KR20090005419U - 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치 - Google Patents

금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치에 관한 것으로서, 캐비티를 형성시키는 상코어 및 하코어가 각각 설치되는 상부다이 및 하부다이, 상기 상부다이와 접하며 용융된 합성수지를 상기 캐비티로 주입하기 위한 수지주입부, 및 상기 하부다이와 접하며 상기 캐비티에서 성형되는 사출성형품을 배출시키기 위한 취출부를 포함하는 사출금형장치에 있어서, 상기 상부다이, 하부다이, 수지주입부, 및 취출부에 각각 설치되는 히터; 상기 상부다이, 하부다이, 수지주입부, 및 취출부에 각각 설치되는 냉각수관로; 상기 상부다이, 하부다이, 수지주입부, 및 취출부에 각각 설치되는 센서부; 상기 히터의 열방출량을 조절하는 열량조절부; 상기 냉각수관로 내의 냉각수 유량을 조절하는 유량조절부; 및 상기 센서부의 측정값을 통해 상기 열량조절부와 유량조절부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 따른 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치에 의하면, 사출성형공정에서 다수 금형간의 온도 구배 및 물리적인 형상 변형량을 감소시킴으로써, 최적의 사출성형조건을 제공하여 사출성형품의 불량을 감소시킬 수 있다.
사출성형, 온도구배, 변형량, 센서부, 열량조절부, 유량조절부

