KR101757128B1 - 변형밀핀이 구비된 금형 - Google Patents

변형밀핀이 구비된 금형 Download PDF

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Abstract

본 발명은 변형밀핀이 구비된 금형에 관한 것이다.
본 발명의 변형밀핀이 구비된 금형은, 밀판(1)에 변형밀핀(9)의 일측 단부가 피봇(3)에 의해 회전 가능하게 연결되어 있고, 가동홀더(4)에는 상기 변형밀핀(9)이 관통하는 하부관통홀(5)이 수직 방향으로 형성되어 있으며, 가동홀더(4) 상측의 가동코어(13)에는 상기 변형밀핀(9)이 관통하는 상부관통홀(6)이 수직 방향으로 형성되어 있고, 변형밀핀(9)의 타측 단부에 사출물(10)과 연결되도록 이루어진 변형밀핀이 구비된 금형에 있어서, 상기 변형밀핀(9)은 중간 일측에 일측 방향으로 볼록하게 돌출된 돌출부(9b)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(9b)의 상부에는 타측 방향으로 경사지게 확경된 확경테이퍼부(9a)가 형성되어 있어, 상단으로부터 상기 확경테이퍼부(9a)까지는 사출물연결부(9c)로 구분되고, 상기 확경테이퍼부(9a)로부터 돌출부(9b)까지는 상기 사출물연결부(9c)보다 직경이 작은 중간부(9d)로 구분되고, 상기 돌출부(9b)로부터 하단까지는 중간부(9d)와 동일 직경의 밀판연결부(9e)로 구분되며, 상기 가동코어(13)의 상부관통홀(6)은 상기 사출물연결부(9c)이 관통할 정도의 내경을 가지며, 상기 하부관통홀(5)의 상단에는 상기 상부관통홀(6)로부터 점차 내경이 확장되는 가이드경사부(5a)가 평면상에서 상기 돌출부(9b)가 형성된 면과 동일 면이 되도록 형성되어 상기 하부관통홀(5)은 상기 상부관통홀(6)보다 직경이 크게 이루어져 있어, 상기 밀판(1)의 전진에 따라 변형밀핀(9)이 수직 상방으로 이동하다, 상기 돌출부(9b)가 상기 가이드경사부(5a)에 의해 접촉 가이드되면서 경사지게 이동하면서 사출물연결부(9c)의 단부가 사출물(10)과 틸팅되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 변형밀핀의 작동 경로가 경사지게 일직선을 향하도록 하는 것이 아니라 초기에는 수직으로 일정 구간 이동한 후 제품과 틸팅될 수 있을 정도의 미세한 부분에서만 경사지게 이동하고, 그 이후에는 다시 수직 방향으로 이동할 수 있게 함으로써 제품과의 분리가 용이하면서 밀핀에 발생하는 부하를 최소화할 수 있게 된다.

Description

변형밀핀이 구비된 금형{Mold with pushing pin}
본 발명은 변형밀핀이 구비된 금형에 관한 것으로, 작동 시작으로부터 일부 구간까지 제품과 일체로 동작한 후 일정 구간에서 제품과 분리된 상태로 진행함에 따라 취출 작동시 초기 반력에 의한 변형밀핀의 파손을 보다 방지하고 원할한 제품 취출이 이루어질 수 있도록 한, 변형밀핀이 구비된 금형에 관한 것이다.
일반적으로 위한 금형은 고정측과 가동측이 상대이동하면서 제품을 성형하여 취출하는 것으로, 상기 고정측과 가동측에는 상기 제품의 형상에 대응되는 캐비티를 형성하는 메인코어가 각각 구비된다.
즉, 상기 메인코어에 의해 형성되는 캐비티에 용융된 상태의 수지가 주입되고, 상기 수지는 고온 고압에 의해 고화되어 제품으로 완성되는 것이다.
도 1에는 일반적인 금형조립체의 요부구성이 단면도로 도시되어 있다.
이에 따르면, 성형기의 고정측에는 고정측판(100)이 구비되고, 상기 고정측판(100)에는 제1형판(200)이 설치된다.
그리고, 상기 제1형판(200)에는 제1메인코어(300)가 구비되는데, 상기 제1메인코어(300)는 제2메인코어(900)와 협력하여 제품(M)의 형상에 대응되는 공간을 만들게 된다.
상기 성형기의 가동측에는 가동측판(400)이 구비된다.
