KR102277297B1 - 더스트캡용 성형장치 - Google Patents

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KR102277297B1
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Abstract

본 명세서에 개시된 내용은 더스트캡의 사출성형 과정에서 더스트캡의 내부 냉각효율을 개선하는 성형장치의 제공에 관한 것이다.
본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따르면, 측벽 및 내벽사이에 공간이 형성된 더스트캡을 성형하는 성형장치에 있어서, 성형장치는 중공을 둘러싼 외벽 내부에 나선형의 통로가 형성되는 냉각부 및 내부공간이 형성된 원기둥 형태로 상기 중공에 삽입되는 냉각라인을 포함하는 하부금형, 상기 냉각부를 둘러싸는 슬라이딩코어를 포함하는 제1상부금형 및 상기 제1상부금형의 상부에서 상하부를 향해 승강이 가능하고, 저면에 원료를 주입하는 주입구가 형성된 제2상부금형을 포함하고, 상기 제2상부금형이 하강하여 상기 원료가 상기 냉각부의 상부를 향해 주입되면 상기 슬라이딩코어 및 냉각부 사이와 상기 냉각부 및 냉각라인 사이에 상기 원료가 주입되어 상기 더스트캡이 성형된다.

Description

더스트캡용 성형장치{INJECTION MOLDING MACHINE FOR DUST CAP}
본 명세서에 개시된 내용은 성형장치에 관한 것으로, 사출금형방법을 통해 성형물을 제작하는 성형장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일반적으로 차량에는 주행 중에 차량의 진행방향을 운전자의 임의대로 제어하도록 조향장치가 구비되고, 대형자동차나 저압타이어를 사용한 차량에서는 타이어의 접지저항이 높기 때문에 조향 휠의 조작력 개선을 위해 유압식 동력조향장치를 사용한다.
유압식 동력조향장치의 경우 조향휠의 비틀림신호를 받아 밸브를 개폐하여 작동유의 유로를 형성하는 밸브바디 하우징이 구비되고, 밸브바디 하우징의 상부에는 더스트캡이 장착되어 외부의 먼지 및 물을 포함하는 이물질이 침투하는 것을 방지한다.
그러나 기존의 더스트캡 제조 방식은 사출금형을 통해 제작되고 있지만 내부에 형성되는 내벽과 외부를 커버하는 외벽 사이의 협소한 공간에서의 냉각효율이 현저히 낮아 더스트캡의 표면에 성형수축현상이 발생하는 단점이 있다.
이와 관련되어 한국 등록특허공보 제10-1850054호는 더스트캡 사출성형용 금형을 개시하고 있고, 한국 공개특허공보 제10-2015-0111622호는 자동차 조향장치의 더스트 캡 어셈블리 구조를 개시하고 있다.
그러나 기존 발명들은 더스트캡 안쪽의 냉각효율을 개선시키는 기술은 개시하지 않고 있다.
더스트캡의 사출성형 과정에서 더스트캡의 내부 냉각효율을 개선하는 성형장치를 제공함에 있다.
또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
개시된 내용의 일 실시예에 의하면, 측벽 및 내벽사이에 공간이 형성된 더스트캡을 성형하는 성형장치에 있어서, 성형장치는 중공을 둘러싼 외벽 내부에 나선형의 통로가 형성되는 냉각부 및 내부공간이 형성된 원기둥 형태로 상기 중공에 삽입되는 냉각라인을 포함하는 하부금형, 상기 냉각부를 둘러싸는 슬라이딩코어를 포함하는 제1상부금형 및 상기 제1상부금형의 상부에서 상하부를 향해 승강이 가능하고, 저면에 원료를 주입하는 주입구가 형성된 제2상부금형을 포함하고, 상기 제2상부금형이 하강하여 상기 원료가 상기 냉각부의 상부를 향해 주입되면 상기 슬라이딩코어 및 냉각부 사이와 상기 냉각부 및 냉각라인 사이에 상기 원료가 주입되어 상기 더스트캡이 성형된다.
