KR101558164B1 - 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 평판 형태의 소재가 안착되는 바닥부의 일측 또는 양측에 성형용 곡면부가 형성된 하부금형과; 소재의 평탄부를 눌러주는 누름부가 구비되고 하부금형의 상측으로 결합되는 상부금형과; 곡면부에 대응하는 성형면을 구비하고, 상부금형의 상측으로 상하 작동 가능하게 끼워져 외력에 의해 하강하여 소재의 성형부위를 가압하는 성형금형으로 구성하므로서, 소재의 일단 또는 양단을 곡면형태로 밴딩 성형할때 상부금형의 누름부가 소재의 평탄부를 눌러준 상태에서 성형금형이 하강하면서 소재의 성형부위를 가압하여 성형함에 따라 성형시 소재의 중간부분이 휘어지는 현상이 발생하지 않음은 물론 성형유리의 중간부 평탄도와 성형품질이 향상되는 효과 뿐만 아니라 성형품이 한쪽으로 쏠리는 편심현상을 방지하여 성형품질이 더욱 향상되는 추가적인 효과를 기대할 수 있으며, 상부금형과 하부금형을 결속시키는 클램핑수단을 더 구성하여 상하부금형 조립시 자연스럽게 소재의 평탄부를 눌러줄 수 있도록 한 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 평판 형태의 소재가 안착되는 바닥부의 일측 또는 양측에 성형용 곡면부가 형성된 하부금형과; 소재의 평탄부를 눌러주는 누름부가 구비되고 하부금형의 상측으로 결합되는 상부금형과; 곡면부에 대응하는 성형면을 구비하고, 상부금형의 상측으로 상하 작동 가능하게 끼워져 외력에 의해 하강하여 소재의 성형부위를 가압하는 성형금형으로 구성하므로서, 소재의 일단 또는 양단을 곡면형태로 밴딩 성형할때 상부금형의 누름부가 소재의 평탄부를 눌러준 상태에서 성형금형이 하강하면서 소재의 성형부위를 가압하여 성형함에 따라 성형시 소재의 중간부분이 휘어지는 현상이 발생하지 않음은 물론 성형유리의 중간부 평탄도와 성형품질이 향상되는 효과 뿐만 아니라 성형품이 한쪽으로 쏠리는 편심현상을 방지하여 성형품질이 더욱 향상되는 추가적인 효과를 기대할 수 있으며, 상부금형과 하부금형을 결속시키는 클램핑수단을 더 구성하여 상하부금형 조립시 자연스럽게 소재의 평탄부를 눌러줄 수 있도록 한 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치에 관한 것이다.
일반적으로 유리성형물이라 함은 유리렌즈, 곡면부를 갖는 글라스가 대표적이다.
렌즈는 적외선 유리렌즈, 카메라렌즈등 다양한 카메라에 장착되는 것이고, 곡면부를 갖는 글라스는 현재 도 1 에 도시된 바와같이 스마트폰과 같은 휴대단말기의 윈도우 글라스 또는 백커버에 주로 사용되고 있다.
도 1a는 평판유리 형태인 소재(100)의 양측이 밴딩된 형태이며, 도 1b는 소재(100)의 일측이 밴딩된 형태이다.
이러한 곡면부를 갖는 글라스 성형장치의 종래기술로는 대한민국 선등록특허 제 10-1121449호가 개시되어 있다.
종래기술은 베이스의 상부를 전,후로 양분하여 베이스의 상부 전방에 평판형태의 소재가 투입된 금형체가 서서히 이송되면서 고온으로 가열되어 소재를 밴딩시키는 히팅라인을 형성하고, 베이스의 상부 후방에는 가열된 금형체가 서서히 이송되면서 냉각되는 냉각라인을 형성하며, 히팅라인을 통과한 금형체가 냉각라인으로 이송될 수 있도록 연결하는 연결라인을 히팅라인의 끝단에 형성하고, 히팅라인에는 질소가스가 충진되어 있는 챔버를 형성하되,
이송수단에 의해 히팅라인으로 순차 공급되는 금형체를 가열하는 예열수단과;
예열된 금형체를 접촉상태로 직접 가열하여 금형체 내부의 소재를 밴딩시키는 성형수단과;
금형체를 히팅라인, 연결라인, 냉각라인으로 순차 공급 이송하는 이송수단; 으로 구성한 것이다.
그리고, 종래기술에 사용되는 금형장치는 상부금형(200)과 하부금형(300)으로 이루어지고, 하부금형(300)에는 소재(100)가 놓여지는 바닥부(301)의 일측 또는 양측에 성형용 곡면부가 형성되어 있고, 상부금형(200)의 저면에는 바닥부(301)에 대응하는 수평면(201)이 형성되면서 이 수평면(201)의 일측 또는 양측에 곡면부에 대응하는 성형부(202)가 형성된다.
따라서, 평판형태의 소재(100)가 상부금형(200)과 하부금형(300) 사이에 투입된 상태에서 고온의 환경 하에서 가압되면 소재(100)의 일측 또는 양측이 휘어진 형태, 즉, 밴딩된 형태로 성형될 수 있게되는 것이다.
