KR20230075280A - 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치 - Google Patents

사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제1 러너가 구비되는 상부플레이트; 인서트코어가 구비되는 하부플레이트; 및 상기 상부플레이트와 상기 하부플레이트 사이에 배치되되, 상기 상부플레이트의 제1 러너를 통해 제1 수지를 상기 하부플레이트의 인서트코어에 공급하기 위한 사출성형부와, 상기 하부플레이트의 인서트코어에 제2 수지를 압출하여 공급하기 위한 압출성형부로 구성되는 중간플레이트;를 포함하여 이루어진다.
즉 본 발명은 서로 다른 수지나 다른 물성이 요구되는 수지를 사출 및 압출성형을 통해 동시 성형이 가능하도록 함으로써 공정수의 절감은 물론이고, 생산성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 성형공정에 맞는 금형을 개별적으로 제작할 필요가 없어 금형제작비용을 절감할 수 있는 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치를 제안하고자 한다.

Description

사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치{Molding equipment capable of injection and extrusion molding}
본 발명은 서로 다른 수지나 다른 물성이 요구되는 수지를 사출 및 압출성형을 통해 동시 성형이 가능하도록 함으로써 공정수의 절감은 물론이고, 생산성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 성형공정에 맞는 금형을 개별적으로 제작할 필요가 없어 금형제작비용을 절감할 수 있는 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형구조에 관한 것이다.
기존의 금형에서는 금형 구조상 하나의 수지만을 주입하도록 제작되어 제품에 기능에 맞추어 서로 다른 물성을 가지는 수지의 주입이 제한되는 문제가 있다.
즉 도 5에 도시된 바와 같이 인서트 대상물품(P)에 서로 다른 물성을 가지는 성형물이 인서트 대상물품(P)의 서로 다른 부분에 성형될 것이 요구되는 경우가 있다. 예컨대 부시의 경우 접촉대상이나 작동 메커니즘에 따라 부위별로 다른 강성을 갖도록 서로 다른 물성을 갖는 성형물이 인서트될 것이 요구된다. 이러한 경우 성형물이 고무소재인 경우 서로 다른 물성을 갖는 고무수지를 금형을 통해 성형되어야 하는데, 기존 금형에서는 이러한 성형이 가능하도록 구현되지 못하고 있는 설정이다.
이에 본 발명에서는 기존 금형과 달리 제품의 기능에 맞추어 필요로 하는 서로 다른 물성을 가지는 수지를 동시에 주입할 수 있도록 금형구조를 개선하고자 한다.
일본 등록특허 제4837652호(2011.10.07. 등록)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
서로 다른 수지나 다른 물성이 요구되는 수지를 사출 및 압출성형을 통해 동시 성형이 가능하도록 함으로써 공정수의 절감은 물론이고, 생산성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 성형공정에 맞는 금형을 개별적으로 제작할 필요가 없어 금형제작비용을 절감할 수 있는 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치는 제1 러너가 구비되는 상부플레이트; 인서트코어가 구비되는 하부플레이트; 및 상기 상부플레이트와 상기 하부플레이트 사이에 배치되되, 상기 상부플레이트의 제1 러너를 통해 제1 수지를 상기 하부플레이트의 인서트코어에 공급하기 위한 사출성형부와, 상기 하부플레이트의 인서트코어에 제2 수지를 압출하여 공급하기 위한 압출성형부로 구성되는 중간플레이트;를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 상기 중간플레이트는 상기 상부플레이트의 하부에 배치되는 제1 플레이트와, 상기 제1 플레이트와 상기 하부플레이트 사이에 배치되는 제2 플레이트로 구성되고, 상기 상부플레이트, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 형합 및 분리가 가능하도록 구성되되, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트간의 형합 시 상기 제1 플레이트의 형체력에 의하여 압출성형이 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 중간플레이트의 압출성형부는 상기 제1 플레이트에 배치되어 하방으로 돌출되는 가압부와, 상기 제2 플레이트에 배치되어 제2 수지가 유입되는 수지투입부와, 상기 제2 플레이트에 배치되어 상기 가압부에 의하여 상기 수지투입부에 충진된 제2 수지를 상기 하부플레이트의 인서트코어로 압출시키기 위한 압출러너를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 중간플레이트의 사출성형부는 상기 제1 플레이트에 배치되어 상기 상부플레이트의 제1 러너와 연결되는 제2 러너와, 상기 제2 플레이트에 배치되어 상기 제2 러너와 연결되어 상기 제1 러너, 상기 제2 러너를 통해 공급되는 제1 수지를 상기 하부플레이트의 인서트코어로 공급하기 위한 제3 러너를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치는 서로 다른 수지나 다른 물성이 요구되는 수지를 사출 및 압출성형을 통해 동시 성형이 가능하도록 함으로써 공정수의 절감은 물론이고, 생산성을 높일 수 있다.
