KR102183578B1

KR102183578B1 - 언더컷 처리 기구, 성형용 금형 및 성형품

Info

Publication number: KR102183578B1
Application number: KR1020187037780A
Authority: KR
Inventors: 마사노리 소리모토
Original assignee: 가부시키가이샤 테크노크라쯔
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2020-11-26
Also published as: WO2018179027A8; US20190126526A1; JP6865451B2; WO2018179027A1; CN109414852A; KR20190014538A; US11213984B2; EP3461612B1; ES2921273T3; EP3461612A1; EP3461612A4; JPWO2018179027A1; CN109414852B

Abstract

컴팩트하게 구성 가능하면서 언더컷부를 용이하게 형 빼기 가능하며, 성형 품질을 향상시킬 수 있는 언더컷 처리 기구, 성형용 금형 및 성형품을 제공한다. 언더컷부(P1)가 있는 성형품(P)을 성형하는 성형용 금형(1)에 장착되어 사용되는, 언더컷부(P1)를 형 빼기 가능하게 하는 언더컷 처리 기구(10)로서, 성형품(P)의 형 빼기 방향으로 이동 가능한 푸싱 피스(30)와, 푸싱 피스(30)에 고정 또는 일체로 형성되고, 푸싱 피스(30)의 이동 시에 언더컷부(P1)를 지지 가능한 슬리브 핀(60)과, 푸싱 피스(30)에 대하여 슬라이딩 가능하며, 푸싱 피스(30)의 이동에 연동하여 성형품(P)의 형 빼기 방향과 교차하는 방향으로 이동하는 슬라이딩 피스(40)와, 슬라이딩 피스(40)를 슬라이딩 가능하게 유지하는 유지 피스(50)를 구비한다.

Description

언더컷 처리 기구, 성형용 금형 및 성형품

본 발명은, 언더컷부(undercut portion)를 가지는 성형품을 성형하는 성형용 금형에 장착되어 사용되는 언더컷 처리 기구(機構), 성형용 금형 및 성형품에 관한 것이다.

언더컷부를 가지는 성형품을 성형하는 성형용 금형에 있어서, 언더컷부의 형태에 대응하는 형상으로 많은 언더컷 처리 기구가 개발되어 있다. 언더컷 처리 기구로서는, 예를 들면, 루즈 코어(loose core)라고 하는 것이 일반적으로 사용되고 있다.

또한, 종래의 루즈 코어를 사용하는 언더컷 처리 기구에서는 성형이 곤란한 성형품, 예를 들면, 성형품 전체의 형 빼기 방향(demolding direction)과 교차하는 방향으로 중공부(中空部)를 가지는 보스(boss)가 돌출되어 있는 성형품을 성형하는 경우에, 언더컷부로 되는 보스를 용이하게 형 빼기 가능하게 하는 언더컷 처리 기구가 본 출원인에 의해 이미 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에 기재된 언더컷 처리 기구는, 성형용 금형의 고정형(固定型) 또는 가동형(可動型)에 내설(內設)되는 홀더와, 언더컷부를 성형하는 성형 코어를 구비하고, 성형 코어가 제1 코어와 제2 코어로 이루어지고, 제1 코어 및 제2 코어가 서로 인접하여 경사진 측면을 가지고, 측면을 따라 홀더 내를 슬라이딩함으로써 언더컷부를 형 빼기 가능하게 구성되어 있다.

일본 공개특허 제2010―155381호 공보

특허문헌 1에 기재된 언더컷 처리 기구에 의하면, 종래의 루즈 코어를 사용하는 언더컷 처리 기구에서는 성형이 곤란했던 형상의 성형품의 성형이 용이화되고, 또한 지지 로드나 가이드 로드 등이 불필요해지므로, 종래의 루즈 코어를 사용하는 언더컷 처리 기구와 비교하여 컴팩트하게 구성 가능하다.

본 발명은, 특허문헌 1에 기재된 언더컷 처리 기구와는 상이한 구성에 있어서, 특허문헌 1에 기재된 언더컷 처리 기구와 같이 언더컷부를 가지는 성형품의 성형의 용이화, 컴팩트화 및 성형 품질의 향상을 실현할 수 있는 언더컷 처리 기구, 성형용 금형 및 성형품을 제안하는 것이다.

본 발명의 목적은, 컴팩트하게 구성 가능하면서 언더컷부를 용이하게 형 빼기 가능하며, 성형 품질을 향상시킬 수 있는 언더컷 처리 기구, 성형용 금형 및 성형품을 제공하는 것이다.

본 발명은, 언더컷부가 있는 성형품을 성형하는 성형용 금형에 장착되어 사용되는, 상기 언더컷부를 형 빼기 가능하게 하는 언더컷 처리 기구로서, 상기 성형품의 형 빼기 방향으로 이동 가능한 푸싱 피스(pushing piece)와, 상기 푸싱 피스에 고정 또는 일체로 형성되고, 상기 푸싱 피스의 이동 시에 상기 언더컷부를 지지 가능한 지지 수단과, 상기 푸싱 피스에 대하여 슬라이딩 가능하며, 상기 푸싱 피스의 이동에 연동하여 상기 성형품의 형 빼기 방향과 교차하는 방향으로 이동하는 슬라이딩 피스(sliding piece)와, 상기 슬라이딩 피스를 슬라이딩 가능하게 유지하는 유지 피스(retaining piece)를 구비하고, 상기 푸싱 피스를 상기 성형품의 형 빼기 방향으로 이동시키면, 상기 지지 수단이 상기 언더컷부를 지지하면서 상기 슬라이딩 피스가 연동하여 이동하고, 상기 언더컷부가 형 빼기 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 언더컷 처리 기구이다.