상기 가동측판(400)은 구동원에 의해 상기 고정측판(100)과 상대이동하게 된다.
상기 가동측판(400)에는 스페이서블록(500) 설치되고 상기 스페이서블록(500) 사이에 해당하는 공간(S)에는 밀판(600)이 구비된다.
상기 밀판(600)은 별도의 구동원에 의해 이동하면서 밀핀(E)을 제품(M) 방향으로 밀어올리는 역할을 한다.
상기 밀판(600)에는 스토퍼(610)가 구비된다.
상기 스토퍼(610)는 상기 밀판(600)과 가동측판(400) 사이에 침투하는 이물질이 상기 밀판(600)에 영향을 주지 못하도록 상기 밀판(600)을 가동측판(400)으로부터 소정거리 이격시키는 역할을 한다.
이러한 일반적인 금형 구조의 경우 내측 언더컷 처리가 어려운 바, 내측 언더컷을 처리하기 위한 방법으로 도 2에 도시된 바와 같이 금형 진행 방향에 대해 경사지게 설치된 변형밀핀을 이용하여 성형품의 분리가 용이하도록 한 금형이 공개되어 있기도 하다.
경사지게 설치된 변형밀핀에 관련된 기술로는 "슬라이드 코어 마모방지 장치"(한국 공개특허공보 제10-2008-0025930호, 특허문헌 1)에는 사출금형 내에 설치되는 슬라이드 코어, 슬라이드 코어를 고정시키기 위해 경사 가이드홀에 삽입된 경사핀, 경사핀의 삽입 또는 분리에 의한 슬라이드 코어 마모를 방지하기 위한 부시가 포함된 구성이 공개되어 있다.
특허문헌 1에 따르면 경사핀과의 접촉에 의한 마모를 가지는 적당한 경도를 가지는 부시를 이용하여 슬라이드 코어 마모를 방지할 수 있게 해준다.
그런데, 통상적으로 관통홀 내경과 연결로드 외주면은 2mm 이상 이격된 구조로 이루어져 있기 때문에 짧은 부시와 부품 틈새로 인해 취출 과정에서 도면과 같이 회전 방향 의격이 발생하게 되고 결과적으로 변형밀핀이 좌우로 흔들리는 유격이 발생하게 된다.
이는 밀판의 상향 이동이 이루어질 때, 화살표 방향으로 밀판 작동에 대한반발력이 발생하고 이 반력에 의해 연결로드를 휘게 하는 힘이 발생하게 되며, 제품 인발에 의한 반력이 발생함에 따라 변형밀핀의 휨 및 파손이 발생하게 되는 것이다.
본 발명의 출원인은 이러한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 방안으로, "변형밀핀이 구비된 금형"(한국 등록특허공보 제10-1646486호, 특허문헌 2)를 출원하여 등록받은 바 있다.
상기 특허문헌 2는 경사지게 배치된 변형밀핀이 설치된 금형에 있어서 변형밀핀스토퍼의 연결로트관통홀 내주면과 연결로드의 외주면에 0.1 ~0.3mm 정도의 틈을 형성하여 밀핀 유격을 최소화되도록 하였다.
즉, 스토퍼와 연결로드 사이의 틈을 최소화함으로써 취출 작동시 초기 반력에 의한 변형밀핀의 파손과 로드 휨을 방지할 수 있게 한 것이다.
특허문헌 2의 경우 연결로드의 파손을 방지하는 장점이 있으나, 대신 스토퍼 변형 문제점이 초래되는 문제점이 있다.
즉, 변형밀핀이 구비된 금형이 제품과의 분리가 용이하도록 제안되어 왔으나, 아직 로드나 스토퍼에 발생하는 부하를 최소화하는 데 문제가 있어 제품 취출에 많은 문제점이 있는 것이다.
KR 10-2008-0025930 (2008.03.24) KR 10-1646486 (2016.08.01)
본 발명의 변형밀핀이 구비된 금형은 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 변형밀핀의 작동 경로가 경사지게 일직선을 향하도록 하는 것이 아니라 초기에는 수직으로 일정 구간 이동한 후 제품과 틸팅될 수 있을 정도의 미세한 부분에서만 경사지게 이동하고, 그 이후에는 다시 수직 방향으로 이동할 수 있게 함으로써 제품과의 분리가 용이하면서 밀핀에 발생하는 부하를 최소화할 수 있게 하려는 것이다.
