KR20110011090A

KR20110011090A - Injection molding apparatus with heat transfer-cooling plate and control method

Info

Publication number: KR20110011090A
Application number: KR1020090068555A
Authority: KR
Inventors: 강명호
Original assignee: 강명호
Priority date: 2009-07-27
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2011-02-08

Abstract

본 발명은 사출성형에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 사출성형장치를 가열하고 냉각하는 것에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 제1캐비티면을 포함하는 제1금형, 가열수단을 포함하는 제2금형을 포함하는 사출성형장치에 있어서, 상기 제2금형은, 제1면과 그 제1면으로부터 떨어져 있는 제2면을 구비하며, 그 제1면은 상기 제1캐비티면과 마주보며, 그 제1캐비티면과 함께 캐비티를 형성하는 제2캐비티면을 포함하는 가열플레이트; 상기 가열플레이트의 제2면과 결합된 제3면과 그 제3면으로부터 떨어져 있는 제4면을 구비하며, 그 제3면과 제4면 사이에 냉각수단이 설치되며, 상기 가열플레이트보다 열전도계수가 큰 열전향-냉각플레이트(Heat shunting cooling plate);를 포함하며, 상기 가열수단은 상기 가열플레이트의 제1면과 상기 열전향-냉각플레이트의 제4면 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 열전향-냉각플레이트를 구비한 사출성형장치가 제공된다.The present invention relates to injection molding, and more particularly to heating and cooling an injection molding apparatus. According to the present invention, there is provided an injection molding apparatus comprising a first mold including a first cavity surface and a second mold including heating means, wherein the second mold is separated from the first surface and the first surface. A heating plate having a second surface, the first surface facing the first cavity surface and including a second cavity surface which forms a cavity together with the first cavity surface; A third surface coupled to the second surface of the heating plate and a fourth surface spaced apart from the third surface, and cooling means is installed between the third and fourth surfaces, and the thermal conductivity coefficient is higher than that of the heating plate. Heat shunting cooling plate (Heat shunting cooling plate), wherein the heating means is a heat conversion, characterized in that installed between the first surface of the heating plate and the fourth surface of the heat conversion-cooling plate An injection molding apparatus having a cooling plate is provided.

Description

Injection molding apparatus with heat transfer-cooling plate and control method {INJECTION MOLDING APPARATUS HAVING HEAT SHUNTING AND COOLING PLATE AND METHOD OF USING THE SAME}

본 발명은 사출성형에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 사출성형장치를 가열하고 냉각하는 것에 관한 것이다. The present invention relates to injection molding, and more particularly to heating and cooling an injection molding apparatus.

합성수지나 금속의 사출성형은 캐비티가 형성된 고정금형(캐비티금형)과 코아가 형성된 가동금형(코아금형) 사이에 용융상태의 합성수지나 금속을 주입하고 냉각시켜서 캐비티 형상의 성형품을 얻는 것을 말한다. Injection molding of synthetic resin or metal refers to obtaining a cavity-shaped molded product by injecting and cooling a molten synthetic resin or metal between a fixed mold (cavity mold) having a cavity and a movable mold (core mold) having a core.

사출성형에 있어서, 용융재료의 주입 시에는 금형의 온도가 가능하면 용융재료의 온도와 동일한 것이 바람직하다. 주입된 재료의 유동과 캐비티 표면의 패턴의 전사성을 향상시키고 용융된 재료가 굳은 후 잔류응력에 의한 변형을 줄일 수 있기In injection molding, when the molten material is injected, the temperature of the mold is preferably the same as that of the molten material. It can improve the flow of injected material and the transferability of the pattern on the cavity surface and reduce the deformation caused by residual stress after the molten material is hardened.

때문이다. 또한, 용융된 재료의 주입이 완료된 후에는 금형의 온도를 낮추어 주입이 완료된 재료가 빨리 냉각되도록 하여 사출성형의 싸이클 타임을 짧게 하여 생산성을 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Because. In addition, after the injection of the molten material is completed, it is preferable to lower the temperature of the mold so that the completed material is cooled quickly to shorten the cycle time of the injection molding to increase productivity.

그러나, 금형의 온도를 높이면 유동성과 전사성이 우수해지나 냉각에 시간이 많이 소요되어 사출 성형의 사이클 타임이 길어지는 문제점이 있고, 싸이클 타임을 짧게 하기 위하여 금형이 급속히 냉각되도록 부피를 작게 할 경우에는 강성이 약하여 제품에 변형이 발생하거나 내구성이 나쁘게 되는 문제점이 있다.However, increasing the temperature of the mold improves fluidity and transferability, but it takes a lot of time to cool down, resulting in a long cycle time of injection molding. In order to shorten the cycle time, if the mold is made small in size to cool rapidly, There is a problem in that the rigidity is weak due to deformation or poor durability of the product.

