KR100516347B1 - Steam molds for leaf springs of jumpable shoe fixtures - Google Patents
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Abstract
본 발명은 점프 가능한 신발기구의 판스프링용 스팀 금형에 관한 것으로, 하부 금형과 상부 금형으로 분리되는 금형의 대접면에 수개의 성형용 공실을 형성하고, 또한 하부 금형과 상부 금형 내에 열간 및 냉간 공정을 실시할 수 있는 다수개의 관통공을 형성하여 열간 공정 시에는 관통공 내에 스팀을 주입하고, 냉간 공정 시에는 관통공 내에 냉각수를 주입할 수 있게 한 것이다.The present invention relates to a steam spring for a leaf spring of a jumpable shoe mechanism, forming a plurality of molding vacancy on the mating surface of the mold divided into the lower mold and the upper mold, and also hot and cold process in the lower mold and the upper mold Forming a plurality of through-holes can be carried out to inject steam into the through-holes during the hot process, and to cool water into the through-holes during the cold process.
Description
일반적으로 사람이 지면에서 점프하기 위하여 종래기술로서 점프 가능한 신발이 제안되었고, 점프시 신체에 가해지는 충격을 완화시키는 소재를 신발 바닥에 포함시킨 기술 위주로 개발되어 점프력이 필요한 농구 선수나 배구 선수 등이 주로 착용하였다. 그리고 사용자가 점프 가능한 기구로는 일정 높이에 설치한 그물망에 사람이 뛰면서 운동을 하고 즐거움을 제공하는 수단이 대부분이었다.In general, a jumpable shoe has been proposed as a conventional technique for a person to jump from the ground, and a basketball player or a volleyball player who requires a jumping force is developed based on a technology that includes a material on the sole of the shoe to alleviate the impact on the body during the jump. Wearing mainly. In addition, as a device that the user can jump, most of the means to exercise and provide fun while people jump on the net installed at a certain height.
그리고 이후 일반 개인이 점프를 하면서 운동을 즐겁게 하고, 필요시 걷기도 하며 이동하면서 신체와 함께 다양한 반복 점프에 의한 점프의 높이를 높여주는 기구가 개발되었으며, 이의 요지는 신발형태의 케이스에 바닥철판과 수직철판을 수직으로 결합 고정시키고, 수직철판의 상단에는 길이가 긴 판스프링을 고정시키고, 바닥철판의 저면 중앙에는 힌지레버를 유착시키며, 힌지레버의 하단은 발굽지지레버의 상단에 유착되도록 하며, 판스프링의 하부는 발굽지지레버와 일정길이가 겹치도록 고정 설치하여, 신발 케이스에 착용자가 발을 넣고 끈으로 고정시키면서 뛰면 하중에 의하여 판스프링이 휘게되고, 이에 따라 자연스럽게 착용자는 스프링의 반동으로 뛰어올라가게 되고 이를 반복하면서 착용자는 뜀뛰기가 가능한 스프링 신발기구이다.Since then, the general individual has enjoyed exercising while jumping, and if necessary, walks and moves, and the body has been developed to increase the height of the jump by various repetitive jumps. The vertical steel plate is vertically coupled and fixed, the long plate spring is fixed to the top of the vertical steel plate, the hinge lever is adhered to the center of the bottom of the bottom plate, and the bottom of the hinge lever is attached to the top of the hoof support lever. The lower part of the leaf spring is fixedly installed so that the hoof support lever overlaps with a certain length. The leaf spring is bent by the load when the wearer jumps while putting the foot in the shoe case and fixing it with a strap. Accordingly, the wearer naturally runs by spring recoil. The wearer is able to jump while springing up.