또한, 본 발명의 언더컷 처리 기구에 있어서, 상기 푸싱 피스 및 상기 슬라이딩 피스는, 상기 언더컷부를 성형하는 성형면을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 언더컷 처리 기구에 있어서, 상기 푸싱 피스 및/또는 상기 슬라이딩 피스는, 상기 푸싱 피스를 상기 성형품의 형 빼기 방향으로 이동시킬 때 상기 성형품을 지지 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 언더컷 처리 기구에 있어서, 상기 푸싱 피스 및 상기 유지 피스는 각각, 상기 슬라이딩 피스의 이동 방향을 상기 언더컷부가 형 빼기 가능해지는 방향으로 규제하는 규제 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 언더컷 처리 기구는, 또한 상기 언더컷부에 중공부 또는 공간부를 가지는 상기 성형품을 성형 가능하게 상기 언더컷부의 중공부 또는 공간부를 성형하는 성형 부재와, 상기 성형 부재에 고정 또는 일체로 형성되고, 상기 푸싱 피스 및 상기 유지 피스에 대하여 슬라이딩 가능하며, 상기 푸싱 피스를 상기 성형품의 형 빼기 방향으로 이동시켰을 때 상기 성형 부재가 상기 언더컷부의 중공부 또는 공간부로부터 빠지도록(pull out) 이동하는 성형 부재용 슬라이딩 피스를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 언더컷 처리 기구는, 또한 상기 성형용 금형에 고정 또는 일체로 형성된 홀더를 구비하고, 상기 홀더는, 본 언더컷 처리 기구를 구성하는 부재 중, 상기 홀더를 제외하고 다른 구성 부재를 형 체결 시에 부분적으로 또는 완전히 수납 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 언더컷 처리 기구를 포함하는, 성형용 금형이다.

또한, 본 발명은, 상기 언더컷 처리 기구, 또는 상기 성형용 금형으로 성형된 성형품이다.

본 발명의 언더컷 처리 기구 및 성형용 금형에 의하면, 푸싱 피스의 성형품의 형 빼기 방향으로의 이동에 연동하여 언더컷부가 형 빼기 가능하도록 슬라이딩 피스가 이동하므로, 컴팩트하게 구성 가능하면서 언더컷부를 용이하게 형 빼기 가능해진다. 또한, 푸싱 피스 및 슬라이딩 피스의 이동 시에 언더컷부가 지지 수단에 의해 지지되므로, 언더컷부의 손상 등을 방지 가능하며 성형 품질이 향상된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 성형용 금형(1)의 형 체결 시의 단면도(斷面圖)이다.
도 2는 도 1의 성형용 금형(1)의 형 개방 후의 단면도이다.
도 3은 도 1의 성형용 금형(1)의 성형품(P)의 돌출 동작 후의 단면도이다.
도 4는 도 1 및 도 2에서의 언더컷 처리 기구(10)의 주변부의 확대도이다.
도 5는 도 3에서의 언더컷 처리 기구(10)의 주변부의 확대도이다.
도 6은 도 1의 성형용 금형(1)의 언더컷 처리 기구(10)의 사시도이다.
도 7은 도 1의 성형용 금형(1)의 언더컷 처리 기구(10)의 분해사시도이다.
도 8은 도 1의 성형용 금형(1)의 언더컷 처리 기구(10)의 분해사시도이다.
도 9는 도 1의 성형용 금형(1)의 푸싱 피스(30), 슬라이딩 피스(40), 유지 피스(50)의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 언더컷 처리 기구 및 성형용 금형으로 성형 가능한 성형품의 일례를 나타낸 사시도이다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태의 성형용 금형(1)의 형 체결 시의 단면도, 도 2는, 도 1의 성형용 금형(1)의 형 개방 후의 단면도, 도 3은, 도 1의 성형용 금형(1)의 성형품(P)의 돌출 동작 후의 단면도이다. 도 4는, 도 1 및 도 2에서의 언더컷 처리 기구(10)의 주변부의 확대도, 도 5는, 도 3에서의 언더컷 처리 기구(10)의 주변부의 확대도이다. 도 6은, 도 1의 성형용 금형(1)의 언더컷 처리 기구(10)의 사시도, 도 7, 도 8은, 도 1의 성형용 금형(1)의 언더컷 처리 기구(10)의 분해사시도, 도 9의 (a)는, 도 1의 성형용 금형(1)의 푸싱 피스(30), 슬라이딩 피스(40), 유지 피스(50)의 사시도, 도 9의 (b)는, 도 9의 (a)의 상이한 각도로부터 본 사시도이다. 그리고, 도 1 내지 도 3에서는, 부호를 일부 생략하고 있고, 도 6에서는, 홀더(20)만 단면(斷面)을 나타내고, 도 7에서는, 홀더(20)를 생략하고 있고, 도 8에서는, 홀더(20) 및 유지 피스(50)를 생략하고 있다.

본 발명의 제1 실시형태의 성형용 금형(1)은, 성형 재료를 사출하여 성형품(P)(도 1 참조)의 외면(상면) 측을 성형하는 고정형(100)과, 성형품(P)의 언더컷부(P1)를 포함하는 내면(하면) 측을 성형하는 가동형(101)을 구비하는 공지의 사출 성형용 금형과 동일한 구성이지만, 언더컷 처리 기구(10)를 구비하는 점에서 공지의 사출 성형용 금형과는 상이하게 되어 있다. 그리고, 편의 상, 도 1의 고정형(100) 측을 상, 가동형(101) 측을 하로 하여 설명한다.

