KR102085969B1

KR102085969B1 - 발포 사출 성형장치 및 방법

Info

Publication number: KR102085969B1
Application number: KR1020180033142A
Authority: KR
Inventors: 윤치원; 김종규; 전성진
Original assignee: 주식회사 서연이화
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2020-03-06
Also published as: KR20190111248A

Abstract

본 발명은 발포용 미세형개를 위한 미세형개제어기구로 고정금형과 제1가동금형을 연결하고, 사출기의 산포 흡수용 형개를 위한 미세형개유도기구로 제1가동금형과 제2가동금형을 연결하여 사출기의 컨디션에 따라 미세 형개 거리가 산포 되어 생기는 품질 문제를 개선한 발포 사출 성형장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

발포 사출 성형장치 및 방법{apparatus and method of forming foaming mold}

종래 발포 사출 성형 방법으로서, 특허문헌(한국공개특허 제10-2014-0035945호)에 개시된 것이 제안되어 있다.

특허문헌의 발포 사출 성형 방법은 도 13에 도시한 바와 같이, (a)가동금형(1)과 고정금형(3)을 형폐하여 금형 캐비티(5)를 형성하는 사출 준비 공정과, (b)사출 준비가 완료되면 금형 캐비티(5)에 화학 발포 용융수지를 충전하는 공정과, (c)사출충전공정의 개시 후에 금형 캐비티(5)를 소정량 만큼 미세형개(확장)시켜서 용융수지를 발포시키는 금형 캐비티 미세형개공정과, (d)미세형개공정에서 발포 완료 후 가동금형(1)과 고정금형(3)를 형개시켜 성형품(7)을 취출하는 공정이다.

성형품(7)은 중심엔 발포층(8), 발포층(8)의 둘레엔 고화층(9)이 형성된 제품이다.

사출기로 원하는 거리만큼 가동금형을 뒤로 당겨 가동금형과 고정금형을 벌린 미세형개거리(d)는 통상 0.5~3mm 내에서 이루어지는데, 미세형개거리(d)가 A로 가정했을 때, 사출기의 컨디션에 따라 미세형개거리가 A, B, C 등 산포(불규칙)로 인해 품질문제(발포셀 조대, 포면 함몰, 미발포 등)가 발생하게 된다.

예컨대 d가 0.5mm가 되게 금형을 벌려야 하는데, 이보다 큰 1.0mm로 벌어지면 금형 캐비티(5)의 용적이 허용범위보다 커서 위와 같은 품질문제가 발생하게 된다.

한국공개특허 제10-2014-0035945호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 발포용 미세 형개와 산포 흡수용 형개를 위해 가동금형을 분할시켜, 사출기의 컨디션에 따라 미세 형개 거리가 산포 되어 생기는 품질 문제를 개선한 발포 사출 성형장치 및 방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 발포 사출 성형장치는, 고정금형; 상기 고정금형과 형폐되어 금형 캐비티를 형성하는 제1가동금형과, 상기 제1가동금형과 마주하는 제2가동금형을 포함하는 분할형 가동금형; 상기 고정금형과 상기 제1가동금형 사이를 연결하며, 상기 고정금형에 대해 상기 제1가동금형을 미세형개시키는 미세형개제어기구; 상기 제1가동금형과 상기 제2가동금형 사이를 연결하며, 미세형개된 상기 제1가동금형에 대해 상기 제2가동금형을 추가 형개시키는 미세형개유도기구; 전단은 상기 제2가동금형에 고정되고, 후단은 상기 고정금형에 형성된 홈 내에 배치되는 풀러 로드(puller rod);를 포함하되, 상기 미세형개유도기구의 연결력은 상기 미세형개제어기구의 연결력 보다 작고, 상기 미세형개의 거리(d)만큼 상기 제1가동금형이 후퇴 정지된 후에도 여분의 후퇴력이 작용할 때 상기 제1가동금형에 대해 상기 제2가동금형이 추가 형개 거리(d')만큼 후퇴된다.

본 발명의 청구항 2에 기재된 발포 사출 성형장치에 있어서, 상기 미세형개제어기구의 연결력은 걸림력, 상기 미세형개유도기구의 연결력은 마찰력 또는 자력인 것이 바람직하다.

