KR101201874B1 - 발포 성형 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발포 성형 금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 크기와 형상에 따라 각각 여러 벌로 제작해야 하는 금형을, 형태와 크기가 유사한 여러 벌의 금형을 다수 개 수용할 수 있는 보다 큰 하나의 금형 군으로 묶어 제작한 후 각각의 금형을 별도로 조립 및 분리가 가능하도록 모듈(Module)화한 발포 성형 금형에 관한 것이다.
본 발명에 따른 발포 성형 금형은, 일면에 제1 개구부가 다수개 형성되는 백 플레이트와; 다수개의 지지대에 의해 상기 백 플레이트와 상호 연결되며, 상기 제1 개구부에 대응되는 위치에 제2 개구부가 형성되고 상기 제2 개구부의 바깥 둘레에 스토퍼가 구비되는 캐비티 플레이트와; 상기 캐비티 플레이트의 제2 개구부를 통해 삽입되며, 원료를 성형공간으로 이송하는 피더 및 성형품을 금형에서 밀어내는 이젝터 핀이 통과하도록 다수개의 관통홀이 형성된 제1 인서트 플레이트와, 다수개의 지지대에 의해 상기 제1 인서트 플레이트와 상호 연결되는 제2 인서트 플레이트와, 상기 제2 인서트 플레이트에 고정되는 캐비티로 이루어지는 캐비티 모듈과; 상기 캐비티 플레이트의 제2 개구부에 대응되는 제3 개구부가 형성되고 상기 제3 개구부의 바깥 둘레에 스토퍼가 구비되는 코어 플레이트와; 상기 코어 플레이트의 제3 개구부를 통해 삽입되며, 상기 코어 플레이트에 고정되는 제3 인서트 플레이트와, 상기 제3 인서트 플레이트에 고정되되 상기 캐비티에 대응되게 설치되는 코어로 이루어지는 코어 모듈을; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

발포 성형 금형{Forming mold}

본 발명은 발포 성형 금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 크기와 형상에 따라 각각 여러 벌로 제작해야 하는 금형을, 형태와 크기가 유사한 여러 벌의 금형을 다수 개 수용할 수 있는 보다 큰 하나의 금형 군으로 묶어 제작한 후 각각의 금형을 별도로 조립 및 분리가 가능하도록 모듈(Module)화한 발포 성형 금형에 관한 것이다.

일반적으로, 발포 플라스틱(EPS, EPP, EPO 등)소재를 이용한 성형은 암수금형 사이에 형성된 성형공간에 알갱이 형상의 발포 플라스틱 소재를 압축공기를 이용하여 충전한 후 금형표면에 설치된 원형의 스팀코어를 통하여 증기를 투과시킨 후 물로 냉각하고 진공으로 성형품 내에 형성된 발포 압력을 제거하고 이형하여 제품을 생산하게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 발포 성형 금형은 제품의 성형을 위한 원료가 투입되는 성형공간(100)을 갖되 금형이 접합되는 한쪽에는 원료를 성형공간(100)으로 이송 및 충진하는 피더(200)와 성형품을 금형에서 밀어내는 이젝터 핀(300)과 연결되고 캐비티(400a)를 고정하는 캐비티 플레이트(400)와 이에 대응하는 형상의 코어(500a)를 고정하는 코어 플레이트(500)로 이루어진다. 특히 상기 캐비티(400a)와 코어(500a)의 각 표면에는 원활한 공기의 배출과 증기의 투과를 위하여 무수한 스팀코어가 일정두께의 금형벽면을 관통하여 설치된다. 또한, 성형 시 스팀이 외부로 나가지 못하도록 상기 캐비티 플레이트(400)의 배면에 백 플레이트(600)가 다수개의 지지대(700)에 의해 지지되어 고정된다.

그러나, 종래의 기술은 성형품의 크기와 수량의 많고 적음에 관계없이 정해진 사이즈의 금형크기에 따라 제작해야 하기 때문에 금형의 전체 면적대비 상대적으로 작은 크기의 성형품을 위한 금형의 초기 제작비용이 많이 소요될 뿐만 아니라, 캐비티 외에 불필요한 공간의 존재로 인하여 가공비의 상승을 초래한다.

