KR102591700B1 - 사출 성형용 금형 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코어; 상기 코어와 함께 캐비티 공간을 형성하고, 상부에 적어도 하나의 홈이 마련된 제1 캐비티; 상기 홈에 수용 공간이 형성되도록 상기 제1 캐비티와 형합되는 제2 캐비티; 및 상기 수용 공간에 배치되는 히터;를 포함하는 금형에 관한 것이다.
Description
본 발명은 사출 성형용 금형에 관한 것이다.
수지 원료를 이용해 성형하는 금형에서 캐비티 공간 주변에 균일한 열 공급은 제품의 불량률 감소를 위해 중요한 요소이다. 열 공급이 제대로 이루어지지 않는 경우, 외관상 균일성을 유지하는 제품을 생산하기 어려워진다.
균일한 열 공급을 위해 용융 수지를 금형에 충전 및 충전 후에 유지 압력을 가할 때 금형 온도를 높게 해 두면 되지만, 금형 온도를 높게 하는 것은 다음 냉각 공정에 그 만큼 시간을 필요로 하게 되어, 결과적으로 성형 사이클이 길어지게 된다. 또한 성형품을 충분히 냉각할 수 없게 됨으로써 금형으로부터의 이형에 문제가 발생한다.
따라서, 용융 수지를 금형에 충전하는 동안에만 금형의 캐비티 공간 주변을 가열하는 방식에 대한 개발이 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 금형의 캐비티 공간 주변을 가열하기 위한 구조를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형용 금형은, 수용 공간을 마련하고, 수용 공간에 히터를 배치시킨다.
본 발명의 실시예에 따른 사출 성형용 금형은, 코어; 상기 코어와 함께 캐비티 공간을 형성하고, 상부에 적어도 하나의 홈이 마련된 제1 캐비티; 상기 홈에 수용 공간이 형성되도록 상기 제1 캐비티와 형합되는 제2 캐비티; 및 상기 수용 공간에 배치되는 히터;를 포함한다.
상기 제2 캐비티는, 돌출 길이가 상기 홈의 깊이보다 작은 돌출부를 포함한다.
상기 돌출부는, 상기 제2 캐비티의 본체에서 멀어질수록 테이퍼지게 형성된다.
상기 돌출부의 외측면은, 상기 홈에 삽입된 상태에서, 상기 홈의 내측면과 이격됨으로써 기 설정 범위 이내의 갭을 형성한다.
상기 캐비티 공간은, 제품의 상부를 성형하기 위한 제1 공간 및 상기 제품의 측부를 성형하기 위한 제2 공간으로 구성되고, 상기 히터는, 상기 제1 공간에서 기 설정된 거리만큼 이격되게 배치되고, 상기 제1 캐비티는, 상기 제2 공간에서 기 설정된 거리만큼 이격되게 형성된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 캐비티 공간 주변에 히터 또는 스팀라인을 배치함으로써 양품을 지속적으로 생산하는 효과가 있다.
둘째, 돌출부를 테이퍼지게 형성하고, 돌출부와 홈 사이에 갭을 둠으로써 금형 조립시 용이하게 작업할 수 있고, 열 데미지가 있는 상태에서도 리페어시 분해가 용이한 효과가 있다.
셋째, 돌출부를 테이퍼지게 형성하고, 돌출부와 홈 사이에 갭을 둠으로써 열팽창에 의한 금형의 파손을 방지하는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금형의 일부를 절개하여 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금형의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금형의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금형의 일부를 절개하여 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 금형의 단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 금형(100)은, 열가소성 수지나 열경화성 수지 등의 사출 성형에 사용되는 금형일 수 있다. 금형(100)은, 금형 닫힘, 사출, 보압, 냉각, 금형 열림, 제품 취출 등의 공정에 따라 제품을 생산할 수 있다. 금형(100)은 기본적으로, 공지된 금형의 구성을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 금형(100)은, 히터(130)를 캐비티 공간에 충분하게 접근시켜 설치할 수 있다. 이로 인해, 온도 상승의 분균일 없이 금형을 필요 온도까지 급속 가열하는 것이 가능하다. 또한, 성형 사이클을 길게 하지 않고 불량품의 발생률을 줄일 수 있다.
금형(100)은, 고정측 금형과 고정측 금형에 대해 자유롭게 개폐되도록 가동하는 가동측 금형을 포함할 수 있다. 고정측 금형은, 제1 캐비티(110) 및 제2 캐비티(120) 및 히터(130)를 포함할 수 있다. 가동측 금형은 코어(200)를 포함할 수 있다.
금형(100)은, 코어(200), 제1 캐비티(110), 제2 캐비티(120) 및 히터(130)를 포함할 수 있다.
