KR20190121074A - 무구배 사출 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사출물 형상에 구배를 주지 않고서도 금형의 개폐시 긁힘이 발생하지 않도록 한 무구배 사출물의 취출이 가능한 무구배 사출 금형에 관한 으로서, 상하로 개폐되면서 캐비티를 형성하는 상코어와 하코어를 포함하는 금형부와, 금형부를 가동시키기 위한 금형 가동부를 포함하되, 금형부에는 금형부의 형개 시 사출물의 형태를 일시적으로 변형시키도록 사출물의 측벽 단부를 외측에서 내측 방향으로 가압하는 가압부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

무구배 사출 금형{NON―SLOPE INJECTION MOLDING}

본 발명은 사출금형에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사출물 형상에 구배를 주지 않고서도 금형의 개폐시 긁힘이 발생하지 않도록 한 무구배 사출물의 취출이 가능한 무구배 사출 금형에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형은, 제품 형상을 지닌 금형 내의 캐비티 내에 적정한 온도로 용융된 수지를 적정압력과 속도로 사출 및 충진시킨 다음에, 일정한 시간을 두고 충진된 수지가 냉각 고화되면, 금형을 형개하여 성형된 제품을 취출한다.

일반적으로, 사출 금형은 상하 작동하면서 캐비티를 개폐하는바, 제품의 수직한 부분에 대해서 금형과의 마찰로 인해 표면 긁힘이 발생할 수밖에 없는 구조로 제작된다. 이를 해소하기 위해 사출 금형은 빼기 구배 등을 주기도 하는데, 이러한 금형에 의해 제작된 제품은 일정 구배를 갖는 형상으로 제작되어 최초 요구된 형상과 상이한 형상으로 제작될 수 밖에 없다는 단점을 갖는다.

이때, 사출금형은 통상적으로 한 쌍의 코어가 상하로 개폐되는 방식을 사용함에 따라, 금형의 형개시 사출물의 측면 표면이 금형과의 마찰 등으로 인해 긁힘이 발생하는 등의 문제가 지속적으로 발생되었다.

특히, 언더컷 부위가 존재하는 복잡한 형상의 사출물이 아닌, TV나 모니터 등의 외관을 이루는 베젤과 같이 단순한 형상으로 형성되는 사출물의 경우에도 측벽에 긁힘이 발생하는 문제가 있었다.

즉, 최근에는, TV, 모니터 등과 같은 가전제품의 외관을 이루는 사출물에 고광택의 미세패턴 디자인 등을 형성하여 제품의 고급화를 꾀하고 있는데, 긁힘 발생의 문제로 인하여 제품의 품질이 저하된다는 문제가 발생한다.

종래에는 이를 방지하기 위해서, 슬라이드 코어가 구비된 금형을 이용하여 사출 작업을 수행하곤 하였다. 그러나, 슬라이드 코어를 구비한 금형을 사용할 경우, 사출물의 측면에 슬라이드 코어로 인해 성형 라인이 발생되어서 사출물 외관의 미감을 떨어뜨릴 수 있다는 문제가 있다.

또한, 사출물 측면 형상이 일정 구배(기울기)를 갖도록 빼기 구배를 적용한 금형을 제작함으로써, 금형의 형개시 직접적인 사출물과의 긁힘이 발생하지 않도록 설계하는 금형도 제공되었지만, 이러한 방식의 금형은 제품의 형상 설계를 직접적으로 변경해야 한다는 문제가 있을뿐더러, 제품의 측면 형상이 완전한 직각 형상으로 형성되기 어려우므로 형상의 한정으로 인한 제품의 기능 저하나, 디자인 훼손 등의 문제가 발생할 수도 있다.

게다가, 종래에는 차량의 범퍼 등과 같은 제품을 제작하는 경우에 소위 히든 파팅이라고 하여, 파팅라인이 외관에 최대한 보이지 않도록 사출물의 내측에서 사출물을 당기면서 제품을 살짝 변형시킴에 따라 언더컷을 회피하여 취출하는 방식이 사용되기도 하였다.

그러나, 이러한 종래의 당김 방식의 금형은, 사출물을 내측 방향으로 당기기 위한 구조물이 사출물에 걸릴 수 있어야 하므로 사출물 자체에 걸림을 위한 걸림 구조가 형성되어야 함에 따라, 별도의 걸림홀이 형성되어야 한다는 문제가 있으며, 전술한 당김 방식이 사용되는 차량 범퍼는 통상적으로 차량의 앞부분 둘레에 장착되는바, 장착되는 측인 일측이 개방되는 개방형("ㄷ"자 형상)의 제품으로서, 구조상 당김 구조물을 걸 수 없는 폐쇄형("ㅁ"자 형상)의 제품에는 이 방식의 금형을 사용할 수 없다는 문제가 있었다.

