KR100849533B1 - 멀티 사출금형 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 멀티 사출금형은 상호 융합되지 않은 수지가 결합되어 이루어진 제품을 사출 성형하는 것으로, 서로 다른 이형재질을 각각 성형할 수 있도록 제 1,2캐비티가 형성된 하부금형과; 상기 하부금형과 형합 및 형분리되어 제 1,2캐비티를 개폐하는 상부금형과; 상기 하부금형에 회전 가능하게 설치되는 인덱스축과, 상기 인덱스축에 설치되며 상기 제1,2캐비티에 선택적으로 위치되는 제1,2코어와, 상기 인덱스축과 결합되어 사출기에 설치된 액튜에이터에 의해 승강 및 회전되는 연결부를 가진 인덱싱수단을 구비한다.

멀티 사출, 금형, 이형재질

Description

멀티 사출금형{multi component injection mold}

도 1은 본 발명에 따른 사출품을 도시한 분리 사시도,

도 2은 본 발명에 따른 멀티 사출금형의 분리 사시도,

도 3 및 도 4은 본 발명에 따른 멀티 사출금형의 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 멀티 사출금형의 승강플레이트와 이젝트 핀 및 결합부 형성을 위한 코어를 나타내 보인 사시도,

도 6는 결합부의 관통공을 형성 상태를 나타내 보인 단면도,

도 7은 제 1,2사출품이 결합된 상태를 나타내 보인 단면도,

도 8은 인덱스축과 이의 회전각을 한정하기 위한 스토퍼를 나타내 보인 사시도.

본 발명은 사출금형에 관한 것으로, 더 상세하게는 인덱스 축을 이용하여 코어를 회전시킴으로써 다중 사출이 가능한 멀티 사출금형에 관한 것이다.

통상적으로 2가지 이상의 색상을 가지고 있는 다색제품 또는 하나의 제품에 2가지 이상의 구조가 복합적으로 이루어져 있는 다중제품은 여러 세트로 나누어 제 조하여야 하는 번거로움을 줄이기 위하여 멀티 사출방식을 채택하고 있다.

이러한 멀티 사출방식은 다른 제품을 금형에 장착하고 사출하는 인서트(insert)방식과, 두벌의 다른 금형을 제작하여 한 대의 사출기에 동시에 장착한 후 1차 제품사출 후 가동측 형판을 회전시켜 2차 제품을 사출하는 로터리(rotary)방식과, 1차 제품을 사출 후 가동측 형판이 회전하여 2, 3차 제품을 사출하는 턴테이블 방식이 이용된다.

상기 인서트 방식은 사출제품을 제조하기 위한 작업성이 떨어지고, 생산원가가 상대적으로 높은 문제점이 있으며, 상기 턴테이블 방식은 사출기와 금형이 상대적으로 커지게 되는 문제점 있다.

대한민국 공개특허 제 2000-0049735는 다중 사출성형용 금형구조가 게시되어 있으며, 등록특허 제 10-0091724호에는 다중 사출금형 회전식 사출기가 게시되어 있다.

그리고 특허공개 제 2002-0064859호에는 회전방식에 의한 다중 사출방식 금형이 게시되어 있으며, 등록 실용신안 제 0317955호에는 회전식 다중 사출금형의 회전작동구조가 게시되어 있다. 게시된 사출금형은 회전판이 실린더와 랙 피니언 방식에 의해 승강 및 회전됨으로써 이종 재질의 사출성형 작업을 수행할 수 있도록 되어 있다. 그러나 이러한 사출 성형방식은 회전 및 승강 수단이 금형내에 설치되어 있으므로 구조가 상대적으로 복잡하고, 생산성의 향상을 도모 할 수 없다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구조가 상대적 으로 간단하고, 화학적으로 결합되지 않은 합성수지 제품의 성형 시 기계적인 결합구조의 적용이 용이하며, 제조에 따른 생산원가를 절감할 수 있는 멀티 사출방법 및 그 사출금형을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 사출되는 제품의 형상 및 구조가 복잡한 제품의 이중성형이 가능한 멀티 사출방법 및 그 사출금형을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 멀티 사출방법은

