KR20020061996A

KR20020061996A - 사출성형용 금형

Info

Publication number: KR20020061996A
Application number: KR1020010003184A
Authority: KR
Inventors: 정재혁
Original assignee: 에이테크솔루션(주)
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2002-07-25
Also published as: KR100683187B1; JP2002234052A; US20020098260A1; CN1365883A

Abstract

본 발명은 사출성형용 금형에 관한 것으로, 특히 다단형 헬리컬기어처럼 외면의 형상이 복잡한 성형물을 용이하게 제조할 수 있고 이를 금형으로부터 쉽게 빼낼 수 있도록 한 사출성형용 금형에 관한 것이다.

본 발명에 따른 사출성형용 금형은 내부에 성형공간이 형성되도록 상호 접하여 배치되는 제1금형과 제2금형, 상기 제1금형에 회전 가능하게 결합되며 내면에 상기 성형공간의 일부를 이루는 제1헬리컬치형이 형성된 제1회전부재, 상기 제1회전부재와 접하도록 상기 제2금형에 회전 가능하게 결합되며 내면에 상기 제1헬리컬치형과 치형의 방향이 다른 제2헬리컬치형이 형성된 제2회전부재를 포함하는 것으로, 상기 제1금형에는 외면이 테이퍼형으로 된 제1결합부가 마련되고, 상기 제1회전부재 일면에는 상기 제1결합부에 대응하여 결합되는 제1결합홈이 형성되며, 상기 제2금형에는 내면이 테이퍼형으로 된 제2결합홈이 형성되고, 상기 제2회전부재 외면에는 상기 제2결합홈에 대응하여 결합되는 제2결합부가 마련된 것이다.

Description

사출성형용 금형{MOLD FOR INJECTION MOLDING}

본 발명은 사출성형용 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 치형의 구조가 다른 다단형 헬리컬기어의 제조를 위한 사출성형용 금형에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형용 금형은 내부에 제품의 외형과 상응하는 성형공간이 형성된 것으로, 성형공간에서 제조되는 성형물을 외부로 빼낼 수 있도록 상호 분리가 가능한 복수의 금형이 합체되어 이루어진다.

한편, 이러한 금형 중에는 헬리컬기어처럼 외형이 복잡한 성형물의 경우에도 이를 용이하게 빼낼 수 있도록 하기 위해 합체된 금형이 분리되는 과정에서 성형물이 회전되도록 하거나 금형의 일부가 회전하도록 한 것이 있다.

그런데 성형물이 회전되면서 분리되는 형태의 종래 금형은 성형물을 회전시키기 위한 장치들이 금형 내에 장착되어야 하기 때문에 금형의 구성이 복잡해지고 제조원가가 높아지는 문제가 있을 뿐만 아니라, 성형물이 치형의 구조가 다른 다단형 헬리컬기어인 경우에는 서로 다른 치형의 차이로 인해 성형물을 회전시킬 수 없기 때문에 이를 제조할 수 없는 문제가 있었다.

또한 금형의 일부가 회전되면서 분리되는 형태의 종래 금형으로는 일본국 특허공개 2000-167873호에 개시된 사출성형장치가 있다. 그런데, 이러한 금형은 장기간 사용할 경우 내부에 회전 가능하게 설치된 치부성형부재의 마모로 인해 사출과정에서 치부성형부재가 유동하는 현상이 발생하기 때문에 성형물의 중심이 어긋난 상태로 제조되는 문제가 있었고, 성형물의 중심을 맞추는 문제와 성형물을 빼내는 문제 등으로 인해 다단형 헬리컬기어를 제조하는데 적용하기 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 치형의 구조가 다른 다단형 헬리컬기어 성형물을 용이하게 제조할 수 있고, 성형물의 중심을 정확히 맞출 수 있으며, 이러한 형태의 성형물을 금형으로부터 쉽게 빼낼 수 있도록 하는 사출성형용 금형을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 사출성형용 금형을 통해 제조된 성형물의 외형을 보인 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 사출성형용 금형의 구성을 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 사출성형용 금형의 단면도로, 제1금형과 제2금형이 분리된 상태를 보인 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 사출성형용 금형의 단면도로, 성형물의 분리동작을 보인 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 성형물,10: 제1금형,

