KR102257193B1

KR102257193B1 - 피성형물 및 더미 부재가 삽입되는 금형 유니트

Info

Publication number: KR102257193B1
Application number: KR1020190070768A
Authority: KR
Inventors: 정영화; 이연형; 정동연
Original assignee: (주)대호테크
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2021-05-28
Also published as: KR20200143021A; KR102257193B9

Abstract

본 발명의 금형 유니트는 피성형물을 성형하기 위해 마련되는 하부 금형; 상기 하부 금형에 대하여 이동 가능한 상부 금형; 상기 상부 금형의 측면에서 상부 금형과 함께 이동되는 작용 부재; 상기 상부 금형을 지탱하고 성형 작업시 피성형물보다 먼저 지지상태가 해제되는 더미 부재; 를 포함할 수 있다.

Description

피성형물 및 더미 부재가 삽입되는 금형 유니트{A Mold Unit Having a Breakage and an Object to be Molded}

본 발명은 피성형물 및 더미 부재가 삽입되는 금형 유니트에 관한 것이다.

종래에는 편평한 글라스가 휴대 단말기에 사용되었지만, 최근에는 그립감을 좋게 하거나 정보 표시성을 향상시키기 위하여 곡면부를 갖는 글라스가 많이 채용된다. 좌우 측면 또는 상하 측면이 휘어진 곡면 글라스는 최신형 스마트폰의 정면 윈도우용 또는 후면 백 커버용으로 많이 사용되고 있다.

한편, 곡면부를 갖는 글라스는 카메라의 렌즈로 사용될 수도 있다.

피성형물을 금형에 넣고 금형을 가열 및 가압하면 원하는 3D 형상의 글라스 또는 렌즈를 성형할 수 있다.

피성형물이 유리 또는 사파이어인 경우, 금형 유니트를 이용하여 피성형물을 가열 및 가압하여 곡면부를 형성할 수 있다.

금형 유니트는 상부 금형과 하부 금형을 포함할 수 있다. 상온에서 깨지기 쉬운 평판 상태의 피성형물을 상부 금형 및 하부 금형 사이에 넣는다. 상부 금형, 하부 금형의 온도를 피성형물의 가소성 임계온도까지 상승시킨 후, 비로소 상부 금형으로 피성형물을 가압한다. 온도 상승에 따라 피성형물이 연화되고 피성형물에 소성 또는 점성이 생기며 가압력에 따라 피성형물이 소성 변형되고 곡면부가 형성되기 시작한다. 곡면부가 완성된 후 온도를 하강시키면 피성형물의 점성 또는 소성이 제거되면서 상부 금형 및 하부 금형의 형상에 맞게 곡면부가 굳어질 수 있다.

평판 상태의 피성형물은 계합 초기에 많은 부분이 공중에 떠있는 상태가 될 수 있다.

특히, 피성형물의 세로 또는 가로가 15cm를 넘는 대면적인 경우에는 미처 연화점에 도달하지 못한 피성형물의 공중에 뜬 부분에 상부 금형의 돌출부가 닿아서 유리가 깨질 수 있다. 피성형물이 대면적이 될수록 상부 금형의 무게가 기하급수적으로 커지므로 소면적의 피성형물은 대면적의 피성형물과 금형 유니트의 구조를 달리하는 대책이 필요하다.

피성형물로서 두께가 얇은 박판 글라스 재료는 상부 금형의 중량을 감당하지 못하게 될 수 있으며, 이 경우 만일 피성형물이 연화점 또는 가소성 임계온도에 도달하지 못한 상태에서 상부 금형의 돌출부가 접촉되면 곡면부가 형성되기 전에 유리가 깨질 수 있다.

본 발명은 금형 유니트의 자중에 의해 피성형물이 성형 전에 파손되는 현상을 방지할 수 있도록 피성형물 파손 방지 구조를 가지는 금형 유니트를 제공하는 것이다.

제1 상태에서 상기 하부 금형과 상기 상부 금형은 일정 간격을 유지하며 상기 상부 금형은 상기 더미 부재에 가로막혀 이동 금지 상태에 있고, 온도 상승에 따라 상기 제1 상태는 제2 상태로 전환되며, 상기 제2 상태에서 상기 더미 부재가 상기 상부 금형을 지지하는 지지력이 감소되고 상기 상부 금형의 이동 금지 상태가 해제되며 상기 하부 금형과 상기 상부 금형의 간격이 줄어들고 상기 상부 금형이 상기 피성형물을 가압할 수 있다.

