KR102010895B1

KR102010895B1 - 트랜스퍼성형장치

Info

Publication number: KR102010895B1
Application number: KR1020170077668A
Authority: KR
Inventors: 최영문
Original assignee: 최영문
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2019-08-14
Also published as: KR20180137862A

Abstract

본 발명은 상형의 중앙에 피스톤이 승강할 수 있는 크기와 형상을 가진 관통구멍을 형성하고, 상기 관통구멍과 마주하는 하형의 윗면 중앙 부위와 상형의 관통구멍에 의해 구획 형성된 공간이 트랜스퍼포트로서 작용하게 하고, 상기 관통구멍을 구획형성하는 상형의 벽부 바닥과 상기 윗면 중앙 부위의 테두리와 인접한 부위에 수평으로 뻗은 복수개의 게이트를 형성하고, 상기 복수개의 게이트 각각에 유통하는 복수개의 캐비티를 상기 상형과 하형에 형성하고, 상형을 고정시킨 상태에서 하형을 하부 피스톤에 의해 상승시켜 상기 고정된 상형에 압접시켜 금형을 페쇄한 상태에서 공기빼기홈을 이용하여 진공원에 접속후 금형내부를 고진공화 시킨뒤 상부 피스톤을 하강시켜 상기 트랜스퍼포트에 담겨진 재료를 압축하여서 상기 복수개의 게이트를 통하여 상기 캐비티에 충전되게 하여 성형을 구현할 수 있는 트랜스퍼성형장치에 관한 것이다.

Description

트랜스퍼성형장치{transfer molding apparatus}

본 발명은 트랜스퍼 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고가의 은나노성분이 함유된 링형상의 가스킷을 몰딩하기 위해 사용되는 트랜스퍼성형장치에 관한 것이다.

트랜스퍼성형용 금형은, 이송성형이라고도 불리우며, 재료를 폐쇄된 가열금형 속에 압입한 뒤 이송시키는 과정에서 가소성을 띤 재료를 경화상태로 변화시킨다. 조작은 예비성형 → 예비가열 → 금형폐쇄 → 재료공급 → 경화 → 금형개방 →성형품 빼내기의 순으로 이루어진다. 또 치수가 정밀한 제품이 얻어지며, 특히 얇은 것, 긴 것의 성형이 가능하여 가늘고 긴 관(管)을 성형할 수도 있다.

트랜스퍼성형용 금형은 사출성형이 곤란할 경우 적용하는 방법으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 금형의 상형(10)과 하형(20)을 닫고 상형에 형성된 트랜스퍼포트(11; transfer pot)에 재료를 투입하여 금형이 닫혀지는 힘으로 재료(5)를 복수개의 제품 형상부(30; cavity)에 투입하는 구조로 버어(burr)의 양이 사출성형보다 적으나 상기 상형 윗부분에서의 재료 손실량이 매우 많아 제품원가에 영향을 미치는 경우가 많고, 작업 공정 시간도 상기 트랜스퍼포트(11)에 남겨진 재료(5)의 손실부위를 제거하고 재료를 투입하기 위한 금형부 장치를 작동하기 때문에 공정 소요시간이 길다. 보통 적은 제품으로 치수 정밀도가 정밀한 경우 많이 적용한다.

이러한 특장점을 가진 트랜스퍼성형용 금형이, 전자차폐를 위해 은나노 분말을 함유한 가스킷을 제조하는 데 적용되는 경우에는, 상기 트랜스퍼포트에서의 재료 손실 이외에도, 도 1에 도시된 바와 같이, 탕구(12)와 탕로가 상형의 수직방향으로 개구되어 형성된 상태에서 상형과 하형을 닫고서 램(40)에 의해 재료를 가압하여 상기 탕구와 탕로를 경유하여 상기 가압된 재료를 하형(20) 및 상형(10)에 형성된 캐비티(30)에 공급하게 되면, 상기 재료(5)가 상기 캐비티(30)에 충전됨에 따라 하형과 상형 사이가 벌어져 틈(50)이 형성되게 되어 이 틈(50)에도 상기 재료(5)가 충전되게 되어 재료(5)의 손실이 더욱 극대화된다고 하는 문제점을 종래의 트랜스퍼성형용 금형은 가진다.

