KR20090020121A

KR20090020121A - 고압 주조용 금형 장치

Info

Publication number: KR20090020121A
Application number: KR1020070084588A
Authority: KR
Inventors: 정병구
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2009-02-26

Abstract

본 발명은 고압주조공법 등에서 사용되는 주조용 금형의 탕구 일측에 대응하여 노치가공수단을 구성하여 주물의 탕구 런너에 노치홈을 가공해주어 주물의 탕구 런너에 연장되어 형성되는 비스킷부와 주물의 타측에 형성되는 가스빼기 런너를 한번에 절단할 수 있도록 함으로써 생산 사이클 타임을 최소화하는 고압 주조용 금형 장치를 제공한다.

주조용 금형, 고압주조, 노치가공수단, 노치홈, 탕구 런너, 비스킷부

Description

고압 주조용 금형 장치{A DIE CASTING MOULD}

본 발명은 고압 주조용 금형 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고압주조공법 등에서 사용되는 주조용 금형의 탕구 일측에 대응하여 주물에 형성되는 탕구 런너에 노치홈을 가공해주어 상기 탕구 런너에 연장되어 형성되는 비스킷부와 주물의 타측에 형성되는 가스빼기 런너를 한번에 절단할 수 있도록 해주는 고압 주조용 금형 장치에 관한 것이다.

일반적으로 고압주조공법은 필요한 주물형상에 완전히 일치하도록 정확하게 기계 가공된 강제(鋼製)의 금형(金型)에 용융금속(熔融金屬)을 주입하여 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀주조법으로, 그 제품을 다이캐스트 주물이라고 한다.

이러한 고압주조공법은 주물의 치수가 정확하므로 다듬질할 필요가 거의 없는 장점 외에 기계적 성질이 우수하며, 대량생산이 가능하다는 특징이 있으며, 이에 이용되는 금속은 아연, 알루미늄, 주석, 구리 등의 합금이며, 다이캐스트 주조기를 사용하여 공기압, 수압, 유압 등에 의해 주입하여 냉각 응고시킴으로서 제품을 주조하게 된다.

이러한 고압주조를 위한 금형은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 고정금형(101) 과, 이 고정금형(101)에 대하여 가동하는 가동금형(103)이 구비되고, 상기 고정금형(101)과 가동금형(103)의 합형 시, 그 내부에는 캐비티(105)를 형성한다.

그리고 상기 가동금형(103)의 하부 일측에는 용탕을 주입하기 위한 슬리브관(107)이 설치되며, 상기 슬리브관(107)의 내부에는 주입 실린더(109)의 피스톤(111)이 배치된다.

따라서 상기 고정금형(101)과 가동금형(103)을 합형 시킨 상태로, 상기 슬리브관(107)의 내부에 용탕을 주입한 후,(S11) 주입 실린더(109)를 전진 구동시키면, 상기 슬리브관(107) 내부의 용탕은 고정금형(101)과 가동금형(103) 사이의 탕구(113)를 통하여 캐비티(105) 내부로 주입된다.(S12)

이러한 상태로 일정시간 냉각 후, 상기 고정금형(101)으로부터 가동금형(103)을 이형시켜 주물(200)을 생산하게 된다.(S13)

도 2는 종래 고압 주조용 금형 장치를 통하여 생산된 실린더 블록의 일례를 도시한 것으로, 상기한 종래의 고압 주조용 금형 장치를 통하여 생산된 실린더 블록(201)의 경우, 그 일측에는 금형의 탕구(113)에 충진되어 그대로 굳은 탕구 런너(301)가 형성되고, 이 탕구 런너(301)의 선단에는 비스킷부(303; 즉, 탕구 런너 선단에 둥근 비스킷 모양의 불필요한 부분)가 형성된다.

또한, 상기 실린더 블록(201)의 타측에는 금형의 가스빼기 홀(미도시)에 충진되어 그대로 굳은 가스빼기 런너(305)가 형성된다.

