KR20210157109A

KR20210157109A - 언더컷 부분 취출 장치 및 이를 구비한 사출 성형 금형

Info

Publication number: KR20210157109A
Application number: KR1020200074995A
Authority: KR
Inventors: 이중재; 윤병주
Original assignee: 미주정밀 주식회사
Priority date: 2020-06-19
Filing date: 2020-06-19
Publication date: 2021-12-28
Also published as: KR102404773B1

Abstract

개시된 언더컷 부분 취출 장치는, 금형의 내부에 공기 유동 가능하게 형성된 공압 유로, 금형의 외부와 통기 가능하게 금형의 내부에 형성되고 제품 부착면에 공압 유로보다 더 가깝게 배치된 통기 유로, 금형 내부에 삽입 설치되는 것으로, 후퇴 위치와 후퇴 위치보다 제품 부착면에 더 가까운 전진 위치 사이에서 이동 가능한 핀 조립체, 핀 조립체를 후퇴 위치를 향하도록 탄성 가압하는 스프링, 핀 조립체의 이동 방향과 경사지게 교차하는 방향으로 연장된 경사면을 구비한 지지 블록, 및 지지 블록의 경사면을 따라 이동 가능하게 지지 블록에 결합 지지되고 핀 조립체의 말단에 연결되는 것으로, 언더컷 부분의 형상을 한정하는 언더컷 형상부를 구비한 사행 슬라이드 블록을 구비한다. 공압 유로에 고압의 공기가 주입되면 핀 조립체가 후퇴 위치에서 전진 위치로 이동하고, 사행 슬라이드 블록이 지지 블록의 경사면을 따라 일 방향으로 이동하여 언더컷 형상부가 언더컷 부분과 분리 이격된다.

Description

언더컷 부분 취출 장치 및 이를 구비한 사출 성형 금형{Apparatus for ejecting undercut part and injection mold with the same}

본 발명은 사출 성형 금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제품의 언더컷(undercut) 부분을 압축 공기의 공압을 이용하여 밀어 취출하는 언더컷 부분 취출 장치, 및 이를 구비한 사출 성형 금형에 관한 것이다.

사출 성형(injection molding)은 용융 상태의 수지를 금형의 내부에 주입 후 냉각하여 제품을 형성하는 공법이다. 사출 성형 분야에서 언더컷(undercut)은 상측 금형과 하측 금형이 형합(型合) 및 형개(型開)되는 방향과 교차하는 방향으로 돌출되거나 파여진 부분을 의미한다. 언더컷 부분이 없는 사출 성형 제품은 용융 수지의 사출 및 경화 후에 상측 금형과 하측 금형이 형개된 때 금형으로부터 쉽게 분리 취출할 수 있다. 그러나, 언더컷 부분을 갖는 제품은 상측 금형과 하측 금형을 형개하는 것만으로는 온전하게 취출할 수 없다.

종래의 일 예에 따른 사출 성형 금형은, 상측 금형과 하측 금형이 형개된 때 언더컷 부분을 갖는 제품을 취출하기 위하여 유압 실린더에 의해 구동되는 슬라이드 코어(slide core)를 구비한다. 그러나, 상기 슬라이드 코어를 구비한 사출 성형 금형은 유압이 누출되지 않도록 정밀하고 복잡한 실링(sealing) 구조를 구비한다. 또한, 상기 슬라이드 코어 외에, 언더컷 부분을 구비한 사출 성형 제품을 상부 코어 또는 하부 코어에서 분리되도록 밀어 올리는 이젝트 핀(eject pin), 상기 이젝트 핀이 고정 지지된 이젝트 판(eject plate), 및 상기 이젝트 판이 승강할 수 있는 공간을 제공하는 스페이서 블록(spacer block)을 구비한다. 따라서, 사출 성형 금형의 구조가 복잡해지고, 사출 성형 금형의 크기, 구체적으로 상하 방향의 금형 높이를 줄이기 곤란한 문제가 있다. 결론적으로, 금형의 제조 원가가 상승하고, 제조 기간도 지연되며, 금형을 단순하고 콤팩트(compact)하게 설계하기도 어렵다. 또한, 이젝트 판의 승강 구동을 위한 소요 시간이 길어져서, 제품의 생산성도 저하된다.

종래의 다른 일 예에 따른 사출 성형 금형은, 언더컷 부분을 갖는 제품을 취출하기 위하여 경사 코어를 구비한다. 그런데, 상기 경사 코어를 구비한 사출 성형 금형도 상기 경사 코어를 지지하는 이젝트 판, 및 상기 이젝트 판이 승강할 수 있는 공간을 제공하는 스페이서 블록을 구비하여야 하므로, 사출 성형 금형의 구조가 복잡해지고, 상하 방향의 금형 높이를 줄이기 곤란한 문제가 여전히 남는다.

등록특허공보 제10-2094154호

본 발명은, 압축 공기의 공압에 의해 경사진 경로를 따라 승강하여 사출 성형 제품의 언더컷 부분을 회피함과 동시에 상기 사출 성형 제품을 금형 코어에서 이격시키는 사행(斜行) 슬라이드 블록을 구비한 언더컷 부분 취출 장치 및 이를 구비한 사출 성형 금형을 제공한다.

본 발명은, 금형의 제품 부착면에 부착된, 언더컷 부분(undercut part)을 구비한 사출 성형 제품을 상기 제품 부착면에서 분리 취출할 때 상기 사출 성형 제품의 취출이 방해되지 않도록 상기 언더컷 부분을 빼내는 장치로서, 상기 금형의 내부에 공기 유동 가능하게 형성된 공압(空壓) 유로, 상기 금형의 외부와 통기(通氣) 가능하게 상기 금형의 내부에 형성되고 상기 제품 부착면에 상기 공압 유로보다 더 가깝게 배치된 통기 유로, 상기 금형 내부에 삽입 설치되는 것으로, 후퇴 위치와 상기 후퇴 위치보다 상기 제품 부착면에 더 가까운 전진 위치 사이에서 이동 가능한 핀 조립체, 상기 핀 조립체를 상기 후퇴 위치를 향하도록 탄성 가압하는 스프링(spring), 상기 핀 조립체의 이동 방향과 경사지게 교차하는 방향으로 연장된 경사면을 구비한 지지 블록(support block), 및 상기 지지 블록의 경사면을 따라 이동 가능하게 상기 지지 블록에 결합 지지되고 상기 핀 조립체의 말단에 연결되는 것으로, 상기 언더컷 부분의 형상을 한정하는 언더컷 형상부를 구비한 사행(斜行) 슬라이드 블록을 구비하고, 상기 공압 유로에 고압의 공기가 주입되면 상기 핀 조립체가 상기 후퇴 위치에서 상기 전진 위치로 이동하고, 상기 사행 슬라이드 블록이 상기 지지 블록의 경사면을 따라 일 방향으로 이동하여 상기 언더컷 형상부가 상기 언더컷 부분과 분리 이격되는 언더컷 부분 취출 장치를 제공한다.

상기 사행 슬라이드 블록은 상기 지지 블록의 경사면과 대면(對面)하여 상기 지지 블록의 경사면의 길이 방향과 평행하게 연장된 경사면을 구비하고, 상기 지지 블록의 경사면과 상기 사행 슬라이드 블록의 경사면 중 하나에는 상기 경사면의 길이 방향과 평행하게 연장된 가이드 레일 홈(guide rail groove)이 형성되고, 다른 하나에는 상기 가이드 레일 홈의 길이 방향과 평행하지 않은 방향으로는 이동하지 않도록 상기 가이드 레일 홈에 끼워지는 가이드 레일 돌기가 구비될 수 있다.

상기 언더컷 형상부는 볼록하게 돌출된 돌기 또는 오목하게 파인 홈(groove)을 구비할 수 있다.

