KR101554489B1 - 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형 및 그 제조 방법 - Google Patents

자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

곡면 형상의 자동차 내장재를 사출 성형하는 금형, 및 이 금형을 제조하는 방법이 개시된다. 개시된 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형의 상부 코어 및 하부 코어 중 적어도 하나의 코어는, 캐비티를 한정하는 캐비티면(cavity face)과, 캐비티면의 반대측 면에 삽입 홈이 형성된 외부 블록, 및 삽입 홈에 삽입되는 내부 블록을 구비하고, 삽입 홈의 막다른 면(dead-end face) 및 막다른 면과 마주보는 내부 블록의 측면은, 내부 블록이 삽입 홈에 삽입된 때 밀착되도록 서로 대응되는 형상의 곡면(curved face)이며, 내부 블록의 측면에는 음각(陰刻)으로 파여지고 곡면을 따라 연장된 복수의 곡선 채널(channel)이 형성되고, 내부 블록의 복수의 곡선 채널과 삽입 홈의 막다른 면에 의해 수증기 및 냉각수 중 적어도 하나의 유체가 흐르는 복수의 곡선 유로가 한정되며, 외부 블록의 내부에는 복수의 곡선 유로의 양 측 말단과 유체 유동 가능하게 연결되는 곡선 유로 연결 유로가 형성된다.

Description

자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형 및 그 제조 방법{Injection mold for forming car interior garnish and method for fabricating the same}
본 발명은 사출 성형 금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡면 형상의 자동차 내장재를 사출 성형하는 금형, 및 이 금형을 제조하는 방법에 관한 것이다.
사출 성형(injection molding)은 용융 상태의 수지를 금형의 내부에 주입 후 냉각하여 제품을 형성하는 공법으로, 압축 성형(compression molding), 압출 성형(extrusion molding) 등의 다른 성형 공법에 비해 제품의 형태 및 사이즈에 제한이 적으며 생산성 및 작업 능률이 우수하여 플라스틱 제품의 성형에 폭넓게 사용되고 있다.
사출 성형 금형은 서로 이격되거나 밀착되는 상부 금형과 하부 금형을 구비하며, 상부 금형 및 하부 금형 중 하나에는 수지 사출기가 연결된다. 수지 사출기는 상부 금형 및 하부 금형이 형폐(型閉)된 때, 즉 서로 밀착된 상태인 때 상기 수지 사출기에 연결된 금형으로 용융된 수지를 사출한다. 금형 내부로 주입된 용융 수지는 스프루(sprue), 러너(runner), 및 게이트(gate)를 거쳐 사출 성형 제품의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)에 주입되고 경화되며, 상부 금형 및 하부 금형이 형개(型開)된 때, 즉 서로 이격된 상태인 때 수지가 경화되어 형성된 사출 성형 제품이 취출된다.
금형 내부로 용융 수지가 주입되기 전에 캐비티 주변이 용융 수지의 점성을 최소화할 수 있는 온도로 빠르게 상승되지 않거나, 금형 내부로 용융 수지가 주입된 후에 캐비티 주변이 용융 수지가 굳어질 수 있는 온도로 빠르게 하강하지 않으면 사출 성형 제품에 웰드 라인(weld line)이 발생할 수 있고, 사출 성형 제품 생산 속도도 저하된다. 웰드 라인이 형성된 제품은 사출후 가공을 통해 웰드 라인을 제거해 주어야 하므로 사출 성형 제품 생산성이 저하되고 생산비가 상승된다. 따라서, 금형 내부 캐비티 주변의 코어(core)에는 금형 온도를 상승시키기 위한 수증기(steam), 및 금형 온도를 하강시키기 위한 냉각수가 흐르는 유로(流路)가 마련된다.
통상적으로, 유로는 드릴(drill)과 같은 공구로 금형의 코어에 홀(hole)을 뚫어 형성하게 되므로, 직선형으로 연장되는 유로가 형성된다. 그런데, 자동차 내장재(car interior garnish)는 적어도 일 부분은 곡면 부분을 포함하고 있어 자동차 내장재 사출 성형 금형의 캐비티도 자동차 내장재에 대응되게 곡면으로 굽어진 부분을 포함한다. 따라서, 직선형의 유로와 캐비티 사이의 간격이 캐비티의 여러 지점에서 균일하지 않다. 이로 인해, 유로가 있음에도 불구하고, 캐비티 내의 여러 지점에서 온도가 균일하지 않아서 제품 불량율과 생산비가 상승되고, 생산성이 저하될 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1448037호
본 발명은 자동차 내장재의 곡면 부분에 대응되게 캐비티에 곡면 부분이 있는 경우에 수증기나 냉각수가 흐르는 유로가 상기 캐비티의 곡면 부분에 대응되게 곡선형으로 연장되는 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형과, 이 금형의 제조 방법을 제공한다.
본 발명은, 서로 밀착되어 자동차 내장재의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성되는 상부 코어(upper core) 및 하부 코어(lower core)를 구비한 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형에 있어서, 상기 상부 코어 및 하부 코어 중 적어도 하나의 코어는, 상기 캐비티를 한정하는 캐비티면(cavity face)과, 상기 캐비티면의 반대측 면에 삽입 홈이 형성된 외부 블록, 및 상기 삽입 홈에 삽입되는 내부 블록을 구비하고, 상기 삽입 홈의 막다른 면(dead-end face) 및 상기 막다른 면과 마주보는 상기 내부 블록의 측면은, 상기 내부 블록이 상기 삽입 홈에 삽입된 때 밀착되도록 서로 대응되는 형상의 곡면(curved face)이며, 상기 내부 블록의 측면에는 음각(陰刻)으로 파여지고 상기 곡면을 따라 연장된 복수의 곡선 채널(channel)이 형성되고, 상기 내부 블록의 복수의 곡선 채널과 상기 삽입 홈의 막다른 면에 의해 수증기 및 냉각수 중 적어도 하나의 유체가 흐르는 복수의 곡선 유로가 한정되며, 상기 외부 블록의 내부에는 상기 복수의 곡선 유로의 양 측 말단과 유체 유동 가능하게 연결되는 곡선 유로 연결 유로가 형성되는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형을 제공한다.
본 발명의 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형은, 상기 자동차 내장재에 형성되는 언더컷(undercut)을 한정하는 것으로, 상기 상부 코어와 상기 하부 코어가 밀착될 때 상기 상부 코어 또는 상기 하부 코어의 옆으로 접근하여 밀착되는 슬라이드 코어(slide core)를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형은, 같은 종류 또는 다른 종류의 자동차 내장재 한 쌍을 성형할 수 있도록, 상기 상부 코어 및 상기 하부 코어를 한 쌍씩 구비할 수 있다.
