KR101809230B1 - 사이드 게이트 자동 컷팅 사출 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 런너 이젝트 핀과 제품 성형물 취출용 이젝트 핀을 분리 동작시킴으로써 런너와 제품 성형물이 파팅되도록 하고, 금형 런너의 파팅이 금형 구조물들의 움직임들에 의하여 이루어지며, 이러한 움직임들의 길이가 금형의 구조물들에 형성된 걸림 단턱부와 받침 단턱부들의 접촉에 의하여 제한되기 때문에 정확한 길이제어가 이루어지도록 한 사이드 게이트 사출 금형이 개시된다.

Description

사이드 게이트 자동 컷팅 사출 금형{automatic cutting mold of side gate}

본 발명은 사이드 게이트 자동 컷팅 사출 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형개시 전에 게이트 컷팅을 완료 후 제품을 취출함으로써 용이한 컷팅이 이루어지도록 하는 사이드 게이트 자동 컷팅 사출금형에 관한 것이다.

원재료가 고무 성분으로 이루어진 O-링은 사이드 게이트 사출금형으로 제작되지만 취출시에 온도가 낮아지면 재료의 질긴 성질로 인하여 게이트 컷팅 시 잘 떨어지지 않는 문제와 컷팅면이 깨끗하지 않게 되는 문제가 발생한다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 형개시 전에 2단으로 가동부를 동작하도록 함으로써 일차적으로 게이트를 컷팅하고, 형개시를 실시함으로써 성형물이 취출되도록 하는 방법을 실용신안등록 20-0155571(이하, ‘종래기술’이라 함)이 개발되었다.

도 1a는 종래기술의 형폐 상태의 단면도이고, 도 1b는 종래기술의 게이트 절단 상태의 단면도이고, 도 1c는 종래기술의 형개 상태의 단면도이다.

도 1a에 도시된 사출금형은 크게 상형(100)과 하형(200)으로 이루어진다. 상기 상형(100)은 고정판(20)과, 상기 고정판의 하측에 설치하고 일측 하단에 분리조정돌기(32)를 구비한 고정측 형판(30)과, 상기 고정측 형판의 일측에는 상기 고정판에 일단이 지지되고 중앙에 서포트 부시(24)를 설치한 서포트 핀(22)과, 상기 고정측 형판의 타측에는 일단이 상기 고정판에 지지되고 타단은 고정측 형판에 지지된 분리 스프링(26)과, 상기 고정판과 고정측 형판의 중앙에는 내부에 스프루부시를 구비한 고정측 메인핀(80)으로 구성된다. 한편, 상기 서포트 핀(22)의 하단볼트 부분과 서포트 부시(24)의 하단은 A만큼의 간격을 유지한다.

또한, 상기 하형(200)은 코어를 형성하고 돌기홈을 형성한 가동측 형판(40)과, 상기 가동측 형판의 하측에 설치한 서포트 플레이트(50)와, 상기 서포트 플레이트에 일단이 지지되고 가동측 형판의 중앙에 설치하며 러너를 구비한 가동측 메인핀(82)과, 상기 가동측 메인핀에는 하단 내측의 절단 스프링(90)과, 상기 서포트 플레이트의 하측에 설치한 다수개의 스페이스 블록(60)과, 상기 스페이스 블록들 사이에 설치하고 상하이동이 가능한 이젝터 플레이트(62)와, 상기 이젝터 플레이트에 일단이 지지되고 가동측 형판의 중앙 내측까지 연장 형성한 이젝터 핀(64)과, 상기 스페이스 블록의 하측에 설치한 가동판(70)으로 구성된다.

상기와 같은 구성을 가진 사출금형을 사출 금형기 내에 장착한 후, 용융수지를 공급하고 일정한 시간이 경과하면 용융수지의 응고로 사출금형 내부에 스프루(1), 러너(2), 사이드게이트(3) 및 제품의 원형(10)을 포함한 사출물이 형성된다.