11: 제1결합부,13: 제1회전부재,

13a: 제1결합홈,13c: 제1헬리컬치형,

14: 제1지지링,20: 제2금형,

21: 중공부,22: 지지부재,

22a: 제2결합홈,23: 제2회전부재,

23a: 제2결합부,23c: 제2헬리컬치형,

24: 제2지지링,30: 코어,

40: 스프루 부시,50: 이젝터 핀.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사출성형용 금형은, 내부에 성형공간이 형성되도록 상호 접하여 배치되는 제1금형과 제2금형, 상기 제1금형에 회전 가능하게 결합되며 내면에 상기 성형공간의 일부를 이루는 제1헬리컬치형이 형성된 제1회전부재, 상기 제1회전부재와 접하도록 상기 제2금형에 회전 가능하게 결합되며 내면에 상기 제1헬리컬치형과 치형의 방향이 다른 제2헬리컬치형이 형성된 제2회전부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1금형에는 외면이 테이퍼형으로 된 제1결합부가 마련되고, 상기 제1회전부재 일면에는 상기 제1결합부에 대응하여 결합되는 제1결합홈이 형성되며, 상기 제2금형에는 내면이 테이퍼형으로 된 제2결합홈이 형성되고, 상기 제2회전부재 외면에는 상기 제2결합홈에 대응하여 결합되는 제2결합부가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 제1회전부재와 상기 제2회전부재의 외곽에는 이들이 회전 가능하게 지지하도록 상기 제1금형과 상기 제2금형에 각각 결합되는 지지링이 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 사출성형용 금형을 통해 성형된 다단형 헬리컬기어의 구성을 보인 사시도이다. 도시된 바와 같이 다단형 헬리컬기어 성형물(1)은 외면에 크기가 다른 제1기어부(2)와 제2기어부(3)를 구비하고, 중앙에 축이 관통하는 중공부(4)를 구비한다. 또 제1기어부(2)와 제2기어부(3)는 치형의 경사방향이 상호 반대방향으로 형성된다.

이러한 성형물(1)을 제조하기 위한 본 발명에 따른 사출성형용 금형은 도 2에 도시된 바와 같이, 내부에 성형물(1)의 성형을 위한 성형공간이 형성되며 상호 합체와 분리가 가능한 판상의 제1금형(10)과 제2금형(20)을 포함한다.

또 제1금형(10)에는 상술한 성형물(1)의 제1기어부(2)를 성형하기 위한 제1회전부재(13)가 마련되고, 제2금형(20)에는 상술한 성형물(1)의 제2기어부(3)를 성형하기 위한 제2회전부재(23)와 이 제2회전부재(23)를 지지하는 지지부재(22)가 마련된다. 이하에서는 각 구성요소의 상세 구성 및 결합구조를 보다 상세히 설명한다.

제1금형(10)의 중앙에는 성형물(1)의 중공부(4)를 형성하도록 제1금형(10)을관통하여 제2금형(20)의 중앙에 형성된 중공부(21) 쪽으로 길게 연장되는 코어(30)가 설치된다. 또 제1금형(10)에는 제2금형(20)의 중공부(21) 쪽으로 돌출되며 외면이 테이퍼형으로 된 제1결합부(11)가 마련되며, 이 제1결합부(11)에는 원형의 제1회전부재(13)가 회전 가능하게 결합된다. 이를 위해 제1회전부재(13)의 일측 내면에는 제1결합부(11)의 외면 형상과 대응하도록 내면이 테이퍼형으로 된 제1결합홈(13a)이 마련되고, 제1회전부재(13)의 일측 외면에는 제1회전부재(13)가 제1결합부(11)에 회전 가능하게 결합된 상태를 유지하도록 하는 제1지지링(14)이 설치된다. 이때 제1지지링(14)의 내면과 제1회전부재(13)의 외면에는 상호 걸려서 지지되는 턱(14a,13b)이 형성되며, 제1지지링(14)은 복수의 고정나사(15)를 통해 제1금형(10)에 고정된다. 그리고 제1회전부재(13)의 타측에는 상술한 성형물(1)의 제1기어부(2)가 성형될 수 있도록 내면에 제1헬리컬치형(13c)이 형성된다.

