KR870000162B1 - 봉입 성형 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

봉입 성형 장치

제1도는 소형전기 요소의 합성수지에 의한 봉입성형후의 리이드프레임의 한 예를 도시하는 부분평면도.

제2도는 그 측면도.

제3도는 종래장치에 의하여 봉입된 것을 그대로 금형에서 꺼낸 상태를 도시하는 부분평면도.

제4도는 본 발명에 따른 실시예 장치의 전체외형 측면도.

제5도는 제6도는 제4도의 1점쇄선으로 둘러싸인 부분의 상세도.

제7도는 본 실시예 장치에 장착하는 금형에 있어서 위절반에 상금형, 아래절반에 하금형을 각각 접합면에서 도시한 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 리이드프레임 2 : 봉입성형수지부

3 : 커얼(curl)부 4, 39 : 게이트(gate)

5 : 런너(runner) 11 : 금형의 상형

12 : 금형의 하형 13 : 상형플레이트

13 ; 하형플레이트 15 ; 고정반

16, 21 : 지지블럭 17 : 중간판

18, 22 ; 단열판 19 : 가동반

20 : 중간판 23 : 가이드포스트(guid post)

24 : 가이드 부시(bush) 25 : 압출판

26 : 로드 27 : 가이드로드

30 ; 포트(pot) 31 : 압출플런저(plunger)

32 : 녹아우드핀(knockout pin) 33 : 압지판

34, 40 : 압축코일스프링(coil spring) 35 : 캐비티(cavity)

36 : 세공 37 : 구멍

38 : 스프루(sprue) 41 : 압압판

42 : 죔판 43 : 스페이서워서

44 : 녹아우트로드 45 : 전열히이트

46 : 가압성형 용가압실린더 47 : 금형죔용의 가압실린더

발명의 소형전기요소를 합성수지로 봉입성형할 때에 사용되는 봉입성형 장치에 관한 것이다.

종래로부터 소형전기요소는 제1도의 도시와 같이 다수의 단자를 형성하는 부분이 타발(blank)되는 박판의 리이드프레임에 일정 피치마다 미리 부착된다. 다음에 페놀계, 에폭시계 등의 열경화성수지재에 의하여 봉입되어서 제2도의 측면도와 같은 제품수본체지부(2)로 형성되고, 1점쇄선을 따라 단자부를 절단하고, 양쪽 변두리부(edge portions)를 제거하여 마지막으로 각각의 단자를 상기 수지부(2)의 측면을 따라 절곡(fold)하는 공정을 거쳐서 완성품이 된다. 그리고, 상기합성수지재에 의한 봉입작업은 통상봉입용의 금형을 세트한 트랜스퍼모울딩프레스를 사용해서 양산적으로 실시되고 있다.

제3도는 이와같은 봉입이 종래의 장치에 의하여 실시된 것을 그대로 금형에서 꺼낸 상태로 도시한 것으로 도시의 편의상 오른쪽 상부의 전체의 ¼을 약간 넘는 부분을 평면도에 도시했다.

도면중 (3)은 금형의 중앙에 위치하는 스프루(sprue)에 형성되는 커얼(cull)부이고 개개의 봉입성형 수지부(2)와는 금형의 게이트(4)와 런너(5)에 의해 각각 성형된 부분에 의해 접속된다. 그런데, 금형에 있어서는 스프루(3), 런너(5), 게이트(4) 및 리이드프레임(1)이 삽입되어 고정된 얕은 요부는 주로 하형에 상기 수지재가가 압주입되고, 상기 제품본체수지부(2)가 형성되는 캐비티는 상형 및 하형에 각각 형성되고, 다시 상형에는 하형의 스프루(3)의 바로 위에 관통공이 형성되고, 그것에 상기 수지재를 투입하기 위한 포트의 하반부가 고정된다. 그리고 상기 포트에서 가열되고, 반용융 상태가 된 상기 수지재가 모울딩프레스의 가압실린더의 로드에 연결된 압출플런저에 의하여 스프트(3), 런너(5), 게이트(4)를 지나서 각각 상기 캐비티에 가압주입되고, 봉입성형수지부(2)가 각각 가압형성된다. 이 경우에 금형의 상형 및 하형은 히이터가 매설되는 상기 상형플레이트, 하형플레이트에 각각 접해서 죄어져 있으므로 열전도에 의하여 일정한 온도로 가열되기는 하지만 포트, 다시 말하면 스프루(3)에 가장 가까운 캐비티에 있어서 성형되는 A위치의 수지부(2)와 반대로 가장 먼 캐비티에서 성형되는 B위치의 것에 있어서는 상기 수지재의 도달시간에 차이가 생긴다. 따라서, B위치의 캐비티에 유입한 상기 수지재에 가압성형에 필요한 유동성을 유지시켜야 하므로 경화시간을 연장시키는, 즉 유동지수를 증진시키는 증진제를 상기 수지재 전부에 혼합하는 것이 실시되고 있다. 이러한 용융수지재를 사용하여 그것을 상기 포트로부터 상기 플런저에 의해 각각의 캐비티에 가압주입하고, 그대로 가압성형한후 충분히 경화시키기 위해서 경화법을 실시하기 때문에 종래 1회의 봉입작업이 적어도 2.5-3.0분의 시간을 필요로 하였다. 제3도에 도시한 예에 있어서는 14×2×3×4=336개의 봉입성형수지부(2)가 상기한 1회의 봉입작업으로 만들어지고 있으나, 상기에서 추축되듯이 이 종래의 장치에 있어서는 다음가 같은 결점이 있다.

