KR101961784B1 - 인서트 사출 금형 장치 및 인서트 사출 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인서트 사출 금형 장치에 관한 것으로, 서로 접하여 분리될 수 있는 가동부와 고정부를 포함하며 서로 접하는 부분에 인서트물이 배치되고 용융 수지가 주입되는 캐비티가 형성되어 있는 본체부, 상기 가동부에 이동할 수 있게 배치되어 있고 상기 캐비티에서 상기 인서트물의 위치를 설정하는 위치 설정부, 상기 가동부와 상기 고정부에 각각 이동할 수 있게 배치되어 있으며 상기 인서트물이 상기 캐비티의 공간상에 위치하도록 지지하는 복수의 지지핀, 상기 가동부와 상기 고정부에 각각 배치되어 상기 위치 설정부 및 상기 지지핀을 이동시키는 핀 구동부 및 상기 가동부에 이동할 수 있게 배치되어 있고 상기 캐비티에서 성형된 사출품을 추출하는 추출부를 포함한다.
따라서, 캐비티 공간 상에 위치한 인서트물을 지지핀이 지지하고, 설정핀이 그 위치를 설정하고 고정함으로써 인서트물을 캐비티 공간 상에 위치시킬 수 있다. 이에 인서트물을 지지하기 위해 인서트물에 형성한 돌기를 생략할 수 있다. 돌기 생략으로 발생하는 기밀성 저하 문제를 예방할 수 있다.

Description

인서트 사출 금형 장치 및 인서트 사출 방법{INSERT INJECTION MOLDING APPARATUS AND INSERT INJECTION MOLDING METHOD}
본 발명은 인서트 사출 시 캐비티의 공간 상에 위치하는 인서트물에 돌기를 형성하지 않고 공간 상에 위치시키는 인서트 사출 금형 장치 및 인서트 사출 방법에 관한 것이다.
인서트 사출은 금형의 캐비티에 금속, 회로기판 등의 인서트물을 위치시키고 수지를 주입하여 일체화하는 것으로서, 방수, 강도, 재질 등 단독으로 얻기 어려운 성질을 서로 보완하기 위하여 다양한 용도로 이용되고 있다.
인서트 사출 금형 장치의 기본구조를 살펴보면, 가동부와 고정부를 포함하며, 가동부와 고정부 사이에는 캐비티가 형성되어 있다. 캐비티에 인서트물을 배치하고 용융 수지를 주입하여 인서트 사출 성형품을 생산한다.
이러한, 인서트 사출 금형 장치는 먼저 가동부와 고정부가 분리된 상태에서 캐비티에 인서트물을 배치한다. 그리고 용융 수지를 캐비티에 주입하여 사출 한다. 이러한 인서트 사출은 인서트물을 캐비티에 단순히 배치시켜 놓고 용융 수지를 캐비티에 주입하게 되면서 용융 수지 주입 시 발생하는 압력, 진동 등에 의해 인서트물이 캐비티에서 움직이게 되었다. 이에 캐비티가 정 위치에 있지 않고 일측으로 기울어지면서 인서트 사출품에 불량이 발생하게 되었다.
이에, 도 13에서 도시한 바와 같이 사출품(1)의 인서트물(1a)에 돌기(1b)들을 형성하여 돌기(1b)가 캐비티 내에서 인서트물(1a)을 지지하도록 하였다. 그러나 돌기(1b)의 단부가 캐비티 둘레와 접하게 되면서 용융 수지(1c)가 돌기(1b)를 완전하게 덮지 못하였다. 이에 돌기(1b)와 용융 수지(1c) 사이에 틈새가 형성되어 사출품의 품질이 저하되었다. 더욱이 기밀을 요구하는 사출품의 경우 틈새 형성으로 기밀 요건을 충족하지 못하였다.
등록실용신안 제20-0452995호 (2011.03.23.) 공개특허 제10-2009-0019878호 (2009.02.25.)