상호 융합되지 않은 수지가 결합되어 이루어진 제품을 사출 성형하는 것으로,

서로 다른 이형재질을 각각 성형할 수 있도록 제 1,2캐비티가 형성된 하부금형에 회전 가능하게 설치되는 인덱스축을 회전시켜 인덱스축에 설치된 제 1,2코어를 상기 제1,2캐비티에 위치시키는 코어회동단계와,

상기 코어가 장착된 하부금형과 상부금형을 결합하여 상기 제1,2캐비티를 밀폐하는 단계와, 상기 제 1캐비티에 제1수지를 주입하여 제1사출품을 성형하는 제1사출단계와,

상기 하부금형으로부터 상부금형을 분리하고 상기 인덱스축을 상승시켜 제1코어에 지지된 상태로 제 1사출품을 제 2캐비티에 지지시키는 인덱싱 단계와,

상기 하부금형에 대해 상부금형을 결합하고, 상기 제2캐비티에 제 2수지를 주입하여 제2캐비티에 장착된 제1사출품과 결합되는 제 2사출품을 성형하는 제 2사출단계를 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티 사출금형은, 상호 융합되지 않은 수지가 결합되어 이루어진 제품을 사출성형 하는 것으로,

서로 다른 이형재질을 각각 성형할 수 있도록 제 1,2캐비티가 형성된 하부금형과; 상기 하부금형과 형합 및 형분리되어 제 1,2캐비티를 개폐하는 상부금형과;

상기 하부금형에 회전가능하게 설치되는 인덱스축과, 상기 인덱스축에 설치되며 상기 제1,2캐비티에 선택적으로 위치되는 제1,2코어와, 상기 인덱스축과 결합되어 사출기에 설치된 액튜에이터에 의해 승강 및 회전되는 연결부를 가진 인덱싱수단을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 멀티 사출 방법 및 그 사출금형의 한 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 사출방법은 한 제품을 사출성형 시 각각 다른 두 가지의 재질 즉, 화학적으로 결합되지 않은 두 수지(상호 융화되지 않은 수지)를 이용하여 하나의 제품을 사출성형 하기 위한 것으로, 서로 융합되지 않은 이형수지의 수에 해당하는 캐비티들을 이용하여 1차 성형된 제1사출품을 인덱스 축에 설치된 코어를 이용하여 각 캐비티로 이송시키면서 각 캐비티 마다 주입되는 수지를 이용하여 다단 사출성형 하는 것이다.

이러한 본 발명에 따른 사출방법은, 사출성형 하고자 하는 제품을 이루는 이형재질 즉, 서로 융합되지 않은 재질의 수에 해당하는 제 1,2캐비티들이 형성된 하부금형과, 상기 제 1,2캐비티의 사이에 회전가능하게 설치되는 인덱스 축에 설치되며 상기 제1,2캐비티에 위치되는 제1,2코어를 가진 인덱싱 유니트와, 상기 하부금형과 형합 및 형분리되어 제 1,2 캐비티를 개폐하는 상부금형을 준비하는 단계와,

서로 다른 이형재질을 각각 성형할 수 있도록 제 1,2캐비티가 형성된 하부금형에 회전가능하게 설치되는 인덱스축을 회전시켜 이에 설치된 제 1,2코어를 상기 제1,2캐비티에 위치시키는 코어장착단계와, 상기 코어가 장착된 하부금형과 상부금형을 결합하여 상기 제1,2캐비티를 밀폐하는 형합단계와, 상기 제 1캐비티에 제1수지를 주입하여 제품의 일부인 제1사출품을 성형하는 제1사출단계와, 상기 하부금형으로부터 상부금형을 분리하고 상기 인덱스축을 이용하여 제1코어에 제1사출품이 지지된 상태로 제 1코어를 제 2캐비티에 지지시키는 인덱싱 단계를 구비한다.

