KR100349454B1

KR100349454B1 - 열가압성형용 금형장치

Info

Publication number: KR100349454B1
Application number: KR1019990046375A
Authority: KR
Inventors: 김홍원
Original assignee: 김홍원
Priority date: 1999-10-25
Filing date: 1999-10-25
Publication date: 2002-08-22
Also published as: KR20010038414A

Abstract

본 발명은 열가압성형용 금형장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 열가압 성형법에 의하여 비교적 단순하고 하나의 금형에 많은 수량이 한번에 성형되는 고무제품을 성형하되 금형장치의 마모를 방지하고 고무원재의 손실을 줄일 수 있는 금형장치에 관한 것으로, 상형(10)과 하형(20)에 각각 상,하부 코어(12,22)가 설치되고, 그 중간부에는 내측상단은 성형제품 형상(T)의 외측하단 일부분 형상이 음각되며 내측하단은 상광하협형의 하부 코어(22)의 외측면과 맞춰지며 상하면은 상,하형(10,20)의 상하면과 맞춰지는 스트리퍼 형식의 중형(30)이 구비되며, 상기 중형(30)은 성형제품(Ta)의 분리 공정에서 하형(20)으로부터 일정높이로 승강되도록 하는 유압 승강장치(50)와 연동되는 열가압성형용 금형장치에 있어서; 상기 하부 코어(22)는 성형제품(Ta)의 하부형상과 내측형상의 대부분이 양각되고 상부 코어(12)는 성형제품(Ta)의 외측 상부형상과 내측형상의 일부분이 음각되어 파팅라인이 성형제품(Ta)의 내측 상부에 형성되고, 상기 하부 코어(22) 상면에 고무원재를 올려 놓도록 형성된 안착부(60)에는 범람홈(62)이 형성됨을 특징으로 하는 열가압성형용 금형장치에 관한 것이다.

Description

열가압성형용 금형장치 {METAL MOLD DEVICE FOR HEAT PRESSURE FORMING}

본 발명은 열가압성형용 금형장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 열가압 성형법에 의하여 비교적 단순하고 하나의 금형에 많은 수량이 한번에 성형되는 고무제품을 성형하되 금형장치의 마모를 방지하고 고무원재의 손실을 줄일 수 있는 금형장치에 관한 것이다.

종래의 열가압성형용 금형장치는 성형제품의 형상을 상,하형에 음각, 양각으로 분할 형성하여 하형은 프레스 받침판에 고정 설치하고 상형은 고정된 하형에 설치된 안내봉에 안내되어 프레스 가압판에 고정 설치하였다.

이러한 금형장치로 성형 작업시에는 프레스 가압판을 하형으로 작동시켜 상형을 하형의 상면에 밀착시켜서 가압 성형작업을 하고, 가압 성형작업 후에는 프레스 가압판을 상승 작동시켜 상형을 프레스 받침판에 고정된 하형의 상면에서 일정 높이로 들어 올린 후, 하형에 부착된 성형제품을 수작업으로 분리하여 열가압 성형작업을 하였다.

이러한 종래의 금형장치에 의한 성형작업은 성형된 제품의 분리작업을 일일이 수작업으로 실시하여야므로 매우 번거롭고 시간이 많이 소요되며 자동화 공정으로 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

이 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 열가압성형용 금형장치를 선출원(특허출원번호 94-1073)하였는 바, 이는 베이스 부재인 상형과 하형에 각각 상,하부 코어를 설치하고 그 중간부에는 내측상단은 성형제품 형상의 외측하단 일부분 형상이 음각되며 내측하단은 상광하협형의 하부 코어의 외측면과 맞춰지며 상하면은 상,하형의 상하면과 맞춰지는 스트리퍼 형식의 중형을 구비하며, 상기 중형은 성형제품의 분리 공정에서 하형으로부터 일정높이로 승강되도록 하는 유압 승강장치와 연동시킴을 특징으로 하는 것이다.

상기 열가압성형용 금형장치에 의해 성형작업을 거친 후 중형을 상승시켜 성형제품을 하형의 하부 코어에서 강제 분리할 수 있으므로 분리작업을 간편하면서신속히 수행할 수 있으며 아울러 인건비의 비중을 대폭 낮출 수 있었다.

그런데 이 금형장치는 상부 코어와 하부 코어가 만나는 파팅 라인이 성형제품의 중간에 형성되어 성형제품에 가는 라인이 생기거나 버리(BURRY)가 생기는 즉 제품이 깨끗하지 못하였다.

