KR20030027657A - 사출성형 금형 - Google Patents

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KR20030027657A
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무라야마후지오
호리까와요시히로
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미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
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Abstract

밸브게이트의 구조, 밸브게이트 장착부의 구조를 간소화시켜 가공, 조립을 간단히 하여 전체적으로 가격을 저렴하게 억제한다.
게이트 (7) 를 갖는 제 1 금형 (4), 제 1 금형 (4) 과 협동하여 게이트 (7) 에 연이어 통하는 성형공간 (23) 을 형성하는 제 2 금형 (20), 게이트 (7) 에 연이어 통하는 성형재료의 공급로 (12) 를 갖는 매니폴드 (10), 제 1 금형 (4) 과 매니폴드 (10) 사이에 형성된 단열공간 (16) 및, 게이트 (7) 를 개폐시키는 밸브게이트 (24) 를 구비한다. 밸브게이트 (24) 는 제 1 금형 (4) 및 매니폴드 (10) 를 관통하여 게이트 (7) 를 개폐시키는 밸브핀 (25), 매니폴드 (10) 의 밸브핀 (25) 의 관통부를 밀봉하는 밀봉부재 (27) 및, 매니폴드 (10) 를 가열하는 히터 (29) 로 구성된다. 각 부품은 별개로 형성되기 때문에, 각 부품의 구조, 각 부품 장착부의 구조를 간소화시킬 수 있어 가공, 조립이 간단해진다.

Description

사출성형 금형 {DIE FOR INJECTION MOLDING}
본 발명은 게이트를 통해 성형공간 내로 성형재료를 공급하는 사출성형 금형에 관한 것으로, 특히 게이트를 개폐시키는 밸브핀 등으로 구성된 밸브게이트를 구비한 사출성형 금형에 관한 것이다.
이런 종류의 사출성형 금형의 일례가 도 3에 나타나 있다. 즉, 이 사출성형 금형 (31) 은 게이트 (37) 를 갖는 제 1 금형 (34), 제 1 금형 (34) 과 협동하여 상기 게이트 (37) 에 연이어 통하는 성형공간 (55) 을 형성하는 제 2 금형 (50), 게이트 (37) 에 연이어 통하는 성형재료의 공급로 (42) 를 갖는 매니폴드 (40) 및, 매니폴드 (40) 의 공급로 (42) 와 제 1 금형 (34) 의 게이트 (37) 에 연이어 통하는 부분에 형성된 밸브게이트 (56) 를 구비하고 있다.
이 경우 밸브게이트 (56) 는 대략 원통형상의 밸브본체 (57), 밸브본체 (57) 의 내측을 삽입통과하여 제 1 금형 (34) 의 게이트 (37) 를 개폐시키는 밸브핀 (58) 및, 밸브본체 (57) 의 외주측에 장착되어 밸브본체 (57) 를 가열하는 히터 (59) 를 구비하고 있고, 밸브본체 (57) 의 선단부를 제 1 금형 (34) 의 게이트 (37) 의 둘레부분에 맞닿게 하고 밸브본체 (57) 의 후단부를 매니폴드 (40) 의 공급로 (42) 의 개구 둘레부분에 맞닿게 함으로써, 공급로 (42) 와 게이트 (37) 의 사이를 연이어 통하도록 되어 있다. 이 구성에서 밸브게이트 (56) 는 밸브본체 (57), 밸브핀 (58), 히터 (59) 를 일체적으로 장착시켜 유닛화한 것이다.
그런데, 상기와 같은 구성의 사출성형 금형 (31) 에서는, 밸브게이트 (56) 로서 밸브본체 (57), 밸브핀 (58) 및 히터 (59) 를 일체적으로 장착시켜 유닛화한 것을 사용하고 있기 때문에, 밸브게이트 (56) 의 구성 부품끼리 상관관계를 가져야한다. 이 때문에, 밸브게이트 (56) 의 구조가 복잡해지는 동시에 밸브게이트 (56) 장착부의 구조도 복잡해져 가공, 조립하는 데에 시간과 인력이 들어 전체적으로 가격이 비싸진다. 또한, 밸브게이트 (56) 전체와 밸브게이트 (56) 를 장착하는 부분의 사이를 밀봉해야 하므로 밀봉부의 구조가 복잡해지고, 그럼으로써 가공, 조립 비용이 비싸져 전체적으로 가격이 비싸진다는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 밸브게이트의 구성 부품의 구조 및 장착부의 구조를 간소화시킬 수 있어, 가공, 조립을 간단히 할 수 있고 또한 밀봉부의 구조도 간소화시킬 수 있어 전체적으로 가격을 낮게 억제할 수 있는 사출성형 금형을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 사출성형 금형의 일 실시형태의 전체를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 부분 확대단면도이다.
