KR101373212B1 - 사출금형의 멀티코어구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라스틱 제품을 성형하는 사출금형 중에서 제품의 형상 모양에 직접 관계되는 코어를 따로 교체할 수 있도록 구성한 코어교체식 금형에 있어서, 단일코어를 다양한 기종에 사용할 수 있도록 코어의 적어도 2면 이상 면에 사출물의 형상을 디자인하여 하나의 코어로 적어도 2개 이상의 제품에 사용가능하도록 한 사출금형의 멀티코어구조에 관한 것으로, 사출금형의 성형블록에 형성된 코어포켓에 코어뭉치를 고정하는 너트공을 형성하고, 상기 코어뭉치는 성형블록에 볼트로 결합하도록 볼트공을 형성하며, 볼트공이 관통한 양면에 성형무늬를 형성한 무늬면을 구성하거나, 볼트를 이용하여 성형블록에 일체로 고정결합하는 고정블록과, 각 무늬면에 각각 다른 형상의 성형무늬를 형성하여 사용자가 필요에 따라 선택한 무늬면이 제품에 새겨지도록 무늬코어블록으로 구성하거나, 상기 고정블록의 일 측면에 무늬코어블록을 결합하는 요홈을 횡방향 또는 종방향, 그리고 이들을 합친 열십자 형으로 구성하고, 무늬코어블록의 일 측면에 상기 고정블록의 요홈과 일치하여 결합하는 결합돌기가 형성되고 나머지 직교하는 2면 또는 4면에는 성형무늬가 형성된 무늬면을 구성함으로써, 다수의 코어를 제작하여 별도로 보관하지 않아도 되는 것은 물론, 단일 코어로서 적어도 2개 이상의 제품사양 변경에 쉽게 대응하여 사용하도록 하여 취급의 유리함과 생산성 향상의 효과를 얻을 수 있는 신규하고도 진보한 발명이다.

Description

사출금형의 멀티코어구조{Multi-core structure for Injection Mold}

본 발명은 플라스틱 제품을 성형하는 사출금형 중에서 제품의 형상 모양에 직접 관계되는 코어를 따로 교체할 수 있도록 구성한 코어교체식 금형에 있어서, 단일코어를 다양한 기종에 사용할 수 있도록 코어의 적어도 2면 이상 면에 사출물의 형상을 디자인하여 하나의 코어로 적어도 2개 이상의 제품에 사용가능하도록 한 사출금형의 멀티코어구조에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 제품을 성형하기 위한 사출 금형은 상측 금형과 하측 금형으로 구성되는바, 성형된 제품을 인출할 때, 상, 하 금형이 하나의 파팅라인으로 분리되는 2단 금형이 있고, 2개의 파팅라인으로 분리되는 3단 금형이 있다.

즉, 사출 금형은 금형, 금형이동 실린더, 수지 사출부, 수지주입장치로 구성되고, 금형이동 플레이트와 고정 플레이트로 구성되어, 고정 플레이트의 외부에는 용융된 수지를 주입하기 위한 수지 주입장치가 구비되어 있어 용융된 플라스틱 사출 단계에서 금형 내로 용융된 플라스틱을 주입할 수 있다.

이와 같은 사출금형은 제품의 생산량을 증대시키기 위하여 단일 금형내에 제품의 형상이 새겨진 코어를 형성한다.

그러나 공정중 발생하는 다양한 변수들에 의하여 코어의 일부가 손상되어 교체하여야 하거나, 다른 형상이 새겨진 코어로 교체하여야 하는 문제가 발생되는데 지금까지는 이러한 경우 모든 공정을 중단한 후, 금형 전체를 사출성형기에서 분리하여 새로운 코어로 교체하도록 하는 이유로 다수의 코어를 준비하여 비치하여야 하는 어려움이 있었다.

이에 따른 지금까지의 사출금형의 코어에 관련한 개발내용을 특허한 선행기술을 살펴보면 다음과 같다.

