KR100493791B1 - covering product molding apparatus and molding method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 설비투자가 현저히 줄어들면서도, 스킨재가 기재와 견고하게 융착되어 제품의 신뢰성이 향상되고, 잔류응력에 의한 제품의 후변형이 방지되도록 된 동시 커버링재 성형장치 및 성형방법에 관한 것이다.The present invention relates to a simultaneous covering material forming apparatus and a molding method in which the skin material is firmly fused to the base material while the equipment investment is significantly reduced, thereby improving the reliability of the product and preventing post deformation of the product due to residual stress.
본 발명에 따르면, 상형(10)에는 캐비티(11)와 연통되도록 형성되어 스킨재(S)를 캐비티(11) 내벽면에 달라붙게 하는 진공흡착수단(13,14)이 구비되고, 밸브게이트(40)에는 내부에 용융수지를 공급하는 런너(43)가 형성된 노즐바디(41)와, 상기 런너(43)에 전후진가능하게 설치되고 그 선단부에는 전후진에 따라 노즐바디(41)의 선단면에 밀착되거나 이격되는 헤드부(46)가 구비된 밸브핀(45)을 포함하여 이루어지며, 이 밸브핀(45)의 헤드부(46)와 노즐바디(41)의 선단면 사이에 용융수지를 반경방향 외측으로 방사하는 게이트부(G)가 형성되고, 상기 노즐바디(41)의 선단면과 밸브핀(45)의 헤드부(46)에는 서로 맞물리는 경사돌부(42)와 경사홈부(47)가 각각 형성되어 구성되며, 상기 스킨재(S)를 캐비티(11)에 진공흡착하고 용융수지를 상기 게이트부(G)를 통해 반경방향 외측으로 주입할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 동시 커버링재 성형장치가 제공된다. According to the present invention, the upper die 10 is provided to communicate with the cavity 11 is provided with a vacuum suction means (13, 14) for sticking the skin material (S) to the inner wall surface of the cavity 11, the valve gate ( 40 is provided with a nozzle body 41 having a runner 43 for supplying molten resin therein, and is provided to be able to move forward and backward in the runner 43, and a tip end surface of the nozzle body 41 at its front end in accordance with forward and backward advancement. It comprises a valve pin 45 having a head portion 46 which is in close contact or spaced apart, the molten resin between the head portion 46 of the valve pin 45 and the front end surface of the nozzle body 41 A gate portion G radiating radially outward is formed, and the inclined protrusion portion 42 and the inclined groove portion 47 meshed with the front end surface of the nozzle body 41 and the head portion 46 of the valve pin 45. ) Are respectively formed, and the skin material (S) is vacuum-absorbed in the cavity 11 and the molten resin radially outwards through the gate portion (G). Provided is a simultaneous covering material forming apparatus, characterized in that it can be injected into.
Description
본 발명은 동시 커버링재 성형장치 및 성형방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 범용설비인 고압사출기를 이용하여 기재 성형에서 스킨재 커버링공정까지 완료할 수 있으므로 설비투자가 현저히 줄어들면서도, 별도의 접착재를 사용하지 않더라도 스킨재가 기재와 견고하게 융착되어 원가절감은 물론 제품의 신뢰성이 향상되고, 기재 성형시 게이트부와 기재 끝단의 압력편차가 현저히 줄어들어 잔류응력에 의한 제품의 후변형이 방지되도록 된 동시 커버링재 성형장치 및 성형방법에 관한 것이다.The present invention relates to a simultaneous covering material forming apparatus and a molding method, and more specifically, it can be completed from the base material forming to the skin material covering process by using a high-pressure injection machine, which is a general-purpose equipment, while reducing the equipment investment, Even when not used, the skin material is firmly fused to the base material to reduce costs and improve the reliability of the product.At the same time, the covering is prevented after deformation of the product due to residual stress by reducing the pressure deviation between the gate part and the end of the base material when forming the base material. It relates to a remolding apparatus and a molding method.
일반적으로 커버링이라 함은 성형된 기재의 표면에 스킨재를 부착하는 공정을 칭하며, 이러한 커버링공법에 의해 성형된 커버링재의 대표적인 예로는 도어 트림과 같은 자동차 내장재가 있다. 이러한 커버링공법 중 사출성형을 이용한 기존 방법으로는 저압사출방식과 고압사출방식이 있는데, 이중 저압사출방식은 상금형에 스킨재를 셋팅시키고 금형을 닫은 후 저압의 용융수지를 주입하여 사출기의 유압의 힘을 이용하여 금형 내의 제품 체적을 축소하여 용융수지를 압축한다. 이때 스킨재가 성형되는 기재 표면에 동시 접착되는 방식이다.In general, the covering refers to a process of attaching a skin material to the surface of the molded substrate, and a representative example of the covering material formed by the covering method is an automobile interior material such as a door trim. Among the covering methods, the existing methods using injection molding include low pressure injection method and high pressure injection method. Among the low pressure injection methods, the hydraulic material of the injection machine is injected by setting the skin material on the upper mold, closing the mold, and injecting the low pressure molten resin. The force is used to compress the molten resin by reducing the product volume in the mold. At this time, the skin material is bonded to the surface of the substrate to be molded at the same time.
그러나, 이러한 저압사출기는 그 가격이 상당히 고가임에 따라 설비투자에 상당한 비용부담을 갖게됨은 물론, 전용기로서 다양한 제품에 호환성 있게 사용하지 못하는 문제점이 있다. However, such a low pressure injection machine has a significant cost burden on facility investment as its price is quite high, and of course, there is a problem in that it is not compatible with various products as a dedicated machine.
