KR100939868B1 - 코어교환형 사출금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출금형의 제조원가와 제조기간을 대폭 단축하여 전체적인 비용부담을 줄이면서 원가를 절감하고, 시제품 생산과 소량 다품종의 생산에 적극 대응할 수 있도록 한 코어교환형 사출금형에 관한 것으로서,

크기별로 미리 구비하여 반복사용이 가능한 표준몰드와, 상기 표준몰드에 교환가능하게 구비하여 제조하고자 하는 제품에 따라 교환장착하여 제품을 성형하는 코어로 구성하는 것이 특징이다.

사출성형, 금형, 표준몰드, 코어, 교환

Description

코어교환형 사출금형{INJECTION MOLD ASSEMBLY}

본 발명은 코어교환형 사출금형에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 제품의 형상을 만들기 위한 성형공간이 형성된 코어만 제조하고자 하는 제품에 따라 교환하고 몰드는 지속하여 반복사용할 수 있도록 한 개선된 사출금형의 제공에 관한 것이다.

사출금형은 통상 대량생산을 위한 양산금형과 소량품종을 생산하거나 샘플 등을 만들기 위한 시제품금형으로 크게 구분되고 있으며, 양산금형이나 시제품금형의 구성은 동일하게 되어 있다.

종래 기술이 적용되는 일반적인 양산 또는 시제품에 적용되는 사출금형(1)은 도 5에 도시된 바와 같이 구성되어 있다.

사출성형기에 장착하기 위한 상,하베이스(2,3)에 상,하부몰드(4,5)가 고정되고, 상,하부몰드(4,5)는 가이드(6)와 가이드부시(7)에 의하여 연접 이탈시 안정된 위치를 유지할 수 있도록 한다.

상기 상,하부몰드(4,5)에는 코어포켓(8)을 형성하여 성형부(9)를 형성한 상,하코어(10,11)를 삽입하여 볼트와 같은 고정수단으로 고정하고, 상기 하코어(11)와 하베이스(3) 사이에는 성형된 제품을 인출할 수 있도록 제품을 밀어 올려주도록 이젝터플레이트(12)에 다수의 이젝터핀(13)을 가지는 이젝터(14)를 구비하여 구성하고 있다.

상기와 같은 종래 기술의 사출금형 중에서 양산금형의 경우 하나의 제품을 지속적으로 사출성형하기 때문에 한번 제조한 상태에서 장기간 사용하기 때문에 하나의 금형을 만드는 데 어느 정도 시간과 비용이 소요되더라도 투자에 대하여 충분하게 회수능력을 가지게 되므로 큰 어려움이나 문제점은 없다.

그러나, 시제품금형의 경우에는 짧게는 한 번의 사출로 제품의 수명이 다하는 경우가 대부분이고, 소량제품을 생산하는 경우에도 그 수량이 많지 않기 때문에 짧게는 1시간에서 길게는 하루 정도의 시간 동안만 제품을 사출성형한 후에는 언제 다시생산할 수 있을지 기약없는 상태가 된다.

이러함에도 불구하고 제조된 금형은 최소 5년간은 보관한 후 폐기처분하고 있기 때문에 한 번 사용한 많은 금형을 보관하기 위한 별도의 공간을 필요로 하는 것은 물론, 보관하는 과정에서 금형에 이상발생이 없도록 지속적으로 관리하여야 하는 번거로움이 따른다.

종래 사출금형의 가장 큰 문제는 많이 사용하는 금형이나 한 번 사용하는 금형이나 제조하는 과정이나 재료의 양, 제조시간 등에 있어서는 동일한 과정을 거치기 때문에 시제품금형의 경우 불필요하게 많은 원자재의 낭비를 가져오고 있는 현실에 있다.

특히, 한 번 또는 소량 생산을 위하여 제품을 제조하고자 하는 이용자 입장에서 보았을 경우 상당히 많은 비용을 투자하여야 하는 것은 물론, 한 번 사용한 후 이를 보관하는 등의 번거로움으로 인하여 대부분 폐기하는 실정이기 때문에 비용낭비가 크고, 재료를 재활용하는 과정에서도 고철로밖에 활용하지 못하므로 그 효용성이 미미한 실정이다.

