KR0141047B1

KR0141047B1 - 성형수축 방지장치

Info

Publication number: KR0141047B1
Application number: KR1019940027531A
Authority: KR
Inventors: 김태석
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1994-10-26
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 1998-07-01
Also published as: KR960013625A; CN1121863A

Abstract

사출성형시 응고가 진행중인 수지 내부로 주입된 공끼가 상단한 규모의 공동을 형성하여 성형부를 받쳐 줌에 따라 ㅅ어형수축을 방지하는 성형수축 방지방법 및 장치에 관한 것으로,

통사의 경사밀핀에 의한 어더컷처리를 통한 성형수축 방지장치가 지닌 금형 구조상의 복잡성 및 조기마모 등 종래의 문제점을 개선하기 위한 것이바,

통상의 슬리브(25)와 보스핀(24)이 삽설된 통공(22a)에 인접한 별도의 통공(22b)을 형성하여 공기주입을 위한 일련의 구성품을 삽설하는 한편 하단에 닛플(32)을 연결하여 외부로부터 체널성형부(22c)를 향해 공기를 주입할 수 있도록 한 단순구조의 성형수축 방지장치를 구성하여 닛플(32)을 통해 수지 내부에 공기를 주입하여 일정압력의 공동을 형성함에 따라 성형수축을 방지함으로써, 사출성형에 있어서의 성형수축 방지와 관련한 금형 제작상의 공수절감 및 원가절감은 물론 사용상의 내구성을 크게 증대시키는 효과가 있다.

Description

성형수축 방지장치

제1도는 종래의 성형수축 방지장치 일부를 발췌한 단면도,

제2도는 본 발명의 실시예의 성형수축 방지장치의 구성도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21:상형판 22:하형판

23:공동 26:통기핀

27:작동핀 29:통기핀몸체

본 발명은 사출성형에 있어서의 성형수축 방지장치, 더욱 상세하게는 충진완료 단계의 수지(樹脂) 내부에 공기를 주입하여 응고가 진행중인 성형품 내부에 일정 압력의 공동(空洞)을 형성시킴에 따라 보스부의 성형수축을 방지하는 성형수축 방지 장치에 관한 것이다.

일반적 사출성형은 통상 상하로 구성된 1조의 금형 사이에 일정형상으로 형성된 공간에 용융상태의 수지를 사출하여 응고시킨 다음 상기의 금형으로부터 분리함으로써 일정 성형품을 완성하는 작업이다. 한편, 상기의 성형품에는 상대부품과의 조립 등을 위한 보스(Boss)부가 구비되어 있는데, 수지가 응고 완료되어 금형으로부터 분리하는 과정에, 상기 보스부가 지닌 구조적 특성으로 인해 보스핀(Boss pin)의 선단부 주위에 순간적으로 진공이 형성되면서 반대쪽 성형부의 표면이 대기압의 작용에 의해 보스부를 향해 빨려 들어가 결국 제품의 표면에 수축부가 형성되는 경향이 있다. 이러한 형상을 방지하기 위해 보스부가 연결되는 부분을 경사밀핀 등의 특수기구에 의한 어더컷(Under-cut) 형상으로 함으로써, 다소의 유동성을 지닌 수지가 보스부를 향해 빨려 들어가는 현상을 근본적으로 배제하고 있음은 주지의 사실이다.

한편, 경사밀핀에 의한 언더컷처리를 통한 일반적 수축방지법은 전체적 금형구조가 복잡하여 제작공수가 과다하게 투입됨은 물론 고압의 사출압력으로 인한 경사밀핀의 조기마모등 근본적 문제점이 많은 실정이다.

또한, 보스부의 성형수축을 방지하기 위해 가압가스도입로를 설치한 금형장치가 일본국 특개평6-254865호로 공지되어 있으나, 이 장치는 가스(또는 공기)통로를 적기에 폐쇄하는 구조가 없어서 가스(공기)공동내에 적정한 압력을 유지하기 어렵고 따라서 성형수축을 효과적으로 방지할 수 없는 결점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 간단하고 내구성이 증대된 구조의 금형을 사용하는 성형수축 방지장치를 제공하는데 있다.

