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

사출 성형용 금형{Injection mold}
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.
공개번호 실2001-0001514
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.
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

Claims (5)

  1. 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.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 돌출부의 외측면은,
    상기 홈에 삽입된 상태에서, 상기 홈의 내측면과 이격됨으로써 기 설정 범위 이내의 갭을 형성하는 사출 성형용 금형.
  5. 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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