그리고, 고압사출기에 의한 종래의 커버링방식은 일반 사출금형에 의해 고압으로 사출성형되어 냉각 고화된 기재를 커버링 금형으로 옮겨놓고 기재의 표면에 스킨재를 접착하는 별도 커버링 방식이다. 이러한 고압사출방식은 일반 프레스기와 사출 성형기를 사용하므로 설비 구축에 따른 비용이 저압사출방식에 비해 저렴하지만 기재의 표면에 일일이 접착재를 스프레이한 후 스킨재를 별도의 공정에 의해 접착하는 방식이므로 작업성이 나빠 생산성이 현저히 떨어지는 문제점이 있으며, 접착재를 스프레이할 때마다 작업장의 공기가 심하게 오염되어 환경공해가 심한 문제점이 있다.In addition, the conventional covering method using a high-pressure injection machine is a separate covering method of injection molding at a high pressure by a general injection mold to transfer the cooled and solidified substrate to the covering mold and adhering a skin material to the surface of the substrate. Since the high pressure injection method uses a general press and an injection molding machine, the cost of constructing the equipment is lower than that of the low pressure injection method, but since the adhesive is sprayed on the surface of the substrate one by one, the skin material is adhered by a separate process. There is a problem that this poor productivity is significantly reduced, each time the spraying the adhesive material is severely polluted air in the workplace has a severe environmental pollution problem.
또한, 상기 고압사출방식은 기재를 고압으로 사출 성형하여 경화시키는 것이므로, 제품 각부분의 성형압력 편차가 심하여 잔류응력으로 인한 후변형이 발생되는 문제점이 있다. 또한, 기재를 성형한 후 그 기재를 커버링 금형으로 옮겨 스킨재 접착을 행하므로 작업시간이 오래 걸려 생산성이 상당히 떨어지는 문제점도 있다.In addition, the high-pressure injection method is to harden by injection-molding the substrate at a high pressure, there is a problem that the post-deformation due to the residual stress due to severe variation in the molding pressure of each part of the product. In addition, since the substrate is molded and then the substrate is transferred to the covering mold to perform skin material adhesion, there is also a problem in that productivity is considerably reduced due to a long working time.
최근에는 이러한 문제점을 해결하고자 고압사출기를 이용하여 스킨재 커버링공정까지 할 수 있는 동시 커버링 성형장치가 개발되어 사용되고 있다. 이 성형장치는 코어와 상형 사이에 기재의 용융수지를 고압으로 주입하여 기재를 완전 사출 성형한 후 상형을 들어올리고 기재의 상면에 스킨재를 올려놓고 상형과 코어를 다시 압착하여 기재의 잔류열에 의해 스킨재를 부착하도록 한 것이다. Recently, a simultaneous covering molding apparatus has been developed and used to cover a skin material covering process using a high pressure injection machine to solve this problem. The molding apparatus injects the molten resin of the substrate at a high pressure between the core and the upper mold, completely injects the substrate, lifts the upper mold, places a skin material on the upper surface of the substrate, and compresses the upper mold and the core again by the residual heat of the substrate The skin material is to be attached.
따라서, 이러한 성형장치는 범용설비인 고압사출기를 사용하므로 설비투자비가 줄어들고, 하나의 장치에서 커버링공정까지 행해지므로 별도 커버링방식에 비해 제품의 생산성이 향상되는 장점은 있다. 그러나, 상기 성형장치는 기재 성형시 주입되는 용융수지가 냉각라인에 의해 냉각된 상형 및 코어와 지속적으로 접촉되면서 캐비티 끝단까지 밀려나가 캐비티에 채워지게 되므로, 성형부 끝단의 온도는 게이트부에 비해 현저히 저하된 상태임은 물론, 이 후 금형을 열 때 상형과 코어의 구속에 의해 성형품이 파손되지 않는 강성을 갖도록 기본 냉각을 거친 후 상형을 열기 때문에, 성형품에 남아있는 잔열에 의해 스킨재를 부착한다 하더라도, 성형품의 끝단부에는 온도가 낮아 스킨재가 원활하게 융착되지 못하고, 제품의 불량률이 증가되는 문제점이 있다. 특히, PVC, PP FORM 등 내열성이 낮은 스킨재는 잔열에 의해 융착이 이루어진다고 하더라도, 자동차 내장재의 주류를 이루고 있는 폴리에스터 섬유 등 내열성이 우수한 스킨재는 잔열 자체로만은 원활하게 융착되지 않아, 이러한 성형장치 역시 별도의 핫멜트필름과 같은 접착 보조재를 사용하여 스킨재를 기재에 부착하고 있다.Therefore, such a molding apparatus uses a high-pressure injection molding machine, which is a general-purpose facility, and thus reduces facility investment cost, and thus, the productivity of the product is improved compared to a separate covering method because the covering process is performed in one apparatus. However, in the molding apparatus, the molten resin injected during the molding of the substrate is pushed to the end of the cavity while being continuously contacted with the upper mold and the core cooled by the cooling line, thereby filling the cavity. In addition to being in a deteriorated state, when the mold is opened afterwards, the upper mold is opened after the basic cooling is performed so that the molded article is not damaged by the restraint of the upper mold and the core, so that the skin material is attached by the residual heat remaining in the molded product. Even if the end of the molded article is low in temperature, the skin material is not fused smoothly, there is a problem that the defective rate of the product is increased. In particular, even though heat-resistant skin materials such as PVC and PP FORM are fused by residual heat, skin materials having excellent heat resistance, such as polyester fibers, which are the mainstream of automobile interior materials, are not fused smoothly by residual heat itself. Also, the skin material is attached to the substrate using an adhesive auxiliary material such as a separate hot melt film.
