KR100886959B1 - 금형장치 - Google Patents

Abstract

제품 특히 EPP, EPS 소재의 제품을 성형하는 금형장치가 개시된다. 금형장치는 수금형; 형상이 상기 수금형과 맞물려 성형공간을 형성하도록 형성되는 암금형; 상기 성형 공간을 구획하도록 상기 수금형 및 상기 암금형 중 어느 하나에 직선 이동 가능하게 설치된 판상의 칸막이; 및 상기 칸막이에 형성되어 칸막이의 강도를 보강하기 위해 칸막이에 다수로 설치되는 보강리브;를 포함하여 구성된다. 그 결과 성형제품의 표면에 버(burr)가 발생되는 것을 최소화한다.

EPP, EPS 금형

Description

금형장치{APPARATUS FOR MOLDING}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 관련된 금형장치를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 관련된 칸막이의 일부 사시도.

도 3은 본 본 발명의 칸막이의 변형예를 도시한 일부 사시도.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 관련된 칸막이의 구조를 나타낸 암금형의 평면도.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 관련된 칸막이의 구조를 나타낸 암금형의 측면도.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 관련된 암금형의 단면도.

도 7은 본 발명의 제2실시예의 금형장치에 의해 제조된 성형제품의 단면도.

도 8 내지 도 9는 본 발명의 제1실시예의 동작을 단계별로 도시한 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

110a: 암금형 110b: 수금형

111: 제 1 성형공간 112: 제 2 성형공간

113: 칸막이 이동구 200: 칸막이

400: 지지부 700 : 보강리브

800 : 볼록부

본 발명은 완충재 생산용 금형장치에 관한 것으로서, 상세하게는 하나의 성형제품 내에서 이종의 물성을 가지는 제품을 성형할 때 불량발생을 최소화할 수 있는 완충재 생산용 금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 제품을 포장하기 위해서는, 제품의 감싸는 박스 외에도, 제품의 손상을 방지하기 위해서 완충재가 사용된다. 이러한 완충재는 완제품을 포장하기 위해서 사용되기도 하지만, 중간 제품의 운반을 위해서도 사용된다.

이러한 완충재는 우선 상당 정도의 강성을 구비하여야 한다. 외부에서 가해지는 하중에 완충재 자체가 파손되는 경우에는, 제품의 보호를 할 수 없기 때문이다. 또한, 완충재는 외부에서 가해지는 충격이 완화되어 제품에 전달되도록 하여야 한다. 이를 위해서는 완충재가 어느 정도의 유연성을 구비하여야 한다. 이러한 두가지의 요구조건은 서로 상충하는 것으로서, 강성이 강한 경우에는 유연성이 떨어지고, 유연성이 높은 경우에는 강성이 떨어진다.

제품의 강성이 강한 경우에는 하나의 재질로 형성된 완충재로도 이러한 두가지 역할을 충분히 할 수 있으나, 제품의 강성이 약하거나, 제품이 충격에 민감한 경우에는 하나의 재질로 형성된 완충재로 이러한 두 가지 역할을 충분히 소화할 수 없다. 특히, 정밀한 전자제품의 경우 충격에 매우 민감하므로, 하나의 재질로 형성된 완충재로는 제품을 충분히 보호할 수 없다.

이러한 문제점을 해소하기 위해서 한 번의 성형작업에서 이종 물성을 가질 수 있는 제품을 생산할 수 있는 듀얼 금형장치가 개발되었다.

그러나, 현재 사용되고 있는 듀얼 금형장치는 물성이 다른 두 소재 사이를 막는 역할을 하도록 하는 칸막이가 설치되는 데, 성형 작업시 칸막이가 빠지는 틈새를 통해 완충재의 일부분이 빠져나와 버(burr)를 발생시키는 문제점이 있다.

