KR20200010745A - 인서트 사출 성형장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1금형, 중간금형, 제2금형이 직렬로 배치되되 제1금형과 중간금형의 일면은 프레스 금형, 중간금형의 타면과 제2금형은 인서트 사출 금형으로 배치되어 한 금형 내에서 프레스와 인서트 사출이 동시에 가능한 인서트 사출 성형장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

인서트 사출 성형장치 및 방법{apparatus and method of forming insert mold}

본 발명은 제1금형, 중간금형, 제2금형이 직렬로 배치되되 제1금형과 중간금형의 일면은 프레스 금형, 중간금형의 타면과 제2금형은 인서트 사출 금형으로 배치되어 한 금형 내에서 프레스와 인서트 사출이 동시에 가능한 인서트 사출 성형장치 및 방법에 관한 것이다.

종래 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법으로서, 특허문헌(한국등록특허 제10-1771434호)에 개시된 것이 제안되어 있다.

특허문헌의 천연소재 표면의 사출성형물 제조방법은 a)천연소재시트를 준비하는 단계; b)준비된 천연소재시트 중 성형영역의 외각 주변에 절취부가 형성되도록 프리컷팅(Pre-Cutting)하는 단계; c)프리컷팅되어 성형영역 외각에 절취부가 형성된 천연소재시트가 입체형상을 갖도록 프레스금형으로 포밍하는 단계; d)포밍되어 입체형상으로 성형된 천연소재시트 중 불필요한 부분을 트리밍하는 단계; 및 e)트리밍되어 불필요한 부분이 제거된 입체형상의 천연소재시트를 사출성형기 내에 안치한 후, 입체형상의 천연소재시트 배면에 사출이 실시되어 사출성형물을 제조하는 단계가 포함된다.

천연소재를 인서트 사출하기 위해서는 외부에서 원하는 형상으로 벤딩 후 벤딩된 천연소재를 인서트하여 사출하게 된다.

이러한 방법으로 제조하게 되면 포밍 후 표면을 보호하기 위해 보호 필름등을 적용해야 되고, 포밍된 제품을 운반시 제품 부피가 커져 운송비 등의 원가가 증대되는 문제를 방생시키고, 이동중 찍힘/긁힘 등 품질 문제를 발생시켜 품질 문제 및 원가 경쟁력이 떨어지게 된다.

또한, 벤딩과 사출을 위해 프레스기와 사출 성형기라는 2종류의 장비 또는 벤딩 공정과 사출 공정이라는 2종류의 공정 등으로 비용이 상승하는 문제가 있다.

또한, 벤딩과 사출이 따로 행해지는 시차가 커서 벤딩된 천연소재시트가 옮기는 동안 변형으로 인서트 사출 시 품질에 나쁜 영향을 주게 된다.

한국등록특허 제10-1771434호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 하나의 동작으로 벤딩과 사출을 동시에 행하여 점유공간도 줄이고 우수한 품질을 얻을 수 있는 인서트 사출 성형장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 인서트 사출 성형장치는, 타면에 프레스용 오목부가 형성되는 제1금형; 상기 제1금형과 마주하는 일면에 프레스용 볼록부가 형성되는 중간금형; 상기 중간금형의 타면에 형성되는 포일 형성체용 오목부; 일면이 상기 중간금형의 타면과 형폐되어 금형 캐비티를 형성하는 제2금형; 상기 제1금형의 타면과 상기 중간금형의 일면 사이에 설치되어 상기 제1금형과 중간금형을 형개시키는 금형형개부재; 상기 제1금형과 중간금형을 걸치도록 일단은 상기 제1금형의 일면에 고정되고, 타단은 상기 중간금형의 타면에 걸리는 풀러 로드(puller rod);를 포함하되, 상기 제1금형과 중간금형이 닫히면, 상기 풀러 로드의 타단은 상기 제2금형에 형성된 홈 내에 배치되어 있다.

본 발명의 청구항 2에 기재된 인서트 사출 성형장치에 있어서, 상기 금형형개부재는 스프링으로 구현되는 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 인서트 사출 성형방법은, 직렬로 배치되는 제1금형, 중간금형 및 제2금형 중 상기 제1금형의 프레스용 오목부에 포일을 인서트하는 공정; 상기 제1금형, 중간금형 및 제2금형을 닫아 상기 프레스용 오목부과 상기 중간금형의 프레스용 볼록부가 형합되면서 상기 포일을 벤딩하는 공정; 상기 제1금형, 중간금형 및 제2금형을 열고 상기 벤딩한 포일 형성체를 상기 중간금형의 포일 형성체용 오목부에 인서트하는 동시에 상기 제1금형의 프레스용 오목부에 다른 포일을 인서트하는 공정; 상기 제1금형, 중간금형 및 제2금형을 닫아 상기 다른 포일은 상기 제1금형의 프레스용 오목부와 상기 중간금형의 프레스용 볼록부에서 벤딩되는 동시에, 상기 중간금형의 포일 형성체용 오목부와 상기 제1금형의 일면이 형폐되어 상기 포일 형성체의 이면에 구조물을 사출하는 공정;을 포함한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

하나의 장비로 벤딩과 사출을 동시에 행하여 비용이 절감되고, 벤딩 제품을 바로 사출할 수 있어 변형에 따른 품질 불량 문제를 해소시킬 수 있다.