이러한 문제를 개선하기 위한 방법으로서, 등록특허공보 제0644920호, 제0644926호, 제0644922호에는 중간코아금형판과 코아금형지지판으로 분리된 코아금형을 구비한 사출성형장치가 개시되어 있다. 이 사출성형장치를 사용하면, 전열히터를 사용하여 중간코아금형판을 적절한 온도로 급속히 가열하고, 동시에 코아금형지지판을 적절한 온도로 냉각한 후, 금형을 형합하고, 사출재료를 주입하여 성형을 하게 된다. 금형을 형합하는 과정에서 중간코아금형판이 미리 냉각되어 있는 코아금형지지판과 접촉하면서 냉각되므로, 중간코아금형판의 급속한 냉각이 가능하다. 따라서 사출재료의 주입이 완료되는 즉시 사출재료의 응고가 시작되어 사출성형 사이클 타임을 줄일 수 있다.As a method for improving this problem, Patent Publication Nos. 0644920, 0644926 and 0644922 disclose an injection molding apparatus having a core mold separated into an intermediate core mold plate and a core mold support plate. With this injection molding apparatus, the intermediate core mold plate is rapidly heated to an appropriate temperature using an electric heater, and at the same time, the core mold support plate is cooled to an appropriate temperature, the mold is molded, and the injection material is injected to form the mold. do. In the process of molding the mold, the intermediate core mold plate is cooled while being in contact with the core mold support plate which has been cooled in advance, thereby enabling rapid cooling of the intermediate core mold plate. Therefore, as soon as injection of the injection material is completed, the injection material starts to solidify, thereby reducing the injection molding cycle time.

그러나, 종래의 분리된 코아금형을 구비한 사출성형장치는 분리된 중간코아금형판의 내구성이 약하다는 문제가 있으며, 또한, 중간코아금형의 위치별로 온도 편차가 발생한다는 문제가 있었다. However, the conventional injection molding apparatus having a separated core mold has a problem that the durability of the separated intermediate core mold plate is weak, and there is also a problem that a temperature deviation occurs for each position of the intermediate core mold.

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 금형의 내구성을 유지하면서도 가열속도가 빠르며, 위치별 온도 편차가 적은 사출성형장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an injection molding apparatus and a method of controlling the same.

본 발명에 의하면, 제1캐비티면을 포함하는 제1금형, 가열수단을 포함하는 제2금형을 포함하는 사출성형장치에 있어서, 상기 제2금형은, 제1면과 그 제1면으로부터 떨어져 있는 제2면을 구비하며, 그 제1면은 상기 제1캐비티면과 마주보며, 그 제1캐비티면과 함께 캐비티를 형성하는 제2캐비티면을 포함하는 가열플레이트; 상기 가열플레이트의 제2면과 결합된 제3면과 그 제3면으로부터 떨어져 있는 제4면을 구비하며, 그 제3면과 제4면 사이에 냉각수단이 설치되며, 상기 가열플레이트보다 열전도계수가 큰 열전향-냉각플레이트(Heat shunting and cooling plate);를 포함하며, 상기 가열수단은 상기 가열플레이트의 제1면과 상기 열전향-냉각플레이트의 제4면 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 열전향-냉각플레이트를 구비한 사출성형장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided an injection molding apparatus comprising a first mold including a first cavity surface and a second mold including heating means, wherein the second mold is separated from the first surface and the first surface. A heating plate having a second surface, the first surface facing the first cavity surface and including a second cavity surface which forms a cavity together with the first cavity surface; A third surface coupled to the second surface of the heating plate and a fourth surface spaced apart from the third surface, and cooling means is installed between the third and fourth surfaces, and the thermal conductivity coefficient is higher than that of the heating plate. Heat shunting and cooling plate (Heat shunting and cooling plate), wherein the heating means is a heat conversion, characterized in that installed between the first side of the heating plate and the fourth side of the heat conversion-cooling plate An injection molding apparatus having a cooling plate is provided.