또한 본 발명은 사출 및 압출성형을 위한 금형을 개별적으로 제작할 필요가 없어 금형제작비용을 절감할 수 있다.
또한 본 발명은 서로 다른 계열의 수지나, 동일 계열의 다른 물성을 갖는 수지 등을 사용할 수 있어 제품의 기능에서 요구되는 성능을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치를 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 금형장치를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 금형장치를 나타내는 분해단면도,
도 4는 본 발명에 따른 금형장치를 나타내는 부분 절개사시도,
도 5는 본 발명에 따른 금형장치에 의하여 성형된 대상물품을 나타내는 사시도.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시례를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시례를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치는 상부플레이트(10)와, 인서트코어(21)가 구비된 하부플레이트(20)와, 상부플레이트(10)와 하부플레이트(20)에 배치되어 사출성형부(31) 및 압출성형부(34)가 구비된 중간플레이트(30)를 포함하여 구성된다.
먼저 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 상부플레이트(10)는 고정된 하부플레이트(20)를 기준으로 승하강이 가능하도록 구성된다.
상부플레이트(10)에는 중심에 제1 러너(11)가 구비되어 제1 수지(R1)를 공급하게 되는데, 이는 후술할 중간플레이트(30)의 사출성형부(31)를 통해 하부플레이트(20)의 인서트코어(21)로 제1 수지(R1)를 공급하게 된다.
다음으로 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 하부플레이트(20)는 그 중심부에 인서트코어(21)가 배치되어 인서트 대상물품(P)이 안치된다.
이 경우 인서트 대상물품(P)은 도 5의 도시와 같이 서로 다른 물성을 가지는 성형물이 인서트 대상물품(P)의 서로 다른 부분에 성형될 필요가 있다. 예컨대 부시의 경우 접촉대상이나 작동 메커니즘에 따라 부위별로 다른 강성을 갖도록 서로 다른 물성을 갖는 성형물이 인서트될 것이 요구된다. 이러한 경우 성형물이 고무소재인 경우 서로 다른 물성을 갖는 고무수지를 금형을 통해 성형되어야 한다. 도 5의 도시와 같이 서로 다른 부위에 압출물(C)과 사출물(M)이 대상물품(P)에 정착되어야 한다.
그러나 기존의 금형에서는 금형 구조상 동일한 수지만을 주입하여야 하므로 제품 기능에 맞추어 서로 다른 물성을 가지는 수지의 주입이 제한되는 문제가 있었다.
이에 본 발명에서는 기존 금형과 달리 제품의 기능에 맞추어 필요로 하는 서로 다른 물성을 가지는 수지를 동시에 주입할 수 있도록 금형구조를 개선하고자 한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 중간플레이트(30)는 인서트코어(21)에 서로 다른 수지를 사출과 압출을 통해 주입하여 사출성형과 압출성형이 동시에 이루어질 수 있도록 구성된다.
이를 위해 중간플레이트(30)는 상부플레이트(10)와 상기 하부플레이트(20) 사이에 배치되는데, 이 경우 상부플레이트(10)의 제1 러너(11)를 통해 제1 수지(R1)를 하부플레이트(20)의 인서트코어(21)에 공급하기 위한 사출성형부(31)와, 하부플레이트(20)의 인서트코어(21)에 제2 수지(R2)를 압출하여 공급하기 위한 압출성형부(34)를 포함하여 구성된다.
이 경우 중간플레이트(30)는 상부플레이트(10)의 하부에 배치되는 제1 플레이트(30A)와, 제1 플레이트(30A)와 하부플레이트(20) 사이에 배치되는 제2 플레이트(30B)로 구성될 수 있다. 특히 상부플레이트(10), 제1 플레이트(30A) 및 제2 플레이트(30B)는 형합 및 분리가 가능하도록 구성되되, 제1 플레이트(30A)와 제2 플레이트(30B)간의 형합 시, 상기 제1 플레이트(30A)의 형체력에 의하여 압출성형이 구현된다.
