KR100774768B1 - The mold and method for manufacturing intake manifold of a car - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 흡기호스의 사시도,1 is a perspective view of an intake hose;
도 2는 본 발명에 따른 흡기호스 제작금형을 도시한 도면,2 is a view showing an intake hose manufacturing mold according to the present invention;
도 3은 상기 제작금형에서 사용되는 코어의 구성을 설명하기 위한 도면,3 is a view for explaining the configuration of the core used in the production mold,
도 4는 금형에서 제품을 취출하는 방법 및 이에 사용되는 도구들을 설명하기 위한 도면,4 is a view for explaining a method of taking out a product from a mold and tools used therein;
도 5는 본 발명에 따라 제작 완성된 흡기호스의 사시도이다.5 is a perspective view of the intake hose manufactured and manufactured according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 하부캐비티금형 21 : 메인코어10: lower cavity mold 21: main core
22 : 작동코어 22a : 안착부22: operating
23 : 슬라이딩코어 30,31 : 유압기기23: sliding
40 : 이형포 50 : 이형컵40: release gun 50: release cup
51 : 에어건 60 : 고정밴드51: air gun 60: fixed band
70 : 호스성형물 80 : 니플70: hose molding 80: nipple
90 : 소음기 100 : 클램프90: silencer 100: clamp
본 발명은 자동차용 흡기호스 제작금형 및 제작방법에 관한 것으로, 특히 TPE소재를 사출성형하여 흡기호스를 제작할 수 있도록 된 자동차용 흡기호스 제작금형 및 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to an intake hose manufacturing mold and a manufacturing method for an automobile, and more particularly, to an intake hose manufacturing mold and a manufacturing method for an automobile in which an intake hose can be manufactured by injection molding a TPE material.
자동차의 흡기호스는 에어클리너에 장착되어 외기를 빨아들이는 입구가 되는 부품이다.The intake hose of the vehicle is a part that is installed in the air cleaner and becomes an inlet for sucking the outside air.
도 1에 도시된 바와 같이, 흡기호스(1)는 레이아웃에 따라 소정각도 절곡된 형상으로 이루어져 있고, 중간부분에 벨로즈부(1a)가 형성되며, 측면에 각각 소음기 연결용 연결구(1b)와 니플 장착용 연결좌면(1c)이 형성되어, 이에 소음기(2)가 클램핑되고, 니플(3)이 부착된 구조로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the intake hose 1 has a shape bent at a predetermined angle according to the layout, and a bellows portion 1a is formed at an intermediate portion thereof, and a silencer connection connector 1b and a side are respectively formed on the side. The nipple
한편, 종래에는 상기 흡기호스(1)를 고무소재로 사출성형하거나 TPE(thermoplastic elastomer) 소재를 진공성형하여 제작하였는데, 고무를 사출성형할 경우에는 원가 및 중량이 과도하였고, 재활용이 불가하였으며, 특히 고무의 가황과정에 의해 시간과 비용이 증가하는 문제점이 있었다.Meanwhile, in the related art, the intake hose 1 was manufactured by injection molding a rubber material or by vacuum molding a TPE (thermoplastic elastomer) material. When injection molding rubber, the cost and weight were excessive, and recycling was impossible. There was a problem in that time and cost increase by the vulcanization process of rubber.
또한, TPE를 진공성형할 경우에는 상기 벨로즈부(1a)의 두께를 일정하게 형성하기 어려워 품질 산포가 크고, 벨로즈부(1a)의 형상이 복잡할 경우에는 제작이 불가하였으며, 특히 호스체결면 확보를 위한 후가공이 필요하여 비용이 증가되었다.In addition, when the TPE is vacuum molded, it is difficult to form a constant thickness of the bellows portion 1a, so that the quality distribution is large, and when the shape of the bellows portion 1a is complicated, manufacturing is impossible. The cost increased due to the need for finishing to secure the cotton.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, TPE를 사출성형하여 제작함으로써 중량이 가볍고, 정확한 치수화 형상으로 제작할 수 있으며, 살계자유도가 향상(특히 주름의 두께와 수)되고, 성형시간이 단축되며, 후가공이 불필요하여 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 재활용이 가능하도록 된 자동차용 흡기호스 제작금형 및 제작방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, the weight is produced by injection molding the TPE, it can be produced in accurate dimension shape, the degree of killing freedom is improved (especially the thickness and number of wrinkles), It is an object of the present invention to provide a mold and a manufacturing method for the intake hose for the automobile that can be reduced in molding time, can reduce the cost of unnecessary post-processing, as well as recycling.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 흡기호스 제작금형은, 제품의 외형을 형성하는 상부캐비티금형과 하부캐비티금형 및 상기 상/하부캐비티금형 사이에 위치하여 제품의 내측 형상을 형성하는 코어로 이루어지고, 상기 코어는 제품의 직선부를 형성하는 메인코어와, 상기 메인코어에 연이어져 제품의 굴곡단부를 형성하는 작동코어와, 니플 및 소음기 연결부를 형성하는 슬라이딩코어로 이루어진 것을 특징으로 한다.The intake hose manufacturing mold for automobiles according to the present invention for achieving the above object is located between the upper cavity mold and the lower cavity mold and the upper / lower cavity mold forming the outer shape of the product to form the inner shape of the product. The core is composed of a main core to form a straight portion of the product, an operating core connected to the main core to form a bent end of the product, and a sliding core to form a nipple and silencer connection portion do.
