KR102190826B1

KR102190826B1 - 진공 구조를 갖는 실리콘 성형제품 사출금형

Info

Publication number: KR102190826B1
Application number: KR1020190054403A
Authority: KR
Inventors: 조형한; 이현준
Original assignee: 에이테크솔루션(주)
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2020-12-15
Also published as: KR20200130566A

Abstract

본 발명은 실리콘 성형제품 사출금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 성형제품의 취출을 용이하게 하면서, 성형시 발생하는 가스를 제거하도록 금형 내 진공상태를 유지하는 진공 구조를 갖는 실리콘 성형제품 사출금형에 관한 것으로서, 상하로 개폐 작동하도록 설치되는 상부형판과 하부형판을 포함하고, 상부형판에는 상부코어가 구비되고, 하부형판에는 하부코어가 구비되며, 상부코어와 하부코어의 형합면에는 성형제품의 플랜지부와 돌출부를 형성하기 위한 캐비티가 분할 형성되고, 하부코어에는 캐비티로부터 외측으로 이격된 위치에 배치되어 밀폐부재가 삽입되는 씰링홈부가 구비됨에 따라, 금형 내부를 진공 상태로 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

진공 구조를 갖는 실리콘 성형제품 사출금형{INJECTION MOLDING APPARATUS FOR MANUFACTURING OF SILICONE PRODUCTS HAVING VACUUM STRUCTURE}

본 발명은 실리콘 성형제품 사출금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 성형제품의 취출을 용이하게 하면서, 금형 내 진공상태를 유지함으로써 잔류가스가 발생하는 것을 방지할 수 있는 진공 구조를 갖는 실리콘 성형제품 사출금형에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 헤드램프용 렌즈는 유리 재질의 렌즈를 사용하지만, 유리 렌즈의 두께나 무게로 인해서 경량화 추세에 따라 비구면 렌즈인 플라스틱 재질의 렌즈를 사용하곤 하였다. 더욱이, 최근에는 플라스틱 재질의 렌즈 대신에 실리콘 재질의 렌즈를 자동차 헤드램프용 렌즈로 적용하는 기술이 개시되고 있다. 이러한 실리콘 재질의 렌즈는 경량이며, 신축성이 높아 충격 발생시에도 렌즈 이탈 가능성을 최소화시켜 줄 수 있다는 장점을 갖는다.

그러나, 이와 같은 실리콘 재질의 자동차 헤드램프용 렌즈를 트랜스퍼 몰딩 장비를 통해 제작하고 있으나, 종래의 트랜스퍼 몰딩 장비의 경우에는, 플런저의 작용압력에 의해 성형 수지가 압입되는 방식으로서 플런저의 이동속도에 따라 성형시간이 오래 걸릴뿐만 아니라, 속도 제어가 어렵다는 문제를 지니고 있다. 또한, 트랜스퍼 몰딩 장비는 구조적인 면으로 인해서 낭비되는 수지의 양이 많고, 경화 속도 제어의 어려움이 있다는 문제가 있었다.

이러한 문제들을 해결하기 위하여, 실리콘 재질의 렌즈를 사출 성형 금형을 이용하여 제조하기도 하였다. 통상적인 플라스틱 제품의 사출 성형 금형은, 제품 형상을 지닌 금형의 캐비티 내에 적정한 온도로 용융된 수지를 적정압력과 속도로 사출 및 충진시킨 다음에, 일정한 시간을 두고 충진된 수지가 냉각 고화되면, 금형을 형개하여 성형된 제품을 취출하는 방식으로 성형제품을 제조하는데 반해, 실리콘 재질의 렌즈를 성형하기 위해서는 액상의 실리콘 수지를 사용하는바, 이는 상온 수준의 액상 실리콘 수지를 캐비티 내로 주입하고 이를 가열하여 성형제품을 제작하는 방식을 사용하게 된다. 즉, 통상의 열가소성 수지를 사용하는 사출 성형 금형이 가열된 수지를 냉각하여 제품을 제작하는 방식이라면, 실리콘 성형 금형은 가열되지 않은 수지를 가열하여 제품을 제작하는 방식을 사용한다.