또한, 본 발명의 다른 태양에 의하면, 사출성형방법에 있어서, 제1캐비티면 을 포함하는 제1금형, 가열수단을 포함하는 제2금형을 포함하며, 상기 제2금형은, 제1면과 그 제1면으로부터 떨어져 있는 제2면을 구비하며, 그 제1면은 상기 제1캐비티면과 마주보며, 그 제1캐비티면과 함께 캐비티를 형성하는 제2캐비티면을 포함하는 가열플레이트; 상기 가열플레이트의 제2면과 결합된 제3면과 그 제3면으로부터 떨어져 있는 제4면을 구비하며, 그 제3면과 제4면 사이에 냉각수단이 설치되며, 상기 가열플레이트보다 열전도계수가 큰 열전향-냉각플레이트(Heat shunting and cooling plate);를 포함하며, 상기 가열수단은 상기 가열플레이트의 제1면과 상기 열전향-냉각플레이트의 제4면 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 열전향-냉각플레이트를 구비한 사출성형장치를 제공하는 단계; 상기 제2금형을 상기 제1금형 방향으로 이동시켜, 상기 제1캐비티면과 제2캐비티면 사이에 상기 캐비티를 형성하는 단계; 상기 가열수단을 작동시켜 가열플레이트를 가열하는 단계; 용융된 사출재료를 상기 캐비티에 주입하는 단계; 상기 열전향-냉각플레이트부터 상기 열전향-냉각플레이트로의 열확산을 향상시키기 위하여 열전향-냉각플레이트를 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, in the injection molding method, the mold includes a first mold including a first cavity surface, a second mold including heating means, and the second mold includes the first surface and the same. A heating plate having a second surface away from the first surface, the first surface comprising a second cavity surface facing the first cavity surface and forming a cavity together with the first cavity surface; A third surface coupled to the second surface of the heating plate and a fourth surface spaced apart from the third surface, and cooling means is installed between the third and fourth surfaces, and the thermal conductivity coefficient is higher than that of the heating plate. Heat shunting and cooling plate (Heat shunting and cooling plate), wherein the heating means is a heat conversion, characterized in that installed between the first side of the heating plate and the fourth side of the heat conversion-cooling plate Providing an injection molding apparatus having a cooling plate; Moving the second mold in the first mold direction to form the cavity between the first cavity surface and the second cavity surface; Operating the heating means to heat a heating plate; Injecting molten injection material into the cavity; Cooling the heat conversion-cooling plate to improve the heat diffusion from the heat conversion-cooling plate to the heat conversion-cooling plate is provided.

본 발명에 의한 열전향-냉각플레이트(Heat shunting and cooling plate)를 구비한 사출성형장치 및 그 제어방법은 다음과 같은 효과가 있다. The injection molding apparatus having a heat shunting and cooling plate according to the present invention and a control method thereof have the following effects.

첫째, 가열플레이트에 비해서 열전도계수가 큰 열전향-냉각플레이트는 가열플레이트에 비해서 빨리 가열된다. 따라서 가열단계에서 열전향-냉각플레이트는 전도를 통해서 가열플레이트에 열을 전달하는 열원으로서 작용을 한다. 그 결과 가열 플레이트가 사출성형에 적절한 온도에 이르는 시간이 감소한다. 따라서 싸이클 타임이 감소하여 생산성 향상된다.First, heat transfer-cooling plates having a higher thermal conductivity than heating plates heat up faster than heating plates. Therefore, in the heating step, the heat conversion-cooling plate acts as a heat source for transferring heat to the heating plate through conduction. This reduces the time for the heating plate to reach a temperature suitable for injection molding. The cycle time is thus reduced and productivity is improved.

둘째, 상술한 바와 같이, 가열단계에서 열전향-냉각플레이트가 보조적인 열원으로서 작용하기 때문에 가열플레이트의 온도의 위치별 편차를 줄일 수 있다. 열전향-냉각플레이트가 없는 경우에는 가열수단이 설치된 위치에서 가까운 부분과 먼 부분에 위치하는 가열플레이트의 온도편차가 발생하나, 열전향-냉각플레이트가 설치되면 이 편차가 줄어든다.Second, as described above, since the heat deflection-cooling plate acts as an auxiliary heat source in the heating step, the positional deviation of the temperature of the heating plate can be reduced. In the absence of the heat deflection-cooling plate, a temperature deviation occurs in the heating plate located near and far from the position where the heating means is installed, but this deviation is reduced when the heat deflection-cooling plate is installed.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태들로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 열전향-냉각플레이트(Heat shunting and cooling plate)를 구비한 사출성형장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 사출부는 캐비티에 성형하기 위한 재료를 주입하기 위한 부분으로서, 가열실린더(122)와 가열실린더(122)의 내부에 설치되는 스크류(124)와, 스크류(124)를 회전시키는 유압모터(120)를 구비한다. 또한, 제2금형고정판(60)을 이동시키기 위하여 유압실린더(110)가 구비된다. 또한, 제1금형(20)은 제1금형고정판(10)에 고정되고 제1금형고정판(10)에는 사출시 가열실린더(122)가 밀착되도록 구비되며 주입통로(23)를 통하여 캐비티에 용융된 사출재료가 주입된다.1 is a block diagram schematically showing an injection molding apparatus having a heat shunting and cooling plate according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the injection part is a portion for injecting material for molding into the cavity, and includes a screw 124 installed inside the heating cylinder 122 and the heating cylinder 122, and the screw 124 is rotated. It is provided with a hydraulic motor 120. In addition, a hydraulic cylinder 110 is provided to move the second mold fixing plate 60. In addition, the first mold 20 is fixed to the first mold fixing plate 10 and the first mold fixing plate 10 is provided to be in close contact with the heating cylinder 122 during injection and melted in the cavity through the injection passage 23 Injection material is injected.