상기의 점프가능한 스프링 신발기구를 제작할 시 요부인 판스프링은 사용자의 안전상의 이유로 제작상 고도의 품질이 요구되며, 이에 필요한 금형이 중요한 사항이 되나, 실제적으로 이를 제작할 수 있는 기술이 전반적으로 현시점까지도 부족하였다. 따라서, 본 발명은 이를 개선하여 상기 금형을 제작함에 있어서, 하부 금형과 상부 금형으로 분리 가능한 금형의 대접되는 면에 상기 판스프링이 성형되는 다수개의 공실이 등간격으로 형성되고, 금형내에 스팀 또는 냉각수의 관로가 되는 관통공이 다수개 형성되고, 별로로 제작되어 볼트로 조립되는 덮개에 의하여 상기 관통공이 외부와 밀폐되되, 양쪽 단면부의 덮개 중에 각각 한 개의 덮개에는 연결구가 형성되어 스팀 또는 냉각수의 입구 및 출구가 되어서, 효과적으로 스팀 또는 냉각수가 금형내에 투입되는 점프 가능한 신발기구 판스프링용 스팀 금형을 제공하려는 것이다.When manufacturing the above-mentioned spring shoe mechanism, the leaf spring, which is the main component, requires high quality in manufacturing for the user's safety reasons, and the necessary mold is an important matter, but the technology to manufacture it is practically up to now. Shortage. Accordingly, the present invention improves this in the manufacture of the mold, a plurality of vacancy in which the leaf spring is formed on the surface of the mold that is separated into the lower mold and the upper mold is formed at equal intervals, steam or cooling water in the mold A plurality of through-holes are formed, and the through-holes are sealed to the outside by a cover manufactured as a star and assembled by bolts, and one cover is formed at each cover of both end portions of the cover to provide an inlet for steam or cooling water. It is an outlet to provide a steam mold for a jumpable shoe leaf leaf spring that effectively introduces steam or coolant into the mold.
스팀 금형에는 스티로폼 가공 및 아크릴 스팀 금형 등 여러 가지가 있으나 본 발명에서는 유리섬유 신소재인 화이버 글라스로 제작된 제품을 제작하는 스팀 금형을 설명하기로 한다.There are various types of steam molds such as styrofoam processing and acrylic steam mold, but the present invention will be described as a steam mold for manufacturing a product made of fiberglass, a new glass fiber material.
본 발명은 화이버 글라스를 주입하여 스팀 온도 150℃에서 약 30분간 성형한 후 냉각수를 투입하여 금형의 온도를 낮춘 후 제품을 탈착하는 스팀 금형이다.The present invention is a steam mold for injecting fiber glass and molding for about 30 minutes at a steam temperature of 150 ℃ and then the cooling water is added to lower the temperature of the mold and then detach the product.
금형 소재로는 여러 가지가 있으나 KP4M 소재를 사용, CAD, CAM P/G을 사용하여 머신센타에서 3차원 가공으로 이루어진다.There are many mold materials, but KP4M material is used and CAD, CAM P / G are used to make 3D machining at the machine center.
급작한 열변환에도 잘견딜 수 있는 합금강인 KP4M 소재는 가공이 곤란하여 가공시간이 많이 걸리며 가공 Tool 선정에도 신중을 기하여야한다. 일반 소재보다 조직이 치밀하여 강도가 강하며 열전도성 및 냉각성이 우수하다.KP4M material, an alloy steel that can withstand abrupt heat conversion, is difficult to process and requires a lot of processing time. Its structure is denser than general material, so it has strong strength and excellent thermal conductivity and cooling.
제품의 강도를 고려하여 금형의 전면적에 순간 온도가 고루 상승 작용하여 상하단 금형 및 전체 면적 온도가 일정한 것이 중요하다.In consideration of the strength of the product, it is important that the instantaneous temperature rises evenly over the entire surface of the mold so that the upper and lower molds and the overall area temperature are constant.
스팀 금형 내구성을 감안하여 스팀이 통과되는 관통공은 판스프링 성형용 공실 표면에서 50mm가 떨어지며, 관통공간 거리는 관통공 중심으로부터 100mm 떨어지게 설계하여야 하며, 관통공의 지름은 19mm로 형성되되 건드릴로 일정하게 가공하여야한다.The through hole through which steam is passed is designed to be 50mm away from the surface of the leaf spring forming chamber and 100mm away from the center of the through hole, and the diameter of the through hole is 19mm. Should be processed.
