KR100707379B1 - 사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조 및 그사용방법 - Google Patents

사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조 및 그사용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조 및 그 사용방법에 관한 것이다. 이를 위해, 상형(10)과 하형(15)으로 구성되는 사출용 금형에 있어서, 게이트(32)의 형상과 같은 단면을 갖고, 하형(15) 내에서 왕복 이송 가능한 코어핀(40); 코어핀(40)을 왕복 이송시키는 이송수단; 및 하형(15)에 형성되고, 코어핀(40)의 왕복 이송 경로와 연통하는 런너(35);로 구성되어, 코어핀(40)이 게이트(32)를 통과하여 캐비티(30) 내부로 진입함에 따라 캐비티(30)에 압축이 가해지고, 캐비티(30)내의 사출물이 런너(35)로부터 커팅되는 것을 특징으로 하는 사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조가 제공된다.
사출, 성형, 코어, 런너, 게이트, 캐비티, 전진, 커팅, 압축, 용융, 수지

Description

사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조 및 그 사용방법{Direct compression and gate cutting structure of an injection molds and operating method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조로서, 코어핀(40)이 하강한 상태의 단면도,
도 2는 도 1의 상태에서 코어핀(40)이 상승한 상태의 단면도이다.
도 3은 도 2중 코어핀(40) 상부의 부분 확대도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 상형,
15 : 하형,
30 : 캐비티,
32 : 게이트,
35 : 런너,
37 : 런너 화살표,
40 : 코어핀,
44 : 커팅면.
본 발명은 사출금형의 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조 및 그 사용방법에 관한 것이다.
일반적으로, 플라스틱 사출 성형을 위한 사출기에는 상형과 하형(또는 암금형과 숫금형)으로 이루어진 한쌍의 금형을 필요로 한다.
이러한 종래의 금형에는 스프루, 런너, 게이트, 코어핀, 및 캐비티 등이 구성되어 있다.
스프루는 금형의 입구부에 설치되어 사출기의 사출부에 있는 노즐과 접촉이 되며 노즐을 통과한 용융 수지는 스프루를 통하여 런너로 유입된다.
런너는 융용된 수지가 금형 내부에서 유동하는 통로로서, 게이트를 통해 캐비티까지 연결되어 있다. 이러한 런너는 가능한 유동저항이 적고 또한 용융 수지가 식지 않고 흘러가도록 굵기는 굵고, 단면은 둥근 형상으로 설계한다.
게이트는 런너의 종점이고 캐비티의 입구이다. 게이트의 위치, 갯수, 형상, 치수는 성형물의 외관이나 성형효율 및 치수 정밀도에 큰 영향을 준다. 따라서, 게이트는 성형품의 형상으로 정하는 것이 아니고 캐비티내의 용융 수지가 흐르는 방향, 웰드 라인의 생성, 게이트 처리 등을 고려해서 정해야 한다. 그리고, 단면적이 큰 게이트는 충진성은 좋으나 게이트 실시간이 길고 또 게이트 마무리도 번거롭다. 이러한 게이트의 결정은 사용수지와 성형품의 형상, 상품, 요구에 의해 결정된다.
게이트는 충전되는 용융수지의 흐름방향과 유량을 제어함과 동시에 성형품이 이 밀어내는데 충분한 고화 상태로 될 때까지 캐비티내에 수지를 봉입하고, 런너측에의 역류를 막는다.
코어핀은 캐비티 내의 사출물이 충분히 냉각되어 경화된 경우 사출물을 향해 전진함으로서 개방된 금형으로부터 사출물이 빠져 나오도록 하는 장치이다.
그런데 이와 같은 구성을 갖는 종래의 사출 금형은 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 캐비티내에 용융 수지가 압축 상태로 충진하기 위하여 사출기는 용융 수지에 높은 압력을 가하게 된다. 따라서, 사출기에 불필요한 가압장치와 동작 부담을 주는 단점이 있다.
그리고, 사출물이 경화된 후 취출할 때 코어핀이 사출물을 밀어내더라도 게이트에 의해 사출물과 런너(35)가 연결되어 있기 때문에 게이트 위치에서 사출물의 표면 형상이 매끄럽지 못하게 되는 단점이 있다. 이는 게이트가 사출물의 품질에 악영향을 미침에도 불구하고 사출 공정에서는 필수 불가결한 요소이기 때문에 이를 생략할 수 없는 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은, 사출기의 가압장치나 동작부담을 없애고 코어핀의 전진 동작에 의해 캐비티내로 압축력을 가할 수 있는 사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조 및 그 사용방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은, 코어핀의 전진과 동시에 런너와 캐비티가 분리됨으로서 별도의 게이트 커팅 동작이 불필요하고, 게이트 주변에서의 사출물 표면을 매 끄럽게 할 수 있는 사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조 및 그 사용방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 상형(10)과 하형(15)으로 구성되는 사출용 금형에 있어서,
게이트(32)의 형상과 같은 단면을 갖고, 하형(15) 내에서 왕복 이송 가능한 코어핀(40);
코어핀(40)을 왕복 이송시키는 이송수단; 및
하형(15)에 형성되고, 코어핀(40)의 왕복 이송 경로와 연통하는 런너(35);로 구성되어,
코어핀(40)이 게이트(32)를 통과하여 캐비티(30) 내부로 진입함에 따라 캐비티(30)에 압축이 가해지고, 캐비티(30)내의 사출물이 런너(35)로부터 커팅되는 것을 특징으로 하는 사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조에 의해 달성될 수 있다.
