본질적으로 사출 금형은 녹은 재료를 완제품으로 성형한다는 단일 목적을 위해 정밀 가공된 부품들이 정교하게 조립된 것입니다. 이러한 구성 요소는 세 가지 기본 그룹으로 분류할 수 있습니다. 바로 금형 베이스(구조 프레임), 캐비티 공구(부품 모양을 정의), 이젝션 시스템(완성된 부품을 제거)입니다. 이 시스템들은 사이클마다 완벽한 정렬을 유지하며 엄청난 압력과 온도 변화를 견뎌야 합니다.
금형을 이해하는 것은 단순히 부품의 이름을 아는 것을 넘어 통합 시스템으로 인식하는 것입니다. 베이스는 구조와 정렬을 제공하고, 공구는 형상을 정의하며, 이젝션 시스템은 부품이 깨끗하게 제거되도록 보장합니다. 각 구성 요소는 최종 부품의 품질과 비용에 영향을 미칩니다.
기초: 금형 베이스 (프레임)
금형 베이스는 때때로 금형 프레임 또는 다이 세트라고 불리며, 모든 맞춤형 공구를 지지하는 표준화된 기초입니다. 이는 구조적 무결성, 정렬 및 전체 조립품을 사출 성형기에 장착하기 위한 메커니즘을 제공합니다.
A 플레이트와 B 플레이트
이들은 금형의 두 가지 주요 반쪽입니다. "A" 면 또는 고정 반쪽에는 캐비티 인서트가 포함되어 있으며 기계의 고정 플래튼에 부착됩니다. "B" 면 또는 이동 반쪽에는 코어 인서트와 이젝션 시스템이 포함됩니다.
지지 플레이트 및 레일
코어 및 캐비티 인서트 뒤에 위치하며 중요한 구조적 지지력을 제공합니다. 이들은 플라스틱 사출 시 수천 PSI에 달할 수 있는 엄청난 압력 하에서 플레이트가 휘거나 변형되는 것을 방지합니다.
이젝터 박스 및 플레이트
금형의 "B" 면에 수용되며, 이젝터 박스에는 이젝터 플레이트와 이젝터 리테이너 플레이트가 포함됩니다. 이 두 플레이트는 함께 움직이며 이젝터 핀을 지지하고 앞으로 밀어 완성된 부품을 배출합니다.
클램핑 플레이트
이들은 금형 베이스의 "A"면과 "B"면의 가장 바깥쪽 플레이트입니다. 전체 금형 조립품을 사출 성형기에 물리적으로 고정하는 데 사용됩니다.
가이드 핀 및 부싱
이들은 중요한 정렬 구성 요소입니다. 금형의 한쪽 반쪽에 있는 가이드 핀은 금형이 닫힐 때 다른 쪽 반쪽의 부싱에 완벽하게 맞물립니다. 이는 캐비티와 코어 사이의 정밀한 정렬을 보장하며, 이는 일관된 부품 품질에 필수적입니다.
금형의 심장: 캐비티 공구
이것은 금형 베이스 내부에 위치하는 맞춤형, 부품별 공구입니다. 이러한 구성 요소의 품질과 정밀도는 최종 부품의 치수, 특징 및 표면 마감을 직접적으로 결정합니다.
캐비티 및 코어 인서트
이들은 부품의 실제 모양을 형성하는 두 가지 구성 요소입니다. 캐비티는 일반적으로 부품의 외부 표면을 형성하는 암형(female) 반쪽이며, 코어는 내부 표면을 형성하는 수형(male) 반쪽입니다.
스프루, 러너 및 게이트
이것은 용융 플라스틱을 기계 노즐에서 캐비티로 전달하는 전달 시스템입니다. 스프루는 초기 채널이고, 러너는 플라스틱을 여러 캐비티로 분배하며, 게이트는 캐비티 자체로 들어가는 최종의 좁은 개구부입니다.
냉각 채널
이들은 금형 플레이트와 인서트를 통해 드릴링된 통로로, 유체(보통 물)가 순환합니다. 금형 온도를 제어하는 것은 부품 수축을 관리하고, 결함을 방지하며, 빠르고 반복 가능한 사이클 시간을 달성하는 데 매우 중요합니다.
배출 및 복잡한 형상 관리
기본 구조 외에도 많은 금형에는 부품 배출을 처리하고 언더컷과 같은 복잡한 기능을 형성하기 위한 구성 요소가 포함됩니다.
