KR100389956B1 - 자동차용 내장재의 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 내장재의 성형방법에 관한 것으로써, 종래에는 블록을 상/하 금형 사이에서 출입시키려면 프레스압이 가해지는 상형베이스를 완전히 들어올려 상금형을 열어주어야만 하므로 재차 닫고 프레스압을 가하는 동안의 시간이 너무 많이 걸려 생산성이 상당히 떨어지므로 원가상승의 요인이 많았다.

이에 따라 본 발명은 상금형(11)과 하금형(21)을 분리시켜 블록(26)을 블록가이드(16) 위치로 진입시키는 제1공정과; 1차 프레싱압이 가해져 상금형(11)과 함께 하강되는 블록가이드(16)와 쐐기형 블록(26)의 경사면과 서로 접촉된 상태에서 맞물린 상/하 금형(11,21)으로 소재(30)를 성형하고 냉각 숙성시키는 제2공정과; 상/하 금형(11,21)의 맞물린 상태를 그대로 유지하면서 상형의 압빼기 공정을 행하여 쐐기형 블록(26)만을 쉽게 빼내는 제3공정과; 블록(26)이 빠진 상태에서 2차 프레스압을 상형베이스(10)에 가하여 소재(30)의 테두리 트리밍과 피어싱 공정을 즉시 수행하는 제4공정으로 된 것으로서, 이러한 본 발명은 상형베이스를 들어 올렸다가 다시 내려 프레싱 작업하는 종래방식에 비하여 작업성이 신속 간편하므로 생산성이 상당히 향상되어 원가절감의 효과가 큰 것이다.

Description

자동차용 내장재의 성형방법{Forming method for wallboard of vehicle}

본 발명은 자동차용 내장재의 성형방법에 관한 것으로써, 더욱 상세히는 상/하 금형의 맞물림을 그대로 유지한 상태에서 기재의 성형 냉각공정과 트리밍/피어싱 공정을 보다 신속하게 행할 수 있도록 하여 생산성 향상과 품질향상을 이룰 수 있는 자동차용 내장재의 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 내장재로는 플로어매트, 도어트림, 필러, 트렁크매트, 패키지트림, 헤드라이너 등이 있으며, 이러한 자동차용 내장재는 주로 경질의 기재와 연질의 표피재로 구성된다.

상기 경질 기재의 재질로는 피피(PP), PP휄트(POLY-PROPYLENE FELT), PP보드 (POLY-PROPYLENE BOARD), 에이비에스(ABS), 우드스탁(WOOD STOCK), 레진휄트(RESIN FELT) 등이 주로 사용되고, 연질 표피재는 부직포나 직물 또는 피브이시(PVC)로 된 스킨지와 접착필름이 부착된 피이폼(P.E FOAM), 피피폼(P.P FOAM), 피유폼(P.U FOAM) 등의 이면지로 구성된 것을 주로 사용하고 있다.

그리고, 상기 자동차 내장재용 경질 기재를 사출 성형하는 방식으로는 저압사출방식과 고압사출방식이 있다. 이중 저압사출방식은 기재 사출액을 주입할 때는 저압인 반면 상금형으로 눌러 기재를 성형할 때는 고압이 필요하다.

즉, 저압사출방식은 상금형을 개방시킨 하금형의 성형면에 표피재를 얹고 기재 사출액을 저압으로 주입함과 동시에 고압의 프레스압이 작용하는 상금형으로 눌러주면 저압으로 주입된 사출액이 소정형태의 기재로 성형되면서 표피재가 성형되는 기재 표면에 동시 접착되게 하는 과정으로 내장재를 생산하는 방식으로 이는 표피재의 손상도가 많아 고급차량용으로는 부적합한 생산방식이라고 할 수 있다.

또한 고압사출방식은 상/하 금형을 먼저 맞물린 상태에서 그 사이의 성형공간으로 기재 사출액을 고압으로 주입하여 기재를 성형 냉각하는 방식이다. 즉, 종래의 고압사출장치는 기재를 먼저 생산한 다음 표피재를 후공정으로 접착하여 내장재를 생산하는 방식이다.

