KR102129670B1 - 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형 및 그 제조방법 - Google Patents

다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제품의 대량 생산을 위한 성형용 금형을 신속하고 편리하며 정밀하게 제작할 수 있는 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 핀삽입공간이 상하로 관통 형성되는 금형틀; 복수 개가 상기 핀삽입공간에 상하로 삽입되고 삽입깊이가 개별적으로 조절되며 상기 삽입깊이에 따라 상기 금형틀로 둘러싸인 상부면의 상측에 기설정된 3차원형상의 성형공간을 형성되는 다각핀; 상기 금형틀의 하부에 설치되고 상부면에 상기 핀삽입공간과 대응되고 연통하는 핀하강공간이 함몰 형성되는 핀지지틀; 및 상기 핀하강공간을 채워 상기 삽입깊이에 따라 상기 핀삽입공간에서 상기 핀하강공간으로 하강되는 상기 다각핀을 지지하도록 형태 변형되는 변형부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형을 기술적 요지로 한다.
또한 본 발명은, 상부면에 핀하강공간이 함몰 형성된 핀지지틀을 준비하는 단계; 준비된 상기 핀지지틀의 핀하강공간에 변형부재를 채우는 단계; 상기 핀하강공간과 대응되는 핀삽입공간이 상하로 관통 형성된 금형틀을 준비하여 상기 핀지지틀의 상부에 적층하는 단계; 적층된 상기 금형틀의 핀삽입공간에 복수 개의 다각핀을 수직으로 삽입하는 단계; 삽입된 상기 다각핀의 상부면 상측에 상기 금형틀로 둘러싸인 기설정된 3차원형상의 성형공간이 마련되도록 상기 금형틀의 상부에서 기설정된 운동패턴으로 운동하는 핀푸시모듈로 상기 다각핀을 선택적으로 상기 변형부재 측으로 하강시켜 삽입깊이를 조절하는 단계; 및 삽입깊이가 조절된 상기 다각핀을 고정하여 쾌속금형을 완성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형의 제조방법도 기술적 요지로 한다.

Description

다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형 및 그 제조방법{Three dimesions molding using polygonal fin and method of manufacturing thereof}
본 발명은 제품을 성형하기 위한 금형을 신속하게 제조할 수 있는 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 사출제품을 대량으로 생산하고자 할 때는 사출제품의 구조와 형상에 대응되는 사출금형을 사용하고 있다. 이러한 사출금형은 사출제품의 구조와 형상에 대응되는 설계하고 제작해야 한다.
이러한 사출금형은 캐드/캠 작업을 통해 사출제품을 사출 성형하기 위한 성형공간이 마련되게 수치화하여 금형도면을 설계하고 설계된 금형도면에 대응되게 금속을 가공하여 금형을 제작하며 제작된 금형의 치수를 측정하여 오차를 수정하는 후가공을 실시하고 후가공이 실시된 금형을 조립하여 시험 사출을 실시하며 시험 사출제품의 사출 상태를 점검하여 사출 상태에 따라 최종 수정하여 금형 제작을 완료하는 등의 복잡하고 어려우며 많은 시간이 요구되는 공정들을 거쳐야 한다.
그리고 아무리 형태가 단순한 사출제품을 제조하기 위한 단순 금형이라도 상기의 공정들을 모두 거쳐야지만 완성도 있는 사출제품을 불량 및 품질 저하 없이 대량 제조가 가능하다.
상기한 이유로 인해 사출제품을 제조하기 위한 사출금형 제작시 많은 비용과 시간이 소요되는 문제점이 있다. 그리고 제작된 사출금형은 사출제품의 형상 및 구조가 변경되어 수정 불가능한 상태가 되면 재사용도 불가능한 한계점이 있다.
그리하여 상기한 문제점과 한계점를 가진 사출금형을 사용하지 않고 가소성 성형재료를 용융시킨 후 3차원 형태로 적층시켜 가면서 합성수지 제품을 성형(출력)하는 3차원 프린터를 이용하기도 한다.
