KR101341942B1 - 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1소재를 내부에 안착시킨 후 제2소재를 사출시켜 이종 소재의 부품을 성형하는 사출 금형으로서, 상기 제1소재의 성형 공간 및 상기 제2소재의 성형 공간 사이에 위치되어, 상기 제1소재를 고정시키고 상기 제2소재의 형상을 지지하는 제1코어; 및 상기 제1소재와 상기 제2소재의 접합부에 위치되고 상기 제2소재 방향으로 돌출되어, 상기 제1소재의 성형 공간과 상기 제2소재의 성형 공간 사이에 소정의 틈을 생성하는 제2코어를 포함하는 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형에 관한 것이다.

Description

오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형{Injection Mold with Function of Preventing Overrun}

본 발명은 고무와 금속의 이종 소재를 성형하는 사출 금형에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이종 소재의 사출 성형시 발생하는 오버런을 방지하여 작업 공수를 줄이고, 이종 소재의 접합 불량을 방지할 수 있는 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형에 관한 것이다.

일반적으로 LM 가이드는 제조 장비에서 생산되는 부품과 각종 자재 등을 이송시키거나, 가공장치 등을 이송시킬 때 사용하는 장치로서, 주로 부품과 자재를 직선 이동시키기 위해 사용된다.

도 1은 일반적인 LM 가이드를 도시한 도면으로서, LM 가이드는 직선 구조를 가지는 LM 레일(10), LM 레일(10)과 접촉하면서 이동하는 직선 이동하는 LM 블록(20), 및 LM 레일(10)과 LM 블록(20) 사이에 설치되어 LM 블록(20)의 직선 이동이 원활하게 이루어지도록 복수의 볼(31)을 구비한 볼 리테이너(30)를 포함하여 구성된다.

또한, 볼 리테이너(30)의 측면에는 볼(31)의 안내와 밀봉 역할을 수행함과 동시에 LM 가이드의 측면 하중을 지지하는 사이드 씰(40)이 구비된다.

그리고, LM 가이드의 사이드 씰(40)은 LM 레일(10)과 일체로 된 금속 재질의 가이드와 금속재 가이드의 일측에 결합된 고무 재질의 패킹으로 이루어진다.

즉, LM 가이드의 사이드 씰은 금속과 고무의 이종 소재로 이루어져 접합된다.

상기한 사이드 씰(40)과 같은 이종 소재의 접합은, 도 2에 도시된 것처럼, 1차적으로 금속 재질의 가이드(41)를 먼저 성형한 후, 성형된 가이드(41)를 금형(60) 내부의 소정 위치에 안착시킨 후, 사출기(70)를 통해 고무 재질의 패킹(42)을 사출 성형함으로써 이루어진다.

여기서, 금형(60)의 내부에서 패킹(42)이 성형되는 부분과 가이드(41)가 안착되는 부분 사이에는 단일 코어(80)가 설치되어 상기 두 부분의 위치를 고정해줌으로써, 사이드 씰(40)이 소정의 형상으로 사출되도록 한다.

그런데, 이와 같은 단일 코어(80) 구조의 금형(60)은 패킹(42)이 성형되는 부분으로 고압의 사출액이 사출되기 때문에, 패킹 성형부와 가이드 성형부 사이의 접합 부분에 고무의 오버런(overrun)이 발생하게 된다.

이와 같은 고무의 오버런을 제어하기 위해서는 사출압력의 조절, 금형 온도의 조절, 및 기타 금형 세팅 조건을 정밀하게 조절해야 하기 때문에, 세팅 공수가 증가하게 된다.

더욱이, 사출압력을 조절하는 것이 쉽지 않기 때문에 사출 후 고무의 오버런에 의해 가이드와 사이드 씰 사이의 접합면에 버(burr)가 발생하게 되고, 사출 완료 후 버(burr)를 제거하기 위한 추가 공정을 수행해야 하는 문제가 있다.

