KR102221394B1 - 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 및 이를 이용한 사출 성형물 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는, 성형물의 내주면에 언더컷을 실시한 사출 금형을 진행하기 위하여 언더컷 성형 부재를 성형물 내부에 위치시켜 성형을 할 수 있되, 성형물이 성형 코어로부터 분리가 용이하도록 설계하여, 성형이 완료된 성형물을 금형틀로부터 용이하게 이탈시킬 수 있는 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리에 관한 것이다.

Description

사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 및 이를 이용한 사출 성형물 제조 방법{Undercutting assembly of molded injection device}

본 발명은 금형 사출 장치의 언더컷 성형 어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는, 성형물의 내주면에 언더컷을 실시한 금형 사출을 진행하기 위하여 언더컷 성형 코어를 성형물 내부에 위치시켜 성형을 할 수 있되, 성형물이 성형 코어로부터 분리가 용이하도록 설계하여, 성형이 완료된 성형물을 금형틀로부터 용이하게 이탈시킬 수 있는 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 금형이란 재료의 가소성과 유동성을 이용하여 복잡한 형상을 갖춘 완성도 높은 제품을 성형 하기 위한 금속성의 형으로 크게 플라스틱 제품을 생산하는 사출금형과, 철판을 매개로 하여 제품을 생산하는 프레스 금형 및 금속을 용해시켜 플라스틱과 유사하게 생산하는 다이캐스팅 금형 등으로 분류할 수 있다.

이러한 다양한 종류의 금형 중에 사출 금형은 각각의 금형 사이에 형성되는 캐비티(Cavity) 즉, 성형 공간 내부에 고온의 액상 수지물을 주입한 후 냉각시켜 금형의 내부 형상과 동일한 소정의 성형물인 PVC, 배관, 오링 등의 제품을 생산하게 된다.

사출 금형을 이용한 사출성형법은 열가소성 플라스틱 또는 열경화성 플라스틱 성형재료를 사출성형기 내에서 가열 융용한 후, 스프루(Sprue)를 통하여 사출 금형의 성형 공간부 내로 원료를 주입하고, 이를 사출 금형 내부에서 고화 또는 경화시켜 성형이 완료된 후에는 각각의 금형을 분리하여 성형물을 취출하는 방식이다.

상기와 같은 사출 금형에 의한 제조방법은 생산제품의 치수 정밀도가 높고, 호환성이 있는 조립품의 생산이 간단하며, 특수 기술이나 숙련기술 없이도 제품의 생산이 가능하고, 제품의 생산시간이 단축된다는 장점이 있다.

하지만, 상기 성형물에 나사산이나 구멍 또는 경사 등과 같은 언더컷이 형성된 경우에는 성형물을 취출하기 어려운 문제가 발생하게 된다.

언더컷이란, 사출 금형의 닫힘이나 열림 방향의 운동만으로는 성형물을 배출하기 곤란한 오목한 부분을 가리키는 것으로, 이러한 언더컷은 성형물의 외경에 위치한 경우, 내경에 위치한 경우로 구분될 수 있는데, 특히 내경에 위치하는 경우 언더컷으로 인해 금형으로부터 성형물의 취출이 용이하지 않을 뿐 아니라, 성형물 취출 시 언더컷이 형성된 부분과 금형이 접촉 또는 충돌하여 성형물의 불량을 초래한다.

또한, 종래에는 언더컷이 형성된 성형물을 취출하기 위해 강제 취출방식을 사용해 왔는데, 이러한 방식은 성형물의 형상이 변형되거나 긁히는 등의 불량이 발생되는 문제가 있고, 이외의 방식으로는 금형 틀을 일일이 분해하여 성형물이 변형되는 것을 방지할 수 있으나 작업 시간 및 과정이 복잡해지는 문제가 있다.

또는, 언더컷을 성형하기 위한 성형 코어를 다수개의 조립체로 구성하는 경우도 있으나 이 또한 성형물을 취출하기 위하여 각 코어를 일일이 분해하여 제거하는 과정을 거쳐야 하기 때문에 금형 틀을 분해하는 것과 다르지 않아 번거로움을 해소할 수 없었다.

이에 대하여 '특허문헌 1'은 성형 코어를 다수개의 조립체로 구성하고, 각 조립체에 스프링을 구성하여 탄성에 의한 성형 코어의 수축 및 확장을 할 수 있도록 하여 용이하게 성형물을 취출할 수 있어 상기 서술한 문제를 어느정도 보완할 수 있는 기술이 기재되어 있다.

상기 '특허문헌 1'은, 언더컷성형코어가 작동금형의 상하 이동에 의해 수축, 확장되도록 구성되고, 작동금형은 압축공기에 의해 상, 하로 이동하도록 구성하고 있다.

