코어 및 캐비티 설계를 위해 필요한 사전 검토 항목

 코어 및 캐비티 구조를 결정하고 외곽치수를 포함하여 필요상세치수를 산출하기 위해서는 다음과 같은 항목이 기본적으로 우선 검토 되어야 한다.

 

▶ 제품도의 검토

금형설계를 하기위해 필요한 전체적인 요소설계에 대해 다음과 같은 항목을 검토한다.

1. 형상 : 이해하기가 곤란한 형상이나 누락된 부분은 없는가. 또 그 형상이 금형에의해 만들어질 수가 있는가?

2. 치수정도 : 각 부분의 공차는 누락되어 있지 않는가. 또 정도가 너무 엄격하여 현재의 금형가공정도, 성형기술로 양산이 가능한가?

3. 강도 : 모서리는 지나치게 예리하지 않고 적당한 R로 되어 있는가? 두께가 지나치게 얇거나 두껍지는 않는가?

4. 표면규격 : 성형품의 표면광택 정도는 어느 정도인가. 부식의 규격, 패턴은 정해져 있는가. 도장, 핫트스탬핑 등의 2차가공이 있을 경우 그 규격과 범위가 명확한가.

5. 코어분할라인 : 성형부를 분할 가공할 경우 제품의 기능, 외관에 지장이 없는가.

6. 상대부품과의 관계 : 어떤 형상, 재질의 부품이 어떻게 조립되는가. 끼워맞춤일 경우 조립공차는 어느 정도인가.

7. 성형재료 : 사용되는 성형재료의 특징, 색, 투명도, 수축률은 알고 있으며 새로운 재질일 경우 카다로그는 확보되어 있는가.

8. 성형불량에 대한 예측 : 형상, 치수 등과 함께 비교적 많이 발생되는 성형불량에 대해 검토한다.

1) 싱크마크(sink mark) : 기준 두께에 대해 두꺼운 리브는 없는가. 국부적으로 두꺼운 부분이 없는지 체크한다.

2) 돌출부가 너무 복잡하고 약해 성형중 파손될 우려는 없는지 체크한다.

3) 충전부족(short shot) : L/T와 관련하여 형상, 크기에 비해 두꺼운 적당한가. 부분적으로 흐름이 좋지 않은 얇은 부분은 없는가.

4) 웰드라인(weld line) : 웰드라인이 생겨서는 안되는 부분과 범위는 어디이며 웰드라인으로 크랙이 발생되지는 않는가.

5) 변형 : 굽힘, 비틀림, 휨 등의 변형이 생기지는 않는가. 만약 필할 수가 없을 경우 허용한도는 어느 정도인가.

6) 이형불량 : 빼기구배가 너무 적어 취출시 변형, 긁힘, 백화를 일으키지는 않는가. 부식가공이 있는 경우 부식깊이에 비해 빼기구배는 적당한다. 또는 부분적으로 취출이 어려운 형상은 없는가.

7) 파팅라인 : 파팅라인이 생겨서는 안되는 부분과 파팅라인의 마모로 발생되는 플래시(flash)가 있어서는 안되는 부분을 파악하고 플래시가 생길 경우 그 허용한도는 어느 정도인가.

8) 에젝터 위치 : 에젝터핀의 자국이 있어서는 안되는 부분은 있는가.

9) 게이트 위치 : 게이트의 자국이 제품의 기능, 외관에 지장이 있는 부분은 어디인가.

10) 제품의 측정 기준 : 제품의 치수 정도를 정확하게 측정할 기준면은 명확하게 설정되어 있으며 각 부분의 측정방법과 측정기기 등은 결정되어 있는가. 또한 측정이 곤란하여 치구가 필요할 경우 규격은 있는가. 상대와 조립성의 검토가 필요할 경우 그 규격은 있는가.

11) 인서트 규격 : 인서트가 사용될 경우 인서트의 규격은 확실하며 인서트로 인하여 크랙, 치수불량이 발생될 위험은 없으며 사용중 빠질 우려는 없는가.

12) 소요수량 : 월간, 연간 예정생산량과 총소요량은 어느 정도인가.

 

▶ 코어 및 캐비티 설계를 위한 구상 설계

1. 캐비티수 및 캐비티 배열의 결정

1) 일반적으로 성형품의 생산량이 적고 형상이 복잡하고 정밀도가 매우 높은 경우는 1캐비티가 가장 이상적이다.

2) 생산량이 많이 생산코스트를 낮추기 위해서는 멀티 캐비티로 한다.

3) 멀티 캐비티에서는 각 캐비티가 동시 충전이 가능하도록 배열해야 한다. 또 스크랩량의 절감, 성형성, 금형의 강도, 가공성, 조립성 등을 고려하여 캐비티의 거리를 결정한다.

2. 분할면, 런너, 게이트의 결정

1) 제품의 형상 및 가공방법을 감안하여 파팅라인을 선정하고 사용할 수지와 성형품의 형상 및 치수 정밀도를 검토하여 가장 적당한 게이트 방식을 선정, 위치를 결정한다.

2) 분할면, 런너, 게이트의 결정으로 금형의 기본구조가 정해지므로 성형품에 플래시의 방향과 외관 등의 문제점에 대처할 후가공 방법 등을 결정한다.

3. 언더컷의 처리와 취출방법의 결정

1) 성형품에 언더컷이 있을 경우 어떤 방법으로 성형하여 취출할 것인지를 결정하며 그 가공법을 정한다.

2) 취출방법은 일반적으로 에젝터핀을 사용하지만 성형품에 에젝터 자국이 남아서는 안되는 경우와 취출시 변형이 생기는 성형품은 취출방식을 스트리퍼, 슬리브, 에어취출 등 여러가지 방법 중에서 적정한 것을 검토하여 적용한다.

3) 성형품의 자동취출, 취출시의 응력(변형)등을 고려 취출위치를 정한다.

4. 분할 코어의 위치, 금형가공법의 결정

1) 성형부의 가공성, 조립성, 수리의 용이성 등을 고려 성형부의 분할구조를 결정한다.

2) 세부의 구조를 결정한 후 각부분의 가공을 어떻게 하면 가장 경제적으로 할 수 있는지를 선정한다.

3) 특수가공, 특수재질을 사용할 경우는 여유갯수를 생각한다.

4) 성형부의 랩핑정도와 마찰부, 습동부, 플래시발생 가능성이 있는 부분의 경도를 정한다.

5. 온도 조절 방법의 결정과 세부 수출률의 결정

1) 사용재료의 세부 수축률을 결정하고 수축률을 감안하여 제품도로부터 캐비티 성형부의 치수를 결정한다.

2) 금형의 온도는 성형품의 생산성과 수축률에 커다란 영향을 주므로 캐비티의 온도가 균일해 질 수 있도록 냉각수의 위치와 회로의 구성에 대해 검토한 후 양산시 금형 각 부분의 온도를 예상한다.