KR101471086B1 - 코어 교체형 금형 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코어 교체형 금형에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 모델의 변경 시에 최소한의 부품만을 교체하여 납기를 단축할 수 있는 개발 금형에 적용 가능한 코어 교체형 금형에 관한 것이다.
로케이트링, 상 고정판, 제1 런너 플레이트, 상원판, 하원판, 상 코어, 하 코어, 상밀판, 하밀판, 다리, 밀핀, 갈퀴핀 및 하 고정판을 구비하는 금형에 있어서, 상 코어는 게이트 및 캐비티를 구비하며 상원판에 교체 가능하게 설치되며, 하 코어는 캐비티를 구비하며 하원판에 교체 가능하게 설치되고, 상고정판 및 제1 런너 플레이트는 로케이트링을 통해 유입된 사출 용융물의 유로가 되며 상 코어의 게이트 위치에 따라 선택적으로 개폐되는 복수 개의 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형을 제공한다.

Description

코어 교체형 금형{MOLD HAVING EXCHANGABLE CORES}
본 발명은 코어 교체형 금형에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 모델의 변경 시에 최소한의 부품만을 교체하여 납기를 단축할 수 있는 개발 금형에 적용 가능한 코어 교체형 금형에 관한 것이다.
도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 금형을 도시한 도면이다.
사출 금형은 통상적으로 상 고정판(2)과 하 고정판(9) 사이에 복수 개의 플레이트 부품이 고정되며, 상 고정판(2)으로부터 하 고정판(9)까지 차례로 상원판(4), 하원판(5), 다리(6), 다리(6)의 내부에 설치되는 상밀판(7) 및 하밀판(8)이 적층된다. 또한 상 고정판(2)의 상부에는 사출기와 금형의 정 센터를 셋팅하기 위한 로케이트링(1)이 설치되며, 상원판(4)의 내에는 상 코어(12)가 고정되고, 하원판(5) 내에는 하 코어(13)가 고정된다.
로케이트링(1)으로부터 상 고정판(2), 상원판(4) 및 상 코어(12)에는 관통홀 및 홈이 서로 연결되어 형성되며, 사출기로부터 사출 용융물이 유입되는 통로인 스프루(14)가 형성된다. 상 코어(12) 및 하 코어(13)는 스프루(14)를 통해 유입된 사출 용융물이 주입되어 성형되도록 사출 성형품 형상의 캐비티(17)를 구비하며, 스프루(14)로부터 캐비티(17)로 사출 용융물을 유입하기 위한 런너(15) 및 런너(15)로부터 캐비티(17)로 사출 용융물이 유입되는 유입구인 게이트(16)를 구비한다.
용융된 사출원재료는 사출기의 노즐(nozzle)로부터 사출되어 금형의 스프루(14)를 거쳐 스프루(14)에서 분기된 런너(15)를 지나 게이트(16)를 통과하여 제품형상인 케비티(17)에 충전된다.
상 코어(12)가 고정된 상원판(4) 및 상원판(4)의 윗 부분은 고정 파트이며, 하 코어(13)가 고정되 하원판(5) 및 하원판(5)의 아랫 부분은 상, 하로 이동하는 작동 파트이다. 상원판(4)에 설치되는 가이드 부시(10)와 가이드 부시(10) 내에 이동가능하게 설치되는 가이드 핀(11)에 의해 작동 파트가 작동하게 된다. 사출 용융물이 캐비티(17)에 충전된 후 경화되면, 상원판(4) 및 하원판(5)이 서로 분리되면서, 상원판(4) 및 하원판(5)에 각각 고정된 상 코어(12)와 하 코어(13) 역시 서로 분리된다. 이때, 작동 파트가 하강하여 고정 파트와 작동 파트가 서로 분리될 때, 사출 성형물이 작동 파트에 붙어서 남아 있지 않고, 작동 파트와 함께 이동할 수 있도록 하원판(5)에 결합되며, 특히 하원판(5)에서 스프루(14) 및 런너(15)의 하부에 결합되는 갈퀴핀(19)을 포함한다. 이후, 하 코어(13)로부터 사출 성형물을 분리할 수 있도록 상밀판(7)과 하밀판(8) 사이에 고정된 밀핀(18)이 상승하여 사출 성형물을 밀어준다. 밀핀(18)은 캐비티(17)의 하부에 설치된다.
