KR101743996B1 - 복합재 코일 스프링 제조 장치 - Google Patents

복합재 코일 스프링 제조 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101743996B1
KR101743996B1 KR1020160066017A KR20160066017A KR101743996B1 KR 101743996 B1 KR101743996 B1 KR 101743996B1 KR 1020160066017 A KR1020160066017 A KR 1020160066017A KR 20160066017 A KR20160066017 A KR 20160066017A KR 101743996 B1 KR101743996 B1 KR 101743996B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coil spring
mold
lower mold
present
composite coil
Prior art date
Application number
KR1020160066017A
Other languages
English (en)
Inventor
주치홍
이봉호
Original Assignee
(주)넥스컴스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)넥스컴스 filed Critical (주)넥스컴스
Priority to KR1020160066017A priority Critical patent/KR101743996B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101743996B1 publication Critical patent/KR101743996B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/20Opening, closing or clamping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B29C67/0051
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/774Springs
    • B29L2031/7742Springs helical springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

본 발명은 피그 테일(Pig tail) 및 불규칙 형상의 복합재 코일 스프링을 제조하는 장치에 관한 것으로서, 제조하고자 하는 코일 스프링의 형상에 맞추어 설계되고 제작된 금형 몰드를 기반으로 동일하게 제작 형성되는 하부 금형; 상기 하부 금형 몰드 금형의 윗부분에 덮여서 결합되도록 상기 하부 금형 몰드 금형과 동일한 형상의 상부 금형; 상기 하부 금형과 상부 금형을 결합하도록 외부를 감싸는 성형 비닐을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합재 코일 스프링 제조 장치이다.
본 발명은 코일 스프링의 양 단부가 피그 테일이나, 불규칙한 형상인 경우 상부 금형을 연질의 재질로 성형하여, 성형된 코일 스프링이 상부 금형과 함께 하부 금형으로부터 용이하게 분리된다.