본 발명의 청구항 3에 기재된 발포 사출 성형장치에 있어서, 상기 미세형개제어기구는 상기 제1가동금형에 설치되는 록킹 바 기구와, 상기 고정금형에 설치되어 상기 록킹 바 기구가 출납을 허용하는 록킹 핀 기구;를 포함하되, 상기 록킹 바 기구는 상기 제1가동금형에 설치되어 상기 고정금형을 향해 돌출한 록킹 바와, 상기 록킹 바의 외주면에 형성된 걸림홈을 포함하고, 상기 록킹 핀 기구는 상기 고정금형에 설치되는 블록과, 상기 블록에 형성되어 상기 록킹 바가 출납되는 출납홀과, 끝단이 상기 걸림홈에 걸리게 상기 블록에 후퇴 가능하게 설치되는 록킹 핀과, 상기 블록에 설치되어 상기 록킹 핀을 상기 걸림홈을 향해 탄성력을 가하는 탄성부를 포함하고, 상기 걸림홈의 전후 폭 길이는 상기 록킹 핀의 전후 두께보다 미세형개거리만큼 더 길어, 상기 제1가동금형과 상기 고정금형이 형폐되면, 상기 록킹 핀은 상기 걸림홈의 후측에 배치되고, 상기 고정금형에 대해 상기 제1가동금형이 미세형개되면, 상기 록킹 핀은 상기 걸림홈의 전측에 걸린다.

본 발명의 청구항 4에 기재된 발포 사출 성형장치에 있어서, 상기 록킹 바의 걸림홈과 상기 록킹 핀의 끝단은 사다리꼴 형상이고, 상기 록킹 바의 하단은 사다리꼴 형상이고, 상기 탄성부는 상기 블록에 설치되는 스프링탄성조절볼트와, 상기 스프링탄성조절볼트와 상기 록킹 핀 사이에 설치되는 스프링을 포함한다.

본 발명의 청구항 5에 기재된 발포 사출 성형장치에 있어서, 상기 미세형개유도기구는 상기 제2가동금형에 설치되는 유도핀과, 상기 제1가동금형에 형성되어 상기 유도핀이 삽입되는 삽입홈을 포함한다.

본 발명의 청구항 6에 기재된 발포 사출 성형장치에 있어서, 상기 유도핀은 우레탄 재질의 중공 핀과, 상기 제2가동금형에 체결되어 상기 중공 핀을 지지하는 볼트를 포함한다.

본 발명의 청구항 7에 기재된 발포 사출 성형장치에 있어서, 상기 미세형개유도기구는 상기 제1,2가동금형에 설치되는 자석 또는 상기 제1가동금형엔 자석, 상기 제2가동금형엔 철판을 포함한다.

본 발명의 청구항 8에 기재된 발포 사출 성형장치에 있어서, 상기 미세형개제어기구는 상기 제1가동금형에 설치되는 록킹 볼 기구와, 상기 고정금형에 설치되어 상기 록킹 볼 기구가 삽입되는 록킹 홈 기구를 포함하되, 상기 록킹 볼 기구는 상기 제1가동금형에서 돌출한 바와, 상기 바의 횡단면 외주면에 일부 구가 노출되게 상기 바에 설치되는 볼과, 상기 볼을 횡단면방향으로 탄성을 가하도록 상기 바 내에 탑재되는 스프링을 포함하고, 상기 록킹 홈 기구는 상기 바가 삽입되는 삽입홈과, 상기 삽입홈의 내주면에 형성되어 미세형개거리 이동 가능한 미세형개제어홈을 포함하되, 상기 미세형개제어홈의 내경은 상기 삽입홈의 내경보다 크다.

본 발명의 청구항 9에 기재된 발포 사출 성형장치에 있어서, 상기 미세형개제어기구는 상기 제1가동금형에 형성되는 록킹 바 기구와, 상기 고정금형에 설치되어 상기 록킹 바 기구에 삽입되는 액츄에이터를 포함하되, 상기 록킹 바 기구는 상기 제1가동금형에서 돌출한 바와, 상기 바의 횡단면방향으로 관통된 관통공을 포함하고, 상기 액츄에이터는 상기 관통공을 출납되는 피스톤과, 상기 피스톤을 구동 제어하는 실린더를 포함하되, 상기 피스톤의 직경(D)은 상기 관통공의 종방향 거리(L)보다 작게 형성되어 있다.