금형 유니트의 측면에 작용 부재 및 더미 부재를 마련하고 초기에는 피성형물에 하중이 가해지지 않도록 더미 부재로 상부 금형을 지지할 수 있다. 대면적 피성형물의 성형시 상부 금형의 자중에 의해 낮은 온도에서 피성형물이 성형 전에 파단되는 것을 방지할 수 있다.

온도 상승되면 피성형물이 성형 온도에 도달하기 전에 더미 부재가 먼저 변화되어 상부 금형의 지지 상태를 해제함으로써, 더미 부재는 성형 중에 있는 피성형물에 가해지는 상부 금형의 가압력에 영향을 주지 않을 수 있다.

파손 방지 수단으로서, 피성형물의 면적보다 작은 면적을 가지는 더미 부재는 성형 작업 전에 상부 금형의 자중을 지지해 줄 수 있다.

더미 부재는 피성형물의 성형 온도보다 낮은 온도에서 연화되는 재료로 이루어져 피성형물의 성형 시점 전에 변형되므로 피성형물의 성형 직전에 상부 금형의 지지 상태를 해제할 수 있다.

상부 금형에 형성되는 작용 부재에 의해 형성되는 더미 부재의 굽힘 길이가 상부 금형에 의해 피성형물의 벤딩시 형성되는 피성형물의 굽힘 길이보다 작을 수 있다. 따라서, 상온시 고체 상태에서는 더미 부재가 대부분의 하중을 지지할 수 있고, 성형시에는 피성형물보다 더미 부재가 먼저 붕괴될 수 있다. 따라서, 피성형물의 성형 조건에 영향을 주지 않을 수 있다.

상기 하부 금형과 상기 상부 금형이 일정 간격을 유지하는 상기 제1 상태에서, 상기 상부 금형을 누르면 상기 더미 부재가 상기 피성형물보다 먼저 파단될 수 있다.

상기 피성형물의 연화점 이전인 상기 제1 상태에서, 상기 더미 부재는 상기 상부 금형 또는 상기 상부 금형에 형성된 작용 부재와 접촉되고, 상기 상부 금형은 자중 또는 가압력을 상기 피성형물에 작용하지 않을 수 있다.

상기 제1 상태에서, 상기 더미 부재는 상기 상부 금형 또는 상기 상부 금형에 형성된 작용 부재와 접촉되고, 상기 상부 금형은 상기 피성형물의 상면으로부터 이격될 수 있다.

상기 더미 부재와 상기 하부 금형이 접촉되는 제1 접촉점이 상기 하부 금형에 위치하고, 상기 더미 부재와 상기 상부 금형이 접촉되는 제2 접촉점이 상기 상부 금형에 위치하며, 상기 제1 상태에서 상기 제1 접촉점 및 상기 제2 접촉점이 모두 존재하고, 상기 제2 상태에서 상기 제1 접촉점 및 상기 제2 접촉점 중 적어도 하나가 사라질 수 있다.

상기 상부 금형의 이동 금지 상태가 해제되는 상기 제2 상태에서 상기 더미 부재가 상기 피성형물보다 먼저 소성변형될 수 있다.

상기 피성형물 및 상기 더미 부재는 평판 유리이고, 상기 더미 부재의 면적은 상기 피성형물의 면적보다 적어도 10배 작을 수 있다.

온도 상승에 따라 점성 또는 소성이 발생하기 시작하는 연화점에 관하여, 상기 더미 부재의 연화점이 상기 피성형물의 연화점보다 낮을 수 있다.

상기 더미 부재의 일부만 상기 상부 금형 및 상기 하부 금형에 접촉되고, 상기 더미 부재와 상기 하부 금형이 접촉되는 제1 접촉점 및 상기 더미 부재와 상기 상부 금형이 접촉되는 제2 접촉점에 관하여, 상기 더미 부재는 상기 제1 접촉점과 제2 접촉점에 의하여 휨 하중을 받을 수 있다.

상기 더미 부재와 상기 하부 금형이 접촉되는 제1 접촉점 및 상기 더미 부재와 상기 상부 금형이 접촉되는 제2 접촉점에 관하여, 상기 더미 부재의 일측 및 타측에 상기 제1 접촉점이 위치하고, 상기 더미 부재의 일측 및 타측 사이에 상기 상부 금형이 접촉되며, 상기 제1 상태에서 상기 더미 부재는 양단 지지보 형상으로 지지될 수 있다.

상기 더미 부재는 양단 지지보 또는 외팔보 구조로 상기 하부 금형에 지지되며 상기 상부 금형에 의해 굽힘력을 받을 수 있다.