또한, 포일 벤딩 후 운반공정이 삭제되기 때문에, 찍힘 또는 긁힘이 없다.

또한, 양면에 프레스와 사출 가능한 파팅면을 둔 중간금형을 기준으로 제1금형과 제2금형을 직렬로 배치시킴으로써, 4벌의 금형을 3벌의 금형으로 벤딩과 사출을 동시에 행하여 금형 개수의 감소로 점유공간도 줄일 수 있다.

한편, 제1금형과 중간금형의 금형형개부재가 스프링으로 구현됨으로써, 사출기의 후퇴력 즉 제1금형을 후퇴시킬 때 중간금형의 형개가 큰 무리 없이 자연스럽게 행해진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인서트 사출 성형장치를 도시한 단면도.
도 2는 도 1을 이용한 인서트 사출 성형방법을 나타낸 개략 공정도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인서트 사출 성형장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1을 이용한 인서트 사출 성형방법을 나타낸 개략 공정도이다.

본 실시예에 따른 인서트 사출 성형장치(1)는 도 1에 도시한 바와 같이, 직렬로 배치되는 제1금형(10), 중간금형(30) 및 제2금형(50)을 포함한다.

제1금형(10)과 중간금형(30)은 가동금형, 제2금형(50)은 고정금형으로 이루어진 것이 바람직한다.

제1금형(10)의 타면(10b)에는 인서트된 포일(W)이 벤딩될 프레스용 오목부(11)가 형성되어 있다.

포일(W)의 인서트는 프레스용 오목부(11)가 형성된 타면(10b)에 놓인다.

포일(W)의 인서트 방법은 진공/마그네틱/핀 등으로 구현 가능하다.

중간금형(30)의 일면(30a)에는 프레스용 오목부(11)와 대응되는 프레스용 볼록부(31)가 형성되어 있다.

프레스용 볼록부(31)와 프레스용 오목부(11)가 형합되면서 인서트된 포일을 원하는 형상으로 벤딩시킨다.

중간금형(30)의 타면(30b)에는 벤딩된 포일 형성체(W')가 인서트되는 포일 형성체용 오목부(33)가 형성되어 있다.

제2금형(50)의 일면(50a)에는 중간금형(30)의 타면(30b)과 형폐 시 금형 캐비티(51)를 형성시키는 파팅면(53)이 형성되어 있다.

물론, 제2금형(50)에는 금형 캐비티(51)로의 수지 사출을 위한 게이트(55)가 형성되어 있다.

한편, 제1금형(10)의 타면(10b)과 중간금형(30)의 일면(30a) 사이에는 금형형개부재(20)가 설치되어 있다.

금형형개부재(20)는 스프링으로서, 제1금형(10)과 중간금형(30)을 서로 탄성력으로 벌어지는 형개 역활을 한다.

금형형개부재(20)의 양단측은 제1금형(10)의 타면(10b)과 중간금형(30)의 일면(30a)에 형성된 홈(12)(32) 내에 설치된다.

또한, 제1금형(10)과 중간금형(30)은 금형형개부재(20)의 탄성력에 더는 형개되지 않게 풀러 로드(puller rod)(70)가 잡아주고 있다.

풀러 로드(70)의 일단(71)은 제1금형(10)의 일면(10a)에 고정되고, 풀러 로드(70)의 타단은 플랜지(73)로서 중간금형(30)의 타면(30b)에 걸린 상태로 있다.

풀러 로드(70)의 일단(71)과 플랜지(73) 사이에는 로드(75)가 제1금형(10)과 중간금형(30)에 걸치게 연결되어, 중간금형(30)은 로드(75)를 따라 제1금형(10)과 닫히거나 열리게 된다.

또한, 제2금형(50)에는 제1금형(10)과 중간금형(30)이 닫히면, 풀러 로드(70)의 플랜지(73)가 슬라이딩 가능하게 배치되는 홈(77)이 형성되어 있다.

이러한 플랜지(73)로 인해, 중간금형(30)은 제1금형(10)에 지지되어 있고, 제1금형(10)은 사출기에 의해 전진/후퇴되게 된다.

이하에서는 본 실시예에 따른 인서트 사출 성형장치를 이용한 인서트 사출 성형방법을 설명한다.

이하 포일은 플랫 포일로서, 그 배면에는 사출 수지와 강력한 접합을 위해 프라이머나 접착제 도포, 언더컷 가공된 것이 좋다.

도 2(a)와 같이, 형개된 제1금형(10)과 중간금형(30) 사이에 포일(W1)을 인서트한다.

즉, 제1금형(10)의 프레스용 오목부(11) 상의 타면(10b)에 포일(W1)을 진공, 마그네틱, 핀 등으로 인서트시킨다.

