KR19980060931U

KR19980060931U - Injection mold with direct cooling structure

Info

Publication number: KR19980060931U
Application number: KR2019970005099U
Authority: KR
Inventors: 이교석
Original assignee: 배순훈; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-11-05
Also published as: KR200160275Y1

Abstract

본 고안은 플라스틱 제품을 제조하기 위한 직접냉각 구조를 지닌 사출금형에 관한 것이다.The present invention relates to an injection mold having a direct cooling structure for producing a plastic product.

본 고안은 용융수지를 금형(11)의 내부로 보내어 보스(P')를 지니는 제품(P)을 성형하는 과정에서 소정의 가스도 보내어 제품(P) 내부에 가스챈널(G)을 형성하는 방식의 사출금형에 있어서: 상기 제품(P)에서 가스챈널(G)이 형성되는 보스(P')의 내측으로 그와 동심을 유지하며 소정의 깊이까지 침투된 후 후퇴되는 보스핀(31)과; 상기 보스핀(31)의 내부에 냉각유체가 공급되도록 배관되고, 중앙에 배치되는 파이프(33)에 의해 냉각유체의 출입로가 구분되는 직접냉각탱크(32)를 포함한다.The present invention sends a molten resin to the inside of the mold 11 to send a predetermined gas in the process of forming a product (P) having a boss (P ') to form a gas channel (G) in the product (P) In the injection mold of: Boss pin 31 which is concentric with the inside of the boss (P ') in which the gas channel (G) is formed in the product (P) and penetrated to a predetermined depth and then retreat; It includes a direct cooling tank 32 is piped so that the cooling fluid is supplied into the boss pin 31, the inlet and out of the cooling fluid by a pipe 33 disposed at the center.

이에 따라, 본 고안은 두께가 두꺼운 플라스틱 제품을 가스사출 방식으로 제작하는 사출금형에 있어서 냉각효율을 높여 균일한 냉각이 일어나도록 함으로써, 싱크마크와 같은 제품의 수축결함 및 볼트 체결부에서의 강도저하가 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.Accordingly, the present invention is to increase the cooling efficiency in the injection mold for producing a thick plastic product by the gas injection method to achieve a uniform cooling, shrinkage defects such as sink marks and strength reduction at the bolted joint There is an effect to prevent the occurrence of.

Description

Injection mold with direct cooling structure

본 고안은 플라스틱 제품을 제조하는 사출금형에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두께가 두꺼운 제품을 가스사출 방식으로 제작하는 사출금형에 있어서 냉각효율을 높여 제품의 결함이 발생하는 것을 방지하는 직접냉각 구조를 지닌 사출금형에 관한 것이다.The present invention relates to an injection mold for manufacturing a plastic product, and more particularly, in the injection mold for manufacturing a thick product by the gas injection method to increase the cooling efficiency to prevent the occurrence of product defects direct cooling structure It relates to an injection mold having.

일반적으로, 사출금형은 열경화성 수지 또는 열가소성수지와 같은 재질을 다양한 형태의 성형품으로 완성하는 장치로서, 금형술이 발전함에 따라 각종 기계장치의 케이스통과 같은 간단한 부품은 물론 첨단방지의 정밀부품을 제작하는 것도 가능하다.In general, an injection mold is a device for completing a material such as a thermosetting resin or a thermoplastic resin into a molded article of various forms, and as the mold technology advances, simple parts such as case cylinders of various mechanical devices are manufactured as well as high-precision precision parts. It is also possible.

도 1은 종래의 사출금형의 주요부 구성 상태를 나타내는 예시도가 도시된다.Figure 1 is an exemplary view showing a state configuration of the main part of the conventional injection mold.

사출금형(10)는 가소화스크류(12), 유압실린더(13), 가열기(14) 등으로 구성되는 가압부와, 캐비티(cavity) 및 리너(runner)가 형성된 금형(11) 등으로 이루어진다. 가소화스크류(12)는 호퍼(15)에 저장된 용융전 수지가 가열기(14)에 의해 용융되면 유압실린더(13)의 작동력을 받아 용융수지를 노즐(16)을 통해 금형(11)의 캐비디 속으로 가압 공급하는데, 이를 가압공급의 단계중 충진단계라고 한다. 캐비티가 용융수지로 채워진 후 고체상태로 변할 때 체적수축을 보상하기 위해 보압단계를 거치고, 열변형을 최소화하며 제품을 안성시키는 냉각단계를 지나면 하나의 싸이클이 완료되고, 가소화스크류(12)는 최초의 위치로 후퇴하여 다음 싸이클 진행을 위한 준비단계에 들어간다.The injection mold 10 is composed of a pressurizing portion composed of a plasticizing screw 12, a hydraulic cylinder 13, a heater 14, and the like, and a mold 11 having a cavity and a runner. The plasticizing screw 12 receives the operating force of the hydraulic cylinder 13 when the pre-melt resin stored in the hopper 15 is melted by the heater 14 and receives the molten resin through the nozzle 16 from the cavity of the mold 11. Pressurized into the feed, which is called the filling step of the pressurized supply. After the cavity is filled with molten resin and subjected to a packing step to compensate for volume shrinkage when it turns into a solid state, a cycle is completed after the cooling step to minimize thermal deformation and stabilize the product, and the plasticizing screw 12 is Retract to the original position and enter the preparation phase for the next cycle.