특허출원 제10-2000-0030333호(2000.06.02)는 플라스틱 제품을 성형하기 위한 코어교체식 사출금형에 관한 것으로, 발명의 주된 목적은 2단 금형에 있어서, 로케이트링이 결합되는 상고정판의 로케이트링 결합홈을 서로의 일부가 중첩되는 이중의 원형으로 형성하여 사출하고자 하는 제품의 여건에 따라 로케이트링의 위치를 바꿀 수 있도록 하는데 있고, 또 다른 목적으로는 3단 금형에 있어서, 분리부가 있는 록크핀과 분리부가 없는 록크핀들의 위치를 가변시킬 수 있도록 미리 다수의 록크핀구멍들을 보유한 상고정판과 런너 스트리퍼판으로 개량하여 사출하고자 하는 제품의 여건에 따라 록크핀들의 위치를 바꿀 수 있도록 하는데 있으며, 더 나가서 사출 금형의 몰드베이스를 여러 제품의 금형에 대해 공용으로 사용할 수 있도록 하고자 하는데 있는 것으로, 상기 첫번째 목적을 달성하기 위하여 상측 금형과 하측 금형으로 이루어지면서 하나의 파팅라인을 가진 2단 금형에 있어서, 상고정판에 로케이트링 결합홈을 형성하되, 중심의 위치가 다른 복수개의 원형 결합홈을 일부가 중첩되는 모양으로 형성하여, 로케이트링의 위치를 달리한 채 조립할 수 있도록 하는 데 있다. 또한 상기 두번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 상측 금형과 하측 금형으로 이루어지면서 2개의 파팅라인을 가진 3단 금형에 있어서, 상고정판에 가로 세로방향을 따라 일정 등 간격으로 형성한 다수의 록크핀 구멍과, 상기 록크핀 구멍에 각각 하나씩 끼우되, 하측 끝단에 분리부를 갖도록 형성된 록크핀들과, 분리부가 없이 형성된 록크핀들을 다수 포함하는 것으로 하고, 상기한 런너 스트리퍼판은 상기 상고정판과 동일한 크기 및 동일한 배열의 록크핀 구멍들을 보유하는 것으로 하여 제품의 여건에 따라 런너를 분리하기 위해 분리부를 가진 록크핀들의 위치를 선택적으로 조립할 수 있도록 하여서 된 코어교체식 사출금형에 관한 것이다. 특허출원 제10-2001-0063677호(2001.10/16)는 플라스틱 제품을 성형하기 위한 사출금형에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 상, 하원판의 코어만을 바꾸고, 런너 스트리퍼판외 몇 개의 부품을 배제하고 조립하는 것만으로 3단 금형을 2단 금형으로 쉽게 변환시킬 수 있고, 또 반대로 상, 하원판의 코어만을 바꾸고, 런너 스트리퍼판외 몇개의 부품을 추가하여 조립하는것 만으로 2단 금형을 3단금형으로 쉽게 변환시킬 수 있도록 하여 카셋트 교체식 금형이 갖는 단점을 극복할 수 있도록 하기 위하여, 상측에 로케이트링을 결합하기 위한 결합홈을 형성하되, 중심의 위치가 다른 복수개의 원형 결합홈을 형성하고, 중앙부분에서 가로 세로 방향으로 나열하여 다수 형성한 록크핀 구멍과, 상기 록크핀 구멍에 끼우되 하측 끝단에 분리부를 갖도록 형성된 록크핀들과, 분리부가 없이 형성된 록크핀들을 다수 포함하는 상고정판과, 상기한 상고정판의 하측부에 조립하되, 상기 상고정판과 동일한 크기 및 동일한 배열로 이루어진 록크핀 구멍들을 보유하며, 런너를 분리하기 위한 록크핀들 위치를 제품의 여건에 따라 선택적으로 조립할 수 있는 런너 스트리퍼판과, 상기한 런너 스트리퍼판의 하층부에서 중앙에 런너 플레이트 및 상코어 결합부를 가지는 상원판과, 상기한 상원판의 런너 플레이트 결합부에 조립되는 런너 플레이트와, 상기한 상원판의 중앙에서 단턱을 가지는 코어용 관통구멍에 조립되는 상코어와, 상기한 상고정판과 상원판의 사이에 세로로 끼워져 상원판을 들어 올릴 수 있는 삼단봉과, 상기 런너 스트리퍼판과 상원판의 사이에 세로로 끼워져 런너 스트리퍼판을 이격시킬 수 있는 당김봉을 모두 포함하는 상금형 어셈브리, 그리고 상기한 상금형 어셈브리의 상원판 직하부에 조립하되, 단턱을 가지는 코어용 관통구멍이 형성되어 하코어를 결합할 수 있는 하원판과, 상기 하원판의 하코어 결합부에 조립되는 하코어와, 상기 하원판의 하층부에서 하원판에 가해지는 사출력을 지지하되, 중앙에 받침판편을 결합시킨 받침판과, 상기 받침판 및 상기 하원판을 하부에서 상부로 관통하여 제품을 이젝팅 시키도록 