KR100967875B1 - 사출성형장치 - Google Patents

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Abstract

금형 내에서 용이하게 게이트에 채워진 수지를 제거할 수 있는 사출성형장치를 개시한다. 이러한 사출성형장치는 상호 결합되어 성형품에 대응되는 형상의 캐비티를 형성하는 고정측 형판 및 가동측 형판와, 고정측 형판의 내부에서 진퇴 가능하게 설치되어 캐비티로 용용된 수지를 공급하는 스프루 부쉬와, 가동측 형판의 내부에 이동 가능하게 설치되어 캐비티와 스프루 부쉬의 사이에 형성되는 게이트에 채워진 수지를 절단하는 게이트 절단부재 및 게이트 절단부재를 탄성 지지하여 스프루 부쉬의 진퇴에 따라 게이트 절단부재를 이동시키는 탄성부재를 포함한다.

Description

사출성형장치{Injection Molding Apparatus}
본 발명은 사출성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금형 내에서 자동으로 게이트에 채워진 수지를 제거할 수 있는 사출성형장치에 관한 것이다.
일반적으로, 사출성형장치는 호퍼에서 공급된 수지를 가열시키는 가열실린더 및 용융된 수지를 사출하는 노즐을 구비한 사출장치와, 캐비티가 형성된 금형과, 금형의 개폐 동작 즉, 형개 및 형폐 동작을 제어하는 형체장치를 포함한다.
금형에는 노즐로부터 용융된 수지가 주입되는 스프루와, 스프루를 통해 주입된 수지를 캐비티로 흐르게 하는 게이트 및 성형품과 대응하는 형상으로 형성된 캐비티가 마련된다.
한편, 상기와 같은 사출성형장치에서 사출장치의 노즐로부터 사출되는 용융된 수지는 금형의 스프루와 게이트를 통과하여 캐비티로 충진된 후 고화된다. 고화된 성형품은 캐비티로부터 취출될 때 불필요한 부분인 스프루 및 게이트에 채워진 수지가 고화되어 형성된 스크랩도 함께 취출된다.
따라서, 종래에는 고화된 성형품이 금형으로부터 취출된 후 게이트에 채워진 수지를 제거하는 공정을 필요로 하게 되는데, 성형품의 완성 후 금형 내에서 이젝터를 작동시키는 고가의 전용 사출기를 사용하거나 금형 내에서 유압장치와 같은 별도의 구동수단을 작동시켜 게이트에 채워진 수지를 제거하는 복잡한 구조의 금형을 제작해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 금형 내에서 용이하게 게이트에 채워진 수지를 제거할 수 있는 사출성형장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사출성형장치는 상호 결합되어 성형품에 대응되는 형상의 캐비티를 형성하는 고정측 형판 및 가동측 형판와, 상기 고정측 형판의 내부에서 진퇴 가능하게 설치되어 상기 캐비티로 용용된 수지를 공급하는 스프루 부쉬와, 상기 가동측 형판의 내부에 이동 가능하게 설치되어 상기 캐비티와 상기 스프루 부쉬의 사이에 형성되는 게이트에 채워진 수지를 절단하는 게이트 절단부재 및 상기 게이트 절단부재를 탄성 지지하여 상기 스프루 부쉬의 진퇴에 따라 상기 게이트 절단부재를 이동시키는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 게이트 절단부재에는 상기 스프루 부쉬 측으로 돌출되는 돌기부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 돌기부는 상기 고정측 형판과 상기 가동측 형판의 형폐 시 상기 게이트를 관통하여 상기 스프루 부쉬에 밀착되는 것을 특징으로 한다.
상기 게이트 절단부재에는 상기 고정측 형판과 상기 가동측 형판의 형개 시 상기 스프루와 상기 게이트에 채워진 수지가 고화되서 형성된 스크랩을 취출하는 밀핀이 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 돌기부는 상기 밀핀에 의해 상기 스크랩이 취출될 때 상기 스크랩을 고정시키는 것을 특징으로 한다.
상기 가동측 형판에는 상기 게이트 절단부재와 상기 탄성부재를 수용하는 수용홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 사출성형장치는 고화된 성형품이 금형으로부터 취출될 때 스프루 부쉬의 진퇴에 따라 작동하는 게이트 절단부재에 의해 게이트에 채워진 수지를 용이하게 제거할 수 있으므로, 종래와 같이 성형품의 완성 후 게이트에 채워진 수지를 절단하기 위해 전용 사출기를 사용하거나 복잡한 구조의 금형을 제작해야 하는 것을 문제를 해결할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사출성형장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 수지를 사출하는 사출장치(10)와, 성형하고자 하는 성형품에 대응되는 형상을 가진 캐비티(125)가 형성된 금형(100)과, 금형(100)의 개폐동작을 제어하는 형체장치(20)를 포함한다.
사출장치(10)는 수지의 원료를 저장하는 호퍼(미도시)와, 호퍼로부터 수지를 공급받아 용융시키는 가열실린더(미도시) 및 용융된 수지를 사출하는 노즐(11)을 포함한다.
형체장치(20)는 상술한 바와 같이 금형(100)의 개폐동작을 제어하며, 금형(100)을 지지하는 고정지지판(21)과 이동지지판(23)을 포함한다.
금형(100)은 고정지지판(21)에 고정되는 상부 고정판(110)과, 이 상부 고정판(110)의 하측에 상호 결합되어 캐비티(125)를 형성하는 고정측 형판(120) 및 가동측 형판(130)과, 가동측 형판(130)을 지지하는 스페이스 블록(140)과, 스페이스 블록(140)의 사이에 설치되어 캐비티(125)에서 성형품을 분리시키는 밀핀(153)이 설치되는 밀판(150)과, 이동지지판(23)에 고정되는 하부 고정판(160)을 포함한다.