본 실시형태의 성형용 금형(1)은, 공지의 사출 성형용 금형과 마찬가지로, 고정형(100)이 고정측 장착판(103), 고정측 형판(型板)(104), 로케이팅 링(locating ring)(105), 스프루 부싱(sprue bushing)(106)을 포함하고, 가동형(101)이 가동(可動) 측 장착판(107), 가동측 형판(108), 스페이서 블록(109), 2개의 이젝터 베이스판(110), 이젝터 핀(111), 리턴 핀(112), 스프링(113), 이젝터 로드(114)를 구비하고, 성형, 형 개방 종료 후, 이젝터 베이스판(110)이 가동측 형판(108)에 대하여 성형품(P)의 형 빼기(돌출) 방향[도 1의 상(上) 방향]으로 이동함으로써 이젝터 핀(111)에 의해 성형품(P)의 돌출 동작을 행한다. 그리고, 상기한 구성 부품은, 공지의 사출 성형용 금형과 마찬가지이므로 설명을 생략한다.

또한, 본 실시형태의 성형용 금형(1)에는, 언더컷부(P1)의 형 빼기를 가능하게 하는 언더컷 처리 기구(10)가 가동형(101)에 내장되어(installed) 있고, 이젝터 핀(111)에 더하여, 후술하는 언더컷 처리 기구(10)의 푸싱 피스(30)를 이젝터 베이스판(110)의 이동에 연동하여 성형품(P)의 형 빼기 방향으로 왕복 이동시키는 푸싱 피스용 이젝터 핀(12)이 이젝터 베이스판(110)에 세워 설치되어 있다.

언더컷 처리 기구(10)는, 성형품(P)의 형 빼기(돌출 동작) 시에 언더컷부(P1)를 성형용 금형(1)으로부터 형 빼기 가능하게 하는 것이다. 본 실시형태에 있어서 언더컷부(P1)는, 성형품(P)의 하면으로부터 성형품(P)의 형 빼기 방향(도 1의 상 방향)에 대하여 교차하는 방향으로 돌출된 원통 보스이다. 그리고, 본 발명의 언더컷 처리 기구, 성형용 금형 및 성형품에 있어서 성형 및 형 빼기 가능한 언더컷부는, 후술하는 바와 같이 원통 보스로 한정되는 것은 아니다. 또한, 성형품(P)의 재료로서는, 플라스틱 등의 합성 수지에 한정되지 않고, 철이나 구리, 알루미늄 등의 금속이라도 된다.

언더컷 처리 기구(10)는, 가동측 형판(108)에 매설되어 고정된 홀더(20)와, 성형품(P)의 형 빼기 방향으로 왕복 이동 가능한 푸싱 피스(30)와, 푸싱 피스(30)에 대하여 성형품(P)의 형 빼기 방향과 직교하는 방향으로 슬라이딩 가능한 슬라이딩 피스(40)와, 가동측 형판(108)에 고정되어 슬라이딩 피스(40)를 슬라이딩 가능하게 유지하는 유지 피스(50)와, 푸싱 피스(30)에 고정되어 언더컷부(P1)를 지지하는 지지 수단인 슬리브 핀(sleeve pin)(60)과, 슬리브 핀(60)을 푸싱 피스(30)에 고정시키는 제1 고정 블록(62) 및 제2 고정 블록(64)과, 언더컷부(P1)의 중공부를 성형하는 성형 부재인 센터핀(70)과, 센터핀(70)을 고정시켜 푸싱 피스(30) 및 유지 피스(50)에 대하여 슬라이딩 가능한 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)와, 센터핀(70)을 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)에 고정시키는 고정 블록(74)을 포함하고, 성형품(P)의 형 빼기 시에 푸싱 피스(30)가 성형품(P)의 형 빼기 방향으로 이동하면, 이에 연동하여 슬라이딩 피스(40) 및 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)가 이동함으로써 언더컷부(P1)의 형 빼기가 가능하도록 구성되어 있다.

홀더(20)는, 언더컷 처리 기구(10)를 구성하는 부재 중, 홀더(20)를 제외하는 다른 구성 부재를 형 체결 시에 완전히 수납 가능하며, 언더컷 처리 기구(10)의 유닛화를 가능하게 하고 언더컷 처리 기구(10)의 성형용 금형(1)에 대한 설치를 용이하게 할 수 있는 것이다. 홀더(20)는, 각통(角筒) 형상이며, 가동측 형판(108)에 형성된 홈에 매설되어 가동측 형판(108)에 볼트로 고정되어 있다. 그리고, 홀더(20)는, 가동측 형판(108)에 일체로 형성되어 있어도 되지만, 이 경우에는, 언더컷 처리 기구(10)의 다른 부품을 순차적으로, 가동측 형판(108)에 조립하게 된다.

홀더(20)는, 상면(21)이 성형용 금형(1)의 형 체결 시에 가동측 형판(108)의 상면과 면일치가 되어 성형 시에 성형품(P)의 하면에 접하는 성형면으로 되도록 형성되어 배치되어 있다. 그러므로, 홀더(20)는, 성형품(P)의 성형 불량을 방지하기 위해, 형 체결 시에 홀더(20)의 상면(21)과 가동측 형판(108)의 상면과의 사이에 간극이 생기지 않도록 형성되어 배치되어 있다.