하지만, 종래의 사출금형은 액상 실리콘 성형수지가 갖는 고유동성으로 인해, 금형 사이의 좁은 간극을 통해 성형수지재료가 흘러 들어가면서 버가 발생하거나, 성형수지가 캐비티 내에서 체류하여 사출물의 미성형 부분이 발생하거나, 또는 사출 성형시 발생하는 가스로 인해 캐비티 내에 충진되는 수지에 기포들이 형성되는 등의 제조상의 이유들로 불량 상태의 사출물이 발생할 수 있는 조건을 갖고 있다.

아울러, 종래의 사출금형을 통해 제조된 사출물의 취출작업시, 렌즈의 플랜지부가 캐비티 내에 물려 있는 구조로 인해 취출작업에 어려움이 존재하였다. 더욱이, 기존의 사출금형을 사용하여 제작되는 실리콘제품은, 성형후 취출시 작업자가 제품을 강제로 잡아 빼거나 취출핀으로 제품을 밀어내어 취출하는 경우가 대부분인데, 이러한 강제적인 취출작업으로 인해 제품 외관면이 손상되거나, 심하게는 제품이 찢어질 수 있다는 결점을 지니고 있다.

여기에서, 렌즈제품은 빛이 투과되는 특성으로 인해, 성형제품의 투명도가 떨어지거나, 제조시 제품에 미성형된 부분이 존재하거나, 제품외관면에 스크래치 등의 손상이 가해지는 경우, 단순히 제품의 가치가 손실되는 것에 그치지 않고 실질적인 사용이 불가하므로 폐기처리되는 것이 대부분이므로, 사출 성형품의 제조 공정 및 취출 공정 중에 제품의 손상을 최소화할 수 있는 구조가 요구되고 있다.

KR

10-1249701

B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 실리콘 성형제품 사출금형은, 실리콘 재질의 수지를 성형하는 경우 발생하는 가스로 인해 성형제품의 미성형 부분이 발생하던 것을 방지하도록, 금형 내부의 잔류 가스를 제거할 수 있는 구조를 구조를 제공하여 성형제품의 미성형 부분이 발생되는 것을 방지하고, 취출 작업을 용이하게 수행할 수 있는 구조를 갖는 사출금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실리콘 성형제품 사출금형은, 플랜지부와, 플랜지부로부터 돌출되게 형성되는 돌출부를 갖는 성형제품을 성형하기 위한 사출금형으로서, 액상 실리콘 성형수지를 사용하는 실리콘 성형제품 사출금형에 있어서, 상하로 개폐 작동하도록 설치되는 상부형판과 하부형판을 포함하고, 상부형판에는 상부코어가 구비되고, 하부형판에는 하부코어가 구비되며, 상부코어와 하부코어의 형합면에는 성형제품의 플랜지부와 돌출부를 형성하기 위한 캐비티가 분할 형성되고, 하부코어에는 캐비티로부터 외측으로 이격된 위치에 배치되어 밀폐부재가 삽입되는 씰링홈부가 구비됨에 따라, 금형 내부를 진공 상태로 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 본 발명의 씰링홈부에 삽입되는 밀폐부재는 오링이 될 수 있다.

또한, 씰링홈부는 내측에 삽입되는 밀폐부재의 유동을 최소화하도록 상측을 향해 내향 경사진 형태로 형성될 수 있다.

한편, 하부코어는, 하부형판에 결합되는 코어블럭과, 코어블럭의 상면에 상하로 이동 가능하게 결합되는 승강블럭을 포함하여 이루어지며, 하부코어는 금형의 형개작동시 코어블록으로부터 승강블럭이 상방으로 이격되어 분리될 수 있다.

더욱이, 코어블럭에는 성형제품의 돌출부에 해당하는 부분을 형성하도록 하부 캐비티가 형성되고, 승강블럭에는 성형제품의 플랜지부에 해당하는 부분을 형성하도록 상부 캐비티가 형성되며, 성형제품의 취출시 승강블럭과 코어블럭의 분리 동작에 의해 하부 캐비티에 삽입된 돌출부가 하부 캐비티로부터 이탈될 수 있다.

