량은, 종래의 다이캐스트 금형에서의 320 개보다 향상된, 540 개를 생산할 수 있었다. 또한, 성형품의 불량율은, 종래의 다이캐스트 금형이 20%임에 비해, 2%로 줄일 수 있었다.

또한, 캐비티의 위치도, 종래의 다이캐스트 금형에 비해, 금형의 중심으로부터 가까운 위치로 되므로, 캐비티에 가압주입되는 용융금속의 온도도 높게 유지될 수 있으며, 따라서 상대적으로 낮은 압력으로도 성형율이 높고, 충진율이 좋아서, 균일한 조직의 성형품을 얻는 것이 가능하다. 종래의 다이캐스트 금형에 있어서, 필요한 주조압력이 850 kg/㎠임에 비해, 본 고안에서는 이를 680 kg/㎠으로 줄일 수 있었다. 이와 같이, 낮은 압력으로도 밀도가 높고 균일성이 좋은 성형품을 얻는 것이 가능하므로, 금형의 수명도 또한, 종래의 100,000 SHOT에서 180,000 SHOT으로 증가되었다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 상기 런너를 원통형상의 상기 슬라이드 코어의 상부 반원부를 따라 굴곡 형상으로 배치하는 것이 가능하므로, 상기 캐비티를 일직선상에 배치하는 것이 가능하게 된다.

따라서, 동일한 면적에 배치할 수 있는 캐비티의 수가 증가되므로, 종래의 다이캐스트 금형에서의 4개의 캐비티 개수에 비해 6개 이상의 캐비티를 배치할 수 있고, 생산성이 50%이상 향상될 수 있다.

또한, 외기에 접하는 캐비티의 수가 감소되어, 캐비티에 가압주입되는 용융금속의 열손실이 적으므로, 금형의 온도가 현저히 높게 유지될 수 있다.

따라서, 이러한 높은 금형온도에 의해 낮은 압력으로도 성형품의 제조가 가능하게 되므로, 다이 캐스트 장치의 수명이 길게 되는 이점이 있다.

또한, 상기 슬라이드 코어를 일직선상으로 배치하는 것이 가능하므로, 성형품의 압출시, 종래기술에서와 같이, 인접한 슬라이드 코어 상호간에 충돌하는 일이 없게 되므로, 성형품과 다이캐스트 장치에 손상이 없게 된다.

결국, 본 고안은, 종래의 다이캐스트 금형에 비해, 금형온도를 높게 유지할 수 있고, 낮은 압력으로도 성형이 가능하게 되며, 열손실이 적게 되므로, 생산성이 향상되고, 생산원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.

본 고안의 실시예에서는, 캐비티의 수를 6개로 하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 범위는 첨부된 실용신안등록청구범위의 범위내에서 다양한 변경실시예가 가능한 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (2)

1. 고정금형과, 상기 고정금형의 하부에 위치되어 성형품의 압출시에 하방으로 이동하는 가동금형과, 상기 가동금형과 상기 고정금형을 관통하여 경사지게 배치된 가이드핀과, 금속을 용융시키는 용해로와, 용융금속이 주입되어 성형품을 형성하는 캐비티와, 용융금속이 상기 용해로로부터 상기 캐비티로 흘러 들어가는 런너와, 상기 런너가 상기 캐비티에 연결된 위치의 반대편 위치에서 상기 캐비티에 연결되어 용융금속에 녹아 들어 있는 공기를 가압흡입하는 가스벤트와, 슬라이드 코어를 포함하여 구성되는 다이캐스트 금형에 있어서,

   상기 캐비티는 횡방향으로 일직선상으로 복수개가 배치되며,

   상기 슬라이드 코어는 원통형상으로서 각각의 상기 캐비티(23)를 중심으로 대칭으로 복수개가 배치되며,

   상기 런너는 상기 복수개의 원통형상의 슬라이드 코어의 상부 반원부의 곡면을 따라 상기 슬라이드 코어의 반원부와 미세한 간격을 두고 곡선형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 다이캐스트 금형.
2. 제 1 항에 있어서, 횡방향으로 일직선상으로 배치된 상기 캐비티의 개수는 6개 이상인 것을 특징으로 하는 다이캐스트 금형.