KR20110032266A - 사출 금형 - Google Patents

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KR20110032266A
KR20110032266A KR1020090089668A KR20090089668A KR20110032266A KR 20110032266 A KR20110032266 A KR 20110032266A KR 1020090089668 A KR1020090089668 A KR 1020090089668A KR 20090089668 A KR20090089668 A KR 20090089668A KR 20110032266 A KR20110032266 A KR 20110032266A
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김학권
임명일
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Abstract

코어 냉각을 위한 구조가 개선된 사출 금형을 개시한다. 고정 형판에는 캐비티가 형성된다. 가동 형판은 고정 형판으로 이동하여 고정 형판과 형합되며, 고정 형판을 향한 면에 코어 수용 홈이 형성된다. 코어는 가동 형판과 고정 형판과 형합된 상태에서 캐비티와의 사이에 성형 공간을 형성하는 것으로, 코어 수용 홈 내에 조립되며, 코어 수용 홈의 저면을 향한 쪽에 입구를 갖는 다수의 코어 냉각용 홈들이 형성된다. 코어 냉각수단은 코어 냉각용 홈들에 각각 장착되는 코어 냉각용 관들과, 외부로부터 공급받은 냉각수를 코어 냉각용 관들로 공급하고 코어 냉각용 관들을 통과한 냉각수를 배출하도록 코어 냉각용 관들과 연결되는 코어측 연결 관을 구비한다. 이에 따라, 오-링 없이도 코어를 냉각시킬 수 있는 구조를 가져 오-링 이용에 따른 제반 문제가 해소될 수 있다.

Description

사출 금형{Injection mold}
본 발명은 사출 금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코어 냉각을 위한 구조가 개선된 사출 금형에 관한 것이다.
사출 금형은 사출 성형에 이용되는 것으로, 용융된 수지를 성형 공간으로 사출하고 고화시켜 사출물을 성형하는 장치이다. 사출 금형은 고정 형판과 가동 형판으로 구성된다. 고정 형판에 캐비티(cavity)가 형성되고, 가동 형판에 코어가 조립되어, 캐비티와 코어 사이에 성형 공간이 형성된다. 사출 금형은 성형 공간에서 성형되는 사출물의 생산성 및 품질 향상을 위해 냉각 기능을 갖게 구성되는 것이 일반적이다.
도 1은 종래에 따른 사출 금형의 냉각 구조의 일 예를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 코어(11) 내부에 냉각수 유로(12)가 형성되어, 냉각수 유로(12)를 통과하는 냉각수에 의해 사출물이 냉각되도록 한다.
가동 형판(21)에는 냉각수 라인(22)이 형성되어, 금형 외부에서 코어(11)의 냉각수 유로(12)로 냉각수를 공급하고 공급된 냉각수를 금형 외부로 배출될 수 있게 한다. 가동 형판(21)의 냉각수 라인(22)은 외부의 송수 호스 및 배출 호스와 접속되고, 코어(11)의 냉각수 유로(12)와 접속되게 가동 형판(21)에 형성된다.
코어(11)는 가동 형판(21)에 조립되기 때문에, 코어(11)의 냉각수 유로(12)와 가동 형판(21)의 냉각수 라인(22)의 접속 부위에는 냉각수가 누설될 우려가 있다. 이를 방지하고자, 코어(11)와 가동 형판(21)이 조립될 때, 코어(11)의 냉각수 유로(12)와 가동 형판(21)의 냉각수 라인(22)의 접속 부위에 오-링(O-ring, 31)이 조립된다.
그런데, 전술한 바에 따르면, 코어(11)와 가동 형판(21) 사이에 오-링(31)을 조립하는 과정에서, 오-링(31)이 조립 위치로부터 이탈되는 등의 조립 불량이 발생할 가능성이 있는바, 냉각수가 누설되는 문제가 있을 수 있다.
수작업에 의해 오-링(31)을 조립하고 분해하기 때문에, 조립과 분해 과정에서 오-링(31)의 분실 우려가 있고, 고무 재질의 오-링(31)이 이용되므로, 노후화로 인해 냉각수의 누설이 발생할 우려가 있다.