상기 사행 슬라이드 블록에는 상기 핀 조립체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 연장된 간섭 핀 가이드 슬롯(guide slot)이 형성되고, 상기 핀 조립체는 상기 사행 슬라이드 블록에 연결되도록 상기 간섭 핀 가이드 슬롯에 끼워지는 간섭 핀(pin)을 구비하며, 상기 핀 조립체가 상기 전진 위치로 이동하면 상기 간섭 핀 가이드 슬롯의 길이 방향 양 말단 중에서 상기 언더컷 형상부에 더 가까운 일 측 말단이 상기 간섭 핀에 가까워지도록 상기 사행 슬라이드 블록이 이동할 수 있다.

상기 금형의 내부에 상기 핀 조립체의 이동 방향으로 연장되고 상기 공압 유로와 공기 유동 가능하게 연결되는 실린더 홀(cylinder hole)이 형성되고, 상기 핀 조립체는, 상기 실린더 홀의 길이 방향으로 이동 가능하게 상기 실린더 홀의 내부에 위치하며, 상기 실린더 홀의 내주면과 대면하는 외주면을 구비한 피스톤(piston)을 구비한 피스톤 핀(piston pin), 및 상기 지지 블록을 관통하여 상기 사행 슬라이드 블록에 연결되는 승강 스틱(stick)을 구비하며 상기 피스톤 핀에 접촉 지지되는 승강 핀(pin)을 구비할 수 있다.

상기 스프링은 상기 승강 스틱에 꿰어지는 코일 스프링이며, 상기 금형의 내부에 통기 유로에 공기 유동 가능하게 연결되고 상기 스프링이 삽입 설치되는 스프링 홀(hole)이 형성되고, 상기 피스톤 핀은, 상기 승강 핀에 접촉되도록 상기 피스톤에서 연장된 승강 핀 지지 스틱을 더 구비하고, 상기 승강 핀 지지 스틱이 상기 승강 핀을 가압하여 밀면 상기 실린더 홀과 스프링 홀이 공기 유동 가능하게 연결될 수 있다.

상기 승강 핀은 상기 승강 핀 지지 스틱에 접촉되는 부분으로 상기 승강 스틱의 직경보다 큰 직경을 가진 헤드(head)를 더 구비하고, 상기 언더컷 부분 취출 장치는, 상기 승강 핀 지지 스틱은 관통하나 상기 헤드는 관통하지 못하는 관통공이 형성된 승강 핀 스토퍼(stopper)를 더 구비할 수 있다.

상기 언더컷 부분 취출 장치는, 상기 제품 부착면에서 멀어지는 방향으로 개방된 실린더 홀의 개구를 폐쇄하는 실린더 홀 폐쇄 플러그를 더 구비하고, 상기 피스톤 핀은, 상기 후퇴 위치인 때 말단이 상기 실린더 홀 폐쇄 플러그에 접촉되도록 상기 피스톤에서 상기 실린더 홀 폐쇄 플러그를 향해 연장된 후퇴 제한 스틱(stick)을 더 구비할 수 있다.

또한 본 발명은, 서로 형합 및 형개 가능한 상측 금형 및 하측 금형을 구비하고, 상기 상측 금형과 하측 금형 중 일 측 금형에 언더컷 부분과 비언더컷 부분(non-undercut part)을 구비한 사출 성형 제품이 부착되는 제품 부착면이 마련된 사출 성형 금형으로서, 상기 상측 금형 및 하측 금형이 형개된 때 상기 사출 성형 제품의 비언더컷 부분을 상기 제품 부착면에서 분리하는 비언더컷 부분 취출 장치, 및 상기 상측 금형 및 하측 금형이 형개된 때 상기 사출 성형 제품의 취출이 방해되지 않도록 상기 언더컷 부분을 빼내는, 상기한 언더컷 부분 취출 장치를 구비하고, 상기 비언더컷 부분 취출 장치는, 상기 일 측 금형의 내부에 공기 유동 가능하게 형성된 공압 유로, 상기 금형의 외부와 통기(通氣) 가능하게 상기 일 측 금형의 내부에 형성되고 상기 제품 부착면에 상기 공압 유로보다 더 가깝게 배치된 통기 유로, 상기 금형 내부에 삽입 설치되는 것으로, 후퇴 위치와 상기 후퇴 위치보다 상기 제품 부착면에 더 가까운 위치로서 상기 비언더컷 부분을 밀어 상기 제품 부착면에서 분리시키는 전진 위치 사이에서 이동 가능한 핀 조립체, 및 상기 핀 조립체를 상기 후퇴 위치를 향하도록 탄성 가압하는 스프링(spring)을 구비하고, 상기 비언더컷 부분 취출 장치의 공압 유로는 상기 언더컷 부분 취출 장치의 공압 유로와 공기 유동 가능하게 연결되고, 상기 비언더컷 부분 취출 장치의 통기 유로는 상기 언더컷 부분 취출 장치의 통기 유로와 공기 유동 가능하게 연결되는 사출 성형 금형을 제공한다.

본 발명에 따른 언더컷 부분 취출 장치와 이를 구비한 사출 성형 금형은, 종래의 언더컷 취출 장치와 이를 구비한 사출 성형 금형에 구비되는 유압 실린더, 길이가 긴 경사 코어, 이젝트 핀, 이젝트 판, 이젝트 판 구동 액추에이터, 및 스페이서 블록을 구비하지 않으면서도, 고압 공기의 공압을 이용하여 신뢰성 있는 제품 취출을 가능하게 한다. 따라서, 사출 성형 금형의 크기, 구체적으로 상하 방향의 높이가 작아지고 구조가 단순해져서, 사출 성형 금형을 콤팩트(compact)하게 설계하기 쉽고, 사출 성형 금형의 제조 원가를 줄이고, 제조 기간을 단축할 수 있다.

또한, 에어 펌프 등을 이용하여 사출 성형 금형 내부로 고압 공기를 불어넣으면 즉시 언더컷 부분이 빼내지면서 사출 성형 제품이 취출되므로, 사출 성형 금형을 통한 제품 배출 주기가 짧아져서 제품의 생산성도 향상된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 금형의 단면도이다.
도 2는 도 1의 II 부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 언더컷 부분 취출 장치를 확대 도시한 사시도이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 언더컷 부분 취출 장치의 동작을 순차적으로 도시한 정면도이다.
도 6은 도 1의 비언더컷 부분(non-undercut part) 취출 장치를 확대 도시한 사시도이다.
도 7은 도 3의 변형예에 따른 언더컷 부분 취출 장치를 확대 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 언더컷 부분 취출 장치 및 이를 구비한 사출 성형 금형을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 금형의 단면도이고, 도 2는 도 1의 II 부분을 확대 도시한 단면도이고, 도 3은 도 1의 언더컷 부분 취출 장치를 확대 도시한 사시도이고, 도 4 및 도 5는 도 2의 언더컷 부분 취출 장치의 동작을 순차적으로 도시한 정면도이며, 도 6은 도 1의 비언더컷 부분(non-undercut part) 취출 장치를 확대 도시한 사시도이다. 도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 사출 성형 금형(5)은 서로 형개(型開) 및 형합(型合)되는 상측 금형(6) 및 하측 금형(10)을 구비한다. 형합은 도 1에 도시된 바와 같이 상측 금형(6)과 하측 금형(10)이 밀착된 상태를 의미하고, 형개는 이와 반대로 상측 금형(6)과 하측 금형(10)이 이격된 상태를 의미한다. 도 1에 도시된 사출 성형 금형(5)에서는 상측 금형(6)이 이동하지 않고 하측 금형(10)이 상측 금형(6)에 대해 Z축과 평행하게 이동하여 상측 금형(6)과 하측 금형(10)이 형개 및 형합되지만, 이와 반대로 하측 금형(10)이 이동하지 않고 상측 금형(6)이 하측 금형(10)에 대해 Z축과 평행하게 이동하여 상측 금형(6)과 하측 금형(10)이 형개 및 형합될 수도 있다.

