KR101656647B1

KR101656647B1 - 압출 금형장치

Info

Publication number: KR101656647B1
Application number: KR1020160095284A
Authority: KR
Inventors: 강구원
Original assignee: 강구원
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2016-09-09

Abstract

본 발명은 압출 소재를 압출시켜 다양한 내경 및 외경을 가지는 중공튜브 및 중공을 가지지 않는 다양한 형상의 압출 제품을 하나의 금형장치를 통해 연속적으로 제작할 수 있는 압출 금형장치에 관한 것으로, 상하 개구된 원통 형상이고, 일측 외주면에 내부를 향해 압출 소재가 주입되는 주입홀이 관통 형성된 금형몸체와, 상기 금형몸체의 상부에 고정 결합되고, 상기 금형몸체의 내부로 삽입되는 중공의 삽입가이드관이 하방으로 돌출 형성된 상부커버와, 상기 상부커버를 기준으로 상하로 이동 가능하도록 상기 상부커버의 상방에 설치되고, 상기 상부커버의 삽입가이드관을 관통하여 하방으로 돌출되도록 장형의 삽입봉이 형성되며, 상기 삽입봉의 하단에 꼭지점이 하방을 향하도록 원뿔 형상으로 된 중공형성부재가 결합된 상하이동판과, 상기 금형몸체의 하부에 고정 결합되고, 상기 금형몸체의 주입홀로 주입된 상기 압출 소재가 상기 금형몸체의 내부를 경유하여 하방으로 이동하도록 가이드하는 하부커버와, 상기 하부커버의 하부에 나사 결합되고, 내부에 압출창이 관통 형성된 압출판이 교체 가능하게 삽입되는 압출구를 포함하여 이루어진다.

Description

압출 금형장치{EXTRUSION MOLDING APPARATUS}

본 발명은 압출 소재를 압출시켜 다양한 내경 및 외경을 가지는 중공튜브 및 중공을 가지지 않는 다양한 형상의 압출 제품을 하나의 금형장치를 통해 연속적으로 제작할 수 있는 압출 금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 압출 성형이란 압출용 소재를 실린더에 투입하고, 투입된 소재를 압착, 용융시켜 압출금형(다이)으로 밀어내면서 일정한 형상의 성형품을 만든 후 냉각, 고화시켜 연속적으로 제품을 성형하는 가공법을 말한다.

상술한 압출 성형법을 통해 제품을 제작하는 장치를 압출 성형장치(압출기)라고 하며, 압출 원리에 따라 크게 스크류식과 비스크류식으로 나눌 수 있다. 비스크류식은 소재를 램, 롤러 또는 캠 등을 이용하여 압출하는 것이고, 스크류식은 스크류(screw)를 통해 소재를 압출하는 것을 말한다.

스크류식 압출기는 단축 및 다축으로 나눌 수 있고, 명칭 그대로 하나의 스크류로 소재를 압출하는 것을 단축식이라고 하며, 2개 이상의 스크류가 맞물려 소재를 압출하는 것을 다축식이라고 한다.

어떠한 압출방식을 사용하든 투입된 소재를 압착, 용융시켜 압출금형으로 밀어내면서 일정한 형상의 성형품을 연속적으로 제작하게 되는데, 주로 중공의 튜브나 호스, 가스켓, 팩킹, 몰딩 등의 제품을 제작하게 된다.

