KR200241553Y1 - 탄자 운반체용 사출 금형 - Google Patents

Abstract

본 고안은 탄자 운반체용 사출 금형에 관한 것으로, 특히 복수개의 게이트를 가공 대상물인 탄자 운반체의 노치부분으로부터 비대칭을 이루며 편심되게 배치하여 웰드라인이 노치부분에 생성되는 것을 효과적으로 방지하는 신뢰성이 우수한 탄자 운반체용 사출 금형에 관한 것이다.

이같은 본 고안은, 관통자의 동심도와 각 구성요소들의 동축도 및 노치부분의 안정된 파단강도를 유지할 수 있게 되며, 또한 개선된 게이트의 구조를 통해 주입되는 수지의 점도를 제어하고 이로서 고분자 재료를 캐비티의 끝단까지 효과적으로 공급할 수 있는 고부가가치의 탄자 운반체 사출 금형을 제공한다.

Description

탄자 운반체용 사출 금형{injection mold for carrier of projectile}

본 고안은 탄자 운반체용 사출 금형에 관한 것으로, 특히 복수개의 게이트를 가공 대상물인 탄자 운반체의 노치부분으로부터 비대칭을 이루며 편심되게 배치하여 웰드라인이 노치부분에 생성되는 것을 효과적으로 방지하는 신뢰성이 우수한 탄자 운반체용 사출 금형에 관한 것이다.

일반적으로, 사출 성형기는 열가소성의 수지에 열과 압력을 가하여 용융시키고 이를 적당한 유동상태로 만든 후 높은 사출압력으로 폐쇄된 금형내에 고속으로 유입시킨 다음 충분하게 고화시켜서 소정의 성형품을 만드는 장치이다.

이같은 성형물 중 특히 탄자 운반체와 같은 높은 정밀도를 요구하는 금형에 있어서는 동축도가 크게 요구되는데, 현재 널리 이용되는 수평형의 금형장치에서는 이를 효과적으로 적용할 수 없는 문제점을 보이고 있는 것이었다.

다시말해, 탄자 운반체(30)는 도 1에 도시하는 바와같이 압력판(32)과 관통자(34), 탄두(36) 그리고 윈드실드(38) 부위의 동축도를 제품사양에 맞도록 설계하여야 하는 것이며, 특히 관통자(34)의 동심도 유지와 함께 이들 결합요소들의 동축도 및 노치부분(31)에 대한 파단강도를 안정적으로 확보하여야 하는 것이었다. 하지만, 일반의 수평형 금형을 통해서는 상기한 구성요소들중 압력판(32)과 탄두(36)의 동축도가 편심을 나타내게 되는 등 중대한 문제점을 보이고 있는 것이었다.

더욱이 사출 성형기에 있어서, 수지주입구를 통해 유입된 후 복수개의 게이트로부터 분사되는 열가소성의 수지는 인접하게 설치되는 두개의 게이트 경계부에서 웰드라인(weld line)을 구성하게 되는데, 이때 웰드라인에서 파단강도가 급격히 증가되는 현상을 보이게 되는 것이었다.

이같은 웰드라인에서의 파단강도 증가는 탄자 운반체(30)의 경우 노치부분(31)의 클랙 발생을 저해하는 치명적인 원인으로 작용할 수 있는 것이므로탄자 운반체의 제 기능을 상실케 하는 결과로 이어질 수 있는 것이며, 따라서 웰드라인이 노치부분을 벗어나게 하는 설계방법에 많은 관심이 모아져 왔다.

본 고안은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 고안은 상기 복수개의 게이트를 가공 대상물인 탄자 운반체의 노치부분으로부터 비대칭을 이루며 편심되게 배치하여 웰드라인이 노치부분에 생성되는 것을 효과적으로 방지하는 신뢰성이 우수한 양질의 사출 금형을 제공하는데 그 주된 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은, 관통자의 동심도와 각 구성요소들의 동축도를 유지하며 나아가 노치부분의 안정된 파단강도를 유지하는 고부가가치의 탄자 운반체 사출 금형을 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 개선된 게이트의 구조를 통해 주입되는 수지의 점도를 제어하며, 이를 통해 고분자 재료를 캐비티의 끝단까지 효과적으로 공급할 수 있도록 하는 탄자 운반체 사출 금형을 제공하려는 것이다.