Description

금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치{Apparatus for injection molding dimished in the thermal expansion difference}
본 고안은 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사출성형공정에서 다수 금형간의 온도 구배 및 물리적인 형상 변형량을 감소시킴으로써, 최적의 사출성형조건을 제공하여 사출성형품의 불량을 감소시킬 수 있는 효과가 있고, 또한, 다수 금형의 내부에 설치되는 부속품의 열응력에 의한 변형력을 감소시킴으로써, 금형의 수명을 향상시킬 수 있는 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치에 관한 것이다.
일반적으로 사출금형을 통해서 사출성형품을 제조하는 경우, 고압 및 고속으로 캐비티로 주입된 용융된 고온의 합성수지를 급히 냉각시켜서 사출성형품을 제조하게 된다.
상기의 사출금형 내에는 냉각수관로가 구비되어 냉각수의 회전을 통해 캐비티 내의 합성수지를 냉각시키게 된다.
사출성형품의 품질완성도를 향상시키기 위해서는 사출금형 간의 열변형률 차 이가 작아야 되고, 금형설계를 최적으로 수행해야 하며, 기타 최적의 사출성형조건등을 맞추어 줘야 한다.
그러나, 종래에는 사출금형간의 온도 구배 및 물리적인 형상변형을 방지하기 위한 기술이 없었고, 이로 인하여 사출성형품의 품질완성도가 하락하고 사출금형 내부에서 발생하는 열응력에 의한 물리적인 변형으로 인하여 사출금형의 수명도 감소하는 문제점이 발생하였다.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 사출성형공정에서 다수 금형간의 온도 구배 및 물리적인 형상 변형량을 감소시킴으로써, 최적의 사출성형조건을 제공하여 사출성형품의 불량을 감소시키도록 하는데 그 목적이 있다.
본 고안의 다른 목적은 다수 금형의 내부에 설치되는 부속품의 열응력에 의한 변형력을 감소시킴으로써, 금형의 수명을 향상시키도록 하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 고안에 따른 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치에 의하면, 캐비티를 형성시키는 상코어 및 하코어가 각각 설치되는 상부다이 및 하부다이, 상기 상부다이와 접하며 용융된 합성수지를 상기 캐비티로 주입하기 위한 수지주입부, 및 상기 하부다이와 접하며 상기 캐비티에서 성형되는 사출성형품을 배출시키기 위한 취출부를 포함하는 사출금형장치에 있어서, 상기 상부다이, 하부다이, 수지주입부, 및 취출부에 각각 설치되는 히터; 상기 상부다이, 하부다이, 수지주입부, 및 취출부에 각각 설치되는 냉각수관로; 상기 상부다이, 하부다이, 수지주입부, 및 취출부에 각각 설치되는 센서부; 상기 히터의 열방출량을 조절하는 열량조절부; 상기 냉각수관로 내의 냉각수 유량을 조절하는 유량조절부; 및 상기 센서부의 측정값을 통해 상기 열량조절부와 유량조절부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 센서부는 온도센서 또는 스트레인게이지 인 것을 특징으로 한다.
또, 상기 수지주입부, 상부다이, 하부다이, 및 취출부는 순차적으로 면접하는 상태로 설치되고, 상기 센서부는 상기의 접하는 면 주변에 설치되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치에 의하면, 사출성형공정에서 다수 금형간의 온도 구배 및 물리적인 형상 변형량을 감소시킴으로써, 최적의 사출성형조건을 제공하여 사출성형품의 불량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 다수 금형의 내부에 설치되는 부속품의 열응력에 의한 변형력을 감소시킴으로써, 금형의 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치를 나타내는 단면도이다.
본 고안에 따른 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부다이(10), 하부다이(20), 수지주입부(30), 취출부(40) 등을 포함하여 이루어진다.
상기 상부다이(10) 및 하부다이(20)에는 상코어(11) 및 하코어(21)가 각각 설치되고, 상기 상부다이(10)와 하부다이(20)가 닫혀있는 상태가 되면 제조할 사출성형품의 형상을 가지는 캐비티(50)가 형성된다.
사출기(미도시)에 상기 상코어(11) 및 하코어(21)을 설치하고, 호퍼(미도시)에 공급된 합성수지는 스크류 등의 이송수단(미도시)을 거쳐서 별도의 고압으로 주입시킬 수 있는 주입수단(미도시)으로 이송된다.
상기 합성수지는 스프루 및 런너 등의 수지주입통로를 거쳐서 상기 캐비티(50)로 주입된다.
상기 캐비티(50)로 주입된 합성수지에 고온의 온도를 가하고 일정의 수지경화시간을 거친 후, 상기 캐비티(50)에서 성형된 사출성형품을 상기 캐비티(50)와 분리시키면 원하는 사출성형품을 제조하게 된다.
상기 수지주입부(30)에는 상기 스프루 및 런너 등의 수지주입통로가 형성되고, 상기 수지주입부(30)는 상기 상부다이(10)와 면접하는 상태로 설치된다.
상기 수지주입부(30)와 상부다이(10)는 가이드핀 및 슬라이드핀 등의 분리수단을 통해서 분리될 수 있다.
상기 취출부(40)는 내부에 설치된 밀핀 등을 이동시켜서 상기 캐비티(50)에서 성형된 사출성형품을 상기 캐비티(50)로부터 분리시키게 되고, 상기 하부다이(20)와 면접하는 상태로 설치된다.
상기 취출부(40)와 하부다이(20)는 가이드핀 및 슬라이드핀 등의 분리수단을 통해서 분리될 수 있다.
본 고안에 따른 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치에 따르면, 상기 상부다이(10), 하부다이(20), 수지주입부(30), 및 취출부(40)에는 각각 히터(60), 냉각수관로(70), 및 센서부(80)가 설치된다.
상기 히터(60) 및 냉각수관로(70)는 일반적으로 사출성형품의 품질 완성도를 향상시키기 위한 적절한 사출성형조건을 제공하기 위해 설치된다. 또한, 상기 상부다이(10), 하부다이(20), 수지주입부(30), 및 취출부(40)의 온도 상태를 변경시켜 조절할 수 있다.
본 고안에 따른 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치에서는 열량조절부(90)를 설치하여 상기 히터(60)의 열방출량을 조절할 수 있다.
그리고, 유량조절부(100)를 설치하여 상기 냉각수관로(70)를 유동하는 냉각수의 유량을 조절할 수 있다.
상기 센서부(80)는 써머커플(Thermocouple) 등의 온도센서를 적용하여 상기 상부다이(10), 하부다이(20), 수지주입부(30), 및 취출부(40)의 온도를 측정할 수 있다.
그리고, 상기 센서부(80)는 스트레인게이지를 적용하여 상기 상부다이(10), 하부다이(20), 수지주입부(30), 및 취출부(40)의 물리적인 크기 변형에 의한 변형량을 측정할 수 있다.
구체적으로는, 상기 수지주입부(30), 상부다이(10), 하부다이(20), 및 취출 부(40)가 순차적으로 면접하도록 설치되는데, 상기 스트레인게이지는 도 1에 도시된 z방향으로의 변화량이 아니라 x방향, y방향으로의 변화량을 측정하게 된다.
본 고안에 따른 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치에 따르면, 상기 수지주입부(30), 상부다이(10), 하부다이(20), 및 취출부(40) 각각의 온도 구배, 물리적인 변형량을 감소시키도록 한다.
그러기 위해서 상기 센서부(80)를 통한 상기 각각의 온도 또는 변형량을 측정하는데, 상기 센서부(80)는 상기 측정을 좀 더 정확하게 하기 위해서 상기 수지주입부(30), 상부다이(10), 하부다이(20), 및 취출부(40)가 순차적으로 접하는 면 주변에 설치되는 것이 바람직하다.
자세하게는, 상기 접하는 면 기준으로 각각 수지주입부(30), 상부다이(10), 하부다이(20), 및 취출부(40)의 내측방향으로 일정거리 깊이를 가지는 부분에 설치되고, 상기 깊이는 상기 온도 차이 또는 변형량을 측정하는 데 있어 영향을 미치지 않을 정도의 깊이인 것이 바람직하다.
본 고안에 따른 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치에는 제어부(110)가 설치되고, 상기 제어부(110)는 상기 센서부(80)의 측정값을 통해 상기 열량조절부(90)와 유량조절부(100)를 제어하게 된다.
만약, 상기 수지주입부(30)와 상부다이(10)에 각각 설치되는 센서부(80)의 측정값이 서로 큰 차이를 발생하는 경우, 상기 제어부(110)에서는 상기 히터(60)의 발생열량 및 상기 냉각수관로(70)의 냉각수 유량을 조절하여 상기 측정값의 차이를 감소시킨다.
상기 상부다이(10)와 하부다이(20)의 사이, 상기 하부다이(20)와 취출부(40)의 사이에 있어서도 상기 센서부(80)의 측정값에 차이가 발생하는 경우, 상기한 바와 마찬가지로 상기 열량조절부(90)와 유량조절부(100)를 제어하여 상기 측정값의 차이를 감소시키게 된다.
이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 고안의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 고안의 실용신안청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치를 나타내는 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 상부다이 11: 상코어
20: 하부다이 21: 하코어
30: 수지주입부 40: 취출부
50: 캐비티 60: 히터
70: 냉각수관로 80: 센서부
90: 열량조절부 100: 유량조절부
110: 제어부