상측 금형(6)은 상부 코어(8)와, 상기 상부 코어(8)를 고정 지지하는 상부 원판(7)을 구비한다. 하측 금형(10)은 하부 코어(15)와, 상기 하부 코어(15)를 고정 지지하는 제1 하부 원판(11)과, 상기 제1 하부 원판(11)을 고정 지지하는 제2 하부 원판(13)을 구비한다. 상측 금형(6)과 하측 금형(10)이 형합되어 상부 코어(8)와 하부 코어(15)가 밀착되면 사출 성형 금형(5)의 내부에 사출 성형 제품(1)의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)(CA)가 형성된다. 상기 하부 코어(15)와 마주보는 상부 코어(8)의 하측면에는 사출 성형 제품(1)의 상측면 형상에 대응되는 상부 코어 형상 한정면(9)이 마련되고, 상부 코어(8)와 마주보는 하부 코어(15)의 상측면에는 사출 성형 제품(1)의 하측면 형상에 대응되는 하부 코어 형상 한정면(16)이 마련된다.

상측 금형(6)과 하측 금형(10)이 형개된 때, 사출 성형 제품(1)은 상기 하부 코어 형상 한정면(16)에 부착된다. 따라서, 도 1 및 도 2에서 상기 하부 코어 형상 한정면(16)이 상기 사출 성형 제품(1)이 부착되는 제품 부착면이 된다. 도 1에 도시되진 않았으나, 상기 사출 성형 금형(5)은 용융된 수지를 사출(injection)하는 사출 장치의 노즐(nozzle)에 연결되는 스프루 부시(sprue bush), 상기 스프루 부시를 통해 사출 성형 금형(5) 내부로 주입된 용융된 수지를 상기 캐비티(CA)까지 유도하는 러너(runner), 및 상기 용융된 수지가 상기 러너에서 상기 캐비티(CA)로 건너가기 위해 통과하는 게이트(gate)를 구비한다. 한편, 도면에서는 상기 상측 금형(6)이 하측 금형(10)보다 위에 배치된 것으로 도시되어 있으나, 실제로는 상측 금형(6)과 하측 금형(10)이 같은 높이에서 배치되어서, 하측 금형(10)이 수평 방향으로 상측 금형(6)에 가까워지게 이동하거나 상측 금형(6)에서 멀어지게 이동하여 형합되거나 형개될 수 있다.

상기 캐비티(CA)에 주입된 용융된 수지가 경화되어 형성되는 사출 성형 제품(1)은 상측 금형(6)과 하측 금형(10)이 형합(型合) 및 형개(型開)되는 방향, 즉 Z축과 평행한 방향과 교차하는 방향으로 파여진 언더컷 부분(undercut part)(4)과, 상기 언더컷 부분 이외의 부분인 비언더컷 부분을 구비한다. 구체적으로, 상기 언더컷 부분(4)은 사출 성형 제품(1)의 아래로 돌출된 보스(boss)(3)의 내측으로 파여진 홈(groove)일 수 있다.

상기 사출 성형 금형(5)은 하측 금형(10)의 내부에 언더컷 부분 취출 장치(60A) 및 비언더컷 부분 취출 장치(30)를 구비한다. 상기 언더컷 부분 취출 장치(60A)는 상측 금형(6)과 하측 금형(10)이 형개되면서 사출 성형 제품(1)이 제품 부착면(16)에서 분리 취출될 때 상기 사출 성형 제품(1)의 취출이 방해되지 않도록 상기 언더컷 부분(4)를 빼내는 장치이다.

언더컷 부분 취출 장치(60A)는 공압 유로(20), 통기 유로(22), 핀 조립체(pin assembly), 실린더 홀 폐쇄 플러그(plug)(68), 스프링(spring)(83), 지지 블록(support block)(85A), 사행(斜行) 슬라이드 블록(100A), 승강 핀 스토퍼(stopper)(80)를 구비한다. 상기 공압 유로(20)는 하측 금형(10)의 내부, 구체적으로는 제1 하부 원판(11)의 내부에 공기 유동 가능하게 형성된다. 상기 공압 유로(20)는 Y축과 평행한 직선을 따라 연장된다.

상기 통기 유로(22)는 하측 금형(10)의 내부, 구체적으로는 하부 코어(15)의 내부에 상기 공압 유로(20)와 이격되게 Y축과 평행한 직선을 따라 연장된다. 상기 통기 유로(22)는 상기 제품 부착면(16)에 상기 공압 유로(20)보다 더 가깝게 배치된다. 제1 하부 원판(11)에는 상기 통기 유로(22)에 공기 유동 가능하게 이어지며, 상기 제1 하부 원판(11)의 외측면으로 개방된 보조 유로(23)가 형성된다. 이에 따라 상기 통기 유로(22)는 상기 하측 금형(10)의 외부와 통기(通氣) 가능하며, 상기 통기 유로(22) 내부의 공기압은 대기압과 같은 압력으로 유지된다. 상기 공압 유로(20), 통기 유로(22), 및 보조 유로(23)는 드릴(drill) 가공에 의해 형성될 수 있다.

상기 핀 조립체는 상기 하측 금형(10) 내부에 삽입 설치되는 것으로, 후퇴 위치 및 상기 후퇴 위치보다 상기 제품 부착면(16)에 더 가까운 전진 위치 사이에서 이동 가능하다. 도시된 실시예에서 상기 핀 조립체는 후퇴 위치에서 전진 위치로 이동할 때 상승, 즉 Z축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하고, 전진 위치에서 후퇴 위치로 이동할 때 하강, 즉 Z축 음(-)의 방향과 평행하게 이동한다.

상기 핀 조립체는 피스톤 핀(piston pin)(70), 승강 핀(pin)(76), 및 간섭 핀(79)을 구비한다. 상기 피스톤 핀(70)은, 원통형의 피스톤(piston)(71)과, 상기 피스톤(71)의 하측면에서 제품 부착면(16)과 멀어지는 방향, 즉 Z축 음(-)의 방향과 평행하게 연장된 후퇴 제한 스틱(stick)(74)과, 상기 피스톤(71)의 상측면에서 제품 부착면(16)에 가까워지는 방향, 즉 Z축 양(+)의 방향과 평행하게 연장된 승강 핀 지지 스틱(stick)(75)을 구비한다.

상기 승강 핀(76)은 상기 피스톤 핀(70)의 상측에 상기 승강 핀 지지 스틱(75)의 상단에 접촉되도록 위치한다. 상기 승강 핀(76)은 상기 승강 핀 지지 스틱(75)의 상단에 접촉되는 헤드(head)(77)와, 상기 승강 핀 지지 스틱(75)과 일직선 상에 정렬되도록 상기 헤드(77)에서 Z축 양(+)의 방향과 평행하게 연장된 승강 스틱(stick)(78)을 구비한다. 간섭 핀(79)은 상기 승강 스틱(78)의 상단부를 관통하여 상기 승강 스틱(78)에 결합된다. 간섭 핀(79)은 승강 스틱(78)의 길이 방향과 직교하는 방향, 즉 X축과 평행한 방향으로 연장되어서 그 양 단부가 상기 승강 스틱(78)의 전방 및 후방으로 돌출된다.

제1 하부 원판(11)의 내부에는 상기 핀 조립체의 이동 방향, 즉 Z축과 평행한 방향으로 연장되고 공압 유로(20)와 공기 유동 가능하게 연결되는 실린더 홀(cylinder hole)(63)이 형성된다. 상기 실린더 홀(63)은 제1 하부 원판(11)의 하측면과 상측면을 가로지르도록 드릴(drill) 가공으로 형성할 수 있다. 하부 코어(15)의 내부에는 Z축과 평행하게 연장 형성된 스프링 홀(65)이 형성된다. 상기 스프링 홀(65)은 상기 통기 유로(22)에 공기 유동 가능하게 연결된다.