구성된 밀핀과, 상기 밀핀들을 지지하는 핀지지판편을 포함하는 핀지지판과, 상기 핀지지판의 하층부에서 밀핀을 지지하며, 핀지지판과 고정되어 함께 상, 하로 움직이도록 하되, 밀판편을 포함하는 밀판과, 상기 밀판의 하부에서 금형 전체를 지지하고, 중앙에 조립된 하고정판편을 포함하는 하고정판을 모두 포함하는 하금형 어셈브리로 구성하여, 상기한 상금형 어셈브리에서 록크핀들을 포함하는 런너 스트리퍼판과, 파팅라인 분할을 위한 삼단봉과, 당김봉을 배제하면서, 상, 하원판의 코어 조립부에 새로운 코어를 조립하고 런너 플레이트 대체판을 얹은 후, 보울트로써 직접 상고정판에 고정시켜 조립하면 2단 금형이 되고, 상기한 2단 금형에서 록크핀들을 포함하는 런너 스트리퍼판과, 새로운 상, 하코어와, 런너 플레이트를 얹은 채, 삼단봉 및 당김봉에 의해 분리되도록 조립하면 3단 금형이 되도록 하는데 있는 것이다. 특허출원 제10-2007-0093850호(2007.09.14)는 사출 성형을 이용하여 핸드폰 케이스를 제조하기 위한 사출 금형에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 손상된 코어만을 교체할 수 있는 핸드폰 케이스용 사출 금형에 관한 것으로, 핸드폰 케이스를 사출 성형하기 위한 장치에 있어서, 착탈이 가능한 복수의 제1코어가 구비된 고정 플레이트; 상기 고정 플레이트의 일측에 이격되어 형성되며 착탈이 가능한 복수의 제1코어가 구비된 제2이동 플레이트; 상기 고정플레이트와 제2이동 플레이트 사이에 위치하며, 제1코어와 결합하여 캐비티 형성을 위한 복수의 제2코어가 구비된 제1이동 플레이트; 및 상기 제2코어의 중심에 형성되어 캐비티 내에 용융 수지를 주입하기 위한 수지 사출노즐을 포함하며, 상기 고정 플레이트 또는 제2이동 플레이트는 상기 제1코어의 후면에 형성된 테이퍼 핀과 결합하기 위한 테이퍼 핀 결합부가 형성된 제1지지대; 및 상기 제1코어의 상하 위치를 고정하기 위한 제2지지대를 포함함에 그 기술적 특징이 있다. 특허출원 제10-2008-0050725호(2008.05.30)는 코어 교체용 사출금형으로, 금형 구조는 상형과 하형 및 캐비티블럭을 규격화시키는 한편, 규격화된 상형 및 하형에 축회전이 가능한 레버부를 추가함으로써 코어가 레버부에서부터 안착되어 슬라이드 방식으로 투입과 분리가 용이하게 이루어지도록 한 것으로, 이를 통해 코어 투입시 발생하는 코어의 안착불량을 개선함은 물론, 코어 분리시 별도의 도구를 사용하지 않더라도 그 분리가 쉽고 신속하게 이루어지도록 하면서 서로 다른 제품의 성형 작업시간을 단축하여 제품에 대한 생산성을 높인 것이다. 특허출원 제10-2009-0055062호(2009.06.19)는 사출금형의 제조원가와 제조기간을 대폭 단축하여 전체적인 비용부담을 줄이면서 원가를 절감하고, 시제품 생산과 소량 다품종의 생산에 적극 대응할 수 있도록 한 코어교환형 사출금형에 관한 것으로서, 크기별로 미리 구비하여 반복사용이 가능한 표준몰드와, 상기 표준몰드에 교환가능하게 구비하여 제조하고자 하는 제품에 따라 교환장착하여 제품을 성형하는 코어로 구성하는 것이다. 특허출원 제10-2009-0091816호(2009.09.28)는 코어가 회동하도록 형성되어 하나의 금형에서 두 번의 사출 성형이 모두 이루어질 수 있는 이중사출을 위한 회전코어가 구비된 멀티 사출금형의 회전장치에 관한 것으로, 이중사출을 위한 회전코어가 구비된 멀티 사출금형의 회전장치는 상호 형합 및 형분리가 가능하도록 설치되고 각각 마주보는 면에 제1, 제2성형공간이 형성되어 있는 제1, 제2 금형과, 상기 제1, 제2 금형의 사이에 설치되며 상기 제1, 제2 성형공간과 함께 사출성형을 위한 제1, 제2 캐비티를 형성하도록 상면과 하면에 각각 제3, 제4 성형공간이 마련된 회전코어를 갖는 코어금형과, 상기 코어금형에 설치되어 상기 회전코어의 제3, 제4 성형공간이 상기 제1, 제2 성형공간과 형합될 수 있도록 상기 회전코어를 회전시키는 코어회전유닛을 구비함으로써, 하나의 금형에서 이중사출이 동시에 이루어짐으로써 이중 사출 성형시간이 짧아지고 작업공수가 적어지는 이점이 있다.