그리고, 홀더(20)는, 각통 형상에 한정되는 것이 아니고, 원통 형상이나 다각형(多角形) 단면의 통형상이라도 된다. 이 때 홀더(20) 이외의 언더컷 처리 기구(10)의 구성 부재는, 홀더(20)의 형상을 따라 적절히, 형상을 변경하면 된다. 또한, 홀더(20)는, 복수의 블록으로 분할하여 구성되어 있어도 된다. 또한, 홀더(20)는, 형 체결 시에 언더컷 처리 기구(10)를 구성하는 부재 중, 홀더(20)를 제외하고 다른 구성 부재를 완전히 수납하는 것에 한정되지 않고, 부분적으로 수납하도록 구성되어 있어도 된다.

푸싱 피스(30)는, 성형품(P)의 하면 및 언더컷부(P1)를 성형하고, 성형품(P)의 돌출 동작 시에 이젝터 베이스판(110)에 연동하여 성형품(P)의 형 빼기 방향으로 이동하고 이젝터 핀(111)과 함께 성형품(P)의 돌출을 행한다.

푸싱 피스(30)는, 역 L자형 블록이며, 하면에 푸싱 피스용 이젝터 핀(12)이 고정되어 있다. 푸싱 피스(30)는, 슬라이딩 피스(40) 전체가 끼워넣어지도록 상부(32)를 도려내어(hollowing out) 형성된 오목부(33)와, 오목부(33)에 수평으로 설치되어 후술하는 슬라이딩 피스(40)의 볼록 돌출부(凸條; projection)(42)가 슬라이딩 가능하게 끼워맞추어짐으로써 슬라이딩 피스(40)의 이동 방향을 규제하는 규제 수단인 수평 홈(34)과, 오목부(33)의 안쪽 면에 설치되고 언더컷부(P1)의 외주면(外周面)을 성형하는 반원형 홈형상의 성형면(36)과, 하부(37)의 내측의 면에 설치되고 후술하는 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)의 제1 더브테일 홈(dovetail groove)(78)이 슬라이딩 가능하게 걸어맞추어짐으로써 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)의 이동 방향을 규제하는 규제 수단인 경사 돌출부(38)를 가지고 있다.

푸싱 피스(30)의 상면(31)은, 성형 시에 성형품(P)의 하면을 성형하는 성형면인 동시에, 돌출 동작 시에 성형품(P)을 지지하는 지지면이기도 하다. 그러므로, 푸싱 피스(30)는, 성형품(P)의 성형 불량을 방지하기 위해, 형 체결 시에 푸싱 피스(30)의 상면(31)과 홀더(20)의 상면(21)과의 사이에 간극이 생기지 않도록 형성되어 배치되어 있다.

슬라이딩 피스(40)의 이동 방향을 규제하는 규제 수단은, 수평으로 설치된 수평 홈(34)에 한정되는 것은 아니고, 언더컷부(P1)의 형 빼기가 가능해지는 위치에 슬라이딩 피스(40)가 이동하도록 설치되어 있으면 된다.

경사 돌출부(38)는, 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)가 이동함으로써 센터핀(70)이 언더컷부(P1)의 중공부로부터 빠지도록, 언더컷부(P1)의 중공부의 중심축선에 대하여 평행하게 되도록 경사져 있다.

슬라이딩 피스(40)는, 성형품(P)의 하면 및 언더컷부(P1)를 성형하고, 성형품(P)의 돌출 동작 시에 언더컷부(P1)의 형 빼기가 가능하도록, 푸싱 피스(30)에 연동하여 푸싱 피스(30)의 수평 홈(34)을 따라 이동한다.

슬라이딩 피스(40)는, 사다리꼴 블록이며, 푸싱 피스(30)의 수평 홈(34)에 슬라이딩 가능하게 끼워맞추어지도록 양 측면에 설치되어 슬라이딩 피스(40)의 이동 방향을 규제하는 규제 수단인 볼록 돌출부(42)와, 푸싱 피스(30)에 대향하는 경사면에 설치되고 언더컷부(P1)의 외주면을 성형하는 반원형 홈형상의 성형면(44)과, 반대측의 경사면에 설치되어 후술하는 유지 피스(50)의 제1 경사 돌출부(54)에 슬라이딩 가능하게 걸어맞추어져 슬라이딩 피스(40)의 이동 방향을 규제하는 규제 수단인 더브테일 홈(46)을 가지고 있다. 더브테일 홈(46)의 경사 각도는, 후술하는 유지 피스(50)의 제1 경사 돌출부(54)의 경사 각도에 일치한다.

또한, 슬라이딩 피스(40)의 상면(41)은, 성형 시에 성형품(P)의 하면을 성형하는 성형면인 동시에, 돌출 동작 시에 성형품(P)을 지지하는 지지면이기도 하다. 그러므로, 슬라이딩 피스(40)는, 성형품(P)의 성형 불량을 방지하기 위해, 형 체결 시에 슬라이딩 피스(40)의 상면(41)과 푸싱 피스(30)의 상면(31) 및 유지 피스(50)의 상면(51)과의 사이에 간극이 생기지 않도록 형성되어 배치되어 있다.

유지 피스(50)는, 가동측 형판(die plate)(108)에 고정되어 슬라이딩 피스(40) 및 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)를 슬라이딩 가능하게 유지한다. 유지 피스(50)는, L자형 블록이며, 상부(52)의 내측의 면에 설치되어 슬라이딩 피스(40)의 더브테일 홈(46)이 슬라이딩 가능하게 걸어맞추어져 슬라이딩 피스(40)의 이동 방향을 규제하는 규제 수단인 제1 경사 돌출부(54)와, 하부(56)에 설치되어 후술하는 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)의 제2 더브테일 홈(79)이 슬라이딩 가능하게 걸어맞추어져 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)의 이동 방향을 규제하는 규제 수단인 제2 경사 돌출부(58)를 가지고 있다.