또한 사용이 완료된 금형의 어느 부분도 새로운 금형 제작 시에 재활용 하지 못하고 폐기되어 버리기 때문에 경제적인 손실이 많았다. 아울러 전체 금형의 탈착에 따른 소요 시간이 길어 생산성이 크게 떨어지며 일일 생산대응 모델이 많을 시 금형교체가 빈번하게 이루어져 금형의 수명이 크게 단축되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 백 플레이트, 캐비티, 캐비티 플레이트를 일체형으로 개선하고 이에 대응하는 코어 플레이트와 코어 또한 일체식으로 개선하여 전체를 모듈화 함으로써, 금형의 제작과 분리 및 교체작업을 저가의 비용으로 해결할 수 있다.

또한, 다수 종류의 제품 성형 시 각각의 수량이 다를 때도 금형의 한부분만을 간단히 교체하고 중단없이 연속적으로 생산이 가능하도록 함으로써, 금형의 제작과 유지보수 비용을 절감하며 성형품의 생산원가를 낮출 수 있는 발포 성형 금형을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 발포 성형 금형은, 일면에 제1 개구부가 다수개 형성되는 백 플레이트와; 다수개의 지지대에 의해 상기 백 플레이트와 상호 연결되며, 상기 제1 개구부에 대응되는 위치에 제2 개구부가 형성되고 상기 제2 개구부의 바깥 둘레에 스토퍼가 구비되는 캐비티 플레이트와; 상기 캐비티 플레이트의 제2 개구부를 통해 삽입되며, 원료를 성형공간으로 이송하는 피더 및 성형품을 금형에서 밀어내는 이젝터 핀이 통과하도록 다수개의 관통홀이 형성된 제1 인서트 플레이트와, 다수개의 지지대에 의해 상기 제1 인서트 플레이트와 상호 연결되는 제2 인서트 플레이트와, 상기 제2 인서트 플레이트에 고정되는 캐비티로 이루어지는 캐비티 모듈과; 상기 캐비티 플레이트의 제2 개구부에 대응되는 제3 개구부가 형성되고 상기 제3 개구부의 바깥 둘레에 스토퍼가 구비되는 코어 플레이트와; 상기 코어 플레이트의 제3 개구부를 통해 삽입되며, 상기 코어 플레이트에 고정되는 제3 인서트 플레이트와, 상기 제3 인서트 플레이트에 고정되되 상기 캐비티에 대응되게 설치되는 코어로 이루어지는 코어 모듈을; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 발포 성형 금형은, 백 플레이트, 캐비티 플레이트, 코어 플레이트, 캐비티, 코어를 개별 분리가 가능하도록 모듈화하여 금형 가공 시간과 재료비의 원가를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 백 플레이트와 캐비티 플레이트 및 코어 플레이트의 교체없이 성형품의 형상만 다를 뿐 제품의 사이즈가 동일하면 적용이 가능하여 다양한 종류의 성형품을 성형할 수 있어 금형 제작비를 줄이는 한편, 다품종의 성형품을 소량으로 생산하는데 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발포 성형 금형을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 발포 성형 금형을 도시한 분리사시도.
도 3은 본 발명에 따른 발포 성형 금형을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 발포 성형 금형의 캐비티 모듈을 도시한 분리사시도.
도 5는 본 발명에 따른 발포 성형 금형에 의해 성형된 완제품을 도시한 도면.
도 6은 종래의 기술을 도시한 도면.