상기한 지금까지의 코어는 제품의 사양에 따른 각각의 형상을 디자인한 코어를 별개로 구성하여 보관하여야 하는 문제점과 코어를 교체하는 작업의 번거로움 을 해결하여 단일코어로 적어도 2개 이상의 제품에 대응할 수 있도록 하여 생산성과 작업의 편리함을 추구하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사출금형을 구성하는 표준몰드의 성형블록에 코어포켓을 구성하고, 상기 코어포켓에 삽입결합하여 제조하고자 하는 제품의 무늬를 형성하는 코어를 구성함에 있어서, 상기 사출금형의 성형블록에 형성된 코어포켓에 코어뭉치를 고정하는 너트공을 형성하고, 상기 코어뭉치는 성형블록에 볼트로 결합하도록 볼트공을 형성하며, 볼트공이 관통한 양면에 성형무늬를 형성한 무늬면을 구성하거나, 볼트를 이용하여 성형블록에 일체로 고정결합하는 고정블록과, 각 무늬면에 각각 다른 형상의 성형무늬를 형성하여 사용자가 필요에 따라 선택한 무늬면이 제품에 새겨지도록 무늬코어블록으로 구성하거나, 상기 고정블록의 일 측면에 무늬코어블록을 결합하는 요홈을 횡방향 또는 종방향, 그리고 이들을 합친 열십자 형으로 구성하고, 무늬코어블록의 일 측면에 상기 고정블록의 요홈과 일치하여 결합하는 결합돌기가 형성되고 나머지 직교하는 2면 또는 4면에는 성형무늬가 형성된 무늬면을 구성하였다.

