KR20180105019A - 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체 - Google Patents

이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체 Download PDF

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KR20180105019A
KR20180105019A KR1020170032060A KR20170032060A KR20180105019A KR 20180105019 A KR20180105019 A KR 20180105019A KR 1020170032060 A KR1020170032060 A KR 1020170032060A KR 20170032060 A KR20170032060 A KR 20170032060A KR 20180105019 A KR20180105019 A KR 20180105019A
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김태환
박상언
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주식회사 성우하이텍
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 이젝트 유닛이 개시된다.
이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체는 하부에 제1성형면이 형성되는 상형, 상기 상형의 하부에 배치되고, 상부에 상기 제1성형면과 함께 캐비티를 형성하는 제2성형면이 형성된 하형, 상기 상형의 상기 제1성형면의 설정된 위치에 형성된 홈 안에 삽입되어 배치되는 전자석, 상기 하형의 상기 제2성형면의에 구성되어, 상기 전자석의 자력에 의해서 작동외어 성형품을 성형면에서 분리시키는 이젝트 유닛을 포함하고, 상기 이젝트 유닛은, 상기 전자석과 대응하여, 상기 제2성형면의 설정된 위치에 형성된 홈 안에 삽입되어 배치되고, 상기 전자석의 자력에 의해서 상부로 당겨지는 금속성 재질로 만들어지는 밀핀부재, 및 상기 밀핀부재를 하부 방향으로 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 포함할 수 있다.

