KR102238037B1 - Mandrel with variable part and manufacturing method of composite vehicle body parts using the same - Google Patents

Mandrel with variable part and manufacturing method of composite vehicle body parts using the same Download PDF

Info

Publication number
KR102238037B1
KR102238037B1 KR1020170032071A KR20170032071A KR102238037B1 KR 102238037 B1 KR102238037 B1 KR 102238037B1 KR 1020170032071 A KR1020170032071 A KR 1020170032071A KR 20170032071 A KR20170032071 A KR 20170032071A KR 102238037 B1 KR102238037 B1 KR 102238037B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mandrel
main
sub
pair
body part
Prior art date
Application number
KR1020170032071A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180105297A (en
Inventor
장훈
김창동
조정민
Original Assignee
현대자동차주식회사
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 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020170032071A priority Critical patent/KR102238037B1/en
Publication of KR20180105297A publication Critical patent/KR20180105297A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102238037B1 publication Critical patent/KR102238037B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 가변부를 갖는 맨드릴은 돌출부가 형성된 중공형상의 복합재 차체부품을 성형시 사용되는 맨드릴로서, 상기 돌출부를 중심으로 서로 대향하게 배치되는 한 쌍의 메인 맨드릴; 상기 돌출부에 대응되는 형상을 갖는 서브 맨드릴; 및 상기 서브 맨드릴의 위치가 가변되도록 상기 서브 맨드릴을 한 쌍의 상기 메인 맨드릴 중 선택된 하나에 회동 가능하게 연결되어, 상기 메인 맨드릴 인출시 상기 서브 맨드릴을 선택되지 않은 다른 맨드릴의 전방으로 이동시키는 가변 유닛;을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a mandrel having a variable portion is a mandrel used for molding a hollow composite vehicle body part having a protrusion formed thereon, and includes a pair of main mandrels disposed opposite to each other around the protrusion; A sub mandrel having a shape corresponding to the protrusion; And a variable unit that is rotatably connected to a selected one of the pair of main mandrels so that the position of the sub mandrel is variable, and moves the sub mandrel to the front of another unselected mandrel when the main mandrel is withdrawn. Includes;

Description

가변부를 갖는 맨드릴 및 이를 이용한 복합재 차체부품 제조방법{MANDREL WITH VARIABLE PART AND MANUFACTURING METHOD OF COMPOSITE VEHICLE BODY PARTS USING THE SAME}MANDREL WITH VARIABLE PART AND MANUFACTURING METHOD OF COMPOSITE VEHICLE BODY PARTS USING THE SAME}

본 발명을 복합재 차체부품을 제조하기 위한 맨드릴 및 이를 이용한 차체부품 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 가변부가 형성되어 성형 후 분리를 용이하게 실시 가능한 가변부를 갖는 맨드릴 및 이를 이용한 복합재 차제부품 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mandrel for manufacturing a composite vehicle body component and a vehicle body component manufacturing method using the same, and more particularly, a mandrel having a variable portion that can be easily separated after molding by forming a variable portion, and manufacturing a composite vehicle component using the same It's about the method.

차체를 구성하는 멤버의 내부에 배치되는 보강물이 스틸 재질로 이루어질 경우 보강물 자체의 중량에 의해 차량의 무게가 증가하여 연비가 악화되는 문제가 있었다. When a reinforcement disposed inside a member constituting a vehicle body is made of a steel material, the weight of the vehicle increases due to the weight of the reinforcement itself, thereby deteriorating fuel economy.

이에, 최근 강화섬유 및 수지를 포함하는 복합재 재질을 이용하여 보강물 등 차체부품을 제조하는 방법이 주로 사용되고 있다.Accordingly, recently, a method of manufacturing a vehicle body part such as a reinforcement material using a composite material including reinforcing fibers and resins has been mainly used.

이때, 연장된 길이방향이 변하는 부분이 존재하는 A 필러와 같은 차체 멤버의 경우 복합재로 중공형의 보강물과 같은 복합재 차체부품을 제조함에 있어서 맨드릴이 이용되었다.At this time, in the case of a body member such as the A-pillar in which an extended longitudinal direction is changed, a mandrel was used to manufacture a composite body part such as a hollow reinforcement with a composite material.