특히, 강도를 보강하기 위해 칸막이의 두께를 두껍게 할 경우 칸막이가 빠지는 틈새가 그 만큼 크게 되어 버(burr)가 많이 발생되고, 생산 제품의 형태가 곡선 형태로 형성되는 경우 칸막이 틈새를 정확하기 막지 못하여 버(burr)가 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 이종물성을 갖는 완충재를 성형할 때 완충재의 표면에 버(burr)의 발생량을 최소화할 수 있는 금형장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 수금형; 형상이 상기 수금형과 맞물려 성형공간을 형성하도록 형성되는 암금형; 상기 성형 공간을 구획하도록 상기 수금형 및 상기 암금형 중 어느 하나에 직선 이동 가능하게 설치된 판상의 칸막이; 및 상기 칸막이에 형성되어 칸막이의 강도를 보강하기 위해 칸막이에 다수로 설치되는 보강리브;로 구성되어, 칸막이의 두께를 최소화할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 보강리브는 칸막이의 양쪽 측면 또는 한쪽 측면에 수직방향으로 일정 간격을 두고 설치되는 바 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 금형장치를 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예의 금형장치는 성형공간(111)이 형성되도록 맞물리는 복수의 금형(110a, 110b)과, 성형공간(111)을 구획하도록 금형(110a, 110b)에 설치되는 칸막이(200)와, 칸막이(200)를 지지하는 지지부(400)와, 지지부(400)를 구동하여 칸막이(200)를 이동시키는 구동부(600)를 포함한다.

금형은 형상이 요입되어 형성된 암금형(100a)과, 암금형(100a)에 맞물리도록 돌출되며 암금형(100a)과 사이에 성형공간(111)을 형성하는 수금형(100b)으로 구성된다. 금형(100a, 100b)은 금형 프레임(130, 140)에 형성된다. 금형 프레임(130, 140)은 암금형(100a)이 형성된 암금형 프레임(130)과, 수금형(100b)이 형성된 수금형 프레임(140)으로 구성된다.

암금형(110a)에는 칸막이(200)가 이동할 수 있도록 칸막이 이동구(113)가 관통되어 형성된다. 즉, 성형공간(111)을 분할하는 위치에 칸막이 이동구(113)가 관통된다. 성형공간(111)은 칸막이(200)에 의해 분할되어 서로 다른 재질의 재료가 성형된다. 본 발명에서는 암금형 측에 칸막이(200) 및 구동부(600)가 설치되는 것을 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 수금형 측에 칸막이(200) 및 구 동부(600)가 설치될 수도 있다.

수금형(110b)은 암금형(110a)에 대응되도록 모양이 형성되며, 수금형 프레임(140)에 고정된다.

본 발명의 실시예는 발포 폴리프로필렌(Expanded Polypropylene: 이하 'EPP'라 부름) 소재, 혹은 발포 폴리스틸렌(Expanded Poly-Styrene: 이하 'EPS'라 부름) 소재를 성형하는데 사용되는 금형을 예시로 들고 있다. EPP 및 EPS소재를 이용한 성형 방법은, 먼저 금형 사이에 형성된 성형공간(111)에 EPP 혹은 EPS 소재를 주입한 후 열과 압력을 가하는 방법이다. 따라서, 칸막이(200)에 형성되는 공기구멍(201)은 EPP 혹은 EPS 원재료 알갱이가 통과하지 못하는 정도의 크기로 형성되어야 한다.

구동부(600)는 일단이 암금형 프레임(130)에 고정된 칸막이 피스톤(610)과 칸막이 피스톤(610)을 구동하도록 일단은 칸막이 피스톤(610)에 결합되고, 타단은 지지부에 결합된 링크장치(620)를 포함한다. 지지부(400)는 칸막이(200)를 고정하며, 암금형 프레임(130)에 이동 가능하도록 링크 장치(620)에 결합된다.

상기와 같이 구성된 장치에서 성형되는 성형품인 완충재가 차량의 펌퍼와 같이, 곡선 형태로 성형되는 경우 칸막이(200)가 칸막이 이동구(113)를 막은 상태로 위치되지 못하고, 칸막이 이동구(113)에서 인출되는 위치로 배치된다.

이러한 경우 성형 작업 중 성형공간에 소재를 주입하고, 가열 및 가압을 수행하게 되면 칸막이 이동구(113)의 틈새를 통해 소재가 빠져와 성형제품의 표면에 버(burr)를 발생시키게 된다.

이러한 성형제품의 표면에 발생되는 버(burr)를 최소화할 수 있도록 칸막이(200)의 두께를 최소화한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 관련된 칸막이의 사시도이다.