Description

복합재 코일 스프링 제조 장치{Device manufacturing composite material, coil spring}
본 발명은 복합재 코일 스프링 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제조할 코일 스프링의 양 단부가 피그 테일(Pig tail)이나, 불규칙한 형상인 경우에도 성형 후 금형으로부터 쉽게 탈거될 수 있도록 하부 금형, 상부 금형, 성형 비닐로 이루어지는 복합재 코일 스프링 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 스프링은 탄성을 이용한 진동과 충격 흡수, 완충 작용, 에너지 축적 등의 성능을 이용하여 자동차 부품 이외에도 산업장비, 방산부품, 기계, 스포츠 등 다양한 분야에 적용된다.
코일 스프링은 승용차의 현가장치(Suspension)에 가장 많이 사용되는 스프링으로, 현가장치 시스템은 노면에서 발생하는 충격이 차체나 탑승자에게 전달되지 않도록 에너지를 흡수하는 시스템이다.
또한 코일 스프링은 스틸 제품이 주종을 이루나, 근래에 와서 연비경쟁에 따른 자동차 부품 경량화 추세에 맞추어 복합재료를 이용하는 연구가 활발하다.
복합재료는 스틸에 비해 비중이 3 ~ 5배 이상 작아 경량화에 적합하며, 내식성이 강하고, 화학적 저항성이 강해 친환경적이며, 또한 자동화된 복합재 대량 생산 시스템은 기존 스틸 제품의 제조보다 생산 에너지 소비를 감소시켜 매우 경제적이다.
이와 같은 복합재를 이용하여 생산되는 코일 스프링은 그 형태를 다양하게 할 수 있다. 예를 들면 스프링의 양단부를 피그 테일(Pig tail) 형상으로 하거나, 일정 부위의 코일을 불규칙한 형상으로 성형하여 좁은 공간에서 다른 부품과 결합된다.
종전의 복합재 코일 스프링을 제조하는 금형은 주로 내측 금형과 외측 금형의 결합 형태로 되어 있어, 레진(에폭시 수지)을 주입하여 정형화된 코일 스프링을 생산하였으나, 오늘날 다양한 형태의 스프링은 상기 금형으로 생산하는데 어려움이 있다. 특히, 피그 테일 형상이 적용된 제품은 성형 후 금형에서 탈거할 수 없으므로, 내측 금형을 분할 형태로 제작해야 하므로 비용 측면에서 많은 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1551178호(2015. 09. 02.) 대한민국 등록특허공보 제10-1134708호(2012. 04. 02.)
따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 하부 금형, 상부 금형, 성형 비닐로 이루어지는 복합재 코일 스프링 제조 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 양 단부가 피그 테일(Pig tail) 및 불규칙 형상을 가질 수 있도록 코일 스프링을 제조하는 복합재 코일 스프링 제조 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 하부 금형이 제조하고자 하는 코일 스프링의 형상에 맞추어 설계되고 제작된 금형 몰드로 형성되어지는 복합재 코일 스프링 제조 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 하부 금형에는 스파이럴 형상을 따라 복합재 코일 스프링 소재가 단면으로 볼 때, 반 쯤 장입될 수 있는 홈부와, 홈부의 좌우측에 상부 금형과 면 접촉되도록 형성된 면부를 가지는 복합재 코일 스프링 제조 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상부 금형이 하부 금형의 윗부분에 덮여서 결합되도록 하부 금형과 대칭되는 복합재 코일 스프링 제조 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상부 금형은 연질의 재질로 된 스파이럴 형상으로 하부 금형에 노출된 복합재 코일 스프링 소재 위부분에 덮일 수 있도록 형성된 홈부와, 홈부의 좌우측에 하부 금형의 면부와 면 접촉되도록 형성된 면부를 가지는 복합재 코일 스프링 제조 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 성형 비닐은, 하부 금형과 상부 금형을 결합하도록 외부를 감싸지며, 밀폐된 튜브 형상으로 진공 흡착이 가능하도록 이루어지는 복합재 코일 스프링 제조 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는 하부 금형, 상부 금형, 성형 비닐로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 다른 특징은, 양 단부가 피그 테일(Pig tail) 및 불규칙 형상을 가질 수 있도록 코일 스프링을 제조하는 장치이다.
본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 또 다른 특징은, 하부 금형이 제조하고자 하는 코일 스프링의 형상에 맞추어 설계되고 제작된 금형 몰드로 형성되어진다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 하부 금형은, 하부 금형 몰드를 기반으로 동일하게 제작 형성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 하부 금형은, 스파이럴 형상을 따라 복합재 코일 스프링 소재가 단면으로 볼 때 반 쯤 장입될 수 있는 홈부를 가지는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 하부 금형은, 홈부의 좌우측에 상부 금형과 면 접촉되도록 형성된 면부를 가지는 것을 특징으로 한다.
이 때 본 발명의 하부 금형은 다양한 소재(스틸, 알루미늄, 목재, 에폭시 수지 등)가 이용되며, 3D 프린터를 이용하는 방법 외에도 형틀 제작, 선반 또는 밀링 등 가공 장비로 제작되어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 또 다른 특징은, 상부 금형이 하부 금형의 윗부분에 덮여서 결합되도록 하부 금형과 대칭되는 형상으로 이루어진다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 상부 금형은, 연질의 재질로 된 스파이럴 형상으로 상기 하부 금형에 노출된 복합재 코일 스프링 소재 위부분에 덮일 수 있도록 형성된 홈부를 가지는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 상부 금형은, 홈부의 좌우측에 하부 금형의 면부와 면 접촉되도록 형성된 면부를 가지는 것을 특징으로 한다.