도 1은 종래 돌출부가 형성된 중공형상의 복합재 차체부품 제조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the manufacturing of a composite vehicle body part of a hollow shape in which a protrusion is formed in the related art.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 연장된 길이방향으로 중앙부에 돌출부 또는 굴곡부가 형성되어 중앙부의 내경이 증가된 중공형상의 복합재 차체부품(20)을 제조하기 위해서는 돌출부 또는 굴곡부를 형성하기 위해 해당 부위 차체부품 바디(21)의 내부에 별도의 보조 성형체(22)를 남긴 상태로 성형해야 하는바, 제조된 복합제 차체부품(20)의 중량을 증가시키고 제조원가를 상승시키는 문제점을 가지고 있었다.As shown in Fig. 1, in order to manufacture a hollow composite vehicle body part 20 in which the inner diameter of the central portion is increased by forming a protrusion or a bent part in the central part in the conventionally extended longitudinal direction, the corresponding part to form a protrusion or bent part It has to be molded in a state where a separate auxiliary molded body 22 is left in the interior of the body part 21, which has a problem of increasing the weight of the manufactured composite body part 20 and increasing the manufacturing cost.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 해당부위 성형 후, 해당부위 내측에 삽입된 보조 성형체(22)을 파괴하여 분리시키는 방법이 개발되었다.In order to solve the above problems, a method of breaking and separating the auxiliary molded body 22 inserted inside the corresponding part after molding the corresponding part has been developed.

그러나 상기와 같은 성형방법은 보조 성형체(22)를 파괴하여 제거하기 때문에 동일한 형상의 복합제 차체부품을 성형하더라도 재사용이 실질적으로 불가능하여 제조원가를 증가시키는 문제점을 가지고 있었다.However, since the above-described molding method destroys and removes the auxiliary molded body 22, even if a composite vehicle body part having the same shape is molded, reuse is substantially impossible, thereby increasing manufacturing cost.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art are only for enhancing an understanding of the background of the present invention, and should not be taken as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.

공개특허공보 제10-2010-0115877호 (2010. 10. 29.)Unexamined Patent Publication No. 10-2010-0115877 (2010. 10. 29.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 돌출부를 갖는 중공형상의 복합재 차체부품 성형시 분리를 용이하게 하여 재사용이 가능한 가변부를 갖는 맨드릴 및 이를 이용한 복합재 차체부품 제조방법을 제공한다.The present invention has been conceived to solve the above problems, and provides a mandrel having a variable part that can be reused by facilitating separation when molding a hollow composite body part having a protrusion, and a method of manufacturing a composite body part using the same.

나아가, 복합재 차체부품을 경량화하여 차량의 성능을 향상시킬 수 있는 가변부를 갖는 맨드릴 및 이를 이용한 복합재 차체부품 제조방법을 제공한다.Further, it provides a mandrel having a variable portion capable of improving the performance of a vehicle by reducing the weight of the composite body part, and a method of manufacturing a composite body part using the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변부를 갖는 맨드릴은 돌출부가 형성된 중공형상의 복합재 차체부품을 성형시 사용되는 맨드릴로서, 상기 돌출부를 중심으로 서로 대향하게 배치되는 한 쌍의 메인 맨드릴; 상기 돌출부에 대응되는 형상을 갖는 서브 맨드릴; 및 상기 서브 맨드릴의 위치가 가변되도록 상기 서브 맨드릴을 한 쌍의 상기 메인 맨드릴 중 선택된 하나에 회동 가능하게 연결되어, 상기 메인 맨드릴 인출시 상기 서브 맨드릴을 선택되지 않은 다른 맨드릴의 전방으로 이동시키는 가변 유닛;을 포함한다.A mandrel having a variable portion according to an embodiment of the present invention is a mandrel used when forming a hollow composite vehicle body part having a protrusion, and includes a pair of main mandrels disposed opposite to each other around the protrusion; A sub mandrel having a shape corresponding to the protrusion; And a variable unit that is rotatably connected to a selected one of the pair of main mandrels so that the position of the sub mandrel is variable, and moves the sub mandrel to the front of another unselected mandrel when the main mandrel is withdrawn. Includes;

바람직하게, 선택된 상기 메인 맨드릴은 상기 가변 유닛의 일측이 삽입되어 연결되는 가이드 홈이 형성되고, 상기 가변 유닛은, 상기 가이드 홈을 따라 직선 운동되는 슬라이더; 및 일단이 상기 슬라이더의 평면에 연결되고, 타단은 상기 서브 맨드릴의 저면에 연결된 연결바;를 포함할 수 있다.Preferably, the selected main mandrel has a guide groove to which one side of the variable unit is inserted and connected, and the variable unit includes: a slider linearly moved along the guide groove; And a connection bar having one end connected to the plane of the slider and the other end connected to the bottom surface of the sub mandrel.

상기 가이드 홈은, 그 평면에서 선택되지 않은 메인 맨드릴의 전면 방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.The guide groove may be formed to be inclined in the front direction of the main mandrel that is not selected in the plane.

상기 연결바는, 양단이 힌지 핀을 매개로 각각 상기 슬라이더 및 서브 맨드릴에 회동가능하게 결합된 것이 바람직하다.It is preferable that both ends of the connecting bar are rotatably coupled to the slider and the sub mandrel via a hinge pin.

