KR20200015294A

KR20200015294A - 흡착부 취출성을 개선시킨 사출금형 시스템

Info

Publication number: KR20200015294A
Application number: KR1020180090934A
Authority: KR
Inventors: 이은상
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2018-08-03
Filing date: 2018-08-03
Publication date: 2020-02-12

Abstract

본 발명은 사출금형 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사출물의 상부 형상을 형성하는 고정측부; 사출물의 하부 형상을 형성하되 가동측부; 상기 가동측부의 내부에 설치되어 사출물을 추출하는 이젝팅부; 상기 고정측부에 설치되며 사출액을 투입하는 사출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출금형 시스템에 관한 것이다.

Description

흡착부 취출성을 개선시킨 사출금형 시스템{Injection mold system improved in ejecting adhesive portion}

일반적으로 사출성형은 플라스틱의 성형가공법으로서, 열가소성수지를 성형하는 방법의 중심을 이루고 있는 것으로, 그 공정은 먼저 플라스틱에 안료, 안정제, 가소제, 충전제 등을 첨가한 컴파운드를 용융상태로 만든 후, 이것을 피스톤으로 투입구를 통해서 금형 속으로 사출하여 플라스틱 제품을 성형하게 되는 것이다.

이와 같은 사출성형은, 고정금형과 가동금형이 결합분리되는 곳에 서로 맞물리는 성형금형을 형성하고 이들 성형금형이 서로 맞물리는 사이의 성형공간을 형성하여 사출물을 주입하고 냉각시켜서 성형한 다음 가동금형을 오픈시켜 사출물을 성형금형으로부터 취출하여 탈거시키는 것이다. 이러한 사출물은 대개 가동금형을 고정금형에서 오픈시킬 때 성형금형과 밀착되어서 잘 떨어지지 않는 문제점이 있었다.

따라서, 사출금형은 사출물을 성형금형으로부터 완벽히 취출시키기 위하여 고정금형 내부에 취출핀을 설치하여 금형을 오픈시킬 때 취출핀이 사출물을 밀어주어 사출물을 탈거시키는 방법이 개발되었다. 보다 구체적으로, 상기 별도의 취출핀이 취출판을 타격함으로써 취출핀이 사출물을 순간적으로 밀어내도록 구성되는 것이다. 더불어, 이외에도 사출금형은 지금까지 다양한 방법으로 사출물을 탈거시키는 장치 및 시스템이 개발되고 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 사출금형의 장치는 취출핀 전진시, 사출물의 일부가 물려있는 힘이 너무 강하여 완전히 탈거되지 않는 문제가 발생하였다.

이에 따라, 물려있는 부위 주변을 2단으로 쳐올려주어 완벽한 취출을 보완하기 위해 사용하고 있지만, 해당 물림부위 주위의 밸런스를 위해 최소 2개 이상의 취출핀 또는 취출블록이 더 필요하며, 최종 취출단계에서 그 응력이 제품 외관에 드러나게 된다는 문제점이 발생하였다.

이에, 본 발명은 취출핀 또는 취출블록의 사용 숫자를 줄이면서도 외관에 노출되는 블록 자국까지 개선할 수 있도록 개발된 것이다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사출금형 취출블록의 사용 숫자를 줄이면서도, 최종 제품의 외관에 노출되는 블록 자국이 생성되지 않을 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 본 발명은 사출금형 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사출물의 상부 형상을 형성하는 고정측부; 사출물의 하부 형상을 형성하되 가동측부; 상기 가동측부의 내부에 설치되어 사출물을 추출하는 이젝팅부; 상기 고정측부에 설치되며 사출액을 투입하는 사출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 흡착부 취출성을 개선시킨 사출금형 시스템에 의하면 사출물과 취출장치의 물림부위의 취출블록만 사출물의 표면에서 띄워줌으로써, 취출블록의 사용 숫자를 줄일 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 흡착부 취출성을 개선시킨 사출금형 시스템에 따르면, 최종제품의 외관에 취출블록의 자국이 노출되지 않게 되는 효과도 제공한다.