상기한 바와 같이 구성된 중간플레이트(30)의 압출성형부(34)는 제1 플레이트(30A)에 배치되어 하방으로 돌출되는 가압부(35)와, 제2 플레이트(30B)에 배치되어 제2 수지(R2)가 유입되는 수지투입부(36)와, 제2 플레이트(30B)에 배치되어 가압부(35)에 의하여 수지투입부(36)에 충진된 제2 수지(R2)를 하부플레이트(20)의 인서트코어(21)로 압출시키기 위한 압출러너(37)를 포함하여 구성된다.
또한 중간플레이트(30)의 사출성형부(31)는 제1 플레이트(30A)에 배치되어 상부플레이트(10)의 제1 러너(11)와 연결되는 제2 러너(32)와, 제2 플레이트(30B)에 배치되어 제2 러너(32)와 연결되어 상기 제1 및 제2 러너(32)를 통해 공급되는 제1 수지(R1)를 하부플레이트(20)의 인서트코어(21)로 공급하기 위한 제3 러너(33)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 금형장치는 도 2 내지 도 4의 도시와 같이 다음과 같은 동작을 통해 사출성형과 압출성형을 동시에 구현할 수 있다.
먼저 상부플레이트(10)와 중간플레이트(30)의 제1 및 제2 플레이트(30A)(30B)가 승하강수단(미도시)에 의하여 승강하게 되면, 인서트 대상물품(P)을 하부플레이트(20)의 인서트코어(21)에 안치시키게 된다.
이 상태에서 중간플레이트(30)의 제2 플레이트(30B)를 하강시켜 하부플레이트(20)에 안착시킨 후, 압출성형부(34)의 수지투입부(36)에 제2 수지(R2)를 주입하게 된다. 제2 수지(R2)가 수지투입부(36)에 주입된 후, 중간플레이트(30)의 제1 플레이트(30A)나 또는 제1 플레이트(30A) 및 상부플레이트(10)를 동시에 하강시키게 되면 압출성형부(34)의 가압부(35)가 제2 수지(R2)를 가압하게 되고, 압출성형부(34)의 압출러너(37)를 통해 제2 수지(R2)가 압출되어 인서트코어(21)의 인서트 대상물품(P)에 압출물(C)을 정착시킬 수 있다.
즉 제1 플레이트(30A) 또는 제1 플레이트(30A) 및 상부플레이트(10)가 제2 플레이트(30B)와 형합 시, 제2 수지(R2)는 가압부(35)에 의하여 가압되어 압출됨으로써 인서트 대상제품에 압출성형에 의한 압출물(C)이 정착될 수 있다.
상기한 바와 같이 압출성형을 위해 각 플레이트, 즉 상부플레이트(10), 제1 플레이트(30A) 및 제2 플레이트(30B)가 형합되면 사출성형부(31)의 제1 러너(11), 제2 러너(32) 및 제3 러너(33)는 하나의 러너로 연통된 상태가 된다. 이 상태에서 제1 수지(R1)를 제1 러너(11)를 통해 주입하게 되면, 제1 수지(R1)는 사출성형부(31)의 제1 러너(11), 제2 러너(32) 및 제3 러너(33)를 통해 인서트코어(21)의 인서트 대상물품(P)에서 압출물(C)의 성형부위와 다른 위치의 성형부위에 사출물(M)이 정착될 수 있다.
이에 따라 본 발명에 따른 금형장치는 하나의 금형을 통해 서로 다른 기능이나 물성을 갖도록 2개의 수지를 인서트 대상물품(P)에 요구되는 부위에 각각 성형함으로써 대상물품(P)에서 요구되는 기능이나, 물성에 맞는 제품을 제작할 수 있다.
이는 본 발명에 따른 금형장치는 사출성형과 압출성형을 동시에 구현함으로써 공정수의 절감은 물론이고, 생산성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 성형공정에 맞는 금형을 개별적으로 제작할 필요가 없어 금형제작비용을 절감할 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 금형장치에서 사출성형부(31)에 주입되는 제1 수지(R1)는 고무소재일 수 있고, 압출성형부(34)에 주입되는 제2 수지(R2)는 생지고무일 수 있다. 다만 제1 및 제2 수지(R1)(R2)는 전술한 바와 같이 서로 다른 계열의 수지이거나, 또는 동일 계열의 소재이나 요구되는 물성이 달라 배합비나 투입 상태가 다른 수지일 수 있다.