고정측 형판(120)의 중앙에는 사출장치(10)의 노즐(11)로부터 용융된 수지가 주입되는 유로인 스프루(Sprue,122)가 형성된 스프루 부쉬(121)가 설치되며, 이러한 스프루 부쉬(121)는 고정측 형판(120)의 내부에서 진퇴 가능하게 설치된다. 노즐(11)과 접속되는 스프루 부쉬(121)의 일단은 상부 고정판(110)의 단차면에 지지된 로케이트 링(23)에 의해 가압된다.
고정측 형판(120)과 가동측 형판(130) 사이에는 상술한 바와 같이 성형품을 성형하기 위한 공간인 캐비티(125)가 마련되고, 캐비티(125)의 중심부에는 용융된 수지를 스프루 부쉬(121)에서 캐비티(125)로 흐르게 하는 유로인 게이트(123)가 마련된다. 이때, 본 발명의 실시예에서는 원통형 성형품의 내측 360도 둘레에 게이트를 형성하는 디스크 게이트(Disk gate)를 채용하거나 사이드 게이트(Side gate)를 채용할 수 있다.
가동측 형판(130)의 중앙에는 고정측 형판(120)에 마련된 스프루 부쉬(121)와 대향되는 위치에 설치되며, 고정측 형판(120)과 가동측 형판(130)이 형체될 때 스프루 부쉬(121)와 밀착되는 게이트 절단부재(135)가 마련된다.
게이트 절단부재(135)에는 스프루 부쉬(121) 측으로 돌출되어 스프루 부쉬(121)에 밀착되는 돌기부(136)가 형성되며, 이러한 돌기부(136)는 금형(100)의 형체 시 게이트(123)를 관통하여 스프루 부쉬(121)에 밀착된다.
게이트 절단부재(135)의 중앙에는 성형품을 사출 성형하는 과정에서 스프루(122)와 게이트(123)에 채워진 수지가 고화된 스크랩(Scrap,170)을 취출하기 위한 밀핀(151)이 관통되어 설치된다. 미설명부호 153은 완성된 성형품을 캐비티(125)로부터 분리시키는 밀핀이다.
게이트 절단부재(135)의 일단에는 이 게이트 절단부재(135)를 탄성 지지하여 스프루 부쉬(121)의 진퇴에 따라 게이트 절단부재(135)를 움직이게 하는 탄성부재(137)가 마련된다.
또, 가동측 형판(130)에는 게이트 절단부재(135)와 탄성부재(137)를 수용하는 수용홈(131)이 형성되며, 이러한 수용홈(131)의 길이는 스프루 부쉬(121)의 진퇴에 따라 움직이는 게이트 절단부재(135)의 진퇴 길이에 의해 결정될 수 있다.
이하, 도 3a 및 도 3d를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 사출성형장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 3a에 도시된 바와 같이 성형품을 사출 성형하기 위해서는 가장 먼저 형체장치(20)를 이용하여 고정측 형판(120)과 가동측 형판(130)을 포함하는 금형(100)을 형폐시킨다. 상기와 같이 금형(100)을 형폐시키는 과정에서 게이트 절단부재(135)는 돌기부(136)가 스프루 부쉬(121)와 밀착됨에 따라 스프루 부쉬(121)에 의해 수용홈(131)의 내부에서 가압되고, 탄성부재(137)는 게이트 절단부재(135)에 의해 압축된다.
또, 상기와 같이 금형(100)을 형폐시킨 다음에는 노즐(11)을 통해 용융된 수지를 스프루 부쉬(121)로 공급하고, 스프루 부쉬(121)로 공급된 수지는 게이트(123)를 통해 캐비티(125)로 흐르게 된다.
도 3b에 도시된 바와 같이 캐비티(125)로 용융된 수지가 채워지면, 수지의 공급을 중단시키고 노즐(11) 및 스프루 부쉬(121)를 후진시킨다. 스프루 부쉬(121)를 후진시키면 이 스프루 부쉬(121)가 이동된 만큼 탄성부재(137)가 인장되어 게이트 절단부재(135) 역시 스프루 부쉬(121) 측으로 이동된다.
스프루 부쉬(121)의 후진으로 인해 게이트 절단부재(135)가 이동되면, 게이트(123)에 채워진 수지가 게이트 절단부재(135)에 의해 절단된다.
이후, 도 3c에 도시된 바와 같이 게이트(123)에 채워진 수지가 게이트 절단부재(135)에 의해 절단된 후에는 금형(100)을 형개시킨다.
또, 도 3d에 도시된 바와 같이 금형(100)을 형개시킨 후에는 밀핀(151,153)을 작동시켜 캐비티(125)로부터 성형품을 취출하는 동시에 스크랩(170)을 취출시킨다. 이때, 스프루(122) 및 게이트(123)에 채워진 수지가 일체로 이루어진 스크 랩(170)은 게이트 절단부재(135)의 돌기부(136)에 의해 고정된 상태를 유지한다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 고화된 성형품이 금형(100)으로부터 취출될 때 스프루 부쉬(121)의 진퇴에 따라 움직이는 게이트 절단부재(135)에 의해 게이트(123)에 채워진 수지를 용이하게 제거할 수 있으므로, 종래와 같이 성형품의 완성 후 전용 사출기를 사용하거나 복잡한 구조의 금형을 제작해야 하는 문제를 해결할 수 있다. 이에 따라 스크랩의 제거를 위한 공정이 추가로 필요하지 않게 되며, 간단한 구조의 금형을 제작할 수 있어 비용을 절감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사출성형장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 일부를 확대 도시한 단면도이다.
도 3a 및 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 사출성형장치의 동작을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
10 : 사출장치 11 : 노즐
20 : 형체장치 100 : 금형
110 : 상부 고정판 120 : 고정측 형판
121 : 스프루 부쉬 122 : 스프루
123 : 게이트 125 : 캐비티
130 : 가동측 형판 131 : 수용홈
135 : 게이트 절단부재 136 : 돌기부
137 : 탄성부재 151,153 : 밀핀
170 : 스크랩

