KR200324439Y1

KR200324439Y1 - 사출금형

Info

Publication number: KR200324439Y1
Application number: KR20-2003-0015974U
Authority: KR
Inventors: 박화석
Original assignee: 박화석
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2003-08-25
Also published as: KR20040087836A

Abstract

본 고안에 따르면, 사출금형은 상호 형합되어 소정의 적어도 하나의 캐비티를 형성하는 상,하부 금형과, 상기 상,하부 금형의 적어도 일측에 형성되며 상기 캐비티와 연통되는 취출부와, 상기 상부금형과 하부금형에 설치되며 이들의 형합 및 형분리력을 이용하여 상기 취출부에 부압 또는 성형된 제품의 취출압력을 발생시키는 압력 발생수단을 포함한다.

Description

사출금형{mold for injection molding}

본 고안은 사출금형에 관한 것으로, 더 상세하게는 상하부 금형의 형합 및 형분리력에 의해 성형공간인 캐비티 내에 진공압과 성형제품의 취출압력을 제공할 수 있도록 개선된 사출금형에 관한 것이다.

일반적인 사출금형은 상부금형과 하부 금형이 상호 형합되어 성형하고자하는 제품의 형상과 동일한 캐비티가 형성되도록 하고, 이 캐비티에 용융된 수지를 고압으로 주입하여 제품을 성형하게 된다. 이 과정에서 성형하고자 하는 제품의 형상이 복잡하여 언더컷이 있는 부분을 성형할 경우에는 슬라이드 코어를 설치하여 상하부 금형이 형분리 되도록 하여 성형하고 있다.

이와 같이 상하부 금형을 이용하여 제품을 성형하는 과정에서 상기 캐비티에는 상하부 금형의 형합시 갇혀있는 공기 및 가스가 게이트를 통하여 유입되는 수지에 의해 압축되게 되고 최후에 유입되는 부위에 공기가 집중되어 제품의 성형을 저해하게 된다. 이러한 점을 감안하여 종래에는 사출금형에 별도의 공기 빼기 블록을 설치하여 왔다. 상기 공기 빼기 블록은 캐비티 내벽의 일부를 이루게 되므로 제품의 외형에 좋지 않은 영향을 미친다.

한국 공개 특허 제2002-0034733호에는 캐비티 내의 공기를 성형시 취출할 수 있는 플라스틱 금형의 공기 취출구조가 개시되어 있다.

개시된 플라스틱 금형의 공기 취출구조는 금형의 고정부와 가동부 사이에 형성된 충진 공간부에 성형기 사출부로부터 사출된 용융수지가 충진되어 소정 형상의 제품을 성형하는 것으로, 금형 가동부에는 충진공간부와 연통되는 캐비티를 형성하고, 이 캐비티에는 끝단이 외부로 노출된 공기 배출 및 세척용 홀을 성형함과 동시에 상기 캐비티 내에는 통기성 소재를 삽입하여 금형 내의 공기 및 가스를 배출 및 세척용 홀을 통해 배출되도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 사출금형은 상하부 금형에 캐비티와 연통되는 통기성 소재를 장착하여 주입되는 수지에 의해 캐비티 내의 공기가 통기성소재를 통하여 취출되도록 되어 있으나 수지가 통기성 소재를 가리게 되면 더 이상 공기의 취출이 이루어지지 않게 된다.

대한민국 공개실용신안 제86-14586호에는 진공금형의 기술적 구성이 개시되어 있다.

개시된 진공금형은 캐비티 내의 제품부에 공기벤트를 설치하는 진공금형에 있어, 제품부 부위에 다수의 공기벤트와 연통되게 진공배기로를 설치하여 일측의 진공펌프와 진공배기로가 연결통로로 연통된다.

한국 공개 실용신안 제1994-012138호에는 금형의 가스 배출장치가 개시되어 있다.

개시된 가스배출장치는 캐비티 외측으로 벤트로를 형성한 금형과 상기 벤트로와 관로를 통하여 연통되는 진공탱크와, 이 진공탱크 내의 공기를 배출시켜 소정의 진공도가 유지되도록 하는 진공펌프를 포함한다.