이때, 상기 서브 맨드릴은 그 저면에 상기 연결바가 상기 힌지 핀을 중심으로 회전될 수 있도록, 회전 홈이 형성될 수 있다.At this time, the sub mandrel may have a rotation groove formed on its bottom surface so that the connection bar can be rotated around the hinge pin.

상기 서브 맨드릴은, 한 쌍의 상기 메인 맨드릴 조립시, 그 저면이 한 쌍의 메인 맨드릴의 평면에 접촉되는 것을 특징으로 할 수 있다.The sub mandrel may be characterized in that when assembling the pair of main mandrels, the bottom surface of the sub mandrel is in contact with the plane of the pair of main mandrels.

본 발명의 일 실시예에 따른 복합재 차체부품 제조방법은 돌출부가 형성된 중공형상의 복합재 차체부품을 제조하는 방법으로서, 한 쌍의 메인 맨드릴을 접촉하도록 결합하되, 한 쌍의 상기 메인 맨드릴 중 선택된 하나에 연결된 서브 맨드릴이 상기 돌출부에 대응되는 위치에 위치하도록, 맨드릴을 조립하는 준비 단계; 복합재를 이용하여 조립된 상기 맨드릴의 외측면을 감싸는 복합재 차체부품을 성형하는 성형 단계; 및 상기 서브 맨드릴을 대향하는 상기 메인 맨드릴의 전방으로 이동시켜 상기 복합재 차체부품으로부터 한 쌍의 상기 메인 맨드릴 및 서브 맨드릴을 분리하는 분리 단계;를 포함한다.A method for manufacturing a composite vehicle body part according to an embodiment of the present invention is a method of manufacturing a hollow composite vehicle body part having a protrusion, and is coupled to a pair of main mandrels in contact with one selected from the pair of main mandrels. A preparation step of assembling a mandrel so that the connected sub mandrel is positioned at a position corresponding to the protrusion; A molding step of forming a composite vehicle body part surrounding the outer surface of the mandrel assembled using a composite material; And a separating step of separating a pair of the main mandrel and the sub mandrel from the composite body part by moving the sub mandrel to the front of the main mandrel facing the sub mandrel.

상기 성형단계는, 상기 메인 맨드릴 및 서브 맨드릴의 외측면에 프리프레그를 적층시켜 제1 성형물을 마련하는 프리프레그 적층과정; 상기 제1 성형물의 외측면을 감싸도록 강화섬유를 브레이딩하여 제2 성형물을 마련하는 강화섬유 직조과정; 및 상기 제2 성형물을 금형 내부에 위치시키고, 상기 금형 내부로 수지를 주입하여 상기 프리프레그 및 강화섬유에 수지를 함침시켜 복합재 차체부품을 제조하는 마무리 성형과정;을 포함할 수 있다.The forming step may include a prepreg lamination process of laminating a prepreg on outer surfaces of the main mandrel and the sub mandrel to prepare a first molded product; A reinforcing fiber weaving process of braiding the reinforcing fibers to surround the outer surface of the first molded product to prepare a second molded product; And a finishing process of manufacturing a composite vehicle body part by placing the second molded product in a mold and injecting a resin into the mold to impregnate the prepreg and the reinforcing fiber with resin.

본 발명의 실시예에 따르면, 돌출부를 갖는 중공형상의 복합재 차체부품 성형시 사용된 메인 맨드릴 및 서브 맨드릴 분리를 용이하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 제조되는 복합재 차체부품을 경량화시킬 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to improve productivity by facilitating separation of the main mandrel and the sub mandrel used for molding a hollow composite vehicle body part having a protrusion, and furthermore, an effect of reducing the weight of the composite vehicle body part to be manufactured There is.

또한, 맨드릴의 재사용을 가능하게 하여 제조원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect of reducing the manufacturing cost by enabling the reuse of the mandrel.

도 1은 종래 돌출부가 형성된 중공형상의 복합재 차체부품 제조를 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 가변부를 갖는 맨드릴을 보여주는 도면이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 맨드릴의 저면을 보여주는 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 가변 유닛을 이용한 메인 맨드릴과 서브 맨드릴의 결합을 설명하기 위해, 도 2의 A-A 단면을 도시한 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변부를 갖는 맨드릴을 이용한 복합재 차체부품 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the manufacturing of a conventional hollow-shaped composite vehicle body parts formed with protrusions,
2 is a view showing a mandrel having a variable portion according to an embodiment of the present invention,
3 is a perspective view showing a bottom surface of a sub mandrel according to an embodiment of the present invention,
4 is a cross-sectional view showing a cross-section AA of FIG. 2 in order to explain a combination of a main mandrel and a sub mandrel using a variable unit according to an embodiment of the present invention,
5 is a view for explaining a method of manufacturing a composite vehicle body part using a mandrel having a variable portion according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, in the present description, the same numbers refer to substantially the same elements, and under these rules, contents described in other drawings may be cited, and contents that are determined to be obvious to those skilled in the art or repeated may be omitted.