또한 고무원재가 성형제품의 중간 높이에서 유입되고 고무원재를 유입시키기 위한 별도의 홈이 형성되지 않아서 고무원재의 공급이 원활하지 못하고 고무원재의 손실이 매우 많았다.

한편 성형작업을 하는 도중에 중형을 하형으로 부터 일정 시간동안 상부로 이격시키면 하형은 계속 열을 공급받아 가열된 상태에 있게 되고 중형은 열이 식어 중형과 하형간에는 온도차가 생기게 되고 온도차에 따라 중형과 하형의 열변형은 서로 다르게 된다.

특히 모서리 부위에는 열손실이 많아 열변형이 심하게 되어 다시 성형작업을 하기 위해 중형을 하형의 상면에 밀착시킬 때 중형과 하형이 서로 맞지 않아 억지로 맞추다 보면 금형에 무리가 가고 금형이 마모되며 고무 성형제품이 매끄럽지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상부 코어와 하부 코어가 만나는 분할선인 파팅 라인을 상부에 형성하고 하부 코어 상면의 고무원재 안착부에 사방으로 범람홈을 형성하여 이 범람홈을 통해 고무원재가 성형제품 형상이 있는 곳으로 유입되게 하여 고무 성형제품이 깨끗하게 성형되고 고무원재의공급이 원활하며 고무원재의 손실을 줄일 수 있는 열가압성형용 금형장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상형과 하형에 각각 상,하부 코어가 설치되고, 그 중간부에는 내측상단은 성형제품 형상의 외측하단 일부분 형상이 음각되며 내측하단은 상광하협형의 하부 코어의 외측면과 맞춰지며 상하면은 상,하형의 상하면과 맞춰지는 스트리퍼 형식의 중형이 구비되며, 상기 중형은 성형제품의 분리 공정에서 하형으로부터 일정높이로 승강되도록 하는 유압 승강장치와 연동되는 열가압성형용 금형장치에 있어서;

상기 하부 코어는 성형제품의 하부형상과 내측형상의 대부분이 양각되고 상부 코어는 성형제품의 외측 상부형상과 내측형상의 일부분이 음각되어 파팅라인이 성형제품의 내측 상부에 형성되고, 상기 하부 코어 상면에 고무원재를 올려 놓도록 형성된 안착부에는 범람홈이 형성됨을 특징으로 하는 열가압성형용 금형장치를 제공하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 금형장치의 단면도,

도 2는 도 1에서 상형이 들려진 상태의 작동 상태도,

도 3은 도 1에서 중형이 들려진 상태의 작동 상태도,

도 4는 도 1의 요부 확대단면도도 5는 하부코어에 대한 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 상형, 12: 상부 코어, 14: 안내봉, 20: 하형, 22: 하부 코어, 26: 포켓, 30: 중형, 32: 연장편, 40: 프레스 가압판, 42: 프레스 받침판, 50: 유압 승강장치, 60: 안착부, 62: 범람홈, 64: 히터, 66: 범람둑, T: 성형제품 형상, Ta: 성형제품.

이하 본 발명을 첨부된 도면 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 금형장치의 단면도이고, 도 2는 도 1에서 상형이 들려진 상태의 작동 상태도이고, 도 3은 도 1에서 중형이 들려진 상태의 작동 상태도이고, 도 4는 도 1의 요부 확대단면도, 도 5는 하부코어에 대한 사시도이다.

먼저 본 발명의 기본적인 구성을 살펴보면, 상형(10)과 하형(20)에 각각 상,하부 코어(12,22)가 설치되고, 그 중간부에는 내측상단은 성형제품 형상(T)의 외측하단 일부분 형상이 음각되며 내측하단은 상광하협형의 하부 코어(22)의 외측면과 맞춰지며 상하면은 상,하형(10,20)의 상하면과 맞춰지는 스트리퍼 형식의 중형(30)이 구비되며, 상기 중형(30)은 성형제품(Ta)의 분리 공정에서 하형(20)으로부터 일정높이로 승강되도록하는 유압 승강장치(50)와 연동되는 열가압성형용 금형장치에 있어서;