상하 금형 표면은 1차 기계 황삭 가공 및 준정삭 가공 및 정삭 가공을 초경합금강의 공구를 사용하여 3차원 입체 가공으로 완료하되, 상기의 금형가공은 24시간동안을 지속적으로 가공하며, 7일간에 걸쳐서 작업을 하여 고정도의 금형을 만들게 된다. 절삭이 끝나면 표면적 다듬질 가공으로 들어간다. 샌딩 가공시 입체메쉬(#) 60번부터 사용하여 순차적으로 #1000번까지 샌딩 표면 다듬질을 완성 한 후 경질 크롬 도금을 입힌다.The upper and lower mold surfaces are finished by three-dimensional solid machining with the first machine rough machining, semi-finishing machining and finishing machining using cemented carbide steel tools. The above mold processing is continuously performed for 24 hours, and works for 7 days. To make a mold with high accuracy. After cutting, the surface finish is entered. When sanding processing, use the solid mesh (#) from 60 to sequentially finish the sanding surface up to # 1000 and apply hard chrome plating.
상기에서 완성된 금형은 질화로에서 질화처리를 한다. 상기의 금형에 의하여 제작된 판스프링은 100kg/총단면 이상의 무게에 견딜수 있게된다.The completed mold is subjected to nitriding in a nitriding furnace. The leaf spring produced by the mold can withstand the weight of more than 100kg / total cross section.
금형을 제시된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the mold in detail based on the drawings presented as follows.
하부 금형은 전체적으로 상자형이되 상부면의 중앙에는 반원통형의 오목부가 형성되고 상기 오목부의 원주면을 따라 " " 모양의 다수개의 금형홈이 등간격으로 평행하게 형성되어있으며, 상부 금형도 전체적으로 상자형이되 하부면의 중앙에는 반원통형의 볼록부가 형성되고 상기 볼록부의 원주면을 따라 " " 모양의 다수개의 금형돌출부가 등간격으로 평행하게 형성되어, 상기 오목부와 볼록부가 대접된 상태에서 상기 금형홈과 금형돌출부사이에 제품이 성형되는 공실이 형성되며, 상기 하부금형의 상부면과 상부 금형의 하부면의 네모서리에는 각각 금형체결핀과 금형체결홈이 형성되어있어서 상하 금형이 정확한 위치에 대접된다.The lower mold is box-shaped as a whole, and a semi-cylindrical recess is formed in the center of the upper surface and is formed along the circumferential surface of the recess. "A plurality of mold grooves of the shape are formed parallel to each other at equal intervals, the upper mold is also box-shaped as a whole, but a semi-cylindrical convex portion is formed in the center of the lower surface and along the circumferential surface of the convex portion" And a plurality of mold protrusions having a shape are formed in parallel at equal intervals, so that a cavity is formed between the mold groove and the mold protrusion in a state where the recesses and the convex portions are in contact with each other, and the upper surface of the lower mold is formed. The mold fastening pin and the mold fastening groove are formed in the four corners of the lower surface of the upper mold, so that the upper and lower molds are treated at the correct positions.
또한 상기 하부 금형과 상부 금형의 오목부와 볼록부에는 원주면으로부터 일정거리 이격하여 두줄로 길이방향으로 스팀이 통과되는 다수개의 관통공이 형성되고, 별도로 제작되어 볼트로 조립되며 스팀이 외부로 유출되는 것을 방지하는 목적의 덮개에 의하여 상기 관통공이 외부와 밀폐되되, 상기 스팀이 통과되는 관통공을 서로 연통하기 위한 연결홈이 양쪽의 단면부와 덮개에 형성되어 있다. 상기 금형에 화이버 글라스 소재를 충진할 경우에는 상부금형은 고정되고, 하부금형이 상하로 이송되어 금형이 맞닿게 된다. 이의 동력은 유압에 의하여 작동된다. 이에 필요한 유압유니트는 관용적인 장치를 사용하면 되는 바, 이의 자세한 기술은 생략한다.In addition, the concave and convex portions of the lower mold and the upper mold are formed with a plurality of through-holes through which steam passes in a longitudinal direction in two lines spaced apart from the circumferential surface, and are manufactured separately, assembled by bolts, and steam is discharged to the outside. The through-holes are sealed to the outside by a cover for the purpose of preventing them, and connecting grooves for communicating the through-holes through which the steam passes are formed on both end portions and the cover. When the fiber glass material is filled in the mold, the upper mold is fixed, and the lower mold is transferred up and down to contact the mold. Its power is operated by hydraulic pressure. The hydraulic unit required for this may be a conventional device, so the detailed description thereof will be omitted.