이와 같은, 본 발명은, 통상의 슬리브와 보스핀이 삽설된 통공의 상단부를 포함하는 채널(Channel)성형부를 하형판의 상단면에 가공하고 상기의 통공에 인접한 별도의 통공을 행성하여 그 내부에 공기주입을 위한 일련의 구성품을 삽설하는 한편하단에 닛플을 연결하여 외부로 부터 상기의 채널성형부를 향해 공기를 주입하여 수지 내부에 일정압력의 공동을 형성시킴에 따라 성형수축을 방지함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예의 성형수축 방지장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 종래의 성형수축 방지장치의 일부를 발췌한 단면도로서, 경사밀핀(15)에 의해 보스부(12)의 수축을 방지하는 원리를 나타낸다. 사출성형품(10)은 통상 그 외형을 구성하는 성형부(11)와 상대부품 조립용의 보스부(12)로 구성되어 있다.

이때, 성형부(11)로부터 보스부(12)가 분기하는 부분에 경사밀핀(15)을 설치하여 그 선단부를 보스부(12) 내부로 삽입함에 따라 해당 부위에 언더컷(A)이 형성된 구조이다.

작동원리를 간단히 설명하면, 수지의 응고가 완료되면 작업자의 조작에 의해 상형판(14)이 성형부(12)로부터 분리되는 동시에 밀판(도시 안됨)이 상승하고 이때, 밀판에 결합된 슬리브(18)가 보스부(12)를 밀어올리게 되어 완성된 성형품(10)이 금형으로부터 분리된다. 한편, 슬리브(18)와 습동구조로 구성된 보스핀(17)은 하고정판(도시 안됨)에 고정되어 있기 때문에 상기 슬리브(18)의 상승으로 인해 보스부(12)가 밀려 올라가는 과정에서 보스핀(17)의 선단과 보스부(12) 사이에는 공간이 혀엉되고 이는 잠시동안 진공상태를 유지한다. 반대로, 상형ㅍㄴ(14)이 분리된 성형부(11)에는 대기압이 작용하므로 상기 진공상태의 공간 상방에 위치하는 일부 치약지점(B)은 보스부(12)쪽으로 수축하는 경향을 띠게 된다. 그럼에도 불구하고, 경사밀핀(15)이 대기압의 영향력을 차단하는 역할을 함에 따라 문제의 취약지점(B)이 수축되지 않고 전체 성형부(11)가 양호한 평면을 유지하게 된다.

여기서, 경사밀핀(15)의 삽입에 의해 보스부(12)에 언더컷(A)이 형성됨으로 인한 구조적 취약성을 보강하기 위해 보스부(12) 주위에 리브(13)를 부설함은 물론이다.

경사밀핀(15)을 이용한 상기의 수축방지법은 전체적 금형구조가 상당히 복잡하고 고압의 사출압력으로 인한 경사밀핀의 조기마모등 근본적 문제점을 내포하고 있음은 앞에서 지적한 바와 같다.

제2도는 본 발명의 실시예의 성형수축 방지장치의 구성도로서, 공기주입에 의해 보스부(20b)의 수축을 방지하는 원리를 나타낸 것이다. 우선, 성형부(20a)의 일정부 위에 보스부(20b)를 포함하는 채널부(20c)가 구비된 형상의 성형품(20)이 되도록 하형판(22)의 상단면에 채널성형부(22c)를 가공한다. 보스부(20b)의 취출을 위한 통상의 슬리브(25)와 보스핀(24)이 삽설된 통공(22a)에 인접한 별도의 통공(22b)을 형성하여 그 상단부로부터 통기핀(26), 통기핀몸체(29) 및 받침판(30)의 순서로 삽설한 구조이다. 최상단에 배치되고 선단부가 채널성형부(22c) 내부로 깊이 돌출한 통기핀(26)의 원형 중공부에는 작동핀(27) 및 스프링(28)이 삽설되고 그 하단부에는 나사산이 형성되어 통기핀몸체(29)의 상단부와 결합된다. 한편, 상기 작동핀(27)의 상단은 볼록한 반구형으로서 통기핀(26)의 상단면 위로 돌출하는 한편 하단부에는 반대로 반구형의 홈이 형성되어 있다. 이때, 작동핀(27)의 하부와 통기핀(26)의 내부에 각각 단(段)을 형성하고 양단 상이에 스프링(28)을 삽설함에 따라 통기핀(26)의 하단부가 통기핀몸체(29)의 중공부에 형성된 공기통로를 봉쇄한 구조로 된다. 또한, 상기의 받침판(30)과 통기핀몸체(29)의 접촉부에는 오링(O-ring) 등의 기밀유지부재(31)를 삽설한다. 상기 통기핀몸체(29)와 통기핀(26)간의 결합부에도 씨일(Seal)을 감아 공기의 누설을 방지함은 물론이다. 아울러, 받침판(30)의 중공부에 닛플(32)의 선단부를 결합하여 닛플(32)의 중공바와 상기의 공기통로를 연결한다. 한편, 상기의 통공(22b) 하단부에 2개소의 나사산을 형성하여 통기핀몸체(29)를 비롯한 관련 구성품을 해당위치에 확실히 고정시키고자 하는 것으로서, 기타의 체결구조도 가능함은 물론이다.