상기와 같이 각종 다양한 형상의 제품을 압출 제작하고자 할 경우 그 형상에 맞게 별도의 압출금형을 각각 구비해야 하는 문제가 있다. 이는 대량생산체재 하에서는 문제가 없지만, 다품종 소량생산의 주문제작을 위주로 하는 영세기업과 같이 다양한 형상에 대응되는 별도의 압출금형을 구비한다는 것은 매우 어렵다는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 압출 소재를 압출시켜 다양한 내경 및 외경을 가지는 중공튜브 및 중공을 가지지 않는 다양한 형상의 압출 제품을 하나의 금형장치를 통해 연속적으로 제작할 수 있는 압출 금형장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 압출 금형장치는, 상하 개구된 원통 형상이고, 일측 외주면에 내부를 향해 압출 소재가 주입되는 주입홀이 관통 형성된 금형몸체와, 상기 금형몸체의 상부에 고정 결합되고, 상기 금형몸체의 내부로 삽입되는 중공의 삽입가이드관이 하방으로 돌출 형성된 상부커버와, 상기 상부커버를 기준으로 상하로 이동 가능하도록 상기 상부커버의 상방에 설치되고, 상기 상부커버의 삽입가이드관을 관통하여 하방으로 돌출되도록 장형의 삽입봉이 형성되며, 상기 삽입봉의 하단에 꼭지점이 하방을 향하도록 원뿔 형상으로 된 중공형성부재가 결합된 상하이동판과, 상기 금형몸체의 하부에 고정 결합되고, 상기 금형몸체의 주입홀로 주입된 상기 압출 소재가 상기 금형몸체의 내부를 경유하여 하방으로 이동하도록 가이드하는 하부커버와, 상기 하부커버의 하부에 나사 결합되고, 내부에 압출창이 관통 형성된 압출판이 교체 가능하게 삽입되는 압출구를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 상하이동판은, 내측 둘레면에 서로 대칭되게 한 쌍의 상하이동홀이 각각 상하로 관통 형성되고, 상기 상하이동판의 상하이동홀 각각에 삽입되도록 각각의 하단이 상기 상부커버에 결합되고, 각각의 타단이 상방으로 연장 형성된 한 쌍의 상하조절볼트와, 상기 상하조절볼트 각각에 한 쌍씩 나사결합되어 상하로 이동하면서 상기 상하이동판을 상기 상하조절볼트에 대하여 상하로 이동시키면서 위치 고정시키는 복수의 상하조절너트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부커버는, 상기 금형몸체의 하부에 고정 결합되는 링 형상의 하부커버링과, 상부가 환형으로 상기 하부커버링의 내측에 삽입되어 걸림되고, 외주면에 나사산이 형성된 하부가 상기 하부커버링의 하방으로 돌출되는 소재가이드관과, 상기 하부커버링의 외주면을 각각 관통하여 상기 소재가이드관의 상부 둘레면을 각각 압박고정하는 복수의 압박볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압출구는, 상기 하부커버의 소재가이드관 하부에 나사 결합되고, 상기 압출판이 상기 소재가이드관의 하단에 압박 고정되며, 상기 압출판의 압출창 단면 형상에 따라 압출 제품의 단면 형상이 결정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 중공 튜브 형상으로 상기 압출 제품을 제작하고자 할 경우 상기 압출 제품의 외경에 맞도록 상기 압출판의 압출창 단면 형상을 원형으로 교체하고, 상기 상하이동판의 상하이동에 따라 상기 중공형성부재가 함께 상하이동하면서 상기 압출창의 원형인 단면 내부를 간섭하여 상기 압출 제품의 내경 크기에 맞게 조절되는 것을 특징으로 한다.

또한, 중공을 가지지 않는 형상으로 상기 압출 제품을 제작하고자 할 경우 상기 압출 제품의 단면 형상에 맞도록 상기 압출판을 교체하고, 상기 상하이동판을 상승시켜 상기 중공형성부재가 함께 상승하면서 상기 압출창의 단면 내부를 간섭하지 않도록 하여 상기 압출판의 압출창 단면 형상대로 상기 압출 제품이 압출 제작되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 압출 금형장치는, 압출 소재를 압출시켜 다양한 내경 및 외경을 가지는 중공튜브 및 중공을 가지지 않는 다양한 형상의 압출 제품을 하나의 금형장치를 통해 연속적으로 제작할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 압출 금형장치의 일 실시예를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 실시예의 분해 사시도이며,
도 3 및 4는 도 1의 실시예 중 상하이동판의 작동과정을 도시한 요부 사시도이고,
도 5 및 6은 도 2의 실시예 중 하부커버의 결합과정을 도시한 요부 사시도이며,
도 7 및 8은 중공 튜브 형상으로 압출 제품을 제작하고자 할 경우 압출구의 결합 및 상하이동판의 작동과정을 도시한 사시도이고,
도 9는 도 1의 실시예의 A-A'선에서 바라본 단면도이며,
도 10은 도 8의 실시예의 B-B'선에서 바라본 단면도이고,
도 11 및 12는 중공을 가지지 않는 형상으로 압출 제품을 제작하고자 할 경우 압출판의 교체 및 상하이동판의 작동과정을 도시한 사시도이며,
도 13은 도 12의 실시예의 C-C'선에서 바라본 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 압출 금형장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 압출 금형장치는, 도 1 내지 13에 도시된 바와 같이 금형몸체(100), 상부커버(200), 상하이동판(300), 하부커버(400) 및 압출구(500)를 포함하여 이루어진다. 상기 금형몸체(100)는 주입홀(110)이 형성되고, 상기 상부커버(200)는 삽입가이드관(210)이 형성되며, 상기 상하이동판(300)은 삽입봉(310), 중공형성부재(320), 상하이동홀(330), 상하조절볼트(340) 및 상하조절너트(350)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 하부커버(400)는 하부커버링(410), 소재가이드관(420) 및 압박볼트(430)를 포함하며, 상기 압출구(500)는 압출창(511)이 형성된 압출판(510)을 포함한다.

