KR20180068559A

KR20180068559A - 분할형 캐비티와 코어를 구비하는 금형장치

Info

Publication number: KR20180068559A
Application number: KR1020160170364A
Authority: KR
Inventors: 강진규; 석필성
Original assignee: 강진규
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2018-06-22
Also published as: KR101905751B1

Abstract

본 발명에 의한 금형장치는, 중심부가 개방된 다각형 프레임 형상으로 형성되는 고정프레임; 중심부가 개방된 다각형 프레임 형상으로 형성되어, 상기 고정프레임과 가까워지거나 멀어지도록 이동 가능한 이동프레임; 상기 이동프레임을 향하는 측이 개방된 내부공간을 구비하며, 상기 고정프레임에 착탈 가능한 구조로 결합되는 둘 이상의 캐비티 장착블록; 상기 이동프레임에 착탈 가능한 구조로 결합되는 둘 이상의 코어 장착블록; 상기 캐비티 장착블록의 내부공간 개구부를 덮도록 착탈 가능한 구조로 결합되는 캐비티금형; 상기 코어 장착블록에 착탈 가능한 구조로 결합되는 코어금형; 상기 캐비티 장착블록의 내부공간으로 스팀을 공급 및 회수하기 위한 캐비티 스팀공급관 및 캐비티 스팀회수관; 상기 캐비티 장착블록의 내부공간으로 냉각수를 공급 및 회수하기 위한 캐비티 냉각수배관; 및 상기 코어 장착블록의 내부로 냉각수를 공급 및 회수하기 위한 코어 냉각수배관;을 포함한다.

Description

분할형 캐비티와 코어를 구비하는 금형장치 {Mold having split type cavity and core}

본 발명은 캐비티가 구비된 고정프레임과 코어가 구비된 이동프레임으로 구성되는 금형장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 캐비티와 코어가 각각 둘 이상의 분할구조로 구성되어 사용자의 선택에 따라 캐비티와 코어의 규격 및 종류를 자유롭게 선택할 수 있는 금형장치에 관한 것이다.

발포 폴리프로필렌(Expanded Polypropylene: 이하 'EPP'라 부름) 또는 발포 폴리스틸렌(Expanded Poly-Styrene: 이하 'EPS'라 부름) 등과 같은 발포성수지성형물은 포장용기, 자동차 범퍼 등과 같이 그 활용범위가 매우 넓다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 발포성 수지성형물 금형장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 발포성 수지성형물 금형장치 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 발포성 수지성형물 금형장치는, 캐비티(3) 및 코어(4)를 포함하고, 캐비티(3)는 고정측 금형베이스(1)측에 설치되며, 코어(4)는 이동측 금형베이스(2)측에 설치되고, 이동측 금형베이스(2)는 고정측 금형베이스(1)에 대해 이동한다.

고정측 금형베이스(1)는 캐비티(3)의 주변에 배치된 캐비티플레이트(1a), 캐비티플레이트(1a)의 후면에 배치된 고정측 백플레이트(1c), 캐비티플레이트(1a) 및 고정측 백플레이트(1c)의 가장자리가 고정되는 고정측 프레임(1b)을 가진다. 고정측 백플레이트(1c)와 캐비티 플레이트(1a) 사이에는 스팀 또는 냉각수가 통과하는 가열 및 냉각공간(1d)이 형성되고, 고정측 프레임(1b)에는 스팀, 냉각수를 개별적으로 주입하는 주입구(1e) 등이 설치된다. 고정측 백플레이트(1c) 및 캐비티(1)에는 피더(1f) 및 이젝터핀(1g) 등이 관통하여 설치되고, 피더(1f)는 발포성수지의 원료를 주입하고, 이젝터핀(1g)은 성형된 발포성수지성형물을 취출시킨다.

이동측 금형베이스(2)는 코어(4)의 주변에 배치된 코어 플레이트(2a), 코어 플레이트(2a)의 후면에 배치된 이동측 백플레이트(2c), 코어플레이트(2a) 및 이동측 백플레이트(2c)의 가장자리가 각각 고정되는 이동측 프레임(2b)을 가진다. 이동측 백플레이트(2c)와 코어 플레이트(2a) 사이에는 스팀 또는 냉각수가 통과하는 가열 및 냉각공간(2d)이 형성되고, 이동측 프레임(2b)에는 스팀, 냉각수를 개별적으로 주입하는 주입구(2e) 등이 설치된다.