상기 '특허문헌 1'의 언더컷성형코어는 결과적으로 압축공기에 의하여 수축, 확장하여 성형물의 언더컷 성형이 가능하도록 하고 있는데 이는, 압축공기가 일정하게 주입되지 않으면 성형 불량이 발생되고, 1차로 압축공기를 주입하고, 2차로 압축공기에 의한 작동금형의 이동, 3차로 작동금형의 이동에 의한 언더컷성형코어의 확장으로 이어지는 단계를 거치기 때문에 각 동작은 다수의 구성에 의존 관계에 의하여 실시함으로, 각 구성 중 어느 하나의 구성에 문제가 있을 시 동작이 어려움은 물론 성형물의 불량을 초래하는 문제가 있다.

선행문헌인 '특허문헌 2'는 작동금형이 상, 하로 이동 가능하고, 탄성부재가 포함되어 있으며, 언더컷성형링이 내, 외측으로 이동 가능하도록 구성하고 있다.

상기 '특허문헌 2'는 작동금형이 상, 하로 이동하면서 탄성부재에 압력을 가하여 탄성부재의 탄성력에 의하여 언더컷성형링이 내, 외측으로 이동할 수 있게 된다.

상기 '특허문헌 2'는 1차로 작동금형이 이동하고, 2차로 작동금형이 탄성부재에 압력을 가하고, 탄성부재의 탄성력에 의하여 언더컷성형링이 외측으로 이동하게 되는 것이다.

이는 상기 '특허문헌 1'과 같이 각 구성의 동작이 의존 관계로 연계되어 있어 각 구성 중 어느 하나의 구성에 문제가 있을 시 동작이 어려움은 물론 성형물의 불량을 초래하는 문제가 있다.

또한, 탄성부재가 하나 이상 구성되어 있어 각 탄성부재에 각각 가해지는 압력이 동일하지 않거나 탄성률이 상이할 시 성형물의 불량이 발생될 수 있는 문제가 있다.

이에 대하여, 상기 서술한 문제 및 상기 선행 문헌들의 문제를 보완할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.

한국등록특허공보 제10-1655987호(2016.09.02.) 한국등록특허공보 제10-1646640호(2016.08.02.)

본 발명은 상기 서술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서,

금형 사출을 통해 언더컷을 실시한 성형물을 제작시 성형물의 취출하기 용이한 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 언더컷을 하기 위한 성형 코어와 사출 금형 틀 간의 조립 관계를 단순화 하여 사출을 하기 위한 공정을 단순화 할 수 있는 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 언더컷을 사출하기 위한 성형 코어의 위치가 이탈되는 것을 방지하기 위하여 조립 형태를 견고히 할 수 있는 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리를 제공하는데 목적이 있다.

상기 서술한 문제를 해결하기 위한 본 발명 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리는,

원통형상을 취하되, 일측단에는 푸쉬코어(200)가 삽입될 수 있는 푸쉬코어 삽입구와, 일 둘레면에는 전체 원주에 걸쳐 일정 깊이로 함몰되게 형성되는 일정 폭의 홈과, 상기 홈 내부에는 언더컷 성형 부재(400)가 삽입되어 몸체부재(100) 내부의 푸쉬코어(200)와 결합될 수 있도록 성형코어 삽입구(140)가 형성되는 코어 결합부(P)를 포함하는 몸체부재(100),

상기 몸체부재(100)의 푸쉬코어 삽입구에 삽입되어 몸체부재의 내부에서 수평이동 할 수 있는 푸쉬코어(200),

상기 몸체부재(100)의 코어 결합부(P)의 성형코어 삽입구(140)를 통하여 몸체부재 내부로 삽입되어, 상기 푸쉬코어(200)와 맞물리고, 푸쉬코어(200)의 수평 이동에 의하여 확장되어 성형물 내측에 언더컷을 성형하는 언더컷 성형 부재(400)를 포함하고,

상기 홈 내부에 형성되는 성형코어 삽입구(140)는 몸체부재(100)의 원주둘레 방향으로 전체 원주에 걸쳐 복수개 배열되는 것을 특징으로 하며,

상기 언더컷 성형 부재(400)는,

상기 코어 결합부(P)의 성형코어 삽입구(140) 각각에 삽입되어 몸체부재(100) 내부에서 상기 푸쉬코어(200)와 맞물리고, 푸쉬코어(200)의 수평 이동에 의하여 확장 또는 수축되는 성형코어(400a)를 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 언더컷 성형 부재(400)의 성형코어(400a)는,

상기 몸체부재(100) 내부에서 코어결속부(220)와 맞물려 결속되는 슬라이더(401),

일측이 상기 슬라이더(401)에서 연장되어 형성되되, 상기 코어 결합부(P0의 성형코어 삽입구(140)에 삽입되어 확장 또는 수축시 몸체부재(100)와의 관계에서 운동 방향을 가이드하고, 푸쉬코어(200)와 언더커팅부(403) 간의 이격거리를 형성하는 앵커축(402),

상기 앵커축(402)의 타측에 형성되되, 외주면의 형상을 선택적으로 형성하여 성형물의 언더컷 성형을 가이드하는 언더커팅부(403)를 포함하는 것을 특징으로 하며,

상기 푸쉬코어(200)는,

상기 푸쉬코어(200)의 일 둘레면에 형성되되, 일둘레면에 슬라이드(222)가 형성되어 성형코어(400a)의 슬라이더(401)와 맞물릴 수 있고, 푸쉬코어(200)의 수평 이동에 의해 언더컷 성형 부재(400)를 수축 및 확장 시킬 수 있는 코어결속부(220)를 포함하는 것을 특징으로 함으로써 상기 서술한 문제를 해결하게 된다.