도 1 및 도 2에는 캐비티(17)가 한 쌍만 형성되어 스프루(14)나 런너(15)가 하나만 형성되어 있으나, 사출 성형물을 형성하기 위한 캐비티(17)가 여러 쌍 형성되어 스프루(14) 및 런너(15)가 복수개 형성되는 것이 일반적이다. 따라서 스프루(14) 및 런너(15)를 복수 개 형성할 수 있도록, 상 고정판(2)과 상원판(4) 사이에 런너 플레이트(3)가 더 구비된다.(도 3 참조)
사출 성형물의 형상이 변경되면, 캐비티(17)의 크기 및 형상이 변경되며 그에 따라 복수 개의 캐비티(17)의 배치가 변경된다. 이 경우 스프루(14) 및 런너(15)의 구조도 변경되어야 한다. 런너(15)는 상 코어(12) 및 하 코어(13)에 의해서만 정의되므로, 상 코어(12) 및 하 코어(13)의 캐비티(17)의 형상 및 배치를 변경할 때 상 코어(12) 및 하 코어(13)의 형상만을 변경함으로써 구조 변경이 가능하다. 그러나 스프루(14)의 경우, 로케이트링(1), 상 고정판(2), 런너 플레이트(3) 및 상원판(4)을 거쳐 상 코어(12)까지 이어져있기 때문에 상 코어(12)의 형상만을 변경할 수 없고, 상 고정판(2), 런너 플레이트(3) 및 상원판(4)의 형상까지 모두 변경해야 한다. 또한 스프루(14), 런너(15) 및 캐비티(17)의 배치가 변경됨에 따라 밀핀(18)과 갈퀴핀(19)의 위치도 변경되어야 하는데, 이를 위해 밀핀(18)과 갈퀴핀(19)을 고정하는 상밀판(8) 및 하밀판(9)과 밀핀(18) 및 갈퀴핀(19)이 삽입되는 하원판(5)의 구조도 함께 변경되어야 한다.
따라서 모델의 변경이 있을 때, 상 고정판(2), 런너 플레이트(3), 상원판(4), 하원판(5), 상 코어(12), 하 코어(13), 상밀판(8) 및 하밀판(9)을 모두 새로 제작해야한다는 번거로움이 있었다. 또한 개발중인 모델의 시제품 제작 시에 금형의 제작시간이 길어져 시제품의 납기가 길어진다는 단점이 있었다.
본 발명은 사출성형물의 형상의 변경이 있을 때, 금형을 구성하는 부품 중 최소한의 부품만을 변경하여 시제품을 제작할 수 있는 코어 교체형 금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.
로케이트링, 상 고정판, 제1 런너 플레이트, 상원판, 하원판, 상 코어, 하 코어, 상밀판, 하밀판, 다리, 밀핀, 갈퀴핀 및 하 고정판을 구비하는 금형에 있어서, 상 코어는 게이트 및 캐비티를 구비하며 상원판에 교체 가능하게 설치되며, 하 코어는 캐비티를 구비하며 하원판에 교체 가능하게 설치되고, 상고정판 및 제1 런너 플레이트는 로케이트링을 통해 유입된 사출 용융물의 유로가 되며 상 코어의 게이트 위치에 따라 선택적으로 개폐되는 복수 개의 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 복수 개의 홀은 복수 개의 핀에 의해 선택적으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 상 코어 및 하 코어를 상원판 및 하원판에 각각 고정시키는 상부 고정가이드 및 하부 고정가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 상부 고정가이드 내에 설치되며, 상 코어의 상부에 설치되는 제2 런너 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 상원판에 설치되며, 제2 런너 플레이트와 제1 런너 플레이트의 유로를 연결하는 제3 런너 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 제3 런너 플레이트는, 상고정판 및 제1 런너 플레이트에 형성된 복수 개의 홀과 연통하며, 상고정판 및 제1 런너 플레이트에 형성된 복수 개의 홀과 함께 개폐되는 복수 개의 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 하부 고정가이드 내에 설치되며, 하 코어의 하부에 설치되는 하부 받침판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 밀핀은 설치 위치가 변경가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 상밀판 및 하밀판은 중앙에 홀을 구비하며, 홀에는 밀핀이 결합되는 교체부가 설치되는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형을 제공한다.
