KR20110062951A - 인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발포성형물을 성형하는 금형장치에 관한 것으로서, 상세하게는 금형 내에 설치되는 인서트를 보다 견고하게 지지함으로써 인서트가 부착된 발포성형물을 보다 정밀하게 성형할 수 있는 인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치에 관한 것이다.
본 발명의 인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치는, 고정측 금형베이스 상에 설치되고, 하나 이상의 인서트가 개별적으로 장착되는 하나 이상의 인서트 장착홈이 형성된 캐비티금형; 상기 고정측 금형베이스측으로 이동가능한 이동측 금형베이스 상에 설치된 코어금형; 및 상기 캐비티금형의 인서트 장착홈에 대응하는 코어금형측에 설치되고, 상기 캐비티금형 및 코어금형이 닫힐 경우 상기 인서트를 지지하는 하나 이상의 인서트 지지유닛;을 포함하고, 상기 인서트 지지유닛은 인서트 장착홈에 대응하는 코어금형의 후면측에 설치된 지지케이스, 상기 지지케이스에 대해 이동가능하게 설치되어 인서트 장착홈에 장착된 인서트를 눌러주는 누름체, 상기 누름체를 탄성지지하는 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
인서트, 지지, 금형, 캐비티, 코어, 누름체, 탄성체

Description

인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치{FOAM ARTICLE MOLDING APPARATUS WITH INSERT HOLDING UINT}
본 발명은 발포성형물을 성형하는 금형장치에 관한 것으로서, 상세하게는 금형 내에 설치되는 인서트를 보다 견고하게 지지함으로써 인서트가 부착된 발포성형물을 보다 정밀하게 성형할 수 있는 인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치에 관한 것이다.
발포 폴리프로필렌(Expanded Polypropylene: 이하 'EPP'라 부름) 또는 발포 폴리스틸렌(Expanded Poly-Styrene: 이하 'EPS'라 부름) 등과 같은 발포성형물은 포장용기, 자동차 범퍼 등과 같이 그 활용범위가 매우 넓다.
이러한 발포성형물을 성형하는 금형장치는 캐비티금형(고정금형) 및 코어금형(가동금형)을 포함하고, 캐비티금형 및 코어금형 사이에는 성형공간이 형성되며, 이 성형공간으로 구형의 비드수지(1차 발포된 고체형태)를 주입한 후에, 열을 가한 후에 냉각시켜 발포성형물을 성형한다.
이러한 금형장치는 비드수지를 성형공간으로 주입할 때, 캐비티금형과 코어금형 사이를 약간 들뜬 상태로 닫는다(크래킹 상태). 이는 캐비티금형과 코어금형 사이의 성형공간으로 비드수지가 주입될 때 금형 내의 밀도를 높이기 위함이다. 그리고, 비드수지의 주입이 완료되면 캐비티금형과 코어금형을 완전히 밀착시켜 그 성형공간이 완전닫힘 상태가 되도록 한다.
한편, 발포성형물(1)은 도 1에 예시된 바와 같이, 그 일측에 하나 이상의 인서트(2)가 일체로 결합될 수 있고, 이러한 인서트(2)는 금속 재질 등으로 구성되어 발포성형물(1)의 장착을 보다 용이하게 할 수 있다.