상기 외부 블록 및 상기 내부 블록을 구비한 코어는 상부 코어이고, 상기 캐비티면의 반대측 면은 상기 외부 블록의 상측면이고, 상기 삽입 홈의 막다른 면은 상기 삽입 홈의 바닥면이고, 상기 막다른 면과 마주보는 상기 내부 블록의 측면은 상기 내부 블록의 하측면일 수 있다.
상기 상부 코어의 캐비티면에는 볼록한 돌기부 또는 오목한 홈부가 구비되고, 상기 내부 블록의 하측면에는 상기 캐비티면 돌기부 또는 홈부와 정렬되는 위치에 상기 캐비티면 돌기부 또는 홈부에 대응되는 형상의 돌기부 또는 홈부가 구비되며, 상기 하측면 돌기부 또는 홈부에 음각으로 파여진 곡선 채널이 적어도 하나 형성될 수 있다.
상기 곡선 유로 연결 유로는, 상기 복수의 곡선 유로의 양 측 말단과 일대일로 이어져 상기 외부 블록의 내부로 연장되는 복수의 소직경 유로부와, 상기 상기 외부 블록의 일 측면에서 상기 외부 블록의 내부로 연장되는 대직경 유로부와, 상기 외부 블록의 내부에서 상기 복수의 소직경 유로부와 상기 대직경 유로부가 합쳐지는 합류 유로부를 구비할 수 있다.
상기 외부 블록의 내부에는, 수증기 및 냉각수 중 적어도 하나의 유체가 흐르도록 형성되며, 상기 곡선 유로와 연결되지 않는 적어도 하나의 곡선 유로 회피 유로가 형성되고, 상기 적어도 하나의 곡선 유로 회피 유로는 상기 합류 유로부에 연결될 수 있다.
상기 캐비티에 용융된 수지가 주입되기 전에는 상기 복수의 곡선 유로 및 상기 곡선 유로 연결 유로를 통해 수증기가 유동(流動)하고, 상기 캐비티에 용융된 수지가 주입된 후에는 상기 복수의 곡선 유로 및 상기 곡선 유로 연결 유로를 통해 냉각수가 유동(流動)할 수 있다.
상기 외부 블록 및 상기 내부 블록을 구비한 코어는, 상기 삽입 홈의 내주면과 상기 내부 블록의 외주면 사이로 유체가 유출되지 않도록, 상기 삽입 홈의 입구 모서리에 장착되는 밀봉 링(sealing ring)을 더 구비할 수 있다.
상기 밀봉 링의 재질은 실리콘 수지(silicone resin) 또는 불소고무(fluorinated rubber)일 수 있다.
상기 곡선 유로와 상기 캐비티면 사이의 최단 거리는 6 내지 10mm 일 수 있다.
또한 본 발명은, 서로 밀착되어 자동차 내장재의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성되는 상부 코어(upper core) 및 하부 코어(lower core)를 구비하는 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형의 제조 방법에 있어서, 상기 상부 코어 및 하부 코어 중 적어도 하나의 코어의 제조 방법은, 상기 캐비티를 한정하는 캐비티면을 구비하고, 상기 캐비티면의 반대측 면에 삽입 홈이 형성되며, 상기 삽입 홈의 막다른 면이 곡면으로 형성된 외부 블록을 제조하는 외부 블록 제조 단계, 상기 곡면인 막다른 면에 밀착되도록 대응되는 곡면으로 형성된 측면을 구비하고, 상기 측면에 음각으로 파여지고 상기 곡면을 따라 연장된 복수의 곡선 채널이 형성된 내부 블록을 제조하는 내부 블록 제조 단계, 및 상기 내부 블록을 상기 삽입 홈에 삽입하여 상기 삽입 홈의 막다른 면과 상기 내부 블록의 측면을 밀착시켜 상기 복수의 곡선 채널과 상기 삽입 홈의 막다른 면에 의해 수증기 및 냉각수 중 적어도 하나의 유체가 흐르는 복수의 곡선 유로를 한정하는 내부 블록 삽입 단계를 구비하고, 상기 외부 블록 제조 단계는, 상기 외부 블록 내부에 곡선 유로 연결 유로를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 내부 블록을 상기 삽입 홈에 삽입하면 상기 곡선 유로 연결 유로가 상기 복수의 곡선 유로의 양 측 말단과 유체 유동 가능하게 연결되는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형의 제조 방법을 제공한다.
상기 내부 블록 제조 단계는, 금속의 다이캐스팅(die-casting)에 의해 상기 복수의 곡선 채널이 형성된 내부 블록을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 내부 블록 제조 단계는, 금속의 다이캐스팅에 의해 상기 복수의 곡선 채널이 없는 내부 블록을 형성하는 단계, 및 상기 내부 블록의 측면에 절삭 가공에 의해 상기 복수의 곡선 채널을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 사출 성형 금형은 곡면형의 캐비티에 대응되는 곡면을 따라 연장되는 곡선 유로가 형성되어, 상기 곡선 유로로부터 캐비티까지의 최단 거리가 균일하게 형성된다. 이로 인해, 상기 곡선 유로를 통해 수증기나 냉각수를 흐르게 하면 캐비티 내부의 모든 지점에서 온도가 편차 없이 균일하게 상승하고 균일하게 하강한다. 따라서, 곡면 형상의 자동차 내장재의 불량율이 저하되고, 생산비가 감소되며, 생산성이 향상된다.
또한 본 발명의 사출 성형 금형은, 외부 블록과 이에 삽입되는 내부 블록의 경계면에 곡선 유로가 형성되고, 내부 블록은 외부 블록에 탈착 가능하므로, 사출 성형 금형을 이용한 작업 중에 곡선 유로에 이상이 발생하는 경우 내부 블록을 외부 블록에서 분리하여 용이하게 대처할 수 있다.
또한 본 발명의 사출 성형 금형은, 곡선 유로와 곡선 유로 연결 유로를 통해 수증기와 냉각수가 교번하여 유동(流動)하게 된다. 이에 따라, 용융된 수지의 사출 성형 전후로 사출 성형 금형의 온도가 빠르게 가열되고 빠르게 냉각되어 사출 성형된 자동차 내장재의 표면에 웰드 라인(weld line)이나 플로우 라인(flow line)과 같은 흠결이 형성되지 않으며, 표면 연마와 같은 후처리 가공을 하지 않아도 되므로 생산성이 향상되고 원가가 절감된다.
