사출 성형 금형(Mold for injection molding)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2012년10월10일
(11) 등록번호 10-1189111
(24) 등록일자 2012년10월02일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B29C 45/26 (2006.01) B29C 45/40 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2012-0015360
(22) 출원일자 2012년02월15일
심사청구일자 2012년02월15일
(56) 선행기술조사문헌
KR1019990034108 A*
KR200418297 Y1
KR100875570 B1
KR1020080029038 A
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
이중재
경기도 수원시 장안구 만석로20번길 25, 청솔마을
SK. 한화아파트 626-1303 23/4 (정자동)
(72) 발명자
이중재
경기도 수원시 장안구 만석로20번길 25, 청솔마을
SK. 한화아파트 626-1303 23/4 (정자동)
윤병주
서울특별시 강서구 양천로75길 60 현대아파트3차
301동 1406호
(74) 대리인
천성훈
전체 청구항 수 : 총 6 항 심사관 : 조준배
(54) 발명의 명칭 사출 성형 금형
(57) 요 약
구조가 단순하고 제작 비용이 절감되는 사출 성형 금형이 개시된다. 개시된 사출 성형 금형은, 상측면이 편평한
하부 원판, 하부 원판의 위에 위치하고, 하측면이 편평한 상부 원판, 하부 원판의 상측면 중심부에 고정 결합되
는 하부 코어, 상부 원판의 하측면 중심부에 고정 결합되는 상부 코어, 하부 원판의 상측면 주변부에 고정 결합
되는, 하부 파팅보호 블록, 및 상부 원판의 하측면 주변부에 고정 결합되는 상부 파팅보호 블록을 구비한다. 하
부 원판과 상부 원판이 서로 가까워지면, 하부 코어와 상부 코어가 서로 밀착되어 용융 수지가 주입되는 캐비티
(cavity)가 형성되고, 하부 파팅보호 블록과 파팅보호 블록이 서로 밀착되며, 서로 밀착된 하부 코어와 상부 코
어 외부에는 용융 수지의 주입으로 가열된 하부 코어와 상부 코어를 냉각할 수 있게 공기가 채워지는 냉각 공간
이 형성된다.
대 표 도 - 도2
등록특허 10-1189111
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특허청구의 범위
청구항 1
삭제
청구항 2
삭제
청구항 3
상측면이 편평한 하부 원판;
상기 하부 원판의 위에 위치하고, 하측면이 편평한 상부 원판;
상기 하부 원판의 상측면 중심부에 고정 결합되는 것으로, 측면이 외부에 노출되는 하부 코어;
상기 상부 원판의 하측면 중심부에 고정 결합되는 것으로, 측면이 외부에 노출되며, 상기 하부 원판과 상부 원
판이 서로 가까워지면 상기 하부 코어와 서로 밀착되어 용융 수지가 주입되는 캐비티(cavity)를 형성시키는 상
부 코어; 및
상기 캐비티에 주입된 용융 수지가 경화되어 형성된 사출 성형물을 상기 캐비티로부터 분리 취출하는 취출
유닛;을 더 구비하고,
상기 취출 유닛은,
상기 하부 원판 또는 상부 원판 중 하나의 외측면으로부터 상기 캐비티까지 연장 형성된, 고압의 에어 제트(air
jet)를 상기 캐비티로 유도하는 에어 제트 유로; 및,
상기 에어 제트 유로 내에 삽입된 것으로, 상기 에어 제트 유로의 내주면에 밀착되는 외주면과, 상기 외주면에
서 중심부를 향해 오목하게 파여지고 상기 에어 제트 유로의 연장 방향과 평행하게 연장된 그루브(groove)를 구
비하는 보디(body)와, 상기 캐비티에 상기 보디보다 더 가깝게 위치하며 상기 에어 제트 유로의 내주면에 밀착
되지 않는 직경을 갖는 헤드(head)와, 상기 보디와 헤드를 연결하며 상기 헤드보다 직경이 작은 넥(neck)을 구
비하는 삽입 부재;를 구비하고,
상기 헤드의 외주면과 상기 에어 제트 유로의 내주면 사이의 간격은 0.020 내지 0.040mm 인 것을 특징으로 하는
사출 성형 금형.
청구항 4
제3항에 있어서,
상기 하부 원판 및 상부 원판은 각각, 일정 두께를 갖는 플레이트(plate) 형상인 것을 특징으로 하는 사출 성형
금형.