상기 가열실린더(122)의 내부에는 가열실린더(122)의 길이방향으로 스크류(124)가 설치되고, 일측에는 상기 스크류(124)와 연결되어 스크류(124)를 회전시키기 위한 유압모터(120)가 설치되어 있다. 또한, 사출제어부(310)는 유압실린더(110)와, 유압모터(120) 및 금형온도제어부(320)와 전기적으로 연결되도록 설치되며, 금형온도제어부(320)는 열전향-냉각플레이트(50)에 설치된 냉각수배관(53)에 흐르는 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브(322)와, 가열플레이트(30)에 설치되는 전열히터(33)와, 가열플레이트(30)에 설치되는 온도센서(80)와 전기적으로 연결되도록 설치된다.The inside of the heating cylinder 122, the screw 124 is installed in the longitudinal direction of the heating cylinder 122, one side is connected to the screw 124, the hydraulic motor 120 for rotating the screw 124 is It is installed. In addition, the injection control unit 310 is installed to be electrically connected to the hydraulic cylinder 110, the hydraulic motor 120 and the mold temperature control unit 320, the mold temperature control unit 320 is a heat conversion-cooling plate (50). A valve 322 for controlling the flow of the cooling water flowing in the cooling water pipe 53 installed in the cooling water pipe, the heat transfer heater 33 installed on the heating plate 30, the temperature sensor 80 installed on the heating plate 30, and It is installed to be electrically connected.

도 2는 도 1에 도시된 열전향-냉각플레이트를 구비한 사출성형장치의 금형이 형개된 상태를 나타내는 개략도이며, 도 3은 도 2에 도시된 금형이 형합된 상태를 나타내는 개략도이다. FIG. 2 is a schematic view showing a state in which a mold of the injection molding apparatus having a heat conversion-cooling plate shown in FIG. 1 is opened, and FIG. 3 is a schematic view showing a state in which the mold shown in FIG.

도 2를 참조하면, 제1금형(20)에는 용융된 사출재료가 주입되는 제1캐비티면(21)이 형성되어 있고, 제1캐비티면(21)에는 용융된 사출재료의 주입통로(23)가 연결되어 있다. 또한, 제1금형(20)에는 가이드핀(51)이 삽입되기 위한 안내구멍(22)이 형성되어 있다. 2, a first cavity surface 21 into which molten injection material is injected is formed in the first mold 20, and an injection passage 23 of molten injection material is formed in the first cavity surface 21. Is connected. In addition, the first mold 20 is formed with a guide hole 22 for inserting the guide pin 51.

제2금형은 가열플레이트(30)와 열전향-냉각플레이트(50)를 포함한다. 가열플레이트(30)의 제1캐비티면(21)을 향하는 면에는 제2캐비티면(31)이 형성되어 있다. 도 3을 참조하면, 제2캐비티면(31)은 제1캐비티면(21)과 함께 용융된 사출 재료가 주입되는 캐비티(C)를 형성한다. 가열플레이트(30)에는 열전향-냉각플레이트(50)가 결합하며, 가열플레이트(30)와 열전향-냉각플레이트(50)가 결합하는 경계면에는 복수의 홈(36)이 형성되어 있고, 각각의 홈(36)의 내부에는 가열플레이트(30)를 가열하기 위한 전열히터(33)가 삽입되어 있다. 전열히터(33)는 니크롬, 텅스텐, 티타늄 계열 등의 열선을 절연피복이 감싸도록 하여 구성되어 있다. 또한, 가열플레이트(30) 및 열전향-냉각플레이트(50)와의 접촉면적을 크게 하고 동시에 열전달을 촉진하기 위하여, 전열히터(33)가 삽입된 홈(36)과 전열히터(33) 사이의 공간에 구리부재(37)가 충진되어 있다. 전열히터(33)는 하나의 전열선을 사용할 수도 있으며, 복수의 전열선을 사용하여 설치할 수도 있다. 또한, 상기 가열플레이트(30)에는 온도센서(80)가 설치되어있다. 온도센서(80)는 가열플레이트(30)의 온도를 실시간으로 측정하여 금형온도제어부(320)에 전달함으로써 전열히터(33)의 발열량을 적절히 제어하여 가열플레이트(30)의 온도를 일정한 범위에서 유지할 수 있게 한다. 본 실시예에 있어서는 온도센서(80)가 하나 도시되어 있으나, 필요에 따라서 복수의 온도센서를 설치할 수 있다. 특히, 금형면의 부위별로 다른 온도를 갖도록 전열히터의 발열량을 제어하고자 할 경우에는 다른 온도를 원하는 부위별로 온도센서를 설치하는 것이 바람직하다.The second mold includes a heating plate 30 and a heat deflection-cooling plate 50. The second cavity surface 31 is formed on the surface facing the first cavity surface 21 of the heating plate 30. Referring to FIG. 3, the second cavity surface 31 forms a cavity C into which molten injection material is injected together with the first cavity surface 21. The heat conversion-cooling plate 50 is coupled to the heating plate 30, and a plurality of grooves 36 are formed at the interface where the heating plate 30 and the heat conversion-cooling plate 50 are coupled to each other. The heat transfer heater 33 for heating the heating plate 30 is inserted in the groove 36. The heat transfer heater 33 is configured such that an insulation coating surrounds heating wires such as nichrome, tungsten, and titanium series. In addition, in order to increase the contact area between the heating plate 30 and the heat conversion-cooling plate 50 and at the same time to promote heat transfer, the space between the groove 36 into which the heat transfer heater 33 is inserted and the heat transfer heater 33. The copper member 37 is filled in. The heating heater 33 may use one heating wire or may be installed using a plurality of heating wires. In addition, the heating plate 30 is provided with a temperature sensor 80. The temperature sensor 80 measures the temperature of the heating plate 30 in real time and transmits it to the mold temperature control unit 320 to appropriately control the amount of heat generated by the heat transfer heater 33 to maintain the temperature of the heating plate 30 in a certain range. To be able. Although one temperature sensor 80 is shown in this embodiment, a plurality of temperature sensors may be provided as necessary. In particular, when it is desired to control the heating value of the heat transfer heater to have a different temperature for each part of the mold surface, it is preferable to install a temperature sensor for each part of the desired temperature.