그 외에 다른 금형장치에서 판넬 형태로 성형하여 예열된 기재와 표피재를 하금형에 올려 놓고 상금형에 고압의 프레스압을 가하여 소정형태로 성형하면서 표피재를 눌러 붙이는 방식의 금형장치도 있는데, 이는 표피재의 손상도가 적고 금형설비 비용이 저압사출장치에 비해 저렴하다고 할 수 있다.

이러한 저압방식과 고압방식의 금형장치는 내장재용 기재를 성형한 후 동일 금형장치에서 그 테두리의 트리밍/피어싱 작업을 보다 깨끗하고 양호하게 행하고자 하려고 하거나 또는 사출된 기재와 표피재를 보다 균일하게 접착시킨 후 그 테두리의 트리밍 등을 깨끗하게 행하기 위해서는 성형공정과 트리밍/피어싱공정을 구분 동작시키기 위하여 주로 상/하 금형 사이의 간격을 조절하는 블록장치를 사용하여야 한다.

즉, 블록장치를 사용하지 않아 기재성형공정과 트리밍공정 또는 기재와 표피재의 접착공정과 트리밍/피어싱 공정이 순간적으로 연속 행하여지게 하는 것은 기재의 성형 후 냉각 숙성 또는 기재와 표피재의 접착 후 냉각 숙성이 되기전에 트리밍/피어싱 공정이 행하여 지므로 트리밍된 테두리 부위가 늘어지거나 뒤틀리는 현상이 있고, 피어싱된 부위가 깨끗하지 못하여 상품가치가 상당히 떨어지게 된다.

따라서, 종래에는 대부분 압력이 가해지는 상금형과 하금형 사이에 소정두께의 블록을 끼워넣어 상금형과 하금형 사이의 간격을 소정간격으로 유지시켜 기재 자체의 성형 또는 성형된 기재와 표피재로 된 소재(이하 "소재"라 칭함)를 접착하여 냉각 숙성시키는 공정을 행한 다음 상/하금형 사이에서 블록을 제거하고 트리밍이나 피어싱 작업공정을 행하였다.

그런데, 종래에는 두께가 평평한 평블록을 상/하 금형 사이에 삽입하여 그 간격을 조절하였기 때문에 소재의 성형공정이나 접착공정을 행한 후 그 프레스압이 가해진 상태에서는 상/하 금형 사이에서 블록을 빼낼 수가 없으므로 상금형을 눌러주고 있는 상형베이스 자체를 들어올려 상금형을 하금형에서 떨어뜨려야만 블록빼기가 가능하였으며, 그러한 상태에서 다시 상형베이스를 내려 상금형을 하금형에 닫고 재차 프레스압을 가하면 빼낸 블록의 두께만큼 상금형이 더 내려가게 됨에 따라 소재의 테두리 트리밍과 피어싱 작업을 행할 수 있었다.

하지만, 상기와 같이 상형베이스를 완전히 들어올려 상금형을 열었다가 다시 닫고 프레스압을 가하는 과정 동안의 시간이 너무 많이 걸려서 그 자체만으로도 생산성이 상당히 떨어졌으며, 특히 상금형을 완전히 열어야 함으로써 상/하 금형의 성형면 내부의 압력손실이 많아 재차 프레스압을 가할 때의 압력 도달시간이 오래 걸리므로 이로 인한 생산성 저하가 상당하여 원가상승의 주 요인이 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 상/하 금형으로 소재를 성형하거나 표피재를 접착하는 공정을 행한 후 이를 숙성시키고 있는 상/하 금형의 맞물림을 그대로 유지한 상태에서 블록만을 빼내어 다음 공정인 트리밍/피어싱 공정을 보다 신속하게 행할 수 있도록 하므로서 생산성을 향상시킬 수 있는 자동차용 내장재의 성형방법을 제공하는데 있다.