그리고, 코어(11)의 냉각수 유로(12)가 다수인 경우, 가동 형판(21)에서의 냉각수 라인(22)이 복잡해질 수 있고, 냉각수 라인(22)의 가공 개수가 많아질 수 있다. 또한, 냉각수 라인(22)과 연결되는 호스 정리가 복잡하고, 냉각수 누설시 어디에서 누설되는지 파악하기 힘든 문제가 있을 수 있다.
본 발명의 과제는 오-링 없이도 코어를 냉각시킬 수 있는 구조를 가져 오-링 이용에 따른 제반 문제를 해결할 수 있는 사출 금형을 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 사출 금형은, 캐비티가 형성된 고정 형판; 상기 고정 형판으로 이동하여 상기 고정 형판과 형합되며, 상기 고정 형판을 향한 면에 코어 수용 홈이 형성된 가동 형판; 상기 가동 형판과 고정 형판과 형합된 상태에서 상기 캐비티와의 사이에 성형 공간을 형성하는 것으로, 상기 코어 수용 홈 내에 조립되며, 상기 코어 수용 홈의 저면을 향한 쪽에 입구를 갖는 다수의 코어 냉각용 홈들이 형성된 코어; 및 상기 코어 냉각용 홈들에 각각 장착되는 코어 냉각용 관들과, 외부로부터 공급받은 냉각수를 상기 코어 냉각용 관들로 공급하고 상기 코어 냉각용 관들을 통과한 냉각수를 배출하도록 상기 코어 냉각용 관들과 연결되는 코어측 연결 관을 구비하는 코어 냉각수단;을 포함한다.
본 발명에 따르면, 오-링 없이도, 코어를 냉각시킬 수 있는 구조로 이루어지므로, 오-링의 조립 불량 또는 오-링의 노후화에 따른 냉각수가 누설되는 문제가 미연에 방지되고, 오-링을 조립하고 분해하는 과정에서 발생할 수 있는 오-링의 분실되는 문제가 발생하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 가동 형판에서의 냉각수 라인이 단순화될 수 있으 므로, 가공 형판에서의 냉각수 라인의 가공 개수가 줄어들 수 있고, 냉각수 라인 설계가 탄력적으로 운용될 수 있다. 아울러, 냉각수 라인과 연결되는 호스 정리가 깔끔해질 수 있고, 냉각수 누설시 어디에서 누설되는지 파악하기가 용이할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 금형에 대한 단면도이고, 도 3은 도 2의 코어 냉각수단을 발췌하여 도시한 단면도이다. 그리고, 도 4는 도 3의 냉각수단이 코어로부터 분리된 상태에 대한 분해 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 사출 금형(100)은 고정 형판(110)과, 가동 형판(120)과, 코어(130), 및 코어 냉각수단(140)을 포함한다.
고정 형판(110)은 사출기의 고정측 설치판(101)에 결합되어 고정된다. 고정 형판(110)에는 캐비티(cavity, 111)가 형성된다. 캐비티(111)는 고정 형판(110)이 가동 형판(120)과 형합된 상태에서, 코어(130)와의 사이에 성형 공간을 형성할 수 있게 한다. 캐비티(111)와 코어(130)의 각 형상은 성형하고자 하는 사출물의 형상에 맞게 적절히 설계되어 형성될 수 있다.
가동 형판(120)은 사출기의 가동측 설치판(102)에 결합되어 고정 형판(110)에 대해 가동된다. 가동 형판(120)은 사출시 고정 형판(110)과 이격된 상태에서 근접되게 이동하여 고정 형판(110)과 형합되고, 사출이 끝나면 고정 형판(110)과 형합된 상태에서 이격되게 이동하여 고정 형판(110)으로부터 분리된다. 가동 형판(120)은 고정 형판(110)을 향한 면에 코어 수용 홈(121)이 형성된다.