본 발명에 따른 발포 성형 금형은, 일면에 제1 개구부가 다수개 형성되는 백 플레이트와; 다수개의 지지대에 의해 상기 백 플레이트와 상호 연결되며, 상기 제1 개구부에 대응되는 위치에 제2 개구부가 형성되고 상기 제2 개구부의 바깥 둘레에 스토퍼가 구비되는 캐비티 플레이트와; 상기 캐비티 플레이트의 제2 개구부를 통해 삽입되며, 원료를 성형공간으로 이송하는 피더 및 성형품을 금형에서 밀어내는 이젝터 핀이 통과하도록 다수개의 관통홀이 형성된 제1 인서트 플레이트와, 다수개의 지지대에 의해 상기 제1 인서트 플레이트와 상호 연결되는 제2 인서트 플레이트와, 상기 제2 인서트 플레이트에 고정되는 캐비티로 이루어지는 캐비티 모듈과; 상기 캐비티 플레이트의 제2 개구부에 대응되는 제3 개구부가 형성되고 상기 제3 개구부의 바깥 둘레에 스토퍼가 구비되는 코어 플레이트와; 상기 코어 플레이트의 제3 개구부를 통해 삽입되며, 상기 코어 플레이트에 고정되는 제3 인서트 플레이트와, 상기 제3 인서트 플레이트에 고정되되 상기 캐비티에 대응되게 설치되는 코어로 이루어지는 코어 모듈을; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 개구부의 저부 둘레에 단턱지게 결함홈이 형성되고 상기 제1 인서트 플레이트의 둘레에 상기 결합홈에 대응되는 결합돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합홈은 상기 결합홈의 상면에서 상향으로 함몰 형성된 함몰홈을 더 포함하며, 상기 함몰홈에는 스팀이 외부로 유출되지 않도록 오링이 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캐비티 플레이트 및 코어 플레이트는 상호 동일한 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 발포 성형 금형을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 발포 성형 금형을 도시한 분리사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 발포 성형 금형을 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 발포 성형 금형의 캐비티 모듈을 도시한 분리사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 발포 성형 금형에 의해 성형된 완제품을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발포 성형 금형은 백 플레이트(1), 캐비티 플레이트(2), 캐비티 모듈(3), 코어 플레이트(4), 코어 모듈(5)을 포함하여 구성된다. 상기 발포 성형 금형은 상기 백 플레이트(1), 캐비티 플레이트(2), 캐비티 모듈(3), 코어 플레이트(4), 코어 모듈(5)을 개별 조립 및 분리가 가능하도록 모듈화한 것이 가장 큰 특징이다.

상기 백 플레이트(1)는 크기가 약 1250㎜×1750㎜×30㎜(가로×세로×두께)으로 이루어진 판으로, 일면에 사각 형태의 제1 개구부(11)가 다수개 형성된다. 상기 제1 개구부(11)의 바깥 둘레에는 볼트(10)가 체결되도록 볼트체결공(13)이 다수개 형성된다.

상기 제1 개구부(11)의 저부 둘레에 단턱지게 결함홈(12)이 형성되고, 상기 결합홈(12)은 상기 결합홈(12)의 상면에서 상향으로 함몰 형성된 함몰홈(121)을 더 포함하며, 상기 함몰홈(121)에는 스팀이 외부로 유출되지 않도록 오링(122)이 더 설치된다.

상기 캐비티 플레이트(2)는 크기가 약 1299㎜×1799㎜×20㎜(가로×세로×두께)으로 이루어진 판으로, 다수개의 지지대(6)에 의해 상기 백 플레이트(1)와 상호 연결되며, 상기 제1 개구부(11)에 대응되는 위치에 제2 개구부(21)가 형성되고 상기 제2 개구부(21)의 바깥 둘레에 스토퍼(22)가 구비된다.

상기 제2 개구부(21)의 바깥 둘레에는 다수개의 볼트체결공(미도시)이 형성되며, 그 상부에는 상기 볼트체결공에 대응되는 홀(221)이 형성된 스토퍼(22)가 구비되어 볼트(10)에 의해 체결 고정된다.

상기 캐비티 모듈(3)은 상기 캐비티 플레이트(2)의 제2 개구부(21)를 통해 삽입되며, 원료를 성형공간(7)으로 이송하는 피더(8) 및 성형품을 금형에서 밀어내는 이젝터 핀(9)이 통과하도록 다수개의 관통홀(311)이 형성된 제1 인서트 플레이트(31)와, 다수개의 지지대(34)에 의해 상기 제1 인서트 플레이트(31)와 상호 연결되는 제2 인서트 플레이트(32)와, 상기 제2 인서트 플레이트(32)에 고정되는 캐비티(33)로 이루어진다.

상기 제1 인서트 플레이트(31)는 상기 백 플레이트(1)의 제1 개구부(11)에 결합되는 것으로, 상기 제1 인서트 플레이트(31)의 둘레에는 상기 결합홈(12)에 대응되는 결합돌기(312)가 형성된다.