제2회전부재(23)를 지지하는 원판형의 지지부재(22)는 제2금형(20)의 중공부(21)에 설치된다. 이 지지부재(22)는 중앙에 계단형의 단차를 구비하여 제1회전부재(13)의 외곽을 감싸 지지함과 동시에 제2회전부재(23)를 수용하도록 구성된다. 그리고 제2회전부재(23)를 수용하는 지지부재(22)의 내면에는 제2회전부재(23)의 외면을 안정적으로 지지하도록 테이퍼형으로 된 제2결합홈(22a)이 마련되며, 이에 결합되는 제2회전부재(23)의 외면에는 제2결합홈(22a)의 내면에 대응하도록 외면이 테이퍼형으로 된 제2결합부(23a)가 마련된다. 또 제2회전부재(23)의 외곽에는 제2회전부재(23)가 회전 가능하게 결합된 상태를 유지하도록 하는 제2지지링(24)이 설치된다. 이때 제2회전부재(23)의 외면에는 제2지지링(24)에 걸려서 지지될 수 있도록 단차형의 턱(23b)이 형성되고, 제2지지링(24)은 고정나사(25)를 통해 지지부재(22)에 고정된다. 그리고 제2회전부재(23)의 내면에는 상술한 성형물(1)의 제2기어부(3)가 성형될 수 있도록 제1헬리컬치형(13c)과 치형의 경사 방향이 반대로 된 제2치형(23c)이 형성된다.

여기서 제1금형(10)의 제1결합부(11)와 제1회전부재(13)의 제1결합홈(13a), 그리고 제2회전부재(23)의 제2결합부(23a)와 지지부재(22)의 제2결합홈(22a)이 테이퍼형으로 된 것은 금형이 합체될 때 구성요소 상호간의 결속이 강화되도록 함과 동시에, 제1회전부재(13)와 제2회전부재(23)의 중심이 코어(30)의 중심과 정확하게 일치할 수 있도록 한 것이다. 또한 이러한 구성은 금형이 분리될 때 상호간의 분리가 원활하여 제1회전부재(13)와 제2회전부재(23)의 회전이 원활하게 이루어지도록 한 것이다.

또한 제2금형(20)의 중앙에는 용융된 수지가 성형공간의 내부로 진입되도록 안내하는 런너(41)와 게이트(42)가 마련된 스프루 부시(40,Sprue Bush)가 설치된다. 그리고 스프루 부시(40)의 중앙에는 코어(30)와 스프루 부시(40)의 중심이 일치된 상태로 결합되도록 코어(30)의 단부에 마련된 결합돌기(31)가 끼워지는 코어 결합홈(44)이 형성된다. 또 도면에서 코어(30) 주위의 제1금형(10)을 관통하여 설치된 봉상의 이젝터 핀(50)은 금형이 분리될 때 진퇴운동을 하면서 성형물(1)을 밀어주어 성형물(1)을 빼내기 위한 것이다.

다음은 이러한 구성의 본 발명에 따른 사출성형용 금형을 통한 성형물의 제조 및 금형의 분리동작을 설명한다.