아울러, 본 발명의 사출금형은 코어블럭에 탄력적으로 장착되어 상부코어의 이동에 따라 승강블럭을 일측 방향으로 이동시키는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실리콘 성형제품 사출금형은, 성형제품의 캐비티 주위에 씰링홈부를 형성하고, 씰링홈부에 삽입된 밀폐부재를 통해 진공상태로 사출 작업을 수행함에 따라, 사출 성형시 가스가 발생하는 것을 방지하여 금형 내 잔류 가스를 최소화함으로써 성형제품의 미성형 부분이 발생하는 것을 방지하게 된다. 아울러, 본 발명은 취출 작업시 사출물을 용이하게 취출할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 사출 금형의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 사출 금형의 A-A' 선에 대한 단면도로서, 금형이 형폐된 상태를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 사출 금형의 A-A' 선에 대한 단면도로서, 금형이 형개된 상태를 도시한다.
도 4는 도 3의 주요부분을 확대하여 도시한 부분 확대도이다.
도 5는 도 4의 작동도이다.
도 6은 본 발명에 따른 사출 금형의 B-B' 선에 대한 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시 예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명한다.

본 발명은 사출성형 금형에 관한 것으로서, 본 발명의 일 예시적인 실시예에서는 차량용 헤드램프에 사용되는 렌즈를 사출 성형하여 제작하는데 사용될 수 있는 금형에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 실시예에서는 성형 수지로서 액상 실리콘 수지를 사용함으로써 실리콘 재질의 성형제품을 제조할 수 있는 실리콘 성형제품 사출금형에 관한 것이다.

이러한 본 발명에서 취급되는 성형 제품은 차량에 사용되는 헤드램프용 렌즈로서, 플랜지부와, 플랜지부로부터 돌출되게 형성되는 돌출부를 가진 형상의 렌즈부재가 될 수 있다. 이때, 렌즈의 제조에 사용되는 성형수지로서 액상 실리콘 수지(LSR)는 열경화성의 소재로 액상 형태에서 가열에 의해 굳어지면서 제품의 형상을 갖추게 된다. 한편, 본 발명에서 취급되는 성형 제품은 다른 예시로서, 헤드램프용 렌즈와 광원 사이에 위치되어 광원으로부터의 광을 렌즈로 가이드하는 광가이드 부재가 될 수도 있다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 사출금형을 도시한다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 금형 장치는, 상하로 개폐되어 제품을 사출 성형하기 위한 금형부(10)를 포함한다.

금형부(10)는 상하로 개폐 작동하는 상측금형(100)과 하측금형(200)으로 분리되어 구비될 수 있다. 여기에서, 상측금형(100)과 하측금형(200)은 서로 형합되는바, 그 형합면에는 렌즈부재를 성형하기 위한 사출물의 성형 캐비티가 분할되어 형성된다. 여기에서, 렌즈부재를 형성하기 위한 성형 캐비티는 렌즈부재의 플랜지부가 상측에 위치하고, 돌출부가 하측에 위치한 형태로 구비된다. 이에, 금형부(10)가 형폐된 상태로 성형수지가 캐비티 내에 채워짐에 따라 렌즈부재의 형상으로 사출물을 형성할 수 있게 된다. 이때, 성형제품의 플랜지부와 돌출부는 각각 후술할 상측캐비티(TC)와, 하측캐비티(BC)로 구분될 수 있다.

상측금형(100)에는 상부고정판(110)이 상측에 위치되고, 상부고정판(110)의 하측으로는 상부형판(130)이 설치된다. 이러한 상부형판(130)에는 상부코어부(150)가 삽입되어 설치된다. 이때, 상부형판(130)에는 상부코어부(150)를 수용하는 상코어수용홈(130a)이 구비될 수 있다. 상부코어부(150)는 상코어수용홈에 볼트 등의 결합부재로 체결됨에 따라 상부형판(130)에 고정 설치된다.

이러한 상부코어부(150)의 하면은 상부형판(130)의 하면과 평면을 이루게 되며, 상부코어부(150)에는 렌즈부재의 플랜지부에 해당하는 상측캐비티(TC; top cavity)가 부분적으로 형성될 수 있는데, 플랜지부의 상부를 분할 형성하는 홈 형상으로 캐비티 홈이 형성된다. 여기에서, 상부코어부(150)의 캐비티 홈은 후술할 승강블럭(253)과의 형합에 의해 상측캐비티(TC)를 온전히 형성할 수 있다.

하측금형(200)에는 하부고정판(210)이 하측에 위치되고, 하부고정판(210)의 상측으로는 하부형판(230)이 설치된다. 하부형판(230)에는 하부코어부(250)가 삽입되어 설치되며, 하부형판(230)에는 하부코어(250)를 수용하는 하코어수용홈(230a)이 구비될 수 잇다.