도 1A 및 도 1B는 자동차 내장재의 두 가지 예를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형을 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 제1 및 제2 상부 코어의 분해 사시도로서, 도 3은 위에서 본 도면이고, 도 4은 아래서 본 도면이다.
도 5는 도 3의 제1 및 제2 외부 블록 내부의 유로를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5의 제1 외부 블록을 VI-VI에 따라 절개 도시한 단면도이다.
도 7은 도 5의 제1 외부 블록을 VII-VII에 따라 절개 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1A 및 도 1B는 자동차 내장재의 두 가지 예를 도시한 사시도이다. 이들 도면에 도시된 자동차 내장재(1, 11)는 자동차의 운전석 도어(door) 개폐 레버(lever) 주변의 벽면(1), 및 운전석 뒷좌석 도어 개폐 레버 주변의 벽면(11)이다. 편의상, 도 1A에 도시된 자동차 내장재(1)를 이하에서 제1 자동차 내장재로, 도 1B에 도시된 자동차 내장재(11)를 이하에서 제2 자동차 내장재로 칭한다. 도 1A 및 도 1B를 참조하면, 제1 및 제2 자동차 내장재(1, 11)는 곡면 형상으로 굽어져 있으며, 일 측에 오목하게 돌출된 홈부(5, 15)가 형성되고, 타 측에 언더컷(undercut)(6, 7, 16, 17)이 형성된다.
전형적인 사출 성형 제품은 용융 수지의 사출 및 경화 후에 상부 코어(core)와 하부 코어를 이격하여 금형으로부터 쉽게 취출될 수 있다. 그러나, 언더컷을 갖는 제품이 단순히 상부 코어와 하부 코어를 구비한 금형의 캐비티에서 성형되면 상기 언더컷 부분의 손상 없이는 금형에서 취출될 수 없다. 구체적으로, 제1 및 제2 자동차 내장재(1, 11)에서 측면으로 돌출된 볼트 체결부(6, 16)와, 상측으로 굽어져 연장된 측면에 형성된 측면 통공(7, 17)이 상기 언더컷에 해당된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형을 도시한 단면도이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 제1 및 제2 상부 코어의 분해 사시도로서, 도 3은 위에서 본 도면이고, 도 4은 아래서 본 도면이다. 도 1A, 도 1B, 및 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형(20)은 서로 이격되거나 밀착되는 하부 금형(21)과 상부 금형(40)을 구비한다. 도시된 실시예에서는 상부 금형(40)이 왕복 이동하지 않고 고정된 고정측 금형이고, 하부 금형(21)이 상부 금형(40)에 대해 승강하여 밀착되거나 이격되는 가동측 금형이 된다. 다만, 이와 반대로 상부 금형(40)이 가동측 금형이 되고 하부 금형(21)이 고정측 금형이 될 수도 있다.
상부 금형(40)은, 제1 및 제2 상부 코어(451, 452)와, 상부 원판(42)과, 상부 금형 베이스(41)를 구비한다. 하부 금형(21)은 제1 및 제2 하부 코어(301, 302)와, 제1 및 제2 슬라이드 코어(331, 332)와, 하부 원판(27)과, 이젝트 판(eject plate)(24)과, 제1 및 제2 이젝트 핀(eject pin)(251, 252)과, 스페이서(spacer)(23)와, 하부 금형 베이스(22)를 구비한다. 상부 금형(40)과 하부 금형(21)이 서로 밀착되었을 때, 즉 형폐(型閉)시에, 제1 상부 코어(451)와 제1 하부 코어(301)의 사이에는 제1 자동차 내장재(1)의 형상에 대응되는 제1 캐비티(CA1)가 형성되고, 제2 상부 코어(452)와 제2 하부 코어(302)의 사이에는 제2 자동차 내장재(11)의 형상에 대응되는 제2 캐비티(CA2)가 형성된다. 즉, 사출 성형 금형(20)은 상부 금형(40)과 하부 금형(21)의 형폐(型閉), 수지 사출, 및 형개(型開)의 사이클(cycle)을 통해 서로 다른 한 쌍의 자동차 내장재(1, 11)를 성형 취출하는 금형이다.
제1 및 제2 상부 코어(451, 452)는 이웃하여 배치된다. 제1 및 제2 상부 코어(451, 452)에는, 제1 및 제2 자동차 내장재(1, 11)의 상부 형상 표면(2, 12)에 대응되며, 제1 및 제2 캐비티(CA1, CA2)의 상부를 한정하는 제1 및 제2 상부 캐비티면(upper cavity face)(521, 522)이 형성된다. 제1 및 제2 하부 코어(301, 302)는 이웃하여 배치된다. 제1 및 제2 하부 코어(301, 302)에는 제1 및 제2 자동차 내장재(1, 11)의 하부 형상 표면(3, 13)에 대응되는, 제1 및 제2 캐비티(CA1, CA2)의 하부를 한정하는 제1 및 제2 하부 캐비티면(lower cavity face)(미도시)이 형성된다.
제1 및 제2 슬라이드 코어(slide core)(331, 332)는 제1 및 제2 자동차 내장재(1, 11)에 형성되는 언더컷(6, 7, 16, 17)을 한정하는 것으로, 상부 코어(451, 452)와 하부 코어(301, 302)가 밀착되는 형폐시에 상부 코어(451, 452)와 하부 코어(301, 302)의 옆으로 접근하여 밀착되고, 상부 코어(451, 452)와 하부 코어(301, 302)가 이격되는 형개시에는 상기 형폐시의 이동 방향과 반대 방향으로 이동하여 상부 코어(451, 452) 및 하부 코어(301, 302)에서 이격된다.
상부 원판(42)은 제1 및 제2 상부 코어(451, 452)를 고정 지지하고, 상부 금형 베이스(41)는 상부 원판(42)을 지지한다. 하부 원판(27)은 제1 및 제2 하부 코어(301, 302)를 고정 지지하고, 제1 및 제2 슬라이드 코어(331, 332)를 이동 가능하게 지지한다. 이젝트 판(eject plate)(24)과, 제1 및 제2 이젝트 핀(251, 252)은 하부 금형(21)이 상부 금형(40)에 대해 이격된 후, 즉 형개(型開) 후에 제1 및 제2 자동차 내장재(1, 11)를 제1 및 제2 하부 캐비티면(미도시)에서 분리 취출하는 수단이다. 스페이서(23)는 이젝트 판(24)이 승강 가능하도록 공간을 제공한다. 하부 금형 베이스(22)는 상기 스페이서(23)를 고정 지지한다.