본 발명은 인서트 사출을 위해 캐비티에 인서트물을 위치시킬 때 인서트물에 캐비티에 지지되는 돌기를 형성하지 않고 인서트물을 캐비티 공간 상에 위치시킬 수 있는 기술을 제공한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 인서트 사출 금형 장치는, 서로 접하여 분리될 수 있는 가동부와 고정부를 포함하며 서로 접하는 부분에 인서트물이 배치되고 용융 수지가 주입되는 캐비티가 형성되어 있는 본체부, 상기 가동부에 이동할 수 있게 배치되어 있고 상기 캐비티에서 상기 인서트물의 위치를 설정하는 위치 설정부, 상기 가동부와 상기 고정부에 각각 이동할 수 있게 배치되어 있으며 상기 인서트물이 상기 캐비티의 공간상에 위치하도록 지지하는 복수의 지지핀, 상기 가동부와 상기 고정부에 각각 배치되어 상기 위치 설정부 및 상기 지지핀을 이동시키는 핀 구동부 및 상기 가동부에 이동할 수 있게 배치되어 있고 상기 캐비티에서 성형된 사출품을 추출하는 추출부를 포함한다.
상기 위치 설정부와 상기 복수의 지지핀은 함께 동작할 수 있다.
상기 가동부와 상기 고정부는 각각 상기 핀 구동부가 위치하는 이동공간이 형성된 성형블록을 포함할 수 있다.
상기 핀 구동부는, 상기 이동공간에 이동할 수 있게 배치되어 있는 플레이트부, 그리고 상기 성형블록에 결합되어 상기 플레이트부와 연결되어 있는 작동수단을 포함할 수 있다.
상기 작동수단 구동으로 상기 플레이트부는 상기 이동공간에서 움직일 수 있다.
상기 복수의 지지핀 일단은 상기 플레이트부와 연결되어 있고 타단은 상기 성형블록을 관통하여 상기 캐비티에 위치하며, 상기 지지핀의 타단은 상기 플레이트부 이동에 따라 상기 캐비티를 벗어날 수 있다.
상기 위치 설정부는, 상기 가동부의 플레이트부와 링크핀으로 연결된 시소링크, 그리고 상기 플레이트부에 이동할 수 있게 배치되어 있고 일단이 상기 시소링크 일단에 지지되어 있으며 타단이 상기 성형블록을 관통하여 상기 캐비티에 위치하는 설정핀을 포함할 수 있다.
상기 가동부와 상기 고정부는 각각 상기 성형블록을 지지하는 베이스를 더 포함할 수 있다.
상기 추출부는, 상기 가동부의 이동공간에 이동할 수 있게 배치되어 있는 추출 플레이트, 그리고 일단이 상기 추출 플레이트에 고정되어 있고 타단이 상기 성형블록에 위치하는 추출바를 포함할 수 있다.
상기 추출바는 상기 추출 플레이트 이동으로 직선 이동하여 타단이 상기 캐비티로 삽입되어 상기 캐비티에서 성형된 사출품을 추출할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 인서트 사출 방법은, 가동부와 고정부가 분리된 상태에서 설정핀과 지지핀의 타단을 캐비티에 위치시키는 단계, 상기 지지핀에 인서트물을 배치하고 설정핀에 고정하는 단계, 상기 가동부와 상기 고정부를 결합하는 단계, 상기 캐비티에 용융 수지를 주입하는 단계, 상기 캐비티에 상기 용융 수지가 미리 설정된 양만큼 주입되면 상기 지지핀과 상기 설정핀을 후퇴시키는 단계, 상기 설정핀과 상기 지지핀 후퇴 후 상기 용융 수지를 더 주입하고 보압하는 단계, 상기 용융 수지를 냉각하는 단계 및 상기 가동부와 상기 고정부를 분리하고 용융 수지 냉각으로 형성된 사출품을 상기 캐비티에서 추출하는 단계를 포함한다.