하지만, 종래의 금형장치는 가동금형과 고정금형 사이의 성형공간 상에서 발포성형물(1)의 일정위치에 인서트(2)를 정확하게 위치시킬 수 있는 구조가 없으므로, 인서트(2)가 발포성형물(1)의 정확한 위치에 정밀하게 성형되기 어려운 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 코어금형 및 캐비티금형의 성형공간 상에서 발포성형물을 성형함에 있어서 하나 이상의 인서트의 위치를 정확하고 안정적으로 유지시켜 줌으로써 하나 이상의 인서트를 가진 발포성형물을 보다 정밀하게 성형할 수 있는 인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치는,
고정측 금형베이스 상에 설치되고, 하나 이상의 인서트가 개별적으로 장착되는 하나 이상의 인서트 장착홈이 형성된 캐비티금형;
상기 고정측 금형베이스측으로 이동가능한 이동측 금형베이스 상에 설치된 코어금형; 및
상기 캐비티금형의 인서트 장착홈에 대응하는 코어금형측에 설치되고, 상기 캐비티금형 및 코어금형이 닫힐 경우 상기 인서트를 지지하는 하나 이상의 인서트 지지유닛;을 포함하고,
상기 인서트 지지유닛은 인서트 장착홈에 대응하는 코어금형의 후면측에 설치된 지지케이스, 상기 지지케이스에 대해 이동가능하게 설치되어 인서트 장착홈에 장착된 인서트를 눌러주는 누름체, 상기 누름체를 탄성지지하는 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 인서트 장착홈 내에는 하나 이상의 자석삽입홈이 형성되고, 상기 자석삽입홈에 자석이 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 누름체는 인서트를 눌러주는 누름단부에 인접하여 간섭회피홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 누름체의 측면에는 가이드블럭이 설치되고, 상기 가이드블럭은 누름체의 직선방향 이동을 정밀하게 안내하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 인서트 지지유닛의 누름체가 탄성체에 의해 탄성력을 받으면서 성형공간 내에서 인서트를 눌러줌에 따라 캐비티금형 및 코어금형의 크래킹 상태 또는 완전닫힘 상태에 상관없이 안정적이고 견고하게 눌러줄 수 있고, 이에 하나 이상의 인서트의 위치를 정확하고 안정적으로 유지시켜 줌으로써 하나 이상의 인서트를 가진 발포성형물을 보다 정밀하게 성형할 수 있는 장점이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 금형장치는 캐비티금형(30) 및 코어금형(40)을 포함하고, 캐비티금형(30)은 고정측 금형베이스(10)측에 설치되며, 코어금형(40)은 이동측 금형베이스(20)측에 설치되고, 이동측 금형베이스(20)은 고정측 금형베이스(10)에 대해 이동한다.
고정측 금형베이스(10)는 캐비티금형(30)의 주변에 배치된 캐비티 플레이트(11), 캐비티플레이트(11)의 후면에 배치된 고정측 백플레이트(13), 캐비티플레이트(11) 및 고정측 백플레이트(13)의 가장자리가 고정되는 고정측 프레임(14)을 가진다. 고정측 백플레이트(13)와 캐비티 플레이트(11) 사이에는 스팀 또는 냉각수가 통과하는 공간(15)이 형성되고, 고정측 프레임(14)에는 스팀, 냉각수를 개별적으로 주입 및 배출하는 개구(14a) 등이 설치된다. 고정측 백플레이트(13) 및 캐비티금형(10)에는 피더(16) 및 이젝터핀(17) 등이 관통하여 설치되고, 피더(16)는 발포성수지의 원료를 주입하고, 이젝터핀(17)은 성형된 발포성형물(1)을 취출시킨다.
이동측 금형베이스(20)는 코어금형(40)의 주변에 배치된 코어 플레이트(21), 코어 플레이트(21)의 후면에 배치된 이동측 백플레이트(23), 코어플레이트(21) 및 이동측 백플레이트(23)의 가장자리가 각각 고정되는 이동측 프레임(24)을 가진다. 이동측 백플레이트(23)와 코어 플레이트(21) 사이에는 스팀 또는 냉각수가 통과하는 공간(25)이 형성되고, 이동프레임(24)에는 스팀, 냉각수를 개별적으로 주입 및 배출하는 개구(24a) 등이 설치된다.
이동측 금형베이스(20)가 고정측 금형베이스(10)측으로 이동하여 금형이 닫히고, 이에 캐비티금형(30)과 코어금형(40) 사이에서 성형공간(50)이 조성된다.
한편, 캐비티금형(30)의 일정 위치에 하나 이상의 인서트 장착부(35)가 형성되고, 인서트 장착부(35)에는 하나 이상의 자석(35a)이 설치된다. 인서트 장착부(35)에는 하나 이상의 자석삽입홈(35b)이 형성되고, 자석(35a)은 자석삽입홈(35b)에 결합된다. 이에, 금속재질의 인서트(31)는 자석(35a)의 자력에 의해 인서트 장착부(35) 상에 안정적으로 장착될 수 있다.