상기 제 1사출단계에 있어서, 상기 제1사출품에 후술하는 제 2사출품의 결합을 위해 결합부를 형성하는 결합부 형성단계를 더 구비할 수 있다. 이 결합부 형성단계에 의해 형성된 결합부는 관통공 또는 돌기가 형성됨으로써 이루어질 수 있다. 그리고 인덱싱 단계에 있어서, 상기 제 1캐비티에는 제1 코어에 제1사출품이 장착된 상태로 제 2캐비티로 이송되므로 제1사출품을 제1캐비티로부터 이젝팅시키기 위한 별도의 이젝팅 단계는 불필요하다.

그리고 상기 하부금형에 대해 상부금형을 결합하고, 상기 제1,2캐비티에 각각 제1수지와 제2수지를 주입하여 제 1캐비티에 후속의 제1사출품이 성형되도록 하고, 상기 제 2캐비티에 제 1사출품과 결합되는 제 2사출품을 사출하기 위한 제 2사출단계를 수행하여 상기 제 1사출품과 결합되는 제 2사출품을 성형한다. 이 과정에서 상기 제 1사출품에 대해 제 2사출품은 제 1사출품에 형성된 결합부에 제 2사출품을 이루는 제2수지가 충전되어 이형 재질로 이루어진 제1,2사출품이 상호 견고하게 고정된다.

한편, 화학적으로 결합이 이루어지지 않은 수지들로 이루어진 제품을 사출성형하기 위한 사출금형의 일 실시예를 도 1 내지 도 5에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 사출금형은 하부금형(10)과, 상기 하부금형(10)에 승강 및 회전 가능하게 설치되는 인덱스축(21)과, 상기 인덱스축(21)에 지지된 지지부재(22)에 설치되는 제 1,2코어(23)(24)와, 상기 인덱스축(21)과 결합되어 사출기에 설치된 액튜에이터에 의해 승강 및 회전되는 연결부(27)를 가진 인덱싱수단(20)과, 상기 하부금형(10)과 제 1,2코어(23)(24) 또는 제1,2코어(23)(24)와 형합되어 각각 제 1,2사출품(110)(120)을 형성하기 제 1,2캐비티(25)(26)를 형성하는 상부금형(30)을 구비한다.

이와 같이 구성된 사출금형을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 하부금형(10)은 고정판(11)에 설치된 지지부재(12)들에 의해 지지된다. 그리고 상기 하부금형(10)의 하부측 즉, 하부금형(10)과 고정판(11) 사이의 공간부에는 승강플레이트(13)가 설치된다. 이 승강플레이트(13)에는 이젝트핀(14), 상기 결합부(130)를 형성하기 위한 코어(15) 등이 설치될 수 있다. 그리고 상기 하부금형(10)의 일측에는 상기 승강플레이트(13)를 승강시키기 위한 실린더(16)들이 설치되는데, 상기 실린더(16)들의 로드(17)는 각각 승강플레이트(13)의 가장자리에 각각 설치된다. 여기에서 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 이형 재질로 각각 형성되어 제품을 이루는 제 1,2사출품(110)(120)의 결합부(130)의 관통공(131)을 형성하는 코어(15)는 상기 제 1사출품(110)와 제 2사출품(120)가 결합되는 가장자리를 따라 형성함이 바람직하다.

상기 이젝트핀(14)들 중 제 1캐비티에 형성되어 제 1사출품(110)의 성형 후 인덱싱 시 하부금형으로부터 제 1사출품(110)의 취출을 위한 이젝트핀(14a)들은 하부금형(10)측에 설치함이 바람직하다. 그리고 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 하부금형(10)에는 제 1,2사출품(110)(120)의 사출 시 냉각을 위한 냉각라인들이 설치될 수 있다.