상기 상부 금형의 측면에 상부 금형의 이동과 동시에 이동되는 작용 부재; 를 포함하고, 상기 더미 부재는 상기 하부 금형의 측면에서 상기 상부 금형을 지탱하며, 성형 작업시 상기 피성형물의 가압시 보다 먼저 상기 상부 금형의 지지 상태가 해제될 수 있다.

상기 하부 금형의 측면에는 상기 더미 부재가 걸쳐지는 수용홈이 형성되고, 상기 피성형물을 성형하기 위한 성형 온도에 도달하기 전에 상기 더미 부재가 상기 피성형물보다 먼저 연화되며, 상기 작용 부재의 지지 상태가 해제되면서 상기 수용홈에 상기 더미 부재가 함몰될 수 있다.

상기 더미 부재가 수용되는 수용홈이 마련되고, 상기 수용홈에 삽입되며 상기 더미 부재에 상기 상부 금형의 가압력을 작용하는 작용 부재가 마련되며, 상기 수용홈 및 상기 작용 부재는 상기 하부 금형 및 상기 상부 금형에 각각 마련되고, 상기 하부 금형에 대한 상기 상부 금형의 이동을 안내하는 가이드 홈 및 여기에 끼워지는 가이드 부재가 상기 하부 금형 및 상기 상부 금형에 각각 마련될 수 있다.

상기 더미 부재의 굽힘 길이는, 상기 피성형물의 가장 자리의 굽힘 길이보다 작을 수 있다.

도 1은 본 발명의 성형 장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명을 금형 유니트를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 도 2의 개략적인 단면도이다.
도 4는 도 3의 지지 유니트의 확대도이다.
도 5는 금형 유니트의 상부 금형에 의해 피성형물이 굽힘되는 길이를 나타낸 일부 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 지지 유니트에 의해 형성되는 굽힘 길이를 나타낸 단면도이다.
도 7은 도 6과 다른 구조의 굽힘 길이를 나타낸 단면도이다.
도 8은 굽힘 길이가 형성되지 않고 압축력만 작용하는 상태를 나타낸 설명도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시 도면에 의거 상세하게 설명한다.

금형 유니트는 자중 성형 방식과, 가압 성형 방식, 진공 성형 방식의 성형 장치에 모두 사용될 수 있다. 예시적으로 도 1은 실린더에 의해 상부 금형이 가압되는 가압 성형 방식의 금형 유니트가 도시된다.

도 1은 본 고안의 성형 장치의 측면도이다.

도 1을 참조하면, 베이스(1)의 상부에는 메인 챔버(3)가 설치된다. 피성형물에 곡면부를 형성하는 금형 유니트(200)는 메인 챔버(3)의 내부를 통과하며, 예열, 성형 또는 냉각될 수 있다.

예열 유니트(10)에서 금형 유니트(200)를 예열 온도로 예열할 수 있다. 성형 유니트(30)는 성형 온도로 금형 유니트(200)를 가열할 수 있다. 성형 온도가 예열 온도보다 높은 경우는 가열 성형 방식이다. 성형 유니트(30)는 금형 유니트(200)를 가열 및 가압하여 피성형물을 성형할 수 있다.

한편, 성형 유니트(30)가 금형 유니트(200)를 서서히 냉각하면서 예열 온도보다 낮은 성형 온도에서 피성형물을 성형할 수 있다. 성형 온도가 예열 온도보다 낮은 경우는 냉각 성형 방식이다.

메인 챔버 입구측에는 금형 유니트(200)가 메인 챔버(3) 내부로 투입되는 투입 챔버(2)가 마련될 수 있다. 투입 챔버(2)에는 금형 유니트(200)를 밀어주는 투입 실린더(5)가 마련될 수 있다.

메인 챔버 입구측으로부터 메인 챔버 출구측을 향하는 방향을 따라 메인 챔버(3)에는 예열 유니트(10), 성형 유니트(30), 냉각 유니트(40)가 순차적으로 배열될 수 있다. 메인 챔버 출구측에는 메인 챔버(3) 내부를 통과한 금형 유니트(200)를 외부로 배출하는 배출 챔버(4)가 마련될 수 있다.

예열 유니트(10)는 투입 챔버(2)를 통하여 메인 챔버(3)로 투입된 금형 유니트(200)를 예열 온도로 가열할 수 있다.

예열 유니트(10)의 하류측에는 예열된 금형 유니트(200)를 성형 온도로 가열하고 소정의 가압력으로 금형 유니트(200)를 가압하며 피성형물에 곡면부를 형성하는 성형 유니트(30)가 마련될 수 있다.