상기 스프링 홀(65)에는 승강 핀(76)이 승강 가능하게 끼워진다. 상기 스프링(83)은 코일 스프링으로서, 상기 승강 스틱(78)에 꿰어져서 상기 스프링 홀(65)에 삽입 설치된다. 상기 스프링 홀(65) 내부에서 상기 스프링(83)의 하단은 상기 헤드(77)에 접촉 지지되고, 상기 스프링(83)의 상단은 지지 블록(85A)의 하측면에 접촉 지지된다. 이에 따라 상기 스프링(83)은 상기 승강 핀(76)을 Z축 음(-)의 방향과 평행하게 탄성 가압한다. 다시 말해 상기 스프링(83)은 상기 핀 조립체를 상기 후퇴 위치를 향하도록 탄성 가압한다.

상기 실린더 홀 폐쇄 플러그(68)는 제품 부착면(16)에서 멀어지는 방향으로 개방된 실린더 홀(63)의 개구(開口), 다시 말해서 제1 하부 원판(11)의 하측면으로 개방된 실린더 홀(63)의 개구를 폐쇄한다. 상기 실린더 홀 폐쇄 플러그(68)는 대략 원통형의 부재로서 외주면에 수형 스크류 패턴(male screw pattern)이 형성되어 있다. 상기 실린더 홀(63)의 개구에 가까운 실린더 홀(63)의 내주면에는 상기 플러그(68)의 수형 스크류 패턴에 치합되는 암형 스크류 패턴이 형성된다. 또한, 상기 플러그(68)는 하단에 직경이 확장된 플랜지(flange)를 구비하고, 상기 실린더 홀(63)의 개구 주변에는 상기 플랜지가 끼워지게 내경이 확장된 플랜지 안착 홈(groove)이 형성된다. 상기 실린더 홀 폐쇄 플러그(68)에는 육각 렌치 홈(groove)이 형성되어서, 상기 플러그(68)를 실린더 홀(63)과 일렬로 정렬하고 육각 렌치의 말단을 상기 육각 렌치 홈에 끼우고, 상기 육각 렌치를 회전시킴으로써 상기 플러그(68)를 제1 하부 원판(11)에 결합할 수 있다.

피스톤 핀(70)의 피스톤(71)은 실린더 홀(63)의 길이 방향으로 이동 가능하도록 상기 실린더 홀(63)의 내부에 위치한다. 상기 피스톤(71)의 외주면은 상기 실린더 홀(63)의 내주면과 대면한다. 상기 피스톤(71)의 직경(diameter)의 크기는 상기 실린더 홀(63)의 내주면의 내경(inner diameter)의 크기보다 약간 작다. 도 3에 도시된 바와 같이 상기 피스톤 핀(70)의 후퇴 제한 스틱(74)의 하단은 피스톤 핀(70)이 후퇴 위치인 때 상기 실린더 홀 폐쇄 플러그(68)에 접촉된다. 상기 후퇴 제한 스틱(74)의 직경의 크기가 상기 피스톤(71)의 직경의 크기보다 작으므로 상기 후퇴 위치에서 공압 유로(20)가 피스톤 핀(70)에 의해 막히지 않으며, 상기 공압 유로(20)에 고압의 공기가 주입되면 그 고압의 공기압이 상기 피스톤(71)에 가해진다.

상기 승강 핀(76)의 헤드(77)의 직경의 크기는 상기 피스톤 핀(70)의 승강 핀 지지 스틱(75)의 직경의 크기보다 크다. 승강 핀 스토퍼(80)는 상기 승강 핀 지지 스틱(75)은 관통하나 상기 헤드(77)는 관통하지 못하는 관통공(81)이 형성된 부재이다. 상기 승강 핀 스토퍼(80)는 하부 코어(15)에 형성된 스프링 홀(65)의 하측 개구와 상기 관통공(81)이 일직선 상에 정렬되도록 상기 하부 코어(15)의 하측면에 고정 결합된다. 상기 승강 핀(76)과 스프링(83)이 하부 코어(15)에 삽입된 상태에서 상기 승강 핀 스토퍼(80)를 상기 하부 코어(15)의 하측면에 고정 결합하면, 상기 승강 핀(76)과 스프링(83)이 하부 코어(15)에서 이탈되지 않는다.

상기 관통공(81)의 내경의 크기는 상기 승강 핀 지지 스틱(75)의 직경의 크기보다 약간 크다. 상기 승강 핀 지지 스틱(75)이 상기 승강 핀(76)을 가압하여 위로 밀면, 상기 헤드(77)가 승강 핀 스토퍼(80)에서 약간 이격된다. 이에 따라, 피스톤(71)을 기준으로 상측에 위치한 실린더 홀(63)의 상부 공간과 스프링 홀(65)이 상기 관통공(81)을 매개로 공기 유동 가능하게 연결된다. 다시 말해, 상기 실린더 홀(63)의 상부 공간이 통기 유로(22)와 공기 유동 가능하게 연결되어서, 상기 실린더 홀(63)의 상부 공간의 공기압의 크기는 대기압의 크기와 같거나 이보다 약간 크게 유지된다.

공압 유로(20)에 고압의 공기가 공급되지 않은 상태에서는 피스톤 핀(70)은 후퇴 위치, 즉 하강된 위치에 위치하고, 상기 피스톤(71)을 기준으로 실린더 홀(63)의 상부 공간과 하부 공간의 공기압의 크기는 동일하다. 공압 유로(20)에 고압의 공기가 주입되면 상기 하부 공간의 공기압이 상기 상부 공간의 공기압보다 급격히 커져서 상기 피스톤 핀(70)이 상승하며 상기 승강 핀(76)을 밀어 올리기 시작한다. 이처럼 승강 핀(76)이 밀어 올려지기 시작하면 상술한 바와 같이 상기 실린더 홀(63)의 상부 공간의 공기압의 크기가 대기압과 거의 같은 수준이 되므로, 공압 유로(20)에 고압의 공기가 공급되는 한 상기 실린더 홀(63)의 하부 공간과 상부 공간 사이에 매우 큰 압력 차이가 유지되어서 상기 핀 조립체가 도 5에 도시된 바와 같이 전진 위치로 상승 이동한다. 상기 핀 조립체가 후퇴 위치에서 전진 위치로 상승 이동함에 따라 스프링(83)은 탄성 압축된다. 그리고, 공압 유로(20)에 고압 공기의 공급이 중지되면 스프링(83)의 탄성 복원력에 의해 상기 핀 조립체가 전진 위치에서 도 4에 도시된 후퇴 위치로 복귀한다.

상기 피스톤(71)의 하측면에는 공압 유로(20)에서 주입된 고압의 공기가 집중되도록 파여진 공기압 집중 홈(groove)이 형성된다. 상기 공기압 집중 홈이 없는 경우와 비교하여 같은 압력의 고압의 공기가 공압 유로(20)에 주입될 때 더 강한 힘으로 더 빠르게 피스톤 핀(70)이 전진 위치로 상승하게 된다.

하부 코어(15)의 내부에는 승강 핀 스토퍼(80)에 고정 지지되며 상향 연장된 제품 형상 한정 핀(18)이 더 구비된다. 상기 제품 형상 한정 핀(18)의 상단은 사출 성형 제품(1)의 보스(3)의 하측면 형상을 한정하도록 상향 돌출된 형상 한정 돌기부(19)이다. 사출 성형 금형(5)은 외부의 공기를 승압하는 에어 펌프(air pump)(25)와, 상기 에어 펌프(25)에서 승압된 고압 공기를 상하측 금형(10) 내부에, 구체적으로 공압 유로(20)에 주입하기 위한 고압 공기 파이프(pipe)(24)를 더 구비한다.