더욱이, 상기 틈(50)에 형성된 버(burr)에 상당하는 재료성형부위와 상기 캐비티(30)에 형성된 제품에 상당하는 재료성형부위가 일체로 된 상태에서 탈형되기 때문에, 버(burr)에 상당하는 재료성형부위를 상기 캐비티(30)에 형성된 제품에 상당하는 재료성형부위에서 분리해내에는 재단작업이 곤란하다는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 극복하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 버(burr)에 상당하는 재료성형부위와 상기 캐비티(30) 사이의 상형(10)과 하형(20) 부위에 버(burr)에 상당하는 재료성형부위보다 두꺼운 또 다른 버에 상당하는 재료성형부를 형성하기 위한 홈(4; 밥자리)을 형성하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 홈(4)에 의해 성형된 또 다른 버에 상당하는 재료성형부(1)를 이용하여 버(burr)에 상당하는 재료성형부위(2)와 상기 캐비티에 형성된 링형상의 제품(3)을 상기 또 다른 버에 상당하는 재료성형부에서 용이하게 분리할 수 있지만, 이 역시 램(40)에 의해 재료(5)를 가압하여 상기 탕구(12)와 탕로를 경유하여 상기 가압된 재료(5)를 하형(20) 및 상형(10)에 형성된 캐비티(30)에 공급하게 되면, 상기 재료(5)가 상기 캐비티(30)에 충전됨에 따라 하형(20)과 상형(10) 사이가 벌어져 상기 틈(50) 이외에도 상기 홈(4)의 상하 간격도 더 벌어지게 되어서, 재료의 손실이 더욱 더 극대화된다고 하는 문제점을 야기한다.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.

본 발명은 상형의 중앙에 피스톤이 승강할 수 있는 크기와 형상을 가진 관통구멍을 형성하고, 상기 관통구멍과 마주하는 하형의 윗면 중앙 부위와 상형의 관통구멍에 의해 구획 형성된 공간이 트랜스퍼포트로서 작용하게 하고, 상기 관통구멍을 구획형성하는 상형의 벽부 바닥과 상기 윗면 중앙 부위의 테두리와 인접한 부위에 수평으로 뻗은 복수개의 게이트를 형성하고, 상기 복수개의 게이트 각각에 유통하는 복수개의 캐비티를 상기 상형과 하형에 형성하고, 상형을 고정시킨 상태에서 하형을 하부 피스톤에 의해 상승시켜 상기 고정된 상형에 압접시켜 금형을 페쇄한 상태에서 공기빼기홈을 이용하여 진공원에 접속후 금형내부를 고진공화 시킨뒤 상부 피스톤을 하강시켜 상기 트랜스퍼포트에 담겨진 재료를 압축하여서 상기 복수개의 게이트를 통하여 상기 캐비티에 충전되게 하여 성형을 구현할 수 있는 트랜스퍼성형장치를 제공함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.

본 발명은, 상기와 같은 과제해결수단에 의해, 재료를 상기 캐비티에 주입할 때에 상기 상형과 상기 하형의 맞닿음 상태가 벌어짐이 없이 상기 하부 실린더에 의해 유지되고, 아울러, 상기 상형과 하형 사이의 부위에서 상기 관통구멍 주위로 간격을 두고 수평으로 뻗은 복수개의 게이트 부위에서만 버가 트랜스퍼성형시에 발생하여 재료에 함유된 예를 들면 차폐를 위해 함유된 고가의 은 성분의 소실을 종래보다 현저하게 절감함과 동시에, 케비티에 의해 성형된 제품에 게이트에 의해 형성된 버가 반경방향으로 튀어 나온 돌출부로 되어 있어서, 이들 간의 분리가 용이하다는 작용효과를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 트랜스퍼성형용 금형을 개방된 상태에서 그리고 폐쇄된 상태에서 도시한 단면도,
도 2는 성형제품과 버 간의 분리를 용이하게 하기 위해 도 1의 금형에 홈이 형성된 것을 도시한 도면,
도 3은 도 2의 금형에서 성형된 상태를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예의 트랜스퍼성형장치를 도시한 정면도,
도 5는 도 4의 상형과 하형을 개방된 상태에서 그리고 닫힌 상태에서 도시한 단면도, 및
도 6은 도 4의 금형에서 성형된 제품의 상태를 도시한 도면.