또한, 상기 성형장치는 게이트에서 주입된 성형수지의 선단이 성형품 끝단까지 흘러가는 과정에서 상형과 코어면에 마찰되어 성형압력과 온도가 계속적으로 손실되어 흐름이 둔화되기 때문에, 게이트에서 분출되는 성형수지의 압력을 상당히 높은 압력으로 유지하여 성형수지가 성형품의 끝단까지 흘러갈 수 있도록 하여야 기재를 완전 성형할 수 있기 때문에, 상기 게이트와 성형품 끝단 사이에는 압력편차가 매우 심하여 이 압력편차에 의해 제품의 후변형 발생우려가 여전히 상존하게 되는 문제점이 있다. In addition, in the molding apparatus, the molding resin ejected from the gate is rubbed on the upper mold and the core surface as the front end of the molding resin injected from the gate flows to the end of the molded article, and thus the molding pressure and temperature are continuously lost. The pressure difference between the gate and the end of the molded part is very severe because the pressure difference between the gate and the end of the molded part is so great that the molding resin must be maintained at a considerably high pressure to allow the molded resin to flow to the end of the molded part. There is a problem that the possibility of deformation still exists.
한편, 종래 사출성형장치는 금형의 성형공간으로 용융수지를 주입하는 게이트부가 밸브게이트의 길이방향 즉, 케비티 내벽면에 직교되는 방향으로 형성됨에 따라 용융수지의 주입압력이 이 밸브게이트와 대향되는 부위의 케비티 내벽면에 집중적으로 작용됨은 물론, 게이트부의 단면적도 넓지 않은 관계로 이 부분의 압력 집중현상은 특히 두드러지게 된다. 따라서, 이러한 사출성형장치는 캐비티 내벽면에 스킨재를 미리 장착한 후 용융수지를 고압으로 주입할 경우 스킨재의 압력 집중부분이 쉽게 손상되어, 이러한 방식으로는 커버링재를 생산하지 못하는 문제점이 있다. Meanwhile, in the conventional injection molding apparatus, the injection pressure of the molten resin is opposed to the valve gate as the gate portion for injecting the molten resin into the molding space of the mold is formed in the longitudinal direction of the valve gate, that is, orthogonal to the cavity inner wall surface. In addition to being concentrated on the inner wall of the cavity of the part, the cross-sectional area of the gate part is not wide, which makes the pressure concentration phenomenon of the part particularly prominent. Therefore, such an injection molding apparatus has a problem in that the pressure concentration portion of the skin material is easily damaged when the molten resin is injected at a high pressure after the skin material is pre-mounted on the inner wall of the cavity, so that the covering material cannot be produced in this manner.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 범용설비인 고압사출기를 이용하여 기재 성형에서 스킨재 커버링공정까지 완료할 수 있으므로 설비투자가 현저히 줄어들면서도, 별도의 접착재를 사용하지 않더라도 스킨재가 기재와 견고하게 융착되어 원가절감은 물론 제품의 신뢰성이 향상되고, 기재 성형시 게이트부와 기재 끝단의 압력편차가 현저히 줄어들어 잔류응력에 의한 제품의 후변형이 방지되도록 된 동시 커버링재 성형장치 및 성형방법을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention can be completed from the base material forming to the skin material covering process by using a high-pressure injection machine, which is a general-purpose equipment, while significantly reducing the equipment investment, do not use a separate adhesive material Even if the skin material is firmly fused with the base material, the cost reduction and the reliability of the product are improved, and the pressure difference between the gate part and the end of the base material is greatly reduced when forming the base material, thereby preventing the post deformation of the product due to residual stress. It is to provide an apparatus and a molding method.
본 발명의 제1특징에 따르면, 고압사출기의 가동측 형판(2)에 연결되어 전후진되며 일면에는 소정 형상의 캐비티(11)가 구비된 상형(10)과, 이 상형(10)의 캐비티(11)와 결합되어 이 캐비티(11) 내부에 소정 형상의 성형공간을 형성하는 코어(20,20')와, 상기 성형공간에 용융수지를 고압으로 분사하는 밸브게이트(40)가 구비된 사출 성형장치에 있어서, 상기 상형(10)에는 캐비티(11)와 연통되도록 형성되어 스킨재(S)를 캐비티(11) 내벽면에 달라붙게 하는 진공흡착수단(13,14)이 구비되고, 상기 밸브게이트(40)에는 내부에 용융수지를 공급하는 런너(43)가 형성된 노즐바디(41)와, 상기 런너(43)에 전후진가능하게 설치되고 그 선단부에는 전후진에 따라 노즐바디(41)의 선단면에 밀착되거나 이격되는 헤드부(46)가 구비된 밸브핀(45)을 포함하여 이루어지며, 이 밸브핀(45)의 헤드부(46)와 노즐바디(41)의 선단면 사이에 측방으로 개구되어 용융수지를 반경방향 외측으로 방사하는 게이트부(G)가 형성되고, 상기 노즐바디(41)의 선단면과 밸브핀(45)의 헤드부(46)에는 서로 맞물리는 경사돌부(42)와 경사홈부(47)가 각각 형성되어 구성되며, 상기 스킨재(S)를 캐비티(11)에 진공흡착하고 용융수지를 상기 게이트부(G)를 통해 반경방향 외측으로 주입할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 동시 커버링재 성형장치가 제공된다. According to the first aspect of the present invention, the upper mold 10 is connected to the movable side template 2 of the high-pressure injection molding machine and moved forward and backward and provided with a cavity 11 having a predetermined shape on one surface thereof, and the cavity of the upper mold 10 ( 11 and an injection molding having cores 20 and 20 'coupled to the cavity 11 to form a molding space having a predetermined shape and a valve gate 40 for spraying molten resin at a high pressure in the molding space. In the apparatus, the upper mold (10) is provided with a vacuum suction means (13, 14) formed in communication with the cavity 11 to adhere the skin material (S) to the inner wall surface of the cavity (11), the valve gate The nozzle body 41 has a runner 43 for supplying molten resin therein, and is installed in the runner 43 so as to be able to move forward and backward, and the front end of the nozzle body 41 is moved forward and backward. It comprises a valve pin 45 is provided with a head portion 46 in close contact or spaced on the end surface of the valve pin 45 A gate portion G is formed laterally between the head portion 46 and the tip end surface of the nozzle body 41 to radiate the molten resin radially outward, and the tip end surface of the nozzle body 41 and the valve pin are formed. The head portion 46 of the 45 is formed with the inclined protrusion 42 and the inclined groove portion 47 to be engaged with each other, vacuum suction the skin material (S) to the cavity 11 and the molten resin Simultaneous covering material forming apparatus is provided, which can be injected radially outward through the gate portion (G).