한편, 종래에는 사출 금형을 대체하고자 프레스 금형을 제작하여 프레스 공정으로 성형품을 제조하기도 하였으나, 프레스 공정의 특성상 다량의 금형을 필요로 하는 등의 문제로 인해 제품 원가가 상승하게 된다는 단점이 있다.

한국 등록특허 제10-1339032호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 금형은, 제품의 측면 형상을 무구배 형상으로 제작하더라도 측벽의 긁힘 없이 취출이 가능한 금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명은 일측이 개방된 개방 단면 형상의 제품뿐만 아니라 폐쇄 단면 형상의 제품에도 적용할 수 있는 금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 무구배 사출 금형은, 상하로 개폐되면서 캐비티를 형성하는 상코어와 하코어를 포함하는 금형부와, 금형부를 가동시키기 위한 금형 가동부를 포함하되, 금형부에는 금형부의 형개 시 사출물의 형태를 일시적으로 변형시키도록 사출물의 측벽 단부를 외측에서 내측 방향으로 가압하는 가압부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 가압부는 금형부의 하코어와 인접 배치되는 가압블럭과, 가압블럭을 가동시키기 위한 가압블럭 가동수단을 포함하고, 가압블럭 가동수단은 가압블럭의 수직 방향 이동을 안내하는 안내 레일부를 포함하되, 안내 레일부는 가압블럭이 사출물의 외측에서 내측 방향으로 가압하도록 소정 위치에서 내측 방향으로 경사지게 돌출되는 이동 경로를 갖는 것을 특징으로 한다.

게다가, 금형부는 사출물의 내측을 지지하도록 슬라이딩 작동하는 슬라이딩 코어부를 더 포함하며, 슬라이딩 코어부는 사출물의 내측 둘레를 지지하는 한편 가압부의 가압 작용에 대응하여 내측으로 후퇴 이동하는 이동코어와, 이동코어를 가동시키기 위한 이동코어 가동수단을 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 이동코어는 사출물의 코너부 내측에 위치되어 코너부에 대해 사선 방향으로 이동하는 제1코어와, 사출물의 직선부 내측에 위치되어 직선부에 대해 직교하는 방향으로 이동하는 제2코어를 포함하고, 제1코어와 제2코어는 순차적으로 작동하는 것을 특징으로 한다.

이에 더하여, 제1코어는 후퇴 작동함으로써 사출물의 코너부가 변형될 수 있는 유도 공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

한편, 금형부의 하코어는 상측으로 돌출되는 수직돌부가 마련되며, 수직돌부는 사출물의 측벽이 외측벽부와, 외측벽부로부터 소정 공간을 두고 내측으로 이격되는 내측벽부로 이루어진 이중벽 구조로 형성될 수 있도록 캐비티를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 무구배 사출 금형은, 금형의 형개시 가압블럭에 의해 제품의 측면과 금형 사이에 틈새를 마련함에 따라, 제품의 측면에 구배를 주지 않아도 취출시 발생하는 측면 긁힘이 발생하지 않도록 함으로써, 제품의 형상을 제한하지 않아도 된다는 이점을 가지며, 이로 인해 제품의 기능 저하나 디자인 훼손 등의 문제를 방지할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 무구배 사출 금형은, 일반적으로 측면 중 어느 한 부분이 개방된 형태뿐만 아니라, 측면이 모두 폐쇄된 형태의 제품을 무구배 형상으로 성형할 수 있게 된다는 효과가 있다.

한편, 본 발명에 따른 무구배 사출 금형은, 제품의 코너측 부분과 직선측 부분에 각기 대응하여 순차적으로 작동되는 이동코어를 구비함으로써, 금형의 형개시 긁힘을 방지하면서도 제품을 안정적으로 지지할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무구배 사출 금형으로 제작한 제품을 개략적으로 도시한 도면으로서, 사시도를 나타내고 있다.
도 2는 도 1의 A-A' 단면에 의한 단면 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 무구배 사출 금형을 개략적으로 도시한 도면으로서 단면도로 나타내고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 무구배 사출 금형의 주요 부분을 확대하여 도시한 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 무구배 사출 금형의 일부를 도시한 도면으로서, 제품을 성형하기 위한 캐비티가 형성되도록 금형부가 형폐된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 이동코어를 나타낸 평 단면도이다.
도 7은 도 6에서 작동한 상태를 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 12는 본 발명에 따른 무구배 사출 금형의 작동을 순서대로 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 사출 금형은, 제품 취출시 제품과 금형간에 간섭으로 인한 긁힘이 발생하지 않고서 제품을 취출할 수 있도록 마련된 것으로서, 코너부와 직선부로 이루어진 다각형의 제품을 성형하도록 제작된다.