또한, 유지 피스(50)는, 상면(51)이 성형용 금형(1)의 형 체결 시에 홀더(20)의 상면(21)과 면일치가 되어 성형 시에 성형품(P)의 하면에 접하는 성형면으로 되도록 형성되어 배치되어 있다. 그러므로, 유지 피스(50)는, 성형품(P)의 성형 불량을 방지하기 위해, 형 체결 시에 유지 피스(50)의 상면(51)과 홀더(20)의 상면(21), 푸싱 피스(30)의 상면(31) 및 슬라이딩 피스(40)의 상면(41)과의 사이에 간극이 생기지 않도록 형성되어 배치되어 있다.

제1 경사 돌출부(54)는, 성형품(P)의 형 빼기 방향에 대하여 경사지게 형성되어 있고, 돌출 동작 완료 후에 언더컷부(P1)가 형 빼기 가능해지는 위치까지 슬라이딩 피스(40)가 이동하도록 경사 각도가 결정되어 있다. 그리고, 성형품(P)의 형 빼기 방향에 대한 제1 경사 돌출부(54)의 경사 각도가 클수록, 푸싱 피스(30)의 이동량에 대한 슬라이딩 피스(40)의 이동량이 커지게 된다.

제2 경사 돌출부(58)는, 언더컷부(P1)의 중공부의 중심축선에 대하여 직교하도록 경사져 있다. 이로써, 성형품(P)의 돌출에 따라 센터핀(70)이 언더컷부(P1)의 중공부로부터 빠지도록 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)가 이동한다.

슬리브 핀(60)은, 돌출 동작 시에 언더컷부(P1)의 단면(端面)을 지지하는 지지 수단으로서 기능한다. 슬리브 핀(60)은, 원통 부재이며, 선단면(66)이 돌출 동작 시에 언더컷부(P1)의 단면을 지지하는 지지면으로 되고, 기단(基端)에 고정용의 플랜지부(61)가 형성되어 있다. 슬리브 핀(60)의 중공부는, 센터핀(70)이 삽통(揷通) 가능하게 형성되어 있다.

슬리브 핀(60)은, 플랜지부(61)를 통하여 제1 고정 블록(62) 및 제2 고정 블록(64)에 협지된 상태에서, 제2 고정 블록(64)이 푸싱 피스(30)에 볼트(68)에 의해 고정됨으로써 푸싱 피스(30)에 고정되어 있다. 그리고, 슬리브 핀(60)은, 푸싱 피스(30)에 일체로 형성되어 있어도 되고, 이 경우에는, 플랜지부(61), 제1 고정 블록(62), 제2 고정 블록(64) 및 볼트(68)는 불필요하다. 또한, 슬리브 핀(60), 제1 고정 블록(62) 및/또는 제2 고정 블록(64)이 일체로 형성되어 있어도 된다.

센터핀(70)은, 언더컷부(P1)의 내주면(內周面) 및 천정면(ceiling surface)을 성형한다. 센터핀(70)은, 원기둥 핀 부재이며, 선단부가 언더컷부(P1)의 내주면의 형상에 맞추어 테이퍼형으로 형성되어 있고, 기단에 고정용의 플랜지부(71)가 형성되어 있다.

센터핀(70)은, 플랜지부(71)를 통하여 성형 부재용 슬라이딩 피스(72) 및 고정 블록(74)에 협지된 상태에서, 고정 블록(74)이 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)에 볼트(76)에 의해 고정됨으로써 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)에 고정되어 있다. 센터핀(70)은, 슬리브 핀(60)의 중공부에 삽통된 상태로 이동 가능하게 중심축선이 언더컷부(P1)의 중심축선에 일치하도록 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)에 고정되어 있다. 그리고, 센터핀(70)과 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)가 일체로 형성되어 있어도 되고, 이 경우에는, 플랜지부(71), 고정 블록(74) 및 볼트(76)는 불필요하다.

성형 부재용 슬라이딩 피스(72)는, 돌출 동작 시에 푸싱 피스(30)에 연동하여 이동하여 센터핀(70)을 언더컷부(P1)의 중공부로부터 인발(引拔; pull out) 방향으로 이동시킨다. 그리고, 센터핀(70)을 언더컷부(P1)의 중공부로부터 인발 방향이란, 언더컷부(P1)를 변형 및 손상시키지 않고 센터핀(70)이 언더컷부(P1)의 중공부로부터 벗겨지는 센터핀(70)의 이동 방향이며, 본 실시형태에서는 언더컷부(P1)의 중공부의 중심축선에 일치하는, 센터핀(70)이 언더컷부(P1)로부터 멀어지는 방향이다.

성형 부재용 슬라이딩 피스(72)는, 사다리꼴 블록이며, 푸싱 피스(30)에 대향하는 한쪽의 경사면에 설치되고 푸싱 피스(30)의 경사 돌출부(38)에 슬라이딩 가능하게 걸어맞추어져 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)의 이동 방향을 규제하는 규제 수단인 제1 더브테일 홈(78)과, 하면에 설치되어 유지 피스(50)의 제2 경사 돌출부(58)에 슬라이딩 가능하게 걸어맞추어져 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)의 이동 방향을 규제하는 규제 수단인 제2 더브테일 홈(79)을 가지고 있다. 제1 더브테일 홈(78)의 경사 각도는, 푸싱 피스(30)의 경사 돌출부(38)의 경사 각도와 일치하고 있고, 제2 더브테일 홈(79)의 경사 각도는, 유지 피스(50)의 제2 경사 돌출부(58)의 경사 각도와 일치하고 있다.