또한, 상기 냉각부는 상단부는 내부의 공간이 상부 및 하부를 향해 개방되는 원통형으로 형성되어 상기 공간에 삽입되고, 하단부는 플레이트 형태로 형성되어 상기 통로와 연결된 배출라인 및 유입라인들이 형성될 수 있다.
또한, 상기 통로는 일단은 상기 유입라인에 연결되고 타단은 동일한 피치를 형성하면서 나선형으로 상기 중공을 둘러싸며 상부를 향해 연장되는 제1라인 및 일단은 상기 제1라인의 타단에 연결되고, 타단은 상기 제1라인과 동일한 피치를 형성하면서 서로 다른 수평선상에서 하부를 향해 나선형으로 연장되어 상기 배출라인과 연결되는 제2라인이 형성될 수 있다.
또한, 상기 통로는 일단은 상기 제1라인의 타단에 결합되고, 타단은 상기 제1라인의 타단 직상방을 향해 연장된 후 상기 제2라인의 일단에 연결되도록 형성되는 제3라인이 형성될 수 있다.
또한, 상기 냉각부는 3D 금속 프린터를 통해 적층되어 제작될 수 있다.
또한, 상기 슬라이딩코어는 단면이 반원이고 하부를 향해 확장 연장된 형태로 일측을 향해 함몰되어 상기 냉각부의 일측을 둘러싸고, 상기 하부금형과 일측 또는 타측을 향해 슬라이딩 이동이 가능하게 결합된 제1측면코어 및 단면이 반원이고 하부를 향해 확장 연장된 형태로 타측을 향해 함몰되어 상기 냉각부의 타측을 둘러싸면서 상기 제1측면코어와 밀착되고, 상기 하부금형과 일측 또는 타측을 향해 슬라이딩 이동이 가능하게 결합되는 제2측면코어를 포함할 수 있다.
또한, 성형장치는 직육면체 형태로 형성되고, 중앙에는 상부에서 하부를 향해 함몰되어 상기 냉각부가 삽입되는 상부중공이 형성되며, 상기 상부중공의 하부에 해당하는 위치를 둘러싸는 저면 일부분은 상부를 향해 함몰되도록 형성되어 상기 냉각부 및 슬라이딩코어를 둘러싸는 상부코어를 더 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따르면, 성형장치는 3D 프린팅으로 제작된 냉각부를 통해 냉각효과가 낮아 성형완료 후 잔류응력이 높게 성형되는 더스트캡 내부의 냉각효과를 효과적으로 개선하는 장점이 있다.
또한, 성형장치는 일반 가공장치로 가공하기 난해한 내부 통로를 가지는 냉각부를 3D 금속 프린팅을 통해 제작하여 더스트캡의 품질을 개선하고, 나선형으로 연장되어 코일 형태로 형성되는 상기 통로를 통해 냉각효율이 현저히 개선되는 장점이 잇다.
아울러, 이와 같은 기재된 본 발명의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.
또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.
도 1은 차량의 조향장치에 사용되는 더스트캡의 사시도 및 단면도.
도 2는 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 성형장치의 사시도.
도 3 및 4들은 도 2의 성형장치를 나타낸 분해사시도들.
도 5는 도 4의 냉각부의 사시도 및 I-I'를 따라 절단한 단면도.
도 6은 도 3의 성형장치를 II-II'를 따라 절단한 단면도.
도 7은 도 2의 성형장치를 통해 제작된 더스트캡의 유동 해석 실험결과를 나타내는 이미지들.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 성형장치의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다, 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
도 1은 차량의 조향장치에 사용되는 더스트캡의 사시도 및 단면도를 도시한다.
도 1을 참조하면, 더스트캡(10)은 차량의 조향장치에 장착되어 외부의 이물질이 조향장치의 내부로 유입되는 것을 차단하는 장치로, 일반적으로 사출성형방법을 통해 제작된다.