도 2a는 바닥부(301)의 양측에 곡면부가 형성되어 있어서 도 1a와 같이 소재(100)의 양단을 곡면형태로 성형하는 금형을 예시한 것이고, 도 2b는 바닥부(301)의 일측에 곡면부가 형성되어 있어서 도 1b와 같이 소재(100)의 일단을 곡면형태로 성형하는 금형의 예시한 것이다.
그러나, 종래의 금형장치는 유리 성형시 하강하는 상부금형(200)의 성형부(202)가 소재(100)의 일측 또는 양측을 먼저 눌러준 후 수평면(201)이 소재(100)의 중간부를 눌러주도록 작동하기 때문에, 성형부(202)가 소재(100)의 일측 또는 양측을 눌러줄때 소재(100)의 중간부분이 도면과 같이 휘어지게되고, 이와같이 소재(100)의 중간부분이 휘어진 상태에서 수평면(201)이 소재의 중간부를 눌러줌에 따라 소재의 중간부 평탄도가 열악해짐은 물론 심할 경우에는 소재의 중간부분이 접히거나 쭈그러지게되어 성형품질이 매우 나빠지게되는 문제점이 발생하고 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 평판 형태의 소재가 안착되는 바닥부의 일측 또는 양측에 성형용 곡면부가 형성된 하부금형과; 소재의 평탄부를 눌러주는 누름부가 구비되고 하부금형의 상측으로 결합되는 상부금형과; 곡면부에 대응하는 성형면을 구비하고, 상부금형의 상측으로 상하 작동 가능하게 끼워져 외력에 의해 하강하여 소재의 성형부위를 가압하는 성형금형으로 구성하므로서, 소재의 일단 또는 양단을 곡면형태로 밴딩 성형할때 상부금형의 누름부가 소재의 평탄부를 눌러준 상태에서 성형금형이 하강하면서 소재의 성형부위를 가압하여 성형함에 따라 성형시 소재의 중간부분이 휘어지는 현상이 발생하지 않음은 물론 성형유리의 중간부 평탄도와 성형품질이 향상되는 효과를 기대할 수 있으며, 상부금형과 하부금형을 결속시키는 클램핑수단을 더 구성하여 상하부금형 조립시 자연스럽게 소재의 평탄부를 눌러줄 수 있도록 한 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은
평판 형태의 소재(100)가 안착되는 바닥부(21)의 일측 또는 양측에 성형용 곡면부(22)가 형성된 하부금형(20)과;
소재(100)의 평탄부를 눌러주는 누름부(11)가 구비되고 하부금형(20)의 상측으로 결합되는 상부금형(10)과;
곡면부(22)에 대응하는 성형면(31)을 구비하고, 상부금형(10)의 상측으로 상하 작동 가능하게 끼워져 외력에 의해 하강하여 소재(100)의 성형부위를 가압하는 성형금형(30); 으로 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 소재의 일단 또는 양단을 곡면형태로 밴딩 성형할때 상부금형의 누름부가 소재의 평탄부를 눌러준 상태에서 성형금형이 하강하면서 소재의 성형부위를 가압하여 성형함에 따라 성형시 소재의 중간부분이 휘어지는 현상이 발생하지 않음은 물론 성형유리의 중간부 평탄도와 성형품질이 향상되는 효과 뿐만 아니라 성형품이 한쪽으로 쏠리는 편심현상을 방지하여 성형품질이 더욱 향상되는 추가적인 효과를 기대할 수 있고, 상부금형과 하부금형을 결속시키는 클램핑수단을 더 구성하여 상하부금형 조립시 자연스럽게 소재의 평탄부를 눌러줄 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 은 종래 유리 성형상태를 보인 도면.
도 2 는 종래 유리 성형용 금형을 보인 도면.
도 3 내지 도 5 는 본 발명에 적용된 금형장치의 제 1 실시예를 보인 도면.
도 6 내지 도 8 은 본 발명에 적용된 금형장치의 제 2 실시예를 보인 도면.
도 9 와 도 10 은 본 발명에 적용된 프레스장치의 제 1 실시예를 보인 도면.
도 11 과 도 12 는 본 발명에 적용된 프레스장치의 제 2 실시예를 보인 도면.
도 13 은 본 발명에 적용된 프레스수단의 설치상태를 예시한 도면.
도 14 는 본 발명에 적용된 금형장치의 제 3 실시예를 보인 사시도.
도 15 는 본 발명에 적용된 금형장치 제 3 실시예의 결합상태를 예시한 도면.
도 16 은 본 발명에 적용된 클램핑수단의 다른 실시예를 보인 도면.
도 17 은 금형장치 제 3 실시예의 작동상태를 예시한 단면도.
도 2 는 종래 유리 성형용 금형을 보인 도면.
도 3 내지 도 5 는 본 발명에 적용된 금형장치의 제 1 실시예를 보인 도면.
도 6 내지 도 8 은 본 발명에 적용된 금형장치의 제 2 실시예를 보인 도면.
도 9 와 도 10 은 본 발명에 적용된 프레스장치의 제 1 실시예를 보인 도면.
도 11 과 도 12 는 본 발명에 적용된 프레스장치의 제 2 실시예를 보인 도면.
도 13 은 본 발명에 적용된 프레스수단의 설치상태를 예시한 도면.