사출금형의 멀티코어구조인 본 발명은 다수의 코어를 제작하여 별도로 보관하지 않아도 되는 것은 물론, 단일 코어로서 적어도 2개 이상의 제품사양 변경에 쉽게 대응하여 사용하도록 하여 취급의 유리함과 생산성 향상의 효과를 얻을 수 있는 신규하고도 유용한 발명이다.

도1은 본 발명의 실시예를 예시한 사출금형구성 상태 개략도.
도2는 본 발명의 코어뭉치 결합상태를 예시한 성형블록의 요부발췌도 분리단면도.
도3은 본 발명의 일체형 코어뭉치 구성상태 예시도.
도4는 본 발명의 분리형 코어뭉치 구성상태 예시도.
도5는 본 발명의 분리형 코어뭉치의 4면에 성형무늬를 형성한 무늬코어블록 구성상태 예시도.

본 발명의 기술이 적용되는 사출금형의 멀티코어구조는, 사출금형(100)을 구성하는 표준몰드의 성형블록(20)에 코어포켓(21)을 구성하고, 상기 코어포켓(21)에 삽입결합하여 제조하고자 하는 제품의 무늬를 형성하는 코어를 구성함에 있어서,

상기 사출금형(100)의 성형블록(20)에 형성된 코어포켓(21)에 코어뭉치(10)를 고정하는 너트공(22)을 형성하고, 상기 코어뭉치(10)는 성형블록(20)에 볼트(30)로 결합하도록 볼트공(12)을 형성하며, 볼트공(12)이 관통한 양면에 성형무늬를 형성한 무늬면(16)을 구성하여 필요에 따라 코어뭉치(10)를 서로 반대방향으로 뒤집어서 결합하면, 서로 다른 무늬를 갖는 제품을 사출성형하도록 구성한다.

여기서 상기 코어뭉치(10)는, 볼트(30)를 이용하여 성형블록(20)에 일체로 고정결합하는 고정블록(11)과, 각 무늬면(16)에 각각 다른 형상의 성형무늬를 형성하여 사용자가 필요에 따라 선택한 무늬면(16)이 제품에 새겨지도록 상기 고정블록(11)에 착 탈 가능하게 결합하는 무늬코어블록(15)으로 구성한다.

또한, 상기 코어뭉치(10)는 고정블록(11)에는 성형블록(20)에 고정하기 위한 볼트공(12)을 관통하게 형성하며, 그 일 측면에는 무늬코어블록(15)을 결합하는 요홈(13)을 횡방향 또는 종방향으로 구성하거나, 이들을 합친 열십자 형으로 구성하고, 무늬코어블록(15)에는 일 측면에 상기 고정블록(11)의 요홈(13)과 일치하여 결합하는 결합돌기(17)가 형성되고 나머지 직교하는 2면 또는 4면에는 성형무늬가 형성된 무늬면(16)을 구성한다.

이와 같이 구성한 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하면,

사출금형(100)의 크기별로 미리 구비하여 반복사용이 가능한 표준몰드의 성형블록(20)에 제조하고자 하는 제품에 따라 성형하고자 하는 제품의 성형무늬를 형성한 무늬면(16)이 성형실(25)로 노출되도록 코어뭉치(10)를 장착하여 제품을 성형하도록 구성한다.

상기 표준몰드는 제품에 따라 사출성형기(200)와 장착할 수 있도록 구비되는 베이스(50) 중 어느 한곳에 성형블록(20)을 고정하여 가이드핀(55)으로 서로 결합되어 유지하도록 구성한다.

상기 성형블록(20)에는 실질적인 제품을 성형하는 성형실(25)과 성형실(25) 내부에 코어뭉치(10)가 삽입되어 결합 될 수 있도록 코어포켓(21)을 형성한다.

상기 성형블록(20)의 코어포켓(21)에 삽입하여 결합하는 코어뭉치(10)는, 볼트(30)를 이용하여 성형블록(20)에 일체로 고정결합하는 고정블록(11)과 각 무늬면(16)에 각각 다른 형상의 성형무늬를 형성하여 사용자가 필요에 따라 선택한 무늬면(16)이 성형실(25)로 노출되어 제품에 새겨지도록 상기 고정블록(11)에 착 탈 가능하게 결합하는 무늬코어블록(15)으로 구성한다.

이때, 상기 코어뭉치(10)를 구성하는 고정블록(11)은 성형블록(20)에 고정하기 위한 볼트공(12)을 관통하게 형성하고, 그 일 측면에는 무늬코어블록(15)을 결합하는 요홈(13)을 횡방향 또는 종방향으로 구성하거나, 이들을 합친 열십자 형으로 구성한다.

그리고 상기 무늬코어블록(15)에는 상기 고정블록(11)의 요홈(13)과 일치하여 결합하는 결합돌기(17)가 형성되고 나머지 2면 또는 4면에는 성형무늬가 각인 된 무늬면(16)을 구성한다.