이동측 금형베이스(2)가 고정측 금형베이스(1)측으로 이동하여 캐비티(3) 및 코어(4)가 서로 밀착되어 닫히면, 캐비티(3)과 코어(4) 사이에서 성형공간(5)이 조성되는바, 피더(1f)를 통해 제공되는 발포성수지 원료는 상기 성형공간(5)을 채우도록 주입된 후 냉각 및 탈거 과정을 통해 하나의 제품으로 제작된다.

이때 종래의 발포성 수지성형물 금형장치는, 하나의 캐비티(3)가 고정측 금형베이스(1) 전체에 걸쳐 장착되도록 크게 제작되고, 코어(4) 역시 이동측 금형베이스(2) 전체에 걸쳐 장착되도록 크게 제작되는바, 제작하고자 하는 수지성형물의 크기가 작은 경우 불필요한 에너지 손실이 유발될 수 있고, 캐비티(3)와 코어(4) 중 어느 일부에 손상이 있는 경우 캐비티(3)와 코어(4) 전체를 교체해야 한다는 문제점이 있다.

또한, 고정측 금형베이스(1)와 이동측 금형베이스(2)에 캐비티(3)와 코어(4)가 각각 한 종류만이 장착 가능하므로, 한 번에 한 종류의 수지성형물만을 제작할 수 있다는 한계가 있었다.

KR 10-1169678 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 하나의 고정프레임에 둘 이상의 캐비티가 착탈 가능한 구조로 결합되고 하나의 이동프레임에 둘 이상의 코어가 착탈 가능한 구조로 결합되어 사용자의 선택에 따라 캐비티와 코어의 규격 및 종류를 자유롭게 선택할 수 있는 금형장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 금형장치는, 중심부에 개방공간이 마련된 다각형 프레임 형상으로 형성되는 고정프레임; 중심부에 개방공간이 마련된 다각형 프레임 형상으로 형성되어, 상기 고정프레임과 가까워지거나 멀어지도록 이동 가능한 이동프레임; 상기 이동프레임을 향하는 측이 개방된 내부공간을 구비하며, 상기 고정프레임에 착탈 가능한 구조로 결합되는 둘 이상의 캐비티 장착블록; 상기 이동프레임에 착탈 가능한 구조로 결합되는 둘 이상의 코어 장착블록; 상기 캐비티 장착블록의 내부공간 개구부를 덮도록 착탈 가능한 구조로 결합되는 캐비티금형; 상기 코어 장착블록에 착탈 가능한 구조로 결합되는 코어금형; 상기 캐비티 장착블록의 내부공간으로 스팀을 공급 및 회수하기 위한 캐비티 스팀공급관 및 캐비티 스팀회수관; 상기 캐비티 장착블록의 내부공간으로 냉각수를 공급 및 회수하기 위한 캐비티 냉각수배관; 및 상기 코어 장착블록의 내부로 냉각수를 공급 및 회수하기 위한 코어 냉각수배관;을 포함한다.

상기 고정프레임의 개방공간을 가로지르도록 상기 고정프레임에 결합되는 복수 개의 고정측 지지바와, 상기 이동프레임의 개방공간을 가로지르도록 상기 이동프레임에 결합되는 복수 개의 이동측 지지바를 더 포함한다.

상기 고정프레임에는 상기 고정측 지지바의 길이방향 양단이 안착되는 고정측 안착홈이 복수 개 형성되고, 상기 이동프레임에는 상기 이동측 지지바의 길이방향 양단이 안착되는 이동측 안착홈이 복수 개 형성되며,

상기 복수 개의 고정측 안착홈은 상기 고정측 지지바의 폭방향을 따라 배열되고, 상기 복수 개의 이동측 안착홈은 상기 이동측 지지바의 폭방향을 따라 배열된다.

상기 둘 이상의 캐비티 장착블록이 배열되는 방향을 따라 길게 연장되어 상기 고정프레임의 양측에 장착되며, 상기 캐비티 스팀공급관 및 상기 캐비티 스팀회수관과 각각 연결되는 고정측 스팀공급관과 고정측 스팀회수관; 상기 둘 이상의 캐비티 장착블록이 배열되는 방향을 따라 길게 연장되어 상기 고정프레임의 양측에 장착되며, 상기 캐비티 냉각수배관과 연결되는 고정측 냉각수공급관과 고정측 냉각수회수관; 상기 둘 이상의 코어 장착블록이 배열되는 방향을 따라 길게 연장되어 상기 이동프레임의 양측에 장착되며, 상기 코어 냉각수배관과 연결되는 이동측 냉각수공급관과 이동측 냉각수회수관;을 더 포함한다.