도 2 내지 도 4를 함께 참조하면, 제1 및 제2 상부 코어(451, 452)는 각각, 제1 및 제2 외부 블록(outer block)(461, 462), 제1 및 제2 내부 블록(inner block)(821, 822), 및 제1 및 제2 커버(cover)(881, 882)를 구비한다. 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 하측면에는 각각, 제1 및 제2 상부 캐비티면(upper cavity face)(521, 522)이 형성되며, 상기 상부 캐비티면(521, 522)의 반대측 면인 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 상측면에는 각각, 제1 및 제2 삽입 홈(471, 472)이 형성된다. 제1 및 제2 내부 블록(821, 822)은 제1 및 제2 삽입 홈(471, 472)에 각각 삽입된다. 내부 블록(821, 822)이 삽입 홈(471, 472)에 삽입되면 삽입 홈(471, 472)의 막다른 면(dead-end face), 즉 삽입 홈(471, 472)의 바닥면(481, 482)과 내부 블록(821, 822)의 하측면(831, 832)은 서로 마주보고 밀착된다.
삽입 홈(471, 472)의 바닥면(481, 482)과 내부 블록(821,822)의 하측면(831, 832)은 서로 밀착되도록 대응되는 형상의 곡면(curved face)으로서, 이 곡면은 상부 캐비티면(521, 522)의 곡면에 대응되는 형상의 곡면이다. 구체적인 예로, 제1 및 제2 상부 캐비티면(521, 522)에는 각각, 제1 및 제2 자동차 내장재(1, 11)의 홈부(5, 15)의 형상에 대응되게 아래로 볼록하게 돌출된 돌기부(531, 532)가 구비되고, 제1 및 제2 내부 블록(821, 822)의 하측면(831, 832)에는 각각, 상기 돌기부(531, 532)와 위아래로 정렬되는 위치에 상기 돌기부(531, 532)에 대응되는 형상의 돌기부(841, 842)가 구비된다. 한편, 도시된 예와 달리 캐비티면(521, 522)에 돌기부가 아닌 홈부가 형성된 경우에는 내부 블록(821, 822)의 하측면(831, 832)에 이 홈부에 대응되는 홈부가 형성될 수도 있다.
제1 및 제2 커버(881, 882)는 각각, 제1 및 제2 내부 블록(821, 822)이 삽입된 삽입 홈(471, 472)을 폐쇄하며 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)에 체결되어 제1 및 제2 내부 블록(821, 822)의 하측면(831, 832)을 삽입 홈(471, 472)의 바닥면(481, 482)에 밀착 고정시킨다. 제1 및 제2 커버(881, 882)는 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 삽입 홈(471, 472)의 입구 주변에 단차지게 형성된 커버 안착면(501, 502)에 안착 고정된다.
제1 및 제2 내부 블록(821, 822)의 하측면(831, 832)에는 음각(陰刻)으로 파여져 하측면(831, 832)의 곡면 형상을 따라 연장된 복수의 곡선 채널(channel)(851, 852)이 형성된다. 복수의 곡선 채널(851, 852)은 서로 교차하지 않게 대략 서로 평행하게 연장되며, 하측면(831, 832)의 돌기부(841, 842)에도 형성된다. 복수의 곡선 채널(851, 852)과 삽입 홈(471, 472)의 바닥면(481, 482)에 의해 수증기(steam), 냉각수와 같은 유체가 흐르는 복수의 곡선 유로(861, 862)가 한정된다. 도면에 개시된 실시예에서 제1 상부 코어(451)의 곡선 유로(861)는 6개가 구비되고, 제2 상부 코어(452)의 곡선 유로(862)는 7개가 구비되나 이는 예시에 불과하다.
도 5는 도 3의 제1 및 제2 외부 블록 내부의 유로를 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5의 제1 외부 블록을 VI-VI에 따라 절개 도시한 단면도이며, 도 7은 도 5의 제1 외부 블록을 VII-VII에 따라 절개 도시한 단면도이다. 도 6 및 도 7의 단면도에는 제1 외부 블록(461) 내부의 유로만이 도시되어 있으나, 제2 외부 블록(462) 내부의 유로 구조도 제1 외부 블록(461) 내부의 유로 구조와 유사하므로 이하에서 제1 외부 블록(461)과 제2 외부 블록(462) 내부의 유로를 함께 설명하도록 한다.
도 3 내지 도 7을 함께 참조하면, 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)에는 복수의 곡선 유로(861, 862)(도 2 참조)의 양 측 말단과 유체 유동 가능하게 연결되는 곡선 유로 연결 유로(551, 552)가 형성된다. 상기 복수의 곡선 유로(861, 862)의 양 측 말단은, 복수의 곡선 채널(851, 852)의 양 측 말단과 상기 삽입 홈 바닥면(481, 482)에 의해 한정된다.
곡선 유로 연결 유로(551, 552)는, 복수의 곡선 유로(861, 862)의 양 측 말단과 일대일로 이어져 외부 블록(461, 462)의 내부로 연장되는 복수의 소직경 유로부와, 외부 블록(461, 462)의 일 측면에서 외부 블록(461, 462)의 내부로 연장되는 대직경 유로부와, 외부 블록(461, 462)의 내부에서 상기 복수의 소직경 유로부와 상기 대직경 유로부가 합쳐지는 합류 유로부를 구비한다.
복수의 소직경 유로부 중 일부는 외부 블록(461, 462)의 전면과 배면에서 삽입 홈(471, 472)의 바닥면(481, 482)까지 연장된 복수의 소직경 홀(hole)(571, 572, 661, 662)과, 외부 블록(461, 462)의 하측면에서 복수의 소직경 홀(571, 572)과 일대일로 교차하도록 위로 연장된 복수의 소직경 홀(581, 582)과, 외부 블록(461, 462)의 상측면에서 복수의 소직경 홀(661, 662)과 일대일로 교차하도록 아래로 연장된 복수의 소직경 홀(681, 682)을 구비한다. 소직경 홀(571, 572, 661, 662)의 말단(571a, 572a, 661a, 662a)은 복수의 곡선 유로(861, 862)의 말단과 유체 유동 가능하게 일대일로 연결된다. 소직경 홀(571, 572, 661, 662)의 입구는 유체가 새어나오지 않도록 소직경 플러그(plug)(78)에 의해 밀봉된다.