본 발명의 청구항 10에 기재된 발포 사출 성형방법은, 제1가동금형과 제2가동금형으로 분할된 가동금형을 전진시켜 상기 제1가동금형과 고정금형이 형폐되어 금형 캐비티를 형성하는 공정과, 상기 금형 캐비티에 용융수지를 사출 충전하는 공정과, 상기 사출 충전 공정의 개시 후에 상기 제1가동금형을 미세 형개시켜 상기 금형 캐비티를 미세형개거리만큼 확장시키는 미세 형개 공정과, 상기 미세 형개 거리만큼 상기 제1가동금형이 후퇴 정지된 후에도 계속 여분의 후퇴력이 작용할 때 그 여분의 후퇴력을 흡수하기 위해 상기 제1가동금형에 대해 상기 제2가동금형이 추가 형개 거리만큼 후퇴시키는 추가 형개 공정과, 상기 미세 형개 공정에서 확장된 상기 금형 캐비티 내에서 상기 용융수지를 발포시키는 공정과, 상기 용융수지의 발포가 완료되면 상기 제1가동금형과 고정금형을 형개시켜 성형품을 취출하는 공정을 포함하되, 상기 미세 형개 공정은 상기 고정금형에 대해 상기 제1가동금형이 미세 형개 거리에서 걸릴때까지 상기 제1가동금형과 제2가동금형을 후퇴시키고, 상기 추가 형개 공정은 상기 제1가동금형이 걸린 상태에서 상기 제1가동금형에 대해 상기 제2가동금형을 후퇴시키고, 상기 성형품 취출 공정에서 상기 제1가동금형과 고정금형의 형개 공정은 후퇴되는 상기 제2가동금형이 상기 고정금형의 걸림보다 더 큰 힘으로 상기 제1가동금형을 끌어 당긴다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

제1가동금형과 고정금형의 미세형개제어기구의 연결력이 제2가동금형과 제1고정금형의 미세형개유도기구의 연결력보다 크게 함으로써, 사출기가 원하는 미세형개거리보다 더 길게 가동금형을 당기더라도 미세형개제어기구가 원하는 미세형개거리만큼 당겨지게 하고 나머지 잉여 형개 거리는 미세형개유기구가 흡수되므로, 사출기의 컨디션에 따른 형개 거리의 산포 발생을 최소화시켜 우수한 품질을 얻을 수 있다.

미세형개제어기구의 연결력은 걸림력, 미세형개유도기구의 연결력은 마찰력 또는 자력으로 구현되면, 걸림력이 마찰력 또는 자력보다 더 큰 힘을 유지시키기 용이하다.

록킹 바의 걸림홈의 전후 폭 길이가 록킹 핀의 전후 두께보다 미세형개거리만큼 더 길게 형성됨으로써, 가동금형과 고정금형이 형폐되면 록킹 핀은 걸림홈의 후측에 걸려 원하는 미세 형개 거리만큼 벌린 상태로 정지되어 우수한 품질을 제조한다.

록킹 바의 걸림홈과 록킹 핀의 끝단이 사다리꼴 형상으로 이루어짐으로써, 초기 걸린 힘을 극대화하면서 걸림의 해제도 큰 무리 없이 행해진다.

록킹 핀의 가압력은 스프링탄성조절볼트의 체결력에 따라 조절 가능하여, 사출기의 컨디션에 따른 록킹 핀의 걸림력의 크기 조절도 쉽다.

유도핀이나 자석은 금형에 설치하기도 쉽고 유도핀의 재질에 따른 마찰력의 크기나 다양한 자석의 자력 세기의 선택이 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발포 사출 성형 방법의 개략 공정도.
도 2는 도 1의 발포 사출 금형의 개략 사시도.
도 3 및 도 4는 도 2의 미세형개제어기구를 도시한 결합 및 분해 사시도.
도 5는 도 3의 5-5선을 취하여 본 단면도.
도 6은 록킹 핀 기구의 주요 부분을 보여주기 위한 분리 단면도.
도 7 및 도 8은 도 1의 A 및 B 부분을 확대한 단면도.
도 9 및 도 10은 도 1의 a 및 b 부분을 확대한 단면도.
도 11 및 도 12는 도 1의 A 및 B 부분을 확대한 다른 미세형개제어기구의 단면도.
도 13은 종래 발포 사출 성형 방법의 개략 공정도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하되, 종래의 것과 동일한 부분에 대해서는 종래의 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 실시예에서는 x축은 록킹 핀의 가압 슬라이딩 방향이고, y축은 록킹 핀의 삽입 방향이고, z축은 가동금형, 록킹 바 및 유도핀의 전후진 슬라이딩 방향이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발포 사출 성형 방법의 개략 공정도이고, 도 2는 도 1의 발포 사출 금형의 개략 사시도이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 미세형개제어기구를 도시한 결합 및 분해 사시도이고, 도 5는 도 3의 5-5선을 취하여 본 단면도이고, 도 6은 록킹 핀 기구의 주요 부분을 보여주기 위한 분리 단면도이고, 도 7 및 도 8은 도 1의 A 및 B 부분을 확대한 단면도이고, 도 9 및 도 10은 도 1의 a 및 b 부분을 확대한 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 미세형개제어기구 및 미세형개유도기구를 이용한 발포 사출 성형방법은 도 1 내지 도 8를 참조하여 설명하면 아래와 같다.

도 1(a)과 같이, 미세형개유도기구(400)에 의해 제1가동금형(11)과 제2가동금형(13)이 연결된 가동금형(10)이 고정금형(30)과 형폐되어 금형 캐비티(20)를 형성시킨다.

제1가동금형(11)과 고정금형(30)이 형폐되면 미세형개제어기구(100)가 서로 연결된다.

즉, 제1가동금형(11)과 고정금형(30)이 형폐된 상태에서의 제1가동금형(11)의 록킹 바 기구(200)는 고정금형(30)의 록킹 핀 기구(300)에 도 7과 같이 삽입되어 있다.

이때 가동금형(10)의 형폐력(전진)은 록킹 바 기구(200)를 가압하는 록킹 핀 기구(300)의 탄성력보다 크다.

가동금형(10)의 제1가동금형(11)과 고정금형(30)이 형폐된 몰드 클램핑 상태에서, 도 1(b)과 같이 금형 캐비티(20)에 고정금형(30)의 수지주입구(21)로부터 화학 발포, 물리 발포 등의 발포성 용융수지를 사출 충전한다.

본 실시예의 발포성 용융수지는 발포제가 섞인 수지이다.

발포용 용융수지의 사출 충전이 완료되면, 도 1(c)과 같이 가동금형(10)의 제1가동금형(11)을 원하는 거리만큼 미세 형개시키면 금형 캐비티(20)가 그 미세 형개 거리(d)만큼 확장되어 상기 발포성 용융수지의 내부에서 발포가 행해진다.

가동금형(10)의 제1가동금형(11)이 미세 형개 거리(d)만큼 움직인 후 정지는 도 8에 도시한 바와 같이, 삽입된 록킹 바 기구(200)가 미세 형개 거리(d)만큼 록킹 핀 기구(300) 내에서 이동 후 걸리면 된다.

이때 가동금형(10)의 미세 형개력(후퇴)은 록킹 바 기구(200)를 가압하는 록킹 핀 기구(300)의 탄성력보다 작다.

미세 형개 거리(d)만큼 가동금형(10)이 후퇴 정지된 후에도 계속 여분의 후퇴력이 작용할 때 그 여분의 후퇴력을 흡수하기 위해, 도 1(d)와 같이 제1가동금형(11)에 대해 제2가동금형(13)이 추가 형개 거리(d')만큼 후퇴되게 된다.

물론, 미세형개거리(d)에서 제1가동금형(11)이 정지된 상태에서 제2가동금형(13)만이 추가 형개 거리(d')만큼 후퇴하기 위해서는 록킹 바 기구(200)가 록킹 핀 기구(300)에 걸린 힘이 미세형개유도기구(400)의 마찰력 또는 자력보단 커야 한다.

이러한 힘의 차이는, 후술되는 스프링(343)이 록킹 핀(330)을 탄성 가압하는 탄성 가압력을 일정하게 두고, 미세형개유도기구(400)의 마찰력 또는 자력을 탄성 가압력보다 작게 구현한다.

반대로, 미세형개유도기구(400)의 마찰력 또는 자력이 일정한 부품에 대해서는 이보다 큰 미세형개제어기구(100)의 탄성 가압력으로 조절해서 쉽게 구현시킬 수 있다.

내측엔 발포층(9)이, 발포층(9)의 둘레엔 고화층(8)을 갖는 성형품(7)이 완성되면, 도 1(e)과 같이 가동금형(10)이 고정금형(30)으로부터 형개되어 성형품(7)을 취출한다.

가동금형(10)이 고정금형(30)으로부터 완전 형개되기 위해, 제2가동금형(13)에 고정된 풀러 로드(puller rod)(50)의 플랜지(51)가 제2가동금형(13)과 함께 후퇴하면서 제1가동금형(11)의 하면(12)에 걸린 채 끌어 당긴다.

이때 제1가동금형(11)의 끌어 당기는 힘은 록킹 바 기구(200)를 가압하는 록킹 핀 기구(300)의 탄성력보다 커야 한다.

풀러 로드(50)는 형폐될 때 고정금형(30)에 형성된 홈(53) 내에 슬라이딩 가능하게 배치되게 된다.

이와 같이, 제1가동금형(11)은 미세형개용 금형이고, 제2가동금형(13)은 사출기의 산포 흡수용 금형으로 작용해서, 사출기의 작동 형개 거리가 미세 형개 거리보다 길더라도 산포에 따른 품질 문제를 해소시킨다.

이와 같이 미세형개제어기구(100)와 미세형개유도기구(400)를 이용해서 사출기의 미세 형개 거리의 산포를 없애 성형품의 품질을 현저히 높일 수 있다.

이하에서는 미세형개제어기구(100)와 미세형개유도기구(400), 풀러 로드(50)를 포함하는 발포 사출 성형장치를 도 2 내지 도 10를 참조하여 설명한다.

발포 사출 성형장치는 제1,2가동금형(11,13)으로 분할된 가동금형(10), 제1가동금형(11)과 형폐되어 금형 캐비티(20)를 형성하는 고정금형(30), 고정금형(30)과 제1가동금형(10) 사이를 연결하는 미세형개제어기구(100), 제1가동금형(11)과 제2가동금형(13) 사이를 연결하는 미세형개유도기구(400), 전단은 제2가동금형(13)에 고정되고 후단은 고정금형(30)에 형성된 홈(53) 내에 배치되는 풀러 로드(50)를 포함하되, 미세형개유도기구(400)의 연결력은 미세형개제어기구(100)의 연결력 보다 작아야 한다.

미세형개제어기구(100)는 전후진하는 제1가동금형(11)에 설치되는 록킹 바 기구(200)와, 고정금형(30)에 설치되는 록킹 핀 기구(300)를 포함한다.

록킹 바 기구(200)는 도 4 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 고정금형(30)을 향해 돌출한 록킹 바(210)와, 록킹 바(210)의 외주면에 형성된 걸림홈(230)을 포함한다.

또한, 록킹 바(210)의 상단은 가동금형(10)에 설치되는 블록(211)의 하면(212) 중심에서 일체로 돌출 형성되거나 고정 설치되어 있다.

블록(211)의 하면(212)은 고정금형(30)과 형폐되는 제1가동금형(11)의 하면(12)과 동일 선상에 있다.

록킹 핀 기구(300)는 고정금형(30)에 설치되는 블록(310)과, 블록(310)에 형성되어 록킹 바(210)가 출납되는 출납홀(320)과, 끝단이 걸림홈(230)에 걸리게 블록(310)에 후퇴 가능하게 설치되는 록킹 핀(330)과, 블록(310)에 설치되어 록킹 핀(330)을 걸림홈(230)을 향해 탄성력을 가하는 탄성부(340)를 포함한다.

블록(310)은 그 상면(311)이 제1가동금형(11)과 형폐되는 고정금형(30)의 상면(31)과 동일 선상에 있게 설치된다.

블록(310)에는 도 4 및 도 6에 도시한 바와 같이, 좌우의 록킹 핀(330)이 후퇴 가능하게 배치되는 장공(313)이 형성되어 록킹 핀(330)이 y축 방향으로 삽입되고, z축 방향으로 관통된 출납홀(320)의 좌우측에 각각 형성되어 있다.

또한, 블록(310)에는 장공(313)과 출납홀(320)이 서로 통하게 x축 방향을 따라 관통홀(315)이 형성되어 있다.

록킹 핀(330)은 장공(313)에 후퇴 가능하게 놓인다.

또한, 록킹 핀(330)은 x축 방향의 길이보다 y축 방향의 길이보다 짧게 형성되어 있다.

또한, 록킹 핀(330)의 끝단(331)과 걸림홈(230)은 도 5 내지 도 8과 같이 사다리꼴 형상이다.

록킹 핀(330)의 끝단(331)이 사다리꼴 형상이기 때문에, 도 6과 같이 장공(313)의 끝단(314)도 사다리꼴로 형성되어 있다.

또한, 록킹 핀(330)의 끝단(331)이 장공(313)의 끝단(314)에 걸릴 때의 위치가 출납홀(320)의 내부에 배치, 보다 상세하게는 도 5 내지 도 8과 같이 걸림홈(230)에 걸리는 위치에 배치되어 있다.

특히, 걸림홈(230)의 전후(z축 방향) 폭 길이(H)는 록킹 핀(330)의 전후(z축 방향) 두께(h)보다 미세형개거리(H-h=d) 만큼 더 길게 형성되어 있다.

이러한 길이 차이로 인해, 가동금형(10)과 고정금형(30)이 도 1(a)(b)과 같이 형폐되면, 도 7과 같이 록킹 핀(330)의 끝단(313)이 걸림홈(230)의 후측(231)에 배치되어 미세형개거리(d)만큼 간극이 생긴다.

이 간극이 생긴 상태에서 도 1(c)과 같이 고정금형(30)에 대해 제1가동금형(11)이 미세형개거리(d)만큼 후퇴되면, 록킹 핀(330)의 끝단(331)은 걸림홈(230)의 전측(233)에 걸린다.

한편, 록킹 바(210)의 자유단인 하단(215)도 사다리꼴 형상으로서 해서, 출납홀(320)에 삽입될 때 록킹 핀(330)의 끝단(331)에 대해 큰 저항 없이 비스듬히 밀고 들어가는 도입 구간의 역할을 한다.

탄성부(340)는 블록(313)의 관통홀(315)에 체결되는 스프링탄성조절볼트(341)와, 스프링탄성조절볼트(341)와 록킹 핀(330)의 후단 사이에 설치되는 스프링(343)을 포함한다.

이러한 탄성부(340)의 구성에 의해서, 사출 성형의 용도에 따라 사출기의 미세 형개력에 맞춰 록킹 핀(330)의 후퇴력 조절이 가능하다.

한편, 록킹 핀(330)이 이탈되는 것을 방지하기 위해 블록(310)에 판(370)이 설치되는 게 바람직하다.

미세형개유도기구(400)는 크게 마찰력 또는 자력을 이용한 기구로 구현되는 것이 바람직하다.

도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 미세형개유도기구(400)는 마찰력을 이용하는 것으로서, 제2가동금형에 설치되는 유도핀(500)과, 제1가동금형(500)에 형성되는 삽입홈(600)을 포함한다.

유도핀(500)은 우레탄 재질의 중공 핀(510)과, 제2가동금형(13)에 체결되어 중공 핀(510)을 지지하는 볼트(530)를 포함한다.

따라서, 우레탄 재질의 중공 핀(510)의 외주면이 삽입홈(600)의 내벽과의 마찰을 이기고 삽입되어 끼워진다.

즉, 중공 핀(510)이 삽입될 때의 마찰이 제1가동금형(11)과 제2가동금형(13)을 이어준다.

이 슬라이딩 마찰에 의해 이어준 연결력은 미세형개제어기구(100)의 걸림력보다 상대적으로 작을 수밖에 없기 때문에, 미세형개(d)가 생기고 나서 추가 미세형개(d')가 생기게 된다.

다른 한편, 자력을 이용한 미세형개유도기구(미도시)는 제1,2가동금형(11,13)에 설치되는 자석(미도시)으로 구현되거나, 또는 제1가동금형(11)엔 자석, 제2가동금형(13)엔 철판으로 구현될 수 있다.

자력도 마찰력과 마찬가지로 걸림력보다 작게 구현하기가 용이하다.

한편, 도 11의 다른 실시예에 따른 미세형개제어기구(100a)는 제1가동금형(11)에 설치되는 록킹 볼 기구(200a)와, 고정금형(30)에 설치되어 록킹 볼 기구(200a)가 삽입되는 록킹 홈 기구(300a)로 구성되어 있다.

록킹 볼 기구(200a)는 제1가동금형(11)에서 돌출한 바(210a)와, 바(210a)의 횡단면 외주면에 일부 구가 노출되게 바(210a)에 설치되는 볼(230a)과, 볼(210a)을 횡단면방향으로 탄성을 가하도록 바(210a) 내에 탑재되는 스프링(250a)을 포함한다.

록킹 홈 기구(300a)는 바(210a)가 삽입되는 삽입홈(310a)과, 삽입홈(310a)의 내주면에 형성되어 미세형개거리(d) 이동 가능한 미세형개제어홈(330a)을 포함한다.

미세형개제어홈(330a)의 내경(D1)은 삽입홈(310a)의 내경(d1)보다 크다.

따라서, 바(210a)가 삽입홈(310a)에 삽입될 땐 볼(230a)이 바(210a)의 횡방향방향으로 밀리다가 미세형개제어홈(330a) 내에 볼(230a)이 놓이면 스프링(250a)의 탄성에 의해 볼(230a)이 미세형개제어홈(330a)의 내벽을 가압하게 된다.

도 11(a)은 제1가동금형(11)이 고정금형(30)에 형폐된 상태로서, 볼(230a)이 미세형개제어홈(330a)의 끝에 멈춘 상태이다.

이 형폐된 상태에서 제1가동금형(11)을 후퇴시키면, 도 11(b)과 같이 볼(230a)이 미세형개제어홈(330a)의 걸림턱(331a)에 걸릴 때 원하는 미세형개거리(d)만큼 금형 캐비티(20)를 확장된 후, 제1가동금형(11)에 대해 제2가동금형(13)이 추가 미세 형개된다.

다른 한편, 도 12의 또 다른 실시예에 따른 미세형개제어기구(100b)는 액추에이터에 의한 미세형개제어방법을 나타낸다.

미세형개제어기구(100b)는 제1가동금형(11)에 설치되는 록킹 바 기구(200b)와, 고정금형(30)에 설치되어 록킹 바 기구(200b)에 삽입되는 액츄에이터(300b)로 구성되어 있다.

록킹 바 기구(200b)는 제1가동금형(11)에서 돌출한 바(210b)와, 바(210a)의 횡단면방향으로 관통된 관통공(230b)을 포함한다.

액츄에이터(300b)는 실린더(310b)와 피스톤(330b)인 구동실린더가 바람직하다.

피스톤(330b)은 실린더(310)의 구동 제어에 의해 관통공(230b)에 출납되는 것으로서, 피스톤(330b)의 직경(D)은 관통공(230b)의 종방향(또는 전후진 방향) 거리(L)보다 작게 형성되어, 그 차이만큼의 거리가 미세형개거리(d)의 스트로크 역할을 한다(L=D+d).

도 12(a)는 제1가동금형(11)이 고정금형(30)에 형폐된 상태로서, 관통공(230b)에 피스톤(330b)에 삽입된 상태로서, 후측에 미세형개거리(d)만큼 공간이 형성되어 있다.

도 12(a)와 같이 형폐된 상태에서 제1가동금형(11)을 후퇴시키면, 도 12(b)과 같이 바(230b)가 후퇴되면서 관통공(230b)의 걸림턱(231b)이 피스톤(330b)에 걸릴 때 원하는 미세형개거리(d)만큼 금형 캐비티(20)를 확장된 후, 제1가동금형(11)에 대해 제2가동금형(13)이 추가 미세 형개된다.

발포가 완료되면, 도 12(c)와 같이 관통공(230b)에서 피스톤(330b)을 빼내고 제1가동금형(11)을 고정금형(30)에 대해 완전히 형개시킨다.

고정금형(30)에는 피스톤(330b)의 슬라이딩을 가이드하는 가이드부(350b)가 설치되는 게 바람직하다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세히 설명하고자 하지만, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

7 : 성형품 8 : 발포층
9 : 고화층 10 : 가동금형
11 : 제1가동금형(미세형개용) 13 : 제2가동금형(산포 흡수용)
20 : 금형 캐비티 21 : 수지주입구
30 : 고정금형 50 : 풀러 로드
51 : 플랜지 100 : 미세형개제어기구
200 : 록킹 바 기구 210 : 록킹 바
230 : 걸림홈 300 : 록킹 핀 기구
320 : 출납홀 330 : 록킹 핀
341 : 스프링탄성조절볼트 343 : 스프링
400 : 미세형개유도기구 500 : 유도핀
600 : 삽입홈
d : 미세 형개 거리 d' : 추가(흡수) 형개 거리

Claims

고정금형;
상기 고정금형과 형폐되어 금형 캐비티를 형성하는 제1가동금형과, 상기 제1가동금형과 마주하는 제2가동금형을 포함하는 분할형 가동금형;
상기 고정금형과 상기 제1가동금형 사이를 연결하며, 상기 고정금형에 대해 상기 제1가동금형을 미세형개시키는 미세형개제어기구;
상기 제1가동금형과 상기 제2가동금형 사이를 연결하며, 미세형개된 상기 제1가동금형에 대해 상기 제2가동금형을 추가 형개시키는 미세형개유도기구;
전단은 상기 제2가동금형에 고정되고, 후단은 상기 고정금형에 형성된 홈 내에 배치되는 풀러 로드(puller rod);를 포함하되,
상기 미세형개유도기구의 연결력은 상기 미세형개제어기구의 연결력 보다 작고,
상기 미세형개의 거리(d)만큼 상기 제1가동금형이 후퇴 정지된 후에도 여분의 후퇴력이 작용할 때 상기 제1가동금형에 대해 상기 제2가동금형이 추가 형개 거리(d')만큼 후퇴되는 발포 사출 성형장치.
청구항 1에 있어서,
상기 미세형개제어기구의 연결력은 걸림력, 상기 미세형개유도기구의 연결력은 마찰력 또는 자력인 발포 사출 성형장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 미세형개제어기구는 상기 제1가동금형에 설치되는 록킹 바 기구와, 상기 고정금형에 설치되어 상기 록킹 바 기구가 출납을 허용하는 록킹 핀 기구;를 포함하되,
상기 록킹 바 기구는 상기 제1가동금형에 설치되어 상기 고정금형을 향해 돌출한 록킹 바와, 상기 록킹 바의 외주면에 형성된 걸림홈을 포함하고,
상기 록킹 핀 기구는 상기 고정금형에 설치되는 블록과, 상기 블록에 형성되어 상기 록킹 바가 출납되는 출납홀과, 끝단이 상기 걸림홈에 걸리게 상기 블록에 후퇴 가능하게 설치되는 록킹 핀과, 상기 블록에 설치되어 상기 록킹 핀을 상기 걸림홈을 향해 탄성력을 가하는 탄성부를 포함하고,
상기 걸림홈의 전후 폭 길이는 상기 록킹 핀의 전후 두께보다 미세형개거리만큼 더 길어,
상기 제1가동금형과 상기 고정금형이 형폐되면, 상기 록킹 핀은 상기 걸림홈의 후측에 배치되고,
상기 고정금형에 대해 상기 제1가동금형이 미세형개되면, 상기 록킹 핀은 상기 걸림홈의 전측에 걸리는 발포 사출 성형장치.
청구항 3에 있어서,
상기 록킹 바의 걸림홈과 상기 록킹 핀의 끝단은 사다리꼴 형상이고,
상기 록킹 바의 하단은 사다리꼴 형상이고,
상기 탄성부는 상기 블록에 설치되는 스프링탄성조절볼트와, 상기 스프링탄성조절볼트와 상기 록킹 핀 사이에 설치되는 스프링을 포함하는 발포 사출 성형장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 미세형개유도기구는 상기 제2가동금형에 설치되는 유도핀과, 상기 제1가동금형에 형성되어 상기 유도핀이 삽입되는 삽입홈을 포함하는 발포 사출 성형장치.
청구항 5에 있어서,
상기 유도핀은 우레탄 재질의 중공 핀과, 상기 제2가동금형에 체결되어 상기 중공 핀을 지지하는 볼트를 포함하는 발포 사출 성형장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 미세형개유도기구는 상기 제1,2가동금형에 설치되는 자석 또는 상기 제1가동금형엔 자석, 상기 제2가동금형엔 철판을 포함하는 발포 사출 성형장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 미세형개제어기구는 상기 제1가동금형에 설치되는 록킹 볼 기구와, 상기 고정금형에 설치되어 상기 록킹 볼 기구가 삽입되는 록킹 홈 기구를 포함하되,
상기 록킹 볼 기구는 상기 제1가동금형에서 돌출한 바와, 상기 바의 횡단면 외주면에 일부 구가 노출되게 상기 바에 설치되는 볼과, 상기 볼을 횡단면방향으로 탄성을 가하도록 상기 바 내에 탑재되는 스프링을 포함하고,
상기 록킹 홈 기구는 상기 바가 삽입되는 삽입홈과, 상기 삽입홈의 내주면에 형성되어 미세형개거리 이동 가능한 미세형개제어홈을 포함하되,
상기 미세형개제어홈의 내경은 상기 삽입홈의 내경보다 큰 발포 사출 성형장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 미세형개제어기구는 상기 제1가동금형에 형성되는 록킹 바 기구와, 상기 고정금형에 설치되어 상기 록킹 바 기구에 삽입되는 액츄에이터를 포함하되,
상기 록킹 바 기구는 상기 제1가동금형에서 돌출한 바와, 상기 바의 횡단면방향으로 관통된 관통공을 포함하고,
상기 액츄에이터는 상기 관통공을 출납하는 피스톤과, 상기 피스톤을 구동 제어하는 실린더를 포함하되,
상기 피스톤의 직경(D)은 상기 관통공의 종방향 거리(L)보다 작게 형성되는 발포 사출 성형장치.
제1가동금형과 제2가동금형으로 분할된 가동금형을 전진시켜 상기 제1가동금형과 고정금형이 형폐되어 금형 캐비티를 형성하는 공정과,
상기 금형 캐비티에 용융수지를 사출 충전하는 공정과,
상기 사출 충전 공정의 개시 후에 상기 제1가동금형을 미세 형개시켜 상기 금형 캐비티를 미세형개거리만큼 확장시키는 미세 형개 공정과,
상기 미세 형개 거리만큼 상기 제1가동금형이 후퇴 정지된 후에도 계속 여분의 후퇴력이 작용할 때 그 여분의 후퇴력을 흡수하기 위해 상기 제1가동금형에 대해 상기 제2가동금형이 추가 형개 거리만큼 후퇴시키는 추가 형개 공정과,
상기 미세 형개 공정에서 확장된 상기 금형 캐비티 내에서 상기 용융수지를 발포시키는 공정과,
상기 용융수지의 발포가 완료되면 상기 제1가동금형과 고정금형을 형개시켜 성형품을 취출하는 공정을 포함하되,
상기 미세 형개 공정은 상기 고정금형에 대해 상기 제1가동금형이 미세 형개 거리에서 걸릴때까지 상기 제1가동금형과 제2가동금형을 후퇴시키고,
상기 추가 형개 공정은 상기 제1가동금형이 걸린 상태에서 상기 제1가동금형에 대해 상기 제2가동금형을 후퇴시키고,
상기 성형품 취출 공정에서 상기 제1가동금형과 고정금형의 형개 공정은 후퇴되는 상기 제2가동금형이 상기 고정금형의 걸림보다 더 큰 힘으로 상기 제1가동금형을 끌어 당기는 발포 사출 성형방법.