다음에, 본 실시형태의 성형용 금형(1)의 작용에 대하여 설명한다. 성형품(P)의 성형 시에는 성형용 금형(1)을 형을 체결한 상태에서 고정형(100)의 스프루 부싱(106)으로부터 성형 재료를 사출하고, 성형 재료를 경화시키고 성형품(P)을 성형한다(도 1, 도 4 참조).

성형 시에는 언더컷 처리 기구(10)의 홀더(20)의 상면(21), 푸싱 피스(30)의 상면(31), 슬라이딩 피스(40)의 상면(41) 및 유지 피스(50)의 상면(51)이 가동측 형판(108)의 상면과 면일치로 성형품(P)(성형 재료)에 접하여 성형을 행하고, 푸싱 피스(30)의 성형면(36), 슬라이딩 피스(40)의 성형면(44), 슬리브 핀(60)의 선단면(66) 및 센터핀(70)의 외주면이 성형품(P)의 언더컷부(P1)를 성형한다.

성형 후, 성형용 금형(1)의 형 개방을 행한다. 성형용 금형(1)의 형 개방시에는, 가동형(101) 전체가 도 1의 상태로부터 하방향으로 이동하고, 성형품(P)이 가동형(101) 측에 남는다(도 2 참조). 성형용 금형(1)의 형 개방 후, 성형품(P)의 돌출 동작을 행한다.

돌출 동작 시에는, 이젝터 베이스판(110)이 도 2의 상태로부터 상방향으로 이동한다. 언더컷 처리 기구(10)는, 이젝터 베이스판(110)의 이동에 따라 푸싱 피스(30)가 푸싱 피스용 이젝터 핀(12)에 압입되고, 푸싱 피스(30) 및 슬라이딩 피스(40)가 가동측 형판(108)의 상면으로부터 돌출하여 이젝터 핀(111)과 함께 성형품(P)을 도 2의 상태로부터 상방향으로 돌출시킨다.

이와 동시에, 푸싱 피스(30)의 수평 홈(34), 슬라이딩 피스(40)의 볼록 돌출부(42) 및 더브테일 홈(46), 및 유지 피스(50)의 제1 경사 돌출부(54)의 작용에 의해, 슬라이딩 피스(40)가 수평 홈(34)을 따라 도 2, 도 4의 상태로부터 좌측 방향으로 이동하여 언더컷부(P1)로부터 벗겨진다(도 3, 도 5 참조).

또한, 동시에 푸싱 피스(30)의 경사 돌출부(38), 유지 피스(50)의 제2 경사 돌출부(58), 및 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)의 제1 더브테일 홈(78) 및 제2 더브테일 홈(79)의 작용에 의해, 센터핀(70)이 중심축선을 따라 도 2, 도 4의 상태로부터 언더컷부(P1)에 대하여 좌측 하방향으로 이동하여 언더컷부(P1)로부터 벗겨진다(도 3, 도 5 참조). 또한, 밀어올리는 동작 중, 언더컷부(P1)의 단면은, 슬리브 핀(60)의 선단면(66)에 의해 지지되어 있다.

돌출 동작이 완료되면, 슬라이딩 피스(40) 및 센터핀(70)이 언더컷부(P1)로부터 벗겨지고, 이젝터 핀(111), 푸싱 피스(30) 및 슬라이딩 피스(40)에 의해 성형품(P)이 가동측 형판(108)으로부터 돌출되어 인출 가능한 상태로 된다(도 3, 도 5 참조). 성형품(P)의 인출 후, 다음의 성형품(P)을 성형하기 위해, 재차, 성형용 금형(1)의 형 체결이 행해진다.

형 체결 시에는, 가동형(101) 전체가 도 3의 상태로부터 상방향으로 이동하고, 또한 이젝터 베이스판(110)이 도 3의 상태로부터 하방향으로 이동한다. 언더컷 처리 기구(10)는, 이젝터 베이스판(110)의 이동에 따라 푸싱 피스(30)가 푸싱 피스용 이젝터 핀(12)에 의해 가동측 형판(108)에 인입(引入; drawn into)된다.

이와 동시에, 푸싱 피스(30)의 수평 홈(34), 슬라이딩 피스(40)의 볼록 돌출부(42) 및 더브테일 홈(46), 및 유지 피스(50)의 제1 경사 돌출부(54)의 작용에 의해, 슬라이딩 피스(40)가 푸싱 피스(30)의 수평 홈(34)을 따라 도 3의 상태로부터 우측 방향으로 이동하여 푸싱 피스(30)의 오목부(33)에 수납되고, 또한 푸싱 피스(30)의 경사 돌출부(38), 유지 피스(50)의 제2 경사 돌출부(58), 및 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)의 제1 더브테일 홈(78) 및 제2 더브테일 홈(79)의 작용에 의해, 센터핀(70)이 중심축선을 따라 도 3의 상태로부터 우측 상방향으로 이동하여 성형 위치로 되돌아온다. 또한, 홀더(20)의 상면(21), 푸싱 피스(30)의 상면(31) 및 슬라이딩 피스(40)의 상면(41)이 가동측 형판(108)의 상면과 면일치가 된다. 형 체결이 완료되면, 성형 재료가 사출되고 다음의 성형품(P)이 성형된다.