이러한 금형부(10)에는 상측금형(100)과 하측금형(200)이 형개 및 형폐 작동되도록 구동장치들이 마련되며, 본 발명의 실시예에서는 상측금형(100)이 수직방향으로 승강 작동되는 가동측 금형으로 기능하도록 구비되어 하측금형(200)으로부터 상측 방향으로 승하강 작동됨으로써 금형부(10)를 형개 및 형폐할 수 있다.

그리고, 하측금형(200)에는 하부코어부(250)를 승강 구동하기 위해 하부형판(230)과 하부고정판(210) 사이에 설치되는 이동밀판(220)이 구비될 수 있으며, 이동밀판(220)에는 복수의 로드(221)가 상향 돌출되게 구비되어 그 선단부가 하부코어부(250)의 하면에 결합된다. 이러한 이동밀판(220)은 상하로 승강 작동함에 따라 하부코어부(250)를 상하로 이동시킨다.

즉, 하부코어부(250)는 결합된 로드(221)에 의해 이동밀판(220)과 함께 하측금형(200)에서 상하로 승강 작동될 수 있다.

한편, 하부코어부(250)는 하부형판(230)에 결합되는 코어블록(251)과, 코어블럭(251)의 상면에 상하로 이동 가능하게 결합되는 승강블럭(253)을 포함하여 이루어진다.

코어블럭(251)은 상부코어부(150)와 대향하는 위치에 설치되어 상부코어부(150)와 형합되는 부분으로, 하부형판(230)의 하코어수용홈(230a)에 삽입되어 결합된다. 이때, 코어블럭(251)은 그 저면에 이동밀판(220)의 로드(221)가 결합됨에 따라, 이동밀판(220)과 함께 승강 작동된다. 즉, 하부코어부(250)는 실질적으로 코어블럭(251)이 승강 작동하는 구조로 하부형판(230)에 설치된다.

이러한, 코어블럭(251)의 상면은 하부형판(230)의 상면과 평면을 이루게 되며, 코어블럭(251)에는 렌즈부재의 돌출부에 해당하는 하측캐비티(BC; bottom cavity)가 관통홈의 형상으로 형성된다.

여기에서, 코어블럭(251)의 상면에는 승강블럭(253)이 삽입될 수 있도록 블럭수용홈(251a)이 형성될 수 있으며, 이 블럭수용홈(251a)에 승강블럭(253)이 결합된다.

승강블럭(253)은 코어블럭(251)에 결합되어 수직 방향으로 이동하는 것으로서, "ㄷ"자 형상의 판재형 블럭으로 형성될 수 있다. 이러한 승강블럭(253)은 돌출된 부분이 하향 배치되는 상태로 코어블럭(251)의 블럭수용홈(251a)에 삽입된다. 이때, 승강블럭(253)은 돌출된 부분에 결합부재(252)가 체결됨으로써 코어블럭(251)에 결합될 수 있으며, 결합부재(252)는 승강블럭(253)을 관통하여 코어블럭(251)에 체결되는 방식의 볼트 부재가 사용될 수 있다.

승강블럭(253)에는 렌즈부재의 플랜지부에 해당하는 캐비티가 관통홈의 형상으로 형성되며, 코어블럭(251)에 형합됨에 따라 플랜지부와 돌출부가 연결되도록 한다.

한편, 하부코어부(250)에는 승강블럭(253)을 코어블럭(251)에 탄력적으로 연결하기 위한 탄성부재(254)가 구비될 수 있다. 즉, 하부코어부(250)에는 승강블럭(253)이 코어블럭(251)의 상면에서 수직 작동될 수 있도록 소정의 가압력을 제공하는 탄성부재(254)가 구비될 수 있다.

탄성부재(254)는 승강블럭(253)의 저부에 장착되어 승강블럭(253)을 코어블럭(251)으로부터 상향 이동시키는 가압력을 제공한다. 이러한 탄성부재(254)는 상기 결합부재(252)의 둘레에 삽입될 수 있다.

이에, 코어블럭(251)에는 탄성부재(254)를 수용하는 스프링수용홈(251b)이 소정 깊이로 내입 형성될 수 있다. 스프링수용홈(251b)은, 코어블럭(251)에 결합되는 결합부재(252)의 외측 둘레부에 탄성부재(254)의 직경에 대응하는 형상과 크기의 홈으로 형성될 수 있으며, 탄성부재(254)를 안착된 상태로 수용하게 된다.

