KR20170027390A - 카메라 홀더 사출물 성형을 위한 사출금형의 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대폰 카메라 홀더와 같은 소형이면서 정밀한 나사부가 형성되는 사출물을 성형하기 위한 사출금형을 가공함에 있어 성형되는 나사산,나사산의 각도,피치(Pitch),골,마루 등의 규격을 정밀하게 가공할 수 있는 소형의 정밀 나사부가 형성되는 사출물 성형을 위한 사출금형의 가공방법에 관한 것으로 양측으로 분리된 사출금형의 모재(A)(A')에 나사산이 가공될 나사형성부(10)와 하단에 방전전극의 안치홀(11)을 가공하는 사출금형의 모재 준비단계,전극(B)의 하단에 가공하고자하는 나사의 규격으로 가공된 동일한 형상의 2단 방전전극(20)(20')을 일정간격으로 이격시킨 형성하는 전극 준비단계,상기 가공된 사출금형의 모재(A)(A')를 결합시켜 CNC선반(도시없음)의 절연액에 침지시키고 전극(B)을 CNC선반의 척에 결합시키는 가공 준비단계,상기 전극(B)의 1단 방전전극(20)을 절연액에 침지된 사출금형의 모재(A)(A') 나사형성부(10)에 삽입시켜 회전시키면서 방전가공하는 제1가공단계,상기 제1가공단계에서 1단 방전전극(20)이 마모되면 회전 및 방진가공을 중지하고 전극(B)을 하강시켜 2단 방전전극(20')이 나사형성부(10)에 위치시켜 회전 및 방전가공하는 제2가공단계를 포함하는 방법으로 가공하는 것을 특징으로 한다.

Description

소형의 정밀 나사부가 형성되는 사출물 성형을 위한 사출금형의 가공방법{A working method of a mold for injection molding small extrusions of the precision screw is formed}

본 발명은 휴대폰 카메라 홀더와 같은 소형이면서 정밀한 나사부가 형성되는 사출물을 성형하기 위한 사출금형을 가공함에 있어 성형되는 나사산,나사산의 각도,피치(Pitch),골,마루 등의 규격을 정밀하게 가공할 수 있는 소형의 정밀 나사부가 형성되는 사출물 성형을 위한 사출금형의 가공방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 사출금형의 나사형성부 하단에 전극 안치홀을 형성하고 2단의 방전전극으로 나사형성부에 1단과 2단의 방전전극을 순차적으로 2단 가공할 수 있게 하는 방법으로 소형 카메라 홀더에 형성되는 나사의 규격(나사산의 각도,피치,골,마루)을 정밀 가공하고 정품생산비율을 향상시키며 제조시간을 단축시킬 수 있게 한 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰에 카메라를 장착하기 위해서는 카메라 렌즈를 고정시킬 수 있는 카메라 홀더가 요구되고 카메라 홀더는 소형이면서 정밀한 규격으로 렌즈를 삽입 결합시켜야 하므로 홀더에 형성되는 나사산의 각도,피치,골,마루 등의 형상과 치수 및 표면조도에 대한 정밀규격이 요구되고 있는 실정이다.

상기한 카메라 홀더는 방전가공금형에 의해 사출성형하여 제조되는 것으로 방전가공금형에 형성되는 나사의 규격과 동일한 형상을 갖는 방전가공용 전극이 가공할 금형과의 사이에 처리액 속에서 일정한 거리를 이격시킨 상태에서 방전시켜 가공할 금형에 나사산을 형성하는 것이다.

상기의 방전가공은 전기 가공법의 일종으로 방전현상을 인공적으로 설정하고 그 에너지를 이용하여 절삭이나 절단에 의하여 가공물의 외형을 가공하는 방법으로 절연액 속에서 연속적으로 발생하는 불꽃 방전의 침식작용에 의해 도체(주로 금속가공물)에 구멍을 천공하거나 목적한 현상으로 깎아내 가는 전기 가공법이다.