이상과 같이, 본 실시형태의 성형용 금형(1), 언더컷 처리 기구(10)에 의하면, 푸싱 피스(30)의 성형품(P)의 형 빼기 방향으로의 이동에 연동하여 언더컷부(P1)가 형 빼기 가능하도록 슬라이딩 피스(40) 및 센터핀(70)[성형 부재용 슬라이딩 피스(72)]가 이동하므로, 컴팩트하게 구성 가능하면서 언더컷부(P1)를 용이하게 형 빼기 가능해진다. 또한, 돌출 동작 시에 언더컷부(P1)의 단면이 슬리브 핀(60)에 의해 지지되므로, 언더컷부(P1)의 손상 등을 방지 가능하므로 성형 품질이 향상된다.

또한, 본 실시형태의 성형용 금형(1)에서는, 성형품(P)의 돌출용으로 이젝터 핀(111)을 사용하고 있지만, 성형품(P)에서의 언더컷부(P1)의 형성 위치나 중량 등의 조건에 따라서는 푸싱 피스(30)만으로 성형품(P)의 돌출을 행하는 것도 가능하며, 성형용 금형(1)의 새로운 소형화, 저비용화를 도모하는 것도 가능하다.

이상, 제1 실시형태의 성형용 금형(1)을 사용하여, 본 발명의 언더컷 처리 기구, 성형용 금형 및 성형품을 설명하였으나, 본 발명의 언더컷 처리 기구, 성형용 금형 및 성형품은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 요지를 변경시키지 않는 범위에서 변형되어 사용할 수 있다. 예를 들면, 푸싱 피스(30)와 슬라이딩 피스(40)와의 규제 수단은, 더브테일 홈 및 상기 더브테일 홈에 걸어맞추어지는 볼록 돌출부라도 된다. 이 경우, 푸싱 피스(30)에 더브테일 홈, 슬라이딩 피스(40)에 볼록 돌출부가 형성되어 있어도 되고, 푸싱 피스(30)에 볼록 돌출부, 슬라이딩 피스(40)에 더브테일 홈이 형성되어 있어도 된다. 마찬가지로 슬라이딩 피스(40)와 유지 피스(50)와의 규제 수단은, 슬라이딩 피스(40)에 경사 돌출부, 유지 피스(50)에 더브테일 홈이 형성되어 있어도 되고, 푸싱 피스(30) 및 유지 피스(50)와 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)와의 규제 수단에 대하여도 마찬가지이다.

또한, 본 발명의 언더컷 처리 기구에 있어서, 수평 홈(34), 볼록 돌출부(42), 더브테일 홈(46, 78, 79), 경사 돌출부(38, 54, 58)는, 끼워맞춤부 또는 걸어맞춤부의 단면 형상이 도면에 나타낸 직사각형인 것에 한정되지 않고, 끼워맞춤부 또는 걸어맞춤부의 단면 형상이 원형, 삼각형 등인 것이라도 된다. 또한, 본 발명의 언더컷 처리 기구에 있어서, 푸싱 피스(30), 슬라이딩 피스(40), 유지 피스(50), 성형 부재용 슬라이딩 피스(72)의 규제 수단은, 수평 홈(34), 볼록 돌출부(42), 더브테일 홈(46, 78, 79), 경사 돌출부(38, 54, 58)에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 리니어 가이드(liner guide) 등을 사용해도 된다.

또한, 본 발명의 성형용 금형에 있어서 성형 가능한 성형품은, 언더컷부가 원통 보스인 것에 한정되는 것은 아니다. 도 10의 (a), 도 10의 (b), 도 10의 (c)는, 본 발명의 언더컷 처리 기구 및 성형용 금형으로 성형 가능한 성형품의 일례를 나타낸 사시도이다. 본 발명의 성형용 금형의 언더컷 처리 기구는, 특히, 제1 실시형태 및 도 10에 나타낸 언더컷부(P1, P2, P3, P4)와 같이, 성형품(P)의 형 빼기 방향에 대하여 직교하는 방향으로 이동하는 종래의 루즈 코어에서는 형 빼기 불가능했던, 센터핀(70) 등의 성형 부재에 의해 성형되는 중공부 또는 공간부를 가지고 종단면에서 볼 때에 있어서 언더컷부가 돌출되어 있는 면에 대하여 평행한 방향으로 배열되는 복수의 돌출부를 가지는 언더컷부의 성형 및 형 빼기에 바람직하게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 성형용 금형에 있어서 성형 가능한 성형품은, 언더컷부가 성형품의 형 빼기 방향에 대하여 교차하는 방향으로 돌출되어 있는 것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 언더컷 처리 기구는, 예를 들면, 도 10의 (c)에 나타낸 바와 같은 언더컷부(P4)에 시트부(seat portion)(P5)를 가지는 성형품(P), 또는 언더컷부(P4)가 시트부(P5)만인 성형품(도시하지 않음) 등의 성형에 있어서도, 언더컷부가 형 빼기 가능하도록 푸싱 피스의 성형품의 형 빼기 방향으로의 이동에 연동하여 슬라이딩 피스 및/또는 성형 부재용 슬라이딩 피스가 이동하도록 적절히, 구성 가능하다.

또한, 본 발명의 성형용 금형에 있어서, 복수의 언더컷 처리 기구를 설치하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명의 언더컷 처리 기구 및 성형용 금형에 의하면, 복수의 원통 보스와 같은 언더컷부를 가지는 성형품의 성형 및 형 빼기를 행하는 것도 가능하다. 또한, 각각의 언더컷부의 형 빼기 가능한 방향이 상이한 경우에는, 각각의 언더컷 처리 기구에 있어서, 각각, 대응하는 언더컷부를 형 빼기 가능하게 푸싱 피스, 슬라이딩 피스, 유지 피스, 성형 부재용 슬라이딩 피스의 규제 수단의 경사 각도를 적절히, 설정하면 된다.