사출물이 형성된 후 도 1b에 도시된 바와 같이 분리 스프링(26)의 탄성력에 의해 고정판(20)과 고정측 형판(30)이 분리된다. 이때, 서포트 핀(22)의 하단 볼트 부분이 서포트 핀의 중앙에 설치한 서포트 부시(24)의 하단에 걸려, 상기 고정측 형판(30)은 도 1a에 도시한 A 거리만큼만 하강한다.

이와 동시에, 가동측 형판(40)의 중앙에 설치한 가동측 메인핀(82)은 내측의 절단 스프링(90)의 탄성력에 의해 고정측 형판(30)의 고정측 메인핀(82)을 밀며 상승하고, 이때 사출물의 사이드게이트(3)와 제품의 원형(10)은 가동측 메인핀(82)의 상단 돌출한 부분에 의해 분리된다.

도 1b에 이어 고정측 형판(30)과 가동측형판(40)이 도 1c와 같이 분리된다.

상기 고정측 형판(30)과 가동측 형판(40)은 각각 사출 금형기 내의 양쪽 고정부와 구동부에 부착되며, 상기 가동측 형판(40)의 구동부가 가동측 형판(40)을 이동시킴으로써 고정측 형판(30)과 가동측 형판(40)이 분리된다.

이때, 상기 고정측 형판(30)의 분리조정돌기(32)가 가동측 형판(40)의 돌기 홈(42)으로부터 분리되고, 이젝터 플레이트(62)가 상승하면서 이젝터 핀(64)이 사출물의 러너(2)를 밀어 올려 가동측 메인핀(82)과 러너(2)를 분리시킨다. 상기와 같은 과정을 거친 제품의 원형(10)은 사출물의 다른 부분과 분리되어 취출된다.

이와 같은 종래구성에서는 사출물이 형성되고 분리 스프링(26)의 탄성력에 의해 고정판(20)과 고정측 형판(30)이 분리될 때 고정측 형판(30)의 하부 이동행정은 서포트 핀(22)의 하단 볼트 부분이 서포트 핀의 중앙에 설치한 서포트 부시(24)의 하단에 걸리게 되는 길이만큼 이동되게 된다. 따라서 고정측 형판(30)의 이동길이를 제한하기 위해서는 반드시 서포트 핀(22)이 서포트 부시(24) 내에 설치되어야 하고, 복수개의 성형품이 형성되도록 복수의 캐비티가 코어에 설치될 때는 4개의 서포트 부시(24)와 서포트 핀(22)이 설치되어야 하기 때문에 금형 구조가 복잡하게 이루어진다.

또한 분리 스프링(26)에 의하여 고정판(20)과 고정측 형판(30)이 분리될 때 절단스프링(90)에 의하여 고정?G 메인핀(82)를 상승시켜, 게이트에 의하여 런너와 제품 원형을 분리시키게 되지만, 분리 스프링(26)은 고온 사용시에 사용횟수에 따라 탄성력을 상실하게 되어, 정확하게 가동측 메인핀(82)을 상승시킬 수 없게 되는 현상이 발생하게 된다.

