KR102246420B1 - 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각 라인마다 탭을 가공하고 해당 탭 규격에 맞춰 냉각 라인용 니플(Nipple)을 결합하여 밀폐하던 기존의 비효율적인 방식에서 벗어나, 냉각 라인에 연질 소재의 막음편을 삽입한 후 경질 소재의 공구로 타격하여 막음편의 부피를 확장시킴으로써 막음편이 냉각 라인 내경과 밀착 및 강제 압입이 유도되어 밀폐가 이루어지고, 전용 인출도구의 제공으로 강제 압입된 막음편의 제거에 따라 금형의 냉각 라인 경로 설정을 신속 간편하게 처리할 수 있는 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구에 관한 것으로, 압입유닛(100)은 외부 동력원에 의해 전·후방 진동 작동하는 함마식 드릴(10)과, 함마식 드릴 선단에 결합한 상태로 진동을 인가받아 카운터 보어(1)에 배치된 막음편(2)을 타격하여 압입하거나 천공하여 제거하는 가공부재(20)와, 함마식 드릴과 가공부재 사이에 배치되어 가공부재를 위치 구속하는 어뎁터(30)로 구성된다.

Description

금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구{Mold cooling line sealing tool}

본 발명은 온수 또는 냉각수를 순환시켜 금형의 온도를 조절함으로써 사출품의 외형을 결정하는 복수의 냉각 라인 중 어느 특정 영역을 밀폐시켜 순환 경로를 설정 제어하는 냉각 라인 밀폐용 압입 공구에 관한 기술사상을 개진한 것으로, 더욱 상세하게는 냉각 라인마다 탭을 가공하고 해당 탭 규격에 맞춰 냉각 라인용 니플(Nipple)을 결합하여 밀폐하던 기존의 비효율적인 방식에서 벗어나, 냉각 라인에 연질 소재의 막음편을 삽입한 후 경질 소재의 공구로 타격하여 막음편의 부피를 확장시킴으로써 막음편이 냉각 라인 내경과 밀착 및 강제 압입이 유도되어 밀폐가 이루어지고, 전용 인출도구의 제공으로 강제 압입된 막음편의 제거에 따라 금형의 냉각 라인 경로 설정을 신속 간편하게 처리할 수 있는 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구에 관한 것이다.

통상 사출 방식을 기반으로 한 금형은 용융액의 보존 내지 냉각을 유도하기 위해 금형에 복수의 냉각 라인을 형성한다. 상기 냉각 라인은 금형을 기준으로 상하 수직으로 형성되거나 또는 좌우 수평으로 형성될 수도 있고, 상하 수직 형성된 복수의 냉각 라인을 연쇄적으로 수평 관통 형성될 수도 있다.

상기 냉각 라인은 사출품에 따라 불필요하여진 냉각 라인이 발생할 수도 있고, 수직 형성된 복수의 냉각 라인을 상호 연결하기 위해 필수불가결적으로 수평 형성된 냉각 라인이 존재할 수도 있다. 이렇게 불필요한 냉각 라인은 온수나 냉각수가 유실되거나 또는 순환 경로를 방해하기 때문에 밀폐하는 것이 바람직하며, 기존에는 불필요한 냉각 라인 밀폐를 위해 해당 냉각 라인에 탭을 가공한 후 별도의 냉각 라인용 니플(Nipple)을 결합하는 방식을 사용하였다.

상기 니플 결합방식은 탭을 가공하는 과정에서 금형에 손상을 입힐 수 있으며, 니플의 원활한 구속을 위해 윤활유를 도포하는 행위나 니플에 테프론 테이프를 권취하는 행위 및 수십 개의 냉각 라인에 니플을 일일이 구속하는 행위 등 작업 시간 대비 결과물의 성과가 좋지 못하였다.