상기 고정측 스팀공급관에는 상기 캐비티 스팀공급관이 결합 가능한 복수 개의 스팀공급노즐이 구비되고, 상기 고정측 스팀회수관에는 상기 캐비티 스팀회수관이 결합 가능한 복수 개의 스팀회수노즐이 구비되며, 상기 고정측 냉각수공급관과 상기 고정측 냉각수회수관에는 상기 캐비티 냉각수배관이 결합 가능한 복수 개의 캐비티 냉각수공급노즐과 캐비티 냉각수회수노즐이 구비되고, 상기 이동측 냉각수공급관과 상기 이동측 냉각수회수관에는 상기 코어 냉각수배관이 결합 가능한 복수 개의 코어 냉각수공급노즐과 코어 냉각수회수노즐이 구비되며,

상기 스팀공급노즐과 상기 스팀회수노즐과 상기 캐비티 냉각수공급노즐과 상기 캐비티 냉각수회수노즐과 상기 코어 냉각수공급노즐과 상기 코어 냉각수회수노즐은 각각 독립적으로 개폐 가능하도록 구성된다.

상기 캐비티 장착블록과 상기 코어 장착블록이 상호 밀착되었을 때 상기 캐비티 장착블록 내부공간과 상기 코어 장착블록의 내부공간이 연통되도록, 상기 캐비티 장착블록에는 캐비티 내부유로가 형성되고, 상기 코어 장착블록에는 상기 캐비티 내부유로와 연통되는 코어 내부유로가 형성된다.

본 발명에 의한 금형장치는, 하나의 고정프레임에 둘 이상의 캐비티가 착탈 가능한 구조로 결합되고 하나의 이동프레임에 둘 이상의 코어가 착탈 가능한 구조로 결합되므로 사용자의 선택에 따라 캐비티와 코어의 규격 및 종류, 개수가 자유롭게 변경될 수 있고, 이에 따라 서로 다른 종류의 수지성형물을 한 번에 제작할 수 있으며, 스팀 및 냉각수 소비율을 저감시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 발포성 수지성형물 금형장치 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 금형장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 금형장치의 분해사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 금형장치의 단면사시도 및 단면도이다.
도 6 및 도 7은 캐비티 냉각수배관과 코어 냉각수배관의 장착구조를 도시하는 사시도이다.
도 8은 캐비티금형과 코어금형이 각각 2개씩 장착된 본 발명에 의한 금형장치의 분해사시도이다.
도 9는 캐비티 냉각유로와 코어 냉각유로의 연결구조를 도시하는 사시단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 금형장치의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 금형장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 금형장치의 분해사시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 금형장치의 단면사시도 및 단면도이다.

본 발명에 의한 금형장치는 캐비티금형(600)과 코어금형(700) 사이로 발포성수지를 주입한 후 스팀과 냉각수를 순차적으로 공급함으로써 발포성수지성형물을 제작하기 위한 제조장치의 일종으로서, 사용자의 선택에 따라 캐비티금형(600)과 코어금형(700)의 크기 및 개수를 용이하게 교체할 수 있도록 구성된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다.