금형몸체(100)는 도 1 및 2에 도시된 바와 같이 상하 개구된 원통 형상이고, 일측 외주면에 내부를 향해 압출 소재(M)가 주입되는 주입홀(110)이 관통 형성된다. 소재공급수단(미도시)을 통해, 예컨대 실린더 내부에 스크류가 장착되어 스크류의 회전에 따라 실린더로 공급된 압출 소재(M)를 밀어내고, 상기와 같은 소재공급수단에 의해 밀려 나온 압출 소재(M)는 상기 금형몸체(100)의 주입홀(110)을 통해 금형몸체(100)의 내부로 주입된다.

상부커버(200)는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 상기 금형몸체(100)의 상부에 고정 결합되고, 상기 금형몸체(100)의 내부로 삽입되는 중공의 삽입가이드관(210)이 하방으로 돌출 형성된다. 즉, 금형몸체(100)의 개구된 상부를 상부커버(200)가 폐쇄하되, 상부커버(200)에는 중공의 삽입가이드관(210)이 돌출 형성되어 상기 금형몸체(100)의 내부로 삽입된다. 상부커버(200)에 형성된 중공의 삽입가이드관(210)은 후술하는 상하이동판(300)의 삽입봉(310)에 의해 삽입되어 삽입봉(310)의 상하 이동시 가이드 역할을 수행한다.

상하이동판(300)은 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 상기 상부커버(200)를 기준으로 상하로 이동 가능하도록 상기 상부커버(200)의 상방에 설치되고, 상기 상부커버(200)의 삽입가이드관(210)을 관통하여 하방으로 돌출되도록 장형의 삽입봉(310)이 형성되며, 상기 삽입봉(310)의 하단에 꼭지점이 하방을 향하도록 원뿔 형상으로 된 중공형성부재(320)가 결합된다.

상기 상하이동판(300)이 상부커버(200)를 기준으로 상하 이동할 수 있도록 상기 상하이동판(300)은 내측 둘레면에 서로 대칭되게 한 쌍의 상하이동홀(330)이 각각 상하로 관통 형성되고, 상하조절볼트(340) 및 상하조절너트(350)를 통해 상하로 이동하게 된다. 즉, 상하조절볼트(340)는 한 쌍이 구비되어 상기 상하이동판(300)의 상하이동홀(330) 각각에 삽입되도록 각각의 하단이 상기 상부커버(200)에 결합되고, 각각의 타단이 상방으로 연장 형성된다. 이때, 상하조절너트(350)는 복수가 구비되고, 상기 상하조절볼트(340) 각각에 한 쌍씩 나사결합되어 상하로 이동하면서 상기 상하이동판(300)을 상기 상하조절볼트(340)에 대하여 상하로 이동시키면서 위치 고정시킨다.

상술한 바와 같이 상기 상하이동판(300)이 상부커버(200)를 기준으로 상하 이동하게 되면, 상하이동판(300)의 삽입봉(310) 및 중공형성부재(320) 역시 상부커버(200)의 삽입가이드관(210)을 따라 상하로 이동하게 된다. 이러한 중공형성부재(320)는 후술하는 압출구(500)의 압출판(510)에 새겨진 압출창(511) 단면 형상에 따라 중공 튜브의 압출 제품(P)을 제작하고자 할 때 내경의 크기를 조절하기 위한 기능을 수행하게 된다.

하부커버(400)는 도 1, 2, 5 및 6에 도시된 바와 같이 상기 금형몸체(100)의 하부에 고정 결합되고, 상기 금형몸체(100)의 주입홀(110)로 주입된 상기 압출 소재(M)가 상기 금형몸체(100)의 내부를 경유하여 하방으로 이동하도록 가이드한다. 이러한 하부커버(400)는 하부커버링(410), 소재가이드관(420) 및 압박볼트(430)를 포함할 수 있다.