또한 상부플레이트(10)와 중간플레이트(30)의 제1 및 제2 플레이트(30A)(30B)는 첨부된 도면에 도시되지 않았지만 승하강수단에 의하여 동시 내지 이시에 승강 및 하강동작이 가능하다. 아울러 각 플레이트의 승강 및 하강동작 시, 이를 가이드할 수 있도록 가이드봉(40)이 구비되어 각 플레이트에 형성된 관통공에 슬라이드 가능하도록 배치될 수 있다.
또한 하부플레이트(20)에는 사출 및 압출성형를 통해 정착되는 성형물이 정착된 대상물품(P)을 취출할 수 있도록 이젝터와 같은 취출수단(50)이 구비될 수 있다.
또한 중간플레이트(30)에서 압출성형부(34)의 가압부(35) 중심부에는 제2 수지(R2)가 유입되어 제품의 취출 시 손잡이 역할을 하도록 삽입홈(35a)이 구비될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일실시례를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시례가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
P : 대상물품
M : 사출물 C : 압출물
R1 : 제1 수지 R2 : 제2 수지
10 : 상부플레이트
11 : 제1 러너
20 : 하부플레이트
21 : 인서트코어
30 : 중간플레이트
30A : 제1 플레이트 30B : 제2 플레이트
31 : 사출성형부 32 : 제2 러너
33 : 제3 러너 34 : 압출성형부
35 : 가압부 35a : 삽입홈
36 : 수지투입부 37 : 압출러너
40 : 가이드봉
50 : 취출수단

Claims (4)

  1. 제1 러너(11)가 구비되는 상부플레이트(10);
    인서트코어(21)가 구비되는 하부플레이트(20); 및
    상기 상부플레이트(10)와 상기 하부플레이트(20) 사이에 배치되되,
    상기 상부플레이트(10)의 제1 러너(11)를 통해 제1 수지(R1)를 상기 하부플레이트(20)의 인서트코어(21)에 공급하기 위한 사출성형부(31)와,
    상기 하부플레이트(20)의 인서트코어(21)에 제2 수지(R2)를 압출하여 공급하기 위한 압출성형부(34)로 구성되는 중간플레이트(30);
    를 포함하여 이루어진 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 중간플레이트(30)는
    상기 상부플레이트(10)의 하부에 배치되는 제1 플레이트(30A)와, 상기 제1 플레이트(30A)와 상기 하부플레이트(20) 사이에 배치되는 제2 플레이트(30B)로 구성되고,
    상기 상부플레이트(10), 상기 제1 플레이트(30A) 및 상기 제2 플레이트(30B)는 형합 및 분리가 가능하도록 구성되되,
    상기 제1 플레이트(30A)와 상기 제2 플레이트(30B)간의 형합 시 상기 제1 플레이트(30A)의 형체력에 의하여 압출성형이 구현되는 것을 특징으로 하는 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 중간플레이트(30)의 압출성형부(34)는
    상기 제1 플레이트(30A)에 배치되어 하방으로 돌출되는 가압부(35)와,
    상기 제2 플레이트(30B)에 배치되어 제2 수지(R2)가 유입되는 수지투입부(36)와,
    상기 제2 플레이트(30B)에 배치되어 상기 가압부(35)에 의하여 상기 수지투입부(36)에 충진된 제2 수지(R2)를 상기 하부플레이트(20)의 인서트코어(21)로 압출시키기 위한 압출러너(37)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 중간플레이트(30)의 사출성형부(31)는
    상기 제1 플레이트(30A)에 배치되어 상기 상부플레이트(10)의 제1 러너(11)와 연결되는 제2 러너(32)와,
    상기 제2 플레이트(30B)에 배치되어 상기 제2 러너(32)와 연결되어 상기 제1 러너(11), 상기 제2 러너(32)를 통해 공급되는 제1 수지(R1)를 상기 하부플레이트(20)의 인서트코어(21)로 공급하기 위한 제3 러너(33)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 사출 및 압출성형 동시 구현이 가능한 금형장치.
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