도 1 은 본 발명에 따른 사출금형 시스템의 단면도,
도 2 은 본 발명에 따른 2단취출블록의 단면도,
도 3 은 본 발명에 따른 2단취출블록 하부의 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 2단취출블록 하부의 단면도,
도 5 는 본 발명에 따른 사출금형 시스템의 고정형판의 구성도,
도 6 은 본 발명에 따른 사출금형 시스템의 작동상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 사출금형 시스템의 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 사출금형 시스템의 상부에 사출물(10)의 상부 형상을 형성하는 고정측부(100)가 설치된다.

상기 고정측부(100)는 상부에 위치하는 고정설치판(110)과, 상기 고정설치판(110)의 하부에 고정되되 사출물(10)의 상부형상이 형성된 고정형판(120)을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 사출금형 시스템의 하부에 사출물(10)의 하부 형상을 형성하되 내부에 사출물을 추출하는 이젝팅부(300)를 내장한 가동측부(200)가 설치된다.

상기 가동측부(200)는 하부에 위치하여 바닥면을 이루는 가동설치판(210)과, 상기 가동철치판(210)상에 상방으로 돌출되게 고정되어 가동형판(230)을 지지하는 한쌍의 스페이서(220)와, 상기 스페이서(220)의 상측으로 설치되어 상기 이젝팅부(300)를 내장하는 가동형판(230)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 가동측부(200)의 내부에 설치되어 사출물(10)을 추출하는 이젝팅부(300)는, 상기 가동설치판(210)과 가동형판(230) 사이의 공간부에 위치하는 밀판(310)과, 상기 밀판(310) 상에 설치되는 2단취출블록(330)과, 상기 2단취출블록(330)의 양측으로 설치된 한쌍의 일반취출블록(370)이 을 포함한다.

상기 밀판(310)은 상기 가동형판(230) 사이의 내부 공간에서 상하방향으로 이동되며, 밀판(400)의 이동을 따라서 상기 2단취출블록(330)과 일반취출블록(370)도 상하방향으로 이동된다.

상기의 2단취출블록(330)을 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.

도 2 는 본 발명의 2단취출블록(330)을 도시한 것이다.

상기 2단취출블록(420)은, 사출물(10)과 직접적으로 접촉되면서 고정형판(120)과 가동형판(230) 사이에서 사출물(10)을 상하방향으로 이동시키는 헤드(331)와, 상기 헤드(331)의 하측으로 연장되는 로드(350)와, 상기 로드(350)의 축상을 상하이동하도록 로드(350)에 결합되되 상단이 가동형판(230)의 바닥면에 걸려지는 걸림면(335)이 형성된 후퇴봉(320)과, 상기 밀판(310) 상에 설치되어 상기 로드(350)의 하부 말단에 결합된 인너하우징(336)을 수용하는 아우터하우징(340)과, 아우터하우징(340)의 측벽(341)의 내측으로 설치되되 인너하우징(336) 하측으로 설치되어 인너하우징(336)에 탄성력을 가하는 스프링(342)으로 구성된다.

미설명부호 420b 는 상기 헤드(331)의 하측에 결합되는 멈춤링(332)이고, 420c 는 상기 멈춤링(332)의 하측으로 결합되는 오일리스부시(333)이다.

도 3 은 상기 2단취출블록(330) 하부의 구성도이고, 도 4 는 2단취출블록(330) 하부의 단면도이다.

각 도면을 참조하면, 2단 취출블록(330)의 인너하우징(336)은 인너하우징(336)을 관통하여 결합되는 로드체결볼트(351)에 의하여 로드(350)와 결합되며, 스프링(342)은 그 일단이 상기 인너하우징(336)의 하측에 형성된 삽입홈(336a)에 접촉되고 그 타단이 밀판(310)에 접촉되면서, 스프링(342)의 탄성력이 인너하우징(336)의 하측에서 상방으로 미는힘을 작용하게 된다.

또한, 상기 아우터하우징(340)의 상면에는 개구(341a)가 형성되며, 개구(341a)의 폭(ℓ)은 인너하우징(336)의 상부의 폭보다 더 작게 형성되어 인너하우징(336)의 상부가 개구(341a)의 테두리를 이루는 플렌지(341b)에 걸려져서 개구(341a)를 통과하지 못하도록 형성된다.