상기와 같은 진공금형이나 금형의 가스 배출장치는 캐비티의 내부를 진공으로 유지하기 위해서는 진공발생수단인 진공펌프가 이용되므로 장치가 상대적으로 복잡하다.

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 사출금형의 공기 공급장치가 한국 실용신안 등록 제1990-0005799호에 개시되어 있다.

개시된 사출금형의 제어 공급장치는 고정측형판과 가동측설치판에 각각 브라켓이 고정설치되고, 이 브라켓들에 각각 압축실린더의 본체와 로드가 설치되며, 유입공과 배출공의 외측에는 각각 일방향 첵크밸브를 설치하여 금형의 개폐에 따라 압축실린더가 연동되어 사출금형 내에 공기를 공급하는 구조이다.

이와 같이 구성된 종래 사출금형의 공기 공급장치는 압축실린더의 압력을 제품의 취출에 이용할 수 있으나 성형공간인 캐비티의 내부를 진공으로 유지하기 위해서 별도의 진공발생장치가 필요하게 된다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사출금형의 캐비티를 진공으로 유지시킴으로써 캐비티 내의 공기 및 가스에 의한 성형제품의 불량을 근본적으로 해결 할 수 있으며, 금형설계의 자유도를 높일 수 있는 사출금형을 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 다수 개의 캐비티로부터 동시에 공기 및 가스를 취출할 수 있는 사출금형을 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 상부금형과 하부금형의 결합 및 분리력을 이용하여 캐비티의 내부에 진공압과 제품배출을 위한 고압의 공기를 공급 할 수 있는 사출금형을 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 사출금형의 단면도,

도 2는 본 고안에 따른 다른 실시예를 나타내 보인 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 또 다른 실시예를 나타내 보인 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 사출금형의 다른 실시예를 도시한 측면도,

도 5 및 도 6은 본 고안에 따른 사출금형의 작동상태를 도시한 측면도.

<도면의 주요부분에 대해 부호의 설명>

10; 사출금형 11; 상부금형

12; 하부금형 13; 주입구

30; 취출부 40;압력 발생수단

50; 실린더

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 사출금형은

상호 형합되어 소정의 적어도 하나의 캐비티를 형성하는 상, 하부 금형과, 상기 상하부 금형의 적어도 일측에 형성되며 상기 캐비티와 연통되는 취출부와, 상기 상부금형과 하부금형의 형합 및 형분리력을 이용하여 상기 취출부에 진공압 또는 제품을 취출하기 위한 압력을 제공하는 압력 발생수단을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

대안으로 상기 목적을 달성하기 위한 사출금형은

상호 형합되어 소정의 적어도 하나의 캐비티를 형성하는 상,하부 금형과; 상기 상,하부 금형의 적어도 일측에 형성된 가스 취출부와;

상기 상부금형과 하부금형에 각각 로드와, 이 로드와 연결된 피스톤이 슬라이딩 가능하게 설치되어 제1,2챔버를 가지는 본체가 연결되어 상하부 금형의 형합 및 형분리시 제1,2챔버에 진공압과 압축력을 발생시키는 실린더와, 상기 실린더의 제1챔버와 제2챔버와 취출부를 연결하며 상기 캐비티에 제1,2챔버의 부압과 압축력을 선택적으로 공급하는 연결수단을 가지는 압력 발생수단을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.

상기 연결수단은 상기 실린더 본체의 제1챔버와 배출구를 연결하는 제1연결관과, 상기 제2챔버와 배출구를 연결하는 제2연결관과, 상기 제1,2연결관에 설치되는 제1,2밸브들을 포함한다.

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

본 고안에 따른 사출금형은 상부금형과 하부금형의 형합 및 형분리력을 이용하여 압력 발생수단을 구동시킴으로써 상하부 금형에 의해 형성되는 캐비티의 내부에 진공압과 성형된 제품을 취출을 위한 압력을 가할 수 있는 구조를 가진다.