즉, 본 발명에 의한 금형장치는, 중심부에 개방공간이 마련된 다각형 프레임 형상으로 형성되는 고정프레임(100)과, 중심부에 개방공간이 마련된 다각형 프레임 형상으로 형성되어 상기 고정프레임(100)과 가까워지거나 멀어지도록 이동 가능한 이동프레임(200)과, 상기 이동프레임(200)을 향하는 측이 개방된 내부공간을 구비하며 상기 고정프레임(100)에 착탈 가능한 구조로 결합되는 둘 이상의 캐비티 장착블록(400)과, 상기 이동프레임(200)에 착탈 가능한 구조로 결합되는 둘 이상의 코어 장착블록(500)과, 상기 캐비티 장착블록(400)의 내부공간 개구부를 덮도록 착탈 가능한 구조로 결합되는 캐비티금형(600)과, 상기 코어 장착블록(500)에 착탈 가능한 구조로 결합되는 코어금형(700)과, 상기 캐비티 장착블록(400)의 내부공간으로 스팀을 공급 및 회수하기 위한 캐비티 스팀공급관(430) 및 캐비티 스팀회수관(440)과, 상기 캐비티 장착블록(400)의 내부공간으로 냉각수를 공급 및 회수하기 위한 캐비티 냉각수배관(450)과, 상기 코어 장착블록(500)의 내부로 냉각수를 공급 및 회수하기 위한 코어 냉각수배관(540)을 포함하여 구성된다. 상기 캐비티금형(600)과 코어금형(700) 사이에는 제작하고자 하는 제품의 형상에 맞춰 성형공간이 확보되며, 상기 성형공간으로 발포성수지를 주입하기 위한 피더(미도시)와, 성형이 완료된 제품을 배출시키기 위한 이젝트핀(미도시)가 캐비티 장착블록(400)의 후면을 관통하도록 장착되는데, 이와 같은 피더 및 이젝트핀은 종래의 금형장치에서도 실질적으로 동일한 구조로 적용되고 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 캐비티금형(600)이 안착되는 캐비티 장착블록(400)은, 체결나사 등과 같은 별도의 체결유닛으로 고정프레임(100)에 결합되는 캐비티후판(410)과, 내부공간이 확보되도록 상기 캐비티후판(410)의 내측면(더 명확하게는 이동프레임(200)을 향하는 면)에 세워지는 캐비티측벽(420)을 포함하여 구성된다. 또한 코어가 장착되는 코어 장착블록(500)은, 체결나사 등과 같은 별도의 체결유닛으로 이동프레임(200)에 결합되는 코어후판(510)과, 내부공간이 확보되도록 상기 코어후판(510)의 내측면(더 명확하게는 고정프레임(100)을 향하는 면)에 세워지는 코어측벽(520)과, 상기 코어측벽(520)의 끝단을 덮도록 장착되는 내판(530)을 포함하여 구성된다.

이때 본 발명에 의한 금형장치는, 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)이 각각 고정프레임(100)과 이동프레임(200)의 개방된 부위 전체를 덮도록 크게 제작되는 것이 아니라 상기 고정프레임(100)과 이동프레임(200)의 개방된 부위 일부를 덮도록 작은 크기로 제작되어, 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)에 착탈 가능한 구조로 결합된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다. 따라서 상기 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)은, 각각 하나의 고정프레임(100)과 하나의 이동프레임(200)에 둘 이상씩 장착될 수 있다. 예를 들어 상기 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)은 도 3에 도시된 바와 같이, 고정프레임(100)과 이동프레임(200)의 개방된 부위를 약 1/3 가량 덮을 수 있는 크기로 제작되어, 각각 고정프레임(100)과 이동프레임(200)의 중단에 각각 장착될 수 있다.

종래에는 제작하고자 하는 제품의 크기에 상관없이 캐비티와 코어의 크기가 금형베이스의 크기에 맞춰 크게 제작되어야 하는바, 금형장치의 전체 제조비용이 높아질 뿐만아니라, 캐비티와 코어 측으로 많은 양의 스팀과 냉각수가 제공되어야 하므로 제조원가가 증가하는 문제가 발생되었다. 그러나 본 발명에 의한 금형장치와 같이 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)이 각각 고정프레임(100)과 이동프레임(200)에 착탈 가능한 구조로 결합되면, 상기 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)을 소형화시킬 수 있어 전체 제조비용을 절감시킬 수 있고, 요구되는 스팀량과 냉각수량이 감소되어 제조원가가 절감되는 효과도 얻을 수 있게 된다.

한편, 고정프레임(100)과 이동프레임(200)의 크기 대비 제조하고자 하는 제품이 작은 경우에는 하나의 금형베이스에 캐비티와 코어를 각각 복수 개 설치하는 방안도 활용된바 있으나, 이와 같은 경우 복수 개의 캐비티와 코어 중 어느 하나의 캐비티 또는 코어에 불량이 발생되더라도 금형장치 전체를 정시시켜 불량부위를 수리한 후 재가동해야 하는바, 생산성이 현저히 떨어지는 문제가 있었다. 그러나 본 발명에 의한 금형장치를 이용하면, 복수 개의 캐비티금형(600)과 코어금형(700) 중 어느 하나에 불량이 발생되는 경우 해당 금형만을 탈거시켜 수리하는 동안 나머지 금형을 이용하여 제품을 제작할 수 있는바, 생산성 저하를 최대한 줄일 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 금형장치는 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)은 그대로 두고 캐비티금형(600)과 코어금형(700)만을 교체하여 또 다른 종류의 제품을 생산할 수 있으므로, 전체적인 금형장치 제조비용을 현저히 절감시킬 수 있다는 효과도 얻을 수 있다. 즉, 제작하고자 하는 제품의 종류가 변경될 때 캐비티금형(600)과 코어금형(700)만을 새로운 것으로 교체하고 나머지 부품들은 공용으로 그대로 사용할 수 있으므로, 전체적인 금형장치 제조비용 및 제조시간을 현저히 절감시킬 수 있다는 장점이 있다.

