KR100783330B1 - 슈 제작용 금형의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슈 제작용 금형의 제조방법에 관한 것으로, 상면에 반구형 홈이 형성된 원기둥 형태의 금형 몸통을 척에 고정시키고, 랩과 랩제를 사용하여 마모와 연삭작용을 통해 슈 제작용 금형을 제작함으로써 치수가 정밀하고, 규격화된 금형을 얻도록 한 특징이 있다.

본 발명은 크게, 네 공정으로 구성되는바, 원기둥 형태의 금속구로 구성되되, 상부에 반구형 홈(1a)이 형성된 슈 금형(1)의 본체를 제작하도록 구성된 금형본체 제작공정(S1)과; 상기 슈 금형(1)을 척(12)에 고정시킨 후, 주축(31)을 하강시켜 회전하는 랩(2)과 랩제를 통해 래핑을 실시하되, 네 단계에 걸쳐 서로 다른 랩(2)을 교체해가며 순차적으로 래핑을 실시하도록 구성된 래핑공정(S2)과; 래핑이 완료되면 고속으로 회전하는 공작대에 고정시킨 후, 표면 조도를 매끄럽게 가공하는 표면정리공정(S3)과; 상기 모든 가공공정을 완료한 후에 반구형 홈(1a)의 가공 정도를 측정자를 통해 검사토록 하는 검사공정(S4)으로 구성되어, 슈 제작용 금형이 표준화된 형태로 제작되도록 한 대략적인 구성을 갖는다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 상면에 반구형 홈이 형성된 금형 몸통을 정반 상에 결합된 척에 고정시킨 후, 반구형 홈에 랩제를 주입하여 수직으로 회전하는 랩을 이용하여 단계적으로 래핑함으로써 금형의 제작시간을 현저히 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 치수가 정밀하고, 규격화된 금형을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 규격화된 금형을 통해 슈를 제작함으로써 슈의 불량률을 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 슈의 제조단가를 절감할 수 있는 또 다른 효과가 있다.

슈, 슈 금형, 래핑, 랩, 사판식 압축기, 래핑머신, 정반, 양두 피스톤

Description

슈 제작용 금형의 제조방법 { mold producing method for shoe }

도 1은 종래 사판식 압축기의 단면도

도 2는 종래 사판식 압축기에 설치되는 양두 피스톤의 사시도

도 3은 종래 사판식 압축기에 설치되는 양두 피스톤의 단면도

도 4는 본 발명의 공정순서도

도 5는 본 발명에 의해 제작된 슈 금형의 사시도

도 6은 본 발명에 의해 제작된 슈 금형 및 랩의 단면도

도 7은 본 발명에 사용되는 랩의 사시도

도 8은 본 발명에 사용되는 래핑머신의 사시도
도 9는 본 발명의 표면처리 공정을 도시한 사시도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 슈 금형 1a: 반구형 홈

1b: 굴곡부 2: 랩

3: 슈 4: 공작대
5: 유압척 6: 랩
7: 솜 10: 베이스

11: 정반 12: 척

20: 주주 30: 주축헤드

31: 주축 40: 구동부

41: 연결밴드 S1: 금형본체 제작공정

S2: 래핑공정 S3: 표면정리공정

S4: 검사공정

본 발명은 슈 제작용 금형의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 자동차 공기조화장치의 냉매 유체를 압축하는 사판식 압축기에 사용되는 슈를 제작하기 위한 금형의 제조방법에 관한 것으로, 원기둥 형태로 제작된 금형 몸통의 상면 중앙에 반구형 홈을 형성시키고, 그에 랩과 랩제를 사용하여 마모와 연삭작용을 통해 슈 제작용 금형을 제작함으로써 치수가 정밀하고, 규격화된 금형을 얻을 수 있는 슈 제작용 금형의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 실내공기를 쾌적한 상태로 유지시키는 공기조화기가 구비되어 있는바, 통상 냉방장치라고 불리며, 이는 프레온 가스 등을 이용하여 액체가 증발할 때 주위에서 열을 흡수하는 원리를 이용하여 자동차 내부의 냉방을 이룰 수 있도록 구성된다.