본 발명은 이러한 종래기술들의 문제점들을 감안하여 개발된 것으로, 형 개시 전에 게이트와 성형품을 분리시키는 금형에 있어서, 서포트 핀과 서포트 부시를 설치하지 않는 단순한 금형 구조를 달성함으로써 금형 제조원가와 고장률을 낮추도록 하고, 금형 구조에 의하여 가동부들의 가동길이를 정확히 제어되도록 하여 정확한 동작이 반영구적으로 이루어지도록 함으로써 성형품의 불량률을 최소화시키기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 해결수단은 상 코어와 하 코어에 의하여 제품 성형물이 성형되는 캐비티가 형성되고, 상기 상 코어와 상기 하 코어가 분리되기 전에 상기 제품 성형물에 연결된 런너가 상기 제품 성형물과 파팅(parting)되며, 상기 상 코어가 내부에 설치되는 상금형과, 상기 상 금형에 대하여 이동되는 하 금형으로 이루어진 사이드 게이트 사출 금형에 있어서: 상기 상 금형은 최상부에 설치되는 고정판; 상기 고정판의 하부에 설치되며, 중공부를 갖으며 외주면과 내주면에 걸림단턱부들이 형성된 상기 상코어가 내부에 설치되도록 상부면이 닫힌 원통형상의 공간부가 형성되는 고정측 형판; 상기 상 코어와 상기 원통형상의 공간부의 닫힌 상부면 사이에 분리 스프링; 상기 상 코어의 외주면과 상기 원통형상의 내측벽 사이에는 상기 분리 스프링에 의하여 상기 상 코어가 하향 이동될 때 이동거리를 제한하는 걸림단턱부와 접촉됨으로써 상기 상 코어의 이동거리를 제한하는 받침단턱부가 형성된 상부 내측 형판; 상기 상 코어의 중공부에는 상기 상코어의 중공부 내측벽에 형성된 걸림 단턱부에 의하여 상향으로 이동되는 거리가 제한되는 받침 단턱부가 형성된 중앙부싱을 포함하고, 상기 하 금형은 내측벽에 걸림단턱부가 형성된 중공부를 갖는 상기 하 코어가 수용되는 하부면이 닫힌 원통형상의 공간부가 형성된 가동측 형판; 상기 하 코의 중공부에는 외주면에는 상기 하 코어의 걸림단턱부에 접촉되어 이동길이를 제한하는 받침 단턱부가 형성되고 중앙에 설치되는 런너 분리용 이젝트 핀에 의하여 상향 이동되는 하부 중앙 부싱; 상기 런너 분리용 이젝트 핀, 상기 제품 성형물 취출용 이젝트 핀이 설치되는 이젝트 플레이트; 상기 런너 분리용 이젝트 핀과 상기 제품 성형물 취출용 이젝트 핀을 분리시켜 동작시키는 핀 이동길이 조절판; 상기 핀 이동길이 조절판의 하부에 설치되는 가동판을 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 상 코어의 하부면에 형성되는 홈과 상기 하 코어의 상부면에는 형성되는 홈에는 상기 상 코어와 상기 하 코어가 분리되지 않도록 하는 파팅 록(Parting Lock)이 설치되고, 상기 파팅 록에 의하여 상기 상 코어와 상기 하 코어가 분리되지 않도록 결합시키는 결합력은 상기 상 코어를 상기 가동측 형판으로부터 하향이동시키는 분리스프링의 탄발력보다 큰 것이 바람직하다.

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상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면, 종래기술과 같이 런너 이젝트 핀에 의하여 권취된 스프링의 탄발력에 의하여 런너와 제품 성형물을 파팅(parting)시키는 것이 아니라 정확하게 런너 이젝트 핀과 제품 성형물 취출용 이젝트 핀을 분리 동작시킴으로써 런너와 제품 성형물을 파팅시킴으로써 정확한 분리가 이루어지도록 하여, 제품을 불량률을 낮출 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 금형 런너의 파팅이 금형 구조물들의 움직임들에 의하여 이루어지며, 이러한 움직임들의 길이가 금형의 구조물들에 형성된 걸림 단턱부와 받침 단턱부들의 접촉에 의하여 제한되기 때문에 정확한 길이제어가 이루어지며, 금형 구조가 단순하게 되어 금형의 수명이 연장되고, 금형 제조원가를 낮출 수 있다.

도 1a는 종래기술의 형폐 상태의 단면도이고, 도 1b는 종래기술의 게이트 절단 상태의 단면도이고, 도 1c는 본 발명의 형개 상태의 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 형폐 상태의 단면도이고, 도 2b는 본 발명의 게이트 절단 상태의 단면도이고, 도 2c는 본 발명의 형개 상태의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2a는 본 발명의 형폐 상태의 단면도이고, 도 2b는 본 발명의 게이트 절단 상태의 단면도이고, 도 2c는 본 발명의 형개 상태의 단면도이다.

본 발명은 상금형(101)과, 상금형(101)에 대하여 이동되는 하금형(201)으로 이루어진다. 상금형(101)은 최상부에 설치되는 고정판(111)과, 고정판(111)의 하부에 설치되는 고정측 형판(110)과, 고정측 형판(110)의 중심에 형성된 공간에 설치되는 상 코어(121)와, 고정측 형판(110)의 공간부와 상 코어(121)의 측부에 설치되는 상부 내측 형판(131)으로 이루어진다.