먼저, 본 발명에 따른 사출 금형에 의해 제작되는 제품(사출물)은 다양한 형상의 제품이 될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 사각형의 프레임 형상의 제품을 제작하는 금형에 대해 기술하도록 한다.

이러한 본 발명에서 취급되는 제품은 통상의 TV 패널을 보호함과 동시에 외관을 이루는 TV 베젤 프레임으로서, 코너부(1a)와 직선부(1b)로 이루어진 사각형의 형상을 갖는다. 이때, 본 발명의 일 실시예로서 제품(1)이 TV의 베젤 프레임인 것을 제시하였지만, 이외에도 사출 제품의 형상이 원형 또는 다각형이면서 그 외측면이 수직 형상의 벽면을 갖는 것이라면(즉, 금형의 상하 작동시 측벽의 긁힘 발생이 우려되는 제품이라면) 어떠한 제품이라도 적용될 수 있다.

특히, 본 발명은 측벽의 어느 한 부분이 개방된 개방 단면 형상의 제품뿐만 아니라, 측벽이 모두 폐쇄된 폐쇄 단면 형상의 제품을 제작하는데에도 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무구배 사출 금형으로 제작한 제품을 개략적으로 도시한 도면으로서, 사시도를 나타내고 있다.

도 2는 도 1의 A-A' 단면에 의한 단면 사시도를 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따른 무구배 사출 금형을 개략적으로 도시한 도면으로서 단면도로 나타내고 있다.

도 4는 본 발명에 따른 무구배 사출 금형의 주요 부분을 확대하여 도시한 확대 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 무구배 사출 금형의 일부를 도시한 도면으로서, 제품을 성형하기 위한 캐비티가 형성되도록 금형부가 형폐된 상태를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 이동코어를 나타낸 평 단면도이다.

도 7은 도 6에서 작동한 상태를 나타낸 도면이다.

도 8 내지 도 12는 본 발명에 따른 무구배 사출 금형의 작동을 순서대로 도시한 도면이다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형에 의해 제작되는 제품(1)은, 일례로서 TV 베젤 프레임을 제작하는 것으로 설명하는바, 통상적인 디스플레이 패널의 전면부측 둘레와 측면부를 감싸는 형상의 프레임으로 형성되는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 네 곳의 모서리 부분을 코너부(1a)로 지칭하고, 이를 연결하는 선분 부분을 직선부(1b)로 지칭하여 구분할 수 있다. 제품(1)의 단면은 도 2에 도시된 바와 같이 "ㄱ"자의 형상을 갖도록 형성될 수 있는데, 이러한 제품(1)은 패널의 전면부측 둘레에 위치되는 수평부(2)와, 패널의 측면을 감싸는 수직벽부(3)로 형성된다.

도 2의 (a)는 기본적인 형태의 제품(1)을 도시하고, 도 2의 (b)는 이중 측벽 구조의 제품(2)을 도시하며, 도 2의 (c)는 디스플레이 패널을 결합하기 용이하도록 마련된 결합홈(4a)이 형성되는 제품(1)을 예시로서 도시하고 있다.

여기서, 본 발명에 따른 무구배 사출 금형은, 기존 금형의 형개 시 제품(1)의 수직벽부(3) 외측면에 긁힘이 발생하는바, 이를 방지하기 위한 구조를 갖는다.

본 발명에 따른 무구배 사출 금형은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상하로 개폐되어 제품(1)을 사출 성형하기 위한 금형부(10)와, 금형부(10)를 가동시키기 위한 금형 가동부(60)를 포함한다.

금형부(10)는 캐비티의 상측 부분을 형성하는 상코어(100)가 마련된 상부금형(20)과, 캐비티의 하측 부분을 형성하는 하코어(200)가 마련된 하부금형(30)을 포함한다. 여기서, 금형부(10)는 실질적인 작동을 안정적으로 안내하도록 베이스 금형으로서 기능하는 고정금형(40)과, 고정금형(40)에 대해 승강 작동되면서 상부금형(20)과 하부금형(30)이 형개 또는 형폐되도록 작동되는 이동금형(50)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 금형부(10)는 금형 가동부(60)에 의해 상하로 개폐되고, 금형이 형폐된 상태에서 상코어(100)와 하코어(200)가 캐비티를 형성함에 따라 사출 성형을 수행할 수 있게 된다.

이때, 금형부(10)에는 사출 성형 후 제품(1)의 취출을 용이하게 하는 가압부(300)가 구비될 수 있다. 또한, 금형부(10)에는 제품(1)의 내측에 위치되어 제품(1) 내측을 지지함과 동시에 금형부(10)와 함께 캐비티를 형성하는 슬라이딩 코어부(400)를 더 포함할 수 있다.