종래 자동차용 공기조화기는 대부분 사판식 압축기를 사용하는바, 그 형태를 도 1을 통해 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 사판형 압축기는 전후 1쌍의 블록(110a,110b)을 서로 접하여 구성한 실린더 블록(110)의 복수 개의 보어(111) 내에 양두 피스톤(120)이 수용되어 있고, 그 실린더 블록(110)의 중심부에 크랭크 실(112)이 형성되면서 이의 양측에 중심축공(113)이 형성되어 보어(111)와 평행한 축선상으로 구동축(130)이 구동축 베어링(132)을 통해 설치되어 있으며, 그 구동축(130)에는 사판(131)이 경사지게 고착되어 상기 양두 피스톤(120)의 내측에 맞물려 구동축(130)과 동기 회전하면서 양두 피스톤(120)을 보어(111)내에서 전후방으로 왕복시키도록 되어 있다.

상기 실린더 블록(110)의 전후방에는 흡입실(141) 및 토출실(142)을 갖는 전후방 헤드(140,150)가 밸브판(160)에 구획되어 설치되어 있으며, 그 밸브판(160)에는 양두 피스톤(120)이 보어(111)내에서 압축작용시 냉매가스가 토출되는 토출공(162)이 토출실(142)과 연통되어 있고, 흡입작용시 냉매가스가 흡입되는 흡입공(161)이 흡입실(141)과 연통되어 있다.

상기 토출공(162)의 외측에는 흡입작용시 토출실(142)에서 냉매 가스가 흡입되는 것을 차단하는 흡입 차단막(142a)이 취부되어 있고, 상기 흡입공(161)의 내측에는 흡입작용시 흡입실(141)로 냉매가 토출되는 것을 차단하는 토출 차단막이 취부되어 있으나, 이는 도시하지 않았다.

또한, 상기 구동축(130)에 고착된 사판(131)과 양두 피스톤(120)이 맞물린 부위에는 이들의 원활한 크랭크운동이 이루어지도록 하는 반구형상의 슈(shoe; 121)가 구비되어 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 사판식 압축기는 전자 클러치(170)의 전자석 코일에 전원이 인가됨에 따라 기관으로부터의 회전동력이 구동축(130)에 전달되어지면, 먼저 사판(131)이 구동축(130)과 동기 상태로 회전하면서 양두 피스톤(120)을 실린더 블록(110)의 보어(111)내에서 왕복운동시키게 되어 압축실(115)을 형성하게 된다. 이때, 양두 피스톤(120)이 흡입행정을 이루는 압축실(115)에서는 흡입실(141)의 냉매 가스가 밸브판(160)의 흡입공(161)을 통해 흡입하고, 압축행정을 이루는 압축실(115)에서는 상기 흡입된 냉매 가스를 압축시켜 밸브판(160)의 토출공(162)을 통해 토출실(142)로 토출하게 된다. 이렇게 압축 토출된 냉매 가스는 콘덴서(101) 및 팽창밸브(102)를 거쳐 증발기(103)로 압송되게 된다.

상기와 같이 구성된 종래 사판식 압축기는, 그 유용성에도 불구하고 슈(121)의 제작에 많은 어려움을 내포하고 있는바, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 슈(121)와 양두 피스톤(120)의 슈 지지부(shoe support part; 120a)는 전체적으로 접하는 것이 아니라, 슈(121)의 일부분인 중상부와 슈 지지부(120a)가 접하도록 구성되므로, 슈(121)의 표면을 미세하게 굴곡지게 가공되도록 구성된다.