도 1 은 본 발명을 실시하기 위해 상/하 금형을 벌린 상태에서 블록과 소재를 투입하는 상태를 예시한 요부 횡단면도

도 2 는 본 발명에 의해 블록이 투입된 상태에서 상형에 1차 프레싱압이 가해져 소재를 성형하는 상태를 예시한 요부 횡단면도

도 3 은 본 발명에서 상형의 압빼기를 행하여 블록을 빼낸 상태를 예시한 요부 횡단면도

도 4 는 본 발명에서 블록을 빼낸 상태에서 2차 프레싱압을 가하여 소재의 트리밍/피어싱이 행하여지는 상태를 예시한 요부 횡단면도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 상형베이스 11 : 상금형

13 : 스프링 14 : 절단칼

16 : 블록가이드 16a: 경사면

21 : 하금형 26 : 블록

26a: 경사면 27 : 구동수단

본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 자동차용 내장재의 성형방법을 바람직한 실시예로 들어 첨부한 별첨 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명을 실시하기 위한 금형장치의 일 실시예를 도시한 것으로서, 상/하 금형을 벌린 상태에서 소재를 장착한 상태를 예시한 횡단면도로서, 성형면을 따라 냉각수공(12)이 구비된 상금형(11)은 상형베이스(10)에서 스프링(13)으로 탄발되면서 승강 가능하게 설치되고, 그 테두리에는 트리밍용 절단칼(14)이 상형베이스(10)에 고정되어 상금형(11)과 상형베이스(10)의 간격이 좁혀지면 절단칼(14)이 돌출되는 구조로 설치되며, 그러한 상형베이스(10)의 사방에는 밑이 경사면(16a)으로 된 블록가이드(16)가 설치되어 있다.

그리고, 성형면을 따라 냉각수공(22)이 구비된 하금형(21)은 하형베이스(20)에 고정 설치되고, 하형베이스(20)의 사방에는 상면이 상기 블록가이드(16)의 경사면(16a)과 대응되는 경사면(26a)을 갖는 쐐기형 블록(26)이 실린더 등의 구동수단 (27)으로 전/후진되도록 설치한 것으로서, 도면중 미설명 부호 (24)는 절단칼의 삽입공이고, (15)는 피어싱용 펀치, (25)는 펀치공이며, (30)은 기재용 소재 또는 기재와 표피재를 부착시킨 소재 이다.

이러한 본 발명의 장치에서 상기 블록(26)과 블록가이드 (16), 절단칼(14)과 그 삽입공(24), 펀치(15)와 펀치공(25)은 필요에 따라 상/하 금형(11)(22)에 서로 상반되게 설치할 수 있으며, 상기 구동수단 (27)으로 실린더 외에 회전캠 등을 사용하여도 되고, 상기 블록(26)은 하형베이스 (20) 외부에서 진입되는 구조로 설치되어도 무방하다.

이와 같은 내장재 성형용 금형장치에 의해 본 발명의 자동차용 내장재를 성형하는 과정을 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1공정(블록 진입공정)

도 1 과 같이 상형베이스(10)를 위로 올려서 상금형(11)을 하금형(21)에서 분리시킨 다음 블록(26)을 상형베이스(10)의 블록가이드(16)가 하강될 위치로 진입시킨다.

제2공정(1차 프레싱 공정)

도 2 와 같이 상형베이스(10)를 내리면 상금형(11)과 함께 하강되는 블록가이드(16)의 밑면 경사면이 블록(26)의 대응된 경사면과 접촉되고, 상금형(11)은 하금형(21)과 접면된 상태에서 블록(26)에 의해 정해진 프레스압만이 가해지면서 상/하 금형 사이로 투입된 소재(30)를 눌러 소정 형태로 성형하거나 표피재를 접착하는 공정을 행하며, 그런 다음 냉각수공(12,22)으로 냉각수를 통과시켜 냉각 숙성공정을 행한다.

