KR100358523B1

KR100358523B1 - 사출 금형용 가스핀

Info

Publication number: KR100358523B1
Application number: KR1019990045381A
Authority: KR
Inventors: 김철주; 이계환
Original assignee: 이계환
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2002-10-30
Also published as: KR20000000401A

Abstract

본 발명은 금형의 내부에 액상의 수지를 주입하여 사출물을 얻어내는 사출성형에 관한 것으로서, 특히 중공형태의 사출물을 형성하기 위하여 금형 내부에 주입된 수지에 가스를 주입하는 사출 금형용 가스핀에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중공형태로 형성되고 선단부에 구멍이 형성되며 하단부에 장홈 및 복수개의 작동치가 형성된 작동체와, 상기 작동체의 하측에 위치되고 상기 작동체의 작동치에 치합되는 구동치가 형성되며 하단부에는 가스압력이 작용하는 압력판이 형성된 중공형태의 구동체와, 상기 작동체에 외삽되고 케이스에 의해 지지되어 상기 작동체를 탄발시키는 리턴 스프링과, 상기 케이스의 내부에 위치되어 상기 구동체의 이동을 안내하는 안내블록과, 상기 케이스의 내부에 돌출 형성되고 상기 작동체의 장홈에 삽입되어 상기 작동체의 이동을 제한하는 돌기부로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

사출 금형용 가스핀 { Gas pin of injection mold }

주조는 쇳물을 주형에 넣어 일정한 형태로 성형하는 것을 의미하며, 합성수지를 일정한 형태로 성형하는 경우에는 주조와 유사한 사출 성형 방법을 사용하고있다. 사출 성형의 경우 주로 금형을 이용하는데, 이는 목형 등에 비해 금형의 수명이 길고 보다 정밀한 성형을 할 수 있기 때문이다.

도 1에는 금형을 이용한 일반적인 사출 성형 구조가 도시되어 있는 바, 상형(11a)과 하형(11b)으로 구성된 금형(11)에 액상수지를 분사하는 노즐(12)이 형성된 것을 나타내고 있다. 따라서, 사출기(13)에서 액상으로 변화된 수지는 금형(11)에 형성된 노즐(12)을 통해 금형(11)의 내부로 주입된 후 냉각과 더불어 굳어지게 되며, 금형(11)을 상형(11a)과 하형(11b)으로 분리하여 플라스틱 사출물을 얻을 수 있게 된다.

그러나, 금형의 내부에 액상의 수지를 주입하여 사출물을 얻는 것은 전체적인 두께가 얇은 제품의 경우에는 별 문제가 없지만, 두께가 두꺼운 제품을 성형하는 경우에는 냉각시 수지가 수축되고 충분한 압력이 가해지지 않아 제품의 품질이 나빠지게 되며, 또한, 충분한 냉각을 위한 시간이 과다하게 소요되어 생산성을 저하시키게 된다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 사출물의 내부에 캐비티를 형성하여 중공 사출물을 얻게 되는데, 중공 사출물은 조직이 치밀하고 강도가 강한 이점을 구비하고 있다. 사출물의 성형 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 상형(21a)과 하형(21b)으로 된 금형(21)의 내부에 수지를 주입하는 노즐(22)을 형성함과 동시에 수지 내부에 가스를 주입하는 가스핀(24)을 설치하여 둠으로써, 액상수지의 주입과 동시에 가스를 주입하여 얇고 치밀한 조직을 가진 중공 사출물을 형성하게 된다.

중공 사출물의 성형에 사용되는 종래의 사출 금형용 가스핀(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 개방형으로서, 구멍(31')이 형성된 밸브체(31)의 선단부가 항상 노출되어 있고 스프링(33)이 니들(32)에 조립된 형태로 되어 있다. 이와 같이 형성된 사출 금형용 가스핀(30)은 가스 주입시 니들(32)이 가스 압력에 의해 상승되면서 스프링(31)을 압축하게 되고, 상기 니들(32)의 상승에 따라 밸브체(31) 선단의 구멍(31') 부분이 열려져 가스가 수지 내부로 주입될 수 있게 된다. 가스의 주입이 완료되면 가스 공급이 차단되므로 니들(32)에 가해지는 가스 압력이 사라지게 되고, 니들(32)은 스프링(33)의 탄성력에 의하여 아래쪽으로 하강되면서 밸브체(31)의 구멍(31')을 막게 된다.

