KR100649131B1 - 사출물의 두께 조절이 가능한 금형 및 그 사용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출물의 두께 변화가 필요한 경우 두께 변화용 높이 블럭을 사용함으로서 별도의 금형없이 원하는 두께의 사출물을 형성할 수 있는 사출물의 두께 조절이 가능한 금형 및 그 사용방법에 관한 것이다. 이를 위해, 상원판(4), 상밀판(9)과 하밀판(10) 및 상, 하밀판(9, 10) 사이에 고정되는 적어도 하나 이상의 이젝트 핀(104)을 포함하는 사출물 성형용 금형에 있어서, 사출물(50)의 둘레 형상이 가공된 코아(6) 및 교환코아(101); 사출물(50)의 일면 형상이 가공되고, 코아(6)및 교환코아(101) 내에서 높이 방향으로 미끄럼 이동이 가능한 코아블럭(102); 코아블럭(102)과 동일한 평면 형상을 이뤄 코아(6) 및 교환코아(101) 내에서 코아블럭(102)과 함께 높이방향으로 미끄럼 이동이 가능한 높이블럭(103)이 제공된다.

사출, 성형, 취출, 코아, 블럭, 이젝트 핀, 테이퍼, 마찰, 두께, 금형

Description

사출물의 두께 조절이 가능한 금형 및 그 사용방법{Mold capable of controling thickness of an injection molding materials and operating method thereof}

도 1은 종래에 사출 금형의 사시도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 사출물의 두께 조절이 가능한 금형중 코아 부분의 사시도,

도 3은 도 2중 A 부분의 확대 단면도,

도 4는 도 2중 B와 C 부분의 확대 단면도,

도 5는 도 3에 도시된 높이블럭(103)과 다른 높이를 갖는 높이블럭(103a)이 삽입된 상태의 확대 단면도,

도 6은 본 발명에 따라 성형되는 사출물(50)의 일예를 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 스프루,

2 : 로케이트 링,

3 : 고정판,

4 : 상원판,

5 : 가이드핀,

6 : 코아,

7 : 하원판,

8 : 스페이서 블럭,

9 : 상밀판,

10 : 하밀판,

11 : 하고정판,

50 : 사출물,

101 : 교환코아,

102 : 코아블럭,

103 : 높이블럭,

104 : 이젝트 핀.

본 발명은 사출물의 두께 조절이 가능한 금형 및 그 사용방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출물의 두께 변화가 필요한 경우 두께 변화용 높이 블럭을 사용함으로서 별도의 금형없이 원하는 두께의 사출물을 형성할 수 있는 사출물의 두께 조절이 가능한 금형 및 그 사용방법에 관한 것이다.

일반적으로, 사출 성형공정은 사출 성형기의 내부에 금형을 장착한 다음, 재료를 계량, 용융, 사출, 냉각, 취출하는 동작을 반복적으로 수행하여 사출물을 얻 는 공정이다. 따라서, 원하는 형상의 사출물을 얻기 위해서는 원하는 형상이 금형이 필요하게 된다. 그런데 최근에는 다양한 소비자의 욕구를 충족하기 위해 다양한 모델의 제품의 생산되고 있으며, 이로 인해, 다양한 크기나 형상의 사출물에 각각 대응되는 금형을 준비하지 않으면 안되었다.

예를 들어, 도 1은 종래에 사출 금형의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 금형은 크게 상원판(4)과 하원판(7)으로 구분된다.

상원판(4)에는 용탕을 사출과 주입을 위한 로케이트 링(2)과 스프루(1) 및 사출기에 고정하기 위한 고정판(3) 등이 구비된다. 그리고, 하원판(7)에는 사출물의 형상을 결정하는 코아(6) 및 코아(6)로부터 사출물을 취출하기 위한 상밀판(9)과 하밀판(10)이 구비되어 있다. 또한, 하고정판(11)은 사출기에 고정되어 하원판(7)과 스페이서 블록(8)을 사출기에 고정하는 역할을 한다.

그런데, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 금형은 가공에 매우 높은 제조비용과 시간이 소요되기 때문에 다양한 금형을 제작할 경우 매우 높은 생산원가와 시간이 필요하게 되는 비경제성이 있다. 특히, 사출물의 품질은 금형과 직접적인 연관이 있기 때문에 금형의 수가 많아지면 품질관리나 금형관리에 많은 수고와 노력이 필요하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 가변 코아를 적용한 금형이 사용되고 있다. 이러한 가변코아는 형상관련 부분만을 따로 가공하여 하원판에 조립하는 형태로 사용되고 있다. 그러나, 실제로 제품의 치수는 변경하지 못한다. 따라서, 성형 및 조립 등의 문제로 제품의 치수, 특히 두께와 같은 치수를 변경해야 하 는 경우는 새로 형상에 대해 설계하여 다시 금형을 가공해야 하는 단점이 있다.