이러한 가장 큰 원인은 금형이 주문제작에 의하여 이루어지기 때문에 미리 필요한 금형을 만들어 공급하지 못하는 것이 첫 번째 원인으로 들 수 있으며, 하나의 몰드에 하나의 코어로 맞춤 가공하기 때문에 불필요하기 많은 자재가 사용되고 제조기간이 길어지는 것은 물론, 작은 제품을 제조하기 위한 것임에도 불구하고 금형가격이 고가대로 형성되고 있는 실정이다.

이와 같은 제조시간이 길어져 납기를 충족하기 위하여 시제품금형의 경우 몰드 자체에 성형부를 바로 형성하는 방식을 채택하는 경우도 있으나, 성형부의 특성상 정밀성을 가지면서 성형하는 과정에서 성형부의 이상발생이 없어야 하기 때문에 열처리 후 성형부를 가공하기 때문에 가공에 상당한 어려움이 따르게 된다.

상기와 같은 종래 기술이 적용되는 사출금형 중 시제품금형의 경우 짧은 사용시간에 비하여 많은 투자를 필요로 하여 경제적인 가치를 창출하는 것이 현실적으로 어려운 등 여러 문제점이 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 크기별로 미리 구비하여 반복사용이 가능한 표준몰드와, 상기 표준몰드에 교환가능하게 구비하여 제조하고자 하는 제품에 따라 교환장착하여 제품을 성형하는 코어로 구성하여, 사출금형의 제조원가와 제조기간을 대폭 단축하여 전체적인 비용부 담을 줄이면서 원가를 절감하고, 시제품 생산과 소량 다품종의 생산에 적극 대응할 수 있도록 하는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 제품의 크기기에 따른 표준몰드를 두고, 상기 표준몰드에 교환장착할 수 있는 코어로 사출금형을 구성하여, 몰드에 대하여 성형부가 형성되는 코어를 생산하고자 하는 제품에 따라 교환할 수 있도록 함으로서,

표준 몰드만 크기별로 미리 제조한 상태에서 주문하여 오는 제품에 따라 코어만 제작하여 완성하기 때문에 금형의 완성시간을 대폭 단축하여 납기를 단축할 수 있다.

몰드는 미리 제작해 둔 상태에서 성형하고자 하는 제품에 따라 코어만 가공하여 완성할 수 있도록 함으로서 불필요하게 자재를 낭비하는 것을 방지하면서도 금형제조비용과 제조기간을 줄일 수 있다.

표준 몰드만 크기별로 소량 구비한 상태에서 제조하고자 하는 코어만 다량 구비하면 되기 때문에 금형을 보관하기 위하여 불필요하게 많은 공간을 필요로 하지 않고, 소량 다품종의 생산과 시제품의 생산에 적극적으로 대응할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 코어교환형 사출금형을 도시한 분해 상태의 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 코어교환형 사출금형의 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 코어교환형 사출금형의 B - B선을 따라서 취한 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 코어교환형 사출금형의 다른 예를 도시한 단면도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 코어교환형 사출금형(100)은, 크기별로 미리 구비하여 반복사용이 가능한 표준몰드(101)와 상기 표준몰드(101)에 교환가능하게 구비하여 제조하고자 하는 제품에 따라 교환장착하여 제품을 성형하는 코어(102)로 구성한다.

상기 표준몰드(101)는 제품에 따라 사출성형기와 장착할 수 있도록 구비되는 상,하베이스(103,104)에 상,하코어블럭(105,106)을 고정하여 가이드핀(107)과 가이드부시(109)로 유지되도록 한 상,하부몰드(110,111)로 구성한다.

물론, 상기 표준몰드(101)를 구성하는 상,하코어블럭(105,106)에는 실질적인 제품을 성형하는 코어(102)가 삽입되어 결합 될 수 있도록 코어(102)와 동일한 형상의 코어포켓(112)을 형성한다.

상기 코어(102)는 상,하코어블럭(105,106)의 코어포켓(112)에 각각 결합 되는 상,하코어(113,114)로 구성하고, 상기 상,하코어(113,114)의 연접면(115)에는 성형하고자 하는 제품과 동일한 형상의 성형부(116)를 가공하여 형성하도록 한다.