또한 고정측 형판(110)은 상부면이 닫히고 중앙에 중공부를 갖으며, 내부에는 원통형상의 공간부가 형성되며, 원통형상의 공간부의 중앙은 상부면의 중공부와 연결되어진다.

고정측 형판(110)의 원통형상의 공간부의 내측에는 중앙에 공간부를 갖는 원통형상을 이루어지되 상부면에서 깊이 d1에서 직경이 확장된 받침 단턱부가 형성된 상부 내측 형판(131)이 설치된다. 또한 상부 내측 형판(131)의 내측에는 상 코어(121)가 설치된다. 상 코어(121)의 외주면에는 상부면으로부터 d2만큼 깊이에 외경이 감소된 원통형상으로 이루어진 걸림 단턱부가 형성되고, 상코어(121)가 하향될 때 걸림 단턱부는 상부 내측 형판(131)의 받침 단턱부에 걸쳐져 상 코어(121)의 하향이 제한되게 되게 된다. 또한 상 코어(121)에는 원통형상의 중공부가 형성되며, 중공부의 직경이 상 코어(121)의 상부면으로부터 깊이 d2에서 직경이 확장되는 걸림단턱부가 형성된다. 또한 상 코어(121)의 중공부에는 상 코어(121)와 상부면이 일치하되 깊이 d1에 외경이 확장된 받침 단턱부가 형성되는 원통형상의 중앙 부싱(123)이 설치되며, 중앙 부싱(123)의 내부에는 스푸루 부싱(미도시)이 설치된다.

또한 고정측 형판의 내부 공간부를 형성하는 상부면 접촉되는 상 코어(121)의 상부면에는 하향되는 스프링 설치홈이 형성되고, 스프링 설치홈에는 분리 스프링(115)이 설치되며, 후술되는 하 코어(221)와 접촉되는 면에 상방 내측으로 파팅 록 설치홈이 형성되어 파팅 록(parting lock)(113), (114)이 설치되며, 상 코아(121)의 하부면에는 하 코어(221)와 협동적으로 두 개의 성형품(예시적으로, O-링)이 형성되도록 캐비티가 형성되어 있다.

또한 상 금형(101)에 대하여 하향 이동되는 하 금형(201)은 중앙에 깊이를 갖는 하부면이 닫힌 원통형상의 공간부가 형성되는 가동측 형판(210)과, 가동측 형판(210)의 공간부에 설치되며, 원통형상의 공간부에는 중공부를 갖으며, 상면에 캐비티가 형성되는 하 코어(221)와, 가동측 형판(210)의 하부에 설치되는 스페이스 블록(240)들과, 스페이스 블록(240)의 하부에 설치되는 가동판(251)으로 이루어진다.

또한 하코어(221)의 중앙에 형성된 중공부는 하코어 하부면으로부터 높이 d3에 직경이 확장되는 걸림단턱부가 형성된다.

또한 하코어(221)의 중공부에는 하부 중앙 부싱(223)이 설치된다. 하부 중앙 부싱(223)의 상부면에는 런너와 게이트가 형성되며, 원통형상의 측부의 외주면은 하부면으로부터 높이d4에서 직경이 확장된 받침 단턱부가 형성된다. 이때, 상 코어의 중공부의 걸림단턱부의 높이d3와 하부 중앙 부싱의 받침 단턱부d4의 높이차이 d3-d4는 상코어 외주면에 형성되는 걸림 단터부와 상부 내측 형판(131)의 받침 단턱부의 높이차 d1-d2 보다 작게 이루어져야 하며, (d3-d4) = (d2-d1)/2 인 것이 바람직하다.

또한 스페이스 블록(240)에 의하여 형성된 내부 공간에는 이젝트 플레이트(230)가 설치되어 이젝트 핀(301), (302), (303)을 상하 이동시킨다. 또한 이젝트 플레이트(230)의 하부에는 핀 이동길이 조절판(250)이 설치되고, 형폐시에는 핀 이동길이 조절판(250)의 하면은 가동판(251)과 (d3-d4) 만큼 이격되게 설치된다.