한편, 냉각 라인을 밀폐하는 기술 사례 중 하나로 실용신안공보 실1993-0002158호 "금형의 냉각수 라인홀 밀폐장치"가 게재되어 있으며, 해당 기술은 금형의 코어에 형성된 냉각수 유입홀의 밀폐장치로서, 냉각 라인 상단의 냉각수 유입홀에 마개를 개재하되 삽입되는 마개의 외주에 내측으로 환형 요홈이 형성되고, 이 환형 요홈에는 오링이 장착되며, 마개의 상단에는 탭부가 형성된 구조로 되어 있다. 상기 기술은 마개의 외측에 형성된 환형 요홈 내에 오링이 결합되어 있어서 완전밀폐가 가능하고, 마개의 재질이 구리로써 코어에 무리를 주지 않으므로 코어에 크랙 발생을 방지하며 마개 상부의 탭부를 이용하여 마개를 용이하게 교체하여 실용적으로 사용할 수 있는 기술이다.

하지만, 상기 종래기술은 마개의 외주면에 환형의 요홈 즉, 나사산이 구비된 구조로써 앞서 언급하였던 탭 가공에 대한 문제가 해소된 기술은 아니다.

상기 냉각 라인을 밀폐하는 기술 사례 중 다른 하나로 공개실용신안공보 제20-2014-0000534호 "금형 냉각수 홀 밀폐마개의 실링구조"가 게재되어 있으며, 해당 기술은 상광하협의 헤드 중앙에 공구결합 홀이 형성되고 상기 헤드 하부에는 숫 나사를 형성하여 된 체결볼트와, 상기 헤드를 수용하도록 상부 중앙에 헤드 수용 홀이 형성되고 그 헤드 수용 홀의 하부 중앙에 상기 숫 나사가 관통되는 숫 나사관통구멍을 형성시켜 된 상광하협의 헤드 하우징과, 상기 체결볼트의 숫 나사와 나사결합 되도록 중앙에 너트가 매립 설치된 결합부가 돌출되게 형성되고, 그 결합부의 하부에는 상기 결합부보다 큰 직경을 갖는 헤드가 형성되며 상기 헤드의 상부 표면에는 요철을 형성시켜 된 베이스와, 상기 요철의 상부 결합부와 헤드 하우징의 사이에 확장스프링과 하면에 요철이 형성된 가압 링과, 제1탄성 링과 와셔및 제2탄성 링의 순서로 위치되어 결합되는 실링수단으로 이루어진 기술이다.

상기 종래 기술은 금형의 냉각수가 밀폐 마개를 통하여 누수 되지 않도록 제1탄성 링 및 제2탄성 링이 접촉되는 부분에 상기 제1탄성 링 및 제2탄성 링의 접촉면적을 최대로 확장시키고 기밀성이 유지되게 밀폐시킴으로써 밀폐마개를 통하여 금형의 냉각수가 누수 되는 것을 방지한다.

하지만, 상기 종래기술 역시 체결볼트와 베이스 간 나사 결합에 의해 체결되는 구조로써 상기 앞서 언급하였던 탭 가공에 대한 문제가 해소된 기술은 아닐뿐더러, 다양한 부속품을 수십 또는 수백 개의 냉각 라인에 결합하기 위해서는 상당히 많은 시간이 소요되기 때문에 실용적인 면에서 매우 분리한 비효율적인 기술이다.

결과적으로 냉각 라인을 아주 간편하고 신속하게 밀폐 또는 개방할 수 있도록 제반 구조가 개선되거나 혹은 새로운 개념의 기술적 사상이 개발되기를 간절히 요구되고 있다.

실용신안공보 실1993-0002158호 "금형의 냉각수 라인홀 밀폐장치" 공개실용신안공보 제20-2014-0000534호 "금형 냉각수 홀 밀폐마개의 실링구조"

본 발명은 상기의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 다양한 경로를 가진 냉각 라인 중 불필요하거나 또는 특정 경로를 가진 냉각 라인을 선택적으로 밀폐하되 기존 냉각 라인용 니플을 사용하던 방식에 비해 보다 신속하고 간편하게 밀폐할 수 있는 기술을 제공하는 것이 주된 해결과제이다.