그러나, 상기한 종래의 사출 금형용 가스핀(30)은 밸브체의 선단부가 항상 수지의 내부에 있게 되므로 사출 성형시 수지 플로우에 방해가 되고 사출물의 성형이 완료된 후 사출물에 구멍이 형성된다. 또, 밸브체(31)에 형성되는 구멍(31')의 크기에 제약이 있으며 구조상 니들(32)의 작동을 위한 최소한의 틈새가 필요하므로 이 틈새를 통하여 수지가 역류되어 밸브체(31)의 구멍(31')이 막히는 현상이 발생될 수도 있다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 가스핀(40)을 전후 이동시킬 수 있는 구조의 가스핀 구조가 고안되었는 바, 액추에이터(45)를 이용하여 가스를 수지내부로 주입시에는 가스핀(40)의 선단부를 전진시켜 수지 내부로 투입하고, 가스 주입이 완료된 후에는 가스핀(40)의 선단부를 후퇴시켜 수지가 역류되는 현상을 방지하고 있다. 이와 같은 가스핀에서는 가스핀에 의한 수지 플로우의 방해가 발생되지 않게 되고 사출물에도 구멍이 형성되지 않게 되는 장점이 있다.

그러나, 상기한 종래 가스핀의 다른 실시 예는 가스핀을 전후 이동시킬 수 있도록, 상기 가스핀을 움직이는 별도의 구동구조를 가지고 있어야 한다.

다시 말해서, 종래의 사출 금형용 가스핀은 개폐장치를 사용할 경우에는 보조 동력장치를 반드시 구비하여야 하고 개방형 가스핀의 경우에는 핀의 구멍 크기에 제약이 있을 뿐 아니라 선단부가 항상 노출되어 있으므로 사출 성형시 플로우에 방해가 되고 구조상 수지가 역류되어 가스핀이 막히는 현상이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 추가의 장치를 설치하지 않고도 가스 주입시에는 선단부가 수지의 내부에 있도록 전진되고 가스를 주입하지 않을 경우에는 수지로부터 빠져나오도록 형성된 사출 금형용 가스핀을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 금형을 이용한 사출 성형 구조가 도시된 참고도,

도 2는 중공 사출물의 성형 구조가 도시된 참고도,

도 3과 도 4는 종래의 사출 금형용 가스핀이 도시된 구성도,

도 5는 본 발명에 의한 사출 금형용 가스핀이 도시된 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 케이스 2 : 작동체 3 : 구동체

