Design of Cooling System of Over-molding Mold for Socket Component of Automobile Wiper

고품질 플라스틱 제품 제작과 금형 생산성 향상을 위해서는 균일/고속 냉각이 가능한 금형의 냉각 시스템 설계가 필수적이다. 최근 사출성형 금형의 냉각시스템 설계 시 직선형 냉각수로 설계 뿐만 아니라 고 열전도성 금속 Key Words : Over-Moulding(오버몰딩), Socket Component(소켓 부품), Cooling System(냉각 시스템), Cooling Characteristics(냉각 특성), Product Quality(제품 품질), Volumetric Heat Sink(체적 열 흡수부) 초록: 본 논문의 목적은 수치해석을 통한 자동차 와이퍼 소켓 부품 제작용 오버몰딩 금형의 냉각 시스템 설계이다. 초기 금형설계에 대한 수치해석을 수행하여 제품내 높은 온도 분포를 나타내는 열집중 영역을 도출하였다. 열집중 영역의 냉각특성 개선을 위하여 직선형 냉각수로와 체적 열 흡수부의 2 가지 냉각시스템을 고려하였다. 직선형 냉각수로의 설계를 도출하기 위하여 냉각수로의 직경과 위치가 냉각 특성과 제품 품질에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 또한 체적 열 흡수부 설계가 제품 냉각 특성과 변형에 미치는 영향을 고찰하였다. 최종적으로 체적 열 흡수부가 추가된 다중 슬라이스 오버몰딩 금형이 냉각 특성과 제품품질을 동시에 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. Abstract: The objective of this study is to design of a cooling system of the over-molding mold for a socket component of an automobile wiper by performing numerical analyses. Hot spots in which the temperature distributions are higher than those of other region, were estimated by an initial over-molding analysis for the initial design of the mold. On the basis of the initial over-molding analysis, two types of cooling system designs with a linear cooling channel and a volumetric heat sink, were considered to improve the cooling characteristics of hot spots. To obtain an appropriate cooling system design, the effects of the diameter and the position of the linear cooling channels on the cooling characteristics and the product qualities were quantitatively examined. In addition, the effects of the design of the volumetric heat sink on the cooling characteristics and deformation distributions in the molded product were investigated. The results of the over-molding analysis of the two types of cooling systems showed that the multi-sliced over-molding mold with a volumetric heat sink can improve both the product quality and the cooling characteristics of the mold.