KR100801189B1 - 박판 성형을 위한 사출성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박판 성형을 위한 사출성형장치에 관한 것이다. 본 발명은, 소정의 기대와, 상부금형과 하부금형으로 된 금형부와, 상기 금형부에 원료를 공급하는 원료공급부와, 상기 상부금형이 설치된 고정측형판과, 상기 하부금형이 설치된 이동측형판과, 상기 이동측형판과 고정측형판의 형합을 안내하는 타이바아와, 상기 이동측형판을 구동시키는 동력발생장치로 구성된 사출성형장치에 있어서, 상기 하부금형의 일측에는 고압으로 하부금형을 상부금형에 합형시키는 부스터장치가 더 설치되어 이루어진 것이며, 상기 부스터장치는, 하부금형의 외측에 설치된 제1지지판, 상기 제1지지판에 중첩되게 결합된 제2지지판, 상기 제1 및 제2지지판을 연결하는 가이드축, 상기 제2지지판 내에 고압의 유체를 공급하여 제1지지판을 가압시키는 압력발생부를 포함하여 이루어진다.

금형, 박판, 사출, 가압, 유체

Description

박판 성형을 위한 사출성형장치 { injection molding apparatus for thin product }

도 1a는 종래 사출성형장치의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 1b는 상기 도 1a에서 요부 확대 도면이다.

도 2a 내지 도 2c는 불량품이 발생되는 일 예를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 박판 성형을 위한 사출성형장치에 대한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 박판 성형을 위한 사출성형장치에서 요부 확대 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 박판 성형을 위한 사출성형장치의 작동예를 나타낸 도면으로써, 도 5a는 상기 상부금형과 하부금형이 밀착되기 전의 상태를 나타낸 도면이고, 도 5b는 상기 상부금형과 하부금형이 밀착된 후의 상태를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 사출성형장치 12 : 하부금형

14 : 상부금형 16 : 원료공급부

18 : 동력발생장치 30 : 타이바아

40 : 고정측형판 50 : 이동측형판

51 : 제1지지판 52 : 제2지지판

53 : 유체유입로 54 : 유체회수로

60 : 틈새 70 : 가이드축

본 발명은 박판 성형을 위한 사출성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두께가 얇은 박형(薄形)의 제품을 형성하기 위한 박판 성형을 위한 사출성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형장치는 상부금형과 하부금형이 서로 형합(型合)되어 성형하고자하는 제품의 형상과 동일한 캐비티가 형성되도록 하고, 이 캐비티에 용융된 수지를 고압으로 주입하여 제품을 성형하는 것이다.

첨부된 도 1a는 종래 사출성형장치의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 1b는 상기 도 1a에서 요부 확대 도면이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래 사출성형장치는, 소정의 기대(100)와, 상부금형(14)과 하부금형(12)으로 된 금형부(m)와, 상기 금형부(m)에 원료를 공급하는 원료공급부(16)와, 상기 상부금형(14)이 설치된 고정측형판(40)과, 상기 하부금형(12)이 설치된 이동측형판(50)과, 상기 이동측형판(50)과 고정측형판(40)의 형합을 안내하는 타이바아(30)와, 상기 이동측형판(50)을 구동시키는 동력발생장치(18)로 구성된다.

상기 상부금형(14)과 하부금형(12)을 합체한 후 그 내부에 원료를 주입하면, 원료가 캐비티(300) 내로 유입되고, 이를 고결시킴으로써 소정형상을 갖는 성형품을 사출할 수 있게 된다.

그러나, 핸드폰 케이스와 같은 얇고 긴 박형(薄形)의 제품(ABS수지일 경우 유동거리와 유동통로 측벽두께 비율이 100:1 이상인 사출성형 제품)을 사출하기 위해서는, 전술한 바와 같은 종래 사출성형장치로는 불량품이 많이 발생되는 문제점이 있었다.