상기 구성에 따른 본 발명인 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리는,

사출 금형을 통해 언더컷을 실시해야 하는 성형물을 제작할 시 성형물의 취출이 용이한 효과가 제공된다.

또한, 언더컷을 형성하기 위한 성형 코어와 사출 금형 틀 간의 조립 구조를 단순화하여 사출에 필요한 공정 시간을 단축 할 수 있는 효과가 제공된다.

또한, 언더컷을 형성하기 위한 성형 코어의 위치가 이탈되는 것을 방지하여 조립 형태를 견고히 할 수 있는 효과가 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리의 전체적인 구조 및 언더컷 성형을 실시한 성형물을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리의 분해도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 언더컷 성형 부재를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리의 결합 관계에 따른 상세 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 언더컷 성형 부재의 확장, 수축 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 언더컷 성형 부재의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 몸체부재의 상세 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 몸체부재의 예시 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 코어 및 코어 결합부의 관계를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 실시예에 따른 언더컷 성형 어셈블리를 포함하는 사출 금형 장치의 사출 성형물 제조 방법을 이용하여 제조된 언더컷이 형성된 사출 성형물의 내측 표면을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 언더컷 성형 부재가 확장, 수축한 경우를 예시를 통하여 설명하기 위한 도면이다.

본 명세서에서 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어를 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리의 전체 구조 및 언더커팅 성형을 실시한 성형물을 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리의 분해도를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 언더컷 성형 부재를 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리의 결합 관계에 따른 상세 구조를 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 언더컷 성형 부재의 확장, 수축 예시를 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 언더컷 성형 부재의 상세 구조를 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 몸체부재의 상세 구조를 나타낸 도면이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 몸체부재의 예시 구조를 나타낸 도면이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 코어 및 코어 결합부의 관계를 나타낸 도면이다.

도 10은 본 발명에 실시예에 따른 언더컷 성형 어셈블리를 포함하는 사출 금형 장치의 사출 성형물 제조 방법을 이용하여 제조된 언더컷이 형성된 사출 성형물의 내측 표면을 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 언더컷 성형 부재가 확장, 수축한 경우를 예시를 통하여 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리에 관하여 살펴보기로 한다.

도 1 내지 도 11를 참조하여 설명하면, 도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리는,

내부에 빈 공간이 형성되고, 일측단에는 푸쉬코어(200)가 삽입될 수 있는 푸쉬코어 삽입구와, 일 둘레면에는 전체 원주에 걸쳐 일정 깊이로 함몰되게 형성되는 일정 폭의 홈과, 상기 홈 내부에는 언더컷 성형 부재(400)가 삽입되어 몸체부재(100) 내부의 푸쉬코어(200)와 결합될 수 있도록 성형코어 삽입구(140)가 형성되는 코어 결합부(P)를 포함하는 몸체부재(100),

상기 몸체부재(100)의 푸쉬코어 삽입구에 삽입되어 몸체부재의 내부에서 수평이동 할 수 있는 푸쉬코어(200),

상기 몸체부재(100)의 상기 코어 결합부(P)의 상기 성형코어 삽입구(140)를 통하여 상기 몸체부재 내부로 삽입되어, 상기 푸쉬코어(200)와 맞물리고, 푸쉬코어(200)의 수평 이동에 의하여 확장되어 성형물 내측에 언더컷을 성형하는 언더컷 성형 부재(400)를 포함하여 구성하게 된다.

몸체부재(100)는, 내측 금형틀의 역할을 수행하는 것으로서, 실시예에서는 원통형상을 취하는 것으로 설계되었으나, 성형물의 형상에 따라 달라질 수 있다. 몸체부재(100)에 외주면에는 전체 원주(360도)에 걸쳐서 형성되는 일정 깊이와 일정 폭을 갖는 홈이 형성된다. 상기 홈 내부에는 성형물의 내경에 언더컷을 성형하는 성형 부재(400)가 삽입된다. 또한 상기 홈 내부에는 몸체부재(100)의 내측과 관통하는 복수 개의 성형코어 삽입구(140)가 형성되는 코어 결합부(P)를 포함한다.

상기 성형코어 삽입구(140)를 통하여 언더컷 성형 부재(400)가 몸체부재 내부로 삽입되어 몸체내부의 상기 푸쉬코어(200)와 맞물리고, 푸쉬코어(200)의 수평 이동에 의하여 언더컷 성형 부재(400) 확장되어 성형물 내측에 언더컷을 성형하게 된다.

상기 홈 내부에 형성되는 성형코어 삽입구(140)는 복수 개가 구비되고, 몸체부재(100)의 원주둘레 방향으로 전체 원주(360도)에 걸쳐 복수 개 배열되는 것을 특징으로 한다.