종래 슈(121)를 제작하기 위한 금형의 제조과정을 살펴보면, 원통 형태로 구성된 금형의 상부 중앙에 반구 형태의 홈을 형성시킨 다음, 수평방향으로 회전하는 척에 금형을 고정시킨 후, 사람이 수작업으로 래핑을 실시함으로써 반구 형태의 홈에 굴곡부가 형성되도록 하였다.

상기와 같이 제작되는 종래의 금형은, 가공하는 사람의 힘과 기술에 따라 금형에 형성된 구면값이 균일하지 않은 문제점을 내포하고 있었고, 작업 중에는 래핑된 깊이를 측정하지 못하여 수시로 작업을 중단해야 할 뿐만 아니라, 이렇게 제작된 금형을 이용하여 슈를 제작할 경우에는 제작된 슈 또한, 빈번하게 불량품으로 제작되는 폐해가 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 상기와 같이 구성된 본 발명은, 상면에 반구형 홈이 형성된 금형 몸통을 정반 상에 결합된 척에 고정시킨 후, 반구형 홈에 랩제를 주입하여 수직으로 회전하는 랩을 이용하여 단계적으로 래핑함으로써 금형의 제작시간을 현저히 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 치수가 정밀하고, 규격화된 금형을 얻을 수 있도록 함을 목적으로 한다.

또한, 규격화된 금형을 통해 슈를 제작함으로써 슈의 불량률을 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 슈의 제조단가를 절감할 수 있도록 함을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은 슈 제작용 금형의 제조방법에 관한 것으로, 상면에 반구형 홈이 형성된 원기둥 형태의 금형 몸통을 척에 고정시키고, 랩과 랩제를 사용하여 마모와 연삭작용을 통해 슈 제작용 금형을 제작함으로써 치수가 정밀하고, 규격화된 금형을 얻도록 한 특징이 있다.

본 발명은 크게, 네 공정으로 구성되는바, 원기둥 형태의 금속구로 구성되되, 상부에 반구형 홈(1a)이 형성된 슈 금형(1)의 본체를 제작하도록 구성된 금형본체 제작공정(S1)과; 상기 슈 금형(1)을 척(12)에 고정시킨 후, 주축(31)을 하강시켜 회전하는 랩(2)과 랩제를 통해 래핑을 실시하되, 네 단계에 걸쳐 서로 다른 랩(2)을 교체해가며 순차적으로 래핑을 실시하도록 구성된 래핑공정(S2)과; 래핑이 완료되면 고속으로 회전하는 공작대에 고정시킨 후, 표면 조도를 매끄럽게 가공하는 표면정리공정(S3)과; 상기 모든 가공공정을 완료한 후에 반구형 홈(1a)의 가공 정도를 측정자를 통해 검사토록 하는 검사공정(S4)으로 구성되어, 슈 제작용 금형이 표준화된 형태로 제작되도록 한 대략적인 구성을 갖는다.

이하 본 발명의 실시 예를 예시도면을 상세히 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 공정순서도이고, 도 5는 본 발명에 의해 제작된 슈 금형의 사시도이며, 도 6은 본 발명에 의해 제작된 슈 금형 및 랩의 단면도이고, 도 7은 본 발명에 사용되는 랩의 사시도이며, 도 8은 본 발명에 사용되는 래핑머신의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 표면처리 공정을 도시한 사시도를 나타낸 것으로, 도시한 바와 같이, 우선, 제 1공정은 슈 금형(1)의 상부에 반구형 홈(1a)을 형성시키는 금형본체 제작공정(S1)을 완료한다.

상기 슈 금형(1)은 금속재질로 된 원통 형태로, 그 상면 중앙으로는 반구 형태로 오목하게 형성된 반구형 홈(1a)이 형성되어 있어서 슈(3)를 제작할 시, 반구형 홈(1a)의 형태대로 슈(3)가 제작되도록 하는 구성을 갖는다.

상기 형성된 반구형 홈(1a)은, 홈 전체가 완전한 반구형을 이루도록 제작된다.

