特許 7438556 可動型電磁気制御組職制御モジュールを備えるダイカスト装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-16

(45)【発行日】2024-02-27

(54)【発明の名称】可動型電磁気制御組職制御モジュールを備えるダイカスト装置

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/30 20060101AFI20240219BHJP

【ＦＩ】

B22D17/30 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021522482

(86)(22)【出願日】2019-10-22

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-14

(86)【国際出願番号】 KR2019013917

(87)【国際公開番号】W WO2020085775

(87)【国際公開日】2020-04-30

【審査請求日】2022-10-20

(31)【優先権主張番号】10-2018-0128530

(32)【優先日】2018-10-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(31)【優先権主張番号】10-2019-0038128

(32)【優先日】2019-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】517435238

【氏名又は名称】フューチャーキャスト カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＦＵＴＵＲＥＣＡＳＴ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】３１－２０，Ｓｅｏｋｐｏｇｏｎｇｄａｎ－ｇｉｌ，Ｊａｎｇａｎ－ｍｙｅｏｎ Ｈｗａｓｅｏｎｇ－ｓｉ Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ １８５７４，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100166545

【弁理士】

【氏名又は名称】折坂 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】パク，テ ユン

【審査官】祢屋 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－１８７５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３４３１９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１２－００５２５４０（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１６１４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１３２２０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２０７４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１４１３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－０１４４５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｄ １７／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

成形空間が備えられる可動金型、及び前記可動金型と対応して溶融金属を収容し、溶融金属が注入されるスリーブを含み、前記可動金型の下部に位置する下部固定金型を含み、前記可動金型と前記下部固定金型が接して溶融金属が成形物に鋳造されるダイカスト装置において、
前記スリーブを通じて注入される溶融金属を電磁気撹拌するように前記スリーブ周辺まで前記下部固定金型に貫通された形態に形成され、内部に電磁気撹拌装置が収容される少なくとも一つ以上の電磁気撹拌装置収容部と、前記電磁気撹拌装置収容部に備えられる電磁気撹拌装置と、を含み、
前記電磁気撹拌装置収容部は、内部に設置された電磁気撹拌装置の引出及び移動ができるように一端が開放され、前記スリーブの中心軸に対して所定角度で下へ傾斜して斜線方向に形成され、前記スリーブを中心として円周方向に沿う放射状に備えられ、前記電磁気撹拌装置が加熱される場合、開放された下端を通じて前記電磁気撹拌装置を前記電磁気撹拌装置収容部の外部に引出及び移動させて電磁場を調節したり交換できるようにし、前記電磁気撹拌装置は、コイルが巻かれた金属芯体と、前記金属芯体を収納及び密封するケースとを含む可動型電磁気制御組職制御モジュールを備えるダイカスト装置。

【請求項2】

前記下部固定金型は、
前記可動金型に接する固定金型と、前記固定金型に連結され、前記固定金型の下部に位置する下部定盤とを含む請求項１に記載の可動型電磁気制御組職制御モジュールを備えるダイカスト装置。

【請求項3】

前記電磁気撹拌装置の内部には冷媒または冷却油が流動する流路が備えられる請求項１に記載の可動型電磁気制御組職制御モジュールを備えるダイカスト装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はダイカスト装置に関し、より詳しくは、外部に引出することができる可動型電磁気制御組職制御モジュールをスリーブに隣接するように備えるダイカスト装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ダイカスト装置は可動金型と固定金型からなる金型と、金型内部と連結されて溶融金属の注入路を形成するスリーブとで構成される。可動金型と固定金型が互いに接すれば成形空間が構成され、プランジャーがスリーブ内の溶融金属を成形空間内に押して成形空間に押入することにより成形物を製造することができる。

【0003】

このようなダイカスト装置において電磁場を利用した組職制御のための方法としては、溶湯をスリーブ内に注入する過程で組職を制御する技術（韓国登録特許第１０－０５５４０９３号公報、韓国登録特許第１０－０４３６１１８号公報）、溶湯がスリーブ内に注入された後プランジャーによって移動されて金型キャビティの内部に射出される前に組職制御をするための金型スリーブで組職を制御する技術（韓国登録特許第１０－０６６２０３４号公報）及び組職制御の空間を拡大するために固定ダイスプレートに組職制御モジュールを追加設置して組職を制御する技術（韓国登録特許第１０－１２５３６０５号公報）などがある。