청구항 5
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 상부 코어의 외곽에 상기 상부 코어와 동일한 높이로 이격 배치되도록, 상기 상부 원판에 결합되는 상부
파팅보호 블록과,
상기 하부 코어의 외곽에 상기 하부 코어와 동일한 높이로 이격 배치되도록 상기 하부 원판에 결합되는 것으로,
상기 상부 파팅보호 블록과 맞물려서 상기 상부 코어 및 하부 코어 사이의 접촉력을 분산시키는 하부 파팅보호
블록을 더 포함하고,
상기 하부 파팅보호 블록은 복수 개 구비되고 서로 이격되며,
상기 하부 코어 내부에는 그 일측면으로부터 타측면까지 연장된 하부 코어 냉각 유로가 형성되고,
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상기 하부 코어 냉각 유로에 연결되는 냉매 유동 파이프는 상기 서로 이격된 복수의 하부 파팅보호 블록 사이를
통과하여 상기 하부 코어 냉각 유로에 연결되는 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형.
청구항 6
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 상부 코어의 외곽에 상기 상부 코어와 동일한 높이로 이격 배치되도록, 상기 상부 원판에 결합되는 상부
파팅보호 블록과,
상기 하부 코어의 외곽에 상기 하부 코어와 동일한 높이로 이격 배치되도록 상기 하부 원판에 결합되는 것으로,
상기 상부 파팅보호 블록과 맞물려서 상기 상부 코어 및 하부 코어 사이의 접촉력을 분산시키는 하부 파팅보호
블록을 더 포함하고,
상기 상부 파팅보호 블록은 복수 개 구비되고 서로 이격되며,
상기 상부 코어 내부에는 그 일측면으로부터 타측면까지 연장된 상부 코어 냉각 유로가 형성되고,
상기 상부 코어 냉각 유로에 연결되는 냉매 유동 파이프는 상기 서로 이격된 복수의 상부 파팅보호 블록 사이를
통과하여 상기 상부 코어 냉각 유로에 연결되는 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형.
청구항 7
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 캐비티에 용융 수지를 고압으로 주입하기 위한 수지 주입 유닛을 더 구비하고, 상기 수지 주입 유닛은,
베이스(base)와, 상기 베이스에 고정 결합되는 것으로, 용융 수지의 통로가 되는 스프루 부시(sprue bush)와,
상기 스프루 부시를 통과한 용융 수지를 상기 캐비티로 토출하는 노즐(nozzle)와, 상기 노즐을 지지하고 상기
베이스에 고정 결합되는 노즐 지지대를 구비하고,
상기 베이스는 볼트(bolt)에 의해 상기 상부 원판 또는 하부 원판에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 사출 성
형 금형.
청구항 8
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 취출 유닛은:
상기 하부 원판 또는 상부 원판 중 하나에 삽입 고정되는 공압 실린더와;
상기 공압 실린더로부터 상기 캐비티까지 연장되고 상기 공압 실린더의 구동력에 의해 그 말단이 상기 캐비티로
돌출되어 상기 사출 성형물을 상기 캐비티 밖으로 밀어내는 로드와;
상기 로드의 단부에 결합되는 것으로, 상기 캐비티에 주입된 용융수지가 경화되기 전에 상기 취출 유닛 측으로
누출되지 않도록 상기 캐비티를 밀봉하는 로드 헤드;
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 사출 성형 금형.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 사출 성형 금형에 관한 것으로, 구조가 단순하고 제작 비용이 절감되는 사출 성형 금형에 관한 것이[0001]
다.
배 경 기 술
사출 성형(injection molding)은 용융 상태의 수지를 금형의 내부에 주입 후 냉각하여 제품을 형성하는 공법으[0002]
로, 압축성형(compression molding), 압출성형(extrusion molding) 등의 다른 성형 공법에 비해 제품의 형태
및 사이즈에 제한이 적으며 생산성 및 작업 능률이 우수하여 플라스틱 제품의 성형에 폭넓게 사용되고 있다.