성형 유니트(30)의 하류측에는 피성형물의 성형이 완료된 금형 유니트(200)를 서서히 냉각시키는 냉각 유니트(40)가 마련될 수 있다. 도 1에 도시된 바에 한정되지 않고 냉각 유니트(40)는 메인 챔버(3)의 외부에 마련될 수 있고, 메인 챔버(3)의 내부 및 외부에 모두 마련될 수 있다.

예열 유니트(10) 및 성형 유니트(30)를 통과한 금형 유니트(200)는 메인 챔버(3)로부터 배출 챔버(4)로 배출된다.

배출 수단은 메인 챔버 출구로부터 배출 챔버(4)의 내부로 금형 유니트(200)를 이동시킬 수 있다. 배출 수단은 배출 실린더(6) 및 배출 바(7)를 포함할 수 있다.

예열 유니트(10)는 메인 챔버(3)의 바닥에 설치된 다수의 예열 하부 블록(14)을 포함할 수 있다. 예열 하부 블록(14)은 금형 유니트(200)의 하부를 지지하거나 가열할 수 있다.

예열 유니트(10)의 상부에는 예를 들면 공압을 이용해 예열 피스톤(12)을 상하로 작동시키는 다수의 예열 실린더(11)가 설치될 수 있다. 공압은 압력 전달 수단으로서의 기본적인 역할은 물론, 과도한 하중이 가해지는 것을 완화하는 탄성 수단 또는 댐핑 수단의 역할을 할 수 있다.

예열 피스톤(12)의 끝단에는 금형 유니트(200)의 상부에 대면되는 예열 상부 블록(13)이 설치될 수 있다. 예열 상부 블록(13)은 금형 유니트(200)의 상부에 열을 전달한다.

성형 유니트(30)는 메인 챔버(3)의 바닥에 설치된 다수의 성형 하부 블록(34), 메인 챔버(3)의 내부에서 상하로 움직이는 성형 피스톤(32), 성형 피스톤(32)을 승강시키는 다수의 성형 실린더(31), 성형 피스톤(32)에 연결된 성형 상부 블록(33) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

성형 하부 블록(34)은 메인 챔버 내부의 바닥에 설치되며, 금형 유니트(200)가 성형 온도를 유지하도록 금형 유니트(200)의 하부를 가열할 수 있다.

금형 유니트(200)의 상부에 성형 피스톤(32)과 함께 움직이는 성형 상부 블록(33)을 접촉시켜 금형 유니트(200)를 성형 온도로 가열 및 가압할 수 있다.

냉각 유니트(40)는 메인 챔버(3)의 바닥에 설치된 다수의 냉각 하부 블록(44), 냉각 상부 블록(43)에 연결되며 상하로 움직이는 냉각 피스톤(42), 냉각 피스톤(42)을 승강시키는 다수의 냉각 실린더(41)를 포함할 수 있다.

냉각 하부 블록(44)은 메인 챔버 내부의 바닥에 설치되며, 금형 유니트(200)가 정해진 냉각 온도까지 소정의 냉각 속도로 냉각되도록 금형 유니트(200)의 온도를 제어한다.

냉각 피스톤(42)에 냉각 상부 블록(43)이 결합되고, 냉각 하부 블록(44)과 냉각 상부 블록(43)은 금형 유니트(200)를 냉각시킬 수 있다. 금형 유니트(200)의 상부에 냉각 상부 블록(43)이 접촉되고 금형 유니트(200)의 하부에 냉각 하부 블록(44)이 접촉된 상태로 금형 유니트(200)가 냉각될 수 있다.

메인 챔버(3) 내에서 금형 유니트(200)를 예열 유니트(10), 성형 유니트(30), 냉각 유니트(40)로 순차적으로 이송하는 이송 수단(60)이 마련될 수 있다.

메인 챔버(3)의 내부는 예열 온도 또는 성형 온도 제어를 위하여 고온으로 유지될 수 있다. 이때, 메인 챔버(3)의 외부까지 고온이 되면 에너지 손실, 작업자 화상 등의 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 메인 챔버(3)의 프레임 표면을 냉각하기 위하여 프레임 내부에 냉각수를 순환시키는 냉각수 통로(70)가 마련될 수 있다.

도 2는 본 발명의 금형 유니트를 설명하기 위한 개략도이다. 도 2를 참조하면, 피성형물(G)은 대면적을 가지고 상온 상태에서 취성을 갖는 재료로서, 유리, 사파이어, 렌즈 등을 포함할 수 있으며, 금형 유니트(200)에 안치될 수 있다.