또한, 본 발명은 냉각 라인용 니플을 결합하기 위해 별도의 탭 가공이 시도되어 작업 시간 증가 및 금형 손상이 우려되던 기존 방식에서 벗어나 금형에 별도의 가공 공정 없이도 냉각 라인을 완벽하게 밀폐시킬 수 있는 기술 제공을 다른 해결과제로 한다.

또한, 본 발명은 냉각 라인을 밀폐하고 있는 부재 역시 신속하고 간편하게 제거할 수 있는 기술을 제공하는 것이 또 다른 해결과제이다.

또한, 본 발명은 냉각 라인의 밀폐 작업과 제거 작업이 매우 간단하게 이루어질 수 있도록 구성함으로써 기능공이 아닌, 일반 작업자도 쉽게 접근할 수 있는 기술 제공을 또 다른 해결과제로 한다.

상기의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구의 구성은 다음과 같다.

본 발명의 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구는 금형 냉각 라인 입구마다 카운터 보어(1)를 형성하고, 밀폐가 요구되는 냉각 라인 입구마다 동 소재의 막음편(2)을 복수 배치한 후 압입유닛(100)으로 막음편 상면을 타격함으로써 막음편의 직경 확장을 통한 강제 압입에 기인하여 해당 냉각 라인을 밀폐시키거나 또는 강제 압입된 막음편을 제거하여 해당 냉각 라인을 개방시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 막음편(2)은 냉각 라인에 형성된 카운터 보어(1)와 일대일 대응하는 지름인 상태로 삽입 배치되고, 압입유닛(100)의 타격에 의해 지름 확장되면서 카운터 보어 내경 밀착에 기인한 강제 압입이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압입유닛(100)은 외부 동력원에 의해 전·후방 진동 작동하는 함마식 드릴(10)과, 함마식 드릴 선단에 결합한 상태로 진동을 인가받아 카운터 보어(1)에 배치된 막음편(2)을 타격하여 압입하거나 천공하여 제거하는 가공부재(20)와, 함마식 드릴과 가공부재 사이에 배치되어 가공부재를 위치 구속하는 어뎁터(30)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가공부재(20)는 함마식 드릴(10) 선단에 삽입 결합하는 결합부(21)와, 결합부 단부에서 확장된 지름으로 설정 두께만큼 돌출 형성되어 어뎁터(30)의 걸림을 유도하는 확장부(22)와, 확장부로부터 연장 형성되어 카운터 보어(1)에 배치된 막음편(2)을 타격하여 밀폐시키거나 천공 후 제거되게 하는 가공부(23)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가공부(23)는 확장부(22)로부터 카운터 보어(1)와 일대일 대응하는 지름으로 연장 돌출되며 선단면이 평탄하게 조성되어 막음편(2)의 타격을 유도하는 압입용 가공부(23a)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압입용 가공부(23a)는 막음편(2)의 짓눌림에 기인한 압입력 강화를 위해 선단면에서 가장자리를 따라 링(Ring)의 형태로 형성된 뿔 각(23a-1)이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가공부(23)는 확장부(22)로부터 카운터 보어에 비해 협소한 지름으로 연장 돌출되며 선단면이 날카하게 조성되어 막음편(2)의 천공 및 지렛대 원리를 기반으로 제거 유도하는 인출용 가공부(23b)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 어뎁터(30)는 코일 형태로 이루어져 함마식 드릴과 가공부재의 상호 연결을 위한 매개가 되며, 자체적으로 탄성력이 구비되어 함마식 드릴의 전·후방 진동에 대해 완충 기능이 발휘되는 것을 특징으로 한다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 기존과 같이 냉각 라인용 니플을 일일이 나사 결합하는 방식이 아닌 펀칭에 의한 강제 압입 방식을 수단으로 냉각 라인을 완벽하게 밀폐시키면서 나아가 냉각 라인의 개방 역시 신속 간편하게 이루어져 작업 방식의 편의 및 작업 시간의 단축 등 작업 효율성이 극대화 유도되는 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명은 니플 설치를 위해 냉각 라인에 일일이 탭 가공을 시도하여 급격한 작업 시간 증가 및 탭 가공 과정에서 금형이 손상되는 등 다양한 문제점이 야기되던 기존 방식과는 달리, 냉각 라인에 막음편을 삽입하고, 압입유닛으로 막음편을 타격하는 단순 행위만으로도 기존 냉각 라인용 니플과 동일하거나 또는 더욱 향상된 기능이 발휘되기 때문에 작업 시간을 최소화할 수 있으며 금형을 안전하게 보호할 수 있는 다른 효과가 있다.