코어(200)는, 제1 캐비티(110)와 함께 캐비티 공간을 형성할 수 있다. 한편, 캐비티 공간은, 용융된 수지 원료가 유입되어 제품을 성형하기 위한 공간으로 이해될 수 있다.
제1 캐비티(110)는, 코어(200)와 함께 캐비티 공간을 형성할 수 있다. 제1 캐비티(110)는, 상부에 적어도 하나의 홈(111)이 마련될 수 있다. 홈은, 히터(130)를 수용하기 위한 것으로 설명될 수 있다.
홈(111)의 개수 및 홈(111)의 형상은 제품의 크기에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 제품의 면적이 제1 값인 경우 제1 값보다 작은 제2 값인 경우에 비해, 홈(111)의 개수가 많아질 수 있다. 예를 들면, 제품의 면적이 제1 값인 경우 제1 값보다 작은 제2 값인 경우에 비해, 홈(111)의 깊이가 깊어질 수 있다.
홈(111)의 개수 및 홈(111)의 형상은 제품의 두께에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면, 제품의 평균 두께가 제1 값인 경우, 제1 값보다 작은 제2 값인 경우에 비해, 홈(111)의 개수가 많아질 수 있다. 예를 들면, 제품의 평균 두께가 제1 값인 경우 제1 값보다 작은 제2 값인 경우에 비해, 홈(111)의 깊이가 깊어질 수 있다.
홈(111)의 개수 및 홈(111)의 형상은 제품의 형상에 따라 결정될 수 있다.
홈(111)의 양 내측면 중 적어도 일면은, 지표면과 예각(예를 들면, 95도)을 형성할 수 있다. 즉, 홈(111)의 양 내측면 중 적어도 일면은, 지표면 기준으로 경사를 형성할 수 있다.
제2 캐비티(120)는, 제1 캐비티(110) 위에 위치할 수 있다. 제2 캐비티(120)는, 홈(111)에 수용 공간이 형성되도록 제1 캐비티(110)와 형합될 수 있다.
제2 캐비티(120)는, 본체 및 본체에서 제1 캐비티(110) 방향으로 돌출된 돌출부(121)를 포함할 수 있다.
돌출부(121)는, 돌출 길이가 홈(111)의 깊이보다 작을 수 있다. 이로 인해, 돌출부(121)가 홈(111)에 삽입된 상태에서, 돌출부(121) 하방으로 수용 공간이 형성되게 된다.
돌출부(121)는, 홈(111)에 히터(130)가 삽입된 상태에서, 홈(111)에 삽입될 수 있다. 히터(130)는, 홈(111)에 삽입된 상태에서 돌출부(121)에 의해 구속될 수 있다.
돌출부(121)는, 홈(111)의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
돌출부(121)는, 제2 캐비티(120)의 본체에서 멀어질수록 테이퍼지게 형성될 수 있다. 돌출부(121)는, 하방으로 테이퍼지게 형성될 수 있다. 제1 캐비티(110) 및 제2 캐비티(120)가 형합된 상태에서, 돌출부(121)는, 수용 공간을 향해 테이퍼지게 형성될 수 있다.
돌출부(121)의 제2 캐비티(120)의 본체에서 멀어질수록 종단면적이 줄어들 수 있다. 돌출부(121)는, 아래로 갈수록 종단면적이 줄어들 수 있다.
돌출부(121)는, 양 외측면 중 적어도 일면은, 지표면과 예각(예를 들면, 95도)을 형성할 수 있다. 즉, 돌출부(121)는, 양 외측면 중 적어도 일면은, 지표면 기준으로 경사를 형성할 수 있다.
홈(111)과 돌출부(121)과 지표면에 수직한 형상을 갖게 되는 경우, 제1 캐비티(110) 및 제2 캐비티(120)의 조립이 어려울 뿐만 아니라, 열 팽창 또는 열 데미지로 인해, 리페어가 필요한 시점에 제1 캐비티(110) 및 제2 캐비티(120)의 분해가 어려워지는 문제가 있다.
본 발명의 실시예에 따라 홈(111)이 지표면 기준으로 경사를 형성하고, 돌출부(121)가 홈(111)에 대응되는 형상을 가짐으로써, 제1 캐비티(110) 및 제2 캐비티(120)를 조립이 용이해지는 장점이 있다. 또한, 금형(100)을 리페어하는 경우, 제1 캐비티(110) 및 제2 캐비티(120)의 분해가 용이해지는 장점이 있다.
돌출부(121)의 외측면은, 홈(111)에 삽입된 상태에서, 홈(111)의 내측면과 이격됨으로써 기 설정 범위 이내의 갭을 형성할 수 있다. 예를 들면, 갭은 0.15mm일 수 있다.