그러나 3차원 프린터는 사출금형 없이 합성수지 제품을 입력된 치수와 형상에 대응되게 3차원 형태로 성형할 수 있으나, 제품 하나를 성형하는데 엄청난 시간이 소요되어 제조 효율이 떨어지고 3차원 프린터마다 사용 가능한 성형재료가 한정되어 다양한 성형재료를 사용할 수 없는 한계점이 있다.
따라서 저렴한 비용으로 신속하고 편리하게 제작할 수 있고 다양한 성형재료 중의 하나를 선택 사용하여 완성도 높은 사출제품을 불량 없이 대량 생산할 수 있으며 사출제품의 형상 및 구조에 관계없이 재사용하여 제작비를 절감할 수 있는 사출금형의 개발이 필요하다.
대한민국 등록특허공보 제10-1273629호, 2013.06.14.자 공고. 대한민국 등록특허공보 제10-1174475호, 2012.08.16.자 공고.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 저렴한 비용으로 신속하고 편리하게 제작할 수 있고 다양한 성형재료를 사용하여 양품의 제품을 대량 생산할 수 있으며 폐기 없이 재사용이 가능하여 자원을 절약할 수 있는 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형은 핀삽입공간이 상하로 관통 형성되는 금형틀; 복수 개가 상기 핀삽입공간에 상하로 삽입되고 삽입깊이가 개별적으로 조절되며 상기 삽입깊이에 따라 상기 금형틀로 둘러싸인 상부면의 상측에 기설정된 3차원형상의 성형공간을 형성되는 다각핀; 상기 금형틀의 하부에 설치되고 상부면에 상기 핀삽입공간과 대응되고 연통하는 핀하강공간이 함몰 형성되는 핀지지틀; 및 상기 핀하강공간을 채워 상기 삽입깊이에 따라 상기 핀삽입공간에서 상기 핀하강공간으로 하강되는 상기 다각핀을 지지하도록 형태 변형되는 변형부재;를 포함할 수 있다.
상기 금형틀은 전측, 후측, 좌측 및 우측에 각각 배치되며 수직으로 기립되고 서로 일단 내면과 일단 측면이 접촉되게 결합되며 내측에 상기 핀삽입공간이 수직으로 관통 형성되는 가압측판; 및 이웃하는 상기 가압측판을 서로 직각을 이루도록 체결하되, 체결을 위한 조임력에 따라 상기 다각핀의 삽입 깊이가 조절 가능하도록 상기 핀삽입공간에 유동여유를 제공하는 체결부재;를 포함할 수 있다.
상기 다각핀 중에서 상기 핀삽입공간의 모서리에 각각 배치되어 삽입되는 다각핀에는 상기 모서리와 대응되게 이웃하는 두면이 서로 직각을 이루는 직각부가 구비된 것일 수 있다.
상기 다각핀 중의 적어도 하나에는 상기 성형공간에 성형재료를 주입하기 위한 재료주입공이 형성되고, 상기 재료주입공이 형성된 다각핀은 삼각형의 단면형상을 가질 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형의 제조방법은 상부면에 핀하강공간이 함몰 형성된 핀지지틀을 준비하는 단계; 준비된 상기 핀지지틀의 핀하강공간에 변형부재를 채우는 단계; 상기 핀하강공간과 대응되는 핀삽입공간이 상하로 관통 형성된 금형틀을 준비하여 상기 핀지지틀의 상부에 적층하는 단계; 적층된 상기 금형틀의 핀삽입공간에 복수 개의 다각핀을 수직으로 삽입하는 단계; 삽입된 상기 다각핀의 상부면 상측에 상기 금형틀로 둘러싸인 기설정된 3차원형상의 성형공간이 마련되도록 상기 금형틀의 상부에서 기설정된 운동패턴으로 운동하는 핀푸시모듈로 상기 다각핀을 선택적으로 상기 변형부재 측으로 하강시켜 삽입깊이를 조절하는 단계; 및 삽입깊이가 조절된 상기 다각핀을 고정하여 쾌속금형을 완성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기한 구성에 의한 본 발명은 성형 제품의 대량 생산을 위한 3차원 성형공간을 갖는 금형을 신속, 편리, 정밀하게 제작 가능하여 금형 제작에 따른 비용과 시간을 크게 절감할 수 있고 제품의 형상 변경에 따라 금형 수정이 필요할 때 간단하게 수정하여 사용할 수 있으며 제품 생산이 필요치 않더라도 폐기처리하지 않고 다른 제품 성형을 위한 금형으로 재사용도 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형의 부분 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형의 종단면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형에 사용하는 다각핀의 다양한 형상을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형의 제조방법을 단계적으로 도시한 순서도이다.
