가장 기본적인 수준에서, 금형은 두 가지 주요 절반으로 구성됩니다: 코어와 캐비티. 이 두 절반이 합쳐지면 용융된 재료를 완성된 부품으로 성형하는 음의 공간을 형성합니다. 캐비티 절반은 일반적으로 부품의 외관, 외부 표면("A-측면")을 형성하고, 코어 절반은 내부, 구조적 특징("B-측면")을 형성합니다.
금형은 단순한 두 부분으로 된 도구처럼 보이지만, 그 디자인은 형태와 기능의 정교한 균형입니다. 코어, 캐비티 및 이를 지지하는 시스템들이 어떻게 상호 작용하는지 이해하는 것은 미학적으로 만족스러울 뿐만 아니라 제조 가능하고 견고한 부품을 설계하는 데 핵심입니다.
코어와 캐비티: 금형의 두 절반
코어와 캐비티는 금형의 핵심이며, 최종 제품의 형상을 직접적으로 정의합니다. 이들의 디자인은 부품의 외관부터 구조적 특징에 이르기까지 모든 것을 결정합니다.
캐비티 ('A' 측면)
캐비티는 금형의 고정된 절반으로, 종종 성형기의 고정 플래튼에 장착됩니다. 이는 성형된 부품의 "A-측면"으로 알려진 부분을 형성합니다.
이것은 일반적으로 외관 또는 "보이는" 측면입니다. 사용자가 보고 상호 작용할 표면입니다. 최종 부품이 매끄럽고 흠 없는 외관을 갖도록 높은 광택으로 연마됩니다.
코어 ('B' 측면)
코어는 금형의 움직이는 절반입니다. 이는 부품의 "B-측면"을 형성하며, 일반적으로 비외관적, 내부 또는 뒷면을 향하는 표면입니다.
코어는 강도를 위한 리브, 나사용 보스 및 기타 장착 기능과 같은 부품의 기능적 형상 대부분이 위치하는 곳입니다. 부품은 냉각되면서 코어에 수축되어 고정되며, 이는 이젝션 단계에 중요합니다.
파팅 라인
파팅 라인은 코어와 캐비티가 만나는 정확한 이음매입니다. 이 라인은 최종 제품에 나타나며, 미학적 영향을 최소화하기 위한 중요한 설계 고려 사항입니다.
금형 기능을 수행하는 주요 시스템
현대 금형은 단순한 두 개의 강철 블록 이상입니다. 효율적이고 반복적으로 부품을 생산하기 위해 여러 중요한 시스템이 함께 작동하는 복잡한 기계입니다.
사출 시스템
이 시스템은 용융된 재료를 금형으로 전달합니다. 이는 기계 노즐에서 재료를 안내하는 채널인 러너와 재료가 캐비티 자체로 흐르는 특정 진입점인 게이트로 구성됩니다.
이젝션 시스템
부품이 냉각되고 응고되면 금형에서 제거되어야 합니다. 일반적으로 코어 절반에 내장된 일련의 이젝터 핀으로 구성된 이젝션 시스템은 완성된 부품을 금형 밖으로 밀어냅니다. 이 핀들은 종종 부품의 B-측면에 작고 둥근 자국을 남깁니다.
냉각 시스템
온도 제어는 품질과 속도에 필수적입니다. 물이나 오일과 같은 유체를 순환시키기 위해 코어와 캐비티 절반 모두에 채널이 가공됩니다. 이 시스템은 부품에서 열을 제거하여 제어된 속도로 응고되도록 하여 뒤틀림을 최소화하고 전체 사이클 시간을 단축합니다.
절충점 이해: 제조를 위한 설계
금형 부품의 설계는 최종 부품의 품질, 비용 및 기능에 직접적인 영향을 미칩니다.
외관 대 기능적 표면
A-측면/B-측면 구분은 기본입니다. 이젝터 핀 자국이나 게이트 흔적과 같은 모든 보이는 흠집은 가능한 한 비외관적인 B-측면에 있도록 설계되어야 합니다. 이는 A-측면의 깨끗한 외관을 유지합니다.
복잡성 대 비용
깊은 구멍이나 측면 세부 사항(언더컷)과 같은 특징을 가진 부품은 단순한 코어와 캐비티만으로는 만들 수 없습니다. 금형에 사이드 액션 또는 리프터라고 불리는 추가 움직이는 부품이 필요하며, 이는 금형의 복잡성과 비용을 극적으로 증가시킵니다.
다른 금형 유형에 대한 참고 사항
사출 성형이 일반적이지만, 다른 공정에서는 다른 금형 구성을 사용합니다. 고무 또는 열경화성 플라스틱에 자주 사용되는 트랜스퍼 금형은 재료를 담는 포트, 압력을 가하는 플런저, 최종 형상을 만드는 금형 캐비티를 사용합니다. 이는 금형 부품이 항상 특정 재료 및 제조 공정에 맞춰져 있음을 강조합니다.
이를 디자인에 적용하기
이러한 구성 요소를 이해하면 제조를 위한 부품을 설계할 때 더 나은 결정을 내릴 수 있습니다.
- 주요 초점이 미학이라면: 파팅 라인 위치에 세심한 주의를 기울이고 모든 비외관적 특징이 외관 A-측면에서 멀리 떨어진 B-측면에 있는지 확인하십시오.
- 주요 초점이 구조적 무결성이라면: 리브 및 보스와 같은 기능적 특징을 코어 (B-측면)에 설계하고 게이트에서 재료 흐름이 부품 강도에 어떻게 영향을 미칠지 고려하십시오.
- 주요 초점이 비용 효율성이라면: 값비싼 사이드 액션이나 복잡한 이젝션 시스템이 필요하지 않도록 단순한 코어와 캐비티에서 쉽게 분리될 수 있도록 부품을 설계하십시오.
금형의 기능을 염두에 두고 부품을 설계함으로써 단순한 형태를 만드는 것에서 성공적인 제품을 엔지니어링하는 것으로 나아갈 수 있습니다.
요약표:
| 금형 구성 요소 | 주요 기능 | 주요 특징 |
|---|---|---|
| 캐비티 (A-측면) | 부품의 외관, 외부 표면을 형성합니다. | 고정된 절반; 높은 광택 마감. |
| 코어 (B-측면) | 부품의 내부, 구조적 특징을 형성합니다. | 움직이는 절반; 이젝터 핀 및 기능적 세부 사항을 포함합니다. |
| 러너 & 게이트 | 기계 노즐에서 캐비티로 용융된 재료를 전달합니다. | 게이트는 특정 진입점; 재료 흐름에 영향을 미칩니다. |
| 이젝션 시스템 | 냉각된 부품을 금형 밖으로 밀어냅니다. | 일반적으로 이젝터 핀을 사용하며, B-측면에 자국을 남깁니다. |
| 냉각 시스템 | 부품 온도 및 응고를 제어하기 위해 유체를 순환시킵니다. | 사이클 시간을 단축하고 뒤틀림을 최소화합니다. |
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