대면적 피성형물은 한쪽 길이가 예를 들어 15cm 이상일 수 있다. 대면적 피성형물은 이를 성형하는 금형 유니트의 무게가 10kg 이상인 경우로 정의될 수 있다.

금형 유니트(200)는 상부 금형(210)과 하부 금형(220)을 구비할 수 있다. 상부 금형(210)과 하부 금형(220)의 측면에는 지지 유니트가 마련될 수 있다.

지지 유니트는 상부 금형(210)의 측면에 형성되는 작용 부재(211)와, 하부 금형(220)의 측면에서 작용 부재(211)를 수용할 수 있는 수용홈(221)으로 이루어질 수 있다.

가이드 부재(214) 및 가이드 홈(224)의 위치는 상부 금형 및 하부 금형에 각각 위치할 수 있다. 도시된 바에 의하면, 상부 금형(210)의 측면에는 복수의 가이드 부재(214)가 형성될 수 있고, 하부 금형(220)의 측면에는 상기 가이드 부재(214)를 수용하면서 가이드되게 하는 복수의 가이드 홈(224)이 형성될 수 있다.

수용홈(221)의 소정 위치에는 작용 부재(211)와 접촉되고 상부 금형(210)의 하중이나 가압력을 지지하는 더미 부재(300)가 구비될 수 있다.

더미 부재(300)는 대면적 피성형물과 유사하게 상온에서 취성을 갖는 글라스로 이루어질 수 있다. 더미 부재(300)는 피성형물(G)의 면적보다 작은 면적을 가지도록 할 수 있다. 예를 들어, 더미 부재(300)의 면적은 피성형물(G)의 면적보다 5적어도 10배 작을 수 있다.

더미 부재(300)는 피성형물(G)보다 연화점이 낮은 글라스로 구성할 수 있다.

예를 들어, 더미 부재(300)의 연화 온도(가소성 임계 온도)는 피성형물(G)의 연화 온도보다 10 ~ 100℃ 작을 수 있다.

연화점은 점성 또는 소성이 생기기 시작하는 온도, 또는 경질에서 연질로 변화되는 시점, 또는 고체 상태에서 액체 상태로 변화되는 시점을 의미할 수 있다.

더미 부재(300)는 수용홈(221)의 소정 위치에 형성되는 걸림턱(222)에 걸쳐서 지지될 수 있다.

피성형물(G)이 하부 금형(220)에 안치된 상태에서, 상부 금형(210)이 피성형물(G)의 상부에 위치하면, 상부 금형(210)의 측면에 마련된 작용 부재(211)가 하부 금형(220)의 측면에 놓여진 더미 부재(300)로 지지될 수 있다.

따라서, 피성형물(G)이 연화점에 도달하기 전에 상부 금형(220)은 피성형물(G)에 아무런 하중을 가하지 않은 상태를 유지할 수 있으므로, 상부 금형(220)의 자중에 의해 피성형물(G)의 파손을 방지할 수 있다.

금형 유니트(200)는 메인 챔버(3)의 내부에 설치되므로, 성형 작업을 하게 되면, 메인 챔버(3) 내에서 금형 유니트(200)에 접촉되는 열원의 온도가 성형 온도까지 상승하게 될 수 있다. 성형 온도는 피성형물(G)을 연화점까지 가열하기 위하여 필요한 온도이며, 연화점보다 높을 수 있다.

그러면, 성형 온도에 도달하면 피성형물(G)은 연화점까지 온도가 상승하게 되고, 금형 유니트(200)에 의한 성형 작업이 이루어질 수 있다.

성형 작업시, 하부 금형(220)의 측면에 마련된 더미 부재(300)는 피성형물(G)보다 먼저 연화되고, 그에 따라 작용 부재(211)를 지탱하지 못하고 주저앉을 수 있다. 따라서, 상부 금형(210)은 비로소 피성형물(G) 쪽으로 하강하여 피성형물(G)을 성형할 수 있는 상태가 될 수 있다. 상부 금형(210)의 상부에 실린더가 갖추어져 있기 때문에, 실린더의 작동에 의해 상부 금형(210)에 가압력이 작용하며 피성형물(G)의 성형 작업을 진행할 수 있다.

본 발명의 금형 유니트(200)는 실린더에 의해 상부 금형(210)의 동작이 제어되는 가압 성형 타입일 수 있다. 도시하지는 않았지만, 실린더가 마련되지 않는 실시예에서는, 더미 부재(300)가 함몰된 후 상부 금형(210)의 자중에 의하여 피성형물(G)의 성형 작업을 진행할 수 있다.