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도 1은 종래의 사출 성형 금형의 일 예를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 사출 성형 금형(10)은[0003]
상부 클램핑 고정판(13) 에 상원판(16)이 고정되어 상부를 형성하고 가동하는 하부 하원판(14)에 각각 그루브
(groove)가 형성되고, 이 그루브에 상부 코어(23)와 하부 코어(20)가 삽입 고정된다. 또한, (캐비티)제품(22)에
서 경화된 사출 성형물을 추출하기 위하여 밀판(26, 27)에 의해 취출 동작되면 복귀하는 밀핀(28)과, 밀판(26,
27)을 지지하기 는 역할과 동작구간의 스트로크를 설정하는 스페이서 불럭 (25)이 있으며 이를 고정하는 고정판
(12)은 스페이서 불럭과 하원판을 고정하여 밀판 동작 구간을 형성 한다. 또한, 용융 상태의 수지를 캐비티(2
2)에 주입할 때 강한 압력을 견딜 수 있도록 상부 원판(16) 위에 상부 고정판(13)이 구비된다.
그런데, 이 종래의 사출 성형 금형(10)은 상부 및 하부 고정판(13, 12), 한 쌍의 밀판(26, 27), 스페이서 블록[0004]
(25) 등 많은 부재들을 포함하고 있으며, 이로 인해 크기와 두께를 줄이기도 어렵다. 또한, 상부 원판(16)과 하
부 원판(14)에 각각 상부 코어(23)와 하부 코어(20)를 삽입 안착하기 위한 그루브(groove)를 형성하여야 하고,
도시되진 않았으나 코어(20, 23)의 냉각을 위한 냉각 유로를 상부 원판(16), 하부 원판(14), 상부 코어(23), 및
하부 코어(20)에 형성하여야 하므로 정밀하고 어려운 가공 작업도 요구된다. 이로 인해 결과적으로, 사출 성형
금형의 제작 비용도 증대된다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 필요한 부재의 수를 줄이고, 어려운 가공 작업도 줄여 용이하게 제작할 수 있고, 적은 비용으로 제작[0005]
할 수 있는 사출 성형 금형을 제공한다.
또한, 본 발명은 크기와 두께를 줄일 수 있으며 용도에 맞춰 효율적으로 가공하여 공수를 줄일수 있어 납기 단[0006]
축 과 원가 절감을 할 수 있는 사출 성형 금형을 제공한다.
과제의 해결 수단
본 발명은, 상측면이 편평한 하부 원판, 상기 하부 원판의 위에 위치하고, 하측면이 편평한 상부 원판, 상기 하[0007]
부 원판의 상측면 중심부에 고정 결합되는 하부 코어, 상기 상부 원판의 하측면 중심부에 고정 결합되는 상부
코어, 상기 하부 원판의 상측면 주변부에 고정 결합되는, 적어도 하나의 하부 파팅보호 블록, 및 상기 상부 원
판의 하측면 주변부에 고정 결합되는, 적어도 하나의 상부 파팅보호 블록을 구비하고, 상기 하부 원판과 상부
원판이 서로 가까워지면, 상기 하부 코어와 상부 코어가 서로 밀착되어 용융 수지가 주입되는 캐비티(cavity)가
형성되고, 상기 적어도 하나의 하부 파팅보호 블록과 적어도 하나의 상부 파팅보호 블록이 서로 밀착되며, 상기
서로 밀착된 하부 코어와 상부 코어 외부에는 상기 용융 수지의 주입으로 가열된 상기 하부 코어와 상부 코어를
냉각할 수 있게 공기가 채워지는 냉각 공간이 형성되는 사출 성형 금형을 제공한다.
상기 적어도 하나의 하부 파팅보호 블록은 상기 하부 코어의 주위를 둘러싸도록 상기 하부 원판의 상측면에 고[0008]
정 결합되고, 상기 적어도 하나의 상부 파팅보호 블록은 상기 상부 코어의 주위를 둘러싸도록 상기 상부 원판의
하측면에 고정 결합되며, 상기 냉각 공간은 서로 밀착된 하부 코어와 상부 코어, 및 서로 밀착된 적어도 하나의
하부 파팅보호 블록과 적어도 하나의 상부 파팅보호 블록 사이에 형성될 수 있다.
상기 하부 원판 및 상부 원판은, 각각 일정한 두께를 갖는 플레이트(plate) 형태일 수 있다. [0009]
상기 하부 파팅보호 블록은 복수 개 구비되고 서로 이격되며, 상기 하부 코어 내부에는 그 일측면으로부터 타측[0010]
면까지 연장된 하부 코어 냉각 유로가 형성되고, 상기 하부 코어 냉각 유로에 연결되는 냉매 유동 파이프는 상
기 서로 이격된 복수의 하부 파팅보호 블록 사이를 통과하여 상기 하부 코어 냉각 유로에 연결될 수 있다.