첨부된 도 2a 내지 도 2c는 불량품이 발생되는 일 예를 나타낸 도면으로써, 도면부호 14는 상부금형, 12는 하부금형, 20은 탕도, 300는 게이트, 25는 사출물을 나타낸다.

도 2a에 나타낸 바와 같이, 사출물(25)의 밀도가 게이트(22)에 인접된 부위는 높으나, 끝단으로 갈수록 밀도가 낮아져 불량한 상태가 된다.

도 2b에 나타낸 바와 같이, 사출물(25)의 표면은 굳어있으나 내부는 아직 용융상태인 불량품이 발생될 수 있고, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 원료가 캐비티(300) 내에 충분히 충진되지 못하고 중간에 굳어버려 불량한 상태가 된다.

따라서, 박형(薄形)의 기다란 사출물을 성형하기 위한 전용 고압사출기가 개발되어 시판되고 있으나, 이는 매우 고가장비이므로 설치비용의 부담이 상승되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 충분한 원료의 주입 후 상부금형 또는 하부금형 중 어느 하나를 고속,고압으로 압축하여 합형시킴으로써 원료가 캐비티 내에 균등하게 분포될 수 있어 양질의 박형(薄形) 제품을 사출할 수 있도록 한 박판 성형을 위한 사출성형장치를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

소정의 기대와, 상부금형과 하부금형으로 된 금형부와, 상기 금형부에 원료를 공급하는 원료공급부와, 상기 상부금형이 설치된 고정측형판과, 상기 하부금형이 설치된 이동측형판과, 상기 이동측형판과 고정측형판의 형합을 안내하는 타이바아와, 상기 이동측형판을 구동시키는 동력발생장치로 구성된 사출성형장치에 있어서, 상기 하부금형의 일측에는 고압으로 하부금형을 상부금형에 합형시키는 부스터장치가 더 설치되어 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기한 본 발명의 사출성형장치에 있어서, 상기 부스터장치는, 하부금형의 외측에 설치된 제1지지판, 상기 제1지지판에 중첩되게 결합된 제2지지판, 상기 제1 및 제2지지판을 연결하는 가이드축, 상기 제2지지판 내에 고압의 유체를 공급하여 제1지지판을 가압시키는 압력발생부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기한 본 발명의 사출성형장치에 있어서, 상기 제1지지판은 중심부에 상기 가이드축이 관통하는 통공이 마련된 대경공이 형성되고, 전면에 복수개의 돌기부가 형성되어 구성된 것이며, 상기 제2지지판은 중심부에 상기 가이드축이 관통 하는 통공이 마련되며 상기 대경공에 삽입되는 돌출봉이 형성되고, 후면에는 상기 돌기부에 삽입되는 요입홈이 형성되며, 상기 요입홈의 내측에는 상기 압력발생부와 통하는 유체유입로와 유체회수로가 형성되어 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 중에서, 도 3은 본 발명에 따른 박판 성형을 위한 사출성형장치에 대한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 박판 성형을 위한 사출성형장치에서 요부 확대 단면도이다.

본 발명을 설명함에 있어, 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하기로 하며, 중복 설명은 생략하기로 한다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 종래와 마찬가지로 소정의 기대(100)와, 상부금형(14)과 하부금형(12)으로 된 금형부(m)와, 상기 금형부(m)에 원료를 공급하는 원료공급부와, 상기 상부금형이 설치된 고정측형판(40)과, 상기 하부금형(12)이 설치된 이동측형판(50)과, 상기 이동측형판(50)과 고정측형판(40)의 형합을 안내하는 타이바아(30)와, 상기 이동측형판(50)을 구동시키는 동력발생장치(18)를 기본적인 구성으로 취한다.

상기한 구성외에 본 발명은, 상기 하부금형(12)의 일측에는 고압으로 하부금형(12)을 상부금형(14)에 합형시키는 부스터장치(B)가 더 설치되어 이루어진다.