따라서, 탄성부재(254)는 금형의 형폐시에는 상부코어부(150)에 의해 가해지는 외력에 의해 수축되었다가, 금형의 형개시에는 외력이 해제됨에 따라 이완되면서 승강블럭(253)을 가압하여 밀어내는 기능을 하게 된다.

한편, 승강블럭(253)은 결합부재(252)에 의해 코어블럭(251)에 결속된 상태가 되는데, 승강블럭(253)에는 결합부재(252)의 헤드가 수용됨과 동시에 상기 탄성부재(254)의 수축 및 이완 동작에 대해 코어블럭(251) 상에서 승강 작동될 수 있도록 가이드 기능을 하는 가이드공(253a)이 구비될 수 있다.

가이드공(253a)은 승강블럭(253)의 상측면에 소정 깊이로 내입 형성되어서 결합부재(252)의 헤드를 수용하게 된다.

이에, 결합부재(252)는 승강블럭(253)의 가이드공(253a)에 헤드가 수용된 상태로, 승강블럭(253)의 상하 이동을 가이드한다.

또한, 결합부재(252)는 실질적으로 승강블럭(253)을 코어블럭(251)에 결속한 상태이므로, 탄성부재(254)에 의한 승강블럭(253)의 승강 작동시 승강블럭(253)이 코어블럭(251)으로부터 완전히 이탈되지 않도록 블럭의 이동을 제한하게 된다.

즉, 승강블럭(253)은 금형이 형폐된 상태에서는 상부코어부(150)에 의해 가압되는 상태가 되므로 코어블럭(251)에 밀착되어 있다가, 금형부(10)가 형개되어 상부코어부(150)에 의한 가압 상태가 해제되는 경우에는 탄성부재(254)의 탄성력에 의해 코어블럭(251)으로부터 이격되게 상향 이동될 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 사출금형은, 렌즈부재 둘레에 오버플로우부가 형성되도록 마련될 수 있으며, 오버플로우부를 용이하게 제거하기 위한 구조를 갖는다. 여기에서, 오버플로우부는 도 6에 도시한 도면을 참조하면, 도면부호 "OC"의 형상으로 지칭된다.

즉, 상기 오버플로우부를 형성하기 위하여, 하부코어부(250)에는 캐비티로부터 외측으로 소정 간격 이격된 위치에 오버플로우 홈부(OC; overflow cavity)가 구비될 수 있다. 오버플로우 홈부(OC)는 코어블럭(251)의 하면으로부터 상측으로 내입 형성되는 홈의 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로, 코어블럭(251)에는 수직으로 관통 형성된 하측 캐비티(BC)가 구비되고, 하측캐비티(BC)와 인접한 위치에는 코어블럭(251)의 하면으로부터 상향으로 파인 오버플로우 홈부(OC)가 배치된다.

이 오버플로우 홈부(OC)는 코어블럭(251)에 형성된 하측캐비티(BC)의 둘레를 따라 인접하게 배치되어 형성될 수 있으며, 캐비티 내에 주입된 성형수지가 오버플로우 홈부(OC) 안으로 유입될 수 있도록 마련된다. 이때, 형폐되는 금형 사이의 틈으로 성형수지가 흐르도록 할 수 있지만, 별도의 연결부를 형성함으로써 하측캐비티(BC)와 오버플로우 홈부(OC)를 연결할 수도 있다. 다만, 본 발명의 사출금형은 유동성이 높은 액상 실리콘 성형수지를 재료로 사용함에 따라 별도의 연결부 없이도 성형수지의 오버플로우 홈부(OC) 내 유입이 가능하게 된다.

여기에서, 본 발명의 실시예에 따른 사출금형에 따르면, 상기 오버플로우 홈부(OC)를 통해 성형제품의 둘레에 형성된 오버플로우부를 용이하게 제거하기 위하여, 하부코어부(250)는 슬라이딩블럭(255)을 포함할 수 있다.

슬라이딩블럭(255)은 오버플로우부의 분리 장치로서 구비되며, 코어블럭(251)의 하면에 결합되고 코어블럭(251)으로부터 분리 동작되도록 장착된다. 이러한 슬라이딩블럭(255)은 하부형판(230)에 마련된 하코어수용홈(230a)에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 수평 방향으로 슬라이딩 동작하게 된다. 이때, 슬라이딩블럭(255)은 하부형판(230)의 소정 설치공간(230b)에 설치되는 별도의 유압실린더 또는 캠슬라이드조립체 등의 구동장치(미도시)를 통해 금형의 형개 및 형폐 방향과 수직된 수평 방향으로 이동하도록 마련될 수 있으며, 금형부(10)의 형개시 코어블럭(251)의 수직방향 이동과 연계되어 코어블럭(251)의 외측 방향으로 이동하게 된다.