상기 상부 파팅보호 블록은 복수 개 구비되고 서로 이격되며, 상기 상부 코어 내부에는 그 일측면으로부터 타측[0011]
면까지 연장된 상부 코어 냉각 유로가 형성되고, 상기 상부 코어 냉각 유로에 연결되는 냉매 유동 파이프는 상
기 서로 이격된 복수의 상부 파팅보호 블록 사이를 통과하여 상기 상부 코어 냉각 유로에 연결될 수 있다.
본 발명의 사출 성형 금형은 상기 캐비티에 용융 수지를 고압으로 주입하기 위한 수지 주입 유닛을 더[0012]
구비하고, 상기 수지 주입 유닛은, 베이스(base)와, 상기 베이스에 고정 결합되는 것으로, 용융 수지의 통로가
되는 스프루 부시(sprue bush)와, 상기 스프루 부시를 통과한 용융 수지를 상기 캐비티로 토출하는 노즐
(nozzle)와, 상기 노즐을 지지하고 상기 베이스에 고정 결합되는 노즐 지지대를 구비하고, 상기 베이스는 볼트
(bolt)에 의해 상기 상부 원판 또는 하부 원판에 고정 결합될 수 있다.
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본 발명의 사출 성형 금형은 상기 캐비티에 주입된 용융 수지가 경화되어 형성된 사출 성형물을 상기 캐비티로[0013]
부터 분리 취출하는 취출 유닛을 더 구비하고, 상기 취출 유닛은, 상기 하부 원판 또는 상부 원판 중 하나에 삽
입 고정되는 공압 실린더와, 상기 공압 실린더로부터 상기 캐비티까지 연장되고 상기 공압 실린더의 구동력에
의해 그 말단이 상기 캐비티로 돌출되어 상기 사출 성형물을 상기 캐비티 밖으로 밀어내는 로드와, 상기 로드의
단부에 결합되는 것으로, 상기 캐비티에 주입된 용융 수지가 경화되기 전에 상기 취출 유닛 측으로 누출되지 않
도록 상기 캐비티를 밀봉하는 로드 헤드(rod head)를 구비할 수 있다.
본 발명의 사출 성형 금형은 상기 캐비티에 주입된 용융 수지가 경화되어 형성된 사출 성형물을 상기 캐비티로[0014]
부터 분리 취출하는 취출 유닛을 더 구비하고, 상기 취출 유닛은, 상기 하부 원판 또는 상부 원판 중 하나의 외
측면으로부터 상기 캐비티까지 연장 형성된, 고압의 에어 제트(air jet)를 상기 캐비티로 유도하는 에어 제트
유로, 및 상기 에어 제트 유로 내에 삽입된 것으로, 상기 에어 제트 유로의 내주면에 밀착되는 외주면과, 상기
외주면에서 중심부를 향해 오목하게 파여지고 상기 에어 제트 유로의 연장 방향과 평행하게 연장된 그루브
(groove)를 구비하는 보디(body)와, 상기 캐비티에 상기 보디보다 더 가깝게 위치하며 상기 에어 제트 유로의
내주면에 밀착되지 않는 직경을 갖는 헤드(head)와, 상기 보디와 헤드를 연결하며 상기 헤드보다 직경이 작은
넥(neck)을 구비하는 삽입 부재를 구비하고, 상기 헤드의 외주면과 상기 에어 제트 유로의 내주면 사이의 간격
은 0.020 내지 0.040mm 일 수 있다.
또한, 상기 그루브의 깊이는 0.020 내지 0.040mm 일 수 있다. [0015]
발명의 효과
본 발명의 사출 성형 금형은 종래에 비해 필요한 부재의 수가 감소되고 어려운 가공 작업도 줄어, 용이하게 제[0016]
작할 수 있고 적은 비용으로 제작할 수 있으며, 제작되는 사출 성형 금형의 크기와 두께를 용이하게 줄일 수 있
다.