본 발명의 제2특징에 따르면, 상기 코어(20,20')에 연결되어 이 코어(20,20')를 캐비티(11)쪽으로 가압 전진시키는 압축실린더(30)와, 상기 코어(20,20')를 관통하도록 설치된 이젝트핀(23)과, 이 이젝트핀(23)이 고정 설치되며 소정 위치에 삽입공(24a)이 형성된 이젝트플레이트(24)와, 이 이젝트플레이트(24)를 전후진시키는 이젝트실린더(25)와, 상기 코어(20,20')에 연결 설치되며 이젝트플레이트(24)의 삽입공(24a)에 전후진가능하게 결합되며 이 결합부 기단쪽에는 상기 삽입공(24a)에 걸려지는 걸림턱(26a)이 형성되어 상기 코어(20,20')가 캐비티(11)쪽으로 가압 전진시 이젝트플레이트(24)를 함께 전진시키는 연동핀(26)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 동시 커버링재 성형장치가 제공된다. According to the second aspect of the present invention, a compression cylinder (30) connected to the cores (20,20 ') for pressurizing and advancing the cores (20,20') toward the cavity (11), and the cores (20,20) ', The eject pin 23 is installed to penetrate through the (e), the eject pin 23 is fixed to the eject plate 24, the insertion hole 24a is formed at a predetermined position, and the eject plate 24 It is connected to the eject cylinder 25 and the cores (20, 20 ') and is coupled to the insertion hole (24a) of the eject plate 24 so as to be moved forward and backward, the coupling portion proximal end to the insertion hole (24a) Simultaneous, characterized in that the engaging jaw (26a) is formed so that the core (20, 20 ') comprises an interlocking pin (26) for advancing the eject plate (24) together when pressed forward toward the cavity (11) Covering material forming apparatus is provided.
본 발명의 제3특징에 따르면, 그 일면에는 소정 형상의 캐비티(11)가 구비되고 이 캐비티(11)에는 진공흡착수단(13,14)이 연통되도록 설치된 상형(10)과, 상기 상형(10)의 캐비티(11)에 결합되어 소정의 성형공간을 형성하며 압축실린더(30)에 연결되어 전후진되는 코어(20,20')와, 이 코어(20,20')에 관통 설치되며 그 선단에는 용융수지를 반경방향 외측으로 토출하는 게이트부(G)가 구비된 밸브게이트(40)를 포함하여 구성된 사출 성형장치에 의해 기재(B)를 성형함과 더불어 이 기재(B)의 표면에 스킨재(S)를 동시 커버링하는 성형방법에 있어서, 상기 상형(10)을 코어(20,20')로부터 분리하여 캐비티(11) 내벽면에 스킨재(S)를 진공 흡착하는 스킨재 셋팅단계와, 상기 상형(10)을 코어(20,20')에 결합하고 밸브게이트(40) 선단의 게이트부(G)를 통해 용융수지를 반경방향 외측으로 방사되도록 주입하여 이 용융수지가 성형공간의 둘레부까지 완전히 채워지지 않은 상태로 가성형하는 수지 주입단계와, 상기 코어(20,20')를 압축실린더(30)에 의해 케비티(11) 쪽으로 가압 전진시켜 가성형 상태로 주입된 수지를 성형공간의 둘레부까지 밀려나도록 가압하여 제품을 완전 성형함과 더불어 상기 스킨재(S)가 기재(B)의 표면에 융착되도록 하는 압축성형 및 커버링단계와, 상기 상형(10)을 코어(20,20')로부터 분리하고 제품을 코어(20,20')로부터 취출하는 제품 취출단계로 구성된 것을 특징으로 하는 동시 커버링재 성형방법이 제공된다. According to a third aspect of the present invention, a cavity 11 having a predetermined shape is provided on one surface thereof, and the cavity 11 includes an upper mold 10 installed to communicate with vacuum suction means 13 and 14, and the upper mold 10. The cores 20 and 20 'which are coupled to the cavity 11 of the crankshaft 11 to form a predetermined molding space and are connected to the compression cylinder 30 and moved forward and backward, and are installed through the cores 20 and 20'. The substrate B is formed by an injection molding apparatus including a valve gate 40 having a gate portion G for discharging molten resin radially outward, and a skin on the surface of the substrate B. In the molding method for covering the ash (S) at the same time, the skin material setting step of separating the upper mold 10 from the core (20, 20 ') and vacuum adsorbing the skin material (S) on the inner wall surface of the cavity (11); The upper mold 10 is coupled to the cores 20 and 20 'and the molten resin radially outwards through the gate portion G at the tip of the valve gate 40. The resin injection step of molding the molten resin is not completely filled to the periphery of the molding space by injection so as to be radiated to the cavities, and the core (20, 20 ') by the compression cylinder 30 in the cavity 11 Compression molding and covering to press the resin forward in the moldable state to be pushed out to the circumference of the molding space to completely mold the product and to fuse the skin material S onto the surface of the substrate B. And a product taking-out step of separating the upper mold 10 from the cores 20 and 20 'and taking the product out of the cores 20 and 20'.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 제품 성형단계별 성형장치의 단면도이다. 이를 참조하면, 상기 성형장치는 용융수지를 측방으로 개구된 게이트부(G)를 통해 방사방향으로 주입하는 밸브게이트(40)가 구비되며, 상형(10)에는 스킨재(S)를 캐비티(11) 내벽면에 진공흡착되도록 하는 진공흡착수단(13,14)이 구비되어, 용융수지를 상기 밸브게이트(40)를 통해 고압으로 주입하더라도 상기 스킨재(S)의 어느 일부분에만 주입압력이 집중 작용되는 것을 줄일 수 있어 스킨재(S)의 손상을 방지할 수 있도록 구성된다. 1 to 3 are cross-sectional views of the molding apparatus for each product forming step according to the present invention. Referring to this, the molding apparatus is provided with a valve gate 40 for injecting the molten resin in the radial direction through the gate portion (G) opened laterally, the upper mold 10 has a skin material (S) in the cavity 11 Vacuum suction means (13, 14) is provided to vacuum suction on the inner wall surface, the injection pressure is concentrated only on any portion of the skin material (S) even if the molten resin is injected at a high pressure through the valve gate 40 It can be reduced to be configured to prevent damage to the skin material (S).