열전향-냉각플레이트(50)는 가열플레이트(30)에 비해서 열전도계수가 높은 물질로 이루어진다. 예를 들면, 알루미늄, 구리 또는 이들을 포함하는 합금으로 이루어진다. 가열단계에서 열전향-냉각플레이트(50)는 가열플레이트(30)의 가열시간을 단축하는 역할과 가열플레이트(30)를 균일하게 가열하는 역할을 한다. 또한, 두께가 얇은 가열플레이트(30)를 보강하는 역할을 한다. 이하, 도 4를 참고하여, 가 열단계에 있어서, 열전향-냉각플레이트(50)의 역할을 자세히 설명한다. 전열히터(33)에 전원을 공급하면, 전열히터(33)가 발열하면서 가열플레이트(30)와 열전향-냉각플레이트(50)의 온도가 상승한다. 이때 열전향-냉각플레이트(50)의 열전도계수가 더 크므로 열전향-냉각플레이트(50)가 가열플레이트(30)보다 빠르게 온도가 상승한다. 그 결과 열전향-냉각플레이트(50)와 가열플레이트(30)의 경계부에서 온도차이가 발생하고, 도 4에 도시된 바와 같이 온도가 동일해질 때까지 온도가 높은 열전향-냉각플레이트(50)로부터 온도가 낮은 가열플레이트(30) 방향으로 열전도가 이루어진다. 즉, 열전향-냉각플레이트(50)도 일종의 열원으로서 작용을 하게 된다. 따라서 열전향-냉각플레이트(50)를 사용하지 않는 경우에 비해서 더욱 신속하게 가열플레이트(30)의 온도를 올릴 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 열전향-냉각플레이트(50)를 사용하지 않는 경우에는 전열히터(33)와의 거리에 따라서 가열플레이트(30)의 표면부 온도(Ts)에 편차가 발생하나, 열전향-냉각플레이트(50)를 사용하면, 전열히터(33)와의 거리가 먼 부분도 열전향-냉각플레이트(50)로 부터 전도되는 열에 의해서 가열되기 때문에 편차가 감소하게 된다. 물론 좀더 시간이 흐르면 열전향-냉각플레이트(50)가 없는 경우에도 표면부 온도(Ts)의 편차가 감소하나, 열전향-냉각플레이트(50)를 사용함으로써 그 시간을 단축할 수 있다. 결국, 열전향-냉각플레이트(50)를 사용함으로써 가열플레이트(30)에 형성되어 있는 제2캐비티면(31)이 사출성형에 적합한 온도분포에 도달하는 시간이 단축되며, 그 결과 사이클타임이 감소하는 효과가 있다. The heat deflection-cooling plate 50 is made of a material having a higher thermal conductivity than the heating plate 30. For example, it consists of aluminum, copper, or an alloy containing them. In the heating step, the heat conversion-cooling plate 50 serves to shorten the heating time of the heating plate 30 and to uniformly heat the heating plate 30. In addition, it serves to reinforce the thin heating plate 30. Hereinafter, with reference to Figure 4, in the heating step, the role of the heat conversion-cooling plate 50 will be described in detail. When the electric power is supplied to the electric heater 33, the temperature of the heating plate 30 and the heat conversion-cooling plate 50 increases while the electric heater 33 generates heat. At this time, since the thermal conductivity coefficient of the heat conversion-cooling plate 50 is larger, the temperature rises faster than the heat conversion-cooling plate 50 than the heating plate 30. As a result, a temperature difference occurs at the boundary between the heat deflection-cooling plate 50 and the heating plate 30, and from the high heat deflection-cooling plate 50 until the temperature becomes the same as shown in FIG. Thermal conductivity is achieved in the direction of the heating plate 30 having a low temperature. That is, the heat deflection-cooling plate 50 also acts as a kind of heat source. Therefore, the temperature of the heating plate 30 can be raised more quickly than when the heat conversion-cooling plate 50 is not used. In addition, as shown in FIG. 4, when the heat deflection-cooling plate 50 is not used, a deviation occurs in the surface temperature Ts of the heating plate 30 depending on the distance from the heat transfer heater 33. When the heat deflection-cooling plate 50 is used, the deviation from the heat dissipation heater 33 is reduced by heating the heat conducted from the heat deflection-cooling plate 50. Of course, if more time passes, even if there is no heat conversion-cooling plate 50, the variation in the surface temperature (Ts) is reduced, the time can be shortened by using the heat conversion-cooling plate (50). As a result, the use of the heat deflection-cooling plate 50 shortens the time for the second cavity surface 31 formed on the heating plate 30 to reach a temperature distribution suitable for injection molding, and as a result, the cycle time is reduced. It is effective.