상기 하부 코어(22)는 성형제품(Ta)의 하부형상과 내측형상의 대부분이 양각되고 상부 코어(12)는 성형제품(Ta)의 외측 상부형상과 내측형상의 일부분이 음각되어 파팅라인이 성형제품(Ta)의 내측 상부에 형성되고, 상기 하부 코어(22) 상면에 고무원재를 올려 놓도록 형성된 안착부(60)와 액상의 고무원재가 이송되는 다수의 범람홈(62)이 형성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 상세히 설명하면, 금형장치는 상형(10)과 하형(20) 그리고 상,하형(10,20)에 삽입식으로 개재되는 중형(30)으로 이루어지되, 상형(10)은 프레스 가압판(40)의 하면에 고정되고 하형(20)은 프레스 받침판(42)의 상면에 고정되며 중형(30)은 성형제품 형상(T)의 일부분을 수용하는 코어(core)이면서 별도의 유압 승강장치(50)와 연동되는 스트리퍼(streeper) 요소로서 수평 상태로 승강될 수 있도록 좌,우측에 연장편(32)이 구비된다.

상기 각각의 상,중,하형(10,30,20)은 안내봉(14)에 의해 상하로 적층 결합되고 성형제품(Ta)을 성형하기 위한 형상(T)은 상,하형(10,20)의 요홈부에 설치된 상,하부 코어(12,22)와 중형(30)의 내측단에 분할 형성된다.

즉 상기 중형(30)의 내측단에는 성형제품(Ta)의 외측하단 일부분 형상이 음각된다.

또한 상부 코어(12)의 하면에는 성형제품(Ta)의 외측 상부형상과 내측형상의 일부분이 음각되고 하부 코어(22)의 상면에는 성형제품(Ta)의 하부형상과 내측형상의 대부분이 양각되어 상부 코어(12)와 하부 코어(22)에 의해 생기는 분할선인 파팅라인이 성형제품(Ta)의 내측 상부에 형성된다.

하부 코어(22)와 중형(30)이 만나는 맞춤면의 형상은 하부에서 상부로 갈수록 내측으로 경사져 하부 코어(22)의 맞춤면은 상광하협(上廣下狹)의 형상을 이룬다.

한편, 하부 코어(22) 상면에는 도 5에서 보이듯이, 고무원재를 올려 놓도록 형성된 안착부(60)에는 범람홈(62)이 평면에서 보았을 때 사방으로 형성되고, 외측으로는 범람둑(66)이 형성되며 상기 범람둑(66)의 상면은 가압 성형시 상부 코어(12)의 하면과 일치되지 않도록 하여 마모를 방지한다.

중형(30)의 적당한 곳에는 홀이 형성되고 이 홀에 환봉의 히터(64)가 내설되어 중형(30)을 가열시킨다.

미설명 부호 26은 열가압성형시에 발생하는 플래시(flash)를 방지하기 위한 포켓이다.

상기 포켓(26)에 대해서는 선출원된 발명에서 상세히 설명하였으므로 여기서는 설명을 약하고 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 1에서와 같이 프레스 받침판(42) 상면에 하형(20)을 고정하고, 그 상방에는 중형(30)을 적층한 상태에서 성형용 고무원재를 하부 코어(22)의 상면에 형성된 안착부(60)에 올려 놓은 후, 프레스 가압판(40)을 작동시켜 중형(30)의 상방으로 상형(10)을 밀착시켜 열가압 성형작업을 실시한다.

이때 안착부(60)에 올려진 성형용 고무원재는 열가압에 의해 액체상태로 변해 상기 범람홈(62)을 따라 성형제품 형상(T)이 있는 곳으로 이동하게 된 후 굳어져 성형제품(Ta)이 된다.

이와 같이 상부에서 범람홈(62)을 따라 성형용 고무원재를 공급하기 때문에 성형용 고무원재를 원활하게 공급하면서 성형용 고무원재의 손실을 줄일 수 있는 것이다.

분리 작업은 2차 공정으로 행해지는데, 1차 공정은 도 2에서처럼 상형(10)을 프레스 가압판(40)으로 상승시켜 중형(30)의 상방으로 일정 높이 상승시키는 공정이다.

이때 상부 코어(12)와 하부 코어(22)에 의해 생기는 분할선인 파팅라인이 성형제품(Ta)의 내측 상부에 형성되어 있어 이 파팅라인이 성형제품(Ta)의 트림(trim) 역할을 하게 되어 성형제품(Ta)에 가는 라인이 생기거나 버리가 생기는 것을 방지할 수 있어 결국 깨끗한 고무 성형제품(Ta)을 매끄럽게 성형할 수 있는 것이다.