또한, 본 발명은 니플을 설치하는 과정에서 니플의 원활한 설치를 도모하기 위해 윤활유를 도포하는 행위 및 온수 내지 냉각수의 누수를 방지하기 위해 테프론 테이프를 권취하는 행위 등 별도의 부가 작업을 시도하지 않아도 냉각 라인을 완벽하게 밀폐시키기 때문에 작업 시간을 더욱 효과적으로 단축할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 냉각 라인용 니플을 사용하던 기존 방식을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입유닛의 분해 사시도.
도 3은 본 발명이 제안하는 금형과 막음편 그리고 압입유닛의 사용상 배치 상태를 나타낸 분해 사시도.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 본 발명이 제안하는 압입유닛에 의해 막음편이 냉각 라인 내에서 강제 압입되어 밀폐가 이루어진 형태를 도시한 단면도.
도 6 내지 8은 냉각 라인에 압입된 막음편의 제거과정을 순차적으로 도시한 단면도.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 온수 또는 냉각수를 순환시켜 금형의 온도를 조절함으로써 사출품의 외형을 결정되게 하는 복수의 냉각 라인 중 어느 특정 영역을 밀폐시켜 순환 경로를 설정 제어하는 냉각 라인 밀폐용 압입 공구의 기술사상에 관하여 개시된다.

무엇보다 본 발명은 냉각 라인마다 탭을 가공하고 해당 탭 규격에 맞춰 냉각 라인용 니플(Nipple)을 결합하여 밀폐하던 기존의 비효율적인 방식에서 벗어나, 냉각 라인에 연질 소재의 막음편을 삽입한 후 경질 소재의 공구로 타격하여 막음편의 부피를 확장시킴으로써 막음편이 냉각 라인 내경과 밀착 및 강제 압입이 유도되어 밀폐가 이루어지고, 전용 인출도구의 제공으로 강제 압입된 막음편의 제거에 따라 금형의 냉각 라인 경로 설정을 신속 간편하게 처리할 수 있는 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구에 관련됨을 주지한다.

도 1은 기존의 냉각 라인용 니플 방식을 나타낸 사시도이다.

사출 금형은 성형부에 장입된 사출품의 외형이 결정되도록 금형의 온도를 제어하며, 통상적으로 금형 내에 복수의 냉각 라인을 형성한 후 해당 공간으로 냉각수를 유동 내지 순환시킴으로써 그 기능이 발휘되도록 유도한다. 현재 금형의 가공 기술력은 직선 가공이 최선이기 때문에 금형 내 다양한 경로의 냉각 라인을 조성하기 위해서는 수직 천공 작업과 수평 천공 작업의 반복적인 교차 가공에 기반을 두고 있다.

도 1과 같이 교차 가공을 위해 불필요하게 연장된 냉각 라인은 냉각수를 유실되게 하거나 또는 순환 경로를 방해하는 등의 문제를 발생시키기 때문에 냉각 라인용 니플을 설정 냉각 라인마다 반드시 체결함으로써 계획되었던 냉각 라인 경로를 완성한다. 여기에서 냉각 라인용 니플은 냉각 라인의 내경과 동일 지름으로 이루어지고, 외주연에는 둘레를 따라 나사산이 형성되어 냉각 라인과 나사 결합한다. 물론, 냉각 라인용 니플이 냉각 라인에 나사 결합하도록 냉각 라인에 별도의 탭 작업이 선행되어야 하며, 이 과정에서 냉각 라인 밀폐를 위한 작업 시간 증가와 금형이 손상되는 문제가 야기된다.