Description

이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체{MOLD ASSEMBLY HAVING EJECT UNIT}
본 발명은 RTM 성형 공정에서 간단한 구조를 가지고 성형된 제품을 성형면에서 용이하게 분리시키는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체에 관한 것이다.
일반적으로 상하 금형을 합형한 뒤, 상하 금형 사이에 형성된 캐비티에 용융수지를 주입하고, 캐비티에 충진된 용융수지가 응고되면 제품을 성형면에서 분리하는 일련의 과정을 통해서 제품을 성형한다.
이후, 제품이 완성되면 캐비티로부터 제품을 분리하기 위한 제품 분리장치가 작동되어 캐비티로부터 제품이 분리된다. 종래에는 완성된 제품의 분리가 다음과 같이 이루어졌다.
하부 금형에 대응하여 캐비티의 표면에 밀핀부재가 배치되고, 제품의 성형이 완성되면, 상하 금형이 이형되는 과정에서, 밀핀부재가 캐비티에 성형된 제품을 밀어올려서, 제품을 성형면에서 분리시킨다. 그리고, 제품의 분리가 완료되면, 밀핀부재가 초기 위치로 세팅된다.
관련기술로써, 도 1은 본 발명과 관련된 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체의 단면도이고, 도 1을 참조하면, 금형 조립체는 사출금형(10)을 포함하고, 주요 구성요소들은 런너(23), 주입구(21), 게이트(24), 부시(22), 제1상고정판(11), 제2상고정판(12), 상형(13), 밀핀부재(31), 탄성부재(33), 캐비티(25), 하형(14), 이젝트 유닛(35), 스페이스 블럭(15), 공기통로(18), 지지판(17), 및 하고정판(16)을 포함한다.
여기서, 상기 상형(13)과 상기 하형(14)이 서로 합형된 상태에서, 상기 주입구(21), 런너(23), 및 게이트(24)를 통해서 수지가 상기 캐비티(25)로 주입되고, 경화된다.
그리고, 상기 상형(13)이 상승하여 상기 하형(14)과 이형되고, 상기 공기통로(18)로 압축공기가 공급되어, 상기 밀핀부재(31)가 성형된 성형품을 상기 하형(14)에서 분리시킨다.
그러나, 이러한 종래의 사출금형에서, 상하 금형(13, 14)이 이형될 때, 제품의 분리를 위해서 금형 내에 설치된 밀핀부재(31)를 승하강시키기 위해서 공압이 소모되며 밀핀부재(31)를 승하강시키기 위해 별도의 압축펌프 등이 필요하여, 사용되는 부품의 수가 증가하고, 이들 부품의 고장나거나 파손될 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
대한민국 출원 실용 20-2006-0006287호 대한민국 출원 특허 10-2009-0021779호
본 발명의 목적은 별도의 구동 장치 없이 RTM성형 또는 주조성형에서 완성품을 효과적으로 분리시켜 고장을 방지하고, 부품의 개수를 줄일 수 있는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체는 하부에 제1성형면이 형성되는 상형, 상기 상형의 하부에 배치되고, 상부에 상기 제1성형면과 함께 캐비티를 형성하는 제2성형면이 형성된 하형, 상기 상형의 상기 제1성형면의 설정된 위치에 형성된 홈 안에 삽입되어 배치되는 전자석, 상기 하형의 상기 제2성형면의에 구성되어, 상기 전자석의 자력에 의해서 작동되어 성형품을 성형면에서 분리시키는 이젝트 유닛을 포함하고, 상기 이젝트 유닛은, 상기 전자석과 대응하여, 상기 제2성형면의 설정된 위치에 형성된 홈 안에 삽입되어 배치되고, 상기 전자석의 자력에 의해서 상부로 당겨지는 금속성 재질로 만들어지는 밀핀부재, 및 상기 밀핀부재를 하부 방향으로 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 밀핀부재의 하면과 연결되고, 하방으로 연장되는 로드, 및 상기 로드의 후단에 형성되는 지지부재를 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 지지부재를 후방으로 탄성적으로 지지할 수 있다.
상기 상형 또는 상기 하형에는 수지공급통로가 형성되고, 상기 수지공급통로는 상기 제1,2성형면이 형성하는 캐비티의 일측으로 수지를 공급할 수 있다.
상기 수지공급통로를 통해서 상기 캐비티로 수지를 공급하는 수지 주입부를 더 포함할 수 있다.
상기 캐비티로 프리프레그가 로딩되고, 상기 수지공급통로를 통해서 수지를 주입하여 상기 프리프레그에 수지를 함침시킬 수 있다.
상기 전자석을 자기화하도록 전원을 인가하는 전자석 구동부를 포함할 수 있다.
상기 전자석과 상기 밀핀부재는 서로 마주하여 상하 방향으로 배치될 수 있다.
상기 전자석은 상기 제1성형면에 형성된 홈안으로 삽입되어 장착될 수 있다.
상기 전자석의 외측면은 상기 제1성형면과 동일면을 형성할 수 있다.
상기 전자석은 상기 제1성형면에서 노출되지 않고, 내부에 설치될 수 있다.
상기 상형이 상기 하형과 이형된 상태에서, 상기 전자석이 상기 밀핀부재를 당기는 힘은 상기 탄성부재의 탄성력보다 클 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체는 상형의 성형면의 설정된 위치에 배치되는 자석, 상기 상형의 하부에 배치된 하형의 성형면에서 상기 자석과 대응하여 배치되는 밀핀부재, 및 상기 밀핀부재를 상기 상형의 반대측으로 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 자석은 상기 상형의 성형면의 홈 안으로 삽입되어 장착되고, 상기 밀핀부재는 상기 하형의 성형면의 홈 안으로 삽입되어 장착될 수 있다.
상기 밀핀부재의 하면에서 하부로 연장되는 로드, 및 상기 로드의 하단부에 형성되는 지지부재를 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 지지부재를 하방으로 탄성지지할 수 있다.
상기 상형 또는 상기 하형에는 상기 상형과 상기 하형이 합형된 상태에서 캐피티 안으로 수지를 주입하는 주입 통로가 형성될 수 있다.
상기 상형과 상기 하형 사이에 형성된 상기 캐비티로 수지를 주입하고 경화된 상태에서, 상기 상형이 상승하여 상기 하형과 이형되고, 상기 자석의 자력에 의해서 상기 밀핀부재가 경화된 성형품을 취출시킬 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 전자석을 이용하여 밀핀부재를 작동시킴으로써, 구동장치의 고장을 방지할 수 있고, 구동장치의 개수를 줄일 수 있으며, 밀핀부재의 작동을 신속하게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체를 이용한 성형방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체의 작동순서를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체의 개략적인 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체는 주요 구성요소들로써 수지 주입부(205), 주입 통로(202), 상형(200), 캐비티(204), 전자석(220), 전자석 구동부(225), 하형(210), 스페이스 블럭(252), 프리프레그(230), 홈(250), 이젝트 유닛(240), 밀핀부재(248), 로드(242), 지지부재(244), 및 탄성부재(246)를 포함한다.