상기 몸체부재(100)에 형성되는 상기 홈에는 코어 결합부(P)가 형성된다. 상기 코어 결합부(P)는 언더컷 성형 부재(400)의 일면이 안착될 수 있는 복수 개의 브릿지(141)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 7을 참조하면 상기 코어 결합부(P)의 상기 성형코어 삽입구(140)와 상기 브릿지(141)는 상기 몸체부재(100)의 둘레를 따라 순차적으로 교번 배열되는 것을 특징으로 한다. 상기 코어 결합부(P)의 상기 성형코어 삽입구(140)와 상기 브릿지(141)는 삽입된 상기 언더컷 성형 부재(400)가 푸쉬코어의 수평이동에 따라 수축 확장 운동을 할 때, 운동 방향을 벗어나거나 흔들리지 않도록 단단하게 가이드하는 역할을 수행한다. 상기 언더컷 성형 부재(400)는 수축 위치에 있을 때는 상기 몸체부재의 상기 홈 안으로 완전히 들어오게 되어 몸체부재 외면에 노출되지 않어 성형물의 취출이 용이한 상태가 되고, 확장 위치에 있을 때는 상기 홈의 외부로 노출되어 몸체부재의 외주면 보다 돌출되거나 최소한 외주면과 동일한 높이까지 확장하게 된다. 따라서 언더컷 성형 부재(400)가 확장하면 상기 몸체부재(100)의 일 둘레면에는 성형물 내경에 언더컷을 실시할 수 있는 성형 틀이 형성되게 된다.

한편 상기 언더컷 성형 부재(400)는 복수 개의 성형코어(400a)로 구성될 수 있는데, 각각의 성형코어(400a)는 확장운동시 가 몸체부재 외주면 바깥으로 돌출되는 높이가 외주면보다 높거나 동일하게 형성될 수 있음으로 인하여, 언더컷 형상이 원주 둘레 전체에 걸쳐 형성되게 할 수도 있고, 일부 둘레에만 언더컷을 실시할 수도 있게 된다.

본 발명의 실시예에서 상기 코어 결합부(P)는 6개의 성형코어 삽입홈을 갖는 것으로 설계되었으나, 성형물의 내경에 형성되어야 할 언더컷의 형상에 따라 변경 가능하다. 또한 상기 몸체부재(100)는, 성형물의 두께를 가이드하는 두께 가이드 면(110)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명의 도 8을 참조하여 설명하면, 상기 몸체부재(100)에는, 일 둘레면에 형성되는 홈과 상기 코어 결합부(P)가 이격거리를 형성하여 복수개 배열될 수 있는 것을 특징으로 한다. 이를 통해 성형물의 언더컷이 2단 이상으로 형성되는 경우에도 적용할 수 있다. 이때 푸쉬코어는 하나의 코어결속부로 2개 이상의 언더컷 성형 부재를 구동시키거나 2개 이상의 코어결속부를 구비하여 각각의 언더컷 성형 부재를 구동할 수도 있다.

푸쉬코어(200)는, 상기 몸체부재(100)의 일측단에 삽입되어 수평이동을 할 수 있도록 구성된다.

상기 푸쉬코어(200)는, 일 둘레면에 상기 언더컷 성형 부재(400)와 맞물릴 수 있고, 수평 이동에 의해 언더컷 성형 부재(400)를 수축 및 확장 시킬 수 있는 코어결속부(220)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 코어결속부(220)는 언더컷 성형 부재(400)와 맞물릴 수 있는데, 이는 언더컷 성형 부재(400)의 성형코어(400a)와 맞물리는 것을 의미한다.

이에 대하여 상기 푸쉬코어(200)의 세부 구성에 대하여 상세히 설명하면,

일측에 푸쉬코어(200)의 수평 이동을 제어하는 동력 전달 구조(미도시)가 결합될 수 있고, 타측에 코어결속부(220)가 결합되는 코어몸체부(210),

일측이 상기 코어몸체부(210)와 결합되고, 둘레에 언더컷 성형 부재(400)가 결합되어 푸쉬코어(200)의 수평 이동에 의하여 언더컷 성형 부재(400)를 수축 및 확장 시킬 수 있는 코어결속부(220)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 코어몸체부(210)는, 일측에 동력 전달 구조(미도시)와 요철결합을 할 수 있는 동력결합부(211),

타측에 코어결속부(220)의 일측이 삽입되어 결합할 수 있는 요홈(212)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 코어결속부(220)는 상기 코어몸체부(210)의 요홈(212)에 삽입되어 결합되도록 일측에 삽입결합부(221)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 코어몸체부(210)와 코어결속부(220)를 일체화하지 않고 분리 결합이 가능하도록 구성한 것은, 푸쉬코어(200)의 동작 및 사용에 의하여 상기 코어결속부(220)가 마모되거나 파손이 발생되는 경우가 있는데, 상기 코어몸체부(210)와 코어결속부(220)를 일체화 하였을 시 푸쉬코어(200) 전체를 교체하게 되면 이에 대한 비용이 증가하기 때문에 이에 대한 교체 비용을 감소시킬 수 있도록 상기 코어결속부(220)와 코어몸체부(210) 서로 분리 결합할 수 있도록 형성하여 구성하게 되는 것이다.