더스트캡(10)의 중공(1) 안쪽에는 상부 또는 하부를 향해 원통형으로 연장되어 중공(1)을 둘러싸는 내벽(2)이 형성되고, 측벽(3)은 더스트캡(10)의 외측면에 형성되며 원통형으로 형성된 공간(4)을 사이에 두고 측벽(3)과 이격된다.
그러나 내벽(2) 및 공간(4)의 상부에 해당하는 위치의 더스트캡(10)의 내측면에는 사출성형을 통해 제작되는 더스트캡(10)의 냉각을 위한 냉각장치의 삽입문제가 발생되어 냉각효과 저하에 의한 측벽(3) 또는 내벽(2)에 성형수축현상이 발생되는 단점이 있다.
따라서, 더스트캡(10) 안쪽에 형성되는 내벽(2) 및 측벽(3) 사이에 해당하는 공간(4)의 냉각효율을 개선하기 위해 공간(4)으로 삽입이 가능하면서 내부에 냉각수가 이동가능한 통로가 형성되는 냉각부의 개발이 필요하다.
도 2는 본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따른 성형장치의 사시도를 도시한다. 도 3 및 4들은 도 2의 성형장치를 나타낸 분해사시도들을 도시한다.
도 2 내지 4들에 도시된 바와 같이, 성형장치(100)는 하부금형(200), 제1상부금형(400) 및 제2상부금형(600)들을 포함한다.
성형장치(100)는 더스트캡(10) 형태의 틀이 배치되는 하부금형(200)의 내부에 원료를 주입하고 냉각시켜 더스트캡(10)을 제작하는 사출 성형장치로, 하부금형(200)의 일부는 3D 금속 프린팅을 통해 제작되어 내부에 냉각수 이동을 위한 통로들이 형성된다.
구체적으로, 하부금형(200)은 하부블록(220), 냉각부(240) 및 냉각라인(260)들을 포함한다.
하부금형(200)은 상부에 직육면체 형태의 홈이 형성되어 더스트캡(10)에 삽입되는 냉각부(240)가 형성되며, 냉각수가 이동하는 통로들이 하부금형(200)의 전방 또는 후방을 관통하여 냉각부(240)와 연결된다.
하부블록(220)의 하측부는 전방 또는 후방을 향해 길게 연장된 직육면체 형태로 형성되고, 상측부는 하측부의 전방 및 후방 일부분이 상부를 향해 소정의 거리만큼 연장되어 중앙에 형성된 직육면체 형태의 홈을 둘러싼다.
하부블록(220)의 상측부의 전방 및 후방 코너에 해당하는 부분 상부에는 가이드핀들이 각각 형성되고, 제2상부금형(600)이 하강하면 제2상부금형(600)의 내부로 삽입되어 제2상부금형(600)의 이동을 가이드한다.
냉각부(240)는 냉각코어(242), 냉각판(244), 유입라인(246) 및 배출라인(248)들을 포함한다.
냉각부(240)는 상부 또는 하부를 향해 길게 연장된 중공(50)을 둘러싼 원기둥 형태의 외벽 내부에 나선형으로 상부 또는 하부를 향해 회전하며 관통 연장되는 통로가 형성되어 더스트캡(10) 성형과정에서 더스트캡(10) 내부의 냉각효율을 개선시킨다.
구체적으로, 냉각판(244)은 플레이트 형태로 형성되고, 중앙에는 원형의 일부분이 함몰되어 냉각판(244)의 상부 및 하부를 연결하는 중공(50)이 형성되며, 내부에는 중공(50)을 둘러싸는 냉각통로들이 서로 다른 수평선상에서 중공(50)을 둘러싸도록 형성된다.
냉각코어(242)의 일단은 냉각판(244)의 중앙 상부에서 중공(50)을 둘러싸는 원통 형태로 형성되어 냉각판(244)과 연결되고, 타단은 원통 형태로 상부를 향해 소정의 거리만큼 축소 연장된 후 동일한 외경을 유지하면서 상부를 향해 연장되어 중공(50)을 둘러싼다.