또한, 상기 성형장치는 밸브게이트(40)를 통해 용융수지를 측방으로 방사되도록 주입하여 이 용융수지가 성형공간의 둘레부까지 완전히 채워지지 않은 상태로 가성형한 후 상기 코어(20,20')를 가압실린더(30)에 의해 가압 전진시켜 제품을 완전 성형함과 더불어 상기 스킨재(S)가 제품의 표면에 융착되도록 하는 것이다. In addition, the molding apparatus is injected so that the molten resin is radiated laterally through the valve gate 40, and the molten resin is temporarily molded in a state in which the molten resin is not completely filled up to the circumference of the molding space, and then the cores 20 and 20 '. Presses forward by the pressure cylinder 30 to completely mold the product and to fuse the skin material S to the surface of the product.
상기 상형(10)은 코어(20,20')와 대향되는 면에 캐비티(11)가 형성되며 가동측 형판(2)에 연결 설치되어 이 가동측 형판(2)과 함께 전후진된다. 또한, 상기 캐비티(11)에는 진공흡착수단(13,14)이 연통 설치되어 스킨재(S)를 캐비티(11) 내벽면에 진공흡착할 수 있도록 구성되는데, 이 진공흡착수단(13,14)은 캐비티(11) 내부로 연통되는 진공라인(13)과, 이 진공라인(13)에 연결되는 진공펌프(14)로 이루어진다. The upper mold 10 has a cavity 11 formed on a surface opposite to the cores 20 and 20 'and is connected to the movable side template 2 and moved forward and backward with the movable side template 2. In addition, the cavity 11 is provided with a vacuum suction means (13,14) in communication with the skin material (S) is configured to vacuum suction on the inner wall surface of the cavity 11, the vacuum suction means (13, 14) Is composed of a vacuum line 13 communicating with the cavity 11 and a vacuum pump 14 connected to the vacuum line 13.
상기 코어(20,20')는 용융수지를 고압으로 주입하는 밸브게이트(40)가 그 내부에 관통 설치되며, 이 코어(20,20')의 후방에는 고정측 형판(22)에 지지되는 지지블록(22a)이 구비되어 캐비티(11)에서 용융수지를 고압으로 주입하는 경우에도 사출압에 의해 코어(20,20')가 후방으로 밀리는 것을 방지하여 항상 일정한 위치에서 압축실린더(30)에 의해 압축성형을 시작할 수 있게 한다.The cores 20 and 20 'are provided with a valve gate 40 penetrating therein to inject molten resin at a high pressure. A support supported by the fixed side template 22 is provided behind the cores 20 and 20'. The block 22a is provided to prevent the cores 20 and 20 'from being pushed backward by the injection pressure even when the molten resin is injected at a high pressure in the cavity 11, so that the compression cylinder 30 is always in a constant position. Allows you to start compression molding.