본 발명의 변형밀핀이 구비된 금형은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 밀판(1)에 변형밀핀(9)의 일측 단부가 피봇(3)에 의해 회전 가능하게 연결되어 있고, 가동홀더(4)에는 상기 변형밀핀(9)이 관통하는 하부관통홀(5)이 수직 방향으로 형성되어 있으며, 가동홀더(4) 상측의 가동코어(13)에는 상기 변형밀핀(9)이 관통하는 상부관통홀(6)이 수직 방향으로 형성되어 있고, 변형밀핀(9)의 타측 단부에 사출물(10)과 연결되도록 이루어진 변형밀핀이 구비된 금형에 있어서, 상기 변형밀핀(9)은 중간 일측에 일측 방향으로 볼록하게 돌출된 돌출부(9b)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(9b)의 상부에는 타측 방향으로 경사지게 확경된 확경테이퍼부(9a)가 형성되어 있어, 상단으로부터 상기 확경테이퍼부(9a)까지는 사출물연결부(9c)로 구분되고, 상기 확경테이퍼부(9a)로부터 돌출부(9b)까지는 상기 사출물연결부(9c)보다 직경이 작은 중간부(9d)로 구분되고, 상기 돌출부(9b)로부터 하단까지는 중간부(9d)와 동일 직경의 밀판연결부(9e)로 구분되며, 상기 가동코어(13)의 상부관통홀(6)은 상기 사출물연결부(9c)이 관통할 정도의 내경을 가지며, 상기 하부관통홀(5)의 상단에는 상기 상부관통홀(6)로부터 점차 내경이 확장되는 가이드경사부(5a)가 평면상에서 상기 돌출부(9b)가 형성된 면과 동일 면이 되도록 형성되어 상기 하부관통홀(5)은 상기 상부관통홀(6)보다 직경이 크게 이루어져 있어, 상기 밀판(1)의 전진에 따라 변형밀핀(9)이 수직 상방으로 이동하다, 상기 돌출부(9b)가 상기 가이드경사부(5a)에 의해 접촉 가이드되면서 경사지게 이동하면서 사출물연결부(9c)의 단부가 사출물(10)과 틸팅되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.
또, 상기 변형밀핀(9)은 돌출부(9b)와 확경테이퍼부(9a) 사이의 거리가 상기 가이드경사부(5a)와 가동코어(13) 상단부 사이의 거리와 동일하게 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 변형밀핀(9)은 돌출부(9b)가 형성된 지점의 직경이 상기 사출물연결부(9c)와 동일한 직경을 갖는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 하부관통홀(5)에는 가이드경사부(5a)의 반대편에 가이드경사부(5a)과 동일한 경사를 갖는 타측가이드경사부(5b)가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다
본 발명에 의해, 변형밀핀의 작동 경로가 경사지게 일직선을 향하도록 하는 것이 아니라 초기에는 수직으로 일정 구간 이동한 후 제품과 틸팅될 수 있을 정도의 미세한 부분에서만 경사지게 이동하고, 그 이후에는 다시 수직 방향으로 이동할 수 있게 함으로써 제품과의 분리가 용이하면서 밀핀에 발생하는 부하를 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 금형을 나타낸 단면 개략도.
도 2는 변형밀핀이 구비된 금형의 일 예를 나타낸 단면 개략도.
도 3은 종래 본 출원인이 등록받은 변형밀핀이 구비된 금형을 나타낸 개략도.
도 4는 본 발명의 변형밀핀이 구비된 금형의 일 예를 나타낸 사시도.
도 5는 도 4의 구성에 따른 작동 상태를 나타낸 단면 개략도.
이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 변형밀핀이 구비된 금형에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 변형밀핀이 구비된 금형은 도 4 및 도 5에 그 구성이 도시되어 있다.
구체적으로 외부 유압실린더 등의 동력에 의해 전, 후진하도록 이루어진 밀판(1)에 변형밀핀(9)의 일측 단부가 피봇(3)에 의해 회전이 가능한 상태로 연결되어 있다.
아울러, 가동금형 베이스에 설치되어 있는 가동홀더(4)에는 상기 변형밀핀(9)이 관통하는 하부관통홀(5)이 수직 방향으로 형성이 형성되어 있다.