열전향-냉각플레이트(50)에는 가열플레이트(30)를 냉각시킬 수 있도록 열전 향-냉각플레이트(50)를 일정한 온도로 유지하기 위한 냉각수단이 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서 상기 냉각수단은 미도시된 냉각수 탱크와, 냉각수를 순환시키기 위한 펌프와, 열전향-냉각플레이트(50)의 내부에 형성된 냉각수 배관(53)을 포함한다. 냉각수 배관(53)은 열전향-냉각플레이트(50) 내에서 연결되어 있으며, 열전향-냉각플레이트(50)의 측면에는 미도시된 유입포트와 유출포트가 형성되어 있다. 열전향-냉각플레이트(50)에는 가이드핀(51)이 설치되어 있다. 가이드핀(51)은 열전향-냉각플레이트(50)와 가열플레이트(30)를 관통하여 제1금형(20)에 형성되어 있는 안내구멍(22)에 삽입된다. The heat conversion-cooling plate 50 is provided with cooling means for maintaining the heat conversion-cooling plate 50 at a constant temperature so as to cool the heating plate 30. In the present embodiment, the cooling means includes a cooling water tank (not shown), a pump for circulating the cooling water, and a cooling water pipe 53 formed inside the heat conversion-cooling plate 50. Cooling water pipe 53 is connected in the heat conversion-cooling plate 50, the inlet port and the outlet port is shown on the side of the heat conversion-cooling plate 50 is formed. Guide pins 51 are installed on the heat conversion-cooling plate 50. The guide pin 51 is inserted into the guide hole 22 formed in the first mold 20 through the heat conversion-cooling plate 50 and the heating plate 30.

이하에서는 도 7을 참고하여, 제1실시예에 따른 열전향-냉각플레이트를 구비한 사출성형장치의 작용에 대하여 설명한다. 본 실시예에 의한 금형장치를 사용하여 사출 성형품을 제조하는 방법은 아래와 같다. Hereinafter, referring to FIG. 7, the operation of the injection molding apparatus having the heat deflection-cooling plate according to the first embodiment will be described. A method of manufacturing an injection molded article using the mold apparatus according to the present embodiment is as follows.

전열히터(33)에 전류를 공급하여 가열플레이트(30)와 열전향-냉각플레이트(50)를 가열한다. 가열된 열전향-냉각플레이트(50)는 가열플레이트(30)에 열을 전달하여 가열플레이트(30)가 신속하고, 균일하게 가열되도록 한다. 동시에 사출기에 본실시예의 금형장치(100)가 설치된 도 1에 도시된 상태에서, 도면에서 좌측 방향으로(캐비티 금형측으로) 제2금형고정판(60)을 이동시켜서 제1금형(20)과 가열플레이트(30)가 밀착되도록 한다. 제2금형고정판(60)을 이동시켜서 제1금형(20)과 가열플레이트(30)가 밀착되도록 한 후에 가열프레이트(30)을 가열하거나, 가열플레이트(30)을 가열한 후 제2금형고정판(60)을 이동시켜서 제1금형(20)과 가열플레이트(30)가 밀착하는 것도 가능하다. The electric heating heater 33 is supplied with current to heat the heating plate 30 and the heat conversion-cooling plate 50. The heated heat deflection-cooling plate 50 transfers heat to the heating plate 30 so that the heating plate 30 is heated quickly and uniformly. At the same time, in the state shown in FIG. 1 in which the mold apparatus 100 of this embodiment is installed in the injection molding machine, the first mold 20 and the heating plate are moved by moving the second mold fixing plate 60 in the left direction (to the cavity mold side) in the drawing. (30) to be in close contact. After moving the second mold fixing plate 60 to bring the first mold 20 and the heating plate 30 into close contact with each other, the heating plate 30 is heated, or after the heating plate 30 is heated, the second mold fixing plate ( The first mold 20 and the heating plate 30 may be brought into close contact with each other by moving 60.