제3공정(1차 프레싱의 압빼기 공정)

상기 제2공정에 의한 소재(30)의 냉각 숙성 후 상금형(11)이 하금형(21)과 맞물려 있는 상태를 그대로 유지하면서 상형베이스(10)에 가해지고 있는 프레싱 압력의 압빼기 공정을 행한다. 그러면 상금형(11)은 하금형(21)과 맞닿아 있는 상태에서 가해지던 프레스압만이 해소되고 이와 동시에 사방의 블록(26)을 눌러주고 있던 블록가이드(16)의 압력도 해소되므로 경사면(16a)(26a)끼리 맞닿아 있던 쐐기형 블록(26)은 구동수단(27)의 역작용에 의해 쉽게 빠지게 되며, 이때 상금형(11)은 하금형(21)에 맞물린 상태를 그대로 유지하게 된다.

제4공정(2차 프레싱 공정)

상기 3공정과 같이 압빼기 후 블록(26)이 빠진 상태에서 2차 프레스압을 상형베이스(10)에 가한다. 그러면 상금형(11)은 하금형(21)과 맞닿아 있으므로 그 2차 프레스압은 즉시 상금형(11)에 전달되어 작용하게 되는데, 이때 하금형(21)과 맞닿아 있는 상금형(11)은 더 내려 갈 수가 없으므로 상형베이스(10)만이 스프링 (13)을 압축하면서 하강하게 된다.

이에 따라 상금형(11) 테두리에 설치된 절단칼(14)은 도 4 와 같이 상금형 (11) 보다 돌출되면서 소재(30)의 테두리 트리밍작업을 행하는 것이고, 펀치(15) 또한 상금형(11)의 성형면에서 돌출되면서 소재(30)에 피어싱공정을 신속 원활하게 행하게 된다.

이러한 본 발명의 자동차용 내장재 성형방법은 소재(30)를 프레스압으로 성형하는 금형장치 또는 기재와 표피재로 이루어진 소재(30)를 접착하는 금형장치 등 어느 금형장치에서나 연속 공정으로 트리밍과 피어싱공정을 행할 때 활용 가능한 것이다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명의 내장재 성형방법은 1차 프레스압을 가하여 소재를 성형하거나 표피재를 접착하고 냉각 숙성하는 공정을 행한 후 상/하 금형의 맞물림을 그대로 유지한 상태에서 압빼기에 의해 블록을 쉽게 빼내고 2차 프레스압을 가하여 다음 공정인 트리밍/피어싱 공정을 보다 신속하게 행하는 것이기 때문에 상형베이스를 들어 올렸다가 다시 내려 작업하는 종래방식에 비하여 작업성이 신속 간편하므로 생산성이 상당히 향상되어 원가절감의 효과가 큰 것이다.

Claims (1)

1. 상형베이스(10)의 상금형(11)과 하형베이스(20)의 하금형(21)에 가해지는 프레스압에 의해 소재의 성형과 트리밍/피어싱작업을 행함에 있어서,

   상금형(11)과 하금형(21)을 분리시킨 다음 블록(26)을 상형베이스(10)의 블록가이드(16)가 하강될 위치로 진입시키는 제1공정과;

   상기 제1공정 후 1차 프레싱압을 가해 상금형(11)과 함께 하강되는 블록가이드(16)의 경사면이 쐐기형 블록(26)의 경사면과 접촉된 상태에서 맞물린 상/하 금형(11,21)에 의해 소재(30)를 성형하거나 표피재 접착 공정을 행하고 냉각 숙성시키는 제2공정과;

   상기 제2공정 후 상/하 금형(11,21)의 맞물린 상태는 그대로 유지하면서 상형베이스(10)에 가해진 1차 프레스압의 압빼기 공정을 행하여 경사면(16a)(26a)끼리 맞닿아 있던 쐐기형 블록(26)을 구동수단(27)에 의해 빼내는 제3공정과;

   상기 3공정 후 블록(26)이 빠진 상태에서 2차 프레스압을 상형베이스(10)에 가하여 소재(30)의 테두리 트리밍과 피어싱 공정을 수행토록한 제4공정

   을 순차적으로 행함을 특징으로 하는 자동차용 내장재 성형방법.