【0004】

一方、電磁場による組職制御は注入される合金の固液共存区間で固相が形成される過程で固相粒子を電磁場の撹拌で組職を微細化させることであるので、韓国登録特許第１０－０５５４０９３号公報、韓国登録特許第１０－０４３６１１８号公報に提示されたように、注入される溶湯が液相線以上の完全液相状態である場合、組職制御効果を極大化するには限界があった。その理由は固液共存区間では円滑な組職制御の効果を得ることができるが、溶湯の温度が液相線以上であるため、一定時間の遅延時間を以て組職制御をする必要があるという問題と、組職制御された後には溶湯の温度が固液共存区間に該当して温度が十分な流動性を有するには低い状態になり、この制御された溶湯がスリーブ内に注入される場合、低いスリーブ温度により溶湯の温度状態がより低くなってキャビティ内に射出する溶湯の作業温度を満足することができなくなる。

【0005】

また、韓国登録特許第１０－０６６２０３４号公報に提示された技術のように、金型内に組職制御モジュールを挿入する場合、組職制御モジュールの位置を確保するために金型のスリーブ固定位置の大部分を取り除くので、金型を必要以上に大きくする必要があり、また電磁気撹拌器が定盤と金型によって全部囲まれる構造であるため溶融金属で発生する熱をそのまま受けるようになって電磁気撹拌器の寿命が短くなり、電磁場の強度が限定されて所望の電磁場を印加することが難しいことがある。

【0006】

また、スリーブを固定する周りの領域が電磁気撹拌器を挿入させるために除去されてスリーブ周辺の固定金型または定盤の支持力が減少されるためスリーブの形態安定性と寿命にも影響を与えるという問題が発生する可能性がある。

【0007】

また、韓国登録特許第１０－１２５３６０５号公報の技術のように、組職制御の強度を増大するために、韓国登録特許第１０－０６６２０３４号公報のように限定された空間が問題となって、追加的に固定ダイプレートに組職制御モジュールを設置するための空間を確保する方法もあるが、韓国登録特許第１０－０６６２０３４号公報の場合と同じく、組職制御モジュールが熱をたくさん受ける装備の内部に設置される構造によってコイルモジュールの温度上昇に対する問題点を解決しなければならないという短所があり、組職制御モジュールの強度を増大させることも限定された空間により限界があり、溶湯注入を誘導するスリーブの確保にも非常に脆弱な問題を抱えている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は上述した従来の問題点及び欠点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は溶融溶湯の組職制御のための電磁気撹拌装置の設置がダイカスト装置の空間を最適に活用して行われるようにすることにある。

【0009】

また、本発明は電磁気撹拌装置を設置した後、作動時に撹拌装置自体の冷却とともにスリーブ周辺冷却効果をもたらすようにするダイカスト装置を提供することにその目的がある。

【0010】

本発明の課題は以上で言及した課題に制限されず、言及されなかったまた他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解され得る。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上述した目的を達するために、本発明は成形空間が備えられる可動金型及び前記可動金型と対応して溶融金属を収容し、溶融金属が注入されるスリーブを含む下部固定金型を含み、前記可動金型と前記下部固定金型が接して溶融金属が成形物に鋳造されるダイカスト装置において、前記スリーブを通じて注入される溶融金属を電磁気撹拌するように前記スリーブ周辺まで前記下部固定金型に貫通された形態に形成され、内部に電磁気撹拌装置が収容される少なくとも一つ以上の電磁気撹拌装置収容部を含む可動型電磁気制御組職制御モジュールを備えるダイカスト装置を提供する。

【0012】

ここで、前記下部固定金型は、前記可動金型に接する固定金型と、前記固定金型に連結される下部定盤とを含むことができる。

【0013】

また、前記電磁気撹拌装置収容部に設置される電磁気撹拌装置をさらに含むことができる。

【0014】

また、前記電磁気撹拌装置はコイルが巻かれた金属芯体と、前記金属芯体を囲むコイルと、前記金属芯体とコイルを収納及び密封するケースとを含むことができる。

【0015】

また、前記電磁気撹拌装置は前記電磁気撹拌装置の内部に冷媒または冷却油が流動するように前記金属芯体に流路が備えられることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一実施例によるダイカスト装置は、電磁気撹拌装置の電磁場の大きさを調節するために作業者が状況に応じて電磁気撹拌装置自体を外部に引出させて電磁場を調節したり交換することができるという効果を奏する。それにより、電磁場の大きさが調節可能になる。

【0017】

また、電磁気撹拌装置の内部に備えられた流路を通じてダイカスト装置のスリーブ周辺温度を調節することができ、それによりスリーブの寿命と形態の安定性が向上されることができる。