여기에서, 슬라이딩블럭(255)은 코어블럭(251)의 하측에 형성된 하부수용홈(251c)에 삽입되도록 삽입돌부(255a)가 상향으로 돌출되게 형성되며, 이러한 슬라이딩블럭(255)의 삽입돌부(255a)에는 오버플로우 홈부(OC)와 연결되는 연장 홈부(미도시)가 형성될 수 있다.

연장 홈부는 슬라이딩블럭(255)의 삽입돌부(255a) 상면에 홈 형상으로 형성될 수 있는데, 상측으로 갈수록 내향 경사진 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 사출물의 취출시 코어블럭(251)이 상향 이동되어 슬라이딩블럭(255)과 분리될 때, 코어블럭(251)의 캐비티에 위치되는 렌즈부재의 오버플로우부는 연장 홈부의 내향 경사진 면에 의해 상향 이동이 제한되므로 실제 사출물로부터 분리되는 것이다.

즉, 오버플로우 홈부(OC)는 연장 홈부와 연결됨에 따라, 실질적으로 코어블럭(251)과 슬라이딩블럭(255)에 걸쳐 오버플로우부에 대한 캐비티를 형성할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 사출금형은, 액상 실리콘 성형수지를 이용하여 사출 성형을 수행하는바, 성형시 발생하는 가스로 인해 제품 내면에 기포 등이 형성되는 등 제품의 미성형 부분이 발생할 수 있다. 이에, 금형 내 잔류 가스를 제거하기 위하여 진공 구조를 적용하도록 하였다.

즉, 도면에 도시된 것처럼, 상부코어부(150)와 하부코어부(250) 사이에는 진공을 위한 밀폐부재(미도시)가 구비될 수 있으며, 하부코어부(250)에는 상기 밀폐부재가 삽입되는 씰링홈부(251d)가 홈 형상으로 형성된다.

씰링홈부(251d)는 승강블럭(253)의 둘레를 따라 소정 간격 떨어진 위치에 배치되어 코어블럭(251)의 상면에 형성된다. 그리고, 씰링홈부(251d)는, 홈부에 삽입되는 밀폐부재의 유동을 최소화하도록 상측을 향해 내향 경사진 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 씰링홈부(251d)의 상측에서 삽입되는 밀폐부재의 상향 이동을 제한함으로써 밀폐부재의 이탈을 최소화하고, 더욱이 밀폐부재가 밀려나는 것을 방지한다.

이러한 씰링홈부(251d)에는 밀폐부재로써 오링 등이 구비되어 삽입될 수 있다.

이에 따라, 금형부(10)를 형폐한 뒤에 진공 작업을 수행함으로써 금형부(10) 내의 공간을 진공 상태로 전환하게 되며, 진공 상태에서 사출 성형이 수행됨에 따라 가스가 발생하는 것을 방지하게 된다.

이상과 같이 구성된 사출금형의 작동 및 작용에 대해서 설명하면 다음과 같다.

가동측의 상측금형(100)을 하향 작동시켜, 고정측의 하부금형(200)과 접촉하게 함으로써 금형부(10)를 형폐하게 된다. 금형이 형폐된 상태에서, 금형 내에 채워진 공기를 빨아들여 금형 재부를 진공 상태로 전환한다.

이때, 씰링홈부(251d)에 삽입된 밀폐부재를 통해 외부와 차단함으로써 공기의 통행을 최소화 한다. 특히, 본 발명의 사출금형은 승강블럭(253)의 둘레를 따라 소정 간격 이격된 위치에 씰링홈부(251d)가 홈 형상으로 마련되어 밀폐부재가 삽입되는 방식으로 구비됨에 따라, 실질적인 캐비티가 위치되는 승강블럭(253)의 주변을 씰링하게 되고, 씰링홈부(251d)에 밀폐부재가 삽입된 상태가 되므로 밀폐부재의 유동을 최소화한다.

또한, 씰링홈부(251d)는 밀폐부재의 이동을 제한하도록 상측을 향해 내향 경사진 형상으로 형성됨에 따라, 금형의 형폐시 밀폐부재가 씰링홈부(251d)로부터 이탈되는 것이 방지된다.