상기 제1 인서트 플레이트(31)에 형성된 관통홀(311)은 피더(8)와 이젝터 핀(9)의 통과를 위한 것으로서, 피더(8)가 관통되는 홀은 이젝터 핀(9)이 관통되는 홀의 직경보다 크게 형성된다.

상기 각 지지대(34)의 상부에는 사각 형태의 냉각관(35)이 구비되며, 상기 냉각관(35)의 내부에 공급된 냉각수에 의해 성형품이 완성되면 상기 캐비티(33)를 냉각시켜 준다.

상기 제2 인서트 플레이트(32)에는 상기 캐비티(33)의 크기보다 조금 작은 크기의 홀(321)이 형성되며, 둘레에는 볼트(10)가 체결되도록 다수개의 볼트체결공(322)이 형성된다.

상기 캐비티(33)의 저부 둘레에는 상기 제2 인서트 플레이트(32)의 볼트체결공(322)을 통과한 볼트(10)가 체결되도록 상기 볼트체결공(322)에 대응되는 탭홀(미도시)이 형성된다.

상기 코어 플레이트(4)는 크기가 약 1299㎜×1799㎜×20㎜(가로×세로×두께)으로 이루어진 판으로, 상기 캐비티 플레이트(2)의 제2 개구부(21)에 대응되는 제3 개구부(41)가 형성되고 상기 제3 개구부(41)의 바깥 둘레에 스토퍼(42)가 구비된다.

상기 제3 개구부(41)의 바깥 둘레에는 다수개의 볼트체결공(43)이 형성되며, 그 하부에는 상기 볼트체결공(43)에 대응되는 홀(421)이 형성된 스토퍼(42)가 구비되어 볼트(10)에 의해 체결 고정된다.

상기 코어 모듈(5)은 상기 코어 플레이트(4)의 제3 개구부(41)를 통해 삽입되며, 상기 코어 플레이트(4)에 고정되는 제3 인서트 플레이트(51)와, 상기 제3 인서트 플레이트(51)에 고정되되 상기 캐비티(33)에 대응되게 설치되는 코어(52)로 이루어진다.

상기 제3 인서트 플레이트(51)에는 상기 코어(52)의 크기보다 조금 작은 크기의 홀(511)이 형성되며, 둘레에는 볼트(10)가 체결되도록 다수개의 볼트체결공(512)이 형성된다. 상기 코어(52)의 저부 둘레에는 상기 제3 인서트 플레이트(51)의 볼트체결공(512)을 통과한 볼트(10)가 체결되도록 상기 볼트체결공(512)에 대응되는 탭홀(미도시)이 형성된다.

한편, 상기 캐비티 플레이트(2) 및 코어 플레이트(4)는 상호 동일한 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발포 성형 금형은 상기 백 플레이트(1)와 캐비티 플레이트(2) 및 코어 플레이트(4)의 교체없이 성형품의 형상만 다를 뿐 제품의 사이즈가 동일하면 적용이 가능하여 다양한 종류의 성형품을 성형할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 발포 성형 금형의 조립과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 캐비티 플레이트(2)의 제2 개구부(21) 바깥 둘레에 스토퍼(22)를 구비한 후 다수개의 지지대(6)에 의해 상기 백 플레이트(1)와 상호 연결시킨다. 이때, 상기 백 플레이트(1)의 제1 개구부(11)와 캐비티 플레이트(2)의 제2 개구부(21)가 서로 대응되게 위치하도록 한다.

제2 인서트 플레이트(32)의 홀(321)의 바깥 둘레에 캐비티(33)를 고정시키고 상기 제2 인서트 플레이트(32)의 둘레에 다수개의 지지대(34)를 설치한 후 그 상부에 제1 인서트 플레이트(31)를 고정시켜 캐비티 모듈(3)을 조립 완성한다.

상기 캐비티 모듈(3)을 상기 제2 개구부(21)를 통해 삽입하며 상기 제2 인서트 플레이트(32)는 상기 캐비티 플레이트(2)의 저부에 고정시키고, 상기 제1 인서트 플레이트(31)는 상기 백 플레이트(1)에 고정시킨다.