중앙에 설치되는 런너를 상향으로 이동시키는 런너 취출용 이젝트 핀(301)은 런너를 이젝트 시키기 위한 핀으로, 하단부가 이젝트 플레이트(230)에 고정 설치되어 있으며, 제품 성형물 취출용 이젝트 핀(302), (303)은 캐비티에 성형된 제품을 이젝트 시키기 위한 핀으로, 이젝트 플레이트(230)를 관통하여 하부의 핀 이동길이 조절판(250)에 의하여 이동길이가 조절된다. 이젝트 핀(302), (303)은 하부에 외주면이 d5인 제1돌출부(311)와, 제1돌출부(311)의 하부에 형성되는 외주면의 직경이 d6(>d5)인 제2돌출부(312)가 형성된다.

또한 이젝트 플레이트(230)의 하부면에는 제1돌출부(311)가 삽입될 수 있는 삽입홈이 상향으로 형성되어 있으며, 핀 이동길이 조절판(250)의 상부면에는 깊이d7인 홈이 삽입홈이 형성된다. 이때 깊이 d7은 제1돌출부(311)와 제2돌출부(312)의 높이와 동일하거나, 크게 형성된다. 또한 핀 이동길이 조절판(250)의 삽입홈에는 핀 이동길이 조절판(250)의 하부면까지 관통되는 관통공이 형성되어 이젝트 핀(302), (303)의 후단부가 삽입될 수 있도록 한다. 도 도 2a와 같은 상태에서 게이트를 통하여 고무수지가 캐비티에 주입된 후 설정된 시간이 경과되면 1차적으로 분리스프링(115)을 작동시키면 분리스프링(115)은 상부 내측 형판(131)에 대하여 상 코어(121)를 하향시키려는 힘이 작동하게 되는 동시에 파팅 록(113), (114)에 의해서 상 코어(121)와 하 코아(221)가 결합상태를 유지하기 때문에 상 금형(101)의 고정측 형판(110)의 하부면과 하 금형(201)의 가동측 형판(210)은 분리되는 형개시가 이루어진다. 이와 같이 파팅 록(113), (114)에 의하여 상 코어(121)와 하 코어(221)가 결합되는 결합력은 분리 스프링(115)이 상 코어(121)를 하향시키려는 탄발력보다는 크기 때문에 상 코어(121)와 하 코어(221)는 분리되지 않은 상태에서 상 코어(121)와 하 코어(221)가 결합된 상태에서 하향 이동되게 된다.

이때 하향 이동되는 길이는 상부 내측 형판(131)의 받침 단턱부가 상 코어(121)의 걸림 단턱부에 접촉될 때, 상 코어(121)의 이동이 제한되기 때문에 이들의 높이차(d2-d1)와 동일하게 형성된다. 이와 같은 상태에서는 파팅 록(113), (114)에 의하여 상 코어(121)와 하 코어(221)가 상대적인 변위가 발생하지 않기 때문에 게이트와 성형제품이 파팅(parting)되지 않은 상태를 유지하게 된다.

도 2b의 상태에서 이젝트 플레이트(230)와 핀 이동길이 조절판(250)이 (d2- d1)/2만큼 상향 이동되게 되면 도 2c와 같은 상태가 이루어진다. 상 금형(101)이 아래로 이와 같은 상태 (d2- d1)만큼 이동한 후 그 길이의 반만큼 이젝트 플레이트 (230)가 상향이동하게 되면, 이젝트 핀(301)은 하부 중앙 부싱(223)을 (d3-d4) = (d2- d1)/2만큼 이동하게 되고, 이러한 이동과정에서 제품과 게이트가 파팅이 이루어지게 된다. 이러한 이동과정에서 제품 런너도 같이 움직이나, 갈퀴위치가 d3의 위치에 있기 때문에 런너가 취출되지 않은 상태를 유지하게 된다.