또한, 본 발명에 따른 자동차용 흡기호스 제작방법은,In addition, the manufacturing method of the vehicle intake hose according to the present invention,
금형에 용융된 TPE 소재를 주입하여 제품 성형 후 사출기를 개방하여 상/하 캐비티 금형과 슬라이딩코어를 이형하는 사출성형 및 이형단계;Injection molding and mold releasing step of releasing the upper and lower cavity molds and the sliding core by injecting the molten TPE material into the mold to open the injection machine after molding the product;
작동코어가 슬라이딩되어 취출되는 작동코어 취출단계;An operation core taking out step in which the operation core is slid and taken out;
노출된 호스성형물에 이형포를 덮는 이형포 설치단계;A release cloth installation step of covering the release cloth on the exposed hose molding;
상기 작동코어가 빠진 자리에 에어건이 장착된 이형컵을 삽입하고 고정밴드로 이형컵과 호스성형물을 고정하는 이형컵 설치단계;A release cup installation step of inserting a release cup equipped with an air gun in the place where the operation core is removed and fixing the release cup and the hose molding with a fixing band;
상기 에어건을 작동시켜 이형컵을 통해 에어를 분사하여 메인코어와 호스성형물 사이에 틈을 형성하는 제품분리단계;A product separation step of forming a gap between the main core and the hose molding by injecting air through the release cup by operating the air gun;
상기 이형컵과 함께 호스성형물을 잡아당겨 상기 메인코어로부터 강제로 취출하는 제품취출단계;A product extraction step of forcibly pulling out the hose molding together with the release cup from the main core;
상기 호스성형물에 니플과 소음기를 장착하는 니플 및 소음기 장착단계로 이루어진다.The hose molding consists of a nipple and a silencer mounting step of mounting a nipple and a silencer.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail.
도 2는 본 발명에 따른 제작금형을 도시한 것으로, 흡기호스를 TPE 사출성형하기 위해 사용되는 제작금형은 도시된 바와 같이, 외형을 형성하는 하부캐비티금형(10)과 상부캐비티금형(도시된 하부캐비티금형(10)의 상부에 얹혀지는 것으로 도시하지 않음), 상기 상/하부캐비티금형 사이에 위치하는 코어로 이루어진다.Figure 2 shows a manufacturing mold according to the present invention, the manufacturing mold used to TPE injection molding the intake hose, as shown, the
상기 코어는 제품의 직선부를 형성하기 위해 직선 원통형으로 이루어진 바디의 외주면에 벨로즈부 형성을 위한 요철부(21a)가 형성된 메인코어(21)와, 상기 제품의 직선부에 연이어져 제품의 굴곡단부를 형성하기 위해 상기 메인코어(21)와 연결되는 단부에 상기 메인코어(21)의 단부가 삽입/안착되도록 내측으로 오목하게 안착부(22a ; 도 3참조)가 형성된 작동코어(22) 및, 소음기 및 니플 장착부의 형성을 위한 슬라이딩코어(23)를 포함하여 구성된다. 상기 작동코어(22)와 슬라이딩코어(23)는 유압기구(30,31)에 연결되어 작동하도록 되어 있다.The core is connected to the
도 3에 상기 메인코어(21), 작동코어(22), 슬라이딩코어(23)가 점선으로 도 시되어 있는데, 여기서 상기 작동코어(22)의 안착부(22a)에 메인코어(21)의 단부가 삽입/안착되어 있는 것을 확인할 수 있다.In FIG. 3, the
상기 금형에 소재 사출후, 이형시에는 상기 상/하캐비티금형과 슬라이딩코어(23)는 사출기 개방과 함께 열리게 되며, 이에 호스성형물이 노출된다. 이어 상기 작동코어(22)가 유압기구(30)에 의하여 취출된다.After injection of the material into the mold, when the mold is released, the upper / lower cavity mold and the sliding
상기와 같이 작동코어(22)가 메인코어(21)와 분리되어 있음으로써 호스성형물을 코어로부터 빼낼 때 굴곡부의 과도한 변형으로 인해 파손이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.Since the operating
또한, 상기 작동코어(22)에 형성된 안착부(22a)로 인해 메인코어(21)와 작동코어(22)의 접촉면이 평면 접촉 타입일 경우보다 증가하게 되므로 양측 코어의 맞물림이 보다 정확하게 이루어짐으로써 사출과정에서 파팅라인(양측 코어의 연결라인)이 틀어져 호스가 변형(찌그러짐)되거나 또는 파팅라인의 사이로 사출물이 흘러들어가 버어(burr)가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉, 호스의 전체적인 형상 및 내측 표면의 성형 품질이 향상된다.In addition, since the contact surface of the