그리고, 런너(35)는 왕복 이송 경로중 게이트(32)와 닿는 영역에 연통하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 코어핀(40), 이송수단 및 런너(35)는 복수개가 구비되는 것이 가장 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 또 다른 카테고리로서, 상형(10)과 하형(15)으로 구성되는 사출용 금형의 사용방법에 있어서,
상형(10)과 하형(15)을 밀폐하는 단계(S100);
금형에 형성된 런너(35)를 통해 용탕을 주입하여 캐비티(30)를 충진하는 단계(S200);
하형(15)에 형성된 코어핀(40)을 캐비티(30) 쪽으로 이동시켜 게이트(32)를 통과함으로서, 캐비티(30)를 압축함과 동시에 런너(35)로부터 캐비티(30)의 사출물을 커팅하는 단계(S300);
상형(10)과 하형(15)을 개방하는 단계(S400); 및
코어핀(40)을 추가 이동시켜 사출물을 취출하는 단계(S500)로 구성되는 것을 특징으로 하는 직접 압축 및 게이트 커팅 구조를 갖는 사출금형의 사용방법에 의해 서도 달성될 수 있다.
그리고, 커팅단계(S300)는 사출물이 완전 고화되기 전에 수행되는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부 도면들과 관련되어 설명되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명확해질 것이다.
이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조로서, 코어핀(40)이 하강한 상태의 단면도이고, 도 2는 도 1의 상태에서 코어핀(40)이 상승한 상태의 단면도이고, 도 3은 도 2중 코어핀(40) 상부의 부분 확대도이다. 도 1 및 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 금형은 상형(10), 하형(15) 및 런너(35), 게이트(32), 캐비티(30), 코어핀(40) 등으로 구성된다.
우선 금형은 크게 상형(10)과 하형(15)으로 구성되고, 이러한 금형은 사출기(미도시)내에 장착되며, 사출기에 의해 개방되거나 폐쇄될 수 있다.
코어핀(40)은 게이트(32)의 형상과 같은 단면을 갖고, 하형(15) 내에서 왕복 이송이 가능하다. 만약, 게이트(32)가 원형 단면을 갖는 경우, 코어핀(40)도 같은 외경의 봉재로 구성한다.
이송수단은 종래기술과 같은 구성으로서, 사출기(미도시)의 동작 순서에 따라 코어핀(40)을 전진시키거나 후진시킨다. 이를 위해, 링크 구조를 채택할 수도 있고, 모터나 유공압 실린더에 의한 구동수단을 예로 들 수 있다.
런너(35)는 하형(15)에 형성되고, 코어핀(40)의 왕복 이송 경로와 연통하도록 설계된다. 그리고, 보다 바람직하게는 런너(35)가 왕복 이송 경로중 게이트(32)와 닿는 영역에 연통하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 캐비티(30)내로 수직하게 진입하는 코어핀(40)이라면, 코어핀(40)의 진입방향과 수직하게 런너(35)가 연통되도록 한다.
비록, 도 1 및 도 2에는 하나의 코어핀(40), 이송수단 및 런너(35)를 도시하고 설명하였으나, 캐비티(30)의 형상과 캐패시티에 따라 복수개 구성할 수 있음은 물론이다.
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조의 사용방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
상형(10)과 하형(15)으로 구성되는 사출용 금형을 이용하여, 우선 상형(10)과 하형(15)을 밀폐한다(S100).
그 다음, 금형에 형성된 런너(35)를 통해 용탕을 주입하여 캐비티(30)를 충진한다(S200). 이 경우, 용탕은 금형의 스프루를 통해 런너(35)로 진입하게 된다. 그리고, 게이트(32)를 통해 캐비티(30) 내부를 충진하게 된다.
그 다음, 하형(15)에 형성된 코어핀(40)을 캐비티(30) 쪽으로 이동(도 2의 화살표 방향)시켜 게이트(32)를 통과함으로서, 캐비티(30)를 압축함과 동시에 런너(35)로부터 캐비티(30)의 사출물을 커팅한다(S300). 코어핀(40)은 게이트(32)를 통과하여 캐비티(30)내로 살짝 진입함으로서, 사출물에 충분한 압력을 가하게 되고, 커팅면(44)에 의해 런너(35)와도 분리된다.
이와 같은 커팅단계(S300)는 사출물이 완전 고화되기 전에 수행되는 것이 바람직하다. 아울러, 도 3에서는 당업자의 이해를 돕기 위해 코어핀(40)이 캐비티(30) 내부로 과도하게 진입한 상태를 과장되게 표현하였다.
그 다음, 코어핀(40)을 후퇴 시키고, 상형(10)과 하형(15)을 개방한다(S400).
그 다음, 코어핀(40)을 추가 전진 이동시켜 사출물을 취출한다(S500). 이와 같은 과정을 통해 한 사이클의 사출공정이 완료된다.
따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 사출기의 가압장치나 동작부담을 없애고 코어핀의 전진 동작에 의해 캐비티내로 압축력을 가할 수 있다. 이는 사출기의 구조를 간단하게 하면서도 종래와 같은 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
그리고, 코어핀의 전진과 동시에 런너와 캐비티가 분리됨으로서 별도의 게이트 커팅 동작이 불필요하고, 게이트 주변에서의 사출물 표면을 매끄럽게 할 수 있다. 따라서, 불필요한 동작을 줄일 수 있으면서도 사출물의 품질은 더욱 높일 수 있게 된다.
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 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.