한편, 간단한 구조의 사출품이라도 금형에는 수십 개에서 최대 수백 개의 냉각 라인이 존재할 수 있으며, 각 냉각 라인마다 탭을 가공하는 작업이 진행되어야 하고, 탭이 가공된 특정 냉각 라인에 니플을 결합하는 작업이 진행되어야 한다. 이러한 작업을 위한 평균적인 작업 시간을 산출하면 약 8시간에서 10시간가량 장시간의 작업 시간이 요구되나, 이러한 시간 투자에도 냉각수가 누수되어 별도의 테프론 테이프를 권취하는 작업이 별도 요구되거나 또는 탭을 가공하는 과정에서 금형이 손상되는 등 문제점이 발생하는 등 원하는 수준의 결과물을 획득하기가 어려웠다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하여 구성되는 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입유닛의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명이 제안하는 금형과 막음편 그리고 압입유닛의 사용상 배치 상태를 나타낸 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명이 제안하는 압입유닛의 단면도이고, 도 5는 본 발명이 제안하는 압입유닛에 의해 막음편이 냉각 라인 내에서 강제 압입되어 밀폐가 이루어진 형태를 도시한 단면도이다.

본 발명은 사출 금형의 냉각 라인 입구마다 카운터 보어(Counter Bore, 1)를 형성하고, 밀폐가 요구되는 냉각 라인 입구마다 동 소재의 막음편(2)을 복수 배치한 후 압입유닛(100)으로 막음편 상면을 타격함으로써 막음편의 직경 확장을 통한 강제 압입에 기인하여 해당 냉각 라인을 밀폐시키거나 또는 강제 압입된 막음편을 제거하여 해당 냉각 라인을 개방시키는 것에 주된 목적이 있다.

여기에서 상기 막음편(2)은 냉각 라인에 형성된 카운터 보어(1)와 일대일 대응하는 지름인 상태로 삽입 배치되고, 압입유닛(100)의 타격에 의해 지름이 확장되면서 카운터 보어와의 내경 밀착에 기인한 강제 압입이 구현되어 밀폐되는 원리를 기반으로 한다.

도 2와 같이 본 발명의 압입유닛(100)은 외부 동력원에 의해 전·후방 진동 작동하는 함마식 드릴(10)과, 함마식 드릴 선단에 결합한 상태로 진동을 인가받아 카운터 보어(1)에 배치된 막음편(2)을 타격하여 압입하거나 천공하여 제거하는 가공부재(20)와, 함마식 드릴과 가공부재 사이에 배치되어 가공부재를 위치 구속하는 어뎁터(30)로 구성된다.

상기 함마식 드릴(10)은 전기에 의해 전·후진 작동하는 전동 방식이거나 또는 응축된 공기에 의해 작동하는 압축기 방식 중 어느 하나를 선택하여 사용될 수 있으며, 상기 함마식 드릴은 천공을 위한 기본적인 회전 기능은 물론 대상물의 타격을 위한 전·후방 진동 기능이 가미된 도구를 말한다.

상기 함마식 드릴(10)은 사용자의 파지 및 구동 버튼을 포함한 파지부(11)와, 파지부의 상면에서 원통으로 수평 방향 형성된 몸체(12)와, 몸체 내부에 인입된 상태에서 외부 동력원 및 구동 버튼의 조작 여부에 따라 전·후진 위치 가변이 반복적으로 실시되는 진동부(13)로 구성된다. 상기 진동부(13)는 선단에 드릴은 물론, 본 발명의 가공부재(20)가 끼움될 수 있도록 소정 지름으로 함몰 형성된 삽입홀(13a)을 포함하고, 진동부의 외주연을 따라 어뎁터(30)가 결합할 수 있도록 나사산이 더 형성된 것을 포함한다.