【0018】

さらに、電磁気撹拌装置自体の温度調節が可能になるので、撹拌装置の寿命の向上はもちろん組職制御モジュールの温度上昇抑制を極大化することができる。

【0019】

また、引出方向で電磁場の強度を決めるコイルターン数及び直径を決めることによって磁場の強度を増大させながら金属芯体の断面積を減小することにより、スリーブ周りの電磁気コイル固定部位を確保するための下部定盤及び固定金型の加工部を最小化してスリーブ固定構造を増大させることができる。

【0020】

本発明の効果は上記言及した効果に制限されず、言及されなかったまた他の効果は請求範囲の記載から当業者に明確に理解され得る。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１実施例によるダイカスト装置の断面図である。

【図2】電磁気撹拌装置が適用される状態を示した要部分解斜視図である。

【図3】多層に形成された電磁気撹拌装置収容部が適用された状態を示した要部斜視図である。

【図4】冷却流路が形成されたスリーブが適用された状態を示した要部斜視図である。

【図5】電磁気撹拌装置が適用された状態を示す下部固定金型の要部断面図である。

【図6】電磁気撹拌装置の斜視図である。

【図7】螺旋冷却流路が備えられた電磁気撹拌装置の斜視図である。

【図8】固定金型に電磁気撹拌装置収容部が適用された状態を示したダイカスト装置の断面図である。

【図9】下部定盤に電磁気撹拌装置収容部が適用された状態を示したダイカスト装置の断面図である。

【図10】固定金型と下部定盤にそれぞれ電磁気撹拌装置収容部が適用された状態を示したダイカスト装置の断面図である。

【図11】本発明の第２実施例によるダイカスト装置の断面図である。

【図12】本発明の第３実施例によるダイカスト装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳しく説明する。以下に説明される実施例は当業者に本発明の思想が充分伝達されることができるようにするために例として提供されるものである。従って、本発明は以下で説明される実施例に限定されず、他の形態に具体化されることもできる。そして、図面において、層及び領域の長さ、厚さなどは便宜のために誇張されて表現されることもできる。明細書全体にかけて同じ参照番号は同じ構成要素を現わす。

【0023】

図１は本発明の第１実施例によるダイカスト装置の断面図で、図示したように、本実施例によるダイカスト装置１００は可動金型１１０と下部固定金型１２０とを含む。

【0024】

ここで、前記可動金型１１０は上部に別途の上下移動部材１１１が備えられて可動金型１１０を上下に移動させる。

【0025】

また、前記可動金型１１０と下部固定金型１２０が当接する部位には成形物が加工される成形空間Ｓが備えられる。

【0026】

また、前記下部固定金型１２０は前記成形空間Ｓに溶融金属が移動する通路となるスリーブ１５０を備える。前記スリーブ１５０は両端が開放された円形パイプからなって、前記下部固定金型１２０の中央部を垂直に貫通する形態で挿入されることが好ましい。

【0027】

前記スリーブ１５０の下側には前記スリーブ１５０に注入された溶融金属を前記成形空間Ｓに移動させるプランジャー１７０が備えられる。

【0028】

そして、前記スリーブ１５０の一側には溶融金属流入孔１５５が形成される。図示しなかったが、前記溶融金属流入孔１５５には溶融金属注入流路（図示しない）が連結され、前記溶融金属注入流路には成形に要求される一定量の溶融金属がスリーブ１５０に流入された後、前記溶融金属注入流路を遮断してスリーブ１５０の内側に溶融金属が過渡に流入されることを遮断するバルブ（図示しない）が備えられる。同時に前記バルブは前記プランジャーが上昇してスリーブ１５０の内側の圧力が上昇する時、前記スリーブ１５０の内側の溶融金属が溶融金属注入流路に沿って流出されることを防止する。

【0029】

一方、前記下部固定金型１２０は下部定盤１２１と前記下部定盤１２１の上側に設置される固定金型１２２とに分割構成されることができる。この場合、上部の固定金型１２２には金型スリーブ１５２が備えられ、下部の下部定盤１２１には機械スリーブ１５１が備えられる。前記金型スリーブ１５２と機械スリーブ１５１は全部両端が開放された円形パイプからなって前記固定金型１２２の中央部と下部定盤１２１の中央部を垂直に貫通する形態で互いに連通されるように挿入される。前記溶融金属流入孔１５５は前記固定金型１２２と機械スリーブ１５１の中の何れか一側に形成されることができ、両側に全部形成されてもよい。