그리고, 코어금형(40)의 일정 위치에는 복수의 인서트 지지유닛(60)이 배치되고, 인서트 지지유닛(60)은 캐비티금형(30) 및 코어금형(40)이 닫힌 경우에 인서트(31)를 코어금형(40)의 인서트 장착부(35)에 견고하게 고정 및 유지시켜준다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 지지유닛(60)은 인서트 장착부(35)에 대응하는 코어금형(40)의 후면측에 설치된 지지케이스(61), 지지케이스(61)에 대해 이동가능하게 설치되어 인서트 장착홈(35)에 장착된 인서트(31)를 눌러주는 누름체(62, 64), 누름체(62)를 인서트(31)측으로 탄성지지하는 탄성체(63)를 포함한다. 이에, 누름체(62, 64)는 탄성체(63)에 의해 탄성지지되면서 인서트(31)를 눌러줌으로써 인서트(31)는 성형공간(50) 내에서 그 위치를 안정적이고 정확하게 고정 및 유지될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따르면, 누름체(62, 64)는 인서트(31)의 표면형상에 대응하는 형상으로 형성되고, 이에 누름체(62, 64)는 인서트(31)를 견고하고 안정적으로 눌러줄 수 있다. 예컨대, 누름체(62, 64)는 제1누름체(62)와 제2누름체(64)로 구분될 수 있다.
제1누름체(62)는 인서트(31)의 일부에 절곡부(31a)가 형성된 구조일 경우 인서트(31)의 절곡부(31a)와 간섭을 회피하면서 견고하고 안정적으로 눌러줄 수 있도록 구성된 것으로, 제1누름체(62)의 누름단부(62a)에 인접하여 간섭회피홈(62a)이 형성된다. 이에, 제1누름체(62)의 누름단부(62a)가 인서트(31)의 표면을 누를 경우인서트(31)의 절곡부(31a)은 간섭회피홈(62a) 내에 위치함에 따라 인서트(31)의 절곡부(31a)가 손상되지 않으면서 인서트(31)를 안정적이고 견고하게 눌러줄 수 있다.
제2누름체(64)는 인서트(31)의 표면이 상대적으로 평탄한 구조일 경우 인서트(31)의 평탄면을 안정적으로 눌러줄 수 있도록 구성된 것으로, 제2누름체(64)의 누름단부(64a)는 그 일면에 평탄면(64b)이 형성된다. 이에, 제2누름체(64)의 평탄면(64b)은 인서트(3)의 평탄한 표면을 안정적이고 견고하게 눌러줄 수 있다.
그리고, 제2누름체(64)의 측면에는 가이드블럭(65)이 설치될 수 있고, 가이드블럭(65)은 제2누름체(62)의 직선방향 이동을 정밀하게 안내할 수 있다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 금형장치의 작동관계를 다음과 같이 상세히 설명한다.
먼저, 캐비티금형(30)의 인서트 장착홈(35)들에 인서트(31)를 개별적으로 장착한다. 이때, 금속재질의 인서트(31)들은 자석(35a)의 자력에 의해 흡착되어 그 장착된 상태가 일정하게 유지될 수 있다.
그 후에, 이동측 금형베이스(20)가 고정측 금형베이스(10)측으로 이동하면, 고정측 금형베이스(10)의 캐비티금형(30)과 이동측 금형베이스(20)의 코어금형(40)이 서로 인접하여 소정의 성형공간(50)이 형성된다. 이 성형공간(50)으로 구형의 비드수지(1차 발포된 고체형태)를 주입한다.
한편, 비드수지를 성형공간(50)으로 주입하는 동안, 도 10과 같이 캐비티금형(30)과 코어금형(40)는 약간 들뜬 간격(t1)으로 서로 근접한다(크래킹 상태). 이는 캐비티금형(30)과 코어금형(40) 사이의 성형공간으로 비드수지가 주입될 때 금형 내의 밀도를 높이기 위함이다. 이때, 인서트 지지유닛(60)의 누름체(62, 64)는 탄성체(63)의 탄성력에 의해 누름체(62, 64)의 누름단부(62a, 64a)가 인서트(31)의 표면을 안정적으로 눌러준다.