상기 함마식 드릴(10)은 기성품으로써 더 이상의 자세한 설명은 생략하며, 본 발명은 막음편(2)을 타격하여 지름 확장에 의한 강제 압입을 기반으로 둔 기술이기 때문에 함마식 드릴을 바람직한 실시 예로 선택한 것일 뿐 해당 도구에 국한된 기술은 아니다. 예컨대 상기 막음편(2)을 타격하거나 다양한 방식으로 외력을 가함으로써 지름이 확장되어 카운터 보어(1)에 밀폐 효과가 발휘된다면 해당 도구로 대체 가능할 것이다.

상기 가공부재(20)는 함마식 드릴(10)과 결합하며, 가공부재의 선단을 카운터 보어(1)에 삽입된 막음편(2) 상면에 배치한 상태에서 함마식 드릴이 제공하는 회전력과 타격력을 인계받아 막음편을 타격한다.

상기 가공부재(20)는 카운터 보어(1) 또는 냉각 라인과 일대일 대응하는 지름의 축(Shaft) 형상 또는 핀(Pin) 형상을 하며, 동 소재로 이루어진 막음편(2)에 비해 강도가 우수한 경질의 소재로 구성된다.

상기 가공부재(20)는 함마식 드릴(10) 선단에 삽입 결합하는 결합부(21)와, 결합부 단부에서 확장된 지름으로 설정 두께만큼 돌출 형성되어 어뎁터(30)의 걸림을 유도하는 확장부(22)와, 확장부로부터 연장 형성되어 카운터 보어에 배치된 막음편(1)을 타격하여 밀폐시키거나 천공 후 제거되게 하는 가공부(23)로 구성된다.

상기 결합부(21)는 함마식 드릴(10)의 진동부(13) 선단에 형성된 삽입홀(13a)과 일대일 대응하는 직경을 가진 설정 길이의 축 형상으로 이루어지고, 상기 삽입홀에 삽입된다.

상기 확장부(22)는 결합부(21)의 선단에서 결합부의 직경에 비해 다소 확장된 지름으로 돌출 형성되며, 결합부가 삽입홀(13a)에 삽입되는 깊이를 제한시키는 것은 물론 아래 후술할 어뎁터(30)의 연결을 유도한다.

상기 가공부(23)는 확장부(22)의 선단에서 동일한 수평 선상으로 연장 형성된 영역을 의미하며, 상기 가공부의 단부 형태에 따라 밀폐용으로 사용할 것이지 또는 막음편을 인출하기 위한 용도로 사용할 것인지가 결정된다.

다시 말해 본 발명의 압입유닛(100)은 막음편(2)을 타격하여 지름을 확장시킴으로써 카운터 보어(1) 내에서 강제 압입이 이루어져 냉각 라인을 밀폐시키는 기능을 제공하나, 또 다른 한편으로는 가공부(23)에 의해 강제 압입된 막음편(2)을 제거하는 기능 역시 동반 제공하여 작업의 편의성과 효율성을 극대화 유도한다.

상기 가공부(23)는 선단면이 평탄한 형상을 하는 압입용 가공부(23a)와, 선단면이 날카롭게 조성된 인출용 가공부(23b)로 구분하여 제공한다.

상기 압입용 가공부(23a)는 카운터 보어(1) 또는 냉각 라인과 일대일 대응하는 직경을 가지며, 카운터보어 또는 냉각 라인에 설정 깊이만큼 삽입된 상태로 막음편(2)을 타격하기 때문에 흔들림 없이 정확한 방향으로 가공할 수 있다.

예컨대 사출 금형 내 냉각 라인과 카운터 보어(1)는 국제 규격에 따른 지름으로 가공되고, 상기 압입용 가공부(23a) 역시 냉각 라인과 카운터 보어의 지름에 맞춰 다양한 지름으로 사전 준비하는 것이 바람직하다.