또한, 본 발명의 언더컷 처리 기구 및 성형용 금형에 있어서, 각각의 구성 부재의 코너 및 사이드 에지에 R 모따기(chamfering)나 C 모따기 등이 행해져 있어도 된다.

또한, 본 발명의 언더컷 처리 기구 및 성형용 금형에 사용되는 각각의 구성 부재의 재질은, 특정한 재질로 한정되는 것은 아니고, 공지의 언더컷 처리 기구 및 성형용 금형에 사용되는 부재의 재질과 마찬가지의 것을 적절히 이용하면 된다. 단 각각의 구성 부재에서의 슬라이딩 면은, 슬라이딩성이 양호한 재질 또는 슬라이딩성이 양호한 표면 처리가 행해진 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 각각의 슬라이딩 면은, 면접촉인 것에 한정되는 것은 아니고, 선(線) 접촉이나 점접촉이라도 된다.

또한, 본 발명의 언더컷 처리 기구는, 수평, 수직 또는 그 외의 방향으로 개폐하는 성형용 금형에 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 언더컷 처리 기구 및 성형용 금형은, 사출 성형 금형 이외에 다이캐스트 금형과 같은 몰드 금형, 몰드 프레스 성형 금형 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

전술한 바와 같이, 도면을 참조하면서 바람직한 실시형태를 설명하였으나, 당업자이면, 본 명세서를 볼 때, 자명한 범위 내에서 각종 변경 및 수정을 용이하게 상정(想定)할 수 있을 것이다. 따라서, 그와 같은 변경 및 수정은, 청구의 범위로부터 정해지는 발명의 범위 내의 것으로 해석된다.

1: 성형용 금형
10: 언더컷 처리 기구
20: 홀더
30: 푸싱 피스
31: 상면
34: 수평 홈
36: 성형면
38: 경사 돌출부
40: 슬라이딩 피스
41: 상면
42: 볼록 돌출부
44: 성형면
46: 더브테일 홈
50: 유지 피스
54: 제1 경사 돌출부
58: 제2 경사 돌출부
60: 슬리브 핀
66: 선단면
70: 센터핀
72: 성형 부재용 슬라이딩 피스
78: 제1 더브테일 홈
79: 제2 더브테일 홈
P: 성형품
P1, P2, P3, P4: 언더컷부
P5: 시트부

Claims

언더컷부(undercut portion)를 가지는 성형품을 성형하는 성형용 금형에 장착되어 사용되고, 상기 언더컷부를 형 빼기(demolding) 가능하게 하는 언더컷 처리 기구로서,
상기 성형품의 형 빼기 방향으로 이동 가능한 푸싱 피스(pushing piece);
상기 푸싱 피스에 고정 또는 일체로 형성되고, 상기 푸싱 피스의 이동 시에 상기 언더컷부를 지지 가능한 지지 수단;
상기 푸싱 피스에 대하여 슬라이딩 가능하며, 상기 푸싱 피스의 이동에 연동하여 상기 성형품의 형 빼기 방향과 교차하는 방향으로 이동하는 슬라이딩 피스; 및
상기 슬라이딩 피스를 슬라이딩 가능하게 유지하는 유지 피스(retaining piece);
를 포함하고,
상기 푸싱 피스를 상기 성형품의 형 빼기 방향으로 이동시키면, 상기 지지 수단이 상기 언더컷부를 지지하면서 상기 슬라이딩 피스가 연동하여 이동하여, 상기 언더컷부가 형 빼기 가능하도록 구성되어 있는,
언더컷 처리 기구.
제1항에 있어서,
상기 푸싱 피스 및 상기 슬라이딩 피스는, 상기 언더컷부를 성형하는 성형면을 가지고 있는, 언더컷 처리 기구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 푸싱 피스 및/또는 상기 슬라이딩 피스는, 상기 푸싱 피스를 상기 성형품의 형 빼기 방향으로 이동시킬 때 상기 성형품을 지지 가능하게 구성되어 있는, 언더컷 처리 기구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 푸싱 피스 및 상기 유지 피스는 각각, 상기 슬라이딩 피스의 이동 방향을 상기 언더컷부가 형 빼기 가능해지는 방향으로 규제하는 규제 수단을 구비하는, 언더컷 처리 기구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 언더컷부에 중공부(中空部) 또는 공간부를 구비하는 상기 성형품을 성형 가능하게 상기 언더컷부의 중공부 또는 공간부를 성형하는 성형 부재; 및
상기 성형 부재에 고정 또는 일체로 형성되고, 상기 푸싱 피스 및 상기 유지 피스에 대하여 슬라이딩 가능하며, 상기 푸싱 피스를 상기 성형품의 형 빼기 방향으로 이동시켰을 때 상기 성형 부재가 상기 언더컷부의 중공부 또는 공간부로부터 빠지도록 이동하는 성형 부재용 슬라이딩 피스;를 더 포함하는 언더컷 처리 기구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 성형용 금형에 고정 또는 일체로 형성된 홀더를 더 포함하고,
상기 홀더는, 상기 언더컷 처리 기구를 구성하는 부재 중, 상기 홀더를 제외하는 다른 구성 부재를 형 체결 시에 부분적으로 또는 완전히 수납 가능하게 구성되어 있는, 언더컷 처리 기구.
제1항 또는 제2항에 기재된 언더컷 처리 기구를 포함하는 성형용 금형.
제7항에 기재된 성형용 금형에 의해 성형된, 성형품.