제1 외부 블록(461)에 형성된 다른 소직경 유로부는 제1 외부 블록(461)의 배면에서 삽입 홈(471)의 바닥면(481)까지 연장된 소직경 홀(691)과, 제1 외부 블록(461)의 배면에서 내측으로 연장된 소직경 홀(671)과, 제1 외부 블록(461)의 상측면에서 상기 소직경 홀들(671, 691)과 교차하도록 아래로 연장된 소직경 홀(741)을 구비한다. 소직경 홀(691)의 말단(691a)은 곡선 유로(861)의 말단과 유체 유동 가능하게 연결되고, 소직경 홀(671, 741)의 입구는 유체가 새어나오지 않도록 소직경 플러그(78)에 의해 밀봉된다.
제2 외부 블록(462)에 형성된 다른 소직경 유로부는 제2 외부 블록(462)의 전면에서 삽입 홈(472)의 바닥면(482)까지 연장된 소직경 홀(692)과, 제2 외부 블록(462)의 전면에서 내측으로 연장된 소직경 홀(672)과, 제2 외부 블록(462)의 상측면에서 상기 소직경 홀들(672, 692)과 교차하도록 아래로 연장된 소직경 홀(742)을 구비한다. 소직경 홀(692)의 말단(692a)은 곡선 유로(862)의 말단과 유체 유동 가능하게 연결되고, 소직경 홀(672, 742)의 입구는 유체가 새어나오지 않도록 소직경 플러그(78)에 의해 밀봉된다.
대직경 유로부는 소직경 유로부보다 내경이 큰 유로부로서, 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 상측면에서 아래로 연장된 대직경 홀(631, 632, 761, 762)과, 제1 외부 블록(461)의 배면과 제2 외부 블록(462)의 전면에서 아래로 연장된 대직경 홀(761, 762)과 교차하도록 내측으로 연장된 대직경 홀(751, 752)를 구비한다. 제1 외부 블록(461) 배면의 대직경 홀(751)의 입구와, 제2 외부 블록(462) 전면의 대직경 홀(752)의 입구는 유체가 새어나오지 않도록 소직경 플러그(78)보다 직경이 큰 대직경 플러그(plug)(79)에 의해 밀봉된다. 제1 및 제2 외부 블록(461, 462) 상측면의 대직경 홀(761, 762)의 입구는 밀봉되지 않으며, 이후 설명할 상부 원판 유로(미도시)와 연결된다.
합류 유로부는 소직경 유로부보다 내경이 큰 관부로서, 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 측면에서 소직경 유로부 및 대직경 유로부와 각각 교차하도록 수평 연장되는 합류 홀(hole)(641, 642, 771, 772)을 구비한다. 구체적으로, 합류 홀(641, 642)은 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 내부에서 소직경 홀(581, 582), 및 대직경 홀(631, 632)와 교차한다. 다른 합류 홀(771, 772)은 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 내부에서 소직경 홀(671, 672,681, 682), 및 대직경 홀(751, 752)와 교차한다. 제1 및 제2 외부 블록(461, 462) 측면의 합류 홀(641, 642, 771, 772)의 입구는 새어나오지 않도록 소직경 플러그(78)보다 직경이 큰 합류 홀 플러그(80)에 의해 밀봉된다.
제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 내부에는, 수증기 및 냉각수가 흐르도록 형성되며, 복수의 곡선 유로(861, 862)(도 2 참조)와 연결되지 않는 복수의 곡선 유로 회피 유로(561, 562)가 형성된다. 복수의 곡선 유로 회피 유로(561, 562)는 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 합류 유로부에 연결된다.
구체적으로, 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 곡선 유로 회피 유로(561, 562)는, 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 전면과 배면에서 내부로 연장되어 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 내부에서 연결되는 복수의 소직경 홀(591, 592, 611, 612, 701, 702, 721, 722)과, 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 하측면에서 소직경 홀(591, 592)과 일대일로 교차하도록 위로 연장되고 합류 홀(641, 642)에 연결된 소직경 홀(601, 602)과, 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 하측면에서 소직경 홀(611, 612)과 일대다(一對多)로 교차하도록 위로 연장되고 합류 홀(641, 642)와 연결된 소직경 홀(621, 622)을 구비한다. 또한, 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 상측면에서 소직경 홀(701, 702)과 일대일로 교차하도록 아래로 연장되고 합류 홀(771, 772)과도 교차하여 연결된 소직경 홀(711, 712)과, 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 상측면에서 소직경 홀(721, 722)과 일대다(一對多)로 교차하도록 아래로 연장되고 합류 홀(771, 772)과도 교차하여 연결된 소직경 홀(731, 732)을 구비한다.
곡선 유로 회피 유로(561, 562)를 구성하는 소직경 홀들(591, 592, 601, 602, 611, 612, 621, 622, 701, 702, 711, 712, 721, 722, 731, 732)의 입구는 유체가 새어나오지 않도록 소직경 플러그(78)에 의해 밀봉된다. 제1 및 제2 외부 블록(461, 461)의 모든 소직경 홀들과 대직경 홀들, 및 합류 홀들은 드릴(drill)과 같은 공구를 이용한 절삭 가공에 의해 직선 방향으로 연장 형성된다.
상기 복수의 곡선 유로(861, 862)는 상부 캐비티면(521, 522)에서 곡률이 상대적으로 큰 곡면 부분에 대응되는 곡면을 따라 연장되고, 상기 복수의 곡선 유로 회피 유로(561, 562)는 상부 캐비티면(521, 522)에서 곡률이 상대적으로 작은 곡면 부분을 따라 직선으로 연장된다. 복수의 곡선 유로(861, 862)와 복수의 곡선 유로 회피 유로(561, 562)의 임의의 지점에서 상부 캐비티면(521, 522)까지의 최단 거리가 6 내지 10mm의 범위 내에서 균일하게 설정된다. 상기 최단 거리가 6mm 보다 작으면 삽입 홈(471, 472)의 바닥면(481, 482)과 상부 캐비티면(521, 522) 사이의 두께가 너무 얇아 외부 블록(461, 462)의 강성 유지가 어렵고, 상기 최단 거리가 10mm 보다 크면 캐비티(CA1, CA2)(도 2 참조) 내부의 모든 지점에서 온도를 균일하게 유지하기 어렵다.