상기 코어(102)는 상,하 각각 2개 또는 그 이상 가능할 것이나 불필요하게 많이 할 경우에는 가공에 따른 시간, 비용 등이 상승하게 되므로 2개로 하는 것이 좋으며, 코어(102)의 형상은 사각형 원형, 다각형 등 다양한 형상으로 할 수 있으 나 가공성 등을 고려할 때 바람직하게는 사각형(정사각 또는 직사각형) 또는 원형으로 하는 것이 좋다.

상기 상,하코어블럭(105,106)에 형성되는 코어포켓(112)의 중간위치에는 사출용융물을 공급하기 위한 노즐이 삽입될 수 있도록 노즐장착공(120)을 형성하여 코어(102) 교환시 노즐을 교환하지 않아도 되도록 한다.

상기 코어(102)의 상,하측에는 체결공(121)을 형성하여 코어포켓(112)의 상,하면에서 볼트와 같은 체결수단(122)으로 단속하여 제품 성형과정에서 움직이지 않도록 한다.

상기 하코어(114)를 결합한 하코어블럭(106)과 하베이스(104) 사이에는 성형완료된 제품을 인출할 수 있도록 제품을 밀어 올려주도록 이젝터플레이트(125)에 다수의 이젝터핀(126)을 가지는 이젝터(127) 또한 해당 코어(102)와 함께 교환할 수 있도록 구성한다.

상기 이젝터(127)의 경우 제품 취출에 필요한 경우에만 선택하여 결합할 수 있도록 하는 것이 타당할 것이다.

상기 코어(102)의 성형부(116)가 작아 굳이 큰 코어(102)를 필요로 하지 않을 경우 상,하코어블럭(105,106)에 형성되는 코어포켓(112)에 다양한 두께를 가지는 보조코어(130)를 삽입하여 코어(102)의 두께를 보정 하여 상,하코어블럭(105,106)과 코어(102)의 면을 일치시키도록 하여도 된다.

물론, 본 발명의 설명에서는 언급하지 않고 있으나, 그 외의 일반적인 사출금형에 갖추어야 하는 기본적이고 부수적인 구성품은 그대로 구비함은 당연할 것이 며, 금형의 타입에 따라 별도로 적용되지 않고 동일한 기술구성으로 적용됨은 당연할 것이다.

즉, 2단금형타입, 스트리퍼판타입, 원형코어타입, 핀포인트타입, 나사금형타입 등, 그외의 등 다양한 종류의 사출금형에 본 발명의 기술이 그대로 적용될 수 있음은 나열하지 않아도 자명한 사실이라 할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 코어교환형 사출금형(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

사출성형하고자 하는 제품의 크기에 맞게 표준몰드(101)를 미리 준비하여 두고, 주문되는 상태에 따라 코어(102)만 표준몰드(101)의 크기에 맞는 것으로 선택한 후 코어(102)를 구성하는 상,하코어(113,114)의 연접면(115)에 제품의 형상을 만들기 위한 성형부(116)를 가공한다.

물론, 상기 코어(102)와 일치하는 이젝터(127)도 함께 가공하여 성형완료된 제품을 취할 수 있도록 함은 당연할 것이다.

즉, 코어(102)의 제조가 완료되면 이미 제조완료된 표준몰드(101)를 구성하는 상,하부몰드(110,111)를 상,하베이스(103,104)로부터 분리한 후, 하베이스(104)에는 이젝터(127)를 결합한다.

그런 다음, 상,하코어블럭(105,106)에 형성되는 코어포켓(112)에 성형부(116)가 형성된 상,하코어(113,114)를 삽입하여 체결공(121)을 통하여 체결수단(122)으로 견고하게 조여 제품을 성형하는 과정에서 상,하코어(113,114)가 움직이는 현상을 방지할 수 있도록 한다.

이와 같이 코어(102)를 결합한 상,하코어블럭(105,106)을 상,하베이스(103,104)에 분해한 역순으로 결합하여 조립함으로서 제품을 성형하기 위한 사출금형(100)으로 준비가 완료된다.

이러한 상태에서 사출기에 사출금형(100)을 장착하여 시제품 또는 소량의 제품을 원하는 수량만큼 제조하면 되는 데, 사출금형(100)을 이용하여 제품을 생산하는 과정은 기존의 사출금형과 동일하기 때문에 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

이와 같이 원하는 제품의 제조가 완료된 사출금형(100)은 사출기로부터 분리한 후 표준몰드(101)와 코어(102)로 분리하여 따로 보관하고, 표준몰드(101)는 항상 사용 준비 상태로 두고 작은 크기의 코어(102)만 별도로 보관하면 되는 것이다.