도 1은 본 고안을 통해 성형코자 하는 탄자 운반체의 개략적인 단면도 및 측면도.

도 2는 본 고안에 따른 탄자 운반체용 사출 금형이 장착된 수직형 사출기의 개략적인 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 탄자 운반체용 사출 금형의 개략적인 단면도.

도 4는 본 고안에 따른 게이트의 형상을 설명하기 위한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10: 사출 성형기, 30: 탄자 운반체, 31: 노치, 32: 압력판, 34: 관통자, 36: 탄두, 38: 윈드실드, 40, 40a, 40b: 금형코어, 42: 수지주입구, 44: 탄자 운반체 수용홈, 46, 46a, 46b: 러너, 48: 이젝팅 바아, 50: 게이트, 52, 54: 관통홀, 56: 절곡된 경사부

상기 목적들을 달성하기 위한 본 고안은, 중앙에 직립하여 위치하며 그 길이방향으로 4개의 노치가 균일한 간격으로 배열되는 탄자 운반체를 수용할 수 있도록 중앙에 수용홈을 마련하고 있고, 그 둘레에 반원형의 러너를 마주보도록 형성하고 있는 한쌍의 금형 코어를 포함하는 사출 금형에 있어서,

상기 금형 코어는, 상기 러너 상에 탄자 운반체를 향하여 열가소성 수지를 분사할 수 있도록 복수개의 게이트를 등간격으로 설치하되, 상기 게이트가 등간격으로 형성된 4개의 노치중 서로 이웃하는 노치의 중심에서 이격된 위치에 편심되게 배열되어 있는 원통형의 하부 금형 코어와; 상기 하부 금형 코어와 쌍을 이루도록 적층 설치되며, 그 주연에 하나 이상의 상측 이젝팅 바아를 구비하는 상부 금형 코어; 로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 있어서, 상기 러너는, 상기 금형 코어의 수지주입구와 연결되는 반원형의 외측 러너와, 상기 외측 러너의 상하단에서 각기 분기되며 하나의 노치를 중심으로 좌우 길이가 서로 다르게 형성되는 내측 러너로 구성되는 이중 구조로 이루어지고, 상기 내측 러너의 단부에 각각의 게이트가 설치되어 웰드라인이 노치간의 중심선으로부터 벗어난 위치에 발생되도록 한다.

또 상기 게이트는, 수지주입구와 연통되는 상기 러너 방향 관통홀이 상기 탄자 운반체를 향해 개방된 관통홀보다 급격히 확장되는 원뿔형으로 이루어지며, 상기 원뿔형 게이트의 중심부를 기준으로 그 내벽면의 한쪽 기울기가 하나이상의 절곡된 경사부를 구성하여 비대칭 단면을 이루는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도면중 도 2는 본 고안에 따른 탄자 운반체용 사출 금형이 장착된 수직형 사출 성형기의 개략적인 단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 탄자 운반체용 사출 금형의 개략적인 단면도이며, 도 4는 본 고안에 따른 게이트의 형상을 설명하기 위한 도면을 각각 도시하고 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 도면 부호 10 으로 도시된 수직형 사출기의 중심부에 본 고안에 따른 탄자 운반체용 사출 금형이 위치하고, 그 중앙에 탄자 운반체(30)가 직립하여 위치하게 된다.

본 고안에 따른 탄자 운반체용 사출 금형은, 탄자 운반체(30), 이 탄자 운반체(30)를 감싸서 외곽을 이루는 상하 한쌍의 금형 코어(40), 그리고 상기 금형 코어(40)의 내접면에 원호형으로 형성되는 러너(46) 및 상기 러너(46)의 단부에 일정한 간격을 유지하며 복수 설치되는 게이트(50) 등으로 이루어 진다.

상기 탄자 운반체(30)는, 도 1에서 처럼, 사출 성형기(10)의 중앙에 제공되는 탄자 운반체 수용홈(44)에 삽입된 상태로 직립하여 위치되는 것으로서, 탄자 운반체(30)의 외면에는 길이방향을 따라 등간격으로 4개의 노치(26)가 형성된다. 상기 탄자 운반체(30)는 탄두(36)를 중심으로 후방에는 압력판(32)이 연결되고 전방에는 윈드실드(38)가 형성되며, 탄자 운반체(30)의 몸체부분에 해당되는 탄두(36)를 관통자(34)가 감싸도록 형성하고 있다.