상기한 방전가공은 피가공물을 양극,공구전극(방전전극)을 음극으로 하여 절연액에 넣고 방전전극에 전류를 가하여 펄스성 방전을 반복시켜서 가공물을 침식시킬 수 있으며 주로 절삭가공이 어려운 초경 소재나 공구강 소재의 가공에 널리 사용되고 매우 정밀한 가공을 위해서는 강도가 높고 내아크성과 내마모성이 우수한 공구전극 소재가 필요하다.

기존에는 구리(Cu)가 전극소재로 사용되었으나 최근에는 구리에 비해 강도가 우수하고 내삭성이 뛰어난 텅스턴-구리 소재가 방전용 전극으로 사용되고 있다.

종래의 나사부가 형성되는 사출금형에 대한 선행기술로는 특허등록 제 10-0800257호(플라스틱 나사 제품 사출금형)와 공개특허 제10-2010-0052852호(나사산을 갖는 금형의 방전가공용 전극 및 코어핀의 제조방법)가 제시되었다.

상기 전자의 등록특허는 상코어는 상원판에 내설되고 나사성형축 회전수단은 상원판에 상단부가 고정된 스크류와 스크류가 상측으로 이동하는 경우 회전되어 나사성형축을 회전시키는 볼기어로 구성되고 볼기어는 나사성형축에 설치된 연동평기어를 구동시키는 수직회전축의 구동평기어와 치합되는 치차가 형성된 구조이다.

상기 후자의 공개특허는 전극 및 코어핀은 고속회전하는 연삭휠을 갖춘 프로필연삭반에서 펀치포머에 장착되어 나사산을 연삭하면서 이송속도에 의하여 피치가 결정되게 하고 나사산의 형상은 챠트각도기에서 작성되는 챠트도의 형상을 25-50배 확대한 임의 가공형상부와 일치시키고 나사의 형상가공은 황삭 및 정삭용 연삭휠을 교체하여 3회 실시하는 구조이다.

상기 전자의 등록특허는 다수의 기어를 설치하여 나사성형축의 나사부를 회전시켜 성형품을 취출시키는 금형으로 사출 성형품의 취출시간을 단축시키고 대량생산이 가능케 한 플라스틱 나사 제품 사출금형으로 사출금형에 형성되는 나사부는 일반적인 선반에서 바이트에 의해 절삭가공하여 형성하는 것으로 성형품의 나사규격이 크거나 정밀을 요하지 않는 경우에는 가능한 것이나 카메라홀더와 같은 소형이면서 정밀을 요하는 나사규격을 성형하기에는 바이트 마모에 따른 편차가 발생하여 가공정밀도가 저하되고 표면조도가 떨어지는 문제가 있었다.

상기 후자의 공개특허는 연삭휠을 고속회전시켜 연삭가공하는 프로파일(Profile)연삭기와 펀치포머에 의하여 전극과 코어핀을 가공하는 것으로 전극과 코어핀을 펀치포머에 셋팅하여 나사산형성부를 1차 황삭가공하고 연삭휠을 교체하면서 황삭과 정삭을 3회 실시하여 전극과 코어핀의 나사산을 가공하여 제조하는 것으로 상기 전극과 코어핀을 사용하여 사출금형을 성형하는 방법을 제시하지 않았다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 사출금형의 모재에 나사산이 가공될 나사형성부의 하단에 방전전극의 안치홀을 형성하고 가공하고자하는 나사의 규격으로 가공된 동일한 형상의 2단 방전전극을 일정간격으로 이격시킨 전극을 CNC선반의 척에 결합시켜 회전 및 승강작동할 수 있게 하여 1단 방전전극과 2단 방전전극을 순차적으로 나사형성부에서 가공하여 카메라 홀더와 같은 소형이면서 정밀한 나사규격이 요구되는 사출물을 성형하기 위하여 나사산,나사산의 각도,피치,골,마루 등의 규격을 정밀하게 가공할 수 있는 사출금형의 가공방법을 제공할 수 있게 하였다.