포일(W1)이 인서트 되면, 도 2(b)와 같이 제2금형(50)을 향해 제1금형(10)을 전진 가압시키면 제1금형(10)과 중간금형(30)은 금형형개부재(20)가 압축되면서 프레스용 오목부(11)와 프레스용 볼록부(31)에 의해 포일(W1)이 벤딩되고, 중간금형(30)과 제2금형(50)은 형폐된다.

포일(W1)의 벤딩이 끝나면, 제1금형(10)을 후퇴시키면 금형형개부재(20)에 의해 제1금형(10), 중간금형(30) 및 제2금형(50)은 열리게 된다.

물론, 제1금형(10)을 사출기로 후퇴시키면 금형형개부재(20)에 의해 중간금형(30)과의 형개가 행해진 후 풀러 로드(70)의 플랜지(73)가 중간금형(30)을 당겨서 제2금형(50)과 완전 형개시킨다.

그러면 도 2(c)와 같이 벤딩된 포일 형성체(W1')를 취출하여 중간금형(30)의 포일 형성체용 오목부(33)에 인서트하고, 다른 포일(W2)을 제1금형(10)의 프레스용 오목부(11) 상의 타면(10b)에 다른 포일(W2)을 진공, 마그네틱, 핀 등으로 인서트시킨다.

포일 형성체(W1')의 취출은 로봇, 머니퓰레이터 등의 취출기로 하면 된다.

다시, 제1금형(10)을 제2금형(50)을 향해 전진시키면, 도 2(d)와 같이 다른 포일(W2)은 다른 포일 형성체용 포일(W2')로 벤딩하는 동시에, 포일 형성체(W1')의 배면에는 수지 성형체(P)가 사출 성형되어 제품이 형성된다.

다른 포일 형성체용 포일(W2')과 제품이 형성되면, 도 2(e)와 같이 제1금형(10)을 후퇴시켜 중간금형(30), 제2금형(50) 모두를 열어 형개시킨다.

그 다음 제품을 취출하고, 다른 포일 형성체용 포일(W2')은 취출하여 포일 형성체용 오목부(33)에 인서트하고, 또 다른 포일(W3)은 제1금형(10)의 프레스용 오목부(11) 상의 타면(10b)에 인서트 시킨다.

그 다음엔 도 2(c), 도 2(d) 및 도 2(e)를 반복하면서, 벤딩과 사출을 하나의 공정으로 작업하기 때문에, 공정 축소와 점유 공간 감소, 벤딩된 포일을 실질적으로 바로 인서트 사출하기 때문에 운반에 따른 손상이나 변형 등을 방지하여 우수한 품질을 얻을 수 있다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세히 설명하고자 하지만, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

1 : 인서트 사출 성형장치 10 : 제1금형
11 : 프레스용 오목부 20 : 금형형개부재(스프링)
30 : 중간금형 31 : 프레스용 볼록부
33 : 포일 형성체용 오목부 50 : 제2금형
51 : 금형 캐비티 53 : 파팅면
55 : 사출 게이트 70 : 풀러 로드
73 : 플랜지 P : 수지 성형체
W1,W2,W3 : 포일 W1',W2' : 포일 형성체

Claims (3)

1. 타면에 프레스용 오목부가 형성되는 제1금형;
   상기 제1금형과 마주하는 일면에 프레스용 볼록부가 형성되는 중간금형;
   상기 중간금형의 타면에 형성되는 포일 형성체용 오목부;
   일면이 상기 중간금형의 타면과 형폐되어 금형 캐비티를 형성하는 제2금형;
   상기 제1금형의 타면과 상기 중간금형의 일면 사이에 설치되어 상기 제1금형과 중간금형을 형개시키는 금형형개부재;
   상기 제1금형과 중간금형을 걸치도록 일단은 상기 제1금형의 일면에 고정되고, 타단은 상기 중간금형의 타면에 걸리는 풀러 로드(puller rod);를 포함하되,
   상기 제1금형과 중간금형이 닫히면, 상기 풀러 로드의 타단은 상기 제2금형에 형성된 홈 내에 배치되는 인서트 사출 성형장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 금형형개부재는 스프링인 것을 특징으로 하는 인서트 사출 성형장치.
   
3. 직렬로 배치되는 제1금형, 중간금형 및 제2금형 중 상기 제1금형의 프레스용 오목부에 포일을 인서트하는 공정;
   상기 제1금형, 중간금형 및 제2금형을 닫아 상기 프레스용 오목부과 상기 중간금형의 프레스용 볼록부가 형합되면서 상기 포일을 벤딩하는 공정;
   상기 제1금형, 중간금형 및 제2금형을 열고 상기 벤딩한 포일 형성체를 상기 중간금형의 포일 형성체용 오목부에 인서트하는 동시에 상기 제1금형의 프레스용 오목부에 다른 포일을 인서트하는 공정;
   상기 제1금형, 중간금형 및 제2금형을 닫아 상기 다른 포일은 상기 제1금형의 프레스용 오목부와 상기 중간금형의 프레스용 볼록부에서 벤딩되는 동시에, 상기 중간금형의 포일 형성체용 오목부와 상기 제1금형의 일면이 형폐되어 상기 포일 형성체의 이면에 구조물을 사출하는 공정;을 포함하는 인서트 사출 성형방법.
   

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