Claims (3)

  1. 캐비티(50)를 형성시키는 상코어(11) 및 하코어(21)가 각각 설치되는 상부다이(10) 및 하부다이(20), 상기 상부다이(10)와 접하며 용융된 합성수지를 상기 캐비티(50)로 주입하기 위한 수지주입부(30), 및 상기 하부다이(20)와 접하며 상기 캐비티(50)에서 성형되는 사출성형품을 배출시키기 위한 취출부(40)를 포함하는 사출금형장치에 있어서,
    상기 상부다이(10), 하부다이(20), 수지주입부(30), 및 취출부(40)에 각각 설치되는 히터(60);
    상기 상부다이(10), 하부다이(20), 수지주입부(30), 및 취출부(40)에 각각 설치되는 냉각수관로(70);
    상기 상부다이(10), 하부다이(20), 수지주입부(30), 및 취출부(40)에 각각 설치되는 센서부(80);
    상기 히터(60)의 열방출량을 조절하는 열량조절부(90);
    상기 냉각수관로(70) 내의 냉각수 유량을 조절하는 유량조절부(100); 및
    상기 센서부(80)의 측정값을 통해 상기 열량조절부(90)와 유량조절부(100)를 제어하는 제어부(110)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부(80)는 온도센서 또는 스트레인게이지 인 것을 특징으로 하는 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수지주입부(30), 상부다이(10), 하부다이(20), 및 취출부(40)는 순차적으로 면접하는 상태로 설치되고,
    상기 센서부(80)는 상기의 접하는 면 주변에 설치되는 것을 특징으로 하는 금형 간의 열팽창 차이를 감소시킨 사출금형장치.
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