중공(50)을 둘러싸는 냉각코어(242)의 외벽 내부에는 스크류 또는 코일 형태로 상부 또는 하부를 향해 관통 연장되어 중공(50)을 둘러싸는 통로가 형성되며, 상기 통로는 냉각판(244)을 관통하는 라인들과 연결되어 냉각수를 공급받는다.
냉각코어(242)는 3D 금속프린팅 방식으로 제작되고, 냉각판(244)의 상부면에서 상부를 향해 소정의 거리만큼 적층 및 연장되며, 이를 통해 가공이 난해한 미세한 상기 통로의 제작이 용이한 장점이 있다.
한편, 냉각코어(242) 및 냉각판(244)은 3D 금속프린팅 방식을 통해 일체형으로 제작되어 제작비용을 감소시키고, 성형장치(100)의 구동에 의해 발생될 수 있는 파손에 저항하는 내구성을 개선시킬 수 있다.
유입라인(246)은 냉각판(244)의 후방에서 냉각판(244)을 관통하여 전방을 향해 연장된 후 상부를 향해 절곡되어 냉각코어(242) 저면에서 개방된 상기 통로의 개구와 연결된다.
배출라인(248)은 유입라인(246)과 이격된 상태로 냉각판(244)의 후방에서 냉각판(244)을 관통하여 전방을 향해 연장된 후 상부를 향해 절곡되어 냉각코어(242) 저면에서 개방된 상기 통로의 배출구와 연결되어 상기 배출구에서 배출되는 고온의 냉각수를 외부로 배출한다.
냉각라인(260)의 일단은 상부 또는 하부를 향해 내부공간이 개방된 원통형으로 형성되어 하부블록(220)의 중앙 하부에 배치되고, 타단은 상부를 향해 원통형태로 연장되어 중공(50)에 삽입되며, 냉각코어(242)의 타단에 해당하는 위치에서 타단 상부가 밀폐된다.
제1상부금형(400)은 슬라이딩코어(420) 및 상부코어(440)들을 포함하고, 슬라이딩코어(420)는 제1측면코어(422) 및 제2측면코어(424)들을 포함한다.
제1상부금형(400)은 하부금형(200) 상부에 형성된 홈에 배치되고, 냉각부(240)와 탈착 또는 부착이 가능하도록 결합되며, 냉각부(240) 및 제1상부금형(400) 사이에 더스트캡(10)이 성형되는 공간이 형성된다.
구체적으로, 슬라이딩코어(420)는 냉각부(240)를 둘러싸는 형태로 형성되어 냉각부(240)와 탈착 또는 부착이 가능하도록 결합되고, 냉각부(240) 및 슬라이딩코어(420) 사이에는 더스트캡(10)이 성형되는 공간이 형성된다.
제1측면코어(422)는 단면이 일측을 향해 돌출된 반원 형태이고 상부에서 하부를 향해 확장 연장된 형태로 제1측면코어(422)의 일단부에서 일측을 향해 함몰되어 냉각코어(242)의 일측을 둘러싸는 제1홈이 형성된다.
제1측면코어(422)의 타단부는 일단부에서 일측 하부를 향해 경사지게 소정의 거리만큼 연장된 후 일부분이 하부를 향해 직육면체 형태로 연장되어 냉각판(244)의 일측 상부 및 일측면을 둘러싼다.
제1측면코어(422)는 일측 또는 타측을 향해 슬라이딩 이동이 가능하도록 하부블록(220)에 결합되고, 타측을 향해 슬라이딩 이동하면 제1측면코어(422)의 일단부는 상기 제1홈을 통해 냉각코어(242)의 일측을 둘러싼다.