Claims (6)

  1. 상호 결합되어 성형품에 대응되는 형상의 캐비티를 형성하는 고정측 형판 및 가동측 형판;
    상기 고정측 형판의 내부에서 진퇴 가능하게 설치되어 상기 캐비티로 용용된 수지를 공급하는 스프루 부쉬;
    상기 가동측 형판의 내부에 이동 가능하게 설치되어 상기 캐비티와 상기 스프루 부쉬의 사이에 형성되는 게이트에 채워진 수지를 절단하는 게이트 절단부재;및
    상기 게이트 절단부재를 탄성 지지하여 상기 스프루 부쉬의 진퇴에 따라 상기 게이트 절단부재를 이동시키는 탄성부재를 포함하고,
    상기 스프루 부쉬가 전진하여 상기 탄성부재에 탄성에너지를 축적하고 상기 스프루 부쉬가 후퇴할 때 상기 게이트 절단부재가 상기 탄성부재에 의하여 이동하여 상기 게이트를 절단하는 것을 특징으로 하는 사출성형장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 게이트 절단부재에는 상기 스프루 부쉬 측으로 돌출되는 돌기부가 형성된 것을 특징으로 하는 사출성형장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 고정측 형판과 상기 가동측 형판의 형폐 시 상기 게이트를 관통하여 상기 스프루 부쉬에 밀착되는 것을 특징으로 하는 사출성형장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 게이트 절단부재에는 상기 고정측 형판과 상기 가동측 형판의 형개 시 상기 스프루와 상기 게이트에 채워진 수지가 고화되서 형성된 스크랩을 취출하는 밀핀이 설치된 것을 특징으로 하는 사출성형장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 밀핀에 의해 상기 스크랩이 취출될 때 상기 스크랩을 고정시키는 것을 특징으로 하는 사출성형장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 가동측 형판에는 상기 게이트 절단부재와 상기 탄성부재를 수용하는 수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 사출성형장치.
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