도 1은 종래 돌출부가 형성된 중공형상의 복합재 차체부품 제조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the manufacturing of a composite vehicle body part of a hollow shape in which a protrusion is formed in the related art.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변부를 갖는 맨드릴은 돌출부가 형성된 중공형상의 복합재 차체부품(10)을 제조하기 위해 사용되는 맨드릴로서, 한 쌍의 메인 맨드릴(100)과 돌출부에 대응되는 형상으로 마련된 서브 맨드릴(200) 및 서브 맨드릴(200)의 위치가 가변되도록 서브 맨드릴(200)과 한 쌍의 메인 맨드릴(100) 중 선택된 하나를 매개하는 가변 유닛(300)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the mandrel having a variable portion according to an embodiment of the present invention is a mandrel used to manufacture a hollow composite vehicle body part 10 in which a protrusion is formed, and a pair of main mandrels 100 And a variable unit 300 that mediates a selected one of the sub mandrel 200 and the pair of main mandrel 100 so that the positions of the sub mandrel 200 and the sub mandrel 200 provided in a shape corresponding to the protrusion are varied. Includes.

한 쌍의 메인 맨드릴(100)은 상기 돌출부를 중심으로 서로 대향하게 배치되며, 대향하는 일면이 접촉하도록 조립되어 제조하고자 하는 복합재 차체부품(10)에 대응되는 형상으로 마련된다.The pair of main mandrels 100 are arranged to face each other around the protrusions, and are assembled in a shape corresponding to the composite vehicle body part 10 to be manufactured by being assembled so that the opposite faces contact each other.

이때, 서브 맨드릴(200)은 한 쌍의 메인 맨드릴(100) 중 선택된 어느 하나에 가변 유닛(300)을 매개로 회동 가능하게 결합되어 그 위치가 가변되며, 조립시 일면이 접촉된 한 쌍의 메인 맨드릴(100)의 평면에 안착하도록 조립되며, 한 쌍의 메인 맨드릴(100) 서로 이격시켜 분리시 돌출부 하방으로 그 위치가 이동된다.At this time, the sub-mandrel 200 is rotatably coupled to any one selected of the pair of main mandrels 100 via the variable unit 300 to change its position. It is assembled so as to be seated on the plane of the mandrel 100, and when the pair of main mandrels 100 are separated from each other and separated, their position is moved below the protrusion.

이에, 복합재 차체부품(10) 성형 후, 돌출부 형성에 사용된 서브 맨드릴(200)이 제조된 복합재 차체부품(10)의 양 단을 통해 인출되는 메인 맨드릴(100) 중 선택된 하나와 함께 인출됨으로써 제조된 복합재 차체부품(10)의 중량을 감소시키는 효과가 있다.Thus, after molding the composite body part 10, the sub mandrel 200 used to form the protrusion is manufactured by being pulled out together with one selected of the main mandrel 100 drawn through both ends of the manufactured composite body part 10. There is an effect of reducing the weight of the composite body part 10.

나아가, 상기와 같이 제조된 복합재 차체부품(10)이 적용된 차량을 경량화하여 성능을 향상시키는 효과가 있다.Further, there is an effect of improving the performance by reducing the weight of the vehicle to which the composite body part 10 manufactured as described above is applied.

또한, 돌출부 내측에 별도의 보조 성형물 등이 남기지 않아, 이를 제거하기 위한 별도의 공정을 생략할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 동일한 형상의 복합재 차체부품(10) 성형시 메인 맨드릴(100) 및 서브 맨드릴(200)의 재사용이 가능하여, 제조원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since a separate auxiliary molding is not left inside the protrusion, a separate process for removing it can be omitted, thereby improving productivity, as well as the main mandrel 100 when forming the composite body part 10 of the same shape. ) And the sub mandrel 200 can be reused, thereby reducing manufacturing cost.