금형 가동부(60)는 금형부(10)를 가동시키기 위한 것으로서, 가스 스프링이나 코일 스프링 등과 같은 스프링의 압축 작용에 의한 힘을 이용한 제1 가동수단(61)과, 유압 실린더 형태로 구비되는 제2 가동수단(62)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 가동수단(61)과 제2 가동수단(62)은 다른 방식으로 구동될 수도 있으며, 본 발명의 실시예에서는 금형부(10)를 형개하는 범위나 속도 등을 용이하게 조절할 수 있도록 전술한 형태의 구동 방식을 사용한 것을 설명한다.

이러한 제1 및 제2 가동수단(61, 62)은 조건에 따라 상이하게 작동되면서 금형부(10)를 가동시키게 된다.

제1 가동수단(61)은 스프링의 압축력에 의해 작동되는바, 금형이 형폐되는 경우 스프링이 압축되면서 복귀할 힘을 축적한 뒤에, 금형의 형개시 금형부(10)가 이동할 힘을 생성하게 된다.

여기서, 제1 가동수단(61)은 스프링을 압축시킬 수 있도록 유압부가 구비되며, 유압부의 힘에 의해 스프링을 압축시킬 수 있게 된다.

이때, 제1 가동수단(61)의 스프링 압축 구간과 팽창 구간은 거의 동일하게 설정되는 것이 바람직하며, 일례로 약 30mm 내지 40mm의 구간으로 설정될 수 있다.

제2 가동수단(62)은 유압 실린더로 구비되는바, 제1 가동수단(61)에 의해 금형부(10)가 가동된 이후의 가동을 안내하게 된다. 즉, 제1 가동수단(61)에 의해 설정된 소정의 이동 구간만큼 가동되고 난 이후에 제2 가동수단(62)이 작동되며, 설정된 구간만큼 금형부(10)를 가동시키게 된다.

이와 같은 금형 가동부(60)의 작동에 대해서는 후술하도록 한다.

한편, 금형부(10)에는 가압부(300)가 구비될 수 있는바, 가압부(300)는 제품의 취출을 용이하게 하기 위한 작동수단으로서, 본 발명의 실시예에서는 도면에 도시된 바와 같이 금형부(10)의 외측에서 작동되도록 위치될 수 있다.

가압부(300)는 가압블럭(310)과 가압블럭 가동수단(320)을 포함하여 이루어진다.

가압블럭(310)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하코어(200)의 외측 둘레에 배치될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 제품의 형상이 사각 프레임의 형태로 구비된바, 실질적으로 제품의 직선부(1b)와 코너부(1a)로 이루어진 수직벽부(3)의 둘레 전면에 걸쳐 일체의 형상으로 마련될 수 있으며, 이와 다르게 복수개의 블럭 형태가 일정 간격으로 이격되어 연속적으로 배치된 형태로 마련될 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에 따르면, 제품의 네 면에 각각 한 개 또는 그 이상으로 배치될 수 있다.

이러한 가압블럭(310)은 금형부(10)의 형개시 상부금형(20)이나 하부금형(30)의 이동에 따라 상측 방향으로 함께 이동하면서 제품에 접촉되는 한편, 가압블럭 가동수단(320)에 의해 소정 경로를 따라 이동하면서 제품을 외측에서 내측 방향으로 일정 힘으로 가압하는 작동을 하게 된다.

여기서, 가압블럭(310)은 제품(1)의 수직벽부(3)의 하단을 지지하는 형태로 위치될 수 있다.

이에 따라, 가압블럭(310)은 상측 방향으로 이동하면서 제품(1)을 외측에서 내측 방향으로 가압함에 따라 제품(1)이 내측 방향으로 일정량 변형이 발생되고, 변형에 의해 상코어(100)와 접촉하고 있는 제품(1)의 측벽이 상코어(100)로부터 이격되면서 형개시 상코어(100)와의 긁힘 발생을 방지할 수 있게 된다.

가압블럭 가동수단(320)은 가압블럭(310)의 수직 방향으로의 이동을 안내하기 위한 제1 안내레일부(321)와, 제1 가동유닛(322)을 포함한다. 여기서, 제1 안내레일부(321)와 제1 가동유닛(322)은 금형 전체의 크기에 따라 상이하게 구비될 수 있으며, 특히 제품(1)의 코너부(1a) 또는 직선부(1b)에 대응하여 각기 마련되어 작동되는 것이 바람직하다.

제1 안내레일부(321)는 가압블럭(310)이 수직 방향으로 이동할 수 있도록 수직 방향을 향해 연장 형성되는 이동 경로로 구비되며, 소정 위치에는 가압블럭(310)을 내측 방향으로 일정 구간만큼 이동시키기 위해서 내측으로 돌출되는 돌입부(321a)가 형성된다.

