KR200442419Y1 - 사출금형장치용 파팅로크 - Google Patents

Abstract

본 고안은 3단식 사출금형의 1차형판과 2차형판을 일시적으로 고정시켜주기 위한 파팅로크의 연결관을 내마모성이 우수한 폴리아세탈수지로 성형제작하여 삽입홈에서의 억지끼움과 이탈동작중에 연결관의 마모로 인한 분진발생을 최소화하여 제품 불량율을 감소시킬 수 있으며, 상기 연결관의 외면 일측에 삽입홈의 내경보다 작은 외경을 갖는 테이퍼부를 형성하여 파팅로크의 삽입과정에서 삽입홈 입구측과의 충돌을 미연에 방지할 수 있도록 한 사출금형장치용 파팅로크에 관한 것으로,

본 고안에 따르면,

3단식 사출금형의 1차 형판과 2차형판이 일시적으로 고정되어 제품이 성형된 후 1차 형판과 런너플레이트가 먼저 이격될 수 있도록 상기 1차형판에 형성된 삽입홈에 억지끼움과 이탈동작을 반복적으로 수행하며, 내측에 관통공이 형성된 연결관과, 상기 관통공에 삽입되어 단부가 상기 2차 형판에 형성된 결합홀에 나사 결합되는 고정볼트으로 이루어진 사출금형장치용 파팅로크에 있어서, 상기 연결관은 삽입홈에서 억지끼움과 이탈동작 중 마모로 인한 분진이 발생되지 않도록 내마모성이 우수한 폴리아세탈수지로 이루어지며, 상기 연결관의 외면 일측에는 연결관이 삽입홈 내에 용이하게 정위치될 수 있도록 상기 삽입홈의 내경보다 작은 외경을 갖는 테이퍼부가 형성된다.

3단 사출금형, 사출기, 파팅로크, 1차 형판, 2차 형판

Description

사출금형장치용 파팅로크{Parting Lock for Injection mold device}

본 고안은 사출금형장치용 파팅로크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3단식 사출금형의 1차형판과 2차형판을 일시적으로 고정시켜주기 위한 파팅로크의 연결관의 소재를 내마모성이 우수한 폴리아세탈수지로 성형제작하여 삽입홈에서의 억지끼움과 이탈동작중에 발생하는 분진을 최소화하여 제품 불량율을 감소시킬 수 있으며, 상기 연결관의 외면 일측에 삽입홈의 내경보다 작은 외경을 갖는 테이퍼부를 형성하여 파팅로크의 삽입과정에서 삽입홈 입구측과의 충돌을 미연에 방지할 수 있도록 한 사출금형장치용 파팅로크에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형이란 열가소성수지 등으로 이루어지는 발포 재료를 가열하여 용융 상태로 만들어서, 일정한 온도를 유지하고 있는 금형의 공동부(cavity)에 용융 상태의 발포 재료를 고속,고압으로 주입하여 냉각시킨 다음 금형을 급속히 개방하여 최종 제품 형태로서의 발포체를 얻는 방식인데, 가압 성형 방식에 비해 가공공정을 단순화할 수 있어 작업의 효율성을 제고할 수 있고 시간 및 경제적인 손실을 경감시킬 수 있다는 장점이 있다.

이와 같은 사출성형에 사용되는 사출금형은 2단 금형과 3단 금형이 주류를 이루고 있는 것으로, 특히 3단 금형은 대량의 생산을 요하는 작은 부품이나 정밀성을 요하는 제품 및 외부로 게이트가 노출되지 않아야 하는 제품 또는 수지의 흐름이 용이하지 못한 대형의 제품 등을 생산하는데 적합한 형태의 금형이다.

이러한 사출금형을 이용한 사출성형방법은 먼저, 합성수지에 안료, 안정제, 가소제, 충전제 등을 첨가하여 원통형 또는 사각형으로 된 수 mm의 칩으로 만든것, 즉 컴파운드를 호퍼에 넣어둔다. 호퍼의 하부에 가열실이 있어, 여기서 전열 또는 고압수증기 등으로 가열한다. 이때, 원료가 되는 합성수지가 스틸렌수지나 폴리염화비닐이면 약 170℃, 폴리프로필렌이면 약 200℃로 재료에 따라 알맞게 가열하여 용융상태로 만든다.

