KR100462110B1 - 몰드내의 기포발생 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 몰드내의 기포발생 방지장치에 관한 것으로, 몰드 성형이 이루어지는 동안 몰드가 안착된 몰드 베이스판 저부에 진동에 의한 상하 방향의 힘이 부가되도록 함으로써 주입되는 액상재료의 미충진으로 인한 기포발생을 방지하여 성형 부품의 장착성을 향상시키고, 외관상의 결점 발생을 방지할 수 있도록 하는 장치로서, 그 구성은 본 발명의 몰드내의 기포발생 방지장치는 상판과 하판 및 상기 상판과 하판의 사이를 연결하는 다수의 지지보로 이루어져 장치의 전체 골격을 형성하는 프레임부와; 상기 프레임부 하판에서 상부로 일정 높이 이격된 위치에 놓이고, 상기 프레임부 상판과의 사이에 다수의 스프링이 개재되어 상부면에 안착되는 몰드의 상하 방향 운동을 유도하는 몰드 안착부와; 상기 몰드 안착부의 하부에 위치하여 몰드 안착부에 상,하 방향의 진동을 부가하는 진동 발생부로 된다.

Description

몰드내의 기포발생 방지장치{Apparatus for preventing occurring of air bubble in molding process}

본 발명은 몰드내의 기포발생 방지장치에 관한 것으로, 특히 성형 수지 충진시 회전판 하부에 부착되어 있는 비대칭 하중에 의해 발생하는 진동을 이용하여 몰드 내부에 발생되는 기포를 제거하는 몰드내의 기포발생 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 림 성형(RIM :Reaction Injection Molding)은 최초 액체상태에서 일정시간이 흐른 후에는 고체상태로 굳는 성질을 가진 수지와 같은 액상소재를 몰드 금형 내부로 충진시켜 소정의 부품을 성형하는 방법이다.

상기 림 성형 방법은 한정된 수량의 차량 장착용 시작 부품을 성형하는데 많이 사용되는 방법의 하나로서, 몰드 주입구로부터 공급되는 액상소재가 몰드의 내의 공동부(cavity)를 따라 흘러 들어가 몰드 내부 공간을 충진시키면서 성형하는 방법이다.

그러나 몰드가 정지된 상태로 유지되는 종래의 몰드 성형에서는 액상소재가 몰드 내부로 주입되면서 주입되기 힘든 부위, 예컨데 몰드의 보스(boss) 부위나 리브(rib) 부위 등과 같이 몰드의 공동부 구조상 액상소재가 충진되면서 잔존해 있던 공기가 외부로 빠져나가기 곤란한 부위에는 기포가 발생하게 된다.

즉, 림 성형 몰드에서 발생되는 기포는 토출장치에 의해 주입된 액상소재가 몰드 내부에 잔존해 있는 기포를 제거하지 못함으로 인해 발생하게 되는데, 미처 밖으로 빠져나가지 못한 기포는 몰드 내부에 남아서 성형 부품의 기포가 되는 것이다.

이와 같이 보스부나 리브 부위 등에서 기포가 발생된 부위는 기타의 보강용 수지를 이용하여 해당부위를 재충진시켜 보강을 해주어야 한다. 그러나 상기 수지를 재충진시켜 보강한 부위는 차량 장착시 상호 작용되는 힘(meeting force)에 의해 쉽게 떨어져 나가게 되고, 이로 인해 조립품질을 크게 저하시키게 되며, 나아가 기포가 제품의 표면에 나타날 경우에는 제품의 외관에 치명적인 결점을 초래하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명은 성형이 이루어지는 동안 몰드가 안착되는 몰드 베이스판 저부에 진동에 의한 상하 방향의 힘이 부가되도록 함으로써 주입되는 액상재료의 미충진으로 인한 기포발생을 방지하여 성형 부품의 장착성을 향상시키고, 외관상의 결점 발생을 방지할 수 있는 몰드내의 기포발생 방지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 기포발생 방지장치의 사시도,

도 2 는 본 발명의 기포발생 방지장치의 연결봉과 회전판과의 결합부를 도시한 사시도,

도 3 은 본 발명의 기포발생 방지장치의 몰드 베이스판과 연결봉 상단부 결합부 구조를 도시한 사시도,

도 4 는 본 발명의 기포발생 방지장치의 상판과 몰드 베이스판 사이에 설치되는 스프링의 결착상태를 도시한 사시도,

도 5 는 본 발명의 진동 유발용 회전판의 작동원리를 설명하기 위한 평면도,

도 6 은 본 발명의 진동 유발용 회전판에 있어서, 질량 불균일에 의한 상하 방향의 모멘트가 생기는 원리를 설명하기 위한 단면도임.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 상판 3 : 하판

5 : 지지보 7 : 몰드 베이스판

9 : 스프링 연결대 11 : 스프링

13 : 몰드 15 : 연결봉

17 : 완충부재(고무) 19 : 진동유발 회전판

21 : 하중 23 : 진동 유도판

25 : 구동축 회전판 27 : 종동축 회전판

29 : 구동축 구동모터 31 : 추락 방지구

33 : 중심축

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 몰드내의 기포발생 방지장치는 상판과하판 및 상기 상판과 하판의 사이를 연결하는 다수의 지지보로 이루어져 장치의 전체 골격을 형성하는 프레임부와; 상기 프레임부 하판에서 상부로 일정 높이 이격된 위치에 놓이고, 상기 프레임부 상판과의 사이에 다수의 스프링이 개재되어 상부면에 안착되는 몰드의 상하 방향 운동을 유도하는 몰드 안착부와; 상기 몰드 안착부의 하부에 위치하여 몰드 안착부에 상,하 방향의 진동을 부가하는 진동 발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 프레임부는 상판과 하판이 일정거리 이격된 상태에서 4개의 지지보가 상기 상판 및 하판의 모서리부에 연결되는 구조로 형성되고,

상기 몰드 안착부는 상부에 몰드가 안착되는 몰드 베이스판과, 상기 몰드 베이스판의 상부 모서리부에 일측단이 연결되고, 타측단은 상판의 저면에 결착된 스프링으로 구성된다.

또한 본 발명의 상기 진동 발생부는 저부 일측에 비대칭 하중이 부착된 진동유발 회전판과, 상기 진동유발 회전판과 상기 몰드 안착부의 몰드 베이스판의 중심부를 연결하는 연결봉과, 상기 진동유발 회전판의 일측면과 접촉하여 진동유발 회전판에 회전력을 인가하는 구동수단 및 상기 진동유발 회전판의 타측면과 접촉하여 진동유발 회전판의 회전을 유도하는 종동측 회전판으로 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 몰드내의 기포발생 방지장치의 적합한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 몰드내 기포발생 방지장치의 사시도이다.

본 발명의 몰드내의 기포발생 방지장치(50)는 상판(1)과 하판(3) 및 상기상판(1)과 하판(3)의 사이를 연결하는 지지보(5)로 이루어지며, 장치의 전체 골격을 형성하는 프레임부와; 상기 프레임부 하판(3)에서 일정 높이 이격된 위치에 놓이고, 상기 프레임부 상판(1)과의 사이에 스프링(11)이 개재하여 상,하 방향으로 이동이 가능한 몰드 안착부와; 상기 몰드 안착부의 하부에 위치하여 몰드 안착부에 상,하 방향의 진동을 부가하는 진동 발생부로 구성된다.

상기 본 발명의 프레임부는 상판(1)과 하판(3)이 일정거리 이격된 상태에서 4개의 지지보(5)가 상기 상판(1) 및 하판(3)의 모서리부에 연결되어 있는 구조로 되어 있다. 상판(1)과 하판(3)의 폭 및 지지보(5)의 길이는 프레임부 내부 공간을 활용하여 몰드 성형 작업을 위한 각 구성부재의 설치가 용이한 크기로 한다.

본 발명의 몰드 안착부는 몰드(13)가 상부에 안착되는 몰드 베이스판(7)이 스프링(11)과 스프링 연결대(9)에 의해 상판(1)과 결착되어 프레임부 내부 공간에 설치된다. 즉 몰드 베이스판(7)은 그 사각 모서리부의 상부에 스프링 연결대(9)가 연결되고, 스프링 연결대(9)는 상측 단부에서 스프링(11)과 연결되고 스프링(11)의 타측 단부는 상판(1)의 저부면에 결착된다.

따라서 상기 스프링(11)에 의해 몰드 베이스판(7)은 상,하 방향의 운동(진동)에 대해 탄성을 받게 된다. 스프링(11)의 탄성강도는 몰드(13)의 중량과 몰드내 기포제거를 위해 인가되는 외부 하중의 크기에 따라 설정된다.

상기 몰드 안착부의 하부에 위치하여 상,하 방향의 진동을 부가하는 진동 발생부는 진동유발 회전판(23)과, 상기 진동유발 회전판(23)과 상기 몰드 안착부의 몰드 베이스판(7)간을 연결하는 연결봉(15)과, 상기 진동유발 회전판(23)의 일측면과 접촉하여 진동유발 회전판(23)에 회전력을 인가하는 구동수단(30) 및 상기 진동유발 회전판(23)의 타측면과 접촉하여 진동유발 회전판(23)의 회전을 유도하는 종동측 회전판(27)으로 이루어진다.

도 2 는 본 발명의 기포발생 방지장치의 연결봉(15)과 진동 발생부의 회전판(19)이 결합된 상태를 도시한 사시도이다.

상기 연결봉(15)의 상측 단부는 상기 몰드 베이스판(7)의 저부에 고정되고, 하측 단부는 상기 회전판(19)에 결착이 되는데, 회전판(19)의 중량에 의해 하부로처지는 것과 하중인가에 의한 불시의 추락을 방지하기 위해 회전판(19)의 저부에 별도의 추락 방지구(31)를 구비하고 있다. 상기 회전판 추락 방지구(31)는 회전판(19)의 중심부를 관통하여 통과한 상기 연결봉(15)의 단부에 회전판(19)을 지지하는 원판형 부재로 형성할 수 있다.

도 3 은 본 발명의 기포발생 방지장치의 몰드 베이스판(7)과 연결봉(15) 상단부 결합부 구조를 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이, 상기 연결봉(15)의 상측 단부는 몰드 베이스판(7)의 내부로 일정길이가 삽입되어 들어간 상태에서 몰드 베이스판(7)에 고정되는데, 상기 연결봉(15)의 상측 단부 외측에 단부를 둘러 감싸는 별도의 완충부재(17)를 구비하도록 한다. 이는 상기 완충부재(17)에서 몰드 베이스판(7) 하부의 진동 발생부(23)에서 전달되는 상하 방향의 운동으로 인한 전달 에너지를 흡수하여 보다 자연스런 진동을 유지하여 몰드를 충진하는 액상소재의 떨림이 없도록 하기 위함이다. 이러한 용도의 상기 완충부재(17)는 고무나 기타 탄성이 있는 재질로 형성할 수 있다.

도 4 는 본 발명의 기포발생 방지장치의 상판과 몰드 베이스판 사이에 설치되는 스프링의 결착상태를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 몰드(13)가 상부에 안착된 몰드 베이스판(7)은 그 네 모서리부가 스프링(11)에 의해 그 상부의 상판(1)에 연결되어 있다. 이는 몰드 베이스판(7)의 상하 방향의 운동에 대해 상부의 몰드(13)가 파손되지 않으면서 성형이 원만하게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

상기 스프링(11)은 도시된 예에서와 같이 몰드 베이스판(7)의 상부 네 모서리부마다 설치할 수도 있으나 몰드 베이스판(7)의 자연스런 이동을 이룰 수 있는 범위에서 양측에 하나씩 두 개로 한정하여 설치할 수도 있다.

도5 와 도6 은 본 발명의 진동 유도판(23)의 구성 및 작동원리를 설명하기 위한 개략도로서,

도 5 는 본 발명의 진동 유도판(23)의 작동원리를 설명하기 위한 평면도이고,

도 6 은 본 발명의 진동 유도판(23)에 있어서, 질량 불균일에 의한 상하 방향의 모멘트가 생기는 원리를 설명하기 위한 단면도이다.

상기 도면을 참조하면, 본 발명의 진동 유도판(23)은 연결봉(15)이 그 중앙부에 일체로 연결되어 있는 진동유발 회전판(19)과 상기 진동유발 회전판(19)의 저부면 일측에 부착된 비대칭 하중(21)으로 구성된다.