이때, 돌입부(321a)는 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 방향으로 배치된 제1 안내레일부(321)의 일정 높이에서 제품을 향하는 내측 방향으로 돌입되는 형태로 형성되는바, 돌입부(321a)의 존재로 인해 가압블럭(310)의 이동 경로는 수직 방향을 따라 상향이동되는 도중에 제품(1)의 내측 방향으로 상향 경사지게 진입한 뒤에 돌입부(321a)의 구간이 종료된 이후에는 외측 방향으로 상향 경사지게 후퇴한 뒤 다시 수직 방향으로 이동하게 된다.

제1 가동유닛(322)은 가압블럭(310)이 제1 안내레일부(321)를 따라 이동될 수 있도록 가압블럭(310)을 이동시키기 위한 것으로서, 실린더의 형태로 구비될 수 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 제품(1)은 전술한 가압블럭 가동수단(320)에 의한 이동이 용이하게 수행될 수 있도록, 수직벽부(3) 측이 가압블럭(310)에 의해 가압되어 변형될 수 있는 형상으로 형성되는 것이 바람직한데, 이를 위해서 제품(1)의 수직벽부(3)가 이중벽 구조로 형성될 수 있도록, 본 발명에 따른 하코어(200)에는 수직돌부(201)가 마련될 수 있다.

즉, 하코어(200)는 수직돌부(201)가 형성됨으로써, 캐비티를 형성할 때, 제품(1)의 수직벽부(3)로부터 소정 공간을 두고 내측으로 이격되는 내측벽부(4)가 형성될 수 있는 공간을 형성하게 된다.

이에 따라, 제품(1)은 외측벽부인 수직벽부(3)와, 내측벽부(4)로 이루어진 이중 측벽 구조로 형성되며, 사출된 이후 하코어(200)가 하측으로 후퇴 이동하게 되면 측벽들 사이에 이격 공간(3a)이 형성된다. 그리고, 이격 공간(3a)에 의해서 수직벽부(3)가 가압블럭(310)에 의한 가압작용시 변형이 발생할 수 있게 된다. 이러한 제품(1)의 형상은 도 2를 참조하면 쉽게 이해할 수 있다.

또한, 금형부(10)에는 슬라이딩 코어부(400)가 구비되는바, 슬라이딩 코어부(400)는 제품(1)의 내측을 지지하는 이동코어(410)와 이동코어(410)를 이동시키기 위한 이동코어 가동수단(420)을 포함한다.

이동코어(410)는 제품(1)의 내측을 지지하는 것으로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상코어(100) 및 하코어(200)와 함께 형폐되면서 제품(1)의 내측 형상을 형성하도록 구비된다.

여기서, 이동코어(410)는 제품(1)의 코너부(1a)와 직선부(1b)에 대해 지지하는 형태로 구비되는 것이 바람직하며, 이를 위해 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 코너부(1a)에 위치되는 제1 코어(411)와 직선부에 위치되는 제2 코어(412)를 포함하여 이루어진다.

제1 코어(411)는 코너부(1a)에 위치되어서 코너부(1a) 측으로부터 제품(1)의 내측 중심을 향해 사선 방향으로 이동하는 코어로서, 본 발명에 따른 제품(1)이 네 개의 코너부(1a)로 구성됨에 따라 네 개의 코어로 구비된다.

제2 코어(412)는 직선부(1b)에 위치되어서 직선부(1b) 측으로부터 제품(1)의 내측 중심을 향해 직선 방향으로 이동하는 코어로서, 네 개의 직선부(1b)와 각기 대응하도록 네 개의 코어로 구비될 수 있으며, 소정의 길이를 갖는 제품(1)의 특성상 각 직선부(1b)에 대해 복수개의 코어로 구비될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 이동코어(410)는 제품(1)의 결합홈(4a)에 대응하는 결합돌기(410a)가 형성될 수 있으며, 제1 코어(411)와 제2 코어(412)에 각기 형성될 수 있다.

이와 같은 이동코어(410)는 제품(1)의 성형시 상코어(100)와 하코어(200)와 함께 캐비티를 형성하도록 이동되며, 제품(1)의 성형이 완료된 후 취출시에는 각 역할에 따라 제1 코어(411)와 제2 코어(412)가 순차적으로 이동될 수 있다.

이동코어 가동수단(420)은 이동코어(410)를 이동시키도록 가동되는 것으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 안내레일부(421)와 제2 가동유닛(422)을 포함하여 이루어진다.

제2 안내레일부(421)는 이동코어(410)가 수직 방향으로 이동할 수 있도록 수직 방향을 향해 연장 형성되는 이동 경로로 구비된다.