상기 인덱싱수단(20)은 각기 다른 두 가지 재질을 이용한 한 제품의 사출성형 시 1차로 한 가지 재질을 사출 후 하부금형(10) 내부의 일부인 코어를 제1 수지로 사출한 제1사출품(110)과 동시에 회전시켜 위치를 180°(두개의 캐비티를 가지는 경우)돌려놓은 상태에서 제2수지를 이용하여 사출이 가능하도록 한 것으로, 상술한 바와 같이 상기 하부금형(10)에 형성된 제 1,2캐비티(25)(26)의 사이에 승강 및 회전 가능하게 설치되는 인덱스축(21)이 설치되고, 이 인덱스축(21)에 설치되는 지지부재(22)에 설치되는 제 1,2코어(23)(24)를 구비한다. 상기 인덱스축(21)은 하부금형(10)에 대해 정확한 회전각도 설정이 가능하도록 도 8에 도시된 바와 같이 인덱싱을 위한 수단 즉, 인덱스축(21)의 외주면에 소정의 각도로 설치되는 홈(21a)(21b)과 상기 하부금형(10)에 설치되며 스프링(미도시)에 의해 상기 홈 측으로 탄성바이어스 되는 스토퍼(21c)를 구비할 수 있다.

그리고 상기 제 1,2코어(23)(24)는 제 1,2사출품(110)(120)를 형성하기 위한 것으로, 상기 하부금형(10)과 상부금형(30)에 의해 형성되는 캐비티의 내부에 설치되거나 캐비티를 구획하는 일부분을 이루거나 상부금형(30)과 형합되어 제품의 성형을 위한 캐비티를 형성할 수 있다. 상기 제 1,2코어(23)(24)는 성형하고자 하는 제품의 형상에 따라 다양한 형태로 변형 가능하다. 상기 제1코어는 한 종류의 수지에 의해 형성되는 제품 즉, 제1사출품을 이룰 수 있도록 제1캐비티를 구획 할 수 있어야 하며, 상기 제 2코어는 제 1사출품의 성형이 완료된 상태에서 제 1사출품과 더불어 제2사출품을 성형할 수 있는 제 2캐비티를 구획 할 수 있는 구조를 가진다. 여기에서 상기 제1,2코어(23)(24)와 지지부재(22)는 단일의 판상부재로 이루어질 수 있다. 상기 제1,2코어(23)(24)는 수지의 종류에 따라 그 재질을 다르게 할 수 있다. 예컨데, 성형수지가 피 브이 씨(PVC)로 이루어진 경우 가스가 많이 발생되어 녹이 발생될 우려가 있으므로 녹이 슬지 않은 스테인레스 재질로 제작될 수 있다. 제품의 크기가 상대적으로 큰 경우 가공의 용이성을 위해 제1,2코어 또는 하부금형(10)과 상부금형(30)을 분할하여 가공 할 수 있다.

상기 인덱싱 수단(20)은 인덱스 축(21)과 결합되어 사출기에 설치된 액튜에이터에 의해 승강 및 회전되는 연결부(27)를 더 구비한다. 상기 연결부(27)는 사출기에 설치되는 하우징(27a)과 하우징으로부터 연장되는 연결축(27b)을 구비한다. 여기에서 상기 연결부(27)는 도면에 도시되어 있지 않으나 사출기에 설치된 실린더에 의해 승강됨과 아울러 스텝핑 모터는 별도의 액튜에이터에 의해 설정된 각도로 회전된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 멀티 사출금형의 작용과 이를 통한 멀티 사출방법을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 멀티 사출금형을 이용하여 제품을 성형하기 위해서는 먼저 고정측 금형인 하부금형(10)과 가동측 금형인 상부금형(30)을 사출기에 장착한다. 이때에 상기 하부금형(10)에 설치되는 인덱스축(21)과 연결된 연결부(27)는 도면에는 도시되어 있지 않으나 사출기에 설치된 실린더 및 정,역회전을 위한 모터와 연결된다.

이 상태에서 인덱스축(21)이 실린더에 의해 하강하여 지지부재(22)에 지지된 제 1,2코어(23)(24)가 제 1,2캐비티(25)(26)에 위치함과 아울러 가동측 금형인 상부금형이 하강하여 제1,2캐비티(25)(26)를 구획하게 된다. 이 상태에서 노즐을 이용하여 스프루 부쉬와 런너를 통하여 제 1수지를 성형공간인 제 1캐비티에 주입한다. 이때에 상기 사출금형에 설치된 승강 플레이트에 설치된 코어에 의해 결합부(130)를 이루는 관통공(131)이 형성된다.