도 1에는 이러한 사출금형의 일 실시예를 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 사출금형(10)은 상호 형합되어 소정의 적어도 하나의 캐비티(20)를 형성하는 상,하부 금형(11)(12)과, 상기 상,하부 금형(11)(12)의 적어도 일측에 형성된 가스 취출부(30)와, 상기 가스 취출부(30)와 연결수단(60)에 의해 연결되며 상,하부 금형의 형합 및 형분리시 이들의 이송력을 이용하여 진공압과 대기압에 비하여 상대적으로 높은 제품취출 압력을 발생시키는 진공발생수단(40)을 포함한다.

상기 상부금형(11)과 하부금형(12)은 형합되어 성형하고자 하는 제품의 형상과 동일한 캐비티(20)를 형성하는 과정에서 별도의 상, 하부금형(11)(12)을 가이드 하는 가이드 부재 또는 형합되는 위치를 한정하는 결합부재가 더 구비될 수 있다. 그리고 상기 상부금형(11) 또는 하부금형(12)의 일측에는 용융된 수지를 주입하기 위한 주입구(13)가 설치되는데, 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 금형에 복수개의 캐비티(20)(20')가 형성된 경우 주입구(13)와 각 캐비티(20)(20')를 게이트를 연결하는 런너(14)가 형성된다. 한편, 상기 하부금형(12)에는 캐비티(20)의 일부를 이루며 승강수단(미도시)에 의해 승강되어 성형된 제품을 취출하는 적어도 하나의 이젝터(15)가 설치될 수 있다. 상기 이젝터(15)는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고 다양한 형태로 변형 가능하다. 예컨데, 도 2에 도시된 바와 같이 캐비티(20)의 외형의 일부를 이루며 탄성부재에 의해 하방으로 탄성바이어스 되는 승강부재(16)와, 이 승강부재(16)를 고압에 의해 승강시켜 성형된 제품을 취출 할 수도 있다. 여기에서 상기 승강부재(16)는 후술하는 취출부의 관로와 연결된 연결관로(35)와 연결된 구조를 가지고 있으나 별도의 관로를 통하여 고압의 공기를 공급할 수도 있다. 또한 상기 상부금형(11)과 하부금형(12)의 형합 및 형분리는 유압 실린더등과 같은 액튜에이터에 의해 이루어질 수 있다.

상기 공기 취출부(30)는 압력 발생수단(40)과 연결된다. 상기 공기 취출부(30)는 상,하부 금형(11)(12)의 적어도 일측에 상기 캐비티(20)와 연결되는 관로(31)를 형성하고, 상기 캐비티(20) 측의 관로(31) 입구에 다공성부재(32)가 설치된다. 상기 다공성부재(32)는 캐비티(20) 내의 공기나 가스는 통과가능하며 용융된 수지는 통과하지 않은 구조를 가진다. 한편, 도 3에 도시된 바와 같이 제품을 취출하기 위한 이젝터가 고압을 이용한 승강부재로 이루어진 경우 취출부(30)의 관로(31)로부터 승강부재(16)측으로 연장되는 연장관로(35)가 더 구비될 수 있다.

그리고 상기 취출부의 다른 실시예는 도 3에 도시된 바와 같이 상하부 금형(11)(12)에 의해 복수개 캐비티(20)(20')가 형성되는 경우 수지 주입구(13)와 연통되는 런너(14)에 형성될 수도 있다. 이 경우 상기 관로(31)는 각 캐비티의 공기 또는 가스를 용이하게 추출 할 수 있는 부위에 형성함이 바람직하다. 이 경우 제품을 취출하기 위한 이젝터(15) 또는 승강부재(미도시)는 하부금형에 설치되고 상기 승강부재가 설치되는 경우에는 고압을 공급하기 위한 별도의 관로가 설치된다.