본 발명은 성형재료를 성형공간 내에 주입하여 사출제품을 대량 생산할 수 있는 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형 및 그 제조방법에 관한 것이다.
특히, 본 발명에 따른 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형 및 그 제조방법은 저렴한 비용으로 신속 편리하게 제작할 수 있고 다양한 성형재료를 사용하여 완성도 높은 사출제품을 대량 생산할 수 있으며 사출제품의 형상 및 구조에 관계없이 재사용이 가능하여 제작비를 절감할 수 있는 것이 특징이다.
이러한 특징은, 핀삽입공간이 상하로 관통된 금형틀과, 금형틀의 핀삽입공간에 복수 개가 삽입되고 삽입깊이에 따라 상부면의 상측에 기설정된 3차원형상의 성형공간을 형성하는 다각핀과, 금형틀의 하부에 설치되고 내측에 핀삽입공간과 연통하는 핀하강공간이 상하로 관통된 핀지지틀과, 핀지지틀의 핀하강공간을 채워 삽입깊이 조절에 따라 핀하강공간으로 하강하는 다각핀을 지지하는 변형부재를 포함한 구조에 의해 달성될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형 및 그 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형은 도 1에 도시된 바와 같이 크게 금형틀(100), 다각핀(200), 핀지지틀(300), 변형부재(400)로 구성된다.
먼저, 상기 금형틀(100)은 사각형상을 이루고 핀삽입공간(110)이 상하로 관통 형성되어 쾌속금형의 외형을 이루는 구성이다.
즉, 금형틀(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 전측, 후측, 좌측 및 우측에 각각 가압측판(120)이 수직으로 기립 배치되고 이웃하는 가압측판(120)의 단부끼리 서로 결합되면서 사각형상을 이루는 것이다.
그리고 가압측판(120)의 결합 형태에 따라 금형틀(100)의 내측에 가압측판(120)에 의해 둘러싸인 사각형상의 핀삽입공간(110)이 상하로 관통 형성될 수 있다.
한편, 금형틀(100)에는 도 2에 도시된 바와 같이 이웃하는 가압측판(120)의 단부끼리 서로 결합시키고 결합에 따른 가압측판(120) 간의 유격 조절이 가능한 체결부재(130)가 더 포함될 수 있다.
상기 체결부재(130)는 가압측판(120)의 일단 내면에 돌출 형성되는 결합위치안내편(131)과, 가압측판(120)의 타단 측면에 결합위치안내편(131)과 대응되게 함몰 형성되는 안내편삽입홈(132)과, 가압측판(120)의 일단 전후로 관통되는 볼트관통공(133)과, 가압측판(120)의 타단 측면에 함몰 형성된 볼트체결홈(134)과, 볼트관통공(133)을 관통하여 볼트체결홈(134)에 체결되는 체결볼트(135)로 구성될 수 있다.
즉, 일측 가압측판(120)의 일단 측면과 타측 가압측판(120)의 일단 내면이 서로 밀착되면서 직각을 이루도록 결합위치안내편(131)을 안내편삽입홈(132)에 삽입하여 결합위치를 맞춘 상태에서 체결볼트(135)를 볼트관통공(133)에 관통시켜 그 단부를 볼트체결홈(134)에 체결하여 조이면 일측 가압측판(120)의 일단과 타측 가압측판(120)의 일단을 결합할 수 있다.
그리고 체결볼트(135)의 조임력에 따라 일측 가압측판(120)과 타측 가압측판(120)의 유격이 자유롭게 조절되면서 가압측판(120)을 느슨하게 결합하는 가결합상태 또는 가압측판(120)을 빡빡하게 결합하는 완전결합상태로 결합할 수 있다.