또한, 상기한 고무의 오버런은 고무 소재의 과다 사출을 초래하므로 제품 양산 비용을 증가시키는 문제가 있고, 사출 완료 후 버(burr)를 제거하는 경우, 가이드와 사이드씰 사이의 접합면에 접합 불량이 발생할 확률이 증가되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 이종 소재의 사출 성형시 발생하는 오버런을 방지하여 작업 공수를 줄이고, 이종 소재의 접합 불량을 방지할 수 있는 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 제1소재를 내부에 안착시킨 후 제2소재를 사출시켜 이종 소재의 부품을 성형하는 사출 금형으로서, 상기 제1소재의 성형 공간 및 상기 제2소재의 성형 공간 사이에 위치되어, 상기 제1소재를 고정시키고 상기 제2소재의 형상을 지지하는 제1코어; 및 상기 제1소재와 상기 제2소재의 접합부에 위치되고 상기 제2소재 방향으로 돌출되어, 상기 제1소재의 성형 공간과 상기 제2소재의 성형 공간 사이에 소정의 틈을 생성하는 제2코어를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제2코어는 상기 틈이 계단 형상으로 이루어지도록 하나 이상의 단턱을 구비한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제2코어의 계단 형상 틈은 상기 제2소재의 사출 방향을 따라 그 폭이 좁아지도록 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1소재는 금속이고, 상기 제2소재는 고무이며, 상기 제1소재와 상기 제2소재는 성형 후 LM 가이드의 사이드씰을 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 제2코어와 제1소재 사이의 틈에 의해 제2소재의 오버런을 방지하여 사출 불량을 방지할 수 있고, 제1소재와 제2소재의 접합면을 증가시킴으로써, 제1소재와 제2소재의 접합성을 향상시킬 수 있으며, 제2소재의 과다 사출을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 제1소재와 제2소재의 접합면에 발생하는 버(burr)를 최소화시킬 수 있고, 이로 인해 버(burr)를 제거하기 위한 추가 공정이 필요치 않아 전체 작업 공수를 줄일 수 있다.

도 1은 일반적인 LM 가이드를 도시한 도면,
도 2는 종래의 LM 가이드를 사출 성형하는 금형의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형의 구성을 개략적으로 도시한 도면으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형은 제1소재(110)인 강(steel)을 내부의 성형 공간(A)에 안착시킨 후, 사출기(130)를 통해 제2소재(120)인 고무를 사출시킴으로써, 이종 소재의 부품을 성형하는 장치이다.

여기서, 이종 소재의 부품은 LM 가이드의 LM 블록에 설치되어 볼의 안내와 밀봉 역할을 함과 동시에 LM 가이드의 측면 하중을 지지하는 사이드 씰 부품이다.

구체적으로, 본 발명에 따른 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형은 일측 상부에 설치되어 금형 내부로 사출액을 주입하는 사출기(130), 금형 내부에서 제1소재(110)의 성형 공간(A) 및 제2소재(120)의 성형 공간(B) 사이에 위치된 제1코어(140) 및 금형 내부에서 제2소재(120)의 성형 공간에 위치된 제2코어(150)를 포함한다.

제1코어(140)는 제1소재(110)의 성형 공간(A) 및 제2소재(120)의 성형 공간(B) 사이에 위치되어, 제1소재(110)를 고정시키고, 제2소재(120)의 형상을 유지시켜주는 역할을 한다.

상기 제1소재(110)는 패킹을 지지하여 LM 블록에 설치되는 가이드 부분으로서, LM 블록의 외곽 형상과 대응되는 형상을 갖는다.

또한, 상기 제1소재(110)는 제2소재(120)를 사출하기 전에 미리 금형 내부의 일측벽에 안착되고, 상기 제2소재(120)는 가이드 부분에 접합되는 패킹으로서, 제1소재(110) 방향으로 사출되어 일단이 상기 제1소재(110)와 접합된다.

여기서, 제1코어(140)는 도면에 도시된 것처럼, 제1소재(110)의 성형 공간(A)과 제2소재(120)의 성형 공간(B) 사이로 돌출된 돌출부(141)를 구비하여 제1소재(110)를 금형의 내벽에 고정시키고, 제2소재(120)의 하부를 지지하여 제2소재(120)의 형상을 유지시켜 준다.

제2코어(150)는 제2소재(120)의 사출시 제1소재(110)와 제2소재(120)가 접합되는 부분인 접합부(C)의 상부에 위치된다.

또한, 제2코어(150)는 제2소재(120) 방향으로 돌출되며, 상기 제2코어(150)에 의해 제1소재 성형 공간(A) 및 제2소재 성형 공간(B) 사이에 소정 간격의 틈(D)이 생성된다.