한편, 상기 작동코어(22)와 슬라이딩코어(23)을 작동시키는 유압기구(30,31)로서는 유압실린더를 이용하게 되는데, 금형 내부로 사출물을 주입하는 게이트(gate)의 위치가 소음기 연결부에 근접하여 있기 때문에 상기 슬라이딩코어(23)용 유압실린더의 용량을 작동코어(22)의 유압실린더 용량보다 큰 것으로 해야한다.On the other hand, as the hydraulic mechanism (30,31) for operating the
이는 상기 게이트에서 가까울수록 사출물(용융물)이 먼저 채워지게 되므로 지속적으로 보다 높은 압력을 받게 되기 때문이며, 같은 이유로 상기 슬라이딩코어 (23)용 유압실린더의 압력은 사출기 압력보다도 높은 용량의 실린더를 사용해야 한다.This is because the closer to the gate, the more the injection (melt) is filled first, and thus the higher the pressure is continuously. For the same reason, the pressure of the hydraulic cylinder for the sliding
이제 본 발명에 따른 제작방법을 설명한다.Now, a manufacturing method according to the present invention will be described.
본 발명에 따른 흡기호스 제작방법은, 상기 제작금형에 용융된 TPE 소재를 주입하여 제품 성형 후 사출기를 개방하여 상/하 캐비티 금형과 슬라이딩코어(23)를 이형하는 사출성형 및 이형단계;Intake hose manufacturing method according to the present invention, injection molding and releasing step of releasing the upper and lower cavity mold and the sliding
작동코어(22)가 슬라이딩되어 취출되는 작동코어 취출단계;An operation core taking out step in which the
노출된 호스성형물에 이형포(40)를 덮는 이형포 설치단계;A release cloth installation step of covering the
상기 작동코어(22)가 빠진 자리에 에어건(51)이 장착된 이형컵(50)을 삽입하고 고정밴드(60)로 이형컵과 호스성형물(70)을 고정하는 이형컵 설치단계;A release cup installation step of inserting a
상기 에어건(51)을 작동시켜 이형컵(50)을 통해 에어를 분사하여 메인코어(21)와 호스성형물(70) 사이에 틈을 형성하는 제품분리단계;A product separation step of forming a gap between the
상기 이형컵(50)과 함께 호스성형물(70)을 잡아당겨 상기 메인코어(21)로부터 강제로 취출하는 제품취출단계;A product extraction step of forcibly pulling out the hose molding 70 together with the
상기 호스성형물(70)에 니플(80)과 소음기(90)를 장착하는 니플 및 소음기 장착단계로 이루어진다.The
상기 사출성형 및 이형단계에서는 통상적인 사출성형 공정이 진행된다. 단, 소재는 TPE 재질이다. 사출기를 이용하여 금형에 용융상태의 소재를 사출하고 제품 성형 후에 사출기를 개방할 때 상/하캐비티금형과 측면의 슬라이딩코어가 동시에 열리게 되어 메인코어(21)에 끼워져 있는 상태의 호스성형물이 외부로 노출된다.In the injection molding and release step, a conventional injection molding process is performed. However, the material is a TPE material. When the injection molding material is injected into the mold by using an injection molding machine and the injection molding machine is opened after molding the product, the upper and lower cavity molds and the sliding cores of the side are opened at the same time, so that the hose molded product inserted into the
이어, 유압실린더가 작동하여 상기 작동코어(22)가 취출방향으로 강제 슬라이딩 이동하여 취출된다.Subsequently, the hydraulic cylinder is operated so that the
이어 도 4에 도시된 바와 같이, 이형포(40)를 사용하여 상기 노출된 호스성형물(70)을 둘러싼다. 상기 이형포(40)는 일측부가 개방된 주머니 형태로 제작되며 길이방향을 따라 지퍼가 구비되어 상기 노출된 호스성형물(70)을 둘러싸기 용이하도록 되어 있다.Then, as shown in FIG. 4, a
이어, 호스성형물(70)에서 상기 작동코어(22)가 빠진 자리에 이형컵(50)을 삽입하고, 호스성형물(70)의 입구부분을 고정밴드(60)로 강하게 조여 호스성형물과 상기 이형컵(50)을 고정한다.Subsequently, the
상기 이형컵(50)의 바닥면에 해당되는 면에는 에어건(51)이 일체로 연결되어 있는데, 상기 이형컵 설치단계 이후에는 상기 에어건(51)을 작동시켜 호스성형물(70)의 내부로 강하게 에어를 분사한다.An
상기와 같이 분사되는 에어에 의하여 호스성형물(70)이 확장되어 그 내부의 메인코어(21)와의 사이에 틈이 형성되면서 상호 분리된다. 이때 상기 이형포(40)에 의하여 호스성형물(70)이 확장되는 정도가 제한됨으로써 과도한 확장으로 인한 제품이 변형이나 파손이 방지된다. 특히, 벨로즈부가 부풀면서 터지는 현상이 방지된다.