본 발명은 양측으로 분리된 사출금형의 모재에 나사산이 가공될 나사형성부와 하단에 방전전극의 안치홀을 가공하는 사출금형의 모재 준비단계,전극의 하단에 가공하고자하는 나사의 규격으로 가공된 동일한 형상의 2단 방전전극을 일정간격으로 이격시켜 형성하는 전극 준비단계,상기 가공된 사출금형의 모재를 결합시켜 CNC선반의 절연액에 침지시키고 전극을 CNC선반의 척에 결합시키는 가공 준비단계,상기 전극의 1단 방전전극을 절연액에 침지된 사출금형의 모재 나사형성부에 삽입시켜 회전시키면서 방전가공하는 제1가공단계,상기 제1가공단계에서 1단 방전전극이 마모되면 회전 및 방진가공을 중지하고 전극을 하강시켜 2단 방전전극이 나사형성부에 위치시켜 회전 및 방전가공하는 제2가공단계를 포함하는 방법으로 가공하는 것을 특징으로 한다.

또한,2단 방전전극은 나사산,나사산의 각도,피치,골,마루가 동일하게 형성되고 1단 방전전극과 2단 방전전극의 이격거리는 사출금형의 모재의 크기와 형상에 따라 대응되게 설치한 것을 특징으로 한다.

그러므로 본 발명은 방전전극의 안치홀이 형성된 사출금형의 모재와 동일 형상과 규격이 형성된 2단 방전전극이 형성된 전극에 의하여 방전가공 처리하여 카메라 홀더에 형성되는 나사의 규격을 정밀 가공하여 사출제품의 불량률을 최소화하고 표면조도와 정품생산비율을 향상시키며 단일기계에서 별도의 가공공구를 교체 없이 가공할 수 있게 하고 제조시간을 단축시킬 수 있는 등의 효과가 있는 가공방법을 제공할 수 있게 한 것이다.

도 1 은 본 발명의 나사형상부를 가공할 사출금형 모재의 형상 사시도
도 2 는 본 발명의 2단 방전전극의 구조개념도
도 3 은 본 발명의 순차적인 가공방법을 도시한 가공수순도
도 4 는 본 발명에 의해 가공되는 나사의 규격 상세도

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 나사형상부를 가공할 사출금형 모재의 형상 사시도로 사출금형 모재에 나사형성부와 전극안치홀을 가공한 상태를 도시하였고,도 2 는 본 발명의 2단 방전전극의 구조개념도로 가공할 사출물의 나사규격과 동일한 방전전극을 전극의 하단에 일정간격으로 이격시켜 2단으로 설치한 상태를 도시하였으며,도 3 은 본 발명의 순차적인 가공방법을 도시한 가공수순도로 전극의 2단 방전전극을 사출금형의 모재에 삽입시켜 1차 및 2차 가공하는 수순을 도시하였다.

카메라 홀더와 같은 소형의 정밀한 나사의 규격을 갖는 사출물을 성형하기 위한 사출금형의 가공방법에 있어서,

양측으로 분리된 사출금형의 모재(A)(A')에 나사산이 가공될 나사형성부(10)와 하단에 방전전극의 안치홀(11)을 가공하는 사출금형의 모재 준비단계;

전극(B)의 하단에 가공하고자하는 나사의 규격으로 가공된 동일한 형상의 2단 방전전극(20)(20')을 일정간격으로 이격시킨 형성하는 전극 준비단계;

상기 가공된 사출금형의 모재(A)(A')를 결합시켜 CNC선반(도시없음)의 절연액에 침지시키고 전극(B)을 CNC선반의 척에 결합시키는 가공 준비단계;

상기 전극(B)의 1단 방전전극(20)을 절연액에 침지된 사출금형의 모재(A)(A') 나사형성부(10)에 삽입시켜 회전시키면서 방전가공하는 제1가공단계;

상기 제1가공단계에서 1단 방전전극(20)이 마모되면 회전 및 방진가공을 중지하고 전극(B)을 하강시켜 2단 방전전극(20')이 나사형성부(10)에 위치시켜 회전 및 방전가공하는 제2가공단계를 포함하는 방법으로 가공하는 것이다.