상기 밸브게이트(40)는 내부에 용융수지를 공급하는 런너(43)가 형성된 노즐바디(41)와, 상기 런너(43)에 전후진가능하게 설치되고 그 선단부에는 전후진에 따라 노즐바디(41)의 선단면에 밀착되거나 이격되면서 게이트부(G)를 개폐시키는 헤드부(46)가 구비된 밸브핀(45)을 포함되어 구성된다. 따라서, 상기 밸브게이트(40)는 밸브핀(45)의 헤드부(46)와 노즐바디(41)의 선단면 사이를 통해 용융수지를 측방으로 방사하는 게이트부(G)가 형성된다. 또한, 상기 노즐바디(41)의 선단면에는 Ｖ자 형태의 경사돌부(42)가 형성되고, 상기 밸브핀(45) 선단의 헤드부(46) 내벽면에는 상기 경사돌부(42)와 대응되는 형상의 경사홈부(47)가 형성되어, 이 밸브핀(45)의 헤드부(46)가 노즐바디(41)의 선단면으로부터 이격 되었다가 다시 밀착될 때 상기 경사돌부(42)와 경사홈부(47)가 서로 맞물리면서 밸브핀(45)이 정해진 위치로 닫혀지도록 유도하게 된다. 따라서, 상기 밸브게이트(40)는 노즐바디(41)의 선단면과 밸브핀(45)의 헤드부(46)에 각각 Ｖ자형의 경사돌부(42)와 경사홈부(47)가 형성됨에 따라 이 경사돌부(42)와 경사홈부(47) 사이로 형성되는 상기 게이트부(G)가 밸브게이트(40)의 길이방향에 대해 90°이상의 둔각으로 형성되며, 용융수지가 오히려 코어(20,20')쪽을 향해 경사지도록 반경방향 외측으로 주입되도록 구성된다.The valve gate 40 is provided with a nozzle body 41 having a runner 43 for supplying molten resin therein, and is installed in the runner 43 so as to be able to move forward and backward, and at the front end thereof, the nozzle body 41 according to forward and backward movement. It is configured to include a valve pin 45 is provided with a head portion 46 for opening and closing the gate portion (G) while being in close contact or spaced to the front end surface. Accordingly, the valve gate 40 has a gate portion G that radiates the molten resin laterally between the head portion 46 of the valve pin 45 and the front end surface of the nozzle body 41. In addition, an inclined protrusion 42 having a U-shape is formed on the front end surface of the nozzle body 41, and an inner wall surface of the head portion 46 of the tip of the valve pin 45 corresponds to the inclined protrusion 42. When the inclined groove portion 47 is formed, the inclined protrusion portion 42 and the inclined groove portion (when the head portion 46 of the valve pin 45 is spaced apart from the front end surface of the nozzle body 41 and are brought into close contact with each other again) 47 is engaged with each other to induce the valve pin 45 to be closed to a predetermined position. Accordingly, the valve gate 40 has a U-shaped inclined protrusion 42 and an inclined groove 47 formed on the front end surface of the nozzle body 41 and the head portion 46 of the valve pin 45, respectively. The gate portion G formed between the inclined protrusion 42 and the inclined groove 47 is formed at an obtuse angle of 90 ° or more with respect to the longitudinal direction of the valve gate 40, and the molten resin is rather the core 20, 20 ′. It is configured to be injected radially outward so as to be inclined toward the side.
상기 압축실린더(30)는 코어(20,20')를 캐비티(11)쪽으로 가압 전진시키는 것으로, 밸브게이트(40)를 통해 고압으로 주입된 용융수지를 가압하여 이 용융수지가 성형공간의 둘레부까지 밀려나가서 제품을 완전 성형할 수 있도록 하기 위한 것이다.The compression cylinder 30 presses and advances the cores 20 and 20 'toward the cavity 11, pressurizes the molten resin injected at a high pressure through the valve gate 40, and the molten resin is circumferentially formed in the molding space. It is to be pushed out so that the product can be completely molded.
상기 이젝트플레이트(24)는 이젝트 실린더(25)에 연결되어 전후진되는 것으로, 그 일측에는 상기 코어(20,20')에 전후진가능하게 관통 설치된 이젝트핀(23)이 구비된다. 또한, 상기 이젝트플레이트(24)에는 삽입공(24a)이 형성되어 이 삽입공(24a)에 코어(20,20')와 연결된 연동핀(26)이 장착되는데, 이 연동핀(26)의 후단부에는 삽입공(24a)에 걸려지는 걸림턱(26a)이 형성되어, 상기 코어(20,20')가 캐비티(11)로 전진 가압될 때 이젝트플레이트(24)를 함께 전진시켜 이젝트핀(23)의 선단이 코어(20,20')의 성형면과 동일평면을 이루도록 한다. The eject plate 24 is connected to the eject cylinder 25 to be moved forward and backward, one side is provided with an eject pin 23 is installed through the core (20, 20 ') to be forward and backward. In addition, the eject plate 24 has an insertion hole 24a formed therein, and an interlocking pin 26 connected to the cores 20 and 20 'is inserted into the insertion hole 24a, which is formed after the interlocking pin 26. At the end, a latching jaw 26a is formed to be caught by the insertion hole 24a. When the cores 20 and 20 'are pushed forward into the cavity 11, the eject plate 24 is advanced together to eject the eject pin 23. ) Is to be coplanar with the forming surface of the core (20, 20 ').
이와 같이, 상기 이젝트플레이트(24)를 코어(20,20')와 함께 상형(10)쪽으로 전진시키기 위해 상기 이젝트실린더(25)와 이젝트플레이트(24)의 결합부에는 유격결합수단(29)이 구비되는데, 이 유격결합수단(29)은 이젝트플레이트(24)에 형성된 결합공(29a)의 두께가 이젝트플레이트(24)의 작동로드 선단에 구비된 한 쌍의 걸림턱(29b) 사이의 간격보다 얇아서 이 한 쌍의 걸림턱(29b) 사이에서 상기 이젝트플레이트(24)의 결합공(29a)이 전후방으로 유동될 수 있도록 한 것이다. In this way, a gap coupling means 29 is provided at the coupling portion of the eject cylinder 25 and the eject plate 24 to advance the eject plate 24 together with the cores 20 and 20 'toward the upper mold 10. The clearance coupling means 29 has a thickness of the coupling hole 29a formed in the eject plate 24 is less than the distance between the pair of engaging jaw 29b provided at the tip of the operating rod of the eject plate 24. It is thin so that the coupling hole 29a of the eject plate 24 can flow back and forth between the pair of engaging jaws 29b.