【0030】

従って、前記可動金型１１０が固定金型１２２に向かって移動して固定金型１２２に接すれば成形空間Ｓが形成され、固定金型１２２内の金型スリーブ１５２と下部定盤１２１内の機械スリーブ１５１の内側に溶融金属が供給されると、前記金型スリーブ１５２と機械スリーブ１５１に収容された溶融金属を前記プランジャー２３０が前記成形空間に移動させてダイカスト成形を行う。

【0031】

そして、前記下部固定金型１２０には電磁気撹拌装置収容部１２３が備えられる。前記電磁気撹拌装置収容部１２３は後述する電磁気撹拌装置２００を移動させるための通路で、下部固定金型１２０の外側から前記スリーブ１５０に接するように形成される。前記電磁気撹拌装置収容部１２３は単一または複数備えられることができる。

【0032】

一方、前記下部固定金型１２０が下部定盤１２１と前記下部定盤１２１の上側に設置される固定金型１２２とに分割形成された場合、前記電磁気撹拌装置収容部１２３は、図１及び図９に示したように、下部定盤１２１に形成されることもでき、図８に示したように、固定金型１２２に形成されることもでき、図１０に示したように、下部定盤１２１と固定金型１２２の両方に全部形成されることもできる。

【0033】

以下、図１及び図９に示したように、前記電磁気撹拌装置収容部１２３が下部定盤１２１に形成された場合を例に挙げて説明する。

【0034】

前記電磁気撹拌装置収容部１２３は前記機械スリーブ１５１を中心として円周方向に沿う放射状に備えられることが好ましい。

【0035】

この場合、図２に示したように、電磁気撹拌装置収容部１２３は適用しようとする製品の要求特性に合うように機械スリーブ１５１の断面中心で放射状に任意の円周角度を成しながら任意の数に形成されることができる。

【0036】

また、前記機械スリーブ１５１の円周方向に沿って均一な電磁気力が作用するように隣接した電磁気撹拌装置収容部１２３の円周角度は同一に構成されることが好ましい。

【0037】

ここで、図３に示したように、前記機械スリーブ１５１の第１断面位置に形成された複数の電磁気撹拌装置収容部１２３グループと所定距離離れた位置に前記機械スリーブ１５１の他の位置にも電磁気撹拌装置収容部１２３を設置することもできる。即ち、前記機械スリーブ１５１の第１断面位置に形成された電磁気撹拌装置収容部１２３以外にも機械スリーブ１５１の第２断面位置または第３断面位置に複数の電磁気撹拌装置収容部１２３を追加設置して適用することもできる。

【0038】

数か所の機械スリーブ１５１の断面位置で電磁気撹拌装置収容部１２３を形成する場合、電磁気撹拌装置収容部１２３は機械スリーブ１５１上で高さを異なるようにしながら同一外周面に沿って同じ位置で正配列してもよく、また複数の電磁気撹拌装置収容部１２３の間に交互にジグザグに配列してもよい。

【0039】

一方、前記機械スリーブ１５１に電磁気撹拌装置収容部１２３を形成する時、前記機械スリーブ１５１の中心軸と垂直方向に形成することができ、所定角度で下へ傾斜したり上がった斜線方向に形成することができる。本実施例では所定角度で下方へ傾斜した電磁気撹拌装置収容部１２３を例に挙げて示した。

【0040】

前記電磁気撹拌装置収容部１２３に収納される電磁気撹拌装置２００はコイルが巻かれた内部金属芯体２３２と、前記金属芯体２３２を収納するケース２３４とからなる。

【0041】

この場合、前記金属芯体２３２は長さ方向に沿って内部を貫通する少なくとも一つ以上の冷却流路２０１、２０２を備えることができる。前記冷却流路２０１、２０２には固定金型１２２内の電磁気撹拌装置２００の温度を下げることができるようにする冷媒または冷却油が収容される。

【0042】

また、冷却油の引入及び引出が有利になるように前記冷却流路２０１、２０２は一つではない二つ以上が多様な形態で適用されることができる。

【0043】

また、前記冷却油は前記冷却流路２０１、２０２を通じて前記金属芯体２３２を循環するように設計変更も可能である。

【0044】

また、図７に示したように、前記電磁気撹拌装置２００は冷却効率を倍加させることができるように金属芯体２３２の外側面や前記ケース２３４の外側面を螺旋状に巻きながら循環する螺旋冷却流路２０３形態を成すこともできる。