상기 코어결속부(220)는, 외주면에 언더컷 성형 부재(400)가 슬라이딩 형식으로 삽입되어 언더컷 성형 부재(400)가 푸쉬코어(200)로부터 방사형으로 이탈되는 것을 방지하고, 수평 이동에 따라 언더컷 성형 부재(400)를 확장 및 수축시키기 위한 슬라이드(222)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 외주면에 언더컷 성형 부재(400)가 슬라이딩 형식으로 삽입된다는 것은, 외주면에 언더컷 성형 부재(400)의 성형코어(400a)가 슬라이딩 형식으로 삽입되는 것을 의미한다.

상기 슬라이드(222)는 상기 코어결속부(220)의 일측에서 타측으로 경사지게 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 푸쉬코어(200)의 수평 이동에 의하여 상기 언더컷 성형 부재(400)가 확장, 수축을 할 수 있도록 구성하게 되는데, 슬라이드(222)에 경사를 형성하는 것은 상기 언더컷 성형 부재(400)의 확장, 수축 동선을 가이드하기 위한 것이다.

즉, 본 발명의 상기 슬라이드(222)에 형성된 경사 방향에 따르면, 언더컷 성형 부재(400)가 코어결속부(220)의 일측으로 이동할수록 확장하게 되는 것이고, 타측으로 이동할수록 수축하게 되는 것이다.

상기 코어결속부(220)의 슬라이드(222)는, 상기 언더컷 성형 부재(400)가 삽입되었을 시, 언더컷 성형 부재(400)가 코어결속부(220)로부터 방사형으로 이탈되는 것을 방지하도록 내측에 단턱(223)을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 언더컷 성형 부재(400)가 삽입되었다는 것은 상기 언더컷 성형 부재(400)의 성형코어(400a)가 삽입된 상태를 의미하는 것이다.

상기 언더컷 성형 부재(400)는,

상기 코어 결합부(P)의 성형코어 삽입구(140) 각각에 삽입되어 몸체부재(100) 내부에서 상기 푸쉬코어(200)와 맞물리고, 푸쉬코어(200)의 수평 이동에 의하여 확장 또는 수축되는 복수 개의 성형코어(400a)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 언더컷 성형 부재(400)의 복수 개의 성형코어(400a)는, 몸체부재의 원주둘레 전체에 걸쳐서 배치되어 확장시 언더컷 성형 부재의 복수 개의 성형코어(400a) 영역에 해당하는 부분만 언더컷을 실시할 수 있다.

상기 코어 결합부(P)의 성형코어 삽입구(140) 각각에 삽입되어 몸체부재(100) 내부에서

상기 언더컷 성형 부재(400)의 성형코어(400a)는,

상기 몸체부재(100) 내부에서 코어결속부(220)와 맞물려 결속되는 슬라이더(401),

일측이 상기 슬라이더(401)에서 연장되어 형성되되, 상기 코어 결합부(P)의 성형코어 삽입구(140)에 삽입되어 확장 또는 수축시 몸체부재(100)와의 관계에서 운동 방향을 가이드하고, 푸쉬코어(200)와 언더커팅부(403) 간의 이격거리를 형성하는 앵커축(402),

상기 앵커축(402)의 타측에 형성되되, 외주면의 형상을 선택적으로 형성하여 성형물의 언더컷 성형을 가이드하는 언더커팅부(403)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 언더컷 성형 부재를 구성하는 성형코어(400a)의 상기 슬라이더(401)는 상기 코어결속부(220)의 슬라이드(222)와 맞물려 결속되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 상기 코어결속부가 수평 이동을 하면 성형코어(400a)는 수축 또는 확장 운동을 하게 된다.

상기 언더컷 성형 부재를 구성하는 성형코어(400a)의 상기 앵커축(402)은 몸체부재의 내부에 위치하는 슬라이더와 확장시 몸체부재 외부로 돌출되어 언더컷을 성형하는 언더커팅부를 이어준다. 또한 몸체부재에 형성되는 삽입구에 대응되는 형상으로 형성되어 수축 확장 운동시 운동 방향을 가이드하여 성형코어가 흔들리지 않도록 하는 역할을 수행함으로서 안정적으로 언더컷을 실시할 수 있도록 한다.

상기 성형코어(400a)의 상기 언더커팅부(403)의 외주면에 나사산이 형성될 수 있는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 상기 언더컷 성형 부재(400)의 외주면에 나사산이 형성되어, 성형물에 언더컷 성형을 실시할 시 성형물 내측에 나사산이 형성될 수 있는 것이다.