한편, 상기 압력 발생수단은 상부금형(11)과 하부금형(12)의 형분리 및 형합에 따른 상부금형(11) 또는 하부금형(12)의 이송력을 이용한 것으로, 상기 상부금형(11)과 하부금형(12)의 측면에 각각 제1,2브라켓(41)(42)이 설치되고, 이 제1,2브라켓(41)(42)에는 실린더(50)가 설치된다. 상기 제1,2브라켓(41)(42)에 대한 실린더(50)의 설치는 제1,2브라켓(41)(42)에 각각 로드(51)와, 이 로드(51)와 연결된 피스톤(52)이 슬라이딩 가능하게 설치되어 제1,2챔버(53)(54)를 가지는 실린더 본체(55)에 설치된다. 그리고 상기 제1,2챔버(53)(54)에 각각 발생되는 부압과 높은 압력은 연결수단(60)에 의해 취출부(30)와 연결된다. 이 연결수단(60)은 상기 실린더 본체(55)의 제1챔버(53)와 취출부(30)의 관로(31)을 연결하는 제1연결관(61)과, 상기 제2챔버(54)와 관로(31) 또는 승강부재와 별도로 연결되는 관로(미도시)를 연결하는 제2연결관(62)와 상기 제1,2연결관(61)(62)에 각각 설치되는 제1,2밸브(63)(64)를 포함한다.

상기 압력 발생수단(50)은 도 4에 도시된 바와 같이 상부금형(11)과 하부금형(12)에 적어도 두 개의 실린더(57)(58)가 설로 반대로 설치되어 각각 부압과 높은 압력을 발생시킬 수 있다. 여기에서 상기 각각 실린더(57)(58)에 형성되는 각각의 챔버는 연결관(57a)(58a)에 의해 배출부(30)의 관로(31)와 연결되고, 상기 연결관(57a)(58a)에는 각각 밸브(57b)(58b)가 설치된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 사출금형(10)은 연결수단(60)의 제1,2밸브(63)(64)가 닫혀 있는 상태에서 상기 상, 하부금형(11)(12)이 형합되면, 상기 압력 발생수단(50)의 실린더(50)의 피스톤(52)이 하강하여 도 5에 도시된 바와 같이 제2챔버(54) 내의 공기가 압축되어 높은 압력이 발생되고, 상기 제1챔버(54)의 내부에는 진공압이 발생된다.

이 상태에서 상기 상부금형(11)과 하부금형(12)의 형합이 완료되면, 상기 제1챔버(53)와 관로(31)를 연결하는 제1연결관(61)에 설치된 제1밸브(63)를 작동시켜 제1챔버(53) 내부의 진공압이 관로(31)와 다공성부재(32)를 통하여 캐비티(20)에 작용하도록 한다. 이와 같이 하면 상기 캐비티(20) 내의 가스나 공기가 상기 취출부(30)의 다공성부재(32)와 관로(31)를 통하여 배출됨으로써 캐비티(20)의 내부는 진공상태를 유지하게 된다.

이 상태에서 스프루를 주입구에 밀착시킨 후 용융된 수지를 캐비티에 주입한다. 상기와 같이 주입되는 수지는 상기 진공상태인 캐비티(20) 내부로의 주입이 원활하게 이루어지고, 특히 최종적으로 주입되는 부위가 종래와 같이 캐비티의 내부공기에 의해 방해되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다. 즉, 종래와 같이 캐비티의 내부에 가스가 채워져 있는 경우 가스가 가스 배출구가 형성되어 있다하여도 가스 취출구 측에 수지가 덮인 상태에서 가스가 배출되지 않게 되는데, 캐비티의 내부가 진공상태를 유지함으로써 최종적으로 유입되는 부위까지 수지의 유입이 원활하게 이루어지게 된다.