이하, 은 나노성분이 함유된 링형상의 가스킷을 몰딩하기 위해 사용되는 본 발명에 따른 실시예의 트랜스퍼성형장치가 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명될 것이다.

도 4에는 본 실시예의 트랜스퍼성형장치가 부호 100으로서 지시되어 있다.

상기 트랜스퍼성형장치(100)는 베이스(112)에 탑재된 하부실린더(110)의 피스톤(111)의 선단에 장착된 하형(120), 상기 하부실린더(110)에서 위로 이격되어 상기 하부실린더(110)에 위치 고정되게 장착되고 중앙에 관통구멍(131)이 형성된 상부프레임(130), 상기 하형(120)에 이격되어 마주하게 상기 상부프레임(130)의 밑면에 장착되고 상기 관통구멍(131)과 마주하는 관통구멍(141)을 구비한 상형(140), 상기 상부프레임(130)의 윗면에서 위로 이격되어 상기 상부프레임(130)에 탑재된 상부실린더(150), 상기 관통구멍(131)과 상기 관통구멍(141)을 관통하여 상기 하형(120)의 윗면 중앙부위(120a)에 맞닿음하게 전후진되는 상기 상부실린더(150)의 피스톤(151)을 포함하고 있다.

상기 상부실린더(150)의 피스톤(151)의 선단과 상기 하형(120)의 윗면 중앙 간의 거리를 조절하기 위해, 상기 트랜스퍼성형장치(100)는, 상기 상부 프레임(130)의 양측에 기립되어 장착된 한 쌍의 스크류봉(152), 상기 상부실린더(150)의 상단와 하단에 고정적으로 외접된 한 쌍의 플랜지(153), 상기 한 쌍의 플랜지(153)의 양측에 자전 가능하게 장착되고 상기 한 쌍의 스크류봉(152)에 체결되는 4쌍의 너트(154)를 포함하고 있다.

상기 하형(120)과 상기 상형(140) 간에 구획형성된 캐비티가 외부에 유통되는 것을 방지하기 위해, 상기 하형(120)의 테두리에는 위로 돌출되게 가스킷(121)이 심어져 있다.

상기 윗면 중앙부위(120a)에서 방사방향으로 이격되고 상기 관통구멍(141)의 둘레방향으로 간격을 두고 이격된 링형상의 복수개의 하부캐비티(122)가 상기 하형(120)의 윗면에 형성되어 있다.

상기 복수개의 하부캐비티(122)와 마주하게 되는 상기 상형(140)의 밑면에는 링형상의 복수개의 상부캐비티(142)가 형성되고, 그리고 상기 복수개의 상부캐비티(142)와 상기 관통구멍(141)을 유통시키기 위해 상기 복수개의 상부캐비티(142)와 상기 관통구멍(141)을 구획하는 벽부(144)의 밑면에는 양단이 상기 복수개의 상부캐비티(142)와 상기 관통구멍(141)에 유통한 상태에서 수평방향으로 뻗어 상기 복수개의 상부캐비티(142)의 상하방향 높이보다 낮은 높이를 갖게 형성된 복수개의 게이트(143)가 형성되어 있다.

또한, 상기 하형(120)의 복수개의 하부캐비티(122)와 상기 가스킷(121) 사이의 부위와 마주하게 되는 상기 상형(140)의 밑면 부위에는 공기빼기홈(145)이 형성되어 있고, 상기 공기빼기홈(145)에는 일단이 밸브(146)를 경유하여 진공원에 접속되어 상기 상형(140)에 형성된 공기빼기유로(147)의 타단이 유통하게 접속되어 있다.

상기 상형(140)과 상기 하형(120)이 서로 맞닿음되어 닫힘자세에 있을 때, 상기 상형(140)의 관통구멍(141)과 상기 하형(120)의 윗면 중앙부위(120a)에 의해 구획형성된 공간(S)이 트랜스퍼포트가 되며, 이 상태에서 재료(160)가 상기 윗면 중앙부위(120a) 상에 얹어 놓이게 된다.