이러한 제2 안내레일부(421)는 실질적으로 복수개인 이동코어(410)와 대응하도록 구비되는 것이 바람직하며, 소정 위치에서 이동코어(410)를 제품(1) 밀착 상태로부터 후퇴시키기 위해서 내측 방향으로 경사지게 형성되는 경사부(421a)가 형성된다.

이때, 경사부(421a)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제품(1)의 중심을 향해 내측으로 상향 경사지도록 형성되는데, 제품(1)의 취출시 이동코어(410)가 경사부(421a)를 따라서 내측 방향으로 이동함으로써 이동코어(410)와 제품(1)의 분리가 가능해 진다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 사출 금형의 작동 및 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 사출 금형의 사출 공정을 수행하는 과정은 통상의 방식을 적용할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 금형부(10)가 형폐된 상태에서 사출 공정을 수행한 뒤에 제품(1)을 취출할 수 있도록 냉각 과정을 거치고 나면, 금형을 형개하는 한편 제품(1)의 취출 작업을 수행하게 된다.

여기서, 금형 가동부(60)는 이동금형(50)을 가동시킴에 따라 상부금형(20)과 하부금형(30)을 형개 작동하게 하는데, 실질적으로는 상부금형(20)이 상측 방향으로 이동하거나, 하부금형(30)이 하측 방향으로 이동 또는 양자가 각기 이동함으로써 상부금형(20)으로부터 하부금형(30)이 이격된다.

먼저, 도 8에 도시된 것처럼, 금형 가동부(60)의 제1 가동수단(61)에 의한 작동에 따라 상부금형(20)과 하부금형(30)의 형개 동작이 1차 형개 구간(C)까지 진행될 수 있으며, 이때의 1차 형개 구간은 약 15mm의 간격으로 형개되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 하부금형(30)에 배치된 하코어(200)가 제품(1)과 이격되고, 제품(1)을 지지하고 있던 하코어(200)의 부분이 후퇴 작동함에 따라 이중 측벽 구조인 제품(1)의 이격 공간(3a)은 빈공간으로 남게 된다.

이와 함께, 가압블럭(310)은 가압블럭 가동수단(320)의 제1 안내레일부(321)를 따라 작동되면서, 제품(1)이 하코어(200)로부터 이탈되기까지의 일정 위치까지는 수직으로 상승 동작하게 된다.

이와 같이, 금형부(10)가 1차 형개 구간까지 형개가 되고 나면, 이후 도 9에 도시된 것처럼, 2차 형개 구간(D)까지 이동하면서 형개 동작을 실시하게 되는데, 이때의 2차 형개 구간(D)은 1차 형개 구간(C)으로부터 약 20mm의 간격, 즉 상부금형(20)과 하부금형(30)이 형폐된 상태에서 약 35mm의 간격으로 형개되는 것이 바람직하다. 여기서, 금형부(10)는 저속 형개로 작동될 수 있다.

이때, 가압블럭(310)은 제1 안내레일부(321)의 돌입부(321a)를 따라 제품(1)의 내측을 향하는 방향으로, 즉 경사 구간을 따라 이동함에 따라 제품(1)의 외측벽 단부를 내측 방향으로 가압하며 상향 경사지게 이동하고 이후 수직 이동하게 된다.

이로 인해 도 9에 도시된 바와 같이, 제품(1)에는 가압블럭(310)에 의해서 일정량의 변형이 발생하게 되고, 상코어(100)와 접촉되고 있던 외측벽이 상코어(100)로부터 이격된다. 즉, 가압블럭(310)은 제품(1)의 수직벽부(3)의 하측 단부를 외측에서 내측으로 가압함에 따라 제품(1)의 수직벽부(3)의 하단측이 내측을 향해 만곡지게 휘게 됨으로써 제품(1)의 수직벽부(3)와 상코어(100)의 접촉 상태를 해제하게 된다.

한편, 슬라이딩 코어부(400)는 가압블럭(310)에 의해 제품(1)에 가해지는 가압력이 적절하게 유지될 수 있도록 코너부(1a)와 직선부(1b)에 위치된 각각의 이동코어(410)가 순차적으로 후퇴 이동할 수 있다. 이러한 이동코어(410)의 이동은 제2 안내레일부(421)에 형성된 경사부(421a)에 의해 후퇴 작동될 수 있으며, 제1 코어(411)와 제2 코어(412)는 각기 상이한 구간에서 후퇴 작동되는 것이 바람직하다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 제품(1)의 코너부(1a) 측이 우선적으로 변형될 수 있도록, 도 10과 같이 제1코어(411)가 이동하고, 그 이후에 제2 코어(412)가 이동될 수 있도록 작용한다.