또한, 사출 성형물의 변경과 무관하게 상부 원판, 하부 원판, 상부 파팅보호 블록, 하부 파팅보호 블록 등의 부[0017]
재를 공용으로 사용할 수 있어 사출 성형 금형 제작 비용을 더욱 절감할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 종래의 사출 성형 금형의 일 예를 도시한 단면도이다.[0018]
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형 금형을 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 사출 성형 금형에서 성형된 제품이 취출되는 모습을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 하부 원판, 하부 코어, 및 하부 파팅보호 블록을 도시한 평면도이다.
도 5는 도 2의 사츨 성형 금형에 결합되는 수지 주입 유닛을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사출 성형 금형을 도시한 도면으로, 취출 유닛을 상세하게 도시한 단
면도이다.
도 7은 도 6의 삽입 부재를 도시한 사시도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형 금형을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서[0019]
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 용어들
에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형 금형을 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 사출 성형 금형에서[0020]
성형된 제품이 취출되는 모습을 도시한 단면도이고, 도 4는 도 2의 하부 원판, 하부 코어, 및 하부 파팅보호 블
록을 도시한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형 금형(100)은 상측면이 편평한 하부 원판(103)과, 하부[0021]
원판(103)의 위에 위치하고 하측면이 편평한 상부 원판(101)을 구비한다. 바람직하게는, 하부 원판(103) 및 상
부 원판(101)은 상측면 및 하측면이 모두 편평하고 모든 부분이 일정한 두께를 갖는 플레이트(plate) 형태일 수
등록특허 10-1189111
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있다.
사출 성형 금형(100)은, 하부 원판(103)의 상측면 중심부에 고정 결합되는 하부 코어(lower core)(107), 상부[0022]
원판(101)의 하측면 중심부에 고정 결합되는 상부 코어(upper core)(105), 하부 원판(103)의 상측면 주변부에
고정 결합되는 하부 파팅보호 블록(113), 및 상부 원판(101)의 하측면 주변부에 고정 결합되는 상부 파팅보호
블록(111)을 더 구비한다. 하부 코어(107)와 하부 파팅보호 블록(113)은 하부 원판(103)에 고정 볼트(미도시)
체결로 고정 결합되고, 상부 코어(105)와 상부 파팅보호 블록(111)도 상부 원판(101)에 고정 볼트(미도시) 체결
로 고정 결합될 수 있다.
상부 원판(101)은 하부 원판(103)에 대해 승강하여 멀어지거나 가까워질 수 있다. 하부 원판(103)과 상부 원판[0023]
(101)이 서로 가까워지면, 하부 코어(107)와 상부 코어(015)가 서로 밀착되고, 하부 파팅보호 블록(113)과 상부
파팅보호 블록(111)이 서로 밀착된다. 이를 위해, 하부 코어(107)와 상부 코어(105)의 두께의 합과 하부 파팅보
호 블록(113)과 상부 파팅보호 블록(111)의 두께의 합이 서로 같게 설계되며, 더 바람직하게는 하부 코어(107)
와 하부 파팅보호 블록(113)의 두께가 같고, 상부 코어(105)와 상부 파팅보호 블록(111)의 두께가 같게 설계된
다.
사출 성형 금형(100)의 중심부에서 하부 코어(107)와 상부 코어(105)가 밀착되고, 주변부에서 하부 파팅보호 블[0024]
록(113)과 상부 파팅보호 블록(111)이 밀착되므로 사출 성형을 위한 밀착 가압력이 하부 코어(107)와 상부 코어
(105)에만 집중되지 않고 주변으로 분산된다. 따라서, 사출 성형 작업 중에 하부 코어(107) 및 상부 코어(105)
의 손상 및 파손이 예방된다. 또한, 사출 성형물(5)을 변경하고자 할 때 하부 코어(107)와 상부 코어(105)는 변
경하더라도, 하부 원판(103), 상부 원판(101), 하부 파팅보호 블록(113), 및 상부 파팅보호 블록(111)은 변경하
지 않고 공용으로 사용할 수 있어 금형 제작 비용과 시간이 절감될 수 있다.
서로 밀착된 하부 코어(107)와 상부 코어(105)에는 용융 수지가 주입되는 캐비티(cavity)(108)가 형성된다. 캐[0025]
비티(108)에 주입된 용융 수지는 냉각 경화되어 사출 성형물(5)(도 3 참조)로 형성된다. 캐비티(108)는 하부 코
어(107)의 상측면에 오목하게 그루브(groove)를 형성하여 마련할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않으며 상부
코어(105)의 하측면에 오목하게 그루브를 형성하여 마련할 수도 있고, 하부 코어(107)의 상측면과 상부 코어
(105)의 하측면에 모두 그루브를 형성하여 마련할 수도 있다.