가동 형판(120)과 가동측 설치판(102) 사이에는 스페이스 블록(103)이 설치될 수 있다. 스페이스 블록(103)은 가동 형판(120)과 가동측 설치판(102) 사이를 이격시켜, 이격된 공간에 사출물 취출을 위한 이젝터(104)가 설치되게 한다.
코어(130)는 가동 형판(120)과 고정 형판(110)과 형합된 상태에서 캐비티(111)와의 사이에 성형 공간을 형성하기 위한 것이다. 코어(130)는 코어 수용 홈(121) 내에 조립된다. 이에 따라, 코어(130)는 사출시 가동 형판(120)과 고정 형판(110)이 형합된 상태에서 보호받을 수 있다. 코어(130)가 가동 형판(120)에 착,탈 가능하게 나사 결합 등으로 조립되면, 성형하고자 하는 사출물의 형상에 맞게 교체가 용이할 수 있다.
코어(130)에는 다수의 코어 냉각용 홈(131)들이 형성된다. 코어 냉각용 홈(131)들은 가동 형판(120)을 향한 면 쪽에 입구를 갖게 각각 형성된다. 코어 냉각용 홈(131)들은 코어(130)를 균일하게 냉각시키거나 냉각 효율을 최대화할 수 있는 범주에서 다양한 크기와 형태로 배열될 수 있다. 예컨대, 코어 냉각용 홈(131)들은 다수 행과 열로 배열될 수 있다.
코어 냉각수단(140)은 코어 냉각용 관(141)들과 코어측 연결관(142)을 구비한다. 도 3 및 도 4에 상세히 도시된 바와 같이, 코어 냉각용 관(141)들은 코어 냉각용 홈(131)들에 각각 장착된다. 코어 냉각용 관(141)들은 사출시 내부에 냉각수가 통과하면서 코어(130)를 냉각시켜, 사출물이 냉각될 수 있게 한다. 코어 냉 각용 관(141)들은 코어측 연결관(142)과 연결되는 부위를 제외한 부위가 막힌 구조로 이루질 수 있다. 코어 냉각용 관(141)들은 냉각 효과를 높일 수 있게 코어 냉각용 홈(131)들에 면 접촉되게 끼워질 수 있다.
코어 냉각용 관(141)들은 코어 냉각용 홈(131)들에 나사 결합되어 고정될 수 있다. 예컨대, 코어 냉각용 관(141)이 코어 냉각용 홈(131)에 끼워진 상태에서, 코어 냉각용 홈(131)의 입구에 캡 부재(143)가 나사 결합할 수 있다. 캡 부재(143)는 코어 냉각용 관(141)을 밀폐하면서 코어 냉각용 관(141)을 고정할 수 있게 하며, 외면에 수나사가 형성된 구조로 이루어질 수 있다.
고정 부재(143)의 수나사와 나사 결합하도록 코어 냉각용 홈(131)의 입구는 확장된 형상을 갖고 내벽에 암나사가 형성될 수 있다.
코어측 연결관(142)은 외부로부터 공급받은 냉각수를 코어 냉각용 관(141)들로 공급하고 코어 냉각용 관(141)들을 통과한 냉각수를 배출하도록 코어 냉각용 관(141)들과 연결된다. 코어측 연결관(142)은 냉각수를 공급받는 냉각수 유입구와 냉각수를 배출하는 냉각수 유출구를 가질 수 있다. 코어측 연결관(142)은 코어 냉각용 관(141)들이 코어 냉각용 홈(131)들에 완전히 수용되어 냉각 효과를 높일 수 있도록, 코어(130) 내부로 들어가서 배치될 수 있다. 코어측 연결관(142)이 코어(130) 내부로 들어갈 수 있도록 코어(130)에는 가동 형판(120)과 마주하는 면에 홈이 함몰 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이 구성된 사출 금형(100)은 오-링 없이도, 코어(130)에 코어 냉각용 홈(131)들을 형성하고 코어 냉각용 홈(131)들에 코어 냉각수단(140)을 설치 함으로써, 코어(130)를 냉각시킬 수 있다. 따라서, 코어(130)와 가동 형판(120) 사이에 오-링을 조립할 필요가 없게 되므로, 오-링의 조립 불량 또는 오-링의 노후화에 따른 냉각수가 누설되는 문제가 발생하지 않을 수 있다. 그리고, 오-링을 조립하고 분해하는 과정에서 발생할 수 있는 오-링의 분실되는 문제가 없을 수 있다.