그 후, 행해지는 제 2공정은, 상기 슈 금형(1)을 래핑머신(4)에 설치하여 반구형 홈(1a)에 랩(2)을 이용하여 래핑가공을 실시하는 래핑공정(S2)을 완료한다.

상기 공정은 래핑머신(4)을 이용하여 반구형 홈(1a)에 굴곡부(1b)를 형성시키도록 구성되는바, 이를 상세히 살펴보면, 베이스(10)의 상부에 정반(11)이 설치되고, 정반(11)의 상부에는 척(12)이 결합되어, 그에 슈 금형(1)이 고정될 수 있도록 구성된다.

상기 설치된 슈 금형(1)의 반구형 홈(1a)에 주축(31)에 설치된 랩(2)을 맞닿도록 하여 주축(31)을 회전시킴으로써 래핑가공을 실시한다.

모두 네 단계를 거침으로써 슈 금형(1)의 반구형 홈(1a)에 굴곡부(1b)가 형성되는바, 상기 네 단계에서 사용되는 랩(2)은 각각 그 형태가 대동소이한 형태로 구성되는데, 랩(2)의 끝 부분이 미세하게 차이가 나는 형태로 구성된다.

다시 말해, 랩(2) 끝 부분의 곡률이 각각 다른 네 개의 랩(2)을 1시간 단위로 교체장착하여 래핑을 실시하는바, 제 1 랩(2)을 통해 1시간 동안 래핑을 실시하면, 슈 금형(1)의 반구형 홈(1a)에 굴곡부(1b)가 미세하게 형성되며, 굴곡부(1b)의 형성 정도는 최종 형성되는 굴곡부(1b)에 대해 10㎛의 오차범위 내로 래핑이 완료된다.

그런 다음, 제 2 랩(2)을 통해 굴곡부(1b)에 1시간 동안 래핑을 실시하는바, 최종형성되는 굴곡부(1b)에 대해 7㎛의 오차범위 내로 래핑을 완료하며, 그 후, 제 3 랩(2)을 통해 굴곡부(1b)를 1시간 동안 래핑하여 최종형성되는 굴곡부(1b)에 대하여 5㎛의 오차범위 내로 래핑을 완료한다.

그런 다음, 마지막으로, 제 4 랩(2)을 통해 굴곡부(1b)에 1시간 동안 래핑을 실시하는바, 슈 금형(1)의 반구형 홈(1a)에 최종형성되는 굴곡부(1b)에 대해 2㎛의 오차범위 내로 래핑되어, 단차진 굴곡부(1b)가 형성되도록 하는 구성을 갖는다.

한편, 제 3공정은, 상기 굴곡부(1b)가 형성된 슈 금형(1)의 반구형 홈(1a)에 표면을 정리하여 표면 조도를 더욱 향상시키는 표면정리공정(S3)을 완료한다.

상기 표면처리공정은, 도 9에 도시된 바와 같이, 래핑이 완료된 슈 금형(1)을 고속으로 회전하는 공작대(4)에 형성된 유압척(5)에 고정시킨 후, 슈 금형(1)의 반구형 홈(1a) 내부표면에 나무재질의 랩(6)을 마찰시켜 표면을 정리하도록 구성되는바, 랩(6)의 끝 부분에 솜(7)을 말아서 고정시키고, 솜(7)에는 소량의 연마제를 묻혀서 표면이 정리되도록 구성되며, 상기 연마제는 통상적으로 널리 사용되는 다이아몬드 분말 파우더에 작동유를 혼합하여 구성된 연마제를 사용하도록 구성된다.

상기 공정을 완료하면, 슈 금형(1)에 형성된 반구형 홈(1a)의 표면 조도가 향상되어 굴곡부(1b)의 오차가 더욱 낮아짐으로써 허용오차인 2㎛ 이내로 가공되는 구성을 갖는다.

그런 다음, 마지막 공정인 제 4공정은, 상기 슈 금형(1)의 반구형 홈(1a)에 형성된 굴곡부(1b)의 가공상태를 측정자를 통해 확인하고, 표면 조도 등의 검사를 실시하는 검사공정(S4)을 완료한다.