즉, (I) 포트에서 가장 먼 캐비티에서의 봉입성형이 완전히 실행되도록 조건을 맞추어야 하기 때문에 봉입성형의 사이클타임이 길어진다.

(II) 봉입성형의 사이클타임이 길어지기 때문에 생산성을 증가하려면 캐비티를 증가시켜야 하고, 그것에 따라 금형이 대형화하고, 그 제작비가 비싸지는 동시에 대형의 금형을 세트하는 모울딩프레스 자체도 대형화되므로 설비비가 많아진다.

(Ⅲ) 런너가 길어지기 때문에 합성수지 소재의 손실이 커져서 전소재중량에 대한 전제품화 중량의 비율이 55-60%로 낮다.

본 발명은 종래의 봉입성형장치에 있어서의 상기 결점을 해소하기 위하여 연구된 것이다. 즉, 본 발명은 소형전기요소를 합성수지재로 봉입성형할 때, 금형에 배치된 봉입성형수지부를 형성하는 복수개의 캐비티에 대하여 가급적으로 등거리의 위치마다에 합성수지재를 투입하기 위한 포트를 형성하는 동시에 이들 포트마다 압출플런저에 의하여 봉입성형을 실시하도록한 봉입성형장치에 관한 것이다. 이것에 의하여, 소요합성수지소재중량에 대한 제품봉입성형수지부 전중량의 비율을 종래의 장치에 있어서의 55-60%에서 적어도 85%정도로 향상시킬 수가 있다. 또, 유동지수가 적고 신속히 경화되는 열경화수지의 사용이 가능하고, 봉입작업의 사이클타임을 종래의, 예를들면 1/3정도로 대폭적으로 단축할 수 있다. 따라서, 동일 제품을 동일작업시간에 거의 동수개봉입할 경우에 필요한 금형의 크기를 종래의 것에 비해서 1/3정도로 소형화가 가능하고 금형의 제작비의 절약뿐만 아니라, 그것을 세트하는 트렌스퍼 모울딩프레스본체의 시설비를 절감할 수 있다. 또, 본 발명은 상기 봉입성형장치의 각 압출플런저를 탄성적으로 유지한다.

이로 인해 수지소재의 포트장전량이 약간 많아지는 것이 생기거나, 압출플런저의 길이에 차이가 약간 있을 경우에도 캐비티의 모든 것에 대하여 가압주입 또는 성형압력을 각각 일정하게 유지할 수 있고 품질이 일정한 봉입제품을 얻을 수 있다.

본 발명을 이하에 첨부도면을 따라 상세히 설명한다.

제4도는 본 장치 전체의 외형측면도, 제5도 및 제6도는 제4도의 1점쇄선으로 표시한 부분의 상세도이고, 도면의 1점쇄선의 중심선에서 좌측에는 상기부분의 좌측절반을 가이드포스트의 중심을 지나는 단면으로 나타내고, 상기 중심선에서 우측에는 상기 부분과는 다르고, 그 정면의 일부를 포트의 중심을 지나는 단면으로 표시한 것이다.