사출성형이 완료되어 상부금형(11)과 하부금형(12)의 형분리가 이루어져 제품의 최소 취출공간이 확보되는 시점에서 상기 제2밸브(64)가 작동되어 제2챔버(54) 내부의 고압공기가 상기 제2연결관(62)과 관로를 통하여 승강부재(16)를 가압하도록 함으로써 성형된 제품을 취출하게 된다. 이때에 상기 제1밸브(63)는 열린 상태를 유지하여 피스톤(52)의 상승시 제1챔버(53) 내부의 가스가 배출되도록 한다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 두 개가 실린더(57)(58)가 설치된 경우에는 진공압 발생실린더와 압축력 발생 실린더를 별도로 이용할 수 있으며, 이들로부터발생되는 진공압와 이젝팅을 위한 높은 압력을 동시에 이용할 수 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 고안의 사출금형은 상부 금형과 하부금형의 형합 및 형분리에 따른 행정거리를 이용하여 압력 발생수단인 실린더를 직동시킴으로써 별도의 캐비티 내부를 진공 또는 이잭팅을 위한 높은 압력 발생을 위한 압축기나 진공펌프를 설치할 필요가 없다. 또한 캐비티의 내부를 진공으로 유지함으로써 수지의 충진속도 및 수지의 흐름을 빠르게 할 수 있으며, 성형되는 제품이 기포에 의해 미성형되는 것을 방지할 수 있다. 특히 캐비티 내부의 가스나 공기가 고압으로 압축되면서 온도가 상승하여 수지가 타는 현상을 방지할 수 있으며, 수지의 충진을 위한 성형 압력이 과다하게 높아지는 것을 방지 할 수 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

상호 형합되어 소정의 적어도 하나의 캐비티를 형성하는 하부 금형과, 상기 상하부 금형의 적어도 일측에 형성되며 상기 캐비티에 진공압을 공급하기 위한 취출부와, 상기 상부금형과 하부금형에 설치되며 이들의 형합 및 형분리력을 이용하여 상기 취출부에 부압 또는 성형된 제품의 취출압력을 제공하는 압력 발생수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 사출금형.
제 1항에 있어서,

상기 가스 취출부는 상하부 금형의 적어도 일측에 상기 캐비티와 연결되는 관로가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 사출금형.
제2항에 있어서,

상기 캐비티 측의 관로 입구에 다공성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 사출금형.
제 1항에 있어서,

상기 취출구는 수지의 주입구와 캐비티를 연결하는 런너와 연통된 것을 특징으로 하는 사출금형.
제 1항에 있어서,

상기 압력 발생수단은 상부 금형과 하부 금형에 각각 로드와 본체가 설치되며 본체의 내부에 로드와 연결된 피스톤에 의해 구획된 제1,2챔버를 가지는 실린더와, 상기 실린더의 제1,2챔버와 각각 상기 취출부를 연결하는 연결수단을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 사출금형.
제 5항에 있어서,

상기 하부금형에 승강가능하게 설치되어 상기 캐비티의 표면으로부터 압력에 의해 상승됨으로써 성형품을 취출하는 승강부재가 더 구비되고, 상기 취출부의 관로와 연통되며 상기 승강부재에 압력을 공급할 수 있도록 상기 하부금형에 연결관로가 형성된 것을 특징으로 하는 사출금형.
제 5항에 있어서,

상기 연결수단은 상기 실린더 본체의 제1챔버와 상기 관로를 연결하는 제1연결관과, 상기 제2챔버와 관로를 연결하는 제2연결관과, 상기 제1,2연결관에 설치되는 밸브들을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 사출금형.
상호 형합되어 적어도 하나의 캐비티를 형성하는 하부 금형과;

상기 상하부 금형의 적어도 일측에 형성되어 캐비티 내부를 공기 및 가스를 배출하기 위한 취출부와;

상기 상부금형과 하부금형에 각각 로드와 이 로드와 연결된 피스톤이 슬라이딩 가능하게 설치되어 제1,2챔버를 가지는 본체가 연결되어 상하부 금형의 형합 및 형분리시 제1,2챔버에 부압과 압축력이 발생되는 실린더와, 상기 실린더의 제1챔버와 제2챔버와 관로를 연결하며 상기 캐비티에 제1,2챔버의 부압과 압축력을 선택적으로 공급하는 것으로 상기 실린더 본체의 제1챔버와 배출구를 연결하는 제1연결관과, 상기 제2챔버와 배출구를 연결하는 제2연결관과, 상기 제1,2연결관에 설치되는 밸브들을 구비한 연결수단을 가지는 압력 발생수단;을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 사출금형.
제 8항에 있어서,

상기 가스 취출부는 상하부 금형의 적어도 일측에 상기 캐비티와 연결되는 관로가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 사출금형.
제9항에 있어서,

상기 캐비티 측의 관로 입구에 다공성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 사출금형.