사출성형물의 형상의 변경이 있을 때, 상 고정판과 런너 플레이트, 상원판, 하원판 및 상밀판의 구조를 변경하지 않고, 상 코어와 하 코어의 형상만을 변경하여 시제품을 제작할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 개발 금형을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 교체형 금형의 분해사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 교체형 금형의 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교체형 금형이 구비하는 상 고정판(120)을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 교체형 금형이 구비하는 제1 런너 플레이트를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 교체형 금형이 구비하는 상원판을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 교체형 금형이 구비하는 하원판을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 교체형 금형이 구비하는 상 밀판을 도시한 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 교체형 금형이 구비하는 하 밀판을 도시한 도면.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 교체형 금형의 분해사시도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 교체형 금형의 단면도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 교체형 금형은, 상 고정판(120)과 하 고정판(190) 사이에 복수 개의 플레이트 부품이 고정되며, 상 고정판(120)의 상부에는 사출기와 금형의 정 센터를 셋팅하기 위한 로케이트 링(110)이 설치된다. 상 고정판(120)으로부터 하 고정판(190)까지 차례로 제1 런너 플레이트(130), 상원판(140), 하원판(150), 다리(160), 다리(160)의 내측에 설치되는 상밀판(170) 및 하밀판(180)이 적층된다.
상원판(140)과 하원판(150) 내에는 상 코어(210)와 하 코어(220)가 각각 결합되며, 상 코어(210)와 하 코어(220)의 교체 설치를 위해 상 코어(210)를 상원판(140)에 고정하기 위한 상부 고정가이드(230)와 하 코어(220)를 하원판(150)에 고정하기 위한 하부 고정가이드(240)를 포함한다. 이 때, 상 코어(210)에 형성되는 캐비티(미도시)의 형상 및 위치에 따라 게이트(미도시)의 배치가 달라진다. 상 코어(210)의 게이트(미도시)의 배치와 무관하게, 즉 게이트의 위치가 변경되더라도 상 고정판(120), 제1 런너 플레이트(130) 및 상원판(140) 전체를 교체하지 않기 위해, 상부 고정가이드(230)에는 상 코어(210)의 게이트로 사출 용융물을 연결해줄 수 있는 유로 즉, 런너가 형성된 제2 런너 플레이트(250)가 추가로 설치된다. 제2 런너 플레이트(250)는 상부 고정가이드(230) 내에 설치되며, 상 코어(210)의 상부에 설치된다. 또한 상원판(140) 및 제1 런너 플레이트(130)에 결합되며, 제2 런너 플레이트(250)의 상부에 위치하게 되는 제3 런너 플레이트(270)를 더 포함한다. 제3 런너 플레이트(270)는 사출 용융물을 제1 런너 플레이트(130)로부터 제2 런너 플레이트(250)까지 유동시킬 수 있는 유로를 구비한다. 또한 하부 고정가이드(240)에는 하 코어(220)를 받쳐주는 하부 받침판(260)이 추가로 설치된다. 하부 받침판(260)은 하 코어(220)의 높이에 따라 그 높이가 변경되며, 높이가 다른 하 코어(220)로 교체되면 하부 받침판(260) 역시 다른 높이로 교체되어 하 코어(220)와 상 코어(210)가 맞물릴 수 있도록 해준다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교체형 금형이 구비하는 상 고정판(120)을 도시한 도면이다. 상 고정판(120)의 상부에는 로케이트 링(110)이 결합되어 사출기로부터 사출 용융물이 최초로 유입되게 된다. 상 고정판(120)은 로케이트 링(110)의 중앙에는 스프루 부쉬(114)가 삽입되며, 스프루 부쉬(114)를 통해 사출기로부터 사출 용융물이 로케이트 링(110) 내로 유입되게 된다. 상 고정판(120)에는 사출 용융물이 흐를 수 있도록 유로를 형성하는 메인 홀(122) 및 복수 개의 홀(124)이 형성된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 교체형 금형이 구비하는 제1 런너 플레이트를 도시한 도면이다. 제1 런너 플레이트(130)는 상 고정판(120)의 하부에 적층되며, 중앙에 메인 홀(132)과 메인 홀(132) 주위에 복수 개의 홀(134)을 구비하여, 상 고정판(120)으로 유입된 사출 용융물이 흐를 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 교체형 금형이 구비하는 상원판을 도시한 도면이다. 도 4, 도 5 및 도 8을 참조하면, 상원판(140)은 중앙에 관통홀(142)을 구비하며, 관통홀(142)의 하부에 관통홀(142)보다 큰 크기의 제1 단차부(144), 제1 단차부(144)보다 큰 크기의 제2 단차부(146)를 구비한다. 이 때, 제2 단차부(146)의 크기는 상 고정판(140) 전체의 크기보다는 작다. 관통홀(142)에는 전술한 제3 런너 플레이트(270)이 삽입된다. 제3 런너 플레이트(270)의 상단은 상 고정판(140)보다 상부로 돌출되어, 제1 런너 플레이트(130)의 하부에 삽입된다. 또한 전술한 바와 같이, 상부 고정가이드(230) 내에 제2 런너 플레이트(240) 및 상 코어(210)가 삽입되어 고정된 상태로 상부 고정가이드(230)가 상원판(140)에 삽입되는데, 제2 런너 플레이트(250)의 상부는 제1 단차부(144)에 안착되고, 상부 고정가이드(230)는 제2 단차부(146)에 안착된다.