부연하면, 복수의 곡선 유로(861, 862)와 복수의 곡선 유로 회피 유로(561, 562)를 통해 수증기가 흐르면 캐비티(CA1, CA2)(도 2 참조) 내부의 모든 지점에서 편차 없이 균일하며 빠르게 온도가 상승하고, 복수의 곡선 유로(861, 862)와 복수의 곡선 유로 회피 유로(561, 562)를 통해 냉각수가 흐르면 캐비티(CA1, CA2) 내부의 모든 지점에서 편차 없이 균일하며 빠르게 온도가 하강한다.
상부 원판(42)(도 2 참조)에는 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 대직경 유로부와 유체 유동 가능하게 연결되는 상부 원판 유로(미도시)가 형성된다. 구체적으로, 제1 및 제2 외부 블록(461, 461) 상측면의 대직경 홀(631, 632, 761, 762)의 입구가, 상기 상부 원판 유로의 말단 입구(미도시)와 정렬되며 연결됨으로써 외부 블록(461, 462)의 대직경 유로부와 상기 상부 원판 유로가 유체 유동 가능하게 연결된다.
한편, 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)의 삽입 홈(471, 472)의 입구 모서리에는 밀봉 링(sealing ring)이 장착되는 밀봉 링 안착 홈(511, 512)이 형성되고, 여기에 밀봉 링(미도시)이 폐곡선을 이루며 장착된다. 상기 밀봉 링이 안착 홈(511, 512)에 장착되고, 제1 및 제2 커버(881, 882)가 제1 및 제2 외부 블록(461, 462)에 결합 고정되면 상기 밀봉 링이 커버(881, 882)에 밀착되며, 삽입 홈(471, 472)의 내주면과 제1 및 제2 내부 블록(821, 822)의 외주면 사이로 유체, 특히 수증기조차도 유출되지 않게 된다. 따라서, 수증기, 냉각수와 같은 유체가 복수의 곡선 유로(861, 862)(도 2 참조)에서 곡선 유로 연결 유로(551, 552)로 유동하거나, 반대로 곡선 유로 연결 유로(551, 552)에서 복수의 곡선 유로(861, 862)로 유동할 때 유체의 손실이 없게 된다. 고온의 수증기에도 녹거나 손상되지 않도록 상기 밀봉 링의 재질은 내열성이 우수한 실리콘 수지(silicone resin) 또는 불소고무(fluorinated rubber)일 수 있다. 불소고무는 상품명 바이톤(Viton)으로도 알려져 있다.
도 2를 다시 참조하면, 제1 및 제2 하부 코어(301, 302)에는 예컨대, 수증기, 냉각수와 같은 유체가 흐르도록 직선 연장된 하부 코어 유로(311, 312)와, 하부 코어 유로(311, 312)와 연결되는 하부 원판 유로(미도시)가 마련된다. 도시된 실시예에서는 가동측 금형인 하부 금형(21)에 이젝트 핀(eject pin)(251, 252)과 같은 복잡한 구성이 구비되어 있어 곡선 유로를 용이하게 배치하기 어려우므로 하부 금형(21)에 곡선 유로가 마련되지 않았으나, 제1 및 제2 상부 코어(451, 452)의 경우와 마찬가지로 제1 및 제2 하부 코어(301, 302)에도 곡선 유로가 마련될 수도 있다.
한편, 상부 금형(40)에는 용융된 수지가 상부 금형(40)으로 주입되도록 수지 사출기(미도시)에 연결된 스프루(sprue)(미도시)와, 상부 금형(40) 내부에서 융융된 수지가 흐르도록 형성된 러너(runner)(미도시)가 더 구비될 수 있다. 하부 금형(21)이 상부 금형(40)에 밀착된 형폐시에 수지 사출기에서 토출된 용융 수지는 스프루(미도시) 및 러너(미도시)를 거쳐 캐비티(CA1, CA2)에 주입되고 경화된다.
용융 수지가 캐비티(CA1, CA2)에 주입되기 전에 수증기(steam)가 상부 원판 유로(미도시)를 통해 상부 금형(40)(도 2 참조) 내부로 주입되면, 곡선 유로 연결 유로(551, 552)를 통해 복수의 곡선 유로(861, 862)로도 주입되고, 복수의 곡선 유로 회피 유로(561, 562)로도 주입된다. 복수의 곡선 유로(861, 862)와 복수의 곡선 유로 회피 유로(561, 562)를 통과하며 열 교환한 수증기에 의해 캐비티(CA1, CA2)는 대략 120℃ 정도까지 빠르고 균일하게 온도가 상승한다. 하부 금형(21)과 상부 금형(40)이 형폐되고, 냉각되기 전에 상기 상부 원판 유로를 통해 고압 공기가 주입되어 수증기가 상부 원판 유로(미도시), 곡선 유로 연결 유로(551, 552), 복수의 곡선 유로(861, 862), 및 복수의 곡선 유로 회피 유로(561, 562)에서 외부로 배출된다.
용융 수지가 캐비티(CA1, CA2)에 주입된 후에 대략 10 내지 50℃의 냉각수가 상기 상부 원판 내부 유로(미도시)를 통해 상부 금형(40)(도 2 참조) 내부로 주입되면, 곡선 유로 연결 유로(551, 552)를 통해 복수의 곡선 유로(861, 862)로도 주입되고, 복수의 곡선 유로 회피 유로(561, 562)로도 주입된다. 복수의 곡선 유로(861, 862)와 복수의 곡선 유로 회피 유로(561, 562)를 통과하며 열 교환한 냉각수에 의해 캐비티(CA1. CA2)는 빠르고 균일하게 냉각된다. 하부 금형(21)과 상부 금형(40)이 형개되고 성형된 자동차 내장재(1, 11)가 하부 코어(20)에서 분리될 때에 상기 상부 원판 유로를 통해 고압 공기가 주입되어 냉각수가 상부 원판 유로(미도시), 곡선 유로 연결 유로(551, 552), 곡선 유로(861, 862), 및 곡선 유로 회피 유로(561, 562)에서 외부로 배출된다.
부연하면, 본 발명의 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형(20)은, 곡선 유로 연결 유로(551, 552), 곡선 유로(861, 862), 및 곡선 유로 회피 유로(561, 562)를 통해 수증기와 냉각수가 교번하여 유동(流動)하게 된다. 이에 따라, 용융된 수지의 사출 성형 전후로 사출 성형 금형(20)의 온도가 빠르게 가열되고 빠르게 냉각되어 사출 성형된 자동차 내장재(1, 11) 표면에 웰드 라인(weld line)이나 플로우 라인(flow line)과 같은 흠결이 형성되지 않으며, 표면 연마와 같은 후처리 가공을 하지 않아도 되므로 생산성이 향상되고 원가가 절감된다.