한편, 가전제품 중에서 비교적 두꺼운 제품이나 단면의 변화가 심한 부분을 지니는 제품을 성형하는 경우에도 사출완료후 불균일한 냉각으로 인해 제품에 결함이 발생하기 용이한 단점이 있다. 첨부된 도 2a를 이용하면 가전제품의 케이스와 같이 볼트를 체결하기 위한 암나사가 형성되는 보스(P')가 제품(P) 상의 일지점에 있는 경우 슬리브파이프(21)에 의해 안내되는 슬리브핀(22)이 제품(P)의 성형 중에 가열되므로 균일한 냉각속도를 유지시키지 못하고 싱크마크(sink mark)(S)를 발생시킨다. 보스(P')에 근접시켜 장착되는 간접냉각탱크(18)를 이용하기도 하지만 균일한 냉각속도를 유지하기에는 미흡하다.On the other hand, even in the case of molding a product having a relatively thick product or a section having a severe change in the cross-section of the home appliances, there is a disadvantage that the defect is likely to occur in the product due to uneven cooling after completion of injection. With reference to FIG. 2A, a sleeve pin guided by a sleeve pipe 21 when a boss P 'having a female thread for fastening a bolt, such as a case of a home appliance, is formed at a point on a product P, 22) is heated during molding of the product P, so that a uniform cooling rate is not maintained and a sink mark S is generated. Although the indirect cooling tank 18 mounted close to the boss P 'is used, it is insufficient to maintain a uniform cooling rate.

이러한 단점을 방지하기 위해서 사출중 가스(통상 N₂가스)를 병용하여 투입함으로써 두께가 얇아진 중공품(中空品)의 형태로 성형하기도 한다. 도 1에 나타낸 바와 같이 유입도관(17)을 통해 노즐(16) 내부로 고압의 질소가스를 공급하는 장치가 추가되면, 전술한 충진단뎨에서 두꺼운 부분의 내부에 가스가 충진되어 균일한 냉각이 가능하므로 수축시 발생하기 쉬운 싱크마크가 제거된다.In order to prevent such drawbacks, a gas (usually N ₂ gas) during injection may be used in combination to form a hollow article having a thin thickness. As shown in FIG. 1, when a device for supplying a high pressure nitrogen gas into the nozzle 16 through the inlet conduit 17 is added, the gas is filled inside the thick portion in the above-described filling stage to provide uniform cooling. As a result, sink marks, which are likely to occur during shrinkage, are removed.

그러나, 도 2b를 참조하면, 이러한 방식을 사용하는 경우 제품(P) 및 보스(P')가 연결되는 두꺼운 부분에 형성되는 가스챈널(G)이 보스(P')의 단부를 향해 비교적 길게 형성되기 때문에 보스(P')의 기계적 강도를 저하시키는 동시에 볼트의 체결길이(L)를 짧아지게 하는 문제점이 있다. 즉, 가전제품 등에서 소정의 부품을 고정시키는 볼트가 보스(P')의 가스챈널(G) 부분에 도달하면 체결력이 약해지거나 보스(P')를 파손시킨다.However, referring to FIG. 2B, when using this method, the gas channel G formed in the thick portion where the product P and the boss P 'are connected is formed relatively long toward the end of the boss P'. Therefore, there is a problem in that the mechanical strength of the boss P 'is reduced and the tightening length L of the bolt is shortened. That is, when the bolt fixing the predetermined part in the home appliance or the like reaches the gas channel G portion of the boss P ', the fastening force is weakened or the boss P' is broken.