상기와 같이 제품의 분리단계 이후에는 도시된 바와 같이 이형컵(50)과 호스성형물(70)을 동시에 잡고 화살표 방향으로 상기 메인코어(21)로부터 호스성형물(70)을 강제로 취출해낸다. After the separation step of the product as described above, as shown in the drawing and holding the
이때 상기 호스성형물(70)이 5초 ~ 20초 정도의 자연냉각시간을 거치게 되는데, 냉각시간을 두지 않을 경우에는 취출시 호스가 과다하게 변형되며, 냉각시간이 너무 길 경우에는 호스의 팽창률이 부족하여 취출시 호스가 터지는 현상이 발생하므로 상기와 같이 적절한 냉각시간을 두게 된다.In this case, the hose molded
한편, 상기와 같은 제품취출단계 이후에는 상기 호스성형물(70)에 금형에 의해 형성되어 있는 니플 및 소음기 장착부에 도 5에 도시된 바와 같이 각각 니플(80)과 소음기(90)를 장착하여 제품 제작을 마무리 하게 되는데, 상기 호스성형물(70)은 TPE소재이고 상기 니플(80)은 PP(폴리프로필렌) 소재이므로 종래와 같이 접착제를 이용해서는 접착강도를 유지하기 어렵게 된다. 따라서, 상기 니플(80)은 열융착법에 의해 호스성형물(70)에 부착하게 된다. 이는 상기 TPE 역시 폴리프로필렌을 베이스로 하고 있으므로 양자의 융착이 매우 용이하고 안정적으로 이루어지게 되며, 융착후 강도도 접착제를 사용할 경우보다 우수하기 때문이다.On the other hand, after the product extraction step as described above, the nipple and silencer mounting portion formed by the mold in the
상기 소음기(90)는 호스성형무(70)에 형성된 연결부에 클램프(100)를 이용하여 체결한다.The
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 흡기호스를 TPE를 소재로 사출성형하여 제작할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the intake hose can be manufactured by injection molding the TPE.
따라서, 기존 고무 사출형 흡기호스에 비하여 중량 및 원가가 절감되고, 재활용이 가능해지는 효과가 있다. 이와 같이 재활용이 가능해지면 유럽 중고차 법규에 효과적으로 대응할 수 있게 되는 장점이 있다.Therefore, compared with the conventional rubber injection type intake hose, weight and cost are reduced, and recycling is possible. Such recycling is advantageous in that it can effectively respond to European used car regulations.
또한, 고무 사출성형시 가황과정에 시간이 소요되지 않게 되므로 제작 시간이 단축되어 이 또한 원가 절감의 요인이 된다.In addition, since the rubber vulcanization process does not take time to vulcanize, the manufacturing time is shortened, which is also a factor of cost reduction.
또한, 기존 TPE 진공성형시 대비 호스 두께의 불균일함이 개선되어 제품이 정확한 형상과 치수로 제작되므로 제품의 품질이 향상되며, 호스 체결면 확보를 위한 후가공이 불요하여 원가가 절감되는 효과가 있다.In addition, since the non-uniformity of the hose thickness is improved compared to the conventional TPE vacuum molding, since the product is manufactured with the correct shape and dimensions, the quality of the product is improved, and post-processing to secure the hose fastening surface is unnecessary, thereby reducing the cost.
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