이 때 본 발명의 상부 금형에 사용되는 연질의 재료는 내열성, 내식성이 뛰어난 실리콘을 주로 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 또 다른 특징은, 성형 비닐은, 하부 금형과 상부 금형을 결합하여 외부를 감싸도록 이루어진다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 성형 비닐은, 밀폐된 튜브 형상으로 진공 흡착이 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 때 본 발명의 성형 비닐은, 복합재 코일 스프링의 성형온도에 견딜 수 있는 내열성 자재를 사용하는 것을 특징으로 한다. 즉, 에폭시 수지의 경화 특성에 따라 상온에서 경화되는 경우에는 일반 성형 비닐을 사용하고, 대략 60℃ ~ 130℃에서 경화되는 경우에는 내열온도 130℃ 또는 180℃ 규격의 자재를 사용하는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같은 본 발명은, 코일 스프링의 형상과 특성에 맞추어 금형 설계가 가능하다. 따라서 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는, 피그 테일(Pig tail) 및 불규칙 형상 등 소비자의 요구에 맞는 코일 스프링을 구현할 수 있어 제품의 경쟁력을 높일 수 있다.
본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는, 기존의 금형(내측 금형과 외측 금형)과 형태를 달리하는 상부 금형과 하부 금형으로 설계되어 있다. 따라서 피그 테일(Pig tail) 및 불규칙 형상의 코일 스프링을 성형할 경우 기존의 금형과 달리 분할하여 조각내지 않고 쉽게 분리할 수 있어, 생산 효율이 높고 대단히 경제적이다.
본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는, 하부 금형을 여러 가지 제작 방법 중에서 특히 3D 프린터를 이용하여 제작된다. 따라서 다양한 소재(스틸, 알루미늄, 목재, 에폭시 수지 등)를 이용하여 경제적이고, 또한 신속하게 제작 할 수 있어 제품에 대한 생산 대응력이 뛰어나다.
본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는, 상부 금형은 연질의 재질(실리콘 등)로 성형되어 있다. 따라서 레진(에폭시 수지)을 충분히 묻힌 복합재 소재를 장입한 후 성형 비닐을 진공 흡입 압착하여 잔여 레진을 배출함으로서 코일 직경을 정확한 굵기로 유지하여 제품을 균일하게 고품질화 할 수 있다.
도 1은 일반적인 복합재 코일 스프링을 나타내는 개략적인 입체도이다.
도 2는 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치에 의해 제조된 피그 테일형 또는 불규칙 형상부를 가지는 복합재 코일 스프링을 나타내는 개략적인 입체도이다.
도 3(a)는 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 설계된 하부 금형 몰드의 개략적인 입체도이다.
도 3(b)는 3D 프린터를 이용하여 제작된 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 하부 금형의 개략적인 입체도이다.
도 4는 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 하부 금형에 복합재 코일 스프링 소재가 장입된 모습을 나타내는 입체도이다.
도 5는 상기 도 4에 상부 금형이 장착된 모습을 나타내는 대략적인 입체도이다.
도 6은 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 상, 하부 금형 외부를 성형 비닐로 밀봉한 모습을 나타내는 개략적인 입체도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정 하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정 하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의 할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 일반적인 복합재 코일 스프링을 나타내는 개략적인 입체도이고, 도 2는 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치에 의해 제조된 피그 테일 또는 불규칙 형상부를 가지는 복합재 코일 스프링을 나타내는 개략적인 입체도이고, 도 3(a)는 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 설계된 하부 금형 몰드의 개략적인 입체도이고, 도 3(b)는 3D 프린터를 이용하여 제작된 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 하부 금형의 개략적인 입체도이고, 도 4는 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 하부 금형에 복합재 코일 스프링 소재가 장입된 모습을 나타내는 입체도이고, 도 5는 상기 도 4에 상부 금형이 장착된 모습을 나타내는 대략적인 입체도이고, 도 6은 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 상, 하부 금형 외부를 성형 비닐로 밀봉한 모습을 나타내는 개략적인 입체도이다.
도 1에서 보는 복합재 코일 스프링(10)은 일반적인 형상으로서 축 방향으로 균일한 지름과 피치를 가지고 있다. 이러한 형상의 복합재 코일 스프링(10)은 주로 내부 금형과 외부 금형으로 된 틀에 레진(에폭시 수지)을 주입하여 만들어지며, 성형 후에는 먼저 외부 금형을 분리한 다음, 축 방향으로 회전하여 내부 금형이 분리된다. 하지만 자동차 부품으로 사용되는 복합재 코일 스프링(100)은 대부분이 좁은 공간에서 타 부품과 결합되어 작동되어야하는 제약이 있어 일반적인 코일 스프링의 형상을 가질 수 없다.
도 2 내지 도 5에서 보는 바와 같이 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는, 양 단부가 피그 테일부(Pig tail ; 101) 및 불규칙 형상부(102)를 가질 수 있도록 코일 스프링을 제조하는 장치이다.
상기와 같은 피그 테일은 타 부품과의 조립을 위하여 양 단부의 형상이 좁아진 형태이고, 불규칙 형상은 제약된 공간에서 스프링의 기능을 부여하기 위하여 축이 휘어지거나 외경이 변화하는 것을 말한다.
본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는, 섬유강화 플라스틱(FRP, 복합재료) 코일 스프링으로 상기의 피그 테일(Pig tail) 및 불규칙 형상을 제조함에 있어서 발생할 수 있는 문제점, 즉 코일 스프링을 성형한 뒤 금형을 손상하지 않고 분리할 수 있도록 상하 분리형 스파이럴 형상의 틀을 적용하였다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는, 하부 금형(200), 상부 금형(300), 성형 비닐(400)로 이루어진다.