가변 유닛(300)은 조립 및 분해시 서브 맨드릴(200)의 위치를 가변시킬 수 있도록, 양측이 각각 서브 맨드릴(200) 및 선택된 메인 맨드릴(100)에 회동 가능하게 연결된다.Both sides of the variable unit 300 are rotatably connected to the sub mandrel 200 and the selected main mandrel 100 so that the position of the sub mandrel 200 can be varied during assembly and disassembly.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 맨드릴의 저면을 보여주는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 가변 유닛을 이용한 메인 맨드릴과 서브 맨드릴의 결합을 설명하기 위해, 도 2의 A-A 단면을 도시한 단면도이다.3 is a perspective view showing a bottom surface of a sub mandrel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view illustrating a combination of a main mandrel and a sub mandrel using a variable unit according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing the AA cross section.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 가변 유닛(300)은 슬라이더(330)와 일단이 슬라이더(330) 평면에 연결되고 타단이 서브 맨드릴(200)의 저면에 연결되는 연결바(310)를 포함한다.3 and 4, in an embodiment of the present invention, the variable unit 300 has a slider 330 and one end connected to the plane of the slider 330, and the other end connected to the bottom of the sub mandrel 200 It includes a connecting bar 310.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 맨드릴(100) 중 선택된 하나에는 슬라이더(330)의 이동을 안내하도록, 그 평면에서 선택되지 않은 다른 나머지 메인 맨드릴(100) 방향으로 경사진 가이드 홈(110)이 형성된다.At this time, the guide groove 110 inclined toward the other main mandrel 100 that is not selected in the plane so as to guide the movement of the slider 330 in the selected one of the main mandrel 100 according to an embodiment of the present invention. ) Is formed.

또한, 연결바(310)는 양단이 힌지 핀(320)을 매개로 슬라이더(330) 및 서브 맨드릴(200)에 회동 가능하게 결합되며, 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 맨드릴(200)은 연결바(310)의 일측이 힌지 핀(320)을 중심으로 회전 가능하도록, 그 저면에 회전 홈(210)이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the connection bar 310 is rotatably coupled to the slider 330 and the sub mandrel 200 via a hinge pin 320 at both ends, and the sub mandrel 200 according to an embodiment of the present invention is connected It is preferable that a rotation groove 210 is formed on the bottom surface of the bar 310 so that one side of the bar 310 is rotatable around the hinge pin 320.

이에, 선택된 메인 맨드릴(100)에 형성된 가이드 홈(110)을 따라 이동되는 슬라이더(330)와 서브 맨드릴(200)과 슬라이더(330)에 힌지 결합된 연결바(310)에 의해 서브 맨드릴(200)의 위치가 가변됨으로써, 돌출부가 형성된 중공형상의 복합재 차체부품에 사용되는 맨드릴의 조립 및 분해를 원활히 실시할 수 있다.Accordingly, the slider 330 and the sub mandrel 200 moved along the guide groove 110 formed in the selected main mandrel 100 and the sub mandrel 200 by a connection bar 310 hinged to the slider 330. By varying the position of the mandrel used for the hollow composite vehicle body part in which the protrusion is formed, it is possible to smoothly perform assembly and disassembly.

보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 맨드릴(200)은 한 쌍의 메인 맨드릴(100)의 일면을 접촉시켜 조립시, 저면이 한 쌍의 메인 맨드릴(100)의 평면에 접촉되는 것이 바람직하다.More preferably, when assembling the sub mandrel 200 according to an embodiment of the present invention by contacting one surface of the pair of main mandrels 100, the bottom surface is in contact with the plane of the pair of main mandrels 100. desirable.

왜냐하면, 메인 맨드릴(100)과 서브 맨드릴(200) 사이 공간을 최소화함으로써, 결합을 견고히 하고 제조되는 복합재 차체부품(10)의 품질을 향상시킬 수 있기 때문이다.This is because, by minimizing the space between the main mandrel 100 and the sub mandrel 200, it is possible to strengthen the coupling and improve the quality of the composite vehicle body part 10 to be manufactured.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변부를 갖는 맨드릴은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.Meanwhile, a mandrel having a variable portion according to an embodiment of the present invention may be made of a metal material. However, it is not limited thereto.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가변부를 갖는 맨드릴을 이용하여 돌출부가 형성된 중공형상의 복합재 차체부품 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a hollow composite vehicle body part having a protrusion formed using a mandrel having a variable part according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변부를 갖는 맨드릴을 이용한 복합재 차체부품 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a method of manufacturing a composite vehicle body part using a mandrel having a variable portion according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시에에 따른 복합재 차체부품 제조방법은 한 쌍의 메인 맨드릴(100)과 한 쌍의 메인 맨드릴(100) 중 선택된 어느 하나에 연결된 서브 맨드릴(200)로 구성되는 맨드릴을 조립하는 준비 단계와 복합재로 마련된 맨드릴의 외측면을 감싸 복합재 차체부품(10)을 성형하는 성형 단계 및 성형된 복합재 차체부품으로부터 한 쌍의 메인 맨드릴(100)과 서브 맨드릴(200)을 인출하는 분리 단계를 포함한다.As shown in Figure 5, the composite vehicle body part manufacturing method according to an embodiment of the present invention is a pair of main mandrel 100 and a pair of main mandrel 100 connected to any one selected from the sub-mandrel 200 The preparation step of assembling the mandrel consisting of, the molding step of forming the composite body part 10 by wrapping the outer surface of the mandrel made of composite material, and a pair of main mandrel 100 and the sub mandrel 200 from the molded composite body part ) And a separation step of withdrawing.