도 4를 참조하여 상기 부스터장치(B)에 대해 살펴보면,

상기 부스터장치(B)는, 하부금형(12)의 외측에 설치된 제1지지판(51)과, 상기 제1지지판(51)에 중첩되게 결합되는 제2지지판(52)과, 상기 제1 및 제2지지판(51,52)을 연결하는 가이드축(70)과, 상기 제2지지판(52) 내에 고압의 유체를 공급하여 제1지지판(51)을 가압시키는 유압발생장치(미도시)로 구성된다.

상기 제1지지판(51)은, 중심부에 상기 가이드축(70)이 관통하는 통공이 마련된 대경공(510)이 형성되고, 전면에 복수개의 돌기부(512)가 형성되어 구성된다.

상기 제2지지판(52)은, 전술한 이동측형판(50)에 고정설치되며, 중심부에 상기 가이드축(70)이 관통하는 통공이 마련되며, 상기 대경공(510)에 삽입되는 돌출봉(520)이 형성되고, 후면에는 상기 돌기부(512)에 삽입되는 요입홈(522)이 형성되고, 상기 요입홈(522)과 통하는 유체유입로(53)와 유체회수로(54)가 형성되며, 상기 유체유입로(53)와 유체회수로(54)는 유압발생장치와 연결되어 이루어진다.

여기서, 상기 요입홈(522)은 상기 돌출봉(520)보다 깊게 형성함으로써 상기 제1지지판(51)과 제2지지판(52)이 결합되었을때 요입홈(522)과 돌출봉(520) 사이에 소정의 틈새(60)가 형성될 수 있고, 이렇게 형성된 상기 틈새(60)에 후술될 유압발생장치로부터 고압의 유체가 유입될 수 있게 된다.

상기 유체유입로(53)와 유체회수로(54)에는 도시되지 않은 유압발생장치가 연결되며, 유압이 유체유입로(53)를 통해 상기 요입홈(522)으로 유입된 후 상기 유체회수로(54)를 통해 회수될 수 있도록 한다.

전술한 유체유입로(53) 및 유체회수로(54)는 상기 제2지지판(52)에 형성된 요입홈(522)마다 설치됨으로써 균일한 가압력이 가해질 수 있도록 한다.

이하 본 발명의 결합 및 작동관계를 설명한다.

상기 하부금형(12)의 외측에 제1지지판(51)이 설치되고, 이에 중첩되게 제2지지판(52)이 결합되되, 상기 제2지지판(52)은 이동측형판(50)에 고정설치된다.

상기 제1 및 제2지지판(51,52)은 전술한 가이드축(70)에 의해 끼워져 결합됨으로써 제2지지판(52)의 전후진 작동이 가능하게 되고, 상기 제2지지판(52)은 상기 이동측형판(50)에 연동된다.

상기 제1 및 제2지지판(51,52)의 결합시, 제1지지판(51)에 형성된 대경공(510)에 제2지지판(52)에 형성된 돌출봉(520)이 삽입되고, 아울러 상기 돌기부(512)가 요입홈(522) 내에 삽입되도록 하여 결합시킨다.

이때, 전술했듯이 상기 요입홈(522) 내에는 소정의 틈새(60)가 형성되고, 상기 틈새(60)에는 유체유입로(53) 및 유체회수로(54)가 통하게 되며, 유체유입로(53) 및 유체회수로(54)에는 도시되지 않은 유압발생장치가 연결된다.

첨부된 도 5는 본 발명에 따른 박판 성형을 위한 사출성형장치의 작동예를 나타낸 도면으로써, 도 5a는 상기 상부금형(14)과 하부금형(12)이 밀착되기 전의 상태를 나타낸 도면이고, 도 5b는 상기 상부금형(14)과 하부금형(12)이 밀착된 후의 상태를 나타낸 도면이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박판 성형을 위한 사출성형장치의 결합이 완료된 후 동력발생장치(18)의 작동에 의해 이동측형판(50)이 후진함으로써 상부금형(14)과 하부금형(12)이 형합된다.