이때 일측 가압측판(120)과 타측 가압측판(120)이 결합될 때 그 일단 내면과 그 일단 측면이 밀착된 상태로 결합됨에 따라 모든 가압측판(120)을 통해 사방에서 핀삽입공간(110)의 중심 측으로 균일한 가압력을 발휘할 수 있다.
다음으로, 상기 다각핀(200)은 복수 개로 이루어지고 서로 밀착된 상태로 금형틀(100)의 핀삽입공간(120)에 수직으로 삽입되어 성형제품 형상과 대응되고 성형재료가 주입되는 3차원 형상의 성형공간(C)을 형성하는 구성이다.
즉, 다각핀(200)은 금형틀(100)과 함께 쾌속금형을 이루는 것으로, 핀삽입공간(120)의 내측에 수직으로 삽입된 상태에서 각각의 삽입깊이에 따라 상부면의 상측에 가압측판(120)에 의해 사방으로 둘러싸인 성형공간(C)을 형성하는 것이다.
이때 다각핀(200)의 삽입깊이 조절은 금형틀(100)의 상부에서 전후, 좌우 및 상하로 운동하면서 다각핀(200)을 하강시키는 핀푸시모듈(500)에 의해 조절될 수 있다.
즉, 핀푸시모듈(500)은 다각핀(200)의 상부에서 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)과 대응되게 기설정된 운동패턴에 따라 전후, 좌우 및 상하로 운동하면서 다각핀(200)을 선택적으로 하강시킬 수 있다.
상기 핀푸시모듈(500)은 도시하지 않았지만 전후, 좌우 및 상하로 운동 가능하도록 바닥에 안착되는 지지프레임과, 지지프레임의 일측에서 전후, 좌우로 이동하는 수평이동프레임과, 수평이동프레임의 하부에 상하로 이동하는 수직이동프레임과, 수직이동프레임의 단부에 설치되어 수평이동프레임의 전후, 좌우 이동과 수직이동프레임의 상하 이동에 따라 단부로 다각핀(200)을 하방으로 밀어 하강시키는 핀푸시암이 포함될 수 있다.
그러면 다각핀(200)의 삽입깊이가 핀부시모듈(500)에 의해 결정되고 다각핀(200)의 상부면 상측에 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)을 신속 편리하게 형성할 수 있다.
단, 핀푸시모듈(500)은 다각핀(200)의 상부면 상측에 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)을 정밀하게 형성하기 위해서는 모든 다각핀(200)을 개별적으로 하강시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
그리고 핀푸시모듈(500)로 다각핀(200)의 삽입깊이를 조절할 때는 다각핀(200)이 하강할 수 있는 유동여유가 핀삽입공간(120)에 생기도록 체결부재(130)를 느슨하게 조여 금형틀(100)의 가압측판(120)을 가결합시킬 수 있다.
그러다가 다각핀(200)의 삽입깊이 조절이 완료되면 핀삽입공간(120)에 유동여유가 생기지 않고 다각핀(200)이 고정되도록 체결부재(130)를 완전히 조여 금형틀(100)의 가압측판(120)을 완전결합시킬 수 있다.
한편, 다각핀(200)은 도 4에 도시된 바와 같이 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)에 대응될 수 있도록 단면형상이 삼각형, 사각형, 직각삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등인 것들 중에서 적어도 하나가 적어도 한 개씩 포함될 수 있다.
그리고 다각핀(200) 중에서 핀삽입공간(120)의 모서리 측에 각각 배치되는 다각핀(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 금형틀(100)과의 사이에 틈새가 생기지 않도록 모서리와 대응되게 이웃하는 두면이 직각을 이루는 직각부(210)가 구비된 것일 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 다각핀(200) 중에서 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)에 성형재료를 주입하기 위한 재료주입공(I)이 형성된 다각핀(200)이 포함될 수 있다. 이때 재료주입공(I)은 원형으로 형성될 수 있다.
그리고 재료주입공(I)이 원형으로 형성된 다각핀(200)은 삼각형의 단면형상을 가질 수 있다. 단, 재료주입공(I)이 형성된 다각핀(200)의 배치 위치는 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C) 형태에 따라 선택 결정할 수 있다.