본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 하부 금형(200)은, 제조하고자 하는 코일 스프링의 형상에 맞추어 설계되고, 3D 프린터를 이용하여 제작된 하부 금형 몰드(200')로 형성되어진다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 하부 금형(200)은, 하부 금형 몰드(200')를 기반으로 3D 프린터를 이용하여 동일하게 제작되어진다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 하부 금형(200)은, 스파이럴 형상을 따라 복합재 코일 스프링 소재(100')가 단면으로 볼 때 반 쯤 장입될 수 있는 홈부(201)를 가진다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 하부 금형(200)은, 홈부(201)의 좌우측에 상부 금형(300)과 면 접촉되도록 형성된 면부(202)를 가진다.
본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 상부 금형(300)은, 하부 금형(200)의 윗부분에 덮여서 결합되도록 하부 금형(200)과 대칭되는 형상으로 이루어진다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 상부 금형(300)은, 연질의 재질로 된 스파이럴 형상으로 상기 하부 금형(200)에 노출된 복합재 코일 스프링 소재(100') 윗부분에 덮일 수 있도록 형성된 홈부(301)를 가진다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 상부 금형(300)은, 홈부(301)의 좌우측에 하부 금형의 면부(202)와 면 접촉되도록 형성된 면부(302)를 가진다.
이 때 상부 금형(300)에 사용되는 연질의 재료는 내열성, 내변형성, 내부식성이 뛰어난 실리콘을 주로 사용하고 있으나, 이와 같은 성질을 가지고 있는 연질의 고무나 수지도 사용이 가능하다.
본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 성형 비닐(400)은, 하부 금형(200)과 상부 금형(300)이 결합되도록 외부를 감싸서 이루어진다.
이러한 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 성형 비닐(400)은, 밀폐된 튜브 형상으로서 하부 금형(200)과 상부 금형(300)이 결합된 후 진공 흡착을 하여 내부의 기포를 제거하고, 복합재 코일 스프링 소재(100')에 남은 레진을 밖으로 배출하도록 이루어진다.
이 때 성형 비닐(400)은, 복합재 코일 스프링의 성형온도에 견딜 수 있는 내열성 자재를 사용한다. 즉, 에폭시 수지의 경화 특성에 따라 상온에서 경화되는 경우에는 일반 성형 비닐을 사용하고, 대략 60℃ ~ 130℃에서 경화되는 경우에는 내열 온도 130℃ 또는 180℃ 규격의 자재를 사용하도록 이루어진다.
이러한 구성의 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치의 제작순서는 다음과 같다.
1. 코일 스프링의 설계 : 기존 스틸 코일 스프링의 성능을 대신할 수 있도록 계산된 피그 테일(Pig tail) 및 불규칙 형상의 복합적인 코일 스프링을 설계한다.
2. 하부 금형 몰드(200') 설계 : 피그 테일(Pig tail) 및 불규칙 형상을 적용하여도 제품이 금형에서 분리될 수 있도록 설계한다.
3. 3D 프린터를 이용하여 하부 금형 몰드(200')를 제작한다(도 3(a) 참조).
4. 형틀제작, 선반 또는 밀링 등 가공장비를 이용하여 상기 하부 금형 몰드(200')와 동일한 하부 금형(200)을 제작한다(도 3(b) 참조).
- 이때 하부 금형(200)은 스틸, 알루미늄, 목재, 에폭시 등 다양한 소재를 사용하여 제작될 수 있다.
5. 상부 금형(300)은 하부 금형(200)의 홈부(201)에 제품과 동일한 직경의 호스를 배치하여 그 위에 실리콘을 부어 굳히는 방식으로 성형한다.
6. 복합재 코일 스프링 소재(100')를 준비한다.
7. 복합재 코일 스프링 소재(100')를 하부 금형(200)에 장입한다(도 4 참조).
8. 상부 금형(300)을 덮어서 상, 하 면부(302, 202)끼리 접촉 결합한다.
9. 성형 비닐(400)을 끼워 넣어서 상, 하부 금형(300, 200)이 밀착되어 기포 및 남은 레진이 배출되도록 진공 흡착한다(도 6 참조).
10. 드라이 오븐(Dry oven)에서 성형한다.
- 성형온도는 에폭시 수지의 종류에 의해 결정된다.
11. 분리 및 후 가공 : 상, 하부 금형(300, 200)을 고정한 다음, 연질의 상부 금형(300)을 제거하고, 제품을 축방향의 스파이럴 사이의 공간으로 분리시킨다. 또한 후 가공은 성형과정에서 생긴 코일 스프링의 불균일한 면을 연마한다.
이와 같은 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는 다음과 같은 특징이 있다.
먼저, 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는, 코일 스프링의 형상과 특성에 맞추어 금형의 설계가 가능하다.
따라서 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는, 피그 테일(Pig tail) 및 불규칙 형상 등 소비자의 요구에 맞는 코일 스프링을 구현할 수 있어 제품의 경쟁력을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는, 기존의 금형(내측 금형과 외측 금형)과 형태를 달리하는 상부 금형(300)과 하부 금형(200)으로 설계되어 있다.
따라서 피그 테일(Pig tail) 및 불규칙 형상의 코일 스프링을 성형할 경우 기존의 금형과 달리 분할하여 조각내지 않고도 쉽게 분리할 수 있어, 생산 효율이 높고 경제적이다.
또한, 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는, 하부 금형(200) 제작시 다양한 제작 방법 중에서 특히 3D 프린터를 이용하여 제작된다.
따라서 다양한 소재(스틸, 알루미늄, 목재, 에폭시 수지 등)를 이용하여 경제적이고 신속하게 제작 할 수 있어 제품에 대한 생산 대응력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 복합재 코일 스프링 제조 장치는, 상부 금형(300)은 연질의 재질(실리콘 등)로 성형되어 있다.
따라서 레진을 충분히 묻힌 복합재 소재(100')를 장입한 후 성형 비닐(400)을 덮어씌워 진공 흡착하여 잔여 레진을 배출하므로 코일 직경을 정확한 굵기로 유지하여 제품을 균일하게 고품질화 할 수 있다.
10 : 복합재 코일 스프링(일반형)
10' : 복합재 코일 스프링 소재(일반형)
100 : 복합재 코일 스프링(피그 테일형)
100' : 복합재 코일 스프링 소재(피그 테일형)
101 : 피그 테일부
102 : 불규칙 형상부
200 : 하부 금형
200' : 하부 금형 몰드
201 : 홈부
202 : 면부
300 : 상부 금형
301 : 홈부
302 : 면부
400 : 성형 비닐