상부 금형(210)이 하강하여 피성형물(G)의 곡면부를 벤딩하는 경우, 피성형물(G)이 지지되는 지지점(B)으로부터 상부 금형(210)의 자중 또는 가압력이 피성형물(G)에 작용하는 지점까지의 길이를 제1 굽힘 길이(L1)라고 정의한다. 더미 부재(300)의 지지점(B)으로부터 작용 부재(211)의 하중이 더미 부재(300) 작용하는 지점까지의 길이를 제2 굽힘 길이(L2)라고 정의한다. 제2 굽힘 길이(L2)는 제1 굽힘 길이(L1) 보다 작게 형성할 수 있다.

또한, 외팔보 지지 구조에서 더미 부재(300)의 지지점(B)으로부터 작용 부재(211)의 하중이 작용하는 지점까지의 길이를 제3 굽힘 길이(L3)라고 정의할 때, 제3 굽힘 길이(L3)는 제1 굽힘 길이(L1)보다 작게 형성될 수 있다.

도 6은 양단 지지보 형태의 구조이고, 도 7은 외팔보 지지 구조일때를 나타낸 도면으로서, 양단 지지보 형태 및 외팔보 형태에 관계 없이 제2 굽힘 길이(L2)와 제3 굽힘 길이(L3)는 항상 제1 굽힘 길이(L1)보다 작게 형성할 수 있다.

연화점에 도달하기 전인 제1 상태에서 상부 금형(210)의 자중이나 가압력을 지지하는 수단이 무엇이든 있어야 한다. 제1 상태에서 피성형물에 가해지는 자중이나 가압력에 의하여 피성형물이 파단되는 것을 방지하기 위하여 피성형물에 가해지는 자중이나 가압력을 제거하거나 최소화하는 것이 바람직하다. 제1 상태에서 상부 금형의 자중이나 가압력은 대부분 더미 부재에 작용하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 연화점 이전의 제1 상태에서 더미 부재(211)와 작용 부재(211)기 접촉되고, 피성형물과 상부 금형의 성형면은 이격되는 것이 바람직하다. 도 3에는 이러한 상태가 잘 도시되어 있다.

더미 부재가 파단되거나 소성 변형된 후에 상부 금형(210)의 최대 돌출 부분이 피성형물(G)을 누르기 시작할 수 있다.

상부 금형(210)의 자중이나 상부 금형(210)에 가해지는 가압력은 더미 부재(211)나 피성형물(G)에 동일하게 가해지고, 단위 면적당 자중이나 가압력도 일정하다. 제 2 및 3 굽힘 길이(L2)(L3)가 제1 굽힘 길이(L1)보다 작으면, 모멘트 아암이 작아지므로, 피성형물(G)보다 더미 부재(211)에 가해지는 굽힘력이나 벤딩 모멘트가 더 작을 수 있다. 따라서, 더미 부재로서 얇은 유리를 쓰는 경우에도 상부 블록의 자중을 연화점 근처나 연화점을 넘는 온도까지 잘 버틸 수 있다. 피성형물의 온도가 충분히 올라간 후에 비로소 더미 부재가 파단되거나 소성 변형되게 할 수 있다.

성형 온도 도달시에는 피성형물(G)이 충분히 가열된 후에 피성형물보다 먼저 붕괴되어서 수용홈(221)안으로 흘러 내려 지지 해제 상태가 됨으로써 상부 금형(210)에 의한 성형 작업이 이루어질 수 있다.

도 8을 참조하면, 작용 부재(211)를 통해 더미 부재(300)에 굽힘 하중이 작용하지 않고, 더미 부재(300) 면적에 하중이 작용하는 경우에는 더미 부재(300)에 굽힘력이 작용하지 않고 압축력만 작용하기 때문에, 본 발명과 같은 금형 유니트(200)의 지지 구조를 구현할 수 없게 될 수 있다. 본 발명은 압축 하중이 아니라 굽힘 하중이나 휨 하중이 더미 부재에 작용하게 함으로써 더미 부재의 정확한 파단 및 소성 변형이 유발되게 할 수 있다.