상기 캐비티(33)에 대응되게 위치하도록 코어(52)를 제3 인서트 플레이트(51)의 상부에 고정시켜 코어 모듈(5)을 조립 완성한다.

상기 코어 모듈(5)을 제3 개구부(41)를 통해 삽입하며 제3 인서트 플레이트(51)는 상기 코어 플레이트(4)의 제3 개구부(41)의 상부 바깥 둘레에 고정시킨다.

마지막으로, 상기 백 플레이트(1), 캐비티 플레이트(2), 캐비티 모듈(3), 코어 플레이트(4), 코어 모듈(5)의 조립이 완료되면, 피더(8)와 이젝터 핀(9)을 상기 제1 인서트 플레이트(31)를 통과하여 상기 캐비티(33)의 외면에 고정함으로써 발포 성형 금형의 조립이 완료된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 백 플레이트
11 : 제1 개구부
12 : 결합홈
121 : 함몰홈, 122 : 오링
13 : 볼트체결공
2 : 캐비티 플레이트
21 : 제2 개구부
22 : 스토퍼
221 : 홀
3 : 캐비티 모듈
31 : 제1 인서트 플레이트
311 : 관통홀, 312 : 결합돌기
32 : 제2 인서트 플레이트
321 : 홀, 322 : 볼트체결공
33 : 캐비티
34 : 지지대
35 : 냉각관
4 : 코어 플레이트
41 : 제3 개구부
42 : 스토퍼
421 : 홀
43 : 볼트체결공
5 : 코어 모듈
51 : 제3 인서트 플레이트
511 : 홀, 512 : 볼트체결공
52 : 코어
6 : 지지대
7 : 성형공간
8 : 피더
9 : 이젝터 핀
10 : 볼트

Claims (4)

1. 일면에 제1 개구부(11)가 다수개 형성되는 백 플레이트(1)와;
   다수개의 지지대(6)에 의해 상기 백 플레이트(1)와 상호 연결되며, 상기 제1 개구부(11)에 대응되는 위치에 제2 개구부(21)가 형성되고 상기 제2 개구부(21)의 바깥 둘레에 스토퍼(22)가 구비되는 캐비티 플레이트(2)와;
   상기 캐비티 플레이트(2)의 제2 개구부(21)를 통해 삽입되며, 원료를 성형공간(7)으로 이송하는 피더(8) 및 성형품을 금형에서 밀어내는 이젝터 핀(9)이 통과하도록 다수개의 관통홀(311)이 형성된 제1 인서트 플레이트(31)와, 다수개의 지지대(34)에 의해 상기 제1 인서트 플레이트(31)와 상호 연결되는 제2 인서트 플레이트(32)와, 상기 제2 인서트 플레이트(32)에 고정되는 캐비티(33)로 이루어지는 캐비티 모듈(3)과;
   상기 캐비티 플레이트(2)의 제2 개구부(21)에 대응되는 제3 개구부(41)가 형성되고 상기 제3 개구부(41)의 바깥 둘레에 스토퍼(42)가 구비되는 코어 플레이트(4)와;
   상기 코어 플레이트(4)의 제3 개구부(41)를 통해 삽입되며, 상기 코어 플레이트(4)에 고정되는 제3 인서트 플레이트(51)와, 상기 제3 인서트 플레이트(51)에 고정되되 상기 캐비티(33)에 대응되게 설치되는 코어(52)로 이루어지는 코어 모듈(5)을; 포함하여 구성되고,
   상기 제1 개구부(11)의 저부 둘레에 단턱지게 결함홈(12)이 형성되고 상기 제1 인서트 플레이트(31)의 둘레에 상기 결합홈(12)에 대응되는 결합돌기(312)가 형성되는 것을 특징으로 하는 발포 성형 금형.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 결합홈(12)은 상기 결합홈(12)의 상면에서 상향으로 함몰 형성된 함몰홈(121)을 더 포함하며, 상기 함몰홈(121)에는 스팀이 외부로 유출되지 않도록 오링(122)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 발포 성형 금형.
4. 제1항에 있어서, 상기 캐비티 플레이트(2) 및 코어 플레이트(4)는 상호 동일한 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 발포 성형 금형.

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