다음으로, 상기 핀지지틀(300)은 금형틀(100)의 하부에 설치되고 상부면에 금형틀(100)의 핀삽입공간(120)과 대응되고 연통하는 핀하강공간(310)이 함몰 형성되는 구성이다.
즉, 핀지지틀(300)은 금형틀(100)의 핀삽입공간(120)에 삽입된 다각핀(200)이 핀푸시모듈(500)의 운동에 따라 삽입깊이가 조절되면서 하강될 때 원활하게 하강될 수 있도록 하강공간을 제공하는 것이다.
이때 핀하강공간(310)은 금형틀(100)의 핀삽입공간(120)에 삽입된 모든 다각핀(200)이 핀푸시모듈(500)에 의해 하강될 핀삽입공간(120)과 동일한 형태로 형성될 수 있다.
한편, 금형틀(100)의 하부면과 핀지지틀(300)의 상부면에는 상호 계합되는 가이드홈(140)과 가이드돌기(320)가 각각 형성되어 금형틀(100)과 핀지지틀(300)이 상하로 결합될 때 핀삽입공간(110)과 핀하강공간(310)이 상하 동일한 위치에서 연통되도록 결합될 수 있다.
마지막으로, 상기 변형부재(400)는 핀지지틀(300)의 상부면에 함몰 형성된 핀하강공간(310)에 구비되어 다각핀(200)을 지지하는 구성이다.
즉, 변형부재(400)는 핀지지틀(300)의 핀하강공간(310)에 채워져 다각핀(200)이 핀푸시모듈(500)에 의해 선택적으로 하강될 때 상부면 형상이 다각핀(200)의 선택적 하강에 따른 하부면 형상과 대응되게 변형되어 다각핀(200)을 하부에서 지지한다.
그러면 다각핀(200)은 변형부재(400)의 지지에 따라 핀푸시모듈(500)에 의해 하강된 만큼만 하강되면서 조절된 삽입깊이가 유지됨으로써 도 3에 도시된 바와 같이 그 상부면 상측에 금형틀(100)의 가압측판(120)으로 둘러싸인 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)을 정밀하게 형성할 수 있다.
이때 변형부재(400)는 핀푸시모듈(500)에 의해 하강되는 다각핀(200)에 의해 상부면 형상이 변형 가능하도록 모래나 유동수지로 구성될 수 있다.
한편 변형부재(400)의 상부면 형상이 변형 가능하도록 변형여유공간을 외부에 별도로 확보할 수 있도록 핀지지틀(300)의 일측에는 핀지지틀(300)의 핀하강공간(310)과 내부가 연통하고 변형부재수용틀이 구비될 수 있다.
따라서 변형부재(400)는 핀지지틀(300)의 핀하강공간(310)에 가득 채워진 상태에서 다각핀(200)이 핀푸시모듈(500)에 의해 하강될 때 다각핀(200)이 하강된 만큼만 변형부재(400)의 일부가 핀하강공간(310)에서 변형부재수용틀로 유출되면서 변형부재(400)의 상부면 형상이 다각핀(200)의 하부면 형상과 대응되게 변형되면서 다각핀(200)을 지지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형의 제조방법은 도 5에 도시된 바와 같이 핀지지틀 준비 단계(S100), 변형부재 채움 단계(S200), 금형틀 준비 단계(S300), 다각핀 삽입 단계(S400), 성형공간 형성 단계(S500) 및 다각핀 고정 단계(S600)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 핀지지틀 준비 단계(S100)는 상부면에 핀하강공간(310)이 함몰 형성된 핀지지틀(300)을 준비하는 단계이다.
다음으로, 상기 변형부재 채움 단계(S200)는 핀지지틀(300)의 핀하강공간(310) 내측에 변형부재(400)를 채우는 단계이다.
다음으로, 상기 금형틀 준비 단계(S300)는 핀하강공간(310)과 대응되는 핀삽입공간(120)이 상하로 관통 형성된 금형틀(100)을 준비하여 핀지지틀(300)의 상부에 적층하는 단계이다.
즉, 금형틀 준비 단계(S300)는 금형틀(100)을 준비하여 금형틀(100)의 핀삽입공간(120)과 핀지지틀(300)의 핀하강공간(310)이 상하로 연통하도록 금형틀(100)을 핀지지틀(300)의 상부에 적층한다.