상기 가열실에서 가열되어 용융된 원료는 피스톤으로 투입구를 통해 금형속으로 주입되며, 용융된 원료가 금형의 구석까지 흘러들어가면 피스톤은 원상태로 복귀되고, 금형은 분할되어 금형 속에서 성형된 제품을 밖으로 꺼내게 된다.

이와 같은 사출성형법을 통해서 동일한 형상의 제품을 반복해서 대량생산 가능하게 된다.

도 1은 종래 사출기를 나타낸 정면도이다.

도 1을 참조하면, 종래 사출기는 원료를 투입하기 위한 호퍼(1)와 상기 호퍼(1)의 출구측에 설치되어 원료를 가열하여 용융시키기 위한 가열실(2)과, 용융된 원료가 유입되는 고정몸체(3)와 상기 고정몸체(3)의 측면에 장착되는 고정설치판(4)과 내장된 실린더의 작동에 의해 슬라이딩이동하는 가동몸체(5)와, 상기 가동몸체(5)의 측면에 장착되는 가동설치판(6) 및 상기 고정설치판(4) 및 가동설치 판(6)에 설치되어 용융된 원료를 일정한 형태로 사출성형하는 사출금형(7)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 사출금형(7)은 상기 고정설치판(4)에 설치되는 런너플레이트(10)와 가동몸체(5) 내에 장착된 실린더의 작동으로 가동몸체(5)가 고정몸체(3) 측으로 이동될 때 가동설치판(6)에 의해 밀려 런너플레이트(10)에 차례대로 밀착되는 1차 형판(20) 및 2차형판(30)으로 구성된다.

이에, 상기 고정몸체(3)를 통해 유입되는 용융된 원료는 런너플레이트(10)를 통해 1차 형판(20)과 2차 형판(30) 사이에 형성되는 성형공간으로 주입되어 일정한 모양의 제품으로 형성된다.

또한, 상기 2차 형판(30)에는 1차 형판(20)과 2차 형판(30) 사이에서 제품이 성형된 후 1차 형판(20)과 런너플레이트(10)가 먼저 이격될 수 있도록 1차 형판(20)과 2차 형판(30)을 일시적으로 고정시켜주기 위한 파팅로크(50)가 장착되고, 상기 1차 형판(20)에는 상기 파팅로크(50)가 삽입연결되는 삽입홈(26)가 형성된다.

이에 따라, 상기 2차 형판(30)에 설치된 파팅로크(50)의 외경이 1차 형판(20)에 형성된 삽입홈(26)의 내경에 면밀히 삽입되어 일시적으로 1차 형판(20)과 2차 형판(30)을 고정한다.

그러나, 이와 같은 종래 파팅로크는 그 파팅로크의 외경과 삽입홈의 내경이 부분적으로 차이가 발생하기 때문에 파팅로크가 삽입홈에 삽입될 때 외경이 큰 부분만 집중적으로 마모가 진행되어 사출성형과정이 반복될수록 파팅로크가 삽입홈에서 헐거워져 파팅로크를 교체해야만 했다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 선행 공지기술로 실용신안 등록 제20-0351707호 "3단식 사출금형"이 공개된바 있다.

그러나, 이와 같은 종래 파팅로크는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 파팅로크는 그 사용목적에 의해 사출성형물의 생산과 동시에 상기 삽입홈에 삽입 및 이탈동작을 반복적으로 수행하는데, 종래 파팅로크는 삽입홈에 삽입 및 이탈동작 과정에서 파팅로크가 마모되어 많은 양의 분진이 발생하며, 이렇게 발생한 분진이 사출성형물의 표면에 달라붙어 사출성형물의 도금과정에서 많은 수량의 불량제품이 양산되는 문제점이 있었다.