따라서, 본 고안은 두께가 두꺼룽 플라스틱 제품을 가스사출 방식으로 제작하는 사출금형에 있어서 냉각효율을 높여 균일한 냉각이 일어나도록 함으로써, 제품의 수축결함 및 강도저하가 발생하는 것을 방지하는 직접냉각 구조를 지닌 사출금형을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Therefore, the present invention is a direct cooling structure to prevent the occurrence of shrinkage defects and decrease in strength of the product by increasing the cooling efficiency in the injection mold for producing a thick plastic product by the gas injection method It is an object of the present invention to provide an injection mold.

도 1은 종래의 사출금형의 주요부 구성 상태를 나타내는 예시도,1 is an exemplary view showing a main part configuration state of a conventional injection mold,

도 2a 및 도 2b는 각각 도 1을 이용한 제품성형상태를 나타내는 확대도,2A and 2B are enlarged views illustrating a product forming state using FIG. 1, respectively.

도 3은 본 고안에 따른 사출금형의 장치 구성을 나타내는 예시도.3 is an exemplary view showing a device configuration of an injection mold according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 사출금형(종래)11 : 금형10: injection mold (conventional) 11: mold

12 : 가소화스크류13 : 유압실린더12: plasticizing screw 13: hydraulic cylinder

14 : 가열기15 : 호퍼14 heater 15 hopper

16 : 노즐17 : 가스도관16 nozzle 14 gas conduit

18 : 간접냉각탱크21 : 슬리브파이프18: indirect cooling tank 21: sleeve pipe

22 : 슬리브핀30 : 사출금형(본 고안)22: sleeve pin 30: injection mold (this invention)

31 : 보스핀32 : 직접냉각탱크31: Boss pin 32: Direct cooling tank

33 : 파이프(냉각)S : 싱크마크33: pipe (cooling) S: sink mark

G : 가스챈널P : 제품G: Gas Channel P: Product

P' : 보스P : 리브P ': Boss P: Rib

L : 체결길이L: Tightening length

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 용융수지를 금형(11)의 내부로 보내어 보스(P')를 지니는 제품(P)을 성형하는 과정에서 소정의 가스도 보내어 제품(P) 내부에 가스챈널(G)을 형성하는 방식의 사출금형에 있어서: 상기 제품(P)에서 가스챈널(G)이 형성되는 보스(P')의 내측으로 그와 동심을 유지하며 소정의 깊이까지 침투된 후 후퇴되는 보스핀(31)과; 상기 보스핀(31)의 내부에 냉각유체가 공급되도록 배관되고, 중앙에 배치되는 파이프(33)에 의해 냉각유체의 출입로가 구분되는 직접냉각탱크(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 직접냉각 구조를 지닌 사출금형을 제공한다.In order to achieve this purpose, the present invention sends a molten resin to the inside of the mold 11 to send a predetermined gas in the process of forming a product P having a boss P ', thereby providing a gas channel inside the product P ( In the injection mold of the method of forming G): a beam that is concentric with the inside of the boss (P ') in which the gas channel (G) is formed in the product (P) and penetrated to a predetermined depth and then retracted Spin 31; Direct cooling structure, characterized in that it comprises a direct cooling tank 32 is piped so that the cooling fluid is supplied to the boss pin 31, the inlet and out of the cooling fluid by a pipe 33 disposed at the center. Provide injection molds with

이때, 상기 보스핀(31)은 고열전도성을 지니는 Be-Cu 합금재질을 사용하는 것을 특징으로 한다.At this time, the boss pin 31 is characterized in that using the Be-Cu alloy material having high thermal conductivity.

[실시예]EXAMPLE

이하, 첨부된 도 3을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figure 3 will be described a preferred embodiment according to the present invention in detail.

도 3은 본 고안에 따른 사출금형의 장치 구성을 나타내는 예시도가 도시된다.3 is an exemplary view showing a device configuration of an injection mold according to the present invention.

본 고안은 용융수지를 금형(11)의 내부로 보내어 보스(P')를 지니는 제품(P)을 성형하는 과정에서 소정의 가스도 보내어 제품(P) 내부에 가스챈널(G)을 형성하는 방식의 사출금형에 적용하는 바, 그 사출금형(30)는 금형(11)은 가소화스크류(12)·유압실린더(13)·가열기(14) 등의 주요 구성을 종래의 것 그대로 사용하는 반편 보스핀(31) 및 직접냉각탱크(32)(33)를 추가적으로 구비한다.The present invention sends a molten resin to the inside of the mold 11 to send a predetermined gas in the process of forming a product (P) having a boss (P ') to form a gas channel (G) in the product (P) It is applied to the injection mold of the injection mold 30, the mold 11 is a half beam using the main components of the plasticizing screw 12, the hydraulic cylinder 13, the heater 14 and the like as it is conventional. Spin 31 and direct cooling tanks 32, 33 are further provided.