한편 본 발명에 의한 금형장치는 하나의 고정프레임(100)과 이동프레임(200)에 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)을 각각 독립적으로 설치할 수 있으므로, 전혀 다른 종류의 제품을 동시에 제작할 수 있다는 장점도 있다. 즉, 어느 한 쌍의 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)에는 자동차 범퍼용 캐비티금형(600) 및 코어금형(700)을 장착시키고, 다른 한 쌍의 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)에는 포장용기용 캐비티금형(600) 및 코어금형(700)을 장착시킴으로써, 한 번에 자동차 범퍼와 포장용기를 동시에 제작할 수 있다는 장점도 있다.

본 발명에 의한 금형장치와 같이 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)이 고정프레임(100)과 이동프레임(200)에 비해 매우 작게 제작되면, 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)의 길이방향(본 실시예에서는 좌우방향) 양측만이 고정프레임(100)이나 이동프레임(200)에 결합되고 폭방향(본 실시예에서는 상하방향) 양측은 고정프레임(100)이나 이동프레임(200)에 결합되지 못하게 되어 체결력이 떨어지는 문제가 발생될 수 있다.

본 발명에 의한 금형장치는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 고정프레임(100)의 개방공간을 가로지르도록 상기 고정프레임(100)에 결합되는 복수 개의 고정측 지지바(150)와, 상기 이동프레임(200)의 개방공간을 가로지르도록 상기 이동프레임(200)에 결합되는 복수 개의 이동측 지지바(230)를 더 포함한다. 이와 같이 고정측 지지바(150)와 이동측 지지바(230)가 구비되면, 캐비티 장착블록(400)의 폭방향 양측은 고정측 지지바(150)에 안착되고 코어 장착블록(500)의 폭방향 양측은 이동측 지지바(230)에 안착되는바, 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)이 보다 안정적으로 결합된 상태를 유지할 수 있게 된다.

본 실시예에서는 하나의 고정프레임(100)과 이동프레임(200)에 4개의 고정측 지지바(150)와 이동측 지지바(230)가 결합되는 경우만이 도시되고 있으나, 상기 고정측 지지바(150)의 개수와 이동측 지지바(230)의 개수는 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)의 규격(더 명확하게는 폭방향 크기)에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

한편, 고정측 지지바(150)와 이동측 지지바(230)가 각각 고정프레임(100)과 이동프레임(200)에 안정적으로 결합될 수 있도록, 상기 고정프레임(100)에는 상기 고정측 지지바(150)의 길이방향 양단이 안착되는 고정측 안착홈(160)이 복수 개 형성되고, 상기 이동프레임(200)에는 상기 이동측 지지바(230)의 길이방향 양단이 안착되는 이동측 안착홈(240)이 복수 개 형성됨이 바람직하다. 이때, 고정측 지지바(150)와 이동측 지지바(230)의 장착위치가 사용자의 선택에 따라 자유롭게 조정될 수 있도록, 상기 복수 개의 고정측 안착홈(160)은 상기 고정측 지지바(150)의 폭방향(본 실시예에서는 상하방향)을 따라 일렬로 배열되고, 상기 복수 개의 이동측 안착홈(240)은 상기 이동측 지지바(230)의 폭방향(본 실시예에서는 상하방향)을 따라 일렬로 배열됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 금형장치는 고정프레임(100)과 이동프레임(200)이 하나의 평판형 플레이트 형상으로 제작되는 것이 아니라, 가운데 부위가 비어 있는 형상 즉, 중심부에 개방공간이 마련된 사각틀 형상으로 제작되는바, 장치의 경량화가 가능해지고 제조비용이 절감되며, 이동프레임(200)을 이동시키는 소요되는 동력을 절감시킬 수 있다는 장점도 있다.