이에 비례하여 금형 코아의 갯수 또한 증가하며, 제작비용과 관리 등의 부담이 함께 증가하는 것이 현실이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은, 두께의 변화가 필요한 사출물의 경우 두께 변화용 높이 블럭을 선택적으로 교체함으로서 다양한 두께의 사출물을 생산할 수 있는 사출물의 두께 조절이 가능한 금형 및 그 사용방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은, 이젝트 핀이 취출되는 사출물에 집중응력을 가해 백화현상이나 취출 자국이 발생하는 것을 방지할 수 있는 사출물의 두께 조절이 가능한 금형 및 그 사용방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부 도면들과 관련되어 설명되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명확해질 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 상원판(4), 상밀판(9)과 하밀판(10) 및 상, 하밀판(9, 10) 사이에 고정되는 적어도 하나 이상의 이젝트 핀(104)을 포함하는 사출물 성형용 금형에 있어서,

사출물(50)의 둘레 형상이 가공된 코아(6) 및 교환코아(101);

사출물(50)의 일면 형상이 가공되고, 코아(6)및 교환코아(101) 내에서 높이 방향으로 미끄럼 이동이 가능한 코아블럭(102);

코아블럭(102)과 동일한 평면 형상을 이뤄 코아(6) 및 교환코아(101) 내에서 코아블럭(102)과 함께 높이방향으로 미끄럼 이동이 가능한 높이블럭(103)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 사출물의 두께 조절이 가능한 금형에 의해 달성될 수 있다.

그리고, 높이블럭(103)은 서로 다른 높이를 갖는 복수개의 높이블럭(103)들중 하나가 사용되는 것이 바람직하다.

아울러, 사출물(50)이 취출될 때, 이젝트 핀(104)이 높이블럭(103)을 관통하여 코아블럭(102)의 하면을 누르도록 구성되는 것이 더욱 바람직하다.

뿐만 아니라, 이젝트 핀(104)의 끝단과 코아블럭(102)은 나사결합되어 있는 것이 가장 바람직하다.

그리고, 코아블럭(102)의 적어도 일측면에는 테이퍼가 형성되어 있을 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적들은, 본 발명의 또 다른 카테고리로서, 상원판(4), 상밀판(9)과 하밀판(10) 및 상, 하밀판(9, 10) 사이에 고정되는 적어도 하나 이상의 이젝트 핀(104)을 포함하는 사출물 성형용 금형의 사용방법에 있어서,

사출물(50)의 둘레 형상이 가공된 코아(6) 및 교환코아(101)의 내부에 원하는 높이의 높이블럭(103)을 위치시키는 단계(S100);

높이블럭(103) 위에 높이블럭(103)과 동일한 평면형상의 코아블럭(102)을 위치시키는 단계(S200);

코아(6) 및 교환코아(101)를 상원판(4)으로 밀폐하고 사출하는 단계(S300);

상원판(4)을 개방한 다음, 상밀판(9)과 하밀판(10)을 접근시킴으로서 이젝트 핀(104)이 높이블럭(103)을 통과하여 코아블럭(102)을 전진시키는 단계(S400); 및

코아블럭(102)의 전진에 따라 사출물(50)이 취출되는 단계(S500)로 구성되는 것을 특징으로 하는 사출물의 두께 조절이 가능한 금형의 사용방법에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 높이블럭(103)의 위치단계(100)는 서로 다른 높이를 갖는 복수개의 높이블럭(103)들중 하나가 선택하는 단계를 더 포함하는 것이 가장 바람직하다.

이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 사출물의 두께 조절이 가능한 금형중 코어 부분의 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상밀판(9)과 하밀판(10) 사이에는 다수개의 이젝트 핀(104)이 직립하도록 설치되어 있다.

그리고, 코아(6)와 교환코아(101)는 상밀판(9)으로 대략 이젝트 핀(104)의 길이만큼 이격되어 있다.