2차 공정은 도 3에서 처럼 유압 승장장치(50)를 상승 작동시켜 연장편(32)으로 연동된 중형(30)을 들어 올리는 공정으로, 중형(30)이 하형(20)으로부터 상방으로 일정높이 상승하면 중형(30)의 내측단에 의해 성형제품(Ta)을 상방으로 받쳐 올리게 되어 성형제품(Ta)이 하형(20)의 하부 메인코어(22)에서 상방으로 강제 분리되어 중형(30)의 내측단에 걸쳐진다.

상술한 바와 같은 분리 공정이 끝난 후, 일정 시간이 경과하더라도 히터(64)를 통해 중형(30)에 열이 공급되어 중형(30)과 하형(20)간에는 온도차가 생기지 않고 또한 온도차에 따른 중형(30)과 하형(20)의 열변형이 발생하지 않게 된다.

따라서, 다시 성형작업을 하기 위해 중형(30)을 하형(20)의 상면에 밀착시키더라도 중형(30)과 하형(20)이 최초 금형장치처럼 서로 잘 맞아 억지로 맞출 필요가 없고 금형이 마모되는 것을 방지할 수 있어 결국 고무 성형제품(Ta)을 매끄럽게 성형할 수 있는 것이다.

이상의 도면에서는 하나의 금형에 2개의 성형제품(Ta)을 양측에서 한번에 성형시키는 것을 예를 들어 설명하였으나 하나의 금형에 많은 수량을 한번에 성형시킬 수도 있는 것으로, 본 발명은 하나의 금형에 많은 수량을 한번에 성형되도록 하는 것에 더 적합하고 그 효과가 더 뛰어나 이 역시 본 발명의 청구범위에 속한다고 할 것이며 이는 수량의 많고 적음에에 지나지 않는다고 볼 것이다.

또한 상부 코어(12)와 하부 코어(22)의 음,양각은 성형제품(Ta)의 종류와 형상에 따라서 그 형상을 변형 실시할 수도 있는 것이며, 상부 코어(12)와 하부 코어(22)에 의해 생기는 파팅라인 역시 그 위치가 변할 수 있는 것이나 하부 코어(22)에 성형제품(Ta)의 내측 형상 대부분을 음,양각하여 성형제품(Ta)의 내측 상부에 파팅라인이 형성된다면 본 발명에 속한다고 할 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 상부 코어와 하부 코어가 만나는 분할선인 파팅 라인을 성형제품의 내측 상부에 형성하고 하부 코어 상면의 고무원재 안착부에 사방으로 범람홈을 형성하여 이 범람홈을 통해 고무원재가 성형제품 형상이 있는 곳으로 유입되게 하여 고무 성형제품이 깨끗하고 매끄럽게 성형되고 고무원재의 공급이 원활하며 고무원재의 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 금형의 마모에 의한 금형의 손실을 줄일 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims

상형(10)과 하형(20)에 각각 상,하부 코어(12,22)가 설치되고, 그 중간부에는 내측상단은 성형제품 형상(T)의 외측하단 일부분 형상이 음각되며 내측하단은 상광하협형의 하부 코어(22)의 외측면과 맞춰지며 상하면은 상,하형(10,20)의 상하면과 맞춰지는 스트리퍼 형식의 중형(30)이 구비되며, 상기 중형(30)은 성형제품(Ta)의 분리 공정에서 하형(20)으로부터 일정높이로 승강되도록하는 유압 승강장치(50)와 연동되는 열가압성형용 금형장치에 있어서;

상기 하부 코어(22)는 성형제품(Ta)의 하부형상과 내측형상의 대부분이 양각되고 상부 코어(12)는 성형제품(Ta)의 외측 상부형상과 내측형상의 일부분이 음각되어 파팅라인이 성형제품(Ta)의 내측 상부에 형성되고, 상기 하부 코어(22) 상면에 고무원재를 올려 놓도록 형성된 안착부(60)에는 범람홈(62)이 형성됨을 특징으로 하는 열가압성형용 금형장치.
제 1 항에 있어서, 상기 안착부(60)의 외측에 형성된 범람둑(66)이 가압성형시 상부 코어(12)의 하면과 일치되지 않음을 특징으로 하는 열가압성형용 금형장치.
제 1 항에 있어서, 상기 중형(30)의 적당한 곳에는 히터(64)가 다수개 설치됨을 특징으로 하는 열가압성형용 금형장치.