제2 런너 플레이트(250)는 수평 방향으로 사출 용융물이 흐르는 제1 유로(252)와, 제1 유로(252)의 일 단부와 연통하며 수직 방향으로 사출 용융물이 흐르는 제2 유로(254)를 구비한다. 제1 유로(252)는 제1 유로(252)의 위치 및 형상에 따라 제3 런너 플레이트(270)의 메인 홀(272) 및 복수 개의 홀(274) 중에 적어도 어느 하나와 선택적으로 연통되며, 제2 유로(254)는 상 코어(210)의 게이트(미도시)와 연통된다.
사출 용융물이 사출기로부터 상 코어(210)까지 유입되는 과정은 다음과 같다. 상 고정판(120)의 중앙에 구비된 메인 홀(122)은 제1 런너 플레이트(130)의 메인 홀(134) 및 제3 런너 플레이트(270)의 메인 홀(272)과 연통하여 하나의 유로, 즉 스프루 런너를 형성하며, 메인 홀(122)의 주위에 형성된 복수 개의 홀(124)은 제1 런너 플레이트(130)에 구비된 복수 개의 홀(134) 및 제3 런너 플레이트(270)에 구비된 복수 개의 홀(274)과 연통하여 복수 개의 유로를 형성한다.
상 고정판(120), 제1 런너 플레이트(130), 제3 런너 플레이트(270)에 구비된 복수 개의 홀(124, 134, 274)이 형성하는 복수 개의 유로는 복수 개의 핀(126)에 의해 개폐 가능하다. 따라서 필요에 따라 선택적으로 원하는 위치에 사출 용융물이 흐르는 유로를 형성하는 것이 가능하다는 장점이 있다.
상 고정판(120)의 상부에 형성된 로케이트 링(110)에 의해 사출기의 위치가 맞춰지면, 사출기로부터 상 고정판(120), 제1 런너 플레이트(130), 제3 런너 플레이트(270)에 형성된 유로를 거쳐, 제2 런너 플레이트(250)의 제1 유로(252), 제2 유로(254)를 통해 상 코어(210)의 게이트(미도시)로 사출 용융물이 주입된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 교체형 금형이 구비하는 하원판을 도시한 도면이다. 하원판(150)은 중앙에 관통홀(152)을 구비하며, 관통홀(152)보다 더 큰 크기의 제1 단차부(154)와, 제1 단차부(154)보다 더 큰 크기의 제2 단차부(156)을 구비한다. 제2 단차부(156)의 크기는 하원판(150)의 전체 크기보다는 작은 크기이다. 상술한 바와 같이, 하부 고정가이드(240) 내에 하 코어(220)와 하부 받침판(260)이 고정된 상태로 하부 고정가이드(240)가 하원판(150)에 설치된다. 이때 하부 받침판(260)은 하부 고정가이드(240)보다 하부로 돌출되며, 하부 받침판(260)의 하단은 제1 단차부(154) 상에 안착되며, 하부 고정가이드(240)는 제2 단차부(156) 상에 안착된다. 관통홀(152)은 후술할 밀핀(300)이 통과하기 위한 공간이다. 상 코어(210) 및 하 코어(220) 내에 사출물을 성형하기 위한 캐비티(미도시)의 형상 및 배치에 따라 밀핀(300; 도 5 참조)의 배치도 달라져야 한다. 이때, 하원판(150)에 밀핀(300; 도 5 참조)이 통과하기 위한 관통홀(152)을 형성하면, 밀핀(300; 도 5 참조)의 배치가 달라지는 경우에도 하원판(150)을 교체할 필요가 없다는 장점이 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 교체형 금형이 구비하는 상 밀판을 도시한 도면, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 코어 교체형 금형이 구비하는 하 밀판을 도시한 도면이다. 상 밀판(170) 및 하 밀판(180)은 상술한 바와 같이 다리(160) 내에 설치되며, 다리(160)에 의해 하원판(150)과는 간격을 두고 설치된다. 상 밀판(170) 및 하 밀판(180)은 각각 중앙에 관통홀(172, 182)을 구비한다. 