상기 캐비티에 상기 용융 수지가 상기 미리 설정된 양만큼 주입되면 상기 지지핀과 상기 설정핀을 후퇴시키는 단계는, 상기 용융 수지가 상기 캐비티에 70% 내지 80%만큼 주입되면 상기 지지핀과 상기 설정핀을 후퇴시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 캐비티에 상기 용융 수지가 상기 미리 설정된 양만큼 주입되면 상기 지지핀과 상기 설정핀을 후퇴시키는 단계는, 상기 용융 수지가 주입된 후 0.5s의 지연시간을 두고 상기 지지핀과 상기 설정핀을 후퇴시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 캐비티에 상기 용융 수지가 상기 미리 설정된 양만큼 주입되면 상기 지지핀과 상기 설정핀을 후퇴시키는 단계는, 상기 캐비티에 상기 용융 수지가 상기 미리 설정된 양만큼 주입되면 상기 고정부에 구비된 제1 지지핀 및 제1 설정핀을 후퇴시키는 단계 및 상기 가동부에 구비된 제2 지지핀 및 제2 설정핀을 후퇴시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 캐비티에 상기 용융 수지가 상기 미리 설정된 양만큼 주입되면 상기 지지핀과 상기 설정핀을 후퇴시키는 단계는, 상기 캐비티에 상기 용융 수지가 상기 미리 설정된 양만큼 주입되면 상기 고정부에 구비된 제1 지지핀 및 제1 설정핀과 상기 가동부에 구비된 제2 지지핀 및 제2 설정핀을 동시에 후퇴시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 캐비티의 공간 상에 위치한 인서트물을 지지핀이 지지하고, 설정핀이 그 위치를 설정하고 고정함으로써 인서트물을 캐비티 공간 상에 위치시킬 수 있다. 이에 인서트물을 지지하기 위해 인서트물에 형성한 돌기를 생략할 수 있다. 돌기 생략으로 인서트물과 수지 사이에 틈새가 발생하지 않는다. 이에 종래 틈새 형성으로 발생한 기밀 문제를 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 지지핀이 인서트물은 캐비티 공간 상에 위치하도록 지지한 상태에서 용융 수지가 캐비티에 주입되고, 용융 수지 일정 주입 후 지지핀이 후퇴하므로 인서트물을 기울어지지 않는다. 이에 인서트물의 기울어짐으로 발생한 사출품의 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 인서트 사출 금형 장치를 나타낸 개략도.
도 2는 도 1의 가동부와 고정부를 분리한 사시도.
도 3은 도 2의 가동부 분해 사시도.
도 4는 도 2의 고정부 분해 사시도.
도 5는 도 3의 위치 설정부를 나타낸 개략도
도 6은 도 1의 정면도.
도 7은 도 6를 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 자른 단면도.
도 8는 도 7의 지지핀, 설정핀과 추출부를 나타낸 개략도.
도 9 내지 도 11은 인서트 사출 방법을 나타낸 개략도.
도 12는 도 9 내지 도 11의 인서트 사출 방법으로 성형된 사출품을 나타낸 개략도.
도 13은 종래 인서트에 돌기를 형성한 사출품을 나타낸 개략도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 인서트 사출 금형 장치에 대하여 도 1 내지 도 10을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 인서트 사출 금형 장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 가동부와 고정부를 분리한 사시도이며, 도 3은 도 2의 가동부 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 고정부 분해 사시도이며, 도 5는 도 3의 위치 설정부를 나타낸 개략도이고, 도 6은 도 1의 정면도이며, 도 7은 도 6를 Ⅶ-Ⅶ선을 따라 자른 단면도이고, 도 8는 도 7의 지지핀, 설정핀과 추출부를 나타낸 개략도이다.
첨부된 도면 도 1 내지 도 8에서 인서트 사출 금형 장치(100)가 상하 방향으로 배치된 것으로 도시하였으나, 이는 한 실시예를 나타낸 것이다. 인서트 사출 금형 장치(100)의 배치 방향은 설계, 설치장소 등의 상황에 따라 전, 후 또는 좌, 우 방향으로 다양하게 변경될 수 있는 것으로 배치 방향을 특별히 한정하지 않는다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 인서트 사출 금형 장치(100)는, 본체부(10), 핀 구동부(20, 30), 위치 설정부(40), 지지핀(50a, 50b) 및 추출부(60)를 포함하며 인서트 사출을 위해 캐비티에 배치되는 인서트물을 캐비티 공간 상에 위치시킨다.
본체부(10)는 가동부(11)와 고정부(12)를 포함하며, 인서트 사출 금형 장치(100)의 전체적인 외형을 이루며 캐비티(113)가 형성되어 있다. 캐비티(113)에는 인서트 사출물 성형을 위해 인서트물과 용융 수지가 주입될 수 있다.
가동부(11)와 고정부(12)는 각각 베이스(111, 121) 및 베이스(111, 121)에 지지된 성형블록(112, 122)을 포함한다. 가동부(11)와 고정부(12)의 성형블록(112, 122)은 서로 마주하며 서로 접하거나 떨어질 수 있다. 캐비티(113)는 서로 접하고 있는 부분에 형성되어 있다. 이하, 캐비티(113)가 가동부(11)의 성형블록(112)에 형성된 것으로 설명하며, 캐비티(113) 위치는 인서트 사출 금형 장치(100)의 설계에 따라 달라질 수 있다.