도 3은 종래의 사출성형 금형의 일례를 나타낸 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
1: 사출성형 금형 4: 제 1 금형
7: 게이트 10: 매니폴드
12: 공급구멍 16: 단열공간
20: 제 2 금형 23: 성형공간
24: 밸브시트 25: 밸브핀
27: 밀봉부재 28: 수압부 (受壓部)
29: 히터
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 다음과 같은 수단을 채택하고 있다. 즉, 청구항 1에 관련된 발명은 게이트를 갖는 제 1 금형, 이 제 1 금형과 협동하여 상기 게이트에 연이어 통하는 성형공간을 형성하는 제 2 금형, 내부에 상기 게이트에 연이어 통하는 성형재료의 공급로를 갖는 매니폴드, 상기 제 1 금형과 상기 매니폴드 사이에 형성되는 단열공간 및, 상기 제 1 금형과 상기 매니폴드 사이에 형성되어 상기 게이트를 개폐시키는 밸브게이트를 구비하여 구성된 사출성형 금형으로, 상기 밸브게이트는 상기 제 1 금형 및 상기 매니폴드를 관통하여 상기 게이트를 개폐시키는 밸브핀, 상기 매니폴드의 밸브핀의 관통부에 장착되어 매니폴드와 상기 제 1 금형 사이를 밀봉하는 밀봉부재 및, 상기 매니폴드에 장착되어 상기 공급로 내를 유통(流通)하는 성형재료를 가열하는 히터로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 사출성형 금형에 의하면, 밸브핀으로 게이트를 엶으로써 매니폴드의 공급로 내를 유통하는 성형재료가 게이트를 통해 성형공간 내로 공급되게 된다. 이 경우 매니폴드의 관통부는 밀봉부재에 의해 밀봉되는 동시에 이 밀봉부재에 의해 매니폴드와 제 1 금형 사이도 밀봉되게 된다. 매니폴드의 공급로를 유통하는 성형재료는 히터에 의해 가열되게 된다.
청구항 2에 의한 발명은 청구항 1에 기재된 사출성형 금형으로, 상기 밀봉부재는 상기 매니폴드의 공급로에 면하는 부분에 수압부를 가지며, 이 수압부에 상기 공급로를 유통하는 성형재료의 압력을 받음으로써, 매니폴드와 상기 제 1 금형 사이를 밀봉하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 사출성형 금형에 의하면, 매니폴드의 공급로를 유통하는 성형재료의 압력이 밀봉부재의 수압부에 작용함으로써, 밀봉부재가 눌려져서 매니폴드와 제 1 금형 사이가 밀봉되게 된다.
발명의 실시형태
다음에 도면에 나타낸 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
도 1 및 도 2에는 본 발명에 의한 사출성형 금형의 일 실시형태가 나타나 있고, 도 1은 전체를 나타내는 단면도, 도 2는 도 1의 부분확대도이다.
즉, 이 사출성형 금형 (1) 은 게이트 (7) 를 갖는 제 1 금형 (4), 제 1 금형 (4) 과 협동하여 게이트 (7) 에 연이어 통하는 성형공간 (23) 을 형성하는 제 2 금형 (20), 게이트 (7) 에 연이어 통하는 성형재료의 공급로(또는 공급구멍) (12) 를 갖는 매니폴드 (10), 제 1 금형 (4) 과 매니폴드 (10) 사이에 형성된 단열공간 (16) 및, 제 1 금형 (4) 과 매니폴드 (10) 사이에 형성되어 게이트 (7) 를 개폐시키는 밸브게이트 (24) 를 구비하고 있다.