【0045】

そして、図４に示したように、前記機械スリーブ１５１の外周面に螺旋状のスリーブ冷却流路１５４が形成されることもできる。この場合、前記スリーブ冷却流路１５４は前記電磁気撹拌装置２００の冷却流路２０１、２０２と連通されて前記冷却流路２０１、２０２を流動する冷却油の移動通路となる。この場合、前記冷却油が機械スリーブ１５１の外周面に沿って循環するようになるので、スリーブ周辺の冷却効率を極大化することができる。

【0046】

図示しなかったが、前記スリーブ冷却流路１５４は金型スリーブ１５２にも備えられることができることは勿論である。

【0047】

また、電磁気撹拌の効果を極大化させるために、前記固定金型１２２と下部定盤１２１との間に別途の拡張固定金型と前記拡張固定金型の中央部を貫通する拡張固定スリーブが備えられることができ、前記電磁気撹拌装置２００も前記拡張固定スリーブに隣接するように追加設置されることができる。

【0048】

このように構成された前記電磁気撹拌装置２００は電源と連結されて電磁場を形成することにより周辺に電磁気撹拌を誘発して溶融金属の撹拌を誘導するようになり、それにより溶融金属の組職を制御することができる。前記電磁気撹拌装置２００は電磁場を形成するための電源とそれぞれ連結されることができる。

【0049】

また、前記電磁気撹拌装置２００は電磁気撹拌装置収容部１２３を通じて機械スリーブ１５１の隣接部位側に移動させながら挿入することができ、下部定盤１２１の外部に引出させることもできる。

【0050】

従って、高温の溶融金属によって電磁気撹拌装置２００が加熱されたり電磁場によって発生された熱によって電磁気撹拌装置２００が加熱される場合、電磁気撹拌装置２００を外部に引出させて空冷させるか冷却油を循環させて冷却させることにより電磁気撹拌装置２００の寿命を向上させることもできる。このような過程を通じてスリーブ１５０が影響される熱を減少させてスリーブ１５０の健全性も保持させることができる。

【0051】

図１１は本発明の第２実施例によるダイカスト装置１００の断面図で、前記下部定盤１２４は固定金型１２２が設置される固定本体部１２４ａとスリーブ１５０を中心として回転する回転部１２４ｂとで分割構成されることができる。

【0052】

前記回転部１２４ｂは電磁気撹拌装置収容部１２３を含む円形ブロック形態を成し、前記固定本体部１２４ａの内側に収容される。前記スリーブ１５０は回転部１２４ｂの中央に挿入される。

【0053】

また、前記固定本体部１２４ａにはモーター３５０が設置され、前記モーター３５０の回転軸３３３と前記回転部１２４ｂの外周面には噛み合って回転する第１ギア３１０と第２ギア３２０が設置される。前記第１ギア３１０は回転部１２４ｂの外周面に設置され、前記第２ギア３２０は前記モーター３５０の回転軸３３３に前記第１ギア３１０と噛み合うように設置される。

【0054】

また、前記固定本体部１２４ａと回転部１２４ｂとの間にはベアリングが備えられて回転部１２４ｂの円滑な回転に役に立つ。

【0055】

従って、スリーブ１５０の内部に溶融金属が流入されると、前記モーター３５０が動作し、前記モーター３５０の回転力が第１ギア３１０と第２ギア３２０を通じて回転部１２４ｂに伝達されながら前記回転部１２４ｂがスリーブ１５０を中心として回転するようになる。

【0056】

前記回転部１２４ｂが回転すると、回転部１２４ｂに備えられた電磁気撹拌装置収容部１２３及び電磁気撹拌装置２００がスリーブ１５０を中心としてともに回転するようになるので、スリーブ１５０の外周面の全区間に対して撹拌誘導が効果的に行われながら品質の高いダイカスト成形物を得ることができる。

【0057】

以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野において熟練された当業者は特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明に対して多様に修正及び変更することができることを理解すべきである。

【0058】

例えば、図１２のように、前記固定金型１２２が上部金型１２２ａと下部定盤１２１の上側に固定設置される下部金型１２２ｂとからなり、その後、前記下部金型１２２ｂに前記電磁気撹拌装置収容部１２３が適用されるようにしたり、この場合にも前記上部金型１２２ａまたは下部定盤１２１に前記電磁気撹拌装置収容部１２３が適用されるようにすることもできる。

【符号の説明】

【0059】

１００：ダイカスト装置
１１０：可動金型
１２０：下部固定金型
１２１：下部定盤
１２２：固定金型
１２３：電磁気撹拌装置収容部
１５０：スリーブ
２００：電磁気撹拌装置
２０１、２０２：冷却流路
２３２：金属芯体
２３４：ケース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】