상기 1단 방전전극(20)과 2단 방전전극(20')은 나사산의 각도(1),피치(2),골(3),마루(4)가 동일하게 형성되고 1단 방전전극(20)과 2단 방전전극(20')의 이격거리는 사출금형의 모재(A)(A')의 크기와 형상에 따라 대응되게 설치한다.

도면 중 미설명 부호 (30)(30')는 런너이다.

이와 같이 된 본 발명은 카메라 홀더와 같은 소형이면서 정밀한 가공을 요구하는 사출금형을 가공하기 위하여 사출금형의 모재에 나사형성부와 방전전극 안치홀을 가공하고 전극의 하단에 방전전극을 가공하고자하는 나사의 규격과 동일한 형상으로 가공하여 일정강격을 이격시켜서 2단으로 설치하며 CNC선반의 척에 전극을 결합시키고 사출금형 모재를 절연액에 침지시켜 2단 방전전극을 순차적으로 회전 및 방전가공하여 정밀한 나사의 규격을 사출금형의 모재에 가공할 수 있게 하여 단일기계에서 별도의 가공공구를 교체 없이 가공할 수 있게 하고 사출제품의 불량률을 최소화하며 표면조도와 정품생산비율을 향상시키고 제조시간을 단축시킬 수 있는 사출금형의 가공방법을 제공하기 위한 것이다.

도 3 에 도시된 바와 같이 본 발명의 가공방법은 사출금형의 모재 준비단계,전극 준비단계,가공 준비단계,제1가공단계 및 제2가공단계를 통하여 이루어진다.

상기 사출금형의 모재 준비단계는 도 1 과 같이 동일한 형상의 2개의 사출금형의 모재(A)(A')로 구성된다.

상기 사출금형의 모재(A)(A')는 가공 후 카메라 홀더를 사출성형 시에 모재(A)(A')를 결합시켜 사출한 후 모재(A)(A')를 좌우로 슬라이딩시켜 사출물을 용이하게 취출하기 위한 것이다.

상기 사출금형의 모재(A)(A')에는 각각 상부에는 사출물을 셩형할 수 있게 나사형성부(10)를 가공하고 그 하단에 일정간격으로 이격시켜서 방전전극의 안치홀(11)을 가공한다.

상기 나사형성부(10)에는 후술하는 전극(B)에 의하여 카메라 홀더의 제원에 맞는 나사산의 각도(1),피치(2),골(3),마루(4)의 규격에 맞게 가공하는 것이고 방전전극의 안치홀(11)은 전극(B)의 2단 방전전극(20)(20')을 이용하여 나사형성부(10)를 가공할 때 1차 가공 후 1단 방전전극(20)을 안치할 수 있는 공간이다.

상기 전극 준비단계는 도 2 와 같이 전극(B)의 하단에 가공하고자하는 나사의 규격 즉,나사산의 각도(1),피치(2),골(3),마루(4) 등의 제원과 동일한 형상으로 2단 방전전극(20)(20')을 일정간격으로 이격시켜 설치하되 2단 방전전극(20)(20)은 1단 방전전극(20)과 2단 방전전극(20')의 이격거리는 사출금형의 모재(A)(A')의 크기와 형상에 대응할 수 있는 이격거리로 설치된다.

상기 나사의 규격은 도 4와 같이 카메라 홀더의 제원에 따라 나사산의 각도는 60도로 하고 피치는 0.251mm이며 골(3)은 0.013mm이고 마루(4)는 0.03mm로 하는 아주 정밀한 규격을 가진다.

상기 전극 준비단계는 나사형성부(10)와 방전전극의 안치홀(11)이 가공된 사출금형의 모재(A)(A')를 결합시켜 즉,각각의 반원상의 나사형성부(10)를 서로 맞대어 결합시켜 원형공이 되게 결합시켜 CNC선반의 절연액에 침지시키고 상기 2단방전전극(20)(20')이 설치된 전극(B)의 상단을 CNC선반의 척에 결합시켜 방전가공을 준비한다.