이러한 탄자 운반체(30)는, 관통자(34)의 동심도 유지는 물론, 압력판(32)과 관통자(34), 탄두(36) 그리고 윈드실드(38) 부위의 동축도를 제품사양에 맞도록 설계하는 것이 요구된다. 이는 설계하중에서 노치부분(31)이 효과적으로 파손됨으로서 관통자(34)에 의해 규제된 상태로 결합되는 탄두(36)가 신속히 분리될 수 있도록 하는 등 탄자 운반체의 특성과 그 성능을 발휘하기 위하여 요구되고 있는 조건들을 모두 충족시킬 수 있도록 하기 위함이다.

상기 탄자 운반체(30)를 둘러싸는 원통형의 금형 코어(40)의 외측에는 열가소성 수지가 유입되는 수지주입구(42)가 형성되고 이 수지주입구(42)에는 용융된열가소성 수지의 통로인 러너(46)가 연결되어 있다.

원통형의 금형 코어(40)는 상하방향으로 적층되는 한쌍의 구조로 설치되는 것으로서, 이들 상하부 금형 코어(40a,40b)의 마주보는 접촉면에 수지주입구(42)와 러너(46)가 설치된다.

원통형의 하부 금형 코어(40a)에는 상기 탄자 운반체(30) 표면에 등간격으로 형성되는 4개의 노치(31)중 서로 이웃하는 노치(31)의 중심에서 이격된 위치에 편심되게 배열되는 복수개의 게이트(50)가 일정한 간격을 유지하며 설치되는 것이며, 상기 하부 금형 코어(40a)와 쌍을 이루도록 적층 설치되는 상부 금형 코어(40b)에는 그 주연에 하나 이상의 수직 이젝팅 바아(48)가 설치되는 것이다.

상기 러너(46)는, 바람직하게 상기 금형 코어(40)의 수지주입구(42)와 연결되는 반원형의 외측 러너(46a)와, 상기 외측 러너(46a)의 상하단에서 각기 분기되며 하나의 노치(31)를 중심으로 좌우 길이가 서로 다르게 형성되는 내측 러너(46b)로 구성되는 이중 구조로 이루어진다.

원통형의 하부 금형 코어(40a)에는 상기 탄자 운반체(30) 표면에 등간격으로 형성되는 4개의 노치(31)중 서로 이웃하는 노치(31)의 중심에서 이격된 위치에 편심되게 배열되는 복수개의 게이트(50)가 일정한 간격을 유지하며 설치되는데, 이같이 상기 내측 러너(46b)와 상기 탄자 운반체(30)를 연결하는 상기 게이트(20)를 편심되게 설치함은 월드라인을 노치부분이 아닌 다른 곳으로 이동시키기 위함이다.

한편 상기 하부 금형 코어(40a)와 쌍을 이루도록 적층 설치되는 상부 금형 코어(40b)에는 그 주연에 하나 이상의 수직 이젝팅 바아(48)가 설치된다.

상기 내측 러너(40b)는 또한, 상부에 위치한 하나의 노치(31)를 중심으로 좌측의 길이보다 우측의 길이가 긴 호형의 내측 상부 러너와, 상기 외측 러너(46a)의 하단에 연결되고, 하부에 위치한 하나의 노치(31)를 중심으로 우측의 길이보다 좌측의 길이가 긴 호형의 내측 하부 러너로 구성된다.

상기 이중 구조를 가지는 러너(46)는 상기 수지주입구(42)와 연결된 반원형의 구조를 유지하게 되는데, 상기 내측 러너(46b)에는 다시 탄자 운반체(30)를 향하여 열가소성 수지를 분사하는 복수개의 게이트(50)가 등간격으로 설치된다.