한편, 도 2 내지 도 7을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형(20)의 제조 방법은, 외부 블록(461, 462), 내부 블록(821, 822), 및 커버(881, 882)를 구비한 상부 코어(451, 452)의 제조 방법을 포함한다. 상기 상부 코어(451, 452)의 제조 방법은, 하측면에 상부 캐비티면(521, 522)을 구비하고, 상측면에 삽입 홈(471, 472)이 형성되며, 상기 삽입 홈(471, 472)의 바닥면(481, 482)이 곡면으로 형성된 외부 블록(461, 462)을 제조하는 외부 블록 제조 단계와, 상기 곡면인 바닥면(481, 482)에 밀착되도록 대응되는 곡면으로 형성된 하측면(831, 832)을 구비하고, 상기 하측면(831, 832)에 음각으로 파여지고 하측면(831, 832)의 곡면 형상을 따라 연장된 복수의 곡선 채널(851, 852)이 형성된 내부 블록(821, 822)을 제조하는 내부 블록 제조 단계와, 내부 블록(821, 822)을 삽입 홈(471, 472)에 삽입하여 삽입 홈(471, 472)의 바닥면(481, 482)과 내부 블록(821, 822)의 하측면(831, 832)을 밀착시켜 상기 복수의 곡선 채널(851, 852)과 상기 삽입 홈(471, 472)의 바닥면(481, 482)에 의해 수증기 및 냉각수 중 적어도 하나의 유체가 흐르는 복수의 곡선 유로(861, 862)를 한정하는 내부 블록 삽입 단계와, 커버(881, 882)를 커버 안착면(501, 802)에 안착시키고 외부 블록(461, 462)에 고정 결합하는 커버 장착 단계를 구비한다.
상기 외부 블록 제조 단계는, 외부 블록(461, 462) 내부에 곡선 유로 연결 유로(551, 552)와 곡선 유로 회피 유로(561, 562)를 형성하는 단계를 포함한다. 곡선 유로 연결 유로(551, 552)와 곡선 유로 회피 유로(561, 562)는 상술한 바와 같이 드릴(drill)과 같은 공구로 외부 블록(461, 462)에 직선 연장된 소직경 홀(hole), 대직경 홀, 및 합류 홀을 형성하고, 그 입구를 플러그(78, 79, 80)로 밀봉하여 형성할 수 있다. 다만, 대직경 홀(631, 632, 761, 762)의 입구는 상술한 바와 같이 상부 원판(42)의 상부 원판 유로(미도시)와 유동(流動) 가능하게 연결되므로 밀봉되지 않고 개방된다. 외부 블록(461, 462)의 삽입 홈(471, 472)에 내부 블록(821, 822)을 삽입하면 상기 곡선 유로 연결 유로(551, 552)가 복수의 곡선 유로(861, 862)의 양 측 말단과 유체 유동 가능하게 연결된다.
상기 내부 블록 제조 단계는, 금속의 다이캐스팅(die-casting)에 의해 하측면(831, 832)에 복수의 곡선 채널(851, 852)이 형성된 내부 블록(821, 822)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 또는, 상기 내부 블록 제조 단계는, 금속의 다이캐스팅에 의해 하측면(831, 832)에 복수의 곡선 채널(851, 852)이 없는 내부 블록(821, 822)을 형성하는 단계와, 상기 하측면(831, 832)에 절삭 가공에 의해 복수의 곡선 채널(851, 852)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 부연하면, 복수의 곡선 채널(851, 852)은 다이캐스팅에 의해 내부 블록(821, 822)의 형성과 동시에 형성되고 마무리 연마 작업에 의해 완성될 수도 있고, 내부 블록(821, 822)이 형성된 후에 절삭 가공에 의해 형성되고 마무리 연마 작업에 의해 완성될 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
1,11: 자동차 내장재 20: 사출 성형 금형
27: 하부 원판 301,302: 하부 코어
331,332: 슬라이드 코어 42: 상부 원판
451,452: 상부 코어 461,462: 외부 블록
471,472: 삽입 홈 551,552: 곡선 유로 연결 유로
821,822: 내부 블록 851,852: 곡선 채널
861,862: 곡선 유로 881,882: 커버

Claims (14)

  1. 서로 밀착되어 자동차 내장재의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성되는 상부 코어(upper core) 및 하부 코어(lower core)를 구비한 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형에 있어서,
    상기 상부 코어 및 하부 코어 중 적어도 하나의 코어는, 상기 캐비티를 한정하는 캐비티면(cavity face)과, 상기 캐비티면의 반대측 면에 삽입 홈이 형성된 외부 블록; 및, 상기 삽입 홈에 삽입되는 내부 블록;을 구비하고,
    상기 삽입 홈의 막다른 면(dead-end face) 및 상기 막다른 면과 마주보는 상기 내부 블록의 측면은, 상기 내부 블록이 상기 삽입 홈에 삽입된 때 밀착되도록 서로 대응되는 형상의 곡면(curved face)이며,
    상기 내부 블록의 측면에는 음각(陰刻)으로 파여지고 상기 곡면을 따라 연장된 복수의 곡선 채널(channel)이 형성되고, 상기 내부 블록의 복수의 곡선 채널과 상기 삽입 홈의 막다른 면에 의해 수증기 및 냉각수 중 적어도 하나의 유체가 흐르는 복수의 곡선 유로가 한정되며, 상기 외부 블록의 내부에는 상기 복수의 곡선 유로의 양 측 말단과 유체 유동 가능하게 연결되는 곡선 유로 연결 유로가 형성되며,
    상기 캐비티면의 반대측 면은 상기 외부 블록의 상측면이고, 상기 삽입 홈의 막다른 면은 상기 삽입 홈의 바닥면이고, 상기 막다른 면과 마주보는 상기 내부 블록의 측면은 상기 내부 블록의 하측면인 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 자동차 내장재에 형성되는 언더컷(undercut)을 한정하는 것으로, 상기 상부 코어와 상기 하부 코어가 밀착될 때 상기 상부 코어 또는 상기 하부 코어의 옆으로 접근하여 밀착되는 슬라이드 코어(slide core);를 더 구비한 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형.