Claims (4)

  1. 불규칙 형상의 복합재 코일 스프링(100)을 제조하는 장치에 있어서,
    제조하고자 하는 코일 스프링의 형상에 맞추어 설계되고 제작된 하부 금형 몰드(200')를 기반으로 동일하게 제작 형성되는 하부 금형(200);
    상기 하부 금형(200)의 윗부분에 덮여서 결합되도록 상기 하부 금형(200)과 대칭 형상의 상부 금형(300);
    상기 하부 금형(200)과 상부 금형(300)이 결합되도록 외부를 감싸는 성형 비닐(400);을 포함하며,
    상기 하부 금형(200)은, 스파이럴 형상을 따라 복합재 코일 스프링 소재(100')를 단면으로 볼 때 반 쯤 장입할 수 있는 홈부(201)와, 상기 홈부(201)의 좌우측에 상부 금형(300)과 면 접촉되는 면부(202)를 형성하며,
    상기 상부 금형(300)은, 연질의 재질로 된 스파이럴 형상으로 상기 하부 금형(200)에 노출된 복합재 코일 스프링 소재(100') 윗부분에 덮일 수 있는 홈부(301)와, 상기 홈부(301)의 좌우측에 하부 금형 몰드 금형의 면부(202)와 맞닿는 면부(302)를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합재 코일 스프링 제조 장치.