또한, 파팅로크의 삽입 및 이탈과정에서 파팅로크 및 파팅로크가 삽입되는 삽입홈이 충격에 의해 쉽게 파손되는 문제점이 있었다. 즉, 종래 파팅로크의 외경과 삽입홈의 내경은 파팅로크가 삽입되었을 경우 마찰력을 갖도록 미세한 치수차이로 이루어져 있기 때문에 가동몸체의 이동중 발생하는 미세한 오차에도 파팅로크의 단부와 삽입홈의 입구측이 서로 충돌하여 파손되기 때문이다.

본 고안은 종래 사출금형에 사용되는 파팅로크의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 3단식 사출금형의 1차형판과 2차형판을 일시적으로 고정시켜주기 위한 파팅로크의 연결관을 내마모성이 우수한 폴리아세탈수지로 성형제작하여 1차 형판에 형성된 삽입홈에 억지끼움과 이탈동작을 반복수행하도록 함으로써, 억지끼움과 이탈동작중에 연결관의 마모로 인한 분진발생을 최소화하여 제품불량율을 감소시키며, 연결관의 외면에 삽입홈의 내경보다 작은 외경을 갖는 테이퍼부를 형성하여 파팅로크의 삽입과정에서 삽입홈 입구측과의 충돌을 미연에 방지함과 아울러 파팅로크가 삽입홈 내에서 용이하게 정 위치할 수 있도록 한 사출금형장치용 파팅로크를 제공한다.

상기 목적을 달성시키기 위한 본 고안은

3단식 사출금형의 1차 형판과 2차형판이 일시적으로 고정되어 제품이 성형된 후 1차 형판과 런너플레이트가 먼저 이격될 수 있도록 상기 1차형판에 형성된 삽입홈에 억지끼움과 이탈동작을 반복적으로 수행하며, 내측에 관통공이 형성된 연결관과, 상기 관통공에 삽입되어 단부가 상기 2차 형판에 형성된 결합홀에 나사 결합되는 고정볼트으로 이루어진 사출금형장치용 파팅로크에 있어서,

상기 연결관은 삽입홈에서 억지끼움과 이탈동작 중 마모로 인한 분진이 발생되지 않도록 내마모성이 우수한 폴리아세탈수지로 이루어지며, 상기 연결관의 외면 일측에는 연결관이 삽입홈 내에 용이하게 정위치될 수 있도록 상기 삽입홈의 내경보다 작은 외경을 갖는 테이퍼부가 형성된다.

본 고안에 따르면, 3단식 사출금형의 1차형판과 2차형판을 일시적으로 고정시켜주기 위한 파팅로크의 연결관을 내마모성이 우수한 폴리아세탈수지로 성형제작하여 삽입홈에서의 억지끼움과 이탈동작중에 연결관의 마모로 인한 분진발생을 최소화하여 제품 불량율을 감소시킬 수 있으며, 상기 연결관의 외면 일측에 삽입홈의 내경보다 작은 외경을 갖는 테이퍼부를 형성하여 파팅로크의 삽입과정에서 삽입홈 입구측과의 충돌을 미연에 방지함과 아울러 파팅로크가 삽입홈 내에서 용이하게 정 위치할 수 있는 효과가 있다.

먼저, 본 고안의 사출금형장치용 파팅로크를 설명함에 앞서, 본 고안이 적용되는 3단식 사출금형을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 파팅로크가 적용되는 3단식 사출금형을 나타낸 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 고안이 적용되는 3단식 사출금형(7)은 사출기를 고정설치판(4)에 밀착되며, 복수개의 가이드봉(11)에 의해 지지되는 런너플레이트(10)와, 네개의 가이드봉(11)에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되며 제품 성형시 런너플레이트(10)에 밀착되는 1차형판(20)과, 제품성형시 1차 형판(20)에 밀착되는 2차 형 판(30)을 포함하여 구성된다.

이때, 본 고안의 사출금형장치용 파팅로크(100)는 상기 1차 형판(20)과 2차 형판(30)이 밀착된 상태에서 일시적으로 고정상태를 유지할 수 있도록 상기 2차 형판(30)에 장착된다.

한편, 상기 런너플레이트(10)는 복수개의 가이드봉(11)에 의해 고정설치판(4)에 밀착,지지되어 고정몸체(3) 및 고정설치판(4)을 통해 유입되는 용융수지를 1차형판(20)과 2차 형판(30) 사이의 성형공간으로 주입한다.

또한, 상기 1차 형판(20)은 제품의 일측면을 성형할 수 있도록 상기 2차 형판(30)과 접하는 일측면에 용융된 원료가 주입되는 코어(21)가 설치된다.이때, 상기 1차 형판(20)의 네 모서리부에는 가이드봉(11)이 관통되는 관통홀(22)이 형성되고, 가장자리 양측에는 후술할 리턴핀(40)이 각각 관통되는 통공(23)이 형성된다.

한편, 상기 런너플레이트(10)와 접하는 1차 형판(20)의 타측면에는 런너플레이트(10)의 런너에 대응되는 동일한 형태의 런너(24)가 형성되며, 이 런너(24)의 단부에는 용융수지가 성형공간으로 주입될 수 있도록 성형공간과 연통되는 용융수지 주입홀(25)이 형성된다.

또한, 상기 통공(23)에 인접한 일측에는 본 고안의 파팅로크(100)가 삽입되는 삽입홈(26)이 각각 형성된다.

한편, 상기 2차 형판(30)은 제품의 타측면을 성형할 수 있도록 상기 1차 형판(20)과 접하는 일측에 용융된 원료가 주입되어 성형공간을 형성하는 캐비티(31)가 설치된다.

또한, 상기 2차 형판(30)의 네 모서리부에는 사출기의 가동몸체(5) 및 가동설치판(6)이 고정설치판(4) 측으로 이동하여 1차 형판(20) 및 2차형판(30)이 런너플레이트(10)에 차례로 밀착될 때 가이드봉(11)이 각각 삽입되는 가이드봉 삽입홀(32)이 형성된다.

그리고, 상기 2차 형판(30)의 가장자리에는 후술할 리턴핀(40)이 삽입되는 리턴핀 삽입홀(33)이 형성되며, 상기 리턴핀 삽입홀(33)의 인접한 일측에는 파팅로크(100)가 나사결합되는 결합홀(34)가 형성된다.

이에 따라, 제품을 성형하고자 하는 경우 1차 형판(20)과 2차 형판(30)이 이격된 상태에서 사출기의 가동몸체(5)에 내설된 실린더를 작동시켜 가동몸체(5)를 고정몸체(3) 측으로 이동시킨다.

이후, 상기 가동몸체(5)가 이동하면 가동설치판(6)이 일체로 이동하면서 2차 형판(30)을 런너플레이트(10) 측으로 이동시키며, 최종적으로 1차 형판(20)이 런너플레이트(10)에 밀착되고, 2차 형판(30)이 1차 형판(20)에 밀착된다.

이때, 가이드봉(11)의 선단, 리턴핀(40)의 선단은 각각 2차형판(30)에 형성된 가이드봉 삽입홀(32) 및 리턴핀 삽입홀(33)에 각각 삽입되며, 2차 형판(30)에 장착된 파팅로크(100)는 1차 형판(20)에 형성된 삽입홈(26)에 억지끼움된다.

이와 같이,1차 형판(20) 및 2차 형판(30)이 차례대로 런너플레이트(10)에 밀착되면 호퍼(1)로 부터 공급된 용융수지가 고정몸체(3) 및 고정설치판(4)을 통해 런너플레이트(10)로 공급된다. 그리고, 상기 런너플레이트(10)로 공급되는 용융수지는 런너플레이트(10)에 형성된 런너 및 1차 형판(20)의 타측면에 형성된 런 너(24)를 통해 방사상으로 흐른 후, 용융수지 주입홀(25)를 통해 1차 형판(20)의 코어(21)와 2차 형판(30)의 캐비티(31) 사이에 형성된 성형공간으로 고르게 주입되어 일정한 모양으로 성형된다.

또한, 사출성형물이 완성되면, 가동몸체(5)에 내장된 실린더를 작동시켜 가동몸체(5)를 이동시킨다. 상기 가동몸체(5)가 이동하면 가동설치판(6) 및 2차 형판(30)이 일체로 이동하게 되고, 파팅로크(100)에 의해 2차 형판(30)에 고정된 1차 형판(20)도 함께 이동하게 된다.

이처럼, 1차 형판(20)이 2차형판(30)과 함께 이동하면, 1차 형판(20)이 런너플레이트(10)와 분리되면서, 런너플레이트(10)와 1차 형판(20)의 런너에서 응고된 불필요한 성형물이 1차적으로 분리배출된다.

상기 런너플레이트(10)와 1차 형판(20)이 분리된 후 계속해서 가동몸체(5)가 이동하면, 상기 리턴핀(40)의 마감부(41)와 1차 형판(20)의 일측면이 접촉되는 시점에서 1차 형판(20)이 마감부(41)에 의해 이동이 제한됨에 따라 1차 형판(20)은 2차 형판(30)으로부터 분리되고, 이와 동시에 성형된 제품이 분리배출된다.

이때, 본 고안의 사출금형장치용 파팅로크(100)는 상기 1차 형판(20)과 2차 형판(30) 사이를 일시적으로 고정시켜주는 역할을 수행한다.

또한, 본 고안에 적용되는 소재는 내마모성이 우수한 폴리아세탈수지(POM)로 그 소재의 특성을 살펴보기로 한다.

폴리아세탈은 직쇄상(直鎖狀) 고분자로 폴리에테르의 일종이다. 호모폴리머와 코폴리머의 2종류로 나누어지는데 이들을 총칭하여 폴리아세탈 (Poly Acetal), 아세탈수지 (Acetal Resin) 또는 폴리옥시메틸렌 (PolyOXYmethylene)이라고 한다. POM이라고 약칭되는 경우도 많다.

상기 호모폴리머 (Homopolymer)는 포르말린(포름알데하이드)의 중합체로 분자구조는 단일한 쇄상으로 결정성이 극히 높은 고분자량의 열가소성 수지이다.

[CH2 ― O ―]

또한 포름알데히이드는 메타놀의 산화에 의해 얻어지고 포르말린은 포름알데히드 의 수용액을 말한다. 일본에서는 메타놀 수요의약 60%가 포르말린 원료로 이용되고 포르말린 수요의 약 10%가 폴리아세탈용으로 되어 있다.

또한, 코폴리머 (Copolymer)는 포름알데히이드의 3량체(三量體)로 트리옥산에 소량의 에틸렌옥사이드를 공중합 시킨것이다.

[CH2 - O]n [CH2 - CH2 - O]n n＞m

상기 구조중의 C-C 결합은 C-O결합보다 내열성이다. 그러나 호모폴리머, 코폴리머 똑같이 폴리머 말단은 열안정성이 부족하기 때문에 에스테르화등에 의해 안정화 되고 있다.

이 두 재료 모두 결정성이며 대체적으로 유사한 성질을 가지고 있다. 이것들은 양호한 피로내구도, 내크리프성, 낮은 마찰계수를 갖는 강성재료이다.

즉, 호모폴리머는 더욱 높은 인장강도, 굴곡강도, 내피로성과 경도를 가지고 있으며, 코폴리머는 열적으로 안정되어 가공이 용이하고 열수, 열화에 대한 내성이 양호하다. 그리고 뛰어난 알칼리성과 보다 높은 신장성을 가지고 있다. 이 타입의 재료는 통상 EP재료의 하나로 불리우고 있으며 그 자체는 PA는 양호한 내마모성과 내충격성을 가지고 있으나 POM은 내피로성이 뛰어나고 내크리프성이 양호하다. 내마모성이 뛰어나 마찰계수도 작고 그 능력은 장기간 유지된다.