제2측면코어(424)는 단면이 타측을 향해 돌출된 반원 형태이고 상부에서 하부를 향해 확장 연장된 형태로 제2측면코어(424)의 일단부에서 타측을 향해 함몰되어 냉각코어(242)의 타측을 둘러싸는 제2홈이 형성된다.
제2측면코어(424)의 타단부는 일단부에서 타측 하부를 향해 경사지게 소정의 거리만큼 연장된 후 일부분이 하부를 향해 직육면체 형태로 연장되어 냉각판(244)의 타측 상부 및 일측면을 둘러싼다.
제2측면코어(424)는 일측 또는 타측을 향해 슬라이딩 이동이 가능하도록 하부블록(220)에 결합되고, 일측을 향해 슬라이딩 이동하면 제2측면코어(424)의 일단부는 상기 제2홈을 통해 냉각코어(242)의 타측을 둘러싸며 제1측면코어(422)의 일단부와 탈착 또는 부착이 가능하도록 결합된다.
제1 및 제2 측면코어(422, 424)들 각각의 일단부들의 결합으로 서로 연결되는 상기 제1홈 및 제2홈들에 위치한 제1 및 제2 측면코어(422, 424)들 각각의 내측면은 냉각코어(242)와 소정의 거리만큼 이격되어 더스트캡(10)의 측벽(3)이 성형되는 공간으로 형성된다.
상부코어(440)는 전방 또는 후방을 향해 길게 연장된 직육면체 형태로 형성되고, 중앙에는 상부에서 하부를 향해 함몰되어 냉각부(240)가 삽입되는 상부중공(442)이 형성된다.
상부중공(442)의 하부에 해당하는 상부코어(440)의 전방 및 후방쪽 저면 일부분은 상부를 향해 함몰되어 상부중공(442)과 연결되는 하부홈(444)이 형성되고, 상부코어(440)가 냉각부(240)와 결합된 상태에서 냉각판(244)이 삽입된다.
따라서, 상부코어(440)는 슬라이딩코어(420)가 냉각코어(242)를 둘러싸는 상태에서 슬라이딩코어(420) 및 냉각부(240)들 각각의 전방 및 후방쪽을 동시에 둘러싸면서 하부블록(220)과 탈착 또는 부착이 가능하도록 결합되어 슬라이딩코어(420)를 안정적으로 고정시킨다.
또한, 하부 및 상부가 확장된 형태로 형성되는 더스트캡(10)이 성형된 후에는 상부코어(440)를 냉각부(240) 및 슬라이딩코어(420)로부터 분리시키고, 제1측면코어(422) 및 제2측면코어(424)들 각각을 냉각부(240)와 분리시켜 편리하게 더스트캡(10)을 냉각부(240)에서 분리시킬 수 있다.
도 5는 도 4의 냉각부의 사시도 및 I-I'를 따라 절단한 단면도를 도시한다. 도 6은 도 3의 성형장치를 II-II'를 따라 절단한 단면도를 도시한다.
도 5 및 6들에 도시된 바와 같이, 냉각부(240)는 냉각통로(280, 282)들을 더 포함하고, 상기 통로는 제1 라인(250), 제2 라인(252) 및 제3 라인(254)들로 형성된다.
냉각통로(280)들은 냉각판(244)의 내부에서 상대적으로 높은 위치에 삽입되고, 중공(50) 주위에서 서로 결합되어 직사각 형태로 내부공간이 연결되어 외부에서 공급되는 냉각수가 냉각통로(280)들을 통해 순환한 후 외부로 배출된다.
냉각통로(282)들은 냉각판(244)의 내부에서 상대적으로 낮은 위치에 삽입되고, 중공(50) 주위에서 서로 결합되어 직사각 형태로 내부공간이 연결되어 외부에서 공급되는 냉각수가 냉각통로(282)들을 통해 순환한 후 외부로 배출된다.
따라서, 냉각통로(280, 282)들은 냉각코어(242)의 하부쪽에서 성형되는 더스트캡(10)의 하부를 효과적으로 냉각시켜 성형되는 더스트캡(10)의 성형품질을 개선하는 장점이 있다.