  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 성형 비닐(400)은, 튜브 형상으로서 하부 금형(200)과 상부 금형(300)이 결합된 후, 그 외부에 끼워져서 밀폐함으로써 진공 흡착이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 복합재 코일 스프링 제조 장치.










KR1020160066017A 2016-05-28 2016-05-28 복합재 코일 스프링 제조 장치 KR101743996B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160066017A KR101743996B1 (ko) 2016-05-28 2016-05-28 복합재 코일 스프링 제조 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160066017A KR101743996B1 (ko) 2016-05-28 2016-05-28 복합재 코일 스프링 제조 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101743996B1 true KR101743996B1 (ko) 2017-06-07

Family

ID=59223290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160066017A KR101743996B1 (ko) 2016-05-28 2016-05-28 복합재 코일 스프링 제조 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101743996B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005035195A (ja) 2003-07-16 2005-02-10 Toska Co Ltd 合成樹脂製コイルバネの製造方法
JP2009000842A (ja) 2007-06-20 2009-01-08 Erufu Kk 合成樹脂製コイルスプリングの製造方法及び合成樹脂製コイルスプリングの中間物並びに合成樹脂製コイルスプリングの製造に用いられる金型

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005035195A (ja) 2003-07-16 2005-02-10 Toska Co Ltd 合成樹脂製コイルバネの製造方法
JP2009000842A (ja) 2007-06-20 2009-01-08 Erufu Kk 合成樹脂製コイルスプリングの製造方法及び合成樹脂製コイルスプリングの中間物並びに合成樹脂製コイルスプリングの製造に用いられる金型

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107866985B (zh) 用可模制碳纤维模制的部件及其制造方法
JP6100285B2 (ja) 炭素繊維物品の製造方法及びこの方法によって製造された物品
RU2009103204A (ru) Способ изготовления конструктивного компонента из армированного волокнами композиционного материала, предназначенного для авиакосмической отрасли, формовочный стержень для изготовления такого компонента и конструктивный компонент, полученный этим способом и/или посредством этого стержня
US11913499B2 (en) Method for producing a positive-locking load application for rod-shaped fiber composite structures, and the design thereof
CN103221199B (zh) 复合材料弹簧、如尤其用于机动车辆的悬挂弹簧的制造方法
RU2444438C2 (ru) Композитная конструкция
CN208305844U (zh) 三维编织复合材料空心螺旋弹簧的固化系统
KR101743996B1 (ko) 복합재 코일 스프링 제조 장치
US10913565B2 (en) Aircraft water tank and manufacturing method therefor
CN113085084B (zh) 一种连续纤维增强热塑树脂复合材料及其制备方法
KR20160124776A (ko) 차량 섀시용의 서스펜션 스프링 유닛
KR101747109B1 (ko) 카본 복합 소재
CN103717379A (zh) 具有滑动的外突出部的芯轴
KR101360449B1 (ko) 사출금형장치
CN113227603A (zh) 冲击吸收部件的制造方法
KR101903452B1 (ko) 연질 재료를 이용한 복합재 코일스프링 제조장치
US11993115B2 (en) Spring element, in particular jounce bumper, for a vehicle shock absorber
KR20180064590A (ko) 복합재 코일스프링 제조장치 및 제조방법
CN113646556B (zh) 具有碳纤维和玻璃纤维层的复合线圈弹簧
US11584188B2 (en) Stabilizer assembly for a vehicle
JP7056091B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂製ホイール
CN112223785A (zh) 扭杆弹簧的制备方法及其扭杆弹簧
KR20170120220A (ko) 차량용 도어 이너 패널의 제조방법
CN105365515A (zh) 车辆用空气弹簧的盖子及其制造方法
KR102391001B1 (ko) 복합재 코일 스프링 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant