KR100683188B1

KR100683188B1 - 사출성형용 금형

Info

Publication number: KR100683188B1
Application number: KR1020010003185A
Authority: KR
Inventors: 정재혁
Original assignee: 에이테크솔루션(주)
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2007-02-15
Also published as: CN1364689A; JP2002225093A; KR20020061997A

Abstract

본 발명은 사출성형용 금형에 관한 것으로, 특히 헬리컬기어처럼 외면의 형상이 복잡한 성형물을 용이하게 제조할 수 있고, 치형이 형성되는 위치가 항상 일정하게 유지되도록 한 사출성형용 금형에 관한 것이다.

본 발명에 따른 사출성형용 금형은 내면에 성형공간이 형성되며 성형물을 빼낼 때 회전하도록 복수의 금형 내부에 회전 가능하게 장착된 회전부재를 포함하는 사출성형용 금형에 있어서, 상기 복수의 금형이 합체될 때 상기 회전부재가 최초 설정된 위치로 복원되도록 하는 위치복원수단과, 상기 회전부재의 과도한 회전을 제한하는 회전제한수단이 구비된 것이다.

Description

사출성형용 금형{MOLD FOR INJECTION MOLDING}

도 1은 본 발명에 따른 사출성형용 금형을 통해 제조된 성형물의 외형을 보인 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 사출성형용 금형의 구성을 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 사출성형용 금형의 단면도로, 지지판의 분리상태를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 사출성형용 금형의 단면도로, 제2금형과 제1금형이 분리된 상태를 보인 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 사출성형용 금형의 단면도로, 성형물의 분리동작을 보인 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 사출성형용 금형의 제2회전부재 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 제1금형, 11: 제1결합부,

13: 제1회전부재, 13a: 제1결합홈,

13c: 제1헬리컬치형, 14: 제1지지링,

20: 제2금형, 21: 중공부,

22: 지지부재, 22a: 제2결합홈,

23: 제2회전부재, 23a: 제2결합부,

23c: 제2헬리컬치형, 24: 제2지지링,

30: 지지판, 31: 조절핀,

32: 조절홈, 34: 장공,

35: 멈춤핀, 40: 코어,

50: 이젝터 핀.

본 발명은 사출성형용 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헬리컬기어의 제조를 위한 사출성형용 금형에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형용 금형은 내부에 제품의 외형과 상응하는 성형공간이 형성된 것으로, 성형공간에서 제조되는 성형물을 외부로 빼낼 수 있도록 상호 분리가 가능한 복수의 금형이 합체되어 이루어진다.

한편, 이러한 금형 중에는 헬리컬기어처럼 외형이 복잡한 성형물의 경우에도 이를 용이하게 빼낼 수 있도록 하기 위해 합체된 금형이 분리되는 과정에서 금형의 일부가 회전하도록 한 것으로, 일본국 특허공개 2000-167873호에 개시된 사출성형장치가 있다.

그런데 이러한 종래의 금형은 장기간 사용하여 내부에 회전 가능하게 설치된 치부성형부재가 마모될 경우 사출과정에서 치부성형부재가 유동하는 현상이 발생하 기 때문에 성형물의 중심이 어긋난 상태로 제조되는 문제가 있었다.

또한 이러한 금형은 치부성형부재가 회전 가능한 상태이기 때문에 치형이 형성되는 위치가 늘 변하여 성형물의 품질이 균일하지 못한 문제가 있었다. 즉 치부성형부재의 회전으로 인해 매번 사출시 마다 성형물의 치형 위치와 주변 구성의 위치가 변하는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 중심이 정확히 일치되는 헬리컬기어 성형물을 용이하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 매번 사출시 마다 성형물의 치형이 형성되는 위치가 항상 일정하도록 하는 사출성형용 금형을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사출성형용 금형은, 내면에 성형공간이 형성되며 성형물을 빼낼 때 회전하도록 복수의 금형 내부에 회전 가능하게 장착된 회전부재를 포함하는 사출성형용 금형에 있어서, 상기 복수의 금형이 합체될 때 상기 회전부재가 최초 설정된 위치로 복원되도록 하는 위치복원수단과, 상기 회전부재의 과도한 회전을 제한하는 회전제한수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 위치복원수단은 상기 회전부재의 외면에 형성된 원뿔형 조절홈과, 상기 금형이 합체될 때 상기 조절홈으로 진입하는 조절핀을 포함하며, 상기 조절핀의 선단이 원뿔형으로 된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 회전제한수단은 상기 회전부재가 회전하는 방향으로 상기 회전부재에 형성된 장공과, 일단이 상기 장공에 진입되며 타단이 상기 금형에 고정되는 멈춤핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 회전제한수단은 상기 회전부재가 회전하는 방향으로 상기 금형에 형성된 장공과, 일단이 상기 장공에 진입되며 타단이 상기 회전부재에 고정되는 멈춤핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 사출성형용 금형을 통해 성형된 다단형 헬리컬기어의 구성을 보인 사시도이다. 도시된 바와 같이 다단형 헬리컬기어 성형물(1)은 외면에 크기가 다른 제1기어부(2)와 제2기어부(3)를 구비하고, 중앙에 축이 관통하는 중공부(4)를 구비한다. 이때 중공부(4)는 축이 결합되어 회전하지 않도록 내면이 다각형으로 구성된다.