도 14 는 본 발명에 적용된 금형장치의 제 3 실시예를 보인 사시도.
도 15 는 본 발명에 적용된 금형장치 제 3 실시예의 결합상태를 예시한 도면.
도 16 은 본 발명에 적용된 클램핑수단의 다른 실시예를 보인 도면.
도 17 은 금형장치 제 3 실시예의 작동상태를 예시한 단면도.
이하, 첨부된 도면 도 3 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 도면에 의하면, 본 발명은,
평판 형태의 소재(100)가 안착되는 바닥부(21)의 일측 또는 양측에 성형용 곡면부(22)가 형성된 하부금형(20)과;
소재(100)의 평탄부를 눌러주는 누름부(11)가 구비되고 하부금형(20)의 상측으로 결합되는 상부금형(10)과;
곡면부(22)에 대응하는 성형면(31)을 구비하고, 상부금형(10)의 상측으로 상하 작동 가능하게 끼워져 외력에 의해 하강하여 소재(100)의 성형부위를 가압하는 성형금형(30); 으로 구성한 것을 특징으로 한다.
하부금형(20)의 양측에 끼움가이드(23)가 돌출 형성되고, 상부금형(10)에는 끼움가이드(23)가 끼워지는 끼움홈(12)이 형성되며, 성형동작시 끼움가이드(23)가 고온환경에 의해 팽창하면서 끼움홈(12)에 틈새없이 끼워져 상부금형(10)의 움직임을 억제하는 것을 특징으로 한다.
또한, 성형금형(30)은 하측에 성형면(31)을 구비한 성형바(32)로 이루어지고, 성형바(32)의 상단에 날개부(33)가 형성되며,
상부금형(10)에는 성형바(32)가 삽입될 수 있는 삽입홀(13)이 수직방향으로 형성되되, 삽입홀(13)의 상단에 날개부(33)가 형합되는 확개된 형태의 안착홈(14)이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 성형금형(30)은 하측에 성형면(31)을 구비한 한쌍의 성형바(32) 상단을 연결부(34)로 연결하여 구성하고,
상부금형(10)에는 한쌍의 성형바(32)가 각각 삽입될 수 있는 2개의 삽입홀(13)이 이격되게 수직방향으로 형성되되, 상부금형(10)의 상부면에 연결부(34)가 형합되는 단차홈(16)이 한쌍의 삽입홀(13) 사이에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 성형금형(30)은 상측으로 부터 하강하는 상부히터블럭(50)에 의해 눌려져 하강작동하되, 상부히터블럭(50)에는 성형금형(30)이 눌려지기 전에 먼저 상부금형(10)을 눌러주어 소재(100)의 평탄부가 누름부(11)에 의해 가압되도록 하는 프레스수단(60)을 구비한 것을 특징으로 한다.
프레스수단(60)은 상부에 헤드(62)가 구비된 복수개의 누름봉(61)을 상부히터블럭(50)의 가장자리에 상하 움직임이 가능하게 설치하거나 또는 상부에 헤드(64)가 구비된 한쌍의 누름바(63)를 상부히터블럭(50)의 양단에 상하 움직임이 가능하게 설치하여 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 프레스수단(60)은 자중에 의해 상부금형(10)을 눌러주거나 스프링력 또는 기계적인 외력에 의해 상부금형(10)을 눌러주도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상부히터블럭(50)의 상측에 결합된 주축(52)에 지지판(67)을 수평하게 고정 결합하고, 지지판(67)의 하측으로 이격되게 가압판(66)을 설치하며, 지지판(67)과 가압판(66)의 사이에 스프링(68)을 설치하여 스프링(68)의 탄성력에 의해 가압판(66)이 프레스수단(60)을 탄력적으로 눌러주도록 구성한 것을 특징으로 한다.
도 3 내지 도 5 는 본 발명에 적용된 금형장치의 제 1 실시예를 도시한 것으로, 도 1b와 같이 소재(100)의 일측을 밴딩성형하기 위한 금형이다.
하부금형(20)은 평판 형태의 소재(100)가 안착되는 바닥부(21)가 융기되게 형성되어 있고, 바닥부(21)의 일측에 소재(100)의 일단을 성형하기 위한 곡면부(22)가 형성되어 있으며, 하부금형(20)의 양측에는 상부금형(10)이 끼워질 수 있는 끼움가이드(23)가 돌출되어 있다.
상부금형(10)은 상기 하부금형(20)의 상측으로 부터 결합되는 것으로서, 바닥부(21)와 마주하면서 소재(100)의 평탄부를 눌러주는 누름부(11)가 저면에 구비되고, 누름부(11)의 양측으로는 끼움가이드(23)가 끼워질 수 있는 끼움홈(12)이 형성된다.
이때, 끼움가이드(23)와 끼움홈(12) 사이에 소정의 유격이 존재하도록 설정하여 저온 상태에서는 끼움가이드(23)가 수축된 상태이므로 끼움가이드(23)가 끼움홈(12)에 큰 어려움 없이 끼워질 수 있도록 하며, 고온 환경(성형온도)에서는 끼움가이드(23)가 팽창하면서 끼움홈(12)에 꽉 끼워져 성형동작시 상부금형(10)이 흔들리지 않도록 하였다.