서로 밀착된 하부 코어(107)와 상부 코어(105)의 외부에는 캐비티(108)에 주입된 용융 수지로 인해 가열된 하부[0026]
코어(107)와 상부 코어(105)를 냉각할 수 있게 공기가 채워지는 냉각 공간(120)이 형성된다. 도시된
실시예에서, 하부 파팅보호 블록(113)은 하부 코어(107)의 주위를 둘러싸도록 하부 원판(103)의 상측면에 고정
결합되고, 상부 파팅보호 블록(111)은 상부 코어(105)의 주위를 둘러싸도록 상부 원판(101)의 하측면에 고정 결
합된다. 그리하여, 사출 성형 금형(100)의 냉각 공간(120)은 서로 밀착된 하부 코어(107)와 상부 코어(105), 및
서로 밀착된 하부 파팅보호 블록(113)과 상부 파팅보호 블록(111) 사이에 형성된다.
사출 성형 금형(100)은 냉매를 이용한 열교환을 통하여 하부 코어(107) 및 상부 코어(105)를 냉각하는 구성을[0027]
추가로 구비할 수 있다. 구체적으로, 사출 성형 금형(100)은 하부 코어(107) 내부에 그 일측면으로부터 타측면
까지 연장된 하부 코어 냉각 유로(128)를 구비하고, 상부 코어(105) 내부에 그 일측면으로부터 타측면까지 연장
된 상부 코어 냉각 유로(124)를 구비한다. 도 4를 참조하면, 하부 코어(107) 주변에 복수 개의 하부 파팅보호
블록(113A~113H)이 인접하여 배치되고, 서로 인접하여 이격된 한 쌍의 하부 파팅보호 블록(113A와 113B, 113B와
113C, 113E와 113F, 113F와 113G) 사이를 냉매 유동 파이프(126)가 통과하여 상기 하부 코어 냉각 유로(128)에
연결된다.
한편, 별도의 도면으로 도시되진 않았으나 하부 코어(107)의 경우와 마찬가지로, 상부 코어(105)(도 2 참조) 주[0028]
변에 복수 개의 상부 파팅보호 블록이 인접하여 배치되고, 서로 인접하여 이격된 한 쌍의 상부 파팅보호 블록
사이를 냉매 유동 파이프(122)(도 2 참조)가 통과하여 상기 상부 코어 냉각 유로(124)(도 2 참조)에 연결된다.
사출 성형 금형(100)은 상부 원판(101) 및 하부 원판(103)은 냉각 유로를 형성할 필요가 없고, 상부 코어(105)
및 하부 코어(107)에만 냉각 유로(124, 128)를 형성하면 되므로 종래의 사출 성형 금형에 비해 제작을 위한 가
공이 용이하다.
도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 사출 성형 금형(100)은 캐비티(108)에 주입된 용융 수지가 경화되어 형성된 사[0029]
출 성형물(5)을 캐비티(108)로부터 분리 취출하는 취출 유닛을 더 구비한다. 상기 취출 유닛은 하부 원판(103)
에 삽입 고정되는 공압 실린더(115)와, 공압 실린더(115)로부터 캐비티(108)까지 연장되는 로드(rod)(116)를
구비한다.
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캐비티(108)에 주입된 용융 수지가 냉각 경화되어 사출 성형품(5)이 형성되면 상부 원판(101)이 상승하여 하부[0030]
코어(107)와 상부 코어(105)가 이격된다. 이때 공압 실린더(115)를 작동하면 그 구동력에 의해 로드(116)의 말
단이 캐비티(108)로 돌출되어 사출 성형물(5)을 캐비티(108) 밖으로 밀어내므로, 작업자가 용이하게 사출 성형
물(5)을 캐비티(108)에서 취출할 수 있다.
도 5는 도 2의 사츨 성형 금형에 결합되는 수지 주입 유닛을 도시한 단면도이다. 도 5를 참조하면, 사출 성형[0031]
금형(100)(도 2 참조)은 캐비티(108)(도 2 참조)에 용융 수지를 고압으로 주입하기 위한 수지 주입 유닛(130)을
더 구비한다. 수지 주입 유닛(130)은 수지 주입 유닛 베이스(131)와, 상기 베이스(131)에 고정 결합되는 스프루
부시(sprue bush)(133)와, 노즐(nozzle)(135)과, 상기 노즐(135)을 지지하는 노즐 지지대(138)를 구비한다.