이러한 성형물(1)을 제조하기 위한 본 발명에 따른 사출성형용 금형은 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 성형물(1)의 성형을 위한 성형공간이 형성되며 상호 합체와 분리가 가능한 판상의 제1금형(10)과 제2금형(20)을 포함한다. 그리고 제2금형(20) 외측으로는 이러한 제2금형(20)을 지지하기 위한 지지판(30)이 설치된다.

또 제1금형(10)에는 상술한 성형물(1)의 제1기어부(2)를 성형하기 위한 제1회전부재(13)가 마련되고, 제2금형(20)에는 상술한 성형물(1)의 제2기어부(3)를 성형하기 위한 제2회전부재(23)와 이 제2회전부재(23)를 지지하는 지지부재(22)가 마 련된다. 아래에서는 각 구성요소의 상세 구성 및 결합구조를 보다 상세히 설명한다.

제1금형(10)의 중앙에는 성형물(1)의 중공부(4)를 형성하도록 제1금형(10)을 관통하여 제2금형(20)의 중앙에 형성된 중공부(21) 쪽으로 길게 연장되는 코어(40)가 설치된다. 이때 제2금형(20)의 중공부(21) 쪽으로 연장되는 코어(40)의 외면은 성형물(1)의 중공부(4)를 이루도록 외면이 다각면(41)으로 구성된다. 또 제1금형(10)에는 제2금형(20)의 중공부(21) 쪽으로 돌출되며 외면이 테이퍼형으로 된 제1결합부(11)가 마련되며, 이 제1결합부(11)에는 상술한 제1회전부재(13)가 회전 가능하게 결합된다. 이를 위해 제1회전부재(13)의 일측 내면에는 제1결합부(11)의 외면 형상과 대응하도록 내면이 테이퍼형으로 된 제1결합홈(13a)이 마련되고, 제1회전부재(13)의 일측 외면에는 제1회전부재(13)가 제1결합부(11)에 회전 가능하게 결합된 상태를 유지하도록 하는 제1지지링(14)이 설치된다. 이때 제1지지링(14)의 내면과 제1회전부재(13)의 외면에는 상호 걸려서 지지되는 턱(14a,13b)이 형성되며, 제1지지링(14)은 복수의 고정나사(15)를 통해 제1금형(10)에 고정된다. 그리고 제1회전부재(13)의 타측에는 상술한 성형물(1)의 제1기어부(2)가 성형될 수 있도록 내면에 제1헬리컬치형(13c)이 형성된다.

제2회전부재(23)를 지지하는 원판형의 지지부재(22)는 제2금형(20)의 중공부(21)에 설치된다. 이 지지부재(22)는 중앙에 계단형의 단차를 구비하여 제1회전부재(13)의 외곽을 감싸 지지함과 동시에 제2회전부재(23)를 수용하도록 구성된다. 그리고 제2회전부재(23)를 수용하는 지지부재(22)의 내면에는 제2회전부재(23)의 외면을 안정적으로 지지하도록 테이퍼형으로 된 제2결합홈(22a)이 마련되며, 이에 결합되는 제2회전부재(23)의 외면에는 제2결합홈(22a)의 내면에 대응하도록 외면이 테이퍼형으로 된 제2결합부(23a)가 마련된다. 또 제2회전부재(23)의 외곽에는 제2회전부재(23)가 회전 가능하게 결합된 상태를 유지하도록 하는 제2지지링(24)이 설치된다. 이때 제2회전부재(23)의 외면에는 제2지지링(24)에 걸려서 지지될 수 있도록 단차형의 턱(23b)이 형성되고, 제2지지링(24)은 고정나사(25)를 통해 지지부재(22)에 고정된다. 그리고 제2회전부재(23)의 내면에는 상술한 성형물(1)의 제2기어부(3)가 성형될 수 있도록 제2헬리컬치형(23c)이 형성된다.