제 1 금형 (4) 은 판형상을 이루는 것으로, 고정측 형판 (2) 의 하면 중앙부에 장착되도록 되어 있다. 제 1 금형 (4) 의 하면측에는 단면이 대략 삼각형상인 오목부 (5) 가 형성되고, 이 오목부 (5) 에 의해 성형공간 (23) 의 일부가 구성되도록 되어 있다. 제 1 금형 (4) 의 상면 중앙부에는 오목부 (6) 가 형성되고, 이 오목부 (6) 의 바닥면측에는 그곳을 수직방향으로 관통하며 하면측 오목부 (5) 에 연이어 통하는 게이트 (7) 가 형성되도록 되어 있다. 게이트 (7) 는 밸브게이트 (24) 의 구성 부품인 밸브핀 (25) 의 하단부를 끼워넣을 수 있는 형상, 크기로 형성되어 있다. 제 1 금형 (4) 의 상면측 오목부 (6) 의 개구 둘레부분에는 지지판 (8) 이 연장된 상태로 형성되고, 이 지지판 (8) 의 상기 게이트 (7) 에 대응하는 부분에는 그곳을 수직방향으로 관통하는 지지구멍 (9) 이 형성되고, 이 지지구멍 (9) 내를 밸브게이트 (24) 의 밸브핀 (25) 이 가동 이동 자유롭게 삽입통과하도록 되어 있다.
매니폴드 (10) 는 판형상을 이루는 것으로, 제 1 금형 (4) 의 상면측 오목부 (6) 내에 소정 간격을 두고 장착되고, 이 간극은 제 1 금형 (4) 과 매니폴드 (10) 사이를 단열하는 단열공간 (16) 으로 기능하도록 되어 있다.
매니폴드 (10) 내부에는 수평방향을 향하는 성형재료의 공급로(또는 공급구멍) (12) 가 형성되어 있다. 매니폴드 (10) 의 외부 둘레부분의 상기 게이트 (7) 에 대응하는 부분에는 그곳을 수직방향으로 관통하는 밸브핀 삽입통과용 구멍 (13) 이 형성되고, 이 밸브핀 삽입통과용 구멍 (13) 에 상기 공급구멍 (12) 이 연이어 통하도록 되어 있다. 매니폴드 (10) 의 중심부에는 고정측형판 (2) 의 중심부를 관통하는 공급파이프 (14) 의 하단부가 끼워맞춰져 이 공급파이프 (14) 의 내주측에 형성되어 있는 성형재료의 공급로 (15) 에 상기 공급로 (12) 가 연이어 통하도록 되어 있다.
고정측형판 (2) 의 상부에는 실린더실 (17) 이 형성되고, 이 실린더실 (17) 내에는 플런저 (18) 가 상하 이동 자유롭게 장착되도록 되어 있다. 플런저 (18) 는 실린더실 (17) 내에 유압을 작용시킴으로써 상하 이동하도록 되어 있다.
가동측형판 (19) 에는 제 2 금형 (20) 이 장착되고, 제 2 금형 (20) 은 가동측형판 (19) 과 일체로 가동되어 제 1 금형 (4) 의 방향으로 접근 또는 이간되도록 되어 있다. 제 2 금형 (20) 의 상면측 제 1 금형 (4) 의 하면측 오목부 (5) 에 대응하는 부분에는 오목부 (21) 가 형성되고, 이 오목부 (21) 내에는 오목부 (21) 내면과 소정 간격을 갖는 코어 (22) 가 형성되며, 이 코어 (22) 의 둘레면과 제 2 금형 (20) 의 오목부 (21) 의 내면과 제 1 금형 (4) 의 오목부 (5) 의 내면 사이에 소정 형상의 성형공간 (23) 이 형성되도록 되어 있다.