먼저, 준비 단계는 맨드릴을 조립하는 과정으로 한 쌍의 메인 맨드릴(100)의 일면이 접하도록 결합시키되, 한 쌍의 메인 맨드릴(100) 중 선택된 메인 맨드릴(100)에 결합된 서브 맨드릴(200)이 일면이 접촉된 한 쌍의 메인 맨드릴(100)의 접합부위 상면에 위치하도록 조립한다.First, the preparation step is a process of assembling the mandrel, which is coupled so that one surface of the pair of main mandrels 100 is in contact, but the sub mandrel 200 coupled to the selected main mandrel 100 among the pair of main mandrels 100 Assemble so that this one surface is located on the upper surface of the junction of the pair of main mandrel 100 in contact.

상기와 같이 조립된 맨드릴은 한 쌍의 메인 맨드릴(100)이 길이방향으로 연장된 봉 형상으로 형성될 수 있으며, 한 쌍의 메인 맨드릴(100)의 접합면을 기준으로 접합면 방향으로 미는 힘에 의해 한 쌍의 메인 맨드릴(100)의 결합이 이루어지며, 서브 맨드릴(200)은 접합면의 상부에 그 저면이 한 쌍의 메인 맨드릴(100)과 접하도록 안착되도록 구성됨이 바람직하다.The mandrel assembled as described above may be formed in a rod shape in which the pair of main mandrels 100 extend in the longitudinal direction, and the force applied in the direction of the bonding surface based on the bonding surface of the pair of main mandrels 100 By this, a pair of main mandrels 100 are coupled, and the sub mandrel 200 is preferably configured to be seated on an upper portion of the bonding surface so that its bottom surface is in contact with the pair of main mandrels 100.

상기와 같이 맨드릴 조립이 완료되면, 성형 단계에서 마련된 맨드릴의 외측면을 감싸는 복합재 차체부품(10)을 성형시킨다.When the mandrel assembly is completed as described above, the composite vehicle body part 10 surrounding the outer surface of the mandrel prepared in the molding step is molded.

보다 상세하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형단계는 마련된 메인 맨드릴(100) 및 서브 맨드릴(200)의 외측면에 프리프레그를 적층시키는 프리프레그 적층과정과, 프리프레그의 표면을 강화섬유로 감싸는 강화섬유 직조과정 및 프리프레그 및 강화섬유에 수지를 함침시켜 복합재 차체부품(10)을 제조하는 마무리 성형과정을 포함한다.In more detail, the molding step according to an embodiment of the present invention includes a prepreg lamination process of laminating the prepreg on the outer surfaces of the main mandrel 100 and the sub mandrel 200, and the surface of the prepreg with reinforcing fibers. It includes a process of weaving the wrapping reinforcing fiber and a finishing molding process of manufacturing the composite body part 10 by impregnating the resin with the prepreg and the reinforcing fiber.

본 발명의 일 실시예에 따른 프리프레그 적층과정은 내측을 형성하는 한 쌍의 메인 맨드릴(100)과 서브 맨드릴(200)의 표면을 감싸는 프리프레그를 금형에 안착시키고 열 및 압력을 가하는 방법으로 적층시키는 PCM(Prepreg Compression Molding) 성형방법이 이용될 수 있다.In the prepreg lamination process according to an embodiment of the present invention, the prepreg surrounding the surface of the main mandrel 100 and the sub mandrel 200 forming an inner side is mounted on a mold and then laminated by applying heat and pressure. PCM (Prepreg Compression Molding) molding method can be used.

상기와 같이, 한 쌍의 메인 맨드릴과 서브 맨드릴의 표면에 프리프레그가 적층된 제1 성형물이 마련되면, 강화섬유 직조과정에서, 제1 성형물의 외측에 배치된 프리프리그의 표면을 감싸도록 강화섬유를 브레이딩(Brading)하여 제2 성형물을 마련한다.As described above, when the first molded product in which the prepreg is laminated on the surfaces of the pair of main mandrel and the sub mandrel is provided, in the process of weaving the reinforcing fiber, the reinforcing fiber to cover the surface of the prepreg disposed outside the first molded product. Braiding (Brading) to prepare a second molding.

이때, 강화섬유는 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드섬유, 천연섬유 중에서 선택되는 한 가지 이상의 섬유로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정하지 않고 제조되는 복합재 차체부품(10)의 물성을 향상시킬 수 있는 다양한 종류의 섬유를 적용할 수 있다.At this time, the reinforcing fiber may be made of one or more fibers selected from carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, and natural fiber. However, the present invention is not limited thereto, and various types of fibers capable of improving the physical properties of the manufactured composite vehicle body part 10 may be applied.