도 3와 같이 냉각 라인을 밀폐시키기 위해서는 냉각 라인에 형성된 카운터 보어(1)에 동일 지름을 가진 막음편(2)을 삽입 배치하고, 함마식 드릴(10)에 압입용 가공부(23a)를 결합한 상태에서 카운터 보어에 수직 방향으로 진입하여 막음편의 상면을 반복적으로 연타한다.

도 4 및 5와 같이 상기 압입용 가공부(23a)는 선단면에 가장자리를 따라 링(Ring)의 형태로 형성된 뿔 각(23a-1)이 더 포함된 구조를 가진다.

상기 압입용 가공부(23a)는 뿔 각(23a-1)으로 하여금 막음편(2)을 짓누르는 힘이 강화됨과 더불어, 뿔 각의 경사각을 따라 막음편의 밀림에 기인한 지름 확장을 촉진시켜 강제 압입이 더욱 효과적으로 발휘할 수 있도록 도모하는 역할을 동반 수행한다.

도 6 내지 8은 냉각 라인에 압입된 막음편의 제거과정을 순차적으로 도시한 단면도이다.

도 6 내지 8과 같이 압입용 가공부(23a)에 의해 냉각 라인에 강제 압입된 막음편(2)을 제거하기 위한 도구로는 본 발명이 제안하는 인출용 가공부(23b)가 탁월하다.

본 발명의 상기 인출용 가공부(23b)는 냉각 라인 또는 카운터 보어(1)에 강제 압입된 막음편(2)을 설정 깊이 뚫은 후 측 방향으로 회동시켜 지렛대의 원리를 적용함으로써 강제로 제거한다.

이러한 일련의 과정은 매우 신속하고 간편하게 진행되며, 기존 냉각 라인용 니플을 제거하는데 소요되는 시간에 비해 약 1/3 이상 단축된 작업 시간을 발휘한다.

상기 인출용 가공부(23b)는 압입용 가공부(23a)와 달리 냉각 라인 또는 카운터 보어(1)의 내경에 비해 다소 얇은 지름의 축으로 구성하며, 선단부는 막음편(2)을 쉽게 뚫을 수 있도록 뾰족하고 날카롭게 조성한다.

그리고 도 7 및 8과 같이 함마식 드릴(10)에 인출용 가공부(23b)를 결합한 후 강제 압입된 막음편(2)을 타격하여 소정 깊이 관통하고, 인출용 가공부의 선단이 막음편을 관통한 상태 그대로 측 방향 회전시켜 지렛대의 원리를 활용하여 막은편을 강제로 제거한다.

상기 어뎁터(30)는 코일 형태로 이루어지고, 코일의 권취 구조를 활용하여 일측을 함마식 드릴(10)의 진동부(13) 선단 외주면에 나사 결합한 상태에서 타측을 가공부재(20)와 결합한다.

이때 어뎁터(30)는 피치 영역에 가공부재(20)의 확장면(22)에 배치시켜 걸림을 유도함으로써 가공부재를 함마식 드릴(10) 선단에 위치 구속시키게 된다.

상기 어뎁터(30)는 가공부재(20)를 교체하기 위해서는 가공부재는 물론 함마식 드릴(10) 모두 나사 분해하여야 했던 기존의 너트 방식과는 달리, 어뎁터의 피치 영역에서 가공부재(20)만 이탈시켜 교체 가능하기 때문에 작업의 편의성과 작업 시간을 적극 단축시킬 수 있어 그 효율성이 극대화 유도된다.

또한, 상기 어뎁터(30)는 코일 형태로 이루어져 함마식 드릴과 가공부재의 상호 연결을 위한 매개가 되며, 자체적으로 탄성력이 구비되어 함마식 드릴의 전·후방 진동에 대해 완충 기능이 발휘되기 때문에 압입유잇(100)의 내구성을 장시간 보존할 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 기존과 같이 냉각 라인용 니플을 일일이 나사 결합하는 방식이 아닌 펀칭에 의한 강제 압입 방식을 수단으로 냉각 라인을 완벽하게 밀폐시키면서 나아가 냉각 라인의 개방 역시 신속 간편하게 이루어져 작업 방식의 편의 및 작업 시간의 단축 등 작업 효율성이 극대화 유도된다.