이렇게 금형을 진공 상태로 전환한 뒤, 성형수지를 캐비티 내로 주입한다.

이때, 금형 내부는 씰링홈부(251d)에 삽입된 밀폐부재에 의해서 진공 상태가 유지되므로, 성형시 발생하는 가스가 최소화된다.

아울러, 본 발명의 사출금형에는 오버플로우부를 형성하기 위한 오버플로우 홈부(OC)가 마련됨에 따라, 캐비티 내에 채워지는 성형수지가 오버플로우 홈부(OC) 안으로도 유입될 수 있도록 한다. 즉, 캐비티 내에 성형수지가 우선적으로 채워지고, 이와 더불어 오버플로우 홈부(OC) 안으로 수지가 과충전되는 것이다.

이에 따라, 오버플로우 홈부(OC)는 캐비티에 채워지는 성형수지가 오버플로우 홈부(OC) 안으로 유입될 수 있도록 유도하여, 실제 성형제품이 제작되는 캐비티 내에는 성형수지가 완충될 수 있도록 기능하며, 이는 성형수지가 일부만(미완충) 채워져 성형제품에 미성형 부분이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

이렇게 금형 내에 성형수지가 채워진 뒤에, 일정 열을 가하여 성형제품을 사출 성형한다. 본 발명에서 사용되는 액상 실리콘 성형수지는 열경화성의 소재로 액상 형태에서 가열에 의해 굳어지면서 제품의 형상을 갖추게 된다

이와 같이, 금형이 형폐된 상태에서 성형제품의 사출 성형이 완료된 후, 제품의 취출을 위하여 상측금형(100)이 상측 방향으로 형개된다.

이때, 하부코어부(250)의 탄성부재(254)는 금형이 형폐된 상태에서는 수축된 상태로 위치해 있다가, 금형이 형개됨에 따라 이완 작용하면서 코어블럭(251)상에서 승강블럭(253)을 상방 이동시키게 된다. 즉, 승강블럭(253)은 탄성부재(254)에 의해 코어블럭(251)으로부터 이격된다.

다시 말해서, 하부코어부(250)는 금형부(10)의 형개 작동시 코어블럭(251)으로부터 승강블럭(253)이 상방으로 이격되는데, 하부코어부(250)는 성형제품의 돌출부가 삽입되는 코어블럭(251)과, 성형제품의 플랜지부를 거치하게 되는 승강블럭(253)이 서로 분리되는 구조로 인해, 성형이 완료된 성형제품의 플랜지부는 승강블럭(253)에 거치된 상태로 위치하게 되므로 승강블럭(253)의 상향 이동만으로 코어블럭(251)에 삽입된 돌출부가 코어블럭(251)으로부터 쉽게 이탈될 수 있도록 동작하게 된다. 아울러, 이러한 동작은 별도의 구동장치 없이도 탄성부재(254)의 수축 이완 작용에 의해 수행되는 구조가 되므로 구조적으로 간단하면서도, 성형제품의 용이한 취출을 가능하게 한다.

즉, 일체의 하부코어 내에서 성형되는 종래의 경우에는 플랜지부와 돌출부가 코어에 동시에 물려있는 상태가 되므로 성형제품을 취출하기 위해서는 강제적인 취출 작업을 사용해야 했지만, 본 발명의 실시예에 따른 사출금형은, 하부코어부(250)를 분리 가능한 구조로 형성하고, 이들의 분리 동작이 별도의 장치 없이 금형의 형개 작동만으로 가능하므로 간단한 구조만으로 성형제품의 취출을 용이하게 할 수 있어, 강제취출에 의해 제품 외관면에 발생하는 손상을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.

아울러, 상측금형(100)의 상향 이동과 함께, 이동밀판(220)을 상측 방향으로 작동시켜 코어블럭(251)을 상향 이동시키게 된다. 이와 동시에 코어블럭(251)에 결합된 상태의 슬라이딩블럭(255)은 수평 방향으로 슬라이딩 이동하면서 코어블럭(251)과 분리된다.

이에 따라, 캐비티에 위치하는 성형제품은 탄성부재(254)에 의한 승강블럭(253)과 코어블럭(251)의 분리 작동시 코어블럭(251)으로부터 돌출부가 이탈하게 되고, 코어블럭(251)과 슬라이딩블럭(255)의 분리 작동시 오버플로우부가 성형제품으로부터 탈락하게 되어 성형제품의 취출이 가능해진다.