도 3 내지 도 5를 함께 참조하면, 지지 블록(85A)은 하부 코어(15)의 내부에 삽입되고 상기 하부 코어(15)에 고정 설치되며, 상기 승강 스틱(78)이 관통하는 승강 스틱 홀(hole)(89)이 형성된 블록이다. 지지 블록(85A)은 Y축과 평행하게 연장된 수평면(86)과, 상기 수평면(86)의 일 측 말단에서 상기 핀 조립체의 이동 방향, 다시 말해 Z축과 경사지게 교차하는 방향으로 연장된 경사면(87)을 구비한다. 상기 경사면(87)의 길이 방향과 평행한 방향으로 연장된 가상의 선(IL)을 경사선이라 한다. 상기 수평면(86)에 상기 승강 스틱 홀(89)의 상측 개구가 형성된다.

사행 슬라이드 블록(100A)은 상기 지지 블록(85A)의 경사면(87)을 따라 이동 가능하게 지지 블록(85A)에 결합 지지되며 상기 핀 조립체의 말단에 연결된다. 상기 사행 슬라이드 블록(100A)은 상기 하부 코어(15)에 삽입되지만 상기 하부 코어(15)에 고정 설치되지는 않는다. 상기 사행 슬라이드 블록(100A)은 상기 지지 블록(85A)의 수평면(86)과 대면(對面)하는 수평면(101)과, 상기 지지 블록(85A)의 경사면(87)과 대면하여 상기 지지 블록(85A)의 경사면의 길이 방향과 평행하게 연장된, 다시 말해 상기 경사선(IL)과 평행하게 연장된 경사면(102)을 구비한다.

상기 사행 슬라이드 블록(100A)의 경사면(102)에는 상기 경사선(IL)과 평행하게 연장된 경사 가이드 레일 홈(guide rail groove)(111)이 형성되고, 상기 지지 블록(85A)의 경사면(87)에는 상기 경사 가이드 레일 홈(111)에 끼워지며 상기 경사선(IL)과 평행하게 연장된 경사 가이드 레일 돌기(91)가 구비된다. 상기 경사 가이드 레일 홈(111)의 단면 형상은 사행 슬라이드 블록(100A)의 경사면(102)에서 내측으로 갈수록 폭이 확장되는 홈의 형상이다. 상기 경사 가이드 레일 돌기(91)의 단면 형상은 상기 경사 가이드 레일 홈(111)의 단면 형상에 대응되게 지지 블록(85A)의 경사면(87)에서 외측으로 갈수록 폭이 확장되는 돌기의 형상이다. 따라서, 상기 경사 가이드 레일 돌기(91)가 상기 경사 가이드 레일 홈(111)에 끼워지면 상기 사행 슬라이드 블록(100A)은 상기 지지 블록(85A)에 결합된 상태로 대해 상기 경사선(IL)과 평행한 방향으로만 이동 가능하며 다른 방향으로 이동하거나 상기 지지 블록(85A)에서 분리될 수 없다.

사행 슬라이드 블록(100A)에는 자신의 수평면(101)에서 상측으로 파인 승강 스틱 삽입 홈(groove)(107)이 형성된다. 상기 승강 스틱 삽입 홈(107)에는 지지 블록(85A)을 관통하고 상향 돌출된 승강 스틱(78)의 상단부가 삽입된다. 상기 승강 스틱 삽입 홈(107)은 Y축과 평행한 방향으로 연장되며 그 폭(width)은 상기 승강 스틱(78)의 직경보다 약간 크다. 사행 슬라이드 블록(100A)의 전면(前面)과 배면(背面)에는 상기 핀 조립체의 이동 방향과 직교하는 방향, 다시 말해 Y축과 평행하게 연장된 한 쌍의 간섭 핀 가이드 슬롯(guide slot)(109)이 형성된다.

상기 승강 스틱(78)의 상단부를 관통하여 상기 승강 스틱(78)의 전방 및 후방으로 돌출된 간섭 핀(79)의 전단부와 후단부가 상기 한 쌍의 간섭 핀 가이드 슬롯(109)에 끼워져서 상기 핀 조립체가 상기 사행 슬라이드 블록(100A)에 연결된다.

사행 슬라이드 블록(100A)은 사출 성형 제품(1)(도 2 참조)의 언더컷 부분(4)의 형상을 한정하는 언더컷 형상부(105)를 구비한다. 상기 언더컷 형상부(105)는 내측으로 파여진 홈(groove) 형상인 언더컷 부분(4)에 대응되도록 볼록하게 돌출된 돌기이다. 다만, 언더컷 부분이 볼록하게 돌출된 돌기 형상인 경우에는 본 발명의 사행 슬라이드 블록에 구비된 언더컷 형상부는 상기 돌출된 언더컷 부분에 대응되도록 오목하게 파인 홈(groove)일 수 있다. 상기 지지 블록(85A)의 상측면과 사행 슬라이드 블록(100A)의 상측면은 사출 성형 제품(1)의 비언더컷 부분 중에서 일 부분의 형상을 한정하는 비언더컷 부분 형상 한정면(88, 103)일 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 공압 유로(20)에 고압 공기가 주입되지 않아서 상기 핀 조립체가 후퇴 위치인 때, 다시 말해, 승강 핀(76)이 하강한 때에는 사행 슬라이드 블록(100A)의 수평면(101)이 지지 블록(85A)의 수평면(86)에 접촉되도록 하강한 상태이고, 언더컷 형상부(105)가 사출 성형 제품(1)의 보스(3)에 끼워져 상기 언더컷 부분(4)(도 2 참조)과 접촉된 상태이다. 이때 한 쌍의 간섭 핀 가이드 슬롯(109)의 길이 방향 양 말단(109a, 109b) 중에서 상기 언더컷 형상부(105)으로부터 상대적으로 더 가까운 일 측 말단(109a)이, 타 측 말단(109b)보다 상기 간섭 핀(79)으로부터 더 멀리 이격된다.

상기 공압 유로(20)에 고압 공기가 주입되면 상기 핀 조립체가 후퇴 위치에서 전진 위치로 이동하여 승강 핀(76)이 상승한다. 도 5에 도시된 바와 같이 상기 승강 핀(76)이 상승함에 따라 사행 슬라이드 블록(100A)이 지지 블록(85A)의 경사면(87)을 따라 일 방향으로 이동한다. 부연하면, 상기 사행 슬라이드 블록(100A)이 Y축의 좌표값과 Z축의 좌표값이 동시에 커지도록 상기 경사선(IL)과 평행하게 이동하여 상기 언더컷 형상부(105)가 상기 보스(3)에서 빠져나오면서 상기 언더컷 부분(4)(도 2 참조)과 분리 이격된다. 또한 상기 사행 슬라이드 블록(100A)이 경사진 경로를 따라 상승하면서 그 상측면, 즉 비언더컷 부분 형상 한정면(103)이 사출 성형 제품(1)을 밀어 올려서 제품 부착면(16)(도 1 참조)에서 분리되도록 돕는다.

이때에 도 5에 도시된 바와 같이 한 쌍의 간섭 핀 가이드 슬롯(109)의 일 측 말단(109a)이 타 측 말단(109b)보다 간섭 핀(79)에 가까워진다. 상기 공압 유로(20)에 고압 공기의 주입이 중지되면 상술한 바와 같이 스프링(83)의 탄성 복원력에 의해 상기 핀 조립체가 후퇴 위치로 다시 하강하고 사행 슬라이드 블록(100A)이 도 4의 위치로 복귀한다.

도 6은 도 1의 비언더컷 부분(non-undercut part) 취출 장치를 확대 도시한 사시도이다. 도 1 및 도 6을 함께 참조하면, 상기 비언더컷 부분 취출 장치(30)는 상측 금형(6) 및 하측 금형(10)이 형개된 때 상기 사출 성형 제품(1)(도 2 참조)의 비언더컷 부분을 상기 제품 부착면(16)에서 분리하는 장치이다. 비언더컷 부분 취출 장치(30)는 공압 유로(20), 통기 유로(22), 핀 조립체(pin assembly), 실린더 홀 폐쇄 플러그(plug)(40), 스프링(spring)(57), 푸시 핀 스토퍼(push pin stopper)(54)를 구비한다.