도면에서 (11)은 금형의 상형, (12)는 그 하형이고, 프레스본체의 상형플레이트(13) 및 하형플레이트(14)에 각각 세트되고, 상형플레이트(13)는 프레스본체의 고정반(15)에 좌우 한쌍의 지지블럭(16), 중앙에 가압실린더(46)의 로드(26)용의 관통공을 각각 가지는 중간판(17), 및 단열판(18)을 개재하여 고정되고, 하형플레이트(14)는 프레스본체의 금형죔용의 가동반(19)에 중간판(20), 지지블럭(21)을 개재하여 고정된다. (22)는 지지블럭(21)의 사이에 삽입된 단열판이다. (23)은 가이드 포스트이고, 상형플레이트(13)의 네 구석에 각각 고정되고, (24)는 가이드포스트(23)를 안내하는 가이드부시(bush)이고, 하형플레이트(14)의 네구석에 각각 고정된다. (25)는 압출판이고, 프레스본체의 가압실린더(46)의 로드(26)에 연결되고, 로드(26)의 상하동에 따라서 상형플레이트(13)의 중간판(17)에 단부가 각각 고정되는 4개의 가이드 로드(27)에 의하여 안내되어 상하방향으로 이동이 가능하도록 구성된다. 다음에, 상형플레이트(13)에 배설되는 포트(30), 압출판에 배설되는 압출플런저(31)에 대한 설명에 앞서서 제7도에 따라 금형의 상형(11) 및 하형(12)에 대하여 설명한다. 도면에서 화살표는 제5도 또는 제6도의 우측절반의 정면과 일치하는 방향을 도시한다. 그리고, 상측 절반에 상형, 아랫쪽절반에 하형을 각각 접합면의 평면도로 도시하고 있다. 상형(11), 하형(12)는 모두 길이(L), 폭(M)의 것이 4개씩 조립되어서 상형플레이트(13), 하형플레이트(14)에 각각 위치결정핀으로 세트되도록 구성된다. (35)는 성형수지부(2)를 성형하기 위한 일정피치로 형성된 캐비티이고, 하형(12)의 캐비티(35), 스프루(38)의 각각 중앙에는 녹아우트핀(32)용의 관통세공(36)이 형성된다. (37)은 포트(30)의 하단부가 삽입되어 고정되는 구멍, (38)은 스프루이고, 모두 복수개(여기에서는 4개)의 캐비티(35)의 중앙부에 그 배설피치의 2배의 피치로 배설된다.

(39)는 게이트이고, 각 스프루(38)에서 방사상으로 복수개(여기에서는 4개)가 설치된다. 본 실시예와 같이 리이드프레임(1) 위에 소형전기요소를 일정피치마다 평행으로 2열을 장착할 때는 스프루(38)를 제7도와 같이 캐비티(35)의 4개의 중앙에 설치하도록 하면 런너가 불필요해지고 게이트(39)만을 방사상으로 설치하는 것만으로 된다. 단, 리이드프레임(1)의 형상 및 그 위에 장착되는 소형전기요소의 장착패턴에 의하여 스프루(38)의 위치 및 게이트(39)의 개수는 적절히 결정하면 되나, 어떻든 캐비티(35)에서 가급적 등거리 위치에 스프루(38), 다시 말하면 포트(30)을 설치하고, 이른바 런너리스(runner less)의 금형으로 한 것이 본 발명의 요점이다. 또 하형(12)에 대해서는 그 축선에 대하여 대칭을 이루는 N폭의 부분이 금형의 접합면에서 리이드프레임(1)의 두께분만큼 요설(凹設)된다. 한편, 상형에 있어서는 리이드프레임(1)의 변두리부가 접하는 K폭의 부분이 금형의 접합면에서 약간(예를 들면,

정도) 틈을 두어서 용융수지재의 가압주입시의 공기 및 가스를 빼는 역할을 하고 있다.

그런데, 포트(30)는 하형(12)의 스프루(38)의 바로 위에 위치하는 상형(11)의 구멍(37)에 삽입고정된다.

이예에서는 7×4 =28개의 포트(30)가 일정피치로 배설된다. 한편, 압출플런저(31)는 포트(30)의 대향위치에 위치하도록 압출판(25)에 배설되나, 그 압출판(25)에 단단하게 고정되는 것이 아니고, 두부의 단부에 의해 압지판(33)에 계합된다. 그리고 플런저(31)는 압출판(25)의 하강동작에 따라 압출되도록 구성된다. 또, 제6도와 같이 플런저(31)의 두부의 길이를 짧게 하고, 그 두부에 생긴 공간에 압축코일스프링(34)을 수납하고, 그 압축코일스프링(34)을 개재하여 플런저(31)가 압출판(25)에 탄성적으로 유지되도록 해도 된다.