상기 상형(200)의 하부에는 제1성형면이 형성되고, 상기 제1성형면에는 상기 전자석(220)이 설정된 간격을 두고 배열된다. 상기 전자석(220)은 상기 제1성형면에 형성된 홈 안으로 삽입되어 고정되고, 그 하면은 상기 제1성형면과 동일면을 형성하고, 노출된다.
상기 상형(200)의 내부에는 캐비티(204)로 연결된 수지 주입 통로(202)가 형성되고, 상기 주입 통로(202)는 외부에 설치된 수지 주입부(205)와 연결된다.
상기 하형(210)의 상부에는 제2성형면이 형성되고, 상기 제2성형면에는 밀핀부재(248)가 설정된 간격을 두고 배열된다. 상기 밀핀부재(248)는 상기 제2성형면에 형성된 홈(250) 안으로 삽입되어 장착되고, 상기 밀핀부재(248)의 하면 중심부에 로드(242)가 연결되고, 상기 로드(242)의 하단부에는 지지부재(244)가 형성된다.
상기 탄성부재(246)는 상기 지지부재(244)를 하부로 탄성 지지하여, 상기 밀핀부재(248)를 상기 홈(250) 안으로 삽입시킨다. 여기서, 상기 이젝트 유닛(240)는 상기 밀핀부재(248), 상기 로드(242), 상기 지지부재(244), 및 상기 탄성부재(246)를 포함하고, 넓은 의미로 상기 전자석(220)을 포함한다. 여기서, 상기 전자석(220)과 상기 밀핀부재(248)는 상하 방향으로 서로 마주하여 배치된다.
상기 전자석(220)의 상면에는 전자석 구동부(225)가 배치되며, 도시한 바와 같이, 상기 전자석 구동부(225)는 상기 상형(200)의 내부에 배치되거나, 상기 전자석 구동부(225)는 상기 상형(200)의 외부에 배치되고, 와이어(미도시)를 통해서 상기 전자석(220)과 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 전자석은 성형면으로 노출될 수 있으나, 상기 상형의 내부에 배치될 수 있다. 아울러, 상기 전자석이 상기 밀핀부재를 당길 수 있도록, 상기 전자석의 자기력은 상기 탄성부재의 탄성력보다 크다.
아울러, 상기 전자석은 전원에 따라서 자력을 형성하고, 자력을 제거할 수 있으며, 전자석 대신에 영구자석이 적용될 수 있다. 상기 프리프레그는 강화섬유부재를 바인더로 적층하여 만들어질 수 있고, 이 강화섬유부재는 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 및 금속재질일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체를 이용한 성형방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 3을 참조하면, S300에서 상기 캐비티(204) 안으로 프리프레그 또는 프리폼인 프리프레그(230)를 로딩하고, S310에서 상기 상형(200)과 상기 하형(210)을 합형한다.
다음, S320에서 상기 상형(200)의 주입 통로(202)를 통해서 수지를 상기 캐비티(204)로 주입하고, 프리프레그(230)에 수지를 함침시키며, 수지를 경화시킨다.
다음, S330에서 상기 상형(200)에 배치된 상기 전자석(220)에 전원을 인가하여, 전자석을 자화시키고, 동시에 S340에서 상기 상형(200)을 상승시켜 상기 상형(200)과 상기 하형(210)을 서로 이형시킨다. 여기서, 상기 상형(200)이 상승하는 과정에서, 상기 전자석(220)의 자력에 의해서 상기 밀핀부재(248)가 상승하여, 성형된 성형품이 상기 하형(210)의 성형면에서 분리된다.
그리고, S350에서 상기 전자석(220)으로 인가되는 전원을 차단하여, 상기 자력을 제거한다. 여기서, 자력이 제거됨에 따라서, 상기 밀핀부재(248)는 상기 탄성부재(246)의 탄성력에 의해서 하강하여, 상기 홈(250) 안으로 삽입된다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체의 작동순서를 보여주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 상형(200)과 상기 하형(210)이 서로 이형된 상태에서, 상기 캐비티(204) 안으로 상기 프리프레그(230)가 배치되고, 상기 상형(200)이 하강하여 상기 하형과 합형되고, 상기 캐비티(204)를 형성한다.
도 5를 참조하면, 상기 주입 통로(202)를 통해서 상기 수지 주입부(205)는 상기 캐비티(204) 안으로 수지를 주입하고, 상기 프리프레그(230)로 수지를 함침시킨다. 그리고, 수지를 경화시킨다.
도 6을 참조하면, 상기 전자석(220)으로 전원을 인가하여 상기 전자석(220)을 자화시키고, 상기 상형(200)을 설정거리 상승시킨다. 여기서, 상기 전자석(220)의 자력에 의해서 상기 밀핀부재(248)가 상승하고, 성형품도 함께 상기 하형(210)의 성형면에서 분리된다.
도 7을 참조하면, 상기 전자석(220)으로 인가되는 전원을 차단하여 자력을 제거하고, 상기 밀핀부재(248)가 원위치로 하강한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체의 개략적인 구성도이다.
도 8을 참조하면, 금형 조립체(800)는 이젝트 유닛(240), 상형(200) 및 하형(210), 수지 주입부(205), 전자석 구동부(225), 금형 구동부(810), 및 제어부(820)를 포함한다.
상기 금형 구동부(810)는 상기 제어부(820)에 의해서 작동되어, 상기 상형(200)의 움직임을 제어하고, 상기 제어부(820)는 상기 수지 주입부(205), 상기 전자석 구동부(225), 및 상기 금형 구동부(810)를 제어한다.
상기 제어부(820)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
200: 상형 202: 주입 통로
204: 캐비티 205: 수지 주입부
210: 하형 220: 전자석
225: 전자석 구동부 230: 프리프레그
240: 이젝트 유닛 242: 로드
244: 지지부재 246: 탄성부재
248: 밀핀부재 250: 홈
252: 스페이스 블록 800: 금형 조립체
810: 금형 구동부 820: 제어부