이와 같이 제2코어(150)에 의해 생성된 틈(D)은 제2소재(120)의 사출시 제2소재(120)가 유입되는 공간을 제공함으로써, 제2소재(120)의 오버런을 방지하고, 이에 따라 사출 불량이 방지된다.

또한, 제2코어(150)에 의해 생성된 틈(D)은 제1소재(110)와 제2소재(120)의 접합면을 증가시킴으로써, 제1소재(110)와 제2소재(120)의 접합성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제2소재(120)의 오버런이 방지됨으로써, 제2소재(120)가 과다 사출되지 않아, 사출 부품의 제조 원가를 절감할 수 있다.

한편, 제2소재 성형 공간(B)을 보면, 제2코어(150)에 의해 전방 부분(사출기와 인접한 부분)이 후방 부분(제1소재와 인접한 부분)보다 넓게 형성된다.

이러한 제2소재 성형 공간(B)의 형상에 의해 후방 부분에서의 제2소재(120)의 사출 압력이 어느 정도 완화될 수 있고 이에 따라, 제1소재(110)와 제2소재(120)의 접합부(C)에서의 오버런이 방지된다.

이와 같이 제2코어(120)에 의한 틈(D)을 통해 오버런을 제어함으로써, 사출 압력, 금형 온도, 및 세팅 조건을 오버런의 제어에 맞추지 않고 폭 넓게 선택할 수 있어, 최적의 부품 사출이 가능하다.

바람직하게는, 제2코어(150)는 제1소재(110) 및 제2소재(120)의 접합부(C)와 인접한 모서리 부분에 하나 이상의 단턱(151)을 구비한다. 그리고, 이 단턱(151)은 제2코어(150)의 모서리 부분이 계단 형상으로 이루어지도록 구성된다.

따라서, 제1소재(110)의 성형 공간(A) 및 제2코어(150) 사이의 틈(D)도 계단 형상으로 이루어진다.

또한, 이 계단 형상의 틈(D)은 제2소재(120)의 사출 방향을 따라 그 폭이 감소되도록 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 계단 형상의 틈(D)은 제2소재(120)의 사출시 제1소재(110)의 측면에 부딪혀 오버런되는 제2소재(120)를 잡아주는 역할을 하기 때문에, 제2소재(120)의 오버런을 효율적으로 방지할 수 있다.

따라서, 제1소재(110)와 제2소재(120)의 접합면에 발생하는 버(burr)를 최소화시킬 수 있고, 이로 인해 버(burr)를 제거하기 위한 추가 공정이 필요치 않아 전체 작업 공수를 줄일 수 있다.

한편, 이종 접합되는 부품의 형상에 따라 제2코어(150)와 제1소재(110)의 사이의 틈(D)의 공차 및 형상, 그리고 단턱(151)의 수를 적절하게 조절하여 오버런을 효율적으로 제어할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

A: 제1소재 성형 공간 B: 제2소재 성형 공간
C: 접합부 D: 틈
110: 제1소재 120: 제2소재
130: 사출기 140: 제1코어
141: 돌출부 150: 제2코어
151: 단턱

Claims (4)

1. 제1소재를 내부에 안착시킨 후 제2소재를 사출시켜 이종 소재의 부품을 성형하는 사출 금형으로서,
   상기 제1소재의 성형 공간 및 상기 제2소재의 성형 공간 사이에 위치되어, 상기 제1소재를 고정시키고 상기 제2소재의 형상을 지지하는 제1코어; 및
   상기 제1소재와 상기 제2소재의 접합부에 위치되고 상기 제2소재 방향으로 돌출되어, 상기 제1소재의 성형 공간과 상기 제2소재의 성형 공간 사이에 소정의 틈을 생성하는 제2코어를 포함하는 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2코어는 상기 틈이 계단 형상으로 이루어지도록 하나 이상의 단턱을 구비한 것을 특징으로 하는 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2코어의 계단 형상 틈은 상기 제2소재의 사출 방향을 따라 그 폭이 좁아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1소재는 금속이고, 상기 제2소재는 고무이며, 상기 제1소재와 상기 제2소재는 성형 후 LM 가이드의 사이드씰을 구성하는 것을 특징으로 하는 오버런 방지 기능을 구비한 사출 금형.

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