성형동작시 하부금형(20)은 항상 하부히터블럭(40)에 접촉된 상태를 유지하고, 상부금형(30)은 상부히터블럭(50)에 접촉되었다가 떨어지는 동작을 반복하게되므로 상대적으로 하부금형(20)이 더 높은 온도에 노출되므로 끼움가이드(23)가 고온 환경에서 팽창할 수 있게되는 것이다.
그리고, 상부금형(10)을 하부금형(20)에 결합하였을때 상부금형(10)의 하단이 하부금형(20)으로 부터 소정거리 이격되도록 설계하여 상부금형(10)을 하부금형(20)에 결합하면 자연스럽게 누름부(11)와 바닥부(21)가 마주하면서 소재(100)의 중간부, 즉, 평탄부를 눌러줄 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상부금형(10)의 일측에는 곡면부(22)의 직상방에 위치하도록 삽입홀(13)을 수직방향으로 형성하여 후설하는 성형금형(30)이 삽입홀(13)에 상하 작동가능하게 설치될 수 있도록 한다.
성형금형(30)은 상부금형(10)의 삽입홀(13)에 끼워진 상태로 하강 작동하면서 소재(100)의 일단을 밴딩 성형하는 것으로서, 곡면부(22)에 대응하는 성형면(31)을 구비하고 있는 성형바(32)가 길이방향으로 길게 형성되고, 성형바(32)의 상단에 날개부(33)가 형성된다.
그리고, 삽입홀(13)의 상단에는 상기 날개부(33)가 형합되는 확개된 형태의 안착홈(14)이 형성되므로서, 성형바(32)가 하강하게되면 날개부(33)가 안착홈(14)에 삽입되면서 상부금형(10) 상측으로 날개부(33)가 돌출되지 않게 된다.
이와같이 구성되는 본 발명 금형장치의 제 1 실시예는 소재(100) 성형 동작시 하부히터블럭(40) 위에 놓여진 상태로 예열위치와 성형위치로 이송되면서 성형이 이루어지게되고, 상부금형(10)과 성형금형(30)은 하부히터블럭(40)의 상측에서 하강작동하는 상부히터블럭(50)에 의해 가압되는데, 상부히터블럭(50)에는 성형금형(30)이 눌려지기 전에 먼저 상부금형(10)을 눌러주는 프레스수단(60)이 구비되어 있어서 이 프레스수단(60)에 의해 상부금형(10)이 눌려져 흔들림이 방지된 상태에서 상부히터블럭(50)에 의해 성형금형(30)이 가압되면서 성형면(31)이 소재(100)의 일단을 눌러주어 유선형으로 밴딩 성형하는 것이다.
도 5a는 제 1 실시예에서 상부금형(10)이 하부금형(20)에 결합되기 전 상태를 도시한 단면도이고, 도 5b는 상부금형(10)이 하부금형(20)에 결합되어 누름부(11)가 소재(100)의 평탄부를 눌러주는 상태를 도시한 단면도이며, 도 5c는 성형금형(30)이 상부히터블럭(50)에 의해 눌려져 소재(100)의 일단을 밴딩시키는 상태를 보인 도면이다.
도 6 내지 도 8 은 본 발명 금형장치의 제 2 실시예를 도시한 것으로서, 도 1a와 같이 소재(100)의 양단을 유선형으로 밴딩하기 위한 금형장치이다.
하부금형(20)은 평판 형태의 소재(100)가 안착되는 바닥부(21)가 융기되게 형성되어 있고, 바닥부(21)의 양측에 소재(100)의 양단을 성형하기 위한 곡면부(22)가 형성되어 있으며, 하부금형(20)의 양측에는 상부금형(10)이 끼워질 수 있는 끼움가이드(23)가 돌출되어 있다.
상부금형(10)은 상기 하부금형(20)의 상측으로 부터 결합되는 것으로서, 바닥부(21)와 마주하면서 소재(100)의 평탄부를 눌러주는 누름부(11)가 저면에 구비되고, 누름부(11)의 양측으로는 끼움가이드(23)가 끼워질 수 있는 끼움홈(12)이 형성된다.
이때, 끼움가이드(23)와 끼움홈(12) 사이에 소정의 유격이 존재하도록 설정하여 저온 상태에서는 끼움가이드(23)가 수축된 상태이므로 끼움가이드(23)가 끼움홈(12)에 큰 어려움 없이 끼워질 수 있도록 하며, 고온 환경(성형온도)에서는 끼움가이드(23)가 팽창하면서 끼움홈(12)에 꽉 끼워져 성형동작시 상부금형(10)이 흔들리지 않도록 하였다.
한편, 상부금형(10)의 일측에는 곡면부(22)의 직상방에 위치하도록 한쌍의 삽입홀(13)을 수직방향으로 서로 이격되게 형성하여 후설하는 성형금형(30)이 삽입홀(13)에 상하 작동가능하게 설치될 수 있도록 한다.
성형금형(30)은 상부금형(10)의 삽입홀(13)에 끼워진 상태로 하강 작동하면서 소재(100)의 양단을 밴딩 성형하는 것으로서, 곡면부(22)에 대응하는 성형면(31)을 구비하고 있는 한쌍의 성형바(32)가 길이방향으로 길게 형성되고, 성형바(32)의 상단을 연결부(34)로서 연결하여 한쌍의 성형바(32)가 동시에 상하로 작동할 수 있도록 한다.