또한, 코어 냉각용 관(141)들이 코어측 연결관(142)으로 연결되고 코어측 연결관(142)의 냉각수 유입구와 냉각수 유출구와 연통되도록 가동 형판(120)에 냉각수 라인을 가공하면 되므로, 가동 형판(120)에서의 냉각수 라인이 단순화될 수 있다. 따라서, 가공 형판(120)에서의 냉각수 라인의 가공 개수가 줄어들 수 있고, 냉각수 라인 설계가 탄력적으로 운용될 수 있다. 또한, 냉각수 라인과 연결되는 호스 정리가 깔끔해질 수 있고, 냉각수 누설시 어디에서 누설되는지 파악하기가 용이할 수 있다.
한편, 가동 형판(120)에는 코어측 롱 니플(long nipple, 146)들이 관통 설치되어 코어측 연결관(142)과 접속될 수 있다. 가동 형판(120)에는 코어측 롱 니플(146)들이 관통되도록 관통 홀(122)들이 형성된다. 코어측 롱 니플(146)들은 관통 홀(122)들을 관통한 상태에서, 코어측 연결관(142)의 냉각수 유입구와 냉각수 유출구에 접속된다.
즉, 코어측 롱 니플(146)들 중 외부의 송수 호스와 연결되는 것은 코어측 연결관(142)의 냉각수 유입구와 접속된다. 코어측 롱 니플(146)들 중 외부의 배출 호스와 연결되는 것은 코어측 연결관(142)의 냉각수 유출구와 접속된다.
이처럼 가동 형판(120) 바깥에서 코어측 롱 니플(146)들을 이용해서 코어측 연결관(142)과 외부의 송수 호스와 배출 호스를 연결하게 되면, 가동 형판(120)에 코어측 롱 니플(146)들을 위한 관통 홀(122)들만 가공해주면 된다. 따라서, 가동 형판(120)에서의 냉각수 라인이 단순화될 수 있다.
한편, 도 2와 함께 도 5를 참조하면, 고정 형판(110)에는 가동 형판(120)을 향한 면에 오목부(112)가 형성되어 오목부(112) 내에 캐비티 블록(116)이 조립될 수 있다. 그리고, 캐비티 블록(116)에 캐비티(111)가 형성되고, 오목부(112)의 저면을 향한 쪽에 입구를 갖는 다수의 캐비티 냉각용 홈(117)들이 형성될 수 있다. 캐비티 냉각용 홈(117)들은 캐비티(111)를 균일하게 냉각시키거나 냉각 효율을 최대화할 수 있는 범주에서 다양한 크기와 형태로 배열될 수 있다.
또한, 고정 형판(110)에는 캐비티 냉각수단(150)을 포함할 수 있다. 캐비티 냉각수단(150)은 캐비티 냉각용 관(151)들과, 캐비티측 연결관(152)을 구비한다. 캐비티 냉각용 관(151)들은 캐비티 냉각용 홈(117)들에 각각 장착된다. 캐비티 냉각용 관(151)들은 코어 냉각용 관(141)들과 동일한 구조로 캐비티 블록(116)에 장착될 수 있다.
한편, 캐비티측 연결관(152)은 외부로부터 공급받은 냉각수를 캐비티 냉각용 관(151)들로 공급하고 캐비티 냉각용 관(151)들을 통과한 냉각수를 배출하도록 캐비티 냉각용 관(151)들과 연결된다. 고정 형판(110)에도 캐비티측 롱 니플(156)들이 관통 설치되어 캐비티측 연결관(152)과 접속될 수 있다. 고정 형판(110)에는 캐비티측 롱 니플(156)들이 관통되도록 관통 홀(113)들이 형성된다. 캐비티측 롱 니플(156)들은 관통 홀(113)들을 관통한 상태에서, 캐비티측 연결관(152)의 냉각수 유입구와 냉각수 유출구에 접속된다.