한편, 가동부(11)와 고정부(12)의 성형블록(112, 122)에는 이동공간(112a, 112b, 122a)이 형성되어 있다. 이동공간(112a, 122a)은 성형블록(112, 122)의 폭 방향(X)을 따라 형성되어 있다. 가동부(11)의 이동공간(112a, 112b)은 폭 방향(X)과 전, 후 방향(Y)으로 복합적으로 형성되어 있다. 복합적으로 형성된 이동공간(112a, 112b)은 서로 연결되어 있다.
그리고 고정부(12)에는 주입홀(123)이 형성되어 있다. 주입홀(123)은 성형블록(122)에 형성된 유로(도시하지 않음)를 통해 캐비티(113)와 연결되어 있다. 용융 수지는 주입홀(123)을 통해 캐비티(113)에 주입될 수 있다.
여기서 가동부(11)와 고정부(12)의 세부적인 구성은 공지된 구성의 인서트 사출 금형의 형(상형, 하형)과 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
핀 구동부(20, 30)는 플레이트부(21, 31), 그리고 작동수단(22, 32)을 포함하며, 가동부(11)와 고정부(12)의 이동공간(112a, 122a)에 각각 배치되어 있다.
먼저, 도면 도 3을 참고하여, 가동부(11)에 위치한 핀 구동부(20)에 대해 설명한다.
플레이트부(21)는 이동공간(112a)에 이동할 수 있게 배치되어 있다. 플레이트부(21)의 양단은 성형블록(112) 외부로 노출되어 있다. 플레이트부(21)는 고정부재(211)와 지지부재(212)를 포함한다. 고정부재(211)와 지지부재(212)는 중첩된 상태에서 결합수단으로 분리할 있게 결합되어 있다.
작동수단(22)은 압축공기를 사용하는 액추에이터(actuator)를 포함한다. 액추에이터의 하우징은 성형블록(112)의 외측면에서 상하 방향(Z)을 따라 배치되어 플레이트부(21) 단부와 마주한다. 액추에이터의 로드는 하우징에서 플레이트부(21) 단부와 연결되어 있다. 로드의 작동에 따라 플레이트부(21)는 이동공간(112a)에서 상하 방향(Z)으로 직선 이동할 수 있다. 이때 로드가 하우징에 인출되면 플레이트부(21)는 인서트물(2a)과 멀어지는 방향으로 이동한다.
한편, 고정부(12)에 위치한 핀 구동부(30)는 도면 도 4에 도시한 바와 같이, 가동부(11)에 위치한 핀 구동부(20)와 동일하다. 이에 중복된 설명은 생략한다. 한편, 도면에 도시된 도면부호 311은 고정부(12)에 위치한 고정부재와 동일한 부재이며, 312는 고정부(12)에 위치한 지지부재와 동일한 부재이다.
한편, 가동부(11)의 핀 구동부(20)와 고정부(12)의 핀 구동부(30)는 시간 차이를 두고 움직일 수 있다. 즉, 고정부(12)의 핀 구동부(30)가 가동부(11)의 핀 구동부(20) 보다 더 빨리 움직일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 가동부(11)의 핀 구동부(20)가 고정부(12)의 핀 구동부(30) 보다 더 빨리 움직일 수도 있다.
도 3 및 도 5를 참고하여, 위치 설정부(40)에 대해 설명한다.
위치 설정부(40)는 시소링크(41), 그리고 설정핀(42)을 포함한다. 위치 설정부(40)는 가동부(11)에 배치되어 인서트물(2a)이 캐비티(113)에서 설정된 곳에 위치하고 움직이지 않도록 한다.
시소링크(41)는 기설정된 길이를 가지며 지지부재(212) 내부에 배치되어 있다. 시소링크(41)에는 힌지(411)가 결합되어 있다. 시소링크(41)는 힌지(411)를 기준으로 움직일 수 있다.