코아(6)는 사각 형상의 마주보는 2개의 틀을 형성하고, 교환코아(101)는 사각 형상중 나머지 2개의 마주보는 틀을 형성한다. 따라서, 2개의 코아(6)와 교환코아(101)에 의해 사각형의 틀이 형성되고, 그 내부에는 코아 블럭(102)과 높이 블럭(103) 등이 위치한다. 본 발명의 또 다른 실시예로서, 코아(6)와 교환코아(101)를 일체로 형성하여 제작할 수도 있다.

코아 블럭(102)은 사출물(50)의 평면 형상을 갖추고 있고, 코아(6)와 교환코아(101) 내에서 상하로 미끄럼 운동을 할 수 있도록 위치한다. 추후 설명되는 바와 같이 코아 블럭(102)은 복수개의 이젝트 핀(104)에 의해 지지된다.

높이 블럭(103)은 코아 블럭(102)과 동일한 평면 형상을 갖추고 있고, 코아(6)와 교환코아(101) 내에서 상하로 미끄럼 운동을 할 수 있도록 위치한다. 추후 설명되는 바와 같이 높이 블럭(103)은 복수개의 이젝트 핀(104)이 관통 되도록 형성된다.

사출물(50)의 두께를 조절하기 위하여 본 발명에서는 서로 다른 두께를 갖는 복수개의 높이 블럭(103)을 준비한다. 그리고, 원하는 사출품(50)의 두께에 맞는 높이 블럭(103)을 코아(6)와 코아블럭(102) 내에 끼워 사용한다.

도 3은 도 2중 A 부분의 확대 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 사출물(50)을 취출하기 위하여 코아블럭(102)과 높이블럭(103)이 전진할 때 교환코아(101)와의 마찰력을 최소화하기 위하여 코아블럭(102)의 측면에 내측으로 경사진 테이퍼를 형성한다. 이러한 테이퍼 가공으로 인해 코아블럭(102)과 교환코아(101) 사이의 접촉 면적이 줄어들고 따라서 마찰 저항도 줄어들게 된다. 도 3에서 사출되는 사출물(50)의 두께는 "t2" 이다. 이러한 두께(t2)는 높이 블럭(103)의 높이차에 따라 결정된다.

도 4는 도 2중 B와 C 부분의 확대 단면도이다 도 4에 도시된 바와 같이, 이젝트 핀(104)의 일단은 상밀판(9)과 하밀판(10) 사이에 고정되고, 타단은 높이 블럭(103)을 관통한 후 코아 블럭(102)에 나사 박음된다. 이와 같은 나사 결합을 통 해 이젝트 핀(104)과 코아 블럭(102)이 일체로 동작할 수 있다.

도 5는 도 3에 도시된 높이블럭(103)과 다른 높이를 갖는 높이블럭(103a)이 삽입된 상태의 확대 단면도이다. 도 5에 도시된 바를 도 3과 비교할 때, 교환 코아(101)와 코아블럭(102)은 동일하고, 높이 블럭(103, 103a)에서만 높이 차이가 난다. 따라서 도 5의 경우 사출물(50)은 더 두꺼운 두께(t1)으로 성형된다.

도 6은 본 발명에 따라 성형되는 사출물(50)의 일예를 나타내는 사시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 만약 도 3과 같은 높이 블럭(103)을 사용한다면, 사출물(50)의 두께는 "t2"로 얇아지고, 도 5와 같은 높이 블럭(103a)을 사용할 경우, 사출물(50)의 두께는 "t1"으로 두꺼워진다.

따라서, 필요한 경우, 코아 블럭(102)을 분해낸 다음, 높이 블럭(103)을 원하는 높이를 가진 새로운 높이 블럭(103a)으로 교체할 경우 원하는 높이를 가진 사출물(50)을 얻을 수 있다.

만약, 사출이 완료되고, 취출이 이루어질 경우, 상밀판(9)과 하밀판(10)이 코아(6)와 코아블럭(102) 쪽으로 밀려 접근하게 된다. 이 때, 이젝트 핀(104)이 높이 블럭(103)을 관통하여 코아블럭(102)을 밀게 된다. 따라서, 사출물(50)은 코아블럭(102)의 전체 평면적으로부터 균일한 밀림압력을 받으면서 취출된다. 따라서, 종전과 같이 이젝트 핀(104)의 집중하중으로 인한 백화 현상등은 발생하지 않는다.

또한, 코아블럭(102)의 테이퍼로 인해 코아블럭(102)의 밀림에 큰 마찰력이 작용하지도 않는다. 또한, 이젝트 핀(104)이 높이블럭(103)을 관통하면서, 높이 블럭(103)에 의해 미끄럼 안내를 받기도 한다.