상기 제1가공단계는 전극(B)의 하단에 설치된 방전전극(20)을 절연액에 침지된 사출금형의 모재(A)(A')를 서로 맞대어 결합시킨 나사형성부(10)에 삽입시켜 CNC선반의 작동으로 전극(B)을 회전시키면서 방전가공하는 것이다.

상기 제2가공단계는 상기 제1가공단계에서 1단 방전전극(20)이 마모되면 전극(B)의 회전과 방전가공을 중지하고 전극(B)을 하강시켜 1단 방전전극(20)은 사출금형의 모재(A)(A')에 가공된 방전전극의 안치홀(11)에 위치시키고 2단 방전전극(20')이 나사형성부(10)에 위치시켜 회전 및 방전가공을 완료하는 것이다.

상기와 같이 카메라 홀더는 정밀한 나사의 규격을 요구하므로 사출금형의 모재(A)(A')에 나사산을 가공하기 위해서는 하나의 방전전극으로 불가능하기 때문에 2단 방전전극(20)(20')으로 가공하는 것이고 또한 상기 2단 방전전극(20)(20')이 동일한 형상으로 가공되어 연속적으로 제1,2가공단계를 수행할 때 나사산의 시작점을 맞출 필요없이 연속가공이 가능한 것이다.

상기 가공에 있어 단일 방전전극을 사용하여 가공할 경우에는 방전전극을 교체하여야 하는 문제점보다 나사산의 시작점을 맞출 수가 없어 제품의 불량이 발생하는 것이다.

그러므로 본 발명의 가공방법을 통하여 카메라 홀더와 같은 소형의 정밀가공을 요구하는 사출물의 가공이 가능한 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 나사형성부
11: 방전전극의 안치홀
20,20': 2단 방전전극
A,A': 사출금형의 모재
B: 전극

Claims (2)

1. 카메라 홀더와 같은 소형의 정밀한 나사의 규격을 갖는 사출물을 성형하기 위한 사출금형의 가공방법에 있어서,
   양측으로 분리된 사출금형의 모재(A)(A')에 나사산이 가공될 나사형성부(10)와 하단에 방전전극의 안치홀(11)을 가공하는 사출금형의 모재 준비단계;
   전극(B)의 하단에 가공하고자하는 나사의 규격으로 가공된 동일한 형상의 2단 방전전극(20)(20')을 일정간격으로 이격시킨 형성하는 전극 준비단계;
   상기 가공된 사출금형의 모재(A)(A')를 결합시켜 CNC선반(도시없음)의 절연액에 침지시키고 전극(B)을 CNC선반의 척에 결합시키는 가공 준비단계;
   상기 전극(B)의 1단 방전전극(20)을 절연액에 침지된 사출금형의 모재(A)(A') 나사형성부(10)에 삽입시켜 회전시키면서 방전가공하는 제1가공단계;
   상기 제1가공단계에서 1단 방전전극(20)이 마모되면 회전 및 방진가공을 중지하고 전극(B)을 하강시켜 2단 방전전극(20')이 나사형성부(10)에 위치시켜 회전 및 방전가공하는 제2가공단계를 포함하는 방법으로 가공하는 것을 특징으로 하는 소형의 정밀 나사부가 형성되는 사출물 성형을 위한 사출금형의 가공방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 1단 방전전극(20)과 2단 방전전극(20')은 나사산의 각도(1),피치(2),골(3),마루(4)가 동일하게 형성되고 1단 방전전극(20)과 2단 방전전극(20')의 이격거리는 사출금형의 모재(A)(A')의 크기와 형상에 따라 대응되게 설치하는 것을 특징으로 하는 소형의 정밀 나사부가 형성되는 사출물 성형을 위한 사출금형의 가공방법.

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