제1 라인(250)의 일단은 냉각판(244)의 내부에서 유입라인(246)과 연결되고, 타단은 일단에서 원통 형태를 유지하면서 냉각코어(242)의 외벽 내부에서 외벽 상부를 향해 동일한 피치로 이격된 복수의 권수들로 형성되는 코일 형태로 정방향 연장된다.
제2 라인(252)의 일단은 제3 라인(254)을 통해 제1 라인(250)의 타단 상부에서 제1 라인(250)의 타단에 연결되고, 제2 라인(252)의 타단은 냉각코어(242)의 외벽에서 제1 라인(250)과 동일한 피치로 이격되는 복수의 권수들로 이루어진 코일 형태로 하부를 향해 연장된다.
제2 라인(252)은 제1 라인(250)의 피치에 해당하는 공간들 각각에 제1 라인(250)과 교차되며 하부를 향해 역방향 연장되어 제1 및 제2 라인(250, 252)들이 서로 겹쳐진 형태로 상기 통로가 형성된다.
따라서, 제1 및 제2 라인(250, 252)들 각각은 냉각코어(242)의 외벽 내부에서 서로 겹치는 코일 형태로 중공(50)을 둘러싸므로 제1 및 제2 라인(250, 252) 내부에서 이동하는 냉각수에 의해 더스트캡(10) 내부의 냉각효율이 효과적으로 개선된다.
제3 라인(254)의 일단은 냉각코어(242)의 외벽 내부에서 제1 라인(250)의 타단에 원통 형태로 연결되고, 타단은 원통 형태로 제1 라인(250) 타단의 직상방을 향해 연장된 후 절곡되어 제2 라인(252)의 타단에 연결된다.
제3 라인(254)은 제1 및 제2 라인(250, 252)들 각각의 타단 및 일단과 이격되는 방향으로 반원 형태로 절곡된 원통 형태로 형성되어 더스트캡(10)의 내벽(2) 및 측벽(3) 상부에 해당하는 공간까지 냉각수를 공급한다.
따라서, 제3 라인(254)은 제1 및 제2 라인(250, 252)들을 연결함과 동시에 더스트캡(10) 성형과정에서 상대적으로 냉각효율이 낮은 내벽(2) 및 측벽(3) 상부에 해당하는 공간을 냉각시키므로 더스트캡(10)의 성형 품질이 개선된다.
도 7은 도 2의 성형장치를 통해 제작된 더스트캡의 유동해석 실험결과를 나타내는 이미지들을 도시한다.
도 7의 (a) 및 (b)들에 도시된 바와 같이, (a) 및 (b)들에 도시된 더스트캡(10)의 실험결과는 기존의 성형장치를 통해 제작된 더스트캡(10)의 실험결과로서, (a)의 실험결과는 성형 직후 온도 결과를 나타내며 (b)의 실험결과는 성형직후 잔류응력을 나타낸다.
(c) 및 (d)들에 도시된 바와 같이, (c) 및 (d)들에 도시된 더스트캡(10)의 실험결과는 성형장치(100)를 통해 제작된 더스트캡(10)의 실험결과로서, (c)의 실험결과는 성형 직후 온도 결과를 나타내며 (d)의 실험결과는 성형직후 잔류응력을 나타낸다.
(a) 및 (c)들에 도시된 바와 같이 (a)의 더스트캡(10)의 내벽(2) 상부에 해당하는 공간의 온도는 (c)의 더스트캡(10)의 내벽(2) 상부에 해당하는 공간의 온도보다 상대적으로 높다.
따라서, 성형장치(100)를 통해 성형된 더스트캡(10)은 3D 프린팅 방식으로 제작된 냉각코어(242)의 영향으로 내벽(2)의 상부쪽 부분을 효과적으로 냉각시키는 것을 확인할 수 있다.