1...베이스 2...투입 챔버
3...메인 챔버 4...배출 챔버
5...투입 실린더 6...배출 실린더
7...배출 바 10...예열 유니트
11...예열 실린더 12...예열 피스톤
13...예열 상부 블록 14...예열 하부 블록
30...성형 유니트 31...성형 실린더
32...성형 피스톤 33...성형 상부 블록
34...성형 하부 블록 40...냉각 유니트
41...냉각 실린더 42...냉각 피스톤
43...냉각 상부 블록 44...냉각 하부 블록
60...이송 수단 70...냉각수 통로
200...금형 유니트 210 : 상부 금형
211 : 작용 부재 214 : 가이드 부재
220 : 하부 금형 221 : 수용홈
222 : 걸림턱 224 : 가이드 홈
300 : 더미 부재 L1 : 제1 굽힘 길이
L2 : 제2 굽힘 길이 L3 : 제3 굽힘 길이
210a...성형면 211a, 221a...경사면

Claims

피성형물에 곡면부를 형성하는 성형 장치에 놓여지는 하부 금형;
상기 피성형물을 사이에 두고 상기 하부 금형과 대면되는 상부 금형;
상기 피성형물과 별개로 상기 하부 금형 및 상기 상부 금형 사이에 삽입되는 더미 부재; 를 포함하고,
제1 상태에서 상기 하부 금형과 상기 상부 금형은 일정 간격을 유지하며 상기 상부 금형은 상기 더미 부재에 가로막혀 이동 금지 상태에 있고,
온도 상승에 따라 상기 제1 상태는 제2 상태로 전환되며,
상기 제2 상태에서 상기 더미 부재가 상기 상부 금형을 지지하는 지지력이 감소되고 상기 상부 금형의 이동 금지 상태가 해제되며 상기 하부 금형과 상기 상부 금형의 간격이 줄어들고 상기 상부 금형이 상기 피성형물을 가압하며,
상기 더미 부재와 상기 하부 금형이 접촉되는 제1 접촉점이 상기 하부 금형에 위치하고, 상기 더미 부재와 상기 상부 금형이 접촉되는 제2 접촉점이 상기 상부 금형에 위치하며,
상기 제1 상태에서 상기 제1 접촉점 및 상기 제2 접촉점이 모두 존재하고,
상기 제2 상태에서 상기 제1 접촉점 및 상기 제2 접촉점 중 적어도 하나가 사라지는 금형 유니트.
제1항에 있어서,
상기 하부 금형과 상기 상부 금형이 일정 간격을 유지하는 상기 제1 상태에서, 상기 상부 금형을 누르면 상기 더미 부재가 상기 피성형물보다 먼저 파단되는 금형 유니트.
제1항에 있어서,
상기 피성형물의 연화점 이전인 상기 제1 상태에서,
상기 더미 부재는 상기 상부 금형 또는 상기 상부 금형에 형성된 작용 부재와 접촉되고,
상기 상부 금형은 자중 또는 가압력을 상기 피성형물에 작용하지 않는 금형 유니트.
제1항에 있어서,
상기 제1 상태에서
상기 더미 부재는 상기 상부 금형 또는 상기 상부 금형에 형성된 작용 부재와 접촉되고, 상기 상부 금형은 상기 피성형물의 상면으로부터 이격되는 금형 유니트.
삭제
제1항에 있어서,
상기 상부 금형의 이동 금지 상태가 해제되는 상기 제2 상태에서 상기 더미 부재가 상기 피성형물보다 먼저 소성변형되는 금형 유니트.
제1항에 있어서,
상기 피성형물 및 상기 더미 부재는 평판 유리이고,
상기 더미 부재의 면적은 상기 피성형물의 면적보다 적어도 10배 작은 금형 유니트.
제1항에 있어서,
온도 상승에 따라 점성 또는 소성이 발생하기 시작하는 연화점에 관하여, 상기 더미 부재의 연화점이 상기 피성형물의 연화점보다 낮은 금형 유니트.
피성형물에 곡면부를 형성하는 성형 장치에 놓여지는 하부 금형;
상기 피성형물을 사이에 두고 상기 하부 금형과 대면되는 상부 금형;
상기 피성형물과 별개로 상기 하부 금형 및 상기 상부 금형 사이에 삽입되는 더미 부재; 를 포함하고,
제1 상태에서 상기 하부 금형과 상기 상부 금형은 일정 간격을 유지하며 상기 상부 금형은 상기 더미 부재에 가로막혀 이동 금지 상태에 있고,
온도 상승에 따라 상기 제1 상태는 제2 상태로 전환되며,