스프루 부시(133)는 용융 수지의 통로가 되며, 볼트(141)에 의해 상기 베이스(131)에 고정 결합된다. 노즐(13[0032]
5)은 스프루 부시(133)와 유동 가능하게 연결되어 있으며, 스프루 부시(133)를 통과한 용융 수지는 노즐(135)을
통해 캐비티(108)(도 2 참조)로 토출된다. 노즐(135)은 노즐 지지대(138)에 고정 결합되며, 노즐 지지대(138)는
볼트(142)에 의해 상기 베이스(131)에 고정 결합된다. 상기 베이스(131)는 볼트(143)에 의해 상부 원판(101)에
고정 결합된다. 이러한 구조로 인해, 스크류 드라이버(미도시)로 볼트(143)만 풀면 수지 주입 유닛(130)을 상부
원판(101)으로부터 분리할 수 있어 수지 주입 유닛(130)의 고장에 빠르고 쉽게 대처할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 사출 성형 금형을 도시한 도면으로, 취출 유닛을 상세하게 도시한 단[0033]
면도이고, 도 7은 도 6의 삽입 부재를 도시한 사시도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른
사출 성형 금형(200)은, 도 2에 도시된 사출 성형 금형(100)과 마찬가지로 상부 원판(201), 하부 원판(203), 상
부 코어(205), 하부 코어(207), 상부 파팅보호 블록(211), 및 하부 파팅보호 블록(213)을 구비한다. 사출 성형
금형(200)은 용융 수지가 경화되어 형성된 사출 성형물(7)을 캐비티(208)로부터 취출하는 데 필요한, 서로 다른
두 종류의 취출 유닛(220, 240)을 구비한다.
제1 취출 유닛(220)은 하부 원판(203)에 삽입 고정되는 공압 실린더와, 상기 공압 실린더로부터 캐비티(208)까[0034]
지 연장되는 로드(rod)(225)와, 로드(225)의 단부에 볼트(228)에 의해 고정 결합되는 로드 헤드(rod
head)(227)를 구비한다. 상기 공압 실린더는 실린더 하우징(221)과, 실린더 하우징(221) 내부에 승강 가능하게
위치하며, 로드(225)의 하단부와 결합된 피스톤(223)을 구비한다. 하부 원판(203)의 내부에 형성된 제1 압력 유
로(231)와 제2 압력 유로(232)를 통해 공기 압력이 실린더 하우징(221) 내부로 전달되어 피스톤(223) 및 로드
(225)의 승강이 야기된다.
로드(225)는 상기 공압 실린더의 구동력에 의해 그 상단이 상기 캐비티(208)로 돌출되어 사출 성형물(7)을 캐비[0035]
티(208) 밖으로 밀어낸다. 로드 헤드(227)는 캐비티(208)에 주입된 용융 수지가 경화되기 전에 취출 유닛(220)
측, 구체적으로 로드(225)가 승강하는 통로를 통해 누출되지 않도록 캐비티(208)를 밀봉한다. 상기 헤드(227)
상면에는 상기 캐비티(208) 단부의 형상에 맞추어서 형성된 취출부재(229)가 형성될 수 있다.
제2 취출 유닛(240)은 하부 원판(203)의 외측면으로부터 캐비티(208)까지 연장 형성된 에어 제트 유로(260)와,[0036]
에어 제트 유로(260) 내에 삽입된 삽입 부재(241)를 구비한다. 에어 제트 유로(260)는 고압의 에어 제트(air
jet)를 캐비티(208)로 유도할 수 있다. 이를 위하여 도 6에 도시되진 않았으나 에어 제트 유로(260)는 하부 원
판(203) 외부에 마련된 에어 제트 펌프(air jet pump)에 연결될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 삽입 부재(241)는 보디(250)와, 헤드(242)와, 넥(neck)(244)을 구비한다. 보디(25[0037]
0)는 에어 제트 유로(260)의 내주면에 밀착되는 외주면(251)과, 상기 외주면(251)에서 중심부를 향해 오목하게
파여지고 에어 제트 유로(260)의 연장 방향과 평행하게 연장된 적어도 하나의 그루브(groove)(253)를 구비한다.