상 밀판(170)은 관통홀(172)의 하부에 관통홀보다 크기가 큰 단차부(미도시)를 구비하고, 하 밀판(180)은 관통홀(182)의 상부에 관통홀보다 크기가 큰 단차부(184)를 구비한다. 상 밀판(170)에는 관통홀(172)과 단차부(미도시)에 끼워맞춰지는 상부 형상을 구비하는 상 교체부(310; 도 4 참조)가 설치된다. 또한 하 밀판(180)에는 단차부(184) 상에 안착되는 하 교체부(320; 도 4 참조)가 설치된다.상술한 바와 같이, 상 코어(210; 도 4 및 도 5 참조) 및 하 코어(220; 도 4 및 도 5 참조)에 형성되는 캐비티의 형상 및 배치에 따라 밀핀(300; 도 5 참조)의 배치가 변경되어야 한다. 상 교체부(310) 및 하 교체부(320)는 밀핀(300)이 캐비티의 형상 및 배치에 따라 밀핀(300)의 배치를 달리 할 수 있는 밀핀(300) 관통홀 및 고정부를 구비한다. 따라서 상 코어(210) 및 하 코어(220)의 교체 시에 상 교체부(310)와 하 교체부(320)만을 교체하여 교체된 코어에서 성형된 사출 성형물을 취출할 수 있다.

Claims (9)

  1. 로케이트링, 상 고정판, 제1 런너 플레이트, 상원판, 하원판, 상 코어, 하 코어, 하 고정판, 하원판이 하 고정판과 간격을 가지도록 하원판을 지지하는 다리, 상밀판, 하밀판, 밀핀 및 갈퀴핀을 구비하는 금형에 있어서,
    상 코어는 게이트 및 캐비티를 구비하며 상원판에 교체 가능하게 설치되며,
    하 코어는 캐비티를 구비하며 하원판에 교체 가능하게 설치되고,
    상고정판 및 제1 런너 플레이트는 로케이트링을 통해 유입된 사출 용융물의 유로가 되며 상 코어의 게이트 위치에 따라 선택적으로 개폐되는 복수 개의 홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형.
  2. 제1항에 있어서,
    복수 개의 홀은 복수 개의 핀에 의해 선택적으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형.
  3. 제1항에 있어서,
    상 코어 및 하 코어를 상원판 및 하원판에 각각 고정시키는 상부 고정가이드 및 하부 고정가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형.
  4. 제3항에 있어서,
    상부 고정가이드 내에 설치되며, 상 코어의 상부에 설치되는 제2 런너 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형.
  5. 제4항에 있어서,
    상원판에 설치되며, 제2 런너 플레이트와 제1 런너 플레이트의 유로를 연결하는 제3 런너 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형.
  6. 제5항에 있어서,
    제3 런너 플레이트는, 상고정판 및 제1 런너 플레이트에 형성된 복수 개의 홀과 연통하며, 상고정판 및 제1 런너 플레이트에 형성된 복수 개의 홀과 함께 개폐되는 복수 개의 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형.
  7. 제3항에 있어서,
    하부 고정가이드 내에 설치되며, 하 코어의 하부에 설치되는 하부 받침판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형.
  8. 제1항에 있어서,
    밀핀은, 설치 위치가 변경가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형.
  9. 제1항에 있어서,
    상밀판 및 하밀판은 중앙에 홀을 구비하며, 홀에는 밀핀이 결합되는 교체부가 설치되는 것을 특징으로 하는 코어 교체형 금형.




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