상기와 같이 구성된 트랜스퍼성형장치(100)는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 하형(120)의 윗면 중앙부위(120a)에 재료(160)을 얹어 놓는다.

그 다음, 상기 상부실린더(150)를 가동하여 피스톤(151)이 도 5의 위에 도시된 바와 같이, 아래로 이동하여 상기 상부프레임(130)의 관통구멍(131)을 경유하여 상기 상형(140)의 관통구멍(141)의 상반부 내에 위치 결정되게 한다.

그 다음, 상기 하부실린더(110)를 가동하여 상기 피스톤(111)을 위로 이동시켜 상기 하형(120)을 상기 상형(140)에 압접시킨 상태에서, 밸브(146)를 개방하여 서로 유통하고 있는 상기 복수개의 상부캐비티(122)와 상기 복수개의 하부캐비티(142) 및 상기 복수개의 게이트(143)에 존재하는 이물질이나 기체를 상기 상형과 하형 간에 존재하는 틈새을 통하여 상기 공기빼기홈(145) 및 상기 공기빼기유로(147)를 거쳐 외부로 빼내어 금형 내부의 공간을 고진공화시킨다.

그 다음, 상기 상부실린더(150)를 가동하여 피스톤(151)이 도 5의 아래에 도시된 바와 같이, 아래로 이동하여 상기 하형(120)의 윗면 중앙부위(120a)에 얹어 놓인 재료(160)를 가압하게 되면, 가압된 재료는 상기 복수개의 게이트(143)를 통하여 상기 복수개의 상부 캐비티(142)와 상기 복수개의 하부 캐비티(122)에 충전되어 복수개의 제품이 성형되게 된다.

그 다음, 상기 공기빼기유로(147)를 통기시켜 금형 내부의 공간의 진공을 푼다.

그 다음, 상기 하부실린더(110)를 가동하여 상기 피스톤(111)을 아래로 이동시켜, 상형과 하형을 분리시킨 상태에서 압축공기를 이용하여 금형에서 제품을 꺼낸다.

그 다음, 금형에서 분리된 물품에서 캐비티에서 성형된 제품과 게이트에서 성형된 버를 분리하여 원하는 제품을 얻게 된다.

상기와 같이 구성된 작동되는 트랜스퍼성형장치(100)는 재료(160)를 상기 캐비티(122, 142)에 주입할 때에 상기 상형(140)과 상기 하형(120)의 맞닿음 상태가 벌어짐이 없이 상기 하부실린더(110)에 의해 유지되고, 아울러, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상형(140)과 하형(120) 사이의 부위에서 상기 관통구멍(141) 주위로 간격을 두고 수평으로 뻗은 복수개의 게이트(143) 부위에서의 버(161)와 상기 하형(120)의 윗면 중앙부위(120a)에서의 버(162)가 트랜스퍼 성형 시에 발생하여 재료(160)에 함유된 예를 들면 차폐를 위해 함유된 고가의 은 성분의 소실을 종래보다 현저하게 절감함과 동시에, 케비티(122, 142)에 의해 성형된 링형상의 가스킷인 제품(163)에 게이트(143)에 의해 형성된 버(161)가 반경방향으로 튀어 나온 돌출부로 되어 있어서, 이들 간의 분리가 용이하다는 작용효과를 제공할 수 있다.