칸막이의 구체적인 구성을 살펴보면, 칸막이(200)의 두께를 0.7mm 이하, 바람직하게는 05~0.7mm 정도로 얇은 막 형태로 형성하고, 칸막이(200)의 측면에 칸막이(200)의 강도를 보강하기 위한 보강리브(700)를 장착한다. 이때, 보강리브(700)는 칸막이(200)의 측면에 일정 간격을 두고 수직으로 세워지게 형성되는 바 형태로 형성된다. 보강리브(7000의 길이는 지지부(400)의 후퇴시 보강리브(700)의 끝단면이 암금형(100a)의 성형공간(111)을 바라보는 면, 즉 성형공간의 내측면과 일치하도록 형성된다. 따라서, 보강리브(700)로 인해 제품에 흔적이 남지 않도록 한다. 따라서, 보강리브(700)는 칸막이(200)의 끝단에서 돌출되도록 형성될 수도 있다.

칸막이(200)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 칸막이(200)의 양쪽 측면에 보강리브(700)가 각각 한 쌍으로 형성될 수 있다. 그리고, 칸막이(200)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 칸막이(200)의 한쪽 측면에만 수직으로 보강리브(720)가 바 형태 또는 봉 형태로 형성될 수 있다.

칸막이(200)는 그 두께가 얇게 형성하기 때문에 칸막이(200)를 성형공간(111,112)에 인입시킨 후 소재를 고압으로 주입할 때 칸막이(200)가 변형이 발생될 위험이 있는 데, 이러한 칸막이(200)의 변형을 방지하고자 칸막이의 측면에 일정 간격을 두고 보강리브(700)가 설치된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 관련된 암금형의 내부를 보여주는 평면도이 다.

암금형(110a)에 형성되는 칸막이 이동구(113)에는 보강리브(700)가 이동되도록 하는 보강리브 이동구(740)가 형성된다. 즉, 상기 칸막이 이동구(113)의 측면에 일정 간격을 두고 보강리브(700)에 대응되는 개수로 보강리브 이동구(740)가 형성되어 상기 보강리브(700)가 상기 보강리브 이동구(740)를 통과하여 이동된다.

이와 같이, 칸막이(200)의 두께를 얇게 하면, 칸막이 이동구(113)의 틈새 폭을 최소화할 수 있게 되어 성형 제품의 표면에 버(burr)가 발생되는 것을 막거나 최소화할 수 있게 된다.

칸막이(200)의 하단에는 칸막이(200)의 길이방향 강도를 보강하는 지지부(400)가 설치된다. 지지부(400)는 칸막이(200)의 하단에 고정되어 칸막이(200)의 길이방향 변형을 방지함과 아울러 칸막이(200)가 칸막이 이동구(113)를 통과하여 성형공간을 인입될 때 칸막이(200)의 인입이 설정 길이만큼만 인입될 수 있도록 하는 스톱퍼의 역할을 겸하도록 한다. 또한, 지지부(400)는 전술한 바와 같이 칸막이(200)를 링크장치(620)에 고정하는 역할을 한다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 관련된 암금형의 단면도이다.

제2실시예에 관련된 암금형(110a)의 내면에는 칸막이 이동구(113)가 형성되는 부위의 주변으로 볼록하게 돌출되는 돌출부(800)가 형성된다.

상기 돌출부는 칸막이 이동구(113)의 주변에 형성되어 칸막이 이동구를 통해 빠져나온 버(burr)가 성형제품의 표면으로 돌출되는 것을 막는 역할을 한다.

즉, 제2실시예의 금형장치에 의해 성형되는 성형제품은 도 7에 도시된 바와 같이, 돌출부(800)가 형성되는 부위가 오목하게 들어간 오목부(820) 형태로 성형되고, 칸막이 이동구(113)로 빠져나온 버(830)가 오목부(820) 내부에 형성되기 때문에 성형 제품의 표면에 버(830)가 돌출되게 형성되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 금형장치의 작용을 다음에서 설명한다.

도 8 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형장치의 작용을 나타낸 단면도들이다.

먼저, 암금형 프레임(130)을 수금형(100b) 측으로 이동시킨다. 그러면, 도 1에 도시된 바와 같이, 암금형(100a)과 수금형(100b)이 맞물려 성형공간(111)이 밀폐되는 위치까지 암금형 프레임(130)을 이동시킨다.