그리고, 상부금형(10)의 상부면에 연결부(34)가 형합되는 단차홈(16)이 한쌍의 삽입홀(13) 사이에 형성되도록 하여 성형바(32)가 하강하게되면 연결부(34)가 단차홈(16)에 형합되면서 상부금형(10) 상측으로 연결부(34)가 돌출되지 않게 된다.
또한, 단차홈(16)의 상부에는 복수개의 높이조절용 높이조절편(17)을 결합하여 성형바(32)의 끝단에 마모가 발생하였을 때 높이조절편(17)을 하나씩 빼내어 성형금형(30)을 보다 오랬동안 사용할 수 있도록 하였다.
이와같이 구성되는 본 발명 금형장치의 제 2 실시예는 소재(100) 성형 동작시 상부히터블럭(50)에 구비되어 있는 프레스수단(60)에 의해 상부금형(10)이 눌려져 흔들림이 방지된 상태에서 상부히터블럭(50)에 의해 성형금형(30)이 가압되면서 성형면(31)이 소재(100)의 양단을 눌러주어 유선형으로 밴딩 성형하는 것이다.
도 8a는 제 2 실시예에서 상부금형(10)이 하부금형(20)에 결합되기 전 상태를 도시한 단면도이고, 도 8b는 상부금형(10)이 하부금형(20)에 결합되어 누름부(11)가 소재(100)의 평탄부를 눌러주는 상태를 도시한 단면도이며, 도 8c는 성형금형(30)이 상부히터블럭(50)에 의해 눌려져 소재(100)의 양단을 밴딩시키는 상태를 보인 도면이다.
한편, 도 9 와 도 10 은 본 발명에 적용된 프레스장치의 제 1 실시예를 도시한 것으로서, 다수의 히터봉(41)이 설치되어 있는 하부히터블럭(40)이 구비되고, 다수의 히터봉(51)이 설치되어 있는 상부히터블럭(50)이 하부히터블럭(40)의 상측에서 상하 작동 가능하게 설치된다.
상부히터블럭(50)의 상측으로는 주축(52)이 결합되어 있으며, 그 주축(52)이 미도시된 작동실린더와 연결되어 상부히터블럭(50)을 상하로 작동시킬 수 있게된다.
상기 상부히터블럭(50)에는 하강작동시 상부금형(10)을 먼저 눌러주어 소재(100)의 평탄부를 눌러줄 수 있도록 하는 프레스수단(60)이 설치된다.
프레스장치의 제 1 실시예에서는 프레스수단(60)을 상부에 헤드(62)가 구비된 복수개의 누름봉(61)을 상부히터블럭(50)의 가장자리에 상하 움직임이 가능하게 설치하여 구성한다.
그리고, 누름봉(61)을 탄력적으로 눌러주기 위한 수단으로서, 상부히터블럭(50)의 상측에 결합된 주축(52)에 지지판(67)을 수평하게 고정 결합하고, 지지판(67)의 하측으로 이격되게 가압판(66)을 상하 움직임이 가능하게 설치하며, 지지판(67)과 가압판(66)의 사이에 스프링(68)을 설치하여 스프링(68)의 탄성력에 의해 가압판(66)이 누름봉(61)을 탄력적으로 눌러줄 수 있도록 구성한다.
따라서, 상부히터블럭(50)이 하강하게되면 상부히터블럭(50)이 성형금형(30)을 눌러주기 전에 먼저 상부히터블럭(50)의 하측으로 돌출되어 있는 누름봉(61)의 하단이 상부금형(10)을 눌러주게되므로 상부금형(10)의 누름부(11)가 소재(100)의 평탄부를 눌러주게되는 것이며, 상부히터블럭(50)이 더욱 하강함에 따라 성형금형(30)이 상부히터블럭(50)에 의해 눌려지면서 소재(100)의 일측 또는 양측을 유선형으로 성형할 수 있게되는 것이다.
성형금형(30)이 소재(100)의 일측 또는 양측을 가압할때 소재(100)의 평탄부가 상부금형(10)에 의해 눌려진 상태이므로 평탄부가 휘어지는 현상을 사전에 방지할 수 있게되어 성형되는 소재의 평탄부 평탄도가 향상되는 효과를 기대할 수 있을 뿐만 아니라 성형품이 한쪽으로 쏠리는 편심현상을 방지하여 성형품질이 더욱 향상되는 추가적인 효과를 기대할 수 있게된다.
상기한 프레스수단(60)은 누름봉(61) 상측에 형성된 헤드(62)를 크게 제작하면 별도의 가압수단을 구비하지 않고서도 누름봉(61)의 자중에 의해 상부금형(10)을 눌러줄 수 있다.
또한, 상부히터블럭(50)의 상측에 별도의 모터장치 또는 실린더와 같은 액튜에이터를 설치하여 누름봉(61)을 상하 작동시킬 수 있다.