상기 공압 유로(20)는 하측 금형(10)의 내부, 구체적으로는 제1 하부 원판(11)의 내부에 공기 유동 가능하게 형성된다. 상기 공압 유로(20)는 Y축과 평행한 직선을 따라 연장된다. 상기 통기 유로(22)는 하측 금형(10)의 내부, 구체적으로는 하부 코어(15)의 내부에 상기 공압 유로(20)와 이격되게 Y축과 평행한 직선을 따라 연장된다. 상기 통기 유로(22)는 상기 제품 부착면(16)에 상기 공압 유로(20)보다 더 가깝게 배치된다. 상기 비언더컷 부분 취출 장치(30)의 공압 유로(20)는 상기 언더컷 부분 취출 장치(60A)의 공압 유로(20)와 공기 유동 가능하게 연결되고, 상기 비언더컷 부분 취출 장치(30)의 통기 유로(22)는 상기 언더컷 부분 취출 장치(60A)의 통기 유로(22)와 공기 유동 가능하게 연결된다. 이에 따라 상기 통기 유로(22)는 상기 하측 금형(10)의 외부와 통기(通氣) 가능하며, 상기 통기 유로(22) 내부의 공기압은 대기압과 같은 압력으로 유지된다.

상기 핀 조립체는 상기 하측 금형(10) 내부에 삽입 설치되는 것으로, 후퇴 위치 및 상기 후퇴 위치보다 상기 제품 부착면(16)에 더 가까운 위치로서 사출 성형 제품(1)의 비언더컷 부분을 밀어 제품 부착면(16)에서 분리시키는 전진 위치 사이에서 이동 가능하다. 도시된 실시예에서 상기 핀 조립체는 후퇴 위치에서 전진 위치로 이동할 때 상승, 즉 Z축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하고, 전진 위치에서 후퇴 위치로 이동할 때 하강, 즉 Z축 음(-)의 방향과 평행하게 이동한다.

상기 핀 조립체는 피스톤 핀(piston pin)(43) 및 푸시 핀(51)을 구비한다. 상기 피스톤 핀(43)은, 원통형의 피스톤(piston)(44)과, 상기 피스톤(44)의 하측면에서 제품 부착면(16)과 멀어지는 방향, 즉 Z축 음(-)의 방향과 평행하게 연장된 후퇴 제한 스틱(stick)(48)과, 상기 피스톤(44)의 상측면에서 제품 부착면(16)에 가까워지는 방향, 즉 Z축 양(+)의 방향과 평행하게 연장된 푸시 핀 지지 스틱(stick)(49)을 구비한다.

상기 푸시 핀(51)은 상기 피스톤 핀(43)의 상측에 상기 푸시 핀 지지 스틱(49)의 상단에 접촉되도록 위치한다. 상기 푸시 핀(51)은 상기 푸시 핀 지지 스틱(49)의 상단에 접촉되는 헤드(head)(52)와, 상기 푸시 핀 지지 스틱(49)과 일직선 상에 정렬되도록 상기 헤드(52)에서 Z축 양(+)의 방향과 평행하게 연장된 제품 푸시 스틱(stick)(53)을 구비한다. 상기 푸시 핀(51)이 후퇴 위치에 있을 때 상기 제품 푸시 스틱(53)의 상단은 제품 부착면(16)까지 연장된다. 상기 스프링(57)은 코일 스프링으로서 하부 코어(15)의 내부에 삽입 설치된다. 상기 스프링(57)은 상기 핀 조립체(43, 51)를 상기 후퇴 위치를 향하도록 Z축 음(-)의 방향과 평행하게 탄성 가압한다.

제1 하부 원판(11)의 내부에는 상기 핀 조립체의 이동 방향, 즉 Z축과 평행한 방향으로 연장되고 공압 유로(20)와 공기 유동 가능하게 연결되는 실린더 홀(cylinder hole)(36)이 형성된다. 상기 실린더 홀(36)은 제1 하부 원판(11)의 하측면과 상측면을 가로지르도록 드릴(drill) 가공으로 형성할 수 있다. 하부 코어(15)의 내부에는 상기 푸시 핀(51)의 제품 푸시 스틱(53)이 승강 가능하게 끼워지는 스틱 홀(stick hole)(38)과, 상기 헤드(52)가 승강 가능하게 끼워지고 상기 스프링(57)이 삽입 설치되고 상기 푸시 핀(51)의 헤드(52)도 승강 가능하게 끼워지는 스프링 홀(spring hole)(37)이 형성된다. 상기 스프링 홀(37)은 상기 통기 유로(22)에 공기 유동 가능하게 연결된다.

상기 스프링(57)은 상기 제품 지지 스틱(53)에 꿰어진다. 상기 스프링(57)의 상단은 상기 스틱 홀(38)과 단차지게 확장된 스프링 홀(37)의 상단에 지지되고, 상기 스프링(57)의 하단은 상기 헤드(52)에 지지된다. 이에 따라 상기 스프링(57)은 상기 푸시 핀(51)을 상기 피스톤 핀(43)을 향하도록 아래로 탄성 가압한다. 상기 푸시 핀(51)과 스프링(57)은 상기 하부 코어(15)에 삽입 설치된다.

상기 실린더 홀 폐쇄 플러그(40)는 제품 부착면(16)에서 멀어지는 방향으로 개방된 실린더 홀(36)의 개구(開口), 다시 말해서 제1 하부 원판(11)의 하측면으로 개방된 실린더 홀(36)의 개구를 폐쇄한다. 상기 실린더 홀 폐쇄 플러그(40)는 대략 원통형의 부재로서 외주면에 수형 스크류 패턴(male screw pattern)이 형성되어 있다. 상기 실린더 홀(36)의 개구에 가까운 실린더 홀(36)의 내주면에는 상기 플러그(40)의 수형 스크류 패턴에 치합되는 암형 스크류 패턴이 형성된다. 또한, 상기 플러그(40)는 하단에 직경이 확장된 플랜지(flange)를 구비하고, 상기 실린더 홀(36)의 개구 주변에는 상기 플랜지가 끼워지게 내경이 확장된 플랜지 안착 홈(groove)이 형성된다. 상기 실린더 홀 폐쇄 플러그(40)에는 육각 렌치 홈(groove)이 형성되어서, 상기 플러그(40)를 실린더 홀(36)과 일렬로 정렬하고 육각 렌치의 말단을 상기 육각 렌치 홈에 끼우고, 상기 육각 렌치를 회전시킴으로써 상기 플러그(40)를 제1 하부 원판(11)에 결합할 수 있다.

피스톤 핀(43)의 피스톤(44)은 실린더 홀(36)의 길이 방향으로 이동 가능하도록 상기 실린더 홀(36)의 내부에 위치한다. 상기 피스톤(44)의 외주면은 상기 실린더 홀(36)의 내주면과 대면한다. 상기 피스톤(44)의 직경(diameter)의 크기는 상기 실린더 홀(36)의 내주면의 내경(inner diameter)의 크기보다 약간 작다. 상기 피스톤 핀(43)의 후퇴 제한 스틱(48)의 하단은 피스톤 핀(43)이 후퇴 위치인 때 상기 실린더 홀 폐쇄 플러그(40)에 접촉된다. 상기 후퇴 제한 스틱(48)의 직경의 크기가 상기 피스톤(44)의 직경의 크기보다 작으므로 상기 후퇴 위치에서 공압 유로(20)가 피스톤 핀(43)에 의해 막히지 않으며, 상기 공압 유로(20)에 고압의 공기가 주입되면 그 고압의 공기압이 상기 피스톤(44)에 가해진다.