그리고, 비드수지의 주입이 완료되면, 이동측 금형베이스(20)를 고정측 금형베이스(10)측으로 더욱 밀착시킴으로써 도 11과 같이 캐비티금형(30)과 코어금형(40)은 도 10의 간격(t1) 보다 좁은 간격(t2)으로 서로 근접하여 완전히 닫힌다(완전닫힘상태). 이때, 인서트 지지유닛(60)의 누름체(62, 64)는 탄성체(63)를 지지케이스(61)측으로 압축하고, 이에 누름체(62, 64)는 지지케이스(61)측으로 약간 이동하면서 인서트(31)의 표면을 견고하게 안정적으로 눌러준다.
이와 같이, 본 발명의 인서트 지지유닛(60)은 누름체(62, 64)가 탄성체(63)에 의해 탄성력을 받으면서 인서트(31)를 눌러줌에 따라 캐비티금형(30) 및 코어금형(40)의 크래킹 상태 또는 완전닫힘 상태에 상관없이 안정적이고 견고하게 눌러줄 수 있다.
따라서, 본 발명은 코어금형 및 캐비티금형의 성형공간 상에서 발포성형물을 성형함에 있어서 하나 이상의 인서트의 위치를 정확하고 안정적으로 유지시켜 줌으로써 하나 이상의 인서트를 가진 발포성형물을 보다 정밀하게 성형할 수 있다.
도 1은 하나 이상의 인서트가 부착된 발포성형물을 예시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 금형장치의 캐비티금형의 성형면을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 화살표 A부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 화살표 B부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 금형장치의 코어금형의 성형면을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 금형장치의 코어금형의 이면을 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 6의 C-C선을 따라 도시한 단면도이다.
도 9는 도 6의 D-D선을 따라 도시한 단면도이다.
도 10 및 도 11은 도 2의 화살표 K부분을 확대한 도면으로, 도 10은 캐비티금형 및 코어금형이 약간 들뜬 간격으로 닫힌 상태(크래킹)이고, 도 11은 캐비티금형 및 코어금형이 완전히 닫힌 상태를 나타낸다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *
10: 고정측 금형베이스 20: 이동측 금형베이스
30: 캐비티금형 40: 코어금형
60: 인서트 지지유닛 61: 지지케이스
62, 64: 누름체 63: 탄성체

Claims (4)

  1. 고정측 금형베이스 상에 설치되고, 하나 이상의 인서트가 장착되는 하나 이상의 인서트 장착홈이 형성된 캐비티금형;
    상기 고정측 금형베이스측으로 이동가능한 이동측 금형베이스 상에 설치된 코어금형; 및
    상기 캐비티금형의 인서트 장착홈에 대응하는 코어금형측에 설치되고, 상기 캐비티금형 및 코어금형이 닫힐 경우 상기 인서트를 지지하는 하나 이상의 인서트 지지유닛;을 포함하고,
    상기 인서트 지지유닛은 인서트 장착홈에 대응하는 코어금형의 후면측에 설치된 지지케이스, 상기 지지케이스 내에 이동가능하게 설치되어 인서트 장착홈에 장착된 인서트를 눌러주는 누름체, 상기 누름체를 탄성지지하는 탄성체를 구비하는 것을 특징으로 하는 인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인서트 장착홈 내에는 하나 이상의 자석삽입홈이 형성되고, 상기 자석삽입홈에 자석이 결합되는 것을 특징으로 하는 인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 누름체는 인서트를 눌러주는 누름단부에 인접하여 간섭회피홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 누름체의 측면에는 가이드블럭이 설치되고, 상기 가이드블럭은 누름체의 직선방향 이동을 정밀하게 안내하는 것을 특징으로 하는 인서트 지지유닛을 가진 발포성형물 금형장치.
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