상기와 같이 반원형의 러너(46)를 이중으로 구성하는 이유는, 플라스틱의 고화 때문이다. 제품내의 플라스틱은 그 직경이 매우 작기 때문에 고화가 용이하게 일어난다. 즉 고화가 일어나면 미성형된 제품이 사출되기 쉽다. 때문에 상기와 같이 이중 러너(46a)(46b)를 형성하므로써 플라스틱의 겉에서는 고화가 일어나지만 내부에서는 열가소성수지가 용융상태로 캐피티의 끝단까지 진행할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 게이트(50)는, 수지주입구(42)와 연통되는 상기 러너 방향 관통홀(52)이 상기 탄자 운반체(30)를 향해 개방된 관통홀(54)보다 급격히 확장되는 원뿔형으로 이루어진다. 즉, 상기 원뿔형 게이트(50)의 중심부를 기준으로 그 내벽면의 한쪽 기울기가 하나이상의 절곡된 경사부(56)를 이루도록 구성된 비대칭 단면을 형성하는 것이다.

이같은 게이트(50) 단면적의 급격한 감소는 게이트(50)를 통해 유입되는 수지의 압력 상승과 더불어, 마찰열을 증가시켜 수지의 점도가 감소되도록 하는데 유익하다. 이에 따라 고화현상이 점진적으로 발생되어 용융된 수지는 공동부의 단부까지 원활하게 진행될 수 있게 된다. 또한 상기 게이트(50)의 수직부분을 따라 유입되는 수지와 경사부분을 따라 유입되는 수지가 출구에서 혼합될 때 난류(亂流)가 형성되어 이부분의 압력이 증가되고 마찰열이 발생된다.

이와같은 본 고안의 탄자 운반체용 사출 금형은, 복수개의 게이트를 가공 대상물인 탄자 운반체의 노치부분으로부터 비대칭을 이루며 편심되게 배치하여 웰드라인이 노치부분에 생성되는 것을 효과적으로 방지하는 동시에, 관통자의 동심도와 각 구성요소들의 동축도 및 노치부분의 안정된 파단강도를 유지할 수 있게 됨은 물론, 개선된 게이트의 구조를 통해 주입되는 수지의 점도를 제어하고 이로서 고분자 재료를 캐비티의 끝단까지 효과적으로 공급할 수 있는 등 신뢰도가 향상된 고부가가치의 탄자 운반체 사출 금형을 제공한다.

본 고안은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (3)

1. 중앙에 직립하여 위치하며 그 길이방향으로 4개의 노치가 균일한 간격으로 배열되는 탄자 운반체를 수용할 수 있도록 중앙에 수용홈을 마련하고 있고, 그 둘레에 반원형의 러너를 마주보도록 형성하고 있는 한쌍의 금형 코어를 포함하는 사출 금형에 있어서,

   상기 금형 코어는, 상기 러너 상에 탄자운반체를 향하여 열가소성 수지를 분사할 수 있도록 복수개의 게이트를 등간격으로 설치하되, 상기 게이트가 등간격으로 형성된 4개의 노치중 서로 이웃하는 노치의 중심에서 이격된 위치에 편심되게 배열되어 있는 원통형의 하부 금형 코어와; 상기 하부 금형 코어와 쌍을 이루도록 적층 설치되며, 그 주연에 하나 이상의 상측 이젝팅 바아를 구비하는 상부 금형 코어; 로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 탄자 운반체용 사출 금형.
2. 제1항에 있어서, 상기 러너가,

   상기 금형 코어의 수지주입구와 연결되는 반원형의 외측 러너와, 상기 외측 러너의 상하단에서 각기 분기되며 하나의 노치를 중심으로 좌우 길이가 서로 다르게 형성되는 내측 러너로 구성되는 이중 구조로 이루어지고, 상기 내측 러너의 단부에 각각의 게이트가 설치되어 웰드라인이 노치간의 중심선으로부터 벗어난 위치에 발생되도록 한 것을 특징으로 하는 탄자 운반체용 사출 금형.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 게이트는,

   수지주입구와 연통되는 상기 러너 방향 관통홀이 상기 탄자 운반체를 향해 개방된 관통홀보다 급격히 확장되는 원뿔형으로 이루어지며, 상기 원뿔형 게이트의 중심부를 기준으로 그 내벽면의 한쪽 기울기가 하나이상의 절곡된 경사부를 구성하여 비대칭 단면을 이루는 것을 특징으로 하는 탄자 운반체용 사출 금형.