상기 푸시 핀(51)의 헤드(52)의 직경의 크기는 상기 피스톤 핀(43)의 푸시 핀 지지 스틱(49)의 직경의 크기보다 크다. 푸시 핀 스토퍼(54)는 상기 푸시 핀 지지 스틱(49)은 관통하나 상기 헤드(52)는 관통하지 못하는 관통공(55)이 형성된 부재이다. 상기 푸시 핀 스토퍼(54)는 하부 코어(15)에 형성된 스프링 홀(37)의 하측 개구와 상기 관통공(55)이 일직선 상에 정렬되도록 상기 하부 코어(15)의 하측면에 고정 결합된다. 상기 푸시 핀(51)과 스프링(57)이 하부 코어(15)에 삽입된 상태에서 상기 푸시 핀 스토퍼(54)를 상기 하부 코어(15)의 하측면에 고정 결합하면, 상기 푸시 핀(51)과 스프링(57)이 하부 코어(15)에서 이탈되지 않는다.

상기 관통공(55)의 내경의 크기는 상기 푸시 핀 지지 스틱(49)의 직경의 크기보다 약간 크다. 상기 푸시 핀 지지 스틱(49)이 상기 푸시 핀(51)을 가압하여 위로 밀면, 상기 헤드(52)가 푸시 핀 스토퍼(54)에서 약간 이격된다. 이에 따라, 피스톤(44)을 기준으로 상측에 위치한 실린더 홀(36)의 상부 공간과 스프링 홀(37)이 상기 관통공(55)을 매개로 공기 유동 가능하게 연결된다. 다시 말해, 상기 실린더 홀(36)의 상부 공간이 통기 유로(22)와 공기 유동 가능하게 연결되어서, 상기 실린더 홀(36)의 상부 공간의 공기압의 크기는 대기압의 크기와 같거나 이보다 약간 크게 유지된다.

공압 유로(20)에 고압의 공기가 공급되지 않은 상태에서는 피스톤 핀(43)은 후퇴 위치, 즉 하강된 위치에 위치하고, 상기 피스톤(44)을 기준으로 실린더 홀(36)의 상부 공간과 하부 공간의 공기압의 크기는 동일하다. 공압 유로(20)에 고압의 공기가 주입되면 상기 하부 공간의 공기압이 상기 상부 공간의 공기압보다 급격히 커져서 상기 피스톤 핀(43)이 상승하며 상기 푸시 핀(51)을 밀어 올리기 시작한다. 이처럼 푸시 핀(51)이 밀어 올려지기 시작하면 상술한 바와 같이 상기 실린더 홀(36)의 상부 공간의 공기압의 크기가 대기압과 거의 같은 수준이 되므로, 공압 유로(20)에 고압의 공기가 공급되는 한 상기 실린더 홀(36)의 하부 공간과 상부 공간 사이에 매우 큰 압력 차이가 유지되어서 상기 핀 조립체가 전진 위치로 상승 이동하며, 사출 성형 제품(1)(도 2 참조)의 비언더컷 부분을 제품 부착면(16)에서 분리되도록 밀어 올린다.

상술한 바와 같이 비언더컷 부분 취출 장치(30)와 언더컷 부분 취출 장치(60A)의 공압 유로(20)에는 동시에 고압 공기에 의한 압력이 가해지므로, 언더컷 형상부(105)(도 3 참조)가 언더컷 부분(4)(도 2 참조)에서 분리 이격되는 것과 동시에 사출 성형 제품(1)이 제품 부착면(16)에서 밀어 올려져 분리된다. 그리고, 공압 유로(20)에 고압 공기의 공급이 중지되면 스프링(57)의 탄성 복원력에 의해 상기 핀 조립체가 전진 위치에서 후퇴 위치로 복귀한다.

상기 피스톤(44)의 하측면에는 공압 유로(20)에서 주입된 고압의 공기가 집중되도록 파여진 공기압 집중 홈(groove)이 형성된다. 상기 공기압 집중 홈이 없는 경우와 비교하여 같은 압력의 고압의 공기가 공압 유로(20)에 주입될 때 더 강한 힘으로 더 빠르게 피스톤 핀(43)이 전진 위치로 상승하게 된다.

도 7은 도 3의 변형예에 따른 언더컷 부분 취출 장치를 확대 도시한 사시도이다. 도 1 내지 도 3과 도 7을 함께 참조하면, 상기 도 3의 변형예에 따른 언더컷 부분 취출 장치(60B)는 도 1의 언더컷 부분 취출 장치(60A)를 대신하여 하측 금형(10)에 설치될 수 있다. 도 3에 도시된 언더컷 부분 취출 장치(60A)와 도 7의 언더컷 부분 취출 장치(60B)에서 동일한 참조부호는 같은 부재 또는 구성을 가리키는 것으로서 중복된 설명은 생략하고, 이하에서는 차별되는 구성에 대해서 설명한다.

지지 블록(85B)은 수평면(86)(도 4 참조) 및 경사선(IL)과 평행하게 연장된 경사면(87)(도 4 참조)을 구비한다. 사행 슬라이드 블록(100B)은 상기 지지 블록(85B)의 수평면(86)과 대면(對面)하는 수평면(101)(도 4 참조) 및 상기 지지 블록(85B)의 경사면(87)과 대면하여 상기 경사선(IL)과 평행하게 연장된 경사면(102)(도 4 참조)을 구비한다.

상기 지지 블록(85B)의 경사면(87)에는 상기 경사선(IL)과 평행하게 연장된 경사 가이드 레일 홈(guide rail groove)(93)이 형성되고, 상기 사행 슬라이드 블록(100B)의 경사면(102)에는 상기 경사 가이드 레일 홈(93)에 끼워지며 상기 경사선(IL)과 평행하게 연장된 경사 가이드 레일 돌기(113)가 구비된다. 상기 경사 가이드 레일 홈(93)의 단면 형상은 지지 블록(85B)의 경사면(87)에서 내측으로 가면서 단차지게 확장되는 형상을 갖는다. 상기 경사 가이드 레일 돌기(113)의 단면 형상은 상기 경사 가이드 레일 홈(93)의 단면 형상에 대응되게 사행 슬라이드 블록(100B)의 경사면(102)에서 외측으로 가면서 단차지게 확장되는 형상을 갖는다. 따라서, 상기 경사 가이드 레일 돌기(113)가 상기 경사 가이드 레일 홈(93)에 끼워지면 상기 사행 슬라이드 블록(100B)은 상기 지지 블록(85B)에 결합된 상태로 대해 상기 경사선(IL)과 평행한 방향으로만 이동 가능하며 다른 방향으로 이동하거나 상기 지지 블록(85B)에서 분리될 수 없다.

이상에서 설명한 언더컷 부분 취출 장치(60A, 60B)와 이를 구비한 사출 성형 금형(5)은, 종래의 언더컷 취출 장치와 이를 구비한 사출 성형 금형에 구비되는 유압 실린더, 길이가 긴 경사 코어, 이젝트 핀, 이젝트 판, 이젝트 판 구동 액추에이터, 및 스페이서 블록을 구비하지 않으면서도, 고압 공기의 공압을 이용하여 신뢰성 있는 제품 취출을 가능하게 한다. 따라서, 사출 성형 금형(5)의 크기, 구체적으로 상하 방향의 높이가 작아지고 구조가 단순해져서, 사출 성형 금형(5)을 콤팩트(compact)하게 설계하기 쉽고, 사출 성형 금형(5)의 제조 원가를 줄이고, 제조 기간을 단축할 수 있다.