다시 말해서, 코너부(1a)의 경우, 단순히 수직벽부(3)의 변형, 즉 수직벽부(3)의 하단측이 내측으로 휘어지는 변형에 의해서는 상코어(100)와의 긁힘을 회피하기 어려우므로, 도 7에 도시된 바와 같이 코너부(1a)의 전반적인 변형이 일어나 제품(1)의 내측 방향으로 구부러질 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 이를 위해 제1 코어(411)가 후퇴 작동함으로써, 가압블럭(310)에 의한 변형을 유도할 수 있는 유도 공간(400a)이 형성될 수 있다.

즉, 금형부(10)의 2차 형개 구간까지는 제품(1)의 코너부(1a)에 지지되어 있던 제1 코어(411)가 먼저 대각선 방향으로 후퇴함에 따라 코너부(1a) 측의 수직벽부(3)에 대한 지지력이 해제되도록 한다.

여기서, 제2 코어(412)는 가압블럭(310)의 경사 구간 작동시, 제품(1)의 유동을 방지하도록 제품(1)을 지지하는 것이 바람직하며, 상코어(100)와 제품(1)이 분리되고 난 이후에 작동된다. 따라서, 제2 안내레일부(421)는 코너부(1a)와 직선부(1b) 측에 각기 다른 높이에서 경사부(421a)가 형성되도록 제작되는 것이 바람직하며, 이러한 상이한 위치를 갖는 경사부(421a)에 의해 제1 코어(411)와 제2 코어(412)가 순차적으로 작동될 수 있는 것이다.

다음으로, 도 11에 도시된 것처럼, 금형 가동부(60)는 제품(1)의 이탈 구간(E)까지 작동하게 된다. 이를 위해, 금형 가동부(60)의 제2 가동수단(62)이 작동되며, 이로 인해 상부금형(20) 또는 하부금형(30)이 2차 형개 구간(D)으로부터 수직 이동함에 따라, 제품(1)의 상부면을 지지하고 있던 상코어(100)가 제품(1)으로부터 완전히 이탈하게 된다.

이때, 본 발명에 따른 제품(1)은 수직벽부(3)와 내측벽부(4)로 이루어진 이중 측벽 구조로 형성됨에 따라, 가압블럭(310)에 의해서 수직벽부(3)가 변형되어 상코어(100)와의 접촉 상태가 해제될 수 있는 것이며, 이중 구조가 아닌 경우에는 직선부(1b)에 위치한 제2 코어(412) 또한 제1 코어(411)의 이동과 함께 이동되어, 수직벽부(3)의 변형이 발생할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이후, 도 12에 도시된 바와 같이, 제품(1)의 직선부(1b) 내측인 내측벽부(4)를 지지하고 있던 제2 코어(412)가 제2 가동유닛(422)에 의해 작동되는데, 제2 안내레일부(421)의 경사부(421a)를 따라 상승하며 후퇴 작동함으로써, 제품(1)을 구속하던 금형들이 전부 이격됨에 따라 제품(1)의 완전한 취출 작업이 가능하게 된다. 제2 코어(412)는 제2 안내레일부(421)의 경사부(421a)를 따라 약 15mm 구간의 경사 작동이 수행되는 것이 바람직하다.

즉, 제품(1)의 직선부(1b)를 지지하고 있던 제2 코어(412)가 후퇴 작동함에 따라 직선부(1b) 측의 내측벽부(3)에 대한 지지력이 해제되도록 하여 제품(1)의 최종적인 취출작업이 가능하도록 안내하게 된다.

여기서, 제2 코어(412)는 제품(1)의 결합홈(4a)과 대응하는 결합돌기(410a)가 돌출 형성되어 있으므로, 후퇴 작동하기 전까지 제품(1)의 수직 이동을 제한하며, 후퇴 작동 이후에는 제품(1)의 수직 방향으로의 취출이 가능하도록 한다.

따라서, 본 발명에 따른 무구배 사출 금형은 최종 취출 전까지 제품(1)의 내측을 지지하고 있는 상태로 금형부(10)의 형개 작동을 실시할 수 있으므로, 제품(1)의 안정적인 지지가 가능하다는 이점을 갖는다.

한편, 제2 코어(412)의 후퇴 작동과 함께, 가압블럭(310)에 의한 가압 동작도 해제되는 것이 바람직하며, 이때 제1 안내레일부(321)의 돌입부(321a)의 구간이 종료되고 다시 수직 방향으로의 직선 구간이 형성된다. 즉, 가압블럭(310)은 제2 코어(412)의 후퇴 동작과 더불어 제품(1)의 외측 방향으로 상향 경사지게 후퇴 이동한 뒤에 수직 방향으로 상승 작동함으로써, 도 11에 도시된 것처럼 제품(1)에 가해지던 가압력을 해제하게 된다.