그리고, 압출판(25)의 스트로우크, 즉 로드(26)의 스트로우크는 플런저(31)가 포트(30)에 압삽(push into) 되었을 때, 그 전단면이 상, 하형(11),(12)의 접합위치에 일치되도록 조정된다. 녹아우트핀(32)은 압축코일스프링(40)에 의하여 하방으로 압압되는 압지판(41)과 죔판(42)을 나사로 죄므로서(도시 생략) 그 두부가 좁아지고 또 하형플레이트(14)의 관통공 및 그것에 접속되는 하형(12)의 관통세공(36)에 삽입되어서 배설되어 있다. (43)은 녹아우트핀(32)의 선단위치를 규제하기 위한 스페이서위셔이다. (44)는 녹아우트로드이고, 중간판(20), 가동판(19)을 관통하여 고정기반에 그 길이가 조정자재로 고정된다. (45)는 상형플레이트(13), 하형플레이트(14) 및 압출판(25)에 각각 배설된 전기히이터이다. 또, (46)은 가압성형용의 가압실린더, (47)은 금형죔용의 가압실린더이다. 다음에 이 장치에 있어서의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 금형죔용실린더(47)를 조작해서 가동반(19)을 하강시키고, 하형(12)을 하형플레이트(14)와 같이 로우딩위치까지 적당량 하강시킨다. 하형(12)의 N의 폭을 가지는 요부의 소정위치에 각각 소형전기 요소가 장착된 리이드프레임(1)을 조립하여 세트하고 나서, 금형체결실린더(47)에 의하여 가동반(19)을 상승시키고 가이드포스터(23)와 가이드부시(24)를 계합시키고, 상형플레이트(13)에 대한 위치가 변동되지 않도록 하형플레이트(14)를 상승시키므로써, 상, 하형(11), (12)이 상호 접합면에서 정확히 맞추어져서 금형이 조여진다. 한편, 전열히이터(45)에는 미리 통전되고, 상, 하형 플레이트(13),(14) 및 압출판(25)은 예를들면 170℃ 정도로 가열되고 있다. 다음에 열경화성수지의 예를들어 봉상(rod-like) 소재를 포트(30)의 각각에 장진한다. 포트(30)는 상형플레이트(13)로부터의 열전도 의하여 가열되어 있으므로 상기 봉상소재는 10초내로 반용융상태가 된다. 이 반용융상태의 예를들면 160°-170℃ 정도가 된 수지재를 압출플런저(31)에 의하여 가압 주입한다. 즉, 가압실린더(46)를 조작하여 압출판(25)을 가이드 로드(27)에 의해서 안내시켜서 하강시키고 압출플런저(31)를 동시에 포트(30)에 압삽하므로써 반용융수지재를 가압하여 포트(30)로부터 밀어내면 스프루(38), 게이트(39)를 지나는 사이에 금형으로부터의 열전도와 이 사이에 작용하는 마찰저항에 의하여 상기 반용융수지재가 가열되어서 완전히 용융상태가 되어 각 캐비티(35)에 단번에 가입주입된다. 이와같이 리이드프레임(1)의 상, 하면에 봉입성형수지부(2)가 각각 형성되고, 상기 소형전기요소가 봉입된다. 이때, 상기 봉상소재의 굵기는 포트(30)의 내경보다 1mm정도로 가는 것이 사용되고 그 길이는 캐비티(36), 스프루(38) 및 게이트(39)의 각각이 접하는 용적의 합계와 동일한 용적을 갖도록 정해져 있다. 이것에 의해 주입 및 성형압력은 각각 일정치, 예를들면 50kg/㎠에 가까운 값으로 유지된다. 또, 제6도의 도시된 바와같이, 플런저(31)의 두부에 압축코일스프링(35)을 설치했을 때 예를들면 봉상소재의 용적이 캐비티(31) 등이 점하는 용적의 합계보다 약간 많아져도, 압출플런저(31)의 두부에 의하여 압축코일스프링(34)을 약간 압축해서 플런저(31)가 상방으로 피하므로 이것에 의해 주입 및 성형압력이 각각 일정치에 가까운 값으로 유지된다. 또, 이 압축코일 스프링(34)이 상기와 같이 작용하므로 압출플런저(31) 그 자체의 길이에 약간의 사이가 있을 때도 상기한 주입 및 성형압력을 어느 캐비티(35)에 대해서도 일정하게 유지할 수 있고, 일정한 제품품질을 유지할 수 있다.