전술한 도 2a 및 도 2b에서는 볼트를 체결하기 위한 암나사가 형성되는 보스(P')만 형성되는 제품(P)에 관한 것이나, 본 실시예는 보스(P')가 양측의 리브(P)에 의해 지지되는 제품(P)에 관하여 예시한다.2A and 2B, the present invention relates to a product P in which only a boss P 'is formed, on which female threads for fastening bolts are formed. However, in the present embodiment, the boss P' is formed on ribs P on both sides. The product P supported by the illustration is illustrated.

이때, 본 고안에 따른 보스핀(31)은 상기 제품(P)에서 가스챈널(G)이 형성되는 보스(P')의 내측으로 그와 동심을 유지하며 소정의 깊이까지 침투된 후 후퇴된다.At this time, the boss pin 31 according to the present invention is concentric with the inside of the boss (P ') is formed in the gas channel (G) in the product (P) is penetrated to a predetermined depth and then retreat.

상기 보스핀(31)은 도 1의 슬리브핀(22)처럼 보스(P') 상에서 볼트로 체결하기 위한 암나사가 형성되는 부분까지 동심을 유지하며 도달된다. 후방에 중공부를 지니는 실린더형으로 가공되는 보스핀(31)은 금형(11)과 함께 전후진 운동하면서 제품(P)의 보스(P')를 완성시킨다.The boss pin 31 is reached concentrically up to a portion where a female thread for fastening with a bolt is formed on the boss P 'like the sleeve pin 22 of FIG. 1. The boss pin 31 processed into a cylindrical shape having a hollow portion at the rear completes the boss P 'of the product P while moving forward and backward with the mold 11.

또, 본 고안에 따르면 직접냉각탱크(32)는 상기 보스핀(31)의 내부에 냉각유체가 공급되도록 배관되고, 중앙에 배치되는 파이프(33)에 의해 냉각유체의 출입로가 구분된다.In addition, according to the present invention, the direct cooling tank 32 is piped so that the cooling fluid is supplied to the inside of the boss pin 31, and the access path of the cooling fluid is divided by the pipe 33 disposed at the center.

상기 직접냉각탱크(32)는 전술한 간접냉각탱크(18)와 마찬가지로 제품(P)의 보스(P'), 리브(P) 등을 냉각시키는 수단으로서, 간접냉각탱크(18)보다 사출품의 온도를 급랭시키는 작용을 지닌다. 통상적으로 사출금형의 냉각유체는 쿨링타워 또는 칠러를 이용하여 냉각되는 물을 사용하는데, 직접냉각탱크(32) 내부에 설치되는 파이프(33)은 이러한 냉각유체가 도시에서 화살표로 나타낸 것처럼 보스핀(31)의 내부까지 원활하게 도달될 수 있도록 한다.The direct cooling tank 32 is a means for cooling the boss P ', the rib P, and the like of the product P, similar to the indirect cooling tank 18 described above, and is more effective than the indirect cooling tank 18. It has the effect of quenching the temperature. Typically, the cooling fluid of the injection mold uses water that is cooled by using a cooling tower or chiller. The pipe 33 installed inside the direct cooling tank 32 has a boss pin (as shown by an arrow in the drawing). 31 can be reached smoothly inside.

한편, 상기 파이프(33)는 직접냉각탱크(32) 내부의 유로중 일부를 그벽히 줄어들게 하지 않도록 주의해야 하는데, 유로가 좁아지는 부분이 있는 경우 이물질이 누적되기 쉬워 냉각유체의 순활량을 감소시키는 동시에 냉각유체의 펌핑에 따른 동력소모도 증가시킨다. 이러한 파이프(33)을 지니는 직접냉각탱크(32)에 의해 보스핀(31)은 균일하게 냉각될 수 있다.On the other hand, the pipe 33 is to be careful not to reduce a portion of the flow path inside the direct cooling tank 32, but if there is a narrowing flow path is easy to accumulate foreign matters to reduce the amount of circulating cooling fluid At the same time, the power consumption due to the pumping of the cooling fluid is also increased. The boss pin 31 may be uniformly cooled by the direct cooling tank 32 having the pipe 33.