이젝터 시스템 (핀 및 블레이드)
이젝터 핀은 냉각 후 부품을 코어에서 밀어내는 가장 일반적인 방법입니다. 이 경화된 강철 핀은 이젝터 플레이트에 수용되어 코어를 통해 앞으로 이동하여 부품과 접촉합니다.
슬라이드 및 리프터
이들은 금형 내에서 움직이는 부품인 "작동" 구성 요소로, 언더컷 또는 부품이 금형에 걸리게 만드는 기능을 생성하는 데 사용됩니다. 슬라이드는 금형 개방 방향에 수직으로 움직이며, 리프터는 각도로 움직입니다.
스트리퍼 플레이트
섬세하거나 연속적인 외부 가장자리를 가진 부품(예: 병뚜껑)의 경우, 이젝터 핀 대신 스트리퍼 플레이트가 사용될 수 있습니다. 이 플레이트는 코어를 둘러싸고 부품의 전체 가장자리를 앞으로 밀어 부드럽고 균일한 배출력을 제공합니다.
상충 관계 이해
금형의 구성 요소 선택과 개수는 부품 설계, 공구 비용 및 장기 유지보수 사이의 중요한 엔지니어링 상충 관계를 나타냅니다.
단순성 대 복잡성
단순한 개폐식 2판 금형은 제작 비용이 비교적 저렴하고 유지보수가 쉽습니다. 슬라이드, 리프터 또는 핫 러너 시스템을 위한 3판과 같은 구성 요소를 추가하면 공구의 복잡성, 초기 비용 및 마모 가능성이 크게 증가합니다.
부품 설계 대 금형 비용
플라스틱 부품의 설계는 금형의 복잡성을 결정합니다. 스냅 핏 래치와 같은 단순한 기능도 언더컷을 필요로 하며, 이는 금형 내부에 슬라이드 또는 리프터를 필요로 합니다. 이 단일 설계 선택만으로도 공구 비용이 수천 달러 증가할 수 있습니다.
재료 선택 및 유지보수
캐비티 및 코어 인서트에 사용되는 강철은 금형의 수명과 사이클 시간에 영향을 미칩니다. 경화된 공구강은 수백만 사이클 동안 지속되지만 비쌉니다. 무른 강철은 저렴하지만 더 빨리 마모됩니다. 움직이는 부품이 많은 복잡한 금형은 정렬 및 기능을 보장하기 위해 더 자주 예방적 유지보수가 필요합니다.
프로젝트에 적용하는 방법
이상적인 금형 구성은 부품 형상, 생산량 및 예산이라는 프로젝트의 특정 요구 사항에 전적으로 달려 있습니다.
- 언더컷이 없는 단순한 부품에 중점을 두는 경우: 표준 핀 이젝션 시스템을 갖춘 기본적인 2판 금형은 가장 비용 효율적이고 안정적인 솔루션을 제공합니다.
- 측면 특징이 있는 복잡한 부품에 중점을 두는 경우: 슬라이드 또는 리프터와 같은 작동 구성 요소가 있는 금형이 필요하며, 이는 비용을 증가시키지만 더 큰 설계 자유도를 가능하게 합니다.
- 섬세하거나 얇은 벽 또는 원통형 부품에 중점을 두는 경우: 스트리퍼 플레이트 금형은 국부적인 이젝터 핀 힘으로 인해 발생할 수 있는 변형이나 손상을 방지하기 위해 부드럽고 고른 배출을 제공합니다.
이러한 개별 구성 요소가 시스템으로 어떻게 기능하는지 이해함으로써 더 제조하기 쉬운 부품을 설계하고 공구 및 제조 파트너와 더 효과적으로 소통할 수 있습니다.
요약표:
| 금형 구성 요소 그룹 | 주요 부품 | 주요 기능 |
|---|---|---|
| 금형 베이스 (프레임) | A/B 플레이트, 지지 플레이트, 가이드 핀, 클램핑 플레이트 | 구조적 무결성, 정렬 및 기계 장착을 제공합니다. |
| 캐비티 공구 | 캐비티/코어 인서트, 스프루/러너/게이트, 냉각 채널 | 부품 형상을 정의하고 용융 플라스틱의 흐름과 냉각을 관리합니다. |
| 이젝션 시스템 | 이젝터 핀/플레이트, 슬라이드, 리프터, 스트리퍼 플레이트 | 냉각된 완성된 부품을 금형 캐비티에서 안전하게 제거합니다. |
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금형 구성 요소를 이해하는 것이 첫 번째 단계입니다. 다음 단계는 부품 설계, 공구 비용 및 생산량 사이의 상충 관계를 탐색하는 데 도움을 줄 수 있는 전문가와 협력하는 것입니다.
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