즉, 하부커버링(410)은 링 형상으로 상기 금형몸체(100)의 하부에 고정 결합된다. 또한, 소재가이드관(420)은 상부가 환형으로 상기 하부커버링(410)의 내측에 삽입되어 걸림되고, 외주면에 나사산이 형성된 하부가 상기 하부커버링(410)의 하방으로 돌출된다. 이때, 압박볼트(430)는 복수가 구비되어 상기 하부커버링(410)의 외주면을 각각 관통하여 상기 소재가이드관(420)의 상부 둘레면을 각각 압박고정한다.

상기와 같은 구성의 하부커버(400)는 하부커버링(410) 및 소재가이드관(420)을 별도로 구성하면서 소재가이드관(420)을 탈착 가능하게 구성하여 필요시 소재가이드관(420)을 교체하면서 주입되는 압출 소재(M)의 압력을 변화시키거나 또는 후술하는 압출구(500)와 연계하여 압출 제품(P)의 특징에 맞게 변경을 줄 수 있도록 하기 위함이다. 특히, 소재가이드관(420)의 하부에 나사산을 형성하여 후술하는 압출구(500)가 나사결합에 의해 용이하게 탈착되면서 압출구(500)의 내부에 삽입되는 압출판(510)을 보다 쉽게 교체할 수 있도록 하기 위함이다.

압출구(500)는 도 1, 2 및 7 내지 13에 도시된 바와 같이 상기 하부커버(400)의 하부에 나사 결합되고, 내부에 압출창(511)이 관통 형성된 압출판(510)이 교체 가능하게 삽입된다. 보다 구체적으로 상기 압출구(500)는 상기 하부커버(400)의 소재가이드관(420) 하부에 나사 결합되고, 상기 압출판(510)이 상기 소재가이드관(420)의 하단에 압박 고정되며, 상기 압출판(510)의 압출창(511) 단면 형상에 따라 압출 제품(P)의 단면 형상이 결정된다.

예컨대, 도 7 내지 10에 도시된 바와 같이 중공 튜브 형상으로 상기 압출 제품(P)을 제작하고자 할 경우, 상기 압출 제품(P)의 외경에 맞도록 상기 압출판(510)의 압출창(511) 단면 형상을 원형으로 교체하고, 상기 상하이동판(300)의 상하이동에 따라 상기 중공형성부재(320)가 함께 상하이동하면서 상기 압출창(511)의 원형인 단면 내부를 간섭하여 상기 압출 제품(P)의 내경 크기에 맞게 조절한다. 즉, 제작하고자 하는 중공 튜브 형상의 압출 제품(P)의 외경 크기와 동일한 직경을 가진 원형의 단면으로 된 압출창(511)이 형성된 압출판(510)으로 교체하고, 제작하고자 하는 중공 튜브 형상의 압출 제품(P)의 내경 크기에 맞도록 상기 상하이동판(300)을 상하이동시키면 상기 중공형성부재(320)가 압출창(511)의 원형인 단면 내부로 들어와 간섭하게 됨에 따라, 압출 제품(P)의 내경 크기를 조절할 수 있는 것이다.

한편, 도 11 내지 13에 도시된 바와 같이 중공을 가지지 않는 형상으로 상기 압출 제품(P)을 제작하고자 할 경우, 상기 압출 제품(P)의 단면 형상에 맞도록 상기 압출판(510)을 교체하고, 상기 상하이동판(300)을 상승시켜 상기 중공형성부재(320)가 함께 상승하면서 상기 압출창(511)의 단면 내부를 간섭하지 않도록 하여 상기 압출판(510)의 압출창(511) 단면 형상대로 상기 압출 제품(P)을 압출 제작할 수 있다. 즉, 제작하고자 하는 압출 제품(P)이 중공을 가지지 않는 경우에는 중공형성부재(320)가 압출창(511)에 간섭되지 않아야 하므로 상하이동판(300)을 상승시켜 중공형성부재(320)가 압출창(511)으로부터 이격되도록 하고, 그에 따라 압출 소재(M)는 압출창(511)의 단면 형상 그대로 압출되어 압출 제품(P)을 압출 제작하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 압출 금형장치는, 압출 소재를 압출시켜 다양한 내경 및 외경을 가지는 중공튜브 및 중공을 가지지 않는 다양한 형상의 압출 제품을 하나의 금형장치를 통해 연속적으로 제작할 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