물론, 제조하고자 하는 제품의 크기에 따라 미리 구비되어 있는 표준몰드(101)의 크기를 선택하고, 그 크기에 맞는 상,하코어(113,114)를 선택하여 제품에 맞는 성형부와 필요에 따라 이젝터(127)만 가공하여 신속하게 시제품금형을 완성하여 사용할 수 있게 되는 것이다.

또한, 제품의 크기가 작거나 높이가 낮은 제품의 경우에는 코어(102)를 굳이 크게할 필요가 없기 때문에 작은 크기(두께)의 코어(102)를 가공하고, 코어포켓(112)에 보조조어(130)와 코어(102)를 순차적으로 결합시켜 체결수단(122)으로 견고하게 고정하여 사용하여도 제품의 제조에 전혀 지장을 초래하지 않게 되므로 더욱 가공시간과 재료 및 비용을 절감하는 데 기여할 수 있게 된다.

특히 본 발명의 사출금형(100)은 상,하코어블럭(105,106)에 2개의 코어포켓(112)이 형성될 경우 각각의 코어포켓(112)에 서로 다른 형상의 코어(102) 를 결합하여 동일한 재질이면서 이종(異種)의 제품을 동시에 제조할 수 있기 때문에 시험제품의 제작에 용이하게 적용할 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명의 사출금형은 많은 부피와 무게를 차지하고 가공량이 많은 몰드를 크기별로 표준화하여 미리 만들어둔 상태에서 반복하여 사용할 수 있도록 하고, 상기 표준몰드에 성형부가 형성되는 코어만 제품에 따라 별도로 가공하여 교환장착할 수 있도록 함으로서 양산제품 외에 시제품 또는 소량 다품종의 제조에 적합하게 된다.

또한, 본 발명은 시제품 제조의 경우 하나의 제품을 확인하기 위하여 많은 비용을 들여 금형을 주문하여야 하는 불편이 없고, 금형을 제조하는 측에서 표준몰드를 구비한 상태에서 주문에 의하여 코어만 제작하여 제품을 생산하여 공급할 수 있기 때문에 이용자들의 비용부담을 줄이면서도 금형제작자 입장에서도 비용을 줄이면서 많은 수요를 창출할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 코어교환형 사출금형을 도시한 분해 상태의 사시도.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 코어교환형 사출금형의 A - A선을 따라서 취한 단면도.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 코어교환형 사출금형의 B - B선을 따라서 취한 단면도.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 코어교환형 사출금형의 다른 예를 도시한 단면도.

도 5는 종래 기술이 적용된 사출금형을 도시한 구성도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100; 사출금형

101; 표준몰드

102; 코어

Claims (4)

1. 크기별로 미리 구비하여 반복사용이 가능한 표준몰드(101)와;

   상기 표준몰드(101)에 교환가능하게 구비하여 제조하고자 하는 제품에 따라 교환장착하여 제품을 성형하는 코어(102)로 구성하고;

   상기 표준몰드(101)는 사출성형기와 장착할 수 있도록 구비되는 상,하베이스(103,104)와;

   상기 상,하베이스(103,104)에 고정되어 가이드핀(107)과 가이드부시(109)로 유지되는 상,하코어블럭(105,106)을 포함하는 상,하부몰드(110,111)와;

   상기 상,하코어블럭(105,106)에 제품을 성형하는 코어(102)가 삽입되어 결합 될 수 있도록 형성하는 코어포켓(112)과;

   상기 코어포켓(112)이 형성되는 상,하코어블럭(105,106)의 중간위치에 형성하여 사출용융물을 공급하는 노즐이 삽입될 수 있도록 노즐장착공(120)을 포함하고;

   상기 코어(102)는 연접면(115)에 제품성형을 위한 성형부(116)를 가공하여 코어포켓(112)에 각각 결합 되는 상,하코어(113,114)로 구성하는 코어교환형 사출금형에 있어서;

   상기 코어포켓(112)에 삽입되는 코어(102)의 두께 보정을 위한 보조코어(130)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 코어교환형 사출금형.
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