캐비티금형(600)과 코어금형(700) 사이로 유입된 발포성수지를 성형하기 위해서는, 캐비티 장착블록(400)과 캐비티금형(600) 사이로 스팀과 냉각수를 순차적으로 공급해야 하고, 코어 장착블록(500)과 코어금형(700) 사이로 냉각수를 공급해 주어야 한다. 이때 본 발명에 의한 금형장치는 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)의 위치가 변경되더라도 스팀과 냉각수를 안정적으로 공급시킬 수 있도록 구성된다는 점에 또 다른 특징이 있다.

즉, 캐비티 장착블록(400)과 캐비티금형(600) 사이로 스팀을 공급하기 위한 캐비티 스팀공급관(430) 및 캐비티 스팀회수관(440)은 둘 이상의 캐비티 장착블록(400)이 배열되는 방향(본 실시예에서는 상하방향)을 따라 길게 연장되어 상기 고정프레임(100)의 양측에 장착되고, 캐비티 장착블록(400)과 캐비티금형(600) 사이로 냉각수를 공급하기 위한 고정측 냉각수공급관(130)과 고정측 냉각수회수관(140) 역시 둘 이상의 캐비티 장착블록(400)이 배열되는 방향을 따라 길게 연장되어 상기 고정프레임(100)의 양측에 장착되며, 코어 장착블록(500) 내측으로 냉각수를 공급하기 위한 이동측 냉각수공급관(210)과 이동측 냉각수회수관(220)은 둘 이상의 코어 장착블록(500)이 배열되는 방향을 따라 길게 연장되어 상기 이동프레임(200)의 양측에 장착됨이 바람직하다.

이때, 상기 고정측 스팀공급관(110)에는 상기 캐비티 스팀공급관(430)이 결합 가능한 복수 개의 스팀공급노즐(112)이 구비되고, 상기 고정측 스팀회수관(120)에는 상기 캐비티 스팀회수관(440)이 결합 가능한 복수 개의 스팀회수노즐(122)이 구비되며, 상기 고정측 냉각수공급관(130)과 상기 고정측 냉각수회수관(140)에는 상기 캐비티 냉각수배관(450)이 결합 가능한 복수 개의 캐비티 냉각수공급노즐(미도시)과 캐비티 냉각수회수노즐(142)이 구비되고, 상기 이동측 냉각수공급관(210)과 상기 이동측 냉각수회수관(220)에는 상기 코어 냉각수배관(540)이 결합 가능한 복수 개의 코어 냉각수공급노즐(212)과 코어 냉각수회수노즐(222)이 구비된다. 따라서 사용자는 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)의 위치에 따라 캐비티 스팀공급관(430)과 캐비티 스팀회수과, 캐비티 냉각수배관(450), 코어 냉각수배관(540)을 적절한 위치의 노즐에 연결시킬 수 있게 된다.

도 6 및 도 7은 캐비티 냉각수배관(450)과 코어 냉각수배관(540)의 장착구조를 도시하는 사시도이다.

본 발명에 포함되는 캐비티 냉각수배관(450)과 코어 냉각수배관(540)은, 각각 캐비티금형(600)과 코어금형(700) 사이의 발포성수지 형상에 따라 다양한 형상으로 배열될 수 있다. 예를 들어 본 실시예에 도시된 바와 같이 상기 캐비티 냉각수배관(450)은 사각형 형상으로 캐비티후판(410) 상에 배치될 수 있고, 상기 코어 냉각수배관(540)은 코어후판(510) 상에 일자로 배치될 수 있다.

즉, 상기 캐비티 냉각수배관(450)과 코어 냉각수배관(540)은, 본 실시예에 도시된 형상 이외에 제작하고자 하는 제품의 형상에 따라 다양한 형상으로 제작되어 배치될 수 있다.

도 8은 캐비티금형(600)과 코어금형(700)이 각각 2개씩 장착된 본 발명에 의한 금형장치의 분해사시도이다.

본 발명에 의한 금형장치는 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 고정프레임(100)과 이동프레임(200)에 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)이 하나씩 장착될 수도 있고, 한 번에 2개의 제품을 생산할 수 있도록 도 8에 도시된 바와 같이 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)이 하나씩 장착될 수도 있다. 더 나아가 한 번에 3개의 제품을 생산할 수 있도록 하나의 고정프레임(100)과 이동프레임(200)에 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)이 세개씩 장착될 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 의한 금형장치를 이용하면, 고정프레임(100)과 이동프레임(200)에 장착되는 높이고자 하는 경우에는 고정프레임(100)과 이동프레임(200)에 장착되는 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)의 개수를 최대한 증가시켜 제품 생산성을 높일 수도 있고, 많은 양의 제품을 생산할 필요가 없을 때에는 고정프레임(100)과 이동프레임(200)에 장착되는 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)의 개수를 감소시킴으로써 스팀 및 냉각수 사용량을 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)이 각각 2개씩 구비되는 경우, 각 캐비티 장착블록(400)에 안착되는 캐비티금형(600)을 다른 종류로 선택하고 각 코어 장착블록(500)에 안착되는 코어금형(700)을 다른 종류로 선택함으로써, 한 번의 공정으로 서로 다른 종류의 제품을 생산할 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 금형장치를 이용하면, 한 번의 공정으로 소량 다품종의 제품을 생산할 수 있고,