본 발명의 실시예에서는 상기 언더커팅부(403)의 형상을 호의 형상으로 형성하여 설명한다. 즉, 성형코어(400a)의 언더커팅부(403)가 호의 형상으로 형성되기 때문에 언더컷 성형 부재(400))와 몸체부재(100)의 결합 상태에 따라 언더컷 성형 부재(400)의 외주면이 원형의 형상을 취하여 성형물의 언더컷 성형을 가이드하게 되는 것이다.

하지만, 상기 언더커팅부(403)의 형상은 다각형 등, 다양한 형상으로 구성될 수 있으며 호의 형상에 한정되는 것은 아니다.

상기 언더컷 성형 부재(400)가 확장된 상태에서, 상기 언더컷 성형 부재(400)의 성형코어(400a)가 돌출되는 높이는, 상기 코어결속부(220)를 기준점으로 상기 몸체부재(100)의 외주면의 동일 선상에 위치하거나 보다 돌출되는 높이를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 언더커팅부(403)의 높이(L1)는, 상기 홈에 형성되는 상기 코어 결합부(P)의 내측면 높이(L2)보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이는, 언더커팅 성형이 실시된 성형물이 상기 몸체부재(100)로부터 추출되기 위하여 상기 언더컷 성형 부재(400)가 수축되었을 시, 상기 언더컷 성형 부재(400)가 상기 몸체부재(100)로부터 외부로 돌출되는 것을 방지하기 위한 범위를 형성하기 위함이다. 즉, 상기 성형물을 몸체부재(100)로부터 용이하게 추출하기 위하여는 상기 언더컷 성형 부재(400)가 수축된 상태에서 언더컷 성형 부재(400)가 몸체부재(100)의 둘레 면과 동일 선상에 위치하거나 그 이하로 위치하여야 하며, 만약 상기 언더컷 성형 부재(400)가 몸체부재(100)의 둘레면보다 돌출된 상태이면 성형물 추출이 불가하거나 용이하지 못하기 때문이다.

상기 코어 결합부(P)의 성형코어 삽입구(140) 너비는, 상기 성형코어의 상기 앵커축(402)의 너비와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다. 이는, 상기 성형코어 삽입구(140)에 상기 언더컷 성형 부재(400)의 성형코어(400a)가 삽입된 후, 상기 푸쉬코어(200)에 의하여 상기 언더컷 성형 부재(400)가 성형물의 언더커팅 성형을 위한 수축, 확장 운동을 실시할 때, 상기 언더컷 성형 부재(400)의 성형코어를 가이드하여 흔들리는 것을 방지함으로서 보다 안정적인 동작을 할 수 있도록 한다.

상기 언더컷 성형 부재(400)의 성형코어(400a)는, 제1성형코어(410), 제2성형코어(420)로 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기 제1성형코어(410), 제2성형코어(420)에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

상기 제1성형코어(410)는, 언더커팅부(403)의 일측단 및 타측단이 슬라이더(401) 측으로 경사면이 형성되되, 형성되는 경사는 슬라이더(401) 측으로 좁아지는 형태로 형성하게 된다.

상기 제2성형코어(420)는, 언더커팅부(403)의 일측단 및 타측단에 경사면이 형성되되, 상기 제1성형코어(410)에 형성된 경사면과 맞물리도록 제1성형코어(410)의 경사면(410a)과 반대 방향으로 경사면(420a)이 형성하게 된다.

상기 제1성형코어(410) 언더커팅부(403) 외주면의 길이는 제2성형코어(420) 언더커팅부(403) 외주면의 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 한다. 상기 언더컷 성형 부재(400)가 상기 몸체부재(100)의 코어 결합부(P)에 결합될 시, 상기 제1성형코어(410)와 제2성형코어(420)가 교번으로 순차 결합되는 것을 특징으로 한다.

이에 대하여 설명하면, 상기 언더컷 성형 부재(400)는 복수의 제1성형코어(410), 제2성형코어(420)로 구성하게 되는데, 상기 푸쉬코어(200)의 수평 이동으로 인하여 상기 언더컷 성형 부재(400)가 수축, 확장 동작을 할 시, 상기 제1성형코어(410) 언더커팅부(403)의 경사면과 상기 제2성형코어(420) 언더커팅부(403)의 경사면이 접촉되며, 각 경사면의 접촉 관계에 의하여 각 제1성형코어(410), 제2성형코어(420)의 확장, 수축 반경을 한정시킬 수 있게 되는 것이다.

예를 들어 설명하면, 두 개의 제1성형코어(410)와 각 제1성형코어(410) 사이에 제2성형코어(420)가 위치할 시, 서로 경사면이 접촉되어 맞물리게 되는데, 이때 상기 푸쉬코어(200)가 수평 이동을 할 시, 코어결속부(220)의 슬라이드(222)를 따라 제1성형코어(410)와 제2성형코어(420)의 위상이 변하게 된다.