바람직하게는, 상기 아우터하우징(340)의 개구(341a)의 폭(ℓ)은 후퇴봉(320)의 직경보다 2mm 더 크게 형성된다. 또한, 상기 로드(350)의 축상을 상하 방향으로 이동하는 후퇴봉(320)의 하부 말단은 상기 개구(341a)의 통과를 허용하도록 하부 말단의 폭이 개구(341a)보다 더 작게 형성되며, 후퇴봉(320)의 하부 말단은 개구(341a)을 통하여 아우터하우징(340)의 내부로 진입되어 인너하우징(336)의 상면에 접촉된다.

그리고, 미설명부호 343 는 아우터하우징(340)의 몸체를 밀판(400)의 상면에 결합시키는 볼트가 삽입되는 체결볼트포켓(343)이며, 336b 는 인너하우징(336)에 상부로부터 내측을 향하도록 형성되어 로드(350)가 진입되는 로드홈(336b)이다.

한편, 상기 2단취출블록(330)의 양측으로 설치된 2개의 일반취출블록(370)은 상호 동일한 구성요소로 이루어진 것으로서, 사출물(10)에 직접적으로 접촉되면서 고정형판(120)과 가동형판(230) 사이에서 사출물(10)을 상하방향으로 이동시키는 헤드(371)와, 상기 헤드(371)의 하측으로 연장되어 하부 말단이 밀판(310)에 고정된 로드(360)로 구성되어 있다.

도 5 는 본 발명에 따른 사출금형 시스템의 고정측부(100)에 내장되는 사출부(400)의 구성도이다.

본 발명의 사출금형 시스템의 사출부(400)는, 고정측부(100)의 상측에 위치하고 사출물(10)을 성형하기 위한 사출액이 투입되는 성형기노즐(410)과, 상기 고정측부(100)의 고정설치판(110) 내부에 형성되어 상기 성형기노즐(410)로부터 사출액이 투입되어 분기되는 매니폴드블록(420)과, 상기 고정측부(110)의 고정형판(120) 내부에 형성되어 상기 매니폴드블록(420)으로 투입된 사출액을 하방으로 이송시켜 배출구(431)를 통하여 배출시키는 핫러너(430)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 사출금형 시스템의 작동을 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 사출금형 시스템의 작동 상태도이다.

도면을 참조하면, 도면의 상부 (a)에 도시된 바와 같이, 초기 상태에서는 고정형판(120)에 형성된 핫런너(430)를 통하여 투입되는 사출액에 의하여 고정형판(120)의 하부형상 및 가동형판(230)의 상부형상을 따라서 사출물(10)이 형성된다.

상기 사출물(10)은 고정형판(120)과 가동형판(230) 사이에서 2단취출블록(330)과 한쌍의 일반취출블록(370)이 사출물(10)의 하부에 접촉되어 있는 상태를 이루게 된다.

이후, 소정 시간이 경과되어 사출물(10)이 냉각되어 경화되면, 사출물(10)을 사출금형으로부터 취출하기 위하여, 도면의 하부 (b) 에 도시된 바와 같이 밀판(310)이 상방으로 이동된다.

그리고, 밀판(310)의 상면에 고정되어 있는 한쌍의 일반취출블록(370) 및 2단취출블록(330)도 밀판(310)의 이동을 따라서 상방으로 이동되며, 사출물(10)이 가동형판(230)의 표면에서 이탈되면서 사출물(10)이 취출되기 시작한다.

이러한 상태에서 밀판(310)이 추가적으로 상방으로 상승하게 되면, 도 4 및 도면의 하부 (c) 에 도시된 바와 같이, 걸림면(334)에 의하여 가동형판(230)의 하부면에 밀착된 상태의 후퇴봉(320)의 하부 말단이 아우터하우징(340)의 개구(341a)를 통과하여 아우터하우징(340)의 내부로 진입되게 되며, 내부로 진입한 후퇴봉(320)의 하부말단은 인너하우징(336)의 상면에 접촉되게 된다.

그리고, 밀판(310)이 계속 상승을 하게 되면, 인너하우징(336)에 상면에 접촉된 후퇴봉(320)의 하부말단이 인너하우징(336)을 하방으로 밀게 되고, 인너하우징(336)의 하부 삽입홈(336a)에 접촉되어 있던 상태의 스프링(342)의 탄성으로 인하여 하방으로 이동거리(d)만큼 하강하게 된다.