그리고 금형틀(100)은 복수 개의 가압측판(120)을 전측, 후측, 좌측 및 우측에 각각 수직으로 기립시켜 배치하고 이웃하는 가압측판(120)의 단부끼리 체결부재(130)로 결합하여 준비한다.
단, 금형틀(100)을 핀지지틀(300)의 상부에 적층한 후 체결부재(130)를 느슨하게 조여 다각핀(200)이 하강될 수 있는 유동여유가 핀삽입공간(110)에 확보되도록 가압측판(120)을 가결합상태로 결합할 수 있다.
다음으로, 상기 다각핀 삽입 단계(S400)는 복수 개의 다각핀(200)을 금형틀(100)의 핀삽입공간(120)에 상호 간에 유격이 거의 존재하지 않도록 수직으로 삽입하는 단계이다.
이때 다각핀(200)은 금형틀(100)의 핀삽입공간(120) 형상과, 기설정된 3차원형상의 성형공간(C) 형상 등에 대응되게 단면형상이 삼각형, 사각형, 직각삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등인 것들 중에서 적어도 하나를 적어도 한 개씩 포함되게 삽입할 수 있다.
단, 금형틀(100)의 핀삽입공간(120) 모서리 측에는 금형틀(100)과의 사이에 틈새가 생기지 않도록 모서리와 대응되게 이웃하는 두면이 직각을 이루는 직각부가 구비된 다각핀(200)을 삽입할 수 있다.
그리고 금형틀(100)의 핀삽입공간(120)에 삽입된 다각핀(200) 중에는 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)에 성형재료를 주입하기 위한 재료주입공(I)이 형성된 다각핀(200)이 포함될 수 있다. 단, 재료주입공(I)이 형성된 다각핀(200)의 삽입 위치는 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C) 형태에 따라 선택할 수 있다.
다음으로, 상기 성형공간 형성 단계(S500)는 핀푸시모듈(500)을 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)과 대응되게 기설정된 운동패턴에 대응되게 운동시켜 다각핀(200)을 선택적으로 하강시킴으로써 다각핀(200)의 상부면 상측에 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)을 형성하는 단계이다.
이때 금형틀(100)의 가압측판(120)은 체결부재(130)의 조임력에 따라 핀삽입공간(120)에 유동여유가 생긴 가결합상태이므로 다각핀(200)이 핀푸시모듈(500)에 의해 하강될 수 있다.
그리고 다각핀(200)은 핀지지틀(300)의 핀하강공간(310)에 채워진 변형부재(400)에 의해 지지된 상태이므로 그 상부면 상측에 금형틀(100)에 의해 둘러싸인 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)을 형성할 수 있다.
마지마으로, 상기 다각핀 고정 단계(S600)는 다각핀(200)에 의해 형성된 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)이 유지되도록 다각핀(200)을 고정시키는 단계이다.
즉, 핀삽입공간(120)에 유동여유를 없애 다각핀(200)이 고정되도록 체결부재(130)를 완전히 조여 가압측판(120)을 완전결합상태로 만드는 것이다.
그러면 다각핀(200)은 핀지지틀(300)에 핀하강공간(310)에 채워진 변형부재(400) 없이도 고정될 수 있고, 다각핀(200)의 상부면 상측인 금형틀(100)의 내측에는 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)이 그대로 유지될 수 있다.
따라서 금형틀(100)을 핀지지틀(300)에서 분리할 수 있다. 그리고 금형틀(100)의 상부에 평판의 베이스블록(미도시)을 결합하여 기설정된 3차원 형상의 성형공간(C)을 밀폐시키면 금형으로 단독 사용할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 종래의 사출금형과 달리 복잡한 제작공정을 거치지 않고 핀푸시모듈을 통해 금형틀에 삽입된 복수 개의 다각핀을 선택적으로 하강시키면 그 상부면 상측에 금형틀로 둘러싸인 3차원 형상의 성형공간이 정밀하게 형성됨에 따라 금형의 제작에 따른 비용과 시간을 절감할 수 있다.