이때, 스팀공급노즐(112)과 스팀회수노즐(122), 냉각수공급노즐, 냉각수회수노즐 중 캐비티 스팀공급관(430)이나 캐비티 스팀회수관(440), 캐비티 냉각수배관(450), 코어 냉각수배관(540)이 연결되는 노즐만이 개방되고 나머지 노즐들은 폐쇄된 상태를 유지하게 되는데, 이와 같이 각각의 노즐들이 독립적으로 개폐되는 구조는 본원발명이 해당하는 기술분야에서 널리 상용화되어 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 9는 캐비티 냉각유로와 코어 냉각유로의 연결구조를 도시하는 사시단면도이다.

본 발명에 의한 금형장치는 캐비티 장착블록(400)과 캐비티금형(600) 사이로만 스팀을 공급하더라도 캐비티 장착블록(400)과 캐비티금형(600) 사이로 공급된 스팀이 코어장착블록 내측까지 공급되도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 캐비티 장착블록(400)과 상기 코어 장착블록(500)이 상호 밀착되었을 때 상기 캐비티 장착블록(400) 내부공간과 상기 코어 장착블록(500)의 내부공간이 연통되도록, 상기 캐비티 장착블록(400)에는 캐비티 내부유로(422)가 형성되고, 상기 코어 장착블록(500)에는 상기 캐비티 내부유로(422)와 연통되는 코어 내부유로(522)가 형성될 수 있다.

이와 같이 캐비티 내부유로(422)와 코어 내부유로(522)가 상호 연통되도록 캐비티 장착블록(400)과 코어 장착블록(500)에 각각 형성되면, 캐비티 스팀공급관(430)을 통해 공급되는 스팀이 캐비티 장착블록(400)과 캐비티금형(600) 사이의 공간을 채운 후 캐비티 내부유로(422) 및 코어 내부유로(522)를 통해 코어 장착블록(500)의 내부공간(더 명확하게는 코어후판(510)과 내판(530) 사이의 공간)으로 유입된다. 즉, 본 발명에 의한 금형장치는 코어 장착블록(500)으로 스팀을 제공하는 별도의 스팀공급관 없이도 코어 장착블록(500) 내부까지도 고온 고압의 스팀이 채워질 수 있으므로, 스팀 공급을 위한 장치의 구조가 단순해지고 스팀 공급에 사용되는 에너지를 절감시킬 수 있다는 장점이 있다.

이때 본 실시예에서는 캐비티 내부유로(422)와 코어 내부유로(522)가 각각 캐비티 장착블록(400)의 길이방향 양측과 코어 장착블록(500)의 길이방향 양측에 형성되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기 캐비티 내부유로(422) 및 코어 내부유로(522)의 형성위치와 개수는 캐비티 장착블록(400) 및 코어 장착블록(500)의 규격 및 형상에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 : 고정프레임 110 : 고정측 스팀공급관
112 : 스팀공급노즐 120 : 고정측 스팀회수관
122 : 스팀회수노즐 130 : 고정측 냉각수공급관
140 : 고정측 냉각수회수관 150 : 고정측 지지바
160 : 고정측 안착홈 200 : 이동프레임
210 : 이동측 냉각수공급관 220 : 이동측 냉각수회수관
230 : 이동측 지지바 240 : 이동측 안착홈
400 : 캐비티 장착블록 410 : 캐비티후판
420 : 캐비티측벽 422 : 캐비티 내부유로
430 : 캐비티 스팀공급관 440 : 캐비티 스팀회수관
450 : 캐비티 냉각수배관 500 : 코어 장착블록
510 : 코어후판 520 : 코어측벽
522 : 코어 내부유로 530 : 내판
540 : 코어 냉각수배관 600 : 캐비티금형
700 : 코어금형