설정핀(42)은 기설정된 길이를 갖는다. 설정핀(42)의 일단은 고정부재(211)에 위치한다. 이때 설정핀(42)이 위치한 고정부재(211) 부분과 시소링크(41)가 위치한 지지부재(312) 내부가 서로 연결되어 있다. 이에 설정핀(42)의 일단과 시소링크(41) 일측은 서로 연결되어 있다. 설정핀(42) 타단은 성형블록(112)을 관통하여 인서트물(2a)이 위치한 캐비티(113)로 돌출되어 있다. 설정핀(42)은 그 길이 방향을 따라 직선 이동할 수 있다. 여기서, 인서트물(2a)에는 설정핀(42)의 타단이 걸리는 홀이 형성되어 있다. 이에 설정핀(42)의 타단이 홀에 위치하면서 인서트물(2a)은 캐비티(113) 공간 상에서 설정된 위치에 고정될 수 있다. 그러나, 플레이트(21)가 하강하면 시소링크(41)와 설정핀(42) 일단 사이에 유격이 발생한다. 설정핀(42)은 유격 발생으로 하강하며, 인서트물(2a)에서 이탈할 수 있다.
도면 도 6 내지 도 8을 참고하면, 지지핀(50a, 50b)은 가동부(11)와 고정부(12)에 각각 복수 배치되어 있다. 지지핀(50a, 50b)의 배치 구조는 사출품의 디자인에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 지지핀(50a, 50b)의 일단은 플레이트부(21, 31)와 연결되어 있고 타단은 성형블록(112, 122)을 관통하여 인서트물(2a)이 위치한 캐비티(113)로 돌출되어 공간 상에 위치한다. 여기서 가동부(11)에 위치한 지지핀(50a)은 인서트물(2a)의 일면과 접하고 있으며, 고정부(12)에 위치한 지지핀(50b)은 인서트물(2a)의 타면과 접하고 있다. 지지핀(50a, 50b)에 의해 인서트물(2a)은 캐비티(113)의 공간 상에 위치할 수 있다. 로드가 하우징에서 인출되면 지지핀(50a, 50b)은 플레이트부(21, 31)를 따라 이동하며 지지핀(50a, 50b)의 타단은 캐비티(113)에서 성형블록(112, 122) 내부로 삽입된다. 가동부(11)의 핀 구동부(20)와 고정부(12)의 핀 구동부(30)가 시간차를 두고 움직일 경우 고정부(12)의 지지핀(50b)이 캐비티(113)를 먼저 벗어난 다음 뒤를 이어 가동부(11)의 지지핀(50a)이 캐비티(113)를 벗어난다. 그리고, 가동부(11)는 지지핀(50a)이 캐비티(113)를 벗어난 후 설정핀(42)이 캐비티(113)를 벗어난다. 그러나 가동부(11)에 위치한 지지핀(50a)과 설정핀(42)은 동시에 벗어날 수 있다.
이와 같은 설정핀(42)과 지지핀(50a, 50b)에 의해 인서트물(2a)은 돌기를 형성하지 않고도 캐비티(113) 공간 상에 위치할 수 있다. 돌기 형성으로 발생한 문제를 예방할 수 있다.
도면 도 3 및 도 8을 참고하면, 추출부(60)는 추출 플레이트(61), 그리고 추출바(62)를 포함하며, 가동부(11)에 배치되어 캐비티(113)에서 성형된 사출품을 밀어내어 추출한다.
추출 플레이트(61)는 가동부(11)의 전, 후 방향(Y)으로 형성된 이동공간(112b)에 배치되어 있다. 추출 플레이트(61)는 가동수단(도시하지 않음)과 연결되어 이동공간(112b)에서 직선 이동할 수 있다. 가동수단은 압축공기를 이용하는 액추에이터를 포함할 수 있다.
추출바(62)는 기설정된 길이를 가지며 일단이 추출 플레이트(61)와 연결되어 있으며 타단은 플레이트부(21) 및 성형블록(112)을 관통한다. 추출바(62)는 복수 배치되어 있다. 추출바(62)의 타단면은 추출 플레이트(61)가 하강한 상태에서 캐비티(113)의 바닥과 같은 평면상에 위치한다. 그러나 추출 플레이트(61)가 플레이트부(21) 방향으로 이동하면 추출바(62)의 타단은 캐비티(113) 공간 상으로 삽입되어 캐비티(113)에서 성형된 사출품을 밀어낼 수 있다. 이에 사출품은 캐비티(113)에서 추출될 수 있다.
다음은 도면 도 9 내지 도 11을 참고하여 위에서 설명한 인서트 사출 금형 장치를 이용한 인서트 사출 방법에 대하여 설명한다.