이때, 도 5a에 나타낸 바와 같이, 상부금형(14)과 하부금형(12)이 형합된 후 캐비티(300)의 내부로 원료를 주입하되, 충분히 많은 양을 주입한다.

이때, 상부금형(14)과 하부금형(12)간에는 약간의 틈새(600)가 유지되도록 하고, 이때의 캐비티(300)의 두께를 t1이라 한다.

이후, 상기 유압발생장치로부터 고압의 유체가 유체유입로(53)로 주입됨으로써 유체가 상기 틈새(60)로 유입됨과 동시에 고압의 가압력에 의해 제1지지판(51)이 급속히 후진하게 된다.

따라서, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 상부금형(14)과 하부금형(12)이 완전히 밀착함으로써 캐비티(300)가 압착되고, 이로인해 캐비티(300) 내의 원료는 압착에 의해 밀도가 높아지고, 균일한 분포가 이루어지게 된다.

이때의 캐비티의 두께를 t2라 하며, t1의 두께보다 t2의 두께는 더 얇아지면서도 원료의 균등한 분포에 의해 양질의 성형품이 얻어질 수 있게 된다.

즉, 제1지지판(51)의 후진에 의한 가압력에 의해 하부금형(12)이 후진하여 상부금형(14)에 강하게 밀착됨으로써 순간적인 가압에 의해 사출물의 원료가 캐비티(300) 내에 꽉차도록 균등하게 충진될 수 있는 것이다.

이후, 사출물의 성형이 완료되면, 상기 틈새(60)에 주입되었던 유체는 상기 유체회수로(54)를 통해 회수됨으로써 가압력은 해제된다.

이후, 상기 이동측형판(50)이 전진함으로써 하부금형(12)과 상부금형(14)이 분리되고, 사출물(25)을 꺼내면 완성품을 얻게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 박판 성형을 위한 사출성형장치에 따르면, 금형부를 고속,고압으로 압축하여 합형시킴으로써 원료가 캐비티 내에 균등하게 분포될 수 있어 양질의 박형 제품을 사출할 수 있는 효과가 발현된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.

Claims (4)

1. 소정의 기대(100)와, 상부금형(14)과 하부금형(12)으로 된 금형부(m)와, 상기 금형부에 원료를 공급하는 원료공급부(16)와, 상기 상부금형(14)이 설치된 고정측형판(40)과, 상기 하부금형(12)이 설치된 이동측형판(50)과, 상기 이동측형판(50)과 고정측형판(40)의 형합을 안내하는 타이바(30)와, 상기 이동측형판(50)을 구동시키는 동력발생장치(18)로 구성된 사출성형장치에 있어서,

   상기 하부금형(12)의 일측에는 고압에 의해 하부금형(12)을 상부금형(14)에 합형시키는 부스터장치(B)가 더 설치되고,

   상기 부스터장치(B)는,

   하부금형(12)의 외측에 설치되고, 일측면에 돌기부(512)를 갖는 제1지지판(51)과;

   상기 제1지지판(51)과 마주하여 배치되고, 상기 돌기부(512)가 삽입되는 요입홈(522)을 갖는 제2지지판(52)과;

   상기 제1 및 제2지지판(51,52)을 연결하는 가이드축(70)과;

   상기 제2지지판(52) 내의 요입홈(522)에 고압의 유체를 공급하여 제1지지판(51)을 가압시키는 압력발생부;를 포함하고,

   상기 요입홈(522)에는 상기 상부금형(14)과 하부금형(12)이 형합되어 사출물 성형이 완료되면 유체회수로(54)를 통해 유체가 회수되도록 유체유입로(53)와 유체회수로(54)가 상호 연통되어 구성된 것을 특징으로 하는 박판 성형을 위한 사출성형장치.
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