이러한 상태에서, 별도의 밀핀(미도시)에 의해 제품(1)을 취출하거나, 취출 로봇(미도시) 또는 작업자의 수작업으로 제품(1)을 밖으로 꺼낼 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 무구배 사출 금형은, 금형부(10)의 형개 시 가압블럭(310)에 의해서 제품(1)을 일시적으로 변형시킴에 따라 제품(1)과 코어 사이에 틈새를 마련함으로써, 제품(1)의 측면에 구배를 형성하지 않아도 취출 시 측면 긁힘이 발생하지 않게 된다는 이점을 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면, 제품(1)을 무구배 형상으로 제작할 수 있게 되므로, 형상에 제한을 받지 않으며, 이로 인해 기능 저하나 디자인 훼손 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명은, 예컨대 프레임과 같이, 원형이나, 삼각형 또는 사각형 등의 다각형의 형태를 갖는 사출물을 성형하는 경우에 모두 사용될 수 있으며, 특히 프레임의 측면 중 어느 한 부분이 개방된 형태뿐만 아니라, 측면이 모두 폐쇄된 형태의 사출물도 성형할 수 있다는 이점이 있다.

한편, 제품(1)의 코너측 부분과 직선측 부분에는 각각 순차적으로 작동되는 이동코어(410)가 마련됨에 따라, 취출 시 특히 간섭이 발생되는 코너측 부분의 변형이 가능하므로, 금형의 형개시 긁힘 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 제품(1)을 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

게다가, 본 발명에 따른 무구배 사출 금형은, 가압블럭(310)과 이동코어(410)가 각기 다른 안내 레일에 의해 경사구간을 따라 이동함으로써 우선적으로 상코어(100)의 간섭을 회피하도록 작동되되, 이동코어(410)에 의해 제품(1)의 내측을 지지하는 상태에서 가압블럭(310)이 작동됨과 더불어, 상코어(100)의 간섭이 제거된 상태에서 이동코어(410)를 이동시킬 수 있어 제품(1)의 안정적인 취출이 가능하다는 이점을 갖는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 게시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아닌 설명을 위한 것이고, 이런 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예 에 의해 제한되기보다는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 제품
10 : 금형부 20 : 상부금형
30 : 하부금형 40 : 고정금형
50 : 전진금형 60 : 금형 가동부
100 : 상코어 200 : 하코어
300 : 가압부 310 : 가압블럭
400 : 슬라이딩 코어부 410 : 이동코어

Claims (6)

1. 상하로 개폐되면서 캐비티를 형성하는 상코어와 하코어를 포함하는 금형부; 및
   금형부를 가동시키기 위한 금형 가동부를 포함하되,
   금형부에는 금형부의 형개 시 사출물의 형태를 일시적으로 변형시키도록 사출물의 측벽 단부를 외측에서 내측 방향으로 가압하는 가압부가 마련되는 것을 특징으로 하는 무구배 사출 금형.
2. 청구항 1에 있어서,
   가압부는 금형부의 하코어와 인접 배치되는 가압블럭과, 가압블럭을 가동시키기 위한 가압블럭 가동수단을 포함하고,
   가압블럭 가동수단은 가압블럭의 수직 방향 이동을 안내하는 안내 레일부를 포함하되,
   안내 레일부는 가압블럭이 사출물의 외측에서 내측 방향으로 가압하도록 소정 위치에서 내측 방향으로 경사지게 돌출되는 이동 경로를 갖는 것을 특징으로 하는 무구배 사출 금형.
3. 청구항 2에 있어서,
   금형부는 사출물의 내측을 지지하도록 슬라이딩 작동하는 슬라이딩 코어부를 더 포함하며,
   슬라이딩 코어부는 사출물의 내측 둘레를 지지하는 한편 가압부의 가압 작용에 대응하여 내측으로 후퇴 이동하는 이동코어와, 이동코어를 가동시키기 위한 이동코어 가동수단을 포함하는 무구배 사출 금형.
4. 청구항 3에 있어서,
   이동코어는 사출물의 코너부 내측에 위치되어 코너부에 대해 사선 방향으로 이동하는 제1코어와, 사출물의 직선부 내측에 위치되어 직선부에 대해 직교하는 방향으로 이동하는 제2코어를 포함하고,
   제1코어와 제2코어는 순차적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 무구배 사출 금형.
5. 청구항 4에 있어서,
   제1코어는 후퇴 작동함으로써 사출물의 코너부가 변형될 수 있는 유도 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 무구배 사출 금형.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
   금형부의 하코어는 상측으로 돌출되는 수직돌부가 마련되며,
   수직돌부는 사출물의 측벽이 외측벽부와, 외측벽부로부터 소정 공간을 두고 내측으로 이격되는 내측벽부로 이루어진 이중벽 구조로 형성될 수 있도록 캐비티를 형성하는 것을 특징으로 하는 무구배 사출 금형.

Images