4 : 리턴 스프링 5 : 안내블록 6 : 돌기부

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 중공형태로 형성되고 선단부에 구멍이 형성되며 하단부에 장홈 및 복수개의 작동치가 형성된 작동체와, 상기 작동체의 하측에 위치되고 상기 작동체의 작동치에 치합되는 구동치가 형성되며 하단부에는 가스압력이 작용하는 압력판이 형성된 중공형태의 구동체와, 상기 작동체에 외삽되고 금형에 의해 지지되어 상기 작동체를 탄발시키는 리턴 스프링과, 상기 케이스의 내부에 위치되어 상기 구동체의 이동을 안내하는 안내블록과, 상기 케이스의 내부에 돌출 형성되고 상기 작동체의 장홈에 삽입되어 상기 작동체의 이동을 제한하는 돌기부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 사출 금형용 가스핀은 도 5에 도시된 바와 같이 중공형태로 형성되고 선단부에 구멍(2a)이 형성되며 하단부에 장홈(2c) 및 복수개의 작동치(2b)가 형성된 작동체(2)와, 상기 작동체(2)의 하측에 위치되고 상기 작동체(2)의 작동치(2b)에 치합되는 구동치(3a)가 형성되며 하단부에는 가스압력이 작용하는 압력판(3b)이 형성된 중공형태의 구동체(3)와, 상기 작동체(2)에 외삽되고 케이스(1)에 의해 지지되어 상기 작동체(2)를 탄발시키는 리턴 스프링(4)과, 상기 케이스(1)의 내부에 위치되어 상기 구동체(3)의 이동을 안내하는 안내블록(5)과, 상기 케이스(1)의 내부에 형성되어 돌출 형성되고 상기 작동체(2)의 장홈(2c)에 삽입되어 상기 작동체(2)의 이동을 제한하는 돌기부(6)로 구성된다.상기와 같이 구성된 사출 금형용 가스핀은 가스가 공급될 경우에는 작동체가 전진되어 수지 내부로 가스를 주입하고, 가스의 공급이 중단되면 리턴 스프링에 의해 작동체가 하강되어 사출물에 구멍이 생기지 않게 한다.케이스(1)의 구멍(1a)을 통해 가스가 공급되면 구동체(3)의 압력판(3b)에 가스의 압력이 가해진다. 따라서, 상기 압력판(3b)은 상승하게 되고, 압력판(3b)의 상승에 따라 상기 구동체(3)가 상승되면서 구동치(3a)가 작동체(2)의 작동치(2b)에 치합된다. 계속해서 가스가 공급되면 구동체(3)는 작동체(2)와 일체가 되어 상승됨으로써, 작동체(2)의 구멍(2a)이 열리도록 작동체(2)의 선단부가 케이스(1)의 외측으로 돌출된다. 따라서, 가스는 압력판(3b)에 형성된 구멍(3c)을 통해 구동체(3)와 안내블록(5) 사이의 공간으로 유입되며, 이 가스가 구동체(3)의 측부에 형성된 구멍(3d)을 통해 구동체(3)의 내부로 공급된 후, 작동체(2)의 내부를 통과하여 케이스(1)의 외측으로 돌출된 구멍(2a)을 통해 수지 내부로 주입된다.가스의 주입이 완료되면 가스 공급이 차단되어 구동체(3)의 압력판(3b)에 걸리는 가스 압력이 사라지게 되고, 상기 작동체(2)는 리턴 스프링(4)의 탄성력에 이해 초기 위치로 하강된다. 이때, 상기 작동체(2)의 하단부에 형성된 장홈(2c)의 끝부분에 상기 케이스(1)에 형성된 돌기부(6)가 걸리게 되어, 상기 작동체(2)가 계속하여 하강되는 것을 차단하게 된다. 물론, 구동체(3)는 관성에 의하여 안내블록(5)에 닿을 때까지 계속 하강되어 상기 작동체(2)와 분리된다.

이와 같이, 본 발명의 사출 금형용 가스핀은 가스 압력에 의해 전후 이동되어 수지 내부에 공동부를 형성하게 되므로 가스 공급용 핀을 상하 이동시키기 위한 추가의 장치를 설치하지 않아도 되는 이점이 있다.

Claims

중공형태로 형성되고 선단부에 구멍이 형성되며 하단부에 장홈 및 복수개의 작동치가 형성된 작동체와, 상기 작동체의 하측에 위치되고 상기 작동체의 작동치에 치합되는 구동치가 형성되며 하단부에는 가스압력이 작용하는 압력판이 형성된 중공형태의 구동체와, 상기 작동체에 외삽되고 케이스에 의해 지지되어 상기 작동체를 탄발시키는 리턴 스프링과, 상기 케이스의 내부에 위치되어 상기 구동체의 이동을 안내하는 안내블록과, 상기 케이스의 내부에 돌출 형성되고 상기 작동체의 장홈에 삽입되어 상기 작동체의 이동을 제한하는 돌기부로 구성된 것을 특징으로 하는 사출 금형용 가스핀.