더불어, 가동홀더(4) 상측의 가동코어(13)에는 상기 변형밀핀(9)이 관통하는 상부관통홀(6)이 수직 방향으로 형성되어 있고, 변형밀핀(9)의 타측 단부에 사출물(10)과 연결되도록 이루어져 있다.
이러한 구성에서 본 발명은 변형밀핀(9)과, 상부관통홀(6), 하부관통홀(5)이 종래의 금형과 차별화되어 있다.
보다 구체적으로 이러한 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저 변형밀핀(9)은 도 4, 5에 도시되어 있는 바와 같이 중간 일측에 일측 방향으로 볼록하게 돌출된 돌출부(9b)가 형성되어 있다.
더불어, 상기 돌출부(9b)의 상부에는 타측 방향으로 경사지게 확경된 확경테이퍼부(9a)가 형성되어 있다.
이에 따라 변형밀핀(9)은 상단으로부터 상기 확경테이퍼부(9a)까지는 사출물연결부(9c)로 구분되고, 상기 확경테이퍼부(9a)로부터 돌출부(9b)까지는 상기 사출물연결부(9c)보다 직경이 작은 중간부(9d)로 구분되고, 상기 돌출부(9b)로부터 하단까지는 중간부(9d)와 동일 직경의 밀판연결부(9e)로 구분된다.
더불어, 상기 가동코어(13)의 상부관통홀(6)은 상기 사출물연결부(9c)이 관통할 정도의 내경을 가지며, 상기 하부관통홀(5)의 상단에는 상기 상부관통홀(6)로부터 점차 내경이 확장되는 가이드경사부(5a)가 평면상에서 상기 돌출부(9b)가 형성된 면과 동일 면이 되도록 형성되어 상기 하부관통홀(5)은 상기 상부관통홀(6)보다 직경이 크게 이루어져 있는 구성을 취한다.
더불어, 상기 변형밀핀(9)은 돌출부(9b)와 확경테이퍼부(9a) 사이의 거리가 상기 가이드경사부(5a)와 가동코어(13) 상단부 사이의 거리와 동일하게 이루어져 있는 것이 바람직하다.
또, 상기 변형밀핀(9)은 돌출부(9b)가 형성된 지점의 직경이 상기 사출물연결부(9c)와 동일한 직경을 갖는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 하부관통홀(5)에는 가이드경사부(5a)의 반대편에 가이드경사부(5a)과 동일한 경사를 갖는 타측가이드경사부(5b)가 더 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이때, 가이드경사부(5a)는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 가동코어의 하단부에, 타측가이드경사부(5b)는 가동홀더의 상단부에 형성되도록 함으로써 가이드경사부들의 유지, 관리, 보수가 용이해질 수 있도록 됨이 바람직하다.
이에 따른 본 발명의 변형밀핀이 구비된 금형의 작동 상태에 대해 도 5를 통해 설명하기로 한다.
도 5의 좌측 도면이 밀판(1)이 후퇴되어 있는 상태가 도시되어 있다.
도면을 살펴보면 밀판연결부(9e)는 가동홀더(4)와 밀판(1) 사이의 공간에 위치한 채 피봇(3)에 연결되어 있고, 중간부(9d)는 하부관통홀(5)에 삽입되어 있으며, 사출물연결부(9c)는 상부관통홀(6)에 삽입되어 있다.
이때, 사출물연결부(9c)의 외경은 상부관통홀(6) 내경과 동일하거나 0.1 ~ 3mm의 미세한 틈으로 이루어짐이 바림작하다.
이 상태에서 도 5의 좌측에서 두번째 도면과 같이 밀판(1)이 전진하게 되면, 사출물연결부(9c)가 상부관통홀(6)에 끼워져 있는 상태까지는 변형밀핀(9)이 수직 방향으로 직선의 상태로 이동하게 된다.
수직 방향으로 직선 이동하는 상태는 도면에 나타난 바와 같이 돌출부(9b)가 가이드경사부(5a)에 접촉하는 상태까지 이루어지게 된다.
이 상태에서 밀판(1)이 계속 전진하게 되면 돌출부(9b)가 가이드경사부(5a)에 의해 밀려 도면에서 좌측 방향으로 밀려 이동하게 된다.
피봇(3)에 의해 회전이 가능한 상태로 변형밀핀(9)이 연결되어 있는 바, 변형밀핀(9)와 좌측으로 경사지게 이동하게 된다.
이때, 변형밀핀(9)의 확경테이퍼부(9a)가 가동코어(13)의 단부측 모서리와 접촉하면서 비스듬히 회전하면서 이동하게 된다.