홈(111)과 홈(111)에 삽입되는 돌출부(121) 부분은 누수를 고려하지 않아도 되는 부위이고, 갭을 둘 수 있다. 갭을 둠으로써, 열팽창이 발생했을 때, 제1 캐비티(110) 또는 제2 캐비티(120)의 파손을 방지할 수 있다.
히터(130)는, 전열 히터일 수 있다. 히터(130)는, 홈(111)에 돌출부(121)가 삽입되면서 마련된 수용 공간에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 제품(PART)은, 형상의 단면을 가질 수 있다. 이경우, 캐비티 공간은, 제1 공간 및 제2 공간으로 구성될 수 있다. 제1 공간은, 제품(PART)의 상부를 성형하기 위한 공간이고, 제2 공간은 제품(PART)의 측부를 성형하기 위한 공간일 수 있다.
히터(130)는, 제1 공간 주변에 배치될 수 있다. 예를 들면, 코어(200), 제1 캐비티(110), 제2 캐비티(120)가 밀착되었을 때, 히터(130)는, 제1 공간에서 상방으로 기 설정된 거리(a, 예를 들면, 5mm)만큼 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 거리는, 제품(PART)의 불량률을 최소화하기 위한 것으로, 실험에 의해 결정될 수 있다.
제2 공간 주변에는 스팀라인(300)이 배치될 수 있다. 제1 캐비티(110)는, 내부에 스팀라인(300)이 형성될 수 있다. 스팀라인(300)은, 제2 공간에서 기 설정 거리만큼 이격되게 형성될 수 있다.
형상의 제품(PART에서 상부에 대응되는 제1 공간 주변에는 히터(130)를 배치할 수 있지만, 측부에 대응되는 제2 공간에는 히터(130)를 구조상 히터를 배치하도록 제1 캐비티(110) 및 제2 캐비티(120)를 가공할 수 없다. 제2 공간 주변에 스팀라인(300)을 배치함으로써, 제품(PART)의 상부와 측부 모두에 균일한 열을 제공할 수 있게 된다.
한편, 스팀라인(300)은, 냉각수의 수로로 기능할 수도 있다. 금형(100)의 가열시, 스팀라인(300)을 통해 스팀이 공급되고, 냉각시, 스팀라인(300)을 통해 냉각수가 공급될 수 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100 : 금형
110 : 제1 캐비티
111 : 홈
112 : 돌출부
120 : 제2 캐비티
130 : 히터
200 : 금형
300 : 스팀라인
110 : 제1 캐비티
111 : 홈
112 : 돌출부
120 : 제2 캐비티
130 : 히터
200 : 금형
300 : 스팀라인
Claims (5)
- 코어;
상기 코어와 함께 캐비티 공간을 형성하고, 상부에 적어도 하나의 홈이 마련된 제1 캐비티;
상기 홈에 수용 공간이 형성되도록 상기 제1 캐비티와 형합되는 제2 캐비티; 및
상기 수용 공간에 배치되는 히터;를 포함하고,
상기 제2 캐비티는,
상기 제1 캐비티 방향으로 돌출되는 돌출부;를 포함하고,
상기 수용 공간은, 상기 돌출부가 상기 홈에 삽입된 상태에서, 상기 돌출부의 돌출 길이가 상기 홈의 깊이보다 작게 형성됨에 따라 상기 돌출부의 하방으로 형성되고,
상기 홈의 양 내측면은, 지표면을 기준으로 경사지게 형성되고,
상기 돌출부는, 상기 제1 캐비티 및 상기 제2 캐비티가 형합된 상태에서 상기 수용 공간을 향해 테이퍼지게 형성되고,
상기 히터는, 상기 홈에 상기 히터가 삽입된 상태에서 상기 돌출부가 상기 홈에 삽입됨에 따라 상기 돌출부에 의해 구속되는 사출 성형용 금형. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 돌출부의 외측면은,
상기 홈에 삽입된 상태에서, 상기 홈의 내측면과 이격됨으로써 기 설정 범위 이내의 갭을 형성하는 사출 성형용 금형. - 제 1항에 있어서,
상기 캐비티 공간은
제품의 상부를 성형하기 위한 제1 공간 및 상기 제품의 측부를 성형하기 위한 제2 공간으로 구성되고,
상기 히터는,
상기 제1 공간에서 기 설정된 거리만큼 이격되게 배치되고,
상기 제1 캐비티는,
상기 제2 공간에서 기 설정된 거리만큼 이격되게 형성되는 스팀라인이 내부에 형성된 사출 성형용 금형.
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