전술한 바와 같이, 고정 형판(110) 쪽에 캐비티 냉각수단(150)과 캐비티측 롱 니플(156)이 구비되면, 가동 형판(120) 쪽에 코어 냉각수단(140)과 코어측 롱 니플(146)이 구비됨에 따른 효과와 동일하거나 유사한 효과가 얻어질 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래에 따른 사출 금형의 냉각 구조의 일 예를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 금형에 대한 단면도.
도 3은 도 2의 코어 냉각수단을 발췌하여 도시한 단면도.
도 4는 도 3의 냉각수단이 코어로부터 분리된 상태에 대한 분해 사시도.
도 5는 도 2의 캐비티 냉각수단을 발췌하여 도시한 단면도.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
110..고정 형판 111..캐비티
116..캐비티 블록 117..캐비티 냉각용 홈
120..가동 형판 130..코어
131..코어 냉각용 홈 141..코어 냉각용 관
142..코어측 연결관 146..코어측 롱 니플
151..캐비티 냉각용 관 152..캐비티측 연결관
156..캐비티측 롱 니플

Claims (4)

  1. 캐비티가 형성된 고정 형판;
    상기 고정 형판으로 이동하여 상기 고정 형판과 형합되며, 상기 고정 형판을 향한 면에 코어 수용 홈이 형성된 가동 형판;
    상기 가동 형판과 고정 형판과 형합된 상태에서 상기 캐비티와의 사이에 성형 공간을 형성하는 것으로, 상기 코어 수용 홈 내에 조립되며, 상기 코어 수용 홈의 저면을 향한 쪽에 입구를 갖는 다수의 코어 냉각용 홈들이 형성된 코어; 및
    상기 코어 냉각용 홈들에 각각 장착되는 코어 냉각용 관들과, 외부로부터 공급받은 냉각수를 상기 코어 냉각용 관들로 공급하고 상기 코어 냉각용 관들을 통과한 냉각수를 배출하도록 상기 코어 냉각용 관들과 연결되는 코어측 연결 관을 구비하는 코어 냉각수단;
    을 포함하는 사출 금형.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가동 형판에는 관통 홀이 형성되어 상기 관통 홀을 관통해서 코어측 롱 니플(long nipple)들이 설치되며;
    상기 코어측 롱 니플들은 상기 가동 형판의 관통 홀들을 관통한 상태에서 상기 코어측 연결관의 냉각수 유입구와 냉각수 유출구에 접속되는 것을 특징으로 하는 사출 금형.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 고정 형판에는 상기 가동 형판을 향한 면에 오목부가 형성되어 상기 오목부 내에 캐비티 블록에 조립되며;
    상기 캐비티 블록에 상기 캐비티가 형성되고, 상기 오목부의 저면을 향한 쪽에 입구를 갖는 다수의 캐비티 냉각용 홈들이 형성되며;
    상기 캐비티 냉각용 홈들에 각각 장착되는 캐비티 냉각용 관들과, 외부로부터 공급받은 냉각수를 상기 캐비티 냉각용 관들로 공급하고 상기 캐비티 냉각용 관들을 통과한 냉각수를 배출하도록 상기 캐비티 냉각용 관들과 연결되는 캐비티측 연결 관을 구비하는 캐비티 냉각수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 금형.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 고정 형판에는 관통 홀이 형성되어 상기 관통 홀을 관통해서 캐비티측 롱 니플들이 설치되며;
    상기 캐비티측 롱 니플들은 상기 고정 형판의 관통 홀들을 관통한 상태에서 상기 캐비티측 연결관의 냉각수 유입구와 냉각수 유출구에 접속되는 것을 특징으로 하는 사출 금형.
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