도면 도 1 내지 도 8을 다시 참고하고, 도 9 내지 도 11을 더 참고하면, 본 실시예에 따른 인서트 사출 방법은, 설정핀과 지지핀을 캐비티에 위치시키는 단계(S10), 인서트물을 캐비티에 배치하고 고정하는 단계(S20), 가동부와 고정부 결합단계(S30), 용융 수지 주입단계(S40), 설정핀과 지지핀 후퇴단계(S50), 용융 수지 더 주입하고 보압하는 단계(S60), 용융 수지 냉각단계(S70) 및 사출품 추출단계(S80)를 포함한다.
도 9의 a)를 참고하면, 가동부(11)와 고정부(12)가 분리된 상태에서 지지핀(50a, 50b)과 설정핀(42)은 캐비티(113) 공간으로 돌출되어 있다. 그리고 추출바(62)의 타단면은 캐비티(113)의 바닥과 같은 평면상에 위치한다(S10).
도 9의 b)를 참고하면, 인서트물(2a)을 캐비티(113)에 위치시켜 지지핀(50a)과 설정핀(42) 상에 위치하도록 한다. 설정핀(42)은 인서트물(2a)의 홀에 위치하여 인서트물(2a)이 캐비티(113) 내에서 움직이지 못하도록 고정한다. 그리고 지지핀(50a)은 인서트물(2a)이 캐비티(113) 공간에서 위치하도록 지지한다. 이때 인서트물(2a)은 지지핀(50a) 지지로 캐비티(113) 공간에서 기울어지지 않고 바닥과 평행한 상태를 유지한다(S20).
도 10의 a)를 참고하면, 가동부(11)와 고정부(12)를 결합한다. 이때 고정부(12)의 지지핀(50b)은 인서트물(2a) 접한다. 이에 인서트물(2a)은 지지핀(50a, 50b)사이에서 캐비티(113) 공간에 위치한다(S30). 캐비티(113)로 용융 수지를 주입한다(S40). 이 경우, 캐비티(113) 주변 온도, 용융 수지의 온도, 용융 수지의 주입 압력, 사출 속도 등이 소정의 범위 내로 설정될 수 있다. 예를 들어, 용융 수지가 PBT + GF30%가 사용되는 경우, 캐비티(113)의 주변 온도는 60℃ 내지 80℃일 수 있으며, 용융 수지의 온도는 270℃ 내지 290℃이고, 주입 압력은 120bar 내지 130bar이며, 사출 속도는 140mm/sec 내지 150mm/sec일 수 있다. 다만, 캐비티(113)의 주변 온도, 용융 수지의 온도, 주입 압력 및 사출 속도가 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 조건들은 용융 수지의 종류에 따라 달라질 수 있다.
여기서, 캐비티의 주변 온도가 60℃ 미만이고, 용융 수지 온도가 270℃ 미만이며, 주입 압력이 120bar 미만이고, 사출 속도가 140mm/sec 미만인 경우 용융 수지의 주입과 성형이 저하되는 문제가 발생한다. 이와 반대로, 캐비티의 주변 온도가 80℃를 초과하고, 용융 수지 온도가 290℃를 초과하며, 주입 압력이 120bar를 초과하고, 사출 속도가 150mm/sec를 초과하는 경우 사출품 성형은 용이하나 에너지 사용 증가로 원가 상승의 요인이 될 수 있다.
하지만, 캐비티 주변의 온도, 용융 수지 온도, 주입 압력, 사출 속도 등은 사출품의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 10의 b)를 참고하면, 캐비티(113)에 용융 수지가 70% 내지 80% 주입되면 지지핀(50a, 50b)과 설정핀(42)을 후퇴시켜 캐비티(113)에서 벗어나도록 한다(S50). 이때 고정부(12)의 지지핀(50b)이 먼저 후퇴한 후 가동부(11)의 지지핀(50a)과 설정핀(42)이 후퇴한다. 아울러, 가동부(11)의 지지핀(50a)과 설정핀(42) 또한 시간 차이를 두고 후퇴할 수 있다. 그러나 가동부(11)의 지지핀(50a)과 설정핀(42)은 동시에 후퇴할 수 있다.