상기 제2 상태에서 상기 더미 부재가 상기 상부 금형을 지지하는 지지력이 감소되고 상기 상부 금형의 이동 금지 상태가 해제되며 상기 하부 금형과 상기 상부 금형의 간격이 줄어들고 상기 상부 금형이 상기 피성형물을 가압하며,
상기 더미 부재의 일부만 상기 상부 금형 및 상기 하부 금형에 접촉되고,
상기 더미 부재와 상기 하부 금형이 접촉되는 제1 접촉점 및 상기 더미 부재와 상기 상부 금형이 접촉되는 제2 접촉점에 관하여, 상기 더미 부재는 상기 제1 접촉점과 제2 접촉점에 의하여 휨 하중을 받는 금형 유니트.
피성형물에 곡면부를 형성하는 성형 장치에 놓여지는 하부 금형;
상기 피성형물을 사이에 두고 상기 하부 금형과 대면되는 상부 금형;
상기 피성형물과 별개로 상기 하부 금형 및 상기 상부 금형 사이에 삽입되는 더미 부재; 를 포함하고,
제1 상태에서 상기 하부 금형과 상기 상부 금형은 일정 간격을 유지하며 상기 상부 금형은 상기 더미 부재에 가로막혀 이동 금지 상태에 있고,
온도 상승에 따라 상기 제1 상태는 제2 상태로 전환되며,
상기 제2 상태에서 상기 더미 부재가 상기 상부 금형을 지지하는 지지력이 감소되고 상기 상부 금형의 이동 금지 상태가 해제되며 상기 하부 금형과 상기 상부 금형의 간격이 줄어들고 상기 상부 금형이 상기 피성형물을 가압하며,
상기 더미 부재와 상기 하부 금형이 접촉되는 제1 접촉점 및 상기 더미 부재와 상기 상부 금형이 접촉되는 제2 접촉점에 관하여,
상기 더미 부재의 일측 및 타측에 상기 제1 접촉점이 위치하고,
상기 더미 부재의 일측 및 타측 사이에 상기 상부 금형이 접촉되며,
상기 제1 상태에서 상기 더미 부재는 양단 지지보 형상으로 지지되는 금형 유니트.
피성형물에 곡면부를 형성하는 성형 장치에 놓여지는 하부 금형;
상기 피성형물을 사이에 두고 상기 하부 금형과 대면되는 상부 금형;
상기 피성형물과 별개로 상기 하부 금형 및 상기 상부 금형 사이에 삽입되는 더미 부재; 를 포함하고,
제1 상태에서 상기 하부 금형과 상기 상부 금형은 일정 간격을 유지하며 상기 상부 금형은 상기 더미 부재에 가로막혀 이동 금지 상태에 있고,
온도 상승에 따라 상기 제1 상태는 제2 상태로 전환되며,
상기 제2 상태에서 상기 더미 부재가 상기 상부 금형을 지지하는 지지력이 감소되고 상기 상부 금형의 이동 금지 상태가 해제되며 상기 하부 금형과 상기 상부 금형의 간격이 줄어들고 상기 상부 금형이 상기 피성형물을 가압하며,
상기 더미 부재는 양단 지지보 또는 외팔보 구조로 상기 하부 금형에 지지되며 상기 상부 금형에 의해 굽힘력을 받는 금형 유니트.
제1항에 있어서,
상기 상부 금형의 측면에 상부 금형의 이동과 동시에 이동되는 작용 부재; 를 포함하고,
상기 더미 부재는 상기 하부 금형의 측면에서 상기 상부 금형을 지탱하며, 성형 작업시 상기 피성형물의 가압시 보다 먼저 상기 상부 금형의 지지 상태가 해제되는 금형 유니트.
제12항에 있어서,
상기 하부 금형의 측면에는 상기 더미 부재가 걸쳐지는 수용홈이 형성되고,
상기 피성형물을 성형하기 위한 성형 온도에 도달하기 전에 상기 더미 부재가 상기 피성형물보다 먼저 연화되며, 상기 작용 부재의 지지 상태가 해제되면서 상기 수용홈에 상기 더미 부재가 함몰되는 금형 유니트.
제1항에 있어서,
상기 더미 부재가 수용되는 수용홈이 마련되고,
상기 수용홈에 삽입되며 상기 더미 부재에 상기 상부 금형의 가압력을 작용하는 작용 부재가 마련되며,
상기 수용홈 및 상기 작용 부재는 상기 하부 금형 및 상기 상부 금형에 각각 마련되고,
상기 하부 금형에 대한 상기 상부 금형의 이동을 안내하는 가이드 홈 및 여기에 끼워지는 가이드 부재가 상기 하부 금형 및 상기 상부 금형에 각각 마련되는 금형 유니트.
제1항에 있어서.
상기 더미 부재의 굽힘 길이는,
상기 피성형물의 가장 자리의 굽힘 길이보다 작은 금형 유니트.