제1, 제2금형(10,20)이 합체되면 코어(30)의 외면, 제1회전부재(13)의 제1헬리컬치형(13c) 내면, 제2회전부재(23)의 제2헬리컬치형(23c) 내면, 그리고 제1결합부(11)의 일면과 스프루 부시(40)의 일면을 통해 성형물(1)의 전체적인 성형공간이 형성된다. 이때 제1회전부재(13)와 제2회전부재(23)는 테이퍼형으로 이루어진 제1결합부(11)와 제1결합홈(13a), 제2결합부(23a)와 제2결합홈(22a)을 통해 결합되기 때문에 그 중심이 코어(30)의 중심과 정확히 일치된 상태를 유지한다. 그리고 이러한 상태에서 스프루 부시(40)의 런너(41)와 게이트(42)를 통해 공급되는 용융수지가 성형공간 내부에 채워지면, 용융수지가 응고되면서 성형물(1)이 제조된다.

제조된 성형물(1)을 외부로 빼낼 때에는 먼저 도 3에 도시된 바와 같이, 제2금형(20)이 제1금형(10)으로부터 분리된다. 이때는 성형물(1)이 연결된 게이트(42)부분이 분리되고, 또한 제2회전부재(23)가 성형물(1)의 제2기어부(3) 치형을 따라 회전을 하면서 분리됨으로써 성형물(1)의 제2기어부(3)가 외부로 노출된다.

이 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이, 이젝터 핀(50)이 성형물(1) 쪽으로 전진하면서 성형물(1)을 밀어주면, 제1회전부재(13)가 회전되면서 성형물(1)이 외부로 용이하게 빠져 나온다. 즉 성형물(1)이 이젝터 핀(50)에 의해 밀리면서 제2금형(20) 쪽으로 빠져 나올 때 제1회전부재(13)가 성형물(1)의 제1기어부(2)의 비틀린 경사면에 미끌리면서 회전하기 때문에 성형물(1)이 쉽게 빠져 나온다.

이처럼 본 발명은 제1회전부재(13)와 제2회전부재(23)가 제1금형(10)과 제2금형(20)에 각각 회전 가능하게 결합되어 금형이 분리될 때 이들이 회전하면서 분리됨으로써 치형의 방향이 다른 다단형 헬리컬기어 성형물(1)도 용이하게 빼낼 수있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 사출성형용 금형은 금형이 합체될 때 제1회전부재와 제2회전부재가 테이퍼형으로 된 제1결합부와 제1결합홈 및 제2결합부와 제2결합홈을 통해 중심이 정확히 일치된 상태로 합체되기 때문에, 다단형 헬리컬기어 성형물의 중심을 정확하게 맞출 수 있어 고품질의 헬리컬기어 성형물을 용이하게 제조할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 금형이 분리될 때 제1회전부재와 제2회전부재가 각각 별도로 회전을 하기 때문에 치형의 구조가 다른 다단형 헬리컬기어 성형물을 금형으로부터 쉽게 분리할 수 있는 효과가 있다.

Claims

내부에 성형공간이 형성되도록 상호 접하여 배치되는 제1금형과 제2금형, 상기 제1금형에 회전 가능하게 결합되며 내면에 상기 성형공간의 일부를 이루는 제1헬리컬치형이 형성된 제1회전부재, 상기 제1회전부재와 접하도록 상기 제2금형에 회전 가능하게 결합되며 내면에 상기 제1헬리컬치형과 치형의 방향이 다른 제2헬리컬치형이 형성된 제2회전부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형용 금형.
제1항에 있어서,

상기 제1금형에는 외면이 테이퍼형으로 된 제1결합부가 마련되고, 상기 제1회전부재 일면에는 상기 제1결합부에 대응하여 결합되는 제1결합홈이 형성되며,

상기 제2금형에는 내면이 테이퍼형으로 된 제2결합홈이 형성되고, 상기 제2회전부재 외면에는 상기 제2결합홈에 대응하여 결합되는 제2결합부가 마련된 것을 특징으로 하는 사출성형용 금형.
제2항에 있어서,

상기 제1회전부재와 상기 제2회전부재의 외곽에는 이들이 회전 가능하게 지지하도록 상기 제1금형과 상기 제2금형에 각각 결합되는 지지링이 마련된 것을 특징으로 하는 사출성형용 금형.