상기 코어뭉치(10)의 형상은 사각형 원형, 다각형 등 다양한 형상으로 할 수 있으나 가공성 등을 고려할 때 바람직하게는 사각형(정사각 또는 직사각형) 또는 원형으로 하는 것이 좋다.

본 발명에서 언급하지 않고 있으나, 일반적인 사출금형에 갖추어야 하는 기본적이고 부수적인 구성품은 그대로 구비함은 당연할 것이며, 금형의 타입에 따라 별도로 적용되지 않고 동일한 기술구성으로 적용됨은 당연할 것이다.

즉, 2단금형타입, 스트리퍼판타입, 원형코어타입, 핀포인트타입, 나사금형타입 등 그 외의 등 다양한 종류의 사출금형에 본 발명의 기술이 그대로 적용될 수 있음은 자명한 사실이라 할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 멀티코어형 사출금형(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

사출성형하고자 하는 제품의 크기에 맞게 성형블록(20)을 미리 준비하여 두고, 주문되는 상태에 따라 코어뭉치(10)의 무늬코어블록(15)에 새겨진 성형무늬(16)의 원하는 무늬면(16)을 선택하고 선택된 성형무늬의 무늬면(16)이 성형실(25)로 노출되도록 고정블록(11)과 무늬코어블록(15)을 결합하여 상기 성형블록(20)의 코어포켓(21)에 삽입하고 볼트(30)를 이용하여 고정블록(10)을 성형블록(20)에 일체로 결합하면 되는 것이다.

이와 같이 사용중 사출성형 하고자하는 사출물의 무늬가 바뀌면 고정블록(11)을 고정한 볼트(30)를 풀어서 코어뭉치(10)를 성형블록(20)의 코어포켓(21)으로부터 인출한 다음, 고정블록(11)으로부터 무늬코어블록(15)을 분리하여 원하는 성형무늬가 새겨진 무늬면(16)이 성형실(25)로 노출되도록 조립한 다음 다시 성형블록(20)의 코어포켓(21)에 코어뭉치(10)를 삽입하여 볼트(30)로 고정하면 되는 것이다.

본 발명은 사출성형하는 금형에 적용하여 생산성을 향상시킬 수 있는 등 산업상 이용가능성이 대단하다 할 것이다.

10: 코어뭉치 11: 고정블록 12: 볼트공
13: 요홈 15: 무늬코어블록 16: 무늬면
17: 결합돌기 20: 성형블록 21: 코어포켓
22: 너트공 25: 성형실 30: 볼트
50: 베이스 55: 가이드핀 100: 사출금형

Claims (3)

1. 사출금형(100)을 구성하는 표준몰드의 성형블록(20)에 코어포켓(21)을 구성하고, 코어뭉치(10) 양면에 각각 다른 형상의 성형무늬를 형성한 무늬면(16)을 구성하여 필요에 따라 코어뭉치(10)를 서로 반대방향으로 뒤집어서 결합하면, 선택한 무늬면(16)이 제품에 새겨져서 서로 다른 무늬를 갖는 제품을 사출성형하도록 구성한 사출금형의 멀티코어구조에 있어서,
   상기 코어뭉치(10)를, 볼트(30)를 이용하여 성형블록(20)에 일체로 고정결합하는 고정블록(11)과, 무늬코어블록(15)으로 분할하여 구성한 것과;
   상기 고정블록(11)에는, 성형블록(20)에 고정하기 위한 볼트공(12)을 관통하게 형성하며, 그 일 측면에는 무늬코어블록(15)을 결합하는 요홈(13)을 횡방향 또는 종방향으로 구성하거나, 이들을 합친 열십자 형으로 구성하고, 무늬코어블록(15)에는 일 측면에 상기 고정블록(11)의 요홈(13)과 일치하여 결합하는 결합돌기(17)가 형성되고 나머지 직교하는 2면 또는 4면에는 성형무늬가 형성된 무늬면(16)을 구성한 것;을 특징으로 하는 사출금형의 멀티코어구조.
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