또한, 에어 펌프(25) 등을 이용하여 사출 성형 금형(5) 내부로 고압 공기를 불어넣으면 즉시 언더컷 부분(4)이 빼내지면서 사출 성형 제품(1)이 취출되므로, 사출 성형 금형(5)을 통한 제품 배출 주기가 짧아져서 제품의 생산성도 향상된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 사출 성형 제품 2: 언더컷 부분
5: 사출 성형 금형 20: 공압 유로
22: 통기 유로 25: 에어 펌프
30: 비언더컷 부분 취출 장치 60A, 60B: 언더컷 부분 취출 장치
70: 피스톤 핀 76: 승강 핀
85A, 85B: 지지 블록 100A, 100B: 사행 슬라이드 블록

Claims

금형의 제품 부착면에 부착된, 언더컷 부분(undercut part)을 구비한 사출 성형 제품을 상기 제품 부착면에서 분리 취출할 때 상기 사출 성형 제품의 취출이 방해되지 않도록 상기 언더컷 부분을 빼내는 장치로서,
상기 금형의 내부에 공기 유동 가능하게 형성된 공압(空壓) 유로; 상기 금형의 외부와 통기(通氣) 가능하게 상기 금형의 내부에 형성되고 상기 제품 부착면에 상기 공압 유로보다 더 가깝게 배치된 통기 유로; 상기 금형 내부에 삽입 설치되는 것으로, 후퇴 위치와 상기 후퇴 위치보다 상기 제품 부착면에 더 가까운 전진 위치 사이에서 이동 가능한 핀 조립체; 상기 핀 조립체를 상기 후퇴 위치를 향하도록 탄성 가압하는 스프링(spring); 상기 핀 조립체의 이동 방향과 경사지게 교차하는 방향으로 연장된 경사면을 구비한 지지 블록(support block); 및 상기 지지 블록의 경사면을 따라 이동 가능하게 상기 지지 블록에 결합 지지되고 상기 핀 조립체의 말단에 연결되는 것으로, 상기 언더컷 부분의 형상을 한정하는 언더컷 형상부를 구비한 사행(斜行) 슬라이드 블록;을 구비하고,
상기 공압 유로에 고압의 공기가 주입되면 상기 핀 조립체가 상기 후퇴 위치에서 상기 전진 위치로 이동하고, 상기 사행 슬라이드 블록이 상기 지지 블록의 경사면을 따라 일 방향으로 이동하여 상기 언더컷 형상부가 상기 언더컷 부분과 분리 이격되는 것을 특징으로 하는 언더컷 부분 취출 장치.
제1 항에 있어서,
상기 사행 슬라이드 블록은 상기 지지 블록의 경사면과 대면(對面)하여 상기 지지 블록의 경사면의 길이 방향과 평행하게 연장된 경사면을 구비하고,
상기 지지 블록의 경사면과 상기 사행 슬라이드 블록의 경사면 중 하나에는 상기 경사면의 길이 방향과 평행하게 연장된 가이드 레일 홈(guide rail groove)이 형성되고, 다른 하나에는 상기 가이드 레일 홈의 길이 방향과 평행하지 않은 방향으로는 이동하지 않도록 상기 가이드 레일 홈에 끼워지는 가이드 레일 돌기가 구비된 것을 특징으로 하는 언더컷 부분 취출 장치.
제1 항에 있어서,
상기 언더컷 형상부는 볼록하게 돌출된 돌기 또는 오목하게 파인 홈(groove)을 구비하는 것을 특징으로 하는 언더컷 부분 취출 장치.
제1 항에 있어서,
상기 사행 슬라이드 블록에는 상기 핀 조립체의 이동 방향과 직교하는 방향으로 연장된 간섭 핀 가이드 슬롯(guide slot)이 형성되고,
상기 핀 조립체는 상기 사행 슬라이드 블록에 연결되도록 상기 간섭 핀 가이드 슬롯에 끼워지는 간섭 핀(pin)을 구비하며,
상기 핀 조립체가 상기 전진 위치로 이동하면 상기 간섭 핀 가이드 슬롯의 길이 방향 양 말단 중에서 상기 언더컷 형상부에 더 가까운 일 측 말단이 상기 간섭 핀에 가까워지도록 상기 사행 슬라이드 블록이 이동하는 것을 특징으로 하는 언더컷 부분 취출 장치.
제1 항에 있어서,
상기 금형의 내부에 상기 핀 조립체의 이동 방향으로 연장되고 상기 공압 유로와 공기 유동 가능하게 연결되는 실린더 홀(cylinder hole)이 형성되고,
상기 핀 조립체는, 상기 실린더 홀의 길이 방향으로 이동 가능하게 상기 실린더 홀의 내부에 위치하며, 상기 실린더 홀의 내주면과 대면하는 외주면을 구비한 피스톤(piston)을 구비한 피스톤 핀(piston pin), 및 상기 지지 블록을 관통하여 상기 사행 슬라이드 블록에 연결되는 승강 스틱(stick)을 구비하며 상기 피스톤 핀에 접촉 지지되는 승강 핀(pin)을 구비하는 것을 특징으로 하는 언더컷 부분 취출 장치.
제5 항에 있어서,
상기 스프링은 상기 승강 스틱에 꿰어지는 코일 스프링이며,
상기 금형의 내부에 통기 유로에 공기 유동 가능하게 연결되고 상기 스프링이 삽입 설치되는 스프링 홀(hole)이 형성되고,
상기 피스톤 핀은, 상기 승강 핀에 접촉되도록 상기 피스톤에서 연장된 승강 핀 지지 스틱을 더 구비하고,
상기 승강 핀 지지 스틱이 상기 승강 핀을 가압하여 밀면 상기 실린더 홀과 스프링 홀이 공기 유동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 언더컷 부분 취출 장치.
제6 항에 있어서,
상기 승강 핀은 상기 승강 핀 지지 스틱에 접촉되는 부분으로 상기 승강 스틱의 직경보다 큰 직경을 가진 헤드(head)를 더 구비하고,
상기 언더컷 부분 취출 장치는, 상기 승강 핀 지지 스틱은 관통하나 상기 헤드는 관통하지 못하는 관통공이 형성된 승강 핀 스토퍼(stopper);를 더 구비한 것을 특징으로 하는 언더컷 부분 취출 장치.
제5 항에 있어서,
상기 언더컷 부분 취출 장치는, 상기 제품 부착면에서 멀어지는 방향으로 개방된 실린더 홀의 개구를 폐쇄하는 실린더 홀 폐쇄 플러그;를 더 구비하고,
상기 피스톤 핀은, 상기 후퇴 위치인 때 말단이 상기 실린더 홀 폐쇄 플러그에 접촉되도록 상기 피스톤에서 상기 실린더 홀 폐쇄 플러그를 향해 연장된 후퇴 제한 스틱(stick)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 언더컷 부분 취출 장치.
서로 형합 및 형개 가능한 상측 금형 및 하측 금형을 구비하고, 상기 상측 금형과 하측 금형 중 일 측 금형에 언더컷 부분과 비언더컷 부분(non-undercut part)을 구비한 사출 성형 제품이 부착되는 제품 부착면이 마련된 사출 성형 금형으로서,
상기 상측 금형 및 하측 금형이 형개된 때 상기 사출 성형 제품의 비언더컷 부분을 상기 제품 부착면에서 분리하는 비언더컷 부분 취출 장치; 및, 상기 상측 금형 및 하측 금형이 형개된 때 상기 사출 성형 제품의 취출이 방해되지 않도록 상기 언더컷 부분을 빼내는 장치로서, 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항의 언더컷 부분 취출 장치;를 구비하고,
상기 비언더컷 부분 취출 장치는, 상기 일 측 금형의 내부에 공기 유동 가능하게 형성된 공압 유로, 상기 금형의 외부와 통기(通氣) 가능하게 상기 일 측 금형의 내부에 형성되고 상기 제품 부착면에 상기 공압 유로보다 더 가깝게 배치된 통기 유로, 상기 금형 내부에 삽입 설치되는 것으로, 후퇴 위치와 상기 후퇴 위치보다 상기 제품 부착면에 더 가까운 위치로서 상기 비언더컷 부분을 밀어 상기 제품 부착면에서 분리시키는 전진 위치 사이에서 이동 가능한 핀 조립체, 및 상기 핀 조립체를 상기 후퇴 위치를 향하도록 탄성 가압하는 스프링(spring)을 구비하고,
상기 비언더컷 부분 취출 장치의 공압 유로는 상기 언더컷 부분 취출 장치의 공압 유로와 공기 유동 가능하게 연결되고, 상기 비언더컷 부분 취출 장치의 통기 유로는 상기 언더컷 부분 취출 장치의 통기 유로와 공기 유동 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형.