여기에서, 슬라이딩블럭(255)에 연장 홈부가 형성되는 경우에는, 오버플로우부가 코어블럭(251)의 상향 이동시 성형제품으로부터 탈락되어 슬라이딩블럭(255)의 연장 홈부에 남게 된다. 즉, 연장 홈부의 상측을 향하여 내향 경사진 형상으로 인해 오버플로우부는 이동이 제한되므로, 코어블럭(251)의 상승 동작시 성형제품과 함께 이동되지 못하여 제품으로부터 분리되는 것이다. 이후, 슬라이딩블럭(255)가 슬라이드 작동되어, 코어블럭(251)의 외측 방향으로 이동되고 나면 연장 홈부에 잔존하는 오버플로우부의 제거가 가능해지는 것이다.

즉, 본 발명의 사출금형은 사출성형 후 성형제품의 취출이 용이하고, 오버플로우부를 형성함에 따라 성형제품에 미성형 부분이 발생하는 것을 방지하면서도, 오버플로우부의 분리가 용이한 구조를 갖게 된다.

더욱이, 씰링홈부(251d)에 삽입된 밀폐부재를 통해 진공상태로 사출 작업을 수행함에 따라, 사출 성형시 가스가 발생하는 것을 방지하여 금형 내 잔류 가스를 최소화함으로써 성형제품의 미성형 부분이 발생하는 것을 방지하게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예 에 의해 제한되기보다는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 금형부 100 : 상측금형
110 : 상부고정판 130 : 상부형판
150 : 상부코어부 200 : 하측금형
210 : 하부고정판 220 : 이동밀판
230 : 하부형판 250 : 하부코어부
251 : 코어블럭 252 : 결합부재
253 : 승강블럭 254 : 탄성부재
255 : 슬라이드블럭

Claims

플랜지부와, 플랜지부로부터 돌출되게 형성되는 돌출부를 갖는 성형제품을 성형하기 위한 사출금형으로서, 액상 실리콘 성형수지를 사용하는 실리콘 성형제품 사출금형에 있어서,
상하로 개폐 작동하도록 설치되는 상부형판과 하부형판을 포함하고,
상부형판에는 상부코어가 구비되고, 하부형판에는 하부코어가 구비되며,
상부코어와 하부코어의 형합면에는 성형제품의 플랜지부와 돌출부를 형성하기 위한 캐비티가 분할 형성되고,
하부코어에는 캐비티로부터 외측으로 이격된 위치에 배치되어 밀폐부재가 삽입되는 씰링홈부가 구비됨에 따라, 금형 내부를 진공 상태로 유지할 수 있고,
씰링홈부에 삽입되는 밀폐부재는 오링이며, 씰링홈부는 내측에 삽입되는 밀폐부재의 유동을 최소화하도록 상측을 향해 내향 경사진 형태로 형성되고,
하부코어는,
하부형판에 결합되는 코어블럭과,
코어블럭의 상면에 상하로 이동 가능하게 결합되는 승강블럭을 포함하여 이루어지며,
하부코어는 금형의 형개작동시 코어블록으로부터 승강블럭이 상방으로 이격되어 분리되는데, 상기 코어블럭은 그 저면이 이동밀판에서 상향 형성된 로드와 결합되어, 이동밀판의 상하 승강 작동에 따라 이동밀판과 함께 승강 작동하는 것을 특징으로 하는 진공 구조를 갖는 실리콘 성형제품 사출금형.
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청구항 1에 있어서,
코어블럭에는 성형제품의 돌출부에 해당하는 부분을 형성하도록 하부 캐비티가 형성되고,
승강블럭에는 성형제품의 플랜지부에 해당하는 부분을 형성하도록 상부 캐비티가 형성되며,
성형제품의 취출시 승강블럭과 코어블럭의 분리 동작에 의해 하부 캐비티에 삽입된 돌출부가 하부 캐비티로부터 이탈되는 것을 특징으로 하는 진공 구조를 갖는 실리콘 성형제품 사출금형.
청구항 5에 있어서,
코어블럭에 탄력적으로 장착되어 상부코어의 이동에 따라 승강블럭을 일측 방향으로 이동시키는 탄성부재를 더 포함하는 진공 구조를 갖는 실리콘 성형제품 사출금형.