또한, 상기 상하부 금형의 측면에 형성된 관통공을 밀폐하는 덮개는 하나의 조각으로 할 수도 있으나, 본 발명에서는 조립과 수리의 편의를 위하여 여러개의 조각으로 분할하여 제작하였으며, 또한 금형에 볼트 결합한다.In addition, the cover for sealing the through-holes formed on the side of the upper and lower molds may be made in one piece, but in the present invention was produced by dividing into several pieces for the convenience of assembly and repair, it is also bolted to the mold.
또한 상기 덮개 중에는 스팀 또는 냉각수용 연결구가 형성되어있는 덮개가 양쪽 단면부에 하나 이상 구성되어있어서 도면에 나타나 있지 않는 별도의 스팀 탱크 및 냉각수 저장탱크와 연결된다.In addition, the cover is formed with at least one cover formed on both end portions of the steam or cooling water connector is connected to the separate steam tank and the cooling water storage tank not shown in the figure.
따라서, 본발명은 점프 가능한 신발기구의 판스프링용 스팀 금형에 있어서, 상기 스팀금형은 하부 금형과 상부 금형으로 분리되되, 상기 하부금형은 상부금형과 맞닿는 면이 오목하게 형성된 오목부가 형성되되 상기 오목부에는 등간격으로 금형홈이 여러개 형성되어 있고, 상기 상부금형은 하부금형과 맞닿는 면이 볼록부가 형성되되, 상기 볼록부에는 등간격으로 금형돌출부가 여러개 형성되어, 상기 금형홈과 금형돌출부가 맞닿아서 금형의 대접면에 수개의 성형용 공실을 형성하고, 또한 하부 금형과 상부 금형 내에 열간 및 냉간 공정을 실시할 수 있는 다수개의 관통공을 형성하여 열간 공정시에는 관통공 내에 스팀을 주입하고, 냉간 공정 시에는 관통공 내에 냉각수를 주입할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 점프 가능한 신발기구의 판스프링용 스팀 금형에 관한 것이며,Accordingly, the present invention is a steam spring for a leaf spring of the shoe mechanism that can be jumped, the steam mold is separated into a lower mold and an upper mold, the lower mold is formed with a concave portion is formed concave in contact with the upper mold is formed A plurality of mold grooves are formed in the parts at equal intervals, and the upper mold has a convex part formed at a surface contacting the lower mold, and the convex parts are formed with a plurality of mold protrusions at equal intervals. In order to make contact with the mold surface, several molding vacancy is formed, and in the lower mold and the upper mold, a plurality of through holes for hot and cold processes are formed. Steam is injected into the through holes during the hot process. For the spring of the jumpable shoe mechanism, characterized in that the cooling water can be injected into the through hole during the cold process It relates to mold the team,
또한 본 발명은 그 방법에 있어서, KP4M등의 금형소재를 선정하는 제1단계와;In addition, the present invention is the method, the first step of selecting a mold material such as KP4M;
CAD, CAM 등을 사용하여 머신센타에서 3차원가공을 하되, 가공은 황삭가공, 준정삭가공 및 정삭가공으로 진행되고, 24시간 동안을 지속적으로 가공하되 7일간에 걸쳐서 장시간 가공하는 제2단계와;3D machining at the machine center using CAD, CAM, etc., machining is roughing, semi-finishing and finishing, and the second step is to continuously process for 24 hours, but for a long time over 7 days ;
샌딩등의 표면다듬질 가공을 하는 제3단계와;A third step of performing surface finishing such as sanding;
상기 금형을 질화로에서 질화처리를 하는 제4단계; 및A fourth step of nitriding the mold in a nitriding furnace; And
상기 금형의 표면에 경질크롬도금을 하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로하는 점프 가능한 신발기구의 판스프링용 스팀 금형 제작방법에 관한 것이다.And a fifth step of hard chromium plating on the surface of the mold.