여기서 제1금형(10)의 제1결합부(11)와 제1회전부재(13)의 제1결합홈(13a), 그리고 제2회전부재(23)의 제2결합부(23a)와 지지부재(22)의 제2결합홈(22a)이 테이퍼형으로 된 것은 금형이 합체될 때 구성요소 상호간의 결속이 강화되도록 함과 동시에, 제1회전부재(13)와 제2회전부재(23)의 중심이 코어(40)의 중심과 정확하게 일치할 수 있도록 한 것이다. 또한 이러한 구성은 금형이 분리될 때 상호간의 분리가 원활하여 제1회전부재(13)와 제2회전부재(23)의 회전이 원활하게 이루어지도록 한 것이다.

또 제2금형(20)에는 용융된 수지가 성형공간의 내부로 진입되도록 안내하는 런너(27)와 게이트(28)가 마련되고, 코어(40)의 단부에 마련된 결합돌기(42)가 끼워지는 코어 결합홈(29)이 형성된다. 또 도면에서 코어(40) 주위의 제1금형(10)을 관통하여 설치된 봉상의 이젝터 핀(50)은 금형이 분리될 때 진퇴운동을 하면서 성 형물(1)을 밀어주어 성형물(1)을 빼내기 위한 것이다.

또한 본 발명은 금형이 합체될 때 제2회전부재(23)가 항상 최초에 설정한 위치로 복원됨으로써 성형물(1)의 제2기어부(3)의 위치와 내면이 다각형으로 된 성형물(1)의 중공부(4)의 위치가 항상 일치된 상태로 성형되도록 하는 위치복원수단을 구비한다.

위치복원수단은 제2금형(20) 외측의 지지판(30)에 고정되며 제2금형(20)을 관통하여 제2회전부재(23)에 이르는 조절핀(31)과, 조절핀(31)의 선단이 결합되도록 제2회전부재(23)의 외면에 형성되는 조절홈(32)으로 이루어진다. 이때 조절핀(31)의 선단과 이에 대응하는 조절홈(32)은 원뿔형상으로 마련된다. 이러한 구성은 제2회전부재(23)의 회전으로 조절홈(32)의 중심과 조절핀(31)의 중심이 어긋난 상태에서 조절핀(31)의 선단이 조절홈(32)으로 진입할 때 제2회전부재(23)가 회전하면서 조절홈(32)의 중심과 조절핀(31)의 중심이 일치되고, 이를 통해 제2회전부재(23)의 위치가 최초 설정된 위치로 복원하도록 함으로써, 제2헬리컬치형(23c)의 위치와 다각면(41)으로 된 코어(40)의 외면이 항상 일치된 상태가 되도록 한 것이다.

또한 제2회전부재(23)와 제2금형(20)사이에는 제2회전부재(23)의 과도한 회전을 방지하기 위한 회전제한수단이 마련된다. 이 회전제한수단은 도 6에 도시된 바와 같이, 제2회전부재(23)에 회전방향으로 길게 형성된 장공(34)과, 일단이 장공(34)에 진입되며 타단이 제2금형(20)에 고정된 멈춤핀(35)으로 이루어진다. 이러한 구성은 금형이 분리되어 성형물(1)을 빼내는 과정에서 제2회전부재(23)가 과 도하게 회전하지 않도록 함으로써 추후 금형이 다시 합체될 때 조절핀(31)의 선단이 조절홈(32)으로 용이하게 진입할 수 있도록 한 것이다. 즉 조절핀(31)의 선단이 항상 조절홈(32)의 범위 내에 있도록 한 것이다.

다음은 이러한 구성의 본 발명에 따른 사출성형용 금형을 통한 성형물의 제조 및 금형의 분리동작을 설명한다.

제1금형(10)과 제2금형(20) 및 지지판(30)이 합체되면 코어(40)의 외면, 제1회전부재(13)의 제1헬리컬치형(13c) 내면, 제2회전부재(23)의 제2헬리컬치형(23c) 내면, 그리고 제1결합부(11)의 일면과 게이트(28)가 마련된 제2금형(20)의 일면을 통해 성형물(1)의 전체적인 성형공간이 형성된다. 이때 제1회전부재(13)와 제2회전부재(23)는 테이퍼형으로 이루어진 제1결합부(11)와 제1결합홈(13a), 제2결합부(23a)와 제2결합홈(22a)을 통해 결합되기 때문에 그 중심이 코어(40)의 중심과 정확히 일치된 상태를 유지한다. 또한 이때는 지지판(30)에 결합된 조절핀(31)의 선단이 제2회전부재(23)의 조절홈(32) 내로 진입하면서 제2회전부재(23)를 회전시켜 그 위치를 조절하게 되므로, 제2회전부재(23) 내의 제2헬리컬치형(23c) 위치와 다각면(41)으로 된 코어(40) 외면의 위치가 설정된 상태로 상호 일치된다. 그리고 이러한 상태에서 런너(27)와 게이트(28)를 통해 공급되는 용융수지가 성형공간 내부에 채워지면, 용융수지가 응고되면서 성형물(1)이 제조된다.