그 다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 피스톤(610)를 구동하여, 칸막이가 암금형(100a)에 형성된 칸막이 이동구(113)를 통과하여 성형공간(111)으로 인입되어 성형공간(111)을 구획하도록 한다.

이때, 상기 칸막이(200)에는 일정 간격을 두고 보강리브(700)가 설치되어 있기 때문에 칸막이(200)의 강도를 보강하여 칸막이가 변형되는 것을 최소화한다. 그리고, 상기 칸막이(200)의 두께를 얇게 할 수 있어 그만큼 칸막이 이동구(113)의 폭을 최소화할 수 있게 된다.

그 다음, 분할된 성형공간(111)에는 강성이 상이한 재질의 소재를 주입한다. 이때, 칸막이(200)의 공기구멍(201)을 통해서 공기가 연통 되므로, 소재가 분할된 성형공간(111)에 잘 주입되게 된다. 다만, 공기구멍의 크기가 소재의 크기보다 작게 형성됨으로써, 서로 다른 재질의 소재가 혼합되는 것을 방지한다.

그 다음, 피스톤(610)를 역방향으로 구동하여, 칸막이(200)를 성형공간(111)에서 빼낸다.

그 다음, 도 9에 도시된 바와 같이, 암금형(100a) 및 수금형(100b)이 밀착되도록 한다. 이와 동시에, 금형(100a, 100b)에 가열 및 가압 후 냉각하여 성형을 완료한다.

그 결과, 분할된 성형공간(111)에는 강성이 상이한 소재가 성형된다.

이때, 칸막이(200)의 두께를 얇게 하여 칸막이 이동구(113)의 폭을 최소화할 수 있기 때문에 성형제품의 표면에 버(burr)의 발생을 최소화한다. 그리고, 칸막이(200)의 두께가 얇음으로써 발생할 수 있는 칸막이(200)의 휨 등을 보강리브가 방지하여 준다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 실시예에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

먼저, 본 발명의 실시예의 금형장치는 칸막이의 두께를 얇게 하여 성형 제품의 표면이 버가 발생되는 것을 최소화할 수 있다.

이를 위해 칸막이에 보강리브를 설치하여 칸막이의 강도를 보강함으로써, 칸막이가 변형되는 것을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 암금형의 내면에 볼록부를 형성하여 형성제품의 표면에 버가 돌출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 수금형;

   형상이 상기 수금형과 맞물려 성형공간을 형성하도록 형성되는 암금형;

   상기 성형 공간을 구획하도록 상기 수금형 및 상기 암금형 중 어느 하나에 직선 이동 가능하게 설치된 판상의 칸막이; 및

   상기 칸막이에 형성되어 칸막이의 강도를 보강하기 위해 칸막이에 다수로 설치되는 보강리브;

   를 포함하고,

   상기 보강리브는 칸막이의 양쪽 측면 또는 한쪽 측면에 수직방향으로 일정 간격을 두고 설치되는 바 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
3. 수금형;

   형상이 상기 수금형과 맞물려 성형공간을 형성하도록 형성되는 암금형;

   상기 성형 공간을 구획하도록 상기 수금형 및 상기 암금형 중 어느 하나에 직선 이동 가능하게 설치된 판상의 칸막이; 및

   상기 칸막이에 형성되어 칸막이의 강도를 보강하기 위해 칸막이에 다수로 설치되는 보강리브;

   를 포함하고,

   상기 암금형 및 상기 수금형 중 상기 칸막이가 설치된 금형에는 상기 칸막이가 이동되는 칸막이 이동구 및 상기 보강리브가 이동되는 보강리브 이동구가 형성되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 칸막이의 하면에는 칸막이의 길이방향 변형을 최소화함과 아울러 칸막이가 성형공간으로 일정 이상 인입되는 것을 차단하는 스톱퍼 역할을 하는 지지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 칸막이 이동구가 형성되는 부위의 상기 금형 내면은 내측방향으로 볼록하게 돌출된 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
6. 제 2 항, 제 3 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 보강리브는 상기 칸막이의 후퇴시 상기 보강리브의 끝단면이 상기 성형공간을 형성하는 면에 일치되도록 형성된 것을 특징으로 하는 금형장치.
7. 제 2 항, 제 3 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 칸막이는 두께가 0.7mm 이하인 것을 특징으로 하는 금형장치.
8. 삭제

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