이와 같은 상태에서 형개를 제품 취출 가능한 수준까지 진행하고, 이젝트 플레이트를 (d2-d1) 이상으로 상승시키면, 런너가 별도로 취출되어 된다.

이와 같은 과정에 의하여 상 코어(121)와 하 코어(221)가 분리되지 않은 상태에서 런너가 제품 성형물과 파팅되기 때문에 커팅면이 매끄럽게 이루어지고, 파팅된 런너는 형개된 상태에서 캐비티로부터 취출되게 된다.

101: 상금형
201: 하금형
110: 고정측 형판
111: 고정판
113, 114: 파팅 록
115: 분리 스프링
121: 상 코어
123: 중앙 부싱
131: 상부내측형판
221: 하 코어
223: 하부 중앙 부싱
230: 이젝트 플레이트
240: 스페이스 블록
250: 핀 이동길이 조절판
251: 가동판
301: 런너 취출용 이젝트 핀
302, 302: 제품 성형물 취출용 이젝트 핀

Claims (5)

1. 상 코어와 하 코어에 의하여 제품 성형물이 성형되는 캐비티가 형성되고, 상기 상 코어와 상기 하 코어가 분리되기 전에 상기 제품 성형물에 연결된 런너가 상기 제품 성형물과 파팅(parting)되며, 상기 상 코어가 내부에 설치되는 상금형과, 상기 상 금형에 대하여 이동되는 하 금형으로 이루어진 사이드 게이트 사출 금형에 있어서:
   상기 상 금형은
   최상부에 설치되는 고정판;
   상기 고정판의 하부에 설치되며, 중공부를 갖으며 외주면과 내주면에 걸림단턱부들이 형성된 상기 상코어가 내부에 설치되도록 상부면이 닫힌 원통형상의 공간부가 형성되는 고정측 형판;
   상기 상 코어와 상기 원통형상의 공간부의 닫힌 상부면 사이에 분리 스프링;
   상기 상 코어의 외주면과 상기 원통형상의 내측벽 사이에는 상기 분리 스프링에 의하여 상기 상 코어가 하향 이동될 때 이동거리를 제한하는 걸림단턱부와 접촉됨으로써 상기 상 코어의 이동거리를 제한하는 받침단턱부가 형성된 상부 내측 형판;
   상기 상 코어의 중공부에는 상기 상코어의 중공부 내측벽에 형성된 걸림 단턱부에 의하여 상향으로 이동되는 거리가 제한되는 받침 단턱부가 형성된 중앙부싱을 포함하고,
   상기 하 금형은 내측벽에 걸림단턱부가 형성된 중공부를 갖는 상기 하 코어가 수용되는 하부면이 닫힌 원통형상의 공간부가 형성된 가동측 형판;
   상기 하 코의 중공부에는 외주면에는 상기 하 코어의 걸림단턱부에 접촉되어 이동길이를 제한하는 받침 단턱부가 형성되고 중앙에 설치되는 런너 분리용 이젝트 핀에 의하여 상향 이동되는 하부 중앙 부싱;
   상기 런너 분리용 이젝트 핀, 상기 제품 성형물 취출용 이젝트 핀이 설치되는 이젝트 플레이트;
   상기 런너 분리용 이젝트 핀과 상기 제품 성형물 취출용 이젝트 핀을 분리시켜 동작시키는 핀 이동길이 조절판;
   상기 핀 이동길이 조절판의 하부에 설치되는 가동판을 포함하는 것을 특징으로 하는 사이드 게이트 자동컷팅 사출 금형.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 상 코어의 하부면에 형성되는 홈과 상기 하 코어의 상부면에는 형성되는 홈에는 상기 상 코어와 상기 하 코어가 분리되지 않도록 하는 파팅 록(Parting Lock)이 설치되고, 상기 파팅 록에 의하여 상기 상 코어와 상기 하 코어가 분리되지 않도록 결합시키는 결합력은 상기 상 코어를 상기 가동측 형판으로부터 하향이동시키는 분리스프링의 탄발력보다 큰 것을 특징으로 하는 사이드 게이트 자동컷팅 사출 금형.
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