한편, 도 11 과 도 12 는 본 발명에 적용된 프레스장치의 제 2 실시예를 도시한 것으로서, 다수의 히터봉(41)이 설치되어 있는 하부히터블럭(40)이 구비되고, 다수의 히터봉(51)이 설치되어 있는 상부히터블럭(50)이 하부히터블럭(40)의 상측에서 상하 작동 가능하게 설치된다.
상부히터블럭(50)의 상측으로는 주축(52)이 결합되어 있으며, 그 주축(52)이 미도시된 작동실린더와 연결되어 상부히터블럭(50)을 상하로 작동시킬 수 있게된다.
상기 상부히터블럭(50)에는 하강작동시 상부금형(10)을 먼저 눌러주어 소재(100)의 평탄부를 눌러줄 수 있도록 하는 프레스수단(60)이 설치된다.
프레스장치의 제 2 실시예에서는 프레스수단(60)을 상부에 헤드(62)가 구비된 복수개의 누름바(63)를 상부히터블럭(50)의 양단에 상하 움직임이 가능하게 설치하여 구성한 것이다.
그리고, 누름바(63)를 탄력적으로 눌러주기 위한 수단으로서, 상부히터블럭(50)의 상측에 결합된 주축(52)에 지지판(67)을 수평하게 고정 결합하고, 지지판(67)의 하측으로 이격되게 가압판(66)을 상하 움직임이 가능하게 설치하며, 지지판(67)과 가압판(66)의 사이에 스프링(68)을 설치하여 스프링(68)의 탄성력에 의해 가압판(66)이 누름봉(61)을 탄력적으로 눌러줄 수 있도록 구성한다.
따라서, 상부히터블럭(50)이 하강하게되면 상부히터블럭(50)이 성형금형(30)을 눌러주기 전에 먼저 상부히터블럭(50)의 하측으로 돌출되어 있는 누름바(63)의 하단이 상부금형(10)을 눌러주게되므로 상부금형(10)의 누름부(11)가 소재(100)의 평탄부를 눌러주게되는 것이며, 상부히터블럭(50)이 더욱 하강함에 따라 성형금형(30)이 상부히터블럭(50)에 의해 눌려지면서 소재(100)의 일측 또는 양측을 유선형으로 성형할 수 있게되는 것이다.
상기한 프레스수단(60)은 누름바(63) 자체의 하중에 의해 상부금형(10)을 눌러주도록 구성할 수 있다.
또한, 상부히터블럭(50)의 상측에 별도의 모터장치 또는 실린더와 같은 액튜에이터를 설치하여 누름바(63)를 상하 작동시킬 수 있다.
한편, 도 13 은 상부히터블럭(50)에 설치할 수 있는 프레스수단(60)의 배치 상태를 예시한 것으로서,
도 13a는 제 2 실시예와 같이 상부히터블럭(50)의 양단에 프레스수단(60)을 설치한 것이고, 도 13b는 상부히터블럭(50)의 네 모서리부분에 프레스수단(60)을 설치한 것이며, 도 13c는 제 1 실시예와 같이 상부히터블럭(50)의 가장자리에 프레스수단(60)을 설치한 것이고, 도 13d는 상부히터블럭(50)의 중앙부에 프레스수단(60)을 설치한 것이다.
한편, 도 14 내지 도 17 은 본 발명에 적용된 금형장치의 제 3 실시예를 도시한 것이다.
제 3 실시예는 금형장치를 이루는 상부금형(10)과 하부금형(20)을 클램핑수단(80)으로 결속시켜 소재(100)의 평탄부를 누름부(11)와 바닥부(21)가 자연스럽게 눌러 고정시킬 수 있도록 한 것이다.
이를 위한 제 3 실시예는
평판 형태의 소재(100)가 안착되는 바닥부(21)의 일측 또는 양측에 성형용 곡면부(22)가 형성된 하부금형(20)과;
바닥부(21)에 맞대어진 상태로 소재(100)의 평탄부를 눌러주는 누름부(11)가 구비되고 하부금형(20)의 상측으로 결합되는 상부금형(10)과;
곡면부(22)에 대응하는 성형면(31)을 구비하고, 상부금형(10)의 상측으로 상하 작동 가능하게 끼워져 외력에 의해 하강하여 소재(100)의 성형부위를 가압 성형하는 성형금형(30)과;
상부금형(10)과 하부금형(20)의 측면부에 결합되어 상부금형(10)과 하부금형(20)이 결합상태를 유지하도록 잡아주어 누름부(11)가 소재(100)의 평탄부를 눌러주도록 하는 클램핑수단(80); 으로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 클램핑수단(80)은
클램프축(82)의 상하단에 각각 상부금형과 하부금형을 가압하기 위한 클램프부(83)가 형성된 제 1 클램프(81)로 구성한다.
또한, 클램핑수단(80)은
상부금형과 하부금형을 가압하기 위한 한쌍의 클램프부(92)가 상하로 이격되게 구비되어 있는 'ㄷ'자 모양의 제 2 클램프(91)로 구성되고, 클램프부(92)의 저면에는 록킹돌기(93)가 돌출되어 있는 것을 특징한다.
그리고, 상부금형(10)과 하부금형(20)의 측면부에는 클램프축(82)이 끼워질 수 있는 결합홈(84)이 형성되어 있고, 결합홈(84)의 내측에는 클램프축(82)이 록킹위치로 이동되어 빠지지 않도록 하는 록킹홈(85)이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 실시예 설명에 있어서 제 1 또는 제 2 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복된 설명을 생략하기로 한다.