한편, 가동부(11)의 핀 구동부(20)(도 3 참조)와 고정부(12)의 핀 구동부(30)는 용융 수지 주입 후 0.5s의 지연시간을 두고 작동할 수 있다. 용융 수지가 캐비티(113)를 채우고 있으므로 지지핀(50a)과 설정핀(42)이 캐비티(113)를 벗어나더라도 인서트물(2a)은 주입되는 용융 수지에 의해 지지되어 기울어지지 않는다.
도 11의 a)를 참고하면, 지지핀(50a, 50b)과 설정핀(42) 후퇴 후 캐비티(113)에 용융 수지를 더 주입할 수 있다. 그리고 2s 내지 4s 동안 보압을 실시하여 최종 사출품 형상을 완성한다(S60). 보압에 의해 지지핀(50a, 50b)과 설정핀(42) 후퇴로 발생한 공간은 용융 수지가 채워질 수 있다. 그리고 캐비티(113) 내에서 사출품 형상으로 형성된 용융 수지를 냉각한다(S70). 용융 수지 냉각으로 캐비티(113) 내에 인서트 사출품이 형성된다.
도 11의 b)를 참고하면, 가동부(11)와 고정부(12)를 분리하며 추출바(62)를 작동시켜 사출품(2)을 캐비티(113)에서 밀어내어 추출한다(S80). 이에 도면 도 12에서 나타낸 바와 같이 인서트물(2a)에 돌기를 형성하지 않고도 인서트물(2)을 수지 내에 위치시킬 수 있고 더욱이 인서트물(2a) 기울어지지 않는다.
이에 따라, 캐비티(113)의 공간 상에 위치한 인서트물(2a)을 지지핀(50a, 50b)이 지지하고, 설정핀(42)이 그 위치를 설정하고 고정함으로써 인서트물(2a)을 캐비티(113)의 공간 상에 위치시킬 수 있다. 이에 인서트물(2a)을 지지하기 위해 종래에 인서트물에 형성한 돌기를 생략할 수 있다. 돌기 생략으로 인서트물(2a)과 수지(2c) 사이에 틈새가 발생하지 않는다. 틈새로 인해 발생한 기밀 문제를 예방할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1, 2: 사출품 1a, 2a: 인서트물
1b: 돌기 1c, 2c: 수지
100: 인서트 사출 금형 장치
10: 본체부 11: 가동부
12: 고정부 111, 121: 베이스
112, 122: 성형블록 112a, 112b, 122a: 이동공간
113: 캐비티 123: 주입홀
20, 30: 핀 구동부 21, 31: 플레이트부
211, 311: 고정부재 212, 312: 지지부재
22, 32: 작동수단 40: 위치 설정부
41: 시소링크 411: 힌지
42: 설정핀 50a, 50b: 지지핀
60: 추출부 61: 추출 플레이트
62: 추출바

Claims (10)

  1. 서로 접하여 분리될 수 있는 가동부와 고정부를 포함하며 서로 접하는 부분에 인서트물이 배치되고 용융 수지가 주입되는 캐비티가 형성되어 있는 본체부,
    상기 가동부에 이동할 수 있게 배치되어 있고 상기 캐비티에서 상기 인서트물의 위치를 설정하는 위치 설정부,
    상기 고정부에 이동할 수 있게 배치되어 있으며 상기 인서트물이 상기 캐비티의 공간상에 위치하도록 상기 인서트물의 일면과 접하여 상기 인서트물을 지지하는 제1 지지핀,
    상기 가동부에 이동할 수 있게 배치되어 있으며 상기 인서트물이 상기 캐비티의 공간상에 위치하도록 상기 인서트물의 타면과 접하여 상기 인서트물을 지지하는 제2 지지핀,
    상기 가동부와 상기 고정부에 각각 배치되어 상기 위치 설정부, 상기 제1 지지핀 및 상기 제2 지지핀을 이동시키는 핀 구동부 및
    상기 가동부에 이동할 수 있게 배치되어 있고 상기 캐비티에서 성형된 사출품을 추출하는 추출부를 포함하며,
    상기 위치 설정부와 상기 제1 지지핀은 함께 동작하고,
    상기 제1 지지핀과 상기 제2 지지핀은 시간차를 두고 구동되는, 인서트 사출 금형 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 가동부와 상기 고정부는 각각 상기 핀 구동부가 위치하는 이동공간이 형성된 성형블록을 포함하며,
    상기 핀 구동부는,
    상기 이동공간에 이동할 수 있게 배치되어 있는 플레이트부, 그리고
    상기 성형블록에 결합되어 상기 플레이트부와 연결되어 있는 작동수단
    을 포함하며,
    상기 작동수단 구동으로 상기 플레이트부는 상기 이동공간에서 움직일 수 있는
    인서트 사출 금형 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 복수의 지지핀 일단은 상기 플레이트부와 연결되어 있고 타단은 상기 성형블록을 관통하여 상기 캐비티에 위치하며, 상기 지지핀의 타단은 상기 플레이트부 이동에 따라 상기 캐비티를 벗어날 수 있는 인서트 사출 금형 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 위치 설정부는,
    상기 가동부의 플레이트부와 링크핀으로 연결된 시소링크, 그리고
    상기 플레이트부에 이동할 수 있게 배치되어 있고 일단이 상기 시소링크 일단에 지지되어 있으며 타단이 상기 성형블록을 관통하여 상기 캐비티에 위치하는 설정핀
    을 포함하는
    인서트 사출 금형 장치.