제조된 성형물(1)을 외부로 빼낼 때에는 먼저 도 3에 도시된 바와 같이, 제2금형(20)으로부터 지지판(30)이 분리된다. 이때는 그 일단이 지지판(30)에 결합된 조절핀(31)이 지지판(30)과 함께 움직이기 때문에 조절핀(31)의 선단이 제2회전부재(23)의 조절홈(32)으로부터 이탈된다. 즉 제2회전부재(23)가 회전 가능한 상태로 된다.

이 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이, 제2금형(20)이 제1금형(10)으로부터 분리된다. 이때는 성형물(1)이 연결된 게이트(28)부분이 분리되고, 또한 제2회전부재(23)가 성형물(1)의 제2기어부(3) 치형을 따라 회전을 하면서 분리됨으로써 성형물(1)의 제2기어부(3)가 외부로 노출된다. 한편 제2금형의 분리과정에서 회전하는 제2회전부재(23)는 장공(34)과 멈춤핀(35)으로 된 회전제한수단을 통해 과도한 회전이 방지되기 때문에, 추후 금형이 합체될 때 조절핀(31)의 선단이 조절홈(32)으로 진입 가능한 상태를 유지한다.

다음으로 도 5에 도시된 바와 같이, 이젝터 핀(50)이 성형물(1) 쪽으로 전진하면서 성형물(1)을 밀어주면, 제1회전부재(13)가 회전되면서 성형물(1)이 외부로 용이하게 빠져 나온다. 즉 성형물(1)이 이젝터 핀(50)에 의해 밀리면서 제2금형(20) 쪽으로 빠져 나올 때 제1회전부재(13)가 성형물(1)의 제1기어부(2)의 비틀린 경사면에 미끌리면서 회전하기 때문에 성형물(1)이 쉽게 빠져 나온다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 사출성형용 금형은 금형이 합체될 때 제1회전부재와 제2회전부재가 테이퍼형으로 된 제1결합부와 제1결합홈 및 제2결합부와 제2결합홈을 통해 중심이 정확히 일치된 상태로 합체되기 때문에, 헬리컬기어 성형물의 중심을 정확하게 맞출 수 있고 성형물을 용이하게 빼낼 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 금형이 합체될 때 제2회전부재가 조절핀과 조절홈으로 된 위치복원수단을 통해 항상 설정된 위치로 복원되기 때문에, 매번 사출시 마다 성형물의 치형이 형성되는 위치가 일정하게 유지되는 효과가 있다.

Claims

내면에 성형공간이 형성되며 성형물을 빼낼 때 회전하도록 복수의 금형 내부에 회전 가능하게 장착된 회전부재를 포함하는 사출성형용 금형에 있어서,

상기 복수의 금형이 합체될 때 상기 회전부재가 최초 설정된 위치로 복원되도록 하는 위치복원수단과, 상기 회전부재의 과도한 회전을 제한하는 회전제한수단이 구비된 것을 특징으로 하는 사출성형용 금형.
제1항에 있어서,

상기 위치복원수단은 상기 회전부재의 외면에 형성된 원뿔형 조절홈과, 상기 금형이 합체될 때 상기 조절홈으로 진입하는 조절핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형용 금형.
제2항에 있어서,

상기 조절핀의 선단이 원뿔형으로 된 것을 특징으로 하는 사출성형용 금형.
제1항에 있어서,

상기 회전제한수단은 상기 회전부재가 회전하는 방향으로 상기 회전부재에 형성된 장공과, 일단이 상기 장공에 진입되며 타단이 상기 금형에 고정되는 멈춤핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형용 금형.
제1항에 있어서,

상기 회전제한수단은 상기 회전부재가 회전하는 방향으로 상기 금형에 형성된 장공과, 일단이 상기 장공에 진입되며 타단이 상기 회전부재에 고정되는 멈춤핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형용 금형.