M : 압출 소재
P : 압출 제품
100 : 금형몸체 110 : 주입홀
200 : 상부커버 210 : 삽입가이드관
300 : 상하이동판 310 : 삽입봉
320 : 중공형성부재 330 : 상하이동홀
340 : 상하조절볼트 350 : 상하조절너트
400 : 하부커버 410 : 하부커버링
420 : 소재가이드관 430 : 압박볼트
500 : 압출구
510 : 압출판 511 : 압출창

Claims

상하 개구된 원통 형상이고, 일측 외주면에 내부를 향해 압출 소재가 주입되는 주입홀이 관통 형성된 금형몸체와,
상기 금형몸체의 상부에 고정 결합되고, 상기 금형몸체의 내부로 삽입되는 중공의 삽입가이드관이 하방으로 돌출 형성된 상부커버와,
상기 상부커버를 기준으로 상하로 이동 가능하도록 상기 상부커버의 상방에 설치되고, 상기 상부커버의 삽입가이드관을 관통하여 하방으로 돌출되도록 장형의 삽입봉이 형성되며, 상기 삽입봉의 하단에 꼭지점이 하방을 향하도록 원뿔 형상으로 된 중공형성부재가 결합된 상하이동판과,
상기 금형몸체의 하부에 고정 결합되고, 상기 금형몸체의 주입홀로 주입된 상기 압출 소재가 상기 금형몸체의 내부를 경유하여 하방으로 이동하도록 가이드하는 하부커버와,
상기 하부커버의 하부에 나사 결합되고, 내부에 압출창이 관통 형성된 압출판이 교체 가능하게 삽입되는 압출구를 포함하여 이루어진 압출 금형장치.
제1항에 있어서,
상기 상하이동판은,
내측 둘레면에 서로 대칭되게 한 쌍의 상하이동홀이 각각 상하로 관통 형성되고,
상기 상하이동판의 상하이동홀 각각에 삽입되도록 각각의 하단이 상기 상부커버에 결합되고, 각각의 타단이 상방으로 연장 형성된 한 쌍의 상하조절볼트와,
상기 상하조절볼트 각각에 한 쌍씩 나사결합되어 상하로 이동하면서 상기 상하이동판을 상기 상하조절볼트에 대하여 상하로 이동시키면서 위치 고정시키는 복수의 상하조절너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 금형장치.
제1항에 있어서,
상기 하부커버는,
상기 금형몸체의 하부에 고정 결합되는 링 형상의 하부커버링과,
상부가 환형으로 상기 하부커버링의 내측에 삽입되어 걸림되고, 외주면에 나사산이 형성된 하부가 상기 하부커버링의 하방으로 돌출되는 소재가이드관과,
상기 하부커버링의 외주면을 각각 관통하여 상기 소재가이드관의 상부 둘레면을 각각 압박고정하는 복수의 압박볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 압출 금형장치.
제3항에 있어서,
상기 압출구는,
상기 하부커버의 소재가이드관 하부에 나사 결합되고, 상기 압출판이 상기 소재가이드관의 하단에 압박 고정되며, 상기 압출판의 압출창 단면 형상에 따라 압출 제품의 단면 형상이 결정되는 것을 특징으로 하는 압출 금형장치.
제4항에 있어서,
중공 튜브 형상으로 상기 압출 제품을 제작하고자 할 경우 상기 압출 제품의 외경에 맞도록 상기 압출판의 압출창 단면 형상을 원형으로 교체하고, 상기 상하이동판의 상하이동에 따라 상기 중공형성부재가 함께 상하이동하면서 상기 압출창의 원형인 단면 내부를 간섭하여 상기 압출 제품의 내경 크기에 맞게 조절되는 것을 특징으로 하는 압출 금형장치.
제5항에 있어서,
중공을 가지지 않는 형상으로 상기 압출 제품을 제작하고자 할 경우 상기 압출 제품의 단면 형상에 맞도록 상기 압출판을 교체하고, 상기 상하이동판을 상승시켜 상기 중공형성부재가 함께 상승하면서 상기 압출창의 단면 내부를 간섭하지 않도록 하여 상기 압출판의 압출창 단면 형상대로 상기 압출 제품이 압출 제작되는 것을 특징으로 하는 압출 금형장치.