동시에, 상기 작동핀(27)의 상,하단의 형상 역시 이상적 공기확상 및 작동상의 안정을 확보하기 위한 일반형상에 해당하는 바, 본 발명에서는 그 형상 자체를 한정 하지는 않는다.

이로써, 사출작업에 의해 상형판(21)과 하형판(22)간의 공간에 수지가 충진완료되는 시점에 공기공급관(도시 안됨) 및 닛플(32)을 통해 외부공기를 주입하면 통기 핀몸체(29)를 거쳐 작동핀(27)의 하단부를 밀어올린 공기가 작동핀(27)의 상단부와 통기핀(24) 내벽간의 미세한 틈을 통해 상기 채널성형부(22c)를 충진한 수지 내부로 확산되어 상당한 규모의 공동(23)을 형성한다. 한편, 수지 내부로 확산된 공기는 수지를 냉각시켜 응고를 촉진함은 물론, 수지 내부에 형성된 공기압은 문제의 취약지점(B) 포함한 성형부(20a)전체를 받쳐 주는 역할을 하게 된다. 따라서, 수지가 응고되어 완성품을 금형으로부터 분리하는 과정에 앞서의 원링 의해 보스핀(24) 선단 주위에 순간적으로 진공이 형성되더라도, 수지 내부에 형성된 공기압으로 인해 보스부(20b)의 상방에 위치한 취약지점(B)은 보스부(20b)를 향해 수축되지 않고 양호한 평면을 유지한다. 전체적 구조를 살펴보녀, 별도의 채널성형부(22c)를 구비한 하형판(22)을 관통한는 통공(22b) 내부에 일련의 구성품을 삽설하여 성형수축 방지 장치를 완성함으로써 그 구조가 상당히 단순한 특징이 있다.

이와 같은 본 발명은 통상의 슬리브와 보스핀이 삽설된 통공의 상단부를 포함하는 채널성형부를 하형판의 상단면에 가공하고 상기의 통공에 인접한 별도의 통공을 형성하여 그 내부에 공기주입을 위한 일련의 구성품을 삽설하고 하단부에 닛플을 장착한 구조의 성형수축 방지장치를 구성한 다음 외부로부터 상기의 채널성형부를 향해 공기를 주입함에 따라 수지내부에 형성된 일정압력의 공동에 의해 보스부를 포함한 성형품의 수축을 방지함으로써, 사출성형에 있어서의 성형수축 방지와 관련한 금형 제작상의 공수절감 및 원가절감은 물론 사용상의 내구성을 크게 증대시키는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 성형수축 방지방법을 이용한 사출성형 작업은 공장내에 설치된 통상의 압축공기 배관으로부터의 공기압력으로도 충분한 충진도가

확보되기 때문에 별도의 고압가스를 사용한 통상의 가스(Gas)사출에 비해 설비의 편의성 및 작업안정성이 향사되는 장점도 잇다. 아울러, 일반적 성형수축 문제 부위에 광범위하게 적용할 수 있는 장점도 있다.

Claims

상형판(21)과, 성형품(20)의 보스부(20b)에 상응하는 통공(22a)의 상단부를 포함하여 통공(22b)와 채널성형부(22c)가 상단면에 형성된 하형판(22)과, 상기 통공(22b)을 통해 공기를 주입하도록 중공부가 형성된 닛플(32)을 구비한 받침판(30)을 포함하는 통상의 사출성형장치에 있어서, 상기 통공(22b)에 위로부터 차례로 삽설되고 내부에 형성된 각각의 중공부가 기밀을 유지하는 상태로 상호 연결된 통기핀(26)과, 상기 통기핀(26)의 중공부에 삽설되어 통공(22b)을 개폐하도록 스프링(28)의 탄발력에 의해 상단이 통기핀(26)의 상단면 위로 돌출하여 통기핀(26)의 중공부를 개폐하는 작동핀(27)과 상기 스프링(28)의 탄발력이 작용하는 상기 작동핀(27)의 하단에 의해 상단이 폐쇄되고 하단은 상기 닛플(32)의 중공부와 연통되는 중공부 공기통로를 구비한 통기핀몸체(29)를 더 포함한 구성을 특징으로 하는 성형수축 방지장치.