  5. 제2항에서,
    상기 가동부와 상기 고정부는 각각 상기 성형블록을 지지하는 베이스를 더 포함하며,
    상기 추출부는,
    상기 가동부의 이동공간에 이동할 수 있게 배치되어 있는 추출 플레이트, 그리고
    일단이 상기 추출 플레이트에 고정되어 있고 타단이 상기 성형블록에 위치하는 추출바
    을 포함하며,
    상기 추출바는 상기 추출 플레이트 이동으로 직선 이동하여 타단이 상기 캐비티로 삽입되어 상기 캐비티에서 성형된 사출품을 추출하는
    인서트 사출 금형 장치.
  6. 가동부와 고정부가 분리된 상태에서 상기 고정부에 구비된 제1 설정핀과 제1 지지핀의 타단을 캐비티에 위치시키고, 상기 가동부에 구비된 제2 설정핀과 제2 지지핀의 타단을 캐비티에 위치시키는 단계,
    상기 제1 지지핀 및 상기 제2 지지핀에 인서트물을 배치하고, 상기 인서트물을 상기 제1 설정핀 및 상기 제2 설정핀에 고정하는 단계,
    상기 가동부와 상기 고정부를 결합하는 단계,
    상기 캐비티에 용융 수지를 주입하는 단계,
    상기 캐비티에 상기 용융 수지가 미리 설정된 양만큼 주입되면 상기 제1 지지핀, 상기 제2 지지핀, 상기 제1 설정핀 및 상기 제2 설정핀을 후퇴시키는 단계,
    상기 제1 지지핀, 상기 제2 지지핀, 상기 제1 설정핀 및 상기 제2 설정핀을 후퇴 후 상기 용융 수지를 더 주입하고 보압하는 단계,
    상기 용융 수지를 냉각하는 단계 및
    상기 가동부와 상기 고정부를 분리하고 용융 수지 냉각으로 형성된 사출품을 상기 캐비티에서 추출하는 단계를 포함하고,
    상기 캐비티에 상기 용융 수지가 상기 미리 설정된 양만큼 주입되면 상기 제1 지지핀, 상기 제2 지지핀, 상기 제1 설정핀 및 상기 제2 설정핀을 후퇴시키는 단계는,
    상기 캐비티에 상기 용융 수지가 상기 미리 설정된 양만큼 주입되면 상기 제2 지지핀과 상기 제2 설정핀을 상기 제1 지지핀과 상기 제1 설정핀에 대하여 시간차를 두고 후퇴시키는 단계를 포함하는, 인서트 사출 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 캐비티에 상기 용융 수지가 상기 미리 설정된 양만큼 주입되면 상기 지지핀과 상기 설정핀을 후퇴시키는 단계는,
    상기 용융 수지가 상기 캐비티에 70% 내지 80%만큼 주입되면 상기 지지핀과 상기 설정핀을 후퇴시키는 단계를 포함하는 인서트 사출 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 캐비티에 상기 용융 수지가 상기 미리 설정된 양만큼 주입되면 상기 지지핀과 상기 설정핀을 후퇴시키는 단계는,
    상기 용융 수지가 주입된 후 0.5s의 지연시간을 두고 상기 지지핀과 상기 설정핀을 후퇴시키는 단계를 포함하는 인서트 사출 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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