Claims (16)

  1. 하부에 제1성형면이 형성되는 상형;
    상기 상형의 하부에 배치되고, 상부에 상기 제1성형면과 함께 캐비티를 형성하는 제2성형면이 형성된 하형;
    상기 상형의 상기 제1성형면의 설정된 위치에 형성된 홈 안에 삽입되어 배치되는 전자석;
    상기 하형의 상기 제2성형면에 구성되어, 상기 전자석의 자력에 의해서 작동되어 경화된 완성품을 성형면에서 분리시키는 이젝트 유닛; 을 포함하고,
    상기 이젝트 유닛은,
    상기 전자석과 대응하여, 상기 제2성형면의 설정된 위치에 형성된 홈 안에 삽입되어 배치되고, 상기 전자석의 자력에 의해서 상부로 당겨지는 금속 재질로 만들어지는 밀핀부재; 및
    상기 밀핀부재를 하부 방향으로 탄성적으로 지지하는 탄성부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  2. 제1항에서,
    상기 밀핀부재의 하면과 연결되고, 하방으로 연장되는 로드; 및
    상기 로드의 후단에 형성되는 지지부재; 를 포함하고,
    상기 탄성부재는 상기 지지부재를 후방으로 탄성적으로 지지하는 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  3. 제1항에서,
    상기 상형 또는 상기 하형에는 수지공급통로가 형성되고, 상기 수지공급통로는 상기 제1,2성형면이 형성하는 캐비티의 일측으로 수지를 공급하는 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  4. 제3항에서,
    상기 수지공급통로를 통해서 상기 캐비티로 수지를 공급하는 수지 주입부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  5. 제3항에서,
    상기 캐비티로 프리프레그가 로딩되고, 상기 수지공급통로를 통해서 수지를 주입하여 상기 프리프레그에 수지를 함침시키는 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  6. 제1항에서,
    상기 전자석을 자기화하도록 전원을 인가하는 전자석 구동부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  7. 제1항에서,
    상기 전자석과 상기 밀핀부재는 서로 마주하여 상하 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  8. 제1항에서,
    상기 전자석은 상기 제1성형면에 형성된 홈안으로 삽입되어 장착된 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  9. 제8항에서,
    상기 전자석의 외측면은 상기 제1성형면과 동일면을 형성하는 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  10. 제1항에서,
    상기 전자석은 상기 제1성형면에서 노출되지 않고, 내부에 설치된 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  11. 제1항에서,
    상기 상형이 상기 하형과 이형된 상태에서, 상기 전자석이 상기 밀핀부재를 당기는 힘은 상기 탄성부재의 탄성력보다 큰 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  12. 상형의 성형면의 설정된 위치에 배치되는 자석;
    상기 상형의 하부에 배치된 하형의 성형면에서 상기 자석과 대응하여 배치되는 밀핀부재; 및
    상기 밀핀부재를 상기 상형의 반대측으로 탄성적으로 지지하는 탄성부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  13. 제12항에서,
    상기 자석은 상기 상형의 성형면의 홈 안으로 삽입되어 장착되고, 상기 밀핀부재는 상기 하형의 성형면의 홈 안으로 삽입되어 장착된 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  14. 제12항에서,
    상기 밀핀부재의 하면에서 하부로 연장되는 로드; 및
    상기 로드의 하단부에 형성되는 지지부재; 를 포함하고,
    상기 탄성부재는 상기 지지부재를 하방으로 탄성지지하는 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  15. 제12항에서,
    상기 상형 또는 상기 하형에는 상기 상형과 상기 하형이 합형된 상태에서 캐피티 안으로 수지를 주입하는 주입 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
  16. 제15항에서,
    상기 상형과 상기 하형 사이에 형성된 상기 캐비티로 수지를 주입하고 경화된 상태에서, 상기 상형이 상승하여 상기 하형과 이형되고, 상기 자석의 자력에 의해서 상기 밀핀부재가 경화된 성형품을 취출시키는 것을 특징으로 하는 이젝트 유닛을 구비한 금형 조립체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210010192A (ko) 2019-07-19 2021-01-27 (주)라컴텍 성형품 취출 구조를 구비하는 수지재 성형용 금형 장치
CN112721027A (zh) * 2020-12-14 2021-04-30 苏州祥盈升精密实业有限公司 家用吸尘器配件生产注塑工艺

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