상기와 같이 1차 사출성형이 완료되면 상부금형(30)이 열림과 아울러 상기 인덱스축(21)이 상승하여 지지부재(22)에 지지된 제 1,2코어(23)(24)가 하부금형으로부터 분리된다. 이때에 상기 하부금형(10)측에 설치된 이젝트 핀(14a)은 하부금형으로부터 제 1사출품을 분리하게 된다.

그리고 상승된 인덱스축(21)은 제 1사출품이 제 1코어에 지지된 상태로 회전된 후 하강하여 제 2캐비티(26) 측에 위치된다. 이 상태에서 하부금형(10)과 상부금형(30)이 형합되고, 노즐을 통하여 제 2수지를 제 2성형공간에 주입하여 제 1사출품에 대해 제 2사출품을 성형하여 제품을 완성한다.

이때에 상기 제 1사출품에 대한 제2사출품은 제 1사출품의 성형 시 형성된 결합부에 제 2사출품을 이루는 수지가 주입되어 이형 수지간의 결합력을 높일 수 있다.
상기 멀티 사출금형의 제 1,2 코어를 교호적으로 복수개 설치함으로써 양측에서 동시에 제 1,2사출품이 성형되도록 함으로써 연속생산이 가능하다.

삭제

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 멀티 사출금형은 화학적으로 결합 즉, 융화되지 않은 이종 재질을 갖는 제품을 하나의 금형을 이용하여 연속 생산이 가능하므로 생산성의 향상을 도모할 수 있으며, 제품을 이루는 제 1,2사출품 간의 결합력을 높일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 상호 융합되지 않은 수지가 결합되어 이루어진 제품을 사출 성형하는 것으로, 서로 다른 이형재질을 각각 성형할 수 있도록 제 1,2캐비티가 형성된 하부금형에 회전 가능하게 설치되는 인덱스축을 회전시켜 이에 설치된 제 1,2코어를 상기 제1,2캐비티에 위치시키는 코어회동단계와, 상기 코어가 장착된 하부금형과 상부금형을 결합하여 상기 제1,2캐비티를 밀폐하는 단계와,

   상기 제 1캐비티에 제1수지를 주입하는 제1사출품을 성형하는 제1사출단계와,

   상기 하부금형으로부터 상부금형을 분리하고 상기 인덱스축을 상승시켜 제1코어에 지지된 상태로 제 1사출품을 제 2캐비티에 지지시키는 인덱싱 단계와,

   상기 하부금형에 대해 상부금형을 결합하고, 상기 제 2캐비티에 제2수지를 주입하여 제 1사출품과 결합되는 제 2사출품을 성형하는 제 2사출단계를 포함하며,

   상기 제1사출단계에 있어서, 제 1사출품과 상기 제2사출단계에서 형성되는 제 2사출품의 결합을 위한 결합부를 형성하는 결합부 형성단계를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 멀티 사출방법.
2. 삭제
3. 상호 융합되지 않은 제1,2수지가 결합되어 이루어진 제품을 사출 성형하는 것으로, 상기 제 1,2수지를 각각 주입하여 제 1,2사출품을 성형할 수 있도록 제 1,2캐비티가 형성된 하부금형과; 상기 하부금형과 형합 및 형분리되어 제 1,2캐비티를 개폐하는 상부금형과;

   상기 하부금형에 회전 가능하게 설치되는 인덱스축과, 상기 인덱스축에 설치되며 상기 제1,2캐비티에 선택적으로 위치되는 제1,2코어와, 상기 인덱스축과 결합되어 사출기에 설치된 액튜에이터에 의해 승강 및 회전되는 연결부를 가지며, 상기 인덱스축에 형성된 홈에 결합 될 수 있도록 하부금형에 설치되며 스프링에 의해 상기 홈측으로 탄성바이어스 되는 스토퍼를 가지는 인덱싱수단을 구비하며,

   상기 하부금형 또는 제 1 코어에 의해 형성된 제1캐비티에 제1수지가 주입되어 성형되는 제 1사출품과 상기 제 2캐비티에 제 2수지가 주입되어 성형되는 제 2사출품이 결합되는 결합부위에 관통공을 형성하기 위한 결합부 형성 코어를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 멀티 사출금형.
4. 삭제

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