이때, 제1성형코어(410)와 제2성형코어(420)가 확장 상태에서 같은 선상에 위치하여 해당 위치에 고정되어야 각 언더커팅부(403)가 서로 맞물려 결과적으로 원형의 형태를 취할 수 있게 되는데, 상기 제1성형코어(410)의 경사면과 제2성형코어(420)의 경사면이 서로 접촉되고 서로 상호 관계를 이루고 있기 때문에, 제1성형코어(410) 및 제1성형코어(410)의 결합 관게를 유지할 수 있게 되는 것이다.

이에 따른 상기 코어결속부(220)의 슬라이드(222)는,

코어결속부(220)의 일면의 중앙측으로부터 각각 이격거리를 형성하되, 상기 제1성형코어(410)가 삽입되는 슬라이드(222)의 이격거리(h2)는 상기 제1성형코어(410)가 삽입되는 슬라이드(222)의 이격거리(h1)보다 길게(h2 > h1) 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1성형코어(410)가 삽입되는 슬라이드(222) 경사 각도와 제2성형코어(420)가 삽입되는 슬라이드(222) 경사 각도는 서로 상이하게 형성되는 것을 특징으로 한다. 이는, 상기 제1성형코어(410)와 제2성형코어(420)가 상기 푸쉬코어(200)의 수평 이동에 의하여 확장 축소될 시, 동일 선상에서 동시에 확장, 축소되면 제1성형코어(410) 및 제2성형코어(420)가 서로 끼임으로서 확장 및 축소가 원활하지 않게 된다. 이에 따라, 상기 슬라이드(222)의 각 경사를 상이하게 형성하여 각 성형코어(400a)가 순차적으로 가동되어 확장 및 축소 동작을 하게 되는 것이다.

본 발명에 따른 제1성형코어(410) 및 제2성형코어(420)는 실시예에서 각각 3개씩 구비되어 원형의 언더컷 형상을 성형물의 내경에 형성할 수 있도록 하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 언더컷 형상에 따라 또는 필요에 따라 설계 변경할 수 있으나, 몸체부재와의 관계에서 수축 운동시 몸체부재에 형성되는 홈에 완전히 잠기거나 확장시에는 몸체부재의 외주면 이상으로 노출되어야 한다.

한편 본 발명에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리를 포함하는 사출 금형 장치를 이용하여 언더컷이 형성된 성형물을 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 언더컷 성형 어셈블리를 포함하는 사출 금형 장치의 사출 성형물 제조 방법은

상술한 본 발명에 따른 언더컷 성형 어셈블리를 포함하는 사출 금형 장치를 준비하는 단계; 성형물 제작을 위한 수지를 녹이는 단계; 녹인 수지를 상기 사출 금형 장치에 주입하는 단계; 언더컷 성형이 완료된 성형물을 상기 사출 금형 장치로부터 취출하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 서술한 본 발명에 따른 언더컷 성형 어셈블리를 포함하는 사출 금형 장치의 사출 성형물 제조 방법으로 제조된 언더컷이 형성된 사출 성형물을 포함한다.

상기 언더컷이 형성된 사출 성형물은, 상술한 본 발명에 따른 언더컷 성형 어셈블리를 포함하는 사출 금형 장치의 사출 성형물 제조 방법을 이용하여 제조되는 것을 특징한다.

도 10은 본 발명에 따른 언더컷 성형 어셈블리를 포함하는 사출 금형 장치의 사출 성형물 제조 방법을 이용하여 제조된 언더컷이 형성된 사출 성형물의 내측 표면을 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 일반적으로 사출 금형을 이용하여 제조되는 사출 성형물은 금형이 복수 개의 코어 금형이 조립되어 구성되는 경우, 코어 조립되어 맞닿는 위치에 코어분할선이 형성될 수 있다. 종래의 코어 금형 전체가 분할되어 언더컷을 형성하는 경우 코어분할선이 성형물 내부의 길이 방향으로 코어분할선(L)이 전체적으로 존재하게 된다.(도 10 (a) 참조) 하지만 본 발명에 따른 언더컷 성형 어셈블리를 이용하면 몸체부재에 형성되는 홈에 위치하는 언더컷 성형 부재를 구성하는 복수 개의 성형코어(400a)에 따른 코어분할선(L)만 존재하게 된다.(도 10 (a) 참조) 따라서 성형물의 완성도가 높아지는 효과가 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리 구성 중 언더컷 성형 부재가 확장, 수축한 경우를 예시를 통하여 설명하기 위한 도면이다. 도 11을 살펴보면 본 발명에 따른 언더컷 성형 어셈블리는 내부코어로 사용되어 금형 내부에 동작하며, 언더컷 성형부재(400)와 몸체부재(100)는 상호 결합하여 동작하되, 언더컷 성형부재(400)의 확장시에는 언더컷 성형부재(400)가 몸체부재(100)의 외주면보다 높게 노출되어 성형물 내부에 언더컷을 형성하게 되고, 수축되면 언더컷 성형부재(400)가 몸체부재(100)의 외주면보다 낮게 잠기게 됨으로서 성형물의 취출이 용이한 상태가 된다.

따라서 본 발명인 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리에 따르면,

언더컷을 실시한 금형 사출을 통한 성형물을 제작할 시 성형물을 취출하기 용이한 효과가 제공된다.