상기 보스핀(31)은 직접냉각탱크(32)를 통과하는 냉각유체와 제품(P)의 보스(P') 사이의 열교환이 신속하도록 고열전도성 재질인 Be-Cu 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 그러므로 도 2a 및 2b에서 나타낸 종래의 슬리브파이프(21), 슬리브핀(22), 간접냉각탱크(18) 구성보다 냉각효율이 증가된다.The boss pin 31 is preferably a Be-Cu alloy of high thermal conductivity material so that heat exchange between the cooling fluid passing through the direct cooling tank 32 and the boss P 'of the product P is rapid. Therefore, the cooling efficiency is increased compared to the conventional sleeve pipe 21, sleeve pin 22, indirect cooling tank 18 shown in Figures 2a and 2b.

본 고안과 같이 직접냉각탱크(32) 및 간접냉각탱크(18)를 사용하면 사출 후 보스(P'), 리브(P) 등을 포함한 제품(P)의 전 부분에서 균일한 냉각을 유도하여 도 2a와 같은 싱크마크(S)가 발생하지 않도록 하는 이점이 있다.When the direct cooling tank 32 and the indirect cooling tank 18 are used as in the present invention, the uniform cooling is induced in all parts of the product P including the boss P ', the rib P, and the like after injection. There is an advantage that a sync mark S such as 2a does not occur.

특히 직접냉각탱크(32)에 의한 급랭작용은 공급되는 가스의 침투량을 줄여 가스챈널(G)이 확산되는 것을 차단하므로 볼트의 체결길이(L)가 종래보다 증가되고, 이에 따라 부품을 체결하는 볼트로 그만큼 깊게 삽입될 수 있으므로 부품에 대한 체결력이 향상된다.In particular, the quenching action by the direct cooling tank 32 reduces the penetration of the gas to be supplied, thereby preventing the gas channel G from spreading, and thus, the fastening length L of the bolt is increased than before, and thus the bolt fastening the component The fastening force on the part can be improved by inserting as deep as the furnace.

한편, 본 실시예에서는 하나의 보스(P')에 대한 보스핀(31) 및 직접냉각탱크(32)를 도시하고 설명하였으나 보스(P')의 수에 해당하는 만큼의 보스핀(31) 및 직접냉각탱크(32)를 설치하고 각각에 냉각유체를 공급하는 것도 가능하다. 이 경우 그 배관을 각 BOSS위치에 개별연결함으로서 전체적으로 균일한 냉각효과를 기대할 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the boss pin 31 and the direct cooling tank 32 for one boss P 'are illustrated and described, but the boss pins 31 and the number corresponding to the number of bosses P' are different. It is also possible to install the direct cooling tank 32 and supply cooling fluid to each. In this case, it is possible to expect a uniform cooling effect as a whole by connecting the pipes individually to each boss position.

직접냉각탱크(32)는 가전제품 중에서 비교적 두꺼운 제품이나 단면의 변화가 심한 부분을 지니는 제품을 성형하는 경우에 사출완료후 불균일한 냉각을 방지하는 기능을 지니고 있어 폭넓게 적용할 수 있다.The direct cooling tank 32 has a function to prevent non-uniform cooling after the completion of the injection in the case of molding a product having a relatively thick product or a section having a severe change in the cross-section of the home appliances can be widely applied.

이상의 실시예를 통하여 설명된 구성 및 작용에 따른 본 고안의 직접냉각 구조를 지닌 사출금형은 두께가 두꺼운 플라스틱 제품을 가스사출 방식으로 제작하는 사출금형에 있어서 냉각효율을 높여 균일한 냉각이 일어나도록 함으로써, 싱크마크와 같은 제품의 수축결함 및 볼트 체결부에서의 강도저하가 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.Injection mold having a direct cooling structure of the present invention according to the configuration and operation described by the above embodiment is to increase the cooling efficiency in the injection mold for producing a thick plastic product by the gas injection method to achieve a uniform cooling In addition, there is an effect of preventing the occurrence of shrinkage defects of the product, such as sink marks, and the strength decrease in the bolt fastening portion.

본 고안은 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 고안의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 고안이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.Although the present invention has been shown and described in connection with certain preferred embodiments, it can be variously modified and changed without departing from the spirit or the scope of the present invention provided by the following claims. Those skilled in the art can easily know that.

Claims

In the process of forming the product P having the boss P 'by sending the molten resin into the mold 11, a predetermined gas is also sent to form a gas channel G in the product P. In:

A boss pin 31 penetrating to a predetermined depth while keeping concentric with the boss P 'in which the gas channel G is formed in the product P;

Direct cooling structure, characterized in that it comprises a direct cooling tank 32 is piped so that the cooling fluid is supplied to the boss pin 31, the inlet and out of the cooling fluid by a pipe 33 disposed at the center. Injection mold with

The injection mold of claim 1, wherein the boss pin (31) is made of a Be-Cu alloy material having high thermal conductivity.