가열플레이트(30)가 사출에 적절한 온도에 이르면, 도 3에 도시된 것과 같이 형성된 캐비티(C)내에 용융된 사출재료를 주입하고, 주입 도중이나 주입이 완료된 시점에서 전열히터(33)의 전원을 차단한다. 동시에 열전향-냉각플레이트(50)의 냉각수 배관(53)으로 냉각수를 흘려서 열전향-냉각플레이트(50)를 효율적인 냉각에 필요한 온도를 유지하도록 냉각한다. 열전향-냉각플레이트(50)는 가열단계에서는 가열플레이트(30)에 열을 전달하는 열원으로서의 역할을 하며, 냉각단계에서는 가열플레이트(30)를 냉각하여 사출재료가 응고되도록 하는 두 가지 역할을 한다. 주입이 완료되고 사출재료의 응고가 완료되면, 열전향-냉각플레이트(50)의 냉각을 중지하고, 제2금형고정판(60)을 후방으로(그림에서 우측방향으로) 이동시켜서 가이드핀(51)이 가이드구멍(22)으로부터 분리되도록 한다. 캐비티(C)로부터 사출 성형된 제품을 제거하고 상기와 같은 과정이 반복되어 사출을 행하게 된다. When the heating plate 30 reaches a temperature suitable for injection, the molten injection material is injected into the cavity C formed as shown in FIG. 3, and the power source of the heat transfer heater 33 is turned off during the injection or when the injection is completed. Block it. At the same time, the cooling water flows into the cooling water pipe 53 of the heat conversion-cooling plate 50 to cool the heat conversion-cooling plate 50 to maintain a temperature necessary for efficient cooling. The heat conversion-cooling plate 50 serves as a heat source for transferring heat to the heating plate 30 in the heating step, and serves to cool the heating plate 30 to solidify the injection material in the cooling step. . When the injection is completed and the solidification of the injection material is completed, the cooling of the heat conversion-cooling plate 50 is stopped, and the second mold fixing plate 60 is moved backward (in the right direction in the figure) to guide pin 51. It is to be separated from the guide hole 22. The injection molded product is removed from the cavity C, and the above process is repeated to perform injection.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 열전향-냉각플레이트를 구비한 사출성형장치의 금형이 형개된 상태를 나타낸 개략도이며, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 의한 열전향-냉각플레이트를 구비한 사출성형장치의 금형이 형개된 상태를 나타낸 개략도이다. 도 5와 도 6에 도시된 실시예가 도 2와 3에 도시된 실시예와 다른 점은 전열히터의 위치이다. 성형하고자 하는 사출재료의 특성이나 사출물의 형상에 따라서 전열히터의 설치위치를 변경할 수 있다. 5 is a schematic view showing a mold in a mold of the injection molding apparatus having a heat conversion-cooling plate according to a second embodiment of the present invention, Figure 6 is a heat conversion-cooling according to a third embodiment of the present invention It is a schematic diagram which shows the state in which the metal mold | die of the injection molding apparatus provided with a plate was opened. 5 and 6 differ from the embodiment shown in FIGS. 2 and 3 in the position of the electric heater. The installation position of the heat transfer heater may be changed according to the characteristics of the injection material to be molded or the shape of the injection molded product.

도 5에 도시된 바와 같이, 전열히터(33)를 가열플레이트(30)에 설치하는 경우에는 좀더 신속하게 가열플레이트(30)의 온도를 올릴 수 있다는 장점이 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 전열히터(33)를 열전향-냉각플레이트(50)에 설치하는 경 우에는 가열플레이트(30)의 온도를 더욱 균일하게 할 수 있다는 장점이 있다. As shown in FIG. 5, when the electrothermal heater 33 is installed on the heating plate 30, there is an advantage that the temperature of the heating plate 30 can be raised more quickly. As shown in FIG. 6, When the heat transfer heater 33 is installed in the heat conversion-cooling plate 50, there is an advantage that the temperature of the heating plate 30 can be made more uniform.

이상, 본 발명을 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.The present invention has been described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and many modifications can be made by those skilled in the art within the technical idea of the present invention. Is obvious.