이러한 가스빼기 런너(305)와 탕구 런너(301) 및 비스킷부(303)는 먼저, 절단기에서 가스빼기 런너(305)를 가압하여 부러트려서 제거하고(1차 절단), 그 다음 상기 비스킷부(303)를 커터로 절단한 후(2차 절단), 다시 탕구 런너(301)를 커터로 절단하여 제거하게 된다.(3차 절단)

그러나 상기한 바와 같은 종래의 고압 주조용 금형 장치에 의해 생산되는 주물 즉, 실린더 블록은 그 가스빼기 런너(305)와 탕구 런너(301) 및 비스킷부(303)를 절단하기 위하여 3차에 걸친 절단 공정을 진행하여야 하며, 이로 인하여 전체적인 주물 생산 사이클 타임이 길어지는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 고압주조공법 등에서 사용되는 주조용 금형의 탕구 일측에 대응하여 노치가공수단을 구성하여 주물의 탕구 런너에 노치홈을 가공해주어 주물의 탕구 런너에 연장되어 형성되는 비스킷부와 주물의 타측에 형성되는 가스빼기 런너를 한번에 절단할 수 있도록 함으로써 생산 사이클 타임을 최소화하는 고압 주조용 금형 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 고압 주조용 금형 장치는 고정금형과, 상기 고정금형에 대하여 가동하며, 상기 고정금형과 합형 시, 그 내부에 캐비티를 형성하는 가동금형, 상기 가동금형의 하부 일측에 설치되어 용탕을 주입하기 위한 슬리브관, 상기 슬리브관의 내부에 피스톤이 배치되는 주입 실린더를 포함하는 고압 주조용 금형 장치에 있어서,

상기 가동금형의 일측에는 상기 캐비티와 상기 슬리브관을 연결하는 탕구의 일측에 대응하여 유압에 의해 탕구측으로 노치핀이 전진하여 생산되는 주물의 탕구 런너 일측에 노치홈을 형성하는 노치가공수단을 더 포함한다.

상기 노치가공수단은 상기 슬리브관에 이웃하여 그 상부에서 상기 가동금형의 외부 일측에 장착되는 노치핀 실린더; 상기 노치 실린더의 전방에 일체로 형성되어 상기 가동금형의 내부에 끼워져 설치되는 노치핀 홀더; 상기 노치핀 홀더의 내부에서 상기 노치핀 실린더의 작동로드와 연결되며, 선단은 상기 탕구에 대응하여 배치되는 노치핀으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 노치핀 실린더는 그 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 고압 주조용 금형 장치에 의하면, 고압주조공법 등에서 사용되는 주조용 금형의 탕구 일측에 대응하여 노치가공수단을 구성하여 주물의 탕구 런너에 노치홈을 가공해주어 주물의 탕구 런너에 연장되어 형성되는 비스킷부와 주물의 타측에 형성되는 가스빼기 런너를 한번에 절단할 수 있도록 함으로써 생산 사이클 타임을 최소화하는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고압 주조용 금형 장치의 구성 단면도이다

본 발명의 실시예에 따른 고압 주조용 금형 장치의 구성은, 도 3에서 도시한 바와 같이, 고정금형(1)과, 이 고정금형(1)에 대하여 가동하는 가동금형(3)이 구비 되고, 상기 고정금형(1)과 가동금형(3)의 합형 시, 그 내부에는 캐비티(5)를 형성한다.

그리고 상기 가동금형(3)의 하부 일측에는 용탕을 주입하기 위한 슬리브관(7)이 설치되며, 상기 슬리브관(7)의 내부에는 주입 실린더(9)의 피스톤(11)이 배치된다.

여기서, 상기 가동금형(3)의 일측에는 상기 캐비티(5)와 상기 슬리브관(7)을 연결하는 탕구(13)의 일측에 대응하여 유압에 의해 탕구측으로 노치핀(21)이 전진하여 생산되는 주물의 탕구 런너(31) 일측에 노치홈(30)을 형성하는 노치가공수단(20)이 구성된다.

즉, 상기 노치가공수단(20)은 상기 슬리브관(7)에 이웃하여 그 상부에서 상기 가동금형(3)의 외부 일측에 노치핀 실린더(23)가 장착된다.

이때, 상기 노치핀 실린더(23)는 그 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 노치핀 실린더(23)의 전방에는 노치핀 홀더(25)가 일체로 형성되어 상기 가동금형(3)의 내부에 끼워져 설치되고, 상기 노치핀 홀더(25)의 내부에는 노치핀(21)이 상기 노치핀 실린더(23)의 작동로드(미도시)와 연결된다.