몰드(13)에 진동을 부여하기 위해서는 일단 상기 비대칭 하중(21)을 가진 회전판(19)의 회전이 이루어져야 하는데, 이를 위해 상기 도5 에 도시된 바와 같이,회전판(19)의 외측 측면에 2개의 회전 디스크를 맞대어 준다.

상기 2개의 회전 디스크중 하나는 진동유발 회전판(19)을 회전시키는데 필요한 토오크를 직접 전달하는 구동 회전판(25)이고, 나머지 하나는 진동유발 회전판(19)의 회전을 자연스럽게 유지하도록 해 주는 종동 회전판(27)이다.

상기 구동 회전판(25)은 별도 구비된 구동모터(29)에 의해 구동되며, 진동유발 회전판(19)과의 측면 접촉에 회전력을 전달하되, 진도유발 회전판(19)의 상하 방향 이동 거리를 감안하여 그 측면 접촉부의 길이를 충분히 고려하여 구동 회전판(25)의 두께를 설정할 필요가 있다.

상기 회전판(19)이 회전하게 되면 회전판(19)의 저부에 부착된 상기 비대칭 하중(21)에 의해 질량 불균일에 의한 모멘트가 발생하게 된다. 즉, 도6 에 도시된 바와 같이, 진동유발 회전판(19)이 회전하지 않는다고 가정할 때 비대칭 하중(21)이 있는 부위가 하부로 기울어지게 되는데, 이러한 기울어짐 현상은 회전판(19)과 일체로 연결된 연결봉(15)과 연결봉(15)의 상단부에 장착된 완충부재(17)에 전달되어 안정적인 진동 발생부(23)의 상하 방향의 운동을 유발하게 된다.

한편, 상하 운동은 몰드(13)가 안착된 몰드 베이스판(7)이 수평을 유지하는 것이 아니고, 4개의 스프링(11)이 수축과 인장 운동을 함으로써 몰드 베이스판(7)이 수평면을 기준으로 불평형 회전상태를 유지하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 몰드내의 기포발생 방지장치는 몰드 성형이 이루어지는 동안 몰드가 안착된 몰드 베이스판에 진동을 인가함으로써운동성을 부여하고, 몰드 내로 주입되는 액상재료의 미충진으로 인한 기포발생을 방지하여 성형 부품의 장착성을 향상시키고, 외관상의 결점 발생을 방지할 수 있다. 또한, 성형부품의 크기, 치수에 따라 회전판의 회전속도를 조절함으로써 몰드 베이스판의 진동정도를 효과적으로 제어할 수 있으므로, 성형부품의 정밀몰딩이 가능하며, 적용성의 폭이 넓다.

Claims (4)

1. 상판과 하판 및 상기 상판과 하판 사이를 연결하는 다수의 지지보로 이루어져 장치의 전체 골격을 형성하는 프레임부와;

   상기 프레임부 하판으로부터 일정 높이에 위치에 놓이고, 몰드가 상부면에 안착되는 몰드 베이스판과, 상기 몰드 베이스판의 상부 모서리부에 일측단이 연결되고, 타측단은 상판의 저면에 결착된 적어도 하나 이상의 스프링으로 이루어진 몰드 안착부와;

   상기 몰드 안착부의 하부에 위치하여 몰드 안착부에 상,하 방향의 진동을 부가하는 진동 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드내의 기포발생 방지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 진동 발생부는 저부 일측에 비대칭 하중이 부착된 진동유발 회전판과, 상기 진동유발 회전판과 상기 몰드 안착부의 몰드 베이스판의 중심부를 연결하는 연결봉과, 상기 진동유발 회전판의 일측면과 접촉하여 진동유발 회전판에 회전력을 인가하는 구동수단 및 상기 진동유발 회전판의 타측면과 접촉하여 진동유발 회전판의 회전을 유도하는 종동측 회전판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 몰드내의 기포발생 방지장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 몰드 베이스판 내부에서 몰드 베이스판과 연결봉이 결착되는 부위의 연결봉 단부 외측에 상하 방향의 진동 에너지를 흡수할 수 있는 완충부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 몰드내의 기포발생 방지장치,
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 진동유발 회전판의 추락을 방지하기 위한 추락 방지구가 상기 회전판의 저부면에 구비되는 것을 특징으로 하는 몰드내의 기포발생 방지장치.