비록, 본 발명에서는 도 6과 같은 간단한 사출물을 일예로 도시하고 설명하였으나, 도 6에 도시된 사출물은 본 발명의 요지를 이해하는 데 도움을 주는 것에 그쳐야 할 것이고, 본 발명의 권리범위는 첨부되는 청구범위에 의하여 판단되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 일 실시예에서는 2개의 서로 다른 높이를 갖는 높이 블럭만을 도시하고 설명하였으나, 1 mm 단위로 차이가 나는 높이 블럭 또는 2 mm 단위로 차이가 나는 높이 블럭을 복수개(예를 들어, 5개 ~ 10개) 구비한 뒤, 이들로 부터 원하는 두께를 선택하는 것이 바람직할 수 있다.

따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 두께의 변화가 필요한 사출물의 경우 두께 변화용 높이 블럭을 선택적으로 교체함으로서 다양한 두께의 사출물을 생산할 수 있다. 이는 하나의 금형제작만으로도 다양한 두께의 사출물을 생산할 수 있음을 의미하기 때문에 금형제작에 따른 생산비용을 절감할 수 있다.

또한, 이젝트 핀이 취출되는 사출물에 집중응력을 가해 백화현상이나 취출 자국이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제품의 불량을 줄일 수 있는 장점이 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모 두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.

Claims (7)

1. 상원판(4), 상밀판(9)과 하밀판(10) 및 상기 상, 하밀판(9, 10) 사이에 고정되는 적어도 하나 이상의 이젝트 핀(104)을 포함하는 사출물 성형용 금형에 있어서,

   사출물(50)의 둘레 형상이 가공된 코아(6) 및 교환코아(101);

   상기 사출물(50)의 일면 형상이 가공되고, 상기 코아(6)및 교환코아(101) 내에서 높이 방향으로 미끄럼 이동이 가능한 코아블럭(102);

   상기 코아블럭(102)과 동일한 평면 형상을 이뤄 상기 코아(6) 및 교환코아(101) 내에서 상기 코아블럭(102)과 함께 상기 높이방향으로 미끄럼 이동이 가능한 높이블럭(103)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 사출물의 두께 조절이 가능한 금형.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 높이블럭(103)은 서로 다른 높이를 갖는 복수개의 높이블럭(103)들중 하나가 사용되는 것을 특징으로 사출물의 두께 조절이 가능한 금형.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 사출물(50)이 취출될 때, 상기 이젝트 핀(104)이 상기 높이블럭(103)을 관통하여 상기 코아블럭(102)의 하면을 누르도록 구성되는 것을 특징으로 하는 사 출물의 두께 조절이 가능한 금형.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 이젝트 핀(104)의 끝단과 상기 코아블럭(102)은 나사결합되어 있는 것을 특징으로 하는 사출물의 두께 조절이 가능한 금형.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 코아블럭(102)의 적어도 일측면에는 테이퍼가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 사출물의 두께 조절이 가능한 금형.
6. 상원판(4), 상밀판(9)과 하밀판(10) 및 상기 상, 하밀판(9, 10) 사이에 고정되는 적어도 하나 이상의 이젝트 핀(104)을 포함하는 사출물 성형용 금형의 사용방법에 있어서,

   사출물(50)의 둘레 형상이 가공된 코아(6) 및 교환코아(101)의 내부에 원하는 높이의 높이블럭(103)을 위치시키는 단계(S100);

   상기 높이블럭(103) 위에 상기 높이블럭(103)과 동일한 평면형상의 코아블럭(102)을 위치시키는 단계(S200);

   상기 코아(6) 및 교환코아(101)를 상기 상원판(4)으로 밀폐하고 사출하는 단계(S300);

   상기 상원판(4)을 개방한 다음, 상기 상밀판(9)과 하밀판(10)을 접근시킴으로서 상기 이젝트 핀(104)이 상기 높이블럭(103)을 통과하여 상기 코아블럭(102)을 전진시키는 단계(S400); 및

   상기 코아블럭(102)의 전진에 따라 상기 사출물(50)이 취출되는 단계(S500)로 구성되는 것을 특징으로 하는 사출물의 두께 조절이 가능한 금형의 사용방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 높이블럭(103)의 위치단계(100)는 서로 다른 높이를 갖는 복수개의 높이블럭(103)들중 하나가 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출물의 두께 조절이 가능한 금형의 사용방법.

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