상기 노치핀(21)은 그 선단이 상기 탕구(13)에 대응하여 배치된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 고압 주조용 금형 장치의 작동은, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 고정금형(1)과 가동금형(3)을 합형시킨 상태로, 상기 슬리브관(7)의 내부에 용탕을 주입한 후,(S1) 주입 실린더(9)를 전진 구동시키 면, 상기 슬리브관(7) 내부의 용탕은 고정금형(1)과 가동금형(3) 사이의 탕구(13)를 통하여 캐비티(5) 내부로 주입된다.(S2)

이러한 상태로 일정시간 냉각 후, 상기 용탕이 완전히 냉각되어 굳기 전에 상기 노치핀 실린더(23)를 전진 구동시켜 상기 노치핀(21)의 선단을 상기 탕구(13)의 일측으로 돌출시킨다.(S3)

이러한 상태로, 상기 용탕을 완전히 냉각시킨 후, 상기 노치핀 실린더(23)를 후진 구동시켜 상기 노치핀(21)의 선단을 상기 탕구(13)의 일측으로 빼낸 후, 상기 고정금형(1)으로부터 가동금형(3)을 이형시키고(S4), 금형으로부터 주물(10)을 취출한다.(S5)

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고압 주조용 금형 장치를 통하여 생산된 실린더 블록의 일례를 도시한 것으로, 상기한 본 실시예에 따른 고압 주조용 금형 장치를 통하여 생산된 실린더 블록(40)의 경우, 그 일측에는 금형의 탕구(13)에 충진되어 그대로 굳은 탕구 런너(31)가 형성되고, 이 탕구 런너(31)의 선단에는 비스킷부(33; 즉, 탕구 런너 선단에 둥근 비스킷 모양의 불필요한 부분)가 형성된다.

또한, 상기 실린더 블록(40)의 타측에는 금형의 가스빼기 홀(미도시)에 충진되어 그대로 굳은 가스빼기 런너(35)가 형성된다.

한편, 상기한 실린더 블록(40)의 탕구 런너(31)에는 상기 노치핀(21)에 의해 형성되는 노치홈(30)이 형성된 상태로 생산된다.

따라서 상기한 가스빼기 런너(35)와 탕구 런너(31) 및 비스킷부(33)를 실린더 블록(40)으로부터 제거하기 위해서는 먼저, 절단기(미도시)에서 가스빼기 런 너(35)와 상기 비스킷부(33)를 동시에 가압하여 부러트려서 제거하고(1차 절단), 그 다음 상기 탕구 런너(31)를 커터로 절단하여 제거하게 된다.(2차 절단)

즉, 상기 비스킷부(33)는 상기 탕구 런너(31)에 형성되는 노치홈(30)에 의해 상기 절단기(미도시)를 통하여 가압하는 정도로 부려져 제거됨으로 상기 가스빼기 런너(35)와 함께 절단기를 통하여 간단하게 제거할 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 고압 주조용 금형 장치의 단계별 사용 상태도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 고압 주조용 금형 장치를 통하여 생산된 실린더 블록의 측면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고압 주조용 금형 장치의 단계별 사용 상태도이다

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고압 주조용 금형 장치를 통하여 생산된 실린더 블록의 사시도이다.

Claims

고정금형과, 상기 고정금형에 대하여 가동하며, 상기 고정금형과 합형 시, 그 내부에 캐비티를 형성하는 가동금형, 상기 가동금형의 하부 일측에 설치되어 용탕을 주입하기 위한 슬리브관, 상기 슬리브관의 내부에 피스톤이 배치되는 주입 실린더를 포함하는 고압 주조용 금형 장치에 있어서,

상기 가동금형의 일측에는 상기 캐비티와 상기 슬리브관을 연결하는 탕구의 일측에 대응하여 유압에 의해 탕구측으로 노치핀이 전진하여 생산되는 주물의 탕구 런너 일측에 노치홈을 형성하는 노치가공수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 주조용 금형 장치.
제1항에 있어서,

상기 노치가공수단은

상기 슬리브관에 이웃하여 그 상부에서 상기 가동금형의 외부 일측에 장착되는 노치핀 실린더;

상기 노치 실린더의 전방에 일체로 형성되어 상기 가동금형의 내부에 끼워져 설치되는 노치핀 홀더;

상기 노치핀 홀더의 내부에서 상기 노치핀 실린더의 작동로드와 연결되며, 선단은 상기 탕구에 대응하여 배치되는 노치핀;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고압 주조용 금형 장치.
제2항에 있어서,

상기 노치핀 실린더는

그 작동압을 유압으로 하는 유압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고압 주조용 금형 장치.