헤드(242)는 캐비티(208)에 보디(250)보다 더 가깝게 위치한다. 헤드(242)는 에어 제트 유로(260)의 내주면에[0038]
밀착되지 않는 직경을 가진다.
만약, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 사출 성형물(7)의 보스부에 대응되는 경우, 상기 헤드에는 상기 보스[0039]
홈에 대응되도록 핀(248)이 형성될 수 있다. 상기 핀(248)은 제품 수축을 방지하는 기능을 겸할 수 있다.
헤드(242)의 외주면과 에어 제트 유로(260)의 내주면 사이의 간격(G1)은 0.020 내지 0.040mm 인 것이 바람직하[0040]
다. 이는 만약 상기 간격이 0.020mm 미만이면 사출 성형물이 취출되기에 충분한 에어가 공급되지 않고, 상기 간
격이 0.040mm 초과하면 사출 성형물로 유입되는 사출물이 상기 에어 제트 유로(260)를 통하여 외부로 누출될 수
있기 때문이다.
이 경우, 에어 제트 유로(260)와 헤드(242)의 외주면과의 간격(G1)이 0.020 내지 0.040mm 인 것이 바람직하다.[0041]
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이러한 미세한 간격(G1)으로 인해 용융 수지는 경화되기 전이라고 하더라도 캐비티(208)로부터 에어 제트 유로
(260)로 유출되지 않는다.
넥(244)은 보디(250)와 헤드(242)를 연결한다. 넥(244)은 헤드(242)보다 직경이 작다. 이 경우, 상기 넥(244)과[0042]
에어 제트 유로(260)의 내주면 사이의 간격(G1)은 0.3 mm 이상인 것이 바람직하다. 이는 넥이 상기 에어 제트
유로를 통하여 공급된 에어가 충분하게 균일하게 하는 탱크의 역할을 함으로써, 보다 균일하게 사출 성형물을
밀어 올릴 수 있다.
한편, 상기 삽입부재(241)는 하부원판(203) 또는 하부코어(207)에 결합되는데, 단단히 결합되도록 결합용 돌출[0043]
부(249)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 그루브(253)의 깊이(G2)는 0.03mm 내지 0.40mm일 수 있다.[0044]
캐비티(208)에 주입된 용융 수지가 냉각 경화되어 사출 성형품(7)이 형성되고 상부 원판(201)이 상승하여 하부[0045]
코어(207)와 상부 코어(205)가 이격된 때, 에어 제트 펌프(미도시)를 통해 고압의 에어 제트(air jet)가 에어
제트 유로(260)로 분사되면, 그루브(253)와 상기 간격 G1을 통해 고압의 에어 제트가 캐비티(208)로 뿜어져 사
출 성형물(7)을 캐비티(108) 밖으로 밀어낸다. 따라서, 작업자가 용이하게 사출 성형물(7)을 캐비티(208)에서
취출할 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 상부 원판은 코아 포켓 가공없이 하나의 고정 플레이트로서, 클램핑 역할과 상측 메인[0046]
코어를 받쳐주는 받침플레이트의 역할을 하도록 한다. 또한, 상기 하나의 고정 플레이트가 상하 위치 안내 가이
드핀 홀 등을 갖추어, 상부 코어가 정위치에 고정을 할 수 있도록 한다. 또한, 상기 상부 코어 파팅면 외벽으로
는 파팅면을 보호하는 파팅보호 불록을 형성한다.
또한, 상기 하부원판은 가동측 포켓 가공없이 하부 코어를 위에 언져 안착 고정하는 방식으로 인로우로 정위치[0047]
를 결정할 수 있도록 하였으며 코아 파팅면 외벽으로는 파팅면을 보호하는 파팅보호 블록을 형성하는 구조 방식
을 가진다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의[0048]
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.
부호의 설명
100: 사출 성형 금형 101: 상부 원판[0049]
103: 하부 원판 105: 상부 코어
107: 하부 코어 108: 캐비티
111: 상부 파팅보호 블록 113: 하부 파팅보호 블록
115: 공압 실린더 116: 로드
119: 에어 제트 유로 120: 냉각 공간
등록특허 10-1189111
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도면
도면1
도면2
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도면3
도면4
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도면5
도면6
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도면7
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