또한, 경우에 따라서는 일측 코어는 경사코어(20')로 이루어지고, 이 경사코어(20')에는 이젝트플레이트(24)에 연결되도록 경사진 경사코어핀(27)이 장착되는데, 이 경사코어핀(27)과 연결되는 이젝트플레이트(24)의 일면에는 횡방향의 라이너홈(24b)이 형성되고 이 라이너홈(24b)에는 슬라이더(24c)가 좌우로 이송가능하게 구비되어 이 슬라이더(24c)에 상기 경사코어핀(27)을 연결하여 구성된다. 따라서, 제품 취출시 상기 경사코어핀(27)이 라이너홈(24b)을 따라 좌우로 슬라이딩되면서 이 경사코어핀(26)에 연결된 경사코어(20')를 경사진 방향으로 전진시켜 제품의 언더컷부로부터 이탈되도록 하여 제품을 취출할 수 있도록 한다. In some cases, one side core is made of an inclined core 20 ', and the inclined core 20' is equipped with an inclined core pin 27 inclined to be connected to the eject plate 24. A liner groove 24b in a lateral direction is formed on one surface of the eject plate 24 connected to the pin 27, and the slider 24c is provided on the liner groove 24b such that the slider 24c can be moved left and right. It is configured to connect the inclined core pin 27 to. Therefore, when the product is taken out, the inclined core pin 27 slides left and right along the liner groove 24b, and the inclined core 20 'connected to the inclined core pin 26 is advanced in an inclined direction to undercut the product. Allow the product to be withdrawn from the product.
또한, 상기 지지블록(22a)에는 코어(20,20')의 둘레부를 따라 상형(10)과 밀착되어 파팅라인의 역할을 하는 차단블록(21a)이 구비되어 가성형 또는 압축성형시 용융수지가 캐비티(11) 외곽으로 밀려나오는 것을 방지하므로써, 성형되는 제품의 외곽에 버르 등이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한다. In addition, the support block 22a is provided with a blocking block 21a close to the upper die 10 along the periphery of the cores 20 and 20 'and serving as a parting line, so that the molten resin is formed during the temporary molding or compression molding. By preventing the outside of the cavity 11 to be pushed out, it is possible to prevent the occurrence of burrs and the like on the outside of the product to be molded.
이상의 구성에 의한 성형장치에 의해 커버링재를 성형하는 성형방법에 대해 살펴보면, 상형(10)을 코어(20,20')로부터 분리하여 캐비티(11) 내벽면에 스킨재(S)를 진공 흡착하는 스킨재 셋팅단계와, 상기 상형(10)을 코어(20,20')에 결합하고 밸브게이트(40) 선단의 게이트부(G)를 통해 용융수지를 반경방향 외측으로 방사되도록 주입하여 이 용융수지가 성형공간의 둘레부까지 완전히 채워지지 않은 상태로 가성형하는 수지 주입단계와, 상기 코어(20,20')를 압축실린더(30)에 의해 케비티(11) 쪽으로 가압 전진시켜 가성형 상태로 주입된 수지를 성형공간의 둘레부까지 밀려나도록 가압하여 제품을 완전 성형함과 더불어 상기 스킨재(S)가 기재(B)의 표면에 융착되도록 하는 압축성형 및 커버링단계와, 상기 상형(10)을 코어(20,20')로부터 분리하고 제품을 코어(20,20')로부터 취출하는 제품 취출단계로 구성된다.Looking at the molding method for molding the covering material by the molding apparatus according to the above configuration, by separating the upper mold 10 from the core (20, 20 ') to vacuum suction the skin material (S) on the inner wall surface of the cavity (11) Skin material setting step, the upper mold 10 is coupled to the core (20, 20 ') and the molten resin is injected to radiate radially outward through the gate portion (G) at the tip of the valve gate (40) The resin injection step of the temporary molding to the circumference of the molding space is not completely filled, and the core (20, 20 ') by pressing the advance to the cavity 11 by the compression cylinder 30 to the moldable state Compression molding and covering step of pressing the injected resin to the periphery of the molding space to completely mold the product and to fusion the skin material (S) to the surface of the substrate (B), and the upper mold (10) To the cores 20, 20 'and the product to the cores 20, 20'. It consists of a product take-out step of taking out emitter.
상기 스킨재 셋팅단계는 상형(10)이 코어(20,20')로부터 분리되도록 가동측 형판(2)을 후퇴시킨 후 상형(10)의 캐비티(11) 내벽면에 스킨재(S)를 진공흡착하는 단계이다. 이때, 상기 스킨재(S)는 진공압에 의해 캐비티(11)의 내벽면에 달라붙게 되므로, 캐비티(11)의 깊이가 깊은 딥드로잉시에도 스킨재(S)를 캐비티(11)의 내벽면에 용이하게 달라붙게 할 수 있다. The skin material setting step is to retract the movable side template 2 so that the upper mold 10 is separated from the cores 20 and 20 ', and then vacuum the skin material S on the inner wall surface of the cavity 11 of the upper mold 10. Adsorption step. At this time, since the skin material (S) is attached to the inner wall surface of the cavity 11 by the vacuum pressure, the skin material (S) to the inner wall surface of the cavity 11 even during deep drawing of the cavity 11 deep. It can be easily attached to.
상기 수지 주입단계는 도 1에서와 같이, 가동측 형판(2)을 코어(20,20')쪽으로 전진시켜 상형(10)을 코어(20,20')에 결합한 후 밸브게이트(40)를 통해 용융수지를 고압으로 주입하여 이 용융수지가 성형공간의 둘레부까지 완전히 채워지지 않은 상태로 기재를 가성형하는 단계이다. 이때, 상기 밸브게이트(40) 선단의 게이트부(G)는 측방으로 개구되어 용융수지를 방사방향으로 토출하여 성형공간에 주입하게 되므로, 주입되는 용융수지가 캐비티(11) 내부의 성형공간에 어느 정도 밀려나간 후 스킨재(S)와 넓은 면적으로 접촉되어 가압되기 시작하므로, 용융수지의 주입압력에 의해 스킨재(S)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. In the resin injecting step, as shown in FIG. 1, the movable side template 2 is advanced toward the cores 20 and 20 'to couple the upper mold 10 to the cores 20 and 20', and then through the valve gate 40. Injecting the molten resin at a high pressure is a step of temporarily molding the substrate in a state that the molten resin is not completely filled to the periphery of the molding space. At this time, the gate portion (G) of the tip of the valve gate 40 is opened laterally to discharge the molten resin in the radial direction to inject into the molding space, the molten resin is injected into the molding space inside the cavity (11) After being pushed out, the skin material S is contacted with a large area and started to be pressurized, thereby preventing the skin material S from being damaged by the injection pressure of the molten resin.