Claims

중심부에 개방공간이 마련된 다각형 프레임 형상으로 형성되는 고정프레임;
중심부에 개방공간이 마련된 다각형 프레임 형상으로 형성되어, 상기 고정프레임과 가까워지거나 멀어지도록 이동 가능한 이동프레임;
상기 이동프레임을 향하는 측이 개방된 내부공간을 구비하며, 상기 고정프레임에 착탈 가능한 구조로 결합되는 둘 이상의 캐비티 장착블록;
상기 이동프레임에 착탈 가능한 구조로 결합되는 둘 이상의 코어 장착블록;
상기 캐비티 장착블록의 내부공간 개구부를 덮도록 착탈 가능한 구조로 결합되는 캐비티금형;
상기 코어 장착블록에 착탈 가능한 구조로 결합되는 코어금형;
상기 캐비티 장착블록의 내부공간으로 스팀을 공급 및 회수하기 위한 캐비티 스팀공급관 및 캐비티 스팀회수관;
상기 캐비티 장착블록의 내부공간으로 냉각수를 공급 및 회수하기 위한 캐비티 냉각수배관; 및
상기 코어 장착블록의 내부로 냉각수를 공급 및 회수하기 위한 코어 냉각수배관;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 1에 있어서,
상기 고정프레임의 개방공간을 가로지르도록 상기 고정프레임에 결합되는 복수 개의 고정측 지지바와, 상기 이동프레임의 개방공간을 가로지르도록 상기 이동프레임에 결합되는 복수 개의 이동측 지지바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 2에 있어서,
상기 고정프레임에는 상기 고정측 지지바의 길이방향 양단이 안착되는 고정측 안착홈이 복수 개 형성되고, 상기 이동프레임에는 상기 이동측 지지바의 길이방향 양단이 안착되는 이동측 안착홈이 복수 개 형성되며,
상기 복수 개의 고정측 안착홈은 상기 고정측 지지바의 폭방향을 따라 배열되고, 상기 복수 개의 이동측 안착홈은 상기 이동측 지지바의 폭방향을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 1에 있어서,
상기 둘 이상의 캐비티 장착블록이 배열되는 방향을 따라 길게 연장되어 상기 고정프레임의 양측에 장착되며, 상기 캐비티 스팀공급관 및 상기 캐비티 스팀회수관과 각각 연결되는 고정측 스팀공급관과 고정측 스팀회수관;
상기 둘 이상의 캐비티 장착블록이 배열되는 방향을 따라 길게 연장되어 상기 고정프레임의 양측에 장착되며, 상기 캐비티 냉각수배관과 연결되는 고정측 냉각수공급관과 고정측 냉각수회수관;
상기 둘 이상의 코어 장착블록이 배열되는 방향을 따라 길게 연장되어 상기 이동프레임의 양측에 장착되며, 상기 코어 냉각수배관과 연결되는 이동측 냉각수공급관과 이동측 냉각수회수관;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 4에 있어서,
상기 고정측 스팀공급관에는 상기 캐비티 스팀공급관이 결합 가능한 복수 개의 스팀공급노즐이 구비되고, 상기 고정측 스팀회수관에는 상기 캐비티 스팀회수관이 결합 가능한 복수 개의 스팀회수노즐이 구비되며, 상기 고정측 냉각수공급관과 상기 고정측 냉각수회수관에는 상기 캐비티 냉각수배관이 결합 가능한 복수 개의 캐비티 냉각수공급노즐과 캐비티 냉각수회수노즐이 구비되고, 상기 이동측 냉각수공급관과 상기 이동측 냉각수회수관에는 상기 코어 냉각수배관이 결합 가능한 복수 개의 코어 냉각수공급노즐과 코어 냉각수회수노즐이 구비되며,
상기 스팀공급노즐과 상기 스팀회수노즐과 상기 캐비티 냉각수공급노즐과 상기 캐비티 냉각수회수노즐과 상기 코어 냉각수공급노즐과 상기 코어 냉각수회수노즐은 각각 독립적으로 개폐 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 금형장치.
청구항 1에 있어서,
상기 캐비티 장착블록과 상기 코어 장착블록이 상호 밀착되었을 때 상기 캐비티 장착블록 내부공간과 상기 코어 장착블록의 내부공간이 연통되도록, 상기 캐비티 장착블록에는 캐비티 내부유로가 형성되고, 상기 코어 장착블록에는 상기 캐비티 내부유로와 연통되는 코어 내부유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 금형장치.