  3. 제1 항에 있어서,
    같은 종류 또는 다른 종류의 자동차 내장재 한 쌍을 성형할 수 있도록, 상기 상부 코어 및 상기 하부 코어를 한 쌍씩 구비하는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 캐비티면에는 볼록한 돌기부 또는 오목한 홈부가 구비되고,
    상기 내부 블록의 하측면에는 상기 캐비티면 돌기부 또는 홈부와 정렬되는 위치에 상기 캐비티면 돌기부 또는 홈부에 대응되는 형상의 돌기부 또는 홈부가 구비되며,
    상기 하측면 돌기부 또는 홈부에 음각으로 파여진 곡선 채널이 적어도 하나 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형.
  6. 서로 밀착되어 자동차 내장재의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성되는 상부 코어(upper core) 및 하부 코어(lower core)를 구비한 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형에 있어서,
    상기 상부 코어 및 하부 코어 중 적어도 하나의 코어는, 상기 캐비티를 한정하는 캐비티면(cavity face)과, 상기 캐비티면의 반대측 면에 삽입 홈이 형성된 외부 블록; 및, 상기 삽입 홈에 삽입되는 내부 블록;을 구비하고,
    상기 삽입 홈의 막다른 면(dead-end face) 및 상기 막다른 면과 마주보는 상기 내부 블록의 측면은, 상기 내부 블록이 상기 삽입 홈에 삽입된 때 밀착되도록 서로 대응되는 형상의 곡면(curved face)이며,
    상기 내부 블록의 측면에는 음각(陰刻)으로 파여지고 상기 곡면을 따라 연장된 복수의 곡선 채널(channel)이 형성되고, 상기 내부 블록의 복수의 곡선 채널과 상기 삽입 홈의 막다른 면에 의해 수증기 및 냉각수 중 적어도 하나의 유체가 흐르는 복수의 곡선 유로가 한정되며, 상기 외부 블록의 내부에는 상기 복수의 곡선 유로의 양 측 말단과 유체 유동 가능하게 연결되는 곡선 유로 연결 유로가 형성되며
    상기 곡선 유로 연결 유로는, 상기 복수의 곡선 유로의 양 측 말단과 일대일로 이어져 상기 외부 블록의 내부로 연장되는 복수의 소직경 유로부와, 상기 상기 외부 블록의 일 측면에서 상기 외부 블록의 내부로 연장되는 대직경 유로부와, 상기 외부 블록의 내부에서 상기 복수의 소직경 유로부와 상기 대직경 유로부가 합쳐지는 합류 유로부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 외부 블록의 내부에는, 수증기 및 냉각수 중 적어도 하나의 유체가 흐르도록 형성되며, 상기 곡선 유로와 연결되지 않는 적어도 하나의 곡선 유로 회피 유로가 형성되고,
    상기 적어도 하나의 곡선 유로 회피 유로는 상기 합류 유로부에 연결된 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형.
  8. 제1 항 또는 제6 항에 있어서,
    상기 캐비티에 용융된 수지가 주입되기 전에는 상기 복수의 곡선 유로 및 상기 곡선 유로 연결 유로를 통해 수증기가 유동(流動)하고,
    상기 캐비티에 용융된 수지가 주입된 후에는 상기 복수의 곡선 유로 및 상기 곡선 유로 연결 유로를 통해 냉각수가 유동(流動)하는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형.
  9. 제1 항 또는 제6 항에 있어서,
    상기 외부 블록 및 상기 내부 블록을 구비한 코어는, 상기 삽입 홈의 내주면과 상기 내부 블록의 외주면 사이로 유체가 유출되지 않도록, 상기 삽입 홈의 입구 모서리에 장착되는 밀봉 링(sealing ring);을 더 구비한 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 밀봉 링의 재질은 실리콘 수지(silicone resin) 또는 불소고무(fluorinated rubber)인 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형.
  11. 제1 항 또는 제6 항에 있어서,
    상기 곡선 유로와 상기 캐비티면 사이의 최단 거리는 6 내지 10mm 인 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형.
  12. 서로 밀착되어 자동차 내장재의 형상에 대응되는 캐비티(cavity)가 형성되는 상부 코어(upper core) 및 하부 코어(lower core)를 구비하는 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형의 제조 방법에 있어서, 상기 상부 코어 및 하부 코어 중 적어도 하나의 코어의 제조 방법은,
    상기 캐비티를 한정하는 캐비티면을 구비하고, 상기 캐비티면의 반대측 면에 삽입 홈이 형성되며, 상기 삽입 홈의 막다른 면이 곡면으로 형성된 외부 블록을 제조하는 외부 블록 제조 단계; 상기 곡면인 막다른 면에 밀착되도록 대응되는 곡면으로 형성된 측면을 구비하고, 상기 측면에 음각으로 파여지고 상기 곡면을 따라 연장된 복수의 곡선 채널이 형성된 내부 블록을 제조하는 내부 블록 제조 단계; 및, 상기 내부 블록을 상기 삽입 홈에 삽입하여 상기 삽입 홈의 막다른 면과 상기 내부 블록의 측면을 밀착시켜 상기 복수의 곡선 채널과 상기 삽입 홈의 막다른 면에 의해 수증기 및 냉각수 중 적어도 하나의 유체가 흐르는 복수의 곡선 유로를 한정하는 내부 블록 삽입 단계;를 구비하고,
    상기 외부 블록 제조 단계는, 상기 외부 블록 내부에 곡선 유로 연결 유로를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 내부 블록을 상기 삽입 홈에 삽입하면 상기 곡선 유로 연결 유로가 상기 복수의 곡선 유로의 양 측 말단과 유체 유동 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형의 제조 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 내부 블록 제조 단계는, 금속의 다이캐스팅(die-casting)에 의해 상기 복수의 곡선 채널이 형성된 내부 블록을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형의 제조 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 내부 블록 제조 단계는, 금속의 다이캐스팅에 의해 상기 복수의 곡선 채널이 없는 내부 블록을 형성하는 단계, 및 상기 내부 블록의 측면에 절삭 가공에 의해 상기 복수의 곡선 채널을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차 내장재 성형용 사출 성형 금형의 제조 방법.
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JP2012030522A (ja) * 2010-07-30 2012-02-16 Heisei Molding Co Ltd 樹脂成形品用金型装置及びこの装置の製造方法
KR101417621B1 (ko) 2013-04-05 2014-07-10 나라엠앤디(주) 급속 가열 및 냉각유로가 형성된 사출금형

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