마무리 성형과정은 상기와 같이 마련된 제2 성형물의 프리프레그 및 강화섬유에 수지를 함침시켜 복합재 차체부품(10)을 제조하는 과정으로, 제2 성형물을 금형 내부에 위치시키고 금형 내부로 수지를 주입하는 RTM(Resin Transfer Molding) 성형방법이 이용될 수 있다.The finishing molding process is a process of manufacturing the composite body part 10 by impregnating the resin into the prepreg and reinforcing fibers of the second molded product prepared as described above, and placing the second molded product inside the mold and injecting the resin into the mold. RTM (Resin Transfer Molding) molding method can be used.

여기서 수지는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE) 등과 같은 열가소성수지 또는 폴리우레탄(PU) 등과 같은 열경화성수지로 이루어질 수 있다.Here, the resin may be made of a thermoplastic resin such as polypropylene (PP), polyethylene (PE), or a thermosetting resin such as polyurethane (PU).

성형 단계가 완료되면, 분리단계에서 한 쌍의 메인 맨드릴(100)을 서로 이격시키면 서브 맨드릴(200)이 선택되지 않은 나머지 메인 맨드릴(100) 방향으로 위치가 변하면서, 선택된 메인 맨드릴(100)을 따라 함께 취출되어 복합재 차체부품(10)으로부터 분리되고 작업이 종료된다.When the molding step is completed, when the pair of main mandrels 100 are separated from each other in the separation step, the position of the sub mandrel 200 is changed in the direction of the remaining main mandrel 100, which is not selected, and the selected main mandrel 100 is removed. Accordingly, they are taken out together, separated from the composite vehicle body part 10, and the work is ended.

이에, 서브 맨드릴(200)을 복합재 차체부품으로부터 분리하기 위한 파쇄 등 별도의 분리공정을 생략할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 분리된 한 쌍의 메인 맨드릴(100)과 서브 맨드릴(200)은 재사용이 가능하여 생산원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.Accordingly, it is possible to omit a separate separation process such as crushing for separating the sub mandrel 200 from the composite body part, thereby improving productivity, and a pair of separated main mandrel 100 and sub mandrel ( 200) can be reused, which has the effect of reducing production costs.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.

10: 복합재 차체부품 100: 메인 맨드릴
110: 가이드 홈 200: 서브 맨드릴
210: 회전 홈 300: 가변 유닛
310: 연결바 320: 힌지 핀
330: 슬라이더10: composite body part 100: main mandrel
110: guide groove 200: sub mandrel
210: rotation groove 300: variable unit
310: connecting bar 320: hinge pin
330: slider

Claims (8)

돌출부가 형성된 중공형상의 복합재 차체부품을 성형시 사용되는 맨드릴로서,
상기 돌출부를 중심으로 서로 대향하게 배치되는 한 쌍의 메인 맨드릴;
상기 돌출부에 대응되는 형상을 갖는 서브 맨드릴; 및
상기 서브 맨드릴의 위치가 가변되도록 상기 서브 맨드릴을 한 쌍의 상기 메인 맨드릴 중 선택된 하나에 회동 가능하게 연결되어, 상기 메인 맨드릴 인출시 상기 서브 맨드릴을 선택되지 않은 다른 맨드릴의 전방으로 이동시키는 가변 유닛;을 포함하고,
선택된 상기 메인 맨드릴은 상기 가변 유닛의 일측이 삽입되어 연결되되, 그 평면에서 선택되지 않은 메인 맨드릴의 전면 방향으로 경사지게 형성되는 가이드 홈이 형성되고,
상기 가변 유닛은, 상기 가이드 홈을 따라 직선 운동되는 슬라이더; 및 양단이 힌지 핀을 매개로 각각 상기 슬라이더 및 서브 맨드릴에 회동가능하게 결합되되, 일단이 상기 슬라이더의 평면에 연결되고, 타단은 상기 서브 맨드릴의 저면에 연결된 연결바;를 포함하고,
상기 서브 맨드릴은 그 저면에 상기 연결바가 상기 힌지 핀을 중심으로 회전될 수 있도록 회전 홈이 형성되며,
상기 서브 맨드릴은,
한 쌍의 상기 메인 맨드릴 조립시, 그 저면이 한 쌍의 메인 맨드릴의 평면에 동시에 접촉되고,
한 쌍의 상기 메인 맨드릴이 서로 이격시, 선택된 상기 메인 맨드릴에서 이격되면서 선택되지 않은 나머지 메인 맨드릴 방향으로 위치가 변한 다음, 상기 연결바를 매개로 선택된 메인 맨드릴을 따라 함께 인출되는 것을 특징으로 하는, 가변부를 갖는 맨드릴.
As a mandrel used for molding a hollow composite vehicle body part with a protrusion,
A pair of main mandrels disposed to face each other around the protrusion;
A sub mandrel having a shape corresponding to the protrusion; And
A variable unit that is rotatably connected to a selected one of the pair of main mandrels so that the position of the sub mandrel is variable, and moves the sub mandrel to the front of another unselected mandrel when the main mandrel is withdrawn; Including,
The selected main mandrel is connected by inserting one side of the variable unit, and a guide groove formed inclined in the front direction of the main mandrel that is not selected in the plane is formed,
The variable unit may include a slider linearly moved along the guide groove; And a connecting bar having both ends rotatably coupled to the slider and the sub mandrel via hinge pins, respectively, one end being connected to the plane of the slider, and the other end connected to the bottom surface of the sub mandrel; Including,
The sub mandrel has a rotation groove formed on its bottom surface so that the connection bar can be rotated around the hinge pin,
The sub mandrel,
When assembling the pair of main mandrels, the bottom surface is in contact with the plane of the pair of main mandrels at the same time,
When the pair of main mandrels are spaced apart from each other, the position is changed in the direction of the remaining main mandrel that is not selected while being separated from the selected main mandrel, and is then pulled out together along the main mandrel selected through the connection bar. Mandrel with wealth.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020170032071A 2017-03-14 2017-03-14 Mandrel with variable part and manufacturing method of composite vehicle body parts using the same KR102238037B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170032071A KR102238037B1 (en) 2017-03-14 2017-03-14 Mandrel with variable part and manufacturing method of composite vehicle body parts using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170032071A KR102238037B1 (en) 2017-03-14 2017-03-14 Mandrel with variable part and manufacturing method of composite vehicle body parts using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180105297A KR20180105297A (en) 2018-09-28
KR102238037B1 true KR102238037B1 (en) 2021-04-09