그리고 제품의 형상 변경에 따라 수정이 필요할 때 핀푸시모듈을 통해 다각핀의 삽입깊이를 조정하면 되므로 금형의 수정도 편리하게 할 수 있다. 또한, 제품 생산이 필요치 않아 금형의 구실을 다한 경우 폐기하지 않고 재사용 가능하므로 자원도 절약할 수 있다.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.
100: 금형틀
110: 핀삽입공간
120: 가압측판
121: 관볼트관통공
122: 관볼트체결홈
130: 체결부재
131: 결합위치안내편
132: 안내편삽입홈
133: 볼트관통공
134: 볼트체결홈
135: 체결볼트
140: 가이드홈
200: 다각핀
210: 직각부
300: 핀지지틀
310: 핀하강공간
320: 가이드돌기
400: 변형부재
500: 핀푸시모듈

Claims (5)

  1. 핀삽입공간이 상하로 관통 형성되는 금형틀;
    복수 개가 상기 핀삽입공간에 상하로 삽입되고 삽입깊이가 개별적으로 조절되며 상기 삽입깊이에 따라 상기 금형틀로 둘러싸인 상부면의 상측에 기설정된 3차원형상의 성형공간을 형성되는 다각핀;
    상기 금형틀의 하부에 설치되고 상부면에 상기 핀삽입공간과 대응되고 연통하는 핀하강공간이 함몰 형성되는 핀지지틀;
    상기 핀하강공간에 채워지고 상기 삽입깊이에 따라 상기 핀삽입공간에서 상기 핀하강공간으로 하강되는 상기 다각핀의 하부면 형상과 대응되게 상부면 형상이 변형되면서 상기 다각핀을 하부에 지지하는 변형부재; 및
    상기 핀지지틀의 일측에 설치되고 내부가 상기 핀지지틀의 핀하강공간과 연통되어 상기 변형부재의 상부면 형상 변형에 따라 상기 변형부재가 내부로 유입되는 변형부재수용틀을 포함하는 것을 특징으로 하는 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금형틀은
    전측, 후측, 좌측 및 우측에 각각 배치되며 수직으로 기립되고 서로 일단 내면과 일단 측면이 접촉되게 결합되며 내측에 상기 핀삽입공간이 수직으로 관통 형성되는 가압측판; 및
    이웃하는 상기 가압측판을 서로 직각을 이루도록 체결하되, 체결을 위한 조임력에 따라 상기 다각핀의 삽입 깊이가 조절 가능하도록 상기 핀삽입공간에 유동여유를 제공하는 체결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 다각핀 중에서 상기 핀삽입공간의 모서리에 각각 배치되어 삽입되는 다각핀에는
    상기 모서리와 대응되게 이웃하는 두면이 서로 직각을 이루는 직각부가 구비된 것을 특징으로 하는 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다각핀 중의 적어도 하나에는
    상기 성형공간에 성형재료를 주입하기 위한 재료주입공이 형성되고,
    상기 재료주입공이 형성된 다각핀은
    삼각형의 단면형상을 가지는 것을 특징으로 하는 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형.
  5. 상부면에 핀하강공간이 함몰 형성된 핀지지틀을 준비하는 단계;
    준비된 상기 핀지지틀의 핀하강공간에 외부에 별도로 마련된 변형부재수용틀로 유출 가능한 변형부재를 채우는 단계;
    상기 핀하강공간과 대응되는 핀삽입공간이 상하로 관통 형성된 금형틀을 준비하여 상기 핀지지틀의 상부에 적층하는 단계;
    적층된 상기 금형틀의 핀삽입공간에 복수 개의 다각핀을 수직으로 삽입하는 단계;
    삽입된 상기 다각핀의 상부면 상측에 상기 금형틀로 둘러싸인 기설정된 3차원형상의 성형공간이 마련되도록 상기 금형틀의 상부에서 기설정된 운동패턴으로 운동하는 핀푸시모듈로 상기 다각핀을 선택적으로 상기 변형부재 측으로 하강시켜 삽입깊이를 조절하는 단계; 및
    삽입깊이가 조절된 상기 다각핀을 고정하여 쾌속금형을 완성하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다각핀을 이용한 3차원 쾌속금형의 제조방법.
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