밸브게이트 (24) 는 상단부가 플런저 (18) 측에 고정되는 동시에 고정측형판 (2) 의 부분에 형성된 삽입통과 구멍 (3), 제 1 금형 (4) 의 지지구멍 (9) 및 매니폴드 (10) 의 삽입통과 구멍 (13) 을 삽입통과하여 하단부가 제 1 금형 (4) 의게이트 (7) 내에 끼워 넣어질 수 있는 밸브핀 (25), 매니폴드 (10) 의 밸브핀 삽입통과용 구멍 (13) 내에 끼어맞춰지는 밀봉부재 (27) 및 매니폴드 (10) 에 장착되는 히터 (29) 를 구비하고 있다.
밸브핀 (25) 은 스틱형상을 이루는 것으로, 하단부 둘레면에는 축방향을 따른 단면이 원호형상인 홈 (26) 이 둘레방향으로 등간격으로 세군데에 형성되고, 이 홈 (26) 을 통해 공급구멍 (12) 으로부터의 성형재료를 게이트 (7) 측으로 도입하도록 되어 있다. 밸브핀 (25) 은 게이트 (7) 의 폐색시에는 하단부가 게이트 (7) 내에 끼워넣어져 게이트 (7) 를 폐색시키고, 게이트 (7) 의 개방시에는 하단부가 도면의 파선 부분까지 상승되어 게이트 (7) 를 개방시켜 공급구멍 (12) 으로부터 성형공간 (23) 내로의 성형재료의 공급을 허용하도록 되어 있다.
밀봉부재 (27) 는 대략 원통형상으로 형성되어 있다. 상측 밀봉부재 (27) 는 상단부가 밸브핀 삽입통과용 구멍 (13) 에서 상측으로 돌출되어 상단면이 제 1 금형 (4) 의 지지판 (8) 의 하면측에 맞닿도록 되어 있다. 하측 밀봉부재 (27) 는 하단부가 밸브핀 삽입통과용 구멍 (13) 에서 하측으로 돌출되어 하단면이 제 1 금형 (4) 의 오목부 (6) 의 바닥면측에 맞닿도록 되어 있다.
각 밀봉부재 (27) 의 공급로 (12) 에 면하는 부분에는 공급로 (12) 측의 직경이 커지는 소정 각도의 테이퍼인 수압부 (28) 가 형성되고, 이 수압부 (28) 에 성형재료의 압력이 작용함으로써 각 밀봉부재 (27) 는 비스듬하게 상측 또는 하측으로 눌려 상단면 또는 하단면이 제 1 금형 (4) 측으로 강하게 눌리면서 이들 사이의 밀봉성이 확보되도록 되어 있다.
상측 밀봉부재 (27) 의 내주면과 밸브핀 (25) 의 둘레면 사이의 간극은 좁게 형성되고, 하측 밀봉부재 (27) 의 내주면과 밸브핀 (25) 의 둘레면 사이의 간극은 넓게 형성되도록 되어 있다.
히터 (29) 는 매니폴드 (10) 의 상하면에 형성된 오목부 (11) 내에 장착되도록 되어 있다. 히터 (29) 로는 전기식 밴드히터 등이 유효하지만, 이에 한정되지 않고 다른 타입의 히터일 수도 있다. 그리고, 히터 (29) 의 작동에 따라 매니폴드 (10) 가 가열되고, 매니폴드 (10) 의 공급로 (12) 내를 유통하는 성형재료가 용융상태로 유지되도록 되어 있다.
그리고, 상기와 같이 구성된 사출성형 금형 (1) 을 사용하여 성형품을 성형하기 위해서는, 가동측 형판 (19) 을 가동시켜 제 2 금형 (20) 을 제 1 금형 (4) 에 맞닿게 하고 제 1 금형 (4) 의 오목부 (5), 제 2 금형 (20) 의 오목부 (21), 제 2 금형 (20) 의 코어 (22) 사이에서 성형공간 (23) 을 형성한다.
그리고, 유압의 작동으로 플런저 (18) 를 상승시켜 밸브핀 (25) 을 일체로 상승시키고, 밸브핀 (25) 의 하단부를 매니폴드 (10) 의 공급로 (12) 부근에 위치시켜 게이트 (7) 를 개방시킨다. 그리고, 이 상태에서 공급파이프 (14) 의 공급로 (15), 매니폴드 (10) 의 공급로 (12), 밀봉부재 (27) 의 내주측을 통해 게이트 (7) 로 성형재료를 도입하고, 게이트 (7) 를 통해 성형공간 (23) 내로 성형재료를 공급한다.
그리고, 유압의 작동으로 플런저 (18) 를 하강시켜 밸브핀 (25) 을 일체로 하강시키고, 밸브핀 (25) 의 하단부를 게이트 (7) 에 끼워넣어 게이트 (7) 를 폐색시키고, 이 상태에서 성형공간 (23) 내의 성형재료를 냉각 고화시킨다. 그리고, 소정 시간이 경과한 후에 제 2 금형 (20) 을 제 1 금형 (4) 에서 이간시켜 성형공간 (23) 내에서 성형품을 이형시킨다. 이렇게 해서 성형공간 (23) 의 형상에 합치된 성형품이 형성되는 것이다.
상기와 같이 구성한 본 실시형태에 의한 사출성형 금형 (1) 에서는, 밸브게이트 (24) 의 구성 부품인 밸브핀 (25), 밀봉부재 (27) 및 히터 (29) 를 각각 별개로 형성하였기 때문에, 구성 부품끼리 상관관계를 가질 필요가 없어져 각 구성 부품의 구조를 간소화시킬 수 있으며 각 부품 장착부의 구조를 간소화시킬 수 있게 된다. 따라서, 가공, 조립이 쉬워지므로, 가공, 조립 비용을 저감시킬 수 있어 전체적으로 가격을 저렴하게 억제할 수 있게 된다. 또한, 성형재료의 압력으로 밀봉부재 (27) 의 밀봉성을 확보하고 있어 밀봉부의 구조를 간소화시킬 수도 있고, 그럼으로써 가공, 조립 비용을 저감시킬 수 있어 전체적으로 가격을 저렴하게 억제할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 밸브게이트의 구성 부품을 각각 별개로 형성하고, 각각의 부품을 각각의 부분에 별개로 장착하도록 함으로써, 밸브게이트의 구성 부품이 상관관계를 가질 필요가 없어진다. 따라서, 각 구성 부품의 구조 및 각 구성 부품 장착부의 구조를 간소화시킬 수 있기 때문에, 가공, 조립이 쉬워지면서 가공, 조립 비용을 저감시킬 수 있어 전체적으로 가격을 저렴하게 억제할 수 있게 된다. 또, 밀봉부재는 성형재료의 압력을 받음으로써 밀봉성을확보하고 있기 때문에, 밀봉부재의 구조 및 밀봉부재 장착부의 구조를 간소화시킬 수 있고, 그럼으로써 가공, 조립 비용을 저감시킬 수 있어 전체적으로 가격을 저렴하게 억제할 수 있게 된다.

Claims (2)

  1. 게이트를 갖는 제 1 금형, 이 제 1 금형과 협동하여 상기 게이트에 연이어 통하는 성형공간을 형성하는 제 2 금형, 내부에 상기 게이트에 연이어 통하는 성형재료의 공급로를 갖는 매니폴드, 상기 제 1 금형과 상기 매니폴드 사이에 형성되는 단열공간 및, 상기 제 1 금형과 상기 매니폴드 사이에 형성되어 상기 게이트를 개폐시키는 밸브게이트를 구비하여 구성된 사출성형 금형으로,
    상기 밸브게이트는 상기 제 1 금형 및 상기 매니폴드를 관통하여 상기 게이트를 개폐시키는 밸브핀, 상기 매니폴드의 밸브핀의 관통부에 장착되어 매니폴드와 상기 제 1 금형 사이를 밀봉하는 밀봉부재 및, 상기 매니폴드에 장착되어 상기 공급로 내를 유통하는 성형재료를 가열하는 히터로 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형 금형.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 밀봉부재는 상기 매니폴드의 공급로에 면하는 부분에 수압부(受壓部)를 가지며, 이 수압부에 상기 공급로를 유통하는 성형재료의 압력을 받음으로써, 매니폴드와 상기 제 1 금형 사이를 밀봉하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 사출성형 금형.
KR1020020043837A 2001-09-28 2002-07-25 사출성형 금형 KR20030027657A (ko)

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