Family

ID=63721703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170032071A KR102238037B1 (en) 2017-03-14 2017-03-14 Mandrel with variable part and manufacturing method of composite vehicle body parts using the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102238037B1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101179982B1 (en) 2009-04-21 2012-09-07 재단법인 전주기계탄소기술원 Method and device for high press gas container using mandrill
KR101172734B1 (en) * 2009-12-17 2012-08-14 한국철도기술연구원 side beam and the Fabrication method for the railway bogie frame
KR20140036965A (en) * 2012-09-18 2014-03-26 가부시키가이샤 니프코 Curved tube structure and mold for molding curved tube
KR101606859B1 (en) * 2014-07-16 2016-03-28 주식회사 은성사 Rod for fishing rod formed pattern using prepreg sheet
JP6341156B2 (en) * 2015-03-20 2018-06-13 トヨタ自動車株式会社 Resin bonded body, resin bonded body manufacturing method, and vehicle structure

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180105297A (en) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103370185B (en) Composite structure and manufacture method thereof including the integrated stiffener with smooth rear
US7000499B2 (en) Bicycle crank and method for manufacturing said crank
EP1859841B1 (en) Sport stick having a multiple tube structure
CN105392686A (en) Steering column for a motor vehicle and method for producing a steering column
CA2611189A1 (en) Rod-shaped fibre composite, and method and device for the production thereof
KR101836726B1 (en) Partition panel for vehicle and manufaturing method of the same
JP4384221B2 (en) Method for molding fiber reinforced resin hollow parts
US9403572B2 (en) Bicycle frame with internal cable routing and method for making the same
JP4429341B2 (en) Fiber reinforced plastic hollow parts with flange
RU2484319C1 (en) Method to manufacture drawbar from composite material
JP6915564B2 (en) How to manufacture high pressure tank
CN110497657A (en) For manufacturing the method for multi-layer fiber reinforced resin composite material and using the molding product of this method
KR102238037B1 (en) Mandrel with variable part and manufacturing method of composite vehicle body parts using the same
US20090178327A1 (en) Fishing Rod Having A Multiple Tube Structure
KR102507820B1 (en) Method for manufacturing multilayer fiber reinforced resin composite and molded product using the same
EP3332951B1 (en) Burstable core for manufacturing a fibre composite component, use of a burstable core and method for the production of a fibre composite component
JP6776944B2 (en) Manufacturing method of resin molded product
WO2008155684A1 (en) Billiard cue having a multiple tube structure
EP2078457A1 (en) A fishing rod having a multiple tube structure and a related manufacturing method
KR102391001B1 (en) Coil spring of complex material and manufacturing method thereof
KR101999438B1 (en) Bicycle frame
WO2008129361A2 (en) Hockey stick system having a multiple tube structure with an insert
WO2008048946A2 (en) High heel system for footwear
US20190240892A1 (en) Pre-impregnated part comprising a main layer and a reinforcing layer
KR101584257B1 (en) Manufacturing Method of Wheel Using Uni-Directional Fiber Fabric and Wheel Manufactured by the Same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right