따라서, 이너하우징(336)의 하강으로 인하여 이너하우징(336)에 로드체결볼트(351)에 의하여 결합된 상태의 로드(350)도 이너하우징(336)을 따라서 이동거리(d) 만큼 하강하며, 로드(350)의 상부 말단에 결합된 헤드(331) 역시 하강되면서 헤드(331)가 사출물(10)로부터 떨어지면서 이격된다. 반면, 일반취출블록(370)은 밀판(310)의 상승으로 인하여 더욱 추가 상승하게 된다.

여기서, 상기 인너하우징(336)의 내부 이동거리(d)는 5 내지 10mm 인 것이 바람직하며, 2단취출블록(330)의 스프링(342)의 압축력은 밀판(310)의 상승 스트로크보다 적은 양의 스트로크를 갖도록 설계되는 것이 바람직하다.

예를 들어, 인너하우징(336)의 내부 이동거리(d)가 5mm 이라면, 밀판(310)이 200mm 상승되면, 일반취출블록(370)들이 200mm 상승할 동안 2단취출블록(330)의 후퇴봉(320)의 하부말단과 인너하우징(336)은 밀판(310)의 상승이 195mm 지점에 도달하였을 때 상호 접촉이 이루어지며, 후퇴봉(320)의 인너하우징(336)을 하방으로 누르면서 스프링(342)이 압축되면서 인너하우징(336)과 결합된 상태의 로드(350)와 로드(350)에 결합된 헤드(351)도 하강하면서 결과적으로 2단취출블록(330)은 일발취출블록(370)들보다 더 빨리 사출물(10)로부터 이격됨으로써, 사출물(10)이 2단취출블록의 표면에서 용이하게 탈거되도록 취출성을 개선시킬 수 있게 된다.

즉, 본 발명은 2단취출블록(330)보다 일반취출블록(370)이 더욱 상승함으로 인해, 사출물(10)이 외관상의 물림 자국 없이 금형으로부터 완전히 취출이 이루어지게 된다.

또한, 종래기술에서 제품의 복잡한 형상을 취출하는 데에 어려움이 있던 문제도 함께 해소할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 작동되는 본 발명의 사출금형 시스템은, 종래기술과 비교하였을 때, 제조원가 측면과 설계 자유도 및 제품 품질에 있어서 장점을 가지고 있다.

즉, 종래기술에 따른 취출 구조는 성형하고자 하는 제품이 크면 클수록 취출의 밸런스를 위해 물림부위 주변에 최소 4개 이상의 블록을 사용해주어야 하는 단점이 있었다. 더욱이, 차량용 범퍼 금형의 경우 평균 9개의 블록이 사용되며, 이로 인해 3배 이상의 제조원가가 발생하게 되었다.

이에 반해, 본 발명은 해당 물림부위의 블록만 사출물의 면에서 띄워 줌으로써, 블록의 사용 숫자를 줄일 수 있으며 이에 따라서 제조원가를 절감할 수 있게 된다.

나아가, 본 발명은 모든 구성요소가 일렬로 배치되고, 하우징의 크기도 작으므로, 사출금형 장치의 설계 자유도가 상향되는 이점이 있다.

아울러, 종래기술의 2단 취출 구조 사용시 물림부위 주변을 최종적으로 캠이 회전하며 툭 쳐주면서 제품이 탈거되는 방식이기 때문에, 툭 쳐주는 방식으로 인해 제품 외관에 블록자국이 발생할 수 있다.

하지만, 본 발명은 툭 쳐주는 방식이 아니라, 블록들의 위치 차이로 인하여 상대적으로 떨어지는 구조이므로 제품 외관에 문제가 발생할 가능성이 현저히 적은 이점을 수득하게 되었다.