상기와 같은 공정을 통해 슈 금형(1)의 제작을 완료하는바, 상기 제작공정에 사용되는 래핑머신(4)의 구성을 대략적으로 살펴보면, 통상적인 래핑머신과 대동소이하게 구성되는바, 베이스(10)의 상부로 정반(11)이 설치되되, 베이스(10)의 상면으로는 윤활오일이 도포되어 있어서 정반(11)이 베이스 상면을 자유롭게 이동되도록 구성된다.

한편, 상기 베이스(10)의 후측 상면으로는 주주(20)가 설치되어 있으며, 주주(20)와 수평으로 교차 연결되도록 주축헤드(30)가 설치되고, 주축헤드(30)의 하단으로는 주축(31)이 설치되는 구성을 갖는다.

상기 주축헤드(30)에는 주축 조절핸들(32)이 구비되어 있어서 주축(31)의 높낮이를 조절할 수 있도록 구성되며, 주축(31)의 끝단으로는 랩(2)이 결합되도록 구성된다.

또한, 주축(31)의 회전은, 주주(20)의 일측에 설치된 구동부(40)와 연결밴드(41)로 연결되어 회전하도록 구성되는바, 바람직하기로는 구동부(40)는 일정한 시간간격, 예를 들어 1분 단위로 정·역회전 하도록 구성된다.

상기와 같이 구동부(40)가 회전함에 따라 그와 연결된 주축(31) 또한 정·역회전함으로써 래핑가공시 편마모 현상이 발생하지 않는 구성을 갖는다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 상면에 반구형 홈이 형성된 금형 몸통을 정반 상에 결합된 척에 고정시킨 후, 반구형 홈에 랩제를 주입하여 수직으로 회전하는 랩을 이용하여 단계적으로 래핑함으로써 금형의 제작시간을 현저히 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 치수가 정밀하고, 규격화된 금형을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 규격화된 금형을 통해 슈를 제작함으로써 슈의 불량률을 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 슈의 제조단가를 절감할 수 있는 또 다른 효과가 있다.

Claims (2)

1. 삭제
2. 슈 제작용 금형의 제조방법에 있어서,

   원기둥 형태의 금속구로 구성되되, 상부에 반구형 홈(1a)이 형성된 슈 금형(1)의 본체를 제작하도록 구성된 금형본체 제작공정(S1)과;

   상기 슈 금형(1)을 래핑머신(4)에 형성된 척(12)에 고정시킨 후, 주축(31)을 하강시켜 구동부(40)에 의해 회전하는 랩(2)과 랩제를 통해 래핑을 실시하도록 구성되되, 랩(2) 끝 부분의 곡률이 다른 네 개의 랩(2)을 1시간 단위로 교체하여 래핑을 실시하는바, 제 1 랩(2)을 통해 슈 금형(1)의 반구형 홈(1a)에 굴곡부(1b)가 10㎛의 오차범위 내로 형성되도록 래핑한 후, 제 2 랩(2)을 통해 최종형성되는 굴곡부(1b)에 대해 7㎛의 오차범위 내로 래핑한 다음, 제 3 랩(2)을 통해 5㎛의 오차범위 내로 래핑을 완료한 후, 제 4 랩(2)을 통해 최종형성되는 굴곡부(1b)에 대해 2㎛의 오차범위 내로 굴곡부(1b)가 형성되도록 하는 래핑공정(S2)과;

   래핑이 완료되면 고속으로 회전하는 공작대(4)에 고정시킨 후, 표면 조도를 매끄럽게 가공하는 표면정리공정(S3)과;

   상기 모든 가공공정을 완료한 후에 반구형 홈(1a)의 가공 정도를 측정자를 통해 검사토록 하는 검사공정(S4)으로 구성됨을 특징으로 하는 슈 제작용 금형의 제조방법.

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