Claims (5)

  1. 게이트(32)의 형상과 같은 단면을 갖고, 하형(15)내에서 왕복 이송 가능한 복수개의 코어핀(40);
    상기 코어핀(40)을 왕복 이송시키는 복수개의 이송수단;
    상기 하형(15)에 형성되고, 상기 코어핀(40)의 왕복 이송 경로 중 게이트(32)와 닿는 영역에 연통하는 복수개의 런너(35);
    를 포함하고,
    상기 코어핀(40)이 상기 게이트(32)를 통과하여 캐비티(30) 내부로 진입함에 따라 상기 캐비티(30)에 압축이 가해짐과 동시에 상기 캐비티(30)내의 사출물이 상기 런너(35)로부터 커팅되는 것을 특징으로 하는 사출 금형의 직접 압축 및 게이트 커팅 구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 상형(10)과 하형(15)을 밀폐하는 단계(S100);
    금형에 형성된 런너(35)를 통해 용탕을 주입하여 캐비티(30)를 충진하는 단계(S200);
    하형(15)에 형성된 코어핀(40)을 상기 캐비티(30) 쪽으로 이동시켜 게이트(32)를 통과함으로서, 상기 캐비티(30)를 압축함과 동시에 상기 런너(35)로부터 상기 캐비티(30)의 사출물이 완전 고화되기 전에 커팅하는 단계(S300);
    상기 상형(10)과 하형(15)을 개방하는 단계(S400); 및
    상기 코어핀(40)을 추가 이동시켜 사출물을 취출하는 단계(S500);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 직접 압축 및 게이트 커팅 구조를 갖는 사출금형의 사용방법.
  5. 삭제
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