10: 사출물
100 : 고정측부
110; 고정설치판
120; 고정형판
200 : 가동측부
210; 가동설치판
220; 스페이서
230; 가동형판
300 : 이젝팅부
310; 밀판
320; 후퇴봉
330; 2단취출블록
340; 아우터하우징
350; 2단취출블록 로드
360; 일반취출블록 로드
370; 일반취출블록
400 : 사출부

Claims

사출물을 제조하는 사출금형 시스템에 있어서,
사출물의 상부 형상을 형성하는 고정측부(100);
사출물의 하부 형상을 형성하되 가동측부(200);
상기 가동측부(200)의 내부에 설치되어 사출물을 추출하는 이젝팅부(300);
상기 고정측부(100)에 설치되며 사출액을 투입하는 사출부(400); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출금형 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 가동측부(200)는,
하부 바닥면을 이루는 가동설치판(210)과, 상기 가동철치판(210)상에 상방으로 돌출되게 고정되어 가동형판(230)을 지지하는 한쌍의 스페이서(220)와, 상기 스페이서(220)의 상측으로 설치되어 상기 이젝팅부(300)를 내장하는 가동형판(230)으로 이루어지고,
상기 이젝팅부(300)는,
상기 가동설치판(210)과 가동형판(230) 사이의 공간부에 위치하는 밀판(310)과, 상기 밀판(310) 상에 설치되는 2단취출블록(330)과, 상기 2단취출블록(330)의 양측으로 설치된 한쌍의 일반취출블록(370)으로 이루어지고,
상기 2단취출블록(330)은,
상기 밀판(310) 상에 설치되되 상기 밀판(310)의 상승에 따라서 하강되는 인너하우징(336)을 내장한 아우터하우징(340)을 포함하는 구성을 특징으로 하는 사출금형 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 2단취출블록(330)은,
상기 사출물과 접촉되어 고정형판(120)과 가동형판(230) 사이에서 사출물을 상하방향으로 이동시키는 헤드(331)와,
상기 헤드(331)의 하측으로 연장되어 하부 말단에 상기 인너하우징(336)을 결합시킨 로드(350)와,
상기 로드(350)의 축상을 상하이동하도록 로드(350)에 결합되되 상단이 가동형판(230)의 바닥면에 걸려지는 걸림면(335)이 형성된 후퇴봉(320)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출금형 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 2단취출블록(330)은,
상기 인너하우징(336) 하측으로 스프링(342)이 설치된 구성을 특징으로 하는 사출금형 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 아우터하우징(340)의 상면에 개구(341a)가 형성되며, 상기 개구(341a)의 폭(ℓ)은 인너하우징(336)의 상부의 폭보다 더 작게 형성되는 구성을 특징으로 하는 사출금형 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 후퇴봉(320)은 상기 개구(341a)를 통과하기 위하여 하부 말단의 폭이 개구(341a)의 폭 보다 더 작게 형성되며,
상기 후퇴봉(320)이 상기 개구(341a)을 통하여 아우터하우징(340)의 내부로 진입되면 후퇴봉(320)의 하부 말단이 인너하우징(336)의 상면과 접촉되어 밀판(310)의 상승에 따라서 인너하우징(336)을 하강시키는 구성을 특징으로 하는 사출금형 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 이너하우징(336)은 아우터하우징(340) 내부에서 이동거리(d) 만큼 하강하는 구성을 특징으로 하는 사출금형 시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 이동거리(d)는 5 내지 10mm 인 것을 특징으로 하는 사출금형 시스템.
제 3 항에 있어서, 2단 취출블록(330)의 인너하우징(336)은 로드체결볼트(351)에 의하여 로드(350)와 결합되는 구성을 특징으로 사출금형 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 아우터하우징(340)에 밀판(310)과의 결합용 볼트가 삽입되는 체결볼트포켓(343)이 형성되고, 상기 인너하우징(336)에 상기 로드(350)가 진입되는 로드홈(336b)이 형성된 구성을 특징으로 하는 사출금형 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 사출부(400)는,
상기 고정측부(100)의 상측에 위치하고 사출물(10)을 성형하기 위한 사출액이 투입되는 성형기노즐(410)과,
상기 고정측부(100)의 고정설치판(110) 내부에 형성되어 상기 성형기노즐(410)로부터 사출액이 투입되어 분기되는 매니폴드블록(420)과,
상기 고정측부(110)의 고정형판(120) 내부에 형성되어 상기 매니폴드블록(420)으로 투입된 사출액을 하방으로 이송시켜 배출구(431)를 통하여 배출시키는 핫러너(430);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출금형 시스템.