도면에 도시된 바와같이 제 3 실시예는 클램핑수단(80)을 더 구성하여 상부금형(10)과 하부금형(20)을 클램핑수단(80)이 결속시켜 바닥부(21)와 누름부(11)가 소재(100)의 평탄부를 눌러 고정시킬 수 있도록 한 것이다.
클램핑수단(80)은 도 14에 도시된 바와 같이 I 자 모양으로 이루어진 제 1 클램프(81) 또는 도 16에 도시된 바와같은 'ㄷ'자 모양의 제 2 클램프(91)로 구현할 수 있다.
제 1 클램프(81)는 클램프축(82)의 상하단에 각각 상부금형과 하부금형을 가압하기 위한 클램프부(83)가 형성되도록 구성하며, 상부금형(10)과 하부금형(20)의 측면부에는 클램프축(82)이 끼워질 수 있는 결합홈(84)이 형성되고, 결합홈(84)의 내측에는 클램프축(82)이 록킹위치로 이동되어 빠지지 않도록 하는 록킹홈(85)이 형성된다.
그리고, 상부금형(10)의 상부면과 하부금형(20)의 저면에는 클램프부(83)가 안착되기 위한 클램프홈(86)이 단차지게 형성되어 있어서 클램프부(83)가 상부금형(10)과 하부금형(20)에 끼워졌을때 클램프부(83)가 외부로 돌출되지 않도록 하였다.
도 14와 같이 하부금형(20)의 바닥부(21) 상측에 소재(100)를 올려놓고 하부금형(20)의 상측으로 상부금형(10)을 결합하여 누름부(11)가 소재(100)의 평탄부 상부에 적층되도록 한 후 제 1 클램프(81)의 클램프축(82)을 상부금형(10)과 하부금형(20)의 측면부에 형성된 결합홈(84)에 끼우면 클램프축(82)의 상하측에 각각 형성된 클램프부(83)가 클램프홈(86)에 끼워지면서 하부금형(20)과 상부금형(10)을 결속시켜 자연스럽게 누름부(11)가 소재(100)의 평탄부를 눌러서 고정시키게되는 것이며, 이때 클램프축(82)을 록킹홈(85) 쪽으로 이동시키면 성형 동작중 충격이 가해지더라도 클램핑수단(80)이 금형으로 부터 빠지지 않게된다.
이와같이 클램핑수단(80)에 의해 상부금형(10)과 하부금형(20)이 결속된 상태에서 상부금형(10)의 삽입홀(13)로 삽입된 성형금형(30)이 상부히터블럭(50)에 의해 하강하면서 도 17b와 같이 소재(100)의 일단 또는 양단을 가압하므로서, 소재(100)의 중앙부(평탄부)가 들리지 않고 고정된 상태에서 정밀하게 소재(100)의 일단 또는 양단이 곡면형태로 성형될 수 있게되는 것이다.
한편, 도 16 은 클램핑수단(80)의 다른 실시예를 도시한 것으로서,
상부금형과 하부금형을 가압하기 위한 한쌍의 클램프부(92)가 상하로 이격되게 구비되어 있는 'ㄷ'자 모양의 제 2 클램프(91)로 구성되고, 클램프부(92)의 저면에는 록킹돌기(93)가 돌출되어 있는 것을 특징한다.
상기한 제 2 클램프(91)는 전체적으로 'ㄷ'자 모양으로 형성되어 있어서 상부금형(10)과 하부금형(20)의 측면부 외측으로 부터 끼워 결합할 수 있으며, 클램프부(92)의 저면에 돌출된 록킹돌기(93)는 상부금형(10)과 하부금형(20)의 측면부에 형성된 결합홈(84)으로 끼워져 록킹홈(85)에 위치하게되어 제 2 클램프(91)가 빠지지 않도록 하는 기능을 제공한다.
상기 설명된 제 1 클램프(81)와 제 2 클램프(91)는 모두 상부금형(10)과 하부금형(20)을 결속시키는 기능을 제공하게되며, 이밖에도 상부금형(10)과 하부금형(20)을 결속시킬 수 있는 다른 형상의 클램프를 제공할 수도 있다.
그리고, 클램핑수단(80)은 상부금형(10)및 하부금형(20)과 동일한 열팽창계수를 갖도록 하여 고온의 환경에서 동작할 때 금형의 열팽창을 견디지 못해 파손되는 현상이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 적용되는 클램핑수단(80)은 제 1 실시예와 제 2 실시예의 금형장치에도 적용할 수 있다.