이상과 같이 구성된 본 발명은 점프 가능한 신발기구의 판스프링 성형 금형으로 사용하는 것인 바, 이를 실시할 시는 하부 금형의 금형홈에 화이버 글라스를 충전한 후 입구 쪽 연결구를 통해 상기 관통공과 덮개로 구성된 관로 내에 150℃ 정도의 스팀 열을 30분간 주입하여 금형의 공실에 장입된 화이버 글라스를 성형한 후 스팀 열의 공급을 중지함과 동시 이를 배출, 제거한 다음 역시 입구쪽 연결구를 통해 냉각수(15℃이하)를 주입하여 서서히 냉각시키면 점프 가능한 신발기구의 판 스프링의 성형 제품이 완성되는 것이다.The present invention configured as described above is to be used as a leaf spring molding mold of the jumpable shoe mechanism, when carrying out the filling the fiber glass in the mold groove of the lower mold to the through hole and the cover through the inlet side connector After injecting steam heat at 150 ℃ for 30 minutes into the conduit, it forms a fiberglass charged in the mold's vacancy, stops supplying steam heat, discharges it and removes it, and then cools water (below 15 ℃) through the inlet. ) And then gradually cool the finished product of the leaf spring of the jumpable shoe mechanism.
이상과 같이 본 발명에 의한 금형의 제작에 의하여 내구성, 내열성, 내마모성 등이 뛰어난 금형이 제작되고 , 시간, 온도 등을 일정하게 유지할 수 있는 금형이므로 점프 가능한 신발기구의 판 스프링의 품질을 안정적으로 보장하고 성형시간이 짧아서 대량생산이 가능한 등의 효과가 있다.As described above, a mold having excellent durability, heat resistance, abrasion resistance, etc. is manufactured by manufacturing the mold according to the present invention, and as a mold capable of maintaining a constant time and temperature, the quality of the leaf spring of the jumpable shoe mechanism is stably guaranteed. And the molding time is short, the mass production is possible.
도 1은 본 발명의 상.하부 금형을 나타낸 사시도1 is a perspective view showing the upper and lower molds of the present invention.
도 2는 본 발명의 하부 금형을 나타낸 사시도Figure 2 is a perspective view of the lower mold of the present invention
도 3은 본 발명의 상부 금형을 나타낸 사시도Figure 3 is a perspective view of the upper mold of the present invention
도 4는 본 발명의 상.하부 금형에 덮개가 볼트 결합된 정면도Figure 4 is a front view of the cover bolted to the upper and lower molds of the present invention
도 5는 본 발명의 덮개를 나타낸 사시도5 is a perspective view showing a lid of the present invention
도 6은 종래의 점프가능한 신발기구의 사시도6 is a perspective view of a conventional jumpable shoe mechanism;
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 : 하부 금형 2 : 상부 금형1: lower mold 2: upper mold
3 : 오목부 4 : 볼록부3: concave portion 4: convex portion
5 : 금형홈 6 : 금형돌출부5: mold groove 6: mold protrusion
7 : 금형체결핀 8 : 금형체결홈7: mold fastening pin 8: mold fastening groove
9 : 관통공 10 : 연결홈9: through hole 10: connecting groove
11 : 덮개 12 : 연결구11 cover 12 connector
13 : 볼트 14 : 너트공13: bolt 14: nut ball
15 : 볼트관통공 16 : 판스프링15: bolt through hole 16: leaf spring
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