이에 따라, 본 고안의 사출금형장치용 파팅로크(100)는 소재 특성에 따라 내마모성이 우수하여 마모로 인한 분진발생을 최소화한다.

상술한 내용은 본 고안의 이해를 돕기 위한 설명이였으며, 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 사출금형장치용 파팅로크를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 사출금형장치용 파팅로크를 나타낸 분해사시도이며, 도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 사출금형장치용 파팅로크를 나타낸 요부단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 고안의 사출금형장치용 파팅로크(100)는 3단식 사출금형(7)의 1차 형판(20)과 2차 형판(30)이 일시적으로 고정되어 제품이 성형된 후 1차 형판(20)과 런너플레이트(10)가 먼저 이격될 수 있도록 상기 1차 형판(20)에 형성된 삽입홈(26)에 억지끼움과 이탈동작을 반복적으로 수행하며, 상기 2차 형판(30)에 형성된 결합홀(34)에 나사 결합되는 고정볼트(110)와, 상기 삽입홈(26)에 그 외경이 억지끼움과 이탈동작을 이루며, 내측에 상기 고정볼트(110)가 삽입연결되는 관통공(121)이 형성된 연결관(120)으로 이루어진다.

이때, 상기 연결관(120)는 상기 삽입홈(26)에서 억지끼움과 이탈동작 중 마모로 인한 분진이 발생되지 않도록 내마모성이 우수한 폴리아세탈수지로 이루어지는 것이 바람직하다.

이에 따라, 연결관(120)의 억지끼움,이탈동작 중 분진 발생을 최소화하여 분진이 제품의 외부에 달라붙어 도금과정에서 제품의 불량을 초래하는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 연결관(120)의 외면 일측에는 삽입홈(26)측으로 갈수록 더 작은 외경을 갖는 테이퍼부(123)가 형성된다.

이에 따라, 연결관(120)이 삽입홈(26)에 삽입과정에서 연결관(120)에 형성된 삽입홈(26)의 내경보다 작은 외경을 갖는 테이퍼부(123)에 의해 삽입홈(26)의 입구측과의 충돌을 미연에 방지할 수 있으며, 연결관(120)이 삽입홈(26) 내에 용이하게 정위치되어 삽입홈(26)의 내경과 마찰력을 발생할 수 있도록 한다.

도 1은 종래 사출기를 나타낸 정면도,

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 파팅로크가 적용되는 3단식 사출금형을 나타낸 사시도,

도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 사출금형장치용 파팅로크를 나타낸 분해사시도 및

도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 사출금형장치용 파팅로크를 나타낸 요부단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 호퍼 2 : 가열실

3 : 고정몸체 4 : 고정설치판

5 : 가동몸체 6 : 가동설치판

7 : 사출금형 10 : 런너플레이트

20 : 1차 형판 30 : 2차 형판

100 : 파팅로크 110 : 고정볼트

120 : 연결관 123 : 테이퍼부

Claims (1)

1. 3단식 사출금형의 1차 형판과 2차형판이 일시적으로 고정되어 제품이 성형된 후 1차 형판과 런너플레이트가 먼저 이격될 수 있도록 상기 1차형판에 형성된 삽입홈에 억지끼움과 이탈동작을 반복적으로 수행하며, 내측에 관통공이 형성된 연결관과, 상기 관통공에 삽입되어 단부가 상기 2차 형판에 형성된 결합홀에 나사 결합되는 고정볼트으로 이루어진 사출금형장치용 파팅로크에 있어서,

   상기 연결관(120)은 삽입홈(26)에서 억지끼움과 이탈동작 중 마모로 인한 분진이 발생되지 않도록 내마모성이 우수한 폴리아세탈수지로 이루어지며, 상기 연결관(120)의 외면 일측에는 연결관(120)이 삽입홈(26) 내에 용이하게 정위치될 수 있도록 상기 삽입홈(26)의 내경보다 작은 외경을 갖는 테이퍼부(123)가 형성됨을 특징으로 하는 사출금형장치용 파팅로크.

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