10: 상부금형, 11: 누름부,
12: 끼움홈, 13: 삽입홀,
14: 안착홈, 16: 단차홈,
17: 높이조절편, 20: 하부금형,
21: 바닥부, 22: 곡면부,
23: 끼움가이드, 30: 성형금형,
31: 성형면, 32: 성형바,
33: 날개부, 34: 연결부,
40: 하부히터블럭, 50: 상부히터블럭,
52: 주축, 60: 프레스수단,
61: 누름봉, 63: 누름바,
66: 가압판, 67: 지지판,
68: 스프링, 80: 클램핑수단,
81: 제 1 클램프, 82: 클램프축,
83: 클램프부, 84: 결함홈,
85: 록킹홈, 86: 클램프홈,
91: 제 2 클램프, 92: 클램프부,
93: 록킹돌기,
12: 끼움홈, 13: 삽입홀,
14: 안착홈, 16: 단차홈,
17: 높이조절편, 20: 하부금형,
21: 바닥부, 22: 곡면부,
23: 끼움가이드, 30: 성형금형,
31: 성형면, 32: 성형바,
33: 날개부, 34: 연결부,
40: 하부히터블럭, 50: 상부히터블럭,
52: 주축, 60: 프레스수단,
61: 누름봉, 63: 누름바,
66: 가압판, 67: 지지판,
68: 스프링, 80: 클램핑수단,
81: 제 1 클램프, 82: 클램프축,
83: 클램프부, 84: 결함홈,
85: 록킹홈, 86: 클램프홈,
91: 제 2 클램프, 92: 클램프부,
93: 록킹돌기,
Claims (13)
- 평판 형태의 소재(100)가 안착되는 바닥부(21)의 일측 또는 양측에 성형용 곡면부(22)가 형성된 하부금형(20)과;
바닥부(21)에 맞대어진 상태로 소재(100)의 평탄부를 눌러주는 누름부(11)가 구비되고 하부금형(20)의 상측으로 결합되는 상부금형(10)과;
곡면부(22)에 대응하는 성형면(31)을 구비하고, 상부금형(10)의 상측으로 상하 작동 가능하게 끼워져 외력에 의해 하강하여 소재(100)의 성형부위를 가압 성형하는 성형금형(30); 으로 구성하고,
하부금형(20)의 양측에 끼움가이드(23)가 돌출 형성되고, 상부금형(10)에는 끼움가이드(23)가 끼워지는 끼움홈(12)이 형성되며, 성형동작시 끼움가이드(23)가 고온환경에 의해 팽창하면서 끼움홈(12)에 틈새없이 끼워져 상부금형(10)의 움직임을 억제하는 것을 특징으로 하는 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치.
- 제 1 항에 있어서,
상부금형(10)과 하부금형(20)의 측면부에 결합되어 상부금형(10)과 하부금형(20)이 결합상태를 유지하도록 잡아주어 누름부(11)가 소재(100)의 평탄부를 눌러주도록 하는 클램핑수단(80)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치.
- 평판 형태의 소재(100)가 안착되는 바닥부(21)의 일측 또는 양측에 성형용 곡면부(22)가 형성된 하부금형(20)과;
바닥부(21)에 맞대어진 상태로 소재(100)의 평탄부를 눌러주는 누름부(11)가 구비되고 하부금형(20)의 상측으로 결합되는 상부금형(10)과;
곡면부(22)에 대응하는 성형면(31)을 구비하고, 상부금형(10)의 상측으로 상하 작동 가능하게 끼워져 외력에 의해 하강하여 소재(100)의 성형부위를 가압 성형하는 성형금형(30)과;
상부금형(10)과 하부금형(20)의 측면부에 결합되어 상부금형(10)과 하부금형(20)이 결합상태를 유지하도록 잡아주어 누름부(11)가 소재(100)의 평탄부를 눌러주도록 하는 클램핑수단(80); 으로 구성한 것을 특징으로 하는 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
클램핑수단(80)은
클램프축(82)의 상하단에 각각 상부금형과 하부금형을 가압하기 위한 클램프부(83)가 형성된 제 1 클램프(81)로 구성된것을 특징으로 하는 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치.
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
클램핑수단(80)은
상부금형과 하부금형을 가압하기 위한 한쌍의 클램프부(92)가 상하로 이격되게 구비되어 있는 'ㄷ'자 모양의 제 2 클램프(91)로 구성되고, 클램프부(92)의 저면에는 록킹돌기(93)가 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치. - 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상부금형(10)과 하부금형(20)의 측면부에는 클램프축(82)이 끼워질 수 있는 결합홈(84)이 형성되어 있고, 결합홈(84)의 내측에는 클램프축(82)이 록킹위치로 이동되어 빠지지 않도록 하는 록킹홈(85)이 형성된 것을 특징으로 하는 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
성형금형(30)은 하측에 성형면(31)을 구비한 성형바(32)로 이루어지고, 성형바(32)의 상단에 날개부(33)가 형성되며,
상부금형(10)에는 성형바(32)가 삽입될 수 있는 삽입홀(13)이 수직방향으로 형성되되, 삽입홀(13)의 상단에 날개부(33)가 형합되는 확개된 형태의 안착홈(14)이 형성된 것을 특징으로 하는 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치.
- 제 1 항에 있어서,
성형금형(30)은 하측에 성형면(31)을 구비한 한쌍의 성형바(32) 상단을 연결부(34)로 연결하여 구성하고,
상부금형(10)에는 한쌍의 성형바(32)가 각각 삽입될 수 있는 2개의 삽입홀(13)이 이격되게 수직방향으로 형성되되, 상부금형(10)의 상부면에 연결부(34)가 형합되는 단차홈(16)이 한쌍의 삽입홀(13) 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 성형유리 평탄도 개선을 위한 금형장치.
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