또한, 상기 코어(20,20')는 캐비티(11)의 내벽면으로부터 원하는 제품의 두께보다 더 이격되어 지지블록(22a)에 의해 후방으로 밀리지 않도록 지지된다. 따라서, 상기 밸브게이트(40)를 통해 주입되는 용융수지는 원하는 기재(B)의 두께보다 두껍게 성형됨은 물론, 성형공간의 끝단까지 밀려나가지 않아도 되므로, 캐비티(11) 내부에는 높은 사출압이 걸리지 않아 잔류응력에 의한 제품 후변형이 발생되는 것을 방지할 수 있다. In addition, the cores 20 and 20 'are supported from the inner wall surface of the cavity 11 so as not to be pushed backward by the support block 22a, which is further separated from the thickness of the desired product. Therefore, the molten resin injected through the valve gate 40 is formed to be thicker than the thickness of the desired substrate B and, of course, does not have to be pushed to the end of the molding space, so that a high injection pressure is not applied inside the cavity 11. It is possible to prevent the product post deformation due to residual stress.
상기 압축성형 및 커버링단계는 도 2에서와 같이, 코어(20,20')가 압축실린더(30)에 의해 캐비티(11)쪽으로 가압 전진되면서 가성형 상태로 주입된 용융수지를 성형공간의 둘레부까지 밀려나도록 가압하여 제품을 완전 성형되도록 함과 더불어, 상기 스킨재(S)가 성형되는 기재(B)의 표면에 융착되어 견고하게 달라붙도록 하는 단계이다. 이 단계에서는 고압사출에 의해 어느 정도 가성형된 용융수지를 성형공간의 둘레부로 조금만 더 밀려나가도록 하면 되므로, 종래의 압축성형법에 비해 압력을 현저히 작게 하더라도 제품이 완전 성형된다. 또한, 고압 사출된 용융수지가 미처 고화되기 전에 압축 성형되면서 스킨재(S)와 접촉되어 이 스킨재(S)를 열융착하게 되므로, 용융수지가 채워지는 제품의 말단부까지도 스킨재(S)와 견고하게 열융착되어 일체화된다.In the compression molding and covering step, as shown in FIG. 2, the core 20 and 20 ′ are pressurized and advanced toward the cavity 11 by the compression cylinder 30, and the molten resin injected in the moldable state is formed at the circumference of the molding space. Pressing to push the product until the product is completely molded, and the skin material (S) is fused to the surface of the substrate (B) to be molded and firmly adhered to it. In this step, it is only necessary to push the molten resin, which has been partially molded by high pressure injection, to the circumference of the molding space a little more, so that the product is completely molded even if the pressure is significantly lower than that of the conventional compression molding method. In addition, the high-pressure injection molten resin is in contact with the skin material (S) by compression molding before it is solidified, so that the skin material (S) is heat-sealed, so that even the end portion of the product filled with the molten resin and the skin material (S) It is firmly heat-sealed and integrated.
상기 제품 취출단계는 도 3에서와 같이, 상형(10)이 가동측 형판(2)에 의해 코어(20,20')로부터 이탈되면 이젝트실린더(25)가 이젝트플레이트(24)를 전진시켜 이 이잭트플레이트(24)에 장착된 이젝트핀(23)에 의해 제품을 밀어내어 코어(20,20')로부터 분리되도록 하는 단계이다. As shown in FIG. 3, when the upper mold 10 is separated from the cores 20 and 20 'by the movable side template 2, the eject cylinder 25 advances the eject plate 24, thereby removing the product. The ejection pin 23 mounted on the plate 24 pushes the product away from the cores 20 and 20 '.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 범용설비인 고압사출기를 이용하여 기재 성형은 물론 스킨재 커버링공정까지 완료할 수 있으므로 설비투자가 현저히 줄어들면서도, 별도의 접착재를 사용하지 않더라도 스킨재가 기재와 견고하게 융착되어 환경오염을 방지함은 물론 제품의 신뢰성이 향상되고, 기재 성형시 게이트부와 성형공간 끝단 사이의 성형압력 편차가 현저히 줄어들어 제품 후변형이 방지되는 등의 여러 가지 장점이 있다. As described above, according to the present invention, using the high-pressure injection molding machine, which is a general-purpose facility, the skin forming process can be completed as well as the base material forming process, while the equipment investment is considerably reduced, and the skin material is firmly adhered to the base material even without a separate adhesive. It is fused to prevent environmental pollution as well as to improve the reliability of the product, and the molding pressure variation between the gate portion and the end of the molding space during the molding of the substrate is significantly reduced, there are various advantages such as preventing the deformation of the product.
도 1은 본 발명에 따른 수지 주입단계의 성형장치 단면도1 is a cross-sectional view of the molding apparatus of the resin injection step according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 압축 성형단계의 성형장치 단면도 Figure 2 is a cross-sectional view of the molding apparatus of the compression molding step according to the present invention
도 3은 본 발명에 따른 제품 취출단계의 성형장치 단면도Figure 3 is a cross-sectional view of the molding apparatus of the product extraction step according to the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 상형 11 : 캐비티10: Pictograph 11: Cavity
20 : 코어 30 : 가압실린더20: core 30: pressurized cylinder
40 : 밸브게이트40: valve gate
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