또한, 니플 설치를 위해 냉각 라인에 일일이 탭 가공을 시도하여 급격한 작업 시간 증가 및 탭 가공 과정에서 금형이 손상되는 등 다양한 문제점이 야기되던 기존 방식과는 달리, 냉각 라인에 막음편을 삽입하고, 압입유닛으로 막음편을 타격하는 단순 행위만으로도 기존 냉각 라인용 니플과 동일하거나 또는 더욱 향상된 기능이 발휘되기 때문에 작업 시간을 최소화할 수 있으며 금형을 안전하게 보호할 수 있다.

또한, 니플을 설치하는 과정에서 니플의 원활한 설치를 도모하기 위해 윤활유를 도포하는 행위 및 온수 내지 냉각수의 누수를 방지하기 위해 테프론 테이프를 권취하는 행위 등 별도의 부가 작업을 시도하지 않아도 냉각 라인을 완벽하게 밀폐시키기 때문에 작업 시간을 더욱 효과적으로 단축할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1. 카운터 보어 2. 막음편
10. 함마식 드릴 11. 파지부
12. 몸체 13. 진동부
20. 가공부재 21. 결합부
22. 확장부 23. 가공부
23a. 압입용 가공부 23b. 인출용 가공부
30. 어뎁터 100. 압입유닛

Claims (7)

1. 금형 냉각 라인 입구마다 형성되는 카운터 보어(1)와, 밀폐가 요구되는 카운터 보어에 복수 배치되는 동 소재의 막음편(2)과, 막음편을 타격함으로써 막음편의 직경 확장을 통한 강제 압입에 기인하여 냉각 라인을 밀폐시키거나 또는 강제 압입된 막음편이 제거되어 밀폐된 냉각 라인을 개방되게 하는 압입유닛(100)으로 구성되는 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구에 있어서,
   상기 압입유닛(100)은 외부 동력원에 의해 전·후방 진동 작동하는 함마식 드릴(10);과, 함마식 드릴 선단에 결합한 상태로 진동을 인가받아 카운터 보어(1)에 배치된 막음편(2)을 타격하여 압입하거나 천공하여 제거하는 가공부재(20);와, 함마식 드릴과 가공부재 사이에 배치되어 가공부재를 위치 구속하는 어뎁터(30);로 구성되고,
   상기 가공부재(20)는 함마식 드릴(10) 선단에 삽입 결합하는 결합부(21);와, 결합부 단부에서 확장된 지름으로 설정 두께만큼 돌출 형성되어 어뎁터(30)의 걸림을 유도하는 확장부(22);와, 확장부로부터 연장 형성되어 카운터 보어(1)에 배치된 막음편(2)을 타격하여 밀폐시키거나 천공 후 제거되게 하는 가공부(23);로 구성되는 것을 특징으로 하는 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 막음편(2)은 냉각 라인에 형성된 카운터 보어(1)와 일대일 대응하는 지름으로 구성되는 것을 특징으로 하는 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 가공부(23)는 확장부(22)로부터 카운터 보어(1)와 일대일 대응하는 지름으로 연장 돌출되며 선단면이 평탄하게 조성되어 막음편(2)을 타격 유도하는 압입용 가공부(23a)로 구성되는 것을 특징으로 하는 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 압입용 가공부(23a)는 막음편(2)의 짓눌림에 기인한 압입력 강화를 위해 선단면에서 가장자리를 따라 링(Ring)의 형태로 형성된 뿔 각(23a-1)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 가공부(23)는 확장부(22)로부터 카운터 보어에 비해 협소한 지름으로 연장 돌출되며 선단면이 날카하게 조성되어 막음편(2)의 천공 및 지렛대 원리를 기반으로 제거 유도하는 인출용 가공부(23b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 금형 냉각 라인 간편 밀폐용 압입 공구.

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