이 상태에서 사출물연결부(9c)는 사출물(10)과 틸팅 분리되게 된다.
그런 다음 밀핀(1)이 추가적으로 계속 전진하게 되면 돌출부(9b)가 형성되어 있는 부위가 상부관통홀(5)에 끼워진 상태로 이동하게 되는 바, 다시 수직 방향으로 직선 상태 또는 이에 최대한 근접된 각도로 이동하게 된다.
이러한 작동 방식은 특허문헌 2와 같이 밀판의 이동이 시작됨과 동시에 변형밀핀과 사출물이 분리 과정이 시작되는 것과 차별화된 것이며, 가동코어의 설계가 용이해지고, 다양한 형상의 사출물 제조에 용이하게 활용될 수 있다.
더불어 변형밀핀의 통로가 되는 부분을 경사지게 형성하지 않아도 되기 때문에 설계 및 금형 제조가 매우 용이해지게 된다.
아울러, 경사 이동은 아주 짧은 순간 미세한 정도만 경사 이동하게 되므로 변형밀핀에 가해지는 스트레스가 적어져 금형 수명이 길어질 수 있게 된다.
1 : 밀판 3 : 피봇
4 : 가동홀더 5 : 하부관통홀
5a : 가이드경사부 5b : 타측가이드경사부
6 : 상부관통홀
9 : 변형밀핀 9a : 확경테이퍼부
9b : 돌출부 9c : 사출물연결부
9d : 중간부 9e : 밀판연결부
10 : 사출물 13 : 가동코어

Claims (4)

  1. 밀판(1)에 변형밀핀(9)의 일측 단부가 피봇(3)에 의해 회전 가능하게 연결되어 있고, 가동홀더(4)에는 상기 변형밀핀(9)이 관통하는 하부관통홀(5)이 수직 방향으로 형성되어 있으며, 가동홀더(4) 상측의 가동코어(13)에는 상기 변형밀핀(9)이 관통하는 상부관통홀(6)이 수직 방향으로 형성되어 있고, 변형밀핀(9)의 타측 단부에 사출물(10)과 연결되도록 이루어진 변형밀핀이 구비된 금형에 있어서,
    상기 변형밀핀(9)은 중간 일측에 일측 방향으로 볼록하게 돌출된 돌출부(9b)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(9b)의 상부에는 타측 방향으로 경사지게 확경된 확경테이퍼부(9a)가 형성되어 있어, 상단으로부터 상기 확경테이퍼부(9a)까지는 사출물연결부(9c)로 구분되고, 상기 확경테이퍼부(9a)로부터 돌출부(9b)까지는 상기 사출물연결부(9c)보다 직경이 작은 중간부(9d)로 구분되고, 상기 돌출부(9b)로부터 하단까지는 중간부(9d)와 동일 직경의 밀판연결부(9e)로 구분되며,
    상기 가동코어(13)의 상부관통홀(6)은 상기 사출물연결부(9c)이 관통할 정도의 내경을 가지며,
    상기 하부관통홀(5)의 상단에는 상기 상부관통홀(6)로부터 점차 내경이 확장되는 가이드경사부(5a)가 평면상에서 상기 돌출부(9b)가 형성된 면과 동일 면이 되도록 형성되어 상기 하부관통홀(5)은 상기 상부관통홀(6)보다 직경이 크게 이루어져 있어,
    상기 밀판(1)의 전진에 따라 변형밀핀(9)이 수직 상방으로 이동하다, 상기 돌출부(9b)가 상기 가이드경사부(5a)에 의해 접촉 가이드되면서 경사지게 이동하면서 사출물연결부(9c)의 단부가 사출물(10)과 틸팅되도록 이루어져 있으며,
    상기 변형밀핀(9)은 돌출부(9b)와 확경테이퍼부(9a) 사이의 거리가 상기 가이드경사부(5a)와 가동코어(13) 상단부 사이의 거리와 동일하게 이루어져 있고,
    상기 변형밀핀(9)은 돌출부(9b)가 형성된 지점의 직경이 상기 사출물연결부(9c)와 동일한 직경을 가지며,
    상기 하부관통홀(5)에는 가이드경사부(5a)의 반대편에 가이드경사부(5a)과 동일한 경사를 갖는 타측가이드경사부(5b)가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    변형밀핀이 구비된 금형.
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