(b) 및 (d)들에 도시된 바와 같이 (b)의 더스트캡(10)의 내벽(2) 상부에 해당하는 공간의 잔류응력은 (d)의 더스트캡(10)의 내벽(2) 상부에 해당하는 공간의 잔류응력보다 상대적으로 높다.
따라서, 성형장치(100)를 통해 성형된 더스트캡(10)은 3D 프린팅 방식으로 제작된 냉각코어(242)의 영향으로 내벽(2)의 상부쪽 부분을 효과적으로 냉각시키기 때문에 더스트캡(10)의 성형 완료 후 잔류응력이 효과적으로 감소하여 더스트캡(10)의 품질이 개선됨을 알 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 성형장치 200: 하부금형
400: 제1상부금형 600: 제2상부금형

Claims (7)

  1. 측벽 및 내벽사이에 공간이 형성된 더스트캡을 성형하는 성형장치에 있어서,
    상단부는 내부공간이 상하부로 개방되는 중공을 둘러싸는 외벽 내부에 통로가 형성되고 상기 공간에 삽입되며, 하단부는 플레이트 형태로 형성되어 상기 통로와 연결된 배출라인 및 유입라인들이 형성되는 냉각부 및 내부공간이 형성된 원기둥 형태로 상기 중공에 삽입되는 냉각라인을 포함하는 하부금형;
    상기 냉각부를 둘러싸는 슬라이딩코어를 포함하는 제1상부금형; 및
    상기 제1상부금형의 상부에서 상하부를 향해 승강이 가능하고, 저면에 원료를 주입하는 주입구가 형성된 제2상부금형;을 포함하고,
    상기 제2상부금형이 하강하여 상기 원료가 상기 냉각부의 상부를 향해 주입되면 상기 슬라이딩코어 및 냉각부 사이와 상기 냉각부 및 냉각라인 사이에 상기 원료가 주입되어 상기 더스트캡이 성형되며,
    상기 냉각부는 3D 프린팅을 통해 제작되며,
    상기 통로에는, 일단은 상기 유입라인에 연결되고 타단은 동일한 피치를 형성하면서 나선형으로 상기 중공을 둘러싸며 상부를 향해 연장되는 제1라인;
    일단은 상기 제1라인의 타단에 연결되고 타단은 상기 제1라인과 동일한 피치를 형성하면서 서로 다른 수평선상에서 하부를 향해 나선형으로 연장되어 상기 배출라인과 연결되는 제2라인; 및
    일단은 상기 제1라인의 타단에 결합되고, 타단은 상기 제1라인의 타단 직상방을 향해 연장된 후 상기 제2라인의 일단에 연결되도록 형성되는 제3라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 성형장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 냉각부는,
    3D 금속 프린터를 통해 적층되어 제작되는 것을 특징으로 하는 성형장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 슬라이딩코어는,
    단면이 반원이고 하부를 향해 확장 연장된 형태로 일측을 향해 함몰되어 상기 냉각부의 일측을 둘러싸고, 상기 하부금형과 일측 또는 타측을 향해 슬라이딩 이동이 가능하게 결합된 제1측면코어; 및
    단면이 반원이고 하부를 향해 확장 연장된 형태로 타측을 향해 함몰되어 상기 냉각부의 타측을 둘러싸면서 상기 제1측면코어와 밀착되고, 상기 하부금형과 일측 또는 타측을 향해 슬라이딩 이동이 가능하게 결합되는 제2측면코어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형장치.
  7. 제1항에 있어서,
    직육면체 형태로 형성되고, 중앙에는 상부에서 하부를 향해 함몰되어 상기 냉각부가 삽입되는 상부중공이 형성되며, 상기 상부중공의 하부에 해당하는 위치를 둘러싸는 저면 일부분은 상부를 향해 함몰되도록 형성되어 상기 냉각부 및 슬라이딩코어를 둘러싸는 상부코어;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성형장치.


















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