100; 트랜스퍼성형장치, 110; 하부실린더, 120; 하형, 130; 상부프레임, 140; 상형, 150; 상부실린더

Claims

베이스(112)에 탑재된 하부실린더(110)의 피스톤(111)의 선단에 장착된 하형(120),
상기 하부실린더(110)에서 위로 이격되어 상기 하부실린더(110)에 위치 고정되게 장착되고 중앙에 관통구멍(131)이 형성된 상부프레임(130),
상기 하형(120)에 이격되어 마주하게 상기 상부프레임(130)의 밑면에 장착되고 상기 관통구멍(131)과 마주하는 관통구멍(141)을 구비한 상형(140),
상기 상부프레임(130)의 윗면에서 위로 이격되어 상기 상부프레임(130)에 탑재된 상부실린더(150),
상기 관통구멍(131)과 상기 관통구멍(141)을 관통하여 상기 하형(120)의 윗면 중앙부위(120a)에 맞닿음하게 전후진되는 상기 상부실린더(150)의 피스톤(151)을 포함하고 은 나노성분이 함유된 링형상의 가스킷을 몰딩하기 위해 사용되는 트랜스퍼성형장치로서,
상기 하형(120)의 테두리에는 위로 돌출되게 가스킷(121)이 심어져 있고,
상기 윗면 중앙부위(120a)에서 방사방향으로 이격되고 상기 관통구멍(141)의 둘레방향으로 간격을 두고 이격된 링형상의 복수개의 하부캐비티(122)가 상기 하형(120)의 윗면에 형성되어 있고,
상기 복수개의 하부캐비티(122)와 마주하게 되는 상기 상형(140)의 밑면에는 링형상의 복수개의 상부캐비티(142)가 형성되고, 그리고 상기 복수개의 상부캐비티(142)와 상기 관통구멍(141)을 유통시키기 위해 상기 복수개의 상부캐비티(142)와 상기 관통구멍(141)을 구획하는 벽부(144)의 밑면에는 양단이 상기 복수개의 상부캐비티(142)와 상기 관통구멍(141)에 유통한 상태에서 수평방향으로 뻗어 상기 복수개의 상부캐비티(142)의 상하방향 높이보다 낮은 높이를 갖게 형성된 복수개의 게이트(143)가 형성되어 있고,
상기 상형(140)과 상기 하형(120)이 서로 맞닿음되어 닫힘자세에 있을 때, 상기 상형(140)의 관통구멍(141)과 상기 하형(120)의 윗면 중앙부위(120a)에 의해 구획형성된 공간(S)이 트랜스퍼포트가 되며, 이 상태에서 재료(160)가 상기 윗면 중앙부위(120a) 상에 얹어 놓이게 되며,
트랜스퍼성형시에 상기 상형(140)과 상기 하형(120)의 닫힘 자세를 하부실린더(110)의 피스톤(111)에 의해 유지시킨 상태에서, 상기 상부실린더(150)의 피스톤(151)에 의해 상기 재료(160)가 가압되어 상기 복수개의 게이트(143)를 통하여 상기 복수개의 상부캐비티(142)와 상기 복수개의 하부캐비티(122)에 충전되어, 복수개의 게이트(143) 부위에서의 버(161), 상기 하형(120)의 윗면 중앙부위(120a)에서의 버(162), 및 상기 케비티(122, 142)에 의해 성형된 링형상의 가스킷인 제품(163)이 형성되어, 게이트(143)에 의해 형성된 버(161)가 상기 제품(163)의 반경방향으로 튀어 나온 돌출부로 되어 있으며,
성형을 위해 상기 하형(120)과 상기 상형(140)이 압접된 상태에서 상기 복수개의 상부캐비티(142)와 상기 복수개의 하부캐비티(122) 및 상기 복수개의 게이트(143)에 존재하는 이물질이나 기체를 빼내기 위해 상기 하형(120)의 복수개의 하부캐비티(122)와 상기 가스킷(121) 사이의 부위와 마주하게 되는 상기 상형(140)의 밑면 부위에는 공기빼기홈(145)이 형성되어 있고, 상기 공기빼기홈(145)에는 일단이 밸브(146)를 경유하여 진공원에 접속되어 상기 상형(140)에 형성된 공기빼기유로(147)의 타단이 유통하게 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 트랜스퍼성형장치.
제 1항에 있어서,
상기 상부실린더(150)의 피스톤(150)의 선단과 상기 하형(120)의 윗면 중앙 간의 거리를 조절하기 위해, 상기 상부 프레임(130)의 양측에 기립되어 장착된 한 쌍의 스크류봉(152), 상기 상부실린더(150)의 상단와 하단에 고정적으로 외접된 한 쌍의 플랜지(153), 및 상기 한 쌍의 플랜지(153)의 양측에 자전 가능하게 장착되고 상기 한 쌍의 스크류봉(152)에 체결되는 4쌍의 너트(154)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 트랜스퍼성형장치.
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