그리고 가압주입시의 캐비티(35) 등의 공기 및 가스제거는 주로 상형(11)과 리이드프레임(1)의 변두리와의 상기한 틈으로 실시된다. 또, 압출판(25), 상형플레이트(13) 및 하형플레이트(14)는 모두 동일한 온도로 유지되도록 각각의 전열히이터(45)에 의해서 가열되고, 온도차에 의한 열팽창의 차이에서 포트(30)와 플런저(31)의 각각 배설피치에 변동이 생기지 않도록 방지된다.

상, 하형(11), (12)의 접합면까지 압출된 압출플런저(31)는 그대로 20-30초 정도 그 위치에 유지되어 봉입성형수지부(2)의 경화법이 실시된다. 리이드프레임(1)의 변두리부의 캐비티(35)에 접하는 개소에는 공기, 가스와 함께 용융수지재가 누출되어 엷은 막상의 버르(burr)를 형성하지만, 그것은 후에 이 변두리부를 제거할 때 동시에 처리된다. 다음에 가압실린더(46)에 의해서 압출판(25)을 제5도에 도시하는 위치에 복귀시키고, 압출플런저(31)를 대기위치에 유지시킨다. 한편, 금형죔실린더(47)에 의하여 가동반(19)와 함께 하형플레이트(14)를 하강시키므로서 상형(11)에서 하형(12)를 분리한다.

이리하여, 하형플레이트(14)를 금형죔실린더(47)에 의하여 약간 하강시키면, 죔판(42)이 녹아우트로드(44)에 접촉해서 그 작동이 정지한다. 따라서, 다시 하형플레이트(14)가 녹아우트위치(하한위치)까지 하강할때는 압압판(41), 죔판(42)는 다같이 정지한 채이므로 압축코일스프링(40)이 압축되므로써 하강이 실시되고, 그 양만큼 녹아우드핀(32)이 하형(12)의 세공(36)에서 한꺼번에 돌출하게 되어 봉입성형수지부(2)가 스프루(38), 게이트(39)에서 경화된 커얼부 등과 같이 꺼내진다. 이상으로 리이드프레임(1)에 장착된 소형전기요소의 합성수지에 의한 봉입성형작업의 1회분이 완료된다. 이상의 설명과 같이, 본 발명에 의한 봉입성형장치는 소형전기요소를 열경화성수지재로 봉입성형한 봉입제품을 제조하는 데에 사용된다. 그리고, 이 장치에 있어서는 다수 개의 포트(30)와 그것에 대응하는 압출플런저(31)로 구성되는 이른바 갱포트 시스템(gangpot system)을 채용하는 동시에 금형(11), (12)에는 런너가 없는 이른바 런너리스방식을 채용하고 있으므로 열경화성수지재에 그 경화시간을 지연시키는 충진제를 혼합할 필요가 있고, 신속히 경화하는 유동지수가 작은 것을 그대로 사용할 수 있다. 따라서 상기 봉입작업의 소요사이클타임은 약간 번잡스러운 포트(30)에의 수지소재의 장진조작을 포함해도 60초 정도이고, 종래의 장치에 의한 경우의 사이클타임을 1/3정도로 대폭적으로 단축화해서 봉입작업이 실시된다. 본 예에서는 1회의 봉입작업으로 112개의 봉입제품이 이루어진다. 따라서 종래의 장치의 1회분, 예를들면 336개를 봉입하는 사이클타임으로 이 장치로는 작업을 3회반복할 수 있으므로 결과적으로 생산량을 동등하게 유지할 수 있다.

Claims (2)

1. 다수개의 캐비티(36)에 배설된 상형(11)과 하형(12)를 대향배치시키고 이 금형에 성형재료 공급용의 복수개의 포트(30)을 배설함과 동시에 이 포트들에 대응한 위치에 각각 압출플런저(31)을 압출판(25)에 지지시켜서 배치하고 이 압출판을 가압실린더(46)의 로드(26)에 연결 배치하여 구성되어 있는 봉입성형장치에 있어서, 상기 각 포트(30)의 근접측방위치에 배설형성된 각 캐비티(35)에 대하여 각각 게이트만(38)을 개재하여 각 포트로부터의 성형재료의 공급로를 형성하도록 상기 각 포트를 각각 배설한 것을 특징으로 하는 봉입성형장치.
2. 제1항에 있어서, 각 압출플런저(31)을 압출판(25)에 각각 탄성기구(34)를 개재하여 탄성적으로 지지하도록 한 것을 특징으로 하는 봉입성형장치.

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