또한, 언더컷을 하기 위한 성형 성형코어(400a)와 사출 금형 틀 간의 조립 관계를 단순화 하여 사출을 하기 위한 공정을 단순화 할 수 있는 효과가 제공된다.

또한, 언더컷을 사출하기 위한 성형 성형코어(400a)의 위치가 이탈되는 것을 방지하기 위하여 조립 형태를 견고히 할 수 있는 효과가 제공된다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 바를 바탕으로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 도면에 한정되는 것은 아니다.

100 : 몸체부재
200 : 푸쉬코어
400 : 언더컷 성형 부재

Claims (7)

1. 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리에 있어서,
   내부에 빈 공간이 형성되고, 일측단에는 푸쉬코어(200)가 삽입될 수 있는 푸쉬코어 삽입구와, 일 둘레면에는 전체 원주에 걸쳐 일정 깊이로 함몰되게 형성되는 일정 폭의 홈과, 상기 홈 내부에는 언더컷 성형 부재(400)가 삽입되어 몸체부재(100) 내부의 푸쉬코어(200)와 결합될 수 있도록 성형코어 삽입구(140)와 상기 언더컷 성형 부재(400)의 일면이 안착되는 브릿지(141)를 포함하여 구성되되, 상기 복수의 성형코어 삽입구(140)와 상기 브릿지(141)는 전체 원주 둘레를 따라 순차적으로 교번 배열되도록 형성되는 코어 결합부(P)를 포함하는 몸체부재(100);
   상기 몸체부재(100)의 푸쉬코어 삽입구에 삽입되어 몸체부재의 내부에서 수평이동 할 수 있도록 구성되고, 상기 언더컷 성형 부재와 맞물려 결속되는 측면에 경사가 형성되는 푸쉬코어(200);
   상기 몸체부재(100)의 코어 결합부(P)의 성형코어 삽입구(140)를 통하여 몸체부재 내부로 삽입되어, 상기 푸쉬코어(200)와 맞물리고, 푸쉬코어(200)의 수평 이동에 의하여 상기 경사가 형성된 측면에 의하여 확장되어 성형물 내측에 언더컷을 성형하는 언더컷 성형 부재(400);를 포함하되,
   상기 홈 내부에 형성되는 성형코어 삽입구(140)는 몸체부재(100)의 원주둘레 방향으로 전체 원주에 걸쳐 복수개 배열되고,
   상기 언더컷 성형 부재(400)는, 상기 코어 결합부(P)의 성형코어 삽입구(140) 각각에 삽입되어 몸체부재(100) 내부에서 상기 푸쉬코어(200)와 맞물리고, 푸쉬코어(200)의 수평 이동에 의하여 확장 또는 수축되는 복수개의 성형코어(400a)를 포함하며,
   상기 푸쉬코어(200)는, 상기 푸쉬코어(200)의 일 둘레면에 형성되되, 일둘레면에 경사의 슬라이드(222)가 형성되어 성형코어(400a)와 맞물릴 수 있고, 푸쉬코어(200)의 수평 이동에 의해 언더컷 성형 부재(400)의 복수개의 성형코어(400a)를 수축 및 확장 시킬 수 있는 코어결속부(220);를 포함하고,
   상기 언더컷 성형 부재(400)의 복수개의 성형코어(400a)는,
   상기 몸체부재(100) 내부에서 코어결속부(220)와 맞물려 결속되는 슬라이더(401); 일측이 상기 슬라이더(401)에서 연장되어 형성되되, 상기 코어 결합부(P)의 성형코어 삽입구(140)에 삽입되어 확장 또는 수축시 몸체부재(100)와의 관계에서 운동 방향을 가이드하고, 푸쉬코어(200)와 언더커팅부(403) 간의 이격거리를 형성하는 앵커축(402); 상기 앵커축(402)의 타측에 형성되되, 외주면의 형상을 선택적으로 형성하여 성형물의 언더컷 성형을 가이드하는 언더커팅부(403)를 포함하고,
   상기 슬라이더(401)와 상기 앵커축(402)의 측벽은 동일선상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 사출 금형 장치의 언더컷 성형 어셈블리.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 언더컷 성형 어셈블리를 포함하는 사출 금형 장치의 사출 성형물 제조 방법에 있어서,
   제 1항에 기재된 언더컷 성형 어셈블리를 포함하는 사출 금형 장치를 준비하는 단계;
   성형물 제작을 위한 수지를 녹이는 단계;
   녹인 수지를 상기 사출 금형 장치에 주입하는 단계;
   언더컷 성형부재가 확장 시에는 몸체부재의 외주면보다 높게 노출되어 성형물에 언더컷을 형성하고, 수축 시에는 몸체부재의 외주면보다 낮게 잠기게 되어, 언더컷 성형이 완료된 성형물을 상기 사출 금형 장치로부터 취출하는 단계;를 포함하는 언더컷 성형 어셈블리를 포함하는 사출 금형 장치의 사출 성형물 제조 방법.
7. 삭제

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