예를 들어, 열전향-냉각플레이트에 냉각수 배관을 설치하는 것으로 설명하였으나, 별도의 배관을 설치하지 않고, 열전향-냉각플레이트 자체에 냉각수 채널을 형성하는 것도 가능하다. For example, although the cooling water pipe is described as being installed in the heat deflection-cooling plate, it is also possible to form a cooling water channel in the heat deflection-cooling plate itself without installing a separate pipe.

또한, 본 실시예들에는 사출성형된 제품을 금형으로부터 분리시키기 위한 이젝트 핀이 도시되어 있지 않으나, 자연적으로 제품이 금형으로부터 방출되지 않는 제품의 경우에는 성형된 제품을 금형으로부터 방출시키기 위한 이젝트 핀을 설치하여야 한다.In addition, although the eject pins for separating the injection-molded product from the mold are not shown in the present embodiments, an eject pin for ejecting the molded product from the mold in the case of a product in which the product is not naturally released from the mold is shown. Must be installed.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 열전향-냉각플레이트를 구비한 사출성형장치를 개략적으로 나타내는 블록도1 is a block diagram schematically showing an injection molding apparatus having a heat deflection-cooling plate according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 열전향-냉각플레이트를 구비한 사출성형장치의 금형이 형개된 상태를 나타내는 개략도FIG. 2 is a schematic view showing a state in which the mold of the injection molding apparatus having the heat deflection-cooling plate shown in FIG. 1 is opened.

도 3은 도 2에 도시된 금형이 형합된 상태를 나타내는 개략도3 is a schematic view showing a state in which the mold shown in FIG.

도 4는 도 2에 도시된 금형의 가열플레이트 표면의 온도분포를 설명하기 위한 도면4 is a view for explaining the temperature distribution of the surface of the heating plate of the mold shown in FIG.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 열전향-냉각플레이트를 구비한 사출성형장치의 금형이 형개된 상태를 나타낸 개략도FIG. 5 is a schematic view showing a state in which a mold of an injection molding apparatus having a heat conversion-cooling plate according to a second embodiment of the present invention is opened.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 의한 열전향-냉각플레이트를 구비한 사출성형장치의 금형이 형개된 상태를 나타낸 개략도Figure 6 is a schematic view showing a state in which the mold of the injection molding apparatus having a heat conversion-cooling plate according to a third embodiment of the present invention is opened

도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 열전향-냉각플레이트를 구비한 사출성형장치의 사출성형방법을 나타내는 순서도7 is a flow chart showing an injection molding method of an injection molding apparatus having a heat conversion-cooling plate according to a first embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 제1금형고정판 20: 제1금형10: first mold fixing plate 20: the first mold

30: 가열플레이트 33: 전열히터30: heating plate 33: electric heater

50: 열전향-냉각플레이트 53: 냉각수배관50: heat transfer-cooling plate 53: cooling water piping

60: 제2금형고정판 80 온도센서60: second mold fixing plate 80 temperature sensor

Claims

In the injection molding apparatus comprising a first mold comprising a first cavity surface, a second mold comprising a heating means,

The second mold,

A first surface and a second surface spaced apart from the first surface, the first surface comprising a second cavity surface facing the first cavity surface and forming a cavity with the first cavity surface; Heating plate;

A third surface coupled to the second surface of the heating plate and a fourth surface spaced apart from the third surface, and cooling means is installed between the third and fourth surfaces, and the thermal conductivity coefficient is higher than that of the heating plate. Heat shunting and cooling plate (Heat shunting and cooling plate);

And the heating means is installed between the first surface of the heating plate and the fourth surface of the heat conversion-cooling plate.

The method of claim 1,

The heat conversion-cooling plate,

Injection molding apparatus having a heat conversion-cooling plate, characterized in that it comprises at least one metal of copper or aluminum.

The method of claim 1,

The heating means,

And a heat conversion-cooling plate, which is installed between the second surface of the heating plate and the third surface of the heat conversion-cooling plate.

In the injection molding method,

A first mold comprising a first cavity surface, a second mold comprising a heating means, the second mold having a first surface and a second surface away from the first surface, the first mold comprising: a first mold; A heating plate facing the first cavity surface, the heating plate including a second cavity surface forming a cavity together with the first cavity surface; A third surface coupled to the second surface of the heating plate and a fourth surface spaced apart from the third surface, and cooling means is installed between the third and fourth surfaces, and the thermal conductivity coefficient is higher than that of the heating plate. Heat shunting and cooling plate (Heat shunting and cooling plate), wherein the heating means is a heat conversion, characterized in that installed between the first side of the heating plate and the fourth side of the heat conversion-cooling plate Providing an injection molding apparatus having a cooling plate;

Moving the second mold in the first mold direction to form the cavity between the first cavity surface and the second cavity surface;

Operating the heating means to heat a heating plate;

Injecting molten injection material into the cavity;

And cooling the heat conversion-cooling plate to improve the heat diffusion from the heat conversion-cooling plate to the heat conversion-cooling plate.